JP2019040853A - Measuring device, measurement method, and plasma processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定装置、測定方法及びプラズマ処理装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus, a measuring method, and a plasma processing apparatus.
プラズマ処理装置内で行われるエッチングや成膜等のプラズマ処理では、エッチングレートや成膜レートを制御するために、プラズマの状態を把握することが重要である。そこで、プラズマの状態を測定するために、自己バイアス電圧Vdcを測定する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2を参照)。
In plasma processing such as etching and film formation performed in a plasma processing apparatus, it is important to grasp the state of plasma in order to control the etching rate and film formation rate. Therefore, a method for measuring the self-bias voltage Vdc has been proposed to measure the plasma state (see, for example,
特許文献1は、自己バイアス電圧Vdcの測定を、プラズマと直接接触しないデバイスにより間接的に行う。特許文献1では、デバイスは処理容器壁内に設けられ、デバイス内の誘電体で絶縁された電極にかかる電圧を測定し、その測定電圧から各寄生容量を考慮して自己バイアス電圧Vdcを算出する。
In
特許文献2は、自己バイアス電圧Vdcの測定回路を整合器に組み込み、測定回路の入力抵抗を、シャワーヘッドの抵抗値よりも十分に大きな値にし、測定回路にて自己バイアス電圧Vdcの測定を行う。
In
しかしながら、上記手法では装置又は回路の設計変更が必要であり、簡易に自己バイアス電圧Vdcの測定を行うことはできない。例えば、特許文献1では、デバイスを処理容器壁内に設けるために、処理容器壁に機械加工を行う。また、測定対象であるプラズマから離れた位置に測定用のプローブがあるため、測定の感度及び精度が低くなる。特許文献2では、自己バイアス電圧Vdcの測定回路を整合器に組み込む必要があり、プラズマ処理装置の設計変更が必要となる。
However, the above method requires a design change of the device or circuit, and the self-bias voltage Vdc cannot be easily measured. For example, in
以上から、特許文献1、2では、自己バイアス電圧Vdcの測定を行うためのプローブや測定回路を組み込むために、プラズマ処理装置の機械設計の変更、高周波回路(整合器)の変更が必要となり、測定の汎用性及び簡易性に欠ける場合がある。
As described above, in
上記課題に対して、一側面では、本発明は、プラズマの自己バイアス電圧Vdcの測定を簡易に行うことを目的とする。 In view of the above problem, in one aspect, the present invention aims to easily measure the self-bias voltage Vdc of plasma.
上記課題を解決するために、一の態様によれば、プラズマ処理装置内に配置される静電チャック内の電極であって、直流電圧が印加される前記電極の接続を切り替える切替部と、前記切替部に接続される静電容量を有する部材と、前記静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する測定部と、を有する測定装置が提供される。 In order to solve the above problems, according to one aspect, an electrode in an electrostatic chuck disposed in a plasma processing apparatus, the switching unit switching connection of the electrode to which a DC voltage is applied, and There is provided a measuring apparatus including a member having a capacitance connected to the switching unit, and a measuring unit that measures a value corresponding to the amount of charge accumulated in the member having the capacitance.
一の側面によれば、プラズマの自己バイアス電圧Vdcの測定を簡易に行うことができる。 According to one aspect, the plasma self-bias voltage Vdc can be easily measured.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the substantially same structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
[自己バイアス電圧]
まず、プラズマの直流自己バイアス電圧(以下、「自己バイアス電圧Vdc」という。)について図1を参照しながら説明する。図1(a)には、電極Aと電極Kとが対向して配置された対向電極の一部が模式的に示されている。電極Aは接地された接地電極であり、電極Kは、ブロッキングコンデンサCBを介して高周波電源(RF電源)に接続された高周波電極である。また、電極Kの面積は電極Aの面積より小さい。
[Self-bias voltage]
First, a direct current self-bias voltage of plasma (hereinafter referred to as “self-bias voltage Vdc”) will be described with reference to FIG. FIG. 1A schematically shows a part of the counter electrode in which the electrode A and the electrode K are arranged to face each other. Electrode A is a ground electrode that is grounded, the electrodes K are high-frequency electrodes connected to a high-frequency power supply (RF power supply) through the blocking capacitor C B. Further, the area of the electrode K is smaller than the area of the electrode A.
電極Kに高周波電力RFを印加してガスを電離及び解離し、プラズマを生成する。電極Kには、サインカーブの正負が対称となる高周波電力RFを印加するため、電極Kの電位はトータルではゼロになる。生成されたプラズマから電子と陽イオンが生成され、図1(b)に示すように、電極Kがプラズマに対して正電位にあるときには電極Kに電子が流入し、負電位にあるときには陽イオンが流入する。 A high frequency power RF is applied to the electrode K to ionize and dissociate the gas, thereby generating plasma. Since the high frequency power RF in which the sign curve is symmetrical is applied to the electrode K, the potential of the electrode K becomes zero in total. Electrons and cations are generated from the generated plasma. As shown in FIG. 1B, electrons flow into the electrode K when the electrode K is at a positive potential with respect to the plasma, and cations when the electrode K is at a negative potential. Flows in.
このとき、電子は質量が小さいため、電極Kの高速な電位変動に追従できる。この結果、電極Kに電子が流入する。一方、陽イオンは質量が大きいため、電極Kの高速な電位変動に追従できず、平均電界中を慣性の法則に従って移動する。このため、イオンの電極Kへの流入量は一定かつごくわずかになる。 At this time, since the electrons have a small mass, they can follow the high-speed potential fluctuation of the electrode K. As a result, electrons flow into the electrode K. On the other hand, since the cation has a large mass, it cannot follow the high-speed potential fluctuation of the electrode K and moves in the average electric field according to the law of inertia. For this reason, the amount of ions flowing into the electrode K is constant and very small.
電極KはブロッキングコンデンサCBによりグランドからフローティングしているため、電極Kに流入した電子はグランドに流れない。よって、電極Kの表面がプラズマに対して正電位にある周期(半サイクル)に電子が電極Kに流入し蓄積していく。しかし、蓄積した電子のために電極Kの表面は負に帯電してプラズマに対して負のバイアスが発生する。その負のバイアスにより、陽イオンが電極Kの表面に流入するようになる。これにより、電極Kの表面にシースが形成される。 Since the electrodes K are floating from the ground by a blocking capacitor C B, electrons flowing to the electrode K does not flow to the ground. Therefore, electrons flow into the electrode K and accumulate in a period (half cycle) in which the surface of the electrode K is at a positive potential with respect to the plasma. However, because of the accumulated electrons, the surface of the electrode K is negatively charged and a negative bias is generated with respect to the plasma. The negative bias causes cations to flow into the surface of the electrode K. As a result, a sheath is formed on the surface of the electrode K.
