WO2014118882A1 - 表面波励起プラズマ処理装置 - Google Patents

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slot antenna
waveguide
surface wave
plasma processing
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鈴木　正康
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株式会社島津製作所
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    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
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    • H05H1/461—Microwave discharges
    • H05H1/4615—Microwave discharges using surface waves

Definitions

  • the present invention relates to a surface wave excitation plasma processing apparatus for processing an object using surface wave excitation plasma.
  • ashing equipment As an apparatus using high-density plasma, ashing equipment, dry etching equipment, plasma chemical vapor deposition (CVD) equipment, ion beam sputtering equipment, ion beam etching equipment, ion beam assist equipment, surface wave excitation plasma sputtering equipment, etc.
  • CVD plasma chemical vapor deposition
  • ion beam sputtering equipment As an apparatus using high-density plasma, ashing equipment, dry etching equipment, plasma chemical vapor deposition (CVD) equipment, ion beam sputtering equipment, ion beam etching equipment, ion beam assist equipment, surface wave excitation plasma sputtering equipment, etc.
  • remote plasma devices and plasma sterilizers For example, in a semiconductor manufacturing process, plasma technology is often used for film formation, etching, ashing, and the like. Plasma technology is also used for manufacturing solar cells, liquid crystal displays, plasma displays, and the like.
  • a plasma processing apparatus capable of generating a high-density plasma of a large area a surface wave excited plasma (SWP: Surface Wave Plasma) processing apparatus using surface wave excited plasma is known (for example, see Patent Document 1).
  • SWP Surface Wave Plasma
  • the process gas in the chamber is plasma-excited by the surface wave generated on the surface of the dielectric.
  • the plasma quickly propagates on the surface of the dielectric, and a plasma region corresponding to the surface area of the dielectric is obtained.
  • the microwave propagating in the waveguide is propagated to the dielectric via the slot antenna, and a surface wave is generated on the surface of the dielectric.
  • a surface wave is generated on the surface of the dielectric.
  • the dielectric may generate heat due to the plasma generated in the gap between the bottom of the waveguide and the dielectric, and the dielectric may be damaged.
  • an object of the present invention is to provide a surface wave excitation plasma processing apparatus capable of suppressing the generation of plasma in a gap between a waveguide and a dielectric.
  • a waveguide in which a slot antenna is formed at the bottom and microwaves propagate inside (b) a slot antenna dielectric disposed in the slot antenna, (c) ) A main dielectric disposed opposite to the bottom of the waveguide and in contact with the slot antenna dielectric; and (d) a bottom of the waveguide in a remaining region where the slot antenna dielectric and the main dielectric are in contact with each other.
  • a shielding region capable of shielding electromagnetic waves, disposed between the main dielectric and the process gas is excited by microwaves propagated from the waveguide through the slot antenna dielectric to the main dielectric,
  • a surface wave excited plasma processing apparatus for generating wave excited plasma is provided.
  • the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 includes a waveguide 40 in which a slot antenna 41 is formed at the bottom 45 and microwaves propagate inside, and a slot.
  • a slot antenna dielectric 51 disposed in the antenna 41, a main dielectric 52 disposed in contact with the bottom 45 of the waveguide 40 and in contact with the slot antenna dielectric 51, a bottom 45 of the waveguide 40 and the main
  • a shield plate 60 disposed between the dielectric 52 and capable of shielding electromagnetic waves.
  • the shield plate 60 is disposed between the waveguide 40 and the main dielectric 52 in the remaining region where the slot antenna dielectric 51 and the main dielectric 52 are in contact with each other. That is, the main dielectric 52 is in contact with the slot antenna dielectric 51 through a through hole provided at a position corresponding to the slot antenna 41 of the shield plate 60.
  • a surface of the main dielectric 52 facing the waveguide 40 is referred to as an “upper surface”, and a surface facing the substrate 100 to be processed is referred to as a “lower surface”.
  • the substrate 100 is disposed in the chamber 20.
  • a flange 10 is disposed above the chamber 20, and a main dielectric 52 is disposed under the flange 10.
