(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ内に表面波プラズマを形成してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、マイクロ波生成機構で生成され、マイクロ波伝送路を伝送されたマイクロ波をチャンバ内に放射するマイクロ波放射アンテナであって、
導体からなるアンテナ本体と、
前記アンテナ本体に設けられた、マイクロ波を放射する複数のスロットと、
前記アンテナ本体に設けられた、処理ガスを前記チャンバ内に吐出する複数のガス吐出孔と
を有し、
前記マイクロ波により表面に金属表面波が形成されて、この金属表面波により表面波プラズマが生成され、
前記アンテナ本体の金属表面の少なくとも一部が前記表面波プラズマから直流的に絶縁されるように構成され、
前記アンテナ本体の表面の少なくとも一部が、金属表面波を維持可能な厚さの誘電体層で覆うことにより絶縁され、
前記誘電体層は、誘電体薄板で形成され、
前記誘電体薄板は、前記アンテナ本体との対向面の一部に、前記スロットおよび前記ガス吐出孔を除いたパターンを有する金属膜を有することを特徴とするマイクロ波放射アンテナ。
【請求項２】
前記誘電体層の厚さは、真空中のマイクロ波の波長をλとしたときに、λ／７以下であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波放射アンテナ。
【請求項３】
前記複数のスロットは、前記アンテナ本体の表面において、円周状に配置されており、前記金属膜は、前記誘電体薄板の中心から前記スロットの外径に対応する位置の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマイクロ波放射アンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ本体は、前記チャンバから直流的に絶縁されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のマイクロ波放射アンテナ。
【請求項５】
プラズマ処理装置のチャンバ内にマイクロ波を放射して表面波プラズマを形成するマイクロ波プラズマ源であって、
マイクロ波を生成して出力するマイクロ波出力部と、前記マイクロ波出力部から出力されたマイクロ波を伝送し前記チャンバ内に放射するためのマイクロ波供給部とを具備し、
前記マイクロ波供給部は、請求項１から請求項４のいずれかのマイクロ波放射アンテナを備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ源。
【請求項６】
前記マイクロ波供給部は、前記マイクロ波放射アンテナを複数有することを特徴とする請求項５に記載のマイクロ波プラズマ源。
【請求項７】
被処理基板を収容するチャンバと、
処理ガスを供給するガス供給機構と、
請求項５または請求項６に記載のマイクロ波プラズマ源と
を具備し、
前記マイクロ波プラズマ源から前記チャンバ内に供給されたマイクロ波により前記マイクロ波放射アンテナの表面に形成される金属表面波により、前記ガス供給機構から供給されたガスによる表面波プラズマを生成し、前記チャンバ内の被処理基板に対してプラズマにより処理を施すことを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波放射アンテナ、マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理は、半導体デバイスの製造に不可欠な技術であるが、近時、ＬＳＩの高集積化、高速化の要請からＬＳＩを構成する半導体素子のデザインルールが益々微細化され、また、半導体ウエハが大型化されており、それにともなって、プラズマ処理装置においてもこのような微細化および大型化に対応するものが求められている。
【０００３】
ところが、従来から多用されてきた平行平板型や誘導結合型のプラズマ処理装置では、生成されるプラズマの電子温度が高いため微細素子にプラズマダメージを生じてしまい、また、プラズマ密度の高い領域が限定されるため、大型の半導体ウエハを均一かつ高速にプラズマ処理することは困難である。
【０００４】
そこで、高密度で低電子温度の表面波プラズマを均一に形成することができるＲＬＳＡ（Radial Line Slot Antenna）マイクロ波プラズマ処理装置が注目されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
ＲＬＳＡマイクロ波プラズマ処理装置は、表面波プラズマを発生させるためのマイクロ波を放射するマイクロ波放射アンテナとしてチャンバの上部に所定のパターンで複数のスロットが形成された平面スロットアンテナであるラジアルラインスロットアンテナ（Radial Line Slot Antenna）を設け、マイクロ波発生源から導かれたマイクロ波を、アンテナのスロットから放射させるとともに、その下に設けられた誘電体からなるマイクロ波透過板を介して真空に保持されたチャンバ内に放射し、このマイクロ波電界によりチャンバ内で表面波プラズマを生成し、これにより半導体ウエハ等の被処理体を処理するものである。
【０００６】
また、マイクロ波を複数に分配し、上記のようなマイクロ波放射アンテナである平面スロットアンテナを有するマイクロ波放射部を複数設け、平面スロットアンテナから放射されたマイクロ波をチャンバ内に導きチャンバ内でマイクロ波を空間合成してプラズマを生成するプラズマ処理装置も提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９４５５０号公報
【特許文献２】国際公開第２００８／０１３１１２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１、２に記載された処理装置では、マイクロ波はチャンバの天壁から導入されるのに対し、処理ガスはチャンバの側壁またはチャンバ内に設けられたシャワープレートから供給されている。しかしながら、これらの場合にはガスの流れを制御することが難しい。また、シャワープレートはプラズマ耐性のある石英で形成せざるを得ないが、マイクロ波は石英を透過するため、シャワープレートのガス孔でガスがプラズマ化してマイクロ波パワーが損失したり異常放電が生じたりするという問題点がある。
