调谐器和微波等离子体源

摘要

本发明提供一种使腔室内的负荷的阻抗与微波电源的特性阻抗自动匹配的调谐器(60)，其包括：主体(51)，其具有呈筒状的外侧导体(52)和在其中同轴设置的、呈筒状的内侧导体(53)，成为微波传送路径的一部分；铁心(61a、61b)，其设置于外侧导体(52)与内侧导体(53)之间，沿着内侧导体(53)的长度方向能移动，是环状，由电介质形成；和使铁心(61a、61b)移动的驱动机构，驱动机构的驱动传送部、驱动引导部、构成保持部的滑动部件(63)和铁心移动轴(64a、64b)被收容在内侧导体(53)的内部。

权利要求

1.一种调谐器，其设置于将微波从微波电源向实施微波等离子体处理的腔室传送的微波传送路径，使所述腔室内的负荷的阻抗与所述微波电源的特性阻抗匹配，所述调谐器的特征在于，包括：主体，其具有呈筒状的外侧导体和同轴设置在其中的呈筒状的内侧导体，成为微波传送路径的一部分；

铁心，其设置于所述外侧导体与所述内侧导体之间，沿着内侧导体的长度方向能够移动，呈环状，由电介质形成；和使所述铁心移动的驱动机构，其中，

所述驱动机构具有：给予驱动力的驱动部；将来自驱动部的驱动力传送到所述铁心的驱动传送部；引导所述铁心的移动的驱动引导部；和将所述铁心保持于所述驱动传送部的保持部，所述驱动传送部、所述驱动引导部和所述保持部被收容于所述内侧导体的内部。

2.如权利要求1所述的调谐器，其特征在于：

所述驱动机构包括：

滑动部件，其嵌入所述铁心的内部，以与所述内侧导体的内周接触的状态在所述内侧导体的内部滑动，并具有螺纹孔；和铁心移动轴，其在所述内侧导体的内部沿长度方向设置，由与所述铁心的所述滑动部件的螺纹孔螺合的螺棒形成，所述驱动传送部是通过所述铁心移动轴和所述滑动部件组成的螺旋机构，所述驱动引导部是通过所述滑动部件和所述内侧导体的内周面组成的滑动引导机构，通过所述滑动部件组成所述保持部，所述驱动部具有使所述铁心移动轴旋转的发动机，通过由所述发动机使所述铁心移动轴旋转，由所述滑动部件保持的所述铁心，以所述滑动部件在所述内侧导体的内周被滑动引导的状态被驱动。

3.如权利要求2所述的调谐器，其特征在于：

所述滑动部件由具有滑动性的树脂形成。

4.如权利要求2所述的调谐器，其特征在于：

具有至少2个所述铁心，对应所述铁心具有至少2个上述铁心移动轴和所述发动机，在所述滑动部件形成有其他铁心的铁心移动轴插通的通孔。

5.如权利要求4所述的调谐器，其特征在于：

所述至少2个发动机沿所述铁心的移动方向被偏置设置。

6.如权利要求2所述的调谐器，其特征在于：

还具有设置于所述发动机的输出轴、用于检测所述铁心的位置的增量型编码器，使所述铁心移动并到达机械制动器，由此发动机停止，通过检测所述编码器的计数不变化的情况来求得所述铁心的原点位置，以此位置为基准检测所述铁心的位置。

7.如权利要求2所述的调谐器，其特征在于：

所述内侧导体具有所述滑动部件与所述铁心的连结部移动用的缝隙，所述缝隙的宽带是5mm以下。

8.一种微波等离子体源，其特征在于，包括：

微波电源；将微波从所述微波电源向对基板实施等离子体处理的腔室传送的微波传送路径；调谐器，其设置于所述微波传送路径，使所述腔室内的负荷的阻抗与所述微波电源的特性阻抗匹配；和天线部，其使所述微波在所述腔室放射并生成等离子体，所述调谐器包括：主体，其具有呈筒状的外侧导体和同轴设置在其中的呈筒状的内侧导体，成为微波传送路径的一部分；

铁心，其设置于所述外侧导体与所述内侧导体之间，沿着内侧导体的长度方向能够移动，呈环状，由电介质形成；和使所述铁心移动的驱动机构，

所述驱动机构具有给予驱动力的驱动部、将来自驱动部的驱动力传送到所述铁心的驱动传送部、引导所述铁心的移动的驱动引导部和将所述铁心保持于所述驱动传送部的保持部，所述驱动传送部、所述驱动引导部和所述保持部被收容在所述内侧导体的内部。

