(57)【要約】【課題】本開示は、プラズマ励起周波数がＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の平行平板型のプラズマ処理装置において、プラズマの均一性を向上し得る技術を提供する。【解決手段】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、処理容器とステージと上部電極と誘電体板と導波路とを備える。ステージは、処理容器内に設けられる。誘電体板は、ステージの上方に処理容器内の空間を介して設けられる。上部電極は、誘電体板の上方に設けられる。導波路は、端部を備え、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を導波する。端部は、空間に向いて配置されており、空間に高周波を放射する。誘電体板は、導電膜を備える。導電膜は、誘電体板の上面に設けられる。上面は、上部電極に対面する。導電膜は、上部電極に電気的に接続される。【選択図】図１
2020092026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器とステージと上部電極と誘電体板と導波路とを備え、
前記ステージは、前記処理容器内に設けられ、
前記誘電体板は、前記ステージの上方に前記処理容器内の空間を介して設けられ、
前記上部電極は、前記誘電体板の上方に設けられ、
前記導波路は、端部を備え、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を導波し、
前記端部は、前記空間に向いて配置されており、該空間に高周波を放射し、
前記誘電体板は、導電膜を備え、
前記導電膜は、前記誘電体板の上面に設けられ、
前記上面は、前記上部電極に対面し、
前記導電膜は、前記上部電極に電気的に接続される、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記誘電体板は、該誘電体板の径方向において、厚みの分布を有する、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記誘電体板の厚みは、該誘電体板の周縁部から中心部に向けて増加する、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記誘電体板の厚みは、該誘電体板の周縁部から中心部に向けて減少する、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記誘電体板の前記上面は、波打つ形状を有する、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記上部電極は、突部を備え、
前記突部は、前記上部電極と前記誘電体板との間に設けられ、
前記突部は、前記誘電体板に熱的に接続されている、
請求項１〜５の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記誘電体板は、シャワープレートである、
請求項１〜６の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記誘電体板は、複数のガス吐出孔を備え、
前記ガス吐出孔は、互いに連通する上部孔及び下部孔を備え、前記誘電体板の前記上面から、前記空間に露出する該誘電体板の下面まで該誘電体板を貫通し、
前記上部孔は、前記上面に設けられ、
前記下部孔は、前記下面に設けられ、
前記上部孔の径は、前記下部孔の径よりも大きく、
複数の前記ガス吐出孔において、複数の前記下部孔の長さは互いに揃えられている、
請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
高周波シールドを更に備え、
前記高周波シールドは、複数の貫通孔と複数のガス孔とを備え、前記ステージと前記誘電体板との間に設けられ、該ステージに沿って延びており、
複数の前記貫通孔は、外部の第１ガス供給部から前記誘電体板の前記ガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間と該高周波シールドと該誘電体板との間の空間とを連通し、
複数の前記ガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間に連通する、
請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
高周波シールドを更に備え、
前記高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、前記ステージと前記誘電体板との間に設けられ、該ステージに沿って延びており、
複数の前記貫通孔は、外部の第１ガス供給部から前記誘電体板の前記ガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間と該高周波シールドと該誘電体板との間の空間とを連通し、
前記処理容器には、複数のガス孔が設けられ、
複数の前記ガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間に連通し、該ステージの上方において該ステージの周縁に沿って配置される、
請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
高周波シールドを更に備え、
前記高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、前記ステージと前記誘電体板との間に設けられ、該ステージに沿って延びており、
複数の前記貫通孔は、外部の第１ガス供給部から前記誘電体板の前記ガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間と該高周波シールドと該誘電体板との間の空間とを連通し、
前記処理容器には、ガス孔が設けられ、
前記ガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間に連通し、該ステージの上方に配置される、
請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
高周波シールドを更に備え、
前記高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、前記ステージと前記誘電体板との間に設けられ、該ステージに沿って延びており、
複数の前記貫通孔は、外部の第１ガス供給部から前記誘電体板の前記ガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、前記ステージと前記高周波シールドとの間の空間と該高周波シールドと該誘電体板との間の空間とを連通する、
請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記ステージは、
絶縁体から形成された本体と、
前記本体内に設けられた導電層と、
を含み、
前記導電層は、前記ステージ内に設けられた一つ以上の導電層のうち該ステージの上面から最短の距離を有し、環形状に形成される、
請求項１〜１２の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記導電層は、前記ステージ上に載置される基板の直径よりも小さい外径を有する、
請求項１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記導電層は、前記ステージ上に載置される基板と該ステージとの間で静電引力を発生させるための電極、高周波が供給される電極、及び接地される電極のうち何れかである、
請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記導電層は、メッシュ状に形成される、
請求項１３〜１５の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
フォーカスリングを更に備え、
前記フォーカスリングは、誘電体から形成され、前記ステージの前記上面上に設けられ、該ステージの該上面の周縁に沿って延びており、
前記フォーカスリングの内径は、前記ステージの前記上面の直径よりも小さい、
請求項１３〜１６の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記誘電体板の周縁部と前記上部電極の周縁部とは、弾性部材を介した押圧によって、互いに接続される、
請求項１〜８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
プラズマ処理装置を用いて被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、該プラズマ処理装置の処理容器内には上部電極、誘電体板、ステージ、導波路が設けられ、該誘電体板は該ステージの上方に該処理容器内の空間を介して設けられ、該上部電極は該誘電体板の上方に設けられ、該導波路の端部は該空間に向いて配置され該空間にＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を放射し、該方法は、
前記上部電極に対面する前記誘電体板の上面に導電膜が設けられ、該導電膜が該上部電極に電気的に接続された状態において、プラズマ処理を行う、
プラズマ処理方法。
【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、及び、プラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造に用いるプラズマ処理装置についての技術は、例えば特許文献１〜５に開示されている。プラズマ処理装置は、真空容器、処理室、支持電極、アンテナ、放射口、及び、磁場形成手段を備える。処理室は、真空容器内部に設けられ、ガスが供給される。支持電極は、処理室内に設けられ、処理対象物を支持する。アンテナ及び放射口は、超短波（ＶＨＦ）帯又は極超短波（ＵＨＦ）帯の高周波を処理室に供給する。磁場形成手段は、処理室に磁場を形成する。プラズマ処理装置は、電界制御空間を備える。電界制御空間は、誘電体と誘電体を囲む金属仕切板又はディスク状金属とによって構成される。ＶＨＦ帯とは、３０〜３００［ＭＨｚ］程度の範囲の周波数帯である。ＵＨＦ帯とは、３００［ＭＨｚ］〜３［ＧＨｚ］程度の範囲の周波数帯である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２３４５６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２８９７３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３５８１３号公報
【特許文献４】特開２０１１−１７１７５０号公報
