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微波 等离子体处理装置

阅读：669发布：2020-05-12

专利汇可以提供微波等离子体处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供能够防止因电介质窗的弯曲等而产生缝隙的微波等离子体处理装置。使微波等离子体处理装置的电介质窗(12)与电介质板(22)之间为1～600Torr(1.3332×102～7.9993×104Pa)的范围的负压。因为能够将电介质板(22)按压于电介质窗(12)，使电介质板(22)与电介质窗(12)的弯曲一致地弯曲，所以能够防止电介质板(22)与缝隙板(23)之间或缝隙板(23)与电介质窗(12)之间产生间隙。因为大气压不直接作用于电介质窗(12)，所以还减少电介质窗(12)的弯曲。，下面是微波等离子体处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：
顶壁部由电介质窗划定的处理容器；
对所述处理容器进行减压的气体排气系统；
向所述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和
载置在所述处理容器的所述电介质窗上，激励所述处理容器内的等离子体气体的微波天线，
所述微波天线包括：
在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；和
设置在所述电介质板与所述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板，
2 4
使所述电介质窗与所述电介质板之间为1～600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压。
2.如权利要求1所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
所述微波天线还包括冷却板，该冷却板设置在所述电介质板的上表面，冷却所述电介质板，
2 4
使所述电介质板与所述冷却板之间为1～600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压。
3.如权利要求1或2所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
4 4
所述负压的范围为200～400Torr(2.6664×10 ～5.3329×10Pa)。
4.如权利要求1或2所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
所述缝隙板包含在所述电介质板的下表面侧形成的导电膜。
5.如权利要求4所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
在所述电介质板的上表面形成有反射微波的导电膜。
6.如权利要求2所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
所述同轴波导在包括内周侧的内导体和外周侧的外导体的同轴波导管形成，在所述同轴波导中嵌入有环形电介体，
所述内导体与所述环形电介质之间由内侧密封部件密封，并且所述外导体与所述环形电介质之间由外侧密封部件密封。
7.如权利要求2所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
在所述电介质板的下表面，形成有作为所述缝隙板的导电膜，
在所述电介质板的上表面形成有反射微波的导电膜，
所述电介质板的下表面侧的导电膜与所述电介质窗之间由环形的第一密封部件密封，并且所述电介质板的上表面侧的导电膜与所述冷却板之间由环形的第二密封部件密封。
8.如权利要求2所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
在所述处理容器安装有：用于将所述电介质窗固定在所述处理容器的电介质窗按压部；和用于将所述微波天线固定在所述电介质窗的天线按压部，
在所述电介质窗、所述电介质板和所述冷却板的外周，与所述电介质窗按压部和所述天线按压部的内周之间，形成有负压路，
在所述负压路设置有吸引气体的吸引口。
9.如权利要求2、6、7、8中任一项所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
通过调整所述电介质窗与所述电介质板之间、以及所述电介质板与所述冷却板之间的压力，来进行所述电介质窗和所述电介质板的温度控制。
10.一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：
顶壁部由电介质窗划定的处理容器；
对所述处理容器进行减压的气体排气系统；
向所述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和
载置在所述处理容器的所述电介质窗上，激励所述处理容器内的等离子体气体的微波天线，
所述微波天线包括：
在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；
设置在所述电介质板与所述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板；和设置在所述电介质板的上表面，冷却所述电介质板的冷却板，
使所述电介质窗与所述冷却板之间为压力低于大气压的负压。
11.如权利要求10所述的微波等离子体处理装置，其特征在于：
所述冷却板与所述电介质板的内周侧之间由环形的内侧密封部件密封，并且所述冷却板与所述电介质板的外周侧之间由环形的外侧密封部件密封，
在所述冷却板的、所述内侧密封部件与外侧密封部件之间设置有吸引气体的吸引口。
12.一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：
顶壁部被电介质窗划定的处理容器；
对所述处理容器进行减压的气体排气系统；
向所述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和
载置在所述处理容器的所述电介质窗上，激励所述处理容器内的等离子体气体的微波天线，
该微波等离子体处理装置的特征在于：
所述微波天线包括：
在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；
设置在所述电介质板与所述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板；和设置在所述电介质板的上表面，冷却所述电介质板的冷却板，
使所述电介质窗与所述电介质板之间、以及所述电介质板与所述冷却板之间为压力低于大气压的负压。

