(57)【要約】【課題】大面積の被処理体を処理する場合であっても、高効率で且つ高密度のプラズマを生成することが可能なプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置において、チャンバ壁、またはチャンバ天板に、該チャンバ壁または天板を貫通しする少なくとも１つのアンテナを配置する。天板が金属またはシリコンをベースとする材料から構成されていてもよい。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置であって；
前記プラズマが生成すべき領域を介して前記被処理体と対向する処理チャンバの天板に、該天板を貫通して処理チャンバ内に至る少なくとも１つのアンテナが配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置であって；
前記処理チャンバを画するチャンバ壁に、天板を挟むようにして該チャンバ壁を貫通して処理チャンバ内に至る少なくとも１つのアンテナが配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３】
処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置であって；
前記処理チャンバが、前記プラズマが生成すべき領域を介して前記被処理体と対向する天板を有し、且つ、該天板が金属またはシリコンをベースとする材料から構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記アンテナが、チャンバ壁外に配置された導波管または共振器から電圧を引き出すための電圧引き出し棒と、該電圧引き出し棒を囲む絶縁体とから構成される請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記処理チャンバ内に、１本以上のアンテナが、直線状および／又は曲線状に配置されている請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記電圧引き出し棒の引き出し位置が、前記導波管の終端から、｛（１＋２ｍ）／２｝λｇ±（１／４）λｇ（λｇは管内波長、ｍは整数）の位置に配置されている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記電圧引き出し棒の太さが、マイクロ波の進行方向に沿って変化する請求項４または６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記電圧引き出し棒の前記導波管または共振器内への突出の程度を変化させるためのチューナーが配置される請求項４または６〜７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記電圧引き出し棒自体を移動させて、導波管または共振器とプラズマとの結合度を可変とする機構が配置される請求項４または６〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記電圧引き出し棒と、前記絶縁体との間に絶縁性の流体が循環される請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記電圧引き出し棒と、前記天板との間の距離を可変する機構が配置されている請求項４または６〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記天板の少なくとも１箇所に、生成したプラズマの状態をモニターするための計測器が配置されている請求項１〜１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記天板が、処理チャンバ内に供給されるべきガスが通過するための複数の孔を有する請求項１〜１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記被処理体を載置するためのサセプターが処理チャンバ内に配置され、更に該サセプターにバイアスが印加可能とされている請求項１〜１３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記処理チャンバ内のグランドラインの少なくとも一部が開放され、該開放部からのマイクロ波電界のグランドライン外部への放射により、処理チャンバ内にプラズマが生成される請求項１〜１４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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイス等を作製するために、被処理体（電子デバイス用基材等）に対してプラズマ処理を行うに際して、好適に使用可能なプラズマ処理装置に関する。より詳しくは、本発明は、効率が高く且つ高密度のプラズマを生成することが可能なプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