【特許文献５】特開２０１１−１３８９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、プラズマ励起周波数がＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の平行平板型のプラズマ処理装置において、プラズマの均一性を向上し得る技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、処理容器とステージと上部電極と誘電体板と導波路とを備える。ステージは、処理容器内に設けられる。誘電体板は、ステージの上方に処理容器内の空間を介して設けられる。上部電極は、誘電体板の上方に設けられる。導波路は、端部を備え、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を導波する。端部は、空間に向いて配置されており、空間に高周波を放射する。誘電体板は、導電膜を備える。導電膜は、誘電体板の上面に設けられる。上面は、上部電極に対面する。導電膜は、上部電極に電気的に接続される。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、本開示は、プラズマ励起周波数がＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の平行平板型のプラズマ処理装置において、プラズマの均一性を向上し得る技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を示す図である。
【図２】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の他の構成を示す図である。
【図３】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の他の構成を示す図である。
【図４】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の他の構成を示す図である。
【図５】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の他の構成を示す図である。
【図６】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の他の構成を示す図である。
【図７】図１〜６の各々に示す誘電体板の構成の一例をより詳細に示す図である。
【図８】図１〜６の各々に示す上部電極の下面の形状の一例を示す図である。
【図９】図１〜６の各々に示す誘電体板の構成の他の一例を示す図である。
【図１０】図１〜６の各々に示すステージの構成の他の一例を示す図である。
【図１１】図１〜６の各々に示すステージの構成の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
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、処理容器とステージと上部電極と誘電体板と導波路とを備える。ステージは、処理容器内に設けられる。誘電体板は、ステージの上方に処理容器内の空間を介して設けられる。上部電極は、誘電体板の上方に設けられる。導波路は、端部を備え、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を導波する。端部は、空間に向いて配置されており、空間に高周波を放射する。誘電体板は、導電膜を備える。導電膜は、誘電体板の上面に設けられる。上面は、上部電極に対面する。導電膜は、上部電極に電気的に接続される。
【０００９】
ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波の場合には、定在波の発生によって、誘電体板の下面の延びる方向におけるプラズマの均一性が低減され得る。しかし、例示的実施形態によれば、上部電極の下に設けられた誘電体板が導電膜を備え、導電膜は誘電体板の上面に設けられ上部電極に電気的に接続されている。このため、誘電体板は高周波において上部電極に接続されたキャパシタとして機能し得る。従って、定在波の発生が抑制されて空間内における上部電極（より具体的に誘電体板）の近傍での電界の勾配が低減され得る。よって、プラズマの均一性が向上され得る。
【００１０】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板は、誘電体板の径方向において、厚みの分布を有する。従って、誘電体板の厚みは、誘電体板の径方向（誘電体板が延在する方向）において、厚みの分布を有する（非一様の厚みを有する）。即ち、誘電体板の厚みは、定在波の発生が抑制されるように調整され得る。特に、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波が空間内に放射される場合において、誘電体板の厚みの調整が可能となる。この調整によって、プラズマの生成時に上部電極（より具体的に誘電体板）と空間内で生じるプラズマとの間を伝搬する表面波（電波）の波長が好適に伸長され得る。よって、プラズマの均一性がより向上され得る。
【００１１】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板の厚みは、誘電体板の周縁部から中心部に向けて増加する。従って、表面波による定在波の生成が抑制され得る。
【００１２】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板の厚みは、誘電体板の周縁部から中心部に向けて減少する。従って、表面波の減衰が抑制され得る。
【００１３】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板の上面は、波打つ形状を有する。従って、プラズマシースの非線形な電流電圧特性により生じる高調波による影響を低減し得る。
【００１４】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、上部電極は、突部を備える。突部は、上部電極と誘電体板との間に設けられる。突部は、誘電体板に熱的に接続されている。突部によって、誘電体板から上部電極への放熱パスが安定的に確保される。
【００１５】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板は、シャワープレートである。従って、誘電体板がシャワープレートなので、空間へのガスの供給が誘電体板の下面から行える。
【００１６】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板は、複数のガス吐出孔を備える。ガス吐出孔は、互いに連通する上部孔及び下部孔を備える。誘電体板の上面から下面まで誘電体板を貫通する。上部孔は、上面に設けられる。下部孔は、空間に露出する誘電体板の下面に設けられる。上部孔の径は、下部孔の径よりも大きい。複数のガス吐出孔において、複数の下部孔の長さは、互いに揃えられている。従って、ガスフローコンダクタンスが好適に調整され得る。
【００１７】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、高周波シールドを更に備える。高周波シールドは、複数の貫通孔と複数のガス孔とを備え、ステージと誘電体板との間に設けられ、ステージに沿って延びている。複数の貫通孔は、外部の第１ガス供給部から誘電体板のガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間と高周波シールドと誘電体板との間の空間とを連通する。複数のガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間に連通する。このように、第１ガス流路と第２ガス流路とが独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【００１８】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、高周波シールドを更に備える。高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、ステージと誘電体板との間に設けられ、ステージに沿って延びている。複数の貫通孔は、外部の第１ガス供給部から誘電体板のガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間と高周波シールドと誘電体板との間の空間とを連通する。処理容器には、複数のガス孔が設けられる。複数のガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間に連通し、ステージの上方においてステージの周縁に沿って配置される。このように、第１ガス流路と第２ガス流路とが独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【００１９】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、高周波シールドを更に備える。高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、ステージと誘電体板との間に設けられ、ステージに沿って延びている。複数の貫通孔は、外部の第１ガス供給部から誘電体板のガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間と高周波シールドと誘電体板との間の空間とを連通する。処理容器には、ガス孔が設けられる。ガス孔は、外部の第２ガス供給部から延びる第２ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間に連通し、ステージの上方に配置される。このように、第１ガス流路と第２ガス流路と独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【００２０】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、高周波シールドを更に備える。高周波シールドは、複数の貫通孔を備え、ステージと誘電体板との間に設けられ、ステージに沿って延びている。複数の貫通孔は、外部の第１ガス供給部から誘電体板のガス吐出孔を介して延びる第１ガス流路に含まれ、ステージと高周波シールドとの間の空間と高周波シールドと誘電体板との間の空間とを連通する。
【００２１】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、ステージは、絶縁体から形成された本体と、本体内に設けられた導電層と、を含む。導電層は、ステージ内に設けられた一つ以上の導電層のうちステージの上面から最短の距離を有し、環形状に形成される。
このように、ステージ内に設けられた一つ以上の導電層のうちステージの上面から最短の距離を有する導電層は、環形状に形成されている。従って、ステージ上に載置される基板にかかる高周波バイアスが抑制され得る。
【００２２】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、導電層は、ステージ上に載置される基板の直径よりも小さい外径を有する。
【００２３】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、導電層は、ステージ上に載置される基板とステージとの間で静電引力を発生させるための電極、高周波が供給される電極、及び接地される電極のうち何れかである。
【００２４】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、導電層は、メッシュ状に形成される。