说明书全文

微波 等离子体处理装置

技术领域

[0001] 本发明涉及利用使用微波生成的等离子体对半导体晶片、液晶用基板、有机EL元件等被处理体进行等离子体处理的微波等离子体处理装置。

背景技术

[0002] 等离子体处理在半导体制造工序的蚀刻、薄膜成膜等处理(工艺)中被广泛使用。近年来，从LSI的高集成化、高速化、省电力化的观点出发，构成LSI的半导体的处理规则(process rule)(IC的线宽度)越来越细微化。但是，在历来被较多使用的平行平板型或感应耦合型的等离子体处理装置中，因为电子温度高，所以存在对基板造成损害的问题。

[0003] 进一步，半导体的晶片尺寸也在大口径化，随之要求对大口径的半导体晶片不产生偏差地均匀地进行处理。

[0004] 因此，近年来，使用能够以高密度使低电子温度的等离子体均匀的RLSA(Radial Line Slot Antenna，径向线缝隙天线)的微波等离子体处理装置被注目。该微波等离子体处理装置从平面状的微波天线向处理容器内发射微波，利用微波的电场使处理容器内的气体电离，激励等离子体，其中，该平面状的微波天线具有以发出均匀的微波的方式排列的多个缝隙。根据微波等离子体处理装置，能够在天线正下方的较宽区域实现高的等离子体密度，因此能够以较短时间进行均匀的等离子体处理。而且，因为能够生成低电子温度的等离子体，所以还具有能够减少对被处理基板的损害的优点。

[0005] 如图1所示，在微波等离子体处理装置中，处理容器1的顶壁部(顶部)的开口由电介质窗(介电体窗)2封闭。微波天线3被置于电介质窗2上。传播经过由内侧波导管和外侧波导管构成的同轴波导管的截面呈圆环形的同轴波导4后的微波，在发射方向上传播经过圆盘形的电介质板6。在电介质板6内被压缩且谐振的微波，透过由导电材料构成的缝隙板7的缝隙，经由电介质窗2发射到处理容器1内。

[0006] 处理容器的电介质窗被暴露于处理容器内部的等离子体，因此在电介质窗蓄积热。为了防止在电介质窗蓄积热，在专利文献1中，公开有使微波天线紧贴电介质窗、通过设置在微波天线的冷却板将蓄积在电介质窗的热吸取的等离子体处理装置。在专利文献1所记载的等离子体处理装置中，微波天线的缝隙板与电介质窗的接触面，为了提高接触面的传热性而维持在0.8～0.9atm(608～684Torr)的范围内的压力。

[0007] 现有技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本特开2002-355550号公报(参照段落0023的作用栏，段落0026、权利要求7)

发明内容

[0010] 发明所要解决的问题

[0011] 作为对微波的传播和发射施加影响的方式，能够列举缝隙板周边的间隙。具体而言，能够列举(1)冷却板与电介质板之间的间隙、电介质与缝隙板之间的间隙，(2)缝隙板与电介质窗之间的间隙。(1)的间隙对电介质板内的微波的传播施加坏的影响。(2)的间隙使来自缝隙板的微波发射率变化。当(1)和(2)的间隙随时间变动、在空间上呈非对称等时，在微波电场分布中产生紊乱，等离子体密度变化。

