CN113170568A - 等离子体处理装置和等离子体处理方法 - Google Patents

Abstract

例示的实施方式的等离子体处理装置包括处理容器、工作台、上部电极、导入部和波导部。工作台设置于处理容器内。上部电极隔着处理容器内的空间设置于工作台的上方。导入部是高频的导入部。高频是VHF波或者UHF波。导入部设置于空间的横向端部，绕着处理容器的中心轴线在周向上延伸。波导部构成为能够对导入部供给高频。波导部包含提供波导路径的谐振器。谐振器的波导路径绕着中心轴线在周向上延长且在中心轴线延伸的方向上延长而与导入部连接。

Description

等离子体处理装置和等离子体处理方法

技术领域

本发明的例示的实施方式涉及等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

在电子器件的制造中使用等离子体处理装置。在专利文献1中记载有一种等离子体处理装置。专利文献1中记载的等离子体处理装置包括处理容器、试样台、圆盘状部件、空腔谐振器和波导管。处理容器在其内部提供处理室。试样台配置于处理室内。圆盘状部件是电介质制。圆盘状部件设置于处理室的上方。空腔谐振器设置于圆盘状部件上。波导管与空腔谐振器连接。在专利文献1中记载的等离子体处理装置中，为了生成等离子体，将电场从波导管供给到空腔谐振器。被供给到空腔谐振器的电场，穿透圆盘状部件而被供给到处理室。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-103238号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在等离子体处理装置中，要谋求使处理容器内的周向上的等离子体的密度的分布的均匀性得到提高。

用于解决技术问题的技术手段

在一个例示的实施方式中，提供等离子体处理装置。等离子体处理装置包括处理容器、工作台、上部电极、导入部和波导部。工作台设置于处理容器内。上部电极隔着处理容器内的空间设置于工作台的上方。导入部是高频的导入部。高频是VHF波或者UHF波。导入部设置于空间的横向端部，绕着处理容器的中心轴线在周向上延伸。波导部构成为能够对导入部供给高频。波导部包含提供波导路径的谐振器。谐振器的波导路径绕着中心轴线在周向上延长且在中心轴线延伸的方向上延长而与导入部连接。

发明效果

依照一个例示的实施方式的等离子体处理装置，能够使处理容器内的周向上的等离子体的密度的分布的均匀性得到提高。

附图说明

图1是概要地表示一个例示的实施方式的等离子体处理装置的图。

图2是表示一个例子的工作台的剖切立体图。

图3是概要地表示另一例示的实施方式的等离子体处理装置的图。

图4是表示一个例示的实施方式的上部电极的立体图。

图5是概要地表示又一例示的实施方式的等离子体处理装置を的图。

图6是概要地表示又一例示的实施方式的等离子体处理装置的图。

图7是将图6中例示的实施方式的等离子体处理装置的一部分放大地表示的图。

具体实施方式

以下，对各种例示的实施方式进行说明。

在一个例示的实施方式中，提供等离子体处理装置。等离子体处理装置包括处理容器、工作台、上部电极、导入部和波导部。工作台设置于处理容器内。上部电极隔着处理容器内的空间设置于工作台的上方。导入部是高频的导入部。高频是VHF波或UHF波。导入部设置于空间的横向端部，绕着处理容器的中心轴线在周向上延伸。波导部构成为能够对导入部供给高频。波导部包含提供波导路径的谐振器。谐振器的波导路径绕着中心轴线在周向上延长且在中心轴线延伸的方向上延长而与导入部连接。

在上述例示的实施方式的等离子体处理装置中，谐振器提供绕着中心轴线在周向上延长且在中心轴线延伸的方向上延长的波导路径。该波导路径与在周向上延伸的波导部连接。因此，能够从导入部在周向上以均匀的功率将高频导入到处理容器内的空间。因此，能够提高处理容器内的周向上的等离子体的密度的分布的均匀性。

在一个例示的实施方式中，波导路径可以具有筒形形状。

在一个例示的实施方式中，波导路径包含一端和另一端。一端和另一端可以是沿中心轴线的方向上的波导路径的一端和另一端。一端与另一端之间的波导路径的尺寸可以是对波导路径供给的高频的自由空间波长的大约1/2。波导路径的另一端可以与波导部连接。

在一个例示的实施方式中，波导路径可以在中心轴线延伸的方向上折返。

在一个例示的实施方式中，波导部可以包含多个同轴波导管。多个同轴波导管可以相对于中心轴线在径向上延长，而与谐振器的波导路径连接。多个同轴波导管可以在周向上等间隔地排列。

在一个例示的实施方式中，波导部还可以包含同轴波导管。该同轴波导管可以在中心轴线上延伸且与多个同轴波导管连接。

在一个例示的实施方式中，等离子体处理装置还可以包括电介质板。电介质板可以设置于工作台的上方且上部电极的下方。

在一个例示的实施方式中，电介质板可以构成为能够对处理容器内释放气体的喷淋板。

在一个例示的实施方式中，等离子体处理装置还可以包括通过波导部而延长的配管，以对喷淋板供给气体。在该实施方式中，波导部的金属壁接地。

在另一例示的实施方式中，提供使用等离子体处理装置对基片进行等离子体处理的等离子体处理方法。等离子体处理方法包括对等离子体处理装置的处理容器内的空间供给气体的步骤。等离子体处理方法还包括对空间导入高频，以在处理容器内对载置于工作台上的基片进行等离子体处理的步骤。等离子体处理装置是上述的各种例示的实施方式的等离子体处理装置中的任一种。