9.如权利要求8所述的微波等离子体源，其特征在于：所述驱动机构具有：

滑动部件，其嵌入所述铁心的内部，以与所述内侧导体的内周接触的状态在所述内侧导体的内部滑动，并具有螺纹孔；

铁心移动轴，其在所述内侧导体的内部沿长度方向设置，由与所述铁心的所述滑动部件的螺纹孔螺合的螺棒形成，所述驱动传送部是通过所述铁心移动轴和所述滑动部件组成的螺旋机构，所述驱动引导部是通过所述滑动部件和所述内侧导体的内周面组成的滑动引导机构，通过所述滑动部件组成所述保持部，所述驱动部具有使所述铁心移动轴旋转的发动机，通过由所述发动机使所述铁心移动轴旋转，由所述滑动部件保持的所述铁心，以所述滑动部件在所述内侧导体的内周被滑动引导的状态被驱动。

10.如权利要求8所述的微波等离子体源，其特征在于：所述天线部与所述调谐器一体地构成。

说明书

调谐器和微波等离子体源

技术领域

[0001] 本发明涉及在微波等离子体处理装置中实施阻抗的自动匹配的调谐器和微波等离子体源。

背景技术

[0002] 在半导体装置或液晶显示装置的制造工序中，为了对被称为半导体晶片或玻璃基板的被处理基板实施蚀刻处理或成膜处理等的等离子体处理，而使用等离子体蚀刻装置或等离子体CVD成膜装置等等离子体处理装置。

[0003] 最近，作为这样的等离子体处理装置，能均一地形成高密度、低电子温度的等离子体的RLSA(Radial Line Slot Antenna)微波等离子体处理装置受到关注(例如日本特开2007-109457号公报)。

[0004] RLSA微波等离子体处理装置，在腔室的上部设置以规定的样式形成有多个槽口的平面天线(Radial Line Slot Antenna)，使从微波发生源被引导的微波从平面天线的槽口放射，并且通过设置于其下的、由电介质形成的微波透过板在被保持为真空的腔室内放射，由该微波电场使被导入腔室内的气体等离子体化，通过这样形成的等离子体来处理半导体晶片等被处理体。

[0005] 此外，也提案了具有微波等离子体源的微波等离子体处理装置，所述微波等离子体源将微波分配为多个，并通过具有上述平面天线的多个天线模块将微波导入腔室内，在腔室内空间合成微波(国际公开第2008/013112号册)。

[0006] 在这种微波等离子体处理装置中，为了实施负荷(等离子体)的阻抗的调谐，需要阻抗匹配部(调谐器)。作为这样的阻抗匹配部，已知使用具有多个铁心(slug)的铁心调谐器的装置(日本特开2003-347808号公报等)。

[0007] 铁心调谐器，由管状的外部导体和设置于外部导体内的内部导体构成同轴状的微波传送路径，在外部导体的内表面与内部导体的外表面之间的间隙内设置有能沿着内部导体的长度方向自由移动的、由至少2个电介质形成的铁心，通过由驱动机构使这些铁心移动来实施阻抗调谐。由此能实现小型的、低损失的调谐器。

[0008] 在这样的调谐器中，用于使铁心移动的驱动机构设置于外部导体的外侧。作为驱动机构，使用发动机等驱动部、滚珠丝杠等驱动传送机构、LM引导等驱动引导机构，例如一般使用，在铁心安装托架，将该托架接合于作为驱动传送机构的滚珠丝杠，由发动机使滚珠丝杠旋转，由LM导向引导托架并使铁心移动的机构。

[0009] 然而，在使用上述的铁心的驱动机构时，需要在外部导体设置托架移动用的缝隙(slit)，为了应对电磁波从该缝隙泄漏需要非常大的密封机构。此外，除了需要这样大的密封机构之外，这样的驱动机构设置于外部导体的外侧时，机械元素的重量和力矩增大，需要大的发动机。因此，添加驱动机构时调谐器的小型化自然就有界限。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于提供一种比现有技术能够小型化的、用于阻抗匹配的调谐器和使用其的微波等离子体源。

[0011] 本发明的第一个观点是提供调谐器，所述调谐器设置于将微波从微波电源向实施微波等离子体处理的腔室传送的微波传送路径，使上述腔室内的负荷的阻抗与上述微波电源的特性阻抗匹配，包括：主体，其具有形成为筒状的外侧导体与在其中同轴设置的、形成为筒状的内侧导体，成为微波传送路径的一部分；铁心，其设置于上述外侧导体与上述内侧导体之间，沿内侧导体的长度方向能够移动且呈环状，由电介质形成；和使上述铁心移动的驱动机构，其中，上述驱动机构具有给予驱动力的驱动部；将来自驱动部的驱动力传送至上述铁心的驱动传送部；引导上述铁心的移动的驱动引导部；和将上述铁心保持在上述驱动传送部的保持部，上述驱动传送部、上述驱动引导部和上述保持部被收容在上述内侧导体的内部。