[0012] 在缝隙板的周围产生间隙的原理如下。如图2所示，缝隙板7的中心部通过螺栓等与同轴波导管的内导体8结合，缝隙板7的外周通过螺栓等与冷却板9结合。当从微波天线3向处理容器1射入微波时，由于微波电流流过缝隙板7而产生焦耳热，因此缝隙板7被加热而热膨胀。因为缝隙板7的外周被固定在冷却板9，所以缝隙板7弯曲，在缝隙板与电介质板6之间产生间隙。此外，当处理容器1内产生等离子体时，来自等离子体的热进入电介质窗2、电介质板6。通过随时间变动的热的移动，电介质窗2和电介质板6的温度分布变化，使电介质窗2和电介质板6发生翘曲等变形。进一步，处理容器1的内部为真空，大气压从外侧施加于电介质窗2，因此，电介质窗2本来就弯曲。其结果是，产生上述的(1)和(2)的间隙。

[0013] 为了不产生间隙，需要以使冷却板9和电介质板6弯曲程度的较强的力将它们压向电介质窗2。但是，为此需要提高天线按压部10的刚性，即使使冷却板9和电介质板6弯曲，也成为偏离的配置方式。

[0014] 即使如专利文献1所记载的等离子体处理装置那样，将缝隙板7与电介质窗2的4 4
接触面设定为0.8～0.9atm、即608～684Torr(8.106×10 ～9.1192×10Pa)的负压，也不能消除因电介质窗的弯曲等产生间隙的情况。

[0015] 本发明是为了解决上述现有的等离子体处理装置的问题而完成的，其目的在于提供能够防止起因于电介质窗的弯曲等而产生间隙的微波等离子体处理装置。

[0016] 用于解决问题的方式

[0017] 为了解决上述问题，本发明的第一方式提供一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：

[0018] 顶壁部由电介质窗划定的处理容器；

[0019] 对上述处理容器进行减压的气体排气系统；

[0020] 向上述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和

[0021] 载置在上述处理容器的上述电介质窗上，激励上述处理容器内的等离子体气体的微波天线，

[0022] 上述微波天线包括：

[0023] 在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；和[0024] 设置在上述电介质板与上述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板，[0025] 使上述电介质窗与上述电介质板之间为1～600Torr(1.3332×102～4
7.9993×10Pa)的范围的负压。

[0026] 本发明的第二方式是一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：

[0027] 顶壁部由电介质窗划定的处理容器；

[0028] 对上述处理容器进行减压的气体排气系统；

[0029] 向上述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和

[0030] 载置在上述处理容器的上述电介质窗上，激励上述处理容器内的等离子体气体的微波天线，

[0031] 上述微波天线包括：

[0032] 在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；

[0033] 设置在上述电介质板与上述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板；和[0034] 设置在上述电介质板的上表面，冷却上述电介质板的冷却板，

[0035] 使上述电介质窗与上述冷却板之间为压力低于大气压的负压。

[0036] 本发明的第三方式是一种微波等离子体处理装置，其特征在于，包括：

[0037] 顶壁部被电介质窗划定的处理容器；

[0038] 对上述处理容器进行减压的气体排气系统；

[0039] 向上述处理容器供给等离子体气体的等离子体气体供给部；和

[0040] 载置在上述处理容器的上述电介质窗上，激励上述处理容器内的等离子体气体的微波天线，

[0041] 该微波等离子体处理装置的特征在于：

[0042] 上述微波天线包括：

[0043] 在水平方向上传播微波并且对微波的波长进行压缩的电介质板；

[0044] 设置在上述电介质板与上述电介质窗之间，具有使微波透过的缝隙的缝隙板；和[0045] 设置在上述电介质板的上表面，冷却上述电介质板的冷却板，

[0046] 使上述电介质窗与上述电介质板之间、以及上述电介质板与上述冷却板之间为压力低于大气压的负压。

[0047] 发明的效果

[0048] 根据本发明的第一方式，使电介质窗与电介质板之间为1 ～2 4
600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压，因此，能够将电介质板按压于电介质窗，使电介质板与电介质窗的弯曲一致地紧贴。因此，能够防止在电介质板与缝隙板之间、或缝隙板与电介质窗之间产生间隙。进一步，大气压不直接作用于电介质窗，因此电介质窗的弯曲也减少。其结果是，即使射入微波发生温度变动，也能够产生稳定的均匀的等离子体。

