JP2018081761A - プラズマ発生アンテナユニットおよびプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマ処理に際し、均等な誘導結合型プラズマを発生させる。【解決手段】第１の端部から前記第１の端部と異なる第２の端部にかけて柱面に沿って螺旋状に配置されたアンテナライン材を有し、前記アンテナライン材の外周側に該アンテナライン材を囲むように筒状の外周導体材が配置され、前記外周導体材に、前記アンテナライン材の前記第２の端部が電気的に接続され、前記アンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに高周波電源が電気的に接続される。【選択図】図３

Description

この発明は、誘導電界によってプラズマを発生させるプラズマ発生アンテナユニットおよび前記プラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置に関するものである。

基体表面に薄膜を形成したり、基体表面に対するエッチング処理を行ったりするために、誘導結合型プラズマ処理装置が用いられている。誘導結合型プラズマ処理装置では、真空容器内に水素等のプラズマ生成ガスを導入した上で、アンテナに高周波電力を印加し、高周波電磁界を生成することによりプラズマ生成ガスを分解し、プラズマを生成する。そして、プラズマ生成ガスとは別に、真空容器内に成膜原料ガスあるいはエッチングガスを導入し、プラズマにより成膜原料ガスの分子を分解して基体上に堆積させ、あるいはエッチングガスの分子を分解してエッチングに用いるイオンやラジカルを生成することができる。

誘導結合型プラズマ源として用いられるアンテナの形状としては、処理対象の基板表面に平行な平面上にラダー型や同心円等のパターンを形成する平板タイプと、円柱状のコイル状アンテナ円柱の底面が基板表面に平行となるように配するコイルタイプとに大別される。コイルアンテナは、隣接した巻き同士の干渉によりコイル内部に高密度の誘導磁界を形成するものであるが、これを分割しようとする場合、一般的に考えれば、一巻きの円環コイルを、円環面を重ねるように積む。

近年、プラズマ処理の対象となる基板の大型化に伴い、どちらのタイプのアンテナの場合でも、アンテナが大型化する傾向がある。一方、誘導結合型の高周波放電では、アンテナに流れる高周波電流によって生じた誘導電界だけでなく、アンテナの高周波電圧によりアンテナとプラズマとの間に高周波電界をも生じる。この高周波電界は電極の長さ方向に強度分布を持つことになり、電極の長さ方向にプラズマ密度が不均一となる。また、プラズマ領域が過剰に深くなり、プラズマによって被処理体に対する損傷を招きやすくなる。このため、平板タイプを用いて複数のアンテナを並列的に配置して広い面積をカバーするアンテナ回路が有する発明が報告されている（例えば特許文献、１、２）。

特開２０１５−１３０３５０号公報 特開２０１０−２１２１０４号公報

しかし、複数のアンテナを近接した配置で使う場合、相互の電磁的な干渉が生じ、安定的にプラズマを発生させることが難しい。このため特許文献１では並列的に配置された個々のアンテナ回路に調整用の可変コンデンサが組み込まれているが、各アンテナ回路の均等化が難しく、また装置が複雑になるという問題がある。また、特許文献２では個々のアンテナは比較的分散するように配されているが、効果的な誘導電磁界を得ることができず、プラズマ空間の厚みや領域の拡大を得ることができない。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、アンテナにおけるプラズマ空間の厚みとプラズマ密度の均一化を図ることができ、さらに処理室内でのプラズマ密度の一様性を確保することができるプラズマ発生アンテナユニットおよびプラズマ処理装置を提供することを目的の一つとする。

さらに、誘導結合型のアンテナは真空容器外部に電極を配置する外部電極方式と、真空容器内部に電極を配置する内部電極方式に大別される。外部電極方式では、真空容器の一部に誘電体を使用し、真空容器内に誘導電磁界を作用させるが、真空保持のため誘電体には一定の厚みが必要であり、効率よく誘導電界を真空容器内部に作用させることが難しく、被処理体の大型化に対応することが難しい。内部電極方式では、プラズマと接する誘電体を薄くし、効率を上げることができるが、生成したプラズマによる影響を大きく受けるため、各アンテナを近接して配置することが難しい。本発明は、内部電極方式のアンテナであって、プラズマ生成円柱状空間の外側に、内周電極（アンテナライン材）および外周導電体を配置することで、隣接するアンテナにより生成されたプラズマの影響を少なくし、アンテナユニットを密に配置できるように構成することで、多数個配置されたアンテナユニットにより大面積にわたってプラズマ密度の一様性を確保することが出来るプラズマ発生アンテナユニットおよびプラズマ処理装置を提供することを目的としている。