上述例示的实施方式的在等离子体处理方法中，处理容器内的周向上的等离子体的密度的分布的均匀性得到提高。因此，对基片的等离子体处理的周向上的均匀性得到提高。

以下，参照附图，对各种例示的实施方式详细地进行说明。此外，在各个附图中，对相同或者相应部分标注相同的附图标记。

图1是概要地表示一个例示的实施方式的等离子体处理装置的图。图1所示的等离子体处理装置1包括处理容器10、工作台12、上部电极14和导入部16。

处理容器10具有大致圆筒形状。处理容器10沿铅垂方向延伸。处理容器10的中心轴线是在铅垂方向上延长的轴线AX。处理容器10由铝或者铝合金之类的导体形成。在处理容器10的表面上，形成有具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜，可以是氧化钇膜、氟氧化钇膜、氟化钇膜、或者包含氧化钇、氟化钇等的陶瓷膜。处理容器10接地。

工作台12设置于处理容器10内。工作台12构成为能够将载置于其上表面上的基片W大致水平地支承。工作台12具有大致圆盘形状。工作台12的中心轴线可以与轴线AX大致一致。即，工作台12的中心可以位于轴线AX上。

以下，参照图1和图2。图2是表示一个例子的工作台的剖切立体图。在一个例子中，工作台12具有主体121和导电层122。主体121由氮化铝之类的绝缘体形成。主体121具有大致圆盘形状。主体121的中心轴线与轴线AX大致一致。即，轴线AX包含工作台12的中心。

导电层122由具有导电性的材料，例如钨、钼等形成。导电层122设置于主体121内。工作台12也可以具有一个以上的导电层。在该情况下，导电层122具有设置于工作台12内的一个以上的导电层中的从工作台12的上表面起最短的距离。

导电层122绕着轴线AX形成为环状。导电层122的内径(直径)例如为基片W的直径的1/6，即50mm以上。导电层122的外径比基片W的直径小。在一个实施方式中，导电层122也可以形成为网状。

在一个实施方式中，导电层122是静电吸附用的电极。在该实施方式中，导电层122与直流电源50电连接。当来自直流电源50的直流电压被施加到导电层122时，在工作台12与基片W之间产生静电引力。利用所产生的静电引力，基片W被吸引到工作台12，由工作台12保持。在另一个实施方式中，导电层122也可以为高频电极。在该情况下，导电层122经由匹配器与高频电源电连接。在另一个实施方式中，导电层122可以为接地的电极。

如上所述，工作台12的导电层122形成为环状。因此，能够抑制由工作台12的中央部与外周部之间的高频导致的电位差的产生。其结果，能够抑制在工作台12的中央部与外周部之间产生的高频电场。

在一个实施方式中，等离子体处理装置1还可以具有缓冲部件13。缓冲部件13在工作台12与处理容器10的侧壁之间延伸。缓冲部件13为大致环状的板材。缓冲部件13例如由氧化铝之类的绝缘体形成。在缓冲部件13形成有多个贯通孔。多个贯通孔在缓冲部件13板的厚度方向上贯通该缓冲部件13。在工作台12的下方，在处理容器10形成有排气口10e。在排气口10e连接有排气装置。排气装置包含压力控制阀以及蜗轮分子泵和/或干式泵之类的真空泵。

上部电极14隔着处理容器10内的空间SP设置于工作台12的上方。上部电极14由铝或铝合金之类的导体形成。在一个实施方式中，上部电极14具有大致圆盘形状。上部电极14的中心轴线与轴线AX大致一致。等离子体处理装置1构成为能够在工作台12与上部电极14之间的空间SP中生成等离子体。

在一个实施方式中，等离子体处理装置1还可以包括电介质板18。电介质板18设置于工作台12的上方且上部电极14的下方。在一个实施方式中，电介质板18设置于上部电极14的正下方。电介质板18隔着空间SP与工作台12的上表面相对。空间SP是电介质板18与工作台12之间的空间。电介质板18的下表面与工作台12的上表面之间的铅垂方向上的距离，例如为5cm以上且30cm以下。电介质板18由氮化铝、氧化铝、氧化钇或者包含氮化铝、氧化铝、氧化钇等的电介质形成。在电介质板18的表面中的至少下表面，可以形成具有耐腐蚀性的膜。作为具有耐腐蚀性的膜，可以是氧化钇膜、氟氧化钇膜、氟化钇膜或者包含氧化钇、氟化钇等的陶瓷膜。电介质板18具有大致圆盘形状。电介质板18的中心轴线与轴线AX大致一致。

在一个实施方式中，在电介质板18形成有多个气体释放孔18h，以对载置于工作台12上的基片W的整个面均等地供给气体。即，电介质板18可以构成为能够释放气体的喷淋板。在一个实施方式中，上部电极14和电介质板18构成为能够在它们之间提供间隙145。

在等离子体处理装置1中，在缓冲部件13的上侧延伸的处理容器10的内壁面的面积，与空间SP侧的电介质板18的表面积大致相等。即，规定空间SP的面中的被设定为接地电位的面(接地面)的面积，与由规定空间SP的面中的电介质板18提供的面的面积大致相同。利用该构成，等离子体在电介质板18的正下方的区域和接地面的周围的区域以均匀的密度生成。其结果是，能够提高基片W的等离子体处理的面内均匀性。

电介质板18的周缘部的厚度比电介质板18的中央部分的厚度大。电介质板18的中央部分是相对于电介质板18的周缘部在内侧延伸的部分。电介质板18的周缘部构成导入部16。即，导入部16具有环形形状。导入部16是将高频导入空间SP的部分。高频为VHF波或UHF波。导入部16设置于空间SP的横向端部。

在一个实施方式中，导入部16在上部电极14与处理容器10的上端之间被弹性地保持。在一个实施方式中，密封部件25设置于处理容器10的上端与导入部16之间。此外，密封部件26设置于上部电极14的周缘部与导入部16之间。密封部件25和密封部件26各自具有弹性。密封部件25和密封部件26各自绕着轴线AX在周向上延伸。密封部件25和密封部件26各自例如为O形环。

等离子体处理装置1还包括波导部20，以对导入部16供给高频。波导部20包含谐振器200。在一个实施方式中，谐振器200可以是谐振器。谐振器200提供波导路径201。波导路径201绕着轴线AX在周向上延长，在轴线AX延伸的方向上延长。波导路径201与导入部16连接。波导路径201具有沿铅垂方向延长的筒形形状。波导路径201的中心轴线与轴线AX大致一致。