[0049] 此处，压力越低，越能够使将电介质板按压于电介质窗的力起作用。因4
此，负压的上限被设定为600Torr(7.9993×10Pa)。另一方面，如果压力未达到
2
1Torr(1.3332×10Pa)，则气体的分子数量减少，使热传递(热传导)变差。因此负压的下
2
限被设定为1Torr(1.3332×10Pa)。

[0050] 在本发明的第一方式中，通过进一步将电介质板与冷却板之间设定为1～2 4
600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压，能够将冷却板向电介质窗的方向按压，使冷却板与电介质窗的弯曲一致地紧贴。因此，能够防止在冷却板与电介质板之间产生间隙。

[0051] 根据本发明的第二方式，通过使冷却板与电介质板之间为负压，提高冷却板与电介质板的紧贴性。因为蓄积在电介质板和缝隙板的热被冷却板吸取，所以与电介质窗的热膨胀的增长量相比能够更加抑制缝隙板的热膨胀的增长量。由此，能够从电介质窗使拉伸力作用于缝隙板，能够防止缝隙板弯曲。

[0052] 根据本发明的第三方式，使电介质窗与电介质板之间、以及电介质板与冷却板之间为压力低于大气压的负压，由此，能够使冷却板与电介质窗之间产生夹着电介质板的力。因此，能够防止在它们之间产生间隙。
附图说明

[0053] 图1是现有的微波等离子体处理装置的截面图。

[0054] 图2是表示现有的微波等离子体处理装置的缝隙板的变形的截面图。

[0055] 图3是本发明的第一实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0056] 图4是本发明的第二实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0057] 图5是形成有导电膜的电介质板的详细图。

[0058] 图6是本发明的第三实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0059] 图7是本发明的第四实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0060] 图8是本发明的第五实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0061] 图9是本发明的第六实施方式的微波等离子体处理装置的截面图。

[0062] 图10是表示供电装置的其他例子的截面图。

具体实施方式

[0063] 以下参照附图说明本发明的微波等离子体处理装置的实施方式。图3表示本发明的第一实施方式的微波等离子体处理装置的整体结构。

[0064] 微波等离子体处理装置包括处理容器11和保持台16，该处理容器11由外壁分隔，该保持台16设置在处理容器11内，利用静电卡盘保持被处理基板，由AIN或Al2O3构成。在处理容器11，在包围保持台的圆环形的空间在周方向上均等地形成排气口。处理容器11经由排气口由真空泵进行排气、减压。

[0065] 处理容器11由Al、优选为含有Al的不锈钢构成，在内壁面通过氧化处理形成有由氧化铝构成的保护膜。在处理容器11的顶壁部，由Al2O3、石英等电介质构成的电介质窗12作为外壁的一部分被设置。电介质窗12通过密封环13被安装在处理容器11的侧壁。电介质窗12通过被安装在处理容器11的侧壁的上部的电介质窗按压部14被固定在处理容器11。电介质窗按压部14与处理容器11一样由Al或含有Al的不锈钢构成。

[0066] 在处理容器11的侧壁，设置有用于向处理容器11内供给等离子体气体的环形的气体供给部15。气体供给部15与气体供给系统连接。从气体供给部15向处理容器11供给Ar气体、Kr气体等的等离子体激励用气体、与等离子体处理的种类相对应的处理气体。在该等离子体处理中包含等离子体氧化处理、等离子体氮化处理、等离子体氧氮化处理、等离子体CVD处理等。从气体供给部供给C4F8、C5F8或C4F6等容易离解的氟碳化合物(fluorocarbon)、F类或Cl类等蚀刻气体，从高频电源对保持台16上施加高频电压，由此，还能够对被处理基板进行反应性离子蚀刻。

[0067] 在处理容器11的侧壁设置有用于搬入和搬出被处理基板的、未图示的搬入搬出口。搬入搬出口通过闸阀开闭。

[0068] 在电介质窗12上设置有激励处理容器11内的等离子体气体的平面状的微波天线18。微波天线18包括：以同轴模式使微波在上下方向传播的同轴波导管19；使通过了同轴波导管19的同轴波导20之后的微波在发射方向上传播的圆盘状的电介质板22；具有使微波透过的缝隙的缝隙板23；和冷却板24，其设置在电介质板22的上表面，冷却电介质板
22。

[0069] 作为对微波供电的供电装置的同轴波导管19，包括在垂直方向上延伸的内导体19a和包围内导体19a的筒状的外导体19b。在内导体19a与外导体19b之间形成有截面呈环形的同轴波导20。同轴波导管19的上端部与在水平方向上延伸的矩形波导管21(参照图1)连接。在矩形波导管21与同轴波导管19的连接部设置有圆锥形的模式(mode)转换器25(参照图1)。矩形波导管21经匹配器与磁控管(magnetron)等微波发生装置连接。
微波发生装置例如发生频率为2.45GHz、8.35GHz、1.98GHz、915MHz等的微波。在矩形波导管21传播的微波通过模式转换器25转换为同轴模式，在同轴波导20(参照图3)沿上下方向传播。匹配器使从微波发生装置发生的微波经矩形波导管21和同轴波导20向电介质板
22传播。

[0070] 电介质板22由Al2O3、石英等电介质构成。微波是电场和磁场非常迅速地变化的同时进行传播的电磁波。在电介质板22的下表面设置有由金属构成的缝隙板23，在电介质板22的上表面设置有由金属构成的冷却板24。碰到金属面的微波几乎不进入金属内，而使电流流过最表面(表皮深度)，其大部分反射。因此，从同轴波导20对电介质板22照射的微波被缝隙板23和冷却板24反射的同时，在发射方向上在电介质板22传播。此外，在从同轴波导20进入电介质板22时，传播微波的介质从空气变化为电介质，因此，微波的波长被压缩。电介质板22的厚度按照以TE模式传播微波的方式、即以仅在厚度方向上产生电场的方式被决定。只要电介质板22的厚度在电介质板22内的微波的波长的1/4以下就没有问题。不过，如果过薄则存在强度的问题，如果过厚则变得难以弯曲。因此，在本实施方式中，在使用氧化铝(alumina)为电介质板22的材质的情况下，3～6mm左右为最佳厚度。

[0071] 在由铜板等构成的缝隙板23开设有使微波透过的多个缝隙23a。在电介质板22内谐振的微波透过缝隙板23的多个缝隙23a，向处理容器11内发射。

[0072] 如图3所示，在微波天线18的电介质板22上设置有冷却板24。在冷却板24形成有冷却水流路24a。通过在冷却水流路24a流通冷却水，能够冷却电介质板22。为了提高热传导性，也可以在冷却板24与电介质板22之间设置缓冲片。

[0073] 微波天线18通过被安装在电介质窗按压部14的天线按压部26被固定在电介质窗12。天线按压部26与处理容器11一样由Al或含有Al的不锈钢构成。在冷却板24与天线按压部26之间设置有电磁遮蔽弹力体27。透过缝隙板23的缝隙23a的微波的一部分从缝隙板23与电介质窗12之间的小间隙向外侧漏出。不仅如此，在电介质窗12在外周方向上传播的微波从电介质窗按压部14与冷却板24之间的间隙向外侧漏出。电磁遮蔽弹力体27对漏出的微波进行屏蔽。

[0074] 在同轴波导管19的内导体19a与外导体19b(准确而言为构成外导体19b的冷却板24)之间嵌入环形电介质28。该环形电介质28与电介质板22一体地结合。而且，内导体19a与环形电介质28之间被作为内侧密封部件的密封环29密封，外导体19b与环形电介质28之间被作为外侧密封部件的密封环30密封。

