JP2014086129A - Plasma processing apparatus and plasma monitoring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理チャンバー内のプラズマ状態を測定するプラズマモニタリング装置を備えたプラズマ処理装置に関するものである。 The present invention relates to a plasma processing apparatus provided with a plasma monitoring device for measuring a plasma state in a processing chamber.
スパッタリング装置やドライエッチング装置などのプラズマ処理装置において、処理チャンバー内の状態の変化、例えば、導入している処理ガスの乱れや、チャンバー内へのターゲット材料の堆積などによって、プラズマの安定性や均一性が低下し、製品の歩留まりや加工品質の低下を招く。 In a plasma processing apparatus such as a sputtering apparatus or a dry etching apparatus, the stability or uniformity of the plasma is affected by changes in the state of the processing chamber, for example, turbulence of the introduced processing gas or deposition of a target material in the chamber. Lowers the product yield and lowers the product yield and processing quality.
特に、数百メートルにおよぶ長尺帯状の被処理物を走行させながら連続成膜する場合は、1回の成膜時間が長時間にわたる。この連続成膜中に成長した堆積物がアース短絡を招き、プラズマの移動などによる膜厚不均一を継続発生させて、被処理物およびターゲット材料の大幅な浪費を引き起こす。 In particular, in the case where continuous film formation is performed while a long strip-shaped object having a length of several hundred meters is running, one film formation time is long. Deposits grown during this continuous film formation cause a ground short circuit, causing non-uniform film thickness due to plasma movement and the like, resulting in significant waste of the object to be processed and the target material.
そこで、プラズマの安定性や均一性の低下を検出するために、処理チャンバー内のプラズマの状態を把握できるモニタリング技術が必要不可欠となってくる。
従来の処理チャンバー内のモニタリング技術として、ラングミュアプローブ法に代表されるようにプローブを設置しプラズマの電子量を測定する方法の他、電子温度や電子密度を計測する手法が挙げられる。
Therefore, in order to detect a decrease in the stability and uniformity of the plasma, a monitoring technique that can grasp the state of the plasma in the processing chamber becomes indispensable.
As a conventional monitoring technique in the processing chamber, there is a method of measuring an electron temperature and an electron density in addition to a method of measuring a plasma electron quantity by installing a probe as typified by a Langmuir probe method.
図17は、特許文献1に記載されたプラズマ処理装置を示す。
このプラズマ処理装置は、処理チャンバー141に設けられた上部電極142と下部電極143の間に高周波電力を印加してプラズマ144を発生させる。成膜を受ける被処理物146は下部電極143に載置されている。
FIG. 17 shows a plasma processing apparatus described in
In this plasma processing apparatus, high-frequency power is applied between an
プラズマモニタリング装置は、プラズマ144が発生する位置にプローブ145を設置し、プラズマ144の電磁波を検知し、この周波数から、プラズマ中の電子密度の空間分布をモニタリングしている。
The plasma monitoring apparatus installs a
しかしながら、前記従来の構成では、プラズマ144の密度や電子の量を直接に測定できるが、プラズマ144中にプローブ145を設置するため、処理チャンバー141内に導入される処理ガスの流体分布に乱れを生じさせたり、電力を印加する電極間のインピーダンスに影響を与えたりして、本来、電極間で得られるプラズマ144の形状が歪んでしまうという課題を有している。
However, in the conventional configuration, the density of the
また、プラズマ処理装置で発生する堆積物がプローブに付着し、正確な測定を阻害するという課題も有している。
本発明は、処理チャンバー内のプラズマ状態の不安定化を招くことなくプラズマの状態を検出でき、またプラズマ処理装置で発生する堆積物に影響を受けることもなく、処理チャンバー内のプラズマの安定性や均一性をモニタリングできる、プラズマ処理装置とプラズマモニタリング方法を提供することを目的とする。
In addition, there is a problem that deposits generated in the plasma processing apparatus adhere to the probe and hinder accurate measurement.
The present invention can detect the plasma state without causing instability of the plasma state in the processing chamber, and is not affected by deposits generated in the plasma processing apparatus, and can stabilize the plasma in the processing chamber. Another object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma monitoring method capable of monitoring the uniformity.
本発明のプラズマ処理装置は、処理チャンバー内部の電極間にプラズマを発生させて、前記処理チャンバー内部に配置された被処理物を処理するプラズマ処理装置において、前記電極間を結ぶ軸の周りに等角度おきで、前記処理チャンバーの外部に設けられた複数の主アンテナと、複数の前記主アンテナの出力の相関を計算して前記プラズマの状態を推定する演算部とを設けたことを特徴とする。 In the plasma processing apparatus of the present invention, plasma is generated between electrodes inside a processing chamber to process an object to be processed disposed inside the processing chamber, and the like around an axis connecting the electrodes. A plurality of main antennas provided outside the processing chamber at every angle, and an arithmetic unit for calculating the correlation of outputs of the plurality of main antennas to estimate the plasma state are provided. .
また、本発明のプラズマモニタリング方法は、処理チャンバー内部の電極間にプラズマを発生させて、前記処理チャンバー内部に配置された被処理物を処理するに際し、前記電極間を結ぶ軸の周りに等角度おきで、前記処理チャンバーの外部に複数の主アンテナを配置し、複数の前記主アンテナの出力の相関を演算部によって計算して前記プラズマの状態を推定することを特徴とする。 Further, the plasma monitoring method of the present invention generates plasma between the electrodes inside the processing chamber to process an object disposed inside the processing chamber at an equal angle around an axis connecting the electrodes. In addition, a plurality of main antennas are arranged outside the processing chamber, and a correlation between outputs of the plurality of main antennas is calculated by a calculation unit to estimate the plasma state.
