JP2005203124A - Probe for plasma density information measurement, mounting fixture for plasma density information measurement, plasma density information measurement method, its device, plasma treatment method and its device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子や薄膜素子の製造工程や、粒子ビーム源あるいは分析装置等に用いられるプラズマ密度情報測定用プローブおよびプラズマ密度情報測定用装着具、プラズマ密度情報測定方法およびその装置、プラズマ処理方法およびその装置に関する。 The present invention relates to a manufacturing process of a semiconductor element or a thin film element, a probe for measuring plasma density information and a mounting tool for measuring plasma density information used in a particle beam source or an analyzer, a plasma density information measuring method and apparatus, and plasma processing. The present invention relates to a method and an apparatus thereof.
プラズマを応用した技術として、プラズマCVD(化学気相成長)やプラズマエッチング等が知られている。このようなプラズマ応用技術では、プラズマ処理を行うためのプラズマ処理室(例えばチャンバ)内のプラズマが経時的に変化するので、生成プラズマの特性を良く示すプラズマ密度に関する情報、すなわちプラズマ密度情報を十分に把握することが、適切な処理を行う上で非常に重要となる。プラズマ密度情報に関する有用な物理量として電子密度に関係する量、すなわち吸収周波数や、プラズマ表面波共鳴周波数等がある。これらの周波数等を測定することによってプラズマ密度情報を十分に把握してプラズマ処理を行うことができる。 Plasma CVD (chemical vapor deposition), plasma etching, and the like are known as techniques using plasma. In such plasma application technology, plasma in a plasma processing chamber (for example, a chamber) for performing plasma processing changes with time, so that information on the plasma density that shows the characteristics of the generated plasma, that is, plasma density information is sufficient. It is very important to grasp the proper process. Useful physical quantities relating to plasma density information include quantities related to electron density, that is, absorption frequency, plasma surface wave resonance frequency, and the like. By measuring these frequencies and the like, the plasma processing can be performed with sufficient knowledge of plasma density information.
プラズマ密度情報を測定する手法として、本発明者は、下記のような発明を先に提案している。この発明では、図29に示すように、プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用プローブ101(以下、適宜『測定プローブ101』と略記する)をプラズマ処理室であるチャンバ102内に挿入して、プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源103(以下、適宜『測定用電源103』と略記する)からプラズマ密度情報測定用電力(以下、適宜『測定用電力』と略記する)をチャンバ102内のプラズマPMに供給することによって測定が行われる。測定プローブ101は電力を放射するアンテナ104と、測定用電力を伝送する同軸ケーブル105と、先端が閉じられた誘電体製のチューブ106とから構成されており、この誘電体製のチューブ106内にアンテナ104と同軸ケーブル105とが接続されて挿設されている。
As a technique for measuring plasma density information, the present inventor has previously proposed the following invention. In this invention, as shown in FIG. 29, a plasma density information measuring probe 101 (hereinafter abbreviated as “
測定用電源103から測定用電力は同軸ケーブル105を介してアンテナ104に放射されて、チャンバ102内のプラズマPMに供給される。チャンバ102内のプラズマPMに供給された測定用電力は、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて同軸ケーブル105を介して戻ってくる。つまり、プラズマPMに供給された測定用電力によって、測定プローブ101の誘電体製のチューブ106の表面にプラズマの電子密度に依存した波長の表面波が励起して、表面波の伝搬する領域がちょうど波長の整数倍になるとき、すなわち表面波が共振するとき、吸収が起こり、整数倍でないときには電源側へ反射する。このとき、測定用電力を周波数掃引すると波長は周波数に対して比例して変化するので、ある周波数でのみ強い吸収を示す。この周波数を測定することでプラズマ密度情報が測定される。
Measurement power is radiated from the
詳述すると、測定用電源103は周波数掃引式であって、ある周波数帯域(例えば100kHzから2.5GHzまで)の周波数で測定用電力を自動掃引しながら出力する。測定用電力が吸収または反射されると、チャンバ102内のプラズマPMに供給した方向とは逆方向に電力の反射分が伝送されて、測定プローブ101と測定用電源103との間に配設されている方向性結合器107で検出されてモニタなどに出力する出力装置108に送り込まれる。出力装置108には測定用電源6から出力される測定用電力の周波数も逐次送り込まれる。
More specifically, the
出力装置108は、測定用電力の周波数と、測定用電力の検出反射量とに基づいて、測定用電力の反射率の対周波数変化を求める。つまり、同じ周波数において〔測定用電力の検出反射量〕÷〔測定用電力の全出力量〕なる演算を行い測定用電力の反射率を求め、掃引される周波数と測定用電力の反射率とを対応付けてプロットする。そして、得られた結果に基づいて、電子密度に起因して測定用電力の強い吸収が起こる吸収周波数を求める。上述の吸収周波数は電子密度などのようなプラズマ密度情報と一定の相関関係があるので、吸収周波数が求まることによって、プラズマ密度情報が容易に求められる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。 However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
上述した測定プローブ101を用いてプラズマ処理(プラズマCVDやプラズマエッチング処理)に適用すると、図30に示すように、チャンバ102内には処理用の電圧(バイアス電圧)に接続されている電極109が配設されており、この電極109上に被処理物である基板Wが載置されている。測定されるべきプラズマ密度情報は高い空間分解能で測定されてしまうので、測定プローブ101の配設位置によって測定されるプラズマ密度情報の結果が異なり、プラズマ処理をより精度良く制御するためには、基板Wの近傍(図30では真上)で、かつチャンバ102の中心付近に測定プローブ101が配設される。
When the
しかしながら、このように測定プローブ101を配設させると、基板Wに対して測定プローブ101が影になる。従って、プラズマ処理を行うためにバイアス電圧を電極109に印加すると、プラズマ中のイオンなどが印加された電極109に向かって一斉に移動するが、測定プローブ101が影になることでイオンなどが基板Wや電極109にまで到達しなくなる。その結果、プラズマ処理が進行し難くなり、プラズマ処理に悪影響を与える。
However, when the
そこで、本発明者は、かかる課題を解決するために特願2002−210770号を先に出願している。この出願では、被処理物よりも手前側で測定されたプラズマ密度情報とチャンバ102の中心付近でのプラズマ密度情報とが互いに高い相関を持つことを利用して、測定プローブ101を基板Wなどに代表される被処理物よりも手前側に配設してプラズマ密度情報を測定している。この出願では、図31に示すように、基板Wよりも手前に位置するチャンバ102の外壁102aないしは内壁102bよりも、さらに手前側に測定プローブ101を配設して測定することも可能であることを示唆している。
Therefore, the present inventor has previously filed Japanese Patent Application No. 2002-210770 in order to solve such problems. In this application, the
測定プローブ101をチャンバ102に挿入する際には、図29〜図32に示すように、測定プローブ101を案内するための外筒状のガイド部110を設けており、ガイド部110は当接部110aを備えている。また、測定プローブ101とガイド部110との間には、その間に空気などの気体が侵入するのを防止するためにOリング111などに代表されるシール部材を配設している。チャンバ102に設けられた挿入口102Aを通して測定プローブ101をチャンバ102内に挿入すると、当接部110aがチャンバ102の外壁102aに当接してガイド部110は止まる。そして、測定プローブ101のみが挿入される。
When the
測定プローブ101を、図32(a)に示すように、チャンバ102の内壁102bよりも被処理物(例えば基板W)側でかつ、被処理物よりも手前側(内壁102b側)に挿入して測定する場合には、上述したように測定プローブ101が被処理物の影にはならないが、内壁102bよりも被処理物側に突き出た測定プローブ101によって電界Eが図32(a)に示すような流れになる。その結果、プラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスの邪魔になってしまう。また、測定プローブ101をチャンバ102内に挿入するまでは電界的に定常状態だったのが、挿入後に被処理物側に突き出た測定プローブ101によって定常状態がくずれ、異常放電になる可能性もあると考えられる。
As shown in FIG. 32A, the
一方、測定プローブ101を、図32(b)に示すように、チャンバ102の外壁102aよりもさらに手前側にして測定する場合には、プロセスの邪魔にならないが、測定プローブ101のチューブ106の表面とガイド部110とのすきまによって電界Eが図32(b)に示すような流れとなる。この流れがOリング101の配設箇所にまで入りこんで、異常放電になってしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 32 (b), when the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができるプラズマ密度情報測定用プローブおよびプラズマ密度情報測定用装着具、プラズマ密度情報測定方法およびその装置、プラズマ処理方法およびその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is capable of preventing abnormal discharge and stably performing a process, a plasma density information measuring probe, a plasma density information measuring mounting tool, and a plasma density An object of the present invention is to provide an information measuring method and apparatus, a plasma processing method and apparatus.
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。 In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
すなわち、請求項1に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマに供給されるプラズマ密度情報測定用電力のプラズマ負荷による反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用プローブであって、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルと、プラズマに結合する誘電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備えることを特徴とするものである。
That is, the invention according to
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(以下、適宜『測定用電源』と略記する)から供給されたプラズマ密度情報測定用電力(以下、適宜『測定用電力』と略記する)はプラズマ密度情報測定用プローブのケーブルを介してアンテナまで伝送されて、アンテナから放出されてプラズマ負荷に吸収されるか、反射されてケーブルを介して戻ってくる。つまり、プラズマ密度情報測定用プローブの表面である誘電性領域にプラズマ表面波が励起されて、測定用電源から供給された測定用電力はその誘電性領域を介してプラズマと結合して、それによってプラズマ負荷による吸収または反射が起こる。
[Operation / Effect] According to the invention of
このようなプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える。 Such a plasma density information measuring probe is configured as follows. That is, when the plasma density information measurement probe is inserted into the plasma processing chamber in order to measure the plasma density information, the one end on the insertion side of the dielectric region described above with respect to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion is Cover the dielectric region or the dielectric region so that one end is configured in a flat shape so that it is parallel and inserted into the plasma processing chamber so that the plasma density information measurement probe fits into the insertion port. The probe for measuring plasma density information has a peripheral surface in which a member is brought into contact with the inner wall of the insertion opening.
このように構成することで、プラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際には、プラズマ密度情報測定用プローブの誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材の周面によって挿入口が塞がれる。つまり、挿入口付近にすきまがなくなる。したがって、プラズマ処理室内の電界は挿入口を介してプラズマ処理室の外壁に流れることなく、異常放電をなくすことができる。また、挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して平行になるように誘電性領域の挿入側の一端を平面状に構成しており、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入する場合には、プラズマ処理室の内壁にプラズマ密度情報測定用プローブが突き出ることなく、プラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスの邪魔にならない。 With this configuration, when the probe for measuring plasma density information is inserted into the plasma processing chamber, the insertion port is formed by the dielectric region of the probe for measuring plasma density information or the peripheral surface of the covering member that covers the dielectric region. Is blocked. That is, there is no gap near the insertion opening. Accordingly, the electric field in the plasma processing chamber does not flow to the outer wall of the plasma processing chamber through the insertion port, and abnormal discharge can be eliminated. Also, one end on the insertion side of the dielectric region is formed in a planar shape so as to be parallel to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion, and one end on the insertion side of the dielectric region and the plasma processing chamber in the insertion portion When the plasma density information measuring probe is inserted into the plasma processing chamber up to a position where the inner wall is substantially flush with the inner wall, the plasma density information measuring probe does not protrude from the inner wall of the plasma processing chamber. It does not interfere with processes such as measurement and plasma treatment.