最終的には、電極Kの表面は、1サイクル中の非常に短い時間だけプラズマに対して正電位となる。そのときに流入する電子と、負のバイアスにより定常的に流入する陽イオンとが平衡したときの電極Kの電位差のDC成分が自己バイアス電圧Vdcである。 Eventually, the surface of electrode K is positive with respect to the plasma for a very short time during one cycle. The DC component of the potential difference of the electrode K when the electrons flowing at that time and the positive ions steadily flowing due to a negative bias are balanced is the self-bias voltage Vdc.
プラズマ処理の特性を示すエッチングレートや成膜レート等を制御するために、プラズマの状態を把握する必要がある。そこで、本実施形態では、プラズマ処理装置100内のプラズマの状態を把握するために、自己バイアス電圧Vdcを測定する。
In order to control the etching rate, film formation rate, etc., which show the characteristics of plasma processing, it is necessary to grasp the plasma state. Therefore, in this embodiment, the self-bias voltage Vdc is measured in order to grasp the plasma state in the
[プラズマ処理装置の構成]
図2に示す本実施形態に係るプラズマ処理装置100は、装置本体、リレーボックス6及び測定装置10を有する。測定装置10は、プラズマ処理装置100の処理容器C内に配置される静電チャック2a内の吸着電極21の電圧を測定する。リレーボックス6は、吸着電極21の接続先を、直流電源7と測定装置10との間で切り替える。吸着電極21と測定装置10とが接続されると、測定装置10は、銅円板12と銅板13との間に挟まれたアクリル板14に蓄積される電荷量に相当する値を示す、銅円板12と銅板13との間の電圧V2を静電チャック2aの吸着電極21の電位差のDC成分として測定し、測定結果に基づき自己バイアス電圧Vdcを算出する。これにより、本実施形態では、既存のプラズマ処理装置100にリレーボックス6及び測定装置10を付加するだけで、簡易かつ精度良く自己バイアス電圧Vdcの測定を行うことができる。以下では、本実施形態に係るプラズマ処理装置100と測定装置10の構成の一例について説明する。
[Configuration of plasma processing apparatus]
A
(プラズマ処理装置の構成)
本実施形態にかかるプラズマ処理装置100は、容量結合型の平行平板プラズマ処理装置であり、略円筒形の処理容器Cを有している。処理容器Cの内面には、アルマイト処理(陽極酸化処理)が施されている。処理容器Cの内部は、プラズマによりエッチング処理や成膜処理等のプラズマ処理が行われる処理室となっている。処理容器C内にはステージ2が設けられている。
(Configuration of plasma processing equipment)
The
ステージ2には、基台2b上にウエハWを静電吸着するための静電チャック2aが設けられている。基台2bは、たとえばアルミニウム(Al)やチタン(Ti)、炭化ケイ素(SiC)等から形成されている。ステージ2は下部電極としても機能する。
The
静電チャック2aは、誘電体層22内に吸着電極21を有する構造になっている。静電チャック2aの表面には、ドット状の凸部22aが形成されている。吸着電極21はリレーボックス6に接続されている。リレーボックス6のスイッチ6aを直流電源7に切り替え、直流電源7から吸着電極21に直流電圧が供給されると、クーロン力によって基板の一例であるウエハWが静電チャック2aに吸着され、保持される。
The
静電チャック2aの外周側の上部には、ウエハWの外縁部を囲うように円環状のフォーカスリング8が載置される。フォーカスリング8は、例えば、シリコンから形成され、プラズマをウエハWの表面に向けて収束し、プラズマ処理の効率を向上させるように機能する。
An
ステージ2には、第1高周波電源3から、第1周波数のプラズマ生成用の第1高周波電力(HF)が印加され、第2高周波電源4から、第1の周波数よりも低い周波数である第2周波数の、バイアス電圧発生用の第2高周波電力(LF)が印加される。第1高周波電源3は、整合器3aを介してステージ2に電気的に接続される。第2高周波電源4は、整合器4aを介してステージ2に電気的に接続される。第1高周波電源3は、例えば、40MHzの高周波電力HFをステージ2に印加する。第2高周波電源4は、例えば、13.56MHzの高周波電力LFをステージ2に印加する。なお、本実施形態では、第1高周波電力をステージ2に印加するが、第1高周波電力はガスシャワーヘッド1に印加してもよい。
A first high frequency power (HF) for plasma generation of a first frequency is applied from the first high
整合器3aは、第1高周波電源3の内部(または出力)インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。整合器4aは、第2高周波電源4の内部(または出力)インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。
The matching unit 3a matches the load impedance to the internal (or output) impedance of the first high-
ガスシャワーヘッド1は、その外縁部を被覆するシールドリングを介して処理容器Cの天井部の開口を閉塞するように取り付けられている。ガスシャワーヘッド1は、接地されている。ガスシャワーヘッド1は、シリコンにより形成されてもよい。ガスシャワーヘッド1は、ステージ2(下部電極)に対向する対向電極(上部電極)として機能する。
The
ガスシャワーヘッド1には、ガスを導入するガス導入口1aが形成されている。ガスシャワーヘッド1の内部にはガスを拡散するための拡散室1bが設けられている。ガス供給部5から出力されたガスは、ガス導入口1aを介して拡散室1bに供給され、拡散室1b内にて拡散されて多数のガス供給孔1cから処理容器C内に導入される。
The
処理容器Cの底面には排気口が形成されており、排気口に接続された排気装置9によって処理容器C内が排気される。これにより、処理容器C内を所定の真空度に維持することができる。処理容器Cの側壁にはゲートバルブGが設けられている。ゲートバルブGは、処理容器CからウエハWの搬入及び搬出を行う際に開閉する。 An exhaust port is formed in the bottom surface of the processing container C, and the inside of the processing container C is exhausted by an exhaust device 9 connected to the exhaust port. Thereby, the inside of the processing container C can be maintained at a predetermined degree of vacuum. A gate valve G is provided on the side wall of the processing container C. The gate valve G opens and closes when the wafer W is loaded and unloaded from the processing container C.