この構成によると、処理チャンバー内部のプラズマから発生する電磁波を、処理チャンバーの外部に設けた複数の主アンテナで検出して、複数の主アンテナの出力の相関を演算部で計算してプラズマの状態を推定するので、プラズマに影響を及ぼすことなく、さらに処理チャンバー内で発生する堆積物による影響も受けずに、生産中にインラインでプラズマの変動を検知することができる。また、スパッタリング装置やドライエッチング装置などのプラズマ処理装置の処理チャンバー内のプラズマの状態をリアルタイムで測定できるため、製品の加工品質や歩留まりの低下を防ぐことができる。 According to this configuration, the electromagnetic wave generated from the plasma inside the processing chamber is detected by a plurality of main antennas provided outside the processing chamber, and the correlation between the outputs of the plurality of main antennas is calculated by the calculation unit, and the plasma state Therefore, it is possible to detect plasma fluctuations in-line during production without affecting the plasma and without being affected by deposits generated in the processing chamber. In addition, since the plasma state in the processing chamber of a plasma processing apparatus such as a sputtering apparatus or a dry etching apparatus can be measured in real time, it is possible to prevent a reduction in product processing quality and yield.
以下、本発明のプラズマ処理装置とプラズマモニタリング方法を、各実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1〜図6と図14〜図16は実施の形態1を示す。
Hereinafter, a plasma processing apparatus and a plasma monitoring method of the present invention will be described based on each embodiment.
(Embodiment 1)
1 to 6 and FIGS. 14 to 16 show the first embodiment.
図1は、本発明の実施の形態1におけるプラズマ処理装置を示す。
このプラズマ処理装置は、長尺帯状の被処理物103を走行させながら連続成膜する。このような連続成膜の場合には、膜厚の不均等を誘引するプラズマの変動をモニタリングすることが重要である。
FIG. 1 shows a plasma processing apparatus according to
This plasma processing apparatus continuously forms a film while a long strip-
この明細書では、説明に使用するX軸方向,Y軸方向,Z軸方向,A−A断面,B−B断面を図中に示すように定義する。図1(a)は平面断面図(A−A断面)を、図1(b)は立断面図(B−B断面)を示している。 In this specification, the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, the AA cross section, and the BB cross section used for explanation are defined as shown in the figure. FIG. 1A is a plan sectional view (AA section), and FIG. 1B is an elevation sectional view (BB section).
図1において、処理チャンバー101は、プラズマ発生時に電磁波が漏れないようにアース接続されている。上部電極としてのメインローラ102は、シート状の被処理物103をY軸方向に走行させる。このメインローラ102はアース接続されている。下部電極としてのカソード電極107には、膜付けするための材料であるターゲット材109が載置されている。カソード電極107は印加部106と同軸ケーブル105とを経由して、高圧電源104に接続されている。高圧電源104は、主にDC電源もしくは13.56MHzの高周波電源が使用されている。これによって、メインローラ102とカソード電極107との間にプラズマ108が発生する。
In FIG. 1, a
印加部106は、カソード電極107の中心、かつ処理チャンバー101の中心となる構造となっており、プラズマ108もこれを中心に形成される。印加される電流,電圧,周波数は、図示しない制御部によって、一定のレートで成膜できるように制御され、所望の値から外れた場合には、成膜の停止やアラーム表示などのエラー処理が行われる。
The
プラズマ処理装置がスパッタリング装置の場合、ガス導入口110から、アルゴンなどの不活性ガスが導入される。自動圧力調整弁111は、ガスが導入された後に真空処理チャンバー内を所望の一定圧力に保持するために、バルブ開度を自動調整する。メインバルブ112は、図示しない、十分に大きい排気量すなわちチャンバー容積と同等の排気能力を備えたクライオポンプまたはターボ分子ポンプなどの排気手段に接続されており、ゆえに、処理チャンバー101内にガスが滞留し圧力上昇を招くことはないうえに、プラズマ108とターゲット材109との反応により生成する不要な中間生成物を排気することが可能である。
When the plasma processing apparatus is a sputtering apparatus, an inert gas such as argon is introduced from the
メインローラ102とカソード電極107および印加部106の間を結ぶZ軸の周りで、処理チャンバー101の外部には、主アンテナとしての複数のアンテナ113a,113bが設けられている。そしてアンテナ113a,113bに対応して処理チャンバー101には、処理チャンバー101の気密を維持するとともに、電磁波が通過する結合ポートとしての、2個のビューイングポート(真空覗き窓)115a,115bが設けられている。
A plurality of
具体的には、被処理物103が移動するY軸方向と平行となる処理チャンバー101壁面の、安定状態のプラズマの概ね中心を通るX軸−Y軸平面上には、プラズマ108を挟んで対向するように2個のビューイングポート(真空覗き窓)115a,115bが設けられている。ビューイングポート115a,115bは、窓材として石英ガラスが中央に嵌められている。
Specifically, the
前記電極間を結ぶZ軸の周りに、処理チャンバー101の外部に複数のアンテナ113a,113bが設けられている。ビューイングポート115a,115bの外側面に、アンテナ113a,113bが固定されている。なお、この実施の形態のアンテナ113a,113bは、前記電極間を結ぶZ軸の周りに180°の等間隔で配置されている。
A plurality of
アンテナ113a,113bは、プラズマ108からの電磁波を捉えその強度に応じた電流または電圧に変換する。アンテナ113a,113bからの電気信号出力は、電気信号ケーブル116を経由し演算部114によって演算処理される。
The
上記の構成により、シート状の被処理物103を一定速度で移動させながらスパッタ成膜を行う中で、アンテナ113a,113bによるプラズマ状態のモニタリングを行い、安定状態におけるプラズマでの測定値を事前に、演算部114に記憶させてある。演算部114は、安定状態におけるプラズマでの測定値から逸脱した時には、プラズマ状態不全と判定する。この判定情報をもとに、設備の停止、作業員による処理チャンバー内の清掃、判定情報の製品管理情報への付加などを行う。
