(57)【要約】プラズマ処理装置は、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備える。
2020003557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスは、前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記制御部は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１電極は、第１部材を保持する第１保持面を有し、前記第２電極は、第２部材を保持する第２保持面を有し、前記第１保持面および前記第２保持面は、１つの平面に属している、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向する、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記調整リアクタンスは、（ａ）前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置された可変リアクタンス、（ｂ）前記第１電極と接地との間に配置された可変リアクタンス、（ｃ）前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置された可変リアクタンス、（ｄ）前記第２電極と接地との間に配置された可変リアクタンス、および、（ｅ）前記第１経路と前記第２経路とを接続する可変リアクタンス、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置された第１可変リアクタンス、および、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置された第２可変リアクタンス、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１可変リアクタンスは、可変インダクタを含み、
前記第２可変リアクタンスは、可変インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記第１可変リアクタンスは、可変キャパシタを含み、
前記第２可変リアクタンスは、可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する第３経路に配置された第３可変リアクタンス、および、前記第２電極と接地とを接続する第４経路に配置された第４可変リアクタンス、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記第３可変リアクタンスは、可変キャパシタを含み、
前記第４可変リアクタンスは、可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記第３可変リアクタンスは、可変インダクタを含み、
前記第４可変リアクタンスは、可変インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路と前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路とを接続する可変リアクタンスを含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記可変リアクタンスは、可変インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記可変リアクタンスは、可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記第１電極の近傍におけるプラズマ強度と前記第２電極の近傍におけるプラズマ強度とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる駆動機構と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２３】
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときの前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間の抵抗成分をＲｐとし、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子との間のインダクタンスをＸとしたときに、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす、
ことを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２４】
前記バランは、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子とを接続する第１コイルと、前記第２不平衡端子と前記第２平衡端子とを接続する第２コイルとを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２５】
前記バランは、前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間に接続された第３コイルおよび第４コイルを更に有し、前記第３コイルおよび前記第４コイルは、前記第３コイルと前記第４コイルとの接続ノードの電圧を前記第１平衡端子の電圧と前記第２平衡端子の電圧との中点とするように構成されている、
ことを特徴とする請求項２４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２６】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備えるプラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２７】
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程を更に含み、前記着火工程の後に前記整合工程が実施される、
ことを特徴とする請求項２６に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２８】
前記調整工程は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項２６又は２７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２９】
前記調整工程は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項２６又は２７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３０】
前記調整工程は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスが前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更することを含む、
ことを特徴とする請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３１】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記調整工程は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給することを含む、
ことを特徴とする請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３２】
請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項３３】
請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたメモリ媒体。
【請求項３４】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記第１電極の電圧および前記第２電極の電圧を測定する測定部と、を備え、
前記測定部で測定された前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３５】
前記調整リアクタンスは、可変インダクタおよび可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項３４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、プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、プログラムおよびメモリ媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、高周波トランス（Ｔｒ７）と、マッチングボックス（ＭＢ７）と、真空容器（１０）と、第１のターゲット（Ｔ５）と、第２のターゲット（Ｔ６）と、高周波電圧発生器（ＯＳＣ５）と、電圧増幅器（ＰＡ５）と、基板ホルダ（２１）と、モータ（２２）とを備えるスパッタ装置が記載されている。特開平２−１５６０８０号公報に記載されたスパッタ装置では、２つのターゲット（Ｔ５、Ｔ６）の電圧は、プラズマの発生条件等によって定まるものであり、調整不能なパラメータである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１５６０８０号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、プラズマを発生さるための２つの電極の電圧を調整するために有利な技術を提供する。
【０００５】
本発明の第１の側面は、プラズマ処理装置に係り、前記プラズマ処理装置は、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備える。
【０００６】
本発明の第２の側面は、プラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法に係り、前記プラズマ処理装置は、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備え、前記プラズマ処理方法は、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、を含む。
【０００７】
本発明の第３の側面は、プラズマ処理装置に係り、前記プラズマ処理装置は、インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、前記第１電極の電圧および前記第２電極の電圧を測定する測定部と、を備え、前記測定部で測定された前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２Ａ】バランの構成例を示す図。
【図２Ｂ】バランの他の構成例を示す図。
【図３】バラン１０３の機能を説明する図。
【図４】電流Ｉ１（＝Ｉ２）、Ｉ２’、Ｉ３、ＩＳＯ、α（＝Ｘ／Ｒｐ）の関係を例示する図。
【図５Ａ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図５Ｂ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図５Ｃ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図５Ｄ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図６Ａ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図６Ｂ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図６Ｃ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図６Ｄ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位およびカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図７】Ｒｐ−ｊＸｐの確認方法を例示する図。
【図８】本発明の第２実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図９】本発明の第３実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１０】本発明の第４実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１１】本発明の第５実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１２】本発明の第６実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１３】本発明の第７実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１４】本発明の第７実施形態のバランの機能を説明する図。
【図１５Ａ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１５Ｂ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１５Ｃ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１５Ｄ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１６Ａ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１６Ｂ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１６Ｃ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１６Ｄ】１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位および２つのカソード電位をシミュレーションした結果を示す図。
【図１７】本発明の第８実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１８】本発明の第９実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図１９】本発明の第１０実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２０】本発明の第１１実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２１】本発明の第１２実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２２】本発明の第１３実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２３】本発明の第１４実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２４】本発明の第９実施形態のプラズマ処理装置１の機能を説明する図。
【図２５】本発明の第９実施形態のプラズマ処理装置１の機能を説明する図。
【図２６】本発明の第１５実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２７】本発明の第１６実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２８】本発明の第１７実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図２９】本発明の第１８実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３０】本発明の第１９実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３１】本発明の第２０実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３２】本発明の第２１実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３３】本発明の第２３実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３４】本発明の第２４実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３５】本発明の第２５実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３６】本発明の第２６実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３７】本発明の第２７実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３８】本発明の第２８実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図３９】本発明の第２９実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４０】本発明の第２３実施形態のプラズマ処理装置１の動作を例示するフローチャート。
【図４１】リアクタンスと第１電極および第２電極の電圧との関係を例示する図。
【図４２】本発明の第３０実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４３】本発明の第３１実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４４】本発明の第３２実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４５】本発明の第３３実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４６】本発明の第３４実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図４７】高周波電源が発生する高周波の周波数を１２．５６ＭＨｚに設定した場合に基板に形成された膜の正規化された厚さ分布を例示する図。
【図４８】高周波電源が発生する高周波の周波数を変化させた場合における第１電極の電圧（第１電圧）および第２電極の電圧（第２電圧）を例示する図。
【図４９】本発明の第３５実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５０】本発明の第３６実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５１】本発明の第３７実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５２】本発明の第３８実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５３】本発明の第３９実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５４】本発明の第４１実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５５】本発明の第４２実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５６】本発明の第４３実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５７】本発明の第４４実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５８】本発明の第４５実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図５９】高周波電源が発生する高周波の周波数と第１電極および第２電極の電圧との関係を例示する図。
【図６０】本発明の第４６実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【図６１】本発明の第４７実施形態のプラズマ処理装置１の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１０】
図１には、本発明の第１実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。プラズマ処理装置１は、バラン（平衡不平衡変換回路）１０３と、真空容器１１０と、第１電極１０６と、第２電極１１１とを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、バラン１０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０６と、第２電極１１１とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１および第２端子２５２を有する。第１電極１０６は、真空容器１１０と協働して真空空間と外部空間とを分離するように（即ち、真空隔壁の一部を構成するように）配置されてもよいし、真空容器１１０の中に配置されてもよい。第２電極１１１は、真空容器１１０と協働して真空空間と外部空間とを分離するように（即ち、真空隔壁の一部を構成するように）配置されてもよいし、真空容器１１０の中に配置されてもよい。
【００１１】
バラン１０３は、第１不平衡端子２０１、第２不平衡端子２０２、第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２を有する。バラン１０３の第１不平衡端子２０１および第２不平衡端子２０２の側には、不平衡回路が接続され、バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、導体で構成され、接地されている。
【００１２】
第１実施形態では、第１電極１０６は、カソードであり、ターゲット１０９を保持する。ターゲット１０９は、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。また、第１実施形態では、第２電極１１１は、アノードであり、基板１１２を保持する。第１実施形態のプラズマ処理装置１は、ターゲット１０９のスパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第１電極１０６は、第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２電極１１１は、第２平衡端子２１２に電気的に接続されている。第１電極１０６と第１平衡端子２１１とが電気的に接続されていることは、第１電極１０６と第１平衡端子２１１との間で電流が流れるように第１電極１０６と第１平衡端子２１１との間に電流経路が構成されていることを意味する。同様に、この明細書において、ａとｂとが電気的に接続されているとは、ａとｂとの間で電流が流れるようにａとｂとの間に電流経路が構成されることを意味する。
【００１３】
上記の構成は、第１電極１０６が第１端子２５１に電気的に接続され、第２電極１１１が第２端子２５２に電気的に接続され、第１端子２５１が第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２端子２５２が第２平衡端子２１２に電気的に接続された構成としても理解されうる。
【００１４】
第１実施形態では、第１電極１０６と第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とがブロッキングキャパシタ１０４を介して電気的に接続されている。ブロッキングキャパシタ１０４は、第１平衡端子２１１と第１電極１０６との間（あるいは、第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ１０４を設ける代わりに、後述のインピーダンス整合回路１０２が、第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第１電極１０６は、絶縁体１０７を介して真空容器１１０によって支持されうる。第２電極１１１は、絶縁体１０８を介して真空容器１１０によって支持されうる。あるいは、第２電極１１１と真空容器１１０との間に絶縁体１０８が配置されうる。
