專利名稱：等離子處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種等離子(plasma)處理裝置，該等離子處理裝置使用等離子，對(duì)基板實(shí)施例如利用等離子化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition, CVD)法的膜形成、蝕刻(etching)、灰化(ashing)、派鍍(sputtering)等處理,更具體而言,本發(fā)明涉及如下的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置利用感應(yīng)電場(chǎng)來產(chǎn)生等離子，使用該等離子來對(duì)基板實(shí)施處理，所述感應(yīng)電場(chǎng)通過使高頻電流流入至天線(antenna)而產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
作為屬于使用高頻來產(chǎn)生等離子的等離子處理裝置的裝置，已有產(chǎn)生電容耦合型等離子(簡(jiǎn)稱CCP)的電容耦合型的等離子處理裝置、與產(chǎn)生感應(yīng)耦合型等離子(簡(jiǎn)稱ICP)的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置。
簡(jiǎn)單而言，電容耦合型的等離子處理裝置是將高頻電壓施加至兩塊平行電極之間，使用兩個(gè)電極之間所產(chǎn)生的高頻電場(chǎng)來產(chǎn)生等離子。所述電容耦合型的等離子處理裝置例如存在如下的問題將高電壓施加至等離子，等離子電位升高，等離子中的帶電粒子(例如離子Qon))以高能量(energy)射入至基板且與基板發(fā)生碰撞，因此，對(duì)基板上所形成的膜造成的損傷(damage)變大,膜質(zhì)下降。另一方面，簡(jiǎn)單而言，感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置借此感應(yīng)電場(chǎng)來產(chǎn)生等離子，所述感應(yīng)電場(chǎng)通過使高頻電流流入至天線而產(chǎn)生，基本而言，例如具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即，與電容耦合型相比較，可使等離子電位降低。作為如上所述的感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置的一例，在專利文獻(xiàn)I中揭示了如下的等離子處理裝置，該等離子處理裝置是將平板狀的天線隔著絕緣框而安裝于真空容器的開口部，將高頻電力從高頻電源供給至所述天線的一端與另一端之間而使高頻電流流動(dòng)，利用借此產(chǎn)生的感應(yīng)電場(chǎng)來產(chǎn)生等離子，接著使用該等離子來對(duì)基板實(shí)施處理。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I國(guó)際專利公開第WO 2009/1420161號(hào)說明書(段落0024-0026、圖I)對(duì)于感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置而言，若為了對(duì)應(yīng)于大型基板而使天線變長(zhǎng)，則該天線的阻抗(impedance)(尤其為電感)會(huì)變大，因此，在天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間產(chǎn)生大電位差。所述天線的電位經(jīng)由與等離子之間的靜電容量而反映為等離子電位，因此，若天線的電位高，則等離子電位也會(huì)升高。結(jié)果，例如產(chǎn)生了如下的問題由于等離子中的帶電粒子(例如離子)以高能量射入至基板且與基板發(fā)生碰撞，因此，對(duì)基板上所形成的膜造成的損傷變大，膜質(zhì)下降。另外，若在天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間產(chǎn)生大電位差，則在電位高的端部附近，天線的電位的振幅大，因此，電容耦合型的等離子產(chǎn)生作用會(huì)重疊于原本的感應(yīng)耦合型的等離子產(chǎn)生作用，使電位高的端部附近的等離子密度高于其他端部附近的等離子密度。結(jié)果，天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性變差，進(jìn)而基板處理的均一性變差。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的在于提供如下的等離子處理裝置，該等離子處理裝置為感應(yīng)稱合型的裝置，且可使天線的有效電感(effective inductance)減小,從而將天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此，可將等離子電位抑制為低電位，并且可使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高。本發(fā)明的等離子處理裝置是感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離 子處理裝置是使高頻電流流入至平面形狀實(shí)質(zhì)上筆直的天線，借此，使真空容器內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，從而產(chǎn)生等離子，接著使用所述等離子來對(duì)基板實(shí)施處理，所述等離子處理裝置的特征在于所述天線呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，所述高頻電流彼此逆向地流入至兩塊矩形導(dǎo)體板，其中所述往返導(dǎo)體構(gòu)造是指以使所述兩塊矩形導(dǎo)體板位于沿著所述基板的表面的同一平面上的方式，彼此隔開間隙而靠近地平行配置兩塊矩形導(dǎo)體板，且利用導(dǎo)體來將兩個(gè)矩形導(dǎo)體板的長(zhǎng)度方向的一端彼此予以連接，且在所述兩塊矩形導(dǎo)體板的所述間隙側(cè)的邊上，分別設(shè)置隔著所述間隙而相向的缺口，利用所述相向的缺口來形成開口部，使多個(gè)所述開口部分散地配置在所述天線的長(zhǎng)度方向上。從宏觀上來看，構(gòu)成所述等離子處理裝置的天線呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，高頻電流彼此逆向地流入至所述天線的兩塊矩形導(dǎo)體板，因此，天線的有效電感會(huì)根據(jù)存在于往返導(dǎo)體之間的互感(mutual inductance)而相應(yīng)地變小。因此，與以往的單一的平板狀的天線相比較，可將天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此，可將等離子電位抑制為低電位，并且可使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高。另外,若對(duì)在天線中流動(dòng)的高頻電流進(jìn)行詳細(xì)分析，則存在如下的傾向，即，高頻電流因集膚效應(yīng)(skin effect)而主要在兩塊矩形導(dǎo)體板的端部流動(dòng)。其中，若著眼于兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙側(cè)的邊，則此處，高頻電流逆向地流入至彼此靠近的邊，因此，與間隙的相反側(cè)的邊相比較，電感(進(jìn)而阻抗。以下相同)變得更小。因此，更多的高頻電流會(huì)沿著間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)。結(jié)果，各開口部所達(dá)到的效果與在天線的長(zhǎng)度方向上分散地配置線圈時(shí)一樣，因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)將多個(gè)線圈予以串聯(lián)而成的構(gòu)造相同的效果。