With the above configuration, while performing the sputter film formation while moving the sheet-
図2は、アンテナ113a,113bとその取付け構造を示したものであり、図1におけるアンテナ113b側を例にした図である。
なお、図2はモノポールアンテナによる例であるが、図3に示すようにはパッチアンテナによってアンテナ113a,113bを同様に構成できる。
FIG. 2 shows the
Although FIG. 2 shows an example using a monopole antenna, the
一般的な処理チャンバー101はステンレス材製であり、単純にアンテナ113a,113bを処理チャンバー101の外側に配しても、内部に発生するプラズマ108からの電磁波を検出することはできない。そのため、アンテナ113a,113bを設置する部分にビューイングポート115a,115bを設け、ビューイングポート115a,115bの窓材の外側に、アンテナ113a,113bを取り付けている。アンテナ用のビューイングポートは、位置や大きさにおいて利用可能であれば、目視観察用と兼用してもよい。
The
スパッタリング装置やドライエッチング装置をはじめとしたプラズマ処理装置で使用されるプラズマ発生用高圧電源の周波数は、数10KHz〜数10MHz程度である。一般的に広く使用されている13.56MHzの電源では、発生する電磁波の波長λは22mとなる。アンテナの長さは一般に波長の1/2が効果的であるが、本発明の場合、プラズマ発生用の非常に大きなエネルギーからの電磁波を比較的近傍で捕らえるため、アンテナ113a,113bは数mm〜数十mm程度の大きさでも十分に受信可能である。一般的なプラズマ処理装置においては、プラズマ108とアンテナ113a,113bの距離をrとした場合、
r < λ/2π
の関係にあり、この範囲においてはマクスウェルの電磁方程式により表される電磁界のうち、近傍界が支配的となり、遠方界は無視し得る。このため、アンテナが捉える電界強度はr3に反比例したものとなり、それ故、アンテナから最短距離にあるプラズマ電界強度がアンテナの出力に対して支配的な効果を発する。
The frequency of the high-voltage power supply for plasma generation used in plasma processing apparatuses such as sputtering apparatuses and dry etching apparatuses is about several tens KHz to several tens MHz. In a 13.56 MHz power supply that is widely used in general, the wavelength λ of the generated electromagnetic wave is 22 m. In general, the length of the antenna is ½ of the wavelength. However, in the case of the present invention, the
r <λ / 2π
In this range, of the electromagnetic field represented by Maxwell's electromagnetic equation, the near field becomes dominant and the far field can be ignored. For this reason, the electric field intensity captured by the antenna is inversely proportional to r 3 , and therefore, the plasma electric field intensity at the shortest distance from the antenna has a dominant effect on the output of the antenna.
長尺帯状の被処理物103をY軸方向に走行させながら連続成膜する場合は、投入する電源のエネルギー制御が良好でも、X軸方向の膜圧分布に不均一が起こる場合がある。この要因としてX軸方向のプラズマ移動、膨張と縮小などが挙げられる。
In the case where continuous film formation is performed while the long strip-shaped
これらの事象は、プラズマ108を挟んで対峙した位置に、アンテナ113a,113bを配置し、アンテナ113aの出力とアンテナ113bの出力との差異を観測して、プラズマ108の安定状態において記憶した内容と比較することで検知できる。片側のみのアンテナでは判定し得ないプラズマの移動,膨張,縮小の区別も可能であり、検知後の対応を適切なものとすることができる。
In these events, the
演算部114の具体的な構成を、図4〜図6の具体例に基づいて説明する。
図4はX軸−Y軸平面におけるプラズマのX軸方向の移動を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
A specific configuration of the
FIG. 4 shows the movement of the plasma in the X-axis direction on the X-axis-Y-axis plane. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
図5はX軸−Y軸平面におけるプラズマのX軸方向の膨張状態を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
図6はX軸−Y軸平面におけるプラズマのX軸方向の縮小状態を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
FIG. 5 shows the expansion state of the plasma in the X-axis direction on the X-axis-Y-axis plane. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
FIG. 6 shows a reduced state of the plasma in the X-axis direction on the X-axis-Y-axis plane. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
図4〜図6において、実線で示すプラズマ108Aは安定状態にあるプラズマを示しており、破線で示すプラズマ108Bは変動後のプラズマを示している。
説明に使用する記号を次のように定める。
4 to 6, a
Symbols used for explanation are defined as follows.
Va1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113bの電圧値
Va2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113bの電圧値
なお、例ではアンテナ113a,113bからの出力を電圧で測定した場合として電圧値で説明するが、電流を測定して電流値を用いてもよい。
Va1: Voltage value of
X軸方向のプラズマ移動は、演算部114において、次のように検出される。
ここでVa1,Vb1はリファレンス値、Va2,Vb2が時々のサンプル値である。
− プラズマ移動の検出 −
演算部114は、アンテナ113a,113bの時々の出力を読み込む。図4に示したプラズマ108Bの状態の場合、演算部114が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”
になったことを検出して、「プラズマが安定状態ではない。そしてプラズマ108Bがアンテナ113aよりもアンテナ113bに近付く方向に移動した」と推定する。
The plasma movement in the X-axis direction is detected by the
Here, Va1 and Vb1 are reference values, and Va2 and Vb2 are occasional sample values.
