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JP5227245B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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JP5227245B2
JP5227245B2 JP2009108752A JP2009108752A JP5227245B2 JP 5227245 B2 JP5227245 B2 JP 5227245B2 JP 2009108752 A JP2009108752 A JP 2009108752A JP 2009108752 A JP2009108752 A JP 2009108752A JP 5227245 B2 JP5227245 B2 JP 5227245B2
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Description

本発明は，処理ガスのプラズマを励起させて被処理基板に対して所定の処理を施すプラズマ処理装置に関する。
この種のプラズマ処理装置は，例えば半導体ウエハ，ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）基板などの被処理基板に対するエッチング，アッシング，プラズマ蒸着などの種々のプロセス処理に使用される。このようなプラズマ処理装置としては，例えば誘電体の上部に平面状の螺旋状コイルを設け，この螺旋状コイルの両端を接地し，その一端と接地間に高周波電源を接続して構成されるものがある（例えば特許文献１参照）。これによれば，螺旋状コイルに高周波電源から高周波を供給し，その高周波の例えば１／２波長（又は１／４波長）で共振させることで定在波を誘導し，誘電体の下部に誘導電界を発生させて処理ガスのプラズマを励起する。
特開平７−２９６９９２号公報 特開２００７−１４２４４４号公報
ところで，近年では半導体素子の更なる微細化，多層化の要求に伴い，このようなプロセス処理においても，よりダメージの少ない処理を行うことが要請されている。例えばラジカルによってプロセス処理を行う場合には，そのラジカルによる反応を促進し，イオンダメージを極力低減することが要求される。すなわち，過剰なイオンは，ウエハにおける層間での材料の混合，酸化物の破壊，汚染物質の侵入，形質変化などのダメージを引き起こすのでこれを避けるために様々な工夫がされている。また，高精度に選択比を規定するエッチング処理などにおいては，低選択性をもたらすイオン衝撃を避けるのが好ましい。このようなイオンダメージは，例えばできる限り電位の低いプラズマを励起することにより効果的に抑制できることが知られている。
しかしながら，上述したプラズマ処理装置のように，螺旋状コイルの両端を接地した場合には，高周波の１／２波長（又は１／４波長）で共振させることで定在波を誘導させても，螺旋状コイル上の電圧成分は必ず正と負のいずれかになり，正と負の電圧成分が両方同時に存在することはないので，螺旋状コイル上には常に電圧成分が残る。このため，プラズマ中の容量結合成分が多く発生するので，イオンダメージの発生は避けられない。
また，このようなプラズマ中の容量結合成分を低減するためには，螺旋状コイルに残存する電圧成分を少なくすればよいので，特許文献１に記載のように低インダクタンスの螺旋状コイルを用いることで，プラズマ中の容量結合成分を低減することも可能である。ところが，低インダクタンスの螺旋状コイルを用いると，励起される磁場が弱くなり，結果として強い誘導結合プラズマが生じ難くなり，プラズマ密度も低下してしまう。
なお，特許文献２では，減圧可能な縦長の反応容器の外側に巻回した螺旋状コイルを設け，この螺旋状コイルに所定波長の高周波を供給して例えば全波長モード，１／２波長モードなどで共振させることで定在波を誘導し，反応容器内に誘導電界を発生させて処理ガスのプラズマを励起している。これによれば，波長調整回路によって位相電圧と逆位相電圧とが位相電圧の切り替わる点を境に対称となるように電圧波形を調整することで，その位相電圧の切り替わる電位がゼロのノードにおいて，誘導性結合プラズマを励起できるものとされている。
ところが，これは縦方向に巻回された螺旋状コイルのアンテナ素子であるからこそ，波長調整回路によって位相電圧と逆位相電圧とが位相電圧の切り替わる点を境に対称となるように波形を調整できるものである。これに対して，平面状コイルのアンテナ素子では，縦方向に巻回された螺旋状コイルの場合と異なり，同一平面上で内側端部から外側端部に向かうに連れてその径が徐々に大きくなる。このため，位相電圧と逆位相電圧とが位相電圧の切り替わる点の内側の路線と外側の路線とではリアクタンスが異なるので，その点を境に対称となるように波形を調整することができない。このため，このような特許文献２の螺旋状コイルの場合の技術をそのまま平面状コイルの場合に適用することはできない。
さらに，半導体素子の更なる微細化，多層化の要求に伴い，被処理基板にプラズマ処理を施す際に，その中央部（センタ部）と周縁部（エッジ部）の処理の均一性をより簡単かつ的確に制御できることが望まれている。
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，プラズマ電位が低く，より安定した高密度のプラズマを容易に形成できるとともに，被処理基板に対するプラズマ処理の均一性をより簡単かつ的確に制御できるプラズマ処理装置を提供することにある。
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，減圧された処理室内に処理ガスの誘導結合プラズマを生成することにより被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，前記処理室内に設けられ，前記被処理基板を載置する載置台と，前記処理室内に前記処理ガスを導入するガス供給部と，前記処理室内を排気して減圧する排気部と，前記載置台に対向するように板状誘電体を介して配設された平面状の高周波アンテナと，前記高周波アンテナを覆うように設けられたシールド部材とを備え，前記高周波アンテナは，前記板状誘電体上の中央部に配置した内側アンテナ素子と，その外周を囲むように前記板状誘電体上の周縁部に配置した外側アンテナ素子とからなり，これらのアンテナ素子はそれぞれ両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々の高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
このような本発明によれば，各アンテナ素子は両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地し，高周波電源からの高周波の１／２波長で共振させるように構成することにより，各アンテナ素子上の電圧成分には，大きさは僅かに異なるが，必ず正と負が同時に存在するので，これらが互いに相殺してそれぞれのアンテナ素子全体として電圧成分は小さくなる。これによって，各アンテナ素子によって生成されるプラズマ中の容量結合成分も小さくすることができるので，プラズマによるイオンダメージを低減できる。
さらに，高周波アンテナは，内側アンテナ素子と外側アンテナ素子に分けて構成されるため，内側アンテナ素子によって生成されるプラズマの外側に，外側アンテナ素子によって生成されるプラズマが略同一平面に生成する。このように被処理基板上の中央部と周縁部に極めて電位の低い２つのプラズマが生成するので，被処理基板をプラズマ処理する際の面内均一性を向上させることができる。また，各アンテナ素子には別々の高周波電源からの高周波を印加できるので，各高周波の周波数やパワーを変えることによって，被処理基板をプラズマ処理する際の面内均一性をより簡単かつ的確に制御できる。
また，上記シールド部材は，前記内側アンテナ素子を囲むように前記各アンテナ素子間に設けられた筒状の内側シールド壁と，前記外側アンテナ素子を囲むように設けられた筒状の外側シールド壁と，前記内側アンテナ素子上に前記内側シールド壁の開口を塞ぐように設けられた内側シールド板と，前記外側アンテナ素子上に前記各シールド壁間の開口を塞ぐように設けられた外側シールド板とを備え，前記各シールド板にはそれぞれ，前記各アンテナ素子との距離を別々に調整するシールド高さ調整機構を設けることが好ましい。
これによれば，各アンテナ素子と各シールド板との距離を調整することで，これらの間に発生する浮遊容量を変えることができるので，各アンテナ素子の物理的長さを変えることなく，各アンテナ素子の共振周波数を調整できる。また，各アンテナ素子と各シールド板との間の浮遊容量を調整することで各アンテナ素子の電気的長さを調整できるので，各アンテナ素子のサイズ，形状などの自由度を大幅に拡大させることができる。また，シールド高さ調整機構によって各シールド板の高さを調整するという簡単な操作で各アンテナ素子の共振周波数を調整できる。
また，上記高周波アンテナには，前記各アンテナ素子と前記板状誘電体との距離を調整するアンテナ高さ調整機構を設けるようにしてもよい。この場合，上記高周波アンテナの高さ調整機構は，各アンテナ素子を一体で駆動させて前記板状誘電体との距離を調整する機構で構成してもよく，また前記内側アンテナ素子を駆動させて前記板状誘電体との距離を調整する機構と，前記外側アンテナ素子を駆動させて前記板状誘電体との距離を調整する機構とで構成するようにしてもよい。
これによれば，各アンテナ素子とこれらによって生成される各プラズマとの距離を変えることができるので，各アンテナ素子と各プラズマとの間の容量結合度を変化させることが可能となり，プラズマポテンシャルを調整できる。また，アンテナ高さ調整機構によって各アンテナ素子の高さを調整するという簡単な操作でプラズマポテンシャルを調整できる。
また，上記各高周波電源を制御する制御部を備え，前記制御部は，前記各高周波電源から異なる周波数の高周波を前記各アンテナ素子に印加させるようにしてもよい。これによれば，前記各アンテナ素子によって生成されるプラズマによる処理ガスの解離度を変えることができるので，被処理基板上の中央部と周縁部とで異なる密度や組成のプラズマを生成できる。
