(57)【要約】      （修正有）【課題】電界検知用のプローブを提供する。【解決手段】プローブ１は、同軸構造のプローブであり、同軸管２、及び、センサ部を備えている。同軸管は、先端部２ａを有している。また、同軸管は、中心導体４、誘電体５、外側導体６、及び、電磁波吸収体７を有している。誘電体は中心導体の外周を覆っており、外側導体は誘電体の外周を覆っており、電磁波吸収体は外側導体の外周を覆っている。中心導体は、同軸管の先端部において外側導体に短絡されている。同軸管は、先端部から離れた位置にセンサ部を有している。センサ部では、同軸管の中心軸線に対して周方向に延びて誘電体を露出させるスロットが電磁波吸収体及び外側導体に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界検知用の同軸構造のプローブであって、
先端部を有する同軸管と、
前記同軸管に設けられたセンサ部と、
を備え、
前記同軸管は、
中心導体と、
前記中心導体の外周を覆う誘電体と、
前記誘電体の外周を覆う外側導体と、
前記外側導体の外周を覆う電磁波吸収体と、
を有し、
前記中心導体は、前記先端部において前記外側導体に短絡されており、
前記同軸管は、前記先端部から離れた位置にセンサ部を有しており、
前記センサ部において、前記同軸管の中心軸線に対して周方向に延びて前記誘電体を露出させるスロットが前記電磁波吸収体及び前記外側導体に形成されている、
プローブ。
【請求項２】
前記同軸管の長手方向における該同軸管の先端から前記センサ部までの距離は、λｇ／４×Ａ−０．１×λｇ以上、λｇ／４×Ａ＋０．１×λｇ以下の範囲内の距離であり、ここで、λｇは検知される電磁波の前記誘電体内における波長であり、Ａは１以上の整数である、請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記Ａは、奇数である、請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記スロットは、前記センサ部において前記誘電体の全周を露出させている、請求項１〜３の何れか一項に記載のプローブ。
【請求項５】
前記同軸管の長手方向における前記スロットの幅は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下である、請求項１〜４の何れか一項に記載のプローブ。
【請求項６】
電界を検知する方法であって、電磁波が発生している空間に請求項１〜５の何れか一項に記載のプローブを配置することを含む、方法。
【請求項７】
マイクロ波を用いて被処理体を処理する処理装置であって、
処理容器と、
前記処理容器内において被処理体を支持するホルダと、
前記処理容器内にマイクロ波を導入する手段と、
請求項１〜５の何れか一項に記載のプローブであり、前記処理容器内にセンサ部が位置するように設けられた該プローブと、
を備える処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電界検知用のプローブ、電界を検知する方法、及び、マイクロ波を用いた処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁波が伝播する空間内において電界を計測する技術に対する要求が存在している。例えば、電子機器の周囲における電磁波ノイズの影響を把握するために、電界を計測する技術が必要とされている。また、処理容器内に収容された半導体基板といった被処理体を、マイクロ波によって処理する処理装置においても、処理容器内での電界を計測する技術が必要とされている。
【０００３】
このような要求に応えるために、下記の特許文献１〜３に記載されているように、種々の電界検知用のプローブが提案されている。これら文献に記載されたプローブは、同軸構造を有している。具体的に、これらプローブは、中心導体、当該中心導体の外周を覆う誘電体、当該誘電体の外周を覆う外側導体、及び、当該外側導体の外周を覆う外皮を有している。プローブの先端では、中心導体、誘電体、及び外側導体が露出されており、このプローブの先端は、電界を検知するセンサ部を構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８８２０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６８０７９号公報
