(57)【要約】【課題】マグネトロンの交換を軽減でき、マイクロ波発生装置をより長く使用できるようにする。【解決手段】マグネトロン８０のフィラメント８１にフィラメント電圧を供給し、フィラメント８１と陽極８４との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマグネトロン８０を使ったマイクロ波発生装置４５の制御方法であって、ベース値のフィラメント電圧を供給し、マイクロ波の発振中に陽極電圧と陽極電流を測定する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係を基準特性と比較する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係が基準特性から外れた場合に、フィラメント電圧を前記ベース値よりも上昇させる工程とを有する。【選択図】図４
2010087103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマグネトロンを使ったマイクロ波発生装置の制御方法であって、
ベース値のフィラメント電圧を供給し、マイクロ波の発振中に陽極電圧と陽極電流を測定する工程と、
陽極電圧と陽極電流の関係を基準特性と比較する工程と、
陽極電圧と陽極電流の関係が基準特性から外れた場合に、フィラメント電圧を前記ベース値よりも上昇させる工程と、
を有する、制御方法。
【請求項２】
マイクロ波の発振を停止した後、再び、マイクロ波の発振を行う場合は、フィラメント電圧が前記ベース値に戻される、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
フィラメント電圧を上昇させた上昇回数をカウントする工程と、
前記上昇回数が所定回数に到達したか否かを確認する工程と、
前記上昇回数が所定回数に到達した場合、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給されるフィラメント電圧を、前記ベース値よりも大きい更新ベース値に上昇させる工程と、
更新ベース値のフィラメント電圧を供給し、マイクロ波の発振中に陽極電圧と陽極電流を測定する工程と、
陽極電圧と陽極電流の関係を基準特性と比較する工程と、
陽極電圧と陽極電流の関係が基準特性から外れた場合に、フィラメント電圧を前記更新ベース値よりも上昇させる工程と、
をさらに有する、請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマイクロ波発生装置であって、
前記フィラメントにフィラメント電圧を供給するフィラメント電源と、
前記マグネトロンのフィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給する陽極電源と、
マイクロ波の発振中に陽極電流を測定する陽極電流測定器と、
前記陽極電流測定器で測定された陽極電流に基いて、前記フィラメント電源を制御する制御部を有することを特徴とする、マイクロ波発生装置。
【請求項５】
前記制御部の制御により、請求項１〜３のいずれかの制御方法が行われる、請求項４に記載のマイクロ波発生装置。
【請求項６】
処理容器内にマイクロ波を供給してプラズマを励起させ、基板を処理するプラズマ処理装置であって、
マイクロ波供給源として、マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマイクロ波発生装置を備え、
前記マイクロ波発生装置は、前記フィラメントにフィラメント電圧を供給するフィラメント電源と、前記マグネトロンのフィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給する陽極電源と、マイクロ波の発振中に陽極電流を測定する陽極電流測定器と、前記陽極電流測定器で測定された陽極電流に基いて、前記フィラメント電源を制御する制御部を有する、プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記制御部の制御により、請求項１〜３のいずれかの制御方法が行われる、請求項６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、マイクロ波を発振させるマイクロ波発生装置とその制御方法に関し、更に、プラズマ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体や液晶基板の製造分野では、マイクロ波によって発生させたプラズマを利用したプラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等が広く利用されている。これらの装置において、マグネトロンを用いてマイクロ波を発振させるマイクロ波発生装置が知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３２０８５７号公報
【特許文献２】特開平１０−２２３１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０に示すように、マグネトロンは他の電子管と同様、フィラメントにより加熱された陰極(カソード)１００と陽極(アノード)１０１からなる。陰極１００は管球の空胴の中央に配置され、フィラメントにより加熱されることで熱電子が放出される。また、陽極１０１に対して負の高電圧が印加されることにより、熱電子は陰極１０１に向かって進行する。
一方、管球の軸方向に永久磁石などで強力な磁場がかけられており、進行中の熱電子はフレミングの法則にしたがい方向を曲げられ、陰極１００と陽極１０１間の作用空間と呼ばれる空間を周回する。陽極１０１は規則的に設けられたキャビティ１０２と呼ばれる共振空胴を形成しており、特にそのキャビティ１０２先端部周辺を電子流が通過する際にキャビティ１０２の共振周波数で強力な高周波発振が発生する。これがマイクロ波である。このように、マイクロ波の発生において、フィラメントによって加熱された陰極１００による熱電子放出は、重要なファクターである。こうしてマグネトロンで発生された高周波は種々の分野で利用されており、その一例として、例えば半導体や液晶基板の製造分野においては、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等に利用されている。ここで、マグネトロンを安定して発振させるために、熱電子を安定的に供給するように陰極と陽極との間に供給される陽極電圧と、陰極と陽極との間を流れる陽極電流との間には、製造メーカが推奨する所定の関係（基準特性）が予め定められている。一方、マグネトロンは消耗品であり、長期間使用するとマイクロ波の発振が不安定になって、陽極電圧と陽極電流との関係が、上記基準特性から外れてくることが知られている。そこで従来は、これら陽極電圧と陽極電流の関係が、メーカ推奨の基準特性から外れた場合は、マグネトロンの寿命が尽きたと判断し、新しいマグネトロンに交換していた。
【０００５】
