(57)【要約】【課題】プラズマ処理装置の高周波給電部において高周波パワー伝送効率の安定化をはかり、プラズマプロセスの再現性・信頼性を向上させる。【解決手段】この容量結合型プラズマエッチング装置において、チャンバ１０内で半導体ウエハＷを載置するサセプタ１２には、高周波電源２８がマッチングユニット３０および給電棒３２を介して電気的に接続されている。給電棒３２の途中で、あるいはマッチングユニット３０内の整合器の後段で、短絡スイッチ付き抵抗器３５が挿入接続されることにより、整合器から見た負荷抵抗の値はプラズマ抵抗の値に抵抗器の値を加え合わせたものになり、それによってパワー伝送効率の高い安定領域でプラズマにＲＦパワーを供給することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のプラズマプロセスが行われる処理容器の中または外に設けられた高周波電極に高周波電源より整合器を介して所定周波数の高周波を印加し、前記整合器により前記高周波電源とその負荷との間でインピーダンスの整合をとるプラズマ処理装置であって、
前記整合器と前記高周波電極との間に接続される抵抗器と、
前記抵抗器と並列に接続される短絡用のスイッチと
を有し、前記処理容器内で生成されるプラズマの抵抗の値に応じて前記スイッチの開閉状態を制御するプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記抵抗器の抵抗値は０．１Ω〜１Ωの範囲内である、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記抵抗器は、前記整合器と前記高周波電極との間で高周波給電用の導体と直列に接続される、請求項１または請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記高周波給電導体が、前記高周波の伝送路に沿って直列に配置された第１の給電棒と第２の給電棒とを有し、
前記抵抗器が、前記第１の給電棒と前記第２の給電棒との間に接続される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記スイッチが、前記抵抗器を跨いで前記第１および第２の給電棒の双方に接続する第１の位置と、前記第１および第２の給電棒のいずれか一方のみに接続する第２の位置との間で移動可能な筒状導体を有する、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記高周波給電導体の一端が前記高周波電極に接続され、
前記抵抗器が前記整合器の出力端子と前記高周波給電導体の他端との間に接続される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記抵抗器が可変抵抗器である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記抵抗器が、前記整合器と前記高周波電極との間で互いに並列に接続される複数の抵抗と、前記整合器と前記高周波電極との間で前記複数の抵抗とそれぞれ直列に接続される複数の選択用スイッチとを有し、
前記プラズマの抵抗値に応じて前記複数の選択用スイッチのそれぞれの開閉状態を制御する、請求項１〜６のいずれか一項にプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記プラズマ抵抗の値を測定するために前記抵抗器と前記高周波電極との間に設けられるセンサを有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
所望のプラズマプロセスが行われる処理容器の中または外に設けられた高周波電極に高周波電源より整合器を介して所定周波数の高周波を印加し、前記整合器により前記高周波電源とその負荷との間でインピーダンスの整合をとるプラズマ処理装置であって、
前記整合器と前記高周波電極との間に接続され、抵抗値が０．１Ω〜１Ωである抵抗器を有するプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記抵抗器が可変抵抗器である、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記抵抗器が、前記整合器と前記高周波電極との間で互いに並列に接続される複数の抵抗と、前記整合器と前記高周波電極との間で前記複数の抵抗とそれぞれ直列に接続される複数の選択用スイッチとを有し、
前記プラズマの抵抗値に応じて前記複数の選択用スイッチのそれぞれの開閉状態を制御する、請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記抵抗器の温度を所定温度に保つための温度調整器を有する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記処理容器内に前記高周波電極と平行に向き合う対向電極が設けられ、
前記高周波電極と前記対向電極との間で高周波放電により前記処理ガスのプラズマを生成するために、前記高周波電源からの前記高周波が前記整合器を介して前記高周波電極に印加される、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記高周波電極上に被処理基板が載置され、
前記処理容器内で生成される前記処理ガスのプラズマから前記基板へのイオンの引き込みを制御するために、前記高周波電源からの前記高周波が前記整合器を介して前記高周波電極に印加される、
