JP7085031B2 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、真空容器内部の処理室内に保持された半導体ウエハ等の基板状の試料を処理するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。特に、高周波電力によりバイアス電位を形成して試料を処理する場合に好適である。
半導体デバイスの製造工程のうち、当該デバイスの回路や配線を形成するために、半導体ウエハ等の試料上面に予め形成されたマスクや処理対象の複数の膜層を、プラズマを用いてエッチングすることが一般的に行われている。
近年、半導体デバイスの集積度の向上に伴い、このようなプラズマを用いた加工精度の更なる向上が要求されている。また、ウエハ１枚当たりで製造できるデバイスの歩留まりをより高くできるように、ウエハの端部における処理のバラつきが許容範囲を超える領域を低減することが求められている。
先行する従来の技術として、特許文献１には、ウエハの端部における処理のバラつきを低減するための一例が開示されている。試料台の内部に第一の電極を配置し、試料台の外周側に配備された誘電体製のリング状部材の内側に第二の電極を配置し、第一の電極に第一の高周波電源から供給される高周波電力と第二の電極に第二の高周波電源から供給される高周波電力とを調節してウエハを処理する方法である。この方法では、第二の電極に供給する高周波電力を調節してウエハの外周側に配置された導体製リングに所望の電界分布を得ることにより、ウエハの端部における処理のバラつきを低減している。
特開２０１６－２２５３７６号公報
上記した従来技術において、第一の高周波電源は、電源出力ラインのインピーダンスの整合を行う第一のインピーダンス整合器を介して第一の電極と接続され、第二の高周波電源は、電源出力ラインのインピーダンスの整合を行う第二のインピーダンス整合器を介して第二の電極と接続される。また、第一の電極と第二の電極とはプラズマを介して接続される。
こうした構成の中で、ウエハを処理する際、第一の高周波電源から出力される高周波電力は、第二の高周波電源から出力される高周波電力よりも比較的大きい。そのため、第一の電極に供給される第一の高周波電力が、プラズマを介して第二の高周波電源の出力ラインへ回り込む。
第一の高周波電力が第二の高周波電源の出力ラインに回り込むと、回り込んだ電力は第二の高周波電源において反射される。反射した電力は、第二の高周波電源のモニタ値において進行電力としてモニタリングされる。
このような電力の回り込みは、第二の高周波電力の出力が小さい時ほど影響が大きくなる。インピーダンス整合器は、高周波電源の出力ラインをモニタして検知した電力モニタ値が所定値以上になると、出力ラインのインピーダンス整合を行う。
もし、第二の高周波電源に設定される電力設定値が上記した所定値以下である時、第一の高周波電力の回り込みが大きいと、高周波電源の出力ラインをモニタした電力モニタ値が所定値を超えて、第二のインピーダンス整合器は整合動作に入る。
また、この回り込む電力は不安定なため、第二のインピーダンス整合器の整合動作も不安定となる。整合動作が不安定のため整合位置の再現性が取れないと、プラズマの再現性も取れなくなり、ウエハの処理結果にもバラつきを生じる可能性がある。
本発明の目的は、第一の高周波電力がプラズマを介して第二の高周波電源の出力ラインへ回り込む現象を抑制して、ウエハの処理結果におけるバラつきを抑制することで、高品質なプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、その一実施態様として、試料がプラズマ処理される処理室と、第一の電極と前記第一の電極の外側に配置された第二の電極を具備し前記試料が載置される試料台と、第一の整合器および第一の伝送路を介して前記第一の電極に第一の高周波電力を供給する第一の高周波電源と、第二の整合器および第二の伝送路を介して前記第二の電極に第二の高周波電力を供給する第二の高周波電源とを備えるプラズマ処理装置において、前記第一の高周波電源、前記第二の高周波電源、前記第一の整合器および前記第二の整合器を制御する制御装置を備え、前記第一の高周波電力が前記第一の電極に供給される場合、前記第二の整合器のプリセット値は、前記第二の伝送路のインピーダンスが前記第一の伝送路のインピーダンスより大きくなるプリセット値であることを特徴とする。
また、本発明は、上記以外の実施態様として、上記したプラズマ処理装置において、前記第二の整合器のプリセット値は、前記第一の高周波電力の設定電力値を基に求められたプリセット値であることを特徴とする。
さらに本発明は、上記以外の実施態様として、試料がプラズマ処理される処理室と、第一の電極と前記第一の電極の外側に配置された第二の電極を具備し前記試料が載置される試料台と、第一の整合器および第一の伝送路を介して前記第一の電極に第一の高周波電力を供給する第一の高周波電源と、リレー、第二の整合器および第二の伝送路を介して前記第二の電極に第二の高周波電力を供給する第二の高周波電源とを備えるプラズマ処理装置において、前記第一の高周波電源、前記第二の高周波電源、前記第一の整合器、前記第二の整合器および前記リレーを制御する制御装置を備え、前記制御装置により、前記第二の高周波電源の設定電力がゼロに設定されて前記リレーが非導通状態になることを特徴とする。
本発明によれば、第一の高周波電力がプラズマを介して第二の高周波電源の出力ラインへ回り込む現象を抑制することにより、ウエハの処理結果におけるバラつきを抑制することができる。
本発明の実施例１及び２に係るプラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施例３に係るプラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。 実施例１及び２に係る制御ブロックを示す図である。 実施例３に係る制御ブロックを示す図である。 従来例に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。 実施例１に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。 実施例２に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。 実施例３に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。 実施例２に係る第一の高周波電源の設定電力に対応する第二の整合器のプリセット位置のテーブルを示す図である。 従来例に係る制御フローのフローチャートを示す図である。 実施例１に係る制御フローのフローチャートを示す図である。 実施例２に係る制御フローのフローチャートを示す図である。 実施例３に係る制御フローのフローチャートを示す図である。
以下、本発明を実施するための形態として、本発明の実施例１～３について、図を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例１及び２に係るプラズマ処理装置１００の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
