[发明专利]等离子体处理装置、天线和等离子体处理装置的使用方法

说明书

本发明的主要内容涉及在2007年6月11日向日本专利局提交的日本专利申请JP2007-153544和在2008年5月29日向日本专利局提交的日本专利申请JP2008-140382，其全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及通过电磁波激励气体并对被处理体进行等离子体处理的等离子体处理装置，特别涉及包括将低频率的电磁波供给至处理容器内的天线的等离子体处理装置。

背景技术

现有技术中开发了使用波导管、同轴管将电磁波导入等离子体处理室的方法。例如，在电介质圆板的中心形成的圆形透孔内嵌入有波导管的圆筒状的中心导体的下部，在其中心导体的下端部内嵌入有激励用金属罩(cap)。在该罩的底面和外周面上安装有使这些面不直接在等离子体产生室中露出的保护罩。保护罩能够防止由于在等离子体产生室中产生的等离子体，电场集中到金属罩上而损伤金属罩。

发明内容

但是，在金属罩的整体由保护罩覆盖的情况下，如果使金属罩的底面、外周面等中的一个面与保护罩密接，则在金属罩的其它面上产生间隙，在该间隙中产生异常放电，存在等离子体不均匀且不稳定的可能性。相对于此，如果使金属罩的任一个面均与保护罩密接，并以使得不产生间隙的方式提高加工精度，则成本变高。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供一种通过电磁波激励气体并对被处理体进行等离子体处理的等离子体处理装置，其包括：处理容器；输出电磁波的电磁波源；传送从上述电磁波源输出的电磁波的导体棒；形成有贯通孔，使上述导体棒传送的电磁波透过并放出至上述处理容器的内部的电介质板；和通过在上述电介质板中形成的贯通孔与上述导体棒连接，在至少一部分与上述电介质板的被处理体侧的面邻接的状态下，从上述电介质板的被处理体侧的面露出的金属电极，上述金属电极的露出面中的一部分被电介质盖覆盖。

根据该结构，上述金属电极的露出面中的一部分被电介质盖覆盖。由此，能够减弱金属电极附近的电场，提高等离子体的均匀性。此时，由于机械加工的精度，如果加工面为两面以上则会产生间隙，担心在该间隙中产生异常放电。

但是，根据该结构，上述金属电极的露出部分中的一个面通过电介质盖被覆盖。在这样上述金属电极的露出部分中仅金属电极的底面、外周面等的一个面通过电介质盖被覆盖的情况下，能够使金属电极和电介质盖密接。由此，因为不会在金属电极和电介质盖之间产生间隙，所以能够防止异常放电，产生均匀且稳定的等离子体。另外，因为也不需要高精度加工，所以能够抑制成本。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供一种通过电磁波激励气体并对被处理体进行等离子体处理的等离子体处理装置，其包括：处理容器；输出电磁波的电磁波源；传送从上述电磁波源输出的电磁波的导体棒；形成有贯通孔，使上述导体棒传送的电磁波透过并放出至上述处理容器的内部的电介质板；和通过在上述电介质板中形成的贯通孔与上述导体棒连接，在至少一部分与上述电介质板的被处理体侧的面邻接的状态下，从上述电介质板的被处理体侧的面露出的金属电极，上述金属电极的露出面不具有相对被处理体大致平行的面。

发明人通过独自的模拟，发现如图7所示，在从电介质板的被处理体侧的面露出的金属电极中，在相对被处理体平行的面(面C)上电场强度变高。

由此，通过以不具有相对被处理体大致平行的面的方式形成金属电极的露出面，能够减弱金属电极附近的电场，提高等离子体的均匀性。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供一种天线，其包括：传送电磁波的导体棒；形成有贯通孔，使上述导体棒传送的电磁波透过并放出至上述处理容器的内部的电介质板；和通过在上述电介质板中形成的贯通孔与上述导体棒连接，在至少一部分与上述电介质板的被处理体侧的面连接的状态下，从上述电介质板的被处理体侧的面露出的金属电极，上述金属电极的露出面中的一个面被电介质盖覆盖。

另外，为了解决上述问题，根据本发明的另一方面，提供一种天线，其包括：传送电磁波的导体棒；形成有贯通孔，使上述导体棒传送的电磁波透过并放出至上述处理容器的内部的电介质板；和通过在上述电介质板中形成的贯通孔与上述导体棒连接，在至少一部分与上述电介质板的被处理体侧的面邻接的状态下，从上述电介质板的被处理体侧的面露出的金属电极，上述金属电极的露出面不具有相对被处理体大致平行的面。