(57)【要約】【課題】電力分配器にマッチングネットワークが一体化された高周波電源供給装置及びこれを備える基板処理装置を提供する。【解決手段】  本発明の高周波電源供給装置１００は、高周波電源から高周波電力が入力される入力部１１０と、入力部に入力された高周波電力が分配されて出力される複数の出力部１２０と、高周波電力が分配される分配点２１と複数の出力部１２０との間にそれぞれ接続される複数の第１の可変キャパシタ１３０と、入力部１１０と分配点２１との間に接続される第２の可変キャパシタ１４０と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電源から高周波電力が入力される入力部と、
前記入力部に入力された高周波電力が分配されて出力される複数の出力部と、
前記高周波電力が分配される分配点と前記複数の出力部との間にそれぞれ接続される複数の第１の可変キャパシタと、
前記入力部と前記分配点との間に接続される第２の可変キャパシタと、
を備える高周波電源供給装置。
【請求項２】
前記複数の第１の可変キャパシタは、前記複数の出力部と直列でそれぞれ接続され、
前記第２の可変キャパシタは、前記入力部と前記分配点との間の回路から分路されて配置される請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項３】
前記高周波電源への反射電力が予め設定された電力値になるように前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整する制御部を更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項４】
前記制御部は、目標とする前記高周波電源への反射電力値を設定する電力値設定部と、
前記複数の第１の可変キャパシタを調整する複数の第１の調整部と、
前記第２の可変キャパシタを調整する第２の調整部と、
を備える請求項３に記載の高周波電源供給装置。
【請求項５】
前記制御部は、目標とする前記出力部の出力電圧値又は出力電流値を設定する出力値設定部を更に備える請求項４に記載の高周波電源供給装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記出力部の出力電圧又は出力電流が前記出力値設定部に予め設定された電圧値又は電流値になるように前記複数の第１の調整部を用いて前記複数の第１の可変キャパシタをそれぞれ調整する請求項５に記載の高周波電源供給装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の第１の可変キャパシタのうちの少なくともいずれか一つの第１の可変キャパシタに対する残りの第１の可変キャパシタの静電容量のオフセット値を設定するオフセット設定部を更に備える請求項４に記載の高周波電源供給装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記入力部の電圧及び電流の位相を測定して前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整する請求項３に記載の高周波電源供給装置。
【請求項９】
前記入力部に電気的に接続されて電圧、電流、電圧と電流の位相及び前記高周波電源への反射電力のうちの少なくともいずれか一つを測定する第１のセンサーを更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項１０】
前記複数の出力部にそれぞれ電気的に接続されて前記複数の出力部のそれぞれの出力電圧又は出力電流を測定する複数の第２のセンサーを更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項１１】
前記入力部と前記分配点との間に接続される第１のインダクタ又は第１のキャパシタを更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項１２】
前記複数の出力部と前記分配点との間にそれぞれ接続される第２のインダクタ又は第２のキャパシタを更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項１３】
前記第２の可変キャパシタと接続される第３のインダクタ又は第３のキャパシタを更に備える請求項１に記載の高周波電源供給装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のうちのいずれか一項に記載の高周波電源供給装置と、
前記高周波電源供給装置の入力部に接続されて前記入力部に高周波電力を入力する高周波電源と、
前記高周波電源供給装置の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極と、
を備える基板処理装置。
【請求項１５】
前記複数の電極がそれぞれ配設され、前記電極により形成されたプラズマを用いて基板の上にプラズマソースを供給する複数の蒸着源を更に備える請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１６】
前記高周波電源供給装置は、前記複数の電極のそれぞれに独立的な出力電圧又は出力電流を与える請求項１４に記載の基板処理装置。
【請求項１７】
高周波電力を供給する高周波電源と、
前記高周波電源と接続されて高周波電力が入力され、前記高周波電源から入力された高周波電力が分配されるように並列で接続された複数の第１の可変キャパシタと、  前記高周波電力が分配される分配点の前段に接続される第２の可変キャパシタと、を有する高周波電源供給装置と、
前記高周波電源供給装置の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極と、
第１の方向に互いに平行に配置され、それぞれに配設された前記複数の電極により形成されたプラズマを用いて基板の上にプラズマソースを供給する複数の線形蒸着源と、を備え、
前記高周波電源供給装置は、前記高周波電力が入力される入力部における電圧、電流及び電圧と電流の位相を測定して前記高周波電源への反射電力を計測し、前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整して前記高周波電源への反射電力を最小化させる制御部を更に備える基板処理装置。
【請求項１８】
前記基板が支持される基板支持部と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に前記基板支持部を移動させる駆動部と、
を更に備える請求項１７に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電源供給装置及びこれを備える基板処理装置に係り、更に詳しくは、電力分配器にマッチングネットワークが一体化された高周波電源供給装置及びこれを備える基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ増強型化学的気相成長装置（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；以下、ＰＥＣＶＤという）、ドライエッチング装置などの装置は、プラズマを発生させるための電源装置として、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）発生器を用いる。このとき、ＲＦ発生器からの全ての電力をプラズマ発生源に伝えるために、ＲＦ発生器にマッチングネットワークを併用する。
【０００３】
すなわち、一つのプラズマ発生機器のために、ＲＦ発生器とマッチングネットワークが一つに組み合わせられて用いられる。この理由から、工程上、多数のプラズマ発生機器を用いる場合には、多数のＲＦ発生器とマッチングネットワークを用いることを余儀なくされるため、複雑な装置構成が求められ、工程装備の製造コストが高騰してしまうという問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するために、ＲＦ発生器及びマッチングネットワークの数を減らすように電力分配器を用いる方法が提案されている。
【０００５】
