JP3746586B2

JP3746586B2 - プラズマ生成用ガス通過管の製造方法

Info

Publication number: JP3746586B2
Application number: JP07532797A
Authority: JP
Inventors: 敏夫大橋; 道生浅井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 2006-02-15
Anticipated expiration: 2017-03-27
Also published as: JPH10264135A; US5961916A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過中のプラズマ生成用ガスに対して紫外線を照射するための通過管を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、半導体パターンの微細化が急速に進展するのに従って、処理効率が高く、高い精度での加工が可能なプラズマ処理装置が多用されてきている。例えば、被処理基板上に薄膜を形成し、薄膜を選択的にエッチングして微細パターンを形成するためにプラズマが使用されている。プラズマを発生させる際には、ガスをプラズマ化してガス構成分子のラジカルを発生させ、ラジカルを被処理基板に当てて反応させている。ラジカルには、イオンラジカルと中性ラジカルとがあるが、共に非常に活性であり、これにより気相成長やドライエッチングが効果的に進行する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プラズマ生成用ガスの通過管の材質としては、石英が用いられている。一方、ハロゲン系ガスのラジカルを使用する場合には、特に腐食性が高く、このために通過管が腐食され、頻繁な交換が必要になっていた。また、石英は紫外線の透過率は高いが、特にハロゲン系腐食性ガスのプラズマによる腐食によって、透明度を失い、紫外線の透過効率が低下し易い。
【０００４】
本発明者は、前記通過管の材質について検討を重ねていたが、この過程で、特定の透光性アルミナが極めて高いプラズマに対する耐蝕性と紫外線に対する透光性とを備えていることを見いだし、特願平８−１４９２３２号明細書において開示した。また、この明細書においては、通過管本体と、通過管本体のプラズマ処理装置への設置を容易にするためのフランジ部とを共に透光性アルミナによって形成し、通過管本体とフランジ部とを接合することを開示した。
【０００５】
しかし、こうした通過管を製造するプロセスにおいて、製造技術上の問題点があることが、判明してきた。即ち、こうした通過管を製造するためには、通過管本体に対してフランジ部が垂直になるように、両者を固定する必要があり、この際に通過管本体とフランジ部との接合界面からプラズマ生成用ガスの漏れが発生しないように、接合界面の気密性を保持する必要がある。しかし、このような接合体を生成させることは困難であった。
【０００６】
本発明の課題は、通過中のプラズマ生成用ガスに対して外側から紫外線を照射するためのセラミックス製の通過管本体と、通過管本体の外側面に接合されているセラミックス製のフランジ部とを備えている通過管を製造するのに際して、通過管本体に対してフランジ部が垂直になるようにし、かつ、通過管本体とフランジ部との接合界面からプラズマ生成用ガスの漏れが発生しないようにすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラズマ生成用ガスを内部に通過させ、通過中のプラズマ生成用ガスに対して外側から紫外線を照射するためのセラミックス製の通過管本体と、通過管本体の外側面に接合されているセラミックス製のフランジ部とを備えている通過管を製造するのに際して、通過管本体の成形体を仮焼して仮焼体を得、次いでこの仮焼体の外側面を加工することによって、第一の部分と、この第一の部分の外径よりも大きい外径を有する第二の部分とを形成し、第一の部分の外側面と第二の部分の外側面との間に段差部分を設け、次いで通過管本体の仮焼体を本焼成すると共に段差部分に対してフランジ部を接合することを特徴とする。
