微波等离子处理装置以及微波的给电方法.pdf

本发明提供一种在升温后也将微波的传输路径保持为合适的状态的微波等离子处理装置以及微波的给电方法。微波等离子处理装置(10)利用由径向线缝隙天线的缝隙板(205b)放出的微波的电场能量激发气体来对基板(W)进行等离子处理，其中，微波等离子处理装置(10)包括：在内部进行等离子处理的处理容器(100)；输出微波的微波源(335)；对自微波源输出的微波进行传输的矩形波导管(305)；对在矩形波导管中传输的微波的模式进行转换的同轴转换机(310)；对在同轴转换机中模式已被转换的微波进行传输的同轴波导管；以与缝隙板(205b)不接触的状态安装在同轴波导管的内部导体(315)上的锥形连接件(320)；以及将锥形连接件与缝隙板电连接的弹性体(330)。

1.  一种微波等离子处理装置，该微波等离子处理装置利用等离子体来对被处理体进行等离子处理，该等离子体是采用由径向线缝隙天线的缝隙板放出的微波而生成的，其中，
所述微波等离子处理装置包括：
在内部进行等离子处理的处理容器；
输出微波的微波源；
对自上述微波源输出的微波进行传输的矩形波导管；
对在上述矩形波导管中传输的微波的模式进行转换的同轴转换机；
对由上述同轴转换机转换了模式的微波进行传输的同轴波导管；
以与上述缝隙板不接触的状态安装在上述同轴波导管的内部导体上的锥状的连接部；
以及将上述锥状的连接部与上述缝隙板电连接的弹性体。

2.  根据权利要求1所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述缝隙板具有大于上述锥状连接部的顶端面的开口，
上述锥状的连接部贯穿上述缝隙板的开口而与设置台连结，
上述弹性体配置在上述设置台上。

3.  根据权利要求2所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述弹性体是线材的金属屏蔽构件。

4.  根据权利要求1～3中任一项所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
在升温后，上述锥状的连接部的朝着被处理体的面与上述滞波板的朝着被处理体的面位于同一面内。

5.  根据权利要求1～3中任一项所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台在外周具有凸缘部，
上述弹性体设置在上述凸缘部和上述缝隙板之间。

6.  根据权利要求4所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台在外周具有凸缘部，
上述弹性体设置在上述凸缘部和上述缝隙板之间。

7.  根据权利要求5所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台的凸缘部具有台阶，
上述弹性体被设置在设于上述凸缘部的最内侧的台阶的外侧。

8.  根据权利要求7所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台的凸缘部的台阶的角部形成为圆角。

9.  根据权利要求5所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台的凸缘部与上述缝隙板之间的间隔被分开成上述弹性体能够吸收锥状的连接部因升温而产生的位移且将上述锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来那样的程度。

10.  根据权利要求6所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台的凸缘部与上述缝隙板之间的间隔被分开成上述弹性体能够吸收锥状的连接部因升温而产生的位移且将上述锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来那样的程度。

11.  根据权利要求7或8所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述设置台的凸缘部与上述缝隙板之间的间隔被分开成上述弹性体能够吸收锥状的连接部因升温而产生的位移且将上述锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来那样的程度。

12.  根据权利要求1～3中任一项所述的微波等离子处理装置，其特征在于，
上述滞波板、以及与上述滞波板相邻设置的冷却套中的至少一个的表面涂覆有绝缘材料。

13.  一种微波的给电方法，其是将微波给电到微波等离子处理装置的方法，该微波等离子处理装置利用等离子体来对被处理体进行等离子处理，该等离子体是采用由径向线缝隙天线的缝隙板放出的微波而生成的，其中，该微波的给电方法为，
从微波源输出微波，
将上述所输出的微波传输到矩形波导管中，
利用同轴转换机将上述传输的微波的模式进行转换，
以与上述缝隙板不接触的状态利用弹性体将安装在上述同轴波导管的内部导体上的锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来。