しかしながら、従来の電力分配器を用いる方式は、ＲＦ発生器及びマッチングネットワークの組み合わせに追加的に電力分配器を用いる方式であり、固定式の電力分配器は自動マッチング機能がないためマッチング値の確保に長時間がかかり、自動電力分配器は自動マッチング機能はあるとはいえ、電力分配器の値段が高いという欠点がある。
【０００６】
換言すると、固定式の電力分配器はキャパシタ容量を調節することができないため、工程変数の調節のためにはキャパシタを取り替えることを余儀なくされるが故にマッチング値の確保に長時間がかかり、自動電力分配器は多数の可変キャパシタを用いるが故に電力分配器の値段が安くないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】大韓民国特許公開第１０−２０１３−００４７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略して電力分配器にマッチングネットワークを一体化させた高周波電源供給装置及びこれを備える基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による高周波電源供給装置は、高周波電源から高周波電力が入力される入力部と、前記入力部に入力された高周波電力が分配されて出力される複数の出力部と、前記高周波電力が分配される分配点と前記複数の出力部との間にそれぞれ接続される複数の第１の可変キャパシタと、前記入力部と前記分配点との間に接続される第２の可変キャパシタと、を備える。
【００１０】
好ましくは、前記複数の第１の可変キャパシタは、前記複数の出力部と直列でそれぞれ接続され、前記第２の可変キャパシタは、前記入力部と前記分配点との間の回路から分路されて配置される。
【００１１】
また、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記高周波電源への反射電力が予め設定された電力値になるように前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整する制御部を更に備える。
【００１２】
更に、好ましくは、前記制御部は、目標とする前記高周波電源への反射電力値を設定する電力値設定部と、前記複数の第１の可変キャパシタを調整する複数の第１の調整部と、前記第２の可変キャパシタを調整する第２の調整部と、を備える。
【００１３】
更にまた、好ましくは、前記制御部は、目標とする前記出力部の出力電圧値又は出力電流値を設定する出力値設定部を更に備える。
【００１４】
更にまた、好ましくは、前記制御部は、前記出力部の出力電圧又は出力電流が前記出力値設定部に予め設定された電圧値又は電流値になるように前記複数の第１の調整部を用いて前記複数の第１の可変キャパシタをそれぞれ調整する。
【００１５】
更にまた、好ましくは、前記制御部は、前記複数の第１の可変キャパシタのうちの少なくともいずれか一つの第１の可変キャパシタに対する残りの第１の可変キャパシタの静電容量のオフセット値を設定するオフセット設定部を更に備える。
【００１６】
更にまた、好ましくは、前記制御部は、前記入力部の電圧及び電流の位相を測定して前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整する。
【００１７】
更にまた、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記入力部に電気的に接続されて電圧、電流、電圧と電流の位相及び前記高周波電源への反射電力のうちの少なくともいずれか一つを測定する第１のセンサーを更に備える。
【００１８】
更にまた、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記複数の出力部にそれぞれ電気的に接続されて前記複数の出力部のそれぞれの出力電圧又は出力電流を測定する複数の第２のセンサーを更に備える。
【００１９】
更にまた、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記入力部と前記分配点との間に接続される第１のインダクタ又は第１のキャパシタを更に備える。
【００２０】
更にまた、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記複数の出力部と前記分配点との間にそれぞれ接続される第２のインダクタ又は第２のキャパシタを更に備える。
【００２１】
更にまた、好ましくは、本発明の一態様による高周波電源供給装置は、前記第２の可変キャパシタと接続される第３のインダクタ又は第３のキャパシタを更に備える。
【００２２】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様による基板処理装置は、本発明の一態様による高周波電源供給装置と、前記高周波電源供給装置の入力部に接続されて前記入力部に高周波電力を入力する高周波電源と、前記高周波電源供給装置の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極と、を備える。
【００２３】
好ましくは、本発明の他の態様による基板処理装置は、前記複数の電極がそれぞれ配設され、前記電極により形成されたプラズマを用いて基板の上にプラズマソースを供給する複数の蒸着源を更に備える。
【００２４】
また、好ましくは、前記高周波電源供給装置は、前記複数の電極のそれぞれに独立的な出力電圧又は出力電流を与える。
【００２５】
上記目的を達成するためになされた本発明の更に他の態様による基板処理装置は、高周波電力を供給する高周波電源と、前記高周波電源と接続されて高周波電力が入力され、前記高周波電源から入力された高周波電力が分配されるように並列で接続された複数の第１の可変キャパシタと、前記高周波電力が分配される分配点の前段に接続される第２の可変キャパシタと、を有する高周波電源供給装置と、前記高周波電源供給装置の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極と、第１の方向に互いに平行に配置され、それぞれに配設された前記複数の電極により形成されたプラズマを用いて基板の上にプラズマソースを供給する複数の線形蒸着源と、を備え、前記高周波電源供給装置は、前記高周波電力が入力される入力部における電圧、電流及び電圧と電流の位相を測定して前記高周波電源への反射電力を計測し、前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整して前記高周波電源への反射電力を最小化させる制御部を更に備える。
【００２６】
好ましくは、本発明の更に他の態様による基板処理装置は、前記基板が支持される基板支持部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記基板支持部を移動させる駆動部と、を更に備える。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施形態による高周波電源供給装置は、従来のマッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略して電力分配器にマッチングネットワークを一体化させることにより、単一の装置を用いて各プラズマ発生機器のマッチング及び電力分配を自動的に行うことができる。
【００２８】
これにより、従来よりも高周波発生器及びマッチングネットワークの数を大幅に減らすことができ、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子が省略されて工程装備の製造コストを節減することができ、各プラズマ発生機器ごとにマッチングされて電力が分配されるので工程の安定化を確保することができる。
【００２９】
また、本発明においては、第１の可変キャパシタを並列で追加する簡単な構造により出力部の数を自由に調節することができ、各出力部に接続された第１の可変キャパシタを用いて各出力部の出力電圧又は出力電流をも自由に調節することができる。
【００３０】
一方、本発明の他の実施形態による基板処理装置は、多数のプラズマソースを用いても各プラズマソースに応じてプラズマ発生機器がマッチングされて電力が分配されることにより、工程条件に応じて有効に基板処理工程を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による高周波電源供給装置を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態による高周波電源供給装置の第１の変形例を示す回路図である。
【図３】本発明の一実施形態による可変インピーダンスマッチングを説明するスミスチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による高周波電源供給装置の第２の変形例を示す回路図である。
【図５】本発明の一実施形態による高周波電源供給装置におけるマッチングシステムによるマッチング領域の変化を説明するための概念図である。
【図６】本発明の他の実施形態による基板処理装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる様々な形態として実現され、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものにし、通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。  一方、本発明の実施形態を説明するために図面は誇張されているおり、図中、同じ符号は同じ構成要素を示す。
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置を示す回路図である。
【００３４】
図１を参照すると、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置１００は、高周波電力が入力される入力部１１０と、入力部１１０に入力された高周波電力が分配されて出力される複数の出力部１２０と、高周波電力が分配される分配点２１と複数の出力部１２０との間にそれぞれ接続される複数の第１の可変キャパシタ１３０と、入力部１１０と分配点２１との間に接続される第２の可変キャパシタ１４０と、を備える。
【００３５】
入力部１１０は高周波電源と接続され、高周波電力が入力される。ここで、高周波電源は、ＲＦ発生器である。
【００３６】
出力部１２０は、入力部１１０に入力された高周波電力がマッチングされて出力され、プラズマ発生機器のプラズマを形成する電極（図示せず）と接続される。ここで、出力部１２０は、プラズマ発生機器の数に応じて複数設けられ、入力部１１０に入力された高周波電力が分配されて出力部１２０を介して各プラズマ発生機器に伝わる。
【００３７】
第１の可変キャパシタ１３０は、入力部１１０と出力部１２０のとの間に接続されるが、回路に直列で接続されるか、或いは、回路から分路されて接続され、出力部１２０と直列又は並列で接続される。ここで、分路された回路は接地される。第１の可変キャパシタ１３０は複数設けられるが、複数の出力部１２０に対応してそれぞれ配置され、複数の第１の可変キャパシタ１３０は、前記高周波電力が分配される分配点２１と複数の出力部１２０との間にそれぞれ接続される。なお、複数の第１の可変キャパシタ１３０は、電気的にそれぞれ接続された出力部１２１、１２２に出力される出力電圧又は出力電流を調節する。
【００３８】
第２の可変キャパシタ１４０は、入力部１１０と分配点２１との間に接続されるが、直列で接続されて入力部１１０と分配点２１を接続してもよく、並列で接続されて入力部１１０と分配点２１との間の回路から分路されて配置されてもよい。第２の可変キャパシタ１４０を調整すると、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を調節することができる。
【００３９】
また、複数の第１の可変キャパシタ１３０は複数の出力部１２０と直列でそれぞれ接続され、第２の可変キャパシタ１４０は入力部１１０と分配点２１との間の回路から分路されて配置される。この場合、複数の第１の可変キャパシタ１３０が一つの電圧をなし、第２の可変キャパシタ１４０が一つの電圧をなし、分配点２１又は第２の可変キャパシタ１４０の分路点３１を中心として複数の第１の可変キャパシタ１３０及び第２の可変キャパシタ１４０に同じ電圧がかかる。すなわち、複数の第１の可変キャパシタ１３０の平均電圧と第２の可変キャパシタ１４０の電圧とが等しくなる。
【００４０】
これにより、入力部１１０の電圧の位相の変化が予測し易く、前記高周波電源への反射電力を最小化させるためには複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調節して、入力部１１０の電流（又は、電流の位相の変化）のみを考慮して手軽にインピーダンスをマッチングさせることができる。
【００４１】
本発明の高周波電源供給装置１００は、前記高周波電源への反射電力が予め設定された電力値になるように前記複数の第１の可変キャパシタ１３０又は前記第２の可変キャパシタ１４０を調整する制御部（図示せず）を更に備える。
【００４２】
制御部（図示せず）は、複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整して各出力部１２０に接続されたプラズマ発生機器のインピーダンスをマッチングさせる。ここで、制御部は、前記高周波電源への反射電力が予め設定された電力値になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。
【００４３】
前記制御部（図示せず）は、目標とする前記高周波電源への反射電力値を設定する電力値設定部（図示せず）と、複数の第１の可変キャパシタ１３０を調整する複数の第１の調整部（図示せず）と、第２の可変キャパシタ１４０を調整する第２の調整部（図示せず）と、を備える。
【００４４】
電力値設定部（図示せず）は、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が所望の値になるように所望の電力値又は反射電力値を予め設定する。電力値設定部において電力値が設定されると、複数の第１の調整部（図示せず）及び第２の調整部（図示せず）は、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力値が設定された電力値になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。このとき、複数の第１の調整部（図示せず）は複数の第１の可変キャパシタ１３０をそれぞれ調整し、第２の調整部（図示せず）は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。
【００４５】
前記電力値設定部に電力値を「０」に設定するが、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が「０」になると、前記高周波電源からの全ての電力がプラズマ発生機器に伝わる。この場合、高周波電源を効率よく用いることが可能になる。一方、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が「０」になるためには、入力部１１０におけるインピーダンスが５０＋０ｊ（Ω）となる必要がある。また、電力値設定部に予め設定される電力値は必要に応じて可変的であり、反射電力をちょうど「０」に合わせ難いため、設定される電力値が「０」に近くなるように入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を最小化させる。
【００４６】
このように、制御部は、電力値設定部に電力値を設定して複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を変化又は、調整することにより、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を設定された電力値にし、且つ、プラズマ発生機器との自動マッチングを行うことができる。
【００４７】
また、前記制御部は、目標とする出力部１２０の出力電圧値又は出力電流値を設定する出力値設定部（図示せず）を更に備える。
【００４８】
