CN114373669A - 等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及等离子体处理装置。等离子体处理装置包括：巴伦，具有第一不平衡端子、第二不平衡端子、第一平衡端子和第二平衡端子；被接地的真空容器；第一电极，被电连接至第一平衡端子；第二电极，被电连接至第二平衡端子；以及接地电极，被布置在真空容器中并被接地。

Description

等离子体处理装置
本申请是申请号为201880042506.5，申请日为2018年6月26日，题为“等离子体处理装置”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及等离子体处理装置。
背景技术
提供有通过在两个电极之间施加高频来产生等离子体并通过等离子体来处理基板的等离子体处理装置。如此的等离子体处理装置可以通过两个电极的面积比和/或偏压来作为蚀刻装置或溅射装置操作。被配置作为溅射装置的等离子体处理装置包括保持标靶的第一电极以及保持基板的第二电极。在第一电极与第二电极之间施加高频，并且在第一电极与第二电极之间(在标靶与基板之间)产生等离子体。当等离子体被产生时，在标靶的表面产生自偏置电压。这导致离子与标靶碰撞，并且构成标靶的材料的粒子会从标靶放出。
专利文献1描述了溅射装置，其包括被接地的腔室、经由阻抗匹配电路系统连接至RF源的标靶电极以及经由基板电极调谐电路接地的基板保持电极。
在专利文献1中描述的溅射装置中，除了基板保持电极以外，腔室还可用作阳极。自偏置电压可以取决于可用作阴极的部分的状态和可用作阳极的部分的状态。因此，如果除了基板保持电极以外，腔室还用作阳极，那么自偏置电压可以取决于腔室的用作阳极的部分的状态而变化。自偏置电压的变化改变等离子体电位，并且等离子体电位的变化可以影响要被形成的膜的特性。
若使用溅射装置在基板上形成膜，则在腔室的内表面上也会形成膜。这可以改变腔室的可用作阳极的部分的状态。因此，若继续使用溅射装置，则自偏置电压取决于被形成在腔室的内表面上的膜而变化，并且等离子体电位也会变化。因此，如果长期使用溅射装置，那么以往难以将被形成在基板上的膜的特性维持于一定。
类似地，如果长期使用蚀刻装置，那么自偏置电压取决于被形成在腔室的内表面上的膜而变化，并且这会改变等离子体电位。因此，难以将基板的蚀刻特性维持于一定。
先前技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开No.55-35465
发明内容
发明所欲解决的问题
本发明是基于对上述问题的认识而做出的，并提供了一种有利于在长期使用中使等离子体电位稳定的技术。
根据本发明的一个方面，提供了一种等离子体处理装置，其包括：包括第一不平衡端子、第二不平衡端子、第一平衡端子和第二平衡端子的巴伦(balun)；被接地的真空容器；被电连接至第一平衡端子的第一电极；被电连接至第二平衡端子的第二电极；以及被布置在真空容器中并被接地的接地电极。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的第一实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图2A是示出巴伦的布置的示例的电路图。
图2B是示出巴伦的布置的另一示例的电路图。
图3是用于说明巴伦103的功能的电路图。
图4是例示电流I1(＝I2)、I2’和I3、ISO以及α(＝X/Rp)之间的关系的表。
图5A是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图5B是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图5C是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图5D是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图6A是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图6B是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图6C是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图6D是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和阴极电位的结果的时间图。
图7是例示确认Rp-jXp的方法的电路图。
图8是示意性地示出根据本发明的第二实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图9是示意性地示出根据本发明的第三实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图10是示意性地示出根据本发明的第四实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图11是示意性地示出根据本发明的第五实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图12是示意性地示出根据本发明的第六实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图13是示意性地示出根据本发明的第七实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图14是用于说明根据本发明的第六实施例的巴伦的功能的电路图。
图15A是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图15B是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图15C是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图15D是示出模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图16A是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图16B是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图16C是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图16D是示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和两个阴极电位的结果的时间图。
图17是示意性地示出本发明的第八实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
图18是示出根据比较例的等离子体处理装置的布置的电路图。
图19是示出图18所示的根据比较例的等离子体处理装置的操作的模拟结果的时间图。
图20是示出图18所示的根据比较例的等离子体处理装置的操作的模拟结果的时间图。
图21是示出图18所示的根据比较例的等离子体处理装置的操作的模拟结果的时间图。
图22是示意性地示出本发明的第九实施例的等离子体处理装置1的布置的电路图。
具体实施方式
以下将参照附图借助示例性实施例来描述本发明。
图1示意性地示出根据本发明的第一实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第一实施例的等离子体处理装置可以作为通过溅射在基板112上形成膜的溅射装置操作。等离子体处理装置1包括巴伦(平衡/不平衡转换电路)103、真空容器110、第一电极106和第二电极111。可替代地，可理解为等离子体处理装置1包括巴伦103和主体10，并且主体10包括真空容器110、第一电极106和第二电极111。主体10包括第一端子251和第二端子252。第一电极106可以被布置为与真空容器110协作地分离真空空间与外部空间(亦即形成真空隔壁(vacuum partition)的一部分)，或可以被布置在真空容器110中。第二电极111可以被布置为与真空容器110协作地分离真空空间与外部空间(亦即形成真空隔壁的一部分)，或可以被布置在真空容器110中。
巴伦103包括第一不平衡端子201、第二不平衡端子202、第一平衡端子211和第二平衡端子212。不平衡电路连接到巴伦103的第一不平衡端子201和第二不平衡端子202，并且平衡电路连接到巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212。真空容器110由导体形成并且被接地。
