(57)【要約】【課題】プラズマ処理における誘電体窓近傍での異常放電を防止する。【解決手段】プラズマ処理装置は、処理容器１０の上部の開口部を封止するように設けられ、処理容器１０内にマイクロ波を透過させる誘電体窓４１と、処理容器１０内で誘電体窓４１の周縁部を支持する支持部４５と、を有する。支持部４５は、誘電体窓４１の周縁部を支持する支持面８２と、支持面８２と連続する面で且つ誘電体窓４１と接していない非接触面８４との間の、誘電体窓４１を横切る角度が、１８０度以下である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ部材を介して処理容器内に導入されたマイクロ波により前記処理容器の処理空間内にプラズマを生成し、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、
前記処理容器の上部の開口部を封止するように設けられ、前記処理容器内にマイクロ波を透過させる誘電体窓と、
前記処理容器内で前記誘電体窓の周縁部を支持する支持部と、を有し、
前記支持部は、前記誘電体窓の周縁部を支持する支持面と、前記支持面と連続する面で且つ前記誘電体窓と接していない非接触面との間の、前記誘電体窓を横切る角度が、１８０度以下であることを特徴とする、プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記支持面は、前記処理容器の内方に向けて突出して設けられ、
前記支持面の上面には、上方に向けて突出する突起部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記誘電体窓の外周縁部には垂下部が形成され、
前記誘電体窓は、前記垂下部が前記支持面と接触することで前記支持部に支持されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記誘電体窓の外周縁部には垂下部が形成され、
前記垂下部の下端には、前記処理容器の内方に向け折り返して突出した被支持部が形成され、
前記誘電体窓は、前記被支持部が前記支持面と接触することで前記支持部に支持され、
前記被支持部の上端面は、前記突起部の上端面よりも低いことを特徴とする、請求項２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】
本発明は、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）などの被処理体に対して成膜処理やエッチング処理を行う装置として、例えばマイクロ波を利用して処理容器内でプラズマを発生させるプラズマ処理が用いられている。
【０００３】
このようなマイクロ波を利用したプラズマ処理装置は、処理容器上部の開口部を気密に覆う誘電体窓を有しており、この誘電体窓は、処理容器においては当該誘電体窓の周縁部を支持する支持部によって支持されている。誘電体窓の上面には、スロットや孔が多数形成された略円盤状の金属板からなる平面アンテナが設けられている。そして、導波管を介して平面アンテナの半径方向に伝播されたマイクロ波は、スロット板で円偏波を発生させた後、平面アンテナのスロットや孔から放射されて、誘電体窓を介して処理容器内に導入される。処理容器内では、マイクロ波により誘電体窓下方に発生した電界により処理ガスがプラズマ化され、所定のプラズマ処理が行われる。
【０００４】
ところで、上述のようにマイクロ波を用いてプラズマを発生させる場合、誘電体窓と当該誘電体窓を支持する支持部との接点近傍で電界強度が高くなり、局部的に異常放電が発生することがある。これは、誘電体窓を支持する支持部が接地されて接地電位となっているため、誘電体窓には外側面をノードとする定在波が半径方向に沿って発生し、外側面よりも半径方向内側の位置で高電界の部分が発生するためである。その結果、異常放電により近傍の部材がスパッタされてパーティクルが生じ、被処理体であるウェハに付着したり、ウェハの処理レートに不均一さが生じたりするという問題があった。そこで、特許文献１には、電界が集中し異常放電が発生しやすい支持部の角部を、曲面状に形成することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１７０８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、支持部の角部を曲面状に形成することで異常放電の発生を抑制することはできるものの、支持部の角部近傍は高電界な状態なままであり、依然として異常放電が発生するため、ウェハへのパーティクルの付着といった問題は解決できていなかった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、プラズマ処理における誘電体窓近傍での異常放電を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、アンテナ部材を介して処理容器内に導入されたマイクロ波により前記処理容器の処理空間内にプラズマを生成し、被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、前記処理容器の上部の開口部を封止するように設けられ、前記処理容器内にマイクロ波を透過させる誘電体窓と、前記処理容器内で前記誘電体窓の周縁部を支持する支持部と、を有し、前記支持部は、前記誘電体窓の周縁部を支持する支持面と、前記支持面と連続する面で且つ前記誘電体窓と接していない非接触面との間の、前記誘電体窓を横切る角度が、１８０度以下であることを特徴としている。
【０００９】
本発明者らは、誘電体窓の周縁部を支持する支持面と、当該支持面と連続する面で且つ誘電体窓と接していない非接触面との角度を変化させた場合に、支持面と非接触面との境界近傍の電界強度がどのように変化するかについて確認するシミュレーションを行った。なお、支持面と非接触面との角度とは、支持面と非接触面との間に存在する誘電体窓を横切る側の角度である。その結果、上記の角度が小さくなるほど支持面と非接触面との角部近傍での電界強度が低下するという知見を得た。また、この電界強度は、角部の角度を１８０度よりも大きい領域においては、角度が大きくなると急激に上昇することが確認された。このことから、この角部の角度を１８０度以下とすることで、界面近傍の電界強度を低く抑えることができることを見出した。
【００１０】
本発明はかかる知見に基づくものであり、支持部の支持面と非接触面との間の、誘電体窓を横切る側の角度が１８０度以下であるため、支持面と非接触面との角部近傍における電界強度を低く抑えることができる。したがって、誘電体窓近傍での異常放電を防止することができる。
【００１１】
前記支持面は、前記処理容器の内方に向けて突出して設けられ、前記支持面の上面には、上方に向けて突出する突起部が設けられていてもよい。
【００１２】
前記誘電体窓の外周縁部には垂下部が形成され、前記誘電体窓は、前記垂下部が前記支持面と接触することで前記支持部に支持されていてもよい。
【００１３】
前記誘電体窓の外周縁部には垂下部が形成され、前記垂下部の下端には、前記処理容器の内方に向け折り返して突出した被支持部が形成され、前記誘電体窓は、前記被支持部が前記支持面と接触することで前記支持部に支持され、前記被支持部の上端面は、前記突起部の上端面よりも低くてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、プラズマ処理における誘電体窓近傍での異常放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図２】本実施の形態にかかる誘電体窓と支持部近傍の構成の概略を示す縦断面図である。
【図３】従来の誘電体窓と支持部近傍の構成の概略を示す縦断面図である。
【図４】本実施の形態にかかる誘電体窓と支持部近傍の構成の概略を示す縦断面図である。
【図５】角部の角度を変化させた場合の電界強度を示すグラフである。
【図６】従来の誘電体窓と支持部近傍の電界強度分布を示す説明図である。
【図７】本実施の形態にかかる誘電体窓と支持部近傍の電界強度分布を示す説明図である。
【図８】他の実施の形態にかかる誘電体窓と支持部近傍の構成の概略を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかるプラズマ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。本実施の形態では、プラズマ処理装置１が、被処理体としてのウェハＷの表面（上面）に対してプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｏｔｉｏｎ）処理を行う成膜装置である場合を例にして説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、以下に示す実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１７】
プラズマ処理装置１は、図１に示すように処理容器１０を有している。処理容器１０は、天井面が開口した略円筒形状を有し、当該天井面開口部には後述する、アンテナ部材としてのラジアルラインスロットアンテナ４０が配置されている。また、処理容器１０の側面にはウェハＷの搬入出口（図示せず）が形成され、当該搬入出口にはゲートバルブ（図示せず）が設けられている。そして、処理容器１０はその内部を密閉可能に構成されている。なお、処理容器１０にはアルミニウムやステンレス鋼等の金属が用いられ、処理容器１０は電気的に接地されている。
