(57)【要約】【解決手段】誘導結合プラズマチャンバの誘電体窓の中心孔に装着するための改良型ガス注入アセンブリは、バヨネット開口を有する環状インサートを収容するように構成される中心孔と円筒形凹部とを有する窓を備える。ガス注入器アセンブリは、ガス注入器と、ガス注入器を取り囲むＲＦシールドと、ＲＦシールドを取り囲むフェイスプレートと、を備える。フェースプレートは、環状インサートのバヨネット開口に係合する突起部を、その底部に備える。窓及びガス注入アセンブリは、通常は石英で形成され、装着の事前準備で機械加工により形成されたバヨネット開口を備える窓が欠けないように、設計される。石英材料の脆弱性により、機械加工されたバヨネット開口は、ガス注入器アセンブリをバヨネット開口に挿入する際に欠けやすい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板をプラズマ処理するプラズマ処理チャンバの誘電体窓であって、ガス注入器とＲＦシールドとフェイスプレートと環状インサートとを備える注入器アセンブリが前記窓に装着されて前記プラズマ処理チャンバ内に処理ガスを供給し、前記窓は、
均一の厚みを有するディスクであって、前記プラズマ処理チャンバの上面に対して密閉されるように前記ディスクの下面に形成される下側真空密閉面と、前記プラズマ処理チャンバの中心に処理ガスを供給する前記ガス注入器を収容するように構成される中心孔と、前記中心孔を取り囲む前記ディスクの上面に形成される上側凹部であって、前記ガス注入器アセンブリを前記窓に装着するのに用いられる前記環状インサートを収容するように構成される上側凹部と、を備えるディスクを備える窓。
【請求項２】
請求項１に記載の窓であって、
前記上面に備えられ、温度センサを収容する止まり穴と、
前記下面の外側端部上に備えられるクロッキング機構と、を備える窓。
【請求項３】
請求項１に記載の窓であって、
外周面に周方向に伸長する４つの溝部を備え、
前記４つの溝部の各中間点が９０度の間隔で配置される、窓。
【請求項４】
請求項３に記載の窓であって、
各前記溝部は、一対の真っ直ぐな壁と真っ直ぐな底壁とを備え、
前記溝部のうち２つの溝部の前記底壁は互いに平行であり、他の２つの溝部の前記底壁は互いに平行である、窓。
【請求項５】
請求項１に記載の窓であって、
前記中心凹部は、円筒形側壁と平面底壁とによって規定され、
前記底壁は、１２０度の間隔で設けられる３つの鉛直方向の取り付け穴であって、前記中心孔と前記側壁との間の途中に配置される取り付け穴を備える、窓。
【請求項６】
請求項５に記載の窓であって、
前記平面底壁は、真空密閉面であって、前記ＲＦシールドの下端部に設けられた位置合わせピンを収容するように構成される位置合わせ穴を備える、窓。
【請求項７】
請求項１に記載の窓であって、
前記窓は、約２０インチ（約５１センチメートル）の直径と約１．７５インチ（約４．４５センチメートル）の厚みとを有し、前記下面の外側部に約１インチ（約２．５４センチメートル）の幅の環状真空密閉面を備え、
前記中心凹部は、約３．４インチ（約８．６４センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の深さとを有し、
前記中心孔は、約１インチ（約２．５４センチメートル）の直径を有する、窓。
【請求項８】
請求項２に記載の窓であって、
前記止まり穴は、約０．２２インチ（約０．５６センチメートル）の直径と約１．２インチ（約３．０５センチメートル）の深さとを有し、約０．４８インチ（約１．２２センチメートル）の直径のテーパした開口を備える、窓。
【請求項９】
請求項５に記載の窓であって、
前記取り付け穴は、前記中心孔の中心から約１．２５インチ（約３．１８センチメートル）離れて配置され、
各前記取り付け穴は、約０．４インチ（約１．０２センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の深さとを有する、窓。
