JP2023027962A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマリアクタの接続部に生じる不具合を抑制する。【解決手段】基板処理装置は基板保持部とプラズマリアクタ１とを備える。基板保持部は基板を保持する。プラズマリアクタ１は基板の主面にプラズマを照射する。プラズマリアクタ１は、少なくとも一つの電極１１１，１２１と、少なくとも一つの誘電体１３，１４と、プラズマ用の電源１６に接続された配線１６Ａ，１６Ｂと、保持部材２０と、シール部材３０とを備える。電極１１１，１２１はプラズマ空間Ｈ２に配される。誘電体１３，１４は電極１１１，１２１を覆う。保持部材２０は、電極１１１，１２１の端部と配線１６Ａ，１６Ｂとを接続する接続部Ｃ１，Ｃ２を収納する収納空間Ｈ１を有する。シール部材３０は、電極１１１，１２１が貫通する少なくとも一つの貫通孔３５ｂ，３６ｂを有し、かつ、保持部材２０に取り付けられて、収納空間Ｈ１とプラズマ空間Ｈ２とを仕切る。【選択図】図５

Description

本開示は、基板処理装置に関する。

従来から、基板にプラズマを照射するドライ処理ユニットが提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、ドライ処理ユニットは、チャンバに処理ガスを供給するための配管と、処理ガスをプラズマに変化させるプラズマ発生装置とを含む。プラズマ発生装置は、チャンバ内に搬送された基板の上方に設けられる上部電極と、該基板の下方に設けられる下部電極とを含む。

特開２０２０－０１００１５号公報

各電極は配線を介して電源に電気的に接続される。各電極と配線の端部との接続部がプラズマに曝されると、該接続部がスパッタされるおそれがある。また、基板に例えば酸性の処理液を供給する場合、処理液雰囲気が接続部に作用すると、該接続部が腐食するおそれもある。

そこで、プラズマリアクタの接続部に生じる不具合を抑制できる基板処理装置を提供することを目的とする。

基板処理装置の第１の態様は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の主面にプラズマを照射するプラズマリアクタとを備え、前記プラズマリアクタは、プラズマ空間に配される少なくとも一つの電極と、前記電極を覆う少なくとも一つの誘電体と、プラズマ用の電源に接続された配線と、前記電極のうち前記誘電体から露出した端部と前記配線とを接続する接続部を収納する収納空間を有し、前記電極および前記誘電体を保持する保持部材と、前記電極が貫通する少なくとも一つの貫通孔を有し、かつ、前記保持部材に取り付けられて、前記収納空間を前記プラズマ空間から遮蔽するシール部材とを含む。

基板処理装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記少なくとも一つの電極は、長手方向に延在する複数の第１線状電極と、前記複数の第１線状電極と平行に配列された複数の第２線状電極とを含み、前記少なくとも一つの誘電体は、前記複数の第１線状電極のうち前記長手方向の一方側の基端部以外の部分を覆う複数の第１誘電体と、前記複数の第２線状電極のうち前記長手方向の他方側の基端部以外を覆う複数の第２誘電体とを含み、前記接続部は、前記複数の第１線状電極の前記基端部と、前記配線である第１配線の端部とを接続する第１集合電極、および、前記複数の第２線状電極の前記基端部と、前記配線である第２配線の端部とを接続する第２集合電極を含み、前記シール部材は、前記第１集合電極および前記第２集合電極よりも内側に位置するリング形状を有し、前記シール部材に形成される前記少なくとも一つの貫通孔は、前記複数の第１誘電体の基端部がそれぞれ貫通する複数の第１基端孔と、前記複数の第２誘電体の基端部がそれぞれ貫通する第２基端孔とを含む。

基板処理装置の第３の態様は、第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記少なくとも一つの貫通孔は、前記複数の第１誘電体の先端部がそれぞれ貫通する複数の第１先端孔と、前記複数の第２誘電体の先端部がそれぞれ貫通する複数の第２先端孔とをさらに含む。

基板処理装置の第４の態様は、第２または第３の態様にかかる基板処理装置であって、前記シール部材の内側に設けられた板状の仕切部材をさらに備え、前記第１線状電極および前記複数の第１誘電体は前記仕切部材の一方側に設けられ、前記第２線状電極および前記複数の第２誘電体は前記仕切部材の他方側に設けられ、前記シール部材は、前記仕切部材の側面を囲っており、前記シール部材の内周面は、前記仕切部材の前記側面に向けて突出する突出部を含む。

基板処理装置の第５の態様は、第２から第４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の第１線状電極の先端および前記複数の第２線状電極の先端は、前記シール部材よりも内側に位置する。

基板処理装置の第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記シール部材は、本体部と、前記本体部の端に設けられ、前記本体部よりも幅広の端部とを含み、前記保持部材は、前記シール部材の前記端部が挿入される溝を有する。

基板処理装置の第７の態様は、第１から第６のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記収納空間にガスを供給するガス供給部をさらに備える。

基板処理装置の第８の態様は、第７の態様にかかる基板処理装置であって、前記保持部材には、前記収納空間に繋がり、かつ、前記配線が配策される配線通路が形成されており、前記ガス供給部は前記配線通路を通じて前記ガスを供給する。

基板処理装置の第９の態様は、第７または第８の態様にかかる基板処理装置であって、前記収納空間のガスを排出するガス排出部をさらに備える。

基板処理装置の第１０の態様は、第１から第９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記プラズマリアクタを冷却する冷却部をさらに備える。

基板処理装置の第１１の態様は、第１０の態様にかかる基板処理装置であって、前記冷却部は、前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に位置し、冷却用ガスを前記プラズマリアクタに向けて流出させる少なくとも一つの給気口を有する。

基板処理装置の第１２の態様は、第１１の態様にかかる基板処理装置であって、前記冷却部は、前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に位置し、前記プラズマリアクタに向けて開口する排気口を有する。

基板処理装置の第１３の態様は、第１２の態様にかかる基板処理装置であって、前記少なくとも一つの給気口および前記排気口は、平面視において、前記基板の直径の２分の１となる円領域内のみに形成されている。

基板処理装置の第１の態様によれば、プラズマがプラズマ空間から収納空間に流入することを抑制できる。よって、プラズマに起因した接続部の不具合を抑制することができる。

基板処理装置の第２の態様によれば、接続部は、リング状のシール部材よりも径方向外側に位置する。よって、シール部材は、接続部が収納される収納空間を、シール部材よりも径方向内側のプラズマ空間からより確実に遮蔽することができる。

基板処理装置の第３の態様によれば、第１線状電極がシール部材の第１先端孔および第１基端孔を貫通し、かつ、第２線状電極がシール部材の第２先端孔および第２基端孔を貫通した状態で、第１線状電極および第２線状電極はシール部材によって両端保持される。よって、第１線状電極、第２線状電極およびシール部材を一体に取り扱いやすく、プラズマリアクタの組み立てが容易である。

基板処理装置の第４の態様によれば、仕切部材の側面とシール部材との間隙を低減させることができる。よって、仕切部材と基板との間の雰囲気が仕切部材よりも鉛直上方に流出しにくい。したがって、仕切部材よりも鉛直上方の構成に該雰囲気が作用することを抑制できる。

基板処理装置の第５の態様によれば、収納空間内にプラズマが生じることを抑制できる。

基板処理装置の第６の態様によれば、シール部材と保持部材との密着性を向上させることができる。

基板処理装置の第７の態様によれば、収納空間の圧力を高めることができるので、プラズマ空間から収納空間へのプラズマの流入をさらに抑制できる。

基板処理装置の第８の態様によれば、配線通路をガス流路として活用することができる。よって、配線用およびガス用の通路の両方を保持部材に形成する場合に比して、製造コストを低減させることができる。

基板処理装置の第９の態様によれば、収納空間にガスを供給しつつ収納空間のガスを排出できるので、収納空間の雰囲気をより清浄に保つことができる。

基板処理装置の第１０の態様によれば、プラズマリアクタの温度上昇を抑制できる。よって、例えばプラズマリアクタの保持部材の熱劣化を抑制することができる。

基板処理装置の第１１の態様によれば、プラズマリアクタを空冷することができる。

基板処理装置の第１２の態様によれば、プラズマリアクタと基板との間に流出する冷却用ガスを低減させることができる。

基板処理装置の第１３の態様によれば、プラズマリアクタの周縁部よりも中央部をより冷却することができる。冷却部による冷却を行わない場合には、プラズマリアクタの周縁部の温度は中央部よりも低くなる傾向があるので、冷却部により、プラズマリアクタの温度分布をより均一化することができる。