波导路径201包含一端202和另一端203。一端202与另一端203之间的波导路径201的尺寸被设定成能够使谐振器200成为谐振状态。即，波导路径201的该尺寸被设定成沿波导路径201在周向上传送的电磁波的波长成为大致无限大。在本实施方式中波导路径201的内部是中空的，因此波导路径201的尺寸为使用的高频的波长(自由空间波长)的大约1/2。在波导路径201的内部设置有电介质的情况下，波导路径201的尺寸可以被设定为自由空间波长的1/2除以波导路径201内的有效介电常数的平方根而得的值。波导路径201的另一端203与导入部16连接。

在一个实施方式中，谐振器200的波导路径201由主部22提供。主部22由铝或铝合金之类的导体形成。主部22包含上壁部221、中央部222、外侧圆筒部223和内侧圆筒部224。

上壁部221具有大致环形形状，呈板状。上壁部221的中心轴线与轴线AX大致一致。外侧圆筒部223和内侧圆筒部224具有大致圆筒形状。外侧圆筒部223和内侧圆筒部224各自的中心轴线与轴线AX大致一致。内侧圆筒部224相对于外侧圆筒部223设置在径向内侧。内侧圆筒部224从上壁部221的内缘向下方延长。外侧圆筒部223从上壁部221的外缘向下方延长。外侧圆筒部223的下端与处理容器10的上端连接。因此，主部22接地。中央部222具有大致圆盘形状。中央部222从内侧圆筒部224的下端向下方和径向内侧延伸。在一个实施方式中，中央部222构成上部电极14。

谐振器200的波导路径201在径向上被提供至内侧圆筒部224与外侧圆筒部之间以及中央部222(上部电极14)的外周面与外侧圆筒部223之间。此外，波导路径201在铅垂方向上被提供至上壁部221与处理容器10的上端之间。

在一个实施方式中，波导部20还可以包含第一同轴波导管211。第一同轴波导管211以其中心轴线与轴线AX大致一致的方式沿铅垂方向延伸。即，第一同轴波导管211在轴线AX上延伸。第一同轴波导管211具有内侧导体213。内侧导体213经由匹配器32与高频电源30电连接。高频电源30是产生上述的高频的电源。匹配器32包含用于使高频电源30的负载的阻抗与高频电源30的输出阻抗相匹配的匹配电路。

在一个实施方式中，主部22的中央部222提供第一同轴波导管211的外侧导体214。具体而言，在中央部222，形成有沿轴线AX延伸的孔217。在中央部222中划分出217的部分是外侧导体214。

在一个实施方式中，波导部20还可以包含多个第二同轴波导管212。多个第二同轴波导管212各自的一端与第一同轴波导管211连接。多个第二同轴波导管212各自从其一端相对于轴线AX沿径向延伸，与谐振器200的波导路径201连接。即，由多个第二同轴波导管212提供的多个同轴线路与谐振器200的波导路径201连接。多个第二同轴波导管212相对于轴线AX在周向上等间隔地即以大约360°/N的角度间隔排列。此外，“N”是第二同轴波导管212的个数。“N”没有限定，例如为3或者4。

在一个实施方式中，在中央部222形成有相对于轴线AX在径向上延长的多个孔218。多个孔218相对于轴线AX在周向上以大约360°/N的角度间隔排列。如上所述，“N”为第二同轴波导管212的个数。在中央部222中划分出多个孔218的部分，是外侧导体216。在多个孔218中，多个内侧导体215即多个第二同轴波导管212的内侧导体分别延伸。多个内侧导体215从内侧导体213分支，相对于轴线AX在径向上延长。多个内侧导体215各自的端部与外侧圆筒部223连接。因此，内侧导体213和多个内侧导体215接地。因此，波导部20所提供的波导路径，由接地的导体，即接地的波导部20的金属壁构成。

上述的间隙145连接有配管40。配管40连接有气体供给部42。气体供给部42包含为处理基片W而使用的一个以上的气体源。此外，气体供给部42包含用于分别控制来自一个以上的气体源的气体的流量的一个以上的流量控制器。

来自气体供给部42的气体经由配管40被供给到间隙145。被供给到间隙145的气体经由电介质板18的多个气体释放孔18h被释放到空间SP。配管40通过波导部20的波导路径而延长到间隙145。如上述那样波导部20所提供的全部波导路径，由接地的导体构成。因此，能够抑制在配管40内气体被激发。

在等离子体处理装置1中，从高频电源30经由波导部20的波导路径对导入部16供给高频。波导部20的谐振器200提供在轴线AX延伸的方向上延长且绕着轴线AX在周向上延长的波导路径201，该波导路径201与在周向上延伸的导入部16连接。高频从该导入部16向着轴线AX被导入空间SP内。谐振器200提供上述尺寸的波导路径201，因此沿波导路径201的长度方向(轴线AX的周向)的管内波长成为无限大。其结果是，导入部16在周向上被施加均匀的强度和位相的电场。因此，从导入部16，在周向上以均匀的功率将高频导入空间SP内。当高频被导入到空间SP时，气体在空间SP内被激发，从该气体生成等离子体。因此，在空间SP内在周向上以均匀的密度分布生成等离子体。工作台12上的基片W被来自等离子体的化学种处理。

以下，说明使用等离子体处理装置1对基片进行等离子体处理的等离子体处理方法。在等离子体处理方法中，在工作台12上载置基片。接着，在等离子体处理方法中，对处理容器10内的空间SP供给气体。气体从气体供给部42被供给到空间SP。接着，在等离子体处理方法中，对空间SP导入高频。高频从波导部20经由导入部16被导入空间SP。被导入到空间SP内的高频，在空间SP内使气体激发，从该气体生成等离子体。由所生成的等离子体，对基片进行处理。在该等离子体处理方法中，能够提高处理容器10内的周向上的等离子体的密度的分布的均匀性。因此，能够提高对基片的等离子体处理的周向上的均匀性。此外，该等离子体处理方法能够使用后述的各种实施方式的等离子体处理装置以同样的方式实施。