− Detection of plasma movement −
The
It is estimated that “the plasma is not in a stable state and the
図4(a)は、プラズマ108Bがアンテナ113bに近付く方向に移動した場合の検出であったが、プラズマ108Bの位置がアンテナ113aに近付く方向に移動した場合も同様であって、演算部114は
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1”
なる関係になったことを検出して、「プラズマ108Bの位置がアンテナ113aに近付く方向に移動している」と推定する。
FIG. 4A shows the detection when the
It is estimated that “the position of the
図14のステップS1〜S5が演算部114のX軸方向移動推定のフローである。“ Va2= Va1 ”かつ“Vb2 = Vb1”の状態をステップS3で検出することによって、「プラズマ108が安定状態である」と推定する。
Steps S <b> 1 to S <b> 5 in FIG. 14 are a flow of the X-axis direction movement estimation of the
− プラズマ膨張の検出 −
演算部114は、アンテナ113a,113bの時々の出力を読み込む。図5に示したプラズマ108Bの状態の場合、演算部114が
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”
になったことを検出して、「プラズマが安定状態ではない。そして安定状態の場合よりもプラズマ108Bがアンテナ113a,113bに近付いている膨張状態である」と推定する。
− Detection of plasma expansion −
The
It is estimated that “the plasma is not in a stable state. The
図15のステップS11〜S14が演算部114のX軸方向膨張推定のフローである。“ Va2= Va1 ”かつ“Vb2 = Vb1”の状態をステップS13で検出することによって、「プラズマ108が安定状態である」と推定する。
Steps S11 to S14 in FIG. 15 are a flow of the X-axis direction expansion estimation of the
− プラズマ縮小の検出 −
演算部114は、アンテナ113a,113bの時々の出力を読み込む。図6に示したプラズマ108Bの状態の場合、演算部114が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1”
になったことを検出して、「プラズマが安定状態ではない。そして安定状態の場合よりもプラズマ108Bがアンテナ113a,113bから遠ざかっている収縮状態である」と推定する。
− Detection of plasma shrinkage −
The
It is estimated that “the plasma is not in a stable state. And, the
図16のステップS21〜S24が演算部114のX軸方向の縮小推定のフローである。“ Va2= Va1 ”かつ“Vb2 = Vb1”の状態をステップS23で検出することによって、「プラズマ108が安定状態である」と推定する。
Steps S <b> 21 to S <b> 24 in FIG. 16 are a flow of the reduction estimation in the X-axis direction of the
さらに、演算部114は、ステップS3とステップS13の両方で安定状態と判定されるか、ステップS3とステップS23の両方で安定状態と判定されるか、この少なくとも一方を満足したことを検出して、「プラズマ108が安定状態である」と推定する。
Further, the
(実施の形態2)
図7〜図9は実施の形態2を示す。
図7は、本発明の実施の形態2におけるプラズマ処理装置を示す。
(Embodiment 2)
7 to 9 show the second embodiment.
FIG. 7 shows a plasma processing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
このプラズマ処理装置は、枚様状の被処理物を処理チャンバー内に載置して成膜する場合の膜厚の不均等を誘引するプラズマの変動をモニタリングする場合の構成を示している。 This plasma processing apparatus shows a configuration in the case of monitoring plasma fluctuations that induce film thickness non-uniformity when a sheet-like workpiece is placed in a processing chamber to form a film.
以降の説明に使用するX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、A−A断面図、B−B断面図を図中に示すように定義する。図7(a)は平面断面図(A−A断面)を、図7(b)は立断面図(B−B断面)を示している。 The X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction, AA cross-sectional view, and BB cross-sectional view used in the following description are defined as shown in the figure. 7A shows a plan sectional view (AA section), and FIG. 7B shows an elevation sectional view (BB section).
図7において、処理チャンバー101は、プラズマ発生時に電磁波が漏れないようにアース接続されている。処理チャンバー101内の下部にはアノード電極117、上部にはカソード電極107があり、アノード電極117には被処理物103が載置され、カソード電極107には膜付けするための材料であるターゲット材109が載置されている。カソード電極107は印加部106と同軸ケーブル105とを経由して、高圧電源104に接続されている。高圧電源104は主にDC電源もしくは13.56MHZのRF電源が使用され、電極間にプラズマ108を発生させる。印加部106はカソード電極107の中心かつ処理チャンバー101の中心となる構造となっており、プラズマ108もこれを中心に形成される。印加される電流,電圧,周波数は、図示しない制御部によって、一定のレートで成膜できるように制御され、所望の値から外れた場合には成膜の停止やアラーム表示などのエラー処理が行われる。
In FIG. 7, the
スパッタリング装置の場合、ガス導入口110から、アルゴンなどの不活性ガスが導入される。自動圧力調整弁111は、ガスが導入された後に処理チャンバー101内を所望の一定圧力に保持するために、バルブ開度を自動調整する。
In the case of a sputtering apparatus, an inert gas such as argon is introduced from the
メインバルブ112は、図示しない、十分に大きい排気量すなわちチャンバー容積と同等の排気能力を備えたクライオポンプまたはターボ分子ポンプなどの排気手段に接続されており、ゆえに、処理チャンバー101内にガスが滞留し圧力上昇を招くことはないうえに、プラズマ108とターゲット材109との反応により生成する不要な中間生成物を排気することが可能である。
The
印加部106およびカソード電極107とアノード電極117の間を結ぶZ軸の周りで、処理チャンバー101の外部には、主アンテナとしての複数のアンテナ113a,113b,113c,113dが設けられている。そしてアンテナ113a〜113dに対応して処理チャンバー101には、処理チャンバー101の気密を維持するとともに、電磁波が通過する結合ポートとしての4個のビューイングポート(真空覗き窓)115a〜115dが設けられている。
A plurality of
具体的には、処理チャンバー101壁面の、安定状態のプラズマの概ね中心を通るX軸−Y軸平面上には、プラズマ108を挟んで対向するように90°の等角度おきにビューイングポート115a〜115dが設けられている。ビューイングポート115a〜115dは、窓材として石英ガラスが中央に嵌められている。
Specifically, on the X-axis / Y-axis plane passing through the approximate center of the stable plasma on the wall surface of the
前記電極間を結ぶZ軸の周りで、ビューイングポート115a〜115dの外側面に、アンテナ113a〜113dが設けられている。アンテナ113a〜113dが固定されている。
アンテナ113a〜113dはプラズマからの電磁波を捉えその強度に応じた電流または電圧に変換するものである。各アンテナ113a〜113dからの電気信号出力は、電気信号ケーブル116を経由し演算部114によって演算処理される。上記の構成によりスパッタ成膜を行う中で、常時アンテナ113a〜113dによるプラズマ状態のモニタリングを行い、モニタリングの結果が、事前に記憶させた、安定状態におけるプラズマの測定値から逸脱した時には、プラズマ状態不全と判定する。この判定情報をもとに、設備の停止、作業員による処理チャンバー内の清掃、判定情報の製品管理情報への付加などを行う。
The
実施の形態2に示す、枚様状の被処理物を処理チャンバー内に載置して成膜する場合は、投入する電源のエネルギー制御が良好でも、膜圧分布に不均一が起こる場合がある。この要因としてX軸方向、Y軸方向のプラズマ移動,膨張,縮小などが挙げられる。 In the case where a film-like object to be processed is placed in the processing chamber to form a film as shown in Embodiment Mode 2, even if the power control of the power supply to be input is good, the film pressure distribution may be uneven. . As this factor, there are plasma movement, expansion, and reduction in the X-axis direction and Y-axis direction.
