CN101389179B - 等离子体处理装置和等离子体处理方法 - Google Patents

等离子体处理装置和等离子体处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101389179B
CN101389179B CN2008101495379A CN200810149537A CN101389179B CN 101389179 B CN101389179 B CN 101389179B CN 2008101495379 A CN2008101495379 A CN 2008101495379A CN 200810149537 A CN200810149537 A CN 200810149537A CN 101389179 B CN101389179 B CN 101389179B
Authority
CN
China
Prior art keywords
high frequency
frequency electric
electric source
output
oscillator
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.)
Active
Application number
CN2008101495379A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101389179A (zh
Inventor
田中诚治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN101389179A publication Critical patent/CN101389179A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101389179B publication Critical patent/CN101389179B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H05H1/4645—Radiofrequency discharges
    • H05H1/466—Radiofrequency discharges using capacitive coupling means, e.g. electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种等离子体处理装置、等离子体处理方法以及存储介质。在使用多个高频电源进行等离子体处理的等离子体处理装置中，在至少一个高频电源中产生过大反射波时，停止该高频电源输出的同时，瞬间停止其他高频电源的输出。多个高频电源分别具备：振荡器、通信部、通过该通信部接收停止信号并停止振荡器输出的输出停止部，上述多个高频电源中的至少一个高频电源的输出停止部监视从该高频电源振荡器输出的高频，在高频异常时停止该振荡器的输出，同时，向上述通信部输出停止信号。而且，为了将来自上述监视部的停止信号直接发送到其他高频电源，将上述至少一个高频电源的通信部和其他高频电源的通信部连接。

Description

等离子体处理装置和等离子体处理方法
技术领域
本发明涉及一种通过高频电流使处理气体等离子体化，通过该等离子体对被处理体实施蚀刻等处理的等离子体处理装置、等离子体处理方法以及存储介质。 
背景技术
在半导体装置或液晶显示装置等的平板制造工序中，使用对半导体晶片或玻璃基板、即被处理基板进行蚀刻处理或成膜处理等加工处理的等离子体蚀刻装置或等离子体CVD成膜装置等等离子体处理装置。 
作为等离子体处理装置使用例如平行平板型电容耦合等离子体处理装置。图8(a)为模式表示该等离子体处理装置的图，在其处理容器内设置有上部电极11、载置被处理基板10的下部电极12。在例如所谓的下部双频型的装置中，下部电极12与形成等离子体形成用(源极用)的高频电源13、和施加偏压用高频电源14连接。 
该施加偏压用高频电源14除了引导等离子体中的离子，确保蚀刻的有向性以外，还具有防止异常放电的作用。即，在对大型基板进行等离子体处理时，如果只利用生成等离子体用的高频电源13，则等离子体P根据处理条件会变得状态不稳定，离子层的表面均匀性变差，并可能产生弧光(异常放电)。因此，向下部电极12施加形成等离子体用的高频，并重叠施加偏压用的来自高频电源14的高频，提高被处理基板10上的离子层表面均匀性，避免产生上述异常放电。图中的h1为形成上述离子层的领域。 
但是，在例如上述等离子体处理装置1中进行蚀刻处理时，在蚀刻的终点附近，会形成性质与此之前不同的膜。具体地说，例如对作为绝缘膜的上层膜进行蚀刻，如果底层金属膜露出并被蚀刻，则构成等离子体P的成分发生变化，等离子体阻抗会发生大的变化。若等离子体阻抗发生大的变化，则无法通过匹配电路进行匹配，在高频电源14一侧产生过大的反射波。 