【０００８】
本発明者は、通過管本体に対してフランジ部が垂直になるように、両者を接合するために、通過管本体に、相対的に外径の小さい第一の部分と、相対的に外径の大きい有する第二の部分とを形成し、即ち、第一の部分の外側面と第二の部分の外側面との間に段差部分を設け、この段差部分の表面に沿ってフランジ部を固定し、接合することを試みた。このように段差部分の表面にフランジ部を密着させることによって、両者の位置関係が垂直に保持されるものと考えられる。
【０００９】
本発明者は、このために、通過管本体の原料粉末をプレス成形法等によって成形した後、この成形体を研削加工することによって、その外側面に段差部分を形成することを試みた。
【００１０】
しかし、現実には、成形体を研削加工することは極めて困難であった。これは、焼結後の通過管において、特に、紫外線が透過する部分である第一の部分においては、例えば０．５ｍｍといったきわめて薄い肉厚を有するセラミックス管を得る必要がある。このためには、成形体の肉厚を、例えば０．８〜１．０ｍｍ等のように、薄くする必要がある。しかし、この研削加工の段階で成形体にクラックが発生し、強固な気密質の接合体を得ることができなかった。
【００１１】
そこで、本発明者は、通過管本体の成形体を仮焼して仮焼体を得、次いでこの仮焼体の外側面を加工することによって、第一の部分と、この第一の部分の外径よりも大きい外径を有する第二の部分とを形成し、第一の部分の外側面と第二の部分の外側面との間に段差部分を設け、この第一の部分に対してフランジ部を接合することを想到した。つまり、仮焼体の段階で、フランジ部を固定および接合するための段差部分を形成することを想到した。
【００１２】
この結果、通過管本体に対してフランジ部が垂直になるようにし、かつ、通過管本体とフランジ部との接合界面からプラズマ生成用ガスの漏れが発生しないような、強固な接合体を得ることに成功した。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明において、通過管本体を構成するセラミックスとしては、透光性アルミナが特に好ましい。
【００１４】
通過管本体のうち、第一の部分の厚さよりも第二の部分の厚さの方を大きくする。第一の部分では、主として紫外線の透過効率を高くする必要があり、好ましくは７０％以上とする必要がある。そして、第一の部分を薄くするほど、紫外線の透過効率が高くなる。一方、第二の部分を厚くすることによって、第二の部分におけるプラズマに対する耐蝕性が高くなり、通過管本体を交換するまでの耐久時間を長くすることができる。
【００１５】
こうした観点から、第一の部分の厚さを０．８ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５ｍｍ〜０．８ｍｍとすることが一層好ましい。一方、第二の部分の厚さを１．０ｍｍ以上とすることが好ましく、１．２ｍｍ以上とすることが一層好ましい。また、第二の部分の厚さを第一の部分の厚さで除した値を２．０以上とすることが好ましい。更に、第一の部分の外側面と第二の部分の外側面との間の段差部分の幅を、１．０ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００１６】
通過管本体の第一の部分においては、通過管本体を構成する透光性アルミナの中のアルミナ粒子の平均粒径を３５μｍ以上、５０μｍ以下とすることが好ましい。一方、第二の部分においては、通過管本体において紫外線の透過効率を高くする必要がない。しかも、第二の部分はプラズマ処理装置のチャンバー内に近い位置に位置するので、第二の部分のプラズマに対する耐蝕性は、第一の部分よりも一層大きくする必要がある。従って、第二の部分を構成する透光性アルミナの中のアルミナ粒子の平均粒径は、３５μｍ以下とすることが好ましく、３０μｍ以下とすることが一層好ましい。
【００１７】
プラズマ生成用ガスとしては、ＮＦ₃、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、ＣＣｌ₄、ＢＣｌ₃、Ｃｌ₂Ｆ₂等の反応ガスを使用でき、これらの反応ガスに対して、エッチング速度や選択性を増加させるための酸素、塩素、ヘリウム、アルゴン等を配合することができる。
