JP2002313785A

JP2002313785A - 高周波プラズマ処理装置

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Publication number: JP2002313785A
Application number: JP2001118815A
Authority: JP
Inventors: Yuki Komura; 由紀香村; Eizo Murai; 英造村井; Yasumi Sago; 康実佐護; Kenichi Kagami; 健一加々美; Yoneichi Ogawara; 米一小河原; Mihoko Doi; 美保子土居
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2001-04-17
Filing date: 2001-04-17
Publication date: 2002-10-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ＶＨＦ帯のようなより高い周波数の高周波を
利用する高周波プラズマ処理装置において、電力効率を
改善する。【解決手段】基板９が配置された処理チャンバー１内
にプロセスガス導入系２によりプロセスガスが導入さ
れ、プラズマ用電源４が高周波電極３に高周波電圧を印
加して高周波放電を生じさせてプロセスガスのプラズマ
を形成し、プラズマの作用により基板９が処理される。
共振用調整器６は、放電空間を含む内部高周波線路が高
周波電圧の周波数で共振するようにする。共振用調整器
６は、並列に設けられた複数のＬＣ直列回路６１，６
２，６３から成り、各ＬＣ直列回路６１，６２，６３の
インピーダンスは所定の範囲内で異なり、いずれかによ
り内部高周波線路が共振する。共振用調整器６以外のイ
ンピーダンスである外部インピーダンスが変動した際、
放電空間を介して流れる高周波電流の変動は２０％以内
とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、高周波放電に
より形成されたプラズマによって対象物の表面に所定の
処理を施す高周波プラズマ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＳＩ（大規模集積回路）等の電子デバ
イスや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表
示デバイスの製造においては、基板の表面に対し各種処
理を施すことが必要である。このような処理には、高周
波放電により形成されたプラズマを利用して処理を行う
装置（以下、高周波プラズマ処理装置と呼ぶ）が使用さ
れることがある。

【０００３】図１１は、このような従来の高周波プラズ
マ処理装置の正面断面概略図である。図１１に示す装置
は、排気系１１を備えた処理チャンバー１と、処理チャ
ンバー１内にプロセスガスを導入するプロセスガス導入
系２と、処理チャンバー１内に設けられた高周波電極３
と、高周波電極３に高周波電圧を印加することで処理チ
ャンバー内に高周波電界を設定してプロセスガスのプラ
ズマを形成する高周波電源４と、形成されたプラズマに
よって処理される位置に基板９を保持する基板ホルダー
５とを備えている。高周波電源４は、整合器（以下、プ
ラズマ用整合器）４１を介して高周波電極３に接続され
ている。

【０００４】上記高周波プラズマ処理装置では、基板ホ
ルダー５によって基板９を保持し、基板９を臨む空間に
高周波放電を生じさせてプラズマを形成して処理する。
例えば、基板９の表面をエッチングする場合、フッ化炭
素系ガス等のエッチング作用のあるガスを導入してプラ
ズマを形成し、プラズマ中で生成されるフッ化炭素ラジ
カルやフッ素ラジカル等との反応を利用して基板９の表
面をエッチングする。また、成膜処理としては、高周波
放電により形成されたプラズマによってターゲットをス
パッタする高周波スパッタリングや、高周波放電により
形成されたプラズマ中での気相反応を利用するプラズマ
ＣＶＤ（化学蒸着）等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した高周波プラズ
マ処理装置では、高周波としては工業用に割り当てられ
た１３．５６ＭＨｚ等のＨＦ帯（３ＭＨｚ〜３０ＭＨ
ｚ）が多く用いられてきた。しかしながら、処理の品質
の向上や処理速度の向上等のためには、より高い周波数
を使用する方が、プラズマの形成効率が良くなるため、
有利である。即ち、より高い周波数の方が、電子が中性
ガス分子に衝突する確率が高くなるため、同じ電力でも
イオン化効率が上がり、プラズマ形成効率が高くなる。
プラズマの形成効率が良いということは、より低く圧力
で処理をすることで異物等の混入の少ない処理が行えた
り、プラズマ密度を高くして処理速度を上げたりするこ
とができることを意味する。

【０００６】しかしながら、発明者の研究によると、周
波数が例えば６０ＭＨｚのようにＶＨＦ帯（３０ＭＨｚ
〜３００ＭＨｚ）になってくると、プロセスガスに電力
を供給する効率が低下し易くなり、この結果、装置全体
の電力効率（投入電力で見た処理の効率）はあまり上が
らないという課題がある。この一つの理由は、周波数が
高くなってくると、装置内に形成される寄生容量におい
て放電が生じやすくなり、投入された電力がこの寄生容
量によって消費される分が多くなってしまうからであ
る。寄生容量は、電極等の装置内の構造物の形状からく
る場合が多く、ある面では避けられない。

