天线段和电感耦合等离子体处理装置的制作方法

本公开涉及天线段和电感耦合等离子体处理装置。

背景技术：

在专利文献1中，公开有一种由构成角部的4个第1天线段和构成边中央部的4个第2天线段这共计8个天线段构成的环状天线。另外，公开了通过沿与基板交叉的方向卷绕天线线材而将第1天线段和第2天线段构成为纵向卷绕的螺旋状，从而使面向电介质壁的生成有助于等离子体的生成的感应电场的部分即平面部的感应电场的朝向成为沿着环状区域的一个方向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－162035号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本公开提供使等离子体密度的均匀性提高的天线段和电感耦合等离子体处理装置。

用于解决问题的方案

本公开的一实施方式的天线段通过呈筒状卷绕天线线材而形成，并由所述天线线材的局部形成第1平面，其中，该天线段包括：第1天线线材，其位于卷绕轴线方向上的一侧且至少局部形成所述第1平面；以及第2天线线材，其位于所述卷绕轴线方向上的另一侧且形成所述第1平面，所述第1天线线材具有：平面上天线部，其形成所述第1平面；层叠天线部，其与所述第2天线线材分离开地配置于该第2天线线材的上方；以及连结部，其连接所述平面上天线部和所述层叠天线部。

发明的效果

根据本公开，能够提供使等离子体密度的均匀性提高的天线段和电感耦合等离子体处理装置。

附图说明

图1是表示第1实施方式的基板处理装置的一个例子的纵剖视图。

图2是表示金属窗和高频天线的配置的一个例子的俯视图。

图3是表示第2天线段的一个例子的立体图。

图4是表示第1天线段的一个例子的的立体图。

图5是表示第1天线段的一个例子的的主视图。

图6是表示第1天线段的一个例子的b－b剖视图。

图7是表示第1天线段的一个例子的c－c剖视图。

图8是表示第1天线段的一个例子的d－d剖视图。

图9是表示第1天线段的另一例子的立体图。

图10是表示径向上的感应电场的变化的图表的一个例子。

图11是表示第1天线段的另一例子的立体图。

图12是表示第2天线段的另一例子的立体图。

图13是表示电流的流动的示意图。

图14是表示第1天线段的另一例子的立体图。

图15是表示第1天线段的另一例子的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本公开的实施方式的气体供给方法和基板处理装置(电感耦合等离子体处理装置)10。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的构成要素标注相同的附图标记，从而有时省略重复的说明。

[第1实施方式的基板处理装置]

参照图1说明本公开的第1实施方式的基板处理装置10。在此，图1是表示第1实施方式的基板处理装置10的一个例子的纵剖视图。

图1所示的基板处理装置10为对平板显示器(flatpaneldisplay，以下称作“fpd”)用的俯视矩形的基板g(以下简称作“基板”)执行各种基板处理方法的电感耦合型等离子体(inductivecoupledplasma：icp)处理装置。作为基板g的材料，主要使用玻璃，根据用途，有时也使用透明的合成树脂等。在此，基板处理中包含蚀刻处理、使用了cvd(chemicalvapordeposition：化学气相沉积)法的成膜处理等。作为fpd，能够例示出液晶显示器(liquidcrystaldisplay：lcd)、电致发光(electroluminescence：el)、等离子体显示面板(plasmadisplaypanel：pdp)等。基板g除了在其表面对电路图案化的形态以外，还包含支承基板。另外，fpd用基板的平面尺寸随着世代的推移而大规模化，利用基板处理装置10处理的基板g的平面尺寸至少包含例如从第6代的1500mm×1800mm左右的尺寸到第10.5代的3000mm×3400mm左右的尺寸。另外，基板g的厚度为0.2mm至几mm左右。

图1所示的基板处理装置10具有长方体状的箱型的处理容器20、配设于处理容器20内并载置基板g的俯视矩形的外形的基板载置台70、控制部90。此外，处理容器也可以是圆筒状的箱型、椭圆筒状的箱型等形状，在该形态中，基板载置台也成为圆形或者椭圆形，载置于基板载置台的基板也成为圆形等。

处理容器20利用金属窗50划分为上下两个空间，作为上方空间的天线室a由上腔室13形成，作为下方空间的处理区域s(处理室)由下腔室17形成。在处理容器20，在成为上腔室13与下腔室17之间的边界的位置以向处理容器20的内侧突出设置的方式配设有矩形环状的支承框14，在支承框14安装有金属窗50。

形成天线室a的上腔室13由侧壁11和顶板12形成，上腔室13的整体由铝、铝合金等金属形成。

内部具有处理区域s的下腔室17由侧壁15和底板16形成，下腔室17的整体由铝、铝合金等金属形成。另外，侧壁15利用接地线21接地。

而且，支承框14由导电性的铝、铝合金等金属形成，也能够称作金属框。

在下腔室17的侧壁15的上端形成有矩形环状(环形)的密封槽22，在密封槽22嵌入有o形密封圈等密封构件23，支承框14的抵接面保持密封构件23，从而形成下腔室17与支承框14之间的密封构造。

在下腔室17的侧壁15开设有用于相对于下腔室17送入送出基板g的送入送出口18，送入送出口18构成为利用闸阀24开闭自如。下腔室17与内置输送机构的输送室(均未图示)相邻，对闸阀24进行开闭控制，而利用输送机构经由送入送出口18进行基板g的送入送出。

另外，在下腔室17所具有的底板16开设有多个排气口19，在各排气口19连接有气体排气管25，气体排气管25经由开闭阀26连接于排气装置27。由气体排气管25、开闭阀26以及排气装置27形成气体排气部28。排气装置27构成为具有涡轮分子泵等真空泵，能够在工艺过程中将下腔室17内抽真空到预定的真空度。此外，在下腔室17的适当位置设有压力计(未图示)，向控制部90发送由压力计得到的监视信息。

基板载置台70具有基材73和形成于基材73的上表面73a的静电卡盘76。

基材73的俯视形状为矩形，具有与载置于基板载置台70的fpd相同程度的平面尺寸。例如，基材73具有与载置的基板g相同程度的平面尺寸，长边的长度能够设定为1800mm至3400mm左右的尺寸，短边的长度能够设定为1500mm至3000mm左右的尺寸。相对于该平面尺寸，基材73的厚度能够成为例如50mm至100mm左右。