【００１５】
プラズマ処理装置１は、高周波電源１０１と、高周波電源１０１とバラン１０３との間に配置されたインピーダンス整合回路１０２とを更に備えうる。高周波電源１０１は、インピーダンス整合回路１０２を介してバラン１０３の第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間に高周波（高周波電流、高周波電圧、高周波電力）を供給する。換言すると、高周波電源１０１は、インピーダンス整合回路１０２、バラン１０３およびブロッキングキャパシタ１０４を介して、第１電極１０６と第２電極１１１との間に高周波（高周波電流、高周波電圧、高周波電力）を供給する。あるいは、高周波電源１０１は、インピーダンス整合回路１０２およびバラン１０３を介して、本体１０の第１端子２５１と第２端子２５２との間に高周波を供給するものとしても理解されうる。
【００１６】
真空容器１１０の内部空間には、真空容器１１０に設けられた不図示のガス供給部を通してガス（例えば、Ａｒ、ＫｒまたはＸｅガス）が供給される。また、第１電極１０６と第２電極１１１との間には、インピーダンス整合回路１０２、バラン１０３およびブロッキングキャパシタ１０４を介して高周波電源１０１によって高周波が供給される。これにより、第１電極１０６と第２電極１１１との間にプラズマが生成され、ターゲット１０９の表面にセルフバイアス電圧が発生し、プラズマ中のイオンがターゲット１０９の表面に衝突し、ターゲット１０９からそれを構成する材料の粒子が放出される。そして、この粒子によって基板１１２の上に膜が形成される。
【００１７】
図２Ａには、バラン１０３の一構成例が示されている。図２Ａに示されたバラン１０３は、第１不平衡端子２０１と第１平衡端子２１１とを接続する第１コイル２２１と、第２不平衡端子２０２と第２平衡端子２１２とを接続する第２コイル２２２とを有する。第１コイル２２１および第２コイル２２２は、同一巻き数のコイルであり、鉄心を共有する。
【００１８】
図２Ｂには、バラン１０３の他の構成例が示されている。図２Ｂに示されたバラン１０３は、第１不平衡端子２０１と第１平衡端子２１１とを接続する第１コイル２２１と、第２不平衡端子２０２と第２平衡端子２１２とを接続する第２コイル２２２とを有する。第１コイル２２１および第２コイル２２２は、同一巻き数のコイルであり、鉄心を共有する。また、図２Ｂに示されたバラン１０３は、第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間に接続された第３コイル２２３および第４コイル２２４を更に有し、第３コイル２２３および第４コイル２２４は、第３コイル２２３と第４コイル２２４との接続ノード２１３の電圧を第１平衡端子２１１の電圧と第２平衡端子２１２の電圧との中点とするように構成されている。第３コイル２２３および第４コイル２２４は、同一巻き数のコイルであり、鉄心を共有する。接続ノード２１３は、接地されてもよいし、真空容器１１０に接続されてもよいし、フローティングにされてもよい。
【００１９】
図３を参照しながらバラン１０３の機能を説明する。第１不平衡端子２０１を流れる電流をＩ１、第１平衡端子２１１を流れる電流をＩ２、第２不平衡端子２０２を流れる電流をＩ２’、電流Ｉ２のうち接地に流れる電流をＩ３とする。Ｉ３＝０、即ち、平衡回路の側で接地に電流が流れない場合、接地に対する平衡回路のアイソレーション性能が最も良い。Ｉ３＝Ｉ２、即ち、第１平衡端子２１１を流れる電流Ｉ２の全てが接地に対して流れる場合、接地に対する平衡回路のアイソレーション性能が最も悪い。このようなアイソレーション性能の程度を示す指標ＩＳＯは、以下の式で与えられうる。この定義の下では、ＩＳＯの値の絶対値が大きい方が、アイソレーション性能が良い。
【００２０】
ＩＳＯ［ｄＢ］＝２０ｌｏｇ（Ｉ３／Ｉ２’）
図３において、Ｒｐ−ｊＸｐは、真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０６および第２電極１１１の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンス（ブロッキングキャパシタ１０４のリアクタンスを含む）を示している。Ｒｐは抵抗成分、−Ｘｐはリアクタンス成分を示している。また、図３において、Ｘは、バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）を示している。ＩＳＯは、Ｘ／Ｒｐに対して相関を有する。
【００２１】
図４には、電流Ｉ１（＝Ｉ２）、Ｉ２’、Ｉ３、ＩＳＯ、α（＝Ｘ／Ｒｐ）の関係が例示されている。本発明者は、バラン１０３を介して高周波電源１０１から第１電極１０６と第２電極１１１との間に高周波を供給する構成、特に、該構成において１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすことが、真空容器１１０の内部空間（第１電極１０６と第２電極１１１との間の空間）に形成されるプラズマの電位（プラズマ電位）を真空容器１１０の内面の状態に対して鈍感にするために有利であることを見出した。ここで、プラズマ電位が真空容器１１０の内面の状態に対して鈍感になることは、プラズマ処理装置１を長期間にわたって使用した場合においてもプラズマ電位を安定させることができることを意味する。１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００は、−１０．０ｄＢ≧ＩＳＯ≧−８０ｄＢに相当する。
【００２２】
図５Ａ〜５Ｄには、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位および第１電極１０６の電位（カソード電位）をシミュレーションした結果が示されている。図５Ａは、真空容器１１０の内面に膜が形成されていない状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図５Ｂは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１０００Ω）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図５Ｃは、真空容器１１０の内面に誘導性の膜（０．６μＨ）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図５Ｄは、真空容器１１０の内面に容量性の膜（０．１ｎＦ）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図５Ａ〜５Ｄより、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすことが、真空容器１１０の内面が種々の状態においてプラズマ電位を安定させるために有利であることが理解される。
【００２３】
図６Ａ〜６Ｄには、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位および第１電極１０６の電位（カソード電位）をシミュレーションした結果が示されている。図６Ａは、真空容器１１０の内面に膜が形成されていない状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図６Ｂは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１０００Ω）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図６Ｃは、真空容器１１０の内面に誘導性の膜（０．６μＨ）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図６Ｄは、真空容器１１０の内面に容量性の膜（０．１ｎＦ）が形成された状態でのプラズマ電位およびカソード電位を示している。図６Ａ〜６Ｄより、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合は、真空容器１１０の内面の状態に依存してプラズマ電位が変化しうることが理解される。
【００２４】
ここで、Ｘ／Ｒｐ＞５０００（例えば、Ｘ／Ｒｐ＝∞）である場合とＸ／Ｒｐ＜１．５である場合（例えば、Ｘ／Ｒｐ＝１．０、Ｘ／Ｒｐ＝０．５）との双方において、真空容器１１０の内面の状態に依存してプラズマ電位が変化しやすい。Ｘ／Ｒｐ＞５０００である場合は、真空容器１１０の内面に膜が形成されていない状態では、第１電極１０６と第２電極１１１との間でのみ放電が起こる。しかし、Ｘ／Ｒｐ＞５０００である場合、真空容器１１０の内面に膜が形成され始めると、それに対してプラズマ電位が敏感に反応し、図６Ａ〜６Ｄに例示されるような結果となる。一方、Ｘ／Ｒｐ＜１．５である場合は、真空容器１１０を介して接地に流れ込む電流が大きいので、真空容器１１０の内面の状態（内面に形成される膜の電気的な特性）による影響が顕著となり、膜の形成に依存してプラズマ電位が変化する。したがって、前述のように、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすようにプラズマ処理装置１を構成することが有利である。
【００２５】
図７を参照しながらＲｐ−ｊＸｐ（実際に知りたいものはＲｐのみ）の決定方法を例示する。まず、プラズマ処理装置１からバラン１０３を取り外し、インピーダンス整合回路１０２の出力端子２３０を本体１０の第１端子２５１（ブロッキングキャパシタ１０４）に接続する。また、本体１０の第２端子２５２（第２電極１１１）を接地する。この状態で高周波電源１０１からインピーダンス整合回路１０２を通して本体１０の第１端子２５１に高周波を供給する。図７に示された例では、インピーダンス整合回路１０２は、等価的に、コイルＬ１、Ｌ２および可変キャパシタＶＣ１、ＶＣ２で構成される。可変キャパシタＶＣ１、ＶＣ２の容量値を調整することによってプラズマを発生させることができる。プラズマが安定した状態において、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、プラズマが発生しているときの本体１０の側（第１電極１０６および第２電極１１１の側）のインピーダンスＲｐ−ｊＸｐに整合している。このときのインピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、Ｒｐ＋ｊＸｐである。
【００２６】
よって、インピーダンスが整合したときのインピーダンス整合回路１０２のインピーダンスＲｐ＋ｊＸｐに基づいて、Ｒｐ−ｊＸｐ（実際に知りたいものはＲｐのみ）を得ることができる。Ｒｐ−ｊＸｐは、その他、例えば、設計データに基づいてシミュレーションによって求めることができる。
【００２７】
このようにして得られたＲｐに基づいて、Ｘ／Ｒｐを特定することができる。例えば、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすように、Ｒｐに基づいて、バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）Ｘを決定することができる。
【００２８】
図８には、本発明の第２実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２をエッチングするエッチング装置として動作しうる。第２実施形態では、第１電極１０６は、カソードであり、基板１１２を保持する。また、第２実施形態では、第２電極１１１は、アノードである。第２実施形態のプラズマ処理装置１では、第１電極１０６と第１平衡端子２１１とがブロッキングキャパシタ１０４を介して電気的に接続されている。換言すると、第２実施形態のプラズマ処理装置１では、ブロッキングキャパシタ１０４が第１電極１０６と第１平衡端子２１１との電気的な接続経路に配置されている。
【００２９】
図９には、本発明の第３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３実施形態のプラズマ処理装置１は、第１実施形態のプラズマ処理装置１の変形例であり、第２電極１１１を昇降させる機構および第２電極１１１を回転させる機構の少なくとも一方を更に備える。図９に示された例では、プラズマ処理装置１は、第２電極１１１を昇降させる機構および第２電極１１１を回転させる機構の双方を含む駆動機構１１４を備える。真空容器１１０と駆動機構１１４との間には、真空隔壁を構成するベローズ１１３が設けられうる。
【００３０】
同様に、第２実施形態のプラズマ処理装置１も、第１電極１０６を昇降させる機構および第２電極１０６を回転させる機構の少なくとも一方を更に備えうる。
【００３１】
図１０には、本発明の第４実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第４実施形態のプラズマ処理装置１として言及しない事項は、第１乃至第３実施形態に従いうる。プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、真空容器１１０と、第１組を構成する第１電極１０６および第２電極１３５と、第２組を構成する第１電極１４１および第２電極１４５とを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１組を構成する第１電極１０６および第２電極１３５と、第２組を構成する第１電極１４１および第２電極１４５とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１、第２端子２５２、第３端子４５１、第４端子４５２を有する。
【００３２】
第１バラン１０３は、第１不平衡端子２０１、第２不平衡端子２０２、第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２を有する。第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１および第２不平衡端子２０２の側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側には、平衡回路が接続される。第２バラン３０３は、第１バラン１０３と同様の構成を有しうる。第２バラン３０３は、第１不平衡端子４０１、第２不平衡端子４０２、第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２を有する。第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１および第２不平衡端子４０２の側には、不平衡回路が接続され、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、接地されている。
【００３３】
第１組の第１電極１０６は、ターゲット１０９を保持する。ターゲット１０９は、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。第１組の第２電極１３５は、第１電極１０６の周囲に配置される。第１組の第１電極１０６は、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第１組の第２電極１３５は、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に電気的に接続されている。第２組の第１電極１４１は、基板１１２を保持する。第２組の第２電極１４５は、第１電極１４１の周囲に配置される。第２組の第１電極１４１は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第２組の第２電極１４５は、第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されている。
【００３４】
上記の構成は、第１組の第１電極１０６が第１端子２５１に電気的に接続され、第１組の第２電極１３５が第２端子２５２に電気的に接続され、第１端子２５１が第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２端子２５２が第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に電気的に接続された構成として理解されうる。また、上記の構成は、第２組の第１電極１４１が第３端子４５１に電気的に接続され、第２組の第２電極１４５が第４端子４５２に電気的に接続され、第３端子４５１が第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４端子４５２が第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されているものとして理解されうる。
【００３５】
第１組の第１電極１０６と第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、ブロッキングキャパシタ１０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ１０４は、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第１組の第１電極１０６との間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ１０４を設ける代わりに、第１インピーダンス整合回路１０２が、第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第１組の第１電極１０６および第２電極１３５は、絶縁体１３２を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００３６】
第２組の第１電極１４１と第２バラン３０３の第１平衡端子４１１（第３端子４５１）とは、ブロッキングキャパシタ３０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ３０４は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２組の第１電極１４１との間（あるいは、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２平衡端子４１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ３０４を設ける代わりに、第２インピーダンス整合回路３０２が、第２バラン３０３の第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第２組の第１電極１４１および第２電極１４５は、絶縁体１４２を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００３７】
プラズマ処理装置１は、第１高周波電源１０１と、第１高周波電源１０１と第１バラン１０３との間に配置された第１インピーダンス整合回路１０２とを備えうる。第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２を介して第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間に高周波を供給する。換言すると、第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３およびブロッキングキャパシタ１０４を介して、第１電極１０６と第２電極１３５との間に高周波を供給する。あるいは、第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３を介して、本体１０の第１端子２５１と第２端子２５２との間に高周波を供給する。第１バラン１０３並びに第１組の第１電極１０６および第２電極１３５は、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第１高周波供給部を構成する。
【００３８】
プラズマ処理装置１は、第２高周波電源３０１と、第２高周波電源３０１と第２バラン３０３との間に配置された第２インピーダンス整合回路３０２とを備えうる。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２を介して第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間に高周波を供給する。換言すると、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３およびブロッキングキャパシタ３０４を介して、第２組の第１電極１４１と第２電極１４５との間に高周波を供給する。あるいは、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３を介して、本体１０の第３端子４５１と第４端子４５２との間に高周波を供給する。第２バラン３０３並びに第２組の第１電極１４１および第２電極１４５は、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第２高周波供給部を構成する。
【００３９】
第１高周波電源１０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１組の第１電極１０６および第２電極１３５の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ１−ｊＸｐ１とする。また、第１バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ１とする。この定義において、１．５≦Ｘ１／Ｒｐ１≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために有利である。
【００４０】
また、第２高周波電源３０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側から第２組の第１電極１４１および第２電極１４５の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ２−ｊＸｐ２とする。また、第２バラン３０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ２とする。この定義において、１．５≦Ｘ２／Ｒｐ２≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために有利である。
【００４１】
図１１には、本発明の第５実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第５実施形態の装置１は、第４実施形態のプラズマ処理装置１に対して駆動機構１１４、３１４を追加した構成を有する。駆動機構１１４は、第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の少なくとも一方を備えうる。駆動機構３１４は、第２電極１４５を昇降させる機構を備えうる。
【００４２】
図１２には、本発明の第６実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第６実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第６実施形態として言及しない事項は、第１乃至第５実施形態に従いうる。第６実施形態のプラズマ処理装置１は、複数の第１高周波供給部と、少なくとも１つの第２高周波供給部とを備えている。複数の第１高周波供給部のうちの１つは、第１電極１０６ａと、第２電極１３５ａと、第１バラン１０３ａとを含みうる。複数の第１高周波供給部のうちの他の１つは、第１電極１０６ｂと、第２電極１３５ｂと、第１バラン１０３ｂとを含みうる。ここでは、複数の第１高周波供給部が２つの高周波供給部で構成される例を説明する。また、２つの高周波供給部およびそれに関連する構成要素を添え字ａ、ｂで相互に区別する。同様に、２つのターゲットについても、添え字ａ、ｂで相互に区別する。
【００４３】
