(57)【要約】【課題】プラズマ異常放電を生ぜしめることなく例えば天板側から所定のガスを導入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】天井部が開口されて内部が真空引き可能になされた処理容器３４と、被処理体Ｗを載置するために前記処理容器内に設けた載置台３６と、前記天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板５０と、前記天板を介してプラズマ発生用の電磁波を前記処理容器内へ導入する電磁波導入手段５４と、前記処理容器内へ所定のガスを導入するガス導入手段５２と、を有するプラズマ処理装置において、前記ガス導入手段は、前記天板に前記処理容器内を臨ませて設けたガス噴射穴１０８と、該ガス噴射穴に設けられた通気性のある穴用ポーラス状誘電体１２０と、前記ガス噴射穴へ前記所定のガスを供給するガス供給系１１０とよりなる。【選択図】図１
2007221116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井部が開口されて内部が真空引き可能になされた処理容器と、
被処理体を載置するために前記処理容器内に設けた載置台と、
前記天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板と、
前記天板を介してプラズマ発生用の電磁波を前記処理容器内へ導入する電磁波導入手段と、
前記処理容器内へ所定のガスを導入するガス導入手段と、
を有するプラズマ処理装置において、
前記ガス導入手段は、
前記天板に前記処理容器内を臨ませて設けたガス噴射穴と、該ガス噴射穴に設けられた通気性のある穴用ポーラス状誘電体と、前記ガス噴射穴へ前記所定のガスを供給するガス供給系と、よりなることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス噴射穴は、前記天板に分散させて複数個設けられる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】
前記複数のガス噴射穴は同心円状に配列されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記複数のガス噴射穴は複数列に沿って直線上に配列されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記ガス供給系は、前記天板に形成されたガス流路と、該ガス流路内に設けられた通気性のある流路用ポーラス状誘電体と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記穴用ポーラス状誘電体は、少なくともその側面部分が気体を通さない緻密部材により覆われたポーラスピース体として形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記緻密部材は、筒体状のパイプ材よりなることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記緻密部材は、コーティングされて硬化された接着剤層よりなることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ガス供給系は、前記天板に形成されて前記ガス噴射穴に連通されるガス流路を有していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記ガス流路と前記ガス噴射穴との連結部には、前記ガス流路の直径よりも大きな内径になされたガスヘッド空間が形成されていることを特徴とする請求項９記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記穴用ポーラス状誘電体には、凹部状のガス導入ホールが形成されていることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記天板の構成材料と前記ポーラス状誘電体の主要な構成材料とは同一材料よりなることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記ポーラス状誘電体に含まれる気泡の直径は０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記ガス噴射穴の直径を、前記天板中を伝搬する前記電磁波の波長の１／２以下に設定するように構成したことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記電磁波導入手段は、
前記天板上に設けられた平面アンテナ部材と、
マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、
前記マイクロ波発生器で発生した前記マイクロ波を前記平面アンテナ部材へ伝搬する導波管とを有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記電磁波導入手段は、
高周波を発生する高周波発生器と、
前記天板上に設けられて前記高周波発生器に接続された誘導コイル部とを有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
内部が真空引き可能になされた処理容器と、
被処理体を載置すると共に下部電極を兼用する載置台と、
前記処理容器の天井部に設けられて前記処理容器内へ所定のガスを供給すると共に上部電極を兼用するシャワーヘッド部と、
前記載置台と前記シャワーヘッド部との間に印加する高周波を発生する高周波発生器とを有するプラズマ処理装置において、
前記シャワーヘッド部のガス噴射面側に、通気性のあるポーラス状誘電体を設けるように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記ポーラス状誘電体に含まれる気泡の直径は０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１７記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
プラズマ処理装置の処理容器内へ電磁波を導入するために前記処理容器の天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板において、
前記天板を形成する母材にガス噴射穴を形成し、該ガス噴射穴内に通気性のある穴用ポーラス状誘電体を設けるように構成したことを特徴とする天板。
【請求項２０】
前記母材には、前記ガス噴射穴へガスを供給するガス流路が形成されていることを特徴とする請求項１９記載の天板。
【請求項２１】
プラズマ処理装置の処理容器内へ電磁波を導入するために前記処理容器の天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板の製造方法において、
穴用ポーラス状誘電体の少なくとも側面部分に気体を通さない緻密部材により覆ってポーラスピース体を形成するピース体形成工程と、
前記ポーラスピース体を天板の母材に形成したガス噴射穴へ装着する装着工程と、