基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 制御部の内部構成の一例を概略的に示すブロック図である。 処理ユニットの構成の一例を概略的に示す図である。 電極アセンブリの構成の一例を概略的に示す平面図である。 プラズマリアクタの構成の一例を概略的に示す断面図である。 電極アセンブリと保持部材とを分離して示す分解断面図である。 保持部材の第２部材の構成の一例を概略的に示す平面図である。 図５におけるプラズマリアクタのＡ－Ａ断面を概略的に示す断面図である。 図５におけるプラズマリアクタのＢ－Ｂ断面を概略的に示す断面図である。 電極アセンブリおよびシール部材の一例を概略的に示す平面図である。 シール部材の構成の一例を概略的に示す断面図である。 プラズマリアクタの変形例の構成を概略的に示す断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、実施の形態について説明する。なお、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取りなどを有する形状も表すものとする。一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

＜基板処理装置の全体構成＞
図１は、基板処理装置１００の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置１００は、処理対象である基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。

基板Ｗは例えば半導体基板であり、円板形状を有する。なお、基板Ｗには、半導体基板の他、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。また基板の形状も円板形状に限らず、例えば矩形の板状形状など種々の形状を採用できる。

基板処理装置１００はロードポート１０１とインデクサロボット１１０と主搬送ロボット１２０と複数の処理ユニット１３０と制御部９０とを含む。

複数のロードポート１０１は水平な一方向に沿って並んで配置される。各ロードポート１０１は、基板Ｗを基板処理装置１００に搬出入するためのインターフェース部である。各ロードポート１０１には、基板Ｗを収容する基板収容器であるキャリアＣが外部から搬入される。各ロードポート１０１は、搬入されたキャリアＣを保持する。

インデクサロボット１１０は、各ロードポート１０１に保持されたキャリアＣと、主搬送ロボット１２０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。インデクサロボット１１０はロードポート１０１が並ぶ方向に沿って移動可能であり、各キャリアＣと対面する位置で停止可能である。インデクサロボット１１０は、各キャリアＣから基板Ｗを取り出す動作と、各キャリアＣに基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。

主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０と各処理ユニット１３０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットである。主搬送ロボット１２０はインデクサロボット１１０から基板Ｗを受け取る動作と、インデクサロボット１１０に基板Ｗを受け渡す動作とを行うことができる。また、主搬送ロボット１２０は各処理ユニット１３０に基板Ｗを搬入する動作と、各処理ユニット１３０から基板Ｗを搬出する動作とを行うことができる。

基板処理装置１００には、例えば１２個の処理ユニット１３０が配置される。具体的には、鉛直方向に積層された３個の処理ユニット１３０を含むタワーの４つが、主搬送ロボット１２０の周囲を取り囲むようにして設けられる。図１では、３段に重ねられた処理ユニット１３０の１つが概略的に示されている。なお、基板処理装置１００における処理ユニット１３０の数は、１２個に限定されるものではなく、適宜変更されてもよい。

主搬送ロボット１２０は、４つのタワーによって囲まれるように設けられている。主搬送ロボット１２０は、インデクサロボット１１０から受け取る未処理の基板Ｗを各処理ユニット１３０内に搬入する。各処理ユニット１３０は基板Ｗを処理する。また、主搬送ロボット１２０は、各処理ユニット１３０から処理済みの基板Ｗを搬出してインデクサロボット１１０に渡す。

制御部９０は、基板処理装置１００の各構成要素の動作を制御する。図２は、制御部９０の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部９０は電子回路であって、例えばデータ処理部９１および記憶部９２を有している。図２の具体例では、データ処理部９１と記憶部９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理部９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶部９２は非一時的な記憶部（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶部（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶部９２１には、例えば制御部９０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理部９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

なお、制御部９０は主制御部と複数のローカル制御部とを有していてもよい。主制御部は基板処理装置１００の全体を統括し、ローカル制御部は処理ユニット１３０ごとに設けられる。ローカル制御部は主制御部と通信可能に設けられ、主制御部からの指示に基づいて処理ユニット１３０を制御する。主制御部およびローカル制御部の各々は、例えば図２と同様に、データ処理部９１および記憶部９２を有している。

＜処理ユニット＞
図３は、処理ユニット１３０の構成の一例を概略的に示す図である。なお、基板処理装置１００に属する全ての処理ユニット１３０が図３に示された構成を有している必要はなく、少なくとも一つの処理ユニット１３０が当該構成を有していればよい。

図３に例示される処理ユニット１３０は、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行う装置である。基板Ｗは、例えば、半導体基板であり、円板形状を有する。基板Ｗのサイズは特に制限されないものの、その直径は例えば約３００ｍｍである。プラズマを用いた処理は特に制限される必要がないものの、より具体的な一例として有機物除去処理を含む。有機物除去処理とは、基板Ｗの主面上の有機物を除去する処理であり、当該有機物としてレジストを適用できる。有機物がレジストである場合、有機物除去処理はレジスト除去処理であるともいえる。

処理ユニット１３０はプラズマリアクタ１と基板保持部６とを含んでいる。図３の例では、処理ユニット１３０はチャンバ８０も含んでいる。チャンバ８０は、基板Ｗを処理するための処理室を形成しており、後述の各種の構成要素を収納する。

基板保持部６はチャンバ８０内に設けられており、基板Ｗを水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢である。図３の例では、基板保持部６はスピンベース６１と複数のチャックピン６２とを含んでいる。スピンベース６１は円板形状を有し、基板Ｗよりも鉛直下方に設けられている。スピンベース６１は、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。複数のチャックピン６２はスピンベース６１の上面に立設されており、基板Ｗの周縁を把持する。なお、基板保持部６は必ずしもチャックピン６２を有する必要はない。例えば、基板保持部６は基板Ｗの下面を吸引して基板Ｗを吸着してもよい。

図３の例では、基板保持部６は回転機構６３をさらに含んでおり、回転軸線Ｑ１のまわりで基板Ｗを回転させる。回転軸線Ｑ１は基板Ｗの中心部を通り、かつ、鉛直方向に沿う軸である。回転機構６３は例えばシャフト６４およびモータ６５を含む。シャフト６４の上端はスピンベース６１の下面に連結される。モータ６５はシャフト６４を回転軸線Ｑ１のまわりで回転させて、スピンベース６１を回転させる。これにより、複数のチャックピン６２によって保持された基板Ｗが回転軸線Ｑ１のまわりで回転する。このような基板保持部６はスピンチャックとも呼ばれ得る。なお、以下では、回転軸線Ｑ１についての径方向を単に径方向と呼ぶ。

図３の例では、処理ユニット１３０はノズル４も含んでいる。ノズル４はチャンバ８０内に設けられ、基板Ｗへの処理液の供給に用いられる。ノズル４は供給管４１を介して処理液供給源４４に接続される。処理液供給源４４は、例えば、処理液を貯留するタンク（不図示）を含む。処理液は、例えば、硫酸、硫酸塩、ペルオキソ硫酸およびペルオキソ硫酸塩のうちの少なくとも１つの薬液を含む。供給管４１にはバルブ４２が介装される。バルブ４２が開くことにより、処理液供給源４４からの処理液が供給管４１を通じてノズル４に供給され、ノズル４の吐出口４ａから吐出される。

図３の例では、ノズル４はノズル移動機構４５によって移動可能に設けられる。ノズル移動機構４５はノズル４をノズル処理位置とノズル待機位置との間で移動させる。ノズル処理位置とは、ノズル４が基板Ｗの主面（例えば上面）に向けて処理液を吐出する位置である。ノズル処理位置は、例えば、基板Ｗよりも鉛直上方であって、基板Ｗの中心部と鉛直方向において対向する位置である。ノズル待機位置は、例えば、基板Ｗの周縁よりも径方向外側の位置である。図３では、ノズル待機位置で停止するノズル４が示されている。

ノズル４がノズル処理位置に位置する状態でバルブ４２が開くと、ノズル４から基板Ｗの上面に向かって処理液が吐出される。基板保持部６が基板Ｗを回転させることにより、処理液は遠心力により基板Ｗの上面を広がって、基板Ｗの周縁から外側に飛散する。これにより、基板Ｗの上面には処理液の液膜が形成される。