因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來使各開口部附近產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，從而可使等離子廣生效率提聞。而且，對(duì)于各開口部之間的連接部分而言，高頻電流逆向地流入至彼此靠近的邊，電感變小，因此，即使與通過通常的(即單側(cè)的)連接導(dǎo)體來僅將多個(gè)線圈予以串聯(lián)連接而成的構(gòu)造相比較，也可使天線的電感減小，從而將天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差。由此產(chǎn)生的效果如上所述?？墒顾鎏炀€的長(zhǎng)度方向上的兩端部的所述開口部的大小，大于其他所述開口部的大小，也可使所述天線的長(zhǎng)度方向上的兩端部的所述開口部的間隔，小于其他所述開口部的間隔，還可并用兩者。可代替將所述兩塊矩形導(dǎo)體板配置在沿著所述基板表面的同一平面的方式，而使所述基板的表面的相反側(cè)為張開的剖面呈V字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙，靠近地平行配置。也可使所述兩塊矩形導(dǎo)體板在短邊方向上彎曲，從而使所述基板的表面的相反側(cè)為張開的剖面呈U字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙，靠近地平行配置。也可預(yù)先利用導(dǎo)體，以在該導(dǎo)體中流動(dòng)的所述高頻電流的集膚厚度以上的厚度，分別將所述兩塊矩形導(dǎo)體板的所述間隙的相反側(cè)的邊的周圍予以包覆，所述導(dǎo)體的電阻率大于所述矩形導(dǎo)體板的材料的電阻率。發(fā)明的效果根據(jù)第一發(fā)明，從宏觀上來看，天線呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，高頻電流彼此逆向地流入至天線的兩塊矩形導(dǎo)體板，因此，天線的有效電感會(huì)根據(jù)存在于往返導(dǎo)體之間的互感而相應(yīng)地變小。因此，與以往的單一的平板狀的天線相比較，可將天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此，可將等離子電位抑制為低電位，并且可使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高。將等離子電位抑制為低電位的結(jié)果是，可將從等離子射入至基板的帶電粒子的能 量抑制為小能量，借此，例如可將對(duì)基板上所形成的膜造成的損傷抑制為小損傷，從而可使膜質(zhì)提高。另外，即使當(dāng)使天線變長(zhǎng)時(shí)，根據(jù)所述理由，也可將天線的電位抑制為低電位，從而可將等離子電位抑制為低電位，因此，易于使天線變長(zhǎng)而對(duì)應(yīng)于基板的大型化。使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高的結(jié)果是，可使天線的長(zhǎng)度方向上的基板處理的均一性提高。例如，可使天線的長(zhǎng)度方向上的膜厚分布的均一性提高。另外,若對(duì)在天線中流動(dòng)的高頻電流進(jìn)行詳細(xì)分析，貝1J存在如下的傾向，即，高頻電流因集膚效應(yīng)而主要在兩塊矩形導(dǎo)體板的端部流動(dòng)。其中，若著眼于兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙側(cè)的邊，則此處，高頻電流逆向地流入至彼此靠近的邊，因此，與間隙的相反側(cè)的邊相比較，電感進(jìn)而阻抗變得更小。因此，使更多的高頻電流沿著間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)。結(jié)果，各開口部所達(dá)到的效果與在天線的長(zhǎng)度方向上分散地配置線圈時(shí)一樣，因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)將多個(gè)線圈予以串聯(lián)而成的構(gòu)造相同的效果。因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來使各開口部附近產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，從而可使等離子產(chǎn)生效率提高。而且，對(duì)于各開口部之間的連接部分而言，高頻電流逆向地流入至彼此靠近的邊，電感變小，因此，即使與通過通常的(即單側(cè)的)連接導(dǎo)體來僅將多個(gè)線圈予以串聯(lián)連接而成的構(gòu)造相比較，也可使天線的電感減小，從而將天線的長(zhǎng)度方向的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差。由此產(chǎn)生的效果如上所述。根據(jù)第二發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布通常存在如下的傾向，即，兩端部附近的等離子密度小于其他部分的等離子密度。相對(duì)于此，如本發(fā)明這樣，使天線的長(zhǎng)度方向上的兩端部的開口部的大小，大于其他開口部的大小，借此，可使兩端部的開口部附近的磁通量密度增大來使等離子密度增大，因此，可使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高。結(jié)果，可使天線的長(zhǎng)度方向上的基板處理的均一性提高。例如，可使天線的長(zhǎng)度方向上的膜厚分布的均一性提高。根據(jù)第三發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布通常存在如下的傾向，即，兩端部附近的等離子密度小于其他部分的等離子密度。相對(duì)于此，如本發(fā)明這樣，使天線的長(zhǎng)度方向上的兩端部的開口部的間隔，小于其他開口部的間隔，借此，可使兩端部的開口部附近的磁通量密度增大來使等離子密度增大，因此，可使天線的長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性提高。結(jié)果，可使天線的長(zhǎng)度方向上的基板處理的均一性提高。例如，可使天線的長(zhǎng)度方向上的膜厚分布的均一性提高。根據(jù)第四發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，感應(yīng)電流在等離子中流動(dòng)，該感應(yīng)電流的方向與在兩塊矩形導(dǎo)體板中流動(dòng)的高頻電流的方向相反，借此，天線的電感下降，但兩塊矩形導(dǎo)體板配置為剖面V字構(gòu)造，其間隙的相反側(cè)的邊與間隙側(cè)的邊相比較，與等離子之間的距離更大，因此，電感的下降減少，進(jìn)而阻抗增大。結(jié)果，可使更多的高頻電流沿著兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使高頻電力的利用效率提高。根據(jù)第五發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，兩塊矩形導(dǎo)體板配置為剖面U字構(gòu)造，其間隙的相反側(cè)的邊與間隙側(cè)的邊相比較，與等離子之間的距離更大，因此，根據(jù)與第四發(fā)明相同的理由，電感的下降減少，進(jìn)而阻抗增大。結(jié)果，可使更多的高頻電流沿著兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使高頻電力的利用效率提高。
