JP2014049362A - プラズマ発生装置および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波電力発生器や整合器を交換することなくＲＦ周波数を変更することができるプラズマ発生装置およびそれを用いた基板処理装置を提供すること。
【解決手段】高周波電力をプラズマ生成電極３に供給することによりプラズマを発生させるプラズマ発生装置２は、発振する高周波の周波数を変更可能な高周波発振器３１と、高周波発振器３１から発振された周波数の高周波を増幅して高周波電力を発生する高周波電力発生器３２と、高周波電力発生器３２からプラズマ生成電極３に高周波電力を伝送する伝送線路３３と、伝送線路３３に設けられたインピーダンス整合のための整合器３４と、伝送線路３３に設けられた方向性結合器３５と、方向性結合器３５を介して導かれた反射波のスペクトルを検出し、その中の基本周波数の反射成分を前記整合器にフィードバックする検出器３６とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマ発生装置およびそれを用いた基板処理装置に関する。

従来、平行平板型のプラズマ処理装置は、チャンバ内にアノード・カソード電極を設け、チャンバ外に設けられた高周波電力発生器（高周波電源）から整合器（マッチャー）を経た後カソード電極に高周波電力を供給するものが知られている（例えば特許文献１）。

このような平行平板型のプラズマ処理装置を、例えば太陽電池パネルやフラットパネル等に用いるガラス基板の成膜処理やエッチング処理等のプラズマ処理に適用する場合には、高周波（ＲＦ）の周波数（ＲＦ周波数）を例えば１３．５６ＭＨｚなど１種類に固定し、処理ガスの種類、流量、圧力、電極間距離、高周波パワー等をプロセスパラメータとしてプラズマ処理を行っている。

特開昭６１-１１９６８６号公報

ところで、平行平板型のプラズマ処理装置を、例えば太陽電池パネルのＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置に用いる場合には、プラズマ密度のコントロールや結晶化率の向上などのために、周波数は有効なプロセスパラメータとなり得ることが知られており、プロセス毎に周波数を変更することが望まれている。

しかし、平行平板型のプラズマ処理装置において、現状では、高周波電力発生器や整合器（マッチャー）は周波数毎に専用のものを用いる必要があり、周波数を変更しようとすると、その周波数毎に高周波発生器、場合によってはＲＦ同軸ケーブルなどを交換する必要があるため、ＲＦ周波数を変更することは量産レベルでは採用されていない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、高周波電力発生器や整合器を交換することなくＲＦ周波数を変更することができるプラズマ発生装置およびそれを用いた基板処理装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、高周波電力をプラズマ生成電極に供給することによりプラズマを発生させるプラズマ発生装置であって、発振する高周波の周波数を変更可能な高周波発振器と、前記高周波発振器から発振された周波数の高周波を増幅して高周波電力を発生する高周波電力発生器と、前記高周波電力発生器から前記プラズマ生成電極に高周波電力を伝送する伝送線路と、前記伝送線路に設けられた、発生したプラズマ負荷のインピーダンスを前記高周波電力発生器側の前記伝送線路のインピーダンスに整合させる整合器と、前記伝送線路の前記高周波電力発生器と前記整合器との間に設けられた方向性結合器と、前記方向性結合器を介して導かれた反射波のスペクトルを検出し、その中の基本周波数の反射成分を前記整合器にフィードバックする検出器とを具備することを特徴とするプラズマ発生装置を提供する。

上記第１の観点のプラズマ発生装置において、前記伝送線路の前記高周波電力発生器と前記整合器との間に設けられた通過型パワーセンサと、前記通過型パワーセンサからの信号を計測し、前記高周波発生器へフィードバックするパワーメータとをさらに具備する構成とすることができる。

また、前記検出器としてスペクトラムアナライザを用いることができる。また、前記検出器として、入力信号をデジタル信号に変換し、高速フーリエ変換を行って、周波数のスペクトルを得るフーリエ変換機能を有するものを用いることができる。

本発明の第２の観点では、高周波電力により発生させた処理ガスのプラズマによって基板を処理する基板処理装置であって、基板を収容し、真空下に保持可能なチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、高周波電力が供給されてプラズマを生成するプラズマ生成電極と、前記プラズマ生成電極に高周波電力を供給してプラズマを発生させる、上記第１の観点のプラズマ発生装置と、前記チャンバに処理ガスを供給する処理ガス供給機構とを具備することを特徴とする基板処理装置を提供する。

