(57)【要約】【課題】装置の構成要素を少なくして、装置構成の複雑化を抑え、かつ常に安定したプラズマ処理を行うことができる技術を提供すること。【解決手段】切替スイッチ５１により上部電極３及び下部電極６に選択的に第１の高周波電源部が接続され、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路４１及び第２の整合回路７１を備え、プラズマ処理種別が選択されたときに、記憶部のデータを参照し、切替スイッチ５１を介して前記高周波電源部５を対応する電極に接続すると共に、第１の整合回路４１及び第２の整合回路７１のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路を適切なインピーダンス値に調整する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理される平行平板型のプラズマ処理装置において、
プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータを記憶する記憶部と、
プラズマ処理種別が選択されたときに、前記記憶部のデータを参照し、切替部を介して前記第１の高周波電源部を対応する電極に接続すると共に、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路を適切なインピーダンス値に調整するための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部の記憶部は、連続した複数のプラズマ処理種別を含むレシピを備え、前記レシピには、複数のプラズマ処理種別毎に、プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値とを対応づけたデータが記載され、一のレシピを選択することにより、複数のプラズマ処理種別が連続して行われることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときは、第１の整合回路は整合回路として機能すると共に、第２の整合回路はインピーダンス調整回路として機能し、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときは、第２の整合回路は整合回路として機能すると共に、第１の整合回路はインピーダンス調整回路として機能することを特徴とする請求項１又は２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第２の電極に整合回路を介してその一端側が接続された第２の高周波電源部と、
その一端側が前記第１の電極に接続されると共に、他端側が前記処理容器に接続される第２の高周波電力用のインピーダンス調整部と、を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この第１の高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理されるプラズマ処理装置にて行われるプラズマ処理方法において、
プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータを制御部の記憶部に記憶させる工程と、
プラズマ処理種別を選択する工程と、
選択されたプラズマ処理種別に対応する前記記憶部のデータを参照し、切替部を介して前記第１の高周波電源部を対応する電極に接続すると共に、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路を適切なインピーダンス値に調整するための制御信号を出力する工程と、
基板を処理容器内に載置して、選択されたプラズマ処理種別の処理を前記基板に対して行う工程と、を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項６】
前記制御部の記憶部は、連続した複数のプラズマ処理種別を含むレシピを備え、前記レシピには、複数のプラズマ処理種別毎に、プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータが記載され、一のレシピを選択することにより、複数のプラズマ処理種別が連続して行われることを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理方法。
【請求項７】
処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この第１の高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理される平行平板型のプラズマ処理装置に用いられ、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項５又は６記載のプラズマ処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電力により処理ガスをプラズマ化し、そのプラズマにより基板に対してエッチング等の処理を施すプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法並びに記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示装置などのフラットパネルの製造工程においては、半導体ウエハやガラス基板といった被処理基板にエッチング処理や成膜処理等のプロセス処理を施すために、プラズマエッチング装置やプラズマＣＶＤ成膜装置等のプラズマ処理装置が用いられる。
【０００３】
図１３は、特許文献１に記載の平行平板型のプラズマ処理装置を示す図である。このプラズマ処理装置においては、例えばアルミニウムなどからなる処理容器１１内に、ガス供給部をなすガスシャワーヘッドを兼用した上部電極１２が設けられると共に、この上部電極１２に対向するように基板１０の載置台を兼用する下部電極１３が設けられている。上部電極１２は絶縁材１４により処理容器１１に対して十分に電気的に浮いている状態にあり、整合回路（整合回路）１５を介して高周波電源１７に接続されてカソード電極として構成されている。
【０００４】
下部電極１３は、インピーダンス調整部１９を介設した導電路１８ａ、支持板１８ｂ及びベローズ体１８ｃを介して処理容器１１に接続され、アノード電極として構成されている。処理容器１１の上部側は、接地された筐体であるマッチングボックス１６を介して接地されている。この装置における高周波電流の導電路は、処理容器１１内にプラズマが発生しているときには上部電極１２及び下部電極１３間は容量結合されるので、高周波電源１７→整合回路１５→上部電極１２→プラズマ→下部電極１３→インピーダンス調整部１９→処理容器１１の壁部→マッチングボックス１６→アースとなる。
