(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナに高周波電流を流すことによって真空容器内に誘導電界を発生させてプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置であって、
前記アンテナは、高周波電極を誘電体ケース内に収納した構造をしており、
前記高周波電極は、共に矩形板状をしている二つの電極導体を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体の長手方向の一方端同士を導体で接続した往復導体構造をしていて、当該二つの電極導体に前記高周波電流が互いに逆向きに流されるものであり、更に前記二つの電極導体の前記隙間側の辺に前記隙間を挟んで対向する切り欠きをそれぞれ設けて当該対向する切り欠きによって開口部を形成し、この開口部を複数、当該高周波電極の長手方向に分散させて配置した構造をしており、
かつ前記アンテナを前記真空容器内に、前記アンテナを構成する前記高周波電極の主面と前記基板の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置している、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
アンテナに高周波電流を流すことによって真空容器内に誘導電界を発生させてプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置であって、
前記アンテナは、高周波電極を誘電体ケース内に収納した構造をしており、
前記高周波電極は、一方が矩形板状をし他方が棒状をしている二つの電極導体を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体の長手方向の一方端同士を導体で接続した往復導体構造をしていて、当該二つの電極導体に前記高周波電流が互いに逆向きに流されるものであり、更に前記矩形板状をしている電極導体の前記隙間側の辺に切り欠きを設けて当該切り欠きによって開口部を形成し、この開口部を複数、当該高周波電極の長手方向に分散させて配置した構造をしており、
かつ前記アンテナを前記真空容器内に、前記アンテナを構成する前記高周波電極の主面と前記基板の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置している、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記アンテナは平面形状が実質的にまっすぐであり、
当該アンテナを複数、前記基板の表面に沿って互いに並列に配置し、
かつ前記各アンテナを構成している前記高周波電極の給電点と接地点とを、前記複数のアンテナにおいてそれぞれ同じ側に配置すると共に、前記基板側に接地点を配置している請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記アンテナは平面形状が実質的にまっすぐであり、
当該アンテナを複数、前記基板の表面に沿って互いに並列に配置し、
かつ前記各アンテナを構成している前記高周波電極の給電点と接地点とを、前記複数のアンテナにおいて交互に配置している請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記複数のアンテナの並列方向における両端領域の間隔を、その他の領域の間隔よりも小さくしている請求項３または４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記アンテナは平面形状が環状をしている請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
複数の前記アンテナを、それら全体で平面形状が環状になるように配置している請求項１または２記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記誘電体ケースを横切るように、内部の前記高周波電極の各開口部内をそれぞれ貫通している複数の誘電体管を通している請求項１から７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記誘電体ケースの少なくとも一方の側面であって、内部の前記高周波電極の各開口部に対向する部分を、部分的に内側へ窪ませている請求項１から７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記誘電体ケースの少なくとも一方の側面であって、内部の前記高周波電極の複数の開口部に対向する部分を含む領域を、前記アンテナの長手方向に沿って連続的に内側へ窪ませている請求項１から７のいずれか一項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】
この発明は、プラズマを用いて基板に、例えばプラズマＣＶＤ法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリングによる膜形成等の処理を施すプラズマ処理装置に関し、より具体的には、アンテナに高周波電流を流すことによって発生する誘導電界によってプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のプラズマ処理装置であって、そのアンテナが、往復導体を構成する２枚の電極導体の内側の辺に複数の開口部を設けた構造の高周波電極を有している装置の一例が、特許文献１に記載されている。
【０００３】
このプラズマ処理装置を、図１、図２を参照して要約して説明する。なお、図１では、図示を簡略化するために、誘電体板の図示は省略している。高周波電極および基板の板厚の図示も省略している。それらは図２を参照するものとする。
【０００４】
アンテナ６８を構成する高周波電極７０は、２枚の矩形板状の電極導体７１、７２を基板２の表面に沿う同一の平面上に位置するように互いに隙間７４をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体７１、７２の長手方向Ｘの一方端同士を導体（図に表れていない）で接続した往復導体構造をしていて、当該２枚の電極導体７１、７２に高周波電流ＩR が互いに逆向きに流されるものである。高周波電流ＩR の周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚである。
【０００５】