[0075] 在电介质窗12、电介质板22和冷却板24的外周与电介质窗按压部14和天线按压部26的内周之间形成有负压路35。冷却板24与天线按压部26之间被密封环31密封，天线按压部26与电介质窗按压部14之间被密封环32密封。电介质窗按压部14与处理容器11之间被密封环33密封。在负压路35开设有吸引空气的吸引口34。吸引口34与调整负压路35的压力的压力调整器连接。压力调整器与真空泵连接。通过调整负压路35的压力，能够调整电介质窗12与电介质板22的紧贴程度和电介质板22与冷却板24的紧贴程度，因此，能够对电介质窗12和电介质板22进行温度控制。

[0076] 因为同轴波导管19被密封，所以，当从吸引口34吸引空气时，电介质板22与电介质窗12之间、以及电介质板22与冷却板24之间成为负压。负压的范围被设定为2 4 4
1～600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)，优选为200～400Torr(2.6664×10 ～
4
5.3328×10Pa)。压力越低，越能够使将电介质板22和冷却板24向电介质窗12按压的力
4
起作用。因此，负压的范围被设定为600Torr(7.9993×10Pa)以下。为了加大将电介质板
4
22和冷却板24向电介质窗12按压的力，优选为400Torr(5.3328×10Pa)以下。电介质窗
12由于处理容器11内的真空、热膨胀，还存在0.1mm左右的弯曲。通过使电介质板22与电
4
介质窗12之间、以及电介质板22与冷却板24之间为600Torr(7.9993×10Pa)以下的负压，能够与电介质窗12的弯曲一致地使电介质板22和冷却板24弯曲。

[0077] 使负压的范围为1Torr(1.3332×102Pa)以上是因为，如果未达到2
1Torr(1.3332×10)，则气体的分子数减少，热传递变差。因为传递热的是分子，所以气体的压力从真空状态变得越高，气体的分子数就越增加，热传递率就越高。但是，如果超过某
2
压力，则热传递率不再依赖于压力。该压力为1Torr(1.3332×10Pa)左右。不过，如果使传播较强的微波的空间为负压，则容易引起异常放电(不期望的放电)。为了防止异常放电，
4
优选200Torr(2.6664×10Pa)以上。

[0078] 图4表示本发明的第二实施方式的微波等离子体处理装置。另外，对与第一实施方式的微波等离子体处理装置相同的结构，标注相同的附图标记，省略其说明。在该实施方式中，在电介质板22的上表面、下表面和外周面形成有导电膜41。而且，在电介质窗12与电介质板22之间，作为第一密封部件设置有由O环等构成的密封环42。在电介质板22与冷却板24之间，作为第二密封部件设置有由O环等构成的密封环43。因为在电介质板22的上表面和下表面形成有导电膜，所以不需要对电介质板22与导电膜41之间进行密封。

[0079] 图5表示形成有导电膜41的电介质板22的详细图。在电介质板22的上表面、下表面和外周面镀有由金属的层构成的导电膜41。在电介质板22的中心部开设有与同轴波导管19的内导体19a连接的缝隙中心接触凸缘40(参照图4)贯通的孔22a。在孔22a的周围(电介质板22的上表面和下表面的一部分以及内周面)，形成有导电膜41并未未成膜的非成膜区域22b。

[0080] 在电介质板22的下表面侧的导电膜41形成有使微波透过的多个缝隙41a。相邻的一组缝隙41a以正交的方式排列为T字形。多个缝隙41a呈同心圆状地配置在圆盘状的导电膜41。缝隙41a的长度和排列，按照从缝隙41a向处理容器11发射强电场的方式，根据被电介质板22压缩的微波的波长适当地决定。缝隙41a的形状在直线形以外也可以为圆弧形状，缝隙41a的排列在同心圆状以外也可以为螺旋状或放射状。

