(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源側電極と接地側電極を有し、高周波電源から供給される高周波による電力に基づき前記２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで前記接地側電極上に搭載された基板を処理するプラズマ処理装置において、
前記接地側電極から接地電位部までの接続部の表面を絶縁体で覆い、さらに前記絶縁体の表面を、前記接地側電極の周縁部付近の前記高周波が入ってくる部分を残してすべて導体で覆うことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記絶縁体は前記接地側電極の裏面を含めて前記接続部の全表面を覆い、前記導体は前記接地側電極の前記裏面を覆う前記絶縁体の周縁側面部分を残して前記絶縁体の表面を覆うことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記絶縁体は前記接地側電極の側面および裏面を含めて前記接続部の全表面を覆い、前記導体は前記接地側電極の前記側面を覆う前記絶縁体における前記２つの電極間の放電発生領域に面する表面部分を残して前記絶縁体の表面を覆うことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
高周波電源側電極と接地側電極を有し、高周波電源から供給される高周波による電力に基づき前記２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで前記接地側電極上に搭載された基板を処理するプラズマ処理装置において、
前記接地側電極の裏面と前記接地側電極の支柱の全表面とを絶縁体で覆い、さらに前記絶縁体の表面のうち前記接地側電極の前記裏面を覆う前記絶縁体の周縁側面部分を残してすべてを導体で覆うことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項５】
高周波電源側電極と接地側電極を有し、高周波電源から供給される高周波による電力に基づき前記２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで前記接地側電極上に搭載された基板を処理するプラズマ処理装置において、
前記接地側電極の側面および裏面と前記接地側電極の複数本の導電性脚部の表面とを絶縁体で覆い、さらに前記絶縁体の表面のうち前記接地側電極の前記側面を覆う前記絶縁体における前記２つの電極間の放電発生領域に面する表面部分を残してすべてを導体で覆うことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記絶縁体はアルミナであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項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】
本発明はプラズマ処理装置に関し、特に、平行平板電極構造を備えたＣＶＤ成膜チャンバ等において高周波電力で放電を発生させるとき接地側電極の裏面での望ましくない放電の発生を防止する構造を有するプラズマ処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
２つの電極から成る平行平板電極構造を有したプラズマ成膜装置は、一方の電極の上に基板を搭載し、電極間にプラズマを生成し、基板に成膜を行う。当該一方の電極は、基板ホルダとして機能し、接地電位に保持されるチャンバに接続されているので、電気的に接地電位に保持されている。この電極は接地電極と呼ばれている。他方の電極には高周波電源から高周波が供給され、高周波電極と呼ばれる。高周波電極に供給される高周波に基づいて電極間のスペースに主放電が発生し、プラズマを生成する。
【０００３】
また本発明に係るプラズマ処理装置に関連する従来技術を開示する文献として、特開平１０−２３７６５３号公報と特開平１０−２３７６５７号公報を挙げる。
【０００４】
特開平１０−２３７６５３号公報は真空処理装置における異常放電を防止する発明を開示している。この発明の内容を要約すると、プラズマＣＶＤ装置のごとき真空処理装置において、処理対象である基板を搭載したサセプタに対して高周波電圧を印加するときに発生するサセプタの基板昇降部材と真空処理チャンバとの間の異常放電を防止するため、基板支持昇降部材におけるサセプタの基板支持部材から露出した部分を絶縁部材で覆う構成を有している。
【０００５】