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波を利用して被処理基板にプラズマ処理を施すためのプラズマ処理技術に係り、特に処理容器内で生成されるプラズマに対して高周波電源からの高周波をインピーダンス整合状態で供給する高周波給電部の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＦＰＤ（Flat Panel Display）の製造プロセスには、プラズマを利用してエッチング、堆積、酸化、スパッタリング等の処理を行うプラズマ処理装置が多く使われている。概して、プラズマ処理装置は、真空チャンバ（処理容器）の中または外に高周波電極を設けて高周波給電部より該高周波電極に高周波を印加する。高周波給電部には、高周波を出力する電源だけでなく、高周波電源のインピーダンスと負荷側のインピーダンスとの間で整合（マッチング）をとるための整合器も備え付けられる。高周波電源は通常５０Ωの純抵抗出力になるように設計されるため、整合器も含めた負荷側のインピーダンスが５０Ωになるように、整合器内のインピーダンスが設定ないし調節される（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、この種の整合器は、１個または複数個の可変コンデンサまたは可変インダクタンスコイル等の可変リアクタンス素子を含み、ステップモータ等により可変範囲内の各ステップ位置またはポジションを選択することで整合器内のインピーダンスひいては負荷インピーダンスを可変調整できるように構成されている。そして、プラズマ処理中には、圧力変動などによってプラズマ・インピーダンスが変わると、それら可変リアクタンス素子のインピーダンス・ポジションを可変調整して自動的に負荷インピーダンスを補正して整合ポイント（５０Ω）に合わせるようになっている。このオートマッチングを行うため、負荷インピーダンスを測定する回路や、負荷インピーダンスの測定値を整合ポイント（５０Ω）に一致させるようにステップモータを通じて各可変リアクタンス素子のインピーダンス・ポジションを可変制御するコントローラ等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６１４５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラズマ処理装置の高周波給電部においては、上記のように高周波電源から見た負荷のインピーダンスが見かけ上５０Ωになるように整合がとられるが、プラズマ自体の抵抗値は５０Ωよりも小さくて通常は１Ω前後であり、その差分は整合器によってつくられる。別な見方をすれば、整合器がプラズマと組み合わさって見掛け上の並列共振ループをつくり、そこに大きな電流を発生させることで、プラズマの小さな（たとえば１Ωの）抵抗を見掛け上５０Ωの負荷抵抗に増大させている。もっとも、この時、整合器内では、リアクタンス素子や配線に大きな電流が流れるため、ＲＦパワーの伝送損失や異常な発熱が起こる。このようなＲＦパワーの伝送損失や異常な発熱は、設計外の損失成分であるため、定量的に管理することが難しく、量産型のプラズマ処理装置では機差の原因になり、プラズマプロセスの再現性・信頼性を損ねる。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、高周波電源から処理容器内のプラズマへ高周波を供給するためのインピーダンス整合機能を有する高周波給電部において高周波パワー伝送効率の安定化をはかり、プラズマプロセスの再現性・信頼性を向上させるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の観点におけるプラズマ処理装置は、所望のプラズマプロセスが行われる処理容器の中または外に設けられた高周波電極に高周波電源より整合器を介して所定周波数の高周波を印加し、前記整合器により前記高周波電源とその負荷との間でインピーダンスの整合をとるプラズマ処理装置であって、前記整合器と前記高周波電極との間に接続される抵抗器と、前記抵抗器と並列に接続される短絡用のスイッチとを有し、前記処理容器内で生成されるプラズマの抵抗の値に応じて前記スイッチの開閉状態を制御する。
【０００８】
上記の構成においては、処理容器内で生成されるプラズマの抵抗の値が相当低いとき、たとえば１Ω未満のときは、短絡用スイッチを開（オフ）状態にして抵抗器を整合器と高周波電極との間に直列に挿入接続してよい。そうすると、整合器から見た負荷抵抗の値がプラズマ抵抗の値に抵抗器の値を加え合わせたものになり、それによってばらつきの少ない安定領域のパワー伝送効率特性で整合器から負荷へＲＦパワーを供給することができる。この際、抵抗器のジュール熱によってＲＦパワーの一部損失を伴うことにはなるが、プラズマに投入される正味のＲＦパワーの安定化を優先的させ、プラズマプロセスの再現性・信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の好適な一態様においては、抵抗器の抵抗値が０．１Ω〜１Ωの範囲内にあり、これによってプラズマに対するＲＦパワー投入の効率と安定性とのトレードオフ的なバランスを最適化することができる。
【００１０】
また、本発明の好適な一態様によれば、抵抗器が、整合器と高周波電極との間で高周波給電用の導体と直列に接続される。この場合、高周波給電導体が高周波の伝送路に沿って直列に配置された第１の給電棒と第２の給電棒とを有し、抵抗器が第１の給電棒と第２の給電棒との間に接続される構成を好適に採ることができる。また、短絡用スイッチが、抵抗器を跨いで第１および第２の給電棒の双方に接続する第１の位置と、第１および第２の給電棒のいずれか一方のみに接続する第２の位置との間で移動可能な筒状導体を有する構成を好適に採ることができる。
【００１１】
また、別の好適な一態様として、高周波給電導体の一端が高周波電極に接続され、抵抗器が整合器の出力端子と高周波給電導体の他端との間に接続される構成を採ることも可能であり、この場合は抵抗器およびスイッチに通常（市販）の抵抗素子およびスイッチ素子を用いることができる。
【００１２】
さらに、短絡用スイッチの開閉制御を適確に行うために、プラズマ抵抗の値を測定するためのセンサをたとえば抵抗器と高周波電極との間に設ける構成を好適に採ることができる。
【００１３】
本発明の第２の観点におけるプラズマ処理装置は、所望のプラズマプロセスが行われる処理容器の中または外に設けられた高周波電極に高周波電源より整合器を介して所定周波数の高周波を印加し、前記整合器により前記高周波電源とその負荷との間でインピーダンスの整合をとるプラズマ処理装置であって、前記整合器と前記高周波電極との間に接続され、抵抗値が０．１Ω〜１Ωである抵抗器を有する。
【００１４】
上記第２の観点におけるプラズマ処理装置は、プラズマプロセスの種類またはレシピあるいは装置構造によりプラズマ抵抗の値が常に相当低いこと（たとえば１Ω未満であること）が分かっているときに特に有利であり、０．１Ω〜１Ωの抵抗値を有する抵抗器を短絡用スイッチを付けずに高周波給電部に常時備え付ける構成によって、プラズマに投入される正味のＲＦパワーを安定化し、プラズマプロセスの再現性・信頼性を向上させることができる。