【０００７】本願の発明は、このような課題を解決する
ために成されたものであり、ＶＨＦ帯のようなより高い
周波数の高周波を利用する高周波プラズマ処理装置にお
いて、電力効率を改善するという技術的意義を有する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、処理対象である基板
が内部に配置される処理チャンバーと、処理チャンバー
内にプロセスガスを導入するプロセスガス導入系と、処
理チャンバー内に設けられた高周波電極と、高周波電極
に高周波電圧を印加することで処理チャンバー内に高周
波電界を設定して高周波放電を生じさせてプロセスガス
のプラズマを形成する高周波電源とを備え、プラズマの
作用によって基板に所定の処理を施す高周波プラズマ処
理装置であって、前記高周波電極とともに放電空間を形
成するよう処理チャンバー内には別の高周波電極が設け
られているとともに、放電空間を含む高周波線路である
内部高周波線路が前記高周波電圧の周波数で共振するよ
うにする共振用調整器が設けられており、この共振用調
整器は、インダクタ、キャパシタ又は直列に設けられた
インダクタとキャパシタから成る複数の回路が並列に設
けられて成るものであって、各回路のインピーダンスは
所定の範囲内で異なるものであり、この共振用調整器
は、前記回路のいずれかによって前記内部高周波線路が
共振するようにするものであるという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、
前記請求項１の構成において、前記所定の範囲内とは、
前記共振用調整器のインピーダンス以外のインピーダン
スである外部インピーダンスが変動した際、放電空間を
介して流れる高周波電流の変動が２０％以内となる範囲
であるという構成を有する。また、上記課題を解決する
ため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構
成において、前記内部高周波線路には、全体のインピー
ダンスが変化するよう可変インピーダンス素子が設けら
れており、前記放電の開始の際に前記内部高周波線路の
全体のインピーダンスが最適になるよう可変インピーダ
ンス素子を制御するインピーダンス制御系が設けられて
いるという構成を有する。また、上記課題を解決するた
め、請求項４記載の発明は、前記請求項１又は２の構成
において、前記共振用調整器は、前記プラズマが形成さ
れた際、前記内部高周波線路が共振するようにする第一
の回路のグループと、放電が開始される際、前記内部高
周波線路が共振するようにする第二の回路のグループと
から成るという構成を有する。また、上記課題を解決す
るため、請求項５記載の発明は、処理対象である基板が
内部に配置される処理チャンバーと、処理チャンバー内
にプロセスガスを導入するプロセスガス導入系と、処理
チャンバー内に設けられた高周波電極と、高周波電極に
高周波電圧を印加することで処理チャンバー内に高周波
電界を設定して高周波放電を生じさせてプロセスガスの
プラズマを形成する高周波電源とを備え、プラズマの作
用によって基板に所定の処理を施す高周波プラズマ処理
装置であって、前記高周波電極とともに放電空間を形成
するよう処理チャンバー内には別の高周波電極が設けら
れているとともに、この別の高周波電極はアースにつな
がっており、この別の高周波電極とアースとの間の線路
を共振させる共振用調整器が設けられており、この共振
用調整器は、インダクタ、キャパシタ又は直列に設けら
れたインダクタとキャパシタから成る複数の回路が並列
に設けられて成るものであって、各回路のインピーダン
スは所定の範囲内で異なるものであり、この共振用調整
器は、前記回路のいずれかによって前記線路が共振する
ようにするものであるという構成を有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態（以
下、実施形態）について説明する。図１は、本願発明の
第一の実施形態の高周波プラズマ処理装置の正面断面概
略図である。図１に示す装置は、図１１に示す装置と同
様、排気系１１を備えた処理チャンバー１と、処理チャ
ンバー１内にプロセスガスを導入するプロセスガス導入
系２と、導入されたプロセスガスに高周波放電を生じさ
せて処理チャンバー１内にプラズマを形成するプラズマ
形成手段と、形成されたプラズマによって処理される位
置に基板９を保持する基板ホルダー５とを備えている。
そして、プラズマを形成する手段として、同様に、処理
チャンバー１内に設けられた高周波電極３と、高周波電
極３に高周波電圧を印加して放電を生じさせる高周波電
源（以下、プラズマ用電源）４とが設けられている。プ
ラズマ用電源４は、同様にプラズマ用整合器４１を介し
て高周波電極３に接続されている。

【００１０】処理チャンバー１は気密な真空容器であ
り、不図示のゲートバルブを介して不図示のロードロッ
クチャンバー又は搬送チャンバーに接続されている。排
気系１１は、ターボ分子ポンプ又は拡散ポンプ等により
処理チャンバー１内を所定の真空圧力まで排気できるよ
うになっている。図１に示す装置は、エッチングを行う
装置となっている。具体的には、プロセスガス導入系２
は、フッ素系ガス等のエッチング作用のあるガスを導入
するようになっている。プロセスガス導入系２は、バル
ブ２１や流量調整器２２を備え、プロセスガスを所定の
流量で導入するようになっている。

【００１１】高周波電極３は、基板ホルダー５に平行に
対向した円盤状である。高周波電極３は、絶縁材３１を
介して処理チャンバー１の上壁部の開口に気密に取り付
けられている。プラズマ用整合器４１から高周波電極３
への線路には、図１に示すように同軸管４２が使用され
ている。同軸管４２は、内導体４２１と、内導体４２１
と同軸の円筒状の外導体４２２とから成る。尚、同軸管
４２は、高周波電極３と同軸である。

【００１２】一方、基板ホルダー５は、上面に基板９を
載置して保持するものである。基板９の保持位置は、基
板９が高周波電極３と同軸になる位置である。尚、基板
９は薄い円形状であり、高周波電極３や基板ホルダー５
も同軸の円盤状である。基板ホルダー５は、高周波電極
３とともに放電空間を形成する別の高周波電極になって
いる。基板ホルダー５は、処理チャンバー１から絶縁材
５２によって絶縁されている。

【００１３】また、基板ホルダー５は、基板９を静電吸
着して保持するようになっている。即ち、図１には明示
していないが、基板ホルダー５は、上側が誘電体製であ
り、その誘電体製の部分の内部に不図示の吸着電極が埋
設されている。そして、吸着電極に静電吸着用の直流電
圧を印加する不図示の吸着電源が設けられている。吸着
電源が電圧を印加すると、基板ホルダー５の上面に静電
気が誘起され、基板９が静電吸着されるようになってい
る。

【００１４】また、本実施形態では、基板９に対するイ
オンの入射エネルギーを制御する構成が採用されてい
る。具体的には、基板ホルダー５には、基板９に対する
イオンの入射エネルギーを制御する高周波電源（以下、
イオン入射用電源）５０が整合器（以下、イオン入射用
整合器）５１を介して接続されている。このイオン入射
用電源５０が与える高周波電圧は、処理中に基板９にイ
オンを高い衝撃エネルギーで入射させるために与えられ
るものである。基板９に高周波電圧が与えられると、プ
ラズマと基板９との間に基板９に向かう電界が設定され
る。プラズマ中の正イオンは、この電界により加速され
て、基板９に入射する。この入射イオンを高い衝撃エネ
ルギーにより、エッチング速度を向上させたり、基板９
に垂直なエッチングを促進させたりする。

【００１５】また、基板ホルダー５の周囲を取り囲むよ
うにして、シールド１２が設けられている。シールド１
２も、基板ホルダー５等と同様に、基板９と同軸であ
り、円筒形である。シールド１２は、処理チャンバー１
の底壁部に下端が固定されている。シールド１２は、Ｖ
ＨＦ帯の高周波が基板ホルダー５の下方の空間に漏れる
のを軽減するものである。

【００１６】さて、本実施形態の大きな特徴点は、上記
プラズマ用電源４の周波数がＶＨＦ帯であるとともに、
この周波数の高周波を使用した場合でも電力効率が低下
しないような工夫を凝らしている点である。以下、この
点を説明する。

