(57)【要約】【課題】基板面内での処理の均一性を確保できるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】上部電極３は、長辺３ａと短辺３ｂとを有する矩形をなしている。上部電極３において、高周波電源７から給電線７１を介して高周波電力が供給される給電部位Ｐ１と、配線９１を介してインピーダンス調整装置９が接続される接続部位Ｐ２とは、上部電極３における下部電極５との対向面３７を間に挟んで、それぞれ反対側に形成されている。給電部位Ｐ１及び接続部位Ｐ２は、いずれも上部電極３の長辺３ａの側部に設けられている。【選択図】図２
2015005475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空引き可能な処理容器と、
前記処理容器内において、基板を間に挟んで互いに対向して配置されるカソード電極及びアノード電極と、
前記カソード電極に高周波電力を供給する第１の高周波電源と、
前記カソード電極に接続されて該カソード電極のインピーダンスを調整する一つ又は複数のインピーダンス調整装置と、
を備え、
前記カソード電極において、前記高周波電力が供給される給電部位と、前記インピーダンス調整装置が接続される接続部位のうち、少なくとも一つの接続部位とが、前記カソード電極における前記アノード電極との対向面を間に挟んで、それぞれ反対側に形成されているプラズマ処理装置。
【請求項２】
一つの前記カソード電極と一つの前記アノード電極とが対をなして一つのプラズマ処理部を形成しており、前記処理容器内に複数の前記プラズマ処理部が積層されて配置されている請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記カソード電極は、平面視四角形をなしており、
前記給電部位が、該四角形の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられており、
少なくとも一つの前記接続部位が、前記四角形の一辺とは隣接しない反対側の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられている請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
一つの前記カソード電極に対し、複数の前記インピーダンス調整装置が接続されている請求項１から３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記カソード電極は、平面視四角形をなしており、
前記給電部位が、該四角形の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられており、
前記接続部位が、前記四角形の一辺とは隣接しない反対側の一辺をなす前記カソード電極の側部の複数箇所に設けられており、
少なくとも２つの前記接続部位は、前記給電部位からの距離が等しくなるように対称な位置に設けられている請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記インピーダンス調整装置を介して前記カソード電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源をさらに備えている請求項１から５のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記インピーダンス調整装置は、誘導性素子と容量性素子との組み合わせを含むものである請求項１から６のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記誘導性素子が可変誘導性素子である請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記容量性素子が可変容量性素子である請求項７又は８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置において、前記カソード電極とアノード電極との間に基板を配置してプラズマ処理を行うプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被処理体に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に代表されるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や太陽電池などの製造過程においては、大型基板に対し、エッチングや成膜等の所定の処理が施される。このような処理に用いるプラズマ処理装置として、平行平板型プラズマ処理装置が知られている。
【０００３】
平行平板型のプラズマ処理装置を用いて大型で大面積の基板の処理を行う場合、基板の面内での処理の均一性を確保することが重要になる。例えば、特許文献１では、大面積の基板上に均一な厚みで均質な堆積膜を形成するため、長尺な板状又は棒状の電極の給電点とは反対側に、反射波電力の位相を調整する位相調整回路を接続したプラズマＣＶＤ装置が提案されている。そして、特許文献１では、一枚の基板上に、複数の長尺な高周波電極を配置することによって、基板面内での処理の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２４３０６２号公報（図８など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
大型基板に対する処理効率を高めるため、平行平板電極を多段に積層したバッチ式の平行平板型プラズマ処理装置が検討されている。このような多段バッチ式の平行平板型プラズマ処理装置では、複数のカソードのそれぞれに対してプラズマ励起用の高周波電力を印加する必要がある。しかし、多段バッチ式の平行平板型プラズマ処理装置では、複数組の平行平板電極を処理容器内に積層して配置しなければならないため、カソードへの高周波電力の給電位置が制約される。具体的には、積層された複数のカソードへ高周波電力を供給するために、例えばカソードの片側に偏在して給電部位が設けられることになる。そのため、カソードにおける高周波電力の均一な供給が困難となり、大型基板の面内での処理の均一性を確保することが枚葉式のプラズマ処理装置に比べて難しいという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、基板面内での処理の均一性を確保できるプラズマ処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラズマ処理装置は、真空引き可能な処理容器と、前記処理容器内において、基板を間に挟んで互いに対向して配置されるカソード電極及びアノード電極と、前記カソード電極に高周波電力を供給する第１の高周波電源と、前記カソード電極に接続されて該カソード電極のインピーダンスを調整する一つ又は複数のインピーダンス調整装置と、を備えている。本発明のプラズマ処理装置は、前記カソード電極において、前記高周波電力が供給される給電部位と、前記インピーダンス調整装置が接続される接続部位のうち、少なくとも一つの接続部位とが、前記カソード電極における前記アノード電極との対向面を間に挟んで、それぞれ反対側に形成されている。