【００１５】
本発明において、上記抵抗器を可変抵抗器とすることも可能である。あるいは、抵抗器が、整合器と高周波電極との間で互いに並列に接続される複数の抵抗と、整合器と高周波電極との間で複数の抵抗とそれぞれ直列に接続される複数の選択用スイッチとを有し、プラズマの抵抗値に応じて複数の選択用スイッチのそれぞれの開閉状態を制御する構成も可能である。また、抵抗器の温度を所定温度に保つための温度調整器を有する構成も好適に採ることができる。
【００１６】
また、好適な一態様においては、処理容器内に高周波電極と平行に向き合う対向電極が設けられ、高周波電極と対向電極との間で高周波放電により処理ガスのプラズマを生成するために、高周波電源からの高周波が整合器を介して高周波電極に印加される構成が採られる。
【００１７】
別の好適な一態様においては、高周波電極上に被処理基板が載置され、処理容器内で生成される処理ガスのプラズマから基板へのイオンの引き込みを制御するために、高周波電源からの高周波が整合器を介して高周波電極に印加される構成が採られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプラズマ処理装置によれば、上記のような構成および作用により、高周波電源から処理容器内のプラズマへ高周波を供給するためのインピーダンス整合機能を有する高周波給電部において高周波パワー伝送効率の安定化をはかり、プラズマプロセスの再現性・信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置の高周波給電部に組み込まれる短絡スイッチ付き抵抗器の一構成例を模式的に示す断面図である。
【図３】実施形態における高周波給電部の等価回路を示す回路図である。
【図４】プラズマ処理装置の高周波給電部で得られるパワー伝送効率特性の一例を示す図である。
【図５Ａ】第１の実施例における効率を示す図である。
【図５Ｂ】第１の実施例における効率を示す図である。
【図６】第２の実施例による短絡スイッチ付き抵抗器を含む高周波給電部の回路構成を示す回路図である。
【図７】第３の実施例による短絡スイッチ付き抵抗器を含む高周波給電部の回路構成を示す回路図である。
【図８】第４の実施例における短絡スイッチ付き抵抗器の回路構成を示す回路図である。
【図９】第５の実施例による下部２周波印加方式のプラズマ処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図１０】第５の実施例による短絡スイッチ付き抵抗器を備える高周波給電部の要部の構成を示すブロック図である。
【図１１】第６の実施例において高周波給電部に直列挿入型の短絡スイッチ付き抵抗器と並列挿入型の遮断スイッチ付き抵抗器とを備える構成を模式的に示す断面図である。
【図１２】第６の実施例における高周波給電部の等価回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００２１】
図１に、本発明の一実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す。このプラズマ処理装置は、カソードカップルの容量結合型プラズマエッチング装置として構成されており、たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属製の円筒型チャンバ（処理容器）１０を有している。チャンバ１０は保安接地されている。
【００２２】
チャンバ１０内には、被処理基板としてたとえば半導体ウエハＷを載置する円板状のサセプタ１２が下部電極として水平に設置されている。このサセプタ１２は、たとえばアルミニウムからなり、チャンバ１０の底から垂直上方に延びるたとえばセラミック製の絶縁性筒状支持部１４により非接地で支持されている。この筒状支持部１４の外周に沿ってチャンバ１０の底から垂直上方に延びる導電性の筒状支持部１６とチャンバ１０の内壁との間に環状の排気路１８が形成され、この排気路１８の底に排気口２０が設けられている。この排気口２０には排気管２２を介して排気装置２４が接続されている。排気装置２４は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ１０内の処理空間を所望の真空度まで減圧することができる。チャンバ１０の側壁には、半導体ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ２６が取り付けられている。
【００２３】
サセプタ１２には、高周波電源２８がマッチングユニット３０および給電棒３２を介して電気的に接続されている。給電棒３２は、その周りを接地電位の円筒形導体カバーまたは外導体３３で囲まれている。高周波電源２８は、チャンバ１０内で高周波放電による処理ガスのプラズマを生成するのに適した所定周波数たとえば６０ＭＨｚの高周波を出力する。マッチングユニット３０には、高周波電源２８の内部インピーダンスと負荷側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合器３４（図３、図５）が収容されている。
【００２４】
給電棒３２は、高周波の伝送路に沿って第１給電棒３２(1)と第２給電棒３２(2)とに２分割されている。そして、両給電棒３２(1)，３２(2)の間に短絡スイッチ付き抵抗器３５が取り付けられている。より詳しくは、第１給電棒３２(1)の下端がマッチングユニット３０内の上記整合回路３４の出力端子に接続され、第２給電棒３２(2)の上端がサセプタ１２の背面に接続され、第１給電棒３２(1)の上端と第２給電棒３２(2)の下端との間に短絡スイッチ付き抵抗器３５が挿入接続されている。
【００２５】
本発明において、給電棒３２の途中に短絡スイッチ付き抵抗器３５を挿入接続する構成は一例であり、後述するようにマッチングユニット３０の中に収容する構成も可能である。短絡スイッチ付き抵抗器３５の構成および作用は後述する。
【００２６】