[0081] 导电膜41经以下的工序在电介质板22成膜。在制作了电介质板2之后，对与缝隙41a对应的非成膜区域遮蔽(masking(形成掩模))，然后，在电介质板22镀上金属层，然后，除去掩模。或者，在制作了电介质板22之后，在电介质板22镀上金属层，然后，对与缝隙41a对应的部分进行蚀刻。

[0082] 如图4所示，电介质板22的下表面的导电膜41经由缝隙中心接触凸缘40与内导体19a电连接。电介质板22的上表面的导电膜41，经由冷却板24与同轴波导管19的外导体19b电连接。因为需要将电介质板22的下表面的导电膜41与同轴波导管19的内导体19a电连接，所以设置有圆柱状的缝隙中心接触凸缘40和板状的缝隙中心接触板44。缝隙中心接触凸缘40和缝隙中心接触板44通过粘接、螺钉等结合。缝隙中心接触凸缘40通过螺钉等与内导体19a结合。由O环等构成的接触增强弹性体45，增强缝隙中心接触板44与导电膜41的电接触，还增强电介质板22的上表面侧的导电膜41与冷却板24的电接触。缝隙外周接触环46与缝隙外周接触板47结合。缝隙外周接触环46通过螺栓等与冷却板
24结合。由O环等构成的接触增强弹性体48，增强缝隙外周接触板47与电介质板22的下表面侧的导电膜41的电接触。

[0083] 图6表示本发明的第三实施方式的微波等离子体处理装置。该实施方式的微波等离子体处理装置的结构与第二实施方式的微波等离子体处理装置大致相同，但是密封位置被改变。即，在电介质窗按压部14与电介质窗12之间、以及电介质窗按压部14与冷却板24之间配置有密封环51、52。负压路53在电介质板22和冷却板24的外周与电介质窗按压部14的内周之间形成。吸引空气的吸引口54设置在电介质窗按压部14。这样配置密封环，也能够使电介质窗12与电介质板22之间、以及电介质板22与冷却板24之间为负压。

[0084] 图7表示本发明的第四实施方式的微波等离子体处理装置。在该实施方式的等离子体处理装置中，为了提高冷却板24与电介质板22的紧贴性，使冷却板24与电介质板22之间为负压。在电介质板22的上表面和下表面形成有导电膜41。在冷却板24与电介质板22的内周侧之间，作为内侧密封部件设置有由O环等构成的密封环56。在冷却板24与电介质板22的外周侧之间，作为外侧密封部件设置有由O环等构成的密封环57。在冷却板24的、内侧的密封环56与外侧的密封环57之间设置有吸引空气的吸引口58。通过在电介质板22的上表面形成反射微波的导电膜41，即使在冷却板24形成吸引口58或槽，也不会对微波的传播特性造成影响。因此，优选在电介质板22形成导电膜41，但并不必须形成。

[0085] 通过使冷却板24与电介质板22之间为负压，能够提高冷却板24与电介质板22的紧贴性。进一步，能够从电介质窗12使拉伸力作用于导电膜41，能够防止电介质窗12弯曲。

[0086] 图8表示本发明的第五实施方式的微波等离子体处理装置。在该实施方式中，改变图4所示的第二实施方式的微波等离子体处理装置的密封环的位置43。即，将密封电介质板22与冷却板24之间的密封环43配置在电介质板22和冷却板24的外周侧。通过将密封环43配置在电介质板22和冷却板24的外周侧，能够仅使电介质板22与电介质窗12之间为负压。其余的结构、例如在电介质板22的上表面和下表面形成导电膜41方面、在电介质板22与电介质窗12之间配置密封环42方面等，与图4所示的第二实施方式的微波等离子体处理装置相同，因此，标注相同的附图标记，省略其说明。通过使电介质板22与电介2 4
质窗12之间为1～600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压，能够将电介质板22按压于电介质窗12，能够使电介质板22与电介质窗12的弯曲一致地紧贴。