【００１８】
以下、図面を適宜参照しつつ、本発明の好適な実施形態を、更に説明する。図１は、本発明の好適な実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を、概略的に示す断面図である。プラズマ処理装置のチャンバー１１の処理室１０内に被処理基板を設置し、プラズマによるパターン形成処理、クリーニング処理等を行う。チャンバー１１の開口８上に装着部７が設置されている。この装着部７は筒状をしており、筒状の本体７ｂと、本体７ｂから外側へと延びるフランジ７ａ、７ｃを備えている。下側のフランジ７ｃがチャンバー１１に対して気密に固定されている。
【００１９】
本実施例における通過管は、円筒形状をした通過管本体１と、通過管本体１の外周面に気密に接合されている円環形状のフランジ部４とからなっている。通過管本体１は、フランジ部４から見て、図１において上側に位置している第一の部分２と、下側に位置している第二の部分３とからなっている。第一の部分２の外側面２ａはプラズマ生成用ガスにはさらされない。フランジ部４はＯリング６によって装着部７に対して気密に接合されており、第二の部分３は、装着部７の内側空間９内に固定されている。
【００２０】
作動時には、矢印Ａのようにプラズマ生成用ガスを通過管１の入口１ａから通過空間５内へと流入させ、矢印Ｂのように流す。この際、矢印Ｄのように、通過管本体１の第一の部分２の外側から紫外線を照射する。このプラズマ生成用ガスは、更に第二の部分３の内側を流れ、矢印Ｃのように、出口１ｂから、チャンバー１１内へと流入する。第一の部分２の内側面２ｂと、第二の部分３の外側面３ａ、内側面３ｂが、プラズマ生成用ガスに対して接触する。
【００２１】
図１に示すような形態の通過管の製造プロセスを説明する。まず、原料粉末を成形し、図２（ａ）に示すような、通過管本体の成形体１２を得る。１２ａはその外側面であり、１２ｂはその内側面であり、１３は内側空間である。この成形方法は特に限定されない。
【００２２】
通過管本体、フランジ部を透光性アルミナによって形成する場合には、純度９９．９９％以上の高純度アルミナ原料粉末に対して、焼結中の粒径のコントロールのための添加剤を加えて原料とし、この原料を用いて機械的プレスやコールドアイソスタティックプレス、押出技術等によって成形体を作製し、この成形体を脱脂し、脱脂体を水素雰囲気中で、１８００〜１９００℃で焼成する。この焼成体は透明であり、均一な六方晶の粒子からなる。こうして得られた透光性アルミナは、可視光〔６００（ｎｍ）〕領域で全光線透過率が９６％近くに達している。
【００２３】
この段階では、成形体１２の外側面を機械加工することによって、成形体１２の厚さが不均一な部分を取り除き、全体の厚さを均一にする。この段階で、成形体１２を焼成したときに所定の寸法の通過管本体が得られるように、この寸法に合わせて成形体を薄くするための機械加工を行うことが通常は考えられる。しかし、この場合には、成形体にクラックが発生し易い。このため、成形体にクラックが発生しないように、この段階での成形体の厚さを２．７ｍｍ〜３．０ｍｍとすることが好ましい。
【００２４】
一方、図２（ｂ）に示すようなフランジ部の成形体１４を得る。１４ａは中心孔である。フランジ部の成形体１４については、焼成後に所定の寸法となるように、成形体を機械加工する。
【００２５】
次いで、例えば図３に模式的に示す仮焼炉（脱脂炉）１６の内側空間１７に成形体１２を収容し、仮焼する。ここで、１６ｂは仮焼炉１６の本体であり、１６ａは蓋である。
【００２６】
次いで、図４（ａ）に示すように、仮焼体１８の内側面１８ｂ中に中芯１９を挿通し、中芯１９の一方の切り欠き１９ａをチャック２０の固定突起２０ａとはめ合わせ、矢印Ｆのようにチャック２１を移動させ、中芯１９の他方の切り欠き１９ｂをチャック２１とはめ合わせる。このように中芯の回転軸がぶれないように中芯を固定し、中芯１９を矢印Ｅのように回転させ、切削バイトによって仮焼体１８の外側面１８ａを加工する。
【００２７】
