(57)【要約】【課題】複数の処理条件が切り替わる際における、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間を短縮することに適した電源制御装置を提供する。【解決手段】１つの実施形態によれば、処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部を有するプラズマ処理装置の電源制御装置であって、前記プラズマ発生部に電力を供給するための高周波電源と、第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の整合値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の整合値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応した第３の整合値とを含む整合情報を記憶する記憶部と、前記整合情報に基づきインピーダンス整合を行う整合回路とを備えたことを特徴とする電源制御装置が提供される。【選択図】図３
2012060104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部を有するプラズマ処理装置の電源制御装置であって、
前記プラズマ発生部に電力を供給するための高周波電源と、
第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の整合値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の整合値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応した第３の整合値とを含む整合情報を記憶する記憶部と、
前記整合情報に基づきインピーダンス整合を行う整合回路と、
を備えたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項２】
前記整合回路は、前記整合情報を参照することにより、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる際に、前記第１の整合値、前記第３の整合値、及び前記第２の整合値へ順次にインピーダンス整合を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記整合回路は、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わり開始のタイミングにおいて、前記第１の整合値へインピーダンス整合を行い、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のタイミングにおいて、前記第３の整合値へインピーダンス整合を行い、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わり完了のタイミングにおいて、前記第２の整合値へインピーダンス整合を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記第１の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、処理ガスの種類毎の流量と前記処理室内の圧力とに対応している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電源制御装置。
【請求項５】
前記第１の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、被処理基板の温度にさらに対応している
ことを特徴とする請求項４に記載の電源制御装置。
【請求項６】
前記第１の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、前記高周波電源の電力にさらに対応している
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電源制御装置。
【請求項７】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部に電力を供給するための高周波電源と、第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の整合値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の整合値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応した第３の整合値とを含む整合情報を記憶する記憶部と、前記整合情報に基づきインピーダンス整合を行う整合回路とを有する電源制御部と、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記整合回路は、
前記整合情報を参照することにより、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる際に、前記第１の整合値、前記第３の整合値、及び前記第２の整合値へ順次にインピーダンス整合を行う、
ことを特徴とする請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記整合回路は、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わり開始のタイミングにおいて、前記第１の整合値へインピーダンス整合を行い、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のタイミングにおいて、前記第３の整合値へインピーダンス整合を行い、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わり完了のタイミングにおいて、前記第２の整合値へインピーダンス整合を行う
ことを特徴とする請求項８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第１の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、処理ガスの種類毎の流量と前記処理室内の圧力とに対応している
ことを特徴とする請求項７から９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の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、被処理基板の温度にさらに対応している
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の整合値、前記第２の整合値、及び前記第３の整合値は、それぞれ、前記高周波電源の電力にさらに対応している
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記処理室内へ供給する処理ガスの流量を制御するガス供給制御部と、
前記処理室内の圧力を制御する圧力制御部と、
前記電源制御部、前記ガス供給制御部、及び前記圧力制御部を制御するコントローラと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を記憶する第２の記憶部を有し、
前記流量制御情報は、第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の流量制御値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の流量制御値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わる途中の過渡状態のプロセス情報に対応した第３の流量制御値とを含み、
前記圧力制御情報は、第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の圧力制御値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の圧力制御値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わる途中の過渡状態のプロセス情報に対応した第３の圧力制御値とを含む
ことを特徴とする請求項７から１２のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記プラズマ発生部により前記処理室内に発生されたプラズマにバイアス電圧を印加するバイアス印加部と、
前記バイアス印加部に電力を供給するための第２の高周波電源と、前記第１の処理条件のプロセス情報に対応した第４の整合値と前記第２の処理条件のプロセス情報に対応した第５の整合値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応した第６の整合値とを含む第２の整合情報を記憶する第３の記憶部と、前記第２の整合情報に基づきインピーダンス整合を行う第２の整合回路とを有する第２の電源制御部と、
をさらに備えた
ことを特徴とする請求項７から１３のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に電力を供給するための電源制御部とを有するプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置において、第１の処理条件のプロセス情報に対応した第１の整合値と第２の処理条件のプロセス情報に対応した第２の整合値と前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応した第３の整合値とを含む整合情報を取得し、
前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第１の整合値に整合させ、
前記第１の整合値に整合させた後に、前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第３の整合値に整合させ、
前記第３の整合値に整合させた後に、前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第２の整合値に整合させる
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１６】
前記第１の整合値への整合は、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件への切り替わり開始のタイミングにおいて行い、
前記第３の整合値への整合は、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のタイミングにおいて行い、
前記第２の整合値への整合は、前記第１の処理条件から前記第２の処理条件へ切り替わり完了のタイミングにおいて行う
ことを特徴とする請求項１５に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１７】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部を有するプラズマ処理装置の電源制御装置であって、
前記プラズマ発生部に電力を供給するための高周波電源と、
第１のプラズマ発光強度に対応した第１の整合値と第２のプラズマ発光強度に対応した第２の整合値と前記第１のプラズマ発光強度から前記第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応した第３の整合値とを含む整合情報を記憶する記憶部と、
前記整合情報に基づきインピーダンス整合を行う整合回路と、
を備えたことを特徴とする電源制御装置。
【請求項１８】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部に電力を供給するための高周波電源と、第１のプラズマ発光強度に対応した第１の整合値と第２のプラズマ発光強度に対応した第２の整合値と前記第１のプラズマ発光強度から前記第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応した第３の整合値とを含む整合情報を記憶する記憶部と、前記整合情報に基づきインピーダンス整合を行う整合回路とを有する電源制御部と、
を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記発生されたプラズマの発光強度を検知する検知部と、
前記検知されるプラズマの発光強度が前記第１のプラズマ発光強度になるように前記第１の整合値を演算し、前記検知されるプラズマの発光強度が前記第１のプラズマ発光強度から前記第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度になるように前記第３の整合値を演算し、前記検知されるプラズマの発光強度が前記第２のプラズマ発光強度になるように前記第２の整合値を演算する演算部と、
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】
処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に電力を供給するための電源制御部とを有するプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置において、第１のプラズマ発光強度に対応した第１の整合値と第２のプラズマ発光強度に対応した第２の整合値と前記第１のプラズマ発光強度から前記第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応した第３の整合値とを含む整合情報を取得し、
前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第１の整合値に整合させ、
前記第１の整合値に整合させた後に、前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第３の整合値に整合させ、
前記第３の整合値に整合させた後に、前記電源制御部のインピーダンスを、前記取得された前記第２の整合値に整合させる
ことを特徴とするプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電源制御装置、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】
近年、半導体装置の製造方法では、ＱＴＡＴ（Ｑｕｉｃｋ  Ｔｕｒｎａｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅ）化のために多層膜を一括処理するケースが増えている。特に、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）加工のようにプラズマを用いたエッチング加工では、多層膜を連続処理で一括加工するケースが増えている。多層膜の一括加工では、プラズマ放電を継続しながら、各層ごとに適切なガス流量、圧力、温度、パワーといった処理条件を順次連続的に切り替えることで連続処理が行われる。
【０００３】
この連続処理では、各処理条件が切り替わる際にプラズマのインピーダンス値が変動してプラズマ状態が不安定になるため、通常、電源とプラズマ処理装置との間に配置された整合回路でインピーダンス整合をとり、プラズマが安定化した後に次の処理が行われる。この方法では、インピーダンス整合がとれるまでに時間がかかる傾向にある。
【０００４】
それに対して、あらかじめ取得した切り替わる前の処理条件に対応した整合値と切り替わった後の処理条件に対応した整合値とを用いてインピーダンス整合をとる方法も提案されている。この方法では、ガス流量や圧力が安定する前にインピーダンス整合値を切替えると、インピーダンス整合がとれずプラズマが消失したり、インピーダンス整合が取れたとしてもプラズマが安定化するまでに要する時間が長くなる傾向にある。このため、ガス流量や圧力が安定した後にインピーダンスを切替える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１８０１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３０３５号公報
