JP2003264180A - プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法 - Google Patents
プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 整合器の可変コンデンサ等のプリセット値が
適当でないなど、高周波電力が何等かの原因で瞬間的且
つ急激に落ち込んだ場合には対応することができず、被
処理体のパターン欠陥が発生し、大量のロット不良を生
じさせる。 【解決手段】 本発明のプラズマ処理装置１０は、第１
の高周波電力を上部電極１２に印加した後、第２の高周
波電力を下部電極１３に印加した際に、第１の高周波電
力の電力値の所定値までの落ち込みを監視する監視手段
２０を設けたものである。
適当でないなど、高周波電力が何等かの原因で瞬間的且
つ急激に落ち込んだ場合には対応することができず、被
処理体のパターン欠陥が発生し、大量のロット不良を生
じさせる。 【解決手段】 本発明のプラズマ処理装置１０は、第１
の高周波電力を上部電極１２に印加した後、第２の高周
波電力を下部電極１３に印加した際に、第１の高周波電
力の電力値の所定値までの落ち込みを監視する監視手段
２０を設けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置及び
プラズマ処理停止方法に関し、更に詳しくは、プラズマ
処理中に印加電力が瞬間的に急激に変化した時にプラズ
マ処理を中止することができるプラズマ処理装置及びプ
ラズマ処理停止方法に関する。
プラズマ処理停止方法に関し、更に詳しくは、プラズマ
処理中に印加電力が瞬間的に急激に変化した時にプラズ
マ処理を中止することができるプラズマ処理装置及びプ
ラズマ処理停止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマ処理では処理容器内でプラズマ
を発生させウエハ等の被処理体に対してエッチング等の
プラズマ処理を施す。プラズマ発生手段として高周波電
力等が広く用いられている。そして、プラズマ処理時に
は高周波電力を一定に制御し、プラズマ状態を安定化
し、安定したプラズマ処理を行っている。
を発生させウエハ等の被処理体に対してエッチング等の
プラズマ処理を施す。プラズマ発生手段として高周波電
力等が広く用いられている。そして、プラズマ処理時に
は高周波電力を一定に制御し、プラズマ状態を安定化
し、安定したプラズマ処理を行っている。
【０００３】例えば、特開平１０−２４２１２１号公報
ではプラズマ発生手段として用いる高周波電源をフィー
ドバック制御し、高周波電力または高周波電力のピーク
ツウピーク電圧（ＶＰＰ）の値を一定の範囲内に制御し
て再現性の良いプラズマ処理を行う技術が提案されてい
る。また、特開平８−１９９３７８号公報では試料台に
印加してバイアス電圧を得る高周波電力をフィードバッ
ク制御し、ピークツウピーク電圧を目標値に制御し、常
に一定のエッチングレートを確保する技術が提案されて
いる。
ではプラズマ発生手段として用いる高周波電源をフィー
ドバック制御し、高周波電力または高周波電力のピーク
ツウピーク電圧（ＶＰＰ）の値を一定の範囲内に制御し
て再現性の良いプラズマ処理を行う技術が提案されてい
る。また、特開平８−１９９３７８号公報では試料台に
印加してバイアス電圧を得る高周波電力をフィードバッ
ク制御し、ピークツウピーク電圧を目標値に制御し、常
に一定のエッチングレートを確保する技術が提案されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
公報において提案された技術では、被処理体の種類の相
違やプラズマ処理による経時的変化（例えば、処理容器
内への副生成物の付着）等に応じて高周波電力やピーク
ツウピーク電圧を制御してプラズマ処理を安定化し、再
現性を高めることができるが、例えば、整合器の可変コ
ンデンサ等のプリセット値が適当でないなど、高周波電
力が何等かの原因で瞬間的且つ急激に落ち込んだ場合に
は対応することができず、被処理体のパターン欠陥が発
生し、大量のロット不良を生じさせるという課題があっ
た。
公報において提案された技術では、被処理体の種類の相
違やプラズマ処理による経時的変化（例えば、処理容器
内への副生成物の付着）等に応じて高周波電力やピーク
ツウピーク電圧を制御してプラズマ処理を安定化し、再
現性を高めることができるが、例えば、整合器の可変コ
ンデンサ等のプリセット値が適当でないなど、高周波電
力が何等かの原因で瞬間的且つ急激に落ち込んだ場合に
は対応することができず、被処理体のパターン欠陥が発
生し、大量のロット不良を生じさせるという課題があっ
た。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、高周波電力が瞬間的に落ち込むなど急激に
変化した場合であっても被処理体のパターン欠陥を防止
することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理停
止方法を提供することを目的としている。
れたもので、高周波電力が瞬間的に落ち込むなど急激に
変化した場合であっても被処理体のパターン欠陥を防止
することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理停
止方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプラズマ処理装置は、処理容器内で互いに平行に配置
された第１、第２の電極を有し、これらの電極に第１、
第２の整合器を介して第１、第２の高周波電力を印加し
てプラズマを発生させて被処理体にプラズマ処理を施す
プラズマ処理装置において、上記第１の高周波電力を上
記第１の電極に印加した後、上記第２の高周波電力を上