しかしながら、プラズマエッチング装置、プラズマＣＶＤ装置等の使用条件などにより、短期間でマグネトロンの交換時期が来てしまうことがあり、不経済であった。また、マグネトロンの交換作業のために生産ラインを停止しなければならず、生産性向上を阻害させる要因となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、マグネトロンの交換を軽減でき、マイクロ波発生装置をより長く使用できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマグネトロンを使ったマイクロ波発生装置の制御方法であって、ベース値のフィラメント電圧を供給し、マイクロ波の発振中に陽極電圧と陽極電流を測定する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係を基準特性と比較する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係が基準特性から外れた場合に、フィラメント電圧を前記ベース値よりも上昇させる工程と、を有する、制御方法が提供される。かかる制御方法にあっては、マイクロ波の発振が異常となった場合、フィラメント電圧を増加させ、安定して熱電子を供給してマイクロ波発生装置の運転を継続して行う。
【０００８】
この制御方法において、マイクロ波の発振を停止した後、再び、マイクロ波の発振を行う場合は、フィラメント電圧が前記ベース値に戻されても良い。また、フィラメント電圧を上昇させた上昇回数をカウントする工程と、前記上昇回数が所定回数に到達したか否かを確認する工程と、前記上昇回数が所定回数に到達した場合、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給されるフィラメント電圧を、前記ベース値よりも大きい更新ベース値に上昇させる工程と、更新ベース値のフィラメント電圧を供給し、マイクロ波の発振中に陽極電圧と陽極電流を測定する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係を基準特性と比較する工程と、陽極電圧と陽極電流の関係が基準特性から外れた場合に、フィラメント電圧を前記更新ベース値よりも上昇させる工程と、をさらに有しても良い。
【０００９】
また、本発明によれば、マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、一定量の熱電子を放出させてマイクロ波を安定して発振させるマイクロ波発生装置であって、前記フィラメントにフィラメント電圧を供給するフィラメント電源と、前記マグネトロンのフィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給する陽極電源と、マイクロ波の発振中に陽極電流を測定する陽極電流測定器と、前記陽極電流測定器で測定された陽極電流に基いて、前記フィラメント電源を制御する制御部を有することを特徴とする、マイクロ波発生装置が提供される。
【００１０】
また、本発明によれば、処理容器内にマイクロ波を供給してプラズマを励起させ、基板を処理するプラズマ処理装置であって、マイクロ波供給源として、マグネトロンのフィラメントにフィラメント電圧を供給し、前記フィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給して、マイクロ波を発振させるマイクロ波発生装置を備え、前記マイクロ波発生装置は、前記フィラメントにフィラメント電圧を供給するフィラメント電源と、前記マグネトロンのフィラメントと陽極との間に陽極電圧を供給する陽極電源と、マイクロ波の発振中に陽極電流を測定する陽極電流測定器と、前記陽極電流測定器で測定された陽極電流に基いて、前記フィラメント電源を制御する制御部を有する、プラズマ処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、マイクロ波の発振が異常となった場合、フィラメント電圧を増加させることによって、一定量の熱電子を放出させてマイクロ波の発振を正常な状態に復帰させるように補正することができ、その結果、プラズマプロセス処理が途切れることなく続行できる。更に、マグネトロンを交換することなく、マイクロ波発生装置の運転を継続して行うことができるようになる。このため、マグネトロンの交換作業の回数を軽減でき、また、マイクロ波発生装置をより長く使用できて経済的であり、更に、生産性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、プラズマ処理の一例であるＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理を行うプラズマ処理装置１に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置４５（マイクロ波発生装置４５は図２中に示される）を備えたプラズマ処理装置１の概略的な構成を示した縦断面図（図２中のＸ−Ｘ断面）である。図２は、このプラズマ処理装置１が備える蓋体３の下面図である。図３は、蓋体３の部分拡大縦断面図（図２中のＹ−Ｙ断面）である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
このプラズマ処理装置１は、上部が開口し、底面が塞がれた立方体形状の処理容器２と、この処理容器２の上方を塞ぐ蓋体３を備えている。処理容器２の上方を蓋体３で塞ぐことにより、処理容器２の内部には密閉空間である処理室４が形成されている。これら処理容器２と蓋体３は導電性を有する非磁性材料、例えばアルミニウムからなり、いずれも電気的に接地された状態になっている。
【００１４】
処理室４の内部には、基板として例えばガラス基板（以下「基板」という）Ｇを載置するための載置台としてのサセプタ１０が設けられている。サセプタ１０は例えば窒化アルミニウムからなり、その内部には、基板Ｇを静電吸着すると共に処理室４の内部に所定のバイアス電圧を印加させるための給電部１１と、基板Ｇを所定の温度に加熱するヒータ１２が設けられている。給電部１１には、処理室４の外部に設けられたバイアス印加用の高周波電源１３がコンデンサなどを備えた整合器１４を介して接続されると共に、静電吸着用の高圧直流電源１５がコイル１６を介して接続されている。ヒータ１２には、同様に処理室４の外部に設けられた交流電源１７が接続されている。
【００１５】
サセプタ１０は、処理室４の外部下方に設けられた昇降プレート２０の上に、筒体２１を介して支持されている。前述の給電部１１およびヒータ１２に対する通電は、この筒体２１の内部を介して行われる。昇降プレート２０には、ブラケット２２を介して昇降装置２３が装着されており、この昇降装置２３の稼動で、昇降プレート２０、筒体２１およびサセプタ１０が一体的に昇降することによって、処理室４内におけるサセプタ１０の高さが調整される。但し、処理容器２の底面と昇降プレート２０との間には、べローズ２４が装着してあるので、昇降中、処理室４内の気密性は保持される。
【００１６】
処理容器２の底部には、処理室４の外部に設けられた真空ポンプなどの排気装置（図示せず）によって処理室４内の雰囲気を排気するための排気口３０が設けられている。また、処理室４内においてサセプタ１０の周囲には、処理室４内におけるガスの流れを好ましい状態に制御するための整流板３１が設けられている。
【００１７】
蓋体３は、蓋本体３５の下面にスロットアンテナ３６を一体的に形成し、更にスロットアンテナ３６の下面（蓋本体３５の下面)に、複数枚のタイル状の誘電体３７を取り付けた構成である。蓋本体３５及びスロットアンテナ３６は、例えばアルミニウムなどの導電性材料で一体的に構成され、電気的に接地状態である。図１に示すように処理容器２の上方を蓋体３によって塞いだ状態では、蓋本体３５の下面周辺部と処理容器２の上面との間に配置されたＯリング３８と、後述する各スロット５０の周りに配置されたＯリング（図示せず)によって、処理室４内の気密性が保持されている。
【００１８】