上記第２の観点の基板処理装置において、複数の基板に対応して複数のプラズマ生成電極を有し、前記プラズマ発生装置から前記各プラズマ生成電極へ高周波電力が供給されて生成されたプラズマにより、複数の基板を処理するようにすることができる。

本発明によれば、方向性結合器により、整合器を経た反射波のスペクトルを検出器により検出し、その中の基本周波数の反射成分を前記整合器にフィードバックするので、基本周波数の反射成分と高調波成分とを精度良く分離することができ、実質的にその基本周波数の反射成分のみが整合器にフィードバックされる。このため、周波数を可変にした場合においても、整合器において、高精度のチューニングを行うことができる。このように高精度のチューニングを行うことができるため、高周波電力発生器や整合器を交換することなくＲＦ周波数を変更することができ、実用的に周波数を変化させたプロセスを行うことができる。

本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。 整合器の回路構成を示す図である。 高調波成分がローパスフィルタで十分減衰されない結果、基本周波数成分に比較して高すぎる二次高調波成分が出力された際の周波数スペクトルを示す図である。 図３の際の出力波形を示す図である。 適切な出力波形を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１の実施形態＞
まず、第１の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。
基板処理装置１００は、平行平板型のプラズマ処理装置として構成されている。基板処理装置１００は、基板Ｓを収容し、プラズマ処理を行うチャンバ１と、プラズマ発生装置２と、チャンバ１内に設けられた平行平板電極を構成するカソード電極３およびアノード電極４と、チャンバ１内に処理ガスを供給する処理ガス供給部５と、チャンバ１内を排気する排気部６と、基板処理装置１００の各構成部を制御する制御部７とを有している。

カソード電極３は上部電極として構成され、高周波電力が供給されるプラズマ生成電極として機能する。また、カソード電極３は、内部にガス拡散空間３ａと、このガス拡散空間３ａからチャンバ１内に貫通して設けられたガス吐出孔３ｂとを有しており、ガス供給部５の一部をなすシャワーヘッド１０を構成している。カソード電極３は絶縁部材１２を介してチャンバ１の天壁に支持されている。

一方、アノード電極４は下部電極として構成され、基板Ｓを載置する載置台として機能する。また、アノード電極４内にはヒーター１４が埋設されており、図示しない電源からヒーター１４に給電されることによりヒーター１４が発熱し、アノード電極４上の基板Ｓが所定温度に加熱されるようになっている。アノード電極４は絶縁部材１３を介してチャンバ１の底壁に支持されている。アノード電極４は接地されている。なお、カソード電極３とアノード電極４との間の距離を調節可能としてもよい。

処理ガス供給部５は、処理ガスを供給する処理ガス供給機構１５と、上記シャワーヘッド１０と処理ガス供給機構１５からシャワーヘッド１０へ処理ガスを導く処理ガス供給路１６とを有する。

排気部６は、チャンバ１の底部に接続された排気配管１７と、排気配管１７に接続された真空ポンプからなる排気装置１８と、排気配管１７の途中に設けられたチャンバ１内の圧力を制御するための自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）１９とを有している。

チャンバ１の側壁には基板Ｓの搬入出を行うための搬入出口１８が設けられており、搬入出口２０はゲートバルブ２１により開閉可能となっている。

プラズマ発生装置２は、発振する高周波の周波数を変更可能な外部発振器（高周波発振器）３１と、外部発振器３１から発振された周波数の高周波を増幅して高周波電力を発生する高周波電力発生器３２と、高周波電力発生器３２からカソード電極３へ高周波電力を伝送する伝送線路３３と、伝送線路３３に設けられた、チャンバ１内に生成されるプラズマ負荷のインピーダンスを高周波電力発生器３２側の伝送線路３３のインピーダンスに整合させる整合器３４と、伝送線路３３の高周波電力発生器３２と整合器３４との間に設けられた方向性結合器３５と、方向性結合器３５を介して導かれた反射波のスペクトルを検出し、基本周波数の反射成分を整合器３４にフィードバックするスペクトラムアナライザ３６と、伝送線路３３の高周波電力発生器３２と整合器３４との間に設けられた通過型パワーセンサ３７と、通過型パワーセンサ３７からの信号を計測し、高周波発生器３２へフィードバックするパワーメータ３８とを有する。