すなわち、本発明のプラズマ発生アンテナユニットのうち、第１の形態は、第１の端部から前記第１の端部と異なる第２の端部にかけて柱面に沿って螺旋状に巻かれて配置されたアンテナライン材を有し、
前記アンテナライン材の外周側に該アンテナライン材を囲むように筒状の外周導体材が配置され、前記外周導体材に、前記アンテナライン材の前記第２の端部が電気的に接続され、前記アンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに高周波電力を供給する高周波電源が電気的に接続されるものであることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記アンテナライン材が、前記柱面に沿って互いに重なることなく螺旋状に巻かれて配置された複数のアンテナライン材からなり、前記外周導体材に、前記各アンテナライン材の第２の端部が、電気的に接続され、前記複数のアンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに共通する高周波電力を供給する高周波電源に電気的に接続されていることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記複数のアンテナライン材が前記柱面において同一の形状を有し、前記第１の端部と前記第２の端部とがそれぞれ前記柱面の同一の周上に位置し、かつ複数のアンテナライン材が互いに同じ角度間隔で柱面に沿っていることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記アンテナライン材は、前記第２の端部の位置と、他のアンテナライン材の前記第１の端部の位置とが、前記柱面の同一母線上に略位置していることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記アンテナライン材の前記第１の端部は、前記柱面の端面側で、各アンテナライン材で共通する給電部材に電気的に接続され、前記給電部材が前記高周波電源に電気的に接続されることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記アンテナライン材が配置された柱面と前記外周導体材とが同軸に配置されていることを特徴とする。

他の形態のプラズマ発生アンテナユニットは、前記形態の本発明において、前記外周導体材と前記アンテナライン材との間に外周誘電体が配置され、前記アンテナライン材の内側に中空円筒誘電体が配置されていることを特徴とする。

本発明のプラズマ処理装置のうち、第１の形態は、
室内でプラズマを発生させる処理室と、
前記処理室内で被処理体を保持する被処理体保持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理室内で誘導結合により処理ガスのプラズマを生成する前記形態のプラズマ発生アンテナユニットと、
所定の周波数の高周波電力を前記プラズマ発生アンテナユニットに供給する高周波電源と、を具備することを特徴とする。

他の形態のプラズマ処理装置は、前記形態の本発明において、前記プラズマ発生アンテナユニットは、軸方向が前記被処理体保持部に保持される被処理体面と略鉛直になるように配置されていることを特徴とする。

他の形態のプラズマ処理装置は、前記形態の本発明において、前記プラズマ発生アンテナユニットを複数有し、複数の前記プラズマ発生アンテナユニットの外周側に共通して、筒状の外周導体材が配置されており、前記外周導体材に、前記複数のアンテナライン材の前記第２の端部が電気的に接続され、前記アンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに高周波電源が電気的に接続されていることを特徴とする。

本願発明によれば、螺旋状に配置した複数のアンテナライン材によってアンテナとプラズマ間に発生する高周波電界が抑制され、均一なプラズマ密度を得ることができる。

本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の概略を示す図である。 同じく、プラズマ発生アンテナユニットの概略を示す図である。 同じく、アンテナライン材の配置状態を示す斜視図である。 同じく、高周波電力の印加によってプラズマ発生アンテナユニットで発生した電界分布を示す図である。 同じく、複数のプラズマ発生アンテナユニットを備えるプラズマ処理装置の概略を示す図である。 同じく、複数のプラズマ発生アンテナユニットの配置例を示す図である。 同じく、他例の複数のプラズマ発生アンテナユニットの配置例を示す図である。 同じく、複数のプラズマ発生アンテナユニットを備える他例のプラズマ処理装置の概略を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図１〜３に基づいて説明する。
図１は本発明の一例のプラズマ処理装置の正面断面を示すものである。
プラズマ処理装置１は、本発明の処理室に相当する真空容器２を有しており、該真空容器２には、真空容器２に高周波電力を与える高周波電源５８が接続されている。真空容器２には、真空容器２内部を真空状態にするための真空排気系３が接続されている。
真空容器２内には、被処理体である基板１００を保持するためのステージ４と、プラズマを発生させるアンテナユニット５０と、を備えている。ステージ４は、本発明の被処理体保持部に相当する。ステージ４にはバイアス電圧を印加するための電源を接続するようにしてもよい。また、真空容器２は電気的に接地されている。