在第一实施例中，第一电极106用作阴极，并且保持标靶109。标靶109可以是例如绝缘体材料或导体材料。此外，在第一实施例中，第二电极111用作阳极，并且保持基板112。根据第一实施例的等离子体处理装置1可以作为通过溅射标靶109在基板112上形成膜的溅射装置操作。第一电极106被电连接至第一平衡端子211，并且第二电极111被电连接至第二平衡端子212。当第一电极106与第一平衡端子211彼此电连接时，这指示在第一电极106与第一平衡端子211之间形成电流路径，使得电流在第一电极106与第一平衡端子211之间流动。类似地，在本说明书中，当a与b电连接时，这指示在a与b之间形成电流路径，使得电流在a与b之间流动。
上述布置亦可理解为第一电极106被电连接至第一端子251、第二电极111被电连接至第二端子252、第一端子251被电连接至第一平衡端子211并且第二端子252被电连接至第二平衡端子212的布置。
在第一实施例中，第一电极106与第一平衡端子211(第一端子251)经由阻塞电容器104电连接。阻塞电容器104在第一平衡端子211与第一电极106之间(或在第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。替代提供阻塞电容器104的是，(后面要描述的)阻抗匹配电路102可以被配置为阻塞在第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间流动的直流电流。第一电极106可以经由绝缘体107通过真空容器110来支撑。第二电极111可以经由绝缘体108通过真空容器110来支撑。可替代地，可以在第二电极111与真空容器110之间布置绝缘体108。
等离子体处理装置1还可以包括高频电源101以及被布置在高频电源101与巴伦103之间的阻抗匹配电路102。高频电源101经由阻抗匹配电路102在巴伦103的第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间供给高频(高频电流、高频电压和高频功率)。换言之，高频电源101经由阻抗匹配电路102、巴伦103和阻塞电容器104在第一电极106与第二电极111之间供给高频(高频电流、高频电压和高频功率)。可替代地，亦可理解为高频电源101经由阻抗匹配电路102和巴伦103在主体10的第一端子251与第二端子252之间供给高频。
气体(例如，Ar、Kr或Xe气体)通过设置在真空容器110中的气体供给部(未示出)被供给到真空容器110的内部空间。另外，高频电源101经由阻抗匹配电路102、巴伦103和阻塞电容器104在第一电极106与第二电极111之间供给高频。这在第一电极106与第二电极111之间产生等离子体，并且在标靶109的表面产生自偏置电压，以使得等离子体中的离子与标靶109的表面碰撞，从而从标靶109放出构成标靶109的材料的粒子。然后，粒子在基板112上形成膜。
图2A示出巴伦103的布置的示例。图2A所示的巴伦103包括连接第一不平衡端子201与第一平衡端子211的第一线圈221以及连接第二不平衡端子202与第二平衡端子212的第二线圈222。第一线圈221和第二线圈222是具有相同匝数的线圈，并共享铁芯。
图2B示出巴伦103的布置的另一示例。图2B所示的巴伦103包括连接第一不平衡端子201与第一平衡端子211的第一线圈221以及连接第二不平衡端子202与第二平衡端子212的第二线圈222。第一线圈221和第二线圈222是具有相同匝数的线圈，并共享铁芯。图2B所示的巴伦103还包括都被连接在第一平衡端子211与第二平衡端子212之间的第三线圈223和第四线圈224。第三线圈223和第四线圈224被配置为使得第三线圈223与第四线圈224的连接节点213的电压被设置为第一平衡端子211的电压与第二平衡端子212的电压之间的中点。第三线圈223和第四线圈224是具有相同匝数的线圈，并共享铁芯。连接结点213可以被接地，可以被连接至真空容器110，或者可以被浮置。
将参照图3描述巴伦103的功能。将流动通过第一不平衡端子201的电流设为I1，将流动通过第一平衡端子211的电流设为I2，将流动通过第二不平衡端子202的电流设为I2’，将电流I2中的流至地的电流设为I3。当I3＝0时，亦即，当在平衡电路侧没有电流流至地时，平衡电路相对于地的隔离性能最高。当I3＝I2时，亦即，当流动通过第一平衡端子211的全部电流I2流至地时，平衡电路相对于地的隔离性能最低。表示隔离性能的程度的指标ISO由下式给出。
在此定义之下，在指标ISO的绝对值越大时，隔离性能越高。
ISO[dB]＝20log(I3/I2’)
在图3中，Rp-jXp表示在真空容器110的内部空间中产生等离子体的状态下，从第一平衡端子211和第二平衡端子212的侧来看第一电极106和第二电极111的侧(主体10的侧)时的阻抗(包含阻塞电容器104的电抗)。Rp表示电阻成分，并且-Xp表示电抗成分。此外，在图3中，X表示巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)。ISO与X/Rp具有相关性。
图4例示电流I1(＝I2)、I2’和I3、ISO以及α(＝X/Rp)之间的关系。本发明人发现，经由巴伦103从高频电源101在第一电极106与第二电极111之间供给高频的布置，特别是在该布置中满足1.5≤X/Rp≤5000，有利于使被形成在真空容器110的内部空间(第一电极106与第二电极111之间的空间)中的等离子体的电位(等离子体电位)对于真空容器110的内表面的状态不敏感。当等离子体电位对于真空容器110的内表面的状态不敏感时，这指示即使长期使用等离子体处理装置1也可使等离子体电位稳定。1.5≤X/Rp≤5000对应于-10.0dB≥ISO≥-80dB。
图5A至图5D各自示出了模拟满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和第一电极106的电位(阴极电位)的结果。图5A示出在真空容器110的内表面上没有形成膜的状态下的等离子体电位和阴极电位。图5B示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1000Ω)的状态下的等离子体电位和阴极电位。图5C示出在真空容器110的内表面上形成电感性的膜(0.6μH)的状态下的等离子体电位和阴极电位。图5D示出在真空容器110的内表面上形成电容性的膜(0.1nF)的状态下的等离子体电位和阴极电位。参考图5A至图5D可理解，满足1.5≤X/Rp≤5000有利于在真空容器110的内表面的各种状态下使等离子体电位稳定。
图6A至图6D各自示出了模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位和第一电极106的电位(阴极电位)的结果。图6A示出在真空容器110的内表面上没有形成膜的状态下的等离子体电位和阴极电位。图6B示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1000Ω)的状态下的等离子体电位和阴极电位。图6C示出在真空容器110的内表面上形成电感性的膜(0.6μH)的状态下的等离子体电位和阴极电位。图6D示出在真空容器110的内表面上形成电容性的膜(0.1nF)的状态下的等离子体电位和阴极电位。参考图6A至图6D可理解，当不满足1.5≤X/Rp≤5000时，等离子体电位可以取决于真空容器110的内表面的状态而变化。
在满足X/Rp>5000(例如，X/Rp＝∞)的情况与满足X/Rp<1.5(例如X/Rp＝1.0或X/Rp＝0.5)的情况下，等离子体电位都容易取决于真空容器110的内表面的状态而变化。如果满足X/Rp>5000，那么在真空容器110的内表面上没有形成膜的状态下，只在第一电极106与第二电极111之间发生放电。但是，如果满足X/Rp>5000，那么当膜开始形成在真空容器110的内表面上时，等离子体电位对此会敏感地作出反应，并且获得如图6A至图6D所例示的结果。另一方面，当满足X/Rp<1.5时，经由真空容器110流至地的电流大。因此，真空容器110的内表面的状态(形成在内表面上的膜的电学特性)的影响是显著的，并且等离子体电位取决于膜的形成而变化。因此，如前述般，等离子体处理装置1有利地被配置为满足1.5≤X/Rp≤5000。
参照图7将例示决定Rp-jXp(实际所欲得知的是仅Rp)的方法。从等离子体处理装置1卸下巴伦103，并且将阻抗匹配电路102的输出端子230连接至主体10的第一端子251(阻塞电容器104)。此外，将主体10的第二端子252(第二电极111)接地。在此状态下，高频电源101经由阻抗匹配电路102向主体10的第一端子251供给高频。在图7所示的示例中，阻抗匹配电路102等效地由线圈L1和L2以及可变电容器VC1和VC2形成。可通过调整可变电容器VC1和VC2的电容值来使等离子体产生。在等离子体稳定的状态下，阻抗匹配电路102的阻抗与等离子体产生时主体10的侧(第一电极106和第二电极111的侧)上的阻抗Rp-jXp匹配。此时的阻抗匹配电路102的阻抗由Rp+jXp给出。