【特許文献３】特開２００４−９６０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
１つの実施形態は、例えば、複数の処理条件が切り替わる際における、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間を短縮することに適した電源制御装置、プラズマ処理装置、及びプラズマ処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施形態によれば、プラズマ発生部を有するプラズマ処理装置の電源制御装置であって、高周波電源と記憶部と整合回路とを備えたことを特徴とする電源制御装置が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。高周波電源は、プラズマ発生部に電力を供給する。記憶部は、整合情報を記憶する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１の処理条件のプロセス情報に対応している。第２の整合値は、第２の処理条件のプロセス情報に対応している。第３の整合値は、第１の処理条件から第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応している。整合回路は、整合情報に基づきインピーダンス整合を行う。
【０００８】
また、他の実施形態によれば、プラズマ発生部と電源制御部とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。電源制御部は、高周波電源と記憶部と整合回路とを有する。高周波電源は、プラズマ発生部に電力を供給する。記憶部は、整合情報を記憶する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１の処理条件のプロセス情報に対応している。第２の整合値は、第２の処理条件のプロセス情報に対応している。第３の整合値は、第１の処理条件から第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応している。整合回路は、整合情報に基づきインピーダンス整合を行う。
【０００９】
また、他の実施形態によれば、プラズマ発生部と電源制御部とを有するプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。電源制御部は、プラズマ発生部に電力を供給する。プラズマ処理方法では、プラズマ処理装置において、整合情報を取得する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１の処理条件のプロセス情報に対応している。第２の整合値は、第２の処理条件のプロセス情報に対応している。第３の整合値は、第１の処理条件から第２の処理条件へ切り替わる過渡状態のプロセス情報に対応している。プラズマ処理方法では、電源制御部のインピーダンスを、取得された第１の整合値に整合させる。プラズマ処理方法では、第１の整合値に整合させた後に、電源制御部のインピーダンスを、取得された第３の整合値に整合させる。プラズマ処理方法では、第３の整合値に整合させた後に、電源制御部のインピーダンスを、取得された第２の整合値に整合させる。
【００１０】
また、他の実施形態によれば、プラズマ発生部を有するプラズマ処理装置の電源制御装置であって、高周波電源と記憶部と整合回路とを備えたことを特徴とする電源制御装置が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。高周波電源は、プラズマ発生部に電力を供給する。記憶部は、整合情報を記憶する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１のプラズマ発光強度に対応している。第２の整合値は、第２のプラズマ発光強度に対応している。第３の整合値は、第１のプラズマ発光強度から第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応している。整合回路は、整合情報に基づきインピーダンス整合を行う。
【００１１】
また、他の実施形態によれば、プラズマ発生部と電源制御部とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。電源制御部は、高周波電源と記憶部と整合回路とを有する。高周波電源は、プラズマ発生部に電力を供給する。記憶部は、整合情報を記憶する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１のプラズマ発光強度に対応している。第２の整合値は、第２のプラズマ発光強度に対応している。第３の整合値は、第１のプラズマ発光強度から第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応している。整合回路は、整合情報に基づきインピーダンス整合を行う。
【００１２】
また、他の実施形態によれば、プラズマ発生部と電源制御部とを有するプラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法が提供される。プラズマ発生部は、処理室内にプラズマを発生させる。電源制御部は、プラズマ発生部に電力を供給する。プラズマ処理方法では、プラズマ処理装置において、整合情報を取得する。整合情報は、第１の整合値と第２の整合値と第３の整合値とを含む。第１の整合値は、第１のプラズマ発光強度に対応している。第２の整合値は、第２のプラズマ発光強度に対応している。第３の整合値は、第１のプラズマ発光強度から第２のプラズマ発光強度へ切り替わる過渡状態の発光強度に対応している。プラズマ処理方法では、電源制御部のインピーダンスを、取得された第１の整合値に整合させる。プラズマ処理方法では、第１の整合値に整合させた後に、電源制御部のインピーダンスを、取得された第３の整合値に整合させる。プラズマ処理方法では、第３の整合値に整合させた後に、電源制御部のインピーダンスを、取得された第２の整合値に整合させる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態における整合回路を示す図。
【図３】第１の実施形態における整合情報を示す図。
【図４】第２の実施形態における整合情報を示す図。
【図５】第３の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成を示す図。
【図６】第４の実施形態にかかるプラズマ処理装置の構成を示す図。
【図７】第４の実施形態における整合情報を示す図。
【図８】第４の実施形態における整合情報の取得方法を示す図。
【図９】比較例におけるインピーダンス整合の動作を示す図。
【図１０】比較例におけるインピーダンス整合の動作を示す図。
【図１１】比較例におけるインピーダンス整合の動作を示す図。
【図１２】比較例におけるインピーダンス整合の動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるプラズマ処理装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１５】
（第１の実施形態）
第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１について図１を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１の概略構成を示す図である。
【００１６】
プラズマ処理装置１は、処理室９０、下部電極１０、電源制御部２０、上部電極３０、ガス供給制御部５０、排気制御部６０、温度制御部７０、及びコントローラ８０を備える。
【００１７】
処理室９０は、その内部でプラズマＰＬが発生されるための室であり、処理容器２により形成されている。処理容器２は、ガス供給制御部５０から処理室９０へ処理ガスが供給可能なように構成されているとともに、処理室９０から排気制御部６０へ処理済の処理ガスが排気可能なように構成されている。
【００１８】
下部電極１０は、絶縁材（図示せず）を介して処理容器２から絶縁されるように、処理室９０内の底面側に配されている。下部電極１０には、シリコンウエーハ等の被処理基板ＷＦが載置される。下部電極１０は、温調ステージ１１及び電極１２を有する。温調ステージ１１は、電極１２を覆っている。温調ステージ１１は、温度制御部７０により温度が制御される。これにより、温度制御部７０は、温調ステージ１１を介して被処理基板ＷＦの温度を制御する。電極１２は、電源制御部２０から電力が供給され、温調ステージ１１を介して電力を被処理基板ＷＦまで供給する。温調ステージ１１及び電極１２は、それぞれ、例えばステンレス、アルミ等の金属で形成されている。
【００１９】
電源制御部２０では、高周波電源２３から下部電極１０に高周波電力を供給する。上部電極３０は接地されており、下部電極１０に高周波電圧が供給されると、プラズマ発生部としての上部電極３０及び下部電極１０は、処理室９０内にプラズマＰＬを発生させる。すなわち、上部電極３０と下部電極１０の間の空間９１にプラズマＰＬが発生する。この際、プラズマＰＬ領域と下部電極１０の間に電位勾配があるシース領域も形成され、プラズマＰＬ中にラジカルとともに生成されたイオン（例えば、Ｆ＋、ＣＦ３＋など）が被処理基板ＷＦ表面（下部電極１０側）へ加速されることで異方性エッチング加工が行われる。電源制御部２０の内部構成については後述する。
【００２０】
ガス供給制御部５０は、各処理ガスの処理室９０への供給量（処理室９０へ供給する各処理ガスの流量）を制御する。具体的には、ガス供給制御部５０は、複数の個別ガス供給管５４ａ〜５４ｃ、複数の開閉弁５１ａ〜５１ｃ、複数の流量制御器５３ａ〜５３ｃ、開閉弁５２、及び混合されたガスを供給するガス供給管５５を有する。複数の個別ガス供給管５４ａ、５４ｂ、５４ｃには、それぞれ、ガスボンベ（図示せず）から処理ガスＡ、処理ガスＢ、処理ガスＣが供給される。複数の開閉弁５１ａ〜５１ｃは、それぞれ、コントローラ８０により制御される。これにより、開閉弁５１ａは、所定のタイミングで開状態になることにより、処理ガスＡを流量制御器５３ａへ供給する。開閉弁５１ｂは、所定のタイミングで開状態になることにより、処理ガスＢを流量制御器５３ｂへ供給する。開閉弁５１ｃは、所定のタイミングで開状態になることにより、処理ガスＣを流量制御器５３ｃへ供給する。複数の流量制御器５３ａ〜５３ｃは、それぞれ、コントローラ８０により制御され、供給された処理ガスＡ、処理ガスＢ、処理ガスＣの流量を制御する。開閉弁５２は、コントローラ８０により制御され、所定のタイミングで開状態になることにより、複数の流量制御器５３ａ〜５３ｃの少なくともいずれかから供給された処理ガスを、混合されたガスを供給するガス供給管５５経由で処理室９０へ供給する。
【００２１】
排気制御部６０は、処理室９０の圧力および処理ガスの排気量を制御する。具体的には、排気制御部６０は、圧力センサ６１、排気管６３、圧力コントローラ６２、排気管６４、及び真空ポンプ６５を有する。圧力センサ６１は、処理室９０内の圧力を検知し、その圧力の値の情報を圧力コントローラ６２へ供給する。圧力コントローラ６２は、排気管６３を介して処理室９０に接続されているとともに、排気管６４を介して真空ポンプ６５に接続されている。圧力コントローラ６２は、開度を調整可能な調整弁（図示せず）を有し、圧力センサ６１から供給された圧力の値に応じて、処理室９０内の圧力が目標値になるように、調整弁の開度を制御する。これにより、処理室９０の圧力および処理ガスの排気量が制御される。
【００２２】
温度制御部７０は、温調ステージ１１を介して被処理基板ＷＦの温度を制御する。具体的には、温度制御部７０は、温度コントローラ７２と、温調ステージ１１内に配された温度センサ７１及び温度調整器（ヒータまたは冷却器）７３を有する。温度センサ７１は、温調ステージ１１上にある被処理基板ＷＦの温度を検知する。温度センサ７１は、検知した温度情報を温度コントローラ７２へ供給する。温度コントローラ７２は、コントローラ８０により制御された温度になるように、温度調整器７３を制御する。これにより、温調ステージ１１を介して被処理基板ＷＦの温度が制御される。
【００２３】
コントローラ８０は、プラズマ処理装置１における各部を全体的に制御する。具体的には、コントローラ８０は、ＣＰＵ８１及び記憶部８２を有する。記憶部８２は、レシピ情報を記憶している。レシピ情報は、複数の処理条件を順次に切り替えながら連続処理を行なう際の、処理条件の順番および各処理条件の内容（ガス流量、圧力、温度、パワーなど）の情報を含む。ＣＰＵ８１は、記憶部８２に記憶されたレシピ情報の各処理条件に従い、電源制御部２０、ガス供給制御部５０、排気制御部６０、及び温度制御部７０を制御する。これにより、連続処理が行われる。
【００２４】
次に、電源制御部２０の内部構成について図１を用いて説明する。
【００２５】
電源制御部２０は、高周波電源２３、記憶部２４、整合回路２２、及びブロッキングコンデンサ２１を有する。高周波電源２３は、例えば周波数１３．５６ＭＨｚ等の高周波電力を発生する。記憶部２４は、整合回路２２がインピーダンス整合をとる際の整合情報を記憶する。整合情報の詳細は、後述する。整合回路２２は、例えば、可変コンデンサＣ１、Ｃ２及び可変コイルＬ１、Ｌ２を有している（図２参照）。整合回路２２は、記憶部２４に記憶された整合情報を参照することにより、整合回路２２に対する高周波電源２３側のインピーダンスと、整合回路２２に対するブロッキングコンデンサ２１側のインピーダンスとが均等になるように、可変コンデンサ及び可変コイルを用いてインピーダンスの調整（インピーダンス整合）を行なう。ブロッキングコンデンサ２１は、インピーダンス整合が行なわれた状態で高周波電源２３から供給された高周波電力のうちの高周波成分を選択的に下部電極１０へ供給する。
【００２６】
次に、整合回路２２の内部構成について図２を用いて説明する。図２は、電源制御部２０における整合回路２２の内部構成を示す図である。
【００２７】
整合回路２２は、例えば、可変コンデンサＣ１、Ｃ２及び可変コイルＬ１、Ｌ２を有している。整合回路２２では、例えば、一端がブロッキングコンデンサ２１に接続され他端が高周波電源２３に接続されたライン上で、可変コンデンサＣ１と可変コイルＬ１とが直列に接続され、可変コンデンサＣ２、可変コイルＬ２がこれら（可変コンデンサＣ１、可変コイルＬ１）と並列にそれぞれ接続されている。
【００２８】
また、整合回路２２によるインピーダンス整合は、可変コンデンサＣ１，Ｃ２、および可変コイルＬ１，Ｌ２の各々の値を、コントローラ（図示せず）及びサーボモータ等の駆動装置（図示せず）で調整することにより行われる。整合回路２２内のコントローラは、記憶部２４に記憶された整合情報（すなわち、インピーダンス整合する際のＣ１，Ｃ２およびＬ１，Ｌ２の値）を参照し、可変コンデンサＣ１、Ｃ２の値および可変コイルＬ１、Ｌ２の値をサーボモータ等の駆動装置で調整する。
【００２９】
次に、記憶部２４に記憶された、インピーダンス整合をとるための整合情報について、図３を用いて説明する。
【００３０】
切り替わり時にインピーダンス整合をとるための整合情報は、初期状態（第１の処理条件）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ１に整合させるための第１の整合値ＭＶ１と、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ２に整合させるための第３の整合値ＭＶ２と、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ３に整合させるための第２の整合値ＭＶ３とを含む。具体的には、第１の整合値ＭＶ１は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理ガスＡの流量Ｆ１（≒０）と処理室９０内の圧力Ｐ１とに対応するインピーダンス値Ｉ１に対し、整合がとれるように予め決定されている。第３の整合値ＭＶ２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理ガスＡの流量Ｆ２と処理室９０内の圧力Ｐ２とに対応するインピーダンス値Ｉ２に対し、整合がとれるように予め決定されている。第２の整合値ＭＶ３は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ３と処理室９０内の圧力Ｐ３とに対応するインピーダンス値Ｉ３に対し、整合がとれるように予め決定されている。