【０００９】
このような不都合を防止するために、金属（導体）製のマイクロ波放射アンテナをガス孔を有するシャワー構造として、マイクロ波とガスを同じ部分から導入することが考えられる。この場合には、ガスは金属製のマイクロ波放射アンテナから放射されるため、ガスはシャワープレートが介在することによるマイクロ波の影響を受けずに吐出され、平面スロットアンテナの表面に金属表面波プラズマを形成することができる。
【００１０】
しかしながら、このようにマイクロ波を放射する面が金属の場合には、プラズマがスロット周辺に集中して発光し、径方向の均一性が乱れてしまうことが判明した。
【００１１】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、マイクロ波放射アンテナからマイクロ波および処理ガスを供給して、その表面に均一性の高い表面波プラズマを形成することができるマイクロ波放射アンテナ、マイクロ波プラズマ源およびプラズマ処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、チャンバ内に表面波プラズマを形成してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置において、マイクロ波生成機構で生成され、マイクロ波伝送路を伝送されたマイクロ波をチャンバ内に放射するマイクロ波放射アンテナであって、導体からなるアンテナ本体と、前記アンテナ本体に設けられた、マイクロ波を放射する複数のスロットと、前記アンテナ本体に設けられた、処理ガスを前記チャンバ内に吐出する複数のガス吐出孔とを有し、前記マイクロ波により表面に金属表面波が形成されて、この金属表面波により表面波プラズマが生成され、前記アンテナ本体の金属表面の少なくとも一部が前記表面波プラズマから直流的に絶縁されるように構成され、前記アンテナ本体の表面の少なくとも一部が、金属表面波を維持可能な厚さの誘電体層で覆うことにより絶縁され、前記誘電体層は、誘電体薄板で形成され、前記誘電体薄板は、前記アンテナ本体との対向面の一部に、前記スロットおよび前記ガス吐出孔を除いたパターンを有する金属膜を有することを特徴とするマイクロ波放射アンテナを提供する。
【００１３】
上記第１の観点において、前記誘電体層の厚さは、真空中のマイクロ波の波長をλとしたときに、λ／７以下であることが好ましい。
【００１４】
前記複数のスロットは、前記アンテナ本体の表面において、円周状に配置されており、前記金属膜は、前記誘電体薄板の中心から前記スロットの外径に対応する位置の範囲に設けられていることが好ましい。また、前記アンテナ本体は、前記チャンバから直流的に絶縁してもよい。
【００１５】
本発明の第２の観点では、プラズマ処理装置のチャンバ内にマイクロ波を放射して表面波プラズマを形成するマイクロ波プラズマ源であって、マイクロ波を生成して出力するマイクロ波出力部と、前記マイクロ波出力部から出力されたマイクロ波を伝送し前記チャンバ内に放射するためのマイクロ波供給部とを具備し、前記マイクロ波供給部は、上記第１の観点のマイクロ波放射アンテナを備えることを特徴とするマイクロ波プラズマ源を提供する。
【００１６】
上記第２の観点において、前記マイクロ波供給部は、前記マイクロ波放射アンテナを複数有するものとすることができる。
【００１７】
本発明の第３の観点では、被処理基板を収容するチャンバと、処理ガスを供給するガス供給機構と、上記第２の観点のマイクロ波プラズマ源とを具備し、前記マイクロ波プラズマ源から前記チャンバ内に供給されたマイクロ波により前記マイクロ波放射アンテナの表面に形成される金属表面波により、前記ガス供給機構から供給されたガスによる表面波プラズマを生成し、前記チャンバ内の被処理基板に対してプラズマにより処理を施すことを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、アンテナ本体の金属表面の少なくとも一部が表面波プラズマから直流的に絶縁されるように構成したので、絶縁された部分のシースを厚くすることができ、金属表面波が遮断されることがなく、表面波プラズマが十分に広がり、表面に均一性の高い表面波プラズマを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るマイクロ波放射アンテナを有するマイクロ波プラズマ源を備えたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置に用いられるマイクロ波プラズマ源の構成を示す構成図である。
【図３】マイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図である。
【図４】図１のプラズマ処理装置に用いられる、マイクロ波放射アンテナを含むマイクロ波放射部を示す縦断面図である。
【図５】マイクロ波放射部の給電機構を示す図４のＡＡ′線による横断面図である。
【図６】チューナにおけるスラグと滑り部材を示す図４のＢＢ′線による横断面図である。
【図７】マイクロ波放射アンテナの内部を示す図４のＣＣ′線による横断面図である。
【図８】マイクロ波放射アンテナのスロットの形状および配置の一例を示す平面図である。
【図９】マイクロ波放射アンテナの表面が金属（導体）の場合のスロット部分とスロット以外の部分とでのシース厚さの違いを示す図である。
【図１０】マイクロ波放射アンテナの表面に誘電体層を設けた場合のスロット部分とスロット以外の部分とでのシース厚を示す図である。
【図１１】マイクロ波放射アンテナのアンテナ本体に誘電体層を形成しない場合と形成した場合における表面波プラズマの状態を示す図である。
【図１２】マイクロ波放射アンテナのアンテナ本体に誘電体層を形成しない場合と形成した場合における電子密度分布を示す図である。
【図１３】図１２の径方向の距離が０の位置の電子密度で規格化した電子密度の分布を示す図である。
【図１４】誘電体層として誘電体薄板を用いた場合に、アンテナ本体と誘電体薄板との隙間で異常放電が生じるメカニズムを説明するための図である。
【図１５】電磁界シミュレーションにより求めたアンテナ本体と誘電体薄板との隙間における電界部分布を示す図である。
【図１６】誘電体薄板のアンテナ本体との対向面の全面に金属膜をコーティングした場合の電磁界シミュレーションにより求めたアンテナ本体と誘電体薄板との隙間における電界部分布を示す図である。