本発明のプラズマ処理装置は、被処理体（例えば、半導体ないし半導体デバイス、液晶デバイス等の電子デバイス材料）のプラズマ処理に広く一般的に適用可能である。
【０００３】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスを始めとする電子デバイスの高密度化および高微細化に伴い、これらの電子デバイスの製造工程において、成膜、エッチング、アッシング等の種々の処理のためにプラズマ処理装置が使用される場合が増大している。このようなプラズマ処理を用いた場合には、電子デバイスの製造工程において、高精度なプロセス制御が容易であるという一般的な利点がある。
【０００４】
例えば、半導体デバイス（通常は比較的に処理面積が小さい）の製造と比較して、液晶デバイス（ＬＣＤ）の製造においては、処理すべき被処理材料（例えば、ウエハ）が大口径のものであることが多い。したがって、液晶デバイスの製造にプラズマ処理装置を使用する場合には、特にプラズマ処理に使用すべきプラズマが大面積に渡って、均一で且つ高密度であることが要請される。
【０００５】
従来より、プラズマ処理装置としては、ＣＣＰ（平行平板プラズマ）処理装置およびＩＣＰ（誘導結合プラズマ）処理装置が使用されて来た。
【０００６】
これらのうち、ＣＣＰ処理装置においては、通常は、平行平板の一方を構成する上部電極としてプロセスガスのより均一化した流れを与えるためのシャワーヘッド構造を有するＳｉ天板を有し、平行平板の他方たる下部電極側にバイアスを印加できるサセプターを有する処理チャンバが用いられる。この場合のプラズマ処理においては、上記サセプター上に処理を行うべき基板（被処理体）を載置して、上記した上部電極および下部電極間でプラズマを生成させ、該プラズマに基づき基板に対して所望のプロセス処理を行う。
【０００７】
しかしながら、このＣＣＰ処理装置においては、他のプラズマ源に比べて、プラズマ密度が低く、イオンフラックスを充分に取り難いため、被処理体（ウエハ等）に対する処理速度が低い傾向がある。また平行平板に対する電源の周波数を高めたとしても、平行平板を構成する電極面内の電位分布が出現するため、プラズマおよび／又はプロセスの均一性が低下し易い。加えて、ＣＣＰ処理装置においてはＳｉ電極の消耗が激しいため、ＣＯＣ（Ｃｏｓｔ　ｏｆ　Ｃｏｎｓｕｍａｂｌｅ；消耗品コスト）に関しても、コストが高くなる傾向がある。
【０００８】
他方、上述したＩＣＰ処理装置においては、通常は、処理チャンバの上部側に位置する誘電体天板上（すなわち、処理チャンバの外側）に高周波を供給すべきターンコイルを配置し、該コイルの誘導加熱により天板直下にプラズマを生成し、該プラズマに基づき、被処理体のプロセス処理を行う。
【０００９】
このような従来のＩＣＰ処理装置においては、処理チャンバ外側のターンコイルに高周波を供給して（誘電体天板を介して）処理チャンバ内にプラズマを生成する。したがって、基板（被処理体）が大口径化すると、真空封止のため処理チャンバに機械的強度が必要になり、誘電体天板の厚みを増大せざるを得ないため、コストが高くなる。加えて、誘電体天板の厚みを増大させると、ターンコイルからプラズマへの電力の伝送効率が低下するため、コイルの電圧を高く設定せざるを得ない。このため、誘電体天板自体がスパッタされる傾向が強まり、上記のＣＯＣも悪化する。更には、このスパッタにより生成した異物が基板に堆積し、プロセス性能を悪化させる恐れがある。またターンコイル自身もサイズを大きくする必要があるため、このような大サイズのコイルに給電するための高出力の電源が必要となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来技術においては、特に液晶デバイス等の用途のために大面積の被処理体を処理する場合に、高効率で且つ高密度のプラズマを生成することが可能なプラズマ処理装置は実現されていなかった。
【００１１】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消したプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、大面積の被処理体を処理する場合であっても、高効率で且つ高密度のプラズマを生成することが可能なプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究の結果、処理チャンバを画するチャンバ壁および／又は天板を特定の構成として、処理チャンバ内にマイクロ波を供給することが、上記目的の達成のために極めて効果的なことを見出した。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置であって；前記処理チャンバを画するチャンバ壁、または前記プラズマが生成すべき領域を介して前記被処理体と対向する処理チャンバの天板に、該チャンバ壁または天板を貫通して処理チャンバ内に至る少なくとも１つのアンテナが配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、更に、処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させ、該プラズマに基づき被処理体を処理するプラズマ処理装置であって；前記処理チャンバが、前記プラズマが生成すべき領域を介して前記被処理体と対向する天板を有し、且つ、該天板が金属またはシリコンをベースとする材料から構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記載において量比を表す「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準とする。