ガス供給部5から処理容器C内に処理ガスを供給し、第1高周波電源3及び第2高周波電源4からステージ2に第1及び第2高周波電力を印加すると、プラズマが生成され、ウエハWに所定のプラズマ処理が施される。特に、第2高周波電源4からステージ2に第2高周波電力を印加すると、ウエハW側にプラズマ中のイオンが引き込まれる。
When the processing gas is supplied from the
プラズマ処理後、直流電源7から吸着電極21にウエハWの吸着時とは正負が逆の直流電圧が供給され、ウエハWの電荷が除電される。これにより、ウエハWは、静電チャック2aから剥がされ、ゲートバルブGから処理容器Cの外部に搬出される。
After the plasma processing, the DC power supply 7 supplies the
プラズマ処理装置100には、装置全体の動作を制御する制御部200が設けられている。制御部200は、CPU(Central Processing Unit)205、ROM(Read Only Memory)210及びRAM(Random Access Memory)215を有している。CPU205は、RAM215等の記憶領域に格納されたレシピに従って、エッチング等の所望の処理を実行する。レシピにはプロセス条件に対する装置の制御情報であるプロセス時間、圧力(ガスの排気)、高周波電力や電圧、各種ガス流量、処理容器内温度(上部電極温度、処理容器の側壁温度、ウエハW温度、静電チャック温度等)、冷媒の温度等が設定されている。
The
また、制御部200は、所定のタイミングにリレーボックス6のスイッチ6aを切り替え、吸着電極21を測定装置10に接続する。測定装置10が測定した電圧V2は制御部200に送信され、これにより、制御部200は、電圧V2に基づき、自己バイアス電圧Vdcを算出する。
Further, the
なお、これらの動作を実行するためのプログラムや処理条件を示すレシピは、ハードディスクや半導体メモリに記憶されてもよい。また、レシピは、CD−ROM、DVD等の可搬性のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体に収容された状態で所定位置にセットされ、読み出されるようにしてもよい。 A program for executing these operations and a recipe indicating processing conditions may be stored in a hard disk or a semiconductor memory. Further, the recipe may be set at a predetermined position and read out while being stored in a portable computer-readable storage medium such as a CD-ROM or DVD.
(測定装置の構成)
次に、測定装置10の構成の一例について説明する。測定装置10は、フィルタ11、銅円板12、銅板13、アクリル板14、プローブ15、表面電位計16及び信号記録装置17を有する。プローブ15及び表面電位計16は、電位測定系18を構成する。
(Configuration of measuring device)
Next, an example of the configuration of the measuring
また、図2では、リレーボックス6は、説明の便宜上、測定装置10と分けて図示しているが、測定装置10は、リレーボックス6を有する。リレーボックス6は、吸着電極21の接続を、直流電源7と測定装置10の静電容量を有する部材との間で切り替える。リレーボックス6は、自己バイアス電圧Vdcを測定するタイミングにリレーボックス6のスイッチ6aを、測定装置10に接続する。リレーボックス6は、高周波電力が印加される吸着電極21の接続を、静電容量を有する部材に切り替える切替部の一例である。銅円板12と銅板13の間にアクリル板14を挟んだ構成の部材は、静電容量を有する部材の一例である。静電容量を有する部材は、銅円板12、銅板13及びアクリル板14の構成に限らず、絶縁された導体により構成することができる。
In FIG. 2, the
電位測定系18では、銅円板12と銅板13の間のアクリル板14に生じる電位を、銅円板12の表面に非接触に設けられたプローブ15を用いて表面電位計16により測定する。電位測定系18は、静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する測定部の一例である。プローブ15は、銅円板12と銅板13の間の電位差を測定できれば、銅円板12に接触していてもよいし、非接触であってもよい。
In the
リレーボックス6と静電容量を有する部材との間には、高周波電力を除去するフィルタ11が設けられ、高周波電力が測定装置10側に伝播することを防ぐ。リレーボックス6のスイッチ6aが直流電源7と接続される側から測定装置10の静電容量を有する部材と接続される側へ切り替わると、静電容量を有する部材に生じた電圧V2の測定、つまり、フローティング状態の吸着電極21の電圧V2の測定が可能となる。
A filter 11 that removes high-frequency power is provided between the
具体的には、銅板13は接地されており、銅円板12の表面に非接触に設けられたプローブ15を用いて表面電位計16により測定された電位が、フローティング状態の吸着電極21の電圧V2となる。なお、銅円板12の直径は例えば100mm程度でもよいが、これに限らない。
Specifically, the
表面電位計16により測定された電圧V2は、表面電位計16に接続された信号記録装置17に保存される。信号記録装置17は、PCやタブレット端末等のメモリを有する電子機器であってもよいし、クラウド上に設置されたクラウドコンピュータであってもよい。信号記録装置17に記録された測定電圧V2は、制御部200に送信され、制御部200にてプラズマ処理装置100のエッチングレートや成膜レート等の制御に使用される。
The voltage V 2 measured by the surface
静電容量を有する部材に蓄積される電荷量は、水分により影響を受ける。このため、銅円板12、銅板13、アクリル板14及びプローブ15は、真空容器内に設けられることが好ましい。銅円板12、銅板13、アクリル板14及びプローブ15を真空環境下に置くことで、環境による外乱の影響を受けずに精度よく電圧V2を測定することができる。
The amount of charge accumulated in the member having capacitance is affected by moisture. For this reason, it is preferable that the
[測定タイミング]
図3に、プラズマ処理装置100においてウエハWを処理する処理サイクルの一例を示す。処理が開始されると、まず、ウエハWをプラズマ処理装置100のゲートバルブGから搬入する(ステップS1)。次に、直流電源7から所定の直流電圧を吸着電極21に供給し、ウエハWを静電チャック2aに静電吸着させる(ステップS2)。次に、高周波電力をステージ2(吸着電極21)に印加し、ガス供給部5から供給されたプロセスガスをプラズマ化し、ウエハWにエッチング処理等のプラズマ処理を行う(ステップS3)。エッチング処理は、プラズマによる基板処理の一例である。高周波電力は、第1高周波電源3から出力される高周波電力HF又は第2高周波電源4から出力される高周波電力LFのいずれかであってもよいし、両方であってもよい。
[Measurement timing]
FIG. 3 shows an example of a processing cycle for processing the wafer W in the
次に、ステップS2において吸着電極21に印加した直流電圧と正負が逆で大きさが同一の直流電圧を吸着電極21に供給し、ウエハWを静電チャック2aから脱離し(ステップS4)、ウエハWをプラズマ処理装置100のゲートバルブGから搬出する(ステップS5)。次に、クリーニング処理を行う(ステップS6)。
Next, the DC voltage applied to the
この時点で一のウエハWの処理が終了し、一処理サイクルが完了する。次のウエハWの処理サイクルを再開するとき、静電チャック2aの表面処理(トリートメント等のクリーニング)を行い(ステップS6)、次のウエハWを搬入し(ステップS1)、ステップS1以降の処理を繰り返す。
