TWI415526B - 電漿處理裝置 - Google Patents

Description

電漿處理裝置

本發明係關於一電漿處理裝置。

在例如日本公開專利公報第2005-100931號(專利文件1)中，揭露一習用之電漿處理裝置。其中所說明之電漿處理裝置包含：一電漿產生室，其可容納目標基板於其中；一天線，其產生由微波所驅動之電磁場；一頂板，其密封電漿產生室之開口部分；及一錐形突出部或凹入部，其形成在頂板之底部表面側。

具有上述結構之電漿處理裝置能夠藉由在徑向上連續地改變頂板之厚度，而在任何情況下形成最佳之共振區域。因此，在專利文件1中提到可產生穩定之電漿。

專利文件1：日本公開專利公報第2005-100931號

在具有上述結構之電漿處理裝置中，微波自設置在天線中之狹縫朝向頂板發射。因此，對於實現一穩定之電漿產生，頂板與狹縫之間之位置關係被認為是重要的。

鑑於前述，本發明提供一種電漿處理裝置，其藉由在介電質及狹縫之間定義位置關係而具有高度改良之電漿點燃特性及點燃穩定性的特徵。

構成具有上述結構之頂板之材料，除了石英之外，還可為陶瓷或相似物。在此，由於微波共振取決於頂板之材料，為了穩定地產生電漿，吾人期望依據頂板之材料來定義頂板之形狀。

在此，本發明亦提供一種電漿處理裝置，其藉由依據該頂板之材料定義最理想之該頂板之形狀而具有更改進之電漿點燃特性。

依照本發明之一實施例之電漿處理裝置包含：一具有頂部開口之處理室；一介電質，在其底部表面上具有傾斜表面，使得厚度尺寸連續地變化，並將該介電質配置成關閉該處理室之該頂部開口；及一天線，配置在該介電質之一頂部表面上，用以供應微波至該介電質，因而在該介電質之該底部表面產生電漿。此外，該天線設有複數個設置在該傾斜表面鉛直上方之狹縫。

利用上述之結構，微波穿過該狹縫而發射至該傾斜表面上。如果在該傾斜表面之任一位置上，該微波之頻率變得與該介電板之厚度尺寸相符合，則該介電質之底部表面之電場強度增強。因此，改善了電漿點燃性質及穩定性。

較佳地，一環型溝槽形成在該介電質之該底部表面中，而該傾斜表面供作該環型溝槽之一內部周圍側壁表面及一外部周圍側壁表面。進一步地，將該狹縫設置在各該內部周圍側壁表面及該外部周圍側壁表面鉛直上方。作為一例子，該傾斜表面係圓錐狀表面。

較佳地，該複數個狹縫係以相對於連接該天線之中心與各狹縫之直線相同之角度，沿同一方向傾斜。因此，蝕刻速率(E/R)分佈變得均勻。

依照本發明之一實施例之電漿處理裝置包含：一具有頂部開口之處理室；一介電質，在其底部表面上具有一環型溝槽，並將該介電質配置成關閉該處理室之該頂部開口；及一天線，用以供應微波至該介電質，因而在該介電質之該底部表面產生電漿。再者，如果光速、微波頻率及構成該介電質之材料之介電常數分別為c、f及r，一溝槽寬度w滿足如下之數學式1。

[數學式1]

利用上述之結構，該微波在該溝槽之寬度方向上被允許共振，俾使在該介電質之整個底部表面之電場強度增強。因此，可獲得具有極優異的電漿點燃性質之電漿處理裝置。

較佳地，如果該介電質之半徑為R，該溝槽係設置在對應於離該介電質之中心R/4處之位置外側。因此，電漿自該介電質之外部周圍部分點燃(邊緣優先)。

作為一例子，如果供應自該天線之該微波之該頻率係f=2.45×10⁹ (Hz)且構成該介電質之材料係介電常數r=3.8之石英，則該溝槽之該溝槽寬度w滿足。

較佳地，該溝槽之內部周圍側壁表面及外部周圍側壁表面至少其中之一係一傾斜表面，其係傾斜狀而使得該介電質之厚度尺寸連續地變化。更佳地，該天線設有複數個穿過其厚度方向之狹縫。再者，該複數個狹縫設置在該傾斜表面鉛直上方。因此，該微波穿過該狹縫而發射至該傾斜表面上。如果在該傾斜表面之任一位置，該微波之頻率變得與該介電板之厚度尺寸相符合，則該介電質之底部表面之電場強度增強。因此，改善了電漿點燃性質及點燃穩定性。