を有することを特徴とする天板の製造方法。
【請求項２２】
前記ピース体形成工程は、
筒体状のパイプ材中に前記ポーラス状誘電体を詰めて焼成するステップを有することを特徴とする請求項２１記載の天板の製造方法。
【請求項２３】
前記ピース体形成工程は、
前記穴用ポーラス状誘電体の全表面に溶融状態の前記緻密部材である接着剤をコーティングして硬化させて接着剤層を形成する硬化ステップと、
前記ポーラス状誘電体の所定の表面にコーティングされている接着剤層を除去する除去ステップと、
前記接着剤層が除去された表面とは反対側の表面に凹部状のガス導入ホールを形成するホール形成ステップと、
を有することを特徴とする請求項２１記載の天板の製造方法。
【請求項２４】
前記装着工程は、前記ポーラスピース体を接着剤により前記天板のガス噴射穴へ接合して装着することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載の天板の製造方法。
【請求項２５】
前記装着工程は、前記ポーラスピース体を前記ガス噴射穴へ嵌め込んだ状態で一体焼成することにより装着することを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれかに記載の天板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等に対してマイクロ波や高周波により生じたプラズマを作用させて処理を施す際に使用されるプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製品の高密度化及び高微細化に伴い半導体製品の製造工程において、成膜、エッチング、アッシング等の処理のためにプラズマ処理装置が使用される場合があり、特に、０．１ｍＴｏｒｒ（１３．３ｍＰａ）〜数１０ｍＴｏｒｒ（数Ｐａ）程度の比較的圧力が低い高真空状態でも安定してプラズマを立てることができることからマイクロ波や高周波を用いて、高密度プラズマを発生させるプラズマ処理装置が使用される傾向にある。
このようなプラズマ処理装置は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４等に開示されている。ここで、例えばマイクロ波を用いた一般的なプラズマ処理装置を図１８を参照して概略的に説明する。図１８はマイクロ波を用いた従来の一般的なプラズマ処理装置を示す概略構成図である。
【０００３】
図１８において、このプラズマ処理装置２は、真空引き可能になされた処理容器４内に半導体ウエハＷを載置する載置台６を設けており、この載置台６に対向する天井部にマイクロ波を透過する円板状の窒化アルミや石英等よりなる天板８を気密に設けている。そして処理容器４の側壁には、容器内へ所定のガスを導入するためのガスノズル９が設けられている。
【０００４】
そして、上記天板８の上面に厚さ数ｍｍ程度の円板状の平面アンテナ部材１０と、この平面アンテナ部材１０の半径方向におけるマイクロ波の波長を短縮するための例えば誘電体よりなる遅波材１２を設置している。そして、平面アンテナ部材１０には多数の、例えば長溝状の貫通孔よりなるマイクロ波放射孔１４が形成されている。このマイクロ波放射孔１４は一般的には、同心円状に配置されたり、或いは渦巻状に配置されている。そして、平面アンテナ部材１０の中心部に同軸導波管１６の中心導体１８を接続してマイクロ波発生器２０より発生した、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波をモード変換器２２にて所定の振動モードへ変換した後に導くようになっている。そして、マイクロ波をアンテナ部材１０の半径方向へ放射状に伝播させつつ平面アンテナ部材１０に設けたマイクロ波放射孔１４からマイクロ波を放出させてこれを天板８に透過させて、下方の処理容器４内へマイクロ波を導入し、このマイクロ波により処理容器４内の処理空間Ｓにプラズマを立てて半導体ウエハＷにエッチングや成膜などの所定のプラズマ処理を施すようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１９１０７３号公報
【特許文献２】特開平５−３４３３３４号公報
【特許文献３】特開平９−１８１０５２号公報
【特許文献４】特開２００３−３３２３２６号公報
【特許文献５】特開２００４−３９９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記プラズマ処理を行う場合に、ウエハ面内に均一に所定の処理を行う必要がある。この場合、必要な処理ガスは、処理容器４の側壁に設けたガスノズル９より供給するようにしているので、このガス出口近傍の領域と、ウエハＷの中心領域とでは拡散する処理ガスがプラズマに晒される時間がそれぞれ異なることから、ガスの解離度が異なってしまい、これに起因してウエハ面内におけるプラズマ処理、例えばエッチングレートや成膜時の膜厚が面内不均一な状態になってしまう場合があった。この現象は、特にウエハサイズが例えば８インチから１２インチへと大きくなるに従って、特に顕著に現れる傾向にあった。
【０００７】
このため、例えば特許文献４に開示されているように、同軸導波管１６の中心を通る棒状の中心導体１８を空洞状態として内部にガス流路を設け、更に天板８を貫通するようにしてガス流路を設け、これらの両ガス流路を連通して、これに処理ガスを流して処理空間Ｓの中心部に直接的に処理ガスを導入することも行われている。
【０００８】
しかしながら、この場合には、天板８の中央部に形成されたガス通路の内部における電界強度が或る程度高くなり、また、ガス通路の先端のガス噴射孔より処理空間内のプラズマがガス通路内へ侵入し易くなることから、ガス出口近傍のガス通路内でプラズマ異常放電が生じてしまう場合があった。このため、このプラズマ異常放電により天板８の中央部が過度に加熱されて、天板８が破損する、といった問題があった。
またこの場合、天板８自体に、その周辺部より中心部まで延びるガス通路を形成することも考えられるが、この場合にも、ガス通路内の電界強度が高くなり、また、ガス通路の先端のガス噴射孔より処理空間内のプラズマがガス通路内へ侵入し易くなることから、上述したようにプラズマ異常放電が発生してしまうので、この構造を採用することはできない。
また多数のガス噴射穴を有するガラス管を格子状に組んでシャワーヘッド部を作り、これを処理容器の天井部に設けて所望するガスを供給するようにした構造も提案されているが、この場合にもガラス管内にプラズマ異常放電が発生し、好ましくない。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、プラズマ異常放電を生ぜしめることなく例えば天板側から所定のガスを導入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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、天井部が開口されて内部が真空引き可能になされた処理容器と、被処理体を載置するために前記処理容器内に設けた載置台と、前記天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板と、前記天板を介してプラズマ発生用の電磁波を前記処理容器内へ導入する電磁波導入手段と、前記処理容器内へ所定のガスを導入するガス導入手段と、を有するプラズマ処理装置において、前記ガス導入手段は、前記天板に前記処理容器内を臨ませて設けたガス噴射穴と、該ガス噴射穴に設けられた通気性のある穴用ポーラス状誘電体と、前記ガス噴射穴へ前記所定のガスを供給するガス供給系と、よりなることを特徴とするプラズマ処理装置である。
