JP2002305182A - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
プラズマ処理方法及び装置Info
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- JP2002305182A JP2002305182A JP2001108154A JP2001108154A JP2002305182A JP 2002305182 A JP2002305182 A JP 2002305182A JP 2001108154 A JP2001108154 A JP 2001108154A JP 2001108154 A JP2001108154 A JP 2001108154A JP 2002305182 A JP2002305182 A JP 2002305182A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 下部電極までの印加銅板の途中において、印
加電圧のピーク電圧を監視し、処理を行なっているプロ
セスの終了やプラズマ状態の異常を判断する様な形態を
持つプラズマ処理装置において、プロセス処理される基
板の大型化に伴い、印加経路におけるピーク電圧の監視
だけでは、プラズマ状態の監視手段としては、充分でな
い 【解決手段】 真空チャンバー１内部の放電時のピーク
電圧８、１２、１３をプロセス処理中に常時取り込み、
その取り込み値と、あらかじめ設定されたピーク電圧の
基準値１４との比較、及びそれぞれ測定された測定値の
ごとの差を比較し、比較した値が一つでも許容値を超え
た場合に、プラズマ状態の異常と判断し、異常時のプロ
セス処理を行なう。
加電圧のピーク電圧を監視し、処理を行なっているプロ
セスの終了やプラズマ状態の異常を判断する様な形態を
持つプラズマ処理装置において、プロセス処理される基
板の大型化に伴い、印加経路におけるピーク電圧の監視
だけでは、プラズマ状態の監視手段としては、充分でな
い 【解決手段】 真空チャンバー１内部の放電時のピーク
電圧８、１２、１３をプロセス処理中に常時取り込み、
その取り込み値と、あらかじめ設定されたピーク電圧の
基準値１４との比較、及びそれぞれ測定された測定値の
ごとの差を比較し、比較した値が一つでも許容値を超え
た場合に、プラズマ状態の異常と判断し、異常時のプロ
セス処理を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体や液晶製造
装置などにおいて、真空チャンバー内の放電状態のピー
ク電圧を測定する手段を有するプラズマ処理方法、及び
それを制御する回路を持つプラズマ処理装置に関するも
のである。
装置などにおいて、真空チャンバー内の放電状態のピー
ク電圧を測定する手段を有するプラズマ処理方法、及び
それを制御する回路を持つプラズマ処理装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のプラズマ処理装置を示した
もので、図３において、１はプラズマを発生させプロセ
スを行う真空チャンバー、２は真空チャンバー１内に電
力を供給しプラズマ状態を発生させるためのＲＦ電源、
３はプラズマのインピーダンスを整合するためのマッチ
ャー、４は真空チャンバー１内の下部電極、５はプロセ
ス処理される基板、６はマッチャー３からの下部電極４
へ電力を供給するための印加銅板、７は印加銅板６の途
中に接続されたプローブ、８はプローブ７にて測定され
た印加電圧のピーク電圧、９はピーク電圧８の値をもと
に、前もって設定された値と比較を行なう比較回路、兼
比較値により許容範囲を超えた場合に装置の異常処理を
行なう制御回路である。
もので、図３において、１はプラズマを発生させプロセ
スを行う真空チャンバー、２は真空チャンバー１内に電
力を供給しプラズマ状態を発生させるためのＲＦ電源、
３はプラズマのインピーダンスを整合するためのマッチ
ャー、４は真空チャンバー１内の下部電極、５はプロセ
ス処理される基板、６はマッチャー３からの下部電極４
へ電力を供給するための印加銅板、７は印加銅板６の途
中に接続されたプローブ、８はプローブ７にて測定され
た印加電圧のピーク電圧、９はピーク電圧８の値をもと
に、前もって設定された値と比較を行なう比較回路、兼
比較値により許容範囲を超えた場合に装置の異常処理を
行なう制御回路である。
【０００３】この様な構成からなるプラズマ処理装置の
動作について述べる。一定の圧力に保たれた真空チャン
バー１内にて、ＲＦ電源２を起動させ、マッチャー３を