この加工によって、図４（ｂ）に示すような形態の仮焼体２３が得られる。この仮焼体２３は、第一の部分２の仮焼体２４と、第二の部分３の仮焼体２５とからなる。仮焼体２４の内側面２４ｂと仮焼体２５の内側面２５ｂとは、連続している。仮焼体２４の厚さｆを、仮焼体２５の厚さｇよりも小さくする。この結果、仮焼体２４の外側面２４ａと仮焼体２５の外側面２５ａとの間に、段差２６が形成されている。
【００２８】
このようにいったん仮焼体を得、仮焼体の外側面を加工することによって、第一の部分２４、第二の部分２５および両者の段差部分２６を、クラックを発生させることなく成形することに成功した。この点で、通過管本体を透光性アルミナによって形成する場合には、仮焼体の仮焼温度を７５０℃以上とすることが好ましく、これによって仮焼体を研削加工等する際に、仮焼体内にクラックが発生しにくくなる。また、仮焼温度を９５０℃以下とすることが好ましく、これによって仮焼体の機械加工が容易になる。
【００２９】
次いで、図５に示すように、仮焼体２３の中に中芯１９を挿通し、中芯１９の両端をそれぞれ旋盤のチャック２７によって固定する。旋盤を作動させ、中芯１９を矢印Ｇ方向へと回転させることができる。フランジ部の仮焼体をこの通過管本体の仮焼体にセットする方法は、後述する。
【００３０】
本発明においては、通過管本体の仮焼体の段差部分に、フランジ部の仮焼体を固定し、この際、通過管本体の仮焼体とフランジ部の仮焼体との間にセラミックスペースト層を形成して組み立て体を得、両者を本焼成することができる。これによって、フランジ部が通過管本体に対して垂直方向に延びるように段差部分に固定されるのと共に、通過管本体とフランジ部との界面からの気体の漏れが発生しなくなった。これは仮焼体の吸水性が関係していると思われる。
【００３１】
この態様においては、更に、通過管本体の仮焼体とフランジ部の仮焼体との間にセラミックスペースト層を形成する前に、少なくとも通過管本体の段差部分の表面に水分を付着させることが好ましい。この前処理を施すことによって、セラミックスペーストが一層段差部分から通過管本体の内部へと浸潤し易くなり、気密性が一層確実に保持されるようになった。
【００３２】
フランジ部の仮焼体を通過管本体にセットする際には、図６に示すように、第一の部分２４を、フランジ部の仮焼体３０の中心孔３０ｃに対して挿入し、仮焼体３０を矢印Ｈのように段差部分２６の方へと向かって移動させる。
【００３３】
好適な態様においては、フランジ部の仮焼体３０のセットに先立って、第一の部分２６に水分を塗布し、水分の含浸層３２を生じさせる。特に透光性アルミナのアルミナの脱脂体には、ある程度の吸水性があるので、こうした含浸層が容易に生成する。こうした水分の含浸層は、フランジ部の仮焼体３０の段差部分と接触する領域にも、生成させておくことができる。
【００３４】
本実施形態においては、フランジ部の仮焼体３０のうち、段差部分２６と接触する領域に、セラミックスペースト３３を塗布しておく。そして、図７に示すように、フランジ部の仮焼体３０を段差部分２６に対してほぼ接触させ、固定する。この状態で、仮焼体３０と２３とが垂直に保持されるようにする。次いで、セラミックスペーストの固まり３４Ａを、仮焼体３０と第二の部分２５の端面２５ｃとの間のクリアランスの端部付近に付着させる。また、セラミックスペーストの固まり３４Ｂを、仮焼体３０と第一の部分２４の外側面２４ａとの間のクリアランスの端部付近に付着させる。こうしたセラミックスペーストの付着方法は特に制限されないが、例えば筆、刷毛などが挙げられる。
【００３５】
次いで、筆などによってセラミックスペーストの固まり３４Ａ、３４Ｂを、仮焼体３０と２３との間のクリアランス３１内へと押し込む。これによって、図８に示すように、仮焼体３０の主面３０ａと第二の部分の仮焼体２５の端面２５ｃとの間、および、仮焼体３０の内側面３０ｃと第二の部分の仮焼体２４の外側面２４ａとの間に、セラミックスペースト層３５を形成することができる。このセラミックスペースト層３５の表面３５ａ、３５ｂは、筆などによって滑らかにする。これによって、通過管本体の仮焼体とフランジ部の仮焼体との組み立て体３６が得られる。
【００３６】
