プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
【課題】窓部の損傷を低減させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置は処理容器２と、前記処理容器の内部を減圧する減圧部９と、被処理物を載置する載置部４と、内部にガスを供給するガス供給部１８と、電磁波を透過させる窓部３と、前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部２１と複数の容量部とを有した負荷部２０と、前記負荷部２０に電力を印加する電源６ｂと、を備えている。前記導体部２１と前記容量部とは電気的に交互に接続され、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部２１において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、前記負荷部２０の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされている。
【解決手段】プラズマ処理装置は処理容器２と、前記処理容器の内部を減圧する減圧部９と、被処理物を載置する載置部４と、内部にガスを供給するガス供給部１８と、電磁波を透過させる窓部３と、前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部２１と複数の容量部とを有した負荷部２０と、前記負荷部２０に電力を印加する電源６ｂと、を備えている。前記導体部２１と前記容量部とは電気的に交互に接続され、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部２１において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、前記負荷部２０の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波電力を印加することで発生させるプラズマに誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）がある。誘導結合型プラズマは、広い領域に高密度なプラズマを発生させることができるため各種のプラズマ処理に広く利用されている。
この様な誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置には、高周波電力が印加されるプラズマ励起用の負荷部（アンテナなどとも称される）が設けられている。また、負荷部は、処理容器の外部に設けられ、処理容器に設けられた誘電体などからなる窓部を介して電磁場を処理容器の内部に発生させることができるようになっている。
【０００３】
ここで、高密度なプラズマを発生させるために、負荷部に印加する高周波電力を大きくすると絶縁破壊を起こしたり、生成されたイオンが窓部側に引き寄せられて窓部に衝突して窓部が損傷したりするおそれがある。
【０００４】
そのため、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値が小さくなるように、負荷部に設けられた導体部（部分アンテナなどとも称される）のインダクタンスやコンデンサの容量を規定する技術が提案されている（特許文献１を参照）。
特許文献１に記載された技術によれば、窓部の損傷を低減させることができる。
しかしながら、窓部の損傷をなくすことができないため、窓部の損傷をさらに低減させることができる技術の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５８６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、窓部の損傷を低減させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係るプラズマ処理装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部とを有した負荷部と、前記負荷部に電力を印加する電源と、を備えている。そして、前記導体部と前記容量部とは電気的に交互に接続され、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされている。
【０００８】
また、実施形態に係るプラズマ処理方法は、誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、を備えている。そして、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となるように制御される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、窓部の損傷を低減させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】比較例に係る負荷部を例示するための模式図である。（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【図４】比較例に係る負荷部の一例を例示するための模式図である。（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【図５】本実施の形態に係る負荷部の例を例示するための模式図である。
【図６】図５に例示をした負荷部の一例を例示するための模式図である。（ａ）は負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、特に断らない限り、電位差と電流の振幅や位相はフェーザ表示を使って表し、フェーザ表示の基準を電流が実数成分のみの場合、すなわち位相が０の場合とする。
また、本明細書において、電位が０（ゼロ）は接地電位を意味し、特に断らない限り、電位差は接地電位に対するものとしている。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図１に示すように、プラズマ処理装置１には、処理容器２、窓部３、載置部４、電源６ａ、電源６ｂ、減圧部９、ゲートバルブ１７、ガス供給部１８、負荷部２０、制御部２４、測定部２５などが設けられている。
【００１２】
処理容器２は、両端が閉塞された略円筒形状を呈し、大気圧よりも減圧された雰囲気が維持可能な気密構造となっている。
処理容器２の内部には、被処理物Ｗをプラズマ処理するための空間である処理空間１５が設けられている。被処理物Ｗは、例えば、半導体ウェーハ、フォトマスク基板、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などとすることができる。
【００１３】
処理容器２の天井中央部分には、ガスＧを導入するためのガス導入口１２が設けられている。
窓部３は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成されており、後述する負荷部２０にて発生した電磁場を透過させる。窓部３は、処理容器２の天井中央部分であって、ガス導入口１２の周囲に設けられている。
載置部４は、処理容器２の内部であって、処理空間１５の下方に設けられている。載置部４の上面は被処理物Ｗを載置するための載置面となっており、載置部４の内部に内蔵された図示しない静電チャックなどにより載置された被処理物Ｗを保持することができるようになっている。
絶縁リング５は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成され、載置部４の周囲を覆うようにして設けられている。
【００１４】
電源６ａは、整合器１６ａを介して載置部４に電気的に接続されている。電源６ａは、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源６ａは、載置部４に載置、保持された被処理物Ｗに引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。 電源６ａは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数）を有する高周波電力を載置部４に印加するものとすることができる。 整合器１６ａには、電源６ａ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。
【００１５】
電源６ｂは、整合器１６ｂを介して負荷部２０に電気的に接続されている。電源６ｂは、プラズマＰを発生させるための高周波電源である。すなわち、電源６ｂは、処理空間１５において高周波放電を生じさせてプラズマＰを発生させるために設けられている。
電源６ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力を負荷部２０に印加するものとすることができる。この場合、プラズマＰの発生に適した比較的高い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力を負荷部２０に印加するものとすることができる。
また、電源６ｂは、出力する高周波電力の周波数を変化させることができるものとすることができる。
整合器１６ｂには、電源６ｂ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。
【００１６】
減圧部９は、処理容器２の内部が所定の圧力となるように減圧する。減圧部９は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。減圧部９は、処理容器２の底部に設けられた排気口７に圧力制御部８を介して接続されている。 圧力制御部８は、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部８は、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。
【００１７】
処理容器２の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口１９が設けられ、搬入搬出口１９を気密に閉鎖できるようゲートバルブ１７が設けられている。
ゲートバルブ１７は、Ｏ（オー）リングのようなシール部材１４を備える扉１３を有し、図示しないゲート開閉機構により開閉される。扉１３が閉まった時には、シール部材１４が搬入搬出口１９の壁面に押しつけられ、搬入搬出口１９が気密に閉鎖されるようになっている。
【００１８】
ガス供給部１８は、ガス導入口１２を介して処理容器２の内部にガスＧを供給する。ガス供給部１８は、例えば、ガスＧを収納した高圧ボンベなどとすることができる。
また、処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える切換部２１を設けるようにすることができる。
例えば、エッチング処理などのような被処理物Ｗのプラズマ処理に用いられるガスを供給するガス供給部１８ａと、クリーニング処理などに用いられるガスを供給するガス供給部１８ｂとを備え、プラズマ処理の種類に応じて処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える切換部２１を例示することができる。
また、ガス供給部１８から処理容器２の内部にガスＧを供給する際に流量や圧力などを制御する図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などを設けるようにすることができる。
負荷部２０は、窓部３の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部（コンデンサ）とを有している。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されている。そのため、負荷部２０は、処理容器２に設けられた誘電体などからなる窓部３を介して電磁場を処理容器２の内部に導入することができる。
なお、負荷部２０の構成に関する詳細は後述する。
【００１９】
また、負荷部２０と窓部３との間にはファラデーシールド１０が設けられている。負荷部２０とファラデーシールド１０との間には絶縁部１１が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、ファラデーシールド１０には、金属などの導体から形成された本体部１０ａと、複数のスリット１０ｂとが設けられている。
ファラデーシールド１０の本体部１０ａは、電気的に接地することができる。
なお、後述するクリーニング処理などの場合に本体部１０ａに電圧を印加するようにすることもできる。ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加する場合には、図示しない電源を本体部１０ａに電気的に接続すればよい。
スリット１０ｂは、放射状に配置することができる。この場合、放射状のスリット１０ｂの中心は、環状に設けられた負荷部２０の導体部の中心と一致するようにすることができる。この様にすれば、負荷部２０による高周波電界方向に対して実質的に直角な方向に延在するスリット１０ｂとすることができる。
【００２１】
ファラデーシールド１０にこの様なスリット１０ｂを設けるものとすれば、負荷部２０の導体部による高周波電界の方向と同一方向に電流経路が形成されることを抑制することができる。そのため、処理容器２の内部に高周波電界を発生させることができるとともに、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができる。その結果、負荷部２０から導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することができる。
