CN104851771A - 基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明可将基板上的每个位置通过等离子体区域的时间不均抑制得较低，并且可提高所产生的等离子体的均匀性。本发明所揭示的基板处理装置(10)包括：载置台(14)，能够以轴线(X)为中心旋转地设置；气体供给部，对通过载置台(14)的旋转而基板(W)依序通过的区域供给气体；及等离子体产生部(22)，产生所供给的气体的等离子体；且等离子体产生部(22)包括：天线(22a)，辐射微波；及同轴波导管(22b)，将微波供给至天线(22a)；且在构成从沿着轴线(X)的方向观察天线(22a)的情况下的截面形状的线段包含随着从轴线(X)离开而相互远离的2个线段，同轴波导管(22b)将微波从天线(22a)的重心供给至天线(22a)。

Description

基板处理装置

技术领域

本发明的各种形态及实施方式涉及一种基板处理装置。

背景技术

作为在基板上进行成膜的方法的一种，众所周知有等离子体激发原子层沉积(PE-ALD：Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition)法。在PE-ALD法中，通过使基板曝露在前驱物气体中，而使含有所要形成的薄膜的构成元素的前驱物气体化学吸附在基板上。其次，通过使基板曝露在冲洗气体中，而将过剩地化学吸附在该基板上的前驱物气体去除。然后，通过使基板曝露在含有所要形成的薄膜的构成元素的反应气体的等离子体中，而在基板上形成所期望的薄膜。在PE-ALD法中，通过重复此种步骤，而在基板上产生包含于前驱物气体中的原子或分子的进行处理而得的膜。

作为实施该PE-ALD法的装置，众所周知有半批次式的成膜装置。在半批次式的成膜装置中，供给前驱物气体的区域与产生反应气体的等离子体的区域个别地设置在处理室内，通过基板依序通过这些区域而在基板上产生所期望的膜。

此种成膜装置包括载置台、喷射部、及等离子体产生部。载置台支撑基板，且能够以旋转轴线为中心而旋转。喷射部及等离子体产生部与载置台对向配置，且排列在圆周方向上。喷射部具有大致扇形的平面形状，供给前驱物气体。等离子体产生部供给反应气体，且将从沿着板状的天线的面方向而配置的波导管供给的微波从大致扇形的天线辐射，由此产生反应气体的等离子体。在喷射部的周围及等离子体产生部的周围设置有排气孔，在喷射部的周缘设置有供给冲洗气体的喷射口。另外，等离子体产生部也有时使用圆形的天线。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]国际公开第2013/122043号

发明内容

[发明所要解决的问题]

此外，如果使等离子体产生部中辐射微波的天线的形状为圆形，则通过圆形的天线产生的等离子体的区域成为沿着天线的形状的形状，因此，在半批次式的成膜装置中，基板通过所产生的等离子体的区域的时间会根据基板的位置(距旋转中心的距离)而不同。因此，难以对基板上实施均匀的等离子体处理。

另一方面，如果使天线的形状为扇形，则所产生的等离子体的区域成为沿着扇形的天线的形状的形状，因此，可使基板通过所产生的等离子体的区域的时间不管基板位置如何而为均匀。然而，在扇形的天线中，由于从沿着天线的面方向而配置的波导管供给微波，因此难以对天线整体均匀地供给微波。因此，难以从扇形的天线辐射均匀性高的微波，从而难以提高所产生的等离子体的均匀性。

[解决问题的技术手段]

本发明所揭示的基板处理装置包括：载置台，载置被处理基板，以使所述被处理基板在所述轴线的周围移动的方式能够以轴线为中心旋转地设置；气体供给部，对通过所述载置台的旋转而相对于所述轴线在圆周方向移动的所述被处理基板依序通过的多个区域的各者供给气体；及等离子体产生部，在所述多个区域中的1个区域即等离子体产生区域中，产生供给至该等离子体产生区域的气体的等离子体；且所述等离子体产生部包括：天线，将高频波辐射至所述等离子体产生区域；及馈电部，将高频波供给至所述天线；且在构成从沿着所述轴线的方向观察所述天线的情况下的截面形状的线段，包含随着从所述轴线离开而相互远离的2个线段，所述馈电部将高频波从所述天线的重心供给至所述天线。

[发明的效果]

