特開 2024-80294 プラズマ処理装置、および高周波電力算出ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080294

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置、および高周波電力算出ユニット

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240606BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 R

H05H1/46 L

H01L21/302 101G

H01L21/302 101C

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193364

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】土居 謙太

(72)【発明者】

【氏名】中村 敏幸

【テーマコード（参考）】

2G084

5F004

【Ｆターム（参考）】

2G084AA02

2G084AA04

2G084AA05

2G084AA07

2G084BB11

2G084CC03

2G084CC04

2G084CC05

2G084CC13

2G084CC33

2G084DD03

2G084DD13

2G084DD38

2G084DD55

2G084HH06

2G084HH21

2G084HH22

2G084HH28

2G084HH43

2G084HH52

5F004AA16

5F004BB13

5F004BB18

5F004BC03

5F004BD04

5F004BD05

5F004CA03

5F004CA06

5F004CB05

(57)【要約】

【課題】電力量を算出するリアルタイム性を高めるプラズマ処理装置、および高周波電力算出ユニットを提供する。
【解決手段】電力供給路５１の電流値として第１アナログ信号Ｓ１を出力する電流検出部５２と、電力供給路５１の電圧値として第２アナログ信号Ｓ２を出力する電圧検出部５３と、電力供給路５１に供給されている電力量の算出に、電流値に電圧値を乗算する処理を含め、当該処理を、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２を乗算するアナログ乗算とするアナログ演算部と、電極に供給されている高周波電力の設定電力量ＰＳと、アナログ演算部の算出電力量ＰＡと、の乖離を抑えるように、高周波電源に電源制御信号ＰＮを送信する電源制御部６０と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバーが備える電極と、
高周波電源に接続された整合回路に前記電極を接続する電力供給路と、を備え、
前記高周波電源から前記電極に高周波電力を供給するプラズマ処理装置であって、
前記電力供給路の電流値として第１アナログ信号を出力する電流検出部と、
前記電力供給路の電圧値として第２アナログ信号を出力する電圧検出部と、
前記電力供給路に供給されている電力量の算出に、前記電流値に前記電圧値を乗算する処理を含め、当該処理を、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算とするアナログ演算部と、
前記電極に供給されている高周波電力の設定電力量と、前記アナログ演算部の算出電力量と、の乖離を抑えるように、前記高周波電源に電源制御信号を送信する電源制御部と、を備える
プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記アナログ演算部は、
整流平滑されていない前記第１アナログ信号に、整流平滑されていない前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算回路と、
前記アナログ演算部の算出電力量として、前記アナログ乗算回路が出力する信号を整流平滑した信号を出力する整流平滑回路と、を備える
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記電流検出部は、
電流検出素子と、
前記電流検出素子が出力したアナログ信号を整流平滑することによって前記第１アナログ信号を生成する第１整流平滑回路と、を備え、
前記電圧検出部は、
電圧検出素子と、
前記電圧検出素子が出力したアナログ信号を整流平滑することによって前記第２アナログ信号を生成する第２整流平滑回路を備え、
前記アナログ演算部は、
前記アナログ演算部の算出電力量として、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算した信号を出力するアナログ乗算回路である
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記電極は、プラズマ処理の対象が載置されるステージに搭載された下部電極であり、
前記高周波電力は、前記対象にプラズマ中のイオンを引き込む
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記電極は、プラズマ処理の対象が載置されるステージに搭載された下部電極であり、
前記高周波電源は、下部電源であり、
前記チャンバーに搭載される上部電極と、
前記下部電源とは異なる周波数で前記上部電極に高周波電力を供給する上部電源と、
前記下部電源の電力供給に先駆けて前記上部電源の電力供給を実行することによって前記上部電極にプラズマを生成させはじめる装置制御部と、をさらに備える
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

電力供給路に供給されている電力量を算出する高周波電力算出ユニットであって、
高周波電源に接続された整合回路にチャンバーの電極を接続する前記電力供給路と、
前記電力供給路の電流値を第１アナログ信号として出力する電流検出部と、
前記電力供給路の電圧値を第２アナログ信号として出力する電圧検出部と、
前記電力供給路に供給されている電力量の算出に、前記電流値に前記電圧値を乗算する処理を含め、当該処理を、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算とするアナログ演算部と、を備える
ことを特徴とする高周波電力算出ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高周波電力を供給されている電極を備えたプラズマ処理装置、および電極に供給されている電力量を算出する高周波電力算出ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