特開平１０−２３７６５７号公報は放電防止板の汚染や腐食のないプラズマ処理装置に関する発明を開示する。この発明の内容を要約すると、基板を搭載しかつ高周波電圧が印加されるサセプタにおいて、サセプタ本体の周囲に当該サセプタ本体に対して電気的に絶縁された放電防止板を近接した状態で配置し、サセプタ本体と放電防止板の間の隙間にガスを流す構成を有している。サセプタ本体に近接して配置された放電防止板は、サセプタに電圧を印加したときにサセプタとチャンバの間に生じやすかった放電を、パッシェン則に従って放電発生電圧を上昇させることで防止する。しかし、サセプタ本体と放電防止板の間の隙間に反応生成物や腐食性ガスが侵入し、このため放電防止板が汚染されたり、腐食したりする問題があった。上記の従来技術はこの問題を解決している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
平行平板電極構造を有する基板成膜のための従来のプラズマ成膜装置では、高周波電極に対して高い周波数の高周波電力、例えばＶＨＦ帯域の高周波（例えば６０ＭＨｚ）の電力が印加されることが頻繁になってきた。これは、基板上に堆積される膜に高品質な膜特性が求められるようになってきたからである。高周波の周波数が高くなると、接地電極とチャンバ間のスペースで構成される高周波回路の入力インピーダンス（開口部から見たインピーダンス）が高くなる。その結果、接地電極とチャンバの間の電位差が大きくなり、基板ホルダである接地電極の裏面で望ましくない放電が発生する。この放電は、２つの電極の間で生じる主放電に影響を与え、基板上の成膜で再現性や膜特性の点で問題が生じる。
【０００７】
さらに近年における基板の大面積化に伴って、基板上の電流密度を一定に保持するために供給する高周波電流を増大することが必要となる。高周波電流を増大すると、上記と同じ作用に基づいて望ましくない放電が発生し、上記と同様な問題が生じる。
【０００８】
平行平板電極構造を有する上記の従来のプラズマ成膜装置の問題を解決する観点で、前述の公知文献に開示される発明を考慮すると、いずれも高周波が印加される高周波電極側で発生する望ましくない放電に関連する問題を取り扱っており、接地電極の裏面において、接地電極から接地電位にあるチャンバの部分に至る高周波が伝搬する経路部分に関連する望ましくない放電に関するものではない。特に、前述したごとく、基板の大面積化、あるいは高品質膜特性の要求に伴う放電周波数の高周波数化に関連して生じる接地電極の裏面における望ましくない放電を防止することは、前述の文献に開示された発明に基づくプラズマ処理装置では困難である。すなわち、上記文献に開示された構成によって、接地電極の裏面で発生する望ましくない放電を完全に防止することはできない。
【０００９】
本発明の目的は、ＶＨＦ帯域に属する周波数の高周波を用いて接地電極に搭載された基板を成膜処理するとき、接地電極の裏面で発生する望ましくない放電を確実に防止することを企図したプラズマ処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係るプラズマ処理装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００１１】
本発明に係るプラズマ処理装置（請求項１に対応）：
チャンバに高周波電源側電極（「高周波電極」という）と接地側電極（「接地電極」という）を有している。通常、高周波電極はチャンバの天井壁側に設けられ、接地電極はチャンバの底壁側に設けられている。高周波電極と接地電極は平行に配置されている。接地電極は、導電性部材で作られた支柱によって支持されている。当該支柱は接地電位に保持された上記チャンバの一部に固定されている。このチャンバが接地電位部に相当する。加えて支柱は、実際には、上下動機構によって上下動する構造が与えられている。支柱の上下動により接地電極も同時に上下動する。接地電極の上には処理対象である基板が搭載される。接地電極は基板ホルダとしての機能を有する。基板は比較的に大きな径を有する大面積基板である。これに対応して、高周波電極には、基板上の電力密度を所定の一定値にするため、相対的に大きな高周波電力が供給される。高周波電極と接地電極との間に放電を発生させるときには、基板が搭載された接地電極を上下動機構により上昇させて２つの電極の間の間隔を狭くし、所要の減圧状態、放電ガスおよび原料ガスの導入の条件の下で、高周波電源から高周波電力を供給する。こうして、高周波電源から供給される高周波電力に基づき２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで接地側電極上に搭載された基板を処理する。さらに特徴的構成として、接地電極から接地電位部までの接続部（接地電極の表面（おもて面）以外の部分、上記支柱等）の表面を高周波を伝搬させる絶縁体で覆い、さらにこの絶縁体の表面を、接地側電極の周縁部付近の高周波が入ってくる部分を残してすべて導体で覆うように構成する。