また，上記制御部は，前記各高周波電源からの高周波をパルス変調方式によって一定の周期で前記各アンテナ素子に交互に印加させるようにしてもよい。これにより，プラズマを励起するときに，低いパワーの高周波でもプラズマを励起できる。また，この場合，上記制御部は，前記各高周波電源の一方の高周波出力をオフする直前に他方の高周波出力をオンすることが好ましい。これによれば，一方のプラズマが消失する前に，他方のプラズマを励起することができる。従って，プラズマを励起し易くなり，より低いパワーの高周波でプラズマを励起させることができる。
また，上記各高周波電源の出力側にそれぞれ高周波パワーメータを設け，これらの高周波パワーメータによって検出される反射波電力に応じて前記高さ調整機構を制御して前記各シールド板の高さを調整することにより，前記各アンテナ素子の共振周波数が最適になるように自動的に調整するように構成してもよい。これによれば，より簡単に各アンテナ素子の共振周波数を最適に調整することができる。
また，上記各アンテナ素子は，渦巻きコイル状であることが好ましい。平面状であって渦巻きコイル状のアンテナ素子の場合は，縦方向に巻回された螺旋状コイルの場合と異なり，同一平面上で内側端部から外側端部に向かうに連れてその径が徐々に大きくなる。このため，アンテナ素子の中点又はその近傍を接地点とすると，内側端部から接地点までの線路と接地点から外側端部までの線路とではリアクタンスが異なるので，アンテナ素子上の電圧波形は，アンテナ素子の接地点からその内側の線路とその外側の線路とでは厳密には対称になっておらず，僅かではあるが両者の波形は相違する。このため，僅かではあるがアンテナ素子には電圧成分が残ることになる。このような場合でも，本発明によれば，例えばアンテナ素子とプラズマとの距離が長くなるように高周波アンテナの高さを調整することで，プラズマ電位を小さくすることができる。これによれば，アンテナ素子に残留する僅かな電圧成分の影響を受けないように，プラズマを生成することができる。
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，減圧された処理室内に処理ガスの誘導結合プラズマを生成することにより被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，前記処理室内に設けられ，前記被処理基板を載置するサセプタと，前記サセプタに高周波電力を印加するサセプタ用高周波電源と，前記処理室内に前記処理ガスを導入するガス供給部と，前記処理室内を排気して減圧する排気部と，前記載置台に対向するように板状誘電体を介して配設された平面状の高周波アンテナと，前記高周波アンテナを覆うように設けられたシールド部材とを備え，前記高周波アンテナは，前記板状誘電体上の中央部に配置した内側アンテナ素子と，その外周を囲むように配置した外側アンテナ素子とからなり，これらのアンテナ素子はそれぞれ両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々のアンテナ用高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
このような本発明によれば，処理室内に処理ガスを導入し，各アンテナ素子に所定の高周波電力を印加するとともに，サセプタにバイアス用の高周波電力を印加することができる。このとき，各アンテナ素子はそれぞれ巻き方向の長さの中点を接地点（グラウンド）として，１／２波長モードで共振するので，これらによって生成するプラズマは，その電位が極めて低い。このため，サセプタにバイアス用の高周波電力を印加しても，プラズマによる電圧変動をほとんど生じない。これにより，極めて独立性の高いサセプタのバイアス制御を行うことができる。
上記外側アンテナ素子は，前記内側アンテナ素子の外周を囲むように同心状に配置してもよい。また，上記外側アンテナ素子を複数設け，前記各外側アンテナ素子は，前記内側アンテナ素子の外周を囲むように隣設してもよい。さらに，上記内側アンテナ素子と前記外側アンテナ素子は，その両方又は一方をさらに２つ以上に分割して同心状に配置してもよい。なお，本明細書中１ｍＴｏｒｒは（１０−３×１０１３２５／７６０）Ｐａとする。
本発明によれば，高周波アンテナを内側アンテナ素子と外側アンテナ素子で構成し，各アンテナ素子をその両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地して高周波電源からの高周波の１／２波長で共振させるように構成することにより，プラズマ電位が低く，安定した高密度のプラズマを容易に形成できるとともに，被処理基板に対するプラズマ処理の均一性をより簡単かつ的確に制御できる。
本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１に示す高周波アンテナの平面図である。 中点を接地点とした内側アンテナ素子を共振させた場合にある瞬間に印加される電流と電圧を模式的に表した図である。 中点を接地点とした外側アンテナ素子を共振させた場合にある瞬間に印加される電流と電圧を模式的に表した図である。 内側アンテナ素子又は外側アンテナ素子に実際に印加される電流と電圧を表した図である。 本実施形態にかかる各アンテナ素子の作用を説明するための斜視図である。 比較例を示す図であって，端部を接地点とした内側アンテナ素子を共振させた場合にある瞬間に印加される電流と電圧を模式的に表した図である。 シールド板と各アンテナの高さ調整機構を説明するための部分断面図である。 内側シールド板の高さ調整機構の作用説明図である。 内側シールド板の高さ調整機構の作用説明図である。 外側シールド板の高さ調整機構の作用説明図である。 外側シールド板の高さ調整機構の作用説明図である。 高周波アンテナの高さ調整機構の作用説明図である。 高周波アンテナの高さ調整機構の作用説明図である。 高周波アンテナの変形例を示す部分断面図である。 図１２に示す高周波アンテナの平面図である。 図１２に示す高周波アンテナの高さ調整機構の作用説明図である。 図１２に示す高周波アンテナの高さ調整機構の作用説明図である。 ２７ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波を印加した場合の処理ガスの解離度を示す図であって，所定のラジカルのラジカル密度比のグラフを示す図である。 ２７ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波を印加した場合の処理ガスの解離度を示す図であって，所定のラジカルの発光強度比の圧力依存を示すグラフである。 ２７ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波を印加した場合の処理ガスの解離度を示す図であって，所定のラジカルの発光強度比の高周波電力依存を示すグラフである。 ４０ＭＨｚと６０ＭＨｚの高周波をパルス変調方式によって印加した場合のパルス波形と合成波形を示す図である。 本実施形態にかかるプラズマ処理装置の変形例を示す断面図である。 プラズマとセルフバイアス電圧との関係をグラフで示す図である。
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（プラズマ処理装置の構成例）
先ず，本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置１００の構成例について図面を参照しながら説明する。ここでは，平面状の高周波アンテナに高周波電力を印加して処理室内に励起した処理ガスのプラズマによって，被処理基板例えば半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」とも称する）Ｗに所定のプラズマ処理を施す誘導結合型のプラズマ処理装置を例に挙げる。
図１は本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００の概略構成を示す断面図であり，図２は図１に示す高周波アンテナ１４０を上方から見た平面図である。プラズマ処理装置１００は，金属製（例えばアルミニウム製）の筒状（例えば円筒状）に形成された処理室（チャンバ）１０２を備える。なお，処理室１０２の形状は円筒状に限られるものではない。例えば角筒状（例えば箱状）であってもよい。
処理室１０２の底部には，ウエハＷを載置するための載置台１１０が設けられている。載置台１１０は，アルミニウムなどで略柱状（例えば円柱状）に成形されている。なお，載置台１１０の形状についても円柱状に限られるものではない。例えば角柱状（例えば多角柱状）であってもよい。なお，図示はしないが，載置台１１０にはウエハＷをクーロン力により吸着保持する静電チャック，ヒータや冷媒流路などの温度調整機構等，必要に応じて様々な機能を設けることができる。このような載置台１１０の変形例についての詳細は後述する。
処理室１０２の天井部には，例えば石英ガラスやセラミックなどで構成された板状誘電体１０４が載置台１１０に対向するように設けられている。具体的には板状誘電体１０４は例えば円板状に形成され，処理室１０２の天井部に形成された開口を塞ぐように気密に取り付けられている。
処理室１０２には，ウエハＷを処理するための処理ガスなどを供給するガス供給部１２０が設けられている。ガス供給部１２０は例えば図１に示すように構成される。すなわち，処理室１０２の側壁部にはガス導入口１２１が形成されており，ガス導入口１２１にはガス供給配管１２３を介してガス供給源１２２が接続されている。ガス供給配管１２３の途中には処理ガスの流量を制御する流量制御器例えばマスフローコントローラ１２４，開閉バルブ１２６が介在している。このようなガス供給部１２０によれば，ガス供給源１２２からの処理ガスは，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１２４により所定の流量に制御されて，ガス導入口１２１から処理室１０２内に供給される。