【０００５】
そしてこの装置では、下部電極１３（アノード電極）と処理容器１１との間に、容量成分を含むインピーダンス調整部１９を設けることにより、上部電極１２と処理容器１１の壁部との間のプラズマの発生を抑え、こうして処理容器１１内に均一なプラズマを発生させるようにしている。
【０００６】
ところで半導体デバイスあるいは液晶ディスプレイに使用されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）の製造プロセスにおいては、被処理体である基板に対して上部電極に高周波電力を印加して処理を行う場合や、下部電極に高周波電力を印加して処理を行う場合があり、これらの処理を連続して行う場合もある。また製造プロセスの時間短縮のためには、これらの連続した処理を１台の装置にて行うことが効果的であり、そのための装置としては、上部電極と下部電極が夫々高周波電源に接続され、上部電極と下部電極の夫々に整合回路とインピーダンス調整部が設けられる構成が考えられる。
【０００７】
このような装置では上部電極側に高周波電力が印加された場合には、上部電極側の整合回路と、下部電極側のインピーダンス調整部が使用され、下部電極側に高周波電力が印加された場合には、下部電極側の整合回路と、上部電極側のインピーダンス調整部が使用されるようになっている。しかしながら、このように上部電極側と下部電極側の夫々に整合回路とインピーダンス調整部を設ける構成では、使用しない場合のある整合回路とインピーダンス調整部とを備えるため、構成要素が多く、構成が複雑になってしまうという問題がある。
【０００８】
また前記製造プロセスを行う際には、夫々の処理の際に、高周波電力を印加する電極を切り替える作業や、高周波電力が印加される電極に対応して、使用されるインピーダンス調整部を選択する作業が必要となる。
【０００９】
この際、同じ電極に高周波電力を印加する場合であっても、高周波の印加電力や処理ガス、処理圧力等のプロセス条件が変化すると、インピーダンス調整部の適切なインピーダンス値が異なり、インピーダンス値を適切な値に調整しないまま処理を行うと、安定したプラズマ処理を行うことができなくなってしまう。しかしながら特許文献１には、装置の複雑化を抑えることや、処理に応じて高周波電源部から高周波電力を印加する電極を切り替えたり、インピーダンス値を調整することについては着眼されておらず、またその解決策についても記載されていない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３４０７６０号公報：図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、一方を本来の整合回路として用い、他方をインピーダンス調整回路として用いることにより、装置の構成要素を少なくして、装置構成の複雑化を抑え、かつプラズマ処理種別に応じて、高周波電源部が接続される電極の選択と、インピーダンス調整回路として機能する整合回路のインピーダンス値の調整を自動的に行なうことにより、常に安定したプラズマ処理を行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため本発明のプラズマ処理装置は、処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この第１の高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理される平行平板型のプラズマ処理装置において、
プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータを記憶する記憶部と、
プラズマ処理種別が選択されたときに、前記記憶部のデータを参照し、切替部を介して前記第１の高周波電源部を対応する電極に接続すると共に、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路を適切なインピーダンス値に調整するための制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。ここで「第１の電極及び第２の電極が処理容器とは絶縁され」とは、インピーダンス調整回路を除いた部位において処理容器に対して十分電気的に浮いているという意味である。
【００１３】
前記制御部の記憶部は、連続した複数のプラズマ処理種別を含むレシピを備え、前記レシピには、複数のプラズマ処理種別毎に、プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値とを対応づけたデータが記載され、一のレシピを選択することにより、複数のプラズマ処理種別が連続して行われるように構成してもよい。
【００１４】
この際前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときは、第１の整合回路は整合回路として機能すると共に、第２の整合回路はインピーダンス調整回路として機能し、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときは、第２の整合回路は整合回路として機能すると共に、第１の整合回路はインピーダンス調整回路として機能するものである。また前記第２の電極に整合回路を介してその一端側が接続された第２の高周波電源部と、その一端側が前記第１の電極に接続されると共に、他端側が前記処理容器に接続される前記第２の高周波電力用のインピーダンス調整部と、を備えるようにしてもよい。
【００１５】
また本発明のプラズマ処理方法は、処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この第１の高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理されるプラズマ処理装置にて行われるプラズマ処理方法において、
プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータを制御部の記憶部に記憶させる工程と、
プラズマ処理種別を選択する工程と、
選択されたプラズマ処理種別に対応する前記記憶部のデータを参照し、切替部を介して前記第１の高周波電源部を対応する電極に接続すると共に、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路を適切なインピーダンス値に調整するための制御信号を出力する工程と、
