JP2002316040A - Plasma processing method and device - Google Patents
Plasma processing method and deviceInfo
- Publication number
- JP2002316040A JP2002316040A JP2001125455A JP2001125455A JP2002316040A JP 2002316040 A JP2002316040 A JP 2002316040A JP 2001125455 A JP2001125455 A JP 2001125455A JP 2001125455 A JP2001125455 A JP 2001125455A JP 2002316040 A JP2002316040 A JP 2002316040A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impedance
- plasma processing
- electrode
- impedance matching
- transmission path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インピーダンスマ
ッチングの最適化を図った高周波電源を用いたプラズマ
処理方法及び装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing method and apparatus using a high-frequency power supply for optimizing impedance matching.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２は、一般的な高周波電源を利用した
プラズマ処理装置の構成を示している。例えば、高周波
電源を利用したドライエッチング装置では、ＲＦ高周波
電源（１３．５６ＭＨｚ）を電源部１としており、電力
を電極部２に供給しプラズマ放電を発生させている。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a configuration of a plasma processing apparatus using a general high-frequency power supply. For example, in a dry etching apparatus using a high-frequency power supply, an RF high-frequency power supply (13.56 MHz) is used as the power supply unit 1 and power is supplied to the electrode unit 2 to generate plasma discharge.
【０００３】また、電極部２と電源部１間には、インピ
ーダンスマッチング（整合）を行うための、インピーダ
ンス整合器３が接続されており、電源部１とインピーダ
ンス整合器３間は、５０Ωに調整された同軸ケーブル４
が接続されている。さらに、インピーダンス整合器３と
電極２間は、銅板５を電送経路として接続されているの
が一般的である。Further, an impedance matching device 3 for performing impedance matching (matching) is connected between the electrode portion 2 and the power supply portion 1, and the distance between the power supply portion 1 and the impedance matching device 3 is adjusted to 50Ω. Coaxial cable 4
Is connected. Further, the copper plate 5 is generally connected between the impedance matching device 3 and the electrode 2 as a transmission path.
【０００４】従来の高周波電源を利用したプラズマ処理
装置は、インピーダンス整合器３から、プラズマ放電中
の真空槽までのインピーダンスを５０Ωに整合するよう
な方式を採用している。A conventional plasma processing apparatus using a high-frequency power supply employs a system in which the impedance from the impedance matching unit 3 to the vacuum chamber during plasma discharge is matched to 50Ω.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来のプラズマ処理装
置におけるインピーダンスマッチング方式では、負荷側
である電極部２とインピーダンス整合器３から電極部２
までの電送経路及びインピーダンス整合器３の内部回路
を総じて、５０Ωとなるように整合を行っているが、電
極部２とインピーダンス整合器３間のインピーダンスマ
ッチングが正常に行われていたとしても、負荷側である
チャンバ内のプロセス条件によるコンデンサ成分の変
動、特に、電送経路におけるインダクタンス及び抵抗成
分の増大により、電力損失が生じる。In the impedance matching system in the conventional plasma processing apparatus, the electrode section 2 on the load side and the impedance
The impedance matching between the electrode unit 2 and the impedance matching unit 3 is normally performed even though the impedance matching between the electrode unit 2 and the impedance matching unit 3 is normally performed. Fluctuations in the capacitor component due to process conditions in the side chamber, in particular, an increase in the inductance and resistance components in the transmission path, cause power loss.
【０００６】そこで、電送経路によるインダクタンス成
分が極小となるように、電極部２とインピーダンス整合
器３間の距離を最短にすることが有効であることが分か
っているが、構造的に限界がある。Therefore, it is known that it is effective to minimize the distance between the electrode unit 2 and the impedance matching unit 3 so that the inductance component due to the transmission path is minimized, but there is a structural limit. .
