CN111430210A - 电感耦合等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电感耦合等离子体处理装置。利用使用了金属窗而生成的电感耦合等离子体进行等离子体控制性更高且均匀性更高的等离子体处理。具备：处理容器；载置台，其载置矩形基板；矩形形状的金属窗，其构成处理容器的顶壁，与处理容器电绝缘；以及天线单元，其设于金属窗的上方，在处理容器内生成电感耦合等离子体，金属窗被第1分割分割成电绝缘的分割区域，天线单元具有高频天线，该高频天线是将具有与金属窗的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段配置为平面部整体上成为矩形的框状区域而成的，多个天线区段分别是将天线用线沿着纵向以卷绕轴线与金属窗的上表面平行的方式卷绕成螺旋状而构成的，能够控制向多个天线区段分别供给的电流。

Description

电感耦合等离子体处理装置
技术领域
本公开涉及一种电感耦合等离子体处理装置。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)等平板显示器(FPD)制造工序中，存在对矩形形状的玻璃基板的预定的膜进行等离子体蚀刻等等离子体处理的工序。作为这样的等离子体处理装置，具有能够在高真空度下获得高密度的等离子体这样大的优点的电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma：ICP)处理装置备受关注。
在以往的电感耦合等离子体处理装置中，与被处理基板相对应的矩形形状的电介质窗介于高频天线与处理室之间，但伴随着基板的大型化，近来提出了使用了适于大型化的金属窗来替代电介质窗的电感耦合等离子体处理装置(专利文献1)。
另外，作为这样的金属窗，也提出了使用如下金属窗而针对大型的被处理基板使等离子体分布的控制性良好的技术，在该金属窗中，进行了沿着其周向以相互电绝缘的方式分割成两个以上的第1分割，且进行了沿着与周向交叉的方向以相互电绝缘的方式分割的第2分割(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-29584号公报
专利文献2：日本特开2012-227427号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够利用使用金属窗而成的电感耦合等离子体进行等离子体控制性更高且均匀性更高的等离子体处理的电感耦合等离子体处理装置。
用于解决问题的方案
本公开的一形态的电感耦合等离子体处理装置是对矩形基板实施电感耦合等离子体处理的电感耦合等离子体处理装置，其具备：处理容器；载置台，其用于在所述处理容器内载置矩形基板；矩形形状的金属窗，其构成所述处理容器的顶壁，与所述处理容器电绝缘，并与所述载置台相对设置；以及天线单元，其设于所述金属窗的上方，用于在所述处理容器内生成电感耦合等离子体，所述金属窗被朝向各角部的放射状的第1分割分割成相互电绝缘的分割区域，所述天线单元具有构成为多分割环状天线的高频天线，该高频天线是将具有与所述金属窗的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段配置为所述平面部整体上成为矩形的框状区域而成的，所述多个天线区段分别是将天线用线沿着作为与所述金属窗的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与所述金属窗的上表面平行的方式卷绕成螺旋状而构成的，能够控制向所述多个天线区段分别供给的电流。
发明的效果
根据本公开，提供一种能够利用使用金属窗而成的电感耦合等离子体进行等离子体控制性更高且均匀性更高的等离子体处理的电感耦合等离子体处理装置。
附图说明
图1是表示一实施方式的电感耦合等离子体处理装置的剖视图。
图2是表示使用了金属窗的情况下的电感耦合等离子体的主要的生成原理的图。
图3是示意性地表示金属窗的第1形态的第1例的俯视图。
图4是示意性地表示金属窗的第1形态的第2例的俯视图。
图5是示意性地表示金属窗的第1形态的第3例的俯视图。
图6是示意性地表示金属窗的第1形态的第4例的俯视图。
图7是示意性地表示金属窗的第1形态的第5例的俯视图。
图8是示意性地表示金属窗的第1形态的第6例的俯视图。
图9是示意性地表示金属窗的第2形态的第1例的俯视图。
图10是示意性地表示金属窗的第2形态的第2例的俯视图。
图11是示意性地表示金属窗的第2形态的第3例的俯视图。
图12是示意性地表示金属窗的第2形态的第4例的俯视图。
图13是示意性地表示金属窗的第2形态的第5例的俯视图。
图14是示意性地表示金属窗的第2形态的第6例的俯视图。
图15是示意性地表示金属窗的第3形态的第1例的俯视图。
图16是示意性地表示金属窗的第3形态的第2例的俯视图。
图17是表示天线单元的高频天线的一个例子的概略俯视图。
图18是表示图17的高频天线的第1天线区段的立体图。
图19是表示图17的高频天线的第2天线区段的立体图。
图20是表示天线单元的供电部的一个例子的示意图。
图21是表示金属窗的分割部与天线区段的配置关系的第1例的图。
图22是表示金属窗的分割部与天线区段的配置关系的第2例的图。
图23是表示金属窗的分割部与天线区段的配置关系的第3例的图。
图24是表示金属窗的分割部与天线区段的配置关系的第4例的图。
图25是表示在天线区段之间设置有分隔板的状态的立体图。
图26是表示在天线区段之间设置有分隔板的状态的侧剖视图。
图27是表示构成天线单元的多环状天线的一个例子的概略俯视图。
图28是表示构成天线单元的多环状天线的另一个例子的概略俯视图。
图29是表示构成图27的中间高频天线、内侧高频天线、以及图26的内侧高频天线的涡旋状的平面天线的一个例子的俯视图。
图30是表示构成图27的中间高频天线、内侧高频天线、以及图26的内侧高频天线的涡旋状的平面天线的另一个例子的俯视图。
图31是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型1的第1例的俯视图。
图32是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型1的第2例的俯视图。
图33是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型1的第3例的俯视图。
图34是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型1的第4例的俯视图。
图35是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型2的第1例的俯视图。
图36是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型2的第2例的俯视图。
图37是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型2的第3例的俯视图。
图38是示意性地表示金属窗与高频天线的组合的类型2的第4例的俯视图。
图39是表示用于验证实验的金属窗的分割形态的图。
图40是用于说明在验证实验中测定等离子体密度的部位的图。
图41是表示使用了图39所示的24分割的金属窗的情况下的等离子体密度分布的图。
图42是表示使用了图39所示的20分割的金属窗的情况下的等离子体密度分布的图。
图43是表示使用了图39所示的16分割的金属窗的情况下的等离子体密度分布的图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。
＜等离子体处理装置＞
最初，对一实施方式的电感耦合等离子体处理装置进行说明。图1是表示一实施方式的电感耦合等离子体处理装置的剖视图。图1所示的电感耦合等离子体处理装置能够使用于在矩形基板例如FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管之际的金属膜、ITO膜、氧化膜等的蚀刻、抗蚀剂膜的灰化处理、以及氧化硅膜、氮化硅膜等的成膜等等离子体处理。在此，作为FPD，可例示液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence；EL)显示器、等离子体显示器面板(PDP)等。不过，基板并不限于FPD用玻璃基板。