[0012] 本发明的第二个观点是提供一种微波等离子体源，其包括：微波电源；从上述微波电源向对基板实施等离子体处理的腔室传送微波的微波传送路径；调谐器，其设置于上述微波传送路径，使上述腔室内的负荷的阻抗与上述微波电源的特性阻抗匹配；和使上述微波在上述腔室放射并生成等离子体的天线部，上述调谐器包括：主体，其具有呈筒状的外侧导体和在其中同轴设置的、呈筒状的内侧导体，成为微波传送路径的一部分；铁心，其设置于上述外侧导体与上述内侧导体之间，沿着内侧导体的长度方向能移动，呈环状，由电介质形成；和使上述铁心移动的驱动机构，上述驱动机构具有给予驱动力的驱动部、将来自驱动部的驱动力传送到上述铁心的驱动传送部、引导上述铁心的移动的驱动引导部和将上述铁心保持于上述驱动传送部的保持部，上述驱动传送部、上述驱动引导部和上述保持部被收容在上述内侧导体的内部。

[0013] 在上述第一和第二的观点中，上述驱动机构包括：滑动部件，其被嵌入上述铁心的内部，在接触上述内侧导体的内周的状态下在上述内侧导体的内部滑动移动，具有螺纹孔；和铁心移动轴，其由在上述内侧导体的内部沿着长度方向设置的，在上述铁心的上述滑动部件的螺纹孔螺合的螺棒形成，通过上述铁心移动轴和上述滑动部件构成由螺旋机构(screw mechanism)组成的驱动传送部，通过上述滑动部件和上述内侧导体的内周面构成由滑动引导机构组成的驱动引导部，根据上述滑动部件构成上述保持部，上述驱动部具有使上述铁心移动轴旋转的发动机，通过由上述发动机使上述铁心移动轴旋转，优选保持于上述滑动部件的上述铁心，在上述滑动部件于上述内侧导体的内周被滑动引导的状态下被驱动。

附图说明

[0014] 【图1】是表示搭载具有本发明的一实施方式的调谐器的微波等离子体源的等离子体处理装置的概略构成的截面图。

[0015] 【图2】是表示图1的微波等离子体源的构成的构成图。

[0016] 【图3】是表示图1的微波等离子体处理装置的微波导入机构的截面图。

[0017] 【图4】是表示调谐器的主体的铁心和滑动部件的俯视图。

[0018] 【图5】是表示调谐器的主体的内侧导体的局部的立体图。

[0019] 【图6】是表示搭载于微波导入机构的平面隙缝天线(slot antenna)的俯视图。

具体实施方式

[0020] 以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示搭载具有本发明的一实施方式的调谐器的微波等离子体源的等离子体处理装置的概略构成的截面图，图2是表示图1的微波等离子体源的构成的构成图。

[0021] 等离子体处理装置100构成为对晶片实施例如蚀刻处理的等离子体处理的等离子体处理装置，具有密封(airproof)构成的、由铝或者不锈钢等金属材料形成的大致圆筒状的接地的腔室1，和用于在腔室1内形成微波等离子体的微波等离子体源2。在腔室1的上部形成有开口部1a，微波等离子体源2被设计为从该开口部1a朝向腔室1的内部。

[0022] 在腔室1内，以在腔室1的底部中央隔着绝缘部件12a被竖立设置的筒状的支承部件12支承的状态，设置用于水平地支承作为被处理体的晶片W的基座11。作为构成基座11和支承部件12的材料，例如有将表面进行了氧化铝膜处理(alumite treatment)(阳极氧化处理)的铝等。

[0023] 此外，未图示，在基座11设置：用于静电吸附晶片W的静电卡盘、温度控制机构、对晶片W的背面供给热传递用的气体的气流通道、和为了搬送晶片W而升降的升降销等。并且，在基座11通过匹配器13电连接高频偏压电源14。通过从该高频偏压电源14对基座11供给高频电力，等离子体中的离子被吸引在晶片W一侧。

[0024] 在腔室1的底部连接有排气管15，在该排气管15连接有包括真空泵的排气装置16。于是通过使该排气装置16动作，腔室1内被排气，腔室1内能够高速地减压到规定的真空度。此外，在腔室1的侧壁设置有用于实施晶片W的搬入搬出的搬入搬出口17和使该搬入搬出口17开闭的闸阀(gate valve)18。

[0025] 在腔室1内的基座11的上方位置水平设置将用于等离子体蚀刻的处理气体朝向晶片W喷出的喷淋板20。该喷淋板20具有形成为格子状的气流通道21和在该气流通道21形成的多个气体排出孔22，格子状的气流通道21之间为空间部23。在该喷淋板20的气流通道21连接有在腔室1的外侧延伸的配管24，在该配管24连接有处理气体供给源25。

