(57)【要約】【課題】ＲＦ入射窓が破損した場合、その破損による被害を低減するラズマ処理装置を提供する。【解決手段】真空チャンバ１の上部開口部を閉鎖する絶縁性のＲＦ入射窓３を介して、ＲＦ入射窓３の上方に配置した高周波アンテナ７からの電磁波を真空チャンバ１に入射して、真空チャンバ１のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、ＲＦ入射窓３の外径より小さい内径を有するリング部材２２を、ＲＦ入射窓３の周縁部の上面に近接して真空チャンバ１（保持部材２１）側に取り付け、真空チャンバ１の上端面とリング部材２２との間にＲＦ入射窓３の周縁部を配置した。【選択図】図２
2008192783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記容器側に取り付け、
前記容器の上端面と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面を支持する支持部を有し、前記容器の上端面との間及び前記窓の周縁部の下面との間をシール可能な保持部材を、前記容器の上端面に取り付け、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記支持部と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周面に近接する近接面部を前記容器に設けるか、若しくは、前記窓の外周面に近接する近接面部を有する保持部材を前記容器に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周面に近接する近接面部を有する保持部材を前記容器に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入すると共に、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記容器の上端面と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面を支持する支持部と前記窓の外周面に近接する近接面部とを有し、前記容器の上端面との間及び前記窓の周縁部の下面との間をシール可能な保持部材を、前記容器の上端面に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入すると共に、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記支持部と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
請求項１、請求項２、請求項４又は請求項５のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、
前記リング部材の内周の大きさを、前記容器の内周の大きさと同等若しくはそれ以上としたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項７】
請求項２又は請求項５に記載のプラズマ処理装置において、
前記保持部材の支持部の内周側に、前記支持部を前記容器内のプラズマから保護する保護リングを設けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面が前記容器の上端面に直接接触可能な部分に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなるシート部材を挿入したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、例えば、容器内に電磁波を入射する窓を有するプラズマ処理装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置において、誘導結合型のプラズマ処理装置では、装置の容器内に供給したガスをプラズマ化するため、ＲＦ（Radio Frequency）入射窓を介して、容器の外部のアンテナから容器内部へ電磁波を入射している。このようなＲＦ入射窓を有するプラズマ処理装置において、ＲＦ入射窓は、耐熱性、耐プラズマ性を考慮して、セラミクス材料が使用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３７４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラズマ処理装置において、セラミクス製のＲＦ入射窓には、電磁波の吸収や発生したプラズマによる入熱分布や冷却ファン等の冷却装置による冷却分布があり、ＲＦ入射窓内に大きな温度差が発生すると、熱応力により亀裂が生じるおそれがある。特に、近年の基板の大口径化に伴い、ＲＦ入射窓も大きくなっているため、熱応力によりＲＦ入射窓に亀裂が生じるおそれはますます大きくなってきており、最悪の場合には、ＲＦ入射窓の破損に至ることもあり得る。
【０００５】