【０００８】
本発明のプラズマ処理装置は、一つの前記カソード電極と一つの前記アノード電極とが対をなして一つのプラズマ処理部を形成していてもよく、前記処理容器内に複数の前記プラズマ処理部が積層されて配置されていてもよい。
【０００９】
本発明のプラズマ処理装置において、前記カソード電極は、平面視四角形をなしていてもよく、前記給電部位が、該四角形の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられていてもよい。そして、本発明のプラズマ処理装置は、少なくとも一つの前記接続部位が、前記四角形の一辺とは隣接しない反対側の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられていてもよい。
【００１０】
本発明のプラズマ処理装置は、一つの前記カソード電極に対し、複数の前記インピーダンス調整装置が接続されていてもよい。この場合、本発明のプラズマ処理装置において、前記カソード電極は、平面視四角形をなしていてもよく、前記給電部位が、該四角形の一辺をなす前記カソード電極の側部に設けられていてもよい。そして、本発明のプラズマ処理装置は、前記接続部位が、前記四角形の一辺とは隣接しない反対側の一辺をなす前記カソード電極の側部の複数箇所に設けられていてもよく、少なくとも２つの前記接続部位は、前記給電部位からの距離が等しくなるように対称な位置に設けられていてもよい。
【００１１】
本発明のプラズマ処理装置は、前記インピーダンス調整装置を介して前記カソード電極に高周波電力を供給する第２の高周波電源をさらに備えていてもよい。
【００１２】
本発明のプラズマ処理装置において、前記インピーダンス調整装置は、誘導性素子と容量性素子との組み合わせを含むものであってもよい。
【００１３】
本発明のプラズマ処理装置は、前記誘導性素子が可変誘導性素子であってもよい。
【００１４】
本発明のプラズマ処理装置は、前記容量性素子が可変容量性素子であってもよい。
【００１５】
本発明のプラズマ処理方法は、上記いずれかのプラズマ処理装置において、前記カソード電極とアノード電極との間に基板を配置してプラズマ処理を行う。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のプラズマ処理装置によれば、カソード電極において、高周波電力が供給される給電部位と、カソード電極のインピーダンスを調整するインピーダンス調整装置が接続される接続部位とを、カソード電極におけるアノード電極との対向面を間に挟んで、それぞれ反対側に形成したので、例えば大型で大面積の基板を処理する場合でも、基板面内での処理の均一性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプラズマ処理装置の概略構成例を示す断面図である。
【図２】図１のプラズマ処理装置における上部電極とインピーダンス調整装置との接続状態を示す説明図である。
【図３Ａ】インピーダンス調整装置における誘導性素子と容量性素子との好ましい組み合わせ例を示す図面である。
【図３Ｂ】インピーダンス調整装置における誘導性素子と容量性素子との好ましい組み合わせ例を示す図面である。
【図３Ｃ】インピーダンス調整装置における誘導性素子と容量性素子との好ましい組み合わせ例を示す図面である。
【図３Ｄ】インピーダンス調整装置における誘導性素子と容量性素子との好ましい組み合わせ例を示す図面である。
【図４】上部電極の面内におけるＶｐｐの大きさと給電部位からの距離との関係を示す特性図である。
【図５】第２の実施の形態における上部電極とインピーダンス調整装置との接続状態を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態の変形例における上部電極とインピーダンス調整装置との接続状態を示す説明図である。
【図７】実験例２における基板上の測定ポイントと、上部電極におけるインピーダンス調整装置の接続位置を説明する図面である。
【図８】実験例２における結晶化度の測定結果を示すグラフである。
【図９】実験例３における基板上の測定ポイントと、上部電極におけるインピーダンス調整装置の接続位置を説明する図面である。
【図１０】実験例３における結晶化度の測定結果を示すグラフである。
【図１１】第３の実施の形態における上部電極とインピーダンス調整装置との接続状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置について説明する。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプラズマ処理装置の概略構成例を示す断面図である。図１に示すように、プラズマ処理装置１００は、被処理体である矩形の基板Ｓを収容する真空引き可能な処理容器１と、処理容器１内において、互いに対向して配置されるカソード電極としての上部電極３及びアノード電極としての下部電極５と、上部電極３に高周波電力を供給する第１の高周波電源としての高周波電源７と、上部電極３に接続されて該上部電極３のインピーダンスを調整するインピーダンス調整装置９と、プラズマ処理装置１００の各構成部を制御する制御部６０と、を備えている。プラズマ処理装置１００は、複数の基板Ｓに対して同時に、例えば成膜、エッチングなどを行なうバッチ式の平行平板型プラズマ処理装置として構成されている。なお、基板Ｓとしては、例えばＦＰＤ用のガラス基板や太陽電池用基板などを挙げることができる。ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロルミネセンス（Electro  Luminescence；ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等が例示される。本実施の形態のプラズマ処理装置１００は、例えば短辺の長さが１ｍを超える大型の基板Ｓの処理に適している。
【００２０】
＜処理容器＞
処理容器１は、真空引き可能な箱型をなしている。この処理容器１は接地されている。処理容器１は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属が用いられる。処理容器１は、天井部１１、角筒状の側壁部１３及び底壁部１５を備えている。側壁部１３には、基板Ｓの搬入搬出時に開閉される図示しない開口が設けられており、該開口はゲートバルブによって開閉される。また、底壁部１５には、排気口１５ａが形成されている。この排気口１５ａは、排気管２３を介して排気装置２１に接続されている。なお、排気口は、底壁部１５に限らず、例えば天井部１１に設けてもよい。
【００２１】
＜平行平板電極＞
上部電極３及び下部電極５は、互いに平行に配置され、対をなして平行平板電極を構成している。上部電極３及び下部電極５は、いずれも、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属によって形成されている。
【００２２】