At this time, the processing of one wafer W is completed, and one processing cycle is completed. When the processing cycle of the next wafer W is resumed, surface treatment (cleaning such as treatment) of the
以上のサイクルの(1)クリーニング処理(S6)及び(2)エッチング処理(S3)において、リレーボックス6は、吸着電極21の接続を、測定装置10に切り替える。つまり、リレーボックス6は、プラズマによるウエハWの処理又はクリーニング処理を実行中のタイミングに、吸着電極21の接続を測定装置10に切り替え、電位測定系18においてフローティング状態の吸着電極21の電圧V2を測定する。
In (1) cleaning process (S6) and (2) etching process (S3) of the above cycle, the
[測定シーケンス]
次に、(1)クリーニング処理及び(2)エッチング処理における測定シーケンスの一例について、図4及び図5の測定シーケンスチャートを参照しながら説明する。図4は、クリーニング処理における測定シーケンスの一例を示す。図5は、エッチング処理における測定シーケンスの一例を示す。クリーニング処理及びエッチング処理における測定シーケンスの制御は、制御部200により行われる。
[Measurement sequence]
Next, an example of a measurement sequence in (1) cleaning process and (2) etching process will be described with reference to the measurement sequence charts of FIGS. FIG. 4 shows an example of a measurement sequence in the cleaning process. FIG. 5 shows an example of a measurement sequence in the etching process. The
(1)クリーニング処理における測定シーケンス
図4に示すクリーニング処理における測定シーケンスは、ウエハレスドライクリーニング(WLDC)又はウエハレストリートメント(WLT)中に行われる。本測定シーケンスが開始されるとき、吸着電極21はオフ、つまり、直流電源7には接続されておらず、グランド(基準電位)に接続された状態である。
(1) Measurement Sequence in Cleaning Process The measurement sequence in the cleaning process shown in FIG. 4 is performed during waferless dry cleaning (WLDC) or waferless treatment (WLT). When this measurement sequence is started, the
この状態において図4のIにて測定シーケンスが開始され、IIにてリレーボックス6のスイッチ6aが測定装置10と接続される側に切り替えられる。これにより、吸着電極21の接続が、測定装置10に切り替えられ、吸着電極21はフローティング状態となる。
In this state, the measurement sequence is started at I in FIG. 4, and the
その後、IIIにて高周波電力がオンされ、電位測定系18において銅円板12の電圧V2がプローブ15を用いて表面電位計16により測定され、信号記録装置17に記録される。次に、IVにて高周波電力がオフされ、Vにてリレーボックス6のスイッチ6aが、直流電源7と接続される側に切り替えられ、測定シーケンスは終了する。以上の測定シーケンスが繰り返される。
Thereafter, the high frequency power is turned on in III, and the voltage V 2 of the
(2)エッチング処理における測定シーケンス
図5に示すエッチング処理における測定シーケンスは、ウエハWが静電チャック2aに載置され、エッチング等のプラズマ処理中に行われる。本測定シーケンスが開始されるとき、吸着電極21はオン、つまり、直流電源7に接続された状態である。
(2) Measurement Sequence in Etching Process The measurement sequence in the etching process shown in FIG. 5 is performed while the wafer W is placed on the
この状態において図5のIにて測定シーケンスが開始され、IIにてリレーボックス6のスイッチ6aが、測定装置10と接続される側に切り替えられる。これにより、吸着電極21の接続が、測定装置10に切り替えられ、吸着電極21がフローティング状態となる。
In this state, the measurement sequence is started at I in FIG. 5, and the
その後、IIIにて高周波電力がオンされ、電位測定系18において銅円板12の電圧V2がプローブ15を用いて表面電位計16により測定され、信号記録装置17に記録される。次に、IVにて高周波電力がオフされ、Vにてリレーボックス6のスイッチ6aが、直流電源7と接続される側に切り替えられ、測定シーケンスが終了する。以上の測定シーケンスが繰り返される際、プラズマ処理中であれば、VIにて吸着電極21に直流電圧HVを印加し、ウエハWをステージ2に静電吸着させた後に、VII〜XIの測定シーケンスが実行され、XIIにて吸着電極21への直流電圧HVの印加をオフし、ウエハWの吸着を停止する。VII〜XIの測定シーケンスは、上記に説明したII〜Vの測定シーケンスと同様である。
Thereafter, the high frequency power is turned on in III, and the voltage V 2 of the
このように、リレーボックス6は、吸着電極21の接続を、直流電源7と測定装置10の間で切り替える。リレーボックス6のスイッチ6aが測定装置10に切り替えられると、吸着電極21がフローティング状態になり、その後、高周波電力が印加され、プラズマ処理装置100のプラズマ処理空間においてガスがプラズマ化する。
Thus, the
高周波電力を印加した後、表面電位計16は、プローブ15を用いて銅円板12の電圧V2を測定し、制御部200は、測定した電圧V2に基づき、自己バイアス電圧Vdcを算出する。以下、測定した電圧V2に基づき自己バイアスVdcを算出する方法について説明する。
After applying high-frequency power, the surface
[自己バイアスVdcの算出方法]
本実施形態に係る自己バイアスVdcの計算に使用したモデルの一例を図6に示す。図6の静電チャック2aの表面の一部の拡大図に示されているように、静電チャック2aの表面に形成されたドット状の凸部22aの上面の面積をbdotとし、凸部22aの高さをddotとする。また、吸着電極21からドットの上面までの高さをTとし、静電チャック2aの表面の面積に対する凸部22aの上面の面積の面積比をaelとする。
[Calculation method of self-bias Vdc]
An example of a model used for calculating the self-bias Vdc according to the present embodiment is shown in FIG. As shown in the enlarged view of a part of the surface of the
静電チャック2aのドット状の凸部22a間の空間部分の静電容量をC11とし、凸部22a間の空間下の吸着電極21との間の静電容量をC12とし、凸部22aの上面と吸着電極21の間の静電容量をC13とする。
The capacitance of the space portion between the dot-shaped
静電容量C11は、以下の(1)式から算出される。 The capacitance C 11 is calculated from the following equation (1).
静電容量C12は、以下の(2)式から算出される。 The capacitance C 12 is calculated from the following equation (2).
静電容量C13は、以下の(3)式から算出される。 The capacitance C 13 is calculated from the following equation (3).