根據(jù)第六發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，利用導(dǎo)體，以在該導(dǎo)體中流動(dòng)的高頻電流的集膚厚度以上的厚度，分別將兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙的相反側(cè)的邊的周圍予以包覆，所述導(dǎo)體的電阻率大于矩形導(dǎo)體板的材料的電阻率，高頻電流因集膚效應(yīng)而主要在所述電阻率大的導(dǎo)體中流動(dòng)，因此，兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙的相反側(cè)的邊的阻抗變大。結(jié)果，可使更多的高頻電流沿著兩塊矩形導(dǎo)體板的間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使聞?lì)l電力的利用效率提聞。根據(jù)第七發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。即，在位于真空容器內(nèi)側(cè)的天線與等離子的產(chǎn)生區(qū)域之間，預(yù)先設(shè)置介電體板，該介電體板保護(hù)天線不受等離子的影響，借此，可防止天線的表面被等離子中的帶電粒子(主要為離子)濺鍍，因此，可防止因所述濺鍍而對(duì)等離子及基板產(chǎn)生金屬污染(metal contamination)。而且,構(gòu)成等離子的電子比離子更輕，且該電子的移動(dòng)度遠(yuǎn)大于離子的移動(dòng)度，但由于可利用所述介電體板，防止所述電子射入至天線而脫離等離子，因此，也可抑制等離子電位的上升。另外，預(yù)先將位于真空容器內(nèi)側(cè)的天線填埋在介電體內(nèi)，借此，可防止在極靠近位于真空容器內(nèi)的天線處產(chǎn)生多余的等離子。借此，可防止產(chǎn)生異常，該異常是指使基板處理所需的等離子的不穩(wěn)定性增加，及高頻電力的利用效率下降等。根據(jù)第八發(fā)明，進(jìn)一步產(chǎn)生如下的效果。S卩，由于包括多個(gè)天線，所述多個(gè)天線彼此并聯(lián)地配置，且并聯(lián)地被供給了高頻電力，因此，可產(chǎn)生更大面積的等離子。而且，以使高頻電流彼此朝向相同方向的方式，從共用的高頻電源并聯(lián)地供給高頻電力，所述高頻電流流入至相鄰的天線的相鄰的矩形導(dǎo)體板的間隙的相反側(cè)的相鄰的邊，因此，相關(guān)的邊的電感會(huì)根據(jù)所述間隙的相反側(cè)的相鄰的邊之間的互感而相應(yīng)地變大。結(jié)果，可使沿著所述間隙的相反側(cè)的相鄰的邊流動(dòng)的高頻電流減少，且可使沿著間隙側(cè)的邊及此處所形成的開口部流動(dòng)的高頻電流增大，因此，可使各開口部附近所產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)。結(jié)果，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子，因此，可使等離子的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使高頻電力的利用效率提聞。


圖I是表示本發(fā)明的等離子處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的概略剖面圖。圖2是圖I中的一個(gè)天線的概略平面圖。圖3是圖I中的一個(gè)天線的概略平面圖，且已將冷卻管予以省略。圖4是沿著圖3中的線A-A的放大剖面圖。圖5是圖3所示的天線的概略的等效電路圖。圖6是放大地表示圖3所示的天線的一個(gè)開口部周圍的平面圖。圖7是表示配置于上下方向的往返導(dǎo)體的一種形式的概略剖面圖。圖8是標(biāo)注了表示圖3所示的天線的尺寸的符號(hào)的圖。 圖9是表示對(duì)圖8所示的天線的X方向上的磁通量密度分布進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例的圖。圖10是表示對(duì)圖8所示的天線的Y方向上的磁通量密度分布進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例的圖。圖11是表示天線的其他例子的概略剖面圖，且與圖4所示的剖面圖相對(duì)應(yīng)。圖12是表不天線的另一例子的概略剖面圖，且與圖4所不的剖面圖相對(duì)應(yīng)。圖13(A)、圖13⑶是表示天線的另一例子的概略圖，圖13(A)是平面圖，圖13(B)是剖面圖。圖14是表示改變開口部的大小，并對(duì)開口部附近的導(dǎo)體面垂直方向的磁通量密度進(jìn)行測(cè)定時(shí)的模型的圖。圖15是表示在圖14所示的模型中，改變開口部的大小，并對(duì)開口部附近的導(dǎo)體面垂直方向的磁通量密度進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例的圖。圖16是表示并聯(lián)地配置多個(gè)天線，并將高頻電力從共用的高頻電源并聯(lián)地供給至所述多個(gè)天線的構(gòu)成的一例的概略平面圖。圖17是表示并聯(lián)地配置多個(gè)天線，并將高頻電力從共用的高頻電源并聯(lián)地供給至所述多個(gè)天線的構(gòu)成的其他例子的概略平面圖。符號(hào)的說明2 :基板3 :垂線4 :真空容器6 :頂板面7:開口部8:真空排氣口10:固定架22 :氣體導(dǎo)入管24 :氣體26 :氣體擴(kuò)散板30 :天線31、32 :矩形導(dǎo)體板/往返導(dǎo)體3la、32a :間隙側(cè)的邊/內(nèi)側(cè)的邊3 Ib、32b :間隙的相反側(cè)的邊/外側(cè)的邊
33 :導(dǎo)體34:間隙35、36:缺口37:開口部38:連接部分42 :冷卻管44 :蓋板46 :墊片 48:介電體50 :等離子52:介電體板54 :支撐板60:高頻電源62 :整合電路64、65、66、73、74 :磁場(chǎng)68 :感應(yīng)電流71、72 :導(dǎo)體(往返導(dǎo)體)76 :導(dǎo)體78 :可變阻抗工^高頻電流A-A :剖面線D :直徑L1 :長(zhǎng)度L2 :距離O:原點(diǎn)WpWyW4:寬度X :長(zhǎng)度方向/方向Y:左右方向/方向Z :上下方向/方向Z1NZ4:阻抗
具體實(shí)施例方式圖I表示本發(fā)明的等離子處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式，將所述等離子處理裝置的一個(gè)天線30分尚出而表不于圖2 圖4。在圖I、圖2以外的圖中，為了簡(jiǎn)化圖不，將冷卻管(pipe)予以省略。對(duì)于后述的其他實(shí)施方式而言也相同。為了表示天線30等的朝向，各圖中標(biāo)記了在一個(gè)點(diǎn)處彼此正交的X方向、Y方向以及Z方向。Z方向是與豎立于基板2的表面的垂線3平行的方向，Y方向是與所述垂線3正交的方向，為了簡(jiǎn)化表達(dá)，將所述方向分別稱為上下方向Z、左右方向Y。X方向是與垂線3正交的方向，且是天線30的長(zhǎng)度方向。例如，X方向以及Y方向?yàn)樗椒较颍幌抻诖?。以上的?nèi)容在其他圖中也相同。所述裝置是感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置使高頻電流Ik從高頻電源60流入至平面形狀實(shí)質(zhì)上筆直的天線30，借此，使真空容器4內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，從而利用該感應(yīng)電場(chǎng)來產(chǎn)生等離子50，接著使用該等離子50來對(duì)基板2實(shí)施處理。所謂“實(shí)質(zhì)上筆直”，既包括如字面所述的完全筆直的狀態(tài)，也包括接近于筆直(幾乎筆直)的狀態(tài)。在真空容器4內(nèi)設(shè)置有固定架(holder) 10，該固定架10保持著基板2?；?例如為液晶顯示器(display)或有機(jī)EL (Electroluminescence, EL)顯示器等平板顯示器(Flat Panel Display, FPD)用的基板、柔性顯示器(flexible display)用的柔性基板、以及太陽電池等半導(dǎo)體元件(device)用的基板等，但不限于這些基板。