また、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができるので、プラズマ処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができる。そのため、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
絶縁部１１は、誘電体からなるものとすることができる。絶縁部１１は、例えば、樹脂材料、石英、セラミックス、空気（空間）などや、これらを組み合わせたものからなるものとすることができる。
絶縁部１１に樹脂材料を用いる場合は、例えば電気絶縁性が高く且つ耐熱温度が１００℃を超える樹脂材料（ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＩ、ＰＥＥＫポリエーテルエーテルケトン、ＵＬＴＥＭ）を用いることができる。
また、負荷部２０から流れる電流の一部がファラデーシールド１０に漏れることで処理容器２内のプラズマＰの密度分布に影響を及ぼす場合がある。このような場合、絶縁部１１の厚みや材料、構造を選択し絶縁部１１の静電容量を小さくすることによって、負荷部２０からファラデーシールド１０への漏れ電流を抑制し、プラズマＰの密度分布を均一にすることができる。この場合、例えば、絶縁部１１は誘電率の低いポーラス材料とすることができる。または、漏れ電流が発生する場所に応じて絶縁部の厚みを決定し、静電容量の分布を調整することにより、プラズマＰの密度分布を均一にすることができる。
【００２２】
制御部２４は、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数の少なくとも１つを制御する。
測定部２５は、容量部同士の間に設けられた導体部の電位を測定する。測定部２５としては、例えばネットワークアナライザを用いることができる。
そして、制御部２４は、測定部２５による測定結果に基づいて、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数の少なくとも１つの制御を実行する。
また、制御部２４は、エッチング処理などのような被処理物Ｗのプラズマ処理を行う場合には、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御する。
この場合、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるように制御することが好ましい。
例えば、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御すれば、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるようにすることができる。
そのようにすれば、電位差の最大値が小さくなるようにすることができる。
また、クリーニング処理を行う場合には、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御する。
なお、制御部２４、測定部２５に関する詳細は後述する。
【００２３】
次に、負荷部２０についてさらに例示する。
図３は、比較例に係る負荷部を例示するための模式図である。なお、図３（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、図３（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図３（ａ）に示すように、比較例に係る負荷部２２０には電磁場を発生させる３個の導体部２２２と、３個の容量部２２３とが設けられている。また、端子Ｂ１（第１の端子の一例に相当する）、端子Ｂ２（第２の端子の一例に相当する）には導体部２２２が電気的にそれぞれ接続され、導体部２２２と容量部２２３とが電気的に交互に接続されている。そして、３個の導体部２２２のインダクタンスは等しいものとされ、３個の容量部２２３の容量は等しいものとされている。
【００２４】
この様な構成を有する負荷部２２０の端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２２０における電位の分布は図３（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２２３が設けられていない場合には、負荷部２２０における電位差の虚数成分の分布は図３（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
【００２５】
これに対し、容量部２２３を設けるようにすれば、負荷部２２０における電位差の虚数成分の分布は図３（ｂ）中の実線Ｄ２に示すもののようになる。また、負荷部２２０における電位差の実数成分の分布は図３（ｂ）中の一点鎖線Ｄ３に示すようになる。すなわち、容量部２２３における電位の上昇と、導体部２２２における電位の下降とが交互に行われることになるため負荷部２２０の両端子間における電位差の虚数成分Ｖ２を低減させることができる。
しかしながら、負荷部２２０における電位が最大となる点の電位差の虚数成分Ｖ１が高ければ、生成されたイオンの窓部３への衝突が激しくなり窓部３の損傷が激しくなるおそれがある。
そのため、負荷部２２０における電位が最大となる点の電位差の虚数成分Ｖ１をさらに低下させるようにすることが望ましい。
【００２６】
図４は、他の比較例に係る負荷部の一例を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は他の比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、図４（ｂ）は他の比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図４（ａ）に示すように、負荷部２０ａには電磁場を発生させる３個の導体部２２ａと、計３個の容量部２３ａ、２３ｂとが設けられている。また、導体部２２ａと容量部２３ａ、２３ｂとが電気的に交互に接続されており、容量部２３ｂは端子Ｂ２に電気的に接続されている。また、１個の導体部２２ａは端子Ｂ１に電気的に接続されている。そして、３個の導体部２２ａのインダクタンスは等しいものとされ、容量部２３ｂの容量は他の２個の容量部２３ａの容量の２倍とされている。
【００２７】
この様な構成を有する負荷部２０ａの端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２０ａにおける電位の分布は図４（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２３ａ、２３ｂが設けられていない場合には、図３（ｂ）において例示をしたものと同様に負荷部２０ａにおける電位差の虚数成分の分布は図４（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
これに対し、容量部２３ａ、２３ｂを設けるようにすれば、負荷部２０ａにおける電位差の虚数成分の分布は図４（ｂ）中の実線Ｄ４に示すもののようになる。また、負荷部２０ａにおける電位差の実数成分の分布は図４（ｂ）中の一点鎖線Ｄ５に示すもののようになる。すなわち、容量部２３ａ、２３ｂにおける電位の上昇と、導体部２２ａにおける電位の下降とが交互に行われることになるため負荷部２０ａの両端子間における電位差の虚数成分Ｖ３を低減させることができる。この場合、容量部２３ｂは端子Ｂ２に電気的に接続されており、容量部２３ｂの容量は容量部２３ａの容量の２倍とされている。
そのため、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようにすることができる。また、図４（ｂ）に示したものの場合には、導体部２２ａの容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっているので、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるようにすることができる。その結果、図３において例示をした負荷部２２０の場合に比べて、負荷部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。しかしながら、この場合、負荷部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差の虚数成分と両端子間における電位差の虚数成分Ｖ３とがほぼ同じであり、電位差の虚数成分Ｖ３がまだ大きいため、その高い電位差により両端子間において異常放電が発生するおそれがある。
【００２８】
図５は、本実施の形態に係る負荷部の例を例示するための模式図である。なお、図５は負荷部の構成を例示するための模式図である。
図５に示すように、負荷部２０ｂには電磁場を発生させるＮ個の導体部と、（Ｎ−１）個の容量部とが設けられている。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されており、１番目の導体部が端子Ｂ１に電気的に接続され、Ｎ番目の導体部が端子Ｂ２に電気的に接続されている。なお、Ｎは正の整数である。
【００２９】
そして、各導体部のインダクタンスと、各容量部の容量と、高周波電力の周波数とが、負荷部２０ｂにおける合計インピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるような関係となっている。すなわち、動作周波数において負荷部２０ｂ全体が共振するような関係となっている。
またさらに、端子Ｂ１、Ｂ２に電気的に接続された導体部以外の（Ｎ−２）個の各導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。すなわち、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。
また、負荷部２０ｂの端子Ｂ１、Ｂ２の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっている。
【００３０】
動作周波数において負荷部２０ｂ全体が共振し、負荷部２０ｂの端子Ｂ１、Ｂ２の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となり、また、端子Ｂ１、Ｂ２に電気的に接続された導体部以外の（Ｎ−２）個の各導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。
なお、図５に例示をしたものの場合には、（Ｎ−２）個の各導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっている。
この場合、（Ｎ−２）個の各導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようにするためには、導体部のインダクタンスと、容量部の容量と、高周波電力の周波数とが以下の（１）式〜（３）式を満足するような関係となればよい。なお、角周波数をω、周波数をｆとすれば、ω＝２πｆと表すことができる。
【００３１】
例えば、端子Ｂ１に一番近い容量部の容量Ｃ１が以下の（１）式を満足するようにすればよい。
【数１】
ここで、Ｃ１は端子Ｂ１側から見て１番目に設けられた容量部の容量、Ｌ１は端子Ｂ１側から見て１番目に設けられた導体部のインダクタンス、Ｌ２は端子Ｂ１側から見て２番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【００３２】
そして、端子Ｂ１側から見てｎ番目の容量部の容量Ｃｎが以下の（２）式を満足するようにすればよい。なお、ｎは正の整数である。
【数２】
ここで、Ｃｎは端子Ｂ１側から見てｎ番目に設けられた容量部の容量、Ｌｎは端子Ｂ１側から見てｎ番目に設けられた導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は端子Ｂ１側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは電力の周波数である。
【００３３】
またさらに、端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目の容量部の容量ＣＮ−１が以下の（３）式を満足するようにすればよい。すなわち、端子Ｂ２に一番近い容量部の容量ＣＮ−１が以下の（３）式を満足するようにすればよい。
【数３】
ここで、ＣＮ−１は端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた容量部の容量、ＬＮは端子Ｂ１側から見てＮ番目に設けられた導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは電力の周波数である。
【００３４】
また、この様にすれば、１個の導体部と１個の容量部とで構成される部分的なＬＣ直列回路がすべてω２・Ｌ・Ｃ＝１を満たすようにすることができるので、負荷部２０ｂ全体を共振させることができる。
【００３５】
次に、図５に例示をした負荷部２０ｂについてさらに例示をする。
図６は、図５に例示をした負荷部の一例を例示するための模式図である。なお、図６（ａ）は負荷部の構成を例示するための模式図、図６（ｂ）は負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図６（ａ）に示すように、負荷部２０ｂ１には電磁場を発生させる４個の導体部２２ｂ１〜２２ｂ４と、３個の容量部２３ｂ１〜２３ｂ３とが設けられている。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されており、１番目の導体部２２ｂ１が端子Ｂ１に電気的に接続され、４番目の導体部２２ｂ４が端子Ｂ２に電気的に接続されている。