(1)式〜(3)式において、ε0は真空の誘電率を示し、εrは比誘電率、つまり、静電チャック2aの誘電体層22の誘電率εと真空の誘電率ε0の比(=ε/ε0)を示し、Sは吸着電極21の面積を示す。
In the equations (1) to (3), ε 0 indicates a vacuum dielectric constant, and ε r is a relative dielectric constant, that is, a dielectric constant ε of the
静電容量C11、C12、C13は、設計パラメータから求まる固定値であるため、静電チャック2aの静電容量C1は、以下の(4)式に静電容量C11、C12、C13を代入することにより固定値として算出される。
Since the electrostatic capacitances C 11 , C 12 , and C 13 are fixed values obtained from design parameters, the electrostatic capacitance C 1 of the
算出された静電チャック2aの静電容量C1と、図6のモデルの等価回路である図7に示す静電チャック2aに印加された電圧V1と静電チャック2aに蓄積された電荷q1とを用いて、クーロンの法則により以下の(5)式の関係が成り立つ。
The capacitance C 1 of the calculated
C1V1=q1・・・(5)
銅円板12と銅板13(グランド)の間の静電容量をC2とし、フィルタ11の静電容量をC3とし、銅円板12と銅板13の間及びフィルタ11に印加される電圧をV2とする。また、銅円板12と銅板13の間及びフィルタ11にそれぞれ蓄積される電荷をq2、q3とすると、クーロンの法則により以下の(6)式の関係が成り立つ。
C 1 V 1 = q 1 (5)
The capacitance between the
なお、静電容量をC2は、銅円板12と銅板13とアクリル板14の構成により決定される、設計パラメータから求まる固定値である。同様に、静電容量C3は、フィルタ11の構成により決定される、設計パラメータから求まる固定値である。尚、静電容量C1、C2、C3は、設計パラメータから定まる固定値だけでなく、当然測定による実測値によっても定めることができる。
Incidentally, C 2 capacitance is determined by the configuration of the
(C2+C3)V2=q2+q1・・・(6)
静電チャック2aに蓄積される電荷q1、銅円板12と銅板13の間に蓄積される電荷q2、及びフィルタ11に蓄積される電荷q3には、以下の(7)式の関係が成り立つ。
q1−(q2+q3)=0 ・・・(7)
式(7)を変形すると、
q1=(q2+q3) ・・・(8)
(8)式に(5)式と(6)式を代入すると、
C1V1=(C2+C3)V2・・・(9)
(9)式を変形すると、
V1=V2×(C2+C3)/C1・・・(10)
V2=V1×C1/(C2+C3)・・・(11)
(10)式と(11)式とから、図7の自己バイアス電圧Vdcは、(12)式により算出される。
Vdc=V1+V2・・・(12)
(12)式に(10)式を代入すると、
Vdc=V2×(C2+C3)/C1+V2・・・(13)
(13)式に測定装置10にて測定した電圧V2と、固定値の静電容量C1、C2、C3を代入すると、自己バイアス電圧Vdcが算出される。静電容量C1は、(4)式から求まるC11、C12、C13の合成容量値である。静電容量C1、C2、C3は、設計パラメータから定まる固定値である。
(C 2 + C 3 ) V 2 = q 2 + q 1 (6)
The charge q 1 accumulated in the
q 1 − (q 2 + q 3 ) = 0 (7)
When formula (7) is transformed,
q 1 = (q 2 + q 3 ) (8)
Substituting (5) and (6) into (8),
C 1 V 1 = (C 2 + C 3 ) V 2 (9)
When formula (9) is transformed,
V 1 = V 2 × (C 2 + C 3 ) / C 1 (10)
V 2 = V 1 × C 1 / (C 2 + C 3 ) (11)
From the equations (10) and (11), the self-bias voltage V dc in FIG. 7 is calculated by the equation (12).
V dc = V 1 + V 2 (12)
Substituting (10) into (12),
V dc = V 2 × (C 2 + C 3 ) / C 1 + V 2 (13)
Substituting the voltage V 2 measured by the measuring
以上に説明したように、本実施形態に係る測定方法によれば、自己バイアス電圧Vdcは、(13)式に基づき、表面電位計16の測定値である電圧V2と、静電チャック2aの静電容量C1と、静電容量を有する部材の静電容量C2と、フィルタ11の静電容量C3とから簡易かつ精度良く導出できる。
As described above, according to the measurement method according to the present embodiment, the self-bias voltage V dc is based on the equation (13), the voltage V 2 that is the measurement value of the
[測定結果]
図8に、本実施形態に係る測定装置10による電圧V2の測定結果と、電圧V2から算出した自己バイアス電圧Vdcの一例を示す。図8の横軸は、プラズマ処理装置100の処理容器C内の圧力を示す。図8では、処理容器C内の圧力を変化させて、測定装置10により測定した電圧V2を測定値として示す。また、(13)式に基づき、静電容量C1、C2、C3と、測定値の電圧V2とから換算された自己バイアス電圧Vdcを換算値として示す。
[Measurement result]
8 shows the measurement results and the voltage V 2 by the measuring
これによれば、処理容器C内の圧力の変化に関わらず、3点の測定値と換算値とは、一対一に対応している。つまり、フローティング状態の吸着電極21の電圧を電位測定系18により静電容量を有する部材を用いて測定し、測定した電圧V2を用いて自己バイアス電圧Vdcを精度良く算出できていることがわかる。また、(13)式から、静電容量を有する部材の静電容量C2と、フィルタ11の静電容量C3が小さい程、測定した電圧V2(測定値)と自己バイアス電圧Vdc(換算値)とが漸近していく。
According to this, regardless of the change in the pressure in the processing container C, the three measured values and the converted values correspond one-to-one. That is, the voltage of the attracting
以上に説明したように、本実施形態によれば、プラズマ処理装置を設計変更することなく、切替部と測定装置とをプラズマ処理装置に設けるだけで、プラズマの自己バイアス電圧Vdcの測定を簡易に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, the plasma self-bias voltage V dc can be easily measured simply by providing the plasma processing apparatus with the switching unit and the measurement apparatus without changing the design of the plasma processing apparatus. Can be done.