サセプタ１２は半導体ウエハＷよりも一回り大きな直径または口径を有している。サセプタ１２の主面つまり上面は、半径方向で、ウエハＷと略同形状（円形）かつ略同サイズの中心領域つまりウエハ載置部と、このウエハ載置部の外側に延在する環状の周辺部とに区画されており、ウエハ載置部の上には処理対象の半導体ウエハＷが載置され、環状周辺部の上に半導体ウエハＷの口径よりも僅かに大きな内径を有するフォーカスリング３６が取り付けられる。このフォーカスリング３６は、半導体ウエハＷの被エッチング材に応じて、たとえばＳi，ＳiＣ，Ｃ，ＳiＯ2の中のいずれかの材質で構成されている。
【００２７】
サセプタ１２上面のウエハ載置部には、ウエハ吸着用の静電チャック３８が設けられている。この静電チャック３８は、膜状または板状の誘電体３８ａの中にシート状またはメッシュ状のＤＣ電極３８ｂを封入しており、サセプタ１２の上面に一体形成または一体固着されている。ＤＣ電極３８ｂは、チャンバ１０の外に配置される直流電源４０に配線およびスイッチ４２を介して電気的に接続されている。直流電源４０からの高圧の直流電圧がＤＣ電極３８ｂに印加されることにより、クーロン力で半導体ウエハＷを静電チャック３８上に吸着保持できるようになっている。
【００２８】
サセプタ１２の内部には、たとえば円周方向に延びる環状の冷媒室４６が設けられている。この冷媒室４６には、チラーユニット（図示せず）より配管４８，５０を介して所定温度の冷媒たとえば冷却水が循環供給される。そして、サセプタ１２を通じて半導体ウエハＷの温度を制御するために、伝熱ガス供給部（図示せず）からの伝熱用のガスたとえばＨeガスが、ガス供給管５２およびサセプタ１２内部のガス通路５４を介して静電チャック３８と半導体ウエハＷとの間に供給される。
【００２９】
チャンバ１０の天井には、サセプタ１２と平行に向かい合って平行平板の上部電極を兼ねるシャワーヘッド５６がチャンバ１０に直付け（アノード接地）で設けられている。このシャワーヘッド５６は、サセプタ１２と向かい合う電極板５８と、この電極板５８をその背後（上）から着脱可能に支持する電極支持体６０とを有し、電極支持体６０の内部にガス室６２を設け、このガス室６２からサセプタ１２側に貫通する多数のガス吐出孔６４を電極支持体６０および電極板５８に形成している。電極板５８とサセプタ１２とに挟まれた空間がプラズマ生成空間ないし処理空間となる。ガス室６２の上部に設けられるガス導入口６２ａには、処理ガス供給部６５からのガス供給管６６が接続されている。電極板５８はたとえばＳi、ＳiＣあるいはＣからなり、電極支持体６０はたとえばアルマイト処理されたアルミニウムからなる。
【００３０】
このプラズマエッチング装置内の各部たとえば排気装置２４、高周波電源２８、静電チャック３８用のスイッチ４２、チラーユニット（図示せず）、伝熱ガス供給部（図示せず）および処理ガス供給部６５等の個々の動作および装置全体の動作（シーケンス）は、たとえばマイクロコンピュータを含む制御部６８によって制御される。
【００３１】
このプラズマエッチング装置において、エッチングを行なうには、先ずゲートバルブ２６を開状態にして加工対象の半導体ウエハＷをチャンバ１０内に搬入して、静電チャック３８の上に載置する。そして、処理ガス供給部６５よりエッチングガス（一般に混合ガス）を所定の流量および流量比でチャンバ１０内に導入し、排気装置２４によりチャンバ１０内の圧力を設定値にする。さらに、高周波電源２８をオンにして高周波（６０ＭＨｚ）を所定のパワーで出力させ、この高周波をマッチングユニット３０内の整合器３４，短絡スイッチ付抵抗器３５、給電棒３２を介してサセプタ１２に印加する。また、伝熱ガス供給部より静電チャック３８と半導体ウエハＷとの間の接触界面に伝熱ガス（Ｈeガス）を供給するとともに、スイッチ４２をオンにして静電チャック３８の静電吸着力により伝熱ガスを上記接触界面に閉じ込める。シャワーヘッド５６より吐出されたエッチングガスは両電極１２，５６間で高周波放電してプラズマ化し、このプラズマＰＲで生成されるラジカルやイオンによって半導体ウエハＷ表面の被加工膜が所望のパターンにエッチングされる。
【００３２】
次に、このプラズマエッチング装置における主要な特徴部分である高周波給電部の構成および作用を説明する。
【実施例１】
【００３３】
図２に、このプラズマエッチング装置における高周波給電部において給電棒３２に取り付けられる短絡スイッチ付き抵抗器３５の一実施例を示す。
【００３４】
この短絡スイッチ付き抵抗器３５は、給電棒３２(1)，３２(2)の間に挿入接続される固定抵抗器（または固定抵抗体）Ｒ35と、この固定抵抗器Ｒ35の半径方向外側で給電棒３２(1)，３２(2)に摺動可能に取付される短絡スイッチ用の筒状導体Ｓ35とを有している。
【００３５】
固定抵抗器Ｒ35は、好ましくは、温度特性または温度係数に優れ、かつインダクタンス成分の小さい高周波用の固定抵抗器（たとえば金属皮膜型あるいはセラミック焼結体含有の固定抵抗器）からなり、後述する理由からその抵抗値は０．１Ω〜１Ωの範囲内に選ばれている。筒状導体Ｓ35は、導電率の高い金属たとえば銅からなり、固定抵抗器Ｒ35を跨いで給電棒３２(1)，３２(2)の双方に接続する第１の位置（図の実線で示す位置）と、給電棒３２(1)，３２(2)のいずれか一方のみに接続する第２の位置（図の仮想線で示す位置）との間で移動可能に構成されている。
【００３６】
筒状導体Ｓ35が第１の位置に切り換えられているときは、給電棒３２(1)，３２(2)の間が筒状導体Ｓ35を介して短絡状態となり、固定抵抗器Ｒ35に高周波は殆ど流れない。筒状導体Ｓ35が第２の位置に切り換えられているときは、筒状導体Ｓ35が実質的にフローティング状態となり、代わりに固定抵抗器Ｒ35が通電して高周波の全部を通すようになっている。筒状導体Ｓ35のスイッチ操作は、手動で行ってもよく、あるいはアクチエータを用いてもよい。筒状導体Ｓ35と給電棒３２(1)，３２(2)との間に電気伝導度を高くし、摺動摩擦を少なくするための導電性部材（図示せず）を設けてもよい。
【００３７】
図３に、このプラズマエッチング装置における高周波給電部の等価回路、特に短絡スイッチ付き抵抗器３５およびプラズマＰＲの等価回路を示す。
【００３８】
上記のように、このプラズマエッチング装置において、チャンバ１０内でプラズマエッチングが行われるときは、平行に向かい合う両電極１２，５６の間でエッチングガスの高周波放電によるプラズマＰＲが生成される。このプラズマＰＲは、物理的には、電子とイオンが同数または中性状態で混在するバルクプラズマ部と、両電極１２，５６近傍の空間電荷層いわゆるシース部とからなり、電気的には、良好な導体とみなせるバルクプラズマ部の抵抗（以下、「プラズマ抵抗」と称する。）ＲPRと、コンデンサとみなせるシース部のキャパシタＣPRとが直列に接続された回路として表される。
