TWI700390B - 電漿處理裝置、電漿處理方法以及電漿處理裝置用程式 - Google Patents

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Abstract

本發明可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。本發明包括：天線3，用於使收容基板W的真空容器2內產生電漿P；高頻電源4，對天線3供給高頻電流IR；第一電流檢測部S1，檢測流入天線3的供電側端部3a中的電流；第二電流檢測部S2，檢測流入天線3的接地側端部3b中的電流；電抗可變的負載，與天線3的接地側端部3b連接；以及控制裝置X，將由第一電流檢測部S1所檢測到的第一電流值I1，及由第二電流檢測部S2所檢測到的第二電流值I2作為參數，控制負載的電抗。

Description

電漿處理裝置、電漿處理方法以及電漿處理裝置用程式
本發明是有關於一種包括用於流入高頻電流來產生感應耦合型的電漿的天線的電漿處理裝置，使用該電漿處理裝置的電漿處理方法以及電漿處理裝置用程式。
作為此種電漿處理裝置，如專利文獻1所示，有以如下方式構成者：將多根天線配置於真空容器內的基板的四角上，使高頻電流流入該些天線中，藉此產生感應耦合型的電漿(略稱為ICP(Inductively Coupled Plasma))來對基板進行電漿處理。
若更詳細地進行說明，則該電漿處理裝置進而包括：與多個天線分別連接的可變阻抗元件，及設置於多個天線各自的供電側的拾波線圈或電容器。而且，根據來自拾波線圈或電容器的輸出值來對可變阻抗元件的阻抗值進行反饋控制，藉此將於各個天線的周圍產生的電漿的密度控制於規定範圍內，而謀求於真空容器內產生的電漿密度的空間的均勻化。
然而，若基板變成大型的基板，則無法藉由將如專利文獻1的電漿處理裝置中所使用的尺寸比較短的天線配置於基板的四角上來應對，於此情況下，可使用如專利文獻2所示的長尺寸 狀的天線。
於將此種長尺寸狀的天線配置於真空容器內來生成感應耦合型電漿的情況下，藉由在天線與電漿之間產生的靜電耦合，而使電流經由電漿而在天線與真空容器的壁之間流動，或使電流經由電漿而於相互鄰接的天線間流動。
其結果，產生沿著天線的長邊方向的電流量的分佈變得不均勻，且沿著天線的長邊方向的電漿密度變得不均勻這一問題。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2004-228354號公報
專利文獻2：日本專利特開2016-138598號公報
因此，本發明是為了解決所述問題點而成者，其將可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿作為其主要的課題。
即，本發明的電漿處理裝置的特徵在於包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流；第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部中的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部中的電流；電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；以及 控制裝置，將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，控制所述負載的電抗。再者，此處所述的負載是指消耗自高頻電源供給的高頻電流者。
若為此種電漿處理裝置，則將流入天線的供電側端部中的第一電流值及流入天線的接地側端部中的第二電流值作為參數來控制負載的電抗，因此可使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並可沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。
作為電抗可變的負載，例如可列舉將電容不同的多個電容器相對於天線可切換地並聯連接的結構，但於所述結構中需要多個電容器，產生裝置的規模變大等問題。
因此，為了不使裝置的規模變大，且沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿，可列舉所述負載為可變電容器，所述控制裝置將所述第一電流值及所述第二電流值作為參數，控制所述可變電容器的電容的結構。