かつ、２枚の電極導体７１、７２の隙間７４側の辺に隙間７４を挟んで対向する切り欠きをそれぞれ設けて当該対向する切り欠きによって開口部７７を形成し、この開口部７７を複数、高周波電極７０の長手方向Ｘに分散させて配置している。
【０００６】
高周波電極７０の下側近傍には、高周波電極７０の表面がプラズマ８２中の荷電粒子（主としてイオン）によってスパッタされることを防止する等のために、誘電体板８０が配置されている。
【０００７】
上記高周波電流ＩR によって、高周波電極７０の周囲に高周波磁界が発生し、それによって高周波電流ＩR と逆方向に誘導電界が発生する。この誘導電界によって、真空容器（図示省略）内において、電子が加速されてアンテナ６８の近傍（より具体的には誘電体板８０の下側近傍）でガスを電離させて誘電体板８０の下側近傍にプラズマ８２が発生する。高周波電極７０の主面に対向した位置に基板２が配置されており、上記プラズマ８２は基板２の近傍まで拡散し、このプラズマ８２によって基板２に前述した膜形成等の処理を施すことができる。
【０００８】
このプラズマ処理装置が奏する効果として、特許文献１には次の効果が記載されている。
【０００９】
アンテナ６８（より具体的にはその高周波電極７０）は、大局的に見ると往復導体構造をしていてその２枚の電極導体７１、７２に高周波電流ＩR が互いに逆向きに流されるので、往復導体７１、７２間に存在する相互インダクタンスのぶん、アンテナ６８の実効インダクタンスが小さくなる。従って、単なる平板状のアンテナに比べて、アンテナ６８の長手方向Ｘの両端部間に発生する電位差を小さく抑えることができ、それによってプラズマ電位を低く抑えると共にアンテナ６８の長手方向Ｘにおけるプラズマ密度分布の均一性を高めることができる。
【００１０】
また、高周波電極７０を流れる高周波電流ＩR について詳細に見ると、高周波電流ＩR は、表皮効果によって、主に２枚の電極導体７１、７２の端部を流れる傾向がある。その内でも、２枚の電極導体７１、７２の隙間７４側の辺に着目すると、ここでは互いに近接している辺に高周波電流ＩR が逆向きに流れるので、隙間７４と反対側の辺に比べて、インダクタンス（ひいてはインピーダンス）がより小さくなる。従って、隙間７４側の辺およびそこに形成されている開口部７７に沿って高周波電流ＩR がより多く流れることになる。その結果、各開口部７７は、アンテナ６８の長手方向Ｘに分散配置されたコイルと同様に機能するので、簡単な構造で、複数のコイルを直列接続したのと同様の構造を形成することができる。従って簡単な構造で、各開口部７７付近に強い磁場を発生させて、プラズマ生成効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第５０１８９９４号公報（段落００１２−００１４、図１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図１、図２に示した構成のプラズマ処理装置によって基板２上に膜を形成してその膜厚分布を詳しく測定したところ、アンテナ６８の長手方向Ｘにおける膜厚分布に、開口部７７の配置に対応した脈動があり、この点になお課題のあることが分った。
【００１３】
上記膜厚分布を測定した結果の一例を図３に示す。この図３は、原料ガスとして四フッ化シリコンガス（ＳiＦ4 ）および窒素ガス（Ｎ2 ）の混合ガスを用いて、基板２上にフッ素化シリコン窒化膜（ＳiＮ：Ｆ）を形成して、図１の開口部列の中心軸上における各開口部７７の中心および隣り合う開口部７７間の中心のそれぞれ真下に位置する基板２上の各点（その幾つかを点ａ〜ｆで示す）の膜厚を測定したものである。このとき、開口部７７のピッチを４８ｍｍ、各開口部７７の直径を４０ｍｍ、アンテナ６８と基板２間の距離Ｌ1 を９５ｍｍとした。
【００１４】
この図３から分るように、各開口部７７の中心の真下（点ｂ、ｄ、ｆ等）では膜厚が小さく、隣り合う開口部７７間の中心の真下（点ａ、ｃ、ｅ等）では膜厚が大きく、アンテナ６８の長手方向Ｘにおける膜厚分布が、開口部７７の配置に対応して脈動している。なお、図３中のＸが負の値の測定位置については、上記説明から類推できよう。
【００１５】
上記高周波電流ＩR やプラズマ８２の振る舞いは、その近くに存在する様々な物体の影響を受けやすいので、理論的に明確に解明することは容易ではないけれども、図３に示すように膜厚が脈動するのは次のような作用によるものと考えられる。
【００１６】
（１）前述したように高周波電流ＩR は、表皮効果および低インピーダンス化によって高周波電極７０の隙間７４側の辺および各開口部７７の周縁部に多く流れるので、そこを流れる高周波電流ＩR によるプラズマ生成作用が強い。特に各開口部７７の両端部（アンテナ長手方向Ｘに直交する方向の両端部。即ちこの例の場合はＹ方向の両端部）７９では近くに逆向き電流が流れていないのでプラズマ生成作用が強く、当該両端部７９の下側部分８４（図２参照）に濃いプラズマが生成されるのに対して、各開口部７７の中心には高周波電流ＩR は流れないので、当該中心の下側部分８５に生成されるプラズマは淡く、従ってこれが、当該中心に対応する基板上の点ｂ、ｄ、ｆ等における膜厚を小さくする一因となる。一方、隣り合う開口部７７間の下側部分には、上記両端部７９の下側部分８４よりも淡いけれども開口部７７の中心の下側部分８５よりも濃いプラズマが生成される。従ってこれが、隣り合う開口部７７間の中心に対応する基板上の点、ａ、ｃ、ｅ等における膜厚を大きくする一因となる。このようにして、アンテナ６８の長手方向Ｘにおけるプラズマ密度に、開口部７７の配置に対応した濃淡が生じ、それが基板２上の膜厚分布に脈動を生じさせる原因となる。
【００１７】
（２）しかも、アンテナ６８を構成する高周波電極７０の主面と基板２とが平行平板電極のように対向しているので、高周波電極７０に高周波電流ＩR を流すことによって高周波電極７０の電位が上昇すると、高周波電極７０と基板２との間にほぼ一様な（擬一様な）電界が生じる。即ち、図２に示す例のように、高周波電極７０の主面と基板２との間にほぼ平坦な等電位面８６が生じる。このような平坦な等電位面８６の場合、アンテナ６８（より具体的にはその誘電体板８０）の下側近傍で生成されたプラズマ８２が基板２側へ拡散するとき、プラズマ８２は横方向へは拡散しにくいので、上記（１）で生じたプラズマ密度の濃淡が基板２上にそのまま転写されやすい。これも基板２上の膜厚分布に脈動を生じさせる原因となる。
【００１８】
なお、アンテナ６８と基板２との間の距離Ｌ1 を大きくすると、基板２に達するまでにプラズマ８２の横方向への拡散が大きくなるので、基板２付近では上記プラズマ密度の濃淡を緩和して基板処理の均一性を高めることができると考えられるけれども、そのようにすると、アンテナ６８と基板２間の距離が大きくなってプラズマ処理装置が大型化するという別の課題が生じる。