  • a shield plate 60 is disposed on substantially the entire top surface of the main dielectric 52. Further, the lower portion of the waveguide 40 is embedded in the upper portion of the flange 10, and the slot antenna 41 and the shield plate 60 are located inside the flange 10.
  • the process gas 300 is introduced into the chamber 20 by the gas introduction device 30 shown in FIG. Further, the exhaust device 70 adjusts the pressure in the chamber 20 and discharges the gas remaining in the chamber 20.
  • the process gas 300 in the chamber 20 is excited by the microwave propagated from the waveguide 40 to the main dielectric 52.
  • surface wave excitation plasma is generated on the lower surface of the main dielectric 52.
  • the surface wave excitation plasma is generated as follows.
  • a microwave output from a microwave power source (not shown) is introduced into the waveguide 40.
  • the microwave is propagated from the waveguide 40 to the main dielectric 52 through the slot antenna dielectric 51 disposed in the slot antenna 41.
  • the process gas 300 in the chamber 20 is plasma-excited by the microwave energy introduced into the chamber 20 via the main dielectric 52.
  • the microwave becomes a surface wave and propagates along the boundary surface between the plasma and the main dielectric 52 and spreads over the entire area of the main dielectric 52.
  • the substrate 100 is processed using the surface wave excitation plasma.
  • a source gas for film formation is introduced into the chamber 20 as the process gas 300, and the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 is used as the film formation apparatus.
  • a film mainly composed of the raw material contained in the process gas 300 is formed on the main surface of the substrate 100.
  • the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 can be used for film formation processing of a large area amorphous silicon film, a gate insulating film, an organic EL sealing film, and the like.
  • the substrate 100 is mounted on a substrate holder 80 disposed to face the main dielectric 52.
  • the substrate holder 80 has a temperature adjustment mechanism such as a heating mechanism or a cooling mechanism, and the temperature of the substrate 100 being processed can be set by the substrate holder 80.
  • the shield plate 60 is formed with a through hole 65 at a position corresponding to the region where the slot antenna 41 is disposed.
  • the slot antenna 41 is formed in the bottom part 45 as a long rectangular opening, for example.
  • the shape of the through hole 65 is set according to the shape and size of the slot antenna 41.
  • the microwave M is propagated from the waveguide 40 to the main dielectric 52 via the slot antenna dielectric 51 as indicated by arrows in FIG.
  • the slot antenna dielectric 51 is fixed to the bottom 45 of the waveguide 40 by a mounting screw 501 and a mounting bracket 502.
  • the mounting bracket 502 to which the mounting screw 501 is attached is fitted into a recess 400 formed around the area where the slot antenna 41 of the bottom 45 of the waveguide 40 is disposed.
  • the mounting screw 501 is screwed into the screw hole 401 provided with the bottom 45.
  • the end of the slot antenna dielectric 51 is sandwiched between the bottom 45 of the waveguide 40 and the mounting bracket 502, and the slot antenna dielectric 51 is fixed to the waveguide 40.
  • FIG. 5 shows an enlarged view of region A in FIG.
  • the distance d1 between the shield plate 60 and the main dielectric 52 is preferably 0.1 mm or less. This is because if the gap exceeds 0.1 mm, plasma may be generated in this gap. Therefore, the distance d1 between the shield plate 60 and the main dielectric 52 is more preferably 0.05 mm or less. Similarly, the distance d2 between the shield plate 60 and the waveguide 40 and the distance d3 between the side surface of the mounting bracket 502 and the main dielectric 52 are preferably 0.1 mm or less, more preferably 0.05 mm or less. preferable.
  • the thickness of the shield plate 60 is set such that the distance between the waveguide 40 and the main dielectric 52 is such that plasma is not formed. That is, the thickness of the shield plate 60 is set so that the distance between the waveguide 40 and the main dielectric 52 and the shield plate 60 is 0.1 mm or less, preferably 0.05 mm or less.
  • the film thickness of the shield plate 60 is, for example, about 0.1 mm to 0.3 mm.