基板2的平面形狀例如為圓形、四邊形等，且并不限定于特定的形狀。對(duì)基板2實(shí)施的處理例如為利用等離子CVD法的膜形成、蝕刻、灰化、以及濺鍍等。所述等離子處理裝置在利用等離子CVD法來進(jìn)行膜形成時(shí)，被稱為等離子CVD裝置，在進(jìn)行蝕刻時(shí)，被稱為等離子蝕刻裝置，在進(jìn)行灰化時(shí)，被稱為等離子灰化裝置，在進(jìn)行濺鍍時(shí)，還被稱為等離子濺鍍裝置。所述等離子處理裝置例如包括金屬制的真空容器4，通過真空排氣口 8來對(duì)該真空容器4的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣。氣體(gas)24通過氣體導(dǎo)入管22而導(dǎo)入至真空容器4內(nèi)。在該例子中，在各天線30的長(zhǎng)度方向X上，各配置有多根氣體導(dǎo)入管22，在這些氣體導(dǎo)入管22的前方設(shè)置有氣體擴(kuò)散板26，該氣體擴(kuò)散板26使氣體24擴(kuò)散。氣體24只要與對(duì)基板2實(shí)施的處理內(nèi)容相對(duì)應(yīng)即可。例如，當(dāng)利用等離子CVD法來對(duì)基板2進(jìn)行膜形成時(shí)，氣體24為原料氣體或利用稀釋氣體(例如H2)來對(duì)該原料氣體進(jìn)行稀釋所得的氣體。若列舉更具體的例子，則當(dāng)原料氣體為SiH4時(shí)，可在基板2的表面形成Si膜，當(dāng)原料氣體為SiH4+NH3時(shí)，可在基板2的表面形成SiN膜，當(dāng)原料氣體為SiH4+02時(shí)，可在基板2的表面形成SiO2膜。在該例子中，在真空容器4的頂板面6中，設(shè)置有兩個(gè)與各天線30的平面形狀相對(duì)應(yīng)的平面形狀的開口部7，在各開口部7內(nèi)分別設(shè)置有天線30。即，該實(shí)施方式包括兩個(gè)天線30。在各開口部7的上部設(shè)置有蓋板(例如凸緣(flange))44,在各蓋板44與頂板面6之間設(shè)置有真空密封用的墊片(packing) 46。各蓋板44也可為介電體制,但在該例子中，各蓋板44為金屬制，且與真空容器4 一起電性接地。如此，可抑制來自各天線30的高頻向外部泄漏。主要參照?qǐng)D3，各天線30采用如下的構(gòu)成，S卩，以使兩塊在X方向上長(zhǎng)的矩形導(dǎo)體板31、32位于沿著基板2的表面的同一平面上(即，在該例子中，位于與XY平面平行的同一平面上)的方式，彼此隔開間隙34地靠近地平行配置。換句話說，使兩塊矩形導(dǎo)體板31，32的端面相向地彼此隔開間隙34，并使兩塊矩形導(dǎo)體板31，32位于同一平面的方式，彼此靠近地平行配置。而且，利用導(dǎo)體33來將兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的長(zhǎng)度方向X的一端彼此予以連接。借此，各天線30呈往返導(dǎo)體構(gòu)造。導(dǎo)體33可與兩塊矩形導(dǎo)體板31、32分開，也可與兩塊矩形導(dǎo)體板31、32成為一體。各矩形導(dǎo)體板31、32及導(dǎo)體33的材質(zhì)例如為銅(更具體而言為無氧銅)、鋁等，但不限于此。高頻電力從高頻電源60經(jīng)由整合電路62而供給至構(gòu)成各天線30的兩塊矩形導(dǎo)體板31、32，借此，彼此逆向的高頻電流(往返電流)Ik流入至所述兩塊矩形導(dǎo)體板31、32(由于為高頻，因此，所述高頻電流Ik的朝向會(huì)隨著時(shí)間而反轉(zhuǎn)。以下相同)。詳細(xì)而言，將呈往返導(dǎo)體構(gòu)造的一側(cè)的矩形導(dǎo)體板31的處于所述導(dǎo)體33相反側(cè)的端部設(shè)為高頻電力的供電點(diǎn)，將另一側(cè)的矩形導(dǎo)體板32的處于所述導(dǎo)體33相反側(cè)的端部設(shè)為末端點(diǎn)。該末端點(diǎn)可如圖示例那樣直接接地，也可經(jīng)由電容器(condenser)而接地。對(duì)于后述的其他例子的天線30而言也相同。再者，在圖3、圖5等中，例如為了使說明易于理解，圖示了如下的例子，S卩，針對(duì)一個(gè)天線30而各設(shè)置一個(gè)高頻電源60及一個(gè)整合電路62，但也可不這樣，而是由多個(gè)天線 30共用一個(gè)高頻電源60及整合電路62。即，也可將高頻電力從共用的高頻電源60并聯(lián)地供給至多個(gè)天線30。此情況下的例子將后述。利用所述高頻電流Ικ，在各天線30的周圍產(chǎn)生高頻磁場(chǎng),借此，向高頻電流Ik的反方向產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)。利用該感應(yīng)電場(chǎng)，在真空容器4內(nèi)，電子的速度加快，使天線30附近的氣體24電離，從而在天線30的附近產(chǎn)生等離子50。該等離子50擴(kuò)散至基板2的附近，可利用該等離子50來對(duì)基板2實(shí)施所述處理。從高頻電源60輸出的高頻電力的頻率例如為一般的13. 56MHz，但不限于此。在兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙34側(cè)的邊(換句話說為內(nèi)側(cè)的邊)31a、32a上，分別設(shè)置隔著間隙34而相向的缺口 35、36，借由該相向的缺口 35、36來形成開口部37，使多個(gè)該開口部37分散地配置在天線30的長(zhǎng)度方向X上。在該例子中，開口部37的數(shù)量為五個(gè)，但也可為五個(gè)以外的數(shù)量。對(duì)于后述的其他例子的天線30而言也相同。各缺口 35、36優(yōu)選設(shè)為以間隙34為中心呈對(duì)稱的形狀的缺口。如圖示例那樣，各開口部37的形狀可為圓形，也可為方形等。從宏觀上來看，所述各天線30呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，高頻電流Ik彼此逆向地流入至天線30的兩塊矩形導(dǎo)體板，因此，天線30的有效電感會(huì)根據(jù)存在于往返導(dǎo)體31、32之間的互感而相應(yīng)地變小。若對(duì)所述內(nèi)容進(jìn)行詳述，則彼此靠近的平行的往返導(dǎo)體的綜合電感ZT也作為差動(dòng)連接(differential connection)而如電氣理論的書籍等所揭示，由下式來表示。此處為了簡(jiǎn)化說明，將各導(dǎo)體的電阻均設(shè)為R，將自感(self-inductance)均設(shè)為L(zhǎng)，將兩個(gè)導(dǎo)體之間的互感設(shè)為M。[數(shù)I]Zt = 2R+j2 (L-M)所述綜合電感Zt內(nèi)的電感Lt由下式來表示。在本說明書中，將如所述電感1^這樣合成了自感與互感的電感稱為有效電感。[數(shù)2]Lt = 2 (L-M)根據(jù)所述式子也可知往返導(dǎo)體的有效電感Lt會(huì)根據(jù)互感M而相應(yīng)地變小，進(jìn)而綜合電感Zt也會(huì)變小。該原理也適用于呈往返導(dǎo)體構(gòu)造的所述天線30。根據(jù)所述原理，天線30的有效電感變小的結(jié)果是與所述以往的單一的平板狀的天線相比較，可將天線30的長(zhǎng)度方向X的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此，可將等離子50的電位抑制為低電位，并且可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布的均一性提高。