(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ化したガスを用いて基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室と，
前記処理室内に配置されたプラズマ生成用の電極と，
前記電極に供給される高周波を生成する高周波源と，
前記電極と前記高周波源との間に前記処理室から離間して設けられ，前記電極の入力インピーダンスと前記高周波源の出力インピーダンスとを整合させる整合回路を備える整合器と，
前記高周波源によって生成され前記整合回路を経由した前記高周波を伝送して前記電極に供給する給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて，前記給電棒と前記プローブとを一体化したプローブ付給電棒と，を備え，
前記プローブ付給電棒は，前記整合器と前記処理室との間に，一体で着脱自在に取り付けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記給電棒は，前記整合器の高周波出力端子と前記電極との間に着脱自在に接続される棒状導電部材と，前記整合器と前記処理室の底部との間で前記棒状導電部材の周囲を囲むように前記整合器と前記処理室の底部との間に着脱自在にグランド電位に接続される筒状導電部材とによりなる同軸二重管構造であ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】
前記プローブは，前記給電棒によって伝送される高周波の電圧，電流，実効電力，進行波，反射波，負荷インピーダンスのいずれかの電気的特性又はこれらの２つ以上の電気的特性を同時に測定可能であ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】
前記プローブ付給電棒は，特性インピーダンスが５０Ωとなるように構成されてい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５】
プラズマ化したガスを用いて基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室と，
前記処理室内に配置されたプラズマ生成用の電極と，
それぞれ異なる周波数の高周波を生成する複数の高周波源と，
前記電極と前記各高周波源との間に前記処理室から離間して設けられ，前記電極の入力インピーダンスと前記各高周波源の出力インピーダンスとを整合させる複数の整合回路を備える整合器と，
前記各高周波源によって生成され前記各整合回路を経由した前記各高周波を重畳して得られる重畳高周波を伝送して前記電極に供給する給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて，前記給電棒とプローブとを一体化したプローブ付給電棒と，を備え，
前記プローブ付給電棒は，前記整合器と前記処理室との間に，一体で着脱自在に取り付けたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記給電棒は，前記整合器の重畳高周波出力端子と前記電極との間に着脱自在に接続される棒状導電部材と，前記整合器と前記処理室の底部との間で前記棒状導電部材の周囲を囲むように前記整合器と前記処理室の底部との間で着脱自在にグランド電位に接続される筒状導電部材とによりなる同軸二重管構造であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記筒状導電部材は，前記処理室の底部に接続されるフランジを有し，板状絶縁部材を介して前記棒状導電部材から離間して固定され，前記棒状導電部材は，前記筒状導電部材が前記処理室の底部に接続されたときに，前記プラズマ生成用の電極と前記整合器に電気的に接触する長さを有し，
前記プローブは複数であり，これら複数のプローブのうち少なくとも１つは，前記棒状導電部材と前記筒状導電部材を切断することなく，前記筒状導電部材の外壁面に前記給電棒と一体となって取り付けられることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記プローブは，前記給電棒によって伝送される高周波の電圧，電流，実効電力，進行波，反射波，負荷インピーダンスのいずれかの電気的特性又はこれらの２つ以上の電気的特性を同時に測定可能であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記プローブ付給電棒は，特性インピーダンスが５０Ωとなるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記各整合回路の高周波出力端子には，所定の周波数の電力のみを通過させるフィルタ回路が備えられていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記プローブ付給電棒は，前記処理室側に連結される一端は第１較正用治具を介してダミー負荷にも着脱自在であるとともに，前記整合器側に連結される他端は第２較正用治具を介して較正用の高周波を出力する高周波源にも着脱自在であり，
前記プローブによる測定の較正を行う際には，前記プローブ付給電棒は前記プローブと一体のまま前記ダミー負荷と前記較正用の高周波を出力する高周波源との間に接続されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室内に配設したプラズマ生成用の電極に，整合器を介して高周波を伝送する給電棒であって，
前記給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて前記プローブと一体化し，一体で前記整合器と前記処理室との間に着脱自在にしたことを特徴とする給電棒。
【請求項１３】
前記給電棒は，前記整合器の高周波出力端子と前記電極との間に着脱自在に接続される棒状導電部材と，前記整合器と前記処理室の底部との間で前記棒状導電部材の周囲を囲むように前記整合器と前記処理室の底部との間に着脱自在にグランド電位に接続される筒状導電部材とによりなる同軸二重管構造であることを特徴とする請求項１２に記載の給電棒。
【請求項１４】
前記筒状導電部材は，前記処理室の底部に接続されるフランジを有し，板状絶縁部材を介して前記棒状導電部材から離間して固定され，前記棒状導電部材は，前記筒状導電部材が前記処理室の底部に接続されたときに，前記プラズマ生成用の電極と前記整合器に電気的に接触する長さを有し，
前記プローブは，前記棒状導電部材と前記筒状導電部材を切断することなく，前記筒状導電部材の外壁面に一体となって取り付けられることを特徴とする請求項１３に記載の給電棒。
【請求項１５】
前記給電棒は，前記処理室側に連結される一端は第１較正用治具を介してダミー負荷にも着脱自在であるとともに，前記整合器側に連結される他端は第２較正用治具を介して較正用の高周波を出力する高周波源にも着脱自在であり，