図１では説明を簡単にするため，ガス供給部１２０を一系統のガスラインで表現しているが，ガス供給部１２０は単一のガス種の処理ガスを供給する場合に限られるものではなく，複数のガス種を処理ガスとして供給するものであってもよい。この場合には，複数のガス供給源を設けて複数系統のガスラインで構成し，各ガスラインにマスフローコントローラを設けてもよい。また，図１ではガス供給部１２０を処理室１０２の側壁部からガスを供給するように構成した場合を例に挙げているが，必ずしもこれに限られるものではない。例えば処理室１０２の天井部からガスを供給するように構成してもよい。この場合には，例えば板状誘電体１０４の例えば中央部にガス導入口を形成し，そこからガスを供給するようにしてもよい。
このようなガス供給部１２０により処理室１０２内に供給する処理ガスとしては，例えば酸化膜のエッチングでは，Ｃｌなどを含むハロゲン系ガスが用いられる。具体的にはＳｉＯ２膜などのシリコン酸化膜をエッチングする場合には，ＣＨＦ３ガスなどが処理ガスとして用いられる。また，ＨｆＯ２，ＨｆＳｉＯ２，ＺｒＯ２，ＺｒＳｉＯ４などの高誘電体薄膜をエッチングする場合には，ＢＣｌ３ガスを処理ガスとしたり，ＢＣｌ３ガスとＯ２ガスとの混合ガスを処理ガスとして用いられる。さらに，ポリシリコン膜をエッチングする場合には，ＨＢｒガスとＯ２ガスの混合ガスなどが処理ガスとして用いられる。
処理室１０２の底部には，処理室１０２内の雰囲気を排出する排気部１３０が排気管１３２を介して接続されている。排気部１３０は例えば真空ポンプにより構成され，処理室１０２内を所定の圧力まで減圧し得るようになっている。処理室１０２の側壁部にはウエハ搬出入口１３４が形成され，ウエハ搬出入口１３４にはゲートバルブ１３６が設けられている。例えばウエハＷの搬入する際には，ゲートバルブ１３６を開いて図示しない搬送アームなどの搬送機構によってウエハＷを処理室１０２内の載置台１１０上に載置し，ゲートバルブ１３６を閉じてウエハＷの処理を行う。
処理室１０２の天井部には，板状誘電体１０４の上側面（外側面）に平面状の高周波アンテナ１４０と，高周波アンテナ１４０を覆うシールド部材１６０が配設されている。本実施形態における高周波アンテナ１４０は，大別すると板状誘電体１０４の中央部に配置された内側アンテナ素子１４２Ａと，その外周を囲むように配置された外側アンテナ素子１４２Ｂとで構成される。各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはそれぞれ，例えば銅，アルミニウム，ステンレスなどの導体で構成された渦巻きコイル状に形成される。
各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはともに，複数の挟持体１４４に挟持されて一体となっている。各挟持体１４４は例えば図２に示すように棒状に形成し，これらの挟持体１４４を内側アンテナ素子１４２Ａの中央付近から外側アンテナ素子１４２Ｂの外側に張り出すように放射線状に配置する。図２は，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを３つの挟持体１４４で挟持した場合の具体例である。
本実施形態におけるシールド部材１６０は，内側アンテナ素子１４２Ａを囲むように各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの間に設けられた筒状の内側シールド壁１６２Ａと，外側アンテナ素子１４２Ｂを囲むように設けられた筒状の外側シールド壁１６２Ｂとを備える。これにより，板状誘電体１０４の上側面は，内側シールド壁１６２Ａの内側の中央部（中央ゾーン）と，各シールド壁１６２Ａ，１６２Ｂの間の周縁部（周縁ゾーン）に分けられる。
内側アンテナ素子１４２Ａ上には，内側シールド壁１６２Ａの開口を塞ぐように円板状の内側シールド板１６４Ａが設けられている。外側アンテナ素子１４２Ｂ上には，各シールド壁１６２Ａ，１６２Ｂの間の開口を塞ぐようにドーナツ板状の外側シールド板１６４Ｂが設けられている。
なお，シールド部材１６０の形状は，円筒状に限られるものではない。シールド部材１６０の形状を例えば角筒状など他の形状にしてもよいが，処理室１０２の形状に合わせることが好ましい。ここでは，例えば処理室１０２を略円筒状としているので，それに合わせてシールド部材１６０も略円筒状に形成している。また，処理室１０２が略角筒状であれば，シールド部材１６０も略角筒状とするのが好ましい。
各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂにはそれぞれ，高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂが別々に接続されている。これにより，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂには同じ周波数又は異なる周波数の高周波を印加できる。例えば内側アンテナ素子１４２Ａに高周波電源１５０Ａから所定の周波数（例えば４０ＭＨｚ）の高周波を所定のパワーで供給すると，処理室１０２内に形成された誘導磁界によって，処理室１０２内に導入された処理ガスが励起され，ウエハＷ上の中央部にドーナツ型のプラズマが生成される。
また，外側アンテナ素子１４２Ｂに高周波電源１５０Ｂから所定の周波数（例えば６０ＭＨｚ）の高周波を所定のパワーで供給すると，処理室１０２内に形成された誘導磁界によって，処理室１０２内に導入された処理ガスが励起され，ウエハＷ上の周縁部に別のドーナツ型のプラズマが生成される。
これらのプラズマによって，アッシング処理，エッチング処理，成膜処理などウエハに対する所定のプラズマ処理が実行される。各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂから出力される高周波は，上述した周波数に限られるものではない。例えば１３．５６ＭＨｚ，２７ＭＨｚ，４０ＭＨｚ，６０ＭＨｚなど様々な周波数の高周波を供給できる。但し，高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂから出力される高周波に応じて各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの電気的長さを調整する必要がある。
なお，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの具体的な構成についての詳細は後述する。また，内側シールド板１６４Ａ，外側シールド板１６４Ｂはそれぞれ，アクチュエータ１６８Ａ，１６８Ｂによって別々に高さが調整できるようになっている。これらの詳細についても後述する。
プラズマ処理装置１００には，制御部（全体制御装置）２００が接続されており，この制御部２００によってプラズマ処理装置１００の各部が制御されるようになっている。また，制御部２００には，オペレータがプラズマ処理装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや，プラズマ処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる操作部２１０が接続されている。
さらに，制御部２００には，プラズマ処理装置１００で実行される各種処理を制御部２００の制御にて実現するためのプログラムやプログラムを実行するために必要なレシピデータなどが記憶された記憶部２２０が接続されている。
記憶部２２０には，例えばウエハＷのプロセス処理を実行させるための複数のプロセス処理レシピの他，処理室１０２内のクリーニング処理など必要な処理を行うためのレシピなどが記憶されている。これらのレシピは，プラズマ処理装置１００の各部を制御する制御パラメータ，設定パラメータなどの複数のパラメータ値をまとめたものである。例えばプロセス処理レシピは，例えば処理ガスの流量比，処理室１０２内の圧力，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加する高周波の周波数やパワーなどのパラメータ値を有する。
なお，これらのレシピはハードディスクや半導体メモリに記憶されていてもよく，またＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で記憶部２２０の所定位置にセットするようになっていてもよい。
制御部２００は，操作部２１０からの指示等に基づいて所望のプロセス処理レシピを記憶部２２０から読み出して各部を制御することで，プラズマ処理装置１００での所望の処理を実行する。また，操作部２１０からの操作によりレシピを編集できるようになっている。
（高周波アンテナの構成例）
ここで，本実施形態にかかる高周波アンテナ１４０の具体的構成例について図面を参照しながら説明する。高周波アンテナ１４０は，例えば図２に示すように各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂについて，両端を自由端ａ，ｂとするとともに巻き方向の長さの中点又はその近傍（以下，単に「中点」という。）を接地点（グラウンド）とする１／２波長の定在波を形成できるように構成されている。
すなわち，内側アンテナ素子１４２Ａは，高周波電源１５０Ａから供給される所定の周波数（例えば４０ＭＨｚ）を基準として，その基準周波数の１／２波長で共振（半波長モードで共振）するように，長さ，巻径，巻回ピッチ，巻数が設定される。例えば内側アンテナ素子１４２Ａの電気的長さは，基準周波数の１／２倍によって共振する長さ，すなわち基準周波数における１波長の１／２倍の長さである。
また，外側アンテナ素子１４２Ｂは，高周波電源１５０Ｂから供給される所定の周波数（例えば６０ＭＨｚ）を基準として，その基準周波数の１／２波長で共振（半波長モードで共振）するように，長さ，巻径，巻回ピッチ，巻数が設定される。例えば外側アンテナ素子１４２Ｂの電気的長さは，基準周波数の１／２倍によって共振する長さ，すなわち基準周波数における１波長の１／２倍の長さである。