これらの事象は、プラズマ108を挟んで対峙した位置にアンテナ113a〜113dを配置し、プラズマの安定状態において記憶したアンテナ出力との差異を観測することで、検知することができる。X軸方向またはY軸方向の片側のみのモニタリングでは判定し得ないプラズマの移動,膨張,縮小の区別も可能であり、検知後の対応を適切なものとすることができる。
These events can be detected by arranging the
演算部114の具体的な構成を、図8と図9の具体例に基づいて説明する。
なお、図1,図2,図3と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。また断面やX軸方向,Y軸方向,Z軸方向は図1に図示したものに準ずるものとする。使用するアンテナは実施の形態1で解説した図2または図3によるものである。
A specific configuration of the
The same components as those in FIGS. 1, 2, and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In addition, the cross section, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are the same as those shown in FIG. The antenna used is that shown in FIG. 2 or FIG. 3 described in the first embodiment.
図8はX軸−Y軸方向のプラズマ移動を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
図9はX軸方向のプラズマの膨張状態とY軸方向のプラズマの縮小状態を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
FIG. 8 shows the plasma movement in the X-axis-Y direction. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
FIG. 9 shows an expanded state of plasma in the X-axis direction and a reduced state of plasma in the Y-axis direction. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
図8,図9において、実線で示すプラズマ108Aは安定状態にあるプラズマを示しており、破線で示すプラズマ108Bは変動後のプラズマを示している。
説明に使用する記号を次のように定める。
8 and 9, the
Symbols used for explanation are defined as follows.
なお、例ではアンテナアンテナ113a〜113dからの出力を電圧で測定した場合として電圧値で説明するが、電流を測定して電流値を用いてもよい。
以降の説明に使用する記号を次のように定める。
In the example, the output from the
Symbols used in the following description are defined as follows.
Va1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113bの電圧値
Vc1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113cの電圧値
Vd1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113dの電圧値
Va2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113bの電圧値
Vc2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113cの電圧値
Vd2:動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113dの電圧値
X軸−Y軸方向のプラズマ移動は、演算部114において、次のように検出される。ここで、Va1,Vb1,Vc1,Vd1はリファレンス値、Va2,Vb2,Vc2,Vd2が時々のサンプル値である。
Va1: Voltage value of
− プラズマ移動の検出 −
図8(a)は、X軸とY軸とZ軸の交点を原点Oとした場合に、プラズマ108Bが右上のゾーンN1に移動した状態を示している。この状態は、アンテナ113a〜113dの出力を演算部114がモニタリングして検出できる。
− Detection of plasma movement −
FIG. 8A shows a state in which the
X軸方向に配したアンテナ113a,113bの出力が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”
になると共に、さらに、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2< Vc1 ”かつ“Vd2 > Vd1”
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ108BがゾーンN1に移動した」と推定する。同様に、
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1”
になると共に、さらに、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2< Vc1 ”かつ“Vd2 > Vd1”
になったことを演算部114で検出した場合には、「プラズマ108BがゾーンN2に移動した」と推定する。また、
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1”
になると共に、さらに、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2> Vc1 ”かつ“Vd2 < Vd1”
になったことを演算部114で検出した場合には、「プラズマ108BがゾーンN3に移動した」と推定する。また、
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”
になると共に、さらに、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2> Vc1 ”かつ“Vd2 < Vd1”
になったことを演算部114で検出した場合には、「プラズマ108BがゾーンN4に移動した」と推定する。
The outputs of the
Further, the outputs of the
Is detected by the
“Va2> Va1” and “Vb2 <Vb1”
Further, the outputs of the
Is detected by the
“Va2> Va1” and “Vb2 <Vb1”
Further, the outputs of the
Is detected by the
“Va2 <Va1” and “Vb2> Vb1”
Further, the outputs of the
Is detected by the
− プラズマ膨張の検出,プラズマ縮小の検出 −
図9(a)はプラズマがX軸方向に膨張するとともに、Y軸方向に縮小した状態を示している。この状態は、アンテナ113a〜113dの出力を演算部114がモニタリングして検出できる。
− Detection of plasma expansion, detection of plasma shrinkage −
FIG. 9A shows a state where the plasma expands in the X-axis direction and contracts in the Y-axis direction. This state can be detected by the
X軸方向に配したアンテナ113a,113bの出力が、
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1” ・・・・(1)
になると共に、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2< Vc1 ”かつ“Vd2 < Vd1” ・・・・(2)
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ108BがX軸方向に膨張するとともに、Y軸方向に縮小した」と推定する。また、プラズマがX軸方向に縮小した場合は、X軸方向に間隔を空けて配したアンテナ113a,113bの出力が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1” ・・・・(3)
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ108BがX軸方向に縮小した」と推定する。
The outputs of the
“Va2> Va1” and “Vb2> Vb1” (1)
And the outputs of the
The
Is detected by the
また、Y軸方向にプラズマが膨張した場合は、Y軸方向に配したアンテナ113c,113dの出力が
“ Vc2> Vc1 ”かつ“Vd2 > Vd1” ・・・・(4)
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ108BがY軸方向にプラズマが膨張した」と推定する。
When the plasma expands in the Y-axis direction, the outputs of the
Is detected by the
更に、演算部114は、X軸方向の(1)式または(3)式、Y軸方向の(2)式または(4)式の組み合わせの関係になったことを検出して、X軸−Y軸軸方向へのプラズマ膨張,縮小を推定できる。
Further, the
(実施の形態3)
図10〜図12は実施の形態3を示す。
図10は、本発明の実施の形態3におけるプラズマ処理装置を示す。
(Embodiment 3)
10 to 12 show the third embodiment.