蓋本体３５の内部には、断面形状が矩形状の方形導波管４０が複数本水平に配置されている。この実施の形態では、何れも直線上に延びる６本の方形導波管４０を有しており、各方形導波管４０同士が互いに平行となるように並列に配置されている。なお、後述するように、蓋本体３５の下面には透孔としてのスロット５０が各方形導波管４０の下面に沿って複数形成されるが、それらスロット５０の厚さに相当する蓋本体３５底部がスロットアンテナ３６となっている。各方形導波管４０の断面形状（矩形状）の長辺方向がＨ面で垂直となり、短辺方向がＥ面で水平となるように配置されている。なお、長辺方向と短辺方向をどのように配置するかは、モードによって変る。また各方形導波管４０の内部には、例えばフッ素樹脂（例えばテフロン（登録商標））の誘電部材４１がそれぞれ充填されている。なお、誘電部材４１の材質は、フッ素樹脂の他、例えば、Ａｌ２Ｏ３、石英などの誘電材料も使用できる。
【００１９】
処理室４の外部には、本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置４５が備えられており、図２に示されるように、この実施の形態では３つのマイクロ波発生装置４５が設けられている。各マイクロ波発生装置４５で発振させられた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、所望のパワーにされて、蓋本体３５の内部に設けられた２本ずつの方形導波管４０に対してそれぞれ導入されるようになっている。各マイクロ波発生装置４５と２本ずつの各方形導波管４０との間には、２本の方形導波管４０に対してマイクロ波を分配して導入させるためのＹ分岐管４６がそれぞれ接続してある。
【００２０】
スロットアンテナ３６を構成する各方形導波管４０の下面には、透孔としての複数のスロット５０が、各方形導波管４０の長手方向に沿って等間隔に配置されている。この実施の形態では、Ｇ５相当を想定して（Ｇ５は、基板Ｇの寸法：１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、処理室４の内部寸法：１４７０ｍｍ×１５９０ｍｍである）、各方形導波管４０毎に１２個ずつのスロット５０が、それぞれ直列に並べて設けられており、スロットアンテナ３６全体で、１２個×６列＝７２箇所のスロット５０が、蓋本体３５の下面（スロットアンテナ３６）全体に均一に分布して配置されている。各スロット５０同士の間隔は、各方形導波管４０の長手方向において互いに隣接するスロット５０間が中心軸同士で例えばλｇ／２（λｇは、２．４５ＧＨｚとした場合のマイクロ波の導波管内波長）となるように設定される。
【００２１】
このようにスロットアンテナ３６の全体に均一に分布して配置された各スロット５０の内部には、例えばＡｌ２Ｏ３からなる誘電部材５１がそれぞれ充填されている。なお、誘電部材５１として、例えばフッ素樹脂、石英などの誘電材料を用いることもできる。また、これら各スロット５０の下方には、上述のようにスロットアンテナ３６の下面に取付けられた複数枚の誘電体３７がそれぞれ配置されている。各誘電体３７は長方形の平板状をなしており、例えば石英ガラス、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、サファイア、ＳｉＮ、セラミックス等の誘電材料で構成される。
【００２２】
図２に示されるように、各誘電体３７は、一つのマイクロ波発生装置４０に対してＹ分岐管４６を介して接続された２本の方形導波管４０を跨ぐようにそれぞれ配置される。前述のように、蓋本体３５の内部には全部で６本の方形導波管４０が平行に配置されており、各誘電体３７は、それぞれ２本ずつの方形導波管４０に対応するように、３列に配置されている。
【００２３】
また前述のように、各方形導波管４０の下面（スロットアンテナ３６）には、それぞれ１２個ずつのスロット５０が直列に並べて配置されており、各誘電体３７は、互いに隣接する２本の方形導波管４０（Ｙ分岐管４６を介して同じマイクロ波発生装置４０に接続された２本の方形導波管４０）の各スロット５０同士間を跨ぐように取り付けられている。これにより、スロットアンテナ３６の下面には、全部で１２個×３列＝３６枚の誘電体３７が取り付けられている。スロットアンテナ３６の下面には、これら３６枚の誘電体３７を処理室４内に露出させながら、誘電体３７を１２個×３列に配列された状態で支持するための、格子状に形成された梁５５が設けられている。梁５５は、各誘電体３７の周囲を囲むように配置されており、各誘電体３７をスロットアンテナ３６の下面に密着させた状態で支持している。梁５５は、例えばアルミニウムなどの非磁性の導電性材料からなり、スロットアンテナ３６および蓋本体３５と共に電気的に接地された状態になっている。
【００２４】
梁５５の下面には、図２に示すように、各誘電体３７の周囲において処理室４内に所定のガスを供給するためのガス噴射口５６がそれぞれ設けられている。ガス噴射口５６は、各誘電体３７の周囲を囲むように複数箇所に配置され、処理室４の上面全体に所定のガスを均一に分布させて供給する。
【００２５】
図１に示すように、蓋本体３５内部には所定のガスの供給用のガス配管６０と、冷却水供給用の冷却水配管６１が設けられている。ガス配管６０を通じて供給された所定のガスは、梁５５の下面に設けられた各ガス噴射口５６にそれぞれ供給されるようになっている。
【００２６】
ガス配管６０には、処理室４の外部に配置された所定のガス供給源６５が接続されている。この実施の形態では、所定のガス供給源６５として、アルゴンガス供給源７０、成膜ガスとしてのシランガス供給源７１および水素ガス供給源７２が用意され、各々バルブ７０ａ、７１ａ、７２ａ、マスフローコントローラ７０ｂ、７１ｂ、７２ｂ、バルブ７０ｃ、７１ｃ、７２ｃを介して、ガス配管６０に接続されている。これにより、所定のガス供給源６５からガス配管６０に供給された所定のガスが、ガス噴射口７５から処理室４内に噴射されるようになっている。
【００２７】
冷却水配管６１には、処理室４の外部に配置された冷却水供給源７５から冷却水を循環供給する冷却水供給配管７６と冷却水戻り配管７７が接続されている。これら冷却水供給配管７６と冷却水戻り配管７７を通じて冷却水供給源７５から冷却水配管６１に冷却水が循環供給されることにより、蓋本体３５は所定の温度に保たれている。
【００２８】
図４は、本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置４５の概略的な構造を示すブロック図である。マイクロ波発生装置４５には、マイクロ波を発振させるマグネトロン８０が備えられている。また、マイクロ波発生装置４５は、マグネトロン８０のフィラメント８１（陰極）に、回路８２を介してフィラメント電圧Ｖｆを供給するフィラメント電源８３と、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間に、回路８５を介して陽極電圧Ｖａを供給する陽極電源８６を有している。また、マグネトロン８０には、磁石８７によって磁場がかけられている。加熱されたフィラメント８１から陽極８４に向って放出された熱電子が、磁石８７の作用によりマグネトロン８０内を周回し、これにより、マグネトロン８０からマイクロ波が発生される。
【００２９】