在这里，专利文献1对基于这样产生的反射波可以停止等离子体处理的平行平板型等离子体处理装置进行了说明。虽然没有进行详细记载，但是，考虑到，在该等离子体处理装置中，若监视部件20检测出异常，则向控制器发送异常检测信号，接着，从该控制器向各高频电源发送停止信号，各高频电源基于该指令，使内部停止部工作、进行停止。另一方面，对于为了进行瞬间对应，而使各高频电源具有检测机能，在检测时瞬间停止本身的电源振荡进行了研究；这时，如果停止本身的电源振荡，如专利文献1所示，虽然考虑到，将一个电源的异常信号发送到装置控制器中，从该装置控制器向其他高频电源发送信号，停止该高频电源的振荡，但是，在具有上述构成时，具有下述问题。 
如上所述，在施加偏压用高频电源14一侧产生过大的反射波，该高频电源14停止振荡，之后，向上述装置控制器发送来自高频电源14的异常信号，从装置控制器向高频电源13发送信号，使高频电源13停止振荡，则从高频电源14停止振荡到高频电源13停止振荡，最短也需要100毫秒。而且，如上所述，在此期间，等离子体P的状态变得不稳定，如图8(b)中h2所示的、在被处理基板10表面上形成离子层的领域变窄，向被处理基板10产生异常放电，电流流向被处理基板10，可能损伤被处理基板10。 
而且，专利文献2对基于高频电源反射的反射波电力值、使高频电源停止振荡的电路进行了记载，但是，不能解决本发明的问题。 
[专利文献1]：日本特开2003-264180号公报，权利要求6以及段落0026 
[专利文献2]：WO2003-037047号公报 
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种等离子体处理装置、等离子体处理方法以及实施该方法的存储介质。当使用多个高频电源对被处理体进行等离子体处理时，在至少一个高频电源中 产生过大反射波时，停止该高频电源的输出，同时，瞬间停止其他高频电源的输出，由此，可以抑制由于等离子体异常而损伤被处理体。 
本发明的等离子体处理装置具备与等离子体相关的多个高频电源，通过等离子体对处理容器内的被处理体进行处理，其特征在于， 
上述多个高频电源分别具备：振荡高频的振荡器，用于与外部通信的通信部，通过该通信部接收到停止信号时、停止振荡器输出的输出停止部； 
上述多个高频电源中至少一个高频电源的输出停止部通过监视部构成，该监视部在检测出由该高频电源的振荡器输出的高频异常时，该监视部停止该振荡器的输出，同时，向上述通信部输出停止信号； 
上述至少一个高频电源的通信部和其他高频电源的通信部将来自上述监视部的停止信号直接发送到其他高频电源。 
例如，通过上述至少一个高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常，另外，上述至少一个高频电源的通信部和其他高频电源的通信部通过直接发送上述停止信号的通信通路互相连接。 
在上述处理容器内，载置基板的下部电极和上部电极相对设置，本发明的等离子体处理装置包括：与上述下部电极以及上部电极中任意一方连接的生成等离子体用的高频电源，连接上述下部电极、且频率比上述生成等离子体用高频电源低的施加偏压用高频电源； 
上述至少一个高频电源为上述施加偏压用的高频电源，上述其他高频电源包括上述生成等离子体用的高频电源； 
也可以从施加偏压用高频电源的通信部向生成等离子体用高频电源的通信部直接发送停止信号，这时，例如，通过上述输出停止部停止施加偏压用高频电源的振荡器、以及生成等离子体用高频电源的振荡器的输出之后，按照施加偏压用高频电源的振荡器、生成等离子体用高频电源的振荡器的顺序，自动恢复该输出。也可以是上述生成等离子体用高频电源的输出停止部由监视部构成，该监视部在检测出从该高频电源的振荡器输出的高频异常后，停止该振荡器的输出；另外，这时，例如，通过上述生成等离子体用高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常。另外，也可以设置装置控制器，当生成等离子体用高频电源的振荡器由于上述高频异常而停止输出时，该装置控制器向施加偏压一侧高频电源的通信部发送停止信号。 
也可以是上述其他高频电源的输出停止部由监视部构成，该监视部在检测出从该高频电源的振荡器输出的高频异常后，停止该振荡器的输出，由上述其他高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常。另外，例如，上述振荡器输出的停止为停止振荡器。 
本发明的等离子体处理方法使用与等离子体有关的多个高频电源，通过等离子体对处理容器内的被处理体进行处理，其特征在于， 
包括：通过在上述多个高频电源的至少一个高频电源中设置的监视部检测出从该高频电源振荡器输出的高频异常时，由上述监视部停止该振荡器的输出，同时，向该高频电源含有的通信部输出用于其他高频电源的停止信号的工序； 
从上述一个高频电源的通信部向其他高频电源的通信部直接发送上述停止信号的工序； 
上述其他高频电源的通信部接收到上述停止信号时，通过在该高频电源上设置的输出停止部、停止该高频电源的振荡器输出的工序。 
本发明的存储介质在对基板进行等离子体处理的等离子体处理装置中使用，可以存储在计算机中操作的计算程序，其特征在于， 