【請求項１０】
請求項６に記載の窓であって、
前記位置合わせ穴は、前記中心孔の中心から約０．９インチ（約２．３センチメートル）離れて配置され、約０．０９インチ（約０．２３センチメートル）の直径と約０．１５インチ（約０．３８センチメートル）の深さとを有する、窓。
【請求項１１】
請求項４に記載の窓であって、
各前記溝部は、約０．６インチ（約１．５センチメートル）の幅を有し、
前記底壁は、約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の曲率半径の曲面を形成し、
前記溝部の最大深さは、中間点で０．９インチ（約２．３センチメートル）である、窓。
【請求項１２】
請求項２に記載の窓であって、
前記クロッキング機構は、前記窓の前記外周面に凹状窪みを備え、
前記窪みは、約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の深さを有し、前記下面に平行な平面と、前記外周面に伸長し約０．４インチ（約１．０２センチメートル）の曲率半径を有する曲面側壁と、によって規定される、窓。
【請求項１３】
請求項１に記載の窓であって、
石英からなる、窓。
【請求項１４】
半導体基板をプラズマ処理するプラズマ処理チャンバの誘電体窓の上面に設けられる円筒形凹部に嵌合されるように構成される環状インサートであって、ガス注入器とＲＦシールドとフェイスプレートと前記環状インサートとを備える注入器アセンブリが前記窓に装着されて前記プラズマ処理チャンバ内に処理ガスを供給し、前記環状インサートは、
均一の厚みを有する環状ディスクであって、前記窓の前記上面に設けられる円筒形凹部に収容されるように構成され、円筒形外壁と、上面と、下面と、前記上面と前記下面との間に伸長するバヨネット開口と、を備える環状ディスクを備える環状インサート。
【請求項１５】
請求項１４に記載のインサートであって、
前記バヨネット開口は、３つの内側に伸長する突起部と、前記突起部と離れて配置される３つのギャップと、を備え、
各前記突起物は、約５８度の角度で延在し、
各前記ギャップは、約６２度の角度で延在し、
前記突起部は、約０．３５インチ（約０．８９センチメートル）の厚みを有する、インサート。
【請求項１６】
請求項１４に記載のインサートであって、
前記ディスクは、約３．４インチ（約８．６４センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の厚みを有する、インサート。
【請求項１７】
請求項１４に記載のインサートであって、
前記上面は、１２０度の間隔で設けられ、前記バヨネット開口の中心から約１．３インチ（約３．３センチメートル）離れて配置される３つの段付き穴を備え、
各前記穴は、約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の直径を有する上部と約０．２インチ（約０．５１センチメートル）の直径を有する下部とを備える、インサート。
【請求項１８】
請求項１４に記載のインサートであって、
ポリマー材料からなる、インサート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板を処理するプラズマ処理チャンバの構成要素に関する。
【発明の概要】
【０００２】
一つの実施形態において、プラズマ処理チャンバの誘電体窓を提供する。窓は、半導体基板をプラズマ処理する誘導結合プラズマチャンバの上壁を形成する。プラズマは、処理ガスをプラズマ状態に励起することにより発生する。処理ガスは、ガス注入器アセンブリによりチャンバ内に供給される。ガス注入器アセンブリは、ガス注入器と、ＲＦシールドと、フェイスプレートと、窓に形成される中心孔内に装着される環状インサートと、を備える。窓は、均一な厚みを有するディスクを備える。ディスクは、プラズマ処理チャンバの上面に対して密閉されるようにディスクの下面に形成される下側真空密閉面と、プラズマ処理チャンバの中心に処理ガスを供給するガス注入器を収容するように構成される中心孔と、中心孔を取り囲むディスクの上面に形成される上側凹部であって、ガス注入器アセンブリを窓に装着するのに用いられる環状インサートを収容するように構成される上側凹部と、を備える。