プラズマ発生ユニット５は、一部が真空容器２の内部に位置するように真空容器２の天板部２Ａに取り付けられており、ステージ４上の軸中心上に位置している。
プラズマ発生ユニット５は、アンテナユニット５０と高周波電源５８とを有しており、アンテナユニット５０は、天板部２Ａ直下で真空容器２内に位置しており、高周波電源５８は、真空容器２外に設置されている。高周波電源５８の一方の給電側は電気的に接地されている。この実施形態では、アンテナユニット５０は本発明のプラズマ発生アンテナユニットに相当する。

アンテナユニット５０は、天板部２Ａの下面側に下向きに円筒状の内側誘電体５４が固定されており、図２に示すように、内側誘電体５４の外周側にある柱面上で、４つのアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄが、等角度間隔で、上端側から下端側にかけて１８０度の螺旋回転範囲で螺旋状に巻き回されている。４つのアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄは、図３に示すように、円柱面上では同じ形状を有し、互いに重なることなく柱面上に配置されている。

なお、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄは線状とする他、帯状とするものであってもよく、アンテナライン材の断面形状が特定のものに限定されるものではない。
アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄは、円柱面の上方に位置するそれぞれの一端が同一の円周上に位置し、円柱面の下方に位置するそれぞれの他端が同一の円周上に位置して、円柱面上で同じ形状を有し、かつ互いに等角度間隔で配置されている。このため、各アンテナライン材に共通する高周波電力を供給すると、互いに均等な高周波電界が生じる。なお、各アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの一端は本発明の第１の端部に相当し、他端は第２の端部に相当する。

アンテナライン材の本数や螺旋の回転角度は、本発明としては特に限定されるものではなく、適宜選択することができる。ただし、螺旋の回転角度を大きくすると、一ラインの長さが長くなるため、螺旋の回転角度は制限するのが望ましく、また、螺旋の回転角度が小さすぎると、充分な高周波電界が得られないので、例えば、９０〜３６０度の螺旋回転角度とするのが望ましい。

この実施形態では、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄが１８０度の螺旋回転範囲を有しているため、一つのアンテナライン材の長さを短くした上で、アンテナユニット５０としては、効果的な誘導プラズマ放電を行うことができる。また、一つのアンテナライン材の長さが短くなることで、長さ方向における高周波電界（もしくは包絡派高値）の分布を小さくすることができる。
また この実施形態では、アンテナライン材の第１の端部と、他のアンテナライン材の第２の端部とが、円柱面上における同一母線上にほぼ一致している。これにより周方向における高周波電界の均一性も向上する。

アンテナユニット５０直上の天板部２Ａの上には、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの一端位置に合わせて９０度間隔で四片を有する十字形の給電部５２がアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの中心に合わせて位置している。アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄは、それぞれの第１の端部に、鉛直方向に沿った給電線５２Ａ〜５２Ｄが接続されており、給電線５２Ａ〜５２Ｄは、天板部２Ａに形成した貫通孔を通して天板２Ａの上方に突き出して、給電部５２の各片の同じ側に給電線５２Ａ〜５２Ｄが電気的に接続されている。なお、給電線５２Ａ〜５２Ｄが通る貫通孔は誘電体で封止されている。
給電線５２Ａ〜５２Ｄが電気的に接続された給電部５２には、高周波電源５８の給電側の一方が電気的に接続されており、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄへの給電が可能になる。各アンテナライン材は、各給電線５２Ａ〜５２Ｄと給電部５２とによって、高周波電源５８から均等に高周波電力を印加することができる。

また、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの外周側には、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄと所定の間隔を有して、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの螺旋軸と同軸になるように、円筒形状の外周導体材５３が配置されている。外周導体材５３は、天板部２Ａに電気的に接続されて接地されている。アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄと外周導体材５３との間隔は特に限定されるものではないが、例えば、５〜３０ｍｍが例示される。なお、外周導体材５３は、少なくとも内周面が円周面になっていればよく、外面形状が特に限定されるものではない。外周導体材５３は、外部からの影響を軽減してアンテナユニット５０において安定したプラズマ発生を行うことを可能にする。

アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄでは、それぞれの第２の端部にそれぞれ給電線５３Ａ〜５３Ｄが接続されている。給電線５３Ａ〜５３Ｄは、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの円周上から接線方向に伸びて外周導体材５３に電気的に接続されている。
外周導体材５３と給電線５３Ａ〜５３Ｄによって、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄに、高周波電源５８から均等に高周波電力を印加することができる。

また、外周導体材５３の下端側はアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの配置側に折り返した環状の折り返し片５３０を有しており、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄと、外周導体材５３の内周面との間には、筒状誘電体５５が充填されている。
上記構成により給電線５２Ａ〜５２Ｄ、５３Ａ〜５３Ｄを通して高周波電源５８の高周波電力がそれぞれのアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄに共通して印加される。

また、真空容器２の外部には処理ガス供給源６０が設けられており、処理ガス供給源６０には処理ガス供給管６１が接続されている。処理ガス供給管６１は、真空容器２の上方から、アンテナユニット５０直上で天板部２Ａを下方に貫通して、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの上端位置付近で下方に開口している。この実施形態では、処理ガス供給源６０とガス供給管６１とによって本発明の処理ガス供給部６が構成されている。
該処理ガス供給部６によってステージ側２の空間８にプラズマを発生させるガスを流すことができる。

次に、上記プラズマ処理装置１を用いたプラズマ処理について説明する。
ステージ４上に、被処理体である基板１００を載置する。本発明のプラズマ処理装置は、エッチング、ＣＶＤ、スパッタリングなどの処理に用いることができる。この実施形態では、基板上に薄膜を形成するプラズマＣＶＤとして説明する。
先ず、薄膜を形成する基板１００を被処理体としてステージ４上に設置し、真空容器２内を真空排気系３によって所定の圧力に減圧する。

次いで、処理ガス供給源６０から処理ガス供給管６１を通してプラズマ発生アンテナユニット５０のアンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの内側に処理ガスを供給する。
一方、高周波電源５８では，所定の周波数（例えば８００ｋ〜１００ＭＨｚ）を発生させ、アンテナユニット５０に対し高周波電力（例えば〜２０ｋＶ）を印加する。高周波電力は、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの第１の端部と、外周側導体材５３との間に印可され、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄに螺旋状に高周波電流が流れ、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄ内側に発生するプラズマ表面に誘導電界が形成される。内側誘電体は、プラズマ中イオンによるアンテナライン材へのスパッタを防ぐために設けるが、高周波電界による損失を軽減するために誘電正接を小さくし、厚みは出来るだけ薄くなるようにするほうがよい。

アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄの内周側のアンテナユニット５０では、各アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄに、同一の高周波電力が同期して印加される。複数の導体が対称に配置された上記構成のアンテナユニットによって、各アンテナライン材を短くすることが出来るため、そのインピーダンスを低減することが出来る。そのため、各アンテナライン材の長さ方向における高周波電界強度分布を小さくすることができ、アンテナコイル内の周方向での高周波電界強度分布を均一にすることが出来る。プラズマ深さも適度な深さになり、アンテナコイル内で効率的に、均一なプラズマが発生し、成膜原料ガスはイオンやラジカルなどに分離される。

図４に、電界強度分布のシミュレーション結果を示す。電界強度分布は、アンテナユニットに一定の高周波電流を流すことにより得た。それによると、アンテナライン材５１Ａ〜５１Ｄが形成するアンテナユニット内部円筒状空間において、その円筒の内面側に向かうベクトル電界成分が強く、また前記円筒状空間の中心部が弱くなっている。そのため、プラズマは前記円筒状空間に主に生成されると考えられ、円筒状空間外部に強い電界が形成されにくく、隣接するユニットに影響を与えにくいと考えられる。また、圧力等の影響はあるが、プラズマの点灯に十分な電界強度１０００〜１００００Ｖ／ｍが前記円筒状空間の上部外周で得られている。

なお、上記では、アンテナライン材が複数からなり、各アンテナライン材全体が螺旋を構成するものとして説明したが、アンテナライン材が単一のライン材で構成されて、螺旋状となっているものであってもよい。また、上記実施形態では、一つのプラズマ発生アンテナユニットについて説明したが、プラズマ処理装置に複数のプラズマ発生アンテナユニットを備えるものであってもよい。