根据所揭示的基板处理装置的1个形态而发挥如下效果，即能够将基板上的每个位置通过等离子体区域的时间的不均抑制得较低，并且可提高所产生的等离子体的均匀性。

附图说明

图1是概略性地表示一实施方式的基板处理装置的俯视图。

图2是表示从图1所示的基板处理装置卸除处理容器的上部的状态的俯视图。

图3是图1及图2中的基板处理装置的A-A剖视图。

图4是面向图3而为轴线X的左侧的部分的放大剖视图。

图5是面向图3而为轴线X的右侧的部分的放大剖视图。

图6是同轴波导管与天线的连接部分的放大剖视图。

图7是表示慢波板的概略形状的一例的俯视图。

图8是表示槽板的概略形状的一例的俯视图。

图9是表示顶板的概略形状的一例的俯视图。

图10是表示天线整体的概略形状的一例的立体图。

图11是用以说明天线的边的角度的图。

图12是表示天线的边的角度与微波的分布的均匀性的关系的模拟结果的一例的图。

图13是表示短截线部件的插入量与微波的分布均匀性的关系的模拟结果的一例的图。

图14是用以说明天线的边的位置与基板的通过区域的关系的一例的图。

具体实施方式

所揭示的基板处理装置在1个实施方式中包括：载置台，载置被处理基板，以使被处理基板在轴线的周围移动的方式能够以轴线为中心旋转地设置；气体供给部，对通过载置台的旋转而相对于轴线在圆周方向上移动的被处理基板依序通过的多个区域的各者供给气体；及等离子体产生部，在多个区域中的1个区域即等离子体产生区域中，产生供给至该等离子体产生区域的气体的等离子体；且等离子体产生部包括：天线，将高频波辐射至等离子体产生区域；及馈电部，将高频波供给至天线；且在构成从沿着轴线的方向观察天线的情况下的截面形状的线段，包含随着从轴线离开而相互远离的2个线段，馈电部将高频波从天线的重心供给至天线。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，从沿着轴线的方向观察天线的情况下的截面形状为具有旋转对称性的形状。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，从沿着轴线的方向观察天线的情况下的截面形状为大致正三角形状。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，构成从沿着轴线的方向观察的情况下的天线的截面形状的线段中所包含的2个线段的各者，长于圆板状的被处理基板的直径，天线以在从沿着轴线的方向观察的情况下载置台上的被处理基板通过2个线段内的方式设置在等离子体产生区域。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，天线以在从沿着轴线的方向观察的情况下载置台上的被处理基板的中心通过2个线段的中央的方式设置在等离子体产生区域。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，等离子体产生部还包括插入至馈电部且能够控制插入量的短截线。

另外，在所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，构成从沿着轴线的方向观察的情况下的天线的截面形状的线段中所包含的2个线段，以具有特定半径的圆的一部分即曲线连接。

另外，所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，对于从沿着轴线的方向观察天线的情况下的截面形状，于在使构成该截面形状的3个边分别延长的情况下所形成的大致正三角形的3个内角中，1个内角为60度±1度的范围内，其他2个内角分别为60度±0.5度的范围内。

另外，所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，高频波是微波。

另外，所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，馈电部是同轴波导管。

另外，所揭示的基板处理装置的1个实施方式中，天线包括：第一介电体；槽板，设置在第一介电体上，且连接同轴波导管的内导体；第二介电体，设置在槽板上；以及冷却板，设置在第二介电体上，且具有用以使冷却介质在内部流通的流路。且在槽板上，具有2个槽的槽对以在从沿着轴线的方向观察的情况下以同轴波导管的内导体所连接的位置为中心而排列为半径不同的同心圆状的方式形成有多个，多个槽对以在从沿着轴线的方向观察的情况下成为旋转对称的方式形成在槽板上。

另外，基板处理装置在1个实施方式中，还包括按压部，所述按压部设置在连接同轴波导管侧的天线的表面上，且将冷却板按压在第二介电体；冷却板、第二介电体、槽板以及第一介电体通过按压部的按压力互相密接。

另外，所揭示的基板处理装置的1个实施方式中的基板处理装置还包括按压部，设置在连接同轴波导管侧的天线的表面上，且将冷却板按压在第二介电体；冷却板、第二介电体、槽板以及第一介电体通过按压部的按压力互相密接。

以下，基于图式对所揭示的基板处理装置的实施方式详细地进行说明。此外，并不限定于通过本实施方式而揭示的发明。各实施方式能够在不使处理内容矛盾的范围适当组合。

(实施方式)

图1是概略性地表示一实施方式的基板处理装置的俯视图。图2是表示从图1所示的基板处理装置卸除处理容器的上部部件的状态的俯视图。图3是图1及图2中的基板处理装置的A-A剖视图。图4是面向图3而为轴线X的左侧的部分的放大剖视图。图5是面向图3而为轴线X的右侧的部分的放大剖视图。图1～图5所示的基板处理装置10主要包括处理容器12、载置台14、第一气体供给部16、排气部18、第二气体供给部20、及等离子体产生部22。

如图1所示，处理容器12是以轴线X为中心轴的大致圆筒状的容器。处理容器12在内部具备处理室C。处理室C包含具备喷射部16a的单元U。处理容器12例如对内表面实施了耐酸铝处理或Y2O3(氧化钇)的熔射处理等耐等离子体处理，且由Al(铝)等金属形成。基板处理装置10在处理容器12内具有多个等离子体产生部22。各等离子体产生部22在处理容器12的上方具备输出微波的天线22a。设置在处理容器12的上方的天线22a的数量并不限定于图1及图2所图示的数量，也可适当变更。

