CN101974735A - 感应耦合等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种感应耦合等离子体处理装置和等离子体处理方法，该感应耦合等离子体处理装置能够不提高装置成本和电力成本地在等离子体处理的过程中进行等离子体状态的控制。在处理室(4)的上方，隔着电介质壁(2)配置有通过被供给高频电力在处理室(4)内形成感应电场的高频天线(13)，通过等离子体发光状态检测部(40)检测通过感应电场在所述处理室内形成的感应耦合等离子体的发光状态，根据该等离子体发光状态检测部(40)的检测信息，控制单元(50)控制调节包括高频天线的天线电路的特性的调节单元(21)，由此控制等离子体状态。

Description

感应耦合等离子体处理装置

本申请是申请号为2008101811115.x、申请日为2008年11月21日、发明名称为“感应耦合等离子体处理装置和等离子体处理方法”的分案申请

技术领域

本发明涉及在液晶显示装置(LCD)等平板显示器(FPD)制造用的玻璃基板等基板上实施等离子体蚀刻等的等离子体处理的感应耦合等离子体处理装置和等离子体处理方法。

背景技术

在液晶显示装置(LCD)等的制造工序中，为了在玻璃基板上实施规定的处理，使用等离子体蚀刻装置、等离子体CVD成膜装置等各种等离子体处理装置。作为这样的等离子体处理装置，现有技术中多使用电容耦合等离子体处理装置，但是最近，具有能够获得高真空度且高密度的等离子体这样的较大优点的感应耦合等离子体(InductivelyCoupled Plasma：ICP)处理装置受到关注。

感应耦合等离子体处理装置是，在收容被处理基板的处理容器的电介质窗口的外侧配置有高频天线，通过在向处理容器内供给处理气体的同时对该高频天线供给高频电力，使得在处理容器内产生感应耦合等离子体，通过该感应耦合等离子体对被处理基板实施规定的等离子体处理。作为感应耦合等离子体处理装置的高频天线，多使用形成为平面状的规定图形的平面天线。

在这样的使用平面天线的感应耦合等离子体处理装置中，在处理容器内的平面天线正下方的空间生成等离子体，但此时与天线正下方的各位置的电场强度成比例地具有高等离子体密度区域和低等离子体密度区域的分布，因此平面天线的图形形状是决定等离子体密度分布的重要因素。

但是，一台感应耦合等离子体处理装置应该对应的应用(application)并不局限于一个，而需要与多个应用相对应。在这样的情况下，为了在各个应用中进行均匀的处理，需要使等离子体密度分布改变，因此，准备使高密度区域和低密度区域的位置不同的多个不同形状的天线，并根据应用更换天线。

但是，与多个应用相对应地准备多个天线，针对不同的应用进行更换需要非常多的劳力，而且，近年来，由于LCD用的玻璃基板显著地大型化，所以天线制造费用也变高。而且，即使如上所述准备多个天线，在被赋予的应用中也未必是最佳条件，必须通过处理条件的调整来进行应对。

对于此点，在专利文献1中公开了将螺旋形天线分割为内侧部分和外侧部分这两部分，分别流过独立的高频电流的等离子体处理装置。依据这样的结构，通过调整向内侧部分供给的功率和向外侧部分供给的功率，能够控制等离子体密度分布。

但是，在专利文献1所记载的技术中，需要设置螺旋形天线的内侧部分用的高频电源和外侧部分用的高频电源这两个高频电源，或者设置电力分配电路，装置变大，装置成本变高。而且，在这样的情况下电力损失较大，电力成本变高，而且较难进行高精度的等离子体密度分布控制。进一步，在实际的蚀刻处理中，具有在一次蚀刻处理中连续地蚀刻多个不同的膜的情况，在这样的情况下，根据膜的不同处理条件也有所不同，所以优选在蚀刻处理的过程中进行天线的调整，但是在上述专利文献1所记载的技术中没有对应的内容。

专利文献1：日本专利第3077009号公报

发明内容

本发明鉴于上述问题而完成，其目的是提供一种感应耦合等离子体处理装置和感应耦合等离子体处理方法，其能够不提高装置成本和电力成本地在等离子体处理的过程中进行等离子体状态的控制。

为了解决上述问题，在本发明的第一观点中，提供一种感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，包括：收容被处理基板并实施等离子体处理的处理室；在上述处理室内载置被处理基板的载置台；向上述处理室内供给处理气体的处理气体供给系统；对上述处理室内进行排气的排气系统；在上述处理室的外部隔着电介质部件配置、且通过被供给高频电力在上述处理室内形成感应电场的高频天线；检测通过上述感应电场在上述处理室内形成的感应耦合等离子体的状态的等离子体检测单元；调节包括上述高频天线的天线电路的特性的调节单元；和根据上述等离子体检测单元的等离子体检测信息控制上述调节单元，控制等离子体状态的控制单元。

在上述第一观点中，能够构成为：上述高频天线具有多个天线部，该多个天线部通过被供给高频电力，在上述处理室内形成具有各自不同的电场强度分布的感应电场，上述调节单元与包括上述各天线部的天线电路中的至少一个连接，并调节该被连接的天线电路的阻抗，上述控制单元控制上述调节单元，控制上述多个天线部的电流值，由此控制在上述处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体密度分布。在该情况下上述调节单元能够具有可变电容器。

另外，上述控制单元能够是，预先设定能够获得最适于每个应用的等离子体状态的上述调节单元的调节参数，根据上述等离子体检测单元的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数。在上述被处理基板具有被叠层的多个层，上述等离子体处理是这些层的蚀刻处理的情况下，上述控制单元能够是，预先设定能够获得最适于每个层的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，根据上述等离子体检测单元的检测信息，选择与处理对象层相对应的调节参数。

另外，上述控制单元能够根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时地控制上述调节参数，使得等离子体状态最适当。

另外，上述控制单元能够构成为，在根据上述等离子体检测单元的等离子体检测信息控制上述调节单元之外，还根据上述等离子体检测单元的等离子体检测信息控制上述处理气体供给系统，从而控制等离子体状态。

