JP6282128B2 - Plasma processing apparatus and FSV control method - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマ処理装置及び前記プラズマ処理装置を用いたFSVの制御方法に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and an FSV control method using the plasma processing apparatus.

近年、省電力化等の利点から次世代メモリとして、不揮発性材料を使用した磁気抵抗メモリ(Magnetoresistive Random Access Memory:MRAM)や強誘電体メモリ(Ferroelectric Random Access Memory:FeRAM)などが注目されている。 In recent years, magnetoresistive memory (Magnetorescent Random Access Memory: MRAM) and ferroelectric memory (Ferroelectric Random Access Memory: FeRAM) using non-volatile materials have attracted attention as next-generation memories due to advantages such as power saving. .

不揮発性材料のエッチングでは、反応生成物がチャンバ内に付着することで生産性が低下するため、従来のプラズマエッチング装置として、例えば、特許文献1には誘導結合アンテナ1と静電容量結合アンテナ8の間からインピーダンスの大きさを可変可能な負荷17を介してアースに接地し、負荷17のインピーダンスの大きさを調整することで、静電容量結合放電で生成されるプラズマの割合を調整し、真空容器内壁への反応生成物の付着を抑制するプラズマエッチング装置が開示されている。   In the etching of the nonvolatile material, the productivity decreases due to the reaction product adhering in the chamber. Therefore, as a conventional plasma etching apparatus, for example, Patent Document 1 discloses an inductively coupled antenna 1 and a capacitively coupled antenna 8. The ratio of the plasma generated by the capacitively coupled discharge is adjusted by grounding to the earth via the load 17 whose impedance magnitude can be changed from between and adjusting the impedance magnitude of the load 17, A plasma etching apparatus that suppresses adhesion of reaction products to the inner wall of a vacuum vessel is disclosed.

また、特許文献2には、試料をプラズマ処理する真空処理室と真空処理室内に配置され、試料を載置する試料台と真空処理室外に設けられた誘導アンテナと誘導アンテナに高周波電力を供給する高周波電源とプラズマと容量結合し、高周波電源から整合器を介して高周波電圧を印加されるファラデーシールドとを具備するプラズマ処理装置において、整合器は、可変コンデンサとインダクタンスから構成された直列共振回路と可変コンデンサのモータを制御するモータ制御部とファラデーシールドに印加される高周波電圧を検出する高周波電圧検出部とを備え、ファラデーシールドに印加される高周波電圧をフィードバック制御することを特徴とするプラズマ処理装置が開示されている。   In Patent Document 2, high-frequency power is supplied to a vacuum processing chamber in which a sample is plasma-treated and a sample stage on which the sample is placed, an induction antenna provided outside the vacuum processing chamber, and the induction antenna. In a plasma processing apparatus comprising a Faraday shield that is capacitively coupled to a high-frequency power source and plasma and is applied with a high-frequency voltage from the high-frequency power source through a matching device, the matching device includes a series resonant circuit including a variable capacitor and an inductance. A plasma processing apparatus comprising: a motor control unit that controls a motor of a variable capacitor; and a high-frequency voltage detection unit that detects a high-frequency voltage applied to the Faraday shield, and feedback-controls the high-frequency voltage applied to the Faraday shield. Is disclosed.

特開2000−323298号公報JP 2000-323298 A 特開2012−129222号公報JP 2012-129222 A

上述したプラズマエッチング装置において、材料の加工に最適なエッチング中と生産性低下を防ぐために真空容器内壁の反応生成物を除去するプラズマクリーニング中では、ファラデーシールドに印加される高周波電圧(以下、FSVと称する)の必要な大きさが異なるため、広範囲のFSVを制御する必要があった。 In the above-described plasma etching apparatus, during etching optimal for material processing and during plasma cleaning for removing reaction products on the inner wall of the vacuum vessel in order to prevent productivity degradation, a high-frequency voltage (hereinafter referred to as FSV) applied to the Faraday shield is removed. Therefore, it was necessary to control a wide range of FSV.

しかし、上述したプラズマエッチング装置で広範囲のFSVを制御するには、FSVの調整手段である可変コンデンサの可変範囲を広く、変化の傾きが大きいものを選定しなければならないため、制御分解能が低くなる。その結果、FSVの制御精度が悪くなるという問題があった。   However, in order to control a wide range of FSV with the above-described plasma etching apparatus, it is necessary to select a variable capacitor having a wide variable range as a means for adjusting the FSV and having a large change gradient, so that the control resolution is lowered. . As a result, there is a problem that the control accuracy of the FSV is deteriorated.