【図１７】誘電体薄板に形成した金属膜を、誘電体薄板のスロットの内側領域にした場合の状態を模式的に示す図である。
【図１８】図１７の状態で金属膜を形成した誘電体薄板を用いた場合の電磁界シミュレーションにより求めたアンテナ本体と誘電体薄板との隙間における電界部分布を示す図である。
【図１９】誘電体薄板に形成した金属膜を、誘電体薄板のスロットの内側領域でかつ最外周をスロットの外径に合わせた状態を模式的に示す図である。
【図２０】図１９の状態で金属膜を形成した誘電体薄板を用いた場合の電磁界シミュレーションにより求めたアンテナ本体と誘電体薄板との隙間における電界部分布を示す図である。
【図２１】誘電体薄板を設けた場合の好ましいマイクロ波放射アンテナの例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るマイクロ波放射アンテナを有するマイクロ波プラズマ源を備えたプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図であり、図２は図１のプラズマ処理装置に用いられるマイクロ波プラズマ源の構成を示す構成図、図３はマイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波供給部を模式的に示す平面図、図４はマイクロ波プラズマ源におけるマイクロ波放射アンテナを含むマイクロ波放射部を示す断面図、図５はマイクロ波放射部の給電機構を示す図４のＡＡ′線による横断面図、図６はマイクロ波放射部のチューナにおけるスラグと滑り部材を示す図４のＢＢ′線による横断面図、図７はマイクロ波放射部のマイクロ波照射アンテナを示す図４のＣＣ′線による横断面図である。
【００２２】
プラズマ処理装置１００は、ウエハに対してプラズマ処理として例えばエッチング処理を施すプラズマエッチング装置として構成されており、気密に構成されたアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属材料からなる略円筒状の接地されたチャンバ１と、チャンバ１内にマイクロ波プラズマを形成するためのマイクロ波プラズマ源２とを有している。チャンバ１の上部には開口部１ａが形成されており、マイクロ波プラズマ源２はこの開口部１ａからチャンバ１の内部に臨むように設けられている。
【００２３】
チャンバ１内には被処理体である半導体ウエハＷ（以下ウエハＷと記述する）を水平に支持するためのサセプタ１１が、チャンバ１の底部中央に絶縁部材１２ａを介して立設された筒状の支持部材１２により支持された状態で設けられている。サセプタ１１および支持部材１２を構成する材料としては、表面をアルマイト処理（陽極酸化処理）したアルミニウムや、ＡｌＮなどのセラミックス等が例示される。
【００２４】
また、図示はしていないが、サセプタ１１には、ウエハＷを静電吸着するための静電チャック、温度制御機構、ウエハＷの裏面に熱伝達用のガスを供給するガス流路、およびウエハＷを搬送するために昇降する昇降ピン等が設けられている。さらに、サセプタ１１には、整合器１３を介して高周波バイアス電源１４が電気的に接続されている。この高周波バイアス電源１４からサセプタ１１に高周波電力が供給されることにより、ウエハＷ側にプラズマ中のイオンが引き込まれる。なお、高周波バイアス電源１４はプラズマ処理の特性によっては設けなくてもよい。
【００２５】
チャンバ１の底部には排気管１５が接続されており、この排気管１５には真空ポンプを含む排気装置１６が接続されている。そしてこの排気装置１６を作動させることによりチャンバ１内が排気され、チャンバ１内を所定の真空度まで高速に減圧することが可能となっている。また、チャンバ１の側壁には、ウエハＷの搬入出を行うための搬入出口１７と、この搬入出口１７を開閉するゲートバルブ１８とが設けられている。
【００２６】
マイクロ波プラズマ源２は、チャンバ１の上部に設けられた支持リング２９により支持された天板８５上に設けられている。支持リング２９と天板８５との間は気密にシールされている。
【００２７】
マイクロ波プラズマ源２は、複数経路に分配してマイクロ波を出力するマイクロ波出力部３０と、マイクロ波出力部３０から出力されたマイクロ波を伝送しチャンバ１内に放射するためのマイクロ波供給部４０とを有している。また、マイクロ波プラズマ源２は、プラズマを生成するためのプラズマ生成ガスや、成膜処理やエッチング処理を行うための処理ガスを供給するガス供給源１１０を有している。
【００２８】
プラズマ生成ガスとしては、Ａｒガス等の希ガスを好適に用いることができる。また、処理ガスとしては、成膜処理やエッチング処理等、処理の内容に応じて種々のものを採用することができる。
【００２９】
図２に示すように、マイクロ波出力部３０は、マイクロ波電源３１と、マイクロ波発振器３２と、発振されたマイクロ波を増幅するアンプ３３と、増幅されたマイクロ波を複数に分配する分配器３４とを有している。
【００３０】
マイクロ波発振器３２は、所定周波数（例えば、９１５ＭＨｚ）のマイクロ波を例えばＰＬＬ発振させる。分配器３４では、マイクロ波の損失ができるだけ起こらないように、入力側と出力側のインピーダンス整合を取りながらアンプ３３で増幅されたマイクロ波を分配する。なお、マイクロ波の周波数としては、９１５ＭＨｚの他に、７００ＭＨｚから３ＧＨｚを用いることができる。
【００３１】
マイクロ波供給部４０は、分配器３４にて分配されたマイクロ波をチャンバ１内へ導く複数のアンテナモジュール４１を有している。各アンテナモジュール４１は、分配されたマイクロ波を主に増幅するアンプ部４２と、マイクロ波放射部４３とを有している。また、マイクロ波放射部４３は、インピーダンスを整合させるためのチューナ６０と、増幅されたマイクロ波をチャンバ１内に放射するアンテナ４５とを有している。そして、各アンテナモジュール４１におけるマイクロ波放射部４３のアンテナ４５からチャンバ１内へマイクロ波が放射されるようになっている。図３に示すように、マイクロ波供給部４０は、アンテナモジュール４１を７個有しており、各アンテナモジュール４１のマイクロ波放射部４３が、円周状に６個およびその中心に１個、円形をなす天板８５に配置されている。
【００３２】