【００３１】
また、次の切替わり時にインピーダンス整合をとるための整合情報は、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ４に整合させるための第１の整合値ＭＶ４と、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ５に整合させるための第３の整合値ＭＶ５と、処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ６に整合させるための第２の整合値ＭＶ６とを含む。具体的には、第１の整合値ＭＶ４は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理ガスＡの流量Ｆ４１と処理ガスＢの流量Ｆ４（≒０）と処理室９０内の圧力Ｐ４とに対応するインピーダンス値Ｉ４に対し、整合がとれるように予め決定されている。第３の整合値ＭＶ５は、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理ガスＡの流量Ｆ５１と処理ガスＢの流量Ｆ５と処理室９０内の圧力Ｐ５とに対応するインピーダンス値Ｉ５に対し、整合がとれるように予め決定されている。第２の整合値ＭＶ６は、処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わり終わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ６１と処理ガスＢの流量Ｆ６と処理室９０内の圧力Ｐ６とに対応するインピーダンス値Ｉ６に対し、整合がとれるように予め決定されている。
【００３２】
次に、整合情報を用いた制御方法（プラズマ処理方法）について図１および図２を用いて説明する。
【００３３】
まず、上記のような各処理条件へ切替わる際の整合情報を取得し電源制御部２０の記憶部２４に記憶させる。例えば、ユーザは、各処理条件へ切替える際の整合情報を予め実験的に求めておき、連続処理を行う前に、入力インターフェース（図示せず）を介してその求めた整合情報を電源制御部２０に入力する。これに応じて、電源制御部２０は、入力された整合情報を記憶部２４に記憶する。
【００３４】
次に、コントローラ８０は、レシピ情報に従って、連続処理における初期状態（第１の処理条件）から、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替えを開始する。すなわち、コントローラ８０は、ガス供給制御部５０、排気制御部６０、及び温度制御部７０などに切り替わり開始のタイミング信号を提供する共に制御を開始し、これと同時に電源制御部２０にも切り替わり開始のタイミング信号を提供する。
【００３５】
整合回路２２は、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミング信号が提供されると、記憶部２４に記憶された上記の第１の整合値ＭＶ１を参照しインピーダンスＩ１になるようにインピーダンス整合をとる。また、整合回路２２は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始する。
【００３６】
タイマによる時間のカウント開始から所定時間が経過し、図３に示す流量Ｆ２や圧力Ｐ２に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）になると、整合回路２２は、記憶部２４に記憶された上記の第３の整合値（過渡状態の整合値）ＭＶ２を参照し、インピーダンスＩ２になるようにインピーダンス整合をとる。
【００３７】
タイマによる時間のカウント開始から更に所定時間が経過し（すなわち、切り替わり開始のタイミングから切り替え時間Ｔ１が経過し）、図３に示す流量Ｆ３や圧力Ｐ３に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）になると、整合回路２２は、記憶部２４に記憶された上記の第２の整合値ＭＶ３を参照し、インピーダンスＩ２になるようにインピーダンス整合をとる。
【００３８】
その後、次の処理条件に切替える際、すなわち図３に示す処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替えを開始する際、コントローラ８０は、レシピ情報に従って、ガス供給制御部５０、排気制御部６０、及び温度制御部７０に切り替わり開始のタイミング信号を提供すると共に第２の処理条件での制御を開始し、これと同時に電源制御部２０にも切り替わり開始のタイミング信号を提供する。
【００３９】
整合回路２２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミング信号が提供されると、記憶部２４に記憶された、処理ガスＡ→処理ガスＢへの切替わり時の整合情報から第１の整合値ＭＶ４を参照して、インピーダンスＩ４になるように、インピーダンス整合をとる。また、整合回路２２は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始する。
【００４０】
タイマによる時間のカウント開始から所定時間が経過し、図３に示す流量Ｆ５、Ｆ５１や圧力Ｐ５に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）になると、整合回路２２は、記憶部２４に記憶された上記の第３の整合値（過渡状態の整合値）ＭＶ５を参照し、インピーダンスＩ２になるようにインピーダンス整合をとる。
【００４１】
タイマによる時間のカウント開始から更に所定時間が経過し（すなわち、切り替わり開始のタイミングから切り替え時間Ｔ２が経過し）、図３に示す流量Ｆ６、Ｆ６１や圧力Ｐ６に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）になると、整合回路２２は、記憶部２４に記憶された上記の第２の整合値ＭＶ６を参照し、インピーダンスＩ２になるようにインピーダンス整合をとる。
【００４２】
ここで、仮に、図９に示すように、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ１０１に整合させるための整合値ＭＶ１０１と、切り替わった後の処理条件におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ１０２に整合させるための整合値ＭＶ１０２とを用いてインピーダンス整合を行う場合について考える。この場合、切り替わる途中における電源制御部２０のインピーダンスが不安定になるので、予定していた切り替え時間Ｔ１（図３の（３）参照）が経過したタイミングでは、電源制御部２０のインピーダンスＩ１０２’が記憶部２４に記憶された整合情報に対応するインピーダンスＩ１０２からずれた値になっている可能性が高い。これにより、インピーダンスＩ１０２に整合させるためにさらに時間がかかるので、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間、すなわち切り替え時間Ｔ１０１が長くなる傾向にある。
【００４３】
それに対して、第１の実施の形態では、記憶部２４が、初期状態（第１の処理条件）におけるプロセス情報に対応した（インピーダンス値Ｉ１に整合させるための）第１の整合値ＭＶ１と、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）におけるプロセス情報に対応した（インピーダンス値Ｉ２に整合させるための）第３の整合値ＭＶ２と、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態におけるプロセス情報に対応した（インピーダンス値Ｉ３に整合させるための）第２の整合値ＭＶ３とを含む整合情報を記憶している。この結果、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、第１の整合値ＭＶ１、第３の整合値ＭＶ２、及び第２の整合値ＭＶ３へ、順次にインピーダンス整合を行うことができる。
【００４４】
すなわち、整合回路２２が、整合情報を参照することにより、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミングにおいて、第１の整合値ＭＶ１へ、切り替わる途中（過渡状態）のタイミングにおいて、第３の整合値ＭＶ２へ、切り替わり完了のタイミングにおいて、第２の整合値ＭＶ３へ、順次にインピーダンス整合を行う。これにより、処理条件の切り替わる途中でもインピーダンスの不整合を小さくできるので、予定していた通りの切り替え時間Ｔ１でインピーダンス整合をとることができる。
【００４５】
また、記憶部２４は、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ４に整合させるための第１の整合値ＭＶ４と、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ５に整合させるための第３の整合値ＭＶ５と、処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ６に整合させるための第２の整合値ＭＶ６とを含む整合情報を記憶している。この結果、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、第１の整合値ＭＶ４、第３の整合値ＭＶ５、及び第２の整合値ＭＶ６へ、順次にインピーダンス整合を行うことができる。
【００４６】
すなわち、整合回路２２は、整合情報を参照することにより、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミングにおいて、第１の整合値ＭＶ４へ、切り替わる途中（過渡状態）のタイミングにおいて、第３の整合値ＭＶ５へ、及び切り替わり完了のタイミングにおいて、第２の整合値ＭＶ６へ、順次にインピーダンス整合を行う。これにより、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中でもインピーダンスの不整合を小さくできるので、予定していた通りの切り替え時間Ｔ２でインピーダンス整合をとることができる。
【００４７】
このように、第１の実施の形態によれば、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際における、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間（切り替え時間）を短縮することに適したプラズマ処理装置を提供できる。
【００４８】
あるいは、仮に、図１０に示すように、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ１１１に整合させるための整合値ＭＶ１１１と切り替わり後の処理条件におけるプロセス情報に対応したインピーダンス値Ｉ１１２に整合させるための整合値ＭＶ１１２とを用いてインピーダンス整合を行う場合について考える。図１０に示す場合、図９に示す場合よりも切り替わる途中におけるインピーダンスが不安定になる傾向にある。このため、予定していた切り替え時間Ｔ１（図３の（３）参照）が経過したタイミングでは、インピーダンスＩ１１２’が放電可能領域を外れている可能性がある。これにより、インピーダンス整合をとることが困難になり、プラズマが消失する可能性もある。
【００４９】
それに対して、第１の実施の形態では、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる途中における電源制御部２０のインピーダンス変動を抑えることができプラズマを安定化できるので、確実にインピーダンス整合をとることができる。
【００５０】
あるいは、仮に、図１１に示すように、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる途中における電源制御部２０のインピーダンスの不安定化を低減させるために、切り替わる前の処理条件と切り替わった後の処理条件との間に複数の中間的な処理条件を挿入して、インピーダンスを安定化する場合について考える。ここで、各中間処理条件は、本実施例のようなプロセスの過度状態ではなく、各中間処理条件にて一旦インピーダンスを安定化させるためのものである。例えば、図１１（ａ）の場合（図９の場合）に対して図１１（ｂ）のように処理条件を二段階で切替える場合、インピーダンス変化に追従する速度（インピーダンス変化量／時間に相当し、図１１（ｂ）では立ち上がり時のグラフの傾きに相当）は図１１（ａ）と同じであるが、初期状態（第１の処理条件）から中間的な条件に切替えてから安定化するまでに要する時間と、中間的な条件から第２の処理条件へ切替えてから安定化するまでに要する時間の和（切り替え時間Ｔ２０１）は、図１１（ａ）の初期状態（第１の処理条件）から第２の処理条件へ切替えてから安定化するまでに要する時間（切り替え時間Ｔ１０１）より長くなる。また、意図しない処理条件（中間的な処理条件）でのエッチング加工を行なわなければならなくなるため、加工精度も悪化する。図１１（ｃ）のように処理条件を四段階で切替える場合、安定化するまでに要する時間（切り替え時間Ｔ３０１）は更に長くなり、意図しない処理条件（中間的な処理条件）でのエッチング加工時間が更に長くなるため、加工精度が更に悪化する。このように、中間的な処理条件が多くなるほど切り替え後の目標値でインピーダンスの整合をとるまでに要する時間が長くなり、加工精度も悪化する傾向があるため、レシピ情報に従った連続処理を行なうことが困難になる。
【００５１】
それに対して、第１の実施の形態では、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる前の処理条件と切り替わった後の処理条件との間の切り替わる途中における電源制御部２０のインピーダンス変動を抑えることができプラズマを安定化できる。これにより、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間（切り替え時間）を短縮できるので、レシピ情報に従った連続処理を行なうことが容易である。
【００５２】
また、第１の実施の形態では、整合情報において、第１の整合値ＭＶ１が、切り替わる前における処理ガスＡの流量Ｆ１と処理室９０内の圧力Ｐ１とに対応するインピーダンス値Ｉ１に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。第３の整合値ＭＶ２は、切り替わる途中（過渡状態）における処理ガスＡの流量Ｆ２と処理室９０内の圧力Ｐ２とに対応するインピーダンス値Ｉ２に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。第２の整合値ＭＶ３は、切り替わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ３と処理室９０内の圧力Ｐ３とに対応するインピーダンス値Ｉ３に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。
【００５３】
また、整合情報において、第１の整合値ＭＶ４は、切り替わる前における処理ガスＡの流量Ｆ４１と処理ガスＢの流量Ｆ４（≒０）と処理室９０内の圧力Ｐ４とに対応するインピーダンス値Ｉ４に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。第３の整合値Ｉ５は、切り替わる途中における処理ガスＡの流量Ｆ５１と処理ガスＢの流量Ｆ５と処理室９０内の圧力Ｐ５とに対応するインピーダンス値Ｉ５に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。第２の整合値ＭＶ６は、切り替わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ６１と処理ガスＢの流量Ｆ６と処理室９０内の圧力Ｐ６とに対応するインピーダンス値Ｉ６に対し、整合がとれるように予め（実験的に）決定されている。
【００５４】