[0026] 另一方面，在腔室1的喷淋板20的上方位置沿着腔室壁设置环状的等离子体生成气体导入部件26，在该等离子体生成气体导入部件26的内周设置有多个气体排出孔。在该等离子体生成气体导入部件26通过配管28连接供给等离子体生成气体的等离子体生成气体供给源27。作为等离子体生成气体，适合使用Ar气体等。

[0027] 从等离子体生成气体导入部件26导入腔室1内的等离子体生成气体，被从微波等离子体源2导入腔室1内的微波等离子体化，这样生成的等离子体、例如Ar等离子体通过喷淋板20的空间部23，并激励从喷淋板20的气体排出孔22排出的处理气体，生成处理气体的等离子体。

[0028] 微波等离子体源2被在腔室1的上部设置的支承圈29支承，它们之间被气密地密封。如图2所示，微波等离子体源2具有：在多个路径分配并输出微波的微波输出部30；用于将微波导入腔室1的微波导入部40；和将从微波输出部30输出的微波向微波导入部40供给的微波供给部50。

[0029] 微波输出部30具有电源部31、微波振荡器32、使振荡的微波放大的放大器33、和将放大的微波分配为多个的分配器34。

[0030] 微波振荡器32使规定频率(例如，2.45GHz)的微波例如PLL振荡。在分配器34，以尽量不引起微波的损失的方式，一边匹配输入侧和输出侧的阻抗一边分配在放大器33被放大的微波。而且，作为微波的频率，2.45GHz之外，还能使用8.35GHz、5.8GHz、1.98GHz等。

[0031] 微波供给部50具有主要使在分配器34分配的微波放大的多个放大器部42。放大器部42具有相位器45、可变增益放大器46、构成固态放大器(solid state amplifier)的主放大器47和隔离器(isolator)48。

[0032] 相位器45以能通过铁心调谐器使微波的相位变化的方式构成，通过对其进行调整能调制放射特性。例如，通过按各天线模块(antenna module)调整相位来控制方向性使等离子体分布变化，和如后述在相邻的天线模块中每90°使相位错开能够得到圆偏振波。此外，相位器45调整放大器内的部件间的延迟特性，能以在调谐器内的空间合成为目的来使用。但是，在不需要这样的放射特性的调制和放大器内的部件间的延迟特性的调整的时候没有设置相位器45的必要。

[0033] 可变增益放大器46调整向主放大器47输入的微波的功率级，是用于调整各个天线模块的偏差或者等离子体强度调整的放大器。通过使可变增益放大器46按各天线模块变化，生成的等离子体能产生分布。

[0034] 构成固态放大器的主放大器47例如可以是具有输入匹配电路、半导体放大元件、输出匹配电路和高Q共振电路的构成。

[0035] 隔离器48分离在微波导入部40反射并朝向主放大器47的反射微波，具有循环器(circulator)和仿真负载(dummy load)(同轴终端器)。循环器，将在后述的天线部80反射的微波向仿真负载引导，仿真负载将被循环器引导的反射微波转换为热。

[0036] 微波导入部40，如图2所示，具有多个微波导入机构41。而且，各微波导入机构41分别从2个放大器部42供给微波电力，合成这些并放射。

[0037] 微波导入机构41由来自2个放大器部42的微波电力供电、合成这些并在腔室1内放射。

[0038] 图3是表示微波导入机构41的截面图。如图3所示，微波导入机构41具有调谐器60和天线部80。调谐器60使腔室1内的负荷(等离子体)的阻抗与微波输出部30的微波电源的特性阻抗匹配，具有形成为筒状的外侧导体52和在外侧导体52中同轴地设置的形成为筒状的内侧导体53，并且具有成为微波传送路径的一部分的主体51。而且，主体51的基端侧成为供电·电力合成部54。此外，调谐器60具有设置于供电·电力合成部54上的铁心驱动部70。

[0039] 供电·电力合成部54具有设置于外侧导体52的侧面的、用于导入微波电力的2个微波电力导入口(port)55。在微波电力导入口55连接有用于供给来自放大器部42被放大的微波的同轴线路56。而且，在同轴线路56的内侧导体57的顶端部连接朝向主体51的外侧导体52的内部并水平延伸的供电天线58。供电天线58，其上下被由石英等电介质形成的电介质部件59a，59b夹住。而且通过从2个供电天线58放射微波(电磁波)，外侧导体52与内侧导体53之间的空间被供电，并且从2个供电天线58放射的微波电力被合成。而且，在供电·电力合成部54被空间合成的微波电力朝向天线部80传播。