図５は、他の実施形態のプラズマ処理装置１０を示すものである。
プラズマ処理装置１０は、本発明の処理室に相当する真空容器１２を有しており、プラズマを発生させるプラズマ発生ユニット８０に電力を与える電源７０を有している。真空容器１２には、真空容器１２内部を真空状態にするための真空排気系１３が接続されている。
真空容器１２内には、基板を保持するためのステージ１４と、プラズマを発生させるプラズマ発生ユニット８０と、を備えている。

プラズマ発生ユニット８０は、一部が真空容器１２の内部に位置するように真空容器１２の天板部１２Ａに取り付けられており、複数のアンテナユニット８１を有している。複数のアンテナユニット８１は、ステージ１４上に配置される基板１００と平行になるように天板部１２Ａに並列して配置されている。この例では、図６に示すように、アンテナユニット８１は、縦横に並列して配置されている。

アンテナユニット８１は、螺旋状に配置したアンテナライン材８２を有し、アンテナライン材８２の外周側に、アンテナライン材８１の螺旋中心軸と同軸になるように、円筒形状の外周導体材８３が配置されている。外周導体材８３は、天板部１２Ａに電気的に接続されて接地されている。なお、各アンテナユニット８１は近接して配置されており、外周導体材８３の互いの外周面が近接または接触して配置することができる。
また、アンテナユニット８１は、前述したアンテナユニット５０と同様の構成とすることができるので、その他の詳細は省略する。なお、各アンテナユニット８１に設けられた外周導体材８３は、隣接するアンテナユニット間の干渉の影響を軽減してアンテナユニット８１において安定したプラズマ発生を行うことを可能にする。
各アンテナユニット８１には、電極インピーダンス整合部７２を介して電源７０が電気的に接続されている。この実施形態では、アンテナユニット８１は本発明のプラズマ発生アンテナユニットに相当する。

各アンテナユニット８１には、電極冷却部７３が接続されており、アンテナユニット８１における図示しないアンテナライン材を冷却することができる。
また、各アンテナユニット８１には、処理ガス導入部７５が接続されており、各アンテナユニット８１に対し、処理ガスを供給することができる。
また、複数のアンテナユニットを配置する際の配列は特定のものに限定されるものではなく、適宜の配列方法を採用することができる。

図７は、アンテナユニット８１Ａを、中心位置とその周りの多角形位置（この例では六角形位置）とに配置したものである。アンテナユニット８１Ａは、螺旋状に配置したアンテナライン材８２Ａを有し、アンテナライン材８２Ａの外周側に、アンテナライン材８１Ａの螺旋中心軸と同軸になるように、円筒形状の外周導体材８３Ａが配置されている。外周導体材８３Ａは、天板部１２Ａに電気的に接続されて接地されている。なお、各アンテナユニット８１Ａは近接して配置されており、外周導体材８３Ａが互いの外周面が近接または接触して配置することができる。この場合、各アンテナユニットの外周導体（六角形）の占める面積に対するプラズマが発生する内側誘電体内部の面積による面積密度は、５１％となる。図６の配置の場合は４４％となり、単位面積当たりの被処理基材に対してのプラズマの影響を調整することができる。
また、アンテナユニット８１Ａは、前述したアンテナユニット５０と同様の構成とすることができるので、その他の詳細は省略する。

なお、上記実施形態では、アンテナユニットに給電する高周波電源を一系統でとる場合について説明したが、２系統以上で高周波電源から給電を行うようにしてもよい。例えば、全体で必要な電力量と給電設備の関係で両者を任意に選べることができる。
図８のプラズマ処理装置２０は、２系統の高周波電源から給電を行うものであり、位相調整部７１により系統間の位相調整を行っている。なお、上記実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。

プラズマ処理装置２０は、本発明の処理室に相当する真空容器２２を有しており、プラズマを発生させるプラズマ発生ユニット８０に電力を与える電源７０Ａ、７０Ｂを有している。真空容器１２には、真空容器１２内部を真空状態にするための真空排気系１３が接続されている。
真空容器１２内には、基板を保持するためのステージ１４と、プラズマを発生させるプラズマ発生ユニット８０と、を備えている。