所述计算机程序，以实施上述等离子体处理方法的方式组成步骤组。 
使用与等离子体有关的多个高频电源，对被处理体进行等离子体处理时，对于至少一个高频电源，当检测出从该高频电源的振荡器输出的高频异常时，停止该振荡器的输出，同时，从该高频电源向其他高频电源直接发送该异常信号(停止信号)，停止其他高频电源的振荡器的输出，因此，可以在上述高频产生异常后，瞬间停止其他高频电源的高频输出。因此，可以抑制由于等离子体持续不稳定状态而导致的异常放电等，从而，可以防止或者减少被处理体受到的损伤。 
附图说明
图1为本发明实施方式中等离子体蚀刻装置的纵截面侧视图。 
图2为上述等离子体蚀刻装置的高频电源的构成图。 
图3为表示上述等离子体蚀刻装置中信号发送的说明图。 
图4为表示上述等离子体蚀刻装置中信号发送的说明图。 
图5为表示停止蚀刻时的各高频电源输出的波形图。 
图6为表示开始蚀刻时以及再次开始蚀刻时的高频电源输出和反射波波形的说明图。 
图7为表示等离子体蚀刻装置的高频电源的其他构成的构成图， 
图8为表示产生异常等离子体的状态的说明图。 
符号说明 
2   等离子体蚀刻装置 
20  处理容器 
41  上部电极 
51  下部电极 
6A  源极用高频电源 
6B  施加偏压用高频电源 
61A、61B  振荡器 
62A、62B  通信板 
65A、65B  电弧检测电路部 
72  装置控制器 
具体实施方式
参照图1，针对将本发明的等离子体处理装置应用于对液晶显示器用的玻璃基板B进行蚀刻的装置的实施方式进行说明。该等离子体蚀刻装置2具备方形筒状的处理容器20，其中，该处理容器20由例如表面经过阳极氧化处理的铝形成。在该处理容器20的中央下部设置下部电极41，下部电极41兼用作载置台，用于载置通过未图示搬送部件搬送到处理容器20内的基板B。在该下部电极41下部设置绝缘体42，通过该绝缘体42，下部电极41成为与处理容器20充分地电绝缘的状态。图中43为下部电极41的支承部。另外，在处理容器20下部设置开口部44，在该开口部44外侧设置作为接地框体的匹配盒45。 
在匹配盒45中设置有：各自的一端侧分别与生成等离子体用(源极用)的高频电源6A和施加偏压用高频电源6B连接的匹配电路46、47，上述匹配电路46、47的另外一端侧连接下部电极41。图中48A、48B为同轴电缆。匹配电路46、47与等离子体的阻抗匹配，调整下部 电极41和高频电源6A、6B之间的阻抗。 
另外，排气通路32连接处理容器20的侧壁，形成真空排气部件的真空泵33连接该排气通路32。另外，在处理容器20的侧壁设置闸阀35，其中，该闸阀35用于开闭被处理基板B的搬送口34。 
在下部电极41上方以与该下部电极41相对的方式设置上部电极51，该上部电极51兼用作为气体供给部的气体喷淋头。另外，上部电极51通过绝缘体52连接处理容器20的顶部，上部电极51通过该绝缘体52、从处理容器20充分电动浮起，其中，该绝缘体52沿着在处理容器20上侧设置的开口部36开口边缘设置。通过该绝缘体52上部电极成为与处理容器20充分地电绝缘的状态 
上部电极51通过气体供给通路53连接处理气体供给部54，同时，由气体供给通路53供给的处理气体再从多个气体孔55向该处理空间S供给。图中57为导电通路。 
源极用高频电源6A向处理气体供给高频电流，使处理气体等离子体化(活性化)，如图2所示，其具备：输出例如13.56MHz高频的振荡器61A、作为反射波监视部的电弧检测电路部65A、以及通信板62A。另外，施加偏压用高频电源部6B用于向基板B施加偏压，其具备：输出例如3.2MHz高频的振荡器61B、电弧检测电路部65B、以及通信板62B。各通信板62A、62B的第一端口63A、63B通过作为控制器通信用的通信通路的电缆66A、66B分别连接控制板71，控制板71通过电缆73连接装置控制器72。另外，高频电源6A的第二端口64A通过作为专用通信通路的电缆67连接高频电源6B的通信板62B的第二端口64B。 
在这里，对高频电源6A、6B的各部分和高频电源6A、6B以及装置控制器72之间的通信功能进行详细说明。高频电源6A的电弧检测电路部65A具有下述功能：检测从振荡器61A输出的高频(前进波)的电力值、以及向振荡器61A反射的反射波的电力(反射电力)值，判断检测出的反射电力值是否超出预先设定的容许值。来自高频电源6A的高频的输出功率为例如10kW，这时，反射波的容许值为例如200W。而且，当判断该反射电力值超出该容许值时，电弧检测电路部65A停止振荡器61A的输出。
另外，高频电源6B的电弧检测电路部65B具有下述功能：检测从振荡器61B输出的前进波的电力值、以及向振荡器61B反射的反射电力值，判断检测出的反射电力值是否超出预先设置的容许值。来自高频电源6B的高频的输出功率为5kW，这时，反射波的容许值为例如200W。而且，当判断该反射电力值超出该容许值时，电弧检测电路部65B停止振荡器61B的输出，同时，向通信板62B的第二端口64B输出异常信号。 