前記プローブによる測定の較正を行う際には，前記プローブと一体のまま前記ダミー負荷と前記較正用の高周波を出力する高周波源との間に接続されることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の給電棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，処理室内の電極に給電棒を介して高周波を供給して処理室内のガスをプラズマ化することによって基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置及び給電棒に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に半導体デバイスの製造プロセスでは，比較的低圧の雰囲気内で高密度のプラズマを生成して半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」ともいう）にエッチング処理や成膜処理を行うプラズマ処理装置が用いられている。例えば，平行平板プラズマ処理装置は，処理室内に一対の平行平板電極（上部電極及び下部電極）を配置し，処理ガスをこの処理室内に導入するとともに，高周波源（例えば高周波電源）から電極の一方又は両方に高周波（高周波電力）を供給して電極間に高周波電界を生成し，この高周波電界により処理ガスのプラズマを生成してウエハに対してエッチングや成膜など所定の処理を行っている。
【０００３】
また，高周波源と電極の間には，電極の入力インピーダンスと高周波源の出力インピーダンスとを整合させる整合器が備えられている。この整合器を備えることによって，電極における高周波の反射を最小限に抑えることができ，処理室内に効率よくプラズマを形成することができるようになる。
【０００４】
このようなプラズマ処理装置において，例えば，電極に供給される高周波の電力，電圧，電流，及び負荷インピーダンス（プラズマインピーダンス）は，処理室内に形成されるプラズマの状態を反映するものである。したがって，これらの電気的特性に基づいてプラズマ生成に関する装置制御パラメータ（以下，「プラズマパラメータ」という）を調整すれば，処理室内に形成されるプラズマの最適化と安定化を図ることができる。
【０００５】
このため一般的に，プラズマ処理装置は，高周波源と電極の間に，電極に供給される高周波の電気的特性，例えば高周波電流や高周波電圧を測定するためのプローブを備えている（下記特許文献１参照）。プラズマ処理装置の制御装置は，このプローブによって測定された電圧データや電流データを解析するデータ解析部を備えており，このデータ解析部を用いてプローブの測定データに基づいて例えば高周波電圧及び高周波電流の時間特性，高周波の進行波と反射波の大きさ，実効高周波電力，及び負荷インピーダンスなどを算出する。そして，制御部は，これらの算出結果に基づいて，処理室内に導入される処理ガスの流量，処理室内の真空度，高周波源から出力される高周波の電力，整合器の容量性リアクタンス成分の大きさなどのプラズマパラメータを調整する。これによって，プロセス処理条件に適したプラズマを処理室内に形成することができる。
【０００６】
従来，このようなプローブとしては，プラズマ処理装置とは別個に汎用性を主眼に開発された小型のユニットが用いられていた。また，そのプローブユニットは，実装作業の簡便性やスペースの観点から，例えば整合器の筐体内部に収容され，整合器に設けられる回路内の高周波伝送路を切断して取り付けられる。また，プローブユニットを整合器の外側に設ける場合には，整合器とプラズマ処理装置との間を接続する高周波伝送路（例えば同軸ケーブル，２重管構造の給電棒など）の途中に介挿していた（例えば特許文献１，２参照）。この場合，高周波伝送路を２つに分けてその間にプローブユニットを設けたり，高周波伝送路を別の接続部材で接続し，その接続部材にプローブユニットを設けたりするようにしていた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１２３５７８号公報
【特許文献２】特開平１０−１８５９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで，近年，半導体デバイスの高集積化に伴い，回路パターンは微細化の一途をたどっており，要求される加工寸法精度はますます厳しくなっている。そこで，処理室内の電極に供給する高周波の周波数を上昇させて，より低圧の環境下で高密度のプラズマを形成して回路パターンの微細化に対応することが試みられている。
【０００９】
ところが，電極に供給される高周波の周波数が高くなればなるほど，処理室内に形成されるプラズマの状態は，例えば部品を接続する銅板や整合器と電極を接続する給電棒等の誘導性リアクタンス成分の影響を受けて変動しやすくなる。したがって高周波の周波数が高くなっている今日においては，その高周波の電気的特性をより正確に測定して，プラズマパラメータを従来以上に高精度に調整する必要性が高まってきている。
【００１０】
高周波の電気的特性の測定精度を高めるためには，プローブを含む測定系の較正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）が不可欠である。この場合，実際のプラズマ処理装置に測定系を接続した状態でその測定系の較正を行うことは困難であるため，プローブユニットを取り付ける前に，実際のプラズマ処理装置の電気特性に近いシミュレーション環境を用意して，その環境にプローブユニットだけを組み込んで測定系の較正を行うことが好ましい。
【００１１】
しかしながら，従来のプローブユニットは，上述のように高周波伝送路とは別体で高周波伝送路の途中に取り付けられるため，プローブユニットの実装位置によってはプラズマ処理装置毎にばらつきが生じる。このため，プローブユニットのみについてシミュレーション環境を構築して測定系の較正を厳密に行っても，実際のプラズマ処理装置にプローブユニットを取り付けたときに測定された値には，なお誤差が残る可能性があり，しかもその誤差の程度もプラズマ処理装置毎によって個体差が発生する。このように測定値に誤差が含まれると，その大きさによっては，プラズマパラメータを高精度に調整することができなくなり，結果として良好な状態のプラズマを安定的に維持することができなくなる虞があった。
【００１２】
また，従来のように，プローブユニットを高周波伝送路を切断してその間に介挿すると，そのプローブユニット自体が高周波回路の負荷成分となりその部位において電力損失が生じる虞があった。さらに，プローブユニットの接続部位に接触抵抗が生じてしまい，これも電力損失の原因となり得る。このような場合，高周波源から出力された高周波が伝送途中で大きく減衰してしまい，電極に供給される高周波の電力が不十分となり，所望のプラズマが形成されなくなる虞があった。
【００１３】
また，通常，高周波伝送路としては，同軸ケーブル又は二重管構造の高周波伝送ラインなど，同軸構造の伝送ラインが用いられる。この同軸構造の伝送ラインに従来のプローブユニットを介挿すると，プローブユニット自体の取付誤差やプローブユニットを取り付けるための接続部材の取付誤差等が生じるため，高精度で同軸構造を保持するのは非常に困難である。従って，このような取付誤差等によって伝送ラインの電気的特性が大きく変化してしまう可能性があった。
【００１４】
