(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空に排気することが可能であって内部にプラズマ発生用ガスが導入されるプラズマ発生容器と、このプラズマ発生容器の外部に配置されたアンテナと、所定の周波数の高周波電力を与えてアンテナを励振する高周波電源とを具備したプラズマ発生装置であって、
前記プラズマ発生容器は、比誘電率εＳ を有する誘電体からなる誘電体部によって一部又は全部が形成されており、前記アンテナは、誘電体部を通してプラズマ発生容器内に高周波電界を誘導する位置に配置されているとともに、プラズマ発生容器内のプラズマに向かう方向に対して垂直な同一面内の方向に長い複数のアンテナ素子から形成されており、さらに、このアンテナを挟んで誘電体部とは反対側にシールド体が配設されているとともに、このシールド体とアンテナとの離間距離は、誘電体部とアンテナとの離間距離に誘電体部の厚みの１／εＳ 倍の値を加えた長さより短いことを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項２】
前記複数のアンテナ素子は、与えられる高周波電力の周波数において互いに結合可能に配置されており、プラズマ発生容器内に放射される高周波のフィルターを形成していることを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナ素子は、プラズマ発生容器と同軸上に配置された中心側アンテナ保持部に保持されて当該中心側アンテナ保持部から垂直に等角度をおいて放射状に延びるよう配置された第一の群のアンテナ素子と、当該中心側アンテナ保持部と同心状に配置されて第一の群のアンテナ素子を取り囲む外周側アンテナ保持部に保持されるとともに第一の群の各アンテナ素子の間の中央の位置において外周側アンテナ保持部から中心に向かって延びるよう配置された第二の群のアンテナ素子とよりなり、かつ、第一の群のアンテナ素子の先端は外周側アンテナ保持部から開放されているとともに、第二の群のアンテナ素子の先端は中心側アンテナ保持部から開放されており、これら第一第二の群のアンテナ素子はいずれも与える高周波の周波数において共振可能な電気的長さを有してこれらのアンテナ素子によってインターディジタルフィルターが形成されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ発生装置。
【請求項４】
前記複数のアンテナ素子は、第一のアンテナ保持体に保持されて平行に並べて配置された第一の群のアンテナ素子と、第二のアンテナ保持体に保持されて第一の群の各アンテナ素子の間の中央の位置において同様に平行に並べて配置された第二のアンテナ素子とよりなり、かつ、第一の群のアンテナ素子の先端は第二のアンテナ保持体から開放されてするとともに、第二の群のアンテナ素子の先端は第一のアンテナ保持体から開放されており、これら第一第二の群のアンテナ素子はいずれも与える高周波の周波数において共振可能な電気的長さを有してこれらのアンテナ素子によってインターディジタルフィルターが形成されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ発生装置。
【請求項５】
前記各アンテナ素子とシールド体との間の浮遊容量を調整してアンテナ素子の電気的長さを可変にする容量調整手段が設けられていることを特徴とする請求項３又は４記載のプラズマ発生装置。
【請求項６】
前記プラズマ発生容器又はプラズマ発生容器と内部空間が連通するようにして設けた別の真空容器内に基板を配置するための基板ホルダを有し、当該基板ホルダは、処理する基板の表面が前記アンテナ素子の長さ方向に対して平行になるように基板を保持するものであり、プラズマ発生容器内で発生したプラズマを利用して基板の表面に所定の処理を施すことが可能であることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載のプラズマ発生装置を使用した表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、低圧力で高密度プラズマを発生するプラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を利用して半導体ウエハ等に表面処理を施す表面処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマを利用して半導体ウエハや液晶基板等の表面に所定の処理を施す装置は、プラズマＣＶＤ（化学的気相成長）装置やプラズマエッチング装置等として広く知られている。このような装置では、処理速度を高めるなどの要請から高密度プラズマを発生させる必要があり、しかも、不純物の混入を防止するなどの観点から、より低い圧力で高密度プラズマを発生させることが要求されている。
【０００３】
より低い圧力でより高い密度のプラズマを発生させるには、電離効率の向上等の改良が必要となってくるが、高密度プラズマを低圧で発生できる装置として、ヘリコン波プラズマ発生装置、ＥＣＲプラズマ発生装置、誘導結合型プラズマ発生装置等が開発されてきた。
図１０は、このような従来のプラズマ発生装置の一例を示したものであり、特開平３−７９０２５号公報に開示された誘導結合型プラズマ発生装置の概略を示した正面断面斜視図である。
【０００４】
図１０に示すプラズマ発生装置は、上部壁面に誘電体窓１１を有するプラズマ発生容器１と、プラズマ発生容器１の外側であって誘電体窓１１に近接した位置に配置された高周波コイル２と、整合器３１を介して高周波コイル２に所定の高周波電力を印加する高周波電源３等から主に構成されている。
プラズマ発生容器１は、不図示の排気系を備えた気密な容器であり、不図示のガス導入系によって所定のプラズマ発生用ガスが導入されるようになっている。また、プラズマ発生容器１内の下方には、基板ホルダ４が配設されており、上面に基板４０を保持するようになっている。そして、高周波コイル２は、基板４０の板面に垂直な方向を中心軸として基板４０の板面に平行な面内に渦巻き状に形成されたものである。
【０００５】
高周波電源３から高周波コイル２に印加された高周波電力は、誘電体窓１１を通してプラズマ発生容器１内に誘導電界を発生させる。プラズマ発生容器１内に導入されたプラズマ発生用ガスはこの誘導電界によって放電を生じ、プラズマを発生する。この際、高周波コイル２とプラズマとは、誘電体窓１１を通してインダクティブに結合していることから、誘導結合型プラズマと呼ばれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に例示したようないわゆる高密度プラズマ発生装置は、１０-3Torr台で１０11cm-3台の高密度プラズマを発生させることが可能である。しかしながら、これらの高密度プラズマ発生装置では、高密度のプラズマを発生させようとすると、同時にエネルギーの高い電子も生じ、この高エネルギーの電子が表面処理に悪影響を与える問題がある。