【００３６】
そして、導体部２２ｂ２と導体部２２ｂ３とのインダクタンスが等しいものとされ、導体部２２ｂ１と導体部２２ｂ４とのインダクタンスが等しいものとされている。また、導体部２２ｂ２または導体部２２ｂ３のインダクタンスは、導体部２２ｂ１または導体部２２ｂ４のインダクタンスの２倍とされている。すなわち、容量部同士の間に設けられた導体部２２ｂ２、２２ｂ３のインダクタンスは、端子Ｂ１および端子Ｂ２にそれぞれ接続された導体部２２ｂ１、２２ｂ４のインダクタンスの２倍とされている。
【００３７】
この様なインダクタンスの関係を（１）式〜（３）式に代入して容量部２３ｂ１〜２３ｂ３の容量を求めるといずれの容量もＣａ＝ω−２／Ｌとなる。すなわち、３個の容量部２３ｂ１〜２３ｂ３の容量は等しいものとなる。
【００３８】
この様な構成を有する負荷部２０ｂ１の端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２０ｂ１における電位の分布は図６（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２３ｂ１〜２３ｂ３が設けられていない場合には、図３（ｂ）において例示をしたものと同様に負荷部２０ｂ１における電位差の虚数成分の分布は図６（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
これに対し、前述した関係を満足する導体部２２ｂ１〜２２ｂ４と、容量部２３ｂ１〜２３ｂ３とを設けるようにすれば、負荷部２０ｂ１における電位差の虚数成分の分布は図６（ｂ）中の実線Ｄ６に示すもののようになる。また、負荷部２０ｂ１における電位の実数成分の分布は図６（ｂ）中の一点鎖線Ｄ７に示すもののようになる。
すなわち、負荷部２０ｂ１における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
さらに、負荷部２０ｂ１の端子Ｂ１、Ｂ２における電位差の虚数成分と、導体部２２ｂ２、２２ｂ３の中心位置における電位差の虚数成分とが０（ゼロ）となるようにすることができる。
ここで、電位差の虚数成分は実数成分に比べて極めて大きく、窓部３がスパッタされることに関して支配的である。
そのため、両端子間における電位差の虚数成分を０（ゼロ）とすれば、負荷部２０ｂ１の両端子間における電位差Ｖ４は実数成分となるのでその値を極めて低くすることができる。その結果両端子間における異常放電を抑制することができ、窓部３の損傷を抑制することもできる。
この場合、両端子間における電位差の虚数成分は制御可能な限り０（ゼロ）となるようにすることが好ましいが、電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となればよい。
また、この様にすれば１個の導体部と１個の容量部とで構成される部分的なＬＣ直列回路がすべてω２・Ｌ・Ｃ＝１を満たすようにすることができるので、負荷部２０ｂ１全体を共振させることもできる。
【００３９】
ここで、発生したプラズマＰの状態により、導体部のインダクタンスが変化して前述した関係が満たされなくなる場合がある。
その様な場合には、発生したプラズマＰの状態に基づいて、導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御して、前述した関係が満たされるようにすればよい。
例えば、プラズマＰの電子密度に基づいて導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御するようにすることができる。
この場合、導体部２２ｂ２や導体部２２ｂ３などの電位を測定部２５により測定し、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４によりこの電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御するようにすることができる。なお、測定部２５により導体部２２ｂ２や導体部２２ｂ３などの中間位置における電位を測定するようにすることができる。
なお、測定部２５による測定結果に基づいて、作業者などが導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを調整するようにすることもできる。
【００４０】
導体部においては、例えば、インダクタンスの異なる導体部に取り替えたり、導体部に接続点を設けて導体部と容量部との接続位置を変化させたりすることで導体部のインダクタンスを制御するようにすることができる。
また、容量部においては、例えば、容量の異なる容量部に取り替えたり、可変容量のコンデンサを容量部に用いて容量を変化させたりすることで容量部の容量を制御するようにすることができる。
なお、導体部のインダクタンスや容量部の容量を制御部２４により制御する場合には、ステップモータなどの制御モータなどにより可変範囲内の各制御位置を選択することで制御を行うようにすることができる。
また、高周波電力の周波数においては、例えば、可変周波数の高周波電源を用いて高周波電力の周波数を制御するようにすることができる。
【００４１】
次に、プラズマ処理装置１の作用について例示する。
この場合、一例として、被処理物Ｗをエッチング処理する場合について例示する。
ゲートバルブ１７の扉１３を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口１９から被処理物Ｗを処理容器２内に搬入する。搬入された被処理物Ｗは載置部４上に載置され、載置部４に内蔵された図示しない静電チャックなどにより保持される。
図示しない搬送部を処理容器２の外に退避させる。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２内が所定の圧力となるように圧力制御部８により制御される。
【００４２】
次に、ガス供給部１８ａから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にエッチング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。エッチング処理に用いられるガスとしては、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガスなどを例示することができる。
【００４３】
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力が負荷部２０に印加される。また、電源６ａにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数）を有する高周波電力が載置部４に印加される。
【００４４】
すると、負荷部２０の導体部が誘導結合型電極を構成するので、負荷部２０の導体部から窓部３を介して電磁場が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された電磁場により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりエッチング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、処理空間１５内を下降して被処理物Ｗの表面に到達し、エッチング処理が施される。
【００４５】
この場合、負荷部を図４において例示をした構成とすれば、負荷部における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
負荷部を図５、図６において例示をした構成とすれば、負荷部における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。さらに、負荷部の両端子間における電位差を極めて低くすることができるので両端子間における異常放電を抑制することができるとともに窓部３の損傷を抑制することができる。
【００４６】
ここで、発生したプラズマＰの状態により、導体部のインダクタンスが変化して図４〜図６において例示をした関係が満たされなくなる場合がある。
その様な場合には、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御して、前述した関係が満たされるようにする。
【００４７】
また、ファラデーシールド１０の作用により、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合が抑制される。そのため、エッチング処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができるので、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができる。その結果、窓部３の損傷を抑制することができる。また、負荷部２０から導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することもできる。
【００４８】
また、電源６ａにより高周波電力が載置部４に印加されることにより、被処理物Ｗにバイアスが印加される。そのため、被処理物Ｗの表面に生成されたイオンを引き込むことができるので、効率の良い異方性エッチング処理を行うことができる。なお、電源６ａによる高周波電力の印加を行わずにエッチング処理を行うこともできる。
【００４９】
残余のガス、反応生成物、副生成物などの多くは、排気口７から処理容器２外に排出される。
【００５０】
被処理物Ｗのエッチング処理が終了すると、処理容器２内の圧力とゲートバルブ１７の扉１３の外側の圧力とがほぼ等しくなるように、ガス導入口１２からパージガスなどが導入される。
そして、ゲートバルブ１７の扉１３を図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、エッチング処理が施された被処理物Ｗを搬出する。
以上のようにして、被処理物Ｗのエッチング処理が終了する。
【００５１】
次に、クリーニング処理を行う場合について例示をする。
ここで、生成されたイオンを窓部３などに衝突させることができれば、副生成物が付着することで形成されたデポ物を除去することができる。
そのため、クリーニング処理を行う場合には、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、負荷部の両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりするようにする。
【００５２】
この場合、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御することで、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくする。
【００５３】
クリーニング処理を行う場合には、まず、図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
次に、減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２内が所定の圧力となるように圧力制御部８により制御される。
【００５４】
次に、切換部２１により供給されるガスの種類が切り換えられる。そして、ガス供給部１８ｂから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にクリーニング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。クリーニング処理に用いられるガスとしては、例えば、Ｏ２、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＨＣｌ、Ａｒなどを例示することができる。
【００５５】
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力が負荷部２０に印加される。
すると、負荷部２０の導体部が誘導結合型電極を構成するので、負荷部２０の導体部から窓部３を介して高周波電力が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された高周波電力により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりクリーニング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物により処理容器２内に付着しているデポ物が除去される。
【００５６】
ここで、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御することで、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、負荷部の両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりする。
すなわち、負荷部における電位差を制御することで前述した関係が満たされないようにして、窓部３などに衝突するイオンを増やすようにする。
なお、窓部３などに衝突するイオンを増加させすぎると窓部３などが損傷するおそれがある。そのため、デポ物の付着量などに基づいて予め実験などにより求められた制御範囲内において制御を行うようにする。
【００５７】