【００１１】
このように、処理容器の天板に設けたガス噴射穴に通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる穴用ポーラス状誘電体を設けるようにしたので、ガス噴射穴内でプラズマ異常放電を生ぜしめることなく、これより処理空間へ所定のガスを拡散させつつ導入することができる。
【００１２】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記ガス噴射穴は、前記天板に分散させて複数個設けられる。
また例えば請求項３に規定するように、前記複数のガス噴射穴は同心円状に配列されている。
また例えば請求項４に規定するように、前記複数のガス噴射穴は複数列に沿って直線上に配列されている。
また例えば請求項５に規定するように、前記ガス供給系は、前記天板に形成されたガス流路と、該ガス流路内に設けられた通気性のある流路用ポーラス状誘電体と、を有する。
【００１３】
このように、ガス供給系の天板に設けたガス流路にも、通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる通路用ポーラス状誘電体を設けるようにしたので、ガス流路内でプラズマ異常放電を生ぜしめることなく所定のガスをガス噴射穴に向けて供給することができ、このガス噴射穴より処理容器に均一にガスを分散させて導入することができる。
【００１４】
また請求項６に規定するように、前記穴用ポーラス状誘電体は、少なくともその側面部分が気体を通さない緻密部材により覆われたポーラスピース体として形成されている。
また請求項７に規定するように、前記緻密部材は、筒体状のパイプ材よりなる。
また請求項８に規定するように、前記緻密部材は、コーティングされて硬化された接着剤層よりなる。
【００１５】
また請求項９に規定するように、前記ガス供給系は、前記天板に形成されて前記ガス噴射穴に連通されるガス流路を有している。
また請求項１０に規定するように、前記ガス流路と前記ガス噴射穴との連結部には、前記ガス流路の直径よりも大きな内径になされたガスヘッド空間が形成されている。
また請求項１１に規定するように、前記穴用ポーラス状誘電体には、凹部状のガス導入ホールが形成されている。
【００１６】
また例えば請求項１２に規定するように、前記天板の構成材料と前記ポーラス状誘電体の主要な構成材料とは同一材料よりなる。
また例えば請求項１３に規定するように、前記ポーラス状誘電体に含まれる気泡の直径は０．１ｍｍ以下である。
【００１７】
また例えば請求項１４に規定するように、前記ガス噴射穴の直径を、前記天板中を伝搬する前記電磁波の波長の１／２以下に設定する。
また例えば請求項１５に規定するように、前記電磁波導入手段は、前記天板上に設けられた平面アンテナ部材と、マイクロ波を発生するマイクロ波発生器と、前記マイクロ波発生器で発生した前記マイクロ波を前記平面アンテナ部材へ伝搬する導波管とを有する。
また例えば請求項１６に規定するように、前記電磁波導入手段は、高周波を発生する高周波発生器と、前記天板上に設けられて前記高周波発生器に接続された誘導コイル部とを有する。
【００１８】
請求項１７に係る発明は、内部が真空引き可能になされた処理容器と、被処理体を載置すると共に下部電極を兼用する載置台と、前記処理容器の天井部に設けられて前記処理容器内へ所定のガスを供給すると共に上部電極を兼用するシャワーヘッド部と、前記載置台と前記シャワーヘッド部との間に印加する高周波を発生する高周波発生器とを有するプラズマ処理装置において、前記シャワーヘッド部のガス噴射面側に、通気性のあるポーラス状誘電体を設けるように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置である。
この場合、例えば請求項１８に規定するように、前記ポーラス状誘電に含まれる気泡の直径は０．１ｍｍ以下である。
【００１９】
請求項１９に係る発明は、プラズマ処理装置の処理容器内へ電磁波を導入するために前記処理容器の天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板において、前記天板を形成する母材にガス噴射穴を形成し、該ガス噴射穴内に通気性のある穴用ポーラス状誘電体を設けるように構成したことを特徴とする天板である。
この場合、例えば請求項２０に規定するように、前記母材には、前記ガス噴射穴へガスを供給するガス流路が形成されている。
【００２０】
請求項２１に係る発明は、プラズマ処理装置の処理容器内へ電磁波を導入するために前記処理容器の天井部の開口に気密に装着されて電磁波を透過する誘電体よりなる天板の製造方法において、穴用ポーラス状誘電体の少なくとも側面部分に気体を通さない緻密部材により覆ってポーラスピース体を形成するピース体形成工程と、前記ポーラスピース体を天板の母材に形成したガス噴射穴へ装着する装着工程と、を有することを特徴とする天板の製造方法である。
この場合、例えば請求項２２に規定するように、前記ピース体形成工程は、筒体状のパイプ材中に前記ポーラス状誘電体を詰めて焼成するステップを有する。
【００２１】
また例えば請求項２３に規定するように、前記ピース体形成工程は、前記穴用ポーラス状誘電体の全表面に溶融状態の前記緻密部材である接着剤をコーティングして硬化させて接着剤層を形成する硬化ステップと、前記ポーラス状誘電体の所定の表面にコーティングされている接着剤層を除去する除去ステップと、前記接着剤層が除去された表面とは反対側の表面に凹部状のガス導入ホールを形成するホール形成ステップと、を有する。
【００２２】
また例えば請求項２４に規定するように、前記装着工程は、前記ポーラスピース体を接着剤により前記天板のガス噴射穴へ接合して装着する。
また例えば請求項２５に規定するように、前記装着工程は、前記ポーラスピース体を前記ガス噴射穴へ嵌め込んだ状態で一体焼成することにより装着する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るプラズマ処理装置によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
処理容器の天板に設けたガス噴射穴に通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる穴用ポーラス状誘電体を設けるようにしたので、ガス噴射穴内でプラズマ異常放電を生ぜしめることなく、これより処理空間へ所定のガスを拡散させつつ導入することができる。