これらフィラメント電源８３と陽極電源８６は、制御部９０によって制御される。また、陽極電源８６の回路８５には、例えばサーチコイルからなる陽極電流測定器９１が取り付けてある。後述するように、マイクロ波の発振中に、この陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａが、制御部９０に入力される。制御部９０は、こうして入力された陽極電流Ｉａと、フィラメント８１と陽極８４との間に供給されている陽極電圧Ｖａを基準特性と比較し、その比較結果に基いてマイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断し、フィラメント電源８３を制御する。なお、マイクロ波発生装置４５の制御部９０によって行われる制御の内容については、プラズマ処理装置１による基板Ｇの処理に基いて詳しく説明する。
【００３０】
以上のように構成されたプラズマ処理装置１において、例えばアモルファスシリコン成膜する場合について説明する。
【００３１】
先ず、処理前の基板Ｇが処理室４内へ搬入される。そして、処理室４内へ搬入された基板Ｇが、サセプタ１０の上面に載置される。その後、処理室４内が密閉されて処理室４内における所定の処理が行われる。
【００３２】
なお、処理中は、処理ガス供給源６５からガス配管６０、ガス噴射口５６を経て所定のガス、例えばアルゴンガス／シランガス／水素の混合ガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定される。この場合、蓋本体３５の下面全体に分布して配置されているガス噴射口５６から所定のガスを噴き出すことにより、サセプタ１０上に載置された基板Ｇの表面全体に所定のガスを満遍なく供給することができる。
【００３３】
そして、このように所定のガスを処理室４内に供給する一方で、ヒータ１２によって基板Ｇを所定の温度に加熱する。また、図４で説明したマイクロ波発生装置４５で発生された、例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、所望のパワー（例えば５ｋＷ）にされてＹ分岐管４６を経て各方形導波管４０に導入され、それぞれの各スロット５０を通じて、各誘電体３７中を伝播していく。
【００３４】
ここで、マイクロ波発生装置４５の運転は、制御部９０によって次のように制御される。即ち、先ずプラズマ処理装置１の稼動時において、アモルファスシリコン成膜を行うべく、マイクロ波発生装置４５に対してマイクロ波の発生命令が出される前に、図５に示すように、時刻ｔ１において、予め、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆが供給され、フィラメント８１の予熱が開始される（図８のＳ１）。この場合、予熱用のフィラメント電圧Ｖｆは例えば５Ｖに設定される。
【００３５】
そして、時刻ｔ２になって、フィラメント８１がマイクロ波の発振に適した所定の温度まで予熱されると、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が開始される（図８のＳ２）。この場合、フィラメント８１の予熱に必要な時間（時刻ｔ１〜ｔ２）は、例えば３０ｓｅｃ程度である。また、陽極電源８６から供給される陽極電圧Ｖａは、例えば７．５ｋＶに設定される。
【００３６】
そして、時刻ｔ２において、所定の大きさの陽極電圧Ｖａが、陽極電源８６からフィラメント８１と陽極８４との間に供給されることにより、マイクロ波発生装置４５で発生させられた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、所望のパワーにされて処理容器２内に供給される。このマイクロ波のエネルギーによって、各誘電体３７の表面において処理室４内に電磁界が形成され、電界エネルギーによって処理容器２内の所定のガスがプラズマ化されて、基板Ｇ上の表面に対して、アモルファスシリコン成膜が行われる。なお、処理室４の内部では、例えば０．７ｅＶ〜２．０ｅＶの低電子温度、１０１１〜１０１３ｃｍ−３の高密度プラズマによって、基板Ｇへのダメージの少ない均一な成膜が行われる。アモルファスシリコン成膜の条件は、例えば処理室４内の圧力については、５〜１００Ｐａ、好ましくは１０〜６０Ｐａ、基板Ｇの温度については、２００〜４５０℃、好ましくは２５０℃〜３８０℃が適当である。また、処理室４の大きさは、Ｇ４．５（基板Ｇの寸法：７３０ｍｍ×９２０ｍｍ、処理室４の内部寸法：１０００ｍｍ×１１９０ｍｍ）以上が適当であり、例えば、Ｇ５（基板Ｇの寸法：１１００ｍｍ×１３００ｍｍ、処理室４の内部寸法：１４７０ｍｍ×１５９０ｍｍ）である。処理室４内の導入されるマイクロ波のパワーは、基板Ｇの表面積あたり１〜４Ｗ／ｃｍ２、好ましくは３Ｗ／ｃｍ２となるように定められる。基板Ｇの表面積あたりのパワーが１Ｗ／ｃｍ２以上であれば、プラズマが着火し、比較的安定してプラズマを発生させることができる。１Ｗ／ｃｍ２未満では、プラズマの着火がしなかったり、プラズマの発生が非常に不安定になり、プロセスが不安定、不均一となって実用的でなくなってしまう。
【００３７】
なお、マイクロ波の発振中は、フィラメント８１の温度が上昇する傾向にある。このため、予熱中（時刻ｔ１〜ｔ２）にフィラメント電源８３から供給されるフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）を、マイクロ波の発振中もそのまま継続して供給し続けると、フィラメント８１がマイクロ波発振に適した温度よりも高くなってしまう。そのため、マイクロ波の発振が開始される時刻ｔ２になると、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆは、予熱時よりも低く抑える必要がある（図８のＳ３）。
【００３８】
なお、図６（ｂ）に示すように、マイクロ波の発振中にフィラメント８１をマイクロ波発振に適した温度に保つために必要な陽極電流Ｉａとフィラメント電圧Ｖｆの関係を、予め定めておく。そして、マイクロ波の発振中、制御部９０は、陽極電流測定器９１から入力された陽極電流Ｉａに基き、図６（ｂ）に示す関係に従って、フィラメント電源８３を制御し、フィラメント電圧Ｖｆを調整する。なお、このように、図６（ｂ）に示す関係に従って、陽極電流Ｉａに基いて定められたフィラメント電圧Ｖｆを、本明細書ではベース値と定義する。こうして、ベース値のフィラメント電圧Ｖｆが供給されたフィラメント８１は、マイクロ波の発振中においても、マイクロ波発振に適した温度に常に保たれることになる。なお、一例として、陽極電流測定器９１から入力された陽極電流Ｉａが例えば１１００ｍＡである場合に、フィラメント電圧Ｖｆ（ベース値）は例えば１．５Ｖに調整される。
【００３９】
また、マイクロ波の発振中、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａは、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと、陽極電流測定器９１から入力された陽極電流Ｉａに基いて、マイクロ波発生装置４５におけるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ５）。
【００４０】
ここで、上述したように、マイクロ波の発振中にフィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａは、マイクロ波発生装置４５の製造メーカが推奨する所定の関係（図６（ａ））が予め定められている。このような陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａについてマイクロ波発生装置４５の製造メーカが推奨している所定の関係は基準特性Ａと呼ばれる。そして、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係がこの基準特性Ａの範囲内にあれば、マイクロ波の発振が正常であると判断できる。一方、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲から外れた場合は、マグネトロン８０におけるマイクロ波の発振が異常であると判断できる。