將等離子50的電位抑制為低電位的結(jié)果是，可將從等離子50射入至基板2的帶電粒子(例如離子)的能量抑制為小能量。借此，例如當(dāng)利用等離子50而在基板2上形成膜時(shí)，可將對(duì)該膜造成的損傷抑制為小損傷，從而可使膜質(zhì)提高。另外，即使當(dāng)使天線30在X方向上變長(zhǎng)時(shí)，根據(jù)所述理由，也可將天線30的電位抑制為低電位，從而可將等離子電位抑制為低電位，因此，易于使天線30變長(zhǎng)而對(duì)應(yīng)于基板2的大型化。使天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布的均一性提高的結(jié)果是，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的基板處理的均一性提高。例如當(dāng)利用等離子50而在基板2上形成膜時(shí)， 可使天線30的長(zhǎng)度方向上的膜厚分布的均一性提高。另外，若對(duì)在各天線30中流動(dòng)的高頻電流IR進(jìn)行詳細(xì)分析，則如圖3、圖4所示，存在如下的傾向，即，高頻電流Ik因集膚效應(yīng)而主要在兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的端部流動(dòng)。其中，若著眼于兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙34側(cè)的邊(內(nèi)側(cè)的邊)31a、32a，則此處，高頻電流Ik逆向地流入至彼此靠近的邊，因此，與間隙34的相反側(cè)的邊(換句話說為外側(cè)的邊)31b、32b相比較，電感進(jìn)而阻抗變得更小。S卩，若分析在天線30中流動(dòng)的高頻電流Ik，則相對(duì)于在外側(cè)的邊31b、32b中流動(dòng)的高頻電流Ik，不存在逆向地流動(dòng)的高頻電流，而在彼此靠近的內(nèi)側(cè)的邊31a、32a中，高頻電流Ik彼此逆向地流動(dòng)，因此，內(nèi)側(cè)的邊31a、32a的電感進(jìn)而阻抗變得更小。此根據(jù)之前參照數(shù)I、數(shù)2所說明的原理。S卩，內(nèi)側(cè)的邊31a、32a的有效電感會(huì)根據(jù)其互感而相應(yīng)地下降。對(duì)于之前從宏觀上看天線30所說明的因存在互感而引起的有效電感的下降，詳細(xì)而言，可以說所述內(nèi)側(cè)邊31a，32a之間的互感，對(duì)電感的減小有著較大的影響。若著眼于在天線30的內(nèi)側(cè)的邊31a、32a及外側(cè)的邊31b、32b中流動(dòng)的高頻電流Ik，描繪圖3所示的天線30的概略的等效電路，則成為圖5。在該例子中，利用Z1 Z4來一并表示實(shí)際上分散地分布存在于各邊31a、32a、31b、32b上的阻抗。如上所述，與外側(cè)的邊31b,32b的阻抗Z2、Z4相比較，內(nèi)側(cè)的邊31a、32a的阻抗Z1J3變得更小。因此，使更多的高頻電流Ik沿著內(nèi)側(cè)的邊31a、32a及此處所形成的開口部37流動(dòng)。結(jié)果，各開口部37所達(dá)到的效果與在天線30的長(zhǎng)度方向X上分散地配置線圈時(shí)一樣，因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來實(shí)現(xiàn)將多個(gè)線圈予以串聯(lián)而成的構(gòu)造相同的效果。因此，可利用簡(jiǎn)單的構(gòu)造來使各開口部37附近產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，從而可使等離子產(chǎn)生效率提高。參照?qǐng)D6來對(duì)各開口部37附近所形成的磁場(chǎng)的例子進(jìn)行說明。高頻電流Ik沿著開口部37彼此逆向地流動(dòng)，各自所產(chǎn)生的磁場(chǎng)64、65在開口部37處，彼此朝向相同的方向，因此，磁場(chǎng)強(qiáng)度為兩者之和，從而可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。另外，可使與天線面(導(dǎo)體面)垂直的方向(即Z方向)的磁場(chǎng)66增強(qiáng)。由所述磁場(chǎng)引發(fā)且在等離子50中流動(dòng)的感應(yīng)電流68是以圍繞磁場(chǎng)66的方式，向高頻電流Ik的反方向流動(dòng)。另外，參照?qǐng)D3，對(duì)于各開口部37之間的連接部分38而言，高頻電流Ik逆向地流入至彼此靠近的邊，根據(jù)所述理由，電感變小，因此，即使與通過通常的(即單側(cè)的)連接導(dǎo)體來僅將多個(gè)線圈予以串聯(lián)連接而成的構(gòu)造相比較，也可使天線30的電感減小，從而將天線的長(zhǎng)度方向X的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差。由此產(chǎn)生的效果如上所述。再者，若分析在天線30中流動(dòng)的高頻電流Ik、與由該高頻電流Ik引發(fā)且在等離子50內(nèi)流動(dòng)的感應(yīng)電流68的關(guān)系,則如圖4所示,兩者彼此逆向地流動(dòng)。為了利用往返導(dǎo)體來使天線的有效電感減小，從而將天線的長(zhǎng)度方向X的兩端部之間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，也可列舉如下的想法，即，如圖7所示的例子這樣，以在上下方向上靠近等離子50的產(chǎn)生區(qū)域的方式，配置平板狀的兩個(gè)導(dǎo)體(往返導(dǎo)體)71、72，但在此情況下，由在兩個(gè)導(dǎo)體71、72中彼此逆向地流動(dòng)的高頻電流Ik所形成的磁場(chǎng)73、74，在等離子50的產(chǎn)生區(qū)域中彼此朝向反方向，因此，磁場(chǎng)強(qiáng)度為兩者之差且變?nèi)?。相?duì)于此，在本實(shí)施方式的天線30的情況下，如之前參照?qǐng)D6所說明，沿著開口部37流動(dòng)的高頻電流Ik所形成的磁場(chǎng)強(qiáng)度為和，因此，可產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。借此，可使等離子50的產(chǎn)生效率提聞，進(jìn)而可使聞?lì)l電力的利用效率提聞。 如圖I、圖2所示的例子那樣，將筆直的冷卻管42安裝于兩個(gè)矩形導(dǎo)體板31、32的上表面，借此，可對(duì)天線30進(jìn)行冷卻。因此，冷卻構(gòu)造簡(jiǎn)單，且易于制作。在后述的其他例子的天線30的情況下也相同。圖8表示填寫了如下的符號(hào)的圖，該符號(hào)表示圖3所示的天線30的尺寸。在該圖8中，將X、Y方向的原點(diǎn)O視為長(zhǎng)度方向X的中央的開口部37的中心。而且，圖9表示對(duì)所述圖8所示的天線的X方向上的磁通量密度分布進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例，圖10表示對(duì)Y方向上的磁通量密度分布進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例。所述測(cè)定的條件如下所述。即，將兩個(gè)矩形導(dǎo)體板31、32的長(zhǎng)度L1設(shè)為300_，將寬度W1設(shè)為50mm，將間隙34的寬度W2設(shè)為5mm，將開口部37的數(shù)量設(shè)為五個(gè)，將各開口部37的直徑D設(shè)為40mm，將相鄰的開口部37的間隔設(shè)為50mm。將兩個(gè)矩形導(dǎo)體板31、32的材質(zhì)設(shè)為銅，將高頻電力的頻率設(shè)為13. 56MHz，將高頻電源60的輸出設(shè)為3W。反射電力為Off0在與導(dǎo)體面相距30mm的位置，對(duì)磁通量密度進(jìn)行測(cè)定。