【０００３】
別の実施形態において、インサートは、誘電体窓に形成される上側凹部に嵌合されるように構成される環状インサートである。環状ディスクは、均一な厚みを有し、上側凹部に収容されるように構成され、円筒形外壁と、上面と、下面と、上面と下面との間に伸長するバヨネット開口と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】誘導結合プラズマ反応チャンバ用の交換可能な窓とガス注入器アセンブリとを示す図。
【０００５】
【図２Ａ−Ｃ】プラズマ反応チャンバ用の交換可能な窓とガス注入器アセンブリとを示す断面図であって、図２Ａはガス供給源に接続されるガス注入アセンブリを示す図、図２Ｂはガス供給減を取り付けていない状態のガス注入アセンブリを示す図、及び、図２Ｃはガス注入器とＲＦシールドと誘電体窓にボルト締めされた環状インサートに保持されるフェースプレートの詳細を示す図。
【０００６】
【図３Ａ−Ｃ】本実施形態で説明する石英窓の詳細を示す図であって、図３Ａは窓の斜視図、図３Ｂは窓の底面図、図３Ｃは図３ＢのＡ−Ａ線に沿った窓の側面図。
【図３Ｄ−Ｊ】図３Ｄは図３ＥのＣ−Ｃ線に沿った図、図３Ｅは窓の上面図、図３Ｆは図３ＥのＤ−Ｄ線に沿った図、図３Ｇは図３ＤのＨの詳細図、図３Ｈは図３ＦのＫの詳細図、図３Ｉは図３ＢのＧの詳細図、図３Ｊは図３ＧのＢ−Ｂ線に沿った図。
【図３Ｋ−Ｍ】図３Ｋは図３ＤのＪの詳細図、図３Ｌは図３ＥのＬの詳細図、及び、図３Ｍは図３ＬのＥ−Ｅ線に沿った図。
【０００７】
【図４Ａ−Ｃ】ガス注入器の詳細を示す図であって、図４Ａは注入器の斜視図、図４Ｂは注入器の上面図、及び、図４Ｃは注入器の側面図。
【０００８】
【図５Ａ−Ｃ】バヨネット開口を有する環状インサートの詳細を示す図であって、図５Ａはインサートの斜視図、図５Ｂはインサートの上面図、及び、図５Ｃは図５ＢのＡ−Ａ線に沿った図。
【０００９】
【図６Ａ−Ｃ】ガス注入器を取り囲むＲＦシールドの詳細を示す図であって、図６ＡはＲＦシールドの斜視図、図６ＢはＲＦシールドの上面図、及び、図６ＣはＲＦシールドの側面図。
【００１０】
【図７Ａ−Ｄ】ＲＦシールドを取り囲み、ツイストロック装置によりガス注入器を環状インサートに装着するフェイスプレートの詳細を示す図であって、図７Ａはフェイスプレートの半分を示す上面図、図７Ｂはフェイスプレートの半分の外側を示す斜視図、図７Ｃはフェイスプレートの半分の内側を示す斜視図、及び、図７Ｄはフェイスプレートの半分を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面に図示するいくつかの好適な実施形態を参照して、本発明を詳述する。以下の記載において、本発明が十分に理解できるように、数多くの具体的な詳細を説明する。しかし、当業者には自明のことであるが、本発明は、これらの具体的な詳細の一部または全部を省略した形態でも実施可能である。また、本発明を不要に曖昧にしないように、周知の処理工程及び／又は構造は詳細には説明しない。本明細書で用いる「約」という用語は、記載した数値の上下１０％までの値を含む、と解釈されるものである。
【００１２】
以下、半導体基板を処理可能なプラズマ反応チャンバの交換可能な窓及びガス注入器アセンブリを説明する。窓及びガス注入アセンブリは、通常は石英で形成され、装着の事前準備で機械加工により形成されたバヨネット開口を備える窓が欠けないように、設計される。石英材料の脆弱性により、機械加工されたバヨネット開口は、ガス注入器アセンブリをバヨネット開口に挿入する際に欠けやすい。
【００１３】
