(57)【要約】【課題】シャワープレートの温度を所望の温度に維持すると共に面内温度の均一性を向上させて、ガス供給部材の変形、歪みの発生を抑え、安定した基板の処理ができるようにする。【解決手段】処理容器２内に基板Ｗを収納し、処理ガスをプラズマ化して基板Ｗを処理するプラズマ処理装置１であって、処理容器２内に処理ガス供給用のガス供給部材５０が配置され、ガス供給部材５０の内部に、熱媒を流通させる熱媒流路５５が形成され、熱媒流路５５における熱媒の流通方向を変更させる流路切替機構７０，７１を有する。熱媒の流通方向を交互に変更することにより、ガス供給部材５０に対する熱媒の入り口側と出口側で発生する温度偏差を抑制する。【選択図】図１
2008262968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に基板を収納し、処理ガスをプラズマ化して基板を処理するプラズマ処理装置であって、
前記処理容器内に、処理ガス供給用のガス供給部材が配置され、
前記ガス供給部材の内部に、熱媒を流通させる熱媒流路が形成され、
前記熱媒流路における熱媒の流通方向を変更させる流路切替機構を有することを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給部材は、前記処理容器内を上下に区分するように配置され、前記処理容器内において基板を載置させる載置台が、前記ガス供給部材の下方に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記ガス供給部材には、上下に貫通する複数の開口と、前記載置台に載置された基板に対して処理ガスを供給する処理ガス供給孔が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記ガス供給部材は、縦桟部材と横桟部材とが格子状に配置された形状を有し、前記熱媒流路は、少なくとも縦桟部材または横桟部材の内部に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
少なくとも前記縦桟部材または横桟部材の内部に、処理ガスの流路が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記熱媒流路と前記処理ガスの流路は上下に重なるように配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記熱媒は、ガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記熱媒は、ガスであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
処理容器内に基板を収納し、処理ガスをプラズマ化して基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記処理容器内に配置された処理ガス供給用のガス供給部材の内部に形成された熱媒流路に熱媒を流通させてガス供給部材の温度を調節するに際し、
前記熱媒流路における熱媒の流通方向を交互に変更させることを特徴とする、プラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記熱媒流路における熱媒の流通方向を一定の時間で交互に変更させることを特徴とする、請求項９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記熱媒流路における熱媒の入り口温度と出口温度を測定し、これら入り口温度と出口温度が所定の温度差を超えた場合に熱媒の流通方向を変更させることを特徴とする、請求項９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記ガス供給部材の温度をモニタリングして、熱媒の流量調節を行うことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１３】
前記熱媒は、ガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体であることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
前記熱媒は、ガスであることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内にプラズマを生成して基板を処理するプラズマ処理装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば成膜処理やエッチング処理においては、例えばマイクロ波を用いたプラズマ処理装置が使用されている。さらにマイクロ波を用いたプラズマ処理装置においては、処理容器内を上部のプラズマ生成空間と下部の処理空間とに分けるように、処理容器内に水平に配置された、シャワープレートと呼ばれるガス供給部材を有するものが提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