記第２の電極に印加した際に、上記第１の高周波電力ま
たは第２の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力
値の所定値までの落ち込みを監視する監視手段を設けた
ことを特徴とするものである。
のプラズマ処理装置は、処理容器内で互いに平行に配置
された第１、第２の電極を有し、これらの電極に第１、
第２の整合器を介して第１、第２の高周波電力を印加し
てプラズマを発生させて被処理体にプラズマ処理を施す
プラズマ処理装置において、上記第１の高周波電力を上
記第１の電極に印加した後、上記第２の高周波電力を上
記第２の電極に印加した際に、上記第１の高周波電力ま
たは第２の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力
値の所定値までの落ち込みを監視する監視手段を設けた
ことを特徴とするものである。
【０００７】また、本発明の請求項２に記載のプラズマ
処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記監視
手段は、上記第１の電極と上記第１の整合器の間、また
は上記第２の電極と上記第２の整合器の間で検出した電
力値の少なくともいずれか一方で検出した電力値の所定
値までの落ち込みを監視する監視手段を設けたことを特
徴とするものである。
処理装置は、請求項１に記載の発明において、上記監視
手段は、上記第１の電極と上記第１の整合器の間、また
は上記第２の電極と上記第２の整合器の間で検出した電
力値の少なくともいずれか一方で検出した電力値の所定
値までの落ち込みを監視する監視手段を設けたことを特
徴とするものである。
【０００８】また、本発明の請求項３に記載のプラズマ
処理装置は、請求項１または請求項２に記載の発明にお
いて、上記監視手段は、第１または第２の高周波電力の
印加されたことを検出する第１検出手段と、第１検出手
段からの信号を所定時間遅延させて出力する遅延手段
と、遅延手段からの信号に基づいて一定時間信号を出力
し続けるタイマと、第１または第２の高周波電力の電力
値の上記所定値までの落ち込みを検出する第２検出手段
と、上記タイマからの信号と上記第２検出手段からの信
号に基づいてプラズマ処理を停止させる停止手段とを有
することを特徴とするものである。
処理装置は、請求項１または請求項２に記載の発明にお
いて、上記監視手段は、第１または第２の高周波電力の
印加されたことを検出する第１検出手段と、第１検出手
段からの信号を所定時間遅延させて出力する遅延手段
と、遅延手段からの信号に基づいて一定時間信号を出力
し続けるタイマと、第１または第２の高周波電力の電力
値の上記所定値までの落ち込みを検出する第２検出手段
と、上記タイマからの信号と上記第２検出手段からの信
号に基づいてプラズマ処理を停止させる停止手段とを有
することを特徴とするものである。
【０００９】また、本発明の請求項４に記載のプラズマ
処理装置は、処理容器内に配置された電極を有し、この
電極に整合器を介して高周波電力を印加してプラズマを
発生させて被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理
装置において、上記高周波電力の電力値を上記電極と上
記整合器の間で検出し、この検出値の所定値までの落ち
込みを監視する監視手段を設けたことを特徴とするもの
である。
処理装置は、処理容器内に配置された電極を有し、この
電極に整合器を介して高周波電力を印加してプラズマを
発生させて被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理
装置において、上記高周波電力の電力値を上記電極と上
記整合器の間で検出し、この検出値の所定値までの落ち
込みを監視する監視手段を設けたことを特徴とするもの
である。
【００１０】また、本発明の請求項５に記載のプラズマ
処理装置は、請求項４に記載の発明において、上記高周
波電力の印加されたことを検出する第１検出手段と、第
１検出手段からの信号に基づいて一定時間信号を出力し
続けるタイマと、上記高周波電力の電力値の上記所定値
までの落ち込みを検出する第２検出手段と、上記タイマ
からの信号と上記第２検出手段からの信号に基づいてプ
ラズマ処理を停止させる停止手段とを有することを特徴
とするものである。
処理装置は、請求項４に記載の発明において、上記高周
波電力の印加されたことを検出する第１検出手段と、第
１検出手段からの信号に基づいて一定時間信号を出力し
続けるタイマと、上記高周波電力の電力値の上記所定値
までの落ち込みを検出する第２検出手段と、上記タイマ
からの信号と上記第２検出手段からの信号に基づいてプ
ラズマ処理を停止させる停止手段とを有することを特徴
とするものである。
【００１１】また、本発明の請求項６に記載のプラズマ
処理停止方法は、処理容器内で互いに平行に配置された
第１、第２の電極のうち、上記第１の電極に第１の高周
波電力を印加し、その後上記第２の電極に第２の高周波
電力を印加した際に、上記第１の高周波電力または上記
第２の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力値の
所定値までの落ち込みが検出された場合には、プラズマ
処理を停止させることを特徴とするものである。
処理停止方法は、処理容器内で互いに平行に配置された
第１、第２の電極のうち、上記第１の電極に第１の高周
波電力を印加し、その後上記第２の電極に第２の高周波
電力を印加した際に、上記第１の高周波電力または上記
第２の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力値の
所定値までの落ち込みが検出された場合には、プラズマ
処理を停止させることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３に示す実施形態