交換可能な窓は、石英等の誘電体から形成され、均一な厚みのディスク形状を有する。上面の中心凹部は、バヨネット開口を有する環状インサートを収容するように構成される。窓に形成される中心孔は、処理ガスをチャンバ内に供給するために窓の底面と面一に配置される又は底面より下に配置される遠位端を有するガス注入器を収容する。窓の上に配置される（図示しない）誘導コイルが、処理ガスを、基板を処理するためのプラズマ状態に励起する。たとえば、注入器によりエッチングガスを供給して、基板をプラズマエッチングすることができる。
【００１４】
ガス注入器は、１つ又は複数のガス出口を有するものでもよい。中心凹部の底壁上に載置されるフランジが、フランジ底面の溝に嵌合されるＯ−リングを用いて、窓に対して減圧密閉される。ＲＦシールドがガス注入器を取り囲み、フェイスプレートがＲＦシールドを取り囲む。フェイスプレートは、２つの部分に分かれた部品であり、ＲＦシールドの周囲で互いにボルト締めされる。また、フェイスプレートは、バヨネット開口をインサートに係合する突起部（突出部）を備える。
【００１５】
バヨネット開口を有するインサートは、石英よりも引張強度の高い任意の物質、たとえば、プラスチック材料を備えるものでもよい。あるいは、バヨネット開口を有するインサートは、セラミック、金属、炭化ケイ素、グラファイト等で形成されるものでもよい。好適な実施形態において、バヨネット開口を有するインサートは、窓の取り付け穴に嵌合させたTORLONインサート２０ａ（図２Ｃ参照）に挿入したボルトを用いて、窓に取り付けられる。ただし、インサートは窓にねじ込むことができるネジ山を備えるものでもよいし、インサートを窓に接着するようにしてもよい。
【００１６】
図１は、中心部にガス注入アセンブリが装着された窓１５の詳細を示す。ガス注入アセンブリは、バヨネット開口を有するインサート１７を係合するフェイスプレート１９を備える。ガス注入アセンブリは、供給ライン２１ａ、２１ｂから処理ガスが流入するガス接続ブロック２１に接続される。窓を通って伸長する注入器は、処理ガスを半導体ウエハを処理するチャンバに供給する。
【００１７】
誘導結合プラズマチャンバの交換可能な窓とガス注入器アセンブリの詳細を図２Ａ〜図２Ｃに示す。部品としては、石英窓１５と、ガス注入器１６と、窓にボルト２０で固定される環状インサート１７と、ＲＦシールド１８と、フェイスプレート１９と、が含まれる。図２Ａに示すように、ガス注入アセンブリ（ガス注入器１６、ＲＦシールド１８及びフェイスプレート１９）は、ガス接続ブロック２１に取り付けられる。後述するように、フェイスプレート１９は３つの突起部を備え、これらの突起部は、ツイストロック方式で、インサート１７のバヨネット開口に係合する。
【００１８】
図３Ａは、環状インサート１７を収容する中心円筒形凹部１５ａと、ボルト２０を収容する３つのネジ穴又は止まり穴１５ｂと、を含む窓１５の詳細を示す。ボルト２０は、窓に挿入可能であり、又は、穴１５ｂに嵌合されたねじ込み式インサートに挿入可能であり、インサート１７を窓１５に取り付ける。窓は、ガス注入器１６を収容する中心孔１５ｃと、上面１５ｅに形成されて温度センサを収容する少なくとも１つの止まり穴１５ｄと、を備える。クロッキング機構（位置合わせ機構）１５ｆが底部の外側面１５ｈに設けられるとともに、細長い溝１５ｇが外側面１５ｈに形成される。
【００１９】
図３Ｂは、図３Ａに示した窓の底面図であり、その詳細Ｇを示す領域を含む。窓の底面１５ｉは、環状減圧密閉面１５ｊを備える。窓は、望ましくは約２０インチ（約５１センチメートル）の直径を有し、減圧密閉面は、窓の外側端部から約１インチ（約２．５４センチメートル）突出する。クロッキング機構１５ｆは、約０．４インチ（約１．０２センチメートル）の直径と約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の高さとを有する凹部によって形成される。
【００２０】