以上より、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。ここで、本明細書中での『略同一平面』とは、プラズマ密度情報測定用プローブのうち、プラズマ処理室内に面する(プラズマと接触する部分)の誘電体性領域の外径をr(楕円の場合は短辺、多角形の場合は対向辺の最短距離をr)としたときに、プラズマ処理室の内壁と誘電性領域の挿入側の一端とが挿入方向に対して+r〜−rまでの範囲を示す(図3参照)。例えば、プラズマ密度情報測定用プローブの外径が10mmのときには、プラズマ処理室の内壁と誘電性領域の挿入側の一端とが挿入方向に対して+10mm〜−10mmまでの範囲となれば、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になるとする。 As described above, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably. Here, “substantially the same plane” in this specification means that the outer diameter of the dielectric region of the plasma density information measurement probe facing the plasma processing chamber (the portion in contact with the plasma) is r ( When the shortest distance is r) in the case of an ellipse and the shortest distance between opposite sides is r) in the case of a polygon, the inner wall of the plasma processing chamber and one end on the insertion side of the dielectric region are + r to −r with respect to the insertion direction. The range is shown (see FIG. 3). For example, when the outer diameter of the probe for measuring plasma density information is 10 mm, if the inner wall of the plasma processing chamber and one end on the insertion side of the dielectric region are in the range of +10 mm to −10 mm with respect to the insertion direction, the dielectric property It is assumed that one end on the insertion side of the region and the inner wall of the plasma processing chamber at the insertion portion are substantially flush with each other.
上述した請求項1に記載の発明の好ましい一例は、上述した被覆部材を導体で構成することである(請求項2に記載の発明)。このように構成することで、誘電性領域を導体が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。
A preferred example of the invention described in
また、上述した請求項1に記載の発明の好ましい他の一例は、プラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に接触する導体を備えることである(請求項3に記載の発明)。このような導体を備えることで、挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に対してプラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。
Further, another preferable example of the invention described in
また、請求項4に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマに供給されるプラズマ密度情報測定用電力のプラズマ負荷による反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具であって、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に前記誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成することを特徴とするものである。
Further, the invention according to
[作用・効果]請求項4に記載の発明によれば、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する。このように構成することで、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した際には、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁を介して、誘電性領域にプラズマ表面波が励起されて、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から供給されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)はその誘電性領域を介してプラズマと結合して、それによってプラズマ負荷による吸収または反射が起こる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
このように、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着するだけなのでプラズマ処理室内には変化が起こらずに、プラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスを安定して行うことができる。また、誘電性領域を導電性領域が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室に本発明のプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ密度情報測定用装着具を実現することができる。 In this way, since the plasma density information measurement mounting tool is simply mounted in the plasma processing chamber, changes such as plasma density information measurement and plasma processing can be performed stably without any change in the plasma processing chamber. In addition, since the dielectric region is covered with the conductive region, the process can be performed more stably by shielding the plasma surface wave. In addition, since the process can be performed simply by mounting the plasma density information measuring mounting tool of the present invention on the plasma processing chamber in the conventional plasma processing chamber, a highly versatile mounting tool for measuring plasma density information is realized. Can do.
また、請求項5に記載の発明は、プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマに供給されるプラズマ密度情報測定用電力のプラズマ負荷による反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具であって、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように前記導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備えることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the plasma density information is based on the reflection or absorption of the plasma density information measurement power supplied to the plasma from the plasma density information measurement power source for measuring the plasma density information. A plasma density information measurement wearing tool for measuring the antenna, a power transmitting antenna, a cable for transmitting the plasma density information measurement power and a connector for electrically connecting the antenna, and covering the antenna, And a dielectric region that couples to the plasma and a conductive region that covers the dielectric region, and when inserted into the insertion port of the plasma processing chamber to measure plasma density information, One end of the dielectric region is configured to be flat so that one end on the insertion side of the dielectric region is parallel to the inner wall of the plasma processing chamber. When inserted into the plasma processing chamber, the plasma density information measuring mounting tool has a peripheral surface in which the conductive region is brought into contact with the inner wall of the inserting port so that the plasma density information measuring mounting tool fits into the insertion port. It is characterized by comprising.
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える。このように構成することで、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着した際には、プラズマ処理室に挿入されたプラズマ密度情報測定用装着具の誘電性領域にプラズマ表面波が励起されて、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から供給されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)はその誘電性領域を介してプラズマと結合して、それによってプラズマ負荷による吸収または反射が起こる。また、装着した際には、導電性領域の周面によって挿入口が塞がれて挿入口付近にすきまがなくなる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 5, when the plasma density information is inserted into the insertion port of the plasma processing chamber and mounted, the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion is mounted. Then, one end of the dielectric region is configured to be flat so that one end on the insertion side is parallel, and when inserted into the plasma processing chamber, a plasma density information measurement fitting is fitted into the insertion port. As described above, the plasma density information measurement wearing tool includes a peripheral surface in which the conductive region is in contact with the inner wall of the insertion opening. With this configuration, when the plasma density information measuring mounting tool is inserted into the plasma processing chamber and mounted, the plasma surface is placed on the dielectric region of the plasma density information measuring mounting tool inserted into the plasma processing chamber. The plasma density information measurement power (measurement power) supplied from the plasma density information measurement power source (measurement power source) when the wave is excited is coupled to the plasma through its dielectric region, thereby causing a plasma load. Absorption or reflection by occurs. In addition, when mounted, the insertion port is closed by the peripheral surface of the conductive region, and there is no gap near the insertion port.
このように、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着するだけなのでプラズマ処理室内の電界は挿入口を介してプラズマ処理室の外壁に流れることなくプラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスを安定して行うことができる。また、挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して平行になるように誘電性領域の挿入側の一端を平面状に構成しており、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着する場合には、プラズマ処理室の内壁にプラズマ密度情報測定用装着具が突き出ることなく、プラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスの邪魔にならない。また、誘電性領域を導電性領域が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室に本発明のプラズマ密度情報測定用装着具を従来から設けられたプラズマ処理室の挿入口(例えばプラズマを生成するためのガスを供給するガス管など)に挿入して装着する、あるいはプラズマ処理室に挿入口を設けてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ密度情報測定用装着具を実現することができる。 In this way, since the plasma density information measurement mounting tool is simply inserted into the insertion port of the plasma processing chamber and mounted, the electric field in the plasma processing chamber does not flow to the outer wall of the plasma processing chamber through the insertion port. Processes such as measurement and plasma treatment can be performed stably. Also, one end on the insertion side of the dielectric region is formed in a planar shape so as to be parallel to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion, and one end on the insertion side of the dielectric region and the plasma processing chamber in the insertion portion When the plasma density information measuring mounting tool is inserted into the plasma processing chamber and mounted to a position where the inner wall of the plasma processing chamber is substantially flush with the inner wall of the plasma processing chamber, the plasma density information measuring mounting tool does not protrude from the inner wall of the plasma processing chamber. It does not interfere with processes such as plasma density information measurement and plasma processing. In addition, since the dielectric region is covered with the conductive region, the process can be performed more stably by shielding the plasma surface wave. Further, the plasma density information measuring tool of the present invention is inserted into a conventional plasma processing chamber into an insertion port of a conventional plasma processing chamber (for example, a gas pipe for supplying a gas for generating plasma). The process can be performed simply by mounting or by installing an insertion port in the plasma processing chamber and inserting the plasma density information measurement mounting tool into the insertion port of the plasma processing chamber. A mounting tool for measurement can be realized.
また、請求項6に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定方法であって、(a)前記プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(b)プラズマ密度情報を測定するためのプローブであるプラズマ密度情報測定用プローブを用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用プローブは、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルと、プラズマに結合する誘電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備えており、前記(b)の過程の際に、誘電性領域の前記挿入側の一端と前記挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した状態で測定を行うことを特徴とするものである。 The invention according to claim 6 is a plasma density information measuring method for measuring plasma density information indicating the characteristics of plasma, comprising: (a) a plasma density information measuring power source for measuring the plasma density information; A process of supplying power for measuring plasma density information to the plasma; and (b) reflection of the power for measuring plasma density information by a plasma load using a probe for measuring plasma density information, which is a probe for measuring plasma density information. Or measuring the plasma density information based on absorption, wherein the probe for measuring plasma density information includes an antenna that radiates power, a cable that transmits the power for measuring plasma density information, and a dielectric coupled to the plasma. A plasma density information measuring probe for measuring plasma density information. When inserted into the processing chamber, one end is configured to be flat so that one end on the insertion side of the dielectric region is parallel to the inner wall of the plasma processing chamber at the insertion portion, and is inserted into the plasma processing chamber. When this is done, the plasma density information measuring probe is connected to the inner surface of the insertion port with a dielectric region or a covering member covering the dielectric region so that the plasma density information measuring probe fits into the insertion port. In the process of (b), the plasma density information measuring probe is brought to a position where one end of the insertion side of the dielectric region and the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion are substantially flush with each other. The measurement is performed in a state in which is inserted into the plasma processing chamber.
[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、(a)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用プローブを介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(b)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用プローブを用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 6, when plasma density information measuring power (measuring power) is supplied to the plasma from the plasma density information measuring power source (measuring power source) in the step (a). The measurement power incident from the measurement power source is absorbed by the plasma load or reflected and returned through the plasma density information measurement probe. In the process (b), the plasma density information is measured using the plasma density information measuring probe based on the reflection or absorption of the measurement power. Since the plasma density information indicates the characteristics of the plasma, the characteristics of the plasma are grasped by measuring the plasma density information.
請求項6に係るプラズマ密度情報測定方法で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える。 The plasma density information measuring probe used in the plasma density information measuring method according to claim 6 is configured as follows. That is, when the plasma density information measurement probe is inserted into the plasma processing chamber in order to measure the plasma density information, the one end on the insertion side of the dielectric region described above with respect to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion is Cover the dielectric region or the dielectric region so that one end is configured in a flat shape so that it is parallel and inserted into the plasma processing chamber so that the plasma density information measurement probe fits into the insertion port. The probe for measuring plasma density information has a peripheral surface in which a member is brought into contact with the inner wall of the insertion opening.