介して下部電極４に電力を供給し、下部電極４の上面に
プラズマを発生させる。そのプラズマにより、下部電極
４上の基板５がプロセス処理される。
動作について述べる。一定の圧力に保たれた真空チャン
バー１内にて、ＲＦ電源２を起動させ、マッチャー３を
介して下部電極４に電力を供給し、下部電極４の上面に
プラズマを発生させる。そのプラズマにより、下部電極
４上の基板５がプロセス処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この様な形態を持つプ
ラズマ処理装置においては、生産中に実際の電極上のプ
ラズマ状態を監視することは難しく、その代替方法とし
て、マッチャーの出力部や、あるいは下部電極までの印
加銅板の途中において、印加電圧のピーク電圧を監視す
ることがある。この取り込んだピーク電圧の値で、処理
を行なっているプロセスの終了や、あるいはプラズマ状
態の異常を判断する。
ラズマ処理装置においては、生産中に実際の電極上のプ
ラズマ状態を監視することは難しく、その代替方法とし
て、マッチャーの出力部や、あるいは下部電極までの印
加銅板の途中において、印加電圧のピーク電圧を監視す
ることがある。この取り込んだピーク電圧の値で、処理
を行なっているプロセスの終了や、あるいはプラズマ状
態の異常を判断する。
【０００５】しかし、印加銅板から電極面においては、
印加銅板のインダクタンスによるインピーダンスと、プ
ラズマのインピーダンスとの関係などから、ピーク電圧
は測定箇所ごとに値の差がある。
印加銅板のインダクタンスによるインピーダンスと、プ
ラズマのインピーダンスとの関係などから、ピーク電圧
は測定箇所ごとに値の差がある。
【０００６】また、プロセス処理される基板の大型化に
伴い、電極面積も大きくなってきており、この場合、印
加銅板と電極の接続部のピーク電圧の値と、印加箇所以
外の電極面の任意の箇所におけるピーク電圧の値の差
が、数十Ｖから数百Ｖと大きくなってきている。
伴い、電極面積も大きくなってきており、この場合、印
加銅板と電極の接続部のピーク電圧の値と、印加箇所以
外の電極面の任意の箇所におけるピーク電圧の値の差
が、数十Ｖから数百Ｖと大きくなってきている。
【０００７】このような状況の中、電極面全体におい
て、電力が本来あるべき分布にて印加されているかを監
視することが、基板のプロセス処理が均一にされ、所定
範囲内に収まっているかを判断するために重要となって
きている。
て、電力が本来あるべき分布にて印加されているかを監
視することが、基板のプロセス処理が均一にされ、所定
範囲内に収まっているかを判断するために重要となって
きている。
【０００８】したがって、印加経路におけるピーク電圧
の監視だけでは、プラズマ状態の監視手段としては、充
分でない場合がある。
の監視だけでは、プラズマ状態の監視手段としては、充
分でない場合がある。
【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、真空チャンバー内の放電状態を監視するに
際し、放電時の印加電圧のピーク電圧を基板の中央部及
び端部で測定し、この測定した複数のピーク電圧と予め
設定した基準値とを比較し、この比較した値に応じてプ
ロセス処理を行うものである。
に本発明は、真空チャンバー内の放電状態を監視するに
際し、放電時の印加電圧のピーク電圧を基板の中央部及
び端部で測定し、この測定した複数のピーク電圧と予め
設定した基準値とを比較し、この比較した値に応じてプ
ロセス処理を行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１、図２を用いて説明する。
て、図１、図２を用いて説明する。
【００１１】図１において、１０、１１は下部電極４を
固定する固定ボルト、１２は固定ボルト１０にて測定さ
れるボルトの位置におけるピーク電圧、１３は固定ボル
ト１１にて測定されるボルトの位置におけるピーク電圧
である。
固定する固定ボルト、１２は固定ボルト１０にて測定さ
れるボルトの位置におけるピーク電圧、１３は固定ボル
ト１１にて測定されるボルトの位置におけるピーク電圧
である。
【００１２】また、図２において、１４は比較回路、兼
制御回路９にあらかじめ設定されているピーク電圧の基
準値、１５、１６、１７はピーク電圧８、１２、１３の
絶対値、１８はピーク電圧の基準値１４とピーク電圧８
の電圧差、１９はピーク電圧の基準値１４とピーク電圧
１２の電圧差、２０はピーク電圧の基準値１４とピーク
電圧１３の電圧差である。
制御回路９にあらかじめ設定されているピーク電圧の基
準値、１５、１６、１７はピーク電圧８、１２、１３の