在该情况下，上述控制单元能够是，预先设定能够获得最适于每个应用的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，和包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，根据上述等离子体检测单元的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数和处理气体参数。具体而言，在上述被处理基板具有被叠层的多个层，上述等离子体处理是这些层的蚀刻处理的情况下，预先设定能够获得最适于每个层的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，和包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，上述控制单元能够选择与通过上述等离子体检测单元的检测信息被掌握的层相对应的调节参数和处理气体参数。

另外，在也控制上述处理气体供给系统的情况下，上述控制单元能够根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时控制上述调节参数和包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，使得等离子体状态最适当。

或者，上述控制单元能够是，预先设定能够获得最适于每个应用的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，根据上述等离子体检测单元的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数，并且，根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时控制包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，使得等离子体状态最适当。

进而，上述等离子体检测单元与被处理基板的不同位置相对应地设置有多个，上述控制单元能够是，以使得所述多个等离子体检测单元的检测信息为一定的方式控制所述调节单元，使得等离子体处理特性在被处理基板的面内变得均匀，并且根据上述多个等离子体单元的检测信息的任一个控制上述处理气体供给系统，控制等离子体处理特性。

而且，作为上述等离子体检测单元，能够适当地使用包括接受从等离子体发出的光的受光部、和从由受光器接受的光中检测规定波长的光的发光强度的光检测部的检测单元。在该情况下，优选上述光检测部对规定波长的检测光和具有上述检测光波长附近的波长的参照光进行检测，将利用上述参照光的发光强度使上述检测光的发光强度标准化后的发光强度用作上述感应耦合等离子体的状态。

在本发明的第二观点中，提供一种感应耦合等离子体处理方法，其将被处理基板载置于设置在处理室的内部的载置台上，在处理室的外部，隔着电介质部件设置有通过被供给高频电力在上述处理室内形成感应电场的高频天线，利用通过对处理室内供给处理气体、并对上述高频天线供给高频电力而形成的感应电场，在上述处理室内形成处理气体的感应耦合等离子体，利用该等离子体对被处理基板实施等离子体处理，该感应耦合等离子体处理方法的特征在于：检测通过上述感应电场在上述处理室内形成的感应耦合等离子体的状态，根据其检测信息，调节包括上述高频天线的天线电路的特性，控制等离子体状态。

在上述第二观点中，上述高频天线能够构成为，包括通过被供给高频电力在上述处理室内形成具有各自不同的电场强度分布的感应电场的多个天线部，根据上述检测信息，调节包括上述各天线部的天线电路中的至少一个的阻抗，控制上述多个天线部的电流值，控制在上述处理室内形成的感应耦合等离子体的等离子体密度分布。在该情况下，上述阻抗的调节能够通过调节设置在上述进行阻抗调整的天线电路中的可变电容器的电容而进行。

另外，能够预先求出能够获得最适于每个应用的等离子体状态的天线电路的调节参数，根据上述感应耦合等离子体的状态的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数。在上述被处理基板具有被叠层的多个层，上述等离子体处理是这些层的蚀刻处理的情况下，能够预先设定能够获得最适于每个层的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，根据上述感应耦合等离子体的状态的检测信息，选择与处理对象层相对应的调节参数。

另外，能够根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时控制上述调节参数，使得等离子体状态最适当。

另外，能够在根据上述感应耦合等离子体的检测信息调节包括上述高频天线的天线电路的特性之外，还根据上述感应耦合等离子体的检测信息控制上述处理气体的供给，控制等离子体状态。在该情况下，能够预先求出能够获得最适于每个应用的等离子体状态的天线电路的调节参数，和包括上述处理气体流量、比率的处理气体参数，根据上述感应耦合等离子体的状态的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数和处理气体参数。在上述被处理基板具有被叠层的多个层，上述等离子体处理是这些层的蚀刻处理的情况下，能够预先设定能够获得最适于每个层的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，和包括处理气体流量、比率的处理气体参数，根据上述感应耦合等离子体的状态的检测信息，选择与处理对象层对应的调节参数和处理气体参数。

另外，在也控制上述处理气体供给系统的情况下，能够根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时控制上述调节参数和包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，使得等离子体状态最适当。

或者，能够预先设定能够获得最适于每个应用的等离子体密度分布的上述调节单元的调节参数，根据上述等离子体检测单元的检测信息，选择与执行的应用相对应的调节参数，并且，根据上述等离子体检测单元的检测信息，实时控制包括上述处理气体供给系统的处理气体流量、比率的处理气体参数，使得等离子体状态适当。

进而，感应耦合等离子体的状态的检测，能够与被处理基板的不同位置相对应地在多个位置进行，以使得这些检测单元的检测信息为一定的方式控制包括所述高频天线的天线电路的特性，使得等离子体处理特性在被处理基板的面内变得均匀，并且根据上述多个检测信息的任一个控制上述处理气体的供给，控制等离子体处理特性。

而且，上述感应耦合等离子体的状态的检测，优选通过接受来自等离子体的光、并从该接受的光中检测规定波长的光的发光强度而进行。在该情况下，优选对规定波长的检测光和具有上述检测光波长附近的波长的参照光进行检测，将利用上述参照光的发光强度使上述检测光的发光强度标准化后的发光强度用作上述感应耦合等离子体的状态。

在本发明的第三观点中，提供一种存储介质，其在计算机上工作，是存储有控制感应耦合等离子体处理装置的程序的存储介质，其特征在于，上述程序在执行时，以进行上述任一项的感应耦合等离子体处理方法的方式，使计算机控制上述感应耦合等离子体处理装置。

根据本发明，利用等离子体检测单元检测通过感应电场在处理室内形成的感应耦合等离子体的状态，根据等离子体检测单元的等离子体检测信息控制调节包括高频天线的天线电路的特性的调节单元，并控制等离子体，因此，不需要设置两个高频电源或者设置电力分配器，而且能够在等离子体处理的过程中控制天线电路的特性。从而，能够不提高装置成本和电力成本地在等离子体处理的过程中进行等离子体状态的控制。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的感应耦合等离子体处理装置的截面图。

