JP4929347B2 - Pifプロービング構成を用いるプラズマ処理の制御 - Google Patents
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Description
Claims (44)
- 基板処理チャンバ内のプラズマを用いて基板を処理するように構成された基板処理プロセスを制御する方法であって、
前記基板が前記プラズマによって処理されている間、前記プラズマのプラズマシースに曝される面を有するPIFプローブを少なくとも含むPIF(planar ion flux)測定装置を設けることと、
前記PIFプローブを介して前記プラズマにエネルギを与えるように構成されたエネルギ源を用いて、前記PIF装置のための帯電段階と休止段階を交互に引き起こすことと、
前記プラズマシースにかかる第1の電位差が、前記プラズマのプラズマ電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を表す時間tpoint2を確認することと、
前記プラズマシースにかかる第2の電位差が、浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を表す時間tpoint3aを確認することであって、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階の間の前記プラズマシースにかかる電位差の値を表すことと、
前記時間tpoint2と前記時間tpoint3aとの時間差が所定の条件を満たしている場合に、前記基板処理プロセスにおいて、アラーム及び移行の少なくとも一方を引き起こす制御信号を生成することと、
を備える方法。 - 前記時間tpoint2は、少なくとも、前記帯電段階中に、前記PIFプローブを流れる電流の時間導関数を分析することによって決まり、前記時間tpoint2は、前記PIFプローブを流れる前記電流の前記時間導関数におけるピークを検出することによって確認され、前記ピークは、前記帯電段階が始まる時間と、前記時間tpoint3aとの間に生じる、請求項1に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、バースト高周波源を指す、請求項1に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、可変電圧源を指す、請求項1に記載の方法。
- 前記可変電圧源は、時間依存性の波形を生成するように構成されている、請求項3に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間差が、所定のウィンドウの値の範囲内である場合に満たされる、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間差が、所定の値に等しいか、または、該所定の値を超える場合に満たされる、請求項1に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間差が、所定の値に等しいか、または、該所定の値未満である場合に満たされる、請求項1に記載の方法。
- 前記移行は、終点処理手順を指す、請求項1に記載の方法。
- 前記移行は、障害状態処理手順を指す、請求項1に記載の方法。
- 前記移行は、前記基板処理プロセスの異なるサブステップの開始を指す、請求項1に記載の方法。
- 基板処理チャンバ内でプラズマを用いて基板を処理するように構成された基板処理プロセスを制御する方法であって、
前記基板が前記プラズマによって処理されている間、前記プラズマのプラズマシースに曝される面を有するPIFプローブを少なくとも含むPIF(planar ion flux)測定装置を設けることと、
前記PIFプローブを介して前記プラズマにエネルギを与えるように構成されたエネルギ源を用いて、前記PIF装置のための帯電段階と休止段階を交互に引き起こすことと、
前記プラズマシースにかかる第1の電位差が、前記プラズマのプラズマ電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を表す時間tpoint2を確認することと、
前記時間tpoint2における前記PIFプローブの表面と接地電位との電位差を表す時間tpoint2におけるプローブバイアス電圧を確認することと、
前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧が所定の条件を満たしている場合に、前記基板処理プロセスにおいて、アラーム及び移行の少なくとも一方を引き起こす制御信号を生成することと、
を備える方法。 - 前記時間tpoint2は、少なくとも、前記帯電段階中に、前記PIFプローブを流れる電流の時間導関数を分析することによって決まり、前記時間tpoint2は、前記PIFプローブを流れる前記電流の前記時間導関数におけるピークを検出することによって確認され、前記ピークは、前記帯電段階が始まる時間と、時間tpoint3aとの間に生じ、前記時間tpoint3aは、前記プラズマシースにかかる第2の電位差が浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を示し、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階中の前記プラズマシースにかかる電位差の値を示す、請求項12に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、バースト高周波源を指す、請求項12に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、可変電圧源を指す、請求項12に記載の方法。
- 前記可変電圧源は、時間依存性の波形を生成するように構成されている、請求項14に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧が、所定のウィンドウの値の範囲内である場合に満たされる、請求項12に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧が、所定の値に等しいか、または、該所定の値を超える場合に満たされる、請求項12に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧が、所定の値に等しいか、または、該所定の値未満である場合に満たされる、請求項12に記載の方法。
- 前記移行は、終点処理手順を示す、請求項12に記載の方法。
- 前記移行は、障害状態処理手順を指す、請求項12に記載の方法。
- 前記移行は、前記基板処理プロセスの異なるサブステップの開始を指す、請求項12に記載の方法。
- 基板処理チャンバ内でプラズマを用いて基板を処理するように構成された基板処理プロセスを制御する方法であって、
前記基板が前記プラズマによって処理されている間、前記プラズマのプラズマシースに曝される面を有するPIFプローブを少なくとも含むPIF(planar ion flux)測定装置を設けることと、
前記PIFプローブを介して前記プラズマにエネルギを与えるように構成されたエネルギ源を用いて、前記PIF装置のための帯電段階と休止段階を交互に引き起こすことと、
前記プラズマシースにかかる第1の電位差が、前記プラズマのプラズマ電位に等しい、前記PIF測定装置の帯電段階の間の時間を表す時間tpoint2を確認することと、
前記時間tpoint2における前記PIFプローブの前記表面と接地電位との第2の電位差を表す、前記時間tpoint2におけるプローブバイアス電圧を確認することと、