このような整合情報を参照してインピーダンス整合を行うので、電源制御部２０における整合回路２２は、ガス供給制御部５０や排気制御部６０と連動した形で高精度なインピーダンス整合を行うことができる。
【００５５】
なお、第１の整合値ＭＶ１、第３の整合値ＭＶ２、及び第２の整合値ＭＶ３は、それぞれ、処理室内の圧力に対応せずに、処理ガスの流量に対応したものであっても良い。具体的には、第１の整合値ＭＶ１は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理ガスＡの流量Ｆ１（≒０）に対応する、インピーダンス値Ｉ１に整合するための整合値であってもよい。第３の整合値ＭＶ２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理ガスＡの流量Ｆ２に対応する、インピーダンス値Ｉ２に整合するための整合値であっても良い。第２の整合値ＭＶ３は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ３に対応する、インピーダンス値Ｉ３に整合するための整合値であっても良い。
【００５６】
あるいは、第１の整合値ＭＶ１、第３の整合値ＭＶ２、及び第２の整合値ＭＶ３は、それぞれ、処理ガスの流量に対応せずに、処理室内の圧力に対応したものであっても良い。具体的には、第１の整合値ＭＶ１は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理室９０内の圧力Ｐ１に対応する、インピーダンス値Ｉ１に整合するための整合値であってよい。第３の整合値ＭＶ２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理室９０内の圧力Ｐ２に対応する、インピーダンス値Ｉ２に整合するための整合値であっても良い。第２の整合値ＭＶ３は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態における処理室９０内の圧力Ｐ３に対応する、インピーダンス値Ｉ３に整合するための整合値であってもよい。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置について説明する。以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
第２の実施形態は、各処理条件切替え時にインピーダンスだけでなく、各処理ガスの流量、処理室９０内の圧力、なども同時に制御する。このため、第２の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１（図１参照）では、コントローラ８０における記憶部８２に、各処理ガスの流量情報、各処理ガスの流量制御情報、圧力情報、圧力制御情報、インピーダンス情報、インピーダンス整合情報、などが予め記憶されている。
【００５９】
記憶部８２に記憶されている具体的な各情報であるが、各処理ガスの流量情報および流量制御情報は、圧力情報および圧力制御情報を元にユーザが予め実験的に連続処理を実施し、処理条件が切り替わる際、各処理ガスが安定的に切り替わるような条件を記憶させたものである。具体的には、第１の流量制御値ＦＣＶ１は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理室９０内の圧力Ｐ１１に対応する流量Ｆ１１に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。第３の流量制御値ＦＣＶ２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理室９０内の圧力Ｐ１２に対応する流量Ｆ１２に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。第２の流量制御値ＦＣＶ３は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態における処理室９０内の圧力Ｐ１３に対応する流量Ｆ１３に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。
【００６０】
圧力情報および圧力制御情報は、上記の各処理ガスの流量情報および流量制御情報を元にユーザが予め実験的に連続処理を実施し、処理条件切替えの際に処理室９０内の圧力が安定的に切り替わるような条件を記憶させたものである。具体的には、第１の圧力制御値ＰＣＶ１は、切り替わる前（第１の処理条件）における処理ガスＡの流量Ｆ１（≒０）に対応する圧力Ｐ１１に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。第３の圧力制御値ＰＣＶ２は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる途中（過渡状態）における処理ガスＡの流量Ｆ２に対応する圧力Ｐ１２に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。第２の圧力制御値ＰＣＶ３は、処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）に切り替わり終わった後の安定状態における処理ガスＡの流量Ｆ３に対応する圧力Ｐ１３に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。
【００６１】
インピーダンス情報、整合情報は、上記の各処理ガスの流量情報および流量制御情報、圧力情報および圧力制御情報を元にユーザが予め実験的に連続処理を実施し、処理条件切替えの際に電源制御部２０のインピーダンスが安定的に切り替わるような条件を記憶させたものである。
【００６２】
次に、整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を用いた制御方法（プラズマ処理方法）について図１および図４を用いて説明する。
【００６３】
まず、上記のような各処理条件へ切替わる際の流量制御情報及び圧力制御情報を取得しコントローラ８０の記憶部８２に記憶させる。例えば、ユーザは、各処理条件へ切替える際の流量制御情報及び圧力制御情報を予め実験的に求めておき、連続処理を行う前に、入力インターフェース（図示せず）を介してその求めた流量制御情報及び圧力制御情報をコントローラ８０に入力する。これに応じて、コントローラ８０は、入力された整合情報を記憶部８２に記憶する。
【００６４】
次に、上記のような各処理条件へ切替わる際の流量制御情報及び圧力制御情報に対応した整合情報を取得しコントローラ８０の記憶部８２に記憶させる。例えば、ユーザは、処理ガスの流量と処理室内の圧力とのそれぞれを流量制御情報及び圧力制御情報に応じた制御値に制御しながら、各処理条件へ切替える際の整合情報を予め実験的に求めておき、連続処理を行う前に、入力インターフェース（図示せず）を介してその求めた整合情報をコントローラ８０に入力する。これに応じて、コントローラ８０は、入力された整合情報を記憶部８２に記憶する。このように、整合情報を取得するために、流量制御情報及び圧力制御情報を取得するための第１の予備的実験と、第１の予備的実験で取得された流量制御情報及び圧力制御情報も用いて整合情報を取得する第２の予備的実験との２段階の実験を行う。
【００６５】
さらに、コントローラ８０は、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミングにおいて、記憶部８２から、インピーダンスＩ１１および整合情報（第１の整合値ＭＶ１１）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１１（≒０）および流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ１１）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１１および圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ１１）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第１の整合値ＭＶ１１）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１１に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ１１）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ１１に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ１１）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１１に制御する。また、コントローラ８０は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始させる。
【００６６】
そして、コントローラ８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、図４に示す流量Ｆ１２や圧力Ｐ１２に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）までの時間が経過したと判断すると、記憶部８２から、インピーダンスＩ１２および整合情報（第３の整合値ＭＶ１２）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１２および流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ１２）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１２および圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ１２）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第３の整合値ＭＶ１２）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１２に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ１２）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ１２に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ１２）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１２に制御する。
【００６７】
さらに、コントローラ８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、図４に示す流量Ｆ１３や圧力Ｐ１３に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）までの時間（切り替え時間Ｔ１１）が経過したと判断すると、記憶部８２から、インピーダンスＩ１３および整合情報（第２の整合値ＭＶ１３）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１３および流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ１３）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１３および圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ１３）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第２の整合値ＭＶ１３）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１３に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ１３）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ１３に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ１３）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１３に制御する。
【００６８】
その後、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミングにおいて、コントローラ８０は、記憶部８２から、インピーダンスＩ１４および整合情報（第１の整合値ＭＶ１４）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１４１、処理ガスＢの流量Ｆ１４（≒０）および各々の流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ１４）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１１および圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ１４）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第１の整合値ＭＶ１４）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１４に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ１４）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ１４１、流量Ｆ１４に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ１４）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１４に制御する。また、コントローラ８０は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始させる。
【００６９】
そして、コントローラ８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、図４に示す流量Ｆ１５や圧力Ｐ１５に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）までの時間が経過したと判断すると、記憶部８２から、インピーダンスＩ１５および整合情報（第３の整合値ＭＶ１５）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１５１、処理ガスＢの流量Ｆ１５および流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ１５）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１５および圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ１５）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第３の整合値ＭＶ１５）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１５に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ１５）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ１５１、流量Ｆ１５に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ１５）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１５に制御する。
【００７０】
