。
[0056] 天线20具备：绝缘管22 及中空的天线本体24,配置在该绝缘管22中，且内部 流经有冷却水44。天线本体24在本例中，隔着空间23而配置在绝缘管22内。其理由后 述。
[0057] 绝缘管22的材质例如为石英、氧化侣、氣树脂、氮化娃、碳化娃、娃等，但并不限于 此。
[0058] 设置绝缘管22的理由如下。目P，如公知般，在导体与高频等离子体接近的结构的 情况下，比起等离子体中的离子，电子更轻，从而远比离子多地入射至导体，因此等离子体 电位较导体而上升至正侧。与此相对，若设置有如上所述的绝缘管22,则可通过绝缘管22 来抑制等离子体16中的带电粒子入射至构成天线本体24的金属管26的现象，因此能够抑 制因带电粒子（主要是电子）入射至金属管26所造成的等离子体电位的上升，并且能够抑 制金属管26被带电粒子（主要是离子）喷瓣而相对于等离子体16及基板10产生金属污 染（metal contamination)的现象。
[0059] 天线本体24采用使中空绝缘体28介隔在相邻的金属管26间而将多个金属管26 串联连接的结构，各连接部具有相对于真空及冷却水44的密封（seal)功能。该密封功能 可利用公知的密封部件来实现。例如，既可使用衬垫（packing),也可使用图4所示般的管 用锥形螺丝结构。对此将后述。
[0060] 本例中，金属管26的数量为两根，因而中空绝缘体28( W及配置在其外周部的电 容器30)的数量为一个，但金属管26的数量也可为Ξ根W上，无论如何，中空绝缘体28 ( W 及配置在其外周部的电容器30)的数量总比金属管26的数量少一个。
[0061] 天线本体24具有配置在各中空绝缘体28外周部的层状的电容器30,并采用将各 中空绝缘体28左右两侧的金属管26与该电容器30电性串联连接的结构（参照图5的等 效电路）。因而，该中空绝缘体28及电容器30如图1所示，配置在真空容器2内。
[0062] 主要参照图2,各电容器30具有：（a)第1电极32,该第1电极32是配置在中空 绝缘体28外周部的电极，并与连接于该中空绝缘体28的其中一侧的金属管26电连接；化） 第2电极34,该第2电极34是W与第1电极32重叠的方式配置在中空绝缘体28外周部的 电极，并与连接于该中空绝缘体28的另一侧的金属管26电连接；W及（C)介电体36,配置 在第1电极32及第2电极34间。电极32、34的导线（lead)部与金属管26例如也可通过 借助焊接等的接合、使用热缩管的压接等而电连接。
[006引金属管26的材质例如为铜、侣、他们的合金、不诱钢（stainless)等，但并不限于 此。
[0064] 中空绝缘体28在图2所示的示例中为绝缘管。中空绝缘体28的材质例如为玻 璃（glass)、氧化侣等陶瓷、氣树脂、聚乙締（Polyeth}dene，阳）、工程塑料（engineering plastic)(例如聚苯硫酸（Polyphenylene Sulfide, PPS)、聚酸酸酬（Polyether Ether Ketone, P邸Κ)等）等，但并不限于此。
[006引电极32、34例如为金属的膜、锥、薄膜、片材（sheet)等。电极32、34的材质例如 为侣、铜、他们的合金等，但并不限于此。
[0066] 介电体36的材质例如为聚对苯二甲酸乙二醇醋（Polyeth^ene Tere地thalate， PET)、聚丙締（Polypropylene, PP)、聚苯硫酸（PPS)、聚糞二甲酸乙二醇醋（Polyeth}dene Naphthalate，阳脚、聚酷亚胺（Pol}dmide，PI)等，但并不限于此。
[0067] 各电容器30既可分别各具有1层第1电极32、第2电极34及介电体36(图2表 示了此情况的示例），也可分别各具有多层。
[0068] 第1电极32、第2电极34及介电体36既可分别单独地配置在中空绝缘体28的外 周部，也可通过将例如图3所示的示例般的薄膜状（也可称作片材状，W下同样）的介电体 及电极卷绕在中空绝缘体28的外周部而一体地配置。
[006引图3的示例采用了下述结构，即，在薄膜状的介电体36的其中一个主面上，例如通 过金属蒸锻等而形成第1电极32,在另一个主面（纸面的背侧）且与电极32重叠的位置， 例如通过金属蒸锻等而形成第2电极34,并将连接导体38、40分别连接于两电极32、34的 导出部。
[0070] 只要将此种薄膜状的介电体及电极在所述中空绝缘体28的外周部卷绕所需次数 (例如1次或多次），并将连接导体38、40分别连接于左右的金属管26即可。在多次卷绕 的情况下，只要在中间夹入另一片介电体薄膜即可。通过多次卷绕，能够利用简单的方法来 将第1电极32、第2电极34及介电体36分别配置多层。也可将2片在薄膜状介电体36的 单面上设置有电极（其相当于电极32或电极34)的部件重叠并在中空绝缘体28的外周部 卷绕所需次数。作为电极32、34,也可使用金属锥。构成电容器30的所述要素的固定?连 接例如也可使用热缩管等来进行。
