JP2003017298A - プラズマ処理装置およびプラズマ処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インダクタンスの低減と高周波抵抗の低減と
給電ロスの低減と高周波電流の偏流を防止する。 【解決手段】 プラズマを励起するための電極４，８を
有するプラズマ処理室６０と、高周波電力を供給するた
めの高周波電源１と、入力端子と出力端子ＰＲとを有し
入力端子に高周波電源１が接続され出力端子ＰＲに電極
４が高周波電力配電体３を介して接続されるとともにプ
ラズマ処理室６０と高周波電源１とのインピーダンス整
合を得るための整合回路２Ａとを具備するプラズマ処理
室ユニット７５を有し、高周波電力配電体３において
は、出力端子ＰＲ側から電極４側に向かって高周波電源
１から供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密
度が粗になるよう設定されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装置
およびプラズマ処理システムに係り、特に、高周波の電
力供給に対応して電力ロス低減に用いて好適な技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ（ chemical vapor depositio
n）、スパッタリング、ドライエッチング、アッシング
等のプラズマ処理をおこなうプラズマ処理装置の一例と
しては、従来から、図２７に示すような、いわゆる２周
波励起タイプのものが知られている。図２７に示すプラ
ズマ処理装置は、高周波電源１とプラズマ励起電極４と
の間に整合回路２Ａが介在されている。整合回路２Ａは
これら高周波電源１とプラズマ励起電極４との間のイン
ピーダンスの整合を得るための回路として設けられてい
る。

【０００３】高周波電源１からの高周波電力は整合回路
２Ａを通して給電板（配電体）３によりプラズマ励起電
極４へ供給される。この整合回路２Ａは導電体からなる
ハウジングにより形成されるマッチングボックス２内に
収納されており、プラズマ励起電極４および給電板３
は、導体からなるシャーシ２１によって覆われている。
プラズマ励起電極（カソード電極）４の下側には環状の
凸部４ａが設けられるとともに、多数の孔７が形成され
たシャワープレート５が凸部４ａに接して設けられてい
る。これらプラズマ励起電極４とシャワープレート５と
の間には空間６が形成されている。この空間６にはガス
導入管１７が接続されており、導体からなるガス導入管
１７の途中には絶縁体１７ａが挿入されてプラズマ励起
電極４側とガス供給源側とが絶縁されている。

【０００４】ガス導入管１７から導入されたガスは、シ
ャワープレート５の孔７を介してチャンバ壁１０により
形成されたチャンバ室６０内に供給される。なお、符号
９はチャンバ壁１０とプラズマ励起電極（カソード電
極）４とを絶縁する絶縁体である。また、排気系の図示
は省略してある。一方、チャンバ室６０内には基板１６
を載置しプラズマ励起電極ともなるウエハサセプタ（サ
セプタ電極）８が設けられておりその周囲にはサセプタ
シールド１２が設けられている。

【０００５】サセプタシールド１２はサセプタ電極８を
受けるシールド支持板１２Ａと、このシールド支持板１
２Ａの中央部に垂下形成された筒型の支持筒１２Ｂとか
らなり、支持筒１２Ｂはチャンバ底部１０Ａを貫通して
設けられるとともに、この支持筒１２Ｂの下端部とチャ
ンバ底部１０Ａとがベローズ１１により密閉接続されて
いる。ウエハサセプタ８およびサセプタシールド１２
は、これらの隙間がシャフト１３の周囲の設けられた電
気絶縁物からなる絶縁手段１２Ｃによって真空絶縁され
るとともに電気的にも絶縁されている。また、ウエハサ
セプタ８およびサセプタシールド１２は、ベローズ１１
により上下動可能となっており、プラズマ励起電極４，
８間の距離の調整ができる。ウエハサセプタ８には、シ
ャフト１３およびマッチングボックス１４内に収納され
た整合回路を介して第２の高周波電源１５が接続されて
いる。なお、チャンバ壁１０とサセプタシールド１２と
は直流的に同電位となっている。

【０００６】図２６に従来のプラズマ処理装置の他の例
を示す。図２７に示すプラズマ処理装置とは異なり、図
２６に示すプラズマ処理装置は１周波励起タイプのプラ
ズマ処理装置である。すなわち、カソード電極４にのみ
高周波電力を供給しており、サセプタ電極８は接地され
ている。図２７で示される高周波電源１５とマッチング
ボックス１４が省略されている。また、サセプタ電極８
とチャンバ壁１０とは直流的に同電位となっている。

【０００７】上記のプラズマ処理装置においては、一般
的に１３．５６ＭＨｚ程度の周波数の電力を投入して、
両電極４，８の間でプラズマを生成し、このプラズマに
より、ＣＶＤ（ chemical vapor deposition）、スパッ
タリング、ドライエッチング、アッシング等のプラズマ
処理をおこなうものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプラズ
マ処理装置においては、給電板３付近の配電体部分にお
けるインダクタンスが大きく、これにより両電極４，８
間のプラズマ発生空間に流れ込む高周波電流が制限され
てしまうため、プラズマ空間に投入される電力が目減り
して、発生するプラズマ密度が減少する可能性があると
いう問題があった。また、給電板３の高周波抵抗成分に
おける給電ロスが大きくプラズマ発生空間で実効的に消
費される高周波電力が小さいという問題があった。さら
に、給電板３は必ずしも電極４の中央に接続されておら
ず、これにより高周波電流に偏流を生じる可能性があ
り、プラズマ発生密度の電極面方向における密度分布を
生じ、基板等のプラズマ処理結果である膜厚その他の膜
特性において、膜面内方向にばらつきを生じる可能性が
あるという問題があった。また、電極４のサイズ（ここ
では給電中心から電極周辺までの最長距離）がプラズマ
励起周波数の１／４波長に比べて大きくなると定在波が
問題となる。すなわち、プラズマ密度に分布が生じ、膜
厚や膜質の基板面内での均一性が損なわれるという問題
が生ずる。

【０００９】特に上記のような膜面内方向におけるプラ
ズマ処理のばらつきは、投入電力が１５０ＭＨｚ程度
で、電極４，８の直径が６０ｃｍ程度、すなわち、被処
理基板が直径５０ｃｍ程度になると顕著にあらわれて無
視できないという問題があった。特に、液晶表示用基板
用の工程をおこなう装置においては、基板の大型化が進
んでおり、この問題は半導体製造用の装置に比べてより
顕著であった。

【００１０】また、上記のようなプラズマ処理のばらつ
きは、処理進行に伴うプラズマ処理装置の経時変化によ
っても発生する可能性があり、特に、給電板３の部分に
起因するプラズマ処理経時変化の変動要因を抑制し、時
間的に均一で安定したプラズマ処理をおこないたいとい
う要求が存在していた。特に、複数回のプラズマ処理を
おこなう際に、回を重ねるごとに、給電部分の高周波特
性が変化してしまい、それぞれのプラズマ処理結果が安
定しないという問題があった。これは、例えば、銅板か
らなる給電板３が整合回路２Ａのチューニングコンデン
サ出力端子と、電極４とに接続された状態で、その形状
が変化可能な場合、つまり、プラズマ処理前後での変形
や、メンテナンス前後での変形が可能な場合や、この給
電板３が酸化等した場合に顕著であった。

【００１１】さらに、上記のようなプラズマ処理装置を
複数有するプラズマ処理システムに対しても、同様に、
各プラズマ処理装置における個々のプラズマチャンバに
対して、プラズマ処理の機差を低減したいという要求が
存在していた。さらに、整合回路２から電極４までの給
電部分の設置位置自由度が少ないため、高周波特性を低
下することなくこれを改善したいという要求があった。

【００１２】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 １．給電部分におけるインダクタンスの低減を図るこ
と。 ２．高周波抵抗の低減を図ること。 ３．給電ロスの低減を図ること。 ４．高周波電流の偏流を防止すること。 ５．プラズマ処理の膜面内方向のばらつきを低減するこ
と。 ６．給電部分におけるインダクタンスの経時変化を抑制
すること。 ７．給電部分における高周波抵抗の変動を抑制するこ
と。 ８．プラズマ発生空間への電力供給の均一性を向上する
こと。 ９．プラズマ発生状態の安定性を向上すること。 １０．複数回のプラズマ処理における安定性を向上する
こと。 １１．整合回路の設置自由度を向上すること。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理装
置は、プラズマを励起するための電極を有するプラズマ
処理室と、前記電極に高周波電力を供給するための高周
波電源と、入力端子と出力端子とを有し該入力端子に前
記高周波電源が高周波電力給電体を介して接続され前記
出力端子に前記電極が高周波電力配電体を介して接続さ
れるとともに前記プラズマ処理室と前記高周波電源との
インピーダンス整合を得るための整合回路と、を具備す
るプラズマ処理室ユニットを有し、前記高周波電力配電
体においては、前記出力端子側から前記電極側に向かっ
て前記高周波電源から前記電極まで供給される高周波電
力の単位体積当たりの平均密度が粗になるよう設定され
てなることにより上記課題を解決した。本発明におい
て、前記高周波電力配電体が複数本からなることがより
好ましい。本発明では、前記複数の高周波電力配電体
が、互いに平行状態に設けられてなることが可能であ
る。また、本発明において、前記複数の高周波電力配電
体が、前記電極の中心に対して軸対称な状態で前記電極
に接続されてなる手段を採用することもできる。また、
前記複数の高周波電力配電体が接続体によって互いに接
続されてなることができる。本発明においては、前記接
続体には、前記電極に略平行な面が設けられてなること
が望ましい。さらに、前記複数の高周波電力配電体が、
前記接続体の中心に対して軸対称な状態で前記接続体に
接続されてなることが可能である。また、前記接続体
が、前記電極と相似形状の板状体とされてなることがあ
る。本発明においては、前記接続体の表面と裏面とで、
それぞれ相似状態となるように前記複数の高周波電力配
電体が接続されてなることが好ましい。本発明において
は、前記接続体が、前記出力端子側から前記電極までに
複数設けられてなることができる。本発明においては、
前記複数の高周波電力配電体において、該高周波電力配
電体の高周波特性が互いに等しく設定されてなることが
できる。本発明において、前記高周波電力配電体の表面
には、中心部に比べて低抵抗材料からなる低抵抗部が設
けられてなることがより好ましい。本発明では、前記接
続体の表面には、中心部に比べて低抵抗材料からなる低
抵抗部が設けられてなることが可能である。また、本発
明において、前記低抵抗部の厚み寸法が、前記高周波電
源から供給される高周波電力周波数における表皮深さよ
り大きく設定されてなる手段を採用することもできる。
また、前記高周波電力配電体の表面が、絶縁体からなる
絶縁被膜によって覆われてなることがある。本発明にお
いては、前記接続体の表面が、絶縁体からなる絶縁被膜
によって覆われてなることができる。さらに、前記高周
波電力配電体が剛体からなることができる。また、前記
接続体が剛体からなることが望ましい。本発明におい
て、前記高周波電力配電体が、前記プラズマ処理室のチ
ャンバ壁に接続される遮蔽導体内部に収容されてなるこ
とが可能である。本発明では、前記接続体が前記プラズ
マ処理室のチャンバ壁に接続される遮蔽導体内部に収容
されてなることがある。本発明のプラズマ処理装置にお
いては、上述の各プラズマ処理装置において、前記プラ
ズマ処理室ユニットが複数設けられてなることが好まし
い。本発明のプラズマ処理システムにおいては、上述の
各プラズマ処理装置が複数設けられてなる手段を採用す
ることもできる。

【００１４】本発明のプラズマ処理装置においては、前
記高周波電力配電体において、前記出力端子側から前記
電極側に向かって前記高周波電源から前記電極まで供給
される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗にな
るよう設定されてなることにより、高周波電力配電体に
おける高周波電流の伝播する空間が広がり、実質的に高
周波抵抗が減少してインダクタンスが低減される。結果
的に、出力端子から電極までの間の配電体部分における
高周波電流に対する制限を低減することができ、例え
ば、チューニングコンデンサの出力端子であるボルト一
本程度の太さになる整合回路出力端子から、直径１００
ｃｍ程度の電極までの高周波抵抗を低減することができ
る。これによって、プラズマ発生空間に供給される高周
波電力のロスを低減することが可能となる。その結果、
同一周波数を供給した場合に、従来のプラズマ処理装置
と比べてプラズマ空間で消費される実効的な電力の増大
を図ることができ、膜の積層をおこなう際には、堆積速
度の向上を図ることができる。

【００１５】図２４，図２５は高周波電力の伝播状態を
説明するための斜視図および電力エネルギー密度を示す
模式グラフである。ここで、「電力の平均密度」とは、
狭義の「電流密度」とは異なり、いわば、高周波電力配
電体および高周波電力配電体周囲の空間を含めて「空間
を伝播するエネルギーをその伝播方向の徴小な長さδｉ
に対応する板状の空間内における徴小体積あたりのエネ
ルギーの平均値」を意味するものである。つまり、「前
記高周波電力配電体において、前記出力端子側から前記
電極側に向かって前記高周波電源から前記電極まで供給
される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗にな
るよう設定されてなる」は、実質的に高周波電流が伝播
する高周波電力配電体の表面の面積が、高周波電源側か
ら電極側に向かって単純に増大することのみを意味する
のではなく、図２４，図２５に示すように、例えばチュ
ーニングコンデンサの出力端子とされる整合回路の出力
端子ＰＲから電極４までの電流の伝播方向に対してｉ軸
を設定し、このｉ軸上で徴小な長さδｉに対応するｉ軸
に垂直な板状の空間ΔＶにおいて、その中の徴小な体積
δＶにおけるエネルギー密度が、ｉ軸に沿って整合回路
の出力端子ＰＲ側から電極４側に向かって減少する傾向
にあるものである。具体的には、後述するように、出力
端子ＰＲ側から電極４側に向かって「高周波電力配電体
の本数が増える」「高周波電力配電体のｉ軸に直交する
面における断面積が広がる」「高周波電流伝送経路とし
ての高周波電力配電体の表面積が広がる」等を意味する
ものである。

【００１６】本発明において、前記高周波電力配電体が
複数本からなることにより、従来の高周波電力配電体が
単数本からなるものに比べて、高周波電力配電体におい
て、高周波電源から前記電極まで供給される高周波電力
の単位体積当たりの平均密度が粗になるよう設定するこ
とができる。ここで、図２５に示すように、例えば３本
とされる高周波電力配電体３ａを設けた場合における、
ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶにおいて、その中の高周波
電力配電体３ａ近傍における徴小な体積δＶにおける伝
播する高周波電力のエネルギー密度と、図２４に示す高
周波電力配電体３’が単数本からなる場合における、ｉ
軸に垂直な板状の空間ΔＶ１において、その中の高周波
電力配電体３’近傍における徴小な体積δＶ１における
伝播する高周波電力のエネルギー密度とを比較する。す
ると、ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶ（ΔＶ１）におい
て、図２５に示す例えば３本の場合に高周波電力の伝播
する部分空間は、図２４に示す１本の場合に高周波電力
の伝播する高周波電力配電体３’表面および高周波電力
配電体３’周囲の部分空間に比べて、図２５に示す高周
波電力配電体３ａの本数に対応して約３倍の大きさにな
っている。このため、高周波電力配電体の本数に対応し
て、ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶ（ΔＶ１）において、
高周波電力が伝播するための空間が大きくなっていると
いえる。

【００１７】結果的に、高周波電力配電体が複数本から
なることにより、高周波電力の伝播する部分空間におい
て、徴小な体積δＶにおけるエネルギー密度が減少する
ことになり、実質的にインダクタンスが低減して、給電
部分における高周波電流に対する制限を低減することが
できる。同時に、高周波電力の伝播する部分空間におい
て、徴小な体積δＶにおけるエネルギー密度が減少する
ことになり、実質的に高周波抵抗が減少して、給電部分
における電力ロスを低減することができる。その結果、
プラズマ発生空間で消費される実効的な高周波電力を増
大することが可能となる。さらに、複数の高周波電力配
電体を電極に接続することで、電極に対して複数点から
高周波電力を供給することができるため、単一の給電位
置から電極に電力を供給する際に問題となっていた、プ
ラズマ励起電極のサイズ（給電位置から電極周辺までの
最長距離）がプラズマ励起周波数（高周波電力周波数）
の１／４波長に比べて大きい場合の定在波によりプラズ
マ密度に分布が生じ、膜厚や膜質の基板面内での均一性
が損なわれることを防止することができる。

【００１８】なお、本発明においては、高周波電力配電
体が複数本からなる部分があればよく、整合回路の出力
端子から電極までの電流経路（配電体部分）に単独経路
の接続部分がある場合も含まれるものとする。これは、
例えばチューニングコンデンサの出力端子とされる整合
回路の出力端子ＰＲから、複数本の高周波電力配電体を
プラズマ励起電極に接続する場合、出力端子ＰＲに接続
された単独経路部分を介して複数本の高周波電力配電体
を接続すること、例えば、円錐形の高周波電力配電体
（円錐）の頂点部分を出力端子に接続するとともに、底
部に複数の高周波電力配電体を接続することがあり得る
からである。つまり「すくなくとも高周波電力配電体複
数本からなる部分を有する」ことを意味している。

【００１９】本発明では、前記複数の高周波電力配電体
が、互いに平行状態に設けられてなることにより、この
複数の高周波電力配電体表面を伝播する高周波電流が、
複数の高周波電力配電体間の空間に作る磁界が互いに打
ち消し合うとともに、この打ち消し合いが、伝播方向に
おける複数の高周波電力配電体間の距離が等しい範囲に
おいて等しい状態に設定できるとともに、打ち消し合い
を高周波電力配電体の延在する方向に等しい状態に設定
できるため、配電体部分におけるインダクタンスを低減
することができ、これによって、より一層プラズマ発生
空間で消費される実効的な高周波電力を増大することが
可能である。

