JP2011182046A - 自動整合装置及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第2の整合アルゴリズムでは、インピーダンス座標上で、第1または第2基準線C1S,C2Sと直交する第3の基準線TC1SまたはTC2Sを動作点移動制御の目標にして、C1座標軸またはC2座標軸上で動作点ZpをたとえばZp(7)→Zp(8)→Zp(9)と移動させる。動作点Zp(9)の座標位置は原点O(整合点ZS)に非常に近い実現可能なベストの擬似的整合点ZBであり、この位置で動作点Zpの移動を止める。
【選択図】 図10
Description
ΔC1=[R2・ZM−Zθ]=±1 ・・・(1)
ΔC2=[−R1・ZM+Zθ]=±1 ・・・(2)
ΔC1=[3ZM−Zθ]=±1 ・・・(1)'
ΔC2=[−2ZM+Zθ]=±1 ・・・(2)'
ΔC1=[3×1.5−(−2)]=[6.5]>0⇒+1
ΔC2=[−2×1.5+(−2)]=[−5]<0⇒−1
ΔC1=[3×2.5−2]=[5.5]>0⇒+1
ΔC1=[3×1.5−0]=[4.5]>0⇒+1
ΔC2=[−2×1.5+0]=[−3]<0⇒−1
ΔC1=[3×2.5−4]=[3.5]>0⇒+1
ΔC1=[3×1.5−2]=[2.5]>0⇒+1
ΔC2=[−2×1.5+2]=[−1]<0⇒−1
ΔC1=[3×2.5−6]=[1.5]>0⇒+1
ΔC1=[3×1.5−4]=[0.5]>0⇒+1
ΔC2=[−2×1.5+4]=[1]>0⇒+1
ΔC1=[3×(−1.5)−(−4)]=[−0.5]<0⇒−1
ΔC1=[3×(−0.5)−(−2)]=[0.5]>0⇒+1
ΔC2=[−2×(−0.5)+(−2)]=[−1]<0⇒−1
ΔC1=[3×0.5−2]=[−0.5]<0⇒−1
ΔC1=[ZM+R1・Zθ]=±1 ・・・(3)
ΔC2=[ZM+R2・Zθ]=±1 ・・・(4)
ΔC1=[1.5+2×4]=[9.5]>0⇒+1
ΔC1=[0.5+2×2]=[4.5]>0⇒+1
ΔC1=[−1.5+2×(−4)]=[−9.5]<0⇒−1
ΔC1=[−0.5+2×(−2)]=[−4.5]<0⇒−1
12 サセプタ
32,70 高周波電源
34,72 整合器
62 処理ガス供給部
80 第1可変コンデンサ
82 第2可変コンデンサ
84 インピーダンス測定部
86 第1ステッピングモータ
88 第2ステッピングモータ
90 コントローラ
Claims (13)
- 一定周波数の高周波を出力する高周波電源と前記高周波の供給を受ける負荷との間で自動的にインピーダンスの整合をとる自動整合装置であって、
前記高周波電源に対して前記負荷と並列に接続される第1の可変コンデンサと、
前記第1の可変コンデンサの静電容量をステップ的に可変するための第1のステップ型容量可変機構と、
前記高周波電源に対して前記負荷と直列に接続される第2の可変コンデンサと、
前記第2の可変コンデンサの静電容量をステップ的に可変するための第2のステップ型容量可変機構と、
前記高周波電源の出力端子から見た負荷側のインピーダンスについてその絶対値および位相を測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部より得られる前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の測定値に応じて、前記絶対値測定値および前記位相測定値をそれぞれ所定の絶対値基準値および位相基準値に可及的に近づけるように、前記第1および第2のステップ型容量可変機構を介して前記第1および第2の可変コンデンサの静電容量を可変制御するコントローラと
を具備し、
前記コントローラが、
前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相を互いに直交する2つの座標軸とするインピーダンス座標上で、前記第1の可変コンデンサの静電容量に対する前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の設定変化率に対応した第1の傾きを有し、かつ前記絶対値基準値および前記位相基準値の座標位置で表わされる整合点を通る第1の基準線を目標にして、または前記第2の可変コンデンサの静電容量に対する前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の設定変化率に対応した第2の傾きを有し、かつ前記整合点を通る第2の基準線を目標にして、前記絶対値測定値および前記位相測定値の座標位置で表わされる動作点を前記整合点に対して第1の近接範囲内に近づけるように、前記第1および第2の可変コンデンサの少なくとも一方の静電容量を可変制御する第1のマッチング制御部と、
前記インピーダンス座標上で、前記動作点が前記第1の近接範囲内に入った後に、前記第1または第2の基準線と直交し、かつ前記整合点を通る第3の基準線を目標として、前記動作点を前記整合点に対して第2の近接範囲内に近づけるように、前記第1または第2の可変コンデンサの少なくとも一方の静電容量を可変制御する第2のマッチング制御部と
を有する自動整合装置。 - 所定の条件に応じて前記第1および第2の近接範囲の少なくとも一方を可変する、請求項1に記載の自動整合装置。
- 前記第1および第2の可変コンデンサの静電容量の値に応じて前記第1および第2の近接範囲の少なくとも一方を可変する、請求項2に記載の自動整合装置。
- 一定周波数の高周波を出力する高周波電源と前記高周波の供給を受ける負荷との間で自動的にインピーダンスの整合をとる自動整合装置であって、
前記高周波電源に対して前記負荷と並列に接続される第1の可変コンデンサと、
前記第1の可変コンデンサの静電容量をステップ的に可変するための第1のステップ型容量可変機構と、
前記高周波電源に対して前記負荷と直列に接続される第2の可変コンデンサと、
前記第2の可変コンデンサの静電容量をステップ的に可変するための第2のステップ型容量可変機構と、