【０００７】また、電送経路の材質は銅板が一般的であ
るが、銅板の配線引き回し形状や面積または厚さ等、さ
まざまな要素によってインピーダンスが決定される。こ
の場合、電送経路のインピーダンスの大部分は、インダ
クタンス成分であることが考えられる。さらに、外部の
環境的な要因によってもインピーダンス値に影響を及ぼ
すことが考えられる。そのため、あらかじめインピーダ
ンスを測定することは困難である。A copper plate is generally used as the material of the transmission path, but the impedance is determined by various factors such as the wiring layout shape, area, and thickness of the copper plate. In this case, most of the impedance of the transmission path is considered to be an inductance component. Further, it is conceivable that an external environmental factor affects the impedance value. Therefore, it is difficult to measure the impedance in advance.
【０００８】そこで、電送経路の形状や周囲環境に対応
し、インダクタンス成分による電力損失を最小限に抑え
るマッチング技術が要求されている。Accordingly, there is a need for a matching technique that minimizes the power loss due to the inductance component in accordance with the shape of the transmission path and the surrounding environment.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、インピーダンス整合器の出力側から電極間
までの電送経路間のインピーダンスをインピーダンス測
定装置で測定し、この測定した結果をインピーダンス制
御装置にフィードバックして前記電送経路間のインダク
タンス成分を調整するものであり、電送経路間に生じた
インダクタンス成分を最小限に抑え、かつ電力損失を最
小限に抑えることが可能となる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve this problem, the present invention measures the impedance between the transmission paths from the output side of the impedance matching device to the electrodes using an impedance measuring device, and compares the measured result with the impedance. The inductance component between the transmission paths is adjusted by feeding back to the control device, and the inductance component generated between the transmission paths can be minimized, and the power loss can be minimized.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る高周波電源を用いたプラズマ処理装置（ドライエッチ
ング装置）の構成を示している。図１において、図２と
同じ働きをするものについては、同じ符号を付してい
る。インピーダンス測定装置６は、インピーダンス整合
器３と電極部２との電送経路間のインピーダンスを測定
するもので、測定したインピーダンスのコイル成分とコ
ンデンサ成分を比較し、コイル成分の方が大である場合
は、ロスなく電流が流れていると考えられる。しかしな
がら、コンデンサ成分の方が大である場合、ロス電流が
多いと考えられるので、インピーダンス制御装置７で、
電送経路に電流を流れやすくするように制御している。
具体的には、インピーダンス制御装置７は、可変コンデ
ンサとバイパス用抵抗とで構成され、インピーダンス測
定装置６で測定された結果が、インピーダンス制御装置
７にフィードバックされ、可変コンデンサにより最適な
静電容量が選択され、電送経路間で並列共振回路が構成
される。FIG. 1 shows a configuration of a plasma processing apparatus (dry etching apparatus) using a high-frequency power supply according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, components having the same functions as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The impedance measuring device 6 measures the impedance between the transmission paths of the impedance matching device 3 and the electrode unit 2. The impedance measuring device 6 compares the coil component and the capacitor component of the measured impedance. If the coil component is larger, It is considered that current flows without loss. However, when the capacitor component is larger, it is considered that the loss current is larger.
Control is performed to make it easier for current to flow in the transmission path.
Specifically, the impedance control device 7 includes a variable capacitor and a bypass resistor, and a result measured by the impedance measurement device 6 is fed back to the impedance control device 7 so that an optimum capacitance is obtained by the variable capacitor. A parallel resonance circuit is formed between the selected transmission paths.