なお，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはそれぞれ，パイプ状，線状，板状などいずれの形状で構成してもよい。各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはそれぞれ，巻回ピッチが同じ場合には，導体間距離が大きい方が耐電圧を大きくとれる点で有利である。従って，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの形状は耐電圧の観点からは，厚みが大きいパイプ状にするよりも，厚みが小さい板状にした方が導体間距離を大きくとれる点で有利である。各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの巻回ピッチをより狭くしたい場合も耐電圧の観点からは板状にした方が有利である。
この場合，各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからの高周波を供給する給電ポイントは，接地点よりも内側であっても外側であってもよく，例えばインピーダンスが５０Ωとなる点であることが好ましい。給電ポイントは可変にしてもよい。この場合，モータなどにより給電ポイントを自動で変更できるようにしてもよい。
このような本実施形態の高周波アンテナ１４０による作用を以下に説明する。各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからそれぞれの基準周波数の高周波を印加して半波長モードで共振させる。すると，図３，図４に示すようにある瞬間では各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加される電圧Ｖはそれぞれ，中点（接地点）がゼロで，一方の端部が正のピークとなり，他方の端部が負のピークとなるような波形になる。これに対して，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加される電流Ｉはそれぞれ，電圧波形と９０度位相がずれるため，中点（接地点）が最大で，両端部がゼロとなるような波形になる。
このとき，高周波の正負のサイクル毎に互いに瞬時容量が逆方向に増減するので，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加される電圧Ｖと電流Ｉの波形は例えば図５に示すようになる。すなわち，電圧Ｖについては各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂ上に発生する正負の電圧成分によって相殺されて平均電圧が非常に小さくなるような半波長モードの定在波が形成される。これに対して，電流Ｉについては各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂ上で中点（接地点）が最も強く，正のみ又は負のみの電流成分による定在波が形成される。
このような定在波によって図６に示すように各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを構成する渦巻きコイルの略中央にそれぞれの最大強度を有する垂直磁場ＨＡ，ＨＢが発生するので，処理室１０２内にはその垂直磁場ＨＡ，ＨＢを中心とする円形電場ＥＡ，ＥＢがほぼ同じ平面内に励起される。これにより，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂのそれぞれの接地点の下方あたりにそれぞれドーナツ型のプラズマＰＡ，ＰＢが生成される。しかも，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加される平均電圧は非常に小さいので，容量結合度が極めて弱いため，それぞれ電位の低いプラズマを生成できる。
ここで，内側アンテナ素子１４２Ａのみを考え，その接地点を変えた比較例について本実施形態の場合と比較しながら説明する。図７は，内側アンテナ素子１４２Ａの内側端部ａと外側端部ｂの両方を接地した場合の比較例である。これを内側アンテナ素子１４２Ａの中央を接地した場合（図３）と比較する。
もし図７に示すように内側アンテナ素子１４２Ａの内側端部ａと外側端部ｂの両方を接地して，外側端部ｂと接地間に高周波電源１５０Ａを接続した場合には，図３に示す電圧Ｖと電流Ｉの波形が逆になる。すなわち，高周波電源１５０Ａから基準周波数の高周波を内側アンテナ素子１４２Ａに印加して半波長モードで共振させると，ある瞬間では図７に示すように内側アンテナ素子１４２Ａに印加される電圧Ｖは，中点（接地点）が最大で，両端部がゼロとなるような波形になる。これに対して，内側アンテナ素子１４２Ａに印加される電流Ｉは，電圧波形と９０度位相がずれるため，中点（接地点）がゼロで，一方の端部が正のピークとなり，他方の端部が負のピークとなるような波形になる。
このように，内側アンテナ素子１４２Ａの両端を接地（図７）した状態で，アンテナ素子１４２Ａの中点を接地した場合（図３）と同じ半波長モードで共振させると，内側アンテナ素子１４２Ａの巻き方向の長さの中点を境として内側部と外側部では常に相反する方向の磁場が形成される（図７に示す電流Ｉの波形を参照）。すなわち，内側アンテナ素子１４２Ａによって処理室１０２内に励起される円形電場は二つである。しかも，これら二つの円形電場はそれぞれ，内側アンテナ素子１４２Ａに印加される高周波の周期で右回転，左回転と交互に切り替わるが，これらの回転方向は常に相反する。このため，これら二つの円形電場は互いに干渉し合い，生成されたプラズマが不安定になるおそれがある。
これに対して，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合（図３）には，この内側アンテナ素子１４２Ａによって処理室１０２内に励起される円形電場は一つである。このため，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合には，両端部を接地点とする場合よりも安定したプラズマを形成できる。
また，内側アンテナ素子１４２Ａの両端を接地した場合（図７）は，共振状態での内側アンテナ素子１４２Ａ上に電圧成分が残るので，プラズマ中に容量結合成分が多く発生する。この点，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする図３の場合には，上述したように共振状態での内側アンテナ素子１４２Ａ上の電圧成分が非常に小さいので，プラズマ中に容量結合成分が発生し難い。従って，ダメージの少ないプラズマ処理を行うには，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合（図３）の方が有利である。
このようなプラズマ中の容量結合成分を低減するためには，内側アンテナ素子１４２Ａに残存する電圧成分を少なくすればよい。このため，内側アンテナ素子１４２Ａの両端を接地した場合（図７）は，アンテナ素子自体を低インダクタンスにすることで，プラズマ中の容量結合成分を低減することも可能である。ところが，低インダクタンスにすると，励起される磁場が弱くなり，結果として強い誘導結合プラズマが生じ難くなる。
これに対して，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合（図３）は，プラズマ中の容量結合成分を低減することを考える必要がないため，アンテナ素子自体を高インダクタンスにすることもできる。高インダクタンスにするほど，高磁場を形成することができるので，より強い誘導結合プラズマを形成できる。従って，より高密度なプラズマを形成するためには，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合（図３）の方が有利である。
以上，内側アンテナ素子１４２Ａについて説明したが，図４に示す外側アンテナ素子１４２Ｂもその中点を接地点としている点で，内側アンテナ素子１４２Ａの場合と同様である。すなわち，外側アンテナ素子１４２Ｂによって処理室１０２内に励起される円形電場も一つである。このため，外側アンテナ素子１４２Ｂの中点を接地点とする場合には，両端部を接地点とする場合よりも安定したプラズマを形成できる。
このように，本実施形態にかかる高周波アンテナ１４０では，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの両端ａ，ｂを自由端にするとともに，巻き方向の長さの中点を接地点（グラウンド）として，１／２波長モードで共振させるという極めて簡単な構成で，プラズマ電位が低く，より安定した高密度のプラズマを容易に形成することができる。
ところで，本実施形態において各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを１／２波長モードで共振させるためには，上述したように各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの電気的長さを正確にそれぞれの基準周波数の１／２倍の長さに合わせる必要がある。すなわち，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂのそれぞれの共振周波数を正確に合わせる必要がある。
しかしながら，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの物理的長さを正確に製作するのは容易ではない。また，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数はこれらのもつ固有のリアクタンスだけでなく，例えば図８に示すような各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂとの間の浮遊容量（ストレキャパシタンス）ＣＡ，ＣＢも影響する。このため，たとえ各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの物理的長さを正確に製作できたとしても，取付誤差などにより各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの距離に誤差が生じて設計通りの共振周波数が得られない場合もある。
