特開 2024-176225 プラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024176225

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20241212BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H05H1/46 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023094628

(22)【出願日】2023-06-08

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(72)【発明者】

【氏名】平山 昌樹

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

【Ｆターム（参考）】

2G084CC16

2G084CC33

2G084DD04

2G084DD20

2G084DD23

2G084DD42

2G084DD44

2G084FF15

2G084FF32

2G084FF39

5F004BA04

5F004BB28

5F004BB29

5F004CA03

(57)【要約】

【課題】プラズマ処理装置の励起電極の冷却効率を調整する技術を提供する。
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、励起電極、放出器、冷却器、及び熱抵抗調整器を備える。チャンバは、その内部に処理空間を提供する。基板支持部は、処理空間内に配置されている。励起電極は、基板支持部の上方に配置されている。放出器は、励起電極の下のプラズマ生成空間に電磁波を放出するように構成されている。冷却器は、伝熱媒体用の流路をその内部に提供する。熱抵抗調整器は、熱抵抗調整板を含む。熱抵抗調整器は、励起電極と冷却器との間の伝熱経路における該熱抵抗調整板内の最短経路長を調整可能に構成されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

その内部に処理空間を提供するチャンバと、
前記処理空間内に配置された基板支持部と、
前記基板支持部の上方に配置された励起電極と、
前記励起電極の下のプラズマ生成空間に電磁波を放出するように構成された放出器と、
伝熱媒体用の流路をその内部に提供する冷却器と、
熱抵抗調整板を含み、前記励起電極と前記冷却器との間の伝熱経路における該熱抵抗調整板内の最短経路長を調整可能に構成された熱抵抗調整器と、
を備えるプラズマ処理装置。

【請求項2】

前記冷却器の下方且つ前記励起電極の上方に配置されており、前記放出器に電磁的に結合された共振器を更に備え、
前記熱抵抗調整器は、前記冷却器を、前記共振器を介して前記励起電極に熱的に接続している、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記熱抵抗調整器は、
前記冷却器と前記熱抵抗調整板との間に介在する第１のスペーサと、
前記共振器と前記熱抵抗調整板との間に介在する第２のスペーサと、
を更に含み、
前記最短経路長は、前記熱抵抗調整板において前記第１のスペーサと前記第２のスペーサとの間の部位の長さである、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記熱抵抗調整器は、
前記第１のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する第１の固定部材と、
前記第２のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する第２の固定部材と、
を更に含み、
前記熱抵抗調整板は、前記最短経路長の方向に沿って配列された複数の開口を提供しており、
前記第１の固定部材は、前記複数の開口のうち一つを通って、前記第１のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定し、
前記第２の固定部材は、前記複数の開口のうち他の一つを通って、前記第２のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記熱抵抗調整器は、
前記第１のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する第１の固定部材と、
前記第２のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する第２の固定部材と、
を更に含み、
前記熱抵抗調整板は、前記最短経路長の方向に沿って延びるスリット孔を提供しており、
前記第１の固定部材は、前記スリット孔を通って、前記第１のスペーサと前記熱抵抗調整板とを互いに固定する、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記熱抵抗調整板は、前記スリット孔に沿って配置された目盛を含む、請求項５に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

前記熱抵抗調整板は、第１部分及び第２部分を含み、
前記第１部分は、前記冷却器に固定されており、
前記熱抵抗調整器は、前記共振器と前記第２部分との間に介在するスペーサを更に含み、
前記熱抵抗調整板は、前記共振器の熱膨張による該共振器と前記冷却器との間のギャップ長の変化により、前記冷却器に接する部位の長さが変化するよう、可撓性を有する、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項8】

前記冷却器と前記共振器との間に設けられたばねを更に含み、
前記冷却器は、前記ばねにより前記共振器に対して支持されている、
請求項７に記載のプラズマ処理装置。

【請求項9】

前記冷却器は、前記熱抵抗調整板と互いに向かい合う斜面又は曲面であって、前記第１部分が固定されている位置からの距離の増加につれて前記共振器からの距離が増加するよう構成された該斜面又は該曲面を有する、請求項７又は８に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