【００１１】なお、ロット内の最初のプロセス条件下で
は、可変コンデンサにより静電容量が決定された後、イ
ンピーダンス整合器３による２度目のインピーダンスマ
ッチングが必要となる。しかし、電送経路間のインピー
ダンスが決定され可変コンデンサの静電容量が固定され
れば、２度目のインピーダンスマッチングは必要なくな
る。Under the first process condition in a lot, a second impedance matching by the impedance matching device 3 is required after the capacitance is determined by the variable capacitor. However, if the impedance between the transmission paths is determined and the capacitance of the variable capacitor is fixed, the second impedance matching becomes unnecessary.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電極とイ
ンピーダンス整合器間の電送経路のインピーダンスを測
定するインピーダンス測定装置を備え、電送経路間にか
かるインピーダンスの測定値をインピーダンス制御装置
にフィードバックすることで、電送経路間に生じるイン
ダクタンス成分を最小限に抑え、電力損失も最小限に抑
えることが可能となる。さらに、あらかじめ電送経路の
インピーダンス及びインダクタンス解析を必要とせず、
かつ電送経路の形状及び面積や厚さに加え外的な要因に
よるインピーダンス及びインダクタンス成分の変化に対
応した電送経路間のインピーダンス制御が可能となる。As described above, according to the present invention, there is provided an impedance measuring device for measuring the impedance of the transmission path between the electrode and the impedance matching device, and the measured value of the impedance applied between the transmission paths is fed back to the impedance control device. By doing so, it is possible to minimize the inductance component generated between the transmission paths and minimize the power loss. Furthermore, there is no need to analyze the impedance and inductance of the transmission path in advance,
In addition, it is possible to control the impedance between the transmission paths in accordance with changes in impedance and inductance components due to external factors in addition to the shape, area, and thickness of the transmission paths.
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置の
構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】従来のプラズマ処理装置の構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional plasma processing apparatus.
２ 電極部 ３ インピーダンス整合器 ６ インピーダンス測定装置 ７ インピーダンス制御装置 2 Electrode section 3 Impedance matching device 6 Impedance measuring device 7 Impedance control device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北井 崇博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G075 AA30 AA42 AA61 BC06 BD14 CA47 DA03 EC21 FB02 5F004 AA16 BA04 BB13 BC08 CA09 CB07 5F045 AA09 BB08 EH19 GB15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takahiro Kitai 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (reference) 4G075 AA30 AA42 AA61 BC06 BD14 CA47 DA03 EC21 FB02 5F004 AA16 BA04 BB13 BC08 CA09 CB07 5F045 AA09 BB08 EH19 GB15
Claims (4)
ンス整合器の出力側から電極間までの電送経路間のイン
ピーダンスを測定するインピーダンス測定工程と、この
測定した結果をインピーダンス制御装置にフィードバッ
クして前記電送経路間のインダクタンス成分を調整する
インピーダンス制御工程とを有することを特徴とするプ
ラズマ処理方法。An impedance measuring step of measuring an impedance between transmission paths from an output side of an impedance matching device to an electrode in a plasma processing apparatus, and the measurement result is fed back to an impedance control device to measure an impedance between the transmission paths. And a impedance control step of adjusting an inductance component of the plasma processing method.
る誘導成分が無限小となるように並列共振を発生させる
ことを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理方法。2. The plasma processing method according to claim 1, wherein in the impedance control step, parallel resonance is generated such that an inductive component of the coil becomes infinitesimal.
器の出力側から電極間までの電送経路間のインピーダン
スを測定するインピーダンス測定装置と、前記電極と前
記インピーダンス整合器の電送経路間に配置され、前記
インピーダンス測定装置の結果をフィードバックして電
送経路間のインダクタンス成分を調整するインピーダン
ス制御装置とを有したことを特徴とするプラズマ処理装
置。3. An impedance measuring device for measuring an impedance between a transmission path from an output side of an impedance matching device to an electrode between a plasma processing chamber and an electrode, wherein the impedance measuring device is disposed between the electrode and the transmission path of the impedance matching device. A plasma processing apparatus comprising: an impedance control device that adjusts an inductance component between transmission paths by feeding back a result of the impedance measurement device.