【００３９】
ここで、プラズマ抵抗ＲPRの値は通常１Ω前後（０．１〜１０Ω）であり、シース・キャパシタＣPRの値は通常１００ｐＦ前後（１０〜５００ｐＦ）であり、処理ガスの種類、ガス圧、高周波パワー等に依存して変動する。特に、プラズマ抵抗ＲPRの値は、直接的にはプラズマ密度に逆比例して変化し、特にＲＦパワーが数ｋＷを超えるプラズマプロセスでは１Ω以下になることがある。
【００４０】
図３に示すように、短絡スイッチ付き抵抗器３５は、マッチングユニット３０（図１、図２）に収容される整合器３４の出力端子とプラズマＰＲとの間に、つまり整合器３４に対してプラズマＰＲと直列に接続される。この高周波給電部において、給電棒３２、サセプタ（下部電極）１２、シャワーヘッド（上部電極）５６等の抵抗成分は、通常数１０ｍΩ以下であり、等価回路では無視できる。なお、高周波電源２８と整合器３０とは５０Ωの特性インピーダンスを有する電気ケーブル２９で接続されている。
【００４１】
短絡スイッチ付き抵抗器３５の機能または役目は、図４に示すようなこの種の高周波給電部に特有なパワー伝送効率特性に基づいている。このパワー伝送効率特性は、本発明者が、高周波電源２８とプラズマ抵抗に擬した可変抵抗器との間に図３の整合器３４として使用可能な同一機種の２台の整合器Ａ，ＢのＲＦパワー伝送効率をSEMI標準E115-0302に類似の方法でネットワークアナライザを用いて測定して得られたものである。
【００４２】
図４に示すように、大まかには、整合器Ａ，Ｂのいずれを用いても、負荷抵抗が大きいほどパワー伝送効率が上がり、負荷抵抗が小さいほどパワー伝送効率が下がる。より詳しくは、負荷抵抗が１Ω以上の領域では、整合器Ａ，Ｂのいずれにおいても、パワー伝送効率が略９０％以上であり、両者の差異は大体５％以内に収まっている。ところが、負荷抵抗が１Ωよりも小さくなると、整合器Ａ，Ｂのいずれにおいても、パワー伝送効率が急激に低下するだけでなく、ばらつきが大きくなり、整合器Ｂを用いた場合に比して整合器Ａを用いた場合のパワー伝送効率がより著しく低下し、両者の間に１０％〜２０％の差異が生じる。
【００４３】
したがって、たとえば、同一機種の２台の従来型（短絡スイッチ付き抵抗器３５を有していない）プラズマエッチング装置に整合器Ａ，Ｂをそれぞれ組み込んで、同一レシピでプラズマエッチングを行うものとし、プロセス条件の１つとして高周波パワーを３ｋＷとした場合に、プラズマプロセスにおける負荷抵抗つまりプラズマ抵抗ＲPRの抵抗値が１Ω未満であり、整合器Ａ側の装置ではパワー伝送効率が７０％で、整合器Ｂ側の装置ではパワー伝送効率が９０％であるということが実際に起こり得る。
【００４４】
この場合、整合器Ａ側の装置ではプラズマＰＲに２．１ｋＷのＲＦパワーが投入されるのに対して、整合器Ｂ側の装置ではプラズマＰＲに２．７ｋＷのＲＦパワーが投入されることになる。つまり、プラズマ励起用ＲＦパワーの投入量に６００Ｗ（２０％）の差異が生じることになる。
【００４５】
本発明によれば、図３に示すように、整合器３４とプラズマ抵抗ＲPRとの間に短絡スイッチ付き抵抗器３５の固定抵抗器Ｒ35が直列に挿入接続される。これにより、整合器３４から見た負荷抵抗の値は、プラズマ抵抗ＲPRの値に固定抵抗器Ｒ35の値を加え合わせたものになり、それによってパワー伝送効率の高い安定領域でプラズマＰＲにＲＦパワーを供給することができる。
【００４６】
本発明の効果を示すデータを、図５Ａおよび図５Ｂに示す。ここで、図５Ａは、整合器Ａ，Ｂに同じ３ｋＷの設定パワーを投入した際の、プラズマに入るパワーおよび整合器Ａ，Ｂで損失するパワーの比較を示す図である。図５Ｂは、整合器Ａ，Ｂに同じ５ｋＷの設定パワーを投入した際の、プラズマに入るパワー、整合器Ａ，Ｂで損失するパワー、および本発明の抵抗器Ｒ35で損失するパワーの比較を示す図である。
【００４７】
たとえば、所与のプラズマプロセスにおいて、プラズマ抵抗ＲPRの値が０．４Ωであり、短絡スイッチ付き抵抗器３５を備え付けないときは、図５Ａに示したように、整合器Ａ側の装置ではパワー伝送効率が７０％で、整合器Ｂ側の装置ではパワー伝送効率が９０％であるとする。この場合に、この実施形態のように短絡スイッチ付き抵抗器３５を備え付けて、固定抵抗器Ｒ35の抵抗値を０．５Ωに選ぶとする。そうすると、負荷抵抗の抵抗値は０．４Ωから０．９Ωに増大し、整合器Ａ側の装置ではパワー伝送効率が７０％から９３％に上昇し、整合器Ｂ側の装置ではパワー伝送効率が９０％から９６％に上昇する。つまり、パワー伝送効率の差異が３％に縮まる。
【００４８】
したがって、上記の例で高周波パワーを５ｋＷとした場合、整合器Ａ側の装置では、図５Ｂに示すように、固定抵抗器Ｒ35およびプラズマＰＲに４．６５ｋＷ（５ｋＷ−０．３５ｋＷ、９３％）のＲＦパワーが投入され、そのうちプラズマＰＲには２．０７ｋＷのＲＦパワーが投入され、残り２．５８ｋＷのＲＦパワーは固定抵抗器Ｒ35でジュール熱として消費される。一方、整合器Ｂ側の装置では、同じく図５Ｂに示すように、固定抵抗器Ｒ35およびプラズマＰＲに４．８０ｋＷ（５ｋＷ−０．２０ｋＷ、９６％）のＲＦパワーが投入され、そのうちプラズマＰＲには２．１３ｋＷのＲＦパワーが投入され、残り２．６７ｋＷのＲＦパワーは固定抵抗器Ｒ35でジュール熱として消費される。結果的には、プラズマ励起用のＲＦパワー投入量の差異が７０Ｗに低減する。
【００４９】
このように、短絡スイッチ付き抵抗器３５を備え付けることにより、プラズマＰＲに投入される正味のＲＦパワーが減少することにはなるが、同一レシピのプラズマプロセスを実施する複数のプラズマエッチング装置間の機差（ばらつき）を大幅に低減することが可能であり、これによってプラズマプロセスの再現性・信頼性を大きく向上させることができる。
【００５０】
上記のように、本発明は、プラズマ処理装置の高周波給電系統において整合器３４とプラズマＰＲとの間に抵抗器Ｒ35を挿入することにより、プラズマＰＲに対するＲＦパワーの投入効率を下げることになっても、プラズマプロセスの再現性・信頼性の面からより優先度の高いＲＦパワー投入量の機差低減を実現することを基本思想とする。