このようにセラミックスペーストがクリアランス３１内へと流入し易いようにするためには、クリアランス３１の寸法ｈを、０．１０ｍｍ以上とすることが好ましい。また、焼成後の通過管本体とフランジ部との間の接合強度を向上させるためには、クリアランス３１の寸法ｈを、０．１５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３７】
次いで、セラミックスペースト層を脱脂することが好ましい。例えば、図９に模式的に示すように、電気炉４１内でペーストを脱脂できる。図９においては、電気炉４１が床４２上に配置されている。電気炉４２には、僅かに高さが異なる台座部分４１ｃと４１ｄ、壁部４１ｂおよび蓋部４１ａが設けられている。電気炉４１の内部空間４３には、透光性アルミナの場合には酸化雰囲気が充填されており、この中に仮焼体２３と３０との組み立て体３６が収容されている。組み立て体３６のフランジ部３０の下側部分が、台座部分４１ｃと４１ｄとの間の隙間４４に収容されている。
【００３８】
次いで、好適な態様においては、接合用ペーストの脱脂の終わった組み立て体４５を、垂直方向につり下げた状態で本焼成する。図１０の実施形態においては、支持用のプレート４７の上にセッター４６を介してフランジ部の仮焼体３０を載置し、セッター４６の中心孔４６ａおよびプレート４７の中心孔４７ａの中に、第二の部分の仮焼体２４を挿通し、つり下げる。
【００３９】
【実施例】
以下、更に具体的な実験結果について述べる。
図２〜図１０を参照しつつ説明した前記方法に従って、図１に示す通過管１を製造した。具体的には、まず高純度アルミナ粉末原料「ＶＡ５１００」（昭和電工製）を使用した。この粉末の純度は９９．９９％である。このアルミナ粉末原料４８〜５０重量部に対して、純水５０〜４８重量部、硝酸マグネシウム（ＭｇＯに換算して７５０ｐｐｍ）を調合し、調合粉末を１０〜１５時間粉砕し、平均粒子径０．４５μｍ、ｐＨ４．５〜６．０のスラリーを製造した。
【００４０】
このスラリーを４４μｍのナイロン篩に通し、スラリータンクで、有機系バインダーを３重量部添加し、攪拌した。このスラリーを、スプレードライヤーで造粒し、得られた造粒粉末を１４９μｍのナイロン篩に通し、ＣＩＰ（コールドアイソスタティックプレス）成形用の粉末を得た。
【００４１】
この粉末の平均粒子径は８０μｍ±１０μｍであり、粉末の静嵩密度は０．７〜０．９ｇ／ｃｍ³であり、含水率は０．３重量％以下である。
【００４２】
この粉末をＣＩＰ成形用の形内に収容した。型の外側はウレタン製のゴム型を使用した。内側は、ＳＫＤ−１１の表面に硬質クロームメッキを１０μｍコートした中子を使用した。型をシールし、ＣＩＰ用のベッセル内に型を装填し、１．８１×１０ ^８Ｐａに加圧して成形した。こうして得られた管状成形体を型から取り出した。中子の直径は２７ｍｍであり、長さは４５０ｍｍである。これによって、図２（ａ）に示す成形体１２が得られた。成形体１２の外径は３３〜３４ｍｍであり、内径ｂは２７ｍｍであり、全長は４５０ｍｍであり、肉厚ａは３〜３．５ｍｍであった。
【００４３】
一方、前記造粒粉末を、別個のＣＩＰ成形用の型内に収容した。ウレタン製のゴム型と、ＳＫＤ−１１の表面に硬質クロームメッキを１０μｍコートした中子を使用した。ゴム型の内径を１２６ｍｍとし、長さを２００ｍｍとした。中子の外径を２８．７５ｍｍとし、長さ２００ｍｍとした。型をシールし、ＣＩＰ用のベッセル内に型を装填し、１．８１×１０ ^８Ｐａに加圧して成形した。これによって，図２（ｂ）に示す円環状成形体１４が得られた。成形体１４の外径ｅは７５ｍｍであり、内径ｄは２８．７５ｍｍであった。
【００４４】
次いで、管状成形体の外側面を１〜１．５ｍｍの厚さにわたって研削加工し、管状成形体の厚さを一定（３２．５〜３３ｍｍ）にした。円環状成形体１４の両方の主面を、バイトで加工し、シャープ８００のサンドペーパーで研磨し、布でバフ加工した。
【００４５】
管状成形体１２と円環状成形体１４とを、それぞれ図３に示すような電気炉中に収容し、酸化雰囲気中で仮焼した。この際には、室温から８０℃／時間で４５０℃まで温度上昇させ、４５０℃で２時間保持し、８０℃／時間で８５０℃まで温度上昇させ、８５０℃で３時間保持し、冷却した。
