专利名称：等离子体处理装置和等离子体处理方法
技术领域：
本发明涉及借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板施行蚀刻等的处理的等离子体处理装置和等离子体处理方法。
背景技术：
在半导体器件或液晶显示装置等的平板面板的制造工序中，为了对半导体晶片或玻璃基板这样的被处理基板施行蚀刻处理或成膜处理等的工艺处理，就要使用等离子体蚀刻装置或等离子体CVD成膜装置等的等离子体处理装置。
图17是表示从前一直使用着的平行平板式的等离子体处理装置。在该等离子体处理装置中，在例如由铝等构成的处理容器11内，设置兼用做构成气体供给部的气体浇淋头的上部电极12，同时，还使得与该上部电极12相向那样地相向设置兼用做基板10的载置台的下部电极13。上部电极12借助于绝缘材料14对于处理容器11处于充分地电悬浮状态，并通过匹配电路(匹配电路)15连接到高频电源17上构成为阴极电极。
下部电极13，通过导电通路18连接到处理容器11上构成为阳极电极。该导电通路18，在本例中由旋转轴18a、支撑板18b和波纹管体18c构成。此外，处理容器11的上部侧，通过作为已接地的框体的匹配箱16连接到了高频电源17上，更为具体地说，采用连接到把高频电源17和匹配箱16连接起来的同轴电缆的外层部上的办法进行了接地。
图17的等离子体处理装置中的高频电流的导电通路的等效电路，可如图18那样地表示。在处理容器11内发生了等离子体时，上部电极12和下部电极13间由于将进行电容量耦合，故来自高频电源17的高频电流的路径，就将变成为匹配电路15→上部电极12→等离子体→下部电极13→导电通路18→处理容器11的壁部→匹配箱16→地线。
然而，在作为处理对象的基板中液晶显示器等的平板面板用的玻璃基板的趋势是日益大型化，今后虽然结果变成为要处理例如大到一块日本榻榻米那么大的基板，但是，当伴随于此的处理容器11大型化后，处理容器11的电感成分将增大，为此，上部电极12和下部电极13之间的耦合减弱，就出现了在上部电极12与处理容器11的壁部之间发生等离子体(在图18中画成为电容量耦合)的可能性。当发生了这样的等离子体时，处理容器11内的等离子体就变成为偏向周边的等离子体，其结果是会出现就不能对于基板10进行面内均匀性高的处理，或处理容器11的内壁或内部部件受到损伤，或者易于进行消耗等的缺点。
另一方面，在专利文献1中，虽然讲述了为了控制等离子体的扩散状态，在下部电极与地线之间设置阻抗调整电路的技术，但是，该技术是这样的技术采用在成膜时和清洗时改变阻抗调整电路的设定的办法，来得到与各自的工艺相适应的形状的等离子体，并没有着眼于上述的课题，也没有讲述其解决办法。
特开平11-31685号公报段落0014发明内容本发明就是在这样情况下完成的，目的在于提供可以抑制在阴极电极与处理容器的壁部之间的等离子体的发生，使之产生均匀性高的等离子体以对基板进行面内均匀性高的等离子体处理的等离子体处理装置和等离子态处理方法。
本发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的阴极电极和阳极电极；通过匹配电路把其一端侧连接到上述阴极电极上的高频电源；其一端侧连接到上述阳极电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述阴极电极和阳极电极之内位于下方侧上的电极上边，阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从阴极电极通过等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的阻抗值，变成为比从阴极电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的阻抗值更小的阻抗调整部。
所谓‘阴极电极和阳极电极与处理容器绝缘’，是在除去阻抗调整部之外的部位上对于处理容器充分地电悬浮的意思。
另外，以下，也把从阴极电极通过等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的路径，叫做等离子体对于基板将变成为均匀的方向的路径。此外，以下也把从阴极电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的路径叫做等离子体密度对于壁部变高的路径(就是说，等离子体对于基板将变成为不均匀的路径)。
此外，另外的发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的阴极电极和阳极电极；和通过匹配电路把其一端侧连接到上述阴极电极上的高频电源；其一端侧连接到上述阳极电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述阴极电极和阳极电极之内位于下方一侧上的电极上边，阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从阴极电极通过等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的阻抗值变成最小的阻抗调整部。所谓‘从阴极电极通过等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的阻抗值变成最小’，也包括变成为大体上的最小的情况，例如也包括最小值的2％以内的值。
再有，本发明，对于已把高频电源连接到了上部电极和下部电极双方的上下2频率的构成也可以应用。在该情况下，本发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了上述上部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了上述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；其一端侧连接到上述下部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部；和其一端侧连接到上述上部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第二阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述下部电极上边，第一阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从上述上部电极通过等离子体、下部电极和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从上部电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的第一高频电源的频率下的阻抗值更小的阻抗调整部，第二阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从上述下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从下部电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的第二高频电源的频率下的阻抗值更小的阻抗调整部。
