特開 2023-119093 プラズマ処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023119093

(43)【公開日】2023-08-28

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20230821BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022021731

(22)【出願日】2022-02-16

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 武尚

(72)【発明者】

【氏名】山澤 陽平

(72)【発明者】

【氏名】藤原 直樹

【テーマコード（参考）】

2G084

【Ｆターム（参考）】

2G084BB05

2G084BB06

2G084BB14

2G084BB26

2G084BB28

2G084CC13

2G084CC33

2G084DD03

2G084DD13

2G084DD25

2G084DD38

2G084DD55

2G084DD67

(57)【要約】

【課題】コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させる。
【解決手段】プラズマ処理装置は、第１のアンテナおよび第２のアンテナを備える。第１のアンテナは、誘電体窓を介してチャンバの上方に設けられ、導電性の材料により線状に形成されている。第１の電力供給部は、第１のアンテナにＲＦ電力を供給する。第２のアンテナは、導電性の材料により線状に形成され、両端が開放されており、第１のアンテナと誘導結合する。また、第２のアンテナは、第１のアンテナから供給されたＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ内にＲＦ電力を放射し、チャンバ内のガスをプラズマ化させる。第２のアンテナにおいて、第１の部分と誘電体窓の下面との距離、および、第２の部分と誘電体窓の下面との距離は、第１の中間部分と誘電体窓の下面との距離よりも長い。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を収容するチャンバと、
前記チャンバの上部を構成する誘電体窓と、
前記誘電体窓を介して前記チャンバの上方に設けられ、導電性の材料により線状に形成された第１のアンテナと、
前記第１のアンテナにＲＦ（Radio Frequency）電力を供給する第１の電力供給部と、
導電性の材料により線状に形成され、両端が開放されており、前記第１のアンテナと誘導結合し、前記第１のアンテナから供給されたＲＦ電力の１／２波長で共振することにより、前記チャンバ内にＲＦ電力を放射し、前記チャンバ内のガスをプラズマ化させる第２のアンテナと、
を備え、
前記第２のアンテナは、
前記第２のアンテナにおける一方の端部である第１の端部から前記第２のアンテナの中央部へ向かって第１の距離離れた第１の位置よりも前記第１の端部側の前記第２のアンテナの部分である第１の部分と、
前記第２のアンテナにおける他方の端部である第２の端部から前記第２のアンテナの中央部へ向かって第２の距離離れた第２の位置よりも前記第２の端部側の前記第２のアンテナの部分である第２の部分と、
前記第１の部分と前記第２の部分との間の前記第２のアンテナの部分である第１の中間部分と
を有し、
前記第１の部分と前記誘電体窓の下面との間の距離、および、前記第２の部分と前記誘電体窓の下面との間の距離は、前記第１の中間部分と前記誘電体窓の下面との間の距離よりも長いプラズマ処理装置。

【請求項2】

前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナは、線状の材料により環状に形成されており、
前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナを囲むように、前記第１のアンテナに沿って、前記第１のアンテナの外側に配置されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記誘電体窓を介して前記チャンバの上方に設けられ、導電性の線状の材料により環状に形成され、前記第２のアンテナを囲むように、前記第２のアンテナの外側に配置されている第３のアンテナと、
前記第３のアンテナにＲＦ電力を供給する第２の電力供給部と
を備え、
前記第３のアンテナは、
前記第２のアンテナと誘導結合し、前記第２の電力供給部から供給されたＲＦ電力を、前記第２のアンテナに供給する請求項２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記第１の部分と前記誘電体窓の下面との距離は、前記第１の部分における前記第２のアンテナ上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離であり、
前記第２の部分と前記誘電体窓の下面との距離は、前記第２の部分における前記第２のアンテナ上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離である請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記第１の部分と前記誘電体窓の下面との距離は、
前記第１の部分に発生した電圧によって前記第１の部分の下方の前記誘電体窓の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度以下となる距離であり、
前記第２の部分と前記誘電体窓の下面との距離は、
前記第２の部分に発生した電圧によって前記第２の部分の下方の前記誘電体窓の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度以下となる距離である請求項１から４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記第１の部分の下方の前記誘電体窓の下面は、前記第１の部分から離れる方向へ突出しており、前記第２のアンテナに沿って前記第１の位置の下方から前記第１の端部の下方へ進むに従って突出量が大きくなっており、
前記第２の部分の下方の前記誘電体窓の下面は、前記第２の部分から離れる方向へ突出しており、前記第２のアンテナに沿って前記第２の位置の下方から前記第２の端部の下方へ進むに従って突出量が大きくなっている請求項１から５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナは、線状の材料により環状に形成されており、
前記第１のアンテナは、前記第２のアンテナを囲むように、前記第２のアンテナの外側に配置されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項8】

前記誘電体窓を介して前記チャンバの上方に設けられ、導電性の線状の材料により環状に形成され、前記第１のアンテナを囲むように、前記第１のアンテナの外側に配置されており、前記第１のアンテナと誘導結合する第４のアンテナを備え、
前記第４のアンテナは、
前記第４のアンテナの両端が開放され、前記第１のアンテナから供給されたＲＦ電力の１／２波長で共振することにより、前記チャンバ内にＲＦ電力を放射し、前記チャンバ内にプラズマを生成し、
前記第４のアンテナの両端における一方の端部である第３の端部から前記第４のアンテナの中央部へ向かって第３の距離離れた第３の位置よりも前記第３の端部側の前記第４のアンテナの部分である第３の部分と、
前記第４のアンテナの両端における他方の端部である第４の端部から前記第４のアンテナの中央部へ向かって第４の距離離れた第４の位置よりも前記第４の端部側の前記第４のアンテナの部分である第４の部分と、
前記第３の部分と前記第４の部分との間の前記第４のアンテナの部分である第２の中間部分と
を有し、
前記第３の部分と前記誘電体窓の下面との間の距離、および、前記第４の部分と前記誘電体窓の下面との間の距離は、前記第２の中間部分と前記誘電体窓の下面との間の距離よりも長い請求項７に記載のプラズマ処理装置。

【請求項9】

前記第２のアンテナと前記誘電体窓の下面との間の距離は、前記第１のアンテナと前記誘電体窓の下面との間の距離よりも短い請求項１から８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナおよびグランドに接続されていない請求項１から９のいずれか一項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】