如图2所示，基板处理装置10具备在上表面具有多个基板载置区域14a的载置台14。载置台14是以轴线X为中心轴的大致圆板状的部件。在载置台14的上表面，载置基板W的基板载置区域14a以轴线X为中心而同心圆状地形成有多个(图2的例中为5个)。基板W配置在基板载置区域14a内，基板载置区域14a以在载置台14旋转时基板W不偏移的方式支撑基板W。基板载置区域14a是与大致圆状的基板W大致相同形状的大致圆状的凹部。基板载置区域14a的凹部的直径W1与载置在基板载置区域14a的基板W的直径相比大致相同。即，基板载置区域14a的凹部的直径W1只要为能以如下方式固定基板W的程度即可，即，所载置的基板W嵌合于凹部，即便载置台14旋转，基板W也不会因离心力而从嵌合位置移动。

基板处理装置10在处理容器12的外缘具备闸阀G，该闸阀G使基板W经由机械臂等搬送装置而搬入至处理室C及将基板W从处理室C搬出。另外，基板处理装置10在载置台14的外缘下方具备排气口22h。在排气口22h上连接有排气装置52。基板处理装置10通过控制排气装置52的动作，而将处理室C内的压力维持为目标压力。

如图3所示，处理容器12具有下部部件12a及上部部件12b。下部部件12a具有在上方开口的大致筒形状，形成包含形成处理室C的侧壁及底壁的凹部。上部部件12b具有大致筒形状，且是通过将下部部件12a的凹部的上部开口盖住而形成处理室C的盖体。在下部部件12a与上部部件12b之间的外周部，也可设置用以将处理室C密闭的弹性密封部件例如O形环。

基板处理装置10在由处理容器12形成的处理室C的内部具备载置台14。载置台14通过驱动机构24而以轴线X为中心旋转驱动。驱动机构24具有发动机等驱动装置24a及旋转轴24b，且安装在处理容器12的下部部件12a。

旋转轴24b以轴线X为中心轴线延伸至处理室C的内部为止。旋转轴24b通过从驱动装置24a传递的驱动力而以轴线X为中心旋转。载置台14的中央部分由旋转轴24b支撑。因此，载置台14以轴线X为中心随着旋转轴24b的旋转而旋转。此外，在处理容器12的下部部件12a与驱动机构24之间，也可设置用以将处理室C密闭的O形环等弹性密封部件。

基板处理装置10在处理室C内部的载置台14的下方，具备用以对载置在基板载置区域14a的基板W加热的加热器26。具体而言，通过对载置台14加热而将基板W加热。基板W经由设置在处理容器12上的闸阀G，通过未图示的机械臂等搬送装置而搬送至处理室C，并载置在基板载置区域14a。另外，基板W通过搬送装置而经由闸阀G从处理室C取出。

处理室C形成排列在以轴线X为中心的圆周上的第一区域R1(参照图2)及第二区域R2。载置在基板载置区域14a的基板W伴随载置台14的旋转而依序通过第一区域R1及第二区域R2。

如图4所示，基板处理装置10在第一区域R1的上方，以与载置台14的上表面对向的方式配置有第一气体供给部16。第一气体供给部16具备喷射部16a。即，处理室C中所包含的区域中与喷射部16a对向的区域为第一区域R1。

喷射部16a具备多个喷射口16h。第一气体供给部16经由多个喷射口16h而向第一区域R1供给前驱物气体。通过将前驱物气体供给至第一区域R1，而使前驱物气体的原子或分子以化学方式吸附在通过第一区域R1的基板W的表面。前驱物气体例如为DCS(dichlorosilane，二氯甲硅烷)或一氯甲硅烷、三氯甲硅烷等。

在第一区域R1的上方，以与载置台14的上表面对向的方式设置有排气部18的排气口18a。排气口18a设置在喷射部16a的周围。排气部18通过真空泵等排气装置34的动作，而经由排气口18a将处理室C内的气体排出。

在第一区域R1的上方，以与载置台14的上表面对向的方式设置有第二气体供给部20的喷射口20a。喷射口20a设置在排气口18a的周围。第二气体供给部20经由喷射口20a而向第一区域R1供给冲洗气体。通过第二气体供给部20供给的冲洗气体例如为Ar(氩)等惰性气体。通过将冲洗气体喷射至基板W的表面，而将过剩地以化学方式吸附在基板W上的前驱物气体的原子或分子(残留气体成分)从基板W去除。由此，在基板W的表面形成有化学性吸附前驱物气体的原子或分子而成的原子层或分子层。

基板处理装置10从喷射口20a喷射冲洗气体，并从排气口18a沿着载置台14的表面排出冲洗气体。由此，基板处理装置10抑制供给至第一区域R1的前驱物气体漏出至第一区域R1外。另外，基板处理装置10从喷射口20a喷射冲洗气体并从排气口18a沿着载置台14的面排出冲洗气体，因此，抑制供给至第二区域R2的反应气体或反应气体的自由基等侵入至第一区域R1内。即，基板处理装置10通过从第二气体供给部20喷射冲洗气体及从排气部18排气，而将第一区域R1与第二区域R2分离。