またさらに、ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加することで、クリーニング処理中に窓部３などに負のバイアスを印加するようにすることもできる。そのようにすれば、窓部３などにより多くのイオンを衝突させることができるので、クリーニング処理の効率を向上させることができる。
【００５８】
残余のガス、反応生成物、除去されたデポ物などは、排気口７から処理容器２外に排出される。
なお、載置部４の載置面を保護するためにダミーの被処理物Ｗを載置した状態で前述したクリーニング処理を行うようにすることもできる。
以上のようにして、クリーニング処理が終了する。
【００５９】
本実施の形態によれば、窓部３の損傷を低減させることができる。また、プラズマ処理の種類によって負荷部における電位差を制御することができる。そのため、例えば、エッチング処理などのように被処理物Ｗをプラズマ処理する場合には窓部３の損傷や異常放電の発生を抑制することができ、クリーニング処理などの場合には付着しているデポ物を効率よく除去することができる。
【００６０】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係るプラズマ処理方法について例示をする。
本実施の形態に係るプラズマ処理方法は、誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、を備えている。そして、前記制御を行う工程において、導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御される。例えば、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御される。
【００６１】
この場合、前記制御を行う工程において、負荷部の端子Ｂ１と端子Ｂ２との間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御されるようにすることができる。
また、導体部はＮ個設けられ、容量部は（Ｎ−１）個設けられ、端子Ｂ１および端子Ｂ２にはそれぞれ導体部が接続され、前記制御を行う工程において、導体部のインダクタンスと、容量部の容量と、電力の周波数との関係が前述した以下の（１）式乃至（３）式を満たすように制御されるようにすることができる。
【００６２】
また、端子Ｂ１および端子Ｂ２にはそれぞれ導体部が接続され、前記制御を行う工程において、容量部同士の間に設けられた導体部のインダクタンスは、端子Ｂ１および端子Ｂ２にそれぞれ接続された導体部のインダクタンスの２倍となり、容量部の容量が等しいものとなるように制御されるようにすることができる。
また、容量部同士の間に設けられた導体部の電位を測定する工程を備え、前記制御を行う工程において、前記測定を行う工程における測定結果に基づいて制御を実行するようにすることができる。この場合、前記測定を行う工程において、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位を測定するようにすることができる。
【００６３】
また、前記制御を行う工程において、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、導体部おいて電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御し、クリーニング処理を行う場合には、導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御するようにすることができる。
この場合、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御し、クリーニング処理を行う場合には、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）とならないように制御するようにすることができる。
【００６４】
また、負荷部と電磁波を透過させる窓部との間に設けられたファラデーシールドの電位を制御する工程を備え、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、ファラデーシールドの電位を接地電位とし、クリーニング処理を行う場合には、ファラデーシールドにバイアス電源を接続し、バイアス電圧を印加するようにしたものとすることができる。
なお、各工程における内容や作用、効果などは、前述したプラズマ処理装置１において例示をしたものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
【００６５】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、プラズマ処理装置１の天井部分に平面的に配置された負荷部２０を例示したが、プラズマ処理装置に螺旋状に巻きつけられた負荷部とすることもできる。
また、プラズマ処理の一例として、エッチング処理、クリーニング処理を例示したがこれらに限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを用いて行うプラズマ処理に広く適用させることができる。
また同様に、エッチング処理を行うプラズマエッチング処理装置に限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置に広く適用させることができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６６】
１ プラズマ処理装置、２ 処理容器、３ 窓部、４ 載置部、６ａ 電源、６ｂ 電源、９ 減圧部、１０ ファラデーシールド、１７ ゲートバルブ、１８ ガス供給部、２０ 負荷部、２０ａ 負荷部、２０ｂ１ 負荷部、２１ 切換部、２２ａ 導体部、２２ｂ１〜２２ｂ４ 導体部、２３ａ 容量部、２３ｂ 容量部、２３ｂ１〜２３ｂ３ 容量部、２４ 制御部、２５ 測定部、Ｇ ガス、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波電力を印加することで発生させるプラズマに誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）がある。誘導結合型プラズマは、広い領域に高密度なプラズマを発生させることができるため各種のプラズマ処理に広く利用されている。
この様な誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置には、高周波電力が印加されるプラズマ励起用の負荷部（アンテナなどとも称される）が設けられている。また、負荷部は、処理容器の外部に設けられ、処理容器に設けられた誘電体などからなる窓部を介して電磁場を処理容器の内部に発生させることができるようになっている。
【０００３】
ここで、高密度なプラズマを発生させるために、負荷部に印加する高周波電力を大きくすると絶縁破壊を起こしたり、生成されたイオンが窓部側に引き寄せられて窓部に衝突して窓部が損傷したりするおそれがある。
【０００４】
そのため、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値が小さくなるように、負荷部に設けられた導体部（部分アンテナなどとも称される）のインダクタンスやコンデンサの容量を規定する技術が提案されている（特許文献１を参照）。
特許文献１に記載された技術によれば、窓部の損傷を低減させることができる。
しかしながら、窓部の損傷をなくすことができないため、窓部の損傷をさらに低減させることができる技術の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５８６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、窓部の損傷を低減させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係るプラズマ処理装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部とを有した負荷部と、前記負荷部に電力を印加する電源と、を備えている。そして、前記導体部と前記容量部とは電気的に交互に接続され、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされている。
【０００８】
また、実施形態に係るプラズマ処理方法は、誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、を備えている。そして、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となるように制御される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、窓部の損傷を低減させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】比較例に係る負荷部を例示するための模式図である。（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【図４】比較例に係る負荷部の一例を例示するための模式図である。（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【図５】本実施の形態に係る負荷部の例を例示するための模式図である。
【図６】図５に例示をした負荷部の一例を例示するための模式図である。（ａ）は負荷部の構成を例示するための模式図、（ｂ）は負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、特に断らない限り、電位差と電流の振幅や位相はフェーザ表示を使って表し、フェーザ表示の基準を電流が実数成分のみの場合、すなわち位相が０の場合とする。
また、本明細書において、電位が０（ゼロ）は接地電位を意味し、特に断らない限り、電位差は接地電位に対するものとしている。
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置を例示するための模式図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
図１に示すように、プラズマ処理装置１には、処理容器２、窓部３、載置部４、電源６ａ、電源６ｂ、減圧部９、ゲートバルブ１７、ガス供給部１８、負荷部２０、制御部２４、測定部２５などが設けられている。
【００１２】
処理容器２は、両端が閉塞された略円筒形状を呈し、大気圧よりも減圧された雰囲気が維持可能な気密構造となっている。
処理容器２の内部には、被処理物Ｗをプラズマ処理するための空間である処理空間１５が設けられている。被処理物Ｗは、例えば、半導体ウェーハ、フォトマスク基板、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などとすることができる。
【００１３】
処理容器２の天井中央部分には、ガスＧを導入するためのガス導入口１２が設けられている。
窓部３は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成されており、後述する負荷部２０にて発生した電磁場を透過させる。窓部３は、処理容器２の天井中央部分であって、ガス導入口１２の周囲に設けられている。
載置部４は、処理容器２の内部であって、処理空間１５の下方に設けられている。載置部４の上面は被処理物Ｗを載置するための載置面となっており、載置部４の内部に内蔵された図示しない静電チャックなどにより載置された被処理物Ｗを保持することができるようになっている。
絶縁リング５は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成され、載置部４の周囲を覆うようにして設けられている。
【００１４】
電源６ａは、整合器１６ａを介して載置部４に電気的に接続されている。電源６ａは、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源６ａは、載置部４に載置、保持された被処理物Ｗに引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。 電源６ａは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数）を有する高周波電力を載置部４に印加するものとすることができる。 整合器１６ａには、電源６ａ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。
【００１５】
電源６ｂは、整合器１６ｂを介して負荷部２０に電気的に接続されている。電源６ｂは、プラズマＰを発生させるための高周波電源である。すなわち、電源６ｂは、処理空間１５において高周波放電を生じさせてプラズマＰを発生させるために設けられている。
電源６ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力を負荷部２０に印加するものとすることができる。この場合、プラズマＰの発生に適した比較的高い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力を負荷部２０に印加するものとすることができる。
また、電源６ｂは、出力する高周波電力の周波数を変化させることができるものとすることができる。
整合器１６ｂには、電源６ｂ側のインピーダンスと、プラズマＰ側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路などが設けられている。