以下，参照图3，对另一例示的实施方式的等离子体处理装置1B进行说明。图3是概要地表示另一例示的实施方式的等离子体处理装置的图。以下，对与等离子体处理装置1的构成不同的等离子体处理装置1B的构成进行说明。

在等离子体处理装置1B中，代替上部电极14而具有上部电极14B。上部电极14B和电介质板18构成为能够在它们之间提供间隙145B。上部电极14B由铝或者铝合金之类的导体形成。上部电极14B具有可挠性。上部电极14B可以由导体制的板材形成。上部电极14B可以具有大致圆形的平面形状。在一个实施方式中，上部电极14的中心轴线与轴线AX大致一致。关于上部电极14B的详情，在后文说明。

在等离子体处理装置1B中，还代替波导部20而具有波导部20B，以对导入部16供给高频。波导部20B包含谐振器200B。在一个实施方式中，谐振器200B可以具有空腔谐振器。谐振器200B提供沿铅垂方向延长的筒状的波导路径201B。波导路径201B的中心轴线与轴线AX大致一致。波导路径201B包含一端202B和另一端203B。一端202B与另一端203B之间的波导路径201B的尺寸被设定成沿波导路径201B在周向上传送的电磁波的波长成为大致无限大。在本实施方式中波导路径201B的内部是中空的，因此波导路径201B的尺寸为使用的高频的波长(自由空间波长)的大约1/2。在波导路径201B的内部设置有电介质的情况下，波导路径201B的尺寸可以为自由空间波长的1/2除以波导路径201B内的有效介电常数的平方根而得的值。

在一个实施方式中，波导路径201B包含内侧波导路径204和外侧波导路径205。内侧波导路径204和外侧波导路径205各自是沿铅垂方向延长的筒状的波导路径。内侧波导路径204相对于外侧波导路径205在径向内侧延伸。外侧波导路径205的下端构成波导路径201B的一端202B。外侧波导路径205的上端和内侧波导路径204的上端彼此相连。即，波导路径201B在轴线AX延伸的方向上折返。此外，波导路径201B的上述尺寸为一端202B与另一端203B之间的折返的波导路径201B的尺寸。内侧波导路径204的下端构成波导路径201B的另一端203B。波导路径201B的另一端203B与导入部16连接。

在一个实施方式中，谐振器200B的波导路径201B由主部22B和圆筒部件24所提供。主部22B由铝或者铝合金之类的导体形成。主部22B包含上壁部221B、中央部222B和外侧圆筒部223B。上壁部221B呈大致圆形且薄板状。上壁部221B大致水平地延伸。中央部222B具有大致圆柱形状。中央部222B从上壁部221B向下方延长。中央部222B的下表面在中央部222B的周缘部的内侧划分出空间225B。空间225B是气体的扩散空间。

导入部16，即电介质板18的周缘部，在中央部222B的周缘部与处理容器10的上端之间被弹性地保持。具体而言，在处理容器10的上端与导入部16的下表面之间，设置有密封部件25。在中央部222的周缘部与导入部16的上表面之间，设置有密封部件26。

上部电极14B的周缘部相对于密封部件26在径向内侧被夹持在中央部222B的周缘部与导入部16之间。在上部电极14B的周缘部与中央部222B的周缘部之间，设置有导电性弹性部件27，例如螺旋环。导电性弹性部件27的材料，例如为不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀合金、镍、钨、钽、铜合金或钼等的金属。导电性弹性部件27可以由镍、铝、不锈钢或金等的保护膜覆盖。导电性弹性部件27稳定地维持上部电极14B与中央部222B之间的电连接。

外侧圆筒部223B具有大致圆筒形状。外侧圆筒部223B的中心轴线与轴线AX大致一致。外侧圆筒部223B相对于中央部222B在径向外侧，从上壁部221B向下方延长。外侧圆筒部223B的下端与处理容器10的上端连接。因此，主部22B接地。

圆筒部件24由铝或铝合金之类的导体形成。圆筒部件24具有大致圆筒形状。圆筒部件24的中心轴线与轴线AX大致一致。圆筒部件24在中央部222B与外侧圆筒部223B之间在铅垂方向上延伸。圆筒部件24的下端与处理容器10的上端连接。因此，圆筒部件24接地。圆筒部件24的上端与上壁部221B隔开间隔。

外侧波导路径205在外侧圆筒部223B与圆筒部件24之间延伸。外侧波导路径205在处理容器10的上端结束。外侧波导路径205和内侧波导路径204在圆筒部件24的上端与上壁部221B连接。内侧波导路径204在圆筒部件24与中央部222B之间延伸。

在等离子体处理装置1B中，主部22B的中央部222B提供第一同轴波导管211的外侧导体214和多个第二同轴波导管212的外侧导体216。具体而言，在中央部222B，形成有沿轴线AX延伸的孔217B。在中央部222B中划分出孔217B的部分是外侧导体214。第一同轴波导管211的内侧导体213沿孔217B的中心线，即轴线AX延伸。

在中央部222B形成有相对于轴线AX在径向上延长的多个孔218B。多个孔218B相对于轴线AX在周向上以大约360°/N的角度间隔排列。如上所述，“N”为第二同轴波导管212的个数。在中央部222B中划分出多个孔218B的部分是外侧导体216。在多个孔218B中，多个内侧导体215，即多个第二同轴波导管212的内侧导体分别延伸。多个内侧导体215从内侧导体213分支，相对于轴线AX在径向上延长。多个内侧导体215各自的端部与圆筒部件24的上端连接。因此，内侧导体213和多个内侧导体215接地。因此，波导部20B所提供的波导路径，由接地的导体构成。