本開示の種々の側面および実施形態は、プラズマ処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記の特許文献１には、渦巻状の第１の高周波アンテナと、一端が開放または接地され、他端が開放され、第１の高周波アンテナの内側または外側に配置された渦巻状の第２の高周波アンテナとを有するプラズマ処理装置が開示されている。第１の高周波アンテナおよび第２の高周波アンテナは、誘電体窓を介して処理容器に隣接して配置されている。このプラズマ処理装置では、第１の高周波アンテナと第２の高周波アンテナとが誘導結合し、第１の高周波アンテナに供給された電力によって第２の高周波アンテナが共振することにより、処理容器内に供給された処理ガスがプラズマ化される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－９１８１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができるプラズマ処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一側面は、プラズマ処理装置であって、チャンバと、誘電体窓と、第１のアンテナと、第１の電力供給部と、第２のアンテナとを備える。チャンバは、基板を収容する。誘電体窓は、チャンバの上部を構成する。第１のアンテナは、誘電体窓を介してチャンバの上方に設けられ、導電性の材料により線状に形成されている。第１の電力供給部は、第１のアンテナにＲＦ（Radio Frequency）電力を供給する。第２のアンテナは、導電性の材料により線状に形成され、両端が開放されており、第１のアンテナと誘導結合する。また、第２のアンテナは、第１のアンテナから供給されたＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ内にＲＦ電力を放射し、チャンバ内のガスをプラズマ化させる。また、第２のアンテナは、第１の部分と、第２の部分と、第１の中間部分とを有する。第１の部分は、第２のアンテナの両端における一方の端部である第１の端部から第２のアンテナの中央部へ向かって第１の距離離れた第１の位置よりも第１の端部側の第２のアンテナの部分である。第２の部分は、第２のアンテナにおける他方の端部である第２の端部から第２のアンテナの中央部へ向かって第２の距離離れた第２の位置よりも第２の端部側の第２のアンテナの部分である。第１の中間部分は、第１の部分と第２の部分との間の第２のアンテナの部分である。第１の部分と誘電体窓の下面との距離、および、第２の部分と誘電体窓の下面との距離は、第１の中間部分と誘電体窓の下面との距離よりも長い。

【発明の効果】

【0006】

本開示の種々の側面および実施形態によれば、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態におけるアンテナの配置の一例を示す概略斜視図である。

【図3】図３は、第１の実施形態におけるアンテナの形状の一例を説明するための模式図である。

【図4】図４は、アンテナから放射される電界の強度の分布を説明するための図である。

【図5A】図５Ａは、比較例におけるアンテナと誘電体窓の下面との距離の分布の一例を示す図である。

【図5B】図５Ｂは、誘電体窓の下面における電界の強度の分布の一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態におけるアンテナと誘電体窓の下面との距離の分布の一例、および、誘電体窓の下面における電界の強度の分布の一例を示す図である。

【図7】図７は、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図8】図８は、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図9】図９は、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図10A】図１０Ａは、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図10B】図１０Ｂは、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図10C】図１０Ｃは、アンテナの形状の他の例を示す模式図である。

【図11】図１１は、第２の実施形態におけるアンテナおよび誘電体窓の形状の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、第２の実施形態における誘電体窓の下面の形状の一例を示す概略斜視図である。

【図13】図１３は、アンテナに沿う方向から見た場合のアンテナの周辺における誘電体窓の突条部の形状の一例を示す断面図である。

【図14】図１４は、アンテナに直交する方向から見た場合のアンテナの端部付近における誘電体窓の突条部の形状の一例を示す断面図である。

【図15】図１５は、第３の実施形態におけるアンテナの配置の一例を示す概略斜視図である。

【図16】図１６は、第４の実施形態におけるアンテナの配置の一例を示す概略斜視図である。

【図17】図１７は、第５の実施形態におけるアンテナの配置の一例を示す概略斜視図である。

【図18】図１８は、第５の実施形態におけるアンテナの形状の一例を説明するための模式図である。

【図19】図１９は、第５の実施形態におけるアンテナの形状の一例を説明するための模式図である。

【図20】図２０は、第６の実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。

【図21】図２１は、第６の実施形態におけるプラズマ処理装置の他の例を示す概略断面図である。

【図22】図２２は、アンテナの構成の他の例を示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、開示されるプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により、開示されるプラズマ処理装置が限定されるものではない。

【0009】

ところで、両端が開放されたアンテナを用いた共振現象では、アンテナの中央部よりもアンテナの端部の方がアンテナから放射さる電界の強度が高くなる。そのため、アンテナの端部付近において、アンテナから放射される電界によりイオン等の荷電粒子が引き寄せられ、引き寄せられた荷電粒子によりアンテナの端部の近傍の部材がスパッタリングされる場合がある。これにより、アンテナの端部の近傍の部材からコンタミネーションが発生する場合がある。

【0010】

また、アンテナの端部付近では、アンテナから放射される電界の強度分布が急激に変化するため、アンテナから放射される電界の強度分布が乱れる。これにより、プラズマの分布が乱れ、プラズマを用いた基板の処理の均一性が低下する場合がある。

【0011】

そこで、本開示は、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる技術を提供する。

【0012】

（第１の実施形態）
［プラズマ処理装置１０の構成］
図１は、第１の実施形態におけるプラズマ処理装置１０の一例を示す概略断面図である。プラズマ処理装置１０は、アルミニウム等の導電体により形成されたチャンバ１１を備える。チャンバ１１の側壁には、基板Ｗを搬入および搬出するための開口１１０が設けられており、ゲートバルブ１１１により開閉可能となっている。チャンバ１１は接地されている。

【0013】

チャンバ１１の底の略中央には、アルミニウム等の導電性の材料で構成され、処理対象の基板Ｗが載せられる略円板形状のサセプタ２１が設けられている。サセプタ２１は、プラズマ中のイオンの引き込み用（バイアス用）の電極としても機能する。サセプタ２１は、絶縁体からなる略円筒形状のサセプタ支持部２２によって支持されている。