他の観点において、プラズマ処理装置１は、複数の第１バラン１０３ａ、１０３ｂと、第２バラン３０３と、真空容器１１０と、第１電極１０６ａおよび第２電極１３５ａと、第１電極１０６ｂおよび第２電極１３５ｂと、第１電極１４１および第２電極１４５とを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、複数の第１バラン１０３ａ、１０３ｂと、第２バラン３０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０６ａおよび第２電極１３５ａと、第１電極１０６ｂおよび第２電極１３５ｂと、第１電極１４１および第２電極１４５とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１ａ、２５１ｂ、第２端子２５２ａ、２５２ｂ、第３端子４５１、第４端子４５２を有する。
【００４４】
第１バラン１０３ａは、第１不平衡端子２０１ａ、第２不平衡端子２０２ａ、第１平衡端子２１１ａおよび第２平衡端子２１２ａを有する。第１バラン１０３ａの第１不平衡端子２０１ａおよび第２不平衡端子２０２ａの側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３ａの第１平衡端子２１１ａおよび第２平衡端子２１２ａの側には、平衡回路が接続される。第１バラン１０３ｂは、第１不平衡端子２０１ｂ、第２不平衡端子２０２ｂ、第１平衡端子２１１ｂおよび第２平衡端子２１２ｂを有する。第１バラン１０３ｂの第１不平衡端子２０１ｂおよび第２不平衡端子２０２ｂの側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３ｂの第１平衡端子２１１ｂおよび第２平衡端子２１２ｂの側には、平衡回路が接続される。
【００４５】
第２バラン３０３は、第１バラン１０３ａ、１０３ｂと同様の構成を有しうる。第２バラン３０３は、第１不平衡端子４０１、第２不平衡端子４０２、第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２を有する。第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１および第２不平衡端子４０２の側には、不平衡回路が接続され、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、接地されている。
【００４６】
第１電極１０６ａ、１０６ｂは、それぞれターゲット１０９ａ、１０９ｂを保持する。ターゲット１０９ａ、１０９ｂは、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。第２電極１３５ａ、１３５ｂは、それぞれ第１電極１０６ａ、１０６ｂの周囲に配置される。第１電極１０６ａ、１０６ｂは、それぞれ第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１平衡端子２１１ａ、２１１ｂに電気的に接続され、第２電極１３５ａ、１３５ｂは、それぞれ第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第２平衡端子２１２ａ、２１２ｂに電気的に接続されている。
【００４７】
第１電極１４１は、基板１１２を保持する。第２電極１４５は、第１電極１４１の周囲に配置される。第１電極１４１は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第２電極１４５は、第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されている。
【００４８】
上記の構成は、第１電極１０６ａ、１０６ｂがそれぞれ第１端子２５１ａ、２５１ｂに電気的に接続され、第２電極１３５ａ、１３５ｂがそれぞれ第２端子２５２ａ、２５２ｂに電気的に接続され、第１端子２５１ａ、２５１ｂがそれぞれ第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１平衡端子２１１ａ、１１１ｂに電気的に接続され、第２端子２５２ａ、２５２ｂがそれぞれ第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第２平衡端子２１２ａ、２１２ｂに電気的に接続された構成として理解されうる。また、上記の構成は、第１電極１４１が第３端子４５１に電気的に接続され、第２電極１４５が第４端子４５２に電気的に接続され、第３端子４５１が第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４端子４５２が第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されているものとして理解されうる。
【００４９】
第１電極１０６ａ、１０６ｂと第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１平衡端子２１１ａ、２１１ｂ（第１端子２５１ａ、２５１ｂ）とは、それぞれブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂを介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂは、第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１平衡端子２１１ａ、２１１ｂと第１電極１０６ａ、１０６ｂとの間（あるいは、第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１平衡端子２１１ａ、２１１ｂと第２平衡端子２１２ａ、２１２ｂとの間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂを設ける代わりに、第１インピーダンス整合回路１０２ａ、１０２ｂが、第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１不平衡端子２０１ａ、２０１ｂと第２不平衡端子２０２ａ、２０２ｂとの間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。あるいは、ブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂは、第２電極１３５ａ、１３５ｂと第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第２平衡端子２１２ａ、２１２ｂ（第２端子２５２ａ、２５２ｂ）との間に配置されてもよい。第１電極１０６ａ、１０６ｂおよび第２電極１３５ａ、１３５ｂは、それぞれ絶縁体１３２ａ、１３２ｂを介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００５０】
第１電極１４１と第２バラン３０３の第１平衡端子４１１（第３端子４５１）とは、ブロッキングキャパシタ３０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ３０４は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第１電極１４１との間（あるいは、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２平衡端子４１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ３０４を設ける代わりに、第２インピーダンス整合回路３０２が、第２バラン３０３の第１不平衡端子２０１と第２不平衡端子２０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。あるいは、ブロッキングキャパシタ３０４は、第２電極１４５と第２バラン３０３の第２平衡端子４１２（第４端子４５２）との間に配置されてもよい。第１電極１４１および第２電極１４５は、絶縁体１４２を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００５１】
プラズマ処理装置１は、複数の第１高周波電源１０１ａ、１０１ｂと、複数の第１高周波電源１０１ａ、１０１ｂと複数の第１バラン１０３ａ、１０３ｂとの間にそれぞれ配置された第１インピーダンス整合回路１０２ａ、１０２ｂとを備えうる。第１高周波電源１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ第１インピーダンス整合回路１０２ａ、１０２ｂを介して第１バラン１０３ａ、１０３ｂの第１不平衡端子２０１ａ、２０１ｂと第２不平衡端子２０２ａ、２０２ｂとの間に高周波を供給する。換言すると、第１高周波電源１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ第１インピーダンス整合回路１０２ａ、１０２ｂ、第１バラン１０３ａ、１０３ｂおよびブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂを介して、第１電極１０６ａ、１０６ｂと第２電極１３５ａ、１３５ｂとの間に高周波を供給する。あるいは、第１高周波電源１０１ａ、１０１ｂは、第１インピーダンス整合回路１０２ａ、１０２ｂ、第１バラン１０３ａ、１０３ｂを介して、本体１０の第１端子２５１ａ、２５１ｂと第２端子２５２ａ、２５２ｂとの間に高周波を供給する。
【００５２】
プラズマ処理装置１は、第２高周波電源３０１と、第２高周波電源３０１と第２バラン３０３との間に配置された第２インピーダンス整合回路３０２とを備えうる。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２を介して第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間に高周波を供給する。換言すると、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３およびブロッキングキャパシタ３０４を介して、第１電極１４１と第２電極１４５との間に高周波を供給する。あるいは、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３を介して、本体１０の第３端子４５１と第４端子４５２との間に高周波を供給する。
【００５３】
図１３には、本発明の第７実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第７実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第７実施形態のプラズマ処理装置１として言及しない事項は、第１乃至第６実施形態に従いうる。プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、真空容器１１０と、第１組を構成する第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂと、第２組を構成する第１電極１４１および第２電極１４５とを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１組を構成する第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂと、第２組を構成する第１電極１４１および第２電極１４５とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１、第２端子２５２、第３端子４５１、第４端子４５２を有する。
【００５４】
第１バラン１０３は、第１不平衡端子２０１、第２不平衡端子２０２、第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２を有する。第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１および第２不平衡端子２０２の側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側には、平衡回路が接続される。第２バラン３０３は、第１バラン１０３と同様の構成を有しうる。第２バラン３０３は、第１不平衡端子４０１、第２不平衡端子４０２、第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２を有する。第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１および第２不平衡端子４０２の側には、不平衡回路が接続され、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、接地されている。
【００５５】
第１組の第１電極１０５ａは、第１ターゲット１０９ａを保持し、第１ターゲット１０９ａを介して基板１１２の側の空間と対向する。第１組の第２電極１０５ｂは、第１電極１０５ａの隣に配置され、第２ターゲット１０９ｂを保持し、第２ターゲット１０９ｂを介して基板１１２の側の空間と対向する。ターゲット１０９ａおよび１０９ｂは、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。第１組の第１電極１０５ａは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第１組の第２電極１０５ｂは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に電気的に接続されている。
【００５６】
第２組の第１電極１４１は、基板１１２を保持する。第２組の第２電極１４５は、第１電極１４１の周囲に配置される。第２組の第１電極１４１は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第２組の第２電極１４５は、第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されている。
【００５７】
上記の構成は、第１組の第１電極１０５ａが第１端子２５１に電気的に接続され、第１組の第２電極１０５ｂが第２端子２５２に電気的に接続され、第１端子２５１が第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２端子２５２が第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に接続された構成として理解されうる。また、上記の構成は、第２組の第１電極１４１が第３端子４５１に電気的に接続され、第２組の第２電極１４５が第４端子４５２に電気的に接続され、第３端子４５１が第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４端子４５２が第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に接続されているものとして理解されうる。
【００５８】
第１組の第１電極１０５ａと第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、ブロッキングキャパシタ１０４ａを介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ１０４ａは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第１組の第１電極１０５ａとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断する。第１組の第２電極１０５ｂと第１バラン１０３の第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とは、ブロッキングキャパシタ１０４ｂを介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ１０４ｂは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２と第１組の第２電極１０５ｂとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断する。第１組の第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂは、それぞれ絶縁体１３２ａ、１３２ｂを介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００５９】
第２組の第１電極１４１と第２バラン３０３の第１平衡端子４１１（第３端子４５１）とは、ブロッキングキャパシタ３０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ３０４は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２組の第１電極１４１との間（あるいは、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２平衡端子４１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ３０４を設ける代わりに、第２インピーダンス整合回路３０２が、第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第２組の第１電極１４１、第２電極１４５は、それぞれ絶縁体１４２、１４６を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００６０】
プラズマ処理装置１は、第１高周波電源１０１と、第１高周波電源１０１と第１バラン１０３との間に配置された第１インピーダンス整合回路１０２とを備えうる。第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３、およびブロッキングキャパシタ１０４ａ、１０４ｂを介して、第１電極１０５ａと第２電極１０５ｂとの間に高周波を供給する。あるいは、第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３を介して、本体１０の第１端子２５１と第２端子２５２との間に高周波を供給する。第１バラン１０３並びに第１組の第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂは、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第１高周波供給部を構成する。
【００６１】
プラズマ処理装置１は、第２高周波電源３０１と、第２高周波電源３０１と第２バラン３０３との間に配置された第２インピーダンス整合回路３０２とを備えうる。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２を介して第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間に高周波を供給する。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３およびブロッキングキャパシタ３０４を介して、第２組の第１電極１４１と第２電極１４５との間に高周波を供給する。あるいは、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３を介して、本体１０の第３端子４５１と第４端子４５２との間に高周波を供給する。第２バラン３０３並びに第２組の第１電極１４１および第２電極１４５は、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第２高周波供給部を構成する。
【００６２】
第１高周波電源１０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１組の第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ１−ｊＸｐ１とする。また、第１バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ１とする。この定義において、１．５≦Ｘ１／Ｒｐ１≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために有利である。
【００６３】
また、第２高周波電源３０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側から第２組の第１電極１２７および第２電極１３０の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ２−ｊＸｐ２とする。また、第２バラン３０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ２とする。この定義において、１．５≦Ｘ２／Ｒｐ２≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために有利である。
【００６４】
第７実施形態のプラズマ処理装置１は、第２組を構成する第１電極１４１を昇降させる機構および第２組を構成する第１電極１４１を回転させる機構の少なくとも一方を更に備えうる。図１３に示された例では、プラズマ処理装置１は、第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の双方を含む駆動機構１１４を備える。また、図１３に示された例では、プラズマ処理装置１は、第２組を構成する第２電極１４５を昇降させる機構３１４を備える。真空容器１１０と駆動機構１１４、３１４との間には、真空隔壁を構成するベローズが設けられうる。
【００６５】
図１４を参照しながら、図１３に示された第７実施形態のプラズマ処理装置１における第１バラン１０３の機能を説明する。第１不平衡端子２０１を流れる電流をＩ１、第１平衡端子２１１を流れる電流をＩ２、第２不平衡端子２０２を流れる電流をＩ２’、電流Ｉ２のうち接地に流れる電流をＩ３とする。Ｉ３＝０、即ち、平衡回路の側で接地に電流が流れない場合、接地に対する平衡回路のアイソレーション性能が最も良い。Ｉ３＝Ｉ２、即ち、第１平衡端子２１１を流れる電流Ｉ２の全てが接地に対して流れる場合、接地に対する平衡回路のアイソレーション性能が最も悪い。このようなアイソレーション性能の程度を示す指標ＩＳＯは、第１乃至第５実施形態と同様に、以下の式で与えられうる。この定義の下では、ＩＳＯの値の絶対値が大きい方が、アイソレーション性能が良い。
【００６６】
ＩＳＯ［ｄＢ］＝２０ｌｏｇ（Ｉ３／Ｉ２’）
図１４において、Ｒｐ−ｊＸｐ（＝Ｒｐ／２−ｊＸｐ／２＋Ｒｐ／２−ｊＸｐ／２）は、真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンス（ブロッキングキャパシタ１０４ａ及び１０４ｂのリアクタンスを含む）を示している。Ｒｐは抵抗成分、−Ｘｐはリアクタンス成分を示している。また、図１４において、Ｘは、第１バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）を示している。ＩＳＯは、Ｘ／Ｒｐに対して相関を有する。
【００６７】
第１実施形態の説明において参照した図４には、電流Ｉ１（＝Ｉ２）、Ｉ２’、Ｉ３、ＩＳＯ、α（＝Ｘ／Ｒｐ）の関係が例示されている。図４の関係は、第７実施形態においても成り立つ。本発明者は、第７実施形態においても、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすことが、真空容器１１０の内部空間（第１電極１０５ａと第２電極１０５ｂとの間の空間）に形成されるプラズマの電位（プラズマ電位）を真空容器１１０の内面の状態に対して鈍感にするために有利であることを見出した。ここで、プラズマ電位が真空容器１１０の内面の状態に対して鈍感になることは、プラズマ処理装置１を長期間にわたって使用した場合においてもプラズマ電位を安定させることができることを意味する。１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００は、−１０．０ｄＢ≧ＩＳＯ≧−８０ｄＢに相当する。
【００６８】