此外，基板处理装置10具备包含喷射部16a、排气口18a、及喷射口20a的单元U。即，喷射部16a、排气口18a、及喷射口20a形成为构成单元U的部位。如图4所示，单元U具有依序积层有第一部件M1、第二部件M2、第三部件M3、及M4的构造。单元U以抵接在处理容器12的上部部件12b的下表面的方式安装在处理容器12。

如图4所示，在单元U形成有贯通第二部件M2～第四部件M4的气体供给路16p。气体供给路16p的上端与设置在处理容器12的上部部件12b的气体供给路12p连接。在气体供给路12p上，经由阀16v及质量流量控制器等流量控制器16c而连接有前驱物气体的气体供给源16g。另外，气体供给路16p的下端连接于形成在第一部件M1与第二部件M2之间的空间16d。在空间16d连接有设置在第一部件M1的喷射部16a的喷射口16h。

在单元U形成有贯通第四部件M4的气体供给路20r。气体供给路20r的上端与设置在处理容器12的上部部件12b的气体供给路12r连接。在气体供给路12r上，经由阀20v及质量流量控制器等流量控制器20c而连接有冲洗气体的气体供给源20g。

单元U的气体供给路20r的下端连接于设置在第四部件M4的下表面与第三部件M3的上表面之间的空间20d。另外，第四部件M4形成收纳第一部件M1～第三部件M3的凹部。在形成凹部的第四部件M4的内侧面与第三部件M3的外侧面之间设置有间隙20p。间隙20p连接于空间20d。间隙20p的下端作为喷射口20a而发挥功能。

在单元U形成有贯通第三部件M3及第四部件M4的排气路18q。排气路18q的上端与设置在处理容器12的上部部件12b的排气路12q连接。排气路12q连接于真空泵等排气装置34。另外，排气路18q的下端连接于设置在第三部件M3的下表面与第二部件M2的上表面之间的空间18d。

第三部件M3具备收纳第一部件M1及第二部件M2的凹部。在构成第三部件M3所具备的凹部的第三部件M3的内侧面与第一部件M1及第二部件M2的外侧面之间设置有间隙18g。空间18d连接于间隙18g。间隙18g的下端作为排气口18a而发挥功能。基板处理装置10从喷射口20a喷射冲洗气体并从排气口18a沿着载置台14的面排出冲洗气体，由此抑制供给至第一区域R1的前驱物气体向第一区域R1外漏出。

如图5所示，基板处理装置10在第二区域R2的上方即上部部件12b的开口AP，具备以与载置台14的上表面对向的方式而设置的等离子体产生部22。等离子体产生部22具有天线22a及对天线22a供给微波及反应气体的同轴波导管22b。同轴波导管22b是馈电部的一例。在上部部件12b形成有例如3个开口AP，基板处理装置10具备例如3个等离子体产生部22。

等离子体产生部22向第二区域R2供给反应气体及微波，在第二区域R2中产生反应气体的等离子体。在反应气体使用含氮气体的情况下，使以化学方式吸附在基板W上的原子层或分子层氮化。作为反应气体，可使用例如N2(氮)或NH3(氨)等含氮气体。

如图5所示，等离子体产生部22以堵塞开口AP的方式气密地配置天线22a。天线22a具有顶板40、槽板42、慢波板44以及冷却板46。顶板40是由介电体形成的角带有弧度的大致正三角形状的部件，由例如氧化铝陶瓷等形成。顶板40是第一介电体的一例。顶板40以其下表面从形成在处理容器12的上部部件12b的开口AP露出于第二区域R2的方式由上部部件12b支撑。在顶板40的下表面，沿着顶板40的外缘而形成有第一肋40a，进而在其内侧形成有大致圆状的第二肋40b。另外，在第二肋40b的内侧设置有向下方突出的突出部40c，在突出部40c的大致中央，形成有在厚度方向上贯通的喷射口40d。

顶板的下表面，即在第二区域R2露出的顶板40的表面也可以涂上Al₂O₃、Y₂O₃、或YO_xF_y系膜(x是0以上的整数、y是1以上的整数)。YO_xF_y系膜可以是例如YF₃的膜。所述涂敷可以通过喷涂以及气溶胶沉积法进行。藉此，可防止在对基板W的处理过程中混入顶板40的材料的污染。另外，在如图5所示的顶板40的下表面，虽然通过第一肋40a及第二肋40b，形成有凹凸，但顶板40的下表面也可以是平坦面。藉此，可为了防止污染，提升形成在顶板40的下表面的涂膜的密接性。