【００５１】
そして、プラズマＰＲに対するＲＦパワー投入の効率と安定性とのトレードオフ的なバランスは、抵抗器Ｒ35の抵抗値によって調整可能であり、最適化も可能である。すなわち、上述したように、図４のパワー伝送効率特性によれば、負荷抵抗がおおよそ１Ω以上の領域ではパワー伝送効率の不定な変動が少なく、その領域内であれば一応設計内のばらつきとして管理できる。したがって、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ω未満のときは、合成負荷抵抗の抵抗値が１Ωをぎりぎりまたは少し超えるように抵抗器Ｒ35の抵抗値を選定すればよい。たとえば、プラズマ抵抗ＲPRの値が０．２Ωのときは抵抗器Ｒ35の抵抗値を０．８Ω程度に選定してよく、プラズマ抵抗ＲPRの値が０．７Ωのときは抵抗器Ｒ35の抵抗値を０．３Ω程度に選定してよい。
【００５２】
この実施形態では、抵抗器Ｒ35は固定抵抗器であり、その抵抗値を任意に可変することができない。したがって、固定抵抗器Ｒ35の抵抗値は、０．１Ω〜１Ωの範囲内に選定されるのが好ましい。
【００５３】
また、プラズマプロセスのレシピ次第でプラズマ抵抗ＲPRの値が１Ωを優に超えるときは、短絡スイッチ付き抵抗器３５においてスイッチ（筒状導体）Ｓ35を閉成（短絡）させてよく、プラズマ抵抗ＲPRの値が高い領域でもプラズマＰＲに対するＲＦパワー投入の効率と安定性とを両立させることができる。
【実施例２】
【００５４】
上述した第１の実施例は、高周波給電部において給電棒３２の途中に短絡スイッチ付き抵抗器３５を取り付けるものであった。しかしながら、第２の実施例として、図６に示すように、マッチングユニット３０の中に整合器３４と一緒に上記短絡スイッチ付き抵抗器３５と同様の機能を有する短絡スイッチ付き抵抗器７０を組み込むことも可能であり、この場合も等価回路は上記第１実施例のもの（図３）と同じになる。
【００５５】
図６の高周波給電部において、高周波電源２８は、周波数可変の正弦波を発振出力する発振器７２と、この発振器７２より出力された正弦波のパワーを可変の増幅率で増幅するパワーアンプ７４とを備えている。
【００５６】
整合器３４は、少なくとも１つの可変リアクタンス素子を含む整合回路７６と、この整合回路７６の各可変リアクタンス素子のインピーダンス・ポジションを個別に可変制御するためのコントローラ７８と、整合回路７６を含めた負荷インピーダンスを測定する機能を有するＲＦセンサ８０とを有している。
【００５７】
図示の例では、整合回路７６が２つの可変コンデンサＣ1，Ｃ2と１つのインダクタンスコイルＬ1とからなるＴ形回路として構成され、コントローラ７８がステップモータ８２，８４を通じて可変コンデンサＣ1，Ｃ2のインピーダンス・ポジションを可変制御するようになっている。ＲＦセンサ８０は、その位置から見た負荷側のインピーダンスあるいは反射波のパワーを測定する。コントローラ７８は、制御部６８から各種の設定値やコマンドを受け取るとともに、ＲＦセンサ８０の出力信号を受け取り、負荷インピーダンス測定値が整合インピーダンス（５０Ω）になるように、あるいは反射波パワーの測定値が最小になるように、ステップモータ８２，８４を通じて可変コンデンサＣ1，Ｃ2のインピーダンス・ポジションを可変制御する。
【００５８】
この実施例では、マッチングユニット３０内に整合器３４と一緒に短絡スイッチ付き抵抗器７０を収容している。この短絡スイッチ付き抵抗器７０は、整合器３４の出力端子と給電棒３２との間に挿入接続可能な固定抵抗器Ｒ70と、この固定抵抗器Ｒ70に並列に接続された短絡用スイッチＳ70とを有する。
【００５９】
固定抵抗器Ｒ70は、上記した第１実施例の固定抵抗器Ｒ35と同様に、好ましくは高周波特性の優れた固定抵抗器であり、その抵抗値は０．１Ω〜１Ωの範囲内に選ばれてよい。スイッチＳ70は、制御部６８の制御の下でオン／オフ可能な電子式または電動式のスイッチからなり、たとえばリレースイッチでよい。高周波電源２８より出力される高周波は、短絡スイッチ付き抵抗器７０において、スイッチＳ70がオフ状態のときは固定抵抗器Ｒ70を通り、スイッチＳ70がオン状態のときはスイッチＳ70つまり短絡回路を通るようになっている。
【００６０】
さらに、この実施例では、固定抵抗器Ｒ70の温度特性を良くするために、固定抵抗器Ｒ70の温度を一定に保つ温調器８６を設ける。この温調器８６は、たとえば固定抵抗器Ｒ70と熱的に結合された水冷式あるいは空冷式の冷却器からなり、スイッチＳ70をオフ状態に保持する期間つまり固定抵抗器Ｒ70を通電させる期間中だけ作動するように制御部６８により制御されてよい。
【００６１】
この実施例においても、マッチングユニット３０内に短絡スイッチ付き抵抗器７０を備え付けているので、チャンバ１０内のプラズマ抵抗ＲPRの値が相当低いこと（特に１Ω未満であること）がプロセスレシピ等から分かっているときは、スイッチＳ70をオフ状態にして整合器３４とプラズマＰＲとの間に固定抵抗器Ｒ70を直列に挿入接続してよい。これにより、整合器３４から見た負荷抵抗がプラズマ抵抗ＲPRに固定抵抗器Ｒ70を加え合わせたものとなり、上述した第１実施例と同様に、同一レシピのプラズマプロセスを実施する同一機種の複数のプラズマエッチング装置間でプラズマ励起ＲＦパワー投入量の機差（ばらつき）を低減し、プラズマプロセスの再現性・信頼性を改善することができる。
【００６２】
さらに、この実施例においては、温調器８６によって短絡スイッチ付き抵抗器７０の固定抵抗器Ｒ70を一定温度に保つことができるので、自己発熱あるいは周囲温度の影響を極力少なくしてその温度特性を良くし、合成負荷抵抗の抵抗値ないしＲＦパワー投入量の精度および安定性を向上させることができる。
【実施例３】
【００６３】
図７に、第３の実施例による高周波給電部の構成を示す。この第３の実施例は、マッチングユニット３０内に抵抗値可変型の短絡スイッチ付き可変抵抗器８８を備え付けることと、プラズマ抵抗測定用のＲＦセンサ９０を設ける構成を特徴とする。その他の部分は上述した第２の実施例と同じである。
【００６４】