また，上述のようにプローブユニットが整合器の筐体内部に収容されて用いられる場合には，整合器の交換やメンテナンスのために整合器を交換すると，これと一緒にプローブユニットも交換されることになる。このため，高周波の電気的特性の測定を再開したときには，整合器の交換前と後とでの測定データの連続性が得られなくなる可能性が高い。このように測定データの連続性が失われると，整合器の交換前と後とで均質なプラズマを形成できなくなるという問題があった。
【００１５】
本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，プローブの取り付けに伴う電力損失を大幅に低減できるとともに，プローブの取付誤差による装置ごとの測定値のばらつきを防止でき，さらにプローブが実際に使用される際の取付状態のままプローブによる測定の較正を可能とすることで，その高周波の電気的特性を従来以上に高精度に測定することができるプラズマ処理装置及び給電棒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，プラズマ化したガスを用いて基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室と，前記処理室内に配置されたプラズマ生成用の電極と，前記電極に供給される高周波を生成する高周波源と，前記電極と前記高周波源との間に前記処理室から離間して設けられ，前記電極の入力インピーダンスと前記高周波源の出力インピーダンスとを整合させる整合回路を備える整合器と，前記高周波源によって生成され前記整合回路を経由した前記高周波を伝送して前記電極に供給する給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて，前記給電棒と前記プローブとを一体化したプローブ付給電棒とを備え，前記プローブ付給電棒は，前記整合器と前記処理室との間に，一体で着脱自在に取り付けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。
【００１７】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室内に配設したプラズマ生成用の電極に，整合器を介して高周波を伝送する給電棒であって，前記給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて前記プローブと一体化し，一体で前記整合器と前記処理室との間に着脱自在にしたことを特徴とする給電棒が提供される。
【００１８】
このような本発明によれば，高周波源からの高周波を電極に伝送する給電棒にプローブを設けて一体化し，これらを一体で着脱自在とすることで，従来の汎用性のプローブユニットのように給電棒や整合回路内の高周波伝送路を切断してプローブを挿入する必要もなくなるので，プローブ自体の取付作業が別途必要だった従来に比して電力損失を大幅に低減できるとともに，プローブの取付位置のばらつきや取付誤差などによるプラズマ処理装置ごとの測定値のばらつきを解消できる。これにより，高周波源から処理室内の電極まで，高周波をその電気的特性をほとんど劣化させることなく伝送できる。
【００１９】
また，本発明によればプローブ付給電棒はそのまま取り外すことができるので，給電棒とプローブが一体化した状態で，すなわちプローブが実際に使用される状態でプローブによる測定の較正を行うことができる。このため，較正したプローブ付給電棒をそのままプラズマ処理装置に取り付ければ，較正したときと同じ状態でプローブによる高周波の電気的特性の測定を行うことができる。これにより，電気的特性を従来以上に高精度に測定することができる。このような高精度の測定値を用いることによってプラズマパラメータを高精度に調整することができ，より適切なプラズマをより安定的に形成することができる。
【００２０】
さらに，上記プローブは給電棒と一体化されており，整合器に取り付けられているわけではないため，たとえ整合器が交換されても，プローブまで交換されることはない。したがって，整合器が交換されたときに，プローブによる測定値のデータが不連続になることもない。
【００２１】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，プラズマ化したガスを用いて基板に対して所定のプラズマ処理を施す処理室と，前記処理室内に配置されたプラズマ生成用の電極と，それぞれ異なる周波数の高周波を生成する複数の高周波源と，前記電極と前記各高周波源との間に前記処理室から離間して設けられ，前記電極の入力インピーダンスと前記各高周波源の出力インピーダンスとを整合させる複数の整合回路を備える整合器と，前記各高周波源によって生成され前記各整合回路を経由した前記各高周波を重畳して得られる重畳高周波を伝送して前記電極に供給する給電棒に電気的特性測定用のプローブを設けて，前記給電棒とプローブとを一体化したプローブ付給電棒とを備え，前記プローブ付給電棒は，前記整合器と前記処理室との間に，一体で着脱自在に取り付けたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。この場合，上記の各整合回路の高周波出力端子には，所定の周波数の電力のみを通過させるフィルタ回路を備えるようにしてもよい。
【００２２】
このような本発明によれば，１つの電極に複数の高周波源からの各高周波をそれぞれ複数の整合器を介して重畳して供給するプラズマ処理装置においても，給電棒とプローブとを一体化して，これらを一体で脱着自在とした１つのプローブ付給電棒によって重畳高周波を伝送するように構成することによって，給電棒を介して伝送される高周波の電気的特性の劣化を抑えることができる。また給電棒とプローブと一体で電気的特性の測定値を較正することができる。これにより，電気的特性を従来以上に高精度に測定することができ，また高周波源から処理室内の電極まで，高周波をその電気的特性をほとんど劣化させることなく伝送できる。
【００２３】
なお，上記給電棒は，前記整合器の高周波出力端子（又は重畳高周波出力端子）と前記電極との間に着脱自在に接続される棒状導電部材と，前記整合器と前記処理室の底部との間で前記棒状導電部材の周囲を囲むように前記整合器と前記処理室の底部との間に着脱自在にグランド電位に接続される筒状導電部材とによりなる同軸二重管構造であってもよい。このような同軸二重管構造の給電棒にプローブを一体化することで，従来の汎用性のプローブのように途中で給電棒を切断してプローブを取り付ける場合のように，プローブの取付作業の前後でその取付誤差により軸芯がずれてしまう虞もないため，そのような取付誤差に起因する測定値の誤差が生じることを防止できる。これにより，電気的特性を従来以上に高精度に測定することができ，また給電棒を介して伝送される高周波の電気的特性の劣化を抑えることができる。
【００２４】
上記プローブは，前記給電棒によって伝送される高周波の電圧，電流，実効電力，進行波，反射波，負荷インピーダンスのいずれかの電気的特性又はこれらの２つ以上の電気的特性を同時に測定可能であってもよい。このようなプローブを用いることによって，上記の電気的特性を従来以上に高精度に測定することができるようになるため，プラズマパラメータを高精度に調整することができ，より適切なプラズマをより安定的に形成することができる。
【００２５】