微波等离子处理装置以及微波的给电方法
技术领域
本发明涉及微波等离子处理装置以及微波的给电方法。特别是涉及利用自径向线缝隙天线放出的微波的电场能量激发气体来对被处理体进行等离子处理的微波等离子处理装置、以及采用了该装置的微波的给电方法。
背景技术
通过将微波导入到减压状态的处理容器内，利用被导入的微波的电场能量激发气体来产生微波等离子体。在微波等离子处理装置中，在等离子体的电子密度大于截止密度的情况下，微波无法进入到等离子体内而在电介质板与等离子体之间传播，其一部分被等离子体吸收，用于保持等离子体。
根据上述等离子体的生成原理，与利用容量耦合型、电感耦合型的微波等离子处理装置生成的等离子体相比，微波等离子体的等离子体电子密度Ne较高，电子温度Te较低，因此，能够利用高速且损坏较少的等离子处理制造高品质的产品。
作为生成微波等离子体的装置之一，提出了一种采用径向线缝隙天线(RLSA：Radial Line Slot Antenna)的微波等离子处理装置(例如参照专利文献1)。在将相同形状的滞波板载置在被切出许多条缝隙的圆盘状的缝隙板上部的状态下，径向线缝隙天线配置在电介质窗的上部，以其中央部连接于同轴波导管，该电介质窗被设置在处理容器的顶部的开口上。
采用该构造，自微波源输出的、例如2.45GHz的微波经由同轴波导管而沿径向在径向线缝隙天线的滞波板呈放射状传播。在传播过程中，微波透过缝隙板的缝隙而放射到处理容器内。
专利文献1：日本特开平9-63793号公报
但是，在处理过程中，随着处理容器内达到200℃以上的高温，图8所示的径向线缝隙天线905、冷却套210、同轴波导管的外部导体340、矩形波导管305的各构件进行热膨胀。例如，在处理过程中，即使利用冷却套210冷却径向线缝隙天线905的周围，径向线缝隙天线905的温度也会上升至150℃～165℃左右，天线上部的冷却套210温度上升至80℃～100℃左右，外部导体340的温度上升至40℃～60℃左右，根据处理过程，有时在外部导体340附近也被加热到100℃以上。
这些构件中的径向线缝隙天线905的滞波板905a由氧化铝(Al₂O₃)等电介质形成。另一方面，径向线缝隙天线上部的冷却套210、外部导体340、矩形波导管305由铜(Cu)、铝(Al)等金属形成。相对于氧化铝的线膨胀系数为7.0×10^-6(/℃)，铜的线膨胀系数为16.7×10^-6(/℃)，铝的线膨胀系数为23.5×10^-6(/℃)，都是氧化铝的2倍以上。因此，在升温后，径向线缝隙天线905、冷却套210、外部导体340及矩形波导管305分别膨胀，从而矩形波导管305的上部的位置位移到升温前的上方。
此时，缝隙板905b被螺纹固定于安装在同轴波导管的内部导体315上的锥状的连接部(下面也称为锥形连接件。相当于锥状的连接部)上时，随着矩形波导管305的位置朝着处理容器100的外侧位移，形成为一体的同轴转换机310、内部导体315和锥形连接件也朝着处理容器100的外侧铅直上方被向上拉。
特别是，通过使制冷剂从双层配置在内部导体315的内部的制冷剂配管360的内侧通到外侧，同轴转换机310及内部导体315在处理过程中也被冷却。因此，处理过程中的同轴转换机310及内部导体315的温度低于外部导体340、矩形波导管305的温度。因此，处理过程中的同轴转换机310及内部导体315的膨胀小于外部导体340及矩形波导管305的膨胀。由此，相对于图9所示的理想状态，在实际的升温后，如其下图所示那样连结于内部导体315的锥形连接件320的下表面被提升到滞波板905a的上方，间隙Ra随之变动。间隙Ra成为微波的传输路径的一部分，因此为了使微波的模式稳定，重要的是间隙Ra保持恒定，间隙Ra变动时，微波的模式不稳定，导致等离子体的不均匀。
