JPH03191072A - マイクロ波プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波プラズマ処理装置、特にプラズマ
を用いた試料のエツチング、堆積膜形成、スパッタリン
グ、クリーニング、レジスト灰化等の処理に用いられる
マイクロ波プラズマ処理装置に関する。

〔従来の技術〕

プラズマ処理法とは、特定の物質をプラズマ化して活性
の強いラジカルとイオンを発生させ、このラジカルとイ
オンを被処理体に接触させて被処理体にエツチング、堆
積膜形成、スパッタリング、クリーニング、アッシング
（灰化）等の処理を施′１−加工方法をいい、プラズマ
処理装置とは、該プラズマ処理法の実施に用いられる装
置をいう。

従来、こうしたプラズマ処理装置は、原料ガス導入口と
真空排気口とを有する真空容器で形成されたプラズマ処
理室と、該プラズマ処理室に供給される原料ガスをプラ
ズマ化するエネルギーを供給する電磁波等を供給する装
置とからなっている。

ところで、プラズマ処理法は前述のラジカルやイオンの
強い活性に依拠するものであり、ラジカルやイオンの密
度や被処理体の温度等を適宜選択することにより、エツ
チング、堆積膜形成等の各種の処理を所望に応じてなし
うることはプラズマ処理法の特徴であり、プラズマ処理
法において重要なことはラジカルやイオンの効率的生成
である。

従来、プラズマ化エネルギーを与える媒体としては、１
３．５６ＭＨｚ程度の高周波数電磁波が使用されていた
か、近年、２．４５Ｇ）Ｉｚ程度のマイクロ波を用いる
ことにより、高密度プラズマを効率的に生成しうること
が判明し、マイクロ波を用いたプラズマ処理法が注目さ
れ、そのための装置もいくつか提案されている。

例えば、特開昭５２−］２６１７５号には、導波管の内
部にマイクロ波透過真空容器を入れてプラズマを発生さ
せ、該プラズマを用いて試料を処理する装置が開示され
ている。

また、特開昭６０−１２０５２５号には、マイクロ波に
よって発生する電場と、放電室外に置かれた磁場発生装
置によって発生した磁場とによって効率良く電子を加速
し、中性分子と衝突、電離させ、発生した高密度プラズ
マを用い処理を行う装置か開示されている。該装置を用
いた場合、特に電子のサイクロトロン周波数とマイクロ
波の周波数が一致する様に磁場の大きさを決めると効率
良くプラズマが発生できる。−・般に使われる２、４５
ＧＨｚの場合、該磁場の大きさは８７５ガウスである。

本発明者は先に、該装置において処理速度の向性が悪い
等の欠点を改良した第６図に示すごとき装置、すなわち
マイクロ波の透過窓の外周部よりマイクロ波を該マイク
ロ波透過窓に入射せしめ、該マイクロ波が真空容器の放
電空間内に完全に放射されるように装置構成し、それに
より前記放電空間内でプラズマが効率的に且つ均一分布
状態で生起されると共に生起するプラズマにより試料の
均一なエツチング又はアッシング、そして基体−４二へ
の均一な成膜等を効率的に行い得るようにしたプラズマ
処理装置を発明した。（特願昭６３−１００８２号） 第６図において、１０】は処理部を真空に保つための真
空容器、＋０２は該真空容器内に処理カスを導入するた
めのガス導入口、１０３はマイクロ波を放射するマイク
ロ波ランチャ−１１０７はプラズマが存在する放電室、
１０４はマイクロ波を放電室１０７に放射するマスクで
導体平板にスリット又はスロットを入れたもの、１０５
は誘電体、例えば石英、アルミナ、ボロンナイトライド
、フォルステライト等で構成され、マイクロ波ランチャ
−１０３内部と放電室１０７の間を真空シールするマイ
クロ波透過窓、＋０６ａ、　１０６ｂはマイクロ波ラン
チャ−１０３にマイクロ波を供給するための同軸管外導
体、同内導体、１０８は被処理試料、１０９は試料ホル
タ−１＋１０は放電室内を処理圧力に保つための真空排
気系、１１１は放電室内に磁場を発生させる空芯コイル
、１１２はマイクロ波の伝搬経路、　１１３はマイクロ
波反射を抑えるためのテーパー、　１１４は二層構造と
するための中間導体板、１１５は導体板１０４とプラズ
マが直接接触するのを避けるためのマイクロ波透過絶縁
板であり、１１６は該マイクロ波窓を真空封止する面で
ある。