基板を処理容器内に載置して、選択されたプラズマ処理種別の処理を前記基板に対して行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この際前記制御部の記憶部は、連続した複数のプラズマ処理種別を含むレシピを備え、前記レシピには、複数のプラズマ処理種別毎に、プラズマ処理種別と、前記切替部により選択される電極と、前記第１の高周波電源部を第１の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路の適切なインピーダンス値及び、前記第１の高周波電源部を第２の電極に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータが記載され、一のレシピを選択することにより、複数のプラズマ処理種別が連続して行われるものであってもよい。
【００１７】
さらにまた本発明の記憶媒体は、処理容器内に当該処理容器とは絶縁されかつ互いに対向して設けられた第１の電極及び第２の電極と、切替部により第１の電極及び第２の電極に選択的に接続される第１の高周波電源部と、この第１の高周波電源部が第１の電極及び第２の電極に夫々接続されるときに、自動でインピーダンス値の整合が行われる第１の整合回路及び第２の整合回路と、を備え、第１の電極及び第２の電極間に発生したプラズマにより基板が処理される平行平板型のプラズマ処理装置に用いられ、コンピュータ上で動作するコンピュータプログラムを格納した記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムは、前記プラズマ処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、第１の電極に第１の高周波電源部が接続されているときには、第２の整合回路をインピーダンス調整回路として用い、第２の電極に第１の高周波電源部が接続されているときには、第１の整合回路をインピーダンス調整回路として用いることにより、第１の整合回路及び第２の整合回路のうち、一方を整合回路として用い、他方をインピーダンス調整回路として用いるようにしたので、装置の構成要素が少なくなり、装置構成の複雑化が抑えられる。
【００１９】
またプラズマ処理種別を選択することにより、第１の高周波電源部が接続される電極の選択と、インピーダンス調整回路として機能する整合回路のインピーダンス値の調整と、を自動的に行なうようにしたので、常に安定したプラズマ処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明のプラズマ処理装置を、液晶ディスプレイ用のガラス基板をエッチングする装置に適用した実施の形態について説明する。図１において２は例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる角筒形状の処理容器である。この処理容器２の上部には、ガス供給部であるガスシャワーヘッドを兼用する第１の電極をなす上部電極３が設けられており、この上部電極３は、処理容器２の上面の開口部３０の開口縁に沿って設けられた絶縁材３１により処理容器２に対して十分電気的に浮いている状態となっている。
【００２１】
また上部電極３であるガスシャワーヘッドは、ガス供給路３２を介して処理ガス供給系に接続されると共に、ガス供給路３２から供給されたガスを多数のガス孔３３から処理容器２内に供給するように構成されている。この例では、処理ガス供給系は、処理ガスであるＳＦ６ガスの供給源３４と、Ｃｌ２ガスの供給源３５と、Ｏ２ガスの供給源３６とを備えており、夫々の供給源３４，３５，３６は、例えば開閉バルブと流量調整部とを組み合わせて構成された流量調整バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を介して前記ガス供給路３２に接続されている。
【００２２】
前記上部電極３は、導電路４０ａ、第１の整合回路４１、第１の同軸ケーブル４０及び切替部をなす切替スイッチ５１を介して、１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚ、例えば１３．５６ＭＨｚのプラズマ発生用の第１の高周波電力を出力する第１の高周波電源部５に接続されている。また処理容器２における前記開口部３０を囲み、その中に第１の整合回路４１が包有されるように第１のマッチングボックス４２が設けられている。この第１のマッチングボックス４２は、前記第１の同軸ケーブル４０の外部導体と、前記高周波電源部５の筐体を介して接地されている。この例では、第１のマッチングボックス４２が第１の整合回路４１の接地筐体に相当する。
【００２３】
処理容器２の底部には、基板１０を載置する載置台を兼用した第２の電極をなす下部電極６が設けられており、この下部電極６は、絶縁材６０を介して支持部６１に支持されている。従って下部電極６は、処理容器２から電気的に十分浮いた状態になっている。支持部６１の下面における中央部には、処理容器２の底壁に形成された開口部２０を貫通して下方に伸びる保護管６２が設けられている。この保護管６２の下面は、当該保護管６２よりも大径の導電性の支持板６３により支持されかつ管内が塞がれている。この支持板６３の周縁には導電性のベローズ体６４の下端が固定されると共に、このベローズ体６４の上端は処理容器２の前記開口部２０の開口縁に固定されている。ベローズ体６４は保護管６２が配置されている内部空間と大気側空間とを気密に区画すると共に、図示しない昇降機構により支持板６３を介して載置台６を昇降できるようになっている。
【００２４】
下部電極６には、保護管６２内に設けられた導電路６５ａの一端が接続され、この導電路６５ａの他端側には第２の整合回路７１が接続されている。前記保護管６２の下部側には第２のマッチングボックス７２が設けられており、この内部には前記第２の整合回路７１が設けられ、更に第２の整合回路７１は第２の同軸ケーブル６５、切替スイッチ５１を介して前記第１の高周波電源部５が接続されている。前記第２のマッチングボックス７２は、前記第２の同軸ケーブル６５の外部導体と前記高周波電源部５の筐体を介して接地されている。この例では、第２のマッチングボックス７２が第２の整合回路７１の接地筐体に相当する。
【００２５】