高频电源6A的通信板62A具有下述作用：通过电缆66A、控制板71以及电缆73，从第一端口63A向装置控制器72发送与来自振荡器61A的反射电力相关的信号、例如含有反射电力值的信号，同时，从装置控制器72将通过控制板71发送来的停止指令输出到振荡器61A。 
另一方面，高频电源6B的通信板62B具有下述作用：通过电缆66B、控制板71以及电缆73，从第一端口63B向装置控制器72发送与来自振荡器61B的反射电力相关的信号、例如含有反射电力值的信号，同时，从装置控制器72将通过控制板71发送来的停止指令输出到振荡器61B。另外，通信板62B具有下述功能：通过专用电缆67，将电弧检测电路部65B判断反射给振荡器61B的反射波异常而输出的异常信号从第二端口64B直接发送到高频电源6A的通信板62A的第二端口64A。 
装置控制器72收集与来自各高频电源6A、6B的反射电力相关的数据，当任意一方的反射电力值超出容许值时，向各高频电源6A、6B输出停止指令。 
另外，在该等离子体蚀刻装置2中设置有例如由计算机构成的控制部20A。该控制部20A具备：由程序、存储器、CPU构成的数据处理部等，在上述程序中编入命令，以从控制部20A向蚀刻装置2的各部分发送控制信号，进行后述的各步骤，由此，对基板B进行等离子体处理。另外，例如，存储器具备写入处理压力、处理时间、气体流量、电力值等处理参数的值的领域，CPU在执行程序的各个命令时，读出这些处理参数，向该等离子体蚀刻装置2的各个部分发送与该参数相对应的控制信号。该程序(也包含与处理参数的输入操作或者显 示有关的程序)存储在计算机存储介质，例如软盘、小型磁盘、MO(光磁盘)等存储部20B中，安装在控制部20A内。 
接着，参照图3、图4以及图5，对该等离子体蚀刻装置2的作用进行说明。图3以及图4表示蚀刻装置2各部分中的信号流，另外，图5为在蚀刻终点附近的高频电源6A、6B输出的波形数据。图5中的点划线表示施加偏压用高频电源6B的输出，实线表示形成等离子体用的高频电源6A的输出。 
首先，操作人员从未图示输入屏幕输入气体种类、处理容器20内的压力、高频电源6A和6B的电力等处理条件。并且，打开闸阀35，将例如在表面上形成有绝缘膜、在其下层形成有金属模的基板B搬入处理容器20，并通过来自外部的未图示搬送臂和升降销的协作作用，载置到下部电极41上。接着，关闭闸阀，从兼用作上部电极51的气体供给部向处理容器20内供给处理气体，同时，对处理容器20内进行真空抽吸，达到设定的压力。 
然后，通过控制板71从装置控制器72向通信板62A的第一端口63A、通信板62B的第一端口63B发送接通指令。根据该接通指令，使各振荡器61A、61B工作，输出高频。 
从振荡器61A、61B输出的各高频按照以下路径进行发送：同轴电缆48A、48B→匹配电路46、47→下部电极41→上部电极51→导电通路57→处理容器20的壁部→匹配盒45。因此，通过来自振荡器61A的高频使处理气体等离子体化，在处理空间S中形成等离子体P，同时，通过振荡器61B的高频向基板B施加偏压，通过该偏压将等离子体中的离子引到基板B一侧，基板B表面的绝缘膜上具被有向性地进行蚀刻(图3(a))。另外，如在背景技术中所述，该偏压也起到使基板B表面的表层面内均匀的作用。 
而且，通过通信板62A、62B的各自的第一端口63A、63B以及控制板71，从振荡器61A、61B向装置控制器72发送信号，使装置控制器72监视反射电力值以及高频电力值，其中，该信号与向振荡器61A、61B反射的反射波电力值以及从振荡器61A、61B输出的高频电力值相对应。另外，电弧检测电路部65A、65B判断每个上述反射电力是否超出容许值，例如200W。
对基板B的绝缘膜进行蚀刻，在基板B的表面露出绝缘膜下层的金属膜，如果开始蚀刻上述金属膜，则等离子体P的阻抗发生变化。若该阻抗产生变化，则形成瞬间不匹配状态，在振荡器61A、61B中瞬间产生大的反射波。而且，施加偏压一侧的高频电源6B的电弧检测电路部65B判断向振荡器61B反射的反射波电力值超出200W时，该电弧检测电路部65B停止振荡器61B的输出(图5中t1时刻)，同时，向通信板62B的第二端口64B输出异常信号。该异常信号、即停止高频电源6A的停止用的停止信号从通信板62B直接发送到源极用高频电源6A的通信板62A，输入到电弧检测电路部65A(图3(b))。接收到该停止信号的电弧检测电路部65A停止振荡器61A的输出(图5中t2时刻)。t1t2之间为例如数μ秒。由于停止高频电源6B的振荡器61B，如图3(b)所示，离子层的形成领域变窄，之后马上(可以说是大约同时)停止生成等离子体P。 
根据来自各电弧检测电路部的停止信号停止输出的振荡器61A、61B经过预先设定的暂停期之后，在规定的加速时间内自动恢复到原来的输出。为了充分抑制对反射波的影响，有关该暂停时间，如果是施加偏压用的高频电源6B，则时刻t1t3之间为300ms～500ms，例如400ms，如果是源极用的高频电源6A，则时刻t2t4之间为400ms～600ms，例如500ms。 