因此，可以基于阻抗匹配时的阻抗匹配电路102的阻抗Rp+jXp来获得Rp-jXp(实际所欲得知的是仅Rp)。可替代地，例如，Rp-jXp可以通过基于设计数据的模拟来获得。
基于以这种方式获得的Rp，可以指定X/Rp。例如，可以基于Rp决定巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)X以便满足1.5≤X/Rp≤5000。
图8示意性地示出根据本发明的第二实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第二实施例的等离子体处理装置1可以作为蚀刻基板112的蚀刻装置操作。在第二实施例中，第一电极106用作阴极，并且保持基板112。在第二实施例中，第二电极111用作阳极。在根据第二实施例的等离子体处理装置1中，第一电极106与第一平衡端子211经由阻塞电容器104电连接。换言之，在根据第二实施例的等离子体处理装置1中，阻塞电容器104被布置在第一电极106与第一平衡端子211之间的电气连接路径中。
图9示意性地示出根据本发明的第三实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第三实施例的等离子体处理装置1是根据第一实施例的等离子体处理装置1的修改，并且还包括用于垂直移动第二电极111的机构和用于使第二电极111旋转的机构中的至少一个。在图9所示的示例中，等离子体处理装置1包括驱动机构114，驱动机构114具备用于垂直移动第二电极111的机构和用于使第二电极111旋转的机构两者。在真空容器110与驱动机构114之间可以提供形成真空隔壁的波纹管113。
类似地，根据第二实施例的等离子体处理装置1还可包括用于垂直移动第一电极106的机构和用于使第一电极106旋转的机构中的至少一个。
图10示意性地示出本发明的第四实施例的等离子体处理装置1的布置。作为根据第四实施例的等离子体处理装置1未言及的事项可以按照第一至第三实施例。等离子体处理装置1包括第一巴伦103、第二巴伦303、真空容器110、构成第一组的第一电极106和第二电极135以及构成第二组的第一电极141和第二电极145。可替代地，亦可理解为等离子体处理装置1包括第一巴伦103、第二巴伦303和主体10，并且主体10包括真空容器110、构成第一组的第一电极106和第二电极135以及构成第二组的第一电极141和第二电极145。主体10包括第一端子251、第二端子252、第三端子451和第四端子452。
第一巴伦103包括第一不平衡端子201、第二不平衡端子202、第一平衡端子211和第二平衡端子212。不平衡电路连接到第一巴伦103的第一不平衡端子201和第二不平衡端子202，并且平衡电路连接到第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212。第二巴伦303可以具有与第一巴伦103的布置类似的布置。第二巴伦303包括第一不平衡端子401、第二不平衡端子402、第一平衡端子411和第二平衡端子412。不平衡电路连接到第二巴伦303的第一不平衡端子401和第二不平衡端子402，并且平衡电路连接到第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412。真空容器110被接地。
第一组的第一电极106保持标靶109。标靶109例如可为绝缘体材料或导体材料。第一组的第二电极135被布置在第一电极106的周围。第一组的第一电极106被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211，并且第一组的第二电极135被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212。第二组的第一电极141保持基板112。第二组的第二电极145被布置在第一电极141的周围。第二组的第一电极141被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411，并且第二组的第二电极145被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412。
上述布置可以理解为第一组的第一电极106被电连接至第一端子251、第一组的第二电极135被电连接至第二端子252、第一端子251被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211并且第二端子252被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212的布置。上述布置可以理解为第二组的第一电极141被电连接至第三端子451、第二组的第二电极145被电连接至第四端子452、第三端子451被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411并且第四端子452被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412的布置。
第一组的第一电极106与第一巴伦103的第一平衡端子211(第一端子251)可以经由阻塞电容器104电连接。阻塞电容器104在第一巴伦103的第一平衡端子211与第一组的第一电极106之间(或在第一巴伦103的第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器104的是，第一阻抗匹配电路102可以被配置为阻塞在第一巴伦103的第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间流动的直流电流。第一组的第一电极106和第二电极135可以经由绝缘体132通过真空容器110来支撑。
第二组的第一电极141与第二巴伦303的第一平衡端子411(第三端子451)可以经由阻塞电容器304电连接。阻塞电容器304在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二组的第一电极141之间(或在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二平衡端子412之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器304的是，第二阻抗匹配电路302可以被配置为阻塞在第二巴伦303的第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间流动的直流电流。第二组的第一电极141和第二电极145可以经由绝缘体142通过真空容器110来支撑。
等离子体处理装置1可以包括第一高频电源101以及被布置在第一高频电源101与第一巴伦103之间的第一阻抗匹配电路102。第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102在第一巴伦103的第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间供给高频。换言之，第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102、第一巴伦103和阻塞电容器104在第一电极106与第二电极135之间供给高频。可替代地，第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102和第一巴伦103在主体10的第一端子251与第二端子252之间供给高频。第一巴伦103以及第一组的第一电极106和第二电极135形成向真空容器110的内部空间供给高频的第一高频供给部。
等离子体处理装置1可以包括第二高频电源301以及被布置在第二高频电源301与第二巴伦303之间的第二阻抗匹配电路302。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间供给高频。换言之，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302、第二巴伦303和阻塞电容器304在第二组的第一电极141与第二电极145之间供给高频。可替代地，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302和第二巴伦303在主体10的第三端子451与第四端子452之间供给高频。第二巴伦303以及第二组的第一电极141和第二电极145形成向真空容器110的内部空间供给高频的第二高频供给部。