作為用於使流入天線中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻的具體的結構，可列舉所述控制裝置以所述第一電流值及所述第二電流值變成相等的方式，對所述負載的電抗進行反饋控制的結構。
較佳為將至少兩個所述天線串聯連接，並且針對所述各 天線設置有所述第一電流檢測部、所述第二電流檢測部，及所述負載，且檢測流入所述兩個天線中的所述高頻電源側的天線的接地側端部中的電流的所述第二電流檢測部兼用作檢測流入另一個天線的供電側端部中的電流的所述第一電流檢測部。
若為此種結構，則與針對各天線分別設置第一電流檢測部及第二電流檢測部的結構相比，可減少一個電流檢測部。藉此，可謀求削減設備成本，而且可減少一個用於控制負載的參數，因此控制變得容易，可謀求電流的進一步的均勻性。
此外，若如所述般將天線串聯連接來使天線的長度變長，則該天線的阻抗變大，藉此於天線的兩端間產生大的電位差。其結果，存在如下的問題：電漿的密度分佈、電位分佈、電子溫度分佈等電漿的均勻性受到所述大的電位差的影響而變差，甚至基板處理的均勻性變差。另外，若天線的阻抗變大，則亦存在難以使高頻電流流入天線中這一問題。
因此，較佳為至少兩個所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且藉由介於所述各天線的相同側的端部之間的連接導體而相互串聯連接，且所述連接導體具有與所述一對天線電性連接的可變電容器。
若為此種結構，則對於高頻電流的電抗簡言之變成自天線的感應性電抗減去可變電容器的電容性電抗而成者，因此可將一對天線串聯連接，並降低天線的阻抗。其結果，即便於使天線變長的情況下，亦可抑制其阻抗的增大，高頻電流容易流入天線中， 可高效率地產生電漿。
較佳為所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路，所述連接導體具有：第一連接部，將所述可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述可變電容器中；以及第二連接部，將所述可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中；且所述冷卻液是所述可變電容器的電介質。
若為此種結構，則可對可變電容器進行冷卻，並抑制其靜電電容的突然的變動。
另外，本發明的電漿處理方法是使用如下的電漿處理裝置的電漿處理方法，所述電漿處理裝置包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流；第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部的電流；以及電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；所述電漿處理方法的特徵在於：將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，變更所述負載的電抗。
進而，本發明的電漿處理裝置用程式是用於如下的電漿處理裝置的程式，所述電漿處理裝置包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流； 第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部的電流；以及電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；所述電漿處理裝置用程式的特徵在於：使電腦發揮將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，控制所述負載的電抗的功能。
根據此種電漿處理方法或電漿處理裝置用程式，可取得由所述電漿處理裝置所產生的作用效果。
根據如所述般構成的本發明，可使用長尺寸狀的天線來應對基板的大型化，並可沿著天線的長邊方向產生均勻的電漿。
2:真空容器
3:天線
3(A):第一天線
3(B):第二天線
3a:供電側端部
3b:接地側端部
3H:開口部
3S:流路
4:高頻電源
5:真空排氣裝置
6:基板固定器
7:偏置電源
8:絕緣構件
10:絕緣罩
11:循環流路