上記の構成の装置において、マイクロ波発振器で発生し
たマイクロ波（通常２．４５Ｇ）１２）は、マイクロ波
発振器に戻って来るマイクロ波を吸収するアイソレータ
に導波管によって供給し、更にマィクロ波ランチャ−１
０３との整合をとるためのチューナーを備えた同軸変換
器に送られ、ここでその伝搬路が導波管から同軸管に変
換されマイクロ波ランチャ−１０３に供給される。一方
処理ガス、例えばＳｉ基板のエツチングではｃ１２、ア
モルファスＳｉの膜堆積ではＳｉＨ４、レジストアッシ
ングでは０２をガス導入Ｌ］］０２より供給される。マ
イクロ波は伝搬経路１１２に沿ってマイクロ波ランチャ
−内の上層部から下層部に入る。この下層部は真空封止
窓を兼ね１１６の面で真空シールを行い、マイクロ波の
吸収が少ない材質例えば石英、アルミナ等でできている
。マイクロ波はマイクロ波透過窓１０５中を中心に向っ
て伝搬し、該窓に設けられたスリット又はスロットより
徐々に放射される。放射されたマイクロ波は金属汚染を
防ぎ、マイクロ波吸収の少ない１１５の絶縁体を通過し
、放電室１０７に達し内部にマイクロ波の電場を作り、
この電場と空芯コイル１１１によって発生した磁場のマ
グネトロン効果によって効率よくプラズマか発生する。

また、磁場の大きさを電子のサイクロトロン周波数とマ
イクロ波の周波数を同（２，４５Ｇｌ−１ｚのとき８７
５Ｇａｕｓｓ）となる様に設定すると、電子が共鳴的に
加速され更に効率良くプラズマが発生する。

この様に発生したプラズマ中に存在するイオン、ラジカ
ルによって試料を処理する。試料処理に強い影響を及ぼ
すプラズマの密度、温度、イオンの価数は放射されるマ
イクロ波の強度に依存し、それらの空間分布はマイクロ
波の放射分布に強く依存する。

マイクロ波の放射分布は導体板１０４のスリット又はス
ロットの分布、スリット又はスロットの幅を変化させる
ことによって任意に変えることができる。例えば、スリ
ットの形状を渦巻状とした場合、中心部のマイクロ波の
強度か強ければスリット間隔を中心部で大きくし、周辺
部で小さくすることにより、マイクロ波の放射分布を均
一とすることが可能であり、均一な処理を行なうことか
できる。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、ト記従来例では放電室で発生したプラズ
マにより絶縁板１１５、導体板１０４を通してマイクロ
波透過窓１０５、マイクロ波ランチャ−１０３か加熱さ
れ、冷却構造がないため１時間程度の動作で１５０”Ｃ
程度まで温度が上昇する。窓材として一般に使われるア
ルミナは、厚さ１０ｍｍ以上、直径２００ｍｍ以上では
アルミナ内部で８０”Ｃ程度以上の温度差があると破損
することがあり、破損した場合マイクロ波透過窓には大
気圧がかかっているため重大事故になる可能性があり、
このため、安全を考え温度差を５０℃以下に抑える必要
がある。

また図示はしていないが、マイクロ波ランチャ−にはＯ
リング、エポキシ持着剤、シリコン持着剤等の材料が使
われているか、これらの使用最適温度は８０℃以下であ
り、これを越すと真空もれ、持着部の剥離等が発生する
問題点がある。また動作時間を短くし冷却のための休止
時間を十分とると、生産性か著しく悪くなる。

本発明は第６図に示したような従来の装置の持つ上記問
題点を解決するものであり、有効な冷却系を備えたマイ
クロ波プラズマ処理装置を提供するものである。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、放電空間を有し原料ガスを該放電空間に供給
する手段を備えた真空容器、マイクロ波伝搬方向に対し
垂直方向にマイクロ波を放電空間へ放射する平板状のマ
イクロ波透過窓及びマイクロ波伝搬経路を設定するテー
パー部を少なくとも備えたマイクロ波ランチャ−、マイ
クロ波発振器からのマイクロ波をマイクロ波ランチャ−
へ伝搬する同軸管、及び放電空間内にマイクロ波透過窓
に向い合って配置された被処理試料ホルダーを少なくと
も有して成るマイクロ波プラズマ処理装置において、 該マイクロ波ランチャ−のマイクロ波透過窓に接する部
材に該透過窓を冷却するための冷媒流路が設けられてい
ることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置であり
、本発明によれば、マイクロ波ランチャ−内のマイクロ
波伝搬空間中に電磁場を乱す様な部分を配置することな
く、マイクロ波透過窓に接する部材を、該部材内に流動
する冷媒によって直接冷却し、この結果束ずる伝熱効果
により前記透過窓を冷却し該透過窓の熱破損を防止する
ことか可能となる。