前記熱抵抗調整板は、第１部分及び第２部分を含み、
前記第１部分は、前記冷却器に固定されており、
前記熱抵抗調整器は、前記共振器と前記第２部分との間に介在するスペーサを更に含み、
前記熱抵抗調整板は、バイメタルであり、その温度に応じて前記冷却器に接する部位の長さが変化するよう、可撓性を有する、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項11】

前記冷却器は、前記熱抵抗調整板と互いに向かい合う斜面又は曲面であって、前記第１部分が固定されている位置からの距離の増加につれて前記共振器からの距離が増加する該斜面又は該曲面を有する、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プラズマ処理装置が基板に対するプラズマ処理において用いられている。一種のプラズマ処理装置は、下記の特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、電磁波が上部電極の下面に沿って伝搬して、当該電磁波によりチャンバ内でプラズマが生成される。この上部電極は、伝熱媒体用の流路をその内部に提供している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／１０１０６５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、プラズマ処理装置の励起電極の冷却効率を調整する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、励起電極、放出器、冷却器、及び熱抵抗調整器を備える。チャンバは、その内部に処理空間を提供する。基板支持部は、処理空間内に配置されている。励起電極は、基板支持部の上方に配置されている。放出器は、励起電極の下のプラズマ生成空間に電磁波を放出するように構成されている。冷却器は、伝熱媒体用の流路をその内部に提供する。熱抵抗調整器は、熱抵抗調整板を含む。熱抵抗調整器は、励起電極と冷却器との間の伝熱経路における該熱抵抗調整板内の最短経路長を調整可能に構成されている。

【発明の効果】

【0006】

一つの例示的実施形態によれば、プラズマ処理装置の励起電極の冷却効率を調整する技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。

【図2】図２の（ａ）は、一つの例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大平面図である。図２の（ｂ）は、一つの例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。

【図3】図３の（ａ）は、別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大平面図である。図３の（ｂ）は、別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。

【図4】図４の（ａ）及び図４の（ｂ）の各々は、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。

【図5】図５の（ａ）及び図５の（ｂ）の各々は、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。

【図6】別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して種々の例示的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。

【0009】

図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、チャンバ１０、基板支持部１２、励起電極１４、放出器１５、冷却器５０、及び熱抵抗調整器６を備える。

【0010】

チャンバ１０は、その内部に処理空間１０ｓを提供している。プラズマ処理装置１では、基板Ｗは、処理空間１０ｓの中で処理される。チャンバ１０は、アルミニウムのような金属から形成されており、接地されている。チャンバ１０は、側壁１０ａを有しており、その上端において開口されている。チャンバ１０及び側壁１０ａは、略円筒形状を有し得る。処理空間１０ｓは、側壁１０ａの内側に提供されている。チャンバ１０、側壁１０ａ、及び処理空間１０ｓの各々の中心軸線は、軸線ＡＸである。チャンバ１０は、その表面に耐腐食性を有する膜を有していてもよい。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウム膜、酸化フッ化イットリウム膜、フッ化イットリウム膜、酸化イットリウム、又はフッ化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。

【0011】

チャンバ１０の底部は、排気口１０ｅを提供している。排気口１０ｅには、排気装置が接続される。排気装置は、ドライポンプ及び／又はターボ分子ポンプのような真空ポンプと自動圧力制御弁を含み得る。

【0012】

基板支持部１２は、処理空間１０ｓ内に配置されている。基板支持部１２は、その上面の上に載置された基板Ｗを略水平に支持するように構成されている。基板支持部１２は、略円盤形状を有している。基板支持部１２の中心軸線は、軸線ＡＸである。

【0013】

励起電極１４は、基板支持部１２の上方に配置されている。励起電極１４は、金属（例えばアルミニウム）のような導体から形成されており、略円盤形状を有している。励起電極１４の中心軸線は、軸線ＡＸである。