高频电源6B的振荡器61B在时刻t5的输出与关闭时刻t1以前的输出相同，在时刻t5以后，维持其输出维持一定值。另外，高频电源6A的振荡器61A在时刻t5之后、时刻t6的输出与关闭时刻t2的输出相同，再次形成等离子体P(图4(c))，对基板B进行等离子体处理。在时刻t6之后，高频电源61A的输出维持一定值。如上所述，若将各高频电源6A、6B恢复输出的时间作为再次起动时间，则高频电源6B再次起动的时间、即时刻t3t5之间为0.1秒～2.0秒，例如0.7秒，高频电源6A的再次起动时间、即时刻t4t6之间为0.1秒～2.0秒，例如0.7秒。 
根据上述等离子体蚀刻装置2，使用与等离子体相关的高频电源、即源极用高频电源6A以及施加偏压用的高频电源6B，对基板B进行等离子体蚀刻处理时，向高频电源6B的振荡器61B反射的反射波产生 异常的情况下，通过内置的电弧检测电路部65B停止该高频电源6B的振荡器61B输出，同时，从高频电源6B向源极用高频电源6A直接发送停止信号，高频电源6A的电弧检测电路部65A停止振荡器61A输出，因此，高频电源6B的振荡器61B根据反射波异常而停止后，可以瞬间以例如μs指令停止从高频电源6A输出高频。因此，可以控制由于等离子体持续不稳定状态而产生的异常放电等，所以，可以防止或者减小基板B受到的损伤。例如，如上所述，可以防止在被蚀刻膜的终点附近露出底层膜而在等离子体的状态发生改变，变得不能进行匹配，并且偏压用高频消失的状态下对基板B进行处理，因此，这种方法非常有效。 
实际上，使用上述等离子体蚀刻装置2，测定图5的时刻t1、t2之间的时间大约为1.7μm(微秒)。如背景技术所述，在现有的装置构成中为大于或等于100ms(毫秒)，因此，显示出本发明的效果。而且，在施加偏压用的高频电源6B中，从检测出反射电力大于或等于容许值、到关闭该高频电源6B的振荡器61B的时间为80ns。 
而且，源极侧的电弧检测电路部65A检测到超出容许值的反射波时，电弧检测电路部65A停止振荡器61A的输出，同时向装置控制器72发送与在振荡器61A中产生超出容许值的反射波、以及通过该电弧检测电路部65A停止振荡器61A相对应的信号。接收到该信号的装置控制器72通过通信板62B、向电弧检测电路部65B发送停止信号，电弧检测电路部65B使施加偏压侧的振荡器61B停止输出。从振荡器61A停止输出、到停止信号如上所述地从装置控制器72发送到电弧检测电路部65B所需的时间为例如100ms左右。 
图6表示高频电源6A在开始蚀刻的时候、最初加速至规定输出时以及如上所述地再次起动时的输出波形的一个例子，和在上述时间产生的反射波的波形的一个例子；将电弧检测电路部65A的容许值设定为200W。与再次起动的时间(图中S4～S5之间的时间)相比，在开始蚀刻时，使高频电源6A的振荡器61A输出达到规定输出的时间(图中的S1～S2的时间)时，与再次起动期间相比以更快的时间使电力上升到规定值。这样，与再次起动期间相比，容易产生反射波，因此，优选设定为在例如S1～S2期间，即使反射电力超出容许值，电弧检测 电路部65A也不停止振荡器61A的输出。即使对于高频电源6B的电弧检测电路部63B也是同样，优选设定为在开始蚀刻时，最初加速该高频电源61时，即使反射电力超出容许值，也不停止振荡器61B的输出。 
图7为表示其他等离子体蚀刻装置的构成的图，该等离子体蚀刻装置9具备与高频电源6A具有同样构成的高频电源6C。高频电源6C的同轴电缆48C通过组合器盒91与电源6A的同轴电缆48A连接，高频电源6A以及6C作为源极用高频电源构成。与施加偏压用高频电源6B连接的电弧检测电路63B检测超出其容许值的反射电力时，电弧检测电路部63B停止振荡器61B输出，并且通过高频电源6A、6C各自的通信板62A、62C，将信号发送到电弧检测电路部65A、65C，这些电弧检测电路部65A、65C使振荡器61A、61C的输出停止。这样，从一个高频电源的电弧检测电路部向其它多个高频电源的电弧检测电路部直接发送信号，使得与各电弧检测电路部连接的高频电源停止。 
在上述各个实施方式中，对于从施加偏压用高频电源6B的通信板62B向源极用高频电源6A的通信板62A发送停止信号的例子进行了说明，但是不限于这样从源极侧向偏压侧发送停止信号。例如，当高频电源5A的电弧检测电路65A检测出振荡器61A的过大反射波时，也可以从源极用高频电源6A的通信板62A向施加偏压用高频电源6B的通信板62B直接发送停止信号，电弧检测电路部65B停止振荡器61B输出。另外，发送停止信号不限于这样单方向发送，也可以在通信板62A、62B之间，双向发送停止信号。 
另外，在上述实施方式中，施加偏压侧的高频电源的电弧检测电路基于反射波的异常，输出停止信号，但是，也可以在检测出前进波异常时，同样输出停止信号。另外，也可以通过无线电在通信板62B和通信板62A之间收发停止信号，取代用专用电缆67连接通信板62B和通信板62A，收发停止信号。

Claims (11)

1.一种等离子体处理装置，具备与等离子体相关的多个高频电源，通过等离子体对处理容器内的被处理体进行处理，其特征在于：
所述多个高频电源分别具备：振荡高频的振荡器；用于与外部通信的通信部；和通过该通信部接收到停止信号时、停止振荡器输出的输出停止部，