FIG. 10 shows a plasma processing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
このプラズマ処理装置は、ウエハなどの円形枚様状の被処理物を円筒状の処理チャンバー内に載置して成膜する場合の膜厚の不均等を誘引するプラズマの変動をモニタリングする場合の構成を示している。 This plasma processing apparatus is used for monitoring plasma fluctuations that induce non-uniform film thickness when a circular plate-shaped workpiece such as a wafer is placed in a cylindrical processing chamber. The configuration is shown.
以降の説明に使用するX軸方向,Y軸方向,Z軸方向,A−A断面図,B−B断面図を図中に示すように定義する。図10(a)は平面断面図(A−A断面)を、図10(b)は立断面図(B−B断面)を示している。 The X-axis direction, Y-axis direction, Z-axis direction, AA cross-sectional view, and BB cross-sectional view used in the following description are defined as shown in the figure. FIG. 10A is a plan sectional view (AA section), and FIG. 10B is an elevation sectional view (BB section).
図10において、処理チャンバー101は、プラズマ発生時に電磁波が漏れないようにアース接続されている。処理チャンバー101内の下部にはアノード電極117、上部にはカソード電極107があり、アノード電極117には被処理物103が載置され、カソード電極107には膜付けするための材料であるターゲット材109が載置されている。カソード電極107は印加部106と同軸ケーブル105とを経由して、高圧電源104に接続されている。高圧電源104は主にDC電源もしくは13.56MHZのRF電源が使用され、電極間にプラズマ108を発生させる。印加部106はカソード電極107の中心かつ処理チャンバー101の中心となる構造となっており、プラズマ108もこれを中心に形成される。印加される電流,電圧,周波数は、図示しない制御部によって、一定のレートで成膜できるように制御され、所望の値から外れた場合には成膜の停止やアラーム表示などのエラー処理が行われる。
In FIG. 10, the
スパッタリング装置の場合、ガス導入口110から、アルゴンなどの不活性ガスが導入される。自動圧力調整弁111は、ガスが導入された後に処理チャンバー101内を所望の一定圧力に保持するために、バルブ開度を自動調整する。
In the case of a sputtering apparatus, an inert gas such as argon is introduced from the
メインバルブ112は、十分に大きい排気量すなわちチャンバー容積と同等の排気能力を備えた図示しないクライオポンプまたはターボ分子ポンプなどの排気部に接続されており、ゆえに、処理チャンバー101内にガスが滞留し圧力上昇を招くことはないうえに、プラズマ108とターゲット材109との反応により生成する不要な中間生成物を排気することが可能である。
The
印加部106およびカソード電極107とアノード電極117の間を結ぶZ軸の周りで、処理チャンバー101の外部には、主アンテナとしての複数のアンテナ113a,113b,113cが設けられている。具体的には、安定状態のプラズマの概ね中心を通るX軸−Y軸平面上には、プラズマ108を挟んで対向するように120°の等角度おきに、処理チャンバー101の気密を維持するとともに、電磁波が通過する結合ポートとしてのビューイングポート(真空覗き窓)115a,115b,115c,115dが設けられている。ビューイングポート115a,115bは、窓材として石英ガラスが中央に嵌められている。
A plurality of
前記電極間を結ぶZ軸の周りで、処理チャンバー101の外部に、アンテナ113a,〜113cが設けられている。具体的には、アンテナ113a〜113cが、ビューイングポート115a〜115cの窓材に固定されている。
アンテナ113a〜113cは、プラズマからの電磁波を捉えその強度に応じた電流または電圧に変換するものである。各アンテナ113a〜113cからの電気信号出力は、電気信号ケーブル116を経由し演算部114によって演算処理される。
The
上記の構成により、スパッタ成膜を行う中で、アンテナ113a〜113cによるプラズマ状態のモニタリングを行い、モニタリングの結果が、事前に記憶させた、安定状態におけるプラズマの測定値から逸脱した時には、プラズマ状態不全と判定する。この判定情報をもとに、設備の停止、作業員による処理チャンバー内の清掃、判定情報の製品管理情報への付加などを行う。
With the above configuration, during the sputtering film formation, the plasma state is monitored by the
実施の形態3に示す、枚様状の被処理物を処理チャンバー内に載置して成膜する場合は、投入する電源のエネルギー制御が良好でも、膜圧分布に不均一が起こる場合がある。この要因としてX軸方向、Y軸方向のプラズマ移動、膨張、縮小などが挙げられる。 In the case where a film-like object to be processed is placed in a processing chamber to form a film as shown in Embodiment Mode 3, unevenness in film pressure distribution may occur even if the energy control of the power to be supplied is good. . As this factor, plasma movement in the X-axis direction and Y-axis direction, expansion, reduction, and the like can be mentioned.
これらの事象は、プラズマ108を挟んで対峙した位置にアンテナ113a〜113cを配置し、プラズマの安定状態において記憶したアンテナ出力との差異を観測することで、検知することができる。X軸方向またはY軸方向の片側のみのモニタリングでは判定し得ないプラズマの移動,膨張,縮小の区別も可能であり、検知後の対応を適切なものとすることができる。
These events can be detected by arranging the
演算部114の具体的な構成を、図11と図12の具体例に基づいて説明する。
なお、図1,図2,図3と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。また断面やX軸方向,Y軸方向,Z軸方向は図1に図示したものに準ずるものとする。使用するアンテナは実施の形態1で解説した図2または図3によるものである。
A specific configuration of the
The same components as those in FIGS. 1, 2, and 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In addition, the cross section, the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are the same as those shown in FIG. The antenna used is that shown in FIG. 2 or FIG. 3 described in the first embodiment.