また，上記プローブ付給電棒は，前記処理室側に連結される一端は第１較正用治具を介してダミー負荷にも着脱自在であるとともに，前記整合器側に連結される他端は第２較正用治具を介して前記高周波源にも着脱自在であり，前記プローブによる測定の較正を行う際には，前記プローブ付給電棒は前記プローブと一体のまま前記ダミー負荷と前記高周波源との間に接続されることが好ましい。これによれば，プローブが給電棒に取り付けられたままの状態でプローブによる測定の較正することができるとともに，較正後はプローブ付給電棒をそのまま取り外して整合器と処理室との間に挿着することができる。これにより，給電棒とプローブが一体化した状態で，すなわちプローブが実際に使用される状態でプローブによる測定の較正を行うことができる。
【００２６】
また，上記プローブ付給電棒は，特性インピーダンスが５０Ωとなるように構成されていることが好ましい。これによって，プローブ付給電棒を取り外してプローブによる測定の較正を行う場合のシミュレーション環境を，すべて汎用的な５０Ω系のケーブル及び機器等で構築することができる。そして，高周波の伝送路のインピーダンス整合を行うための回路を別途用意する必要がない。このため，プローブによる測定の較正作業を迅速かつ正確に行うことができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば，高周波源からの高周波を電極に伝送する給電棒にプローブを設けて一体化し，給電棒とプローブを一体で着脱自在にすることで，プローブの取り付けに伴う電力損失を大幅に低減できるとともに，プローブの取付誤差による装置ごとの測定値のばらつきを防止できる。しかも，プローブが実際に使用される際の取付状態のままプローブによる測定の較正ができるので，その高周波の電気的特性を従来以上に高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２９】
（プラズマ処理装置の構成例）
まず，本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成例について図面を参照しながら説明する。図１は，本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００の概略構成を示す縦断面図である。図１に示すように，プラズマ処理装置１００は，互いに対向して平行に配置される上部電極と下部電極を備えるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎ）型のプラズマエッチング装置として構成されており，例えばアルミニウム又はステンレス鋼等の金属製の円筒型の処理室１１０を有している。処理室１１０の筐体は接地されていてグランド電位になっている。
【００３０】
処理室１１０内には，被処理基板として例えばウエハＷを載置する円板状のサセプタ１１２が設けられている。このサセプタ１１２は，例えばアルミニウムからなり，絶縁性の筒状保持部１１４を介して，処理室１１０内において底部から垂直上方に延びる筒状支持部１１６に支持されている。筒状保持部１１４の上面には，サセプタ１１２の上面を環状に囲む例えば石英やシリコンからなるフォーカスリング１１８が配置されている。
【００３１】
処理室１１０の側壁と筒状支持部１１６との間には環状に排気路１２０が形成され，この排気路１２０の入口又は途中に環状のバッフル板１２２が取り付けられるとともに底部に排気口１２４が設けられている。この排気口１２４には排気管１２６を介して排気装置１２８が接続されている。排気装置１２８は，真空ポンプを有しており，処理室１１０内を所定の真空度まで減圧することができる。処理室１１０の側壁には，半導体ウエハＷの搬入出口を開閉するゲートバルブ１３０が取り付けられている。
【００３２】
サセプタ１１２は，下部電極としても機能するものであって，プラズマ生成及びイオン引き込み用の高周波源（例えば高周波電源）１３２に，整合器２００と給電棒２１０を介して電気的に接続されている。高周波源１３２は，所定の高周波数例えば６０ＭＨｚの高周波（高周波電力）をサセプタ１１２に供給する。
【００３３】
整合器２００は，サセプタ１１２と高周波源１３２との間に処理室１１０から離間して設けられ，負荷側（ここではサセプタ１１２）の入力インピーダンスと，高周波源側（ここでは高周波源１３２）の出力インピーダンスとを整合させる整合回路を備える。整合回路は，例えばコイルとコンデンサとの組合せでインピーダンスの整合を行うように構成される。整合器２００の高周波入力端子は整合回路の高周波入力端子に接続されており，整合器２００の高周波出力端子は整合回路の高周波出力端子に接続されている。このうち高周波入力端子に高周波源１３２が接続され，高周波出力端子には給電棒２１０が接続される。
【００３４】
具体的には例えば給電棒２１０は，整合器２００の高周波出力端子（図１では図示省略）とサセプタ１１２とを着脱自在に電気的に接続する棒状導電部材２１２と，この棒状導電部材２１２と軸を同一にして整合器２００と処理室１１０の底部との間で棒状導電部材２１２の周囲を囲むように整合器２００と処理室１１０の底部との間に着脱自在に電気的に接続される筒状導電部材２１４とによりなる同軸二重管構造である。棒状導電部材２１２は筒状導電部材２１４内に円板状の複数（ここでは２つ）の絶縁部材２１６により固定されている。このような絶縁部材２１６で固定することにより，筒状導電部材２１４と棒状導電部材２１２とを電気的に絶縁しつつ，着脱しても同軸状態を正確に保持できるように筒状導電部材２１４に対する棒状導電部材２１２の位置を固定することができる。
【００３５】
また，本実施形態にかかる給電棒２１０には，伝送される高周波の電気的特性を測定するためのプローブが設けられて一体化され，給電棒とプローブとが一体で着脱自在に構成されている。従って，本実施形態にかかる給電棒２１０は，プローブ付給電棒である。図１は，このようなプローブとして，電圧を測定するための電圧プローブ２２０Ｖと，その電流を測定するための電流プローブ２２０Ｉとを設けた場合の具体例である。これらの電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉは，例えば筒状導電部材２１４の外壁面に取り付けられている。これら電圧プローブ２２０Ｖと電流プローブ２２０Ｉはそれぞれ，測定した高周波の電圧データ及び電流データを後述の制御部１６８へ送信する。なお，この給電棒２１０の詳細については後述する。
【００３６】
処理室１１０の天井部には，上部電極としても機能するシャワーヘッド１３８が設けられている。本実施形態ではこのシャワーヘッド１３８は処理室１１０の筐体を介して接地されている。なお，シャワーヘッド１３８は上記の構成に限られるものでなく，シャワーヘッド１３８に上部電極用の整合器と高周波源（いずれも図示せず）を接続して，シャワーヘッド１３８に対しても，上部電極用の高周波源から所定の高周波を上部電極用の整合器を経由して供給するようにしてもよい。
【００３７】
シャワーヘッド１３８は，多数のガス通気孔１５６ａを有する下面の電極板１５６と，この電極板１５６を着脱可能に支持する電極支持体１５８とを有する。電極支持体１５８の内部にバッファ室１６０が設けられ，このバッファ室１６０のガス導入口１６０ａには，ガス供給管１６４を介して処理ガス供給部１６２が接続されている。
【００３８】