上部電極３は、処理容器１内にガスを導入するシャワーヘッドとしての機能を有している。すなわち、上部電極３は中空状をなし、その内部には、ガス拡散空間３１が設けられている。また、上部電極３の下面には、処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔３３が形成されている。さらに、上部電極３の側部には、ガス拡散空間３１に連通するガス導入部３５が設けられている。また、上部電極３の下面は、下部電極５との対向面３７を形成している。なお、上部電極３は、シャワーヘッドとしての機能を有さなくてもよく、例えば、ガス拡散空間３１やガス吐出孔３３を有しない平板状の金属プレートでもよい。
【００２３】
下部電極５は、処理容器１の側壁部１３に絶縁部材や導電部材（いずれも図示省略）によって固定されている。絶縁部材で固定されている場合は、導電部材で下部電極５と側壁部１３との間の導通を図ってもよい。従って、下部電極５は接地電位となっている。図１では、下部電極５と側壁部１３とが導通状態にあることを導通部５ａによって示している。下部電極５の上面、すなわち、上部電極３と対向する面は、基板Ｓを載置する基板載置面となっている。なお、下部電極５は、その基板載置面に対して突没可能な複数の基板支持ピン（図示省略）を有しており、この基板支持ピンを利用して外部の搬送装置との間で基板Ｓの受け渡しを行うことができる。
【００２４】
＜プラズマ処理部＞
本実施の形態のプラズマ処理装置１００では、一つの上部電極３と一つの下部電極５とが対をなして一つのプラズマ処理部１０を構成している。処理容器１内には、複数のプラズマ処理部１０が多段に積層されて配置されている。これにより、プラズマ処理装置１００では、複数枚の基板Ｓを同時にバッチ処理することが可能になっている。処理容器１内におけるプラズマ処理部１０の数は、例えば３〜２０の範囲内とすることができる。
【００２５】
＜高周波電源＞
上部電極３には、給電線７１が接続されている。この給電線７１には、整合器７３を介してプラズマ形成用の高周波電源７が接続されている。これにより、高周波電源部７から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が、上部電極３に供給される。給電線７１は、処理容器１の側壁部１３に形成された給電用開口１３ａを介して処理容器１内に導入されている。なお、給電用開口１３ａの周囲は図示しないベローズなどの真空保持手段が設けられている。また、高周波電力の周波数は、例えば、１１ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、４０．６８ＭＨｚ、６０ＭＨｚなどでもよい。
【００２６】
整合器７３内には、一端側が例えば同軸ケーブルを介して高周波電源７に接続された整合回路（図示省略）が設けられており、この整合回路の他端側は給電線７１を介して上部電極３に接続されている。整合回路はプラズマのインピーダンスに合わせて負荷（プラズマ）と高周波電源７との間におけるインピーダンス調整（マッチング）を行い、プラズマ処理装置１００の回路内に発生した反射波を減衰させる役割を果たす。
【００２７】
＜インピーダンス調整装置＞
本実施の形態のプラズマ処理装置１００は、上部電極３毎に、上部電極３のインピーダンスを調整するインピーダンス調整装置９を備えている。各上部電極３には、配線９１を介してインピーダンス調整装置９が接続されている。インピーダンス調整装置９は接地されている。ただし、インピーダンス調整装置９の接地は必須ではなく、アノード電極としての下部電極５と電気的に接続されていればよい。例えば、図１に示したように、処理容器１の側壁部１３に下部電極５が導通可能に接続され、かつ、処理容器１が接地されている場合、下部電極５が接地されていることになり、インピーダンス調整装置９も接地される。
【００２８】
図２は、上部電極３とインピーダンス調整装置９との接続状態を示す説明図である。図２では、上部電極３の平面図とともに、上部電極３に給電線７１が接続される給電部位Ｐ１と、上部電極３に配線９１を介してインピーダンス調整装置９が接続される接続部位Ｐ２とを示している。
【００２９】
図２に示すように、上部電極３は、四角形、例えば長辺３ａと短辺３ｂとを有する矩形をなしている。上部電極３において、高周波電源７から給電線７１を介して高周波電力が供給される給電部位Ｐ１と、配線９１を介してインピーダンス調整装置９が接続される接続部位Ｐ２とは、上部電極３における下部電極５との対向面３７を間に挟んで、それぞれ反対側の側部に形成されている。給電部位Ｐ１及び接続部位Ｐ２は、いずれも上部電極３の長辺３ａの側部に設けられている。本実施の形態では、給電部位Ｐ１及び接続部位Ｐ２は、上部電極３の長辺３ａを２等分する中点付近に設けられている。
【００３０】
インピーダンス調整装置９は、誘導性素子と容量性素子との組み合わせを含むことができる。誘導性素子としては、例えば、ループコイル、ソレノイドコイルや直線状線材などを用いることができる。特に１３．５６ＭＨｚ程度の高周波では、ループ状ではない直線状の線材でも誘電性素子として機能する。容量性素子としては、例えば、真空コンデンサ、セラミックコンデンサなどを用いることができる。誘導性素子は固定誘導性素子でもよいし、可変誘導性素子でもよい。また、容量性素子は、固定容量性素子でもよいし、可変容量性素子でもよい。図３Ａ〜図３Ｄは、インピーダンス調整装置９における誘導性素子と容量性素子との好ましい組み合わせを例示している。
【００３１】
図３Ａは、インピーダンス調整装置９として、インダクタンスを変化させることができる可変コイル９３と、キャパシタンスを変化させることができる可変コンデンサ９５とを直列接続した回路である。
【００３２】
図３Ｂは、インピーダンス調整装置９として、固定コイル９７と、キャパシタンスを変化させることができる可変コンデンサ９５とを直列接続した回路である。
【００３３】
図３Ｃは、インピーダンス調整装置９として、インダクタンスを変化させることができる可変コイル９３と、固定コンデンサ９９とを直列接続した回路である。
【００３４】
図３Ｄは、インピーダンス調整装置９として、固定コイル９７と、固定コンデンサ９９とを直列接続した回路である。
【００３５】
なお、可変コイル９３におけるインダクタンス及び可変コンデンサ９５におけるキャパシタンスは、例えばステッピングモータ等の駆動手段を用いて調節可能であり、かつ、制御部６０によって制御できるように構成されている。また、可変コイル９３や可変コンデンサ９５に、例えばダイヤルなどを設け、インダクタンスやキャパシタンスを手動で調整可能に構成してもよい。
【００３６】
図３Ａ〜図３Ｄに挙げた例は、いずれも、上部電極３とアースとの間で、インピーダンス調整装置９として誘導性素子と容量性素子との直列接続回路を設けている。しかし、インピーダンス調整装置９としては、上部電極３のインピーダンスを調整できる機能を有するものであれば、上記例示の回路構成に限るものではない。例えば、インピーダンス調整装置９は、インピーダンスを適切に調整できれば、誘導性素子又は容量性素子のどちらかを一つのみ含む構成でもよい。また、例えば、図３Ａ〜図３Ｄに挙げた組み合わせにおいて、誘導性素子と容量性素子との接続順序を入れ替えて接続することも可能である。さらに、例えば、図３Ａ〜図３Ｄに挙げた誘導性素子と容量性素子との直列接続の組み合わせに対し、他の誘導性素子又は容量性素子を、さらに直列に接続してもよいし、あるいは、並列に接続してもよい。