图2是表示在图1的感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的平面图。

图3是表示本实施方式的控制系统的主要部分的框图。

图4是表示在图1的感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的供电电路的图。

图5是表示随着图4的供电电路的阻抗变化，外侧天线电路的电流I_out和内侧天线电路的电流I_in的变化的图。

图6是表示在作为参照光使用Ar的发光强度的情况下，对窗口没有被污染时和已被污染时的被检测出的发光强度进行比较的图。

图7是表示在作为参照光使用检测光的附近的波长的情况下，对窗口没有被污染时和已被污染时的被检测的发光强度进行比较的图。

图8是表示实际上依照本发明的实施方式进行等离子体蚀刻处理时使用的具有叠层结构的玻璃基板的截面图。

图9是表示对图8的叠层结构进行等离子体蚀刻时的等离子体的发光强度的图表。

图10是表示在使用利用与检测光邻接的波长的参照光的发光强度使检测光的发光强度标准化后的发光强度的情况下，发光强度的经时变化的实例和此时的蚀刻特性的图。

图11是表示使用利用与检测光邻接的波长的参照光的发光强度使检测光的发光强度标准化后的发光强度的情况下，发光强度的经时变化的实例和此时的蚀刻特性的图。

图12是示意性地表示本发明的其他实施方式的感应耦合等离子体处理装置的水平截面图。

图13是表示一次函数控制的一个例子的图。

图14是表示一次函数控制的结果的图。

图15是表示指数函数控制的一个例子的图。

图16是表示指数函数控制的结果的图。

图17是表示高频天线的供电电路的其他例子的图。

图18是表示随着图17的供电电路的阻抗变化，外侧天线电路的电流I_out和内侧天线电路的电流I_in的变化的图。

符号说明：

1主体容器

2电介质壁(电介质部件)

3天线室

4处理室

13高频天线

14匹配器

15高频电源

20处理气体供给系统

21可变电容器(调整单元)

23载置台

30排气装置

32窗口

40等离子体发光状态检测部

41受光部

42分光器

43光检测器

50控制部

51控制器

52用户接口

53存储部

61a外侧天线电路

61b内侧天线电路

G基板

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式的感应耦合等离子体处理装置的截面图。图2是表示在该感应耦合等离子体处理装置中使用的高频天线的平面图。该装置，例如使用于在FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管时的金属膜、ITO膜、氧化膜等的蚀刻、抗蚀膜的灰化处理。此处，作为FPD，举例表示液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence；EL)显示器、等离子体显示面板(PDP)等。

该等离子体处理装置具有由导电性材料例如内壁面被阳极氧化处理的铝构成的角筒形状的气密的主体容器1。该主体容器1以能够分解的方式被组装，通过接地线1a接地。主体容器1被电介质壁2上下划分为天线室3和处理室4。因此，电介质壁2构成处理室4的顶壁。电介质壁2由Al₂O₃等的陶瓷、石英等构成。

在电介质壁2的下侧部分，嵌入有处理气体供给用的喷淋框体11。喷淋框体11被设计为十字状，构成为从下方支承电介质壁2的结构。此外，支承上述电介质壁2的喷淋框体11为通过多根悬索(未图示)悬吊在主体容器1的顶部的状态。

该喷淋框体11由导电性材料构成，优选金属，例如由对其内面进行阳极氧化处理使得不产生污染物的铝构成。在该喷淋框体11中形成有水平伸展的气体流路12，在该气体流路12上连通有朝向下方延伸的多个气体喷出孔12a。另一方面，在电介质壁2的上表面中央，以与该气体流路12连通的方式设置有气体供给管20a。气体供给管20a从主体容器1的顶部向其外侧贯通，连接有包括处理气体供给源和阀系统等的处理气体供给系统20。因此，在等离子体处理中，从处理气体供给系统20被供给的处理气体经由气体供给管20a供给到喷淋框体11内，从其下面的气体供给孔12a向处理室4内喷出。

在主体容器1的天线室3的侧壁3a和处理室4的侧壁4a之间设置有突出到内侧的支承架5，在该支承架5上载置有电介质壁2。

在天线室3内，在电介质壁2之上以面对电介质壁2的方式配置有高频(RF)天线13。该高频天线13通过由绝缘部件构成的隔离物17与电介质壁2分开。高频天线13具有在外侧部分密集地配置天线而成的外侧天线部13a、和在内侧部分密集地配置天线而成的内侧天线部13b。这些外侧天线部13a和内侧天线部13b，如图2所示构成螺旋状的多重(四重)天线。另外，多重天线的结构是内侧外侧均为二重的结构，或者内侧二重外侧四重的结构。

外侧天线部13a将四个天线以位置各错开90°、整体形成为大致矩形的方式配置，其中央部成为空间。而且，通过中央的四个端子22a向各天线供电。另外，为了使天线的电压分布变化，各天线的外端部通过电容器18a与天线室3的侧壁连接并接地。但是，也能够不通过电容器18a而直接接地，并且也可以在端子22a的部分、天线的途中例如弯曲部100a中插入电容器。

另外，内侧天线部13b，在外侧天线部13a的中央部的空间中，使四个天线以位置各错开90°、整体形成为大致矩形的方式配置。而且通过中央的四个端子22b向各天线供电。并且，为了使天线的电压分布变化，各天线的外端部通过电容器18b(仅在图2中表示)与天线室3的上壁连接并接地。但是，也能够不通过电容器18b而直接接地，并且也可以在端子22b的部分、天线的途中例如在弯曲部100b插入电容器。于是，在内侧天线部13b的最外侧的天线和外侧天线部13a的最内侧的天线之间形成较大的空间。

在天线室3的中央部附近，设置有对外侧天线部13a供电的4根第一供电部件16a和对内侧天线部13b供电的4根第二供电部件16b(在图1中每一种均仅图示出一根)，各第一供电部件16a的下端与外侧天线部13a的端子22a连接，各第二供电部件16b的下端与内侧天线部13b的端子22b连接。在这些第一和第二供电部件16a和16b上，通过匹配器14连接有高频电源15。高频电源15和匹配器14与供电线19连接，供电线19在匹配器14的下游侧分支为供电线19a和19b，供电线19a与4根第一供电部件16a连接，供电线19b与4根第二供电部件16b连接。在供电线19a上插入安装有可变电容器21。因此，通过该可变电容器21和外侧天线部13a构成外侧天线电路。另一方面，内侧天线电路仅由内侧天线部13b构成。而且，通过调节可变电容器21的电容，如后所述，能够控制外侧天线电路的阻抗，调整在外侧天线电路和内侧天线电路中流过的电流的大小关系。