  • the shield plate 60 is preferably opposed to the bottom 45 of the waveguide 40 in all remaining regions of the region where the slot antenna 41 is formed. For this reason, the through hole 65 is formed only in the portion where the slot antenna dielectric 51 and the main dielectric 52 are in contact with each other.
  • the plasma generation in the gap between the waveguide 40 and the main dielectric 52 occurs even in a plane gap of about 0.1 mm with the indentation generated around the mounting screw 501 as a base point.
  • the electromagnetic wave is shielded by the shield plate 60 also in the above-described indented portion generated on the surface of the mounting bracket 502 and the gap between the mounting bracket 502 and the main dielectric 52. For this reason, the generation of plasma is also suppressed in the region where the slot antenna dielectric 51 is fixed to the waveguide 40.
  • FIG. 6 shows a comparative surface wave excitation plasma processing apparatus in which the shield plate 60 is not disposed between the waveguide 40 and the main dielectric 52.
  • the shield plate 60 is not disposed between the waveguide 40 and the main dielectric 52.
  • FIG. 6 if there is a gap g of a certain value or more between the waveguide 40 and the upper surface of the main dielectric 52, abnormal discharge occurs or surface wave plasma is generated in this gap g.
  • the generation of surface waves on the lower surface of the main dielectric 52 becomes unstable, and the surface wave excited plasma becomes unstable.
  • a shield plate 60 that shields electromagnetic waves is disposed between the bottom 45 of the waveguide 40 and the main dielectric 52. For this reason, electromagnetic waves are shielded between the bottom 45 of the waveguide 40 and the main dielectric 52. As a result, abnormal discharge or plasma is prevented from being generated in the gap between the bottom 45 of the waveguide 40 and the main dielectric 52.
  • the material of the shield plate 60 for example, an aluminum alloy, a stainless alloy, a copper alloy, or the like is preferably used.
  • the shield plate 60 disposed between the waveguide 40 and the main dielectric 52 functions as a heat shield. That is, heat generated in the main dielectric 52 heated by the plasma generated in the gap between the waveguide 40 and the main dielectric 52 is suppressed from being transmitted to the waveguide 40. As a result, occurrence of an in-plane temperature distribution with a large temperature difference in the main dielectric 52 is suppressed, and damage to the main dielectric 52 can be prevented.
  • the shield plate 60 is disposed between the waveguide 40 and the main dielectric 52 to guide the wave. Abnormal discharge and plasma generation in the gap between the tube 40 and the main dielectric 52 are suppressed. For this reason, the surface wave on the lower surface (substrate side) of the main dielectric 52 is stabilized, and plasma is stably generated on the substrate 100. Furthermore, it is possible to prevent damage to the main dielectric 52 due to heat generated by the plasma generated in the gap between the waveguide 40 and the main dielectric 52.
  • the number of waveguides 40 provided in the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 is not limited to one.
  • FIG. 7 shows an example in which the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 has two waveguides 40.
  • a main dielectric 52 is arranged in each waveguide 40, and these main dielectrics 52 are arranged apart from each other.
  • a shield plate 60 is disposed between the bottom 45 of each waveguide 40 and the main dielectric 52. Thereby, abnormal discharge and plasma generation in the gap between each waveguide 40 and the main dielectric 52 are suppressed.
  • the number of the waveguides 40 with which the surface wave excitation plasma processing apparatus 1 is provided may be three or more.
  • FIG. 1 An example in which the shield region disposed between the bottom 45 of the waveguide 40 and the main dielectric 52 is the shield plate 60 disposed on the bottom 45 of the waveguide 40 is shown.
  • the metal film 521 formed on the upper surface of the main dielectric 52 facing the bottom 45 of the waveguide 40 is the waveguide 40. This is a shield region disposed between the bottom 45 of the main body 52 and the main dielectric 52.
  • the metal film 521 is made of a material capable of shielding electromagnetic waves, and is disposed so as to cover the remaining area of the upper surface of the main dielectric 52 that is in contact with the slot antenna dielectric 51. By disposing a metal film 521 capable of shielding electromagnetic waves on the surface of the main dielectric 52 facing the waveguide 40, abnormal discharge and plasma generation in the gap between the waveguide 40 and the main dielectric 52 are suppressed.