図11はX軸−Y軸方向のプラズマ移動を示す。(a)はA−A線に沿った平面断面図、(b)はB−B線に沿った立断面図である。
図11と図12中の実線で示すプラズマ108Aは安定状態にあるプラズマを示しており、破線で示すプラズマ108Bは変動後のプラズマを示している。使用するアンテナ113a〜113cは実施の形態1で解説した図2または図3によるものである。
FIG. 11 shows the plasma movement in the X-axis-Y direction. (A) is a plane sectional view along an AA line, (b) is an elevational sectional view along a BB line.
A
以降の説明に使用する記号を次のように定める。なお、例ではアンテナからの出力を電圧で測定した場合として電圧値で説明するが、電流を測定して電流値を用いてもよい。
Va1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113bの電圧値
Vc1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113cの電圧値
Va2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113aの電圧値
Vb2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113bの電圧値
Vc2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113cの電圧値
X軸方向のプラズマ移動は、演算部114において、次のように検出される。ここで、Va1,Vb1,Vc1はリファレンス値、Va2,Vb2,Vc2が時々のサンプル値である。
Symbols used in the following description are defined as follows. In the example, the case where the output from the antenna is measured as a voltage is described as a voltage value. However, the current value may be used by measuring a current.
Va1: Voltage value of
− プラズマ移動の検出 −
図11(a)は、X軸とY軸とZ軸の交点を原点Oとした場合に、プラズマ108Bが右側のゾーンN1,N4に移動した状態を示している。この状態は、アンテナ113a〜113cの出力を演算部114がモニタリングして検出できる。
− Detection of plasma movement −
FIG. 11A shows a state in which the
アンテナ113a〜113cの出力が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”かつ“ Vc2 <Vc1 ”
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ118Bが、アンテナ113a,113cから遠ざかって、アンテナ113bに近付くように移動した」と推定する。
The outputs of the
Is detected by the
同様に、プラズマ118Bが、アンテナ113a,113cに近付いて、アンテナ113bから遠ざかるように左側のゾーンN2,N3に移動した状態、プラズマ118Bが、アンテナ113aから遠ざかって、アンテナ113b,113cに近付くように移動した状態、プラズマ118Bが、アンテナ113a,113bから遠ざかって、アンテナ113cに近付くように移動した状態、プラズマ118Bが、アンテナ113aに近付いて、アンテナ113b,113cから遠ざかるように移動した状態、プラズマ118Bが、アンテナ113a,113bに近付いて、アンテナ113cから遠ざかるように移動した状態も、リファレンス値であるVa1,Vb1,Vc1とサンプル値であるVa2,Vb2,Vc2を演算部114において処理することによって、同様に推定できる。
Similarly, the plasma 118B moves to the left zones N2 and N3 so as to move closer to the
− プラズマ膨張の検出 −
図12はプラズマがX軸方向に膨張した状態を示している。アンテナ113a〜113cの出力を演算部114がモニタリングして検出できる。
− Detection of plasma expansion −
FIG. 12 shows a state where the plasma has expanded in the X-axis direction. The
アンテナ113a〜113cの出力が
“ Va2> Va1 ”かつ“Vb2 > Vb1”かつ“ Vc2 >Vc1 ”
になったことを演算部114で検出して、「プラズマが膨張した」と推定する。
The outputs of the
Is detected by the
− プラズマ縮小の検出 −
アンテナ113a〜113cの出力が
“ Va2< Va1 ”かつ“Vb2 < Vb1”かつ“ Vc2 <Vc1 ”
になったことを演算部114で検出して、「プラズマが収縮した」と推定する。
− Detection of plasma shrinkage −
The outputs of the
Is detected by the
さらに、演算部114は、アンテナ113a〜113cの出力が
“ Va2= Va1 ”かつ“Vb2 = Vb1”かつ“ Vc2 =Vc1 ”
になったことを演算部114で検出して、「プラズマ108Aの状態である」と推定する。
Further, in the
Is detected by the
(実施の形態4)
図13は、本発明の実施の形態4におけるプラズマ処理装置の要部を示す。
図1に示した実施の形態1の一対のアンテナ113a,113bは、Z軸方向に同じ高さに設けられており、アンテナ113a,113bとは別のアンテナが、異なる高さに設けられていなかったが、この実施の形態4では、補助アンテナとしてのアンテナ113e,113fが追加されている。その他の構成は実施の形態1と同じである。
(Embodiment 4)
FIG. 13 shows a main part of the plasma processing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
The pair of
実施の形態1において主アンテナとしてのアンテナ113a,113bが、X軸とY軸とZ軸が交わる原点Oの高さに配置されていた場合に、実施の形態4では、処理チャンバー101の外部で、原点Oの高さよりも上に補助アンテナとしてのアンテナ113eが配置されている。また、 処理チャンバー101の外部で、原点Oの高さよりも下に補助アンテナとしてのアンテナ113fが配置されている。アンテナ113e,113fのZ軸周りの角度は、同じである。
In the first embodiment, when the
処理チャンバー101には、アンテナ113e,113fの位置に対応して、処理チャンバー101の気密を維持するとともに、電磁波が通過する結合ポートとしてのビューイングポート(真空覗き窓)115e,115fが設けられている。ビューイングポート115e,115fは、窓材として石英ガラスが中央に嵌められている。アンテナ113e,113fは、ビューイングポート115e,115fの窓材の外側に固定されている。
The
実線で示すプラズマ108Aは安定状態にあるプラズマを示しており、破線で示すプラズマ108Bは変動後のプラズマを示している。
以降の説明に使用する記号を次のように定める。なお、例ではアンテナからの出力を電圧で測定した場合として電圧値で説明するが、電流を測定して電流値を用いてもよい。
Symbols used in the following description are defined as follows. In the example, the case where the output from the antenna is measured as a voltage is described as a voltage value. However, the current value may be used by measuring a current.
