(57)【要約】【課題】金属電極及び周辺の構成を適正化する。【解決手段】マイクロ波プラズマ処理装置１０は、処理容器１００と、マイクロ波を出力するマイクロ波源９００と、処理容器内の天井面に隣接して設けられ、マイクロ波源９００から出力されたマイクロ波を処理容器内に放出する誘電体板３０５と、誘電体板３０５のプラズマ側の面にて誘電体板３０５に隣接して設けられ、周縁から誘電体板３０５の一部を処理容器内に露出させる菱形状の金属電極３１０とを有する。金属電極３１０と誘電体板３０５とは、処理容器１００の天井面を区切る仮想領域であって金属電極３１０の２本の対角線Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ平行な２本ずつの直線から画定され、金属電極３１０と誘電体板３０５とを含む最小の矩形領域をセル領域Ｃｅｌとして、セル領域Ｃｅｌの短辺の長さに対する長辺の長さの比は、１．２以下になっている。【選択図】図２
2010140681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、
前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、
前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、
前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる菱形状の金属電極と、を備え、
前記金属電極と前記誘電体板とは、前記処理容器の天井面を区切る仮想領域であって前記金属電極の２本の対角線にそれぞれ平行な２本ずつの直線から画定され、前記金属電極と前記誘電体板とを含む最小の矩形領域をセル領域として、前記セル領域の短辺の長さに対する長辺の長さの比が１．２以下になるように前記金属電極及び前記誘電体板の形状が特定されているプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記セル領域の短辺の長さに対する長辺の長さの比が１．１以下になるように前記金属電極及び前記誘電体板の形状が特定されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、
前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、
前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、
前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、
前記処理容器の天井面の前記誘電体板が設けられていない部分に設けられ、前記金属電極と同一又は相似形の金属カバーと、を備え、
前記金属電極と前記金属カバーとの間の溝に充填用誘電体が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項４】
内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、
前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、
前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、
前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、
前記処理容器の天井面の前記誘電体板が設けられていない部分に設けられ、前記金属電極と同一又は相似形の凸部と、を備え、
前記金属電極と前記凸部との間の溝に充填用誘電体が設けられているプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記金属電極の周囲にはサイドカバーが設けられ、
前記充填用誘電体は、前記金属電極と前記サイドカバーとの間の溝に設けられる請求項３又は請求項４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記充填用誘電体は、前記溝に埋没するか、前記溝を平坦化するか、又は前記溝から突出するかのいずれかの状態に配設される請求項３〜５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記充填用誘電体は、前記金属電極の外周を囲むように配設され、前記溝から突出した部分を有する請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記充填用誘電体は、前記金属電極の各辺の少なくとも中央近傍にて前記溝から突出している請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記充填用誘電体の突出部分では、前記金属電極の各辺の中央近傍の突出が前記金属電極の頂点近傍の突出より大きい請求項７又は請求項８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記充填用誘電体の突出部分は、前記金属電極の中心に対して点対称に形成されている請求項７〜９のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記充填用誘電体は、前記誘電体板と同じ材質から形成されている請求項３〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、
前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、
前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、
前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、を備え、
前記金属電極は、複数の第１のねじ及び前記複数の第１のねじと異なる複数の第２のねじにより前記処理容器内の天井面に固定され、
前記複数の第１のねじは、前記金属電極の中心に対し互いに点対称な位置にて前記金属電極を固定し、