【００２５】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、フォーカスリングを更に備える。フォーカスリングは、誘電体から形成され、ステージの上面上に設けられ、ステージの上面の周縁に沿って延びている。フォーカスリングの内径は、ステージの上面の直径よりも小さい。
【００２６】
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置において、誘電体板の周縁部と上部電極の周縁部とは、弾性部材を介した押圧によって、互いに接続される。従って、プラズマからの入熱等により各部が熱膨張しても、誘電体板が割れる等の不具合が回避され得る。
【００２７】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置を用いて被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法である。プラズマ処理装置の処理容器内には上部電極、誘電体板、ステージ、導波路が設けられる。誘電体板はステージの上方に処理容器内の空間を介して設けられる。上部電極は誘電体板の上方に設けられる。導波路の端部は空間に向いて配置され空間にＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を放射する。この方法は、上部電極に対面する誘電体板の上面に導電膜が設けられ、導電膜が上部電極に電気的に接続された状態において、プラズマ処理を行う。
【００２８】
ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波の場合には、定在波の発生によって、誘電体板の下面の延びる方向におけるプラズマの均一性が低減され得る。しかし、例示的実施形態によれば、上部電極の下に設けられた誘電体板が導電膜を備え、導電膜は誘電体板の上面に設けられ上部電極に電気的に接続されている。このため、誘電体板は高周波において上部電極に接続されたキャパシタとして機能し得る。従って、定在波の発生が抑制されて空間内における上部電極（より具体的に誘電体板）の近傍での電界の勾配が低減され得る。よって、プラズマの均一性が向上され得る。
【００２９】
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。本開示において、「接触」とは、対象となる両者が固定されていない状態を表し、「接続」とは、対象となる両者が固定されていても固定されていなくてもよい状態を表す。
【００３０】
複数の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１Ａ，１Ｂ、１Ｃ１〜１Ｃ４の各々の構成が図１〜５の各々に示されている。図１にはプラズマ処理装置１Ａの構成が示され、図２にはプラズマ処理装置１Ｂの構成が示されている。図３にはプラズマ処理装置１Ｃ１の構成が示され、図４にはプラズマ処理装置１Ｃ２の構成が示され、図５にはプラズマ処理装置１Ｃ３の構成が示され、図６にはプラズマ処理装置１Ｃ４の構成が示されている。
【００３１】
図１を参照して、プラズマ処理装置１Ａの構成について説明する。プラズマ処理装置１Ａは、処理容器ＣＳを備える。プラズマ処理装置１Ａは、排気口ＤＡ１１ａ、空間ＥＡ３、誘電体板ＦＡ１、封止部材ＧＡ２、封止部材ＧＡ１、導電性弾性部材ＨＡ１、弾性部材ＨＡ２、ステージＭＡ１１、バッフル部材ＭＢ１を備える。プラズマ処理装置１Ａは、空間ＳＰ、上部電極ＵＡ２１、絶縁部材ＵＡ４、サポートリングＵＡ５１、管ＵＡ９、ガス配管ＵＣ３１を備える。
【００３２】
処理容器ＣＳは、略円筒形状を有する。処理容器ＣＳは、略鉛直方向に沿って延在している。処理容器ＣＳの中心軸線は、略鉛直方向に延びる軸線ＡＸである。処理容器ＣＳは、導波路壁ＵＡ１、側壁ＤＡ１１、導波路ＵＡ３１を備える。処理容器ＣＳ内の空間ＳＰは、誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１（ステージＭＡ１１に載置された基板Ｗ（被処理体）ということもできる）との間の空間である。
【００３３】
側壁ＤＡ１１は、突起部ＤＡ１２を備える。側壁ＤＡ１１は、接地されている。側壁ＤＡ１１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。
【００３４】
上部電極ＵＡ２１は、空洞ＥＡ１、孔ＥＡ２、周縁部ＵＡ２４、突部ＥＡ４、下面ＵＡｆを備える。下面ＵＡｆは、領域ＥＡ５を備える。導波路ＵＡ３１は、端部ＵＡ３２を備える。
【００３５】
誘電体板ＦＡ１は、本体ＦＡ１１、導電膜ＦＡ１２、ガス吐出孔ＦＡ２、周縁部ＦＡ４、上面ＵＡｇを備える。上面ＵＡｇは、領域ＦＡ３を備える。
【００３６】
ステージＭＡ１１は、本体ＭＡ１１ａ、導電層ＭＡ１５、上面ＭＡ１３、裏面ＭＡ１４を備える。導電層ＭＡ１５は、ヒータ部材ＭＡ１５ａ、ヒータ部材ＭＡ１５ｂを備える。
【００３７】
誘電体板ＦＡ１は、略円盤形状を有している。誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈは、ステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３に沿って略水平に延びている（以下、本開示において同様。）。誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈは、誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇの反対側にあり空間ＳＰ内で露出された面である。
【００３８】
上部電極ＵＡ２１の材料は、アルミニウム合金等の導電性の材料である。上部電極ＵＡ２１の表面上には、耐腐食性を有する膜が形成されている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム膜、酸化イットリウム膜、又は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。
【００３９】
領域ＥＡ５は、下面ＵＡｆのうち周縁部ＵＡ２４よりも内側に設けられている。領域ＥＡ５の鉛直方向の位置は、軸線ＡＸからの距離の増加に応じて、低くなっている（ステージＭＡ１１との距離が短くなっている）。領域ＥＡ５は、例えば、曲面であり、凹面であり得る。
【００４０】
突部ＥＡ４は、上部電極ＵＡ２１と誘電体板ＦＡ１との間に設けられる。突部ＥＡ４は、上部電極ＵＡ２１の下面ＵＡｆの領域ＥＡ５の中心から軸線ＡＸに沿って下方に（誘電体板ＦＡ１及びステージＭＡ１１に向かって）突出している。
【００４１】
一実施形態において、突部ＥＡ４の材料は、上部電極ＵＡ２１の材料と同様であり、良好な熱伝導性を有する導電性の材料である。突部ＥＡ４は、例えば棒形状を有している。突部ＥＡ４は、上部電極ＵＡ２１と一体に形成され得る。
【００４２】
突部ＥＡ４の上方、且つ、上部電極ＵＡ２１内には、空洞ＥＡ１が設けられている。従って、領域ＥＡ５と空洞ＥＡ１との間の上部電極ＵＡ２１の部位は、比較的に薄くなっており、撓み易くなっている。孔ＥＡ２は、空洞ＥＡ１と導波路ＵＡ３１（即ち、大気圧空間）とを接続している。
【００４３】
誘電体板ＦＡ１の本体ＦＡ１１の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。本体ＦＡ１１の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の誘電体である。本体ＦＡ１１は、略円盤形状を有している。
【００４４】
導電膜ＦＡ１２は、誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇに形成されている。導電膜ＦＡ１２は、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４と上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４とにおいて、上部電極ＵＡ２１に電気的に接続されている。このため、導電膜ＦＡ１２は、上部電極ＵＡ２１と同じ電位を有する（後述のプラズマ処理装置１Ｂにおいて同様）。
【００４５】
導電膜ＦＡ１２の材料は、導電性を有する材料である。導電膜ＦＡ１２の材料は、例えば、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、タングステン、モリブデン、銅、又は金である。導電膜ＦＡ１２は、例えば金属の溶射膜である。
【００４６】
誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４は、上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４と側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）との間に設けられている。誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４と上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４との間には、弾性を有する導電性弾性部材ＨＡ１が設けられている。導電性弾性部材ＨＡ１は、弾性を有しており、例えばスパイラルリングである。導電性弾性部材ＨＡ１は、上部電極ＵＡ２１と導電膜ＦＡ１２との間の電気的接続を安定的に維持する。導電性弾性部材ＨＡ１の材料は、例えば、ステンレス、インコネル、ニッケル、タングステン、タンタル、銅合金又はモリブデン等の金属であり、ニッケル、アルミニウム、ステンレス又は金等の保護膜により被覆されていてもよい。誘電体板ＦＡ１の表面（特に下面ＵＡｈ）には、耐腐食性を有する膜が形成されていてもよい。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、又は酸化イットリウム、フッ化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。
【００４７】
誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４は、上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４と側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）との間で導電性弾性部材ＨＡ１及び弾性部材ＨＡ２を介して挟持されている。弾性部材ＨＡ２は、弾性を有している。弾性部材ＨＡ２は、例えばＯリングである。
【００４８】
誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４と側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）との間には、サポートリングＵＡ５１が設けられていてもよい。サポートリングＵＡ５１の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の誘電体であり得る。弾性部材ＨＡ２は、サポートリングＵＡ５１と側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）との間に介在していてもよい。
【００４９】