具体的に説明すると、例えばＣ4Ｆ8等の反応性ガスを利用したＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択エッチングをプラズマエッチング法により行うことが従来から研究されている。この選択エッチングは、ＳｉＯ2 層では酸素が存在するため揮発性のＣＯ，ＣＯ2 ，ＣＯＦ2 が生成されて炭素重合膜が形成されないものの、Ｓｉ層では酸素がないため炭素重合膜が形成されてエッチングが停止するという現象を利用している。
【０００７】
発明者の研究によると、ＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択エッチングでは、プラズマに対する投入エネルギーを大きくするにつれてＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択性が低下することが明らかになっている。この理由は、投入エネルギーの増大によって高エネルギーの電子が多く生成され、この高エネルギーの電子によってＣ4Ｆ8ガスが過度に解離してしまうことが原因と考えられる。詳細なメカニズムは断定できないが、例えば、高エネルギーの電子によって活性化したフッ素系化学種を取り込んで炭素重合膜が形成されるか、または炭素重合膜の形成過程がフッ素活性種の存在下で行われることで、Ｓｉのエッチングが進行してしまうこと等によるものと推定できる。
また、基板の表面に垂直な方向に電界を印加して反応性イオンの入射させるＲＩＥ（反応性イオンエッチング）等の異方性エッチングでは、生成された高エネルギーの電子が電界によって基板に衝突し、これよって基板が損傷を受ける場合もある。
【０００８】
図１０に例示したような高密度プラズマ発生装置を使用した場合、上記のような問題を生ずる高エネルギー電子の生成が行われる可能性が高い。この原因は、図１０に示す装置では、１３．５６ＭＨｚのような１０数ＭＨｚ帯の高周波を使用しており、この帯域の高周波では、プラズマ発生容器内に誘導される交番電界に追従して方向を変える電子の確率が高いからである。そして、高周波コイルが螺旋状であるため、プラズマ発生容器の壁面に向かって電子が移動する確率が低く、壁面との衝突による損失が少ないことも原因している。
【０００９】
交番電界に追従する電子の割合を減少させるには、例えば高周波コイルに印加する高周波の周波数を１００ＭＨｚ以上にしてやればよいが、図１０に示すような渦巻き状の高周波コイルによって１００ＭＨｚ以上の高周波を励振することは、非常に困難である。また、交番電界に追従する電子の割合を減少させることは高エネルギー電子の生成を抑制する一方で、装置のメリットであった高密度プラズマの発生を困難にする問題もある。
【００１０】
一方、マイクロ波を用いたＥＣＲプラズマ発生装置では、磁場の効果により、電子をサイクロトロン運動させることができるため、低圧力で高密度プラズマを発生することが可能である。しかし、ＥＣＲ条件を成立させるには、１０００ガウス近くの強い磁界が必要になり、この磁場の影響によって、表面処理が不均一になる問題がある。また、磁力線によって荷電粒子が運ばれる結果、基板上の磁場分布に応じたチャージアップが基板表面に発生し、不均一なチャージアップにより生ずる基板面内電位差によって絶縁膜が絶縁破壊して損傷するチャージアップダメージが発生する問題も生じやすい。
【００１１】
このような中、特開平7-307200号公報に示すように、インターディジタルフィルターを応用した放射状アンテナを用いてプラズマ発生容器内に高周波を導入する技術が最近提案されている。発明者の研究によると、このタイプのアンテナを用いて１００ＭＨｚから１ＧＨｚの高周波をプラズマ発生容器内に導入すると、電子温度の低い高密度プラズマを発生させることができ、ＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択性を低下させるような反応性ガスの過度の解離等のない良質な表面処理に使用できることが明らかとなってきた。
【００１２】
しかしながら、その一方で、以下のような問題も明らかとなった。
まず第一に、特開平7-307200号公報に示すようなアンテナをプラズマ発生容器内に配置した構成では、アンテナがプラズマに晒されるため、アンテナがスパッタされる問題がある。スパッタされたアンテナの材料が、プラズマ発生容器内を浮遊して基板に達すると、基板の汚損の原因となる。
また、特開平7-307200号公報に示すような放射状アンテナを実際に製作し、放射状アンテナを構成するアンテナ素子のいずれか（例えば１８０度離れた２本のアンテナ素子）に高周波を印加してプラズマを発生させてみると、高周波を印加したアンテナ素子の直下の部分のプラズマ密度が強くなる傾向があり、アンテナ素子が放射状に延びる平面（以下、アンテナ面）に平行な面内で均一なプラズマを発生させることが困難であることが判明した。この傾向は、高周波を印加するアンテナ素子の数を多くした場合も同様であって、例えばすべてのアンテナ素子に高周波を印加した場合も、特定のアンテナ素子の直下の部分でプラズマ密度が高くなってしまう傾向があった。
【００１３】
本願の発明は、上述したような各課題を解決するためになされたものであり、処理の不均一化やチャージアップダメージ等の問題を招くことなく電子温度の低い高密度プラズマを発生させることを可能にするとともに、アンテナのスパッタによって基板が汚損されることを防止し、さらに、アンテナ面に平行な面内で均一性の高いプラズマを発生させて均一性の高い表面処理を可能にすることを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の請求項１記載の発明は、真空に排気することが可能であって内部にプラズマ発生用ガスが導入されるプラズマ発生容器と、このプラズマ発生容器の外部に配置されたアンテナと、所定の周波数の高周波電力を与えてアンテナを励振する高周波電源とを具備したプラズマ発生装置であって、