【特許文献３】特開２０１３−４４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の電界検知用のプローブでは、同軸管の先端から当該同軸管の内部に伝播し得る全ての方向の成分を含む電界が検出される。したがって、従来の電界検知用のプローブでは、特定の方向成分の電界を高精度に検知することはできない。したがって、所期の方向成分の電界を検知することを可能とすることが要請されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一側面においては、電界検知用のプローブが提供される。このプローブは、同軸構造のプローブであり、同軸管、及び、センサ部を備えている。同軸管は、先端部を有している。また、同軸管は、中心導体、誘電体、外側導体、及び、電磁波吸収体を有している。誘電体は中心導体の外周を覆っており、外側導体は誘電体の外周を覆っており、電磁波吸収体は外側導体の外周を覆っている。中心導体は、同軸管の先端部において外側導体に短絡されている。同軸管は、先端部から離れた位置にセンサ部を有している。センサ部では、同軸管の中心軸線に対して周方向に延びて誘電体を露出させるスロットが電磁波吸収体及び外側導体に形成されている。
【０００７】
一側面に係る電界検知用のプローブでは、センサ部において、スロットの両側の外側導体の二つの端面が互いに対面しており、当該二つの端面が対面する方向の成分の電界が主として検知される。したがって、これら端面が対向する方向を、検知すべき電界の成分の方向に合わせることにより、所期の方向成分の電界を検知することが可能となる。また、電磁波吸収体によってセンサ部以外の領域において電磁波が吸収されるので、センサ部において検知すべき電界に対する外乱の影響を抑制することが可能となる。
【０００８】
一形態においては、同軸管の長手方向における該同軸管の先端からセンサ部までの距離は、λｇ／４×Ａ−０．１×λｇ以上、λｇ／４×Ａ＋０．１×λｇ以下の範囲内の距離であり、ここで、λｇは検知される電磁波の前記誘電体内における波長であり、Ａは１以上の整数である。この形態のプローブでは、Ａが偶数であれば、プローブから出力される信号の強度が大きくなる。また、Ａが奇数であれば、プローブ内を流れる電流が小さくなる。したがって、プローブが配置された空間の電磁場が乱されることが抑制され得る。
【０００９】
一形態においては、スロットはセンサ部において誘電体の全周を露出させていてもよい。この形態によれば、プローブから出力される信号の強度が大きくなる。一方、別の実施形態では、スロットはセンサ部において誘電体を部分的に露出させていてもよい。換言すると、センサ部では、電磁波吸収体及び外側導体が部分的に取り去られていてもよい。
【００１０】
一形態においては、同軸管の長手方向におけるスロットの幅は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。スロットの幅を１ｍｍ以上に設定することにより、外側導体の端面間での放電を抑制することが可能となる。また、スロットの幅を２ｍｍ以下に設定することにより、所期の方向成分以外の方向成分の電界の検知を抑制することが可能となる。
【００１１】
別の側面においては、電界を検知する方法が提供される。この方法は、電磁波が発生している空間に上述した一側面又は種々の形態の何れかのプローブを配置することを含む。
【００１２】
更に別の側面においては、マイクロ波を用いて被処理体を処理する処理装置が提供される。この処理装置は、処理容器と、該処理容器内において被処理体を支持するホルダと、処理容器内にマイクロ波を導入する手段と、を備える。また、この処理装置は、上述した一側面又は種々の形態の何れかのプローブであり、処理容器内にセンサ部が位置するように設けられた該プローブを更に備える。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、所期の方向成分の電界を検知することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態に係るプローブの斜視図である。