此外，上下2频率的构成的另外的发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了上述上部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了上述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；其一端侧连接到上述下部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部；和其一端侧连接到上述上部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第二阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述下部电极上边，第一阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从上述上部电极通过等离子体、下部电极和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为最小的阻抗调整部，第二阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为最小的阻抗调整部。
再有，本发明，对于已把第一和第二高频电源连接到了下部电极上的下部2频率的构成也可以应用。在该情况下，本发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了上述下部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了上述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；其一端侧连接到上述上部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部和第二阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述下部电极上边，第一阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从下部电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的第一高频电源的频率下的阻抗值更小的阻抗调整部，第二阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从下部电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的第二高频电源的频率下的阻抗值更小的阻抗调整部。
此外，下部2频率的构成中的另一发明，在用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理的等离子体处理装置中，具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了上述下部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了上述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；其一端侧连接到上述上部电极上，同时另一端侧连接到上述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部和第二阻抗调整部，其特征在于把基板载置到上述下部电极上边，第一阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从上述下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第一匹配电路的接地框体为止的阻抗值变成为最小的阻抗调整部，第二阻抗调整部，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极通过等离子体、上部电极和处理容器的壁部到上述第二匹配电路的接地框体为止的阻抗值变成为最小的阻抗调整部。
在上述等离子体处理装置中，在要把其阻抗值调整为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗值变成为比对于壁部等离子体密度增高的路径(就是说，对于基板等离子体变成为不均匀的方向的路径)的阻抗值更小的情况下，和要把其阻抗值调整为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗值变成为最小的情况下中的任何一者的情况下，各个等离子体处理装置的各个部分，都可以执行如下所述的控制。
就是说，各个阻抗调整部，优选的是在因调整各个频率的高频的阻抗值而改变了要流往阳极电极内的各个频率的高频电流值时，要把阻抗值设定为使得可以得到距其最大值10％以内的值。至于把阻抗调整部的另一端侧连接到处理容器上的部位，例如，如果阳极电极是下部电极，则连接到处理容器的底部上即可。如果使该连接部位太靠近阴极电极，由于在阴极电极与连接部位之间易于发生等离子体而失去了设置阻抗调整部的意义，故优选的是连接到与处理容器的阳极电极同一高度或比之更为优选的是连接到与阳极电极相反的一侧的部位(如果阳极电极是下部电极则是下方一侧，如果阳极电极是上部电极则是上方一侧)上。
阻抗调整部，既可以做成为使得用例如电容量可变电容器使阻抗值可变的构成。也可以用设置在阳极电极与处理容器的例如内面之间的呈现电容量成分的例如电介质平板等构成。在阻抗调整部可以使阻抗可变的情况下，也可以做成为设置存储使等离子体处理的种类和阻抗调整部的调整值(在要设置第一和第二阻抗调整部的发明中，是第一阻抗调整部的调整值和第二阻抗调整部的调整值)对应起来的数据，读出与所选择的等离子体处理的种类对应的阻抗调整值输出用来对阻抗调整部进行调整的控制信号的控制部的构成。
在本发明中，优选的是做成为这样的构成使用多个阻抗调整部，各个阻抗调整部的一端侧，连接到在阳极电极的长度方向上彼此分离开来的部位上。另外，在上下2频率的发明中，变成为这样的构成使用多个第一阻抗调整部，各个阻抗调整部的一端侧，连接到在下部电极的长度方向上彼此分离开来的部位上，使用多个第二阻抗调整部，各个阻抗调整部的一端侧，连接到在上部电极的长度方向上彼此分离开来的部位上。此外，在下部2频率的构成的发明中，则变成为这样的构成使用多个第一阻抗调整部，各个阻抗调整部的一端侧，连接到在下部电极的长度方向上彼此分离开来的部位上，使用多个第二阻抗调整部，各个阻抗调整部的一端侧，连接到在下部电极的长度方向上彼此分离开来的部位上。
如上所述，设置多个阻抗调整部的发明，在处理基板的面积在1m2以上的例如矩形基板的情况下是合适的，此外，在要在装置中使用高频电力的合计值为10kW以上的情况下是特别合适的。
倘采用本发明，则可以抑制在阴极电极与处理容器的壁部之间等离子体的产生，使之产生均匀性高的等离子体而对基板进行面内均匀性高的等离子体处理。
图1是表示本发明的实施方式1的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图2是表示上述实施方式的等效电路的电路图。
图3A是表示在上述实施方式中使用的阻抗调整部的一个例子的构成图。
图3B是表示在上述实施方式中使用的阻抗调整部的另一个例子的构成图。
图3C是表示在上述实施方式中使用的阻抗调整部的另一个例子的构成图。
图3D是表示在上述实施方式中使用的阻抗调整部的另一个例子的构成图。
图3E是表示在上述实施方式中使用的阻抗调整部的另一个例子的构成图。
图4是表示上述实施方式的一个例子的构成图。
图5A是表示上述实施方式的变形例的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图5B是表示把上述实施方式的基板分割开后的状态。