【００３７】
なお、本実施の形態のインピーダンス調整装置９は、上部電極３及び下部電極５による平行平板の容量成分、並びに、プラズマの容量成分に対して、それぞれ並列に接続されるため、これらの容量成分と共振しない領域で使用できる誘導性素子及び容量性素子を選択すればよい。
【００３８】
＜排気機構＞
プラズマ処理装置１００は、さらに、処理容器１内を減圧排気する排気機構２０を備えている。排気機構２０は、例えば、ドライポンプ等の真空ポンプを有する排気装置２１と、この排気装置２１と排気口１５ａとを接続する排気管２３とを備えている。排気装置２１の真空ポンプを作動させることにより、処理容器１の内部空間が所定の真空度まで減圧排気される。
【００３９】
＜ガス供給装置＞
プラズマ処理装置１００は、さらに、処理容器１内にガスを供給するガス供給装置４０を備えている。ガス供給装置４０は、ガス供給源４１と、ガス供給源４１に接続され、処理容器１内に処理ガスを導入する複数の配管４３（１本のみ図示）と、これら配管４３に設けられた複数のバルブ４５（２つのみ図示）と、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）４７とを備えている。複数の配管４３は、処理容器１の側壁部１３のガス導入部１３ｂを介して、上部電極３１の側部に設けられたガス導入部３５に接続されている。従って、ガス供給源４１から、配管４３、ガス導入部１３ｂ、及びガス導入部３５を介して、ガス拡散空間３１へ処理ガスを供給できるように構成されている。ガス拡散空間３１に供給されるガスの種類や、これらのガスの流量等は、マスフローコントローラ４７およびバルブ４５の開閉によって制御される。なお、ガス供給装置４０の代りに、プラズマ処理装置１００の構成には含まれない外部のガス供給装置を使用してもよい
【００４０】
＜制御部＞
プラズマ処理装置１００の各構成部は、それぞれ制御部６０に接続されて、制御部６０によって制御される。制御部６０は、典型的にはコンピュータである。制御部６０は、ＣＰＵを備えたコントローラ６１と、このコントローラ６１に接続されたユーザーインターフェース６２および記憶部６３とを備えている。
【００４１】
コントローラ６１は、プラズマ処理装置１００において、例えば高周波出力、整合器７３によるインピーダンス整合、上部電極３のインピーダンス調整、処理容器１内の圧力、ガス流量等のプロセス条件に関係する各構成部（例えば、高周波電源７、整合器７３、インピーダンス調整装置９、排気装置２１、ガス供給装置４０等）を統括して制御する制御手段である。
【００４２】
ユーザーインターフェース６２は、工程管理者がプラズマ処理装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネル、プラズマ処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有している。
【００４３】
記憶部６３には、プラズマ処理装置１００で実行される各種処理をコントローラ６１の制御によって実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や、処理条件データ等が記録されたレシピ等が保存されている。コントローラ６１は、ユーザーインターフェース６２からの指示等、必要に応じて、任意の制御プログラムやレシピを記憶部６３から呼び出して実行する。これにより、プロセスコントローラ６１による制御下で、プラズマ処理装置１００の処理容器１内において所望の処理が行われる。
【００４４】
上記の制御プログラムおよびレシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用することができる。また、上記のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。
【００４５】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態のプラズマ処理装置１００の作用について説明する。図４は、上部電極３の面内におけるＶｐｐの大きさと給電部位Ｐ１からの距離との関係を示す特性図である。ここで、Ｖｐｐは、高周波電源７から上部電極３に供給される高周波電力の電圧の最大値と最小値（尖頭値；Peak  to  Peak）を意味する。図４の縦軸はＶｐｐの大きさを示し、横軸は高周波電源７から高周波電力が給電される給電部位Ｐ１を基準として、上部電極３の短辺方向における給電部位Ｐ１からの距離を示している。図４の横軸のＰ２は、図２に示したインピーダンス調整装置９の接続部位を示し、Ｐ１からＰ２間の距離は、上部電極３の短辺３ｂの長さに相当する（図２を参照）。また、図４では、上部電極３の大きさを二点鎖線で示した。なお、以下の説明では、上部電極３の二つの長辺３ａのうち、給電部位Ｐ１が設けられている側を「Ｐ１側」、開放端もしくはインピーダンス調整装置９の接続部位が設けられている側を「Ｐ２側」と表記する。
【００４６】
従来技術のプラズマ処理装置では、カソードの側部から高周波電力を印加する場合、給電部位の反対側（Ｐ２側）は開放端になっていた。そのため、カソード面内のＶｐｐの分布は、図４中の曲線Ａのように、カソードの短辺方向に、給電側（Ｐ１側）から開放端側（Ｐ２側）へ向けてＶｐｐが大きくなるような分布を示していた。Ｖｐｐが図４中の曲線Ａのような分布を持つ場合、平行平板電極間において、開放端側（Ｐ２側）に比べ、給電側（Ｐ１側）のプラズマ密度が小さくなる結果、給電側（Ｐ１側）の処理効率が低下する傾向を示した。ここで「処理効率」とは、たとえばプラズマＣＶＤによる成膜処理なら堆積レートや結晶化度、プラズマエッチング処理ならばエッチングレートなどを意味する。
【００４７】
一方、本実施の形態のプラズマ処理装置１００では、図２に示したように、上部電極３において、給電部位Ｐ１とは反対側の接続部位Ｐ２にインピーダンス調整装置９を接続し、接地した。ここで、インピーダンス調整装置９として、例えば図３Ａに示した可変インダクタンスと可変キャパシタンスとの組み合わせの可変素子を用いことによって、給電部位Ｐ１とは反対側（Ｐ２側）のインピーダンスを細かく調整することが可能となる。
【００４８】