図１５Ａ〜１５Ｄには、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす場合におけるプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）をシミュレーションした結果が示されている。図１５Ａは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１ｍΩ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１５Ｂは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１０００Ω）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１５Ｃは、真空容器１１０の内面に誘導性の膜（０．６μＨ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１５Ｄは、真空容器１１０の内面に容量性の膜（０．１ｎＦ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１５Ａ〜１５Ｄより、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすことが、真空容器１１０の内面が種々の状態においてプラズマ電位を安定させるために有利であることが理解される。
【００６９】
図１６Ａ〜１６Ｄには、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合におけるプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）をシミュレーションした結果が示されている。図１６Ａは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１ｍΩ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１６Ｂは、真空容器１１０の内面に抵抗性の膜（１０００Ω）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１６Ｃは、真空容器１１０の内面に誘導性の膜（０．６μＨ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１６Ｄは、真空容器１１０の内面に容量性の膜（０．１ｎＦ）が形成された状態でのプラズマ電位、第１電極１０５ａの電位（カソード１電位）および第２電極１０５ｂの電位（カソード２電位）を示している。図１６Ａ〜１６Ｄより、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たさない場合は、真空容器１１０の内面の状態に依存してプラズマ電位が変化することが理解される。
【００７０】
ここで、Ｘ／Ｒｐ＞５０００（例えば、Ｘ／Ｒｐ＝∞）である場合とＸ／Ｒｐ＜１．５である場合（例えば、Ｘ／Ｒｐ＝１．１６、Ｘ／Ｒｐ＝０．８７）との双方において、真空容器１１０の内面の状態に依存してプラズマ電位が変化しやすい。Ｘ／Ｒｐ＞５０００である場合は、真空容器１１０の内面に膜が形成されていない状態では、第１電極１０５ａと第２電極１０５ｂの間でのみ放電が起こる。しかし、Ｘ／Ｒｐ＞５０００である場合、真空容器１１０の内面に膜が形成され始めると、それに対してプラズマ電位が敏感に反応し、図１６Ａ〜１６Ｄに例示されるような結果となる。一方、Ｘ／Ｒｐ＜１．５である場合は、真空容器１１０を介して接地に流れ込む電流が大きいので、真空容器１１０の内面の状態（内面に形成される膜の電気的な特性）による影響が顕著となり、膜の形成に依存してプラズマ電位が変化する。したがって、前述のように、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たすようにプラズマ処理装置１を構成することが有利である。
【００７１】
図１７には、本発明の第８実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第８実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第８実施形態のプラズマ処理装置１として言及しない事項は、第１乃至第７実施形態に従いうる。第８実施形態のプラズマ処理装置１は、バラン（第１バラン）１０３と、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂとを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、バラン１０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂとを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１および第２端子２５２を有する。
【００７２】
第１電極１０５ａは、第１部材としての第１ターゲット１０９ａを保持する第１保持面ＨＳ１を有し、第２電極１０５ｂは、第２部材としての第２ターゲット１０９ｂを保持する第２保持面ＨＳ２を有しうる。第１保持面ＨＳ１および第２保持面ＨＳ２は、１つの平面ＰＬに属しうる。
【００７３】
第８実施形態のプラズマ処理装置１は、更に、第２バラン３０３と、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えてもよい。換言すると、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂと、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えうる。あるいは、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂと、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１、第２端子２５２、第３端子４５１、第４端子４５２を有する。
【００７４】
第１バラン１０３は、第１不平衡端子２０１、第２不平衡端子２０２、第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２を有する。第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１および第２不平衡端子２０２の側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側には、平衡回路が接続される。第２バラン３０３は、第１バラン１０３と同様の構成を有しうる。第２バラン３０３は、第３不平衡端子４０１、第４不平衡端子４０２、第３平衡端子４１１および第４平衡端子４１２を有する。第２バラン３０３の第３不平衡端子４０１および第４不平衡端子４０２の側には、不平衡回路が接続され、第２バラン３０３の第３平衡端子４１１および第４平衡端子４１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、接地されている。バラン１０３、３０３は、例えば、図２Ａ、２Ｂ（図１４）に記載された構成を有しうる。
【００７５】
第１電極１０５ａは、第１ターゲット１０９ａを保持し、第１ターゲット１０９ａを介して処理対象の基板１１２の側の空間と対向する。第２電極１０５ｂは、第１電極１０５ａの隣なりに配置され、第２ターゲット１０９ｂを保持し、第２ターゲット１０９ｂを介して処理対象の基板１１２の側の空間と対向する。ターゲット１０９ａおよび１０９ｂは、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。第１電極１０５ａは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２電極１０５ｂは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に電気的に接続されている。
【００７６】
第３電極１４１は、基板１１２を保持する。第４電極１４５は、第３電極１４１の周囲に配置されうる。第３電極１４１は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４電極１４５は、第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されている。
【００７７】
上記の構成は、第１電極１０５ａが第１端子２５１に電気的に接続され、第２電極１０５ｂが第２端子２５２に電気的に接続され、第１端子２５１が第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２端子２５２が第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に接続された構成として理解されうる。また、上記の構成は、第３電極１４１が第３端子４５１に電気的に接続され、第４電極１４５が第４端子４５２に電気的に接続され、第３端子４５１が第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４端子４５２が第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に接続されているものとして理解されうる。
【００７８】
第１電極１０５ａと第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、第１経路ＰＴＨ１によって電気的に接続されうる。第１経路ＰＴＨ１には、可変リアクタンス５１１ａが配置されうる。換言すると、第１電極１０５ａと第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、可変リアクタンス５１１ａを介して電気的に接続されうる。可変リアクタンス５１１ａは、キャパシタを含むことができ、該キャパシタは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断するブロッキングキャパシタとして機能しうる。第２電極１０５ｂと第１バラン１０３の第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とは、第２経路ＰＴＨ２によって電気的に接続されうる。第２経路ＰＴＨ２には、可変リアクタンス５１１ｂが配置されうる。換言すると、第２電極１０５ｂと第１バラン１０３の第２平衡端子２１２（第３端子２５２）とは、可変リアクタンス５１１ｂを介して電気的に接続されうる。可変リアクタンス５１１ｂは、キャパシタを含むことができ、該キャパシタは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断するブロッキングキャパシタとして機能しうる。第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂは、それぞれ絶縁体１３２ａ、１３２ｂを介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００７９】
プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａを備えうる。プラズマ処理装置１は、第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂを備えうる。プラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０を備えうる。
【００８０】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【００８１】
第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスの値を調整することによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量との関係を調整することができる。あるいは、調整リアクタスの値を調整することによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量とのバランスを調整することができる。これにより、第１ターゲット１０９ａの消費量と第２ターゲット１０９ｂの消費量との関係を調整することができる。あるいは、第１ターゲット１０９ａの消費量と第２ターゲット１０９ｂの消費量とのバランスを調整することができる。このような構成は、例えば、第１ターゲット１０９ａの交換タイミングと第２ターゲット１０９ｂの交換タイミングとを同じタイミングにし、プラズマ処理装置１のダウンタイムを低減するために有利である。また、基板１１２に形成される膜の厚さ分布を調整することもできる。
【００８２】
第３電極１４１と第２バラン３０３の第１平衡端子４１１（第３端子４５１）とは、ブロッキングキャパシタ３０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ３０４は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第３電極１４１との間（あるいは、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２平衡端子４１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ３０４を設ける代わりに、第２インピーダンス整合回路３０２が、第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第３電極１４１、第４電極１４５は、それぞれ絶縁体１４２、１４６を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【００８３】
プラズマ処理装置１は、第１高周波電源１０１と、第１高周波電源１０１と第１バラン１０３との間に配置された第１インピーダンス整合回路１０２とを備えうる。第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３および第１経路ＰＴＨ１を介して、第１電極１０５ａと第２電極１０５ｂとの間に高周波を供給する。あるいは、第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３を介して、本体１０の第１端子２５１と第２端子２５２との間に高周波を供給する。第１バラン１０３並びに第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂは、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第１高周波供給部を構成する。
【００８４】
プラズマ処理装置１は、第２高周波電源３０１と、第２高周波電源３０１と第２バラン３０３との間に配置された第２インピーダンス整合回路３０２とを備えうる。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２を介して第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間に高周波を供給する。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３およびブロッキングキャパシタ３０４を介して、第３電極１４１と第４電極１４５との間に高周波を供給する。あるいは、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３を介して、本体１０の第３端子４５１と第４端子４５２との間に高周波を供給する。第２バラン３０３並びに第３電極１４１および第４電極１４５は、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第２高周波供給部を構成する。
【００８５】
第１高周波電源１０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ１−ｊＸｐ１とする。また、第１バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ１とする。この定義において、１．５≦Ｘ１／Ｒｐ１≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために特に有利である。ただし、１．５≦Ｘ／Ｒｐ１≦５０００という条件を満たすことは、第８実施形態において必須ではなく、有利な条件であることに留意されたい。第８実施形態では、バラン１０３を設けることによって、バラン１０３を設けない場合よりも、プラズマの電位を安定させることができる。また、調整リアクタンスを設けることによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量との関係を調整することができる。
【００８６】
また、第２高周波電源３０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側から第３電極１４１および第４電極１４５の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ２−ｊＸｐ２とする。また、第２バラン３０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ２とする。この定義において、１．５≦Ｘ２／Ｒｐ２≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために特に有利である。ただし、１．５≦Ｘ／Ｒｐ２≦５０００という条件を満たすことは、第８実施形態において必須ではなく、有利な条件であることに留意されたい。
【００８７】
以下、図１８〜図２５を参照しながら、第８実施形態のプラズマ処理装置１を具体化した第９乃至第１４実施形態を説明する。図１８には、本発明の第９実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第９実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第９実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂ、の少なくとも１つを含む。ここで、プラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂの双方を含むことが好ましいが、いずれか一方は、値が固定のリアクタンスであってもよい。
【００８８】
第１可変リアクタンス５１１ａは、少なくとも可変インダクタ６０１ａを含み、好ましくは、可変インダクタ６０１ａおよびキャパシタ６０２ａを含みうる。可変インダクタ６０１ａは、第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とキャパシタ６０２ａとの間に配置されてもよいし、キャパシタ６０２ａと第１電極１０５ａとの間に配置されてもよい。第２可変リアクタンス５１１ｂは、少なくとも可変インダクタ６０１ｂを含み、好ましくは、可変インダクタ６０１ｂおよびキャパシタ６０２ｂを含みうる。可変インダクタ６０１ｂは、第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とキャパシタ６０２ｂとの間に配置されてもよいし、キャパシタ６０２ｂと第２電極１０５ｂとの間に配置されてもよい。
【００８９】
図２４には、第９実施形態のプラズマ処理装置１において、第１経路ＰＴＨ１の可変インダクタ６０１ａおよび第２経路ＰＴＨ２の可変インダクタ６０１ｂの値を２００ｎＨに設定した場合に基板１１２に形成された膜の厚さ分布が示されている。また、図２４には、第９実施形態のプラズマ処理装置１において、第１経路ＰＴＨ１の可変インダクタ６０１ａおよび第２経路ＰＴＨ２の可変インダクタ６０１ｂの値を４００ｎＨに設定した場合に基板１１２に形成された膜の厚さ分布が示されている。横軸は、図１８における横方向（基板１１２の表面に平行な方向）の位置であり、基板１１２の中心からの距離を示している。可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値が４００ｎＨであるときは、基板１１２の中心の左側と右側とで膜の厚さ分布が大きく異なっている。一方、可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値が２００ｎＨであるときは、基板１１２の中心の左側と右側とで膜の厚さ分布の対称性が高い。可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値が２００ｎＨである場合の方が、可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値が４００ｎＨである場合よりも、第１電極１０５ａに与えられる第１電圧と第２電極１０５ｂに与えられる第２電圧とのバランスが良い。
【００９０】
図２５には、第９実施形態のプラズマ処理装置１において、第１経路ＰＴＨ１の可変インダクタ６０１ａおよび第２経路ＰＴＨ２の可変インダクタ６０１ｂの値を変更したときの第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂの電圧が示されている。可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値が約２２５ｎＨである場合に、第１電極１０５ａに与えられる電圧と第２電極１０５ｂに与えられる電圧とが略等しくなっている。
【００９１】
図１９には、本発明の第１０実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１０実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第１０実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂ、の少なくとも１つを含む。ここで、プラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂの双方を含むことが好ましいが、いずれか一方は、値が固定のリアクタンスであってもよい。
【００９２】
第１可変リアクタンス５１１ａは、少なくとも可変キャパシタ６０４ａを含み、好ましくは、可変キャパシタ６０４ａおよびインダクタ６０３ａを含みうる。可変キャパシタ６０４ａは、インダクタ６０３ａと第１電極１０５ａとの間に配置されてもよいし、第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とインダクタ６０３ａとの間に配置されてもよい。第２可変リアクタンス５１１ｂは、少なくとも可変キャパシタ６０４ｂを含み、好ましくは、可変キャパシタ６０４ｂおよびインダクタ６０３ｂを含みうる。可変キャパシタ６０４ｂは、インダクタ６０３ｂと第２電極１０５ｂとの間に配置されてもよいし、第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とインダクタ６０３ｂとの間に配置されてもよい。
【００９３】
図２０には、本発明の第１１実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１１実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第１１実施形態のプラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａとしての可変キャパシタ６０５ａ、および、第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂとしての可変キャパシタ６０５ｂの少なくとも１つを備えている。プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【００９４】
図２１には、本発明の第１２実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１２実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第１２実施形態のプラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａ、および、第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂの少なくとも１つを備えている。可変リアクタンス５２１ａは、少なくとも可変インダクタ６０７ａを含み、例えば、可変インダクタ６０７ａおよびキャパシタ６０６ａを含みうる。可変リアクタンス５２１ｂは、少なくとも可変インダクタ６０７ｂを含み、例えば、可変インダクタ６０７ｂおよびキャパシタ６０６ｂを含みうる。