プラズマ処理装置のチャンバーが備える電極は、インピーダンス整合回路を介して高周波電源に接続される。高周波電源から電極に供給されている高周波電力は、チャンバーのなかでプラズマ生成に消費される。電極に供給されている電力量を設定値に保つことは、プラズマを安定させてプラズマ処理の加工精度や再現性を高める。

【0003】

電極に供給されている電力量の算出装置は、インピーダンス整合回路の入力端における高周波信号の位相と振幅、出力端における電圧値と電流値、およびインピーダンス整合回路の可変リアクタンスにおける位置情報を用いる。電力量の算出装置は、インピーダンス整合回路の電力通過損失を求めることなく電極に供給されている電力量を算出する（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－３８５２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した電力量の算出装置は、入力端における高周波信号の位相と振幅、出力端における電圧値と電流値、および可変リアクタンスの位置情報をそれぞれＡ／Ｄ変換する。電力量の算出装置が備える電力算出用コンピュータは、Ａ／Ｄ変換後のデジタル値から電力量を算出する。

【0006】

一方、電極に供給されている高周波電力は、インピーダンス整合回路の動作遅延や処理空間のプラズマ変動などの負荷変動に伴って、処理期間の全体にわたり変動し続ける。他方、出力端における電圧値と電流値とをＡ／Ｄ変換したり、Ａ／Ｄ変換後のデジタル値から電力量を算出したりするデジタル演算は、Ａ／Ｄ変換の処理周期や高周波電力の算出周期を少なくとも要する。このため、電極に供給されている電力量の算出結果は、Ａ／Ｄ変換の処理周期や高周波電力の算出周期の経過した分だけ、算出終了時に供給されている電力量から大きく乖離してしまう。プラズマ処理の微細化や高精度化が進み続ける近年では、電力量の測定精度を高めるために算出のリアルタイム性を高める要請が新たに生じている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するためのプラズマ処理装置は、チャンバーが備える電極と、高周波電源に接続された整合回路に前記電極を接続する電力供給路と、を備え、前記高周波電源から前記電極に高周波電力を供給するプラズマ処理装置であって、前記電力供給路の電流値として第１アナログ信号を出力する電流検出部と、前記電力供給路の電圧値として第２アナログ信号を出力する電圧検出部と、前記電力供給路に供給されている電力量の算出に、前記電流値に前記電圧値を乗算する処理を含め、当該処理を、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算とするアナログ演算部と、前記電極に供給されている高周波電力の設定電力量と、前記アナログ演算部の算出電力量と、の乖離を抑えるように、前記高周波電源に電源制御信号を送信する電源制御部と、を備える。

【0008】

上記課題を解決するための高周波電力算出ユニットは、電力供給路に供給されている電力量を算出する高周波電力算出ユニットであって、高周波電源に接続された整合回路にチャンバーの電極を接続する前記電力供給路と、前記電力供給路の電流値を第１アナログ信号として出力する電流検出部と、前記電力供給路の電圧値を第２アナログ信号として出力する電圧検出部と、前記電力供給路に供給されている電力量の算出に、前記電流値に前記電圧値を乗算する処理を含め、当該処理を、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算とするアナログ演算部と、を備える。

【0009】

上記各構成によれば、電力供給路の電流値に電力供給路の電圧値を乗算する処理は、第１アナログ信号に第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算として実行される。このため、電力供給路の電圧値や電流値をＡ／Ｄ変換するための処理周期、およびＡ／Ｄ変換値から高周波電力を算出する算出周期を要することなく電流値に電圧値を乗算した値が得られる。結果として、電力量の算出に要する期間を短くすること、すなわち電力量の算出におけるリアルタイム性を高めることが可能になる。

【0010】

上記プラズマ処理装置において、整流平滑されていない前記第１アナログ信号に、整流平滑されていない前記第２アナログ信号を乗算するアナログ乗算回路と、前記アナログ演算部の算出電力量として、前記アナログ乗算回路が出力する信号を整流平滑した信号を出力する整流平滑回路と、を備えてもよい。