【００１７】
（プラズマ処理装置の一態様）
本発明のプラズマ処理装置においては、処理チャンバ内にマイクロ波を供給してプラズマを発生させて被処理体を処理する。本発明の一態様においては、処理チャンバを構成する天板が金属またはシリコンをベースとする材料から構成される。天板を金属をベースとする材料で構成する場合には、少なくとも、該天板の処理チャンバ内部に面する側は、絶縁体で被覆される。
【００１８】
このように、天板を金属またはシリコンをベースとする材料で構成することにより、この天板をシャワーヘッド構造（すなわち、天板が、処理ガス通過用の複数の孔を有する）とすることが容易となり、該シャワーヘッド構造に基づき、プラズマ処置中における反応ガスの分圧および／又は組成等が均一となって、プラズマ処置における均一性を更に向上させることが可能となる。
【００１９】
更に、天板を金属をベースとする材料で構成する場合には、下部電極との容量結合に基づきプラズマの着火がより容易となり、且つ、プラズマの引き込み制御もより容易となる。
【００２０】
他方、天板をシリコンをベースとする材料で構成する場合には、処理チャンバ内におけるパーティクル防止が、更に容易となる。
【００２１】
（アンテナ配置）
図１は、本発明のプラズマ処理装置の構成の一態様を示す模式断面図であり、図２は、図１におけるアンテナ配置を、より具体的に示す模式斜視図である。
【００２２】
図１および図２を参照して、このような態様における真空容器としての処理チャンバ１は、例えば直方体状（液晶デバイス材料を処理する場合）に形成されている。処理チャンバ１は、前記プラズマが生成すべき領域Ｐを介して被処理体２（ウエハ等）と対向する天板３を有している。この態様においては、天板３は、金属またはシリコンをベースとする材料で構成される。処理チャンバ１は、この天板３と、チャンバ壁１ａとから構成される。
【００２３】
更に、処理チャンバ１の上部には、エッチング用の反応性ガスやＣＶＤ（化学気相堆積）用の原料ガスなどのプロセスガスやＡｒ等の希ガスなどのガスを処理チャンバ１内へ供給するためのガス導入管４が接続され、他方、処理チャンバ１の下部には、処理チャンバ１内を排気するための排気管５および排気ポンプ６が接続されており、この排気ポンプ６の作動によって処理チャンバ１内が所望の圧力に保たれている。この処理チャンバ１は、直方体状に限らず、円筒形状に形成されていてもよい。
【００２４】
処理チャンバ１内には、基板ステージ７が設けられ、この基板ステージ７上にエッチング、ＣＶＤ処理等が行なわれる上記被処理体（ウエハ等）２が載置されている。
【００２５】
この態様においては、天板３に、該天板３を貫通して処理チャンバ内に至るアンテナ８が配置されている。本発明において、アンテナ８は、少なくとも１本配置されていればよい。
【００２６】
図１および図２を参照して、天板３上には、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生するマイクロ波電源部１０に接続された導波路１１が設けられている。この導波路１１は、同軸空洞共振器１１ａと、この同軸空洞共振器１１ａの上面に一端側が接続された円筒形導波管１１ｂと、この円筒形１１ｂの上面に接統された同軸導波変換器１１ｃと、この同軸導波変換器１１ｃの側面に直角に一端側が接続され、他端側がマイクロ波電源部１０に接続された矩形導波管１１ｄとを組み合わせて構成されている。
【００２７】
ここで本発明ではＵＨＦとマイクロ波とを含めて高周波領域と呼んでおり、高周波電源部より供給される高周波電力は３００ＭＨｚ以上のＵＨＦや１ＧＨｚ以上のマイクロ波を含む、３００ＭＨｚ以上２５００ＭＨｚ以下のものとし、これらの高周波電力により発生されるプラズマを高周波プラズマと呼ぶものとする。前記円筒形導波瞥１１ｂの内部には、導電性材料よりなる軸部１５が、その一端側が天板３のほぼ中央に接続し、他端側が円筒形導波管１１ｂの上面に接続するように同軸状に設けられており、これにより円筒形導波管１１ｂは同軸導波管として構成されている。
【００２８】