  • the Others are substantially the same as those in the first embodiment, and redundant description is omitted.
  • the material of the metal film 521 is preferably nickel, chromium, copper, or an alloy material thereof, for example.
  • the metal film 521 is formed by surface treatment by plating, vapor deposition, sputtering, or the like.
  • the thickness of the metal film 521 is about several ⁇ m when formed by, for example, plating.
  • the present invention is applicable to an apparatus using surface wave excitation plasma.

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Abstract

　底部にスロットアンテナが形成され、内部をマイクロ波が伝播する導波管と、スロットアンテナ内に配置されたスロットアンテナ誘電体と、導波管の底部に対向して配置され、スロットアンテナ誘電体と接する主誘電体と、スロットアンテナ誘電体と主誘電体とが接する領域の残余の領域において導波管の底部と主誘電体との間に配置された、電磁波をシールド可能なシールド領域とを備え、導波管からスロットアンテナ誘電体を介して主誘電体に伝播されるマイクロ波によってプロセスガスを励起し、表面波励起プラズマを生成する。

Description

表面波励起プラズマ処理装置
　本発明は、表面波励起プラズマを使用して対象物の処理を行う表面波励起プラズマ処理装置に関する。
　高密度プラズマを応用した装置として、アッシング装置、ドライエッチング装置、プラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）装置、イオンビームスパッタリング装置、イオンビームエッチング装置、イオンビームアシスト装置、表面波励起プラズマスパッタリング装置、その他のリモートプラズマ装置、プラズマ滅菌装置などがある。例えば、半導体製造プロセスにおいて、成膜処理、エッチング処理、アッシング処理などにプラズマ技術が多く利用されている。また、太陽電池、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどの製造にもプラズマ技術が利用されている。
　ディスプレイのパネルの大型化に伴って、大面積の高密度プラズマを均一に生成することが必要である。プラズマ密度を均一とすることにより、被処理物全面を均一に処理できる。大面積の高密度プラズマを生成できるプラズマ処理装置として、表面波励起プラズマを利用する表面波励起プラズマ（ＳＷＰ：Surface Wave Plasma）処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）
　表面波励起プラズマ処理装置では、誘電体の表面に生じた表面波によってチャンバー内のプロセスガスをプラズマ励起する。プラズマは誘電体の表面上を速やかに伝播し、誘電体の表面積に応じたプラズマ領域が得られる。
特開２００７－３１７４９９号公報
　表面波励起プラズマ処理装置では、導波管内を伝播するマイクロ波がスロットアンテナを介して誘電体に伝播され、誘電体の表面に表面波が生じる。このとき、導波管のスロットアンテナが形成された底部と誘電体の上部との間に隙間があると、この隙間で異常放電が生じたりプラズマが発生したりする。その結果、誘電体の下面（基板側）での表面波の生成が不安定になり、誘電体下方でのプラズマ生成も不安定になる。また、導波管の底部と誘電体との隙間に発生したプラズマによって誘電体が発熱し、誘電体が損傷する場合がある。
　上記問題点に鑑み、本発明は、導波管と誘電体との隙間でのプラズマの生成を抑制できる表面波励起プラズマ処理装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、（イ）底部にスロットアンテナが形成され、内部をマイクロ波が伝播する導波管と、（ロ）スロットアンテナ内に配置されたスロットアンテナ誘電体と、（ハ）導波管の底部に対向して配置され、スロットアンテナ誘電体と接する主誘電体と、（ニ）スロットアンテナ誘電体と主誘電体とが接する領域の残余の領域において導波管の底部と主誘電体との間に配置された、電磁波をシールド可能なシールド領域とを備え、導波管からスロットアンテナ誘電体を介して主誘電体に伝播されるマイクロ波によってプロセスガスを励起し、表面波励起プラズマを生成する表面波励起プラズマ処理装置提供される。