【0011】

上記構成によれば、アナログ演算部の算出電力量は、第１アナログ信号に第２アナログ信号を乗算した信号をさらに整流平滑した信号として出力される。このため、アナログ演算部の出力する算出電力量に安定性を得られる。

【0012】

上記プラズマ処理装置において、前記電流検出部は、電流検出素子と、前記電流検出素子が出力したアナログ信号を整流平滑することによって前記第１アナログ信号を生成する第１整流平滑回路と、を備え、前記電圧検出部は、電圧検出素子と、前記電圧検出素子が出力したアナログ信号を整流平滑することによって前記第２アナログ信号を生成する第２整流平滑回路を備え、前記アナログ演算部は、前記アナログ演算部の算出電力量として、前記第１アナログ信号に前記第２アナログ信号を乗算した信号を出力するアナログ乗算回路でもよい。

【0013】

上記構成によれば、電流検出素子の出力した信号の整流平滑化によって第１アナログ信号が出力される。電圧検出素子の出力した信号の整流平滑化によって第２アナログ信号が出力される。このため、アナログ演算部の出力する算出電力量に安定性を得られる。

【0014】

上記プラズマ処理装置において、前記電極は、プラズマ処理の対象が載置されるステージに搭載された下部電極であり、前記高周波電力は、前記対象にプラズマ中のイオンを引き込んでもよい。

【0015】

上記プラズマ処理装置において、前記電極は、プラズマ処理の対象が載置されるステージに搭載された下部電極であり、前記高周波電源は、下部電源であり、前記チャンバーに搭載される上部電極と、前記下部電源とは異なる周波数で前記上部電極に高周波電力を供給する上部電源と、前記下部電源の電力供給に先駆けて前記上部電源の電力供給を実行することによって前記上部電極にプラズマを生成させはじめる装置制御部と、をさらに備えてもよい。

【0016】

プラズマ処理の対象にイオンを引き込む高周波電力は、プラズマを生成するための高周波電力と比べてプラズマ処理の加工精度に大きな影響を与えやすい。上記各プラズマ処理装置によれば、電力量の算出におけるリアルタイム性を高める効果がプラズマ処理においてさらに際立つ。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、プラズマエッチング装置の構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、高周波電力算出ユニットの構成を示すブロック図である。

【図3】図３は、変更例の高周波電力算出ユニットの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、プラズマ処理装置の一例であるプラズマエッチング装置１０、およびプラズマエッチング装置１０が備える高周波電力算出ユニット５０を説明する。プラズマエッチング装置１０は、プラズマ処理の一例であるエッチングを行う。

【0019】

［プラズマエッチング装置１０］
図１が示すように、プラズマエッチング装置１０は、チャンバー本体１１を備える。チャンバー本体１１の上側開口は、石英板１２によって封止されている。チャンバー本体１１と石英板１２とが区切る空間は、チャンバー空間１１Ｓである。チャンバー空間１１Ｓは、石英板１２を挟んで上部電極２１と対向する。チャンバー空間１１Ｓは、ステージ１３を収容する。ステージ１３は、エッチングの対象である基板Ｓを載置する。基板Ｓの一例は、化合物半導体を含む。ステージ１３は、下部電極１３Ｐを搭載する。チャンバー空間１１Ｓは、プラズマＰを生成する真空空間である。

【0020】

下部電極１３Ｐは、高周波電力算出ユニット５０、および下部整合回路１４を介して下部電源１５に接続されている。下部電極１３Ｐは、高周波電力算出ユニット５０を介して下部整合回路１４に接続されている。下部電源１５は、高周波電力を出力する高周波電源の一例である。下部電源１５が出力する高周波電力の周波数は、例えば１００ｋＨｚ以上４０ＭＨｚ以下である。高周波電力算出ユニット５０は、下部電極１３Ｐに供給される高周波電力の電力量を算出する。下部整合回路１４は、下部電源１５の出力インピーダンスに、高周波電力が下部電源１５から入力される負荷の入力インピーダンスを整合させる。