高周波源１３２からの高周波がサセプタ１１２に供給されると，サセプタ１１２とシャワーヘッド１３８との間に高周波の電圧に応じた鉛直方向の高周波電界が形成される。この高周波電界により，サセプタ１１２の表面近傍に高密度のプラズマを生成することができる。
【００３９】
また，サセプタ１１２の上面には半導体ウエハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック１４０が設けられている。静電チャック１４０は，絶縁膜１４０ｂ内に導電膜からなる電極１４０ａを内蔵して構成される。この場合，静電チャック１４０を例えば上下一対の絶縁膜の間に電極１４０ａが挟み込まれるように構成してもよい。電極１４０ａには直流電源１４２が電気的に接続されている。直流電源１４２から静電チャック１４０に直流電圧が印加されるとクーロン力が発生して，これによってウエハＷをサセプタ１１２上に吸着保持することができる。
【００４０】
サセプタ１１２の内部には，例えば円周方向に延びる環状の冷媒室１４４が設けられている。この冷媒室１４４には，チラーユニット１４６より配管１４８，１５０を介して所定温度の冷媒例えば冷却水が循環供給される。冷媒の温度によって静電チャック１４０上の半導体ウエハＷの処理温度を制御することができる。さらに，伝熱ガス供給部１５２からは，伝熱ガス例えばＨｅガスが，ガス供給管１５４を介して静電チャック１４０の上面と半導体ウエハＷの裏面との間に供給される。
【００４１】
制御部１６８は，このプラズマ処理装置１００内の各部例えば排気装置１２８，高周波源１３２，チラーユニット１４６，伝熱ガス供給部１５２，及び処理ガス供給部１６２等の動作を制御するものである。また，制御部１６８は，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉが測定した高周波の電圧データ及び電流データを受信してこれらに基づいて，例えば実効高周波電力及び負荷インピーダンスを求めるためのデータ処理（演算処理）を行う。また，この制御部１６８をホストコンピュータ等の外部装置（図示せず）に接続して，外部装置によって制御部１６８を管理するようにしてもよい。
【００４２】
このように構成された本実施形態にかかるプラズマ処理装置１００において，ウエハＷに対して所定の処理例えばエッチング処理を施すには，まずゲートバルブ１３０を開状態にしてウエハＷを処理室１１０内に搬入して，サセプタ１１２上に載置する。そして，直流電源１４２より直流電圧を静電チャック１４０の電極１４０ａに印加して，ウエハＷをサセプタ１１２上に吸着保持する。
【００４３】
次に，処理ガス供給部１６２より処理ガス（一般に混合ガス）を所定の流量及び流量比で処理室１１０内に導入し，排気装置１２８により処理室１１０内の圧力を設定値にする。さらに，高周波源１３２より所定パワーの高周波をサセプタ１１２に供給する。シャワーヘッド１３８より吐出された処理ガスは，上部電極（シャワーヘッド１３８）と下部電極（サセプタ１１２）との間で高周波の放電によってプラズマ化する。そして，このプラズマ中に含まれるラジカルやイオンによってウエハＷの表面に対して所定の処理が施される。
【００４４】
ところで高周波源１３２から高周波が出力されると，高周波は，整合器２００と給電棒２１０を経由してサセプタ１１２まで伝送される。本実施形態では高周波源１３２から高周波が出力されている間，給電棒２１０の電圧プローブ２２０Ｖと電流プローブ２２０Ｉはそれぞれ，棒状導電部材２１２を流れる高周波の電圧と電流を連続的に測定して，その測定データを制御部１６８へ送信する。
【００４５】
制御部１６８は，電圧プローブ２２０Ｖと電流プローブ２２０Ｉから受信した電圧データと電流データに基づいて，例えばサセプタ１１２に供給される高周波の定常波，進行波，反射波，実効電力，及び負荷インピーダンス（プラズマインピーダンス）等の各種電気的特性を算出する。これらの電気的特性は，処理室１１０内に形成されるプラズマの状態を反映するものであるため，制御部１６８は，これらの電気的特性に基づいてプラズマパラメータを正確に調整して上記プラズマの最適化と安定化を図ることができる。プラズマパラメータの例としては，処理ガス供給部１６２から処理室１１０内に導入される処理ガスの流量，処理室１１０内の真空度，高周波源１３２から出力される高周波の電力の大きさ，整合器２００の容量性リアクタンス成分の大きさなどを挙げることができる。
【００４６】
このようにして，制御部１６８によってプラズマパラメータが正確に調整されると，処理室１１０内に最適なプラズマが形成されるとともに，そのプラズマの状態を安定的に保つことができる。この結果，ウエハＷに対して高精度なエッチング処理を施すことができるようになる。
【００４７】
（給電棒の構成例）
次に，本実施形態にかかる給電棒２１０の構成例について図面を参照しながらより詳細に説明する。図２は，給電棒２１０を取り外したときの概略構成例を示す斜視図であり，図３は，給電棒２１０と整合器２００との連結方法の具体例を説明するための組立斜視図である。図２と図３に示すように，本実施形態にかかる給電棒２１０は，伝送される高周波の電気的特性を測定するためのプローブ（ここでは電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉ）が設けられて一体化され，給電棒とプローブとが一体で着脱自在に構成されたプローブ付給電棒である。また，ここでの給電棒２１０は，棒状導電部材２１２は筒状導電部材２１４の内部に，棒状導電部材２１２の軸と筒状導電部材２１４の軸が一致するように挿入され，同軸二重管構造を成している。また，図２，図３では省略しているが，上述のように棒状導電部材２１２は絶縁部材２１６によって筒状導電部材２１４に対して固定されており，電気的に絶縁しつつ，着脱しても同軸状態を正確に保持できるようになっている。
【００４８】
電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉは，例えば図２に示すように筒状導電部材２１４の外壁面に取り付けられている。この場合，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉは，棒状導電部材２１２により伝送される高周波の電圧又は電流を測定する際に，例えば棒状導電部材２１２に接触して測定するものであってもよく，また静電気的な表面電位を静電容量を介して非接触で測定するものであってもよい。また，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉに代えて，進行波電力及び反射波電力を測定するプローブを給電棒２１０と一体に設けてもよい。
【００４９】
このように，本実施形態にかかる給電棒（プローブ付給電棒）２１０によれば，高周波源１３２からの高周波をサセプタ１１２に伝送する給電棒にプローブを設けて一体化し，これらを一体で着脱自在とすることで，従来の汎用性のプローブユニットのように給電棒や整合回路内の高周波伝送路を切断してプローブを挿入する必要もなくなるので，プローブ自体の取付作業が別途必要だった従来に比して，高周波伝送路の接続不良や接続部分の容量不足などに起因する電力損失を生じないようにできるとともに，プローブの取付位置のばらつきや取付誤差などによるプラズマ処理装置ごとの測定値のばらつきを解消できる。これにより，高周波源１３２から処理室１１０内のサセプタ１１２まで，高周波をその電気的特性をほとんど劣化させることなく伝送できる。