未產(chǎn)生等離子50。如圖9所不，獲得了如下的磁通量密度分布，該磁通量的密度分布對(duì)應(yīng)于開口部37的位置波動(dòng)小，且在天線30的長(zhǎng)度方向X上的均一性良好。一般認(rèn)為原因在于例如(a)在與導(dǎo)體面相距30mm左右的位置，各開口部37附近所形成的磁通量密度在X方向上擴(kuò)大，(b)由于間隙34的寬度W2有5mm，因此，即使在開口部37之間的連接部分38處，也稍微產(chǎn)生了磁場(chǎng)。如圖10所示，在Y方向上，在開口部37的中心附近產(chǎn)生了強(qiáng)磁場(chǎng)，而兩個(gè)矩形導(dǎo)體板31、32的外側(cè)的邊31b、32b附近(±50mm附近)的磁場(chǎng)小。如上所述,此表不在外側(cè)的邊31b、32b中流動(dòng)的高頻電流小。也可并非使多個(gè)開口部37的大小或相鄰的開口部37之間的間隔全部相同，而是使多個(gè)開口部37的大小或相鄰的開口部37之間的間隔在天線30的長(zhǎng)度方向X上有所不同。也可并用兩者。也可根據(jù)需要，將長(zhǎng)度方向X的中央部附近的開口部37予以省略。借此，可對(duì)天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于后述的其他例子的天線30而言也相同。圖15表示使用圖14所示的模型(model)，改變所述開口部37的大小(直徑)，并對(duì)開口部37附近的導(dǎo)體面垂直方向(即所述Z方向)的磁通量密度進(jìn)行測(cè)定所得的結(jié)果的一例。該測(cè)定的條件如下所述。矩形導(dǎo)體板31、32及間隙34的尺寸與圖14中標(biāo)記的尺寸一致，將兩個(gè)矩形導(dǎo)體板31、32的材質(zhì)設(shè)為銅，將高頻電力的頻率設(shè)為13. 56MHz，將測(cè)定時(shí)的高頻電力設(shè)為3W。在與導(dǎo)體面相距30mm的位置，對(duì)磁通量密度進(jìn)行測(cè)定。未產(chǎn)生等離子。如圖15所示，可通過使開口部37的尺寸增大來使開口部37附近的磁通量密度增大。對(duì)如下的情況的具體例進(jìn)行說明，該情況是指并非使所述多個(gè)開口部37的大小或相鄰的開口部37之間的間隔全部相同，而是使所述多個(gè)開口部37的大小或相鄰的開口部37之間的間隔在天線30的長(zhǎng)度方向X上有所不同。天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布通常存在如下的傾向，即，兩端部附近的等離子密度小于其他部分的等離子密度。若簡(jiǎn)單地對(duì)所述傾向的理由進(jìn)行說明，則原因在于除了兩端部以外，等離子從左右兩側(cè)擴(kuò)散而來，而對(duì)于兩端部而言，等離子僅從單側(cè) 擴(kuò)散而來。因此，也可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的兩端部的開口部37的大小，大于其他開口部37的大小。借此，根據(jù)所述圖15所示的測(cè)定結(jié)果也可知由于可使兩端部的開口部37附近的磁通量密度增大來使等離子密度增大，因此，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布的均一性提高。結(jié)果，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的基板處理的均一性提高。例如，當(dāng)利用等離子50而在基板2上形成膜時(shí)，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的膜厚分布的均一性提聞。在所述情況下，也可根據(jù)需要而將長(zhǎng)度方向X的中央部附近的開口部37予以省略。另外，也可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的兩端部的開口部37的間隔(即，相鄰的開口部37之間的間隔)，小于其他開口部37的間隔。借此，可使兩端部的開口部37附近的磁通量密度增大來使等離子密度增大，因此，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的等離子密度分布的均一性提高。結(jié)果，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的基板處理的均一性提高。例如，當(dāng)利用等離子50而在基板2上形成膜時(shí)，可使天線30的長(zhǎng)度方向X上的膜厚分布的均一性提聞。在所述情況下，也可根據(jù)需要而將長(zhǎng)度方向X的中央部附近的開口部37予以省略。另外，也可并用如下的兩種做法，S卩，使所述天線30的長(zhǎng)度方向X上的兩端部的開口部37的大小，大于其他開口部37的大小，以及使天線30的長(zhǎng)度方向X上的兩端部的開口部37的間隔，小于其他開口部37的間隔。也可如圖I所示的例子那樣，預(yù)先在位于真空容器4內(nèi)的天線30與等離子50的產(chǎn)生區(qū)域之間設(shè)置介電體板52，該介電體板52保護(hù)天線30不受等離子50的影響。優(yōu)選靠近天線30地設(shè)置介電體板52。原因在于若靠近天線30地設(shè)置介電體板52，則具有如下的優(yōu)點(diǎn)，例如可拓寬等離子50的產(chǎn)生空間。更具體而言，在該例子中，在配置著各天線30的各開口部7的入口附近，分別設(shè)置有介電體板52。該介電體板52可直接安裝于開口部7的入口附近，也可如該例子這樣，使用支撐板54來安裝所述介電體板52。另外，也可將共用的介電體板52設(shè)置于多個(gè)天線30。在使用后述的其他例子的天線30的情況下也相同。介電體板52例如為石英、氧化鋁、碳化硅等陶瓷、或者硅板等。若預(yù)先設(shè)置介電體板52，則可防止天線30的表面被等離子50中的帶電粒子(主要為離子)濺鍍，因此，可防止因所述濺鍍而對(duì)等離子50及基板2產(chǎn)生金屬污染(metalcontamination)。而且,構(gòu)成等離子50的電子比離子更輕,且該電子的移動(dòng)度遠(yuǎn)大于離子的移動(dòng)度，但由于可通過所述介電體板52，防止所述電子射入至天線30而脫離等離子50，因此，也可抑制等離子電位的上升。另外，也可如圖I所示的例子那樣，預(yù)先將位于真空容器4內(nèi)的天線30填埋在介電體48內(nèi)。當(dāng)將冷卻管42安裝于天線30時(shí)，預(yù)先將所述冷卻管42也予以填埋即可。更具體而言，在該例子中，利用介電體48來將配置著各天線30的各開口部7內(nèi)的蓋板44與天線30的下表面之間的幾乎全部的空間予以填埋。在使用后述的其他例子的天線30的情況下也相同。 介電體48例如為陶瓷等絕緣性無機(jī)材料、或絕緣性樹脂等。未設(shè)置有介電體板52的情況自不必說，即使設(shè)置介電體板52,該介電體板52也不一定會(huì)完全封住氣體24,因此,若未在位于真空容器4內(nèi)的天線30的部分設(shè)置介電體48,則氣體24擴(kuò)散而來。該擴(kuò)散而來的氣體24經(jīng)電離而在極靠近天線30處產(chǎn)生等離子，或根據(jù)狀況而不產(chǎn)生等離子，因此，會(huì)使基板處理所需的原本的等離子50的不穩(wěn)定性增加。相對(duì)于此，以所述方式，預(yù)先將天線30填埋在介電體48內(nèi)，借此，可防止氣體24擴(kuò)散至極靠近天線30處，因此，可防止在極靠近位于真空容器4內(nèi)的天線30處產(chǎn)生多余的等離子。借此，可防止產(chǎn)生異常，該異常是指使基板處理所需的原本的等離子50的不穩(wěn)定性增加，及高頻電力的利用效率下降等。接著，主要對(duì)天線30的其他例子與所述例子的不同點(diǎn)進(jìn)行說明。