在等离子体处理中，从高频电源15向高频天线13供给感应电场形成用的例如频率为13.56MHz的高频电力，利用像这样被供给高频电力的高频天线13，在处理室4内形成感应电场，通过该感应电场使从喷淋框体11被供给的处理气体等离子体化。这时的等离子体的密度分布，能够通过利用可变电容21控制外侧天线部13a和内侧天线部13b的阻抗而被控制。

在处理室4内的下方，以夹着电介质壁2地与高频天线13相对的方式，设置有用于载置LCD玻璃基板G的载置台23。载置台23由导电性材料、例如表面被阳极氧化处理后的铝构成。载置在载置台23上的LCD玻璃基板G通过静电卡盘(未图示)被吸附保持。

载置台23被收纳在绝缘体框24内，并且被中空的支柱25支承。支柱25在维持气密的状态下贯通主体容器1的底部，被设置在主体容器1外的升降机构(未图示)支承，在基板G的搬入搬出时通过升降机构在上下方向上驱动载置台23。此外，在收纳载置台23的绝缘体框24和主体容器1的底部之间，设置有气密地包围支柱25的波纹管26，由此，即使载置台23上下运动，也能够保证处理容器4内的气密性。另外在处理室4的侧壁4a上，设置有用于搬入搬出基板G的搬入搬出口27a和开关该搬入搬出口的闸阀27。

在载置台23上，利用在中空的支柱25内设置的供电线25a，通过匹配器28连接有高频电源29。该高频电源29，在等离子体处理中，对载置台23施加偏压用的高频电力，例如频率为3.2MHz的高频电力。通过该偏压用的高频电力，在处理室4内生成的等离子体中的离子被有效地引入基板G。

进一步，在载置台23内，为了控制基板G的温度，设置有由陶瓷加热器等的加热单元、致冷剂流路等构成的温度控制机构，和温度传感器(都未图示)。相对于这些机构、部件的配管、配线，每一个都通过中空的支柱25被导出到主体容器1外。

在处理室4的底部，通过排气管31连接有包括真空泵等的排气装置30，通过该排气装置30，处理室4被排气，在等离子体处理中，处理室4内被设定并维持在规定的真空气氛(例如1.33Pa)。

在载置在载置台23上的基板G的背面侧形成有冷却空间(未图示)，设置有用于供给作为一定的压力的热传导用气体的He气体的He气体流路33。通过像这样对基板G的背面侧供给热传导用气体，能够避免真空状态下基板G的温度上升、温度变化。

在主体容器1的侧壁的与处理室4对应的部分，设置有由玻璃等透光性材料构成的窗口32。并且，设置有通过该窗口32检测处理室4内的等离子体的发光状态的等离子体发光状态检测部40。该等离子体发光状态检测部40具有与窗口32邻接设置的受光器41、与受光器41连接的分光器42、和与分光器42连接的光检测器43。由受光器41接受的光由分光器42分光，由光检测器43检测出其中的特定波长的光的发光强度。由此，来自等离子体的光被受光器41接受，由分光器42分光并通过光检测器43检测出特定波长的光的发光强度，从而能够监视等离子体的状态。例如，在作为等离子体处理进行使用碳氟化合物类气体的蚀刻的情况下，例如能够通过检测C₂的发光峰值监视等离子体的状态。在该情况下，相对于波长λ1的检测光，使用为检测光的附近波长且不存在峰值的波长λ2的光作为参照光，检测出检测光波长λ1的发光强度和参照光波长λ2的发光强度。并且，使用将检测光波长λ1的发光强度除以参照光波长λ2的发光强度而得到的标准化的发光强度监视等离子体状态。

该等离子体处理装置的各结构部是通过控制部50控制的结构。控制部50包括：由与各结构部连接并控制它们的计算机构成的控制器51；由操作员用于管理等离子体处理装置而进行命令的输入操作等的键盘、使等离子体处理装置的工作状况可视化显示的显示器等构成的用户接口52；存储有用于通过控制器51的控制实现在等离子体处理装置中实施的各种处理的控制程序、和用于根据处理条件在等离子体处理装置的各结构部中实施处理的程序即方案的存储部53。方案被存储在存储部52中的存储介质中。存储介质可以是硬盘那样的固定介质，也可以是CDROM、DVD、闪存等可移动性的介质。另外，也可以是从其它的装置例如通过专用线路适当传送方案。并且，根据需要，根据来自用户接口52的指示等从存储部53读出任意的方案并在控制器51中执行，从而在控制器51的控制下，进行在等离子体处理装置中的期望的处理。

接下来，参照图3的框图说明本实施方式的控制系统的主要部分。

在上述控制部50的控制器51上，连接有进行高频天线13的阻抗控制的可变电容器21、处理气体供给系统20、排气系统30等的等离子体处理装置的结构部。另外，在控制器51上连接有光检测器43，由受光器41接受的来自等离子体的光由分光器42分光，由光检测器43检测其中的特定波长的光的发光强度，其数据被输入控制器51。例如，将C₂的峰值用作检测光并输入其发光强度，并且其附近波长的光作为参照光被输入，在控制器51中的运算部中求出根据它们进行标准化后的发光强度。然后，控制器51根据该标准化后的发光强度的变化，向可变电容器21输出控制信号并调节其电容，能够如后所述控制阻抗并控制等离子体密度分布。

另外，控制器51在此之外还根据上述标准化后的发光强度，至少控制处理气体供给系统20，控制处理气体的流量、流量比等处理条件，从而能够控制等离子体的状态。在该处理条件的控制中，作为控制参数能够添加处理室4内的压力，在该情况下，根据标准化后的发光强度控制排气装置30，控制处理室4内的压力，也能够控制等离子体的状态。