【００２０】また、本発明において、前記複数の高周波
電力配電体が、前記電極の中心に対して軸対称な状態で
前記電極に接続されてなる手段を採用すること、具体的
には、２本の高周波電力配電体どうしの対応する点まで
の距離をそれぞれ等しく配置すること、あるいは、３本
以上の複数の高周波電力配電体間の距離を互いに等しく
電極に接続した場合か、または、上記のｉ軸に垂直な板
状の空間ΔＶに３本以上の複数の高周波電力配電体が位
置する場合に３本以上の高周波電力配電体間の距離をそ
れぞれ等しく配置することにより、複数の高周波電力配
電体が作る磁界を互いに打ち消し合うように設定し、配
電体部分におけるインダクタンスをより一層低減するこ
とができる。同時に、複数の高周波電力配電体が、前記
電極の中心に対して軸対称な状態で前記電極に接続され
てなることにより、前記電極における偏流の発生を防止
して、プラズマ密度に分布が生じ膜厚や膜質の基板面内
での均一性が損なわれることを防止することができる。

【００２１】ここで、電極中心とは、プラズマ発生空間
の電極面方向における中心位置に対応しており、例えば
電極の平面形状が円の場合その中心点とされ、矩形の場
合は２本の対角線における交点とされる。また、軸対称
とは、上記の電極中心を通り、電極面に垂直な軸線に対
して空間的に対称なこと、つまり、それぞれの高周波電
力配電体どうしの電極中心に対する接続位置、接続角度
（電極中心を通り電極面に垂直な軸線と高周波電力配電
体の軸線方向との角度）等の条件が等しくなることを意
味している。すなわち、複数の高周波電力配電体が電極
に取り付けられる位置が軸対称とされるとともに、それ
ぞれの高周波電力配電体の電極への取り付け状態、つま
り、電極面から離間する位置においても電極中心からの
距離が等しくなるよう軸対称とされている。さらに、高
周波電力配電体が、ｉ軸に直交する方向の断面形状が円
のように取り付け角度に依存しない形状でなかった場合
に、電極面において取り付け位置と電極中心とを通る直
線に対して設定される取り付け角度がいずれも等しく設
定される。

【００２２】また、前記複数の高周波電力配電体が接続
体によって互いに接続されてなることにより、接続体を
設けない場合に比べて、整合回路の出力端子から電極ま
での配電体部分において供給される高周波電力の単位体
積当たりの平均密度を粗にする際に、電極に接続される
高周波電力配電体どうしの間隔を大きく設定することが
できるため、高周波電力の伝播する部分空間におけるエ
ネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンスが
低減して、給電部分における高周波電流に対する制限を
いっそう低減することができる。同時に、高周波電力の
伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエ
ネルギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵
抗が減少して、給電部分における電力ロスをより低減す
ることができる。その結果、プラズマ発生空間に供給さ
れる実効的な高周波電力をさらに増大することが可能と
なる。さらに、電極に接続される高周波電力配電体どう
しの間隔を大きく設定することができることで、単一点
から電極に電力を供給する際に問題となっていた、プラ
ズマ励起電極４のサイズ（給電点から電極周辺までの最
長距離）がプラズマ励起周波数（高周波電力周波数）の
１／４波長に比べて大きい場合の定在波によりプラズマ
密度に分布が生じ、膜厚や膜質の基板面内での均一性が
損なわれることを、電極に対して複数点から高周波電力
を供給する際に、より効果的に防止することが可能とな
る。

【００２３】本発明においては、前記接続体には、前記
電極に略平行な面が設けられてなることにより、この面
に対して複数の高周波電力配電体を電極中心の中心軸線
に対して対称な状態で接続体に接続することができて、
高周波電流の伝播方向と直交する面が設けられるため、
長さの等しい複数の高周波電力配電体を設けて、高周波
電力配電体を高周波インピーダンスを容易に同じくする
ことができ、各高周波電力配電体を流れる電流を等しく
することができ、偏流防止にさらに効果的である。ここ
で、高周波電力配電体を非平行に配置した場合には、高
周波電力配電体における高周波インピーダンスを等しく
する際に長さが異なるためにそれぞれの太さをも考慮す
ることが必要である。また、このような高周波電力配電
体を用いることにより、偏流を防止して、接続体および
電極間において、高周波電力の伝播する部分空間におけ
るエネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタン
スが低減して、給電部分における高周波電流に対する制
限をいっそう低減することができる。同時に、高周波電
力の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけ
るエネルギー密度が減少することになり、実質的に高周
波抵抗が減少して、給電部分における電力ロスをより低
減することができる。その結果、プラズマ発生空間で消
費される実効的な高周波電力をさらに増大することが可
能となる。

【００２４】さらに、前記複数の高周波電力配電体が、
接続体の中心に対して軸対称な状態で前記接続体に接続
されてなることにより、接続体中心の中心軸線に対して
対称に接続することにより、接続体および電極間におけ
る偏流を防止して、プラズマ密度に分布が生じ膜厚や膜
質の基板面内での均一性が損なわれることを防止するこ
とができるとともに、高周波電力の伝播する部分空間に
おけるエネルギー密度をより減少し、実質的にインダク
タンスが低減して、給電部分における高周波電流に対す
る制限をいっそう低減することができる。同時に、高周
波電力の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶに
おけるエネルギー密度が減少することになり、実質的に
高周波抵抗が減少して、給電部分における電力ロスをよ
り低減することができる。その結果、プラズマ発生空間
で消費される実効的な高周波電力をさらに増大すること
が可能となる。

【００２５】また、前記接続体が、前記電極と相似形状
の板状体とされてなることにより、板状体とされた接続
体の両側面に高周波電力配電体を接続するとき、接続体
の整合回路の出力端子側面と電極側面とにおける高周波
電力配電体の接続状態を、供給される高周波電力の単位
体積当たりの平均密度が粗になるよう設定することで、
高周波電力が伝播する空間を電極と相似形状として大き
くすることができる。これにより、整合回路の出力端子
側から電極側に向かって高周波電力が伝播する空間を大
きくする際に、偏流を防止してプラズマ密度に分布が生
じ膜厚や膜質の基板面内での均一性が損なわれることを
防止することができるとともに、高周波電力の伝播する
部分空間におけるエネルギー密度をより減少し、実質的
にインダクタンスが低減して、給電部分における高周波
電流に対する制限をいっそう低減することができる。同
時に、高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な
体積δＶにおけるエネルギー密度が減少することにな
り、実質的に高周波抵抗が減少して、給電部分における
電力ロスをより低減することができる。その結果、プラ
ズマ発生空間で消費される実効的な高周波電力をさらに
増大することが可能となる。ここで、接続体が相似状態
となるとは、電流伝播経路に沿った方向（ｉ軸方向）か
ら見た接続体と電極との輪郭形状がそれぞれ相似になる
ということを意味し、さらに、接続体がｉ軸に直交して
いない状態に設けられた場合には、ｉ軸に直交する面へ
の射影した輪郭形状が相似になることを意味している。

【００２６】本発明においては、前記接続体の表面と裏
面とで、それぞれ相似状態となるように前記複数の高周
波電力配電体が接続されてなることにより、整合回路の
出力端子側から電極側に向かって、供給される高周波電
力の単位体積当たりの平均密度が粗になるよう設定する
際に、伝播方向に接続体の両側で高周波電力が伝播する
空間をそれぞれ相似形状として大きくすることができ、
これにより、整合回路の出力端子側から電極側に向かっ
て高周波電力が伝播する空間を大きくする際に、偏流を
防止してプラズマ密度に分布が生じ膜厚や膜質の基板面
内での均一性が損なわれることを防止することができる
とともに、高周波電力の伝播する部分空間におけるエネ
ルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンスが低
減して、給電部分における高周波電流に対する制限をい
っそう低減することができる。同時に、高周波電力の伝
播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエネ
ルギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵抗
が減少して、給電部分における電力ロスをより低減する
ことができる。その結果、プラズマ発生空間で消費され
る実効的な高周波電力をさらに増大することが可能とな
る。ここで、高周波電力配電体が相似状態に接続される
とは、電流伝播経路に沿った方向から見た接続位置の状
態がそれぞれ相似になるということを意味し、高周波電
力配電体の接続位置どうしの間隔比率および角度（位置
関係）、接続角度（接続体の接続面と高周波電力配電体
の軸性方向との角度）等の条件が等しくなることを意味
している。

【００２７】本発明においては、前記接続体が、前記出
力端子側から前記電極までに複数設けられてなることに
より、整合回路の出力端子側から電極に多段階に高周波
電力が伝播する空間を大きくし、供給される高周波電力
の単位体積当たりの平均密度が多段階に粗になるよう設
定することができ、これにより、高周波電力配電体が平
行かつ軸対称の条件を満たしながら、６０ｃｍ程度の径
寸法の電極により５０ｃｍ程度の径寸法の被処理基板の
プラズマ処理をおこなう場合、つまり、被処理基板の径
寸法を大きくしてプラズマ処理に必要な電極の径寸法を
大きく設定する必要が生じた場合でも−−このような場
合、給電点から電極縁部まで距離が大きくなるために偏
流が生じやすくなり、高周波抵抗が増大する傾向にある
が−−偏流を防止して、プラズマ密度に分布が生じ、処
理結果の基板面内での均一性、例えば、膜厚や膜質の基
板面内での均一性が損なわれることを防止することがで
きるとともに、高周波電力の伝播する部分空間における
エネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンス
が低減して、給電部分における高周波電流に対する制限
をいっそう低減することができる。同時に、高周波電力
の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにおける
エネルギー密度が減少することになり、実質的に高周波
抵抗が減少して、給電部分における電力ロスをより低減
することができ、その結果、プラズマ発生空間で消費さ
れる実効的な高周波電力をさらに増大することが可能と
なる。

【００２８】本発明においては、前記複数の高周波電力
配電体において、該高周波電力配電体の高周波特性が互
いに等しく設定されてなること、つまり、複数の高周波
電力配電体における径寸法、断面形状、長さ寸法、等の
形状が、可能な限り等しく設定されることにより、電流
伝播経路としての複数の高周波電力配電体における高周
波抵抗、インダクタンスを等しくして、偏流の発生を防
止して、プラズマ密度に分布が生じ、処理結果の基板面
内での均一性、例えば、膜厚や膜質の基板面内での均一
性が損なわれることを防止することができる。ここで、
電極面か接続体の接続面、つまり同一の接続面に接続さ
れる複数の高周波電力配電体における径寸法および断面
形状はいずれも等しく設定され、また、複数の高周波電
力配電体における長さ寸法も等しく設定された場合に
は、電極面と接続体との接続面を平行状態とすることが
できる。また、電極か接続体の接続面で、異なる接続面
に接続される複数の高周波電力配電体における径寸法お
よび断面形状、長さ寸法もいずれも等しく設定されるこ
とが好ましく、これにより、複数段に高周波電力配電体
および／または接続体が接続される際に、各段における
高周波特性の設定を容易にすることが可能となる。

【００２９】本発明において、前記高周波電力配電体お
よび／または前記接続体の表面には、中心部に比べて低
抵抗材料からなる低抵抗部が設けられてなることによ
り、表皮効果により導体表面付近のみを流れる高周波電
流に対して、この高周波電流の伝播する部分における高
周波抵抗をより低減することが可能となる。その結果、
高周波電力配電体および／または接続体の太さや長さな
どの形状に依存することなく、高周波抵抗を低減するこ
とができ、この給電部分における電力ロスを低減するこ
とができ、結果的に、プラズマ発生空間に供給される高
周波電力のロスを低減することが可能となる。この低抵
抗部は、例えばＡｌ，ステンレス鋼，Ｃｕ等からなる高
周波電力配電体および／または接続体の基材（中心部）
に対して、低抵抗材として、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ
およびこれらを含む合金等を適応することができる。ま
た、この低抵抗部は、高周波電力配電体の表面全体、接
続体の表裏面全体あるいは、これらの一部分、例えば、
高周波電流の伝播経路として設定した場合に好ましい箇
所のみに設けることも可能である。図２８，図２９は、
低抵抗部を設けた構成の例である。このような構成の例
として、図２８に示すように、高周波電力配電体３１，
３２ａにおいては図示しないが低抵抗部が全面に設けら
れ、同時に、接続体Ｃ３１においては、高周波電力配電
体３１の接続される高周波電源側（後述する出力端子Ｐ
Ｒ側）の面と側面には表面全体に低抵抗部ＲＬが設けら
れるとともに、高周波電力配電体３２ａの接続される電
極側の面には、各高周波電力配電体３２ａの接続される
位置より中心Ｃ３０側には低抵抗部ＲＬを設けず、各高
周波電力配電体３２ａの接続される位置より外側つまり
縁側には低抵抗部ＲＬを設けることができる。これによ
り、表皮効果により高周波電流が沿って流れる際にこの
高周波電流に対する影響の大きい表面部分にのみ低抵抗
部を設けることになる。また、他の例として、図２９に
示すように、高周波電力配電体３２ｂ，３４ｂにおいて
は図示しないが低抵抗部が全面に設けられ、同時に、接
続体Ｃ３２においては、高周波電力配電体３２ｂの接続
される高周波電源側（後述する出力端子ＰＲ側）の面と
側面には、各高周波電力配電体３２ｂの接続される位置
より中心Ｃ３０側には低抵抗部ＲＬを設けず、各高周波
電力配電体３２ｂの接続される位置より外側つまり縁側
には低抵抗部ＲＬを設けるとともに、高周波電力配電体
３４ｂの接続される電極側の面には、各高周波電力配電
体３４ｂの接続される位置より中心Ｃ３０側には低抵抗
部ＲＬを設けず、各高周波電力配電体３４ｂの接続され
る位置より外側つまり縁側には低抵抗部ＲＬを設けるこ
とができる。これにより、表皮効果により高周波電流が
沿って流れる際に、この高周波電流ｉに対する影響が大
きい表面の外側部分にのみ低抵抗部を設けることにな
る。上記の例としては、いずれも、後述する図４に示す
正三角形Ｔ、図１９に示す正三角形Ｔ１〜Ｔ３、図９、
図１０に示すような正方形Ｑ、図１２に示すような正５
角形ＱＵ、あるいは、正６角形、…の頂点で形成される
高周波電力配電体の接続される多角形の内側、つまり中
心Ｃ３０側に対応する部分に低抵抗部を設けないことが
可能である。

【００３０】同時に、低抵抗部として、Ａｕ，Ａｇおよ
びこれらを含む合金等を適応した場合には、高周波電力
配電体および／または接続体の基材の表面において、プ
ラズマ処理時における高周波電流による発熱、腐食、酸
化等に起因する抵抗値上昇やその他の変質などの経時変
化が発生することを抑制し、高周波電力配電体および／
または接続体の基材を保護して、高周波抵抗の経時変動
を防止し、再現性の高いプラズマ処理を安定しておこな
うことが可能となる。

【００３１】また、本発明において、前記低抵抗部の厚
み寸法が、前記高周波電源から供給される高周波電力周
波数における表皮深さより大きく設定されてなる手段を
採用することにより、表皮効果により実効的に高周波電
流の流れる部分の抵抗値を低減することができるため、
高周波電力配電体および／または接続体の基体の強度等
に影響を与えることなく、高周波抵抗を低減して、プラ
ズマ発生空間に供給される高周波電力のロスをさらに低
減することが可能となる。ここで、表皮効果とは、図５
に示すように、導体を交流電流が流れているとき、この
電流によってできる円周方向の磁界も電流とともに時間
変化し、この電磁誘導によって電流の変化を妨げる方向
に逆起電力が発生するが、このとき、導体断面の中心部
の電流ほど磁束鎖交数が大きいので逆起電力も大きくな
るため、導体断面の中心部の電流密度が小さくなり、電
流が周辺部を流れるようになることを意味し、このと
き、導体内に、導体表面から電流が浸み込む深さを表皮
深さとしょうする。この表皮深さは、以下の式（１）で
定義される。

【数１】 ここで、 δ：表皮深さ ω：高周波電源から供給される高周波周波数 μ：透磁率（＝μ₀ 真空の透磁率） σ：低抵抗部材の導電率 である。

【００３２】また、本発明においては、前記高周波電力
配電体および／または前記接続体の表面が、絶縁体から
なる絶縁被膜によって覆われてなることにより、高周波
電力配電体および／または接続体において酸化等の経時
変化することを防止でき、配電体部分における高周波抵
抗の変動を抑制することが可能となり、高周波電力配電
体および／または接続体に生じる高周波特性の経時変化
に起因するプラズマ処理の変動要因を抑制し、再現性が
高く安定したプラズマ処理をおこなうことができ、特
に、複数回のプラズマ処理をおこなう際においても、そ
れぞれのプラズマ処理結果を安定させることができる。

【００３３】また、本発明において前記高周波電力配電
体および／または前記接続体が剛体からなることによ
り、プラズマ処理進行に伴うプラズマ処理装置の経時変
化によっても発生する可能性があるプラズマ処理のばら
つき、特に、高周波電力配電体および／または接続体に
生じる変形によりこの部分の高周波特性が変化すること
に起因するプラズマ処理経時変化の変動要因を抑制し、
時間的に均一で安定したプラズマ処理をおこなうことが
でき、特に、複数回のプラズマ処理をおこなう際、回を
重ねるごとに、それぞれのプラズマ処理結果を安定させ
ることができる。ここで、「剛体」とは、高周波電力配
電体および／または接続体がプラズマ処理中に変形しな
いこと、つまり、「作動中に高周波特性が変化しない」
を意味し、さらに、取り外しおよび組み立てを伴う「メ
ンテナンス前後で変形しない」「取り付け時における取
り付け位置の再現性を有する」ことを意味している。こ
れにより、プラズマ処理前に設定した高周波特性をプラ
ズマ処理後、そして分解再組み立てを有するその後のメ
ンテナンス後にも維持することができるため、再現性の
高いプラズマ処理を安定しておこなうことが可能とな
る。