このように構成し、上述した(b)の過程の際に、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 The probe for measuring plasma density information is configured in such a manner that the one end on the insertion side of the dielectric region and the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion are substantially flush with each other in the process of (b) described above. The measurement can be performed in a state in which is inserted into the plasma processing chamber, so that abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項7に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定方法であって、(A)前記プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(B)プラズマ密度情報を測定するための装着具であるプラズマ密度情報測定用装着具を用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に前記誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成しており、前記(B)の過程の際に、プラズマ処理室の外壁に誘電性領域の前記装着側の一端を接触させてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した状態で測定を行うことを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項7に記載の発明によれば、(A)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(B)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項7に係るプラズマ密度情報測定方法で用いられるプラズマ密度情報測定用装置具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する。
The apparatus for measuring plasma density information used in the plasma density information measuring method according to
このように構成し、上述した(B)の過程の際に、プラズマ処理室の外壁に誘電性領域の装着側の一端を接触させてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 Constructed in this way, during the process of (B) described above, the plasma density information measurement mounting tool is mounted in the plasma processing chamber with one end on the mounting side of the dielectric region in contact with the outer wall of the plasma processing chamber By measuring at, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項8に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定方法であって、(A)前記プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(B)プラズマ密度情報を測定するための装着具であるプラズマ密度情報測定用装着具を用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように前記導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備えており、前記(B)の過程の際に、誘電性領域の前記挿入側の一端と前記挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着した状態で測定を行うことを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項8に記載の発明によれば、(A)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(B)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項8に係るプラズマ密度情報測定方法で用いられるプラズマ密度情報測定用装置具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成するとともに、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える。
The apparatus for measuring plasma density information used in the plasma density information measuring method according to
このように構成し、上述した(B)の過程の際に、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 Constructed in this way, during the process of (B) described above, plasma density information measurement mounting is performed until the insertion end of the dielectric region and the inner wall of the plasma processing chamber at the insertion portion are substantially flush with each other. By performing the measurement while the tool is inserted into the plasma processing chamber and mounted, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項9に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定装置であって、前記プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用プローブとを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用プローブは、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルと、プラズマに結合する誘電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備えることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項9に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用プローブを介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用プローブを用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項9に係るプラズマ密度情報測定装置で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える。
The plasma density information measuring probe used in the plasma density information measuring apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
請求項1に記載の発明と同様に、上述した請求項9に記載の発明の好ましい一例は、上述した被覆部材を導体で構成することである(請求項10に記載の発明)。このように構成することで、誘電性領域を導体が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。 Similarly to the first aspect of the present invention, a preferred example of the above-described ninth aspect of the present invention is that the above-described covering member is made of a conductor (the tenth aspect of the present invention). With such a configuration, since the conductor covers the dielectric region, it is possible to shield the plasma surface wave and perform the process more stably.
また、上述した請求項9に記載の発明の好ましい他の一例は、プラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に接触する導体を備えることである(請求項11に記載の発明)。このような導体を備えることで、挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に対してプラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。
Further, another preferable example of the invention described in
また、請求項12に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定装置であって、前記プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具とを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に前記誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成することを特徴とするものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a plasma density information measuring apparatus for measuring plasma density information indicating plasma characteristics, and supplying plasma density information measuring power to the plasma in order to measure the plasma density information. A plasma density information measuring power source, and a plasma density information measuring mounting device for measuring plasma density information based on reflection or absorption of the plasma density information measuring power by a plasma load. The mounting tool includes an antenna that radiates power, a cable that transmits the plasma density information measurement power and a connector that electrically connects the antenna, a dielectric region that covers the antenna and is coupled to plasma, A conductive region covering the dielectric region, and a plate for measuring plasma density information. When worn during treatment chamber, it is characterized in that which constitutes the one end of the mounting side such that the dielectric region on the outer wall of the plasma processing chamber contacts the flat at the attachment portion.
[作用・効果]請求項12に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用をプラズマ処理室に装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項12に係るプラズマ密度情報測定装置で用いられるプラズマ密度情報測定用装着具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する。
The plasma density information measurement wearing tool used in the plasma density information measurement apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室にこのプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ密度情報測定装置を実現することができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably. In addition, since the process can be performed simply by mounting the plasma density information measuring mounting tool in the plasma processing chamber in the conventional plasma processing chamber, a highly versatile plasma density information measuring apparatus can be realized.
また、請求項13に記載の発明は、プラズマの特性を示すプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定装置であって、前記プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具とを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように前記導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備えることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項13に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、プラズマの特性を把握することになる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項13に係るプラズマ密度情報測定装置で用いられるプラズマ密度情報測定用装着具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える。
The plasma density information measuring wearing tool used in the plasma density information measuring apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室にこのプラズマ密度情報測定用装着具を従来から設けられたプラズマ処理室の挿入口(例えばプラズマを生成するためのガスを供給するガス管など)に挿入して装着する、あるいはプラズマ処理室に挿入口を設けてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ密度情報測定装置を実現することができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably. In addition, the plasma density information measuring mounting tool is inserted into a conventional plasma processing chamber insertion port (for example, a gas pipe for supplying a gas for generating plasma) and mounted in a conventional plasma processing chamber. Alternatively, a plasma density information measuring device with high versatility can be achieved by providing an insertion port in the plasma processing chamber and inserting the plasma density information measurement mounting tool into the plasma processing chamber insertion port. Can be realized.
また、請求項14に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、(a)プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(b)前記プラズマ密度情報を測定するためのプローブであるプラズマ密度情報測定用プローブを用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程と、(c)測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用プローブは、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルと、プラズマに結合する誘電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備えており、前記(b)の過程の際に、誘電性領域の前記挿入側の一端と前記挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した状態で測定を行うことを特徴とするものである。
The invention described in
[作用・効果]請求項14に記載の発明によれば、(a)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用プローブを介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(b)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用プローブを用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、(c)の過程においてプラズマ処理が制御される。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項14に係るプラズマ処理方法で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える。
The plasma density information measuring probe used in the plasma processing method according to
このように構成し、上述した(b)の過程の際に、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 The probe for measuring plasma density information is configured in such a manner that the one end on the insertion side of the dielectric region and the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion are substantially flush with each other in the process of (b) described above. The measurement can be performed in a state in which is inserted into the plasma processing chamber, so that abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項15に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、(A)プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(B)前記プラズマ密度情報を測定するための装着具であるプラズマ密度情報測定用装着具を用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程と、(C)測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に前記誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成しており、前記(B)の過程の際に、プラズマ処理室の外壁に誘電性領域の前記装着側の一端を接触させてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した状態で測定を行うことを特徴とするものである。
The invention described in
[作用・効果]請求項15に記載の発明によれば、(A)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(B)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、(C)の過程においてプラズマ処理が制御される。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項15に係るプラズマ処理方法で用いられるプラズマ密度情報測定用装置具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する。
The apparatus for measuring plasma density information used in the plasma processing method according to
このように構成し、上述した(B)の過程の際に、プラズマ処理室の外壁に誘電性領域の装着側の一端を接触させてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 Constructed in this way, during the process of (B) described above, the plasma density information measurement mounting tool is mounted in the plasma processing chamber with one end on the mounting side of the dielectric region in contact with the outer wall of the plasma processing chamber By measuring at, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項16に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、(A)プラズマ密度情報を測定するためのプラズマ密度情報測定用電源からプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給する過程と、(B)前記プラズマ密度情報を測定するための装着具であるプラズマ密度情報測定用装着具を用いて、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力の反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定する過程と、(C)測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する過程とを備え、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように前記導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備えており、前記(B)の過程の際に、誘電性領域の前記挿入側の一端と前記挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着した状態で測定を行うことを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項16に記載の発明によれば、(A)の過程においてプラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)からプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)をプラズマに供給すると、測定用電源から入射された測定用電力は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。(B)の過程では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、(C)の過程においてプラズマ処理が制御される。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項16に係るプラズマ処理方法で用いられるプラズマ密度情報測定用装置具を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える。
The apparatus for measuring plasma density information used in the plasma processing method according to
このように構成し、上述した(B)の過程の際に、誘電性領域の挿入側の一端と挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁とが略同一平面になる位置にまでプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に挿入して装着した状態で測定を行うことで、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 Constructed in this way, during the process of (B) described above, plasma density information measurement mounting is performed until the insertion end of the dielectric region and the inner wall of the plasma processing chamber at the insertion portion are substantially flush with each other. By performing the measurement while the tool is inserted into the plasma processing chamber and mounted, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
また、請求項17に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用プローブと、測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する制御手段とを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用プローブは、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルと、プラズマに結合する誘電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備えることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項17に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用プローブを介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用プローブを用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、制御手段によってプラズマ処理が制御される。
[Operation and Effect] According to the invention described in
請求項17に係るプラズマ処理装置で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成するとともに、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える。
The plasma density information measuring probe used in the plasma processing apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably.
請求項1、9記載の発明と同様に、上述した請求項17に記載の発明の好ましい一例は、上述した被覆部材を導体で構成することである(請求項18に記載の発明)。このように構成することで、誘電性領域を導体が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。 Similarly to the first and ninth aspects of the invention, a preferred example of the above-described aspect of the invention of the seventeenth aspect is that the above-described covering member is made of a conductor (the invention of the eighteenth aspect). With such a configuration, since the conductor covers the dielectric region, it is possible to shield the plasma surface wave and perform the process more stably.
また、上述した請求項17に記載の発明の好ましい他の一例は、プラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に接触する導体を備えることである(請求項19に記載の発明)。このような導体を備えることで、挿入部分におけるプラズマ処理室の外壁に対してプラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。
In addition, another preferable example of the invention described in
また、請求項20に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具と、測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する制御手段とを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に前記誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成することを特徴とするものである。 According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus for performing plasma processing on an object to be processed in plasma, wherein plasma density for supplying plasma density information measurement power to the plasma in order to measure plasma density information. A power source for information measurement, a plasma density information measurement mounting device that measures plasma density information based on reflection or absorption of the plasma density information measurement power by a plasma load, and plasma processing based on the measured plasma density information The plasma density information measurement wearing tool includes an antenna that radiates power, a cable that transmits the plasma density information measurement power, and a connector that electrically connects the antenna; Covering the antenna and covering the dielectric region with a dielectric region coupled to the plasma When mounted in a plasma processing chamber for measuring plasma density information, one end of the mounting side is planar so that the dielectric region contacts the outer wall of the plasma processing chamber in the mounting portion. It is characterized by comprising.
[作用・効果]請求項20に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用をプラズマ処理室に装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、制御手段によってプラズマ処理が制御される。
[Operation / Effect] According to the invention of
請求項20に係るプラズマ処理装置で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する。
The plasma density information measuring probe used in the plasma processing apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室にこのプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室に装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ処理装置を実現することができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably. In addition, since the process can be performed simply by mounting the plasma density information measuring mounting tool in the plasma processing chamber in the conventional plasma processing chamber, a highly versatile plasma processing apparatus can be realized.