ここで前記第１の整合回路４１と第２の整合回路７１とについて図２を用いて説明する。先ず第１の整合回路４１について説明すると、例えばインダクタ８１と２つの容量可変コンデンサ８２ａ，８２ｂとの組み合わせにより構成されている。そして前記第１の整合回路４１は、第１の高周波電源部５側を上流側とすると、上部電極３と第１の高周波電源部５とを接続する第１の同軸ケーブル４０の一端に、前記インダクタ８１と容量可変コンデンサ８２ａとが上流側からこの順序で設けられ、その容量可変コンデンサ８２ａの一端側は導電路４０ａを介して前記上部電極３に接続され、前記インダクタ８１の他端側が前記切替スイッチ５１を介して第１の高周波電源部５に接続されるように設けられている。また前記インダクタ８１の上流側は分岐しており、その他端側は容量可変コンデンサ８２ｂを介して第１のマッチングボックス４２を経て接地されるように設けられている。
【００２６】
一方前記第２の整合回路７１も、例えばインダクタ８１と２つの容量可変コンデンサ８２との組み合わせにより構成され、前記第２の整合回路７１は、第１の高周波電源部５側を上流側とすると、下部電極６と第１の高周波電源部５とを接続する第２の同軸ケーブル６５の一端に、前記インダクタ８１と容量可変コンデンサ８２ａとが上流側からこの順序で設けられ、その容量可変コンデンサ８２ａの一端側は導電路６５ａを介して前記下部電極６に接続され、前記インダクタ８１の他端側が前記切替スイッチ５１を介して第１の高周波電源部５に接続されるように設けられている。また前記インダクタ８１の上流側は分岐しており、その他端側は容量可変コンデンサ８２ｂを介して第２のマッチングボックス７２を経て接地されるように設けられている。
【００２７】
図１に戻って全体構成の説明を続けると、下部電極６は２ＭＨｚ〜６ＭＨｚ、例えば３．２ｋＷの高周波電力を出力する第２の高周波電源部５２に接続されている。この第２の高周波電源部５２からは、プラズマ中のイオンを基板１０側に引き込む役割を果たすバイアス電力用の第２の高周波電力が出力される。また前記第２のマッチングボックス７２の内部には第２の高周波電力用の整合回路である第３の整合回路６７が設けられ、この第３の整合回路６７は、導電路６６ａを介して下部電極６に接続されると共に、第３の同軸ケーブル６６を介して第２の高周波電源５２に接続されている。この際前記第２のマッチングボックス７２は、前記同軸ケーブル６６の外部導体と前記第２の高周波電源部５２の筐体を介して接地されている。さらに上部電極３と第１のマッチングボックス４２との間には、導電路４６を介して第２の高周波電力用のインピーダンス調整回路であるインピーダンス調整回路４７が設けられており、このインピーダンス調整回路４７は第１のマッチングボックス４２を介して処理容器２の上部例えば天井部に接続されている。
【００２８】
ここで上部電極３と第１の整合回路４１との間、及び下部電極６と第２の整合回路７１との間には、例えば第１及び第２の整合回路４１，７１の内部に、第１の高周波電源部５の高周波の帯域に対応する高周波のみを通過させるためのハイパスフィルタ（図示せず）が設けられると共に、第３の整合回路６７の内部には、第２の高周波電源部５２の高周波の帯域に対応する高周波のみを通過させるためのローパスフィルタ（図示せず）が設けられており、第１の高周波電源部５と第２の高周波電源部５２との間で相手方の高周波成分が入力されないようになっている。またインピーダンス調整回路４７には前記ローパスフィルタ（図示せず）が設けられている。
【００２９】
前記処理容器２の側壁には排気路２１が接続され、この排気路２１には真空排気手段２２が接続されている。更に処理容器２の側壁には、基板１０の搬送口２３を開閉するためのゲートバルブ２４が設けられている。さらに上部電極３と下部電極４には、夫々例えば１〜１０ＭΩの抵抗２５，２６が接続されている。
【００３０】
このような装置では、切替スイッチ５１により、上部電極３に第１の高周波電源部５を接続する場合と、下部電極６に第１の高周波電源部５を接続する場合とを切り替えられるようになっており、上部電極３に第１の高周波電源部５が接続されたときには、例えば図３（ａ）に示すように、第１の整合回路４１が整合回路（図にＭとして示す（以下同じ））、第２の整合回路７１がインピーダンス調整回路（図にＺとして示す（以下同じ））として夫々機能し、下部電極６に第１の高周波電源部５が接続されたときには、例えば図３（ｂ）に示すように、第２の整合回路７１が整合回路Ｍ、第１の整合回路がインピーダンス調整回路Ｚとして夫々機能するように構成されている。
【００３１】
そして前記第１及び第２の整合回路４１，７１は、整合回路Ｍとして機能するときには、第１の高周波電源部５から見た装置全体の入力インピーダンスが５０Ωになるようにそのインピーダンス値が自動制御され、インピーダンス調整回路Ｚとして機能するときには、夫々のアクチュエータ例えば容量可変コンデンサ８２のトリム機構を駆動するモータに後述する制御部１００から制御信号が出力され、プラズマ処理種別に応じてそのインピーダンス値が調整されるようになっている。また前記インピーダンス調整回路４７についても、アクチュエータ例えば容量可変コンデンサのトリム機構を駆動するモータに後述する制御部１００から制御信号が出力され、インピーダンス値が調整されるようになっている。
【００３２】
ここで高周波電流のリターン経路について説明すると、上部電極３に第１の高周波電源部５が接続されたときには、図４に示すように、第１の高周波電源部５→第１の同軸ケーブル４０→第１の整合回路４１→上部電極３→プラズマ→下部電極６→第２の整合回路７１→第２のマッチングボックス７２→処理容器２の壁部→第１のマッチングボックス４２→第１の同軸ケーブル４０の外部導体→第１の高周波電源部５の筐体→接地の経路で高周波電流が流れることになる。
【００３３】
つまりこの場合には、整合回路Ｍとして機能する第１の整合回路４１では、容量可変コンデンサ８２ａのインピーダンス値と、容量可変コンデンサ８２ｂのインピーダンス値との調整により、容量可変コンデンサ８２ａ側に向けて高周波電流が流れるように自動制御される。さらにインピーダンス調整回路Ｚとして機能する第２の整合回路７１では、第２の同軸ケーブル６５の終端が第１の高周波電源部５に接続されていないので、高周波は切替スイッチ５１側ではなく第２のマッチングボックス７２側へ伝送される。この際下部電極６は、第２の同軸ケーブル６５の終端が第１の高周波電源部５に接続されていないため電気的に浮いた状態にあるが、抵抗２６に接続されているため、直流電流のチャージアップが防止される。
【００３４】
ここで、背景技術の項目において記載したように、上部電極３からプラズマを介して処理容器２の壁部に高周波電流が流れるおそれがあるため、上部電極３から下部電極６を通り処理容器２の上部に至るまでの正常なリターン経路のインピーダンス値を、上部電極３→プラズマ→処理容器２の壁部を含むいわば異常な経路のインピーダンスよりも小さくして、前記正常なリターン経路で高周波電流が流れるように、インピーダンス調整回路Ｚとして機能する第２の整合回路７１のインピーダンス値が調整される。