【００４１】
そして、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係からマイクロ波の発振が正常（基準特性Ａの範囲内）であると判断された場合（図８のＳ５のＹｅｓ）は、基板Ｇに対する所定の処理が終了するまで、陽極電流Ｉａに基いて図６（ｂ）に示す関係から求められたベース値のフィラメント電圧Ｖｆがフィラメント８１に供給し続けられる（図８のＳ６のＮｏ、Ｓ３〜５）。
【００４２】
そして、時刻ｔ３において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。また、陽極電圧Ｖａの供給が停止されると同時に、フィラメント電源８３からフィラメント８１に予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給される（図８のＳ６のＹｅｓ、Ｓ１）。
【００４３】
その後、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振（一定量の熱電子放出）に適した所定の温度に予熱された状態を保つ。
【００４４】
そして、時刻ｔ４になって、次の基板Ｇが処理室４内へ搬入され、サセプタ１０の上面に載置されると、処理室４内が密閉されて処理が再開される。即ち、処理ガス供給源６５から所定のガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定され、ヒータ１２によってサセプタ１０上の基板Ｇが所定の温度に加熱される。
【００４５】
また、マイクロ波発生装置４５では、制御部９０からの命令により、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が再び開始される（図８のＳ２）。また、マイクロ波の発振中は、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆは、予熱時よりも低い例えば１．５Ｖ（ベース値）に調整される（図８のＳ３）。
【００４６】
また、マイクロ波の発振中、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａが、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａの関係が、図６（ａ）に示した基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによって、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ５）。
【００４７】
ここで、例えば時刻ｔ５において、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲から外れてしまったと仮定する（つまり、熱電子放出が一定量得られない状態である）。かかる場合は、制御部９０は、時刻ｔ５において、マグネトロン８０におけるマイクロ波の発振が異常になったと判断する（図８のＳ５のＮｏ）。
【００４８】
そして、このようにマイクロ波の発振が異常になったと判断された場合、制御部９０は、時刻ｔ５において、フィラメント電圧Ｖｆを、陽極電流Ｉａに基いて図６（ｂ）に示す関係から求められるフィラメント電圧Ｖｆ（ベース値）よりも上昇させるように、フィラメント電源８３に制御命令を発する（図８のＳ７）。こうして、マイクロ波の発振が異常であると判断された時刻ｔ５からは、ベース値よりも大きいフィラメント電圧Ｖｆが、フィラメント８１に供給されることになる。
【００４９】
この場合、制御部９０は、時刻ｔ５において、例えばフィラメント電圧Ｖｆをベース値から２０％増加させるように制御を行う。その後、基板Ｇに対する所定の処理が終了する時刻ｔ６までの間は、ベース値から例えば２０％上昇させられたフィラメント電圧Ｖｆが、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給され続ける（図８のＳ８のＮｏ、Ｓ７）。
【００５０】
そして、時刻ｔ６において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると（図８のＳ８のＹｅｓ）、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。そして、制御部９０は、基板Ｇに対する所定の処理が終了したことにより、フィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御を停止させる。そして、フィラメント８１に予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給される。
【００５１】
また、このようにフィラメント電圧Ｖｆをベース値から２０％増加させる制御を行った場合、基板Ｇに対する所定の処理が終了後、制御部９０は、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを上昇させる制御命令を発した回数をカウントしておく。即ち、例えばマイクロ波発生装置４５に備えられているマグネトロン８０に対して、時刻ｔ５において、フィラメント電圧Ｖｆを上昇させる制御が初めて行われた場合は、制御部９０は、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を１回発したとカウントしておく（図８のＳ９）。
【００５２】
そして、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は再び待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける（図８のＳ１）。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ。
【００５３】
そして、時刻ｔ７になって、次の基板Ｇが処理室４内へ搬入され、サセプタ１０の上面に載置されると、処理室４内が密閉されて処理が再開される。即ち、処理ガス供給源６５から所定のガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定され、ヒータ１２によってサセプタ１０上の基板Ｇが所定の温度に加熱される。
【００５４】
また、マイクロ波発生装置４５では、制御部９０からの命令により、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が再び開始される（図８のＳ２）。また、マイクロ波の発振中は、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆは、予熱時よりも低い例えば１．５Ｖ（ベース値）に調整される（図８のＳ３）。
【００５５】
また、マイクロ波の発振中、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａが、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａの関係が、図６（ａ）に示した基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによって、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ５）。