图6是表示图5A的实施方式的等效电路的电路图。
图7A是表示上述实施方式的变形例的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图7B是表示上述实施方式的变形例的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图7C是表示上述实施方式的变形例的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图8是表示上述实施方式的变形例的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图9是表示本发明的实施方式2的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图10是表示本发明的实施方式3的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图11是将阻抗调整部的设置位置与基板上边的位置(点)相对应地表示的说明图。
图12是表示在用来确认本发明的各个实施方式的效果的一个实验中使用的阻抗调整部的电路的电路图。
图13是表示上述一个实验结果的整体的数据的说明图。
图14是表示作为上述一个实验结果的阻抗调整部的调整位置与高频电流之间的关系的说明图。
图15是表示作为上述一个实验结果的阻抗调整部的调整位置与高频电流之间的关系的说明图。
图16是表示作为另一实验结果的基板上边的硅的蚀刻速率与蚀刻速率的面内均匀性的特性图。
图17是表示现有的等离子体处理装置的整体构成的概略的纵剖侧视图。
图18是表示现有例的等效电路的电路图。
具体实施例方式
(实施方式1)对把本发明的实施方式1的等离子体处理装置应用于蚀刻液晶显示器用的玻璃基板的装置的实施方式进行说明。在图1中，2是例如由表面已进行了阳极氧化处理的铝构成的四方筒状的处理容器。在该处理容器2的上部，设置有兼用做本身为气体供给部的气体浇淋头的上部电极3，该上部电极3借助于沿着处理容器2的上面的开口部30的开口边缘设置的绝缘材料31变成为对于处理容器2充分地电悬浮起来的状态。此外，本身为上部电极3的气体浇淋头的构成为在要通过气体供给部32连接到处理气体供给部33上的同时，从多个气孔34把从气体供给部32供给的气体供往处理容器2内。
上述上部电极3，已通过匹配电路41和导电通路40连接到高频电源4上。此外，已把匹配箱42设置为使得把处理容器2的上述开口部30围起来，其中包有匹配电路41。该匹配箱42的上部，与上述导电通路40一起作为构成同轴电缆44的外层部43进行延伸，该外层部43已经接地。在本例中，匹配箱42相当于匹配电路的接地框体。
在处理容器2的底部上，设置有兼用做载置基板10的载置台的下部电极5，该下部电极5已通过绝缘材料50支撑到支撑部51上。因此，下部电极5就变成为与处理容器2充分地电悬浮的状态。在支撑部51的下面的中央部分上，设置有贯通在处理容器2的底壁上形成的开口部20向下方延伸的保护管52。该保护管52的下面，被直径比该保护管52的直径更大的导电性的支撑板53支撑着而且已把管内堵塞起来。把导电性的波纹管体54的下端固定到该支撑板53的周缘上，同时，该波纹管体54的上端则固定到处理容器2的上述开口部20的开口边缘上。波纹管体54就变成为气密地划分为配置有保护管52的内部空间和大气一侧空间，同时，还可以借助于未图示的升降机构通过支撑板53使载置台5升降。
把设置在保护管51内的导电通路55的一端连接到下部电极5上，在该导电通路55上设置有阻抗调整部6。上述导电通路55的另一端侧，则通过支撑板53和波纹管体54连接到了处理容器2的底部上。该处理容器2的上部电极3的附近部位例如上面，如上所述，已经经由匹配箱42而且通过上述同轴电缆44的外层部43接地。在本例中，上部电极3和下部电极5，分别相当于阴极电极和阳极电极。
此外，把排气路21连接到处理容器2的侧壁上，把真空排气单元22连接到了该排气路21上。此外，在处理容器2的侧壁上，还设置有用来开闭基板10的搬运口23的闸阀24。
归因于如上所述的构成，虽然结果变成为高频电流以高频电源4→匹配电路41→上部电极3→等离子体→下部电极5→阻抗调整部6→处理容器2→匹配箱42→同轴电缆44的外层部43→地线的路径流动，但是，就如在背景技术那一项中所述的那样，由于存在着高频电流从上部电极3通过等离子体向处理容器2的壁部流的悬念，故要做成为使得借助于阻抗调整部6对从下部电极5到处理容器2的上部为止的路径(返程路径)的阻抗进行调整。
图2是在图1的等离子体处理装置中对高频电流的等效电路。处理容器2由于可以看作电感成分，故可以用电感表示。C1是把上部电极3和下部电极5间的等离子体画成为电容量成分的电容，C2是把上部电极3和处理容器2的壁部之间的等离子体画成为电容量成分的电容。
此外，本实施方式的目的在于采用使等离子体的电容量(C1)和从下部电极5到处理容器2的上部为止的路径的电感(L)与阻抗调整部6的电容量成分(C)彼此抵消的办法，使上述路径的阻抗变成为j(-1/ωC1+ωL-1/ωC)，可以说包括上部电极3→等离子体→处理容器2的壁部在内，使得变成为比对于壁部来说等离子体密度变高的路径的阻抗更小。为此，阻抗调整部6就包括电容量成分，作为其形态，例如，可以采用如下的构成如图3A所示使用电容量可变电容器61，如图3B所示把固定电容量的电容器62与电容量可变电容器61组合起来，如图3C所示使用固定电容量的电容器62，如图3D所示把电容量可变电容器61与电感器63组合起来，如图3E所示使用可以改变电感的电感器64和固定电容量电容器62。即便是仅仅使用固定电容量电容器62的情况下，也可以采用与电容量不同的电容器进行交换的办法调整阻抗值。
在减小等离子体对于上述的基板变成为均匀的方向的路径的阻抗时，虽然理想的是根据后述的实验例对阻抗调整部6的阻抗值进行种种改变来求在该路径中流动的电流值，并设定为使之成为最大值，即设定为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗变成为最小，但是实际上优选是电流的最大值的2％以内，优选是设定为至少成为电流的最大值的10％以内。
对这样的实施方式的作用效果进行说明。首先，打开闸阀24用未图示的搬运臂把基板10从未图示的负载锁定室中搬入到处理容器2内，采用与贯通下部电极5内的未图示的升降销之间的协同动作把基板10转交到下部电极5上边。接着，关闭闸阀24，从处理气体供给部33通过上部电极3向处理容器2内供给处理气体，同时，采用借助于真空排气单元22进行真空排气的办法，使处理容器2内维持规定的压力。然后，从高频电源4采用向上部电极3和下部电极5之间施加例如10MHz～30MHz、10kW的高频电力的办法激励处理气体产生等离子体。作为处理气体例如可以使用由含有卤素的气体例如卤素化合物构成的气体、氧气和氩气等。
归因于等离子体的发生，虽然高频电流就会在上部电极3→等离子体→下部电极5→阻抗调整部6→处理容器2→匹配箱42→同轴电缆44的外层部43→地线的可以说等离子体对于基板变成为均匀的方向的流路中流动，但是，这时由于已经设定为使得该路径的阻抗值变成为大致最小值，而使得比上部电极3→等离子体→处理容器2→匹配箱42→同轴电缆44的外层部43→地线路径的阻抗值更小，故在上部电极3与处理容器2的壁部之间等离子体就变得难于存在。其结果是等离子体集中于上部电极3与下部电极5之间，基板10上边的等离子体就变成为面内均匀性高的等离子体。基板10的表面虽然可以借助于该等离子体进行例如蚀刻处理，但是由于等离子体的面内均匀性高，故蚀刻速度的面内均匀性高，因此，在面内可以进行均匀的蚀刻。此外，还可以抑制处理容器2的内壁或内部部件的损伤或消耗。