前記複数の第２のねじは、前記金属電極の中心に対し互いに点対称な位置に配置され、かつ前記複数の第１のねじの位置と異なる位置にて前記金属電極を固定するプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記複数の第１のねじの径は前記複数の第２のねじの径より小さい請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記複数の第１のねじは４本であり、前記金属電極の対角線上に位置している請求項１２又は請求項１３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記複数の第２のねじは４本であり、前記４本の第１のねじより前記金属電極の中心側に位置している請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記金属電極が正方形である場合、前記４本の第２のねじは、前記等間隔に設けられた４本の第１のねじのうち隣接する２つの第１のねじから等間隔の位置にそれぞれ設けられる請求項１２〜１５のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
プラズマ処理方法。
【請求項１７】
前記誘電体板は、前記金属電極の外周にて略帯状に前記処理容器内の天井面に露出する請求項１〜１６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記誘電体板及び前記金属電極は、前記誘電体板が前記金属電極と前記処理容器の天井面とに挟まれた状態にてそれぞれ複数設けられ、隣り合う各金属電極の頂点同士が最も近づくように前記天井面に規則的に配置される請求項１〜１７のいずれか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】
本発明は、電磁波によりガスを励起させて被処理体をプラズマ処理するプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波を用いて生成されるプラズマのうち、マイクロ波プラズマは、誘電体板を介してマイクロ波を減圧状態の処理室内に導入することにより発生される（たとえば、引用文献１参照）。マイクロ波プラズマ処理装置では、プラズマの電子密度ｎｅが、カットオフ密度ｎｃよりも高い場合、マイクロ波は、プラズマ内に入り込むことができず、誘電体板とプラズマとの間を伝搬する。伝搬中、マイクロ波の一部は、エバネッセント波としてプラズマに吸収され、プラズマの維持に使われる。このようにして、誘電体板とプラズマとの間を伝搬するマイクロ波は、たとえば、誘電体表面波と言われている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１０７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低周波数の電磁波をプラズマ処理装置に供給した場合、誘電体板とプラズマとの間を伝搬する誘電体表面波だけでなく、処理容器内面の金属面とプラズマとの間を伝搬する表面波（以下、金属表面波（導体表面波）という）が発生する。金属表面波は、プラズマの電子密度がカットオフ密度ｎｃの２倍より低いと伝搬することができない。カットオフ密度ｎｃは電磁波の周波数の二乗に比例するので、金属表面波は周波数が低く、電子密度が高くないと伝搬することができない。さらに、金属表面波は、周波数が低いほど減衰しにくい特徴がある。
【０００５】
プラズマの生成に一般的に用いられている２４５０ＭＨｚの周波数においては、カットオフ密度ｎｃの値が７．５×１０１０ｃｍ−３となり、電子密度が１．５×１０１１ｃｍ−３以上でないと金属表面波が伝搬しない。たとえば、表面付近の電子密度が１×１０１１ｃｍ−３程度の低密度プラズマでは、金属表面波は全く伝搬しない。電子密度がもっと高い場合でも、減衰が大きいため金属表面波の伝搬があまり問題にならないことが多い。一方、たとえば９１５ＭＨｚの周波数では、表面付近の電子密度が１×１０１１ｃｍ−３程度の低密度プラズマでも金属表面波が処理室の内面を長く伝搬する。
【０００６】
よって、低周波の電磁波を利用してプラズマ処理を実行する場合には、誘電体表面波だけでなく金属表面波の伝搬を制御するための装置設計が必要となる。たとえば、金属電極表面と金属電極の近傍に位置する相似形の金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布が異なり、且つそれぞれ分布に大きな偏りがあると、処理容器の天井面にて電界エネルギーの分布に偏りが生じる。また、金属電極と金属カバーとの間に段差や溝が存在する場合には、その近辺でガスが流れにくく停留しやすい状態が生じ、不安定なプラズマが生成される。さらに、誘電体板や金属電極をねじにより処理容器の天井面に固定する際、マイクロ波の伝送経路に管理できない隙間が生じ、プラズマ側からのマイクロ波の反射が大きくなってマイクロ波のエネルギーの供給効率が悪くなる場合も考えられる。これらは、プラズマの均一性及び安定性に影響を与えるため、金属電極及びその周辺の形状、サイズ、配置位置及びその周辺の設計を最適化することにより、均一なプラズマを安定して生成することが求められる。
【０００７】
そこで、本発明は、表面波の伝搬を制御するために金属電極及びその周辺の構成を適正化したプラズマ処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる菱形状の金属電極と、を有するプラズマ処理装置が提供される。前記金属電極と前記誘電体板とは、前記処理容器の天井面を区切る仮想領域であって前記金属電極の２本の対角線にそれぞれ平行な２本ずつの直線から画定され、前記金属電極と前記誘電体板とを含む最小の矩形領域をセル領域として、前記セル領域の短辺の長さに対する長辺の長さの比が１．２以下になるように前記金属電極及び前記誘電体板の形状が特定されている。
【０００９】
これによれば、電磁波源から出力された電磁波は、処理容器内の天井面に隣接して設けられた菱形状の金属電極の周縁から誘電体板を透過して処理容器内に放出される。金属電極と誘電体板とは、前記処理容器の天井面を区切る仮想領域であって、前記金属電極の２本の対角線にそれぞれ平行な２本ずつの直線から画定され、前記金属電極と前記誘電体板とを含む最小の矩形領域をセル領域（図２参照）として、前記セル領域の短辺の長さに対する長辺の長さの比が１．２以下になるようにその記金属電極及び誘電体板の形状が特定されている。
【００１０】