抵抗値可変型の短絡スイッチ付き抵抗器８８は、整合器３４の出力端子と給電棒３２との間に挿入（接続）可能な可変抵抗器Ｒ88と、この可変抵抗器Ｒ88に並列に接続された短絡用スイッチＳ88とを有する。可変抵抗器Ｒ88は、電子式または電動式の可変抵抗器が好ましく、０．１Ω〜１Ωを含む範囲内で抵抗値を可変できるものが好ましい。スイッチＳ88は、第２の実施例におけるスイッチＳ70と同様のものでよい。
【００６５】
ＲＦセンサ９０は、高周波伝送ライン上で短絡スイッチ付き抵抗器８８と給電棒３２との間に設けられ、その位置から見た負荷のインピーダンス、特にその実数成分（抵抗値）をプラズマ抵抗ＲPRの値として測定する。制御部６８は、ＲＦセンサ９０からのプラズマ抵抗測定値情報を基に、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ω未満であるときは、プラズマ抵抗ＲPRに可変抵抗器Ｒ88を加え合わせた合成負荷抵抗の抵抗値が最適値（たとえば１Ω）になるように、可変抵抗器Ｒ88を調整する。また、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ωを優に超えるときは、スイッチＳ88をオンにして、可変抵抗器８８を短絡させてよい。
【００６６】
図示省略するが、可変抵抗器Ｒ88の温度特性を良くするために温調器８６（図６）を備えてもよい。また、ＲＦセンサ９０を整合器３４と短絡スイッチ付き抵抗器８８との間に設け、ＲＦセンサ９０を働かせる時は短絡用スイッチＳ88をオン状態にする構成も可能である。
【実施例４】
【００６７】
上記第３の実施例の一変形例として、可変抵抗器８８の代わりに、図８に示すように、複数個（たとえば３個）の固定抵抗Ｒ92A，Ｒ92B，Ｒ92Cを並列接続し、選択スイッチＳA，ＳB，ＳCおよび短絡スイッチＳ92を有する並列抵抗回路網９２を設ける構成も可能である。
【００６８】
この並列抵抗回路網９２において、固定抵抗Ｒ92A，Ｒ92B，Ｒ92Cは、整流回路３４と給電棒３２との間で互いに並列されており、選択スイッチＳA，ＳB，ＳCとそれぞれ直列接続されている。選択スイッチＳA，ＳB，ＳCのオン／オフ状態を選択することにより、この並列抵抗回路網９２の抵抗値を好ましくは０．１Ω〜１Ωを含む範囲内で７通りに選ぶことができる。
【００６９】
制御部６８（図７）は、ＲＦセンサ９０からのプラズマ抵抗測定値情報を基に、選択スイッチＳA，ＳB，ＳCおよび短絡スイッチＳ92のそれぞれのオン／オフ状態を制御してよい。すなわち、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ω未満であるときは、プラズマ抵抗ＲPRに並列抵抗回路網９２を加え合わせた合成負荷抵抗の抵抗値が最適値（たとえば１Ω）になるように、選択スイッチＳA，ＳB，ＳCのオン／オフ状態を選択する。また、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ωを優に超えるときは、短絡スイッチＳ92をオンにしてよい。
【実施例５】
【００７０】
図９および図１０に、下部ＲＦ２周波印加方式を採る容量結合型プラズマエッチング装置に本発明を適用した実施例を示す。図中、上述したプラズマエッチング装置（図１〜図８）のものと同様の構成および機能を有する部分には同一の参照符号を附している。
【００７１】
このプラズマエッチング装置は、プラズマ生成に適した比較的高い周波数たとえば１００ＭＨｚの第１高周波ＨＦを出力する第１の高周波電源９４Ｈと、プラズマからサセプタ１２上の半導体ウエＷへのイオンの引き込みに適した比較的低い周波数たとえば１３．５６ＭＨｚの第２高周波ＬＦを出力する第２の高周波電源９４Ｌとを備えており、両高周波電源９４Ｈ，９４Ｌよりそれぞれ出力される第１および第２高周波ＨＦ，ＬＦをマッチングユニット３０および給電棒３２を介してサセプタ１２に印加するようにしている。
【００７２】
このプラズマエッチング装置においても、図９に示すように、給電棒３２の途中に第１の実施例と同様の短絡スイッチ付き抵抗器３５を取り付けることができる。あるいは、図１０に示すように、マッチングユニット３０内にたとえば第２実施例と同様の短絡スイッチ付き抵抗器７０Ｈ，７０Ｌを組み込むことも可能である。
【００７３】
図１０の構成例において、プラズマ生成用の第１高周波電源９４Ｈの出力端子は、第１整合器３４Ｈおよび第１短絡スイッチ付き抵抗器７０Ｈを介して給電棒３２に接続される。イオン引き込み制御用の第２高周波電源９４Ｌの出力端子は、第２整合器３４Ｌおよび第２短絡スイッチ付き抵抗器７０Ｌを介して給電棒３２に接続される。第１および第２整合器３４Ｈ、３４Ｌは、上記した整合器３４（図６、図７）と同様の構成・機能を有するものでよい。
【実施例６】
【００７４】
上述したように、本発明においてプラズマ処理装置の高周波給電系統に適度な抵抗値を有する抵抗器を直列に挿入接続する技法は、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ωよりも低くなるようなプラズマプロセスで大なる作用効果を発揮する。このようなプラズマプロセスでは、プラズマに投入されるＲＦパワーが通常１ｋＷを超える。
【００７５】
ところで、同一のプラズマ処理装置において、そのような高ＲＦパワー領域を用いるプロセスレシピだけでなく、ＲＦパワーの非常に低い（たとえば数１０Ｗ程度の）プロセスレシピが選択される場合もある。しかしながら、通常の高周波電源は、ＲＦパワーのダイナミックレンジに限度があり、数ｋＷの定格出力で数１０Ｗ程度の低パワーを精度良く出力するのは難しく、ばらつきを生じやすい。一方で、そのような低パワーで着火ないし生成されるプラズマＰＲは、概して安定性がよくなく、プラズマ抵抗ＲPRの値が高く（たとえば１０Ω以上）、しかも大きく変動しやすいという性質がある。このため、整合器のマッチング動作がスムースにいかなくなって、ハンチングを起こしたり、長時間マッチング・ポイントが決まらないといった問題がしばしば発生している。
【００７６】
そこで、この実施例では、高周波給電部に、上記第１〜第５実施例による直列挿入型の短絡スイッチ付き抵抗器３５（７０，８８，９２）に加えて、並列挿入型の遮断スイッチ付き抵抗器９６（図１１、図１２）を備える構成としている。
【００７７】
この遮断スイッチ付き抵抗器９６は、整合器３４に対してプラズマＰＲと並列に挿入接続される。具体的には、たとえば図１１に示すように、遮断スイッチ付き抵抗器９６は、給電棒３２の周囲にリング状の固定抵抗器（または抵抗体）Ｒ96と、遮断スイッチＳ96を兼ねるリング状の誘電体Ｃ96とを配置する。