このため、本発明は、広範囲のFSVを高精度に安定して制御することができるプラズマ処理装置及びFSVの制御方法を提供する。   Therefore, the present invention provides a plasma processing apparatus and an FSV control method that can stably control a wide range of FSVs with high accuracy.

本発明は、試料がプラズマ処理される真空処理室と、前記真空処理室外に配置された誘導結合アンテナと、整合器を介して前記誘導結合アンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、前記真空処理室の上部を気密に封止する誘電体窓と前記誘導結合アンテナの間に配置されたファラデーシールドとを備え、前記ファラデーシールドに印加される高周波電圧をFSVとしたとき、前記整合器は、可変コンデンサとインダクタンスから構成された直列共振回路と、前記可変コンデンサを駆動させるモータを制御するモータ制御部と、前記FSVを検出する検出部と、前記検出部により検出されたFSV値が所望のFSV値となるように前記モータ制御部を制御する制御部とを具備し、前記可変コンデンサは、第一の可変コンデンサと前記第一の可変コンデンサより静電容量が小さい第二の可変コンデンサとを具備し、前記検出されたFSVと前記所望のFSVとの偏差が所定の値より大きい場合、前記制御装置は、前記第一の可変コンデンサを用いて前記偏差が小さくなるような制御を行うことを特徴とするプラズマ処理装置である
The present invention includes a vacuum processing chamber in which a sample is subjected to plasma processing, an inductive coupling antenna disposed outside the vacuum processing chamber, a high frequency power source that supplies high frequency power to the inductive coupling antenna through a matching unit, and the vacuum processing A matching unit that includes a dielectric window that hermetically seals the upper portion of the chamber and a Faraday shield disposed between the inductively coupled antennas, and the high frequency voltage applied to the Faraday shield is FSV. A series resonance circuit including a capacitor and an inductance, a motor control unit that controls a motor that drives the variable capacitor, a detection unit that detects the FSV, and an FSV value detected by the detection unit is a desired FSV value. A control unit that controls the motor control unit so that the variable capacitor includes the first variable capacitor and the first variable capacitor. A second variable capacitor having a capacitance smaller than that of the variable capacitor, and if the deviation between the detected FSV and the desired FSV is larger than a predetermined value, the control device it is a plasma processing apparatus you and performs control such that the deviation becomes smaller with.

本発明により、広範囲のFSVを高精度に安定して制御することができる。 According to the present invention, a wide range of FSV can be stably controlled with high accuracy.

本発明に係るプラズマエッチング装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a plasma etching apparatus according to the present invention. FSV検出・制御回路19の構成を示す図である。2 is a diagram showing a configuration of an FSV detection / control circuit 19. FIG. 可変コンデンサの静電容量と可変範囲内の位置との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the electrostatic capacitance of a variable capacitor, and the position within a variable range. 本発明に係るFSVの制御の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of control of FSV which concerns on this invention. 本発明のFSVの制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of FSV of this invention.

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

本発明に係るプラズマエッチング装置の概略断面図を図1に示す。真空容器2は、この場合、内部にプラズマ生成部を形成する絶縁材料(例えば、石英、セラミック等)からなる放電部2aと、例えば、ウエハである試料13を載置する試料台5が配置された処理部2bとからなる。処理部2bは、アースに接地されており、試料台5は、絶縁材を介して処理部2bに取り付けられている。   A schematic cross-sectional view of a plasma etching apparatus according to the present invention is shown in FIG. In this case, the vacuum vessel 2 is provided with a discharge part 2a made of an insulating material (for example, quartz, ceramic, etc.) that forms a plasma generation part, and a sample stage 5 on which a sample 13 that is, for example, a wafer is placed. And processing unit 2b. The processing unit 2b is grounded to the ground, and the sample stage 5 is attached to the processing unit 2b via an insulating material.