锥形连接件320被升温并被提起到滞波板905a的上方，被螺纹固定在锥形连接件320的下表面的缝隙板905b也被提起到滞波板905a的上方，产生变形。由此，微波的传输路径变动，有碍于生成均匀的等离子体。
发明内容
因此，为了应对上述问题，本发明提供一种微波等离子处理装置以及采用了该装置的微波的给电方法，其在使用径向线缝隙天线向处理容器内将微波给电时，通过抑制实际的升温时的微波的传输区域从设计所设定的升温时的微波的传输区域变动来防止等离子体紊乱。
即，为了解决上述问题，根据本发明的一个方式，提供一种微波等离子处理装置，该微波等离子处理装置利用等离子体来对被处理体进行等离子处理，该等离子体是采用由径向线缝隙天线的缝隙板放出的微波而生成的，其中，包括在内部进行等离子处理的处理容器、输出微波的微波源、对自上述微波源输出的微波进行传输的矩形波导管、对在上述矩形波导管中传输的微波的模式进行转换的同轴转换机、对由上述同轴转换机转换了模式的微波进行传输的同轴波导管、以与上述缝隙板不接触的状态安装在上述同轴波导管的内部导体上的锥状的连接部、将上述锥状的连接部与上述缝隙板电连接的弹性体。
由此，弹性体将锥状的连接部和与该连接部不接触地设置的缝隙板电连接起来。从而，如图4的下面部分所示，弹性体330能吸收锥形连接件320因热膨胀而向上方的位移，并且保持锥状的连接部和缝隙板之间的电连接。因此，在升温后，锥形连接件320的下表面Sb和滞波板205a的下表面Sa位于同一个面内，间隙Ra不变动。由此，能使微波的模式稳定，能均匀地生成等离子体。
而且，采用该结构，由于缝隙板205b没有被螺纹固定在锥形连接件320的下表面上，因此缝隙板205b不会被拉到上方。由此，也能使微波的模式稳定，能均匀地生成等离子体。
另外，上述弹性体也可以是线材的金属屏蔽构件。
上述缝隙板也可以具有大于上述锥状的连接部的顶端的面的开口，上述锥状的连接部贯穿上述缝隙板的开口而与配置上述弹性体的设置台连结。
上述设置台也可以在外周具有凸缘部，上述弹性体设置在上述凸缘部和上述缝隙板之间。
上述设置台的凸缘部也可以具有台阶，上述弹性体被设置在设于上述凸缘部的最内侧的台阶的外侧。
上述设置台的凸缘部与上述缝隙板之间的间隔被分开成上述弹性体能够吸收锥状的连接部因膨胀而进行的位移且将上述锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来那样的程度。
并且，凸缘部的台阶的角部也可以形成为圆角。由此，能防止微波的电场强度集中于角部而产生异常放电。
也可以使上述滞波板、及设置在上述径向线缝隙天线的上部的冷却套中的至少一个的表面涂覆有绝缘材料。
由此，通过将绝缘材料涂覆在滞波板和冷却套上，使冷却套和缝隙板之间的电位差降低，能抑制产生异常放电。另外，作为绝缘材料可以采用PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)、氧化铝(铝阳极化处理、喷镀)等。
而且，为了解决上述问题，本发明的另一方式，提供一种微波的给电方法，其是将微波给电到微波等离子处理装置的方法，该微波等离子处理装置利用等离子体来对被处理体进行等离子处理，该等离子体是采用由径向线缝隙天线的缝隙板放出的微波而生成的，该微波的给电方法从微波源输出微波，将上述所输出的微波传输到矩形波导管中，利用同轴转换机将上述传输的微波的模式进行转换，以与上述缝隙板不接触的状态利用弹性体将安装在上述同轴波导管的内部导体上的锥状的连接部和上述缝隙板电连接起来。
采用该方法，锥状的连接部以与缝隙板不接触的状态安装在内部导体上。弹性体对连接部因膨胀而向上方的位移进行吸收，并且将锥状的连接部和缝隙板电连接起来。由此，升温后，锥状的连接部的下表面和滞波板的下表面能位于同一面内。结果，间隙Ra不变动，使微波的模式稳定，而能均匀地生成等离子体。