絶縁部材ＵＡ４は、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４及びサポートリングＵＡ５１の外側で、周方向に延在している。絶縁部材ＵＡ４は、上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４と側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）との間で、封止部材ＧＡ１及び封止部材ＧＡ２を介して挟持されている。
【００５０】
絶縁部材ＵＡ４は、リング状の部材である。絶縁部材ＵＡ４の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の誘電体であり得る。
【００５１】
誘電体板ＦＡ１は、誘電体板ＦＡ１の径方向（軸線ＡＸと交差する方向であり、誘電体板ＦＡ１が延在する方向）において、厚みの分布を有する（非一様の厚みを有する）。一実施形態において、周縁部ＦＡ４を除く誘電体板ＦＡ１の厚みは、軸線ＡＸからの距離の余弦関数又はガウス関数になっている。誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４の厚みは、略一定であり得る。なお、これに限らず、誘電体板ＦＡ１の厚みは、例えば、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４から中心部（軸線ＡＸと交差する部分）に向けて増加又は減少し得る。このように、誘電体板ＦＡ１が厚みの分布を有することにより、誘電体板ＦＡ１の下に生じるプラズマから流れ込む高周波電流が低下し、プラズマの励起が抑制される。本実施形態のように、誘電体板ＦＡ１が厚みの分布を最適化することにより、基板Ｗの上部に一様なプラズマを生成することが出来る。
【００５２】
誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈは、ステージＭＡ１１に対面しており、略平坦である。誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈは、空間ＳＰに露出されており、プラズマ生成時にはプラズマに面する。誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇは、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４よりも内側で延在する領域ＦＡ３を含んでいる。
【００５３】
領域ＦＡ３の鉛直方向の位置は、軸線ＡＸからの距離の増加に応じて、低くなっている（ステージＭＡ１１との距離が短くなっている）。一実施形態において、領域ＦＡ３は、例えば、曲面であり、凸面であり得る。
【００５４】
誘電体板ＦＡ１がかかる厚みの分布を有するので、プラズマ処理装置１Ａでは、高周波によって形成される電界の強度の径方向における不均一性が低減され得る。
【００５５】
一実施形態において、誘電体板ＦＡ１は、シャワープレートであり得る。誘電体板ＦＡ１には、複数のガス吐出孔ＦＡ２が形成されている。ガス吐出孔ＦＡ２は、ガス供給部ＵＣ３からのガスを空間ＳＰに吐出する孔である。
【００５６】
複数のガス吐出孔ＦＡ２の各々は、図７に示すように、誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇから下面ＵＡｈに至るまで誘電体板ＦＡ１を貫通している。複数のガス吐出孔ＦＡ２の各々は、互いに連通する上部孔ＦＡ２１と下部孔ＦＡ２２とを備える。上部孔ＦＡ２１は、誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇに設けられる。下部孔ＦＡ２２は、誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈに設けられる。
【００５７】
ガス吐出孔ＦＡ２において、上部孔ＦＡ２１は大径の部位であり、下部孔ＦＡ２２は小径の部位である。上部孔ＦＡ２１の径は、下部孔ＦＡ２２の径よりも大きい。
【００５８】
複数のガス吐出孔ＦＡ２の各々において、小径の下部孔ＦＡ２２は、大径の上部孔ＦＡ２１の下方に延びており、大径の上部孔ＦＡ２１に連通している。上部孔ＦＡ２１は、空間ＥＡ３に連通している。下部孔ＦＡ２２は、空間ＳＰに連通している。
【００５９】
複数のガス吐出孔ＦＡ２は、それらが形成されている箇所の誘電体板ＦＡ１の厚みの大きさに応じて長さが大きくなるように調整された大径の上部孔ＦＡ２１を有する。複数のガス吐出孔ＦＡ２において、複数の下部孔ＦＡ２２の長さＬ１は、互いに揃えられており、互いに略同一である。
【００６０】
誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇの領域ＦＡ３は、上部電極ＵＡ２１の下面ＵＡｆの領域ＥＡ５に対面している。領域ＦＡ３と領域ＥＡ５とは、互いに離間している。領域ＦＡ３と領域ＥＡ５との間には、空間ＥＡ３が設けられている。
【００６１】
空間ＥＡ３には、ガス配管ＵＣ３１が接続されている。ガス配管ＵＣ３１には、ガス供給部ＵＣ３が接続されている。ガス供給部ＵＣ３は、基板Ｗの処理のために用いられる一つ以上のガス源を含む。ガス供給部ＵＣ３は、一つ以上のガス源からのガスの流量をそれぞれ制御するための一つ以上の流量制御器を含む。
【００６２】
ガス供給部ＵＣ３からのガスは、ガス配管ＵＣ３１を介して空間ＥＡ３に供給される。空間ＥＡ３に供給されたガスは、複数のガス吐出孔ＦＡ２を介して空間ＳＰに吐出される。
【００６３】
誘電体板ＦＡ１（一実施形態では特に導電膜ＦＡ１２）には、上部電極ＵＡ２１の突部ＥＡ４の下端が当接する。空間ＥＡ３内の圧力は、大気圧よりも低い。従って、上部電極ＵＡ２１の突部ＥＡ４は、導電膜ＦＡ１２に対して付勢されている。このため、突部ＥＡ４は、誘電体板ＦＡ１（一実施形態では特に導電膜ＦＡ１２）に密着する。このため、突部ＥＡ４は、誘電体板ＦＡ１に熱的に接続される。故に、誘電体板ＦＡ１から上部電極ＵＡ２１への放熱パスが安定的に確保される。
【００６４】
導波路壁ＵＡ１は、導波路壁ＵＡ１の天井部及び側部を含んでいる。上部電極ＵＡ２１は、導波路壁ＵＡ１内に収容されている。導波路壁ＵＡ１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。導波路壁ＵＡ１は、接地されている。
【００６５】
導波路壁ＵＡ１の天井部は、略円盤形状を有しており、上部電極ＵＡ２１の上方で上部電極ＵＡ２１の上面に沿って略水平に延在している。導波路壁ＵＡ１の天井部の中心軸線は、軸線ＡＸと略一致している。
導波路壁ＵＡ１の天井部は、上部電極ＵＡ２１の上面から離間している。
【００６６】
導波路壁ＵＡ１の側部は、略円筒形状を有している。導波路壁ＵＡ１の側部は、導波路壁ＵＡ１の天井部の周縁部から下方に延在している。
【００６７】
導波路壁ＵＡ１の側部は、上部電極ＵＡ２１を囲むように、上部電極ＵＡ２１の径方向外側に設けられている。導波路壁ＵＡ１の側部は、上部電極ＵＡ２１から離間している。導波路壁ＵＡ１の側部の下端は、側壁ＤＡ１１の上端（突起部ＤＡ１２）に接続している。導波路壁ＵＡ１は、接地されている。
【００６８】
導波路ＵＡ３１は、導波路壁ＵＡ１の天井部と上部電極ＵＡ２１の上面との間から、導波路壁ＵＡ１の側部と上部電極ＵＡ２１の外周面との間に至る空間である。導波路ＵＡ３１は、端部ＵＡ３２を有する。端部ＵＡ３２は、絶縁部材ＵＡ４に接続している。
【００６９】
プラズマ処理装置１Ａでは、高周波電源ＵＣ１は、整合器ＵＣ２を介して上部電極ＵＡ２１に電気的に接続されている。本開示において、高周波は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波であり得る。
【００７０】
高周波電源ＵＣ１からの高周波は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２を介して絶縁部材ＵＡ４に供給される。高周波は、更に絶縁部材ＵＡ４を介して、空間ＳＰに供給される。高周波が空間ＳＰに供給されると、空間ＳＰ内のガスが励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。
基板Ｗは、プラズマからの化学種によって処理される。
【００７１】
プラズマ処理装置１Ａにおいて、ガス配管ＵＣ３１は、導波路ＵＡ３１を通って空間ＥＡ３まで延びている。導波路ＵＡ３１を画成する上部電極ＵＡ２１は、接地されていない。
【００７２】
ガス配管ＵＣ３１の中でガスが励起されることを防止するために、ガス配管ＵＣ３１は、導波路ＵＡ３１の中では管ＵＡ９によって囲まれている。管ＵＡ９の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。また、管ＵＡ９の長さを長くするために、導波路壁ＵＡ１の天井部は、管ＵＡ９の周囲で上方へ突出するように形成されている。
【００７３】
誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈとステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３との間の鉛直方向における距離（空間ＳＰの幅）は、例えば５［ｃｍ］以上且つ３０［ｃｍ］以下であり得る。
【００７４】
ステージＭＡ１１は、本体ＭＡ１１ａと、導電層ＭＡ１５とを備える。ステージＭＡ１１は、処理容器ＣＳ内に設けられる。ステージＭＡ１１は、ステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３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る。
【００７５】
ステージＭＡ１１は、略円盤形状を有している。ステージＭＡ１１の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。
【００７６】
導電層ＭＡ１５は、ステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３を介して、上面ＭＡ１３に載置される基板Ｗを加熱するヒータ（抵抗加熱素子）としての機能を有する。導電層ＭＡ１５は、ヒータ部材ＭＡ１５ａとヒータ部材ＭＡ１５ｂとを備える。導電層ＭＡ１５の材料は、タングステン、モリブデン等の金属であり得る。
【００７７】
ヒータ部材ＭＡ１５ａとヒータ部材ＭＡ１５ｂとは、本体ＭＡ１１ａの内部に埋め込まれる。ヒータ部材ＭＡ１５ａとヒータ部材ＭＡ１５ｂとは、互いに接触していない。本体ＭＡ１１ａの材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の絶縁体である。
【００７８】
ステージＭＡ１１の加熱領域は、径方向に二つのゾーンに分割される。それぞれのゾーンの加熱は、導電層ＭＡ１５によって行われる。
【００７９】
ヒータ部材ＭＡ１５ａは、本体ＭＡ１１ａの中央部にあるゾーンを加熱する。ヒータ部材ＭＡ１５ｂは、本体ＭＡ１１ａの外周部にあるゾーンを加熱する。
【００８０】
ヒータ部材ＭＡ１５ａには、コモンモードフィルタＤＢ６１ａが電気的に接続される。コモンモードフィルタＤＢ６１ａには、ヒータ電源ＤＢ６２ａが電気的に接続される。
【００８１】
ヒータ部材ＭＡ１５ｂには、コモンモードフィルタＤＢ６１ｂが電気的に接続される。コモンモードフィルタＤＢ６１ｂには、ヒータ電源ＤＢ６２ｂが電気的に接続される。