[0071] 各电容器30的静电电容C能够W周知的下式表达。S为相向的电极32、34的面 积，d为两电极32、34间的距离，ε为介电体36的介电常数。因而，通过改变所述S、t ε 中的一个W上，能够调整静电电容c。若将所述电极32、34及介电体36分别配置多层，则所 述面积S将变大，因此静电电容C将变大。
[0072] [数 1]
[0073] C = ε · S/d
[0074] 对于左右的金属管26与中空绝缘体28的各连接部，也可使用图4所示的示例般 的管用锥形螺丝结构。目P，本例中，在左右的金属管26的端部，分别接合金属制且为母螺纹 的锥形螺丝部42,并将两端部具有公螺纹的锥形螺丝部29的中空绝缘体28螺入其中。该 中空绝缘体28的材质优选前述材质中更硬者（例如工程塑料）。在各锥形螺丝部42与锥 形螺丝部29之间，也可夹入密封带（tape)。通过此种管用锥形螺丝结构，也能够使所述各 连接部具备相对于真空及冷却水44的密封功能。在该中空绝缘体28的外周部配置前述的 电容器30即可。
[00巧]再次参照图1，在使天线20的两端部贯穿至真空容器2外的部分，分别设置有绝 缘部46。天线本体24的两端部的金属管26贯穿所述各绝缘部46,该贯穿部例如通过衬垫 48进行真空密封。各绝缘部46与真空容器2之间例如也通过衬垫50而真空密封。绝缘管 22位于真空容器2内，其两端部由绝缘部46予W支撑。如本例般，利用金属管26的部分 来进行将天线20从真空区域向大气区域取出的做法在加工上更容易。另外，绝缘管22的 两端部与绝缘部46间也可不进行密封。运是因为，即使有气体8进入绝缘管22内的空间 23,但由于该空间23小而电子的移动距离短，因此通常空间23内不会产生等离子体。
[0076] 考虑到电绝缘的观点，在天线本体24的内部、即在各金属管26及各中空绝缘体28 的内部流经的冷却水44优选高电阻的水。例如优选纯水或与此接近的水。当使高频电流 V流经各金属管26时，各金属管26因具有电阻而发热（即，产生焦耳（Joule)热）。尽管 该热也会传递至中空绝缘体28及电容器30,但运些要素26、28、30能够利用所述冷却水44 进行冷却而使溫度降低。电容器30也能够通过主要与中空绝缘体28之间的导热，来利用 冷却水44进行冷却。
[0077] 在天线20 (更具体而言为其天线本体24)的其中一端即供电端52,经由匹配电路 58而连接有高频电源56,另一端即末端54经由返回导体62在接地点60处接地。末端54 也可不经由电容器而直接接地，也可如本例般在返回导体62上串联连接电容器64。其理由 后述。通过所述结构，能够使高频电流从高频电源56经由匹配电路58而流向天线20 (更 具体而言为其天线本体24)。
[007引从高频电源56输出的高频电力、高频电流lu的频率例如为一般的13. 56MHz，但并 不限于此。
[0079] 通过使高频电流V流经天线20,在天线20的周围产生高频磁场，由此与高频电流 逆向地产生感应电场。借助该感应电场，在真空容器2内，电子受到加速而使天线20附 近的气体8电离，从而在天线20的附近产生等离子体（即电感禪合型等离子体）16。该等 离子体16扩散至基板10的附近，从而能够利用该等离子体16来对基板10实施前述的处 理。
[0080] 所述天线20是配置在真空容器2内的内部天线，能够将由流经该天线20的高频 电流所形成的高频磁场从近处有效地用于等离子体16的生成，因此与外部天线相比，等 离子体生成的效率高。为了在后文进行参照，将该效果称作效果1。
[0081] 并且，构成天线20的天线本体24采用了利用配置在中空绝缘体28外周部的 层状的电容器30来将多个金属管26电性串联连接的结构，天线本体24的合成电抗 (reactance)简而言之为从感应性电抗减去电容性电抗的形式，因此能够降低天线20的阻 抗。为了在后文进行参照，将该效果称作效果2。
[0082] 对其进行详述，将图1所示的天线20(更具体而言为其天线本体24)的等效电路 示于图5(A)。此处，设各金属管26的电感为^电阻为R、电容器30的静电电容为C。若将 各金属管26设为彼此实质上相同的长度，则各金属管26的电感L与电阻R便可设为实质 上相同的值。该天线20的阻抗Z能够W下式表达。ω为高频电流I,的角频率，j为虚数 单位。
[0083] [数 2]
[0084] Z = 2R+j(2c〇l^-l/c〇C)