さらに、コントローラ８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、図４に示す流量Ｆ１６や圧力Ｐ１６に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）までの時間（切り替え時間Ｔ１２）が経過したと判断すると、記憶部８２から、インピーダンスＩ１６および整合情報（第２の整合値ＭＶ１６）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ１６１、処理ガスＢの流量Ｆ１６および流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ１６）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ１６および圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ１６）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第２の整合値ＭＶ１６）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ１６に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ１６）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ１６１、流量Ｆ１６に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ１６）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ１６に制御する。
【００７１】
第２の実施の形態では、コントローラ８０が、記憶部８２に記憶された流量制御情報を参照することにより、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１１）に対応した流量Ｆ１１、切り替わる過渡状態におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１２）に対応した流量Ｆ１２、及び切り替わった後の処理条件におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１３）に対応した流量Ｆ１３へ、順次に処理ガスの流量制御を行う。また、コントローラ８０は、流量制御情報を参照することにより、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１４）に対応した処理ガスＡの流量Ｆ１４１、処理ガスＢの流量Ｆ１４、切り替わる過渡状態におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１５）に対応した処理ガスＡの流量Ｆ１５１、処理ガスＢの流量Ｆ１５、及び切り替わった後の処理条件におけるプロセス情報（例えば、圧力Ｐ１６）に対応した処理ガスＡの流量Ｆ１６１と処理ガスＢの流量Ｆ１６へ、順次に処理ガスの流量制御を行う。これにより、第１の処理条件から第２の処理条件へ切り替わる過渡状態における各処理ガスの流量変動を安定化させることができる。
【００７２】
また、コントローラ８０は、記憶部８２に記憶された圧力制御情報を参照することにより、初期状態（第１の処理条件）から処理ガスＡを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１１）に対応した圧力Ｐ１１、切り替わる過渡状態におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１２）に対応した圧力Ｐ１２、及び切り替わった後の処理条件におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１３）に対応した圧力Ｐ１３へ、順次に処理室９０内の圧力制御を行う。また、コントローラ８０は、圧力制御情報を参照することにより、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）へ切り替わる際に、切り替わる前の処理条件におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１４１、処理ガスＢの流量Ｆ１４）に対応した圧力Ｐ１４、切り替わる過渡状態におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１５１、処理ガスＢの流量Ｆ１５）に対応した圧力Ｐ１５、及び切り替わった後の処理条件におけるプロセス情報（例えば、処理ガスＡの流量Ｆ１６１、処理ガスＢの流量Ｆ１６）に対応した圧力Ｐ１６へ、順次に処理室９０内の圧力制御を行う。これにより、第１の処理条件から第２の処理条件へ切り替わる過渡状態における処理室９０内の圧力変動を安定化させることができる。
【００７３】
以上のように、第２の実施の形態によれば、連続処理において、各処理条件を切り替える際に、切り替わる過渡状態における各処理ガスの流量変動と処理室９０内の圧力変動とを安定化させることができるため、切り替わる過渡状態におけるインピーダンス変動も容易に安定化させることができる。この結果、連続処理において、複数の処理条件を切り替える際に、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間（切り替え時間）をさらに短縮できる。
【００７４】
なお、電源制御部２０は、記憶部２４が省略された構成であってもよい。この場合でも、コントローラ８０が整合情報を記憶しており、連続処理において各処理条件を切り替える際にコントローラ８０から電源制御部２０へ各タイミング（切り替わる前、切り替わる途中、切り替わった後）に応じた整合値が順次に提供される。この結果、整合回路２２は、順次に提供された整合情報（各タイミングに応じた整合値）を参照できる。
【００７５】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１について図５を用いて説明する。図５は、第３の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１の概略構成を示す図である。以下では、第１の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００７６】
第３の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１は、プラズマ発生部１３０及び電源制御部１４０を備える。プラズマ発生部１３０は、アンテナコイル１０３及び誘電体壁１３１を有する。電源制御部１４０は、高周波電源１４３、記憶部１４４、及び整合回路１４２を有する。
【００７７】
高周波電源１４３は、高周波電力を発生させアンテナコイル１０３へ供給する。電源制御部１４０でインピーダンス整合がとれると、電磁波は処理容器２の上壁を兼ねた誘電体壁１３３を透過して処理室９０内の空間９１に導入される。処理室９０内の空間９１では、処理ガスの放電が起こりプラズマＰＬが生成され、処理ガスからラジカルとともにイオン（例えば、Ｆ＋、ＣＦ３＋など）が生成される。
【００７８】
なお、第３の実施の形態にかかるプラズマ処理装置１では、下部電極１０が、プラズマ発生部１３０により発生された処理室９０内のプラズマＰＬにバイアス電圧を印加するバイアス印加部として機能する。すなわち、高周波電源２３は、高周波電力を発生させて、電極１０に高周波電力を供給する。この高周波電力は、処理室５０内にプラズマＰＬが発生された際に処理ガスからラジカルとともに生成されたイオン（例えば、Ｆ＋、ＣＦ３＋など）を電極１０側（被処理基板ＷＦ側）へ加速させるための電力である。高周波電力の周波数は、例えば、１３．５６ＭＨｚである。これにより、プラズマＰＬが正に帯電した状態で電極１０が負に帯電し、両者の電位差すなわちバイアス電圧により、イオン（例えば、Ｆ＋、ＣＦ３＋など）が電極１０側（被処理基板ＷＦ側）へ加速される。
【００７９】
記憶部１４４は、整合回路１４２が整合すべき整合値を含む整合情報を記憶する。整合情報の詳細は、電源制御部２０の記憶部２４に記憶された整合情報と同様である。
【００８０】
整合回路１４２は、例えば、可変コンデンサＣ１、Ｃ２及び可変コイルＬ１、Ｌ２を有している（図２参照）。整合回路１４２は、記憶部１４４に記憶された整合情報を参照することにより、整合回路１４２に対する高周波電源１４３側のインピーダンスと、整合回路１４２に対するブロッキングコンデンサ１４１側のインピーダンスとが均等になるように、可変コンデンサ及び可変コイルを用いてインピーダンスの調整（インピーダンス整合）を行なう。
【００８１】
第３の実施の形態では、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、電源制御部２０のインピーダンスを容易に安定化できることに加えて、電源制御部１４０のインピーダンスを容易に安定化できるので、電源制御部２０及び電源制御部１４０の両方におけるインピーダンス整合に要する時間（切り替え時間）を短縮できる。
【００８２】
なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、プラズマ処理装置１が平行平板型ＲＩＥ装置である場合について例示的に説明し、第３の実施形態では、プラズマ処理装置１がＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｐｌａｓｍａ）型ＲＩＥ装置である場合について例示的に説明しているが、電源制御の方式が同様であれば、これらの装置に限定されない。例えば、第３の実施形態では、プラズマ処理装置１がＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｒｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）型ＲＩＥ装置であってもよく、プラズマ処理装置１内に複数のプラズマを生成する形式のＲＩＥ装置等であっても良い。
【００８３】
なお、第１〜３の実施形態において、処理条件切替え時の整合情報は、さらに温調ステージ１１を介した被処理基板ＷＦの温度と連動した形にしても良い。この場合、初期状態から処理ガスＡを用いた処理条件に切替える際、第１の整合値は、初期状態における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ１と整合がとれるように予め決定し、第３の整合値（過渡状態の整合値）は、切替え途中における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ２と整合がとれるように予め決定し、第２の整合値は、切替え後における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ３と整合がとれるように予め決定する。
【００８４】
また、処理ガスＡを用いた処理条件から、処理ガスＢを用いた処理条件に切替える際、処理ガスＡ→処理ガスＢへ切替える際の整合情報のうち、第１の整合値は切替え前における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ４と整合がとれるように予め決定し、第３の整合値（過渡状態の整合値）は、切替え途中における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ５と整合がとれるように予め決定し、第２の整合値は、切替え後における温調ステージ１１の温度状態を含めたインピーダンスＩ６と整合がとれるように予め決定する。
【００８５】
このような整合情報を参照してインピーダンス整合を行う場合、電源制御部２０における整合回路２２は、ガス供給制御部５０や排気制御部６０に加えて温度制御部７０と連動した形で高精度なインピーダンス整合を行うことができる。
【００８６】
あるいは、第１〜３の実施形態において、処理条件切替え時の整合情報は、電源制御部２０（高周波電源２３）の電力や電源制御部１４０（高周波電源１４３）の電力と、さらに連動した形にしても良い。この場合、初期状態から処理ガスＡを用いた処理条件に切替える際、第１の整合値は、初期状態における高周波電源２３の電力または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ１と整合がとれるように予め決定し、第３の整合値（過渡状態の整合値）は、切替え途中における高周波電源２３または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ２と整合がとれるように予め決定し、第２の整合値は、切替え後における高周波電源２３または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ３と整合がとれるように予め決定する。
【００８７】
また、処理ガスＡを用いた処理条件から、処理ガスＢを用いた処理条件に切替える際、処理ガスＡ→処理ガスＢへ切替える際の整合情報のうち、第１の整合値は、切替え前における高周波電源２３または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ４と整合がとれるように予め決定し、第３の整合値（過渡状態の整合値）は、切替え途中における高周波電源２３または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ５と整合がとれるように予め決定し、第２の整合値は、切替え後における高周波電源２３または高周波電源１４３の電力を含めたインピーダンスＩ６と整合がとれるように予め決定する。
【００８８】
このような整合情報を参照してインピーダンス整合を行う場合、電源制御部２０における整合回路２２は、ガス供給制御部５０や排気制御部６０に加えて高周波電源２３と連動した形で高精度なインピーダンス整合を行うことができる。また、電源制御部１４における整合回路１４２は、ガス供給制御部５０や排気制御部６０に加えて高周波電源１４３と連動した形で高精度なインピーダンス整合を行うことができる。
【００８９】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態にかかるプラズマ処理装置について説明する。以下では、第２の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
【００９０】
第２の実施形態では、処理ガスの流量、処理室９０内の圧力、インピーダンスが変わり始めるタイミングを処理条件の切り替わり開始のタイミングとしている。
【００９１】
一方、第４の実施形態では、処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度に着目し、処理室９０内でプラズマＰＬの発光強度が変わり始めるタイミングを処理条件の切り替わり開始のタイミングとする。このため、コントローラ２８０の記憶部２８２に記憶された各処理ガスの流量情報、各処理ガスの流量制御情報、圧力情報、圧力制御情報、インピーダンス情報、インピーダンス整合情報の内容が第２の実施形態と異なる。
【００９２】
図７に示すように、切り替わり時にインピーダンス整合をとるための整合情報は、プラズマＰＬの発光開始状態（第１の発光強度）のタイミングｔ１に対応したインピーダンス値Ｉ２１に整合させるための第１の整合値ＭＶ２１と、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２における発光強度に対応したインピーダンス値Ｉ２２に整合させるための第３の整合値ＭＶ２２と、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）に切り替わり終わった後の安定状態のタイミングｔ３における発光強度に対応したインピーダンス値Ｉ２３に整合させるための第２の整合値ＭＶ２３とを含む。具体的には、第１の整合値ＭＶ２１は、切り替わる前（第１の発光強度）のタイミングｔ１における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２１（≒０）と処理ガスＡの流量Ｆ２１と処理室９０内の圧力Ｐ２１とに対応するインピーダンス値Ｉ２１に対し、整合がとれるように予め決定されている。第３の整合値ＭＶ２２は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２２と処理ガスＡの流量Ｆ２２と処理室９０内の圧力Ｐ２２とに対応するインピーダンス値Ｉ２２に対し、整合がとれるように予め決定されている。第２の整合値ＭＶ２３は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）に切り替わり終わった後の安定状態のタイミングｔ３における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２３と処理ガスＡの流量Ｆ２３と処理室９０内の圧力Ｐ２３とに対応するインピーダンス値Ｉ２３に対し、整合がとれるように予め決定されている。