将在通过供给来自第一高频电源101的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212的侧来看第一组的第一电极106和第二电极135的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp1-jXp1。将第一巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X1。在此定义中，满足1.5≤X1/Rp1≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
另外，将在通过供给来自第二高频电源301的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412的侧来看第二组的第一电极141和第二电极145的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp2-jXp2。将第二巴伦303的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X2。在此定义中，满足1.5≤X2/Rp2≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
图11示意性地示出根据本发明的第五实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第五实施例的装置1具有通过向根据第四实施例的等离子体处理装置1添加驱动机构114、314而获得的布置。驱动机构114可以包括用于垂直移动第一电极141的机构和用于使第一电极141旋转的机构中的至少一个。驱动机构314可以包括用于垂直移动第二电极145的机构。
图12示意性地示出根据本发明的第六实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第六实施例的等离子体处理装置可以作为通过溅射在基板112上形成膜的溅射装置操作。作为第六实施例未言及的事项可以按照第一至第五实施例。根据第六实施例的等离子体处理装置1包括多个第一高频供给部以及至少一个第二高频供给部。多个第一高频供给部中的一个可以包括第一电极106a、第二电极135a和第一巴伦103a。多个第一高频供给部中的另一个可以包括第一电极106b、第二电极135b和第一巴伦103b。将描述多个第一高频供给部由两个高频供给部形成的示例。另外，使用下标a、b来互相区别两个高频供给部及与其相关联的构成元件。类似地，使用下标a、b来互相区别两个标靶。
从另一角度看，等离子体处理装置1包括：多个第一巴伦103a、103b；第二巴伦303；真空容器110；第一电极106a和第二电极135a；第一电极106b和第二电极135b；以及第一电极141和第二电极145。可替代地，亦可理解为等离子体处理装置1包括：多个第一巴伦103a、103b；第二巴伦303；和主体10，并且主体10包括真空容器110、第一电极106a和第二电极135a、第一电极106b和第二电极135b以及第一电极141和第二电极145。主体10包括：第一端子251a、251b；第二端子252a、252b；第三端子451；以及第四端子452。
第一巴伦103a包括第一不平衡端子201a、第二不平衡端子202a、第一平衡端子211a和第二平衡端子212a。不平衡电路连接到第一巴伦103a的第一不平衡端子201a和第二不平衡端子202a，并且平衡电路连接到第一巴伦103a的第一平衡端子211a和第二平衡端子212a。第一巴伦103b包括第一不平衡端子201b、第二不平衡端子202b、第一平衡端子211b和第二平衡端子212b。不平衡电路连接到第一巴伦103b的第一不平衡端子201b和第二不平衡端子202b，并且平衡电路连接到第一巴伦103b的第一平衡端子211b和第二平衡端子212b。
第二巴伦303可以具有与第一巴伦103a或103b的布置类似的布置。第二巴伦303包括第一不平衡端子401、第二不平衡端子402、第一平衡端子411和第二平衡端子412。不平衡电路连接到第二巴伦303的第一不平衡端子401和第二不平衡端子402，并且平衡电路连接到第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412。真空容器110被接地。
第一电极106a、106b分别保持标靶109a、109b。标靶109a、109b中的每一个例如可为绝缘体材料或导体材料。第二电极135a、135b分别被布置在第一电极106a、106b的周围。第一电极106a、106b分别被电连接至第一巴伦103a、103b的第一平衡端子211a、211b，并且第二电极135a、135b分别被电连接至第一巴伦103a、103b的第二平衡端子212a、212b。
第一电极141保持基板112。第二电极145被布置在第一电极141的周围。第一电极141被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411，并且第二电极145被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412。
上述布置可以理解为这样的布置，其中第一电极106a、106b分别被电连接至第一端子251a、251b，第二电极135a、135b分别被电连接至第二端子252a、252b，第一端子251a、251b分别被电连接至第一巴伦103a、103b的第一平衡端子211a、111b，并且第二端子252a、252b分别被电连接至第一巴伦103a、103b的第二平衡端子212a、212b。上述布置可以理解为第一电极141被电连接至第三端子451、第二电极145被电连接至第四端子452、第三端子451被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411并且第四端子452被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412的布置。
第一电极106a、106b与第一巴伦103a、103b的第一平衡端子211a、211b(第一端子251a、251b)可以分别经由阻塞电容器104a、104b电连接。阻塞电容器104a、104b分别在第一电极106a、106b与第一巴伦103a、103b的第一平衡端子211a、211b之间(或在第一巴伦103a、103b的第一平衡端子211a、211b与第二平衡端子212a、212b之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器104a、104b的是，第一阻抗匹配电路102a、102b可以分别被配置为阻塞在第一巴伦103a、103b的第一不平衡端子201a、201b与第二不平衡端子202a、202b之间流动的直流电流。可替代地，阻塞电容器104a、104b可以分别被布置在第二电极135a、135b与第一巴伦103a、103b的第二平衡端子212a、212b(第二端子252a、252b)之间。第一电极106a、106b和第二电极135a、135b可以分别经由绝缘体132a、132b通过真空容器110来支撑。
第一电极141与第二巴伦303的第一平衡端子411(第三端子451)可以经由阻塞电容器304电连接。阻塞电容器304在第一电极141与第二巴伦303的第一平衡端子411之间(或在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二平衡端子412之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器304的是，第二阻抗匹配电路302可以被配置为阻塞在第二巴伦303的第一不平衡端子201与第二不平衡端子202之间流动的直流电流。可替代地，阻塞电容器304可以被布置在第二电极145与第二巴伦303的第二平衡端子412(第四端子452)之间。第一电极141和第二电极145可以经由绝缘体142通过真空容器110来支撑。
等离子体处理装置1可以包括多个第一高频电源101a、101b以及分别被布置在多个第一高频电源101a、101b与多个第一巴伦103a、103b之间的第一阻抗匹配电路102a、102b。第一高频电源101a、101b分别经由第一阻抗匹配电路102a、102b在第一巴伦103a、103b的第一不平衡端子201a、201b与第二不平衡端子202a、202b之间供给高频。换言之，第一高频电源101a、101b分别经由第一阻抗匹配电路102a、102b、第一巴伦103a、103b和阻塞电容器104a、104b在第一电极106a、106b与第二电极135a、135b之间供给高频。可替代地，第一高频电源101a、101b经由第一阻抗匹配电路102a、102b和第一巴伦103a、103b在主体10的第一端子251a、251b与第二端子252a、252b之间供给高频。