【００９５】
プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【００９６】
図２２には、本発明の第１３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１３実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第１３実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０としての可変インダクタ６０８を備えている。プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【００９７】
図２３には、本発明の第１４実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１４実施形態として言及しない事項は、第８実施形態に従いうる。第１４実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０としての可変キャパシタ６０９を備えている。プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【００９８】
なお、図１８〜２５を参照して説明した第９乃至第１４実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【００９９】
以下、図２６〜図３１を参照しながら、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて調整リアクタンスの値を調整する動作を説明する。図２６には、本発明の第１５実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１５実施形態のプラズマ処理装置１は、図１８に示された第９実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂに供給される。可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のインダクタンスを変更する。
【０１００】
図２７には、本発明の第１６実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１６実施形態のプラズマ処理装置１は、図１９に示された第１０実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂに供給される。可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のキャパシタンスを変更する。
【０１０１】
図２８には、本発明の第１７実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１７実施形態のプラズマ処理装置１は、図２０に示された第１１実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂに供給される。可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のキャパシタンスを変更する。
【０１０２】
図２９には、本発明の第１８実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１８実施形態のプラズマ処理装置１は、図２１に示された第１２実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂに供給される。可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のインダクタンスを変更する。
【０１０３】
図３０には、本発明の第１９実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第１９実施形態のプラズマ処理装置１は、図２２に示された第１３実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０８の値を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、可変インダクタ６０８に供給される。可変インダクタ６０８は、指令値に応じて自己のインダクタンスを変更する。
【０１０４】
図３１には、本発明の第２０実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２０実施形態のプラズマ処理装置１は、図２３に示された第１４実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０９の値を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、可変キャパシタ６０９に供給される。可変キャパシタ６０９は、指令値ＣＮＴに応じて自己のキャパシタンスを変更する。
【０１０５】
図３２には、本発明の第２１実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２１実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２ａ、１１２ｂをエッチングするエッチング装置として動作しうる。第２１実施形態のプラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂがエッチング対象の第１基板１１２ａ、第２基板１１２ｂをそれぞれ保持し、第３電極１４１が基板を保持しない点で、第８実施形態のプラズマ処理装置１と異なり、他の点では第８実施形態のプラズマ処理装置１と同様の構成を有しうる。
【０１０６】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【０１０７】
第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスの値を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを調整することができる。あるいは、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスの値を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを同じにすることができる。
【０１０８】
なお、図２６〜３１を参照して説明した第１５乃至第２０実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【０１０９】
図２６〜図３１を参照して説明した第１５乃至第２０実施形態では、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて調整リアクタンスの値を調整する。このような構成に代えて、制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて調整リアクタンスを調整するように構成されてもよい。第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。同様に、第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて、例えば、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整するように構成されうる。
【０１１０】
次に、本発明の第２２実施形態としてのプラズマ処理方法を説明する。第２２実施形態としてのプラズマ処理方法は、第８乃至第２１実施形態のいずれかのプラズマ処理装置１において基板１１２を処理する。該プラズマ処理方法は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係が調整されるように調整リアクタンスを調整する工程と、該工程の後に、基板１１２を処理する工程と、を含みうる。該処理は、基板１１２にスパッタリングによって膜を形成する工程、または、基板１１２をエッチングする工程を含みうる。
【０１１１】
図３３には、本発明の第２３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２３実施形態のプラズマ処理装置１は、図１８に示された第９実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。ここで、第１目標値と第２目標値は、互いに等しい値であってもよいし、第１目標値と第２目標値との差分が目標差分値に一致するように定められてもよい。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１１２】
制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴ３を発生する。制御部７００は、プラズマを着火するときは、インピーダンス整合回路１０２がプラズマの着火用のインピーダンスとなるようにインピーダンス整合回路１０２を制御する。また、制御部７００は、プラズマの着火後にプラズマが安定するように、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスを変更する。プラズマが安定した状態において、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、プラズマが発生しているときの本体１０の側のインピーダンスＲｐ−ｊＸｐ（第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンス）に整合する。このときのインピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、Ｒｐ＋ｊＸｐである。
【０１１３】
制御部７００は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。該プログラムは、メモリ媒体（コンピュータ可読メモリ媒体）に格納されて、または、通信回線を介して提供されうる。
【０１１４】
図４０には、第２３実施形態のプラズマ処理装置１の動作が例示されている。この動作は、制御部７００によって制御されうる。工程Ｓ４０１では、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンス(Ｒｐｉ＋ｊＸｐｉ)がプラズマの着火用のインピーダンス(Ｒｐｉ−ｊＸｐｉ)に設定あるいは変更されるように指令値ＣＮＴ３を決定し、その指令値ＣＮＴ３をインピーダンス整合回路１０２に供給する。インピーダンス整合回路１０２は、指令値ＣＮＴ３に応じて自己のインピーダンスを設定あるいは変更する。
【０１１５】
その後、工程Ｓ４０２（着火工程）では、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスがプラズマの着火用のインピーダンスに設定された状態で、高周波電源４０２を起動（ＯＮ）し、高周波を発生させる。高周波電源４０２が発生する高周波は、インピーダンス整合回路１０２、バラン１０３、調整リアクタンス（可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂ、キャパシタ６０２ａ、６０２ｂ）を介して第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂに供給される。これにより、プラズマが着火される。
【０１１６】
工程Ｓ４０３（整合工程）では、制御部７００は、プラズマの着火後にプラズマが安定するように、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスを変更する。具体的には、工程Ｓ４０３では、制御部７００は、プラズマが安定するインピーダンスがインピーダンス整合回路７００に設定されるように指令値ＣＮＴ３を決定し、その指令値ＣＮＴ３をインピーダンス整合回路７００に供給する。プラズマが安定した状態において、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、プラズマが発生しているときの本体１０の側（第１電極１０６および第２電極１１１の側）のインピーダンスＲｐ−ｊＸｐに整合している。このときのインピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、Ｒｐ＋ｊＸｐである。なお、Ｒｐの値はＲｐｉと異なり、Ｘｐの値はＸｐｉと異なる。
【０１１７】
その後、工程Ｓ４０４では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２を取得する。その後、工程Ｓ４０５（調整工程）では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように可変リアクタンスとしての可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂに供給される。可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のインダクタンスを調整あるいは変更する。
【０１１８】
図４１には、真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのリアクタンスと、第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧との関係が例示されている。このリアクタンスは、前述の−ＸＰに相当する。図４１に例示されるように、第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧は、調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって、それらの間の大小関係が入れ替わる。換言すると、リアクタンスの変化に対する第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧の変化曲線は、相互に交差する特性を示す。
【０１１９】
図４１に例示される特性は、例えば、予め実験あるいは計算によって決定されうる。この場合、工程Ｓ４０５において、制御部７００は、この特性と、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧Ｖ２とに基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生しうる。図４１に例示される特性が予め決定されていない場合には、工程Ｓ４０５において、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧Ｖ２に基づいて、第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を微調整しうる。
【０１２０】
その後、工程Ｓ４０７では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２を取得する。その後、工程Ｓ４０８では、制御部７００は、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になったかどうかを判断し、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になった場合には工程Ｓ４０９に進み、そうでない場合には工程Ｓ４０５に戻る。工程Ｓ４０９（処理工程）では、制御部７００は、基板１１２が処理されるように制御を行う。該制御は、例えば、ターゲット１０９ａと基板１１２との間に配置されたシャッタ（不図示）およびターゲット１０９ｂと基板１１２との間に配置されたシャッタ（不図示）の開閉を制御することを含みうる。図４０に示される処理は、手動で実行されてもよい。
【０１２１】
特開平２−１５６０８０号公報の図３には、高周波トランス（Ｔｒ７）と、マッチングボックス（ＭＢ７）と、真空容器（１０）と、第１のターゲット（Ｔ５）と、第２のターゲット（Ｔ６）と、高周波電圧発生器（ＯＳＣ５）と、電圧増幅器（ＰＡ５）と、基板ホルダ（２１）と、モータ（２２）とを備えるスパッタ装置が記載されている。特開平２−１５６０８０号公報に記載されたスパッタ装置は、高周波トランス（Ｔｒ７）と第１のターゲット（Ｔ５）との間、および、高周波トランス（Ｔｒ７）と第２のターゲット（Ｔ７）との間に配置されたマッチングボックス（ＭＢ７）は、調整可能なリアクタンスを有する。
【０１２２】
しかしながら、特開平２−１５６０８０号公報に記載されたスパッタ装置におけるマッチングボックス（ＭＢ７）は、上記の第２３実施形態における調整リアクタンス（可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂ）のように動作させることはできない。何故なら、マッチングボックス（ＭＢ７）は、インピーダンス整合のために不可欠であり、マッチングボックス（ＭＢ７）のリアクタンスを自由に調整することを許容すると、マッチングボックス（ＭＢ７）をインピーダンス整合のために使用することができず、プラズマを発生させることも、プラズマを安定させることもできないからである。
【０１２３】
ここで、特開平２−１５６０８０号公報に記載されたスパッタ装置において生成されるプラズマ（Ｐ５）は、ターゲット（Ｔ５、Ｔ６）の近傍にシースと呼ばれるイオン過多の領域と、それに接するバルクプラズマの領域とを有するであろうと理解される。シースは、キャパシタと同様に負のリアクタンス成分を有し、バルクプラズマは、インダクタと同様に正のリアクタンス成分を有するであろう。これらのリアクタンス成分は、プラズマを生成する条件である印加電力、放電圧力、電極材料等に依存しうる。したがって、プラズマのリアクタンスは、正の値をとったり、負の値をとったりし、また、その絶対値も変化しうる。特開平２−１５６０８０号公報に記載されたスパッタ装置は、第２３実施形態に例示されるような調整リアクタンスを有しないので、２つのターゲット（Ｔ５、Ｔ６）、換言すると、２つの電極の電圧の間の関係を制御することはでいない。
【０１２４】
図３４には、本発明の第２４実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２４実施形態のプラズマ処理装置１は、図１９に示された第１０実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第２４実施形態として言及しない事項は、第２３実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂに供給される。可変キャパシタ６０４ａ、６０４ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のキャパシタンスを変更する。また、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴ３を発生する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１２５】
図３５には、本発明の第２５実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２５実施形態のプラズマ処理装置１は、図２０に示された第２５実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。ここで、第１目標値と第２目標値は、互いに等しい値であってもよいし、第１目標値と第２目標値との差分が目標差分値に一致するように定められてもよい。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂに供給される。可変キャパシタ６０５ａ、６０５ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のキャパシタンスを変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１２６】
図３６には、本発明の第２６実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２６実施形態のプラズマ処理装置１は、図２１に示された第１２実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第２６実施形態として言及しない事項は、第２３実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂの値をそれぞれ調整する第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２を発生する。第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２は、それぞれ可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂに供給される。可変インダクタ６０７ａ、６０７ｂは、それぞれ第１指令値ＣＮＴ１、第２指令値ＣＮＴ２に応じて自己のインダクタンスを変更する。また、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴ３を発生する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１２７】
図３７には、本発明の第２７実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２７実施形態のプラズマ処理装置１は、図２２に示された第１３実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第２７実施形態として言及しない事項は、第２３実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスとしての可変インダクタ６０８の値を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、可変インダクタ６０８に供給される。可変インダクタ６０８は、指令値に応じて自己のインダクタンスを変更する。また、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴ３を発生する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１２８】
図３８には、本発明の第２８実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２８実施形態のプラズマ処理装置１は、図２３に示された第１４実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第２８実施形態として言及しない事項は、第２３実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスの値を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスとしての可変キャパシタ６０９の値を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、可変キャパシタ６０９に供給される。可変キャパシタ６０９は、指令値ＣＮＴに応じて自己のキャパシタンスを変更する。また、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴ３を発生する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１２９】
図３９には、本発明の第２９実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第２９実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２ａ、１１２ｂをエッチングするエッチング装置として動作しうる。第２９実施形態のプラズマ処理装置１は、制御部７００以外については、第２１実施形態のプラズマ処理装置１と同様の構成を有しうる。第２９実施形態として言及しない事項は、第２３実施形態に従いうる。