外部発振器３１は、外部インターフェースを有しており、リモート制御により周波数を可変とする。また、高周波電力発生器３２は、Ｃ級やＡＢ級アナログアンプにより外部発振器３１で発振された高周波を増幅する。高周波電力発生器３２には高調波を減衰させるためのローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａが設けられている。外部発振器３１は、高周波電力発生器３２と一体として同一筐体に収めてもよい。また、高周波電力発生器３２に外部発振器３１の周波数可変機能を持たせてもよい。高周波電力発生器３２に設けられているローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａの回路定数は固定であるため、このように周波数を可変にした場合には、カットオフ周波数が出力周波数と適合しなくなり、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａで減衰できない高調波成分が高周波電力発生器３２から発生する。

伝送線路３３は、同軸ケーブルで構成されている。また、整合器３４は、図２に示すように、伝送線路３３の入力側と出力側とを繋ぐ伝送ライン４１と、伝送ライン４１の分岐点４２から分岐して設けられた第１の可変コンデンサ４３と、伝送ライン４１の分岐点４２の出力側に設けられた第２の可変コンデンサ４４と、分岐点４２の入力側に設けられたコイル（インダクタ）４５とを有している。そして、内蔵されたＲＦセンサ（図示せず）の検出値に基づいて、第１の可変コンデンサ４３と第２の可変コンデンサ４４のポジション（容量）を自動的に調整して、自動的に伝送線路３３のインピーダンス（５０Ω）とプラズマ負荷のインピーダンスとの整合をとるようになっている。整合器３４の出側の伝送線路３３は、カソード電極３の上面中央に接続されている。

方向性結合器３５は、伝送線路３３に挿入され、伝送線路３３を伝播する反射波を別ポートに取り出すものであり、その別ポートにスペクトラムアナライザ３６が接続される。

スペクトラムアナライザ３６は、プラズマで反射して整合器３４を経た後に方向性結合器３５を介して得られた高調波を含む信号のスペクトルを求め、そのスペクトルの中から基本周波数の反射成分のみをとりだして、その信号を整合器３４にフィードバックする。これにより整合器３４において、基本周波数のみを検出したチューニングが可能となる。整合器３４に存在しているＲＦセンサでは周波数を可変にすると、基本周波数の反射成分と高調波成分とを精度良く分離できない場合が生じるが、このように方向性結合器３５とスペクトラムアナライザ３６とを用いることにより基本周波数のみを精度よく検出することができ、整合器３４において高精度のチューニングを行うことができる。

スペクトラムアナライザ３６としては、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）機能を有するＦＦＴ方式のものが好ましい。ＦＦＴ方式は、入力信号をデジタル信号に変換し、ＣＰＵで高速フーリエ変換を行って、周波数のスペクトル、すなわち周波数と振幅のデータを得るものである。

通過型パワーセンサ３７は、伝送線路３３における高周波電力（パワー）を検出するものである。一般的に、通過型パワーセンサは、高周波電力発生器に内蔵されているパワーセンサよりも高精度である。このため、通過型パワーセンサ３７では、高調波が重畳した高周波電力（パワー）も、高周波電力発生器３２と比較すると、より正しく認識することができる。このため、伝送線路３３に通過型パワーセンサ３７を設け、その信号をパワーメータ３８を経て高周波電力発生器３２にフィードバックし、パワー制御および反射波制御に使用することで、周波数を可変にした場合のパワー精度を向上させることができる。

制御部７は、基板処理装置１００の各構成部を制御するものであり、マイクロプロセッサを備えたコントローラと、オペレータが基板処理装置１００を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェースと、基板処理装置１００で実行される各種処理をコントローラの制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置１００に所定の処理を実行させるための処理レシピが格納された記憶部とを有している。処理レシピ等は記憶媒体に記憶されており、記憶部において記憶媒体から読み出して実行される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。レシピ等は、必要に応じてユーザーインターフェースからの指示等にて記憶部から読み出し、コントローラに実行させることで、コントローラの制御下で、基板処理装置１００での所望の処理が行われる。

次に、このように構成される基板処理装置１００の処理動作について説明する。
最初に、ゲートバルブ２１を開けて、搬入出口２０から搬送装置（図示せず）により基板Ｓをチャンバ１内に搬入し、載置台として機能するアノード電極４の上に載置する。搬送装置をチャンバ１から退避させ、ゲートバルブ２１を閉じた後、排気装置１８によりチャンバ１内を排気してその中を所定の真空雰囲気とする。このとき、アノード電極４上の基板Ｓは、ヒーター１４により所定温度に加熱される。そして、処理ガス供給機構１５から処理ガス供給路１６およびシャワーヘッド１０を経てチャンバ１内に処理ガスをシャワー状に吐出させるとともに、高周波電力発生器３２からカソード電極３に高周波電力を供給する。