【００１６】
減圧部９は、処理容器２の内部が所定の圧力となるように減圧する。減圧部９は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。減圧部９は、処理容器２の底部に設けられた排気口７に圧力制御部８を介して接続されている。 圧力制御部８は、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部８は、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。
【００１７】
処理容器２の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口１９が設けられ、搬入搬出口１９を気密に閉鎖できるようゲートバルブ１７が設けられている。
ゲートバルブ１７は、Ｏ（オー）リングのようなシール部材１４を備える扉１３を有し、図示しないゲート開閉機構により開閉される。扉１３が閉まった時には、シール部材１４が搬入搬出口１９の壁面に押しつけられ、搬入搬出口１９が気密に閉鎖されるようになっている。
【００１８】
ガス供給部１８は、ガス導入口１２を介して処理容器２の内部にガスＧを供給する。ガス供給部１８は、例えば、ガスＧを収納した高圧ボンベなどとすることができる。
また、処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える切換部２１を設けるようにすることができる。
例えば、エッチング処理などのような被処理物Ｗのプラズマ処理に用いられるガスを供給するガス供給部１８ａと、クリーニング処理などに用いられるガスを供給するガス供給部１８ｂとを備え、プラズマ処理の種類に応じて処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える切換部２１を例示することができる。
また、ガス供給部１８から処理容器２の内部にガスＧを供給する際に流量や圧力などを制御する図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などを設けるようにすることができる。
負荷部２０は、窓部３の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部（コンデンサ）とを有している。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されている。そのため、負荷部２０は、処理容器２に設けられた誘電体などからなる窓部３を介して電磁場を処理容器２の内部に導入することができる。
なお、負荷部２０の構成に関する詳細は後述する。
【００１９】
また、負荷部２０と窓部３との間にはファラデーシールド１０が設けられている。負荷部２０とファラデーシールド１０との間には絶縁部１１が設けられている。
【００２０】
図２に示すように、ファラデーシールド１０には、金属などの導体から形成された本体部１０ａと、複数のスリット１０ｂとが設けられている。
ファラデーシールド１０の本体部１０ａは、電気的に接地することができる。
なお、後述するクリーニング処理などの場合に本体部１０ａに電圧を印加するようにすることもできる。ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加する場合には、図示しない電源を本体部１０ａに電気的に接続すればよい。
スリット１０ｂは、放射状に配置することができる。この場合、放射状のスリット１０ｂの中心は、環状に設けられた負荷部２０の導体部の中心と一致するようにすることができる。この様にすれば、負荷部２０による高周波電界方向に対して実質的に直角な方向に延在するスリット１０ｂとすることができる。
【００２１】
ファラデーシールド１０にこの様なスリット１０ｂを設けるものとすれば、負荷部２０の導体部による高周波電界の方向と同一方向に電流経路が形成されることを抑制することができる。そのため、処理容器２の内部に高周波電界を発生させることができるとともに、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができる。その結果、負荷部２０から導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することができる。
また、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができるので、プラズマ処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができる。そのため、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
絶縁部１１は、誘電体からなるものとすることができる。絶縁部１１は、例えば、樹脂材料、石英、セラミックス、空気（空間）などや、これらを組み合わせたものからなるものとすることができる。
絶縁部１１に樹脂材料を用いる場合は、例えば電気絶縁性が高く且つ耐熱温度が１００℃を超える樹脂材料（ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＩ、ＰＥＥＫポリエーテルエーテルケトン、ＵＬＴＥＭ）を用いることができる。
また、負荷部２０から流れる電流の一部がファラデーシールド１０に漏れることで処理容器２内のプラズマＰの密度分布に影響を及ぼす場合がある。このような場合、絶縁部１１の厚みや材料、構造を選択し絶縁部１１の静電容量を小さくすることによって、負荷部２０からファラデーシールド１０への漏れ電流を抑制し、プラズマＰの密度分布を均一にすることができる。この場合、例えば、絶縁部１１は誘電率の低いポーラス材料とすることができる。または、漏れ電流が発生する場所に応じて絶縁部の厚みを決定し、静電容量の分布を調整することにより、プラズマＰの密度分布を均一にすることができる。
【００２２】
制御部２４は、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数の少なくとも１つを制御する。
測定部２５は、容量部同士の間に設けられた導体部の電位を測定する。測定部２５としては、例えばネットワークアナライザを用いることができる。
そして、制御部２４は、測定部２５による測定結果に基づいて、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数の少なくとも１つの制御を実行する。
また、制御部２４は、エッチング処理などのような被処理物Ｗのプラズマ処理を行う場合には、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御する。
この場合、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるように制御することが好ましい。
例えば、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御すれば、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるようにすることができる。
そのようにすれば、電位差の最大値が小さくなるようにすることができる。
また、クリーニング処理を行う場合には、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御する。
なお、制御部２４、測定部２５に関する詳細は後述する。
【００２３】
次に、負荷部２０についてさらに例示する。
図３は、比較例に係る負荷部を例示するための模式図である。なお、図３（ａ）は比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、図３（ｂ）は比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図３（ａ）に示すように、比較例に係る負荷部２２０には電磁場を発生させる３個の導体部２２２と、３個の容量部２２３とが設けられている。また、端子Ｂ１（第１の端子の一例に相当する）、端子Ｂ２（第２の端子の一例に相当する）には導体部２２２が電気的にそれぞれ接続され、導体部２２２と容量部２２３とが電気的に交互に接続されている。そして、３個の導体部２２２のインダクタンスは等しいものとされ、３個の容量部２２３の容量は等しいものとされている。
【００２４】
この様な構成を有する負荷部２２０の端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２２０における電位の分布は図３（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２２３が設けられていない場合には、負荷部２２０における電位差の虚数成分の分布は図３（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
【００２５】
これに対し、容量部２２３を設けるようにすれば、負荷部２２０における電位差の虚数成分の分布は図３（ｂ）中の実線Ｄ２に示すもののようになる。また、負荷部２２０における電位差の実数成分の分布は図３（ｂ）中の一点鎖線Ｄ３に示すようになる。すなわち、容量部２２３における電位の上昇と、導体部２２２における電位の下降とが交互に行われることになるため負荷部２２０の両端子間における電位差の虚数成分Ｖ２を低減させることができる。
しかしながら、負荷部２２０における電位が最大となる点の電位差の虚数成分Ｖ１が高ければ、生成されたイオンの窓部３への衝突が激しくなり窓部３の損傷が激しくなるおそれがある。
そのため、負荷部２２０における電位が最大となる点の電位差の虚数成分Ｖ１をさらに低下させるようにすることが望ましい。
【００２６】
図４は、他の比較例に係る負荷部の一例を例示するための模式図である。なお、図４（ａ）は他の比較例に係る負荷部の構成を例示するための模式図、図４（ｂ）は他の比較例に係る負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図４（ａ）に示すように、負荷部２０ａには電磁場を発生させる３個の導体部２２ａと、計３個の容量部２３ａ、２３ｂとが設けられている。また、導体部２２ａと容量部２３ａ、２３ｂとが電気的に交互に接続されており、容量部２３ｂは端子Ｂ２に電気的に接続されている。また、１個の導体部２２ａは端子Ｂ１に電気的に接続されている。そして、３個の導体部２２ａのインダクタンスは等しいものとされ、容量部２３ｂの容量は他の２個の容量部２３ａの容量の２倍とされている。
【００２７】
この様な構成を有する負荷部２０ａの端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２０ａにおける電位の分布は図４（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２３ａ、２３ｂが設けられていない場合には、図３（ｂ）において例示をしたものと同様に負荷部２０ａにおける電位差の虚数成分の分布は図４（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
これに対し、容量部２３ａ、２３ｂを設けるようにすれば、負荷部２０ａにおける電位差の虚数成分の分布は図４（ｂ）中の実線Ｄ４に示すもののようになる。また、負荷部２０ａにおける電位差の実数成分の分布は図４（ｂ）中の一点鎖線Ｄ５に示すもののようになる。すなわち、容量部２３ａ、２３ｂにおける電位の上昇と、導体部２２ａにおける電位の下降とが交互に行われることになるため負荷部２０ａの両端子間における電位差の虚数成分Ｖ３を低減させることができる。この場合、容量部２３ｂは端子Ｂ２に電気的に接続されており、容量部２３ｂの容量は容量部２３ａの容量の２倍とされている。
そのため、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようにすることができる。また、図４（ｂ）に示したものの場合には、導体部２２ａの容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっているので、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるようにすることができる。その結果、図３において例示をした負荷部２２０の場合に比べて、負荷部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。しかしながら、この場合、負荷部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差の虚数成分と両端子間における電位差の虚数成分Ｖ３とがほぼ同じであり、電位差の虚数成分Ｖ３がまだ大きいため、その高い電位差により両端子間において異常放電が発生するおそれがある。
【００２８】
図５は、本実施の形態に係る負荷部の例を例示するための模式図である。なお、図５は負荷部の構成を例示するための模式図である。
図５に示すように、負荷部２０ｂには電磁場を発生させるＮ個の導体部と、（Ｎ−１）個の容量部とが設けられている。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されており、１番目の導体部が端子Ｂ１に電気的に接続され、Ｎ番目の導体部が端子Ｂ２に電気的に接続されている。なお、Ｎは正の整数である。
【００２９】
そして、各導体部のインダクタンスと、各容量部の容量と、高周波電力の周波数とが、負荷部２０ｂにおける合計インピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるような関係となっている。すなわち、動作周波数において負荷部２０ｂ全体が共振するような関係となっている。