また、請求項21に記載の発明は、プラズマ中の被処理物にプラズマ処理を行うプラズマ処理装置であって、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用電力をプラズマに供給するプラズマ密度情報測定用電源と、プラズマ負荷による前記プラズマ密度情報測定用電力に反射または吸収に基づいてプラズマ密度情報を測定するプラズマ密度情報測定用装着具と、測定された前記プラズマ密度情報に基づいてプラズマ処理を制御する制御手段とを備えるとともに、前記プラズマ密度情報測定用装着具は、電力を放射するアンテナと、前記プラズマ密度情報測定用電力を伝送するケーブルおよび前記アンテナを電気的に接続させるコネクタと、前記アンテナを被覆し、かつプラズマに結合する誘電性領域と、誘電性領域を被覆する導電性領域とを備え、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、前記誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように前記導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備えることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項21に記載の発明によれば、プラズマ密度情報測定用電源(測定用電源)から入射されたプラズマ密度情報測定用電力(測定用電力)は、プラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際にはそのプラズマ密度情報測定用装着具を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。その測定用電力の反射または吸収に基づいて、プラズマ密度情報測定用装着具を用いてプラズマ密度情報が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、制御手段によってプラズマ処理が制御される。
[Operation / Effect] According to the invention described in
請求項21に係るプラズマ処理装置で用いられるプラズマ密度情報測定用プローブを以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える。
The plasma density information measuring probe used in the plasma processing apparatus according to
このように構成することで異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。また、従来のプラズマ処理室にこのプラズマ密度情報測定用装着具を従来から設けられたプラズマ処理室の挿入口(例えばプラズマを生成するためのガスを供給するガス管など)に挿入して装着する、あるいはプラズマ処理室に挿入口を設けてプラズマ密度情報測定用装着具をプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高いプラズマ処理装置を実現することができる。 With this configuration, abnormal discharge can be prevented and the process can be performed stably. In addition, the plasma density information measuring mounting tool is inserted into a conventional plasma processing chamber insertion port (for example, a gas pipe for supplying a gas for generating plasma) and mounted in a conventional plasma processing chamber. Alternatively, it is possible to perform a process simply by providing an insertion port in the plasma processing chamber and inserting a plasma density information measurement mounting tool into the plasma processing chamber insertion port, thus realizing a highly versatile plasma processing apparatus. can do.
本発明に係る請求項1、4、5に記載の発明によれば、プラズマ密度情報を測定するためにプラズマ密度情報測定用プローブをプラズマ処理室に挿入した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用プローブが嵌合するように誘電性領域あるいは誘電性領域を被覆する被覆部材を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用プローブは備える(請求項1)、あるいはプラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室に装着した際に、その装着部分におけるプラズマ処理室の外壁に上述した誘電性領域が接触するように装着側の一端を平面状に構成する(請求項4)、あるいはプラズマ密度情報を測定するためにプラズマ処理室の挿入口に挿入して装着した際に、その挿入部分におけるプラズマ処理室の内壁に対して、上述した誘電性領域の挿入側の一端が平行になるようにその一端を平面状に構成し、プラズマ処理室に挿入した際に、その挿入口にプラズマ密度情報測定用装着具が嵌合するように導電性領域を挿入口の内壁に接触させた周面をプラズマ密度情報測定用装着具は備える(請求項5)ことで、異常放電を防止してプラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスを安定して行うことができる。 According to the first, fourth, and fifth aspects of the present invention, when the plasma density information measuring probe is inserted into the plasma processing chamber in order to measure the plasma density information, the plasma processing chamber in the insertion portion is inserted. A probe for measuring plasma density information is inserted into the insertion port when one end of the dielectric region is configured in a plane so that one end on the insertion side of the dielectric region described above is parallel to the inner wall of the plasma processing chamber. The plasma density information measuring probe includes a peripheral surface in which a dielectric region or a covering member that covers the dielectric region is brought into contact with the inner wall of the insertion slot so as to fit (claim 1), or plasma density information is measured In order to do this, one end of the mounting side is configured to be flat so that the above-described dielectric region is in contact with the outer wall of the plasma processing chamber at the mounting portion when mounted in the plasma processing chamber ( Claim 4), or the insertion side of the above-mentioned dielectric region with respect to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion when the plasma processing chamber is inserted into the insertion port of the plasma processing chamber to measure plasma density information. The conductive region is inserted into the insertion port so that the plasma density information measurement fitting is fitted to the insertion port when the one end is configured to be parallel to one end of the plasma processing chamber and inserted into the plasma processing chamber. By mounting the plasma density information measuring mounting tool on the peripheral surface in contact with the inner wall (Claim 5), abnormal discharge can be prevented and processes such as plasma density information measurement and plasma processing can be performed stably.
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係るプラズマ密度情報測定用プローブを用いたプラズマ処理装置の概略構成を示したブロック図である。なお、本実施例1では、ICP(Inductively Coupled Plasma)型、すなわち誘導結合プラズマであって、エッチング処理を例に採って説明する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a plasma processing apparatus using the plasma density information measurement probe according to the first embodiment. The first embodiment is an ICP (Inductively Coupled Plasma) type, that is, inductively coupled plasma, and will be described by taking an etching process as an example.
本実施例1に係るエッチング処理装置は、図1に示すように、プラズマPMが生成されるチャンバ1を備えており、このチャンバ1内には図示を省略する処理用の電圧に接続されている電極2が配設されており、この電極2上に被処理物である基板Wが載置されている。この電極2に処理用の電圧を印加することによってプラズマによる基板Wのエッチング処理が行われる。チャンバ1の上部には石英板3およびコイル4が配設されている。このコイル4とプラズマPMを生成するための生成用電源5とは接続されており、生成用電源5からコイル4を介して石英板3に電流を流すことにより、石英板3から磁場が発生する。この石英板3からの磁場によって誘電磁場が発生して、これによる加熱によってプラズマPMが生成される。本実施例1では、生成用電源5から供給される生成用電力は500W程度で周波数が13.56MHz程度の高周波である。
As shown in FIG. 1, the etching processing apparatus according to the first embodiment includes a
本実施例1ではチャンバ1は、後述する測定プローブ7をチャンバ1に挿入するための挿入口1Aを設けている(図3(a)参照)。チャンバ1の外壁1aおよび内壁1bをいわゆる『コ』の字状に屈曲させて屈曲部1Bを上下にそれぞれ設けることで、その挿入口1Aを形成している。チャンバ1は、本発明におけるプラズマ処理室に相当する。チャンバ1については、誘電体で形成してもよいし、導体で形成してもよい。また、誘電体を金属でコーティングしたもので形成してもよい。
In the first embodiment, the
なお、プラズマ処理としては、プラズマエッチングに限定されず、プラズマCVD、あるいはプラズマアッシングなど、通常プラズマによって行われる処理であれば、特に限定されない。また、チャンバ1は、ICP型以外に、2つの電極を互いに対向させて、両電極間にプラズマを生成する、いわゆるCCP(Capacitively Coupled Plasma) 型、すなわち容量結合プラズマといった無磁場のプラズマに用いられるチャンバであってもよいし、ECR(Electron Cyclotron Resonance)プラズマのように有磁場のプラズマに用いられるチャンバであってもよい。
Note that the plasma treatment is not limited to plasma etching, and is not particularly limited as long as the treatment is usually performed by plasma, such as plasma CVD or plasma ashing. In addition to the ICP type, the
生成用電源5は、生成用電力制御部6を介して、コイル4に接続されており、この生成用電力制御部6によって生成用電源5からチャンバ1に供給される生成用電力が操作される。この生成用電力制御部6は、本発明における制御手段に相当する。
The generation power source 5 is connected to the
また、チャンバ1内には、上述した基板Wや電極2の他に、チャンバ1内のプラズマ密度情報を測定する測定プローブ7が挿入されている。この測定プローブ7は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用プローブに相当する。
In addition to the substrate W and the
測定プローブ7と、プラズマ密度情報を測定するための測定用電源8とは、同軸ケーブル9とプローブ制御部10とを介して接続されている。なお、本実施例1では、プラズマ密度情報として電子密度を測定しているが、その他のプラズマ密度情報として例えばイオン密度や後述する吸収周波数やプラズマ表面波共鳴周波数等がある。測定用電源8は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用電源に相当する。
A
上述の基板W、電極2、測定プローブ7の他に、チャンバ1と、プラズマPMを生成するためのガスを供給するガス供給源(タンク)11とは、ガス調整用バルブ12を介して連通接続されている。
In addition to the substrate W, the
次に、生成用電力制御部6の具体的構成について説明する。生成用電力制御部6は、エッチングレート変換部13と、エッチング時間変換部14と、エッチング時間設定部15と、インピーダンス整合器16とから構成されている。エッチングレート変換部13は、測定プローブ7とプローブ制御部10とによって測定された電子密度を電子密度に応じたエッチングレートに変換するように構成されており、エッチング時間変換部14は、変換されたエッチングレートを電子密度に応じたエッチング時間に変換するように構成されている。また、エッチング時間設定部15は、エッチング時間を設定するように構成されており、インピーダンス整合器16は、チャンバ1への生成用電力の供給を調節したり、設定されたエッチング時間が経過するとチャンバ1への生成用電力の供給を終了するように構成されている。なお、本明細書中において用いられるエッチングレートとは単位時間当たりにエッチングされる膜の厚みのことをいう。
Next, a specific configuration of the generation power control unit 6 will be described. The generation power control unit 6 includes an etching