本実施例では、マイクロ波ＥＣＲプラズマエッチング装置を用いる。すなわち、処理室内にプラズマを形成するための電界として、マイクロ波帯の特定周波数の電界を用い、さらに、処理室内に当該電界の周波数に対応した強度を有する磁界を供給する。これらの電界と磁界との相互作用により、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を生起して、処理室内に供給されたガスの原子または分子を励起してプラズマを形成し、半導体ウエハ上面の処理対象の膜をエッチングする。
本実施例に係るプラズマ処理装置は、内部に円筒形状を有する処理室１０４が配置された真空容器１０１、その上方及びその外周に配置され当該真空容器１０１内の処理室１０４の内部にプラズマを形成するための電界及び磁界を供給するプラズマ形成手段、及び、真空容器１０１の下方に連結されて処理室１０４内部を排気するターボ分子ポンプ及びロータリーポンプ等粗引き用の真空ポンプを有する真空排気手段を備えている。
処理室１０４の上部は、円板形状の例えば石英製の誘電体窓１０３が配置されて処理室１０４の内外を気密に区画し、処理室１０４の上方を覆ってその天井面を構成している。
誘電体窓１０３の下方の処理室１０４内には、エッチング用のガスを導入するための複数の貫通孔を配置する誘電体製（例えば、石英製）のシャワープレート１０２が配置されている。
シャワープレート１０２と誘電体窓１０３との間には、供給されるエッチング用のガスが拡散して充填される高さの小さい略円筒形の空間が配置され、この空間はエッチング用のガスを供給するガス供給装置とガス導入管路（図示せず）により連結されている。
また、真空容器１０１下方には処理室１０４の下部と連通された真空排気口１１０が配置され、真空排気口１１０の下方にはターボ分子ポンプを含む真空排気手段である真空排気装置（図示せず）が接続されている。
プラズマ形成手段として、誘電体窓１０３の上方には処理室１０４内に導入される電界を伝搬する導波管１０５が配置されている。本実施例の導波管１０５は、２つの部分に大きく分けられ、処理室１０４の上方でその軸が鉛直上方に延在しその断面が円形の円筒管部分、さらにこの上端部に接続されてその軸の向きが円筒部分から曲げられて水平方向に延在しその断面が矩形の角柱管部分を有している。
この角柱管部分の端部には、マイクロ波の電界を発振して形成するマグネトロン等の電界発生用電源１０６が配置されている。この電界発生用電源１０６で発振されて形成された電界は、導波管１０５を伝播して円筒管部分の下端部の下方に接続された共振用の円筒形状の空間に進入して所定の電界のモードにされた後、誘電体窓１０３を透過して処理室１０４内に供給される。電磁波の周波数は、特に限定されないが、本実施例では２．４５ＧＨｚのマイクロ波を使用する。
さらに、真空容器１０１の処理室１０４の外周側には、処理室１０４内に供給する磁場を形成するためのソレノイドコイルである磁場発生コイル１０７が処理室１０４の上方及び側方を囲む形態で配置されている。
処理室１０４内に伝播して導入された電界は、磁場発生コイル１０７により形成され処理室１０４内に導入された磁場と相互作用を生起し、同じく処理室１０４内に供給されたエッチング用ガスの粒子を励起することにより処理室１０４内にプラズマが生成される。
また、処理室１０４内の下部には試料台１０８が配置されている。試料台１０８の上面は、溶射によって形成された誘電体を含む材料の膜である誘電体膜により被覆され、その誘電体膜の上面に処理対象の基板状の試料であるウエハ１０９が載せられて保持される。
ウエハ１０９が載置される載置面は、誘電体窓１０３またはシャワープレート１０２に対向している。誘電体膜の内部には、導電体材料から構成される導電体膜１１１が配置されている。この導電体膜１１１は、高周波フィルター１２５を介して直流電源１２６に接続され、膜状の電極として構成されている。
さらに、試料台１０８は、処理室１０４と軸を併せて配置される略円筒形状を有し、その内部には、第一の整合器１２９を介して第一の高周波電源１２４に電気的に接続される電極として、円板形状を有する金属製の基材１３１が配置されている。
基材１３１の上面に配置されるウエハ１０９の形状に併せて実質的に円形を有する誘電体製の皮膜（誘電体膜）の外周側には、石英等の誘電体製のリング状部材であるサセプタ１１３が配置される。このため、試料台１０８の載置面である誘電体膜の外周側の箇所は、基材１３１自体の高さが凹まされて低くされ、誘電体膜上面と段差を構成する。この段差を構成するリング状の凹み部にサセプタ１１３が載せられることにより、試料台１０８の上面及び側面は覆われてプラズマから保護される。すなわち、この誘電体製のサセプタ１１３は、試料台１０８をプラズマから保護するカバーとして機能する。
上記したプラズマ処理装置１００では、真空容器１０１はその側面において、図示していないが、搬送用の真空容器とゲートを介して連結される。未処理のウエハ１０９は、搬送用の真空容器（真空搬送容器）内に配置された搬送ロボットのアーム上に載せられて保持された状態で、ゲートを通って処理室１０４内に搬入される。
処理室１０４内に搬送されたウエハ１０９は、試料台１０８にアームから受け渡されてその上面を構成する誘電体膜上に載せられる。この後、直流電源１２６からの直流電圧が導電体膜１１１に供給され、ウエハ１０９との間に形成された静電気力によって、ウエハ１０９が誘電体膜上に吸着されて保持される。なお、処理室１０４は、処理に際して、ゲートを開閉するゲートバルブ（図示せず）によって真空搬送容器に対して気密に閉塞され、内部が密封される。
この後、シャワープレート１０２からエッチング用のガスが処理室１０４内に導入されると共に、真空排気装置１０８が駆動され、処理室１０４の内部の圧力が、ガスの供給量速度と排気量速度とのバランスにより所定の圧力に維持される。
この状態でプラズマ形成手段から供給される電界及び磁界の相互作用によって、処理室１０４内にプラズマ１１６が形成される。プラズマ１１６が試料台１０８の上方の処理室１０４内に形成されると、試料台１０８内の基材１３１に接続された第一の高周波電源１２４から高周波電力が基材１３１に供給され、試料台１０８上面の誘電体膜上及びウエハ１０９上にバイアス電位が形成される。
このバイアス電位とプラズマ１１６の電位との間の電位差によって、プラズマ１１６内のイオン等の荷電粒子がウエハ１０９の上面に向けて誘引され、ウエハ１０９の上面に予め形成された膜構造の表面と衝突することにより、ウエハ１０９の上面に配置された半導体デバイスの回路を形成するための膜構造の処理対象である膜層がエッチング処理される。
なお、図示していないが、エッチング処理が行われている間は、ウエハ１０９の裏面と試料台１０８の誘電体膜上面との間にヘリウム等の熱伝達を促進するためのガスが導入される。このガスと試料台１０８の基材１３１の内部に配置され冷却用の冷媒が通流する冷媒流路との間の熱交換を促進することで、ウエハ１０９の温度を処理に適した範囲の値に調節することが行われる。
また、エッチングガスやエッチングにより発生した反応生成物は、真空容器１０１の底部に配置されて処理室１０４の下部及び真空排気装置の真空ポンプ入り口と連通された真空排気口１１０から排気される。