【００３４】さらに、前記高周波電力配電体および／ま
たは前記接続体が、前記プラズマ処理室のチャンバ壁に
接続される遮蔽導体内部に収容されてなることにより、
整合回路の設置場所の自由度を損なうことなく、配電体
部分において高周波電力の伝播する部分空間におけるエ
ネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンスが
低減して、給電部分における高周波電流に対する制限を
いっそう低減することができる。同時に、高周波電力の
伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエ
ネルギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵
抗が減少して、給電部分における電力ロスをより低減す
ることができ、その結果、プラズマ発生空間で消費され
る実効的な高周波電力をさらに増大することが可能とな
る。また、外部への不要輻射を遮断できる。ここで、遮
蔽導体は、整合回路がその内部に収容されているマッチ
ングボックスおよびこのマッチングボックスに接続され
るシャーシから構成されるとともに、この整合回路とプ
ラズマ励起電極が設けられるチャンバとが離れた位置に
設置された場合には、遮蔽導体にはマッチングボック
ス，シャーシおよびこのシャーシとチャンバとを結んで
配電体部分を収容するハウジングの部分を含むものであ
る。これにより整合回路と電極とチャンバとの位置関係
に関わりなく、給電部分の遮蔽をおこなうことが可能と
なる。ここで、マッチングボックスは、例えば高周波電
源からの同軸ケーブルとされる電源線の外導体に接続さ
れて接地電位となっており、かつ、シャーシまたはハウ
ジングは、チャンバ壁およびマッチングボックスに接続
されており、これら、チャンバ壁、ハウジング、シャー
シ、マッチングボックス、外導体、はそれぞれ、高周波
電源から供給された高周波電流が電源側に戻る経路、つ
まり、電流経路の復路を構成しているものである。

【００３５】本発明のプラズマ処理装置においては、上
述の各プラズマ処理装置において、前記プラズマ処理室
ユニットが複数設けられてなることにより、複数のプラ
ズマチャンバ（プラズマ処理室ユニット）に対して、配
電体部分の高周波抵抗等の電気的高周波的な特性の機差
を低減することが可能となり、個々のプラズマチャンバ
において、プラズマ空間で消費される実効的な電力の差
を低減することができる。その結果、複数のプラズマチ
ャンバに対して同一のプロセスレシピを適用して、プラ
ズマ処理結果のばらつきを低減すること、つまり、複数
のプラズマチャンバにおいて例えば成膜をおこなった際
に、膜厚、絶縁耐圧、エッチングレート等、の膜特性の
差が生じることを防止できる。

【００３６】本発明のプラズマ処理システムにおいて
は、上述の各プラズマ処理装置が複数設けられてなる手
段を採用することにより、上記のプラズマ処理装置と同
様の効果を奏することのできるプラズマ処理システムを
提供することが可能となる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプラズマ処理
装置およびプラズマ処理システムの第１実施形態を、図
面に基づいて説明する。 ［第１実施形態］図１は本実施の形態のプラズマ処理装
置７１の概略構成を示す図である。本実施の形態のプラ
ズマ処理装置７１は、例えば、トップゲート型ＴＦＴの
半導体能動膜をなす多結晶シリコンの成膜からゲート絶
縁膜の成膜までの一貫処理が可能なものとされ、複数の
処理室ユニットを有する装置とされる。

【００３８】本実施の形態のプラズマ処理装置７１は、
図１に示すように、略七角形状の搬送室７２の周囲に、
５つの処理室ユニットと１つのローダ室７３と１つのア
ンローダ室７４とが連設されている。また、５つの処理
室ユニットの内訳としては、アモルファスシリコン膜を
成膜する第１成膜室、シリコン酸化膜を成膜する第２成
膜室、およびシリコン窒化膜を成膜する第３成膜室から
なるプラズマ処理室ユニット（プラズマチャンバ）７
５，７６，７７、成膜後の被処理基板のアニーリング処
理を行うレーザアニール室７８、成膜後の被処理基板の
熱処理を行う熱処理室７９、である。

【００３９】プラズマ処理室ユニット（プラズマチャン
バ）である、第１成膜室７５、第２成膜室７６、第３成
膜室７７はそれぞれ異なる種類の膜を成膜するような異
なる処理をおこなうことも可能であり、また、同一のプ
ロセスレシピにより同一の処理をおこなうこともできる
ものであるが、略同一の構成とされている。そして、こ
れらの複数のプラズマチャンバ７５，７６，７７におい
ては、後述するように、配電体部分３において、高周波
電力配電体３１，３２ａが複数本からなるとともに、高
周波電力配電体３１，３２ａが接続板（接続体）Ｃ３１
によって互いに接続され前記出力端子ＰＲ側から前記電
極４側に向かって前記高周波電源１から前記電極４まで
供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗
になるよう設定された構成とされている。ここでは第１
成膜室７５を例に挙げてその構成を説明する。

【００４０】図２は本実施形態のプラズマ処理室ユニッ
ト（プラズマチャンバ）の概略構成を示す断面図、図３
は図２におけるプラズマ処理室ユニット（プラズマチャ
ンバ）の配電体部分３を示す斜視図、図４は図２の配電
体部分３およびプラズマ励起電極４を示す平面図であ
る。

【００４１】プラズマチャンバ（第１成膜室）７５は、
ＣＶＤ（ chemical vapor deposition）、スパッタリン
グ、ドライエッチング、アッシング等のプラズマ処理が
可能な１周波数励起タイプのプラズマ処理室ユニットと
され、図２に示すように、プラズマを励起するための平
行平板型電極４，８が設けられ、この電極４に配電体部
分３を介して接続された高周波電源１と、前記プラズマ
チャンバ７５と前記高周波電源１とのインピーダンス整
合を得るための整合回路２Ａとを具備する構成とされ
る。

【００４２】さらに詳細に説明すると、プラズマチャン
バ７５には、図２，図３に示すように、チャンバ室（プ
ラズマ処理室）６０の上部位置に高周波電源１に接続さ
れたプラズマ励起電極（電極）４およびシャワープレー
ト５が設けられ、チャンバ室６０の下部にはシャワープ
レート５に対向して被処理基板１６を載置するサセプタ
電極（対向電極）８が設けられている。プラズマ励起電
極４は、配電体部分３および整合回路２Ａを介して第１
の高周波電源１と接続されている。これらプラズマ励起
電極４および配電体部分３は、シャーシ２１に覆われる
とともに、整合回路２Ａは導電体からなるマッチングボ
ックス２の内部に収納されている。これらシャーシ（遮
蔽導体）２１、マッチングボックス（遮蔽導体）２は互
いに接続されるとともに、後述するように、マッチング
ボックス２は同軸ケーブルとされる給電線１Ａのシール
ド線（外導体）に接続されている。

【００４３】プラズマ励起電極（カソード電極）４は、
このプラズマ励起電極４面方向の断面が円形とされるプ
ラズマ室６０に対応して、その輪郭形状が直径３０ｃｍ
程度の円形とされている。また、プラズマ励起電極（電
極）４の下側には環状の凸部４ａが設けられるととも
に、このプラズマ励起電極（カソード電極）４の下に
は、多数の孔７が形成されているシャワープレート５が
凸部４ａに接して設けられている。これらプラズマ励起
電極４とシャワープレート５との間には空間６が形成さ
れている。この空間６にはシャーシ２１の側壁を貫通す
るとともにプラズマ励起電極（カソード電極）４を貫通
してガス導入管１７が接続されている。

【００４４】このガス導入管１７は、導体からなるとと
もに、ガス導入管１７の途中には絶縁体１７ａがシャー
シ２１内側位置に介挿されてプラズマ励起電極４側とガ
ス供給源側とが絶縁される。ガス導入管１７から導入さ
れたガスは、シャワープレート５の多数の孔７，７から
チャンバ壁１０により形成されたチャンバ室６０内に供
給される。チャンバ壁１０とプラズマ励起電極（カソー
ド電極）４とは絶縁体９により互いに絶縁されている。
また、図２において、チャンバ室６０に接続されるべき
排気系の図示は省略してある。一方、チャンバ室６０内
には基板１６を載置しプラズマ励起電極ともなる盤状の
ウエハサセプタ（サセプタ電極）８が設けられている。

【００４５】サセプタ電極（対向電極）８の下部中央に
は、シャフト１３が接続され、このシャフト１３がチャ
ンバ底部１０Ａを貫通して設けられるとともに、シャフ
ト１３の下端部とチャンバ底部１０Ａ中心部とがベロー
ズ１１により密閉接続されている。これら、ウエハサセ
プタ８およびシャフト１３はベローズ１１により上下動
可能となっており、プラズマ励起電極４，８間の距離の
調整ができる。これらサセプタ電極８とシャフト１３と
が接続されているため、サセプタ電極８，シャフト１
３，ベローズ１１，チャンバ底部１０Ａ，チャンバ壁１
０は直流的に同電位となっている。さらに、チャンバ壁
１０とシャーシ２１は接続されているため、チャンバ壁
１０，シャーシ２１，マッチングボックス２はいずれも
直流的に同電位となっている。

【００４６】ここで、整合回路２Ａは、チャンバ室６０
内のプラズマ状態等の変化に対応してインピーダンスを
調整するために、その多くは複数の受動素子を具備する
構成とされている。具体的には、整合回路２Ａは、図２
に示すように、複数の受動素子として、高周波電源１と
給電板３との間に設けられ、インダクタンスコイル２３
と、エアバリコンからなるチューニングコンデンサ２４
と、真空バリコンからなるロードコンデンサ２２と、か
ら構成されている。これらのうち、インダクタンスコイ
ル２３，チューニングコンデンサ２４は、整合回路２Ａ
の入力端子側から出力端子ＰＲ側へ直列に接続されると
ともに、インダクタンスコイル２３の間の分岐点からこ
れらと並列にロードコンデンサ２２が接続されている。
このインダクタンスコイル２３，チューニングコンデン
サ２４は、導体を介さずに直接接続されており、また、
ロードコンデンサ２２の一端は、導体を介してマッチン
グボックス（接地電位部分）２に接続されている。ここ
で、チューニングコンデンサ２４は整合回路２Ａの受動
素子のうち最終端とされ、このチューニングコンデンサ
２４の出力端子は整合回路２Ａの出力端子ＰＲとされて
おり、チューニングコンデンサ２４は配電体部分（高周
波電力配電体）３を介してプラズマ励起電極４に接続さ
れている。

【００４７】マッチングボックス２は、同軸ケーブルと
される給電線（高周波電力給電体）１Ａのシールド線に
接続されており、このシールド線が直流的にアースされ
ている。これにより、サセプタ電極８，シャフト１３，
ベローズ１１，チャンバ底部１０Ａ，チャンバ壁１０，
シャーシ２１，マッチングボックス２は接地電位に設定
されることになり、同時に、ロードコンデンサ２２の一
端も直流的にアースされた状態となる。

【００４８】出力端子ＰＲとプラズマ励起電極４とに接
続されている配電体部分３としては、図３に示すよう
に、いずれも断面円形状で径寸法２〜１０ｍｍ、長さ寸
法１００〜３００ｍｍの等しい形状を有する棒状の銅か
らなる剛体の高周波電力配電体３１，３２ａが接続板
（接続体）Ｃ３１によって互いに接続されてなるものが
用いられており、この高周波電力配電体３１の一端は、
整合回路２Ａの出力端子ＰＲとされるチューニングコン
デンサ２４の出力端子にネジ止めなどの結合手段により
着脱可能に取り付けられており、高周波電力配電体３１
の他端は接続板（接続体）Ｃ３１の表側面（整合回路２
Ａの出力端子ＰＲ側面）に直交して接続されている。

【００４９】接続板Ｃ３１は、輪郭形状がプラズマ励起
電極４より小さく、このプラズマ励起電極４と相似状態
の直径２０ｃｍ程度の円形状の板状体とされて、例え
ば、厚さ２ｍｍ程度からなる剛体の銅板とされている。
この接続板Ｃ３１は、その裏側面がプラズマ励起電極４
と平行状態に対向してプラズマ励起電極４と整合回路２
Ａの出力端子ＰＲとの間に設けられている。ここで、接
続板Ｃ３１がプラズマ励起電極４と相似状態となると
は、電流伝播経路に沿った方向（ｉ軸方向）から見た接
続板Ｃ３１の輪郭形状がそれぞれ相似になるということ
を意味している。

【００５０】接続板（接続体）Ｃ３１の裏側面（プラズ
マ励起電極４側面）には複数の高周波電力配電体３２ａ
がその一端で接続された状態で垂設され、これら高周波
電力配電体３２ａの他端がプラズマ励起電極４表面に直
交して接続されている。つまり、プラズマ励起電極４と
直交する方向とされる出力端子ＰＲからプラズマ励起電
極４までの電流の伝播方向とされるｉ軸と平行に高周波
電力配電体３２ａは設けられている。

【００５１】本実施形態の高周波電力配電体３１，３２
ａにおいて、前記出力端子ＰＲ側から前記電極４側に向
かって前記高周波電源１からプラズマ励起電極４まで供
給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗に
なるよう設定されてなる。言い換えると、チューニング
コンデンサ２４の出力端子ＰＲに取り付けられた一本の
高周波電力配電体３１の一端から、プラズマ励起電極４
表面に接続された複数本の高周波電力配電体３２ａの他
端にむかって、高周波電力配電体３１，３２ａにおける
高周波電流の伝播する空間が広がり、実質的に高周波抵
抗が減少し、かつインダクタンスが低減されるようにな
っている。具体的には、出力端子ＰＲ側は、一本の高周
波電力配電体３１とされ、プラズマ励起電極４側は、３
本の高周波電力配電体３２ａとされて、高周波電流の伝
播する空間としては、約３倍になっている。

【００５２】ここで、例えば３本とされる複数の高周波
電力配電体３２ａは、互いに平行状態とされて、かつ、
円形のプラズマ励起電極４の中心４０に対して軸対称な
状態でプラズマ励起電極４に接続されている。ここで、
軸対称とは、電極中心４０を通り、プラズマ励起電極４
面に垂直な軸線Ｌに対して空間的に対称なこと、つま
り、それぞれの高周波電力配電体３２ａは、図４に示す
ように、正三角形Ｔの頂点に位置し、この正三角形Ｔの
中心と電極中心４０とが一致するように接続位置を設定
している。また、複数の高周波電力配電体３２ａは、接
続板（接続体）Ｃ３１の裏側面（プラズマ励起電極４側
面）においても、同様に、正三角形Ｔの頂点に位置し、
この正三角形Ｔの中心と接続板Ｃ３１の中心Ｃ３０とが
一致するように接続位置を設定している。そして、高周
波電力配電体３１は、接続板Ｃ３１の表側面（整合回路
２Ａの出力端子ＰＲ側面）において、その中心Ｃ３０位
置に接続されており、かつ電極中心４０を通り、プラズ
マ励起電極４面に垂直な軸線Ｌと平衡状態、つまりこの
軸線Ｌと一致して設けられている。ここで、プラズマ励
起電極４か接続板Ｃ３１の接続面、つまり同一の接続面
に接続される複数の高周波電力配電体３２ａにおける長
さ寸法が等しく設定されることで、プラズマ励起電極４
と接続板Ｃ３１との対向する接続面どうしを平行状態と
することができる。

【００５３】ここで、高周波電力配電体３１，３２ａお
よび接続板Ｃ３１が剛体からなるとは、高周波電力配電
体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１が作動中に高周波特
性が変化するような変形をしないこと、つまり、上記の
ような寸法のＣｕからなるものとされる。同時に、この
剛体とは、取り外しおよび組み立てを伴う「メンテナン
ス前後で変形しない」「取り付け時における取り付け位
置の再現性を有する」ことを意味している。具体的に
は、ネジ等の結合手段によって上述の変形しない高周波
電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１が相互に接
続されるとともに、およびこれらが、出力端子ＰＲ、プ
ラズマ励起電極４と接続されるが、その際、接続状態の
正確性が再現性を有するものとされるか、または、例え
ば溶接等により変形しないように接続されるものとされ
る。

【００５４】高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続
板Ｃ３１の表面には、Ｃｕからなる中心部に比べてＡ
ｕ，Ａｇのような低抵抗材料からなる低抵抗部ＲＬが設
けられている。ここで、低抵抗部ＲＬの厚み寸法が、高
周波電源１から供給される高周波電力周波数における表
皮深さより大きく設定されている。図５は高周波電力配
電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の低抵抗部ＲＬお
よび表皮深さδを説明するための断面図である。ここ
で、表皮深さとは、図５に示すように、例えば、銅から
なる高周波電力配電体３１，３２ａを交流電流ｉが流れ
ているとき、この電流ｉによってできる円周方向の磁界
も電流ｉとともに時間変化し、この電磁誘導によって電
流の変化を妨げる方向に逆起電力が発生するが、このと
き、導体断面の中心部の電流ほど磁束鎖交数が大きいの
で逆起電力も大きくなるため電流密度が小さくなり、結
果として電流が表面付近を流れるようになる際に、高周
波電力配電体３１，３２ａ内に、高周波電力配電体３
１，３２ａ表面から電流ｉが浸み込む深さをいい、以下
の式（２）で定義される。

【数２】 ここで、 δ：表皮深さ ｆ：高周波電源から供給される高周波周波数 μ：透磁率（＝μ₀ 真空の透磁率） σ：導電率 である。

【００５５】例えば、高周波電源から１３．５６ＭＨｚ
程度の周波数ｆの電力が供給されたとき、Ａｇとされる
高周波電力配電体３１，３２ａの低抵抗部ＲＬにおける
表皮深さとしては、導電率σ＝１．１０×１０⁸ Ｓ／
ｍ，透磁率μ＝μ₀ とすると、表皮深さδ＝１．３０×
１０ μｍ となり、低抵抗部ＲＬの厚みは、δ＝１．
３０×１０μｍより大きくなるよう、例えば、メッキ等
により高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３
１の表面に設けられる。また、高周波電力配電体３２ａ
の接続されるＡｌ，Ｃｕ，ステンレス鋼等からなる電極
４の接続板Ｃ３１側面にも、同様にして低抵抗部ＲＬを
設ける（銀メッキする）ことができ、この際、給電部分
の高周波抵抗を低減することが可能となる。