【０１３０】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置された可変リアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置された可変リアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置された可変リアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【０１３１】
第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスの値を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを調整することができる。あるいは、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスの値を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを同じにすることができる。
【０１３２】
なお、図３３〜３９を参照して説明した第２３乃至第２９実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【０１３３】
図３３〜図３９を参照して説明した第２３乃至第２９実施形態では、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて調整リアクタンスの値を調整する。このような構成に代えて、制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて調整リアクタンスを調整するように構成されてもよい。第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。同様に、第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて、例えば、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とが等しくなるように、調整リアクタンスの値を調整するように構成されうる。
【０１３４】
図４２には、本発明の第３０実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３０実施形態のプラズマ処理装置は、スパッタリングによって基板１１２に膜を形成するスパッタリング装置として動作しうる。第３０実施形態のプラズマ処理装置１として言及しない事項は、第１乃至第２９実施形態に従いうる。第３０実施形態のプラズマ処理装置１は、バラン（第１バラン）１０３と、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂとを備えている。あるいは、プラズマ処理装置１は、バラン１０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂとを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１および第２端子２５２を有する。
【０１３５】
第１電極１０５ａは、第１部材としての第１ターゲット１０９ａを保持する第１保持面ＨＳ１を有し、第２電極１０５ｂは、第２部材としての第２ターゲット１０９ｂを保持する第２保持面ＨＳ２を有しうる。第１保持面ＨＳ１および第２保持面ＨＳ２は、１つの平面ＰＬに属しうる。
【０１３６】
第３０実施形態のプラズマ処理装置１は、更に、第２バラン３０３と、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えてもよい。換言すると、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂと、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えうる。あるいは、プラズマ処理装置１は、第１バラン１０３と、第２バラン３０３と、本体１０とを備え、本体１０が、真空容器１１０と、第１電極１０５ａと、第２電極１０５ｂと、第３電極１４１と、第４電極１４５とを備えているものとして理解されてもよい。本体１０は、第１端子２５１、第２端子２５２、第３端子４５１、第４端子４５２を有する。
【０１３７】
第１バラン１０３は、第１不平衡端子２０１、第２不平衡端子２０２、第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２を有する。第１バラン１０３の第１不平衡端子２０１および第２不平衡端子２０２の側には、不平衡回路が接続され、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側には、平衡回路が接続される。第２バラン３０３は、第１バラン１０３と同様の構成を有しうる。第２バラン３０３は、第３不平衡端子４０１、第４不平衡端子４０２、第３平衡端子４１１および第４平衡端子４１２を有する。第２バラン３０３の第３不平衡端子４０１および第４不平衡端子４０２の側には、不平衡回路が接続され、第２バラン３０３の第３平衡端子４１１および第４平衡端子４１２の側には、平衡回路が接続される。真空容器１１０は、接地されている。バラン１０３、３０３は、例えば、図２Ａ、２Ｂ（図１４）に記載された構成を有しうる。
【０１３８】
第１電極１０５ａは、第１ターゲット１０９ａを保持し、第１ターゲット１０９ａを介して処理対象の基板１１２の側の空間と対向する。第２電極１０５ｂは、第１電極１０５ａの隣に配置され、第２ターゲット１０９ｂを保持し、第２ターゲット１０９ｂを介して処理対象の基板１１２の側の空間と対向する。ターゲット１０９ａおよび１０９ｂは、例えば、絶縁体材料または導電体材料でありうる。第１電極１０５ａは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２電極１０５ｂは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に電気的に接続されている。
【０１３９】
第３電極１４１は、基板１１２を保持する。第４電極１４５は、第３電極１４１の周囲に配置されうる。第３電極１４１は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４電極１４５は、第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に電気的に接続されている。
【０１４０】
上記の構成は、第１電極１０５ａが第１端子２５１に電気的に接続され、第２電極１０５ｂが第２端子２５２に電気的に接続され、第１端子２５１が第１バラン１０３の第１平衡端子２１１に電気的に接続され、第２端子２５２が第１バラン１０３の第２平衡端子２１２に接続された構成として理解されうる。また、上記の構成は、第３電極１４１が第３端子４５１に電気的に接続され、第４電極１４５が第４端子４５２に電気的に接続され、第３端子４５１が第２バラン３０３の第１平衡端子４１１に電気的に接続され、第４端子４５２が第２バラン３０３の第２平衡端子４１２に接続されているものとして理解されうる。
【０１４１】
第１電極１０５ａと第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、第１経路ＰＴＨ１によって電気的に接続されうる。第１経路ＰＴＨ１には、リアクタンス５１１ａが配置されうる。換言すると、第１電極１０５ａと第１バラン１０３の第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とは、リアクタンス５１１ａを介して電気的に接続されうる。リアクタンス５１１ａは、キャパシタを含むことができ、該キャパシタは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断するブロッキングキャパシタとして機能しうる。第２電極１０５ｂと第１バラン１０３の第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とは、第２経路ＰＴＨ２によって電気的に接続されうる。第２経路ＰＴＨ２には、リアクタンス５１１ｂが配置されうる。換言すると、第２電極１０５ｂと第１バラン１０３の第２平衡端子２１２（第３端子２５２）とは、リアクタンス５１１ｂを介して電気的に接続されうる。リアクタンス５１１ｂは、キャパシタを含むことができ、該キャパシタは、第１バラン１０３の第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとの間（あるいは、第１バラン１０３の第１平衡端子２１１と第２平衡端子２１２との間）で直流電流を遮断するブロッキングキャパシタとして機能しうる。第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂは、それぞれ絶縁体１３２ａ、１３２ｂを介して真空容器１１０によって支持されうる。
【０１４２】
プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ａを備えうる。プラズマ処理装置１は、第２電極１０５ｂと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ｂを備えうる。プラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続するリアクタンス５３０を備えうる。
【０１４３】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続するリアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【０１４４】
第３電極１４１と第２バラン３０３の第１平衡端子４１１（第３端子４５１）とは、ブロッキングキャパシタ３０４を介して電気的に接続されうる。ブロッキングキャパシタ３０４は、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第３電極１４１との間（あるいは、第２バラン３０３の第１平衡端子４１１と第２平衡端子４１２との間）で直流電流を遮断する。ブロッキングキャパシタ３０４を設ける代わりに、第２インピーダンス整合回路３０２が、第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間を流れる直流電流を遮断するように構成されてもよい。第３電極１４１、第４電極１４５は、それぞれ絶縁体１４２、１４６を介して真空容器１１０によって支持されうる。
【０１４５】
プラズマ処理装置１は、第１不平衡端子と２０１と第２不平衡端子２０２との間に供給される高周波を発生する第１高周波電源１０１を備えうる。高周波電源１０１は、第１不平衡端子と２０１と第２不平衡端子２０２との間に供給される高周波の周波数を変更可能である。該周波数を変更することによって、第１電極１０５ａに印加される第１電圧および第２電極１０５ｂに印加される第２電圧を調整することができる。あるいは、該周波数を変更することによって、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係を調整することができる。
【０１４６】
したがって、該周波数を調整することによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量との関係を調整することができる。あるいは、該周波数を調整することによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量とのバランスを調整することができる。これにより、第１ターゲット１０９ａの消費量と第２ターゲット１０９ｂの消費量との関係を調整することができる。あるいは、第１ターゲット１０９ａの消費量と第２ターゲット１０９ｂの消費量とのバランスを調整することができる。このような構成は、例えば、第１ターゲット１０９ａの交換タイミングと第２ターゲット１０９ｂの交換タイミングとを同じタイミングにし、プラズマ処理装置１のダウンタイムを低減するために有利である。また、該周波数を調整することによって、基板１１２に形成される膜の厚さ分布を調整することもできる。
【０１４７】
プラズマ処理装置１は、第１高周波電源１０１と第１バラン１０３との間に配置された第１インピーダンス整合回路１０２を更に備えうる。第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３および第１経路ＰＴＨ１を介して、第１電極１０５ａと第２電極１０５ｂとの間に高周波を供給する。あるいは、第１高周波電源１０１は、第１インピーダンス整合回路１０２、第１バラン１０３を介して、本体１０の第１端子２５１と第２端子２５２との間に高周波を供給する。第１バラン１０３並びに第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂは、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第１高周波供給部を構成する。
【０１４８】
プラズマ処理装置１は、第２高周波電源３０１と、第２高周波電源３０１と第２バラン３０３との間に配置された第２インピーダンス整合回路３０２とを備えうる。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２を介して第２バラン３０３の第１不平衡端子４０１と第２不平衡端子４０２との間に高周波を供給する。第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３およびブロッキングキャパシタ３０４を介して、第３電極１４１と第４電極１４５との間に高周波を供給する。あるいは、第２高周波電源３０１は、第２インピーダンス整合回路３０２、第２バラン３０３を介して、本体１０の第３端子４５１と第４端子４５２との間に高周波を供給する。第２バラン３０３並びに第３電極１４１および第４電極１４５は、真空容器１１０の内部空間に高周波を供給する第２高周波供給部を構成する。
【０１４９】
第１高周波電源１０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第１バラン１０３の第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ１−ｊＸｐ１とする。また、第１バラン１０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ１とする。この定義において、１．５≦Ｘ１／Ｒｐ１≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために特に有利である。ただし、１．５≦Ｘ／Ｒｐ１≦５０００という条件を満たすことは、第３０実施形態において必須ではなく、有利な条件であることに留意されたい。第３０実施形態では、バラン１０３を設けることによって、バラン１０３を設けない場合よりも、プラズマの電位を安定させることができる。また、発生する高周波の周波数を変更可能な高周波電源１０１を設けることによって、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量との関係を調整することができる。
【０１５０】
また、第２高周波電源３０１からの高周波の供給によって真空容器１１０の内部空間にプラズマが発生している状態で第２バラン３０３の第１平衡端子４１１および第２平衡端子４１２の側から第３電極１４１および第４電極１４５の側（本体１０の側）を見たときのインピーダンスをＲｐ２−ｊＸｐ２とする。また、第２バラン３０３の第１コイル２２１のインピーダンスのリアクタンス成分（インダクタンス成分）をＸ２とする。この定義において、１．５≦Ｘ２／Ｒｐ２≦５０００を満たすことは、真空容器１１０の内部空間に形成されるプラズマの電位を安定させるために特に有利である。ただし、１．５≦Ｘ／Ｒｐ２≦５０００という条件を満たすことは、第３０実施形態において必須ではなく、有利な条件であることに留意されたい。
【０１５１】
以下、図４３〜図４８を参照しながら、第２９実施形態のプラズマ処理装置１を具体化した第３１乃至第３４実施形態を説明する。図４３には、本発明の第３１実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３１実施形態として言及しない事項は、第３０実施形態に従いうる。第３１実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ、の少なくとも１つを含む。ここで、プラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ、および、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂの双方を含むことが好ましい。
【０１５２】
第１リアクタンス５１１ａは、インダクタ６０１ａおよびキャパシタ６０２ａを含みうる。インダクタ６０１ａは、第１平衡端子２１１（第１端子２５１）とキャパシタ６０２ａとの間に配置されてもよいし、キャパシタ６０２ａと第１電極１０５ａとの間に配置されてもよい。第２リアクタンス５１１ｂは、インダクタ６０１ｂおよびキャパシタ６０２ｂを含みうる。インダクタ６０１ｂは、第２平衡端子２１２（第２端子２５２）とキャパシタ６０２ｂとの間に配置されてもよいし、キャパシタ６０２ｂと第２電極１０５ｂとの間に配置されてもよい。
【０１５３】
図４７には、第３１実施形態のプラズマ処理装置１において、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を１２．５６ＭＨｚに設定した場合に基板１１２に形成された膜の正規化された厚さ分布が示されている。また、図４７には、第３１実施形態のプラズマ処理装置１において、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を１３．５６ＭＨｚに設定した場合に基板１１２に形成された膜の正規化された厚さ分布が示されている。横軸は、図４３における横方向（基板１１２の表面に平行な方向）の位置であり、基板１１２の中心からの距離を示している。高周波電源１０１が発生する高周波の周波数が１２．５６ＭＨｚであるときは、基板１１２の中心の左側と右側とで膜の厚さ分布が大きく異なっている。一方、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数が１３．５６ＭＨｚであるときは、基板１１２の中心の左側と右側とで膜の厚さ分布の対称性が高い。高周波電源１０１が発生する高周波の周波数が１３．５６ＭＨｚである場合の方が、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数が１２．５６ＭＨｚである場合よりも、第１電極１０５ａに与えられる第１電圧と第２電極１０５ｂに与えられる第２電圧とのバランスが良い。
【０１５４】
図４８には、第３０実施形態のプラズマ処理装置１において、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を変化させた場合における第１電極１０５ａの電圧（第１電圧）および第２電極１０５ｂの電圧（第２電圧）が例示されている。高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を変化させることによって第１電極１０５ａの電圧（第１電圧）および第２電極１０５ｂの電圧（第２電圧）を調整することができる。あるいは、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を変化させることによって第１電極１０５ａの電圧（第１電圧）と第２電極１０５ｂの電圧（第２電圧）との関係を調整することができる。例えば、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数は、第１電極１０５ａの電圧（第１電圧）と第２電極１０５ｂの電圧（第２電圧）とが等しくなるように調整されうる。これにより、第１ターゲット１０９ａがスパッタリングされる量と第２ターゲット１０９ｂがスパッタリングされる量とを同じにすることができる。これは、例えば、第１ターゲット１０９ａの交換タイミングと第２ターゲット１０９ｂの交換タイミングとを同じタイミングにし、プラズマ処理装置１のダウンタイムを低減するために有利である。
【０１５５】
図４４には、本発明の第３２実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３２実施形態として言及しない事項は、第３０実施形態に従いうる。第３２実施形態のプラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ａ、および、第２電極１０５ｂと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ｂの少なくとも１つを備えている。リアクタンス５２１ａは、例えば、インダクタ６０７ａおよびキャパシタ６０６ａを含みうる。リアクタンス５２１ｂは、例えば、インダクタ６０７ｂおよびキャパシタ６０６ｂを含みうる。
【０１５６】
プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【０１５７】
図４５には、本発明の第３３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３３実施形態として言及しない事項は、第３０実施形態に従いうる。第３３実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続するリアクタンス５３０としてのインダクタ６０８を備えている。プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【０１５８】
図４６には、本発明の第３３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３３実施形態として言及しない事項は、第３０実施形態に従いうる。第３３実施形態のプラズマ処理装置１は、第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続する可変リアクタンス５３０としてのキャパシタ６０９を備えている。プラズマ処理装置１は、更に、第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ（この例では、インダクタ６０３ａ、キャパシタ６０２ａ）と、第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ（この例では、インダクタ６０３ｂ、キャパシタ６０２ｂ）とを備えうる。
【０１５９】
なお、図４３〜図４８を参照して説明した第３０乃至第３３実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【０１６０】
以下、図４９〜図５３を参照しながら、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数調整する動作を説明する。図４９には、本発明の第３５実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３５実施形態のプラズマ処理装置１は、図４３に示された第３１実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１６１】
図５０には、本発明の第３６実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３６実施形態のプラズマ処理装置１は、図４４に示された第３２実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１６２】
図５１には、本発明の第３７実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３７実施形態のプラズマ処理装置１は、図４５に示された第３３実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１６３】