【００８２】
コモンモードフィルタＤＢ６１ａがヒータ部材ＭＡ１５ａとヒータ電源ＤＢ６２ａとの間に設けられ、コモンモードフィルタＤＢ６１ｂがヒータ部材ＭＡ１５ｂとヒータ電源ＤＢ６２ｂとの間に設けられる。
【００８３】
コモンモードフィルタＤＢ６１ａ及びコモンモードフィルタＤＢ６１ｂは、それぞれ、プラズマ励起周波数において比較的に高いコモンモードインピーダンスを有する。このため、ヒータ部材ＭＡ１５ａとヒータ部材ＭＡ１５ｂとの間の電気的な結合が弱められ得る。これによって、ステージＭＡ１１の本体ＭＡ１１ａにおける外周部と中央部とにおいて、プラズマとヒータ部材ＭＡ１５ａ及びヒータ部材ＭＡ１５ｂとの間の電気的結合が抑制され、基板Ｗの中央部と端部との間にかかる高周波電界が抑制され得る。
【００８４】
バッフル部材ＭＢ１は、ステージＭＡ１１と側壁ＤＡ１１との間で延在している。バッフル部材ＭＢ１は、環形状の板材である。バッフル部材１３の材料は、例えば、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の絶縁体であり得る。
【００８５】
バッフル部材ＭＢ１には、複数の貫通孔が形成される。複数の貫通孔は、バッフル部材ＭＢ１をその板厚方向に貫通している。
【００８６】
ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４下の領域は、排気口ＤＡ１１ａに連通する。排気口ＤＡ１１ａは、外部の排気装置に接続される。排気装置は、圧力制御弁並びにターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプ等の真空ポンプを含み得る。
【００８７】
プラズマ処理装置１Ａにおいて、バッフル部材ＭＢ１の上側で延在する側壁ＤＡ１１の内壁面の面積は、空間ＳＰ側の誘電体板ＦＡ１の表面積に略等しい。即ち、空間ＳＰを画成する面のうちグランド電位（接地電位）に設定された面（グランド面）の面積は、空間ＳＰを画成する面のうち誘電体板ＦＡ１によって提供される面の面積と略同一である。
【００８８】
図２を参照して、プラズマ処理装置１Ｂの構成について説明する。プラズマ処理装置１Ｂにおける誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３との間の鉛直方向における距離（空間ＳＰの幅）は、プラズマ処理装置１Ａの場合に比較して短く、例えば５［ｍｍ］以上且つ１５［ｍｍ］以下であり得る。
【００８９】
プラズマ処理装置１Ｂは、処理容器ＣＳを備える。プラズマ処理装置１Ｂは、封止部材ＤＡ１３、入出口ＤＡ２、ばねＤＢ３、支持部ＤＢ１１、排気管ＤＢ１２、ベローズＤＢ２１、ベローズＤＢ２２、水冷プレートＤＢ４、ヒータ電源ＤＢ６を備える。
【００９０】
プラズマ処理装置１Ｂは、導電部ＭＡ２１、導電板ＭＡ２２、導電性弾性部材ＭＡ２３、ピンＭＡ２４、排気室ＭＡ３１、壁部ＭＡ３２を備える。プラズマ処理装置１Ｂは、空間ＳＰ、上部電極ＵＡ２１、絶縁部材ＵＡ４、サポートリングＵＡ５１、カバーリングＵＡ５２、弾性部材ＵＡ８１、封止部材ＵＡ８２、管ＵＡ９、ガス配管ＵＣ３１を備える。
【００９１】
プラズマ処理装置１Ｂは、空間ＥＡ３、誘電体板ＦＡ１、ステージＭＡ１１を備える。ステージＭＡ１１は、導電層ＭＡ１５、導電層ＭＡ１６を備える。
【００９２】
以下、プラズマ処理装置１Ｂの説明は、主に、プラズマ処理装置１Ａと異なる構成のみに対して行われる。
【００９３】
側壁ＤＡ１１の突起部ＤＡ１２は、側壁ＤＡ１１の端部（導波路壁ＵＡ１の側部に接続されている箇所）に設けられており、軸線ＡＸに向けて軸線ＡＸに交差する方向に延びている。突起部ＤＡ１２は、封止部材ＤＡ１３を介して絶縁部材ＵＡ４に接続されている。
【００９４】
封止部材ＤＡ１３は、真空シール用の部材であり、例えばＯリングであり得る。突起部ＤＡ１２は、導電性弾性部材ＭＡ２３を介して排気室ＭＡ３１の壁部ＭＡ３２に接続されている。導電性弾性部材ＭＡ２３は、弾性体であり、例えばスパイラルリングであり得る。導電性弾性部材ＭＡ２３の材料は、例えば、ステンレス、インコネル、ニッケル、タングステン、タンタル、銅合金又はモリブデン等の金属である。導電性弾性部材ＭＡ２３は、ニッケル、アルミニウム、ステンレス又は金等の保護膜により被覆されていてもよい。
【００９５】
絶縁部材ＵＡ４は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間に配置されている。絶縁部材ＵＡ４と上部電極ＵＡ２１とは、封止部材ＵＡ８２を介して接続されている。封止部材ＵＡ８２は、真空シール用の部材であり、例えばＯリングであり得る。
【００９６】
上部電極ＵＡ２１は、導波路壁ＵＡ１の天井部の下に配置されており、ステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３の上方において、処理容器ＣＳ内の空間ＳＰと誘電体板ＦＡ１とを介して設けられている。
【００９７】
誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４と上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４とは、弾性部材ＵＡ８１等を介した押圧によって、互いに接続される。従って、プラズマからの入熱等により各部が熱膨張しても、誘電体板ＦＡ１が割れる等の不具合が回避され得る。
【００９８】
誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４は、サポートリングＵＡ５１によって上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４に密着されている。サポートリングＵＡ５１は、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４を上部電極ＵＡ２１の周縁部ＵＡ２４に密着する部材である。サポートリングＵＡ５１は、弾性部材ＵＡ８１を介して絶縁部材ＵＡ４に保持されている。弾性部材ＵＡ８１は、例えばＯリングであり得る。
【００９９】
カバーリングＵＡ５２は、ステージＭＡ１１の側面付近にプラズマが発生することを防止する部材である。カバーリングＵＡ５２の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の誘電体であり得る。
【０１００】
プラズマ処理装置１ＢのステージＭＡ１１は、導電層ＭＡ１５と導電層ＭＡ１６とを備える。プラズマ処理装置１Ｂにおいて、ステージＭＡ１１の材料は、例えば窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の誘電体であり得る。導電層ＭＡ１５と導電層ＭＡ１６とは、ステージＭＡ１１内に埋め込まれている。
【０１０１】
ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４上に導電層ＭＡ１５が設けられ、導電層ＭＡ１５上に導電層ＭＡ１６が設けられ、導電層ＭＡ１６上に上面ＭＡ１３が設けられている。
【０１０２】
導電層ＭＡ１５、導電層ＭＡ１６は、ステージＭＡ１１の上面ＭＡ１３に沿って延在している。上面ＭＡ１３には、基板Ｗが接触し得る。導電層ＭＡ１５、導電層ＭＡ１６は、例えばメッシュ状の形状を有し得る。プラズマ処理装置１Ｂにおいて、導電層ＭＡ１５、導電層ＭＡ１６の材料は、タングステン、モリブデン等の導電性の材料であり得る。導電層ＭＡ１５は、ヒータ電源ＤＢ６から供給される電力によって、ステージＭＡ１１に熱を供給する。
【０１０３】
導電部ＭＡ２１は、ステージＭＡ１１の周縁部ＭＡ１２と処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１との間に延びている。導電部ＭＡ２１は、導電層ＭＡ１６と処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１とに電気的に接続されている。
【０１０４】
導電部ＭＡ２１は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように周縁部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。導電部ＭＡ２１は、導電板ＭＡ２２、ピンＭＡ２４を備える。導電部ＭＡ２１は、壁部ＭＡ３２の一部を含む。
【０１０５】
導電板ＭＡ２２は、周縁部ＭＡ１２において裏面ＭＡ１４に接触している。導電板ＭＡ２２は、可撓性の薄板である。導電板ＭＡ２２の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、インコネル、ニッケル、タングステン、タンタル、銅合金又はモリブデン等の導電性の材料である。導電板ＭＡ２２は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化フッ化イットリウム、フッ化イットリウム、ニッケル、アルミニウム、ステンレス又は金等の保護膜により被覆されていてもよい。導電板ＭＡ２２は、ねじ（不図示）によってピンＭＡ２４及び壁部ＭＡ３２の上面に固定される。
【０１０６】
ピンＭＡ２４は、周縁部ＭＡ１２内に埋め込まれている。ピンＭＡ２４の材料は、ニッケル、タングステン又はモリブデン等の導電性の材料であり、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化フッ化イットリウム又はフッ化イットリウム等の保護膜により被覆されていてもよい。ピンＭＡ２４の一端は導電層ＭＡ１６に電気的に接続されており、ピンＭＡ２４の別の一端はステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４を貫通し、導電板ＭＡ２２に電気的に接続されている。
【０１０７】
排気室ＭＡ３１は、導電性の壁部ＭＡ３２を備える。排気室ＭＡ３１は、周縁部ＭＡ１２の周囲から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。排気室ＭＡ３１は、空間ＳＰに連通している。排気室ＭＡ３１は、排気管ＤＢ１２に連通している。
【０１０８】
排気管ＤＢ１２は、外部の排気装置に接続されている。排気装置は、圧力制御弁並びにターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプ等の真空ポンプを含み得る。
【０１０９】
壁部ＭＡ３２の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。壁部ＭＡ３２は、通気孔ＭＡ３３を備える。空間ＳＰは、通気孔ＭＡ３３を介して、排気室ＭＡ３１に連通している。
【０１１０】
空間ＳＰ内のガスは、通気孔ＭＡ３３を介して排気室ＭＡ３１に移動し、排気管ＤＢ１２を介して外部に排気され得る。
【０１１１】
側壁ＤＡ１１は、入出口ＤＡ２を備える。基板Ｗは、入出口ＤＡ２を介して、処理容器ＣＳ内に搬入及び処理容器ＣＳ内から搬出される。側壁ＤＡ１１によって画成される空間であって入出口ＤＡ２を介して外部に連通している空間は、ガス供給器ＤＢ５にも連通している。
【０１１２】
ガス供給器ＤＢ５は、側壁ＤＡ１１によって画成される空間であって入出口ＤＡ２を介して外部に連通している空間内に、Ａｒガス等のパージガスを供給し得る。
【０１１３】