【0014】

励起電極１４は、シャワープレート１４１及び上部電極１４２を含んでいてもよい。シャワープレート１４１は、基板支持部１２の上方に設けられている。シャワープレート１４１は、放出器１５と共にチャンバ１０の上端の開口を閉じている。シャワープレート１４１は、複数のガス孔１４ｈを提供している。複数のガス孔１４ｈは、シャワープレート１４１の厚さ方向（鉛直方向）に延びており、シャワープレート１４１を貫通している。

【0015】

上部電極１４２は、シャワープレート１４１上に設けられている。上部電極１４２は、シャワープレート１４１と上部電極１４２との間にガス拡散室１４ｄを形成している。ガス拡散室１４ｄには、ガス供給部２６が接続されている。ガス供給部２６からのガスは、ガス拡散室１４ｄを介して複数のガス孔１４ｈから処理空間１０ｓに吐出される。

【0016】

励起電極１４は、ヒータ１４３を内蔵していてもよい。ヒータ１４３は、上部電極１４２の中に設けられていてもよい。ヒータ１４３は、ヒータ電源２５に接続されている。ヒータ１４３は、ヒータ電源２５から与えられる電力により発熱する。また、プラズマ処理装置１は、温度センサを更に備えていてもよい。

【0017】

放出器１５は、励起電極１４の下のプラズマ生成空間に電磁波を放出するように構成されている。プラズマ処理装置１において、プラズマ生成空間は、処理空間１０ｓに含まれており、その中心軸線は軸線ＡＸである。プラズマ処理装置１では、放出器１５から処理空間１０ｓに放出される電磁波により、処理空間１０ｓ内のガスが励起されて、プラズマが生成される。放出器１５から処理空間１０ｓに放出される電磁波は、ＶＨＦ波又はＵＨＦ波のような高周波であり得る。放出器１５は、石英、窒化アルミニウム、又は酸化アルミニウムのような誘電体から形成されている。放出器１５は、処理空間１０ｓの横方向端部に設けられている。放出器１５は、軸線ＡＸの周りで延在している。放出器１５は、環形状を有していてもよい。

【0018】

冷却器５０は、伝熱媒体用の流路５０ｆをその内部に提供する。流路５０ｆには、チラーユニットから冷媒が供給される。冷却器５０は、壁５０ｗを含んでおり、壁５０ｗの中に流路５０ｆを提供している。冷却器５０は、励起電極１４の上方に配置され得る。一例において、冷却器５０は、アルミニウムのような金属から形成される。冷却器５０は、軸線ＡＸの周りで延在する環形状を有していてもよい。

【0019】

熱抵抗調整器６は、熱抵抗調整板６０を含む。熱抵抗調整器６は、励起電極１４と冷却器５０との間の伝熱経路における熱抵抗調整板６０内の最短経路長を調整可能に構成されている。該最短経路長は、熱抵抗調整板６０内での伝熱経路における最短経路長であって、励起電極１４と冷却器５０との間の伝熱経路に含まれる。熱抵抗調整板６０は、金属から形成されている。一例において、熱抵抗調整板６０は、ステンレス、アルミニウム、銅、又はそれらを含む合金から形成される。

【0020】

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、共振器１８を更に備えていてもよい。共振器１８は、冷却器５０の下方且つ励起電極１４の上方に配置されている。共振器１８は、放出器１５に電磁的に結合されている。共振器１８は、放出器１５に電磁波を供給するように構成されている。電磁波は、共振器１８を介して放出器１５に伝搬し、放出器１５からプラズマ生成空間に導入され得る。冷却器５０は、熱抵抗調整器６及び共振器１８を介して励起電極１４に熱的に接続される。