[測定方法]
ウエハWのずれや割れは、静電チャック2aの表面に残留した電荷によって引き起こされる。そのウエハWのずれや割れの原因となる静電チャック2aの表面の残留吸着状態、つまり、電荷の蓄えやすさ又は帯電状態を示す電圧V2を上記測定装置10により測定し、(13)式に基づき自己バイアス電圧Vdcを算出することができる。
[Measuring method]
The deviation or cracking of the wafer W is caused by charges remaining on the surface of the
この電圧V2の測定及び自己バイアス電圧Vdcの算出を、ウエハWが搬入される前の静電チャック2aの状態において行う。そして、算出した自己バイアス電圧Vdcに応じて、その時点における静電チャック2aの表面の残留吸着状態を判断し、静電チャック2aのクリーニング処理時間や処理容器Cを開放して行う静電チャック2aのメンテナンス等の実行の有無を制御する。このようにして、静電チャック2aの表面の残留吸着状態をウエハWを載置することなく、算出した自己バイアス電圧Vdcに基づき予め判定することで、ウエハW搬出時のプッシャーピンの上昇によってウエハWが割れるリスクをなくすことができる。
The measurement and calculation of the self-bias voltage V dc of the voltage V 2, carried out in a state before the
つまり、従前は、ウエハW搬出時にプッシャーピンを上昇させるときのピントルクの大きさを見て残留吸着を確認するか、プローブやセンサを挿入して静電チャック2aの表面電位を測定していた。これに対して、上記測定方法によれば、ウエハWが割れるリスクを防止しながら、自己バイアス電圧Vdcの値に応じて静電チャック2aの表面の残留吸着状態を判断し、メンテナンスを実行するか否かを判定できる。これにより、判定結果に基づき、自己バイアス電圧Vdcに応じて実行するクリーニングの頻度やクリーニング処理時間、その他のメンテナンスの実行タイミング等の運用方法の最適化及び運用の改善の指針を得ることができる。
In other words, in the past, the surface potential of the
例えば、図9〜図11を参照して、上記の判定を含む一実施形態に係る測定方法の一例を説明する。図9は、一実施形態に係る自己バイアス電圧Vdcと堆積時間との相関情報の一例を示すグラフである。図10は、図9のグラフに一例を示す相関情報を収集するために予め行う工程の一例を示す図である。図11は、一実施形態に係る測定方法の一例を示すフローチャートである。 For example, an example of a measurement method according to an embodiment including the above determination will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a graph illustrating an example of correlation information between the self-bias voltage V dc and the deposition time according to an embodiment. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a process performed in advance to collect correlation information illustrated in the graph of FIG. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a measurement method according to an embodiment.
図9は、横軸の堆積時間の累積値と縦軸の自己バイアス電圧Vdcとの相関情報を、測定した銅円板12と銅板13との間の電圧V2に基づき導き出した。横軸の堆積物の堆積時間の累積値は、堆積性ガスを供給して印加した高周波電力の印加時間の累積値に等しく、静電チャック2aの表面に堆積する堆積物の厚さに比例する。横軸の堆積時間の累積値は、静電チャック2aの残留吸着状態を示す値の一例である。ただし、静電チャック2aの残留吸着状態を示す値は、堆積時間の累積値に限られず、静電チャック2a上の堆積物の厚さの測定値であってもよいし、高周波電力の印加時間の累積値であってもよい。
In FIG. 9, the correlation information between the accumulated value of the deposition time on the horizontal axis and the self-bias voltage V dc on the vertical axis was derived based on the measured voltage V 2 between the
また、縦軸の自己バイアス電圧Vdcは、測定した前記電荷量に相当する値の一例である。測定した前記電荷量に相当する値は、電圧V2から算出した自己バイアス電圧Vdcに限られず、測定した電圧V2であってもよい。 Further, the self-bias voltage V dc on the vertical axis is an example of a value corresponding to the measured charge amount. Value corresponding to the measured electric charge amount is not limited to the self-bias voltage V dc was calculated from the voltage V 2, may be a voltage V 2 measured.
本実施形態では、図10の(a)〜(i)の工程により、図9の堆積時間の累積値と自己バイアス電圧Vdcとの相関情報を導き出した。ただし、測定した前記電荷量に相当する値と静電チャック2aの残留吸着状態を示す値との相関関係を示すグラフは、直線に限られない。
In this embodiment, the correlation information between the accumulated value of the deposition time in FIG. 9 and the self-bias voltage V dc is derived by the steps (a) to (i) in FIG. However, the graph indicating the correlation between the value corresponding to the measured charge amount and the value indicating the residual adsorption state of the
例えば、図10(a)の工程では、測定装置10が、表面に堆積物がない状態(つまり、堆積時間0秒)の静電チャック2a上にウエハWを載置し、O2ガスのプラズマを生成し、銅円板12と銅板13との間の電圧V2を測定した。そして、(13)式に基づき、測定結果の電圧V2から初期時の静電チャック2aの表面の残留吸着状態を示す自己バイアス電圧Vdcを算出した。このときのデータは、図9の堆積時間が0(s)のときのVdc(=−70V)であり、このデータを制御部200のRAM215等の記憶部に記憶した。
For example, in the process of FIG. 10A, the
次に、図10(b)の工程では、ウエハWを搬出後、堆積性ガスの一例であるCF系ガスを供給しながら高周波電力を所定時間(本実施形態では30秒)印加することでCF系ガスのプラズマを生成し、静電チャック2aの表面にCF系のポリマーである堆積物Rを堆積させた。
Next, in the process of FIG. 10B, after unloading the wafer W, a high frequency power is applied for a predetermined time (in this embodiment, 30 seconds) while supplying a CF-based gas which is an example of a deposition gas. A plasma of a system gas was generated, and a deposit R, which is a CF-based polymer, was deposited on the surface of the
次に、図10(c)の工程では、静電チャック2a上にウエハWを載置し、O2ガスのプラズマを生成し、銅円板12と銅板13との間の電圧V2を測定した。そして、(13)式に基づき、測定結果の電圧V2からこの時点における静電チャック2aの表面の残留吸着状態を示す自己バイアス電圧Vdcを算出した。このときのデータが、図9の堆積時間が30秒のときのVdc(=−68V)であり、このデータを制御部200のRAM215等の記憶部に記憶した。
Next, in the step of FIG. 10C, the wafer W is placed on the
次に、図10(d)の工程では、ウエハWを搬出後、CF系ガスを供給しながら高周波電力を所定時間(本実施形態では更に30秒)印加することでCF系ガスのプラズマを生成し、静電チャック2aの表面にCF系のポリマーの堆積物Rをさらに堆積させた。
Next, in the process of FIG. 10D, after unloading the wafer W, high-frequency power is applied for a predetermined time (in this embodiment, another 30 seconds) while supplying the CF-based gas, thereby generating CF-based gas plasma. Then, a CF polymer deposit R was further deposited on the surface of the
次に、図10(e)の工程では、静電チャック2a上にウエハWを載置し、O2ガスのプラズマを生成し、銅円板12と銅板13との間の電圧V2を測定した。そして、(13)式に基づき、測定結果の電圧V2からこの時点における静電チャック2aの表面の残留吸着状態を示す自己バイアス電圧Vdc(=−66V)を算出した。このときのデータが、図9の堆積時間が60秒(=30+30)のときのVdcであり、このデータを制御部200のRAM215等の記憶部に記憶した。
Next, in the step of FIG. 10E, the wafer W is placed on the
図10(f)及び(g)、図10(h)及び(i)の工程では、図10(c)及び図10(d)の工程と同様の動作を2回繰り返し行った。つまり、図10(g)の測定では、図9の堆積時間が90秒のときのVdc(=−64V)が算出され、図10(h)の測定では、図9の堆積時間が120秒のときのVdc(=−62V)が算出され、これらのデータを制御部200のRAM215等の記憶部に記憶した。