【００３５】
また下部電極６に第１の高周波電源部５が接続されたときには、図５に示すように、第１の高周波電源部５→第２の同軸ケーブル６５→第２の整合回路７１→下部電極６→プラズマ→上部電極３→第１の整合回路４１→第１のマッチングボックス４２→処理容器２の壁部→第２のマッチングボックス７２→第２の同軸ケーブル６５の外部導体→高周波電源部５の筐体→接地の経路で高周波電流が流れることになる。
【００３６】
つまりこの場合には、整合回路Ｍとして機能する第２の整合回路７１では容量可変コンデンサ８２ａのインピーダンス値と、容量可変コンデンサ８２ｂのインピーダンス値との調整により、容量可変コンデンサ８２ａ側に向けて高周波電流が流れるように設定される。さらにインピーダンス調整回路Ｚとして機能する第１の整合回路４１では、第１の同軸ケーブル４０の終端が第１の高周波電源部５に接続されていないので、高周波は切替スイッチ５１側ではなく第１のマッチングボックス４２側へ伝送される。この際上部電極３は、第１の同軸ケーブル４０の終端が第１の高周波電源部５に接続されていないため電気的に浮いた状態にあるが、抵抗２５に接続されているため、直流電流のチャージアップが防止される。
【００３７】
ここで下部電極６からプラズマを介して処理容器２の壁部に高周波電流が流れることを抑えるため、下部電極６から上部電極３を通り、処理容器２の下部に至るまでの正常なリターン経路のインピーダンス値を、下部電極６→プラズマ→処理容器２の壁部を含むいわば異常な経路のインピーダンスよりも小さくして、前記正常なリターン経路で高周波電流が流れるように、インピーダンス調整回路Ｚとして機能する第１の整合回路４１のインピーダンス値が調整される。
【００３８】
また第２の高周波電源５２からのバイアス用の第２の高周波電力を下部電極６に印加したときには、第２の高周波電源５２からの高周波電流は、高周波電源５２→第３の同軸ケーブル６６→第３の整合回路６７→下部電極６→プラズマ→上部電極３→インピーダンス調整回路４７→第１のマッチングボックス４２→処理容器２の壁部→第２のマッチングボックス７２→第３の同軸ケーブル６６の外部導体→第２の高周波電源部５２の筐体→接地の経路で流れる。このためインピーダンス調整回路４７は、下部電極６からプラズマ、上部電極３及び処理容器２の壁部を介して第２のマッチングボックス７２に至るまでの第２の高周波電源５２における高周波のインピーダンス値が、下部電極６からプラズマ及び処理容器２の壁部を介して第２のマッチングボックス７２に至るまでの第２の高周波電源５２における高周波のインピーダンス値よりも小さくなるようにそのインピーダンス値が調整される。
【００３９】
ここで上記の正常なリターン経路の第１及び第２の整合回路４１，７１、インピーダンス調整回路４７のインピーダンス値を小さくするにあたっては、例えば第１及び第２の整合回路４１，７１、インピーダンス調整回路４７のインピーダンス値を種々変えて当該経路を流れる電流値を求め、それが最大値となるように設定すること、つまり正常な経路のインピーダンスが最小になるように設定することが望ましい。このようにして予めプラズマ処理の種別に応じてインピーダンス調整回路Ｚとして用いられるときの第１及び第２の整合回路４１，７１の適切なインピーダンス値と、インピーダンス調整回路４７の適切なインピーダンス値を、試行錯誤的に実験により求めておき、これを後述するように制御部１００の記憶部に格納しておく。
【００４０】
さらにまた上述のプラズマ処理装置は、第１の高周波電源部５、第２の高周波電源部５２、切替スイッチ５１、第１の整合回路４１、第２の整合回路７１、インピーダンス調整回路４７、処理ガス供給系の流量調整バルブＶ１〜Ｖ３、真空排気手段２２等の駆動制御を行うコンピュータからなる制御部１００を備えている。この制御部１００は、例えばコンピュータプログラムからなる記憶部をなすプログラム格納部を有している。
【００４１】
このプログラム格納部には、プラズマ処理の種別と、切替スイッチ５１により選択される電極と、前記第１の高周波電源部５を上部電極３に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第２の整合回路７１の適切なインピーダンス値と、前記第１の高周波電源部５を下部電極６に接続したときに、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路４１の適切なインピーダンス値と、を対応づけたデータが記憶されている。
【００４２】
より具体的には、プラズマ処理の種別と、切替スイッチ５１により選択される電極と、インピーダンス調整回路として機能するときの第１の整合回路４１又は第２の整合回路７１の適切なインピーダンス値と、第２の高周波電源部５２からのバイアス用高周波電力の印加の有無と、印加する高周波の電力と、処理ガスの種類及び流量と、処理温度と、処理圧力と、インピーダンス調整回路４７の適切なインピーダンス値とを夫々対応づけたデータを例えばテーブルとして記憶しておき、処理の種別を選択したときにその処理に対応する前記適切な調整値を対応するテーブルから読み出し、各部に制御部１００から制御信号が出力されるように構成されている。
【００４３】
ここで例えばプラズマ処理を連続して行う場合には、例えば図６に示すように、プラズマ処理のステップ毎に前記テーブルを作成し、これらのテーブルを１つのレシピに処理の順番に沿って記載しておくことにより、１つのレシピを選択することによって複数のプラズマ処理種別が連続して行われるようになっている。なお図６のレシピ１、レシピ２及びインピーダンス値Ｚ１〜Ｚ５については、後述する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）の製造プロセスにて説明する。
【００４４】
そして前記プログラムが制御部１００に読み出されることにより、制御部１００によってプラズマ処理装置全体の作用が制御される。なおこのプログラムは、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカード等の記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
【００４５】
このようなプラズマ処理装置の作用効果について、例えば本発明のプラズマ処理装置を用いて、液晶ディスプレイに使用されている薄膜トランジスタを４枚のマスクを使用して製造する４マスクプロセスを実施する場合を例にして説明する。この４マスクプロセスは、ハーフトーンレジストマスクを用いて、ソース・ドレインパターンとチャネルパターンのエッチングを行うものである。