【図２】一実施形態に係るプローブの断面図である。
【図３】シミュレーションを説明するための図である。
【図４】シミュレーション結果を示すグラフである。
【図５】シミュレーションを説明するための図である。
【図６】シミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】一実施形態に係る処理装置を示す図である。
【図８】高電圧電源部ＰＳの構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００１６】
図１は、一実施形態に係るプローブの斜視図である。また、図２は、一実施形態に係るプローブの断面図である。図１及び図２に示すプローブ１は、電磁波が伝搬している空間内に配置され、電界を検知するためのプローブである。このプローブ１は、同軸構造を有しており、先端部２ａを有する同軸管２、及びセンサ部３を備えている。
【００１７】
同軸管２は、中心導体４、誘電体５、外側導体６、及び、電磁波吸収体７を有している。中心導体４は、導電材料から構成されている。中心導体４は、細長い円柱形状を有しており、同軸管２の中心軸線ＡＸが延びる方向（以下、「軸線方向」という）において、先端部２ａから延びている。中心導体４の中心軸線は、同軸管２の中心軸線ＡＸと略一致している。
【００１８】
誘電体５は、中心導体４の外周を覆っている。即ち、誘電体５は略筒状をなしており、その内面は中心導体４の外周面に接している。誘電体５は、２．０〜２．２の比誘電率を有する材料から構成され得る。例えば、誘電体５は、ポリテトラフルオロエチレン、又は、ポリエチレンから構成され得る。
【００１９】
外側導体６は、導電材料から構成されている。この外側導体６は、誘電体５の外周を覆っている。即ち、外側導体６は略筒状をなしており、その内面は誘電体５の外周面に接している。また、外側導体６は、先端部２ａにおいて軸線ＡＸに交差する方向に延在している。即ち、外側導体６は、先端部２ａにおいて閉じられた形状を有している。この外側導体６には、先端部２ａにおいて、中心導体４が短絡されている。即ち、先端部２ａにおいて、中心導体４は外側導体６に結合している。
【００２０】
電磁波吸収体７は、電磁波を吸収する材料から構成されている。一実施形態では、電磁波吸収体７は、カーボンマイクロコイル（ＣＭＣ）から構成されている。この電磁波吸収体７は、外側導体６の外周を覆っている。電磁波吸収体７は、先端部２ａにおいて閉じられた略筒形状を有しており、外側導体６の軸線方向に延びる外周面、及び、先端部２ａにおける外側導体６の外面を覆っている。なお、電磁波吸収体７としては、カーボンマイクロコイル（ＣＭＣ）の他に、磁性損失材料（フェライト系電波吸収体、合金電波吸収体、希土類磁石化合物等）や誘電損失材料（電波吸収体、高分子材料等）を用いることが可能である。
【００２１】
同軸管２は、先端部２ａから軸線方向に離れた位置に、センサ部３を有している。センサ部３には、スロットＳＬが形成されている。このスロットＳＬは、軸線ＡＸに対して周方向に延びるように電磁波吸収体７及び外側導体６に形成されており、誘電体５を露出させている。したがって、電磁波吸収体７は、第１部分７ａ及び第２部分７ｂを有している。第１部分７ａは、スロットＳＬに対して先端部２ａ側で延在しており、第２部分７ｂは、第１部分７ａと当該第２部分７ｂとの間にスロットＳＬを挟むように延在している。
【００２２】
また、外側導体６は、第１部分６ａ及び第２部分６ｂを有している。第１部分６ａは、スロットＳＬに対して先端部２ａ側で延在しており、第２部分６ｂは、第１部分６ａと当該第２部分６ｂとの間にスロットＳＬを挟むように延在している。また、外側導体６は、端面６ｅ及び端面６ｆを有している。端面６ｅは、第１部分６ａの端面であり、端面６ｆは、第２部分６ｂの端面である。これら端面６ｅ及び端面６ｆは、スロットＳＬを介して互いに対面している。
【００２３】
このプローブ１では、端面６ｅと端面６ｆとの間の電界が検知され、当該電界に基づく信号が出力される。したがって、プローブ１では、端面６ｅと端面６ｆとが対面する方向、即ち、軸線方向の成分を主とする電界が検知される。また、プローブ１では、内部の同軸ケーブル構造が電磁波吸収体７で覆われているので、センサ部３において検知すべき電界に対する外乱の影響を抑制することが可能である。