アンテナ４５は、後述するように、プラズマ生成ガスや処理ガスを吐出するシャワー構造となっており、ガス供給源１１０から延びるガス配管１１１がアンテナ４５に接続されている。そして、アンテナ４５からチャンバ１内に導入されたプラズマ生成ガスは、アンテナ４５から放射されたマイクロ波によりプラズマ化され、このプラズマにより、同じくアンテナ４５からチャンバ１内に導入された処理ガスが励起され、処理ガスのプラズマが生成される。
【００３３】
アンプ部４２は、位相器４６と、可変ゲインアンプ４７と、ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ４８と、アイソレータ４９とを有している。
【００３４】
位相器４６は、マイクロ波の位相を変化させることができるように構成されており、これを調整することにより放射特性を変調させることができる。例えば、各アンテナモジュール毎に位相を調整することにより指向性を制御してプラズマ分布を変化させることができる。また、隣り合うアンテナモジュールにおいて９０°ずつ位相をずらすようにして円偏波を得ることができる。また、位相器４６は、アンプ内の部品間の遅延特性を調整し、チューナ内での空間合成を目的として使用することができる。ただし、このような放射特性の変調やアンプ内の部品間の遅延特性の調整が不要な場合には位相器４６は設ける必要はない。
【００３５】
可変ゲインアンプ４７は、メインアンプ４８へ入力するマイクロ波の電力レベルを調整し、個々のアンテナモジュールのばらつきを調整またはプラズマ強度調整のためのアンプである。可変ゲインアンプ４７を各アンテナモジュール毎に変化させることによって、発生するプラズマに分布を生じさせることもできる。
【００３６】
ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ４８は、例えば、入力整合回路と、半導体増幅素子と、出力整合回路と、高Ｑ共振回路とを有する構成とすることができる。
【００３７】
アイソレータ４９は、アンテナ４５で反射してメインアンプ４８に向かう反射マイクロ波を分離するものであり、サーキュレータとダミーロード（同軸終端器）とを有している。サーキュレータは、アンテナ４５で反射したマイクロ波をダミーロードへ導き、ダミーロードはサーキュレータによって導かれた反射マイクロ波を熱に変換する。
【００３８】
次に、図４〜７を参照して、マイクロ波放射部４３について詳細に説明する。
図４に示すように、マイクロ波放射部４３は、マイクロ波を伝送する同軸構造の導波路（マイクロ波伝送路）４４と、マイクロ波伝送路４４を伝送されたマイクロ波をチャンバ１内に放射するアンテナ４５とを有している。そして、アンテナ４５からチャンバ１内に放射されたマイクロ波がチャンバ１内の空間で合成され、チャンバ１内で表面波プラズマが形成されるようになっている。
【００３９】
マイクロ波伝送路４４は、筒状の外側導体５２およびその中心に設けられた棒状の内側導体５３が同軸状に配置されて構成されており、マイクロ波伝送路４４の先端にアンテナ４５が設けられている。マイクロ波伝送路４４においては、内側導体５３に給電され、外側導体５２が接地されている。外側導体５２および内側導体５３の上端には反射板５８が設けられている。
【００４０】
マイクロ波伝送路４４の基端側にはマイクロ波（電磁波）を給電する給電機構５４が設けられている。給電機構５４は、マイクロ波伝送路４４（外側導体５２）の側面に設けられたマイクロ波電力を導入するためのマイクロ波電力導入ポート５５を有している。マイクロ波電力導入ポート５５には、アンプ部４２から増幅されたマイクロ波を供給するための給電線として、内側導体５６ａおよび外側導体５６ｂからなる同軸線路５６が接続されている。そして、同軸線路５６の内側導体５６ａの先端には、外側導体５２の内部に向けて水平に伸びる給電アンテナ９０が接続されている。
【００４１】
給電アンテナ９０は、例えば、アルミニウム等の金属板を削り出し加工した後、テフロン（登録商標）等の誘電体部材の型にはめて形成される。反射板５８から給電アンテナ９０までの間には、反射波の実効波長を短くするためのテフロン（登録商標）等の誘電体からなる遅波材５９が設けられている。なお、２．４５ＧＨｚ等の周波数の高いマイクロ波を用いた場合には、遅波材５９は設けなくてもよい。このとき、給電アンテナ９０から反射板５８までの距離を最適化し、給電アンテナ９０から放射される電磁波を反射板５８で反射させることで、最大の電磁波を同軸構造のマイクロ波伝送路４４内に伝送させる。
【００４２】
給電アンテナ９０は、図４のＡＡ′断面図である図５に示すように、マイクロ波電力導入ポート５５において同軸線路５６の内側導体５６ａに接続され、電磁波が供給される第１の極９２および供給された電磁波を放射する第２の極９３を有するアンテナ本体９１と、アンテナ本体９１の両側から、内側導体５３の外側に沿って延び、リング状をなす反射部９４とを有し、アンテナ本体９１に入射された電磁波と反射部９４で反射された電磁波とで定在波を形成するように構成されている。アンテナ本体９１の第２の極９３は内側導体５３に接触している。
【００４３】
給電アンテナ９０がマイクロ波（電磁波）を放射することにより、外側導体５２と内側導体５３との間の空間にマイクロ波電力が給電される。そして、給電機構５４に供給されたマイクロ波電力がアンテナ４５に向かって伝播する。
【００４４】
また、マイクロ波伝送路４４にはチューナ６０が設けられている。チューナ６０は、チャンバ１内の負荷（プラズマ）のインピーダンスをマイクロ波出力部３０におけるマイクロ波電源の特性インピーダンスに整合させるものであり、外側導体５２と内側導体５３との間のマイクロ波伝送路４４を上下に移動する２つのスラグ６１ａ，６１ｂと、反射板５８の外側（上側）に設けられたスラグ駆動部７０とを有している。
【００４５】
これらスラグのうち、スラグ６１ａはスラグ駆動部７０側に設けられ、スラグ６１ｂはアンテナ４５側に設けられている。また、内側導体５３の内部空間には、その長手方向に沿って例えば台形ネジが形成された螺棒からなるスラグ移動用の２本のスラグ移動軸６４ａ，６４ｂが設けられている。
【００４６】