　本発明によれば、導波管と誘電体との隙間でのプラズマの生成を抑制できる表面波励起プラズマ処理装置を提供できる。
本発明の第１の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置のシールド板の構造を示す模式的な平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置のスロットアンテナ周辺の構成を示す模式図である。 スロットアンテナ誘電体を導波管に固定する方法の例を説明するための模式図である。 図３の一部を拡大した模式図である。 比較例の表面波励起プラズマ処理装置の構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る表面波励起プラズマ処理装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置の構成を示す模式図である。
　図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきである。又、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施形態は、構成部品の構造、配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の実施形態は、請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置１は、図１に示すように、底部４５にスロットアンテナ４１が形成され、内部をマイクロ波が伝播する導波管４０と、スロットアンテナ４１内に配置されたスロットアンテナ誘電体５１と、導波管４０の底部４５に対向して配置され、スロットアンテナ誘電体５１と接する主誘電体５２と、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間に配置された、電磁波をシールド可能なシールド板６０とを備える。
　シールド板６０は、スロットアンテナ誘電体５１と主誘電体５２とが接する領域の残余の領域において、導波管４０と主誘電体５２との間に配置されている。即ち、主誘電体５２は、シールド板６０のスロットアンテナ４１に対応する位置に設けられた貫通孔でスロットアンテナ誘電体５１と接している。なお、以下において、主誘電体５２の導波管４０に対向する面を「上面」、処理対象の基板１００に対向する面を「下面」とする。
　基板１００は、チャンバー２０内に配置される。チャンバー２０の上方にフランジ１０が配置されており、フランジ１０の下部に埋め込まれて主誘電体５２が配置されている。図１に示したように、主誘電体５２の上面の略全体にシールド板６０が配置されている。また、フランジ１０の上部に導波管４０の下部が埋め込まれており、スロットアンテナ４１及びシールド板６０はフランジ１０の内部に位置している。
　図１に示したガス導入装置３０によって、プロセスガス３００がチャンバー２０内に導入される。また、排気装置７０によって、チャンバー２０内の圧力の調整や、チャンバー２０内に残留したガスの排出などが行われる。
　表面波励起プラズマ処理装置１では、導波管４０から主誘電体５２に伝播されるマイクロ波によって、チャンバー２０内のプロセスガス３００が励起される。これにより、主誘電体５２の下面に表面波励起プラズマが生成される。
　より詳細には、表面波励起プラズマは以下のようにして生成される。図示を省略したマイクロ波電源から出力されたマイクロ波が、導波管４０に導入される。マイクロ波は、スロットアンテナ４１内に配置されたスロットアンテナ誘電体５１を介して、導波管４０から主誘電体５２に伝播される。そして、主誘電体５２を介してチャンバー２０内に導入されたマイクロ波のエネルギーによって、チャンバー２０内のプロセスガス３００がプラズマ励起される。プラズマの電子密度が表面波発生の臨界密度を越えると、マイクロ波は表面波となってプラズマと主誘電体５２との境界面に沿って伝播し、主誘電体５２の全域に広がる。この表面波励起プラズマを利用して、基板１００の処理が行われる。
　例えば、プロセスガス３００として成膜用の原料ガスをチャンバー２０内に導入して、表面波励起プラズマ処理装置１を成膜装置として使用する。これにより、プロセスガス３００に含まれる原料を主成分とする膜が、基板１００の主面上に形成される。大面積非晶質シリコン膜、ゲート絶縁膜、有機ＥＬ封止膜などの成膜処理に、表面波励起プラズマ処理装置１を使用可能である。
　基板１００は、主誘電体５２に対向して配置された基板ホルダ８０上に搭載される。基板ホルダ８０は加熱機構や冷却機構などの温度調整機構を有し、処理中の基板１００の温度を基板ホルダ８０によって設定することができる。