る誘導成分が無限小となるように並列共振回路で構成さ
れたことを特徴とする請求項３記載のプラズマ処理装
置。4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the impedance control circuit is constituted by a parallel resonance circuit so that an inductive component caused by the coil becomes infinitesimal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125455A JP2002316040A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Plasma processing method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125455A JP2002316040A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Plasma processing method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002316040A true JP2002316040A (en) | 2002-10-29 |
Family
ID=18974675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001125455A Pending JP2002316040A (en) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Plasma processing method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002316040A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100714372B1 (en) * | 2002-05-31 | 2007-05-02 | 나가노 니혼 무센 가부시키가이샤 | Phase Difference Detecting Method, Impedance Detecting Method, Measuring Device, and Coaxial Type Impedance Matching Device |
| JP2008520091A (en) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | オー・ツェー・エリコン・バルザース・アクチェンゲゼルシャフト | Impedance matching of capacitively coupled RF plasma reactor suitable for large area substrates |
| CN104517795A (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-15 | 朗姆研究公司 | Control of Impedance of RF Delivery Path |
| CN106941069A (en) * | 2013-10-01 | 2017-07-11 | 朗姆研究公司 | The control of the impedance of RF return path |
-
2001
- 2001-04-24 JP JP2001125455A patent/JP2002316040A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100714372B1 (en) * | 2002-05-31 | 2007-05-02 | 나가노 니혼 무센 가부시키가이샤 | Phase Difference Detecting Method, Impedance Detecting Method, Measuring Device, and Coaxial Type Impedance Matching Device |
| JP2008520091A (en) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | オー・ツェー・エリコン・バルザース・アクチェンゲゼルシャフト | Impedance matching of capacitively coupled RF plasma reactor suitable for large area substrates |
| CN104517795A (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-15 | 朗姆研究公司 | Control of Impedance of RF Delivery Path |
| CN106941069A (en) * | 2013-10-01 | 2017-07-11 | 朗姆研究公司 | The control of the impedance of RF return path |
| US10157730B2 (en) | 2013-10-01 | 2018-12-18 | Lam Research Corporation | Control of impedance of RF delivery path |
| US10249476B2 (en) | 2013-10-01 | 2019-04-02 | Lam Research Corporation | Control of impedance of RF return path |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6174450B1 (en) | Methods and apparatus for controlling ion energy and plasma density in a plasma processing system | |
| US6792889B2 (en) | Plasma processing apparatus and method capable of performing uniform plasma treatment by control of excitation power | |
| CN1515018B (en) | Plasma processor | |
| JP4866243B2 (en) | Method and apparatus for optimizing a substrate in a plasma processing system | |
| US6887339B1 (en) | RF power supply with integrated matching network | |
| US20130105082A1 (en) | Substrate processing device and impedance matching method | |
| US7276135B2 (en) | Vacuum plasma processor including control in response to DC bias voltage | |
| TWI400997B (en) | Plasma generator and film forming apparatus using plasma | |
| US8502455B2 (en) | Atmospheric inductively coupled plasma generator | |
| US20110140607A1 (en) | System, method and apparatus for generating plasma | |
| JP2004535039A5 (en) | ||
| KR20150017705A (en) | Plasma processing device and probe device | |
| JP2000031072A (en) | Plasma monitoring method and semiconductor fabrication system | |
| JP3710081B2 (en) | Plasma processing equipment | |
| US7098606B2 (en) | Electronic ballast with open circuit voltage control and cable compensation | |
| US11903321B2 (en) | Device for producing a non-thermal atmospheric pressure plasma and method for operating a piezoelectric transformer | |
| JP2002316040A (en) | Plasma processing method and device | |
| WO2003090247A2 (en) | Method and apparatus for routing harmonics in a plasma to ground within a plasma enchanced semiconductor wafer processing chamber | |
| JP7278136B2 (en) | Impedance matching device, abnormality diagnosis method and abnormality diagnosis program | |
| JP2003224112A (en) | Plasma treatment device and plasma treatment method | |
| US5008896A (en) | Gas laser having a discharge tube through which the gas flows in an axial direction | |
| JP2005116818A (en) | Plasma generator | |
| JP2010238705A (en) | Plasma processing apparatus | |
| JP3014867B2 (en) | Discharge detection device in vacuum equipment using discharge | |
| KR102175079B1 (en) | Adjustable inductor, impedance matching apparatus and substrate treaing apparatus with the same |