ＲＦ入射窓が破損した場合には、破損したＲＦ入射窓が容器内部に落下し、容器内部を損傷、汚染するおそれがあり、その場合には、破損したＲＦ入射窓を容器内部から回収すると共に容器内部の清掃を行わないと、装置を通常の状態に復帰させることはできず、事後処理の復帰作業も大きな負担となることが容易に予想できる。従って、ＲＦ入射窓が破損した場合を考慮して、その破損による被害を最小限にすることが望まれている。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ＲＦ入射窓が破損した場合、その破損による被害を低減するラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する第１の発明に係るプラズマ処理装置は、
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記容器側に取り付け、
前記容器の上端面と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とする。
【０００８】
上記課題を解決する第２の発明に係るプラズマ処理装置は、
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面を支持する支持部を有し、前記容器の上端面との間及び前記窓の周縁部の下面との間をシール可能な保持部材を、前記容器の上端面に取り付け、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記支持部と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第３の発明に係るプラズマ処理装置は、
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周面に近接する近接面部を前記容器に設けるか、若しくは、前記窓の外周面に近接する近接面部を有する保持部材を前記容器に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入したことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第４の発明に係るプラズマ処理装置は、
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の外周面に近接する近接面部を有する保持部材を前記容器に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入すると共に、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記容器の上端面と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決する第５の発明に係るプラズマ処理装置は、
容器の上部開口部を閉鎖する絶縁性の窓を介して、前記窓の上方に配置したアンテナからの電磁波を前記容器内に入射して、前記容器内のガスをプラズマ化するプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面を支持する支持部と前記窓の外周面に近接する近接面部とを有し、前記容器の上端面との間及び前記窓の周縁部の下面との間をシール可能な保持部材を、前記容器の上端面に取り付け、
前記窓の外周面と前記近接面部との間の間隙に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなる挿入部材を挿入すると共に、
前記窓の外周より小さい内周を有するリング部材を、前記窓の周縁部の上面に近接させて前記保持部材に取り付け、
前記支持部と前記リング部材との間に前記窓の周縁部を配置したことを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決する第６の発明に係るプラズマ処理装置は、
上記第１、第２、第４又は第５のいずれかの発明に係るプラズマ処理装置において、
前記リング部材の内周の大きさを、前記容器の内周の大きさと同等若しくはそれ以上としたことを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決する第７の発明に係るプラズマ処理装置は、
上記第２又は第５の発明に係るプラズマ処理装置において、
前記保持部材の支持部の内周側に、前記支持部を前記容器内のプラズマから保護する保護リングを設けたことを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決する第８の発明に係るプラズマ処理装置は、
上記第１〜第７のいずれかの発明に係るプラズマ処理装置において、
前記窓の周縁部の下面が前記容器の上端面に直接接触可能な部分に、弾力性があり、かつ、断熱性の高い材料からなるシート部材を挿入したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１〜第７の発明によれば、容器上端部とリング部材との間又は保持部材とリング部材との間に挟むように窓（ＲＦ入射窓）を保持したり、側方から窓を保持したりする構造であるので、窓自体に加工する必要はなく、窓が破損した場合でも、その落下をできるだけ防止して、窓破損による被害を最小限にくいとめることができる。
【００１６】