在基材73设有调温介质流路72a，该调温介质流路72a以覆盖矩形平面的整个区域的方式蛇形行进，并由不锈钢、铝、铝合金等形成。另外，基材73也可以不是图示例那样的单一的构件，而是由上方基材和下方基材这两个构件的层叠体形成。此时，调温介质流路72a既可以设于下方基材，也可以设于上方基材。

在下腔室17的底板16上固定有箱型的基座78，该基座78由绝缘材料形成并在内侧具有台阶部，基板载置台70载置于基座78的台阶部上。

在基材73的上表面形成有直接载置基板g的静电卡盘76。静电卡盘76具有：陶瓷层74，其为通过喷镀氧化铝等陶瓷而形成的电介质覆膜；以及导电层75(电极)，其埋设于陶瓷层74的内部并具有静电吸附功能。

导电层75经由供电线84连接于直流电源85。在利用控制部90打开插入于供电线84的开关(未图示)时，自直流电源85向导电层75施加直流电压，从而产生库仑力。在该库仑力的作用下，基板g被静电吸附于静电卡盘76的上表面，而被保持为载置于基材73的上表面的状态。

在构成基板载置台70的基材73设有调温介质流路72a，该调温介质流路72a以覆盖矩形平面的整个区域的方式蛇形行进。在调温介质流路72a的两端连通有输送配管72b和返回配管72c，该输送配管72b对调温介质流路72a供给调温介质，该返回配管72c将流过调温介质流路72a而被升温或降温了的调温介质排出。

如图1所示，输送配管72b与输送流路87连通，返回配管72c与返回流路88连通，输送流路87以及返回流路88与调温部件、例如冷却器86连通。冷却器86具有控制调温介质的温度、排出流量的主体部和加压输送调温介质的泵(均未图示)。作为调温介质，例如应用制冷剂，该制冷剂能够应用galden(注册商标)、fluorinert(注册商标)等。由输送流路87、返回流路88以及冷却器86构成温度控制装置89。

在基材73配设有热电偶等温度传感器，向控制部90随时发送由温度传感器得到的监视信息。而且，基于发送出的监视信息，利用控制部90执行基材73和基板g的调温控制。更具体而言，利用控制部90调整自冷却器86向输送流路87供给的调温介质的温度、流量。而且，通过使进行了温度调整、流量调整的调温介质在调温介质流路72a循环，从而执行基板载置台70的调温控制。此外，热电偶等温度传感器也可以配设于例如静电卡盘76。

由静电卡盘76的外周、基材73的外周以及基座78的上表面形成台阶部，在该台阶部载置有矩形框状的聚焦环79。在台阶部设有聚焦环79的状态下，设定为聚焦环79的上表面低于静电卡盘76的上表面。聚焦环79由氧化铝等陶瓷或石英等形成。

在基材73的下表面连接有供电构件80。在供电构件80的下端连接有供电线81，供电线81经由进行阻抗匹配的匹配器82连接于作为偏压电源的高频电源83。通过自高频电源83对基板载置台70施加例如3.2mhz的高频电力，从而能够产生rf偏压，将以下说明的作为等离子体产生用的源头的高频电源59生成的离子向基板g吸引。因而，在等离子体蚀刻处理中，能够同时提高蚀刻速率和蚀刻选择比。如此，基板载置台70载置基板g并形成产生rf偏压的偏压电极。此时，腔室内部的成为接地电位的部位作为偏压电极的相对电极发挥功能，并构成高频电力的回流电路。此外，也可以将金属窗50构成为高频电力的回流电路的局部。

金属窗50由多个分割金属窗57形成。形成金属窗50的分割金属窗57的数量(图1中在截面方向上示出6个)能够设定12个、24个等各种个数。

各个分割金属窗57利用绝缘构件56与支承框14、相邻的分割金属窗57绝缘。在此，绝缘构件56由ptfe(polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)等氟树脂形成。

分割金属窗57具有导体板30和喷淋板40。导体板30和喷淋板40均由作为非磁性且具有导电性、并且具有耐腐蚀性的金属、或施加了耐腐蚀性的表面加工的金属的铝、铝合金、不锈钢等形成。具有耐腐蚀性的表面加工例如为阳极氧化处理、陶瓷喷镀等。另外，也可以在喷淋板40的面向处理区域s的下表面施加利用阳极氧化处理、陶瓷喷镀进行的耐等离子体涂敷。导体板30也可以经由接地线(未图示)接地。喷淋板40和导体板30以相互导通的方式接合。

如图1所示，在各个分割金属窗57的上方配设有由绝缘构件形成的间隔件(未图示)，利用该间隔件自导体板30分开地配设有高频天线54。高频天线54通过将由铜等导电性良好的金属形成的天线线材卷绕组装成环状或涡旋状而形成。例如，也可以将环状的天线线材多重配设。

另外，在高频天线54连接有向上腔室13的上方延伸设置的供电构件57a，在供电构件57a的上端连接有供电线57b，供电线57b经由进行阻抗匹配的匹配器58连接于高频电源59。通过自高频电源59对高频天线54施加例如13.56mhz的高频电力，从而在分割金属窗57诱发感应电流，利用在分割金属窗57被诱发的感应电流，在下腔室17内形成感应电场。在该感应电场的作用下，自喷淋板40供给到处理区域s的处理气体被等离子体化而生成电感耦合型等离子体，并向基板g提供等离子体中的离子。此外，也可以是，各分割金属窗57具有固有的高频天线，对各高频天线单独地执行施加高频电力的控制。

高频电源59为等离子体产生用的源头，连接于基板载置台70的高频电源83成为对产生的离子进行吸引并赋予其动能的偏压源。如此，在离子源利用电感耦合生成等离子体，将另一电源即偏压源与基板载置台70连接并进行离子能量的控制，从而能够独立地进行等离子体的生成和离子能量的控制，提高工艺的自由度。自高频电源59输出的高频电力的频率优选设定在0.1至500mhz的范围内。