代替將構(gòu)成天線30的兩塊矩形導(dǎo)體板31、32以所述方式配置在沿著基板2的表面的同一平面上，也可如圖11所示的例子那樣，以使基板2的表面的相反側(cè)(換句話說為等離子50的產(chǎn)生區(qū)域的相反側(cè))成為張開的剖面呈V字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙34而靠近地平行配置所述兩塊矩形導(dǎo)體板31、32。關(guān)于冷卻管42、介電體48、以及介電體板52，與圖I所示的例子的情況相同。若如上所述，利用高頻電流Ik來產(chǎn)生等離子50，則感應(yīng)電流68會(huì)在等離子50中流動(dòng)，該感應(yīng)電流68的方向與在兩塊矩形導(dǎo)體板31、32中流動(dòng)的高頻電流Ik的方向相反，借此，根據(jù)與之前參照數(shù)I及數(shù)2所說明的原理，天線30的電感進(jìn)而阻抗下降，但兩塊矩形導(dǎo)體板31、32配置為剖面V字構(gòu)造，其間隙34的相反側(cè)的邊31b、32b與間隙側(cè)的邊31a、32a相比較，與等離子50之間的距離L2更大，因此，電感的下降少且阻抗大。結(jié)果，可使更多的高頻電流Ik沿著兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙側(cè)的邊31a、32a及此處所形成的開口部37流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子50的產(chǎn)生效率提聞，進(jìn)而可使聞?lì)l電力的利用效率提聞。適當(dāng)?shù)貨Q定兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的傾斜程度即可，若使傾斜增大，則如下的作用變大，該作用是指在所述內(nèi)側(cè)的邊31a、32a與外側(cè)的邊31b、32b之間產(chǎn)生電感之差，進(jìn)而產(chǎn)生阻抗之差。代替將構(gòu)成天線30的兩塊矩形導(dǎo)體板31、32配置在沿著基板2的表面的同一平面上，也可如圖12所示的例子那樣，以使各矩形導(dǎo)體板31、32在其短邊方向上彎曲，從而使基板2的表面的相反側(cè)(換句話說為等離子50的產(chǎn)生區(qū)域的相反側(cè))成為張開的剖面呈U字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙34而靠近地平行配置所述兩塊矩形導(dǎo)體板31、32。開口部37附近亦可為平面。關(guān)于冷卻管42、介電體48、以及介電體板52，與圖I所示的例子的情況相同。在該例子的情況下，兩塊矩形導(dǎo)體板31、32配置為剖面U字構(gòu)造，其間隙34的相反側(cè)的邊31b、32b與間隙側(cè)的邊31a、32a相比較，與等離子50之間的距離L2更大，因此，根據(jù)與圖11的例子的情況相同的理由，電感的下降少且阻抗大。結(jié)果，可使更多的高頻電流Ik沿著兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙側(cè)的邊31a、32a及此處所形成的開口部37流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子50的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使聞?lì)l電力的利用效率提聞。適當(dāng)?shù)貨Q定兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的彎曲程度即可，若使彎曲增大，則如下的作用變大，該作用是指在所述內(nèi)側(cè)的邊31a、32a與外側(cè)的邊31b、32b之間產(chǎn)生電感之差，進(jìn)而產(chǎn)生阻抗之差。 也可如圖13(A)、圖13⑶所示的例子那樣，預(yù)先利用導(dǎo)體76，以在該導(dǎo)體76中流動(dòng)的高頻電流Ik的集膚厚度以上的厚度，分別將構(gòu)成天線30的兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙34的相反側(cè)的邊31b、32b的周圍予以包覆，所述導(dǎo)體76的電阻率大于矩形導(dǎo)體板31、32的材料的電阻率。如上所述，高頻電流Ik因集膚效應(yīng)而主要在矩形導(dǎo)體板31、32的端部流動(dòng)。因此，此處著眼于矩形導(dǎo)體板31、32的外側(cè)的邊31b、32b，預(yù)先利用導(dǎo)體76來將所述邊31b、32b的周圍(上下表面及端面)予以覆蓋。導(dǎo)體76的Y方向的寬度W4例如為IOmm 20mm左右即可。為了利用導(dǎo)體76以所述方式進(jìn)行覆蓋，例如，簡(jiǎn)單地利用鍍敷，在矩形導(dǎo)體板31、32的外側(cè)的邊31b、32b上形成導(dǎo)體76即可。如上所述，矩形導(dǎo)體板31、32的材質(zhì)為銅、鋁等。電阻率比所述材質(zhì)的電阻率更大的導(dǎo)體76的材質(zhì)例如為鎳、鐵等。這些材質(zhì)不僅電阻率大,而且磁導(dǎo)率也大，因此優(yōu)選。所述高頻電流Ik的集膚厚度δ由下式來表示。此處，f為高頻電流Ik的頻率，μ為導(dǎo)體76的磁導(dǎo)率，σ為導(dǎo)體76的導(dǎo)電率(=I/電阻率P )。[數(shù)3]^=II ^[φισ若列舉具體例，則頻率f為13. 56MHz。當(dāng)導(dǎo)體76為鎳時(shí)，磁導(dǎo)率μ約為
2.4JI Χ1(Γ4Ν/Α2，電阻率 P 約為 6· 84Χ1(Γ8Ωπι，導(dǎo)電率 σ 約為 14. 5 X IO6/Ω m，因此，集膚厚度δ約為1.47μπι。因此，只要使導(dǎo)體76的厚度為所述集膚厚度δ以上即可。若預(yù)先包覆所述導(dǎo)體76，則在矩形導(dǎo)體板31、32的外側(cè)的邊31b、32b側(cè)流動(dòng)的高頻電流Ik因集膚效應(yīng)而主要在所述電阻率大的導(dǎo)體76中流動(dòng)，因此，矩形導(dǎo)體板31、32的間隙的相反側(cè)的邊31b、32b的阻抗變大。結(jié)果，可使更多的高頻電流Ik沿著兩塊矩形導(dǎo)體板31、32的間隙側(cè)的邊31a、32a及此處所形成的開口部37流動(dòng)，因此，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子。因此，可使等離子50的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使高頻電力的利用效率提高。也可如圖16、圖17分別所示的例子那樣，將多個(gè)所述構(gòu)成的天線30彼此并聯(lián)地配置在Y方向上，并將高頻電力從共用的高頻電源60并聯(lián)地供給至所述多個(gè)天線30。各天線30也可為所述的任一個(gè)構(gòu)成。高頻電源60 (更具體而言為連接于該高頻電源60的整合電路62)與各天線30可如圖示例那樣，經(jīng)由可變阻抗78而被連接，也可不經(jīng)由可變阻抗78而直接連接?？勺冏杩?8可為如圖示例那樣的可變電感，可為可變電容器(可變電容(capacitance))，也可將兩者加以混合。可通過將可變電感予以插入來使供電電路的阻抗增大，因此，可抑制如下的天線30的電流,該天線30的電流使高頻電流Ik過多地流動(dòng)。通過將可變電容器予以插入，當(dāng)感應(yīng)性電抗(reactance)大時(shí),可使容量性電抗增大,從而使供電電路的阻抗下降，因此，可使如下的天線30的電流增加，該天線30的電流不易使高頻電流Ik流動(dòng)。在圖16、圖17的例子中，圖16的例子如下，即，以使如下的高頻電流Ik彼此朝向反方向的方式，從共用的高頻電源60并聯(lián)地供給高頻電力，所述高頻電流Ik流入至相鄰的 天線30的相鄰的矩形導(dǎo)體板32、31的間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、31b ;圖17的例子如下，即，以使如下的高頻電流Ik彼此朝向相同方向的方式，從共用的高頻電源60并聯(lián)地供給高頻電力，所述高頻電流Ik流入至相鄰的天線30的相鄰的矩形導(dǎo)體板32、31的間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、3lb。