又、第２、第５の発明によれば、窓が保持部材とリング部材の間に配置されているので、保持部材を容器から取り外すことで、破損した窓を保持部材及びリング部材と共に容器から取り外すことができ、窓破損時の復帰作業が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
プラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓は、端部よりも中心部の温度が高くなる傾向があるため、熱応力は、端部では周方向に引張り応力がかかり、中心部では圧縮応力がかかっている。そして、ＲＦ入射窓には端部に周方向に引張り応力がかかっていること、破損が起こる場合、端部から中心に亀裂が走り、中心部に差し掛かると周方向に回り込む傾向があることから、本発明者等は、破損時には、必ず端部に亀裂が生じた後、端部から中心部へ亀裂が成長して破損に至り、破損に至ったＲＦ入射窓が端部領域を含む大きな破片となることを知見した。
【００１８】
このことから、ＲＦ入射窓の破損による被害を低減するには、ＲＦ入射窓に亀裂が生じ、破損に至ったとしても、少なくとも、破損に至ったＲＦ入射窓の大きな破片を落下しないようにすればよく、そのためには、ＲＦ入射窓の端部を保持可能な構造を備えていれば、破損に至ったＲＦ入射窓の大きな破片の落下を防止することができる。このような構造を備えた本発明に係るプラズマ処理装置の実施形態のいくつかを以下に示し、その詳細を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明に係るプラズマ処理装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。
本発明に係るプラズマ処理装置は、図１に示すように、金属製の円筒状の真空チャンバ１（容器）の内部が処理室２として構成されるものであり、真空チャンバ１の上部開口部には、絶縁性の円板状のＲＦ入射窓３（窓）が、上部開口部を閉鎖するように配設されている。又、真空チャンバ１の下部には支持台４が備えられ、半導体等の基板５が支持台４の上面に載置される。なお、真空チャンバ１の内壁は、アルマイト処理されており、又、ＲＦ入射窓３は、アルミナ等のセラミクスにより構成されている。
【００２０】
ＲＦ入射窓３の上方には、例えば、複数の円形リングからなる高周波アンテナ７（アンテナ）が配置されており、高周波アンテナ７には整合器８を介して、数百ｋＨｚ〜数百ＭＨｚの周波数の高周波（ＲＦ）電源９が接続されている。又、真空チャンバ１には、処理室２内に所望のガスを導入するガスノズル１０ａ、１０ｂが設けられている。
【００２１】
又、基板５を支持する支持台４には、電極部１２が設けられており、電極部１２には整合器１３を介して低周波（ＬＦ）電源１４が接続されている。低周波電源１４は、高周波電源９より低い周波数を電極部１２に印加し、基板５にバイアス電力を印加できるようになっている。
【００２２】
上記構成のプラズマ処理装置では、高周波アンテナ７に電力を供給することにより、ＲＦ入射窓３を介して電磁波が真空チャンバ１に入射され、入射された電磁波が、ガスノズル１０ａ、１０ｂを介して真空チャンバ１内に導入されたガスをイオン化して、プラズマを発生させている。そして、発生させたプラズマを用いて、所望のプラズマ処理、例えば、エッチングやＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）を、基板５に施している。
【００２３】
上記構成のプラズマ処理装置においては、上述したように、ＲＦ入射窓３を介して、高周波アンテナ７からの電磁波が真空チャンバ１に入射され、入射された電磁波により真空チャンバ１内のガスのプラズマが生成されている。そのため、電磁波により生成されたプラズマ中の粒子の衝突によりＲＦ入射窓３が加熱されることとなる。このとき、ＲＦ入射窓３には、高周波アンテナ７からの電磁波の強度分布や生成されたプラズマ密度分布に相関するように、ＲＦ入射窓３の中心部の温度が高く、周辺部の温度が低くなるような入熱分布が生成され、ＲＦ入射窓３内に温度差が発生することになる。通常は、図示していない冷却ファン等により、大きな温度差が発生しないようにして、温度差による熱応力によりＲＦ入射窓３が破損されないようにしている。しかしながら、誤って又は故意に負荷の大きいプロセスを行う場合や操作ミス等があった場合には、依然として、ＲＦ入射窓３が破損に至るおそれは大きいものであった。
【００２４】
又、上述したように、真空チャンバ１の上部開口部は、ＲＦ入射窓３により閉鎖されているが、真空チャンバ１の上端面とＲＦ入射窓３との間にＯリングを配置して、真空チャンバ１内部の真空度を維持すると共に、ＲＦ入射窓３をその上端面に載置して、ＲＦ入射窓３を支持する構造であった。このような構造においては、ＲＦ入射窓３を支持するものが真空チャンバ１の上端面のみであり、ＲＦ入射窓３に亀裂が入った場合、ＲＦ入射窓３の自重及び真空チャンバ１内部の真空の力により、真空チャンバ１の内側方向に力が働き、その亀裂を拡げることになり、又、亀裂が拡がり破損に至った場合、その破片がそのまま真空チャンバ１内部へ落下する状況であった。
【００２５】