均一なプラズマを生成するためには、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布が同一で、且つそれぞれの分布に大きな偏りがないことが望ましい。セルが正方形の場合には、金属電極表面と金属カバー表面に同一パターンの定在波が形成される。金属電極と金属カバーの周囲の対応する位置から、それぞれ同一位相、同一強度の金属表面波が供給されるためである。
【００１１】
一方、セルが長方形の場合には、金属電極表面と金属カバー表面には、異なるパターンの定在波が形成される。金属電極と金属カバーの周囲の対応する位置から供給される金属表面波の位相、強度が一致しないためである。このように、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の対称性が悪いと、均一性の制御が難しく、均一なプラズマを励起することが困難である。実用に耐え得る均一なプラズマを生成するには、金属電極表面と金属カバー表面の対応する位置における金属表面波の電界強度比の平均値が、１．５以下、より好ましくは１．１以下になっていることが望ましい。
【００１２】
図４に、セルの縦横比と対応する位置における金属表面波の電界強度比の関係を示す。これは、電磁界のシミュレーションにより計算した結果である。これによれば、電界強度比を１．５以下にするにはセルの縦横比を１．２以下にすればよい。これにより、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布を同一又は近似させることができ、且つそれぞれの分布に偏りがない状態を維持することができる。この結果、均一なプラズマを生成することができる。
【００１３】
電界強度比を１．１以下にするために、セルの縦横比を１．１以下にするとより好ましい。これによれば、さらに、金属電極と金属カバーとの金属表面波の定在波の分布を同一又は近似させることができ、且つそれぞれの分布の偏りを小さくし、より均一なプラズマを生成することができる。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、前記処理容器の天井面の前記誘電体板が設けられていない部分に設けられ、前記金属電極と同一又は相似形の金属カバーと、を有するプラズマ処理装置が提供される。前記金属電極と前記金属カバーとの間の溝には充填用誘電体が設けられている。
【００１５】
これによれば、電磁波源から出力された電磁波は、処理容器内の天井面に隣接して設けられ、金属電極の周縁から誘電体板を透過して処理容器内に放出される。誘電体板が設けられていない処理容器の天井面には、金属電極と同一又は相似形の金属カバーが設けられ、金属電極と金属カバーとの間には、充填用誘電体が設けられている。
【００１６】
金属電極と金属カバーとの間の溝（隙間）では、ガスが流れにくく停留しやすい。例えばプラズマクリーニングの工程では、隙間の内部にクリーニングガスが入り込みにくく、隙間の内面に付着した膜を除去しにくい。また、溝部分では、３方向を壁で囲まれているためプラズマの電子密度が下がりやすく、安定した密度の定まったプラズマを維持することが難しい。金属電極と金属カバーとの間に露出した誘電体板から金属表面波が供給されるため、この部分で安定した密度の定まったプラズマが維持されていないと、プラズマ全体が不安定で不均一になってしまう。これに対して、本発明では、金属電極と金属カバーとの間の溝を誘電体で埋めることにより、これらの問題を解決することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、前記処理容器の天井面の前記誘電体板が設けられていない部分に設けられ、前記金属電極と同一又は相似形の凸部と、を有するプラズマ処理装置が提供される。前記金属電極と前記凸部との間の溝には充填用誘電体が設けられている。
【００１８】
これによっても、金属電極と凸部との間を誘電体で埋めることによりガスが流れにくく停留しやすい空間をなくすことによって、均一なプラズマを安定して生成することができる。
【００１９】
前記金属電極の周囲にはサイドカバーが設けられ、前記充填用誘電体は、前記金属電極と前記サイドカバーとの間の溝に設けられていてもよい。
【００２０】
前記充填用誘電体は、前記金属電極と前記凸部との間の溝に埋没するか、前記溝を平坦化するか、又は前記溝から突出するかのいずれかの状態に配設されてもよい。
【００２１】
前記充填用誘電体は、前記金属電極の外周を囲むように配設され、前記溝から突出した部分を有していてもよい。
【００２２】
前記充填用誘電体は、前記金属電極の各辺の少なくとも中央近傍にて前記溝から突出していてもよい。
【００２３】
前記充填用誘電体の突出部分では、前記金属電極の各辺の中央近傍の突出が前記金属電極の頂点近傍の突出より大きくてもよい。
【００２４】
前記充填用誘電体の突出は、前記金属電極の中心に対して点対称に形成されていてもよい。
【００２５】
前記充填用誘電体は、前記誘電体板と同じ材質から形成されていてもよい。
【００２６】
上記課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、内部にてガスを励起させて被処理体をプラズマ処理する処理容器と、前記処理容器の外部に設けられ、電磁波を出力する電磁波源と、前記処理容器内の天井面に隣接して設けられ、前記電磁波源から出力された電磁波を前記処理容器内に放出する誘電体板と、前記誘電体板のプラズマ側の面にて前記誘電体板に隣接して設けられ、周縁から前記誘電体板の一部を前記処理容器の内部に露出させる金属電極と、を有するプラズマ処理装置が提供される。前記金属電極は、複数の第１のねじ及び前記複数の第１のねじと異なる複数の第２のねじにより前記処理容器内の天井面に固定され、前記複数の第１のねじは、前記金属電極の中心に対し互いに点対称な位置にて前記金属電極を固定し、前記複数の第２のねじは、前記金属電極の中心に対し互いに点対称な位置に配置され、かつ前記複数の第１のねじの位置と異なる位置にて前記金属電極を固定する。
【００２７】
これによれば、電磁波源から出力された電磁波は、処理容器内の天井面に隣接して設けられ、金属電極の周縁から誘電体板を透過して処理容器内に放出される。金属電極は、複数の第１のねじ及び第１のねじと異なる種類の複数の第２のねじにより処理容器内の天井面に固定される。
【００２８】
固定の際、金属電極は、誘電体を挟んだ状態で、金属電極の中心からの距離が等しくかつ等間隔な位置にて複数の第１のねじにより処理容器に固定されるとともに、前記金属電極の中心からの距離が等しくかつ４本の第１のねじの位置と異なる位置にて複数の第２のねじにより処理容器に固定される。