前記出力値設定部（図示せず）は、出力部１２０の出力電圧又は出力電流が所望の値になるように所望の出力値を予め設定する。前記出力値設定部に所望の出力値が予め設定されると、前記制御部は、出力部１２０の出力電圧又は出力電流が前記出力値設定部に予め設定された電圧値又は電流値になるように前記複数の第１の調整部を用いて複数の第１の可変キャパシタ１３０をそれぞれ調整する。高周波電力は、出力部１２０を介して出力されてプラズマ発生機器のプラズマを形成する電極に伝わるが、前記電極に電圧がかかってプラズマが形成される。プラズマの強さは、電圧の強さに比例するが、出力部１２０の出力電圧が高くなればなるほどプラズマの強さが上がる。また、電圧は電流に比例するため、出力部１２０の出力電流が高くなればなるほど出力部１２０の出力電圧が高くなる。
【００４９】
したがって、出力電圧又は出力電流が最大になるように出力値設定部に電圧値又は電流値を設定し、制御部は、各出力部１２０の出力電圧又は出力電流が最大になるように前記複数の第１の調整部を用いて複数の第１の可変キャパシタ１３０をそれぞれ調整する。しかしながら、出力値設定部に設定する電圧値又は電流値はこれに何ら限定されるものではなく、必要に応じて変更可能であり、制御部は、各出力部１２０の出力電圧又は出力電流が出力値設定部に設定された電圧値又は電流値になるように前記複数の第１の調整部を用いて複数の第１の可変キャパシタ１３０をそれぞれ調整する。
【００５０】
ここで、複数の第１の可変キャパシタ１３０はいずれも同じ値を有するように等しく変更する。図１を例にとって説明すると、複数の出力部１２１、１２２とそれぞれ接続された複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２を等しく変更しながら入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を最小にする。
【００５１】
また、制御部は、複数の第１の可変キャパシタ１３０のうちの少なくともいずれか一つの第１の可変キャパシタ１３１又は１３２に対する残りの第１の可変キャパシタ１３２又は１３１の静電容量のオフセット値を設定するオフセット設定部（図示せず）を更に備える。
【００５２】
各出力部１２０の出力電圧及び出力電流が異なる場合、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を等しくし、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を必要に応じて異なる値に調節する。
【００５３】
ここで、オフセット設定部（図示せず）は、複数の第１の可変キャパシタ１３０のうちの少なくともいずれか一つの第１の可変キャパシタ１３１又は１３２に対してオフセットを設定して、残りの第１の可変キャパシタ１３２又は１３１の静電容量を調節し、これにより、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を調節する。
【００５４】
このとき、オフセット値を静電容量値の割合（±ｘ％）で入力可能である。例えば、出力部１２０が２つであり、出力部１２０のそれぞれに第１の可変キャパシタ１３０が接続され、オフセットを＋５％で入力した場合、一つの第１の可変キャパシタ１３１が５００ｐＦの可変キャパシタであり、ある瞬間の静電容量が１５０ｐＦ（３０％）であれば、残りの一つの第１の可変キャパシタ１３２の静電容量は１７５ｐＦ（３５％）となる。
【００５５】
このように、オフセット設定部を用いていずれか一つの第１の可変キャパシタ１３１又は１３２に対する残りの第１の可変キャパシタ１３２又は１３１の静電容量を調整して手軽に各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を調節する。
【００５６】
また、マッチングを行う場合、複数の第１の可変キャパシタ１３０の間にオフセットを設定して複数の第１の可変キャパシタ１３０の間に所定の割合を維持した状態で複数の第１の可変キャパシタ１３０を調節する。これにより、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を必要に応じて異ならせる場合であっても、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流をいずれも等しくする場合と同様に手軽にマッチングを行うことができる。
【００５７】
このため、本発明においては、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を必要に応じて異ならせて各プラズマ発生機器のプラズマの強さを異ならせることができ、この場合にも手軽にマッチングを行うことができる。
【００５８】
また、制御部は、入力部１１０の電圧と電流の位相を測定して複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。入力部１１０の電圧と電流の位相差をみて入力部１１０から前記高周波電源への反射電力の大きさが分かるが、例えば、入力部１１０の電圧と電流の位相差が「０」になると、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が「０」となる。これにより、入力部１１０の電圧と電流の位相を測定して入力部１１０の電圧と電流の位相差を把握し、複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整して入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を最小にする。
【００５９】
一方、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように調節する場合には、複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を同時に調節する。このとき、複数の第１の可変キャパシタ１３０はいずれも同じ値に調節する。また、入力部１１０における電圧、電流及び位相をリアルタイムにて測定して複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調節する。  このとき、入力部１１０における電圧、電流及び位相を比較して、電圧、電流及び位相の測定値に応じて複数の第１の可変キャパシタ１３０及び／又は第２の可変キャパシタ１４０が所定の値を有するように変更する。ここで、所定の値は、実験により予め保存された値（例えば、ルックアップテーブル）である。
【００６０】
また、前記高周波電源への反射電力が最小になるように調節した後、各出力部１２０間の電圧値及び／又は電流値が異なる場合には、全ての出力部１２０の電圧値及び電流値が等しくなるように、複数の出力部１２０にそれぞれ接続された複数の第１の可変キャパシタ１３０を調整する。更に、各出力部１２０の電圧値又は電流値が所望の割合になるようにして各出力部１２０間の電圧値又は電流値が異なるように調節する。
【００６１】
このように、複数の第１の可変キャパシタ１３０がそれぞれ一つの出力部１２０と関連するため、手軽に各出力部１２０の電圧値又は電流値を調節する。一方、必要に応じて出力部１２０を調整して出力部１２０の電圧値及び／又は電流値を調節する。
【００６２】
本発明の高周波電源供給装置１００は、入力部１１０に電気的に接続されて電圧、電流、電圧と電流の位相及び前記高周波電源への反射電力のうちの少なくともいずれか一つを測定する第１のセンサー１５０を更に備える。
【００６３】
第１のセンサー１５０は、入力部１１０に電気的に接続される。第２の可変キャパシタ１４０が直列で接続される場合には入力部１１０と第２の可変キャパシタ１４０のとの間に位置し、第２の可変キャパシタ１４０が分路されて並列で接続される場合には第２の可変キャパシタ１４０が分路される分路点３１と入力部１１０との間に位置する。
【００６４】
また、第１のセンサー１５０は、電圧、電流、電圧と電流の位相及び前記高周波電源への反射電力のうちの少なくともいずれか一つを測定するが、その位置における電圧、電流及び位相を測定し、入力部１１０に位置して入力部１１０の入力電圧、入力電流、入力電圧と入力電流の位相及び前記高周波電源への反射電力のうちの少なくともいずれか一つを測定する。第１のセンサー１５０において計測される入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を確認しながら入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。