【００４６】
先ず４マスクプロセスの工程について簡単に説明すると、先ず図７（ａ）に示すように、ガラス基板１０１表面に例えばアルミニウム（Ａｌ）合金よりなる金属膜を形成し、第１のマスク１０２を用いて選択的にウェットエッチングを行ってゲート電極１０３を形成する。次いで図７（ｂ）に示すように、ゲート電極１０３の上に、例えばシリコン窒化膜よりなるゲート絶縁膜１０４、トランジスタのチャネルをなす不純物をほとんど含まないアモルファスシリコン層１０５、トランジスタのソース・ドレインとしてＮ型不純物をドープしたＮ+アモルファスシリコン層１０６を下からこの順序で形成し、その上に例えばモリブデンなどの高融点金属よりなる金属膜１０７を形成する。図７（ｂ）中１０８はハーフトーンレジストマスクよりなる第２のマスクである。続いて図７（ｃ）に示すように、前記第２のマスク１０８を用いて前記金属膜１０７の選択的ウェットエッチングを行い、ソース・ドレイン層１０９を形成する。
【００４７】
この後、図８（ａ）に示すように、前記第２のマスク１０８を用いてアイランドを形成するためのドライエッチング工程を実施し(第１のステップ)、次いで図８（ｂ）に示すように、前記第２のマスク１０８のハーフトーンアッシング工程を実施する（第２のステップ）。次いで図８（ｃ）に示すように、前記第２のマスク１０８を用いてソース・ドレイン層１０９にチャネル部１１０を形成して、ソース・ドレイン配線を形成するためのドライエッチング工程を行なう（第３のステップ）。
【００４８】
しかる後、図９(ａ)に示すように、前記第２のマスク１０８を用いてＮ+アモルファスシリコン層１０６と、アモルファスシリコン層１０５とに対して、アモルファスシリコン層１０５を残すようにドライエッチング工程を実施し（第４のステップ）、こうしてＴＦＴのチャネルとなる不純物をほとんど含まないアモルファスシリコン層１０５を形成する。
【００４９】
続いて、図９（ｂ）に示すように、前記第２のマスク１０８を除去し、ソース・ドレイン層１０９の上に例えばシリコン窒化膜等よりなるパッシべーション膜１１１を形成し、第３のマスク１１２を用いて、コンタクトホールを形成するためのドライエッチング工程（第５のステップ）を実施する。そして、図９（ｃ）に示すように、前記第３のマスク１１２を除去し、酸化インジニウム錫（ＩＴＯ）等よりなる透明導電膜１１３を形成した後、第４のマスク１１４を用いて前記透明導電膜１１３を選択的にドライエッチングして、画素電極のパターンニングを行い、不要な第４のマスク１１４を除去することにより、ＴＦＴが形成される。
【００５０】
そして本発明のプラズマ処理装置では、前記第１のステップ〜第５のステップが実施される。この際、第１のステップ〜第４のステップは連続して行われるので、例えば図６に示すように、レシピ１に第１のステップ〜第４のステップについて、ステップ毎に前記データ、つまり処理種別と、高周波電力が印加される電極と、インピーダンス調整回路として機能する第１の整合回路４１又は第２の整合回路７１の適切なインピーダンス値と、第２の高周波電源部５２からのバイアス用高周波電力の印加の有無と、印加する高周波の電力と、処理ガスの種類及び流量と、処理温度と、処理圧力と、インピーダンス調整回路４７の適切なインピーダンス値とを夫々対応づけたデータをテーブルとして作成し、これらのテーブルを処理の順番に沿って記載し、制御部１００の記憶部に格納しておく。また第５のステップについては、当該ステップのみのテーブルを作成し、レシピ２として前記記憶部に格納しておく。なお図６のレシピ１、レシピ２では図示の便宜上、テーブルの一部を記載している。
【００５１】
始めに、ゲートバルブ２４を開いて図示しないロードロック室から図示しない搬送アームにより、前記図７（ｃ）に示す工程まで終了した基板１０を処理容器２内に搬入し、当該基板１０を下部電極６内を貫通する図示しない昇降ピンとの間の協同動作により下部電極６の上に受け渡し、ゲートバルブ２４を閉じる。
【００５２】
次に制御部１００によりレシピ１を選択する。レシピ１を選択すると、第１のステップのデータが読み出され、各部に出力される。そして下部電極６に第１の高周波電源部５が接続され、第１の整合回路４１がインピーダンス調整回路として機能し、当該整合回路４１のインピーダンス値Ｚ１が読み出され、適切な値に調整される。続いて処理ガス供給系から上部電極３を通じて処理容器２内にＳＦ６ガスとＣｌ２ガスとを例えば夫々５００ｓｃｃｍ、５０００ｓｃｃｍの流量で供給すると共に、真空排気手段２２により真空排気することにより処理容器２内を例えば５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）の圧力に維持する。そして第１の高周波電源部５から下部電極６に例えば１３．５６ＭＨｚ、１０ｋＷの高周波電力を印加すると共に、第２の高周波電源５２から下部電極６に例えば３．２ＭＨｚ、１０ｋＷのバイアス用の高周波電力を印加する。この際第２の整合回路７１は整合回路として機能するので、第１の高周波電源部５から見た装置全体の入力インピーダンスが５０Ωとなるようにインピーダンス値が自動的に制御され、このようにしてアイランドの形成処理である第１のステップが実施される。
【００５３】
こうして第１のステップを終了した後、基板１０を下部電極６の上に載置したまま、次のステップである第２のステップのデータを読み出し、各部に出力する。このステップでは上部電極３に第１の高周波電源部５が接続されるので、第２の整合回路７１がインピーダンス調整回路として機能し、当該整合回路７１のインピーダンス値Ｚ２がデータから読み出された適切な値に調整される。そして処理容器２内にＳＦ６ガスとＯ２ガスとを例えば夫々７００ｓｃｃｍ、７０００ｓｃｃｍの流量で供給すると共に、処理容器２内を例えば２００ｍＴｏｒｒ（２６Ｐａ）の圧力に維持する。また第１の高周波電源部５から上部電極３に例えば１３．５６ＭＨｚ、１５ｋＷの高周波電力を印加して、整合回路として機能する第１の整合回路４１のインピーダンス値を既述のように自動的に制御し、このようにしてハーフトーンアッシング処理である第２のステップを実施する。
【００５４】