支持部ＤＢ１１は、ステージＭＡ１１に接続されている。ステージＭＡ１１は、支持部ＤＢ１１上に設けられている。支持部ＤＢ１１を上下移動（上部電極ＵＡ２１に近付く移動又は上部電極ＵＡ２１から離れる移動であり、以下同様。）させることによって、ステージＭＡ１１が上下移動する。
【０１１４】
ＤＢ１１の下部には、水冷プレートＤＢ４が配置されている。支持部ＤＢ１１は、水冷プレートＤＢ４に接している。ステージＭＡ１１の熱は、支持部ＤＢ１１及び水冷プレートＤＢ４を介して、外部に排出され得る。
【０１１５】
排気管ＤＢ１２は、壁部ＭＡ３２に接続されており、排気室ＭＡ３１に連通している。壁部ＭＡ３２は、排気管ＤＢ１２上に設けられている。排気管ＤＢ１２を介して、排気室ＭＡ３１内のガスが外部に排出され得る。
【０１１６】
ばねＤＢ３を介して排気管ＤＢ１２を上下移動させることによって、排気室ＭＡ３１及び壁部ＭＡ３２が上下移動する。
【０１１７】
ベローズＤＢ２２の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。ばねＤＢ３の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。
【０１１８】
壁部ＭＡ３２は、ばねＤＢ３の弾性によって、上部電極ＵＡ２１の側（上方）に安定的に配置され得る。これによって、壁部ＭＡ３２の外周部は突起部ＤＡ１２の裏面に密着する。更に、導電性弾性部材ＭＡ２３の弾性によって、壁部ＭＡ３２の外周部と突起部ＤＡ１２とが安定的に電気的に接触され得る。
【０１１９】
以上説明したように、プラズマ処理装置１Ｂでは、高周波電源ＵＣ１から上部電極ＵＡ２１に高周波が供給される。高周波は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から絶縁部材ＵＡ４を介して、軸線ＡＸに向けて空間ＳＰ内に導入される。
【０１２０】
導電部ＭＡ２１（特に壁部ＭＡ３２の一部）は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように周縁部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。
【０１２１】
導電部ＭＡ２１（特に壁部ＭＡ３２の一部）によって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間にあり端部ＵＡ３２から放射される高周波が伝搬する空間は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとを結ぶ面の上側及び下側に概ね等分され得る。
【０１２２】
導電部ＭＡ２１は、接地されている側壁ＤＡ１１に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。
【０１２３】
従って、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波は、導電部ＭＡ２１によって、ステージＭＡ１１の下側に広がる領域等に拡散されずに空間ＳＰに良好に導入され得る。このため、空間ＳＰには、十分な強度の高周波が供給され得る。
【０１２４】
高周波が空間ＳＰに導入されると、ガスが空間ＳＰ内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間ＳＰ内で周方向において均一な密度分布で生成される。ステージＭＡ１１上の基板Ｗは、プラズマからの化学種によって処理される。
【０１２５】
また、導電部ＭＡ２１は、可撓性の導電板ＭＡ２２を介してピンＭＡ２４に電気的に接触しているので、導電部ＭＡ２１の位置が変化する場合にも、導電部ＭＡ２１とピンＭＡ２４との電気的な接触が確実に維持され得る。
【０１２６】
図３〜６を参照して、プラズマ処理装置１Ｃ１〜１Ｃ４の構成を説明する。プラズマ処理装置１Ｃ１〜１Ｃ４の各々は、プラズマ処理装置１Ａ及びプラズマ処理装置１Ｂの上部電極ＵＡ２１に代えて、上部電極ＵＡ２１ａを備える。上部電極ＵＡ２１ａは、上部電極ＵＡ２１が有する空洞ＥＡ１、孔ＥＡ２、突部ＥＡ４を有さない。導電膜ＦＡ１２は、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４と上部電極ＵＡ２１ａの周縁部ＵＡ２４とにおいて、上部電極ＵＡ２１ａに電気的に接続されており、このため、上部電極ＵＡ２１ａと同じ電位を有する。
【０１２７】
プラズマ処理装置１Ｃ１〜１Ｃ４の各々は、プラズマ処理装置１Ａ及びプラズマ処理装置１Ｂのバッフル部材ＭＢ１を有さない。プラズマ処理装置１Ｃ１は高周波シールドＪＡ１ａを備え、プラズマ処理装置１Ｃ２、プラズマ処理装置１Ｃ３、プラズマ処理装置１Ｃ４は共に高周波シールドＪＡ１ｂを備える。プラズマ処理装置１Ｃ１〜１Ｃ４の各々のステージＭＡ１１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。ステージＭＡ１１の表面には、酸化イットリウム、酸フッ化イットリウム、酸化アルミニウム等の保護膜が設けられ得る。
【０１２８】
プラズマ処理装置１Ｃ１〜１Ｃ３は、ガス供給部ＤＢ７を備える。ガス供給部ＤＢ７からのガスはＨ２ガス等の還元ガスであり、ガス供給部ＵＣ３からのガスはＣＨ４ガス等のプロセスガスであり得る。
【０１２９】
図３を参照してプラズマ処理装置１Ｃ１の構成を説明する。高周波シールドＪＡ１ａは、略円盤形状を有しており、複数の貫通孔ＪＡ２と、空隙ＪＡ３と、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａとを備える。
【０１３０】
高周波シールドＪＡ１ａは、誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１との間に設けられ、誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１とに並列して配置されている。高周波シールドＪＡ１ａは、ステージＭＡ１１に沿って延びている。
【０１３１】
高周波シールドＪＡ１ａの材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料である。高周波シールドＪＡ１ａは、接地されている。
【０１３２】
複数の貫通孔ＪＡ２は、高周波シールドＪＡ１ａの厚み方向において、高周波シールドＪＡ１ａを貫通する。空間ＳＰは、上部空間ＳＰ１及び下部空間ＳＰ２を含む。複数の貫通孔ＪＡ２は、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ａとの間の上部空間ＳＰ１と、高周波シールドＪＡ１ａとステージＭＡ１１との間の下部空間ＳＰ２とを連通する。複数の貫通孔ＪＡ２は、ステージＭＡ１１内において、略均等に分布するように、設けられている。
【０１３３】
複数の貫通孔ＪＡ２は、外部のガス供給部ＵＣ３（第１ガス供給部）から誘電体板ＦＡ１のガス吐出孔ＦＡ２を介して延びる第１ガス流路に含まれる。貫通孔ＪＡ２は、ガス供給部ＵＣ３から供給されるガスを、ステージＭＡ１１と高周波シールドＪＡ１ａとの間の下部空間ＳＰ２に供給する。
【０１３４】
空隙ＪＡ３は、高周波シールドＪＡ１ａの内部に設けられている。空隙ＪＡ３は高周波シールドＪＡ１ａの内部において、高周波シールドＪＡ１ａの中央部から周縁部に至るまで延在しており、空隙ＪＡ３はガス供給部ＤＢ７（第２ガス供給部）に接続されている。
【０１３５】
空隙ＪＡ３は、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａに接続されている。複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、ステージＭＡ１１と高周波シールドＪＡ１ａとの間の下部空間ＳＰ２と、空隙ＪＡ３とを連通する。
【０１３６】
複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、ステージＭＡ１１内において、略均等に分布するように、設けられている。複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、外部のガス供給部ＤＢ７から延びる第２ガス流路に含まれる。
【０１３７】
ガス供給部ＵＣ３からのガスは、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ａとの間の上部空間ＳＰ１に供給されてプラズマ及びラジカルが生成される。ガス供給部ＵＣ３からのガスは、当該プラズマ及び当該ラジカルの一部を含むガスが複数の貫通孔ＪＡ２からステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給され得る。ガス供給部ＤＢ７からのガスは、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａからステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給される。なお、貫通孔ＪＡ２の径が小さく長さが長い場合には、貫通孔ＪＡ２の孔内面において略全ての荷電粒子が消失するため、貫通孔ＪＡ２から下部空間ＳＰ２にプラズマは供給されない。
【０１３８】
空隙ＪＡ３及び複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、貫通孔ＪＡ２に連通しない。ガス供給部ＵＣ３からの第１ガス流路と、ガス供給部ＤＢ７からの第２ガス流路とは、互いに独立して設けられている。このように、第１ガス流路と第２ガス流路とは独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が、第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【０１３９】
図４を参照してプラズマ処理装置１Ｃ２の構成を説明する。高周波シールドＪＡ１ｂは、略円盤形状を有しており、複数の貫通孔ＪＡ２を備える。高周波シールドＪＡ１ｂの周縁部は、側壁ＤＡ１１に接続されている。
【０１４０】
高周波シールドＪＡ１ｂは、誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１との間に設けられ、誘電体板ＦＡ１とステージＭＡ１１とに並列して配置されている。高周波シールドＪＡ１ｂは、ステージＭＡ１１に沿って延びている。
【０１４１】
高周波シールドＪＡ１ｂの材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料である。高周波シールドＪＡ１ｂは、接地されている。
【０１４２】
複数の貫通孔ＪＡ２は、高周波シールドＪＡ１ｂの厚み方向において、高周波シールドＪＡ１ｂを貫通する。空間ＳＰは、上部空間ＳＰ１及び下部空間ＳＰ２を含む。複数の貫通孔ＪＡ２は、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の上部空間ＳＰ１と、高周波シールドＪＡ１ｂとステージＭＡ１１との間の下部空間ＳＰ２とを連通する。
【０１４３】
プラズマ処理装置１Ｃ２において、処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１には、空隙ＪＡ３が設けられている。空隙ＪＡ３は、略水平方向に（軸線ＡＸと交差する方向に）延在する環形状を有しており、高周波シールドＪＡ１ｂとステージＭＡ１１との間の下部空間ＳＰ２を囲んでいる。空隙ＪＡ３は、ガス供給部ＤＢ７（第２ガス供給部）に接続されている。