【００４６】
仮焼後の管状成形体を、図４（ａ）に示すように固定し、バイト加工することによって，図４（ｂ）に示す仮焼体２３を得た。仮焼体２３の外側面２４ａ、２５ａを、♯８００のサンドペーパーによって研磨加工し、布でバフ加工した。更に、布にアセトンをしみ込ませ、この布で外側面２４ａ、２５ａを摩擦した。
【００４７】
第一の部分２４の内径は２７．０ｍｍであり、外径は２８．６３ｍｍであり、肉厚ｆは約０．８ｍｍである。第一の部分２４の長さは２８０ｍｍである。第二の部分２５の内径は２７．０ｍｍであり、外径は３１．１７ｍｍであり、肉厚ｇは約２．１ｍｍである。第二の部分２５の長さは１４０ｍｍである。第一の部分２４と仮焼体３０とのクリアランスは、０．１０〜０．１５ｍｍである。
【００４８】
図５に示すように旋盤に仮焼体２３を固定した。図６〜図８に示すように、フランジ部の仮焼体３０を第一の部分２４の外側にはめ合わせ、両者をアルミナペーストによって接合した。アルミナペーストの成分は、アルミナ粉末４５．５重量％、水分５０重量％、バインダー４．５重量％とした。
【００４９】
こうして得られた組み立て体３６を、図９に示すようにして脱脂した。この際には、室温から１００℃／時間で温度上昇させ、８５０℃で３時間保持し、冷却した。
【００５０】
次いで、直径１ｍ、高さ１．５ｍの単窯水素炉（Ｈ₂＋Ｎ₂＝３：１）を用い、図１０に示すようにして、組み立て体４５を焼成した。ただし、セッター４６の材質を高純度アルミナとし、プレート４７としてモリブデン製のプレートを使用した。この際には、室温から１３５０℃／時間で１３５０℃まで温度上昇させ、１３５０℃から１８７０〜１９００℃まで１５０℃／時間〜２００℃／時間で温度上昇させ、１８７０〜１９００℃で５時間保持し、冷却した。
【００５１】
こうして得られた通過管本体の両端部を研磨加工した。通過管の全体を、半導体部品と同様のプロセスによって、超音波洗浄し、アセトン、純水で順次洗浄した。
【００５２】
こうした製造した通過管について、下記のようにして、通過管本体とフランジ部との角度を測定し、また両者の間からの気体のリークについて測定した。
【００５３】
なお、得られた焼成後の通過管の各部分の寸法を図１に示す。各数値の単位はｍｍである。具体的には、通過管本体１の第一の部分２の内径は２７．５ｍｍであり、外径は２９ｍｍであり、第二の部分３の外径は３０ｍｍであり、フランジ部４の直径は５５ｍｍであり、フランジ部４の厚さは５ｍｍであり、通過管本体１の全長は２８０ｍｍであり、第一の部分２の全長は２００ｍｍであり、第二の部分３の全長は８０ｍｍである。
【００５４】
（通過管本体とフランジ部との角度）
「ＪＩＳ−Ｂ−００２１」に基づいて、通過管本体とフランジ部との間の直角度、振れ度、平行度を測定した。この結果、直角度は０．０８２ｍｍであり、振れ度は０．４１ｍｍであり、平行度は０．０５３ｍｍであった。
【００５５】
（通過管本体とフランジ部との間からの気体のリーク）
また、米軍規格ＭＩＬ−ＳＴＤ−８８３Ｃに基づいて、Ｈｅのリーク試験を行ったところ、１×１０^{- 9}Ｈｅ・ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ以下であり、つまりヘリウムのリークは皆無であった。
【００５６】
次に、通過管のプラズマに対する耐蝕性について試験を行った。前記の通過管本体から、寸法１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５ｍｍの試験片を切り出し、試験片を真空チャンバー中に収容した。この真空チャンバーには、マイクロ波発振器が装備されている。
【００５７】