図４のＢＢ′断面図である図６に示すように、スラグ６１ａは、誘電体からなる円環状をなし、その内側に滑り性を有する樹脂からなる滑り部材６３が嵌め込まれている。滑り部材６３にはスラグ移動軸６４ａが螺合するねじ穴６５ａとスラグ移動軸６４ｂが挿通される通し穴６５ｂが設けられている。一方、スラグ６１ｂは、スラグ６１ａと同様、ねじ穴６５ａと通し穴６５ｂとを有しているが、スラグ６１ａとは逆に、ねじ穴６５ａはスラグ移動軸６４ｂに螺合され、通し穴６５ｂにはスラグ移動軸６４ａが挿通されるようになっている。これによりスラグ移動軸６４ａを回転させることによりスラグ６１ａが昇降移動し、スラグ移動軸６４ｂを回転させることによりスラグ６１ｂが昇降移動する。すなわち、スラグ移動軸６４ａ，６４ｂと滑り部材６３とからなるねじ機構によりスラグ６１ａ，６１ｂが昇降移動される。
【００４７】
内側導体５３には長手方向に沿って等間隔に３つのスリット５３ａが形成されている。一方、滑り部材６３は、これらスリット５３ａに対応するように３つの突出部６３ａが等間隔に設けられている。そして、これら突出部６３ａがスラグ６１ａ，６１ｂの内周に当接した状態で滑り部材６３がスラグ６１ａ，６１ｂの内部に嵌め込まれる。滑り部材６３の外周面は、内側導体５３の内周面と遊びなく接触するようになっており、スラグ移動軸６４ａ，６４ｂが回転されることにより、滑り部材６３が内側導体５３を滑って昇降するようになっている。すなわち内側導体５３の内周面がスラグ６１ａ，６１ｂの滑りガイドとして機能する。
【００４８】
滑り部材６３を構成する樹脂材料としては、良好な滑り性を有し、加工が比較的容易な樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂を好適なものとして挙げることができる。
【００４９】
上記スラグ移動軸６４ａ，６４ｂは、反射板５８を貫通してスラグ駆動部７０に延びている。スラグ移動軸６４ａ，６４ｂと反射板５８との間にはベアリング（図示せず）が設けられている。また、内側導体５３の下端には、導体からなる底板６７が設けられている。スラグ移動軸６４ａ，６４ｂの下端は、駆動時の振動を吸収するために、通常は開放端となっており、これらスラグ移動軸６４ａ，６４ｂの下端から２〜５ｍｍ程度離隔して底板６７が設けられている。なお、この底板６７を軸受け部としてスラグ移動軸６４ａ，６４ｂの下端をこの軸受け部にて軸支させてもよい。
【００５０】
スラグ駆動部７０は筐体７１を有し、スラグ移動軸６４ａおよび６４ｂは筐体７１内に延びており、スラグ移動軸６４ａおよび６４ｂの上端には、それぞれ歯車７２ａおよび７２ｂが取り付けられている。また、スラグ駆動部７０には、スラグ移動軸６４ａを回転させるモータ７３ａと、スラグ移動軸６４ｂを回転させるモータ７３ｂが設けられている。モータ７３ａの軸には歯車７４ａが取り付けられ、モータ７３ｂの軸には歯車７４ｂが取り付けられており、歯車７４ａが歯車７２ａに噛合し、歯車７４ｂが歯車７２ｂに噛合するようになっている。したがって、モータ７３ａにより歯車７４ａおよび７２ａを介してスラグ移動軸６４ａが回転され、モータ７３ｂにより歯車７４ｂおよび７２ｂを介してスラグ移動軸６４ｂが回転される。なお、モータ７３ａ，７３ｂは例えばステッピングモータである。
【００５１】
なお、スラグ移動軸６４ｂはスラグ移動軸６４ａよりも長く、より上方に達しており、したがって、歯車７２ａおよび７２ｂの位置が上下にオフセットしており、モータ７３ａおよび７３ｂも上下にオフセットしているので、モータおよび歯車等の動力伝達機構のスペースが小さく、筐体７１が外側導体５２と同じ径となっている。
【００５２】
モータ７３ａおよび７３ｂの上には、これらの出力軸に直結するように、それぞれスラグ６１ａおよび６１ｂの位置を検出するためのインクリメント型のエンコーダ７５ａおよび７５ｂが設けられている。
【００５３】
スラグ６１ａおよび６１ｂの位置は、スラグコントローラ６８により制御される。具体的には、図示しないインピーダンス検出器により検出された入力端のインピーダンス値と、エンコーダ７５ａおよび７５ｂにより検知されたスラグ６１ａおよび６１ｂの位置情報に基づいて、スラグコントローラ６８がモータ７３ａおよび７３ｂに制御信号を送り、スラグ６１ａおよび６１ｂの位置を制御することにより、インピーダンスを調整するようになっている。スラグコントローラ６８は、終端が例えば５０Ωになるようにインピーダンス整合を実行させる。２つのスラグのうち一方のみを動かすと、スミスチャートの原点を通る軌跡を描き、両方同時に動かすと位相のみが回転する。
【００５４】
マイクロ波放射アンテナであるアンテナ４５は、平面状をなしスロットを有する平面スロットアンテナとして構成される。アンテナ４５の上面には遅波材８２が設けられている。遅波材８２の中心には導体からなる円柱部材８２ａが貫通しており、この円柱部材８２ａが底板６７とアンテナ４５とを接続している。したがって、内側導体５３が底板６７および円柱部材８２ａを介してアンテナ４５に接続されている。なお、外側導体５２の下端はアンテナ４５まで延びており、遅波材８２の周囲は外側導体５２で覆われている。
【００５５】
遅波材８２は、真空よりも大きい誘電率を有しており、例えば、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂やポリイミド系樹脂により構成されており、真空中ではマイクロ波の波長が長くなることから、マイクロ波の波長を短くしてアンテナを小さくする機能を有している。遅波材８２は、その厚さによりマイクロ波の位相を調整することができ、アンテナ４５の表面（マイクロ波放射面）が定在波の「はら」になるようにその厚さを調整する。これにより、反射が最小で、マイクロ波の放射エネルギーが最大となるようにすることができる。
【００５６】
アンテナ４５は、図４に示すように、円板状をなすアンテナ本体１２１と、アンテナ本体１２１に形成された、マイクロ波伝送路４４を伝送されてきたマイクロ波をチャンバ１内に放射するための複数のスロット１２２と、アンテナ本体１２１の内部に形成されたガス拡散空間１２３と、ガス拡散空間１２３にプラズマ生成ガスや処理ガスを導入するガス導入口１２４と、ガス拡散空間１２３からチャンバ１に臨むように延びる複数のガス吐出孔１２５と、アンテナ本体１２１のマイクロ波放射面に形成された誘電体層１２６とを有する。遅波材８２とアンテナ本体１２１との間にはＯリング（図示せず）が介在されている。
【００５７】
アンテナ本体１２１は導電体で形成されている。アンテナ本体１２１を構成する導電体としてはアルミニウムや銅のような電気伝導率の高い金属が好ましい。アンテナ本体１２１は、上部壁１２１ａと、側壁１２１ｂと、底壁１２１ｃとを有している。