図５２には、本発明の第３８実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３８実施形態のプラズマ処理装置１は、図４６に示された第３４実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴを発生する。指令値ＣＮＴは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１６４】
図５３には、本発明の第３９実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第３９実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２ａ、１１２ｂをエッチングするエッチング装置として動作しうる。第３９実施形態のプラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａ、第２電極１０５ｂがエッチング対象の第１基板１１２ａ、第２基板１１２ｂをそれぞれ保持し、第３電極１４１が基板を保持しない点で、第３０実施形態のプラズマ処理装置１と異なり、他の点では第３０実施形態のプラズマ処理装置１と同様の構成を有しうる。
【０１６５】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続するリアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【０１６６】
高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを調整することができる。あるいは、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを同じにすることができる。
【０１６７】
なお、図４９〜図５３を参照して説明した第３５乃至第３９実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【０１６８】
図４９〜図５３を参照して説明した第３５乃至第３９実施形態では、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。このような構成に代えて、制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整するように構成されてもよい。第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。同様に、第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて、例えば、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数するように構成されうる。
【０１６９】
次に、本発明の第４０実施形態としてのプラズマ処理方法を説明する。第４０実施形態としてのプラズマ処理方法は、第３０乃至第３９実施形態のいずれかのプラズマ処理装置１において基板１１２を処理する。該プラズマ処理方法は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係が調整されるように高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する工程と、該工程の後に、基板１１２を処理する工程と、を含みうる。該処理は、基板１１２にスパッタリングによって膜を形成する工程、または、基板１１２をエッチングする工程を含みうる。
【０１７０】
図５４には、本発明の第４１実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４１実施形態のプラズマ処理装置１は、図４３に示された第３１実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴｏｓｃを発生する。指令値ＣＮＴｏｓｃは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴｏｓｃに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１７１】
制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２を制御する指令値ＣＮＴｍｂを発生する。制御部７００は、プラズマを着火するときは、インピーダンス整合回路１０２がプラズマの着火用のインピーダンスとなるようにインピーダンス整合回路１０２を制御する。また、制御部７００は、プラズマの着火後にプラズマが安定するように、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスを変更する。プラズマが安定した状態において、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、プラズマが発生しているときの本体１０の側のインピーダンスＲｐ−ｊＸｐ（第１平衡端子２１１および第２平衡端子２１２の側から第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの側（本体１０の側）を見たときのインピーダンス）に整合する。このときのインピーダンス整合回路１０２のインピーダンスは、Ｒｐ＋ｊＸｐである。
【０１７２】
制御部７００は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。該プログラムは、メモリ媒体（コンピュータ可読メモリ媒体）に格納されて、または、通信回線を介して提供されうる。
【０１７３】
図４０には、第３９実施形態のプラズマ処理装置１の動作が例示されている。この動作は、制御部７００によって制御されうる。工程Ｓ４０１では、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスがプラズマの着火用のインピーダンスに設定あるいは変更されるように指令値ＣＮＴｍｂをインピーダンス整合回路１０２に供給する。インピーダンス整合回路１０２は、指令値ＣＮＴｍｂに応じて自己のインピーダンスを設定あるいは変更する。
【０１７４】
その後、工程Ｓ４０２（着火工程）では、制御部７００は、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスがプラズマの着火用のインピーダンスに設定された状態で、高周波電源４０２を起動（ＯＮ）し、高周波を発生させる。高周波電源４０２が発生する高周波は、インピーダンス整合回路１０２、バラン１０３、調整リアクタンス（可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂ、キャパシタ６０２ａ、６０２ｂ）を介して第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂに供給される。これにより、プラズマが着火される。
【０１７５】
工程Ｓ４０３（整合工程）では、制御部７００は、プラズマの着火後にプラズマが安定するように、インピーダンス整合回路１０２のインピーダンスを変更する。具体的には、工程Ｓ４０３では、制御部７００は、プラズマが安定するインピーダンスがインピーダンス整合回路７００に設定されるように指令値ＣＮＴｍｂを決定し、指令値ＣＮＴｍｂをインピーダンス整合回路７００に供給する。インピーダンス整合回路１０２は、指令値ＣＮＴｍｂに応じて自己のインピーダンスを設定あるいは変更する。
【０１７６】
その後、工程Ｓ４０４では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２を取得する。その後、工程Ｓ４０５（調整工程）では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように可変リアクタンスとしての可変インダクタ６０１ａ、６０１ｂの値がそれぞれ調整されるように、指令値ＣＮＴｏｓｃを発生する。指令値ＣＮＴｏｓｃは、高周波電源４０２に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴｏｓｃに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。
【０１７７】
図５９には、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数と第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧との関係が例示されている。このリアクタンスは、前述の−ＸＰに相当する。図５９に例示されるように、第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧は、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数の変更によって調整リアクタンスのリアクタンスが変化することによって、それらの間の大小関係が入れ替わる。換言すると、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数の変化に対する第１電極１０５ａおよび第２電極１０５ｂの電圧の変化曲線は、相互に交差する特性を示す。
【０１７８】
図５９に例示される特性は、例えば、予め実験あるいは計算によって決定されうる。この場合、工程Ｓ４０５において、制御部７００は、この特性と、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧Ｖ２とに基づいて、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴｏｓｃを発生しうる。図５９に例示される特性が予め決定されていない場合には、工程Ｓ４０５において、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧Ｖ２に基づいて、指令値ＣＮＴｏｓｃを微調整しうる。
【０１７９】
その後、工程Ｓ４０７では、制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２を取得する。その後、工程Ｓ４０８では、制御部７００は、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になったかどうかを判断し、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になった場合には工程Ｓ４０９に進み、そうでない場合には工程Ｓ４０５に戻る。工程Ｓ４０９（処理工程）では、制御部７００は、基板１１２が処理されるように制御を行う。該制御は、例えば、ターゲット１０９ａと基板１１２との間に配置されたシャッタ（不図示）およびターゲット１０９ｂと基板１１２との間に配置されたシャッタ（不図示）の開閉を制御することを含みうる。図４０に示される処理は、手動で実行されてもよい。
【０１８０】
図５５には、本発明の第４２実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４２実施形態のプラズマ処理装置１は、図４４に示された第３２実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第４２実施形態として言及しない事項は、第４１実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴｏｓｃを発生する。指令値ＣＮＴｏｓｃは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴｏｓｃに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。
【０１８１】
図５６には、本発明の第４３実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４３実施形態のプラズマ処理装置１は、図４５に示された第３３実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第４３実施形態として言及しない事項は、第４１実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴｏｓｃを発生する。指令値ＣＮＴｏｓｃは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴｏｓｃに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１８２】
図５７には、本発明の第４４実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４４実施形態のプラズマ処理装置１は、図４６に示された第３４実施形態のプラズマ処理装置１に対して制御部７００を追加した構成を有する。第４２実施形態として言及しない事項は、第４１実施形態に従いうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、例えば、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第１電圧Ｖ１が第１目標値になり、第２電圧Ｖ２が第２目標値になるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。例えば、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて、調整リアクタンスの値が変化するように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する指令値ＣＮＴｏｓｃを発生する。指令値ＣＮＴｏｓｃは、高周波電源１０１に供給される。高周波電源１０１は、指令値ＣＮＴｏｓｃに応じて自己が発生する高周波の周波数を変更する。制御部７００は、第１電極１０５ａの電圧である第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの電圧である第２電圧Ｖ２を測定する測定部を含みうる。あるいは、そのような測定には、制御部７００とは別に設けられてもよい。
【０１８３】
図５８には、本発明の第４５実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４５実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２ａ、１１２ｂをエッチングするエッチング装置として動作しうる。第４５実施形態のプラズマ処理装置１は、制御部７００以外については、第３０実施形態のプラズマ処理装置１と同様の構成を有しうる。第４５実施形態として言及しない事項は、第４１実施形態に従いうる。
【０１８４】
１つの構成例において、プラズマ処理装置１は、第１電極１０５ａに印加される第１電圧と第２電極１０５ｂに印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスとして、（ａ）第１平衡端子２１１と第１電極１０５ａとを接続する第１経路ＰＴＨ１に配置されたリアクタンス５１１ａ、（ｂ）第１電極１０５ａと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ａ、（ｃ）第２平衡端子２１２と第２電極１０５ｂとを接続する第２経路ＰＴＨ２に配置されたリアクタンス５１１ｂ、（ｄ）第２電極１０５ｂと接地との間に配置されたリアクタンス５２１ｂ、および、（ｅ）第１経路ＰＴＨ１と第２経路ＰＴＨ２とを接続するリアクタンス５３０、の少なくとも１つを含む。
【０１８５】
高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを調整することができる。あるいは、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整することによって、第１基板１１２ａのエッチング量分布と第２基板１１２ｂのエッチング量分布とを同じにすることができる。
【０１８６】
なお、図５４〜図５８を参照して説明した第４１乃至第４５実施形態では、ターゲット１０９ａ、１０９ｂの対向面に電極が配置されているが、電極に限定されず、所謂カルーセル型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における円筒形の基板回転ホルダー（例えば、特開２００３−１５５５５２６、特開昭６２−１３３０６５）や、所謂インライン型と呼ばれるタイプのプラズマ装置における矩形形状等の基板トレイ（例えば、特許５８２４０７２、特開２０１１−１４４４５０）が配置されるよう構成されてもよい。
【０１８７】
図５４〜図５８を参照して説明した第４１乃至第４５実施形態では、制御部７００は、第１電極１０５ａの第１電圧Ｖ１および第２電極１０５ｂの第２電圧Ｖ２に基づいて高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整する。このような構成に代えて、制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて高周波電源１０１が発生する高周波の周波数を調整するように構成されてもよい。第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。同様に、第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度は、例えば、光電変換装置によって検出されうる。制御部７００は、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とに基づいて、例えば、第１電極１０５ａの近傍におけるプラズマ強度と第２電極１０５ｂの近傍におけるプラズマ強度とが等しくなるように、高周波電源１０１が発生する高周波の周波数するように構成されうる。
【０１８８】
図６０には、本発明の第４６実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４６実施形態のプラズマ処理装置１は、図３３〜図４１を参照して説明された第２３乃至第２９実施形態のプラズマ処理装置１の変形例である。第４６実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２を保持する第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の少なくとも一方を更に備える。図６０に示された例では、プラズマ処理装置１は、第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の双方を含む駆動機構１１４を備える。真空容器１１０と駆動機構１１４との間には、真空隔壁を構成するベローズ１１３が設けられうる。
【０１８９】
図６１には、本発明の第４７実施形態のプラズマ処理装置１の構成が模式的に示されている。第４７実施形態のプラズマ処理装置１は、図４２〜図５９を参照して説明された第３０乃至第４５実施形態のプラズマ処理装置１の変形例である。第４７実施形態のプラズマ処理装置１は、基板１１２を保持する第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の少なくとも一方を更に備える。図６１に示された例では、プラズマ処理装置１は、第１電極１４１を昇降させる機構および第１電極１４１を回転させる機構の双方を含む駆動機構１１４を備える。真空容器１１０と駆動機構１１４との間には、真空隔壁を構成するベローズ１１３が設けられうる。
【０１９０】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【符号の説明】
【０１９１】
１：プラズマ処理装置、１０：本体、１０１：高周波電源、１０２：インピーダンス整合回路、１０３：バラン、１０４：ブロッキングキャパシタ、１０６：第１電極、１０７、１０８：絶縁体、１０９：ターゲット、１１０：真空容器、１１１：第２電極、１１２：基板、２０１：第１不平衡端子、２０２：第２不平衡端子、２１１：第１平衡端子、２１２：第２平衡端子、２５１：第１端子、２５２：第２端子、２２１：第１コイル、２２２：第２コイル、２２３：第３コイル、２２４：第４コイル、５１１ａ、５１１ｂ、５２１ａ、５２１ｂ、５３０：可変リアクタンス、７００：制御部
【図１】
2020003557.tif 000003
【図２Ａ】
2020003557.tif 000004
【図２Ｂ】
2020003557.tif 000005
【図３】
2020003557.tif 000006
【図４】
2020003557.tif 000007
【図５Ａ】
2020003557.tif 000008
【図５Ｂ】
2020003557.tif 000009
【図５Ｃ】
2020003557.tif 000010
【図５Ｄ】
2020003557.tif 000011
【図６Ａ】
2020003557.tif 000012
【図６Ｂ】
2020003557.tif 000013
【図６Ｃ】
2020003557.tif 000014
【図６Ｄ】
2020003557.tif 000015
【図７】
2020003557.tif 000016
【図８】
2020003557.tif 000017
【図９】
2020003557.tif 000018
【図１０】
2020003557.tif 000019
【図１１】
2020003557.tif 000020
【図１２】
2020003557.tif 000021
【図１３】
2020003557.tif 000022
【図１４】
2020003557.tif 000023
【図１５Ａ】
2020003557.tif 000024
【図１５Ｂ】
2020003557.tif 000025
【図１５Ｃ】
2020003557.tif 000026
【図１５Ｄ】
2020003557.tif 000027
【図１６Ａ】
2020003557.tif 000028
【図１６Ｂ】
2020003557.tif 000029
【図１６Ｃ】
2020003557.tif 000030
【図１６Ｄ】
2020003557.tif 000031
【図１７】
2020003557.tif 000032
【図１８】
2020003557.tif 000033
【図１９】
2020003557.tif 000034
【図２０】
2020003557.tif 000035
【図２１】
2020003557.tif 000036
【図２２】
2020003557.tif 000037
【図２３】
2020003557.tif 000038
【図２４】
2020003557.tif 000039
【図２５】
2020003557.tif 000040
【図２６】
2020003557.tif 000041
【図２７】
2020003557.tif 000042
【図２８】
2020003557.tif 000043
【図２９】
2020003557.tif 000044
【図３０】
2020003557.tif 000045
【図３１】
2020003557.tif 000046
【図３２】
2020003557.tif 000047
【図３３】
2020003557.tif 000048
【図３４】
2020003557.tif 000049
【図３５】
2020003557.tif 000050
【図３６】
2020003557.tif 000051
【図３７】
2020003557.tif 000052
【図３８】
2020003557.tif 000053
【図３９】
2020003557.tif 000054
【図４０】
2020003557.tif 000055
【図４１】
2020003557.tif 000056
【図４２】
2020003557.tif 000057
【図４３】
2020003557.tif 000058
【図４４】
2020003557.tif 000059
【図４５】
2020003557.tif 000060
【図４６】
2020003557.tif 000061
【図４７】
2020003557.tif 000062
【図４８】
2020003557.tif 000063
【図４９】
2020003557.tif 000064
【図５０】
2020003557.tif 000065
【図５１】