所定のウエハ１０９の上面の膜構造に対するエッチング処理が終了すると、第一の高周波電源１２４からの高周波電力の供給が停止される。そして、直流電源１２６からの吸着用電力の供給が停止されて静電気が取り除かれた後、ウエハ１０９が、試料台１０８の上方に持ち上げられて、ゲートバルブが開放したゲートを通って処理室１０４内に進入した搬送ロボットのアームに受け渡される。そして再度、未処理のウエハ１０９が試料台１０８の上方まで搬入される。
この後、未処理のウエハ１０９が試料台１０８の上方に載せられて当該ウエハ１０９の処理が開始される。他方、処理されるべき未処理のウエハ１０９が無い場合には、プラズマ処理装置１００によるウエハ処理のための動作が終了し、休停止またはメンテナンスの動作が行われる。
また、試料台１０８の円筒形状を有した基材１３１または円板または円形の誘電体膜の内側にはヒータ（図示せず）が配置されて、試料台１０８または誘電体膜上面の上方に載せられたウエハ１０９を、処理に適した温度に加熱するように構成されていてもよい。
そしてまた、ヒータによりまたは処理中にプラズマ１１６に曝されることにより、加熱されるウエハ１０９の温度の増大を低減または抑制するため、基材１３１の内部には、温調装置（図示せず）によりその温度が所定値の範囲内に調整された熱伝達媒体（冷媒）が流れる。そのために、基材１３１の中心周りに同心状または螺旋状に冷媒流路が配置されている。
このような試料台１０８の基材１３１の内部には、図示していないが、上記した温度調節のために基材１３１または試料台１０８の温度を検知するための温度センサ、ウエハ１０９を誘電体膜の上方に離間または膜上面にウエハを載せるため降下させる複数本のピンとその位置センサ、導電体膜１１１や基材１３１への給電経路上のコネクタ、等が配置される。ただし、これらは、電気的ノイズが多い環境にあると誤動作する恐れがある。また、冷媒についても、電気的ノイズの環境下では静電気を帯びる恐れがある。
本実施例では、図示するように、基材１３１は電気的に接地１１２に接続されている。
本実施例のサセプタ１１３の内部には、ウエハ１０９または基材１３１上面の誘電体膜のウエハ載置面を囲んで金属製の導体リング１３２が配置される。この導体リング１３２は、第二の高周波電源１２７と第二の整合器１２８を介し電気的に接続され、電極としての機能を果たす。
第二の高周波電源１２７から発生した所定周波数の高周波電力は、導体リング１３２に導入され、その上面上方にプラズマ１１６との間で電位が形成される。なお、図１に示す構成では、第二の高周波電源１２７と導体リング１３２との間の給電用の経路は、第一の高周波電源１２４と誘電体膜内の導電体膜１１１との間の給電用の経路とは別の箇所に配置されている。
また、第一の整合器１２９及び第二の整合器１２８は、各々接続されている高周波電源の出力ラインのインピーダンスを一定に調整する機器であり、出力電力やプラズマの状態により値を自動で調整するための可変素子が採用されている。この可変素子は、インピーダンスの変更が可能であり、本実施例では、インピーダンスの、ｍｉｎ値を０％、ｍａｘ値を１００％とする方法を採用するが、直接インピーダンス値で管理する方法を採用してもよい。
さらに、装置構成によって電源出力ラインのインピーダンスが変わるため、上記した整合器は、抵抗やコイル、コンデンサなどの素子で構成される。本実施例では、コイルを用いた素子構成を採用して説明するが、整合器の素子構成は、装置構成に合わせて採用することが望ましく、コイル以外の素子が採用されてもよい。
図２は、本発明の実施例３に係るプラズマ処理装置２００の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。実施例３では、図１に示す実施例１及び２に係るプラズマ処理装置の構成と比較して、図２に示すように、第二の高周波電源１２７と第二の整合器１２８とを、リレー１４０に代表されるスイッチ回路を介して導体リング１３２に高周波電力を導入する構成としている。
図３は、本発明の実施例１及び２に係る制御ブロックを示す図である。
制御部１６０は、オペレータがプラズマ処理装置を操作するための操作部１５０と接続され、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ（共に図示せず）を有している。また、制御部１６０は、第一の高周波電源１２４、第一の整合器１２９、第二の高周波電源１２７及び第二の整合器１２８と接続されている。制御部１６０が有するＣＰＵは、例えば制御部１６０が有するＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、ウエハ処理に係る放電シーケンスを実行する。
オペレータは、ウエハを処理する際の処理条件（第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値、第一の整合器１２９のプリセット位置であるＶＬ１値及び第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２値など）を操作部１５０に入力する。
操作部１５０に入力された処理条件は、制御部１６０の内部にあるＲＯＭに格納される。ウエハの処理が行われるタイミングで、制御部１６０の内部のＣＰＵが、ＲＯＭに格納されている設定値を参照して、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値を第一の高周波電源１２４に、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値を第二の高周波電源１２７に、第一の整合器１２９のプリセット位置であるＶＬ１値を第一の整合器１２９に、第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２値を第二の整合器１２８に、それぞれ設定する。
そして、プラズマを発生させるために、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態になると、設定された電力値を出力する。また、プリセット位置であるＶＬ値に関しては、設定されたタイミングで、各整合器が所定のＶＬ値へ調整する。
図４は、本発明の実施例３に係る制御ブロックを示す図である。
実施例３では、図３に示す実施例１及び２の構成と比較して、第二の高周波電源１２７から導体リング１３２へ高周波電力を給電する経路を遮断するためのリレー１４０が制御部１６０に接続されている点で異なる。
リレー１４０は、ノーマリーオフ式のリレーであり、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が０［Ｗ］の時、導体リング１３２と第二の高周波電源１２７との給電経路を絶縁するために、リレー駆動用のリレーＯＮ信号がＯＦＦ状態からＯＮ状態へ変化する。これにより、リレー１４０は、導通状態から非導通状態へ切り替わり、導体リング１３２への給電経路が遮断される。
次に、図５～図８に示すタイミングチャートにより、従来例及び実施例１～３に係る制御タイミングについて順に説明する。