【００５６】高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続
板Ｃ３１の表面は、絶縁体からなる絶縁被膜ＰＣによっ
て覆われてなる。ここで、高周波電力配電体３１，３２
ａおよび接続板Ｃ３１の表面とは、高周波電力配電体３
１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の表面全体を意味し、低
抵抗部ＲＬが設けられている場合にはこの低抵抗部ＲＬ
の表面を覆うようになっている。ここで、絶縁被膜ＰＣ
としては、ポリイミド，ＰＦＡ（テトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、
ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ
（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）等が適
応される。ここで、絶縁被膜ＰＣとしてポリイミド，Ｐ
ＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフル
オロエチレン）を採用した場合には耐熱性に優れるとい
う特性を生かすことができ、ＥＴＦＥ（テトラフルオロ
エチレン−エチレン共重合体）を採用した場合には、耐
摩耗性に優れているという特性を生かすことができる。

【００５７】本実施形態のプラズマチャンバ７５におい
ては、１３．５６ＭＨｚ程度以上の周波数の電力、具体
的には、例えば１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ，
４０．６８ＭＨｚ等の周波数の電力を投入して、両電極
４，８の間でプラズマを生成し、このプラズマにより、
サセプタ電極８に載置した基板１６にＣＶＤ（ chemica
l vapor deposition）、ドライエッチング、アッシング
等のプラズマ処理をおこなうことができる。

【００５８】このとき、高周波電力は、高周波電源１か
ら、給電部分として、給電線１Ａの同軸ケーブル，整合
回路２Ａ，高周波電力配電体３１，接続板Ｃ３１，高周
波電力配電体３２ａ，プラズマ励起電極（カソード電
極）４に供給される。一方、高周波電流の経路を考えた
場合、電流はこれら給電部分を介してプラズマ空間（チ
ャンバ室６０）を経由した後、さらにもう一方の電極
（サセプタ電極）８，シャフト１３，サセプタシールド
１２，ベローズ１１，チャンバ底部１０Ａ，チャンバ壁
１０を通り、その後、シャーシ２１，マッチングボック
ス２，給電線１Ａのシールド線を通り、高周波電源１の
アースに戻る。これら、シャフト１３，サセプタシール
ド１２，ベローズ１１，チャンバ底部１０Ａ，チャンバ
壁１０、シャーシ２１，マッチングボックス２，給電線
１Ａのシールド線は、それぞれ、高周波電源１から供給
された高周波電流が高周波電源１のアース側に戻る経
路、つまり、電流経路の復路を構成しているものであ
る。

【００５９】上記構成の処理室７５，７６，７７のいず
れかにおいてアモルファスシリコン膜、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜等の成膜をおこなう際には、サセプ
タ電極８上に被処理基板１６を載置し、高周波電源１か
ら高周波電極４に高周波電力を印加するとともにガス導
入管１７からシャワープレート６を介して反応ガスをチ
ャンバ室６０内に供給してプラズマを発生させ、被処理
基板１６上にアモルファスシリコン膜、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜等を成膜する。

【００６０】レーザアニール室７８は、図６に示すよう
に、チャンバ８０の上部にレーザ光源８１が設けられる
一方、チャンバ８０内の下部には被処理基板１６を載置
するためのステージ８２が直交するＸ方向、Ｙ方向の２
方向に水平移動可能に設けられている。そして、レーザ
光源８１の出射部８１ａからスポット状のレーザ光８３
（１点鎖線で示す）が出射されると同時に、被処理基板
１６を支持したステージ８２がＸ方向、Ｙ方向に水平移
動することにより、レーザ光８３が被処理基板１６の全
面を走査できるようになっている。レーザ光源８１には
例えばＸｅＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌ、ＸｅＦ等のハロゲ
ンガスを用いたガスレーザを用いることができる。ま
た、レーザアニール室７８の構成は、レーザ光を出射す
るレーザ光源を備え、レーザ光源から出射されるスポッ
ト状のレーザ光が被処理基板の表面をくまなく走査でき
る構成のものであれば、種々の構成の装置を用いること
ができる。この場合、レーザ光源は例えばＸｅＣｌ、Ａ
ｒＦ、ＡｒＣｌ、ＸｅＦ等のハロゲンガスを用いたガス
レーザを用いることができる。膜の種類によってはＹＡ
Ｇレーザ等の他のレーザ光源を用いることもでき、レー
ザ光の照射の形態としては、パルスレーザアニール、連
続発振レーザアニールを用いることができる。また、熱
処理室の構成は、例えば多段式電気炉型の装置を用いる
ことができる。

【００６１】熱処理室７９は、図７に示すように、多段
式電気炉型のものであり、チャンバー８４内に多段に設
けられたヒータ８５の各々に被処理基板１６が載置され
る構成になっている。そして、ヒータ８５の通電により
複数枚の被処理基板１６が加熱されるようになってい
る。なお、熱処理室７９と搬送室７２との間にはゲート
バルブ８６が設けられている。

【００６２】図１に示すローダ室７３、アンローダ室７
４には、ローダカセット、アンローダカセットが着脱可
能に設けられている。これら２つのカセットは、複数枚
の被処理基板１６が収容可能なものであり、ローダカセ
ットに成膜前の被処理基板１６が収容され、アンローダ
カセットには成膜済の被処理基板１６が収容される。そ
して、これら処理室ユニットとローダ室７３、アンロー
ダ室７４の中央に位置する搬送室７２に基板搬送ロボッ
ト（搬送手段）８７が設置されている。基板搬送ロボッ
ト８７はその上部に伸縮自在なリンク機構を有するアー
ム８８を有し、アーム８８は回転可能かつ昇降可能とな
っており、アーム８８の先端部で被処理基板１６を支
持、搬送するようになっている。

【００６３】上記構成のプラズマ処理装置７１は、例え
ば各処理室ユニットにおける成膜条件、アニール条件、
熱処理条件等、種々の処理条件や処理シーケンスをオペ
レータが設定する他は、各部の動作が制御部により制御
されており、自動運転する構成になっている。したがっ
て、このプラズマ処理装置７１を使用する際には、処理
前の被処理基板１６をローダカセットにセットし、オペ
レータがスタートスイッチを操作すれば、基板搬送ロボ
ット８７によりローダカセットから各処理室内に被処理
基板１６が搬送され、各処理室で一連の処理が順次自動
的に行われた後、基板搬送ロボット８７によりアンロー
ダカセットに収容される。

【００６４】ここで、本実施形態のプラズマ処理装置７
１のプラズマチャンバ７５における配電体部分３の高周
波特性について説明する。

【００６５】本実施形態のプラズマチャンバ７５の配電
体部分（高周波電力配電体）３においては、出力端子Ｐ
Ｒ側からプラズマ励起電極４側に向かって高周波電源１
から供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度
の最大値が粗になるよう設定されている。ここで、「電
力の平均密度」とは、高周波電力配電体３１，３２ａお
よびその周囲の空間を含めて「空間を伝播するエネルギ
ーをその伝播方向に徴小な長さδｉに対応する板状の空
間内における単位体積あたりのエネルギーの平均値」を
意味するものであり、この電力の平均密度が粗になると
は、図３に示すように、チューニングコンデンサ２４の
出力端子とされる整合回路の出力端子ＰＲからプラズマ
励起電極４までの電流の伝播方向に対してｉ軸を設定
し、このｉ軸上で徴小な長さδｉに対応するｉ軸に垂直
な板状の空間ΔＶにおいて、その中の高周波電力配電体
３１，３２ａ近傍における徴小な体積δＶにおけるエネ
ルギー密度が、ｉ軸に沿って整合回路の出力端子ＰＲ側
からプラズマ励起電極４側に向かって減少することを意
味しており、具体的には、出力端子ＰＲ側からプラズマ
励起電極４側に向かって、電流の流れる部分の本数が、
高周波電力配電体３１単独の１本から高周波電力配電体
３２ａの３本に増大している状態により実現され、これ
は、単純に云っても、ｉ軸と直交する面における高周波
電力配電体３１，３２ａの断面積が広がっており、高周
波電流伝送経路としての高周波電力配電体３１，３２ａ
の表面積が広がっていることからもわかる。

【００６６】これにより、高周波電力配電体３における
高周波電流の伝播する空間が広がり、実質的にインダク
タンスが低減するとともに、高周波抵抗が減少する。つ
まり、高周波電力配電体３が複数本からなることによ
り、高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な体
積δＶにおけるエネルギー密度が減少することになり、
実質的にインダクタンスが低減して、配電体部分３にお
ける高周波電流に対する制限を低減することができる。
同時に、配電体部分３において、チューニングコンデン
サ２４の出力端子とされる例えばボルト一本程度の太さ
の整合回路２Ａ出力端子ＰＲから、プラズマ励起電極４
まで高周波電力の伝播する空間が拡大し、高周波電力の
伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエ
ネルギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵
抗が減少して、給電部分における電力ロスを低減するこ
とができる。その結果、プラズマ発生空間で消費される
実効的な高周波電力を増大することが可能となる。つま
り、同一周波数を供給した場合に、従来のプラズマ処理
装置と比べてプラズマ空間で消費される実効的な電力の
増大を図ることができ、膜の積層をおこなう際には、堆
積速度の向上を図ることができるように、プラズマ処理
結果の向上を図ることが可能となる。

【００６７】本実施形態のプラズマチャンバ７５の配電
体部分（高周波電力配電体）３においては、プラズマ励
起電極４側の高周波電力配電体３２ａが複数本からなる
ことにより、高周波電力配電体３１が単数本からなる部
分に比べて、配電体部分３において、特に高周波電力配
電体３２ａにおいて、高周波電源からプラズマ励起電極
４まで供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密
度を粗にするよう設定することができる。ここで、図３
に示すように、高周波電力配電体３２ａの本数を３本に
設定した場合における、ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶ２
中の単位体積δＶ２当たり「伝播する高周波電力のエネ
ルギー密度」と、高周波電力配電体３１が単数本からな
る場合における、ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶ１中の単
位体積δＶ１当たり「伝播する高周波電力のエネルギー
密度」とを比較する。すると、ｉ軸に垂直な板状の空間
ΔＶ２における高周波電力の伝播する部分空間は、ΔＶ
１における高周波電力の伝播する高周波電力配電体３１
表面および高周波電力配電体３１周囲の部分空間に対応
して、高周波電力配電体３２ａの本数に関連して３倍の
大きさになっている。このため、高周波電力配電体３２
ａの本数に対応して、ｉ軸に垂直な板状の空間ΔＶ２に
おいて、高周波電源１から供給された高周波電流が伝播
するための空間が大きくなっているといえる。

【００６８】結果的に、高周波電力配電体３２ａが複数
本からなることにより、高周波電力の伝播する部分空間
におけるエネルギー密度が減少して、実質的にインダク
タンスを低減するとともに、高周波抵抗を減少し、結果
的に、高周波電源１からプラズマ励起電極４までの給電
部分における高周波電力の伝播する部分空間におけるエ
ネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンスが
低減して、給電部分における高周波電流に対する制限を
いっそう低減することができ、同時に、高周波電力の伝
播する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエネ
ルギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵抗
が減少して、給電部分における電力ロスをより低減する
ことができる。その結果、プラズマ発生空間に供給され
る実効的な高周波電力をさらに増大することが可能とな
る。高周波電流に対する制限を低減することができ、さ
らに、プラズマ発生空間に供給される高周波電力のロス
を低減することが可能となる。これにより、同一周波数
を供給した場合に、従来のプラズマ処理装置と比べてプ
ラズマ空間で消費される実効的な電力の上昇を図ること
ができ、処理速度が向上する、例えば、プラズマＣＶＤ
等により膜の積層をおこなう場合には、堆積速度の向上
を図ることができる。また、プラズマ空間で消費される
実効的な電力を変えずに、プラズマ励起周波数の高周波
化により、処理速度の向上を図ることができる。

【００６９】さらに、複数の高周波電力配電体３２ａを
プラズマ励起電極４に接続することで、プラズマ励起電
極４に対して図４に示す正三角形Ｔの頂点とされる複数
点から高周波電力を供給することができるため、単点か
ら高周波電力を供給する際に問題となっていた、プラズ
マ励起電極４のサイズ（給電位置から電極周辺までの最
長距離）がプラズマ励起周波数（高周波電力周波数）の
１／４波長に比べて大きい場合に定在波が原因で、プラ
ズマ発生空間に発生するプラズマ密度に分布が生じ、プ
ラズマ処理に被処理基板面内方向への不均一が生じて、
膜厚や膜質の基板面内での均一性が損なわれることを防
止することができる。

【００７０】なお、複数の高周波電力配電体３２ａをプ
ラズマ励起電極４に接続することで、プラズマ励起電極
４に対して図４に示す正三角形Ｔ以外にも、図８に示す
ように、電極中心４０に対して対称な２点、あるいは、
電極中心に対して対称な多角形を形成するようにでき、
例えば、図９、図１０に示すような正方形Ｑ、図１２に
示すような正５角形ＱＵ、あるいは、正６角形、…の頂
点とされる複数点から高周波電力を供給することができ
る。

【００７１】複数の高周波電力配電体３２ａが、互いに
平行状態に設けられてなることにより、この複数の高周
波電力配電体３２ａ表面を伝播する高周波電流が、複数
の高周波電力配電体３２ａ間の空間に作る磁界、つまり
ｉ軸に直交する面でみると正三角形Ｔ内部とされる空間
にできる磁界が互いに打ち消し合うとともに、この打ち
消し合いが、伝播方向（ｉ軸方向）における複数の高周
波電力配電体３２ａ間の距離が等しい範囲、つまり、ｉ
軸方向で接続板Ｃ３１とプラズマ励起電極４との間の範
囲において等しい状態に設定できるため、配電体部分３
におけるインダクタンスを低減することができ、これに
よって、より一層プラズマ発生空間に供給される高周波
電力のロスを低減することが可能である。これにより、
同一周波数を供給した場合に、従来のプラズマ処理装置
と比べてプラズマ空間で消費される実効的な電力の上昇
を図ることができ、処理速度が向上する。例えば、プラ
ズマＣＶＤ等により膜の積層をおこなう場合には、堆積
速度の向上を図ることができる。また、プラズマ空間で
消費される実効的な電力を変えずに、プラズマ励起周波
数の高周波化により、処理速度の向上を図ることができ
る。

【００７２】また、複数の高周波電力配電体３２ａが、
プラズマ励起電極４の中心に対して軸対称な状態、つま
り、３本の高周波電力配電体３２ａ間の距離をそれぞれ
等しく配置してプラズマ励起電極４に接続されているた
め、複数の高周波電力配電体３２ａが上記のｉ軸に垂直
な板状の空間ΔＶ２に作る磁界を互いに打ち消し合うよ
うにでき、配電体部分３におけるインダクタンスをより
一層低減することができる。同時に、複数の高周波電力
配電体３２ａが、プラズマ励起電極４の中心に対して軸
対称な状態でプラズマ励起電極４に接続されてなること
により、プラズマ励起電極４における偏流の発生を防止
して、プラズマ発生空間におけるプラズマ密度に分布が
生じ膜厚や膜質の基板面内での均一性が損なわれること
を防止することができる。

【００７３】複数の高周波電力配電体３２ａが接続板Ｃ
３１によって互いに接続されてこの接続板Ｃ３１が高周
波電力配電体３１に接続されていることにより、接続板
Ｃ３１を設けない場合に比べて、整合回路の２Ａ出力端
子ＰＲからプラズマ励起電極４までの配電体部分３にお
いて供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度
を粗にする際に、プラズマ励起電極４に接続される高周
波電力配電体３２ａどうしの間隔を大きく設定すること
ができるため、高周波電力の伝播する部分空間における
エネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタンス
がさらに低減して高周波抵抗が減少し、結果的に、高周
波電源１からプラズマ励起電極４に至る給電部分におけ
る高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な体積
δＶにおけるエネルギー密度が減少することになり、実
質的にインダクタンスが低減して、給電部分における高
周波電流に対する制限を低減することができる。同時
に、高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な体
積δＶにおけるエネルギー密度が減少することになり、
実質的に高周波抵抗が減少して、給電部分における電力
ロスを低減することができる。その結果、プラズマ発生
空間で消費される実効的な高周波電力を増大することが
可能となる。これにより、プラズマ励起電極４に接続さ
れる高周波電力配電体３２ａどうしの間隔を大きく設定
することができることで、プラズマ励起電極４に対して
複数点から高周波電力を供給して、給電位置からプラズ
マ励起電極４のサイズがプラズマ励起周波数（高周波電
力周波数）の１／４波長に比べて大きい箇所が存在する
程度にプラズマ励起電極４が大きい場合であっても、定
在波によりプラズマ密度に分布が生じ、膜厚や膜質の基
板面内での均一性が損なわれることをより効果的に防止
することが可能となる。

【００７４】接続板Ｃ３１には、プラズマ励起電極４に
略平行な面が設けられてなることにより、この面に対し
て複数の高周波電力配電体３２ａを電極中心４０の中心
軸線Ｌに対して対称な状態で接続板Ｃ３１に接続するこ
とができて、高周波電流の伝播方向（ｉ軸方向）と直交
する面が設けられるため、長さの等しい複数の高周波電
力配電体３２ａを設けて、高周波電力配電体３２ａの高
周波インピーダンスを容易に同じくすることができ、各
高周波電力配電体３２ａを流れる電流を等しくすること
ができ、偏流防止にさらに効果的である。また、このよ
うな高周波電力配電体を用いることにより、偏流を防止
して、接続体Ｃ３１およびプラズマ励起電極４間におい
て、高周波電力の伝播する部分空間におけるエネルギー
密度をより減少し、実質的にインダクタンスが低減し
て、給電部分における高周波電流に対する制限をいっそ
う低減することができる。同時に、高周波電力の伝播す
る部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエネルギ
ー密度が減少することになり、実質的に高周波抵抗が減
少して、給電部分における電力ロスをより低減すること
ができる。その結果、プラズマ発生空間で消費される実
効的な高周波電力をさらに増大することが可能となる。

【００７５】さらに、複数の高周波電力配電体３２ａ
が、前記接続板Ｃ３１の中心Ｃ３０に対して軸対称な状
態で接続板Ｃ３１に接続されてなることにより、接続板
Ｃ３１中心Ｃ３０を通る中心軸線Ｌに対して対称に接続
することにより、接続板Ｃ３１から高周波電力配電体３
２ａへ流れる高周波電流における偏流を防止して、プラ
ズマ密度に分布が生じ膜厚や膜質の被処理基板面内での
均一性が損なわれることを防止することができるととも
に、インダクタンスを低減して、プラズマ発生空間に供
給される高周波電力のロスをさらに低減することが可能
となる。