【００１９】
そこでこの発明は、アンテナと基板間の距離を敢えて大きくしなくても、アンテナを構成する高周波電極の開口部の配置に対応したプラズマの濃淡を基板付近において緩和して、アンテナの長手方向における基板処理の均一性を高めることができるようにすることを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
この発明に係るプラズマ処理装置の一つは、アンテナに高周波電流を流すことによって真空容器内に誘導電界を発生させてプラズマを生成し、当該プラズマを用いて基板に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置であって、前記アンテナは、高周波電極を誘電体ケース内に収納した構造をしており、前記高周波電極は、共に矩形板状をしている二つの電極導体を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体の長手方向の一方端同士を導体で接続した往復導体構造をしていて、当該二つの電極導体に前記高周波電流が互いに逆向きに流されるものであり、更に前記二つの電極導体の前記隙間側の辺に前記隙間を挟んで対向する切り欠きをそれぞれ設けて当該対向する切り欠きによって開口部を形成し、この開口部を複数、当該高周波電極の長手方向に分散させて配置した構造をしており、かつ前記アンテナを前記真空容器内に、前記アンテナを構成する前記高周波電極の主面と前記基板の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置している、ことを特徴としている。
【００２１】
前記高周波電極は、一方が矩形板状をし他方が棒状をしている二つの電極導体を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間をあけて近接させて平行に配置し、かつ前記矩形板状をしている電極導体の前記隙間側の辺に切り欠きを設けて当該切り欠きによって開口部を形成し、この開口部を複数、当該高周波電極の長手方向に分散させて配置した構造をしていても良い。
【００２２】
前記アンテナは、その平面形状が実質的にまっすぐでも良いし、平面形状が環状をしていても良い。
【００２３】
前記誘電体ケースに、それを横切る誘電体管を通していても良いし、前記誘電体ケースの側面を内側へ窪ませていても良い。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、アンテナをその高周波電極の主面と基板の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置しているので、高周波電極の各開口部の中心と両端部とに対応する部分にプラズマの濃淡が生じても、当該プラズマの濃淡は基板表面に対して上下方向に位置することになり、プラズマが基板側へ拡散する途中で互いに混ざり合って濃淡が緩和されやすい。しかも、高周波電極と基板間の等電位面は、基板近く以外では高周波電極の下方を谷とする曲面状になるので、プラズマが基板側へ拡散するときに横方向へも拡散しやすくなり、この観点からも高周波電極の開口部の配置に対応したプラズマの濃淡を基板付近において緩和しやすくなる。
【００２５】
その結果、アンテナと基板間の距離を敢えて大きくしなくても、アンテナを構成する高周波電極の開口部の配置に対応したプラズマの濃淡を基板付近において緩和して、アンテナの長手方向における基板処理の均一性を高めることができる。更に、アンテナと基板間の距離を敢えて大きくする必要がなくなるので、真空容器ひいてはプラズマ処理装置の大型化を防止することができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、アンテナをその高周波電極の主面と基板の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置しているので、請求項１に記載の発明の上記効果と同様の効果を奏することができる。しかも、高周波電極を構成する二つの電極導体の内の一方が棒状であるので、それが矩形板状の場合に比べて、真空容器内へのアンテナの突き出し寸法を小さくすることができる。その結果、真空容器ひいてはプラズマ処理装置をより小型化することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、平面形状が実質的にまっすぐなアンテナを複数、基板の表面に沿って互いに並列に配置しているので、より大面積のプラズマを生成して、より大面積の基板に処理を施すことができる。しかも、全ての高周波電極の接地点を基板側に配置しており、高周波電極の接地点側は給電点側に比べて電位の変動が小さく、電位変動の小さい電極導体が基板側に位置することになるので、高周波電極の電位変動に起因する基板処理の不均一性を小さく抑えることができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、平面形状が実質的にまっすぐなアンテナを複数、基板の表面に沿って互いに並列に配置しているので、より大面積のプラズマを生成して、より大面積の基板に処理を施すことができる。しかも、給電点および接地点の配置の仕方に起因して、各アンテナの長手方向においてプラズマ分布に何らかのアンバランスが生じても、高周波電極の給電点と接地点とを複数のアンテナにおいて交互に配置しているので、上記アンバランスが相殺されやすくなる。その結果、上記大面積のプラズマの均一性を高めることができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、複数のアンテナの並列方向における両端領域のプラズマ密度は、通常は、他の領域よりも低下する傾向にある。これに対して、この発明のように、複数のアンテナの並列方向における両端領域の間隔を、その他の領域の間隔よりも小さくすることによって、両端領域のプラズマ密度を高めることができるので、上記プラズマ密度の低下を補償して、複数のアンテナの並列方向におけるプラズマの均一性を高めることができる。
【００３０】
請求項６、７に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、アンテナ近傍ではアンテナの平面形状に応じてプラズマを環状に生成することができるので、円形または円形に近い平面形状をしている基板等に処理を施すことが容易になる。
【００３１】