前記プラズマシースにかかる第2の電位差が、浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の帯電段階の間の時間を表す時間tpoint3 を確認することであって、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階の間の前記プラズマシースにかかる第3の電位差の値を示すことと、
前記時間tpoint3における前記PIFプローブの前記表面と前記接地電位との第4の電位差を表す前記時間tpoint3におけるプローブバイアス電圧を確認することと、
前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と前記時間tpoint3におけるプローブバイアス電圧との差を確認することと、
前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と前記時間tpoint3における前記プローブバイアス電圧との差が、所定の条件を満たしている場合に、前記基板処理プロセスにおいて、アラーム及び移行の少なくとも一方を引き起こす制御信号を生成することと、
を備える方法。 - 前記時間tpoint2は、少なくとも、前記帯電段階中に、前記PIFプローブを流れる電流の時間導関数を分析することによって決まり、前記時間tpoint2は、前記PIFプローブを流れる前記電流の前記時間導関数におけるピークを検出することによって確認され、前記ピークは、前記帯電段階が始まる時間と、時間tpoint3 との間に生じ、前記時間tpoint3 は、前記プラズマシースにかかる第2の電位差が浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を示し、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階中の前記プラズマシースにかかる電位差の値を示す、請求項23に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、バースト高周波源を指す、請求項23に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、可変電圧源を指す、請求項23に記載の方法。
- 前記可変電圧源は、時間依存性の波形を生成するように構成されている、請求項25に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と、前記時間tpoint3における前記プローブバイアス電圧との前記差が、所定のウィンドウの値の範囲内である場合に満たされる、請求項23に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と、前記時間tpoint3における前記プローブバイアス電圧との前記差が、所定の値に等しいか、または、該所定の値を超える場合に満たされる、請求項23に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と、前記時間tpoint3における前記プローブバイアス電圧との前記差が、所定の値に等しいか、または、該所定の値未満である場合に満たされる、請求項23に記載の方法。
- 前記移行は、終点処理手順を示す、請求項23に記載の方法。
- 前記移行は、障害状態処理手順を指す、請求項23に記載の方法。
- 前記移行は、前記基板処理プロセスの異なるサブステップの開始を指す、請求項23に記載の方法。
- 基板処理チャンバ内でプラズマを用いて基板を処理するように構成された基板処理プロセスを制御する方法であって、
前記基板が前記プラズマによって処理されている間、前記プラズマのプラズマシースに曝される面を有するPIFプローブを少なくとも含むPIF(planar ion flux)測定装置を設けることと、
前記PIFプローブを介して前記プラズマにエネルギを与えるように構成されたエネルギ源を用いて、前記PIF装置のための帯電段階と休止段階を交互に引き起こすことと、
前記プラズマシースにかかる第1の電位差が、前記プラズマのプラズマ電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を表す時間tpoint2を確認することと、
前記時間tpoint2における前記PIFプローブの前記表面と接地電位との第2の電位差を表す前記時間tpoint2におけるプローブバイアス電圧を確認することと、
前記プラズマシースにかかる第2の電位差が浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を表す時間tpoint3 を確認することであって、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階の間の前記プラズマシースにかかる第3の電位差の値を表すことと、
前記時間tpoint3における前記PIFプローブの前記表面と前記接地電位との第4の電位差を表す前記時間tpoint3におけるプローブバイアス電圧を確認することと、
前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と前記時間tpoint3におけるプローブバイアス電圧との差を確認することと、
前記時間tpoint2における前記プローブバイアス電圧と前記時間tpoint3における前記プローブバイアス電圧との前記差及び有効イオン質量の値を用いて、前記プラズマの電子温度を確認することと、
前記電子温度が所定の条件を満たしている場合に、前記基板処理プロセスにおいて、アラーム及び移行の少なくとも一方を引き起こす制御信号を生成することと、
を備える方法。 - 前記時間tpoint2は、少なくとも、前記帯電段階中に、前記PIFプローブを流れる電流の時間導関数を分析することによって決まり、前記時間tpoint2は、前記PIFプローブを流れる前記電流の前記時間導関数におけるピークを検出することによって確認され、前記ピークは、前記帯電段階が始まる時間と、時間tpoint3 との間に生じ、前記時間tpoint3 は、前記プラズマシースにかかる第2の電位差が浮遊電位に等しい、前記PIF測定装置の前記帯電段階の間の時間を示し、前記浮遊電位は、前記PIFプローブに電流が流れていないときの前記帯電段階中の前記プラズマシースにかかる電位差の値を示す、請求項34に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、バースト高周波源を指す、請求項34に記載の方法。
- 前記エネルギ源は、可変電圧源を指す、請求項34に記載の方法。
- 前記可変電圧源は、時間依存性の波形を生成するように構成されている、請求項36に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記電子温度が、所定のウィンドウの値の範囲内である場合に満たされる、請求項34に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記電子温度が、所定の値に等しいか、または該所定の値を超える場合に満たされる、請求項34に記載の方法。
- 前記所定の条件は、前記電子温度が、所定の値に等しいか、または、該所定の値未満である場合に満たされる、請求項34に記載の方法。
- 前記移行は、終点処理手順を指す、請求項34に記載の方法。
- 前記移行は、障害状態処理手順を指す、請求項34に記載の方法。
- 前記移行は、前記基板処理プロセスの異なるサブステップを開始することを指す、請求項34に記載の方法。
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