図３の例では、処理ユニット１３０はガード７も含んでいる。ガード７はチャンバ８０内に設けられており、基板保持部６、および、基板保持部６によって保持された基板Ｗを取り囲むための筒状形状を有する。ガード７は、基板Ｗの周縁から飛散した処理液を受け止めることができる。

プラズマリアクタ１はプラズマを発生させるプラズマ発生装置である。プラズマリアクタ１は、チャンバ８０内において、基板保持部６によって保持された基板Ｗの主面（ここでは上面）と鉛直方向において対向する位置に設けられる。プラズマリアクタ１は電極アセンブリ１０と保持部材２０とを含む。保持部材２０は電極アセンブリ１０を保持する。電極アセンブリ１０はプラズマ用の電源１６に接続されており、電源１６からの電力を受けて周囲のガスをプラズマ化させる。なおここでは一例として、プラズマリアクタ１は大気圧下でプラズマを発生させる。ここでいう大気圧とは、例えば、標準気圧の８０％以上、かつ、標準気圧の１２０％以下である。

図３の例では、プラズマリアクタ１は、扁平な形状を有する平型のプラズマリアクタである。プラズマリアクタ１はプラズマ昇降機構１５によって昇降可能に設けられる。プラズマ昇降機構１５は、プラズマリアクタ１をプラズマ処理位置とプラズマ待機位置との間で昇降させる。プラズマ処理位置は、プラズマリアクタ１によるプラズマを用いて基板Ｗを処理するときの位置である。プラズマ処理位置において、プラズマリアクタ１と基板Ｗの上面との間の距離は例えば数ｍｍ程度（具体的には、１．５ｍｍ～３．５ｍｍ程度）である。プラズマ待機位置は、プラズマを用いた処理を基板Ｗに対して行わないときの位置であり、プラズマ処理位置よりも鉛直上方の位置である。図３では、プラズマ待機位置で停止するプラズマリアクタ１が示されている。プラズマ昇降機構１５は、例えば、ボールねじ機構と、該ボールねじ機構に駆動力を与えるモータとを含んでもよく、あるいは、エアシリンダを含んでもよい。

プラズマリアクタ１は、ノズル４がノズル待機位置に位置する状態で、プラズマ待機位置からプラズマ処理位置へと移動することができる。プラズマリアクタ１は、例えば、基板Ｗの上面に処理液の液膜が形成された状態で、プラズマ処理位置に移動する。つまり、ノズル４がノズル処理位置で処理液を基板Ｗの上面に吐出し、基板保持部６が基板Ｗを回転させて基板Ｗの上面に液膜を形成した後で、ノズル４がノズル待機位置に移動し、その後、プラズマリアクタ１がプラズマ待機位置からプラズマ処理位置に移動する。

プラズマリアクタ１は基板Ｗの上面にプラズマを照射する。プラズマリアクタ１がプラズマを発生させると、種々の活性種が生じる。例えば、空気がプラズマ化することにより、酸素ラジカル、ヒドロキシルラジカルおよびオゾンガス等の種々の活性種が生じ得る。これらの活性種は基板Ｗの上面に作用する。具体的な一例として、活性種は基板Ｗの上面の処理液（ここでは硫酸）の液膜に作用する。これにより、処理液の処理性能が高まる。具体的には、活性種と硫酸との反応により、処理性能（ここでは酸化力）の高いカロ酸が生成される。カロ酸はペルオキソ一硫酸とも呼ばれる。当該カロ酸が基板Ｗのレジストに作用することで、レジストを酸化除去することができる。

ところで、プラズマの発生に起因して、プラズマリアクタ１の周囲の温度は高くなる。例えば、温度は摂氏数１００度、より具体的な一例として、摂氏２００度から摂氏３５０度程度に至る。これにより、基板Ｗの上面の処理液が蒸発しやすくなり、基板Ｗの直上の雰囲気には処理液の揮発成分が多く含まれることとなる。このような処理液雰囲気がプラズマリアクタ１の電極部（後述）の金属部分に作用すると、腐食等の電極部の不具合を招き得る。また、プラズマが電極部の金属部分に作用しても、スパッタ等による電極部の不具合を招き得る。

そこで、本実施の形態では、処理液雰囲気およびプラズマが電極部に作用しにくいプラズマリアクタ１を提供する。

なお、図３の例では、プラズマリアクタ１にパージ用のガス（後述）を給排気するためのガス供給部５０およびガス排出部５５が設けられているものの、これらについては後に詳述する。また、図３の例では、処理ユニット１３０には、プラズマリアクタ１を冷却する冷却部８が設けられているものの、冷却部８についても後に詳述する。

＜プラズマリアクタ＞
図４は、電極アセンブリ１０の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図５は、プラズマリアクタ１の構成の一例を概略的に示す断面図である。以下では、まず、プラズマリアクタ１の構成の概要について説明し、次に、プラズマリアクタ１の各部について詳述する。

プラズマリアクタ１は電極アセンブリ１０と保持部材２０とシール部材３０とを含む。電極アセンブリ１０は配線１６Ａ（第１配線に相当）および配線１６Ｂ（第２配線に相当）を介して電源１６に接続される。電極アセンブリ１０は、電源１６からの電力を受けてプラズマ空間Ｈ２（図５参照）のガスをプラズマ化させる。保持部材２０は電極アセンブリ１０を保持する部材である。保持部材２０の内部には収納空間Ｈ１（図５参照）が形成され、この収納空間Ｈ１には、接続部Ｃ１および接続部Ｃ２が収納される。接続部Ｃ１は、電極アセンブリ１０と配線１６Ａとを接続する部分であり、接続部Ｃ２は、電極アセンブリ１０と配線１６Ｂとを接続する部分である。接続部Ｃ１および接続部Ｃ２は後に詳述するように金属によって構成される。シール部材３０は、保持部材２０に取り付けられ、収納空間Ｈ１とプラズマ空間Ｈ２とを仕切る。シール部材３０はプラズマ空間Ｈ２内のプラズマおよびガスが収納空間Ｈ１に流入することを抑制または回避する。

＜電極アセンブリ＞
電極アセンブリ１０は以下に詳述するように、少なくとも一つの電極と、少なくとも一つの誘電体とを含む。図４および図５の例では、電極アセンブリ１０は第１電極部１１と第２電極部１２と第１誘電体１３と第２誘電体１４とを含む。第１電極部１１は、複数の第１線状電極１１１と第１集合電極１１２とを含む櫛形状を有しており、第２電極部１２は、複数の第２線状電極１２１と第２集合電極１２２とを含む櫛形状を有している。

第１線状電極１１１および第２線状電極１２１は金属材料（例えばタングステン）等の導電性材料によって形成され、水平な長手方向に沿って延在する棒状形状（例えば円柱形状）を有する。図４の例では、平面視において、第１線状電極１１１および第２線状電極１２１は互いに平行に設けられており、長手方向に垂直かつ水平な配列方向において交互に配列される。第１集合電極１１２は複数の第１線状電極１１１の長手方向の一方側の端部（基端）どうしを連結する。第２集合電極１２２は複数の第２線状電極１２１の長手方向の他方側の端部（基端）どうしを連結する。図４の例では、第１集合電極１１２および第２集合電極１２２は、互いに反対側に湾曲する、略同径の円弧状の平板形状を有している。第１集合電極１１２および第２集合電極１２２は金属材料（例えばアルミニウム）等の導電性材料によって形成される。

各第１線状電極１１１は第１誘電体１３によって覆われ、各第２線状電極１２１は第２誘電体１４によって覆われる。第１誘電体１３および第２誘電体１４は石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成される。各第１誘電体１３および各第２誘電体１４は、例えば、長手方向に沿って延在する有底筒状形状を有する。第１誘電体１３には第１線状電極１１１が長手方向に沿って挿入され、第２誘電体１４には第２線状電極１２１が長手方向に沿って挿入される。第１線状電極１１１の先端は第１誘電体１３によって覆われる一方で、第１線状電極１１１の基端部は第１誘電体１３から露出し、第１集合電極１１２に接続される。つまり、第１誘電体１３は、第１線状電極１１１のうち基端部以外の部分を覆う。第２線状電極１２１の先端は第２誘電体１４によって覆われる一方で、第２線状電極１２１の基端部は第２誘電体１４から露出し、第２集合電極１２２に接続される。つまり、第２誘電体１４は第２線状電極１２１のうち基端部以外の部分を覆う。

図４および図５の例では、プラズマリアクタ１には板状の仕切部材１７が設けられている。仕切部材１７は石英およびセラミックス等の誘電体材料によって形成される。仕切部材１７は例えば円板形状を有し、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。第１線状電極１１１および第１誘電体１３は仕切部材１７よりも鉛直上方に設けられ、第２線状電極１２１および第２誘電体１４は仕切部材１７よりも鉛直下方に設けられる。

＜保持部材＞
保持部材２０は例えばフッ素系樹脂等の絶縁材料によって形成され、第１電極部１１、第２電極部１２、第１誘電体１３、第２誘電体１４および仕切部材１７を一体的に保持する。図５の例では、保持部材２０は第１部材２１および第２部材２２を含んでいる。

図６は、電極アセンブリ１０および保持部材２０の第１部材２１と第２部材２２を分離して示す分解断面図であり、図７は、第２部材２２の構成の一例を概略的に示す平面図である。なお、図７では、電極アセンブリ１０の一部を仮想線で示している。図８は、図５のＡ－Ａ断面を概略的に示す断面図であり、図９は、図５のＢ－Ｂ断面を概略的に示す断面図である。以下では、図６から図９も参照して保持部材２０の一例について説明する。

第２部材２２は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有し、内周部２２１と支持部２２２と外周部２２３とを含む。内周部２２１、支持部２２２および外周部２２３はいずれも回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有する。内周部２２１の外周縁は支持部２２２の内周縁に連続しており、支持部２２２の外周縁は外周部２２３の内周縁に連続している。

図６から図９を参照して、内周部２２１の上面には、第２誘電体１４の先端部１４１が挿入される溝２２ａと、第２誘電体１４の基端部１４２が挿入される溝２２ｂとが形成される。具体的には、内周部２２１を周方向に２分割した一方の半円弧領域（図７の右側）には、複数の第２誘電体１４の先端部１４１が挿入される複数の溝２２ａが形成され、他方の半円弧領域（図７の左側）には、複数の第２誘電体１４の基端部１４２が挿入される複数の溝２２ｂが形成される。同じ第２誘電体１４が挿入される溝２２ａおよび溝２２ｂは、第２誘電体１４の長手方向に沿って一直線状に延在する。溝２２ａおよび溝２２ｂは鉛直上方に開口する溝であり、図８および図９の例では、Ｕ字溝である。

この構造によれば、各第２誘電体１４は第２部材２２の内周部２２１によって両端支持される。よって、保持部材２０は、片持ち支持に比べて、第２誘電体１４をより適切に保持することができる。

図８および図９の例では、内周部２２１の上面は、溝２２ａおよび溝２２ｂ以外の部分において、仕切部材１７の周縁部の下面に接触しており、仕切部材１７を支持している。この構造によれば、保持部材２０は仕切部材１７もより適切に保持することができる。

内周部２２１の上面には、溝２２ｃも形成されている（図６および図７参照）。溝２２ｃは、シール部材３０（図１１も参照）の下端部３３が挿入される溝である。溝２２ｃは鉛直上方に開口しており、例えば、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状のＵ字溝である。

支持部２２２は第１集合電極１１２および第２集合電極１２２を支持する。第１集合電極１１２および第２集合電極１２２が設けられる高さ位置は互いに異なるので、支持部２２２のうち、第１集合電極１１２を支持する部分２２２ａと、第２集合電極１２２を支持する部分２２２ｂとの高さは互いに相違する。具体的には、部分２２２ｂは部分２２２ｂよりも低い。第１集合電極１１２および第２集合電極１２２は例えば不図示のねじ等によって支持部２２２に結合される。

図６の例では、外周部２２３の上面は支持部２２２の上面よりも高い。つまり、外周部２２３は、第１集合電極１１２および第２集合電極１２２よりも径方向外側において、支持部２２２よりも鉛直上方に突出している。

第１部材２１は第２部材２２よりも鉛直上方に設けられており、例えばねじ等により、第２部材２２と鉛直方向において結合する。図６の例では、第１部材２１は内周部２１１、外周部２１２および板部２１３を含む。内周部２１１の外周縁は外周部２１２の内周縁に連続する。第１部材２１の内周部２１１は、第２部材２２の内周部２２１と鉛直方向において対向する。板部２１３については後に述べる。

図６、図８および図９も参照して、内周部２２１の下面には、複数の第１誘電体１３の先端部１３１がそれぞれ挿入される複数の溝２１ａと、複数の第１誘電体１３の基端部１３２がそれぞれ挿入される複数の溝２１ｂが形成されている。同じ第１誘電体１３が挿入される溝２１ａおよび溝２１ｂは、第１誘電体１３の長手方向に沿って一直線状に延在する。溝２１ａおよび溝２１ｂは鉛直下方に開口する溝であり、図８および図９の例では、Ｕ字溝である。

図８および図９の例では、内周部２１１の下面は、溝２１ａおよび溝２１ｂ以外の部分において、仕切部材１７の周縁部の上面に接触している。この構造によれば、第１部材２１の内周部２１１および第２部材２２の内周部２２１は仕切部材１７の周縁を挟持することができる。よって、保持部材２０は電極アセンブリ１０をより強固に保持することができる。

図６の例では、内周部２１１の下面には、シール部材３０が圧入される溝２１ｃが形成されている。溝２１ｃは鉛直下方に開口しており、例えば、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状のＵ字溝である。図６の例では、溝２１ｃは、溝２２ｃと鉛直方向において対向する位置に形成されている。つまり、溝２１ｃの直径は溝２２ｃの直径と等しい。

第１部材２１の外周部２１２の下面は、内周部２１１の下面よりも鉛直上方に位置している。言い換えれば、第１部材２１の内周部２１１は外周部２１２よりも鉛直下方に突出している。第１部材２１の外周部２１２の下面は第２部材２２の外周部２２３の上面と鉛直方向に対向しており、第１部材２１および第２部材２２は、例えば不図示のねじ等により、互いに結合される。

第１部材２１および第２部材２２が互いに結合された状態において、保持部材２０の内部には、収納空間Ｈ１が形成される（図５参照）。この収納空間Ｈ１は、主として、第１部材２１の内周部２１１の外周側面、外周部２１２の下面、第２部材２２の支持部２２２の上面および外周部２２３の内周側面によって形成される。この収納空間Ｈ１は、例えば、回転軸線Ｑ１を中心とした全周に形成される。収納空間Ｈ１内には、少なくとも第１集合電極１１２および第２集合電極１２２が収納される。

保持部材２０には、収納空間Ｈ１に連通する配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂが形成されている（図５および図６参照）。配線通路２１Ａは、配線１６Ａが配策される空間であり、図５の例では、配線通路２１Ａの下端は第１集合電極１１２と向かい合う位置で収納空間Ｈ１の天井に連通する。配線通路２１Ｂは、配線１６Ｂが配策される空間であり、図５の例では、配線通路２１Ｂの下端は第２集合電極１２２と向かい合う位置で収納空間Ｈ１の天井に連通する。配線１６Ａの端部は収納空間Ｈ１において第１集合電極１１２に接続され、配線１６Ｂの端部は収納空間Ｈ１において第２集合電極１２２に接続される。

この構造において、第１線状電極１１１と配線１６Ａとを電気的に接続する接続部Ｃ１は、第１線状電極１１１の基端部、第１集合電極１１２および配線１６Ａの端部によって構成される。また、第２線状電極１２１と配線１６Ｂとを電気的に接続する接続部Ｃ２は、第２線状電極１２１の基端部、第２集合電極１２２および配線１６Ｂの端部によって構成される。これらの接続部Ｃ１および接続部Ｃ２は収納空間Ｈ１内に収納されているので、収納空間Ｈ１内に処理液雰囲気が流入すると、接続部Ｃ１および接続部Ｃ２が腐食されるおそれがある。また、収納空間Ｈ１内にプラズマが流入すると、接続部Ｃ１および接続部Ｃ２スパッタされるおそれがある。

そこで、第１部材２１の内周部２１１の下面と第２部材２２の内周部２２１の上面との間には、シール部材３０が設けられている。シール部材３０は内周部２１１の下面と内周部２２１の上面との間を封止する。以下、シール部材３０の一例について詳述する。

＜シール部材＞
図１０は、電極アセンブリ１０およびシール部材３０の構成の一例を概略的に示す平面図であり、図１１は、シール部材３０の構成の一例を概略的に示す断面図である。

シール部材３０は弾性を有しており、例えば、シリコーンおよびゴム等の弾性材料によって形成される。シール部材３０は、保持部材２０内の収納空間Ｈ１とプラズマ空間Ｈ２（図５参照）との間を封止するために設けられる。プラズマ空間Ｈ２とは、主として、第１線状電極１１１および第２線状電極１２１が配置される空間であり、保持部材２０よりも径方向内側の空間である。

図１０および図１１の例では、シール部材３０は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有しており、上端部３１と筒状部（本体部に相当）３２と下端部３３と突出部３４とを含む。筒状部３２は、回転軸線Ｑ１を中心とした円筒形状を有する。

筒状部３２には、筒状部３２を貫通する貫通孔である、複数の第１先端孔３５ａ、複数の第１基端孔３５ｂ、複数の第２先端孔３６ａおよび複数の第２基端孔３６ｂが形成される。

各第１先端孔３５ａには第１誘電体１３の先端部１３１が貫通しており、各第１基端孔３５ｂには第１誘電体１３の基端部１３２が貫通している。同じ第１誘電体１３が貫通する第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂは、第１誘電体１３の長手方向に沿って一直線状に並ぶ。シール部材３０は第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂにおいて第１誘電体１３の側面の全周に密着する。第１誘電体１３が挿入される前の第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂの直径は、第１誘電体１３の外径よりもわずかに小さくてもよい。これにより、シール部材３０が弾性変形して第１誘電体１３の側面に密着することができる。

第１線状電極１１１は第１誘電体１３の内部で該長手方向に沿って延在し、第１誘電体１３の基端部１３２から外側に突出するので、第１線状電極１１１は第１基端孔３５ｂを貫通する。第１線状電極１１１の基端部は、シール部材３０よりも径方向外側に位置する第１集合電極１１２に接続される。一方、図１０の例では、第１線状電極１１１の先端はシール部材３０よりも径方向内側に位置しているので、第１線状電極１１１は第１先端孔３５ａを貫通しない。

各第２先端孔３６ａには第２誘電体１４の先端部１４１が貫通しており、各第２基端孔３６ｂには第２誘電体１４の基端部１４２が貫通している。同じ第２誘電体１４が貫通する第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂは、第２誘電体１４の長手方向に沿って一直線状に並ぶ。シール部材３０は第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂにおいて第２誘電体１４の側面の全周に密着する。第２誘電体１４が挿入される前の第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂの直径は、第２誘電体１４の外径よりもわずかに小さくてもよい。これにより、シール部材３０が弾性変形して第２誘電体１４の側面に密着することができる。

第２線状電極１２１は第２誘電体１４の内部で該長手方向に沿って延在し、第２誘電体１４の基端部１４２から外側に突出するので、第２線状電極１２１は第２基端孔３６ｂを貫通する。第２線状電極１２１の基端部は、シール部材３０よりも径方向外側に位置する第２集合電極１２２に接続される。一方、図１０の例では、第２線状電極１２１の先端はシール部材３０よりも径方向内側に位置しているので、第２線状電極１２１は第２先端孔３６ａを貫通しない。

ここでは、第１誘電体１３は仕切部材１７よりも鉛直上方に位置し、第２誘電体１４は仕切部材１７よりも鉛直下方に位置するので、第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂが形成される高さ位置は、第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂが形成される高さ位置よりも高い。つまり、第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂは、第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂよりも鉛直上方となる高さ位置に形成されている。

このようなシール部材３０は、第１集合電極１１２および第２集合電極１２２よりも径方向内側に位置したリング形状を有する。また、仕切部材１７はリング状のシール部材３０よりも径方向内側に位置する。

シール部材３０の上端部３１は筒状部３２の上端に設けられており、筒状部３２と連続する。上端部３１は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有しており、その幅（径方向に沿う幅）は、筒状部３２の幅よりも大きい。図１１の例では、上端部３１の断面の輪郭は円形状に沿っている。上端部３１は、保持部材２０の第１部材２１の溝２１ｃに圧入される（図５参照）。弾性変形前の上端部３１の幅は溝２１ｃの幅よりもわずかに大きくてもよい。これによれば、上端部３１が弾性変形しつつ溝２１ｃに圧入されるので、シール部材３０と第１部材２１との密着性を高めることができる。

また、上端部３１の幅が筒状部３２の幅よりも大きければ、上端部３１は鉛直方向に伸長しつつ幅方向に圧縮しやすい。このため、プラズマリアクタ１の組み立ての際に、上端部３１を溝２１ｃに圧入しやすい。

シール部材３０の下端部３３は筒状部３２の下端に設けられており、筒状部３２と連続する。下端部３３は、回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有しており、その幅は筒状部３２の幅よりも大きい。図１１の例では、下端部３３の断面の輪郭は円形状に沿っている。下端部３３は、保持部材２０の第２部材２２の溝２２ｃに圧入される。弾性変形前の下端部３３の幅は溝２２ｃの幅よりもわずかに大きくてもよい。これによれば、下端部３３が弾性変形しつつ溝２２ｃに圧入されるので、シール部材３０と第２部材２２との密着性を高めることができる。

また、下端部３３の幅が筒状部３２の幅よりも大きければ、下端部３３は鉛直方向に伸長しつつ幅方向に圧縮しやすい。このため、プラズマリアクタ１の組み立ての際に、下端部３３を溝２２ｃに圧入しやすい。

突出部３４はシール部材３０の内周面（具体的には筒状部３２の内周面）から径方向内側に向かって突出する。突出部３４は、仕切部材１７の側面の全周を囲むリング形状を有している。突出部３４の径方向内側の端部は仕切部材１７の側面と当接していてもよく、あるいは、突出部３４と仕切部材１７の側面との間に隙間が形成されていてもよい。

仕切部材１７は鉛直方向において第１誘電体１３と第２誘電体１４との間に位置しているので、突出部３４は、鉛直方向において、第１先端孔３５ａおよび第２基端孔３６ｂの高さ位置と、第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂの高さ位置との間に設けられる。

＜実施の形態の効果＞
以上のように、実施の形態にかかるプラズマリアクタ１によれば、シール部材３０は、収納空間Ｈ１よりも径方向内側において、保持部材２０の第１部材２１と第２部材２２との間を封止する。このため、シール部材３０は収納空間Ｈ１をプラズマ空間Ｈ２から遮蔽することができる。よって、プラズマ空間Ｈ２内の処理液雰囲気およびプラズマが収納空間Ｈ１へ流入することを抑制できる。したがって、収納空間Ｈ１内の金属部（つまり接続部Ｃ１および接続部Ｃ２）に処理液雰囲気およびプラズマが作用することを抑制することができ、処理液雰囲気およびプラズマによる不具合を抑制することができる。

また、上述の例では、シール部材３０は、プラズマ空間Ｈ２を取り囲むリング形状を有している。よって、シール部材３０は収納空間Ｈ１をその全周に亘ってプラズマ空間Ｈ２から遮蔽することができる。

また、上述の例では、第１線状電極１１１の先端および第２線状電極１２１の先端は平面視においてシール部材３０よりも径方向内側に位置する。このため、電極アセンブリ１０によって収納空間Ｈ１にプラズマは生じることを抑制できる。

また、上述の例では、シール部材３０には、第１誘電体１３の基端部１３２が貫通する第１基端孔３５ｂのみならず、第１誘電体１３の先端部１３１が貫通する第１先端孔３５ａも形成されている。同様に、シール部材３０には、第２誘電体１４の基端部１４２が貫通する第２基端孔３６ｂのみならず、第２誘電体１４の先端部１４１が貫通する第２先端孔３６ａも形成されている。この構造によれば、以下に説明するように、プラズマリアクタ１をより容易に組み立てることができる。

ここで、プラズマリアクタ１の組み立ての手順について説明する。まず、電極アセンブリ１０にシール部材３０を取り付ける。具体的には、各第１誘電体１３を第１先端孔３５ａおよび第１基端孔３５ｂの両方に通し、各第２誘電体１４を第２先端孔３６ａおよび第２基端孔３６ｂの両方に通す。これにより、各第１誘電体１３の両端がシール部材３０によって保持され、各第２誘電体１４の両端がシール部材３０によって保持される（図１０参照）。次に、電極アセンブリ１０およびシール部材３０を保持部材２０の第２部材２２に取り付ける。具体的には、第２誘電体１４を溝２２ａおよび溝２２ｂに挿入しつつ、シール部材３０の下端部３３を第２部材２２の溝２２ｃに挿入する。次に、保持部材２０の第１部材２１を第２部材２２に取り付ける。具体的には、第１誘電体１３を第１部材２１の溝２１ａおよび溝２１ｂに挿入し、シール部材３０の上端部３１を第１部材２１の溝２１ｃに挿入し、かつ、配線１６Ａおよび配線１６Ｂを第１部材２１の配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂに通しつつ、第１部材２１を第２部材２２に取り付ける。

比較のために、第１誘電体１３の先端部１３１および第２誘電体１４の先端部１４１がシール部材３０よりも径方向内側に位置し、第１先端孔３５ａおよび第２先端孔３６ａがシール部材３０に形成されていない構造を考慮する。この構造では、第１誘電体１３の先端部１３１はシール部材３０によって保持されない。よって、電極アセンブリ１０にシール部材３０を取り付けた状態において、第１誘電体１３の先端部１３１は仕切部材１７に対して厚み方向に移動する可能性がある。同様に、第２誘電体１４の先端部１４１も仕切部材１７に対して厚み方向に移動する可能性がある。よって、作業員は電極アセンブリ１０およびシール部材３０を一体に取り扱いにくい。

これに対して、上述の例では、第１誘電体１３および第２誘電体１４がシール部材３０によって両端保持されるので、作業員は、電極アセンブリ１０およびシール部材３０を一体的に取り扱いやすく、電極アセンブリ１０およびシール部材３０を第２部材２２に取り付けやすい。つまり、プラズマリアクタ１をより容易に組み立てることができる。

また、上述の例では、シール部材３０には突出部３４が設けられている。この構造によれば、シール部材３０と仕切部材１７の側面との間隙を狭くすることができる。このため、仕切部材１７と基板Ｗとの間の処理液雰囲気は該間隙を通過しにくく、仕切部材１７よりも鉛直上方に流出しにくい。したがって、仕切部材１７よりも鉛直上方の各構成要素に処理液雰囲気が作用することを抑制することができる。

また、上述の例では、シール部材３０には、筒状部３２よりも幅広の上端部３１が設けられている。よって、シール部材３０と第１部材２１との密着性を向上させることができる。同様に、シール部材３０には、筒状部３２よりも幅広の下端部３３が設けられている。よって、シール部材３０と第２部材２２との密着性を向上させることができる。つまり、シール部材３０による封止性を向上させることができる。

＜外周側のシール部材＞
図５の例では、第１部材２１の外周部２１２の下面と第２部材２２の外周部２２３の上面との間には、シール部材３８が設けられている。シール部材３８は弾性を有し、外周部２１２の下面と外周部２２３の上面との間を封止する。シール部材３８は、例えば、回転軸線Ｑ１を中心としたオーリングである。シール部材３８は収納空間Ｈ１よりも径方向外側において、第１部材２１の下面と第２部材２２の上面との間を封止する。この構造によれば、保持部材２０よりも径方向外側の雰囲気が収納空間Ｈ１に流入することを抑制できる。

＜収納空間Ｈ１へのガス供給＞
図３の例では、処理ユニット１３０はガス供給部５０をさらに含んでいる。ガス供給部５０は配線通路２１Ａを通じて収納空間Ｈ１にパージ用のガスを供給する（図５も参照）。図３の例では、ガス供給部５０は給気管５１とバルブ５２とを含む。給気管５１は配線通路２１Ａとパージガス供給源５３との間の給気路を形成する。パージガス供給源５３は、給気管５１の上流端にガスを供給する。該ガスは、例えば、希ガス（例えばアルゴンガス）および窒素ガス等の不活性ガスを含む。

バルブ５２は給気管５１に介装されている。バルブ５２が開くことにより、パージガス供給源５３から給気管５１および配線通路２１Ａを通じて収納空間Ｈ１にガスが供給される。

図３の例では、処理ユニット１３０はガス排出部５５をさらに含んでいる。ガス排出部５５は配線通路２１Ｂを通じて収納空間Ｈ１からのガスを排出する（図５も参照）。図３の例では、ガス排出部５５は排気管５６とバルブ５７とを含む。排気管５６は配線通路２１Ｂと外部との間の排気路を形成する。バルブ５７は排気管５６に介装されている。バルブ５７が開くことにより、収納空間Ｈ１内のガスが配線通路２１Ｂおよび排気管５６を通じて外部に排出される。排気管５６の下流端は、ガスを吸引する吸引機構（例えばポンプ）に接続されていてもよく、あるいは、大気に開放されていてもよい。

このような構造によれば、配線通路２１Ａから収納空間Ｈ１内に供給されたガスは、収納空間Ｈ１内を周方向の互いに反対側に沿って流れる。そして、該ガスは配線通路２１Ｂの下端で合流し、配線通路２１Ｂおよび排気管５６を通じて外部に排出される。よって、プラズマ空間Ｈ２から収納空間Ｈ１内に処理液雰囲気およびプラズマの少なくともいずれか一方がわずかに流入したとしても、これらは収納空間Ｈ１を流れるパージ用のガスに沿って移動し、外部に排出される。したがって、収納空間Ｈ１内に処理液雰囲気およびプラズマが滞留することを抑制でき、処理液雰囲気およびプラズマによる不具合をさらに抑制することができる。

また、ガス供給部５０は、収納空間Ｈ１の圧力がプラズマ空間Ｈ２の圧力よりもわずかに高くなるように、パージ用のガスを収納空間Ｈ１に供給してもよい。これによれば、プラズマ空間Ｈ２から収納空間Ｈ１に処理液雰囲気およびプラズマが流入することをさらに抑制することができる。

また、上述の例では、配線通路２１Ａをガスの給気路として活用し、配線通路２１Ｂをガスの排気路として活用している。よって、配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂとは別のガス用の通路を保持部材２０に形成する場合に比して、保持部材２０の構成を簡易化でき、その製造コストを低減させることができる。

＜冷却部＞
図３の例では、処理ユニット１３０は、プラズマリアクタ１を冷却する冷却部８をさらに含んでいる。図３の例では、冷却部８はプラズマリアクタ１に冷却用ガスを供給して、プラズマリアクタ１を空冷する。冷却部８はガス流路部材８１とガス供給部８２とを含んでいる。ガス流路部材８１は、冷却用ガスの流路を形成する部材であり、プラズマリアクタ１よりも鉛直上方に設けられる。つまり、ガス流路部材８１はプラズマリアクタ１に対して基板保持部６とは反対側に設けられる。

図５の例では、ガス流路部材８１は、第１部材２１の板部２１３と第３部材８４とによって構成される。第１部材２１の板部２１３は板状形状を有しており、その外周縁が第１部材２１の内周部２１１の内周縁に連続している。板部２１３は電極アセンブリ１０と鉛直方向において対向している。第３部材８４は第１部材２１の板部２１３の上面に取り付けられる。

ガス流路部材８１には給気路８１１が形成される。図５の例では、複数の給気路８１１が第３部材８４および板部２１３内を鉛直方向に沿って延在し、その下端がガス流路部材８１の下面（つまり板部２１３の下面）において開口する。該下面に形成される各給気路８１１の開口は給気口８１ａとして機能する。給気口８１ａは、プラズマリアクタ１と鉛直方向において対向する位置に形成され、プラズマ空間Ｈ２において鉛直下方に向かって開口する。複数の給気口８１ａは、例えば、回転軸線Ｑ１のまわりで環状に配列される。複数の給気口８１ａは、例えば、回転軸線Ｑ１のまわりで等間隔に配列される。

ガス供給部８２は給気路８１１を通じてプラズマリアクタ１に冷却用ガスを供給する。図３の例では、ガス供給部８２は給気管８２１とバルブ８２２とを含む。給気路８１１は給気管８２１を通じて冷却ガス供給源８２３に接続される。冷却ガス供給源８２３は冷却用ガスを給気管８２１の上流端に供給する。冷却用ガスは、例えば、希ガス（例えばアルゴンガス）および窒素ガス等の不活性ガスを含む。給気管８２１にはバルブ８２２が介装される。バルブ８２２が開くと、冷却用ガスが冷却ガス供給源８２３から給気管８２１を通じて給気路８１１に供給され、給気口８１ａから流出する。以下では、ガス流路部材８１の下面とプラズマリアクタ１との間の空間を冷却空間Ｈ３とも呼ぶ。冷却空間Ｈ３内のガスもプラズマリアクタ１によってプラズマ化し得るので、冷却空間Ｈ３はプラズマ空間Ｈ２でもある。給気口８１ａから冷却空間Ｈ３に流出した冷却用ガスはプラズマリアクタ１に衝突し、プラズマリアクタ１を冷却する。

図３の例では、処理ユニット１３０は、冷却空間Ｈ３内のガスを外部に排気するガス排出部８３をさらに含んでいる。ガス排出部８３は、ガス流路部材８１に形成された排気路８１２を通じて冷却空間Ｈ３内のガスを外部に排気する。図５の例では、排気路８１２は第３部材８４および第１部材２１の板部２１３内を鉛直方向に沿って延在しており、その下端がガス流路部材８１の下面（つまり板部２１３の下面）において開口している。該下面に形成される排気路８１２の開口は排気口８１ｂとして機能する。排気口８１ｂはプラズマリアクタ１と鉛直方向において対向する位置に形成され、冷却空間Ｈ３において鉛直下方に向かって開口している。図５の例では、排気口８１ｂは、複数の給気口８１ａのいずれよりも回転軸線Ｑ１に近い位置に形成されている。言い換えれば、排気口８１ｂは全ての給気口８１ａよりも径方向内側に位置している。図５の例では、排気口８１ｂは回転軸線Ｑ１上に形成されている。

ガス排出部８３は排気管８３１とバルブ８３２とを含む。排気路８１２は排気管８３１を通じて外部に接続される。排気管８３１にはバルブ８３２が介装される。バルブ８３２が開くと、冷却空間Ｈ３内のガスが排気路８１２および排気管８３１を通じて外部に排出される。排気管８３１の下流端は、ガスを吸引する吸引機構（例えばポンプ）に接続されていてもよく、あるいは、大気に開放されていてもよい。

以上のように、冷却部８はプラズマリアクタ１を冷却する。よって、プラズマリアクタ１の温度上昇に伴う部材（例えば保持部材２０）の熱劣化を抑制することができる。

また、上述の例では、冷却部８はプラズマリアクタ１に冷却用ガスを供給する。これにより、低温の冷却用ガスがプラズマリアクタ１から熱を吸収し、プラズマリアクタ１を冷却することができる。

また、上述の例では、プラズマリアクタ１に対して基板保持部６とは反対側に位置する排気口８１ｂが設けられる。冷却空間Ｈ３内の冷却用ガスは排気口８１ｂを通じて外部に排気されるので、冷却用ガスがプラズマリアクタ１と基板Ｗとの間のプラズマ空間Ｈ２に流出することを抑制できる。よって、冷却用ガスによってプラズマが乱れることを抑制でき、基板Ｗに対してより均一に処理を行うことができる。

また、上述の例では、プラズマリアクタ１には仕切部材１７が設けられており、冷却部８は仕切部材１７に対して基板保持部６とは反対側の給気口８１ａから冷却用ガスを流出させる。よって、冷却用ガスの大部分は仕切部材１７によって遮られる。したがって、冷却用ガスは仕切部材１７と基板Ｗとの間の空間に流入しにくく、仕切部材１７と基板Ｗとの間のプラズマを乱しにくい。このため、プラズマリアクタ１は基板Ｗに対してより均一にプラズマを照射することができ、基板Ｗに対する処理の均一性を向上させることができる。

また、上述の例では、給気口８１ａおよび排気口８１ｂは、平面視において、プラズマリアクタ１の中央部、つまり、基板Ｗの中央部に形成される。具体的な一例として、給気口８１ａおよび排気口８１ｂは、基板Ｗの直径の２分の１を直径とし、回転軸線Ｑ１を中心とした円領域内のみに位置するとよい。より好ましくは、給気口８１ａおよび排気口８１ｂは、基板Ｗの直径の３分の１、さらに好ましくは、基板Ｗの直径の４分の１以下の直径を有する円領域内のみに位置するとよい。この構造によれば、冷却部８は、プラズマリアクタ１の周縁部よりも中央部をより冷却することができる。

ところで、プラズマリアクタ１がプラズマを発生させると、プラズマに起因してプラズマリアクタ１の温度が高くなるものの、その周縁部の温度は中央部の温度よりも低くなる傾向にある。上述の例では、プラズマリアクタ１の中央部を周縁部よりも冷却させることができるので、平面視におけるプラズマリアクタ１の温度分布をより均一化させることができる。これにより、基板Ｗに対する処理の均一性を向上させることができる。

＜配線通路の形状＞
図５の例では、配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂはガス流路部材８１内にも形成されている。配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂは、収納空間Ｈ１よりも鉛直上方において、径方向内側に延在し、給気路８１１および排気路８１２よりも径方向外側において、鉛直方向に延在している。

ところで、図３の例では、ガス流路部材８１はプラズマ昇降機構１５に連結される。具体的な一例として、プラズマ昇降機構１５は、ガス流路部材８１の上端に連結された先端を有するアームと、アームの基端に接続された、ボールねじ機構等の昇降部とを含む。ガス流路部材８１内に形成された給気路８１１、排気路８１２、配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂは、プラズマ昇降機構１５の内部（例えばアームの内部）も延在してチャンバ８０の外側に連通してもよい。

＜第１部材と第３部材との間のシール部材＞
図５の例では、第１部材２１の上面と第３部材８４の下面との間には、シール部材３９が設けられている。シール部材３９は、回転軸線Ｑ１を中心とした、いわゆるオーリングであり、第１部材２１の上面と第３部材８４の下面との間に設けられる。シール部材３９は、給気路８１１、排気路８１２、配線通路２１Ａの鉛直部分および配線通路２１Ｂの鉛直部分を囲む。これによれば、保持部材２０およびガス流路部材８１よりも径方向外側の雰囲気が給気路８１１、排気路８１２、配線通路２１Ａおよび配線通路２１Ｂに流入することを抑制できる。

＜変形例＞
図１２は、プラズマリアクタ１の変形例の構成を概略的に示す図である。以下では、図１２のプラズマリアクタ１をプラズマリアクタ１Ｍと呼ぶ。プラズマリアクタ１Ｍは電極アセンブリ１０Ｍと保持部材２０Ｍとシール部３０Ｍとを含む。

電極アセンブリ１０Ｍは電極アセンブリ１０と同様の構成を有するものの、第１誘電体１３の基端部１３２は屈曲している。具体的には、第１誘電体１３の基端部１３２はＬ字状に屈曲し、鉛直上方に延在する。第２誘電体１４の基端部１４２も同様である。

図１２の例では、第１電極部１１には配線部１１３（例えばワイヤ）がさらに設けられている。配線部１１３は、第１線状電極１１１と第１集合電極１１２とを接続する。第１集合電極１１２は、第１線状電極１１１のうち水平方向に延在する部分よりも鉛直上方に設けられる。

図１２の例では、第２電極部１２には配線部１２３（例えばワイヤ）がさらに設けられている。配線部１２３は第２線状電極１２１と第２集合電極１２２とを接続する。第２集合電極１２２は、第２線状電極１２１のうち水平方向に延在する部分よりも鉛直上方に設けられる。

保持部材２０Ｍは電極アセンブリ１０Ｍを保持する。保持部材２０Ｍ内には、接続部Ｃ１および接続部Ｃ２を収納する収納空間Ｈ１が形成される。図１２の例では、保持部材２０Ｍは第１部材２１Ｍと第２部材２２Ｍと第３部材２３Ｍと第４部材２４Ｍを含む。

第１部材２１Ｍは、回転軸線Ｑ１を中心としたリング状の第１板部と、第１板部の外縁から鉛直上方に突出する第１側壁部とを含む。第１板部の上面には、第２誘電体１４の先端部１４１が挿入される溝、および、第２誘電体１４の基端部１４２が挿入される溝が形成される。第１部材２１Ｍは第２誘電体１４の両端部および仕切部材１７の周縁部を支持する。

第４部材２４Ｍは回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有し、仕切部材１７の周縁部の上面に設けられる。第４部材２４Ｍは第１集合電極１１２を支持する。

第２部材２２Ｍは第４部材２４Ｍよりも径方向内側に設けられており、回転軸線Ｑ１を中心とした円状の第２板部と、該第２板部の周縁から鉛直下方に延在した第２側壁部とを含む。該第２側壁部の下面には複数の第１誘電体１３が挿入される溝が形成されてもよい。第１誘電体１３の基端部１３２の鉛直部分は第２部材２２Ｍの第２側壁部と第４部材２４Ｍとの間に位置する。

第３部材２３Ｍは、回転軸線Ｑ１を中心とした円状の第３板部と、該第３板部の周縁から鉛直下方に延在した第３側壁部とを含む。第３側壁部は、第４部材２４Ｍよりも径方向外側に位置する。第３部材２３Ｍの第３側壁部の下面は第１部材２１Ｍの第１側壁部の上面と鉛直方向において向かい合っており、例えばねじ等により互いに結合する。第２誘電体１４の基端部１４２の鉛直部分は、第１部材２１Ｍの第１側壁部および第３部材２３Ｍの第３側壁部からなる壁部と第４部材２４Ｍとの間に位置する。また、第２誘電体１４の基端側において、第３部材２３Ｍの第３側壁部の下端は、径方向内側に突出する部分を有しており、該部分の上に第２集合電極１２２が配置される。

シール部３０Ｍはシール部材３１Ｍとシール部材３２Ｍとシール部材３３Ｍとを含む。シール部材３１Ｍは弾性を有しており、第２部材２２Ｍと第４部材２４Ｍとの間を封止する。具体的には、シール部材３１Ｍは、回転軸線Ｑ１を中心とした板状のリング形状を有しており、その内周端縁が第２部材２２Ｍの第２側壁部の外周面に取り付けられ、その外周端縁が第４部材２４Ｍの内周面に取り付けられる。シール部材３１Ｍには、複数の第１誘電体１３の基端部１３２の鉛直部分が貫通する複数の第１基端孔３１Ｍｂが形成されている。

シール部材３２Ｍは弾性を有しており、第３部材２３Ｍの第３側壁部と第４部材２４Ｍとの間を封止する。具体的には、シール部材３１Ｍは、回転軸線Ｑ１を中心とした板状のリング形状を有しており、その内周端縁が第４部材２４Ｍの外周面に取り付けられ、その外周端縁が第３部材２３Ｍの第３側壁部の内周面に取り付けられる。シール部材３２Ｍには、第２誘電体１４の基端部１４２の鉛直部分が貫通する第２基端孔３２Ｍｂが形成されている。

シール部材３３Ｍは弾性を有しており、第４部材２４Ｍと仕切部材１７との間を封止する。具体的には、シール部材３３Ｍは、回転軸線Ｑ１を中心としたリング形状を有しており、第４部材２４Ｍの下面と仕切部材１７の上面との間に設けられる。シール部材３３Ｍは例えばオーリングである。

第３部材２３Ｍには、第１集合電極１１２に接続される配線が配策される不図示の配線通路、および、第２集合電極１２２に接続される配線が配策される不図示の配線通路が形成される。

このようなプラズマリアクタ１Ｍにおいても、シール部３０Ｍは収納空間Ｈ１をプラズマ空間Ｈ２と仕切ることができる。

以上のように、基板処理装置１００は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、基板処理装置１００がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

例えば、プラズマリアクタ１には仕切部材１７が設けられているものの、仕切部材１７は設けられていなくてもよく、また第１電極部１１および第２電極部１２は同一平面に設けられてもよい。さらに、第１電極部１１および第２電極部１２の少なくとも一方が、仕切部材１７の内部に設けられてもよい。

また、基板Ｗに対する処理は必ずしもレジスト除去処理に限らない。例えば、金属膜の除去等、活性種により処理液の処理能力を向上させることができる全ての処理に適用可能である。

また、必ずしも基板Ｗに処理液を供給する必要もない。例えば、プラズマを用いた処理として、基板Ｗの上面に対して直接にプラズマもしくは活性種を作用させてもよい。このような処理の一例として、基板Ｗの表面改質処理を挙げることができる。

１ プラズマリアクタ
１１１ 電極（第１線状電極）
１２１ 電極（第２線状電極）
１３ 誘電体（第１誘電体）
１３２ 基端部
１４ 誘電体（第２誘電体）
１４２ 基端部
１６Ａ，１６Ｂ 配線
１７ 仕切部材
２０ 保持部材
２１ｃ，２２ｃ 溝
３０ シール部材
２１Ａ，２１Ｂ 配線通路
３１ 端部（上端部）
３２ 本体部（筒状部）
３３ 端部（下端部）
３４ 突出部
３５ａ 貫通孔（第１先端孔）
３５ｂ 貫通孔（第１基端孔）
３６ａ 貫通孔（第２先端孔）
３６ｂ 貫通孔（第２基端孔）
５０ ガス供給部
５５ ガス排出部
６ 基板保持部
８ 冷却部
８１ａ 給気口
８１ｂ 排気口
Ｃ１ 接続部
Ｃ２ 接続部
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部によって保持された前記基板の主面にプラズマを照射するプラズマリアクタと
   を備え、
   前記プラズマリアクタは、
   プラズマ空間に配される少なくとも一つの電極と、
   前記電極を覆う少なくとも一つの誘電体と、
   プラズマ用の電源に接続された配線と、
   前記電極のうち前記誘電体から露出した端部と前記配線とを接続する接続部を収納する収納空間を有し、前記電極および前記誘電体を保持する保持部材と、
   前記電極が貫通する少なくとも一つの貫通孔を有し、かつ、前記保持部材に取り付けられて、前記収納空間を前記プラズマ空間から遮蔽するシール部材と
   を含む、基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記少なくとも一つの電極は、長手方向に延在する複数の第１線状電極と、前記複数の第１線状電極と平行に配列された複数の第２線状電極とを含み、
   前記少なくとも一つの誘電体は、
   前記複数の第１線状電極のうち前記長手方向の一方側の基端部以外の部分を覆う複数の第１誘電体と、
   前記複数の第２線状電極のうち前記長手方向の他方側の基端部以外を覆う複数の第２誘電体と
   を含み、
   前記接続部は、前記複数の第１線状電極の前記基端部と、前記配線である第１配線の端部とを接続する第１集合電極、および、前記複数の第２線状電極の前記基端部と、前記配線である第２配線の端部とを接続する第２集合電極を含み、
   前記シール部材は、前記第１集合電極および前記第２集合電極よりも内側に位置するリング形状を有し、
   前記シール部材に形成される前記少なくとも一つの貫通孔は、前記複数の第１誘電体の基端部がそれぞれ貫通する複数の第１基端孔と、前記複数の第２誘電体の基端部がそれぞれ貫通する第２基端孔とを含む、基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記少なくとも一つの貫通孔は、
   前記複数の第１誘電体の先端部がそれぞれ貫通する複数の第１先端孔と、
   前記複数の第２誘電体の先端部がそれぞれ貫通する複数の第２先端孔と
   をさらに含む、基板処理装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記シール部材の内側に設けられた板状の仕切部材をさらに備え、
   前記第１線状電極および前記複数の第１誘電体は前記仕切部材の一方側に設けられ、
   前記第２線状電極および前記複数の第２誘電体は前記仕切部材の他方側に設けられ、
   前記シール部材は、前記仕切部材の側面を囲っており、
   前記シール部材の内周面は、前記仕切部材の前記側面に向けて突出する突出部を含む、基板処理装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記複数の第１線状電極の先端および前記複数の第２線状電極の先端は、前記シール部材よりも内側に位置する、基板処理装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記シール部材は、
   本体部と、
   前記本体部の端に設けられ、前記本体部よりも幅広の端部と
   を含み、
   前記保持部材は、前記シール部材の前記端部が挿入される溝を有する、基板処理装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
   前記収納空間にガスを供給するガス供給部をさらに備える、基板処理装置。
8. 請求項７に記載の基板処理装置であって、
   前記保持部材には、前記収納空間に繋がり、かつ、前記配線が配策される配線通路が形成されており、
   前記ガス供給部は前記配線通路を通じて前記ガスを供給する、基板処理装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の基板処理装置であって、
   前記収納空間のガスを排出するガス排出部をさらに備える、基板処理装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
    前記プラズマリアクタを冷却する冷却部をさらに備える、基板処理装置。
11. 請求項１０に記載の基板処理装置であって、
    前記冷却部は、
    前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に位置し、冷却用ガスを前記プラズマリアクタに向けて流出させる少なくとも一つの給気口を有する、基板処理装置。
12. 請求項１１に記載の基板処理装置であって、
    前記冷却部は、
    前記プラズマリアクタに対して前記基板保持部とは反対側に位置し、前記プラズマリアクタに向けて開口する排気口を有する、基板処理装置。
13. 請求項１２に記載の基板処理装置であって、
    前記少なくとも一つの給気口および前記排気口は、平面視において、前記基板の直径の２分の１となる円領域内のみに形成されている、基板処理装置。

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