JP4537188B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の観点によれば、試料を処理する処理室と、前記処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生用電源装置と、前記処理室内に設置された試料台に高周波を印加する高周波電源装置と、処理ステップ毎に複数の出力強度及び出力レンジを設定したレシピに基づいて前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置を制御する制御手段とを有するプラズマ処理装置において、前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置は、出力強度及び出力レンジを切り換えるための回路を有し、前記制御手段は、前記処理ステップを切り換える際、処理中の処理ステップと次の処理ステップとに使用する設定に応じて、前記出力強度及び出力レンジを切り換えるための回路を用いて、前記出力強度または前記出力レンジのいずれか一方を先に切り換えて後他方を切り換えて前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置からの出力値が一時的に低減もしくは所定値に抑制されて後に前記次の処理ステップの設定値に移行するように、調節することを特徴とする。
b:aの判断において、「ある」のとき次の処理ステップで、出力強度の切り換えを指示する。
c:bに引き続き、「出力強度の切り換えが済みであるか」を判断し、「なし」のときはこの判断処理を繰り返し、「ある」のとき、dに処理を進める。
d:cの判断において、「ある」のとき出力レンジの切り換えを指示する。
e:aの判断において、「なし」のとき、「処理ステップ間で大きい出力レンジから小さい出力レンジへ切り換えがあるか」を判断し、「ある」のときfに処理を進める。
f:eの判断において、「ある」のとき次の処理ステップで出力レンジの切り換えを指示する。
g:eに引き続き、「出力レンジの切り換えが済みであるか」を判断し、「なし」のときはこの判断処理を繰り返し、「ある」のとき、hに処理を進める。
h:gの判断において、「ある」のとき出力強度の切り換えを指示する。
ここで、出力強度の切り換えとは、次の処理ステップの出力強度を高周波バイアス電源7に指示することを意味する。出力レンジの切り換えも同様に、次の処理ステップの出力レンジを高周波バイアス電源7に指示することを意味する。
図3は、切り換え前後の2つの処理ステップについて、出力レンジと出力強度のうちいずれが先に切り換わるかというタイミングの各組合せについて、連続する処理ステップ間で、出力の強度と出力のレンジの同時切替えに伴うオーバーシュートが発生した場合の、出力電力の変化によるダメージの問題の有無をまとめたものである。ただし、説明の簡単化のため、大きい出力レンジでの出力強度が、小さい出力レンジでの出力強度の例えば100倍であるなど、相当に大きいことを前提とした。
後の処理ステップが大きい出力レンジ/出力強度小、
切り換えタイミングは出力強度が先
ケース2:前の処理ステップが小さい出力レンジ/出力強度大、
後の処理ステップが大きい出力レンジ/出力強度小、
切り換えタイミングは出力レンジが先
ケース3:前の処理ステップが大きい出力レンジ/出力強度小、
後の処理ステップが小さい出力レンジ/出力強度大、
切り換えタイミングは出力強度が先
ケース4:前の処理ステップが大きい出力レンジ/出力強度小、
後の処理ステップが小さい出力レンジ/出力強度大、
切り換えタイミングは出力レンジが先
ケース1では、前後の処理ステップ切り換え時に、出力レンジと出力強度の切り換えタイミングのずれによって「小さい出力レンジ/出力強度小」の期間が発生するものの、出力電力が小さくなるので、この状態は半導体ウェハにダメージを与えることは殆ど無い。これに対して、ケース2では、「大きい出力レンジ/出力強度大」の期間が、切り換えタイミングのずれの時間分発生するため、出力電力が大きくなり、半導体ウェハにダメージを与える可能性がある。この観点からは、ケース3でも同様に出力電力が大きくなり、半導体ウェハにダメージを与える可能性がある。
d:cに引き続き、「出力レンジの切り換えが済みであるか」を判断し、「なし」のときはこの判断処理を繰り返し、「ある」のとき、eに処理を進める。
e:dの判断において、「ある」のとき出力強度の切り換えを指示する。
f:bで出力電力が0Wになるような信号を高周波電源に指示した場合は、その指示を無効に切り換える指示をする。
g:aの判断において、「なし」のとき次の処理ステップで出力強度の切り換えを指示する。
Claims (3)
- 試料を処理する処理室と、前記処理室内にプラズマを発生させるプラズマ発生用電源装置と、前記処理室内に設置された試料台に高周波を印加する高周波電源装置と、処理ステップ毎に複数の出力強度及び出力レンジを設定したレシピに基づいて前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置を制御する制御手段とを有するプラズマ処理装置において、
前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置は、出力強度及び出力レンジを切り換えるための回路を有し、
前記制御手段は、前記処理ステップを切り換える際、処理中の処理ステップと次の処理ステップとに使用する設定に応じて、前記出力強度及び出力レンジを切り換えるための回路を用いて、前記出力強度または前記出力レンジのいずれか一方を先に切り換えて後他方を切り換えて前記プラズマ発生用電源装置または前記高周波電源装置からの出力値が一時的に低減もしくは所定値に抑制されて後に前記次の処理ステップの設定値に移行するように、調節することを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御手段は、大きな出力レンジへ切り換える場合は、先に前記出力強度を切り換え、後に前記出力レンジを切り換え、
小さな出力レンジへ切り換える場合は、先に前記出力レンジを切り換え、後に前記出力強度を切り換えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御手段は、前記処理ステップ間で前記出力強度を増加する場合は、先に前記出力強度を切り換え、後に前記出力レンジを切り換えると共に、前記処理ステップ間で前記出力強度を減少する場合は、先に前記出力レンジを切り換え、後に前記出力強度を切り換えることを特徴とするプラズマ処理装置。
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JP2003258074A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 高周波電源及び半導体製造装置 |
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