特に、請求項５に係る発明によれば、ガス供給系の天板に設けたガス流路にも、通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる通路用ポーラス状誘電体を設けるようにしたので、ガス流路内でプラズマ異常放電を生ぜしめることなく所定のガスをガス噴射穴に向けて供給することができ、このガス噴射穴より処理容器に均一にガスを分散させて導入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例の形態について添付図面を参照して説明する。
＜実施例１＞
図１は本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施例を示す構成図、図２は天板の下面を示す平面図、図３は天板を形成する下側天板部材の上面を示す平面図、図４及び図５は天板を製造する時の一例を示す図である。ここではプラズマ処理としてプラズマエッチング処理を行う場合を例にとって説明する。
図示するように、プラズマを用いてエッチング処理を行うプラズマ処理装置３２は、例えば側壁や底部がアルミニウム等の導体により構成されて、全体が筒体状に成形された処理容器３４を有しており、内部は密閉された処理空間として構成されて、この処理空間にプラズマが形成される。この処理容器３４自体は接地されている。
【００２５】
この処理容器３４内には、上面に被処理体としての例えば半導体ウエハＷを載置する載置台３６が収容される。この載置台３６は、例えばアルミナ等のセラミックにより平坦になされた略円板状に形成されており、例えばアルミニウム等よりなる支柱３８を介して容器底部より起立されている。
この処理容器３４の側壁には、この内部に対してウエハを搬入・搬出する時に開閉するゲートバルブ４０が設けられている。また、容器底部には、排気口４２が設けられると共に、この排気口４２には、圧力制御弁４４及び真空ポンプ４６が順次介接された排気路４８が接続されており、必要に応じて処理容器３４内を所定の圧力まで真空引きできるようになっている。
【００２６】
また、上記載置台３６の下方には、ウエハＷの搬出入時にこれを昇降させる複数、例えば３本の昇降ピン８２（図１においては２本のみ記す）が設けられており、この昇降ピン８２は、伸縮可能なベローズ８４を介して容器底部を貫通して設けた昇降ロッド８６により昇降される。また上記載置台３６には、上記昇降ピン８２を挿通させるためのピン挿通孔８８が形成されている。上記載置台３６の全体は耐熱材料、例えばアルミナ等のセラミックにより構成されており、このセラミック中に加熱手段として例えば薄板状の抵抗加熱ヒータ９２が埋め込んで設けられている。この抵抗加熱ヒータ９２は、支柱３８内を通る配線９４を介してヒータ電源９６に接続されている。
【００２７】
また、この載置台３６の上面側には、内部に例えば網目状に配設された導体線９８を有する薄い静電チャック１００が設けられており、この載置台３６上、詳しくはこの静電チャック１００上に載置されるウエハＷを静電吸着力により吸着できるようになっている。そして、この静電チャック１００の上記導体線９８は、上記静電吸着力を発揮するために配線１０２を介して直流電源１０４に接続されている。またこの配線１０２には、エッチング時に例えば１３．５６ＭＨｚのバイアス用の高周波電力を上記静電チャック１００の導体線９８へ印加するためにバイアス用高周波電源１０６が接続されている。
【００２８】
そして、上記処理容器３４の天井部は開口されて、ここに母材として例えば石英板やＡｌ２ Ｏ３ 等のセラミック材よりなるマイクロ波に対しては透過性を有する天板５０がＯリング等のシール部材５１を介して気密に設けられる。この天板５０の厚さは耐圧性を考慮して例えば２０ｍｍ程度に設定される。この天板５０は、後述するように例えば下側天板部材５０Ａと上側天板部材５０Ｂとを溶着することにより、一体的に形成される。そして、この天板５０に本発明と特徴とするガス導入手段５２が設けられるが、このガス導入手段５２については後で詳述する。
【００２９】
そして、上記天板５０の上面に上記処理容器３４内でプラズマを立てるために天板５０を介してプラズマ発生用の電磁波を処理容器３４の処理空間Ｓに導入する電磁波導入手段５４が設けられる。この電磁波として、ここではマイクロ波が用いられる。具体的には、この電磁波導入手段５４は、上記天板５０の上面に設けられた円板状の平面アンテナ部材５６を有しており、この平面アンテナ部材５６上に遅波材５８が設けられる。この遅波材５８は、マイクロ波の波長を短縮するために高誘電率特性を有している。上記平面アンテナ部材５６は、上記遅波材５８の上方全面を覆う導電性の中空円筒状容器よりなる導波箱６０の底板として構成され、前記処理容器３４内の上記載置台３６に対向させて設けられる。この導波箱６０の上部には、これを冷却するために冷媒を流す冷却ジャケット６２が設けられる。
【００３０】
この導波箱６０及び平面アンテナ部材５６の周辺部は共に処理容器３４に導通されると共に、この導波箱６０の上部の中心には、同軸導波管６４の外管６４Ａが接続され、この内側の内部導体６４Ｂは、上記遅波材５８の中心の貫通孔を通って上記平面アンテナ部材５６の中心部に接続される。そして、この同軸導波管６４は、モード変換器６６を介して導波管６８に接続され、この矩形導波管６８は例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波発生器７０に接続されており、上記平面アンテナ部材５６へマイクロ波を伝搬するようになっている。従って、上記マイクロ波発生器７０と平面アンテナ部材５６とは、矩形導波管６８と同軸導波管６４とにより接続されてマイクロ波を伝搬するようになっている。また上記矩形導波管６８の途中にはインピーダンス整合を図るマッチング回路７２が介設されている。ここで上記周波数は２．４５ＧＨｚに限定されず、他の周波数、例えば８．３５ＧＨｚを用いてもよい。そして、上記導波箱６０内であって、平面アンテナ部材５６の上面側に設けた高誘電率特性を有する遅波材５８は、この波長短縮効果により、マイクロ波の管内波長を短くしている。この遅波材５８としては、例えば窒化アルミ等を用いることができる。
【００３１】
上記平面アンテナ部材５６は、大きさが３００ｍｍサイズのウエハ対応の場合には、例えば直径が４００〜５００ｍｍ、厚みが１〜数ｍｍの導電性材料よりなる、例えば表面が銀メッキされた銅板或いはアルミ板よりなり、この円板には、例えば長溝状の貫通孔よりなる多数のマイクロ波放射孔７４が形成されている。このマイクロ波放射孔７４の配置形態は、特に限定されず、例えば同心円状、渦巻状、或いは放射状に配置させてもよいし、アンテナ部材全面に均一になるように分布させてもよい。この平面アンテナ部材５６は、いわゆるＲＬＳＡ（Ｒａｄｉａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｓｌｏｔ  Ａｎｔｅｎｎａ）方式のアンテナ構造となっており、これにより、高密度プラズマ及び低電子エネルギーの特徴が得られる。
【００３２】