具体的には、インピーダンス調整装置９によって、給電部位Ｐ１とは反対側（Ｐ２側）のインピーダンスを誘導性インピーダンスに調整することによって、図４中の曲線Ｂに示したようなＶｐｐの分布を作り出すことが可能になる。曲線Ｂは、曲線Ａに比べ、Ｖｐｐのばらつきが小さく、上部電極３の短辺方向のＶｐｐ分布が均等化されている。従って、曲線ＢのようなＶｐｐ分布を作り出すことができれば、平行平板電極間でプラズマ密度を均一化し、基板Ｓの面内で均等な処理が可能になる。また、インピーダンス調整装置９によって、給電部位Ｐ１とは反対側（Ｐ２側）のインピーダンスを容量性インピーダンスに調整することによって、図４中の曲線Ｃに示したようなＶｐｐの分布を作り出すことも可能になる。従って、例えば、給電部位Ｐ１とは反対側（Ｐ２側）のプラズマ密度を給電側（Ｐ１側）に比べて大きくしたい場合は、インピーダンス調整装置９によって、容量性インピーダンスが強まるように調整すればよい。ここで、「誘導性インピーダンス」は、誘導性素子と容量性素子による合成のインピーダンスが誘導性に偏っていることを意味する。また、「容量性インピーダンス」は、誘導性素子と容量性素子による合成のインピーダンスが容量性に偏っていることを意味する。図４において、誘導性インピーダンスが強くなるほど、Ｖｐｐの最大値は給電側（Ｐ１側）に移動していく傾向を示し、容量性インピーダンスが強くなるほど、Ｖｐｐの最大値は給電部位Ｐ１とは反対側（Ｐ２側）に移動していく傾向を示す。
【００４９】
以上のように、インピーダンス調整装置９によって上部電極３のインピーダンスを調整して該電極におけるＶｐｐ分布を制御することができる。これによって、平行平板電極間に生成するプラズマの密度分布を調整できる。特に、プラズマ処理部１０を多段に配置するために、上部電極３への給電部位Ｐ１が、下部電極５との対向面３７に対して偏った位置である側部に制約されてしまう図１のプラズマ処理装置１００において、インピーダンス調整装置９によってＶｐｐを平均化し、平行平板電極間でプラズマ密度を平均化できる意義は大きい。従って、インピーダンス調整装置９によって、基板Ｓの面内で均一な処理が可能になる。
【００５０】
また、インピーダンス調整装置９は、上記誘導性素子及び／又は容量性素子の定数を変えることによって、フィルタ回路としても利用できる。その場合、処理容器１内で発生する高調波成分を除去する効果が期待できることから、高調波成分による障害、例えば整合器（整合回路）、高周波電源等への負荷や、制御面での悪影響などを低減するという副次的な効果も期待できる。
【００５１】
なお、インピーダンス調整装置９として、図３Ａに示した可変素子の組み合わせ以外に、図３Ｂ〜図３Ｄに示した誘導性素子と容量性素子との組み合わせや、他の組み合わせによっても、上部電極３の短辺方向において、図４の曲線Ｂ、Ｃと同様のインピーダンス調整が可能である。
【００５２】
［処理手順］
次に、プラズマ処理装置１００によって基板Ｓに対してプラズマＣＶＤ法による成膜処理を施す際の処理手順について説明する。まず、例えばユーザーインターフェース６２から、プラズマ処理装置１００において成膜処理を行うように、コントローラ６１に指令が入力される。次に、コントローラ６１は、この指令を受けて、記憶部６３またはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に保存されたレシピを読み出す。次に、レシピに基づく条件によって成膜処理が実行されるように、コントローラ６１からプラズマ処理装置１００の各エンドデバイス（例えば、高周波電源７、整合器７３、インピーダンス調整装置９、排気装置２１、ガス供給装置４０等）に制御信号が送出される。
【００５３】
次に、ゲートバルブ（図示省略）が開状態にされて、外部の搬送装置によって、複数の基板Ｓが、ゲートバルブおよび側壁部１３の開口（図示省略）を通って処理容器１内に搬入される。それぞれの基板Ｓは、複数の基板支持ピン（図示省略）を介して下部電極５の上に載置される。次に、ゲートバルブが閉状態にされて、排気装置２１によって、処理容器１内が減圧排気される。次に、ガス供給装置４０によって、所定の流量の処理ガスが上部電極３のガス吐出孔３３から基板Ｓの上面に向けて噴射される。処理容器１の内部空間は、排気量およびガス供給量を調整することによって、所定の圧力に調整される。
【００５４】
次に、高周波電源７から各上部電極３へ高周波電力が供給されることによって、各プラズマ処理部１０において、平行平板電極をなす上部電極３と下部電極５との間に処理ガスのプラズマが生成される。生成したプラズマによって、基板Ｓの表面に所定の薄膜が堆積させられる。このプラズマ処理の間は、インピーダンス調整装置９によって、カソードである上部電極３におけるインピーダンスを調整することによって、基板Ｓにおける面内の成膜処理の均一化を図ることができる。
【００５５】
コントローラ６１からプラズマ処理装置１００の各エンドデバイスに成膜処理を終了させる制御信号が送出されると、高周波電源７からの高周波の供給が停止されると共に、処理ガスの供給が停止されて、基板Ｓに対する成膜処理が終了する。次に、ゲートバルブが開状態にされて、基板支持ピンによって各基板Ｓの高さ位置を調整した後、外部の搬送装置によって、複数の基板Ｓが処理容器１内から搬出される。
【００５６】
以上のように、プラズマ処理装置１００は、例えばＦＰＤや太陽電池の製造工程において、基板Ｓに対して成膜処理を行う目的で好ましく利用可能であり、また、成膜処理以外に、例えばエッチング処理などを行う場合にも利用できる。
【００５７】
［実験例１］
次に、本発明の効果を確認した第１の実験結果について説明する。プラズマ処理装置１００と同様の構成のプラズマ処理装置を用い、基板Ｓ上にプラズマＣＶＤ法によって微結晶シリコン薄膜を形成する成膜実験を行った。この実験では、原料ガスとしてＳｉＨ４及びＨ２を用い、それぞれの流量[ＳｉＨ４]、[Ｈ２]の比Ｒ＝[Ｈ２]／[ＳｉＨ４]が５０以上となるような流量で処理容器１内に導入した。そして、高周波電源７から１１ＭＨｚの高周波電力を上部電極３に供給することによって、上部電極３と下部電極５との間でプラズマを生成させ、基板Ｓの表面に約１μmの厚さの微結晶シリコン薄膜を成膜した。上部電極３は、長辺１５００ｍｍ×短辺１１６０ｍｍの大きさとした。上部電極３と下部電極５との間隔（ギャップ）は１３ｍｍとした。インピーダンス調整装置９は、図２に示すように、上部電極３における給電部位Ｐ１が設けられた長辺３ａとは反対側の長辺３ａの中点を接続部位Ｐ２として接続した。インピーダンス調整装置９としては、図３Ｂに示したように、固定コイル９７と可変コンデンサ９５とを直列接続したものを用いた。固定コイル９７のインダクタンスは０．９２５μＨ、可変コンデンサ９５のキャパシタンスは、６３．５ｐＦから７２２ｐＦの範囲内で調整した。
【００５８】
実験では、目視での観察およびカソードの電界分布の影響を受けやすい微結晶シリコンの結晶化度を測定した。なお、結晶化度は、ラマン分光光度計によって測定されたアモルファスシリコンピークＩａ（４８０ｃｍ−１）に対する微結晶シリコンピークＩｃ（５２０ｃｍ−１）の比Ｉｃ／Ｉａで表した。成膜条件として、インピーダンス調整装置９を有しない従来のプラズマ処理装置では、上部電極３の給電部位Ｐ１の周囲に対向する基板Ｓ上の範囲で結晶化が困難な条件を採用し、可変コンデンサ９５によってキャパシタンスを調整して成膜実験を行った。結晶化しない範囲は、反射特性の違いから、目視では白濁として観察される。その結果、キャパシタンスが６３．５ｐＦ及び２２１．０ｐＦでは、容量性インピーダンスを示す結果が得られた。また、キャパシタンスが３８５．０ｐＦ〜７２２．１ｐＦの範囲内では、誘導性インピーダンスを示す結果が得られた。容量性インピーダンスを示す条件では、インピーダンス調整装置９を有しない従来のプラズマ処理装置よりも、結晶化しない範囲がさらに増加した。すなわち、上部電極３の給電部位Ｐ１の周囲に対向する基板Ｓ上の結晶化しない範囲が、従来装置＜６３．５ｐＦ＜２２１．０ｐＦの順に拡大した。