[0085] 所述式的虚数部为天线本体24的合成电抗，为从感应性电抗2 ω L减去电容性电 抗1/ω C的形式，因此通过将电容器30串联连接，能够降低天线20的阻抗Ζ。换言么根据 该天线20,能够适当选定构成其天线本体24的金属管26及电容器30的个数等，由此，无论 天线20的长度如何，均可将天线20的阻抗Ζ设计成适当的值。
[008引其结果，即使在为了应对基板10的大型化等而加长天线20的情况下，也能够抑制 其阻抗Ζ的增大。因而，能够抑制在该天线20的两端间产生大的电位差。由此，能够产生 均匀性良好的等离子体16。甚而，能够提高基板10的处理的均匀性。
[0087] 而且，由于即使在加长天线20的情况下也能够抑制其阻抗Ζ的增大，因此高频电 流容易流经天线20,从而能够效率良好地产生电感禪合型等离子体16。甚而，能够提高 基板10的处理效率。为了在后文进行参照，将该效果称作效果3。
[008引根据所述说明也可知，电容器30的静电电容C优选设定成：天线本体24的阻抗的 虚数部（例如所述数2的虚数部）、更严格而言为等离子体16生成时的该虚数部尽可能小。 之所W说"等离子体16生成时"，是因为根据经验可知，在等离子体生成时所述电感L会下 降，优选预估该下降量来进行设计。所述虚数部为0时是满足串联共振条件的情况，虽然如 此般最优选，但并非必须满足串联共振条件，所述虚数部例如也可为±50 Ω W下，优选为 + 10 Ω W下。
[0089] 将在图5 (Α)的电路中，当使高频电流V流经天线20时，满足所述串联共振条件时 的天线20的电位分布的一例W实线A表示于图5度）中。该图5度）中，为了简化说明，忽 略电阻R，并且W天线20的末端54的电位为基准来表示。倾斜部Si是感应性电抗ω?引 起的电位上升量，倾斜部S2是电容性电抗1/ωΟ引起的电位下降量。
[0090] 图5做中的两点链线Β是天线不具有相当于所述电容器30者而为W往的单纯的 导体时的电位分布。
[00川由该图5做可知，在所述天线20的情况下，能够将其两端间的电位差抑制得较 小。因而，能够生成均匀性良好的等离子体16,甚而能够提高基板处理的均匀性。
[0092] 在不满足所述串联共振条件的情况下，例如，图5度）中的点b的电位将稍微向正 侧或负侧偏移（shift)，与此相应地，其他部分的电位也会偏移。尽管如此，若与W两点链线 B所示的为W往的单纯的导体的情况相比，仍能够将天线的两端间的电位差抑制得较小。
[0093] 构成所述天线20的天线本体24具有配置在中空绝缘体28外周部的层状的电容 器30,因此无须太过增大金属管26与其外侧的绝缘管22之间的距离，且无须太过增大对流 经内部的冷却水44的流动的阻力。为了在后文进行参照，将该效果称作效果4。
[0094] 对其进行详述，假设取代所述电容器30而将例如所述专利文献3的图2等中记载 般的作为电子零件（零部件（parts))的电容器（即，其自身已作为电子零件而完成，能够 独立地作为电子零件来进行处理的电容器）安装于中空绝缘体28的外侧，则为了确保耐压 及静电电容，该电容器不得不采用大型电容器，因此必须相当程度地加粗绝缘管22。若如 此，则会产生W下等问题，即：(a)该绝缘管22内侧的金属管26与外侧的等离子体16之间 的距离将变大，因此等离子体16的生成效率下降；化）在加粗的绝缘管22内产生多余的等 离子体的可能性提高。根据所述电容器30,则能够防止此类问题的产生。
[0095] 而且，假设将作为电子零件（零部件）的电容器安装于中空绝缘体28的内侧，贝U 会产生W下等问题，即：(a)该电容器会大大阻碍冷却水44的流动而导致天线的冷却变得 困难；化）若为了改善此现象而相当程度地加粗金属管26及中空绝缘体28,则如在所述专 利文献3的问题处也作出的说明般，金属管26的面积会变大，其电位分布容易转印到基板 表面的膜上，从而扰乱膜厚分布。根据所述电容器30,则也能够防止此类问题的产生。
[0096] 另外，如前所述，也可将构成天线20的天线本体24的金属管26设为Ξ根W上，并 在所述各金属管26间分别设置所述中空绝缘体28及电容器30。若如此，则能够较图5 (A)、 图5度）所示的情况进一步细分天线20的电位分布，从而能够使天线20的两端间的电位差 更小。
[0097] 各电容器30也可如前所述，分别具有多层第1电极32、第2电极34及介电体36。 若如此，则容易增大各电容器30的静电电容C，由此，更容易进一步减小天线本体24的所述 合成电抗而降低天线20的阻抗Z。
[0098] 构成天线20的天线本体24优选如图1等所示的示例般，隔着空间23而配置在绝 缘管22内。若如此，则能够通过该空间23的存在而抑制绝缘管22表面的电位上升，由此， 能够抑制等离子体电位的上升。