该电感耦合等离子体处理装置具有由导电性材料例如内壁面进行了阳极氧化处理的铝形成的方筒形状的气密的主体容器1。该主体容器1能够分解地装配，由接地线1a电接地。
主体容器1被与主体容器1绝缘地形成的矩形形状的金属窗2沿着上下划分成天线室3和腔室(处理容器)4。金属窗2构成腔室4的顶壁。金属窗2由例如非磁性体且导电性的金属例如铝或含有铝的合金形成。另外，为了使金属窗2的耐等离子体性提高，也可以在金属窗2的靠腔室4侧的表面设置电介质膜、电介质罩。作为电介质膜，能够列举阳极氧化膜或喷镀陶瓷膜。另外，作为电介质罩，能够列举石英制或陶瓷制的罩。
在天线室3的侧壁3a与腔室4的侧壁4a之间设置有向主体容器1的内侧突出的支承架5。支承架5由导电性材料期望的是铝等金属形成。
金属窗2构成为借助绝缘构件7分割成多个。并且，金属窗2的分割成多个的分割部50借助绝缘构件7支承于支承架5。是利用多根悬挂件(未图示)从主体容器1的顶部悬挂金属窗2的构造。此外，图1示意性地表示金属窗2的分割形态，并不表示实际的分割形态。随后论述金属窗2的各种分割形态。
金属窗2的各分割部50具有：主体部52；喷淋板53，其具有多个气体喷出孔54；以及气体扩散空间51，其设置到主体部52与喷淋板53之间。能够从处理气体供给机构20经由气体供给管21向气体扩散空间51导入处理气体。气体扩散空间51与多个气体喷出孔54连通，处理气体从气体扩散空间51经由多个气体喷出孔54喷出。即，金属窗2构成为处理气体喷出用的喷头。
在金属窗2之上的天线室3内具有天线单元40，该天线单元40具有高频天线13，该高频天线13面对金属窗2、且以环绕而呈环状的方式配置。高频天线13如随后论述那样由导电性材料例如铜等形成，利用由绝缘构件形成的间隔件(未图示)与金属窗2分开地配置。另外，天线单元40如随后论述那样具有向高频天线供电的供电部。
在天线单元40的高频天线13借助供电线16、匹配器17连接有第1高频电源18。并且，在等离子体处理的期间内，400kHz～27.12MHz例如13.56MHz的高频电力经由从第1高频电源18延伸的供电线16向高频天线13供给，由于高频天线13所形成的感应电场，在金属窗2的分割部50诱发环流。由此，借助在金属窗2的分割部50诱发的环流在腔室4内形成感应电场。并且，由于该感应电场，在腔室4内的金属窗2正下方的等离子体生成空间S中，从金属窗2的气体喷出孔54供给来的处理气体被等离子体化，生成电感耦合等离子体。此外，随后论述天线单元的详细的构造。
在腔室4内的底部以隔着金属窗2与高频天线13相对的方式隔着绝缘体构件24固定有载置台23，该载置台23用于载置作为被处理基板的矩形形状基板(以下简写为基板)G。载置台23由导电性材料例如表面进行了阳极氧化处理的铝构成。载置到载置台23的载置面的基板G被设置到载置面的静电卡盘(未图示)吸附保持。
在载置台23的上部周缘部设置有绝缘性的屏蔽环25a，在载置台23的周面设置有绝缘环25b。基板G的输入输出用的升降销26经由主体容器1的底壁、绝缘体构件24贯穿于载置台23。升降销26利用设置到主体容器1外的升降机构(未图示)升降驱动而进行基板G的输入输出。
在主体容器1外设置有匹配器28和第2高频电源29，第2高频电源29利用供电线28a并经由匹配器28连接于载置台23。该第2高频电源29在等离子体处理中向载置台23施加偏压用的高频电力例如频率是3.2MHz的高频电力。在由该偏压用的高频电力生成的自偏压的作用下，在腔室4内生成的等离子体中的离子被有效地引入基板G。
而且，在载置台23内设置有由加热器等加热部件、制冷剂流路等构成的温度控制机构、温度传感器，以便控制基板G的温度(均未图示)。针对这些机构、构件的配管、配线均经由设置到主体容器1的底面和绝缘体构件24的开口部1b向主体容器1外导出。
在腔室4的侧壁4a设置有用于输入输出基板G的输入输出口27a和对该输入输出口27a进行开闭的闸阀27。另外，在腔室4的底部经由排气管31连接有包括真空泵等的排气装置30。腔室4内被该排气装置30排气，在等离子体处理中，腔室4内被设定、维持在预定的真空气氛(例如10mTorr(1.33Pa))。
在载置到载置台23的基板G的背面侧形成有冷却空间(未图示)，设置有用于供给He气体作为恒定的压力的热传递用气体的He气体流路32。通过如此向基板G的背面侧供给热传递用气体，能够抑制在真空下由基板G的等离子体处理导致的温度上升、温度变化。
该电感耦合等离子体处理装置还具有控制部100。控制部100由计算机构成，具有控制等离子体处理装置的各构成部的由CPU构成的主控制部、输入装置、输出装置、显示装置、以及存储装置。存储装置具有存储介质，该存储介质存储有要由等离子体处理装置执行的各种处理的参数、用于控制要由电感耦合等离子体处理装置执行的处理的程序即处理制程。主控制部调出被存储于存储介质的预定的处理制程，基于该处理制程使等离子体处理装置执行预定的处理动作。
＜金属窗＞
接着，详细地说明金属窗2。
图2是表示使用了金属窗2的情况下的电感耦合等离子体的主要的生成原理的图。如图2所示，利用向高频天线13流动的高频电流IRF，在金属窗2的上表面(高频天线侧表面)产生感应电流。感应电流由于趋肤效应而仅在金属窗2的表面部分流动，但金属窗2相对于支承架5和主体容器1绝缘，因此，只要高频天线13的俯视形状是直线状，在金属窗2的上表面流动的感应电流向金属窗2的侧面流动，接下来，流动到侧面的感应电流向金属窗2的下表面(腔室侧表面)流动，而且，经由金属窗2的侧面再次返回金属窗2的上表面，生成涡流IED。这样一来，在金属窗2上生成从其上表面(高频天线侧表面)向下表面(腔室侧表面)循环的涡流IED。循环的该涡流IED中的在金属窗2的下表面流动的电流在腔室4内生成感应电场IP，由于该感应电场IP，生成处理气体的等离子体。
另一方面，在高频天线13设为在与金属窗2相对应的面内沿着周向环绕的情况下，若使用无垢的一张板作为金属窗2，则涡流不向金属窗2的下表面流动而未生成等离子体。也就是说，利用高频天线在金属窗2的上表面生成的涡流IED仅在金属窗2的上表面循环，涡流IED不向金属窗2的下表面流动。因此，将金属窗2设为以下这样的各种结构，使得涡流向下表面流动而生成所期望的感应电场。
[金属窗的第1形态]
在第1形态中，将金属窗2分割成多个分割区域，并且使该多个分割区域相互绝缘。由此，涡流IED向金属窗2的下表面流动。即，通过以使金属窗2相互绝缘了的状态将其分割成多个，生成如下环状的涡流IED：到达侧面的感应电流向分割开的金属窗的上表面流动，从侧面向下表面流动，再次在侧面流动而返回上表面。因此，将金属窗2分割成多个分割部。以下对金属窗2的几个例子进行说明。在以下的例子中，出于方便，对于金属窗2的多个分割部50，对各分割部分别标注不同的附图标记来进行说明。
(第1形态的第1例)
图3是示意性地表示金属窗2的第1形态的第1例的俯视图。
金属窗2与基板G相对应地呈长边2a和短边2b的矩形形状。如上述这样，高频天线13以面对金属窗2并环绕的方式设置成环状，因此，在本例中，为了沿着金属窗2的下表面均匀地形成感应电场，利用朝向矩形形状的金属窗2的各角部呈放射状(对角状)的分割线250进行第1分割。具体而言，被第1分割分割成包括长边2a的两个第1分割部201和包括短边2b的两个第2分割部202。这些分割部201和202均是三角状。
(第1形态的第2例)
图4是示意性地表示金属窗2的第1形态的第2例的俯视图。