エッチングレート変換部13とエッチング時間変換部14とは、CPU(中央演算処理部)等の演算部の機能を備えており、エッチングレートと電子密度の間には固有のプロセスにおいて一定の相関関係にあることを利用して、測定された電子密度を演算部によって係数倍したものがエッチングレートとして変換されるとともに、エッチングする必要のある膜の厚みをエッチングレートで割った値がエッチング時間として変換される。本実施例1では、エッチングレート変換部13とエッチング時間変換部14とをCPU(中央演算処理部)等の演算部で構成したが、図示を省略する記憶部をも備えるとともに、その記憶部に電子密度とエッチングレートとの相関関係を示す検量線等を予め記憶させて、測定された電子密度に応じてその記憶部から随時読み出しを行ってエッチングレートやエッチング時間等を導出するように構成してもよい。
The etching
エッチング時間設定部15は、タイマやクロックの機能を備えており、電子密度が測定されるのとほぼ同時にタイマがリセットされてタイマのカウントを開始する。設定されたエッチング時間に相当する分だけタイマがカウントされると、エッチング時間設定部15はインピーダンス整合器16に対して、生成用の電力の供給を終了するようにインピーダンス整合器16内の整合回路を操作する。なお、本実施例1では、エッチング時間設定部15はインピーダンス整合器16を操作することによって、プラズマPMへの生成用の電力の供給を終了させたが、生成用電源5に対して直接的に操作して電圧の印加等を直接的に終了するようにエッチング時間設定部15を構成してもよいし、電極2に印加している処理用の電圧等を直接的に操作するように構成してもよい。また、基板Wを連続的に処理する場合には、エッチング時間設定部15によって設定されたエッチング時間に相当する分だけタイマがカウントされると、処理中の基板Wをチャンバ1内から取り出して、次に処理されるべき基板Wをチャンバ1内に投入するように構成してもよい。
The etching
インピーダンス整合器16は、生成用電源5の周波数がMHzオーダの周波数の場合、インダクタンスとキャパシタンスとを組み合わせた整合回路が用いられる。また上述の周波数が1GHz以上の周波数の場合、EHチューナやスタブチューナが用いられる。
When the frequency of the power supply 5 for generation is a frequency on the order of MHz, the
次に、測定プローブ7について、図2、図3を参照して説明する。測定プローブ7は、図2(b)(拡大した破断図)に示すように、同軸ケーブル9の先端部を加工成形することによって構成されており、先端部において同軸ケーブル9の外部絶縁体9aと外部導体9bとを除去してから誘電体部材17を被せることによって構成されている。また、外部絶縁体9aと外部導体9bと、さらに中心絶縁体9cを除去したことによって同軸ケーブル9の先端部において中心導体9dのみとなって、中心導体9dは、同軸ケーブル9を介して伝送された電力を放射するアンテナの機能を果たすことになる。従って、先端部における中心導体9dは、本発明におけるアンテナに相当し、同軸ケーブル9は、本発明におけるケーブルに相当し、誘電体部材17は、本発明における誘電性領域に相当する。
Next, the
図3に示すように測定プローブ7をチャンバ1に挿入する。次に、測定用電源8から測定用電力を伝送させる。すると、測定プローブ7の吸収周波数において、先端では誘電体部材17を境界条件に持ちながら共鳴吸収が起きる。この結果、測定用電源8から供給されて伝送された電磁波が吸収されるので、測定プローブ7の吸収周波数において反射電力が小さくなる。また、測定用電力がプラズマPMによって吸収されると吸収されなかった残りの測定用電力は、測定用電源8側からプラズマPM側に伝送した方向とは逆方向に、測定用電源8側に向かって伝送される。また、測定用電力がプラズマPMによって反射されると、反射された測定用電力は、同様に測定用電源8側に向かって伝送される。この測定用電力は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用電力に相当する。
As shown in FIG. 3, the
なお、誘電体部材17の形状は凸状となっている。そして、誘電体部材17の先端17a、すなわち図3に示すように測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際の挿入側の一端17aが平面状になっている。具体的には、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して、挿入側の一端(先端)17aが平行になるようにその先端17aが平面状になっている。誘電体部材17には、アンテナである中心導体9dを挿通させるための挿通口17Aを設けている。
The shape of the
また、誘電体部材17は、本実施例1では比誘電率が約4である石英(SiO2 )で形成されている。誘電体部材17を形成する物質については、例えば比誘電率が2であるフッ素樹脂や、比誘電率が10であるアルミナ(Al2 O3 )や、比誘電率が35であるジルコニア(zirconia)(ZrO2 )や、異方性誘電体や、純度によって比誘電率が変化するが比誘電率が約20前後である炭化ケイ素(silicon carbide )(SiC)等のように、特に限定されないが、固体の誘電体の場合では誘電体部材17を形成し易い点から鑑みると、比誘電率が2から50までの物質で誘電体部材17は形成されている方が好ましい。
The
その他に測定プローブ7は、図2に示すように、チャンバ1の屈曲部1B(図3参照)に嵌合するとともに誘電体部材17に嵌合して、誘電体部材17を被覆する2つの第1導体18と、挿入側とは逆側に誘電体部材17に接触して、第1導体18に嵌合する2つ第2導体19と、挿入側(先端側)の同軸ケーブル9と挿入側とは逆側の同軸ケーブル9とを電気的に接続するコネクタ20を有して、第2導体19に接触する第3導体21とを備えている。これらの第1導体18、第2導体19、第3導体21は図示を省略するネジなどで組み込まれている。第1導体18は、本発明における被覆部材に相当する。
In addition, as shown in FIG. 2, the
かかる第1導体18は、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、チャンバ1の挿入口1Aの内壁に第1導体18の周面が接触する位置に配設されている。このように配設することで挿入口1Aに測定プローブ7が嵌合する。また、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触する導体と第1導体18をみることができる。
The
第1導体18および第2導体19はアルミニウム(Al)で形成されている。第3導体はステンレス鋼で形成されている。これらの導体18,19,21を形成する物質はそれ以外の金属や、金属以外の導体(例えばカーボンなど)など、特に限定されない。
The
かかる構成の測定プローブ7を、図3に示すようにチャンバ1に挿入して測定する際には、誘電体部材17の挿入側の一端(先端)17aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になるようにする。なお、完全に同一平面になる必要はなく、図3に示すようにズレtが生じたとしても、そのズレtが、チャンバ1内に面する(プラズマPMと接触する部分)の誘電体部材17の外径をrとしたときに、チャンバ1の内壁1bと誘電体部材17の挿入側の一端17aとが挿入方向(測定プローブの長手方向)に対して+r〜−rまでの範囲内にあれば、構わない。逆に、その範囲外であれば、プロセスの邪魔になる、あるいは異常放電になる可能性がある。なお、誘電体部材17の挿入側の一端17aの形状が楕円の場合は短辺、多角形の場合は対向辺の最短距離をrとする。
When the
例えば、測定プローブの外径rが10mmのときには、チャンバ1の内壁1bと誘電体部材17の挿入側の一端17aとが挿入方向に対して+10mm〜−10mmまでの範囲となれば、誘電体部材17の挿入側の一端17aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になるとする。
For example, when the outer diameter r of the measurement probe is 10 mm, if the
続いて、プローブ制御部10の具体的構成について説明する。プローブ制御部10は、図1に示すように、方向性結合器22と、減衰器23と、フィルタ24と、吸収周波数導出部25と、電子密度変換部26とから構成されている。測定プローブ7には、同軸ケーブル9を介して測定用電源8側から順に、方向性結合器22、減衰器23、およびフィルタ24が接続されている。
Next, a specific configuration of the
測定用電源8は周波数掃引式であって、ある周波数帯域(例えば100kHzから2.5GHzまで)の周波数で測定用電力を自動掃引しながら出力する。測定用電源8から出力された測定用電力は、同軸ケーブル9中を伝送しながら方向性結合器22、減衰器23、およびフィルタ24の順に経由して、測定プローブ7へ伝送される。一方、測定用電力が吸収または反射されると、上述したように逆方向に電力の反射分が伝送されて、方向性結合器22で検出されて、吸収周波数導出部25へ送り込まれる。吸収周波数導出部25には測定用電源8から出力される測定用電力の周波数も逐次送り込まれる。
The power supply for
フィルタ24は、プローブ制御部10に混入してくる電力やノイズを除去する機能を果たす。また、減衰器23は、測定プローブ7へ送り込む測定用電力の量を調整する機能を果たす。
The
吸収周波数導出部25は、測定用電力の周波数と、測定用電力の検出反射量とに基づいて、測定用電力の反射率の対周波数変化を求める。そして、得られた結果に基づいて、電子密度に起因して測定用電力の強い吸収が起こる吸収周波数を求める。なお、吸収周波数の具体的な導出については、後述するフローチャートで説明する。
The absorption
電子密度変換部26は、吸収周波数導出部25によって求められた吸収周波数に基づいて電子密度に変換するように構成されている。上述の吸収周波数は電子密度と一定の相関関係があるので、吸収周波数が求まることによって、電子密度が容易に求められる。
The electron
続いて、上述した構成を有するエッチング処理装置において、エッチング処理の流れを、図4のフローチャートを参照して説明する。なお、ステップS1の時点ではプラズマ生成用の生成用電源5のスイッチは既にON状態であって、ガス供給源(タンク)11からチャンバ1内にガスが既に供給されて、プラズマPMも既に生成されているものとする。また、上述したように誘電体部材17の挿入側の一端(先端)17aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になる位置にまで測定プローブ7をチャンバ1に挿入した状態で測定を含んだエッチング処理を行う。
Next, the flow of the etching process in the etching apparatus having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that at the time of step S1, the switch of the power source 5 for generating plasma is already in the ON state, and the gas has already been supplied from the gas supply source (tank) 11 into the
〔ステップS1〕測定用電源8のスイッチをONにする。測定用電源8から100kHzから2.5GHzまでの周波数で測定用電力を自動掃引しながら出力する。また、自動掃引しながら吸収周波数導出部25に上述の周波数が逐次送り込まれる。出力された測定用電力は、同軸ケーブル9を介して測定プローブ7に供給される。このステップS1は、本発明における(a)の過程に相当する。
[Step S1] The
〔ステップS2〕供給された測定用電力は、プラズマPMに依存した表面波によって吸収または反射が起こって、供給時とは逆方向に同軸ケーブル9を介して測定用電力の反射分だけ測定用電源8側に伝送される。測定用電力の反射量は、フィルタ24、減衰器23、および方向性結合器22の順に経由して、方向性結合器22で検出される。そして、吸収周波数導出部25へ送り込まれる。
[Step S2] The supplied measurement power is absorbed or reflected by the surface wave depending on the plasma PM, and the measurement power supply is reflected by the reflected amount of the measurement power via the
吸収周波数導出部25では、同じ周波数において〔測定用電力の検出反射量〕÷〔測定用電力の全出力量〕なる演算が行われて測定用電力の反射率が求められる。掃引される周波数と、この測定用電力の反射率とを対応付けてプロットすることによって、図5に示すような測定用電力の反射率の対周波数変化が求められる。図5に示すように、反射率が大きく下がるところは、電子密度に起因して測定電力の強い吸収が起こる吸収ポイントであって、その吸収ポイントの周波数が吸収周波数ということになる。
In the absorption
図5中では吸収ポイントPa,Pbの2つが現れている。通常、吸収ポイントは複数個現れて、それに伴って吸収周波数も吸収ポイントと同数個だけ存在する。これらの吸収周波数は、いずれにおいても電子密度等のプラズマ密度情報と一定の相関関係があるが、特に、吸収周波数のうち、電子密度に対して2乗に比例する吸収周波数は、プラズマ表面波共鳴周波数と呼ばれている。電子密度等のプラズマ密度情報を導出する際においてこのプラズマ表面波共鳴周波数は有用な物理量の1つである。このステップS2は、本発明における(b)の過程に相当する。 In FIG. 5, two absorption points Pa and Pb appear. Usually, a plurality of absorption points appear, and accordingly, there are as many absorption frequencies as there are absorption points. Any of these absorption frequencies has a certain correlation with plasma density information such as electron density. In particular, among absorption frequencies, the absorption frequency proportional to the square of the electron density is plasma surface wave resonance. It is called frequency. This plasma surface wave resonance frequency is one of useful physical quantities in deriving plasma density information such as electron density. This step S2 corresponds to the process (b) in the present invention.
なお、本明細書中では、Q値(quality factor)がもっとも大きい吸収ポイントにおける吸収周波数を『0次の吸収周波数』または『基本吸収周波数』と呼ぶ。そして、吸収の大きい順に1次,2次,…と吸収周波数を定義づける。一番高次の吸収周波数、すなわち吸収のもっとも小さい吸収ポイントにおける吸収周波数は、電子密度に対して2乗に比例する、上述したプラズマ表面波共鳴周波数となる。 In the present specification, the absorption frequency at the absorption point having the largest Q value (quality factor) is referred to as “zero-order absorption frequency” or “basic absorption frequency”. Then, the absorption frequency is defined as primary, secondary,... In descending order of absorption. The absorption frequency at the highest order, that is, the absorption point at the absorption point with the smallest absorption is the above-described plasma surface wave resonance frequency that is proportional to the square of the electron density.
