JP2008071981A - プラズマ処理方法および装置 - Google Patents
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Abstract
ウエハの基板電極への吸着に対して、信頼性の高いプラズマ処理方法および装置を提供することにある。
【解決手段】
真空処理室と、被処理材を吸着するための静電吸着膜を有する基板電極と、基板電極に接続された静電吸着用直流電源および基板バイアス高周波電源と、真空処理室内にプラズマを生成させるためのプラズマ生成手段からなるプラズマ処理装置を用いた被処理材のプラズマ処理方法において、基板電極に印加されている高周波電圧Vppをモニターし、モニターされたVpp信号を元に静電吸着用直流電源の出力電圧を制御することによって、静電吸着膜にかかる電圧を所望の値に保つとともに、基板バイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に制御する。
【選択図】 図3
Description
(ESC)電源123がフィルター117を介して接続されている。また、整合器118を介して基板バイアス電源119(例えば周波数400kHz〜5MHz)が接続されている。基板バイアス電源119は外部トリガー信号により発振を制御可能で、プラズマ中のイオンを基板に垂直に入射させる働きを有している。また、アンテナバイアス電源113と基板バイアス電源119は位相制御器120に接続されており、アンテナバイアス電源113と基板バイアス電源119より出力される高周波の位相をモニターし、両者の位相差を制御することができる。位相の設定は、位相検出プローブ121,122の信号を元に、所望の位相に制御することが可能である。また、アンテナバイアス電源113と基板バイアス電源119はお互いに、お互いの高周波に対するアースの働きを有している。
123から出力された電力を効率良く基板電極115に投入するように作用する。
115のVpp信号の変化率を演算回路により算出し、その変化率が所望の値以下となるように、高周波出力を時間的にランプ状に増減する速度をリアルタイムに制御する。これにより、常にプラズマの放電状態が安定になるように、高周波出力が制御されることから、基板電極115に発生するVppが安定し、さらに静電吸着膜にかかる電圧制御の精度が向上する。したがって、常に安定したエッチング処理が可能となる。
102 誘電体窓
103 アンテナ電極
104 処理容器
105 処理室
106 真空排気口
107 ガス供給装置
108 高周波電源
109,112,118 整合器
110,117 フィルター
111 同軸線路
113 アンテナバイアス電源
114 磁場発生用コイル
115 基板電極
116 被処理材
119 基板バイアス電源
120 位相制御器
121,122 位相検出プローブ
123 静電吸着用直流電源
124 静電吸着電圧調整器
Claims (8)
- 真空処理室と、被処理材を吸着するための静電吸着膜を有する基板電極と、前記基板電極に接続された静電吸着用直流電源および基板バイアス高周波電源と、前記真空処理室内にプラズマを生成させるためのプラズマ生成手段からなるプラズマ処理装置を用いた被処理材のプラズマ処理方法において、
前記基板電極に印加されている高周波電圧Vppをモニターし、前記モニターされたVpp信号を元に前記静電吸着用直流電源の出力電圧を制御することによって、前記静電吸着膜にかかる電圧を所望の値に保つとともに、前記基板バイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に制御することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記基板バイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に増減する速度は、前記静電吸着用直流電源の出力電圧、または前記Vpp信号から変化率を算出し、前記変化率が所望の値以下となるように制御されることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 真空処理室と、被処理材を吸着するための静電吸着膜を有する基板電極と、前記基板電極に接続された静電吸着用直流電源および基板バイアス高周波電源と、前記基板電極に対向する位置に設置されたアンテナ電極と、前記アンテナ電極に接続されたプラズマ生成用高周波電源およびアンテナバイアス高周波電源と、前記基板バイアス高周波電源と前記アンテナバイアス高周波電源から出力される高周波の位相をモニターし、両者の位相差を制御する位相制御器を有するプラズマ処理装置を用いた被処理材のプラズマ処理方法において、
前記基板電極に印加されている高周波電圧Vppをモニターし、前記モニターされたVpp信号を元に前記静電吸着用直流電源の出力電圧を制御することによって、前記静電吸着膜にかかる電圧を所望の値に保つとともに、前記基板バイアス高周波電源または前記プラズマ生成用高周波電源またはアンテナバイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に制御することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項3に記載のプラズマ処理方法において、
前記静電吸着用直流電源の出力電圧は、前記位相制御器によって設定された位相差と、前記Vpp信号と、前記基板電極−アンテナ電極間の距離を元に制御することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 真空処理室と、被処理材を吸着するための静電吸着膜を有する基板電極と、前記基板電極に接続された静電吸着用直流電源および基板バイアス高周波電源と、前記真空処理室内にプラズマを生成させるためのプラズマ生成手段からなるプラズマ処理装置において、
前記静電吸着膜にかかる電圧を所望の値に保つために、前記基板電極に印加されている高周波電圧Vppをモニターする手段を有し、前記モニターされたVpp信号を元に前記静電吸着用直流電源の出力電圧を制御する静電吸着電圧調整器を有し、前記基板バイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に制御する制御器を有することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項5に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御器は、前記静電吸着用直流電源の出力電圧、または前記Vpp信号から変化率を算出し、前記変化率が所望の値以下となるように、前記基板バイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に増減する速度を制御することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 真空処理室と、被処理材を吸着するための静電吸着膜を有する基板電極と、前記基板電極に接続された静電吸着用直流電源および基板バイアス高周波電源と、前記基板電極に対向する位置に設置されたアンテナ電極と、前記アンテナ電極に接続されたプラズマ生成用高周波電源およびアンテナバイアス高周波電源と、前記基板バイアス高周波電源と前記アンテナバイアス高周波電源から出力される高周波の位相をモニターし、両者の位相差を制御する位相制御器を有するプラズマ処理装置において、
前記静電吸着膜にかかる電圧を所望の値に保つために、前記基板電極に印加されている高周波電圧Vppをモニターする手段を有し、前記モニターされたVpp信号を元に前記静電吸着用直流電源の出力電圧を制御する静電吸着電圧調整器を有し、前記基板バイアス高周波電源または前記プラズマ生成用高周波電源またはアンテナバイアス高周波電源の出力を時間的にランプ状に制御する制御器を有することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7に記載のプラズマ処理装置において、
前記静電吸着電圧調整器は、前記位相制御器によって設定された位相差と、前記Vpp信号と、前記基板電極−アンテナ電極間の距離を元に制御することを特徴とするプラズマ処理装置。
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