【００９３】
また、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでのインピーダンスの変化率は、インピーダンスが変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低い。例えば発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１から発光安定状態のタイミングｔ３のインピーダンスＩ２３までのインピーダンスの時間的変化率（（Ｉ２３−Ｉ２１）／Ｔ２１）は、初期状態のタイミングｔ０のインピーダンスＩ２０から発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１までのインピーダンスの時間的変化率（（Ｉ２１−Ｉ２０）／ｔ１）より低くなっている。
【００９４】
さらに、図示しないが、次の切替わり時にインピーダンス整合をとるための整合情報は、処理ガスＡを用いた発光安定状態に対応したインピーダンス値Ｉ２４に整合させるための第１の整合値ＭＶ２４と、処理ガスＡを用いた発光安定状態から処理ガスＢを用いた発光安定状態へ切り替わる途中（過渡状態）における発光強度に対応したインピーダンス値Ｉ２５に整合させるための第３の整合値ＭＶ２５と、処理ガスＢを用いた発光安定状態に切り替わり終わった後の安定状態における発光強度に対応したインピーダンス値Ｉ２６に整合させるための第２の整合値ＭＶ２６とを含む。具体的には、第１の整合値ＭＶ２４は、切り替わる前における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２４と処理ガスＡの流量Ｆ２４１と処理ガスＢの流量Ｆ２４と処理室９０内の圧力Ｐ２４とに対応するインピーダンス値Ｉ２４に対し、整合がとれるように予め決定されている。第３の整合値ＭＶ２５は、処理ガスＡを用いた発光安定状態から処理ガスＢを用いた発光安定状態へ切り替わる途中（過渡状態）における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２５と処理ガスＡの流量Ｆ２５１と処理ガスＢの流量Ｆ２５と処理室９０内の圧力Ｐ２５とに対応するインピーダンス値Ｉ２５に対し、整合がとれるように予め決定されている。第２の整合値ＭＶ２６は、処理ガスＢを用いた発光安定状態へ切り替わり終わった後の安定状態における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２６と処理ガスＡの流量Ｆ２６１と処理ガスＢの流量Ｆ２６と処理室９０内の圧力Ｐ２６とに対応するインピーダンス値Ｉ２６に対し、整合がとれるように予め決定されている。
【００９５】
図７に示すように、各処理ガスの流量情報および流量制御情報は、圧力情報および圧力制御情報を元にユーザが予め実験的に連続処理を実施し、処理条件が切り替わる際、各処理ガスが安定的に切り替わるような条件を記憶させたものである。具体的には、第１の流量制御値ＦＣＶ２１は、切り替わる前（第１の発光強度）のタイミングｔ１における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２１（≒０）と処理室９０内の圧力Ｐ２１とに対応する流量Ｆ２１に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。第３の流量制御値ＦＣＶ２２は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２２と処理室９０内の圧力Ｐ２２とに対応する流量Ｆ２２に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。第２の流量制御値ＦＣＶ２３は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）に切り替わり終わった後の安定状態のタイミングｔ３における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２３と処理室９０内の圧力Ｐ２３に対応する流量Ｆ２３に対し、流量制御が行えるように予め決定されている。
【００９６】
また、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでのガス流量の変化率は、ガス流量が変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低い。例えば、発光開始状態のタイミングｔ１のガス流量Ｆ２１から発光安定状態のタイミングｔ３のガス流量Ｆ２３までのガス流量の時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０のガス流量Ｆ２０から発光開始状態のタイミングｔ１のガス流量Ｆ２１までのガス流量の時間的変化率より低くなっている。
【００９７】
圧力情報および圧力制御情報は、上記の各処理ガスの流量情報および流量制御情報を元にユーザが予め実験的に連続処理を実施し、処理条件切替えの際に処理室９０内の圧力が安定的に切り替わるような条件を記憶させたものである。具体的には、第１の圧力制御値ＰＣＶ２１は、切り替わる前（第１の発光強度）のタイミングｔ１における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２１（≒０）と処理ガスＡの流量Ｆ２１とに対応する圧力Ｐ２１に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。第３の圧力制御値ＰＣＶ２２は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２２と処理ガスＡの流量Ｆ２２とに対応する圧力Ｐ２２に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。第２の圧力制御値ＰＣＶ２３は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）に切り替わり終わった後の安定状態のタイミングｔ３における処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度Ｅ２３と処理ガスＡの流量Ｆ２３とに対応する圧力Ｐ２３に対し、圧力制御が行えるように予め決定されている。
【００９８】
また、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでの圧力の変化率は、圧力が変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低い。例えば、発光開始状態のタイミングｔ１の圧力Ｐ２１から発光安定状態のタイミングｔ３の圧力Ｐ２３までの圧力の時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０の圧力Ｐ２０から発光開始状態のタイミングｔ１の圧力Ｐ２１までの圧力の時間的変化率より低くなっている。
【００９９】
このように、処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度に関連した整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を予め実験的に取得するために、プラズマ処理装置１は、図６に示すように、検知部２０４及びＣＰＵ（演算部）２８１を備える。
【０１００】
検知部２０４は、処理室９０内で発生されたプラズマＰＬの発光強度を検知する。検知部２０４は、例えば、処理容器２の一部が開口されて処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度を検知可能な位置に設置された発光分光器２０３を有し、発光分光器２０３を用いてプラズマＰＬの発光強度を検知する。検知部２０４は、検知したプラズマＰＬの発光強度をＣＰＵ２８１へ供給する。
【０１０１】
ＣＰＵ２８１は、検知部２０４により検知されるプラズマの発光強度が所定の目標値になるように、インピーダンス整合値、流量制御値、及び圧力制御値を演算する。例えば、ＣＰＵ２８１は、発光開始状態（第１の発光強度）のタイミングｔ１において、検知部２０４により検知されるプラズマの発光強度が例えば発光開始状態のプラズマ発光強度（第１のプラズマ発光強度）Ｅ２１になるように、第１の整合値ＭＶ２１、第１の流量制御値ＦＣＶ２１、及び第１の圧力制御値ＰＣＶ２１をそれぞれ演算する。ＣＰＵ２８１は、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる過渡状態のタイミングｔ２において、検知部２０４により検知されるプラズマの発光強度が例えば過渡状態のプラズマ発光強度Ｅ２２になるように、第３の整合値ＭＶ２２、第３の流量制御値ＦＣＶ２２、及び第３の圧力制御値ＰＣＶ２３をそれぞれ演算する。ＣＰＵ２８１は、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わった後の安定状態のタイミングｔ３において、検知部２０４により検知されるプラズマの発光強度が例えば処理ガスＡを用いた発光安定状態のプラズマ発光強度Ｅ２３になるように、第２の整合値ＭＶ２３、第２の流量制御値ＦＣＶ２３、及び第２の圧力制御値ＰＣＶ２３をそれぞれ演算する。
【０１０２】
次に、処理室９０内のプラズマＰＬの発光強度に関連した整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を予め実験的に取得する際におけるプラズマ処理装置１の動作について図８を用いて説明する。図８は、整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を予め実験的に取得する際におけるプラズマ処理装置１の動作を示すフローチャートである。
【０１０３】
プラズマＰＬの発光強度に関連した整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を予め実験的に取得する方法には、例えば、２通りの方法がある。第１の方法は、目標とするプラズマＰＬの発光強度が得られるように複数のタイミングに対する補正値（インピーダンス整合値、流量制御値、圧力制御値）を同時並行的に検証する方法である。第２の方法は、目標とするプラズマＰＬの発光強度が得られるように１つのタイミングで検証し、１つのタイミングでの検証が完了してから次のタイミングの検証を行うようにして、複数のタイミングに対する補正値を順次に検証する方法である。いずれの方法により整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を予め実験的に取得してもよい。
【０１０４】
まず、第１の方法について説明する。第１の方法では、ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理を複数の所定のタイミングについて同時並行的に行う。なお、第１の方法を行う場合、図８に示すステップＳ１４及びステップＳ１５は不要で、ステップＳ１１でＹｅｓと判断されたら処理を終了する。以下、第１の方法について具体的に説明する。
【０１０５】
ステップＳ１では、ＣＰＵ２８１が、所定の各タイミングにおける流量制御値、及び圧力制御値をそれぞれ流量制御情報及び圧力制御情報に設定し記憶部２８２に記憶させる。なお、ＣＰＵ２８１に代わって、流量制御器５３ａ〜５３ｃが、所定の各タイミングにおける流量制御値を流量制御情報に設定し記憶部２８２に記憶させてもよい。また、ＣＰＵ２８１に代わって、圧力コントローラ６２が、所定の各タイミングにおける圧力制御値を圧力制御情報に設定し記憶部２８２に記憶させてもよい。
【０１０６】
例えば、ＣＰＵ２８１は、１回目の処理であれば、所定の各タイミングにおけるデフォルトの流量制御値、及びデフォルトの圧力制御値をそれぞれ流量制御情報及び圧力制御情報に設定する。
【０１０７】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’におけるデフォルトの流量制御値ＦＣＶ２１０、ＦＣＶ２２０、ＦＣＶ２３０をそれぞれ流量制御情報に設定する。また、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’におけるデフォルトの圧力制御値ＰＣＶ２１０、ＰＣＶ２２０、ＰＣＶ２３０をそれぞれ流量制御情報に設定する。
【０１０８】
なお、ここでは、所定の各タイミングとして、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’を例示したが、実際には、タイミングｔ１’とタイミングｔ２’との間のタイミングや、タイミングｔ２’とタイミングｔ３’との間のタイミングなども含む多数のタイミングについて実験が行われる。また、タイミングｔ１’は、図７に示すタイミングｔ１となるべき候補のタイミングである。タイミングｔ２’は、図７に示すタイミングｔ２となるべき候補のタイミングである。タイミングｔ３’は、図７に示すタイミングｔ３となるべき候補のタイミングである。以下の説明においても同様である。
【０１０９】
ＣＰＵ２８１は、２回目以降の処理であれば、ステップＳ１３で記憶部２８２に記憶された、所定の各タイミングにおける流量制御値、及び圧力制御値をそれぞれ流量制御情報及び圧力制御情報に設定する。
【０１１０】
例えば、ＣＰＵ２８１は、記憶部２８２に記憶されている切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’における演算された流量制御値ＦＣＶ２１、ＦＣＶ２２、ＦＣＶ２３をそれぞれ流量制御情報に設定する。また、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’における演算された圧力制御値ＰＣＶ２１、ＰＣＶ２２、ＰＣＶ２３をそれぞれ流量制御情報に設定する。
【０１１１】
ＣＰＵ２８１は、設定された流量制御値、及び圧力制御値をそれぞれ流量制御器５３ａ〜５３ｃ及び圧力コントローラ６２へ供給する。
【０１１２】
流量制御器５３ａ〜５３ｃは、設定された流量制御値に従って、処理ガスの流量制御を行なう。例えば、流量制御器５３ａ〜５３ｃは、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’において、それぞれ、処理室９０へ供給される処理ガスＡの流量が流量Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３になるように流量制御値ＦＣＶ２１、ＦＣＶ２２、ＦＣＶ２３を用いた流量制御を行う（図７の（１）参照）。
【０１１３】
圧力コントローラ６２は、設定された圧力制御値に従って、処理室９０の圧力制御を行う。例えば、圧力コントローラ６２は、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’において、それぞれ、処理室９０内の圧力が圧力Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３になるように圧力制御値ＰＣＶ２１、ＰＣＶ２２、ＰＣＶ２３を用いた圧力制御を行う（図７の（２）参照）。
【０１１４】
ステップＳ２では、ＣＰＵ２８１が、所定の各タイミングにおけるにおけるインピーダンス整合値を整合情報に設定して記憶部２８２に記憶させる。なお、ＣＰＵ２８１に代わって、整合回路２２が、所定の各タイミングにおけるにおけるインピーダンス整合値を整合情報に設定して記憶部２８２に記憶させてもよい。
【０１１５】