【００５６】
そして、マイクロ波の発振が正常であると判断された場合（図８のＳ５のＹｅｓ）は、陽極電流Ｉａに基いて図６（ｂ）に示す関係から求められたベース値のフィラメント電圧Ｖｆがフィラメント８１に供給し続けられる。
【００５７】
そして、時刻ｔ８において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると（図８のＳ６のＹｅｓ）、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。そして、フィラメント８１に予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給される。
【００５８】
そして、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は再び待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける（図８のＳ１）。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ。
【００５９】
そして、時刻ｔ９になって、次の基板Ｇが処理室４内へ搬入され、サセプタ１０の上面に載置されると、処理室４内が密閉されて処理が再開される。即ち、処理ガス供給源６５から所定のガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定され、ヒータ１２によってサセプタ１０上の基板Ｇが所定の温度に加熱される。
【００６０】
また、マイクロ波発生装置４５では、制御部９０からの命令により、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が再び開始される（図８のＳ２）。また、マイクロ波の発振中は、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆは、予熱時よりも低い例えば１．５Ｖ（ベース値）に調整される（図８のＳ３）。
【００６１】
また、マイクロ波の発振中、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａが、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａの関係が、図６（ａ）に示した基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによって、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ５）。
【００６２】
ここで、例えば時刻ｔ１０において、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲から外れてしまったと仮定する。かかる場合は、制御部９０は、時刻ｔ１０において、マグネトロン８０におけるマイクロ波の発振が異常になったと判断する（図８のＳ５のＮｏ）。
【００６３】
そして、このようにマイクロ波の発振が異常になったと判断された場合、制御部９０は、時刻ｔ１０において、フィラメント電圧Ｖｆを、陽極電流Ｉａに基いて図６（ｂ）に示す関係から求められるフィラメント電圧Ｖｆ（ベース値）よりも上昇させるように、フィラメント電源８３に制御命令を発する（図８のＳ７）。こうして、マイクロ波の発振が異常であると判断された場合は、処理が停止されるまで、図６（ｂ）に示す関係から求められる値よりも大きいフィラメント電圧Ｖｆが、時刻ｔ１０にからフィラメント８１に供給されることになる。
【００６４】
この場合、制御部９０は、時刻ｔ１０において、例えばフィラメント電圧Ｖｆをベース値から２０％増加させるように制御を行う。その後、基板Ｇに対する所定の処理が終了する時刻ｔ１１までの間は、ベース値から例えば２０％増加させられたフィラメント電圧Ｖｆが、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給され続ける（図８のＳ８のＮｏ、Ｓ７）。
【００６５】
そして、時刻ｔ１１において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると（図８のＳ８のＹｅｓ）、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。そして、制御部９０は、基板Ｇに対する所定の処理が終了したことにより、フィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御を停止させる。そして、フィラメント８１に予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給される。
【００６６】
また、このようにフィラメント電圧Ｖｆをベース値から２０％増加させる制御を行った場合、基板Ｇに対する所定の処理が終了後、制御部９０は、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを上昇させる制御命令を発した回数をカウントしておく。即ち、例えばマイクロ波発生装置４５に備えられているマグネトロン８０に対して、時刻ｔ１１において、フィラメント電圧Ｖｆを上昇させる制御が２度目に行われた場合は、制御部９０は、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を２回発したとカウントしておく（図８のＳ９）。
【００６７】
そして、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は再び待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ（図８のＳ１）。
【００６８】
以後、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を発した回数が所定の回数（例えば１０回）に達するまでは、マイクロ波の発振開始時において、フィラメント電源８３からフィラメント８１にベース値のフィラメント電圧Ｖｆを供給し、同様にして次の基板Ｇに対する処理が順次行われていく。そして、マイクロ波発生装置４５におけるマイクロ波の発振中は、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによってマイクロ波の発振状態が判断される。そして、発振異常が検出された場合は、マイクロ波発生装置４５において、マイクロ波の発振を停止するまでフィラメント電圧Ｖｆをたとえば２０％増加させる制御が行われる。こうして、マイクロ波発生装置４５で発生させた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を利用して、プラズマ処理装置１において、基板Ｇに対するプラズマ処理が行われる。
【００６９】
そして、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を発した回数が所定の回数（例えば１０回）に達すると、次の基板Ｇに対する処理が再開される時以降、マイクロ波の発振開始時において、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆが、前述のベース値よりも大きい更新ベース値に上昇させられることになる（図８のＳ１０）。
【００７０】