【００７６】接続板Ｃ３１が、プラズマ励起電極４と相
似形状の板状体とされてなることにより、板状体とされ
た接続板Ｃ３１の両側面に高周波電力配電体３２ａを接
続するとき、接続板Ｃ３１の出力端子ＰＲ側面とプラズ
マ励起電極４側面とにおける高周波電力配電体の接続状
態を、供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密
度が粗になるよう設定することで、高周波電力が伝播す
る空間を電極と相似形状として大きくすることができ
る。これにより、整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側からプ
ラズマ励起電極４側に向かって高周波電力が伝播する空
間を大きくする際に、偏流を防止してプラズマ密度に分
布が生じ膜厚や膜質の被処理基板面内での均一性が損な
われることを防止することができるとともに、給電部分
の高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な体積
δＶにおけるエネルギー密度が減少することになり、実
質的にインダクタンスが低減して、給電部分における高
周波電流に対する制限をさらに低減することができる。
同時に、高周波電力の伝播する部分空間において、徴小
な体積δＶにおけるエネルギー密度が減少することにな
り、実質的に高周波抵抗が減少して、給電部分における
電力ロスをより一層低減することができる。その結果、
プラズマ発生空間で消費される実効的な高周波電力をさ
らに増大することが可能となる。

【００７７】複数の高周波電力配電体３２ａにおける径
寸法、断面形状、長さ寸法等の形状が等しく設定され
て、これらの高周波電力配電体３２ａにおける高周波特
性が互いに等しく設定されてなることにより、電流伝播
経路としての複数の高周波電力配電体３２ａにおける高
周波抵抗、インダクタンスを等しくして、偏流の発生を
防止して、プラズマ密度に分布が生じ膜厚や膜質の基板
面内での均一性が損なわれることを防止することができ
る。

【００７８】なお、本実施形態では高周波電力配電体３
２ａの断面形状を円形としたが、これ以外にも、図９に
示す正方形や、図１５に示す断面矩形、図１１に示す正
３角形、図１２に示す正５角形等の断面多角形、あるい
は、上述の剛体となるように、図１０，図１３に示す断
面Ｌ字状とされた板状体、図１４に示す断面Ｔ字状の板
状体として設定することも可能である。この場合、図１
５に示すように、電流伝播経路に沿った方向から見た接
続状態がそれぞれ相似になるように、高周波電力配電体
３２ａどうしの接続位置の比率、接続角度（接続板Ｃ３
１またはプラズマ励起電極４の接続面と高周波電力配電
体３２ａの軸線Ｌ方向との角度）等の条件が等しくなる
よう設定される。具体的には、図１３に示すように、高
周波電力配電体３２ａのＬ字状の一端が電極中心４０を
向くようにこの高周波電力配電体３２ａが設けられた際
に、高周波電力配電体３２ａのＬ字状の他端は、それぞ
れ電極４の輪郭である円周方向同一の方向を向くように
接続されるように設定される。また、図１４に示すよう
に、図に破線で示す電極中心４０から各高周波電力配電
体３２ａの接続位置に向かう直線に対して、高周波電力
配電体３２ａのＴ字状の一端がいずれも同じ角度−この
場合は平行−に接続されるように設定される。

【００７９】また、高周波電力配電体３１および高周波
電力配電体３２ａにおける径寸法、断面形状、長さ寸法
等の形状が等しく設定されて、これらの高周波電力配電
体３１，３２ａにおける高周波特性が互いに等しく設定
されてなることにより、個々の高周波電力配電体３１，
３２ａにおけるインダクタンスおよび高周波抵抗を互い
に等しく設定することができ、個々に流れる電流を等し
くすることができ、これにより、複数併設された高周波
電力配電体３２ａ，３２ａどうしでその内部空間位置に
おける誘導磁界のキャンセルが効率的になり配電体部分
３におけるインダクタンスを低減するが可能となる。同
時に、個々に流れる電流を等しくすることにより、プラ
ズマ励起電極４への高周波電流の偏流を防止することが
でき、プラズマ発生空間において発生したプラズマの分
布を向上しプラズマ処理における被処理基板面内方向に
おける処理の分布発生を防止することができる。また、
高周波電力配電体３１および高周波電力配電体３２ａに
おいて、剛性を保持するように形状が設定されてなる剛
体とされていることにより、これらの高周波電力配電体
３１，３２ａにおけるインダクタンスおよび高周波抵抗
等の高周波特性をそれぞれ安定させることができる。こ
れにより、プラズマ処理進行に伴うプラズマ処理装置の
経時変化によっても発生する可能性があるプラズマ処理
のばらつきを防止し、時間的に均一で安定したプラズマ
処理をおこなうことができ、特に、複数回のプラズマ処
理をおこなう際、回を重ねるごとに、それぞれのプラズ
マ処理結果を安定させることができる。さらに、上述の
ように電極中心４０に対して高周波電力配電体３１およ
び高周波電力配電体３２ａの配置を対称にすることによ
り、高周波電流における偏流の発生を防止して、プラズ
マ発生空間において発生したプラズマの分布を向上しプ
ラズマ処理における被処理基板面内方向における処理の
分布発生を防止することができる。

【００８０】高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続
板Ｃ３１の表面には、中心部に比べて低抵抗材料からな
る低抵抗部ＲＬが設けられてなることにより、表皮効果
により高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３
１表面付近のみを流れる高周波電流に対して、この高周
波電流の伝播する部分における高周波抵抗を、より低減
することが可能となる。その結果、高周波電力配電体３
１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の太さや長さなどの形状
に依存することなく、高周波抵抗を最小化でき、プラズ
マ発生空間に供給される高周波電力のロスをさらに低減
することが可能となる。

【００８１】なお、低抵抗部ＲＬは、高周波電力配電体
３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の基材（中心部）がＡ
ｌ，ステンレス鋼等からなる場合には、低抵抗材とし
て、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕおよびこれらを含む合金
等を適応することができる。また、この低抵抗部ＲＬ
は、高周波電力配電体３１，３２ａの表面全体、接続板
Ｃ３１の表裏面全体あるいは、これらの一部分、例え
ば、高周波電流の伝播経路として設定した場合に好まし
い箇所のみに設けることも可能である。このような構成
の例として、図２８に示すように、高周波電力配電体３
１，３２ａにおいては図示しないが低抵抗部が全面に設
けられ、同時に、接続体Ｃ３１においては、高周波電力
配電体３１の接続される高周波電源側（後述する出力端
子ＰＲ側）の面と側面には表面全体に低抵抗部ＲＬが設
けられるとともに、高周波電力配電体３２ａの接続され
る電極側の面には、各高周波電力配電体３２ａの接続さ
れる位置より中心Ｃ３０側には低抵抗部ＲＬを設けず、
各高周波電力配電体３２ａの接続される位置より外側つ
まり縁側には低抵抗部ＲＬを設けることができる。これ
により、表皮効果により高周波電流が沿って流れる際に
この高周波電流に対する影響の大きい表面部分にのみ低
抵抗部を設けることになる。上記の例としては、いずれ
も、後述するように図４に示す正三角形Ｔ、図１９に示
す正三角形Ｔ１〜Ｔ３、図９に示すような正方形Ｑ、図
１０に示すような正５角形ＱＵ、あるいは、正６角形、
…の頂点で形成される高周波電力配電体３２ａの接続さ
れる位置を結んで形成される多角形の内側、つまり中心
Ｃ３０側に対応する部分に低抵抗部を設けないことが可
能である。

【００８２】また、高周波電力配電体３１，３２ａおよ
び接続板Ｃ３１の表面全体にＡｕ，Ａｇおよびこれらを
含む合金等のように低腐食性の材料からなる低抵抗部を
設けた場合には、プラズマ処理時における高周波電流に
よる発熱、腐食、酸化等に起因する抵抗値上昇やその他
の変質などの経時変化が発生することを抑制し、高周波
電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の基材およ
び低抵抗部を保護して、高周波抵抗の変化を防止し、再
現性の高いプラズマ処理を安定しておこなうことが可能
となる。

【００８３】前記低抵抗部ＲＬの厚み寸法が、高周波電
源１から供給される高周波電力周波数ｆに対して式
（２）で規定される表皮深さδより大きく設定されるこ
とにより、高周波電流の流れる部分の抵抗値を低減する
ことができるため、高周波電力配電体３１，３２ａおよ
び接続板Ｃ３１の基体の強度等に影響を与えることな
く、高周波抵抗を低減して、プラズマ発生空間に供給さ
れる高周波電力のロスをさらに低減することが可能とな
る。

【００８４】また、低抵抗部ＲＬ表面を含んで高周波電
力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の表面全体
が、絶縁体からなる絶縁被膜によって覆われてなること
により、高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ
３１が酸化することを防止でき、配電体部分３における
高周波抵抗の変動を抑制することが可能となり、高周波
電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１に生じる高
周波特性の経時変化に起因するプラズマ処理の変動要因
を抑制し、再現性が高く安定したプラズマ処理をおこな
うことができ、特に、複数回のプラズマ処理をおこなう
際においても、それぞれのプラズマ処理結果を安定させ
ることができるようになる。なお、高周波電力配電体３
１，３２ａおよび接続板Ｃ３１の表面全体にＡｕ，Ａｇ
およびこれらを含む合金等のように低腐食性の材料から
なる低抵抗部を設けた場合には、絶縁被膜を設けないこ
ともできる。

【００８５】さらに、高周波電力配電体３１，３２ａお
よび接続板Ｃ３１が、作動中に高周波特性が変化するよ
うな変形をしないこと、および、取り外しや組み立てを
伴うメンテナンス前後で変形せず、かつ、取り付け時に
おける取り付け位置の再現性を有すること、が可能な剛
体とされていることにより、プラズマ処理進行に伴った
プラズマチャンバ７５，７６，７７の経時変化により発
生する可能性があるプラズマ処理のばらつき、特に、高
周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１に生じ
る変形によりこの部分の高周波特性が変化することに起
因するプラズマ処理経時変化の変動要因を抑制し、時間
的に均一で安定したプラズマ処理をおこなうことがで
き、特に、複数回のプラズマ処理をおこなう際、回を重
ねるごとに、それぞれのプラズマ処理結果を安定させ、
再現性の高いプラズマ処理をおこなうことが可能とな
る。

【００８６】プラズマチャンバ７５，７６，７７のチャ
ンバ壁１０に接続されるシャーシ（遮蔽導体）２１内部
に、高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１
が収容されている、つまり、高周波電源１から供給され
た高周波電流における電流経路の復路を構成しているシ
ャーシ２１，マッチングボックス２内部に高周波電力配
電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１が収容されている
ことにより、プラズマチャンバ７５，７６，７７の外部
への不要輻射を遮蔽でき、配電体部分３における高周波
電力の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにお
けるエネルギー密度が減少することになり、実質的にイ
ンダクタンスが低減して、給電部分における高周波電流
に対する制限を低減することができる。同時に、高周波
電力の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶにお
けるエネルギー密度が減少することになり、実質的に高
周波抵抗が減少して、給電部分における電力ロスを低減
することができる。その結果、プラズマ発生空間で消費
される実効的な高周波電力を増大することが可能とな
る。

【００８７】本実施形態のプラズマ処理装置７１におい
ては、複数のプラズマチャンバ７５，７６，７７のそれ
ぞれにおいて 配電体部分３のインピーダンス、高周波
抵抗等の電気的高周波的な特性を個別に設定することに
より、これら複数のプラズマチャンバ７５，７６，７７
間の電気的高周波的な機差を低減することが可能とな
り、個々のプラズマチャンバにおいて、プラズマ空間で
消費される実効的な電力のロスを低減しつつその差を低
減することができる。その結果、複数のプラズマチャン
バ７５，７６，７７に対して同一のプロセスレシピを適
用して、略同一のプラズマ処理結果を得ること、つま
り、複数のプラズマチャンバ７５，７６，７７において
例えば成膜をおこなった際に、膜厚、絶縁耐圧、エッチ
ングレート等、略均一な膜特性の膜を得ることが可能と
なる。具体的には、それぞれのプラズマチャンバ７５，
７６，７７において、給電板３として、幅５０〜１００
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、長さ１００〜３００ｍｍの形状
を有する銅板を用いた場合に比べて、プラズマ空間で消
費される実効的な電力を５０％程度増大することができ
る。

【００８８】さらに、高周波電力配電体３１，３２ａお
よび接続板Ｃ３１が、作動中に高周波特性が変化するよ
うな変形しないこと、および、取り外しや組み立てを伴
うメンテナンス前後で変形せず、かつ、取り付け時にお
ける取り付け位置の再現性を有すること、が可能な剛体
とされていることにより、処理をおこなった基板の評価
によりプラズマ処理装置７１の動作確認、動作の評価を
おこない、配電体部分３の調整をおこなうという２段階
のメンテナンスをおこなう必要がなく、新規設置時や調
整・メンテナンス時において、各プラズマチャンバ７
５，７６，７７ごとの機差を低減して処理のばらつきを
実質的になくし同一のプロセスレシピにより略同一の処
理結果を得るために必要な調整時間を、大幅に短縮する
ことができる。その上、被処理基板１６への実際の成膜
等による検査方法を採用した場合、別々におこなうしか
なかった複数のプラズマチャンバ７５，７６，７７に対
する結果をほぼ同時に実現することができる。また、こ
のような被処理基板の評価によるプラズマ処理装置７１
の動作確認調整に必要な検査用基板等の費用、この検査
用基板の処理費用、および、調整作業に従事する作業員
の人件費等、コストを大幅に削減することが可能とな
る。

【００８９】なお、本実施形態においては、プラズマチ
ャンバ７５，７６，７７において、サセプタ電極側８に
基板１６を載置してプラズマ励起電極４に対する配電体
部分３の高周波特性の設定をおこなうよう設定したが、
ＲＩＥ（reactive ion etching）反応性スパッタエッチ
ングに対応するようにカソード電極４側に基板１６を取
り付けるよう対応することも可能である。

【００９０】以下、本発明に係るプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理システムの第２実施形態を、図面に基づ
いて説明する。 ［第２実施形態］図１６は本実施形態のプラズマ処理装
置９１の概略構成を示す断面図である。本実施形態のプ
ラズマ処理装置９１は、図１６に示すように、略四角形
の搬送室９２の周囲にロードロック室９３と熱処理室９
９と処理室９５，９６とが設けられた構成とされてい
る。この装置は基板移載用の搬送ロボットが設置されて
いる搬送室９２を中央にして、各室の間が、ゲートｇ
１，ｇ２，ｇ３，ｇ４で区切られている。搬送室（待機
室）９２と加熱室９９とその他の処理室ユニット９５，
９６はそれぞれ個別の高真空ポンプによって高真空度に
排気されている。ロードロック室９３は低真空ポンプに
よって低真空度に排気されている。

【００９１】本実施形態のプラズマ処理装置９１におい
ては、その構成要素が図１〜図１５に示した第１実施形
態のプラズマ処理装置７１に対応しており、それぞれ、
搬送室７２に搬送室９２が、熱処理室７９に熱処理室９
９が、ロードロック室９３がローダ室７３およびアンロ
ーダ室７４に対応しており、略同一の構成の部分に関し
ては説明を省略する。

【００９２】プラズマ処理室ユニット（プラズマチャン
バ）９５，９６は、図１〜図１５に示した第１実施形態
のプラズマ処理室ユニット（プラズマチャンバ）７５，
７６に対応して、それぞれ異なる種類の膜を成膜するよ
うな異なる処理をおこなうことも可能であり、また、同
一のプロセスレシピにより同一の処理をおこなうことも
できるものであるが、略同一の構成とされている。そし
て、これらの複数のプラズマ処理室ユニット（プラズマ
チャンバ）９５，９６は、配電体部分３において、高周
波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂが複数本からなると
ともに、高周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂが複数
の接続体Ｃ３１〜Ｃ３３によって互いに接続され前記出
力端子ＰＲ側から前記電極４側に向かって前記高周波電
源１から前記電極４まで供給される高周波電力の単位体
積当たりの平均密度が粗になるよう設定された構成とさ
れている。ここではプラズマ処理室ユニット９５を例に
挙げてその構成を説明する。

【００９３】図１７は本実施形態のプラズマ処理室ユニ
ット（プラズマチャンバ）の概略構成を示す断面図、図
１８は図１７におけるプラズマ処理室ユニット（プラズ
マチャンバ）の配電体部分３を示す正面図、図１９は図
１７の配電体部分３およびプラズマ励起電極４を示す平
面図である。

【００９４】本実施形態のプラズマ処理室ユニット（プ
ラズマチャンバ）９５は、２周波数励起タイプのプラズ
マ処理室とされ、図１〜図１５に示した第１実施形態の
プラズマ処理室７５と異なるのはサセプタ電極８側に電
力を供給する点と、配電体部分３の構造に関する点であ
る。それ以外の対応する構成要素には同一の符号を付し
てその説明を省略する。本実施形態のプラズマチャンバ
９５，９６は、配電体部分３において、高周波電力配電
体３１，３２ｂ〜３４ｂが複数の接続体Ｃ３１〜Ｃ３３
によって互いに接続され前記出力端子ＰＲ側から前記電
極４側に向かって前記高周波電源１から前記電極４まで
供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗
になるよう設定された構成とされている。

【００９５】本実施形態のプラズマチャンバ９５は、図
１７〜図１９に示すように、サセプタ電極８の周囲にサ
セプタシールド１２が設けられ、ウエハサセプタ８およ
びサセプタシールド１２は、これらの隙間がシャフト１
３の周囲の設けられた電気絶縁物からなる絶縁手段１２
Ｃによって真空絶縁されるとともに電気的にも絶縁され
ている。また、ウエハサセプタ８およびサセプタシール
ド１２は、ベローズ１１により上下動可能に構成されて
いる。この構成により、プラズマ励起電極４とサセプタ
電極８との間の距離が調整可能となっている。また、サ
セプタ電極８は、シャフト１３下端に接続された給電板
２８、および、導電体からなるサセプタ電極側マッチン
グボックス２６内部に収納された整合回路２５を介して
第２の高周波電源２７と接続されている。