【0021】

共振器１８は、導波部２０を含んでいてもよい。導波部２０は、導波路２０ｗを提供している。導波路２０ｗは、金属のような導電性材料から形成された壁によって形成されている。導波部２０は、第１端２０１及び第２端２０２を含む。第１端２０１は、第２端２０２に対して上方に設けられている。第１端２０１は、軸線ＡＸを囲むように周方向に延在している。第１端２０１は、導波部２０の外周部によって提供されている。第２端２０２は、放出器１５に結合されている。導波部２０は、導波路２０ｗ内で伝搬する電磁波を、第１端２０１と第２端２０２とで反射させて共振させるように構成されている。導波部２０内で共振した電磁波は、第２端２０２から放出器１５に供給されて、プラズマ生成空間に放出される。

【0022】

一実施形態において、導波部２０の導波路２０ｗは、軸線ＡＸに対して軸対称又は回転対称に構成されていてもよい。導波部２０は、複数の環状導体板２１０を含み得る。複数の環状導体板２１０は、それらの中心（又は中心軸線）が軸線ＡＸ上に位置するように配置されている。

【0023】

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、ばね及び支柱を備えていてもよい。図１に示す例は、複数のばね１６及び複数の支柱１７を備えている。複数の支柱１７は、金属のような導体から形成されている。複数の支柱１７は、軸線ＡＸが延びる方向（即ち、鉛直方向）に沿って延びている。複数の支柱１７は、軸線ＡＸの周りで周方向に沿って間隔をもって配列されている。複数の支柱１７は、複数の環状導体板２１０の外周及び内周のそれぞれに沿って配列されている。

【0024】

複数の支柱１７の各々は、鉛直方向に沿って整列された複数の部位に分割されている。複数の支柱１７の各々の複数の部位は、鉛直方向に沿って複数の環状導体板２１０と交互に配列されている。複数の支柱１７の各々の複数の部位及び複数の環状導体板２１０は、互いに導通するように固定されている。複数の支柱１７の各々の複数の部位のうち共振器１８の外周部において最上段に位置する部位は、上述の第１端２０１を構成している。

【0025】

複数の支柱１７及びそれらの各々の複数の部位の各々は筒形状を有している。複数の支柱１７の中には、複数のボルトがそれぞれ通されている。複数のボルトの各々の下端は、複数の環状導体板２１０のうち最も低い位置で延在する環状導体板に形成されたねじ穴に螺合されている。複数のボルトの各々の上端は、冷却器５０の上方に位置している。複数のボルトの各々の上端には、ナットが螺合されている。複数のボルト及びそれらと螺合された複数のナットは、複数の支柱１７、複数の環状導体板２１０、及び冷却器５０を互いに固定している。

【0026】

複数のばね１６は、共振器１８と冷却器５０との間に設けられている。一例において、複数のばね１６は、複数の環状導体板２１０のうち最も高い位置で延在する環状導体板と冷却器５０との間に配置されている。複数のばね１６の各々は、上述の複数のボルトのうち対応するボルトの周りで延在している。冷却器５０は、複数のばね１６により共振器１８に対して弾性的に支持されている。

【0027】

共振器１８は、熱膨張によって鉛直方向に伸縮する。共振器１８と冷却器５０との間には複数のばね１６が設けられているので、共振器１８が熱膨張により鉛直方向に延びると、複数のばね１６の各々が縮んで、共振器１８と冷却器５０との間のギャップ長が減少する。

【0028】

一実施形態において、導波路２０ｗは、上部２０ａ及び下部２０ｂを含む層構造を有していてもよい。下部２０ｂは、軸線ＡＸの周りで共振器１８の第２端２０２に向けて軸線ＡＸに対して径方向に延びている。上部２０ａは、下部２０ｂの上方且つ軸線ＡＸの周りで、第１端２０１から径方向に対して反対方向に延びている。即ち、上部２０ａは、第１端２０１から軸線ＡＸに近付く方向に延びている。導波路２０ｗは、軸線ＡＸの周りで第１端２０１から第２端２０２まで蛇行するように径方向とその反対方向とに交互に延びている。