所述多个高频电源中至少一个高频电源的输出停止部由监视部构成，该监视部在检测出从所述至少一个高频电源的振荡器输出的高频异常时，停止所述至少一个高频电源的振荡器的输出，并且，向所述至少一个高频电源的通信部输出停止信号，
所述至少一个高频电源的通信部和其他高频电源的通信部通过用于直接发送所述停止信号的通信通路互相连接，
所述至少一个高频电源的通信部直接向其他高频电源的通信部发送所述停止信号，
所述其他高频电源的通信部直接向其他高频电源发送来自所述至少一个高频电源的通信部的停止信号。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
通过所述至少一个高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常。
3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
在所述处理容器内载置基板的下部电极和上部电极相对设置；
并包括：与所述下部电极以及上部电极中任一个连接的生成等离子体用的高频电源；和
与所述下部电极连接、频率比所述生成等离子体用的高频电源低的施加偏压用高频电源，
所述至少一个高频电源为所述施加偏压用的高频电源，所述其他高频电源包括所述生成等离子体用的高频电源，
从施加偏压用高频电源的通信部向生成等离子体用高频电源的通信部直接发送停止信号。
4.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
通过所述输出停止部停止施加偏压用高频电源的振荡器以及生成等离子体用高频电源的振荡器的输出之后，按照施加偏压用高频电源的振荡器、生成等离子体用高频电源的振荡器的顺序，自动恢复其输出。
5.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述生成等离子体用高频电源的输出停止部由监视部构成，构成所述生成等离子体用高频电源的输出停止部的监视部在检测出从所述生成等离子体用高频电源振荡器输出的高频异常时，停止所述生成等离子体用高频电源振荡器的输出。
6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于：
通过所述生成等离子体用高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常。
7.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于：
设置有装置控制器，当由于所述高频的异常而使生成等离子体用高频电源的振荡器的输出停止时，该装置控制器向施加偏压侧的高频电源的通信部发送停止信号。
8.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述其他高频电源的输出停止部由监视部构成，构成所述其他高频电源的输出停止部的监视部在检测出从所述其他高频电源的振荡器输出的高频异常时，停止所述其他高频电源的振荡器的输出。
9.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：
通过所述其他高频电源的监视部检测出的高频异常为反射波异常。
10.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
停止所述振荡器输出是将振荡器停止。
11.一种等离子体处理方法，使用与等离子体有关的多个高频电源，通过等离子体对处理容器内的被处理体进行处理，其特征在于，包括：
通过设置于所述多个高频电源的至少一个高频电源的监视部检测出从所述至少一个高频电源振荡器输出的高频异常时，由所述监视部停止所述至少一个高频电源振荡器的输出，并且，向所述至少一个高频电源含有的通信部输出用于其他高频电源的停止信号的工序；
从所述至少一个高频电源的通信部向其他高频电源的通信部直接发送所述停止信号的工序；
所述其他高频电源的通信部接收到所述停止信号时，通过在所述其他高频电源上设置的输出停止部停止所述其他高频电源的振荡器输出的工序，其中，
所述至少一个高频电源的通信部和其他高频电源的通信部通过用于直接发送所述停止信号的通信通路互相连接。
CN2008101495379A 2007-09-10 2008-09-10 等离子体处理装置和等离子体处理方法 Active CN101389179B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007234365 2007-09-10
JP2007234365A JP4905304B2 (ja) 2007-09-10 2007-09-10 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
JP2007-234365 2007-09-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101389179A CN101389179A (zh) 2009-03-18
CN101389179B true CN101389179B (zh) 2011-11-30