12:連接導體
13:可變電容器
14:第一連接部
15:第二連接部
16:第一固定電極
17:第二固定電極
18:可動電極
19:收容容器
21:氣體導入口
31:金屬管
41:匹配電路
61:加熱器
91、92:襯墊
100:電漿處理裝置
111:調溫機構
112:循環機構
C:旋轉軸
CL:冷卻液(液體的電介質)
G:氣體
IR:高頻電流
I1:第一電流值
I2:第二電流值
I3:第三電流值
P:感應耦合型電漿
S1:第一電流檢測部(兼用電流檢測部)
S2:第二電流檢測部(兼用電流檢測部)
VC:可變電容器
VC1:第一可變電容器
VC2:第二可變電容器
VC3:第三可變電容器
W:基板
X:控制裝置
X1:第一電流值獲取部
X2:第二電流值獲取部
X3:電抗控制部
圖1是示意性地表示本實施方式的電漿處理裝置的結構的縱剖面圖。
圖2是表示該實施方式的控制裝置的功能的功能塊圖。
圖3是用於說明第一電流值及第二電流值與可變電容器的電容的關聯的圖。
圖4是表示第一電流值及第二電流值與電抗的關聯的測定資料。
圖5是表示天線的長邊方向上的成膜速度的比較結果的圖。
圖6是用於說明流入天線中的電流與成膜速度的關聯的圖。
圖7是示意性地表示變形實施方式的天線的周邊結構的圖。
圖8是示意性地表示變形實施方式的連接導體或第三可變電容器的結構的圖。
圖9是表示各電流值與各電抗的關聯的測定資料。
圖10是表示天線的排列方向上的成膜速度的比較結果的圖。
圖11是示意性地表示變形實施方式的天線的周邊結構的圖。
以下，參照圖式對本發明的電漿處理裝置的一實施方式進行說明。
<裝置結構>
本實施方式的電漿處理裝置100是使用感應耦合型的電漿P對基板W實施處理者。此處，基板W例如為液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence，EL)顯示器等平板顯示器(Flat Panel Display，FPD)用的基板、可撓性顯示器用的可撓性基板等。另外，對基板W實施的處理例如為利用電漿化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD)法的膜形成、蝕刻、灰化、濺鍍等。
再者，該電漿處理裝置100於利用電漿CVD法進行膜形成的情況下亦被稱為電漿CVD裝置，於進行蝕刻的情況下亦被稱為電漿蝕刻裝置，於進行灰化的情況下亦被稱為電漿灰化裝置，於進行濺鍍的情況下亦被稱為電漿濺鍍裝置。
具體而言，如圖1所示，電漿處理裝置100包括：真空容器2，進行真空排氣且導入氣體G；長尺寸狀的天線3，配置於 真空容器2內；以及高頻電源4，對天線3施加用於在真空容器2內生成感應耦合型的電漿P的高頻。再者，自高頻電源4對天線3施加高頻，藉此高頻電流IR流入天線3中，於真空容器2內產生感應電場而生成感應耦合型的電漿P。
真空容器2例如為金屬製的容器，其內部藉由真空排氣裝置5來進行真空排氣。於本例中，真空容器2電性地接地。
於真空容器2內，例如經由流量調整器(省略圖示)及形成於真空容器2的側壁上的氣體導入口21而導入氣體G。氣體G只要設為對應於對基板W實施的處理內容者即可。
另外，於真空容器2內設置有保持基板W的基板固定器6。亦可如本例般，自偏置電源7對基板固定器6施加偏置電壓。偏置電壓例如為負的直流電壓、負的脈衝電壓等，但並不限定於此。藉由此種偏置電壓，例如可控制電漿P中的正離子射入基板W時的能量，而進行形成於基板W的表面上的膜的結晶度的控制等。於基板固定器6內，亦可設置對基板W進行加熱的加熱器61。
此處，天線3是直線狀的天線，於真空容器2內的基板W的上方，此處以沿著基板W的表面的方式(例如，與基板W的表面實質上平行地)配置有一根天線3。
天線3的兩端部附近分別貫穿真空容器2的彼此相對的側壁。於使天線3的兩端部朝真空容器2外貫穿的部分上分別設置有絕緣構件8。天線3的兩端部貫穿所述各絕緣構件8，其貫穿部例如藉由襯墊91來真空密封。各絕緣構件8與真空容器2之間 亦藉由例如襯墊92來真空密封。再者，絕緣構件8的材質例如為氧化鋁等陶瓷，石英，或聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，PPS)、聚醚醚酮(Polyether-ether-ketone，PEEK)等工程塑膠等。