多个内侧导体215各自的端部由螺纹件28连接到圆筒部件24的上端。螺纹件28从外侧圆筒部223B延长至多个内侧导体215中的对应的内侧导体215的端部，螺合于该对应的内侧导体215。螺纹件28的头部抵接到外侧圆筒部223B。螺纹件28由绝缘体形成。螺纹件28例如由聚四氟乙烯形成。在圆筒部件24与外侧圆筒部223B之间设置有多个间隔件29。多个间隔件29各自在圆筒部件24与外侧圆筒部223B之间包围对应的螺纹件28。多个间隔件29各自由绝缘体形成。多个间隔件29各自由例如聚四氟乙烯形成。

以下，参照图3和图4。图4是表示一个例示的实施方式的上部电极的立体图。在一个实施方式中，上部电极14B包含第一部分141和第二部分142。第一部分141构成上部电极14B的中央部分。第一部分141包含上壁143和筒状壁144。上壁143具有大致圆盘形状。上壁143大致水平地延伸。筒状壁144具有大致圆筒形状。筒状壁144从上壁143的周缘部向下方延伸。此外，筒状壁144的厚度(径向上的厚度)比上壁143的厚度和第二部分142的厚度小。

第二部分142呈大致环状且板状。第二部分142从筒状壁144的下端在径向上延伸。第二部分142的周缘部是上部电极14B的周缘部。上部电极14B的下表面在该下表面与电介质板18之间，且上部电极14B的周缘部的内侧划分(规定)出来间隙145B。

在上部电极14B，形成有多个第一隙缝147和多个第二隙缝148。多个第一隙缝147和多个第二隙缝148贯通上部电极14B。多个第一隙缝147分别从筒状壁144沿径向延长至上部电极14B的周缘。多个第一隙缝147例如在周向上以360°/M的角度间隔排列。此外，“M”是多个第一隙缝147的个数。

多个第二隙缝148各自从筒状壁144与上部电极14B的周缘之间的位置沿径向延长至上部电极14B的周缘。多个第二隙缝148在周向上与多个第一隙缝147交替地排列。

上述的空间225B与配管40连接。在配管40连接有气体供给部42。配管40通过波导部20B的波导路径延长到空间225B。如上述那样波导部20B所提供的全部波导路径是由接地导体，即接地的波导部20B的金属壁构成。因此，能够在配管40内抑制气体被激发。

空间225B经由多个第一隙缝147和多个第二隙缝148连接到间隙145B。来自气体供给部42的气体经由配管40被供给至空间225B。被供给到空间225B的气体，经由多个第一隙缝147和多个第二隙缝148被供给至间隙145B。被供给到间隙145B的气体，经由电介质板18的多个气体释放孔18h被释放到空间SP。

在等离子体处理装置1B中，从高频电源30经由波导部20B的波导路径对导入部16供给高频。波导部20B的谐振器200B提供在轴线AX延伸的方向上延长且绕着轴线AX在周向上延长的波导路径201B，该波导路径201B与在周向上延伸的导入部16连接。高频从该导入部16向着轴线AX被导入到空间SP内。谐振器200B提供上述尺寸的波导路径201B，因此沿波导路径201B的长度方向(轴线AX的周向)的管内波长成为无限大。其结果是，导入部16在周向上被施加均匀的强度和位相的电场。因此，从导入部16在周向上以均匀的功率将高频导入到空间SP内。当高频被导入到空间SP时，气体在空间SP内被激发，从该气体生成等离子体。因此，在空间SP内在周向上以均匀的密度分布生成等离子体。工作台12上的基片W被来自等离子体的化学种处理。

上述的间隙145B包含由第一部分141所规定(划分)的部分空间和由第二部分142所规定(划分)的部分空间。由第一部分141规定的部分空间的铅垂方向上的长度，比由第二部分142规定的部分空间的铅垂方向上的长度大。因此，能够降低由高频形成的电场的强度的径向上的不均匀性。

在一个实施方式中，空腔226B形成于波导部20B的中央部222内。在空腔226B中，收纳有致动器(促动器)46。驱动轴47从致动器46贯穿中央部222沿轴线AX向下方延长。在驱动轴47与中央部222之间设置有O形环之类的密封部件48。驱动轴47与上部电极14B的第一部分141的上壁143连接。致动器46产生使上壁143上下移动的动力。利用致动器46，使得上壁143向上方移动时，间隙145B的铅垂方向上的长度与从轴线AX起的距离的长度相应地增加。即，通过用致动器46调整上壁143的铅垂方向上的位置，铅垂方向上的间隙145B的长度与从轴线AX起的距离相应地被调整。因此，由高频形成的电场的强度，与从轴线AX起的径向的距离相应地被调整。因此，能够相对于轴线AX调整径向上的等离子体的密度的分布。例如，能够消除由高频形成的电场的强度的径向上的不均匀性，降低径向上的等离子体的密度的分布的不均匀性。

如上所述，上部电极14B的筒状壁144的厚度变薄。因此，上部电极14B容易弯曲。而且，在上部电极14B，形成有上述的多个第一隙缝147和多个第二隙缝148。因此，上部电极14B更容易弯曲。

以下，参照图5，对又一个例示的实施方式的等离子体处理装置1C进行说明。图5是概要地表示另一例示的实施方式的等离子体处理装置的图。以下，对与等离子体处理装置1B的构成不同的等离子体处理装置1C的构成进行说明。

在等离子体处理装置1C中，代替电介质板18而具有电介质板18C。电介质板18C由氮化铝、氧化铝、氧化钇或者包含氮化铝、氧化铝、氧化钇等的电介质形成。在电介质板18C的表面中的至少下表面，可以形成具有耐腐蚀性的膜。具有耐腐蚀性的膜，可以是氧化钇膜、氧化氟化钇膜、氟化钇膜或包含氧化钇、氟化钇等的陶瓷膜。在电介质板18C，与电介质板18同样地形成有多个气体释放孔18h。即，在一个实施方式中，电介质板18C可以是构成为能够释放气体的喷淋板。电介质板18C具有大致圆盘形状。