【００１７】まず、プラズマ用電源４としては、本実施
形態では、ＶＨＦ帯に属する周波数例えば６０ＭＨｚの
高周波を発生させるものとなっている。このようなプラ
ズマ用電源４は、例えば電気興業株式会社から入手でき
る。プラズマ用電源４の構成としては、水晶発振器の出
力を増幅する他励式のものが好ましく、出力の大きなト
ランジスタ式のものが好ましい。

【００１８】次に、本実施形態の装置の第二の大きな特
徴点は、プラズマが形成される放電空間を含む高周波回
路（以下、内部高周波回路）が、プラズマ用電源４の周
波数で共振するするようになっている点である。具体的
には、別の高周波電極である基板ホルダー５とアースと
の間には、内部高周波回路を直列共振回路とする共振用
調整器６が設けられている。

【００１９】処理チャンバー１の下面には、下側容器７
１が接続されている。下側容器７１は、処理チャンバー
１と断面が同じ形状大きさの筒状であり、処理チャンバ
ー１と同軸に設けられている。共振用調整器６は、この
下側容器７１内に設けられている。基板ホルダー５の下
面中央から下方に延びるようにして、導体棒７２が設け
られている。イオン入射用電源５０は、導体棒７２を介
して基板ホルダー５に高周波電圧を印加するようになっ
ている。尚、イオン入射用整合器５１は下側容器７１の
側壁部に設けられている。

【００２０】下側容器７１は底板部を有し、その底板部
の中央でアースされている。共振用調整器６は、導体棒
７２と、底板部の中央とをつなぐようにして設けられて
いる。共振用調整器６は、図１に示すように、直列に接
続されたインダクタとキャパシタとから成るＬＣ直列回
路６１，６２，６３が複数並列に設けられた構成であ
る。また、共振用調整器６と導体棒７２との間には、高
周波電流の正負のピークの幅を検出するＰＰ電流計８１
が設けられている。

【００２１】まず、内部高周波回路における共振につい
て説明する。図２は、図１の装置における共振について
説明する等価回路を示す図である。図１に示す共振用調
整器６は、並列に設けられた複数のＬＣ直列回路６１，
６２，６３から成っているが、図２では、説明を簡単に
するため、一つにしている。尚、図２に示すインダクタ
タンスＬは、図１に示す共振用調整器６の各インダクタ
によるインダクタンスの他、他の部分（導体棒７２等）
のインダクタンスも含む。また、図２に示すキャパシタ
ンスＣは、図１に示す共振用調整器６の各キャパシタに
よるキャパシタンスの他、同様に他の部分（プラズマシ
ース等）のキャパシタンスも含む。

【００２２】図２に示すｒ、Ｌ及びＣの直列回路の共振
について考える。周知のように、回路のインピーダンス
Ｚは、Ｚ＝ｒ＋ｊωＬ＋１／ｊωＣ…（１）である。この式を以下のように書き換える。Ｚ＝ｒ＋ｊωＬ＋ｊ／（ｊωＣ・ｊ）＝ｒ＋ｊωＬ−ｊ／ωＣ＝ｒ＋ｊ（ωＬ−１／ωＣ）＝ｒ＋ｊＬ（ω−１／ωＬＣ）ここで、１／ＬＣ＝ω_ｒ ^２とすれば、Ｚ＝ｒ＋ｊＬ（ω−ω_ｒ ^２／ω）＝ｒ＋ｊＬ（ω・ω_ｒ／ω_ｒ−ω_ｒ ^２／ω）＝ｒ＋ｊＬω_ｒ（ω／ω_ｒ−ω_ｒ／ω）となる。この式から明らかなように、ω＝ω_ｒであると
き、インピーダンスＺは最も小さくなり、Ｚ＝ｒとな
る。この状態が共振である。

【００２３】共振状態が達成されると、回路の電流が最
大となる。このため、放電空間において、電子が中性ガ
ス分子に衝突してイオン化させる効率が最大となり、プ
ラズマ密度が最も高く維持される。このため、処理の効
率が最も高くなる。ここで、図１に示す共振用調整器６
は、処理チャンバー１内の環境変化等、高周波回路の条
件が変わった場合でも、共振状態が十分に維持されるよ
うにする技術的意義を有するものである。以下、この点
について説明する。

【００２４】図３は、図２に示す等価回路における共振
について説明する図である。固定された角周波数ωに対
してω_ｒを変化させると、ω＝ω_ｒの部分でインピーダ
ンスが最小となり電流が最大となる。従って、共振のた
めには、ω＝ω_ｒのとなるよう回路全体のＬやＣを調整
する必要がある。通常は、基板ホルダー５とアースとの
間に可変容量コンデンサを設け、ＰＰ電流計８１等によ
って電流をモニタしながらキャパシタンスを変え、電流
が最大となるキャパシタンスの値を予め実験的に求める
ようにする。そしてその値にキャパシタンスを固定して
実際のプラズマ処理を行うようにする。

【００２５】しかしながら、回路全体のＬやＣは一定で
はなく、装置内の環境変化等によって変わる場合があ
る。例えば、エッチングや成膜処理では、処理チャンバ
ー１内の内壁面や内部の構造物の表面に薄膜が経時的に
堆積することが多い。このような膜堆積が生ずると、処
理チャンバー内のインピーダンスが僅かではあるが変化
し易い。例えば、膜堆積によって構造物の表面に沿った
インダクタンスが僅かに変化したり、膜堆積によって処
理チャンバーの内壁面と構造物との間のキャパシタンス
が僅かに変化したりし易い。

【００２６】ここで、共振の強さは一般的にはＱ値と呼
ばれる。この例では、図３に示すように、電流がピーク
値の半分になるインピーダンス変化の幅（半値幅）で電
流のピーク値を割った値がＱ値である。このＱ値が大き
い方が、共振の度合いは高くなり、前述したイオン化効
率の向上による高プラズマ密度化の効果も高く得られ
る。尚、図３の横軸は、共振用調整器６が持つインピー
ダンス以外のインピーダンス（以下、外部インピーダン
ス）である。しかしながら、図３からわかるように、大
きなＱ値の場合、僅かな外部インピーダンスの変動によ
っても、回路は共振状態から外れてしまう。従って、前
述した環境変化等により共振状態から外れてしまう可能
性が高くなってしまう。