【００５８】
上記ガス導入口１２４は、上部壁１２１ａのスロット１２２の外周側に設けられており、ガス供給源１１０から延びるガス配管１１１が接続され、ガス供給源１１０からガス配管１１１を供給されてきたＡｒ等のプラズマ生成ガスや、Ｃ４Ｆ８のような炭化フッ素ガス等の処理ガスが、ガス導入口１２４を介してガス拡散空間１２３に導入される。ガス吐出孔１２５は、底壁１２１ｃに形成され、ガス拡散空間１２３に導入されたガスをチャンバ１内に吐出するようになっている。
【００５９】
スロット１２２は、上部壁１２１ａからガス拡散空間１２３を貫通して形成された上部１２２Ａと、底壁１２１ｃを貫通して形成された下部１２２Ｂとを有している。スロット１２２の上部１２２Ａにおけるガス拡散空間１２３に対応する部分には、図４のＣＣ′断面図である図７に示すように、ガス拡散空間１２３とを仕切る仕切り部１２７が形成されている。これにより、スロット１２２を通過するマイクロ波とガス拡散空間１２３を流れるガスとが分離され、アンテナ４５の内部でプラズマが生成されることが回避される。
【００６０】
上部１２２Ａと下部１２２Ｂとの間には、後述する段差が形成されている。スロット１２２内には誘電体が充填されていてもよい。スロット１２２に誘電体を充填することにより、マイクロ波の実効波長が短くなり、スロット全体の厚さ（アンテナ本体１２１の厚さ）を薄くすることができる。
【００６１】
スロット１２２の放射特性を決定するマイクロ波放射面でのスロット１２２の形状は、例えば、図８に示すようになっている。具体的には、４個のスロット１２２が全体形状が円周状になるように均等に形成されている。これらスロット１２２は全て同じ形状であり、円周に沿って細長い形状に形成されている。これらスロット１２２は、アンテナ本体１２１のマイクロ波放射面の中心Ｏに対して対称に配置されている。
【００６２】
スロット１２２の円周方向の長さは（λｇ／２）−δであり、スロット１２２の中心位置にマイクロ波電界強度のピークがくるように設計されている。ただし、λｇはマイクロ波の実効波長であり、δは円周方向（角度方向）に電界強度の均一性が高くなるように微調整する微調整成分（０を含む）である。λｇは、
λｇ＝λ／εｓ１／２
と表すことができる。ただし、εｓはスロットの誘電率であり、λは真空中のマイクロ波の波長である。なお、スロット１２２の長さは約λｇ／２に限らず、λｇ／２の整数倍から微調整成分（０を含む）を引いたものであればよい。
【００６３】
スロット１２２のうち隣接するもの同士の継ぎ目部分は、一方のスロット１２２の端部と他方のスロット１２２の端部とが径方向に所定間隔をおいて内外で重なるように構成されている。これにより、周方向にスロットが存在しない部分がないようにされ周方向の放射特性が均一になるように設計されている。スロット１２２は、円周方向に沿って中央部１２２ａと左側端部１２２ｂと右側端部１２２ｃの３つの部分に分かれており、左側端部１２２ｂおよび右側端部１２２ｃが略扇形（円弧状）をなし、これらがそれぞれ外周側および内周側に配置され、中央部１２２ａは、これらを繋ぐ直線状となっている。そして、左側端部１２２ｂと隣接するスロットの右側端部とが、左側端部１２２ｂが上になるように配置され、右側端部１２２ｃと隣接するスロットの左側端部とが、右側端部１２２ｃが下になるように配置される。中央部１２２ａと左側端部１２２ｂと右側端部１２２ｃとは、略均等の長さを有している。すなわち、中央部１２２ａが（λｇ／６）−δ１、その両側の左側端部１２２ｂおよび右側端部１２２ｃがそれぞれ（λｇ／６）−δ２および（λｇ／６）−δ３の長さとなる。ただし、δ１，δ２、δ３は円周方向（角度方向）に電界強度の均一性が高くなるように微調整する微調整成分（０を含む）である。隣接するスロットがオーバーラップする部分の長さは等しいほうが好ましいので、δ２＝δ３であることが好ましい。
【００６４】
スロット１２２は、その内周が、アンテナ本体１２１のマイクロ波放射面の中心から（λｇ／４）±δ′の位置になるように形成される。ただし、δ′は径方向の電界強度分布を均一にするために微調整する微調整成分（０を含む）である。なお、中心からスロット内周までの長さは約λｇ／４に限らず、λｇ／４の整数倍に微調整成分（０を含む）を加えたものであればよい。
【００６５】
このようなアンテナ４５は、電界強度が低いスロットの端部を重ねて配置することにより、その部分の電界強度を高くすることができ、結果的に、周方向（角度方向）の電界強度分布を均一にすることができる。
【００６６】
なお、スロットの数は４個に限らず、例えば５個以上であっても同様の効果を得ることができる。また、スロット形状は図８のものに限らず、例えば複数の円弧状のスロットが円周上に均等に形成されたもの等他のものであってもよい。
【００６７】
スロット１２２の上部１２２Ａでは、左側端部１２２ｂと右側端部１２２ｃのオーバーラップ部分の間隔が下部１２２Ｂでの間隔より広くなっており、そのため、上部１２２Ａと下部１２２Ｂとの間に段差が形成されている。このように上部１２２Ａにおいて左側端部１２２ｂと右側端部１２２ｃのオーバーラップ部分の間隔を広くすることにより、ガス拡散空間１２３におけるガスのコンダクタンスを大きくしてガス流速の均一性を高めることができる。
【００６８】
誘電体層１２６は、石英等の誘電体からなり、アンテナ４５の表面をプラズマに対して浮遊電位にするために設けられる。すなわち、誘電体層１２６により、アンテナ本体１２１の金属（導体）表面とプラズマとを直流的に絶縁する。また、異常放電を防止する観点から、アンテナ４５の全体を接地せずに浮遊電位としてもよい。例えば、外側導体５２とアンテナ４５との間、および天板８５とアンテナ４５との間を絶縁することにより、アンテナ４５を接地されている外側導体５２およびチャンバ１と絶縁して全体を浮遊電位とすることができる。
【００６９】
誘電体層１２６は、アンテナ４５の表面に金属表面波が形成されるように、λ／７以下の厚さとなるようにする（λは真空中のマイクロ波の波長）。誘電体層１２６は、溶射等の膜形成技術により形成された膜であってもよいし、板状であってもよい。
【００７０】