【００２９】
このようにして、金属電極は、金属電極の中心に対して点対称に設けられた２種類のねじにより電気的及び機械的な偏りがない状態で固定される。これにより、マイクロ波の伝送経路である誘電体に隙間が生じず、マイクロ波の波長と伝搬速度が変化しないため、設計値に対して実際のインピーダンスの変化に差異がなく、プラズマ側からのマイクロ波の反射を低減し、マイクロ波のエネルギーの供給効率が向上させることができる。特に、ねじの径や位置により金属電極の電界強度分布の偏りを低減して、均一なプラズマを安定して生成することができる。また、プラズマ側の熱を複数のねじを通して蓋体３００側に逃がすことができる。
【００３０】
前記複数の第１のねじの径は前記複数の第２のねじの径より小さくてもよい。
【００３１】
前記複数の第１のねじは４本であり、前記金属電極の対角線上に位置していてもよい。
【００３２】
前記複数の第２のねじは４本であり、前記４本の第１のねじより前記金属電極の中心側に位置していてもよい。
【００３３】
前記金属電極が正方形である場合、前記４本の第２のねじは、前記等間隔に設けられた４本の第１のねじのうち隣接する２つの第１のねじから等間隔の位置にそれぞれ設けられていてもよい。
【００３４】
前記誘電体板は、前記金属電極の外周にて略帯状に前記処理容器内の天井面に露出していてもよい。
【００３５】
前記誘電体板及び前記金属電極は、前記誘電体板が前記金属電極と前記処理容器の天井面とに挟まれた状態にてそれぞれ複数設けられ、隣り合う各金属電極の頂点同士が最も近づくように前記天井面に規則的に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
以上に説明したように、本発明によれば、金属電極及びその周辺の構成を適正化して表面波の伝搬を制御することができる。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の構成及び機能を有する構成要素については、同一符号を付することにより、重複説明を省略する。
【００３８】
（プラズマ処理装置の構成）
まず、本発明の一実施形態にかかるマイクロ波プラズマ処理装置（ＭＳＥＰ：Ｍｅｔａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅｗａｖｅ  Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｐｌａｓｍａ）の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は本装置の縦断面図を模式的に示す。図１は、図２の２−Ｏ−Ｏ’−２断面を示している。図２は、マイクロ波プラズマ処理装置１０の天井面であり、図１の１−１断面を示している。
【００３９】
（マイクロ波プラズマ処理装置の概略）
図１に示したように、マイクロ波プラズマ処理装置１０は、ガラス基板（以下、「基板Ｇ」という。）をプラズマ処理するための処理容器１００を有している。処理容器１００は、容器本体２００と蓋体３００とから構成される。容器本体２００は、その上部が開口された有底立方体形状を有していて、その開口は蓋体３００により閉塞されている。蓋体３００は、上部蓋体３００ａと下部蓋体３００ｂとから構成されている。容器本体２００と下部蓋体３００ｂとの接触面にはＯリング２０５が設けられていて、これにより容器本体２００と下部蓋体３００ｂとが密閉され、処理室が画定される。上部蓋体３００ａと下部蓋体３００ｂとの接触面にもＯリング２１０及びＯリング２１５が設けられていて、これにより上部蓋体３００ａと下部蓋体３００ｂとが密閉されている。容器本体２００及び蓋体３００は、たとえば、アルミニウム合金等の金属からなり、電気的に接地されている。
【００４０】
処理容器１００の内部には、基板Ｇを載置するためのサセプタ１０５（ステージ）が設けられている。サセプタ１０５は、たとえば窒化アルミニウムから形成されている。サセプタ１０５は、支持体１１０に支持されていて、その周囲には処理室のガスの流れを好ましい状態に制御するためのバッフル板１１５が設けられている。また、処理容器１００の底部にはガス排出管１２０が設けられていて、処理容器１００の外部に設けられた真空ポンプ（図示せず）を用いて処理容器１００内のガスを排出する。
【００４１】
図１及び図２を見ると、処理容器１００の天井面には、金属電極３１０及び金属カバー３２０が規則的に配置されている。８つの金属電極３１０は、隣り合う各金属電極３１０の頂点同士が最も近づくように処理容器内の天井面に規則的に配置される。３つの金属カバー３２０は、金属電極３１０が設けられていない部分にそれぞれ設けられ、金属カバー３２０の頂点が隣り合う金属電極３１０の頂点に最も近づくように処理容器内の天井面に規則的に配置される。８つの金属電極３１０の外周には、金属電極３１０及び金属カバー３２０を覆うサイドカバー３５０が設けられている。
【００４２】
金属電極３１０は、誘電体板３０５のプラズマ側の面（下面）にて誘電体板３０５に隣接して設けられ、周縁から誘電体板３０５の一部を処理容器１００の内部に露出させる菱形状の平板である。ここで、菱形状とは、４辺の長さが互いに相等しい４辺形であり、正方形も含まれる。
【００４３】
誘電体板３０５は、金属電極３１０より一回り大きく、金属電極３１０の頂点近傍にて角がとれた８角形の平板である。誘電体板３０５は、処理容器内の天井面と金属電極３１０とに挟まれた状態にて天井面に隣接して設けられ、金属電極３１０の外周にて略帯状に処理容器内の天井面に露出する。誘電体板３０５は、マイクロ波源９００から出力されたマイクロ波を前記帯状部分から処理容器内に放出する。
【００４４】
誘電体板３０５及び金属電極３１０は、基板Ｇや処理容器１００に対して概ね４５°傾いた位置に等ピッチで８枚配置される。ピッチは、一つの誘電体板３０５の対角線の長さが、隣り合う誘電体板３０５の中心間の距離の０．９倍以上になるように定められている。これにより、誘電体板３０５のわずかに削られた角部同士は隣接して配置される。
【００４５】
金属カバー３２０は、処理容器１００の天井面のうち、誘電体板３０５が設けられていない部分に設けられ、金属電極３１０と同一又は相似形である。金属電極３１０と金属カバー３２０は、誘電体板３０５の厚さ分、金属カバー３２０の方が厚い。金属電極３１０と金属カバー３２０との間の溝は、充填用誘電体３１５により充填されている。かかる形状によれば、天井面の高さがほぼ等しくなると同時に、誘電体板３０５が露出した部分の凹みが埋められ、金属電極３１０及びその周辺がほぼ同じパターンの繰り返しになる。