位於真空容器2的外部的天線3的兩端部中的一側的端部是與高頻電源4連接的供電側端部3a，另一側的端部是經接地的接地側端部3b。具體而言，供電側端部3a經由匹配電路41而與高頻電源4連接，接地側端部3b經由可變電容器VC而接地。再者，該可變電容器VC是消耗自高頻電源4供給的高頻電流者，其是電抗可變的電抗元件的一例。
藉由所述結構，可使高頻電流IR自高頻電源4經由匹配電路41而流入天線3中，藉由變更可變電容器VC的電容，可變更對於高頻電流IR的電抗。再者，高頻的頻率例如為一般的13.56MHz，但並不限定於此。
進而，於天線3中，位於真空容器2內的部分由直管狀的絕緣罩10覆蓋。該絕緣罩10的兩端部由絕緣構件8支持。再者，絕緣罩10的材質例如為石英、氧化鋁、氟樹脂、氮化矽、碳化矽、矽等。
本實施方式的天線3是於內部具有冷卻液CL進行流通的流路3S的中空結構的天線。於本實施方式中，天線3是呈直管狀的金屬管31。金屬管31的材質例如為銅、鋁、該些的合金、不銹鋼等。
再者，冷卻液CL是藉由設置於真空容器2的外部的循 環流路11而於天線3中進行流通者，於所述循環流路11中設置有用於將冷卻液CL調整成固定溫度的熱交換器等調溫機構111，及用於使冷卻液CL在循環流路11中進行循環的泵等循環機構112。作為冷卻液CL，就電絕緣的觀點而言，較佳為高電阻的水，例如較佳為純水或接近純水的水。此外，例如亦可使用氟系惰性液體等水以外的液體冷媒。
而且，本實施方式的電漿處理裝置100進而包括：第一電流檢測部S1，檢測流入天線3的供電側端部3a中的電流；第二電流檢測部S2，檢測流入天線3的接地側端部3b中的電流；以及控制裝置X，將由第一電流檢測部S1所檢測到的第一電流值，及由第二電流檢測部S2所檢測到的第二電流值作為參數，控制可變電容器VC的電容。
第一電流檢測部S1是安裝於供電側端部3a或其附近且位於真空容器2的外部的例如電流變壓器等電流監測器，且為檢測作為流入供電側端部3a中的電流的大小的第一電流值I1，並將表示該第一電流值I1的訊號輸出至控制裝置X中者。
第二電流檢測部S2是安裝於接地側端部3b或其附近且位於真空容器2的外部的例如電流變壓器等電流監測器，且為檢測作為流入接地側端部3b中的電流的大小的第二電流值I2，並將表示該第二電流值I2的訊號輸出至控制裝置X中者。
控制裝置X於物理上是包括中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、記憶體、類比/數位(Analog/Digital，A/D) 轉換器、輸入輸出介面等的電腦，其以如下方式構成：藉由執行已被存儲於所述記憶體中的程式，且各機器進行協作，而如圖2所示般，發揮作為第一電流值獲取部X1、第二電流值獲取部X2、及電抗控制部X3的功能。
以下，對各部進行說明。
第一電流值獲取部X1是藉由有線或無線而自第一電流檢測部S1獲取表示第一電流值I1的訊號，並且將所述第一電流值I1發送至電抗控制部X3中者。
第二電流值獲取部X2是藉由有線或無線而自第二電流檢測部S2獲取表示第二電流值I2的訊號，並且將所述第二電流值I2發送至電抗控制部X3中者。
電抗控制部X3是將第一電流值獲取部X1已獲取的第一電流值I1、及第二電流值獲取部X2已獲取的第二電流值I2作為參數，控制可變電容器VC的電容者。
此處，於對電抗控制部X3的詳細的控制內容進行說明之前，對第一電流值I1及第二電流值I2與可變電容器VC的電容的關係進行說明。
例如，準備多個藉由網路分析器(network analyzer)等而測定了電抗的作為電抗元件的負載，如圖3所示，將電抗不同的負載依次連接於天線3的接地側。而且，對使自由第一電流檢測部S1所檢測到的第一電流值I1減去由第二電流檢測部S2所檢測到的第二電流值I2所得的電流差除以該些電流值I1、電流值I2 的平均值所得的值，及此時連接於天線3的接地側的負載的電抗進行繪圖而成者是圖4中所示的測定資料。
如根據該測定資料而可知般，在第一電流值I1及第二電流值I2的差分與負載的電抗之間存在關聯，可知電抗變得越大，自第一電流值I1減去第二電流值I2所得的差分變得越小，電抗變得越小，自第一電流值I1減去第二電流值I2所得的差分變得越大。
因此，於第一電流值I1-第二電流值I2<0的情況下，以藉由使負載的電抗變小，而使第一電流值I1與第二電流值I2變成相等的方式進行控制。
另一方面，於第一電流值I1-第二電流值I2>0的情況下，以藉由使負載的電抗變大，而使第一電流值I1與第二電流值I2變成相等的方式進行控制。