【００２７】特に問題なのは、回路が共振状態から外れ
ることによってプラズマの状態が大きく変わってしまう
ことである。例えば、回路が共振状態から外れることに
よってプラズマ密度が低下すると、中性ガス分子に対し
て相対的にイオンの量が少なくなる。この結果、プラズ
マ化学蒸着（ＣＶＤ）のような成膜処理では、作成され
つつある薄膜へのイオン入射量が少なくなってしまい、
最終的な薄膜の性質が変わってしまうことがある。ま
た、プラズマエッチングでは、イオンを電界で加速して
基板に垂直に入射させようとしても、中性ガス分子に衝
突して散乱される量が多くなるため、基板に対して斜め
に入射するイオンが相対的に多くなる。この結果、ボー
イング形状と呼ばれる中膨れしたエッチング形状しか得
られないことがある。

【００２８】このように、通常は共振状態で動作させて
いる装置が共振状態から外れると、処理の再現性が大き
く低下してしまう。従って、共振状態から外れてしまう
と、処理を中断し、再び共振条件を求める実験を行い、
再度キャパシタンスを調整し直す必要が生ずる。このよ
うな作業は長時間を要し、装置の生産性を大きく低下さ
せる原因となる。

【００２９】このような問題を解決するには、抵抗を大
きくして半値幅を広くする方法がある。この状態を、図
３中に一点鎖線で示す。一点鎖線で示すように半値幅が
広がれば、装置の環境変化が生じても共振状態が維持さ
れる。しかしながら、半値幅を大きくするとピーク値は
小さくなり、Ｑ値即ち共振の強さは低下する。従って、
プラズマ密度の向上等の効果が低くなってしまう。

【００３０】一方、図１に示す共振用調整器６では、各
ＬＣ直列回路６１，６２，６３のキャパシタのキャパシ
タンスは同じではなく、少しずつ異なっている（Ｃ_１≠
Ｃ_２≠Ｃ_３）。つまり、インピーダンスの異なる三つの
ＬＣ直列回路６１，６２，６３が並列に接続されてい
る。尚、インダクタのインダクタンスは各ＬＣ直列回路
６１，６２，６３とも同じである。

【００３１】図４は、キャパシタンスが異なる三つのＬ
Ｃ直列回路６１，６２，６３が並列に設けられたことを
考慮した等価回路である。図４において、外部インピー
ダンスＺｏは、共振用調整器６以外の部分でのインピー
ダンスをまとめて示したものである。外部インピーダン
スＺｏは可変となっているが、これは、前述したように
装置内の環境の変化等により変わる場合があることを示
したものである。

【００３２】図１及び図４において、プラズマ用電源４
が発生させる高周波は、放電空間に導入されてプラズマ
を形成しながら、基板ホルダー５を経由してアースに流
れる。この際、高周波は、並列に設けられた各ＬＣ直列
回路６１，６２，６３に分岐しながらアースに流れる。
ここで、三つのＬＣ直列回路６１，６２，６３のうちの
ある一つのＬＣ直列回路例えばＬＣ直列回路６２におい
て、そのインピーダンスと外部インピーダンスＺｏとを
合成した回路全体のインピーダンスについて、ω＝ω_ｒ
が成立している、即ち、ω＝１／√（ＬＣ）であるとす
る。この場合、そのＬＣ直列回路６２の部分でインピー
ダンスが最も小さくなっており、そのＬＣ直列回路６２
に多くの電流が流れ、その他のＬＣ直列回路６１，６３
には殆ど流れない。従って、他のＬＣ直列回路６１，６
３は無視して差し支えなく、結果的に図２に示す等価回
路と同じになる。

【００３３】ここで、前述したような装置内の環境変化
があり、外部インピーダンスＺｏに変化が生じたとす
る。この場合、他のＬＣ直列回路６１，６３のインダク
タンスやキャパシタンスが適当な値に設定されている
と、そのいずれかのＬＣ直列回路６１，６３のインピー
ダンスと外部ピンピーダンスＺｏの合成インピーダンス
が共振条件を満たすようになる。この結果、同様に、そ
のＬＣ直列回路６１，６３のいずれかに多くの電流が流
れ込み、それ以外のＬＣ直列回路は無視できようにな
る。

【００３４】このような状態をまとめて示すと、図５に
示すようになる。図５は、図４に示す等価回路における
共振について説明する図である。図５には、共振状態を
示すピークが三つ示されている。各ピークは、図４に示
す三つのＬＣ直列回路６１，６２，６３のどれが共振状
態を達成するかに対応している。即ち、図４に示すＬＣ
直列回路を第一ＬＣ直列回路６１、第二ＬＣ直列回路６
２、第三ＬＣ直列回路６３とすると、例えばピークＰ_Ａ
は第一ＬＣ直列回路６１によって共振状態となった場
合、ピークＰ_Ｂは第二ＬＣ直列回路６２によって共振状
態となった場合、ピークＰ_Ｃは第三ＬＣ直列回路６３に
おいて共振状態となった場合にそれぞれ相当している。

【００３５】図５において、各山は、各ＬＣ直列回路６
１，６２，６３に流入する電流を示している。外部イン
ピーダンスＺｏが変化するに従い、高周波電流は、第一
ＬＣ直列回路６１に多く流入したり、第二ＬＣ直列回路
６２に多く流入したり、第三ＬＣ直列回路６３に多く流
入したりする。いずれにしても、外部インピーダンスＺ
ｏの変化がある範囲に限られているならば、高周波電流
はいずれかのＬＣ直列回路６１，６２，６３に流れ込
み、そのＬＣ直列回路６１，６２，６３によって共振状
態が維持される。結局、外部インピーダンスＺｏの変化
に対して、共振用調整器６全体に流入する高周波電流
（以下、調整器流入電流）の変化を示すと、図５中に破
線で示すように、各山の包絡線のようなものとなる。

【００３６】図５に示す破線と図３に示す一点鎖線とを
比較すると明らかなように、図４に示す回路では、共振
の強さＱ値は低下しない。Ｑ値を低下させることなく、
半値幅を広げたのと等価となっている。従って、装置内
の環境変化等に対応しつつ、共振を高く維持して常に高
プラズマ密度での処理が可能となっている。

【００３７】これまでの説明からわかるように、各ＬＣ
直列回路６１，６２，６３におけるキャパシタンス
Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３は、外部インピーダンスＺｏの変動が
どの程度あるかによって適宜選定される。また、これら
の値は、使用する高周波の周波数（プラズマ用電源４の
周波数）によっても変わる。周波数が例えば６０ＭＨｚ
程度のＶＨＦであるとすると、キャパシタンスは、例え
ば、Ｃ_１＝２８．５ｐＦＣ_２＝３０．０ｐＦＣ_３＝３１．５ｐＦ程度とされる。尚、前述した例では、各ＬＣ直列回路６
１，６２，６３のインダクタのインダクタンスはすべて
同じであったが、異なるようにしても良い。この場合、
各ＬＣ直列回路６１，６２，６３内での合成インピーダ
ンスが、外部インピーダンスＺｏの変動に合わせて最適
化される。