こうして第２のステップが終了した後、基板１０を下部電極６の上に載置したまま、次のステップである第３のステップのデータを読み出し、各部に出力する。このステップでは下部電極６に第１の高周波電源部５が接続されるので、第１の整合回路４１がインピーダンス調整回路として機能し、当該整合回路４１のインピーダンス値Ｚ３が適切な値に調整される。そして処理容器２内にＣｌ２ガスとＯ２ガスとを例えば夫々１０００ｓｃｃｍ、１０００ｓｃｃｍの流量で供給すると共に、処理容器２内を例えば１００ｍＴｏｒｒ（１３Ｐａ）の圧力に維持する。また第１の高周波電源部５から上部電極３に例えば１３．５６ＭＨｚ、７ｋＷの高周波電力を印加すると共に、第２の高周波電源部５２から下部電極６に例えば３．２ＭＨｚ、７ｋＷのバイアス用高周波電力を印加して、整合回路として機能する第２の整合回路７１のインピーダンス値を既述のように自動的に制御し、このようにしてチャネル部のソース・ドレインのエッチング処理である第３のステップを実施する。
【００５５】
こうして第３のステップが終了した後、基板１０を下部電極６の上に載置したまま、次のステップである第４のステップを実施する。このステップでは下部電極６に第１の高周波電源部５が接続されるので、第１の整合回路４１がインピーダンス調整回路として機能し、当該整合回路４１のインピーダンス値Ｚ４が適切な値に調整される。そして処理容器２内にＳＦ６ガスとＣｌ２ガスとを例えば夫々５００ｓｃｃｍ、５０００ｓｃｃｍの流量で供給すると共に、処理容器２内を５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）の圧力に維持する。また第１の高周波電源部５から下部電極６に例えば１３．５６ＭＨｚ、５ｋＷの高周波電力を印加すると共に、第２の高周波電源部５２から下部電極６に例えば３．２ＭＨｚ、５ｋＷのバイアス用高周波電力を印加して、整合回路として機能する第２の整合回路７１のインピーダンス値を既述のように自動的に制御し、このようにしてチャネル部のエッチング処理である第４のステップを実施する。こうして第１のステップ、第２のステップ、第３のステップ、第４のステップを連続して行い、レシピ１を終了する。
【００５６】
この後、当該プラズマ処理装置から基板１０を搬出して、パッシべーション１１１膜と、第３のマスク１１２とを形成する工程を実施した後、基板１０を本発明のプラズマ処理装置に搬入し、レシピ２を選択して第５のステップのデータを読み出し、各部に出力する。このステップでは上部電極３に第１の高周波電源部５が接続されるので、第２の整合回路７１がインピーダンス調整回路として機能し、当該整合回路７１のインピーダンス値Ｚ５が適切な値に調整される。
【００５７】
そして上部電極３を通じて処理容器２内にＳＦ６ガスとＯ２ガスとを例えば夫々２５００ｓｃｃｍ、２５００ｓｃｃｍの流量で供給すると共に、真空排気手段２２により処理容器２内を５０ｍＴｏｒｒ（７Ｐａ）の圧力に維持する。また第１の高周波電源部５から上部電極３に例えば１３．５６ＭＨｚ、１０ｋＷの高周波電力を印加すると共に、第２の高周波電源部５２から下部電極６に例えば３．２ＭＨｚ、１０ｋＷのバイアス用高周波電力を印加して、整合回路として機能する第１の整合回路４１のインピーダンス値を既述のように自動的に制御し、このようにしてコンタクトホールのエッチング処理である第５のステップを実施し、レシピ２を終了する。
【００５８】
このようなプラズマ処理装置では、上部電極３に高周波電源部５が接続されているときには、第２の整合回路７１をインピーダンス調整回路として用い、下部電極６に高周波電源部５が接続されているときには、第１の整合回路４１をインピーダンス調整回路として用いることにより、第１の整合回路４１及び第２の整合回路７１のうち、一方を整合回路として用い、他方をインピーダンス調整回路として用いるようにし、常に両方の整合回路を用いるようにしたので、上部電極３側と下部電極６側に夫々整合回路とインピーダンス調整回路を設ける構成に比べて装置の構成要素が少なくなり、装置構成の複雑化が抑えられる。
【００５９】
この際、第１及び第２の整合回路４１，７１のうち、第１の高周波電源部５に接続されていない側の整合回路をインピーダンス調整回路として用いるが、後述の実施例より明らかなように、整合回路の容量可変コンデンサ８２のアクチュエータのトリム位置を調整することにより、インピーダンス値が変化し、インピーダンス値の調整を行なうことができるため、従来の整合回路を改良することなく、インピーダンス調整回路として用いることができる。このため設計変更を行う必要がなく、設計の負担が軽減され、またコストの面からも有効である。
【００６０】
またプラズマ処理の種別を選択することにより、切替スイッチ５１による第１の高周波電源部５が接続される電極の選択と、第１の整合回路４１及び第２の整合回路７１のうち、インピーダンス調整回路として機能する整合回路のインピーダンス値の調整とが自動的に行われるので、常にプラズマ処理の種別に応じた最適なインピーダンス値の調整が行なわれることになり、常に安定したプラズマ処理を行うことができる。
【００６１】
ここで前記第１及び第２の整合回路４１、７１のインピーダンス値の最適な調整値は、高周波電力が印加される電極が上部電極３と下部電極６のいずれになるかによっても異なるし、高周波電力が印加される電極が同じであっても、高周波の印加電力や処理ガスの種類、処理圧力によっても最適な調整値が変化するので、予め前記最適な調整値を求めて、制御部１００の記憶部に、プラズマ処理種別と、第１の高周波電源部５に接続される電極と、インピーダンス調整回路として機能する整合回路の適切なインピーダンス値のデータをテーブルとして格納しておき、処理毎にテーブルを読み出して、各部の調整作業を行なうことは、安定したプラズマ処理を行うためには有効である。
【００６２】
またプラズマ処理種別を連続して行う場合であっても、処理のステップ毎に前記テーブルを作成し、これらのテーブルを１つのレシピに処理の順番に沿って記載して記憶部に格納することにより、１つのレシピを選択することによって複数のプラズマ処理種別が自動的に連続して行われるため、より第１の高周波電源部５と上部電極３又は下部電極６との切替や、第１の整合回路４１又は第２の整合回路７１のインピーダンス値の調整作業をスムーズに行うことができ、スループットの向上を図ることができる。
【００６３】
ここで前記プラズマ処理の種別の具体例としては、１枚の基板に対して、互いに異なるエッチング処理を連続して行う場合において各エッチング処理毎に前記適切な設定値を決めておく例、あるいは連続成膜プロセスを行う場合に各成膜処理毎に前記適切な設定値を決めておく例などが挙げられる。
【００６４】
また処理容器２内にてプラズマを発生させたときには、既述のように前記正常なリターン経路のインピーダンス値がほぼ最小値となるように設定されていて、前記異常な経路のインピーダンス値よりも小さくなっているため、上部電極３又は下部電極６と処理容器２の壁部との間でプラズマが立ちにくくなっている。このため上部電極３と下部電極６との間にプラズマが集中し、基板１０上のプラズマは面内均一性の高いものとなるので、例えばエッチング処理やアッシング処理等のプラズマ処理を行なう場合には、処理速度の面内均一性が高く、従って面内で均一なプラズマ処理を行うことができる。