[0087] 图9表示本发明的第六实施方式的微波等离子体处理装置。在该实施方式中，与第五实施方式的微波等离子体处理装置一样，也努力仅使电介质板22与电介质窗12之间为负压。在电介质板22的上表面和下表面形成有导电膜41。在电介质板22的内周侧与电介质窗12的内周侧之间，作为内侧密封部件设置有由O环等构成的密封环61。在电介质板22的外周侧与电介质窗12的外周侧之间，作为外侧密封部件设置有由O环等构成的密封环
62。在电介质窗12的、内侧的密封环61与外侧的密封环62之间设置有吸引空气的吸引口
63。与吸引口63相连的吸引路径64在从吸引口63向铅直下方延伸后，弯曲90度，向水平方向延伸，露出到电介质窗12的外周面。

[0088] 在电介质窗12的外周面与处理容器11的电介质窗支承框65的内周面之间形成有负压路66。电介质窗按压部14与处理容器11之间由密封环67密封，天线按压部26与电介质窗12之间由密封环68密封。电介质窗12与处理容器11的电介质窗支承框65之间由密封环69密封。在处理容器11形成有与负压路66相连的吸引路径70。通过从吸引路径70吸引空气，能够使电介质板22与电介质窗12之间为负压。通过使电介质板22与2 4
电介质窗12之间为1～600Torr(1.3332×10 ～7.9993×10Pa)的范围的负压，能够将电介质板22按压于电介质窗12，能够使电介质板22与电介质窗12的弯曲一致地紧贴。

[0089] 另外，本发明并不限于上述实施方式，能够在不改变本发明的宗旨的范围内进行各种变更。例如，如图10所示，本发明的天线可以不是如同轴波导那样从中心向外扩散微波的结构，也可以是利用作为供电装置的矩形波导管51向水平方向导入微波的结构。

[0090] 优选在电介质板的电介质窗一侧和/或冷却板一侧形成排气用的槽(深度20μm左右，宽度3mm左右)，使得电介质板与电介质窗之间和/或电介质板与冷却板之间容易排气。

[0091] 只要能够使电介质板与电介质窗之间和/或电介质板与冷却板之间为负压，密封环的配置个数、位置就不限于上述实施方式，而能够适当地变更。

[0092] 此外，也可以在电介质板与电介质窗之间和/或电介质板与冷却板之间设置热传导性好的聚四氟乙烯(注册商标)片、碳片等缓冲片。

[0093] 进一步，也可以在吸引空气的负压路封入He气等传热性气体。在封入了传热性气体时，压力也调整为低于大气压的负压。

[0094] 进一步，也可以在电介质窗形成向处理容器内供给等离子体气体的等离子体气体供给路径，在电介质窗与被处理基板之间设置供给处理气体的中段(中级)喷淋头。

[0095] 本说明书基于2009年3月23日提出申请的日本特愿2009-070943。其内容全部包含于本申请中。

[0096] 附图标记的说明

[0097] 11 处理容器

[0098] 12 电介质窗

[0099] 14 电介质窗按压部

[0100] 15 气体供给部

[0101] 16 保持台

[0102] 18 微波天线

[0103] 19 同轴波导管

[0104] 19a 内导体

[0105] 19b 外导体

[0106] 20 同轴波导

[0107] 22 电介质板

[0108] 23 缝隙板

[0109] 23a 缝隙

[0110] 24 冷却板

[0111] 28 环形电介质

[0112] 29 密封环(内侧密封部件)

[0113] 30 密封环(外侧密封部件)

[0114] 34 吸引口

[0115] 35 负压路

[0116] 41 导电膜(缝隙板)

[0117] 41a 缝隙

[0118] 42 密封环(第一密封部件)

[0119] 43 密封环(第二密封部件)

[0120] 53 负压路

[0121] 54 吸引口

[0122] 56 密封环(内侧密封部件)

[0123] 57 密封环(外侧密封部件)

[0124] 58 吸引口。

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