【００５０】
次いで，プラズマ処理装置１００における給電棒２１０の実装方法について図面を参照しながら説明する。まず，給電棒２１０と処理室１１０との連結方法について説明する。例えば給電棒２１０の筒状導電部材２１４の上端（一端）に形成したフランジ２１４ａにより着脱自在に処理室１１０と連結できるように構成する。この場合には，例えばフランジ２１４ａを処理室１１０の底部の外壁面１１０ａに当接させて，フランジ２１４ａに形成された複数の貫通孔２１４ｂにボルトなどの締結部材を通して，各締結部材を外壁面１１０ａに形成されているねじ孔（図示せず）に螺合させる。これによって，給電棒２１０を処理室１１０に位置ずれなく簡単に連結することができる。また，フランジ２１４ａと外壁面１１０ａとの間に導電性部材（例えば導電性シールやスパイラルシールなど）を介在させることによって，フランジ２１４ａと外壁面１１０ａとの電気的接触度を高めるようにしてもよい。
【００５１】
また，棒状導電部材２１２は，その上端（一端）２１２ａが筒状導電部材２１４の上端（一端）のフランジ２１４ａから突出している。この突出させる長さは，例えば給電棒２１０を処理室１１０に連結したときに，棒状導電部材２１２の突出部分が処理室１１０に進入して，棒状導電部材２１２の上端２１２ａがサセプタ１１２の高周波入力端子（図示せず）に連結する長さにする。これにより，給電棒２１０を処理室１１０に連結すれば，同時に棒状導電部材２１２の上端２１２ａをサセプタ１１２の高周波入力端子に接続させることができる。
【００５２】
また，棒状導電部材２１２は中空であっても，中実であってもよい。棒状導電部材２１２を中空，すなわち筒形状にする場合には，例えばサセプタ１１２の高周波入力端子を棒状導電部材２１２の中空部分に嵌合するように構成するようにしてもよい。この場合も上記導電性部材を棒状導電部材２１２とサセプタ１１２の高周波入力端子との間に介在させて電気的接触度を高めるようにしてもよい。このような構成であれば，給電棒２１０を処理室１１０に連結するだけで，棒状導電部材２１２とサセプタ１１２を電気的に簡単確実に接続することができる。また，給電棒２１０を処理室１１０から取り外すだけで，棒状導電部材２１２をサセプタ１１２から簡単に取り外すことができる。
【００５３】
なお，棒状導電部材２１２とサセプタ１１２との接続方法は上記に限られるものではない。例えば棒状導電部材２１２の上端２１２ａに形成したねじを，サセプタ１１２の高周波入力端子に形成したねじ孔に螺合させることによって着脱自在に連結するようにしてもよい。この場合には，先ず棒状導電部材２１２の上端２１２ａとサセプタ１１２とを螺合させてから，筒状導電部材２１４のフランジ２１４ａをボルトなどの締結部材により処理室１１０に取り付けるようにしてもよい。また，棒状導電部材２１２とサセプタ１１２の高周波入力端子とを嵌め合わせるように取り付けてもよく，あるいは筒状導電部材２１４と処理室１１０とを嵌め合わせるように取り付けてもよい。
【００５４】
続いて，給電棒２１０と整合器２００との連結方法について説明する。図３に示すように，例えば棒状導電部材２１２の下端（他端）２１２ｃと筒状導電部材２１４とを整合器２００に螺合させて着脱自在に連結できるように構成する。この場合には，例えば筒状導電部材２１４にはその下端（他端）２１４ｃに形成したねじを，整合器２００の筐体２０２に形成したねじ孔２０２ａに螺合させることによって着脱自在に連結する。これらの筒状導電部材２１４のねじと整合器２００のねじ孔２０２ａとを螺合させながら挿入することによって，給電棒２１０を整合器２００に簡単にかつ位置ずれなく連結することができる。
【００５５】
また，整合器２００の高周波出力端子２０４は，例えば中空の棒状導電部材２１２の下端２１２ｂに嵌合するように構成する。これによれば，給電棒２１０を整合器２００に連結するだけで，確実に棒状導電部材２１２の下端２１２ｂと整合器２００の高周波出力端子２０４を電気的に接続することができる。また，給電棒２１０を整合器２００から取り外すだけで，棒状導電部材２１２と整合器２００の高周波出力端子２０４を簡単に電気的に切り離すことができる。
【００５６】
なお，整合器２００の高周波出力端子２０４と棒状導電部材２１２の下端２１２ｂとの連結方法は上記に限られるものではない。例えば棒状導電部材２１２の下端２１２ｂを，整合器２００の高周波出力端子２０４に螺合させることによって着脱自在に連結するようにしてもよい。この場合には，筒状導電部材２１４の下端２１４ｃを整合器２００のねじ孔２０２ａに螺合させると同時に，棒状導電部材２１２の下端２１２ｂを高周波出力端子２０４に螺合させて連結する。
【００５７】
このように本実施形態にかかる給電棒（プローブ付給電棒）２１０は，高周波の伝送経路である棒状導電部材２１２，筒状導電部材２１４と，電気的特性測定用のプローブである電圧プローブ２２０Ｖ，電流プローブ２２０Ｉとが一体となって構成され，しかも，プラズマ処理装置１００の処理室１１０と整合器２００に対して一体で着脱自在に構成されている。
【００５８】
このため，例えば複数のプラズマ処理装置１００があった場合に，給電棒２１０をどのプラズマ処理装置１００に組み込んでも，同じ条件で棒状導電部材２１２により伝送される高周波の電気的特性を測定できる。すなわち，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉは，プラズマ処理装置１００ごとのばらつきなく高周波の電気的特性を正確に測定することができる。したがって，この測定データに基づいてプラズマパラメータを調整すれば，処理室１１０内に良好な状態のプラズマを形成し，そのプラズマを安定的に維持することができる。
【００５９】
また，本実施形態にかかる給電棒２１０は，整合器２００からも独立して着脱可能である。したがって，もし整合器２００を交換しても，必ずしも給電棒２１０を一緒に交換しなくてもよく，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉのデータ測定環境は維持される。これにより，各プローブによる測定データについて，整合器２００の交換前後での連続性を確保することができる。
【００６０】
また，本実施形態にかかる給電棒２１０において，棒状導電部材２１２と筒状導電部材２１４は同軸構造を成している。そして給電棒２１０がプラズマ処理装置１００に取り付けられると，処理室１１０の筐体と整合器２００の筐体２０２が筒状導電部材２１４によって電気的に確実に接続される。高周波源１３２から出力された高周波がサセプタ１１２に供給され，処理室１１０内にプラズマが生成されると，高周波源１３２→整合器２００→棒状導電部材２１２→サセプタ１１２（下部電極）→プラズマ→シャワーヘッド１３８（上部電極）→処理室１１０の筐体→筒状導電部材２１４→整合器２００の筐体２０２→高周波源１３２→接地（グランド電位），のループが形成される。
【００６１】