【0014】

また、サセプタ２１には、給電棒３２および整合器３１を介してバイアス用のＲＦ電源３０が接続されている。サセプタ２１には、ＲＦ電源３０から、例えば１３ＭＨｚの周波数のＲＦ電力が供給される。ＲＦ電源３０からサセプタ２１に供給されるＲＦ電力の周波数および電力は、後述する制御装置１００によって制御される。

【0015】

サセプタ２１の上面には、静電吸着力により基板Ｗを保持するための静電チャック２３が設けられており、静電チャック２３の外周側には、基板Ｗの周囲を囲むようにエッジリング２４が設けられている。エッジリング２４は、フォーカスリングと呼ばれることもある。

【0016】

また、サセプタ２１の内部には、例えば冷却水等の冷媒を通流させるための流路２１２が形成されている。流路２１２は、配管２１３を介して不図示のチラーユニットに接続されており、当該チラーユニットから温度調節された冷媒が配管２１３を介して流路２１２内に供給される。チラーユニットにおける冷媒の温度は、後述する制御装置１００によって制御される。

【0017】

サセプタ２１の内部には、静電チャック２３と基板Ｗとの間に、例えばＨｅガス等の伝熱ガスを供給するためのガス供給管２１４が設けられている。ガス供給管２１４は、静電チャック２３を貫通しており、ガス供給管２１４内の空間は、静電チャック２３と基板Ｗとの間の空間に連通している。

【0018】

また、サセプタ支持部２２の外側壁とチャンバ１１の内側壁との間には、多数の貫通孔が形成された環状のバッフル板１２が設けられている。また、チャンバ１１の底には、排気口１３が形成されており、排気口１３は、排気管１４を介して排気装置１５に接続されている。排気装置１５は、後述する制御装置１００によって制御される。

【0019】

チャンバ１１の上部には、例えば石英等の誘電体により略円板状に形成された誘電体窓５３が設けられている。誘電体窓５３は、チャンバ１１の上部を構成する。誘電体窓５３の上方側の空間は、アルミニウム等の導電体により略円筒状に形成されたシールドボックス５１によって覆われている。シールドボックス５１は、チャンバ１１を介して接地されている。シールドボックス５１および誘電体窓５３の中央には開口が形成されており、当該開口には、チャンバ１１内に処理ガスを供給するためのガス供給管４１が設けられている。

【0020】

ガス供給管４１には、バルブ４６およびＭＦＣ（Mass Flow Controller）４５を介してガス供給源４４が接続されている。本実施形態において、ガス供給源４４は、例えばＣＦ₄ガスや塩素ガス等のエッチング用の処理ガスの供給源である。ＭＦＣ４５は、ガス供給源４４から供給される処理ガスの流量を制御する。バルブ４６は、ＭＦＣ４５によって流量が制御された処理ガスのガス供給管４１内への供給および供給遮断を制御する。ガス供給管４１内に供給された処理ガスは、噴射部４２を介してチャンバ１１内に供給される。

【0021】

チャンバ１１の上方であって、誘電体窓５３とシールドボックス５１とで囲まれた空間内には、導電性の材料により形成された線路によって構成されたアンテナ５４およびアンテナ５５が収容されている。アンテナ５４およびアンテナ５５は、ガス供給管４１を囲むようにガス供給管４１の周囲に設けられている。アンテナ５４は第１のアンテナの一例であり、アンテナ５５は第２のアンテナの一例である。

【0022】

アンテナ５４は、例えば銅等の導電性の材料により線状に形成されている。本実施形態において、アンテナ５４は、線状の材料により環状に形成されている。アンテナ５４の一端は、整合器６２を介して、プラズマ生成用のＲＦ電力を供給するためのＲＦ電源６１に接続されている。ＲＦ電源６１は、例えば２７ＭＨｚの周波数のＲＦ電力を整合器６２を介してアンテナ５４に供給する。また、アンテナ５４の他端は、接地されている。ＲＦ電源６１は、第１の電力供給部の一例である。

【0023】

アンテナ５５は、例えば銅等の導電性の材料により線状に形成されており、両端が開放されている。また、アンテナ５５は、アンテナ５４と誘導結合し、アンテナ５４から供給されたＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射し、チャンバ１１内の処理ガスをプラズマ化させる。本実施形態において、アンテナ５５は、アンテナ５４に接続されておらず、接地もされていない。即ち、アンテナ５５は、電気的にフローティング状態となっている。

【0024】

制御装置１００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリと、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサとを有する。制御装置１００内のメモリには、レシピ等のデータやプログラム等が格納されている。制御装置１００内のプロセッサは、制御装置１００内のメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御装置１００内のメモリに格納されたレシピ等のデータに基づいてプラズマ処理装置１０の各部を制御する。

【0025】

［アンテナ５４およびアンテナ５５の配置］
図２は、第１の実施形態におけるアンテナ５４およびアンテナ５５の配置の一例を示す概略斜視図である。本実施形態において、アンテナ５４の一端は、整合器６２を介してＲＦ電源６１に接続されており、アンテナ５４の他端は接地されている。

【0026】

また、本実施形態において、アンテナ５５は、２周以上、略円形の渦巻状に形成されている。また、本実施形態におけるアンテナ５５の端部付近は、例えば図２に示されるように、端部から予め定められた長さの範囲において、誘電体窓５３から離れるような形状となっている。本実施形態において、アンテナ５５は、アンテナ５４を囲むように、アンテナ５４に沿って、アンテナ５４の外側に配置されている。以下では、渦巻状に形成されたアンテナ５５の一端を端部Ｐ_out、他端を端部Ｐ_inと定義する。端部Ｐ_outは第１の端部の一例であり、端部Ｐ_inは第２の端部の一例である。

【0027】

図３は、第１の実施形態におけるアンテナ５５の形状の一例を説明するための模式図である。図３には、アンテナ５５の延在方向に沿ってアンテナ５５および誘電体窓５３を展開した場合のアンテナ５５および誘電体窓５３の一例が模式的に示されている。本実施形態において、誘電体窓５３の下面（アンテナ５５側の面と反対側の面）は、平坦である。