金属窗50由多个分割金属窗57形成，各分割金属窗57利用多根吊杆(未图示)悬挂于上腔室13的顶板12。由于有助于等离子体的生成的高频天线54配设于分割金属窗57的上表面，因此高频天线54借助分割金属窗57悬挂于顶板12。

在形成导体板30的导体板主体31的下表面形成有气体扩散槽32。此外，气体扩散槽也可以开设在喷淋板的上表面。另外，构成气体扩散槽的形状中不仅包含形成为长条状的凹部形状，还包含形成为面状的凹部形状。

在形成喷淋板40的喷淋板主体41开设有多个气体排出孔42，该多个气体排出孔42贯通喷淋板主体41并与导体板30的气体扩散槽32以及处理区域s连通。

如图1所示，各个分割金属窗57所具有的气体导入管55在天线室a内集中于一个位置，向上方延伸的气体导入管55气密地贯穿于开设在上腔室13的顶板12的供给口12a。而且，气体导入管55经由气密地结合在一起的气体供给管61连接于处理气体供给源64。

在气体供给管61的中途位置插入有开闭阀62和质量流量控制器这样的流量控制器63。由气体供给管61、开闭阀62、流量控制器63以及处理气体供给源64形成气体供给装置60。此外，由于向处理区域s内的多个区域供给气体，因而气体供给管61在中途分支，在各分支管连通有开闭阀、流量控制器以及与处理气体种类对应的处理气体供给源(未图示)。

在等离子体处理中，自气体供给装置60供给的处理气体经由气体供给管61和气体导入管55向各分割金属窗57所具有的导体板30的气体扩散槽32供给。然后，自各气体扩散槽32经由各喷淋板40的气体排出孔42向处理区域s排出。

此外，也可以是，各分割金属窗57具有固有的高频天线(后述的天线段111、112)，对各高频天线单独地执行施加高频电力的控制。

控制部90控制基板处理装置10的各结构部，例如冷却器86、高频电源59、83、气体供给装置60、基于自压力计发送的监视信息的气体排气部28等的动作。控制部90具有cpu(centralprocessingunit：中央处理单元)、rom(readonlymemory：只读存储器)以及ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)。cpu依据存储于ram、rom的存储区域的制程执行预定的处理。在制程中设定有基板处理装置10的针对工艺条件的控制信息。控制信息中包含例如气体流量、处理容器20内的压力、处理容器20内的温度、基材73的温度、工艺时间等。

制程和控制部90所应用的程序也可以存储于例如硬盘、光盘、磁光盘等。另外，制程等也可以是如下形态：以存储于cd－rom、dvd、存储卡等便携性的能够由计算机读取的存储介质的状态加载于控制部90并能被读出。控制部90除上述外还具有进行命令的输入操作等的键盘、鼠标等输入装置、可视化地显示基板处理装置10的运行状况的显示器等显示装置以及打印机等输出装置这样的用户接口。

图2是表示金属窗50和高频天线54的配置的一个例子的俯视图。此外，在图2中，将自金属窗50的中央去向外周的方向作为径向、将沿着金属窗50的外周的方向作为周向进行说明。另外，在图2中，高频天线54的形状和配置示意性地进行了图示，但并不限定于图2所示的形状、配置。

金属窗50借助绝缘构件56分割成多个分割金属窗57。具体而言，金属窗50在径向上被分割成三部分。另外，在径向上被分割成三部分后的金属窗50在周向上自中央侧依次被分割成四部分、八部分、十二部分。

另外，被绝缘构件56分割的金属窗50具有：第1分割线51，其自金属窗50的四角向45°的方向延伸；以及第2分割线52，其连结将金属窗50的短边夹在中间的两个第1分割线51相交的两个交点，并与长边平行。在此，将金属窗50的短边的长度设为w。由金属窗50的短边和两个第1分割线51包围的三角形状的区域的径向上的宽度成为w/2。另外，由金属窗50的长边、第2分割线52以及两个第1分割线51包围的梯形状的区域的径向上的宽度成为w/2。利用这样的结构，在三角形状的区域和梯形状的区域中，使高频天线54的匝数相等，并使径向上的宽度相等，从而能够使形成于分割金属窗57的感应电场的电场强度相等。由此，能够形成均匀的等离子体。

另外，被绝缘构件56分割的金属窗50相对于各边的周向在外周侧被分割成三部分且在中间侧被分割成两部分。利用这样的结构，能够增大金属窗50的分割数量并减小各分割金属窗57的大小，能够细致地调整感应电场的电场强度分布。由此，能够高精度地控制等离子体分布。

高频天线54具有外侧天线110、中间天线120、内侧天线130。这些外侧天线110、中间天线120、内侧天线130具有生成有助于等离子体生成的感应电场的平面区域，具体而言具有平面状的边框状区域141、142、143。边框状区域141、142、143形成为面向导体板30并与基板g相对。另外，边框状区域141、142、143以形成同心状的方式配置，其整体构成与矩形的基板g对应的矩形状平面。

另外，与外侧天线110对应的边框状区域141配置于在径向上被分割成三部分的金属窗50中的外周侧的分割金属窗57上。与中间天线120对应的边框状区域142配置于在径向上被分割成三部分的金属窗50中的中间的分割金属窗57上。与内侧天线130对应的边框状区域143配置于在径向上被分割成三部分的金属窗50中的中央侧的分割金属窗57上。

外侧天线110由构成边框状区域141的角部的4个第1天线段111和构成边框状区域141的边中央部的4个第2天线段112这共计8个天线段构成，构成为整体成为环状天线的多分割环状天线。包括天线段111、112的配置区域在内地构成边框状区域141。

另外，第1天线段111跨过设于金属窗50的外周侧的分割金属窗57中的、设于金属窗50的角部(四角)的两个分割金属窗57地配置。第2天线段112配置于设于金属窗50的外周侧的分割金属窗57中的、设于金属窗50的边中央部的分割金属窗57。此外，对于第1天线段111和第2天线段112，详细内容后述说明。