図２の態様において、マイクロ波電源部１０から矩形導波管１１ｄ等を伝送されるマイクロ波は、共振器１１ａ内に複数設けられた孔１６内に配置された電圧引き出し棒１７に分配される。通常、電圧引き出し棒１７は絶縁管（例えば石英管）１８で囲まれるようにして保護され、電圧引き出し棒１７がプラズマと直接に接触しないように構成されている。また、この絶縁管１８とＯ−リング（図示せず）により、処理チャンバ１側は真空封止される。他方、電圧引き出し棒１７は、絶縁物２０（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）により、孔１６に対して支持されている。共振器１１ａ内における電圧引き出し棒１７の「棒の高さ」（突出の程度）により、マイクロ波から電圧引き出し棒１７への引き出し電位が変化する。
【００２９】
図２の態様において、電圧引き出し棒１７と絶縁管１８からなる伝送線路でマイクロ波は伝播し、絶縁管１８外壁表面での電界強度が「しきい値」に達すると、処理チャンバ１内で、プラズマ生成領域Ｐ（図１）においてプラズマが着火する。マイクロ波導波線路から、個々の電圧引き出し棒１７への電力の分配は、共振器１１ａ内におけるそれぞれの電圧引き出し棒１７の「棒の高さ」（突出の程度）により、調整できる。
【００３０】
プラズマ着火後、電源側の図示しない可変容量たるチューナ−（例えば、スタブチューナ）によりマッチングを取ることで、反射電力が電源にリターンしないように制御することが好ましい。
【００３１】
図３の模式斜視図に示すように、矩形導波管１１ｄから、共振器１１ａに対して直接にマイクロ波給電することもできる。
【００３２】
また、電圧引き出し棒１７と絶縁管１８の隙間に絶縁気体または絶縁液体を循環させることにより、電圧引き出し棒１７を冷却できる。
【００３３】
上述したように、上記構成を有するプラズマ源を、金属またはシリコンをベースとする天板を有する処理チャンバ１内に設置したとき、大口径・均一なプラズマを容易に得ることができる。
【００３４】
（アンテナ配置の他の態様）
図４の模式斜視図に、アンテナ配置の第２の態様を示す。この図４の態様においては、アンテナ（導電性ロッド）は、チャンバ壁１ａに「片持ちばり」状態で保持された形態となっている以外は、図２の構成と同様である。
【００３５】
（複数アンテナ配置の一態様）
図４の模式斜視図を参照しつつ、複数アンテナ配置の他の態様について説明する。この態様においては、電圧引き出し棒１７と絶縁管１８からなる伝送線路が、（天板３ではなく）チャンバ壁１ａを貫通して、チャンバ壁１ａに「片持ちばり」状態で保持されるように配置されている。導波管１１ｄにおける電圧引き出し棒１７の電圧引き出し位置は、効率良く高電位を引き出せる点からは、導波管の終端から、｛（１＋２ｍ）／２｝λｇ±（１／４）λｇ（λｇは管内波長、ｍは整数）の位置に配置することが好ましい。プラズマの吸収により導波管の管内波長が変化した場合には、例えば、導波管終端面をプランジャー等を用いて微調整することにより、引き出し電位を変化させることができる。
【００３６】
電圧引き出し棒１７の長さ、形状、配置の態様等は特に制限されないが、必要に応じて、電圧引き出し棒１７の太さを変化させることにより、プラズマとの結合度を変化させることができる。また、必要に応じて、電圧引き出し棒１７の太さを、マイクロ波の進行方向に変化させてもよい。
【００３７】
図５の模式斜視図に、アンテナ配置の第３の態様を示す。この図５の態様においては、アンテナ（導電性ロッド）は、左右のチャンバ壁１ａにそれぞれ「片持ちばり」状態で保持された形態となっている以外は、図４の構成と同様である。
【００３８】
（チャンバ壁貫通の態様）
図６〜図８の模式斜視図に、左右のチャンバ壁１ａを貫通するように、アンテナを配置した態様を示す。これらの態様においては、アンテナが左右のチャンバ壁１ａを貫通するように配置された以外は、上述した図１〜５の態様と同様である。なお、図８の態様においては、図７の態様とは異なり、左右のチャンバ壁から導入されるべきマイクロ波の進行方向が逆方向である。
【００３９】
このような「貫通」の態様は、アンテナ位置のズレを小さくする点から有利である。
【００４０】
（シャワーヘッド）
上述した図４〜図８のように、少なくとも１つのチャンバ壁１ａを貫通するようににアンテナを配置した場合には、更に、図９に示すように、天板３を「シャワーヘッド」構造とすることが容易である。このような態様は、処理チャンバ１内のガス組成、濃度等の均一性を向上させる点から有利である。
【００４１】
（天板の形状）
図１０〜１３の模式斜視図に、天板形状の他の態様を示す。これらの図面においては、天板３の形状を変化させて、電圧引き出し棒１７−天板３間の距離を（該電圧引き出し棒１７の長手方向に）不均等に分布させている。これらの図における天板３の形状を、電圧引き出し棒１７のアレイ間で不均等に分布させる（すなわち、該電圧引き出し棒１７の長手方向とは垂直方向に不均等に分布させる）ように構成してもよい。
【００４２】
上記したうち、図１０または図１１に示したように天板３の中心部をせり出させて、天板３−電圧引き出し棒１７間の距離を周辺部のものより狭くすることで、電圧引き出し棒１７と天板３との容量結合性を増大させ、着火時の電界強度を高め、且つプラズマの生成領域を限定させることができる。例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）処理を目的とする場合には、基板面に対向する天板３の領域でバイアス分布を均一にすることができる。