誘電体窓である放電部2aの外側にはコイル状の第一の誘導結合アンテナ1aと前記第一の誘導アンテナ1aの下方に配置されコイル状の第二の誘導結合アンテナ1bとが配置されている。また、放電部2aの上方には、プラズマと静電容量結合し容量結合アンテナであるファラデーシールド8が配置されている。さらに第一の誘導結合アンテナ1aと第二の誘導結合アンテナ1bとファラデーシールド8は、整合器であるマッチングボックス3の中のインピーダンスマッチング回路12を介して第一の高周波電源10に直列に接続されている。   A coil-shaped first inductively coupled antenna 1a and a coil-shaped second inductively coupled antenna 1b disposed below the first inductive antenna 1a are disposed outside the discharge portion 2a, which is a dielectric window. Yes. A Faraday shield 8 that is capacitively coupled with plasma and is a capacitively coupled antenna is disposed above the discharge part 2a. Further, the first inductively coupled antenna 1a, the second inductively coupled antenna 1b, and the Faraday shield 8 are connected in series to the first high frequency power supply 10 via the impedance matching circuit 12 in the matching box 3 that is a matching unit. ing.

また、第二の誘導結合アンテナ1bにはインピーダンスの大きさを所望の値に制御できる第一の可変コンデンサ16が直列に接続されており、ファラデーシールド8には並列に接続された第二の可変コンデンサ17および第三の可変コンデンサ26ならびにコイル18を介してアースに接地されている。さらに、第一の誘導結合アンテナ1aと第二の誘導結合アンテナ1bは、第一の電流センサ14aと第二の電流センサ14bを介してアンテナ電流比制御回路15に接続されており、ファラデーシールド8には 、FSV検出・制御回路19に接続されている。   The second inductively coupled antenna 1b is connected in series with a first variable capacitor 16 that can control the magnitude of the impedance to a desired value, and the Faraday shield 8 is connected in parallel with a second variable variable. The capacitor 17 and the third variable capacitor 26 and the coil 18 are connected to the ground. Further, the first inductively coupled antenna 1a and the second inductively coupled antenna 1b are connected to the antenna current ratio control circuit 15 via the first current sensor 14a and the second current sensor 14b, and the Faraday shield 8 Are connected to the FSV detection / control circuit 19.

また、真空容器2内には、ガス供給装置4から処理ガスが供給され、真空容器2内は、排気装置7によって所定の圧力に減圧排気されている。また、試料台5には、第二の高周波電源11が接続されている。   Further, the processing gas is supplied from the gas supply device 4 into the vacuum vessel 2, and the inside of the vacuum vessel 2 is evacuated to a predetermined pressure by the exhaust device 7. A second high frequency power supply 11 is connected to the sample stage 5.

上述のように構成されたプラズマエッチング装置では、ガス供給装置4によって真空容器2内に処理ガスを供給し、該処理ガスを第一の誘導結合アンテナ1aと第二の誘導結合アンテナ1bにより発生された誘導磁場によってプラズマ化することにより、プラズマを生成する。プラズマ化されたガスは、後に排気装置7によって排気される。   In the plasma etching apparatus configured as described above, a processing gas is supplied into the vacuum vessel 2 by the gas supply device 4, and the processing gas is generated by the first inductively coupled antenna 1a and the second inductively coupled antenna 1b. Plasma is generated by generating plasma by the induced magnetic field. The plasmaized gas is exhausted later by the exhaust device 7.

第一の高周波電源10により、例えば、13.56MHz、27.12MHz,40.68MHzなどのHF帯や、さらに周波数が高いVHF帯などの高周波電力を第一の誘導結合アンテナ1aと第二の誘導結合アンテナ1bおよびファラデーシールド8に供給することにより、プラズマ生成用の誘導磁場と電場を得ているが、高周波電力の反射を抑えるためにインピーダンスマッチング回路12を用いて、第一の誘導結合アンテナ1aと第二の誘導結合アンテナ1bのインピーダンスを第一の高周波電源10の出力インピーダンスに一致させている。   The first high-frequency power source 10 supplies high-frequency power such as HF bands such as 13.56 MHz, 27.12 MHz, and 40.68 MHz and higher VHF bands to the first inductively coupled antenna 1a and the second induction. By supplying the coupled antenna 1b and the Faraday shield 8, an induction magnetic field and electric field for plasma generation are obtained. In order to suppress reflection of high-frequency power, the impedance matching circuit 12 is used to suppress the first inductively coupled antenna 1a. And the impedance of the second inductively coupled antenna 1b are made to match the output impedance of the first high frequency power supply 10.

インピーダンスマッチング回路12は、一般的な逆L型とも呼ばれる静電容量を可変可能なバリコンを2個用いたものを使用している。また、処理される試料13は、試料台5上に載置され、プラズマ中に存在するイオンを試料13に引き込むために、第二の高周波電源11は試料台5にバイアス電圧を印加する。   As the impedance matching circuit 12, a circuit using two variable capacitors that can change the capacitance, which is also called a general inverted L type, is used. The sample 13 to be processed is placed on the sample stage 5, and the second high frequency power supply 11 applies a bias voltage to the sample stage 5 in order to draw ions present in the plasma into the sample 13.