例えば、ＣＰＵ２８１は、１回目の処理であれば、デフォルトのインピーダンス整合値を整合情報に設定する。例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’におけるデフォルトのインピーダンス整合値ＭＶ２１０、ＭＶ２２０、ＭＶ２３０をそれぞれ整合情報に設定する。
【０１１６】
ＣＰＵ２８１は、２回目以降の処理であれば、記憶部２８２に記憶されているステップＳ１２で演算された、所定の各タイミングにおけるインピーダンス整合値を整合情報に設定する。
【０１１７】
ＣＰＵ２８１は、設定されたインピーダンス整合値を整合回路２２へ供給する。整合回路２２は、設定されたインピーダンス整合値に従って、インピーダンス整合を行う。
【０１１８】
ステップＳ３では、検知部２０４が、所定の各タイミング（例えば、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’）における処理室９０内で発生されたプラズマＰＬの発光強度を検知する。検知部２０４は、検知結果、すなわち所定の各タイミングで検知されたプラズマＰＬの発光強度を示す信号をＣＰＵ２８１へ供給する。
【０１１９】
ステップＳ１０では、ＣＰＵ２８１が、検知部２０４により所定の各タイミングで検知されるプラズマの発光強度が所定の各タイミングでの目標値になるようにするための演算処理を行う。具体的には、次のステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理を行う。
【０１２０】
ステップＳ１１では、ＣＰＵ２８１が、所定の各タイミング（例えば、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’）について、検知部２０４により検知されたプラズマＰＬの発光強度と、発光強度の目標値とを比較し、両者が一致している（両者の差が所定範囲内に収まっている）か否かを判断する。
【０１２１】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’において検知部２０４により検知されたプラズマＰＬの発光強度と、切り替わり開始のタイミングｔ１’での発光強度の目標値Ｅ２１とを比較し、両者が一致している（両者の差が所定範囲内に収まっている）か否かを判断する。
【０１２２】
例えば、ＣＰＵ２８１は、過渡状態のタイミングｔ２’において検知部２０４により検知されたプラズマＰＬの発光強度と、過渡状態のタイミングｔ２’での発光強度の目標値Ｅ２２とを比較し、両者が一致している（両者の差が所定範囲内に収まっている）か否かを判断する。
【０１２３】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり完了のタイミングｔ３’において検知部２０４により検知されたプラズマＰＬの発光強度と、切り替わり完了のタイミングｔ３’での発光強度の目標値Ｅ２３とを比較し、両者が一致している（両者の差が所定範囲内に収まっている）か否かを判断する。
【０１２４】
ＣＰＵ２８１は、どのタイミングにおいても検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値に一致している場合、処理を終了し、いずれかのタイミングにおいて検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値に一致していない場合、処理をステップＳ１２へ進める。
【０１２５】
ステップＳ１２では、ＣＰＵ２８１が、所定の各タイミングについて設定すべきインピーダンス整合値を補正（変更）する。なお、このとき、所定の各タイミング（例えば、切り替わり開始のタイミングｔ１’、過渡状態のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’）自体も合わせて変更してもよい。
【０１２６】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、切り替わり開始のタイミングｔ１’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、切り替わり開始のタイミングｔ１’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、切り替わり開始のタイミングｔ１’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、切り替わり開始のタイミングｔ１’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。なお、このとき、切り替わり開始のタイミングｔ１’自体も変更しても良い。
【０１２７】
例えば、ＣＰＵ２８１は、過渡状態のタイミングｔ２’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、過渡状態のタイミングｔ２’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、過渡状態のタイミングｔ２’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、過渡状態のタイミングｔ２’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、過渡状態のタイミングｔ２’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、過渡状態のタイミングｔ２’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。なお、このとき、切り替わり開始のタイミングｔ２’自体も変更しても良い。
【０１２８】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり完了のタイミングｔ３’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、切り替わり完了のタイミングｔ３’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、切り替わり完了のタイミングｔ３’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり完了のタイミングｔ３’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、切り替わり完了のタイミングｔ３’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、切り替わり完了のタイミングｔ３’でのインピーダンス整合値（補正値）を演算する。なお、このとき、切り替わり開始のタイミングｔ３’自体も変更しても良い。
【０１２９】
ステップＳ１３では、ＣＰＵ２８１が、設定すべき流量制御値、及び圧力制御値を補正（変更）する。
【０１３０】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、切り替わり開始のタイミングｔ１’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、切り替わり開始のタイミングｔ１’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり開始のタイミングｔ１’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、切り替わり開始のタイミングｔ１’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、切り替わり開始のタイミングｔ１’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。
【０１３１】
例えば、ＣＰＵ２８１は、過渡状態のタイミングｔ２’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、過渡状態のタイミングｔ２’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、過渡状態のタイミングｔ２’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、過渡状態のタイミングｔ２’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、過渡状態のタイミングｔ２’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、過渡状態のタイミングｔ２’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。
【０１３２】
例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり完了のタイミングｔ３’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より大きくなっている場合、切り替わり完了のタイミングｔ３’のプラズマＰＬの発光強度が小さくなるように、切り替わり完了のタイミングｔ３’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。あるいは、例えば、ＣＰＵ２８１は、切り替わり完了のタイミングｔ３’で検知されたプラズマＰＬの発光強度が目標値より小さくなっている場合、切り替わり完了のタイミングｔ３’のプラズマＰＬの発光強度が大きくなるように、切り替わり完了のタイミングｔ３’での流量制御値（補正値）及び圧力制御値（補正値）を演算する。
【０１３３】
次に、第２の方法について説明する。第２の方法では、検討すべき複数の所定のタイミングのうち検討対象の１つの所定のタイミングを選択し、ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理をその選択された１つの所定のタイミングについて行う。そして、１つの所定のタイミングの検討が完了したらすなわちステップＳ１１でＹｅｓと判断されたら、ステップＳ１４及びステップＳ１５の処理を行い、検討対象として次の所定のタイミングを選択して、次の所定のタイミングについてステップＳ１〜ステップＳ１３の処理を行う。このようにして、ステップＳ１４でＹｅｓと判断されるまで、複数の所定のタイミングを順次に選択して検討していく。なお、ステップＳ１〜ステップＳ１３の処理内容は１つの所定のタイミングについて行うことを除けば上記と同様であるが、以下に説明するように、図８に示すステップＳ１４及びステップＳ１５もさらに行う点で第１の方法と異なる。
【０１３４】
ステップＳ１４では、ＣＰＵ２８１が、検討すべき複数の所定のタイミングの全てにおいて、プラズマＰＬの発光強度が十分に安定しているか否か（全ての補正が終了したか否か）を判断する。
【０１３５】
具体的には、ＣＰＵ２８１が、ステップＳ１〜ステップＳ３と同様の処理を所定期間において連続的に繰り返し行い、プラズマＰＬの発光強度の波形をプロットし、所定期間におけるプラズマＰＬの発光強度が十分に安定しているか否かを判断する。ＣＰＵ２８１は、検討すべき複数の所定のタイミングの全てにおいて、プラズマＰＬの発光強度が十分に安定している場合、処理を終了し、プラズマＰＬの発光強度が十分に安定していない場合、処理をステップＳ１へ戻す。
【０１３６】
ステップＳ１５では、ＣＰＵ２８１が、検討すべき所定の次の各タイミング（例えば、切り替わり開始のタイミングｔ１’、切り替わり途中のタイミングｔ２’、切り替わり完了のタイミングｔ３’）までの時間をカウントする。
【０１３７】
このように、検知部２０４により所定の各タイミングで検知されるプラズマの発光強度が目標値に一致し、検知されるプラズマの発光強度の時間的な変化波形が十分に安定する（オーバーシュートしなくなる）まで、ステップＳ１〜ステップＳ１５のループを繰り返し行う。
【０１３８】
上記の第１の方法又は第２の方法により、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでのインピーダンスの変化率は、インピーダンスが変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低くなる。例えば、発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１から発光安定状態のタイミングｔ３のインピーダンスＩ２３までのインピーダンスの時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０のインピーダンスＩ２０から発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１までのインピーダンスの時間的変化率より低くなる。
【０１３９】
また、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでのガス流量の変化率は、ガス流量が変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低くなる。例えば、発光開始状態のタイミングｔ１のガス流量Ｆ２１から発光安定状態のタイミングｔ３のガス流量Ｆ２３までのガス流量の時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０のガス流量Ｆ２０から発光開始状態のタイミングｔ１のガス流量Ｆ２１までのガス流量の時間的変化率より低くなる。
【０１４０】
また、例えば、図７に示すように、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでの圧力の変化率は、圧力が変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低くなる。例えば、発光開始状態のタイミングｔ１の圧力Ｐ２１から発光安定状態のタイミングｔ３の圧力Ｐ２３までの圧力の時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０の圧力Ｐ２０から発光開始状態のタイミングｔ１の圧力Ｐ２１までの圧力の時間的変化率より低くなる。
【０１４１】
次に、整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を用いた制御方法（プラズマ処理方法）について図６および図７を用いて説明する。
【０１４２】
まず、上記したように図８に示す処理を行い、整合情報、流量制御情報、及び圧力制御情報を取得しコントローラ２８０の記憶部２８２に記憶させる。
【０１４３】
コントローラ２８０は、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）への切り替わり開始のタイミングｔ１において、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２１および整合情報（第１の整合値ＭＶ２１）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２１および流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ２１）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２１および圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ２１）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第１の整合値ＭＶ２１）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２１に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ２１）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ２１に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ２１）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２１に制御する。また、コントローラ２８０は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始させる。