此外，本实施方式也可以做成为这样的构成如图4所示，对每一种处理种类，都把阻抗调整部6中的恰当的调整值制作成表预先存储到在控制部7的存储部内，在选择了处理种类时，就从数据例如表中读出与该处理对应的上述恰当的调整值，从控制部7向驱动阻抗调整部6的致动器例如电容量可变电容器的微调机构的电机输出控制信号。作为该情况下的例子，可以举出在要连续地进行彼此不同的蚀刻处理的情况下对每一个蚀刻处理预先决定上述恰当的设定值的例子，或者，在要进行连续成膜工艺的情况下，对每一种成膜处理都预先决定上述恰当的设定值的例子等。
倘采用本实施方式，由于已经做成为在给阴极电极和阳极电极间施加上高频电力使之发生等离子体以对基板进行处理时，在阳极电极(与已连接上高频电源的电极相向的电极变成为阳极电极)与处理容器之间设置包括电容量成分的阻抗调整部，使得从阴极电极通过等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到匹配电路的接地框体为止的阻抗值，比从阴极电极通过等离子体和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地框体为止的阻抗值更小，故可以抑制在阴极电极与处理容器的壁部之间等离子体的发生，可以使之发生均匀性高的等离子体对于基板进行面内均匀性高的等离子体处理。
(实施方式1的变形例)在本实施方式的变形例的等离子体处理装置中，如图5A和图5B所示，设置有多个阻抗调整部6例如3个阻抗调整部6A、6B、6C。在本变形例的等离子体处理装置中，优选的是要做成为把这些阻抗调整部6A、6B、6C的一端侧分别连接到下部电极5的长度方向(横向方向)上彼此分离开来的部位PA、PB、PC上。概略地说来，例如图5B的点化线所示的那样，把矩形的基板10分割成3个，在每一个分割区上都把与处理容器2之间的阻抗值设定为恰当的值。所谓该恰当的值，就是可以得到均匀性高的等离子体的值，例如，可采用反复进行试错法，对每一种处理都预先找到各个阻抗调整部6A、6B、6C的恰当值。
举一个更为模式性的例子。例如，在等离子体在中央处强的情况下，就要加大与中央部对应的阻抗调整部6B的电容量值来加大在下部电极5与处理容器2之间的阻抗值，而且要减小与周缘部分对应的阻抗调整部6A、6B的电容量值，借助于此就可进行使等离子体强的部分从中央向周缘一侧移动这样的调整。即，在这样的实施方式中，虽然其前提是要把阻抗调整部6A、6B、6C的各自的阻抗值设定为使得包括阻抗调整部6A、6B、6C的并列连接电路的阻抗值在内对于所述的基板等离子体变成为均匀的方向的路径的阻抗值变成为比经上部电极3→等离子体→处理容器2的壁部并对该壁部等离子体密度增高的路径的阻抗值更小，但是，采用在满足该条件的同时进一步调整各个阻抗值的办法就可以极其细致地调整基板10的面方向上的等离子体的强度，为此，在处理尺寸大的基板的情况下，在产生均匀性高的等离子体方面是极其有效的技术。本发明人确保，作为该基板的尺寸，当对于例如平板面板用的矩形基板，例如基板的面积变成为大到1m2以上的大型的基板时，由于要在面内使等离子体变成为均匀性高的状态是困难的，故如果可以极其细致地调整等离子体的分布，则就掌握了可以提高均匀性，还可以抑制局部性的异常放电的发生的技术。此外，特别是在该高频电力的合计值大到10kW以上的情况下，由于易于产生异常放电，故设置多个阻抗调整部的构成是极其有效的。
如图5A和图5B所示，在设置阻抗调整部6A、6B、6C时，在把保护管52A～52C设置为使得在与上述部位PA、PB、PC对应的位置上分别从支撑部51的下面延伸的同时，在每一个保护管52A～52C上都独立地设置支撑板53，再在各个支撑板53与处理容器2之间，如在图1中所说明的那样，设置波纹管体54。
在分割这样的下部电极5的阻抗调整区域时，并不限于分割为3部分，例如也可以做成为使得在纵横方向上进行2等分整体分割为4部分，并在每一个分割区上设置阻抗调整部。
此外，在这样的实施方式中，优选的也是如图6所示根据处理的种类在控制部7内的存储部预先存储各个阻抗调整部6A、6B、6C的各个调整值，并根据所选择的处理，设定各个阻抗调整部6A、6B、6C的阻抗值。
此外，阻抗调整部6，如图7A～7C所示，也可以使用构成电容量成分的电介质平板而不使用电容量可变电容器或固定电容量电容器等的电容量元件。图7A的例子，是其构成为在下部电极5与处理容器2的底部之间交换自如地设置由本身为电介质的平板8构成的阻抗调整部。该电介质平板8的电容量值，如上所述，已设定为满足路径的阻抗值的条件。
图7B所示的例子，是与使用多个阻抗调整部6A、6B、6C的图5A的例子对应的例子，使用的是其构成为使电介质平板的电容量在中央部分(例如在平面上看矩形的区域)和周缘部分(在平面上看为矩形环的区域)上不同的例子，即，使用的是2种的电介质平板8A、8B的例子。本例虽然在使电介质平板的厚度变成为同一的同时电容量因材质改变而改变，但是，如图7C所示，也可以做成为使得改变下部电极5的厚度同时例如加大中央部分的厚度，减小该区域的电介质平板8的厚度，借助于此，在中央部分和周缘部分上改变电容量。
在上述的实施方式中，虽然把高频电源4连接到了上部电极3这一侧上，但是也可以是把高频电源4连接到下部电极5这一侧上的构成。在该情况下，阻抗调整部6，要连接到上部电极3与处理容器2的上部例如上面之间。在该情况下，虽然也可以把阻抗调整部6设置在上部电极3与处理容器2的侧壁部之间，但是比起上部电极3来设置在下侧是不优选的。在图8中在这样类型的装置中，是表示设置有3个阻抗调整部6A～6C的例子。3个阻抗调整部6A～6C的设置位置，例如虽然可以做成为与图5A和图5B所示的PA-PC对应的位置，但是，阻抗调整部6的个数既可以是2个，也可以是4个以上。如上所述阻抗调整部6既可以是多个，也可以是1个。
倘采用本变形例，由于只要做成为使用多个阻抗调整部，并把各个阻抗调整部的一端侧连接到阳极电极的长度方向上彼此分离开来的位置上的构成，结果就变成为可以说阳极电极在基板的面方向上被分割成多个并对每一个分割区调整阻抗，故与在1个地方进行阻抗调整的情况相比可以细致地调整等离子体的分布，为此，就可以得到均匀性高的等离子体。例如，如果是基板的面积大到1m2以上的大型的基板，由于难于使等离子体变成为在面内均匀性高的状态，故只要做成为使得可以极其细致地调整等离子体的分布，就可以提高均匀性，就连局部性的异常放电的发生也可以抑制。此外，在该高频电力的合计值大到10kW以上的情况下，由于易于产生异常放电，故使用多个阻抗调整部的构成是极其有效的。
(实施方式2)在本实施方式中，对如图9所示，在上部电极3侧设置高频电源4，同时，在下部电极5侧设置高频电源100的上下2频率类型的等离子体处理装置进行说明。在该等离子体处理装置中，在图5A的构成中，在下部侧的保护管52B内进行导电通路101的布线，在保护管52B的下端侧设置匹配箱102，同时，在该匹配箱102内，设置已连接到上述导电通路101上的匹配电路103，然后把高频电源100连接到匹配电路103上。匹配箱102的下部与导电通路106一起变成为构成同轴电缆104的外层部105进行延伸，该外层部105已经接地。