[0040] 在主体51的供电·电力合成部54的天线部80侧(下方侧)，设置有在外侧导体52与内侧导体53之间能上下移动的由电介质形成的、形成为圆环状的2个铁心61a、61b。
这些铁心中，铁心61a设置于铁心驱动部70一侧，铁心61b设置于天线部80一侧。此外，在内侧导体53的内部空间沿着其长度方向(铅直方向)设置由例如形成梯形螺纹的螺棒形成的铁心移动用的2根铁心移动轴64a、64b。

[0041] 在铁心61a、61b的内侧嵌入由具有滑动性的树脂形成的滑动部件63。如图4所示，在嵌入了铁心61a的滑动部件63设置铁心移动轴64a螺合的螺纹孔65a和铁心移动轴64b插通的通孔65b。另一方面，在嵌入了铁心61b的滑动部件63也同样设置螺纹孔65a和通孔65b。但是，嵌入了铁心61b的滑动部件63与嵌入了铁心61a的滑动部件63相反，螺纹孔65a与铁心移动轴64b螺合，铁心移动轴64a被插通在通孔65b。由此通过使铁心移动轴64a旋转，铁心61a升降移动，并通过使铁心移动轴64b旋转，铁心61b升降移动。即，通过由铁心移动轴64a、64b和滑动部件63组成的螺旋机构，能使铁心61a、61b升降移动。

[0042] 如图4和图5所示，在内侧导体53沿着长度方向等间隔地形成3个缝隙(slit)53a。滑动部件63以对应这些缝隙53a的方式等间隔地设置3个突出部63a。而且，在这些突出部63a抵接在铁心61a、61b的内周的状态下滑动部件63嵌入铁心61a、61b的内部。滑动部件63的外周面，与内侧导体53的内周面无游隙地接触，通过铁心移动轴64a、64b被旋转，滑动部件63在内侧导体53滑动升降。即内侧导体53的内周面作为铁心61a、
61b的滑动引导来起作用。而且，缝隙53a的宽度优选5mm以下。由此，如后所述能使向内侧导体53的内部泄漏的微波电力实质性地消除，能维持高的微波电力的放射效率。

[0043] 作为构成滑动部件63的树脂材料，能举出合适的具有良好的滑动性、且加工比较容易的树脂、例如聚苯硫醚(PPS：Polyphenylene sulfide)树脂(商品名：BEAREE AS5000(NTN株式会社制))。

[0044] 如图3所示，在主体51的上部以遮蔽上部开口的方式设置遮蔽板66。而且，铁心移动轴64a、64b贯通该遮蔽板66在铁心驱动部70延伸。在铁心移动轴64a、64b与遮蔽板66之间设置轴承(未图示)。此外，在内侧导体53的下端设置由导体形成的底板67。铁心移动轴64a、64b的下端，为了吸收驱动时的振动，通常成为开放端，从这些铁心移动轴64a、
64b的下端隔离大概2～5mm设置底板67。而且，也可以使底板67作为对铁心移动轴64a、
64b进行轴支承的轴承部件来起作用。

[0045] 铁心驱动部70具有框体71，铁心移动轴64a和64b在框体71内延伸，在铁心移动轴64a和64b的上端分别安装齿轮72a和72b。此外，在铁心驱动部70设置使铁心移动轴64a旋转的发动机73a和使铁心移动轴64b旋转的发动机73b。在发动机73a的轴安装齿轮74a，在发动机73b的轴安装齿轮74b，齿轮74a与齿轮72a啮合，齿轮74b与齿轮72b啮合。因而，由发动机73a通过齿轮74a和72a使铁心移动轴64a旋转，由发动机73b通过齿轮74b和72b使铁心移动轴64b旋转。而且，发动机73a、73b例如是步进发动机。

[0046] 而且，铁心移动轴64b比铁心移动轴64a更长，到达更上方处，因而，齿轮72a和72b的位置在上下偏置，发动机73a和73b也上下偏置。由此，能使发动机和齿轮等的动力传送机构的空间变小，能使收容它们的框体71与外侧导体52相同直径。

[0047] 在发动机73a和73b上，以与它们的输出轴直接连结的方式，设置用于分别检测铁心61a和61b的位置的增量型的编码器75a和75b。

[0048] 增量型的编码器通常只能检测与移动方向相对的位置关系，但是在本实施方式中由此把握绝对的位置。其程序如以下所述。

[0049] 首先，使铁心移动轴64a慢慢旋转并边看编码器75a的计数器边使铁心61a以一定速度移动。铁心61a到达机械制动器(未图示)时，发动机73a失步，并停止。停止时，因编码器75a的计数不变化能进行检测，将这时的铁心61a的位置、或者从其偏离规定脉冲部分的位置作为原点。通过将该原点位置作为基准来计数从原点的脉冲数能检测铁心61a的绝对位置。铁心61b也同样地通过把握原点能检测绝对的位置。由此不需要用于检测位置的传感器。