即ち、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を発した回数が所定の回数（例えば１０回）に達した場合、図７に示すように、時刻ｔ２０になるまでの待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続けている。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ（図８のＳ１１）。
【００７１】
そして、時刻ｔ２０において、次の基板Ｇが処理室４内へ搬入され、サセプタ１０の上面に載置されると、処理室４内が密閉されて処理が再開される。即ち、処理ガス供給源６５から所定のガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定され、ヒータ１２によってサセプタ１０上の基板Ｇが所定の温度に加熱される。
【００７２】
また、マイクロ波発生装置４５では、制御部９０からの命令により、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が再び開始される（図８のＳ１２）。また、マイクロ波の発振中は、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆが、予熱時よりも低い更新ベース値に調整される（図８のＳ１３）。
【００７３】
ここで、更新ベース値は、前述のベース値（例えば１．５Ｖ）よりも大きい値（例えば１．８Ｖ（前述のベース値を２０％上昇させた値））に設定される。
【００７４】
また、マイクロ波の発振中、このように更新ベース値（例えば１．８Ｖ）のフィラメント電圧Ｖｆがフィラメント８１に供給されつつ、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａが、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ１４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａの関係が、図６（ａ）に示した基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによって、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ１５）。
【００７５】
そして、マイクロ波の発振が正常であると判断された場合（図８のＳ１５のＹｅｓ）は、更新ベース値（例えば１．８Ｖ）のフィラメント電圧Ｖｆがフィラメント８１に供給し続けられる。
【００７６】
そして、時刻ｔ２１において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると（図８のＳ１６のＹｅｓ）、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。
【００７７】
そして、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は再び待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける（図８のＳ１１）。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ。
【００７８】
そして、時刻ｔ２２になって、次の基板Ｇが処理室４内へ搬入され、サセプタ１０の上面に載置されると、処理室４内が密閉されて処理が再開される。即ち、処理ガス供給源６５から所定のガスが処理室４内に供給されつつ、排気口５０から排気され、処理室４内が所定の圧力に設定され、ヒータ１２によってサセプタ１０上の基板Ｇが所定の温度に加熱される。
【００７９】
また、マイクロ波発生装置４５では、制御部９０からの命令により、フィラメント８１と陽極８４との間に、陽極電源８６から陽極電圧Ｖａが供給されて、マイクロ波の発振が再び開始される（図８のＳ１２）。また、マイクロ波の発振中は、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給されるフィラメント電圧Ｖｆは、予熱時よりも低い更新ベース値（例えば１．８Ｖ）に調整される（図８のＳ１３）。
【００８０】
また、マイクロ波の発振中、マグネトロン８０のフィラメント８１と陽極８４との間の回路８５を流れる陽極電流Ｉａが、陽極電流測定器９１で測定され、制御部９０に入力される（図８のＳ１４）。そして、制御部９０は、フィラメント８１に供給される陽極電圧Ｖａと陽極電流測定器９１で測定された陽極電流Ｉａの関係が、図６（ａ）に示した基準特性Ａの範囲内にあるかどうかによって、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が正常に行われているかどうかを判断する（図８のＳ１５）。
【００８１】
ここで、例えば時刻ｔ２３において、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲から外れてしまったと仮定する。かかる場合は、制御部９０は、時刻ｔ２３において、マグネトロン８０におけるマイクロ波の発振が異常になった（つまり、熱電子放出が一定量得られない状態となった）と判断する（図８のＳ１５のＮｏ）。
【００８２】
そして、このようにマイクロ波の発振が異常になったと判断された場合、制御部９０は、時刻ｔ２３において、フィラメント電圧Ｖｆを、更新ベース値（例えば１．８Ｖ）よりも更に上昇させるように、フィラメント電源８３に制御命令を発する（図８のＳ１７）。こうして、マイクロ波の発振が異常であると判断された場合は、処理が停止されるまで、更新ベース値（例えば１．８Ｖ）よりも更に大きいフィラメント電圧Ｖｆが、時刻ｔ２３からフィラメント８１に供給されることになる。
【００８３】
この場合、制御部９０は、時刻ｔ２３において、例えばフィラメント電圧Ｖｆをベース値から４０％上昇させた値にする制御を行う。その後、基板Ｇに対する所定の処理が終了する時刻ｔ２４までの間は、ベース値から例えば４０％増加させられたフィラメント電圧Ｖｆが、フィラメント電源８３からフィラメント８１に供給され続け、熱電子放出が一定量供給される状態となる（図８のＳ１８のＮｏ）。
【００８４】
そして、時刻ｔ２４において基板Ｇに対する所定の処理が終了すると（図８のＳ１８のＹｅｓ）、マイクロ波発生装置４５では、陽極電源８６による陽極電圧Ｖａの供給が停止され、マイクロ波の発振が停止される。そして、処理室４内への所定のガスの供給が停止される。そして、制御部９０は、基板Ｇに対する所定の処理が終了したことにより、フィラメント電圧Ｖｆを更新ベース値（例えば１．８Ｖ）よりも更に増加させる制御を停止させる。
【００８５】
その後、処理室４内から処理後の基板Ｇが搬出され、プラズマ処理装置１は再び待機状態となる。なお、待機中は、マグネトロン８０のフィラメント８１に対し、フィラメント電源８３から予熱用のフィラメント電圧Ｖｆ（例えば５Ｖ）が供給され続ける。これにより、フィラメント８１はマイクロ波発振に適した所定の温度に予熱された状態を保つ（図８のＳ１１）。
【００８６】
以後、同様に、フィラメント電源８３から更新ベース値のフィラメント電圧Ｖｆがフィラメント８１に供給され、次の基板Ｇに対する処理が順次行われていく。そして、マイクロ波の発振中、陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａの関係が基準特性Ａの範囲内にあるかどうか（つまり、熱電子放出が一定量放出されているかどうか）によって、マイクロ波の発振状態が判断される。そして、発振異常が検出された場合は、マイクロ波発生装置４５において、マイクロ波の発振を停止するまでフィラメント電圧Ｖｆを例えばベース値から４０％上昇させた値に増加させる制御が行われる。こうして、マイクロ波発生装置４５で発生させた例えば２．４５ＧＨｚのマイクロ波を利用して、プラズマ処理装置１において、基板Ｇに対するプラズマ処理が行われる。