請求項８に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、アンテナを構成している高周波電極の各開口部付近には強い磁場が発生し、当該開口部を誘電体管が貫通しているので、当該誘電体管内において上記強い磁場を利用して濃いプラズマを生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【００３２】
請求項９に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、アンテナを構成している高周波電極の各開口部付近には強い磁場が発生し、当該開口部に対応する部分の誘電体ケース側面を内側に窪ませて開口部により近づけているので、当該窪ませた部分の近傍において上記強い磁場を利用して濃いプラズマを生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【００３３】
請求項１０に記載の発明によれば次の更なる効果を奏する。即ち、アンテナを構成している高周波電極の各開口部付近には強い磁場が発生し、当該開口部に対応する部分を含む領域の誘電体ケース側面を内側に窪ませて開口部により近づけているので、当該窪ませた部分の近傍において上記強い磁場を利用して濃いプラズマを生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】膜厚測定に用いた、先行技術に係るプラズマ処理装置のアンテナおよび基板を部分的に示す概略斜視図であり、誘電体板の図示は省略している。
【図２】図１の装置におけるアンテナと基板との間の等電位面の概略例を示す図である。
【図３】図１の装置によって基板上に形成した膜の膜厚分布を測定した結果の一例を示す図である。
【図４】この発明に係るプラズマ処理装置の一実施形態を示す概略断面図である。
【図５】図４に示す装置中の一つのアンテナ周りを側方から見て示す概略断面図である。
【図６】図５に示すアンテナを構成する高周波電極の正面図であり、冷却パイプの図示は省略している。
【図７】膜厚測定に用いた、実施例に係るプラズマ処理装置のアンテナおよび基板を部分的に示す概略斜視図であり、誘電体ケースの図示は省略している。
【図８】図７の装置における一つのアンテナと基板との間の等電位面の概略例を示す図である。
【図９】図７の装置によって基板上に形成した膜の膜厚分布を測定した結果の一例を示す図である。
【図１０】複数のアンテナを並列に配置した一例を示す概略斜視図であり、誘電体ケースの図示は省略している。
【図１１】複数のアンテナを並列に配置した他の例を示す概略斜視図であり、誘電体ケースの図示は省略している。
【図１２】高周波電極の他の例を部分的に示す正面図である。
【図１３】環状のアンテナの一例を示す概略平面図であり、誘電体ケースの図示は省略している。
【図１４】環状のアンテナの他の例を示す概略平面図であり、誘電体ケースの図示は省略している。
【図１５】アンテナを構成する誘電体ケースに誘電体管を設けた例を示す概略図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は右側面図である。
【図１６】アンテナを構成する誘電体ケースを部分的に窪ませた例を示す概略図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は右側面図である。
【図１７】アンテナを構成する誘電体ケースを連続的に窪ませた例を示す概略図であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
この発明に係るプラズマ処理装置の一実施形態を図４〜図６を参照して説明する。
【００３６】
アンテナ２８等の向きを表すために、一点で互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を各図中に記載している。Ｚ方向は基板２の表面に立てた垂線３に平行な方向であり、Ｙ方向は当該垂線３に直交する方向であり、これらは表現を簡略化して、それぞれ、上下方向Ｚ、左右方向Ｙと呼ぶ場合がある。Ｘ方向は、垂線３に直交する方向であり、かつアンテナ２８の長手方向である。例えば、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は垂直方向であるが、これに限られるものではない。
【００３７】
この装置は、アンテナ２８に高周波電源６０から高周波電流ＩR を流すことによって真空容器４内に誘導電界を発生させて当該誘導電界によってプラズマ５０を生成し、このプラズマ５０を用いて基板２に処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置である。
【００３８】
この実施形態では、アンテナ２８は、その平面形状がＸ方向において実質的にまっすぐなものである。「実質的にまっすぐ」というのは、文字どおりまっすぐな状態だけでなく、まっすぐに近い状態（ほぼまっすぐな状態）をも含む意味である。
【００３９】
真空容器４内には、基板２を保持するホルダ１０が設けられている。
【００４０】
基板２は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示装置用の基板、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板、太陽電池等の半導体デバイス用の基板等であるが、これに限られるものではない。
【００４１】
基板２の平面形状は、例えば円形、四角形等であり、特定の形状に限定されない。
【００４２】
基板２に施す処理は、例えば、プラズマＣＶＤ法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリングによる膜形成等である。
【００４３】
このプラズマ処理装置は、プラズマＣＶＤ法によって膜形成を行う場合はプラズマＣＶＤ装置、エッチングを行う場合はプラズマエッチング装置、アッシングを行う場合はプラズマアッシング装置、スパッタリングを行う場合はプラズマスパッタリング装置とも呼ばれる。
【００４４】
このプラズマ処理装置は、例えば金属製の真空容器４を備えており、その内部は真空排気口８を通して真空排気される。
【００４５】
真空容器４内には、ガス導入管２２を通してガス２４が導入される。ガス導入管２２は、この例では、各アンテナ２８の長手方向Ｘに複数本ずつ配置されている。
【００４６】