このように本実施形態によれば，高周波の戻りの回路が筒状導電部材２１４の部分で遮断されないため，適切な高周波伝送路のループが形成される。したがって，高周波伝送路における高周波の電気特性の劣化を最小限に抑えることができ，高周波源１３２から出力された高周波の電力に応じたプラズマを効率よく生成することがきる。なお，筒状導電部材２１４の外壁面には電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉが取り付けられているが，その取り付け領域は筒状導電部材２１４の外壁全体の一部であるため，これによる高周波の減衰は無視できる程度であり，プラズマの状態に影響が及ぶことはない。
【００６２】
また，本実施形態にかかる給電棒（プローブ付給電棒）２１０はそのまま取り外すことができるので，給電棒とプローブが一体化した状態で，すなわちプローブが実際に使用される状態のままでプローブによる測定の較正を行うことができる。例えば従来のようにプローブのみを取り出したり，またプローブが取り付けられた給電棒の一部を取り出したりして較正するのではなく，本実施形態ではプローブが一体化した給電棒全体のままの状態で較正を行うことができる。また，給電棒が同軸構造である場合には，プローブが一体化した給電棒の同軸構造を保ったままの状態で較正を行うことができる。このため，較正したプローブ付給電棒をそのままプラズマ処理装置に取り付ければ，較正したときと同じ状態でプローブによる高周波の電気的特性の測定を行うことができる。これにより，電気的特性を従来以上に高精度に測定することができる。このような高精度の測定値を用いることによってプラズマパラメータを高精度に調整することができ，より適切なプラズマをより安定的に形成することができる。このような較正方法についての具体例を以下に詳細に説明する。
【００６３】
（較正方法）
次に，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉを含む測定系の較正方法について図面を参照しながら説明する。図４は，本実施形態にかかる高周波測定系の較正を行う場合のシミュレーション環境の構成図である。上述のように，本実施形態によれば，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉは，給電棒２１０に組み込まれており，この給電棒２１０は，プラズマ処理装置１００に対して着脱自在である。したがって，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉだけでなく，給電棒２１０全体を用いて図４のシミュレーション環境を構築することができる。
【００６４】
このように，給電棒２１０全体を用いてシミュレーション環境を構築することができると，実際のプラズマ処理装置１００と同等の条件で高周波測定系の較正を行うことができる。このため，極めて精度の高い較正が実現する。
【００６５】
このシミュレーション環境は，具体的には以下のように構成されている。すなわち給電棒２１０の一端（処理室１１０に連結される端部）は，アダプタ（較正用治具）３００を介してダミー負荷ユニット３１０が接続されている。具体的には例えば第１アダプタ（第１較正用治具）３００は，筒状導電部材２１４の上端のフランジ２１４ａと棒状導電部材２１２の上端２１２ａに着脱自在に構成されている。また，給電棒２１０の他端（整合器２００に連結される端部）は，第２アダプタ（第２較正用治具）３０２を介して高周波源３１２が接続されている。具体的には例えばアダプタ（較正用治具）３０２は，筒状導電部材２１４の下端２１４ｃと棒状導電部材２１２の下端２１２ｂに着脱自在に構成されている。さらに，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉには，各プローブによって測定されたデータを解析するためのデータ解析ユニット３２０が接続されている。
【００６６】
ところで，一般的に，高周波回路を構成するケーブルや測定機器類は特性インピーダンスが５０Ωとなるように形成されている。この点に鑑みて，本実施形態にかかる給電棒２１０は，その特性インピーダンスが５０Ωになるように構成されている。このため図４に示すシミュレーション環境を構築する際に，高周波の伝送路のインピーダンス整合を考慮する必要が低くなり，高周波測定系の較正を簡単に行うことができる。
【００６７】
図４に示すシミュレーション環境において，高周波測定系の較正は，具体的には以下のようにして行われる。まず，ダミー負荷ユニット３１０として，高周波の伝送路の特性インピーダンスと同じ５０Ω固定抵抗ユニットを第１アダプタ３００に接続する。そして，高周波源３１２から所定電力例えば１００Ｗの高周波を，その周波数を例えば１ＭＨｚから５００ＭＨｚまで変化させながら出力させる。
【００６８】
このようにして，棒状導電部材２１２に流れる高周波の周波数を変化させながら，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉによってその高周波の電圧と電流を測定する。データ解析ユニット３２０は，この測定データに基づいて負荷インピーダンスすなわちダミー負荷ユニット３１０のインピーダンスを計算によって求める。そして，この算出結果と実際のダミー負荷ユニット３１０の実際のインピーダンス（ここでは５０Ω）との差が高周波の周波数に関する負荷インピーダンスの較正値とされる。
【００６９】
このように５０Ω固定抵抗ユニットを用いて較正値を取得するだけでなく，負荷インピーダンスを０Ωとしてすなわち第１アダプタ３００の出力端を接地して，及び負荷インピーダンスを∞Ωとしてすなわち第１アダプタ３００の出力端を開放して，較正値を取得することが好ましい。さらに，実際のプラズマの負荷インピーダンスを想定して，リアクタンス成分を含む負荷ユニットをダミー負荷ユニット３１０として用いて較正値を取得することが好ましい。このように，本実施形態によれば，様々な負荷を用いて較正値を取得するため，高周波測定系の較正の精度を高めることができる。
【００７０】
その後，給電棒２１０をプラズマ処理装置１００に取り付けて，電圧プローブ２２０Ｖ及び電流プローブ２２０Ｉによって，棒状導電部材２１２に流れる高周波の電圧及び電流を測定すれば，この測定データに含まれる誤差を適切に取り除くことができる。この結果，サセプタ１１２に供給される高周波の電気的特性を正しく把握することができ，処理室１１０内において良好なプラズマを形成し，このプラズマ状態を安定的に維持することができるようになる。
【００７１】
（他のプラズマ処理装置への適用例）
続いて，上記給電棒２１０を他のプラズマ処理装置に適用した場合について図面を参照しながら説明する。図５は，他のプラズマ処理装置が備える高周波回路の概略構成を示すブロック図である。ここでの高周波回路は，サセプタ１１２に対して複数（ここでは２つ）の高周波を重畳させて得られる高周波（以下，「重畳波」という）を供給する場合を例に挙げる。
【００７２】
図５に示す高周波回路は，第１周波数の第１高周波（例えばプラズマ生成用高周波）を出力する第１高周波源２４０Ａと，第１周波数よりも低い第２周波数の第２高周波（例えばバイアス電圧制御用高周波）を出力する第２高周波源２４０Ｂと，整合器２５０とを備えている。第１周波数は例えば１００ＭＨｚであり，第２周波数は例えば３．２ＭＨｚである。なお，図５では説明を分かり易くするため，処理室の内部や載置台などの詳細な構成を省略しているが，整合器２５０と各高周波源２４０Ａ，２４０Ｂ以外の構成については，図１と同様の構成である。