【0029】

一実施形態において、導波路２０ｗは、中間部２０ｃを更に含んでいてもよい。中間部２０ｃは、上部２０ａと下部２０ｂとの間に設けられている。即ち、中間部２０ｃは、上部２０ａの下、且つ、下部２０ｂの上に設けられている。中間部２０ｃの一端は、上部２０ａにおける内側の端部、即ち、第１端２０１に対して内側の上部２０ａの端部に接続している。中間部２０ｃの他端は、下部２０ｂにおける内側の端部、即ち、第２端２０２に対して内側の下部２０ｂの端部に接続している。中間部２０ｃは、軸線ＡＸの周りで蛇行するように径方向とその反対方向とに交互に延びていてもよい。

【0030】

一実施形態において、第２端２０２は、誘電体から形成さていてもよく、下部２０ｂを構成する上側導体壁と下側導体壁との間に介在する環状の板であってもよい。電磁波を第１端２０１と第２端２０２との間で共振させるために、第２端２０２は、電磁波に対して下部２０ｂにおける導波路２０ｗのインピーダンスよりも低いインピーダンスを有しており、したがって、大きな静電容量を有する。

【0031】

プラズマ処理装置１は、高周波電源２４を更に備えていてもよい。高周波電源２４は、高周波電力を発生するように構成されている。チャンバ１０内に導入される電磁波は、高周波電源２４によって発生される高周波電力に基づいて発生する。高周波電源２４は、同軸線路２８を用いて共振器１８に直結されていてもよい。即ち、高周波電源２４は、インピーダンス整合用の整合器を介さずに、共振器１８の導波路に結合されていてもよい。同軸線路２８は、共振器１８への接続部として、コネクタ４０を含んでいてもよい。コネクタ４０は、共振器１８内に電磁波を導入するよう、共振器１８に接続されていてもよい。

【0032】

以上説明したプラズマ処理装置１では、励起電極１４と冷却器５０との間の伝熱経路における熱抵抗調整板６０内の最短経路長が調整可能である。熱抵抗調整板６０内の最短経路長の調整により、励起電極１４と冷却器５０との間の熱抵抗が調整される。したがって、プラズマ処理装置１によれば、励起電極１４の冷却効率が調整される。

【0033】

以下、図２の（ａ）及び図２の（ｂ）を参照して、熱抵抗調整器６の詳細について説明する。図２の（ａ）は、一つの例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大平面図である。図２の（ｂ）は、一つの例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。

【0034】

一実施形態において、熱抵抗調整器６は、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２を更に含んでいてもよい。第１のスペーサ６１は、冷却器５０と熱抵抗調整板６０との間に介在する。冷却器５０と熱抵抗調整板６０とは、第１のスペーサ６１を介して熱的に接続されている。第２のスペーサ６２は、共振器１８と熱抵抗調整板６０との間に介在する。共振器１８と熱抵抗調整板６０とは、第２のスペーサ６２を介して熱的に接続されている。第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２の各々は、金属から形成される。第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２の各々は、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、又はそれらを含む合金から形成される。励起電極１４と冷却器５０との間の伝熱経路における熱抵抗調整板６０内の最短経路長ａ１は、熱抵抗調整板６０において第１のスペーサ６１と第２のスペーサ６２との間の部位の長さである。

【0035】

一実施形態において、熱抵抗調整器６は、第１の固定部材６３及び第２の固定部材６４を更に含んでいてもよい。第１の固定部材６３は、第１のスペーサ６１と熱抵抗調整板６０とを互いに固定する。第２の固定部材６４は、第２のスペーサ６２と熱抵抗調整板６０とを互いに固定する。熱抵抗調整板６０は、最短経路長ａ１の方向に沿って配列された複数の開口６０ｈを提供する。複数の開口６０ｈは、熱抵抗調整板６０をその板厚方向に貫通している。第１の固定部材６３は、複数の開口６０ｈのうち一つを通って、第１のスペーサ６１と熱抵抗調整板６０とを互いに固定する。第２の固定部材６４は、複数の開口６０ｈのうち他の一つを通って、第２のスペーサ６２と熱抵抗調整板６０とを互いに固定する。