接下来，说明高频天线13的阻抗控制。图4是表示高频天线13的供电电路的图。如该图所示，来自高频电源15的高频电力经由匹配器14供给到外侧天线电路61a和内侧天线电路61b。此处，外侧天线电路61a由外侧天线部13a和可变电容器21构成，因此外侧天线电路61a的阻抗Z_out能够通过调节可变电容器21的位置使其电容改变而变化。另一方面，内侧天线电路61b仅由内侧天线部13b构成，其阻抗Z_in固定。这时，外侧天线电路61a的电流I_out能够与阻抗Z_out的变化相对应地产生变化。并且，内侧天线电路61b的电流I_in与Z_out和Z_in的比率相对应地产生变化。这时的I_out和I_in的变化如图5所示。如该图所示，通过可变电容器21的电容调节使Z_out变化，由此能够使外侧天线电路61a的电流I_out和内侧天线电路61b的电流I_in自由地变化。因此，能够控制在外侧天线部13a中流过的电流和在内侧天线部13b中流过的电流。这样能够控制等离子体密度分布。从而，在本实施方式中，在进行等离子体处理时由等离子体发光状态检测部40检测出等离子体的发光状态的变化，基于该检测控制可变电容器21的电容，能够控制为最适当的等离子体状态。

接下来，对于使用如上所述构成的感应耦合等离子体蚀刻装置对LCD玻璃基板G实施等离子体蚀刻处理时的处理动作进行说明。

首先，在打开闸阀27的状态下从这里通过搬送机构(未图示)将基板G搬入处理室4内，并载置在载置台23的载置面上之后，通过静电卡盘(未图示)将基板G固定在载置台23上。接下来，将来自处理气体供给系统20的处理气体从喷淋框体11的气体喷出孔12a喷出到处理室4内，同时通过排气装置30通过排气管31对处理室4内进行真空排气，由此，将处理室内维持在例如0.66～26.6Pa左右的压力气氛。另外，这时在基板G的背面侧的冷却空间中，为了避免基板G的温度上升、温度变化，通过He气体流路33供给作为热传导用气体的He气体。

接下来，从高频电源15向高频天线13施加例如13.56MHz的高频，由此隔着电介质壁2在处理室4内形成均匀的感应电场。通过这样形成的感应电场，处理气体在处理室4内被等离子体化，生成高密度的感应耦合等离子体。

这样在生成有感应耦合等离子体的状态下，对LCD玻璃基板G实施等离子体处理，例如等离子体蚀刻处理。在该等离子体处理时，在对多层的叠层结构进行等离子体蚀刻等的情况下，在一次等离子体处理的过程中，最佳的等离子体状态有所变化。因此，在本实施方式中，在等离子体处理时，通过等离子体发光状态检测部40实时地检测出等离子体发光状态，根据其结果，调节高频天线13的天线电路的阻抗，控制等离子体状态。

即，如上所述，高频天线13是具有在外侧部分密集地配置有天线的外侧天线部13a、和在内侧部分密集地配置有天线的内侧天线部13b的结构，因为在外侧天线部13a上连接有可变电容器21，所以通过调节可变电容器21的位置能够调节外侧天线电路61a的阻抗。因此，如图5示意性所表示的，能够使外侧天线电路61a的电流I_out和内侧天线电路61b的电流I_in自由地变化。也就是说，通过调节可变电容器21的位置，能够控制在外侧天线部13a中流过的电流和在内侧天线部13b中流过的电流。感应耦合等离子体是，在高频天线13正下方的空间中生成等离子体，但因为此时的各位置上的等离子体密度与各位置的电场强度成比例，所以通过像这样控制在外侧天线部13a中流过的电流和在内侧天线部13b中流过的电流，能够控制等离子体密度分布。因此，根据通过等离子体发光状态检测部40检测出的等离子体发光强度的变化，调节(控制)可变电容器21的位置，能够控制等离子体状态。

例如，在对多层的叠层结构进行等离子体蚀刻时，在层的变更处等，例如根据C₂的发光强度的变化检测出等离子体的发光状态的变化，基于该检测调整可变电容器21的位置，能够控制为适合新的层的等离子体状态并进行等离子体处理。在该情况下能够是，将进行各层的蚀刻时的可变电容器的位置预先设定在表中，根据发光强度的变化检测出层的变更处，此时基于上述表，改变其位置。另外，也存在例如在层的过程中切换方案而需要改变等离子体状态的情况，具体而言，为了避免过蚀刻在途中使蚀刻速度降低的情况等，例如能够预先掌握该层的蚀刻时间，从等离子体发光状态产生变化开始经过规定时间后切换方案。

另外，也能够是，通过等离子体发光状态检测部40检测出等离子体的发光强度，根据其检测值实时地掌握等离子体状态，根据该检测信息，随时控制可变电容器21的位置，实时地控制等离子体状态。

并且，也能够在观察等离子体的发光状态的同时通过控制处理气体的流量、处理室内压力等处理条件，控制等离子体状态。此时的控制是，可以将设定有处理气体的流量、处理室内的压力等的处理条件的方案预先设定在表中，通过检测发光强度的变化掌握方案的切换时刻，也能够是根据发光强度的检测值实时掌握等离子体状态，根据该检测信息，随时控制处理气体的流量、处理室内的压力等处理条件，实时地控制等离子体状态。

进一步，可变电容器21的位置控制能够是，将进行各层的蚀刻时的可变电容器的位置预先设定在表中，在根据发光强度的变化检测出层的变更处时，基于上述表而进行，处理气体的流量、处理室内压力等处理条件的控制是，根据发光强度的检测值实时地掌握等离子体状态，根据该检测信息而实时地进行。

这样的利用可变电容器21的位置的阻抗控制、处理条件的控制，不仅能够适用于在一次的蚀刻的过程中改变等离子体状态的情况，而且也能够适用于消除多次重复蚀刻时的等离子体状态的经时变化的情况。

像这样监视等离子体的特定波长的发光强度而检测出等离子体状态的情况下，在现有技术中，为了排除各种各样不稳定的因素，除了这样的特定波长的发光强度以外，作为参照用发光强度还检测出惰性气体波长的发光强度，计算它们的商等而进行标准化。

但是，在等离子体处理装置的窗口32被沉积物等污染的情况下，当然，透过率降低，发光强度整体降低，但全部的波长的发光强度并不是以一定的比例变化，根据波长的不同其透过率的降低的程度也不同，由于窗口32的状态，每个波长的发光强度有很大不同。因此，即使如现有技术那样将惰性气体波长的发光强度作为参照用发光强度，根据窗口32的状态，标准化后的发光强度的值也有很大不同。

例如，作为等离子体发光状态检测用发光强度，使用C₂的发光强度，作为参照光，使用Ar等惰性气体的发光强度，在检测标准化后的发光强度时，在窗口32为新品的状态下，如图6(a)所示；在已进行100次等离子体处理后的窗口被污染的状态下，如图6(b)所示大幅降低。