前記従来技術のシャワープレートには、処理空間側に処理ガスを供給するためのガス供給孔が多数形成され、またプラズマ生成空間側と処理空間側とを連通する開口が多数形成されている。かかるシャワープレートを有するプラズマ処理装置によれば、高い処理効率の下で基板に対するダメージを軽減して、好適なプラズマ処理が可能であった。
【０００４】
ところで、このように処理容器の内部にシャワープレートを有するプラズマ処理装置を用いて、例えばプラズマＣＶＤ処理を行う場合、シャワープレートがプラズマの熱で加熱されて変形するのを防止したり、シャワープレートに反応生成物が付着するのを防止するため、シャワープレート自体の温度を一定温度にコントロールすることが望ましい。また、シャワープレートの温度が一定でないと、シャワープレートの下方に配置されている基板の温度が変わり、安定した均一な処理ができなくなる恐れがある。
【０００５】
そこで従来より、シャワープレートの内部にガスや液体などの冷媒を流通させて、シャワープレートを冷媒によって冷却することが行われている。この場合、シャワープレートの内部にミスト状の流体を流通させて、冷却能力を向上させる方法も開示されている（特許文献３）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０３２４６号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９３３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１９７６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、シャワープレートの内部に流通させられる冷媒の流通方向が一方向のみであった。このため、シャワープレートに対する冷媒の入り口側では冷却能力が高くなるが、冷媒の出口側では冷却能力が相対的に低下し、シャワープレート全体の温度分布が不均一になるという問題があった。
【０００８】
特にミスト状の冷媒を用いた場合、ガス中に分散している粒子状の液体が冷媒の入り口側で蒸発してしまうことにより、冷媒の出口側ではガスのみで冷却が行われることになる。このため、蒸発熱を利用して冷却を行っている入り口側に比べて、出口側での冷却能力が相当に低くなり、シャワープレート全体の温度分布が更に不均一になるという問題があった。
【０００９】
シャワープレートの面内温度が不均一になったり、所望の温度に維持できなくなると、熱応力が増大し、シャワープレートの変形、歪みが発生する。その結果、シャワープレート自体を頻繁に交換する必要に迫られたり、場合によっては処理の均一性まで阻害されるおそれが生ずる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、前記したシャワープレートなどのガス供給部材の面内温度の均一性を向上させて、ガス供給部材の変形、歪みの発生を抑え、安定した基板の処理ができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明によれば、処理容器内に基板を収納し、処理ガスをプラズマ化して基板を処理するプラズマ処理装置であって、前記処理容器内に、処理ガス供給用のガス供給部材が配置され、前記ガス供給部材の内部に、熱媒を流通させる熱媒流路が形成され、前記熱媒流路における熱媒の流通方向を変更させる流路切替機構を有することを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。
【００１２】
このプラズマ処理装置において、前記ガス供給部材は、前記処理容器内を上下に区分するように配置され、前記処理容器内において基板を載置させる載置台が、前記ガス供給部材の下方に配置されていても良い。また、前記ガス供給部材には、上下に貫通する複数の開口と、前記載置台に載置された基板に対して処理ガスを供給する処理ガス供給孔が形成されていても良い。また、前記ガス供給部材は、縦桟部材と横桟部材とが格子状に配置された形状を有し、前記熱媒流路は、少なくとも縦桟部材または横桟部材の内部に設けられていても良い。また、少なくとも前記縦桟部材または横桟部材の内部に、処理ガスの流路が設けられていても良い。また、前記熱媒流路と前記処理ガスの流路は上下に重なるように配置されていても良い。
【００１３】
前記熱媒は、例えばガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体である。また、前記熱媒は、例えばガスである。
【００１４】
また本発明によれば、処理容器内に基板を収納し、処理ガスをプラズマ化して基板を処理するプラズマ処理方法であって、前記処理容器内に配置された処理ガス供給用のガス供給部材の内部に形成された熱媒流路に熱媒を流通させてガス供給部材の温度を調節するに際し、前記熱媒流路における熱媒の流通方向を交互に変更させることを特徴とする、プラズマ処理方法が提供される。
【００１５】