【００２４】
一実施形態では、スロットＳＬは、センサ部３において誘電体５の全周を露出させるように形成されている。この形態によれば、プローブ１から出力される信号の強度が大きくなる。別の実施形態では、スロットＳＬは、センサ部３において誘電体５を部分的に露出させていてもよい。即ち、スロットＳＬは、周方向において外側導体６及び電磁波吸収体７が部分的に取り去られることによって形成されていてもよい。
【００２５】
また、一実施形態では、同軸管２の長手方向、即ち軸線方向における先端２ｄからスロットＳＬ（スロットＳＬの中心位置）までの距離Ｌ１は、λｇ／４×Ａ−０．１×λｇ以上、λｇ／４×Ａ＋０．１×λｇ以下の範囲内の距離であってもよい。ここで、λｇは電磁波の誘電体５内における波長であり、Ａは１以上の整数である。Ａが偶数であれば、プローブ１から出力される信号の強度が大きくなる。一方、Ａが奇数であれば、プローブ１内を流れる電流が小さくなる。したがって、プローブ１が配置された空間の電磁場が乱されることが抑制され得る。なお、誘電体５が、ポリテトラフルオロエチレンから構成されており、電磁波の周波数が５．８ＧＨｚの場合には、誘電体５の比誘電率は約２であるので、λｇは約３７ｍｍである。より詳細な一例では、Ａが３であり、距離Ｌ１は約２７ｍｍである。
【００２６】
また、一実施形態では、同軸管２の長手方向、即ち軸線方向におけるスロットＳＬの幅Ｌ２は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよい。スロットＳＬの幅を１ｍｍ以上に設定することにより、外側導体６の端面６ｅと端面６ｆとの間での放電を抑制することが可能となる。また、スロットＳＬの幅を２ｍｍ以下に設定することにより、所期の方向成分以外の方向成分の電界の検知を抑制することが可能となる。
【００２７】
以上説明したプローブ１を用いて電界を検知する方法では、電磁波が発生している空間内の所望の位置にセンサ部３を配置する。また、検出すべき電界の成分の方向にプローブ１の長手方向を概ね一致させる。これにより、所望の位置で所期の方向成分の電界を検知することが可能となる。そして、プローブ１に接続された信号処理装置に、当該プローブ１からの信号を入力することにより、所期の方向成分の電界強度を計測することが可能となる。
【００２８】
以下、プローブ１の評価のために行ったシミュレーションについて説明する。まず、図３に示すように、矩形導波管の入力端に入力電力１Ｗで５．８ＧＨｚの周波数の電磁波ＥＭを伝播させ、当該導波管内にプローブ１のセンサ部３を挿入した状態を模擬した。なお、矩形導波管の終端は、無反射終端に設定した。そして、このシミュレーションでは、プローブ１の先端２ｄからスロットＳＬまでの距離を種々に変更した場合にプローブ１内を流れる電流（以下、「プローブ電流」という）を求めた。
【００２９】
図４は、シミュレーション結果を示すグラフである。図４において、横軸は距離Ｌ１であり、縦軸はプローブ電流である。図４に示すように、シミュレーションの結果、距離Ｌ１がλｇ／４の奇数倍であるときに、プローブ電流が低くなっていた。また、距離Ｌ１が、λｇ／４の奇数倍に対して大凡λｇの±１０％の範囲内の距離である場合に、プローブ電流が低くなっていた。したがって、距離Ｌ１がλｇ／４×Ａ−０．１×λｇ以上、λｇ／４×Ａ＋０．１×λｇ以下の範囲内の距離であるときに、プローブ電流を減少させることができ、プローブ１が配置された空間の電磁場が乱されることが抑制されることが確認された。
【００３０】
次いで、図５の（ａ）に示すように、矩形導波管の入力端に入力電力１Ｗで５．８ＧＨｚの周波数の電磁波ＥＭを伝播させ、矩形導波管の長手方向と電界Ｅの方向とに直交する方向にプローブ１の長手方向を一致させて、図中のＤ１方向にプローブ１を移動させたときの、プローブ電流をシミュレーションによって求めた。なお、このシミュレーションでは、プローブ１の距離Ｌ１を１５ｍｍに設定し、矩形導波管の高さ方向（図５の（ａ）の高さ方向）の中央レベルにセンサ部３の位置を一致させた。また、図５の（ｂ）に示すように、矩形導波管の入力端に入力電力１Ｗで５．８ＧＨｚの周波数の電磁波ＥＭを伝播させ、電界Ｅの方向にプローブ１の長手方向を一致させて、図中のＤ２方向にプローブ１を移動させたときの、プローブ電流をシミュレーションによって求めた。なお、このシミュレーションにおいても、矩形導波管の高さ方向（図５の（ｂ）の高さ方向）の中央レベルにセンサ部３の位置を一致させた。