在本实施方式中，作为参照光波长λ2，使用为检测光波长λ1的附近的波长、且没有峰值的波长，将检测光波长λ1的发光强度除以参照光波长λ2的发光强度而得到的值作为标准化后的发光强度。即，如果是检测光波长λ1的附近的波长，则即使窗口32的透过率发生变化，其透过特性与检测光波长也几乎相同，而且没有峰值，因此，能够高精度地求得标准化后的发光强度。在该情况下，从以更高的精度求得标准化后的发光强度的观点出发，作为参照光波长λ2，优选使用检测光波长λ2的±10nm的波长。另外，这时的参照光波长λ2的发光强度优选为检测光波长λ1的发光强度的20％以下。

例如，作为检测光使用C₂，作为参照光使用其附近波长的光(±10nm以内)，在用检测光的发光强度除以参照光的发光强度(C₂的发光强度的15％)，检测标准化后的发光强度时，在窗口32为新品的状态下，如图7(a)所示；在进行100次等离子体处理后窗口32被污染的状态下，如图7(b)所示，可知即使窗口32被污染，标准化后的发光强度几乎没有变化。

接下来，表示根据本实施方式，实际进行蚀刻处理的结果。

在此，说明对具有图8所示的TFT元件形成用的叠层结构的玻璃基板G实施等离子体蚀刻处理的情况。图8的玻璃基板是在玻璃基体101上形成底涂层(undercoat)膜102并在其上形成多晶硅膜103，进而形成作为栅极绝缘膜的SiO₂膜104，在其上形成作为栅极电极的金属层，之后通过蚀刻形成栅极电极105，然后，在整个面上形成作为层间绝缘膜的SiNx膜106，再在其上形成作为层间绝缘膜的SiO₂膜107而形成的。

将具有这样的结构的玻璃基板G放置在图1的等离子体处理装置中，在该玻璃基板G的栅极电极105的两侧部分，依次蚀刻SiO₂膜107、SiNx膜106、SiO₂膜104、多晶硅膜103，形成接触孔108。

在蚀刻此时的SiO₂膜107、SiNx膜106、SiO₂膜104时的可变电容器21的位置和方案如表1所示。如该表1所示，在最初的SiO₂膜107的蚀刻时，作为方案使用第一方案(气体流量比SF₆∶Ar＝1∶9；压力1.0Pa；上下高频9kW/4kW)，使可变电容器21的位置为40％而生成等离子体，从而进行蚀刻，在SiNx膜106的蚀刻时，最初将方案维持为第一方案，使可变电容器21的位置为40％而进行蚀刻，在过程中切换为第二方案(气体流量比C₄F₈∶H₂∶Ar＝1∶1∶3；压力1.3Pa；上下高频5kW/5kW)，并且使可变电容器21的位置为45％，变更等离子体状态继续进行蚀刻，在SiO₂膜104的蚀刻时，将方案维持为第二方案，通过将可变电容器21的位置变更为85％而改变等离子体状态，并进行蚀刻。

[表1]

表编号	方案	膜	电容器位置
				1	第一方案	SiO2107	40％

2	第一方案	SiNx106	40％
				3	第二方案	SiNx106	45％
4	第二方案	SiO2104	85％

这样的等离子体蚀刻处理时的等离子体的发光强度如图9所示。在此，作为检测光波长使用作为CN的峰值波长的388nm。从第一方案向第二方案的变更和可变电容器21的位置向45％的变更，设定在从最初的发光强度的变化点(从SiO₂膜107向SiNx膜106的变更处)开始的5秒后。另外，在达到第二个发光强度的变化点(从SiNx膜106向SiO₂膜104的变更处)的时刻将可变电容器21的位置变更为85％。通过像这样进行蚀刻，能够以良好的形状进行蚀刻。此外，可变电容器21的位置的0～100％例如于100～500pF的电容变化相当，通过使可变电容器21的位置变化，能够使外侧天线部13a和内侧天线部13b的电流值变化。例如，能够控制为：在可变电容器21的位置达到50％前，外侧天线部13a这一方的电流值比内侧天线部13b大；在50％时几乎相同；超过50％时相反地内侧天线部13b这一方的电流值比外侧天线部13a大。

接下来，说明使用利用检测光波长λ1和参照光波长λ2的发光强度检测方法监视等离子体状态的实例。

以同一方案对10个玻璃基板连续地进行使用C₄H₈气体和H₂气体的接触孔蚀刻，监视这时的等离子体状态。在此，作为检测光波长λ1使用C₂的峰值波长，作为参照光波长λ2使用其附近波长，检测将检测光的光强度除以参照光的光强度而标准化后的发光强度。这时的标准化后的发光强度的经时变化如图10(a)所示。在一般的使用碳氟化合物气体进行接触孔蚀刻的情况下，由于装置内的各种各样的经时变化，蚀刻特性容易变得不稳定，在该蚀刻中在第五个之后有发光强度变强的倾向。接着，求取各基板的蚀刻速率和选择比(SiO₂/poly-Si)的结果如图10(b)所示，具体而言，由于第一个的选择比较低，所以基底膜消失，另外，在选择比变高的第10个中，由于蚀刻停止，发生了膜剩余。该图10(b)所示的结果与(a)的监视结果大致对应，能够确认等离子体状态的监视结果反映了实际的等离子体状态。

接下来，同样地进行使用C₄H₈气体和H₂气体的接触孔蚀刻时，使用同样的标准化的C₂的发光强度监视等离子体状态，以使发光强度为一定的方式实时地控制C₄H₈气体和H₂气体的流量。这时的标准化的发光强度的经时变化如图11(a)所示，这时的各基板的蚀刻速率和选择比(SiO₂/poly-Si)如图11(b)所示，能够从第一个直到第十个不产生基底膜的消减和膜剩余地维持稳定的蚀刻性能。由此，能够确认根据上述等离子体状态的监视结果能够高精度地控制蚀刻状态。

