JP2000216000A - プラズマ処理方法とその装置 - Google Patents

プラズマ処理方法とその装置

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JP2000216000A
JP2000216000A JP11012544A JP1254499A JP2000216000A JP 2000216000 A JP2000216000 A JP 2000216000A JP 11012544 A JP11012544 A JP 11012544A JP 1254499 A JP1254499 A JP 1254499A JP 2000216000 A JP2000216000 A JP 2000216000A
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JP
Japan
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variable
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frequency power
plasma
value
Prior art date
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Application number
JP11012544A
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English (en)
Inventor
Takahiro Kitai
崇博 北井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークを処理するに適したプラズマ発生状態
が得られるように自動制御するのに適したプラズマ処理
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 第1,第2の可変コンデンサ4,5の値
を軸とする2次元領域上に、放電良好かつ可変コンデン
サの値が最適である領域を求め、それを最適放電領域と
し、実際のプラズマ処理において、放電中における第
1,第2の可変コンデンサ4,5の値を常時取り込み監
視し、その値がこの最適放電領域を外れ出した場合に異
常検出通知24を出す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル製造あ
るいは半導体製造装置など、基板(ウエハを含む)の処
理に利用されるドライエッチング、スパッタリング、プ
ラズマCVD等のプラズマ処理方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】図3に従来のプラズマ処理装置を示す。
【0003】真空チャンバー1には、高周波電源2から
整合回路3を介して高周波電力が供給されており、ワー
クが設置されている真空チャンバー1の内部でプラズマ
が発生している。
【0004】整合回路3は、第1,第2の可変コンデン
サ4,5と、高周波電力を計測するセンサー6と、第
1,第2の可変コンデンサ4,5の操作軸を駆動するモ
ータ9,10とで構成されている。
【0005】11はモータ9の位置情報のフィードバッ
ク値、12はモータ10の位置情報のフィードバック
値、13はモータ9に対しての初期位置設定値、14は
モータ10に対しての初期位置設定値である。
【0006】17はコントローラで、高周波電源2から
の高周波電力のフィードバック値7と、反射電力のフィ
ードバック値8と、モータ9の位置情報のフィードバッ
ク値11と、モータ10の位置情報のフィードバック値
12と、第1,第2の可変コンデンサ4,5に対する外
部からの初期設定値18などの情報に基づいて、次のよ
うに、第1,第2の可変コンデンサ4,5をチューニン
グする。
【0007】具体的には、高周波電力が真空チャンバー
1に印加されると、センサー6からのフィードバック信
号によって、高周波電力の反射電力を減少させるように
第1,第2の可変コンデンサ4,5の値をモータ9,1
0によって変化させる。
【0008】まず、第1,第2の可変コンデンサ4,5
を固定し、高周波電源2により電力を真空チャンバー1
に供給する。そして、その時の高周波電力や反射電力を
確認する。
【0009】次に、第2の可変コンデンサ5を少し変化
させ、同様の操作を繰り返す。これを第2の可変コンデ
ンサ5の可変範囲にわたり行う。
【0010】次に、第1の可変コンデンサ4の値を少し
変化させ固定し、第2の可変コンデンサ5に対し同じ処
理を行う。これを、第1,第2の可変コンデンサ4,5
の可変範囲において繰り返す。
【0011】このようにして得られた結果から、高周波
電力が設定値に最も近く、反射電力が最も少ないと思わ
れる第1,第2の可変コンデンサ4,5の値の組み合わ
せがある程度の範囲で求められ、その範囲の中から実処
理を行う場合に最も適していると考えられる第1,第2
の可変コンデンサ4,5の値を選び、初期位置設定値1
3,14とする。
【0012】第1,第2の可変コンデンサ4,5の初期
位置設定値13,14を決定した後、実際にプラズマ処
理を繰り返し行っていく中で、真空チャンバー1のイン
ピーダンスが徐々に変化するなどして、第1,第2の可
変コンデンサ4,5のプラズマ処理中の最適値が、初期
位置設定値13,14からずれを生じ、プラズマ放電は
正常に行われているが、放電開始から整合状態になるま
でに要する時間が増加傾向を示し始めたり、プラズマ放
電が最適な状態から次第に外れていくを生じるため、第
1,第2の可変コンデンサ4,5の値を取り込み、その
値とあらかじめ設定しておいた許容値を比較することで
異常監視を行っている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、プラズマ放電してワークを処理する前段階におい
て、整合回路3の第1,第2の可変コンデンサ4,5の
初期位置設定値13,14を決定している。
【0014】しかしながら、第1,第2の可変コンデン
サ4,5の許容値の設定を行う場合、実際の放電可能領
域に対応する第1,第2の可変コンデンサ4,5の許容
値を、例えば差分にて表せるような単純なものでないこ
ともあり、場合によっては非常に狭い範囲の許容値でし
か監視できないことが生じていた。
【0015】そこで本発明は、整合回路3の第1,第2
の可変コンデンサ4,5の値の組み合わせとその値の許
容値だけから真空チャンバー内のプラズマ状態を制御す
るのではなく、ワークを処理するに適したプラズマ発生
状態が得られるように自動制御するのに適したプラズマ
処理方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明のプラズマ処理方
法は、整合回路の第1のインピーダンス可変素子と第2
のインピーダンス可変素子の値を軸とする最適放電領域
を求め、実際のプラズマ処理中に整合回路内の第1,第
2のインピーダンス可変素子の現在値を取り込み、前記
最適放電領域内での位置関係を比較してプラズマ放電状
態を判定することを特徴とする。
【0017】この構成によると、最適放電領域内での位
置関係を比較してプラズマ放電状態を判定するので、プ
ラズマ発生状態が異常になっていることを検出できる。
【0018】
【発明の実施の形態】請求項1記載のプラズマ処理方法
は、整合回路を介して高周波電力を真空チャンバー内に
供給してプラズマを発生させ前記真空チャンバー内の基
板を処理するに際し、前記整合回路の第1のインピーダ
ンス可変素子と第2のインピーダンス可変素子を可変範
囲内で変化させてプラズマ発生時の高周波電源の高周波
電力とその反射電力の現在値を取り込み、加えて反射電
力が許容値内に収まるまでに要する時間を計測し、それ
らの値とあらかじめ設定している高周波電力と反射電力
の正常許容値、及び反射電力の許容値内に収まるまでに
要する時間の許容値と比較し、その比較結果から、第
1,第2のインピーダンス可変素子の値を軸とする最適
放電領域を求め、実際のプラズマ処理中に整合回路内の
第1,第2のインピーダンス可変素子の現在値を取り込
み、前記最適放電領域内での位置関係を比較してプラズ
マ放電状態を判定することを特徴とする。
【0019】請求項2記載のプラズマ処理装置は、整合
回路を介して高周波電力を真空チャンバー内に供給して
プラズマを発生させ前記真空チャンバー内の基板を処理
するプラズマ処理装置であって、前記整合回路の第1の
インピーダンス可変素子と第2のインピーダンス可変素
子を可変範囲内で変化させてプラズマ発生時の高周波電
源の高周波電力とその反射電力の現在値を取り込み、加
えて反射電力が許容値内に収まるまでに要する時間を計
測する計測手段と、それらの値とあらかじめ設定してい
る高周波電力と反射電力の正常許容値、及び反射電力の
許容値内に収まるまでに要する時間の許容値と比較する
比較手段と、前記比較手段の比較結果から第1,第2の
インピーダンス可変素子の値を軸とする最適放電領域を
求める演算手段と、実際のプラズマ処理中に整合回路内
の第1,第2のインピーダンス可変素子の現在値を取り
込み、前記最適放電領域内での位置関係を比較してプラ
ズマ放電状態を判定する判定手段とを設けたことを特徴
とする。
【0020】以下、本発明のプラズマ処理方法を具体的
な実施の形態に基づいて説明する。
【0021】図1は本発明の実施に使用するプラズマ処
理装置を示し、真空チャンバー1,高周波電源2,整合
回路3などは図3に示した従来例と同じであって、コン
トローラの構成が従来とは異なっている。なお、機能が
同一のものには図3と同一の符号を付けて説明する。
【0022】この実施の形態のコントローラ19は、マ
イクロコンピュータを主要部としており、次のように構
成されている。
【0023】コントローラ19は、計測手段20と比較
手段21と演算手段22および判定手段23とで構成さ
れている。
【0024】計測手段20は、インピーダンス可変素子
としての第1,第2の可変コンデンサ4,5を可変範囲
内で変化させてプラズマ発生時の高周波電源2の高周波
電力とその反射電力の現在値を取り込み、加えて反射電
力が許容値内に収まるまでに要する時間を計測するよう
に構成されている。
【0025】比較手段21は、計測手段20が収集した
値とあらかじめ設定している高周波電力と反射電力の正
常許容値、及び反射電力の許容値内に収まるまでに要す
る時間の許容値と比較するように構成されている。
【0026】演算手段22は、比較手段21の比較結果
から第1,第2の可変コンデンサ4,5の値を軸とする
2次元領域内に、プラズマ発生可能領域およびその内側
に最適放電領域を決定するように構成されている。
【0027】判定手段23は、実際のプラズマ処理中に
整合回路3内の第1,第2の可変コンデンサ4,5の現
在値を取り込み、前記最適放電領域内での位置関係を比
較してプラズマ放電状態を判定するように構成されてい
る。
【0028】コントローラ19は、まず、第1,第2の
可変コンデンサ4,5の値を調整可能範囲内で固定して
おき、高周波電源2により整合回路3を介して電力を真
空チャンバー1に供給する。
【0029】このとき、高周波電源2からの高周波電力
値と反射電力値を、演算回路に取り込んで、初期設定値
と比較を行う。この初期設定値とは、プラズマ放電が確
実に行われている時の値に対し許容量を含んだ値とし、
高周波電力は、その設定値以上、反射電力はそれ以下の
場合に、放電状態を良好とみなす。
【0030】また、反射電力が許容量以下になるまでの
時間を監視し、これをあらかじめ設定してある時間と比
較することで、時間内であれば放電可能かつ可変コンデ
ンサの値が最適、そして時間内でなければ、放電可能か
つ可変コンデンサの値は最適ではないという2種類の領
域を、第1,第2の可変コンデンサ4,5の値を軸とす
るの2次元領域上に、放電良好かつインピーダンス可変
素子の値が最適、放電は可能だがインピーダンス可変素
子の値が最適ではない、放電が良好ではないという3種
類のポイントをそれぞれプロットしていく。これを、第
1,第2の可変コンデンサ4,5の可変範囲内にわたっ
て、任意に設定した一定の刻み値ごとに行う。
【0031】このようにして、図2に示すように2つの
可変コンデンサ4,5の値を軸とする2次元の放電可能
領域Aを求める。
【0032】そして、放電可能かつ可変コンデンサの値
が最適である領域を最適放電領域Bとし、実際のプラズ
マ処理において、放電中の第1,第2の可変コンデンサ
4,5の値(実際には、モータ9,10の位置情報であ
るとフィードバック値11,12から演算した値)を常
時取り込み監視し、その値がこの最適放電領域Bを外れ
出した場合、つまり、放電は可能だが第1,第2の可変
コンデンサ4,5の値が最適ではない、あるいは放電が
良好ではないという領域に入った場合に、異常検出通知
24を出す。
【0033】ここで、領域で監視することによって、通
常許容範囲を設定して行う場合、任意の放電可能領域に
おいても、その監視領域を自動で求め、可変コンデンサ
の値の異常を監視することを可能としている。
【0034】また、インピーダンスが変化した場合など
には、再度放電可能領域を求め直し、結果インピーダン
スが変化してきた場合でも、早期に検出を行い、確実に
整合状態の監視を行うことができる。
【0035】なお、ここでは整合回路3内のインピーダ
ンス可変素子としてコンデンサを例にとって説明した
が、インピーダンス可変素子としてインダクタを用いて
いる場合も同様のことが実現できる。
【0036】
【発明の効果】以上のように本発明によると、整合回路