図５は、従来例に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。
ウエハの処理が行われるタイミングで、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値が第一の高周波電源１２４に、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が第二の高周波電源１２７に、第一の整合器１２９の設定位置であるＶＬ１値が第一の整合器１２９に、第二の整合器１２８の設定位置であるＶＬ２値が第二の整合器１２８に、それぞれ設定される。
従来例では、ＶＬ１及びＶＬ２の各位置として５０％が設定されるため、ＶＬ１及びＶＬ２は５０％の位置へ移動する。位置が５０％に設定されるのは、整合がとれるインピーダンスが、各高周波電源から出力される電力の大きさやプラズマの状態により、０％から１００％の位置に調整される可能性があり、調整度合に応じて摩耗が生じることで寿命に限りがあるためである。
各設定がなされてから、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＮ状態であることを受け取ると、各高周波電源から設定された高周波電力が、各高周波電源が備える電力センサによって検知される。
ここで、第一の高周波電源１２４によって検知された電力値Ｐｗｍが、整合条件であるＰｔ１を超えた時、インピーダンスの調整動作が始まることで、第一の整合器１２９のＶＬ１値が動き出す。そして、電源出力ラインのインピーダンスが所定値になった時、整合条件を満たすことによりＶＬ１値が収束する。
第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値は、整合条件であるＰｔ２より低いが、第二の高周波電源１２７によって検知された電力値Ｐｆｍは、Ｐｔ２を超えてしまいインピーダンスの調整動作が始まる。
第一の高周波電源１２４によって、電極であり円板形状を有した金属製の基材１３１に給電された高周波電力が、プラズマ及び導体リング１３２を介して第二の高周波電源１２７まで回り込む。これは、第二の高周波電源１２７で反射することで、第二の高周波電源１２７に進行電力として検知されてしまうことが原因である。
また、このような回り込み電力は不安定であるため、電源出力ラインのインピーダンスも不安定となりＶＬ２値も収束しない。
以上のように、電源出力ラインのインピーダンスが不安定となると、負荷としてプラズマの状態も不安定となり、エッチングレートなどのプロセス性能のバラツキが発生する恐れがある。
ウエハの処理が終わり、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７が、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態であることを受け取ると、各高周波電源の出力は０Ｗへ収束する。そして、各高周波電源の設定値は０Ｗへ設定され、各整合器のＶＬの位置も５０％に移動する。
図６は、実施例１に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。
ウエハの処理が行われるタイミングで、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値が第一の高周波電源１２４に、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が第二の高周波電源１２７に、第一の整合器１２９のプリセット位置であるＶＬ１値が第一の整合器１２９に、第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２値を第二の整合器１２８に、それぞれ設定される。
実施例１では、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が、整合条件であるＰｔ２より低い値に設定されるため、第二の整合器１２８のＶＬ２位置として１００％が設定され、ＶＬ２は５０％から１００％の位置へ移動する。これは、第二の高周波電源ラインのインピーダンスを予め高くすることで、従来例で示したように、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力を抑制するためである。また、ＶＬ１位置として５０％が設定されるため、ＶＬ１は５０％の位置へ移動する。
各設定がなされてから、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＮ状態であることを受け取ると、各高周波電源から設定された高周波電力が、各高周波電源が備える電力センサによって検知される。
ここで、第一の高周波電源１２４によって検知された電力値Ｐｗｍが、整合条件であるＰｔ１を超えた時、インピーダンスの調整動作が始まることで、第一の整合器１２９のＶＬ１値が動き出す。そして、電源出力ラインのインピーダンスが所定値になった時、整合条件を満たすためＶＬ１値が収束する。
第二の整合器１２８のＶＬ２位置は１００％であり、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力が抑制されるため、第二の高周波電源１２７によって検知された電力値ＰｆｍはＰｔ２を超えず、インピーダンスの調整動作は始まらない。
以上のように、電源出力ラインのインピーダンスが安定すると、負荷としてプラズマの状態も安定となり、エッチングレートなどのプロセス性能のバラツキを抑制することができる。
ウエハの処理が終わり、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態であることを受け取ると、各高周波電源の出力は０Ｗへ収束する。そして、各高周波電源の設定値は０Ｗへ設定され、各整合器のＶＬの位置も５０％に移動する。
実施例１では、ＶＬ２位置を１００％へ移動したが、回り込み電力を十分抑制できる位置へＶＬ２を移動すればよいため、１００％以外の値を設定してもよい。また、ＶＬ２位置を通常の５０％から高くするので、寿命には十分気を付けた設計が必要である。
図７は、実施例２に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。
ウエハの処理が行われるタイミングで、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値が第一の高周波電源１２４に、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が第二の高周波電源１２７に、第一の整合器１２９のプリセット位置であるＶＬ１値が第一の整合器１２９に、第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２値が第二の整合器１２８に、それぞれ設定される。