中间天线120和内侧天线130均构成为涡旋状的平面天线(在图2中为了方便，描绘成同心状)，中间天线120和内侧天线130面向导体板30而形成的平面整体构成边框状区域142和边框状区域143。中间天线120、内侧天线130也可以构成通过卷绕由导电性材料、例如铜等形成的多根(例如4根)天线线材并使其整体成为涡旋状而成的多重(四重)天线。另外，中间天线120、内侧天线130也可以通过将一根天线线材卷绕成涡旋状而构成。例如，在卷绕4根天线线材而构成四重天线的情况下，也可以使位置各错开90°地卷绕天线线材，并且使具有等离子体变弱的倾向的角部的匝数多于边的中央部的匝数。中间天线120的天线线材的配置区域构成边框状区域142。内侧天线130的天线线材的配置区域构成边框状区域143。

此外，高频天线54并不限定于具有3个环状天线(外侧天线110、中间天线120、内侧天线130)的结构，也可以是具有两个或4个以上的环状天线的结构。即，也可以是如下这样的结构：除了将天线段呈环状配置的构造的多分割环状天线以外，还设有一个或两个以上的单一的环状天线。另外，也可以通过仅设置一个或两个以上与外侧天线110同样的、将天线段呈环状配置的构造的多分割环状天线而构成高频天线54。

＜天线段＞

接着，进一步说明外侧天线110的天线段111、112。

首先，使用图3说明第2天线段112。图3是表示第2天线段112的一个例子的立体图。

第2天线段112通过将由导电性材料、例如铜等形成的天线线材200以与基板g(导体板30)的表面正交的方向即纵向成为卷绕方向的纵向卷绕且卷绕轴线与基板g的表面平行这样的螺旋状的方式进行卷绕而构成。在面向导体板30的第1平面201配置有多个天线线材200。配置于第1平面201的天线线材200构成生成有助于等离子体生成的感应电场的边框状区域141的局部(边中央部)。在第1平面201中，平行地配置有7根天线线材200。

具体而言，第2天线段112具有天线线材211～217、221～226、231～236、241～246、连接部251、252。此外，在图3的说明中，将第1平面201上的天线线材211～217自一端向另一端延伸的方向设为x方向，将天线线材211～217的自天线线材211向天线线材217的排列方向设为y方向，将与第1平面201垂直的方向(纵向)设为z方向，而进行说明。

7根天线线材211～217配置于第1平面201，而且互相平行地配置。换言之，由天线线材211～217形成第1平面201。此外，第1平面201构成边框状区域141的局部。

在天线线材211的一端连接有连接部251。在天线线材217的另一端连接有连接部252。连接部251、252经由供电构件57a(参照图1)与高频电源59连接。

在天线线材211～216的另一端分别连接有向+z方向(远离第1平面201的方向)延伸的天线线材221～226。另外，在天线线材212～217的一端分别连接有向+z方向(远离第1平面201的方向)延伸的天线线材241～246。另外，天线线材221～226的上端与天线线材241～246的上端分别利用沿水平(大致x方向)延伸的天线线材231～236连接。天线线材231～236的一端与天线线材221～226的上端连接，天线线材231～236的另一端与天线线材241～246的上端连接。即，天线线材231～236配置于与第1平面201平行的第2平面(未图示)。此外，天线线材241～246的上端相对于天线线材221～226的上端向+y方向偏移与天线线材211～217排列的间距对应的量。因此，俯视时，天线线材231～236形成为相对于天线线材211～217延伸的方向倾斜。

另外，第2天线段112在卷绕轴线方向上的一侧具有由连接部251、天线线材211、天线线材221、天线线材231包围的第1端部。另外，第2天线段112在卷绕轴线方向上的另一侧具有由天线线材236、天线线材246、天线线材217、连接部252包围的第2端部。另外，贯穿第1端部和第2端部的卷绕轴线沿y方向配置。

在此，在电流沿自连接部251向连接部252的朝向流动的情况下，在生成有助于等离子体的生成的感应电场的第1平面201上的天线线材211～217中，电流向沿着边框状区域141的相同的朝向(+x方向)流动。

另外，在天线线材221～226中电流向+z方向流动，在天线线材241～246中电流向－z方向流动。另外，在远离了第1平面201的天线线材231～236中，电流向大致－x方向流动。由于天线线材231～236远离第1平面201，因此抑制天线线材231～236的感应电场阻碍等离子体的生成。

接着，使用图4至图8说明第1天线段111。图4是表示第1天线段111的一个例子的立体图。图5是表示第1天线段111的一个例子的主视图。图6是表示第1天线段111的一个例子的b－b剖视图。图7是表示第1天线段111的一个例子的c－c剖视图。图8是表示第1天线段111的一个例子的d－d剖视图。

第1天线段111通过将由导电性材料、例如铜等形成的天线线材300以与基板g(导体板30)的表面正交的方向即纵向成为卷绕方向的纵向卷绕且卷绕轴线与基板g的表面平行这样的螺旋状的方式进行卷绕而构成。在面向导体板30的第1平面301配置有多个天线线材300。配置于第1平面301的天线线材300构成生成有助于等离子体的生成的感应电场的边框状区域141的局部(角部)。在第1平面301中，7根天线线材300以平行且形成角部的方式配置。另外，7根天线线材300中的内侧的天线线材300配置为向外环绕到外侧的天线线材300。

具体而言，第1天线段111具有天线线材311～317、321～326、331～336、341～346、连接部351、352。此外，在图4等的说明中，将第1平面301上的天线线材311～317的一端侧自一端侧的端部(一端)朝向角部延伸的方向设为y方向，将第1平面301上的天线线材311～317的另一端侧自角部朝向另一端侧的端部(另一端)延伸的方向设为x方向，将与第1平面301垂直的方向(纵向)设为z方向，而进行说明。

7根天线线材311～317的至少局部配置于第1平面301。换言之，由天线线材311～317形成第1平面301。此外，第1平面301构成边框状区域141的局部。

外周侧的天线线材314～317以形成角部的方式形成为l字状。即，天线线材314～317具有向+y方向延伸的一端侧的直线部分、90°弯折的角部、向+x方向延伸的另一端侧的直线部分。另外，天线线材314～317的一端侧的直线部分具有间隔(一个天线线材的接近面与另一天线线材的接近面之间的距离)g1地互相平行配置。另外，天线线材314～317的另一端侧的直线部分具有间隔g1地互相平行配置。此外，间隔g1例如优选为10mm以上且30mm以下。由此，能够防止天线线材之间的异常放电。