【００３１】
図６はシミュレーションの結果を示すグラフであり、図５の（ａ）を用いて説明したシミュレーションの結果を示すグラフが図６の（ａ）に示されており、図５の（ｂ）を用いて説明したシミュレーションの結果を示すグラフが図６の（ｂ）に示されている。図６の（ａ）のグラフにおいて、横軸のＹ０は、図５の（ａ）のＤ１方向において対面する矩形導波管の一対の面のうち一方の面のＤ１方向の位置を原点（Ｙ０＝０ｍｍ）としたときのＤ１方向におけるセンサ部３の位置であり、縦軸はプローブ電流である。なお、Ｙ０が１５ｍｍであることは、センサ部３の位置が矩形導波管の上記一方の面の位置に一致していることを示している。また、図６の（ｂ）のグラフにおいて、横軸のＹ２は、図５の（ｂ）のＤ２方向において対面する矩形導波管の一対の面の間の中央位置を原点（Ｙ２＝０ｍｍ）としたときのＤ２方向におけるセンサ部３の位置であり、縦軸はプローブ電流である。図６の（ａ）に示すように、シミュレーションの結果、プローブ１によれば、当該プローブ１の長手方向が電界Ｅの方向と直交する場合には、電界が検知されないことが確認された。また、図６の（ｂ）に示すように、プローブ１によれば、当該プローブ１の長手方向が電界Ｅの方向と一致する場合には、電界が検知されることが確認された。このことから、プローブ１によれば、所期の方向の電界を検知することが可能であることが確認された。
【００３２】
以下、マイクロ波を用いた処理装置の実施形態について説明する。図７は、一実施形態に係る処理装置を示す図である。図７に示す処理装置１０は、被処理体（以下、「ウエハＷ」ということがある）に対して加熱処理を施すための装置であり、プローブ１を採用し得る処理装置の一例である。
【００３３】
処理装置１０は、処理容器１２、導入部１４、ホルダ１６、及び、回転駆動部１８を備えている。処理容器１２は、処理空間Ｓを画成している。処理装置１０では、処理空間Ｓ内においてウエハＷに対して加熱処理が行われる。処理容器１２は、例えば、金属材料によって構成されている。例えば、処理容器１２は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等から構成され得る。
【００３４】
処理容器１２は、側壁部１２ａ、天井部１２ｂ、及び、底部１２ｃを含んでいる。天井部１２ｂは、処理空間Ｓを上方から画成している。天井部１２ｂには、複数のマイクロ波導入ポート１２ｄが形成されている。底部１２ｃは、処理空間Ｓを下方から画成している。底部１２ｃには、排気口１２ｅが形成されている。側壁部１２ａは、処理空間Ｓを側方から画成しており、天井部１２ｂと底部１２ｃとの間に介在している。側壁部１２ａには、ポート１２ｆが形成されている。ポート１２ｆは、当該ポート１２ｆを介してウエハＷを搬入及び搬出するための通路である。このポート１２ｆは、ゲートバルブＧＶによって開閉することが可能となっている。
【００３５】
一例において、側壁部１２ａは、角筒状をなしている。この例では、処理空間Ｓは、立方体形状の空間となっている。側壁部１２ａの内面は、マイクロ波の反射面として機能する。例えば、側壁部１２ａの内面、更には天井部１２ｂ及び底部１２ｃの内面には、鏡面加工が施されている。これにより、ウエハＷからの輻射熱の反射効率を向上させることが可能となる。また、これにより、処理容器１２の内面の表面積が小さくなるので、処理容器１２の各壁部によるマイクロ波の吸収を低減し、マイクロ波の反射効率を向上させることができる。その結果、ウエハＷの加熱効率が高くなる。
【００３６】
処理容器１２内には、ホルダ１６が設けられている。ホルダ１６は、ウエハＷを支持するよう構成されている。このホルダ１６は、シャフト２２によって支持されている。シャフト２２は、底部１２ｃを貫通して、鉛直方向に延びている。シャフト２２の上端部は、ホルダ１６の略中心に結合している。また、シャフト２２の下端部は、可動連結部２４に結合している。この可動連結部２４は、昇降駆動部２６及び回転駆動部１８を連結している。昇降駆動部２６は、シャフト２２を鉛直方向において上下に変位させるよう構成されている。また、回転駆動部１８は、シャフト２２を当該シャフト２２の中心軸線（即ち、回転軸線）を中心にして回転させるよう構成されている。この回転駆動部１８がシャフト２２を回転させることにより、ホルダ１６は、当該ホルダ１６の中心周りに回転するようになっている。なお、処理容器１２の底部１２ｃには、シャフト２２が通る孔を封止するために、ベローズといったシール機構１２ｇが設けられていてもよい。