図９に、実施例２に係る第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値に対応する第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２位置テーブルを示す。実施例２では、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が、整合条件であるＰｔ２より低い値に設定されるため、第二の整合器１２８のＶＬ２は、図９に示すＶＬ２位置テーブルに対応したＶＬ２位置へ移動する。これは、第二の高周波電源ラインのインピーダンスを予め高くすることで、従来例で示したように、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力を抑制するためである。
また、第二の高周波電源ラインへ回り込む電力は、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓの大きさに応じて大きくなるため、Ｐｗｓの大きさに対して回り込みを抑制できるＶＬ２値を、図９に示す対応テーブルを参照して決定する。一方で、ＶＬ１位置として５０％が設定されるため、ＶＬ１は５０％の位置へ移動する。
各設定がなされてから、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＮ状態であることを受け取ると、各高周波電源から設定された高周波電力が、各高周波電源が備える電力センサによって検知される。
ここで、第一の高周波電源１２４によって検知された電力値Ｐｗｍが整合条件であるＰｔ１を超えた時、インピーダンスの調整動作が始まることで第一の整合器１２９のＶＬ１値が動き出す。そして、電源出力ラインのインピーダンスが所定値になった時、整合条件を満たすことによりＶＬ１値が収束する。
第二の整合器１２８のＶＬ２値は、図９に示すテーブルに対応した値であり、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力を抑制している。このため、第二の高周波電源１２７によって検知された電力値ＰｆｍはＰｔ２を超えず、インピーダンスの調整動作が始まらない。
以上のように、電源出力ラインのインピーダンスが安定すると、負荷としてプラズマの状態も安定となり、エッチングレートなどのプロセス性能のバラツキを抑制することができる。
ウエハの処理が終わり、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７が、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態であることを受け取ると、各高周波電源の出力は０Ｗへ収束する。
そして、各高周波電源の設定値は０Ｗへ設定され、各整合器のＶＬの位置も５０％に移動する。なお、実施例２では、ＶＬ２位置を通常の５０％から高くするため、寿命には十分気を付けて設計する必要がある。
図８は、実施例３に係る制御タイミングを示すタイミングチャートである。
ウエハの処理が行われるタイミングで、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓ値が第一の高周波電源１２４に、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が第二の高周波電源１２７に、第一の整合器１２９のプリセット位置であるＶＬ１値が第一の整合器１２９に、第二の整合器１２８のプリセット位置であるＶＬ２値が第二の整合器１２８に、それぞれ設定される。
実施例３では、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓ値が０Ｗに設定されたため、リレーＯＮ／ＯＦＦ信号がＯＮ状態となり、ノーマリーオフのリレー１４０は導通状態から非導通状態となる。これは、第二の高周波電源ラインをリレー１４０により切り離すことで、従来例で示したように、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力を遮断するためである。また、ＶＬ１位置として５０％が設定されるため、ＶＬ１は５０％の位置へ移動する。
各設定がなされてから、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７は、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＮ状態であることを受け取ると、各高周波電源から設定された高周波電力が、各高周波電源が備える電力センサによって検知される。
ここで、第一の高周波電源１２４によって検知された電力値Ｐｗｍが整合条件であるＰｔ１を超えた時、インピーダンスの調整動作が始まることで第一の整合器１２９のＶＬ１値が動き出す。そして、電源出力ラインのインピーダンスが所定値になった時、整合条件を満たすことによりＶＬ１値が収束する。
第二の整合器１２８のＶＬ２値は、第一の高周波電源１２４から第二の高周波電源ラインへ回り込む電力をリレー１４０によって遮断して抑制しているため、第二の高周波電源１２７によって検知された電力値Ｐｆｍは０Ｗのままである。よって、ＰｆｍはＰｔ２を超えることがないため、インピーダンスの調整動作は始まらない。
以上のように、電源出力ラインのインピーダンスが安定すると、負荷としてプラズマの状態も安定となり、エッチングレートなどのプロセス性能のバラツキを抑制することができる。
ウエハの処理が終わり、第一の高周波電源１２４及び第二の高周波電源１２７が、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態であることを受け取ると、第一の高周波電源の出力は０Ｗへ収束する。
そして、第一の高周波電源の設定値は０Ｗへ設定され、第一の整合器１２９のＶＬ１位置も５０％に移動する。
次に、図１０～図１３に示すフローチャートにより、従来例及び実施例１～３に係る制御フローについて順に説明する。従来例及び実施例１～３共に、制御フローを実行する主体は制御部１６０であるので、以下では主体の表記を省略する。
図１０は、従来例に係る制御フローのフローチャートを示す図である。
図１０に示す左側の制御フローである、ステップ１０１（Ｓ１０１）～ステップ１１１（Ｓ１１１）は、第一の高周波電源及び整合器の制御フローである。
一方、図１０の右側に示す制御フローである、ステップ１１２（Ｓ１１２）～ステップ１２２（Ｓ１２２）は、第二の高周波電源及び整合器の制御フローである。
この内、ステップ１０１（Ｓ１０１）～ステップ１１１（Ｓ１１１）で実行する第一の高周波電源及び整合器の制御フローについては、後述する実施例１～３それぞれに関する図１１～図１３それぞれで示すフローチャートにおいても同様であるので、図１１～１３に示すフローチャートにおける表記及びその説明については省略する。
ステップ１００（Ｓ１００）で、ウエハ処理時の放電シーケンスを開始する。
先ず、第一の高周波電源及び整合器の制御フローについて示す。なお、上記のように、第一の高周波電源及び整合器の制御フローについては、実施例１～３において同様である。
ステップ１０１（Ｓ１０１）で、第一の整合器１２９のＶＬ１位置を５０％に移動する。
ステップ１０２（Ｓ１０２）で、第一の高周波電源１２４に設定電力Ｐｗｓ値を設定する。
ステップ１０３（Ｓ１０３）で、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態へする。