このプラズマ処理方法において、前記熱媒流路における熱媒の流通方向を一定の時間で交互に変更させても良い。あるいは、前記熱媒流路における熱媒の入り口温度と出口温度を測定し、これら入り口温度と出口温度が所定の温度差を超えた場合に熱媒の流通方向を変更させても良い。更に、前記ガス供給部材の温度をモニタリングして、熱媒の流量調節を行うことにより、ガス供給部材の温度制御を行っても良い。また、前記熱媒は、例えばガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体である。また、前記熱媒は、例えばガスである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、熱媒流路における熱媒の流通方向を交互に変更することにより、ガス供給部材に対する熱媒の入り口側と出口側で発生する温度偏差を抑制できる。このため、ガス供給部材の面内温度の均一性を向上させて、ガス供給部材の変形、歪みの発生を抑え、安定した基板の処理ができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるプラズマ処理装置１の概略的な構成を示す縦断面図である。図２は、このプラズマ装置１が備えるシャワープレート（ガス供給部材）５０の上面図、図３は、シャワープレート（ガス供給部材）５０の下面図である。図４は、図２中のＸ−Ｘ断面における拡大断面図である。図５は、熱媒供給機構６０の説明図である。なお、以下の実施の形態では、熱媒の一例として、ガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体を用いてシャワープレート５０を冷却する例を説明する。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
図１に示すように、このプラズマ処理装置１は例えばアルミニウムからなる、上部が開口した有底円筒状の処理容器２を備えている。処理容器２の内壁面には、例えばアルミナなどの保護膜が被覆されている。処理容器２は電気的に接地されている。
【００１９】
処理容器２内の底部には、基板として例えば半導体ウェハ（以下ウェハという）Ｗを載置するための載置台としてのサセプタ３が設けられている。このサセプタ３は例えばアルミニウムからなり、その内部には、外部電源４からの電力の供給によって発熱するヒータ５が設けられている。これによって、サセプタ３上のウェハＷを所定温度に加熱することが可能である。
【００２０】
処理容器２の底部には、真空ポンプなどの排気装置１１によって処理容器２内の雰囲気を排気するための排気管１２が設けられている。
【００２１】
処理容器２の上部開口には、気密性を確保するためのＯリングなどのシール材２１を介して、たとえば誘電体の石英部材からなる透過窓２２が設けられている。透過窓２２は略円盤形状である。石英部材に代えて、他の誘電体材料、たとえばＡｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等のセラミックスを使用してもよい。
【００２２】
透過窓２２の上方には、平面状のアンテナ部材、例えば円板状のラジアルラインスロットアンテナ２３が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ２３は、導電性を有する材質、たとえばＡｇ、Ａｕ等でメッキやコーティングされた銅の薄い円板からなり、多数のスリット２４が、例えば渦巻状や同心円状に整列して形成されている。
【００２３】
ラジアルラインスロットアンテナ２３の上面には後述するマイクロ波の波長を短縮するための遅波板２５が配置されている。遅波板２５は導電性のカバー２６によって覆われている。カバー２６には円環状の熱媒流路２７が設けられ、この熱媒流路２７を流れる熱媒によって、カバー２６と透過窓２２を所定温度に維持するようになっている。
【００２４】
カバー２６の中央には同軸導波管２９が接続されており、この同軸導波管２９は、内側導体２９ａと外管２９ｂとによって構成されている。内側導体２９ａは、上述のラジアルラインスロットアンテナ２３と接続されている。内側導体２９ａのラジアルラインスロットアンテナ２３側は円錐形に形成されて、ラジアルラインスロットアンテナ２３に対してマイクロ波を効率よく伝播するようになっている。
【００２５】
同軸導波管２９は、マイクロ波供給装置３１で発生させた、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を、矩形導波管３２、モード変換器３３、同軸導波管２９、遅波板２５、ラジアルラインスロットアンテナ２３を介して、透過窓２２に放射させる。そして、その際のマイクロ波エネルギーによって透過窓２２の下面に電界が形成され、処理容器２内の処理ガスがプラズマ化される。
【００２６】