アンテナ４５には、直流電圧を印加するようにすることもできる。これにより、マイクロ波電力を印加した場合に、アンテナ４５の表面に形成される金属表面波を伝播するシースの厚さを制御することができる。これにより、プラズマの電子密度分布、イオン密度分布、ラジカル密度分布を最適化することができる。
【００７１】
本実施形態において、メインアンプ４８と、チューナ６０と、アンテナ４５とは近接配置している。そして、チューナ６０とアンテナ４５とは１／２波長内に存在する集中定数回路を構成しており、かつアンテナ４５、遅波材８２は合成抵抗が５０Ωに設定されているので、チューナ６０はプラズマ負荷に対して直接チューニングしていることになり、効率良くプラズマへエネルギーを伝達することができる。
【００７２】
プラズマ処理装置１００における各構成部は、マイクロプロセッサを備えた制御部１４０により制御されるようになっている。制御部１４０はプラズマ処理装置１００のプロセスシーケンスおよび制御パラメータであるプロセスレシピを記憶した記憶部や、入力手段およびディスプレイ等を備えており、選択されたプロセスレシピに従ってプラズマ処理装置を制御するようになっている。
【００７３】
＜プラズマ処理装置の動作＞
次に、以上のように構成されるプラズマ処理装置１００における動作について説明する。
まず、ウエハＷをチャンバ１内に搬入し、サセプタ１１上に載置する。そして、ガス供給源１１０からガス配管１１１を介してプラズマ生成ガス、例えばＡｒガスをアンテナ４５のガス拡散空間１２３に導入し、ガス吐出孔１２５から吐出しつつ、マイクロ波プラズマ源２のマイクロ波出力部３０から、マイクロ波供給部４０の各アンテナモジュール４１のアンプ部４２およびマイクロ波放射部４３を伝送されてきたマイクロ波をアンテナ４５のスロット１２２からチャンバ１内に放射して、アンテナ４５の表面に金属表面波を形成し、表面波プラズマを生成する。また、同じくガス供給源１１０からガス配管１１１を介してガス拡散空間１２３に導入された処理ガスがガス吐出孔１２５からチャンバ１内に吐出し、表面波プラズマにより励起されてプラズマ化し、この処理ガスのプラズマによりウエハＷにプラズマ処理、例えばエッチング処理が施される。
【００７４】
上記表面波プラズマを生成するに際し、マイクロ波プラズマ源２では、マイクロ波出力部３０のマイクロ波発振器３２から発振されたマイクロ波電力はアンプ３３で増幅された後、分配器３４により複数に分配され、分配されたマイクロ波電力はマイクロ波供給部４０へ導かれる。マイクロ波供給部４０においては、このように複数に分配されたマイクロ波電力が、ソリッドステートアンプを構成するメインアンプ４８で個別に増幅され、マイクロ波放射部４３のマイクロ波伝送路４４に給電され、マイクロ波伝送路４４を伝送され、遅波材８２を透過し、アンテナ４５のスロット１２２を介して放射される。そして、アンテナ４５表面に形成されるシース中に金属表面波が形成され、この表面波によりチャンバ１内の空間に表面波プラズマを生成する。
【００７５】
本実施形態では、マイクロ波もガスも天板８５に設けられたアンテナ４５からチャンバ１内に導入されるので、ガスの流れの制御性を良好にすることができ、またマイクロ波の放射方向とガスの流れ方向が重なり、ガスを効率的にプラズマ化することができる。
【００７６】
また、アンテナ４５は金属（導体）製であるから、マイクロ波は透過せず、ガスがガス拡散室１２３およびガス吐出孔１２５を通過する際にガスがプラズマ化して生じるパワー損失や異常放電等の不都合は生じない。さらに、従来、アンテナ４５の先端側に設けられていた比較的厚い誘電体部材（マイクロ波透過窓）にシャワー構造を形成しようとすると、異常放電等の問題に加えて、加工が難しいという問題点もあるが、本実施形態のように金属製のアンテナ４５には比較的容易にガス吐出孔１２５を形成することができる。
【００７７】
しかしながら、このように金属製のマイクロ波放射アンテナの表面に表面波プラズマを形成した場合には、プラズマがスロット１２２周辺に集中して発光（発生）し、径方向の均一性が乱れてしまうことが判明した。
【００７８】
この原因を検討した結果、スロット部分とスロット以外の部分とでシース厚さが異なることが原因であることが判明した。すなわち、図９に示すように、スロット部分は誘電体であり、浮遊電位となるため、プラズマとの電位差は大きくなり（図９（ａ））、シースの厚さはプラズマ状態に応じた厚さ（自己バイアス電圧Ｖｄｃの１／２乗に比例）となるのに対し、スロット部分以外の部分は金属であり、接地されているため、プラズマとの電位差が小さくなり、シースが薄くなる（図９（ｂ））。このようにシースが薄くなった領域では、マイクロ波の反射および減衰が生じ、表面波は遮断される。このためその部分では表面波プラズマが十分に生成されず発光が弱くなる。すなわち、スロット部分以外の部分に表面波プラズマが十分に広がらない。
【００７９】
そこで、本実施形態では、マイクロ波放射アンテナであるアンテナ４５の表面に誘電体層１２６を設け、スロット部分以外の部分もプラズマに対して浮遊電位となるようにする。すなわち、誘電体層１２６により、アンテナ本体１２１の金属（導体）表面とプラズマとを直流的に絶縁することにより、スロット部分のみならず、スロット部分以外も浮遊電位とする。これにより、アンテナ４５の表面のスロット部分以外の部分のシースが図１０（ｂ）に示すように厚くなり、図１０（ａ）に示すスロット部分のシース厚と同程度になるため、金属表面波が遮断されずに、表面波プラズマが十分に生成されるようになる。このため、スロット部分以外の部分にも表面波プラズマが十分に広がり、径方向に均一な表面波プラズマを生成することができる。また、誘電体層１２６は薄くてよいことから、ガス吐出孔やスロットの加工は容易である。
【００８０】
なお、誘電体層１２６は、必ずしもアンテナ本体１２１の全面に形成する必要はなく、少なくとも一部に形成すればよい。
【００８１】
実際に、誘電体層１２６を形成しない場合と、形成した場合とでプラズマ生成実験を行った。ここでは、誘電体層１２６は膜として形成し、プラズマ生成ガスとしてＡｒガスを用い、圧力：０．５Ｔｏｒｒ、マイクロ波パワー：４００Ｗ、および圧力：１Ｔｏｒｒ、マイクロ波パワー：１００Ｗ，１２５Ｗの条件でプラズマを生成した。
【００８２】