在等离子体处理装置1C中，在缓冲部件13的上侧延伸的处理容器10的内壁面的面积，与空间SP侧的电介质板18C的表面积大致相等。即，规定空间SP的面中的被设定为接地电位的面(接地面)的面积，与规定空间SP的面中的由电介质板18C提供的面的面积大致相同。

在等离子体处理装置1C中，导入部16与电介质板18C是分体的。在等离子体处理装置1C中，导入部16是环状的部件。导入部16由氮化铝或者氧化铝之类的电介质形成。

在等离子体处理装置1C中，代替波导部20B而具有波导部20C。波导部20C具有主部22C和圆筒部件24。主部22C由铝或铝合金之类的导体形成。主部22C包含上壁部221C、中央部222C、外侧圆筒部223C和内侧圆筒部224C。

上壁部221C具有大致环形形状，呈板状。上壁部221C的中心轴线与轴线AX大致一致。外侧圆筒部223C和内侧圆筒部224C具有大致圆筒形状。外侧圆筒部223C和内侧圆筒部224C各自的中心轴线与轴线AX大致一致。内侧圆筒部224C相对于外侧圆筒部223C设置于径向内侧。内侧圆筒部224C从上壁部221C的内缘向下方延长。外侧圆筒部223C从上壁部221C的外缘向下方延长。圆筒部件24在外侧圆筒部223C与内侧圆筒部224C之间延伸。圆筒部件24的上端与上壁部221C隔开间隔。

波导部20C构成谐振器200B。谐振器200B的内侧波导路径204在内侧圆筒部224C与圆筒部件24之间延伸。谐振器200B的外侧波导路径205在外侧圆筒部223C与圆筒部件24之间延伸。外侧波导路径205和内侧波导路径204经由圆筒部件24的上端与上壁部221C之间的间隙连接。内侧波导路径204与导入部16连接。导入部16在中央部222C的周缘部与处理容器10的上端之间隔着密封部件25和密封部件26夹持。中央部222C具有大致圆盘形状。中央部222C从内侧圆筒部224C的下端向径向内侧延伸。中央部222C和上部电极14B在它们之间提供空间225B。

在等离子体处理装置1C中，高频电源30与圆筒部件24电连接。在一个实施方式中，高频电源30经由同轴电缆31与圆筒部件24的上部电连接。在圆筒部件24与主部22C之间，连接有可变电容器56。可变电容器56的静电电容被调整成能够在谐振器200B内产生高频的谐振。在等离子体处理装置1C中，使用上述的可变电容器56，因此高频电源30可以无需经由匹配器而与圆筒部件24电连接。

等离子体处理装置1C还可以包括电介质部件49。电介质部件49以埋入由上部电极14B的第一部分141的上壁143和筒状壁144包围的空间的方式设置于该空间内。电介质部件49能抑制在该空间中发生放电。

在等离子体处理装置1C中，驱动轴47具有凸缘47f。凸缘47f设置于驱动轴47的上端与下端之间。在凸缘47f与中央部222C之间，设置有波纹管481。波纹管481例如可以由铝、铝合金或者不锈钢形成。在波纹管481与中央部222C之间，设置有O形环之类的密封部件482。

在等离子体处理装置1C中，工作台12的导电层122是高频电极。导电层122经由匹配器54与高频电源52电连接。匹配器54包含用于使高频电源52的负载的阻抗与高频电源52的输出阻抗相匹配的匹配电路。

以下，参照图6和图7，对又一个例示的实施方式的等离子体处理装置1D进行说明。图6是概要地表示另一例示的实施方式的等离子体处理装置的图。图7是将图6中例示的实施方式的等离子体处理装置的一部分放大表示的图。以下，对与等离子体处理装置1B的构成不同的等离子体处理装置1D的构成进行说明。

在等离子体处理装置1D中，处理容器10的侧壁具有突起部10p。突起部10p构成处理容器10的侧壁的上端。突起部10p向着轴线AX在与轴线AX交叉的方向上延长。

突起部10p经由导电性弹性部件63与壁部62连接。壁部62具有导电性。壁部62可以由铝或者铝合金之类的金属形成。导电性弹性部件63是弹性体。导电性弹性部件63的材料例如是不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀合金、镍、钨、钽、铜合金或钼等的金属。导电性弹性部件63可以由镍、铝、不锈钢或金等的保护膜覆盖。导电性弹性部件63例如是螺旋环。壁部62规定排气室61。

在突起部10p上，设置有导入部16。导入部16如上述那样，由氮化铝或者氧化铝之类的电介质形成。导入部16呈环状。导入部16设置于空间SP的横向端部。导入部16在处理容器10的上端(即，突起部10p)与后述的波导部20D的中央部222D的周缘部之间隔着密封部件25和密封部件26被保持。

在等离子体处理装置1D中，代替工作台12而具有工作台12D。工作台12D设置于处理容器10内。工作台12D构成为能够将载置于其上表面上的基片W大致水平地支承。工作台12D具有大致圆盘形状。工作台12D的中心轴线可以与轴线AX大致一致。

在等离子体处理装置1D中，代替上部电极14B和电介质板18而具有上部电极14D和电介质板18D。上部电极14D隔着处理容器10内的空间SP设置于工作台12的上方。上部电极14D由铝或者铝合金之类的导体形成。上部电极14D具有大致圆盘形状。上部电极14D的中心轴线与轴线AX大致一致。上部电极14D由后述的波导部20D的中央部222D构成。

电介质板18D呈平板状，具有可挠性。电介质板18D由氮化铝、氧化铝、氧化钇或者包含氮化铝、氧化铝、氧化钇等的电介质形成。在电介质板18D的表面中的至少下表面，可以形成具有耐腐蚀性的膜。作为具有耐腐蚀性的膜，可以是氧化钇膜、氟氧化钇膜、氟化钇膜或包含氧化钇、氟化钇等的陶瓷膜。在电介质板18D，与电介质板18同样地形成有多个气体释放孔18h。即，在一个实施方式中，电介质板18D可以是构成为能够释放气体的喷淋板。电介质板18D具有大致圆盘形状。