【００３８】次に、上記構成に係る本実施形態の装置の
全体の動作について説明する。基板９は、大気側から不
図示のロードロックチャンバーや搬送チャンバー等を経
由して搬入される。基板９は、基板ホルダー５の上の所
定位置に載置され、不図示の吸着電源が動作して、基板
９が基板ホルダー５に静電吸着される。不図示のゲート
バルブを閉じた後、プロセスガス導入系２が動作して所
定のエッチング作用のあるガスが所定の流量で導入され
る。排気系１１は、処理チャンバー１内を所定の真空圧
力に維持する。この状態で、プラズマ用電源４及びイオ
ン入射用電源５０が動作する。この結果、高周波放電が
生じてプラズマが形成されるとともに、基板９にはイオ
ン入射用の自己バイアス電圧が与えられる。プラズマ中
では、ラジカルやイオンが生成され、これらの化学種が
基板９に達して基板９の表面がエッチングされる。

【００３９】例えば、酸化シリコンをエッチングする場
合、プロセスガスとして四フッ化炭素と水素の混合ガス
が導入される。プラズマ中では、フッ素ラジカル、フッ
素イオン、水素ラジカル、水素イオンが生成され、これ
らの化学種は、基板９の表面に存在する酸化シリコンと
反応して、フッ化シリコンや水等の揮発物を作り出す。
この結果、酸化シリコンがエッチングされる。この際、
自己バイアス電圧が基板９に与えられているので、フッ
素イオンや水素イオンが基板に効率よく入射する。この
ため、入射イオンのエネルギーによりエッチングが促進
され、またそれらイオンが基板９により垂直に入射する
ので、サイドエッチングの少ない良好なエッチング形状
が得られる。

【００４０】このようなエッチングを所定時間行った
後、プラズマ用電源４、イオン入射用電源５０及びプロ
セスガス導入系２の動作を止める。処理チャンバー１内
を再度排気するとともに、基板９の静電吸着を解除す
る。そして、基板９を基板ホルダー５から取り去り、不
図示のロードロックチャンバーを経由して大気側に取り
出す。上記動作において、プラズマが形成された際、前
述したように、高周波電極３から基板ホルダー５を経由
してアースに至る高周波線路が共振状態となるため、中
性ガスのイオン化効率が高くなる。このため、ＶＨＦ帯
のような従来に比べて高い周波数を使用しつつも、電力
効率の低下の問題は改善される。また、イオン化効率が
高まることから、高密度プラズマによる高速処理が可能
となる。

【００４１】次に、共振用調整器６の各ＬＣ直列回路６
１，６２，６３のインピーダンスについて、図６を使用
して説明する。図６は、共振用調整器６の各ＬＣ直列回
路６１，６２，６３のインピーダンスについて説明する
図である。前述したように、各ＬＣ直列回路６１，６
２，６３のインピーダンスは、装置内の環境変化等に起
因した外部インピーダンスＺｏの変動をカバーするよう
設定される。各ＬＣ直列回路６１，６２，６３のインピ
ーダンスの差異をΔＺとすると、ΔＺが大きい方が、外
部インピーダンスＺｏの変動をカバーする上で有効であ
る。

【００４２】しかしながら、ΔＺがあまりにも大きくな
ると、図６に示すように、外部インピーダンスＺｏの変
動に対する調整器流入電流の変化（包絡線）は、図５に
示すような平坦なものにはならず、ピークが現れた凸凹
状になってしまう。調整器流入電流に図６に示すような
凹凸が現れるということは、ある外部インピーダンスＺ
ｏの条件では調整器流入電流が減り、その分だけ共振が
弱くなることを意味する。共振が弱くなると、プラズマ
密度が低下し、前述したような処理の再現性低下が生ず
る恐れが出てくる。より広い範囲の外部インピーダンス
Ｚｏの変動をカバーしようとしてΔＺをさらに大きくす
ると、凹凸はさらに大きくなる。

【００４３】図６に示す調整器流入電流の凹凸のうち、
凹部の部分の極小値の電流をＩ_ｍｉ _ｎとし、凸部の部分
の極大値の電流をＩ_ｍａｘとすると、凹凸の大きさΔＩ
はＩ _ｍａｘ−Ｉ_ｍｉｎとなる。本願の発明者の検討によ
ると、ΔＩ／Ｉ_ｍａｘを２０％以内にしておくと、問題
となるような再現性低下が生じないことが判った。従っ
て、ΔＩ／Ｉ_ｍａｘが２０％以下の範囲でΔＺは適宜選
定される。上記実施形態では、ＬＣ直列回路を複数並列
に設けたが、ＲＬ直列回路やＲＣ直列回路等を複数設け
る場合もある。尚、抵抗Ｒを設けて共振させると、前述
したように共振のピーク値が小さくなって半値幅が広が
るので、この構成は、上記ΔＩ／Ｉ_ｍａｘ≦２０％を達
成するための調整に好適に利用することができる。

【００４４】次に、第二の実施形態について説明する。
図７は、本願発明の第二の実施形態の高周波プラズマ処
理装置の正面断面概略図である。図７に示す装置は、第
一の実施形態の共振用調整器６の動作をさらに最適化す
るため、インピーダンス制御系８２を付加している。イ
ンピーダンス制御系８２は、導体棒７２と共振用調整器
６との間の線路上に設けられた可変キャパシタ８２１
と、可変キャパシタ８２１を駆動するモータ８２２と、
モータ８２２を駆動するドライバ８２３と、ドライバ８
２３を制御するシーケンサ８２４と、ＰＰ電流計８１か
らのデータをデジタル信号に変換してシーケンサ８２４
に入力するＡＤコンバータ８２５とから主に構成されて
いる。尚、ＰＰ電流計８１は、導体棒７２と共振用調整
器６の間、及び、共振用調整器６とアースとの間にそれ
ぞれ設けられている。