そして、上記平面アンテナ部材５６の下面に接して配置された天板５０に設けられる上記ガス導入手段５２は、上記天板５０の下方の処理空間Ｓに向けて開口された複数のガス噴射穴１０８が設けられている。このガス噴射穴１０８は、上方向へは貫通しておらず、このガス噴射穴１０８へ所定のガスを供給するガス供給系１１０へ接続されており、所定ガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。上記ガス供給系１１０は、上記天板５０の平面方向に沿って形成されたガス流路１１２を有しており、このガス流路１１２は上記ガス噴射穴１０８の上端部を連通して上記所定のガスを搬送できるようになっている。
そして、上記ガス噴射穴１０８及びガス流路１１２には、通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる穴用ポーラス状誘電体１２０及び流路用ポーラス状誘電体１２２がそれぞれ充填された状態で設けられている。
【００３３】
具体的には、図２にも示すように、上記ガス噴射穴１０８は、上記天板５０の略全面に亘って分散させて形成されており、ここでは同心円状に内側列に位置するガス噴射穴１０８Ａ（１０８）と外側列に位置するガス噴射穴１０８Ｂ（１０８）の２列に形成されている。尚、この同心円状の列数は、２列に限定されず、１列、或いは３列以上に設定してもよい。
そして、上記内側列の各ガス噴射穴１０８Ａ（１０８）は、内側ガス流路１１２Ａによって連通されており、この内側ガス流路１１２Ａの一部の流路１１２ＡＡは外周まで延びて、外部より所定のガスを供給するようになっている。
【００３４】
また、上記外側列の各ガス噴射穴１０８Ｂ（１０８）は、外側ガス流路１１２Ｂによって連通されており、この外側ガス流路１１２Ｂの一部の流路１１２ＢＢは外周まで延びて、外部より所定のガスを供給するようになっている。
そして、図３にも示すように、上記各ガス噴射穴１０８には、上述したように通気性のある穴用ポーラス状誘電体１２０が充填して設けられている。また上記内側及び外側ガス流路１１２Ａ、１１２ＡＡ、１１２Ｂ、１１２ＢＢには上記穴用ポーラス状誘電体１２０と同じ材料よりなる通気性のある流路用ポーラス状誘電体１２２が充填して設けられている。このように、ポーラス状誘電体１２０、１２２を充填することによって、所定のガスの流通を許容しつつマイクロ波による異常放電の発生を抑制するようになっている。
【００３５】
ここで各部の寸法について説明すると、ガス噴射穴１０８の直径Ｄ１は、天板５０中を伝搬する電磁波（マイクロ波）の波長λｏの１／２以下に設定し、例えばここでは１〜３５ｍｍ程度の範囲内である。上記直径Ｄ１が波長λｏの１／２よりも大きいと、このガス噴射穴１０８の部分での比誘電率が大きく変化する結果、この部分の電界密度が他の部分とは異なってプラズマ密度に大きな分布を生ぜしめるので好ましくない。
【００３６】
また上記両ポーラス状誘電体１２０、１２２中に含まれる気泡の直径は０．１ｍｍ以下に設定する。この気泡の直径が０．１ｍｍより大きい場合には、マイクロ波によるプラズマ異常放電の発生する確率が大きくなってしまう。尚、ここでポーラス状誘電体１２０、１２２中では上記無数の気泡が連なって通気性が確保されることになる。
更には、上記各ガス流路１１２Ａ、１１２Ｂの直径Ｄ２は、ガスの流れを阻害しない範囲で可能な限り小さくし、少なくとも上記ガス噴射穴１０８の直径Ｄ１よりも小さく設定してマイクロ波、或いは電界の分布に悪影響を与えないようにする。
【００３７】
ここで上記した天板５０の製造方法の一例を簡単に説明する。この天板５０は、上述したように、下側天板部材５０Ａと上側天板部材５０Ｂとを接合して形成するが、まず、図４に示すように下側天板部材５０Ａの母材となる所定の厚さの円板状のガラス基板を用意し、この所定の位置に貫通孔１２４を形成することにより各ガス噴射穴１０８を設け、更にこのガラス基板の表面に溝１２６を形成することによって各ガス流路１１２を形成する。図４（Ａ）はこの時の下側天板部材５０Ａの上面図を示し、図４（Ｂ）は図４（Ａ）中のＡ−Ａ線矢視断面図を示す。
【００３８】
次に、図５に示すように上記各ガス噴射穴１０８や各ガス流路１１２に溶融状態の気泡を含んだ多孔質石英よりなるポーラス状誘電体１２８（１２０、１２２）を流し込み、この表面全体を研磨して平坦化した後に、これと別途平坦化された円板状のガラス基板よりなる上側天板部材５０Ｂとを接合し、その石英ガラスの歪点以下の温度で焼成乃至熱処理して接着する。これにより、通気性のあるポーラス（多孔質）状の誘電体１２０、１２２がガス噴射穴１０８やガス流路１１２に充填された天板５０を作製することができる。
【００３９】
そして、図１に戻って、以上のように構成されたプラズマ処理装置３２の全体の動作は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御手段１３０により制御されるようになっており、この動作を行うコンピュータのプログラムはフロッピやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）やフラッシュメモリ等の記憶媒体１３２に記憶されている。具体的には、この制御手段１３０からの指令により、各ガスの供給や流量制御、マイクロ波や高周波の供給や電力制御、プロセス温度やプロセス圧力の制御等が行われる。
【００４０】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置３２を用いて行なわれる例えばエッチング方法について説明する。
まず、ゲートバルブ４０を介して半導体ウエハＷを搬送アーム（図示せず）により処理容器３４内に収容し、昇降ピン８２を上下動させることによりウエハＷを載置台３６の上面の載置面に載置し、そして、このウエハＷを静電チャック１００により静電吸着する。このウエハＷは抵抗加熱ヒータ９２により所定のプロセス温度に維持され、図示しないガス源から例えばＣｌ２ ガス、Ｏ２ ガス及びＮ２ ガス等の所定のガスをそれぞれ所定の流量で天板５０の各ガス流路１１２Ａ、１１２Ｂに流して各ガス噴射穴１０８Ａ、１０８Ｂよりシャワーヘッドのように処理容器３４内の処理空間Ｓへ供給し、圧力制御弁４４を制御して処理容器３４内を所定のプロセス圧力に維持する。
【００４１】
これと同時に、電磁波導入手段５４のマイクロ波発生器７０を駆動することにより、このマイクロ波発生器７０にて発生したマイクロ波を、矩形導波管６８及び同軸導波管６４を介して平面アンテナ部材５６に供給して処理空間Ｓに、遅波材５８によって波長が短くされたマイクロ波を導入し、これにより処理空間Ｓにプラズマを発生させて所定のプラズマを用いたエッチング処理を行う。
【００４２】
このように、平面アンテナ部材５６から処理容器３４内へマイクロ波が導入されると、Ｃｌ２ 、Ｏ２ 、Ｎ２ の各ガスがこのマイクロ波によりプラズマ化されて活性化され、この時発生する活性種によってウエハＷの表面に形成されているエッチング対象層がエッチングされて除去される。そして、上記各ガスは、載置台３６の周辺部に略均等に拡散しつつ下方へ流れて行き、排気口４２を介して排気路４８から排出される。またエッチング処理に際しては、バイアス用高周波電源１０６より静電チャック１００中の導体線９８へバイアス用の高周波が印加されており、これにより、活性種等をウエハ表面に対して直進性良く引き込むようにして、エッチング形状ができるだけ崩れないようにしている。