次に、FSV検出・制御回路19の機能について図を参照しながら説明する。FSV検出・制御回路19は、図2に示すように制御部23とFSV検出回路24と第一のステッピングモータ駆動回路25と第二のステッピングモータ駆動回路27と第一のステッピングモータ28と第二のステッピングモータ29と第一の位置検出器21と第二の位置検出器22を備える。FSV検出回路24は、FSVを検出する回路であり、第一のステッピングモータ28は第二の可変コンデンサ17の容量を、第二のステッピングモータ29は第三の可変コンデンサ26の容量をそれぞれ調整するためのステッピングモータである。   Next, functions of the FSV detection / control circuit 19 will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, the FSV detection / control circuit 19 includes a control unit 23, an FSV detection circuit 24, a first stepping motor drive circuit 25, a second stepping motor drive circuit 27, a first stepping motor 28, and a second stepping motor. Stepping motor 29, first position detector 21 and second position detector 22 are provided. The FSV detection circuit 24 is a circuit that detects FSV. The first stepping motor 28 adjusts the capacity of the second variable capacitor 17, and the second stepping motor 29 adjusts the capacity of the third variable capacitor 26. Stepping motor for

また、制御部23は、FSV検出回路24により検出されたFSV信号を基に第一のステッピングモータ駆動回路25により第一のステッピングモータ28を、第二のステッピングモータ駆動回路27により第二のステッピングモータ29をそれぞれ駆動させることにより所望のFSVとなるように制御する。尚、第一の位置検出器21と第二の位置検出器22は、それぞれ第二の可変コンデンサ17の静電容量と第三の可変コンデンサ26の静電容量が可変範囲のどの位置にあるのかを示す情報を制御部23に伝送している。   Further, the control unit 23 sets the first stepping motor 28 by the first stepping motor driving circuit 25 and the second stepping by the second stepping motor driving circuit 27 based on the FSV signal detected by the FSV detection circuit 24. Each motor 29 is driven to control to achieve a desired FSV. Note that the first position detector 21 and the second position detector 22 are located at which position in the variable range the capacitance of the second variable capacitor 17 and the capacitance of the third variable capacitor 26, respectively. Is transmitted to the control unit 23.

次に第二の可変コンデンサ17の静電容量と可変範囲内の位置の関係と、第三の可変コンデンサ26の静電容量と可変範囲内の位置の関係を図3に示す。図3に示すように第二の可変コンデンサ17の最大の静電容量は大きく、かつ静電容量の変化の傾きも大きい仕様とした。一方、第三の可変コンデンサ26の最大の静電容量は、第二の可変コンデンサ17に対して小さく、かつ第二の可変コンデンサ17より静電容量の変化の傾きも小さい仕様とした。   Next, FIG. 3 shows the relationship between the capacitance of the second variable capacitor 17 and the position within the variable range, and the relationship between the capacitance of the third variable capacitor 26 and the position within the variable range. As shown in FIG. 3, the maximum capacitance of the second variable capacitor 17 is large and the gradient of the change in capacitance is large. On the other hand, the maximum capacitance of the third variable capacitor 26 is smaller than that of the second variable capacitor 17 and the inclination of the change in capacitance is smaller than that of the second variable capacitor 17.

次にFSVの制御方法について説明する。先ず、第二の可変コンデンサ17と第三の可変コンデンサ26とコイル18からなる直列共振回路におけるキャパシタンスCとFSVの関係を図4に示す。 キャパシタンスCの容量は、第二の可変コンデンサ17と第三の可変コンデンサ26の合成容量である。また、第二の可変コンデンサ17または第三の可変コンデンサ26のいずれの可変コンデンサの静電容量を増減させてもFSVを変化させることができる。ある時刻のFSVのモニタ値であり図4のAからFSVの設定値(目標値)であり図4のBへFSVを減少させる場合について、以下、図5を参照しながら説明する。   Next, the FSV control method will be described. First, FIG. 4 shows the relationship between the capacitance C and the FSV in a series resonance circuit composed of the second variable capacitor 17, the third variable capacitor 26, and the coil 18. The capacity of the capacitance C is a combined capacity of the second variable capacitor 17 and the third variable capacitor 26. Further, the FSV can be changed by increasing or decreasing the capacitance of any of the second variable capacitor 17 and the third variable capacitor 26. The case where the FSV is reduced from the ASV of FIG. 4 at the certain time and the set value (target value) of FSV from A in FIG. 4 to B in FIG. 4 will be described below with reference to FIG.