ステップ１０４（Ｓ１０４）で、第一の高周波電源１２４によって検知された電力ＰｗｍがＰｔ１より大きいか否かを判断する。
検知電力Ｐｗｍが、Ｐｔ１より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ１０４（Ｓ１０４）の判断を繰り返し、Ｐｔ１より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１０５（Ｓ１０５）に移行する。
ステップ１０５（Ｓ１０５）で、第一の整合器１２９の整合条件を満たしていないか（第一の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値でないか）否かを判断する。
第一の整合器１２９の整合条件を、満たしていると判断すると（ｎｏ）、ステップ１０５（Ｓ１０５）の判断を繰り返し、満たしていないと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１０６（Ｓ１０６）に移行する。
ステップ１０６（Ｓ１０６）で、第一の整合器１２９の整合動作を開始する。
ステップ１０７（Ｓ１０７）で、第一の整合器１２９の整合条件を満たしたか（第一の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値か）否かを判断する。
第一の整合器１２９の整合条件を、満たしていない判断すると（ｎｏ）、ステップ１０７（Ｓ１０７）の判断を繰り返し、満たしていると判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１０８（Ｓ１０８）に移行する。
ステップ１０８（Ｓ１０８）で、第一の整合器１２９の整合動作を終了する。
ステップ１０９（Ｓ１０９）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると（ｎｏ）、ステップ１０５（Ｓ１０５）まで戻り、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１１０（Ｓ１１０）で、第一の整合器１２９のＶＬ１位置を５０％に戻す。
ステップ１１１（Ｓ１１１）で、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓを０Ｗに設定する。
ステップ１２３（Ｓ１２３）で、第一の高周波電源及び整合器の制御フローを終了する。
次に、第二の高周波電源及び整合器の制御フローについて示す。
ステップ１１２（Ｓ１１２）で、第二の整合器１２８のＶＬ２位置を５０％に移動する。
ステップ１１３（Ｓ１１３）で、第二の高周波電源１２７に設定電力Ｐｆｓ値を設定する。
ステップ１１４（Ｓ１１４）で、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態へする。
ステップ１１５（Ｓ１１５）で、第二の高周波電源１２７によって検知された電力ＰｆｍがＰｔ２より大きいか否かを判断する。
検知電力Ｐｆｍが、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ１１５（Ｓ１１５）の判断を繰り返し、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１１６（Ｓ１１６）に移行する。
ステップ１１６（Ｓ１１６）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしていないか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値でないか）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていると判断すると（ｎｏ）、ステップ１１６（Ｓ１１６）の判断を繰り返し、満たしていないと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１１７（Ｓ１１７）で、第二の整合器１２８の整合動作を開始する。
ステップ１１８（Ｓ１１８）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしたか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値か）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていないと判断すると（ｎｏ）、ステップ１１６（Ｓ１１６）の判断を繰り返し、満たしていると判断すると（ｙｅｓ）、ステップ１１９（Ｓ１１９）で、第二の整合器１２８の整合動作を終了する。
ステップ１２０（Ｓ１２０）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると、ステップ１１６（Ｓ１１６）まで戻り、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると、ステップ１２１（Ｓ１２１）で、第二の整合器１２８のＶＬ２位置を５０％に戻す。
ステップ１２２（Ｓ１２２）で、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓを０Ｗに設定する。
ステップ１２３（Ｓ１２３）で、第二の高周波電源及び整合器の制御フローを終了する。
図１１は、実施例１に係る制御フローの（第二の高周波電源及び整合器の制御フローに限定した）フローチャートを示す図である。
ステップ２００（Ｓ２００）で、ウエハ処理時の放電シーケンスを開始する。
ステップ２０１（Ｓ２０１）で、第二の高周波電源１２７に設定されるＰｆｓ値がＰｔ２より大きいか否かを判断する。
設定電力Ｐｆｓ値が、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ２０３（Ｓ２０３）で、ＶＬ２位置を１００％に移動し、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ２０２（Ｓ２０２）で、ＶＬ２位置を５０％に移動する。
ステップ２０４（Ｓ２０４）で、第二の高周波電源１２７に設定電力Ｐｆｓ値を設定する。
ステップ２０５（Ｓ２０５）で、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態へする。
ステップ２０６（Ｓ２０６）で、第二の高周波電源１２７によって検知された電力ＰｆｍがＰｔ２より大きいか否かを判断する。
検知電力Ｐｆｍが、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ２０６（Ｓ２０６）の判断を繰り返し、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ２０７（Ｓ２０７）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしていないか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値でないか）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていると判断すると（ｎｏ）、ステップ２０７（Ｓ２０７）の判断を繰り返し、満たしていないと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ２０８（Ｓ２０８）で、第二の整合器１２８の整合動作を開始する。