【００６５】
ここで、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力は、第１のセンサー１５０を用いて第１のセンサー１５０位置の電圧、電流及び電圧と電流の位相（すなわち、入力部における電圧、電流及び電圧と電流の位相）を測定して計算することにより反射電力を計測し、電圧と電流の位相差が「０」である場合に反射電力がないと認められる。なお、第１のセンサー１５０は、高周波電源の電力値と入力部１１０の入力電力との間の差を用いて入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を求める。
【００６６】
これにより、手軽に入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を測定して入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整することにより、各出力部１２０に接続されたプラズマ発生機器のインピーダンスをマッチングさせることができる。ここで、複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０の調整は手動にて行ってもよく、前記制御部（図示せず）を用いて自動的に調整して各出力部１２０に接続されたプラズマ発生機器のインピーダンスマッチングを行ってもよい。
【００６７】
本発明の高周波電源供給装置１００は、複数の出力部１２０にそれぞれ電気的に接続されて複数の出力部１２０それぞれの出力電圧又は出力電流を測定する複数の第２のセンサー１６０を更に備える。
【００６８】
複数の第２のセンサー１６０は、複数の出力部１２０にそれぞれ電気的に接続され、複数の第１の可変キャパシタ１３０と複数の出力部１２０との間にそれぞれ位置する。
【００６９】
また、複数の第２のセンサー１６０は各出力部１２０の電気的な特性差を比較するが、複数の出力部１２０のそれぞれの出力電圧又は出力電流を測定する。プラズマ発生機器においてプラズマを形成する電極に電圧がかかってプラズマが形成されるが、プラズマの強さは電圧の強さに比例するため、出力部１２０の出力電圧を高めてプラズマの強さを上げるように前記高周波電源への反射電力を「０」にして出力部１２０の出力電圧を最大にする。このとき、電圧は電流に比例するため、前記高周波電源への反射電力が「０」になると、出力部１２０の出力電流も最大になる。これにより、各出力部１２０の出力電圧及び／又は出力電流が最大になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０をそれぞれ調整して前記高周波電源への反射電力を「０」にする。
【００７０】
ここで、複数の第２のセンサー１６０を用いて各出力部１２０の出力電圧又は出力電流を確認しながら複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。このとき、複数の第１の可変キャパシタ１３０は、所定の割合（例えば、１：１又はオフセットの反映割合）を維持しながら変更する。また、それぞれの第２のセンサー１６０を用いて測定した値が異なる場合に、全ての出力部１２０の出力電圧値又は出力電流値を等しくするためにオフセットを適用する。このときにも、複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を手動にて調整してもよく、前記制御部（図示せず）を用いて自動的に調整してもよい。
【００７１】
このように、第１のセンサー１５０を用いて入力部１１０から前記高周波電源への反射電力を確認しながら入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。また、複数の第２のセンサー１６０を用いて各出力部１２０の出力電圧又は出力電流を確認しながら前記高周波電源への反射電力を「０」にするために、各出力部１２０の出力電圧又は出力電流が最大になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０又は第２の可変キャパシタ１４０を調整する。これにより、手軽に各出力部１２０に接続されたプラズマ発生機器のインピーダンスマッチングを行うことができる。
【００７２】
一方、マッチングが行われると、前記高周波電源への反射電力が「０」である状態になって出力部１２０の電圧が最大になる。この状態では、入力電力を高めない限り、複数の第１の可変キャパシタ１３０を調節しても全体的な出力電圧は上がらず、複数の第１の可変キャパシタ１３０を調節すると、各出力部１２０の出力割合のみが調節される。例えば、２つの出力部１２０を用いる場合に１００Ｗの電力を入力すると、前記高周波電源への反射電力が「０」にマッチングされたときに複数の第１の可変キャパシタ１３０が同じ値を有するのであれば、各出力部１２０からは５０Ｗずつ出力される。このとき、２つの出力を変更するために任意にいずれか一つの第１の可変キャパシタ１３２を調節すると、マッチングがずれて複数の第１の可変キャパシタ１３０はいずれも電圧が下がるが、インピーダンスマッチングは複数の第１の可変キャパシタ１３０及び第２の可変キャパシタ１４０の両方と関係があるためである。
【００７３】
これにより、マッチングのために第１のセンサー１５０における電圧と電流の位相差が「０」になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０及び／又は第２の可変キャパシタ１４０を調節して複数の第１の可変キャパシタ１３０がいずれも同じ値を有するように調節する。このため、マッチングを行った後に所望の出力に調節するためには、それぞれの第１の可変キャパシタ１３０にオフセットを与えて操作する。ここで、オフセットは複数の第１の可変キャパシタ１３０のオフセットであり、可変キャパシタの値は合計の静電容量値において％値で表わされるが、マッチングネットワーク及び／又は電力分配器において静電容量値は一般的に％で表わされる。例えば、５００ｐＦの可変キャパシタにおいて３０％であれば、現在の静電容量値が１５０ｐＦであることを意味する。出力割合を所望の値に合わせるためにそれぞれの第１の可変キャパシタ１３０はオフセットを維持し、マッチングを行う間に前記高周波電源への反射電力が０になるように複数の第１の可変キャパシタ１３０及び／又は第２の可変キャパシタ１４０を操作し続ける必要がある。
【００７４】
図２は、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置の第１の変形例を示す回路図である。
【００７５】
図２を参照すると、本発明の高周波電源供給装置１００は、入力部１１０と分配点２１との間に接続される第１のインダクタ１７１又は第１のキャパシタ１７１’（図示せず）を更に備える。第１のインダクタ１７１又は第１のキャパシタ１７１’は、入力部１１０と分配点２１との間に接続される。例えば、第２の可変キャパシタ１４０が直列で接続される場合には第２の可変キャパシタ１４０と分配点２１との間に接続され、第２の可変キャパシタ１４０が回路から分路されて接続される場合には第２の可変キャパシタ１４０が分路される分路点３１と分配点２１との間に接続され、回路に直列で接続されるか、或いは、回路から分路されて接続される。また、第１のインダクタ１７１又は第１のキャパシタ１７１’は、第２の可変キャパシタ１４０又は第２の可変キャパシタ１４０が分路される分路点３１の前段及び後段のうちのいずれか一方に必要に応じて適切に接続される。この場合、マッチング領域を移動（又は、変更）させる。このようにマッチング領域が変更されてマッチング移動が制限されると、マッチングのために広い領域を移動する必要なしに、狭い範囲内においてインピーダンスが５０＋０ｊΩとなる点に移動してマッチングさせる。
【００７６】
また、第１のインダクタ１７１又は第１のキャパシタ１７１’は複数であってもよく、第１のインダクタ１７１及び第１のキャパシタ１７１’が併用されてもよい。このとき、それぞれの第１のインダクタ１７１又は第１のキャパシタ１７１’は両方とも同様に直列又は並列で接続され、互いに異なるように直列又は並列で接続される。ここで、インダクタ又はキャパシタ（種類）、直列又は並列（接続方式）及び単数又は複数（数）は必要に応じて定められる。