　導波管４０から主誘電体５２にマイクロ波を伝播するために、すべてのスロットアンテナ誘電体５１と主誘電体５２とは接触する。このため、シールド板６０には、図２に示すように、スロットアンテナ４１が配置された領域に対応する位置に、貫通孔６５が形成されている。スロットアンテナ４１は、例えば長矩形の開口部として底部４５に形成される。貫通孔６５の形状は、スロットアンテナ４１の形状やサイズに応じて設定される。スロットアンテナ４１の形状やサイズは、主誘電体５２に伝播されるマイクロ波の波長などに基づいて適宜設定される。なお、図１は図２のＩ－Ｉ方向に沿った断面図である。
　図３に矢印で示したように、スロットアンテナ誘電体５１を経由して、導波管４０からマイクロ波Ｍが主誘電体５２に伝播される。スロットアンテナ誘電体５１は、例えば図３に示すように、取付ネジ５０１と取付金具５０２によって導波管４０の底部４５に固定される。具体的には、図４に示すように、取付ネジ５０１が装着された取付金具５０２を、導波管４０の底部４５のスロットアンテナ４１が配置された領域の周囲に形成した凹部４００に嵌め込む。そして、底部４５の設けられたネジ穴４０１に取付ネジ５０１をねじ込む。これにより、スロットアンテナ誘電体５１の端部が導波管４０の底部４５と取付金具５０２とによって挟まれ、スロットアンテナ誘電体５１が導波管４０に固定される。
　図３の領域Ａの拡大図を図５に示す。シールド板６０と主誘電体５２との間隔ｄ１は、０．１ｍｍ以下であることが好ましい。これは、隙間が０．１ｍｍを超えると、この隙間にプラズマが生成される場合があるためである。したがって、シールド板６０と主誘電体５２との間隔ｄ１は、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。同様に、シールド板６０と導波管４０との間隔ｄ２や取付金具５０２の側面と主誘電体５２との間隔ｄ３も０．１ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがより好ましい。
　シールド板６０の厚みは、導波管４０と主誘電体５２との間隔がプラズマを形成しない程度であるように設定される。つまり、導波管４０及び主誘電体５２とシールド板６０との間隔が０．１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下であるようにシールド板６０の厚みが設定される。シールド板６０の膜みは、例えば０．１ｍｍ～０．３ｍｍ程度である。
　シールド板６０は、スロットアンテナ４１が形成された領域の残余のすべての領域において、導波管４０の底部４５と対向させることが好ましい。このため、スロットアンテナ誘電体５１と主誘電体５２とが接触する部分にのみ貫通孔６５が形成されている。
　ところで、導波管４０と主誘電体５２との隙間でのプラズマ生成は、取付ネジ５０１の周囲に生じるくぼみ部分を基点として、０．１ｍｍ程度の平面隙間であっても起きる。しかし、表面波励起プラズマ処理装置１では、取付金具５０２の表面に生じる上記のくぼみ部分や取付金具５０２と主誘電体５２との間の隙間についても、シールド板６０によって電磁波がシールドされる。このため、スロットアンテナ誘電体５１が導波管４０に固定される領域においても、プラズマの発生が抑制される。
　図６に、導波管４０と主誘電体５２との間にシールド板６０が配置されていない比較例の表面波励起プラズマ処理装置を示す。図６に示すように導波管４０と主誘電体５２の上面との間に一定値以上の隙間ｇがあると、この隙間ｇで異常放電が生じたり表面波プラズマが発生したりする。その結果、主誘電体５２の下面での表面波の生成が不安定になり、表面波励起プラズマが不安定になる。
　しかし、図１に示す表面波励起プラズマ処理装置１では、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間に、電磁波をシールドするシールド板６０が配置されている。このため、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間で電磁波がシールドされる。その結果、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との隙間で異常放電が生じたりプラズマが発生したりすることが防止される。
　シールド板６０の材料には、例えばアルミニウム合金、ステンレス合金、銅合金などが好適に採用される。
　また、導波管４０と主誘電体５２との間に配置されたシールド板６０は、防熱シールドとして機能する。つまり、導波管４０と主誘電体５２との隙間に発生するプラズマによって加熱された主誘電体５２に生じる熱が、導波管４０に伝達されることが抑制される。その結果、主誘電体５２において温度差の大きい面内温度分布が発生することが抑制され、主誘電体５２の損傷を防止できる。