処理容器２内には、ガス供給部材としてのシャワープレート５０が、処理容器２内を上下に区分するように水平に配置されている。図２、３に示すように、このシャワープレート５０は、複数の縦桟５１と複数の横桟５２とが格子状に配置された構成を有している。これら縦桟５１と横桟５２の材質はアルミニウムからなっている。また、格子状に配置された縦桟５１と横桟５２との間には、複数の四角形の開口５３が上下に貫通して形成されており、これら開口５３を通じて、処理容器２内は上下に流通した状態になっている。
【００２７】
この実施の形態では、複数の横桟５２のうち、３本の横桟５２の内部には、熱媒流路５５と処理ガスの流路５６が設けられている。図４に示すように、これら熱媒流路５５と処理ガスの流路５６は、横桟５２の内部において上下に重なるように配置されている。なお、後に詳しく説明するように、熱媒流路５５は、中央に配置された一本の熱媒流路５５ａと両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂを有している。同様に、処理ガスの流路５６も、中央に配置された一本の処理ガスの流路５６ａと両側に配置された２本の処理ガスの流路５６ｂを有している。
【００２８】
熱媒流路５５には、図５に示す熱媒供給機構６０から供給された熱媒が流通させられる。この実施の形態では、シャワープレート５０を冷却するための熱媒としてガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体が熱媒供給機構６０から供給され、熱媒流路５５に流通させられる。
【００２９】
熱媒供給機構６０は、例えば圧縮空気などのキャリアガスが充填されたボンベ等のガス供給源６１から供給されたキャリアガスを、所定の流量に調整する流量調整部（レギュレータ）６２と、この流量調整機６２で流量を調整されたキャリアに、たとえば水などの液体を粒子状にして混合させることにより、ガス中に粒子状の液体を分散させたミスト状流体を発生させるミスト発生部６３を有している。ミスト発生部６３には、供給配管６４が接続されており、この供給配管６４を介してシャワープレート５０内の熱媒流路５５に熱媒としてのミスト状流体を供給することができる。
【００３０】
また、シャワープレート５０内の熱媒流路５５から熱媒が、戻り配管６５を介して熱媒供給機構６０に戻される。熱媒供給機構６０では、戻り配管６５を介して戻された熱媒中の液成分を気液分離器６６で分離し、分離した液成分を、貯留部６７を経てミスト発生部６３に戻すことにより、熱媒中の液成分を再利用している。一方、気液分離器６６で分離されたガス成分は、排気される。
【００３１】
熱媒供給機構６０とシャワープレート５０の間には、流路切替機構としての２つの切り替え弁７０、７１が介在している。これら切り替え弁７０、７１は、例えば三方弁で構成される。これら切り替え弁７０、７１のうち、一方の切り替え弁７０は、上述した熱媒供給機構６０の供給配管６４に接続されている。また、他方の切り替え弁７１は、上述した熱媒供給機構６０の戻り配管６５に接続されている。
【００３２】
また、シャワープレート５０内に設けられた熱媒流路５５を詳しく説明すると、中央に配置された一本の熱媒流路５５ａに対して、それぞれ平行となるように両側に２本の熱媒流路５５ｂが配置されている。これら中央に配置された熱媒流路５５ａと両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂの先端部は、シャワープレート５０の周縁部において接続されている。切り替え弁７０、７１は、これら熱媒流路５５ａと熱媒流路５５ｂに対して選択的に接続される構成になっている。
【００３３】
切り替え弁７０、７１は、制御部７２で同時に制御され、切り替え弁７０と熱媒流路５５ａを接続し、切り替え弁７１と熱媒流路５５ｂを接続した状態と、切り替え弁７０と熱媒流路５５ｂを接続し、切り替え弁７１と熱媒流路５５ａを接続した状態とに、選択的に切り替えられる。この制御部７２の制御によって、切り替え弁７０と熱媒流路５５ａが接続され、切り替え弁７１と熱媒流路５５ｂが接続された場合は、熱媒供給機構６０の供給配管６４から供給された熱媒が、最初に中央に配置された熱媒流路５５ａに流され、シャワープレート５０の周縁部において分流した後、両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂに流され、更に、戻り配管６５を経て熱媒供給機構６０に戻される状態となる。一方、切り替え弁７０と熱媒流路５５ｂが接続され、切り替え弁７１と熱媒流路５５ａが接続された場合は、熱媒供給機構６０の供給配管６４から供給された熱媒が、最初に両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂに流され、シャワープレート５０の周縁部において合流した後、中央に配置された熱媒流路５５ａに流され、更に、戻り配管６５を経て熱媒供給機構６０に戻される状態となる。このように、制御部７２の制御によって、熱媒流路５５（５５ａ、５５ｂ）における熱媒の流通方向を変更できるようになっている。
【００３４】