プラズマ発生ユニット８０は、複数のアンテナユニット８１を有している。
各アンテナユニット８１の一部には、電極インピーダンス整合部７２Ａを介して電源７０Ａが電気的に接続されており、各アンテナユニット８１の一部には、電極インピーダンス整合部７２Ｂを介して電源７０Ｂが電気的に接続されており、電源７０Ａ、７０Ｂ間には、位相調整部７１が設けられている。
各アンテナユニット８１には、電極冷却部７３が接続されており、アンテナユニット８１における図示しないアンテナライン材を冷却することができる。また、各アンテナユニット８１には、処理ガス導入部７５が接続されており、各アンテナユニット８１に対し、処理ガスを供給することができる。
この実施形態では、電源７０Ａ、７０Ｂからの給電において、位相調整部７１によって系統間の調整が実施される。

以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない限りは上記実施形態に対する適宜の変更が可能である。

１ プラズマ処理装置
２ 真空容器
２Ａ 天板部
４ ステージ
５ プラズマ発生ユニット
７ 接地
１０ プラズマ処理装置
２０ プラズマ処理装置
５０ アンテナユニット
５１Ａ〜５１Ｄ アンテナライン材
５２ 給電部
５２Ａ〜５２Ｄ 給電線
５３ 外周導体材
５３Ａ〜５３Ｄ 給電線
５４ 内側誘電体
５８ 高周波電源
６０ 処理ガス供給源
６１ 処理ガス供給管
７０ 高周波電源
７０Ａ 高周波電源
７０Ｂ 高周波電源
７１ 位相調整部
７２ 電極インピーダンス整合部
７２Ａ 電極インピーダンス整合部
７２Ｂ 電極インピーダンス整合部
８０ プラズマ発生ユニット
８１ アンテナユニット
１００ 基板

Claims (10)

1. 第１の端部から前記第１の端部と異なる第２の端部にかけて柱面に沿って螺旋状に巻かれて配置されたアンテナライン材を有し、
   前記アンテナライン材の外周側に該アンテナライン材を囲むように筒状の外周導体材が配置され、前記外周導体材に、前記アンテナライン材の前記第２の端部が電気的に接続され、前記アンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに高周波電力を供給する高周波電源が電気的に接続されるものであることを特徴とするプラズマ発生アンテナユニット。
2. 前記アンテナライン材が、前記柱面に沿って互いに重なることなく螺旋状に巻かれて配置された複数のアンテナライン材からなり、前記外周導体材に、前記各アンテナライン材の前記第２の端部が、電気的に接続され、前記複数のアンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに共通する高周波電力を供給する高周波電源に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ発生アンテナユニット。
3. 前記複数のアンテナライン材が前記柱面において同一の形状を有し、前記第１の端部と前記第２の端部とがそれぞれ前記柱面の同一の周上に位置し、かつ複数のアンテナライン材が互いに同じ角度間隔で柱面に沿っていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ発生アンテナユニット。
4. 前記アンテナライン材は、前記第２の端部の位置と、他のアンテナライン材の前記第１の端部の位置とが、前記柱面の同一母線上に略位置していることを特徴とする請求項２または３に記載のプラズマ発生アンテナユニット。
5. 前記アンテナライン材の前記第１の端部は、前記柱面の端面側で、各アンテナライン材で共通する給電部材に電気的に接続され、前記給電部材が前記高周波電源に電気的に接続されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のプラズマ発生アンテナユニット。
6. 前記アンテナライン材が配置された柱面と前記外周導体材とが同軸に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラズマ発生アンテナユニット。
7. 前記外周導体材と前記アンテナライン材との間に外周誘電体が配置され、前記アンテナライン材の内側に中空円筒誘電体が配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラズマ発生アンテナユニット。
8. 室内でプラズマを発生させる処理室と、
   前記処理室内で被処理体を保持する被処理体保持部と、
   前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
   前記処理室内で誘導結合により処理ガスのプラズマを生成する請求項１〜７のいずれかに記載のプラズマ発生アンテナユニットと、
   所定の周波数の高周波電力を前記プラズマ発生アンテナユニットに供給する高周波電源と、を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。
9. 前記プラズマ発生アンテナユニットは、軸方向が前記被処理体保持部に保持される被処理体面と略鉛直になるように配置されていることを特徴とする請求項８記載のプラズマ処理装置。
10. 前記プラズマ発生アンテナユニットを複数有し、複数の前記プラズマ発生アンテナユニットの外周側に共通して、筒状の外周導体材が配置されており、前記外周導体材に、前記複数のアンテナライン材の前記第２の端部が電気的に接続され、前記アンテナライン材の前記第１の端部と前記外周導体材とに高周波電源とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項８または９に記載のプラズマ処理装置。

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