在本例中，匹配电路41和匹配电路103分别相当于第一匹配电路和第二匹配电路。高频电源4和高频电源100分别相当于第一高频电源和第二高频电源，上侧的第一高频电源4输出10MHz～30MHz，例如10kW的高频电力，下侧的第二高频电源100则输出2MHz～6MHz、例如3kW的高频电力。来自第一高频电源4的功率，起着使处理气体激活化的作用，来自第二高频电源100的功率起着把等离子体中的离子引入到基板10侧的作用。另外在本例中匹配箱42和102分别相当于第一匹配电路的接地框体和第二匹配电路的接地框体。在图9中虽然未图示，但是，在上部电极3与匹配电路41之间插入有高通滤波器，而在下部电极5与匹配电路103之间插入有低通滤波器，变成为在高频电源4与高频电源100之间不能输入对方的高频成分。在该情况下，若从第一高频电源4看则下部电极5就是阳极电极，若从第二高频电源100看则上部电极3是阳极电极。
此外，在上部电极3与匹配箱42之间设置有多个阻抗调整部9A和9C，这些阻抗调整部9A和9C已通过匹配箱42连接到了处理容器2的上部例如室顶部上。为了便于图示，虽然仅仅画出了2个上侧的阻抗调整部和下侧的阻抗调整部9A、9C(6A、6C)，但是既可以设置3个以上，也可以仅仅设置1个。此外，在本例中匹配箱42相当于用来使来自第一高频电源4的高频电流从处理容器2的上部返回到高频电源4的第一匹配电路41的接地框体，匹配箱102则相当于使来自第二高频电源100的高频电流从处理容器2的下部返回到高频电源100的第二匹配电路103的接地框体。
下侧的阻抗调整部6A、6C，相当于第一阻抗调整部，设置有仅仅使与第一高频电源4的高频的频带对应的高频通过的滤波器。此外，上侧的阻抗调整部9A、9C，相当于第二阻抗调整部，设置有仅仅使与第二高频电源100的高频的频带对应的高频通过的滤波器。就是说，来自第一高频电源4的高频电流，通过高频电源4→匹配电路41→上部电极3→等离子体→下部电极5→阻抗调整部6A、6C→处理容器2→匹配箱42→同轴电缆44的外层部43→地线的路径流动，而来自第二高频电源100的高频电流则要通过高频电源100→匹配电路103→下部电极5→等离子体→上部电极3→阻抗调整部9A、9C→处理容器2→匹配箱102→同轴电缆104的外层部105→地线的路径流动。
第一阻抗调整部6A、6C，如上所述，是用来把其阻抗值调整为使得从上部电极3通过等离子体、下部电极5和处理容器2的壁部到匹配箱42(第一匹配电路的接地框体)为止的、对基板等离子体变成为均匀的方向的路径上的第一高频电源4的高频阻抗值，变成为比从上部电极3通过等离子体和处理容器2的壁部到匹配箱42为止的、对壁部等离子体密度增高的路径上的第一高频电源4的高频阻抗值更小的阻抗调整部。在减小等离子体对于上述的基板变成为均匀的方向的路径的阻抗值时，虽然理想的是求从第一高频电源4在等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径中流动的电流值，并设定为使之成为最大值，即设定为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗变成为最小，但是实际上优选的是电流的最大值的2％以内，优选的是设定为至少成为电流的最大值的10％以内。等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的电流值，例如可以用已分别连接到阻抗调整部6A、6C上的电流表求出，并使用该电流值的合计值。
第二阻抗调整部9A、9C，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极5通过等离子体、上部电极3和处理容器2的壁部到匹配箱102为止的、对基板等离子体变成为均匀的方向的路径上的第二高频电源100的高频阻抗值，变成为比从下部电极5通过等离子体和处理容器2的壁部到匹配箱102为止的、对壁部等离子体密度增高的路径上的第二高频电源100的高频阻抗值更小的阻抗调整部。在减小对于上述基板等离子体变成为均匀的方向的路径的阻抗时，虽然理想的是求从第二高频电源100在等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径中流动的电流值，并设定为使之成为最大值，但是实际上优选的是电流的最大值的2％以内，优选的是设定为至少为电流的最大值的10％以内。
(实施方式3)
在本实施方式中，对如图10所示，在下部电极5侧设置第一高频电源4和第二高频电源100的下部2频率类型的等离子体处理装置进行说明。在该等离子体处理装置中，通过绝缘层50把保护管45连接到下部电极5的下侧上，使该保护管45的下端侧在处理容器2的底面上贯通，把匹配箱42连接到保护管45的下端部上。在匹配箱42内，设置2个匹配电路41、103，这些匹配电路41、103的一端侧分别通过配置在保护管45内的导电通路46和101连接到下部电极5上，同时，匹配电路41、103的另一端侧上则分别连接有第一高频电源4和第二高频电源100。44和104是上边所说的同轴电缆。来自第一高频电源4和第二高频电源100的高频电力的频率和功率，与图9所述的实施方式是同样的。
在上部电极3上连接有多个第一阻抗调整部在本例中为3个的6A～6C，和多个第二阻抗调整部在本例子为3个阻抗调整部9A～9C的一端侧，同时，这些阻抗调整部6A～6C和9A～9C的另一端侧则通过把处理容器2的开口部30覆盖起来的导电性覆盖体56连接到了处理容器2的上部例如室顶部上。第一和第二阻抗调整部都可以设置1个或2个或4个以上。在本例中，第一阻抗调整部6A～6C，也设置有仅仅使与第一高频电源4的高频的频带对应的高频通过的滤波器。此外，第二阻抗调整部9A～9C，则设置有仅仅使与第二高频电源100的高频的频带对应的高频通过的滤波器。
此外，在本例中匹配箱42，兼用做用来使来自第一高频电源4的高频电流从处理容器2的下部返回到高频电源4去的第一匹配电路的接地框体，和用来使来自第二高频电源100的高频电流从处理容器2的下部返回到高频电源100去的第二匹配电路的接地框体。
来自第一高频电源4的高频电流，通过高频电源4→匹配电路41→下部电极5→等离子体→上部电极3→第一阻抗调整部6A～6C→处理容器2→匹配箱42的路径流动，而来自第二高频电源100的高频电流则要通过高频电源100→匹配电路103→下部电极5→等离子体→上部电极3→第二阻抗调整部9A～9C→处理容器2→匹配箱42的路径流动。
第一阻抗调整部6A～6C，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极5通过等离子体、上部电极3和处理容器2的壁部到匹配箱42为止的、对基板等离子体变成为均匀的方向的路径上的第一高频电源4的高频阻抗值，变成为比从下部电极5通过等离子体和处理容器2的壁部到匹配箱42为止的、对壁部等离子体密度增高的路径上的第一高频电源4的高频阻抗值更小的阻抗调整部。在减小对于上述基板等离子体变成为均匀的方向的路径的阻抗时，虽然理想的是求从第一高频电源4在等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径中流动的电流值，并设定为使之变成为最大值，即设定为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗值变成为最小，但是实际上优选的是电流的最大值的2％以内，优选的是设定为至少成为电流的最大值的10％以内。
第二阻抗调整部9A～9C，是用来把其阻抗值调整为使得从下部电极5通过等离子体、上部电极3和处理容器2的壁部到匹配箱42为止的、对基板等离子体变成为均匀的方向的路径上的第二高频电源100的高频阻抗值，变成为比从下部电极5通过等离子体和处理容器2的壁部到匹配箱42为止的、对壁部等离子体密度增高的路径上的第一高频电源4的高频阻抗值更小的阻抗调整部。在减小对于上述基板等离子体变成为均匀的方向的路径的阻抗时，虽然理想的是求从第二高频电源100在等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径中流动的电流值，并设定为使之成为最大值，即设定为使得等离子体对于基板变成为均匀的方向的路径的阻抗变成为最小，但是实际上优选的是电流的最大值的2％以内，优选的是设定为至少成为电流的最大值的10％以内。