【００４６】
誘電体板３０５はアルミナにより形成され、金属電極３１０、金属カバー３２０及びサイドカバー３５０はアルミニウム合金により形成されている。なお、本実施形態では、８枚の誘電体板３０５及び金属電極３１０が２列に４段配置されるが、これに限られず、誘電体板３０５及び金属電極３１０の枚数を増やすことも減らすこともできる。
【００４７】
図２を参照すると、誘電体板３０５及び金属電極３１０は、第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０により蓋体３００に固定されている。金属カバー３２０及びサイドカバー３５０も同様に第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０により蓋体３００に固定されている。上部蓋体３００ａと下部蓋体３００ｂとの間には主ガス流路３３０が設けられている。主ガス流路３３０は、複数の第１のねじ３８０内に設けられた第１のガス流路３２５ａにガスを分流する。第１のガス流路３２５ａの入口には、流路を狭める細管３３５が嵌入されている。細管３３５は、セラミックスや金属からなる。金属電極３１０と誘電体板３０５との間には第２のガス流路３１０ａ１が設けられている。金属カバー３２０と蓋体３００との間及びサイドカバー３５０と蓋体３００との間にも第２のガス流路３２０ａ１，３２０ａ２が設けられている。第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０の先端面は、プラズマの分布を乱さないように、金属電極３１０、金属カバー３２０及びサイドカバー３５０の下面と面一になっている。金属電極３１０に開口された第１のガス放出穴３４５ａ、金属カバー３２０及びサイドカバー３５０に開口された第２のガス放出穴３４５ｂ１、３４５ｂ２は均等なピッチで下方に向かって開口している。なお、第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０は、金属電極３１０、金属カバー３２０及びサイドカバー３５０と一体になっていてもよい。
【００４８】
ガス供給源９０５から出力されたガスは、主ガス流路３３０から第１のガス流路３２５ａ（枝ガス流路）を通過し、金属電極３１０内の第２のガス流路３１０ａ１及び金属カバー３２０及びサイドカバー３５０内の第２のガス流路３２０ａ１，３２０ａ２を通って第１のガス放出穴３４５ａ及び第２のガス放出穴３４５ｂ１、３４５ｂ２から処理室内に供給される。第１の同軸管６１０の外周近傍の下部蓋体３００ｂと誘電体板３０５との接触面にはＯリング２２０が設けられていて、第１の同軸管６１０内の大気が処理容器１００の内部に入らないようになっている。
【００４９】
このようにして天井部の金属面にガスシャワープレートを形成することにより、従来生じていた、プラズマ中のイオンによる誘電体板表面のエッチング及び処理容器内壁への反応生成物の堆積を抑制し、コンタミやパーティクルの低減を図ることができる。また、誘電体と異なり金属は加工が容易であるため、コストを大幅に低減することができる。
【００５０】
蓋体３００を掘り込んで形成された第１の同軸管の外部導体６１０ｂには、内部導体６１０ａが挿入されている。同様にして蓋体３００を掘り込んで形成された第２〜第４の同軸管の外部導体６２０ｂ〜６４０ｂには、第２〜第４の同軸管の内部導体６２０ａ〜６４０ａが挿入され、その上部は蓋体カバー６６０で覆われている。各同軸管の内部導体は熱伝導のよい銅で形成されている。
【００５１】
マイクロ波は、マイクロ波源９００から供給され、第４の同軸管（内外導体６４０ａ、６４０ｂ）から第３の同軸管（内外導体６３０ａ、６３０ｂ）を介して第１の同軸管（内外導体６１０ａ、６１０ｂ）及び第２の同軸管（内外導体６２０ａ、６２０ｂ）に伝送される。誘電体板３０５の表面は、第１の同軸管６１０から誘電体板３０５にマイクロ波が入射する部分と誘電体板３０５からマイクロ波が放出される部分を除いて金属膜３０５ａにて被覆されている。これにより、誘電体板３０５とそれに隣接する部材間に生じた空隙によってもマイクロ波の伝搬が乱されず、安定してマイクロ波を処理容器内に導くことができる。
【００５２】
誘電体板３０５から放出されたマイクロ波は、表面波となって電力を等分しながら金属電極３１０、金属カバー３２０及びサイドカバー３５０の表面を伝搬する。処理容器内面の金属面とプラズマとの間を伝搬する表面波を、以下、金属表面波（Ｍｅｔａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｗａｖｅ）という。これにより、天井面全体に、金属表面波が伝搬し、本実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置１０の天井面下方にて、均一なプラズマが安定的に生成される。
【００５３】
サイドカバー３５０には、８枚の誘電体板３０５の全体を囲むように８角形の溝３４０が形成されていて、天井面を伝搬する金属表面波が、溝３４０より外側に伝搬することを抑制する。複数の溝３４０を平行に多重に形成してもよい。溝３４０の替わりに凸部を設けてもよい。溝３４０や凸部は伝搬障害部の一例である。
【００５４】
一枚の金属電極３１０を中心として、隣接する金属カバー３２０の中心点を頂点に持つ領域を、以下、セル領域Ｃｅｌ（図２参照）という。天井面では、セル領域Ｃｅｌを一単位として同一パターンの構成が８セル分規則正しく配置されている。
【００５５】
冷媒供給源９１０は、蓋体内部の冷媒配管９１０ａに接続されていて、冷媒供給源９１０から供給された冷媒が蓋体内部の冷媒配管９１０ａ内を循環して再び冷媒供給源９１０に戻ることにより、処理容器１００を所望の温度に保つようになっている。第４の同軸管の内部導体６４０ａの内部には、その長手方向に冷媒配管９１０ｂが貫通している。この流路に冷媒を通すことにより、内部導体６４０ａの加熱を抑止するようになっている。
【００５６】
誘電体板３０５と蓋体３００との間、或いは誘電体板３０５と金属電極３１０との間には隙間がないことが望ましい。制御されない隙間があると、誘電体板３０５を伝搬するマイクロ波の波長が不安定になり、プラズマの均一性や同軸管から見た負荷インピーダンスに影響を与えるからである。また、大きい隙間（０．２ｍｍ以上）があると、隙間で放電してしまう可能性もある。そのため、ナット４３５を締めたときに、誘電体板３０５と下部蓋体３００ｂとの間、及び誘電体板３０５と金属電極３１０との間が密着するようになっている。