絶対値、１８はピーク電圧の基準値１４とピーク電圧８
の電圧差、１９はピーク電圧の基準値１４とピーク電圧
１２の電圧差、２０はピーク電圧の基準値１４とピーク
電圧１３の電圧差である。
【００１３】まず、一定の圧力に保たれた真空チャンバ
ー１内にて、ＲＦ電源２を起動させ、下部電極４に電力
を供給し、下部電極４上面にプラズマを発生させる。こ
の時、プローブ７で測定された印加電圧のピーク電圧値
８と固定ボルト１０、１１にて測定されたピーク電圧値
１２、１３の関係は、図２に示すように、印加銅板６を
接続している箇所を中心として、下部電極４の外側に向
かうほど大きくなる傾向がある。
ー１内にて、ＲＦ電源２を起動させ、下部電極４に電力
を供給し、下部電極４上面にプラズマを発生させる。こ
の時、プローブ７で測定された印加電圧のピーク電圧値
８と固定ボルト１０、１１にて測定されたピーク電圧値
１２、１３の関係は、図２に示すように、印加銅板６を
接続している箇所を中心として、下部電極４の外側に向
かうほど大きくなる傾向がある。
【００１４】これらのピーク電圧値８、１２、１３を比
較回路、兼制御回路９に取り込む。そして、あらかじめ
入力されているピーク電圧の基準値１４とそれぞれのピ
ーク電圧値８、１２、１３との差が許容範囲内に収まっ
ているかを常時比較すると同時に、そのとき求められた
それぞれの電圧差をもとに、ピーク電圧値８−１２間、
８−１３間の許容差も常時比較する。こうすることで、
下部電極４に印加されている電圧が、電極平面で監視し
た場合、絶対値だけでなく、電極面上に存在する電圧の
分布が、プロセスに影響を与えない範囲に収まっている
かを常時監視することを実現している。
較回路、兼制御回路９に取り込む。そして、あらかじめ
入力されているピーク電圧の基準値１４とそれぞれのピ
ーク電圧値８、１２、１３との差が許容範囲内に収まっ
ているかを常時比較すると同時に、そのとき求められた
それぞれの電圧差をもとに、ピーク電圧値８−１２間、
８−１３間の許容差も常時比較する。こうすることで、
下部電極４に印加されている電圧が、電極平面で監視し
た場合、絶対値だけでなく、電極面上に存在する電圧の
分布が、プロセスに影響を与えない範囲に収まっている
かを常時監視することを実現している。
【００１５】そして、比較値のいずれか一つでも許容範
囲を超えていれば、プロセス処理を中断する動作を装置
として行う。
囲を超えていれば、プロセス処理を中断する動作を装置
として行う。
【００１６】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、真空チャン
バー内の放電状態を監視するに際し、放電時の印加電圧
のピーク電圧を基板の中央部及び端部で測定し、この測
定した複数のピーク電圧と予め設定した基準値とを比較
し、この比較した値に応じてプロセス処理を行うもの
で、これにより、電極面全体での印加電圧の変化を検知
でき、それによって、プロセス処理の均一性の監視が充
分になされ、処理不良の基板の発生を抑制することがで
きる。
バー内の放電状態を監視するに際し、放電時の印加電圧
のピーク電圧を基板の中央部及び端部で測定し、この測
定した複数のピーク電圧と予め設定した基準値とを比較
し、この比較した値に応じてプロセス処理を行うもの
で、これにより、電極面全体での印加電圧の変化を検知
でき、それによって、プロセス処理の均一性の監視が充
分になされ、処理不良の基板の発生を抑制することがで
きる。
【００１７】また、印加銅板以外の下部電極面のピーク
電圧値の監視については、取り込む箇所を電極を固定す
るボルトと兼用しているため、ボルトの取り付け個数内
であれば、モニター接続数を増やすだけで、チャンバー
に監視手段を取り付けるための新たな加工を行なうこと
なく、容易に、またさらに多点による比較を行なうこと
ができ、監視を強化させることも可能であるという有利
な点もある。
電圧値の監視については、取り込む箇所を電極を固定す
るボルトと兼用しているため、ボルトの取り付け個数内
であれば、モニター接続数を増やすだけで、チャンバー
に監視手段を取り付けるための新たな加工を行なうこと
なく、容易に、またさらに多点による比較を行なうこと
ができ、監視を強化させることも可能であるという有利
な点もある。
【図１】本発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置の
構成図
構成図
【図２】放電時のピーク電圧の大きさを表す概念図
【図３】従来のプラズマ処理装置の構成図