在顶板40的上表面配置有槽板42。槽板42是形成为角带有弧度的大致正三角形状的板状的金属制部件。在槽板42，于在轴线X的方向上与顶板40的喷射口40d重叠的位置设置有开口。另外，在槽板42形成有多个槽对。在各槽对中包含相互正交或交叉的两个槽孔。这些槽对在槽板42的面内以半径不同的同心圆状在圆周方向上形成有多个。在从轴线X的方向观察的情况下，同心圆的中心例如为槽板42的重心。

另外，在槽板42的上表面设置有慢波板44。慢波板44是由介电体形成的角带有弧度的大致正三角形状的部件，由例如氧化铝陶瓷等形成。慢波板44是第二介电体的一例。在慢波板44设置有用以配置同轴波导管22b的外侧导体62b的大致圆筒状的开口。在形成该开口的周围的慢波板44的内径侧的端部，设置有向慢波板44的厚度方向突出的环状的突出部44a。慢波板44以突出部44a向上侧突出的方式安装在槽板42上。

在慢波板44的上表面设置有冷却板46。冷却板46通过在形成在其内部的流路流通的冷却介质，而经由慢波板44对天线22a进行冷却。冷却板46的表面为金属制。冷却板46上设置有按压部47，按压部47将慢波板44按压在冷却板46的整个面或多个部分。按压部47可使用例如螺旋弹簧垫(Spiral spring gasket)等的弹簧构成。冷却板46、慢波板44、槽板42以及顶板40通过按压部47的按压力互相密接。藉此，即使由于大气压或来自等离子体的热，顶板40产生曲折的情况下，冷却板46、慢波板44、槽板42以及顶板40仍可以持续密接。结果，天线22a可经由冷却板46而高效率地散热。且通过经由冷却板46的天线22a的散热，抑制天线22a的变形。并且通过抑制槽的变形，抑制通过辐射至第二区域R2的微波而形成的电磁场分布的变动。

同轴波导管22b具备中空的大致圆筒状的内侧导体62a及外侧导体62b。内侧导体62a从天线22a的上方贯通慢波板44的开口及槽板42的开口。内侧导体62a内的空间64连通于顶板40的喷射口40d。另外，在内侧导体62a的上端，经由阀62v及质量流量控制器等流量控制部62c而连接有反应气体的气体供给源62g。从阀62v向同轴波导管22b供给的反应气体，经由内侧导体62a内的空间64及顶板40的喷射口40d而供给至第二区域R2。

外侧导体62b以在内侧导体62a的外周面与外侧导体62b的内周面之间隔开间隙且包围内侧导体62a的方式设置。外侧导体62b的下端连接于冷却板46的开口部。

基板处理装置10具有波导管60及高频波产生器68。高频波产生器68产生例如1MHz～3THz的波段所包含的高频波。在本实施方式中，高频波产生器68产生300MHz～3THz的波段所包含的微波(例如2.45GHz的微波)。高频波产生器68所产生的微波经由波导管60而传输至同轴波导管22b，且在内侧导体62a与外侧导体62b之间的间隙传输。然后，在慢波板44内传输的微波从槽板42的槽孔向顶板40传输，并从顶板40向第二区域R2辐射。

另外，也从反应气体供给部22c对第二区域R2供给反应气体。反应气体供给部22c具有气体供给部50a及喷射部50b。气体供给部50a以例如在开口AP的周围延伸的方式，在处理容器12的上部部件12b内侧设置有多个。喷射部50b将从气体供给部50a供给的反应气体朝向顶板40的下方喷射。在气体供给部50a，经由阀50v及质量流量控制器等流量控制部50c而连接有反应气体的气体供给源50g。

等离子体产生部22通过顶板40的喷射口40d及反应气体供给部22c的喷射部50b而将反应气体供给至第二区域R2，并通过天线22a而将微波辐射至第二区域R2。由此，在第二区域R2产生反应气体等离子体。

另外，如图3所示，基板处理装置10具备用以控制基板处理装置10的各构成要素的控制部70。控制部70也可为具备CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等控制装置、存储器等存储装置、输入输出装置等的电脑。控制部70通过CPU依照存储在存储器中的控制程序动作，而控制基板处理装置10的各构成要素。

控制部70将控制载置台14的旋转速度的控制信号向驱动装置24a发送。另外，控制部70将控制基板W的温度的控制信号向连接在加热器26的电源送出。另外，控制部70将控制前驱物气体的流量的控制信号向阀16v及流量控制器16c送出。另外，控制部70将控制连接在排气口18a的排气装置34的排气量的控制信号向排气装置34发送。

另外，控制部70将控制冲洗气体的流量的控制信号向阀20v及流量控制器20c发送。另外，控制部70将控制微波的功率的控制信号向微波产生器68发送。另外，控制部70将控制反应气体的流量的控制信号向阀50v、阀62v、流量控制部50c、及流量控制部62c发送。另外，控制部70将控制自排气口22h的排气量的控制信号向排气装置52发送。