そこで、本実施例では、図１に示すプラズマ処理装置おいて、図２に示すような構造を用いることにより、ＲＦ入射窓３が破損した場合、その落下を防止して、その被害を最小限に抑えるようにしている。なお、図２は、本発明に係るプラズマ処理装置に用いる構造の一例であり、その一部を断面図で示すものである。
【００２６】
具体的には、本実施例においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、真空チャンバ１の上端面の外周縁側、即ち、ＲＦ入射窓３の外周側に、上面がＲＦ入射窓３の上面より高いリング状の保持部材２１を取り付け、その上面に、ＲＦ入射窓３の外径（又は外周）より小さい内径（又は内周）を有するリング状のリング部材２２を取り付けた構造である。なお、図中のカバー２４は、安全性確保のため、プラズマ源を構成する高周波アンテナ７等を覆うものである。
【００２７】
つまり、リング部材２２を真空チャンバ１側（保持部材２１側）に支持させることにより、側方から見て（図２（ａ）参照）、リング部材２２をＲＦ入射窓３の周縁部の上面に近接させて配置させ、上方から見て（図２（ｂ）参照）、リング部材２２の内径側をＲＦ入射窓３の周縁部と重なるように配置させている。なお、保持部材２１、リング部材２２は、アルミニウム等の金属から構成されており、耐蝕及び導電性維持のため、表面を、例えば、クロム酸化成処理しているものである。
【００２８】
又、真空チャンバ１の上端面の内周側には、その内周に沿って、リング状の突起部１ａが設けられており、突起部１ａと保持部材２１との間の空間に、ＲＦ入射窓３と真空チャンバ１との間をシールするＯリング２６を配置する構造となっている。従って、この空間に配置されたＯリング２６により、真空チャンバ１とＲＦ入射窓３との間がシールされ、処理室２内の真空が保持されることになる。
【００２９】
又、ＲＦ入射窓３の周縁部の下面が直接接触可能な部分となる突起部１ａの上面には、断熱性、耐プラズマ性、弾力性があるシート部材２５が配置されている。これは、真空チャンバ１が、通常、７０℃〜１００℃程度に加熱されており、ＲＦ入射窓３と真空チャンバ１との間の熱伝導を防止するためであり、又、真空チャンバ１内に発生するプラズマに耐えるためであり、又、部材間の擦れあいを防止することにより、擦れ合いにより発生するパーティクルや金属による汚染を防止するためである。これらのことから、シート部材２５としては、テフロン（商標）等のフッ素樹脂等が好適である。
【００３０】
又、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間においても、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間の熱伝導を防止することを考えると、ＲＦ入射窓３とリング部材２２とを直接接触させるのではなく、保持部材２１の上面をＲＦ入射窓３の上面より少し高くすることにより、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間に隙間を設けて、互いに近接させるだけの構成がよい。なお、ＲＦ入射窓３の下方にはＯリング２６が配置されているため、大気状態でＲＦ入射窓３とリング部材２２とが接触していても、真空状態では、ＲＦ入射窓３が真空チャンバ１側に引き込まれて、Ｏリング２６が縮むため、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間には自然と隙間が発生する。
【００３１】
なお、保持部材２１は、ＲＦ入射窓３の上面より少し高い位置にリング部材２２を支持できれば、必ずしも、リング状でなくてもよく、例えば、真空チャンバ１の上端面の周方向に取り付けた複数のブロックにより構成してもよいし、又、必ずしも、真空チャンバ１から独立した部材でなくてもよく、真空チャンバ１と一体に形成されたものでもよい。
【００３２】
又、リング部材２２の内径は、ＲＦ入射窓３の外径より小さければよいが、ＲＦ入射窓３の上方に配置した高周波アンテナ７から入射される電磁波のことを考慮すると、真空チャンバ１の内径と同等若しくはそれ以上であることが望ましい。又、真空チャンバ１が円筒状でなく（例えば、四角筒状）、ＲＦ入射窓３も円板状でない場合には（例えば、矩形状）、リング部材２２の内周をＲＦ入射窓３と相似する形状とすると共に、装置上方から見て、リング部材２２の内周側がＲＦ入射窓３の周縁部と重なるように、リング部材２２の内周をＲＦ入射窓３の外周より小さくすればよく、望ましくは、真空チャンバ１の内周と同等若しくはそれ以上とすればよい。
【００３３】
このように、本実施例においては、真空チャンバ１の突起部１ａと真空チャンバ１側に支持されたリング部材２２との間に、ＲＦ入射窓３を配置したので、ＲＦ入射窓３が破損に至った場合でも、破壊力の大きい大きな破片を、真空チャンバ１の突起部１ａとリング部材２２との間に保持することができ、その落下を防止して、被害を最小限に抑えることができる。
【００３４】
なお、本実施例は、ＲＦ入射窓３のシール部分に１つのＯリングしか必要なく、構造が比較的簡単であるため、低コストで構成することができる。
【実施例２】
【００３５】