【0036】

一例において、第１の固定部材６３は、ねじ６３ｓ及び締結部材６３ａを含んでいてもよく、第２の固定部材６４は、ねじ６４ｓ及び締結部材６４ａを含んでいてもよい。第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２の各々は、リング状又は筒状をなしていてもよい。冷却器５０の壁５０ｗは、複数の開口５０ｈを提供していてもよい。複数の開口５０ｈは、最短経路長ａ１の方向に沿って配列されており、それらの各々は、対応する開口６０ｈと整列している。ねじ６３ｓは、複数の開口６０ｈのうち一つと、第１のスペーサ６１の内孔と、複数の開口５０ｈのうち一つとを通り、締結部材６３ａに固定される。締結部材６３ａは、例えば、ナットである。

【0037】

ねじ６４ｓは、複数の開口６０ｈのうち別の一つと、第２のスペーサ６２の内孔と、複数の開口５０ｈのうち別の一つと、複数の環状導体板２１０のうち最も高い位置で延在する環状導体板の貫通孔と、を通り、締結部材６４ａに固定される。締結部材６４ａは、例えば、ナットである。一実施形態において、第２のスペーサ６２は、複数の開口５０ｈのうち別の一つを通って、共振器１８と熱抵抗調整板６０とを熱的に接続していてもよい。第２のスペーサ６２と複数の開口５０ｈのうち別の一つの内壁との間には、間隙が画成され得る。第２のスペーサ６２と複数の開口５０ｈのうち別の一つの内壁との間に間隙が画成される場合には、第２のスペーサ６２と冷却器５０の壁５０ｗとが互いから分離されて、それらの間での直接の熱交換が抑制される。

【0038】

熱抵抗調整器６では、最短経路長ａ１は、複数の開口６０ｈのうち第１の固定部材６３が通る開口と第２の固定部材６４が通る他の開口とを選択することにより、調整され得る。したがって、熱抵抗調整器６によれば、励起電極１４と冷却器５０との間の熱抵抗が調整され得る。

【0039】

以下、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）を参照して、別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器について説明する。図３の（ａ）は、別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大平面図である。図３の（ｂ）は、別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。以下、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）に示す熱抵抗調整器６Ａについて、熱抵抗調整器６に対する相違点の観点から説明する。

【0040】

熱抵抗調整器６Ａは、熱抵抗調整板６０に代えて、熱抵抗調整板６０Ａを含んでいる。熱抵抗調整板６０Ａは、スリット孔６０ｓ及び開口６０ｔを提供している。スリット孔６０ｓは、最短経路長ａ１の方向に沿って延びている。スリット孔６０ｓ及び開口６０ｔは、最短経路長ａ１の方向に沿って配列されていている。スリット孔６０ｓ及び開口６０ｔは、熱抵抗調整板６０Ａをその板厚方向にそれぞれ貫通している。第１の固定部材６３（例えば、そのねじ６３ｓ）は、スリット孔６０ｓを通って、第１のスペーサ６１と熱抵抗調整板６０Ａとを互いに固定する。冷却器５０の壁５０ｗは、スリット孔６０ｓ及び開口６０ｔにそれぞれ対応して形成されたスリット孔５０ｓ及び開口５０ｔを提供してもよい。第１の固定部材６３は、スリット孔６０ｓと、第１のスペーサ６１の内孔と、スリット孔５０ｓとを通り、締結部材６３ａによって固定される。第２の固定部材６４は、開口６０ｔと、第２のスペーサ６２の内孔と、開口５０ｔとを通り、締結部材６４ａに締結される。熱抵抗調整板６０Ａは、スリット孔６０ｓに沿って配置された目盛６０ｇを含んでいてもよい。