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のプラズマ処
理装置１０は、例えば図１に示すように、アルミニウム
等の導電性材料からなる処理容器１１と、この処理容器
１１内に互いに所定間隔を隔てて平行に配設された上部
電極１２及び下部電極１３と、これらの両電極１２、１
３に接続された第１、第２の高周波電源１４、１５とを
備えている。下部電極１３は被処理体（例えば、半導体
ウエハ）を載置する載置台を兼ねている。第１の高周波
電源１４は例えば６０ＭＨｚの高周波電力を上部電極１
２に印加し、第２の高周波電源１５は第１の高周波電源
１４からの印加後例えば２秒後に例えば２ＭＨｚの高周
波電力を下部電極１３に印加し、上部電極１２と下部電
極１３の間で処理容器１１内に供給されたプロセスガス
からプラズマＰを発生させる。この際、第２の高周波電
力によって下部電極１３にバイアス電位が発生し、プラ
ズマ中のイオン成分を半導体ウエハＷ面に引き込み、例
えば反応性イオンエッチングを行う。
に基づいて本発明を説明する。本実施形態のプラズマ処
理装置１０は、例えば図１に示すように、アルミニウム
等の導電性材料からなる処理容器１１と、この処理容器
１１内に互いに所定間隔を隔てて平行に配設された上部
電極１２及び下部電極１３と、これらの両電極１２、１
３に接続された第１、第２の高周波電源１４、１５とを
備えている。下部電極１３は被処理体（例えば、半導体
ウエハ）を載置する載置台を兼ねている。第１の高周波
電源１４は例えば６０ＭＨｚの高周波電力を上部電極１
２に印加し、第２の高周波電源１５は第１の高周波電源
１４からの印加後例えば２秒後に例えば２ＭＨｚの高周
波電力を下部電極１３に印加し、上部電極１２と下部電
極１３の間で処理容器１１内に供給されたプロセスガス
からプラズマＰを発生させる。この際、第２の高周波電
力によって下部電極１３にバイアス電位が発生し、プラ
ズマ中のイオン成分を半導体ウエハＷ面に引き込み、例
えば反応性イオンエッチングを行う。
【００１３】第１の高周波電源１４の第１の電力供給ラ
イン１６には第１の整合器１７が設けられ、第１の整合
器１７を介して第１の高周波電源１４から上部電極１２
へ高周波電力を供給する。第１の整合器１７は例えば可
変コンデンサ（図示せず）を有し、予め可変コンデンサ
を所定のプリセット値に設定することにより高周波電力
の整合を取る。第２の高周波電源１５の第２の電力供給
ライン１８には第２の整合器１９が設けられ、第２の整
合器１９を介して第２の高周波電源１５から下部電極１
３へ高周波電力を供給する。第２の整合器１９は例えば
可変リアクタンス（図示せず）を有し、予め可変リアク
タンスを所定のプリセット値に設定することにより高周
波電力の整合を取る。第１、第２の整合器１７、１９は
オペレータの経験に基づいてプリセットされる。
イン１６には第１の整合器１７が設けられ、第１の整合
器１７を介して第１の高周波電源１４から上部電極１２
へ高周波電力を供給する。第１の整合器１７は例えば可
変コンデンサ（図示せず）を有し、予め可変コンデンサ
を所定のプリセット値に設定することにより高周波電力
の整合を取る。第２の高周波電源１５の第２の電力供給
ライン１８には第２の整合器１９が設けられ、第２の整
合器１９を介して第２の高周波電源１５から下部電極１
３へ高周波電力を供給する。第２の整合器１９は例えば
可変リアクタンス（図示せず）を有し、予め可変リアク
タンスを所定のプリセット値に設定することにより高周
波電力の整合を取る。第１、第２の整合器１７、１９は
オペレータの経験に基づいてプリセットされる。
【００１４】ところが、第１の高周波電力を印加した後
第２の高周波電力を印加すると、第２の高周波電力を印
加した時に処理容器１内のインピーダンスが変化する。
この際、第２の整合器１９のプリセット値の設定が悪い
とインピーダンスが急激に変化するため、第１の整合器
１７の整合動作が間に合わずに第１の高周波電力の反射
波が発生する。この反射波が大きいと第１の高周波電源
１４の反射波保護機能が動作して第１の高周波電力が低
下する。
第２の高周波電力を印加すると、第２の高周波電力を印
加した時に処理容器１内のインピーダンスが変化する。
この際、第２の整合器１９のプリセット値の設定が悪い
とインピーダンスが急激に変化するため、第１の整合器
１７の整合動作が間に合わずに第１の高周波電力の反射
波が発生する。この反射波が大きいと第１の高周波電源
１４の反射波保護機能が動作して第１の高周波電力が低
下する。
【００１５】 例えば図２の（ａ）は第２の整合器１９に
おけるリアクタンスのプリセット値の取り方が悪い場合
の上部電極１２及び下部電極１３のピークツウピーク電
圧のＶＰＰの波形図である。上段の波形図が上部電極１
２のＶＰＰ値、下段の波形図が下部電極１３のＶＰＰ値
を表し、上下段とも横軸は時間を表している。図２の
（ｂ）は第２の整合器１９におけるリアクタンスのプリ
セット値の取り方が良い場合の上部電極１２及び下部電
極１３のピークツウピーク電圧のＶＰＰの波形図であ
る。上段の波形図が上部電極１２のＶＰＰ値、下段の波
形図が下部電極１３のＶＰＰ値を表し、上下段とも横軸
は時間を表している。図２の（ａ）、（ｂ）共に、第１
の高周波電力を印加した後、２秒後に第２の高周波電力
を印加した場合の波形を表している。第２の整合器１９
のプリセット値の取り方が良い場合には、図２の（ｂ）
に示すように上部電極１２のＶＰＰ値、下部電極１３の
ＶＰＰ値共に瞬間的な変動がなく非常に安定している。
ところが、第２の整合器１９のプリセット値の取り方が
悪い場合には、図２の（ａ）にα点で示すように第１の
高周波電力を印加した後第２の高周波電力を印加した時
に第１の高周波電力（即ち、上部電極１２のＶＰＰ値）