在本例中，以包括长边2a的分割部成为梯形形状的第1分割部203、包括短边2b的分割部成为三角状的第2分割部204的方式进行朝向各角部呈放射状的第1分割。在上述图3的例子中，金属窗2呈与基板G相对应的矩形形状，因此，由以长边2a为底边的三角形构成的第1分割部201的径向(矩形中的“径向”是指从矩形的中心即矩形的两个对角线的交点朝向矩形的周缘的方向。以下相同。)的宽度a(即，构成第1分割部201的三角形的高度)与由以短边2b为底边的三角形构成的第2分割部202的径向的宽度b(即，构成第2分割片202的三角形的高度)不同，感应电场的电场强度在分割部201和分割部202不同。相对于此，在图4的例子中，在维持着径向的宽度a(即，构成第1分割部203的梯形的高度)的长度的情况下将由以长边2a为下底的梯形构成的第1分割部203设为梯形形状，因此，由以短边2b为底边的三角形构成的第2分割部204的径向的宽度(即，构成第2分割部204的三角形的高度)也与a一致，能够使包括长边2a的第1分割部203的感应电场的电场强度和包括短边2b的第2分割部204的感应电场的电场强度一致。因此，等离子体的均匀性更加提高。通过向金属窗2的4个角部延伸的放射状的第1分割线251和第2分割线252进行此时的分割，该第2分割线252连结第1分割线251中的分别夹着短边2b的两个第1分割线251相交的两个交点P，且与长边2a平行。优选处于第1分割线251相对于第2分割线252的延长方向的角度是45°的方向，但即使稍微偏离，也没有问题。偏离的程度被估计成例如±6°左右。
(第1形态的第3例)
图5是示意性地表示金属窗的第1形态的第3例的俯视图。
在本例中，在进行了放射状的第1分割的基础上，进一步沿着周向以相互电绝缘的方式进行了第2分割。第2分割由绝缘构件7进行。本例是沿着周向进行了3分割的例子。具体而言，在本例中，利用分割线254将图5所示的第1例的第1分割部201分割成外侧分割部201a、中间分割部201b、内侧分割部201c，将第2分割部202分割成外侧分割部202a、中间分割部202b、内侧分割部202c，整体上沿着周向进行3分割。
通过如此沿着周向以相互绝缘的方式分割金属窗2，能够抑制循环的涡流IED向与流动的方向正交的方向扩散，能够使在腔室4的内部产生的等离子体的分布的控制性更加良好。另外，由于循环的涡流IED的扩散如此被抑制，能够在金属窗2的表面更强地产生循环的涡流IED，能够在腔室4的内部产生更强的感应电场E。第2分割的分割数并不限于3，可根据基板G的大小适当设定。
使沿着周向对金属窗2进行第2分割而形成的多个周向分割区域(环状分割区域)如随后论述那样与多个呈环状的高频天线相对应。在本例中，多个周向分割区域是由外侧分割部201a和202a构成的外侧周向分割区域、由中间分割部201b和202b构成的中间周向分割区域、以及由内侧分割部201c和202c构成的内侧周向分割区域这3个区域。由此，能够调整各天线部的阻抗而独立地控制电流值。其效果与由沿着周向分割上述的金属窗2带来的抑制循环的涡流IED的扩散的效果相互作用，能够获得较高的等离子体控制性。
(第1形态的第4例)
图6是示意性地表示金属窗的第1形态的第4例的俯视图。
在本例中，与第3例同样，在进行了放射状的第1分割的基础上，进一步沿着周向以相互电绝缘的方式进行了第2分割。第2分割由绝缘构件7进行。本例是沿着周向进行了3分割的例。具体而言，在本例中，利用分割线255将图4所示的第2例的第1分割部203分割成外侧分割部203a、中间分割部203b、内侧分割部203c，将第2分割部204分割成外侧分割部204a、中间分割部204b、内侧分割部204c，整体上沿着周向进行3分割。
在本例中，也沿着周向以相互绝缘的方式分割金属窗2，从而能够抑制循环的涡流IED向与流动的方向正交的方向扩散，能够使在腔室4的内部产生的等离子体的分布的控制性更良好。另外，循环的涡流IED的扩散如此被抑制，从而能够在金属窗2的表面更强地产生循环的涡流IED，能够在腔室4的内部产生更强的感应电场E。第2分割的分割数并不限于3，可根据基板G的大小适当设定。
在本例中，如随后论述那样，也使沿着周向对金属窗2进行第2分割而形成的多个分割区域与多个呈环状的高频天线相对应。由此，能够调整各天线部的阻抗而独立地控制电流值。其效果与由沿着周向分割上述的金属窗2带来的抑制循环的涡流IED的扩散的效果相互作用，能够获得较高的等离子体控制性。
(第1形态的第5例)
图7是示意性地表示金属窗2的第1形态的第5例的俯视图。
在本例中，在进行了放射状的第1分割、周向的第2分割的基础上，进一步沿着与周向正交的方向(纵向)以相互电绝缘的方式进行了第3分割。第3分割也与第2分割同样地由绝缘构件7进行。具体而言，利用分割线256将图5的第3例的外侧分割部201a和202a分别3分割成小分割部201a1、201a2、201a3和小分割部202a1、202a2、202a3。另外，利用分割线256将中间分割部201b和202b分别2分割成小分割部201b1、201b2和小分割部202b1、202b2。通过如此进行，能够进一步增多金属窗2的分割数而缩小分割出的区域的尺寸(面积)。由此，能够使从等离子体朝向金属窗2的纵电场EV更小，能够减少金属窗2的损伤。此时，沿着周向分割出的区域的与周向交叉的方向的分割数是任意的，但优选随着朝向金属窗2的周缘部分而变多。由此，能够增多金属窗2的外侧的面积更宽的部分的分割数，因此，能够更加增多分割数。
(第1形态的第6例)
图8是示意性地表示金属窗2的第1形态的第6例的俯视图。
在本例中，也与第5例同样地在进行放射状的第1分割、周向的第2分割的基础上，进一步沿着与周向正交的方向(纵向)以相互电绝缘的方式进行了第3分割。具体而言，利用分割线257将图6的第4例的外侧分割部203a和204a分别3分割成小分割部203a1、203a2、203a3和小分割部204a1、204a2、204a3。另外，利用分割线257将中间分割部203b和204b分别2分割成小分割部203b1、203b2和小分割部204b1、204b2。由此，能够与第5例同样地进一步增多金属窗2的分割数而缩小分割出的区域的尺寸(面积)，能够使从等离子体朝向金属窗2的纵电场EV更小而减少金属窗2的损伤。另外，同样地，分割数优选随着朝向金属窗2的周缘部分而变多。
[金属窗的第2形态]
在第2形态中，不分割金属窗2，而是在与第1形态的分割线相对应的部分形成有狭缝。狭缝与第1形态的分割线同样地作为感应电流流动的路线发挥功能。因而，在第2形态中，通过在金属窗2中沿着与第1形态的各例的分割线相对应的方向形成狭缝，能够获得与第1形态的各例的效果同样的效果。
以下，对具体例进行说明。
(第2形态的第1例)
图9是示意性地表示金属窗2的第2形态的第1例的俯视图。
在本例中，设置有与上述第1形态的第1例的放射状(对角状)的分割线相对应的朝向角部的4根放射状的狭缝260，金属窗2被这些狭缝划分成两个长边侧区域212和两个短边侧区域213。在狭缝也可以埋入绝缘体。以下的例子也同样。
(第2形态的第2例)
图10是示意性地表示金属窗2的第2形态的第2例的俯视图。
在本例中，设置有与上述第1形态的第2例的放射状的分割线251相对应的4根放射状的狭缝261和与分割线252相对应的狭缝262，被这些狭缝划分成两个长边侧区域216和两个短边侧区域217。
(第2形态的第3例)
图11是示意性地表示金属窗2的第2形态的第3例的俯视图。
本例是如下例子：在设置有图9所示的上述第2形态的第1例的与放射状(对角状)的分割线相对应的4根放射状的狭缝260的基础上，进一步形成有与沿着周向的第2分割的分割线相当的狭缝263，沿着周向划分成3个环状区域。具体而言，在本例中，利用狭缝263将长边侧区域212沿着周向划分成外侧区域212a、中间区域212b、内侧区域212c。另外，利用狭缝263沿着周向将短边侧区域213划分成外侧区域213a、中间区域213b、内侧区域213c。由此，将金属窗2整体上沿着周向划分成3个环状区域。
(第2形态的第4例)
图12是示意性地表示金属窗2的第2形态的第4例的俯视图。
本例是如下例子：在设置有图10所示的上述第2例的与分割线相对应的4根放射状的狭缝261和横向的狭缝262的基础上，进一步形成有与沿着周向的第2分割的分割线相当的狭缝264，沿着周向划分成3个环状区域(划分部分)。具体而言，在本例中，利用狭缝264沿着周向将长边侧区域216划分成外侧区域216a、中间区域216b、内侧区域216c。另外，利用狭缝264沿着周向将短边侧区域217划分成外侧区域217a、中间区域217b、内侧区域217c。由此，将金属窗2整体上沿着周向划分成3个环状区域。