【0041】

熱抵抗調整器６Ａにおいても、最短経路長ａ１は、熱抵抗調整板６０Ａにおいて第１のスペーサ６１と第２のスペーサ６２との間の部位の長さである。熱抵抗調整器６Ａでは、最短経路長ａ１は、スリット孔６０ｓに通される第１の固定部材６３の位置を調整することによって、調整され得る。したがって、熱抵抗調整器６Ａによれば、熱抵抗が調整され得る。また、スリット孔６０ｓに通される第１の固定部材６３の位置は、目盛６０ｇを参照することによって、より正確に調整され得る。

【0042】

以下、図４の（ａ）及び図４の（ｂ）を参照して、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器について説明する。図４の（ａ）及び図４の（ｂ）の各々は、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。以下、図４の（ａ）及び図４の（ｂ）に示す熱抵抗調整器６Ｂについて、熱抵抗調整器６に対する相違点の観点から説明する。

【0043】

熱抵抗調整器６Ｂは、熱抵抗調整板６０に代えて、熱抵抗調整板６０Ｂを含んでいる。熱抵抗調整器６Ｂは、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２を含まない。熱抵抗調整器６Ｂは、スペーサ６７を含んでいる。熱抵抗調整板６０Ｂは、第１部分６５及び第２部分６６を含む。第１部分６５は、冷却器５０に固定されている。第１部分６５は、例えば、冷却器５０に直接固定されていてもよい。スペーサ６７は、共振器１８と第２部分６６との間に介在する。一例において、第２部分６６は、スペーサ６７に固定され、スペーサ６７は、共振器１８に固定される。第２部分６６と共振器１８とは、スペーサ６７を介して、熱的に接続されている。熱抵抗調整板６０Ｂは、共振器１８の熱膨張による共振器１８と冷却器５０との間のギャップ長の変化により、冷却器５０に接する部位の長さが変化するよう、可撓性を有する。

【0044】

一実施形態において、冷却器５０は、斜面又は曲面を有していてもよい。図４に示す例では、冷却器５０は、曲面５０ａを有している。冷却器５０は、曲面５０ａに代えて斜面を有していてもよい。曲面５０ａは、熱抵抗調整板６０Ｂと互いに向かい合っている。曲面５０ａは、第１部分６５が固定されている位置からの距離の増加につれて、共振器１８からの距離が増加するように構成される。一例において、曲面５０ａは、第１部分６５が固定されている位置からの距離の増加につれて、熱抵抗調整板６０Ｂと互いに向かい合う方向において共振器１８からの距離が増加するように構成される。

【0045】

熱抵抗調整器６Ｂでは、共振器１８の熱膨張による共振器１８と冷却器５０との間のギャップ長の減少により、熱抵抗調整板６０Ｂは曲面５０ａに近付くように湾曲し、冷却器５０に接する熱抵抗調整板６０Ｂの部位の長さが増加する。したがって、熱抵抗調整器６Ｂでは、共振器１８が熱膨張することによって、励起電極１４と冷却器５０との間の熱抵抗が減少する。故に、熱抵抗調整器６Ｂでは、共振器１８の温度上昇に応じて、励起電極１４の冷却効率が自動的に増加する。

【0046】

以下、図５の（ａ）及び図５の（ｂ）を参照して、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器について説明する。図５の（ａ）及び図５の（ｂ）の各々は、更に別の例示的実施形態に係る熱抵抗調整器の部分拡大断面図である。以下、図５の（ａ）及び図５の（ｂ）に示す熱抵抗調整器６Ｃについて、熱抵抗調整器６Ｂに対する相違点の観点から説明する。