并聯(lián)地配置的天線30的數(shù)量不限于圖示例的兩個(gè)，也可為三個(gè)以上。在圖16、圖17的任一個(gè)例子的情況下，均包括多個(gè)天線30，所述多個(gè)天線30彼此并聯(lián)地配置，且并聯(lián)地被供給了高頻電力，因此，可產(chǎn)生更大面積的等離子。然而，從各開口部37附近產(chǎn)生磁場(chǎng)的視點(diǎn)進(jìn)行分析，優(yōu)選圖17所示的例子。理由如下所述。S卩，在圖16所示的例子的情況下，流入至所述間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、31b的高頻電流Ik彼此朝向反方向，因此，根據(jù)之前參照數(shù)I、數(shù)2所說明的原理，相關(guān)的邊的電感會(huì)根據(jù)兩條邊32b、31b之間的互感而相應(yīng)地變小。結(jié)果，使沿著所述間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、31b流動(dòng)的高頻電流Ik增大，使沿著間隙34側(cè)的邊32a、3Ia及此處所形成的開口部37流動(dòng)的高頻電流Ik減少，因此，使各開口部37附近所產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱。雖然只要使相鄰的天線30之間的間隔增大，就可減輕所述問題，但如此，在增大的間隔的部分，等離子密度下降，因此，產(chǎn)生了另外的問題，即，多個(gè)天線30所產(chǎn)生的等離子整體的均一性下降。相對(duì)于此，在圖17所示的例子的情況下，流入至所述間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、31b的高頻電流Ik彼此朝向相同方向，因此，根據(jù)之前參照數(shù)I、數(shù)2所說明的原理(然而，在此情況下為+M)，相關(guān)的邊的電感會(huì)根據(jù)兩條邊32b、31b之間的互感而相應(yīng)地變大。結(jié)果，可使沿著所述間隙34的相反側(cè)的相鄰的邊32b、31b流動(dòng)的高頻電流Ik減少，且可使沿著間隙34側(cè)的邊32a、31a及此處所形成的開口部37流動(dòng)的高頻電流Ik增大，因此，可使各開口部37附近所產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)。結(jié)果，可更有效率地將高頻電力用于產(chǎn)生等離子，因此，可使等離子的產(chǎn)生效率提高，進(jìn)而可使高頻電力的利用效率提高。
權(quán)利要求
1.一種等離子處理裝置，其是感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置，該感應(yīng)耦合型的等離子處理裝置通過使高頻電流流入至平面形狀實(shí)質(zhì)上筆直的天線，以使真空容器內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，從而產(chǎn)生等離子，并使用所述等離子來對(duì)基板實(shí)施處理，所述等離子處理裝置的特征在于: 所述天線呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，所述高頻電流彼此逆向地流入至兩塊矩形導(dǎo)體板，其中所述往返導(dǎo)體構(gòu)造是指以使所述兩塊矩形導(dǎo)體板位于沿著所述基板的表面的同一平面上的方式，彼此隔開間隙而靠近地平行配置所述兩塊矩形導(dǎo)體板，且利用導(dǎo)體來將所述兩個(gè)矩形導(dǎo)體板的長(zhǎng)度方向的一端彼此予以連接， 且在所述兩塊矩形導(dǎo)體板的所述間隙側(cè)的邊上，分別設(shè)置隔著所述間隙而相向的缺口，利用所述相向的缺口來形成開口部，使多個(gè)所述開口部分散地配置在所述天線的長(zhǎng)度方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的等離子處理裝置，其特征在于 使所述天線的長(zhǎng)度方向上的兩端部的所述開口部的大小，大于其他所述開口部的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 使所述天線的長(zhǎng)度方向上的兩端部的所述開口部的間隔，小于其他所述開口部的間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 代替將所述兩塊矩形導(dǎo)體板配置在沿著所述基板表面的同一平面的方式，而使所述基板的表面的相反側(cè)為張開的剖面呈V字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙，靠近地平行配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 代替將所述兩塊矩形導(dǎo)體板配置在沿著所述基板表面的同一平面的方式，而使所述兩塊矩形導(dǎo)體板在短邊方向上彎曲，從而使所述基板的表面的相反側(cè)為張開的剖面呈U字構(gòu)造的方式，彼此隔開間隙，靠近地平行配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 利用導(dǎo)體，以在該導(dǎo)體中流動(dòng)的所述高頻電流的集膚厚度以上的厚度，分別將所述兩塊矩形導(dǎo)體板的所述間隙的相反側(cè)的邊的周圍予以包覆，其中所述導(dǎo)體的電阻率大于所述矩形導(dǎo)體板的材料的電阻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 在位于所述真空容器內(nèi)側(cè)的所述天線與所述等離子的產(chǎn)生區(qū)域之間包括介電體板，且將位于所述真空容器內(nèi)側(cè)的所述天線填埋在介電體內(nèi)，所述介電體板保護(hù)所述天線不受所述等離子的影響。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的等離子處理裝置，其特征在于 包括多個(gè)所述天線，且多個(gè)所述天線彼此并聯(lián)地配置， 以使高頻電流彼此朝向相同方向的方式，將高頻電力從共用的高頻電源并聯(lián)地供給至所述多個(gè)天線，所述高頻電流流入至相鄰的天線的相鄰的所述矩形導(dǎo)體板的所述間隙的相反側(cè)的相鄰的邊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種等離子處理裝置，使天線的有效電感減小，而將天線長(zhǎng)度方向的兩端部間所產(chǎn)生的電位差抑制為小電位差，借此將等離子電位抑制為低電位，并提高天線長(zhǎng)度方向上的等離子密度分布的均一性。構(gòu)成等離子處理裝置的平面形狀實(shí)質(zhì)上筆直的天線(30)呈往返導(dǎo)體構(gòu)造，即，以使兩塊矩形導(dǎo)體板(31、32)位于同一平面上的方式，彼此隔開間隙(34)靠近地平行配置兩塊導(dǎo)體板(31、32)，利用導(dǎo)體(33)將兩導(dǎo)體板長(zhǎng)度方向(X)的一端相連接。高頻電流(IR)彼此逆向流至兩個(gè)導(dǎo)體板(31、32)。在兩導(dǎo)體板(31、32)的間隙側(cè)邊上形成開口部(37)，使多個(gè)開口部(37)分散地配置在天線(30)的長(zhǎng)度方向(X)上。
文檔編號(hào)H05H1/46GK102833937SQ20121030685
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者安東靖典 申請(qǐng)人:日新電機(jī)株式會(huì)社