本発明の装置は基本的に放電空間を有し原料ガス供給手
段を備えた真空容器、平板状マイクロ波透過窓及びテー
パー部を少なくとも備えたマイクロ波ランチャ−、マイ
クロ波ランチャ−へマイクロ波を伝搬する同軸管、及び
被処理試料ホルダーを少なくとも有して成るマイクロ波
プラズマ装置であり、上記構成を有するものであれば、
それらの他に種々の手段、部材を有していてもよい。例
えば、マイクロ波により発生するプラズマ発生効率を上
げるため空芯コイルにより磁場を印加する手段を備えた
もの、発生したイオンを加速するため被処理試料ホルダ
ーに高周波電力を印加できる手段を有するもの、また同
じくマイクロ波ランチャ−に高周波電力を印加する手段
を備えたもの、さらにイオンエネルギーを増大させるた
めのイオン引き出し電極を放電空間の下方に設けたもの
等プラズマ発生による被処理試料のエツチング、アッシ
ング又は成膜処理等を行なうことのできる装置に対しす
べて本発明を適用することができる。

本発明の装置において用いられるマイクロ波透過窓（以
下、「透過窓」という。）は平板状であり、マイクロ波
がその外周部又は中心部より導入され、透過窓中を半径
方向に伝搬し、伝搬方向と垂直方向に徐々に該マイクロ
波を放電空間へ放射するものである。

又、透過窓のマイクロ波放射面にはマイクロ波を均一に
放射させるためのスロット又はスリットが設けられた導
体板、さらに該導体板からの金属スパッタを防止するた
めのマイクロ波を透過する保護板等が設けられていても
よく、マイクロ波の放射により発生するプラズマ密度分
布をより均一化させることができる。

マイクロ波ランチャ−は放電空間へマイクロ波を放置す
る装置であり、基本的に透過窓とテーパー部を主要部と
して有するものであるが、マイクロ波を透過窓の外周部
から導入する場合は、導体板（中間導体板という）を透
過窓上に配置し、同軸管より伝搬してくるマイクロ波を
透過窓の外周部ヘガイドしてもよい。

本発明において透過窓を冷却するための冷媒流路とは、
１述マイクロ波ランチャ−の透過窓に接する部材に、該
部材を直接的に冷却するために設けられた冷媒流路であ
り、該流路中を冷媒が流動することにより、透過窓は間
接的に、すなわち伝熱効果によって冷却することができ
るものである。註冷却流路は透過窓のプラズマ発生によ
る昇温を抑制するに効果的な流路配置を有しているとよ
く、又なるべく広い流路内表面積を持つものかよい。た
とえば中間導体板を中空構造とし冷媒流路とすれば、透
過窓の放射面（放電空間に面する面）と反対の面（裏面
）のほぼ前面を冷却することが可能となり、又テーパー
部は透過窓の中心部に位置しマイクロ波の伝搬経路を変
更しているため、これを中空構造とし冷媒流路とするこ
とにより　；委；ａ介の出Ａ部ｈ）へ泊翔すス、−シー
ｈｓ団鮨ンなる。全体を中空としなくとも流路をはりめ
ぐらすことにより同様に冷却を行うことができる。上記
中心部からの冷却と裏面からの冷却を同時の行うとより
効果的である。又、これらの他にマイクロ波ランチャ−
の透過窓と接していない箇所に冷媒流路を設はマイクロ
波ランチャ−自体の温度上昇を抑制してもよく、上記透
過窓と接する部材の冷却と併せることにより、さらに効
果的に透過窓の冷却を行うことができる。

マイクロ波ランチャ−へ冷媒を導入導出する手段として
は、マイクロ波伝搬経路に影響を及ぼさないものがよく
、この意味で同軸管の中心導体内部に冷媒導入導出路を
設けるのが好ましい。しかし、この他にも直接パイプ等
により冷媒をマイクロ波ランチャ−の外側構造体へ導入
等行うことができる。