【００４５】インピーダンス制御系８２は、外部インピ
ーダンスＺｏの大きな変動を想定して設けられている。
前述したように、第一の実施形態では、外部インピーダ
ンスＺｏの変動が、点線で示す包絡線の幅（図５にＷで
示す）内に入っていれば、共振状態が維持される。しか
しながら、それ以上に外部インピーダンスＺｏが変動し
てしまうと、共振状態から外れてしまう。この第二の実
施形態では、このような事態を考慮し、インピーダンス
制御系８２を設けている。

【００４６】外部インピーダンスＺｏが大きく変動する
状況の一つのは、プラズマ形成のための放電の開始の前
後である。放電の開始の前は、放電空間は絶縁体であり
インピーダンスは大きい。しかし、放電が開始されてプ
ラズマが形成されると、プラズマはマクロ的には導体に
等しくインピーダンスは小さくなる。本実施形態では、
このようなことを考慮し、インピーダンス制御系８２に
よって、放電の開始の前後で外部インピーダンスＺｏを
最適に変更するようにしている。

【００４７】具体的に説明すると、シーケンサ８２４
は、放電を開始する際には、可変キャパシタ８２１のキ
ャパシタンスが放電の開始に適した第一の値になるよう
ドライバ８２３に制御信号を送る。この際の第一の値と
は、例えば、プラズマが形成されていない状態での外部
インピーダンスＺｏにおいて内部高周波線路が共振する
ようにする値である。内部高周波線路は共振するもの
の、放電空間は絶縁されており、従って、ＰＰ電流計８
１で検出される電流は小さい。

【００４８】放電が開始され、中性ガスのイオン化が進
むと、ガスはプラズマ状態に移行する。即ち、プラズマ
が形成される。プラズマが形成されると、放電空間のイ
ンピーダンスが大きく低下し、ＰＰ電流計８１の計測値
が急上昇する。シーケンサ８２４は、ＰＰ電流計８１の
計測値からプラズマが形成されたことを確認する。この
確認がされると、シーケンサ８２４は、可変キャパシタ
８２１のキャパシタンスがプラズマ処理に適した第二の
値になるようドライバ８２３に制御信号を送る。この際
の第二の値とは、プラズマが形成されている状態で内部
高周波線路が共振するような値である。

【００４９】この第二の実施形態によれば、外部インピ
ーダンスＺｏが最も大きく変動する状況である放電の開
始の前後において共振状態が維持されるので、プラズマ
を形成するための放電の開始の際の効率が高く、且つ、
プラズマが形成された後もイオン化効率が高く維持され
て高密度プラズマによる高速処理が期待できる。

【００５０】尚、この第二の実施形態において、ＰＰ電
流計８１及び可変容量キャパシタ８２１を、各ＬＣ直列
回路６１，６２，６３に設けても良い。この場合、各Ｌ
Ｃ直列回路６１，６２，６３は、インダクタＬ、キャパ
シタＣ、可変容量キャパシタ８２１、ＰＰ電流計８１を
直列に接続したものとなる。場合によっては、可変容量
キャパシタ８２１のみとして、固定のキャパシタＣは省
いても良い。このような構成では、各ＬＣ直列回路６
１，６２，６３のインピーダンスを独立して変更するこ
とができるので、前述したΔＺの大きさの調整等が容易
に行えるというメリットがある。

【００５１】また、この第二の実施形態において、プラ
ズマ形成後にＰＰ電流計８１からの信号に従って可変キ
ャパシタ８２１を自動制御すると好適である。具体的に
は、シーケンサ８２４は、ＰＰ電流計８１からの信号に
よってプラズマが形成されたことを確認すると、自動制
御に移行する。この自動制御では、ＰＰ電流計８１から
信号がある設定値以下になった場合、どちらかの向きに
モータ８２２を回転させ、可変キャパシタ８２１のキャ
パシタンスを変更する。その際にＰＰ電流計８１が小さ
くなったら、逆向きにモータ８２２を回転させる。そし
て、ＰＰ電流計８１からの信号が設定値以上になった場
合、共振状態が達成されたと判断し、その状態を保持す
る。状態保持のためには、モータ８２２はサーボモータ
８２２とされることが好ましい。このようにすると、何
らかの原因で共振状態から外れた場合でも自動的に共振
状態に復帰することができるので、好適である。

【００５２】尚、高周波電極に生ずる自己バイアス電圧
を検出する自己バイアス電圧検出器や、プラズマの発光
からプラズマの形成やプラズマの状態をモニタするプラ
ズマモニタが設けられることがある。上述したプラズマ
形成の確認は、ＰＰ電流計８１からの信号ではなく、こ
のような自己バイアス電圧検出器やプラズマモニタから
の信号により行っても良い。その方が、プラズマ形成の
確認が確実になる場合が多い。

【００５３】次に、本願の第三の実施形態について説明
する。図８は、本願発明の第三の実施形態の高周波プラ
ズマ処理装置の正面断面概略図である。図８に示す装置
は、共振用調整器６以外の構成は、第一の実施形態と同
じである。図８に示す装置における共振器用調整器６
は、六つのＬＣ直列回路から成っている。六つのＬＣ直
列回路は、二つのグループに区分される。第一のグルー
プのＬＣ直列回路６１，６２，６３は、前述した第一の
実施形態の共振用調整器６の三つのＬＣ直列回路６１，
６２，６３と同一の機能を持つものである。また、第二
のグループのＬＣ直列回路６４，６５，６６は、放電を
開始する際に内部高周波線路が共振するようにする機能
を持つ。以下、この点について説明する。

【００５４】前述したように、放電を開始する際の外部
インピーダンスＺｏは、プラズマが形成された際の外部
インピーダンスＺｏとはかなり異なり、第一のグループ
のＬＣ直列回路６１，６２，６３によっても共振しない
ことが多い。従って、本実施形態では、第一のグループ
のＬＣ直列回路６１，６２，６３とは別に第二のグルー
プのＬＣ直列回路６４，６５，６６を設け、これを利用
して共振させるようにしている。

【００５５】第二のグループの各ＬＣ直列回路６４，６
５，６６は、プラズマが形成されていない状態の外部イ
ンピーダンスＺｏにおいて内部高周波回路が共振するよ
う設定されたインピーダンスと、これに対して所定のΔ
Ｚだけバラツキを付与したインピーダンスとを有してい
る。即ち、第一のグループの各ＬＣ直列回路６１，６
２，６３のインピーダンスは、Ｚ_１−ΔＺ、Ｚ_１、Ｚ_１
＋ΔＺであり、第二のグループの各ＬＣ直列回路６４，
６５，６６のインピーダンスは、Ｚ_２−ΔＺ、Ｚ _２、Ｚ
_２＋ΔＺである。そして、Ｚ_１とＺ_２とは、放電開始前
後における外部インピーダンスの違いを反映した値とさ
れる。尚、ΔＺは第一第二のグループで同じでも良い
し、それぞれに最適なΔＺとしても良い。