【0028】

図３の例において、端部Ｐ_outからアンテナ５５に沿って予め定められた距離ΔＬ₁離れたアンテナ５５上の位置を位置Ｐ₁、端部Ｐ_inからアンテナ５５に沿って予め定められた距離ΔＬ₂離れたアンテナ５５上の位置を位置Ｐ₂と定義する。また、図３の例において、端部部分５５１は、位置Ｐ₁よりも端部Ｐ_out側の範囲のアンテナ５５の部分であり、端部部分５５２は、位置Ｐ₂よりも端部Ｐ_in側の範囲のアンテナ５５の部分である。また、図３の例において、中間部分５５３は、位置Ｐ₁から位置Ｐ₂までの距離ΔＬ₃の範囲のアンテナ５５の部分である。位置Ｐ₁は第１の位置の一例であり、位置Ｐ₂は第２の位置の一例である。また、距離ΔＬ₁は第１の距離の一例であり、距離ΔＬ₂は第２の距離の一例である。また、端部部分５５１は第１の部分の一例であり、端部部分５５２は第２の部分の一例であり、中間部分５５３は第１の中間部分の一例である。

【0029】

本実施形態において、アンテナ５５の端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₁は、例えば図３に示されるように、アンテナ５５の中間部分５５３と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₃よりも長い。また、アンテナ５５の端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₂は、例えば図３に示されるように、アンテナ５５の中間部分５５３と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₃よりも長い。距離Δｄ₁および距離Δｄ₂は、同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。なお。本実施形態において、アンテナ５５の中間部分５５３と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₃は、例えば図３に示されるように略一定である。

【0030】

また、本実施形態におけるアンテナ５５の端部部分５５１では、例えば図３に示されるように、アンテナ５５の線路に沿って位置Ｐ₁から端部Ｐ_outへ進むに従って、端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との間の距離が大きくなっている。同様に、本実施形態におけるアンテナ５５の端部部分５５２では、例えば図３に示されるように、アンテナ５５の線路に沿って位置Ｐ₂から端部Ｐ_inへ進むに従って、端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との間の距離が大きくなっている。

【0031】

ここで、アンテナ５５に電流が流れると、アンテナ５５から電磁波が放射される。例えば図４に示されるように、アンテナ５５から電界Ｅ₀の電磁波が放射された場合、アンテナ５５から距離ｒの地点における電束密度Ｄ_rは、例えば下記の（１）式のように表される。

【数1】

上記（１）式におけるαは、比例定数である。

【0032】

アンテナ５５の長さを２Ｌとした場合、アンテナ５５の中央部を基準として、アンテナ５５の中央部からアンテナ５５に沿って距離ｘ離れた位置においてアンテナ５５上に発生する電圧Ｖ（ｘ）は、例えば下記の（２）式のように表される。

【数2】

上記（２）式におけるＶ_mは、アンテナ５５に発生する電圧の最大値である。

【0033】

アンテナ５５から放射される電界の強度Ｅ₀（ｘ）は、アンテナ５５に発生する電圧Ｖ（ｘ）に比例する。また、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離をｚ（ｘ）と定義すると、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）は、距離ｚ（ｘ）に反比例する。従って、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）は、例えば下記の（３）式のように表される。

【数3】

【0034】

例えば図５Ａに示されるように、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との間の距離ｚ（ｘ）がアンテナ５５の線路全体にわたって一定である場合、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）は、例えば図５Ｂのような分布となる。図５Ａは、比較例におけるアンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）の分布の一例を示す図である。図５Ｂは、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）の分布の一例を示す図である。

【0035】

図５Ａの縦軸では、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）が１に規格化されている。また、図５Ａの横軸では、長さ２Ｌのアンテナ５５の中央部を基準として、中央部からアンテナ５５の端部までのアンテナ５５上の距離が長さＬで規格化されている。また、図５Ｂの縦軸では、アンテナ５５に対応する誘電体窓５３の下面の各位置における電界の強度Ｅ（ｘ）が、アンテナ５５の端部に対応する誘電体窓５３の下面の位置の電界の強度で規格化されている。また、図５Ｂの横軸では、長さ２Ｌのアンテナ５５の中央部に対応する誘電体窓５３の下面の位置を基準として、中央部から端部までのアンテナ５５に対応する誘電体窓５３の下面の各位置までの距離が長さＬで規格化されている。

【0036】

ここで、誘電体窓５３の下面がスパッタリングされても誘電体窓５３の下面からコンタミネーションが発生しない最大の電界の強度をＥ_maxと定義する。誘電体窓５３の下面からコンタミネーションが発生しないようにするためには、例えば下記の（４）式に示されるように、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）は、電界の強度Ｅ_max以下である必要がある。

【数4】

【0037】

上記（４）式により、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）は、下記の（５）式を満たす必要がある。

【数5】

【0038】

例えば図５Ｂに示された電界の強度Ｅ（ｘ）の分布において、誘電体窓５３の下面からコンタミネーションが発生しない最大の電界の強度Ｅ_maxを、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）の最大値の０．８倍であると仮定する。図５Ｂを参照すると、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）の最大値の０．８倍以上となるアンテナ５５の範囲は、アンテナ５５の端部からΔＬまでの範囲である。この範囲において、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離を増加させれば、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）を、誘電体窓５３の下面からコンタミネーションが発生しない最大の電界の強度Ｅ_maxよりも低く抑えることができる。

【0039】

そこで、アンテナ５５の端部からΔＬまでの範囲において、アンテナ５５の形状を、誘電体窓５３の下面の電界の強度Ｅ（ｘ）の増加を相殺するような形状にすることが考えられる。即ち、端部部分５５１の形状を、端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）が、端部部分５５１のアンテナ５５上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離となる形状とすることが考えられる。同様に、端部部分５５２の形状を、端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）が、端部部分５５２のアンテナ５５上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離となる形状とすることが考えられる。このような曲線は、例えば下記の（６）式で表される。

【数6】

【0040】

上記（６）式において、例えばアンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離が一定の場合の誘電体窓５３の下面の電界の強度の最大値の０．８倍をＥ_maxとすると、端部からΔＬまでの範囲のアンテナ５５の形状は、例えば図６の上のグラフの実線のようになる。この場合、線路の端部からΔＬまでの範囲に対応する誘電体窓５３の下面の電界の強度Ｅ（ｘ）は、例えば図６の下のグラフに示されるように、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）の最大値の０．８倍に抑えられる。このように、端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離は、端部部分５５１に発生した電圧によって端部部分５５１の下方の誘電体窓５３の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度（例えばＥ_max）以下となる距離である。同様に、端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離は、端部部分５５２に発生した電圧によって端部部分５５１の下方の誘電体窓５３の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度（例えばＥ_max）以下となる距離である。