天线线材311包括平面上天线部311a、311e、外环部(层叠天线部)311c、连结部311b、311d。

平面上天线部311a、311e与天线线材314～317同样地配置于第1平面301上。平面上天线部311a与天线线材312～317的一端侧的直线部分平行地配置。平面上天线部311e与天线线材312～317的另一端侧的直线部分平行地配置。

外环部311c以形成角部的方式形成为l字状。即，外环部311c具有向+y方向延伸的一端侧的直线部分、90°弯折的角部、向+x方向延伸的另一端侧的直线部分。另外，外环部311c配置为俯视时重叠在天线线材315的角部之上。另外，外环部311c配置为水平观察时自天线线材315的上端到外环部311c的下端具有高度h的间隙。在此，高度h优选设为间隔g1以下(h≤g1)。另外，高度h优选设为在外环部311c与天线线材315之间不产生异常放电的间隔以上。

连结部311b连接平面上天线部311a的另一端和外环部311c的一端。连结部311b具有例如自平面上天线部311a的另一端立起的立起部和沿径向延伸并与外环部311c的一端连接的延伸部。此外，在图4～图8的例子中，连结部311b的延伸部俯视时相对于平面上天线部311a呈90°弯折。连结部311d连接平面上天线部311e的一端和外环部311c的另一端。连结部311d具有例如自平面上天线部311e的一端立起的立起部和沿径向延伸并与外环部311c的另一端连接的延伸部。此外，在图4～图8的例子中，连结部311d的延伸部俯视时相对于平面上天线部311e呈90°弯折。

同样，天线线材312包括平面上天线部312a、312e、外环部312c、连结部312b、312d。另外，天线线材313包括平面上天线部313a、313e、外环部313c、连结部313b、313d。外环部312c配置为俯视时重叠在天线线材316的角部之上。外环部313c配置为俯视时重叠在天线线材317的角部之上。另外，外环部312c、313c配置为水平观察时自天线线材316、317的上端到外环部312c、313c的下端具有高度h的间隙。即，外环部311c～313c配置于与第1平面301平行的第3平面(未图示)。换言之，由外环部311c～313c形成第3平面。另外，第3平面配置于由天线线材311～317形成的第1平面301与由天线线材331～336形成的第2平面(未图示)之间。

此外，关于天线线材与载置于基板载置台70的基板g之间的位置关系，例如，天线线材315俯视时配置于基板g的边缘之上。此时，外环部312c、313c俯视时自载置于基板载置台70的基板g的边缘之上向外侧配置。

另外，平面上天线部311a～313a、天线线材314～317的一端侧的直线部分以间隔g1互相平行地配置。另外，平面上天线部311e～313e、天线线材314～317的另一端侧的直线部分以间隔g1互相平行地配置。另外，连结部311b～313b的延伸部例如具有间隔g1地互相平行地配置。另外，连结部311d～313d的延伸部例如具有间隔g1地互相平行地配置。

另外，连结部311b和连结部311d具有间隔g2。间隔g2优选设为间隔g1以上。由此，能够可靠地防止异常放电。

另外，连结部313b和天线线材341～346具有间隔g3。间隔g3优选设为间隔g1以上。由此，能够可靠地防止异常放电。

在天线线材311的一端连接有连接部351。在天线线材317的另一端连接有连接部352。连接部351、352经由供电构件57a(参照图1)与高频电源59连接。

在天线线材311～316的另一端分别连接有向+z方向(远离第1平面301的方向)延伸的天线线材321～326。另外，在天线线材312～317的一端分别连接有向+z方向(远离第1平面301的方向)延伸的天线线材341～346。另外，天线线材321～326的上端和天线线材341～346的上端分别利用沿水平(x方向和y方向)延伸的天线线材331～336连接。即，天线线材331～336配置于与第1平面301平行的第2平面(未图示)。天线线材331～336以形成角部的方式形成为l字状。即，天线线材331～336分别具有一端与天线线材321～326的上端连接且向－x方向延伸的一端侧的直线部分、90°弯折的角部、向－y方向延伸且另一端与天线线材341～346的上端连接的另一端侧的直线部分。

天线线材331的一端侧的直线部分配置为俯视时与平面上天线部311e重叠。天线线材331的另一端侧的直线部分配置为俯视时与平面上天线部312a重叠。

天线线材332的一端侧的直线部分配置为俯视时与平面上天线部312e重叠。天线线材332的另一端侧的直线部分配置为俯视时与平面上天线部313a重叠。

天线线材333的一端侧的直线部分配置为俯视时与平面上天线部313e重叠。天线线材333的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材314的一端侧的直线部分重叠。

天线线材334的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材314的另一端侧的直线部分重叠。天线线材334的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材315的一端侧的直线部分重叠。

天线线材335的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材315的另一端侧的直线部分重叠。天线线材335的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材316的一端侧的直线部分重叠。

天线线材336的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材316的另一端侧的直线部分重叠。天线线材336的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材317的一端侧的直线部重叠。

此外，配置于第2平面(未图示)的天线线材331～336既可以像图4等所示那样形成为l字状，也可以形成为分别将天线线材321～326的上端与天线线材341～346的上端直线连接(倾斜延伸)。

另外，第1天线段111在卷绕轴线方向上的一侧具有由连接部351、天线线材311(平面上天线部311a、311e)、天线线材321、天线线材331包围的第1端部。第1端部呈凹状(谷形折叠)弯折。另外，第1天线段111在卷绕轴线方向上的另一侧具有由天线线材336、天线线材346、天线线材317、连接部352包围的第2端部。第2端部呈凸状(山形折叠)弯折。另外，贯穿第1端部和第2端部的卷绕轴线沿径向(水平方向)配置。