その結果を図１１〜図１３に示す。図１１はプラズマの発光状態を示すものであり、誘電体層１２６を形成しない場合には、（ａ）に示すように、表面波プラズマが十分に広がっていないのに対し、誘電体層１２６を形成した場合には、（ｂ）に示すように、表面波プラズマが十分に広がっていることがわかる。また、図１２は横軸に径方向の距離をとり、縦軸に電子密度をとって、電子密度分布を示す図であり、図１３は図１２の径方向の距離が０の位置の電子密度で規格化した電子密度の分布を示すものである。これらの図から、誘電体層１２６を設けることにより、表面波プラズマが広がり、より均一な電子密度分布が得られることがわかる。
【００８３】
ところで、金属に石英等の誘電体を溶射等により膜形成することは必ずしも容易ではない。これに対し、誘電体層１２６として、誘電体薄板を用いることは比較的容易である。したがって、誘電体層１２６として誘電体薄板を用いることが製造上好ましい。
【００８４】
しかし、誘電体層１２６として誘電体薄板を用いる場合には、アンテナ本体１２１と誘電体薄板との間にわずかな隙間（０．３〜０．５ｍｍ程度）が不可避的に生じ、その隙間で異常放電が生じることが判明した。異常放電が生じるとプラズマへの電力伝達効率が著しく低下するため好ましくない。
【００８５】
このような異常放電の原因を解明するために、誘電体薄板設置時の電磁界シミュレーション解析を行った。その結果、誘電体層１２６としてこのような誘電体薄板を用いると、マイクロ波電力を供給した場合に、図１４に示すように、アンテナ本体１２１と誘電体薄板１２６との隙間１３０にＴＥ１０波が伝播し、図１５に示すように、特に複数のスロット１２２の内側領域で電界が強くなり、異常放電が生じやすくなる。
【００８６】
このようなＴＥ１０波を減衰させるためには、誘電体薄板のアンテナ本体１２１との対向面に金属膜をコーティングすることが考えられる。
【００８７】
ただし、誘電体薄板のスロット１２２およびガス吐出孔１２５を除いた全面にこのような金属膜をコーティングした場合、電磁界シミュレーション解析によれば、図１６に示すように、アンテナ本体１２１と誘電体薄板１２６との隙間の電界がむしろ高くなってしまう。これは、全面に金属膜をコーティングすると、マイクロ波の反射の影響が大きくなるためと考えられる。
【００８８】
そこで、誘電体層１２６として誘電体薄板を用いる場合には、誘電体薄板１２６のアンテナ本体１２１との対向面の一部に金属膜をコーティングする。
【００８９】
次に、金属膜をコーティングする際のパターンについて検討した。
図１７に示すように、誘電体薄板１２６の中央部（スロット１２２の内側領域）に金属膜をコーティングした場合について、電磁界シミュレーション解析を行った結果、図１８に示すように、アンテナ本体１２１と誘電体薄板１２６との隙間の電界が低くなることが確認された。ただし、図１７の場合には、スロット１２２のマイクロ波放射部分である下部１２２Ｂの外径よりも大きい上部１２２Ａの外径付近の位置まで金属膜が存在しているため、スロット部の電界が高くなり、スロット部での異常放電が懸念される。
【００９０】
そこで、次に、図１９に示すように、金属膜コーティングのパターンをスロット１２２のマイクロ波放射部分である下部１２２Ｂの外径に合わせて最適化した場合について、電磁界シミュレーション解析を行った結果、図２０に示すように、スロット部の電界が緩和され、異常放電の可能性が低くなる。
【００９１】
したがって、図２１に示すように、誘電体薄板１２６のアンテナ本体１２１との対向面の一部、好ましくは、中心からスロット１２２の外径に至る範囲に金属膜１３１をコーティングする。これにより、アンテナ本体１２１と誘電体薄板１２６との隙間１３０の異常放電を抑制することができる。
【００９２】
このとき、金属膜１３１の形成方法は、膜形成技術であれば特に限定されないが、溶射を用いることが好ましい。また、金属膜１３１の厚さは、５〜１５０μｍであることが好ましい。
【００９３】
＜他の適用＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の思想の範囲内において種々変形可能である。例えば、マイクロ波出力部３０やマイクロ波供給部４０の構成等は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、アンテナから放射されるマイクロ波の指向性制御を行ったり円偏波にしたりする必要がない場合には、位相器は不要である。また、マイクロ波放射部４３において、遅波材８２は必須ではない。
【００９４】
また、上記実施形態では複数のマイクロ波放射部を設け、それにともなってマイクロ波放射アンテナを複数設けた例について示したが、マイクロ波放射部およびマイクロ波放射アンテナは一個であってもよい。
【００９５】
さらに、上記実施形態においては、プラズマ処理装置としてエッチング処理装置を例示したが、これに限らず、成膜処理、酸化処理および窒化処理を含む酸窒化膜処理、アッシング処理等の他のプラズマ処理にも用いることができる。さらに、被処理基板は半導体ウエハＷに限定されず、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用基板に代表されるＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）基板や、セラミックス基板等の他の基板であってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１；チャンバ
２；マイクロ波プラズマ源
１１；サセプタ
１２；支持部材
１５；排気管
１６；排気装置
１７；搬入出口
３０；マイクロ波出力部
３１；マイクロ波電源
３２；マイクロ波発振器
４０；マイクロ波供給部
４１；アンテナモジュール
４２；アンプ部
４３；マイクロ波放射部
４４；導波路
４５；マイクロ波放射アンテナ
５２；外側導体
５３；内側導体
５４；給電機構
５５；マイクロ波電力導入ポート
６０；チューナ
８２；遅波材
８５；天板
１００；プラズマ処理装置
１１０；ガス供給源
１１１；ガス配管
１２１；アンテナ本体
１２２；スロット
１２３；ガス拡散空間
１２５；ガス吐出孔
１２６；誘電体層（誘電体薄板）
１３０；隙間
１３１；金属膜
１４０；制御部
Ｗ；半導体ウエハ
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図１１】
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