等离子体处理装置1可以包括第二高频电源301以及被布置在第二高频电源301与第二巴伦303之间的第二阻抗匹配电路302。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间供给高频。换言之，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302、第二巴伦303和阻塞电容器304在第一电极141与第二电极145之间供给高频。可替代地，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302和第二巴伦303在主体10的第三端子451与第四端子452之间供给高频。
图13示意性地示出根据本发明的第七实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第七实施例的等离子体处理装置可以作为通过溅射在基板112上形成膜的溅射装置操作。作为根据第七实施例的等离子体处理装置1未言及的事项可以按照第一至第六实施例。等离子体处理装置1包括第一巴伦103、第二巴伦303、真空容器110、构成第一组的第一电极105a和第二电极105b以及构成第二组的第一电极141和第二电极145。可替代地，亦可理解为等离子体处理装置1包括第一巴伦103、第二巴伦303和主体10，并且主体10包括真空容器110、构成第一组的第一电极105a和第二电极105b以及构成第二组的第一电极141和第二电极145。主体10包括第一端子251、第二端子252、第三端子451和第四端子452。
第一巴伦103包括第一不平衡端子201、第二不平衡端子202、第一平衡端子211和第二平衡端子212。不平衡电路连接到第一巴伦103的第一不平衡端子201和第二不平衡端子202，并且平衡电路连接到第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212。第二巴伦303可以具有与第一巴伦103的布置类似的布置。第二巴伦303包括第一不平衡端子401、第二不平衡端子402、第一平衡端子411和第二平衡端子412。不平衡电路连接到第二巴伦303的第一不平衡端子401和第二不平衡端子402，并且平衡电路连接到第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412。真空容器110被接地。
第一组的第一电极105a保持第一标靶109a，并且经由第一标靶109a与基板112的侧上的空间相对。第一组的第二电极105b布置为与第一电极105a相邻，保持第二标靶109b，并且经由第二标靶109b与基板112的侧上的空间相对。标靶109a和109b中的每一个例如可为绝缘体材料或导体材料。第一组的第一电极105a被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211，并且第一组的第二电极105b被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212。
第二组的第一电极141保持基板112。第二组的第二电极145被布置在第一电极141的周围。第二组的第一电极141被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411，并且第二组的第二电极145被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412。
上述布置可以理解为第一组的第一电极105a被电连接至第一端子251、第一组的第二电极105b被电连接至第二端子252、第一端子251被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211并且第二端子252被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212的布置。此外，上述布置可以理解为第二组的第一电极141被电连接至第三端子451、第二组的第二电极145被电连接至第四端子452、第三端子451被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411并且第四端子452被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412的布置。
第一组的第一电极105a与第一巴伦103的第一平衡端子211(第一端子251)可以经由阻塞电容器104a电连接。阻塞电容器104a在第一巴伦103的第一平衡端子211与第一组的第一电极105a之间(或在第一巴伦103的第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。第一组的第二电极105b与第一巴伦103的第二平衡端子212(第二端子252)可以经由阻塞电容器104b电连接。阻塞电容器104b在第一巴伦103的第二平衡端子212与第一组的第二电极105b之间(或在第一巴伦103的第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。第一组的第一电极105a、第二电极105b可以分别经由绝缘体132a、132b通过真空容器110来支撑。
第二组的第一电极141与第二巴伦303的第一平衡端子411(第三端子451)可以经由阻塞电容器304电连接。阻塞电容器304在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二组的第一电极141之间(或在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二平衡端子412之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器304的是，第二阻抗匹配电路302可以被配置为阻塞在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间流动的直流电流。第二组的第一电极141、第二电极145可以分别经由绝缘体142、146通过真空容器110来支撑。
等离子体处理装置1可以包括第一高频电源101以及被布置在第一高频电源101与第一巴伦103之间的第一阻抗匹配电路102。第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102、第一巴伦103和阻塞电容器104a、104b在第一电极105a与第二电极105b之间供给高频。可替代地，第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102和第一巴伦103在主体10的第一端子251与第二端子252之间供给高频。第一巴伦103以及第一组的第一电极105a和第二电极105b形成向真空容器110的内部空间供给高频的第一高频供给部。
等离子体处理装置1可以包括第二高频电源301以及被布置在第二高频电源301与第二巴伦303之间的第二阻抗匹配电路302。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间供给高频。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302、第二巴伦303和阻塞电容器304在第二组的第一电极141与第二电极145之间供给高频。可替代地，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302和第二巴伦303在主体10的第三端子451与第四端子452之间供给高频。第二巴伦303以及第二组的第一电极141和第二电极145形成向真空容器110的内部空间供给高频的第二高频供给部。
将在通过供给来自第一高频电源101的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212的侧来看第一组的第一电极105a和第二电极105b的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp1-jXp1。将第一巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X1。在此定义中，满足1.5≤X1/Rp1≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
另外，将在通过供给来自第二高频电源301的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412的侧来看第二组的第一电极127和第二电极130的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp2-jXp2。将第二巴伦303的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X2。在此定义中，满足1.5≤X2/Rp2≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