如上说明的那样，采用本发明，能提供一种能够抑制采用径向线缝隙天线来将微波给电到处理容器内时、实际的升温时的微波的传输路径从设计所设定的升温时的微波的传输路径变动并且防止等离子体的紊乱的微波等离子处理装置和使用了该装置的微波的给电方法。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的微波等离子处理装置的纵剖视图。
图2是用于说明在该实施方式的微波等离子处理装置中传播微波的路径的图。
图3是放大表示该实施方式的微波等离子处理装置的锥形连接件周围的图。
图4是用于说明该实施方式的微波等离子处理装置的设计上的升温后和实际升温后的状态的图。
图5是设有矩形波导管与同轴转换机的嵌合构造的该实施方式的变形例的微波等离子处理装置的纵剖视图。
图6是表示间隙附近的电场强度分布的模拟结果的图。
图7是用于说明矩形波导管与同轴转换机的嵌合构造的图。
图8是一般的微波等离子处理装置的纵剖视图。
图9是用于说明一般的微波等离子处理装置的设计上的升温后及实际升温后的状态的图。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的一个实施方式。另外，在以下的说明及附图中，对具有相同的构造及功能的构成要件标注相同的附图标记，并省略重复的说明。
微波等离子处理装置的整体构造
首先，参照表示其纵截面的图1说明本发明的一个实施方式的微波等离子处理装置10。本实施方式的微波等离子处理装置10具有处理容器100、盖体200、传输路径300、冷却机构400及气体供给机构500。
处理容器100是顶棚开口的圆筒状的容器，例如由铝等金属形成。在处理容器100的顶棚开口中嵌入有顶板105(相当于电介质窗)。顶板105由电介质形成。顶板105的下表面的中央突出，并且其中间部向周向突出。在处理容器100与顶板105的接触面配设有O型密封圈110。由此，处理室U被密闭。
在处理容器100的底部，隔着绝缘体120而设置有载置晶圆W的基座(susceptor)(载置台)115。在基座115上，通过匹配器125a而连接有高频电源125b。利用自高频电源125b输出的高频电力对处理容器100的内部施加规定的偏压。另外，在基座115上，通过线圈130a而连接有高压直流电源130b，利用自高压直流电源130b输出的直流电压来静电吸附晶圆W。在处理容器100上安装有真空泵(未图示)，经由气体排出管135排出处理容器100内的气体，从而将处理室U减压至期望的真空度。
盖体200具有径向线缝隙天线205(以下简称作天线205)和冷却套210。天线205载置在顶板105的正上方。在天线205的上部设有冷却套210，冷却套210由铝形成，通过使制冷剂在设置于冷却套210的流路中循环，调节天线205附近的温度。冷却套210接地。
径向线缝隙天线205是一枚圆盘状的平板，由图2中放大天线205的左纵截面的滞波板205a和缝隙板205b构成。
缝隙板205b由金属片材构成，以夹在设置于顶棚部的顶板105(电解质窗)和滞波板205a之间的状态载置。参照进一步放大表示锥形连接件附近的图3时，在缝隙板205b上，在其中央形成有比锥形连接件320的下表面大的圆形的开口205b1。设置台(法兰盘)325螺纹固定在连接件320的下表面上，设置台325贯穿缝隙板中央的开口205b1。在缝隙板205b上设有多个未图示的放射微波的缝隙。缝隙板205b在其外周利用图2所示的螺钉215固定在冷却套210上。
滞波板205a由氧化铝等电介质形成，将微波传播到缝隙。屏蔽构件220、225、230、235用于防止漏出缝隙的微波的一部分从冷却套210侧的间隙、盖体200与处理容器100的间隙泄漏。