本発明で用いることのできる冷媒としては、水、アルコ
ール、フロンガス等であり、冷媒による冷却エネルギー
はプラズマに発熱する透過窓の鼻社暴は吹１・゛イカ中
１．イ　キｈｒごさ。ｔ、椿暑乃１に温度等を具体的に
設定することにより透過窓を所定の温度帯にコントロー
ルできるようにすればよい 〔実施例〕 以下実施例を示し、本発明をさらに説明する。

実施例１ 第１図は本発明の特徴を最もよく表わす装置の一態様を
示す概略図であり、同図においてＩｌ：ｌａ。

１１３ｂはマイクロ波伝搬経路変更のためのテーパー部
、１Ｉ６ａ、　ｌｌ６ｂは真空シール面、１１９はマイ
クロ波吸収体、１２０．１２３は冷却水導入口、１２１
．１２４は同排出口、＋２２は中間導体板＋１４内部に
設けられた冷却水路、＋２５はマイクロ波ランチャ−１
０３内に設けられた冷却水路であり、その他第６図にお
いて付したと同一の符号を付したものは第６図と同一の
ものを示す。ここで、冷却水導入口１２０、同排出口１
２］は同軸管の中心導体内部（銅製）く内導体１０６ｂ
）を中空の２重構造とすることにより設けられたもので
あり、又冷却水路１２２は中間導体板】１４（銅製）を
中空の２重構造として設けたものである。尚、冷却水の
導入口と排出口を逆にし流れの方向を反対にすれば透過
窓の温度勾配が若干変化するが問題はない。又、透過窓
１０５はアルミナ製、φ２００ｍｍ　ｘ厚み１０ｍｍの
ものである。

次に上記構成の装置を用いたＳｉウェハーのエツチング
について述べる。

Ｓｉウェハーを試料ホルダー１０９に載せ、予め真空容
器１０１を真空排気系１１０でＩ　Ｘ　１Ｏ−５ｔｏｒ
ｒ以下に真空排気する。次に処理ガスとしてＣ１２、Ｓ
Ｆ６又はそれらの混合ガスをガス導人口１０２より供給
し真空容器１０１内の圧力を２　Ｘ　１０−’ｔｏｒｒ
　〜５　Ｘ１Ｏ−３ｔｏｒｒのある値（通例３　Ｘ　１
Ｏ−３ｔｏｒｒ）に保つ。

次に冷却水導入口１２０．１２３より冷却水（温度は３
０℃以下、流量はそれぞれ５ｊ２／ｍｉｎ以上）を導入
し中間導体板１１４内部の水路１２２、及びマイクロ波
ランチャ−１０３の内部の水路１２５に該冷却水を流し
、中間導体板１１４と接解しているマイクロ波透過窓＋
０４とマイクロ波ランチャ−１０３自身を冷却する。

次にマイクロ波発振器で発振させたマイクロ波（通常２
．４５Ｇｔ＋ｚ、２００Ｗ〜１．２ＫＷ　）は導波管（
矩形で、通常伝搬モードはＨ８１モード）によってアイ
ソレータに送られ負荷側から反射してくるマイクロ波を
吸収し、マイクロ波発振器を保護し、チューナによって
負荷と整合をとる。伝搬経路１１２に従って、伝搬路は
導波管から同軸管外導体１０６ａ、同内導体１０６ｂで
構成される同軸管に変換される。ここでプランジャー１
１８によって導波管から同軸管への変換マツチングをと
る。マイクロ波は更に伝搬経路１１２に従ってテーパー
１１３ａと１Ｉ３ｂによフてマイクロ波の反射を抑えな
がらマイクロ波ランチャ−１０３内の上層部に入り、半
径方向に中心から外周部に向って進み外周部の間隙より
透過窓＋０５の外周部に入る。マイクロ波は透過窓＋０
５を外周部から中心部に向って、第２図に示すような導
体板１０４に設置された渦巻状のスリット２０１又は第
３図に示すような長方形スロット　３０１より徐々に放
射しながら進み、該スリット又はスロットから出切らな
かったマイクロ波は最終的に無反射マイクロ波吸収体１
１９に吸収される。従つて反射波がないため透過窓１０
５中には定在波は存在しない。スリット又はスロットか
ら放射されたマイクロ波は導体板のプラズマＩ！Ｊ！露
を防ぐために設けられたプラズマ透過絶縁板１１５を通
し放電室１０７に入り、空芯コイル１１１によって発生
した磁場との相互作用によってプラズマか発生する。こ
の時磁場の大きさを電子サイクロトロン共鳴が起る値（
２，４５ＧＨ７，では８７５Ｇａｕｓｓ）にすると非常
に効率よくプラズマか発生する。発生したプラズマはマ
イクロ波透過窓１０５中に定在波がないためそれに起因
する不均一性がないため均一性か良い。上記のように発
生したプラズマ中のイオンＣＩ”、ＣＩ□“、　ＳＦｅ
”、　ＳＦＳ”、　ＳＦ４”、　ＳＦ３”、　ＳＦ２”
、　ＳＦ”。