【００５６】前述した第二の実施形態では、放電開始前
後の外部インピーダンスの違いに対して可変キャパシタ
８２１の制御により対応したが、この第三の実施形態で
は、異なる帯域のインピーダンスを持つ二つのグループ
のＬＣ直列回路６１，６２，６３，６４，６５，６６を
設けることにより対応している。第三の実施形態の方
が、可変キャパシタ８２１やその制御系が不要な分、構
成が簡略でありコストが安いという長所がある。

【００５７】上記各実施形態では、共振用調整器６によ
って共振する内部高周波線路は、高周波電極３から基板
ホルダー５を経てアースに至る線路であったが、これに
限られる訳ではない。例えば、高周波電極３と基板ホル
ダー５の間や、高周波電極３と共振用調整器６との間で
共振させるようにしても良い。請求項１乃至４の発明に
ついては、少なくとも放電空間を含む線路であれば良
い。

【００５８】次に、本願の第四の実施形態について説明
する。図９は、本願発明の第四の実施形態の高周波プラ
ズマ処理装置の正面断面概略図である。図９に示す装置
は、共振用調整器６以外の構成は、第一の実施形態と同
じである。図９に示す装置における共振用調整器６は、
基板ホルダー５とアースとの間の高周波線路が、プラズ
マ用電源４の周波数で共振するようになっている点であ
る。

【００５９】具体的に説明すると、図９に示す装置は、
基板ホルダー５からアースまでの部分において同軸共振
器が構成されるようになっている。同軸共振器は、基板
ホルダー５、処理チャンバー１の底板部、下側容器７１
の側壁部等から成る外導体と、導体棒７２及び共振用調
整器６等からなる内導体とが、プラズマ用電源４の周波
数で共振する同軸共振器を構成している。共振の範囲
は、図９に矢印で示すように、シールド１２の内側面
と、下側容器７１の底板部の範囲である。

【００６０】このように基板ホルダー５からアースまで
の部分において線路が共振すると、放電の開始が容易に
なり、より低い電圧でも放電が開示できるようになる。
以下、この点について説明する。

【００６１】基板ホルダー５からアースまでの部分にお
いて線路が共振すると、基板ホルダー５の電位はアース
電位になる。この結果、高周波電極３と基板ホルダー５
との間の電位差がより大きくなる。このため、初期電子
の加速エネルギーが高くなり、放電の開始が容易とな
る。一般に、圧力が低くなると放電の開始が難しくな
り、放電の開始には大きな電圧が必要になる。しかしな
がら、この実施形態においては、高周波電極３と基板ホ
ルダー５の間の電位差がより大きくなるので、低い圧力
でも放電の開始が容易となる。具体的には、１０Ｐａ以
下の低圧でも容易に放電を開始させることができる。
尚、この実施形態の構成は、基板ホルダー５からアース
までの線路を分布定数回路として共振させるものであっ
て、回路素子によって集中定数的に共振させるものでは
ない。

【００６２】この実施形態においても、共振用調整器６
は、装置内の環境変化等に起因した条件の変動によら
ず、共振状態を維持する技術的意義を有する。例えば、
基板ホルダー５の表面やシールド１２の表面に薄膜が堆
積すると、前述したようにインピーダンスが変動するこ
とがある。共振用調整器６は、このような変動にかかわ
らず、前述した共振状態を保持する。この実施形態にお
いて、基板ホルダー５からアースまでの間の線路におい
て同軸共振器が形成されるようにしたが、円筒形の空洞
共振器（内導体のないもの）でも良い。また、方形の空
洞共振器が形成されるようにすることも可能であり、こ
れは液晶ディスプレイ用のような方形の基板を処理する
際にある得る構成である。

【００６３】次に、第五の実施形態について説明する。
図１０は、本願発明の第五の実施形態の高周波プラズマ
処理装置の正面断面概略図である。第五の実施形態の装
置は、高周波電極３の構成が前述した各実施形態と異な
っている。この実施形態における高周波電極３は、環状
カスプ磁場を形成する磁石ユニット４３を多数内蔵して
いる。

【００６４】磁石ユニット４３は、短い棒状の中心磁石
４３１と、中心磁石４３１を取り囲む円環状の周辺磁石
４３２とからなっている。各磁石４３１，４３２は、上
下の端面に磁極を有している。そして、中心磁石４３１
と下端と周辺磁石４３２の下端とは互いに異なる磁極で
あり、中心磁石４３１の下端と周辺磁石４３２の下端と
の間には下方に膨らむ磁力線が設定される。そして、隣
接する磁石ユニット４３が作る磁場は、いわゆるカスプ
磁場に相当しており、環状の磁石によって形成されるの
で、環状カスプ磁場と呼ばれる。

【００６５】環状カスプ磁場は、プラズマ中の荷電粒子
が高周波電極に到達するのを抑制する働きがある。この
ため、プラズマが高周波電極まで拡散して接触すること
が抑制され、より高密度のプラズマが維持されたり、荷
電粒子の衝突による高周波電極の損傷が抑制されたりす
る効果がある。環状カスプ以外にも、直角格子等の格子
の交点の位置に小さな磁石を配置するポイントカスプの
構成が採用されることもある。各磁石は、隣接する磁石
に対して極性が異なるものとされる。

【００６６】上記各実施形態では、プラズマ用電源４が
発生させるＶＨＦ帯の高周波は６０ＭＨｚであったが、
これに限られるものでは勿論ない。さらに高い、例えば
１００ＭＨｚを越える周波数を使用しても良い。上記各
実施形態では、別の高周波電極として基板ホルダー５が
兼用されたが、この構成は、処理チャンバー１内の構成
を簡単する技術的意義がある。また、放電空間を臨むよ
うにして基板９を保持することができるため、プラズマ
を効率良く利用して処理を効率化させる技術的意義もあ
る。尚、基板ホルダー５以外に別の高周波電極を設けて
も良いことは勿論である。