【0021】

上部電極２１は、基板Ｓの周方向に巻き回された渦巻き形状を有する誘導コイルである。上部電極２１の入力端子は、上部整合回路２２を介して上部電源２３に接続されている。上部電源２３は、高周波電力を出力する。上部電源２３が出力する高周波電力の周波数は、下部電源１５が出力する高周波電力の周波数とは異なってもよいし、同じであってもよい。上部電源２３が出力する高周波電力の周波数の一例は、１００ｋＨｚ以上４０ＭＨｚ以下である。上部電極２１の出力端子は、ブロッキングコンデンサ２４を介して接地電位に接続されている。上部整合回路２２は、上部電源２３の出力インピーダンスに、高周波電力が上部電源２３から入力される負荷の入力インピーダンスを整合させる。ブロッキングコンデンサ２４は、出力端子における電位の振幅を増大させる。ブロッキングコンデンサ２４は、チャンバー空間１１Ｓに所定のプラズマ密度を得るように、上部電極２１に流れる電流を調整する。

【0022】

チャンバー本体１１は、排気ポート１１Ｐ１を介して排気部３１に接続されている。排気部３１は、チャンバー空間１１Ｓの圧力を調整するための圧力調整弁と、各種の排気ポンプと、を備える。チャンバー本体１１は、ガス供給ポート１１Ｐ２を介してガス供給部３２に接続されている。ガス供給部３２は、プロセスガスを供給するマスフローコントローラーを備える。

【0023】

プラズマエッチング装置１０は、装置制御部３３、および電源制御部６０を備える。装置制御部３３は、プラズマ処理のプロセス条件を記憶する。
プロセス条件は、エッチングガスの流量値の設定値、およびチャンバー空間１１Ｓの圧力値の設定値を含む。装置制御部３３は、エッチングガスの流量値が設定値になるように、ガス供給部３２の駆動を制御する。装置制御部３３は、チャンバー空間１１Ｓの圧力値が設定値になるように、排気部３１の駆動を制御する。

【0024】

プロセス条件は、上部電極２１に供給されている高周波電力の電力量の設定値、および下部電極１３Ｐに供給されている高周波電力の電力量の設定値を含む。装置制御部３３は、上部電極２１に供給されている高周波電力の電力量が設定値になるように、上部電源２３の駆動を制御する。装置制御部３３は、下部電極１３Ｐに供給されている高周波電力の設定電力量ＰＳを電源制御部６０に送信する。電源制御部６０は、下部電源１５に供給されている高周波電力の電力量が設定電力量ＰＳになるように、下部電源１５の駆動を制御する。

【0025】

［高周波電力算出ユニット５０］
図２が示すように、高周波電力算出ユニット５０は、電力供給路５１、電流検出部５２、電圧検出部５３、アナログ乗算回路５４、および整流平滑回路５５を備える。アナログ乗算回路５４、および整流平滑回路５５は、アナログ演算部の一例である。アナログ演算部は、電力供給路５１に供給されている高周波電力の電力量の算出に、電力供給路５１の電流値に電力供給路５１の電圧値を乗算する乗算処理を含める。アナログ演算部は、乗算処理を、電力供給路５１の第１アナログ信号Ｓ１に電圧検出部５３の第２アナログ信号Ｓ２を乗算するアナログ乗算とする。

【0026】

電力供給路５１は、下部電極１３Ｐに下部整合回路１４を接続する。電力供給路５１は、高周波信号の伝送路である。電力供給路５１は、下部電極１３Ｐに下部整合回路１４から出力される高周波電力を供給する。

【0027】

電流検出部５２は、電流検出素子を備える。電流検出素子は、電力供給路５１に誘導結合される誘導コイルでもよいし、電力供給路５１に誘導結合されると共に、抵抗素子と並列回路を構成する誘導コイルでもよい。電流検出素子は、電力供給路５１に流れる高周波電流を連続的に検出する。電流検出素子は、検出信号にアナログ電圧信号を出力する。電流検出部５２は、電流検出素子の検出信号を用いて、電力供給路５１の電流値として第１アナログ信号Ｓ１を出力する。電流検出部５２は、整流平滑されていない第１アナログ信号Ｓ１を出力する。電流検出部５２は、第１アナログ信号Ｓ１に電流検出素子の検出信号を出力してもよい。