根据第七实施例的等离子体处理装置1还可以包括用于垂直移动构成第二组的第一电极141的机构和用于使构成第二组的第一电极141旋转的机构中的至少一个。在图13所示的示例中，等离子体处理装置1包括驱动机构114，驱动机构114具有用于垂直移动第一电极141的机构和用于使第一电极141旋转的机构两者。此外，在图13所示的示例中，等离子体处理装置1包括用于垂直移动构成第二组的第二电极145的机构314。在真空容器110与驱动机构114、314之间可以提供形成真空隔壁的波纹管。
将参照图14描述图13所示的根据第七实施例的等离子体处理装置1中的第一巴伦103的功能。将流动通过第一不平衡端子201的电流设为I1，将流动通过第一平衡端子211的电流设为I2，将流动通过第二不平衡端子202的电流设为I2’，并将电流I2中的流至地的电流设为I3。当I3＝0时，亦即，当在平衡电路侧没有电流流至地时，平衡电路相对于地的隔离性能最高。当I3＝I2时，亦即，当流动通过第一平衡端子211的全部电流I2流至地时，平衡电路相对于地的隔离性能最低。类似于第一至第五实施例，表示隔离性能的程度的指标ISO可由下式给出。在此定义之下，在指标ISO的绝对值越大时，隔离性能越高。
ISO[dB]＝20log(I3/I2’)
在图14中，Rp-jXp(＝Rp/2-jXp/2+Rp/2-jXp/2)表示在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第一平衡端子211和第二平衡端子212的侧来看第一电极105a和第二电极105b的侧(主体10的侧)时的阻抗(包含阻塞电容器104a和104b的电抗)。Rp表示电阻成分，并且-Xp表示电抗成分。此外，在图14中，X表示第一巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)。ISO与X/Rp具有相关性。
在第一实施例的描述中参照的图4例示电流I1(＝I2)、I2’和I3、ISO以及α(＝X/Rp)之间的关系。图4所示的关系在第七实施例中也成立。本发明人发现在第七实施例中也是满足1.5≤X/Rp≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间(第一电极105a与第二电极105b之间的空间)中的等离子体的电位(等离子体电位)对于真空容器110的内表面的状态不敏感。当等离子体电位对于真空容器110的内表面的状态不敏感时，这指示即使长期使用等离子体处理装置1也可使等离子体电位稳定。1.5≤X/Rp≤5000对应于-10.0dB≥ISO≥-80dB。
图15A至图15D各自示出满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图15A示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1mΩ)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图15B示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1000Ω)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图15C示出在真空容器110的内表面上形成电感性的膜(0.6μH)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图15D示出在真空容器110的内表面上形成电容性的膜(0.1nF)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。参照图15A至图15D可理解，满足1.5≤X/Rp≤5000有利于在真空容器113的内表面的各种状态下使等离子体电位稳定。
图16A至图16D各自示出模拟不满足1.5≤X/Rp≤5000时的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)的结果。图16A示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1mΩ)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图16B示出在真空容器110的内表面上形成电阻性的膜(1000Ω)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图16C示出在真空容器110的内表面上形成电感性的膜(0.6μH)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。图16D示出在真空容器110的内表面上形成电容性的膜(0.1nF)的状态下的等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)。参照图16A至图16D可理解，当不满足1.5≤X/Rp≤5000时，等离子体电位取决于真空容器110的内表面的状态而变化。
在满足X/Rp>5000(例如，X/Rp＝∞)的情况与满足X/Rp<1.5(例如，X/Rp＝1.16或X/Rp＝0.87)的情况下，等离子体电位都会容易取决于真空容器110的内表面的状态而变化。如果满足X/Rp>5000，那么在真空容器110的内表面上没有形成膜的状态下，只在第一电极105a与第二电极105b之间发生放电。但，如果满足X/Rp>5000，那么当膜开始在真空容器110的内表面上形成时，等离子体电位对此会敏感地作出反应，并获得图16A至图16D所例示的结果。另一方面，当满足X/Rp<1.5时，经由真空容器110流至地的电流大。因此，真空容器110的内表面的状态(形成在内表面上的膜的电学特性)的影响是显著的，并且等离子体电位取决于膜的形成而变化。因此，如上所述，等离子体处理装置1有利地被配置为满足1.5≤X/Rp≤5000。
图17示意性地示出根据本发明的第八实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第八实施例的等离子体处理装置可以作为通过溅射在基板112上形成膜的溅射装置操作。作为根据第八实施例的等离子体处理装置1未言及的事项可以按照第一至第七实施例。根据第八实施例的等离子体处理装置1包括巴伦(第一巴伦)103、真空容器110、第一电极105a、第二电极105b和接地电极400。可替代地，亦可理解为等离子体处理装置1包括巴伦103和主体10，并且主体10包括真空容器110、第一电极105a、第二电极105b和接地电极400。主体10包括第一端子251和第二端子252。
接地电极400被布置在真空容器110中并被接地。接地电极400可以包括被布置成彼此平行的多个板部PLT。多个板部PLT可以被布置为使得接地电极400在一个截面(例如沿着垂直方向的截面)中具有梳齿形状。从另一角度看，接地电极400可以在一个截面(例如沿着垂直方向的截面)中具有梳齿形状。接地电极400的这种布置可以有助于用作阳极的部分的面积的增加。此外，接地电极400的这种布置有利于当在基板112上形成膜时抑制膜在接地电极400上的形成。
第一电极105a可以包括保持作为第一构件的第一标靶109a的第一保持面HS1，并且第二电极105b可以包括保持作为第二构件的第二标靶109b的第二保持面HS2。第一保持面HS1和第二保持面HS2可以属于一个平面PL。接地电极400可以被布置为与平面PL交叉。接地电极400可以包括例如被布置在第一电极105a与第二电极105b之间的部分。接地电极400可以包括例如被布置在作为第一构件的第一标靶109a与作为第二构件的第二标靶109b之间的部分。接地电极400有利于当在基板112上形成膜时抑制膜在接地电极400上的形成。
根据第八实施例的等离子体处理装置1还可以包括第二巴伦303、第三电极141和第四电极145。换言之，等离子体处理装置1可以包括第一巴伦103、第二巴伦303、真空容器110、第一电极105a、第二电极105b、第三电极141和第四电极145。可替代地，亦可理解为等离子体处理装置1包括第一巴伦103、第二巴伦303和主体10，并且主体10包括真空容器110、第一电极105a、第二电极105b、第三电极141和第四电极145。第三电极141与第四电极145被布置为与平面PL相对。主体10包括第一端子251、第二端子252、第三端子451和第四端子452。