传输路径300主要由矩形波导管305、同轴转换机310、内部导体315、外部导体340、锥形连接件320和径向线缝隙天线205形成。微波在由传输路径300限定的空间(以下均称作微波的传输路径R)传输。此时，微波在滞波板205a的内部传播而在滞波板205a的端面反射，在利用未图示的调谐器取得放电负荷与传输路径的阻抗的匹配的同时、利用行波与反射波的干涉在传输路径的空间中产生驻波。
微波的电流在限定上述微波的传输路径R的构件的金属表面流过。微波在滞波板205a的内部传播，此时，从与滞波板相邻的缝隙板205b的缝隙放出到处理容器内。
在制造装置时，因加工精度，在各构件间产生间隙。例如，在滞波板205a和冷却套210之间、在滞波板205a和锥形连接件320之间也由于加工精度而产生间隙Ra。间隙Ra成为微波的传输路径的一部分，因此为了使微波的模式稳定，重要的是间隙Ra保持恒定。
矩形波导管305连接于微波源335。同轴转换机310形成为圆锥状，将微波的模式由TE模式转换为TE模式与TM模式的混合模式。模式转换后的微波被传播到同轴波导管(内部导体315及外部导体340)。内部导体315及外部导体340由镀银的铜形成。
如锥形连接件320的放大图3所示，锥形连接件320为锥状，其在内部导体315的下表面螺纹固定于内部导体315。
设置台325是法兰盘，在锥形连接件320的下表面在多个部位螺纹固定于锥形连接件320。锥形连接件320和设置台325由镀金的铜形成。设置台325在外周具有凸缘部325a。凸缘部325a上设有台阶。
在凸缘部325a和缝隙板205b之间配设有弹性体330。弹性体330将锥形连接件320和缝隙板205b电连接。
图2所示的外部导体340的上部螺纹固定在矩形波导管305上，下部螺纹固定在冷却套210上。冷却套210和滞波板205a之间、锥形连接件320和滞波板205a之间产生加工精度上的间隙Ra。
将同轴转换机310插入矩形波导管305的开口中，从而将矩形波导管305和同轴转换机310组装时，在矩形波导管305和同轴转换机310之间的相对侧面产生的间隙G中设有由于防止微波泄漏的螺旋屏蔽件(spiral sheild)370。
在图1所示的内部导体315的内部插入有制冷剂配管360。制冷剂配管360是双层配管。在冷却机构400中，制冷剂供给源405与制冷剂配管360连结，并且制冷剂供给源405与冷却套210连结。从制冷剂供给源405供给的制冷剂自制冷剂配管360的内侧通到外侧，从而调整内部导体315的温度。同样，从制冷剂供给源405供给来的制冷剂在冷却套210内的流路中循环，从而调整冷却套210附近的温度。
在气体供给机构500中，气体供给源505与上部气体供给管线510连结，并且气体供给源505与簇射极板515连结。簇射极板515中朝下均等地设有多个气体供给孔。从气体供给源505供给的等离子体激发气体自贯穿处理容器100的侧壁的多个上部气体供给管线510的贯穿孔，朝向处理室U的内部朝横向供给。从气体供给源505供给的处理气体自格子状的形成于簇射极板515的多个气体供给孔朝下供给。
锥形连接件周围
接着，参照图3和图4对锥形连接件320的周围进行详细地说明。在本实施方式中，未将缝隙板205b固定在锥形连接件320上，形成为不接触的、由弹性体330将缝隙板205b和锥形连接件320电连接的结构。一边与将缝隙板固定在锥形连接件上的一般的微波等离子处理装置相比较一边说明其理由。
如图8和图9所示，在使用径向线缝隙天线905的一般的微波等离子处理装置中，缝隙板905b在其外周部由螺钉910固定在冷却套210上，并且以其中央部夹在锥形连接件320和固定用板915之间的状态进行螺纹固定。