【０１４４】
プラズマ処理装置１Ｃ２において、処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１には、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａが設けられている。複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、ステージＭＡ１１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の空間に連通する。複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、空隙ＪＡ３に連通する。
【０１４５】
複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、側壁ＤＡ１１の内面に設けられている。複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、ステージＭＡ１１の上方においてステージＭＡ１１の周縁に沿って、略均等に配置される。ガス供給部ＤＢ７からのガスは、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａから、高周波シールドＪＡ１ｂとステージＭＡ１１との間の空間に供給される。
【０１４６】
ガス供給部ＵＣ３（第１ガス供給部）からのガスは、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の上部空間ＳＰ１に供給されてプラズマ及びラジカルが生成される。そして当該プラズマ及び当該ラジカルの一部を含むガスが複数の貫通孔ＪＡ２からステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給され得る。ガス供給部ＤＢ７からのガスは、複数のガス吐出孔ＪＡ３ａからステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給される。
【０１４７】
空隙ＪＡ３及び複数のガス吐出孔ＪＡ３ａは、貫通孔ＪＡ２に連通しない。ガス供給部ＵＣ３からの第１ガス流路と、ガス供給部ＤＢ７からの第２ガス流路とは、互いに独立して設けられている。このように、第１ガス流路と第２ガス流路とは独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が、第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【０１４８】
図５を参照してプラズマ処理装置１Ｃ３の構成を説明する。プラズマ処理装置１Ｃ３の側壁ＤＡ１１には、少なくとも一つのガス吐出孔ＪＡ３ａが設けられる。空間ＳＰは、上部空間ＳＰ１及び下部空間ＳＰ２を含む。ガス吐出孔ＪＡ３ａは、ステージＭＡ１１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の上部空間ＳＰ１に連通し、ステージＭＡ１１の上方に配置される。下部空間ＳＰ２は、高周波シールドＪＡ１ｂとステージＭＡ１１との間に設けられている。
【０１４９】
ガス吐出孔ＪＡ３ａは、外部のガス供給部ＤＢ７（第２ガス供給部）に接続され、ガス供給部ＤＢ７から延びる第２ガス流路に含まれる。ガス供給部ＤＢ７からのガスは、ガス吐出孔ＪＡ３ａから、ステージＭＡ１１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の空間に供給される。
【０１５０】
プラズマ処理装置１Ｃ３のステージＭＡ１１は、ステージＭＡ１１の駆動機構によって、軸線ＡＸを回転軸として軸線ＡＸの周りに回転（自転）される。ガス供給部ＤＢ７からのガスは、ステージＭＡ１１が軸線ＡＸの周りに回転（自転）されている状態において、ステージＭＡ１１の当該回転（自転）によって、一又は複数のガス吐出孔ＪＡ３ａからステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給され得る。
【０１５１】
ガス供給部ＵＣ３（第１ガス供給部）からのガスは、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の上部空間ＳＰ１に供給されてプラズマが生成される。そして当該プラズマに含まれるイオンガスが複数の貫通孔ＪＡ２からステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給され得る。
【０１５２】
ガス供給部ＵＣ３からの第１ガス流路と、ガス供給部ＤＢ７からの第２ガス流路とは、互いに独立して設けられている。このように、第１ガス流路と第２ガス流路とは独立に設けられているので、互いに反応しあう二種類のガスの供給が、第１ガス流路と第２ガス流路とを用いて好適に行われ得る。
【０１５３】
図６を参照してプラズマ処理装置１Ｃ４の構成を説明する。プラズマ処理装置１Ｃ４は、ガス供給部ＤＢ７には接続されていない。プラズマ処理装置１Ｃ４は、ガス供給部ＵＣ３のみからガスが供給される。プラズマ処理装置１Ｃ４の構成は、ガス供給部ＤＢ７に接続されていないことを除き、プラズマ処理装置１Ｃ３の構成と同様である。
【０１５４】
空間ＳＰは、上部空間ＳＰ１及び下部空間ＳＰ２を含む。ガス供給部ＵＣ３からのガスは、誘電体板ＦＡ１と高周波シールドＪＡ１ｂとの間の上部空間ＳＰ１に供給されてプラズマが生成される。そして当該プラズマに含まれるイオンガスが複数の貫通孔ＪＡ２からステージＭＡ１１に載置される基板Ｗ上に略均等に供給され得る。下部空間ＳＰ２は、高周波シールドＪＡ１ｂとステージＭＡ１１との間に設けられている。
【０１５５】
次に、誘電体板ＦＡ１の厚みの分布（上面ＵＡｇの形状）の具体例について説明する。なお、誘電体板ＦＡ１の厚みの分布（上面ＵＡｇの形状）が以下に示す何れであっても、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４の厚みは略一定であり、周縁部ＦＡ４において上面ＵＡｇは略平坦である。
【０１５６】
上面ＵＡｇの形状は、例えば、波状の曲面（波打つ形状の曲面）、又は、階段状の面、等であり得る（図１〜６の各々に示す上面ＵＡｇに適用され得る）。この場合、上面ＵＡｇの波状の形状は、プラズマシースの非線形な電流電圧特性により生じる高調波による影響を低減し得る形状に調整され得る。上面ＵＡｇの波状の形状は、一具体例として図８に示す上面ＵＡｇの形状であり得る。また、上面ＵＡｇの階段状の形状は、上面ＵＡｇを曲面に加工することを回避するために、有効であり得る。
【０１５７】
誘電体板ＦＡ１の厚みの分布の具体例を図７及び図９に示す（図１〜６の各々に示す上面ＵＡｇに適用され得る）。図７に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布は周縁部ＦＡ４から中心部（軸線ＡＸに交差する部分）に向けて増加する。図７に示す誘電体板ＦＡ１の厚みは軸線ＡＸ上で（誘電体板ＦＡ１の中央部で）最も大きい。
【０１５８】
図１〜８の各々に示す構成は、プラズマと導電膜ＦＡ１２との間を径方向に伝搬する表面波（電波）の周波数がＶＨＦ帯にあり、この表面波の波長の１／４が誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈの半径よりも大きい場合に、好適に用いられ得る。この表面波は、上記したように、プラズマの生成時に誘電体板ＦＡ１と空間ＳＰ内で生じるプラズマとの間を伝搬する電波である。
【０１５９】
上記したように、図７に示す誘電体板ＦＡ１の厚みは周縁部ＦＡ４から中心部（軸線ＡＸに交差する部分）に向けて増加する。このため、表面波による定在波の生成が抑制され、プラズマ生成時に誘電体板ＦＡ１と空間ＳＰ内で生じるプラズマとの間に生じる高周波電圧の増大（不均一性）が抑制され得る。
【０１６０】
また、誘電体板ＦＡ１の厚みの分布は、誘電体板ＦＡ１の周縁部ＦＡ４から軸線ＡＸの近傍に至るまでの第１領域で略一定であり軸線ＡＸの近傍の第２領域では第１領域との境界から軸線ＡＸに向けて増加し得る分布であり得る。このように上記第２領域において誘電体板ＦＡ１の厚みが比較的に大きい場合、表面波の伝搬が抑制されて軸線ＡＸの近傍（中央部）における表面波の集中も抑制され得る。
【０１６１】
図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布では、誘電体板ＦＡ１の厚みは、周縁部ＦＡ４から中心部（軸線ＡＸに交差する部分）に向けて減少する。図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みは周縁部ＦＡ４の側で最も大きい。
【０１６２】
図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布は、表面波（電波）の周波数がＵＨＦ帯にあり、この表面波の波長の１／４が誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇの半径よりも小さい場合に、好適に用いられ得る。
【０１６３】
上記したように図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みは周縁部ＦＡ４から中心部（軸線ＡＸに交差する部分）に向けて減少する。このため、プラズマ生成時に、誘電体板ＦＡ１と空間ＳＰ内で生じるプラズマとの間を伝搬する表面波（電波）の減衰が抑制され、誘電体板ＦＡ１と空間ＳＰ内で生じるプラズマとの間に生じる高周波電圧の減少が抑制され得る。
【０１６４】
なお、誘電体板ＦＡ１の当該中央部（厚みが比較的に大きい部分）における上面ＵＡｇ上には、導電膜ＦＡ１２が設けられなくてもよい。この場合、上部電極ＵＡ２１の突部ＥＡ４は、誘電体板ＦＡ１の本体ＦＡ１１に直接に接触し得る。
【０１６５】
図７に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布、図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布のうち何れの厚みの分布の誘電体板ＦＡ１を用いるかの選択について説明する。表面波の波長λの１／４と誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈの半径Ｌ（プラズマ励起エリアの半径）との大小に応じて、図７に示す厚みの分布、図９に示す厚みの分布の何れかを用いるかが決定され得る。
【０１６６】
表面波の波長λ［ｃｍ］は、空間ＳＰ内における誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈの近傍での電子密度ｎｅ［ｃｍ−３］の平方根に９．６を乗じて得た値を、プラズマ励起周波数ｆ［ＭＨｚ］の二乗で割って得られた値（商）に概ね等しい。この場合の波長λ［ｃｍ］は、一例として、空間ＳＰ内における誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈの近傍での３［ｅＶ］の電子温度と１×１０１１ｃｍ−３の電子密度とデバイ長の１５倍の値のシース幅とを用いて算出された。
【０１６７】