またさらに、端子Ｂ１、Ｂ２に電気的に接続された導体部以外の（Ｎ−２）個の各導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。すなわち、容量部同士の間に設けられた導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。
また、負荷部２０ｂの端子Ｂ１、Ｂ２の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっている。
【００３０】
動作周波数において負荷部２０ｂ全体が共振し、負荷部２０ｂの端子Ｂ１、Ｂ２の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となり、また、端子Ｂ１、Ｂ２に電気的に接続された導体部以外の（Ｎ−２）個の各導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるようになっている。
なお、図５に例示をしたものの場合には、（Ｎ−２）個の各導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようになっている。
この場合、（Ｎ−２）個の各導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるようにするためには、導体部のインダクタンスと、容量部の容量と、高周波電力の周波数とが以下の（１）式〜（３）式を満足するような関係となればよい。なお、角周波数をω、周波数をｆとすれば、ω＝２πｆと表すことができる。
【００３１】
例えば、端子Ｂ１に一番近い容量部の容量Ｃ１が以下の（１）式を満足するようにすればよい。
【数１】
ここで、Ｃ１は端子Ｂ１側から見て１番目に設けられた容量部の容量、Ｌ１は端子Ｂ１側から見て１番目に設けられた導体部のインダクタンス、Ｌ２は端子Ｂ１側から見て２番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【００３２】
そして、端子Ｂ１側から見てｎ番目の容量部の容量Ｃｎが以下の（２）式を満足するようにすればよい。なお、ｎは正の整数である。
【数２】
ここで、Ｃｎは端子Ｂ１側から見てｎ番目に設けられた容量部の容量、Ｌｎは端子Ｂ１側から見てｎ番目に設けられた導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は端子Ｂ１側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは電力の周波数である。
【００３３】
またさらに、端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目の容量部の容量ＣＮ−１が以下の（３）式を満足するようにすればよい。すなわち、端子Ｂ２に一番近い容量部の容量ＣＮ−１が以下の（３）式を満足するようにすればよい。
【数３】
ここで、ＣＮ−１は端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた容量部の容量、ＬＮは端子Ｂ１側から見てＮ番目に設けられた導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は端子Ｂ１側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた導体部のインダクタンス、ｆは電力の周波数である。
【００３４】
また、この様にすれば、１個の導体部と１個の容量部とで構成される部分的なＬＣ直列回路がすべてω２・Ｌ・Ｃ＝１を満たすようにすることができるので、負荷部２０ｂ全体を共振させることができる。
【００３５】
次に、図５に例示をした負荷部２０ｂについてさらに例示をする。
図６は、図５に例示をした負荷部の一例を例示するための模式図である。なお、図６（ａ）は負荷部の構成を例示するための模式図、図６（ｂ）は負荷部における電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
図６（ａ）に示すように、負荷部２０ｂ１には電磁場を発生させる４個の導体部２２ｂ１〜２２ｂ４と、３個の容量部２３ｂ１〜２３ｂ３とが設けられている。また、導体部と容量部とが電気的に交互に接続されており、１番目の導体部２２ｂ１が端子Ｂ１に電気的に接続され、４番目の導体部２２ｂ４が端子Ｂ２に電気的に接続されている。
【００３６】
そして、導体部２２ｂ２と導体部２２ｂ３とのインダクタンスが等しいものとされ、導体部２２ｂ１と導体部２２ｂ４とのインダクタンスが等しいものとされている。また、導体部２２ｂ２または導体部２２ｂ３のインダクタンスは、導体部２２ｂ１または導体部２２ｂ４のインダクタンスの２倍とされている。すなわち、容量部同士の間に設けられた導体部２２ｂ２、２２ｂ３のインダクタンスは、端子Ｂ１および端子Ｂ２にそれぞれ接続された導体部２２ｂ１、２２ｂ４のインダクタンスの２倍とされている。
【００３７】
この様なインダクタンスの関係を（１）式〜（３）式に代入して容量部２３ｂ１〜２３ｂ３の容量を求めるといずれの容量もＣａ＝ω−２／Ｌとなる。すなわち、３個の容量部２３ｂ１〜２３ｂ３の容量は等しいものとなる。
【００３８】
この様な構成を有する負荷部２０ｂ１の端子Ｂ１と端子Ｂ２とに高周波電力を印加すると、負荷部２０ｂ１における電位の分布は図６（ｂ）に示すもののようになる。
この場合、容量部２３ｂ１〜２３ｂ３が設けられていない場合には、図３（ｂ）において例示をしたものと同様に負荷部２０ｂ１における電位差の虚数成分の分布は図６（ｂ）中の破線Ｄ１に示すもののようになる。
これに対し、前述した関係を満足する導体部２２ｂ１〜２２ｂ４と、容量部２３ｂ１〜２３ｂ３とを設けるようにすれば、負荷部２０ｂ１における電位差の虚数成分の分布は図６（ｂ）中の実線Ｄ６に示すもののようになる。また、負荷部２０ｂ１における電位の実数成分の分布は図６（ｂ）中の一点鎖線Ｄ７に示すもののようになる。
すなわち、負荷部２０ｂ１における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
さらに、負荷部２０ｂ１の端子Ｂ１、Ｂ２における電位差の虚数成分と、導体部２２ｂ２、２２ｂ３の中心位置における電位差の虚数成分とが０（ゼロ）となるようにすることができる。
ここで、電位差の虚数成分は実数成分に比べて極めて大きく、窓部３がスパッタされることに関して支配的である。
そのため、両端子間における電位差の虚数成分を０（ゼロ）とすれば、負荷部２０ｂ１の両端子間における電位差Ｖ４は実数成分となるのでその値を極めて低くすることができる。その結果両端子間における異常放電を抑制することができ、窓部３の損傷を抑制することもできる。
この場合、両端子間における電位差の虚数成分は制御可能な限り０（ゼロ）となるようにすることが好ましいが、電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となればよい。
また、この様にすれば１個の導体部と１個の容量部とで構成される部分的なＬＣ直列回路がすべてω２・Ｌ・Ｃ＝１を満たすようにすることができるので、負荷部２０ｂ１全体を共振させることもできる。
【００３９】
ここで、発生したプラズマＰの状態により、導体部のインダクタンスが変化して前述した関係が満たされなくなる場合がある。
その様な場合には、発生したプラズマＰの状態に基づいて、導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御して、前述した関係が満たされるようにすればよい。
例えば、プラズマＰの電子密度に基づいて導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御するようにすることができる。
この場合、導体部２２ｂ２や導体部２２ｂ３などの電位を測定部２５により測定し、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４によりこの電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御するようにすることができる。なお、測定部２５により導体部２２ｂ２や導体部２２ｂ３などの中間位置における電位を測定するようにすることができる。
なお、測定部２５による測定結果に基づいて、作業者などが導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを調整するようにすることもできる。
【００４０】
導体部においては、例えば、インダクタンスの異なる導体部に取り替えたり、導体部に接続点を設けて導体部と容量部との接続位置を変化させたりすることで導体部のインダクタンスを制御するようにすることができる。
また、容量部においては、例えば、容量の異なる容量部に取り替えたり、可変容量のコンデンサを容量部に用いて容量を変化させたりすることで容量部の容量を制御するようにすることができる。
なお、導体部のインダクタンスや容量部の容量を制御部２４により制御する場合には、ステップモータなどの制御モータなどにより可変範囲内の各制御位置を選択することで制御を行うようにすることができる。
また、高周波電力の周波数においては、例えば、可変周波数の高周波電源を用いて高周波電力の周波数を制御するようにすることができる。
【００４１】
次に、プラズマ処理装置１の作用について例示する。
この場合、一例として、被処理物Ｗをエッチング処理する場合について例示する。
ゲートバルブ１７の扉１３を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口１９から被処理物Ｗを処理容器２内に搬入する。搬入された被処理物Ｗは載置部４上に載置され、載置部４に内蔵された図示しない静電チャックなどにより保持される。
図示しない搬送部を処理容器２の外に退避させる。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２内が所定の圧力となるように圧力制御部８により制御される。
【００４２】
次に、ガス供給部１８ａから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にエッチング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。エッチング処理に用いられるガスとしては、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガスなどを例示することができる。
【００４３】
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力が負荷部２０に印加される。また、電源６ａにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数）を有する高周波電力が載置部４に印加される。
【００４４】
すると、負荷部２０の導体部が誘導結合型電極を構成するので、負荷部２０の導体部から窓部３を介して電磁場が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された電磁場により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりエッチング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、処理空間１５内を下降して被処理物Ｗの表面に到達し、エッチング処理が施される。
【００４５】
この場合、負荷部を図４において例示をした構成とすれば、負荷部における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。
負荷部を図５、図６において例示をした構成とすれば、負荷部における電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。さらに、負荷部の両端子間における電位差を極めて低くすることができるので両端子間における異常放電を抑制することができるとともに窓部３の損傷を抑制することができる。
【００４６】
ここで、発生したプラズマＰの状態により、導体部のインダクタンスが変化して図４〜図６において例示をした関係が満たされなくなる場合がある。
その様な場合には、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御して、前述した関係が満たされるようにする。
【００４７】
また、ファラデーシールド１０の作用により、負荷部２０の導体部とプラズマＰとの間の容量結合が抑制される。そのため、エッチング処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができるので、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができる。その結果、窓部３の損傷を抑制することができる。また、負荷部２０から導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することもできる。
【００４８】
また、電源６ａにより高周波電力が載置部４に印加されることにより、被処理物Ｗにバイアスが印加される。そのため、被処理物Ｗの表面に生成されたイオンを引き込むことができるので、効率の良い異方性エッチング処理を行うことができる。なお、電源６ａによる高周波電力の印加を行わずにエッチング処理を行うこともできる。
【００４９】