前記プラズマ発生容器は、比誘電率εＳ を有する誘電体からなる誘電体部によって一部又は全部が形成されており、前記アンテナは、誘電体部を通してプラズマ発生容器内に高周波電界を誘導する位置に配置されているとともに、プラズマ発生容器内のプラズマに向かう方向に対して垂直な同一面内の方向に長い複数のアンテナ素子から形成されており、さらに、このアンテナを挟んで誘電体部とは反対側にシールド体が配設されているとともに、このシールド体とアンテナとの離間距離は、誘電体部とアンテナとの離間距離に誘電体部の厚みの１／εＳ 倍の値を加えた長さより短いという構成を有する。
同様に上記目的を達成するため、請求項２記載の発明、上記請求項１の構成において、前記複数のアンテナ素子は、与えられる高周波の周波数において互いに結合可能に配置されており、プラズマ発生容器内に放射される高周波のフィルターを形成しているという構成を有する。
同様に上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、上記請求項２の構成において、前記複数のアンテナ素子は、プラズマ発生容器と同軸上に配置された中心側アンテナ保持部に保持されて当該中心側アンテナ保持部から垂直に等角度をおいて放射状に延びるよう配置された第一の群のアンテナ素子と、当該中心側アンテナ保持部と同心状に配置されて第一の群のアンテナ素子を取り囲む外周側アンテナ保持部に保持されるとともに第一の群の各アンテナ素子の間の中央の位置において外周側アンテナ保持部から中心に向かって延びるよう配置された第二の群のアンテナ素子とよりなり、かつ、第一の群のアンテナ素子の先端は外周側アンテナ保持部から開放されているとともに、第二の群のアンテナ素子の先端は中心側アンテナ保持部から開放されており、これら第一第二の群のアンテナ素子はいずれも与える高周波の周波数において共振可能な電気的長さを有してこれらのアンテナ素子によってインターディジタルフィルターが形成されているという構成を有する。
同様に上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、上記請求項２の構成において、前記複数のアンテナ素子は、第一のアンテナ保持体に保持されて平行に並べて配置された第一の群のアンテナ素子と、第二のアンテナ保持体に保持されて第一の群の各アンテナ素子の間の中央の位置において同様に平行に並べて配置された第二のアンテナ素子とよりなり、かつ、第一の群のアンテナ素子の先端は第二のアンテナ保持体から開放されてするとともに、第二の群のアンテナ素子の先端は第一のアンテナ保持体から開放されており、これら第一第二の群のアンテナ素子はいずれも与える高周波の周波数において共振可能な電気的長さを有してこれらのアンテナ素子によってインターディジタルフィルターが形成されているという構成を有する。
同様に上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、上記請求項３又は４の構成において、前記アンテナ素子とシールド体との間の浮遊容量を調整してアンテナ素子の電気的長さを可変にする容量調整手段が設けられているという構成を有する。
同様に上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、前記プラズマ発生容器又はプラズマ発生容器と内部空間が連通するようにして設けた別の真空容器内に基板を配置するための基板ホルダを有し、当該基板ホルダは、処理する基板の表面が前記アンテナ素子の長さ方向に対して平行になるように基板を保持するものであり、プラズマ発生容器内で発生したプラズマを利用して基板の表面に所定の処理を施すことが可能であることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載のプラズマ発生装置を使用した表面処理装置であるという構成を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２は、本願発明の第一の実施形態のプラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を使用した表面処理装置の概略構成を示した図であり、このうち図１は正面断面斜視図、図２は正面断面図である。また、図３は、図１の装置におけるアンテナの構成を説明する平面概略図である。
図１に示すプラズマ発生装置は、真空に排気することが可能であって内部にプラズマ発生用ガスが導入されるプラズマ発生容器１と、このプラズマ発生容器１の外部に配置されたアンテナと、アンテナに所定の周波数の高周波電力を印加する高周波電源３とを具備している。
【００１６】
まず、プラズマ発生容器１は、気密な容器であり、付設された排気系１２によって所定の圧力まで排気可能に構成されている。また、プラズマ発生容器１には、ガス導入系１３が設けられており、所定のプラズマ発生用ガスを内部に導入することが可能になっている。
プラズマ発生容器１は、上面を塞いだ円筒状の形状であり、その上面の部分に誘電体部１４を有している。即ち、プラズマ発生容器１の上面は開口となっており、この開口を塞ぐようにして誘電体部１４が設けられている。誘電体部１４は、石英等の誘電体から形成された板状の部材であり、プラズマ発生容器１の側壁分に対して気密に接続されている。尚、誘電体部１４以外のプラズマ発生容器１の他の部分は、アルミニウム等の金属で形成されている。
【００１７】
上記プラズマ発生容器１の上側には、シールド体６が配設されている。シールド体６は、プラズマ発生容器１とほぼ同じ径の円筒状であって、上側が塞がれ下端が開口である形状を有し、その下端部分がプラズマ発生容器１の上端に接続されている。シールド体６は、充分な接地電位である接地部に接続されている。尚、プラズマ発生容器１も接地されている。
【００１８】
本実施形態の装置の大きな特徴を成すアンテナは、中心側アンテナ保持部５１に保持された第一の群のアンテナ素子５２と、外周側アンテナ保持部５３に保持された第二の群のアンテナ素子５４とにより構成されている。
まず、上記シールド体６の上部の内面には、中心側アンテナ保持部５１の上端が固定され、シールド体６の内部を下方に延びている。この中心側アンテナ保持部５１は、プラズマ発生容器１の中心軸と同軸上に配置されている。そして、第一の群のアンテナ素子５２は、中心側アンテナ保持部５１から垂直に等角度をおいて放射状に延びるよう配置されている。本実施形態では、６本のアンテナ素子５２が６０度間隔で中心側アンテナ保持部５１から放射状に延びている。
【００１９】
また、本実施形態では、外周側アンテナ保持部５３は、シールド体６の側壁で兼用されている。即ち、シールド体６はプラズマ発生容器１と同軸上に配置され、第二の群のアンテナ素子５４は、シールド体６の側壁に保持された状態で中心軸に向かって延びている。この第二の群のアンテナ素子５４は、第一の群の各アンテナ素子５２の間の中央の位置にそれぞれ配置されている。