λ／４＞Ｌの場合、軸線ＡＸを腹とする定在波が生じやすいので、表面波の減衰が生じ難いので、図７に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布が好適である。λ／４＜Ｌの場合、表面波の減衰が生じ易いので、図９に示す誘電体板ＦＡ１の厚みの分布が好適である。
【０１６８】
上記したλ［ｃｍ］は、ｆ［ＭＨｚ］の二乗に反比例しているので、ｆ［ＭＨｚ］が表面波の伝搬に及ぼす影響は比較的に大きい。従って、図７に示す厚みの分布、図９に示す厚みの分布の何れの分布を用いても、λ［ｃｍ］を調整することによってプラズマの径方向（軸線ＡＸに交差する方向であり、誘電体板ＦＡ１の径方向）におけるプラズマの分布を調整し得る。プラズマの径方向の分布を調整するために、ｆ［ＭＨｚ］を連続的に変えられるようにしても良いし、複数のｆ［ＭＨｚ］を印加してそれらの電力比を変えられるようにしてもよい。
【０１６９】
以下、主に図１０を参照する。上記したプラズマ処理装置１Ａは、ステージＭＡ１１に代えて、ステージＭＡ１１１を備え得る。ステージＭＡ１１１は、処理容器ＣＳ内に設けられる。
【０１７０】
ステージＭＡ１１１は、プラズマ処理装置１ＡのステージＭＡ１１と同様に、本体ＭＡ１１ａ及び導電層ＭＡ１５を有している。導電層ＭＡ１５は、本体ＭＡ１１ａ内に設けられている。
【０１７１】
一実施形態において、導電層ＭＡ１５は、ヒータ（抵抗加熱素子）であり得る。この実施形態では、導電層ＭＡ１５は、例えば、プラズマ処理装置１Ａの場合と同様にヒータ部材ＭＡ１５ａ、ヒータ部材ＭＡ１５ｂを備え得る。ヒータ部材ＭＡ１５ａは、ヒータ電源ＤＢ６２ａにコモンモードフィルタＤＢ６１ａを介して電気的に接続される。ヒータ部材ＭＡ１５ｂは、ヒータ電源ＤＢ６２ｂにコモンモードフィルタＤＢ６１ｂを介して電気的に接続される。
【０１７２】
ステージＭＡ１１１は、導電層ＭＡ１６を更に備える。導電層ＭＡ１６は、本体ＭＡ１１ａ内に設けられている。導電層ＭＡ１６には、直流電源ＤＢ６３が電気的に接続され得る。
【０１７３】
導電層ＭＡ１５とステージＭＡ１１１の上面ＭＡ１３との間の距離は、導電層ＭＡ１６とステージＭＡ１１１の上面ＭＡ１３との間の距離よりも大きい。即ち、導電層ＭＡ１６とステージＭＡ１１１の上面ＭＡ１３との距離は、ステージＭＡ１１１の複数の導電層のそれぞれと上面ＭＡ１３との距離のうち、最短の距離である。
【０１７４】
導電層ＭＡ１６は、本体ＭＡ１１ａ内の環形状の領域内に形成される。この環形状の領域の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致する。この環形状の領域の内径は、例えば基板Ｗの直径の１／６（５０［ｍｍ］）以上である。この環形状の領域の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。導電層ＭＡ１６は、メッシュ状に形成されていてもよい。
【０１７５】
導電層ＭＡ１６は、ステージＭＡ１１１内に設けられた一つ以上の導電層のうちステージＭＡ１１１の上面ＭＡ１３から最短の距離を有している。導電層ＭＡ１６は、ステージＭＡ１１１上に載置される基板ＷとステージＭＡ１１１との間で静電引力を発生させるための電極、高周波が供給される電極、及び接地される電極のうち何れかであり得る。導電層ＭＡ１６は、環形状に形成される。
【０１７６】
本体ＭＡ１１ａの材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の絶縁体（誘電体）であり得る。導電層ＭＡ１６の材料は、タングステン、モリブデン等の金属であり得る。
【０１７７】
このように、ステージＭＡ１１１内に設けられた一つ以上の導電層のうちステージＭＡ１１１の上面ＭＡ１３から最短の距離を有する導電層ＭＡ１６は、環形状に形成されている。従って、ステージＭＡ１１１上に載置される基板Ｗに不均一にかかる高周波バイアスが抑制され得る。
【０１７８】
以下、主に図１１を参照する。上記したプラズマ処理装置１Ａは、バッフル部材ＭＢ１に代えてフォーカスリングＭＢ３を備え得る。上記したプラズマ処理装置１Ａは、ステージＭＡ１１に代えてステージＭＡ１１２を備え得る。
【０１７９】
ステージＭＡ１１２は、処理容器ＣＳ内に設けられる。ステージＭＡ１１２は、本体ＭＡ１１ｂを有する。
【０１８０】
ステージＭＡ１１２の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属であり得る。ステージＭＡ１１２は、略円盤形状を有し得る。ステージＭＡ１１２の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。
【０１８１】
フォーカスリングＭＢ３は、ステージＭＡ１１２の上面ＭＡ１３上に設けられている。フォーカスリングＭＢ３は、上面ＭＡ１３の周縁に沿って延びている。フォーカスリングＭＢ３の内径は、ステージＭＡ１１２の上面ＭＡ１３の直径よりも小さい。
【０１８２】
ステージＭＡ１１２の上面ＭＡ１３は、基板載置領域ＭＡ１３１及びフォーカスリング搭載領域ＭＡ１３２を含んでいる。基板載置領域ＭＡ１３１は、略円形の領域である。基板Ｗは、基板載置領域ＭＡ１３１上に載置される。基板載置領域ＭＡ１３１の直径は、基板Ｗの直径よりも小さい。
【０１８３】
フォーカスリング搭載領域ＭＡ１３２は、基板載置領域ＭＡ１３１の外側で径方向に延在している。フォーカスリング搭載領域ＭＡ１３２の鉛直方向の位置は、基板載置領域ＭＡ１３１の鉛直方向の位置よりも低い。
【０１８４】
フォーカスリング搭載領域ＭＡ１３２上には、フォーカスリングＭＢ３が搭載される。フォーカスリングＭＢ３は、環形状を有しており、板状を成す。
【０１８５】
フォーカスリングＭＢ３は、誘電体から形成される。より具体的に、フォーカスリングＭＢ３の材料は、酸化アルミニウム又は石英等であり得る。フォーカスリングＭＢ３は、その内縁の上面が基板Ｗのエッジの下面に面するように、フォーカスリング搭載領域ＭＡ１３２上に搭載される。
【０１８６】
ステージＭＡ１１２によれば、フォーカスリングＭＢ３によってステージＭＡ１１２の中央部と外周部との間での高周波電界の発生がフォーカスリングＭＢ３によって抑制される。
【０１８７】
ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波の場合には、定在波の発生によって、誘電体板ＦＡ１の下面ＵＡｈの延びる方向におけるプラズマの均一性が低減され得る。しかし、上記説明した種々の例示的実施形態によれば、上部電極ＵＡ２１の下に設けられた誘電体板ＦＡ１が導電膜ＦＡ１２を備え、導電膜ＦＡ１２は誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇに設けられ上部電極ＵＡ２１（上部電極ＵＡ２１ａ）に電気的に接続されている。このため、誘電体板ＦＡ１は高周波において上部電極ＵＡ２１（上部電極ＵＡ２１ａ）に接続されたキャパシタとして機能し得る。従って、定在波の発生が抑制されて空間ＳＰ内における上部電極ＵＡ２１（上部電極ＵＡ２１ａ）（より具体的に誘電体板ＦＡ１）の近傍での電界の勾配が低減され得る。よって、プラズマの均一性が向上され得る。
【０１８８】
また、誘電体板ＦＡ１は、誘電体板ＦＡ１の径方向において、厚みの分布を有する。従って、誘電体板ＦＡ１の厚みは、誘電体板ＦＡ１の径方向（誘電体板ＦＡ１が延在する方向）において、厚みの分布を有する（非一様の厚みを有する）。即ち、誘電体板ＦＡ１の厚みは、定在波の発生が抑制されるように調整され得る。特に、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波が空間ＳＰ内に放射される場合において、誘電体板ＦＡ１の厚みの調整が可能となる。この調整によって、プラズマの生成時に上部電極ＵＡ２１（上部電極ＵＡ２１ａ）（より具体的に誘電体板ＦＡ１）と空間ＳＰ内で生じるプラズマとの間を伝搬する表面波（電波）の波長が好適に伸長され得る。よって、プラズマの均一性がより向上され得る。
【０１８９】
上記したプラズマ処理装置１Ａ，１Ｂ、１Ｃ１〜１Ｃ４を用いたプラズマ処理方法について説明する。この方法は、上部電極ＵＡ２１、上部電極ＵＡ２１ａに対面する誘電体板ＦＡ１の上面ＵＡｇに導電膜ＦＡ１２が設けられ、導電膜ＦＡ１２が上部電極ＵＡ２１、上部電極ＵＡ２１ａに電気的に接続された状態において、プラズマ処理を行う。
【０１９０】
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、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる例示的実施形態における要素を組み合わせて他の例示的実施形態を形成することが可能である。
【０１９１】
以上の説明から、本開示の種々の例示的実施形態は、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。従って、本明細書に開示した種々の例示的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】
【０１９２】
１Ａ…プラズマ処理装置、１Ｂ…プラズマ処理装置、１Ｃ１…プラズマ処理装置、１Ｃ２…プラズマ処理装置、１Ｃ３…プラズマ処理装置、１Ｃ４…プラズマ処理装置、ＡＸ…軸線、ＣＳ…処理容器、ＤＡ１１…側壁、ＤＡ１１ａ…排気口、ＤＡ１２…突起部、ＤＡ１３…封止部材、ＤＡ２…入出口、ＤＢ１１…支持部、ＤＢ１２…排気管、ＤＢ２１…ベローズ、ＤＢ２２…ベローズ、ＤＢ３…ばね、ＤＢ４…水冷プレート、ＤＢ５…ガス供給器、ＤＢ６…ヒータ電源、ＤＢ６１ａ…コモンモードフィルタ、ＤＢ６１ｂ…コモンモードフィルタ、ＤＢ６２ａ…ヒータ電源、ＤＢ６２ｂ…ヒータ電源、ＤＢ６３…直流電源、ＤＢ７…ガス供給部、ＥＡ１…空洞、ＥＡ２…孔、ＥＡ３…空間、ＥＡ４…突部、ＥＡ５…領域、ＦＡ１…誘電体板、ＦＡ１１…本体、ＦＡ１２…導電膜、ＦＡ２…ガス吐出孔、ＦＡ２１…上部孔、ＦＡ２２…下部孔、ＦＡ３…領域、ＦＡ４…周縁部、ＧＡ１…封止部材、ＧＡ２…封止部材、ＨＡ１…導電性弾性部材、ＨＡ２…弾性部材、ＪＡ１ａ…高周波シールド、ＪＡ１ｂ…高周波シールド、ＪＡ２…貫通孔、ＪＡ３…空隙、ＪＡ３ａ…ガス吐出孔、Ｌ１…長さ、ＭＡ１１…ステージ、ＭＡ１１１…ステージ、ＭＡ１１２…ステージ、ＭＡ１１ａ…本体、ＭＡ１１ｂ…本体、ＭＡ１２…周縁部、ＭＡ１３…上面、ＭＡ１３１…基板載置領域、ＭＡ１３２…フォーカスリング搭載領域、ＭＡ１４…裏面、ＭＡ１５…導電層、ＭＡ１５ａ…ヒータ部材、ＭＡ１５ｂ…ヒータ部材、ＭＡ１６…導電層、ＭＡ２１…導電部、ＭＡ２２…導電板、ＭＡ２３…導電性弾性部材、ＭＡ２４…ピン、ＭＡ３１…排気室、ＭＡ３２…壁部、ＭＡ３３…通気孔、ＭＢ１…バッフル部材、ＭＢ３…フォーカスリング、ＳＰ…空間、ＳＰ１…上部空間、ＳＰ２…下部空間、ＵＡ１…導波路壁、ＵＡ２１…上部電極、ＵＡ２１ａ…上部電極、ＵＡ２４…周縁部、ＵＡ３１…導波路、ＵＡ３２…端部、ＵＡ４…絶縁部材、ＵＡ５１…サポートリング、ＵＡ５２…カバーリング、ＵＡ８１…弾性部材、ＵＡ８２…封止部材、ＵＡ９…管、ＵＡｆ…下面、ＵＡｇ…上面、ＵＡｈ…下面、ＵＣ１…高周波電源、ＵＣ２…整合器、ＵＣ３…ガス供給部、ＵＣ３１…ガス配管、Ｗ…基板。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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