(第2形态的第5例)
图13是示意性地表示金属窗2的第2形态的第5例的俯视图。
在本例中，在如图11所示的第3例那样利用4根放射状(对角状)的狭缝260、周向的狭缝263划分了金属窗2的基础上，进一步形成有与第3分割相对应的狭缝265。具体而言，利用狭缝265将图11的第3例的外侧区域212a和213a划分成小区域212a1、212a2、212a3和小区域213a1、213a2、213a3这各3个划分部分。另外，利用狭缝265将中间区域212b和213b划分成小区域212b1、212b2和小区域213b1、213b2这各两个划分部分。
(第2形态的第6例)
图14是示意性地表示金属窗2的第2形态的第6例的俯视图。
在本例中，在如图12所示的第4例那样利用4根放射状的狭缝261和狭缝262、以及周向的狭缝264划分了金属窗2的基础上，进一步形成有与第3分割相对应的狭缝266。具体而言，利用狭缝266将图12的第4例的外侧区域216a和217a划分成小区域216a1、216a2、216a3和小区域217a1、217a2、217a3这各3个划分部分。另外，利用狭缝266将中间区域216b和217b划分成小区域216b1、216b2和小区域217b1、217b2这各两个划分部分。
[金属窗的第3形态]
在第3形态中，利用绝缘构件将金属窗2分割成多个而相互绝缘，并且，利用导线等导电性连结构件270将分割出的分割部沿着周向连结。由此，在金属窗2的各分割部中，涡流IED从上表面经过侧面并向下表面流动，并且闭环电流在金属窗的上表面中也沿着包括导电性构件的闭环流动。即，电流也向分割部与分割部之间的导电性连结构件270流动。由此，也能够在分割部与分割部之间产生感应电场，另外，通过改变连结位置，能够调整产生感应电场的位置，因此，能够更适当地调整感应电场分布。图15是第3形态的第1例，是将第3形态适用到图7所示的第1形态的第5例而成的结构。图16是第3形态的第2例，是将第3形态适用到图8所示的第1形态的第6例而成的结构。在这些例子中，分别在外侧分割部、中间分割部、内侧分割部中，沿着周向利用导电性连结构件270连结各分割部。另外，通过使一个或多个电容元件介于导电性连结构件270，能够调整闭环的阻抗，能够调整在分割部与分割部之间形成的感应电场的强度。
＜天线单元＞
接着，详细地说明天线单元40。
图17是表示天线单元40的高频天线的一个例子的概略俯视图。如图17所示，高频天线13是将具有与金属窗2的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段以这样的方式配置成环状而成的：该平面部整体上呈生成有助于等离子体生成的感应电场的矩形的框状区域81。即，高频天线13构成为多分割环状天线。
具体而言，高频天线13具有：多个第1天线区段61，其构成框状区域81的角部；和多个第2天线区段71，其构成框状区域81的边部。图中，出于方便，第1天线区段61和第2天线区段71均表示有各4个，但第2天线区段71针对各边也可以是两个以上。
例如，如图18所示，第1天线区段61是将由导电性材料例如铜等形成的天线用线62沿着作为与金属窗2的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与金属窗2的上表面平行的方式卷绕成纵卷螺旋状而构成的。并且，第1天线区段61的面对金属窗2的平面部63构成了生成有助于等离子体的感应电场的框状区域81的一部分(角部)。在平面部63中，天线用线62以3根平行且形成角部的方式配置。此外，在图18中，与第1天线区段61的平面部63相对的上部的天线用线62由直线构成，但也可以与平面部63同样地以形成角部的方式构成。
另外，例如，如图19所示，第2天线区段71是将由导电性材料例如铜等形成的天线用线72沿着作为与金属窗2的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与金属窗2平行的方式卷绕成纵卷螺旋状而构成的。并且，第2天线区段71的面对金属窗2的平面部73构成了生成有助于等离子体的感应电场的框状区域81的一部分(边中央部)。在平面部73中，天线用线72以3根平行的方式配置。
经由供电部41从第1高频电源18向第1天线区段61和第2天线区段71供给高频电力。例如，如图20所示，供电部41具有从供电线16分支并与高频天线13的第1天线区段61和第2天线区段71分别连接的多个分支线42。在这些分支线42设置有作为阻抗调整部件的可变电容器43。分支线42与设置到高频天线13的第1天线区段61和第2天线区段71各自的端部的供电端子(未图示)连接。
由高频天线13的第1天线区段61和第2天线区段71的每一个和与它们连接起来的可变电容器43分别构成了天线电路。并且，通过调节可变电容器43的电容，控制各天线电路的阻抗，其结果，能够控制向各天线电路流动的电流。
通过如此控制向天线电路流动的电流，能够控制与各天线区段相对应的等离子体控制区域的感应电场而极精细地控制等离子体密度分布。尤其是，能够独立控制角部和边部的电流，能够提高与腔室4内的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。
另外，不管金属窗2的与高频天线13相对应的区域的分割数(即使在天线分割数比金属窗2的分割数多的情况下)，通过增多高频天线13的分割数，从而也能够进行反映了这些天线分割区域的等离子体控制。由此，也能够提高等离子体均匀性。
在金属窗2的与高频天线13相对应的区域中，即，分别在外侧区域、中间区域、内侧区域中，金属窗2的分割数(划分数)与高频天线13的分割数(天线区段的数量)之间的关系是任意的。
例如，如图21的第1例所示，也可以针对金属窗2的1个分割部300(划分区域)配置1个天线区段400(窗分割数＝天线分割数)。在该情况下，天线区段400的长度既可以比分割部300的长度短，也可以与分割部300的长度相等或者比分割部300的长度长。此外，其中，不区别金属窗的分割部地设为“分割部300”，另外，不区别第1天线区段61和第2天线区段71地设为“天线区段400”，仅以天线区段的平面部表示(以下的图22～图26也同样)。另外，如图22的第2例所示，也可以对金属窗2的两个(两个以上的)分割部300设置1个天线区段400(窗分割数＞天线分割数)。在这些情况下，分割部300仅与1个天线区段400相对应。由于天线区段400的高频电流IRF，1个涡流IED以沿着作为天线配置方向的X方向呈直线状循环的方式向1个分割部300流动。
另外，例如，如图23、图24的第3例、第4例所示，也可以与1个分割部300相对应地配置两个以上的天线区段400。在图23的例子中，针对金属窗2的1个分割部300配置有两个天线区段，在图24的例子中，针对两个分割部300配置有5个天线区段400。即，天线区段400的数量比金属窗2的分割部300的数量多(窗分割数＜天线分割数)。如图24的例子这样，天线区段400也可以跨多个分割部300。如图23和图24所示，在针对1个分割部300配置有两个以上的天线区段400的情况下，由各天线区段400诱发的涡流IED不仅沿着作为天线配置方向的X方向扩展，也沿着作为与X方向正交的平面方向的Y方向扩展，经过分割部300的Y方向的侧面而绕向背面，描绘循环。即涡流IED呈平面状扩展。由此，能够更加提高在腔室4内形成的感应电场的天线区段单位的控制性，进而能够更加提高等离子体的控制性。
此外，在不分割金属窗2而是利用狭缝进行了划分的情况也同样。另外，在图23、图24的例子中，无需全部的分割部300成为例示的配置，至少一部分成为例示的配置即可。