【００２０】
そして、図３に示すように、第一の群のアンテナ素子５２の先端は外周側アンテナ保持部５３から開放されているとともに、第二の群のアンテナ素子５４の先端は中心側アンテナ保持部５１から開放されている。またさらに、これら第一第二のそれぞれの群のアンテナ素子５２，５４は、印加される高周波の周波数において共振可能な電気的長さを有しており、これらのアンテナ素子５２，５４によってインターディジタルフィルターが形成されている。つまり、各アンテナ素子５２，５４は高周波の共振器を構成しているとともに、共振している高周波が隣接するアンテナ素子に結合して伝搬していくようになっている。この結果、共振周波数の高周波のみをプラズマ発生容器１に向けて強く放射することが可能になっている。
【００２１】
アンテナ素子５２，５４の共振可能な電気的長さについて説明すると、周知のように、損失を無視した受電端開放の高周波線路では、
ｆ＝（２ｎ＋１）／｛４ｌ√（ＬＣ）｝……（１）
の周波数においてリアクタンスが零となり、共振条件となる。但し、ｎ＝０，１，２，……で、ｌは線路の長さ、Ｌは線路の誘導性リアクタンス、Ｃは線路の容量性リアクタンスである。
上記式（１）から、
ｌ＝（２ｎ＋１）／４ｆ√（ＬＣ）……（２）
となるから、与えられた周波数ｆにおいてアンテナ素子５２，５４が共振するには、（２ｎ＋１）／４ｆ√（ＬＣ）の長さｌを有すればよいことになる。この長さｌが、共振可能な電気的長さである。このうち、Ｌには、アンテナ素子５２，５４の固有のインダクタンスが含まれ、Ｃには、アンテナ素子−シールド体間の浮遊容量Ｃ1 ，アンテナ素子−プラズマの浮遊容量Ｃ2 及び各アンテナ素子５２，５４間の浮遊容量Ｃ3 含まれる。
【００２２】
式（２）を波長λで表すと、ｆ＝１／｛λ√（ＬＣ）｝より、
ｌ＝（２ｎ＋１）λ／４
となる。実用的に用いられるアンテナ素子５２，５４の長さは、ｎ＝０の場合、即ち、λ／４の長さである。但し、λ／４に完全に一致する長さでなくとも実用上問題がない場合が多く、例えば、λ／４の６０％程度の長さのアンテナ素子５２，５４を使用する場合もある。
具体的な寸法例について説明すると、図３に示すようなアンテナ素子５２，５４の配置の場合、第一の群のアンテナ素子５２の長さが８ｃｍ程度で、第二の群のアンテナ素子５４の長さが１２ｃｍ程度に設定すると、共振周波数は、印加する高周波の周波数５００ＭＨｚに充分一致する。
【００２３】
また、上記説明から分かるように、各アンテナ素子５２，５４は、いずれも、アンテナからプラズマ発生容器１内のプラズマに向かう方向に対して垂直な方向に長くなっており、プラズマ発生容器１は、当該アンテナ素子５２，５４の長さ方向に平行な方向と両側で交差する側壁をそれぞれ有している。
ここで、各アンテナ素子５２，５４から放射される高周波によって、プラズマ発生容器１内にはアンテナ素子５２，５４の長さ方向に成分を持つ電界が誘導され、プラズマ中の電子はこの電界に追従して移動する傾向を示す。しかしながら、本実施形態におけるアンテナは、図１０に示す従来例のような渦巻き状のアンテナではなく放射状アンテナであり、各アンテナ素子５２，５４の長さ方向に対してプラズマ発生容器１の側壁が交差した状態であるので、誘導された電界に追従する電子が側壁に衝突してエネルギーを失う確率が高い。従って、従来のような高エネルギー電子が生成させる確率が低く、電子温度の低い高密度プラズマを発生させるのに貢献している。
【００２４】
尚、このような各アンテナ素子５２，５４は、外径１０ｍｍ程度の丸棒状であり、材質としては銅等で形成されている。但し、流れる高周波電流の表皮厚みの以上の領域を確保すれば足りるので、中空状のものが使用される場合もある。
【００２５】
上記構成のアンテナに高周波電力を印加する高周波電源３は、チューナー３１及び二分割器３２を介してアンテナに接続されている。高周波電源３としては、本実施形態では、発振周波数５００ＭＨｚ出力１ｋＷのものが使用されている。チューナー３１は、複数のスタッブで形成されたチューナーであり、チューナー３１より負荷側のインピーダンスを高周波の周波数に応じて所定のものに調整して整合を取るようになっている。二分割器３２としては、電力を１：１に分配するＴ形電力分配器等が使用できる。
【００２６】
二分割器３２からの高周波の線路は、シールド体６の上部を貫通した同軸ケーブル３３を介して第一の群のアンテナ素子５２のうちの二本に接続されている。同軸ケーブル３３が接続されたアンテナ素子５２は、中心側アンテナ保持部５１を挟んで１８０度隔たっており、同軸ケーブル３３を介してこの二本のアンテナ素子５２に同相の高周波を印加して、アンテナ全体を励振するようになっている。
【００２７】
アンテナ素子５２への同軸ケーブル３３の接続箇所は、整合を取るため、同軸ケーブル３３から見たアンテナ素子５２側（負荷側）のインピーダンスが同軸ケーブル３３の特性インピーダンスに一致するように設定されている。尚、シールド体６の同軸ケーブル３３の貫通部分には絶縁ブロックが設けられており、同軸ケーブル３３とシールド体６とは短絡はしていない。
【００２８】
さて、本実施形態のプラズマ発生装置の大きな特徴点の一つは、上記構成のアンテナの周囲に生ずる浮遊容量の変動が、アンテナを介しての高周波の伝搬に極力影響を与えないようにしている点である。この点を、図４及び図５を使用して説明する。図４は、図１の装置におけるアンテナの等価回路を示した図、図５はアンテナの周囲の電気的距離の説明図である。
図４に示す通り、アンテナの高周波伝搬特性は、各アンテナ素子５２，５４固有の誘導性リアクタンスＬと、アンテナ素子−シールド体間の浮遊容量Ｃ1 と、アンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 と、各アンテナ素子５２，５４間の浮遊容量Ｃ3 とによって特徴づけられる。
【００２９】
上記アンテナの等価回路において、Ｌ、Ｃ1 及びＣ3 は電気的に安定しており、変動することはない。しかし、Ｃ2 については、プラズマの電気的特性が変化する結果、僅かに変動することが避けられない。即ち、アンテナとプラズマとが結合する誘導結合プラズマでは、プラズマは導体であってプラズマ中に誘導電流が流れるとしてよいが、そのプラズマのインピーダンスの変動が高周波の結合状態に影響を与え、アンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 を変動させる原因となる。また、プラズマ自体の電位はほぼ０Ｖであるとしてよいが、誘電体部１４のプラズマ側の表面の電位は浮遊電位であり、数ボルト程度の負の電位を帯びる。浮遊電位の大きさは、プラズマの色々な不安定性から僅かに変動し、これが浮遊容量Ｃ2 に影響を与える。