【００４３】
ここで本発明装置では、供給する各種のガスは天板５０に設けた各ガス流路１１２Ａ、１１２Ｂを流れ、天板５０の下面に分散させて配置した各ガス噴射穴１０８Ａ、１０８Ｂから処理空間Ｓの略全面に向けてシャワー状態で拡散させて供給することができるので、各種のガスを均一に分布させることができる。
この場合、上記各ガス噴射穴１０８には通気性のある穴用ポーラス状誘電体１２０が充填され、また各ガス流路１１２には通気性のある流路用ポーラス状誘電体１２２が充填されているので、マイクロ波による異常放電を発生させることなく各ガスの流通を確保することができる。また、ガス噴射穴１０８に設けた穴用ポーラス状誘電体１２０によりガスがあらゆる方向へ拡散されつつ放出されるので、このガスをより均一に分散させることができる。特に、各ポーラス状誘電体１２０、１２２内の気泡の直径を０．１ｍｍ以下に設定しているので、上記した異常放電の発生を略確実に阻止することができる。
【００４４】
また、処理空間Ｓに臨むガス噴射穴１０８の直径Ｄ１を、天板５０を構成する誘電体中に伝搬するマイクロ波の誘電体中の波長λｏの１／２以下に設定しているので、この部分における比誘電体率の変化を小さくでき、従って、このガス噴射穴１０８の部分の電界密度の変化を抑制できるので、ガス噴射穴１０８を設けたにもかかわらずプラズマ密度の均一性を高く維持することができる。上記一例としてシミュレーションにより天板５０を比誘電率が３．７８の石英ガラスで構成し、直径Ｄ１が３２ｍｍのガス噴射穴１０８を比誘電率が２．７のポーラス石英で埋め込んだところ（天板内波長：約６４ｍｍ）、ガス噴射穴１０８の直下の電界強度は半分程度しか減少せず、使用に十分耐え得ることが確認できた。
【００４５】
またガス噴射穴１０８を例えば内側列ガス噴射穴１０８Ａと外側列ガス噴射穴１０８Ｂとに２グループに分けて各グループ毎にガス流量を独立制御可能とすれば、処理空間Ｓに更に均一な分布で、或いは所望の分布状態で各種のガスを供給することができる。尚、このグループ数は２グループに限定されず、必要に応じて更に増加してもよい。またガス噴射穴１０８の各グループ毎に異なるガス種のガスの供給するようにしてもよい。
【００４６】
更には天板５０の構成材料とポーラス状誘電体１２０、１２２の主要な構成材料とは、熱膨張率を考慮すると同一材料であることが望ましい。例えば天板５０に石英ガラスを用いた時にはポーラス状誘電体１２０、１２２にポーラス石英を用い、天板５０にセラミック材を用いた時にはポーラス状誘電体１２０、１２２にポーラスセラミックを用いるのがよい。
ここでセラミック材としては、アルミナ、シリカ、燐酸カルシウム、ＳｉＣ、ジルコニア等を用いることができ、そのポーラスセラミックは、例えば特開２００２−３４３７８８号公報、特開２００３−９５７６４号公報、特開２００４−５９３４４号公報等に開示されているポーラスセラミックを用いることができる。
【００４７】
また図示例では、ガス噴射穴１０８を１０個設けた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば図６に示す天板の変形例の断面図のように天板５０の中心部に１つのガス噴射穴１０８を設けるようにしてもよい。
更には図７に示す天板５０の他の変形例に示すように、天板５０にガス流路を設けないで、他の金属製のガス管１３６を天板５０の上方に配置し、このガス管１３６によりガス噴射穴１０８に所望のガスを供給するようにしてもよい。この場合には、上記ガス噴射穴１０８は天板５０を上下方向へ貫通して設けられ、その上端開口部にガス管１３６のフランジ部１３８を、Ｏリング等のシール部材１４０を介して気密に接続する。上記ガス管１３６は、平面アンテナ部材５６におけるマイクロ波の伝搬に悪影響を与えないためにできるだけ細くし、且つ導伝性の良好な金属材料、例えば銅等で形成するのがよい。
【００４８】
＜第２実施例＞
次に本発明のプラズマ処理装置の第２実施例について説明する。
上記実施例では、電磁波としてマイクロ波を例にとって説明したが、これに限定されず、例えば高周波を用いることができる。図８はこのような本発明のプラズマ処理装置の第２実施例を示す断面図であり、ここでは電磁波として高周波を用いると共に電磁波導入手段の一部として誘導コイル部を用いている。尚、図１に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
図８に示すように、天板５０のガス噴射穴１０８やガス流路１１２及びこれに充填されるポーラス状誘電体１２０、１２２は、図１に示す場合と同様に構成される。そして、この天板５０に設けられる電磁波導入手段５４は、上記天板５０上に接して設けられる誘導コイル部１４２と、これに供給する高周波を発生する高周波発生器１４４とにより主に構成されている。
【００４９】
この高周波としては例えば１３．５６ＭＨｚ等を用いることができ、この高周波発生器１４４と誘導コイル部１４２との間にはマッチング回路１４６が介設されており、インピーダンス整合を図るようにしている。
本実施例の場合には、誘導コイル部１４２に高周波を供給すると、天板５０を介して処理空間Ｓに電界を発生し、これにより先の第１実施例の場合と同様に、ガス噴射穴１０８やガス流路１１２内に異常放電を発生させることなく、処理空間Ｓに所定のガスを均一に分散させることができる。
【００５０】
＜第３実施例＞
次に本発明のプラズマ処理装置の第３実施例について説明する。
図９は本発明のプラズマ処理装置の第３実施例を示す断面図であり、ここでは電磁波として高周波を用いると共に電磁波導入手段の一部として平行平板型電極を用いる。尚、図１及び図７に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
ここでは載置台３６は下部電極として兼用される。また処理容器３４の天井部には天板を設けておらず、電磁波導入手段５４は、絶縁材１５２を介して取り付けられた金属製のシャワーヘッド部１５０と、これに供給する高周波を発生する高周波発生器１４４とにより主に構成されている。
【００５１】
そして、このシャワーヘッド部１５０の下面には多数のガス口１５４を設けたガス噴射面が形成されており、このガス噴射面に前述したと同様なポーラス状誘電体１５６を設けている。このポーラス状誘電体１５６により、各ガス口１５４から放出される各ガスをあらゆる方向へ分散乃至拡散させて供給できるので、処理空間Ｓにガスを均一に分散させることができる。
【００５２】
＜第４実施例＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第４実施例について説明する。ここでは天板の構造以外は、先の第１〜第３実施例の構造を適用できるので、第４実施例の天板の構造について説明する。
図１０は本発明のプラズマ処理装置の第４実施例の天板を示す部分拡大断面図、図１１は天板の要部を示す拡大断面図、図１２は天板の製造工程を説明するための説明図である。
【００５３】