【0047】

熱抵抗調整器６Ｃは、熱抵抗調整板６０Ｂに代えて、熱抵抗調整板６０Ｃを含んでいる。熱抵抗調整板６０Ｃは、その温度に応じて冷却器５０に接する部位の長さが変化するよう、可撓性を有する。具体的には、熱抵抗調整板６０Ｃは、バイメタルであり、第１部材６０ａ及び第２部材６０ｂを含む。第１部材６０ａ及び第２部材６０ｂの各々は、板状である。第１部材６０ａ及び第２部材６０ｂは、単一の熱抵抗調整板６０Ｃを構成するよう、互いに貼り合わせされている。第１部材６０ａは、冷却器５０と互いに向かい合うよう位置している。第２部材６０ｂは、共振器１８と互いに向かい合うよう位置している。第１部材６０ａ及び第２部材６０ｂは、それぞれ異なる熱膨張係数を有する。第１部材６０ａの熱膨張係数は、第２部材６０ｂの熱膨張係数よりも大きい。

【0048】

熱抵抗調整器６Ｃでは、共振器１８の温度上昇に応じて熱抵抗調整板６０Ｃの温度が上昇すると、熱抵抗調整板６０Ｃが冷却器５０の曲面５０ａに向かって湾曲して、冷却器５０に接する熱抵抗調整板６０Ｃの部位の長さが増加する。したがって、熱抵抗調整器６Ｃでは、共振器１８の温度上昇に応じて、励起電極１４と冷却器５０との間の熱抵抗が自動的に減少する。故に、熱抵抗調整器６Ｃでは、共振器１８の温度上昇に応じて、励起電極１４の冷却効率が自動的に増加する。

【0049】

図５の（ａ）及び図５の（ｂ）の例では、冷却器５０と共振器１８との間には、複数のばね１６に代えて、複数の断熱部材１９が設けられている。複数の断熱部材１９の各々の熱伝導係数は、複数の支柱１７の各々の熱伝導係数よりも小さい。熱抵抗調整器６Ｃでは、共振器１８と冷却器５０との間のギャップ長が変化しなくても、熱抵抗調整板６０Ｃが湾曲することによって、励起電極１４と冷却器５０との間の熱抵抗が自動的に減少する。

【0050】

以下、図６を参照して、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置について説明する。図６は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。以下、図６に示すプラズマ処理装置１Ｄについて、プラズマ処理装置１に対する相違点の観点から説明する。

【0051】

プラズマ処理装置１Ｄは、複数の熱抵抗調整器６を備えている。複数の熱抵抗調整器６の各々は、上述した熱抵抗調整器６に対応する。複数の熱抵抗調整器６の各々は、上述した熱抵抗調整器６Ａ，６Ｂ，６Ｃのうち何れかに対応していてもよい。複数の熱抵抗調整器６のうち少なくとも一つは、その最短経路長ａ１の方向がチャンバ１０及び励起電極１４の径方向に沿うように配置されていてもよい。複数の熱抵抗調整器６のうち少なくとも一つは、その最短経路長ａ１の方向がチャンバ１０及び励起電極１４の径方向と交差するように配置されていてもよい。図６に示す例では、複数の熱抵抗調整器６のうち第１の熱抵抗調整器が、その最短経路長ａ１の方向がチャンバ１０及び励起電極１４の径方向に沿うように配置されている。また、複数の熱抵抗調整器６のうち第２の熱抵抗調整器が、その最短経路長ａ１の方向がチャンバ１０及び励起電極１４の径方向に交差し且つ第１の熱抵抗調整器の最短経路長ａ１の方向と平行であるように配置されている。

【0052】

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

【0053】

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。

【符号の説明】

【0054】

１，１Ｄ…プラズマ処理装置、６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…熱抵抗調整器、１０…チャンバ、１０ｓ…処理空間、１２…基板支持部、１４…励起電極、１５…放出器、６１…第１のスペーサ、６２…第２のスペーサ、６７…スペーサ、１８…共振器、１９…複数のばね、５０…冷却器、５０ａ…曲面、５０ｆ…流路、５０ｈ…複数の開口、５０ｓ…スリット孔、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ…熱抵抗調整板、６０ｇ…目盛、６３…第１の固定部材、６４…第２の固定部材、６５…第１部分、６６…第２部分、ａ１…最短経路長。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】