図３は、本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
なお、本実施例も、実施例１と同様に、図１に示すプラズマ処理装置に用いられるものであり、実施例１と重複する構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３６】
本実施例においては、図３に示すように、真空チャンバ１の上端面に、最上面がＲＦ入射窓３の上面より高いリング状の保持部材２７を取り付け、その最上面に、ＲＦ入射窓３の外径（又は外周）より小さい内径（又は内周）を有するリング状のリング部材２２を保持する構造である。
【００３７】
つまり、リング部材２２を真空チャンバ１側（保持部材２７側）に支持させることにより、側方から見て（図３参照）、リング部材２２をＲＦ入射窓３の周縁部の上面に近接させて配置させ、上方から見て、図２（ｂ）のように、リング部材２２の内径側をＲＦ入射窓３の周縁部と重なるように配置させている。
【００３８】
又、保持部材２７の内周側には、ＲＦ入射窓３の周縁部の下面を支持する支持部２７ａが延設されており、その支持部２７ａの上面には、Ｏリング２６を配置する溝が設けられて、ＲＦ入射窓３と保持部材２７との間をＯリング２６によりシールする構造である。
【００３９】
又、真空チャンバ１の上端面の内周側には、その内周に沿って、リング状の突起部１ａが設けられており、突起部１ａと保持部材２７の支持部２７ａとが形成する空間に、保持部材２７と真空チャンバ１との間をシールするＯリング２６を配置する構造となっている。従って、保持部材２７の支持部２７ａの上面及び下面に配置された２つのＯリング２６により、真空チャンバ１との間及びＲＦ入射窓３との間がシールされ、処理室２内の真空が保持されることになる。
【００４０】
又、保持部材２７の支持部２７ａは、真空チャンバ１の内壁面の手前まで延設されており、支持部２７ａの先端部は、真空チャンバ１の突起部１ａの上面に載置される構成である。このままの構造では、真空チャンバ１内に生成されるプラズマに支持部２７ａが曝されるため、保持部材２７の支持部２７ａの内周側には、内周面が真空チャンバ１の内壁面と同じ径の保護リング２８が配置されており、金属からなる保持部材２７の支持部２７ａを、真空チャンバ１内に生成するプラズマから保護するようにしている。なお、保護リング２８は、耐プラズマ性のため、アルミナ又は表面をアルマイト処理したアルミニウムから構成される。
【００４１】
又、保護リング２８の上面は、保持部材２７の支持部２７ａの上面と同じ高さに形成されている。これらの上面は、ＲＦ入射窓３の周縁部の下面と直接接触可能な部分であるため、断熱性、耐プラズマ性、弾力性があるシート部材２５を、その上に配置している。
【００４２】
又、本実施例においても、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間の熱伝導を防止することを考えると、ＲＦ入射窓３とリング部材２２とを直接接触させるのではなく、保持部材２７の上面をＲＦ入射窓３の上面より少し高くすることにより、ＲＦ入射窓３とリング部材２２との間に隙間を設けて、互いに近接させるだけの構成がよい。又、保持部材２７は、実施例１の保持部材２１と比較して、ＲＦ入射窓３に直接的又は間接的に接触する可能性があるため、熱伝導率が悪いステンレススチール等から構成すればよい。
【００４３】
又、本実施例においては、支持部２７ａの下方側にＯリング２６を配置したが、真空チャンバ１と保持部材２７との間をシールできれば、Ｏリング２６の配置位置は、支持部２７ａの下方側に限る必要はない。
【００４４】
このように、本実施例においては、保持部材２７の支持部２７ａと保持部材２７に支持されたリング部材２２との間に、ＲＦ入射窓３を配置したので、ＲＦ入射窓３が破損に至った場合でも、破壊力の大きい大きな破片を、保持部材２７の支持部２７ａとリング部材２２との間に保持することができ、その落下を防止して、被害を最小限に抑えることができる。又、本実施例では、ＲＦ入射窓３のシール部分に２つのＯリングを用いることが必要であるが、ＲＦ入射窓３の破損時に、リング部材２２と共に保持部材２７を真空チャンバ１から取り外すことにより、破損したＲＦ入射窓３も一緒に真空チャンバ１側から取り外すことができ、破損したＲＦ入射窓３の除去作業が極めて容易となる。
【実施例３】
【００４５】
図４は、本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
なお、本実施例も、実施例１、２と同様に、図１に示すプラズマ処理装置に用いられるものであり、実施例１、２と重複する構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
本実施例においては、図４（ａ）に示すように、真空チャンバ１の上端面の外周縁側、即ち、ＲＦ入射窓３の外周側にリング状の保持部材２９を取り付け、保持部材２９にはＲＦ入射窓３の外周面に近接する近接面部２９ａを設け、更に、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材２９の近接面部２９ａとの間の隙間に、この隙間を埋める挿入部材３０を挿入した構造である。