【0041】

なお、例えば図６の上のグラフの点線のように、距離ｚ（ｘ）が（６）式で表される距離ｚ（ｘ）よりも長くなる形状であれば、例えば図６の下のグラフの点線のように、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）の最大値の０．８倍よりもさらに低くなる。なお、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）が一定の増加率で増加させる形状の方が、アンテナ５５の加工の容易性の観点では好ましい。そのため、本実施形態のアンテナ５５では、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）を一定の増加率で増加させる形状が採用されている。即ち、本実施形態において、端部部分５５１は、アンテナ５５に沿って位置Ｐ₁から端部Ｐ_outへ進むに従って誘電体窓５３の下面から離れるように延在している。また、端部部分５５２は、アンテナ５５に沿って位置Ｐ₂から端部Ｐ_inへ進むに従って誘電体窓５３の下面から離れるように延在している。

【0042】

また、（６）式で表される距離ｚ（ｘ）となる形状５５０よりも距離ｚ（ｘ）が長くなる形状であれば、アンテナ５５の端部部分５５１および５５２の形状は、例えば図７のような曲線状であってもよく、例えば図８のようなステップ状であってもよい。なお、いずれの場合であっても、アンテナ５５の全長は、供給されるＲＦ波電力の波長の１／２倍の整数倍の長さである。

【0043】

また、誘電体窓５３の下面における電界の強度Ｅ（ｘ）が低くなりすぎると、チャンバ１１内においてプラズマの着火が難しくなる場合がある。そのため、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との距離ｚ（ｘ）は、プラズマが容易に着火する範囲内の電界の強度をチャンバ１１内に放射可能な距離であることが好ましい。

【0044】

以上、第１の実施形態について説明した。上記説明から明らかなように、本実施形態のプラズマ処理装置１０は、チャンバ１１と、誘電体窓５３と、アンテナ５４と、ＲＦ電源６１と、アンテナ５５とを備える。チャンバ１１は、基板Ｗを収容する。誘電体窓５３は、チャンバ１１の上部を構成する。アンテナ５４は、誘電体窓５３を介してチャンバ１１の上方に設けられ、導電性の材料により線状に形成されている。ＲＦ電源６１は、アンテナ５４にＲＦ電力を供給する。アンテナ５５は、導電性の材料により線状に形成され、両端が開放されており、アンテナ５４と誘導結合する。また、アンテナ５５は、アンテナ５４から供給されたＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射し、チャンバ１１内のガスをプラズマ化させる。また、アンテナ５５は、端部部分５５１と、端部部分５５２と、中間部分５５３とを有する。端部部分５５１は、アンテナ５５における一方の端部である端部Ｐ_outからアンテナ５５の中央部へ向かって距離ΔＬ₁離れた位置Ｐ₁よりも端部Ｐ_out側のアンテナ５５の部分である。端部部分５５２は、アンテナ５５における他方の端部である端部Ｐ_inからアンテナ５５の中央部へ向かって距離ΔＬ₂離れた位置Ｐ₂よりも端部Ｐ_in側のアンテナ５５の部分である。中間部分５５３は、端部部分５５１と端部部分５５２との間のアンテナ５５の部分である。端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離、および、端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離は、中間部分５５３と誘電体窓５３の下面との距離よりも長い。これにより、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0045】

また、上記した第１の実施形態において、アンテナ５４およびアンテナ５５は、線状の材料により環状に形成されている。また、アンテナ５５は、アンテナ５４を囲むように、アンテナ５４に沿って、アンテナ５４の外側に配置されている。これにより、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0046】

また、上記した第１の実施形態において、アンテナ５５の端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₁は、端部部分５５１におけるアンテナ５５上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離である。また、アンテナ５５の端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₂は、端部部分５５２におけるアンテナ５５上の位置毎に、当該位置に発生した電圧の大きさに応じた距離である。これにより、アンテナ５５の端部付近の下方の誘電体窓５３の下面に過大な電界が発生することを抑制することができ、コンタミネーションの発生を抑えることができる。

【0047】

また、上記した第１の実施形態において、アンテナ５５の端部部分５５１と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₁は、端部部分５５１に発生した電圧によって端部部分５５１の下方の誘電体窓５３の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度以下となる距離である。また、アンテナ５５の端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離Δｄ₂は、端部部分５５２に発生した電圧によって端部部分５５２の下方の誘電体窓５３の下面に発生する電界の強度が予め定められた強度以下となる距離である。これにより、アンテナ５５の端部付近の下方の誘電体窓５３の下面に発生する電界の強度を一定値以下に抑えることができる。

【0048】

なお、図３の例では、アンテナ５５において、中間部分５５３と端部部分５５１との間の角度、および、中間部分５５３と端部部分５５２との間の角度は固定であったが、開示の技術はこれに限られない。例えば図９に示されるように、アンテナ５５上の位置Ｐ₁に可動部５５８が設けられ、中間部分５５３と端部部分５５１との間の角度が変更可能であってもよい。同様に、アンテナ５５上の位置Ｐ₂に可動部５５９が設けられ、中間部分５５３と端部部分５５２との間の角度が変更可能であってもよい。即ち、端部部分５５１は、位置Ｐ₁を支点として誘電体窓５３から離れる方向に回動可能であり、端部部分５５２は、位置Ｐ₂を支点として誘電体窓５３から離れる方向に回動可能でってもよい。

【0049】

これにより、例えばプラズマの着火時には、中間部分５５３と端部部分５５１との間の角度、および、中間部分５５３と端部部分５５２との間の角度を大きくすることにより、端部部分５５１および端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離を短くしてもよい。そして、プラズマの着火後は、中間部分５５３と端部部分５５１との間の角度、および、中間部分５５３と端部部分５５２との間の角度を小さくすることにより、端部部分５５１および端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離を長くしてもよい。これにより、プラズマをより容易に着火させることができると共に、プラズマ処理中のコンタミネーションの発生を抑えることができる。