因此，電抗控制部X3以如下方式構成：以第一電流值I1與第二電流值I2變成相等的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制，具體而言，於第一電流值I1-第二電流值I2<0的情況下，使可變電容器VC的電容變小而使電抗變小，於第一電流值I1-第二電流值I2>0的情況下，使可變電容器VC的電容變大而使電抗變大。
<本實施方式的效果>
此處，將在使用本實施方式的電漿處理裝置100，以第一電流值I1與第二電流值I2變成相等的方式控制可變電容器VC的情 況與不包括相當於本實施方式的可變電容器VC的結構，而未進行所述控制的情況(比較例)下，對沿著天線的長邊方向的成膜速度的偏差進行比較的結果示於圖5中。再者，此處的「偏差」是藉由下式所求出的值。
(最大值-最小值)/(最大值+最小值)×100
根據該比較結果可知，於未進行本實施方式的控制的情況(比較例)下，沿著天線3的長邊方向的成膜速度的偏差為±12.7%，相對於此，於使用本實施方式的電漿處理裝置100的情況下，沿著天線3的長邊方向的成膜速度的偏差為±4.6%，沿著長邊方向的成膜速度的偏差少。
此外，如圖6所示，流入天線3中的電流與成膜速度存在關聯，存在流入天線3中的電流越大，成膜速度變得越快，流入天線3中的電流越小，成膜速度變得越慢的傾向。再者，所述關聯例如為於橫軸上採用將自六根天線中檢測到的電流值以該些電流值的平均值加以標準化所得的值，於縱軸上採用將利用各天線的成膜速度以該些成膜速度的平均值加以標準化所得的值，並對所述六個點進行了繪圖的一例。
若鑒於所述關聯，則圖5中所示的結果，即於使用本實施方式的電漿處理裝置100的情況下，沿著長邊方向的成膜速度的偏差少這一結果是藉由使用本實施方式的電漿處理裝置100，流入天線3中的電流沿著長邊方向均勻的證據。
如此，根據本實施方式的電漿處理裝置100，由於以流 入天線3的供電側端部3a中的第一電流值與流入天線3的接地側端部3b中的第二電流值變成相等的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制，因此可使流入天線3中的電流沿著長邊方向儘可能地變得均勻。
其結果，可使用長尺寸狀的天線3來應對基板W的大型化，並可沿著天線3的長邊方向產生均勻的電漿P。
另外，由於將可變電容器VC用作電抗可變的負載，因此與例如將電容不同的多個固定電容器可切換地與天線並聯連接的結構相比，可簡化裝置整體的結構。
進而，由於將第一電流檢測部S1設置於位於真空容器2的外部的供電側端部3a上，將第二電流檢測部S2設置於位於真空容器2的外部的接地側端部3b上，因此可簡單地進行第一電流檢測部S1或第二電流檢測部S2的維護或校正。
此外，可利用冷卻液CL對天線3進行冷卻，因此可穩定地產生電漿P。
<其他變形實施方式>
再者，本發明並不限定於所述實施方式。
例如，於所述實施方式中，電漿處理裝置100是包括一根天線3者，但亦可包括經串聯連接或並聯連接的多根天線3。
具體而言，如圖7所示，例如可列舉將兩根天線3串聯連接，且將所述經串聯連接的兩根天線3並列地設置多組的結構。再者，進行串聯連接的天線3亦可為三根以上。
兩根天線3之中，高頻電源側的天線3(以下，稱為第一天線3A)的供電側端部3a經由匹配電路41而與高頻電源4連接，另一側的天線3(以下，稱為第二天線3B)的接地側端部3b接地。
在各第一天線3A與匹配電路41之間分別設置有第一可變電容器VC1，各第一天線3A與共同的高頻電源4或匹配電路41連接。另一方面，各第二天線3B分別經由第二可變電容器VC2而接地。
於所述結構中，第一天線3A及第二天線3B如圖8所示，藉由介於各天線3A、天線3B的相同側的端部之間的連接導體12而相互電性連接來形成一根天線結構。再者，於圖7中，為了便於說明，省略連接導體12。
該連接導體12是將第一天線3A的接地側端部3b與第二天線3B的供電側端部3a連接者，於內部具有流路，以對各天線3A、天線3B進行冷卻的冷卻液CL流入所述流路中的方式構成。藉此，於第一天線3A中流動的冷卻液CL經由連接導體12的流路而流入第二天線3B中。
具體而言，連接導體12包括：第三可變電容器VC3，與天線3電性連接；第一連接部14，將該第三可變電容器VC3與第一天線3A的接地側端部3b連接；以及第二連接部15，將第三可變電容器VC3與第二天線3B的供電側端部3a連接。