另外，将第1天线段111投影到第1平面301而得到的投影形状具有在第1端部侧呈凹状弯折、在第2端部侧呈凸状弯折而形成的l字形状。

在此，在电流沿自连接部351向连接部352的朝向流动的情况下，在生成有助于等离子体的生成的感应电场的第1平面301上的平面上天线部311a、311e、312a、312e、313a、313e和天线线材314～317中，电流向沿着边框状区域141的相同的朝向(+y方向和+x方向)流动。

另外，在天线线材321～326中，电流向+z方向流动，在天线线材341～346中，电流向－z方向流动。另外，在远离了第1平面301的天线线材331～336中，电流向与第1平面301上的天线线材相反的朝向流动。由于天线线材331～336远离第1平面301，因此抑制天线线材331～336的感应电场阻碍等离子体的生成。

另外，在外环部311c～313c中，电流向与第1平面301上的天线线材相同的朝向流动。外环部311c～313c生成有助于等离子体的生成的感应电场。由此，在边框状区域141(参照图2)的角部，能够使外侧的感应电场增强。

即，第1天线段111具有配置于第1平面301上的第1天线组(311a、312a、313a、311e、312e、313e、314、315、316、317)、在第1天线组的上方远离地配置于第2平面上的第2天线组(331～336)、在第1天线组的上方靠近地配置于第3平面上的第3天线组(311c、312c、313c)。另外，在第1天线段111流过了电流时，构成为第1天线组和第3天线组的电流流动的朝向相等。而且，由第1天线组和第3天线组形成用于生成等离子体的感应电场。由此，在边框状区域141(参照图2)的角部，能够使外侧的感应电场增强。

此外，第1天线段111的形状并不限定于图4等所示的形状。图9是表示第1天线段111a的另一例子的立体图。与图4所示的第1天线段111相比较，图9所示的第1天线段111a的连结部311b、311d、312b、312d、313b、313d的形状不同。具体而言，连结部311b的延伸部形成为俯视时相对于平面上天线部311a倾斜地延伸。连结部311d的延伸部形成为俯视时相对于平面上天线部311e倾斜地延伸。同样，对于连结部312b、312d、313b、313d，也形成为倾斜地延伸。其他的结构同样，而省略重复的说明。

另外，在图4和图9所示的第1天线段111、111a中，说明了向外环绕的天线(311c～313c)的根数为3根的情况，但并不限定于此，只要为一根以上即可。另外，向外环绕的天线(311c～313c)的根数(图4的例子中为3根)优选为总卷绕数(图4的例子中为7根)的一半以下。

图10是表示径向上的感应电场的变化的图表的一个例子。在此，表示图6的线段302上的感应电场的变化。横轴表示径向(自中央侧去向外侧的方向)上的位置，纵轴表示电场的强度。此外，在图10中，本实施方式的第1天线段111为图9所示的连结部倾斜延伸的结构的天线段，且以外环根数为两根的情况为例进行示出。另外，参考例的第1天线段以天线线材311～317全部位于第1平面301上的情况、即外环根数为0根(无外环部)的情况为例进行示出。另外，将参考例的第1天线段中的供天线线材配置的范围的边界由较粗的实线401、402表示，将基板g的基板边缘的位置由虚线403表示。

如对比图表所示，根据本实施方式的天线段111，能够增强边框状区域141的角部(外周侧)的感应电场。由此，对于具有等离子体减弱的倾向的边框状区域141的角部，能够增强等离子体。

使用图11和图12进一步说明高频天线54的又另一例子。图11是表示第1天线段111b的另一例子的立体图。图12是表示第2天线段112b的另一例子的立体图。与图4所示的第1天线段111相比较，图11所示的第1天线段111b的天线线材321～326和天线线材341～346的形状不同。与图3所示的第2天线段112相比较，图12所示的第2天线段112b的天线线材221～226和天线线材241～246的形状不同。具体而言，天线线材321具有朝向内侧(卷绕轴线侧)弯折的弯折部和向+z方向延伸的直立部。对于天线线材322～326、341～346、221～226、241～246也同样。其他的结构同样，而省略重复的说明。此外，在图9所示的第1天线段111a中，也可以是在天线线材321～326和天线线材341～346设置弯折部的结构。

图13是表示电流的流动的示意图。第1天线段111b在与第2天线段112b相邻的一侧具有天线线材321。天线线材321具有直立部321b和朝向卷绕轴线的内侧弯折的弯折部321a。同样，第2天线段112b在与第1天线段111b相邻的一侧具有天线线材241。天线线材241具有直立部241b和朝向卷绕轴线的内侧弯折的弯折部241a。另外，在第1天线段111b与第2天线段112b之间配置有用于防止磁场的干涉的由金属形成的屏蔽件150。另外，电流ia在第1天线段111b中流动。流过弯折部321a的电流ia具有水平方向成分iax和垂直方向成分iaz。另外，电流ib在第2天线段112b中流动。流过弯折部241a的电流ib具有水平方向成分ibx和垂直方向成分ibz。

通过具有这样的结构，从而扩大直立部241b与直立部321b之间的间隔，而抑制磁场的干涉。另外，对于第1天线段111b，在天线线材311的端部，利用由流过弯折部321a的电流的水平方向成分iax产生的磁场抵消由流过天线线材311的电流ia产生的磁场。同样，对于第2天线段112b，在天线线材212的端部，利用由流过弯折部241a的电流的水平方向成分ibx产生的磁场抵消由流过天线线材212的电流ib产生的磁场。由此，能够在第1天线段111b与第2天线段112b之间防止一个天线段的磁场控制干涉另一天线段的磁场控制。

换言之，能够减小屏蔽件150的厚度，缩短自第1天线段111b的端部到第2天线段112b的端部的间隔g4。由此，在由外侧天线110形成的感应磁场中，能够降低天线段之间的不均匀性。另外，能够降低生成的等离子体的不均匀性。

使用图14进一步说明高频天线54的再另一例子。图14是表示第1天线段111c的另一例子的立体图。与图11所示的第1天线段111b相比较，对于图14所示的第1天线段111c，在不助于等离子体的生成的天线线材331～336分别插入有电容器361～366。其他的结构同样，而省略重复的说明。此外，对于图4所示的第1天线段111、图9所示的第1天线段111a，也可以是在天线线材331～336分别插入有电容器361～366的结构。