【0050】

また、プラズマの着火後も、プラズマ処理の累積時間に応じて、中間部分５５３と端部部分５５１との間の角度、および、中間部分５５３と端部部分５５２との間の角度が変更されてもよい。これにより、プラズマ処理の進行に伴ってチャンバ１１内の部品が消耗したり、チャンバ１１内に反応副生成物が堆積することにより、チャンバ１１内のプラズマの状態が変動することを抑えることができる。

【0051】

また、可動部５５８および可動部５５９は、例えば図１０に示されるように、アンテナ５５上に複数設けられてもよい。例えば、プラズマ着火時には、アンテナ５５の形状を図１０Ａに示されるような形状とすることにより、端部部分５５１および端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離を短くする。これにより、プラズマをより容易に着火させることができる。また、例えば、プラズマの着火後は、アンテナ５５の形状を図１０Ｂに示されるような形状とすることにより、端部部分５５１および端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離を長くする。これにより、コンタミネーションの発生を抑えることができる。また、誘電体窓５３の下面への反応副生成物の堆積等によりチャンバ１１内に放射される電界の強度が低下した場合には、アンテナ５５の形状を例えば図１０Ｃのような形状としてもよい。これにより、端部部分５５１および端部部分５５２と誘電体窓５３の下面との距離が短くなり、チャンバ１１内に放射される電界の強度を維持することができる。

【0052】

なお、図１０Ａ～図１０Ｃには、端部部分５５１に３つの可動部５５８が設けられているが、可動部５５８の数は、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。また、図１０Ａ～図１０Ｃには、端部部分５５２に３つの可動部５５９が設けられているが、可動部５５９の数は、２つであってもよく、４つ以上であってもよい。

【0053】

（第２の実施形態）
上記した第１の実施形態では、下面が平坦な誘電体窓５３に対して、アンテナ５５の端部付近と誘電体窓５３の下面との距離が、アンテナ５５の中央付近と誘電体窓５３の下面との距離よりも長くなるようにアンテナ５５が構成された。これに対し、本実施形態では、１つの平面に含まれる形状に構成されたアンテナ５５に対して、アンテナ５５の端部付近に対応する誘電体窓５３の下面がアンテナ５５から離れる方向に突出する形状となるように誘電体窓５３が構成される。このようにしても、アンテナ５５の端部付近と誘電体窓５３の下面との距離を、アンテナ５５の中央付近と誘電体窓５３の下面との距離よりも長くすることができる。

【0054】

図１１は、第２の実施形態におけるアンテナ５５および誘電体窓５３の形状の一例を示す模式図である。図１２は、第２の実施形態における誘電体窓５３の下面の形状の一例を示す概略斜視図である。図１１には、アンテナ５５を構成する線路の延在方向に沿ってアンテナ５５を展開した場合のアンテナ５５および誘電体窓５３の一例が模式的に示されている。本実施形態において、アンテナ５５は、銅等の導電性の線状の部材により、１つの平面に含まれる略円形の渦巻き状に形成されている。

【0055】

本実施形態において、誘電体窓５３には、例えば図１１および図１２に示されるように、アンテナ５５の端部部分５５１に対応する誘電体窓５３の下面において、アンテナ５５から離れる方向に突出する突条部５３１が形成されている。突条部５３１は、位置Ｐ₁から端部Ｐ_outへ向かうアンテナ５５に沿って形成されている。また、突条部５３１は、アンテナ５５の位置Ｐ₁に対応する位置から端部Ｐ_outに対応する位置に近づくに従って、アンテナ５５から離れる方向への突出量が大きくなるように形成されている。

【0056】

また、本実施形態において、誘電体窓５３には、例えば図１１および図１２に示されるように、アンテナ５５の端部部分５５２に対応する誘電体窓５３の下面において、アンテナ５５から離れる方向に突出する突条部５３２が形成されている。突条部５３２は、位置Ｐ₂から端部Ｐ_inへ向かうアンテナ５５に沿って形成されている。また、突条部５３２は、アンテナ５５の位置Ｐ₂に対応する位置から端部Ｐ_inに対応する位置に近づくにし従って、アンテナ５５から離れる方向への突出量が大きくなるように形成されている。

【0057】

なお、端部部分５５１に沿う方向における突条部５３１の断面形状は、例えば図１３に示されるように、端部部分５５１の表面と誘電体窓５３の下面との距離がΔｄ₁となるような形状に形成されることが好ましい。端部部分５５２に沿う方向における突条部５３２の断面形状も、同様に、端部部分５５２の表面と誘電体窓５３の下面との距離がΔｄ₂となるような形状に形成されることが好ましい。

【0058】

また、端部部分５５１の端部Ｐ_out付近における突条部５３１の断面形状についても、例えば図１４に示されるように、端部部分５５１の表面と誘電体窓５３の下面との距離がΔｄ₁となるような形状に形成されることが好ましい。端部部分５５２の端部Ｐ_in付近における突条部５３２の断面形状についても、同様に、端部部分５５２の表面と誘電体窓５３の下面との距離がΔｄ₂となるような形状に形成されることが好ましい。

【0059】

以上、第２の実施形態について説明した。上記説明から明らかなように、本実施形態において、端部部分５５１の下方の誘電体窓５３の下面は、アンテナ５５から離れる方向へ突出しており、アンテナ５５に沿って位置Ｐ₁の下方から端部Ｐ_outの下方へ進むに従って突出量が大きくなっている。また、端部部分５５２の下方の誘電体窓５３の下面は、アンテナ５５から離れる方向へ突出しており、アンテナ５５に沿って位置Ｐ₂の下方から端部Ｐ_inの下方へ進むに従って突出量が大きくなっている。これにより、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0060】

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、アンテナ５５は、アンテナ５５の内側に配置されているアンテナ５４と誘導結合し、アンテナ５４から供給されたＲＦ電力によって共振する。これに対し、本実施形態では、例えば図１５に示されるように、アンテナ５５の内側にアンテナ５４ａが設けられ、アンテナ５５の外側にもアンテナ５４ｂが設けられる。図１５は、第３の実施形態におけるアンテナ５４ａ、アンテナ５４ｂ、およびアンテナ５５の配置の一例を示す概略斜視図である。