が瞬間的に落ち込んでしまう。この落ち込みにより半導
体ウエハのプラズマ処理に支障をきたす可能性がある。
おけるリアクタンスのプリセット値の取り方が悪い場合
の上部電極１２及び下部電極１３のピークツウピーク電
圧のＶＰＰの波形図である。上段の波形図が上部電極１
２のＶＰＰ値、下段の波形図が下部電極１３のＶＰＰ値
を表し、上下段とも横軸は時間を表している。図２の
（ｂ）は第２の整合器１９におけるリアクタンスのプリ
セット値の取り方が良い場合の上部電極１２及び下部電
極１３のピークツウピーク電圧のＶＰＰの波形図であ
る。上段の波形図が上部電極１２のＶＰＰ値、下段の波
形図が下部電極１３のＶＰＰ値を表し、上下段とも横軸
は時間を表している。図２の（ａ）、（ｂ）共に、第１
の高周波電力を印加した後、２秒後に第２の高周波電力
を印加した場合の波形を表している。第２の整合器１９
のプリセット値の取り方が良い場合には、図２の（ｂ）
に示すように上部電極１２のＶＰＰ値、下部電極１３の
ＶＰＰ値共に瞬間的な変動がなく非常に安定している。
ところが、第２の整合器１９のプリセット値の取り方が
悪い場合には、図２の（ａ）にα点で示すように第１の
高周波電力を印加した後第２の高周波電力を印加した時
に第１の高周波電力（即ち、上部電極１２のＶＰＰ値）
が瞬間的に落ち込んでしまう。この落ち込みにより半導
体ウエハのプラズマ処理に支障をきたす可能性がある。
【００１６】そこで、本実施形態では、例えば図１に示
すように第１の整合器１７には監視手段２０が接続され
ている。そして、第１の高周波電力が所定の閾値まで落
ち込んだ時には、監視手段２０は、インターロック信号
を第１、第２の高周波電源１４、１５に出力し、プラズ
マ処理を中断すると共に警報器２１を付勢して警報を発
するようにしてある。
すように第１の整合器１７には監視手段２０が接続され
ている。そして、第１の高周波電力が所定の閾値まで落
ち込んだ時には、監視手段２０は、インターロック信号
を第１、第２の高周波電源１４、１５に出力し、プラズ
マ処理を中断すると共に警報器２１を付勢して警報を発
するようにしてある。
【００１７】そこで、監視手段２０について詳述する。
この監視手段２０は、例えば図３に示すように、第１の
高周波電力印加時のピークツウピーク電圧ＶＰＰ値をト
リガー信号として検出する第１検出手段２０Ａと、第１
検出手段２０Ａからの検出信号を所定時間だけ遅らせて
出力する遅延回路２０Ｂと、遅延回路２０Ｂからの信号
に基づいて一定時間作動して信号を出力し続けるタイマ
２０Ｃと、この間上部電極１２のピークツウピーク電圧
ＶＰＰ値の所定の閾値以下までの落ち込みを検出２０Ｃ
からの信号とする第２検出手段２０Ｄと、タイマ２０Ｃ
からの信号と第２検出手段２０Ｄからの信号に基づいて
停止信号（インターロック信号）を出力する停止手段
（インターロック手段）２０Ｅとを備えている。
この監視手段２０は、例えば図３に示すように、第１の
高周波電力印加時のピークツウピーク電圧ＶＰＰ値をト
リガー信号として検出する第１検出手段２０Ａと、第１
検出手段２０Ａからの検出信号を所定時間だけ遅らせて
出力する遅延回路２０Ｂと、遅延回路２０Ｂからの信号
に基づいて一定時間作動して信号を出力し続けるタイマ
２０Ｃと、この間上部電極１２のピークツウピーク電圧
ＶＰＰ値の所定の閾値以下までの落ち込みを検出２０Ｃ
からの信号とする第２検出手段２０Ｄと、タイマ２０Ｃ
からの信号と第２検出手段２０Ｄからの信号に基づいて
停止信号（インターロック信号）を出力する停止手段
（インターロック手段）２０Ｅとを備えている。
【００１８】即ち、上部電極１２で発生するピークツウ
ピーク電圧ＶＰＰ及びバイアス電圧ＶＤＣは第１の整合
器１７において検出され、これらの電圧を監視手段２０
に入力する。下部電極１３で発生するピークツウピーク
電圧ＶＰＰ及びバイアス電圧ＶＤＣは第２の整合器１９
において検出され、これらの電圧を監視手段２０に入力
する。また、上部電極１２の高周波進行波及びその反射
波は第１の高周波電源１４において検出され、これらの
高周波進行波及び反射波を監視手段２０に入力する。下
部電極１３の高周波進行波及びその反射波は第２の高周
波電源１５において検出され、これらの高周波進行波及
び反射波を監視手段２０に入力する。そして、監視手段
２０はトリガー信号とターゲット信号をそれぞれ適宜選
択し、これらの信号を目的に応じて使用する。
ピーク電圧ＶＰＰ及びバイアス電圧ＶＤＣは第１の整合
器１７において検出され、これらの電圧を監視手段２０
に入力する。下部電極１３で発生するピークツウピーク
電圧ＶＰＰ及びバイアス電圧ＶＤＣは第２の整合器１９
において検出され、これらの電圧を監視手段２０に入力
する。また、上部電極１２の高周波進行波及びその反射
波は第１の高周波電源１４において検出され、これらの
高周波進行波及び反射波を監視手段２０に入力する。下
部電極１３の高周波進行波及びその反射波は第２の高周
波電源１５において検出され、これらの高周波進行波及
び反射波を監視手段２０に入力する。そして、監視手段
２０はトリガー信号とターゲット信号をそれぞれ適宜選
択し、これらの信号を目的に応じて使用する。
【００１９】監視手段２０について図２の（ａ）を用い
て更に説明すると、第１検出手段２０Ａはトリガー信号
（上部電極のＶＰＰ値）が一定の閾値Ｔ１を超えた時に
遅延回路２０Ｂに信号を出力する。遅延回路２０Ｂは、
第１検出手段２０Ａからの信号を例えば１秒間遅らせて
タイマ２０Ｃへ信号を出力する。タイマ２０Ｃは上部電
極１２のピークツウピーク電圧ＶＰＰの監視時間を設定
するもので、遅延回路２０Ｂからの信号に基づいて１〜
１０秒間インターロック手段２０Ｅへ信号を出力する。
一方、第２検出手段２０Ｄは例えば閾値（例えば、０
Ｖ）Ｔ２がターゲット電位として設定され、上部電極１
２のピークツウピーク電圧ＶＰＰをターゲット信号とし