【００６５】
また上述の実施の形態では、第２の高周波電源部５２からバイアス用の高周波電力を下部電極６に印加しているが、第１の整合回路４１と第２の整合回路７１に夫々ハイパスフィルタを設けると共に、第３の整合回路６７とインピーダンス調整回路４７に夫々ローパスフィルタを設けているので、夫々の高周波電流の経路に他の高周波電流が入りこむことが抑えられる。
【実施例】
【００６６】
続いて本発明の効果を確認するための実験例について述べる。
Ａ．実験方法
試験装置として図１に示すような平行平板型のプラズマ処理装置であって、第１の高周波電源部５を第１の整合回路４１に接続して当該上部電極３に高周波電力を印加し、第２の整合回路７１をインピーダンス調整回路として用いる装置を使用し、第２の整合回路７１のインピーダンス値を変えて実験を行った。前記インピーダンス値は容量可変コンデンサ８２ｂは固定とし、容量可変コンデンサ８２ａのトリマの位置を種々変えることにより当該整合回路７１のインピーダンス値を種々の値に設定し、各設定値毎に処理容器２で発生したプラズマの状態を目視で観察すると共に、前記第２の整合回路７１と処理容器２との間の導電路に流れる電流（下部電極６に流れる電流）を検出した。プラズマの発生条件については、上部電極３及び下部電極６の間を６０ｍｍに設定し、プラズマ発生用ガスとしてＳＦ６ガス、Ｃｌ２ガス及びＯ２ガスの混合ガスを用い、高周波電源の周波数、電力を夫々１３、５６ＭＨｚ、７．５ｋｗに設定し、圧力を１５０ｍＴｏｒｒ（２０Ｐａ）に設定した。
【００６７】
Ｂ．実験結果
図１０は、前記第２の整合回路７１の容量可変コンデンサ８２ａ，８２ｂのトリマ位置と、当該整合回路７１のインピーダンス値の関係を示した特性図、図１１は、前記第２の整合回路７１の容量可変コンデンサ８２ａ，８２ｂのトリマ位置と下部電極６に流れる電流（下部電流）の値の関係を示した特性図であり、図１２は前記容量可変コンデンサ８２ａ，８２ｂのトリマ位置とプラズマの目視状態との関係を示した説明図である。プラズマの目視状態については、発光状態の均一性が極めて高い（◎）、発光状態の均一性が概ね良好（○）、発光状態の均一性がやや悪い（△）、発光状態の均一性が悪い（×）の４通りの評価を用いた。また図１０においてインピーダンス調整回路のインピーダンス値の単位はΩ、図１１において電流値の単位はＡである。
【００６８】
この結果から分かるように、第２の整合回路７１のインピーダンス値を変化させることで、下部電極６に流れる電流及びプラズマ状態も変化することが認められた。この結果より、第１及び第２の整合回路４１，７１を用いた場合においても、インピーダンス調整を行なうことができることが理解される。
【００６９】
下部電流は、トリマ位置７にて最大値となっており、このときのプラズマの状態が最も良い。従って下部電流がほぼ最大値になるようにインピーダンス値を調整することが好ましい。別の言い方をすれば、下部電流値がほぼ最大になるということは、上部電極３からプラズマを介して処理容器２の壁部に流れる電流がほぼ最小になっているということであり、上部電極３と処理容器２の壁部との間の放電が抑えられ、プラズマの均一性が向上するということである。
【００７０】
以上において本発明では、第１の整合回路４１及び第２の整合回路７１をインピーダンス調整回路として用いるときのインピーダンス値の調整は、既述のように夫々の容量可変コンデンサ８２ｂは固定とし、容量可変コンデンサ８２ａのトリマ位置を変えることにより行ってもよいし、容量可変コンデンサ８２ａ，８２ｂの夫々のトリマ位置を変えることにより行ってもよいし、容量可変コンデンサ８２ａは固定とし、容量可変コンデンサ８２ｂのトリマ位置を変えることにより行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態であるプラズマ処理装置の全体構成の概略を示す縦断側面図である。
【図２】上記の実施の形態の第１の整合回路及び第２の整合回路を示す回路図である。
【図３】上記の実施の形態の作用を説明するための構成図である。
【図４】上記の実施の形態の作用を説明するための構成図である。
【図５】上記の実施の形態の作用を説明するための構成図である。
【図６】本発明のプラズマ処理装置に用いられる制御部の概略を示す構成図である。
【図７】薄膜トランジスタの製造工程を示す工程図である。
【図８】薄膜トランジスタの製造工程を示す工程図である。
【図９】薄膜トランジスタの製造工程を示す工程図である。
【図１０】本発明の効果を確認するための実験の結果であるインピーダンス調整回路の調整位置とインピーダンス値との関係を示す説明図である。
【図１１】上記一の実験結果であるインピーダンス調整回路の調整位置と高周波電流との関係を示す説明図である。
【図１２】上記一の実験結果であるプラズマの発生状態の目視結果を示す説明図である。
【図１３】従来のプラズマ処理装置の全体構成の概略を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０      基板
２        処理容器
３        上部電極
３１      絶縁材
３２      ガス供給路
４０      第１の同軸ケーブル
４１      第１の整合回路
４２      第１のマッチングボックス
５        第１の高周波電源部
５１      切替スイッチ
５２      第２の高周波電源部
６        下部電極
６０      絶縁材
６５      第２の同軸ケーブル
７１      第２の整合回路
７２      第２のマッチングボックス
１００    制御部
【図１】
2008186939.tif 000003
【図２】
2008186939.tif 000004
【図３】
2008186939.tif 000005
【図４】
2008186939.tif 000006
【図５】
2008186939.tif 000007
【図６】
2008186939.tif 000008
【図７】
2008186939.tif 000009
【図８】
2008186939.tif 000010
【図９】
2008186939.tif 000011
【図１０】
2008186939.tif 000012
【図１１】
2008186939.tif 000013
【図１２】
2008186939.tif 000014
【図１３】
2008186939.tif 000015