図３Ｃは、図３ＢのＡ−Ａ線に沿った窓の断面図である。窓は、望ましくは約１．７５インチ（約４．４５センチメートル）の厚みを有し、各溝１５ｇは、約０．６インチ（約１．５センチメートル）の幅を有し、窓の外周の約８分の１だけ伸長し、側面１５ｈの中央に配置される。円筒形凹部１５ａは、約３．４インチ（約８．６４センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の深さとを有する。
【００２１】
図３Ｄは、その詳細Ｈ及びＪを示す領域を含む窓の断面図である。図３Ｅは、Ｃ−Ｃ線に沿った断面及び詳細Ｌを示す領域を含む窓の上面図である。図３Ｆは、その詳細Ｋを示す領域を含む窓の側面図である。
【００２２】
図３Ｇは、詳細Ｈを示す図であり、窓の外面１５ｇにおける溝１５ｇの１つの断面を示す。溝の深さは均一ではなく、溝の中点で深さが最大になるように外面１５ｈに伸長する。図３Ｃに示すように、溝は窓の上面と下面とに平行な平面側壁を有し、側壁は曲面底壁によって接続される。側壁は、望ましくは、互いに約０．６インチ（約１．５センチメートル）離れて配置され、曲面底壁は約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の曲率半径を有する。曲面底壁は、その中点で溝が最大の深さ約０．９インチ（約２．３センチメートル）に達するように、外面１５ｈに沿った２つの位置の間で直線的に伸長する。図３Ｅに示すように、窓の対向する側の溝の底壁は、互いに平行になる。図３Ｅに示すように、止まり穴１５ｄは、溝１５ｇの１つの中点から４５度の位置に配置される。図３Ｈは、詳細Ｋを示す図であり、止まり穴１５ｄの相対寸法を示す。止まり穴１５ｄは、望ましくは、約０．２２インチ（約０．５６センチメートル）の直径と約１．２インチ（約３．０５センチメートル）の深さとを有し、上面１５ｅに伸長する約０．４８インチ（約１．２２センチメートル）の直径のテーパした開口を備える。
【００２３】
図３Ｉは、詳細Ｇを示す上面図であり、クロッキング機構１５ｆの相対寸法を示す。図３Ｊは、図３ＩのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図３Ｉに示すように、クロッキング機構１５ｆは、窓の下面に平行な平面壁と曲面側壁とを備え、曲面側壁は、望ましくは、約０．６インチ（約１．５センチメートル）の半径と約０．３インチ（約０．７６センチメートル）の深さとを有する。
【００２４】
図３Ｋは、円筒形凹部１５ａの相対寸法を示す。円筒形凹部１５ａは、望ましくは、約３．４インチ（約８．６４センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の深さとを有する円形凹部である。３つのネジ穴１５ｂは、それぞれ１２０度ずつ離れた間隔で設けられ、中心孔５ｃの中心から約１．２５インチ（約３．１８センチメートル）離れて配置される。ネジ穴は、約０．４インチ（約１．０２センチメートル）の直径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の深さとを有するものでもよい。また、１／４−３２ネジ穴に機械加工され、あるいは、ネジ付きのTORLONスリーブ等のネジ付きポリマースリーブを備え、ボルト２０を係合するものでもよい。中心孔１５ｃは、望ましくは、約１インチ（約２．５４センチメートル）の直径と約１．２５インチ（約３．１８センチメートル）の深さとを有し、中心孔の上端部と下端部は、約０．０６インチ（約０．１５センチメートル）の曲率半径を有する曲面に形成される。円筒形凹部１５ａの底部は、減圧密閉面を形成するように滑らかにされることが望ましく、凹部１５ａの上端部と下端部は、約０．０２インチ（約０．０５センチメートル）の曲率半径の曲面を形成することが望ましい。位置合わせ止まり穴１５ｋは、中心孔１５ｃの中心から約０．９インチ（約２．３センチメートル）離れて配置され、約０．０９インチ（約０．２３センチメートル）の直径と約０．１５インチ（約０．３８センチメートル）の深さとを有することが望ましい。図３Ｍは、図３ＬのＥ−Ｅ線に沿った位置合わせ穴１５ｋの拡大図である。