[0050] 铁心61a和61b的位置被铁心控制器68控制。具体而言，根据被未图示的阻抗检测器检测的输入端的阻抗值、和被编码器75a和75b检测的铁心61a和61b的位置信息，铁心控制器68对发动机73a和73b送控制信号，通过控制铁心61a和61b的位置，来调整阻抗。铁心控制器68以终端成为例如50Ω的方式实施阻抗匹配。仅使2个铁心之中的一方移动时，描绘通过史密斯圆图(Smith chart)的原点的轨迹，两方同时移动时仅相位旋转。

[0051] 而且，铁心移动轴64a、64b具有梯形螺纹时因齿隙(backlash)铁心61a和61b的位置精度存在低的可能，但是这样的情况下，如果由例如盘簧(coil spring)对铁心61a和61b给予作用力那么能解除齿隙的影响。

[0052] 天线部80作为微波放射天线起作用，具有呈平面状的、有槽口81a的平面槽口天线81。天线部80具有设置于平面隙缝天线81的上表面的慢波材82。由导体形成的圆柱部件82a贯通慢波材82的中心，连接轴承部67和平面隙缝天线81。因而，内侧导体53通过轴承部67和圆柱部件82a连接在平面隙缝天线81。而且，构成调谐器60的主体51的外侧导体52的下端延伸到平面隙缝天线81，慢波材82的周围被外侧导体52覆盖。此外，平面隙缝天线81和顶板(top board)83的周围被覆导体84覆盖。

[0053] 慢波材82，具有比真空大的介电常数，例如，由石英、陶瓷、聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)等氟系树脂或聚酰亚胺(polyimide)系树脂构成，因为在真空中微波的波长变长，所以具有使微波的波长变短并使天线变小的功能。慢波材82，能根据其厚度调整微波的相位，平面隙缝天线81以成为驻波的「波腹」的方式调整其厚度。由此，能够使反射最小而平面隙缝天线81的放射能量最大。

[0054] 此外，在平面隙缝天线81的更顶端部侧配置用于真空密封的电介质部件、例如由石英或陶瓷等形成的顶板83。于是，在主放大器47被放大的微波通过内侧导体53与外侧导体52的圆周壁之间，并从平面隙缝天线81的槽口81a透过顶板83放射到腔室1内的空间。槽口81a优选如图6所示的扇形，优选设置图示的2个或者4个。由此，能将微波以TEM模式高效率地传送。

[0055] 在本实施方式中，主放大器47、调谐器60和平面隙缝天线81接近配置。而且，调谐器60和平面隙缝天线81构成存在于1/2波长内的集总参数电路(lumped parameter circuit)，且由于平面隙缝天线81、慢波材82、顶板83的合成电阻设定为50Ω，所以调谐器60对等离子体负荷进行直接调谐，能高效率地向等离子体传送能量。

[0056] 等离子体处理装置100的各构成部被具备微处理器的控制部90控制。控制部90具备存储作为等离子体处理装置100的工艺步骤(process sequence)和控制参数的工艺配方(process recipe)的存储部、输入单元和显示器等，按照已选择的工艺配方控制等离子体处理装置。

[0057] 接着，说明按以上方式构成的等离子体处理装置100的动作。

[0058] 首先，将晶片W搬入腔室1内，载置于基座11上。然后，一边从等离子体生成气体供给源27通过配管28和等离子体生成气体导入部件26向腔室1内导入等离子体生成气体、例如Ar气体，一边从微波等离子体源2将微波导入腔室1内来生成等离子体。

[0059] 这样生成等离子体之后，处理气体、例如Cl2气体等蚀刻气体从处理气体供给源25通过配管24和喷淋板20向腔室1内排出。被排出的处理气体被通过喷淋板20的空间部23而来的等离子体激励而等离子体化或者原子团(radical)化，根据该处理气体的等离子体或者原子团对晶片W实施等离子体处理、例如蚀刻处理。

[0060] 生成上述微波等离子体时，在微波等离子体源2，从微波输出部30的微波振荡器32被振荡的微波在放大器33被放大之后，由分配器34分配为多个，被分配的微波经过微波供给部50被引导向微波导入部40。为了构成微波导入部40的各微波导入机构41得到充分的输出，从2个放大器部42通过同轴线路56并经过设置于供电·电力合成部54的2个微波电力导入口55和供电天线58在主体51内供给并合成微波电力。由此，能抑制放热并能非常简易地进行电力合成。而且，来自一个放大器部42的电力充足的时候，能省略上述的电力合成。此外，也可以设置3个以上相同的微波电力导入口55，合成来自3个以上的放大器部42的电力。