試験片をヒーターにて５００℃に加熱し、１３．３Ｐａに減圧し、ＮＦ₃ を２００ｃｍ ^３／分とアルゴンを２５ｃｍ ^３／分とをチャンバー内に導入し、ｆ＝１３．５６ＭＨｚのマイクロ波発振器４５０Ｗでプラズマを生成させた。試験前の試験片の重量を測定しておき、試験後の重量を測定し、この重量変化を算出し、この重量変化からエッチングレートを算出した。この結果、０オングストローム／秒であった。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、通過中のプラズマ生成用ガスに対して外側から紫外線を照射するためのセラミックス製の通過管本体と、通過管本体の外側面に接合されているセラミックス製のフランジ部とを備えている通過管を製造するのに際して、通過管本体に対してフランジ部が垂直になるようにし、かつ、通過管本体とフランジ部との接合界面からプラズマ生成用ガスの漏れが発生しないようにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を概略的に示す断面図である。
【図２】（ａ）は通過管本体の成形体１２を示す斜視図であり、（ｂ）は、フランジ部の成形体１４を示す断面図である。
【図３】成形体１２を仮焼炉１６内に収容している状態を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ）は、管状の仮焼体１８を旋盤にセットした状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、切削加工後の通過管本体の仮焼体２３を示す断面図である。
【図５】通過管本体の仮焼体２３をフランジ部の仮焼体３０と組み合わせる前の状態を示す断面図である。
【図６】通過管本体の仮焼体２３の第一の部分２４に対してフランジ部の仮焼体３０を挿入した状態を示す断面図である。
【図７】通過管本体の仮焼体２３の段差部分２６にフランジ部の仮焼体３０を固定した状態を示す断面図である。
【図８】組み立て体３６の要部を示す断面図である。
【図９】仮焼体２３と３０との組み立て体３６を脱脂炉４１内に収容した状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】組み立て体４５をつり下げて焼成している状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１通過管本体２第一の部分３第二の部分４フランジ部１０処理室１１プラズマ処理装置のチャンバー１２通過管本体の成形体１４フランジ部の成形体１６仮焼炉１８機械加工前の仮焼体２３通過管本体の仮焼体２４第一の部分２の仮焼体２５第二の部分３の仮焼体２６仮焼体２４の外側面２４ａと仮焼体２５の外側面２５ａとの間の段差部分３０フランジ部の仮焼体３１クリアランス３２水分の含浸層３３セラミックスペースト３４Ａ、３４Ｂセラミックスペーストの固まり３５セラミックスペースト層３６通過管本体の仮焼体とフランジ部の仮焼体との組み立て体４１電気炉ｆ仮焼体２４の厚さｇ仮焼体２５の厚さ

Claims

プラズマ生成用ガスを内部に通過させ、通過中の前記プラズマ生成用ガスに対して外側から紫外線を照射するためのセラミックス製の通過管本体と、前記通過管本体の外側面に接合されているセラミックス製のフランジ部とを備えている、プラズマ生成用ガス通過管を製造するのに際して、
前記通過管本体の成形体を仮焼して仮焼体を得、次いでこの仮焼体の外側面を加工することによって、第一の部分と、この第一の部分の外径よりも大きい外径を有する第二の部分とを形成し、前記第一の部分の外側面と前記第二の部分の外側面との間に段差部分を設け、次いで前記通過管本体の仮焼体を本焼成すると共に前記段差部分に対して前記フランジ部を接合することを特徴とする、プラズマ生成用ガス通過管の製造方法。
前記通過管本体を透光性アルミナによって形成し、前記通過管本体の仮焼温度を７５０℃以上、９５０℃以下とすることを特徴とする、請求項１記載のプラズマ生成用ガス通過管の製造方法。
前記通過管本体の仮焼体の前記段差部分に前記フランジ部の仮焼体を固定し、前記通過管本体の仮焼体と前記フランジ部の仮焼体との間にセラミックスペースト層を形成して組み立て体を得、次いで前記通過管本体の仮焼体と前記フランジ部の仮焼体とを本焼成することを特徴とする、請求項１または２記載のプラズマ生成用ガス通過管の製造方法。
前記通過管本体の仮焼体と前記フランジ部の仮焼体との間にセラミックスペースト層を形成する前に、少なくとも前記段差部分の表面に水分を付着させることを特徴とする、請求項３記載のプラズマ生成用ガス通過管の製造方法。