2020003557.tif 000066
【図５２】
2020003557.tif 000067
【図５３】
2020003557.tif 000068
【図５４】
2020003557.tif 000069
【図５５】
2020003557.tif 000070
【図５６】
2020003557.tif 000071
【図５７】
2020003557.tif 000072
【図５８】
2020003557.tif 000073
【図５９】
2020003557.tif 000074
【図６０】
2020003557.tif 000075
【図６１】
2020003557.tif 000076
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月1日(2019.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御し、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスは、前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記制御部は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１電極は、第１部材を保持する第１保持面を有し、前記第２電極は、第２部材を保持する第２保持面を有し、前記第１保持面および前記第２保持面は、１つの平面に属している、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置されたリアクタンス、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置されたリアクタンス、および、前記第１経路と前記第２経路とを接続するリアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置された第１リアクタンス、および、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置された第２リアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１リアクタンスは、インダクタを含み、
前記第２リアクタンスは、インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記第１リアクタンスは、キャパシタを含み、
前記第２リアクタンスは、キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
（削除）
【請求項１５】
（削除）
【請求項１６】
（削除）
【請求項１７】
（削除）
【請求項１８】
（削除）
【請求項１９】
（削除）
【請求項２０】
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至８、１０乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記第１電極の近傍におけるプラズマ強度と前記第２電極の近傍におけるプラズマ強度とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至８、１０乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２２】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる駆動機構と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至８、１０乃至１３、２０、２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２３】
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときの前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間の抵抗成分をＲｐとし、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子との間のインダクタンスをＸとしたときに、１５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす、
ことを特徴とする請求項１乃至８、１０乃至１３、２０乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２４】
前記バランは、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子とを接続する第１コイルと、前記第２不平衡端子と前記第２平衡端子とを接続する第２コイルとを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至８、１０乃至１３、２０乃至２３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２５】
前記バランは、前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間に接続された第３コイルおよび第４コイルを更に有し、前記第３コイルおよび前記第４コイルは、前記第３コイルと前記第４コイルとの接続ノードの電圧を前記第１平衡端子の電圧と前記第２平衡端子の電圧との中点とするように構成されている、
ことを特徴とする請求項２４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２６】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備え、前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、プラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２７】
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程を更に含み、前記着火工程の後に前記整合工程が実施される、
ことを特徴とする請求項２６に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２８】
前記調整工程は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項２６又は２７に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２９】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備えるプラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程と、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、  前記調整工程は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項３０】
前記調整工程は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスが前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更することを含む、
ことを特徴とする請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３１】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記調整工程は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給することを含む、
ことを特徴とする請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３２】
請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項３３】
請求項２６乃至２９のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたメモリ媒体。
【請求項３４】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記第１電極の電圧および前記第２電極の電圧を測定する測定部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含み、
前記測定部で測定された前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３５】
前記調整リアクタンスは、可変インダクタおよび可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項３４に記載のプラズマ処理装置。
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月15日(2019.11.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御し、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスは、前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記制御部は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１電極は、第１部材を保持する第１保持面を有し、前記第２電極は、第２部材を保持する第２保持面を有し、前記第１保持面および前記第２保持面は、１つの平面に属している、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置されたリアクタンス、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置されたリアクタンス、および、前記第１経路と前記第２経路とを接続するリアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置された第１リアクタンス、および、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置された第２リアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第１リアクタンスは、インダクタを含み、
前記第２リアクタンスは、インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１リアクタンスは、キャパシタを含み、
前記第２リアクタンスは、キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記第１電極の近傍におけるプラズマ強度と前記第２電極の近傍におけるプラズマ強度とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる駆動機構と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときの前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間の抵抗成分をＲｐとし、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子との間のインダクタンスをＸとしたときに、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記バランは、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子とを接続する第１コイルと、前記第２不平衡端子と前記第２平衡端子とを接続する第２コイルとを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記バランは、前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間に接続された第３コイルおよび第４コイルを更に有し、前記第３コイルおよび前記第４コイルは、前記第３コイルと前記第４コイルとの接続ノードの電圧を前記第１平衡端子の電圧と前記第２平衡端子の電圧との中点とするように構成されている、
ことを特徴とする請求項１７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１９】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備え、前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、プラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２０】
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程を更に含み、前記着火工程の後に前記整合工程が実施される、
ことを特徴とする請求項１９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２１】
前記調整工程は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項１９又は２０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２２】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備えるプラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程と、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記調整工程は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２３】
前記調整工程は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスが前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更することを含む、
ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２４】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記調整工程は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給することを含む、
ことを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２５】
請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２６】
請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたメモリ媒体。
【請求項２７】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記第１電極の電圧および前記第２電極の電圧を測定する測定部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含み、
前記測定部で測定された前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２８】
前記調整リアクタンスは、可変インダクタおよび可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項２７に記載のプラズマ処理装置。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月17日(2020.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御し、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスは、前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記制御部は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１電極は、第１部材を保持する第１保持面を有し、前記第２電極は、第２部材を保持する第２保持面を有し、前記第１保持面および前記第２保持面は、１つの平面に属している、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置されたリアクタンス、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置されたリアクタンス、および、前記第１経路と前記第２経路とを接続するリアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記調整リアクタンスは、前記第１平衡端子と前記第１電極とを接続する第１経路に配置された第１リアクタンス、および、前記第２平衡端子と前記第２電極とを接続する第２経路に配置された第２リアクタンス、の少なくとも１つを更に含む、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第１リアクタンスは、インダクタを含み、
前記第２リアクタンスは、インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１リアクタンスは、キャパシタを含み、
前記第２リアクタンスは、キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる駆動機構と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときの前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間の抵抗成分をＲｐとし、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子との間のインダクタンスをＸとしたときに、１．５≦Ｘ／Ｒｐ≦５０００を満たす、
ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記バランは、前記第１不平衡端子と前記第１平衡端子とを接続する第１コイルと、前記第２不平衡端子と前記第２平衡端子とを接続する第２コイルとを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１７】
前記バランは、前記第１平衡端子と前記第２平衡端子との間に接続された第３コイルおよび第４コイルを更に有し、前記第３コイルおよび前記第４コイルは、前記第３コイルと前記第４コイルとの接続ノードの電圧を前記第１平衡端子の電圧と前記第２平衡端子の電圧との中点とするように構成されている、
ことを特徴とする請求項１６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１８】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備え、前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、プラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１９】
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程を更に含み、前記着火工程の後に前記整合工程が実施される、
ことを特徴とする請求項１８に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２０】
前記調整工程は、前記第１電極の電圧が第１目標値になり、前記第２電極の電圧が第２目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項１８又は１９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２１】
インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備えるプラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程と、
前記第１平衡端子および前記第２平衡端子の側から前記第１電極および前記第２電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記調整工程は、前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項２２】
前記調整工程は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスが前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更することを含む、
ことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２３】
前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記調整工程は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給することを含む、
ことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法。
【請求項２４】
請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２５】
請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたメモリ媒体。
【請求項２６】
インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第１不平衡端子、接地された第２不平衡端子、第１平衡端子および第２平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第１平衡端子に電気的に接続された第１電極と、
前記第２平衡端子に電気的に接続された第２電極と、
前記第１電極に印加される第１電圧と前記第２電極に印加される第２電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第１不平衡端子と前記第２不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記第１電極の電圧および前記第２電極の電圧を測定する測定部と、を備え、
前記第１電極は、第１ターゲットを保持し、前記第２電極は、第２ターゲットを保持し、前記第１電極は前記第１ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第２電極は前記第２ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第１電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第２電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含み、
前記測定部で測定された前記第１電極の電圧と前記第２電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２７】
前記調整リアクタンスは、可変インダクタおよび可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項２６に記載のプラズマ処理装置。
【国際調査報告】
2020003557.tif 000077
2020003557.tif 000078
2020003557.tif 000079
2020003557.tif 000080