第一連接部14是藉由包圍第一天線3A的接地側端部 3b而與該天線3A電性接觸，並且將冷卻液CL自形成於該天線3A的端部的開口部3H引導至第三可變電容器VC3中者。
第二連接部15是藉由包圍第二天線3B的供電側端部3a而與該天線3B電性接觸，並且將已穿過第三可變電容器VC3的冷卻液CL引導至形成於該天線3B的端部的開口部3H中者。
該些連接部14、連接部15的材質例如為銅、鋁、該些的合金、不銹鋼等。
第三可變電容器VC3具有與第一天線3A電性連接的第一固定電極16，與第二天線3B電性連接的第二固定電極17，以及與第一固定電極16之間形成第一電容器，且與第二固定電極17之間形成第二電容器的可動電極18，並以藉由可動電極18環繞規定的旋轉軸C進行旋轉而可變更其靜電電容的方式構成。
該可變電容器13包括收容第一固定電極16、第二固定電極17及可動電極18的具有絕緣性的收容容器19，填滿收容容器19的內部的冷卻液CL成為可變電容器13的電介質。
而且，如圖7所示，針對第一天線3A及第二天線3B分別設置有第一電流檢測部S1及第二電流檢測部S2。
若更具體地進行說明，則針對第一天線3A的第一電流檢測部S1設置於第一天線3A的供電側端部3a與第一可變電容器VC1之間，針對第一天線3A的第二電流檢測部S2設置於第一天線3A的接地側端部3b與第二天線3B的供電側端部3a之間。
另一方面，針對第二天線3B的第一電流檢測部S1設置於第 一天線3A的接地側端部3b與第二天線3B的供電側端部3a之間，針對第二天線3B的第二電流檢測部S2設置於第二天線3B的接地側端部3b與第二可變電容器VC2之間。
此處，針對第一天線3A所設置的第二電流檢測部S2兼用作針對第二天線3B的第一電流檢測部S1，配置於第三可變電容器VC3與第二天線3B的供電側端部3a之間。以下，將該電流檢測部亦稱為兼用電流檢測部S1(S2)。再者，兼用電流檢測部S1(S2)亦可配置於第三可變電容器VC3與第一天線3A的接地側端部3b之間。
藉由所述結構，利用針對第一天線3A所設置的第一電流檢測部S1，檢測於第一天線3A的供電側端部3a中流動的第一電流值I1。另外，利用兼用電流檢測部S1(S2)，檢測於第一天線3A的接地側端部3b中流動且於第二天線3B的供電側端部3a中流動的第二電流值I2。另外，利用針對第二天線3B所設置的第二電流檢測部S2，檢測於第二天線3B的接地側端部3b中流動的第三電流值I3。
而且，與所述實施方式同樣地，未圖示的控制裝置將第一電流值I1、第二電流值I2、及第三電流值I3作為參數，控制第二可變電容器VC2及第三可變電容器VC3的電容。
此處，一面參照圖9中所示的測定資料，一面對第一電流值I1、第二電流值I2、及第三電流值I3與第二可變電容器VC2及第三可變電容器VC3的電抗的關係進行說明。
該測定資料是如下的資料：於橫軸上採用第一天線3A的接地側端部3b與第二天線3B的供電側端部3a之間的電抗×20，於縱軸上採用第二天線3B的接地側端部3b的電抗×30，並利用經繪圖的圓的大小，表示使第一電流值I1、第二電流值I2、及第三電流值I3的標準偏差σ除以該些電流值I1、電流值I2、電流值I3的平均值所得的值。
經繪圖的圓的大小越小，表示各電流值I1、電流值I2、電流值I3的偏差越小，例如於電抗×20約為23[Ω]，電抗×30約為4.5[Ω]的情況下，可知各電流值I1、電流值I2、電流值I3的偏差幾乎不存在，各電流值I1、電流值I2、電流值I3變得大致相等。再者，此處的「偏差」是藉由下述式所求出的值。
(I1、I2、及I3的標準偏差σ)/(I1、I2、及I3的平均值)
因此，未圖示的控制裝置以如下方式構成：以第一電流值I1、第二電流值I2、及第三電流值I3變成相等的方式，對第二可變電容器VC2的電容及第三可變電容器VC3的電容進行反饋控制。
更具體而言，於第一電流值I1-第二電流值I2<0的情況下，使第二可變電容器VC2的電容變小而使電抗變小，於第一電流值I1-第二電流值I2>0的情況下，使第二可變電容器VC2的電容變大而使電抗變大。
另一方面，於第二電流值I2-第三電流值I3<0的情況下，使第三可變電容器VC3的電容變小而使電抗變小，於第二電流值 I2-第三電流值I3>0的情況下，使第三可變電容器VC3的電容變大而使電抗變大。