【0028】

電圧検出部５３は、電圧検出素子を備える。電圧検出素子は、電力供給路５１に並列接続される容量素子でもよいし、電力供給路５１に並列接続されると共に、容量分割回路を構成する１つの容量素子でもよい。電圧検出素子は、電力供給路５１に印加される高周波電圧を連続的に検出する。電圧検出素子は、検出信号にアナログ電圧信号を出力する。電圧検出部５３は、電圧検出素子の検出信号を用いて、電力供給路５１の電圧値として第２アナログ信号Ｓ２を出力する。電圧検出部５３は、整流平滑されていない第２アナログ信号Ｓ２を出力する。電圧検出部５３は、第２アナログ信号Ｓ２に電圧検出素子の検出信号を出力してもよい。

【0029】

アナログ乗算回路５４は、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２をアナログ乗算する。アナログ乗算回路５４は、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２をアナログ乗算することによって乗算出力信号Ｓ３を生成する。アナログ乗算回路５４は、整流平滑回路５５に乗算出力信号Ｓ３を出力する。アナログ乗算回路５４は、対数変換回路でもよいし、差動増幅回路でもよいし、対数変換回路と差動増幅回路との組み合わせでもよい。

【0030】

整流平滑回路５５は、整流回路と、平滑回路と、を備える。整流回路は、全波整流回路でもよいし、半波整流回路でもよい。整流回路は、アナログ乗算回路５４の出力した乗算出力信号Ｓ３を整流する。平滑回路は、整流回路による整流後の乗算出力信号Ｓ３を容量素子によって平滑化する。

【0031】

アナログ演算部は、アナログ乗算回路５４、および整流平滑回路５５を備える。アナログ演算部は、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２をアナログ乗算する処理と、電力供給路５１に供給されている電力量をアナログ演算する処理と、を行う。電力量をアナログ演算する処理は、乗算出力信号Ｓ３の整流平滑後に行われてもよいし、乗算出力信号Ｓ３を生成する処理と、乗算出力信号Ｓ３を整流平滑する処理と、に予め組み込まれてもよい。アナログ演算によって得られる電力量は、整流平滑回路５５から出力される算出電力量ＰＡである。

【0032】

例えば、アナログ乗算回路５４は、アナログ演算による算出電力量ＰＡが電力供給路５１に供給されている電力量であるように、乗算出力信号Ｓ３を生成する際に、オフセット調整、およびゲイン調整を行ってもよい。整流平滑回路５５は、アナログ演算による算出電力量ＰＡが電力供給路５１に供給されている電力量であるように、乗算出力信号Ｓ３を整流平滑する際に、オフセット調整、およびゲイン調整を行ってもよい。

【0033】

例えば、アナログ演算部は、アナログ演算による算出電力量ＰＡが電力供給路５１に供給されている電力量であるように、整流平滑後の乗算出力信号Ｓ３に、さらにオフセット調整、およびゲイン調整を行ってもよい。アナログ演算部が行うオフセット調整、およびゲイン調整は、アナログ演算による算出電力量ＰＡが電力供給路５１に供給されている電力量に一致するように、校正用負荷が電力供給路５１に接続された環境下で予め校正されてもよい。

【0034】

電源制御部６０は、下部電極１３Ｐに供給されている高周波電力の設定電力量ＰＳ、およびアナログ演算による算出電力量ＰＡに基づいて電源制御信号ＰＮを生成する。電源制御部６０は、算出電力量ＰＡと設定電力量ＰＳとの乖離を抑えるように、言い換えれば算出電力量ＰＡが設定電力量ＰＳになるように、電源制御信号ＰＮを生成する。電源制御部６０は、下部電源１５に電源制御信号ＰＮを送信し、これによって、下部電源１５に供給されている電力量が設定電力量ＰＳになるように、下部電源１５の駆動を制御する。

【0035】

［プラズマエッチング装置１０の作用］
装置制御部３３は、基板Ｓのプラズマ処理に際して、まず、エッチングガスの流量値がプロセス条件に一致するように、ガス供給部３２の駆動を制御する。装置制御部３３は、チャンバー空間１１Ｓの圧力値がプロセス条件に一致するように、排気部３１の駆動を制御する。