ビとラジカルＣＩ’、　ＣＩ□、　ＳＦ６’、　ＳＦ５
“、　ＳＦ４”。

ＳＦ３”、　ＳＦ２”、　ＳＦＩ’、ビによってＳｉウ
ェハーをエツチングし、均一性の良いプラズマを用いる
ため均一性の良いエツチングができる。

透過窓の温度は、冷却水を用いない場合、　２００〜４
００℃程度まで上昇するが、本実施例では透過窓の温度
は４０〜５０℃程度までしか上昇せず、又中開環体板１
１４はほぼ透過窓１０４の上面を覆っているので透過窓
は上面からほぼ均一に冷却されるため、透過窓の厚さ方
向の温度差にしても厚さが２ｃｍ以下の場合では１０℃
以下に抑えることができ、これにより熱破損を防止する
ことができる。伝熱方程式を用いて、本実施例により生
ずる透過窓の厚さ方向の温度差を求めてみると、エツチ
ング中にプラズマから絶縁板１１５を通して受取る熱量
は、概算でマイクロ波電力がすべて熱エネルギーに変換
し、そのうち半分がマイクロ波ランチャ−側、残り半分
が試料ホルダー側へ移ると見積ると、透過窓１０５のみ
を通して熱か中間導体板１１４に移るとしても透過窓＋
０５の放電室側表面と中間導体板１１４側の表面の温度
差は厚さ１ｃｍ程度（直径が２００＋ｎ＋ｎ程度のマイ
クロ波透過窓が大気圧に耐えつるに十分な厚さ）で３℃
程度と計算できる。

以上の見積りは最大値であるので実際はこれよりも小さ
い。又冷却水量を増加したり、温度を下げればさらに小
さく抑えることができる。

実施例２ 次に第４図に本発明の装置の別の態様である、透過窓１
０５の中心にマイクロ波の導入又は導出構造を持つマイ
クロ波プラズマ処理装置の構成を示す。同図において＋
０６ａ、　＋０６ｃ、　＋０６ｂはそれぞれ同軸管外導
体、回内兼外導体、同内導体、ｌｌ３ａ。

＋１３ｂ、　１１３ｃは反射なしにマイクロ波伝搬経路
変更のためのテーパー、その他第１図及び第６図に付し
たものと同一の符号のものは第１図及び第６図と同一の
ものを示す。本実施例ではテーパー部の内側を中空とし
て冷却水路を設けている。

次に上記構成で、予め前述の例と同様に試料を載せ真空
容器１０１を真空引き放電空間１０７へ処理ガスを流し
、該容器内を所定の圧力にする。冷却水を冷却水導入口
１２０．１２３より導入し、冷却水路１２２を通しテー
パー１１３ｂを冷却し、真空シール面１１６ｂを通し透
過窓１０５の中心部より語意を冷却する。一方語意の外
周部は真空シール面１０６ａを通してマイクロ波ランチ
ャ−１０３によって冷却する。

冷却水の流量は５ｊＺ／ｍｉｎ、温度は３０℃以下程度
である。

第１の実施例と同様にチューナを出たマイクロ波は伝搬
経路１１２に従って同軸管外導体１０６ａ及び回内兼外
導体１０６ｃで構成される同軸管を伝搬させマイクロ波
ランチャ−１０３の上層部に入り中心部より半径方向に
外周部に向って伝搬し、外周部にある間隙よりマイクロ
波透過窓１０５の外周部に回り込む透過窓の外周部に入
ったマイクロ波は外周部より第２図及び第３図に示した
導体板１０４にあけられたスリット又はスロットより徐
々にマイクロ波を放射しながら中心に向って進み中心に
達した余剰マイクロ波はテーパー１１３ｂと１１３ｃに
よってマイクロ波透過窓１０５から同軸内兼外導体１０
６ｃと同内導体】０６ｂで構成される同軸管に入り、次
に導波管１１７に入り最終的にマイクロ波吸収体に吸収
される。