Ve1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113eの電圧値
Vf1:安定状態のプラズマ108Aにおけるアンテナ113fの電圧値
Ve2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113eの電圧値
Vf2:変動後のプラズマ108Bにおけるアンテナ113fの電圧値
Z軸方向のプラズマ移動は、演算部114において、次のように検出される。ここで、Ve1,Vf1はリファレンス値、Ve2,Vf2が時々のサンプル値である。
Ve1: Voltage value of
プラズマ108Bが上方に移動した場合、アンテナ113a,113b,113e,113fの出力をモニタリングしている演算部114は、アンテナ113e,113fの出力Ve2,Vf2からプラズマの高さ移動も推定できる。
When the
Z軸方向に配したアンテナ113e,113fの出力が
“ Ve2 >Ve1 ”かつ“ Vf2 <Vf1 ”
になったことを検出して、「プラズマ108Bが上方に移動した」と推定する。
The outputs of the
It is estimated that “
また、Z軸方向に配したアンテナ113e,113fの出力が
“ Ve2< Ve1 ”かつ“Vf2 > Vf1”
になったことを検出して、「プラズマ108Bが下方に移動した」と推定する。
The outputs of the
It is estimated that “the
また、演算部114は、
“ Ve2= Ve1 ”かつ“Vf2 = Vf1”
になったことを検出して、「プラズマがZ軸方向に安定状態である」と推定する。
In addition, the
“Ve2 = Ve1” and “Vf2 = Vf1”
It is estimated that “the plasma is stable in the Z-axis direction”.
なお、アンテナ113eに対応してビューイングポート115eを設け、アンテナ113fに対応してビューイングポート115fを設けたが、ビューイングポートは2つに分けず、1つのビューイングポートにアンテナ113e,113fを設けても良い。
Note that although the
実施の形態4では実施の形態1の場合を例に挙げて説明したが、実施の形態2,3においても、この実施の形態4と同様に、アンテナ113e,113fを設けて、演算部114でモニタリングすることによって、プラズマの高さ方向の移動を検出できる。
In the fourth embodiment, the case of the first embodiment has been described as an example. However, in the second and third embodiments, similarly to the fourth embodiment,
本発明は、半導体やディスプレイデバイス、部品デバイスの製造分野で適用でき、被処理物の品質の向上を実現できる。 The present invention can be applied in the field of manufacturing semiconductors, display devices, and component devices, and can improve the quality of an object to be processed.
101 処理チャンバー
102 メインローラ
103 被処理物
104 高圧電源
105 同軸ケーブル
106 印加部
107 カソード電極
108 プラズマ
108A 安定状態のプラズマ
108B 変動後のプラズマ
109 ターゲット材
110 ガス導入口
111 自動圧力調整弁
112 メインバルブ
113,113a〜113f アンテナ
114 演算部
115,115a〜115f ビューイングポート
116 電気信号ケーブル
117 アノード電極
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記電極間を結ぶ軸の周りに等角度おきで、前記処理チャンバーの外部に設けられた複数の主アンテナと、
複数の前記主アンテナの出力の相関を計算して前記プラズマの状態を推定する演算部と
を設けたプラズマ処理装置。 In a plasma processing apparatus for generating a plasma between electrodes inside a processing chamber to process an object to be processed disposed inside the processing chamber,
A plurality of main antennas provided outside the processing chamber at equal angles around an axis connecting the electrodes;
A plasma processing apparatus, comprising: an arithmetic unit that calculates a correlation between outputs of the plurality of main antennas to estimate the state of the plasma.
請求項1記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a coupling port is formed on a wall surface of the processing chamber corresponding to each position of the plurality of main antennas so as to maintain airtightness of the processing chamber and allow electromagnetic waves to pass through.
請求項1記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of main antennas have a pair of opposing positions across the plasma, and a pair of the main antennas are disposed.
全ての前記主アンテナと前記補助アンテナの検出出力を、前記演算部によってモニタリングして前記プラズマの状態を推定する
請求項1記載のプラズマ処理装置。 A plurality of auxiliary antennas with different mounting heights in the direction of the axis connecting the electrodes are provided outside the processing chamber,
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein detection states of all the main antennas and the auxiliary antennas are monitored by the arithmetic unit to estimate the plasma state.
前記電極間を結ぶ軸の周りに等角度おきで、前記処理チャンバーの外部に複数の主アンテナを配置し、
複数の前記主アンテナの出力の相関を演算部によって計算して前記プラズマの状態を推定する
プラズマモニタリング方法。 When processing an object to be processed disposed inside the processing chamber by generating a plasma between the electrodes inside the processing chamber,
A plurality of main antennas are arranged outside the processing chamber at equal angles around an axis connecting the electrodes,
A plasma monitoring method for estimating a state of the plasma by calculating a correlation between outputs of the plurality of main antennas by an arithmetic unit.
請求項5記載のプラズマモニタリング方法。 The plasma monitoring method according to claim 5, wherein the plurality of main antennas have a pair of positions opposed to each other with the plasma interposed therebetween, and a pair or more are disposed.
全ての前記主アンテナと前記補助アンテナの検出出力を前記演算部によってモニタリングして前記プラズマの状態を推定する
請求項5記載のプラズマモニタリング方法。
A plurality of auxiliary antennas having different mounting heights in the direction of the axis connecting the electrodes are arranged outside the processing chamber,
The plasma monitoring method according to claim 5, wherein detection states of all the main antennas and the auxiliary antennas are monitored by the arithmetic unit to estimate the plasma state.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
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 |
-
2012
- 2012-10-19 JP JP2012231274A patent/JP2014086129A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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