图6是同轴波导管22b与天线22a的连接部分的放大剖视图。冷却板46为大致平板状，在中央设置有用以配置同轴波导管22b的开口。形成开口的周围的冷却板46的内径侧的端部向厚度方向突出。即，冷却板46具有从内径侧的端部向板厚方向突出的环状的突出部46a。冷却板46以突出部46a成为上侧的方式安装在天线22a上。

在突出部46a的上端部连接有外侧导体62b的下端。外侧导体62b的内周面与突出部46a的内周面连结，且构成为内侧导体62a的外周面和外侧导体62b的内周面的直径方向的距离，与内侧导体62a的外周面和突出部46a的内周面的直径方向的距离大致相同。此外，形成在内侧导体62a的外周面与突出部46a的内周面之间的间隙位于所述突出部44a的上方。

在突出部46a形成有从冷却板46的外周侧朝向内周侧向斜下方向延伸的螺丝孔46b。在螺丝孔46b的内表面形成有螺旋槽。短截线部件80插入于螺丝孔46b。短截线部件80具有在外周形成有螺纹的螺丝部80a及杆状部80b。通过使螺丝部80a旋转，可根据其旋转量而使包含杆状部80b的短截线部件80整体沿着螺丝孔46b移动。

短截线部件80以杆状部80b的前端朝向内侧导体62a的方式，在内侧导体62a的周围的突出部46a内设置有多个(例如6个)。通过使各短截线部件80的螺丝部80a旋转，可个别地控制杆状部80b向设置在内侧导体62a的外周面与突出部46a的内周面之间的间隙的插入量。通过控制杆状部80b的插入量，可控制从顶板40的下表面向第二区域R2辐射的微波的分布。

图7是表示慢波板44的概略形状的一例的俯视图。从轴线X的方向观察的情况下的慢波板44的截面形状具有角带有弧度的大致正三角形的形状，且其外形包含3条线44b及3条线44c。各线44b分别包含于构成大致正三角形的三角形45的各边45a。各线44c以向慢波板44的外侧凸出的曲线连接相邻的线44b的端部彼此。线44c例如为具有特定半径的圆的一部分。由此，可抑制应力集中在慢波板44内的特定位置。

从轴线X的方向观察的情况下的慢波板44的截面形状，优选为具有旋转对称性(例如3次对称性)的形状。而且，优选突出部44a设置在慢波板44的中心(例如重心)。由此，与具有例如扇形的形状的慢波板相比，在同轴波导管22b的内侧导体62a与外侧导体62b之间传输的微波从突出部44a的上端更均匀地传输至慢波板44内。由此，在慢波板44内传输的微波更均匀地传输至槽板42。此外，扇形的形状在构成从轴线X的方向观察的情况下的截面形状的线段包含随着从轴线X离开而相互远离的2个线段，但不具有旋转对称性。

此处，在为扇形的天线的情况下，微波沿着天线的面方向而经由配置在天线的上表面的波导管供给。因此，无法在天线的上表面配置冷却板46，从而无法将天线高效率地散热。因此，在扇形的天线中，存在天线因所产生的热而变形或断裂的情况。相对于此，在本实施方式的天线22a中，从慢波板44的中心(例如重心)供给微波。因此，可使天线22a的上表面(慢波板44的上表面)的较多区域密接于冷却板46。由此，可使天线22a更高效率地散热，从而能够抑制由热所致的天线22a的变形或断裂。

图8是表示槽板42的概略形状的一例的俯视图。槽板42是板状的金属部件，从轴线X的方向观察的情况下的截面形状形成为例如与慢波板44相同的形状。在槽板42的面内(例如槽板42的重心)，形成有在槽板42的厚度方向上贯通的开口42d。另外，在槽板42上，以开口42d为中心而在半径不同的同心圆上形成有多个槽对42c。本实施方式中，沿着半径不同的3个同心圆的各者而形成有多个槽对42c。

各槽对42c包含在槽板42的厚度方向上贯通的槽42a及42b。槽42a及42b形成为长圆状。各42c中所包含的槽42a及槽42b以成为大致L字状的方式配置。

另外，槽板42上的多个槽对42c的配置，优选为在从轴线X的方向观察的情况下具有旋转对称性(例如3次对称性)的配置。由此，可使从慢波板44传输的微波更均匀地传输至顶板40。

图9是表示顶板40的概略形状的一例的俯视图。图9中例示从露出于第二区域R2的侧观察的情况下的顶板40。从轴线X的方向观察的情况下的顶板40的截面形状例如为与慢波板44相同的形状，且形成为稍大于慢波板44。在顶板40的下表面，沿着顶板40的外缘而形成有第一肋40a，进而在其内侧形成有大致圆状的第二肋40b。另外，在第二肋40b的内侧设置有向下方突出的突出部40c，在突出部40c的大致中央形成有在顶板40的厚度方向上贯通的喷射口40d。