第一巴伦103包括第一不平衡端子201、第二不平衡端子202、第一平衡端子211和第二平衡端子212。不平衡电路连接到第一巴伦103的第一不平衡端子201和第二不平衡端子202，并且平衡电路连接到第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212。第二巴伦303可以具有与第一巴伦103的布置类似的布置。第二巴伦303包括第三不平衡端子401、第四不平衡端子402、第三平衡端子411和第四平衡端子412。不平衡电路连接到第二巴伦303的第三不平衡端子401和第四不平衡端子402，并且平衡电路连接到第二巴伦303的第三平衡端子411和第四平衡端子412。真空容器110被接地。巴伦103和303中的每一个可以具有图2A或图2B(图14)所示的布置。
第一电极105a保持第一标靶109a，并经由第一标靶109a与作为处理对象的基板112的侧上的空间相对。第二电极105b被布置为与第一电极105a相邻，保持第二标靶109b，并经由第二标靶109b与作为处理对象的基板112的侧上的空间相对。标靶109a和109b中的每一个例如可以是绝缘体材料或导体材料。第一电极105a被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211，并且第二电极105b被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212。
第三电极141保持基板112。第四电极145可以被布置在第三电极141的周围。第三电极141被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411，并且第四电极145被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412。
上述布置亦可理解为第一电极105a被电连接至第一端子251、第二电极105b被电连接至第二端子252、第一端子251被电连接至第一巴伦103的第一平衡端子211并且第二端子252被电连接至第一巴伦103的第二平衡端子212的布置。上述布置亦可理解为第三电极141被电连接至第三端子451、第四电极145被电连接至第四端子452、第三端子451被电连接至第二巴伦303的第一平衡端子411并且第四端子452被电连接至第二巴伦303的第二平衡端子412的布置。
第一电极105a与第一巴伦103的第一平衡端子211(第一端子251)可以经由阻塞电容器104a电连接。阻塞电容器104a在第一巴伦103的第一平衡端子211与第一电极105a之间(或在第一巴伦103的第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。第二电极105b与第一巴伦103的第二平衡端子212(第二端子252)可以经由阻塞电容器104b电连接。阻塞电容器104b在第一巴伦103的第二平衡端子212与第二电极105b之间(或在第一巴伦103的第一平衡端子211与第二平衡端子212之间)阻塞直流电流。第一电极105a、第二电极105b可以分别经由绝缘体132a、132b通过真空容器110来支撑。
第三电极141与第二巴伦303的第一平衡端子411(第三端子451)可以经由阻塞电容器304电连接。阻塞电容器304在第二巴伦303的第一平衡端子411与第三电极141之间(或在第二巴伦303的第一平衡端子411与第二平衡端子412之间)阻塞直流电流。取代提供阻塞电容器304的是，第二阻抗匹配电路302被配置为阻塞在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间流动的直流电流。第三电极141、第四电极145可以分别经由绝缘体142、146通过真空容器110来支撑。
等离子体处理装置1可以包括第一高频电源101以及被布置在第一高频电源101与第一巴伦103之间的第一阻抗匹配电路102。第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102、第一巴伦103和阻塞电容器104a、104b在第一电极105a与第二电极105b之间供给高频。可替代地，第一高频电源101经由第一阻抗匹配电路102和第一巴伦103在主体10的第一端子251与第二端子252之间供给高频。第一巴伦103、第一电极105a和第二电极105b形成向真空容器110的内部空间供给高频的第一高频供给部。
等离子体处理装置1可以包括第二高频电源301以及被布置在第二高频电源301与第二巴伦303之间的第二阻抗匹配电路302。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302在第二巴伦303的第一不平衡端子401与第二不平衡端子402之间供给高频。第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302、第二巴伦303和阻塞电容器304在第三电极141与第四电极145之间供给高频。可替代地，第二高频电源301经由第二阻抗匹配电路302和第二巴伦303在主体10的第三端子451与第四端子452之间供给高频。第二巴伦303、第三电极141和第四电极145形成向真空容器110的内部空间供给高频的第二高频供给部。
将在通过供给来自第一高频电源101的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第一巴伦103的第一平衡端子211和第二平衡端子212的侧来看第一电极105a和第二电极105b的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp1-jXp1。将第一巴伦103的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X1。在此定义中，满足1.5≤X1/Rp1≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。注意，满足1.5≤X/Rp1≤5000的条件对第八实施例不是必要的，而是有利条件。在第八实施例中，即使不满足1.5≤X/Rp1≤5000的条件，也可以通过在真空容器110中提供接地电极400来取得使被形成在真空容器110的内部空间(第一电极106与第二电极111之间的空间)中的等离子体的电位(等离子体电位)对于真空容器110的内表面的状态不敏感的效果。
另外，将在通过供给来自第二高频电源301的高频在真空容器110的内部空间产生等离子体的状态下从第二巴伦303的第一平衡端子411和第二平衡端子412的侧来看第三电极141和第四电极145的侧(主体10的侧)时的阻抗设为Rp2-jXp2。将第二巴伦303的第一线圈221的阻抗的电抗成分(电感成分)设为X2。在此定义中，满足1.5≤X2/Rp2≤5000有利于使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。注意，满足1.5≤X/Rp2≤5000的条件对第八实施例不是必要的，而是有利条件。在第八实施例中，即使不满足1.5≤X/Rp2≤5000的条件，也可以通过在真空容器110中提供接地电极400来取得使被形成在真空容器110的内部空间(第一电极106与第二电极111之间的空间)中的等离子体的电位(等离子体电位)对于真空容器110的内表面的状态不敏感的效果。
根据第八实施例的等离子体处理装置1还可以包括用于垂直移动第三电极141的机构和用于使第三电极141旋转的机构中的至少一个。在图17所示的示例中，等离子体处理装置1包括驱动机构114，驱动机构114包括用于垂直移动第三电极141的机构和用于使第三电极141旋转的机构两者。并且，在图17所示的示例中，等离子体处理装置1包括用于垂直移动第四电极145的机构314。在真空容器110与驱动机构114、314之间可以提供形成真空隔壁的波纹管。
以下参照图18至图21描述比较例。如图18所示，根据比较例的等离子体处理装置1’具有通过从根据第八实施例的等离子体处理装置1消除巴伦103、303和接地电极400而获得的配置。注意，在图18中，第三电极141和第四电极145未示出。图19至图21各自示出等离子体电位、第一电极105a的电位(阴极1电位)和第二电极105b的电位(阴极2电位)的模拟结果。在此模拟中，高频电源101a、101b被设置为产生100sin(ωt)[V]的电压。第一电极105a和第二电极105b中的每一个的半径被设置为10cm。另外，在图19至图21中，[阴极1面积：接地面积：阴极2面积]表示[第一电极105a的面积]：[真空容器110中的用作阳极的部分的面积]：[第二电极105b的面积]。