【００７７】
一方、第１のインダクタ１７１は固定インダクタであってもよく、可変インダクタであってもよく、第１のキャパシタ１７１’は固定キャパシタであってもよく、可変キャパシタであってもよい。図２に示すように、第２の可変キャパシタ１４０が並列で接続された分路点３１と分配点２１との間に第１のインダクタ１７１が直列で接続されると、マッチングシステムの類型がＬ型に変更されてマッチング領域が移動する。
【００７８】
また、複数の第１の可変キャパシタ１３０が複数の出力部１２０と直列でそれぞれ接続され、第２の可変キャパシタ１４０が入力部１１０と分配点２１との間の回路から分路されて配置されると、分路点３１と分配点２１との間に固定インダクタ（すなわち、第１のインダクタ１７１）を直列で接続して追加する簡単な構成によりマッチングシステムの類型をＬ型に変更することができる。
【００７９】
図３は、本発明の一実施形態による可変インピーダンスマッチングを説明するスミスチャートであり、第１のセンサー１５０から出力部１２０の方向を眺めたインピーダンスマッチングの概念である。
【００８０】
図３を参照すると、複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２及び第２の可変キャパシタ１４０の変更によりインピーダンスがマッチング可能であるということが確認できる。
【００８１】
図３のスミスチャートにおける中央点が、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が「０」となり、入力部１１０における高周波電力の位相が「０」となる点であるが、複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２及び第２の可変キャパシタ１４０の変更によりこの点（又は、中央点）にインピーダンスが移動する。
【００８２】
一方、第２の可変キャパシタ１４０が並列で接続された分路点３１と分配点２１との間に直列で接続された第１のインダクタ１７１は、複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２とは反対の方向にインピーダンスを移動させる。
【００８３】
図４は、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置の第２の変形例を示す回路図であり、図４（ａ）は、基本構成において出力部の数のみが増えたことを示す図であり、図４（ｂ）は、直列及び並列のインダクタが追加された構成において出力部の数が４つであることを示す図である。
【００８４】
図４を参照すると、本発明の高周波電源供給装置１００は、複数の出力部１２０の数を２以上に自由に調節することができる。
本発明においては、第１の可変キャパシタ１３３、１３４を並列で追加する構成により手軽に複数の出力部１２０の数を調節することができる。第１の可変キャパシタ１３３、１３４を並列で追加するだけで、出力部１２３、１２４を追加することができるだけではなく、自動マッチング機能を行うことができるので、複数の出力部１２０の数を自由に調節することができる。
【００８５】
本発明の高周波電源供給装置１００は、複数の出力部１２０と分配点２１との間にそれぞれ接続される第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’（図示せず）又は１７４’（図示せず）を更に備える。第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’は、複数の出力部１２０と分配点２１との間にそれぞれ接続される。
【００８６】
例えば、複数の第１の可変キャパシタ１３０が直列で接続される場合には、それぞれの第１の可変キャパシタ１３０と出力部１２０との間に接続されるか、或いは、分配点２１とそれぞれの第１の可変キャパシタ１３０との間に接続され、複数の第１の可変キャパシタ１３０が回路から分路されて接続される場合にはそれぞれの第１の可変キャパシタ１３０が分路される複数の分路点（図示せず）と出力部１２０との間にそれぞれ接続されるか、或いは、分配点２１と前記複数の分路点（図示せず）との間にそれぞれ接続され、回路に直列で接続されるか、或いは、回路から分路されて接続される。また、第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’は、複数の第１の可変キャパシタ１３０又はそれぞれの第１の可変キャパシタ１３０が分路される前記複数の分路点の前段及び後段のうちのいずれか一方に必要に応じて適切に接続される。これにより、マッチング類型が変更される。
【００８７】
また、第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’は複数であり、第２のインダクタ１７３又は１７４及び第２のキャパシタ１７３’又は１７４’が併用される。このとき、それぞれの第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’は両方とも同様に直列又は並列で接続されてもよく、互いに異なるように直列又は並列で接続されてもよい。ここで、インダクタ又はキャパシタ（種類）、直列又は並列（接続方式）、及び単数又は複数（数）は必要に応じて定められる。
【００８８】
例えば、図４（ｂ）に示すように、一つの第２のインダクタ１７３は第１の可変キャパシタ１３０と出力部１２０との間に直列で接続され、残りの一つの第２のインダクタ１７４が第２のインダクタ１７３と出力部１２０との間から分路されて並列で接続される。この場合、第２のインダクタ１７３又は１７４は、複数の第１の可変キャパシタと直列又は並列でそれぞれ接続される。このように、第１の可変キャパシタ１３０に直列又は並列で第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’を追加する。このとき、第２のインダクタ１７３又は１７４、若しくは第２のキャパシタ１７３’又は１７４’を直列と並列で両方とも接続してもよく、直列と並列のうちのいずれか一方で接続してもよい。これにより、マッチング領域が変更されるが、各々の第１の可変キャパシタ１３０にインダクタ又はキャパシタが直列又は並列で追加（又は、接続）されると、図３における１３１＆１３２（第１の可変キャパシタ）の移動方向に影響を及ぼし、これにより、マッチング領域が各特性に応じて制限される。
【００８９】
一方、第２のインダクタ１７３又は１７４は固定インダクタであってもよく、可変インダクタであってもよく、第２のキャパシタ１７３’又は１７４’は固定キャパシタであってもよく、可変キャパシタであってもよい。また、各第１の可変キャパシタ１３０の全てに同様に直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加してもよく、複数の第１の可変キャパシタ１３０のうちの一部にのみ直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加してもよいが、必要に応じてインダクタ又はキャパシタの追加を調節する。
【００９０】
本発明の高周波電源供給装置１００は、第２の可変キャパシタ１４０と接続される第３のインダクタ１７２又は第３のキャパシタ１７２’（図示せず）を更に備える。第３のインダクタ１７２又は第３のキャパシタ１７２’は、第２の可変キャパシタ１４０と直列又は並列で接続される。ここで、第２の可変キャパシタ１４０が直列で接続された場合には、入力部１１０と第２の可変キャパシタ１４０との間にのみ第２の可変キャパシタ１４０と並列で接続され、第２の可変キャパシタ１４０が回路から分路されて接続される場合には、第２の可変キャパシタ１４０が分路される分路点３１と第２の可変キャパシタ１４０との間にのみ並列で接続される。また、第３のインダクタ１７２又は第３のキャパシタ１７２’は、第２の可変キャパシタ１４０又は分路点３１の前段及び後段のうちのいずれか一方に必要に応じて適切に直列で接続される。
【００９１】