图10是表示天线22a整体的概略形状的一例的立体图。天线22a例如如图10般通过如下方式构成，即在从轴线X的方向观察的情况下，以使慢波板44的突出部44a、槽板42的槽42a、及顶板40的喷射口40d的位置对准的方式，使慢波板44、槽板42、及顶板40重合。慢波板44、槽板42、及顶板40分别为角带有弧度的大致正三角形状，因此，从轴线X的方向观察的情况下的天线22a的截面形状整体上成为角带有弧度的大致正三角形状。

由于慢波板44具有大致正三角形的形状，因此，例如经由连接于慢波板44的重心的同轴波导管22b而传输的微波，从突出部44a在慢波板44内更均匀地传输。另外，在槽板42上，以具有旋转对称性的配置而形成有槽对42c，因此，在慢波板44传输的微波经由槽板42而更均匀地传输至顶板40。因此，天线22a可从顶板40向第二区域R2更均匀地辐射微波。

此处，对天线22a的各边的角度的优选范围进行说明。图11是用以说明天线22a的边的角度的图。天线22a与慢波板44相同，例如如图11所示，在从轴线X的方向观察的情况下具有角带有弧度的大致正三角形的形状，其外形包含3条线220a及3条线220b。各线220a分别包含于构成大致正三角形的三角形221的各边221a。各线220b以向天线22a的外侧凸出的曲线连接相邻的线220a的端部彼此。线220b例如为具有特定半径的圆的一部分。

例如如图11所示，天线22a以轴线X通过包含天线22a的外形的三角形221的顶点之一的方式，设置在上部部件12b的开口AP。如图11所示，将包含天线22a的外形的三角形221的顶点中、从与轴线X一致的顶点延伸的2条边221a所成的角度定义为(60-2β)度，将从其他顶点延伸的2条边221a所成的角度分别定义为(60+β)度。

图12是表示天线22a的边221a的角度与微波的分布的均匀性的关系的模拟结果的一例的图。如图12所示，在β值为0的情况下(即，包含天线22a的各边221a的三角形221为正三角形的情况下)，从天线22a辐射的微波的均匀性最佳，通过使β值从0增加或减少，而微波的均匀性恶化。

此外在图12中，利用(最大值-最小值)/(2×平均值)来计算微波的均匀性(强度分布的对称性)，因此值越低表示均匀性越佳。发明者进而反复积极研究的结果明白，只要在β值为-0.5至+0.5的范围内，则可将微波的均匀性抑制在大致0.5％以内。

图13是表示短截线部件80的插入量与微波的分布的均匀性的关系的模拟结果的一例的图。在图13所例示的图表中，横轴表示短截线部件80的杆状部80b的前端与内侧导体62a的外周面之间的距离即短截线间隙。另外，图13所示的模拟中的杆状部80b的插入方向在图11所示的天线22a中为从轴线X朝向突出部44a(天线22a的重心)的方向。

如从图13的模拟结果所明白般，通过使短截线间隙变化，而从天线22a辐射的微波的均匀性从约18％变化至约13％。即，通过控制短截线部件80的杆状部80b的插入量，可使从天线22a辐射的微波的均匀性改善约5％。

根据图12及图13的模拟结果，只要包含天线22a的外形的三角形221的顶点中、从轴线X通过的顶点延伸的2条边221a所成的角度为60度±1度的范围内，且从其他顶点延伸的2条边221a所成的角度分别为60度±0.5度的范围内，则可将微波的均匀性的恶化抑制在大致5％以内。而且，只要微波的均匀性的恶化为5％以内，则可利用短截线部件80的杆状部80b的插入量来消除微波的均匀性的恶化。

图14是用以说明天线22a的线220a的位置与基板W的通过区域的关系的一例的图。天线22a以轴线X通过包含天线22a的外形的三角形的顶点之一的方式设置在上部部件12b的开口AP。而且，天线22a以包含于天线22a的外形的2条线220a分别位于例如在与轴线X正交的平面内从轴线X向直径方向延伸的直线上的方式，设置在上部部件12b的开口AP。

优选天线22a以直线状的线220a的长度L1长于基板W的直径W2的方式形成。而且，优选天线22a在从轴线X的方向观察的情况下配置在如下位置，即为在载置在载置台14的基板载置区域14a上的基板W随着载置台14的旋转而通过天线22a的下方时，基板W整体通过各线220a内的位置。如此，基板W整体通过从轴线X向直径方向延伸的线220a的下方，由此，可使基板W曝露在通过等离子体产生部22产生的等离子体的时间在基板W上的各位置不管距轴线X的距离均为固定。

另外，优选天线22a以在从轴线X的方向观察的情况下，线220a的中央P位于基板W的中心Q通过的轨道上的方式配置在上部部件12b。由此，可使基板W通过更均匀的等离子体的区域。此外，在以线220a的中央P位于基板W的中心Q通过的轨道上的方式配置天线22a的情况下，天线22a的重心(从同轴波导管22b供给微波的突出部44a的位置)成为从基板W的中心Q通过的轨道向与轴线X为相反侧的方向离开特定距离L2的位置。