残余のガス、反応生成物、副生成物などの多くは、排気口７から処理容器２外に排出される。
【００５０】
被処理物Ｗのエッチング処理が終了すると、処理容器２内の圧力とゲートバルブ１７の扉１３の外側の圧力とがほぼ等しくなるように、ガス導入口１２からパージガスなどが導入される。
そして、ゲートバルブ１７の扉１３を図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、エッチング処理が施された被処理物Ｗを搬出する。
以上のようにして、被処理物Ｗのエッチング処理が終了する。
【００５１】
次に、クリーニング処理を行う場合について例示をする。
ここで、生成されたイオンを窓部３などに衝突させることができれば、副生成物が付着することで形成されたデポ物を除去することができる。
そのため、クリーニング処理を行う場合には、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、負荷部の両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりするようにする。
【００５２】
この場合、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御することで、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくする。
【００５３】
クリーニング処理を行う場合には、まず、図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
次に、減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２内が所定の圧力となるように圧力制御部８により制御される。
【００５４】
次に、切換部２１により供給されるガスの種類が切り換えられる。そして、ガス供給部１８ｂから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にクリーニング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。クリーニング処理に用いられるガスとしては、例えば、Ｏ２、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＨＣｌ、Ａｒなどを例示することができる。
【００５５】
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚの周波数）を有する高周波電力が負荷部２０に印加される。
すると、負荷部２０の導体部が誘導結合型電極を構成するので、負荷部２０の導体部から窓部３を介して高周波電力が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された高周波電力により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりクリーニング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物により処理容器２内に付着しているデポ物が除去される。
【００５６】
ここで、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部のインダクタンス、容量部の容量、高周波電力の周波数の少なくとも１つを制御することで、負荷部における電位差が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、負荷部の両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりする。
すなわち、負荷部における電位差を制御することで前述した関係が満たされないようにして、窓部３などに衝突するイオンを増やすようにする。
なお、窓部３などに衝突するイオンを増加させすぎると窓部３などが損傷するおそれがある。そのため、デポ物の付着量などに基づいて予め実験などにより求められた制御範囲内において制御を行うようにする。
【００５７】
またさらに、ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加することで、クリーニング処理中に窓部３などに負のバイアスを印加するようにすることもできる。そのようにすれば、窓部３などにより多くのイオンを衝突させることができるので、クリーニング処理の効率を向上させることができる。
【００５８】
残余のガス、反応生成物、除去されたデポ物などは、排気口７から処理容器２外に排出される。
なお、載置部４の載置面を保護するためにダミーの被処理物Ｗを載置した状態で前述したクリーニング処理を行うようにすることもできる。
以上のようにして、クリーニング処理が終了する。
【００５９】
本実施の形態によれば、窓部３の損傷を低減させることができる。また、プラズマ処理の種類によって負荷部における電位差を制御することができる。そのため、例えば、エッチング処理などのように被処理物Ｗをプラズマ処理する場合には窓部３の損傷や異常放電の発生を抑制することができ、クリーニング処理などの場合には付着しているデポ物を効率よく除去することができる。
【００６０】
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係るプラズマ処理方法について例示をする。
本実施の形態に係るプラズマ処理方法は、誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、導体部のインダクタンス、容量部の容量、電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、を備えている。そして、前記制御を行う工程において、導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御される。例えば、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御される。
【００６１】
この場合、前記制御を行う工程において、負荷部の端子Ｂ１と端子Ｂ２との間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御されるようにすることができる。
また、導体部はＮ個設けられ、容量部は（Ｎ−１）個設けられ、端子Ｂ１および端子Ｂ２にはそれぞれ導体部が接続され、前記制御を行う工程において、導体部のインダクタンスと、容量部の容量と、電力の周波数との関係が前述した以下の（１）式乃至（３）式を満たすように制御されるようにすることができる。
【００６２】
また、端子Ｂ１および端子Ｂ２にはそれぞれ導体部が接続され、前記制御を行う工程において、容量部同士の間に設けられた導体部のインダクタンスは、端子Ｂ１および端子Ｂ２にそれぞれ接続された導体部のインダクタンスの２倍となり、容量部の容量が等しいものとなるように制御されるようにすることができる。
また、容量部同士の間に設けられた導体部の電位を測定する工程を備え、前記制御を行う工程において、前記測定を行う工程における測定結果に基づいて制御を実行するようにすることができる。この場合、前記測定を行う工程において、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位を測定するようにすることができる。
【００６３】
また、前記制御を行う工程において、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、導体部おいて電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御し、クリーニング処理を行う場合には、導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御するようにすることができる。
この場合、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御し、クリーニング処理を行う場合には、導体部の容量部同士の間の中間位置における電位差の虚数成分が０（ゼロ）とならないように制御するようにすることができる。
【００６４】
また、負荷部と電磁波を透過させる窓部との間に設けられたファラデーシールドの電位を制御する工程を備え、被処理物のプラズマ処理を行う場合には、ファラデーシールドの電位を接地電位とし、クリーニング処理を行う場合には、ファラデーシールドにバイアス電源を接続し、バイアス電圧を印加するようにしたものとすることができる。
なお、各工程における内容や作用、効果などは、前述したプラズマ処理装置１において例示をしたものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
【００６５】
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、プラズマ処理装置１の天井部分に平面的に配置された負荷部２０を例示したが、プラズマ処理装置に螺旋状に巻きつけられた負荷部とすることもできる。
また、プラズマ処理の一例として、エッチング処理、クリーニング処理を例示したがこれらに限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを用いて行うプラズマ処理に広く適用させることができる。
また同様に、エッチング処理を行うプラズマエッチング処理装置に限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置に広く適用させることができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６６】
１ プラズマ処理装置、２ 処理容器、３ 窓部、４ 載置部、６ａ 電源、６ｂ 電源、９ 減圧部、１０ ファラデーシールド、１７ ゲートバルブ、１８ ガス供給部、２０ 負荷部、２０ａ 負荷部、２０ｂ１ 負荷部、２１ 切換部、２２ａ 導体部、２２ｂ１〜２２ｂ４ 導体部、２３ａ 容量部、２３ｂ 容量部、２３ｂ１〜２３ｂ３ 容量部、２４ 制御部、２５ 測定部、Ｇ ガス、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、
前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、
前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、
前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部とを有した負荷部と、
前記負荷部に電力を印加する電源と、
を備え、
前記導体部と前記容量部とは電気的に交互に接続され、
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、
前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）とされたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記負荷部は、Ｎ個の前記導体部と、（Ｎ−１）個の前記容量部を有し、
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記導体部のインダクタンスと、前記容量部の容量と、前記電力の周波数との関係が以下の（４）式乃至（６）式を満たしたことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【数４】
ここで、Ｃ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌ２は前記第１の端子側から見て２番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数５】
ここで、Ｃｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は前記第１の端子側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数６】
ここで、ＣＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記容量部の容量、ＬＮは前記第１の端子側から見てＮ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【請求項４】
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部のインダクタンスは、前記第１の端子および前記第２の端子にそれぞれ接続された前記導体部のインダクタンスの２倍とされ、
前記容量部の容量が等しいものとされたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つを制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部の電位を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記測定部による測定結果に基づいて制御を実行することを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御し、
クリーニング処理を行う場合には、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御することを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記負荷部と前記窓部との間に設けられたファラデーシールドと、