【００１８】
処理容器１０内の底部には、ウェハＷを上面に載置させる円筒形状の載置台２０が設けられている。載置台２０には、例えばＡｌＮ等が用いられる。
【００１９】
載置台２０の内部には、静電チャック用の電極２１が設けられている。電極２１は、処理容器１０の外部に設けられた直流電源２２に接続されている。そして、直流電源２２により電極２１に電圧を印加することで、ウェハＷを載置台２０上に静電吸着することができる。
【００２０】
また、載置台２０の内部には、例えば冷却媒体を流通させる温度調節機構２３が設けられている。温度調節機構２３は、処理容器１０の外部に設けられ、冷却媒体の温度を調整する液温調節部２４に接続されている。そして、液温調節部２４によって冷媒媒体の温度が調節され、載置台２０の温度を制御でき、この結果、載置台２０上に載置されたウェハＷを所定の温度に維持できる。
【００２１】
なお、載置台２０には、ＲＦバイアス用の高周波電源（図示せず）が接続されていてもよい。高周波電源は、ウェハＷに引き込むイオンのエネルギーを制御するのに適した一定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波を所定のパワーで出力する。
【００２２】
また、載置台２０には、当該載置台２０を厚み方向に貫通する貫通孔（図示せず）が例えば３箇所に形成されている。貫通孔には、後述する昇降ピン３１が挿通して設けられている。
【００２３】
載置台２０の下面には、当該載置台２０を支持する支持部材２５が設けられている。
【００２４】
載置台２０の下方には、載置台２０上に置かれたウェハＷを適宜昇降させる昇降機構３０が設けられている。昇降機構３０は、昇降ピン３１、プレート３２、支柱３３、及び昇降駆動部３４を有している。昇降ピン３１は、プレート３２の上面に例えば３本設けられ、載置台２０の上面に突出自在に構成されている。プレート３２は、処理容器１０の底面を貫通する支柱３３の上端に支持されている。支柱３３の下端には、処理容器１０の外部に配置された昇降駆動部３４が設けられている。この昇降駆動部３４の稼動により、載置台２０を貫通している３本の昇降ピン３１が昇降し、昇降ピン３１の上端が載置台２０の上面から上方に突出した状態と、昇降ピン３１の上端が載置台２０の内部に引き込まれた状態とに切り替えられる。
【００２５】
処理容器１０は、の天井面開口部には、プラズマ生成用のマイクロ波を供給するラジアルラインスロットアンテナ４０（ｒａｄｉａｌ  ｌｉｎｅ  ｓｌｏｔ  ａｎｔｅｎｎａ）が設けられている。ラジアルラインスロットアンテナ４０は、誘電体窓４１、スロット板４２、遅波板４３、及びシールド蓋体４４を有している。
【００２６】
誘電体窓４１は、処理容器１０の内側面から当該処理容器１０の中心方向に突出して設けられた支持部４５の上面に、Ｏリングなどのシール部材（図示せず）を介して気密に支持されており、この誘電体窓４１と処理容器１０とにより囲まれた領域により、処理空間Ｐが形成されている。誘電体窓４１には誘電体、例えば石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が用いられ、誘電体窓４１はマイクロ波を透過させる。なお、誘電体窓４１と支持部４５との構成の詳細については後述する。
【００２７】
スロット板４２は、誘電体窓４１の上面であって、載置台２０と対向するように設けられている。スロット板４２には、導電性を有する材料、たとえば銅、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。スロット板４２の表面には、複数の対のスロット（図示せず）が同心円状に形成されている。各スロットは、略方形の貫通した溝であり、隣接するスロット同士は互いに直交して略アルファベットの「Ｔ」の文字を形成するように配設されている。各スロットの長さや配列間隔は、供給されるマイクロ波の波長に応じて決定されている。
【００２８】
スロット板４２の上面には、遅波板４３が設けられている。遅波板４３には低損失誘電体材料、例えば石英、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等が用いられ、遅波板４３はマイクロ波の波長を短縮する。
【００２９】
シールド蓋体４４は、遅波板４３の上面において、遅波板４３とスロット板４２を覆うように設けられている。シールド蓋体４４の内部には、例えば冷却媒体を流通させる円環状の流路４６が複数設けられている。流路４６を流れる冷却媒体によって、誘電体窓４１、スロット板４２、遅波板４３、シールド蓋体４４が所定の温度に調節される。
【００３０】
シールド蓋体４４の中央部には同軸導波管５０が接続されている。同軸導波管５０は、内部導体５１と外部導体５２を有している。内部導体５１は、スロット板４２と接続されている。内部導体５１の下端部は円錐形に形成され、その径がスロット板４２側に向かって拡大するテーパ形状を有している。この下端部により、スロット板４２に対してマイクロ波を効率よく伝播するようになっている。
【００３１】
同軸導波管５０には、マイクロ波を所定の振動モードに変換するモード変換器５３、矩形導波管５４、マイクロ波を発生するマイクロ波発生器５５が同軸導波管５０側からマイクロ波発生器５５に向けてこの順で接続されている。マイクロ波発生器５５は、所定周波数、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させる。
【００３２】
かかる構成により、マイクロ波発生器５５により発生されたマイクロ波は、矩形導波管５４、モード変換器５３、同軸導波管５０を順次伝播し、ラジアルラインスロットアンテナ４０内に供給され、遅波板４３で圧縮されて短波長化され、スロット板４２で円偏波を発生させた後、スロット板４２から誘電体窓４１を透過して処理容器１０内に放射される。
【００３３】
処理容器１０内には、上シャワープレート６０と下シャワープレート６１が、載置台２０の上部に設けられている。これら上シャワープレート６０と下シャワープレート６１は、例えば石英管などからなる中空の管材で構成されている。上シャワープレート６０と下シャワープレート６１には、載置台２０上のウェハＷに対してガスを供給する複数の開口部（図示せず）が分布して設けられている。
【００３４】
上シャワープレート６０には、処理容器１０の外部に配置されたプラズマ生成ガス供給源６２が、配管６３を介して接続されている。プラズマ生成ガス供給源６２には、プラズマ生成用のガスとして例えばＡｒガスなどが貯留されている。このプラズマ生成ガス供給源６２から、配管６３を通じて、上シャワープレート６０内にプラズマ生成ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、プラズマ生成ガスが供給される。
【００３５】
下シャワープレート６１には、処理容器１０の外部に配置された処理ガス供給源６４が、配管６５を介して接続されている。処理ガス供給源６４には、成膜される膜に応じた処理ガスが貯留されている。例えばウェハＷの表面にＳｉＮ膜を成膜する場合には、処理ガスとしてＴＳＡ（トリシリルアミン）、Ｎ２ガス、Ｈ２ガスなどが貯留され、ＳｉＯ２膜を成膜する場合には、ＴＥＯＳなどが貯留される。この処理ガス供給源６４から、配管６５を通じて、下シャワープレート６１内に処理ガスが導入され、処理容器１０内に均一に分散された状態で、処理ガスが供給される。
【００３６】
処理容器１０の底面には、処理容器１０の内部の雰囲気を減圧する減圧機構７０が設けられている。減圧機構７０は、例えば真空ポンプを備えた排気部７１が、排気管７２を介して処理容器１０の底面に接続された構成を有している。排気部７１は、処理容器１０内の雰囲気を排気して、所定の真空度まで減圧することができる。
【００３７】
次に、上述した誘電体窓４１と支持部４５の構成の詳細について説明する。
【００３８】
既述のとおり、誘電体窓４１は、処理容器１０の内側面から当該処理容器の中心方向に突出して設けられた支持部４５の上面に支持されている。誘電体窓４１の外周縁部には、例えば鉛直下方に垂下する垂下部８０が形成されている。垂下部８０の下端には、処理容器１０の内方に向けて折り返して突出した被支持部８１が形成されている。換言すれば、図２に示すように、誘電体窓４１の外周縁部の下面には、当該誘電体窓４１との間で横向きの略Ｕ字状をなす垂下部８０と被支持部８１が形成されている。誘電体窓４１は、この被支持部８１の下面が、支持部４５の上面、即ち誘電体窓４１の周縁部を支持する支持面８２と接触することで、支持部４５により支持される。
【００３９】
支持部４５には、図２に示すように、支持面８２の上面から上方に向けて高さＨで突出する突起部８３が形成されている。突起部８３は、例えば誘電体窓４１の被支持部８１における垂下部８０側と反対側の先端部と接するように設定されている。また、図２に示すように、被支持部８１は、その上端面の高さ方向の位置が、高さＨの突起部８３の上端面よりも下方に位置するように、厚みＴが設定されている。
【００４０】
また、支持面８２と連続する面で且つ誘電体窓４１と接していない非接触面８４との間の、誘電体窓４１を横切る角度θは、１８０度以下に設定されている。換言すれば支持面と、突起部８３における被支持部８１側の面との間の角部８５の角度θは、１８０度以下に設定されている。なお、図２では、角度θが概ね９０度である場合を一例として描図している。
【００４１】
ここで、支持面８２と非接触面８４との間の角部８５の角度θの設定について、本発明の原理と共に説明する。本発明者らは、角部８５の角度θを変化させた場合に、誘電体窓４１と支持部４５及び処理空間Ｐの界面近傍における電界強度分布の変化を調査するためのシミュレーションを行った。なお、角度θが１８０度より大きな場合は、例えば図３に示すような、従来の支持部１００や誘電体窓１０１を用いてシミュレーションを行った。即ち、角度θが１８０度より大きな場合、誘電体窓１０１の外周縁部は、処理容器１０の内側面から当該処理容器１０の中心方向に突出する支持部１００の上面（図３の支持面１１０）の全面で支持され、突起部８３は形成されていない。そして、シミュレーションでは、かかる構造において、支持部１００の支持面１１０と、支持面１１０と連続する面で且つ誘電体窓４１と接していない非接触面１１１との間の角部１１２の処理空間Ｐ側の角度θを変化させて、電界強度分布がどのように変化するかを検証した。また、例えば角度θが概ね１８０度である場合は、図４に示すように、支持部１００と誘電体窓１０１及び処理空間Ｐとの境界Ｑよりも、支持部１００をさらに処理容器１０の中心に向けて突出させるようにしてもよい。なお、図４においては、角部１１２と境界Ｑの位置は同一となる。
【００４２】
図５、図６、図７に、シミュレーションの結果を示す。図５の横軸は角度θ、縦軸は、角度θが２７０度である場合の電界強度を「１」とした場合に、各角度θにおける角部８５、１１２近傍の電界強度を示している。図５を参照すると、角度θが小さくなるほど角部８５、１１２近傍での電界強度が低下することが確認できる。特に、角度θが概ね１８０度に到達するまでは急激に電界強度が低下することが確認でき、角度θが１８０度のときは、２７０度のときの約１０分の１程度まで低下している。
【００４３】
そして、本発明者らによれば、角部１１２近傍の電界強度が、角部１１２の角度θが２７０度のときの約１０分の１程度まで低下すれば、当該角部１１２近傍における異常放電そのものの発生を防止できることが確認されている。
【００４４】
図６、図７は、それぞれ角度θが２７０度である場合と９０度である場合、具体的には、図６は図３に示す構成の場合、図７は図２に示す構成の場合における、角部１１２、８５近傍の電界強度分布を表している。角部１１２の角度θが２７０度である図６の場合においては、角部１１２の近傍での電界強度が高くなっていることが確認できる。その一方、角部８５の角度θを９０度とした図７では、角部８５の近傍の電界強度が低下し、また電界強度の低下の度合いは、角部８５に近づくほど大きいことが確認できる。そのため図７では、角部８５に最も近い、誘電体窓４１の被支持部８１の先端部分で顕著な電界強度の低下が確認できる。なお、本発明者らによれば、電界強度の低下の度合いが角部８５との距離に依存するという事象は、図７のように角部８５の角度θが９０度である場合に限られず、角部８５の角度が１８０度以下であれば任意の角度のおいて生じることが確認されている。この図５、図６、図７の結果から、角部１１２、８５の角度θを小さくするほど角部近傍の電界強度が低下し、その角度θは、１８０度以下とすることが適切であることが見いだされた。本発明は、このような知見に基づくものである。
【００４５】
次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１で行われるウェハＷのプラズマ処理について説明する。
【００４６】
先ず、処理容器１０内に搬入されたウェハＷは、昇降ピン３１によって載置台２０上に載置される。このとき、直流電源２２をオンにして載置台２０の電極２１に直流電圧を印可し、載置台２０によってウェハＷを吸着保持する。
【００４７】
その後、処理容器１０内を密閉した後、減圧機構７０によって、処理容器１０内の雰囲気を所定の圧力、例えば４００ｍＴｏｒｒ（＝５３Ｐａ）に減圧する。さらに、上シャワープレート６０から処理容器１０内にプラズマ生成ガスを供給すると共に、下シャワープレート６１から処理容器１０内にプラズマ成膜用の処理ガスを供給する。
【００４８】
このように処理容器１０内にプラズマ生成ガスと処理ガスが供給される際、マイクロ波発生器５５を作動させ、当該マイクロ波発生器５５において、例えば２．４５ＧＨｚの周波数で所定のパワーのマイクロ波を発生させる。そして、誘電体窓４１の下面に電界が発生し、プラズマ生成ガスがプラズマ化され、さらに処理ガスがプラズマ化されて、その際に発生した活性種によって、ウェハＷ上に成膜処理がなされる。こうして、ウェハＷの表面に所定の膜が形成される。この際、角部８５の角度が１８０度以下に設定されているので、誘電体窓４１近傍での異常放電を防止し、良好なプラズマ処理を行うことができる。
【００４９】