これにより、互いに対向するカソード電極３とアノード電極４との間に高周波電界が生じ、この高周波電界により生成された処理ガスのプラズマにより、ヒーター１４で加熱された基板Ｓ上で所定のプラズマ処理、例えばプラズマＣＶＤが行われる。

本実施形態においては、高周波電力発生器３２は、外部発振器３１により出力する高周波電力の周波数が可変である。例えば、高周波電力発生器３２の基準となる周波数が１３．５６ＭＨｚの場合、±３ＭＨｚ程度周波数を変化させることができる。高周波電力発生器３２には、基準となる周波数の基本周波数に対する高調波（例えば基本周波数を１０ＭＨｚとすると２０ＭＨｚ、３０ＭＨｚ等）を減衰させるためのローパスフィルタ３２ａが設けられているが、定数固定であるため、周波数を基準となる周波数から変化させた場合には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａで減衰しきれなかった高調波が発生してくる。

例えば、図３のスペクトルに示すように、高調波成分がローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａで十分減衰されない結果、高周波電力発生器３２からは、基本周波数成分に比較して高すぎる二次高調波成分が出力される。このときの出力波形は図４に示すようになり、高調波成分が十分に減衰されてほぼサインカーブである図５に示す適切な出力波形に比較して歪んだものとなる。

このように高周波電力発生器３２からは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３２ａで減衰しきれなかった高調波成分が発生し、それに加えプラズマ負荷からも高調波が発生してきて、伝送線路３３ではこれらが合成され、整合器３４によるチューニングの際に問題が生じる。すなわち、チューニングは基本周波数（周波数を変化させた場合には、変化させた後の周波数）で行うのが最善であり、整合器３４ではＲＦセンサにより基本周波数のみをセンシングしてチューニングを行うが、一般的に整合器のＲＦセンサは周波数特性がよくない（Ｑが低い）ため、このように周波数可変にした際に発生する高調波成分を含む場合には、高調波成分を除去できない。このため、その高調波成分が整合器３４の検出器に反応してチューニングに問題が生じ、整合をとることが困難となる。

そこで、本実施形態では、方向性結合器３５により、整合器３４を経た反射波をスペクトラムアナライザ３６へ導き、反射波のスペクトルを検出し、基本周波数の反射成分を整合器３４にフィードバックする。スペクトラムアナライザ３６は、基本周波数の反射成分と高調波成分とを精度良く分離することができ、実質的にその基本周波数の反射成分のみが整合器３４にフィードバックされるので、周波数を可変にした場合においても、整合器３４において、高精度のチューニングを行うことができる。

このように高精度のチューニングを行うことができるため、高周波電力発生器や整合器を交換することなくＲＦ周波数を変更することができ、実用的に周波数を変化させたプロセスを行うことができる。

例えば、プラズマ密度を上げたい場合、特に、ＣＶＤ成膜において成膜速度を向上させたい場合等は、ＲＦ周波数を上げて製品処理することが好ましく、また、例えば太陽電池パネルのＣＶＤ処理において、結晶化率を上げたい場合等は、ＲＦ周波数を下げて製品処理することが好ましい。

なお、方向性結合器３５からの信号は、新しいプロセスの条件出しや、トラブル解析や、ＲＦ信号のモニタとして有効に利用することができる。

また、上述したように、各種高調波がプラズマで反射して高周波電力発生器３２に戻ってくることによって、高周波電力発生器３２のパワーセンサで正しい進行波、反射波が読めない場合がある。特に、周波数を変化させ、本来調整されている周波数以外で運用する場合にそれが顕著である。

このような問題に対しては、通過型パワーセンサ３７を設けることにより解消可能である。上述したように、一般的に、通過型パワーセンサは、高周波電力発生器に内蔵されているパワーセンサよりも高精度である。このため、通過型パワーセンサ３７では、高調波が重畳した高周波電力（パワー）も、高周波電力発生器３２と比較すると、より正しく認識することができる。このため、通過型パワーセンサ３７で検出した信号を、パワーメータ３８を介して高周波電力発生器３２へフィードバックし、これをパワー制御および反射波制御に使用することで、周波数を可変にした場合のパワー精度を向上させることができる。