【００６７】上記各実施形態では、基板処理の一例とし
てエッチングを採り上げたが、スパッタリングや化学蒸
着（ＣＶＤ）等の成膜処理、表面酸化や表面窒化等の表
面改質処理、さらにはアッシング処理等を行う装置につ
いても、同様に実施することができる。処理対象である
基板９としては、半導体ウェーハの他、液晶ディスプレ
イやプラズマディスプレイ等の表示デバイス用の基板、
磁気ヘッド等の磁気デバイス用の基板等を対象とするこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の各請求項の発
明によれば、装置内の環境変化等に対応しつつ、放電空
間を含む内部高周波線路において共振を高く維持するこ
とが可能となっている。このため、より高い周波数を使
用した場合の電力効率の低下の問題が改善され、かつ、
高密度プラズマによる高速処理を再現性良く行うことが
可能となる。また、請求項３記載の発明によれば、上記
効果に加え、放電の開始前後において内部高周波線路の
インピーダンスが最適な値に維持される。従って、放電
やプラズマ形成の効率が放電の開始前後のいずれにおい
ても高い等の効果が得られる。また、請求項４記載の発
明によれば、上記効果に加え、構成が簡略でコストが安
いという効果が得られる。また、請求項５記載の発明に
よれば、別の高周波電極がアース電位となるため、低圧
でも放電の開始が容易となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第一の実施形態の高周波プラズマ処
理装置の正面断面概略図である。

【図２】図１の装置における共振について説明する等価
回路を示す図である。

【図３】図２に示す等価回路における共振について説明
する図である。

【図４】キャパシタンスが異なる三つのＬＣ直列回路６
１，６２，６３が並列に設けられたことを考慮した等価
回路である。

【図５】図４に示す等価回路における共振について説明
する図である。

【図６】共振用調整器６の各ＬＣ直列回路６１，６２，
６３のインピーダンスについて説明する図である。

【図７】本願発明の第二の実施形態の高周波プラズマ処
理装置の正面断面概略図である。

【図８】本願発明の第三の実施形態の高周波プラズマ処
理装置の正面断面概略図である。

【図９】本願発明の第四の実施形態の高周波プラズマ処
理装置の正面断面概略図である。

【図１０】本願発明の第五の実施形態の高周波プラズマ
処理装置の正面断面概略図である。

【図１１】従来の高周波プラズマ処理装置の正面断面概
略図である。

【符号の説明】

１処理チャンバー１１排気系２ガス導入系３高周波電極４プラズマ用電源５基板ホルダー５０イオン入射用電源６共振用調整器６１ＬＣ直列回路６２ＬＣ直列回路６３ＬＣ直列回路６４ＬＣ直列回路６５ＬＣ直列回路６６ＬＣ直列回路７１下側容器７２導体棒８１ＰＰ電流計８２インピーダンス制御系８２１可変キャパシタ８２２モータ８２３ドライバ８２４シーケンサ８２５ＡＤコンバータ９基板

フロントページの続き (72)発明者佐護康実東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ株式会社内 (72)発明者加々美健一東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ株式会社内 (72)発明者小河原米一東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ株式会社内 (72)発明者土居美保子東京都府中市四谷５丁目８番１号アネルバ株式会社内Ｆターム(参考） 4G075 AA30 BC06 BD14 CA47 DA03 EB41 EC21 FC13 4K030 FA01 KA30 LA15 5F004 AA01 AA16 BA04 BA20 BB11 BD04 BD05 DA01 DA24 DB03 5F045 AA08 BB02 BB09 DP04 EB02 EH14 EH19 GB08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理対象である基板が内部に配置される
処理チャンバーと、処理チャンバー内にプロセスガスを
導入するプロセスガス導入系と、処理チャンバー内に設
けられた高周波電極と、高周波電極に高周波電圧を印加
することで処理チャンバー内に高周波電界を設定して高
周波放電を生じさせてプロセスガスのプラズマを形成す
る高周波電源とを備え、プラズマの作用によって基板に
所定の処理を施す高周波プラズマ処理装置であって、前記高周波電極とともに放電空間を形成するよう処理チ
ャンバー内には別の高周波電極が設けられているととも
に、放電空間を含む高周波線路である内部高周波線路が
前記高周波電圧の周波数で共振するようにする共振用調
整器が設けられており、この共振用調整器は、インダクタ、キャパシタ又は直列
に設けられたインダクタとキャパシタから成る複数の回
路が並列に設けられて成るものであって、各回路のイン
ピーダンスは所定の範囲内で異なるものであり、この共振用調整器は、前記回路のいずれかによって前記
内部高周波線路が共振するようにするものであることを
特徴とする高周波プラズマ処理装置。
【請求項２】前記所定の範囲内とは、前記共振用調整
器のインピーダンス以外のインピーダンスである外部イ
ンピーダンスが変動した際、放電空間を介して流れる高
周波電流の変動が２０％以内となる範囲であることを特
徴とする請求項１記載の高周波プラズマ処理装置。
【請求項３】前記内部高周波線路には、全体のインピ
ーダンスが変化するよう可変インピーダンス素子が設け
られており、前記放電の開始の際に前記内部高周波線路
の全体のインピーダンスが最適になるよう可変インピー
ダンス素子を制御するインピーダンス制御系が設けられ
ていることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波プ
ラズマ処理装置。
【請求項４】前記共振用調整器は、前記プラズマが形
成された際、前記内部高周波線路が共振するようにする
第一の回路のグループと、放電が開始される際、前記内
部高周波線路が共振するようにする第二の回路のグルー
プとから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の高
周波プラズマ処理装置。
【請求項５】処理対象である基板が内部に配置される
処理チャンバーと、処理チャンバー内にプロセスガスを
導入するプロセスガス導入系と、処理チャンバー内に設
けられた高周波電極と、高周波電極に高周波電圧を印加
することで処理チャンバー内に高周波電界を設定して高
周波放電を生じさせてプロセスガスのプラズマを形成す
る高周波電源とを備え、プラズマの作用によって基板に
所定の処理を施す高周波プラズマ処理装置であって、前記高周波電極とともに放電空間を形成するよう処理チ
ャンバー内には別の高周波電極が設けられているととも
に、この別の高周波電極はアースにつながっており、こ
の別の高周波電極とアースとの間の線路を共振させる共
振用調整器が設けられており、この共振用調整器は、インダクタ、キャパシタ又は直列
に設けられたインダクタとキャパシタから成る複数の回
路が並列に設けられて成るものであって、各回路のイン
ピーダンスは所定の範囲内で異なるものであり、この共振用調整器は、前記回路のいずれかによって前記
線路が共振するようにするものであることを特徴とする
高周波プラズマ処理装置。