ステップ２０９（Ｓ２０９）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしたか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値か）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていない判断すると（ｎｏ）、ステップ２０９（Ｓ２０９）の判断を繰り返し、満たしていると判断すると（ｙｅｓ）、ステップ２１０（Ｓ２１０）で、第二の整合器１２８の整合動作を終了する。
ステップ２１１（Ｓ２１１）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると（ｎｏ）、ステップ２０７（Ｓ２０７）まで戻り、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると（ｙｅｓ）、ステップ２１２（Ｓ２１２）で、第二の整合器１２８のＶＬ２位置を所定位置に戻す。
ステップ２１３（Ｓ２１３）で、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓを０Ｗに設定する。
ステップ２１４（Ｓ２１４）で、第二の高周波電源及び整合器の制御フローを終了する。
図１２は、実施例２に係る制御フローの（第二の高周波電源及び整合器の制御フローに限定した）フローチャートを示す図である。
ステップ３００（Ｓ３００）で、ウエハ処理時の放電シーケンスを開始する。
ステップ３０１（Ｓ３０１）で、第二の高周波電源１２７に設定されるＰｆｓ値がＰｔ２より大きいか否かを判断する。
設定電力Ｐｆｓ値が、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ３０３（Ｓ３０３）で、図９に示すＶＬ２位置テーブルを参照して、第一の高周波電源１２４の設定電力Ｐｗｓに応じたＶＬ２の設定位置を決定する。
ステップ３０４（Ｓ３０４）で、ステップ３０３（Ｓ３０３）で決定したＶＬ２位置へＶＬ２を移動してステップ３０５（Ｓ３０５）へ進む。
設定電力Ｐｆｓ値が、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ３０２（Ｓ３０２）で、ＶＬ２位置を５０％に移動する。
ステップ３０５（Ｓ３０５）で、第二の高周波電源１２７に設定電力Ｐｆｓ値を設定する。
ステップ３０６（Ｓ３０６）で、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態へする。
ステップ３０７（Ｓ３０７）で、第二の高周波電源１２７によって検知された電力ＰｆｍがＰｔ２より大きいか否かを判断する。
検知電力Ｐｆｍが、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ３０７（Ｓ３０７）の判断を繰り返し、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ３０８（Ｓ３０８）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしていないか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値でないか）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていると判断すると（ｎｏ）、ステップ３０８（Ｓ３０８）の判断を繰り返し、満たしていないと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ３０９（Ｓ３０９）で、第二の整合器１２８の整合動作を開始する。
ステップ３１０（Ｓ３１０）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしたか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値か）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていない判断すると（ｎｏ）、ステップ３１０（Ｓ３１０）の判断を繰り返し、満たしていると判断すると（ｙｅｓ）、ステップ３１１（Ｓ３１１）で、第二の整合器１２８の整合動作を終了する。
ステップ３１２（Ｓ３１２）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると（ｎｏ）、ステップ３０８（Ｓ３０８）まで戻り、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると（ｙｅｓ）、ステップ３１３（Ｓ３１３）で、第二の整合器１２８のＶＬ２位置を所定位置に戻す。
ステップ３１４（Ｓ３１４）で、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓを０Ｗに設定する。
ステップ３１５（Ｓ３１５）で、第二の高周波電源及び整合器の制御フローを終了する。
図１３は、実施例３に係る制御フローの（第二の高周波電源及び整合器の制御フローに限定した）フローチャートを示す図である。
ステップ４００（Ｓ４００）で、ウエハ処理時の放電シーケンスを開始する。
ステップ４０１（Ｓ４０１）で、第二の高周波電源１２７に設定されるＰｆｓ値が０Ｗより大きいか否かを判断する。
設定電力Ｐｆｓ値が０Ｗであると判断すると（ｎｏ）、ステップ４０３（Ｓ４０３）で、リレー１４０を導通状態から非導通状態にしてステップ４１４（Ｓ４１４）へ進む。
ステップ４１４（Ｓ４１４）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると（ｎｏ）、ステップ４１４（Ｓ４１４）を繰り返し、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４１５（Ｓ４１５）で、リレー１４０を非導通状態から導通状態にしてステップ４１６（Ｓ４１６）へ進む。
一方、ステップ４０１（Ｓ４０１）で、設定電力Ｐｆｓ値が０Ｗより大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４０２（Ｓ４０２）で、ＶＬ２位置を５０％に移動する。
ステップ４０４（Ｓ４０４）で、第二の高周波電源１２７に設定電力Ｐｆｓ値を設定する。
ステップ４０５（Ｓ４０５）で、ＲＦ－ＯＮ信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態へする。
ステップ４０６（Ｓ４０６）で、第二の高周波電源１２７によって検知された電力ＰｆｍがＰｔ２より大きいか否かを判断する。