て検出し、このターゲット信号がターゲット電位まで落
ち込んだ時に検出信号をインターロック手段２０Ｅへ出
力する。インターロック手段２０Ｅは、図２に示すよう
にタイマ２０Ｃ及び第２検出手段２０Ｄの双方からの信
号に基づいてインターロック信号を第１、第２の高周波
電源１４、１５及び警報器２１へ出力する。
て更に説明すると、第１検出手段２０Ａはトリガー信号
（上部電極のＶＰＰ値）が一定の閾値Ｔ１を超えた時に
遅延回路２０Ｂに信号を出力する。遅延回路２０Ｂは、
第１検出手段２０Ａからの信号を例えば１秒間遅らせて
タイマ２０Ｃへ信号を出力する。タイマ２０Ｃは上部電
極１２のピークツウピーク電圧ＶＰＰの監視時間を設定
するもので、遅延回路２０Ｂからの信号に基づいて１〜
１０秒間インターロック手段２０Ｅへ信号を出力する。
一方、第２検出手段２０Ｄは例えば閾値（例えば、０
Ｖ）Ｔ２がターゲット電位として設定され、上部電極１
２のピークツウピーク電圧ＶＰＰをターゲット信号とし
て検出し、このターゲット信号がターゲット電位まで落
ち込んだ時に検出信号をインターロック手段２０Ｅへ出
力する。インターロック手段２０Ｅは、図２に示すよう
にタイマ２０Ｃ及び第２検出手段２０Ｄの双方からの信
号に基づいてインターロック信号を第１、第２の高周波
電源１４、１５及び警報器２１へ出力する。
【００２０】従って、例えば第２の整合器１９の可変リ
アクタンスが適正なプリセット値であれば、図２の
（ｂ）に示すようにピークツウピーク電圧ＶＰＰが瞬間
的にターゲット電位まで落ち込むことがなく所定の電位
で安定する。そして、インターロック手段２０Ｅはイン
ターロック信号を出力することはなく、プラズマ処理を
続行することになる。
アクタンスが適正なプリセット値であれば、図２の
（ｂ）に示すようにピークツウピーク電圧ＶＰＰが瞬間
的にターゲット電位まで落ち込むことがなく所定の電位
で安定する。そして、インターロック手段２０Ｅはイン
ターロック信号を出力することはなく、プラズマ処理を
続行することになる。
【００２１】次に、本実施形態のプラズマ処理装置の一
連の動作について説明する。まず、第１、第２の整合器
１７、１９の可変リアクタンス及び可変コンデンサを所
定の値にプリセットした後、プラズマ処理装置１０の処
理容器１１内を所定の真空度まで減圧した後、処理容器
１１内の下部電極１３にウエハＷを載置し、処理容器１
１内にプロセスガスを供給し所定の真空度まで減圧す
る。
連の動作について説明する。まず、第１、第２の整合器
１７、１９の可変リアクタンス及び可変コンデンサを所
定の値にプリセットした後、プラズマ処理装置１０の処
理容器１１内を所定の真空度まで減圧した後、処理容器
１１内の下部電極１３にウエハＷを載置し、処理容器１
１内にプロセスガスを供給し所定の真空度まで減圧す
る。
【００２２】次いで、第１の整合器１７を介して第１の
高周波電源１４から上部電極１２に対して第１の高周波
電力を印加する。図２の（ａ）に示すように上部電極１
２のピークツウピーク電圧ＶＰＰが閾値Ｔ１を超えると
監視手段２０の第１検出手段２０Ａがトリガー信号とし
て検出し、遅延回路２０Ｂに信号を出力する。遅延回路
２０Ｂはトリガー信号の入力後１秒経過すると、タイマ
２Ｃに信号を出力する。タイマ２０Ｃはインターロック
手段２０Ｅに信号を１〜１０秒間出力する。また、第１
の高周波電電力を印加した２秒後に第２の整合器１９を
介して第２の高周波電源１５から下部電極１３に第２の
高周波電力を印加すると、そのピークツウピーク電圧Ｖ
ｐｐが所定の電位まで上昇する。
高周波電源１４から上部電極１２に対して第１の高周波
電力を印加する。図２の（ａ）に示すように上部電極１
２のピークツウピーク電圧ＶＰＰが閾値Ｔ１を超えると
監視手段２０の第１検出手段２０Ａがトリガー信号とし
て検出し、遅延回路２０Ｂに信号を出力する。遅延回路
２０Ｂはトリガー信号の入力後１秒経過すると、タイマ
２Ｃに信号を出力する。タイマ２０Ｃはインターロック
手段２０Ｅに信号を１〜１０秒間出力する。また、第１
の高周波電電力を印加した２秒後に第２の整合器１９を
介して第２の高周波電源１５から下部電極１３に第２の
高周波電力を印加すると、そのピークツウピーク電圧Ｖ
ｐｐが所定の電位まで上昇する。
【００２３】この際、例えば仮に第１、第２の整合器１
７、１９のプリセット値が悪いと、第２の高周波電力を
印加した後、第１の高周波電力のピークツウピーク電圧
Ｖｐ ｐが瞬間的に閾値Ｔ２のターゲット電位まで落ち込
み、第２検出手段２０Ｄは検出信号をインターロック手
段２０Ｅへ出力する。インターロック手段２０Ｅはタイ
マ２０Ｃからの信号及び第２検出手段２０Ｄからの信号
を同時に受信するとインターロック信号を第１、第２の
高周波電源１４、１５へ出力し、第１、第２の高周波電
力の印加を停止し、プラズマ処理を停止する。また、こ
れと同時にインターロック手段２０Ｅは警報器２１へ信
号を出力し、第１の高周波電力の印加電圧が瞬間的に落
ち込んだことを報知する。第２の整合器１９のプリセッ
ト値が良いと、第１の高周波電力の落ち込みがなく、プ
ラズマ処理が継続する。
７、１９のプリセット値が悪いと、第２の高周波電力を
印加した後、第１の高周波電力のピークツウピーク電圧
Ｖｐ ｐが瞬間的に閾値Ｔ２のターゲット電位まで落ち込
み、第２検出手段２０Ｄは検出信号をインターロック手
段２０Ｅへ出力する。インターロック手段２０Ｅはタイ
マ２０Ｃからの信号及び第２検出手段２０Ｄからの信号
を同時に受信するとインターロック信号を第１、第２の
高周波電源１４、１５へ出力し、第１、第２の高周波電
力の印加を停止し、プラズマ処理を停止する。また、こ
れと同時にインターロック手段２０Ｅは警報器２１へ信
号を出力し、第１の高周波電力の印加電圧が瞬間的に落
ち込んだことを報知する。第２の整合器１９のプリセッ
ト値が良いと、第１の高周波電力の落ち込みがなく、プ
ラズマ処理が継続する。