另外，图8～图10的实施方式中的阻抗调整部，如图7A～7C所示，也可以用带有电容成分的电介质构成。此外，如图4所示，也可以做成为制作将等离子体处理的种类和阻抗调整部的调整值形成对应的数据，使得在选择了等离子体种类时自动地对阻抗调整部进行调整。
在这里，在图11中是表示对于设置多个阻抗调整部的情况下的布局的一个例子。在本例中，做成为在与本身为矩形基板10的4个角的4点P1～P4和中心部分P5的共计5个点对应的部位(该5个点的投影区域上)上设置阻抗调整部。
以上，若记载有对于上部电极3和下部电极5之间的距离(电极间隙)和处理压力的合适的值，则如图1、图5A和图9所示，在高频电源4连接到上部电极3侧的类型的装置中，电极间间隙优选的是从50mm到300mm，处理压力优选的是13Pa～27Pa(100mTorr～200mTorr)。此外，如图8和图10所示，在高频电源4连接到下部电极5侧的类型的装置中，电极间间隙优选的是从200mm到700mm，处理压力优选的是0.7Pa～13Pa(5mTorr～100mTorr)。
接着，对用来确认本发明的各个实施方式的效果的实验例进行说明。
(实验1)A.实验方法作为实验装置是图5A所示的那样的平行平板式的等离子体处理装置，使用把下部电极的阻抗调整区域进行了分割为4部分(在图5A中是分割为3部分)的装置。阻抗调整部6如图12所示把4条(6A～6D)已把电感器63和电容量可变电容器61串联连接起来的阻抗调整部并列连接起来。另外，在图12中，用C0表示的电容量成分，相当于下部电极与处理容器之间的电介质的电容量。
此外，使电容量可变电容器的微调器的位置进行种种改变把阻抗调整部的阻抗设定为种种值，对每一个设定值都目视观察在处理容器中所发生的等离子体的状态，同时检测在阻抗调整部与处理容器之间的导电通路中流动的电流(在下部电极中流动的电流)而且测定上部电极的电压。至于等离子体的发生条件，把上部电极和下部电极的间隔设定为60mm，作为等离子体发生用气体，使用SF6气体、HCl气体和He气体的混合气体，高频电源的频率和功率分别设定为13、56MHz、7.5kW，把压力设定为20Pa(150mTorr)。
B.实验结果图13是表示电容量可变电容器的微调器位置与该电容器的电容量、该电容器的阻抗、阻抗调整部的阻抗值Z(L-C)、也包括下部电极与处理容器之间的C0的总的阻抗值、在下部电极中流动的电流(下部电流)的值、上部电极的电压(上部电压)的值以及等离子体的目视状态之间的关系的说明图。就等离子体的目视状态来说，使用了如下的4种评价发光状态的均匀性极其高(◎)；发光状态的均匀性大体上良好(○)；发光状态的均匀性稍差(△)；发光状态的均匀性不好(×)。此外，就图13所示的下部电流的值和上部电压的值来说，在图14和图15中分别画成了曲线。此外，在图13中电容量值的单位是pF，电容器的阻抗和阻抗值的单位为Ω，电流值和电压值的单位分别为A和V。
从该结果可知，下部电流在79A处变成为最大值，这时的等离子体的状态最好。当下部电流变成为78A时，等离子体的状态就变成为大体上良好的结果，当下部电流变成为72A时等离子体的状态就变成为稍差的结果。此外，在66A以下，则等离子体的状态极其不好。因此，优选的是把阻抗值调整为使得下部电流大体上变成为最大值。在本例中，考虑到测定误差等后，优选的是下部电流距最大值在10％以内，若在2％以内则被认为更为优选。这里所说的下部电流值变成为大体上的最大，说的是上部电压值大体上变成为最大，即下部电极与处理容器之间的阻抗值大体上变成为最小。换句话说，说下部电流值大体上变成为最大，就是说从上部电极通过等离子体向处理容器的壁部流的电流变成为大体上的最小，可以抑制上部电极与处理容器的壁部之间的放电，提高等离子体的均匀性。
(实验2)A.实验方法作为实验装置使用图9所示的那样的在上下设置有高频电源4、高频电源100的2频率类型的平行平板式的等离子体处理装置，对于在2000mm×2200mm的矩形的基板表面上成膜的硅膜进行蚀刻。处理条件如下。
处理气体SF6气体、HCl气体和He气体上部侧的高频电源的频率和功率13.56MHz和20kW下部一侧的高频电源的频率和功率3.2MHz和4kW处理压力20Pa(150mTorr)。
此外，在矩形基板的4个角以及与中心部分对应的位置共计5个地方上设置对来自上部侧的高频电源4的高频的阻抗调整部和来自下部一侧的高频电源100的高频的阻抗调整部。作为各个阻抗调整部，使用已把图3D所示的电容量可变电容器和电感器串联连接起来的阻抗调整部。此外，借助于串联地插入到各个阻抗调整部内的电流表，在下部电极侧流动的电流值(上述电流表的电流值的合计值)将变成为最小的调整点上，对在基板表面上设定在面内的多个位置上的蚀刻速度的平均值和蚀刻速度的面内均匀性进行了调查。此外，在与上述的处理条件同一的条件下在不设置阻抗调整部的情况下，在使施加到下部电极侧的功率变成为0的情况下，在不设置下部侧的高频电源的情况下等种种的情况下，同样地对蚀刻速度的平均值和蚀刻速度的面内均匀性进行了调查。
B.实验结果图16是表示其结果。由该结果可知，与仅仅把上部电极连接到高频电源上的情况下比较，由于把高频电源也连接到了下部电极上，故将提高蚀刻速率。但是，这样一来虽然蚀刻速率的面内均匀性归因于变成为上下2频率而将恶化，但是采用借助于阻抗调整部把阻抗调整为使得向下部电极侧流动的电流值变成为最小的办法，蚀刻速率的面内均匀性也会提高。
在以上所说明的各个实施方式中，等离子体处理装置的各个部分的动作，彼此相互关联，故可以在考虑彼此的关联的同时，作为一连串的动作进行置换。此外，得益于像这样地进行置换，就可以变成为等离子体处理方法的实施方式。
以上，虽然是边参看附图边对本发明的优选实施方式进行的说明，但是，不言而喻本发明的并不限于这些实施方式。如果是本专业人员，在技术方案的范围内显然可以想到各种的变形例或修正例，但是，当然也会了解到这些变形例和修正例也属于本发明的技术范围。
权利要求
1.一种等离子体处理装置，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，其特征在于，该等离子体处理装置具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的阴极电极和阳极电极；其一端侧通过匹配电路连接到所述阴极电极上的高频电源；和把其一端侧连接到所述阳极电极上，同时把另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的阻抗调整部，把基板载置到所述阴极电极和所述阳极电极中位于下方侧的电极上边，阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述阴极电极通过等离子体、所述阳极电极和所述处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值，变成为比从所述阴极电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值更小。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述阴极电极通过等离子体、所述阳极电极和所述处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值变成为最小。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阻抗调整部，把其阻抗值设定为使得在因调整阻抗值而改变了向所述阳极电极流入的电流的值时可以得到距其最大值在10％以内的值。