若為此種結構，則由於以第一電流值I1、第二電流值I2、及第三電流值I3變成相等的方式，對第二可變電容器VC2的電容及第三可變電容器VC3的電容進行控制，因此可自第一天線3A至第二天線3B為止，沿著長邊方向產生均勻的電漿P。
進而，可根據針對第一天線3A的供電側端部3a分別設置的第一電流檢測部S1的第一電流值I1，掌握對於各第一天線3A的高頻電流IR的分配比。因此，藉由根據各第一電流值I1來變更各第一可變電容器VC1的電容，可調整對於各第一天線3A所供給的高頻電流IR的分配比。
因此，可使流入第一天線3A及第二天線3B中的高頻電流IR沿著長邊方向均勻化，並將來自高頻電源4的高頻電流IR均等地分配至經並列設置的各第一天線3A中，而可產生於空間上均勻的電漿P。
此處，將於如所述般控制各可變電容器VC1~可變電容器VC3的情況與未進行所述控制的情況(比較例)下，對沿著天線3的排列方向的成膜速度的偏差進行比較的結果示於圖10中。再者，此處的「偏差」是藉由下述式所求出的值。
(最大值-最小值)/(最大值+最小值)×100
根據該比較結果可知，於未進行所述控制的情況(比較例)下，沿著天線3的排列方向的成膜速度的偏差為±14.1%，相對於 此，於如所述般控制各可變電容器VC1~可變電容器VC3的情況下，沿著天線3的排列方向的成膜速度的偏差為±3.4%，沿著天線3的排列方向的成膜速度的偏差少。
作為其他裝置結構，如圖11所示，亦可將多根天線3經由匹配電路41而與共同的高頻電源4並聯連接。此處，例如三根天線3經由第一可變電容器VC1而與高頻電源4連接，並且經由第二可變電容器VC2而接地。再者，天線3的根數可適宜變更。
而且，於各天線3的供電側端部3a上分別設置有第一電流檢測部S1，於各天線3的接地側端部3b上分別設置有第二電流檢測部S2。
若為此種結構，則與所述實施方式同樣地，以由第一電流檢測部S1所檢測到的第一電流值及由第二電流檢測部S2所檢測到的第二電流值變成相等的方式，對各第二可變電容器VC2的電容進行控制，藉此可沿著各天線3的長邊方向產生均勻的電漿P。
進而，與圖7的結構同樣地，可根據由設置於各個供電側端部3a上的第一電流檢測部S1所檢測到的第一電流值，掌握對於各天線3的高頻電流IR的分配比。因此，藉由根據第一電流值來變更第一可變電容器VC1的電容，可調整對於各天線3所供給的高頻電流IR的分配比。藉此，可使流入各天線3中的高頻電流IR沿著長邊方向均勻化，並將高頻電流IR均等地分配至各天線3中，而可產生於空間上均勻的電漿P。
所述實施方式的電抗控制部X3以如下方式構成：以第一電流值I1與第二電流值I2變成相等的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制，但亦能夠以如下方式構成：以第一電流值I1與第二電流值I2的差分變成規定值(大於零的值)的方式，對可變電容器VC的電容進行反饋控制。
另外，若根據例如圖4或圖9等中所示的關聯資料而事先求出各電流值變成相等的電抗，則電抗控制部X3亦能夠以根據所述電抗來設定可變電容器VC的電容的初始值的方式構成。
作為第一電流檢測部S1或第二電流檢測部S2的配置，於所述實施方式中設置於天線3的供電側端部3a或接地側端部3b上，但例如亦可設置於已與天線3的供電側端部3a連接的導線，或已與接地側端部3b連接的導線上。
於所述實施方式中，控制裝置根據第一電流值及第二電流值來變更可變電容器的電容，但操作員亦可根據第一電流值及第二電流值，手動地將可變電容器的電容作為電抗元件的電抗進行變更。
於所述實施方式中，作為電抗可變的負載，使用了可變電容器，但例如也可以使用將電容或電抗不同的多個電抗元件相對於天線可切換地並聯連接而成者作為負載。
於所述實施方式中，天線是形成直線狀的天線，但亦可為彎曲或屈曲的形狀。於此情況下，可為金屬管是彎曲或屈曲的形狀，亦可為絕緣管是彎曲或屈曲的形狀。
此外，本發明並不限定於所述實施方式，當然可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變形。
2‧‧‧真空容器
3‧‧‧天線
3a‧‧‧供電側端部
3b‧‧‧接地側端部
3S‧‧‧流路
4‧‧‧高頻電源
5‧‧‧真空排氣裝置
6‧‧‧基板固定器
7‧‧‧偏置電源
8‧‧‧絕緣構件
10‧‧‧絕緣罩
11‧‧‧循環流路
21‧‧‧氣體導入口
31‧‧‧金屬管
41‧‧‧匹配電路
61‧‧‧加熱器
91、92‧‧‧襯墊
100‧‧‧電漿處理裝置
111‧‧‧調溫機構