上部电极14D和电介质板18D在彼此之间形成间隙145D。铅垂方向上的间隙145D的长度，取决于相对于轴线AX在径向上的位置。即，铅垂方向上的间隙145D的长度不是一样(固定(规定))的，而是不一样的。在一个实施方式中，铅垂方向上的间隙145D的长度，在轴线AX上最大，与从轴线AX起的距离相应地减少。在该实施方式中，规定间隙145D的上部电极14D的下表面14b可以沿圆锥面延伸。

在等离子体处理装置1D中，电介质板18D的下表面与工作台12D的上表面之间的铅垂方向上的距离(铅垂方向上的空间SP的长度)例如可以为5mm以上，15mm以下。

等离子体处理装置1D还包括支承环64。支承环64是使电介质板18D的周缘部与上部电极14D紧贴的部件。支承环64由氧化铝等的绝缘性的材料形成。支承环64在中央部222D与导入部16之间被保持。在支承环64与导入部16之间设置有弹性部件65。因此，电介质板18D在上部电极14D与导入部16之间被弹性地保持。弹性部件65可以是一个以上的线圈弹簧。弹性部件65也可以是O形环。

等离子体处理装置1D还包括覆盖环66。覆盖环66是保持工作台12D的位置的部件。覆盖环66由氧化铝等的绝缘性的材料形成。覆盖环66防止在工作台12D的侧面附近产生等离子体。

在图6和图7所示的例子中，工作台12D可以由铝或铝合金等的导电性的材料形成。

等离子体处理装置1D还包括导电部70。导电部70在工作台12D的周缘部12c与处理容器10的侧壁之间延伸。导电部70与工作台12D的周缘部12c和处理容器10的侧壁电连接。

导电部70从周缘部12c向处理容器10的侧壁延长以使得能够将从导入部16辐射的高频导入空间SP。导电部70包含导电板72。导电部70包含规定(划分)排气室61的壁部62的一部分。

导电板72在工作台12D的周缘部12c与背面12b电接触。导电板72是可挠性的薄板。导电板72的材料例如是铝、铝合金、不锈钢、镍铬铁耐热耐蚀合金、镍、钨、钽、铜合金或钼等的导电性的材料。导电板72可以由氧化铝、氧化钇、氟氧化钇、氟化钇、镍、铝、不锈钢或金等的保护膜覆盖。导电板72由螺纹件固定在周缘部12c的背面(背面12b)和壁部62的上表面。

如上所述，壁部62规定(划分)出排气室61。排气室61从周缘部12c的周围向处理容器10的侧壁延长。排气室61与空间SP连通。排气室61与排气管67连通。

排气管67与排气装置连接。排气装置设置于处理容器10的外部。排气装置可以包含有压力控制阀以及蜗轮分子泵和/或干式泵等的真空泵。

在壁部62，形成有多个通气孔62h。空间SP经由多个通气孔62h与排气室61连通。空间SP内的气体能够经由通气孔62h移动到排气室61，经由排气管67被排出到处理容器10的外部。

在处理容器10的侧壁形成有开口10h。经由开口10h而在处理容器10的内部与外部之间运送基片W。处理容器10的内部的空间10s经由开口10h与处理容器10的外部连通，也与气体供给器68连通。气体供给器68能够对空间10s内供给Ar气体等的吹扫气体。

等离子体处理装置1D还包括支承部81。支承部81与工作台12D连接。工作台12D设置于支承部81上。支承部81贯通处理容器10的底部而延伸至处理容器10的下方。当使支承部81上下地移动时，工作台12D上下地移动。

在支承部81的下方，配置有水冷板83。支承部81与水冷板83接触。水冷板83搭载于底板84上。底板84具有大致圆盘形状。工作台12D的热量能够经由支承部81和水冷板83被排出到外部。在水冷板83与处理容器10的底部之间，设置有波纹管82。波纹管82以包围支承部81的方式延伸。波纹管82将在其中供支承部81通过的处理容器10的底部的孔密封。

排气管67与壁部62连接，与排气室61连通。壁部62设置于排气管67上。排气室61内的气体能够经由排气管67被排出到外部。排气管67贯通处理容器10的底部和底板84延伸至处理容器10的下方。当使排气管67上下地移动时，排气室61和壁部62上下地移动。

排气管67在其上端与下端之间具有凸缘67f。在凸缘67f与处理容器10的底部之间，设置有波纹管85。波纹管85以包围排气管67的方式延伸。波纹管85将在其中供排气管67通过处理容器10的底部的孔密封。波纹管85的材料可以是不锈钢等的导电性的材料。在凸缘67f与底板84之间，设置有弹簧86。弹簧86的材料可以是不锈钢等的导电性的材料。

壁部62被弹簧86向上方施力。即，壁部62能够借助于弹簧86的弹性而稳定地配置在上部电极14的侧(上方)。因此，壁部62的周缘部与突起部10p的背面紧贴。而且，利用导电性弹性部件63的弹性，壁部62的周缘部与突起部10p能够稳定地电接触。

在使用等离子体处理装置1D实施等离子体处理时，在工作台12D的周缘部12c和处理容器10的侧壁经由导电部70被电连接的状态下，从导入部16对空间SP导入高频。由利用基于像这样被导入的高频的电场而生成的等离子体，进行等离子体处理。

在等离子体处理装置1D中，导电部70与处理容器10的侧壁连接，因此接地。因此，导电部70可以具有电气的屏蔽功能。该导电部70在工作台12D的周缘部12c与处理容器10的侧壁之间延伸。因此，从导入部16向空间SP辐射的高频，不向在工作台12D的下侧扩展的区域等扩散而能够高效地被导入空间SP。其结果是，能够对空间SP供给足够强度的高频。

在一个实施方式中，导电部70经由可挠性的导电板72与工作台12D的周缘部12c电接触。因此，即使导电部70的位置变化，也能够可靠地维持导电部70与工作台12D的周缘部12c的电接触。