4.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阻抗调整部的构成为使阻抗值可变。
5.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于还具备控制部，用来存储使等离子体处理的种类与所述阻抗调整部的调整值形成了对应的数据，读出与所选择的等离子体处理的种类对应的阻抗调整值，输出用来对所述阻抗调整部进行调整的控制信号。
6.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阻抗调整部是设置在所述阳极电极与所述处理容器之间，带有电容成分的电介质。
7.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阻抗调整部，设置有多个，各个阻抗调整部的一端侧，连接到所述阳极电极中的对于长度方向彼此分离开来的部位上。
8.一种等离子体处理装置，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，其特征在于，该等离子体处理装置具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了所述上部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了所述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；其一端侧连接到所述下部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部；和其一端侧连接到所述上部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第二阻抗调整部，把基板载置到所述下部电极上边，第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述上部电极通过等离子体、所述下部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述上部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值更小，第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值更小。
9.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述上部电极通过等离子体、所述下部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值变成为最小，所述第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值变成为最小。
10.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，采用调整阻抗值使向所述下部电极流入的第一高频电源的高频的电流值变动的办法，把阻抗值设定为使得可以得到距该电流值的最大值10％以内的值，所述第二阻抗调整部，采用调整阻抗值使向所述上部电极流入的第二高频电源的高频的电流值变动的办法，把阻抗值设定为使得可以得到距该电流的最大值10％以内的值。
11.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部和所述第二阻抗调整部分别构成为使所述第一高频电源的频率下的阻抗值和所述第二高频电源的频率下的阻抗值可变。
12.据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于还具备控制部，用来存储使等离子体处理的种类与所述第一阻抗调整部和所述第二阻抗调整部的调整值形成了对应的数据，读出与所选择的等离子体处理的种类对应的阻抗调整值，输出用来对所述第一阻抗调整部和第二阻抗调整部进行调整的控制信号。
13.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部是设置在所述下部电极与所述处理容器之间的、带有电容成分的电介质，所述第二阻抗调整部是设置在所述上部电极与所述处理容器之间的、带有电容成分的电介质。
14.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，设置有多个，各个阻抗调整部的一端侧，连接到所述下部电极中的对于长度方向彼此分离开来的部位上，所述第二阻抗调整部，设置有多个，各个阻抗调整部的一端侧，连接到所述上部电极中的对于长度方向彼此分离开来的部位上。
15.一种等离子体处理装置，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，其特征在于，该等离子体处理装置具备在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；其一端侧通过第一匹配电路连接到了所述下部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；其一端侧通过第二匹配电路连接到了所述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；和其一端侧连接到所述上部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部和第二阻抗调整部，把基板载置到所述下部电极上边，所述第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值更小，所述第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值更小。
16.根据权利要求15所述等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值变成为最小，所述第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值变成为最小。
17.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，采用调整阻抗值使向上部电极流入的第一高频电源的高频的电流值变动的办法，把阻抗值设定为使得可以得到距该电流值的最大值10％以内的值，所述第二阻抗调整部，采用调整阻抗值使向上部电极流入的第二高频电源的高频的电流值变动的办法，把阻抗值设定为使得可以得到距该电流值的最大值10％以内的值。
18.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部和所述第二阻抗调整部分别构成为使所述第一高频电源的频率下的阻抗值和所述第二高频电源的频率下的阻抗值可变。
19.据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于还具备控制部，存储使等离子体处理的种类与所述第一阻抗调整部和所述第二阻抗调整部的调整值形成了对应的数据，读出与所选择的等离子体处理的种类对应的阻抗调整值，输出用来对所述第一阻抗调整部和第二阻抗调整部进行调整的控制信号。