【０１４４】
そして、コントローラ２８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングｔ１から、図７に示す流量Ｆ２２や圧力Ｐ２２に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）ｔ２までの時間が経過したと判断すると、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２２および整合情報（第３の整合値ＭＶ２２）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２２および流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ２２）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２２および圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ２２）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第３の整合値ＭＶ２２）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２２に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ２２）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ２２に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ２２）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２２に制御する。
【０１４５】
さらに、コントローラ２８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングｔ１から、図７に示す流量Ｆ２３や圧力Ｐ２３に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）ｔ３までの時間（切り替え時間Ｔ２１）が経過したと判断すると、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２３および整合情報（第２の整合値ＭＶ２３）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２３および流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ２３）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２３および圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ２３）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第２の整合値ＭＶ２３）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２３に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ２３）を元に処理ガスＡの流量を流量Ｆ２３に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ２３）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２３に制御する。
【０１４６】
その後、図示しないが、処理ガスＡを用いた処理条件（第１の処理条件）から処理ガスＢを用いた処理条件（第２の処理条件）への切り替わり開始のタイミングにおいて、コントローラ８０は、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２４および整合情報（第１の整合値ＭＶ２４）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２４１、処理ガスＢの流量Ｆ２４および各々の流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ２４）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２４および圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ２４）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第１の整合値ＭＶ２４）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２４に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第１の流量制御値ＦＣＶ２４）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ２４１、流量Ｆ２４に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第１の圧力制御値ＰＣＶ２４）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２４に制御する。また、コントローラ２８０は、タイマ（図示せず）による時間のカウントを開始させる。
【０１４７】
そして、図示しないが、コントローラ２８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、流量Ｆ２５や圧力Ｐ２５に対応したタイミング（過渡状態のタイミング）までの時間が経過したと判断すると、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２５および整合情報（第３の整合値ＭＶ２５）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２５１、処理ガスＢの流量Ｆ２５および流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ２５）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２５および圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ２５）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第３の整合値ＭＶ２５）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２５に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第３の流量制御値ＦＣＶ２５）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ２５１、流量Ｆ２５に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第３の圧力制御値ＰＣＶ２５）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２５に制御する。
【０１４８】
さらに、図示しないが、コントローラ２８０は、タイマを参照して、上記の切り替わり開始のタイミングから、流量Ｆ２６や圧力Ｐ２６に対応したタイミング（切り替わり完了のタイミング）までの時間（切り替え時間Ｔ２２）が経過したと判断すると、記憶部２８２から、インピーダンスＩ２６および整合情報（第２の整合値ＭＶ２６）を電源制御部２０に提供し、処理ガスＡの流量Ｆ２６１、処理ガスＢの流量Ｆ２６および流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ２６）をガス供給制御部５０に提供し、処理室９０内の圧力Ｐ２６および圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ２６）を排気制御部６０に提供する。これにより、整合回路２２は整合情報（第２の整合値ＭＶ２６）を元にインピーダンスをインピーダンス値Ｉ２６に整合し、ガス供給制御部５０は流量制御情報（第２の流量制御値ＦＣＶ２６）を元に処理ガスＡ、処理ガスＢの流量をそれぞれ流量Ｆ２６１、流量Ｆ２６に制御し、排気制御部６０は圧力制御情報（第２の圧力制御値ＰＣＶ２６）を元に処理室９０内の圧力を圧力Ｐ２６に制御する。
【０１４９】
ここで、仮に、図１２に示すように、連続処理において、複数の処理条件が切り替わる際に、切り替わる前のタイミングｔ４０１の発光強度Ｅ４０１に対応したインピーダンス値Ｉ４０１に整合させるための整合値ＭＶ４０１と、切り替わった後として予定されているタイミングｔ４０２の発光強度Ｅ４０２に対応したインピーダンス値Ｉ４０２に整合させるための整合値ＭＶ４０２とを用いてインピーダンス整合を行う場合について考える。この場合、切り替わった後として予定されているタイミングｔ４０２ではプラズマ発光強度が所定の値より強く、まだ不安定な状態になっており、切り替わる途中のタイミングｔ４０２における処理室９０内におけるプラズマＰＬの発光強度Ｅ４０２’が記憶部２８２に記憶された整合情報に対応する発光強度Ｅ４０２を超えてオーバーシュートしている可能性が高い。これにより、プラズマＰＬの発光強度Ｅ４０２に安定させるために時間がかかるので、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する時間、すなわち切り替え時間Ｔ４０１が長くなる傾向にある。
【０１５０】
それに対して、第４の実施形態では、記憶部２８２が、発光開始状態（第１の発光強度）のタイミングｔ１に対応した（インピーダンス値Ｉ２１に整合させるための）第１の整合値ＭＶ２１と、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２における発光強度に対応した（インピーダンス値Ｉ２２に整合させるための）第３の整合値ＭＶ２２と、処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）に切り替わり終わった後の安定状態のタイミングｔ３における発光強度に対応した（インピーダンス値Ｉ２３に整合させるための）第２の整合値ＭＶ２３とを含む整合情報を記憶している。この結果、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）へ切り替わる際に、第１の整合値ＭＶ２１、第３の整合値ＭＶ２２、及び第２の整合値ＭＶ２３へ、順次にインピーダンス整合を行うことができる。
【０１５１】
すなわち、整合回路２２が、整合情報を参照することにより、発光開始状態（第１の発光強度）から処理ガスＡを用いた発光安定状態（第２の発光強度）への切り替わり開始のタイミングｔ１において、第１の整合値ＭＶ２１へ、切り替わる途中（過渡状態）のタイミングｔ２において、第３の整合値ＭＶ２２へ、切り替わり完了のタイミングｔ３において、第２の整合値ＭＶ２３へ、順次にインピーダンス整合を行う。これにより、処理条件の切り替わる途中におけるプラズマＰＬの発光強度のオーバーシュートを抑制できるので、インピーダンス整合が取れるとともにプラズマが安定化するまでに要する切り替え時間Ｔ２１を短縮できる。
【０１５２】
また、図１２に示す場合、切り替わる途中における処理室９０内におけるプラズマＰＬの発光強度Ｅ４０２’が記憶部２８２に記憶された整合情報に対応する発光強度Ｅ４０２を超えてオーバーシュートしている可能性が高いので、加工対象の被処理基板ＷＦの表面にチャージアップが発生し易い状態にある。被処理基板ＷＦの表面にチャージアップが発生すると、被処理基板ＷＦの表面に形成された素子（例えば、トランジスタ）が電気的に破壊される可能性がある。
【０１５３】
それに対して、第４の実施形態では、処理条件の切り替わる途中におけるプラズマＰＬの発光強度のオーバーシュートを抑制できるので、加工対象の被処理基板ＷＦの表面にチャージアップが発生しにくい。これにより、被処理基板ＷＦの表面に形成された素子（例えば、トランジスタ）の電気的な破壊を抑制できる。
【０１５４】
また、第４の実施形態では、切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングから切り替わり完了（処理ガスＡを用いた発光安定状態）のタイミングまでのインピーダンスの変化率は、インピーダンスが変わり始めるタイミングから切り替わり開始（発光開始状態）のタイミングまでの変化率より低い。例えば、図７に示すように、発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１から発光安定状態のタイミングｔ３のインピーダンスＩ２３までのインピーダンスの時間的変化率は、初期状態のタイミングｔ０のインピーダンスＩ２０から発光開始状態のタイミングｔ１のインピーダンスＩ２１までのインピーダンスの時間的変化率より低くなっている。これにより、処理条件の切り替わる途中におけるプラズマＰＬの発光強度のオーバーシュートをさらに効果的に抑制できる。
【０１５５】
なお、流量制御情報、及び圧力制御情報を用いずに制御を行ってもよい。すなわち、ガス流量の制御や圧力の制御を第１の実施形態と同様に行ってもよい。この場合、図８に示す整合情報を実験的に取得する処理において、ステップＳ１３の処理が省略されるとともにステップＳ１２の後にステップＳ２が行われるように変更されることになる（図８のＳ１２に示す破線矢印を参照）。また、この場合、整合情報は、コントローラ２８０の記憶部２８２に記憶される代わりに電源制御部２２０の記憶部２２４に記憶されていても良い。あるいは、整合情報は、コントローラ２８０の記憶部２８２に記憶されることに加えて、電源制御部２２０の記憶部２２４に記憶されていても良い。
【０１５６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１５７】
１  プラズマ処理装置、１０  下部電極、１１  温調ステージ、１２  電極、２０  電源制御部、２１  ブロッキングコンデンサ、２２  整合回路、２３  高周波電源、２４  記憶部、３０  上部電極、４０  電源回路、５０  ガス供給制御部、５１ａ  処理ガスＡの開閉弁、５１ｂ  処理ガスＢの開閉弁、５１ｃ  処理ガスＣの開閉弁、５２  開閉弁、５３ａ  処理ガスＡの流量制御器、５３ｂ  処理ガスＢの流量制御器、５３ｃ  処理ガスＣの流量制御器、５４ａ  処理ガスＡのガス供給管、５４ｂ  処理ガスＢのガス供給管、５４ｃ  処理ガスＣのガス供給管、５５  混合されたガスを供給するガス供給管、６０  排気制御部、６１  圧力センサ、６２  圧力コントローラ、６３  排気管、６４  排気管、６５  真空ポンプ、７０  温度制御部、７１  温度センサ、７２  温度コントローラ、７３  温度調整器、８０、２８０  コントローラ、８１、２８１  ＣＰＵ、８２、２８２  記憶部、１０３  アンテナコイル、１３３  誘電体壁、１４０  電源制御部、１４２  整合回路、１４３  高周波電源、１４４  記憶部  ２０３  発光分光器、２０４  検知部。
【図１】
2012060104.tif 000003
【図２】
2012060104.tif 000004
【図３】
2012060104.tif 000005
【図４】
2012060104.tif 000006
【図５】
2012060104.tif 000007
【図６】
2012060104.tif 000008
【図７】
2012060104.tif 000009
【図８】
2012060104.tif 000010
【図９】
2012060104.tif 000011
【図１０】
2012060104.tif 000012
【図１１】
2012060104.tif 000013
【図１２】
2012060104.tif 000014