【００７３】
整合器２５０は，その内部に，直列に接続された第１整合回路２５２Ａと第１フィルタ回路２５４Ａを備えるとともに，同じく直列に接続された第２整合回路２５２Ｂと第２フィルタ回路２５４Ｂを備えている。第１整合回路２５２Ａの入力端子は，第１高周波源２４０Ａに接続されており，第２整合回路２５２Ｂの入力端子は，第２高周波源２４０Ｂに接続されている。また，第１フィルタ回路２５４Ａの出力端子と第２フィルタ回路２５４Ｂの出力端子は，給電棒２１０の棒状導電部材２１２に共通接続されている。さらに，整合器２５０の筐体は，給電棒２１０の筒状導電部材２１４に接続されている。なお，各整合回路２５２Ａ，２５２Ｂの構成はそれぞれ，例えば上述した図１に示す整合器２００の整合回路と同様である。
【００７４】
第１フィルタ回路２５４Ａは，第２高周波が第１整合回路２５２Ａ側に侵入することを防止するものであり，第１整合回路２５２Ａは，第１高周波についてサセプタ１１２側のインピーダンスと第１高周波源２４０Ａ側のインピーダンスとを整合させるものである。第２フィルタ回路２５４Ｂは，第１高周波が第２整合回路２５２Ｂ側に侵入することを防止するものであり，第２整合回路２５２Ｂは，第２高周波についてサセプタ１１２側のインピーダンスと第２高周波電源２４０Ｂ側のインピーダンスとを整合させるものである。
【００７５】
このような高周波回路によれば，例えば１００ＭＨｚの第１高周波と例えば３．２ＭＨｚの第２高周波を重畳させて得られる重畳波は，給電棒２１０を通じてサセプタ１１２に供給されることになる。このように，サセプタ１１２に対して複数の高周波を重畳させて供給する場合であっても，給電棒とプローブとを一体化して，これらを一体で脱着自在とした１つの給電棒（プローブ付給電棒）２１０によって重畳高周波を伝送するように構成することによって，給電棒を介して伝送される高周波の電気的特性の劣化を抑えることができる。また給電棒とプローブと一体で電気的特性の測定値を較正することができる。これにより，電気的特性を従来以上に高精度に測定することができ，また高周波源から処理室内の電極まで，高周波をその電気的特性をほとんど劣化させることなく伝送できる。したがって，処理室１１０内に適切なプラズマを形成して，そのプラズマの状態を安定的に維持することができる。
【００７６】
また，上記第１，第２フィルタ２５４Ａ，２５４Ｂ，第１，第２整合回路２５２Ａ，２５２Ｂの配置は，図５に示すものに限られるものではなく，例えば図６に示すように第１フィルタ２５４Ａと第１整合回路２５２Ａとの配置及び第２フィルタ２５４Ｂと第２整合回路２５２Ｂとの配置を逆にしてもよい。すなわち，第１フィルタ２５４Ａを第１整合回路２５２Ａと第１高周波源２４０Ａとの間に介在させるとともに，第２フィルタ２５４Ｂを第２整合回路２５２Ｂと第２高周波源２４０Ｂとの間に介在させるようにしてもよい。
【００７７】
なお，上述した実施形態にかかるプラズマ処理装置１００は，プラズマ生成用の高周波電力をサセプタ１１２（下部電極）に印加するタイプのものである。本発明はこれに限定されず，例えばシャワーヘッド１３８（上部電極）にプラズマ生成用の高周波を供給するように構成されたプラズマ処理装置にも適用可能である。その場合は，シャワーヘッド１３８に供給される高周波の電気的特性を高精度に測定することができる。
【００７８】
また，本実施形態にかかる給電棒（プローブ付給電棒）２１０はそのまま取り外すことができるので，給電棒とプローブが一体化した状態で，すなわちプローブが実際に使用される状態で例えば両端に上述した較正用治具を取り付けて電気的特性の測定値が許容範囲にあるか否かを検査（出荷検査）を行うこともできる。これにより，給電棒２１０の出荷検査なども正確に行うことができる。
【００７９】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は，処理室内の電極に給電棒を介して高周波を供給して処理室内のガスをプラズマ化することによって基板に所定のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置及び給電棒に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成例を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態における給電棒の概略構成例を示す斜視図である。
【図３】同実施形態における給電棒と整合器との連結方法の具体例を説明するための組立斜視図である。
【図４】本実施形態にかかる高周波測定系の較正を行う場合のシミュレーション環境の具体例を示す構成図である。
【図５】本発明を適用可能な他のプラズマ処理装置が備える高周波回路の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す高周波回路の他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００      プラズマ処理装置
１１０      処理室
１１０ａ    外壁面
１１２      サセプタ
１１４      筒状保持部
１１６      筒状支持部
１１８      フォーカスリング
１２０      排気路
１２２      バッフル板
１２４      排気口
１２６      排気管
１２８      排気装置
１３０      ゲートバルブ
１３２      高周波源
１３８      シャワーヘッド
１４０      静電チャック
１４０ａ    電極
１４０ｂ    絶縁膜
１４２      直流電源
１４４      冷媒室
１４６      チラーユニット
１４８，１５０      配管
１５２      伝熱ガス供給部
１５４      ガス供給管
１５６      電極板
１５６ａ    ガス通気孔
１５８      電極支持体
１６０      バッファ室
１６０ａ    ガス導入口
１６２      処理ガス供給部
１６４      ガス供給管
１６８      制御部
２００      整合器
２０２      筐体
２０２ａ    ねじ孔
２０４      高周波出力端子
２１０      給電棒
２１２      棒状導電部材
２１２ａ    上端
２１２ｂ    下端
２１４      筒状導電部材
２１４ａ    フランジ
２１４ｂ    貫通孔
２１４ｃ    下端
２１６      絶縁部材
２２０Ｉ    電流プローブ
２２０Ｖ    電圧プローブ
２４０Ａ    第１高周波源
２４０Ｂ    第２高周波源
２５０      整合器
２５２Ａ    第１整合回路
２５２Ｂ    第２整合回路
２５４Ａ    第１フィルタ回路
２５４Ｂ    第２フィルタ回路
３００      第１アダプタ（第１較正用治具）
３０２      第２アダプタ（第２較正用治具）
３１０      ダミー負荷ユニット
３１２      高周波源
３２０      データ解析ユニット
Ｗ        ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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