【0036】

次に、装置制御部３３は、上部電源２３の出力する電力量がプロセス条件に一致するように、上部電源２３の駆動を制御する。これによって、プラズマエッチング装置１０は、チャンバー空間１１ＳにプラズマＰを生成する。そして、装置制御部３３は、下部電源１５の出力する電力量がプロセス条件に一致するように、下部電源１５を駆動しはじめる。これによって、プラズマエッチング装置１０は、基板ＳにプラズマＰ中のイオンを引き込みはじめる。

【0037】

次に、電源制御部６０は、下部電源１５が高周波電力を出力する期間の全体にわたり、高周波電力算出ユニット５０の算出電力量ＰＡと設定電力量ＰＳとの乖離を抑えるように、電源制御信号ＰＮの生成を繰り返す。電源制御部６０は、下部電源１５に電源制御信号ＰＮの送信を繰り返す。これによって、プラズマエッチング装置１０は、下部電源１５に供給されている電力量が設定電力量ＰＳになるように、下部電源１５の駆動を制御し続ける。

【0038】

［効果］
以上説明したように、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電力供給路５１の電流値に電圧値を乗算する処理は、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２を乗算するアナログ乗算として実行される。このため、電力供給路５１の電圧値や電流値をＡ／Ｄ変換するための処理周期、およびＡ／Ｄ変換値から高周波電力を算出するための算出周期を要することなく電流値に電圧値を乗算した値が得られる。結果として、電力供給路５１に高周波電力を供給してから当該電力量を算出するまでに要する期間の短縮、すなわち電力量の算出におけるリアルタイム性を高めることが可能になる。

【0039】

（２）化合物半導体などをエッチングするプロセスは、下部電源１５の設定電力量ＰＳに、５０Ｗにも満たない非常に低い値を要求する場合がある。この際、設定電力量ＰＳが低いほど、プラズマＰの変動によるエッチングの誤差が大きい。この点、電力量の算出におけるリアルタイム性の向上は、電源制御信号ＰＮの送信と相まって、プラズマＰの変動による電力量の変動そのものを抑える。このため、設定電力量ＰＳが５０Ｗにも満たないように低い場合、上記（１）に準じた効果が際立つ。

【0040】

（３）第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２を乗算した信号をさらに整流平滑した信号が、アナログ演算部の算出電力量ＰＡとして出力される。このため、アナログ演算部の算出電力量ＰＡに安定性を得られる。

【0041】

（４）電流検出素子の出力した信号の整流平滑によって第１アナログ信号Ｓ１が出力される。電圧検出素子の出力した信号の整流平滑によって第２アナログ信号Ｓ２が出力される。このため、第１アナログ信号Ｓ１に第２アナログ信号Ｓ２を乗算した信号であるアナログ演算部の算出電力量ＰＡに安定性を得られる。

【0042】

（５）基板Ｓにイオンを引き込む高周波電力は、プラズマＰを生成するための高周波電力と比べてプラズマ処理の加工精度に大きな影響を与えやすい。この点、下部電極１３Ｐの電力量算出に高周波電力算出ユニット５０を適用するプラズマエッチング装置１０によれば、電力量の算出におけるリアルタイム性を高める効果がさらに際立つ。

【0043】

なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［電流検出部５２］
・電流検出部５２は、電流検出素子の検出信号を補正するアナログ回路を備えてもよい。アナログ回路は、オフセット調整機能、およびゲイン調整機能を備えてもよい。電流検出部５２は、電流検出素子の検出信号にオフセット調整、およびゲイン調整を施して第１アナログ信号Ｓ１を生成してもよい。オフセット調整機能、およびゲイン調整機能は、第１アナログ信号Ｓ１が電力供給路５１の電流値に一致するように、校正用負荷が電力供給路５１に接続された環境下で予め校正されてもよい。