Family

ID=40478273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101495379A Active CN101389179B (zh) 2007-09-10 2008-09-10 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4905304B2 (zh)
KR (2) KR101035248B1 (zh)
CN (1) CN101389179B (zh)
TW (1) TWI488545B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5141519B2 (ja) * 2008-12-02 2013-02-13 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法
JP4891384B2 (ja) * 2009-12-10 2012-03-07 株式会社新川 プラズマ発生装置
JP5691081B2 (ja) * 2010-04-02 2015-04-01 株式会社アルバック 成膜装置
JP6029302B2 (ja) * 2012-03-29 2016-11-24 株式会社ダイヘン マイクロ波電力供給装置
KR20140066483A (ko) * 2012-11-23 2014-06-02 엘아이지에이디피 주식회사 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 그 제어방법
JP6144917B2 (ja) * 2013-01-17 2017-06-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法
JP5704772B1 (ja) * 2014-02-04 2015-04-22 株式会社京三製作所 高周波電源装置およびプラズマ着火方法
JP2016225439A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び基板剥離検知方法
US9947514B2 (en) * 2015-09-01 2018-04-17 Mks Instruments, Inc. Plasma RF bias cancellation system
JP6667343B2 (ja) * 2016-03-30 2020-03-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR102675696B1 (ko) 2021-01-22 2024-06-18 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라스마 처리 장치의 이상 검지 방법 및 플라스마 처리 장치
KR102450733B1 (ko) * 2022-05-04 2022-10-06 (주)알에프티에스아이 탄화 방지 시스템이 구비된 RF Generator

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1565148A (zh) * 2001-10-22 2005-01-12 芝浦机械电子株式会社 判定辉光放电装置中电弧的方法及高频电弧放电抑制装置
CN1581445A (zh) * 2003-08-01 2005-02-16 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体处理装置
CN1694229A (zh) * 2004-04-30 2005-11-09 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222718B1 (en) * 1998-11-12 2001-04-24 Lam Research Corporation Integrated power modules for plasma processing systems
JP3829233B2 (ja) 1999-05-24 2006-10-04 富士電機ホールディングス株式会社 高周波電源の制御方法
JP3377773B2 (ja) * 2000-03-24 2003-02-17 三菱重工業株式会社 放電電極への給電方法、高周波プラズマ発生方法および半導体製造方法
JP2003064477A (ja) * 2001-08-20 2003-03-05 Sony Corp 電源制御装置および電源制御方法
JP4493896B2 (ja) * 2002-03-12 2010-06-30 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法
JP4024636B2 (ja) * 2002-09-20 2007-12-19 富士通株式会社 有機系絶縁膜のエッチング方法及び半導体装置の製造方法