【００５９】
一方、誘導性インピーダンスを示す条件では、インピーダンス調整装置９を有しない従来のプラズマ処理装置よりも結晶化しない範囲が減少し、特に４３２．５ｐＦ〜５６３．７ｐＦでは、基板Ｓの全面で良好な結晶化度が得られた。なお、３８５．０ｐＦでは接続部位Ｐ２近傍に対向する基板Ｓ上に若干結晶化しない範囲が生じ、７２２．１ｐＦでは給電部位Ｐ１近傍に対向する基板Ｓ上に若干結晶化しない範囲が生じた。以上の実験結果から、上部電極３の給電部位Ｐ１とは反対側の接続部位Ｐ２にインピーダンス調整装置９を接続し、可変コンデンサ９５によってキャパシタンスを調整することによって、基板Ｓの面内での成膜処理の効率（結晶化の進行度）をコントロールできること、並びに、基板Ｓの面内で均一な結晶化度が得られることが確認された。同様の結果は、成膜処理における結晶化度に限らず、例えば成膜処理における堆積レートやエッチング処理におけるエッチングレートについても類推される。
【００６０】
なお、本実施の形態で使用するインピーダンス調整装置９では、可変コンデンサ９５によるキャパシタンスの調整に代えて、可変コイル９３によるインダクタンスの調整によっても同様の結果が期待できる。また、キャパシタンスとインダクタンスの両方を変化させることによって、より細かな調整が可能になる。さらに、上記実験結果から、可変素子に代えて、固定素子を用いる場合でも、実験的に適切なキャパシタンスとインダクタンスが得られるように設定することで、基板Ｓの面内での処理の均一化が可能であることが理解される。
【００６１】
以上のように、本実施の形態では、カソード電極である上部電極３において、高周波電力が供給される給電部位Ｐ１と、インピーダンス調整装置９が接続される接続部位Ｐ２とが、上部電極３における下部電極５との対向面３７を間に挟んで、それぞれ反対側に形成されている。このような配置で上部電極３にインピーダンス調整装置９を設けたことによって、上部電極３におけるＶｐｐを適切に制御することができる。従って、本実施の形態のプラズマ処理装置１００によれば、処理容器１内に供給される高周波電力の損失が低減され、電力の利用効率を向上させながら、基板Ｓの面内における処理の均一性を高めることができる。
【００６２】
［第２の実施の形態］
次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態のプラズマ処理装置について説明する。図５及び図６は、第２の実施の形態における上部電極３とインピーダンス調整装置９との接続状態を示す説明図である。本実施の形態では、一つのカソード電極に対し、複数のインピーダンス調整装置９が接続されている。ここでは、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００６３】
図５は、上部電極３に、２つのインピーダンス調整装置９を接続した態様を示している。図５において、２つのインピーダンス調整装置９を区別する場合に、説明の便宜上、紙面に向かって上側のインピーダンス調整装置を９Ａ、同下側のインピーダンス調整装置を９Ｂと表記する。また、インピーダンス調整装置９Ａの接続部位をＰ２１、インピーダンス調整装置９Ｂの接続部位をＰ２２とする。
【００６４】
図５に示すように、長辺３ａと短辺３ｂとを有して矩形をなす上部電極３において、高周波電源７から給電線７１を介して高周波電力が供給される給電部位Ｐ１と、配線９１を介してインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂが接続される接続部位Ｐ２１，２２とは、上部電極３における、下部電極５との対向面３７を間に挟んで、それぞれ反対側に形成されている。給電部位Ｐ１と接続部位Ｐ２１，Ｐ２２は、いずれも上部電極３の長辺３ａの側部に設けられている。本実施の形態では、給電部位Ｐ１は、上部電極３の長辺３ａを２等分する中点に設けられている。また、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂの接続部位Ｐ２１，Ｐ２２は、給電部位Ｐ１との距離が等しくなるように、それぞれ、長辺３ａの端部（上部電極３の角）の近傍に設けられている。つまり、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂの接続部位Ｐ２１，Ｐ２２は、上部電極３の二つの長辺３ａの中点ｍＬ，ｍＬを通る直線Ｍ１に対して、線対称に配置されている。このように、上部電極３の長辺３ａ方向に、２つの接続部位Ｐ２１，Ｐ２２を給電部位Ｐ１に対して対称に配置することによって、上部電極３の長辺３ａ方向におけるＶｐｐを細かく調整できる。
【００６５】
本実施の形態のプラズマ処理装置では、上部電極３の一つの長辺３ａに、２つのインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂを接続することによって、上部電極３の短辺方向とともに、長辺方向においてもＶｐｐの分布を調節することができる。従って、矩形をなす基板Ｓの面内において、より均一なプラズマ処理が可能になる。なお、上部電極３の一つの長辺３ａの３か所以上の箇所にインピーダンス調整装置９を接続することも可能である。この場合、上部電極３の長辺３ａの方向においてＶｐｐをさらに細かく制御することができるため、基板Ｓの面内での処理の均一性を一層向上させることが可能になる。
【００６６】
本実施の形態では、インピーダンス調整装置９Ａとインピーダンス調整装置９Ｂは、同じ回路構成でもよいし、異なる回路構成でもよい。また、インピーダンス調整装置９Ａとインピーダンス調整装置９Ｂは、片方（例えばインピーダンス調整装置９Ａ）を誘導性インピーダンスに設定し、もう一方（例えばインピーダンス調整装置９Ｂ）を容量性インピーダンスに設定する、というように、上部電極３の長辺方向において異なるインピーダンスに設定することができる。
【００６７】
図６は、第２の実施の形態の変形例であり、上部電極３に、４つのインピーダンス調整装置９を接続した態様を示している。本変形例では、長辺３ａと短辺３ｂとを有して矩形をなす上部電極３の４隅の近傍にそれぞれインピーダンス調整装置９を配備している。すなわち、上部電極３において、高周波電源７から給電線７１を介して高周波電力が供給される給電部位Ｐ１を基準に、該給電部位Ｐ１とは反対側の長辺３ａに２つ、該給電部位Ｐ１と同じ側の長辺３ａに２つ、合計４つのインピーダンス調整装置９を接続した。図６では、４つのインピーダンス調整装置９を区別する場合に、説明の便宜上、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄと表記する。インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂは、上部電極３における、下部電極５との対向面３７を間に挟んで、給電部位Ｐ１とは反対側の長辺３ａの接続部位Ｐ２１，２２において、それぞれ上部電極３に接続されている。また、インピーダンス調整装置９Ｃ，９Ｄは、上部電極３における、給電部位Ｐ１と同じ側の長辺３ａの接続部位Ｐ２３，２４において、それぞれ上部電極３に接続されている。