通過型パワーセンサ３７は、周波数を変化させない場合であっても、伝送線路３３を構成する同軸ケーブルの先端に取り付けているので、その検出信号を高周波電力発生器３２にフィードバックすることによって、伝送線路３３によるロスを補正することが可能となり、実プロセスに使用されるパワー値により近いパワー値に制御することができる。また、通過型パワーセンサ３７の周波数レンジを適切に選択し、基本周波数（周波数を変化させた場合には、変化させた後の周波数）を通過型パワーセンサ３７のレンジ内とし、高調波周波数を周波数レンジ外とすることで、より、精度を上げることができる。

なお、高周波電力発生器３２からの周波数の変化量があまり大きくない場合には、通過型パワーセンサ３７の検出信号を整合器３４にフィードバックすることによっても、整合器３４における高精度のチューニングを実現することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置を示す模式図である。本実施形態に係る基板処理装置２００は、基本的に、第１の実施形態の基板処理装置１００を複数の基板のプラズマ処理を行う装置（バッチ式装置）に適用したものである。したがって、図６において図１と同じ機能を有するものには同じ符号を付して説明する。

基板処理装置２００は、複数の基板に対してプラズマ処理を施す平行平板型のプラズマ処理装置として構成されており、複数（図６では３枚）の基板Ｓを収容し、プラズマ処理を行うチャンバ１を有している。チャンバ１は実施形態１と同様、保安接地されている。

チャンバ１内には、カソード電極３およびアノード電極４が上下方向に対向して配置された平行平板電極が上下方向に複数対（図６では３対）配置されている。アノード電極４は下部電極として構成され、基板処理装置１００同様、基板Ｓの載置台として機能し、ヒーター１４が埋設され、接地されている。カソード電極３は、上部電極として構成され、高周波電力が供給されるプラズマ生成電極として機能するが、第１の実施形態と異なり、シャワーヘッドの機能を有していない。

これらカソード電極３およびアノード電極４は、支持部材５２によりチャンバ１に支持されている。なお、昇降機構を設けて、カソード電極３またはアノード電極４を昇降させることにより、カソード電極３とアノード電極４との間の距離を調節可能としてもよい。

本実施形態においても、処理ガス供給部５は、処理ガス供給機構１５と、処理ガス供給路１６とを有しているが、処理ガス供給路１６は、チャンバ１の天壁に設けられたガス導入口１０′に接続されており、シャワーヘッドは用いていない。もちろん、第１の実施形態と同様、各カソード電極３をシャワーヘッドとして機能させて各カソード電極から処理ガスをシャワー状に導入するようにしてもよい。

排気部６も、基本構成は第１の実施形態と同じであり、排気配管１７と、排気装置１８と、自動圧力制御バルブ（ＡＰＣ）１９とを有しているが、排気配管１７はチャンバ１の底部ではなく、側壁上部および下部に接続されている。

チャンバ１の側壁には複数の基板を一括して搬送可能な搬送口（図示せず）が設けられており、搬送口はゲートバルブ（図示せず）により開閉可能となっている。

本実施形態の基板処理装置２００は、第１の実施形態と同様のプラズマ発生装置２を有している。すなわち、本実施形態においてもプラズマ発生装置２は、外部発振器３１と、高周波電力発生器３２と、伝送線路３３と、整合器３４と、方向性結合器３５と、スペクトラムアナライザ３６と、伝送線路３３の整合器３４よりも上流側に設けられた通過型パワーセンサ３７と、通過型パワーセンサ３７からの信号を計測し、高周波発生器３２へフィードバックするパワーメータ３８とを有する。伝送線路３３は、整合器３４の先で伝送線路５１に分岐し、分岐した伝送線路５１が各カソード電極３の上面中央に接続されている。

本実施形態においても、第１の実施形態に係る基板処理装置１００と同様に構成された、制御部（コンピュータ）７を有しており、この制御部７により各構成部が制御されるようになっている。

このように構成された基板処理装置２００においては、第１の実施形態の基板処理装置１００と同様にしてプラズマ処理、例えばプラズマＣＶＤ処理が行われる。すなわち、複数枚（３枚）の基板Ｓを各アノード電極４上に載置し、チャンバ１内を排気してその中を所定の真空雰囲気とし、ヒーター１４により基板Ｓを所定温度に加熱しつつ、処理ガス供給機構１５から処理ガス供給路１６およびガス導入口１０′を経てチャンバ１内に処理ガスを導入し、高周波電力発生器３２から各カソード電極３に高周波電力を供給する。

これにより、各平行平板電極において対向するカソード電極３とアノード電極４との間に高周波電界が生じ、この高周波電界により生成された処理ガスのプラズマにより、ヒーター１４で加熱された基板Ｓ上で所定のプラズマ処理、例えばプラズマＣＶＤが行われる。