ガス２４は、基板２に施す処理内容に応じたものにすれば良い。例えば、プラズマＣＶＤ法によって基板２に膜形成を行う場合は、ガス２４は原料ガスである。より具体例を挙げると、原料ガスがＳiＨ4 の場合はＳi 膜を、ＳiＨ4 ＋Ｏ2 の場合はＳiＯ2 膜を、ＳiＨ4 ＋ＮＨ3 の場合はＳiＮ：Ｈ膜（水素化シリコン窒化膜）を、原料ガスがＳiＦ4 ＋Ｎ2 の場合はＳiＮ：Ｆ膜（フッ素化シリコン窒化膜）を、それぞれ基板２の表面に形成することができる。
【００４７】
この実施形態では、アンテナ２８を二つ有している。但し、アンテナ２８の数は、一つ以上で任意である。各アンテナ２８は、高周波電極３０を誘電体ケース（即ち、誘電体製のケース）４０内に収納した構造をしている。誘電体ケース４０によって、その内部の高周波電極３０等の表面がプラズマ５０中の荷電粒子（主としてイオン）によってスパッタされるのを防止することができる。
【００４８】
誘電体ケース４０は、例えば、石英、アルミナ、シリコンカーバイド等のセラミックス、あるいはシリコン板等で形成されている。
【００４９】
そして、上記アンテナ２８を、真空容器４内に、各アンテナ２８を構成する高周波電極３０の主面（即ち、板状物の大きい方の面）と基板２の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置している。「実質的に垂直」というのは、文字どおり垂直な状態だけでなく、垂直に近い状態（ほぼ垂直な状態）をも含む意味である。
【００５０】
真空容器４の天井面６に、アンテナ２８の長さに対応した開口部７がこの例では二つ設けられており、各開口部７の下部にアンテナ２８がそれぞれ設けられている。各アンテナ２８の誘電体ケース４０は、この例では、天井面６の内面に固定されている。
【００５１】
各開口部７は、蓋板４４によって蓋をされており、各蓋板４４と天井面６との間には真空シール用のパッキン５２が設けられている。後述するフィードスルー４６、４７が各蓋板４４を貫通しており、その貫通部には真空シール用のパッキン５３が設けられている。各蓋板４４は、例えば石英、アルミナ等の誘電体製でも良いし、フィードスルー４６、４７の貫通部の電気絶縁を確保すれば金属製でも良い。金属製にすれば、各アンテナ２８からの高周波が開口部７を通して外へ漏れるのを防止することが容易になる。
【００５２】
各アンテナ２８の誘電体ケース４０と天井面６との間に真空シール用のパッキンは設けていない。従って、各誘電体ケース４０の内側も、外側と同様に、真空容器４内の雰囲気になる。そのようにしても、各誘電体ケース４０内でプラズマは発生しない。各誘電体ケース４０内の空間が小さくて、プラズマが発生するほどの電子走行距離が取れない等の理由による。つまりプラズマ５０は、各誘電体ケース４０の外側で発生する（例えば図４参照）。
【００５３】
各アンテナ２８を構成する高周波電極３０は、この例では、共にＸ方向に長い矩形板状をしている２枚の電極導体３１、３２を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間３４をあけて近接させて平行に配置した構成をしている。より具体的には、上記２枚の電極導体３１、３２を、基板２の表面に垂直な同一の平面上（即ちこの例では、ＸＺ平面に平行な同一平面上）に位置するように、互いに隙間３４をあけて近接させて平行に配置した構成をしている。かつ、両電極導体３１、３２の長手方向Ｘの一方端同士を導体３３で接続している。これによって、各高周波電極３０は往復導体構造をしている。導体３３は、この例では両電極導体３１、３２と一体のものであるが、別体のものでも良い。
【００５４】
各電極導体３１、３２および導体３３の材質は、例えば、銅（より具体的には無酸素銅）、アルミニウム等であるが、これに限られるものではない。
【００５５】
各高周波電極３０を構成する２枚の電極導体３１、３２には、フィードスルー４６、４７を通して、高周波電源６０から整合回路６２を経由して高周波電力が供給され、それによって当該２枚の電極導体３１、３２には、互いに逆向きの高周波電流（往復電流）ＩR が流される（高周波だから、この高周波電流ＩR の向きは時間によって反転する。以下同様）。詳述すると、往復導体構造をしている一方側の電極導体３１の、上記導体３３とは反対側の端部を高周波電力の給電点（即ち、高周波電源６０に接続する側の点。以下同様）４８とし、他方側の電極導体３２の、上記導体３３とは反対側の端部を接地点（即ち、グラウンドに接続する側の点。以下同様）４９としている。
【００５６】
複数のアンテナ２８の高周波電極３０には、この例では、共通の高周波電源６０および整合回路６２から高周波電力を並列に供給するようにしているが、別の高周波電源６０および整合回路６２から高周波電力を個別に供給するようにしても良い。後述する図１０、図１１に示す例においても同様である。
【００５７】
高周波電源６０から出力する高周波電力の周波数は、例えば、一般的な１３．５６ＭＨｚであるが、これに限られるものではない。
【００５８】
更に、各高周波電極３０を構成する２枚の電極導体３１、３２の隙間３４側の辺（換言すれば内側の辺）３１ａ、３２ａ（図６参照）に、隙間３４を挟んで対向する切り欠き３５、３６をそれぞれ設けて、当該対向する切り欠き３５、３６によって開口部３７を形成し、この開口部３７を複数、アンテナ２８の長手方向Ｘに分散させて配置している。開口部３７の数は図示例のものに限られない。後述する他の例のアンテナ２８についても同様である。
【００５９】
各切り欠き３５、３６は、隙間３４を中心にして対称形のものにするのが好ましい。各開口部３７の形状は、図示例のように円形でも良いし、方形等でも良い。
【００６０】
各アンテナ２８の高周波電極３０には、この例のように、各開口部３７を避けて、冷却パイプ４２を例えばロー付け等によって取り付けておいても良い。この冷却パイプ４２には、上記フィードスルー４６、４７を通して冷却媒体（例えば冷却水）が流される。即ち、上記フィードスルー４６、４７は、高周波電力の供給と冷却媒体の供給とに共用している。
【００６１】
各アンテナ２８を構成する高周波電極３０に上記のようにして高周波電流ＩR を流すことによって、各高周波電極３０の周囲に高周波磁界が発生し、それによって高周波電流ＩR と逆方向に誘導電界が発生する。この誘導電界によって、真空容器４内において、電子が加速されてアンテナ２８の近傍のガス２４を電離させて誘電体ケース４０の外側近傍にプラズマ５０が発生する。このプラズマ５０は基板２の近傍まで拡散し、このプラズマ５０によって基板２に前述した膜形成等の処理を施すことができる。
【００６２】
この実施形態のプラズマ処理装置も、各アンテナ２８を構成する高周波電極３０は、大局的に見ると往復導体構造をしており、かつ各高周波電極３０に複数の開口部３７を長手方向Ｘに分散させて配置した構造をしているので、前述した先行技術に係るプラズマ処理装置が奏する前記効果と同様の効果を奏することができる。