【００２５】
図４Ａは、ガス注入器１６の詳細を示す。ガス注入器１６は、内側ガス出口群１６ａと、外側ガス出口群１６ｄと、フランジ１６ｂと、を備える。出口１６ａと１６ｄとを有する端部が窓１５の中心孔１５ｃに嵌合されるとともに、フランジ１６ｂが石英窓の円筒形凹部１５ａの底部に支持されるように、注入器が構成される。
【００２６】
図４Ｂは、ガス注入器の底面図であり、内側ガス出口群１６ａと外側ガス出口群１６ｄの詳細を示す。内側出口と外側出口は、調節可能な流量で同じガス又は異なるガスを供給する。ガス注入器１６は、ガス注入器１６の遠位端に六角形に配列される１９個の内側ガス出口１６ａを備える。出口１６ａは、処理中の基板に向かって軸方向にガスを注入する向きに配置される。８個の外側出口１６ｄは、注入器の側面周囲に４５度ずつ離れた間隔で配置され、基板に向かって円錐形の経路でガスを注入する。注入器の下端部は、約１インチ（約２．５４センチメートル）の直径を有し、フランジはクロッキング機構（位置合わせ機構）１６ｃを備える。図４Ｃは、図４Ａに示すガス注入器の側面の詳細及び寸法を示す。
【００２７】
図５Ａは、窓１５の円筒形凹部１５ａに固定される、三又バヨネット開口１７ｃを備える環状インサート１７を示す。図５Ｂは、１２０度ずつ離れた間隔で配置される３つの段付き穴１７ａを備える環状インサート１７の上面図である。インサートは、望ましくは、約３．４インチ（約８．６４センチメートル）の外径と約０．５インチ（約１．２７センチメートル）の厚みとを有する。段付き穴１７ａは、望ましくは、上部の直径が約０．３インチ（約０．７６センチメートル）であり、下部の直径が約０．２インチ（約０．５１センチメートル）である。３つの段付き穴は、すべて、中心孔１７ｃの中心から約１．３インチ（約３．３センチメートル）の半径上に配置される。段付き穴１７ａは、窓に形成されたネジ穴又は窓１５の止まり穴１５ｂに配置されたポリマースリーブにねじ込み可能なボルトを収容する。
【００２８】
環状インサート１７は、内側に伸長して、バヨネット開口を形成する３個の突起部１７ｂを備える。望ましくは、各突起部は、周方向に約５８度の角度で延在し、隣接する突起部間の空間は約６２度の角度で延在する。これにより、各突起部の中点は、それぞれ、１２０度ずつ離れた間隔で配置される。突起部１７ｂの内面は、直径約２インチ（約５．１センチメートル）の円上に位置する。突起部１７ｂは、約０．３５インチ（約０．８９センチメートル）の高さを有し、直径約２．３インチ（約５．８４センチメートル）のバヨネット開口から約０．１５インチ（約０．３８センチメートル）内側に伸長する。
【００２９】
注入器１６を窓に装着する際に、ボルトで止まり穴１５ｂにネジ付きインサートを係合することにより、インサート１７を窓の円筒形凹部１５ａに固定するようにしてもよい。次に、注入器の下端部が中心孔１５ｃを通って伸長するように、周囲にＲＦシールド１８とフェイスプレート１９とを備える注入器１６を挿入する。フェイスプレート１９の下端部に設けられた３つの外側に伸長するフランジ１９ｃが突起部１７ｂと窓１５の上面との間のギャップに係合されるように、フェイスプレート１９を回転する。
【００３０】
図６Ａは、ＲＦシールド１８の斜視図である。ＲＦシールド１８は、四角形の上部１８ａと、ピン１８ｂと、４つのネジ穴１８ｃと、Ｏ−リング溝１８ｄと、４つのネジ穴１８ｃと、下側円筒形部１８ｅと、中間円筒形部１８ｆと、を備える。４つのネジ穴１８ｃは、注入器１６の内側ガス出口１６ａと外側ガス出口１６ｄを提供する２つのガスライン２１ａ、２１ｂを備えるガス接続ブロック２１（図１参照）に、ＲＦシールド１８を取り付けるボルトを収容する。Ｏ−リング溝１８ｄは、О−リングを収容し、ガス接続ブロック２１とＲＦシールド１８の間にガスシールが形成される。ガス接続ブロック２１の底部に備えられる別のＯ−リングにより、注入器１６の上部とガス接続ブロック２１との間にガスシールが形成される。ピン１８ｂの上部が注入器１６の外面上の溝に係合されるとともに、ピン１８ｂの下部が位置合わせピン穴１５ｋに嵌合されるように、ＲＦシールド１８の下側円筒形部１８ｅと中間円筒形部１８ｆとが、注入器１６に取り付けられる。