　以上に説明したように、本発明の第１の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置１によれば、導波管４０と主誘電体５２間にシールド板６０を配置することにより、導波管４０と主誘電体５２との隙間での異常放電やプラズマ発生が抑制される。このため、主誘電体５２の下面（基板側）における表面波が安定し、基板１００上でプラズマが安定して生成される。更に、導波管４０と主誘電体５２との隙間に発生するプラズマに起因する発熱による主誘電体５２の損傷を防止できる。
＜変形例＞
　表面波励起プラズマ処理装置１が備える導波管４０の数は、１つに限られることはない。図７に、表面波励起プラズマ処理装置１が２つの導波管４０を有する例を示した。
　図７に示すように、各導波管４０に主誘電体５２がそれぞれ配置されており、これらの主誘電体５２は互いに離間して配置されている。そして各導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間のそれぞれに、シールド板６０が配置されている。これにより、各導波管４０と主誘電体５２との隙間での異常放電やプラズマ発生が抑制される。
　なお、表面波励起プラズマ処理装置１が備える導波管４０の数が３つ以上であってもよい。
（第２の実施形態）
　図１では、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間に配置されたシールド領域が、導波管４０の底部４５上に配置されたシールド板６０である例を示した。図８に示した第２の実施形態に係る表面波励起プラズマ処理装置１では、主誘電体５２が導波管４０の底部４５と対向する上面に形成された金属膜５２１が、導波管４０の底部４５と主誘電体５２との間に配置されたシールド領域である。
　金属膜５２１は電磁波をシールド可能な材料からなり、主誘電体５２の上面の、スロットアンテナ誘電体５１と接する領域の残余の領域を覆って配置されている。主誘電体５２の導波管４０と対向する面に電磁波をシールド可能な金属膜５２１を配置することにより、導波管４０と主誘電体５２との隙間での異常放電やプラズマ発生が抑制される。他は、第１の実施形態と実質的に同様であり、重複した記載を省略する。
　金属膜５２１の材料は、例えばニッケル、クロム、銅、又はそれらの合金材料が好ましい。金属膜５２１は、メッキ、蒸着、スパッタリングなどによって表面処理形成される。金属膜５２１の膜厚は、例えばメッキ加工により形成する場合には数μｍ程度である。
　上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことはもちろんである。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　本発明は、表面波励起プラズマを利用した装置に利用可能である。

Claims (6)

  1. 　底部にスロットアンテナが形成され、内部をマイクロ波が伝播する導波管と、
    　前記スロットアンテナ内に配置されたスロットアンテナ誘電体と、
    　前記導波管の前記底部に対向して配置され、前記スロットアンテナ誘電体と接する主誘電体と、
    　前記スロットアンテナ誘電体と前記主誘電体とが接する領域の残余の領域において前記導波管の前記底部と前記主誘電体との間に配置された、電磁波をシールド可能なシールド領域と
    　を備え、
    　前記導波管から前記スロットアンテナ誘電体を介して前記主誘電体に伝播される前記マイクロ波によってプロセスガスを励起し、表面波励起プラズマを生成することを特徴とする表面波励起プラズマ処理装置。
  2. 　前記シールド領域が、前記導波管の前記底部と前記主誘電体との間に配置されたシールド板であり、
    　前記シールド板の前記スロットアンテナに対応する位置に設けられた貫通孔で前記スロットアンテナ誘電体と前記主誘電体とが接することを特徴とする請求項１に記載の表面波励起プラズマ処理装置。
  3. 　前記シールド板と前記主誘電体との間隔が０．１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の表面波励起プラズマ処理装置。
  4. 　前記シールド板の材料が、アルミニウム合金、ステンレス合金及び銅合金のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の表面波励起プラズマ処理装置。
  5. 　前記シールド領域が、前記導波管の前記底部と対向する前記主誘電体の面の、前記スロットアンテナ誘電体と接する領域の残余の領域を覆う金属膜であることを特徴とする請求項１に記載の表面波励起プラズマ処理装置。
  6. 　前記金属膜の材料が、ニッケル、クロム、銅、又はそれらの合金材料のいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の表面波励起プラズマ処理装置。
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