【００９６】この給電板２８としては、例えば、幅５０
〜１００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ、長さ１００〜３００ｍ
ｍの形状を有する銅の表面に銀めっきを施したものが用
いられており、この給電板２８は、後述する整合回路２
５のチューニングコンデンサ３１の出力端子およびシャ
フト１３下端にそれぞれネジ止めなどの結合手段により
着脱可能に取り付けられている。給電板２８は、サセプ
タシールド１２の支持筒１２Ｂ下端に接続されたシャー
シ２９に覆われるとともに、シャーシ２９は、同軸ケー
ブルとされる給電線２７Ａのシールド線によって接続さ
れマッチングボックス２６とともにアースされている。
これにより、サセプタシールド１２，シャーシ２９，マ
ッチングボックス２９は直流的に同電位となっている。

【００９７】ここで、整合回路２５は、第２の高周波電
源２７とサセプタ電極８との間のインピーダンスの整合
を図るものとされ、この整合回路２５としては、図１７
に示すように、複数の受動素子として、第２の高周波電
源２７と給電板２８との間に、チューニングコイル３０
とチューニングコンデンサ３１とが直列に設けられ、こ
れらと並列にロードコンデンサ３２が接続され、このロ
ードコンデンサ３２の一端はマッチングボックス２６に
接続されており、整合回路２Ａと略同様の構成とされて
いる。マッチングボックス２６は給電線２７Ａのシール
ド線を介して接地電位に設定されており、同時に、ロー
ドコンデンサ３２の一端がアースされている。なお、チ
ューニングコイル３０と直列にチューニングコイルを接
続することや、ロードコンデンサ３２と並列にロードコ
ンデンサを設けることも可能である。

【００９８】本実施形態のプラズマチャンバ９５におい
ては、サセプタ電極８上に被処理基板１６を載置し、第
１、第２の高周波電源１，２７からプラズマ励起電極４
とサセプタ電極８の双方にそれぞれ高周波電力を印加す
るとともにガス導入管１７からシャワープレート６を介
して反応ガスをチャンバ室６０内に供給してプラズマを
発生させ、被処理基板１６に対して成膜等のプラズマ処
理をおこなう。このとき、第１の高周波電源１から１
３．５６ＭＨｚ程度以上の周波数の電力、具体的には、
例えば１３．５６ＭＨｚ，２７．１２ＭＨｚ，４０．６
８ＭＨｚ等の周波数の電力を投入する。そして、第２の
高周波電源２７からも第１の高周波電源１からと同等
か、異なる周波数の電力、例えば１．６ＭＨｚ程度の電
力を投入することもできる。

【００９９】配電体部分３としては、図１８に示すよう
に、いずれも断面円形状で径寸法２〜１０ｍｍ、長さ寸
法１００〜３００ｍｍの等しい形状を有する棒状の銅か
らなる高周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂが複数の
接続板（接続体）Ｃ３１〜Ｃ３３によって互いに接続さ
れている。これら高周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４
ｂおよび接続板Ｃ３１〜Ｃ３３は剛体とされている。こ
こでは、接続板Ｃ３１〜Ｃ３３は、いずれもプラズマ励
起電極４より小さくいずれも同じ厚さでプラズマ励起電
極４と相似状態の銅からなる円板とされ、かつ、いずれ
もプラズマ励起電極４と平行状態に対向して整合回路２
Ａの出力端子ＰＲからプラズマ励起電極４までの間に、
接続板Ｃ３１、接続板Ｃ３２、接続板Ｃ３３、の順に径
方向寸法が大きくなるよう多段に設けられている。ここ
で、接続板Ｃ３１〜Ｃ３３がプラズマ励起電極４と相似
状態となるとは、電流伝播経路に沿った方向（ｉ軸方
向）から見た接続板Ｃ３１〜Ｃ３の輪郭形状がそれぞれ
相似になるということを意味している。

【０１００】高周波電力配電体３１の一端は、整合回路
２Ａの出力端子ＰＲとされるチューニングコンデンサ２
４の出力端子にネジ止めなどの結合手段により着脱可能
に取り付けられており、高周波電力配電体３１の他端は
接続板（接続体）Ｃ３１の表側面（整合回路２Ａの出力
端子ＰＲ側面）に直交して接続されている。

【０１０１】そして、接続板Ｃ３１の裏側面（プラズマ
励起電極４側面）には複数の高周波電力配電体３２ｂが
垂設され、これら高周波電力配電体３２ｂの他端が接続
板Ｃ３２の表側面（整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側面）
に直交して接続されている。接続板Ｃ３２の裏側面（プ
ラズマ励起電極４側面）には複数の高周波電力配電体３
３ｂがその一端で接続されて垂設され、これら高周波電
力配電体３３ｂの他端が接続板Ｃ３３の表側面（整合回
路２Ａの出力端子ＰＲ側面）に直交して接続されてい
る。接続板Ｃ３３の裏側面（プラズマ励起電極４側面）
には複数の高周波電力配電体３４ｂがその一端で接続さ
れて垂設され、これら高周波電力配電体３４ｂの他端が
プラズマ励起電極４表面に直交して接続されている。こ
れら高周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂは、いずれ
もプラズマ励起電極４と直交する方向とされる出力端子
ＰＲからプラズマ励起電極４までの電流の伝播方向のｉ
軸と平行に設けられている。

【０１０２】本実施形態の高周波電力配電体３１，３２
ｂ〜３４ｂにおいて、前記出力端子ＰＲ側から前記電極
４側に向かって前記高周波電源１からプラズマ励起電極
４まで供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密
度が粗になるよう設定されてなる。言い換えると、チュ
ーニングコンデンサ２４の出力端子ＰＲに取り付けられ
た一本の高周波電力配電体３１の一端から、プラズマ励
起電極４表面に接続された複数本の高周波電力配電体３
４ｂの他端にむかって、高周波電力配電体３１，３４ｂ
における高周波電流の伝播する空間が広がり、実質的に
インダクタンスが低減するとともに、高周波抵抗が減少
するようになっている。具体的には、配電体部分３の一
段目においては、接続板Ｃ３１の表側面（出力端子Ｐ
Ｒ）側が一本の高周波電力配電体３１、接続板Ｃ３１の
裏側面（接続板Ｃ３２の表側面）側が３本の高周波電力
配電体３２ｂとされて、高周波電流の伝播する空間が約
３倍になっている。また、配電体部分３の２段目におい
ては、接続板Ｃ３２の表側面の高周波電力配電体３２ｂ
どうしの間隔よりも接続板Ｃ３２の裏側面（接続板Ｃ３
３の表側面）における高周波電力配電体３３ｂどうしの
間隔が大きく設定されて高周波電流の伝播する空間が広
がっている。さらに、配電体部分３の３段目において
は、接続板Ｃ３３の表側面の高周波電力配電体３３ｂど
うしの間隔よりも接続板Ｃ３３の裏側面（プラズマ励起
電極４）における高周波電力配電体３４ｂどうしの間隔
が大きく設定されて高周波電流の伝播する空間がさらに
広がっている。

【０１０３】ここで、１本の高周波電力配電体３１は、
接続板Ｃ３１の表側面（整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側
面）において、その中心Ｃ３０位置に接続されており、
かつ電極中心４０を通り、プラズマ励起電極４面に垂直
な軸線Ｌと平行状態、つまりこの軸線Ｌと一致して設け
られている。３本の高周波電力配電体３２ｂは、互いに
平行状態とされて、かつ、円形のプラズマ励起電極４の
中心４０に対して軸対称な状態で接続板Ｃ３１の裏側面
（プラズマ励起電極４側面）および接続板Ｃ３２の表側
面（整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側面）に接続されてい
る。ここで、軸対称とは、電極中心４０を通り、プラズ
マ励起電極４面に垂直な軸線Ｌに対して空間的に対称な
こと、つまり、それぞれの高周波電力配電体３２ｂは、
図１９に示すように、正三角形Ｔ１の頂点に位置し、こ
の正三角形Ｔ１の中心，電極中心４０および，接続板Ｃ
３１の中心Ｃ３０，接続板Ｃ３２の中心Ｃ３０，とがそ
れぞれ一致するように接続位置を設定している。

【０１０４】また、３本の高周波電力配電体３３ｂは、
互いに平行状態かつ、軸線Ｌに対して平行とされて、円
形のプラズマ励起電極４の中心４０に対して軸対称な状
態で接続板Ｃ３２の裏側面および接続板Ｃ３３の表側面
に接続されている。ここで、軸対称とは、電極中心４０
を通り、プラズマ励起電極４面に垂直な軸線Ｌに対して
空間的に対称なこと、つまり、それぞれの高周波電力配
電体３３ｂは、図１９に示すように、正三角形Ｔ２の頂
点に位置し、この正三角形Ｔ２の中心，電極中心４０お
よび，接続板Ｃ３２の中心Ｃ３０，接続板Ｃ３３の中心
Ｃ３０，とがそれぞれ一致するように接続位置を設定し
ている。そして、３本の高周波電力配電体３４ｂは、互
いに平行状態かつ、軸線Ｌに対して平行とされて、円形
のプラズマ励起電極４の中心４０に対して軸対称な状態
で接続板Ｃ３３の裏側面およびプラズマ励起電極４に接
続されている。ここで、それぞれの高周波電力配電体３
４ｂは、図１９に示すように、正三角形Ｔ３の頂点に位
置し、この正三角形Ｔ３の中心，電極中心４０および，
接続板Ｃ３３の中心Ｃ３０，とがそれぞれ一致するよう
に接続位置を設定している。

【０１０５】このように配電体部分３においては、それ
ぞれの接続板Ｃ３１〜Ｃ３３の表面と裏面とで、それぞ
れ相似状態となるように前記複数の高周波電力配電体３
２ｂ〜３４ｂが接続されている、つまり、それぞれの接
続板Ｃ３１〜Ｃ３３における高周波電力配電体３２ｂ〜
３４ｂの接続位置を示す正三角形Ｔ１〜Ｔ３が相似状態
かつその方向も等しく（頂点の方向が一致した状態で）
設けられている。

【０１０６】ここで、接続板Ｃ３１の接続面、つまり同
一の接続面に接続される複数の高周波電力配電体３２ｂ
における長さ寸法が等しく設定され、接続板Ｃ３２の接
続面、つまり同一の接続面に接続される複数の高周波電
力配電体３３ｂにおける長さ寸法が等しく設定され、接
続板Ｃ３３の接続面、つまり同一の接続面に接続される
複数の高周波電力配電体３４ｂにおける長さ寸法が等し
く設定されることで、プラズマ励起電極４と接続板Ｃ３
１〜Ｃ３３とのそれぞれ対向する接続面どうしを平行状
態とすることができる。

【０１０７】ここで、高周波電力配電体３１，３２ｂ〜
３４ｂおよび接続板Ｃ３１〜Ｃ３３が剛体からなり、作
動中に高周波特性が変化するような変形をせず、取り外
しおよび組み立てを伴うメンテナンス前後で変形せず、
取り付け時における取り付け位置の再現性を有する。具
体的には、上記の寸法の銅からなる棒状体または板状体
とされ、ネジ等の結合手段によって上述の変形しない高
周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂおよび接続板Ｃ３
１〜Ｃ３３が接続状態の正確性が再現性を有するよう
に、相互に、および出力端子ＰＲ、プラズマ励起電極４
と接続されているか、または、例えば溶接等により変形
しないように接続されている。

【０１０８】高周波電力配電体３１，３２ｂ〜３４ｂお
よび接続板Ｃ３１〜Ｃ３３の表面には、図５に示した第
１実施形態の高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続
板Ｃ３１と同様に、Ｃｕからなる中心部に比べてＡｕ，
Ａｇのような低抵抗材料からなる低抵抗部ＲＬが設けら
れ、この低抵抗部ＲＬの厚み寸法が、高周波電源１から
供給される高周波電力周波数における表皮深さより大き
く設定されている。

【０１０９】さらに、高周波電力配電体３１，３２ｂ〜
３４ｂおよび接続板Ｃ３１〜Ｃ３３の表面には、第１実
施形態の高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ
３１と同様に、絶縁体からなる絶縁被膜によって覆われ
てなる。

【０１１０】上記構成のプラズマ処理装置９１は、ゲー
トｇ０を開放して被処理基板１６をロードロック室９３
に搬入し、ゲートｇ０を閉塞してロードロック室９３を
低真空ポンプによって排気する。ゲートｇ１，ｇ２を開
放してロードロック室９３に搬入された基板１６を、搬
送室９２の搬送ロボットの移載アームによって熱処理室
９９に移動し、ゲートｇ１，ｇ２を閉塞して搬送室９２
と熱処理室９９を高真空ポンプによって排気する。つい
で基板１６を加熱処理し、終了後、ゲートｇ２，ｇ４を
開放して熱処理された基板１６を、搬送室９２の搬送ロ
ボットの移載アームによってプラズマチャンバ９５に移
動する。プラズマチャンバ９５の基板１６を反応処理
し、終了後ゲートｇ４，ｇ３を開放して処理された基板
１６を、搬送室９２の搬送ロボットの移載アームによっ
てプラズマチャンバ９６に移動する。プラズマチャンバ
９６の基板１６を反応処理し、終了後ゲートｇ３，ｇ１
を開放して基板１６を、搬送室９２の搬送ロボットの移
載アームによってロードロック室９３に移動する。

【０１１１】このとき、例えば各処理室における成膜条
件等の処理条件や処理シーケンスをオペレータが設定す
る他は、各部の動作が制御部により制御されており、自
動運転する構成になっている。したがって、このプラズ
マ処理装置９１を使用する際には、処理前の被処理基板
１６をロードロック室９３のローダカセットにセット
し、オペレータがスタートスイッチを操作すれば、基板
搬送ロボットによりローダカセットから各処理室内に被
処理基板１６が搬送され、各処理室で一連の処理が順次
自動的に行われた後、基板搬送ロボットによりアンロー
ダカセット（ローダカセット）に収容される。

【０１１２】上記構成のプラズマチャンバ９５，９６に
おいては、第１実施形態と同様に、サセプタ電極８上に
被処理基板１６を載置し、高周波電源１，２７からそれ
ぞれ高周波電極４とサセプタ電極８とに高周波電力を印
加するとともにガス導入管１７からシャワープレート６
を介して反応ガスをチャンバ室６０内に供給してプラズ
マを発生させ、被処理基板１６上にアモルファスシリコ
ン膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜等を成膜する。

【０１１３】本実施形態のプラズマ処理装置９１におい
ては、第１実施形態と同等の効果を奏することができる
とともに、各プラズマチャンバ９５，９６の配電体部分
（高周波電力配電体）３においては、接続板Ｃ３１〜Ｃ
３３が多段に設けられて、出力端子ＰＲ側からプラズマ
励起電極４側に向かって高周波電源１から供給される高
周波電力の単位体積当たりの平均密度の最大値が粗にな
るよう設定されている、つまり、ｉ軸に垂直な板状の空
間において、高周波電力配電体３１近傍における徴小な
体積における高周波電力のエネルギー密度に比べて、高
周波電力配電体３２ｂ近傍における徴小な体積における
高周波電力のエネルギー密度が粗になっている。また、
ｉ軸に垂直な板状の空間において、高周波電力配電体３
２ｂ近傍における徴小な体積における高周波電力のエネ
ルギー密度に比べて、高周波電力配電体３３ｂ近傍にお
ける微小な体積における高周波電力のエネルギー密度が
粗になっている。さらに、ｉ軸に垂直な板状の空間にお
いて、高周波電力配電体３３ｂ近傍における徴小な体積
における高周波電力のエネルギー密度に比べて、高周波
電力配電体３４ｂ近傍における徴小な体積における高周
波電力のエネルギー密度が粗になっている。これによ
り、高周波電力配電体３における高周波電流の伝播する
空間をより一層広げることができ、実質的にインダクタ
ンスをさらに低減するとともに、高周波抵抗をさらに減
少することができる。結果的に、配電体部分３における
高周波電力の伝播する部分空間において、ｉ軸に垂直な
板状の空間における徴小な体積δＶにおけるエネルギー
密度が減少することになり、実質的にインダクタンスが
低減して、給電部分において接続板Ｃ３１一段の第１実
施形態に比べて大きくなった３段の接続板Ｃ３１〜Ｃ３
３の径方向寸法に対応してプラズマ励起電極４までの高
周波電流に対する制限を低減することができる。同時
に、高周波電力の伝播する部分空間において、微小な体
積δＶにおけるエネルギー密度が減少することになり、
接続板Ｃ３１一段の第１実施形態に比べて大きくなった
３段の接続板Ｃ３１〜Ｃ３３の径方向寸法に対応してプ
ラズマ励起電極４までの高周波抵抗が実質的に減少し
て、給電部分における電力ロスを低減することができ
る。その結果、プラズマ発生空間で消費される実効的な
高周波電力をより一層増大することが可能となる。

【０１１４】その結果、本実施形態においては、同一周
波数を供給した場合に、接続板Ｃ３１一段のプラズマ処
理装置と比べてプラズマ空間で消費される実効的な電力
の増大を図ることができ、膜の積層をおこなう際には、
堆積速度の向上を図ることができるように、プラズマ処
理結果の向上を図ることが可能となる。これにより、同
一周波数を供給した場合に、接続板Ｃ３１が一段のプラ
ズマ処理装置と比べてプラズマ空間で消費される実効的
な電力のさらなる上昇を図ることができて、処理速度が
一層向上する、例えば、プラズマＣＶＤ等により膜の積
層をおこなう場合には堆積速度の向上をさらに図ること
ができる。また、プラズマ空間で消費される実効的な電
力を変えずに、プラズマ励起周波数の高周波化により処
理速度のさらなる向上を図ることができる。