【００４３】
また、図１１の模式斜視図に示すように、電圧引き出し棒１７の配列を、その中心部が天板３に近づくような分布にすることにより、図１０の効果と同様に、電圧引き出し棒１７と天板３との容量結合性を増大させ、着火時の電界強度を高め、且つプラズマの生成領域を限定させることができる。
【００４４】
上記とは逆に、図１２の模式斜視図に示すように、天板３の中心部を引き上げて、天板３−電圧引き出し棒１７間の距離が周辺部のものより広くすると、周辺部の電圧引き出し棒１７−プラズマ間の容量結合を増大させることになるため、プラズマは周辺で生成される。例えば、ラジカル処理を目的とする場合には周辺でプラズマを生成して、拡散により基板面での処理を均一にすることができる。
【００４５】
また図１３の模式斜視図に示すように、電圧引き出し棒１７の配列を、その中心部が天板３とは離れるような分布にさせることは、周辺部の電圧引き出し棒１７−プラズマ間の容量結合を増大させることになるため、プラズマを周辺で生成することができる。
【００４６】
（天板からの距離の変化）
図１４および図１５の模式斜視図に示すように、必要に応じて、各電圧引き出し棒１７の、天板３からの距離を変化させてもよい。このような態様においては、各電圧引き出し棒１７の天板３からの距離に応じて、例えば、いずれか１つの電圧引き出し棒１７ａをプラズマ着火用の電圧引き出し棒として、他の電圧引き出し棒１７ｂを定常プラズマ維持用の電圧引き出し棒とすることができる。
【００４７】
（無反射終端器の配置）
本発明のプラズマ処理装置においては、必要に応じて、マイクロ波の伝送線路の終端に、無反射終端器２０を配置してもよい。このような構成の一態様を、図１６の模式断面図に示す。
【００４８】
この図１６においては、処理チャンバ１内に複数配置された電圧引き出し棒１７を対向するチャンバ壁１ａを貫通するように配置し、更に、これらの電圧引き出し棒１７の終端に、無反射終端器２０を配置している。
【００４９】
（アンテナを可動とする態様）
プロセス・ガス・圧力・電力等の条件に応じて、各電圧引き出し棒１７の位置を可動としてもよい。このような態様の例を、図１７〜図２０の模式平面図に示す。このらの態様においては、例えば、外部から位置制御可能なチューナー２１を絶縁性ガイシ２２で支持して配置し、必要に応じて、このチューナー２１を駆動させて電圧引き出し棒１７の位置を変化させ、処理チャンバ１内のプラズマ分布を変化させることができる。
【００５０】
この際には、例えば、電圧引き出し棒１７（導電性棒）と絶縁性ガイシ２２の間に電圧引き出し棒１７とはマルチコンタクト等で摺動しつつも、常に低抵抗で接触するように、絶縁性ガイシ２２に支持された導電性治具（図示せず）を配置すればよい。
【００５１】
図１８においては、絶縁管１８が左右両方のチャンバ壁１ａに、「片持ちばり」形式で配置されている以外は、図１７の態様と同様である。
【００５２】
図１９においては、絶縁管１８が左右両方のチャンバ壁１ａに、「貫通」状態で配置されている以外は、図１７の態様と同様である。
【００５３】
図２０においては、導波管１１ｄに対するマイクロ波の導入方向が左右で逆方向となっている以外は、図１９の態様と同様である。
【００５４】
（センサーの配置）
上述したように、プロセス・ガス・圧力・電力等の条件に応じて、各電圧引き出し棒１７に供給される電力の分配比が変化し、プラズマが不均一になる可能性がある。このような場合には、必要に応じて、プラズマ生成中に外部からプラズマ密度の分布を光電センサー等でモニターし、その結果を可変チュ−ナー２１（図１７〜２０）にフィードバックすることで、可変チューナー２１をプラズマが均一になるように調整して、それぞれの電圧引き出し棒１７とマイクロ波伝送線路１１との結合度を調整し、最終的に全領域にわたってプラズマ分布を均一にすることが容易である。
【００５５】
このような態様の一例を、図２１に示す。この態様においては、チャンバ１の天板３に受光部３０ａを有する光電センサ３０が配置されている。光電センサ３０は、更に電力制御ユニット３１に接続され、この電力制御ユニット３１からのコントロールにより、上記可変チューナー２１をコントロールすることができる。
【００５６】
この場合、例えば、チューナー２１の容量を調節することにより、マイクロ波伝送線路１１と電圧引き出し棒１７との結合は強くして電力は電圧引き出し棒１７に供給することができる。逆にチューナー２１の容量を調節することにより、マイクロ波伝送線路１１と電圧引き出し棒１７との結合を弱くすることもできる。あらかじめプラズマが均一になる条件（チューナーの容量）をプロセス条件ごとにライブラリ−を作成しておき、プラズマ着火後そのようにチューナーの容量を調節することも可能である。
【００５７】
この場合、電圧引き出し棒１７の本数が多い場合には、センサーおよび電圧引き出し棒１７をグルーピングして、それぞれに対応するチューナーの容量を調節してもよい。更には、光電センサーの出力を、プラズマの分布／均一性やプロセス分布／速度（エッチング、ＣＶＤ等）にデータベースや理論式より換算、所望の結果になるようにチューナーを制御してもよい。