また、図３に示すように、シャワープレート５０内に設けられた処理ガスの流路５６も同様に、中央に配置された一本の処理ガスの流路５６ａに対して、それぞれ平行となるように両側に２本の処理ガスの流路５６ｂが配置されている。シャワープレート５０の下面には、多数の処理ガス吐出孔８０が形成されており、各処理ガス吐出孔８０には、シャワープレート５０内に形成された処理ガスの流路５６ａ、５６ｂが接続されている。これら処理ガスの流路５６ａ、５６ｂは、プラズマ処理用のガスを供給する処理ガス供給源８１に連通している。処理ガス供給源８１には、プラズマ処理用のガスとして例えばフッ素ガス、酸素ガスなどが貯留されている。この処理ガス供給源８１から処理ガスの流路５６（５６ａ、５６ｂ）を通じてシャワープレート５０内に導入されたプラズマ処理用のガスが、複数の処理ガス吐出孔８０から処理容器２内に供給される。
【００３５】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の作用について説明する。
【００３６】
このプラズマ処理装置１において例えばプラズマ成膜処理を行う際には、図１に示すように先ずウェハＷが処理容器２内に搬入され、サセプタ３上に載置される。そして、排気管１２から排気が行われて処理容器２内が減圧される。更に、処理ガス吐出孔８０からは処理ガス供給源８１から供給されたプラズマ成膜用の処理ガスが処理容器２内に供給される。そして、マイクロ波供給装置３１の作動により、透過窓２２の下面に電界が発生し、前記処理ガスがプラズマ化され、その際に発生した活性種によって、ウェハＷ上に成膜処理がなされる。
【００３７】
そして、所定時間成膜処理が行われた後、マイクロ波供給装置３１の作動と、処理容器２内への処理ガスの供給が停止され、ウェハＷが処理容器２内から搬出されて、一連のプラズマ成膜処理が終了する。
【００３８】
プラズマ成膜処理中、プラズマ発生に伴う熱によって、シャワープレート５０における特に中心領域の温度が上昇する。しかしながらこのプラズマ処理装置１においては、シャワープレート５０を構成する横桟５２の内部に熱媒流路５５が設けられており、熱媒供給機構６０によって、この熱媒流路５５にミスト状流体からなる熱媒を流通させ、シャワープレート５０全体を冷却することができる。このため、シャワープレート５０の温度を所望の温度に維持すると共に面内温度の均一性を向上させ、処理の際のシャワープレート５０の変形、歪みの発生を抑えることができる。
【００３９】
このように熱媒流路５５に熱媒を流通させる場合、制御部７２の制御により、熱媒供給機構６０から供給された熱媒が、最初に中央に配置された熱媒流路５５ａに流された後、両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂに流されて、熱媒供給機構６０に戻される状態と、最初に両側に配置された２本の熱媒流路５５ｂに流された後、中央に配置された熱媒流路５５ａに流されて、熱媒供給機構６０に戻される状態とに、交互に切り替えられる。
【００４０】
こうして、切り替え弁７０、７１の同期した切り替えにより、シャワープレート５０内の熱媒流路５５における熱媒の流通方向を、互いに反対の方向に変更させることができる。熱媒流路５５内において一方向にのみ熱媒を流通させた場合は、熱媒の入り口側と出口側で温度偏差が発生する。これに対して、切り替え弁７０、７１の切り替えによって熱媒流路５５における熱媒の流通方向を適当なタイミングで逆転させることにより、そのような温度偏差を抑制できる。例えば、熱媒流路５５内において一方向にのみ熱媒を流通させた場合は、熱媒の入り口側と出口側で約５０℃の温度偏差が発生したのに対して、熱媒流路５５における熱媒の流通方向を適当なタイミングで逆転させることにより、温度偏差を約２０℃に押さえることができる。
【００４１】
なお、このように制御部７２の制御によって切り替える熱媒の流通方向の変更は、たとえば、シャワープレート５０に対する熱媒の入り口温度と出口温度を測定し、これら入り口温度と出口温度が所定の温度差を超えた場合に熱媒の流通方向を変更させることができる。また、熱媒流路５５における熱媒の流通方向を一定の時間で交互に変更させても良い。また、変更のタイミングは定期的でもよいし、不定期でも良い。更に、シャワープレート５０の温度をモニタリングして、熱媒の流量調節をし、シャワープレート５０の温度を行っても良い。
【００４２】
なお、熱媒として例示したミスト状流体は、気体中に分散させた粒子状の液体の潜熱によって冷却能力を向上させ、シャワープレート５０を効率よく冷却させることができる。また、ミスト状流体は、冷却水などの液体に比べて大流量で熱媒流路５５内に流すことが可能である。このプラズマ処理装置１では、熱媒としてミスト状流体を用い、かつ、熱媒の流通方向を交互に変更させたことにより、プラズマ印加時に於いてもシャワープレート５０全体を約２００℃に均一に保つことが可能になり、シャワープレート５０が熱変形で歪む問題は発生しない。
【００４３】