20.据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部和所述第二阻抗调整部分别是设置在所述上部电极与所述处理容器之间的带有电容成分的电介质。
21.据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述第一阻抗调整部，设置有多个，各个阻抗调整部的一端侧，连接到所述下部电极中的对于长度方向彼此分离开来的部位上，所述第二阻抗调整部，设置有多个，各个阻抗调整部的一端侧，连接到所述下部电极中的对于长度方向彼此分离开来的部位上。
22.据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述基板的面积在1m2以上。
23.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述基板的面积在1m2以上。
24.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述基板的面积在1m2以上。
25.根据权利要求22所述的等离子体处理装置，其特征在于所使用的高频电力的合计值在10kW以上。
26.根据权利要求23所述的等离子体处理装置，其特征在于所使用的高频电力的合计值在10kW以上。
27.根据权利要求24所述的等离子体处理装置，其特征在于所使用的高频电力的合计值在10kW以上。
28.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阴极电极和所述阳极电极分别构成上部电极和下部电极，所述高频电源的频率为从10MHz到30MHz，所述基板的面积在1m2以上，所述上部电极和所述下部电极的间隙选用50mm到300mm中的某一值，处理压力选用13Pa～27Pa中的某一值，借助于含卤素的处理气体对所述基板进行蚀刻处理。
29.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于所述阴极电极和所述阳极电极分别构成下部电极和上部电极，所述高频电源的频率为从10MHz到30MHz，所述基板的面积在1m2以上，所述上部电极和所述下部电极的间隙选用200mm到700mm中的某一值，处理压力选用0.7Pa～13Pa中的某一值，借助于含卤素的处理气体对所述基板进行蚀刻处理。
30.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于所述基板的面积在1m2以上，把所述第一高频电源连接到所述上部电极侧，所述上部电极和所述下部电极的间隙选用50mm到300mm中的某一值，处理压力选用13Pa～27Pa中的某一值，借助于含卤素的处理气体对所述基板进行蚀刻处理。
31.根据权利要求15所述的等离子体处理装置，其特征在于所述基板的面积在1m2以上，把所述第一高频电源连接到所述下部电极侧，所述上部电极和所述下部电极的间隙选用200mm到700mm中的某一值，处理压力选用0.7Pa～13Pa中的某一值，借助于含卤素的处理气体对所述基板进行蚀刻。
32.一种等离子体处理方法，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向地设置阴极电极和阳极电极；通过匹配电路把高频电源连接到所述阴极电极的一端侧；把基板装载到所述阴极电极和阳极电极之中位于下方侧的电极上设置其一端侧连接到到所述阳极电极上，同时把另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的阻抗调整部；所述阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述阴极电极通过等离子体、所述阳极电极和所述处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值，变成为比从所述阴极电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值更小。
33.一种等离子体处理方法，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，其特征在于在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向地设置上部电极和下部电极；连接其一端侧通过第一匹配电路连接到了所述上部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；连接其一端侧通过第二匹配电路连接到了所述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；设置其一端侧连接到所述下部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部；设置其一端侧连接到所述上部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第二阻抗调整部；把基板载置到所述下部电极上边；所述第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述上部电极通过等离子体、所述下部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述上部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值更小；所述第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值更小。
34.一种等离子体处理方法，用来在处理容器内借助于高频电力使处理气体等离子体化，借助于该等离子体对基板进行处理，其特征在于设置在该处理容器内与该处理容器绝缘而且彼此上下相向设置的上部电极和下部电极；连接其一端侧通过第一匹配电路连接到了所述下部电极上的10MHz～30MHz的第一高频电源；连接其一端侧通过第二匹配电路连接到了所述下部电极上的2MHz～6MHz的第二高频电源；把基板载置到所述下部电极上边；设置其一端侧连接到所述上部电极上，同时另一端侧连接到所述处理容器上，带有电容成分的第一阻抗调整部和第二阻抗调整部；所述第一阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第一匹配电路的接地框体为止的所述第一高频电源的频率下的阻抗值更小，所述第二阻抗调整部，把其阻抗值调整为使得从所述下部电极通过等离子体、所述上部电极和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值，变成为比从所述下部电极通过等离子体和所述处理容器的壁部到所述第二匹配电路的接地框体为止的所述第二高频电源的频率下的阻抗值更小。
全文摘要
本发明提供一种等离子体处理装置和等离子体处理方法，目的在于在平行平板式的等离子体处理装置中抑制在阴极电极与处理容器的壁部之间产生等离子体。在下部电极与处理容器之间设置带有电容成分的阻抗调整部。阻抗调整部把从上部电极通过等离子体、下部电极和处理容器的壁部到匹配电路的接地框体为止的路径的阻抗值，变得比从上部电极通过等离子体和处理容器的壁部到所述匹配电路的接地框体为止的阻抗值更小。借助于此，就可以产生均匀性高的等离子体。
文档编号H01L21/3065GK1694229SQ20051007012
公开日2005年11月9日 申请日期2005年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者里吉务, 佐藤亮, 佐佐木和男, 齐藤均 申请人:东京毅力科创株式会社