【0061】

アンテナ５４ａの一端は、整合器６２ａを介して、プラズマ生成用のＲＦ電力を供給するためのＲＦ電源６１ａに接続されている。アンテナ５４ａの他端は、接地されている。また、アンテナ５４ｂの一端は、整合器６２ｂを介して、プラズマ生成用のＲＦ電力を供給するためのＲＦ電源６１ｂに接続されている。アンテナ５４ｂの他端は、接地されている。アンテナ５４ａは第１のアンテナの一例であり、アンテナ５４ｂは第３のアンテナの一例である。ＲＦ電源６１ａは第１の電力供給部の一例であり、ＲＦ電源６１ｂは第２の電力供給部の一例である。

【0062】

アンテナ５５は、アンテナ５４ａおよび５４ｂと誘導結合し、アンテナ５４ａおよび５４ｂから供給されたＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射し、チャンバ１１内の処理ガスをプラズマ化させる。アンテナ５５は、電気的にフローティング状態となっている。

【0063】

以上、第３の実施形態について説明した。上記説明から明らかなように、本実施形態におけるプラズマ処理装置１０は、アンテナ５４ｂとＲＦ電源６１ｂとを備える。アンテナ５５は、アンテナ５４ａを囲むように、アンテナ５４ａの外側に配置されている。アンテナ５４ａは、アンテナ５５と誘導結合し、ＲＦ電源６１ａから供給されたＲＦ電力をアンテナ５５に供給する。アンテナ５４ｂは、誘電体窓５３を介してチャンバ１１の上方に設けられ、導電性の線状の材料により環状に形成され、アンテナ５５を囲むように、アンテナ５５の外側に配置されている。アンテナ５４ｂは、アンテナ５５と誘導結合し、ＲＦ電源６１ｂから供給されたＲＦ電力をアンテナ５５に供給する。これにより、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0064】

（第４の実施形態）
第１の実施形態では、アンテナ５４は、アンテナ５５の内側に配置されている。これに対し、本実施形態では、例えば図１６に示されるように、アンテナ５４が、アンテナ５５を囲むように、アンテナ５５の外側に配置されている。図１６は、第４の実施形態におけるアンテナ５４およびアンテナ５５の配置の一例を示す概略斜視図である。このような構成であっても、アンテナ５５は、アンテナ５４と誘導結合し、アンテナ５４から供給されるＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射し、チャンバ１１内の処理ガスをプラズマ化させることができる。また、プラズマ処理において、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0065】

（第５の実施形態）
第４の実施形態では、アンテナ５５がアンテナ５４の内側に配置されている。これに対し、本実施形態では、例えば図１７に示されるように、アンテナ５４の内側にアンテナ５５ａが配置され、アンテナ５４の外側にさらにアンテナ５５ｂが配置されている。図１７は、第５の実施形態におけるアンテナ５４、アンテナ５５ａ、およびアンテナ５５ｂの配置の一例を示す概略斜視図である。アンテナ５５ａおよびアンテナ５５ｂは、銅等の導電性の線状の材料により環状に形成され、アンテナ５４と誘導結合する。また、アンテナ５５ａおよびアンテナ５５ｂは、両端が開放され、アンテナ５４から供給されたＲＦ電力の１／２波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射し、チャンバ１１内にプラズマを生成する。

【0066】

以下では、アンテナ５５ａの一端を端部Ｐ_aout、他端を端部Ｐ_ainと定義し、アンテナ５５ｂの一端を端部Ｐ_bout、他端を端部Ｐ_binと定義する。アンテナ５４は第１のアンテナの一例であり、アンテナ５５ａは第２のアンテナの一例であり、アンテナ５５ｂは第４のアンテナの一例である。また、端部Ｐ_aoutは第１の端部の一例であり、端部Ｐ_ainは第２の端部の一例であり、端部Ｐ_boutは第３の端部の一例であり、端部Ｐ_binは第４の端部の一例である。

【0067】

図１８は、第５の実施形態におけるアンテナ５５ａの形状の一例を説明するための模式図である。図１８には、アンテナ５５ａの延在方向に沿ってアンテナ５５ａおよび誘電体窓５３を展開した場合のアンテナ５５ａおよび誘電体窓５３の一例が模式的に示されている。本実施形態において、誘電体窓５３の下面（アンテナ５５ａ側の面と反対側の面）は、平坦である。

【0068】

図１８の例において、端部Ｐ_aoutからアンテナ５５ａに沿って予め定められた距離ΔＬ_a1離れたアンテナ５５ａ上の位置を位置Ｐ_a1、端部Ｐ_ainからアンテナ５５ａに沿って予め定められた距離ΔＬ_a2離れたアンテナ５５ａ上の位置を位置Ｐ_a2と定義する。また、図１８の例において、端部部分５５１ａは、位置Ｐ_a1よりも端部Ｐ_aout側の範囲のアンテナ５５ａの部分であり、端部部分５５２ａは、位置Ｐ_a2よりも端部Ｐ_ain側の範囲のアンテナ５５ａの部分である。また、図１８の例において、中間部分５５３ａは、位置Ｐ_a1から位置Ｐ_a2までの距離ΔＬ_a3の範囲のアンテナ５５ａの部分である。位置Ｐ_a1は、第１の位置の一例であり、位置Ｐ_a2は、第２の位置の一例である。また、距離ΔＬ_a1は、第１の距離の一例であり、距離ΔＬ_a2は、第２の距離の一例である。また、端部部分５５１ａは、第１の部分の一例であり、端部部分５５２ａは、第２の部分の一例であり、中間部分５５３ａは、第１の中間部分の一例である。

【0069】

本実施形態において、アンテナ５５ａの端部部分５５１ａと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_a1は、例えば図１８に示されるように、アンテナ５５ａの中間部分５５３ａと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_a3よりも長い。また、アンテナ５５ａの端部部分５５２ａと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_a2は、例えば図１８に示されるように、アンテナ５５ａの中間部分５５３ａと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_a3よりも長い。距離Δｄ_a1および距離Δｄ_a2は、同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。なお、本実施形態において、アンテナ５５ａの中間部分５５３ａと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_a3は、例えば図１８に示されるように略一定である。