【0044】

［電圧検出部５３］
・電圧検出部５３は、電圧検出素子の検出信号を補正するアナログ回路を備えてもよい。アナログ回路は、オフセット調整機能、およびゲイン調整機能を備えてもよい。電圧検出部５３は、電圧検出素子の検出信号にオフセット調整、およびゲイン調整を施して第２アナログ信号Ｓ２を生成してもよい。オフセット調整機能、およびゲイン調整機能は、第２アナログ信号Ｓ２が電力供給路５１の電流値に一致するように、校正用負荷が電力供給路５１に接続された環境下で予め校正されてもよい。

【0045】

［アナログ演算部］
・図３が示すように、高周波電力算出ユニット５０は、整流平滑回路５５を割愛してもよい。電流検出部５２は、第１整流平滑回路５６をさらに備えてもよい。電圧検出部５３は、第２整流平滑回路５７をさらに備えてもよい。アナログ乗算回路５４のみが、アナログ演算部の一例でもよい。なお、高周波電力算出ユニット５０は、第１整流平滑回路５６と、第２整流平滑回路５７とのいずれか一方を備えてもよい。

【0046】

このように、電流検出部５２は、電流検出素子と、第１整流平滑回路５６と、を備えてもよい。電流検出部５２は、電流検出素子が出力したアナログ信号Ｓ１を整流平滑することによって第１アナログ信号Ｓ１Ａを生成してもよい。そして、電流検出部５２は、アナログ乗算回路５４に、整流平滑された第１アナログ信号Ｓ１Ａを出力してもよい。

【0047】

また、電圧検出部５３は、電圧検出素子と、第２整流平滑回路５７と、を備えてもよい。電圧検出部５３は、電圧検出素子が出力したアナログ信号Ｓ２を整流平滑することによって第２アナログ信号Ｓ２Ａを生成してもよい。そして、電圧検出部５３は、アナログ乗算回路５４に、整流平滑された第２アナログ信号Ｓ２Ａを出力してもよい。

【0048】

アナログ乗算回路５４は、整流平滑された第１アナログ信号Ｓ１Ａに、整流平滑された第２アナログ信号Ｓ２Ａをアナログ乗算した信号を、アナログ演算部の算出電力量ＰＡとして出力してもよい。

【0049】

・高周波電力算出ユニット５０は、第１整流平滑回路５６と、第２整流平滑回路５７とのいずれか一方を備えてもよい。さらに、高周波電力算出ユニット５０は、第１整流平滑回路５６と、第２整流平滑回路５７とのいずれか一方と、整流平滑回路５５とを備えてもよい。

【0050】

［プラズマ処理装置］
・電力供給路５１は、上部電極２１と上部整合回路２２とに接続されてもよい。すなわち、高周波電力算出ユニット５０は、上部電極２１に接続された電力供給路５１に供給されている電力量を算出してもよい。電源制御信号ＰＮは、上部電源２３に送信されてもよい。すなわち、電源制御部６０は、上部電極２１に供給されている高周波電力の設定電力量ＰＳと、高周波電力算出ユニット５０の算出電力量ＰＡと、の乖離を抑えるように、上部電源２３に電源制御信号ＰＮを送信してもよい。

【0051】

・プラズマ処理装置は、高周波電力算出ユニット５０、および電源制御部６０を備えてプラズマ処理の対象にプラズマＰを照射する装置であればよい。プラズマ処理装置は、プラズマＣＶＤ装置でもよいし、プラズマＰＶＤ装置でもよいし、プラズマ処理の対象における表面を改質する表面処理装置でもよい。

【符号の説明】

【0052】

Ｐ…プラズマ
ＰＡ…算出電力量
ＰＮ…電源制御信号
ＰＳ…設定電力量
Ｓ１,Ｓ１Ａ…第１アナログ信号
Ｓ２,Ｓ２Ａ…第２アナログ信号
１０…プラズマエッチング装置
１３…ステージ
１３Ｐ…下部電極
１４…下部整合回路
１５…下部電源
２１…上部電極
２２…上部整合回路
２３…上部電源
３３…装置制御部
５０…高周波電力算出ユニット
５１…電力供給路
５２…電流検出部
５３…電圧検出部
５４…アナログ乗算回路
５５…整流平滑回路
５６…第１整流平滑回路
５７…第２整流平滑回路
６０…電源制御部

【図1】

【図2】

【図3】