因构成上述微波等离子处理装置的各构件的原料和处理过程中的处理容器的温度的不同，各构件的膨胀量不同。特别是，内部导体315和同轴转换机310如上所述那样在处理过程中被冷却，因此比外部导体340、矩形波导管305的温度低。从而，处理过程中的内部导体315和同轴转换机310的热膨胀小于外部导体340、矩形波导管305的热膨胀。从上述理由出发，升温后，例如，难以将锥形连接件320的下表面Sb和滞波板205a的下表面Sa定位于图9的上图所示的同一面内，实际上，如图9的下图所示，有时锥形连接件320的下表面Sb位于滞波板205a的下表面Sa之上，由此，间隙Ra变动，微波的模式不稳定，生成的等离子体不均匀。
而且，锥形连接件320被提起到滞波板905a的上方时，与此同时螺纹固定在锥形连接件320的下表面Sb上的缝隙板905b也拉起到缝隙板905b的上方，产生变形。由此，微波的传输路径也变动，有碍于生成均匀的等离子体。
以上说明的微波的传输路径的变动对处理过程中的微波等离子处理装置的稳定性和可靠性造成影响。因此，如图3所示，在本实施方式的微波等离子处理装置中，在缝隙板205b的中央设有面积大于锥形连接件320的下表面Sb的面积的开口205b1。
锥形连接件320和设置台325以贯穿缝隙板205b的开口205b1的状态与缝隙板205b不接触地连结。在设置台325的外周形成有凸缘部325a。弹性体330被配置在凸缘部325a和缝隙板205b之间，将锥形连接件320和缝隙板205b电连接。
弹性体330由线材的金属屏蔽构件形成。金属屏蔽构件与螺旋屏蔽件相比，反作用力小，因此在缝隙板205b、设置台325上不施加过度的负荷就能将上述构件之间良好地电连接。
弹性体330被设置在设于凸缘部325a的最内侧的台阶的外侧。凸缘部325a的台阶的角部也可以形成为圆角。由此，能防止微波的电场强度集中于凸缘部325a的内侧和角部而产生的异常放电。
设置台325的凸缘部325a与缝隙板205b之间的间隔被分开成弹性体330能够吸收锥形连接件320因膨胀而产生的位移且将锥形连接件320和缝隙板205b电连接起来那样的程度。
采用上述结构，通过设有弹性体330，将锥形连接件320、未与锥形连接件320接触地设置的缝隙板205b电连接。由此，如图4的下部分所示，弹性体330一边吸收锥形连接件320因热膨胀而向上方的位移，一边将微波在锥形连接件320和缝隙板205b之间传播。因此，在升温后，锥形连接件320的下表面Sb和滞波板205a的下表面Sa定位于同一面内。结果，可使间隙Ra不变动，微波的模式稳定，而能均匀地生成等离子体。
而且，采用该结构，缝隙板205b未螺纹固定在锥形连接件320的下表面上，因此，缝隙板205b不会被拉起到上方。由此，可使微波的传输路径R不变动，微波的模式稳定，而能均匀地生成等离子体。
另外，设置台325和弹性体330也可以形成为一体。此时，在设置台325的凸缘部325a的上表面上设有突起(例如环状的突起)，由与弹性体330具有同样功能的原料形成该突起部分。由此，替代弹性体330的突起部分也能一边吸收锥形连接件320因膨胀而产生的位移，一边将锥形连接件320和缝隙板205b电连接。
间隙G
如图5所示，在通过将同轴转换机310插入矩形波导管305的开口中来组装将在矩形波导管305中传输的微波的模式转换而将其传输的路径时，由于公差，在矩形波导管305的侧部壁面与相面对的同轴转换机310的侧部壁面之间产生间隙G。
该间隙G存在于将微波的模式由TE模式转换为TE模式与TM模式的混合模式的位置。另外，在间隙G附近，由于在矩形波导管305的反射端305a反射微波，因此易于扰乱微波的电场。
实际上，虽为了在矩形波导管305的反射端305a及间隙G的位置出现微波的节而将从反射端305a到间隙G的距离设计为λg/2，但未抑制异常放电。因此，除了管理从矩形波导管305的反射端305a到间隙G的距离之外，还通过在矩形波导管与同轴转换机中设置嵌合构造来均匀地管理间隙G。