従って、実際に、プラズマ密度情報を測定するには、Q値が大きい吸収は、吸収(反射による損失)が大きく、かつ半値幅が狭い吸収であるので、Q値がもっとも大きい吸収周波数、すなわち0次の吸収周波数(基本吸収周波数)を測定するのが通常である。本実施例1では、0次の吸収周波数、すなわちQ値がもっとも大きい吸収ポイントにおける基本吸収周波数(0次の吸収周波数)を測定する。 Therefore, in order to actually measure the plasma density information, the absorption with a large Q value is an absorption with a large absorption (loss due to reflection) and a narrow half-value width. It is usual to measure the next absorption frequency (basic absorption frequency). In the first embodiment, the zero-order absorption frequency, that is, the fundamental absorption frequency (the zero-order absorption frequency) at the absorption point having the largest Q value is measured.
〔ステップS3〕吸収周波数導出部25によって導出されたこの吸収周波数は、電子密度変換部26に送り込まれる。電子密度変換部26は、基本吸収周波数からプラズマ表面波共鳴周波数を求め、さらにプラズマ表面波共鳴周波数から電子密度に変換する。
[Step S3] The absorption frequency derived by the absorption
なお、図3に示す形態で測定する場合には、測定プローブ7がチャンバ1の内壁1bからズレtの分だけ突き出ているので、ここで求められた電子密度は、内壁1bからズレtでの値である。基板Wは、チャンバ1の中心に配設されているので、チャンバ1の中心での電子密度を求めなければならない。そこで、『発明が解決しようとする課題』の欄でも述べたように、内壁1bからズレtの位置でのプラズマ密度情報(ここでは電子密度)とチャンバ1の中心でのプラズマ密度情報(ここでは電子密度)とが相関関係にあることを利用して、図6のグラフに基づいて、内壁1bからズレtの位置での電子密度から、チャンバ1の中心での電子密度に校正すればよい。なお、本実施例1では、電子密度変換部26は、この校正の機能をも有しているが、図6のグラフを記憶して校正を行う校正部を別に設けてもよい。
In the case of measuring in the form shown in FIG. 3, since the
なお、図6のグラフについては測定プローブの配設位置をそれぞれ変えて電子密度を測定して、相関関係を予め求めておく。図6のグラフでは、プラズマPMを生成するガスとしてアルゴン(Ar)を用い、ガス圧を4Pa,5Pa,6Paとそれぞれする。測定プローブ7の(配設)位置をTとすると、位置Tが200mmのときがチャンバ1の中心に測定プローブ7を配設したときとなり、位置Tが0mmのときがチャンバ1の内壁1bにプローブを配設したときとなる。
For the graph of FIG. 6, the electron density is measured by changing the arrangement positions of the measurement probes, and the correlation is obtained in advance. In the graph of FIG. 6, argon (Ar) is used as the gas for generating the plasma PM, and the gas pressures are 4 Pa, 5 Pa, and 6 Pa, respectively. Assuming that the (arrangement) position of the
〔ステップS4〕電子密度が求まってから、基板Wをチャンバ1内に投入して、電極2上に載置する。この電極2に処理用の電圧を印加することによって、プラズマPM中のイオンや電子が基板Wの表面に到達して、基板Wのエッチング処理が行われる。従って、処理用の電圧を印加するのとほぼ同時に、またはエッチング処理が開始されるのとほぼ同時に、エッチング時間設定部15において、タイマがリセットされてタイマのカウントを開始する。エッチング処理をより精密に行うという点において、チャンバ1内への基板Wの投入とステップS4での電子密度の測定とはほぼ同時に行われる方が好ましい。
[Step S4] After the electron density is obtained, the substrate W is put into the
〔ステップS5〕一方、測定された電子密度は、生成用電力制御部6内のエッチングレート変換部13に送り込まれて、電子密度に基づいてエッチングレートに変換される。上述したように、エッチングレートと電子密度との間には一定の相関関係にあるので、測定された電子密度を係数倍するだけでエッチングレートが求まる。
[Step S5] On the other hand, the measured electron density is sent to the etching
〔ステップS6〕エッチングレートが求まると、エッチング時間変換部14によってエッチング時間が求まる。例えば、エッチングしたい膜厚の厚みが10μmであって、エッチングレートが1μm/minのとき、エッチング時間は、上記膜厚の厚みの10μmから上記エッチングレートの1μm/minで割った10minとなって求められる。
[Step S6] When the etching rate is determined, the etching
〔ステップS7〕エッチング時間が求まると、エッチング時間設定部15に送り込まれる。ステップS4において開始されたタイマがエッチング時間に相当する分だけカウントされると、すなわちエッチング時間が経過すると、エッチング時間設定部15はインピーダンス整合器16に対して、生成用電力の供給を終了するようにインピーダンス整合器16内の整合回路を操作する。この操作によって生成用電源5から供給される生成用電力は0となって、エッチング処理が終了する。このステップS4〜S7は、本発明における(c)の過程に相当する。
[Step S7] When the etching time is obtained, it is sent to the etching
以上のステップS1〜S7から、ステップS1において測定用電源8から測定用電力をプラズマPMに供給すると、測定用電源8から入射された測定用電力は、測定プローブ7を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。ステップS2では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、測定プローブ7を用いてプラズマ密度情報である吸収周波数が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、ステップS4〜S7においてプラズマエッチング処理が制御される。
When the measurement power is supplied from the
本実施例1のエッチング処理方法で用いられる測定プローブ7を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するために測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して、誘電体部材17の挿入側の一端(先端)17aが平行になるようにその一端17aを平面状に構成し、チャンバ1に挿入した際に、その挿入口1Aに測定プローブ7が嵌合するように誘電体部材17を被覆する第1導体18を挿入口1Aの内壁1bに接触させた周面を測定プローブ7は備える。
The
このように構成することで、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際には、測定プローブ7の誘電体部材17を被覆する第1導体18の周面(表面)によって挿入口1Aが塞がれる。つまり、挿入口1A付近にすきまがなくなる。したがって、チャンバ1内の電界は挿入口1Aを介してチャンバ1の外壁1aに流れることなく、異常放電をなくすことができる。また、挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して平行になるように誘電体部材17の挿入側の一端17aを平面状に構成しており、誘電体部材17の挿入側の一端17aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になる位置にまで測定プローブ7をチャンバ1に挿入する場合には、チャンバ1の内壁1bに測定プローブ7が突き出ることなく、プラズマ密度情報の測定やプラズマ処理といったプロセスの邪魔にならない。以上より、異常放電を防止してプロセスを安定して行うことができる。
With this configuration, when the
本実施例1では、誘電体部材17を被覆する第1導体18を導体で構成することで、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。また、この第1導体18は、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触する導体とみなすことができる。このような導体を備えることで、挿入部分におけるチャンバ1の外壁1bに対してプラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。
In the first embodiment, by forming the
なお、従来の測定プローブ101と本実施例1での測定プローブ7とをそれぞれチャンバ1に挿入したときのプローブ周辺の電界強度の2乗分布をシミュレーションにより確認した。このシミュレーションは、マックスウェルの方程式を時間,空間で差分化し、出力点の時間応答を得るFDTD法 (Finite Difference Time Domain Method)を用いて行っている。図7は、従来の測定プローブ101を用いた場合における電界強度の2乗分布を模式的に表した図であり、図8は、本実施例1での測定プローブ7を用いた場合における電界強度の2乗分布を模式的に表した図である。
In addition, the square distribution of the electric field intensity around the probe when the
図7に示すように、従来の測定測定プローブ101をチャンバ1に挿入したら、電磁波は測定プローブ101の表面の誘電体とプラズマとの界面において表面波を励起させ、同軸方向である長手方向に伝搬する。伝搬した表面波は、同軸の両端で反射し、強い定在波を励起させ、プローブの先端で領域の長さで節,腹,節を形成し、共鳴吸収している様子が図8からわかる。図7(a)に示すように、従来の測定プローブ101をチャンバ1の中心付近にまで挿入したら、チャンバ1内で測定プローブ101の領域の長さで分布するが、図7(b)に示すように、従来の測定プローブ101をチャンバ1の入り口付近(例えば基板などの被処理物よりも手前)に挿入したら、チャンバ1内で入り口付近までの長さでしか分布しない。本実施例1での測定プローブ1をチャンバ1に挿入したら、誘電体部材17の挿入側の一端17aで、共鳴吸収している様子が図8からわかる。したがって、誘電体部材17の挿入側の一端17aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になる位置にまで測定プローブ7をチャンバ1に挿入したとしても、プローブの径を大きくすれば、励起している表面波の表面積を大きくすることができる。
As shown in FIG. 7, when a conventional measurement /
次に、図面を参照して本発明の実施例2を説明する。
Next,
図9は、実施例2に係るプラズマ密度情報測定用装着具(測定アタッチメント)を用いたプラズマ処理装置の概略構成を示したブロック図である。なお、本実施例2では、上述した実施例1と共通の構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a plasma processing apparatus using the plasma density information measurement wearing tool (measurement attachment) according to the second embodiment. In the second embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
本実施例2に係るエッチング処理装置は、図9に示すようなチャンバ1を備えている。本実施例2でのチャンバ1は、図10に示すように、チャンバ1内の様子を確認するのぞき窓30を備えている他は、実施例1と同様の構成である。こののぞき窓30は透明または半透明の石英で形成されている。また、本実施例2でのチャンバ1は、実施例1のように挿入口1Aや屈曲部1Bを設けていない。
The etching processing apparatus according to the second embodiment includes a
チャンバ1内の電極2や、チャンバ1周辺の石英板3やコイル4や生成用電源5や生成用電力制御部6や測定用電源8や同軸ケーブル9やプローブ制御部10やガス供給源11やガス調整用バルブ12については、実施例1と同じ構成である。
上述したのぞき窓30には、実施例1の測定プローブ7の替わりに本実施例2ではプラズマ密度情報を測定する測定アタッチメント31が接触することで測定アタッチメント31がチャンバ1に装着される。この測定アタッチメント31は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用装着具に相当する。
Instead of the
次に、測定アタッチメント31について、図11を参照して説明する。測定アタッチメント31は、同軸ケーブルの中心導体からなるアンテナ32と、同軸ケーブル9およびアンテナ32を電気的に接続させるコネクタ33と、アンテナ32を被覆し、かつプラズマに結合する誘電体部材34と、誘電体部材34を被覆する導体部材35とを備えている。誘電体部材34は、本発明における誘電性領域に相当し、導体部材35は、本発明における導電性領域に相当する。導体部材35についても、実施例1と同様にそれを形成する物質は金属や、金属以外の導体(例えばカーボンなど)など、特に限定されない。図11(b)に示すように誘電体部材34および導体部材35は円筒形状であって、図11(b)からみて円筒の底面の部分が、装着側の一端となる。円筒形状に形成することで誘電体部材34の装着側の一端34aは平面状になっており、測定アタッチメント31をチャンバ1に装着した際に、その装着部分におけるチャンバ1の外壁1a、すなわち本実施例2ではのぞき窓30の外壁に誘電体部材34が接触するようになっている。
Next, the
本実施例2に係るエッチング処理は、図4に示した実施例1に係るエッチング処理と同じで、実施例1ではプラズマ密度情報を測定するのに測定プローブ7をチャンバ1に挿入したのに対して、本実施例2では測定アタッチメント31をチャンバ1ののぞき窓30に装着して、測定アタッチメント31のコネクタ33と同軸ケーブル9とを電気的に接続することのみ相違する。なお、本実施例2でのステップS1は、本発明における(A)の過程に相当し、本実施例2でのステップS2は、本発明における(B)の過程に相当し、本実施例2でのステップS4〜S7は、本発明における(C)の過程に相当する。
The etching process according to the second embodiment is the same as the etching process according to the first embodiment shown in FIG. 4. In the first embodiment, the
以上のステップS1〜S7から、ステップS1において測定用電源8から測定用電力をプラズマPMに供給すると、測定用電源8から入射された測定用電力は、測定アタッチメント31をチャンバ1ののぞき窓30に装着した際にはその測定アタッチメント31を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。ステップS2では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、測定アタッチメント31を用いてプラズマ密度情報である吸収周波数が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、ステップS4〜S7においてプラズマエッチング処理が制御される。
When the measurement power is supplied from the
本実施例2でのエッチング処理方法で用いられる測定アタッチメント31を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するために測定アタッチメント31をチャンバ1に装着した際に、その装着部分におけるチャンバ1の外壁1a(ここではのぞき窓30の外壁)に誘電体部材34が接触するように装着側の一端34aを平面状に構成する。本実施例2では、誘電体部材34および導体部材35を円筒形状に形成することで装着側の一端34aを平面状に構成している。
The
このように構成することで、測定アタッチメント31をチャンバ1に装着した際には、その装着部分における誘電体で形成された(実施例2では石英)のぞき窓30の外壁を介して、誘電体部材34にプラズマ表面波が励起されて、測定用電源8から供給された測定用電力はその誘電体部材34を介してプラズマと結合して、それによってプラズマ負荷による吸収または反射が起こる。
With this configuration, when the
このように、測定アタッチメント31をチャンバ1に装着するだけなのでチャンバ1内に変化が起こらずに、プロセスを安定して行うことができる。また、誘電体部材34を導体部材35が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。また、従来の(のぞき窓30を備えた)チャンバ1に本実施例2の測定アタッチメント31をチャンバ1に装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高い測定アタッチメント31および本実施例2に係るエッチング処理装置を実現することができる。
As described above, since the
次に、図面を参照して本発明の実施例3を説明する。
Next,
図12は、実施例3に係る測定アタッチメントを用いたプラズマ処理装置の概略構成を示したブロック図である。なお、本実施例3では、上述した実施例1,2と共通の構成については同じ符号を付して、その説明を省略する。 FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a plasma processing apparatus using the measurement attachment according to the third embodiment. In the third embodiment, the same reference numerals are given to the same components as those in the first and second embodiments, and the description thereof is omitted.