【００６３】
即ち、アンテナ２８（より具体的にはその高周波電極３０）は、大局的に見ると往復導体構造をしていてその２枚の電極導体３１、３２に高周波電流ＩR が互いに逆向きに流されるので、往復導体３１、３２間に存在する相互インダクタンスのぶん、アンテナ２８の実効インダクタンスが小さくなる。
【００６４】
これを詳述すると、互いに接近している平行な往復導体の総合インピーダンスＺT は、差動接続として電気理論の書籍等にも記載されているように、次式で表される。ここでは説明を簡略化するために、各導体の抵抗を共にＲ、自己インダクタンスを共にＬとし、両導体間の相互インダクタンスをＭとしている。
【００６５】
［数１］
ＺT ＝２Ｒ＋ｊ２（Ｌ−Ｍ）
【００６６】
上記総合インピーダンスＺT の内のインダクタンスＬT は次式で表される。このインダクタンスＬT のように、自己インダクタンスと相互インダクタンスとを合成したものを、この明細書では実効インダクタンスと呼ぶことにする。
【００６７】
［数２］
ＬT ＝２（Ｌ−Ｍ）
【００６８】
上記式からも分るように、往復導体の実効インダクタンスＬT は、相互インダクタンスＭのぶん小さくなり、ひいては総合インピーダンスＺT も小さくなる。この原理が往復導体構造をしている上記アンテナ２８にも適用される。
【００６９】
上記原理によってアンテナ２８の実効インダクタンスが小さくなる結果、単なる平板状のアンテナに比べて、アンテナ２８の長手方向Ｘの両端部間に発生する電位差を小さく抑えることができ、それによってプラズマ電位を低く抑えると共にアンテナ２８の長手方向Ｘにおけるプラズマ密度分布の均一性を高めることができる。
【００７０】
プラズマ電位を低く抑えることができる結果、プラズマ５０から基板２に入射する荷電粒子のエネルギーを小さく抑えることができるので、それによって例えば、基板２上に形成する膜に与えるダメージを小さく抑えて、膜質向上を図ることができる。また、アンテナ２８を長くする場合でも、上記理由によって、アンテナ２８の電位を低く抑えてプラズマ電位を低く抑えることができるので、アンテナ２８を長くして基板２の大型化に対応することが容易になる。
【００７１】
アンテナ２８の長手方向Ｘにおけるプラズマ密度分布の均一性を高めることができる結果、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける基板処理の均一性を高めることができる。例えば、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける膜厚分布の均一性を高めることができる。
【００７２】
また、高周波電極３０を流れる高周波電流ＩR について詳細に見ると、図６に示す例のように、高周波電流ＩR は、表皮効果によって、主に２枚の電極導体３１、３２の端部を流れる傾向がある。その内でも、２枚の電極導体３１、３２の隙間３４側の辺３１ａ、３２ａに着目すると、ここでは互いに近接している辺に高周波電流ＩR が逆向きに流れるので、隙間３４と反対側の辺３１ｂ、３２ｂに比べて、インダクタンス（ひいてはインピーダンス）がより小さくなる。従って、隙間３４側の辺およびそこに形成されている開口部３７に沿って高周波電流ＩR がより多く流れることになる。その結果、各開口部３７は、アンテナ２８の長手方向Ｘに分散配置されたコイルと同様に機能するので、簡単な構造で、複数のコイルを直列接続したのと同様の構造を形成することができる。従って簡単な構造で、各開口部３７付近に強い磁場を発生させて、プラズマ生成効率を高めることができる。
【００７３】
なお、上記例のように、高周波電極３０に冷却パイプ４２をロー付け等によって取り付けていても、上記のように隙間３４側の辺のインダクタンス（ひいてはインピーダンス）が小さくて高周波電流ＩR は隙間３４側の辺およびそこに形成されている開口部３７に沿って多く流れるので、各開口部３７付近に強い磁場を発生させることの妨げにはならない。
【００７４】
更に、この実施形態に係るプラズマ処理装置によれば、前述した先行技術と違って、アンテナ２８と基板２間の距離を敢えて大きくしなくても、アンテナ２８を構成する高周波電極３０の開口部３７の配置に対応したプラズマの濃淡を基板２付近において緩和して、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける基板処理の均一性を高めることができる。このことを、膜厚測定結果を参照しながらより詳しく説明する。
【００７５】
膜厚測定には、図７、図８に示す構造のプラズマ処理装置を用いた。両図は、図４を簡略化したものに相当する。なお、図７では、図示を簡略化するために、誘電体ケースの図示は省略している。高周波電極および基板の板厚の図示も省略している。それらは図８を参照するものとする。
【００７６】
上記プラズマ処理装置によって基板２上に膜を形成して、その膜厚分布を詳しく測定した結果の一例を図９に示す。この図９は、原料ガスとして四フッ化シリコンガス（ＳiＦ4 ）および窒素ガス（Ｎ2 ）の混合ガスを用いて、基板２上にフッ素化シリコン窒化膜（ＳiＮ：Ｆ）を形成して、図７に示す縦配置の二つのアンテナ２８間の中央の軸２９上における複数の点（その幾つかを点Ａ〜Ｆで示す）の膜厚を測定したものである。各アンテナ２８を構成する高周波電極３０の開口部３７の中心および隣り合う開口部３７間の中心のそれぞれ真下に位置する基板２上の各点（その幾つかを点ａ〜ｆで示す）のＹ方向の中間点が、上記中央の軸２９上の各点Ａ〜Ｆ等である。なお、図９中の点ＦよりもＸの値が大きい測定位置およびＸが負の値の測定位置については、上記説明から類推できよう。
【００７７】
このとき、開口部３７のピッチを３５ｍｍ、各開口部３７の直径を３０ｍｍ、二つのアンテナ２８間の間隔を１２５ｍｍ、各アンテナ２８と基板２間の距離Ｌ2 を１００ｍｍとした。
【００７８】
この図９から分るように、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける膜厚に、前述した先行技術の場合に見られたような脈動（図３参照）は生じておらず、均一性の良い膜厚分布が得られている。
【００７９】
このような良好な結果が得られるのは、次のような作用によるものと考えられる。
【００８０】