【００５７】
ナット４３５を締める際、過剰なトルクで締めると、誘電体板３０５にストレスがかかって割れてしまう可能性がある。また、ナット４３５を締める際には割れなくても、プラズマを発生させて各部の温度が上昇したときに、ストレスがかかって割れる危険性がある。このため、第１のねじ３８０を介して常に適度な力（Ｏリング２２０を潰して誘電体板３０５と下部蓋体３００ｂとを密着させる力よりも多少大きな力）で金属電極３１０を吊り上げることができるように、ナット４３５と下部蓋体３００ｂとの間には、最適なバネ力をもつウェーブワッシャー４３０ｂが挿入されている。ナット４３５を締める際に、ウェーブワッシャー４３０ｂがフラットになるまで締め切らずに、変形量が一定になるようになっている。
【００５８】
ナット４３５とウェーブワッシャー４３０ｂとの間には、ワッシャー４３０ａが設けられているが、あってもなくてもよい。さらに、ウェーブワッシャー４３０ｂと下部蓋体３００ｂとの間には、ワッシャー４３０ｃが設けられている。通常、第１のねじ３８０と蓋体３００との間には隙間があり、主ガス流路３３０内のガスがこの隙間を通して第１のガス流路３１０ａに流れてしまう。この制御されないガス流量が多いと、第１のガス放出穴３４５ａからのガス放出が不均一になってしまう問題がある。このため、ワッシャー４３０ｃと第１のねじ３８０との間の隙間を小さくするとともに、ワッシャー４３０ｃの厚さを厚くして、第１のねじ３８０の外側を通って流れるガスの流量を抑えている。
【００５９】
次に、以上に説明したマイクロ波プラズマ処理装置１０において金属表面波の伝搬を制御するために、金属電極３１０及びその周辺の構成を適正化した点について更に詳しく説明する。その一つ目は、セル領域Ｃｅｌの縦横比を適正化した点である。二つ目は、金属電極３１０と金属カバー３２０等との間の溝に充填用誘電体３１５を埋め込んだ点である。三つ目は、金属電極３１０を固定するねじの種類や形状、固定位置等を適正化した点である。
【００６０】
＜セルの縦横比＞
最初に、セル領域Ｃｅｌの縦横比を適正化した点について説明する。セル領域Ｃｅｌは、図２に示したように、処理容器１００の天井面を区切る仮想領域であって、金属電極３１０の２本の対角線Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ平行な２本ずつの直線から画定され、金属電極３１０と誘電体板３０５とを含む最小の矩形領域をいう。
【００６１】
均一なプラズマを生成するためには、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布が同一で、且つそれぞれ分布に大きな偏りがないことが望ましい。このため、セル領域Ｃｅｌの短辺の長さに対する長辺の長さの比は、１．２以下になるように金属電極３１０及び誘電体板３０５の形状が特定されている。
【００６２】
セルが正方形の場合には、金属電極表面と金属カバー表面に同一パターンの定在波が形成される。金属電極と金属カバーの周囲の対応する位置から、それぞれ同一位相、同一強度の金属表面波が供給されるためである。図３は、金属電極３１０の表面および金属カバー３２０の表面に形成される金属表面波の定在波パターンを示したシミュレーション結果である。白い部分が電界が強い部分、黒い部分が電界が弱い部分である。金属電極３１０の右上１／４の部分と、金属カバー３２０の左下１／４の部分、及びその間の誘電体板３０５部分のみが示されている。
【００６３】
金属電極表面では、図３（ａ）のＡ１，Ｂ１，Ｃ１の位置に定在波の腹が存在する。一方、これらと対応する金属カバー表面の位置、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２に、金属電極表面上と同じ強度の定在波の腹が見られる。
【００６４】
一方、セルが長方形の場合には、図３（ｂ）に示したように、金属電極表面と金属カバー表面には、異なるパターンの定在波が形成される。金属電極３１０と金属カバー３２０の周囲の対応する位置から供給される金属表面波の位相、強度が一致しないためである。
【００６５】
金属電極表面の定在波の腹の位置Ａ１，Ｂ１，Ｃ１と、これらと対応する金属カバー表面の定在波の腹の位置Ａ２，Ｂ２，Ｃ２において、Ａ２における電界はＡ１より弱く、Ｂ２における電界はＢ１より強く、Ｃ２における電界はＣ１より弱いことが分かる。
【００６６】
このように、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の対称性が悪いと、均一性の制御が難しく、均一なプラズマを励起することが困難である。実用に耐え得る均一なプラズマを生成するには、金属電極表面と金属カバー表面の対応する位置における金属表面波の電界強度比の平均値が、１．５以下、より好ましくは１．１以下になっていることが望ましい。
【００６７】
図４に、セルの縦横比と対応する位置における金属表面波の電界強度比の関係を示す。これは、電磁界のシミュレーションにより計算した結果である。縦軸は、Ａ１（Ａ２）、Ｂ１（Ｂ２）、およびＣ１（Ｃ２）のそれぞれの位置において、金属電極３１０と金属カバー３２０のうち電界強度の極大値が大きい方の値を小さい方の値で割った比を、Ａ，Ｂ，Ｃについて平均化したものである。セルが正方形の場合（縦横比が１の場合）、セルの一辺の長さは２１４ｍｍとした。縦横比が１以外の場合には、セルの面積を一定に保ったまま縦横の比を変えている。
【００６８】
セルが正方形の場合（縦横比が１の場合）には、対応する位置における金属表面波の電界強度がどこでも等しいので電界強度比は１になっている。セルの縦横比が大きくなると電界強度比は増加していることが分かる。
【００６９】
図４の結果から、電界強度比を１．５以下にするにはセルの縦横比を１．２以下にすればよいことが分かる。これにより、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布を同一又は近似させることができる。この結果、且つそれぞれの分布に大きな偏りが生じず、均一なプラズマを生成することができる。
【００７０】
さらに、電界強度比を１．１以下にするにはセルの縦横比を１．１以下にすればよいことが分かる。これによれば、金属電極表面と金属カバー表面に形成される金属表面波の定在波の分布をより同一又は近似させることができる。この結果、且つそれぞれの分布に大きな偏りが生じず、均一なプラズマを生成することができる。