【００４７】
挿入部材３０は、ＲＦ入射窓３と保持部材２９の一部が接触して著しい温度勾配が生じることを防止するものであり、又、ＲＦ入射窓３と保持部材２９（真空チャンバ１側）との間の熱伝導を更に防止するため、断熱性のある材料から構成されている。又、挿入部材３０は、弾力性のある材料から構成されており、ＲＦ入射窓３に亀裂が入ったり、亀裂が広がったりした場合に、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材２９の近接面部２９ａとの間に、挿入部材３０による弾性力が働くように構成されている。
【００４８】
又、真空チャンバ１の上端面の内周側には、その内周に沿って、リング状の突起部１ａが設けられており、突起部１ａと保持部材２９との間の空間に、ＲＦ入射窓３と真空チャンバ１との間をシールするＯリング２６を配置する構造となっている。従って、この空間に配置されたＯリング２６により、真空チャンバ１とＲＦ入射窓３との間がシールされ、処理室２内の真空が保持されることになる。
【００４９】
なお、保持部材２９は、ＲＦ入射窓３と保持部材２９とが局所的に直接接触しなければ、必ずしも、リング状でなくてもよく、例えば、真空チャンバ１の上端面の周方向に取り付けた複数のブロックにより構成してもよい。例えば、複数のブロックから構成する場合には、できるだけ数が多い方が望ましいが、少なくとも３つ以上のブロックにより保持部材２９を構成し、ブロック数に応じて挿入部材３０を挿入すればよく、更には、ブロックを用いて、ＲＦ入射窓３を積極的に押圧する構成としてもよい。又、保持部材２９は、必ずしも、真空チャンバ１から独立した部材でなくてもよく、真空チャンバ１と一体に形成されたものでもよい。
【００５０】
このように、本実施例においては、ＲＦ入射窓３と保持部材２９との間に挿入部材３０を挿入し、ＲＦ入射窓３に亀裂が入ったり、亀裂が広がったりした場合に、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材２９の近接面部２９ａとの間に弾性力が働くように構成したので、その弾性力により、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材２９の近接面部２９ａとの間により大きな静止摩擦力が作用し、ＲＦ入射窓３が破損に至った場合でも、破壊力の大きい大きな破片を、その静止摩擦力により保持することができ、その落下を防止して、被害を最小限に抑えることができる。
【００５１】
加えて、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材２９の近接面部２９ａとの間に働く弾性力は、図４（ｂ）に示すように、ＲＦ入射窓３の中心方向に押す力としても作用し、ＲＦ入射窓３に亀裂が発生しても、亀裂の大きさを最小限に留めることができる。亀裂は、その大きさを最小限（例えば、数ｍｍ程度）に留めておけば、その破面の摩擦により落下しにくくなり、その結果、破壊力の大きい大きな破片の落下を防止して、被害を最小限に抑えることができる。
【００５２】
なお、本実施例は、構造が比較的簡単であるため、低コストで構成することができる。
【実施例４】
【００５３】
図５は、本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
なお、本実施例は、実施例１（図２）、実施例３（図４）を組み合わせた構造であるため、実施例１、実施例３と同等の構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５４】
本実施例は、図５に示す保持部材３１の構成が、図２に示す保持部材２１、図４に示す保持部材２９とは相違するものである。具体的には、図５に示すように、真空チャンバ１の上端面の外周縁側、即ち、ＲＦ入射窓３の外周側に、上面がＲＦ入射窓３の上面より高いリング状の保持部材３１を取り付けると共に、保持部材３１に、ＲＦ入射窓３の外周面に近接する近接面部３１ａを設けた構造である。
【００５５】
リング部材２２は、実施例１と同じ構成であり、リング部材２２を保持部材３１の上面に支持させることにより、側方から見て、リング部材２２をＲＦ入射窓３の周縁部の上面に近接させて配置させ、上方から見て、図２（ｂ）と同様に、リング部材２２の内径側をＲＦ入射窓３の周縁部と重なるように配置させている。
【００５６】
又、挿入部材３０も、実施例３と同じ構成であり、弾力性かつ断熱性のある材料から構成され、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材３１の近接面部３１ａとの間の隙間に挿入したものである。
【００５７】
なお、保持部材３１は、ＲＦ入射窓３の上面より少し高い位置にリング部材２２を支持し、かつ、ＲＦ入射窓３と保持部材３１とが局所的に直接接触しなければ、必ずしも、リング状でなくてもよく、例えば、真空チャンバ１の上端面の周方向に取り付けた複数のブロックにより構成してもよい。又、保持部材３１は、必ずしも、真空チャンバ１から独立した部材でなくてもよく、真空チャンバ１と一体に形成されたものでもよい。
【００５８】