【００１２】
高周波電極と接地電極との間のスペースに高周波電力を供給して主放電を発生させると、接地電極における表面側の主放電が発生している領域から接地電位部へ向かって高周波が伝搬し、従来ではこれが原因で接地電極の裏面側に望ましくない放電が発生していた。しかしながら、本発明に係る上記の構成によれば、接地電位部に向う高周波が絶縁体の中を伝搬し、その結果、接地電極の裏面側あるいは周辺部で望ましくない放電が発生するのを確実に防止できる。
【００１３】
上記の構成において、好ましくは、絶縁体は接地電極の裏面を含めて接続部の全表面を覆い、導体は接地側電極の裏面を覆う絶縁体の周縁側面部分を残して絶縁体の表面を覆うことを特徴とする（請求項２に対応）。この構成によれば、接地電極の裏面と接続部の全表面が絶縁体で覆われ、小型の成膜チャンバに適している。
【００１４】
上記の構成において、好ましくは、絶縁体は接地電極の側面および裏面を含めて上記接続部の全表面を覆い、導体は接地側電極の側面を覆う絶縁体における２つの電極間の放電発生領域に面する表面部分を残して絶縁体の表面を覆うことを特徴とする（請求項３に対応）。この構成によれば、接地電極の側面と裏面、接続部の全表面が絶縁体で覆われ、接地電極側の構造が大きなるが、大型の成膜チャンバの場合に適し、さらに、完全に覆うことになるので、放電を完全に防止するときに望ましい構造である。
【００１５】
本発明に係るプラズマ処理装置（請求項４に対応）：
高周波電源側電極と接地側電極を有し、高周波電源から供給される高周波による電力に基づき２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで接地側電極上に搭載された基板を処理するプラズマ処理装置において、接地側電極の裏面と接地側電極の支柱の全表面とを絶縁体で覆い、さらに絶縁体の表面のうち接地側電極の裏面を覆う絶縁体の周縁側面部分を残してすべてを導体で覆うことを特徴とする。
本発明に係るプラズマ処理装置（請求項５に対応）：
高周波電源側電極と接地側電極を有し、高周波電源から供給される高周波による電力に基づき２つの電極の間で放電を発生させ、これにより生成されるプラズマで接地側電極上に搭載された基板を処理するプラズマ処理装置において、接地側電極の側面および裏面と接地側電極の複数本の導電性脚部の表面とを絶縁体で覆い、さらに絶縁体の表面のうち前記接地側電極の前記側面を覆う絶縁体における２つの電極間の放電発生領域に面する表面部分を残してすべてを導体で覆うことを特徴とする。
さらに上記の絶縁体としてはアルミナであることが好ましい（請求項６に対応）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
実施形態で説明される構成、形状、および配置関係については本発明が理解できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００１８】
図１は本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施形態を示す。例えば成膜チャンバを形成する反応容器１１は、図示例では、密閉された構造で、内部が所要の真空状態（減圧状態）になるように設定されている。反応容器１１は金属材で作られ、導電性を有している。反応容器１１は、実際には、処理対象である基板１２を搬入・搬出するポート、排気ポートと排気装置等、放電を生じさせる放電ガスを導入するガス導入機構が付設されている。しかしながら、図１では、周知の構造が用いられており、説明の便宜上、それらの図示は省略されている。
【００１９】
反応容器１１の内部には、例えば、上側に高周波電極１３が配置され、下側に接地電極１４が配置されている。高周波電極１３と接地電極１４は代表的にはいずれも円形の導電性平板であり、好ましい間隔で平行に対向して配置されている。高周波電極１３と接地電極１４の間隔は任意に変更される。高周波電極１３を支える導電性の支えロッド１５は、絶縁体１６を介して反応容器１１の天井部１１ａに固定される。高周波電極１３の支えロッド１５はさらに反応容器１１の外側に引き出される。支えロッド１５の外側端部には高周波を伝送するケーブル１７が接続される。ケーブル１７を介して支えロッド１５は高周波電源１８に接続される。高周波電源１８はＶＨＦ帯に属する高周波を出力する電源である。高周波電源１８から出力される高周波は、ケーブル１７と支えロッド１５を経由して高周波電極１３に供給される。高周波電極１３に供給された高周波は、高周波電極１３と接地電極１４の間の隙間で発生させられる主放電のエネルギとなる。