【０１１５】さらに、本実施形態においては、第１実施
形態における接続板Ｃ３１一段の正三角形Ｔに対して、
その寸法を大きく設定した正三角形Ｔ３の頂点に位置す
る高周波電力配電体３４ｂをプラズマ励起電極４に接続
することで、接続板Ｃ３１一段の高周波電力配電体３２
ａの間隔よりも広い高周波電力配電体３４ｂの間隔を有
する給電点からプラズマ励起電極４に対して高周波電力
を供給することができるため、より大きな径寸法を有す
るプラズマ励起電極４に対して、定在波が原因でプラズ
マ発生空間に発生するプラズマ密度に分布が生じてプラ
ズマ処理に被処理基板面内方向への不均一が生じること
が防止できて、より大きな径方向寸法を有する被処理基
板１６に対して膜厚や膜質の基板面内での均一性が損な
われることを防止することができる。

【０１１６】また、本実施形態においては、接続板Ｃ３
１〜Ｃ３３の異なる接続面つまり表側面と裏側面とに接
続される複数の高周波電力配電体３２ｂ〜３４ｂにおけ
る径寸法および断面形状、長さ寸法もいずれも等しく設
定されることにより、複数段に高周波電力配電体３１，
３２ｂ〜３４ｂおよび接続板Ｃ３１〜Ｃ３３が接続され
る際に、各段における高周波特性の設定を容易にするこ
とが可能となる。

【０１１７】なお、本実施形態においては、各段におけ
る高周波電力配電体３２ｂ〜３４ｂを接続板Ｃ３１〜Ｃ
３３に接続する際に、図１９に示すように正三角形Ｔ１
〜Ｔ３をそれぞれ同一の方向に接続したが、図２０に示
すように、正三角形Ｔ１＝Ｔ３の中心がいずれも電極中
心４０と重なるようにかつ、それぞれの角度が一致しな
いように接続することも可能である。また、２段目の接
続板Ｃ３２の表側面に接続される高周波電力配電体３２
ｂの接続状態と、３段目の接続板Ｃ３３の表側面とに接
続される高周波電力配電体３３ｂの接続状態とを、異な
るものにすることができる。例えば、図２１に示すよう
に、高周波電力配電体３２ｂを正三角形Ｔ１の頂点に配
置し、高周波電力配電体３３ｂを正六角形Ｓ２の頂点に
配置することも可能である。

【０１１８】さらに、平行平板型の電極４，８を有する
タイプに変えて、ＩＣＰ（inductive coupled plasma）
誘導結合プラズマ励起型、ＲＬＳＡ（radial line slot
antenna）ラジアルラインスロットアンテナ型などのプ
ラズマ処理装置や、ＲＩＥ（Riactive Ion Etching）反
応性スパッタエッチング用の処理装置に適用することも
できる。なお、電極４，８に替えて、ターゲット材を取
り付けることにより、プラズマ処理としてスパッタリン
グをおこなうことも可能である。

【０１１９】以下、本発明に係るプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理システムの第３実施形態を、図面に基づ
いて説明する。 ［第３実施形態］図２２は本実施形態のプラズマチャン
バの概略構成を示す模式図である。

【０１２０】本実施形態のプラズマ処理装置は、図１〜
図１５に示した第１実施形態と略同等の構成とされ、図
１〜図１５に示した第１実施形態と異なる点は、プラズ
マ処理室ユニット（プラズマチャンバ）におけるチャン
バとマッチングボックスの位置関係、および、配電体部
分３に関する点のみであり、プラズマ処理装置としての
構成に関しては第１実施形態に準ずるものとされる。ま
た、これ以外の第１実施形態と略同等の構成要素に関し
ては同一の符号を付してその説明を省略する。

【０１２１】本実施形態においても、プラズマチャンバ
７５を例に挙げてその構成を説明する。プラズマチャン
バ７５は、チャンバ室（プラズマ処理室）６０の上部位
置に高周波電源１に接続されたプラズマ励起電極（電
極）４およびシャワープレート５が設けられ、プラズマ
励起電極４はチャンバ壁１０に接続されたシャーシ２１
に覆われているが、整合回路２Ａおよび、整合回路２Ａ
の収容されるマッチングボックス２は、チャンバ室６０
の上部位置から離間した位置に設けられている。

【０１２２】プラズマ励起電極４と整合回路２Ａの出力
端子ＰＲとは、配電体部分３で接続されるとともに、こ
の配電体部分（高周波電力配電体）３は、出力端子ＰＲ
側からプラズマ励起電極４側に向かって高周波電源１か
ら供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度の
最大値が粗になるよう設定されており、本実施形態にお
ける配電体部分３は、導体からなるハウジング（遮蔽導
体）２１Ａの内部に収納されている、

【０１２３】このハウジング２１Ａは、シャーシ（遮蔽
導体）２１およびマッチングボックス（遮蔽導体）２に
接続されるとともに、マッチングボックス２は同軸ケー
ブルとされる給電線１Ａのシールド線（外導体）に接続
されており、このシールド線が直流的にアースされてい
る。これにより、サセプタ電極８，シャフト１３，ベロ
ーズ１１，チャンバ底部１０Ａ，チャンバ壁１０，シャ
ーシ２１，ハウジング２１Ａ，マッチングボックス２は
接地電位に設定されることになり、同時に、ロードコン
デンサ２２の一端も直流的にアースされた状態となる。
これら、チャンバ壁１０、ハウジング２１Ａ、シャーシ
２１、マッチングボックス２、給電線１Ａのシールド
線、はそれぞれ、高周波電源１から供給された高周波電
流ｉが高周波電源１側に戻る経路、つまり、電流経路の
復路を構成しているものである。

【０１２４】このハウジング２１Ａは、特に配電体部分
３から外部への不要輻射を遮断するように、配電体部分
３を覆うように設けられるとともに、シャーシ２１およ
びマッチングボックス２に設けられた配電体部分３接続
用の穴を覆うように設けられている。

【０１２５】本実施形態のプラズマチャンバ７５は、配
電体部分３において、高周波電力配電体３１，３２ｃ，
３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”が複
数の接続体Ｃ３１，Ｃ３２’によって互いに接続され前
記出力端子ＰＲ側から前記電極４側に向かって前記高周
波電源１から前記電極４まで供給される高周波電力の単
位体積当たりの平均密度が粗になるよう設定された構成
とされている。具体的に配電体部分３では、図２２に示
すように、等しい断面円形状で経寸法２〜１０ｍｍ、お
よび、異なる長さ寸法１００〜３００ｍｍの形状を有す
る棒状の銅からなる高周波電力配電体３１，３２ｃ，３
２ｃ’，３２ｃ”が接続板（接続体）Ｃ３１に接続さ
れ、また、等しい断面円形状で経寸法２〜１０ｍｍ、お
よび、異なる長さ寸法１００〜３００ｍｍの形状を有す
る棒状の銅からなる高周波電力配電体３２ｃ，３２
ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”が、接続
体Ｃ３２’に接続されている。これら高周波電力配電体
３１，３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”および接続板Ｃ３１，Ｃ３２’は剛体と
されている。

【０１２６】接続板Ｃ３１は、プラズマ励起電極４より
小さく相似状態の銅からなる円板とされ、かつ、接続板
Ｃ３２’は、接続板Ｃ３１と同じ厚さの銅板でプラズマ
励起電極４より小さくこのプラズマ励起電極４の輪郭を
軸線Ｌに対して４５°の角度で交わる面に対して投射し
た射影図となる楕円形の輪郭と相似状態の輪郭形状を有
するものとされる。また、接続板Ｃ３１は、プラズマ励
起電極４と直交状態に配置され、接続板Ｃ３２’はプラ
ズマ励起電極４および接続板Ｃ３１に対して４５°を為
すように配置されている。これら接続体Ｃ３１，Ｃ３
２’は整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側からプラズマ励起
電極４側までの間に、接続板Ｃ３１、接続板Ｃ３２’の
順に輪郭形状の径方向寸法が大きくなるよう多段に設け
られている。

【０１２７】ここで、配電体部分３で出力端子ＰＲから
電極４までの電流の伝播方向であるｉ軸としては、接続
板Ｃ３２’よりも出力端子ＰＲ側では接続板Ｃ３１に垂
直な方向に設定し、接続板Ｃ３２’よりもプラズマ励起
電極４側ではプラズマ励起電極４に垂直な方向に設定す
る。これにより、接続板Ｃ３１，Ｃ３２’における電流
伝播経路に沿った方向（ｉ軸方向）から見た輪郭形状が
それぞれプラズマ励起電極４と相似状態になる。

【０１２８】高周波電力配電体３１の一端は、整合回路
２Ａの出力端子ＰＲとされるチューニングコンデンサ２
４の出力端子にネジ止めなどの結合手段により着脱可能
に取り付けられており、高周波電力配電体３１の他端は
接続板（接続体）Ｃ３１の表側面（整合回路２Ａの出力
端子ＰＲ側面）に直交しかつこの接続板Ｃ３１の中心Ｃ
３０位置に接続されている。

【０１２９】そして、接続板Ｃ３１の裏側面（プラズマ
励起電極４側面）にはこの裏側面と直交するように複数
の高周波電力配電体３２ｃ，３２ｃ’．３２ｃ”がその
一端で接続され、これら高周波電力配電体３２ｃ，３２
ｃ’．３２ｃ”の他端が接続板Ｃ３２’の表側面（整合
回路２Ａの出力端子ＰＲ側面）に４５°を為して接続さ
れている。接続板Ｃ３２’の裏側面（プラズマ励起電極
４側面）には複数の高周波電力配電体３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”の一端が接続板Ｃ３２’の裏側面と４５
°を為してかつ高周波電力配電体３２ｃ，３２ｃ’．３
２ｃ”と直交して接続され、これら高周波電力配電体３
３ｃ，３３ｃ’．３３ｃ”の他端がプラズマ励起電極４
表面に直交して接続されている。これら高周波電力配電
体３１，３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”は、いずれもプラズマ励起電極４と直交
する方向とされる出力端子ＰＲからプラズマ励起電極４
までの電流の伝播方向のｉ軸と平行に設けられている。

【０１３０】本実施形態の高周波電力配電体３１，３２
ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”
において、前記出力端子ＰＲ側から前記電極４側に向か
って前記高周波電源１からプラズマ励起電極４まで供給
される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗にな
るよう設定されてなる。言い換えると、チューニングコ
ンデンサ２４の出力端子ＰＲに取り付けられた一本の高
周波電力配電体３１の一端から、プラズマ励起電極４表
面に接続された複数本の高周波電力配電体３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”の他端にむかって、高周波電力配電体３
１，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”における高周波電流の
伝播する空間が広がり、実質的にインダクタンスが低減
されるとともに、かつ、高周波抵抗が減少されるように
なっている。具体的には、配電体部分３の一段目におい
ては、出力端子ＰＲ側が一本の高周波電力配電体３１、
接続板Ｃ３１の裏側面側が３本の高周波電力配電体３２
ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”とされて、高周波電流の伝播す
る空間が約３倍になっている。また、配電体部分３の２
段目においては、接続板Ｃ３２’の表側面の高周波電力
配電体３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”どうしの間隔よりも
接続板Ｃ３２’の裏側面の高周波電力配電体３３ｃ，３
３ｃ’，３３ｃ”どうしの間隔が大きく設定されて高周
波電流の伝播する空間が広がっている。

【０１３１】ここで、１本の高周波電力配電体３１は、
接続板Ｃ３１の表側面（整合回路２Ａの出力端子ＰＲ側
面）において、その中心Ｃ３０位置に接続されており、
かつこの中心Ｃ３０を通り接続板Ｃ３１の表側面に垂直
な軸線Ｌ’と平行状態、つまりこの軸線Ｌ’と一致して
設けられている。３本の高周波電力配電体３２ｃ，３２
ｃ’，３２ｃ”は、互いに平行状態とされて、かつ、円
形の接続板Ｃ３１の中心Ｃ３０に対して軸対称な状態で
接続板Ｃ３１の裏側面（プラズマ励起電極４側面）およ
び接続板Ｃ３２の表側面（整合回路２Ａの出力端子ＰＲ
側面）に接続されている。ここで、軸対称とは、接続板
Ｃ３１の中心Ｃ３０を通り、接続板Ｃ３１面に垂直な軸
線Ｌ’に対して空間的に対称なこと、つまり、それぞれ
の高周波電力配電体３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”は、図
１９に示した第２実施形態のように、接続板Ｃ３１にお
ける正三角形Ｔ１の頂点に位置し、この正三角形Ｔ１の
中心，接続板Ｃ３１の中心Ｃ３０，接続板Ｃ３２の中心
Ｃ３０，とがそれぞれ一致するように接続位置を設定し
ている。

【０１３２】また、３本の高周波電力配電体３３ｃ，３
３ｃ’，３３ｃ”は、互いに平行状態かつ、プラズマ励
起電極４の中心４０を通りプラズマ励起電極４に垂直な
軸線Ｌに対して平行とされて、円形のプラズマ励起電極
４の中心４０に対して軸対称な状態で接続板Ｃ３２’の
裏側面およびプラズマ励起電極４面に接続されている。
ここで、軸対称とは、電極中心４０を通り、プラズマ励
起電極４面に垂直な軸線Ｌに対して空間的に対称なこ
と、つまり、それぞれの高周波電力配電体３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”は、図１９に示した第２実施形態に対応
して、プラズマ励起電極４における正三角形Ｔ２の頂点
に位置し、この正三角形Ｔ２の中心，電極中心４０およ
び，接続板Ｃ３２’の中心Ｃ３０がそれぞれ一致するよ
うに接続位置を設定している。ここで、軸線Ｌと軸線
Ｌ’とは、接続板Ｃ３２’の中心Ｃ３０で交わるととも
に、互いに直交している。

【０１３３】ここで、接続板Ｃ３２’の表面と裏面と
で、それぞれ相似状態となるように高周波電力配電体３
２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”と高周波電力配電体３３ｃ，
３３ｃ’，３３ｃ”が接続されている、つまり、接続板
Ｃ３１およびプラズマ励起電極４における高周波電力配
電体３１，３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”の接続位置を示す正三角形Ｔ１，Ｔ２が
相似状態かつその方向も等しく（頂点の方向が一致した
状態と）なるように設定されている。

【０１３４】ここで、高周波電力配電体３１，３２ｃ，
３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”およ
び接続板Ｃ３１，Ｃ３２’が剛体からなり、作動中に高
周波特性が変化するような変形をせず、取り外しおよび
組み立てを伴うメンテナンス前後で変形せず、取り付け
時における取り付け位置の再現性を有する。具体的に
は、上記の寸法の銅からなる棒状体または板状体とさ
れ、ネジ等の結合手段によって上述の変形しない高周波
電力配電体３１，３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３
ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”および接続板Ｃ３１，Ｃ３２’
が接続状態の正確性が再現性を有するように、相互に、
および出力端子ＰＲ、プラズマ励起電極４と接続されて
いるか、または、例えば溶接等により変形しないように
接続されている。

【０１３５】高周波電力配電体３１，３２ｃ，３２
ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”および接
続板Ｃ３１，Ｃ３２’の表面には、図５に示した第１実
施形態の高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ
３１と同様に、Ｃｕからなる中心部に比べてＡｕ，Ａｇ
のような低抵抗材料からなる低抵抗部ＲＬが設けられ、
この低抵抗部ＲＬの厚み寸法が、高周波電源１から供給
される高周波電力周波数における表皮深さより大きく設
定されている。

【０１３６】さらに、高周波電力配電体３１，３２ｃ，
３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”およ
び接続板Ｃ３１，Ｃ３２’の表面には、第１実施形態の
高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続板Ｃ３１と同
様に、絶縁体からなる絶縁被膜によって覆われてなる。

【０１３７】本実施形態のプラズマ処理装置７１におい
ては、第１，第２実施形態と同等の効果を奏するととも
に、各プラズマチャンバ７５，７６，７７の配電体部分
（高周波電力配電体）３においては、高周波電力配電体
３１，３２ｃ，３２ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３
ｃ’，３３ｃ”および接続板Ｃ３１，Ｃ３２’が、チャ
ンバ室６０のチャンバ壁１０に接続される遮蔽導体とし
てのハウジング２１Ａ，シャーシ２１およびマッチング
ボックス２に覆われてこれらの内部に収容されること、
つまり、高周波電源１から供給された高周波電流経路の
復路を構成している遮蔽導体内部に配電体部分３が位置
することにより、整合回路２Ａの設置場所の自由度を損
なうことなく、同軸ケーブルのように外部への不要輻射
を遮断できて、配電体部分３における高周波電力の伝播
する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエネル
ギー密度が減少することになり、実質的にインダクタン
スが低減して、給電部分における高周波電流に対する制
限を低減することができる。同時に、高周波電力の伝播
する部分空間において、徴小な体積δＶにおけるエネル
ギー密度が減少することになり、実質的に高周波抵抗が
減少して、給電部分における電力ロスを低減することが
できる。その結果、プラズマ発生空間で消費される実効
的な高周波電力を増大することが可能となる、つまり、
整合回路２Ａとプラズマ励起電極４とチャンバ室６０と
の位置関係に関わりなく、給電部分の遮蔽をおこなうこ
とが可能となる。

【０１３８】なお、本実施形態の配電体部分３におい
て、接続板Ｃ３１，Ｃ３２’が、２段からなるものとし
たが、より多段にすること、および、接続板Ｃ３２’の
一段のみで構成することも可能である。さらに、この配
電体部分３が概略Ｌ字状とされる以外にもコ字状やそれ
以外の形状に構成されることも可能である。さらに、接
続板Ｃ３２’と高周波電力配電体３１，３２ｃ，３２
ｃ’，３２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”とを４５
°を為すように構成したがこれも任意の角度を為すよう
にすることができる。

【０１３９】なお、本実施形態の配電体部分３を、図１
７に示した第２実施形態における給電板２８に替えて適
用することが可能である。さらに、平行平板型の電極
４，８を有するタイプに変えて、ＩＣＰ（inductive co
upled plasma）誘導結合プラズマ励起型、ＲＬＳＡ（ra
dial line slot antenna）ラジアルラインスロットアン
テナ型などのプラズマ処理装置や、ＲＩＥ（Riactive I
on Etching）反応性スパッタエッチング用の処理装置に
適用することもできる。