本実施例3に係るエッチング処理装置は、図12に示すようなチャンバ1を備えている。本実施例3でのチャンバ1は、図13に示すように、従来から設けられた挿入口1C(例えばプラズマPMを生成するためのガスを供給するガス管など)を有しており、その挿入口1Cを、測定アタッチメント41を挿入して装着する挿入口として利用することでプラズマ密度情報を測定する。したがって、本実施例3でのチャンバ1は、実施例1のように屈曲部1Bを設けなくとも従来から設けられた挿入口1Cを利用することができる。測定アタッチメント41は、本発明におけるプラズマ密度情報測定用装着具に相当する。
The etching processing apparatus according to the third embodiment includes a
チャンバ1内の電極2や、チャンバ1周辺の石英板3やコイル4や生成用電源5や生成用電力制御部6や測定用電源8や同軸ケーブル9やプローブ制御部10やガス供給源11やガス調整用バルブ12については、実施例1,2と同じ構成である。
次に、測定アタッチメント41について、図13を参照して説明する。測定アタッチメント41は、実施例2の測定アタッチメント31と同様に、アンテナ42と、コネクタ43と、アンテナ42を被覆する誘電体部材44と、誘電体部材44を被覆する導体部材45とを備えている。誘電体部材44は、本発明における誘電性領域に相当し、導体部材45は、本発明における導電性領域に相当する。導体部材45についても、実施例1、2と同様にそれを形成する物質は金属や、金属以外の導体(例えばカーボンなど)など、特に限定されない。誘電体部材44および導体部材45は、実施例2と同じように円筒形状である。実施例3においても、円筒形状に形成することで誘電体部材44の挿入側の一端44aは平面状になっており、測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して、挿入側の一端44aが平行になるようになっている。
Next, the
また、導体部材45は、測定アタッチメント41をチャンバ1に挿入して装着した際に、チャンバ1の挿入口1Cの内壁に接触する周面の大きさの円筒である。このような大きさを有することで、チャンバ1に挿入して装着した際に、その挿入口1Cに測定アタッチメント41が嵌合するようになっている。
Further, the
本実施例3に係るエッチング処理は、図4に示した実施例1に係るエッチング処理と同じで、実施例1ではプラズマ密度情報を測定するのに測定プローブ7をチャンバ1に挿入したのに対して、本実施例3では測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着して、測定アタッチメント41のコネクタ43と同軸ケーブル9とを電気的に接続することのみ相違する。なお、実施例2ではチャンバ1の外壁1aに接触させて測定アタッチメント31の装着を行ったが、本実施例3ではチャンバ1の挿入口1Cに挿入して測定アタッチメント41の装着を行う。なお、本実施例3でのステップS1は、本発明における(A)の過程に相当し、本実施例3でのステップS2は、本発明における(B)の過程に相当し、本実施例3でのステップS4〜S7は、本発明における(C)の過程に相当する。
The etching process according to the third embodiment is the same as the etching process according to the first embodiment shown in FIG. 4. In the first embodiment, the
以上のステップS1〜S7から、ステップS1において測定用電源8から測定用電力をプラズマPMに供給すると、測定用電源8から入射された測定用電力は、測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着した際にはその測定アタッチメント41を介して、プラズマ密度に起因してプラズマ負荷に吸収されるか、反射されて戻ってくる。ステップS2では、その測定用電力の反射または吸収に基づいて、測定アタッチメント41を用いてプラズマ密度情報である吸収周波数が測定される。プラズマ密度情報はプラズマの特性を示すので、プラズマ密度情報を測定することにより、ステップS4〜S7においてプラズマエッチング処理が制御される。
When the measurement power is supplied from the
本実施例3でのエッチング処理方法で用いられる測定アタッチメント41を以下のように構成する。すなわち、プラズマ密度情報を測定するために測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して、誘電体部材44の挿入側の一端44aが平行になるように挿入側の一端44aを平面状に構成し、チャンバ1に挿入した際に、その挿入口1Cに測定アタッチメント41が嵌合するように導体部材45を挿入口1Cの内壁に接触させた周面を測定アタッチメント41は備える。本実施例3では、誘電体部材44および導体部材45を円筒形状に形成することで装着側の一端44aを平面状に構成し、導体部材45を挿入口1Cの内壁に接触させた周面を測定アタッチメント41は備える。
A
このように構成することで、測定アタッチメント41をチャンバ1に挿入して装着した際には、チャンバ1に挿入された測定アタッチメント41の誘電体部材44にプラズマ表面波が励起されて、測定用電源8から供給された測定用電力はその誘電体部材44を介してプラズマと結合して、それによってプラズマ負荷による吸収または反射が起こる。また、装着の際には、導体部材45の周面(表面)によって挿入口1Aが塞がれて挿入口1C付近にすきまがなくなる。
With this configuration, when the
このように、測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着するだけなのでチャンバ1内の電界は挿入口1Cを介してチャンバ1の外壁1aに流れることなくプロセスを安定して行うことができる。また、挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して平行になるように誘電体部材44の挿入側の一端44aを平面状に構成しており、誘電体部材44の挿入側の一端44aと挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bとが略同一平面になる位置にまで測定アタッチメント41をチャンバ1に挿入して装着する場合には、チャンバ1の内壁1bに測定アタッチメント41が突き出ることなく、プロセスの邪魔にならない。また、誘電体部材44を導体部材45が被覆しているので、プラズマ表面波をシールドしてプロセスをより安定して行うことができる。また、従来のチャンバ1に本実施例3の測定アタッチメント41を従来から設けられた挿入口1C(実施例3ではガス管)に挿入して装着するだけでプロセスを行うことができるので、汎用性の高い測定アタッチメント41および本実施例3に係るエッチング処理装置を実現することができる。
As described above, since the
本実施例3においても、略同一平面は実施例1と同じ範囲である(+r〜−rまでの範囲)。なお、従来から設けられた挿入口がチャンバ1に存在しない、あるいは挿入口が例えばガスを供給するガス管など別の用途で既に利用されている場合には、チャンバ1に挿入口を設ければよい。チャンバ1に挿入口を設けて測定アタッチメント41をチャンバ1の挿入口に挿入して装着するだけでプロセスを行うことができる。
Also in the third embodiment, the substantially same plane is the same range as that of the first embodiment (range from + r to -r). In the case where the conventionally provided insertion port does not exist in the
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例でのステップS1〜S7では、1枚の基板Wのエッチング処理が終了すると生成用電源5から供給する生成用電力を0にする手順であったが、基板Wを連続的に処理する場合にはエッチング時間に達すると、処理中の基板Wをチャンバから1枚取り出して、次に処理されるべき基板Wをチャンバ1内に投入するような手順であってもよい。
(1) In steps S1 to S7 in each of the above-described embodiments, the generation power supplied from the generation power supply 5 is set to 0 when the etching process for one substrate W is completed. In the case of continuous processing, when the etching time is reached, the procedure may be such that one substrate W being processed is taken out of the chamber and the substrate W to be processed next is put into the
(2)上述した各実施例では、エッチング処理についてのプラズマ処理であったが、例えばCVD(化学気相成長)処理や、アッシング処理や、チャンバのクリーニング処理等、プラズマ中の被処理物に行うプラズマ処理であれば、特に限定されない。また、プラズマ処理のみならず、プラズマ密度情報を単に測定するプラズマ密度情報測定装置にも本発明は適用することができる。 (2) In each of the above-described embodiments, the plasma processing is the etching processing. However, the processing is performed on an object to be processed in plasma such as CVD (chemical vapor deposition), ashing, or chamber cleaning. If it is a plasma process, it will not specifically limit. Further, the present invention can be applied not only to plasma processing but also to a plasma density information measuring apparatus that simply measures plasma density information.