【００３７】
また、底部１２ｃの排気口１２ｅには、排気装置２８が接続されている。排気装置２８は、ドライポンプ等の真空ポンプを有している。排気装置２８は、圧力調整バルブ３０及び排気管３２を介して排気口１２ｅに接続され得る。なお、この処理装置１０は、大気圧環境下においてウエハＷを加熱してもよい。この場合には、排気装置２８として、真空ポンプに代えて、処理装置１０が設置される施設に設けられた排気設備を用いることも可能である。
【００３８】
また、処理装置１０は、ガス供給機構３４を更に備え得る。ガス供給機構３４は、ガス源、流量制御器、及びバルブを含み得る。ガス供給機構３４は、一以上の配管３６を介して処理容器１２の内部に接続されている。ガス供給機構３４は、ガス源からのガスの流量を制御して、当該ガスを処理容器１２内に供給することができる。このガス供給機構３４は、処理ガス又は冷却ガスとして、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｏ２、Ｈ２といったガスを供給することができる。
【００３９】
また、処理装置１０は、整流板３８を更に備え得る。整流板３８は、ホルダ１６と側壁部１２ａとの間に設けられている。整流板３８には、鉛直方向に延びる複数の貫通孔３８ａが形成されている。整流板３８は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属材料から構成され得る。
【００４０】
導入部１４は、上述したマイクロ波導入ポート１２ｄを介してマイクロ波を処理容器１２内に導入する。導入部１４は、一以上のマイクロ波ユニットＭＵ、及び高電圧電源部ＰＳを有している。図７に示す一例においては、導入部１４は、複数のマイクロ波ユニットＭＵを有している。
【００４１】
マイクロ波ユニットＭＵは、マグネトロン４０、導波管４１、及び透過窓４２を有している。マグネトロン４０は、高電圧電源部ＰＳに接続されている。図８は、高電圧電源部ＰＳの構成を例示する図である。図８に示すように、高電圧電源部ＰＳは、ＡＣ−ＤＣ変換回路５１、スイッチング回路５２、スイッチングコントローラ５３、及び、昇圧トランス５４、及び整流回路５５を有している。
【００４２】
ＡＣ−ＤＣ変換回路５１は、商用電源からの交流（例えば、三相２００Ｖの交流）を整流して、所定の波形の直流に変換する回路である。ＡＣ−ＤＣ変換回路５１は、スイッチング回路５２に接続されている。スイッチング回路５２は、ＡＣ−ＤＣ変換回路５１によって変換された直流のオン・オフを制御する回路である。スイッチング回路５２では、スイッチングコントローラ５３によってフェーズシフト型のＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）制御又はＰＡＭ（Pulse  Amplitude  Modulation）制御が行われて、パルス状の電圧が生成される。昇圧トランス５４は、スイッチング回路５２から出力された電圧を所定の大きさの電圧に昇圧するものである。整流回路５５は、昇圧トランス５４によって昇圧された電圧を整流して、整流した電圧をマグネトロン４０に供給する回路である。
【００４３】
マグネトロン４０は、高電圧電源部ＰＳから印加される高電圧に基づき、マイクロ波を発生する。このマイクロ波の周波数は、例えば、２．４５ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚといった周波数である。マグネトロン４０には、導波管４１が接続されている。
【００４４】
導波管４１は、マグネトロン４０によって生成されたマイクロ波を処理容器１２内に伝送する。透過窓４２は、マイクロ波導入ポート１２ｄを塞ぐように天井部１２ｂに固定されている。透過窓４２は、誘電体から構成されている。例えば、透過窓４２は、石英から構成されている。導波管４１によって伝送されるマイクロ波は、この透過窓４２を介して、処理容器１２内に導入される。