７ プローブ ８ ピーク電圧 ９ 比較回路、兼制御回路 １０ 固定ボルト １１ 固定ボルト １２ 固定ボルトのピーク電圧値 １３ 固定ボルトのピーク電圧値 １４ ピーク電圧値の基準値
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） // Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｍ Ｈ０５Ｈ 1/46 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｅ Ｆターム(参考） 4G075 AA24 AA61 AA62 BA05 BC01 BC04 BD14 CA15 DA04 4K030 KA30 KA39 LA15 4K057 DA16 DB06 DD01 DM03 DN01 5F004 AA16 BB11 CB05 5F045 AA08 BB20 DP02 EH19 GB08
Claims (3)
- 【請求項１】 真空チャンバー内の放電状態を監視する
に際し、放電時の印加電圧のピーク電圧を基板の中央部
及び端部で測定する工程と、この測定した複数のピーク
電圧と予め設定した基準値とを比較する工程と、この比
較した値に応じてプロセス処理を行う工程とを有するこ
とを特徴とするプラズマ処理方法。 - 【請求項２】 比較した値が許容値を超えている場合に
プロセス処理を中断することを特徴とする請求項１に記
載のプラズマ処理方法。 - 【請求項３】 プラズマ処理をする基板の、放電時の印
加電圧のピーク電圧を中央部と端部でそれぞれ測定する
手段と、この複数の測定値を取り込み、予め設定した基
準値と比較する回路と、この比較した値に応じたプロセ
ス処理を行なう制御回路とを有したことを特徴とするプ
ラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108154A JP2002305182A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001108154A JP2002305182A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305182A true JP2002305182A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18960346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001108154A Pending JP2002305182A (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | プラズマ処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002305182A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144091A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | プラズマ制御方法およびプラズマ制御装置 |
| CN104472020A (zh) * | 2012-07-09 | 2015-03-25 | 东京毅力科创株式会社 | 微波导入组件中的s参数取得方法和异常检测方法 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001108154A patent/JP2002305182A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006144091A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | プラズマ制御方法およびプラズマ制御装置 |
| CN104472020A (zh) * | 2012-07-09 | 2015-03-25 | 东京毅力科创株式会社 | 微波导入组件中的s参数取得方法和异常检测方法 |
| US9702913B2 (en) | 2012-07-09 | 2017-07-11 | Tokyo Electron Limited | Acquisition method for S-parameters in microwave introduction modules, and malfunction detection method |
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