【００２４】以上説明したように本実施形態によれば、
監視手段２０を用いて上部電極１２と第１の整合器１７
の間で第１の高周波電力の印加電力を検出し、この検出
値の所定の閾値（ターゲット電位）Ｔ２までの落ち込み
を監視するようにしたため、第１の高周波電力のピーク
ツウピーク電圧ＶＰＰのターゲット電位までの瞬間的な
落ち込みを監視することができ、ウエハＷのパターン欠
陥を未然に防止することができ、ひいては大量のロット
不良を防止することができる。
監視手段２０を用いて上部電極１２と第１の整合器１７
の間で第１の高周波電力の印加電力を検出し、この検出
値の所定の閾値（ターゲット電位）Ｔ２までの落ち込み
を監視するようにしたため、第１の高周波電力のピーク
ツウピーク電圧ＶＰＰのターゲット電位までの瞬間的な
落ち込みを監視することができ、ウエハＷのパターン欠
陥を未然に防止することができ、ひいては大量のロット
不良を防止することができる。
【００２５】また、監視手段２０は、第１の高周波電力
印加時のピークツウピーク電圧ＶＰ Ｐをトリガー信号と
して検出する第１検出手段２０Ａと、第１検出手段２０
Ａからの信号を１秒間だけ遅らせて出力する遅延回路２
０Ｂと、遅延回路２０Ｂからの信号に基づいて一定時間
（１〜１０秒）作動するタイマ２０Ｃと、このタイマ２
０Ｃの作動中にピークツウピーク電圧ＶＰＰのターゲッ
ト電位までの落ち込みを検出する第２検出手段２０Ｄ
と、第２検出手段２０Ｄからの信号に基づいてプラズマ
処理をインターロックするインターロック手段２０Ｅと
を有するため、第１の高周波電力のピークツウピーク電
圧ＶＰＰがターゲット電位まで瞬間的に落ち込んだ時に
インターロック手段２０Ｅが作動して第１、第２の高周
波電源１４、１５から上部電極１２及び下部電極１３へ
の電力印加を停止してプラズマ処理を停止し、ウエハＷ
のパターン欠陥を未然に防止することができ、ひいては
大量のロット不良を防止することができる。
印加時のピークツウピーク電圧ＶＰ Ｐをトリガー信号と
して検出する第１検出手段２０Ａと、第１検出手段２０
Ａからの信号を１秒間だけ遅らせて出力する遅延回路２
０Ｂと、遅延回路２０Ｂからの信号に基づいて一定時間
（１〜１０秒）作動するタイマ２０Ｃと、このタイマ２
０Ｃの作動中にピークツウピーク電圧ＶＰＰのターゲッ
ト電位までの落ち込みを検出する第２検出手段２０Ｄ
と、第２検出手段２０Ｄからの信号に基づいてプラズマ
処理をインターロックするインターロック手段２０Ｅと
を有するため、第１の高周波電力のピークツウピーク電
圧ＶＰＰがターゲット電位まで瞬間的に落ち込んだ時に
インターロック手段２０Ｅが作動して第１、第２の高周
波電源１４、１５から上部電極１２及び下部電極１３へ
の電力印加を停止してプラズマ処理を停止し、ウエハＷ
のパターン欠陥を未然に防止することができ、ひいては
大量のロット不良を防止することができる。
【００２６】尚、上記実施形態では、印加電力のピーク
ツウピーク電圧ＶＰＰを監視する場合について説明した
が、ピークツウピーク電圧ＶＰＰの他、各電極１２、１
３におけるバイアス電圧ＶＤＣ、印加電力の高周波進行
波、高周波反射波を用いることもできる。また、上記実
施形態では第１の高周波電力を監視する場合について説
明したが、第１、第２の高周波電力の双方を監視するよ
うにしても良い。第２の高周波電力をも監視することで
第１、第２の高周波電力の瞬間的な落ち込みを個別に監
視することができ、いずれか一方の高周波電力の瞬間的
な落ち込みを監視することができる。また、上記実施形
態では上部電極１２に印加する高周波電源を第１の高周
波電源、下部電極１３に印加する高周波電源を第２の高
周波電源として、上部電極１２に先に高周波電源を印加
する場合について説明した。しかし、下部電極１３に先
に印加して上部電極１２の高周波電力の落ち込みを検出
するようにしても良いことは云うまでもない。この場合
上記実施形態において第１の高周波電源と第２の高周波
電源を入れ替えれば成立つことになる。
ツウピーク電圧ＶＰＰを監視する場合について説明した
が、ピークツウピーク電圧ＶＰＰの他、各電極１２、１
３におけるバイアス電圧ＶＤＣ、印加電力の高周波進行
波、高周波反射波を用いることもできる。また、上記実
施形態では第１の高周波電力を監視する場合について説
明したが、第１、第２の高周波電力の双方を監視するよ
うにしても良い。第２の高周波電力をも監視することで
第１、第２の高周波電力の瞬間的な落ち込みを個別に監
視することができ、いずれか一方の高周波電力の瞬間的
な落ち込みを監視することができる。また、上記実施形
態では上部電極１２に印加する高周波電源を第１の高周
波電源、下部電極１３に印加する高周波電源を第２の高
周波電源として、上部電極１２に先に高周波電源を印加
する場合について説明した。しかし、下部電極１３に先
に印加して上部電極１２の高周波電力の落ち込みを検出
するようにしても良いことは云うまでもない。この場合
上記実施形態において第１の高周波電源と第２の高周波
電源を入れ替えれば成立つことになる。
【００２７】
【発明の効果】本発明の請求項１〜請求項６に記載の発
明によれば、高周波電力が瞬間的に落ち込むなど急激に
変化した場合であっても被処理体のパターン欠陥を防止
することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理停
止方法を提供することができる。
明によれば、高周波電力が瞬間的に落ち込むなど急激に
変化した場合であっても被処理体のパターン欠陥を防止
することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理停
止方法を提供することができる。
【図１】本発明のプラズマ処理装置の一実施形態を示す
構成図である。
構成図である。
【図２】図１に示すプラズマ処理装置の第１、第２の高