【００６８】
図６に示す変形例では、接続部位Ｐ２１とＰ２２は、給電部位Ｐ１との距離が等しくなるように配置されている。また、接続部位Ｐ２３とＰ２４は、給電部位Ｐ１との距離が等しくなるように配置されている。つまり、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂの接続部位Ｐ２１，Ｐ２２は、上部電極３の二つの長辺３ａの中点ｍＬ，ｍＬを通る直線Ｍ１に対して、線対称に配置されている。また、インピーダンス調整装置９Ｃ，９Ｄの接続部位Ｐ２３，Ｐ２４は、直線Ｍ１に対して、線対称に配置されている。さらに、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｃの接続部位Ｐ２１，Ｐ２３は、上部電極３の二つの短辺３ｂの中点ｍＳ，ｍＳを通る直線Ｍ２に対して、線対称に配置されている。また、インピーダンス調整装置９Ｂ，９Ｄの接続部位Ｐ２２，Ｐ２４は、直線Ｍ２に対して、線対称に配置されている。このように、矩形の上部電極３において、４つの接続部位Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４を対称かつ均等に配置することによって、上部電極３の長辺３ａの方向及び短辺３ｂの方向におけるＶｐｐの調整が容易になる。
【００６９】
本変形例では、図６に例示するように、上部電極３の二つの長辺３ａに、それぞれ２つのインピーダンス調整装置９を接続することによって、上部電極３の面内におけるＶｐｐを細かく制御することができるため、基板Ｓの面内での処理の均一性を一層向上させることが可能になる。なお、上部電極３の一つの長辺３ａにおいて、３つ以上のインピーダンス調整装置９を接続してもよい。
【００７０】
［実験例２］
次に、本発明の効果を確認した第２の実験結果について説明する。図６と同様に、上部電極３に４つのインピーダンス調整装置９を接続した以外は、第１の実施の形態のプラズマ処理装置１００と同様の構成のプラズマ処理装置を用い、基板Ｓ上にプラズマＣＶＤ法によって微結晶シリコン薄膜を形成する成膜実験を行った。この実験では、原料ガスとしてＳｉＨ４及びＨ２を用い、それぞれの流量[ＳｉＨ４]、[Ｈ２]の比Ｒ＝[Ｈ２]／[ＳｉＨ４]が５０以上となるような流量で処理容器１内に導入した。そして、高周波電源７から１１ＭＨｚの高周波電力を上部電極３に供給することによって、上部電極３と下部電極５との間でプラズマを生成させ、基板Ｓの表面に約１μmの厚さの微結晶シリコン薄膜を成膜した。上部電極３は、長辺１５００ｍｍ×短辺１１６０ｍｍの大きさとした。上部電極３と下部電極５との間隔（ギャップ）は１３ｍｍとした。インピーダンス調整装置９は、図６に示すように、上部電極３における給電部位Ｐ１が設けられた長辺３ａの両端付近と、給電部位Ｐ１とは反対側の長辺３ａの両端付近に、合計４つ接続した。インピーダンス調整装置９としては、図３Ｂに示したように、固定コイル９７と可変コンデンサ９５とを直列接続したものを用いた。固定コイル９７のインダクタンスは１．１μＨに設定し、可変コンデンサ９５のキャパシタンスを１００ｐＦから９００ｐＦの範囲内で調整することによって上部電極３の面内のインピーダンスを調整した。
【００７１】
実験では、目視での観察およびカソードの電界分布の影響を受けやすい微結晶シリコンの結晶化度を測定した。なお、結晶化度は、ラマン分光光度計によって測定された薄膜中のアモルファスシリコンピークＩａ（４８０ｃｍ−１）に対する微結晶シリコンピークＩｃ（５２０ｃｍ−１）の比Ｉｃ／Ｉａで表した。成膜条件として、インピーダンス調整装置９を有しない従来のプラズマ処理装置では、上部電極３の給電部位Ｐ１の周囲に対向する基板Ｓ上の範囲で結晶化が困難な条件を採用し、可変コンデンサ９５によってキャパシタンスを調整して成膜実験を行った。そして、微結晶シリコン膜の堆積レートと結晶化度を、図７に示すように基板Ｓ上の２１箇所のポイントで測定した。なお、図７中には、基板Ｓに対向配置される上部電極３に接続されたインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの大まかな配置をカッコ書きで示した。
【００７２】
実験の結果を図８に示した。なお、図８には、比較例として、インピーダンス調整装置９を有しない従来のプラズマ処理装置において同様の実験を行った場合の結果を併記した。図８より、インピーダンス調整装置９を有しない比較例のプラズマ処理装置では、給電部位Ｐ１の周囲において結晶化度の著しい低下が観察された。また、結晶化しない範囲は、白濁として観察された。それに対し、図６と同様に、上部電極３の４隅にそれぞれインピーダンス調整装置９を接続し、インピーダンスの調整を行った実施例のプラズマ処理装置では、給電部位Ｐ１の周囲において、微結晶シリコンの結晶化度が顕著に改善し、基板Ｓの面内で、ほぼ均等な結晶化度が得られた。また、白濁は生じなかった。
【００７３】
［実験例３］
次に、４つのインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄにおいて、可変コンデンサ９５のキャパシタンスを以下の条件Ａ〜Ｄに設定した以外は、実験例２と同様にして成膜実験を行った。そして、微結晶シリコン膜の堆積レートと結晶化度を、図９に示すように基板Ｓ上の２５箇所のポイントで測定した。なお、図９中には、基板Ｓに対向配置される上部電極３に接続されたインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの大まかな配置をカッコ書きで示した。
＜条件Ａ＞
４つのインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの全てで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを３００ｐＦに設定した。
＜条件Ｂ＞
インピーダンス調整装置９Ｂ，９Ｄで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを４００ｐＦに設定し、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｃで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを３００ｐＦに設定した。
＜条件Ｃ＞
インピーダンス調整装置９Ｂ，９Ｄで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを３００ｐＦに設定し、インピーダンス調整装置９Ａ，９Ｃで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを４００ｐＦに設定した。
＜条件Ｄ＞
４つのインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの全てで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを４００ｐＦに設定した。
【００７４】
実験の結果を図１０に示した。図１０より、４つのインピーダンス調整装置９を用い、上部電極３の長辺３ａの方向において別々にインピーダンスの調整を行った場合、微結晶シリコンの結晶化度が基板Ｓの面内で大きく変化した。また、条件Ａでは、微結晶シリコン膜のほぼ全体が白濁した。条件Ｂでは、可変コンデンサ９５のキャパシタンスを３００ｐＦに設定したインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｃの接続部位Ｐ２１，Ｐ２３に対向する側（図９の測定ポイント６，７，８側）で微結晶シリコン膜に白濁が観察された。条件Ｃでは、可変コンデンサ９５のキャパシタンスを３００ｐＦに設定したインピーダンス調整装置９Ｂ，９Ｄの接続部位Ｐ２２，Ｐ２４に対向する側（図９の測定ポイント１，２，３側）で微結晶シリコン膜に白濁が観察された。条件Ｄでは、微結晶シリコン膜の全体において白濁は観察されなかった。つまり、４つのインピーダンス調整装置９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの全てで可変コンデンサ９５のキャパシタンスを４００ｐＦに設定した条件Ｄにおいて、基板Ｓの面内での結晶化度の均一性が最も優れていた。
【００７５】
以上の実験結果から、上部電極３の長辺３ａにおける複数の接続部位にインピーダンス調整装置９を接続し、可変コンデンサ９５によってキャパシタンスを調整することによって、基板Ｓの面内での成膜処理の効率（結晶化の進行度）をコントロールできること、並びに、基板Ｓの面内で均一な結晶化度が得られることが確認された。同様の結果は、成膜処理における結晶化度に限らず、例えば成膜処理における堆積レートやエッチング処理におけるエッチングレートについても類推される。
【００７６】
なお、本実施の形態で使用するインピーダンス調整装置９では、可変コンデンサ９５によるキャパシタンスの調整に代えて、可変コイル９３によるインダクタンスの調整によっても同様の結果が期待できる。また、キャパシタンスとインダクタンスの両方を変化させることによって、より細かな調整が可能になる。さらに、上記実験結果から、可変素子に代えて、固定素子を用いる場合でも、実験的に適切なキャパシタンスとインダクタンスが得られるように設定することで、基板Ｓの面内での処理の均一化が可能であることが理解される。
【００７７】
本実施の形態のプラズマ処理装置における他の構成及び効果は、第１の実施の形態のプラズマ処理装置１００と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
［第３の実施の形態］
次に、図１１を参照しながら、本発明の第３の実施の形態のプラズマ処理装置について説明する。図１１は、第３の実施の形態における上部電極３とインピーダンス調整装置９との接続状態を示す説明図である。ここでは、第１の実施の形態との相違点について説明する。
【００７９】
本実施の形態では、インピーダンス調整装置９を介して上部電極３に高周波電力を供給する第２の高周波電源としての高周波電源８０を接続し、上部電極３へ両側からの給電を可能にしている。すなわち、本実施の形態のプラズマ処理装置は、第１の実施の形態の構成に加え、さらに、高周波電源８０と、該高周波電源８０からの高周波電力を給電する給電線８１と、インピーダンス調整装置９と高周波電源８０との間に介在配置されたリレー回路８３とを備えている。
【００８０】
また、本実施の形態では、インピーダンス調整装置９として、例えば図１１に示すように、第１の固定コイル９７Ａ、第１の可変コンデンサ９５Ａ、第２の固定コイル９７Ｂ及び第２の可変コンデンサ９５Ｂを直列に接続したものを用いる。このような回路構成によって、インピーダンス調整装置９に整合回路としての機能を持たせている。これによって、高周波電源８０から上部電極３へ高周波電力を供給する場合のインピーダンス整合が可能になる。
【００８１】
また、本実施の形態では、リレー回路８３によって、目的のプロセスに応じて、上部電極３への片側給電と、両側給電との切り替えを行うことができる。すなわち、高周波電源７からの片側給電を行う場合はリレー回路８３を閉じ、高周波電源７及び高周波電源８０からの両側給電を行う場合は、リレー回路８３を開放すればよい。
【００８２】
本実施の形態のプラズマ処理装置における他の構成及び効果は、第１の実施の形態のプラズマ処理装置１００と同様であるので説明を省略する。なお、第２の実施の形態のプラズマ処理装置においても、複数のインピーダンス調整装置９に対し、それぞれリレー回路８３を介して高周波電源８０を接続してもよい。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態のプラズマ処理装置では、上部電極３に高周波電力を供給する構成としたが、一対の平行平板電極の下部電極５をカソード電極として高周波電力を印加してもよく、その場合には、下部電極５にインピーダンス調整装置９を接続してもよい。
【００８４】
また、プラズマ処理装置は、一対の平行平板電極に対し、周波数が異なる複数の高周波電力を供給する構成でもよい。この場合、高周波電力が供給されるそれぞれの電極に、インピーダンス調整装置を接続することが可能であり、それぞれの周波数成分に対する効果的なグランドとすることができる。従って、異なる周波数の高周波が、それぞれの整合器（整合回路）や高周波電源に流入することを防ぎ、高周波電力供給やプラズマの安定性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１…処理容器、３…上部電極、５…下部電極、７…高周波電源、９…インピーダンス調整装置、１０…プラズマ処理部、１１…天井部、１３…側壁部、１３ｂ…ガス導入部、１５…底壁部、１５ａ…排気口、２０…排気機構、２１…排気装置、２３…排気管、３１…ガス拡散空間、３３…ガス吐出孔、３５…ガス導入部、４０…ガス供給装置、４１…ガス供給源、４３…配管、４５…バルブ、４７…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、６０…制御部、６１…コントローラ、６２…ユーザーインターフェース、６３…記憶部、７１…給電線、７３…整合器、９１…配線、１００…プラズマ処理装置、Ｓ…基板
【図１】
2015005475.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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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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【図１１】
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