先の第１〜第３実施例においては、天板５０のガス噴射穴１０８内へ穴用ポーラス状誘電体１２０を装着する場合に、ポーラス材単体をガス噴射穴１０８内へ取り付けるようにしていることから、この穴用ポーラス状誘電体１２０の寸法のバラツキ等に起因して穴用ポーラス状誘電体１２０の外周面とガス噴射穴１０８を区画する緻密な材料である石英やセラミック材の内周面との境界部分に僅かな隙間が発生し易く、この隙間を介して処理空間内のプラズマがガス流路内側へリークして侵入し異常放電を生ぜしめたりする懸念があった。そこで、この第４実施例では、上記穴用ポーラス状誘電体１２０に関する取り扱いを容易化すると共に、その寸法精度を高めるようにし、更にプラズマリークの生じない精度の高い装着を行うようにしている。
【００５４】
具体的には、図１０乃至図１２に示すように、ここでは穴用ポーラス状誘電体１２０を単体で用いるのではなく、この穴用ポーラス状誘電体１２０の少なくともその側面部分を、気体を通さない緻密部材１６０により覆うことによってポーラスピース体１６２としている。すなわち、微小な円柱状の穴用ポーラス状誘電体１２０の側面全体が緻密部材１６０により覆われてポーラスピース体１６２が形成されている。
【００５５】
そして、このポーラスピース体１６２の緻密部材１６０の表面と母材となる天板５０のガス噴射穴１０８の内壁との間に接着剤１６４を介在させて両者を接合する。この場合、上記接着剤１６４は、ガス噴射穴１０８の内壁面に付着させておいてもよいし、ポーラスピース体１６２の表面に付着させておいてもよい。また、ここでは天板５０には、平面内を流れる主たるガス流路１１２より下方へ分岐させてガス流路１１２ａを設け、この分岐したガス流路１１２ａが上記ガス噴射穴１０８の底部（図１１中の上面）の中央部に連通されている。
【００５６】
ここでは、図１２にも示すように、穴用ポーラス状誘電体１２０と緻密部材１６０とよりなるポーラスピース体１６２を予め製造しておき（ピース体形成工程）、このポーラスピース体１６２を天板５０の母材に形成されているガス噴射穴１０８へ接着剤１６４により装着する（装着工程）。図１２では、緻密部材１６０の表面に接着剤１６４を付着させた状態を示している。ここで上記緻密部材１６０として例えば石英やＡｌ２ Ｏ３ 等のセラミック材の緻密材料よりなる筒体状（円筒状）のパイプ材１６６を用いることができ、このパイプ材１６６中にポーラス材を詰めて高温で焼成することにより、上記ポーラスピース体１６２を形成することができる。
【００５７】
また、上記接着剤１６４としては、例えば石英−アルミナ系接着剤を用いることができ、上記接着剤１６４が溶融するような高温状態、例えば５００〜１０００℃程度で上記接着操作を行う。
そして、上記ポーラスピース体１６２の高さ及び直径はそれぞれ１０ｍｍ程度であり、パイプ材１６６の肉厚は２〜４ｍｍ程度であるが、これらの数値には特に限定されない。また上記分岐されたガス流路１１２ａの内径は、電磁界分布に影響を与えないように可能な限り細かい方がよく、典型的には前記波長λｏの１／１０以下、好ましくは１〜２ｍｍ程度である。
【００５８】
この第４実施例の場合にも、先の各実施例と同様に、処理容器３４の天板５０に設けたガス噴射穴１０８に通気性のあるポーラス状の誘電体よりなる穴用ポーラス状誘電体１２０を設けるようにしたので、ガス噴射穴１０８内でプラズマ異常放電を生ぜしめることなく、これより処理空間Ｓへ所定のガスを拡散させつつ導入することができる。
【００５９】
特に、穴用ポーラス状誘電体１２０は、この少なくとも側面部分を、気体を通さない緻密部材１６０として例えばパイプ材１６６により覆ったポーラスピース体１６２として装着するようにしたので、ポーラスピース体１６２の外殻を形成するパイプ材１６６の外径寸法のバラツキは非常に小さくなり、これをガス噴射穴１０８内に隙間が生じないように精度良く接合させて取り付けることができる。特に、ガス噴射穴１０８を区画する材料である石英やセラミック材とパイプ材１６６を形成する石英やセラミック材は同じ緻密材同士なので、その境界部分に僅かな隙間も発生させることなく精度良く装着することができる。このため、処理空間Ｓ内のプラズマがガス噴射穴１０８内やガス流路１１２ａ、１１２内へ侵入することがなくて、ここに異常放電が発生することを略確実に防止することができる。
【００６０】
また上記ポーラスピース体１６２は、これをガス噴射穴１０８内へ装着前に個別に特性検査を行うことにより、不良品を装着前に予め除去することができる。従って、天板５０の完成後の不良品率を大幅に抑制することができる。
また、緻密部材１６０を用いないで穴用ポーラス状誘電体１２０を単独でガス噴射穴１０８内へ装着した場合には、接着剤１６４が偏在したり、接合境界部分に隙間が発生したりして、不良品率が２０％程度あったが、この第４実施例の場合には、不良品率を１０％程度まで抑制することができた。
【００６１】
＜第５実施例＞
次に、本発明のプラズマ処理装置の第５実施例について説明する。
図１３は本発明のプラズマ処理装置の第５実施例の天板を示す部分拡大断面図、図１４は図１３中のポーラスピース体の形成方法を説明するための工程図である。尚、図１０乃至図１２に示す構成部分と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
上記第４実施例では、穴用ポーラス状誘電体１２０の側面を覆う緻密部材１６０としてパイプ材１６６を用いたが、ここでは緻密部材１６０として接着剤層１６８を用いている。すなわち、この第５実施例では、穴用ポーラス状誘電体１２０の下面（ガス噴射面側）を除き、全ての表面に緻密部材１６０として接着剤層１６８をコーティングして設け、そして、上記ガス流路１１２ａに連通する部分に対して、穴用ポーラス状誘電体１２０の厚さ方向の途中まで削り取って凹部状のガス導入ホール１７０を形成することにより、ポーラスピース体１７２を作成している。
【００６３】
そして、ポーラスピース体１７２を第４実施例と同様に接着剤１６４を用いて上記ガス噴射穴１０８内に接着して取り付けるようにしている。上記接着剤層１６８は、例えばポーラスピース体１６２を接着する接着剤１６４と同じ材質のものを用いることができる。
ここで上記ポーラスピース体１７２の製造工程を説明する。まず、図１４（Ａ）に示すように、ポーラス材を所定の形状に加工して穴用ポーラス状誘電体１２０を形成する。そして、図１４（Ｂ）に示すように、この穴用ポーラス状誘電体１２０を高温で溶融状態の緻密材料である接着剤中に浸漬する等することによって全表面にコーティングし、この溶融状態の接着剤を冷却して硬化させることによって接着剤層１６８を形成する（硬化ステップ）。これにより、穴用ポーラス状誘電体１２０の全表面が封止されることになる。
【００６４】
次に、図１４（Ｃ）に示すように、上記穴用ポーラス状誘電体１２０のガス噴射面となる所定の表面にコーティングされている接着剤層を除去して噴射面１７４を露出させ、面出しを行う（除去ステップ）。
次に、図１４（Ｄ）に示すように、上記接着剤層が除去された表面（噴射面１７４）とは反対側の表面に凹部状のガス導入ホール１７０を形成し（ホール形成ステップ）、これによりポーラスピース体１７２を完成する。尚、上記除去ステップとホール形成ステップの順序は逆に行ってもよい。
【００６５】
