微波等离子体处理装置、其制造及使用方法、一体型槽形成部件制造方法及图纸

本发明专利技术涉及微波等离子体处理装置、其制造及使用方法、一体型槽形成部件，实现阻断处理室内与大气的连通的密封部件的配置合理化。微波等离子体处理装置（１００）具备将微波通过槽（３７ｂ）并进行传播的槽天线（３０）；和利用传播过槽天线（３０）的微波将规定的气体等离子体化，对被处理体实施等离子体处理的处理室（Ｕ）。在波导管（３３）的下部设置有一体型槽形成部件（３７），该一体型槽形成部件（３７）是在将填充有电介质部件的槽（３７ｂ）嵌入到用于嵌入槽（３７ｂ）的框体（３７ａ）中的状态下一体地形成。在由金属构成的框体（３７ａ）与盖主体（２１）之间，配设有Ｏ型环（５０）。由此，阻断处理室（Ｕ）和大气的连通，对处理室（Ｕ）内进行真空密封。

【技术实现步骤摘要】
微波等离子体处理装置、其制造及使用方法、 一体型槽形成部件 汉不观壤本专利技术涉及通过微波的功率使气体等离子体化并对被处理体实施 等离子体处理的微波等离子体处理装置、其制造方法以及使用方法、和一体型槽(slot)形成部件。更加具体的说是，涉及传播微波用的槽天线的结构。
技术介绍
现有技术中，开发了各种将供给到处理室内的气体等离子体化， 对基板等的被处理体进行等离子体处理的等离子体处理装置。其中， 微波等离子体处理装置，通过微波的功率使气体电离以及离解，从而生成等离子体，使用所生成的等离子体对基板实施CVD (Chemical Vapor Deposition)处理、灰化处理等的等离子体处理(例如，参照专 利文献l)。在工序处理过程中，为了在处理室内稳定地生成良好的等离子体， 需要将处理室内部保持在真空状态。由于这个原因，现有的微波等离 子体处理装置，由电介质窗闭塞其处理室的顶棚部，并且由O型环对 顶棚部和电介质窗的间隙进行密封，由此，使处理室内与大气隔断， 从而保持处理室内的气密性。日本特开平6-111995号公报但是，因为O型环设置在顶棚部和电介质窗的间隙中，容易受到 处理室内的影响。例如，对O型环来说，由从顶棚部和电介质窗之间 的间隙进入的等离子体或者透过了电介质窗的微波的电场能量，在O 型环附近产生异常放电，会发生使O形环烧毁的情况。另外，O型环由合成橡胶(elastomer)等具有橡胶性质的高分子 材料构成，在其内部，分子聚合并形成有间隙。因此，当O型环发生 劣化时，大气会通过O型环内部的间隙侵入。所侵入的大气中的氧气 (02)或者氮气(N2)，例如与硅烷(SiH4)或者氢气(H2)等处理气体发生反应，生成Si02或SiN或H20，会产生混入到形成于被处理体 上的薄膜中等的现象，使膜质发生劣化。另外，也会因为受到生成等离子体时的发热的影响，或者受到从 为了将基座保持在规定的温度而设置的加热器lib所释放出的热量的 影响，而使得O型环发生劣化。另外，也有如下情况，由于从等离子 体处理时所使用的处理气体生成的反应生成物的性质，或者在对处理 室内进行清洁时使用的清洁气体的性质，使得O型环发生腐蚀。因此， 就O型环来说，需要使用耐热性、耐腐蚀性较强的氟类O型环，但是 氟类O型环的价格非常昂贵。并且，受到了上述发热的影响的O型环，在被处理体的搬送时被 急剧冷却。像这样，每当一枚一枚地处理被处理体时，就反复进行加 热一冷却一加热一冷却的操作，O型环会发生劣化，其作为弹性体的 特性就会丧失，尤其是，冷却时的塑性变形变大，从而不能保持其气 密性。由于上述理由，现有技术中，考虑到在微波等离子体处理装置的 运作时O型环发生劣化的情况，需要定期更换O型环。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供实现对处理室内和大气的连通进 行阻断的密封部件的配置的合理化的微波等离子体处理装置，其制造 方法、使用方法，以及一体型槽形成部件。艮P，为了解决上述问题，依据本专利技术的观点，提供一种包括使微 波通过槽并进行传播的槽天线；和利用传播过所述槽天线的微波将规 定的气体等离子体化，对被处理体实施等离子体处理的处理室的微波 等离子体处理装置。该槽天线具有在将填充有电介质部件的槽嵌入 到用于嵌入上述槽的框体中的状态下一体地形成的一体型槽形成部 件，微波从该一体型槽形成部件的槽通过。由此，槽天线的槽部分构成在一体型槽形成部件中。并且，该一 体型槽形成部件是在将填充有电介质部件的槽嵌入到框体中的状态下 紧密接合而按照一体的方式形成的。