在一个实施方式中，在上部电极14D形成有多个气体孔14h和空腔225D。空腔225D经由配管40与气体供给部42连通。多个气体孔14h与空腔225D连通。多个气体孔14h从空腔225向下方延伸，在上部电极14D的下表面提供它们的下端开口。多个气体孔14h与间隙145D连通。

在一个实施方式中，多个气体孔14h各自的下端开口，以与多个气体释放孔18h中的对应的气体释放孔的上端开口相对的方式配置。依照该实施方式，即使由于间隙145D的铅垂方向的长度短而在间隙145D中气体难以在水平方向上扩散，气体也容易从多个气体孔14h分别流动到对应的气体释放孔。

在上部电极14D与电介质板18D之间，设置有电介质杆RD。电介质杆RD可以配置在轴线AX上。电介质杆RD沿轴线AX延长。电介质杆RD可以与电介质板18D接合，也可以与电介质板18D形成为一体。

电介质杆RD经由浮动接头FJ与致动器46连接。在浮动接头FJ与中央部222D之间，设置有O形环之类的密封部件48。在上部电极14D形成有空腔226D。致动器46配置于空腔226D中。致动器46经由浮动接头FJ使电介质杆RD上下移动。电介质板18D除了与上部电极14D紧贴的其周缘部，与电介质杆RD的上下移动连动而上下地移动。其结果是，铅垂方向上的间隙145D的长度相对于轴线AX与径向的距离相应地被设置。

在等离子体处理装置1D中，代替波导部20B而具有波导部20D。波导部20D与波导部20B同样地包含谐振器200B。波导部200D可以与波导部20B同样地，还包含第一同轴波导管211和多个第二同轴波导管212。

在等离子体处理装置1D中，谐振器200B的波导路径201B由主部22D和圆筒部件24提供。主部22D包含与上壁部221B、中央部222B和外侧圆筒部223B分别相同的上壁部221D、中央部222D和外侧圆筒部223D。但是，中央部222D与中央部222B不同，构成上部电极14D。

在中央部222D，形成有沿轴线AX延伸的孔217D。在中央部222D中划分出217D的部分，是第一同轴波导管211的外侧导体214。第一同轴波导管211的内侧导体213沿孔217D的中心线，即轴线AX延伸。

另外，在中央部222D，形成有相对于轴线AX在径向上延长的多个孔218D。多个孔218D相对于轴线AX在周向上以大约360°/N的角度间隔排列。如上所述，“N”是第二同轴波导管212的个数。在中央部222D中划分出多个孔218D的部分，是多个第二同轴波导管212的外侧导体216。在多个孔218D中，多个内侧导体215，即多个第二同轴波导管212的内侧导体分别延伸。多个内侧导体215从内侧导体213分支，相对于轴线AX在径向上延长。

以上，对各种例示的实施方式进行了说明，但是并不限定于上述例示的实施方式，而可以进行各种省略、替换和改变。此外，能够将不同的实施方式中要素组合而形成其他实施方式。

根据以上的说明，本发明的各种实施方式以说明的目的在本说明书中进行了说明，应当理解，在不超出本发明的范围和主旨的情况下能够进行各种改变。因此，本说明书公开的各种实施方式并非限定性的，真正的范围和主旨由所附的权利要求的范围给出。

附图标记说明

1……等离子体处理装置，10……处理容器，12……工作台，14……上部电极，16……导入部，20……波导部，200……谐振器。

Claims (10)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：

处理容器；

设置于所述处理容器内的工作台；

隔着所述处理容器内的空间设置于所述工作台的上方的上部电极；

VHF波或UHF波的高频的导入部，其设置于所述空间的横向端部，绕所述处理容器的中心轴线在周向上延伸；和

构成为能够对所述导入部供给所述高频的波导部，

所述波导部包含提供波导路径的谐振器，

所述谐振器的所述波导路径绕着所述中心轴线在所述周向上延长且在所述中心轴线延伸的方向上延长而与所述导入部连接。

2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述波导路径具有筒形形状。

3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述波导路径包含在所述中心轴线延伸的所述方向上的一端和另一端，

所述一端与所述另一端之间的所述波导路径的尺寸，是对所述波导路径供给的高频的自由空间波长的大约1/2。

4.如权利要求1～3中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述波导路径在所述中心轴线延伸的所述方向上折返。

5.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述波导部包含相对于所述中心轴线在径向延长而与所述波导路径连接的多个同轴波导管，

所述多个同轴波导管在所述周向上等间隔地排列。

6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述波导部还包括在所述中心轴线上延伸且与所述多个同轴波导管连接的同轴波导管。

7.如权利要求1～6中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：

还包括设置于所述工作台的上方且所述上部电极的下方的电介质板。

8.如权利要求7所述的等离子体处理装置，其特征在于：

所述电介质板构成为能够对所述处理容器内释放气体的喷淋板。

9.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：

还包括通过所述波导部而延长的配管，以对所述喷淋板供给气体，

所述波导部的金属壁接地。

10.一种使用等离子体处理装置对基片进行等离子体处理的等离子体处理方法，其特征在于，包括：

对所述等离子体处理装置的处理容器内的空间供给气体的步骤；和

对所述空间导入高频，以在所述处理容器内对载置于工作台上的基片进行等离子体处理的步骤，

所述等离子体处理装置包括：

所述处理容器；

设置于所述处理容器内的工作台；

隔着所述处理容器内的所述空间设置于所述工作台的上方的上部电极；

VHF波或UHF波的所述高频的导入部，其设置于所述空间的横向端部，绕着所述处理容器的中心轴线在周向上延伸；和

构成为能够对所述导入部供给所述高频的波导部，

所述波导部包含提供波导路径的谐振器，

所述谐振器的所述波导路径绕着所述中心轴线在所述周向上延长且在所述中心轴线延伸的方向上延长而与所述导入部连接。

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