如图25所示，优选在对高频天线13进行分割而成的天线区段400彼此之间以与金属窗2绝缘了的状态设置有接地的分隔板500。通过利用分隔板500使天线区段400间分隔开，能够防止由相邻的天线区段400间的各天线区段400形成的感应电场的相互的干涉而提高天线区段400的电流的控制性。由此，能够提高由天线区段400形成的感应电场的独立控制性。如图26所示，分隔板500以在其下端与金属窗2(分割部300或划分部分)之间形成有10mm左右的间隙510的方式与金属窗2绝缘。通过与金属窗2绝缘，能够防止异常放电、对感应电场带来不良影响。
在针对金属窗2的1个分割部300(划分部分)设置有多个天线区段400的基础上，利用分隔板500防止天线区段400间的感应电场的干涉而提高电流的控制性，从而不增多金属窗2的分割数(划分数)，就能够实现由细分化的高频天线进行的极其精细的等离子体控制。
在需要控制基板G的径向的等离子体分布的情况下，优选的是，作为天线单元40，除了具有上述高频天线13之外，还具有1个或两个以上的呈环状的其他高频天线，这些高频天线配置成同心状而构成多环状天线。通过独立地控制各高频天线(环状天线)的电流，能够控制腔室4内的径向的等离子体分布。这样的多环状天线的电流控制通过以下方式进行：在其他高频天线(在多分割环状天线的情况下，是天线区段)也如图20所示那样连接可变电容器而形成天线电路，控制各天线电路的阻抗。
其他高频天线既可以是与上述高频天线13同样的多分割环状天线，也可以是涡旋状的平面天线。在如此构成多环状天线的情况下，优选至少最外侧的高频天线设为多分割环状天线。由此，能够控制等离子体空间的与基板G的角部相对应的区域以及与角部之间的边部相对应的区域的等离子体分布。
作为构成天线单元40的多环状天线，例如，如图27所示，可例示具有如下3个环状天线的多环状天线：在最外侧配置有由与上述高频天线13同样的多分割环状天线构成的外侧高频天线131；在该外侧高频天线131的内侧配置有作为涡旋平面天线的中间高频天线132；在最内侧配置有作为涡旋平面天线的内侧高频天线133。
另外，如图28所示，作为天线单元40，也可例示具有如下3个环状天线的天线单元40：在最外侧配置有作为与上述高频天线13相同的多分割环状天线的高频天线141；在该高频天线141的内侧同样地配置有作为多分割环状天线的中间天线142；在最内侧配置有作为涡旋平面天线的内侧天线143。
作为构成图27的中间高频天线132、内侧高频天线133、以及图28的内侧高频天线143的涡旋平面天线，能够使用如图29那样卷绕由铜等导电性材料形成的4根天线用线151、152、153、154而整体成为涡旋状的多层(四层)天线。另外，也可以是图30所示那样的将1根天线用线161卷绕成涡旋状的涡旋平面天线。
优选各环状天线沿着由作为金属窗2的第2分割的周向的分割形成的环状分割区域(或由狭缝划分开的环状区域)设置。由此，能够抑制在金属窗2的位于各环状天线之下的环状分割区域(划分环状区域)产生的涡流IED彼此的干涉，能够抑制在腔室4内产生的感应电场的偏差而使等离子体分布的控制性良好。在该情况下，优选各环状天线的宽度比金属窗2的相对应的环状分割区域(划分环状区域)的宽度小。由此，能够更加提高控制性。
＜金属窗与高频天线的组合例＞
接着，按照类型对金属窗与高频天线的组合例的几个进行说明。
此外，以下的例子全部表示利用预定的分割线分割了金属窗2的情况，但在形成有相对应的狭缝来替代分割金属窗2的情况下，也获得同样的效果。
[类型1]
类型1是如下例子：天线单元构成多环状天线，最外周的高频天线使用了窗分割数≥天线分割数的多分割环状天线。
(类型1的第1例)
图31是示意性地表示类型1的第1例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用了图7所示那样的金属窗：进行放射状(对角状)的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，而且，进行了与周向正交的第3分割。金属窗2被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313这3个环状分割区域。此外，经由第3分割而形成的各分割部与图21～26同样地全部设为通用的分割部300(以下相同)。
天线单元40分别具有沿着外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313设置成环状的外侧高频天线411、中间高频天线412、内侧高频天线413。
外侧高频天线411与上述高频天线13同样地构成了多分割环状天线。外侧高频天线411具有构成角部的4个第1天线区段611和构成边部的4个第2天线区段711。第1天线区段611以及第2天线区段711与上述高频天线13的第1天线区段61以及第2天线区段71同样地构成。第2天线区段711以与外侧周向分割区域311的边中央的分割部300相对应的方式设置。另外，第1天线区段611以跨外侧周向分割区域311的角部的两个分割部300的方式设置。
中间高频天线412以及内侧高频天线413与上述中间高频天线132以及内侧高频天线133同样地由涡旋平面天线构成。
根据这样的结构，能够独立控制外周部分的角部和边部的电流，能够提高与等离子体的不均匀成为问题的、腔室4内的外周部分的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。
外侧高频天线411、中间高频天线412以及内侧高频天线413分别沿着外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313以宽度比外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313的宽度小的方式设置。由此，在各分割区域产生的涡流彼此的干涉被抑制，等离子体分布的控制性变得良好。
另外，如上述这样，通过在第1天线区段611与第2天线区段711之间设置分隔板(未图示)，能够防止这些天线区段间的干涉，能够提高电流的控制性而提高由天线区段400形成的感应电场的独立控制性。
(类型1的第2例)
图32是示意性地表示类型1的第2例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用了图8所示那样的金属窗：以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，而且，进行了与周向正交的第3分割。金属窗2被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323这3个环状分割区域。
天线单元40分别具有沿着外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323设置成环状的外侧高频天线421、中间高频天线422、内侧高频天线423。
外侧高频天线421构成了与第1例的外侧高频天线411同样的多分割环状天线。外侧高频天线421具有构成角部的4个第1天线区段621和构成边部的4个第2天线区段721。这些与第1例的第1天线区段611和第2天线区段711同样地构成。
中间高频天线422以及内侧高频天线423与第1例的中间高频天线412以及内侧高频天线413同样地由涡旋平面天线构成。
在本例中，也能够与第1例同样地独立控制外周部分的角部和边部的电流，能够提高与等离子体的不均匀成为问题的、腔室4内的外周部分的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。另外，其他能够获得与第1例的效果同样的效果。
另外，在本例中，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，因此，能够使这些分割部的感应电场的电场强度一致，更加提高等离子体的均匀性。
(类型1的第3例)
图33是示意性地表示类型1的第3例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用如下金属窗：以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，利用周向的第2分割进行了4分割，而且，进行了与周向正交的第3分割。金属窗2被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域331、第1中间周向分割区域332、第2中间周向分割区域333、内侧周向分割区域334这4个环状分割区域。另外，通过第3分割，外侧周向分割区域331的各边被4分割，第1中间周向分割区域332的各边被3分割，第2中间周向分割区域333的各边被2分割。