因此，能够避免大气从槽和框体 之间的间隙侵入(参照图7的一体型槽形成部件37)。 上述一体型槽形成部件，安装在上述处理室的盖体上所设置的凹 部，也可以在上述框体和上述盖体之间设置密封部件。由此，通过使用密封部件将处理室的盖体和一体型槽形成部件的框体之间密闭(例如，参照图7的0型环50)，使处理室内与大气隔 断，就能够保持处理室内的气密性。并且，由于将O型环50收纳在盖 体内部，O型环就很难受到生成等离子体时释放的热量，或者从为了 将基座11维持在规定的温度而设置的加热器lib所释放的热量的影 响。并且，框体和盖体也可以由作为非磁性金属体的导电性材料形成， 这时，由于框体和盖体的热传导性良好，热量能够释放到外部。其结 果是，可以防止与框体和盖体邻接的O型环温度升高，从而防止O型 环的劣化。另外，在这种情况下，作为密封部件并不是只能使用橡胶 制的O型环，也能够使用通过边缘由密封垫(gasket)咬边(食V、込tiO 而进行真空密封的铜制的ICF凸缘。当用ICF凸缘进行真空密封时， 存在处理室内的真空度提高，并防止劣化等的优点。据此，使供给到处理室内的处理气体不能够侵入到密封部件附近。 因此，能够避免大气中的气体和反应性气体在密封部件附近发生反应 生成反应生成物。其结果是，能够避免所生成的反应生成物变成微小 的粒子混入薄膜，从而可以抑制膜发生劣化。另外，如果将密封部件设置在处理室附近，则由于从等离子体处 理时使用的处理气体所生成的反应生成物的性质，或者对处理室内进 行清洁的时候使用的清洁气体的性质，密封部件也会发生腐蚀。因此 在这样的情况下，作为密封部件，需要使用耐热性、耐腐蚀性较强的 氟类的O型环，但是氟类O型环的价格非常昂贵。但是，当使用所述的结构时，由于密封部件收纳在盖体的内部， 所以作为密封部件，没有必要一定使用耐热性、耐腐蚀性很强的氟类 密封部件，例如，可以使用不是氟类的O型环等的价格更加便宜的密 封部件。其结果是，装置的制造成本以及维护成本都能够降低。并且，由于O型环收纳在盖体的内部，因此等离子体不会侵入到 O型环的附近。进一步，由于框体和盖体是非磁性金属体，所以微波 不会透过。其结果是，微波不会透过到设置于框体和盖体之间的O型 环，因而在O型环的附近不会发生由等离子体或者微波的电场能量引起的异常放电，从而能够防止o型环被烧毁。依据上述方法，能够防止设置于一体型槽形成部件附近的O型环发生劣化，因而可以不需要定期更换o型环。在上述盖体上设置的凹部中，安装有多个上述一体型槽形成部件，上述多个一体型槽形成部件之间的间隔可以都为管内波长？tg的1/2。 并且，在上述盖体的凹部也可以安装传播微波的波导管。据此， 一体型槽形成部件的槽以管内波长Xg的1/2为间隔进行设 置。由此，微波的驻波的波腹能够处于各槽中央的位置。其结果是， 从波导管经由各槽供给到处理室的微波的电场能量能够成为在该位置 的最大能量。由此，通过在各槽位置具有最大值的微波的电场能量， 能够均匀地生成高密度的等离子体。上述一体型槽形成部件，可以在框体中嵌入有槽的状态下，通过 例如热等静压HIP (Hot Isostatic Pressing)等外部加热方式而接合为一 体，也可以在上述框体中嵌入有上述槽的状态下，通过毫米波加热等 的介质加热方式而接合为一体。依据上述外部加热方式，在框体中嵌入槽，并在框体和槽之间填 充高温粘接剂后，加压使粘接剂渗透，从而使得框体和槽形成为一体。另外，根据介质加热方式(自发热方式)，在将槽嵌入框体中的状 态下，通过例如毫米波加热装置，照射频率为28GHz (波长大约为 12mm)的毫米波，毫米波透过物体，由此，使物体内的偶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波等离子体处理装置，其包括使微波通过槽并进行传播的槽天线；和利用传播过所述槽天线的微波将规定的气体等离子体化，对被处理体实施等离子体处理的处理室，其特征在于：　　　　所述槽天线具有：在将填充有电介质部件的槽嵌入到用于嵌入所述槽的框体中的状态下一体地形成的一体型槽形成部件，微波从所述一体型槽形成部件的槽通过。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀口贵弘，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]