[0061] 而且，阻抗在微波导入机构41的调谐器60被自动匹配，在实质性地无电力反射的状态下，通过天线部80的平面隙缝天线81和顶板83，微波电力在腔室1内放射。

[0062] 这样，由于使被分配为多个的微波在构成固态放大器的主放大器47个别地放大、并使用平面隙缝天线81个别地放射之后在腔室1内合成，所以不需要大型的隔离器和合成器。

[0063] 此外，因为微波导入机构41是天线部80和调谐器60设置于主体51内的构造，所以是非常小型的。因此，能使微波等离子体源2本身小型化。并且，主放大器47、调谐器60和平面隙缝天线81靠近地被设置，特别是调谐器60和平面隙缝天线81能作为集总参数电路而构成。因此，通过将平面隙缝天线81、慢波材82、顶板83的合成电阻设计为50Ω，能由调谐器60以高精度调谐等离子体负荷。此外，由于调谐器60构成为仅通过使2个铁心61a、61b移动就能实施阻抗匹配的铁心调谐器，所以是小型的并且低损失。

[0064] 并且，这样调谐器60与平面隙缝天线81靠近，通过构成集总参数电路且作为共振器来起作用，所以能高精度的解除至平面隙缝天线81为止的阻抗不匹配，能实质性地使不匹配部分为等离子体空间，所以通过调谐器60，高精度的等离子体控制成为可能。

[0065] 并且此外，通过由相位器45使各天线模块的相位变化，能实施微波的方向性控制，能容易地实施等离子体等的分布的调整。

[0066] 可是，调谐器60的主体部分是如上述的小型的，但是用于驱动阻抗匹配的铁心61a、61b的驱动机构，历来，设置于调谐器60的主体部分的外侧，需要发动机等的驱动部、滚珠丝杠等的驱动传送部、LM导向等的驱动引导部、托架等的保持部，其本身是大型的，并且有必要将用于保持部移动的缝隙设置于外侧导体上，为了防止电磁波从该缝隙泄漏需要非常大的屏蔽(shield)机构，发动机也需要大的，若含有驱动机构和屏蔽机构则不能回避大型化。

[0067] 对此，在本实施方式中，由于将相当于驱动传送部、驱动引导部、保持部的部件设置于内侧导体53的内部，与将它们设置于外侧导体52的外部的情况比较，能使机械元素的重量和力矩变小，另外没有必要在外侧导体52设置用于保持机构移动的缝隙，不需要用于防止电磁波泄漏的屏蔽机构。因此，能使铁心61a、61b的驱动机构比现有技术更小型化，进而能使调谐器60整体小型化。

[0068] 此外，在铁心61a、61b本身安装由具有滑动性的树脂形成的滑动部件63，在该滑动部件63的螺纹孔65a螺合铁心移动轴64a或者64b构成螺旋机构，通过由发动机73a、73b使铁心移动轴64a、64b旋转，滑动部件63的外周以在内侧导体53的内周滑动的方式被引导、铁心61a、61b移动，所以滑动部件63和铁心移动轴64a、64b兼具驱动传送机构、驱动引导机构、保持机构的3个功能，因此能使驱动机构显著小型，能使调谐器60进一步小型化。

[0069] 并且，在滑动部件63设置通孔65b，使不在螺纹孔65a螺合的一方的铁心移动轴通过该通孔65b，因此能在内侧导体53内设置分别用于驱动铁心61a和61b的2个铁心移动轴64a和64b，通过螺旋机构能使2个铁心61a和61b独立并移动。并且此外，在铁心驱动部70，因为发动机73a与73b、和作为动力传送机构的齿轮72a与72b上下偏置，所以能使发动机和齿轮等的动力传送机构的空间变小，能使收容它们的框体71与外侧导体52相同直径。因而，能使调谐器60更进一步小型。

[0070] 此外，铁心61a、61b，由于滑动部件63在内侧导体53滑动地移动因而移动的负荷小，所以铁心移动轴64a、64b的螺纹可以是梯形螺纹，能是便宜的。这时，所担心的由螺纹的齿隙引起的位置精度的下降的问题也通过设置盘簧等的加力机构而得到解除。

[0071] 并且此外，因为以在发动机73a、73b的输出轴直接连结的方式设置增量型的编码器75a，75b，来实施铁心61a、61b的位置检测，所以不需要历来使用的用于位置检测的传感器，能回避系统变复杂或传感器设置的空间部分大型化。此外，增量型的编码器比绝对型编码器便宜。因此，能不提高成本实现小型的、高精度的调谐器。