天线单元40具有外侧高频天线431、第1中间高频天线432、第2中间高频天线433、以及内侧高频天线434。外侧高频天线431沿着外侧周向分割区域331设置成环状。第1中间高频天线432沿着第1中间周向分割区域332设置成环状。第2中间高频天线433沿着第2中间周向分割区域333设置成环状。内侧高频天线434沿着内侧周向分割区域334设置成环状。
外侧高频天线431与上述高频天线13同样地构成了多分割环状天线。外侧高频天线431具有构成角部的4个第1天线区段631和构成边部的8个第2天线区段731。第2天线区段731针对各边各设置有两个。第1天线区段631以及第2天线区段731与上述高频天线13的第1天线区段61以及第2天线区段71同样地构成。第2天线区段731分别以与外侧周向分割区域331的边部的分割部300的1个相对应的方式设置。另外，第1天线区段631以跨外侧周向分割区域331的角部的两个分割部300的方式设置。
第1中间高频天线432、第2中间高频天线433、以及内侧高频天线434与上述中间高频天线132和内侧高频天线133同样地由涡旋平面天线构成。
根据这样的结构，能够独立控制外周部分的角部和边部的电流，能够提高与等离子体的不均匀成为问题的、腔室4内的外周部分的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。另外，其他能够获得与第2例的效果同样的效果。本例能够针对比可在第1例和第2例中适用的基板大的基板控制性良好且均匀地进行电感耦合等离子体处理。
(类型1的第4例)
图34是示意性地表示类型1的第4例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用了图16所示那样的金属窗：以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，利用与周向正交的第3分割进行分割，而且，沿着周向由导电性连结构件连结了各分割部。金属窗2被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323这3个环状分割区域。天线单元的配置与第2例同样，在本例中，也能够独立控制外周部分的角部和边部的电流。因此，能够提高与等离子体的不均匀成为问题的、腔室4内的外周部分的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体，并且，也能够在分割部与分割部之间进行等离子体密度分布的加强。另外，使电容元件介于一个或多个导电性连结构件，从而能够使等离子体分布的控制性进一步提高。另外，其他能够获得与第1例和第2例的效果同样的效果。另外，在本例中，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，因此，能够使这些分割部的感应电场的电场强度一致，更加提高等离子体的均匀性。
[类型2]
类型2是如下例子：天线单元构成多环状天线，最外周的高频天线使用了窗分割数＜天线分割数的多分割环状天线。
(类型2的第1例)
图35是示意性地表示类型2的第1例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用如下金属窗：与图31所示的类型1的第1例相同，进行了放射状(对角状)的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，而且，进行了与周向正交的第3分割。金属窗2与图31同样地被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313这3个环状分割区域。
天线单元40分别具有沿着外侧周向分割区域311、中间周向分割区域312、内侧周向分割区域313设置成环状的外侧高频天线441、中间高频天线442、内侧高频天线443。
外侧高频天线441与上述高频天线13同样地构成了多分割环状天线。外侧高频天线441具有构成角部的4个第1天线区段641和构成边部的12个第2天线区段741。第2天线区段741针对各边各设置有3个。第1天线区段641以及第2天线区段741与上述高频天线13的第1天线区段61以及第2天线区段71同样地构成。第2天线区段741以跨相邻的分割部300的方式设置。3个第2天线区段741与外侧周向分割区域311的边中央的分割部300相对应。另外，第1天线区段641以及两个第2天线区段741与外侧周向分割区域311的角部的分割部300相对应。也就是说，在外侧周向分割区域311中，天线分割数(天线区段的数量)比由第3分割形成的分割数多。此外，第2天线区段741也可以未必以跨相邻的分割部300的方式设置，多个第2天线区段741与一个分割部300相对应即可。
中间高频天线442也同样地构成了多分割环状天线。中间高频天线442具有构成角部的4个第1天线区段651和构成边部的4个第2天线区段751。第1天线区段651以及第2天线区段751与上述高频天线13的第1天线区段61以及第2天线区段71同样地构成。金属窗2的中间周向分割区域312针对各边各具有两个分割部300，第2天线区段751以跨各边的两个分割部300的方式设置。另外，第1天线区段651以跨金属窗2的相邻的分割部300的方式设置于角部。也就是说，在中间周向分割区域312中，多个天线区段与1个分割部300相对应，但由第3分割形成的分割数是与天线分割数(天线区段的数量)相同的数量。
内侧高频天线443与上述中间高频天线132以及内侧高频天线133同样地由涡旋平面天线构成。
如此，外侧高频天线441由多分割环状天线构成，因此，能够在金属窗2的外侧周向分割区域311中独立控制外周部分的角部和边部的电流。因此，能够提高与等离子体的不均匀成为问题的、腔室4内的外周部分的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。另外，外侧高频天线441的分割数比金属窗2的外侧周向分割区域311的分割数多，因此，针对1个分割部300配置有多个天线区段。因此，涡流呈平面状扩展，如上述这样，能够更加提高在腔室4内形成的感应电场的控制性，进而能够更加提高等离子体的控制性。
另外，中间高频天线442也由多分割环状天线构成，因此，也能够在金属窗2的中间周向分割区域312中独立控制外周部分的角部和边部的电流。因此，能够更加提高等离子体的控制性，能够更加提高等离子体的均匀性。在中间周向分割区域312中，中间高频天线442的分割数与金属窗2的中间周向分割区域312的分割数是相同数量，但天线区段与金属窗2的分割部300错开地配置。因此，对1个分割部300配置有多个天线区段，涡流呈平面状扩展，能够提高腔室4内的与中间周向分割区域312相对应的部分的等离子体控制性。另外，其他能够获得与类型1的第1例的效果同样的效果。
(类型2的第2例)
图36是示意性地表示类型2的第2例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用如下金属窗：与图32所示的类型1的第2例相同，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，而且，进行了与周向正交的第3分割。金属窗2与图32同样地被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323这3个环状分割区域。
天线单元40分别具有沿着外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323设置成环状的外侧高频天线451、中间高频天线452、内侧高频天线453。