【０１４０】さらに、上記の各実施形態におけるプラズ
マ処理装置においては、プラズマ処理室ユニット（プラ
ズマチャンバ）を複数有する構成としたが単数からなる
構成とすることも可能である。

【０１４１】以下、本発明に係るプラズマ処理装置およ
びプラズマ処理システムの第４実施形態を、図面に基づ
いて説明する。 ［第４実施形態］図２３は本実施形態のプラズマ処理シ
ステムの概略構成を示す模式図である。

【０１４２】本実施形態のプラズマ処理システムは、図
１に示した第１，第３実施形態と略同等のプラズマ処理
装置７１，７１’と、図１６に示した第２実施形態と略
同等のプラズマ処理装置９１と、を組み合わせて概略構
成されている。先に説明した第１ないし第４実施形態の
構成要素に対応するものには同一の符号を付してその説
明を省略する。

【０１４３】本実施形態のプラズマ処理システムは、図
２３に示すように、３つのプラズマ処理室ユニット（プ
ラズマチャンバ）９５，９６，９７を有するプラズマ処
理装置７１、２つのプラズマ処理室ユニット（プラズマ
チャンバ）９５，９６を有するプラズマ処理装置９１、
および、３つのプラズマ処理室ユニット（プラズマチャ
ンバ）９５，９６，９７を有するプラズマ処理装置７
１’が製造ラインの一部を構成するものとされている。
ここで、図１に示したような第１，第３実施形態のプラ
ズマ処理装置７１，７１’の部分において、プラズマ処
理室ユニット（プラズマチャンバ）７５，７６，７７に
替えて、図１６に示した第２実施形態における２周波数
励起タイプのプラズマ処理室ユニット（プラズマチャン
バ）９５と略同等のプラズマ処理室ユニットを３つ有す
る構成とされており、これらプラズマ処理室ユニット
（プラズマチャンバ）９５，９６，９７は略同一の構造
とされている。

【０１４４】本実施形態のプラズマ処理システムは、図
２３に示すように、各プラズマチャンバ９５，９６，９
７に対するインピーダンス測定用端子がスイッチＳＷ３
を介してインピーダンス測定器ＡＮに接続されている。
スイッチＳＷ３は各プラズマチャンバ９５，９６，９７
の測定時に測定対象のプラズマチャンバ９５，９６，９
７とインピーダンス測定器ＡＮとのみを接続して、それ
以外のプラズマチャンバ９５，９６，９７を切断するよ
う切り替えるスイッチとして設けられている。

【０１４５】本実施形態において、複数のプラズマチャ
ンバ９５，９６，９７のプラズマ励起電極４と整合回路
２Ａの出力端子ＰＲとは、配電体部分３で接続されると
ともに、この配電体部分（高周波電力配電体）３は、出
力端子ＰＲ側からプラズマ励起電極４側に向かって高周
波電源１から供給される高周波電力の単位体積当たりの
平均密度の最大値が粗になるよう設定されており、本実
施形態における配電体部分３は、導体からなるハウジン
グ（遮蔽導体）２１Ａおよび／またはシャーシ２１、マ
ッチングボックス２に覆われてこれらの内部に収容され
ている。

【０１４６】本実施形態のプラズマ処理システムにおい
ては、例えば、プラズマ処理前処理をおこなった被処理
基板１６に、プラズマ処理装置７１のプラズマチャンバ
９５，９６，９７において成膜処理をおこない、つい
で、熱処理室７９において加熱処理をおこない、その
後、レーザーアニール室７８においてアニール処理をお
こなう。次いで、この被処理基板１６をプラズマ処理装
置７１から搬出し、図示しないプラズマ処理装置７１と
同等の装置におけるプラズマ処理室において、被処理基
板１６に順次第２，第３の成膜処理をおこなう。次い
で、このプラズマ処理装置から搬出した被処理基板１６
に、図示しない別の処理装置において、フォトリソグラ
フィー工程によりフォトレジストの形成をおこなう。そ
して、被処理基板１６をプラズマ処理装置９１に搬入
し、プラズマチャンバ９５，９６においてプラズマエッ
チングをおこなう。次いで、図示しないプラズマ処理装
置から搬出された被処理基板１６に、図示しない他の処
理装置において、レジストを剥離する。最後に、プラズ
マ処理装置７１’のプラズマチャンバ９５、９６，９７
において被処理基板１６に順次第１，第２，第３の成膜
処理がおこなわれ、被処理基板１６をプラズマ処理後処
理へと送り、製造ラインにおける本実施形態のプラズマ
処理システムにおける工程は終了する。

【０１４７】本実施形態のプラズマ処理システムにおい
ては、第１〜第３実施形態と同等の効果を奏するととも
に、プラズマチャンバ９５，９６，９７のプラズマ励起
電極４と整合回路２Ａの出力端子ＰＲとは、それぞれ配
電体部分３で接続されるとともに、この配電体部分（高
周波電力配電体）３は、出力端子ＰＲ側からプラズマ励
起電極４側に向かって高周波電源１から供給される高周
波電力の単位体積当たりの平均密度の最大値が粗になる
よう設定されているため、各プラズマチャンバ９５，９
６，９７において、高周波電力の伝播する部分空間にお
けるエネルギー密度をより減少し、実質的にインダクタ
ンスを低減して、高周波抵抗がさらに減少し、高周波電
源１からプラズマ励起電極４に至る給電部分における高
周波電力の伝播する部分空間において、徴小な体積δＶ
におけるエネルギー密度が減少することになり、実質的
にインダクタンスが低減して、給電部分における高周波
電流に対する制限をいっそう低減することができる。同
時に、高周波電力の伝播する部分空間において、徴小な
体積δＶにおけるエネルギー密度が減少することにな
り、実質的に高周波抵抗が減少して、給電部分における
電力ロスをさらに低減することができる。その結果、プ
ラズマ発生空間で消費される実効的な高周波電力を増大
することが可能となるとともに、複数のプラズマチャン
バ９５，９６，９７において高周波電力のロスを低減で
きることにより、プラズマ処理システム全体としての高
周波電力のロスをより一層低減することが可能となる。

【０１４８】また、それぞれのプラズマチャンバ９５，
９６，９７に対する電気的高周波的な特性の機差を低減
することが可能となり、これにより、プラズマ処理シス
テム全体においてインピーダンス特性を指標とする一定
の管理幅内に複数のプラズマチャンバ９５，９６，９７
の状態を設定することが可能となるので、個々のプラズ
マチャンバ９５，９６，９７において、発生するプラズ
マ密度等をそれぞれ略均一にすることができる。これに
より、プラズマ処理システム全体において複数のプラズ
マチャンバ９５，９６，９７に対して同一のプロセスレ
シピを適用して、略同一のプラズマ処理結果を得るこ
と、つまり、複数のプラズマチャンバ９５，９６，９７
において例えば成膜をおこなった際に、膜厚、絶縁耐
圧、エッチングレート等、略均一な膜特性の膜を得るこ
とが可能となる。そのため、プラズマ処理システムの全
般的な電気的高周波的特性を設定することにより、個々
のプラズマチャンバ９５，９６，９７におけるプラズマ
発生の安定性を期待することができる。その結果、動作
安定性が高く、各プラズマチャンバ９５，９６，９７で
均一な動作が期待できるプラズマ処理システムを提供す
ることが可能となる。

【０１４９】また、同一周波数を供給した場合に、従来
のプラズマ処理システムと比べてプラズマ空間で消費さ
れる実効的な電力の向上を図ることができるため、プラ
ズマ処理システム全体として電力の消費効率を向上し、
同等の処理速度もしくは膜特性を得るために、従来より
少ない投入電力ですむようにできる。しかも、これら
を、複数のプラズマチャンバ９５，９６，９７において
実現することができる。したがって、プラズマ処理シス
テム全体の電力損失の低減を図ること、ランニングコス
トの削減を図ること、生産性の向上を図ることがより一
層可能になる。同時に、処理時間をより短縮することが
可能となるため、プラズマ処理に要する電力消費を減ら
せることから環境負荷となる二酸化炭素の総量をより削
減することが可能となる。

【０１５０】さらに、平行平板型の電極４，８を有する
タイプに変えて、ＩＣＰ（inductive coupled plasma）
誘導結合プラズマ励起型、ＲＬＳＡ（radial line slot
antenna）ラジアルラインスロットアンテナ型などのプ
ラズマ処理装置や、ＲＩＥ（Riactive Ion Etching）反
応性スパッタエッチング用の処理装置に適用することも
できる。

【０１５１】

【発明の効果】本発明のプラズマ処理装置およびプラズ
マ処理システムによれば、前記高周波電力配電体におい
て、前記出力端子側から前記電極側に向かって前記高周
波電源から前記電極まで供給される高周波電力の単位体
積当たりの平均密度が粗になるよう設定されてなること
により、高周波電力配電体における高周波電流の伝播す
る空間が広がり、実質的に高周波抵抗を減少するととも
にインダクタンスを低減して、プラズマ発生空間に供給
される高周波電力のロスを低減することが可能となると
いう効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施
形態における概略構成を示す図である。

【図２】 本発明に係るプラズマ処理装置の第１実施
形態におけるプラズマ処理室ユニット（プラズマチャン
バ）の概略構成を示す断面図である。

【図３】 図２におけるプラズマ処理室ユニット（プ
ラズマチャンバ）の配電体部分３を示す斜視図である。

【図４】 図２の配電体部分３およびプラズマ励起電
極４を示す平面図である。

【図５】 高周波電力配電体３１，３２ａおよび接続
板Ｃ３１の低抵抗部ＲＬおよび表皮深さδを説明するた
めの断面図である。

【図６】 図１におけるレーザアニール室を示す縦断
面図である。

【図７】 図１における熱処理室を示す縦断面図であ
る。

【図８】 本発明にかかる高周波電力配電体および接
続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図９】 本発明にかかる高周波電力配電体および接
続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１０】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１１】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１２】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１３】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１４】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１５】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図１６】 本発明に係るプラズマ処理装置の第２実
施形態を示す概略構成図である。

【図１７】 本発明に係るプラズマ処理装置の第２実
施形態におけるプラズマ処理室ユニット（プラズマチャ
ンバ）の概略構成を示す断面図である。

【図１８】 図１７におけるプラズマ処理室ユニット
（プラズマチャンバ）の配電体部分３を示す正面図であ
る。

【図１９】 図１７の配電体部分３およびプラズマ励
起電極４を示す平面図である。

【図２０】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図２１】 本発明にかかる高周波電力配電体および
接続板の他の実施形態を示す平面図である。

【図２２】 本発明に係るプラズマ処理装置の第３実
施形態におけるプラズマ処理室ユニット（プラズマチャ
ンバ）の概略構成を示す断面図である。

【図２３】 本発明に係るプラズマ処理システムの第
４実施形態における概略構成を示す模式図である。

【図２４】 本発明における高周波電力の伝播状態を
説明するための斜視図および電力エネルギー密度を示す
模式グラフである。

【図２５】 本発明における高周波電力の伝播状態を
説明するための斜視図および電力エネルギー密度を示す
模式グラフである。

【図２６】 従来のプラズマ処理装置の一例を示す模
式図である。

【図２７】 従来のプラズマ処理装置の他の例を示す
模式図である。

【図２８】 本発明にかかる実施形態において配電体
部分における低抵抗部を部分的に設けた構成を示す正面
図である。

【図２９】 本発明にかかる実施形態において配電体
部分における低抵抗部を部分的に設けた構成を示す正面
図である。

【符号の説明】

１…高周波電源 １Ａ，２７Ａ…給電線（高周波電力給電体） ２…マッチングボックス（遮蔽導体） ２Ａ，２５…整合回路 ３…配電体部分（高周波電力配電体） Ｃ３１〜Ｃ３３，Ｃ３２’…接続板（接続体） ４…プラズマ励起電極（カソード電極） ５…シャワープレート ６…空間 ７…孔 ８…ウエハサセプタ（サセプタ電極） ９…絶縁体 １０…チャンバ壁 １０Ａ…チャンバ底部 １１…ベローズ １２…サセプタシールド １２Ａ…シールド支持板 １２Ｂ…支持筒 １３…シャフト １６…基板（被処理基板） １７…ガス導入管 １７ａ…絶縁体 ２１…シャーシ（遮蔽導体） ２１Ａ…ハウジング（遮蔽導体） ２２，３２…ロードコンデンサ ２３，３０…チューニングコイル ２４，３１…チューニングコンデンサ ２６…マッチングボックス ２７…第２の高周波電源 ２８…給電板（高周波電力配電体） ２９…シャーシ ３１，３２ａ，３２ｂ〜３４ｂ，３２ｃ，３２ｃ’，３
２ｃ”，３３ｃ，３３ｃ’，３３ｃ”…高周波電力配電
体 ６０…チャンバ室（プラズマ処理室） ７１，９１…プラズマ処理装置 ７２，９２…搬送室 ７３…ローダ室 ７４…アンローダ室 ７５、７６，７７，９５，９６，９７…プラズマチャン
バ（プラズマ処理室ユニット） ７８…レーザアニール室 ７９，９９…熱処理室 ８０，８４…チャンバ ８１…レーザ光源 ８２…ステージ ８３…レーザ光 ８５…ヒータ ８６…ゲートバルブ ８７…基板搬送ロボット（搬送手段） ８８…アーム ９３…ロードロック室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 16/509 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｃ (72)発明者 仲野 陽 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 足助 慎太郎 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 宮下 武 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ヶ袋２−１−17− 301 Ｆターム(参考） 4K029 DA10 DC35 4K030 FA03 KA12 KA30 KA47 5F004 AA01 BA04 BB13 BC06 BD01 BD04 BD05 CA03 5F045 AA08 BB02 BB08 DP03 DQ10 DQ17 EB02 EB03 EF05 EH05 EH14 EH19

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマを励起するための電極を有す
   るプラズマ処理室と、 前記電極に高周波電力を供給するための高周波電源と、 入力端子と出力端子とを有し該入力端子に前記高周波電
   源が高周波電力給電体を介して接続され前記出力端子に
   前記電極が高周波電力配電体を介して接続されるととも
   に前記プラズマ処理室と前記高周波電源とのインピーダ
   ンス整合を得るための整合回路と、を具備するプラズマ
   処理室ユニットを有し、 前記高周波電力配電体においては、前記出力端子側から
   前記電極側に向かって前記高周波電源から前記電極まで
   供給される高周波電力の単位体積当たりの平均密度が粗
   になるよう設定されてなることを特徴とするプラズマ処
   理装置。
2. 【請求項２】 前記高周波電力配電体が複数本から
   なることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装
   置。
3. 【請求項３】 前記複数の高周波電力配電体が、互
   いに平行状態に設けられてなることを特徴とする請求項
   ２記載のプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】 前記複数の高周波電力配電体が、前記
   電極の中心に対して軸対称な状態で前記電極に接続され
   てなることを特徴とする請求項２または３記載のプラズ
   マ処理装置。
5. 【請求項５】 前記複数の高周波電力配電体が接続体
   によって互いに接続されてなることを特徴とする請求項
   ２または３記載のプラズマ処理装置。
6. 【請求項６】 前記接続体には、前記電極に略平行な
   面が設けられてなることを特徴とする請求項５記載のプ
   ラズマ処理装置。
7. 【請求項７】 前記複数の高周波電力配電体が、前記
   接続体の中心に対して軸対称な状態で前記接続体に接続
   されてなることを特徴とする請求項５または６記載のプ
   ラズマ処理装置。
8. 【請求項８】 前記接続体が、前記電極と相似形状の
   板状体とされてなることを特徴とする請求項５または６
   記載のプラズマ処理装置。
9. 【請求項９】 前記接続体の表面と裏面とで、それぞ
   れ相似状態となるように前記複数の高周波電力配電体が
   接続されてなることを特徴とする請求項５から８のいず
   れか記載のプラズマ処理装置。
10. 【請求項１０】 前記接続体が、前記出力端子側から
    前記電極までに複数設けられてなることを特徴とする請
    求項５から９のいずれか記載のプラズマ処理装置。
11. 【請求項１１】 前記複数の高周波電力配電体におい
    て、該高周波電力配電体の高周波特性が互いに等しく設
    定されてなることを特徴とする請求項２または５記載の
    プラズマ処理装置。
12. 【請求項１２】 前記高周波電力配電体の表面には、
    中心部に比べて低抵抗材料からなる低抵抗部が設けられ
    てなることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装
    置。
13. 【請求項１３】 前記接続体の表面には、中心部に比
    べて低抵抗材料からなる低抵抗部が設けられてなること
    を特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
14. 【請求項１４】 前記低抵抗部の厚み寸法が、前記高
    周波電源から供給される高周波電力周波数における表皮
    深さより大きく設定されてなることを特徴とする請求項
    １２または１３記載のプラズマ処理装置。
15. 【請求項１５】 前記高周波電力配電体の表面が、絶
    縁体からなる絶縁被膜によって覆われてなることを特徴
    とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
16. 【請求項１６】 前記接続体の表面が、絶縁体からな
    る絶縁被膜によって覆われてなることを特徴とする請求
    項５記載のプラズマ処理装置。
17. 【請求項１７】 前記高周波電力配電体が剛体からな
    ることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
18. 【請求項１８】 前記接続体が剛体からなることを特
    徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
19. 【請求項１９】 前記高周波電力配電体が、前記プラ
    ズマ処理室のチャンバ壁に接続される遮蔽導体内部に収
    容されてなることを特徴とする請求項１記載のプラズマ
    処理装置。
20. 【請求項２０】 前記接続体が前記プラズマ処理室の
    チャンバ壁に接続される遮蔽導体内部に収容されてなる
    ことを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
21. 【請求項２１】 請求項１から２０のいずれか記載の
    プラズマ処理装置において、 前記プラズマ処理室ユニットが複数設けられてなること
    を特徴とするプラズマ処理装置。
22. 【請求項２２】 請求項１から２１のいずれか記載の
    プラズマ処理装置が複数設けられてなることを特徴とす
    るプラズマ処理システム。