周波電源それぞれの高周波電圧の波形図で、（ａ）は第
１の高周波電圧が異常に落ち込んだ場合の波形図、
（ｂ）は第１の高周波電圧の正常な波形図ある。
周波電源それぞれの高周波電圧の波形図で、（ａ）は第
１の高周波電圧が異常に落ち込んだ場合の波形図、
（ｂ）は第１の高周波電圧の正常な波形図ある。
【図３】図１に示す監視手段を示すブロック図である。
１０ プラズマ処理装置
１１ 処理容器
１２ 上部電極
１３ 下部電極
１４ 第１の高周波電源
１５ 第２の高周波電源
１７ 第１の整合器
１９ 第２の整合器
２０ 監視手段
２０Ａ 第１検出手段
２０Ｂ 遅延回路（遅延手段）
２０Ｃ タイマ
２０Ｄ インターロック手段（停止手段）
２０Ｅ 第２検出手段
Ｗ ウエハ（被処理体）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 FA03 HA13 KA41 KA43
5F004 AA06 BA04 BA09 BB18 BD03
CA03 CA09 CB05
Claims (6)
- 【請求項１】 処理容器内で互いに平行に配置された第
１、第２の電極を有し、これらの電極に第１、第２の整
合器を介して第１、第２の高周波電力を印加してプラズ
マを発生させて被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ
処理装置において、上記第１の高周波電力を上記第１の
電極に印加した後、上記第２の高周波電力を上記第２の
電極に印加した際に、上記第１の高周波電力または第２
の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力値の所定
値までの落ち込みを監視する監視手段を設けたことを特
徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】 上記監視手段は、上記第１の電極と上記
第１の整合器の間、または上記第２の電極と上記第２の
整合器の間で検出した電力値の少なくともいずれか一方
で検出した電力値の所定値までの落ち込みを監視する監
視手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載のプラ
ズマ処理装置。 - 【請求項３】 上記監視手段は、第１または第２の高周
波電力の印加されたことを検出する第１検出手段と、第
１検出手段からの信号を所定時間遅延させて出力する遅
延手段と、遅延手段からの信号に基づいて一定時間信号
を出力し続けるタイマと、第１または第２の高周波電力
の電力値の上記所定値までの落ち込みを検出する第２検
出手段と、上記タイマからの信号と上記第２検出手段か
らの信号に基づいてプラズマ処理を停止させる停止手段
とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項４】 処理容器内に配置された電極を有し、こ
の電極に整合器を介して高周波電力を印加してプラズマ
を発生させて被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処
理装置において、上記高周波電力の電力値を上記電極と
上記整合器の間で検出し、この検出値の所定値までの落
ち込みを監視する監視手段を設けたことを特徴とするプ
ラズマ処理装置。 - 【請求項５】 上記監視手段は、上記高周波電力の印加
されたことを検出する第１検出手段と、第１検出手段か
らの信号に基づいて一定時間信号を出力し続けるタイマ
と、上記高周波電力の電力値の上記所定値までの落ち込
みを検出する第２検出手段と、上記タイマからの信号と
上記第２検出手段からの信号に基づいてプラズマ処理を
停止させる停止手段とを有することを特徴とする請求項
４に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項６】 処理容器内で互いに平行に配置された第
１、第２の電極のうち、上記第１の電極に第１の高周波
電力を印加し、その後上記第２の電極に第２の高周波電
力を印加した際に、上記第１の高周波電力または上記第
２の高周波電力の少なくともいずれか一方の電力値の所
定値までの落ち込みが検出された場合には、プラズマ処
理を停止させることを特徴とするプラズマ処理停止方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066370A JP4493896B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法 |
| PCT/JP2003/002933 WO2003077304A1 (fr) | 2002-03-12 | 2003-03-12 | Systeme de traitement par plasma et methode d'interruption du traitement par plasma |
| AU2003221363A AU2003221363A1 (en) | 2002-03-12 | 2003-03-12 | Plasma processing system and method for interrupting plasma processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002066370A JP4493896B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003264180A true JP2003264180A (ja) | 2003-09-19 |
| JP4493896B2 JP4493896B2 (ja) | 2010-06-30 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002066370A Expired - Fee Related JP4493896B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| AU (1) | AU2003221363A1 (ja) |