第２の可変キャパシタ１４０に直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加することができるが、これにより、マッチング領域が変更される。第２の可変キャパシタ１４０にインダクタ又はキャパシタが直列又は並列で追加（又は、接続）されると、図３における１４０（第２の可変キャパシタ）移動方向に影響を及ぼし、これにより、マッチング領域が各特性に応じて制限される。このように第２の可変キャパシタ１４０に直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加して各第１の可変キャパシタ１３０に接続されるインダクタ又はキャパシタとは異なる形状にマッチング領域を変更することができる。
【００９２】
一方、第３のインダクタ１７２は固定インダクタであってもよく、可変インダクタであってもよく、第３のキャパシタ１７２’は固定キャパシタであってもよく、可変キャパシタであってもよい。
【００９３】
図５は、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置におけるマッチングシステムによるマッチング領域の変化を説明するための概念図である。
【００９４】
基本的なマッチングシステムの類型としては、図５に示すように、４種類の類型、すなわち、Ｌ型、Ｔ型、π型及びＮ型が挙げられる。図２は、Ｌ型の変形構造を示すものであり、これまでＬ型を中心として説明した。
【００９５】
図５を参照すると、複数の第１の可変キャパシタ１３０に直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加する構成、若しくは第２の可変キャパシタ１４０に直列又は並列でインダクタ又はキャパシタを追加する構成によりマッチングシステムの類型をＬ型に加えてＴ型、π型、Ｎ型などの種々の類型に変更することができる。
【００９６】
これにより、マッチング領域を必要に応じて変更してマッチング移動を制限することにより、マッチングのために広い領域を移動する必要なしに、必要に応じて狭い範囲内において移動してマッチングさせることができる。したがって、プラズマ発生機器に応じて適切なマッチングシステムを構築することができる。
【００９７】
一方、点線部分を並列で重複して配置すると、マッチングシステムの類型が変化しても出力部１２０の数を自由に調節することができる。
【００９８】
本発明の一実施形態による高周波電源供給装置１００を用いた出力部１２０に接続されたプラズマ発生機器のインピーダンスマッチング方法について説明すると、下記の通りである。
【００９９】
まず、入力部１１０における入力電圧、入力電流及び位相を確認しながら入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２及び第２の可変キャパシタ１４０を変更して調節する。このとき、複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２はいずれも同じ値を有するように等しく変更する。
【０１００】
ここで、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流が異なる場合には、少なくともいずれか一つの出力部１２１に対する残りの出力部１２２の出力電圧及び出力電流を、その出力部１２２に接続された第１の可変キャパシタ１３２を変更して全ての出力部１２０の出力電圧及び出力電流に等しくする。前記制御部（図示せず）を用いる場合には、オフセットを±ｘ％で入力して少なくともいずれか一つの出力部１２１と接続された第１の可変キャパシタ１３１に対して残りの出力部１２２と接続された第１の可変キャパシタ１３２を変更する。例えば、オフセットを＋５％で入力した場合、少なくともいずれか一つの出力部１２１と接続された第１の可変キャパシタ１３１が３３％であれば、残りの出力部１２２と接続された第１の可変キャパシタ１３２は３８％となる。また、可変キャパシタの値は最大値の％に決定するが、例えば、最大値が５００ｐＦである場合に３０％であれば、１５０ｐＦとなる。
【０１０１】
また、各出力部１２０の出力電圧及び出力電流を異なる値に調節するための場合であっても、少なくともいずれか一つの出力部１２１に対する残りの出力部１２２の出力電圧及び出力電流が所望の割合になるように残りの出力部１２２のオフセットを入力して調節する。
【０１０２】
一方、第２の可変キャパシタ１４０だけで入力部１１０から前記高周波電源への反射電力が最小になるように調節することができるが、この場合、第２の可変キャパシタ１４０及び複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２がそれぞれ一つの変数に依存するので、高速のマッチングが行える。ここで、第２の可変キャパシタ１４０は、入力部１１０から前記高周波電源への反射電力値に依存し、複数の第１の可変キャパシタ１３１、１３２は、それぞれが接続された出力部１２１、１２２の出力電圧値又は出力電流値にそれぞれ依存する。
【０１０３】
図６は、本発明の他の実施形態による基板処理装置を示す概略図である。
【０１０４】
図６に基づき、本発明の他の実施形態による基板処理装置についてより詳細に説明するが、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置と関連して上述した部分と重複する事項についての説明は省略する。
【０１０５】
本発明の他の実施形態による基板処理装置４００は、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置１００と、高周波電源供給装置１００の入力部に接続されて、前記入力部に高周波電力を入力する高周波電源２００と、高周波電源供給装置１００の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極（図示せず）と、を備える。
【０１０６】
高周波電源供給装置１００は、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略し、各プラズマソースのマッチングを自動的に行う電力分配器であり、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置１００である。
【０１０７】
高周波電源２００は、高周波電源供給装置１００の入力部に接続され、前記入力部に高周波電力を入力する。このように前記入力部を介して高周波電源供給装置１００に供給された高周波電力は、高周波電源供給装置１００においてマッチングされて分配される。
【０１０８】
複数の電極（図示せず）は、高周波電源供給装置１００の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する。このとき、高周波電力は、各電極のインピーダンスに応じて高周波電源供給装置１００においてマッチングされて分配され、各電極の出力電圧又は出力電流が異なるように分配される。
【０１０９】
本発明の基板処理装置４００は、前記電極により形成されたプラズマを用いて基板１０の上にプラズマソースを供給する複数の蒸着源３００を更に備える。このとき、複数の蒸着源３００に前記複数の電極がそれぞれ配設される。
【０１１０】
一般に、多数の蒸着源にプラズマを形成するためには、多数の高周波電源２００及び多数のマッチングネットワークが必要である。また、高周波電源２００及びマッチングネットワークの数を減らすために電力分配器を用いると、マッチングし難くなるか、或いは、自動マッチングのための電力分配器の製造コストが高騰する。この理由から、従来には、多数の蒸着源にプラズマを形成するために多数の高周波電源２００及び多数のマッチングネットワークを用いるか、或いは、製造コストの高い電力分配器を用いたが、基板処理装置の製造コストが高騰してしまうという不都合があった。
【０１１１】