【００７１】
＜充填用誘電体の埋め込み＞
次に、金属電極３１０と金属カバー３２０との間に充填用誘電体３１５を埋め込んだ点について説明する。
【００７２】
図５（ａ）に示した金属電極３１０と金属カバー３２０との間の溝部分Ｇａｐでは、ガスが流れにくく停留しやすい。例えばプラズマクリーニングの工程では、隙間の内部にクリーニングガスが入り込みにくく、隙間の内面に付着した膜が除去しにくいという問題がある。
【００７３】
また、溝状の隙間の部分では、３方向を壁で囲まれているためプラズマの電子密度が下がりやすく、安定した密度の定まったプラズマを維持することが難しい。金属電極３１０と金属カバー３２０やサイドカバー３５０との間の誘電体板３０５から金属表面波が供給されるため、この部分で安定した密度の定まったプラズマが維持されていないと、プラズマ全体が不安定で不均一になってしまうという問題がある。
【００７４】
さらに、誘電体板３０５を透過したマイクロ波は、金属電極表面と金属カバー表面とに分かれて伝搬するが、図５（ｂ）に示した溝部分Ｇａｐではシース領域Ｓに掛かる電界Ｅの強度に偏りが生じ易く、金属電極３１０の表面を伝搬する金属表面波ＭＳ１と金属カバー３２０やサイドカバー３５０の表面を伝搬する金属表面波ＭＳ２とのエネルギーの分配に差が生じるという問題がある。
【００７５】
これに対して、図１に示したように、本実施形態に係るマイクロ波プラズマ処理装置１０では、溝部分Ｇａｐに充填用誘電体３１５が埋め込まれる。これにより、溝はなくなり金属電極３１０と金属カバー３２０やサイドカバー３５０との間は平坦になる。これによれば、クリーニングガスが入り込みにくい空間がなくなり、クリーニングの効率が高まり、メンテナンスが容易になる。また、不安定な密度の定まらないプラズマが発生する空間がなくなり、異常放電を防止し、均一なプラズマを安定して生成することができる。さらに、図６（ａ）に示したように、充填用誘電体３１５を介してマイクロ波が処理容器内に供給されるため、充填用誘電体３１５から金属電極側のシース領域Ｓ及び金属カバー（又はサイドカバー）側のシース領域に掛かる電界Ｅの強度に偏りが生じにくく、金属電極３１０の表面を伝搬する金属表面波ＭＳ１と金属カバー３２０（又はサイドカバー３５０）の表面を伝搬する金属表面波ＭＳ２とにエネルギーが等分配される。この結果、均一なプラズマが安定的に生成される。
【００７６】
充填用誘電体３１５は、図６（ａ）では、金属電極３１０とサイドカバー３５０（又は、金属カバー３２０）の間の溝を平坦化するように配設されている。しかしながら、充填用誘電体３１５は、図６（ｂ）に示したように前記溝から突出していてもよい。また、図６（ｃ）に示したように前記溝に埋没していてもよい。いずれの場合にも、金属電極周りでのガスの停留を防ぎ、均一なプラズマを安定的に維持するために機能することができる。なお、図６（ｃ）は、処理容器（蓋体３００）の天井面の誘電体板３０５が設けられていない部分に、金属電極３１０と同一又は相似形の凸部３００ｃが設けられ、その凸部３００ｃと金属電極３１０との間に充填用誘電体３１５が設けられている。なお、誘電体板３０５と充填用誘電体３１５とは、一体になっていてもよい。
【００７７】
図７には、１つの金属電極３１０及びその周辺を示している。金属電極３１０の端部は面取りされ、傾斜が設けられている。充填用誘電体３１５は金属電極３１０の外周を囲むように、金属電極３１０の周縁から露出した誘電体板３０５の下面（プラズマ側の面）に配設された枠状部材である。充填用誘電体３１５の外周は、誘電体板３０５と同じ８角形である。充填用誘電体３１５の金属電極３１０の各辺の中央近傍には突出部分３１５ａが形成されている。充填用誘電体３１５は、金属電極３１０の頂点近傍においてもわずかに突出している（突出部分３１５ｂ）。金属電極３１０の中央近傍の突出部分３１５ａは、金属電極３１０の頂点近傍の突出部分３１５ｂよりプラズマ側に突出している。また、充填用誘電体３１５の突出は、金属電極３１０の中心に対して点対称に形成されている。これにより、金属電極周りの電界強度分布に偏りをなくし、均一なプラズマを生成することができる。
【００７８】
＜金属電極の固定ねじ＞
最後に、金属電極３１０を固定するねじの種類や形状、固定位置等を適正化した点について説明する。図８には、１つのセル領域Ｃｅｌに含まれる金属電極３１０が示されている。図９は、図８の３−３断面である。
【００７９】
図９に示した誘電体板３０５及び金属電極３１０は、真空と大気とを遮断する部分に設けられている。このため、Ｏリング２２０の内側では誘電体板３０５及び金属電極３１０には大気側から真空側に向けて大きな圧力が加わっている。さらに、Ｏリング２２０の弾性力によって、誘電体板３０５及び金属電極３１０には下側の大きな力が加わっている。よって、誘電体板３０５蓋体３００との間には隙間が生じやすい。
【００８０】
セルのサイズを大きくすると、装置あたりのセルの数が減りコストを低減できる。ところが、セルのサイズを大きくすると誘電体板３０５の近傍により隙間が生じやすくなるとともに、プラズマからの入熱が増加して金属電極３１０が過熱されてしまう問題がある。
【００８１】
マイクロ波は導体を透過することができない。そのため、マイクロ波は、第１の同軸管６１０を伝搬した後、誘電体板３０５を透過し、さらに充填用誘電体３１５を透過して処理室内に導入される。設計時には、隙間のない状態のマイクロ波の伝送効率を考慮してマイクロ波の伝送経路の設計値が予め定められる。しかしながら、実際には、わずかな隙間が生じてしまう。この場合、プロセス中には、隙間によりマイクロ波の波長と伝搬速度が変化するため、設計値に対して実際のインピーダンスの変化に差異が生じ、プラズマ側からのマイクロ波の反射が大きくなってマイクロ波のエネルギーの供給効率が悪くなる。また、プラズマ側からのマイクロ波の反射が大きくなると、図９の第１の同軸管６１０の内部にてマイクロ波の定在波比（定在波のピーク比）が大きくなり、同軸管内にて放電が生じてしまい、第１の同軸管６１０の内部が加熱されたり、異常放電が発生する事態となる場合がある。
【００８２】
そこで、本実施形態に係る金属電極３１０では、金属電極３１０及び誘電体板３０５をしっかりと密着させて蓋体３００に固定する。すなわち、図８及び図９に示したように、金属電極３１０は、４本の第１のねじ３８０及び第１のねじ３８０と異なる４本の第２のねじ３９０により蓋体３００内部の天井面にしっかりと固定される。４本の第１のねじ３８０及び４本の第２のねじ３９０は、金属電極３１０の中心に対し軸対称な位置で金属電極３１０を固定する。４本の第１のねじ３８０は、金属電極３１０の対角線Ｄ１，Ｄ２上に位置している。