検知電力Ｐｆｍが、Ｐｔ２より小さいと判断すると（ｎｏ）、ステップ４０６（Ｓ４０６）の判断を繰り返し、Ｐｔ２より大きいと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４０７（Ｓ４０７）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしていないか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値でないか）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていると判断すると（ｎｏ）、ステップ４０７（Ｓ４０７）の判断を繰り返し、満たしていないと判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４０８（Ｓ４０８）で、第二の整合器１２８の整合動作を開始する。
ステップ４０９（Ｓ４０９）で、第二の整合器１２８の整合条件を満たしたか（第二の高周波電源ラインのインピーダンスが所定値か）否かを判断する。
第二の整合器１２８の整合条件を、満たしていないと判断すると（ｎｏ）、ステップ４０９（Ｓ４０９）の判断を繰り返し、満たしていると判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４１０（Ｓ４１０）で、第二の整合器１２８の整合動作を終了する。
ステップ４１１（Ｓ４１１）で、ＲＦ－ＯＮ信号がＯＦＦ状態になったか（ＲＦ－ＯＦＦしたか）否かを判断する。
ＲＦ－ＯＮ信号が、ＯＦＦ状態でない（ＲＦ－ＯＦＦしていない）と判断すると（ｎｏ）、ステップ４０７（Ｓ４０７）まで戻り、ＯＦＦ状態である（ＲＦ－ＯＦＦしている）と判断すると（ｙｅｓ）、ステップ４１２（Ｓ４１２）で、第二の整合器１２８のＶＬ２位置を５０％に戻す。
ステップ４１３（Ｓ４１３）で、第二の高周波電源１２７の設定電力Ｐｆｓを０Ｗに設定する。
ステップ４１６（Ｓ４１６）で、第二の高周波電源及び整合器の制御フローを終了する。
以上、実施例１～３において、第一の高周波電源１２４から導電体膜１１１に高周波電圧を印加し、第二の高周波電源１２７から導体リング１３２に高周波電圧を印加した場合の発明について説明したが、基材１３１の内部で導電体膜が基材１３１の中心部と基材１３１の外周部に分割されて、第一の高周波電源１２４から基材１３１の中心部に配置された導電体膜に高周波電圧が印加され、かつ第二の高周波電源１２７から基材１３１の外周部に配置された導電体膜に高周波電圧が印加される場合にも、実施例１～３として説明した本発明を適用可能である。
１０１…真空容器、１０２…シャワープレート、１０３…誘電体窓、
１０４…処理室、１０５…導波管、１０６…電界発生用電源、
１０７…磁場発生コイル、１０８…試料台、１０９…ウエハ、
１１０…真空排気口、１１１…導電体膜、１１２…接地、
１１３…サセプタ、１１６…プラズマ、１２４…第一の高周波電源、
１２５…高周波フィルター、１２６…直流電源、
１２７…第二の高周波電源、１２８…第二の整合器、
１２９…第一の整合器、１３１…基材、１３２…導体リング、
１４０…リレー、１５０…操作部、１６０…制御部

Claims (8)

  1. 試料がプラズマ処理される処理室と、第一の電極と前記第一の電極の外側に配置された第二の電極を具備し前記試料が載置される試料台と、第一の整合器および第一の伝送路を介して前記第一の電極に第一の高周波電力を供給する第一の高周波電源と、第二の整合器および第二の伝送路を介して前記第二の電極に第二の高周波電力を供給する第二の高周波電源とを備えるプラズマ処理装置において、
    前記第一の高周波電源、前記第二の高周波電源、前記第一の整合器および前記第二の整合器を制御する制御装置を備え、
    前記第一の高周波電力が前記第一の電極に供給される場合、前記第二の整合器のプリセット値は、前記第二の伝送路のインピーダンスが前記第一の伝送路のインピーダンスより大きくなるプリセット値である
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 請求項１に記載のプラズマ処理装置において、
    前記第二の整合器のプリセット値は、前記第一の高周波電力の設定電力値を基に求められたプリセット値である
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  3. 試料がプラズマ処理される処理室と、第一の電極と前記第一の電極の外側に配置された第二の電極を具備し前記試料が載置される試料台と、第一の整合器および第一の伝送路を介して前記第一の電極に第一の高周波電力を供給する第一の高周波電源と、リレー、第二の整合器および第二の伝送路を介して前記第二の電極に第二の高周波電力を供給する第二の高周波電源とを備えるプラズマ処理装置において、
    前記第一の高周波電源、前記第二の高周波電源、前記第一の整合器、前記第二の整合器および前記リレーを制御する制御装置を備え、
    前記制御装置により、前記第二の高周波電源の設定電力がゼロに設定されて前記リレーが非導通状態になる
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  4. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
    前記試料台は、プラズマに晒されないように側面をカバーする誘電体製カバーをさらに具備し、
    前記第二の電極は、前記誘電体製カバーの内部に配置されている
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  5. 請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置において、
    前記第一の電極および前記第二の電極は、前記試料台の基材の内部に配置されている
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  6. 試料がプラズマ処理される処理室と、第一の電極と前記第一の電極の外側に配置された第二の電極を具備し前記試料が載置される試料台と、第一の整合器および第一の伝送路を介して前記第一の電極に第一の高周波電力を供給する第一の高周波電源と、第二の整合器および第二の伝送路を介して前記第二の電極に第二の高周波電力を供給する第二の高周波電源とを備えるプラズマ処理装置を用いて前記試料をプラズマ処理するプラズマ処理方法において、
    前記第二の伝送路のインピーダンスが前記第一の伝送路のインピーダンスより大きくなるプリセット値を前記第二の整合器のプリセット値として設定し前記第一の高周波電力を前記第一の電極に供給する
    ことを特徴とするプラズマ処理方法。
  7. 請求項６に記載のプラズマ処理方法において、
    前記試料台は、プラズマに晒されないように側面をカバーする誘電体製カバーをさらに具備し、
    前記第二の電極は、前記誘電体製カバーの内部に配置されている
    ことを特徴とするプラズマ処理方法。
  8. 請求項６に記載のプラズマ処理方法において、
    前記第一の電極および前記第二の電極は、前記試料台の基材の内部に配置されている
    ことを特徴とするプラズマ処理方法。
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