[0072] 并且此外，在内侧导体53设置用于滑动部件63的突出部63a移动的缝隙53a，虽然担心微波电力从该缝隙53a向内侧导体53的内部泄漏、造成电力损失，但是通过设定缝隙53a的宽度在5mm以下，能实质性地消除向内侧导体53的内部泄漏的微波电力，能维持高的微波电力的放射效率。

[0073] 根据模拟结果对此进行说明。这里，使用采用了有限元法的电磁波解析，求使用了各种缝隙宽度的内侧导体的时候的、已输入的微波电力的损失。而且，在该模拟中，微波导入口为1个地方。使缝隙宽度变化为0mm、3mm、5mm、6.6mm、10mm、13.3mm，得到S参数S11。S11表示从微波导入口输入电磁波时的反射，该值为0时表示由反射引起的损失为0、该值为1时表示全部反射。其结果是，S11在缝隙宽度为0mm时为0.087、3mm时为0.087、5mm时为0.083，确认了直到缝隙宽度为5mm，S11为0.1以下，由反射引起的损失几乎没有。对此，缝隙宽度为6.6mm时S11＝0.103、缝隙宽度为10.0mm时S11＝0.162、缝隙宽度为13.3mm时S11＝0.258，确认了由于缝隙宽度超过5mm而由反射引起的损失突然变大。从该结果表示了，通过使缝隙53a的宽度为5mm以下，能实质性地消除向内侧导体53的内部泄漏的微波电力。

[0074] 根据以上的本实施方式，因为使铁心61a、61b移动的驱动机构的给予驱动力的驱动部(发动机73a、73b等)、将来自驱动部的驱动力传送到铁心61a、61b的驱动传送部、引导铁心的移动的驱动引导部、和将铁心61a、61b保持在上述驱动传送部的保持部被收容在内侧导体53的内部，所以与将它们设置于外侧导体52的外部的情况比较能使机械元素的重量和力矩变小，此外在外侧导体52不需要设置保持机构移动用的缝隙，用于防止电磁波泄漏的密封机构也不需要。因此，能使铁心的驱动机构比现有技术小型化，进而能使调谐器整体小型化。

[0075] 此外，驱动机构具有：滑动部件63，其嵌入各铁心61a、61b的内部，在接触内侧导体53的内周的状态下在内侧导体53的内部滑动移动，有螺纹孔；铁心移动轴64a、64b，其在内侧导体53的内部沿着长度方向被设置，由在各铁心61a、61b的滑动部件的螺纹孔螺合的螺棒组成，通过移动轴64a、64b和滑动部件63构成由螺旋机构组成的驱动传送部，通过滑动部件63和内侧导体53的内周面构成由滑动引导机构组成的驱动引导部，通过滑动部件63构成保持部，所以在内侧导体的内部设置的只是滑动部件63和铁心移动轴64a、64b，它们兼具驱动传送机构、驱动引导机构、保持机构的3个功能，能使驱动机构显著小型，能使调谐器进一步小型化。

[0076] 而且，本发明不限定于上述实施方式，在本发明的思想的范围内能有各种变形。例如，微波输出部30的电路构成和微波导入部40、主放大器47的电路构成等不限定于上述实施方式。具体而言，在没有必要实施从平面隙缝天线放射的微波的方向性控制、或圆偏振波的时候，不要相位器。此外，微波导入部40没有必要一定由多个微波导入机构41构成，也可以是1个微波导入机构41。并且，表示了设置2个或者4个扇形部分作为平面隙缝天线81的槽口81a的情况，但是不限定于此，对应条件可采用各种的槽口式样。并且此外，在上述实施方式中，表示了设置2个铁心的例子，但是铁心的数量可以比2个多，预先限定调谐范围时也可以是1个。

[0077] 并且，在上述实施方式中作为铁心的驱动机构，采用将具有梯形螺纹的铁心移动轴和与其螺合的滑动部件组合的螺旋机构，但是不限定于此，螺纹也能采用三角螺纹、角螺纹、锯齿螺纹等。此外，也可以铁心移动轴不直接与滑动部件螺合，而是使用滚珠丝杠作为驱动传送机构，也可以使用齿轮机构或带机构等其他机构。此外，作为驱动引导机构，不限定于滑动机构，也能使用LM导向等其他引导。此外，由齿轮机构实施发动机与铁心移动轴之间的动力传送，但是不限定于此，也可以由带式机构等其他机构实施。

[0078] 并且此外，在上述实施方式中，作为等离子体处理装置举例说明了蚀刻处理装置，但是不限定于此，也可以用于成膜处理、氧氮化膜处理、灰化处理等其他等离子体处理。此外，被处理基板不限定于半导体晶片，也可以是由LCD(液晶显示器)用基板代表的FPD(平板显示flat panel display)基板或陶瓷基板等其他基板。