このように、本実施例においては、実施例１、３を組み合わせた構成とすることにより、ＲＦ入射窓３が破損に至った場合でも、亀裂の大きさを最小限に留めると共に、破片を真空チャンバ１の突起部１ａとリング部材２２との間に保持して、破片の落下を防止することができ、その結果、破損による被害を最小限に抑えることができる。特に、本実施例では、亀裂又は破損したＲＦ入射窓３であっても、リング部材２２、挿入部材３０、保持部材３１により、亀裂又は破損したＲＦ入射窓３の動きが大きく制約されるため、実施例1の場合よりも、ＲＦ入射窓３の中央付近において、側面から離れた破片の落下を防止することができる。
【実施例５】
【００５９】
図６は、本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例であり、その一部の断面図を示すものである。
なお、本実施例は、実施例２（図３）、実施例３（図４）を組み合わせた構造であるため、実施例２、実施例３と同等の構成には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６０】
本実施例は、図６に示す保持部材３２の構成が、図３に示す保持部材２７、図４に示す保持部材２９とは相違するものである。具体的には、図６に示すように、真空チャンバ１の上端面に、最上面がＲＦ入射窓３の上面より高いリング状の保持部材３２を取り付けると共に、保持部材３２にＲＦ入射窓３の外周面に近接する近接面部３２ｂを設けた構造である。
【００６１】
保持部材３２の内周側には、実施例２における支持部２７ａと同様に、ＲＦ入射窓３の周縁部の下面を支持する支持部３２ａが延設されており、その支持部３２ａの上面に、Ｏリング２６を配置する溝が設けられて、ＲＦ入射窓３と保持部材３２との間をＯリング２６によりシールする構造である。又、真空チャンバ１の上端面の内周側に設けられた突起部１ａと保持部材３２の支持部３２ａとが形成する空間にＯリング２６が配置されており、保持部材３２と真空チャンバ１との間をＯリング２６によりシールする構造となっている。
【００６２】
又、保持部材３２の支持部３２ａは、真空チャンバ１の内壁面の手前まで延設されており、支持部３２ａの先端部は、真空チャンバ１の突起部１ａの上面に載置される構成である。保持部材３２の支持部３２ａの内周側には、内周面が真空チャンバ１の内壁面と同じ径の保護リング２８が配置されており、金属からなる保持部材３２の支持部３２ａを、真空チャンバ１内に生成するプラズマから保護するようにしている。
【００６３】
又、リング部材２２は、実施例１、２と同じ構成であり、リング部材２２を保持部材３２の最上面に支持させることにより、側方から見て、リング部材２２をＲＦ入射窓３の周縁部の上面に近接させて配置させ、上方から見て、図２（ｂ）と同様に、リング部材２２の内径側をＲＦ入射窓３の周縁部と重なるように配置させている。
【００６４】
又、挿入部材３０も、実施例３と同じ構成であり、弾力性かつ断熱性のある材料から構成され、ＲＦ入射窓３の外周面と保持部材３２の近接面部３２ｂとの間の隙間に挿入されたものである。
【００６５】
このように、本実施例においては、実施例２、３を組み合わせた構成とすることにより、ＲＦ入射窓３が破損に至った場合でも、亀裂の大きさを最小限に留めると共に、破片を保持部材３２の支持部３２ａとリング部材２２との間に保持して、破片の落下を防止することができ、その結果、破損による被害を最小限に抑えることができる。加えて、ＲＦ入射窓３の破損時に、リング部材２２と共に保持部材３２を真空チャンバ１から取り外すことにより、破損したＲＦ入射窓３も一緒に真空チャンバ１側から取り外すことができ、破損したＲＦ入射窓３の除去作業が極めて容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、容器内に電磁波を入射する窓を容器上部に有するプラズマ処理装置であれば、どのようなものでも適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造を示す断面図であり、（ｂ）は、ＲＦ入射窓とリング部材の位置関係を上方から示す図である。
【図３】本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例を示す断面図である。
【図６】本発明に係るプラズマ処理装置におけるＲＦ入射窓近傍の構造の他の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    真空チャンバ
２    処理室
３    ＲＦ入射窓
４    支持台
５    基板
７    高周波アンテナ
８    整合器
９    高周波電源
１０ａ、１０ｂ  ガスノズル
１２  電極部
１３  整合器
１４  低周波電源
２１、２７、２９、３１、３２  保持部材
２２  リング部材
２４  カバー
２５  シート部材
２６  Ｏリング
２７ａ、３２ａ  支持部
２８  保護リング
３０  挿入部材
【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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