この第５実施例の場合にも、先の第４実施例と同様な作用効果を発揮することができる。また、この第５実施例の場合には、ガス導入ホール１７０を設けて穴用ポーラス状誘電体１２０の奥深くまで導入した後にガスを拡散させるようにしているので、上記接着剤１６４が例えばガス流路１１２ａ側に一部飛び出した状態で固化しても、この影響を受けることなく、穴用ポーラス状誘電体１２０の噴射面からガスを均一に分散させて供給することができるのみならず、このポーラスピース体１７２が有するコンダクタンスに悪影響を与えることもない。
【００６６】
また上記ポーラスピース体１７２は、これをガス噴射穴１０８内へ装着前に個別に特性検査を行うことにより、不良品を装着前に予め除去することができる。従って、天板５０の完成後の不良品率を大幅に抑制することができる。
この第５実施例の場合には、ポーラスピース体１７２の装着後の天板の不良品率を１〜２％まで抑制することができた。
尚、上記ガス導入ホール１７０を図１１に示す第４実施例に適用するようにしてもよい。
【００６７】
＜第４及び第５実施例の変形例＞
次に、第４及び第５実施例の変形例について説明する。図１５は第４及び第５実施例の変形例を示す拡大断面図であり、図１５（Ａ）は第４実施例の変形例を示し、図１５（Ｂ）は第５実施例の変形例を示す。
図１５に示すように、ここではガス流路１１２ａとガス噴射穴１０８の連結部には上記ガス流路１１２ａの直径よりも大きな内径になされたガスヘッド空間１８０が形成されており、上記穴用ポーラス状誘電体１２０内へ面内均一性良くガスを拡散させるようになっている。
【００６８】
特に、図１５（Ａ）に示す場合には、過剰な接着剤１６４のはみ出しによる悪影響を抑制するためにガスヘッド空間１８０の内径を、上記穴用ポーラス状誘電体１２０の直径よりも大きく、且つ緻密部材１６０であるパイプ材１６６の外径よりも小さくなるように設定するのがよい。
このように、ポーラスピース体１６２、１７２のガス導入側にガスヘッド空間１８０を設けた場合には、過剰な接着剤１６４がはみ出しても、これがガス導入側の穴用ポーラス状誘電体１２０の表面を覆うことがなく、従って、ポーラスピース体１６２、１７２の装着後にコンダクタンスに悪影響を与えることを防止することができる。
【００６９】
また、図１６は第４実施例の他の変形例を示す拡大断面図であるが、図７に示す構造に第４実施例の構造を適用するようにしてもよい。すなわち、ここでは、天板５０の上方に配置した金属製のガス管１３６から、天板５０を上下方向に貫通するようにしてガス噴射穴１０８へ連通されたガス流路１１２ａを介してガスを導入するようになっており、ガス噴射穴１０８へポーラスピース体１６２を装着している。このようなガス管１３６を設けた構造の天板に対しては、上記第４実施例で説明した構造のみならず、第５実施例で説明した構造（図１５の変形例も含む）も適用することができる。
【００７０】
また、図１０乃至図１６において説明した各実施例においては、各ポーラスピース体１６２、１７２をガス噴射穴１０８内へ装着するに際して、接着剤１６４を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、接着剤１６４を用いないで、各ポーラスピース体１６２、１７２をガス噴射穴１０８内へ嵌め込んだ状態で、これらを高温状態、例えば７００〜９００℃程度に維持して溶着させることにより一体焼成するようにしてもよい。
【００７１】
また上記各実施例では、被処理体として円形状の半導体ウエハＷを処理する場合を例にとって説明したが、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）基板等のような方形状（矩形状）の被処理体を処理する場合にも適用することができる。図１７はこのような方形状の被処理体を処理するプラズマ処理装置の天板の下面を示す平面図である。被処理体が方形状の場合には、処理容器も方形状に成形されており、これに対応して図１７に示すように、天板５０も方形状に成形されている。そして、ガス噴射穴１０８は、天板５０の長さ方向に沿って複数列、図示例では２列に沿って直線状に所定の間隔で配置するようになっている。
【００７２】
尚、上記各実施例において説明した各寸法は単に一例を示したに過ぎず、これらに限定されないのは勿論である。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハやＬＣＤ基板を例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施例を示す構成図である。
【図２】天板の下面を示す平面図である。
【図３】天板を形成する下側天板部材の上面を示す平面図である。
【図４】天板を製造する時の一例を示す図である。
【図５】天板を製造する時の一例を示す図である。
【図６】天板の変形例を示す断面図である。
【図７】天板の他の変形例を示す断面図である。
【図８】本発明のプラズマ処理装置の第２実施例を示す断面図である。
【図９】本発明のプラズマ処理装置の第３実施例を示す断面図である。
【図１０】本発明のプラズマ処理装置の第４実施例の天板を示す部分拡大断面図である。
【図１１】天板の要部を示す拡大断面図である。
【図１２】天板の製造工程を説明するための説明図である。
【図１３】本発明のプラズマ処理装置の第５実施例の天板を示す部分拡大断面図である。
【図１４】図１３中のポーラスピース体の形成方法を説明するための工程図である。
【図１５】第４及び第５実施例の変形例を示す拡大断面図である。
【図１６】第４実施例の他の変形例を示す拡大断面図である。
【図１７】方形状に成形された天板を示す図である。
【図１８】マイクロ波を用いた従来の一般的なプラズマ処理装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７４】
３２  プラズマ処理装置
３４  処理容器
３６  載置台
５０  天板
５０Ａ  下側天板部材
５０Ｂ  上側天板部材
５２  ガス導入手段
５４  電磁波導入手段
５６  平面アンテナ部材
６４  同軸導波管
６８  矩形導波管
７０  マイクロ波発生器
７４  マイクロ波放射孔
１０８  ガス噴射穴
１１０  ガス供給系
１１２  ガス流路
１２０  穴用ポーラス状誘電体
１２２  流路用ポーラス状誘電体
１６０  緻密部材
１６２  ポーラスピース体
１６４  接着剤
１６６  パイプ材
１６８  接着剤層
１７０  ガス導入ホール
１７２  ポーラスピース体
１８０  ガスヘッド空間
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2007221116.tif 000003
【図２】
2007221116.tif 000004
【図３】
2007221116.tif 000005
【図４】
2007221116.tif 000006
【図５】
2007221116.tif 000007
【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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