（１）この例ではアンテナ２８をその高周波電極３０の主面と基板２の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置しているので、先行技術の場合と同様の理由によって、誘電体ケース４０の外側近傍であって、高周波電極３０の各開口部３７の両端部（アンテナ長手方向Ｘに直交する方向の両端部、即ちこの例の場合はアンテナ２８を縦向きに配置しているからＺ方向の両端部）３９の側方部分６４に濃いプラズマが生じ、各開口部３７の中心の側方部分６５に淡いプラズマが生じても、この例では先行技術の場合と違って、当該プラズマの濃淡は基板表面に対して上下方向に位置することになる。従って、プラズマ５０が基板２側に拡散する途中で、上記プラズマの濃淡は互いに混ざり合ってある程度平均化されるので、基板２付近において上記プラズマ５０の濃淡は緩和されやすい。
【００８１】
（２）しかも、アンテナ２８をその高周波電極３０の主面と基板２の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置しているので、高周波電極３０に高周波電流ＩR を流すことによって高周波電極３０の電位が上昇すると、高周波電極３０と基板２との間に生じる等電位面６６は、図８に示す例のように、基板２の近く以外では高周波電極３０の下方を谷とする曲面状になる。従って、誘電体ケース４０の外側近傍で生成されたプラズマ５０が基板２側へ拡散するとき、プラズマ５０は横方向へも拡散しやすくなり、この観点からも高周波電極３０の開口部３７の配置に対応したプラズマの濃淡を基板２付近において緩和しやすくなる。
【００８２】
上記（１）および（２）の作用によって、アンテナ２８と基板２間の距離を敢えて大きくしなくても、アンテナ２８を構成する高周波電極３０の開口部３７の配置に対応したプラズマの濃淡を基板２付近において緩和して、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける基板処理の均一性を高めることができる。例えば、基板２上に膜を形成する場合、アンテナ２８の長手方向Ｘにおける膜厚分布の均一性を高めることができる。
【００８３】
更に、アンテナ２８と基板２間の距離を敢えて大きくする必要がなくなるので、真空容器４ひいてはプラズマ処理装置の大型化を防止することができる。また、真空容器４の真空排気に要する時間を短縮することができる。アンテナ２８を縦配置にしてアンテナ２８が真空容器４内へ突き出すぶんを考慮しても、真空容器４ひいてはプラズマ処理装置の大型化を防止することができる。
【００８４】
次に、この発明に係るプラズマ処理装置の他の実施形態を、上記実施形態との相違点を主体に説明する。
【００８５】
図１０、図１１にそれぞれ示す例のように、平面形状がＸ方向において実質的にまっすぐなアンテナ２８をＹ方向に複数、基板２の表面に沿って互いに並列に（より具体的には、互いに平行に並べて）配置しても良い。そのようにすると、より大面積のプラズマを生成して、より大面積の基板２に処理を施すことができる。この場合、複数のアンテナ２８には、図示例のように共通の高周波電源６０から高周波電力を並列に供給しても良いし、別の高周波電源６０から高周波電力を個別に供給しても良い。
【００８６】
上記のように複数のアンテナ２８を並列配置する場合、図１０に示す例のように、各アンテナ２８を構成している高周波電極３０の給電点４８と接地点４９とを、複数のアンテナ２８においてそれぞれ同じ側に（即ちこの例では、給電点４８を全て基板２とは反対側に、接地点４９を全て基板２側に）配置しても良い。その場合は、この例のように、基板２側に接地点４９を配置する方が好ましい。そのようにすると、高周波電極３０の接地点４９側は給電点４８側に比べて電位の変動が小さく、電位変動の小さい電極導体が基板２側に位置することになるので、高周波電極３０の電位変動に起因する基板処理の不均一性を小さく抑えることができる。例えば、基板２上に膜を形成する場合にその膜厚分布の均一性を向上させることができる。
【００８７】
上記のように複数のアンテナ２８を並列配置する場合、図１１に示す例のように、各アンテナ２８を構成している高周波電極３０の給電点４８と接地点４９とを、複数のアンテナ２８において交互に（即ち、給電点４８と接地点４９とを交互に基板２側に）配置しても良い。そのようにすると、給電点４８および接地点４９の配置の仕方に起因して、各アンテナ２８の長手方向Ｘにおいてプラズマ分布に何らかのアンバランスが生じても、高周波電極３０の給電点４８と接地点４９とを複数のアンテナ２８において交互に配置しているので、上記アンバランスが相殺されやすくなる。その結果、上記大面積のプラズマの均一性を高めることができる。その結果例えば、大面積の基板２上に膜を形成する場合にその膜厚分布の均一性を向上させることができる。
【００８８】
上記のように複数のアンテナ２８を並列配置する場合、全てのアンテナ２８を等間隔に配置しても良いし、複数のアンテナ２８の並列方向Ｙにおける両端領域の間隔を、その他の領域の間隔よりも小さくしても良い。複数のアンテナの並列方向における両端領域のプラズマ密度は、通常は、他の領域よりも低下する傾向にある。その理由を簡単に説明すると、両端領域以外は左右両側からプラズマが拡散して来るのに対して、両端領域は片側からしかプラズマが拡散して来ないからである。これに対して、上記のように、複数のアンテナ２８の並列方向Ｙにおける両端領域の間隔を、その他の領域の間隔よりも小さくすることによって、両端領域のプラズマ密度を高めることができるので、上記プラズマ密度の低下を補償して、複数のアンテナ２８の並列方向Ｙにおけるプラズマの均一性を高めることができる。その結果例えば、大面積の基板２上に膜を形成する場合にその膜厚分布の均一性を向上させることができる。
【００８９】
また、上記のように複数のアンテナ２８を並列配置する場合、図１０、図１１に示す例とは違って、隣り合うアンテナ２８の長手方向Ｘの位置を、開口部３７のピッチの半分だけ互いにずらして、隣り合うアンテナ２８において、開口部３７と開口部間の接続部分３８（共に図６参照）とが交互にＹ方向に並ぶようにしても良い。
【００９０】
アンテナ２８を構成する高周波電極３０は、図１２に示す例のような構造にしても良い、この高周波電極３０は、一方３１が矩形板状をし他方３２が棒状をしている二つの電極導体３１、３２を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間３４をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体３１、３２の長手方向の一方端同士を導体（図示省略。図６中の導体３３参照）で接続した往復導体構造をしていて、当該二つの電極導体３１、３２に高周波電流ＩR が互いに逆向きに流されるものである。更に、矩形板状をしている電極導体３１の隙間３４側の辺３１ｂに切り欠き３５を設けて当該切り欠き３５によって開口部３７を形成し、この開口部３７を複数、当該高周波電極３０の長手方向Ｘに分散させて配置した構造をしている。この例の場合も、アンテナ２８を真空容器４（図４参照）内に、上記高周波電極３０の主面と基板２の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置する。