本実施形態においても、方向性結合器３５により、整合器３４を経た反射波をスペクトラムアナライザ３６へ導き、反射波のスペクトルをとり、基本周波数の反射成分のみを整合器３４にフィードバックすることができるので、整合器３４において、高精度のチューニングを行うことができる。

また、通過型パワーセンサ３７を設けることにより、そこで検出した信号をパワーメータ３８を介して高周波電力発生器３２へフィードバックし、これをパワー制御および反射波制御に使用することができ、周波数を可変にした場合のパワー精度を向上させることができる。

＜変形例等＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、伝送線路３３において、通過型パワーセンサ３７を方向性結合器３５よりも高周波電力発生器３２側に設けたが、これらの位置は逆でもよい。

また、上記実施形態では、高調波を含む反射波信号のスペクトルを求めるための検出器としてスペクトラムアナライザ３６を用いたが、精度よくスペクトルを求めることができればこれに限るものではない。また、このような検出器としてＦＦＴ方式のものを好ましい例として例示したが、これに限らず、スーパーヘテロダイン方式等、他の方式であってもよい。

さらに、基板処理装置におけるプラズマ処理としてプラズマＣＶＤを例示したが、本発明では原理上、これに限定されるものではないことはいうまでもなく、プラズマエッチング等、他のプラズマ処理に適用することができる。さらに、上記実施形態では平行平板電極の上部電極に高周波電力を導入し下部電極を接地したが、上部電極を接地し下部電極に高周波電力を導入してもよいし、上部電極および下部電極の両方に高周波電力を導入してもよい。さらにまた、本発明をバッチ式装置に適用する場合、一度に処理する基板の数は３枚に限るものではない。さらにまた、本発明に適用される基板は特に限定されるものではなく、太陽電池用基板やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板等、種々の基板に適用可能である。

１；チャンバ
２；プラズマ発生装置
３；カソード電極（上部電極）
４；アノード電極（下部電極）
５；処理ガス供給部
６；排気部
７；制御部
１０；シャワーヘッド
１４；ヒーター
１５；処理ガス供給機構
１８；排気装置
３１；外部発振器
３２；高周波電力発生器
３３；伝送線路
３４；整合器
３５；方向性結合器
３６；スペクトラムアナライザ
３７；通過型パワーセンサ
３８；パワーメータ
１００，２００；基板処理装置
Ｓ；基板

Claims (6)

1. 高周波電力をプラズマ生成電極に供給することによりプラズマを発生させるプラズマ発生装置であって、
   発振する高周波の周波数を変更可能な高周波発振器と、
   前記高周波発振器から発振された周波数の高周波を増幅して高周波電力を発生する高周波電力発生器と、
   前記高周波電力発生器から前記プラズマ生成電極に高周波電力を伝送する伝送線路と、
   前記伝送線路に設けられた、発生したプラズマ負荷のインピーダンスを前記高周波電力発生器側の前記伝送線路のインピーダンスに整合させる整合器と、
   前記伝送線路の前記高周波電力発生器と前記整合器との間に設けられた方向性結合器と、
   前記方向性結合器を介して導かれた反射波のスペクトルを検出し、その中の基本周波数の反射成分を前記整合器にフィードバックする検出器と
   を具備することを特徴とするプラズマ発生装置。
2. 前記伝送線路の前記高周波電力発生器と前記整合器との間に設けられた通過型パワーセンサと、前記通過型パワーセンサからの信号を計測し、前記高周波発生器へフィードバックするパワーメータとをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ発生装置。
3. 前記検出器は、スペクトラムアナライザであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマ発生装置。
4. 前記検出器は、入力信号をデジタル信号に変換し、高速フーリエ変換を行って、周波数のスペクトルを得るフーリエ変換機能を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプラズマ発生装置。
5. 高周波電力により発生させた処理ガスのプラズマによって基板を処理する基板処理装置であって、
   基板を収容し、真空下に保持可能なチャンバと、
   前記チャンバ内に設けられ、高周波電力が供給されてプラズマを生成するプラズマ生成電極と、
   前記プラズマ生成電極に高周波電力を供給してプラズマを発生させる、請求項１から請求項４のいずれかに記載されたプラズマ発生装置と、
   前記チャンバに処理ガスを供給する処理ガス供給機構と
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
6. 複数の基板に対応して複数のプラズマ生成電極を有し、前記プラズマ発生装置から前記各プラズマ生成電極へ高周波電力が供給されて生成されたプラズマにより、複数の基板を処理することを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。