图19示出阴极1面积：接地面积：阴极2面积为1：0.5：1时的模拟结果。图20示出阴极1面积：接地面积：阴极2面积为1：1：1时的模拟结果。图21示出阴极1面积：接地面积：阴极2面积为1：3：1时的模拟结果。当通过溅射在基板112上形成膜时，膜也会形成在真空容器110的内表面上。这可以改变真空容器110的内表面的状态，例如，真空容器110中的用作阳极的部分的面积(接地面积)。参照图19至图21所示的结果，等离子体电位会由于接地面积的变化而变化。这指示如果对多个基板继续膜形成，则等离子体电位会变化，以改变形成膜的特性。此外，图19至图21所示的结果，真空容器110中的用作阳极的部分的面积(接地面积)越大，越有效于抑制等离子体电位的变化。
另一方面，根据第八实施例，如上所述，通过提供巴伦103和接地电极400并且满足1.5≤X/Rp1≤5000的条件，可使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。可替代地，通过提供巴伦103、303和接地电极400并且满足1.5≤X/Rp1≤5000和1.5≤X/Rp2≤5000的条件，可使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
此外，根据第八实施例，即使不满足1.5≤X/Rp1≤5000的条件，也可以通过提供巴伦103和接地电极400使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。可替代地，根据第八实施例，即使不满足1.5≤X/Rp1≤5000和1.5≤X/Rp2≤5000的条件，也可以通过提供巴伦103和接地电极400使被形成在真空容器110的内部空间中的等离子体的电位稳定。
图22示意性地示出根据本发明的第九实施例的等离子体处理装置1的布置。根据第九实施例的等离子体处理装置1可以作为蚀刻基板112a、112b的蚀刻装置操作。根据第九实施例的等离子体处理装置1与根据第八实施例的等离子体处理装置1的不同在于：第一电极105a、第二电极105b分别保持待蚀刻的第一基板112a、第二基板112b，并且第三电极141不保持基板。就剩余的点而言，根据第九实施例的等离子体处理装置1可以具有与根据第八实施例的等离子体处理装置1的布置类似的布置。
本发明不限于上述实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变化和修改。因此，为了将本发明的范围公诸于世，附上以下权利要求。
符号说明
1：等离子体处理装置，10：主体，101：高频电源，102：阻抗匹配电路，103：巴伦，104：阻塞电容器，106：第一电极，107、108：绝缘体，109：标靶，110：真空容器，111：第二电极，112：基板，201：第一不平衡端子，202：第二不平衡端子，211：第一平衡端子，212：第二平衡端子，251：第一端子，252：第二端子，221：第一线圈，222：第二线圈，223：第三线圈，224：第四线圈，400：接地电极，PLT：板部，PL：平面，HS1：第一保持面，HS2：第二保持面

Claims (20)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
巴伦，包括第一不平衡端子、第二不平衡端子、第一平衡端子和第二平衡端子；
被接地的真空容器；
第一电极，被电连接至所述第一平衡端子；
第二电极，被电连接至所述第二平衡端子；以及
接地电极，被布置在所述真空容器中并被接地。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述接地电极包括被布置成彼此平行的多个板部。
3.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述多个板部被布置为使得所述接地电极在截面中具有梳齿形状。
4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述接地电极在截面中具有梳齿形状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一电极包括被配置为保持第一构件的第一保持面，所述第二电极包括被配置为保持第二构件的第二保持面，并且所述第一保持面和所述第二保持面属于一个平面。
6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述接地电极被布置成与所述一个平面交叉。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述接地电极包括被布置在所述第一构件和所述第二构件之间的部分。
8.如权利要求5至7中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一保持面经由所述第一构件与所述真空容器的内部空间相对，并且所述第二保持面经由所述第二构件与所述真空容器的所述内部空间相对。
9.如权利要求5至8中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，还包括：
第二巴伦，包括第三不平衡端子、第四不平衡端子、第三平衡端子和第四平衡端子；
第三电极，被电连接至所述第三平衡端子；以及
第四电极，被电连接至所述第四平衡端子，
其中所述第四电极被布置在所述第三电极的周围，以及
所述第三电极和所述第四电极被布置为与所述一个平面相对。
10.如权利要求1至9中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一平衡端子和所述第一电极经由阻塞电容器电连接。
11.如权利要求1至9中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第二平衡端子和所述第二电极经由阻塞电容器电连接。
12.如权利要求1至9中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一平衡端子和所述第一电极经由阻塞电容器电连接，并且所述第二平衡端子和所述第二电极经由阻塞电容器电连接。
13.如权利要求1至9中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极经由绝缘体通过所述真空容器来支撑。
14.如权利要求1至13中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述巴伦包括被配置为连接所述第一不平衡端子与所述第一平衡端子的第一线圈以及被配置为连接所述第二不平衡端子与所述第二平衡端子的第二线圈。
15.如权利要求14所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述巴伦还包括都被连接在所述第一平衡端子与所述第二平衡端子之间的第三线圈和第四线圈，并且所述第三线圈和所述第四线圈被配置为将所述第三线圈与所述第四线圈的连接节点的电压设置为所述第一平衡端子的电压与所述第二平衡端子的电压之间的中点。
16.如权利要求1至15中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一电极保持第一标靶，所述第二电极保持第二标靶，所述第一电极经由所述第一标靶与作为处理对象的基板的侧上的空间相对，并且所述第二电极经由所述第二标靶与所述空间相对。
17.如权利要求1至15中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一电极保持第一基板，所述第二电极保持第二基板，并且所述等离子体处理装置被配置作为蚀刻装置，所述蚀刻装置被配置为蚀刻所述第一基板和所述第二基板。
18.如权利要求1至17中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，还包括：
高频电源；以及
阻抗匹配电路，被布置在所述高频电源与所述巴伦之间。
19.如权利要求1至18中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于，当Rp表示从所述第一平衡端子和所述第二平衡端子的侧来看所述第一电极和所述第二电极的侧时的所述第一平衡端子与所述第二平衡端子之间的电阻成分，并且X表示所述第一不平衡端子与所述第一平衡端子之间的电感时，满足1.5≤X/Rp≤5000。
20.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于，
当Rp表示从所述第一平衡端子和所述第二平衡端子的侧来看所述第一电极和所述第二电极的侧时的所述第一平衡端子与所述第二平衡端子之间的电阻成分，并且X表示所述第一不平衡端子与所述第一平衡端子之间的电感时，满足1.5≤X/Rp≤5000，以及
当Rp’表示从所述第三平衡端子和所述第四平衡端子的侧来看所述第三电极和所述第四电极的侧时的所述第三平衡端子与所述第四平衡端子之间的电阻成分，并且X’表示所述第三不平衡端子与所述第三平衡端子之间的电感时，满足1.5≤X’/Rp’≤5000。
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