JP2004220923A (ja) 2003-01-15 2004-08-05 Ulvac Japan Ltd 異常放電検出装置と検出方法、及び該異常放電検出装置を備えたプラズマ処理装置
JP4359521B2 (ja) * 2004-02-20 2009-11-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びその制御方法
US7292045B2 (en) * 2004-09-04 2007-11-06 Applied Materials, Inc. Detection and suppression of electrical arcing
JP4597886B2 (ja) * 2005-02-24 2010-12-15 イーエヌ テクノロジー インコーポレイテッド プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路
JP4827081B2 (ja) * 2005-12-28 2011-11-30 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1565148A (zh) * 2001-10-22 2005-01-12 芝浦机械电子株式会社 判定辉光放电装置中电弧的方法及高频电弧放电抑制装置
CN1581445A (zh) * 2003-08-01 2005-02-16 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体处理装置
CN1694229A (zh) * 2004-04-30 2005-11-09 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2003-264180A 2003.09.19
JP特开2003-64477A 2003.03.05

Also Published As

Publication number Publication date
TW200932067A (en) 2009-07-16
KR101035248B1 (ko) 2011-05-18
CN101389179A (zh) 2009-03-18
KR20100119851A (ko) 2010-11-11
JP2009070844A (ja) 2009-04-02
KR20090026735A (ko) 2009-03-13
TWI488545B (zh) 2015-06-11
JP4905304B2 (ja) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101389179B (zh) 等离子体处理装置和等离子体处理方法
KR101997330B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 장치의 운전 방법
TWI579912B (zh) 電漿處理裝置
US7767053B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
TWI593320B (zh) 用以同步電漿處理系統中之射頻脈衝的方法及設備
CN101754569B (zh) 等离子体处理装置及等离子体处理装置的运转方法
CN107799378B (zh) 异常探测方法以及半导体制造装置
TWI605513B (zh) Vacuum device, pressure control method, and etching method
WO2005031839A1 (ja) プラズマ処理システム
TWI821768B (zh) 等離子體處理腔內的電弧的檢測方法及檢測裝置
CN101324537B (zh) 同轴电缆的异常检测系统和方法、具备该系统的处理装置
US9666417B2 (en) Plasma processing apparatus and method for monitoring plasma processing apparatus
JP2021103648A (ja) アーク検出装置、および、高周波電源装置
JP2513616B2 (ja) 高周波エツチング装置
JP2001262355A (ja) プラズマｃｖｄ装置およびその異常検出方法
JP2009088126A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH10130850A (ja) 高周波電力発生装置、プラズマｃｖｄ装置及び高周波電力監視方法
JPS61269315A (ja) 可変容量の異常放電検出装置
JP2002141334A (ja) プラズマ利用機器の制御装置
IE20020107A1 (en) Fault classification in a plasma process chamber

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant