JP2002252207A - 高周波電源、プラズマ処理装置、プラズマ処理装置の検査方法及びプラズマ処理方法 - Google Patents
高周波電源、プラズマ処理装置、プラズマ処理装置の検査方法及びプラズマ処理方法Info
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/26—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with electric discharge tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確な電力制御が可能な高周波電源、プラズ
マ処理装置及びプラズマ処理方法と、正確な検査が可能
な検査方法を提供する。 【解決手段】 真空容器１内に、ガス供給装置２から所
定のガスを導入しつつ、排気装置としてのターボ分子ポ
ンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧力に
保ちながら、アンテナ用高周波電源４により周波数ｆ＝
１００MＨｚの高周波電力を真空容器１内に突出して設
けられたアンテナ５に供給することにより、真空容器１
内にプラズマを発生させ、基板電極６上に載置された基
板７に対してプラズマ処理を行うに際し、アンテナ用高
周波電源４内の方向性結合器の進行波出力端子と増幅器
の間にローパスフィルタを設けることにより、正確なの
電力制御を実現できた。
マ処理装置及びプラズマ処理方法と、正確な検査が可能
な検査方法を提供する。 【解決手段】 真空容器１内に、ガス供給装置２から所
定のガスを導入しつつ、排気装置としてのターボ分子ポ
ンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧力に
保ちながら、アンテナ用高周波電源４により周波数ｆ＝
１００MＨｚの高周波電力を真空容器１内に突出して設
けられたアンテナ５に供給することにより、真空容器１
内にプラズマを発生させ、基板電極６上に載置された基
板７に対してプラズマ処理を行うに際し、アンテナ用高
周波電源４内の方向性結合器の進行波出力端子と増幅器
の間にローパスフィルタを設けることにより、正確なの
電力制御を実現できた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体、液晶等
の電子デバイスやマイクロマシンの製造に利用される高
周波電源プラズマ処理方法、プラズマ処理装置、および
その検査方法に関するものである。
の電子デバイスやマイクロマシンの製造に利用される高
周波電源プラズマ処理方法、プラズマ処理装置、および
その検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体、液晶等の電子デバイスやマイク
ロマシンの製造において、近年プラズマ処理による薄膜
加工技術の重要性はますます高まっている。
ロマシンの製造において、近年プラズマ処理による薄膜
加工技術の重要性はますます高まっている。
【０００３】以下、従来のプラズマ処理方法の一例とし
て、パッチアンテナ方式プラズマ源を用いたプラズマ処
理について、図１、図２、及び図５を参照して説明す
る。図１において、真空容器１内に、ガス供給装置２か
ら所定のガスを導入しつつ、排気装置としてのターボ分
子ポンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧
力に保ちながら、アンテナ用高周波電源４により周波数
ｆ＝１００ＭＨｚの高周波電力を真空容器１内に突出し
て設けられたアンテナ５に供給することにより、真空容
器１内にプラズマが発生し、基板電極６上に載置された
基板７に対してプラズマ処理を行うことができる。ま
た、基板電極６に高周波電力を供給するための基板電極
用高周波電源８が設けられており、基板７に到達するイ
オンエネルギーを制御することができるようになってい
る。アンテナ５へ供給される高周波電圧は、給電棒９に
より、アンテナ５の中心付近へ給電される。また、アン
テナ５の中心とも周辺とも異なる複数の部位と真空容器
１の基板７に対向する面１’とが、ショートピン１０に
より短絡されている。アンテナ５と真空容器１との間に
誘電板１１が挟まれ、給電棒９及びショートピン１０
は、誘電板１１に設けられた貫通穴を介してそれぞれア
ンテナ５と整合回路２０、アンテナ５と真空容器１’と
を接続している。また、アンテナ５の表面は、カバー１
２により覆われている。また、誘電板１１と誘電板１１
の周辺部に設けられた誘電体リング１３との間の溝状の
空間と、アンテナ５とアンテナ５の周辺部に設けられた
導体リング１４との間の溝状の空間からなるプラズマト
ラップ１５が設けられている。
て、パッチアンテナ方式プラズマ源を用いたプラズマ処
理について、図１、図２、及び図５を参照して説明す
る。図１において、真空容器１内に、ガス供給装置２か
ら所定のガスを導入しつつ、排気装置としてのターボ分
子ポンプ３により排気を行い、真空容器１内を所定の圧
力に保ちながら、アンテナ用高周波電源４により周波数
ｆ＝１００ＭＨｚの高周波電力を真空容器１内に突出し
て設けられたアンテナ５に供給することにより、真空容
器１内にプラズマが発生し、基板電極６上に載置された
基板７に対してプラズマ処理を行うことができる。ま
た、基板電極６に高周波電力を供給するための基板電極
用高周波電源８が設けられており、基板７に到達するイ
オンエネルギーを制御することができるようになってい
る。アンテナ５へ供給される高周波電圧は、給電棒９に
より、アンテナ５の中心付近へ給電される。また、アン
テナ５の中心とも周辺とも異なる複数の部位と真空容器
１の基板７に対向する面１’とが、ショートピン１０に
より短絡されている。アンテナ５と真空容器１との間に
誘電板１１が挟まれ、給電棒９及びショートピン１０
は、誘電板１１に設けられた貫通穴を介してそれぞれア
ンテナ５と整合回路２０、アンテナ５と真空容器１’と
を接続している。また、アンテナ５の表面は、カバー１
２により覆われている。また、誘電板１１と誘電板１１
の周辺部に設けられた誘電体リング１３との間の溝状の
空間と、アンテナ５とアンテナ５の周辺部に設けられた
導体リング１４との間の溝状の空間からなるプラズマト
ラップ１５が設けられている。
【０００４】ターボ分子ポンプ３及び排気口１６は、基
板電極６の直下に配置されており、また、真空容器１を
所定の圧力に制御するための調圧弁１７は、基板電極６
の直下で、かつ、ターボ分子ポンプ３の直上に位置する
昇降弁である。また、インナチャンバ１８によって真空
容器１の内壁面が覆われており、プラズマ処理によって
真空容器１が汚れるのを防止している。所定数の基板７
を処理した後、汚れたインナチャンバ１８をローテーシ
ョンパーツと交換することで、速やかにメンテナンス作
業を実施することができるよう、考慮されている。基板
電極６は、４本の支柱１９により、真空容器１に固定さ
れている。
板電極６の直下に配置されており、また、真空容器１を
所定の圧力に制御するための調圧弁１７は、基板電極６
の直下で、かつ、ターボ分子ポンプ３の直上に位置する
昇降弁である。また、インナチャンバ１８によって真空
容器１の内壁面が覆われており、プラズマ処理によって
真空容器１が汚れるのを防止している。所定数の基板７
を処理した後、汚れたインナチャンバ１８をローテーシ
ョンパーツと交換することで、速やかにメンテナンス作
業を実施することができるよう、考慮されている。基板
電極６は、４本の支柱１９により、真空容器１に固定さ
れている。
【０００５】整合回路２０は、アンテナ５のインピーダ
ンスを同軸線路２１の特性インピーダンスに整合させる
ためのものである。
ンスを同軸線路２１の特性インピーダンスに整合させる
ためのものである。
【０００６】アンテナ５の平面図を図２に示す。図２に
おいて、ショートピン１０は３ヶ所に設けられており、
それぞれのショートピン１０がアンテナ５の中心に対し
て等配置されている。
おいて、ショートピン１０は３ヶ所に設けられており、
それぞれのショートピン１０がアンテナ５の中心に対し
て等配置されている。
【０００７】アンテナ用高周波電源４の詳細図を図５に
示す。高周波発振器２２により発生させたｆ＝１００Ｍ
Ｈｚの高周波を、増幅器２３において増幅し、方向性結
合器２４を介して高周波出力端子２５から高周波電力を
出力する。高周波発振器２２の信号を増幅器２３により
増幅するに際して、方向性結合器２４の進行波出力端子
２６からの信号と出力電力設定回路３１からの信号を比
較することにより、一定の高周波電力を出力できるよう
になっている。また、方向性結合器２４の進行波出力端
子２６からの信号と、方向性結合器２４の反射波出力端
子２８からの信号に基づいて、進行波電力及び反射波電
力を表示するための電力表示器３０が設けられている。
示す。高周波発振器２２により発生させたｆ＝１００Ｍ
Ｈｚの高周波を、増幅器２３において増幅し、方向性結
合器２４を介して高周波出力端子２５から高周波電力を
出力する。高周波発振器２２の信号を増幅器２３により
増幅するに際して、方向性結合器２４の進行波出力端子
２６からの信号と出力電力設定回路３１からの信号を比
較することにより、一定の高周波電力を出力できるよう
になっている。また、方向性結合器２４の進行波出力端
子２６からの信号と、方向性結合器２４の反射波出力端
子２８からの信号に基づいて、進行波電力及び反射波電
力を表示するための電力表示器３０が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
で述べたプラズマ処理においては、正確な電力制御、正
確な電力モニターが行えないという問題点があった。負
荷が線形性である場合は、アンテナ用高周波電源４から
負荷までの電力系に高調波は発生しないが、プラズマの
ように強い非線形性をもつ負荷を用いた場合、負荷側で
高調波が発生する。一般に、アンテナ用高周波電源４及
び整合回路２０は、発振器２２の周波数ｆに対して整合
をとるもので、２ｆ、３ｆ、４ｆ・・・などの周波数を
もつ高調波に対しては整合しないため、アンテナ用高周
波電源４から負荷までの電力系に、高調波の定在波が存
在する。したがって、負荷の状態、例えば、ガス種、ガ
ス流量、圧力、高周波電力などのプラズマ発生条件を変
化させたり、同軸線路２１の長さを変化させたり、真空
容器１内壁のデポ状態などが変化すると、発生する高調
波の大きさが変化するばかりでなく、高調波の定在波の
節・腹の位置が変化する。このため、方向性結合器２４
の進行波出力端子２６からの信号に含まれる高調波成分
の、基本波成分に対する割合が変化してしまう。したが
って、増幅器２３における増幅率に変化をきたし、基本
波電力の値が安定しなくなり、正確な電力制御が行えな
い。同時に、電力をモニターするための電力表示器３０
に表示される電力値も、高調波を含んだ値となってしま
い、正確な基本波電力のモニターが行えない。
で述べたプラズマ処理においては、正確な電力制御、正
確な電力モニターが行えないという問題点があった。負
荷が線形性である場合は、アンテナ用高周波電源４から
負荷までの電力系に高調波は発生しないが、プラズマの
ように強い非線形性をもつ負荷を用いた場合、負荷側で
高調波が発生する。一般に、アンテナ用高周波電源４及
び整合回路２０は、発振器２２の周波数ｆに対して整合
をとるもので、２ｆ、３ｆ、４ｆ・・・などの周波数を
もつ高調波に対しては整合しないため、アンテナ用高周
波電源４から負荷までの電力系に、高調波の定在波が存
在する。したがって、負荷の状態、例えば、ガス種、ガ
ス流量、圧力、高周波電力などのプラズマ発生条件を変
化させたり、同軸線路２１の長さを変化させたり、真空
容器１内壁のデポ状態などが変化すると、発生する高調
波の大きさが変化するばかりでなく、高調波の定在波の
節・腹の位置が変化する。このため、方向性結合器２４
の進行波出力端子２６からの信号に含まれる高調波成分
の、基本波成分に対する割合が変化してしまう。したが
って、増幅器２３における増幅率に変化をきたし、基本
波電力の値が安定しなくなり、正確な電力制御が行えな
い。同時に、電力をモニターするための電力表示器３０
に表示される電力値も、高調波を含んだ値となってしま
い、正確な基本波電力のモニターが行えない。
【０００９】また、図６に示すように、プラズマ処理装
置の検査において、高周波電力を測定するに際して、同
軸線路２１の途中に検査用進行波出力端子３３と検査用
反射波出力端子３４を備えた検査用方向性結合器３２を
設けた場合にも、高調波の定在波の影響で正確な電力モ
ニターが行えないため、プラズマ処理装置の検査が正確
に行えないという問題点があった。
置の検査において、高周波電力を測定するに際して、同
軸線路２１の途中に検査用進行波出力端子３３と検査用
反射波出力端子３４を備えた検査用方向性結合器３２を
設けた場合にも、高調波の定在波の影響で正確な電力モ
ニターが行えないため、プラズマ処理装置の検査が正確
に行えないという問題点があった。
【００１０】一例として、真空容器１のウエットメンテ
ナンス直後に、アルゴンガス流量＝１００ｓｃｃｍ、高
周波電力＝１５００Ｗにてプラズマを発生させたとき、
圧力を０．３乃至２Ｐａに変化させて、検査用方向性結
合器３２を用いて高周波電力の測定を行ったところ、測
定値が１４００Ｗ乃至１５４０Ｗ（１４７０Ｗ±４．８
％）というばらつきがみられた。
ナンス直後に、アルゴンガス流量＝１００ｓｃｃｍ、高
周波電力＝１５００Ｗにてプラズマを発生させたとき、
圧力を０．３乃至２Ｐａに変化させて、検査用方向性結
合器３２を用いて高周波電力の測定を行ったところ、測
定値が１４００Ｗ乃至１５４０Ｗ（１４７０Ｗ±４．８
％）というばらつきがみられた。
【００１１】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、正確
な電力制御が可能な高周波電源、プラズマ処理装置及び
プラズマ処理方法と、正確な検査が可能な検査方法を提
供することを目的としている。
な電力制御が可能な高周波電源、プラズマ処理装置及び
プラズマ処理方法と、正確な検査が可能な検査方法を提
供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の高周波
電源は、高周波発振器と、増幅器と、方向性結合器と、
高周波出力端子と、方向性結合器の進行波出力端子と、
方向性結合器の反射波出力端子と、出力電力設定回路と
を備え、高周波発振器の信号を増幅器により増幅するに
際して、方向性結合器の進行波出力端子からの信号と出
力電力設定回路からの信号を比較することにより、一定
の高周波電力を高周波出力端子から出力する高周波電源
であって、方向性結合器の進行波出力端子と増幅器の間
に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈ
を遮断周波数とするローパスフィルタを設けたことを特
徴とする。
電源は、高周波発振器と、増幅器と、方向性結合器と、
高周波出力端子と、方向性結合器の進行波出力端子と、
方向性結合器の反射波出力端子と、出力電力設定回路と
を備え、高周波発振器の信号を増幅器により増幅するに
際して、方向性結合器の進行波出力端子からの信号と出
力電力設定回路からの信号を比較することにより、一定
の高周波電力を高周波出力端子から出力する高周波電源
であって、方向性結合器の進行波出力端子と増幅器の間
に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈ
を遮断周波数とするローパスフィルタを設けたことを特
徴とする。
【００１３】本願の第１発明の高周波電源において、好
適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ＜ｆｈ
＜２ｆを満たすことが望ましい。
適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ＜ｆｈ
＜２ｆを満たすことが望ましい。
【００１４】また、好適には、方向性結合器の進行波出
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を表示するための電力
表示器を設けることが望ましい。
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を表示するための電力
表示器を設けることが望ましい。
【００１５】また、好適には、方向性結合器の反射波出
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
【００１６】本願の第１発明の高周波電源は、発振周波
数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場合に
とくに有効な高周波電源であり、また、発振周波数ｆ
が、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有
効な高周波電源である。
数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場合に
とくに有効な高周波電源であり、また、発振周波数ｆ
が、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有
効な高周波電源である。
【００１７】本願の第２発明のプラズマ処理装置は、真
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、真空
容器内に基板を載置するための基板電極と、基板電極に
対向して設けられたアンテナと、アンテナまたは基板電
極に周波数ｆの高周波電力を供給することのできる高周
波電源と、整合回路と、高周波電源と整合回路を接続す
るための同軸線路とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、高周波電源が、第１の発明に記載の高周波電源であ
ることを特徴とする。
空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給
装置と、真空容器内を排気するための排気装置と、真空
容器内に基板を載置するための基板電極と、基板電極に
対向して設けられたアンテナと、アンテナまたは基板電
極に周波数ｆの高周波電力を供給することのできる高周
波電源と、整合回路と、高周波電源と整合回路を接続す
るための同軸線路とを備えたプラズマ処理装置であっ
て、高周波電源が、第１の発明に記載の高周波電源であ
ることを特徴とする。
【００１８】本願の第２発明のプラズマ処理装置におい
て、好適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことが望ましい。
て、好適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことが望ましい。
【００１９】また、好適には、方向性結合器の進行波出
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を表示するための電力
表示器を設けることが望ましい。
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を表示するための電力
表示器を設けることが望ましい。
【００２０】また、好適には、方向性結合器の反射波出
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
【００２１】本願の第２発明のプラズマ処理装置は、発
振周波数ｆが、１０ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場
合にとくに有効なプラズマ処理装置であり、また、発振
周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合に
さらに有効なプラズマ処理装置である。
振周波数ｆが、１０ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場
合にとくに有効なプラズマ処理装置であり、また、発振
周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合に
さらに有効なプラズマ処理装置である。
【００２２】また、アンテナと真空容器の間に誘電板が
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アン
テナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴
を介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピン
によって短絡した場合にとくに有効なプラズマ処理装置
である。
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アン
テナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴
を介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピン
によって短絡した場合にとくに有効なプラズマ処理装置
である。
【００２３】本願の第３発明の検査方法は、真空容器
と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給装置
と、真空容器内を排気するための排気装置と、真空容器
内に基板を載置するための基板電極と、基板電極に対向
して設けられたアンテナと、アンテナまたは基板電極に
周波数ｆの高周波電力を供給することのできる高周波電
源と、整合回路と、高周波電源と整合回路を接続するた
めの同軸線路とを備えたプラズマ処理装置を検査するた
めの検査方法であって、高周波電源が、第１発明に記載
の高周波電源であり、同軸線路の途中に検査用進行波出
力端子と検査用反射波出力端子を備えた検査用方向性結
合器を設け、検査用方向性結合器の検査用進行波出力端
子と検査用電力測定器の間に、高周波発振器の発振周波
数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とするローパス
フィルタを設けた状態で、同軸線路を通過する高周波電
力を測定することにより、プラズマ処理装置の検査を行
うことを特徴とする。
と、真空容器内にガスを供給するためのガス供給装置
と、真空容器内を排気するための排気装置と、真空容器
内に基板を載置するための基板電極と、基板電極に対向
して設けられたアンテナと、アンテナまたは基板電極に
周波数ｆの高周波電力を供給することのできる高周波電
源と、整合回路と、高周波電源と整合回路を接続するた
めの同軸線路とを備えたプラズマ処理装置を検査するた
めの検査方法であって、高周波電源が、第１発明に記載
の高周波電源であり、同軸線路の途中に検査用進行波出
力端子と検査用反射波出力端子を備えた検査用方向性結
合器を設け、検査用方向性結合器の検査用進行波出力端
子と検査用電力測定器の間に、高周波発振器の発振周波
数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とするローパス
フィルタを設けた状態で、同軸線路を通過する高周波電
力を測定することにより、プラズマ処理装置の検査を行
うことを特徴とする。
【００２４】本願の第３発明の検査方法において、好適
には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈ及びｆｋが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆかつ、ｆ＜ｆｋ＜２ｆを満たすことが望ま
しい。
には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈ及びｆｋが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆかつ、ｆ＜ｆｋ＜２ｆを満たすことが望ま
しい。
【００２５】また、好適には、検査用方向性結合器の検
査用反射波出力端子と電力測定器の間に、高周波発振器
の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とす
るローパスフィルタを設けた状態でプラズマ処理装置の
検査を行うことが望ましい。
査用反射波出力端子と電力測定器の間に、高周波発振器
の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とす
るローパスフィルタを設けた状態でプラズマ処理装置の
検査を行うことが望ましい。
【００２６】本願の第３発明の検査方法は、発振周波数
ｆが、１０ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場合にとく
に有効な検査方法であり、また、発振周波数ｆが、５０
ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有効な検査
方法である。
ｆが、１０ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである場合にとく
に有効な検査方法であり、また、発振周波数ｆが、５０
ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有効な検査
方法である。
【００２７】また、検査対象であるプラズマ処理装置に
おいて、アンテナと真空容器の間に誘電板が挟まれてお
り、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出した構造を
なし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を介してア
ンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心とも周辺と
も異なる複数の部位に設けられ、かつ、アンテナの中心
に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とを複数のショートピンによって短
絡した場合にとくに有効な検査方法である。
おいて、アンテナと真空容器の間に誘電板が挟まれてお
り、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出した構造を
なし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を介してア
ンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心とも周辺と
も異なる複数の部位に設けられ、かつ、アンテナの中心
に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とを複数のショートピンによって短
絡した場合にとくに有効な検査方法である。
【００２８】本願の第４発明のプラズマ処理方法は、真
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板
電極に載置された基板に対向して設けられたアンテナま
たは基板電極に、周波数ｆの高周波電力を、同軸線路と
整合回路を介して印加することにより、真空容器内にプ
ラズマを発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法で
あって、高周波電源内の高周波発振器の信号を高周波電
源内の増幅器により増幅するに際して、高周波電源内の
方向性結合器の進行波出力端子から、高周波発振器の発
振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするロ
ーパスフィルタを介して取り出した信号と、高周波電源
内の出力電力設定回路からの信号を比較することによ
り、一定の高周波電力を印加しつつ基板を処理すること
を特徴とする。
空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空
容器内を所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板
電極に載置された基板に対向して設けられたアンテナま
たは基板電極に、周波数ｆの高周波電力を、同軸線路と
整合回路を介して印加することにより、真空容器内にプ
ラズマを発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法で
あって、高周波電源内の高周波発振器の信号を高周波電
源内の増幅器により増幅するに際して、高周波電源内の
方向性結合器の進行波出力端子から、高周波発振器の発
振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするロ
ーパスフィルタを介して取り出した信号と、高周波電源
内の出力電力設定回路からの信号を比較することによ
り、一定の高周波電力を印加しつつ基板を処理すること
を特徴とする。
【００２９】本願の第４発明のプラズマ処理方法におい
て、好適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことが望ましい。
て、好適には、発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことが望ましい。
【００３０】また、好適には、方向性結合器の進行波出
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を電力表示器において
モニターしつつ基板を処理することが望ましい。
力端子からの信号がローパスフィルタを通過した後の信
号と、方向性結合器の反射波出力端子からの信号に基づ
いて、進行波電力及び反射波電力を電力表示器において
モニターしつつ基板を処理することが望ましい。
【００３１】また、好適には、方向性結合器の反射波出
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
力端子と電力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けることが望ましい。
【００３２】本願の第４発明のプラズマ処理方法は、発
振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである
場合にとくに有効なプラズマ処理方法であり、また、発
振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合
にさらに有効なプラズマ処理方法である。
振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚである
場合にとくに有効なプラズマ処理方法であり、また、発
振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合
にさらに有効なプラズマ処理方法である。
【００３３】また、アンテナと真空容器の間に誘電板が
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アン
テナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴
を介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピン
によって短絡した状態で基板を処理する場合にとくに有
効なプラズマ処理方法である。
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アン
テナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴
を介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピン
によって短絡した状態で基板を処理する場合にとくに有
効なプラズマ処理方法である。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図１乃至図４を参照して説明する。
て、図１乃至図４を参照して説明する。
【００３５】図１に、本発明の実施形態において用いた
プラズマ処理装置の断面図を示す。図１に示すプラズマ
処理装置の基本動作は従来例で既に述べたので、ここで
は説明を省略する。また、アンテナの平面図を図２に示
すが、これについても従来例で既に説明したので、ここ
では説明を省略する。
プラズマ処理装置の断面図を示す。図１に示すプラズマ
処理装置の基本動作は従来例で既に述べたので、ここで
は説明を省略する。また、アンテナの平面図を図２に示
すが、これについても従来例で既に説明したので、ここ
では説明を省略する。
【００３６】図３に、本発明の実施形態において用いた
アンテナ用高周波電源４の詳細図を示す。高周波発振器
２２により発生させたｆ＝１００ＭＨｚの高周波を、増
幅器２３において増幅し、方向性結合器２４を介して高
周波出力端子２５から高周波電力を出力する。高周波発
振器２２の信号を増幅器２３により増幅するに際して、
方向性結合器２４の進行波出力端子２６からの信号と出
力電力設定回路３１からの信号を比較することにより、
一定の高周波電力を出力できるようになっている。方向
性結合器２４の進行波出力端子２６と増幅器２３の間
に、高周波発振器２２の発振周波数ｆ＝１００よりも高
い周波数ｆｈ＝１２０を遮断周波数とするローパスフィ
ルタ２７を設けている。また、方向性結合器２４の進行
波出力端子２６からの信号と、方向性結合器２４の反射
波出力端子２８からの信号に基づいて、進行波電力及び
反射波電力を表示するための電力表示器３０が設けられ
ており、方向性結合器２４の反射波出力端子２８と電力
表示器３０の間に、高周波発振器の発振周波数ｆ＝１０
０ＭＨｚよりも高い周波数ｆｈ＝１２０ＭＨｚを遮断周
波数とするローパスフィルタ２９を設けている。
アンテナ用高周波電源４の詳細図を示す。高周波発振器
２２により発生させたｆ＝１００ＭＨｚの高周波を、増
幅器２３において増幅し、方向性結合器２４を介して高
周波出力端子２５から高周波電力を出力する。高周波発
振器２２の信号を増幅器２３により増幅するに際して、
方向性結合器２４の進行波出力端子２６からの信号と出
力電力設定回路３１からの信号を比較することにより、
一定の高周波電力を出力できるようになっている。方向
性結合器２４の進行波出力端子２６と増幅器２３の間
に、高周波発振器２２の発振周波数ｆ＝１００よりも高
い周波数ｆｈ＝１２０を遮断周波数とするローパスフィ
ルタ２７を設けている。また、方向性結合器２４の進行
波出力端子２６からの信号と、方向性結合器２４の反射
波出力端子２８からの信号に基づいて、進行波電力及び
反射波電力を表示するための電力表示器３０が設けられ
ており、方向性結合器２４の反射波出力端子２８と電力
表示器３０の間に、高周波発振器の発振周波数ｆ＝１０
０ＭＨｚよりも高い周波数ｆｈ＝１２０ＭＨｚを遮断周
波数とするローパスフィルタ２９を設けている。
【００３７】そこで、図４に示す検査系の詳細図のよう
に、同軸線路２１の途中に検査用進行波出力端子３３と
検査用反射波出力端子３４を備えた検査用方向性結合器
３２を設け、プラズマ処理装置に供給される高周波電力
及び反射電力を測定した。ただし、検査用方向性結合器
３２の検査用進行波出力端子３３と検査用電力測定器３
５の間に、高周波発振器２２の発振周波数ｆよりも高い
周波数ｆｋ＝１２０ＭＨｚを遮断周波数とするローパス
フィルタ３６を設け、また、検査用方向性結合器３２の
検査用反射波出力端子３４と検査用電力測定器３５の間
に、高周波発振器２２の発振周波数ｆよりも高い周波数
ｆｋ＝１２０ＭＨｚを遮断周波数とするローパスフィル
タ３７を設けた。
に、同軸線路２１の途中に検査用進行波出力端子３３と
検査用反射波出力端子３４を備えた検査用方向性結合器
３２を設け、プラズマ処理装置に供給される高周波電力
及び反射電力を測定した。ただし、検査用方向性結合器
３２の検査用進行波出力端子３３と検査用電力測定器３
５の間に、高周波発振器２２の発振周波数ｆよりも高い
周波数ｆｋ＝１２０ＭＨｚを遮断周波数とするローパス
フィルタ３６を設け、また、検査用方向性結合器３２の
検査用反射波出力端子３４と検査用電力測定器３５の間
に、高周波発振器２２の発振周波数ｆよりも高い周波数
ｆｋ＝１２０ＭＨｚを遮断周波数とするローパスフィル
タ３７を設けた。
【００３８】一例として、真空容器１のウエットメンテ
ナンス直後に、アルゴンガス流量＝１００ｓｃｃｍ、高
周波電力＝１５００Ｗにてプラズマを発生させたとき、
圧力を０．３乃至２Ｐａに変化させて、進行波電力の測
定を行ったところ、測定値が１４９０Ｗ乃至１５１０Ｗ
（１５００Ｗ±０．７％）という結果が得られ、従来例
と比較して格段にばらつきの少ない測定が行えた。これ
は、ローパスフィルタ２７及び３６を設けたため、アン
テナ用高周波電源４内での電力制御が、基本波電力のみ
に基づいて行われたことにより、高調波の影響を受けな
くなったため正確に行えるようになったことと、検査用
電力測定器３５においても、基本波電力のみを測定し、
高調波の影響を受けなくなったためであると考えられ
る。
ナンス直後に、アルゴンガス流量＝１００ｓｃｃｍ、高
周波電力＝１５００Ｗにてプラズマを発生させたとき、
圧力を０．３乃至２Ｐａに変化させて、進行波電力の測
定を行ったところ、測定値が１４９０Ｗ乃至１５１０Ｗ
（１５００Ｗ±０．７％）という結果が得られ、従来例
と比較して格段にばらつきの少ない測定が行えた。これ
は、ローパスフィルタ２７及び３６を設けたため、アン
テナ用高周波電源４内での電力制御が、基本波電力のみ
に基づいて行われたことにより、高調波の影響を受けな
くなったため正確に行えるようになったことと、検査用
電力測定器３５においても、基本波電力のみを測定し、
高調波の影響を受けなくなったためであると考えられ
る。
【００３９】比較のため、アンテナ用高周波電源４内の
ローパスフィルタ２７を取り除き、検査系のローパスフ
ィルタ３６を設けた測定では、測定値が±５％程度ばら
ついた。これは、アンテナ用高周波電源４内での電力制
御が、基本波電力のみに基づいて行われたことにより、
高調波の影響を受けなくなったため、正確に行えるよう
になったにもかかわらず、検査系が高調波の影響を受
け、正確な電力モニターが行えなかったためであると思
われる。
ローパスフィルタ２７を取り除き、検査系のローパスフ
ィルタ３６を設けた測定では、測定値が±５％程度ばら
ついた。これは、アンテナ用高周波電源４内での電力制
御が、基本波電力のみに基づいて行われたことにより、
高調波の影響を受けなくなったため、正確に行えるよう
になったにもかかわらず、検査系が高調波の影響を受
け、正確な電力モニターが行えなかったためであると思
われる。
【００４０】逆に、アンテナ用高周波電源４内にローパ
スフィルタ２７を設け、検査系のローパスフィルタ３６
を取り外した測定では、測定値が±５％程度ばらつい
た。これは、検査系が高調波の影響を受けなくなったた
めに正確な電力モニターが行えるようになったにもかか
わらず、アンテナ用高周波電源４内での電力制御が、高
調波の影響を受け、正確に行えなかったためであると思
われる。
スフィルタ２７を設け、検査系のローパスフィルタ３６
を取り外した測定では、測定値が±５％程度ばらつい
た。これは、検査系が高調波の影響を受けなくなったた
めに正確な電力モニターが行えるようになったにもかか
わらず、アンテナ用高周波電源４内での電力制御が、高
調波の影響を受け、正確に行えなかったためであると思
われる。
【００４１】以上の説明から明らかなように、本発明の
第１実施形態において、正確な電力制御及び電力モニタ
ーが可能な高周波電源、プラズマ処理装置及びプラズマ
処理方法が実現できた。また、図４に示した検査系の構
成により、プラズマ処理装置の検査を行うに際して、正
確な検査が可能となった。
第１実施形態において、正確な電力制御及び電力モニタ
ーが可能な高周波電源、プラズマ処理装置及びプラズマ
処理方法が実現できた。また、図４に示した検査系の構
成により、プラズマ処理装置の検査を行うに際して、正
確な検査が可能となった。
【００４２】以上述べた本発明の実施形態においては、
本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、アンテナの
形状及び配置等に関して様々なバリエーションのうちの
一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあたり、こ
こで例示した以外にも様々なバリエーションが考えられ
ることは、いうまでもない。
本発明の適用範囲のうち、真空容器の形状、アンテナの
形状及び配置等に関して様々なバリエーションのうちの
一部を例示したに過ぎない。本発明の適用にあたり、こ
こで例示した以外にも様々なバリエーションが考えられ
ることは、いうまでもない。
【００４３】また、アンテナの高周波系に本発明を適用
する場合について説明したが、基板電極系に本発明を適
用することも可能である。
する場合について説明したが、基板電極系に本発明を適
用することも可能である。
【００４４】また、アンテナに印加する高周波電力の周
波数（発振器の周波数）ｆが、１００ＭＨｚである場合
について説明したが、周波数ｆはこれに限定されるもの
ではない。本発明は、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚ
である場合にとくに有効であり、また、発振周波数ｆ
が、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有
効である。
波数（発振器の周波数）ｆが、１００ＭＨｚである場合
について説明したが、周波数ｆはこれに限定されるもの
ではない。本発明は、０．１ＭＨｚ乃至３０００ＭＨｚ
である場合にとくに有効であり、また、発振周波数ｆ
が、５０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚである場合にさらに有
効である。
【００４５】また、遮断周波数ｆｈまたはｆｋが、ｆｈ
＝１．２ｆ、ｆｋ＝１．２ｆである場合について説明し
たが、２次高調波を含む全ての高調波の影響を減じるた
めには、ｆ＜ｆｈ＜２ｆ、ｆ＜ｆｋ＜２ｆを満たすこと
が望ましい。
＝１．２ｆ、ｆｋ＝１．２ｆである場合について説明し
たが、２次高調波を含む全ての高調波の影響を減じるた
めには、ｆ＜ｆｈ＜２ｆ、ｆ＜ｆｋ＜２ｆを満たすこと
が望ましい。
【００４６】また、方向性結合器の進行波出力端子から
の信号がローパスフィルタを通過した後の信号と、方向
性結合器の反射波出力端子からの信号に基づいて、進行
波電力及び反射波電力を表示するための電力表示器を設
けた場合について説明したが、とくに電力を表示する必
要のない場合は、電力表示器を設けなくてもよい。
の信号がローパスフィルタを通過した後の信号と、方向
性結合器の反射波出力端子からの信号に基づいて、進行
波電力及び反射波電力を表示するための電力表示器を設
けた場合について説明したが、とくに電力を表示する必
要のない場合は、電力表示器を設けなくてもよい。
【００４７】また、方向性結合器の反射波出力端子と電
力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高
い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設
けた場合について説明したが、このような構成とするこ
とで、高調波の影響を受けず、基本波電力の反射波を正
確にモニターすることが可能となる。
力表示器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高
い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設
けた場合について説明したが、このような構成とするこ
とで、高調波の影響を受けず、基本波電力の反射波を正
確にモニターすることが可能となる。
【００４８】また、検査用方向性結合器の検査用反射波
出力端子と電力測定器の間に、高周波発振器の発振周波
数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とするローパス
フィルタを設けた場合について説明したが、このような
構成とすることで、高調波の影響を受けず、基本波電力
の反射波を正確に測定することが可能となる。
出力端子と電力測定器の間に、高周波発振器の発振周波
数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とするローパス
フィルタを設けた場合について説明したが、このような
構成とすることで、高調波の影響を受けず、基本波電力
の反射波を正確に測定することが可能となる。
【００４９】また、アンテナと真空容器の間に誘電板が
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電圧を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、アンテナ
の中心に対してほぼ等配置されている貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とをショートピンによって短絡する
場合について説明したが、このような構成とすることで
プラズマの等方性をより高めることができる。基板が小
さい場合などは、ショートピンを用いなくても、十分に
高い面内均一性が得られることは、いうまでもない。ま
た、本発明の実施形態で用いたアンテナ以外の結合手
段、例えば、誘導結合プラズマ源におけるコイルや、表
面波プラズマ源における電磁波放射アンテナなどを用い
る場合にも、本発明は有効である。
挟まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出
した構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴
を介してアンテナに高周波電圧を給電し、誘電板の中心
とも周辺とも異なる一部位に設けられ、かつ、アンテナ
の中心に対してほぼ等配置されている貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とをショートピンによって短絡する
場合について説明したが、このような構成とすることで
プラズマの等方性をより高めることができる。基板が小
さい場合などは、ショートピンを用いなくても、十分に
高い面内均一性が得られることは、いうまでもない。ま
た、本発明の実施形態で用いたアンテナ以外の結合手
段、例えば、誘導結合プラズマ源におけるコイルや、表
面波プラズマ源における電磁波放射アンテナなどを用い
る場合にも、本発明は有効である。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本願の
第１発明の高周波電源によれば、高周波発振器と、増幅
器と、方向性結合器と、高周波出力端子と、方向性結合
器の進行波出力端子と、方向性結合器の反射波出力端子
と、出力電力設定回路とを備え、高周波発振器の信号を
増幅器により増幅するに際して、方向性結合器の進行波
出力端子からの信号と出力電力設定回路からの信号を比
較することにより、一定の高周波電力を高周波出力端子
から出力する高周波電源において、方向性結合器の進行
波出力端子と増幅器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けたため、正確な電力制御が実現できる。
第１発明の高周波電源によれば、高周波発振器と、増幅
器と、方向性結合器と、高周波出力端子と、方向性結合
器の進行波出力端子と、方向性結合器の反射波出力端子
と、出力電力設定回路とを備え、高周波発振器の信号を
増幅器により増幅するに際して、方向性結合器の進行波
出力端子からの信号と出力電力設定回路からの信号を比
較することにより、一定の高周波電力を高周波出力端子
から出力する高周波電源において、方向性結合器の進行
波出力端子と増幅器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けたため、正確な電力制御が実現できる。
【００５１】また、本願の第２発明のプラズマ処理装置
によれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するた
めのガス供給装置と、真空容器内を排気するための排気
装置と、真空容器内に基板を載置するための基板電極
と、基板電極に対向して設けられたアンテナと、アンテ
ナまたは基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給するこ
とのできる高周波電源と、整合回路と、高周波電源と整
合回路を接続するための同軸線路とを備えたプラズマ処
理装置において、高周波電源が、第１発明に記載の高周
波電源であるため、正確な電力制御が実現でき、安定し
たプラズマ処理を行うことができる。
によれば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するた
めのガス供給装置と、真空容器内を排気するための排気
装置と、真空容器内に基板を載置するための基板電極
と、基板電極に対向して設けられたアンテナと、アンテ
ナまたは基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給するこ
とのできる高周波電源と、整合回路と、高周波電源と整
合回路を接続するための同軸線路とを備えたプラズマ処
理装置において、高周波電源が、第１発明に記載の高周
波電源であるため、正確な電力制御が実現でき、安定し
たプラズマ処理を行うことができる。
【００５２】また、本願の第３発明の検査方法によれ
ば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、真空容器内に基板を載置するための基板電極と、基
板電極に対向して設けられたアンテナと、アンテナまた
は基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給することので
きる高周波電源と、整合回路と、高周波電源と整合回路
を接続するための同軸線路とを備えたプラズマ処理装置
を検査するための検査方法において、高周波電源が、第
１発明に記載の高周波電源であり、同軸線路の途中に検
査用進行波出力端子と検査用反射波出力端子を備えた検
査用方向性結合器を設け、検査用方向性結合器の検査用
進行波出力端子と検査用電力測定器の間に、高周波発振
器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数と
するローパスフィルタを設けた状態で、同軸線路を通過
する高周波電力を測定することにより、プラズマ処理装
置の検査を行うため、正確な検査が実現できる。
ば、真空容器と、真空容器内にガスを供給するためのガ
ス供給装置と、真空容器内を排気するための排気装置
と、真空容器内に基板を載置するための基板電極と、基
板電極に対向して設けられたアンテナと、アンテナまた
は基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給することので
きる高周波電源と、整合回路と、高周波電源と整合回路
を接続するための同軸線路とを備えたプラズマ処理装置
を検査するための検査方法において、高周波電源が、第
１発明に記載の高周波電源であり、同軸線路の途中に検
査用進行波出力端子と検査用反射波出力端子を備えた検
査用方向性結合器を設け、検査用方向性結合器の検査用
進行波出力端子と検査用電力測定器の間に、高周波発振
器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数と
するローパスフィルタを設けた状態で、同軸線路を通過
する高周波電力を測定することにより、プラズマ処理装
置の検査を行うため、正確な検査が実現できる。
【００５３】また、本願の第４発明のプラズマ処理方法
によれば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を
排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、真空
容器内の基板電極に載置された基板に対向して設けられ
たアンテナまたは基板電極に、周波数ｆの高周波電力
を、同軸線路と整合回路を介して印加することにより、
真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラ
ズマ処理方法において、高周波電源内の高周波発振器の
信号を高周波電源内の増幅器により増幅するに際して、
高周波電源内の方向性結合器の進行波出力端子から、高
周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断
周波数とするローパスフィルタを介して取り出した信号
と、高周波電源内の出力電力設定回路からの信号を比較
することにより、一定の高周波電力を印加しつつ基板を
処理するため、正確な電力制御が実現でき、安定したプ
ラズマ処理を行うことができる。
によれば、真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を
排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、真空
容器内の基板電極に載置された基板に対向して設けられ
たアンテナまたは基板電極に、周波数ｆの高周波電力
を、同軸線路と整合回路を介して印加することにより、
真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラ
ズマ処理方法において、高周波電源内の高周波発振器の
信号を高周波電源内の増幅器により増幅するに際して、
高周波電源内の方向性結合器の進行波出力端子から、高
周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈを遮断
周波数とするローパスフィルタを介して取り出した信号
と、高周波電源内の出力電力設定回路からの信号を比較
することにより、一定の高周波電力を印加しつつ基板を
処理するため、正確な電力制御が実現でき、安定したプ
ラズマ処理を行うことができる。
【図１】本発明の実施形態及び従来例で用いたプラズマ
処理装置の構成を示す断面図
処理装置の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施形態及び従来例で用いたアンテナ
の平面図
の平面図
【図３】本発明の実施形態で用いたアンテナ用高周波電
源の詳細図
源の詳細図
【図４】本発明の実施形態で用いた検査系の詳細図
【図５】従来例で用いたアンテナ用高周波電源の詳細図
【図６】従来例で用いた検査系の詳細図
１ 真空容器 ２ ガス供給装置 ３ ターボ分子ポンプ ４ アンテナ用高周波電源 ５ アンテナ ６ 基板電極 ７ 基板 ８ 基板電極用高周波電源 ９ 給電棒 １０ ショートピン １１ 誘電板 １２ カバー １３ 誘電体リング １４ 導体リング １５ プラズマトラップ １６ 排気口 １７ 調圧弁 １８ インナチャンバ １９ 支柱 ２０ 整合回路 ２１ 同軸線路
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Claims (26)
- 【請求項１】 高周波発振器と、増幅器と、方向性結合
器と、高周波出力端子と、方向性結合器の進行波出力端
子と、方向性結合器の反射波出力端子と、出力電力設定
回路とを備え、高周波発振器の信号を増幅器により増幅
するに際して、方向性結合器の進行波出力端子からの信
号と出力電力設定回路からの信号を比較することによ
り、一定の高周波電力を高周波出力端子から出力する高
周波電源であって、方向性結合器の進行波出力端子と増
幅器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周
波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設けた
ことを特徴とする高周波電源。 - 【請求項２】 発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことを特徴とする、請求項１記載
の高周波電源。 - 【請求項３】 方向性結合器の進行波出力端子からの信
号がローパスフィルタを通過した後の信号と、方向性結
合器の反射波出力端子からの信号に基づいて、進行波電
力及び反射波電力を表示するための電力表示器を設けた
ことを特徴とする、請求項１記載の高周波電源。 - 【請求項４】 方向性結合器の反射波出力端子と電力表
示器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周
波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設けた
ことを特徴とする、請求項３記載の高周波電源。 - 【請求項５】 発振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３０
００ＭＨｚであることを特徴とする、請求項１記載の高
周波電源。 - 【請求項６】 発振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３００
ＭＨｚであることを特徴とする、請求項１記載の高周波
電源。 - 【請求項７】 真空容器と、真空容器内にガスを供給す
るためのガス供給装置と、真空容器内を排気するための
排気装置と、真空容器内に基板を載置するための基板電
極と、基板電極に対向して設けられたアンテナと、アン
テナまたは基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給する
ことのできる高周波電源と、整合回路と、高周波電源と
整合回路を接続するための同軸線路とを備えたプラズマ
処理装置であって、高周波電源が、請求項１記載の高周
波電源であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項８】 発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、ｆ
＜ｆｈ＜２ｆを満たすことを特徴とする、請求項７記載
のプラズマ処理装置。 - 【請求項９】 方向性結合器の進行波出力端子からの信
号がローパスフィルタを通過した後の信号と、方向性結
合器の反射波出力端子からの信号に基づいて、進行波電
力及び反射波電力を表示するための電力表示器を設けた
ことを特徴とする、請求項７記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項１０】 方向性結合器の反射波出力端子と電力
表示器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い
周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設け
たことを特徴とする、請求項９記載のプラズマ処理装
置。 - 【請求項１１】 発振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３
０００ＭＨｚであることを特徴とする、請求項７記載の
プラズマ処理装置。 - 【請求項１２】 発振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３０
０ＭＨｚであることを特徴とする、請求項７記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項１３】 アンテナと真空容器の間に誘電板が挟
まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出し
た構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を
介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心と
も周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アンテ
ナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴を
介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピンに
よって短絡したことを特徴とする、請求項７記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項１４】 真空容器と、真空容器内にガスを供給
するためのガス供給装置と、真空容器内を排気するため
の排気装置と、真空容器内に基板を載置するための基板
電極と、基板電極に対向して設けられたアンテナと、ア
ンテナまたは基板電極に周波数ｆの高周波電力を供給す
ることのできる高周波電源と、整合回路と、高周波電源
と整合回路を接続するための同軸線路とを備えたプラズ
マ処理装置を検査するための検査方法であって、高周波
電源が、請求項１記載であり、同軸線路の途中に検査用
進行波出力端子と検査用反射波出力端子を備えた検査用
方向性結合器を設け、検査用方向性結合器の検査用進行
波出力端子と検査用電力測定器の間に、高周波発振器の
発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とする
ローパスフィルタを設けた状態で、同軸線路を通過する
高周波電力を測定することにより、プラズマ処理装置の
検査を行うことを特徴とするプラズマ処理装置の検査方
法。 - 【請求項１５】 発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈ及び
ｆｋが、ｆ＜ｆｈ＜２ｆかつ、ｆ＜ｆｋ＜２ｆを満たす
ことを特徴とする、請求項１４記載のプラズマ処理装置
の検査方法。 - 【請求項１６】 検査用方向性結合器の検査用反射波出
力端子と電力測定器の間に、高周波発振器の発振周波数
ｆよりも高い周波数ｆｋを遮断周波数とするローパスフ
ィルタを設けた状態でプラズマ処理装置の検査を行うこ
とを特徴とする、請求項１４記載のプラズマ処理装置の
検査方法。 - 【請求項１７】 発振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３
０００ＭＨｚであることを特徴とする、請求項１４記載
のプラズマ処理装置の検査方法。 - 【請求項１８】 発振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３０
０ＭＨｚであることを特徴とする、請求項１４記載のプ
ラズマ処理装置の検査方法。 - 【請求項１９】 検査対象であるプラズマ処理装置にお
いて、アンテナと真空容器の間に誘電板が挟まれてお
り、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出した構造を
なし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を介してア
ンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心とも周辺と
も異なる複数の部位に設けられ、かつ、アンテナの中心
に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴を介して、
アンテナと真空容器とを複数のショートピンによって短
絡したことを特徴とする、請求項１４記載のプラズマ処
理装置の検査方法。 - 【請求項２０】 真空容器内にガスを供給しつつ真空容
器内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しなが
ら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対向して
設けられたアンテナまたは基板電極に、周波数ｆの高周
波電力を、同軸線路と整合回路を介して印加することに
より、真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理す
るプラズマ処理方法であって、高周波電源内の高周波発
振器の信号を高周波電源内の増幅器により増幅するに際
して、高周波電源内の方向性結合器の進行波出力端子か
ら、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い周波数ｆｈ
を遮断周波数とするローパスフィルタを介して取り出し
た信号と、高周波電源内の出力電力設定回路からの信号
を比較することにより、一定の高周波電力を印加しつつ
基板を処理することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２１】 発振周波数ｆ及び遮断周波数ｆｈが、
ｆ＜ｆｈ＜２ｆを満たすことを特徴とする、請求項２０
記載のプラズマ処理方法。 - 【請求項２２】 方向性結合器の進行波出力端子からの
信号がローパスフィルタを通過した後の信号と、方向性
結合器の反射波出力端子からの信号に基づいて、進行波
電力及び反射波電力を電力表示器においてモニターしつ
つ基板を処理することを特徴とする、請求項２０記載の
プラズマ処理方法。 - 【請求項２３】 方向性結合器の反射波出力端子と電力
表示器の間に、高周波発振器の発振周波数ｆよりも高い
周波数ｆｈを遮断周波数とするローパスフィルタを設け
たことを特徴とする、請求項２２記載のプラズマ処理方
法。 - 【請求項２４】 発振周波数ｆが、０．１ＭＨｚ乃至３
０００ＭＨｚであることを特徴とする、請求項２０記載
のプラズマ処理方法。 - 【請求項２５】 発振周波数ｆが、５０ＭＨｚ乃至３０
０ＭＨｚであることを特徴とする、請求項２０記載のプ
ラズマ処理方法。 - 【請求項２６】 アンテナと真空容器の間に誘電板が挟
まれており、アンテナ及び誘電板が真空容器内に突出し
た構造をなし、誘電板の中心付近に設けられた貫通穴を
介してアンテナに高周波電力を給電し、誘電板の中心と
も周辺とも異なる複数の部位に設けられ、かつ、アンテ
ナの中心に対してほぼ等配置されている複数の貫通穴を
介して、アンテナと真空容器とを複数のショートピンに
よって短絡した状態で基板を処理することを特徴とす
る、請求項２０記載のプラズマ処理方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004247986A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| JP2011522379A (ja) * | 2008-05-27 | 2011-07-28 | アストロテック コーポレイション | 質量分析計のイオントラップまたは質量フィルタの駆動方法 |
| JP2013098520A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置 |
| KR101399902B1 (ko) | 2012-08-31 | 2014-05-29 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 방향성 결합기 센서 장치 |
| WO2019035223A1 (ja) * | 2017-08-14 | 2019-02-21 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | プラズマ生成装置、基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3379506B2 (ja) * | 2000-02-23 | 2003-02-24 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ処理方法及び装置 |
| US6753689B1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-06-22 | Novellus Systems, Inc. | RF configuration in a plasma processing system |
| JP4099074B2 (ja) * | 2003-01-27 | 2008-06-11 | 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 |
| US7042311B1 (en) | 2003-10-10 | 2006-05-09 | Novellus Systems, Inc. | RF delivery configuration in a plasma processing system |
| US7780814B2 (en) * | 2005-07-08 | 2010-08-24 | Applied Materials, Inc. | Wafer pre-clean reactor cable termination for selective suppression/reflection of source and bias frequency cross products |
| CN103311648B (zh) * | 2013-06-18 | 2015-04-29 | 浙江大学 | 一种超宽带等离子发射天线装置 |
| KR102593141B1 (ko) * | 2020-11-05 | 2023-10-25 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5849136A (en) * | 1991-10-11 | 1998-12-15 | Applied Materials, Inc. | High frequency semiconductor wafer processing apparatus and method |
| JPH07191764A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Fujitsu Ltd | 高周波電源装置及びプラズマ発生装置 |
| DE69509046T2 (de) * | 1994-11-30 | 1999-10-21 | Applied Materials Inc | Plasmareaktoren zur Behandlung von Halbleiterscheiben |
| US5810963A (en) * | 1995-09-28 | 1998-09-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plasma processing apparatus and method |
| US5892198A (en) * | 1996-03-29 | 1999-04-06 | Lam Research Corporation | Method of and apparatus for electronically controlling r.f. energy supplied to a vacuum plasma processor and memory for same |
| US6027601A (en) * | 1997-07-01 | 2000-02-22 | Applied Materials, Inc | Automatic frequency tuning of an RF plasma source of an inductively coupled plasma reactor |
| JPH1183907A (ja) * | 1997-09-03 | 1999-03-26 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波電流の測定方法 |
| JP2929284B2 (ja) * | 1997-09-10 | 1999-08-03 | 株式会社アドテック | 高周波プラズマ処理装置のためのインピーダンス整合及び電力制御システム |
| US6066994A (en) * | 1998-05-18 | 2000-05-23 | Amplifier Research Corporation | Broadband directional coupler including amplifying, sampling and combining circuits |
-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001046052A patent/JP2002252207A/ja active Pending
-
2002
- 2002-02-21 US US10/081,587 patent/US6630792B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004247986A (ja) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| JP2011522379A (ja) * | 2008-05-27 | 2011-07-28 | アストロテック コーポレイション | 質量分析計のイオントラップまたは質量フィルタの駆動方法 |
| JP2013098520A (ja) * | 2011-11-07 | 2013-05-20 | Panasonic Corp | プラズマ処理装置 |
| KR101399902B1 (ko) | 2012-08-31 | 2014-05-29 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | 방향성 결합기 센서 장치 |
| WO2019035223A1 (ja) * | 2017-08-14 | 2019-02-21 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | プラズマ生成装置、基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| KR20190105089A (ko) * | 2017-08-14 | 2019-09-11 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | 플라스마 생성 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| CN110959312A (zh) * | 2017-08-14 | 2020-04-03 | 株式会社国际电气 | 等离子体生成装置、基板处理装置、以及半导体器件的制造方法 |
| JPWO2019035223A1 (ja) * | 2017-08-14 | 2020-04-16 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | プラズマ生成装置、基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| KR102217139B1 (ko) * | 2017-08-14 | 2021-02-18 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | 플라스마 생성 장치, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| US11629408B2 (en) | 2017-08-14 | 2023-04-18 | Kokusai Electric Corporation | Plasma generation device, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
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