由此，能够抑制天线线材之间的电位差的上升。特别是，外环部311c～313c与天线线材314～317之间的电位差大于被卷绕时的电位差(每一圈的电位差)。通过插入电容器361～366而降低天线线材之间的电位差，从而能够防止异常放电。

[第2实施方式的基板处理装置]

说明本公开的第2实施方式的基板处理装置10。第2实施方式的基板处理装置10具有与图1所示的第1实施方式的基板处理装置10同样的结构。另外，第2实施方式的基板处理装置10的高频天线54与第1实施方式的基板处理装置10的高频天线54(参照图2)同样地具有外侧天线110、中间天线120、内侧天线130。外侧天线110由构成边框状区域141的角部的4个第1天线段111d和构成边框状区域141的边中央部的4个第2天线段112d这共计8个天线段构成，构成为整体成为环状天线的多分割环状天线。包括天线段111d、112d的配置区域在内地构成边框状区域141。第2实施方式与第1实施方式的一个例子同样地，在第1天线段和第2天线段中，z方向上的天线线材向内侧弯折，但与第1实施方式不同的方面在于，第2实施方式的第1天线段不具有外环部。

＜天线段＞

接着，进一步说明外侧天线110的天线段111d、112d。

首先，使用图12说明第2天线段112d。图12是表示第2天线段112d的一个例子的立体图。

第2天线段112d通过将由导电性材料、例如铜等形成的天线线材200以与基板g(导体板30)的表面正交的方向即纵向成为卷绕方向的纵向卷绕且卷绕轴线与基板g的表面平行这样的螺旋状的方式进行卷绕而构成。在面向导体板30的第1平面201配置有多个天线线材200。配置于第1平面201的天线线材200构成生成有助于等离子体的生成的感应电场的边框状区域141的局部(边中央部)。在第1平面201中，7根天线线材200平行地配置。

具体而言，第2天线段112d具有天线线材211～217、221～226、231～236、241～246、连接部251、252。此外，在图12的说明中，将第1平面201上的天线线材211～217自一端向另一端延伸的方向设为x方向，将天线线材211～217的自天线线材211向天线线材217的排列方向设为y方向，将与第1平面201垂直的方向(纵向)设为z方向，而进行说明。

7根天线线材211～217配置于第1平面201，另外互相平行地配置。换言之，由天线线材211～217形成第1平面201。

在天线线材211的一端连接有连接部251。在天线线材217的另一端连接有连接部252。连接部251、252经由供电构件57a(参照图1)与高频电源59连接。

在天线线材211～216的另一端分别连接有向+z方向(远离第1平面201的方向)延伸的天线线材221～226。另外，在天线线材212～217的一端分别连接有向+z方向(远离第1平面201的方向)延伸的天线线材241～246。另外，天线线材221～226的上端和天线线材241～246的上端分别利用沿水平(大致x方向)延伸的天线线材231～236连接。天线线材231～236的一端与天线线材221～226的上端连接，天线线材231～236的另一端与天线线材241～246的上端连接。即，天线线材231～236配置于与第1平面201平行的第2平面(未图示)。此外，天线线材241～246的上端相对于天线线材221～226的上端向+y方向偏移与天线线材211～217排列的间距对应的量。因此，俯视时，天线线材231～236形成为相对于天线线材211～217延伸的方向倾斜。

另外，第2天线段112d在卷绕轴线方向上的一侧具有由连接部251、天线线材211、天线线材221、天线线材231包围的第1端部。另外，第2天线段112d在卷绕轴线方向上的另一侧具有由天线线材236、天线线材246、天线线材217、连接部252包围的第2端部。另外，贯穿第1端部和第2端部的卷绕轴线沿y方向配置。

在此，在电流沿自连接部251向连接部252的朝向流动的情况下，在生成有助于等离子体的生成的感应电场的第1平面201上的天线线材211～217中，电流向沿着边框状区域141的相同的朝向(+x方向)流动。

另外，在天线线材221～226中，电流向+z方向流动，在天线线材241～246中，电流向－z方向流动。另外，在远离了第1平面201的天线线材231～236中，电流向大致－x方向流动。由于天线线材231～236远离第1平面201，因此能够抑制天线线材231～236的感应电场阻碍等离子体的生成。

接着，使用图15说明第1天线段111d。图15是表示第1天线段111d的一个例子的立体图。

第1天线段111d通过将由导电性材料、例如铜等形成的天线线材300以与基板g(导体板30)的表面正交的方向即纵向成为卷绕方向的纵向卷绕且卷绕轴线与基板g的表面平行这样的螺旋状的方式进行卷绕而构成。在面向导体板30的第1平面301配置有多个天线线材300。配置于第1平面301的天线线材300构成生成有助于等离子体的生成的感应电场的边框状区域141的局部(角部)。在第1平面301中，7根天线线材300以平行且形成角部的方式配置。

具体而言，第1天线段111d具有天线线材311～317、321～326、331～336、341～346、连接部351、352。此外，在图15的说明中，将第1平面301上的天线线材311～317的一端侧自一端侧的端部(一端)朝向角部延伸的方向设为y方向，将第1平面301上的天线线材311～317的另一端侧自角部朝向另一端侧的端部(另一端)延伸的方向设为x方向，将与第1平面301垂直的方向(纵向)设为z方向，而进行说明。

7根天线线材311～317配置于第1平面301。换言之，由天线线材311～317形成第1平面301。

天线线材311～317以形成角部的方式形成为l字状。即，天线线材311～317具有向+y方向延伸的一端侧的直线部分、90°弯折的角部、向+x方向延伸的另一端侧的直线部分。另外，天线线材311～317的一端侧的直线部分具有间隔(一个天线线材的接近面与另一天线线材的接近面之间的距离)地互相平行地配置。另外，天线线材311～317的另一端侧的直线部分具有间隔地互相平行地配置。此外，间隔例如优选为10mm以上且30mm以下。由此，能够防止天线线材之间的异常放电。