前記高周波電源の出力端子から見た負荷側のインピーダンスについてその絶対値および位相を測定するインピーダンス測定部と、
前記インピーダンス測定部より得られる前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の測定値に応じて、前記絶対値測定値および前記位相測定値をそれぞれ所定の絶対値基準値および位相基準値に可及的に近づけるように、前記第1および第2のステップ型容量可変機構を介して前記第1および第2の可変コンデンサの静電容量を可変制御するコントローラと
を具備し、
前記コントローラが、
前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相を互いに直交する2つの座標軸とするインピーダンス座標上で、前記第1の可変コンデンサの静電容量に対する前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の設定変化率に対応した第1の傾きを有し、かつ前記絶対値基準値および前記位相基準値の座標位置で表わされる整合点を通る第1の基準線を目標として、または前記第2の可変コンデンサの静電容量に対する前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の設定変化率に対応した第2の傾きを有し、かつ前記整合点を通る第2の基準線を目標として、前記絶対値測定値および前記位相測定値の座標位置で表わされる動作点を前記第1または第2の基準線に対して可及的に近づけるように、前記第1および第2の可変コンデンサの少なくとも一方の静電容量を可変制御する第1のマッチング制御部と、
前記インピーダンス座標上で、前記動作点が前記第1または第2の基準線に対して可及的に近づいた後に、前記第1または第2の基準線と直交し、かつ前記整合点を通る第3の基準線を目標として、前記動作点を前記第3の基準線に可及的に近づけるように、前記第1または第2の可変コンデンサの少なくとも一方の静電容量を可変制御する第2のマッチング制御部と
を有する自動整合装置。 - 前記第1のマッチング制御部は、第1のサイクル毎に、前記インピーダンス座標上で、前記動作点が前記第1の基準線により分割される2つの領域のどちらに位置しているかを判定し、その判定結果に応じて前記第2の可変コンデンサの静電容量を1ステップ増加もしくは減少させる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記第1のマッチング制御部は、第2のサイクル毎に、前記インピーダンス座標上で、前記動作点が前記第2の基準線により分割される2つの領域のどちらに位置しているかを判定し、その判定結果に応じて前記第1の可変コンデンサの静電容量を1ステップ増加もしくは減少させる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記第2のマッチング制御部は、第3のサイクル毎に、前記インピーダンス座標上で、前記動作点が前記第3の基準線により分割される2つの領域のどちらに位置しているかを判定し、その判定結果に応じて前記第1または第2の可変コンデンサの静電容量を1ステップ増加もしくは減少させる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記コントローラは、前記第1および第2の可変コンデンサの静電容量の値に応じて、それらの静電容量に対する前記負荷側インピーダンスの絶対値および位相の設定変化率を可変する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記コントローラは、実質的な整合状態が確立されていったん前記第1および第2のマッチング制御部の動作を停止させた後も継続的に前記インピーダンス座標上で前記動作点の位置を監視し、整合が外れたときは直ちに前記第1のマッチング制御部および/または前記第2のマッチング制御部の動作を再開させる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記第1および第2のステップ型容量可変機構はそれぞれ第1および第2ステッピングモータを有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 前記インピーダンス測定部は、所定のサイクル毎に前記絶対値測定値および前記位相測定値を演算する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の自動整合装置。
- 被処理基板を出し入れ可能に収容する真空排気可能な処理容器と、
前記処理容器内に所望の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理容器内で高周波放電により前記処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記高周波放電に用いられる一定周波数の高周波を出力する高周波電源と、
前記高周波電源と前記プラズマ生成部との間に接続される請求項1〜11のいずれか一項に記載の自動整合装置と
を有するプラズマ処理装置。 - 被処理基板を出し入れ可能に収容する真空排気可能な処理容器と、
前記処理容器内に所望の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理容器内で前記処理ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記処理容器内で前記基板を載置して保持する電極と、
前記プラズマから前記電極上の前記基板に入射するイオンのエネルギーを制御するのに用いられる一定周波数の高周波を出力する高周波電源と、
前記高周波電源と前記電極との間に接続される請求項1〜11のいずれか一項に記載の自動整合装置と
を有するプラズマ処理装置。
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