該スリット又はスロットより放射されたマイクロ波によ
って第１図に示した実施例と同様にプラズマを発生、所
望の処理を行う。プラズマからの熱によって透過窓１０
５、マイクロ波ランチャ−１０３の温度がト界する６第
５図に週Ｊ［１０５の温度分布を示す。語意の大きさは
半径１０ｃｍ、厚さ１ｃｍ、材質はアルミナでありＩＫ
Ｗの投入マイクロ波電力の半分が透過窓の放電室側の表
面に熱エネルギーとして均一に入った場合である。同図
に示した様に語意の冷却が外周部の真空シール面１０６
ｂのみから伝導によって冷却した場合、中心と外周部と
の温度差は８４℃程度であったが、中心部を冷却すると
温度差は４４℃程度に減少した。このように中心部から
の冷却を行なうことで中心と外周部の温度差を低減させ
マイクロ波透過窓の熱破損を防ぐことができる。

尚本発明の実施は前述２例に限らず、他の同じ構造を持
つマイクロ波ランチャ−によって放電室にマイクロ波を
供給するマイクロ波プラズマ装置にも行うことができる
。例えば試料ホルダー又はマイクロ波ランチャ−に高周
波電力（５００ＫＨｚ〜２０ＭＨｚ　）を加えるもの、
放電室にイオン引き出し電極を設は放電室よりイオンを
引き出し、加速し試料に照射処理する装置に応用できる
。

〔発明の効果〕

以上説明したようにマイクロ波伝搬空間を乱すことなく
冷却構造を設け、マイクロ波透過窓を放電室と反対の面
又は中心部より冷却し誠意の破損を防ぐと共に、冷却の
ための休止時間が不必要なため生産性か向上する効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１におけるマイクロ波プラズマ
処理装置構成を示す概略図、第２図及び第３図はそれぞ
れ本発明の装置に用いることのできるスリット及びスロ
ットを持つ導体板の平面図、第４図は実施例２における
マイクロ波プラズマ処理装置の構成を示す概略図、第５
図は第４図に示す装置により生ずるマイクロ波透過窓の
温度差を示す図、第６図は従来のマイクロ波プラズマ処
理装置の構成を示す概略図である。 １０１　　　　　真空容器 ＋０２　　　　　ガス導入口 １０３　　　　　　マイクロ波ランチャ−１０４マスク
（スリット又はスロットを有する導体平板） ０５ マイクロ波透過窓 ０６ 同軸管 ａ外導体、ｂ内導体、 Ｃ内兼外導体 放電室 被処理試料 試料ホルダー 真空排気系 空芯コイル マイクロ波プラズマ １４ １５ 中間導体板 絶縁板 １７ １８ １９ １２０．１２３ １２１．１２４ １２２．１２５ 導波管 マツチングプランジャー 無反射マイクロ波吸収体 冷却水導入口 冷却水排出口 冷却水路 ０１ 渦状スリブ ト ０１ 長方形スロワ ト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電空間を有し原料ガスを該放電空間に供給する
   手段を備えた真空容器、マイクロ波伝搬方向に対し垂直
   方向にマイクロ波を放電空間へ放射する平板状のマイク
   ロ波透過窓及びマイクロ波伝搬経路を設定するテーパー
   部を少なくとも備えたマイクロ波ランチャー、マイクロ
   波発振器からのマイクロ波をマイクロ波ランチャーへ伝
   搬する同軸管、及び放電空間内にマイクロ波透過窓に向
   い合って配置された被処理試料ホルダーを少なくとも有
   して成るマイクロ波プラズマ処理装置において、 該マイクロ波ランチャーのマイクロ波透過窓に接する部
   材に該透過窓を冷却するための冷媒流路が設けられてい
   ることを特徴とするマイクロ波プラズマ処理装置。
2. （２）前記マイクロ波ランチャーが、マイクロ波をマイ
   クロ波透過窓の外周部から入射させるための導体板を有
   し、該導体板に前記冷媒流路が設けられていることを特
   徴とする請求項（１）に記載の装置。
3. （３）前記テーパー部に前記冷媒流路が設けられている
   請求項（１）又は（２）に記載の装置。
4. （４）前記同軸管の中心導体内部に前記冷媒流路とつな
   がる冷媒導入排出路が設けられている請求項（１）に記
   載の装置。
5. （５）前記マイクロ波ランチャーの前記マイクロ波透過
   窓と接していない部材にも冷媒流路が設けられている請
   求項（１）に記載の装置。