以上，对一实施方式进行了说明。

根据本实施方式的基板处理装置10，发挥能够将基板W上的每个位置通过等离子体的区域的时间的不均抑制得较低，并且可提高所产生的等离子体的均匀性的效果。

此外，在所述实施方式中，各等离子体产生部22的天线22a固定在上部部件12b的开口AP，但本发明并不限定于此。例如，各天线22a也能够以可在大致圆筒状的处理容器12的直径方向移动的方式安装在上部部件12b的开口AP。由此，可在处理容器12的直径方向上对在等离子体产生部22产生的等离子体的分布进行微调。

另外，在所述实施方式中，天线22a的外形为角带有弧度的大致正三角形的形状，但本发明并不限定于此。例如，天线22a的外形只要为在构成从轴线X的方向观察的情况下的截面形状的线段包含随着从轴线X离开而相互远离的2个线段的形状，则也可为例如扇形的形状。但是，即便在该情况下，微波也通过同轴波导管22b从天线22a的中央(例如重心)供给至天线22a。由此，可将基板W上的每个位置通过等离子体的区域的时间的不均抑制得较低，并且可从密接于天线22a的上表面的冷却板46效率佳地释放天线22a的热。且所述实施方式中，天线22a包含顶板40，但所揭示的技术并不局限于此，天线22a也可不包含顶板40。此情况下，天线22a作为置身于真空中的导电性电极而发挥作用。另外，载置台14的材质亦可是导电性的，亦可是介电体。进一步，也可从顶板40或电极来进行气体的供给。

以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术性范围并不限定于所述实施方式记载的范围。本领域技术人员明白可对所述实施方式加以各种变更或改良。另外，根据权利要求书的记载明白加以该变更或改良的形态也包含在本发明的技术性范围内。

[符号的说明]

U   单元

X   轴线

10  基板处理装置

12  处理容器

14  载置台

16a 喷射部

22  等离子体产生部

22a 天线

Claims (12)

1.一种基板处理装置，其特征在于包括：

载置台，载置被处理基板，以使所述被处理基板在所述轴线的周围移动的方式能够以轴线为中心旋转地设置；

气体供给部，对通过所述载置台的旋转而相对于所述轴线在圆周方向上移动的所述被处理基板依序通过的多个区域供给气体；及

等离子体产生部，在所述多个区域中的1个区域即等离子体产生区域中，产生供给至该等离子体产生区域的气体的等离子体；且

所述等离子体产生部包括：

天线，将高频波辐射至所述等离子体产生区域；及

馈电部，将高频波供给至所述天线；且

在构成从沿着所述轴线的方向观察所述天线的情况下的截面形状的线段，

包含随着从所述轴线离开而相互远离的2个线段，

所述馈电部将高频波从所述天线的重心供给至所述天线。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：

从沿着所述轴线的方向观察所述天线的情况下的截面形状为具有旋转对称性的形状。

3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于：

从沿着所述轴线的方向观察所述天线的情况下的截面形状为大致正三角形状。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：

所述2个线段均长于圆板状的所述被处理基板的直径，且

所述天线，

以在从沿着所述轴线的方向观察的情况下，所述载置台上的所述被处理基板通过所述2个线段内的方式设置在所述等离子体产生区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：

所述天线，

以在从沿着所述轴线的方向观察的情况下，所述载置台上的所述被处理基板的中心通过所述2个线段的中央的方式设置在所述等离子体产生区域。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：

所述等离子体产生部还包括短截线，

该短截线插入至所述馈电部且能够控制插入量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：

所述2个线段，

以具有特定半径的圆的一部分即曲线连接。

8.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于：

从沿着所述轴线的方向观察所述天线的情况下的截面形状，

于在使构成该截面形状的3个边分别延长的情况下所形成的大致正三角形的3个内角中，1个内角为60度±1度的范围内，其他2个内角分别为60度±0.5度的范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：

所述高频波是微波。

10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于：

所述馈电部是同轴波导管。

11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，

所述天线包括：

第一介电体；

槽板，设置在所述第一介电体上，且连接所述同轴波导管的内导体；

第二介电体，设置在所述槽板上；以及

冷却板，设置在所述第二介电体上，且具有用以使冷却介质在内部流通的流路；

在所述槽板上，具有2个槽的槽对以在从沿着所述轴线的方向观察的情况下，以所述同轴波导管的内导体所连接的位置为中心而排列为半径不同的同心圆状的方式形成有多个，

所述多个槽对以在从沿着所述轴线的方向观察的情况下成为旋转对称的方式形成在所述槽板。

12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其特征在于还包括按压部，所述按压部配置在连接所述同轴波导管的侧的所述天线的表面上，且将所述冷却板按压在所述第二介电体；

所述冷却板、所述第二介电体、所述槽板以及所述第一介电体是通过所述按压部的按压力互相密接。