前記負荷部と前記ファラデーシールドとの間に設けられた絶縁部と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記絶縁部は、フッ素系樹脂、石英、セラミックス、空気からなる群より選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする請求項８記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、
導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、
前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、
を備え、
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となるように制御されることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１１】
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御されることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記負荷部は、Ｎ個の前記導体部と、（Ｎ−１）個の前記容量部を有し、
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記制御を行う工程において、前記導体部のインダクタンスと、前記容量部の容量と、前記電力の周波数との関係が以下の（７）式乃至（９）式を満たすように制御されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のプラズマ処理方法。
【数７】
ここで、Ｃ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌ２は前記第１の端子側から見て２番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数８】
ここで、Ｃｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は前記第１の端子側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数９】
ここで、ＣＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記容量部の容量、ＬＮは前記第１の端子側から見てＮ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【請求項１３】
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記制御を行う工程において、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部のインダクタンスは、前記第１の端子および前記第２の端子にそれぞれ接続された前記導体部のインダクタンスの２倍となり、
前記容量部の容量が等しいものとなるように制御されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部の電位を測定する工程を備え、
前記制御を行う工程において、前記測定を行う工程における測定結果に基づいて制御を実行することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１５】
クリーニング処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１６】
前記負荷部と電磁波を透過させる窓部との間に設けられたファラデーシールドの電位を制御する工程を備え、
前記被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記ファラデーシールドの電位を接地電位とし、
クリーニング処理を行う場合には、前記ファラデーシールドにバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１】
大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、
前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、
前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、
前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、
前記窓部の外方に配置され、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部とを有した負荷部と、
前記負荷部に電力を印加する電源と、
を備え、
前記導体部と前記容量部とは電気的に交互に接続され、
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じるようにされ、
前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下とされたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）とされたことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記負荷部は、Ｎ個の前記導体部と、（Ｎ−１）個の前記容量部を有し、
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記導体部のインダクタンスと、前記容量部の容量と、前記電力の周波数との関係が以下の（４）式乃至（６）式を満たしたことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【数４】
ここで、Ｃ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌ２は前記第１の端子側から見て２番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数５】
ここで、Ｃｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は前記第１の端子側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数６】
ここで、ＣＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記容量部の容量、ＬＮは前記第１の端子側から見てＮ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【請求項４】
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部のインダクタンスは、前記第１の端子および前記第２の端子にそれぞれ接続された前記導体部のインダクタンスの２倍とされ、
前記容量部の容量が等しいものとされたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つを制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部の電位を測定する測定部を備え、
前記制御部は、前記測定部による測定結果に基づいて制御を実行することを特徴とする請求項５記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生ずるように制御し、
クリーニング処理を行う場合には、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御することを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記負荷部と前記窓部との間に設けられたファラデーシールドと、
前記負荷部と前記ファラデーシールドとの間に設けられた絶縁部と、
を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記絶縁部は、フッ素系樹脂、石英、セラミックス、空気からなる群より選ばれた少なくとも１種からなることを特徴とする請求項８記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法であって、
導体部と容量部とが電気的に交互に接続された負荷部に電力を印加する工程と、
前記導体部のインダクタンス、前記容量部の容量、前記電力の周波数からなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程と、
を備え、
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分の値が電位差の実数成分の値以下となるように制御されることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１１】
被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記負荷部の第１の端子と、第２の端子と、の間における電位差の虚数成分が０（ゼロ）となるように制御されることを特徴とする請求項１０記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記負荷部は、Ｎ個の前記導体部と、（Ｎ−１）個の前記容量部を有し、
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記制御を行う工程において、前記導体部のインダクタンスと、前記容量部の容量と、前記電力の周波数との関係が以下の（７）式乃至（９）式を満たすように制御されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のプラズマ処理方法。
【数７】
ここで、Ｃ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌ１は前記第１の端子側から見て１番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌ２は前記第１の端子側から見て２番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数８】
ここで、Ｃｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記容量部の容量、Ｌｎは前記第１の端子側から見てｎ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、Ｌｎ＋１は前記第１の端子側から見て（ｎ＋１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【数９】
ここで、ＣＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記容量部の容量、ＬＮは前記第１の端子側から見てＮ番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ＬＮ−１は前記第１の端子側から見て（Ｎ−１）番目に設けられた前記導体部のインダクタンス、ｆは前記電力の周波数である。
【請求項１３】
前記第１の端子および前記第２の端子にはそれぞれ前記導体部が接続され、
前記制御を行う工程において、前記容量部同士の間に設けられた前記導体部のインダクタンスは、前記第１の端子および前記第２の端子にそれぞれ接続された前記導体部のインダクタンスの２倍となり、
前記容量部の容量が等しいものとなるように制御されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
前記容量部同士の間に設けられた前記導体部の電位を測定する工程を備え、
前記制御を行う工程において、前記測定を行う工程における測定結果に基づいて制御を実行することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１５】
クリーニング処理を行う場合には、前記制御を行う工程において、前記導体部において電位差の虚数成分が０（ゼロ）となる位置が生じないように制御することを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【請求項１６】
前記負荷部と電磁波を透過させる窓部との間に設けられたファラデーシールドの電位を制御する工程を備え、
前記被処理物のプラズマ処理を行う場合には、前記ファラデーシールドの電位を接地電位とし、
クリーニング処理を行う場合には、前記ファラデーシールドにバイアス電圧を印加することを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１つに記載のプラズマ処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８５９７５（Ｐ２０１２−１８５９７５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７５４３（Ｐ２０１１−４７５４３）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
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