| WO (1) | WO2003077304A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006286306A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置及び整合器のオートラーニングプログラム |
| KR101035248B1 (ko) | 2007-09-10 | 2011-05-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 기억 매체 |
| JP4777481B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2011-09-21 | 住友精密工業株式会社 | プラズマ制御装置 |
| CN103943451A (zh) * | 2013-01-17 | 2014-07-23 | 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装置的操作方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242128A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
| WO1999011103A1 (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-04 | Tokyo Electron Limited | Method for controlling plasma processor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3122618B2 (ja) * | 1996-08-23 | 2001-01-09 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US6184687B1 (en) * | 1997-10-20 | 2001-02-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plasma process end point determination method and apparatus, and plasma evaluation method and apparatus |
| US6762129B2 (en) * | 2000-04-19 | 2004-07-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus |
-
2002
- 2002-03-12 JP JP2002066370A patent/JP4493896B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-12 WO PCT/JP2003/002933 patent/WO2003077304A1/ja active Application Filing
- 2003-03-12 AU AU2003221363A patent/AU2003221363A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10242128A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-09-11 | Hitachi Ltd | プラズマ処理方法 |
| WO1999011103A1 (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-04 | Tokyo Electron Limited | Method for controlling plasma processor |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006286306A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置及び整合器のオートラーニングプログラム |
| KR101035248B1 (ko) | 2007-09-10 | 2011-05-18 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 기억 매체 |
| TWI488545B (zh) * | 2007-09-10 | 2015-06-11 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing device and plasma processing method and memory medium |
| JP4777481B2 (ja) * | 2008-08-11 | 2011-09-21 | 住友精密工業株式会社 | プラズマ制御装置 |
| CN103943451A (zh) * | 2013-01-17 | 2014-07-23 | 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装置的操作方法 |
| TWI646569B (zh) * | 2013-01-17 | 2019-01-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 電漿處理裝置及電漿處理裝置之運轉方法 |
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