【００３０】
ここで、図５に示す通り、アンテナ素子５２，５４と誘電体部１４と間の距離をｔ1 、誘電体部１４の厚さをｔ2 、プラズマと誘電体部１４との間に形成されるプラズマシースの厚さをｔ3 とし、誘電体部１４の比誘電率がεS であり、シールド体６内及びプラズマシースの誘電率を真空中の誘電率ε0 に等しいとして、単位面積当たりのアンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 を平行平板コンデンサの場合に近似させて求めると、
１／Ｃ2 ＝t1 ／ε0 ＋ｔ2 ／ε＋ｔ3 ／ε0
より、
Ｃ2 ＝（ε0 ε）／（εｔ1 ＋ε0 ｔ2 ＋εｔ3 ）……（３）
となる。
上記式（３）において、プラズマシースの厚さｔ3 は、ｔ1 ，ｔ2 に比べて充分小さいので、εｔ3 は無視できる。従って、
Ｃ2 ＝（ε0 ε）／（εｔ1 ＋ε0 ｔ2 ）……（４）
となる。
【００３１】
一方、アンテナ素子５２，５４とシールド体６との距離をｄとして、単位面積当たりのアンテナ素子−シールド体間の浮遊容量Ｃ1 を同じく平行平板コンデンサの場合に近似させて求めると、
Ｃ1 ＝ε0 ／ｄ……（５）
となる。
ここで、式（４）の右辺の分母分子をεで割ると、
0003739137.tif 000002
となる。但し、εS は誘電体部１４の比誘電率である。
【００３２】
式（５）と式（６）とを比べると分かるように、（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）＞ｄであれば、常にＣ1 ＞Ｃ2 となる。つまり、アンテナ素子−誘電体部間の距離ｔ1 と誘電体部１４の電気的厚さ（ｔ2 ／εS ）との和よりアンテナ素子−シールド体間の距離ｄが小さければ、アンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量に比べてアンテナ素子−シールド体の浮遊容量の方が大きくなる。そして、同じく安定な浮遊容量であるＣ3 を加えたＣ1 ＋Ｃ3 は、不安定な浮遊容量であるＣ2 よりもさらに大きくなる。
【００３３】
上述したように、本実施形態の構成において（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）＞ｄを成立させることで、不安定な浮遊容量Ｃ2 の影響を充分小さくすることができる。このため、アンテナを介したプラズマ発生容器１内への高周波の伝搬が安定化し、プラズマ発生容器１内にプラズマを安定して発生させることができる。具体的な寸法例としては、例えば、
ｔ1 ：１５ｍｍ，
ｔ2 ：３０ｍｍ，
εS ：４．５，
ｄ：１０ｍｍ
程度の場合がありうる。
【００３４】
上記の高周波伝搬特性の安定化は、本実施形態のようなインターディジタルフィルターを構成するアンテナを使用する場合、特に顕著な効果となる。この点を以下に詳説する。
【００３５】
インターディジタルフィルターを構成する本実施形態のアンテナでは、前述したように、各々のアンテナ素子５２，５４が所定の共振周波数において誘導結合しながら共振し、共振周波数の高周波が各アンテナ素子５２，５４から均一に放射される。そして、共振周波数は、前述したように、アンテナ素子５２，５４の固有の誘導性リアクタンスＬと、アンテナ素子−シールド体間の浮遊容量Ｃ1 ，アンテナ素子−プラズマの浮遊容量Ｃ2 ，及び各アンテナ素子５２，５４間の浮遊容量Ｃ3 により決まる。実際には、印加する高周波の周波数に共振周波数が一致するように、各アンテナ素子５２，５４の寸法形状や材質、各アンテナ素子５２，５４の間隔、アンテナ素子−シールド体間の距離、アンテナ素子５２，５４と誘電体部１４の距離、誘電体部１４の厚さと比誘電率εS 等の各パラメーターを設定する。
【００３６】
しかしながら、上述したように、アンテナ素子−シールド体間の距離ｄに比べてアンテナ素子−プラズマ間の電気的距離（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）が小さいと、プラズマの不安定性に起因した浮遊容量の変動の影響が大きく、インターディジタルフィルターの共振条件が変化して共振周波数が印加高周波の周波数からずれてしまうという問題が生ずる。
【００３７】
インターディジタルフィルターの共振周波数の変動は、プラズマ発生容器１内に放射される高周波を不均一化にしてプラズマ発生容器１内のプラズマを局在化させる問題を招く。即ち、インターディジタルフィルターの共振周波数が印加高周波の周波数からずれると、一つのアンテナ素子５２，５４に印加された高周波が隣接するアンテナ素子５２，５４に結合せず、高周波は印加されたアンテナ素子５２，５４の部分のみで励振される傾向を示す。この場合、プラズマ発生容器１内では、高周波が印加されたアンテナ素子５２，５４の直下の部分にのみ強い高周波電界が誘導され、この部分にのみ濃い（プラズマ密度の高い）プラズマが発生する。そして、濃いプラズマが発生した場所は、他の場所に比べてインピーダンスが低下するため、さらに高周波電力が供給され易くなり、プラズマの局在化を増長させる。
【００３８】
このようなプラズマの局在化の現象は、アンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量の時間的な変動のみならず、アンテナ面方向でのプラズマの電気特性の空間的変動（不均一性）によっても生ずる。即ち、例えば、高周波電源３を動作させてプラズマを発生させた当初、インターディジタルフィルターの共振周波数が印加高周波の周波数に充分一致して各アンテナ素子５２，５４から均一に高周波が放射された場合でも、アンテナ面方向でプラズマの電気特性を完全に一致させることは難しく、例えばプラズマ密度の僅かな不均一性からインピーダンスが僅かに不均一になることが避けられない。
【００３９】
この場合、このインピーダンスの低い部分には高周波電流が流れ易くなるため、この部分とアンテナとの間の浮遊容量は、他の部分とアンテナとの間の浮遊容量より大きくなる。つまり、浮遊容量がアンテナ面に平行な面内で不均一になる。この場合、アンテナ素子−プラズマ間の電気的距離（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）がアンテナ素子−シールド体間の電気的距離ｄに比べて小さいと、浮遊容量の不均一性がインターディジタルフィルターの共振周波数に大きく影響を与え、共振条件を崩すようになる。即ち、特定のアンテナ素子５２，５４の直下の部分でのみ浮遊容量が大きくなるため、この部分のプラズマとアンテナ素子５２，５４との高周波のカップリングが強くなり、隣接するアンテナ素子５２，５４とのカップリングが弱くなって各アンテナ素子５２，５４に高周波が伝わらなくなってしまう。
【００４０】
そして、カップリングが強くなった部分にはより多くの高周波電力が供給されてプラズマ密度が高くなるため、更にインピーダンスが低下し、この結果、更にカップリングが強くなってプラズマ密度が高くなる。これは、丁度正のフィードバックがかかって発振が始まるのと同じ原理であり、当初存在していたプラズマの電気特性の不均一性が増長されて、プラズマがどんどん局在化するようになってしまう。
【００４１】
本実施形態の装置では、このような問題が発生しないよう、前述の通り（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）＞ｄを成立させ、不安定な浮遊容量であるアンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 がインターディジタルフィルターの共振条件に与える影響を少なくしている。このため、Ｃ2 が時間的に変動したり、アンテナ面内で不均一になったとしても、インターディジタルフィルターの共振周波数はほとんど変化せず、各アンテナ素子５２，５４から均一に高周波が放射される。従って、上述したようなプラズマの局在化は生じない。
【００４２】
尚、上述したインターディジタルフィルターの共振周波数の設定については、共振の強さＱをどの程度にするかも重要なポイントである。図６は、共振の強さＱの説明図である。共振の強さＱは、共振周波数ｆ0 ，放射される高周波エネルギーの半値幅をΔｆとすると、Ｑ＝ｆ0 ／Δｆで表される。共振周波数ｆ0 は、固有の誘導性リアクタンスや浮遊容量等の条件により各アンテナ素子５２，５４で僅か異なることが避けられないが、共振の強さＱを大きくすると、印加高周波の周波数に共振周波数ｆ0 が最もよく一致する条件が達成されたアンテナ素子５２，５４から特に強い高周波が放射されるようになり、プラズマ密度の不均一化をもたらす原因となり得る。従って、共振の強さＱはあまり強くならないようにすべきであり、実用的には、５〜５０程度に設定すべきである。
【００４３】
次に、上記構成に係るプラズマ発生装置を使用した本実施形態の表面処理装置について説明する。
本実施形態の表面処理装置は、上記構成に係る実施形態のプラズマ発生装置を備え、プラズマ発生容器１内で発生したプラズマを利用して基板４０の表面に所定の施すことが可能に構成される。具体的には、上記プラズマ発生装置と、プラズマ発生装置のプラズマ発生容器１内において、処理する基板４０の表面がアンテナ素子５２，５４の長さ方向に対して平行になるように基板４０を保持する基板ホルダ４とから主に構成されている。
【００４４】
プラズマ発生容器１は、前述した排気系１２及びガス導入系１３とともに、基板４０の出し入れを行う不図示のゲートバルブ等を備えている。また、基板ホルダ４には、プラズマとの相互作用により基板４０にセルフバイアス電圧を与えるための基板バイアス電源４１が、コンデンサ４２を介して接続されている。基板バイアス電源４１は、周波数１．６ＭＨｚ１ｋＷ程度の高周波を基板ホルダ４に印加するようになっている。尚、コンデンサ４２は、基板４０にセルフバイアス電圧を誘起して基板４０がイオンによる衝撃を受けるようにするために設けられている。この他、基板ホルダ４内には、必要に応じて処理中に基板４０を加熱するヒータが設けられる。
【００４５】
次に、上記構成に係るプラズマ発生装置及び表面処理装置の動作を説明する。尚、本実施形態の表面処理装置は、ＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択エッチングを行うものであり、処理される基板の表面には、下地Ｓｉの上にＳｉＯ2 層が形成されている。
【００４６】
まず、排気系１２を動作させてプラズマ発生容器１内を１０-5Ｔｏｒｒ程度まで排気した状態で、不図示のロードロックチャンバーからゲートバルブを通して基板をプラズマ発生容器１内に搬入し、基板ホルダ４上に載置して保持させる。そして、ガス導入系１３を動作させてＣ4Ｆ8ガスを所定の流量で導入し、プラズマ発生容器１内の圧力を１０ｍＴｏｒｒ程度に維持する。次に、高周波電源３を動作させて５００ＭＨｚの高周波を１ｋＷ程度の大きさでアンテナに印加し、各アンテナ素子５２，５４からプラズマ発生容器１内に放射する。これによってプラズマ発生容器１内に、１０11ｃｍ-3程度のＣ4Ｆ8の高密度プラズマが発生する。また、並行して基板バイアス電源４１を動作させて基板４０に所定のバイアス電圧を印加する。
【００４７】
発生したプラズマ中でＣ4Ｆ8が分解してフッ素活性種が生成され、このフッ素活性種によって基板４０の表面のＳｉＯ2 がエッチングされる。エッチングが進行してＳｉＯ2 層がすべてエッチングされると、下地Ｓｉが露出するが、Ｓｉ表面では炭素重合膜が形成されるため、エッチングが停止する。
そして、ＳｉＯ2 層のエッチングに必要な時間が経過した後、ガス導入系１３、プラズマ発生装置及び基板バイアス電源４１の動作を停止し、プラズマ発生容器１を再度排気した後、基板４０をプラズマ発生容器１から取り出す。
【００４８】
上記動作に係る本実施形態の各装置によれば、１０11ｃｍ-3程度の高密度プラズマを発生させることができるので、ＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択エッチングという表面処理を高速で行うことができる。そして、磁場を用いることなくこの高密度プラズマを発生させている上、誘導された電界に追従する電子が側壁に衝突してエネルギーを失う確率が高いため、電子温度の低い高密度プラズマを発生させている。従って、ＳｉＯ2 ／Ｓｉの選択性を低下させることもない。さらに、アンテナがプラズマ発生容器１の外部に設けられているので、アンテナがスパッタされることによる基板４０の汚損の問題が発生しない。尚、アンテナがスパッタされると、アンテナが経時的に消耗する問題も生ずるが、本実施形態ではこのような問題もない。
【００４９】
また、アンテナ素子−シールド体間の電気的距離ｄをアンテナ素子−プラズマ間の電気的距離（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）に比べて小さくすることで、不安定な浮遊容量であるアンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 の影響を充分小さくしているため、アンテナを介したプラズマ発生容器１内への高周波の伝搬が安定化し、プラズマ発生容器１内に時間的また空間的に安定したプラズマを発生させることができる。この効果は、アンテナがインターディジタルフィルターを形成する本実施形態の構成にとって著しく、各アンテナ素子５２，５４から均一に高周波が放射されるインターディジタルフィルターの効果を損なうことなく、アンテナ面の方向に均一なプラズマをプラズマ発生容器１内に発生させるできる。そして、このような時間的空間的に安定したプラズマを得て処理することで、処理特性の面内均一性に優れた表面処理を再現性よく行うことができる。
【００５０】
尚、処理する基板４０の表面がアンテナ素子５２，５４の長さ方向に平行になるように配置する本実施形態の構成は、アンテナ面の方向に均一性の高いプラズマを利用して均一性の高い表面処理を行うのに貢献している。また、アンテナ素子５２，５４により誘導される電界の向きが基板４０に直接向かう向きとなることがなく、電子が電界により運ばれて基板４０に衝突してダメージを与える確率も少なくできている。
【００５１】
次に、本願発明のプラズマ発生装置の第二の実施形態について説明する。
図７及び図８は、本願発明のプラズマ発生装置の第二の実施形態の概略構成を示す図であり、このうち図７は正面断面図、図８は平面図である。
この実施形態のプラズマ発生装置は、アンテナの構成が前述したプラズマ発生装置とは大きく異なっている。即ち、図７及び図８に示す通り、この実施形態におけるアンテナは、平行に互い違いに配置された二つの群からなる複数のアンテナ素子５２，５４によって構成されている。
【００５２】
具体的に説明すると、本実施形態においてもシールド体６がアンテナ保持の機能も兼ねており、シールド体６の両側壁がそれぞれの群のアンテナ素子５２，５４を保持している。シールド体６の左側の側壁は、第一のアンテナ保持体５５の機能を兼ねていて、左側の側壁から等間隔をおいて第一の群のアンテナ素子５２が平行に延びている。そして、シールド体６の右側の側壁は第二のアンテナ保持体５６の機能を兼ねていて、右側の側壁からも等間隔をおいて第二の群のアンテナ素子５４が平行に延びている。第二の群のアンテナ素子５４は、第一の群のアンテナ素子５２の間の中央の位置に位置している。
【００５３】
また、第一の群のアンテナ素子５２の先端はシールド体６の右側の側壁から開放され、第二の群のアンテナ素子５４の先端はシールド体６の左側の側壁から開放されている。そして、各アンテナ素子５２，５４の長さは、印加する高周波の波長の１／４の長さに相当している。
【００５４】
上記構成に係るアンテナも前述した実施形態におけるアンテナと同様、インターディジタルフィルターを構成している。即ち、図７及び図８に示すように、不図示の高周波電源につながる同軸ケーブル３３は、平行に並んだ各アンテナ素子５２，５４のうちの最も外側に位置する両側のアンテナ素子５２に接続されており、この二つのアンテナ素子５２に高周波が最初に印加される。この際、印加された高周波の周波数が、アンテナ素子５２，５４固有の誘導性リアクタンスやアンテナ素子５２，５４間の浮遊容量等により決まる共振周波数に充分一致する場合、高周波は隣接するアンテナ素子５２，５４に結合しながら伝搬し、すべてのアンテナ素子５２，５４で共振して均一に放射される状態となる。
【００５５】
この実施形態の装置においても、図７から分かる通り、各アンテナ素子５２，５４の長さ方向に対してプラズマ発生容器１の側壁が交差した状態であるので、誘導された電界に追従する電子が側壁に衝突してエネルギーを失う確率が高い。従って、従来のような高エネルギー電子が生成される確率が低く、電子温度の低い高密度プラズマを発生させるのに貢献している。
また、この実施形態の装置でも、アンテナ素子−シールド体間の電気的距離ｄはアンテナ素子−プラズマ間の電気的距離（ｔ1 ＋ｔ2 ／εS ）に比べて小さくなっており、不安定なアンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ2 の影響を充分小さくして時間的また空間的に安定したプラズマを発生させるようにしている。
【００５６】
次に、上記第二の実施形態の装置を改良した第三の実施形態のプラズマ発生装置について説明する。図９は、この第三のプラズマ発生装置の主要部の構成を示す側断面概略図である。
この第三の実施形態では、上記第二の実施形態の構成において、アンテナ素子−シールド体間の浮遊容量を調整する容量調整手段８を設けている。容量調整手段８は、各アンテナ素子５２，５４の先端部分の上方に配置された金属板８１と、金属板８１を上下動可能に保持した保持軸８２等から構成されている。
【００５７】
保持軸８２は、上下動可能にシールド体６に貫通するとともにシールド体６に対して短絡されている。従って、保持軸８２に保持された金属板８１は電気的には接地電位である。保持棒８２を移動させて金属板８１を上下動させると、金属板８１とアンテナ素子５２，５４との距離が変化し、これによってアンテナ素子−シールド体間の浮遊容量が変化する。従って、アンテナ素子−シールド体間の浮遊容量を自在に調整できる。
【００５８】
容量調整手段８を使用する好適な例としては、アンテナ素子５２，５４の機械的な長さを変えずに共振可能な電気的長さを可変にする例が挙げられる。即ち、前述した通り、共振可能な電気的長さｌは（２ｎ＋１）／｛４ｆ√（ＬＣ）｝であるので、アンテナ素子５２，５４のリアクタンスを変えることにより、機械的な長さを変更することなく電気的長さｌを可変にすることができる。
【００５９】
具体的には、アンテナ素子５２，５４の機械的な長さを共振可能な電気的長さｌと比べて短く設定しておき、容量調整手段８を付加することで浮遊容量を大きくするようにする。そして、保持棒８２を移動させて付加する浮遊容量の量を調整しながら、電気的長さｌが（２ｎ＋１）／｛４ｆ√（ＬＣ）｝になるようにする。これによって、機械的な長さが電気的長さｌに足りない場合でも、与えられる高周波の周波数ｆでアンテナ素子５２，５４を共振させることが可能となる。尚、アンテナ素子５２，５４の機械的な長さは、アンテナの占有スペースやプラズマ発生領域の大きさ等の条件により制約を受ける場合が多いので、このような容量調整手段８による補正は極めて有効である。
【００６０】
この他、容量調整手段８は、各アンテナ素子５２，５４の誘導性リアクタンスの僅かなばらつきを補正して共振条件を達成する目的でも使用することが可能である。いずれにしろ、容量調整手段８を使用することで、インターディジタルフィルターの動作を最適化することができる。尚、前述した第一の実施形態における各アンテナ素子５２，５４についても、同様の容量調整手段８を設けることが可能である。
【００６１】