接着，说明本发明的其他实施方式。

图12是示意性地表示本发明的其他实施方式的感应耦合等离子体处理装置的水平截面图。在图12中，与图1相同的部分标注相同的符号省略说明。

该等离子体处理装置在与主体容器1的侧壁的处理室4相对应的部分上，设置有由玻璃等透光性材料构成的窗口32a、32b。窗口32a设置在与载置台23上的玻璃基板G的中心部对应的位置，窗口32b设置在与边缘部对应的位置。并且，隔着这些窗口32a、32b，设置有检测处理室4内的玻璃基板G的中心部和边缘部的等离子体的发光状态的等离子体发光状态检测部40a、40b。等离子体发光状态检测部40a包括：与窗口32a邻接设置的受光器41a、与受光器41a连接的分光器42a、和与分光器42a连接的光检测器43a。同样地，等离子体发光状态检测部40b包括：与窗口32b邻接设置的受光器41b、与受光器41b连接的分光器42b、和与分光器42b连接的光检测器43b。并且，被受光器41a、41b接受的光被分光器42a、42b分光，其中的特定波长的光被光检测器43a、43b检测。由此，由受光器41a、41b接受来自等离子体的光，由分光器42a、42b进行分光并通过光检测器43a、43b检测出特定波长的光的发光强度，从而能够监视等离子体的状态。具体而言，检测出检测光波长λ1的发光强度和参照光波长λ2的发光强度。

由光检测器43a、43b检测出的发光强度被输入控制部70，由控制部70的运算部71进行必要的运算。具体而言，在使由光检测器43a检测出的检测光的发光强度为λ1a，参照光的发光强度为λ2a，使由光检测器43b检测出的检测光的发光强度为λ1b，参照光的发光强度为λ2b时，运算边缘部的标准化后的发光强度λ1b/λ2b、中心部的标准化后的发光强度λ1a/λ2a、和边缘部的标准化后的发光强度与中心部的标准化后的发光强度的比(λ1b/λ2b)/(λ1a/λ2a)。另外，在控制部70的天线阻抗控制部72中，调整可变电容器21的位置，使得由运算部71运算得到的(λ1b/λ2b)/(λ1a/λ2a)为一定，控制高频天线13的任一个天线部的阻抗，控制等离子体处理的面内均匀性。另外，在控制部70的气体流量控制部73中，调整气体流量，使得λ1b/λ2b或者λ1a/λ2a为一定，以使蚀刻速率、选择比等处理参数随着时间变化稳定在规定的值的方式进行控制。在该情况下，通过交替地或者同时地进行利用可变电容器21的位置调整的天线阻抗控制、和气体流量控制，能够这样确保等离子体处理的面内均匀性和蚀刻特性的稳定性。

此外，在上述实施方式中使用在100～500pF范围内可变的电容器，但通过适当地选择在天线外端接地的电容器18a、18b的值，或者在天线途中插入电容器的情况下适当地选择该电容器的值，能够在等离子体密度分布控制中有效地变更可变电容器的可变范围，只要是例如在10～2000pF的范围的一部分或者全部区域中可变的电容器，则能够充分适用。

接下来，对于控制调节参数、处理气体参数，使得控制中的等离子体状态成为目标的等离子体状态的具体例进行说明。

以使得控制中的等离子体状态成为目标等离子体状态的方式进行的控制中，例如，规定作为目标的发光强度(以下，称为目标发光强度)，随时控制可变电容器的位置等调节参数、处理气体的流量、比率和处理室内的压力等处理气体参数，使得作为控制对象的被检测的发光强度(以下，称作控制发光强度)跟踪目标发光强度即可。

作为随时控制上述调节参数、处理气体参数的方法，例如，能够举出利用目标发光强度和控制发光强度的偏差的控制。这里所谓的偏差，定义为目标发光强度和控制发光强度的偏差量(目标发光强度和控制发光强度的差除以目标发光强度的值)。

(第一例)

存在下述方法：使用上述偏差作为处理气体参数，例如，在控制处理气体的流量时，将被控制的处理气体的流量(以下，称作反馈流量)作为偏差的一次函数而进行控制。图13中表示一次函数控制的一个例子。

图13中的纵轴是反馈流量，横轴为偏差。在该例中，偏差为10％时，使反馈流量为3sccm。由于是一次函数控制，所以反馈流量相对于偏差的大小成比例增加。

(第二例)

在一次函数控制中，相对于偏差量的反馈流量的比例为一定，因此为了相对于较大的偏差尽快地进行反馈，必须将一次函数的比例常数设定得较大。但是，当将比例常数设定得较大时，相对于较少的偏差，有可能变成需要量以上的很大的反馈流量。其结果是，例如图14所示，会发生控制发光强度在目标发光强度附近反复增减(振荡现象)的现象。

第二例是，为了抑制上述控制发光强度的振荡现象，在偏差较大时，相对于偏差量的反馈流量的比例较大，当偏差较小时，相对于偏差量的反馈流量的比例较小。

在第二例中，将反馈流量作为偏差的指数函数进行控制。图15中表示指数函数控制的一个例子。

图15中的纵轴为反馈流量，横轴为偏差。在该例中也是当偏差为10％时，使反馈流量为3sccm。但是，由于是指数函数控制，所以反馈流量相对于偏差的大小成指数函数关系地增加。

依据这样的指数函数控制，与一次函数控制相比较，能够是当偏差较大时，相对于偏差量的反馈流量的比例较大；当偏差较小时，相对于偏差量的反馈流量的比例较小。其结果是，当偏差较大时，能够使控制发光强度高速地跟踪目标发光强度(高速跟踪)，随着控制发光强度接近目标发光强度，能够缓慢地进行调整(微调整跟踪)，使得控制发光强度成为目标发光强度。由此，如图16所示，能够抑制控制发光强度的振荡现象。

此外，本发明并不局限于上述实施方式，能够有各种各样的变形。例如，在上述实施方式中表示出将可变电容器与外侧天线部连接的例子，但是并不局限于此，如图17所示，也可以在内侧天线部13b侧设置可变电容器21’。在该情况下，通过调节可变电容器21’的位置使其电容变化，能够使内侧天线电路61b的阻抗Z_in变化，由此，如图18所示能够使外侧天线电路61a的电流I_out、和内侧天线电路61b的电流I_in变化。