【００２０】
接地電極１４はロッド状の導電性支柱１９によって支持され、導電性フランジ２０に固定されている。フランジ２０は、反応容器１１の底部１１ｂに形成された開口部１１ｃに対応させて配置され、開口部１１ｃを形成する縁部とフランジ２０の周縁部との間には円筒状の導電性ベローズ２１が設けられる。ベローズ２１は、開口部１１ｃの縁部とフランジ２０の周縁部とを密閉状態を保って連結している。
【００２１】
図１に示されるごとく、反応容器１１は接地され、接地電位に保たれている。
接地電極１４は、支柱１９、フランジ２０、ベローズ２１を経由して反応容器１１に電気的に接続されているので、接地電位に保持されることになる。従って、この意味から、反応容器１１内の対向する２つの電極１３，１４のうち下側の電極１４を接地電極と呼んでいる。
【００２２】
反応容器１１の一部を構成するフランジ２０は上記のごとく接地電位部を構成している。上記の支柱１９は、接地電極１４の裏面側にあり、接地電極１４とフランジ（接地電位部）２０を接続する部材である。
【００２３】
円板状の接地電極１４の上には上記基板１２が搭載されている。接地電極１４は基板ホルダとしての機能も有している。基板１２のサイズは任意であるが、比較的に大きな直径を有する大面積の基板を処理対象としている。
【００２４】
接地電極１４の裏面側には、接地電極１４の裏面を覆い、かつ支柱１９の全表面を覆うように絶縁体２２が設けられる。絶縁体２２としては好ましくはアルミナが使用される。絶縁体２２の厚みは目的に応じて任意に設定することができる。さらに絶縁体２２の表面には、外側位置にて、高周波が入ってくる部分（高周波導入部、図１に示される例では側面部分）を除いて導電性部材２３が設けられる。導電性部材２３は絶縁体２２の表面を覆う導体である。
【００２５】
上記の構造によって上記絶縁体２２は高周波伝搬媒体としての作用を生じる。
すなわち、導体で作られた接地電極１４および支柱１９と、導電性部材２３との間に形成される絶縁体２２は、高周波電極１３の側から到来する高周波を伝搬させ、フランジ２０の側へ伝搬させる機能を有している。高周波電極１３側からの高周波は、絶縁体２２の中にも電磁界を作り、接地電極１４の裏面側からフランジ２０へ伝搬する。このため高周波が導電性部材２３と反応容器１１との間で電磁界を作る割合を低減することができる。
【００２６】
フランジ２０は上下動機構２４に取り付けられている。上下動機構２４によって、案内部２４ａに沿ってフランジ２０は矢印２５のごとく上下することができる。フランジ２０の上下動作に伴って接地電極１４およびこれに関連する構造部分も上下動する。ベローズ２１は構造的に伸縮自在であるので、前述の密閉性を保持した状態で伸縮する。かかる構造に基づいて、接地電極１４を上下させることができ、これにより、基板１２の高さ位置を変化させると共に、高周波電極１３と接地電極１４の隙間を変化させることができる。高周波電極１３と接地電極１４の間の隙間に主放電を発生させて接地電極１４の上の基板１２にＣＶＤ成膜を行うときには、高周波電極１３と接地電極１４の間隔を狭める。
【００２７】
次に、図２に基づいて、前述の構造を有するプラズマ処理装置において特徴的作用を生じさせる原理を説明する。
【００２８】
図２は、図１における右半分の部分を拡大して示した断面図である。高周波電源１８から高周波（例えば６０ＭＨｚ）の電力が高周波電極１３に供給されると、接地された反応容器１１ではその導電性壁部に沿って破線で示すごとく高周波電流（ｉ）が流れる。高周波電流ｉは、高周波電源１８から見た負荷インピーダンスで決まる。この高周波電流ｉの通電ルートは、ケーブル１７、支えロッド１５、高周波電極１３、接地電極１４、支柱１９、導電部材２３の内側、導電部材２３の外側、フランジ２０、ベローズ２１、反応容器１１により形成される。高周波電流ｉの流れる通電路において、図示される絶縁体２２が占有する領域（Ｐ1）と導電性部材２３の外側に形成されるスペース（Ｐ2）とは、先端部が短絡されたＲＦ回路として扱うことができる。そこで、領域Ｐ1の入力インピーダンス（開放された端部から見たインピーダンス）をＺ1、スペースＰ2の入力インピーダンス（開口部から見たインピーダンス）をＺ2とし、さらに、高周波電流ｉに基づき領域Ｐ1に生じる電圧をＶ1、スペースＰ2に生じる電圧をＶ2とする。このとき、領域Ｐ1は前述のごとく絶縁体２３で充填されているので、Ｚ1≫Ｚ2が成立する。それ故に、上記の電圧Ｖ1と電圧Ｖ2に関して、Ｖ1≫Ｖ2とすることができる。
【００２９】