この点，上述したように例えば内側アンテナ素子１４２Ａの端部を接地点とする場合（図７），その接地点に可変コンデンサを取り付け，これによって内側アンテナ素子１４２Ａの電気的長さを調整することも可能である。ところが，内側アンテナ素子１４２Ａの中点を接地点とする場合（図３）には，内側アンテナ素子１４２Ａの中点と接地間に可変コンデンサを接続してもコンデンサによるロスが大きくなってメリットがないばかりか，もし可変コンデンサを挿入すれば，その静電容量（Ｃ値）を小さくすると高周波電源１５０Ａとの整合条件を満たさなくなる可能性が高くなり，逆に静電容量（Ｃ値）を大きくすると可変コンデンサに大電流が流れそれ自体が耐力不足で破損する可能性が高くなる。
そこで，本実施形態では，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さを調整可能とし，これによって各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各シールド板部材１６４Ａ，１６４Ｂとの間の距離を調整してそれぞれの浮遊容量ＣＡ，ＣＢを変化させることで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数を独立して調整できるようにしている。さらに本実施形態では，高周波アンテナ１４０の高さも調整可能とし，これによってプラズマと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂとの距離を調整することでプラズマポテンシャルを調整できるようにしている。
以下，このような各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂと高周波アンテナ１４０の高さ調整機構について図面を参照しながら詳細に説明する。図８は，図１に示す高周波アンテナ１４０の近傍の構成を拡大した図である。図９Ａ，図９Ｂは，内側シールド板１６４Ａの高さを調整する際の作用を説明する図である。図９Ａは内側シールド板１６４Ａの高さを低くした場合であり，図９Ｂは内側シールド板１６４Ａの高さを高くした場合である。
図１０Ａ，図１０Ｂは，外側シールド板１６４Ｂの高さを調整する際の作用を説明する図である。図１０Ａは外側シールド板１６４Ｂの高さを低くした場合であり，図１０Ｂは外側シールド板１６４Ｂの高さを高くした場合である。図１１Ａ，図１１Ｂは，高周波アンテナ１４０の高さを調整する際の作用を説明する図である。図１１Ａは高周波アンテナ１４０の高さを低くした場合であり，図１１Ｂは高周波アンテナ１４０の高さを高くした場合である。
先ず，シールド高さ調整機構の具体的構成例について説明する。図８に示すように内側シールド板１６４Ａは，処理室１０２に設けられたアクチュエータ１６８Ａによって内側シールド壁１６２Ａに沿って上下にスライド駆動するようになっている。例えば内側シールド板１６４Ａを上下方向にスライド自在に設けられた支持体１６６Ａで吊下支持する。そして，例えばアクチュエータ１６８Ａを駆動棒１６９Ａを上下に駆動可能なモータで構成し，駆動棒１６９Ａで支持体１６６Ａごと内側シールド板１６４Ａを上下に駆動させるようにする。この場合，内側シールド板１６４Ａは，内側シールド壁１６２Ａの内周に常に接触しながらスライドするように構成することが好ましい。
また，外側シールド板１６４Ｂは，処理室１０２に設けられたアクチュエータ１６８Ｂによって内側シールド壁１６２Ａと外側シールド壁１６２Ｂとの間に沿って上下にスライド駆動するようになっている。例えば外側シールド板１６４Ｂを上下方向にスライド自在に設けられた支持体１６６Ｂで吊下支持する。そして，例えばアクチュエータ１６８Ｂを駆動棒１６９Ｂを上下に駆動可能なモータで構成し，駆動棒１６９Ｂで支持体１６６Ｂごと外側シールド板１６４Ｂを上下に駆動させるようにする。この場合，外側シールド板１６４Ｂは，内側シールド壁１６２Ａの外周と外側シールド壁１６２Ｂの内周に常に接触しながらスライドするように構成することが好ましい。
なお，各支持体１６６Ａ，１６６Ｂはそれぞれ，例えば水平な支持板とこの支持板の下側に突出して設けた吊下部材とで構成し，吊下部材の下端に各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの上面を固定する。
これによれば，各アクチュエータ１６８Ａ，１６８Ｂによって各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂを上下に駆動させることで，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂとの距離ＤＡ，ＤＢを別々に調整できる。
具体的には，内側シールド板１６４Ａの高さを調整する場合には，例えばアクチュエータ１６８Ａを駆動させて内側シールド板１６４Ａを図９Ａに示す位置から図９Ｂに示す位置まで高くすることで，内側シールド板１６４Ａと内側アンテナ素子１４２Ａとの距離ＤＡが長くなる。これにより，浮遊容量ＣＡが小さくなるので，内側アンテナ素子１４２Ａの電気長が長くなるように共振周波数を調整できる。
逆に，内側シールド板１６４Ａを低くすれば，内側シールド板１６４Ａと内側アンテナ素子１４２Ａとの距離ＤＡを短くすることができる。これにより，浮遊容量ＣＡが大きくなるので，内側アンテナ素子１４２Ａの電気長が短くなるように共振周波数を調整できる。
また，外側シールド板１６４Ｂの高さを調整する場合には，アクチュエータ１６８Ｂを駆動させて外側シールド板１６４Ｂを図１０Ａに示す位置から図１０Ｂに示す位置まで高くすることで，外側シールド板１６４Ｂと外側アンテナ素子１４２Ｂとの距離ＤＢが長くなる。これにより，浮遊容量ＣＢが小さくなるので，外側アンテナ素子１４２Ｂの電気長が長くなるように共振周波数を調整できる。
逆に，外側シールド板１６４Ｂを低くすれば，外側シールド板１６４Ｂと外側アンテナ素子１４２Ｂとの距離ＤＢを短くすることができる。これにより，浮遊容量ＣＢが大きくなるので，外側アンテナ素子１４２Ｂの電気長が短くなるように共振周波数を調整できる。
なお，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さ調整機構としては，上記のものに限られるものではない。例えばアクチュエータ１６８Ａ，１６８Ｂはそれぞれ複数であってもよい。また，アクチュエータ１６８Ａ，１６８Ｂは必ずしも設ける必要はなく，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂを手動で上下駆動できるようにしてもよい。
このように，本実施形態によれば各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さを調整することにより，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂとの間の浮遊容量ＣＡ，ＣＢを変えることができるので，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの物理的長さを変えることなく，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数を調整できる。
しかも，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さを調整するだけという簡単な操作で，それぞれの共振周波数を容易に調整でき，所望の周波数で共振させることができる。例えば最大外径３２０ｍｍ，巻回ピッチを２０ｍｍの渦巻きコイル状の銅パイプで構成したアンテナ素子を２７．１２ＭＨｚの１／２波長で共振させる実験を行ったところ，１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度のシールド部材１６０の高さ調整を行うだけで，共振周波数を±５％〜±１０％の範囲内で調整することができた。
また，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂとの間の浮遊容量ＣＡ，ＣＢを調整することで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの電気的長さを調整できるので，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂのサイズ，形状などの自由度を大幅に拡大させることができる。すなわち，本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００では，様々なサイズ・形状のアンテナ素子を用いることができる。例えば角型のアンテナ素子の他，楕円，その他の形状のアンテナ素子を用いることができる。
さらに，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂのサイズ，形状などの自由度が拡大したことにより，必要なプラズマサイズに対応したアンテナ素子の設計が可能となった。例えばウエハＷの径に応じて自由に各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂのサイズ，形状を設計できる。また，巻きピッチと共振周波数を最適化することでそれぞれのプラズマサイズに対する自由度を大幅に増加させることができる。
なお，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さを調整できるようにしたことで，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さが低くすぎて，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂとの間の距離が近すぎる場合には，各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂとの間に誘電体を入れることで，異常放電を防止することができる。