【００７８】
固定抵抗器Ｒ96は、低ＲＦパワー投入時のプラズマ抵抗ＲPRと同等か、または好ましくはそれ以下の抵抗値（たとえば１Ω〜１０Ω）を有し、接地電位の外導体３３の内壁に接続される。誘電体Ｃ96は、たとえばテフロン（登録商標）あるいはセラミックからなり、リング状固定抵抗器Ｒ96と給電棒３２との間のギャップ空間を埋めて（スイッチＳ96をオンにして）両者を容量結合させる第１の位置と、このギャップ空間から下方または上方に退避して（スイッチＳ96をオフにして）両者を電気的に遮断する第２の位置との間で移動可能に構成される。誘電体Ｃ96の位置の切り換え、つまりスイッチＳ96の操作は、手動で行ってもよく、あるいはアクチエータ（図示せず）で行ってもよい。誘電体Ｃ96を第１の位置に切り換えたとき（スイッチＳ96をオンにしたとき）に得られる容量（キャパシタンス）は、プラズマＰＲの容量と同程度になるのが好ましく、たとえば１００ｐＦに選定されてよい。
【００７９】
通常、短絡スイッチ付き抵抗器３５と遮断スイッチ付き抵抗器９６は、プロセスレシピに応じて選択的に使用されてよい。たとえば、プラズマ抵抗ＲPRの値が１Ωよりも低くなるような高ＲＦパワーのプラズマプロセスでは、短絡スイッチ付き抵抗器３５において短絡スイッチＳ35をオフに切り換えて固定抵抗器Ｒ35をプラズマＰＲに対して直列に挿入接続するとともに、遮断スイッチ付き抵抗器９６において遮断スイッチＳ96をオフに切り換えて固定抵抗器Ｒ96を高周波伝送ラインから外してよい。この場合、上記した第１実施例と同様に、同一レシピのプラズマプロセスを実施する同一機種の複数のプラズマエッチング装置間でプラズマ励起ＲＦパワー投入量の機差（ばらつき）を低減し、プラズマプロセスの再現性・信頼性を改善することができる。
【００８０】
また、ＲＦパワーがたとえば１００Ｗ以下のプラズマプロセスでは、遮断スイッチ付き抵抗器９６において遮断スイッチＳ96をオンに切り換えて固定抵抗器Ｒ96をプラズマＰＲに対して並列に挿入接続するとともに、短絡スイッチ付き抵抗器３５において短絡スイッチＳ35をオンに切り換えて固定抵抗器Ｒ35を高周波伝送ラインから外してよい。この場合、たとえば、固定抵抗器Ｒ96の抵抗値が１０Ωに選ばれており、プラズマ抵抗ＲPRの値が１０Ω〜３０Ωの範囲で変動すると仮定すると、整合器３４に対する見かけ上の負荷抵抗の変動幅は５Ω〜７．５Ωに低減または縮小するので、整合器３４はハンチング等を起こさずにマッチング動作をスムースに行うことができる。また、高周波電源２８は、プラズマＰＲに投入すべきＲＦパワー量（プロセスレシピの設定値）の約２倍のＲＦパワーを出力することになるが、それによって高周波電源２８のＲＦ出力の安定度が高くなるという一面もある。
【００８１】
なお、高周波伝送ライン上で遮断スイッチ付き抵抗器９６を短絡スイッチ付き抵抗器３５の後段に配置する構成も可能である。また、遮断スイッチ付き抵抗器９６を、短絡スイッチ付き抵抗器７０（８８，９２）と一緒に、または単独でマッチングユニット３４に組み入れる構成も可能であり、その場合は抵抗器Ｒ96，容量Ｃ96、遮断スイッチＳ96に市販の抵抗素子、コンデンサ、開閉スイッチをそれぞれ用いることができる。抵抗器Ｒ96に可変抵抗器や並列抵抗回路網を用いる構成や、インダクタンスコイルを含む構成等も可能である。
【他の実施形態】
【００８２】
上記実施形態は、プラズマ処理装置の高周波給電系統において整合器と高周波電極との間に短絡スイッチ付きの抵抗器３５（７０，８８，９２）を挿入接続する構成であった。しかし、別の実施形態として、短絡用スイッチＳ35（Ｓ70，Ｓ88，Ｓ92）省いて抵抗器Ｒ35（Ｒ70，Ｒ88，Ｒ92）を高周波給電部に常時挿入接続している構成も可能である。特に、実施するプラズマプロセスの種類またはレシピが殆ど固定されていて、プラズマ抵抗ＲPRの値が常に１Ω未満であることが分かっているときは、０．１Ω〜１Ωの抵抗値を有する抵抗器Ｒ35（Ｒ70，Ｒ88，Ｒ92）を短絡用スイッチを付けないで高周波給電部に常時挿入接続しておく構成を好適に採ることができる。
【００８３】
上記実施形態の容量結合型プラズマエッチング装置において、平行平板電極に高周波電源を接続する方式として、プラズマ生成用の高周波電源をシャワーヘッド（上部電極）に接続する方式にも本発明は適用可能である。
【００８４】
本発明は、容量結合型プラズマエッチング装置に限定されるものではなく、チャンバの上面または周囲にコイル型の高周波電極を配置して誘電磁界の下でプラズマを生成する誘導結合型プラズマ処理装置や、マイクロ波のパワーを用いてプラズマを生成するマイクロ波プラズマ処理装置等にも適用可能であり、さらにはプラズマＣＶＤ、プラズマ酸化、プラズマ窒化、スパッタリングなどの他のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、本発明における被処理基板は半導体ウエハに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等も可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０    チャンバ（処理容器）
１２    サセプタ（下部電極）
２４    排気装置
２８    高周波電源
３０    マッチングユニット
３２    給電棒
３２(1)    第１給電棒
３２(2)    第２給電棒
３４，３４Ｈ，３４Ｌ    整合器
３５，７０、７０Ｈ，７０Ｌ，９２  短絡スイッチ付き抵抗器
５６    シャワーヘッド（上部電極）
６５    処理ガス供給部
６８    制御部
Ｒ35，Ｒ70      固定抵抗器
Ｒ88    可変抵抗器
Ｒ92A，Ｒ92B，Ｒ92C    固定抵抗
ＳA，ＳB，ＳC    選択用スイッチ
Ｓ35，Ｓ70，Ｓ88，Ｓ92    短絡用スイッチ
【図１】
2010238705.tif 000003
【図２】
2010238705.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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