另外，高频天线的结构并不局限于上述结构，能够采用具有同样的功能的其它各种图形的天线。另外，在上述实施方式中，将高频天线分为在外侧形成等离子体的外侧天线部和在内侧形成等离子体的内侧天线部，但并非必须分为外侧和内侧，而能够采用各种分法。并且，并不局限于分为形成等离子体的位置不同的天线部的情况，也可以分为等离子体分布特性不同的天线部。而且，在上述实施方式中，表示将高频天线分为外侧和内侧这两个的情况，但也可以分为3个以上。例如，能够举出分为外侧部分、中央部分和它们的中间部分这三个部分的例子。

并且，为了调整阻抗设置有可变电容，但是也可以设置可变线圈等其他阻抗调整单元。

并且，关于等离子体发光强度的检测方法，也不局限于上述实施方式，例如也可以使用滤光片(filter)代替使用分光器以检测特定波长的发光强度。

并且，在使用目标发光强度和控制发光强度的偏差，控制处理气体的流量的方法中，并不局限于一次函数控制或指数函数控制，在纵轴表示反馈量、横轴表示作为目标等离子体状态与控制中等离子体状态的偏差量的偏差从而形成图表的情况下，只要是如指数函数曲线那样将偏差和反馈量的关系以向下凸出的曲线表示即可。例如，作为向下凸的曲线的例子，能够举出抛物线、双曲线等曲线，除了指数函数之外，也能够使用描述抛物线、双曲线的函数或者方程式进行控制。

并且，在上述实施方式中，以等离子体处理是等离子体蚀刻处理的情况为例进行了说明，但并不局限于此，也能够适用于灰化、CVD成膜等其他等离子体处理装置。并且，作为被处理基板使用了FPD基板，但本发明并不局限于此，也能够适用于处理半导体晶片等其他基板的情况。

此外，以上的等离子体发光强度的检测方法、处理气体供给系统的控制方法，不仅适用于感应耦合等离子体处理装置，也能够应用于电容耦合等离子体处理装置等的等离子体处理装置。

Claims (13)

1.一种感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，包括：

收容被处理基板并实施等离子体处理的处理室；

在所述被处理室内载置所述被处理基板的载置台；

向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给系统；

对所述处理室内进行排气的排气系统；

隔着电介质部件配置在所述处理室的外部，通过供给高频电力，在所述处理室内形成具有各自不同的电场强度分布的感应电场，具有至少包括外侧天线和内侧天线的同心状的多个天线部的高频天线；

与所述多个天线部共通连接的高频电源；

检测通过所述感应电场在所述处理室内形成的感应耦合等离子体的状态的等离子体检测单元；

与各所述天线部中的至少一个连接，并调节该被连接的天线部的阻抗的调节单元；和

根据所述等离子体检测单元的等离子体检测信息，控制所述调节单元，控制等离子体状态的控制单元。

2.一种感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，包括：

收容被处理基板并实施等离子体处理的处理室；

在所述被处理室内载置所述被处理基板的载置台；

向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给系统；

对所述处理室内进行排气的排气系统；

隔着电介质部件配置在所述处理室的外部，通过供给高频电力，在所述处理室内形成具有各自不同的电场强度分布的感应电场，具有多个天线部的高频天线；

与所述多个天线部共通连接的高频电源；

具有受光部和光检测部的等离子体检测单元，所述受光部接受通过所述感应电场在所述处理室内形成的感应耦合等离子体发出的光，所述光检测部对由所述受光部接受的来自所述发出的光的规定波长的检测光和具有所述检测光波长附近的波长的参照光进行检测；

与各所述天线部中的至少一个连接，并调节该被连接的天线部的阻抗的调节单元；和

根据所述等离子体检测单元的等离子体检测信息，控制所述调节单元，控制等离子体状态的控制单元。

3.如权利要求2所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述参照光的波长在所述检测光的波长的±10nm以内。

4.如权利要求3所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，将利用所述参照光的发光强度使所述检测光的发光强度标准化后的发光强度用作所述感应耦合等离子体的状态。

5.如权利要求2所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述高频天线具有至少包括外侧天线和内侧天线的同心状的多个天线部。

6.如权利要求1～5任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述控制单元根据所述等离子体检测单元的检测信息，实时控制预先设定的调节参数，使得等离子体状态适当。

7.如权利要求1～5任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述控制单元在根据所述等离子体检测单元的等离子体检测信息控制所述调节单元之外，还根据所述等离子体检测单元的等离子体检测信息控制所述处理气体供给系统，控制等离子体状态。

8.如权利要求7所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，

所述等离子体检测单元与所述被处理基板的不同位置相对应地设置有多个，

所述控制单元控制所述调节单元，使得多个所述等离子体检测单元的检测信息为一定，使得等离子体处理特性在所述被处理基板的面内变得均匀，并根据所述多个等离子体单元的检测信息的任一个控制所述处理气体供给系统，控制等离子体处理特性。

9.一种感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，包括：

收容被处理基板并实施等离子体处理的处理室；

在所述被处理室内载置所述被处理基板的载置台；

向所述处理室内供给处理气体的处理气体供给系统；

对所述处理室内进行排气的排气系统；

隔着电介质部件配置在所述处理室的外部，通过供给高频电力，在所述处理室内形成具有各自不同的电场强度分布的感应电场，具有多个天线部的高频天线；

与所述多个天线部共通连接的高频电源；

具有受光部和光检测部的等离子体检测单元，所述受光部接受通过所述感应电场在所述处理室内形成的感应耦合等离子体发出的光，所述光检测部对由所述受光部接受的来自所述发出的光的规定波长的检测光进行检测；

与各所述天线部中的至少一个连接，并调节该被连接的天线部的阻抗的调节单元；和

根据相应于规定的等离子体状态的目标发光强度与所述检测光的发光强度的偏差，至少控制所述调节单元和所述处理气体的气体流量，使得所述感应耦合等离子体达到规定的等离子状态的控制单元。

10.如权利要求9所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述控制单元将所述气体流量作为所述偏差的一次函数进行控制。

11.如权利要求9所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述控制单元将所述气体流量作为描绘成向下凸的曲线的所述偏差的一次函数进行控制。

12.如权利要求11所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述控制单元将所述气体流量作为所述偏差的指数函数进行控制。

13.如权利要求9～12任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于，所述高频天线具有至少包括外侧天线和内侧天线的同心状的多个天线部。

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