その後、所定の膜が成長し、ウェハＷに所定の膜厚の膜が形成されると、プラズマ生成ガス及び処理ガスの供給と、マイクロ波の照射とが停止される。その後、ウェハＷは処理容器１０から搬出されて、一連のプラズマ成膜処理が終了する。
【００５０】
以上の実施の形態によれば、支持部４５の支持面８２と非接触面８４との間の角部８５の、誘電体窓４１を横切る角度θが１８０度以下であるため、誘電体窓４１と支持部４５及び処理空間Ｐの界面近傍における電界強度を、低く抑えることができる。したがって、この界面近傍での異常放電を防止することができる。
【００５１】
以上の実施の形態では、突起部８３は、誘電体窓４１の被支持部８１の先端と接するように設定されていたが、突起部８３と被支持部８１とは必ずしも接している必要はなく、例えば図８に示すように、突起部８３と被支持部８１との間に所定の間隔の隙間Ｇが形成されていてもよい。上述した図７に示すシミュレーション結果のとおり、角度θを１８０度以下とすることで、角部８５に近づくほど電界強度が低下する。そのため、誘電体窓４１、支持部４５及び処理空間Ｐの界面近傍での異常放電を防止するという観点からは、角部８５近傍の、異常放電が防止できる程度に電界強度が低下した領域内に、被支持部８１における垂下部８０側と反対側の先端部が位置していればよい。なお、角部８５近傍の電界強度分布は、処理容器１０に供給するマイクロ波の強度や処理容器１０内の圧力といった諸条件により変化するため、隙間Ｇを形成する場合、隙間Ｇの間隔はそれら諸条件に基づいて適宜決定される。また、隙間Ｇの間隔が過大となり、被支持部８１の先端が電界強度の低下する領域の外部に位置することとなっても、支持部４５における接触面８２と、境界Ｑを挟んだ非接触面８４との間の角度が例えば１８０度であれば、図４に示す場合と同様の状態となるので、依然として角度θを１８０度とした場合と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
なお、異常放電をより確実に防止するために、例えば図８に示すように、支持部４５の突起部８３の先端部分や誘電体窓４１の被支持部８１の先端部分を曲面状に形成してもよい。
【００５３】
また、以上の実施の形態では、例えば被支持部８１の上端面が、高さＨの突起部８３の上端部よりも下方に位置するように被支持部８１の厚みＴが設定されていたが、このような被支持部８１の厚みＴの設定は、上述のシミュレーション結果から得られた、電界強度の低下の度合が角部８５との距離に依存するという知見に基づくものである。即ち、被支持部８１の上端面が突起部８３の上端部よりも上方に位置して角部８５との距離が大きくなり、被支持部８１の特に先端部が電界強度の低下する領域の外部に位置する状態になると、その先端部で異常放電が発生してしまう可能性があるが、被支持部８１の厚みＴを小さくして上端面の高さを低く抑えることで、そのような異常放電を防止できる。
【００５４】
また、突起部８３の高さＨの設定にあたっては、誘電体窓４１の下面との間に所定の間隔を確保するようにすることが好ましい。例えば本実施の形態のようにマイクロ波の周波数が２．４５ＧＨｚである場合、プラズマの電子密度は約７．５×１０１０／ｃｍ３という高密度であり、この高電子密度のプラズマはマイクロ波を遮蔽する効果を有する。したがって、支持部４５と誘電体窓８０とで囲まれた空間内に、マイクロ波の遮蔽に足る程度のプラズマが存在できるように、突起部８３の上端部と誘電体窓４１の下面との間に所定の隙間を確保することで、マイクロ波の進入を抑制して結果として支持部４５と誘電体窓８０とで囲まれた空間内の電界強度を低下させることができる。
【００５５】
以上の実施の形態では、本発明を成膜処理を行うプラズマ処理に適用していたが、本発明は、成膜処理以外の基板処理、例えばエッチング処理やスパッタリングを行うプラズマ処理にも適用できる。
【００５６】
また、本発明のプラズマ処理で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５８】
１    プラズマ処理装置
１０  処理容器
４０  ラジアルラインスロットアンテナ
４１  誘電体窓
４２  スロット板
４５  支持部
８０  垂下部
８１  被支持部
８２  支持面
８３  突起部
８４  非接触面
８５  角部
Ｐ    処理空間
Ｑ    境界
Ｗ      ウェハ
【図１】
2016225203.tif 000003
【図２】
2016225203.tif 000004
【図３】
2016225203.tif 000005
【図４】
2016225203.tif 000006
【図５】
2016225203.tif 000007
【図８】
2016225203.tif 000008
【図６】
2016225203.tif 000009
【図７】
2016225203.tif 000010