次に，アンテナ高さ調整機構の具体的構成例について説明する。図８に示すように高周波アンテナ１４０は，処理室１０２に設けられたアクチュエータ１４８によって各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂごと上下にスライド駆動するようになっている。例えば各挟持体１４４にその外側に張り出して上下方向にスライド自在な張出部１４６を設ける。この場合，張出部１４６は外側シールド壁１６２Ｂに形成した上下に延びるスリット状の孔１６３Ｂからその外側に突き出るようにする。そして，例えばアクチュエータ１４８を駆動棒１４９を上下に駆動可能なモータで構成し，駆動棒１４９で張出部１４６を上下に駆動させることで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを各挟持体１４４ごと上下に駆動させる。
なお，高周波アンテナ１４０の高さ調整機構としては，上記のものに限られるものではない。例えばアクチュエータ１４８は複数であってもよい。また，アクチュエータ１４８は必ずしも設ける必要はなく，高周波アンテナ１４０を手動で上下駆動できるようにしてもよい。
このような高周波アンテナ１４０の高さ調整機構によれば，アクチュエータ１４８の駆動棒１４９によって高周波アンテナ１４０を上下に駆動させることで，高周波アンテナ１４０と板状誘電体１０４との距離ｄ１，ひいては各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄ２を調整することができる。
具体的にはアクチュエータ１４８を駆動させて高周波アンテナ１４０を図１１Ａに示す位置から図１１Ｂに示す位置まで高くすることで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄ２が長くなる。これにより，処理室１０２内に生成された各プラズマＰＡ，ＰＢと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂ上の電圧成分との間の容量結合度を弱めることができるので，各プラズマＰＡ，ＰＢのポテンシャルを減少させることができる。
逆に，高周波アンテナ１４０を低くすれば，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄ２を短くすることができる。これにより，処理室１０２内に生成された各プラズマＰＡ，ＰＢと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂ上の電圧成分との間の容量結合度を強めることができるので，各プラズマＰＡ，ＰＢのポテンシャルを増加させることができる。
このように，本実施形態によれば高周波アンテナ１４０の高さを調整することにより，アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄ２を変えることができるので，プラズマポテンシャルを調整できる。しかも，高周波アンテナ１４０の高さを調整するだけという簡単な操作でプラズマポテンシャルを容易に調整できる。従って，例えば高いポテンシャルのプラズマが必要なプラズマ処理の場合には，高周波アンテナ１４０の高さを低くして，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄ２を短くするようにすればよい。
また，高周波アンテナ１４０と板状誘電体１０４との距離ｄ１は，３ｃｍ以下はもちろん，例えば３ｃｍ〜５ｃｍまで調整できるようにすることが好ましい。本実施形態における高周波アンテナ１４０によれば，極めて効率よくプラズマを生起できるので，高周波アンテナ１４０と板状誘電体１０４との距離ｄ１を例えば４ｃｍ以上に大きく離間させてもプラズマを生起できる。
ところで，本実施形態における各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂは平面的な渦巻きコイル状なので同一平面上で内側端部ａから外側端部ｂに向かうに連れてその径が徐々に大きくなる。このため，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの中点を接地点とすると，内側端部ａから接地点までの線路と接地点から外側端部ｂまでの線路とではリアクタンスが異なるので，上述した図５（図３，図４）に示す電圧Ｖの波形は，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの中点からその内側の線路とその外側の線路とでは厳密には対称になっておらず，僅かではあるが両者の波形は相違する。このため，僅かではあるが各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂには電圧成分が残ることになる。
このような場合でも，本実施形態によれば，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離が長くなるように高周波アンテナ１４０の高さを調整することで，プラズマ電位を実用上無視できる程度に小さくすることができる。このため，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに残留する僅かな電圧成分の影響を受けないように，プラズマを生成することができる。
上述した高周波アンテナ１４０と各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さ調整はそれぞれ，制御部２００によってアクチュエータ１４８，１６８Ａ，１６８Ｂを制御することによって行われる。この場合，高周波アンテナ１４０と各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さ調整は，操作部２１０によるオペレータの操作によって行うようにしてもよく，また制御部２００の自動制御によって行うようにしてもよい。
具体的には各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さ調整を自動的に行う場合には，例えば高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂの出力側にそれぞれ図示しない高周波パワーメータ（例えば反射波パワーメータ）を設け，各高周波パワーメータによって検出される高周波電力に応じて（例えば反射波電力が最小となるように），アクチュエータ１６８Ａ，１６８Ｂを制御して各シールド板１６４Ａ，１６４Ｂの高さを調整することで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数を自動的に調整するようにしてもよい。これによれば，高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからの所望の出力周波数に合わせて，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数が最適な共振条件になるように自動的に調整することができる。
なお，図８に示すアンテナ高さ調整機構は，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを一体で上下に駆動するように構成した場合を例に挙げたが，これに限定されるものではなく，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを別々に上下に駆動するように構成してもよい。
（高周波アンテナの変形例）
ここで，高周波アンテナ１４０の変形例を図面を参照しながら説明する。図１２は，高周波アンテナ１４０の変形例を示す部分断面図であり，図１３は図１２に示す高周波アンテナ１４０を上方から見た平面図である。ここでは，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを別々に支持して，別々に上下に駆動するアンテナ高さ調整機構を例に挙げる。
図１２，図１３に示すように，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂは挟持体１４４Ａ，１４４Ｂによって別々に支持される。なお，挟持体１４４Ａ，１４４Ｂは省スペース化，装置の小型化を図るため，図１３に示すようにそれぞれ放射線状にずらして配置することが好ましい。
各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはそれぞれ，処理室１０２に設けられたアクチュエータ１４８Ａ，１４８Ｂによって別々に上下にスライド駆動するようになっている。例えば各挟持体１４４Ａ，１４４Ｂにその外側に張り出して上下方向にスライド自在な張出部１４６Ａ，１４６Ｂを設ける。この場合，張出部１４６Ａは各シールド壁１６２Ａ，１６２Ｂに形成した上下に延びるスリット状の孔１６３Ａ，１６３Ｂからその外側に突き出るようにする。また，張出部１４６Ｂは外側シールド壁１６２Ｂのスリット状の孔１６３Ｂからその外側に突き出るようにする。
そして，例えばアクチュエータ１４８Ａ，１４８Ｂを駆動棒１４９Ａ，１４９Ｂを上下に駆動可能なモータで構成し，駆動棒１４９Ａ，１４９Ｂで張出部１４６Ａ，１４６Ｂを上下に駆動させることで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを各挟持体１４４Ａ，１４４Ｂごと別々に上下に駆動させる。
なお，アクチュエータ１４８Ａ，１４８Ｂはそれぞれ複数であってもよい。また，アクチュエータ１４８Ａ，１４８Ｂは必ずしも設ける必要はなく，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂをそれぞれ手動で上下駆動できるようにしてもよい。
このような高周波アンテナ１４０の高さ調整機構によれば，例えば図１４Ａ，図１４Ｂに示すように，アクチュエータ１４８Ａ，１４８Ｂの駆動棒１４９Ａ，１４９Ｂによって各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂを別々に上下に駆動させることで，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと板状誘電体１０４との距離ｄＡ１，ｄＢ１，ひいては各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂと各プラズマＰＡ，ＰＢとの距離ｄＡ２，ｄＢ２を別々に調整することができる。これにより，処理室１０２内に生成された各プラズマＰＡ，ＰＢと各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂ上の電圧成分との間の容量結合度を別々に弱めたり，高めたりすることができるので，各プラズマＰＡ，ＰＢのポテンシャルを別々に調整することができる。
このような本実施形態にかかる高周波アンテナ１４０は，内側アンテナ素子１４２Ａと外側アンテナ素子１４２Ｂを独立して設けることで，ウエハＷ上の中央部（センタ部）には内側アンテナ素子１４２ＡによるプラズマＰＡを形成し，ウエハＷ上の周縁部（エッジ部）には外側アンテナ素子１４２ＢによるプラズマＰＢを形成することができる。これにより，ウエハＷをプラズマ処理する際の面内均一性を向上させることができる。
しかも，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂには別々の高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂから高周波を印加できる。このため，各高周波の周波数やパワーを変えることによって，各プラズマＰＡ，ＰＢの密度や組成を独立して制御できるので，ウエハＷをプラズマ処理する際の面内均一性を制御できる。
また，異なる周波数の高周波を印加することで，これらによって生成されるプラズマＰＡ，ＰＢの相互干渉を防ぐことができるとともに，処理ガスの解離度を変えることができる。このため，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに印加する高周波の周波数を変えることで，中央部と周縁部に異なるラジカル組成の安定したプラズマを生成することができる。
ここで，処理ガスとしてＣ４Ｆ８ガスとＡｒガスを用いて高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂにそれぞれ２７ＭＨｚ，６０ＭＨｚの高周波を印加してプラズマを生成したときのＦ＊，ＣＦ＊，ＣＦ２ ＊，ＣＦ３ ＊のラジカル量を測定した実験結果を図１５〜図１７に示す。図１５は，処理室１０２内の圧力を変えてラジカル密度をＩＲＬＡＳ法を用いて測定し，ＣＦ＊／ＣＦ２ ＊とＣＦ３ ＊／ＣＦ２ ＊をグラフにしたものである。図１６は，処理室１０２内の圧力を変えてラジカルの発光強度比を測定し，ＣＦ２ ＊／Ｆ＊をグラフにしたものである。図１７は，高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂの高周波のパワーを変えてラジカルの発光強度比を測定し，ＣＦ２ ＊／Ｆ＊をグラフにしたものである。
図１５によれば，周波数が高い高周波を印加した方がＣＦ＊／ＣＦ２ ＊は大きくなり，ＣＦ３ ＊／ＣＦ２ ＊は小さくなる。また，図１６，図１７によれば，周波数が異なってもＣＦ２ ＊／Ｆ＊についてあまり変わらない。従って，周縁部には，ＣＦ２ ＊／Ｆ＊については中央部と同程度であるが，中央部よりもＣＦ２ ＊に対してＣＦ＊が多く，ＣＦ３ ＊が少ないプラズマが形成される。
また，各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからの高周波は，パルス変調方式によって一定の周期で各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに交互に印加させるようにしてもよい。これにより，低いパワーでプラズマを励起できる。この場合，各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂの一方の高周波出力をオフする直前に他方の高周波出力をオンすることが好ましい。具体的には例えば各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからそれぞれ４０ＭＨｚ，６０ＭＨｚの高周波を出力する場合の各高周波のパルス波形と合成波形は図１８に示すようになる。
すなわち，最初は４０ＭＨｚの高周波出力をオンし，一定時間経過後にオフする直前に６０ＭＨｚの高周波出力をオンする。これにより，最初のプラズマを励起するときには，４０ＭＨｚの高周波によって中央部のプラズマＰＡだけが励起され，その後に６０ＭＨｚの高周波によって周辺ゾーンのプラズマＰＢが励起される。このため，両方のプラズマを同時に励起する場合にかかるパワーよりも低いパワーでプラズマを励起できる。
その後は，６０ＭＨｚの高周波出力をオフする直前に４０ＭＨｚの高周波出力をオンし，４０ＭＨｚの高周波出力をオフする直前に６０ＭＨｚの高周波出力をオンする。このようなタイミングでオンオフするパルス変調を続けることによって，一方のプラズマが消失する前に，他方のプラズマを励起することができる。従って，プラズマを励起し易くなり，より低いパワーでプラズマを励起させることができる。しかも，プラズマを励起し易くなるため，処理室１０２内の圧力が１０−４Ｔｏｒｒ以下の低圧でもプラズマを励起させることができる。
また，本実施形態にかかる高周波アンテナ１４０では整合器を用いなくても各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂの共振周波数が最適になるように調整できる。このため，各高周波電源１５０Ａ，１５０Ｂからの高周波出力をパルス変調方式によって制御する場合には，より短いパルスを用いることが可能となる。従って，本実施形態にかかる高周波アンテナ１４０によれば，整合器を用いる従来のパルス変調方式では使えなかったような短いパルス領域（例えば数百Ｈｚ以下）でも使用可能である。
（プラズマ処理装置の変形例）
次に，本実施形態におけるプラズマ処理装置の変形例について説明する。図１９は，プラズマ処理装置の変形例を示す概略構成図である。図１９に示すプラズマ処理装置１０１は，図１に示す載置台１１０の代わりに，バイアス用の高周波電力を印加可能なサセプタを備えた載置台３００を設けたものである。図１９に示すプラズマ処理装置１０１において，載置台３００以外の構成は図１に示すプラズマ処理装置１００と同様であるため，その詳細な説明は省略する。
図１９に示す載置台３００は，処理室１０２の底部にセラミックス等からなる絶縁板３１２を介して配置された円柱状のサセプタ支持台３１４と，このサセプタ支持台３１４の上に設けられたサセプタ３１６を備える。
サセプタ３１６の上面には，ウエハＷを静電力で吸着保持する静電チャック３２０が設けられている。静電チャック３２０は，導電膜からなる電極３２２を一対の絶縁層または絶縁シートで挟んで構成され，電極３２２には直流電源３２４が電気的に接続されている。直流電源３２４から電極３２２に直流電圧を印加すると，静電チャック３２０の上面にクーロン力等の静電力が生じ，これによりウエハＷが吸着保持される。
サセプタ支持台３１４内には，例えば環状の冷媒室３２６が形成されている。冷媒室３２６には，外部に設けられた図示しないチラーユニットからの冷媒（例えば冷却水）が循環供給されるようになっている。この冷媒の温度によってサセプタ３１６上のウエハＷの処理温度を制御できる。
サセプタ支持台３１４内には，図示しない伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス（例えばＨｅガス）が伝熱ガス供給ライン３２８を介して静電チャック３２０の上面とウエハＷの裏面との間に供給される。
サセプタ３１６には，整合器３３２を介して高周波電源３３０が電気的に接続されている。高周波電源３３０からサセプタ３１６にバイアス用の高周波電力が供給されることにより，ウエハＷ側にプラズマ中のイオンが引き込まれる。高周波電源３３０は，１００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数，例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力（下部高周波電力）を出力する。高周波電源３３０の高周波電力のパワーは例えば５０Ｗ〜１００００Ｗの範囲で可変できるようになっている。
整合器３３２は高周波電源３３０の内部（または出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させるためのもので，処理室１０２内にプラズマが生成されている時に高周波電源３３０の内部インピーダンスと負荷インピーダンスが見かけ上一致するように機能する。
このようなプラズマ処理装置１０１を用いてウエハＷ上のポリシリコンのエッチングを行う場合，例えば処理室１０２内の圧力を所定の真空圧力（例えば３ｍＴｏｒｒ）に調整し，ＨＢｒガスとＯ２ガスの混合ガスを処理ガスとして処理室１０２内に供給する。そして，内側アンテナ素子１４２Ａに高周波電源１５０Ａから所定の高周波（例えば４０ＭＨｚ，３００Ｗ）を印加するとともに外側アンテナ素子１４２Ｂに高周波電源１５０Ｂから所定の高周波（例えば６０ＭＨｚ，７００Ｗ）を印加し，サセプタ３１６には高周波電源３３０から所定の高周波（例えば１３．５６ＭＨｚ，１００Ｗ）を印加する。
このとき，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂはそれぞれ巻き方向の長さの中点を接地点（グラウンド）として，１／２波長モードで共振するので，これらによって生成するプラズマＰＡ，ＰＢは，プラズマ電位が極めて低い。このため，サセプタ３１６に発生するセルフバイアス電圧は，プラズマＰＡ，ＰＢを生成してもほとんど変動しない。これにより，極めて独立性の高いサセプタ３１６のバイアス制御を行うことができる。
ここで，アンテナ素子１４２Ａ，１４２ＢによるプラズマＰＡ，ＰＢを生成しない場合（プラズマＰＡ，ＰＢオフ）と生成した場合（プラズマＰＡ，ＰＢオン）でセルフバイアス電圧を比較する実験を行った結果を図２０に示す。この実験では，サセプタ３１６に印加する周波数１３．５６ＭＨｚの高周波のパワーを２００Ｗで固定し，処理室内圧力１００ｍＴｏｒｒ〜１０００ｍＴｏｒｒの範囲で可変して，サセプタ３１６に発生するセルフバイアス電圧を検出した。