しかしながら、本発明においては、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略し、各プラズマソースのマッチングを自動的に行う高周波電源供給装置１００を用いて少数（例えば、一つ）の高周波電源２００を用いて各蒸着源３１０又は３２０に合わせてマッチングして高周波電力を分配する。これにより、従来多数の蒸着源にプラズマを形成するために必要であった多数の高周波電源２００及びマッチングネットワークの数を大幅に減らすことができる。なお、高周波電源供給装置１００は、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略し、各プラズマソースのマッチングを自動的に行う電力分配器であり、従来マッチングネットワークと併用していた自動電力分配器よりも安価であるため、基板処理装置の製造コストが削減される。
【０１１２】
一方、複数の蒸着源３００は、プラズマソースの供給方式が異なる複数の蒸着源３１０、３２０である。この場合（例えば、封止膜を形成する場合）には、プラズマソースの供給方式（例えば、ＰＥＡＬＤ（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＥＣＶＤなど）に応じてインピーダンスの差が大幅に出るため、略同じインピーダンスを有するプラズマソース供給方式の蒸着源３００同士が同じ高周波電源供給装置１００を用いる。例えば、インピーダンスの差が大幅に出る２種類のプラズマソースの供給方式を用いる場合には、２つの高周波電源供給装置１００を用いる。しかしながら、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、インピーダンスが略同じプラズマソースの供給方式が連続するグループ別に一つの高周波電源供給装置１００を用いてもよい。
【０１１３】
高周波電源供給装置１００は、前記複数の電極のそれぞれに独立的な出力電圧又は出力電流を与える。各電極にそれぞれ所望の出力電圧又は出力電流を与えるので、蒸着源３００の種類又は位置に応じて適切なプラズマを形成することができる。なお、基板１０に薄膜蒸着工程を行う場合に、蒸着薄膜の形成条件に応じて各蒸着源３００に合うプラズマを形成する。
【０１１４】
また、高周波電源供給装置１００の制御部は、高周波電源２００の出力部若しくは高周波電源供給装置１００の入力部１１０における電圧、電流及び電圧と電流の位相を測定して計算することにより、高周波電源２００への反射電力を計測する。高周波電源供給装置１００を用いて複数の蒸着源３００のマッチングを行うためには、高周波電源２００への反射電力を確認しなければならないが、高周波電源供給装置１００の入力部１１０における電圧、電流及び電圧と電流の位相を測定して計算することにより、高周波電源２００への反射電力を求めることができる。
【０１１５】
このような方法を用いて手軽に高周波電源２００への反射電力を計測して手軽に高周波電源供給装置１００を用いた複数の蒸着源３００のマッチングを行うことができる。このため、多数のプラズマソースを用いても、各プラズマソースに応じて複数の蒸着源３００がマッチングされて電力が分配されるので、工程条件に応じて有効に基板処理工程を行うことができる。
【０１１６】
一方、高周波電源２００の電力値と高周波電源供給装置１００の入力部の入力電力値を比較して、高周波電源２００の電力値と高周波電源供給装置１００の入力部の入力電力値との間の差を用いて、高周波電源２００への反射電力を計測することもできる。
【０１１７】
以下、本発明の更に他の実施形態による基板処理装置についてより詳細に説明するが、本発明の一実施形態による高周波電源供給装置及び本発明の他の実施形態による基板処理装置と関連して上述した部分と重複する事項についての説明は省略する。
【０１１８】
本発明の更に他の実施形態による基板処理装置は、高周波電力を供給する高周波電源と、前記高周波電源と接続されて高周波電力が入力され、前記高周波電源から入力された高周波電力が分配されるように並列で接続された複数の第１の可変キャパシタと、前記高周波電力が分配される分配点の前段に接続される第２の可変キャパシタと、を有する高周波電源供給装置と、前記高周波電源供給装置の複数の出力部に接続され、前記出力部から出力される高周波電力を用いてプラズマを形成する複数の電極と、第１の方向に互いに平行に配置され、それぞれに配設された前記複数の電極により形成されたプラズマを用いて基板の上にプラズマソースを供給する複数の線形蒸着源と、を備え、前記高周波電源供給装置は、前記高周波電力が入力される入力部における電圧、電流及び電圧と電流の位相を測定して前記高周波電源への反射電力を計測し、前記複数の第１の可変キャパシタ又は前記第２の可変キャパシタを調整して前記高周波電源への反射電力を最小化させる制御部を更に備える。
【０１１９】
本発明においては、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略して複数の第１の可変キャパシタ及び第２の可変キャパシタのみを用いることができ、制御部を用いて各プラズマソースのマッチングを自動的に行う高周波電源供給装置を用いることができる。これにより、少数（例えば、一つ）の高周波電源を用いて各線形蒸着源に合わせてマッチングして高周波電力を分配することができるので、従来多数の線形蒸着源にプラズマを形成するために必要であった多数の高周波電源及びマッチングネットワークの数を大幅に減らすことができる。
【０１２０】
本発明の更に他の実施形態による基板処理装置は、前記基板が支持される基板支持部と、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記基板支持部を移動させる駆動部と、を更に備える。
【０１２１】
駆動部を用いて基板が支持される基板支持部を前記第１の方向と交差する第２の方向に移動させて前記基板を前記複数の線形蒸着源に対向させながら移動させ、これにより、前記基板の全体の領域に亘って均一な蒸着が行われる。
【０１２２】
このように、本発明においては、従来のマッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子を省略して電力分配器にマッチングネットワークを一体化させることにより、一つの装置を用いて各プラズマ発生機器のマッチング及び電力分配を自動的に行うことができる。
【０１２３】
これにより、従来よりも高周波発生器及びマッチングネットワークの数を大幅に減らすことができ、マッチングネットワーク及び電力分配器の重複する素子が省略されて工程装備の製造コストを節減することができ、プラズマ発生機器毎にマッチングされて電力が分配されるので工程の安定化を確保することができる。
【０１２４】
なお、本発明においては、第１の可変キャパシタを並列で追加する簡単な構造により出力部の数を自由に調節することができ、各出力部に接続された第１の可変キャパシタを用いて各出力部の出力電圧又は出力電流をも自由に調節することができる。
【０１２５】
一方、本発明の他の実施形態による基板処理装置は、多数のプラズマソースを用いても各プラズマソースに応じてプラズマ発生機器がマッチングされて電力が分配されることにより、工程条件に応じて有効に基板処理工程を行うことができる。
【０１２６】
以上述べたように、本発明の詳細な説明の欄においては、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない範囲内において種々に変形可能である。よって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限られて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけではなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【０１２７】
１０：基板
２１：分配点
３１：分路点
１００：高周波電源供給装置
１１０：入力部
１２０：出力部
１３０：第１の可変キャパシタ
１４０：第２の可変キャパシタ
１５０：第１のセンサー
１６０：第２のセンサー
１７１：第１のインダクタ
１７２：第３のインダクタ
１７３：第２のインダクタ（直列）
１７４：第２のインダクタ（並列）
２００：高周波電源
３００：複数の蒸着源
３１０：ＰＥＡＬＤ蒸着源
３２０：ＰＥＣＶＤ蒸着源
４００：基板処理装置
【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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