【００４５】
マイクロ波ユニットＭＵは、更に、サーキュレータ４３、検出器４４、チューナ４５、及びダミーロード４６を有している。サーキュレータ４３は、マグネトロン４０からのマイクロ波を処理容器１２に向けて導き、一方、処理容器１２からの反射波をダミーロード４６に導く。ダミーロード４６は、サーキュレータ４３から導かれる反射波を熱に変換する。
【００４６】
検出器４４は、導波管４１における反射波を検出するためのものである。検出器４４は、例えばインピーダンスモニタ、例えば、定在波モニタによって構成され得る。定在波モニタは、導波管４１における定在波の電界を検出する。この定在波モニタの検出結果に基づき、反射波を検出することができる。なお、検出器４４は、進行波と反射波を検出することが可能な方向性結合器によって構成されていてもよい。
【００４７】
チューナ４５は、マグネトロン４０と処理容器１２との間のインピーダンスを整合させる。チューナ４５によるインピーダンス整合は、検出器４４の検出結果に基づいて行われる。例えば、チューナ４５は、導波管４１内への導体板の突出量を調整することにより、インピーダンスを調整することが可能である。
【００４８】
処理装置１０は、一以上の放射温度計ＲＴを更に備え得る。放射温度計ＲＴは、ウエハＷの近傍に設けられた受光端ＲＴＥを有している。また、放射温度計ＲＴは、光検出器を有し、受光端ＲＴＥで受光した光の強度に応じた信号を当該光検出器から出力する。また、放射温度計ＲＴは、光検出器からの信号に基づき、ウエハＷの温度を算出する温度算出部を有する。
【００４９】
また、この処理装置１０は、上述したプローブ１を更に備えている。プローブ１は、センサ部３が処理容器１２内に位置するように、設けられている。なお、図７に示す実施形態では、プローブ１は側壁部１２ａを通っており、プローブ１の長手方向が水平方向に一致するよう、センサ部３が処理容器１２内に配置されている。しかしながら、プローブ１の配置は、電界を検知すべき処理容器１２内の位置、及び、検知すべき電界成分の方向に応じて、変更され得るものである。また、処理装置１０に備えられるプローブ１の個数は、電界を検知すべき位置の個数に応じて、変更され得るものである。
【００５０】
プローブ１には、信号処理装置９が接続されている。信号処理装置９は、プローブ１から出力される信号を受け、当該信号を、制御部Ｃｎｔに入力する信号に変換する。例えば、信号処理装置９は、Ａ−Ｄ変換器といった種々のユニットを有し得る。
【００５１】
また、処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。制御部Ｃｎｔは、例えば、コンピュータ装置から構成され得る。制御部Ｃｎｔは、処理装置１０の各部を制御する。具体的には、制御部Ｃｎｔは、ガス流量、処理容器１２内の圧力、ホルダ１６の回転速度、排気装置２８の排気量等を制御するために、処理装置１０の各部に制御信号を送出する。また、制御部Ｃｎｔは、信号処理装置９からの信号、及び／又は、放射温度計ＲＴからの信号を受けて、処理容器１２内に導入するマイクロ波出力を調整することが可能である。即ち、制御部Ｃｎｔは、処理容器１２内の電界に対応する信号、及び／又は、ウエハＷの温度に対応する信号を受けて、処理容器１２内に導入するマイクロ波出力を調整することが可能である。
【００５２】
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、上述した処理装置１０は加熱処理装置であったが、プローブ１は、マイクロ波を用いて被処理体を処理する任意の処理装置の処理容器内において電界を検知するために、用いることが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…プローブ、２…同軸管、２ａ…先端部、２ｄ…先端、３…センサ部、４…中心導体、５…誘電体、６…外側導体、６ｅ，６ｆ…端面、７…電磁波吸収体、ＳＬ…スロット、９…信号処理装置、１０…処理装置、１２…処理容器、１４…導入部、１６…ホルダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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