【００８３】
４本の第２のねじ３９０は、金属電極３１０の中心からの距離が等しくかつ４本の第１のねじ３８０の位置と異なる位置にて金属電極３１０を固定する。４本の第２のねじ３９０は、４本の第１のねじ３８０より金属電極３１０の中心側に位置している。４本の第１のねじ３８０の径は４本の第２のねじ３９０の径より小さい。４本の第１のねじ３８０及び４本の第２のねじ３９０は、金属電極の中心に対して対称性を有している。
【００８４】
このように、第１のねじ３８０に加えて第２のねじ３９０を設けるとともに、第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０の位置及び径を最適化することにより、金属表面波の分布を適切に調整してより均一なプラズマを生成することが可能になる。さらに、インピーダンスを適切に調整してプラズマ側からのマイクロ波の反射をより小さく抑えることが可能になる。
【００８５】
金属電極３１０が正方形である場合、４本の第２のねじ３９０は、等間隔に設けられた４本の第１のねじ３８０のうち隣接する第１のねじ３８０から等距離にある位置にそれぞれ設けられる。具体的には、図８に示したように、４本の第２のねじ３９０は、金属電極３１０の中心とセル領域Ｃｅｌの頂点とを結んだ直線Ｂ１、Ｂ２上に設けられる。４本の第１のねじ３８０及び４本の第２のねじ３９０は、金属電極の中心に対して点対称となる。
【００８６】
４本の第２のねじ３９０は、図１の４本の第１のねじ３８０のように金属電極３１０のプラズマ面と同一面内にて金属電極３１０から露出していてもよいし、図９のように金属電極３１０のプラズマ面まで露出しない状態で誘電体板３０５及び金属電極３１０を天井面に保持するようにしてもよい。なお、第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０の本数は４本である必要はない。
【００８７】
これにより、マイクロ波の伝搬経路に隙間や溝等を設けないことにより、プラズマ側からのマイクロ波の反射を小さくすることができ、マイクロ波のエネルギーの供給効率を高めることができる。この結果、電子密度が高く、均一なプラズマを安定して生成することができる。また、第１のねじ３８０及び第２のねじ３９０を通して、プラズマ側の熱を蓋体３００側に逃がすことができる。また、本実施形態では、第１及び第２のねじの径および配置位置を適正化したため、金属電極３１０の電界の均一性を図ることができる。
【００８８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８９】
たとえば、金属電極３１０は、菱形状以外の多角形であってもよい。
【００９０】
また、以上に説明した各実施形態では、９１５ＭＨｚのマイクロ波を出力するマイクロ波源９００を挙げたが、８９６ＭＨｚ、９２２ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等のマイクロ波を出力するマイクロ波源であってもよい。また、マイクロ波源は、プラズマを励起するための電磁波を発生する電磁波源の一例であり、１００ＭＨｚ以上の電磁波を出力する電磁波源であれば、マグネトロンや高周波電源も含まれる。
【００９１】
マイクロ波プラズマ処理装置は、成膜処理、拡散処理、エッチング処理、アッシング処理、プラズマドーピング処理など、プラズマにより被処理体を微細加工する各種プロセスを実行することができる。
【００９２】
たとえば、本発明にかかるプラズマ処理装置は、大面積のガラス基板、円形のシリコンウエハや角型のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を処理することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】第１実施形態にかかるマイクロ波プラズマ処理装置の縦断面図（図２の２−Ｏ−Ｏ’−２断面図）である。
【図２】図１の１−１断面図である。
【図３】金属電極及び金属カバーの表面に形成される金属表面波の定在波パターンを示したシミュレーション結果である。
【図４】セルの縦横比と対応する位置における金属表面波の電界強度比の関係を示した図である。
【図５】図５（ａ）（ｂ）は、金属電極及び金属カバーの間に充填用誘電体がない場合の電界強度分布を説明するための図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、金属電極及び金属カバーの間に充填用誘電体がある場合の電界強度分布を説明するための図である。
【図７】天井面に設けられた金属電極及び周辺を示した図である。
【図８】図７の下面図である。
【図９】図８の３−３断面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０          マイクロ波プラズマ処理装置
１００        処理容器
３００        蓋体
３００ａ      上部蓋体
３００ｂ      下部蓋体
３０５        誘電体板
３１０        金属電極
３１５        充填用誘電体
３２０        金属カバー
３３０        主ガス流路
３４０        溝
３５０        サイドカバー
３８０        第１のねじ
３９０        第２のねじ
６１０        第１の同軸管
９００        マイクロ波源
９０５        ガス供給源
９１０        冷媒供給源
Ｃｅｌ        セル領域
【図１】
2010140681.tif 000003
【図２】
2010140681.tif 000004
【図４】
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【図５】
2010140681.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
2010140681.tif 000009
【図９】
2010140681.tif 000010
【図３】
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