【００３１】
図６Ｂは、ＲＦシールド１８の上面図であり、図６Ｃは、ＲＦシールドの側面図である。ＲＦシールド１８は、銅やアルミニウム等の金属で形成されることが望ましく、必要に応じてこの金属を銀等の金属でメッキするようにしてもよい。
【００３２】
図７Ａ〜７Ｄは、フェイスプレート１９の詳細を示す。フェイスプレート１９は２つの部分に分かれ、ＲＦシールド１８の周囲に共にボルト締めされる。フェイスプレートは、インサート１７に注入器１６とＲＦシールド１８とフェイスプレート１９を固定するツイストロック機構をその底部に備える。
【００３３】
図７Ａ〜図７Ｄは、フェイスプレート１９の半割部を示す。この半割部は、もう一方の半割部に結合され、円筒形内側領域１９ａと、３つの傾斜突起部１９ｃをその下端部に備える六角形の外側領域１９ｂと、を形成する。一方の半割部は、側面１９ｆにネジ穴１９ｄを備え、このネジ穴１９ｄに他方の半割部から伸長するボルトを収容することによって、２つの半割部を結合させる。側面１９ｆは、さらに、位置合わせピン穴１９ｅを備え、他方の半割部から伸長する位置合わせピンを収容する。
【００３４】
フェイスプレート１９の各半割部は、４つの外面が１２０度で交わる３つの隅部１９ｇを備える。各半割部は、ＲＦシールド１８の下側円筒形部１８ｅに取り付けられる段部１９ｈを、その底部に備える。突起部１９ｃ間のギャップ１９ｉは、インサート１７の突起部１７ｂがフェイスプレート１８の外側に沿って摺動可能な大きさに形成される。また、フェイスプレート１８の底部が窓１５に係合する際に、フェイスプレート１９は回転して、突起部１９ｃを突起部１７ｂの下のギャップ１７ｃ内に動かすことができる。突起部１９ｃが突起部１７ｂの下面に係合するとともに、各突起部１９ｃの上に設けられた３つの垂直リブ１９ｊが突起部１７ｂの内面とフェイスプレート１９の外面との間を摩擦嵌合するまで、フェイスプレートが回転する。
【００３５】
図７Ｄは、半割部の片方を示す斜視側面図であり、六角形の外側領域１９ｂと、望ましくは約４度の角度で傾斜する突起部１９ｃの１つと、を示す。突起部１９ｃの上に３つの垂直リブ１９ｊを備える。
【００３６】
環状インサート１７、ＲＦシールド１８及びフェイスプレート１９は、誘電体窓１５にガス注入器１６を取り付ける改良型装着システムを提供する。改良型装着システムは、注入器を装着するためのバヨネット開口を備える誘電体窓における問題、すなわち、窓の材料の脆弱性により欠けやすく破損しやすいという問題を克服する。
【００３７】
バヨネット開口を備える環状インサートは、窓の円筒形凹部に嵌合され、窓の凹部における穴に嵌め込まれるネジ付きインサートを係合するボルトを用いて窓に固着される。あるいは、適当な接着剤を用いて、インサートを窓に接着するようにしてもよい。バヨネット開口を窓の機械加工する際に、石英等の引張強度の低い窓は欠けやすい。ガス注入器アセンブリを設置する際に窓上にかかる点荷重によって、引張強度の低い石英窓が欠ける。インサートは、窓よりも高い引張強度を有する材料から形成されることが望ましい。「ULTEM」等のプラスチックから形成することが望ましいが、セラミック、金属、炭化ケイ素、グラファイト等の任意の他の適当な材料をインサートに用いるようにしてもよい。壊れにくい材料から形成されるインサートには、引張降伏強度の低い材料から形成する場合に窓部材が欠けやすいことに関連する装着上の問題がない。
【００３８】