112‧‧‧循環機構
CL‧‧‧冷卻液(液體的電介質)
G‧‧‧氣體
IR‧‧‧高頻電流
I1‧‧‧第一電流值
I2‧‧‧第二電流值
P‧‧‧感應耦合型電漿
S1‧‧‧第一電流檢測部
S2‧‧‧第二電流檢測部
VC‧‧‧可變電容器
W‧‧‧基板
X‧‧‧控制裝置

Claims (8)

  1. 一種電漿處理裝置，其包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流；第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部中的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部中的電流；電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；以及控制裝置，將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，控制所述負載的電抗。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電漿處理裝置，其中所述負載是可變電容器，所述控制裝置將所述第一電流值及所述第二電流值作為參數，控制所述可變電容器的電容。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電漿處理裝置，其中所述控制裝置以所述第一電流值及所述第二電流值變成相等的方式，對所述負載的電抗進行反饋控制。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電漿處理裝置，其中將兩個所述天線串聯連接，並且針對所述各天線設置有所述第一電流檢測部、所述第二電流檢測部，及所述負載，且檢測流入所述兩個天線中的所述高頻電源側的天線的接地側端部中的電流的所述第二電流檢測部兼用作檢測流入另一個天線 的供電側端部中的電流的所述第一電流檢測部。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的電漿處理裝置，其中至少兩個所述天線分別貫穿所述真空容器的相向的側壁，並且藉由介於所述各天線的相同側的端部之間的連接導體而相互串聯連接，且所述連接導體具有與所述一對天線電性連接的可變電容器。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的電漿處理裝置，其中所述天線於內部具有冷卻液進行流動的流路，所述連接導體具有：第一連接部，將所述可變電容器與一側的天線的端部連接，並且將自形成於所述端部的開口部中流出的所述冷卻液引導至所述可變電容器中；以及第二連接部，將所述可變電容器與另一側的天線的端部連接，並且將已穿過所述可變電容器的所述冷卻液引導至形成於所述端部的開口部中；且所述冷卻液是所述可變電容器的電介質。
  7. 一種電漿處理方法，其是使用如下的電漿處理裝置的電漿處理方法，所述電漿處理裝置包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流；第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部中的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部中的電流；以及電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；且 將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，變更所述負載的電抗。
  8. 一種電漿處理裝置用程式，其是用於如下的電漿處理裝置的程式，所述電漿處理裝置包括：天線，用於使收容基板的真空容器內產生電漿；高頻電源，對所述天線供給高頻電流；第一電流檢測部，檢測流入所述天線的供電側端部中的電流；第二電流檢測部，檢測流入所述天線的接地側端部中的電流；以及電抗可變的負載，與所述天線的接地側端部連接；且使電腦發揮將由所述第一電流檢測部所檢測到的第一電流值，及由所述第二電流檢測部所檢測到的第二電流值作為參數，控制所述負載的電抗的功能。
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