In the steps of FIGS. 10 (f) and (g), FIGS. 10 (h) and (i), the same operation as that of the steps of FIGS. 10 (c) and 10 (d) was repeated twice. That is, in the measurement of FIG. 10G, V dc (= −64 V) when the deposition time of FIG. 9 is 90 seconds is calculated, and in the measurement of FIG. 10H, the deposition time of FIG. 9 is 120 seconds. V dc (= −62 V) at this time was calculated, and these data were stored in a storage unit such as the
かかる測定を予め行うことで、記憶部には、図9に一例を示す堆積時間と自己バイアス電圧Vdcとの相関関係を示す相関情報が蓄積される。なお、図9の堆積時間と自己バイアス電圧Vdcとの相関関係を示す相関情報は、予め測定した電荷量に相当する値と静電チャック2aの残留吸着状態を示す値との相関関係を示す相関情報の一例である。
By performing such measurement in advance, the storage unit accumulates correlation information indicating the correlation between the deposition time and the self-bias voltage V dc as shown in FIG. Note that the correlation information indicating the correlation between the deposition time and the self-bias voltage V dc in FIG. 9 indicates a correlation between a value corresponding to the charge amount measured in advance and a value indicating the residual adsorption state of the
このようにして蓄積された図9の相関情報は、図11に示す一実施形態に係る測定方法にて参照される。図11に示す測定方法は、ウエハWを搬入する前に制御部200により実行され、クリーニング処理等のメンテナンスを実行するか否かの判定工程を含む。これにより、本実施形態に係る測定方法によれば、所定の場合には、ウエハWを搬入する前にクリーニング処理等のメンテナンスが実行されるため、静電チャック2aの表面の残留吸着によるウエハWのずれや割れを防止することができる。
The correlation information of FIG. 9 accumulated in this way is referred to in the measurement method according to the embodiment shown in FIG. The measurement method shown in FIG. 11 is performed by the
図11の処理が開始されると、制御部200は、リレーボックス6のスイッチ6aを切り替え、吸着電極21を測定装置10に接続する。測定装置10は、電圧V2を測定する(ステップS10)。測定した電圧V2は制御部200に送信され、これにより、制御部200は、電圧V2に基づき、自己バイアス電圧Vdcを算出する(ステップS12)。
When the processing of FIG. 11 is started, the
次に、制御部200は、算出した自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th1を上回るかを判定する(ステップS14)。制御部200は、算出したVdcの絶対値が予め定められた閾値Th1を上回らないと判定すると、静電チャック2aの残留吸着状態はウエハWの除電及び搬出時にウエハの割れを生じさせる程ではないと判定し、本処理を終了する。
Next, the
一方、ステップS14において、制御部200は、算出した自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th1を上回ると判定すると、自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th2を上回るかを判定する(ステップS16)。
On the other hand, in step S14, the
例えば、閾値Th1及び閾値Th2は、図11に示すように、閾値Th1の絶対値が閾値Th2の絶対値よりも小さい関係にある。例えば、閾値Th1は、自己バイアス電圧Vdcの絶対値が閾値Th1よりも大きいときには、プッシャーピンのピントルクが高くなり、除電時にウエハWに割れが生じることがある程度の残留吸着状態であることを示す指標の一例である。 For example, the threshold Th 1 and the threshold Th 2 are in a relationship in which the absolute value of the threshold Th 1 is smaller than the absolute value of the threshold Th 2 as shown in FIG. For example, it the threshold Th 1, when the absolute value of self-bias voltage V dc is greater than the threshold value Th 1 is Pintoruku pusher pin is high, some degree of residual adsorption state that cracks on the wafer W occurs during neutralization It is an example of the parameter | index which shows.
また、例えば、閾値Th2は、自己バイアス電圧Vdcの絶対値が閾値Th2よりも大きいときには、除電時にウエハWに割れが生じる可能性が高い残留吸着状態であり、処理容器Cを開けてメンテナンスを行う必要があることを示す指標の一例である。 Further, for example, the threshold Th 2 is a residual adsorption state in which there is a high possibility that the wafer W will be cracked during static elimination when the absolute value of the self-bias voltage V dc is larger than the threshold Th 2 , and the processing container C is opened. It is an example of the parameter | index which shows that it is necessary to perform a maintenance.
よって、ステップS16において、制御部200は、自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th2を上回ると判定すると、処理容器Cを開けて静電チャック2aの表面をアルコール拭きする等のメンテナンスを行うように制御し、本処理を終了する。
Therefore, in step S16, when the
一方、ステップS16において、制御部200は、自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th2を上回ないと判定すると、クリーニング処理時間を通常よりも長くして、ウエハレスドライクリーニングを行うように制御し、本処理を終了する。クリーニング処理時間を通常よりも長くする一例としては、例えば、通常のクリーニング処理時間が20秒である場合、80秒程度に長くする制御が挙げられる。
On the other hand, in step S16, the
これによれば、自己バイアス電圧Vdcと堆積時間との相関情報を記憶した記憶部を参照して、測定した電圧V2から算出した自己バイアス電圧Vdcに基づき静電チャック2aの表面の残留吸着状態を判定する判定工程が実行される。そして、判定工程において、前記記憶部を参照して、測定した算出した自己バイアス電圧Vdcの絶対値が予め定められた閾値Th1又は閾値Th2の少なくともいずれかを上回るとき、制御部200は、静電チャック2a又は処理容器C内のクリーニング処理又はその他のメンテナンスを実行すると判定する。なお、判定工程では、測定した電圧V2に基づき静電チャック2aの表面の残留吸着状態を判定してもよい。
According to this, with reference to the storage unit storing the correlation information between the self-bias voltage V dc and the deposition time, the residual surface of the
これにより、算出した自己バイアス電圧Vdcに応じて、クリーニングの頻度やクリーニング時間、静電チャック2aのメンテナンス等を実行するタイミングであるか等の運用方法の最適化及び運用の改善の指針を得ることができる。
As a result, according to the calculated self-bias voltage V dc , a guideline for optimizing the operation method and improving the operation, such as whether the cleaning frequency, the cleaning time, or the timing of performing maintenance of the
以上、測定装置、測定方法及びプラズマ処理装置を上記実施形態により説明したが、本発明にかかる測定装置、測定方法及びプラズマ処理装置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。 As mentioned above, although the measuring apparatus, the measuring method, and the plasma processing apparatus were demonstrated by the said embodiment, the measuring apparatus, the measuring method, and plasma processing apparatus concerning this invention are not limited to the said embodiment, In the scope of the present invention. Various modifications and improvements are possible. The matters described in the above embodiments can be combined within a consistent range.