上述した各実施形態の構成は、以下のように変更することが可能である。
まず、プラズマ発生容器１が一部が誘電体であるとして説明したが、すべてを誘電体で形成するようにしてもよい。高周波が導入される経路にあたる部分が誘電体であれば足りる。
また、印加する高周波の周波数は、前述した５００ＭＨｚ以外でもよく、誘導結合プラズマを発生できるものであれば他の帯域の高周波でもよい。
【００６２】
また、高エネルギー電子の生成を抑制する上では、アンテナは放射状のものでなくともよく、プラズマ発生容器１内のプラズマに向かう方向に対して垂直な方向に長いアンテナ素子を使用していればどんな形状でもよい。従って、各種のダイポールアンテナ、アレイアンテナ、ユニポールアンテナ等が使用可能である。
【００６３】
また、請求項１の発明の実施に際しては、複数のアンテナ素子がインターディジタルフィルターのようなフィルターを構成することは必要なく、Ｔ形ダイポールアンテナのような単純な二つのアンテナ素子からなるものでもよい。このような構成においても、アンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量が不安定化すると、複数のアンテナ素子の高周波の伝搬状態が不安定になる問題があり、アンテナ素子−シールド体間の電気的距離がアンテナ素子−プラズマ間のそれより短い構成は、この問題を抑制するのに役立つ。
【００６４】
また、シールド体６がアンテナを覆う構成は、不要な方向への高周波の放射を完全に遮蔽する効果があるが、アンテナを完全に覆うようにしなくてもよい場合がある。例えば、プラズマ発生容器１の軸方向にのみ強い放射指向性があり、軸に垂直な方向には放射指向性が殆どないのであれば、シールド体６の側壁部分は不要になる場合もありうる。
【００６５】
また、請求項２の発明の実施に際しては、インターディジタルフィルター以外のフィルター、例えば半波長側面結合フィルター等の帯域通過フィルターをアンテナが形成するようにしてもよい。
また、請求項３又は請求項４の発明の実施に際しては、シールド体６以外の部材を配設して、中心側アンテナ保持部５１、外周側アンテナ保持部５３体又はアンテナ保持体５５，５６を構成するようにしてもよい。
【００６６】
また、同軸ケーブル３３が接続される部分は、前述したような第一の群のアンテナ素子５２のうちの１８０度隔たった二本には限られず、任意である。特定の一つのアンテナ素子５２，５４に接続してもよいし、１８０度以外の角度で隔たった二本のアンテナ素子５２，５４に接続してもよいし、第一または第二の群のアンテナ素子５２，５４のすべて（計６本）に接続したり、すべてのアンテナ素子５２，５４（計１２本）に接続するようにしてもよい。
【００６７】
また、請求項５の発明の実施に際しては、金属板８２を上下動させる構成の他、アンテナ素子５２，５４の長さ方向に長い長方形の金属板をアンテナ素子５２，５４の先端側から長さ方向に移動可能に配置して、コンデンサが形成される領域の面積を調整するようにしてもよい。
【００６８】
また、請求項６の発明の実施に際しては、前述したＳｉＯ２ ／Ｓｉの選択エッチングの以外のＲＩＥ等のプラズマエッチングやプラズマＣＶＤ（化学的気層成長）を始めとして、各種のプラズマを利用した処理を行うことが可能である。また、プラズマ発生容器１に内部空間を連通させた状態で別の真空容器を気密に接続し、この別の真空容器内に基板を配置して処理する場合もある。尚、基板には、半導体ウエハや液晶基板等の例がある。
【００６９】
尚、本願発明のプラズマ発生装置は、上述した表面処理装置の他、プラズマの発光を利用する装置としても使用可能である。例えば、採光窓を介してプラズマ発生容器に処理容器を接続し、プラズマ発生容器からの光を利用して特定の処理を行うよう構成することも可能である。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の請求項１の発明によれば、アンテナ素子−シールド体間の電気的距離ｄをアンテナ素子−プラズマ間の電気的距離（ｔ１ ＋ｔ２ ／εＳ ）に比べて小さくすることで、不安定な浮遊容量であるアンテナ素子−プラズマ間の浮遊容量Ｃ２ の影響を充分小さくしているため、アンテナを介したプラズマ発生容器内への高周波の伝搬が安定化し、プラズマ発生容器内に時間的また空間的に安定したプラズマを発生させることができる。
また、請求項２，３又は４の発明によれば、上記請求項１の発明の効果を得ながら高周波を選択的にプラズマ発生容器内に導入することができ、特に、請求項３又は４の発明によれば、各アンテナ素子から高周波が均一に放射されるインターディジタルフィルターの効果を損なうことがなくなり、均一なプラズマを再現性よく発生させることができる。
また、請求項５の発明によれば、上記請求項３又は４の効果に加え、インターディジタルフィルターの共振周波数を調整することができるので、インターディジタルフィルターの動作を最適化させることができる。
さらに、請求項６の発明によれば、上記請求項１，２，３，４又は５の効果を得ながら所定の表面処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第一の実施形態のプラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を使用した表面処理装置の概略構成を示した正面断面斜視図である。
【図２】本願発明の第一の実施形態のプラズマ発生装置及びこのプラズマ発生装置を使用した表面処理装置の概略構成を示した正面断面図である。
【図３】図１の装置におけるアンテナの構成を説明する平面概略図である。
【図４】図１の装置におけるアンテナの等価回路を示した図である。
【図５】アンテナの周囲の電気的距離の説明図である。
【図６】共振の強さＱの説明図である。
【図７】本願発明のプラズマ発生装置の第二の実施形態の概略構成を示す正面断面図である。
【図８】本願発明のプラズマ発生装置の第二の実施形態の概略構成を示す平面図である。
【図９】第三のプラズマ発生装置の主要部の構成を示す側断面概略図である。
【図１０】従来のプラズマ発生装置の一例を示した図である。
【符号の説明】
１  プラズマ発生容器
１２  排気系
１３  ガス導入系
１４  誘電体部
３  高周波電源
４  基板ホルダ
４０  基板
５２  第一の群のアンテナ素子
５４  第二の群のアンテナ素子
６  シールド体
８  容量調整手段
【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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