外侧高频天线451构成了与第1例的外侧高频天线441同样的多分割环状天线。外侧高频天线421具有构成角部的4个第1天线区段661和构成边部的12个第2天线区段761。这些与第1例的第1天线区段641以及第2天线区段741同样地构成。
中间高频天线452也同样地构成了多分割环状天线。中间高频天线452具有构成角部的4个第1天线区段671和构成边部的4个第2天线区段771。这些与第1例的第1天线区段651以及第2天线区段751同样地构成。
内侧高频天线453与第1例的内侧高频天线443同样地由涡旋平面天线构成。
在本例中，基本上也能够获得与第1例的效果同样的效果。另外，在本例中，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，因此，能够使这些分割部的感应电场的电场强度一致，更加提高等离子体的均匀性。
(类型2的第3例)
图37是示意性地表示类型2的第3例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用与图36所示的第2例同样地进行第1分割和第2分割而不进行第3分割的金属窗。金属窗2与图36同样地被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323这3个环状分割区域。分割部300与金属窗2的一边相对应。
天线单元40使用与图36同样的具有外侧高频天线441、中间高频天线442、内侧高频天线443的天线单元。
如此，作为金属窗2，即使使用不进行第3分割且外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323的各边为1条的金属窗，天线单元40与第2例相同，因此，也能够获得同样的效果。即，通过将多分割环状天线用作外侧高频天线441和中间高频天线442，能够与第2例同样地在金属窗2的外侧周向分割区域321和中间周向分割区域322中独立控制外周部分的角部和边部的电流。因此，能够提高腔室4内的与外侧周向分割区域321和中间周向分割区域322的角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。
(类型2的第4例)
图38是示意性地表示类型2的第4例的俯视图。在本例中，作为金属窗2，使用如下金属窗：与类型1的第4例同样地，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，利用周向的第2分割进行了3分割，进行了与周向正交的第3分割，而且，沿着周向由导电性连结构件连结了各分割部。金属窗2被第2分割沿着周向分割成外侧周向分割区域321、中间周向分割区域322、内侧周向分割区域323这3个环状分割区域。天线单元的配置与类型2的第2例同样，在本例中，也获得与第2例的效果同样的效果，并且，也能够在分割部与分割部之间进行等离子体密度分布的加强。另外，通过使电容元件介于一个或多个导电性连结构件，能够使等离子体分布的控制性进一步提高。另外，其他能够获得与第1例和第2例同样的效果。另外，在本例中，以在包括长边的分割部和包括短边的分割部中宽度一致的方式进行了放射状的第1分割，因此，能够使这些分割部的感应电场的电场强度一致，更加提高等离子体的均匀性。
＜电感耦合等离子体处理装置的动作＞
接着，说明使用如以上这样构成的电感耦合等离子体处理装置而对基板G实施等离子体处理例如等离子体蚀刻处理之际的处理动作。
首先，在将闸阀27设为开的状态下利用输送机构(未图示)将基板G从输入输出口27a向腔室4内输入，在载置到载置台23的载置面之后，利用静电卡盘(未图示)将基板G固定于载置台23上。接着，使从处理气体供给机构20向腔室4内供给的处理气体从金属窗2的各分割部50的气体扩散空间51经由喷淋板53的气体喷出孔54向腔室4内喷出，并且，利用排气装置30经由排气管31对腔室4内进行真空排气，从而将处理室内维持在例如0.66Pa～26.6Pa左右的压力气氛。
另外，此时经由He气体流路32向基板G的背面侧的冷却空间供给He气体作为热传递用气体，以便抑制基板G的温度上升、温度变化，并调整成恰当的温度。
接下来，从第1高频电源18对高频天线13施加400kHz～27.12MHz例如13.56MHz的高频，由此，借助金属窗2在处理室4内生成均匀的感应电场。利用如此生成的感应电场，在腔室4内使处理气体等离子体化，生成高密度的电感耦合等离子体。利用该等离子体对基板G进行例如等离子体蚀刻处理作为等离子体处理。此时，从第2高频电源29对载置台23施加偏压用的高频电力，利用由此生成的自偏压，有效地向基板G引入在腔室4内所生成的等离子体中的离子。
在这样的等离子体处理中，使用了金属窗2，因此，与电介质窗相比，易于加工，适于基板的大型化，另外，加工性容易，因此，能够设为喷头构造，气体的供给变得容易。另外，也存在如下优点：通过使用金属窗，与电介质窗相比，温度控制性也变得良好。
在上述专利文献1、2中提出有使用了这样的金属窗的电感耦合等离子体处理装置，意在等离子体的控制性的进一步的提高。
因此，在一实施方式中，使用了具有高频天线13的天线单元40，该高频天线13是将具有与金属窗2的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段以这样的方式配置成环状而成的：该平面部整体上呈生成有助于等离子体生成的感应电场的矩形的框状区域81。具体而言，作为天线区段，是将天线用线沿着作为与金属窗2的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与金属窗2平行的方式卷绕成纵卷螺旋状而构成的。并且，对各天线区段独立地进行电流控制。由此，能够控制与各天线区段相对应的等离子体控制区域的感应电场而极精细地控制等离子体密度分布。尤其是，能够独立控制角部和边部的电流，能够提高腔室4内的与角部相对应的部分和与边部相对应的部分的等离子体的控制性而形成均匀的等离子体。
使用这样的多个天线区段的内容记载于日本特开2013-162035号公报中，日本特开2013-162035号公报主要以使用了电介质窗的电感耦合等离子体处理装置为对象，等离子体生成的机理与使用了金属窗的情况下的等离子体生成的机理不同。
在一实施方式中，清楚如下内容：在使用了金属窗的电感耦合等离子体处理装置中，也恰当地分割金属窗，利用使用了多个天线区段的多分割环状天线，能够控制与各天线区段相对应的等离子体控制区域的感应电场而极精细地控制等离子体密度分布。即，在进行了朝向矩形形状的金属窗2的各角部呈放射状(对角状)的第1分割(由放射状的狭缝进行的第1划分)的基础上，通过使用多分割环状天线，能够控制等离子体控制区域的感应电场而极精细地控制等离子体密度分布。
另外，对金属窗2除了进行放射状的第1分割之外，还进行周向的第2分割(第2划分)，从而能够利用由周向的分割带来的抑制循环的涡流IED的扩散的效果与使用多分割环状天线的相辅相成效果，而更加提高等离子体的控制性。
而且，对金属窗2除了进行第1分割和第2分割之外，还进行与周向正交的第3分割，从而能够使从等离子体朝向金属窗2的纵电场EV更小，能够减少金属窗2的损伤。另外，通过以天线区段与金属窗的由第3分割分割出的分割部分两个以上相对应的方式分割高频天线，从而能够形成循环的涡流的平面状的扩展，能够更加提高等离子体的控制性。
再者，通过在多分割环状天线的天线区段彼此之间设置有与金属窗2绝缘的分隔板500，能够防止相邻的天线区段间的感应电场的干涉而提高天线区段的电流的控制性。由此，能够提高由天线区段400形成的感应电场的独立控制性。
替代分割金属窗2，不分割金属窗2而以1张的状态设置与以上这样的各种分割相对应的狭缝，从而能够获得与进行了分割的情况下的效果同样的效果。
＜验证实验＞
接着，对验证实验进行说明。
其中，如图39所示，使用了进行了24分割、20分割、16分割(外侧部分的边一体)的3种金属窗。另外，作为天线单元，使用了图31所示那样的具有作为多分割环状天线的外侧高频天线、作为涡旋平面天线的中间高频天线、作为涡旋平面天线的内侧高频天线的天线单元。使用O2气体作为处理气体，以压力：15mTorr、等离子体生成用高频功率：15kW的条件对短边是150cm、长边是185cm的基板进行了电感耦合等离子体处理。