间隙G的管理
首先，为了具体地决定嵌合构造F及间隙G的适当范围，通过模拟求出间隙G附近的微波的电场强度分布。
通过模拟计算图6(a)所示的位置P1～P4的电场强度。将其结果表示在图6(b)中。由该结果可知，在位置P1、P3微波的电场强度变强，在P2、P4电场强度变弱。还可知，间隙(泄漏通路厚度)越变大，电场强度就越变大，但只要间隙均匀，即使间隙的大小变化0.1mm，电场强度也不会变得过大。
根据帕邢(Paschen)定律，如V＝f(pd)的计算式所示，用气体压力p及电极间距离d的积的函数表示平行的电极间的放电开始电压V。由于电场强度相对于间隙G的位置、均匀的泄漏通路厚度变化的变化量较小，因此认为在变窄的部位因电场集中产生的影响较大。因此，通过使间隙G的间隔相对于规定的标准间隔kmm(k≥0.3)设置在(k±n)(n≤0.1)mm的范围内，将间隙G控制在难以产生电场强度的偏置且难以引起放电的状态，从而能够防止发生异常放电。
因此，以即使形成为环状的间隙G置于任一相对位置也形成规定范围内的间隔的方式，在间隙G的外周侧，设置同矩形波导管305和同轴转换机310高度的嵌合构造F(参照图5、图7)。具体地讲，将间隙G的标准间隔k定为0.3mm，以在环状的间隙G的任一相对位置也将间隙G控制在(k±n)(n≤0.1)mm的范围内的方式，设置嵌合构造F。考虑到组装时产生的公差，在嵌合构造F中容许比在间隙G中容许的间隙足够小的间隙(例如，间隙G的间隔差的最大值的大约20％以内)，从而，无论什么样的作业人员进行组装，都能够将间隙G控制在设计上容许的间隔差以内。结果，能够避免在矩形波导管305与同轴转换机310之间的间隙G中发生异常放电。
利用绝缘材料进行涂覆
利用绝缘材料涂覆间隙G周围的矩形波导管305及同轴转换机310。作为绝缘材料，能够列举PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、氧化铝(铝阳极化处理、喷镀)等。由此，能够降低间隙之间的电位差，从而能够进一步抑制发生异常放电。
像以上说明的那样，采用本实施方式的微波等离子处理装置10，升温时的间隙Ra不变动。由此，能够使微波的模式稳定，均匀地生成等离子体。结果，能够提高微波等离子处理装置10的稳定性及可靠性。
另外，优选滞波板205a和冷却套210中的至少一个的表面涂覆有绝缘材料。由此，通过将绝缘材料涂覆在滞波板205a和冷却套210上，能够使冷却套210和缝隙板205b之间的间隙所产生的电位差降低，能够抑制异常放电的产生。
另外，作为滞波板205a和冷却套210的边上所涂覆的绝缘材料，优选PTFE、PFA等摩擦系数小且不因滑动而产生尘粒的原料。
在上述实施方式中，各部分的动作互相关联，能够在考虑相互关联的同时、作为一连串的动作而置换。于是，通过这样地置换，能够将上述微波等离子处理装置的实施方式做成采用了上述微波等离子处理装置10的微波给电方法的实施方式。
以上，参照附图说明了本发明的较佳实施方式，但不言而喻，本发明并不限定于该例子。显而易见，只要是本领域技术人员，就能够在权利要求范围所述的范畴内想到各种变更例或者修改例，很清楚各种变更例或者修改例也当然属于本发明的技术范围。
例如，优选在本发明的微波等离子处理装置10中设置有嵌合构造F，但不是本发明必需的要件。
而且，设置台325的凸缘部325a的台阶部只要设有2个以上即可。不过，在任何情况下，为了防止异常放电，弹性体330不能设置在最内侧的台阶部。
另外，气体可以仅从上部气体供给管线510供给，也可以仅从簇射极板515供给。另外，也可以替代这些气体供给机构500、或者除这些气体供给机构500之外，在顶板105中设置气体路径而将顶板105用作簇射极板。