在天线线材311的一端连接有连接部351。在天线线材317的另一端连接有连接部352。连接部351、352经由供电构件57a(参照图1)与高频电源59连接。

在天线线材311～316的另一端分别连接有向+z方向(远离第1平面301的方向)延伸的天线线材321～326。另外，在天线线材312～317的一端分别连接有向+z方向(远离第1平面301的方向)延伸的天线线材341～346。另外，天线线材321～326的上端和天线线材341～346的上端分别利用沿水平(x方向和y方向)延伸的天线线材331～336连接。即，天线线材331～336配置于与第1平面301平行的第2平面(未图示)。天线线材331～336以形成角部的方式形成为l字状。即，天线线材331～336分别具有一端与天线线材321～326的上端连接且向－x方向延伸的一端侧的直线部分、90°弯折的角部、向－y方向延伸且另一端与天线线材341～346的上端连接的另一端侧的直线部分。

天线线材331的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材311的另一端侧的直线部分重叠。天线线材331的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材312的一端侧的直线部分重叠。

天线线材332的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材312的另一端侧的直线部分重叠。天线线材332的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材313的一端侧的直线部分重叠。

天线线材333的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材313的另一端侧的直线部分重叠。天线线材333的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材314的一端侧的直线部分重叠。

天线线材334的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材314的另一端侧的直线部分重叠。天线线材334的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材315的一端侧的直线部分重叠。

天线线材335的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材315的另一端侧的直线部分重叠。天线线材335的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材316的一端侧的直线部分重叠。

天线线材336的一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材316的另一端侧的直线部分重叠。天线线材336的另一端侧的直线部分配置为俯视时与天线线材317的一端侧的直线部分重叠。

此外，配置于第2平面(未图示)的天线线材311～316既可以如图4等所示形成为l字状，也可以形成为分别将天线线材321～326的上端和天线线材341～346的上端直线连接(倾斜延伸)。

另外，第1天线段111d在卷绕轴线方向上的一侧具有由连接部351、天线线材311、天线线材321、天线线材331包围的第1端部。第1端部呈凹状(谷形折叠)弯折。另外，第1天线段111d在卷绕轴线方向上的另一侧具有由天线线材336、天线线材346、天线线材317、连接部352包围的第2端部。第2端部呈凸状(山形折叠)弯折。另外，贯穿第1端部和第2端部的卷绕轴线沿径向(水平方向)配置。

另外，将第1天线段111d投影到第1平面301而得到的投影形状具有在第1端部侧呈凹状弯折、且在第2端部侧呈凸状弯折而形成的l字形状。

在此，在电流沿自连接部351向连接部352的朝向流动的情况下，在生成有助于等离子体的生成的感应电场的第1平面301上的天线线材311～317中，电流向沿着边框状区域141的相同的朝向(+y方向和+x方向)流动。

另外，在天线线材321～326中，电流向+z方向流动，在天线线材341～346中，电流向－z方向流动。另外，在远离了第1平面301的天线线材331～336中，电流向与第1平面301上的天线线材相反的朝向流动。由于天线线材331～336远离第1平面301，因此抑制天线线材331～336的感应电场阻碍等离子体的生成。

另外，天线线材321具有朝向内侧(卷绕轴线侧)弯折的弯折部和向+z方向延伸的直立部。对于天线线材322～326、341～346、221～226、241～246也同样。

图13是表示电流的流动的示意图。第1天线段111d在与第2天线段112d相邻的一侧具有天线线材321。天线线材321具有直立部321b和朝向卷绕轴线的内侧弯折的弯折部321a。同样，第2天线段112d在与第1天线段111d相邻的一侧具有天线线材241。天线线材241具有直立部241b和朝向卷绕轴线的内侧弯折的弯折部241a。另外，在第1天线段111d与第2天线段112d之间配置有用于防止磁场的干涉的由金属形成的屏蔽件150。另外，电流ia在第1天线段111d中流动。流过弯折部321a的电流ia具有水平方向成分iax和垂直方向成分iaz。另外，电流ib在第2天线段112d中流动。流过弯折部241a的电流ib具有水平方向成分ibx和垂直方向成分ibz。

通过具有这样的结构，从而扩大直立部241b与直立部321b之间的间隔，而抑制磁场的干涉。另外，在第1天线段111d中，在天线线材311的端部，利用由流过弯折部321a的电流的水平方向成分iax产生的磁场抵消由流过天线线材311的电流ia产生的磁场。同样，在第2天线段112d中，在天线线材212的端部，利用由流过弯折部241a的电流的水平方向成分ibx产生的磁场抵消由流过天线线材212的电流ib产生的磁场。由此，能够在第1天线段111d与第2天线段112d之间防止一个天线段的磁场控制干涉另一天线段的磁场控制。

换言之，能够减小屏蔽件150的厚度，缩短自第1天线段111d的端部到第2天线段112d的端部的间隔g4。由此，在由外侧天线110形成的感应磁场中，能够降低天线段之间的不均匀性。另外，能够降低生成的等离子体的不均匀性。

也可以是将上述实施方式中列举的结构等与其他的构成要素进行组合等而成的其他的实施方式，另外，本公开并不限定于在此示出的结构。关于这一点，在不偏离本公开的主旨的范围内能够进行变更，能够根据其应用方式来适当地选定。

例如，说明了图1的基板处理装置10是作为处理容器20的上部壁而具备金属窗50的电感耦合型的等离子体处理装置的情况，但并不限定于此，也可以是作为上部壁而具备电介质窗的电感耦合型的等离子体处理装置。另外，还可以是其他形态的等离子体处理装置。

在图2中，说明了外侧天线110由纵向卷绕的天线段111、112构成，中间天线120和内侧天线130由涡旋状的平面天线构成的情况，但并不限定于此。对于中间天线120，也可以与外侧天线110同样地由纵向卷绕的天线段111、112构成。

另外，以配置于边框状区域141的边部中央的第2天线段112在各个边部各配置有一个的情况为例进行了说明，但并不限定于此。也可以在各个边部配置有两个以上的天线段112。

另外，以在配置于边框状区域141的角部的第1天线段111设置外环部111c的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，在需要增强边部的等离子体的情况等下，也可以是在配置于边框状区域141的边部的第2天线段112中设置外环部的结构。例如，也可以在图3的天线线材211～213中设置分开配置在天线线材215～217的上方的外环部。