図２０の黒四角のグラフは，処理室内圧力を１００ｍＴｏｒｒ，２００ｍＴｏｒｒ，５００ｍＴｏｒｒ，１０００ｍＴｏｒｒとした場合に，各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂに高周波を印加しないでプラズマＰＡ，ＰＢオフの場合のセルフバイアス電圧を検出してプロットしたものである。また，黒丸のグラフは，上記各圧力のときに各アンテナ素子１４２Ａ，１４２Ｂにそれぞれ周波数２７．１２ＭＨｚの高周波を１０００Ｗのパワー，すなわち合計２０００Ｗのパワーで印加してプラズマＰＡ，ＰＢオンのときのセルフバイアス電圧を検出してプロットしたものである。
図２０に示す実験結果によれば，プラズマＰＡ，ＰＢオフの場合のグラフ（黒四角）とプラズマＰＡ，ＰＢオンの場合のグラフ（黒丸）とのずれがほとんどない。すなわち，サセプタ３１６に印加する高周波のパワー（２００Ｗ）に対して１０倍ものパワー（合計２０００Ｗ）の高周波でプラズマＰＡ，ＰＢを生成したにも拘わらず，セルフバイアス電圧はほとんど変化していないことがわかる。
これに対して，従来はプラズマの生成よるセルフバイアス電圧の変動が大きかったのでそれを予め考慮してバイアス用の高周波を設定していた。この点，本実施形態にかかるプラズマ処理装置１０１では，セルフバイアス電圧の変動を考慮しないでバイアス用の高周波を設定することができ，その設定によるバイアス制御の効果をプラズマ処理に的確に反映させることができる。
なお，載置台３００は，図１に示す構成に限られるものではなく，例えば絶縁板３１２と処理室１０２の底面との間にアルミニウム製のベローズを介在させて，昇降機構（図示せず）を用いて載置台３００が昇降可能に構成してもよい。これによれば処理室１０２内に発生するプラズマＰＡ，ＰＢとウエハＷとの間隔を調整できる。
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば，本実施形態における高周波アンテナは，１つの内側アンテナ素子と１つの外側アンテナ素子を同心状に配置して構成した例を説明したが，これに限定されるものではなく，内側アンテナ素子と外側アンテナ素子の両方又は一方をさらに２つ以上に分割して同心状に配置してもよい。この場合，分割したアンテナ素子のそれぞれについて，両端を開放するとともに巻き方向の長さの中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々の高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成することが好ましい。さらに，分割したアンテナ素子の間も筒状のシールド壁で仕切り，分割した各アンテナ素子の上方の開口を塞ぐようにシールド板を設ける。そして，分割した各アンテナ素子のシールド板も別々に高さ調整できるように構成することが好ましい。
また，アンテナ素子の配置は，必ずしも同心状に限られるものではなく，例えば隣設してもよい。例えば内側アンテナ素子と同様の形状（渦巻き型，角型など）に形成した複数の外側アンテナ素子を，内側アンテナ素子の外周を囲むように隣設してもよい。この場合，内側アンテナ素子のみならず，複数の外側アンテナ素子のそれぞれについても，両端を開放するとともに巻き方向の長さの中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々の高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成することが好ましい。
本発明は，処理ガスのプラズマを励起させて被処理基板に対して所定の処理を施すプラズマ処理装置に適用可能である。
１００，１０１ プラズマ処理装置
１０２ 処理室
１０４ 板状誘電体
１１０ 載置台
１２０ ガス供給部
１２１ ガス導入口
１２２ ガス供給源
１２３ ガス供給配管
１２４ マスフローコントローラ
１２６ 開閉バルブ
１３０ 排気部
１３２ 排気管
１３４ ウエハ搬出入口
１３６ ゲートバルブ
１４０ 高周波アンテナ
１４２Ａ 内側アンテナ素子
１４２Ｂ 外側アンテナ素子
１４４，１４４Ａ，１４４Ｂ 挟持体
１４６，１４６Ａ，１４６Ｂ 張出部
１４８，１４８Ａ，１４８Ｂ アクチュエータ
１４９，１４９Ａ，１４９Ｂ 駆動棒
１５０Ａ，１５０Ｂ 高周波電源
１６０ シールド部材
１６２Ａ 内側シールド壁
１６２Ｂ 外側シールド壁
１６３Ａ，１６３Ｂ 孔
１６４Ａ 内側シールド板
１６４Ｂ 外側シールド板
１６６Ａ，１６６Ｂ 支持体
１６８Ａ，１６８Ｂ アクチュエータ
１６９Ａ，１６９Ｂ 駆動棒
２００ 制御部
２１０ 操作部
２２０ 記憶部
３００ 載置台
３１２ 絶縁板
３１４ サセプタ支持台
３１６ サセプタ
３２０ 静電チャック
３２２ 電極
３２４ 直流電源
３２６ 冷媒室
３２８ 伝熱ガス供給ライン
３３０ 高周波電源
３３２ 整合器
ＣＡ，ＣＢ 浮遊容量
ＰＡ，ＰＢ プラズマ
Ｗ ウエハ

Claims (13)

  1. 減圧された処理室内に処理ガスの誘導結合プラズマを生成することにより被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，
    前記処理室内に設けられ，前記被処理基板を載置する載置台と，
    前記処理室内に前記処理ガスを導入するガス供給部と，
    前記処理室内を排気して減圧する排気部と，
    前記載置台に対向するように板状誘電体を介して配設された平面状の高周波アンテナと，
    前記高周波アンテナを覆うように設けられたシールド部材と，を備え，
    前記高周波アンテナは，前記板状誘電体上の中央部に配置した内側アンテナ素子と，その外周を囲むように前記板状誘電体上の周縁部に配置した外側アンテナ素子とからなり，これらのアンテナ素子はそれぞれ両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々の高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 前記シールド部材は，
    前記内側アンテナ素子を囲むように前記各アンテナ素子間に設けられた筒状の内側シールド壁と，
    前記外側アンテナ素子を囲むように設けられた筒状の外側シールド壁と，
    前記内側アンテナ素子上に前記内側シールド壁の開口を塞ぐように設けられた内側シールド板と，
    前記外側アンテナ素子上に前記各シールド壁間の開口を塞ぐように設けられた外側シールド板と，を備え，
    前記各シールド板にはそれぞれ，前記各アンテナ素子との距離を別々に調整するシールド高さ調整機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記高周波アンテナには，前記各アンテナ素子と前記板状誘電体との距離を調整するアンテナ高さ調整機構を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記アンテナ高さ調整機構は，前記内側アンテナ素子を駆動させて前記板状誘電体との距離を調整する機構と，前記外側アンテナ素子を駆動させて前記板状誘電体との距離を調整する機構とで構成したことを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記各高周波電源を制御する制御部を備え，
    前記制御部は，前記各高周波電源から異なる周波数の高周波を前記各アンテナ素子に印加させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記制御部は，前記各高周波電源からの高周波をパルス変調方式によって一定の周期で前記各アンテナ素子に交互に印加させることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記制御部は，前記各高周波電源の一方の高周波出力をオフする直前に他方の高周波出力をオンすることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
  8. 前記各高周波電源の出力側にそれぞれ高周波パワーメータを設け，これらの高周波パワーメータによって検出される反射波電力が最小になるように前記高さ調整機構を制御して前記各シールド板の高さを調整することにより，前記各アンテナ素子の共振周波数を調整することを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
  9. 前記各アンテナ素子は，渦巻きコイル状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
  10. 減圧された処理室内に処理ガスの誘導結合プラズマを生成することにより被処理基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって，
    前記処理室内に設けられ，前記被処理基板を載置するサセプタと，
    前記サセプタに高周波電力を印加するサセプタ用高周波電源と，
    前記処理室内に前記処理ガスを導入するガス供給部と，
    前記処理室内を排気して減圧する排気部と，
    前記載置台に対向するように板状誘電体を介して配設された平面状の高周波アンテナと，
    前記高周波アンテナを覆うように設けられたシールド部材と，を備え，
    前記高周波アンテナは，前記板状誘電体上の中央部に配置した内側アンテナ素子と，その外周を囲むように配置した外側アンテナ素子とからなり，これらのアンテナ素子はそれぞれ両端を開放するとともに中点又はその近傍を接地し，それぞれ別々のアンテナ用高周波電源からの高周波の１／２波長で共振するように構成したことを特徴とするプラズマ処理装置。
  11. 前記外側アンテナ素子は，前記内側アンテナ素子の外周を囲むように同心状に配置したことを特徴とする請求項１又は１０に記載のプラズマ処理装置。
  12. 前記外側アンテナ素子を複数設け，前記各外側アンテナ素子は，前記内側アンテナ素子の外周を囲むように隣設したことを特徴とする請求項１又は１０に記載のプラズマ処理装置。
  13. 前記内側アンテナ素子と前記外側アンテナ素子は，その両方又は一方をさらに２つ以上に分割して同心状に配置したことを特徴とする請求項１又は１０に記載のプラズマ処理装置。
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