【００９１】
この高周波電極３０の冷却手段としては、例えば図４、図５の例と同様に冷却パイプ４２を設けても良いし、電極導体３２側は、棒状の電極導体３２を中空にして、それが冷却パイプを兼ねるようにしても良い。
【００９２】
この例の場合は、開口部３７は例えば半円形になり、その分、開口部３７が円形の場合に比べて開口部３７付近の磁場は弱くなるけれども、それ以外については前述した実施形態（図４〜図６の説明参照）の場合とほぼ同様であるので、前述した実施形態の効果と同様の効果を奏することができる。
【００９３】
しかも、高周波電極３０を構成する二つの電極導体の内の一方３２が棒状であるので、それが矩形板状の場合に比べて、真空容器４内へのアンテナ２８の突き出し寸法を小さくすることができる。その結果、真空容器４ひいてはプラズマ処理装置をより小型化することができる。また、真空容器４の真空排気に要する時間を短縮することができる。
【００９４】
アンテナ２８は、その平面形状が環状をしていても良い。図１３は、円環状の場合の例を示す。このアンテナ２８は、例えば図５に示すアンテナ２８を、基板２に平行な平面（即ちＸＹ平面）内で丸く曲げて円環状にしたものに相当する。図１３では、誘電体ケースの図示は省略している。また図１３は平面図であるから、高周波電極３０の隙間３４、開口部３７等は図に表れていないが、この例の場合も高周波電極３０は、例えば図５に示したような電極導体３１、３２、隙間３４、開口部３７等を有している。以上のことは、図１４に示す例においても同様である。
【００９５】
複数のアンテナ２８を、それら全体で平面形状が環状になるように配置しても良い。図１４は、二つのアンテナ２８を、それら全体で平面形状が円環状になるように配置した場合の例を示す。三つ以上のアンテナ２８を同様に配置しても良い。複数のアンテナ２８の給電点４８および接地点４９の配置は、図１４に示す例以外のものでも良い。例えば、一つのアンテナ２８の給電点４８および接地点４９の隣に、他のアンテナ２８の折り返し用の導体３３が位置するようにしても良い。
【００９６】
上記例においては、アンテナ２８の近傍ではアンテナ２８の平面形状に応じてプラズマを環状に生成することができるので、円形または円形に近い平面形状をしている基板やスパッタターゲット等に処理を施すことが容易になる。
【００９７】
図１５に示す例のように、誘電体ケース４０を横切るように、内部の高周波電極３０の各開口部３７内をそれぞれ貫通している複数の誘電体管５４を通しておいても良い。誘電体管５４は、例えば、ガラス管、石英管等である。
【００９８】
前述したように、高周波電極３０の各開口部３７はコイルと同様に機能するので、各開口部３７付近には強い磁場が発生する。その開口部３７を誘電体管５４が貫通しており、この誘電体管５４内も真空容器４内と同様に真空排気されると共にガス２４（図４参照）が供給されるので、当該誘電体管５４内において上記強い磁場を利用して濃いプラズマ５０を生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【００９９】
誘電体ケース４０の少なくとも一方の側面であって、内部の高周波電極３０の各開口部３７に対向する部分５６を、部分的に内側へ窪ませておいても良い。その場合は、図１６に示す例のように、誘電体ケース４０の両方の側面を上記のように窪ませるのが好ましい。
【０１００】
上述したように、アンテナ２８を構成している高周波電極３０の各開口部３７付近には強い磁場が発生し、当該開口部３７に対応する部分５６の誘電体ケース側面を内側に窪ませて開口部３７により近づけているので、当該窪ませた部分５６の近傍において上記強い磁場を利用して濃いプラズマ５０を生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【０１０１】
誘電体ケース４０の少なくとも一方の側面であって、内部の高周波電極３０の複数の開口部３７に対向する部分を含む領域５８を、アンテナ２８の長手方向Ｘに沿って連続的に内側へ窪ませておいても良い。その場合は、図１７に示す例のように、誘電体ケース４０の両方の側面を上記のように窪ませるのが好ましい。
【０１０２】
上述したように、アンテナ２８を構成している高周波電極３０の各開口部３７付近には強い磁場が発生し、当該開口部３７に対応する部分を含む領域５８の誘電体ケース側面を内側に窪ませて開口部３７により近づけているので、当該窪ませた部分５８の近傍において上記強い磁場を利用して濃いプラズマ５０を生成することが可能になる。その結果、プラズマの生成効率ひいては高周波電力の利用効率を高めることができる。
【符号の説明】
【０１０３】
２  基板
４  真空容器
２４  ガス
２８  アンテナ
３０  高周波電極
３１、３２  電極導体
３３  導体
３４  隙間
３７  開口部
４０  誘電体ケース
５０  プラズマ
５４  誘電体管
５６  開口部に対向する部分
５８  開口部に対向する部分を含む領域
６０  高周波電源
ＩR   高周波電流
【要約】
【課題】  アンテナと基板間の距離を敢えて大きくしなくても、アンテナを構成する高周波電極の開口部の配置に対応したプラズマの濃淡を基板付近において緩和して、アンテナの長手方向における基板処理の均一性を高めることができるようにする。
【解決手段】  アンテナ２８は、高周波電極３０を誘電体ケース４０内に収納した構造をしている。高周波電極３０は、２枚の電極導体３１、３２を両者で全体として矩形板状を成すように互いに隙間をあけて近接させて平行に配置し、かつ両電極導体３１、３２の長手方向の一方端同士を導体で接続した往復導体構造をしていて、両電極導体３１、３２に高周波電流が互いに逆向きに流される。かつ両電極導体３１、３２の隙間側の辺に開口部３７を形成し、それを複数、高周波電極３０の長手方向に分散させて配置している。このアンテナ２８を真空容器４内に、高周波電極３０の主面と基板２の表面とが互いに実質的に垂直になる向きで配置している。
【選択図】  図４【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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