(3)上述した各実施例では、プラズマを生成するための生成用電力を操作してプラズマ処理を制御したが、例えば生成用電力以外にもプラズマを生成するガス圧や、ガスの混合比等を操作してプラズマ処理を制御してもよく、通常のプラズマ制御において用いられる方法ならば、特に限定されない。 (3) In each of the above-described embodiments, the plasma processing is controlled by operating the generation power for generating plasma. For example, in addition to the generation power, the gas pressure for generating plasma, the gas mixture ratio, etc. The plasma processing may be controlled by operating the above, and there is no particular limitation as long as it is a method used in normal plasma control.
また、各実施例では、電子密度に応じてエッチング時間等の処理時間を設定して、生成用電力を操作したが、処理時間を固定にしておいて、インピーダンス整合器18などを操作することによって生成用電力を調節して、処理時間に応じて電子密度を制御してもよい、同様の手法で、図1中のガス調整用バルブ12によってガス圧や、ガスの混合比等を調節して、処理時間に応じて電子密度を制御してもよい。また、上述したこれらの方法を適宜互いに組み合わせることもできる。
In each embodiment, the processing time such as the etching time is set according to the electron density and the generation power is operated. However, by operating the
(4)上述した各実施例では、プラズマ密度情報は吸収周波数や電子密度であったが、イオン密度もプラズマの特性を示すので、これらの物理量を校正して測定することで、プラズマ発生に係る物理量(例えば生成用電力や、ガス圧や、ガスの混合比など)を操作してもよい。例えば、図1中の吸収周波数導出部25によって吸収周波数を求めた後、吸収周波数とエッチング処理との相関関係によって生成用電力を操作してもよい。
(4) In each of the above-described embodiments, the plasma density information is the absorption frequency and the electron density. However, since the ion density also shows the characteristics of the plasma, it is related to plasma generation by calibrating and measuring these physical quantities. Physical quantities (for example, power for generation, gas pressure, gas mixture ratio, etc.) may be manipulated. For example, after the absorption frequency is obtained by the absorption
(5)上述した各実施例での第1導体18、第2導体19、第3導体21を形成するのは、各導体をそれぞれ積層して形成する手法であってもよいし、蒸着などによってコーティングして形成する手法であってもよい。
(5) The
(6)上述した実施例1の測定プローブ7では、プラズマ表面波をシールドするために、測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触し、かつ誘電体部材17を被覆し周面がチャンバ1の挿入口1Aの内壁に接触する第1導体18を備えたが、例えば、第1導体18を、図14に示すように測定プローブ7をチャンバ1に挿入した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触するように構成し、挿入口1Aの内壁に周面が接触するのは誘電体部材17であってもよい。つまり、誘電体部材17を被覆する被覆部材を測定プローブ7に備えなくてもよい。また例えば、第1導体18を、図15に示すように、誘電体部材17を被覆し周面がチャンバ1の挿入口1Aの内壁に接触するように構成し、挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触する導体を備えてなくてもよい。また、図16に示すように、第1導体18をそれぞれ個別の導体181 と導体182 とに分けて構成し、挿入部分におけるチャンバ1の外壁1aに接触するように一方の導体181 を構成するとともに、誘電体部材17を被覆しチャンバ1の挿入口1Aの内壁に周面が接触するように他方の導体182 を構成してもよい。
(6) In the
また、かかる第1導体18を必ずしも備える必要はない。ただ、プラズマ表面波をシールドするためには、図1、図14〜図16のようにいずれかの領域に備えるのがより好ましい。
The
(7)上述した実施例1の測定プローブ7では、図2に示すように、プラズマPMに結合する誘電性領域が誘電体部材17で、誘電体部材17の後端(挿入側とは逆側の一端)においては同軸ケーブル9との間に空隙が介在する形態となっていたが、実施例2の図11や実施例3の図13に示すように誘電体部材17が充填された測定アタッチメント31,41のように測定プローブ7を構成してもよい。すなわち、図17に示すように誘電体部材17を同軸ケーブル9ごと被覆して充填して構成してもよい。
(7) In the
逆に空隙が介在した測定プローブ7のように測定アタッチメント31,41を構成してもよい。例えば、実施例2の測定アタッチメント31を、図18に示すように誘電体部材34の後端部分と導体部材35との間に空隙を介在させて構成してもよい。実施例3の測定アタッチメント41についても同様に構成すればよい。
Conversely, the
(8)上述した実施例2の測定アタッチメント31では、誘電体部材34を円筒形状に形成することで、装着時に装着部分におけるチャンバ1の外壁1aに誘電性部材34が接触するように装着側の一端34aを平面状に構成したが、装着側の一端34aを平面状に構成することで装着部分におけるチャンバ1の外壁1aに誘電性部材34が接触するのであれば、測定アタッチメント31の後端部の形状については特に限定されない。例えば、後端部については図19〜図21に示すような形状であってもよい。
(8) In the
(9)上述した実施例3の測定アタッチメント41では、誘電体部材44を円筒形状に形成することで、チャンバ1の挿入口1Cに挿入して装着した際に、その挿入部分におけるチャンバ1の内壁1bに対して、誘電体部材44の挿入側の一端44aが平行になるようにその一端44aを平面状に構成し、挿入時にその挿入口1Cに測定アタッチメント41が嵌合するように導体部材45を挿入口1Cの内壁に接触させた周面を備えたが、挿入側の一端44aを平面状に構成し、導体部材45を挿入口1Cの内壁に接触させた周面を測定アタッチメント41が備えるのであれば、上述した変形例(8)と同様に、測定アタッチメント41の後端部の形状については特に限定されない。例えば、後端部については図22〜図24に示すような形状であってもよい。
(9) In the
(10)上述した各実施例のチャンバ1(プラズマ処理室)に測定プローブ7が挿入されるべき箇所、あるいは測定アタッチメント31,41が装着されるべき箇所の外壁1aおよび内壁1bは、図1〜図3や図9や図11〜図13のような場所(図面の紙面からみて左側)であったが、チャンバ1の底面の外壁1aや内壁1bに測定プローブ7を挿入あるいは測定アタッチメント31,41を装着してもよいし、チャンバ1の上面(天井)の外壁1aや内壁1bに測定プローブ7を挿入あるいは測定アタッチメント31,41を装着してもよいし、チャンバ1の右側(例えば図1中のガス調整用バルブ12に連通するガス管の箇所)の外壁1aや内壁1bに測定プローブ7を挿入あるいは測定アタッチメント31,41を装着してもよい。なお、チャンバ1の上面(天井)側には石英板3やコイル4などの生成用電力が直接的に入力されて測定プローブ7や測定アタッチメント31,41に影響を及ぼす可能性があることから、上面以外の外壁1aや内壁1bに測定プローブ7を挿入あるいは測定アタッチメント31,41を装着するのがより好ましい。
(10) The outer wall 1a and the
また、図25や図26に示すように、プラズマ処理を行う処理用の電圧を印加する電極2の部分まで、『チャンバ1の壁』とみなすことができる。この場合には、基板Wを載置する側を電極2の内壁2b、逆側を電極2の外壁2aとし、図25に示すように、電極2に設けた挿入口2Aを介して測定プローブ7を挿入してもよいし、図26に示すように、電極2に設けた挿入口2Cを介して測定アタッチメント41を挿入して装着してもよい。
Further, as shown in FIG. 25 and FIG. 26, the portion of the
さらに、図27や図28に示すように、電極2の上に例えば誘電体で形成されたステージSを設け、そのステージS上に基板Wを載置する場合には、そのステージSの部分にまで『チャンバ1の壁』とみなすことができる。この場合には、基板Wを載置する側をステージSの内壁Sb、逆側をステージSの外壁Saとし、図27に示すように、電極2およびステージSに設けた挿入口2A、SAを介して測定プローブ7を挿入してもよいし、図28に示すように、電極2およびステージSに設けた挿入口2C、SCを介して測定アタッチメント41を挿入して装着してもよい。
Further, as shown in FIGS. 27 and 28, when a stage S formed of a dielectric material, for example, is provided on the
1 … チャンバ
6 … 生成用電力制御部
7 … 測定プローブ
8 … 測定用電源
9d … 中心導体
9 … 同軸ケーブル
17 … 誘電体部材
18 … 第1導体
31、41 … 測定アタッチメント
PM … プラズマ
W … 基板
DESCRIPTION OF
Claims (21)
A plasma processing apparatus for performing plasma processing on an object to be processed in plasma, the plasma density information measuring power source supplying plasma density information measuring power to the plasma for measuring plasma density information, and the plasma by the plasma load A plasma density information measurement wearing tool that measures plasma density information based on reflection or absorption of power for density information measurement, and a control unit that controls plasma processing based on the measured plasma density information, and The plasma density information measurement wearing device includes an antenna that radiates power, a cable that transmits the plasma density information measurement power, a connector that electrically connects the antenna, and the antenna that covers the antenna and is coupled to plasma. Plasma density with a dielectric region and a conductive region covering the dielectric region In order to measure the information, when inserted into the insertion port of the plasma processing chamber and mounted, the insertion side end of the dielectric region is parallel to the inner wall of the plasma processing chamber in the insertion portion. One end is configured in a flat shape, and when inserted into the plasma processing chamber, a peripheral surface in which the conductive region is brought into contact with the inner wall of the insertion port so that the plasma density information measurement fitting is fitted into the insertion port. A plasma processing apparatus comprising a plasma density information measurement wearing tool.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007294419A (en) * | 2006-03-15 | 2007-11-08 | Lam Res Corp | Adjustable height pif probe |
JP2010232110A (en) * | 2009-03-29 | 2010-10-14 | Chube Univ | Measurement method and measuring device capable of measuring electron density and/or electron collision frequency of high-pressure plasma |
US9601397B1 (en) | 2015-09-03 | 2017-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave probe, plasma monitoring system including the microwave probe, and method for fabricating semiconductor device using the system |
JP2020187948A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Plasma processing device, inspection method using plasma processing device, and method of manufacturing semiconductor device using plasma processing device |
JP2020202052A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma electric field monitor, plasma processing apparatus, and plasma processing method |
-
2004
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007294419A (en) * | 2006-03-15 | 2007-11-08 | Lam Res Corp | Adjustable height pif probe |
KR101337754B1 (en) * | 2006-03-15 | 2013-12-06 | 램 리써치 코포레이션 | Adjustable height pif probe |
JP2010232110A (en) * | 2009-03-29 | 2010-10-14 | Chube Univ | Measurement method and measuring device capable of measuring electron density and/or electron collision frequency of high-pressure plasma |
US9601397B1 (en) | 2015-09-03 | 2017-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave probe, plasma monitoring system including the microwave probe, and method for fabricating semiconductor device using the system |
US10566176B2 (en) | 2015-09-03 | 2020-02-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Microwave probe, plasma monitoring system including the microwave probe, and method for fabricating semiconductor device using the system |
JP2020187948A (en) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Plasma processing device, inspection method using plasma processing device, and method of manufacturing semiconductor device using plasma processing device |
JP2020202052A (en) * | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma electric field monitor, plasma processing apparatus, and plasma processing method |
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