図３は、図１で説明された第１実施形態に基づくプラズマ処理装置に基づく実際的な構成において、接地電極１４が上昇して上限位置にあり、高周波電極１３と接地電極１４との間のスペース６１で主放電を発生させ、基板１２に対してＣＶＤ成膜を行うときに、その他の領域で発生する電磁界の強度分布を示したシミュレーションである。図３では、図１の左側部分のみを示している。図３の電磁界の強度分布のシミュレーション結果は、図２で説明した原理に基づいて説明される。
【００３０】
図３に概略的に示すごとく、スペース６１では、最も高い電磁界（領域Ａ）が発生し、主放電が有効に発生している。その他の領域では、接地電極１４の側方スペースにおける高周波が伝搬する限定された領域、高周波伝搬媒体である絶縁体２２での電磁界強度が高くなっている（領域Ｂ）。また導電性部材２３と反応容器１１との間のスペース、および高周波電極１３の上側のスペースでの電磁界は弱くなっている（領域Ｃ）。当該電磁界の弱さは、望ましくない放電の発生を十分に阻止できる弱さである。このように、高周波電極１３の側から給電される高周波は、スペース６１で主放電を発生させると共に、残りは絶縁体５２〜５５の部分を経由して接地電位部へと伝搬される。しかし、領域Ｂが誘電体の場合には、ガスがないので、領域Ｂで放電は発生しない。また領域Ｂが低圧下のガスの場合にも領域Ｂの幅がパッシェン則から求まる放電の幅よりも小さいので、領域Ｂで放電は発生しない。
【００３１】
次に、図４に前述の第１実施形態の実際的な構成例を示す。図４において、図１で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。この例では、図示の簡略化の観点に基づき、接地電極１４を含む基板ホルダの部分を、降下することにより下限位置に存する状態を示す左半分３１と、上昇することにより上限位置に存する状態を示す右半分３２の２つの部分に分けて示している。
【００３２】
反応容器１１は、円筒形の側面部材４１と天井部材４２と底部材４３とから構成されている。反応容器１１は接地され、接地電位に保持されている。底部材４３は、反応容器１１の全体を支える複数本の支持柱４４で支持されている。天井部材４２の中央には開口部が形成され、この開口部にはリング状絶縁体４５を介して高周波電極１３がボルト４６によって取り付けられる。高周波電極１３は、上部部材１３ａと下部部材１３ｂから構成されている。上部部材１３ａの上面の中心部に設けられた接続端部４７には、高周波伝送ケーブル１７が接続されている。上部部材１３ａの下面に下部部材１３ｂがビス４８で固定されている。ビス４８によって、同時に、リング状の絶縁体４９が高周波電極１３の下部部材１３ｂの下面周縁部に取り付けられている。上部部材１３ａと下部部材１３ｂの間のスペースと、上部部材１３ａの内部にはプロセスガスを流すガス流路５０が形成されている。
【００３３】
接地電極１４の上には基板１２が搭載される。左半分３１の図では、基板１２は、押出し棒５１で支持され、接地電極１４の搭載面から浮いた状態にある。右半分３２の図では、接地電極１４は上昇して上方位置に存するので、基板１２は接地電極１４上に搭載された状態にある。
【００３４】
接地電極１４の裏面側には、リング状の第１絶縁体５２、ドーナツ円板状の第２絶縁体５３、リング状の第３絶縁体５４、円筒状の第４絶縁体５５が配置されている。第１から第４の絶縁体５２〜５５によって接地電極１４の裏面と支柱１９の表面の全部が覆われる。さらに第２〜第４の絶縁体５３〜５５の表面が２つの導電性部材５６，５７によって覆われている。絶縁体５２〜５５は、第１と第２の絶縁体５２，５３の側部周囲表面を除いて反応容器１１内で露出するすべての表面が導電性部材５６，５７によって覆われている。
【００３５】
接地電極１４の支柱１９の関連する部分は、底部材４３の中央に形成された開口部を介して反応容器１１の下側領域に延設される。これらの部分は前述のごとく、底部材４３の下面に取り付けられたベローズ２１によって囲まれている。図４において前述のフランジ２０等は示されていないが、その構造およびその他の構造は、図１に示した構造と実質的に同一である。
【００３６】
図４では、図示が省略されているが、前述した上下動機構２４が設けられている。この上下動機構２４によって、図４に示すごとく、接地電極１４およびこれに関連する構造部分は、下限位置と上限位置の間において昇降する。また反応容器１１の上側にはカバー６０が固定されている。
【００３７】
図４に示した構造においても、接地電極１４の裏面側の構造部分は、接地電極１４の裏面を含め、接地電位部（フランジ部分）までの接続部分（支柱１９）の外表面はすべて絶縁体５２〜５５で覆われ、当該絶縁体の部分は側面部分を除いて伝導性部材５６，５７ですべて覆われている。この結果、第１実施形態で説明したと同様な作用が生じ、前述の望ましくない放電の発生を防止することができる。
【００３８】
図５を参照して本発明に係るプラズマ処理装置の第２実施形態を説明する。図５も図１と同様に概念的な図である。図５において、前述の実施形態で説明された要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付している。
【００３９】
図５に示した反応容器１１は径方向の寸法が比較的に大きな大型の反応容器である。反応容器１１の内部は、底部１１ｂに複数本の導電性脚部７１によって固定された接地電極１４が設けられる。この接地電極１４も、通常は、第１実施形態の接地電極に比較してサイズが大きいものである。接地電極１４は基板ホルダとして機能し、その上には基板１２が搭載されている。反応容器１１の天井部１１ａには、開口部７２にリング状絶縁体７３を介して高周波電極１３が取り付けられている。高周波電極１３の下面は、接地電極１４の上面に対向しており、両者は平行な位置関係にある。高周波電極１３はケーブル１７を介して高周波電源１８と接続されている。反応容器１１は接地されて接地電位にある。従って接地電極１４も当然のことながら接地電位に保持されている。
【００４０】
接地電極１４の側面部および裏面部、前述の複数本の脚部７１の表面を覆うように、絶縁体２２が設けられる。さらに絶縁体２２の表面に関して、接地電極１４の表面に近いリング形状の表面部分２２ａを除いて、絶縁体表面が導電性部材２３によって覆われる。
【００４１】
上記の第２実施形態の構成によれば、絶縁体２２の表面をほぼ完全に覆うことになる。本実施形態の構成によっても、絶縁体２２を高周波伝搬媒体として利用して高周波を接地電位部へ伝搬させるので、接地電極１４の構造部分と反応容器１１との間で発生するおそれのある望ましくない放電を完全に阻止することができる。
【００４２】
高周波伝搬媒体である絶縁体内における電磁界分布は、高周波電極と接地電極の間の主放電の影響を受けないので、主放電から接地部分を見込んだインピーダンスは非常に安定したものとなる。さらにこのような構成にすることで電磁界解析が容易になり、主放電空間に有効に高周波電力を投入できる構造を予め設計することが可能となる。
【００４３】
本実施形態による装置を用いてプラズマ生成を行った。ＶＨＦとして６０ＭＨｚの電波を用いた。導入ガスとしてＮ2、圧力として５０〜２００Ｐａ、投入電力として０．１〜３ｋＷの条件を用いた。その結果、下部電極の下側の下部空間ではプラズマの生成は見られず、かつ上部電極と下部電極の間には安定なプラズマが生成された。
【００４４】
前述の各実施形態では、接地電極の裏側の高周波伝搬媒体として、接地電極と導電性部材との間に形成されたスペースに絶縁体を充填して用いる例を説明したが、高周波伝搬媒体は必ずしも絶縁体に限定されない。例えば、接地電極と導電性部材との間に望ましい間隔のスペースを形成し、ここに低圧力下のガスを充満させるように構成して、上記高周波伝搬媒体を作ることもできる。さらに、前述の絶縁体と低圧力下のガスの複合体によって高周波伝搬媒体を形成することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、接地電極からチャンバの接地電位部に至る接続部分を絶縁体で覆い、さらに絶縁体の表面を高周波導入部（高周波が入ってくる部分）を残してすべて導体で覆うようにしたため、上記接続部分に流れる電流が原因で生じる電磁界は絶縁体内で生じ、故に、ＶＨＦ帯域に属する周波数の高周波を用いて大面積基板を処理するとき、接地電極の裏面で発生する望ましくない放電を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】本発明に係るプラズマ処理装置の原理を説明する図である。
【図３】図１に示されたプラズマ処理装置における電磁界分布のシュミレーションを示す図である。
【図４】第１実施形態によるプラズマ処理装置の具体例を示す要部縦断面図である。
【図５】本発明に係るプラズマ処理装置の第２実施形態を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１１              反応容器
１２              基板
１３              高周波電極
１４              接地電極
１８              高周波電源
２０              フランジ
２１              ベローズ
２２              絶縁体
２３              導電性部材
【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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