本発明に係る基板処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP),Inductively Coupled Plasma(ICP),Radial Line Slot Antenna, Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR),Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプでも適用可能である。 The substrate processing apparatus according to the present invention is applicable to any type of capacitively coupled plasma (CCP), inductively coupled plasma (ICP), radial line slot antenna, electron cyclotron resonance plasma (ECR), and Helicon wave plasma (HWP). .
本明細書では、基板の一例としてウエハWを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、LCD(Liquid Crystal Display)、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板や、フォトマスク、CD基板、プリント基板等であっても良い。 In the present specification, the wafer W has been described as an example of the substrate. However, the substrate is not limited to this, and may be various substrates used in LCD (Liquid Crystal Display) and FPD (Flat Panel Display), a photomask, a CD substrate, a printed circuit board, and the like.
1 ガスシャワーヘッド
2a 静電チャック
2b 基台
3 第1高周波電源
4 第2高周波電源
5 ガス供給部
6 リレーボックス
8 フォーカスリング
9 排気装置
10 測定装置
11 フィルタ
12 銅円板
13 銅板
14 アクリル板
15 プローブ
16 表面電位計
17 信号記録装置
18 電位測定系
21 吸着電極
22 誘電体層
100 プラズマ処理装置
200 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記切替部に接続される静電容量を有する部材と、
前記静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する測定部と、
を有する測定装置。 A switching unit that switches the connection of the electrode to which a DC voltage is applied, which is an electrode in an electrostatic chuck disposed in the plasma processing apparatus;
A member having a capacitance connected to the switching unit;
A measurement unit that measures a value corresponding to the amount of charge accumulated in the member having the capacitance;
Measuring device.
請求項1に記載の測定装置。 The switching unit switches the connection of the electrode between the DC power source and the member having the capacitance,
The measuring apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載の測定装置。 Between the switching unit and the member having the capacitance, a filter for removing high-frequency power is provided.
The measuring apparatus according to claim 1 or 2.
前記測定部は、前記基板処理又は前記クリーニング処理を実行中に前記静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の測定装置。 The switching unit switches the connection of the electrode to a member having the capacitance while performing substrate processing or cleaning processing by plasma,
The measuring unit measures a value corresponding to an amount of charge accumulated in the member having the capacitance during the substrate processing or the cleaning processing;
The measuring apparatus as described in any one of Claims 1-3.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の測定装置。 The switching unit applies high-frequency power after switching the connection of the electrodes to the member having the capacitance.
The measuring apparatus as described in any one of Claims 1-4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の測定装置。 Based on a value corresponding to the measured charge amount, a plasma self-bias voltage is measured.
The measuring apparatus as described in any one of Claims 1-5.
前記静電容量を有する部材と前記プローブとは、真空容器内に設けられる、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の測定装置。 The measurement unit has a probe provided in non-contact or contact with the surface of the member having the capacitance,
The member having the capacitance and the probe are provided in a vacuum container.
The measuring apparatus as described in any one of Claims 1-6.
前記静電チャックに高周波電力を印加する印加工程と、
前記切り替えにより前記電極に接続される静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する測定工程と、
を有する測定方法。 A switching step of switching connection of electrodes in the electrostatic chuck disposed in the plasma processing apparatus;
An application step of applying high frequency power to the electrostatic chuck;
A measurement step of measuring a value corresponding to the amount of charge accumulated in a member having a capacitance connected to the electrode by the switching;
Measuring method.
請求項8に記載の測定方法。 In the switching step, the connection of the electrode is switched between a DC power source and the member having the capacitance.
The measurement method according to claim 8.
請求項8又は9に記載の測定方法。 After the switching step switches the connection of the electrodes to the member having the capacitance, the applying step applies high-frequency power.
The measurement method according to claim 8 or 9.
前記測定工程は、前記基板処理又は前記クリーニング処理を実行中に前記静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する、
請求項10に記載の測定方法。 In the switching step, the connection of the electrode is switched to the member having the capacitance during the substrate processing or the cleaning processing by plasma,
The measurement step measures a value corresponding to the amount of charge accumulated in the member having the capacitance during the substrate process or the cleaning process.
The measurement method according to claim 10.
請求項8〜11のいずれか一項に記載の測定方法。 Based on a value corresponding to the measured charge amount, referring to a storage unit that stores correlation information between a value corresponding to the charge amount measured in advance and a value indicating the residual adsorption state of the electrostatic chuck. A determination step of determining the residual adsorption state;
The measuring method as described in any one of Claims 8-11.
請求項12に記載の測定方法。 In the determination step, when it is determined that the absolute value of the value corresponding to the measured charge amount exceeds a predetermined threshold with reference to the storage unit, it is determined that the cleaning process or the electrostatic chuck maintenance is performed. To
The measurement method according to claim 12.
プラズマ処理装置内に配置される静電チャック内の電極であって、直流電圧が印加される前記電極の接続を切り替える切替部と、
前記切替部に接続される静電容量を有する部材と、
前記静電容量を有する部材に蓄積される電荷量に相当する値を測定する測定部と、
を有するプラズマ処理装置。 A high frequency power supply for applying high frequency power;
A switching unit that switches the connection of the electrode to which a DC voltage is applied, which is an electrode in an electrostatic chuck disposed in the plasma processing apparatus;
A member having a capacitance connected to the switching unit;
A measurement unit that measures a value corresponding to the amount of charge accumulated in the member having the capacitance;
A plasma processing apparatus.
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