【0070】

図１９は、第５の実施形態におけるアンテナ５５ｂの形状の一例を説明するための模式図である。図１９には、アンテナ５５ｂの延在方向に沿ってアンテナ５５ｂおよび誘電体窓５３を展開した場合のアンテナ５５ｂおよび誘電体窓５３の一例が模式的に示されている。本実施形態において、誘電体窓５３の下面（アンテナ５５ｂ側の面と反対側の面）は、平坦である。

【0071】

図１９の例において、端部Ｐ_boutからアンテナ５５ｂに沿って予め定められた距離ΔＬ_b1離れたアンテナ５５ｂ上の位置を位置Ｐ_b1、端部Ｐ_binからアンテナ５５ｂに沿って予め定められた距離ΔＬ_b2離れたアンテナ５５ｂ上の位置を位置Ｐ_b2と定義する。また、図１９の例において、端部部分５５１ｂは、位置Ｐ_b1よりも端部Ｐ_bout側の範囲のアンテナ５５ｂの部分であり、端部部分５５２ｂは、位置Ｐ_b2よりも端部Ｐ_bin側の範囲のアンテナ５５ｂの部分である。また、図１９の例において、中間部分５５３ｂは、位置Ｐ_b1から位置Ｐ_b2までの距離ΔＬ_b3の範囲のアンテナ５５ｂの部分である。位置Ｐ_b1は、第３の位置の一例であり、位置Ｐ_b2は、第４の位置の一例である。また、距離ΔＬ_b1は、第３の距離の一例であり、距離ΔＬ_b2は、第２４距離の一例である。また、端部部分５５１ｂは、第３の部分の一例であり、端部部分５５２ｂは、第４の部分の一例であり、中間部分５５３ｂは、第２の中間部分の一例である。

【0072】

本実施形態において、アンテナ５５ｂの端部部分５５１ｂと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_b1は、例えば図１９に示されるように、アンテナ５５ｂの中間部分５５３ｂと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_b3よりも長い。また、アンテナ５５ｂの端部部分５５２ｂと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_b2は、例えば図１９に示されるように、アンテナ５５ｂの中間部分５５３ｂと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_b3よりも長い。距離Δｄ_b1および距離Δｄ_b2は、同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。なお、本実施形態において、アンテナ５５ｂの中間部分５５３ｂと誘電体窓５３の下面との距離Δｄ_b3は、例えば図１９に示されるように略一定である。

【0073】

以上、第５の実施形態について説明した。このような構成であっても、アンテナ５５ａおよびアンテナ５５ｂは、アンテナ５４と誘導結合し、アンテナ５４から供給されるＲＦ電力の波長の１／２倍の波長で共振することにより、チャンバ１１内にＲＦ電力を放射することができる。これにより、チャンバ１１内の処理ガスがプラズマ化される。また、プラズマ処理において、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0074】

（第６の実施形態）
第１の実施形態では、アンテナ５４と、端部部分５５１および端部部分５５２を除くアンテナ５５とは、同一平面内に配置されている。これに対し、本実施形態では、アンテナ５４と、端部部分５５１および端部部分５５２を除くアンテナ５５とは、例えば図２０に示されるように、異なる平面内に配置されている。図２０は、第６の実施形態におけるプラズマ処理装置１０の一例を示す概略断面図である。

【0075】

図２０の例では、アンテナ５５は、アンテナ５４よりも誘電体窓５３の近くに配置されている。即ち、アンテナ５５と誘電体窓５３の下面との間の距離は、アンテナ５４と誘電体窓５３の下面との間の距離よりも短い。これにより、アンテナ５５から放射されるＲＦ電力が誘電体窓５３を介してチャンバ１１内に効率よく照射される。このような構成であっても、プラズマ処理において、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0076】

なお、アンテナ５４は、例えば図２１に示されるように、図２１の上下方向において、アンテナ５５の内側ではなく、アンテナ５５と重なる領域に配置されていてもよい。図２１は、第６の実施形態におけるプラズマ処理装置１０の他の例を示す概略断面図である。

【0077】

以上、第６の実施形態について説明した。このような構成であっても、プラズマ処理において、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0078】

［その他］
なお、本開示は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

【0079】

例えば、上記した各実施形態におけるアンテナ５５は、導電性の線状の部材により略円形の渦巻状に形成されているが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、アンテナ５５の全長が、供給されるＲＦ波電力の波長の１／２倍の整数倍の長さであれば、アンテナ５５の形状は、リング状（１周のみの略円形の形状）、直線状、十字状、放射状、ジグザグ状等の形状であってもよい。

【0080】

また、上記した各実施形態において、アンテナ５４は、一端にＲＦ電源６１が接続され、他端が接地された導電性の線状の部材によりリング状（１周のみの略円形の形状）に形成されるが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、アンテナ５４も、供給されるＲＦ波電力の波長の１／２倍の波長で共振する共振アンテナであってもよい。この場合、ＲＦ電源６１は、アンテナ５４の中点またはその近傍に接続され、アンテナ５４の中点の近傍が接地される。また、例えば図２２に示されるように、アンテナ５４の両端（端部Ｐ_e1および端部Ｐ_e2）付近は、アンテナ５４の中央部よりも誘電体窓５３から離れるような形状であることが好ましい。これにより、プラズマ処理において、コンタミネーションの発生を抑えると共に、プラズマ処理の均一性を向上させることができる。

【0081】

なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0082】

Ｗ 基板
１０ プラズマ処理装置
１００ 制御装置
１１ チャンバ
１１０ 開口
１１１ ゲートバルブ
１２ バッフル板
１３ 排気口
１４ 排気管
１５ 排気装置
２１ サセプタ
２１２ 流路
２１３ 配管
２１４ ガス供給管
２２ サセプタ支持部
２３ 静電チャック
２４ エッジリング
３０ ＲＦ電源
３１ 整合器
３２ 給電棒
４１ ガス供給管
４２ 噴射部
４４ ガス供給源
４５ ＭＦＣ
４６ バルブ
５１ シールドボックス
５３ 誘電体窓
５３１ 突条部
５３２ 突条部
５４ アンテナ
５４ａ アンテナ
５４ｂ アンテナ
５５ アンテナ
５５０ 形状
５５１ 端部部分
５５２ 端部部分
５５３ 中間部分
５５８ 可動部
５５９ 可動部
６１ ＲＦ電源
６２ 整合器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】