【００５８】
（グランドラインの一部開放）
本発明においては、必要に応じて、処理チャンバ１内のグランドライン３２の少なくとも一部を開放させて、その開放部３２ａからマイクロ波電界をグランドライン３２の外部に放射させて、チャンバ１内にプラズマを生成させ、その開放部３２ａの位置によりプラズマ分布を調整してもよい。このようなプラズマ分布の調整により、所望のプラズマ分布をより容易に得ることができる。
【００５９】
このような態様の一例を、図２２および図２３の模式斜視図に示す。これらの図において、グランドライン３２は通常、同軸線路からなる。図２２を参照して、チャンバ１内伝送線路のグランドライン３２を、導電性パイプまたはその外部を被覆するめっき処理した絶緑管３３ａの内壁と、芯線３３ｂとからなる同軸線路で形成することができる。その同軸線路の一部分におけるグランドライン３２の被覆をはがすことで、その開放部３２ａはインピーダンスの立場から見ると高インピーダンスとなり、電圧が上昇する。この高電位により強電界を発生させ、プラズマを着火することができる。またマイクロ波エネルギーは、この開放部３２ａから供給されるため、プラズマはこの地点から外側に電力の増加とともに拡がり始める。すなわち所望のプラズマ分布を得られるように、この開放部３２ａの位置を決定することができる。
【００６０】
図２３の構成においては、チャンバ内伝送線路のグランドライン３２の２箇所に上記した開放部３２ａを設けた以外は、図２２の構成と同様である。
【００６１】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、大面積の被処理体を処理する場合であっても、高効率で且つ高密度のプラズマを生成することが可能なプラズマ処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の一態様を示す模式断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置のアンテナ配置の一態様を具体的に示す模式斜視図である。
【図３】図１のプラズマ処理装置のアンテナ配置の他の一態様を具体的に示す模式斜視図である。
【図４】チャンバ壁にアンテナを「片持ちばり」状態で保持した態様の一例を示す模式斜視図である。
【図５】左右のチャンバ壁にアンテナを「片持ちばり」状態で保持した態様の一例を示す模式斜視図である。
【図６】左右のチャンバ壁にアンテナを「貫通」状態で保持した態様の一例を示す模式斜視図である。
【図７】左右のチャンバ壁にアンテナを「貫通」状態で保持した態様の他の例を示す模式斜視図である。
【図８】左右のチャンバ壁にアンテナを「貫通」状態で保持した態様の他の例を示す模式斜視図である。
【図９】天板をシャワーヘッド構造とした態様の一例を示す模式斜視図である。
【図１０】天板の形状を変化させた一例を示す模式斜視図である。
【図１１】天板の形状を変化させた他の例を示す模式斜視図である。
【図１２】天板の形状を変化させた他のを示す模式斜視図である。
【図１３】天板の形状を変化させた他の例を示す模式斜視図である。
【図１４】天板−電圧引き出し棒の間の距離を変化させた態様の一例を示す模式斜視図である。
【図１５】天板−電圧引き出し棒の間の距離を変化させた態様の他の例を示す模式斜視図である。
【図１６】マイクロ波伝送線路の終端に無反射終端器を配置した本発明の態様の一例を示す模式断面図である。
【図１７】電圧引き出し棒の位置を調整可能なチューナーを配置した本発明の態様の一例を示す模式断面図である。
【図１８】電圧引き出し棒の位置を調整可能なチューナーを配置した本発明の態様の一例を示す模式断面図である。
【図１９】電圧引き出し棒の位置を調整可能なチューナーを配置した本発明の態様の一例を示す模式断面図である。
【図２０】電圧引き出し棒の位置を調整可能なチューナーを配置した本発明の態様の一例を示す模式断面図である。
【図２１】処理チャンバ内に光電センサを配置した本発明の態様の一例を示す部分模式断面図である。
【図２２】処理チャンバ内のグランドラインに開放部を設けた本発明の態様の一例を示す部分模式断面図である。
【図２３】処理チャンバ内のグランドラインに開放部を設けた本発明の態様の他の例を示す部分模式断面図である。
【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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【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２２】
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【図２３】
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