目视观察此时的等离子体，并且，利用等离子体吸收探针法测定了图40所示那样的基板的短边边缘的上方40mm的等离子体密度。将其结果表示在图41～43中。
根据这些图确认到：通过控制角部和边部的天线区段的电流值，不管金属窗的分割形态如何，能够控制等离子体密度分布。另外，在16分割中确认到：若以在目视时角部的等离子体变强的方式进行天线区段的电流控制，则与其他金属窗相比，角部的等离子体密度较低，但通过使角部的电流进一步上升(角强2)，角部的等离子体密度能够上升。
＜其他适用＞
以上，对实施方式进行了说明，但应该认为此次所公开的实施方式在全部的点都是例示，并非限制性的。上述的实施方式不脱离所附的权利要求书及其主旨，就也可以以各种形态进行省略、置换、变更。
例如，在上述实施方式中，表示通过将可变电容器用作阻抗调整部件而进行阻抗调整来进行了多分割环状天线的天线区段的电流控制的例子，但也可以使用可变线圈等其他阻抗调整部件。另外，既可以使用功率分配器而向天线区段分配电流，也可以以各天线区段为单元使用高频电源。
另外，在上述实施方式中例示了蚀刻处理、灰化处理作为等离子体处理，但能够适用于CVD成膜等其他等离子体处理。而且，表示了适用FPD用的玻璃基板作为矩形基板的例子，但也可以是陶瓷基板等其他基板。

Claims (19)

1.一种电感耦合等离子体处理装置，其对矩形基板实施电感耦合等离子体处理，其中，
该电感耦合等离子体处理装置具备：
处理容器；
载置台，其用于在所述处理容器内载置矩形基板；
矩形形状的金属窗，其构成所述处理容器的顶壁，与所述处理容器电绝缘，并与所述载置台相对设置；以及
天线单元，其设于所述金属窗的上方，用于在所述处理容器内生成电感耦合等离子体，
所述金属窗被朝向各角部的放射状的第1分割分割成相互电绝缘的分割区域，
所述天线单元具有构成为多分割环状天线的高频天线，该高频天线是将具有与所述金属窗的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段配置为所述平面部整体上成为矩形的框状区域而成的，
所述多个天线区段分别是将天线用线沿着作为与所述金属窗的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与所述金属窗的上表面平行的方式卷绕成螺旋状而构成的，
能够控制向所述多个天线区段分别供给的电流。
2.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述金属窗被沿着周向的第2分割分割成相互电绝缘的多个环状分割区域，
所述高频天线与所述多个环状分割区域的一个相对应地设置。
3.根据权利要求2所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述天线单元具有呈环状的1个以上的其他高频天线，所述其他高频天线与所述多个环状分割区域中的不对应于所述高频天线的环状分割区域相对应地设置。
4.根据权利要求3所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述多个环状分割区域是3个以上，所述高频天线与所述多个环状分割区域的最外周的外侧环状分割区域相对应地设置。
5.根据权利要求4所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述其他高频天线是所述多分割环状天线、或平面环状天线。
6.根据权利要求5所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
与所述多个环状分割区域中的中间环状分割区域相对应地设置有构成所述多分割环状天线的所述其他高频天线，该中间环状分割区域与所述外侧环状分割区域相邻地位于所述外侧环状分割区域的内侧。
7.根据权利要求3～6中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述环状分割区域的宽度比相对应的所述高频天线或所述其他高频天线的宽度宽。
8.根据权利要求2～7中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述金属窗的与所述环状分割区域的各边相对应的部分被与所述第2分割的方向正交的方向的第3分割分割成相互电绝缘的多个分割部。
9.根据权利要求8所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
被所述第3分割分割而形成的所述分割部仅与所述天线区段的1个相对应。
10.根据权利要求8所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
被所述第3分割分割而形成的所述分割部的至少一部分的任一个分割部与所述天线区段的两个以上相对应。
11.一种电感耦合等离子体处理装置，其对矩形基板实施电感耦合等离子体处理，其中，
该电感耦合等离子体处理装置具备：
处理容器；
载置台，其用于在所述处理容器内载置矩形基板；
矩形形状的金属窗，其构成所述处理容器的顶壁，与所述处理容器电绝缘，并与所述载置台相对设置；以及
天线单元，其设置于所述金属窗的上方，用于在所述处理容器内生成电感耦合等离子体，
所述金属窗被由朝向各角部的放射状的狭缝形成的第1划分划分开，
所述天线单元具有构成为多分割环状天线的高频天线，该高频天线是将具有与所述金属窗的上表面相对地形成的平面部的多个天线区段配置为所述平面部整体上成为矩形的框状区域而成的，
所述多个天线区段分别是将天线用线沿着作为与所述金属窗的上表面正交的方向的纵向以卷绕轴线与所述金属窗的上表面平行的方式卷绕成螺旋状而构成，
能够控制向所述多个天线区段分别供给的电流。
12.根据权利要求11所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述金属窗被由沿着周向的狭缝形成的第2划分划分成多个环状区域，
所述高频天线与所述多个环状区域的一个相对应地设置。
13.根据权利要求12所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述天线单元具有呈环状的1个以上的其他高频天线，所述其他高频天线与所述多个环状区域中的不对应于所述高频天线的环状区域相对应地设置。
14.根据权利要求13所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述环状区域的宽度比相对应的所述高频天线或所述其他高频天线的宽度宽。
15.根据权利要求12～14中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述金属窗的与所述环状区域的各边相对应的部分被与所述第2划分的方向正交的方向的第3划分划分成多个划分部分。
16.根据权利要求15所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
被所述第3划分划分而形成的所述划分部分仅与所述天线区段的1个相对应。
17.根据权利要求15所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
被所述第3划分划分而形成的所述划分部分的至少一部分的任一个划分部分与所述天线区段的两个以上相对应。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述多个天线区段之间被与所述金属窗电绝缘的分隔板隔开。
19.根据权利要求1～18中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其中，
所述多个天线区段的一部分构成所述多分割环状天线的角部，是呈L字状的多个角要素，所述多个天线区段的其他一部分构成所述多分割环状天线的边部，是具有直线状的多个边要素。
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