の第1,第2のインピーダンス可変素子のそれぞれの値
を変化させ、プラズマ放電を行った時の第1,第2のイ
ンピーダンス可変素子を軸とするの2次元領域上に放電
可能領域とその内側に最適放電領域を求め、その最適放
電領域における第1,第2のインピーダンス可変素子の
位置をプラズマ処理中常時監視することで、真空チャン
バーのインピーダンスの変化などに伴う整合回路の整合
点の変化による、放電トラブルの事前検知を、実際の放
電可能領域内にみあった最適な領域内で可能としてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプラズマ処理方法を実行するプラズマ
処理装置の構成図
【図2】同実施の形態の演算手段の処理内容の説明図
【図3】従来のプラズマ処理装置の構成図
【符号の説明】
1 真空チャンバー 2 高周波電源 3 整合回路 4 第1の可変コンデンサ 5 第2の可変コンデンサ 6 センサー 9,10 モータ 19 コントローラ 20 計測手段 21 比較手段 22 演算手段 23 判定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/3065 H05H 1/00 A H05H 1/00 H01L 21/302 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】整合回路を介して高周波電力を真空チャン
    バー内に供給してプラズマを発生させ前記真空チャンバ
    ー内の基板を処理するに際し、 前記整合回路の第1のインピーダンス可変素子と第2の
    インピーダンス可変素子を可変範囲内で変化させてプラ
    ズマ発生時の高周波電源の高周波電力とその反射電力の
    現在値を取り込み、加えて反射電力が許容値内に収まる
    までに要する時間を計測し、 それらの値とあらかじめ設定している高周波電力と反射
    電力の正常許容値、及び反射電力の許容値内に収まるま
    でに要する時間の許容値と比較し、 その比較結果から、第1,第2のインピーダンス可変素
    子の値を軸とする最適放電領域を求め、 実際のプラズマ処理中に整合回路内の第1,第2のイン
    ピーダンス可変素子の現在値を取り込み、前記最適放電
    領域内での位置関係を比較してプラズマ放電状態を判定
    するプラズマ処理方法。
  2. 【請求項2】整合回路を介して高周波電力を真空チャン
    バー内に供給してプラズマを発生させ前記真空チャンバ
    ー内の基板を処理するプラズマ処理装置であって、 前記整合回路の第1のインピーダンス可変素子と第2の
    インピーダンス可変素子を可変範囲内で変化させてプラ
    ズマ発生時の高周波電源の高周波電力とその反射電力の
    現在値を取り込み、加えて反射電力が許容値内に収まる
    までに要する時間を計測する計測手段と、 それらの値とあらかじめ設定している高周波電力と反射
    電力の正常許容値、及び反射電力の許容値内に収まるま
    でに要する時間の許容値と比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果から第1,第2のインピーダン
    ス可変素子の値を軸とする最適放電領域を求める演算手
    段と、 実際のプラズマ処理中に整合回路内の第1,第2のイン
    ピーダンス可変素子の現在値を取り込み、前記最適放電
    領域内での位置関係を比較してプラズマ放電状態を判定
    する判定手段とを設けたプラズマ処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007012555A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2009093990A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2010135422A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007012555A (ja) * 2005-07-04 2007-01-18 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2009093990A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
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