較佳地，該複數個狹縫係以相對於連接該天線之中心與各狹縫之直線相同之角度，沿同一方向傾斜。因此，蝕刻速率(E/R)分佈變得均勻。

依照本發明，藉由將該狹縫安排在該傾斜表面鉛直上方，可獲得具有更加改良之電漿點燃性質及穩定性之電漿處理裝置。

再者，依照本發明，藉由基於該介電質之介電常數而定義該溝槽之寬度，可獲得具有更加改良之電漿點燃性質之電漿處理裝置。

以下，茲參考圖1至3說明依照本發明之一實施例之電漿處理裝置11。圖1例示電漿處理裝置11；圖2提出介電質15之橫剖面圖；及圖3顯示狹縫天線24與介電質15互相重疊之平面圖。首先，參照圖1，電漿處理裝置11包含：形成電漿處理空間S之處理室12；介電質15；微波供應單元18；及氣體排出單元26。

處理室12係一具有頂部開口及底部之圓柱狀本體。處理室12其中包含：供作用以固持其上之半導體晶圓W之固持桌之基座13；及用來導入處理氣體之氣體入口14。基座13實行半導體晶圓W之表面溫度控制，並與一交流電源供應器13a相連接以產生高頻偏壓信號。將氣體入口14設置在處理室12之側壁表面中，以便自處理氣體供應源(未顯示)供應處理氣體至處理空間S內。依據所牽涉的製程，使用氬氣、八氟化四碳(C₄ F₈ )氣體、或相似氣體作為處理氣體。

介電質15係一由石英所製成之盤形構件，並被設置成關閉處理室12之頂部開口。再者，在處理室12及介電質15之間之接觸表面上安裝一用於密封處理空間S之密封構件12a。

此刻，將參考圖2詳細說明介電質15之結構。在介電質15之底部表面上，設置有用於保護處理室12免受電漿影響之環型溝槽16及擋板17。

將溝槽16之側壁表面16a及16b形成為傾斜狀之傾斜表面，俾使介電質15之厚度尺寸連續地變化。在本實施例中，內部周圍側壁表面16a及外部周圍側壁表面16b中之每一者皆具有圓錐表面(圓錐之側壁表面)形狀，也就是，其截面形狀係一直線。然而，其不限於此，而可具有曲線截面形狀(例如，圖23之傾斜部分34c)。

再者，假設將在離介電質15之中心R/4處以內之區域(R表示介電質15之半徑)定義為中心區域，而將中心區域以外之區域定義為邊緣區域，則溝槽16係設置在介電質15之邊緣區域中。也就是，溝槽16之內直徑係大於R/4。

再者，在本發明中，將介電質15之直徑設定為約458mm；溝槽16之內直徑約為190mm；而溝槽16之外直徑約為381mm；溝槽16之溝槽寬度w(底牆之寬度)約為66mm；介電質15在中心區域中之厚度約為30mm；介電質15在溝槽16之底牆處之厚度約為15mm；且將中心區域之底部表面及內部周圍側壁表面16a之間之角度設定為約45度，而將中心區域之底部表面及外部周圍側壁表面16b之間之角度設定為約60度。

在此，溝槽16之溝槽寬度(底牆之寬度)之理論值w₀ 由下述之數學式1計算而來，其中c、f及r分別表示光速、微波頻率、及構成介電質之材料之介電常數。

[數學式1]

在本實施例中，因為光速c係2.99792458×10¹¹ (mm/s)；微波之頻率f係2.45×10⁹ (Hz)；及構成介電質15之石英之介電常數r係3.8，w₀ 變成約63mm。

再者，對於實際溝槽寬度w，允許理論值w₀ 之約±50%之邊限(margin)，可將溝槽寬度w設定在一滿足數學式2之範圍內，也就是，在此實施例中約之範圍。

[數學式2]

此外，雖然上述實施例已說明使用石英作為構成介電質15之材料之例子，但其不限於此，其亦可使用例如氮化鋁(AlN)之陶瓷(介電常數約為9.5至9.6)。在此情況下，溝槽16之溝槽寬度在約之範圍內。

微波供應單元18係一用於供應微波至介電質15以在介電質15之底部表面上產生電漿之裝置，且其包含：一用以產生預設頻率f之微波之微波產生源19；一負載匹配盒20；一同軸波導21；一波長縮短板22；一覆蓋波長縮短板22之天線蓋23；及狹縫天線24。

該同軸波導21包含一內部導體21a及一圍繞內部導體21a之外部管21b。內部導體21a之一端部經由負載匹配盒20而與微波產生源19相連接，而其另一端部則與狹縫天線24相連接，俾將產生自微波產生源19之微波供應至狹縫天線24。再者，內部導體21a之另一端部(狹縫天線24側)之形狀為朝向狹縫天線24擴大之圓錐狀，因此可將微波有效地傳遞至狹縫天線24。

狹縫天線24係由塗佈著例如銀、金、或相似物之導電性材料之銅所製成之薄圓板，並配置在介電質15之頂部表面上。再者，狹縫天線24設有複數個具有穿過其厚度方向之狹長孔洞形狀之狹縫25。自微波產生源19所產生之微波經由狹縫25而發射至介電質15。

參照圖3，如果介電質15與狹縫天線24互相重疊，狹縫25之至少某些部分係設置在傾斜之內部周圍側壁表面16a及外部周圍側壁表面16b鉛直上方。在本實施例中，將狹縫25分成：第一狹縫群組25a，設置在中心區域之鉛直上方；第二狹縫群組25b，設置在內部周圍側壁表面16a之鉛直上方；第三狹縫群組25c，設置在溝槽16之底牆之鉛直上方；及第四狹縫群組25d，設置在外部周圍側壁表面16b之鉛直上方。

再者，至於狹縫25之佈局圖，以相對於連接狹縫天線24之中心與各狹縫25之直線相同之角度θ1沿一方向(順時針方向)傾斜之狹縫(第一及第三狹縫群組25a及25c)，及以相同角度θ2沿相反方向(逆時針方向)傾斜之狹縫(第二及第四狹縫群組25b及25d)，被交替地排列在直徑方向上(將此等配置稱為「放射線狹縫」)。

氣體排出單元26係一用於將處理空間S中之氣體排出至外部之裝置，並包含：與處理室12連接之氣體排出管27；及用於經由氣體排出管27而自處理空間S之內部排出處理氣體之真空泵浦28。

此刻，將說明具有上述結構之電漿處理裝置11之操作。

首先，將半導體晶圓W固定在基座13上。電漿處理期間，半導體晶圓W之表面溫度係由基座13所控制，而一高頻偏壓自交流電源供應器13a被施加至半導體晶圓W。

隨後，將處理氣體自氣體入口14供應至處理空間S內，而殘留之處理氣體藉由氣體排出單元26排出。因此，處理空間S之內部可維持在一特定之壓力水準。

然後，當自微波產生源19所產生之微波，經由負載匹配盒20、同軸波導21、波長縮短板22及狹縫天線24，而傳遞至介電質15時，一電場在介電質15之底部表面產生。因此，在處理空間S中之處理氣體被離子化及激發成為電漿。藉由選擇處理氣體之種類，例如蝕刻處理、灰化處理、膜形成處理或相似處理之不同電漿處理，可在該半導體晶圓W上實施。

此刻，參照圖4至11，將說明關係於溝槽16之溝槽寬度w之變化之電場強度變化。圖4係一顯示在圖2中顯示之實施例之電場強度之圖，其中溝槽寬度w係設定為約66mm。圖5至11提供顯示在溝槽寬度w分別設定為71mm(圖5)、61mm(圖6)、56mm(圖7)、51mm(圖8)、46mm(圖9)、41mm(圖10)、及36mm(圖11)之各情況下之電場強度之圖。再者，在各圖4至11中，當電場強度增加時，顏色變得較明亮(較光亮)，而當電場強度降低時，顏色變得較暗(較深)。

參照圖4至11，吾人發現：在全部介電質15中，電場強度等於或大於預設值。再者，吾人亦發現具有約66mm之溝槽寬度w(圖4)之介電質15具有最高之電場強度，而當溝槽16之溝槽寬度w自約66mm增加或減少時，電場強度降低。

換言之，藉由定義溝槽寬度w在等式2之範圍內，亦即在本實施例中約之範圍內，微波在溝槽16之寬度方向上被允許共振，導致在介電質15之底部表面之電場強度增強。因此，可獲得處理所需之電漿點燃特性。

特別地，在具有約66mm(圖4)、71mm(圖5)、及61mm(圖6)之溝槽寬度之介電質15中，於某些區間觀察到具有特別高之電場強度之部分。換言之，藉由定義介電質15之溝槽寬度w在自約66mm之溝槽寬度之約±5mm(±7.5%)之範圍內，即使當處理空間S之內部係處於低壓之情況下(例如，約50mT或更低)，電漿處理裝置11之電漿點燃特性可被大大地提升。

同時，在溝槽寬度等於或小於約56mm之各介電質15中，吾人發現即使在溝槽16之位置，電場強度沒有如此高。在使用此等介電質15之情況下，吾人認為在低壓環境之下，電漿點燃特性會惡化；雖然其仍可能藉由將處理空間S之內部設定於高壓下(例如，約100mT或更高)之方法，而有效地點燃電漿。

再者，在考慮微波共振下，雖然可作出增加溝槽寬度w超過71mm之嘗試，但溝槽寬度w之上限亦根據介電質15之直徑而受到限制。換言之，如果溝槽寬度w相對於介電質15之直徑變得過大，很可能產生例如介電質15之強度減低或類似之問題。

再者，在所有情況下(圖4至11)，吾人發現在溝槽16之位置上有高電場強度，而當位置進一步遠離溝槽16時，電場強度減低。因此，吾人可基於溝槽16之位置而控制電漿點燃起點。特別地，如果溝槽16設置在介電質15之中心區域中，電漿點燃發生自中心區域(中心優先)。同時，如果溝槽16設置在介電質15之邊緣區域中，電漿點燃發生自邊緣區域(邊緣優先)。

此刻，將參照圖2及圖12至22來說明電漿均勻度根據溝槽16之位置或尺寸變化之變化情形。圖2及圖12至14係例示介電質之形狀(比較例1至3)之圖式；圖15至18係顯示當使用各介電質時，電子數Ne之分佈圖表；而圖19至22係顯示當使用各介電質時，蝕刻速率(E/R)之分佈圖表。

首先，實驗例1提供顯示在圖2中之介電質15。比較例1之介電質31(圖12)包含一設置在中心區域內之內部周圍溝槽31a及一設置在邊緣區域內之外部周圍溝槽31b。比較例2之介電質32(圖13)設有溝槽32a，其具有較溝槽16更窄之溝槽寬度並向外設置(其外徑與溝槽16之外徑重疊)。比較例3之介電質33(圖14)設有溝槽33a，其具有較溝槽16更窄之溝槽寬度並向內設置(其內徑與溝槽16之內徑重疊)。此外，在比較例1中之內部周圍溝槽，並非本發明中之目的溝槽。

參照圖15至18，在所有介電質中，在中心區域中趨向高電子數Ne，而當其移向邊緣區域時，電子數Ne下降。特別地，在比較例1中，在中心區域及邊緣區域之間觀察到電子數Ne之巨大差異(圖16)。因此，較佳者為僅在邊緣區域中安裝溝槽，而不安裝在中心區域中。

再者，在比較例3中，雖然在溝槽33a之內側中(±100mm)，電子數Ne係均勻的，但在其外側觀察到電子數Ne迅速降低(圖18)。同時，在實驗例1及比較例2中，電子數Ne在遠至溝槽16及32a之外徑位置(±190mm)皆維持均勻。因此較佳者為配置溝槽於介電質之更外側。

再者，吾人發現：在實驗例中，中心區域中之電子數Ne最高(圖15)。具體而言，比較例2之中心區域中之電子數Ne相當於實驗例1之約60%之電子數Ne(圖15及17)，而比較例3之中心區域中之電子數Ne相當於實驗例1之約70%之電子數Ne(圖15及18)。因此，較佳者為將溝槽之溝槽寬度設定為等於或大於某值(根據圖4至11，等於或大於約61mm)。

此刻，參照圖19至22，吾人發現在實驗例1中之E/R為最均勻(圖19)，而在比較例1中為最不均勻(圖20)。再者，吾人亦發現如果溝槽配置得靠近中心區域(比較例1及3)，則在中心區域中之E/R趨向變得較在邊緣區域中更高(圖20及22)，而如果溝槽配置得靠近邊緣區域(比較例2)，則在邊緣區域中之E/R趨向變得較在中心區域中更高(圖21)。

接著，參照圖3、23及24及表1及2，將說明有關狹縫25與傾斜表面16a及16b之間之位置關係之電漿點燃特性之變化。再者，圖23例示比較例4之介電質34，而圖24顯示介電質34與狹縫天線24互相重疊之平面圖。表1及2顯示在微波輸出及處理空間S中之壓力變動之情況下之電漿點燃特性。

參照圖23，作為比較例4之介電質34，其底部表面上之中心區域34a之厚度相對地薄，而邊緣區域34b之厚度相對地厚。再者，在中心區域34a及邊緣區域34b之間，設置一厚度連續變化之傾斜部分34c。參照圖24，所有的狹縫25都安排在傾斜部分34c之內側，亦即，在平面中心區域34a中。

表1顯示根據結合微波輸出(500W、1000W、1500W、2000W、2200W及3000W)及在處理空間S中之壓力(5mT、20mT、30mT、50mT及100mT)之實驗例1(圖2及3)之電漿點燃特性之觀察結果。表2提供施行相似於上述實驗之實驗在比較例4(圖23及24)之上之結果。在表中，○意謂好的電漿點燃特性；△代表電漿被點燃但不穩定；×表示電漿沒有點燃；而-意謂在對應條件下未實施相關實驗。

在實驗例1中，在微波輸出及在處理空間S中之壓力之所有結合之下(表1)，電漿點燃特性被發現是好的。同時，在比較例4中，吾人發現整體的電漿點燃特性係低的，儘管當微波輸出及在處理空間S中之壓力增加時，其電漿點燃特性改善(表2)。

因此，以電漿點燃特性之觀點，較佳者為在傾斜表面(亦即，內部及外部周圍側壁表面16a及16b)之鉛直上方形成狹縫25。如果在傾斜表面之任一位置，微波之波長變得與介電板之厚度尺寸相符合，則介電質之底部表面之電場強度增強。因此，電漿點燃特性及穩定性可以提高。在微波輸出為小及在處理空間S中之壓力為低的情況下，上述特別有效。

此刻，參照圖3及圖25至27，將說明狹縫25之安排與E/R之間之關係。圖25為一顯示比較例5之狹縫天線35與介電質15互相重疊之平面圖，而圖26及27顯示實驗例1及比較例5之E//R分佈。

參照圖25，在比較例5之狹縫天線35中，顯示在圖3中之第一狹縫群組25a及第三狹縫群組25c被省略不作。換言之，設置在狹縫天線35中之所有狹縫36係鉛直地設置在傾斜表面(亦即，內部及外部周圍側壁表面16a及16b)任一之上。再者，所有的狹縫36以相對於連接狹縫天線35之中心與各狹縫36之直線相同之角度，在同一方向傾斜(此等安排稱為「平行狹縫」)。

參考圖26及27，在比較例5中，E/R被發現輕微地更均勻。因此，考慮E/R均勻度，較佳者為僅在鉛直位於傾斜表面之上之區域設置狹縫。

以上之本發明之敘述係以例示之目的而提供，且熟習本技藝者應明瞭，在不改變本發明之技術概念及實質特徵下，可作出不同之改變及修改。因此，上述之實施例很清楚的係以所有說明之觀點而不限制本發明。

當使用在電漿處理裝置中時，本發明係有助益的。

本發明之範疇係以下述之申請專利範圍而不是實施例之詳細敘述而定義。吾人應瞭解所有構想自申請專利範圍及其等效物之含義及範疇之修改及實施例，係包含在本發明之範疇內。

11．．．電漿處理裝置

12．．．處理室

12a．．．密封構件

13．．．基座

13a．．．交流電源供應器

14．．．氣體入口

15．．．介電質

16．．．溝槽

16a．．．內部周圍側壁表面

16b．．．外部周圍側壁表面

17．．．擋板

18．．．微波供應單元

19．．．微波產生源

20．．．負載匹配盒

21．．．同軸波導

21a．．．內部導體

21b．．．外部管

22．．．波長縮短板

23．．．天線蓋

24．．．狹縫天線

25．．．狹縫

25a．．．第一狹縫群組

25b．．．第二狹縫群組

25c．．．第三狹縫群組

25d．．．第四狹縫群組

26．．．氣體排出單元

27．．．氣體排出管

28．．．真空泵浦

31．．．介電質

31a．．．內部周圍溝槽

31b．．．外部周圍溝槽

32．．．介電質

32a．．．溝槽

33．．．介電質

33a．．．溝槽

34．．．介電質

34a．．．中心區域

34b．．．邊緣區域

34c．．．傾斜部分

35．．．狹縫天線

36．．．狹縫

S．．．電漿處理空間

W．．．半導體晶圓

藉由參考與隨附圖式連結之下述說明，可最有效瞭解本發明。

圖1係依照本發明之一實施例之電漿處理裝置之橫剖面圖；

圖2係顯示在圖1中之介電質之橫剖面圖；

圖3係例示狹縫天線與顯示在圖1中之介電質重疊之平面圖；

圖4顯示在圖2中所顯示之介電質之電場強度；

圖5顯示在溝槽寬度設定為約71mm之情況下之電場強度；

圖6顯示在溝槽寬度設定為約61mm之情況下之電場強度；

圖7顯示在溝槽寬度設定為約56mm之情況下之電場強度；

圖8顯示在溝槽寬度設定為約51mm之情況下之電場強度；

圖9顯示在溝槽寬度設定為約46mm之情況下之電場強度；

圖10顯示在溝槽寬度設定為約41mm之情況下之電場強度；

圖11顯示在溝槽寬度設定為約36mm之情況下之電場強度；

圖12係比較例1之介電質之橫剖面圖；

圖13係比較例2之介電質之橫剖面圖；

圖14係比較例3之介電質之橫剖面圖；

圖15係一顯示實驗例1之電子數分佈之圖式；

圖16係一顯示比較例1之電子數分佈之圖式；

圖17係一顯示比較例2之電子數分佈之圖式；

圖18係一顯示比較例3之電子數分佈之圖式；

圖19係一顯示實驗例1之E/R分佈之圖式；

圖20係一顯示比較例1之E/R分佈之圖式；

圖21係一顯示比較例2之E/R分佈之圖式；

圖22係一顯示比較例3之E/R分佈之圖式；

圖23係比較例4之介電質之橫剖面圖；

圖24係例示狹縫天線與比較例4之介電質互相重疊之平面圖；

圖25係例示比較例5之狹縫天線與介電質互相重疊之平面圖；

圖26顯示實驗例1之E/R分佈圖；及

圖27顯示比較例5之E/R分佈圖。

16a．．．側壁表面

16b．．．側壁表面

24．．．狹縫天線

25a．．．第一狹縫群組

25b．．．第二狹縫群組

25c．．．第三狹縫群組

25d．．．第四狹縫群組

θ₁ ．．．角度1

θ₂ ．．．角度2

Claims (8)

1. 一種電漿處理裝置，包含：一處理室，具有一頂部開口；一介電質，在其底部表面上具有傾斜表面，使得該介電質之厚度尺寸連續地變化，並將該介電質配置成關閉該處理室之該頂部開口；及一天線，配置在該介電質之一頂部表面上，用以供應微波至該介電質，因而在該介電質之該底部表面產生電漿，其中該天線設有複數個設置在該傾斜表面之鉛直上方之狹縫。
2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中一環型溝槽形成在該介電質之該底部表面中，而該傾斜表面供作該環型溝槽之一內部周圍側壁表面及一外部周圍側壁表面，及將該狹縫設置在該內部周圍側壁表面及該外部周圍側壁表面中之每一者之鉛直上方。
3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該傾斜表面係圓錐狀表面。
4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中該複數個狹縫係以相對於連接該天線之中心與各狹縫之直線相同之角度，沿同一方向傾斜。
5. 一種電漿處理裝置，包含：一處理室，具有一頂部開口；一介電質，在其底部表面上具有一環型溝槽，並將該介電質配置成關閉該處理室之該頂部開口；及一天線，用以供應微波至該介電質，因而在該介電質之該底部表面產生電漿，其中該溝槽的內側壁表面及外側壁表面之至少一者為傾斜表面，該傾斜表面係傾斜而使該介電質之厚度尺寸連續變化，該天線設有複數個穿過其厚度方向之狹縫，該複數個狹縫設置在該傾斜表面之鉛直上方，且 如果光速、微波頻率及構成該介電質之材料之介電常數分別為c、f及，一溝槽寬度w滿足如下之數學式1：
6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中如果該介電質之半徑為R，該溝槽係設置在對應於離該介電質之中心R/4處之位置外側。
7. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中如果供應自該天線之該微波之該頻率係f=2.45×10(Hz)，且構成該介電質之該材料係介電常數=3.8之石英，則該溝槽寬度w滿足33 mmw93 mm。
8. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中該複數個狹縫係以相對於連接該天線之該中心與各狹縫之直線相同之角度，沿同一方向傾斜。