【００８７】
かかるプラズマ処理装置１にあっては、マイクロ波発生装置４５によるマイクロ波の発振が異常となった場合、フィラメント電圧Ｖｆを増加させることによって、マイクロ波の発振を正常な状態に復帰させるように補正することができる。陽極電圧Ｖａと陽極電流Ｉａが、メーカ推奨の基準特性Ａを外れた場合でも、プラズマプロセス処理が途切れることなく続行でき、直ちにマグネトロン８０を交換せずに、マイクロ波発生装置４５の運転を継続して行うことができるようになる。このため、マグネトロン８０の交換を軽減でき、マイクロ波発生装置４５をより長く使用でき、経済的である。また、マグネトロン８０の交換作業の負担を軽減でき、生産性が向上する。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに示した形態に限定されない。以上の実施の形態では、マイクロ波の発振が異常になった場合にフィラメント電圧Ｖｆをベース値から２０％増加させる例を説明した。また、フィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を発した回数が１０回に達すると、ベース値を更新ベース値に上昇させ、更に、次の１１回目以降にフィラメント電圧Ｖｆを増加させる場合は、フィラメント電圧Ｖｆの増加量をベース値から４０％増加させる制御について説明した。しかしながら、フィラメント電圧Ｖｆの増加量は任意であり、これら２０％、４０％に限定されない。また、フィラメント電圧Ｖｆの増加量を大きくさせる条件としての回数も任意であって、１０回に限定されない。
【００８９】
また、例えば、フィラメント電源８３に対してフィラメント電圧Ｖｆを増加させる制御命令を発した回数が所定の回数に達した場合、警報等を発することも考えられる。
【００９０】
以上の実施の形態では、プラズマ処理の一例であるアモルファスシリコン成膜を行うものについて説明したが、本発明は、アモルファスシリコン成膜の他、酸化膜成膜、ポリシリコン成膜、シランアンモニア処理、シラン水素処理、酸化膜処理、シラン酸素処理、その他のプラズマＣＶＤ装置の他、プラズマエッチング処理装置にも適用できる。また、本発明のプラズマ処理で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれのものであってもよい。
【実施例】
【００９１】
実際のマイクロ波発生装置において、約２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振させた。その結果を図９（表１）に示す。
【００９２】
運転当初においては、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給するフィラメント電圧を、ベース値である２．１Ｖに設定した。マイクロ波の発振中、陽極電流を測定し、陽極電圧と陽極電流の関係を製造メーカ推奨の基準特性と比較し、発振異常を検出した。また、発振異常を検出した場合は、フィラメント電圧をベース値（２．１Ｖ）よりも２０％上昇させる制御を行った。
【００９３】
運転時間が６８８０時間となった時点（測定日２００６年１２月２８日）で、制御回数が１０回に到達したため、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給するフィラメント電圧を、ベース値である２．１Ｖから更新ベース値である２．５Ｖに上昇させた。ベース値から更新ベース値への上昇率は約２０％である。そして、フィラメント電圧を更新ベース値（２．５Ｖ）に上昇させた後においても同様に、マイクロ波の発振中、陽極電流を測定し、陽極電圧と陽極電流の関係を製造メーカ推奨の基準特性と比較し、発振異常を検出した。また、発振異常を検出した場合は、フィラメント電圧をベース値（２．１Ｖ）に対して４０％上昇させる制御を行った。
【００９４】
更に、運転時間が７７２１時間となった時点（測定日２００７年３月１２日）で、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給するフィラメント電圧を更新ベース値（２．５Ｖ）に上昇させた後の制御回数が１０回に到達したため、マイクロ波の発振開始時にフィラメントに供給するフィラメント電圧を、更新ベース値である２．５Ｖから再更新ベース値である３．０Ｖに上昇させた。更新ベース値から再更新ベース値への上昇率は約２０％である。そして同様に、マイクロ波の発振中、陽極電流を測定し、陽極電圧と陽極電流の関係を製造メーカ推奨の基準特性と比較し、発振異常を検出した。また、発振異常を検出した場合は、フィラメント電圧をベース値（２．１Ｖ）に対して６０％上昇させる制御を行った。
【００９５】
以上のようにして運転を継続した結果、運転時間が１１１４１時間となった時点（測定日２００７年１１月２８日）まで、発振効率をほぼ一定に維持してマイクロ波発生装置を稼動させることができた。また、運転継続中、マイクロ波の周波数を約２．４５ＧＨｚに維持することができた。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、例えば半導体や液晶基板の製造に適用できる。本発明によれば、マグネトロンを使用した機器におけるマグネトロンの寿命の検知と、マグネトロンの寿命の延命が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置を備えたプラズマ処理装置の概略的な構成を示した縦断面図（図２中のＸ−Ｘ断面）である。
【図２】プラズマ処理装置が備える蓋体の下面図である。
【図３】蓋体の部分拡大縦断面図（図２中のＹ−Ｙ断面）である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置の概略的な構造を示すブロック図である。
【図５】マイクロ波発生装置におけるマイクロ波の発振とフィラメント電圧の関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、陽極電圧と陽極電流について定められたメーカ推奨の関係（基準特性）を示すグラフである。（ｂ）は、マイクロ波の発振中の陽極電流とフィラメント電圧の関係を示すグラフである。
【図７】マイクロ波発生装置におけるマイクロ波の発振とフィラメント電圧の関係を示すグラフであり、フィラメント電圧を上昇させた上昇回数が所定回数に到達した後の状態を示している。
【図８】本発明の実施の形態にかかるマイクロ波発生装置の制御方法を説明するためのフローシートである。
【図９】実施例の結果を示す表１である。
【図１０】マグネトロンの説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
Ｇ  基板
１  プラズマ処理装置
４５  マイクロ波発生装置
８０  マグネトロン
８１  フィラメント
８２、８５  回路
８３  フィラメント電源
８４  陽極
８６  陽極電源
９０  制御部
９１  陽極電流測定器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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