したがって、このプラズマ処理装置１によれば、プロセス中の条件変動が少なくなり、安定性が従来よりも向上する。すなわち、例えば複数枚の基板を連続して処理する場合、最初の１枚目と、温度が安定した後に処理を行う後続の基板との間であっても、処理結果の差がない。また基板１枚に対して長時間の処理を要する場合であっても、シャワープレート５０の温度変動が少なく、またシャワープレート５０へのガスの吸着、脱離が変動しないことから、長時間処理の間も安定した処理が可能になる。また前記したように温度レスポンスが良好なことから、処理に入るまでの時間も従来より短縮できる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに例示した形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
例えば、複数の横桟５２のうち、中央に配置された３本の横桟５２の内部に熱媒流路５５を設けた形態を説明したが、複数の横桟５２のうち一部または全部の内部に熱媒流路５５を設けて良い。また、熱媒流路５５を縦桟５１の内部に設けても良いし、縦桟５１と横桟５２の両方の内部に熱媒流路５５を設けても良い。また、熱媒流路５５と処理ガスの流路５６は必ずしも上下に配置しなくても良く、例えば、縦桟５１と横桟５２の一方に熱媒流路５５を設け、他方に処理ガスの流路５６を設けても良い。また、熱媒としてミスト状流体を用いる形態を説明したが、本発明において熱媒として用いることが可能な流体としては、空気、Ｎ２などのガス（気体）、水なども例示される。
【００４６】
なお、以上の実施の形態では、ガス供給部材を冷却する場合を説明したが、ガス供給部材を昇温させる場合にも本発明は同様に適用できる。また、以上説明した実施の形態では、マイクロ波を用いたプラズマ処理装置を例にとって説明したが、これに限定されず、高周波電圧を用いたプラズマ処理装置についても本発明を適用できるのは勿論である。また、以上の実施の形態では、本発明を成膜処理を行うプラズマ処理装置１に適用していたが、本発明は、成膜処理以外の基板処理、例えばエッチング処理を行うプラズマ処理装置にも適用できる。また、本発明のプラズマ処理装置で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。
【実施例】
【００４７】
本発明に従い、図６に示すように、熱媒が最初に中央の熱媒流路に流れた後、両側の２本の熱媒流路に流れる状態と、図７に示すように、熱媒が最初に両側の２本の熱媒流路に流れた後、中央の熱媒流路に流れる状態とに交互に切り替えて、ヒーターで加熱されているシャワープレートを冷却した。なお、熱媒として空気を用いた。ヒーター電力は約５００Ｗ，１分ＯＮ／１分ＯＦＦとした。図６中の３点Ａ，Ｂ，Ｃで温度を測定した。その結果、図８に示すように、各点Ａ，Ｂ，Ｃの温度差ΔＴは、最大でも２０℃程度であった。
【００４８】
比較例では、図６に示すように、熱媒が最初に中央の熱媒流路に流れた後、両側の２本の熱媒流路に流れる状態に固定し、熱媒の流通方向の切り替えは行わなかった。その結果、図９に示すように、各点Ａ，Ｂ，Ｃの温度差ΔＴは約５０℃程度となった。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、処理容器内にプラズマを生成して基板を処理するプラズマ処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置で用いたシャワープレートの上面図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置で用いたシャワープレートの下面図である。
【図４】図２中のＸ−Ｘ断面における拡大断面図である
【図５】熱媒供給機構の説明図である。
【図６】実施例説明図であり、熱媒が最初に中央の熱媒流路に流れた後、両側の２本の熱媒流路に流れる状態を示している。
【図７】実施例説明図であり、熱媒が最初に両側の２本の熱媒流路に流れた後、中央の熱媒流路に流れる状態を示している。
【図８】本発明に従って冷却されたシャワープレートの温度分布を示すグラフである。
【図９】従来法によって冷却されたシャワープレートの温度分布を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
Ｗ  ウェハ
１  プラズマ処理装置
２  処理容器
３  サセプタ（載置台）
２２  透過窓
２９  同軸導波管
３１  マイクロ波供給装置
５０  シャワープレート（ガス供給部材）
５５  熱媒流路
５６  処理ガスの流路
６０  熱媒供給機構
６３  ミスト発生手段
６４  温調機
７０、７１  切り替え弁
７２  制御部
８０  処理ガス吐出孔
【図１】
2008262968.tif 000003
【図２】
2008262968.tif 000004
【図３】
2008262968.tif 000005
【図４】
2008262968.tif 000006
【図５】
2008262968.tif 000007
【図６】
2008262968.tif 000008
【図７】
2008262968.tif 000009
【図８】
2008262968.tif 000010
【図９】
2008262968.tif 000011