最も好適な装着構成において、Ｏ−リング用の溝がその底部に形成されたフランジを備えるガス注入器は、石英ディスクの凹部上に載置され、フランジの溝内に位置するＯ−リングを用いて、窓に対して減圧密閉される。これにより、ガス注入器と窓の開口部との間が密閉され、バヨネット開口部を有する環状インサートは、石英窓に固着される。別の実施形態において、ガス注入器は、ガス注入器上のフランジと石英窓との間に配置される１つ又は複数のＯ−リングにより、窓の開口部に装着される。ガス注入器の遠位端におけるガス出口は、窓の内面の下に、又は、窓の内面と面一に、配置されることが望ましい。３つの突起部（突出部）を備えるフェイスプレートが、バヨネット開口を備えるインサートに挿入され、突出部を手でしっかりと締めることによって、注入器を所定の位置に保持する。好適な実施形態において、ＲＦシールドはガス注入器を取り囲み、フェイスプレートはＲＦシールドを取り囲む。
【００３９】
ガス注入器は、石英等の誘電材料から形成されることが望ましい。あるいは、注入器をアルミニウム、ステンレス、アルミナ、窒化ケイ素等の他の材料から形成するようにしてもよい。ガス出口は、その全長に沿って均一な径を有する形状等の任意の所望の形状や、円錐形でテーパさせた形状、外に広がった面あるいは半径方向の輪郭面等、他の形状に形成されるものでもよい。基板に対して直接注入する方向、及び／又は、基板に対して鋭角に注入する方向等、任意の方向にガスを注入可能なように、ガス出口の方向を合わせるようにしてもよい。好適な実施形態において、１９個の軸方向に伸長するガス出口がガス注入器の遠位端に六角形状に配置され、８個の非軸方向に伸長するガス出口が注入器の外側側壁近傍に又は外側側壁上に配置される。
【００４０】
フェイスプレートをインサートのバヨネット開口に挿入することによって、ガス注入器を所定の位置に固定する。最も好適な実施形態において、フェイスプレートは、３つの突出部によって、インサートに手でしっかりと締められる。これにより、フェイスプレートを、インサートのバヨネット開口にツイストロック方式で挿入することができる。インサートのバヨネット開口にフェイスプレートを手でしっかりと締めることができるように、フェイスプレートの外面を六角形状に形成してもよい。
【００４１】
以上、実施形態及び好適な態様を説明してきたが、以下の特許請求の範囲により規定される本発明の主題及び範囲内で、実施形態を様々に変形及び変更することが可能である。
【図１】
2014532990.tif 000003
【図２Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000004
【図３Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000005
【図３Ｄ−Ｊ】
2014532990.tif 000006
【図３Ｋ−Ｍ】
2014532990.tif 000007
【図４Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000008
【図５Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000009
【図６Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000010
【図７Ａ−Ｄ】
2014532990.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月25日(2014.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ａ−Ｃ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ａ−Ｃ】
2014532990.tif 000012
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｄ−Ｊ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｄ−Ｊ】
2014532990.tif 000013
【国際調査報告】
2014532990.tif 000014