最初にステップ1にてFSVの目標値(B)の設定信号が制御部23に伝送されてFSVの制御を開始する。次にステップ2では、第三の可変コンデンサ26の静電容量が可変範囲の中心の位置の静電容量となるように第二の位置検出器22からの信号より調整する。これは、第三の可変コンデンサ26によるFSVの調整を増加方向または減少方向のどちらの方向でも調整可能とするためである。そして、ステップ3では目標値であるBと現状のFSVのモニタ値との差である偏差の算出を行う。続いてステップ4では、ステップ3で算出された偏差が予め求められた目標値(B)の許容値内かどうかを判定し、目標値(B)の許容値内であればステップ8に進んでFSVの制御を終了する。   First, in step 1, a setting signal for the target value (B) of the FSV is transmitted to the control unit 23, and the control of the FSV is started. Next, in step 2, the third variable capacitor 26 is adjusted from the signal from the second position detector 22 so that the capacitance of the third variable capacitor 26 becomes the capacitance at the center position of the variable range. This is because the FSV adjustment by the third variable capacitor 26 can be adjusted in either the increasing direction or the decreasing direction. In step 3, a deviation, which is a difference between the target value B and the current FSV monitor value, is calculated. Subsequently, in step 4, it is determined whether or not the deviation calculated in step 3 is within the allowable value of the target value (B) obtained in advance. If the deviation is within the allowable value of the target value (B), the process proceeds to step 8. The FSV control is terminated.

また、ステップ4にて偏差が許容値より大きい場合、ステップ5以降に進んで第二の可変コンデンサ17または第三の可変コンデンサ26の静電容量を変化させてFSVを調整する。具体的にはステップ5では、第二の可変コンデンサ17または第三の可変コンデンサ26のいずれかの可変コンデンサでFSVの制御を行うかを判定する。予め設定されたしきい値Cとステップ3で算出された偏差とを比較して偏差の方がしきい値Cより大きい場合は、ステップ7にて第二の可変コンデンサ17を用いて予め決められた第一のステッピングモータ28の駆動量だけFSVを変化させた後、ステップ3に戻る。尚、ステップ7にて第二のステッピングモータ29が駆動している場合、第二のステッピングモータ29の駆動を停止する。つまり、ステップ7では、第二の可変コンデンサ17だけを用いてFSVの制御を行う。   On the other hand, if the deviation is larger than the allowable value in step 4, the process proceeds to step 5 and subsequent steps, and the FSV is adjusted by changing the capacitance of the second variable capacitor 17 or the third variable capacitor 26. Specifically, in step 5, it is determined whether the FSV control is performed by the variable capacitor of either the second variable capacitor 17 or the third variable capacitor 26. When the threshold value C set in advance and the deviation calculated in step 3 are compared and the deviation is larger than the threshold value C, the second variable capacitor 17 is used in advance to determine the deviation in step 7. After changing the FSV by the drive amount of the first stepping motor 28, the process returns to step 3. If the second stepping motor 29 is driven in step 7, the driving of the second stepping motor 29 is stopped. That is, in step 7, the FSV is controlled using only the second variable capacitor 17.

一方、ステップ5にて予め設定されたしきい値Cとステップ3で算出された偏差とを比較して偏差の方がしきい値C以下と判定した場合は、ステップ6にて第三の可変コンデンサ26を用いて予め決められた第二のステッピングモータ29の駆動量だけFSVを変化させた後、ステップ3に戻る。尚、ステップ6にて第一のステッピングモータ28が駆動している場合、第一のステッピングモータ28の駆動を停止する。つまり、ステップ6では、第三の可変コンデンサ26だけを用いてFSVを制御する。以後、FSVのモニタ値がFSVの目標値(B)の許容値内になるまでステップ3ないしステップ7を繰り返す。   On the other hand, if the threshold value preset in step 5 is compared with the deviation calculated in step 3, and the deviation is determined to be less than or equal to the threshold value C, the third variable is determined in step 6. After changing the FSV by a predetermined driving amount of the second stepping motor 29 using the capacitor 26, the process returns to step 3. If the first stepping motor 28 is driven in step 6, the driving of the first stepping motor 28 is stopped. That is, in step 6, the FSV is controlled using only the third variable capacitor 26. Thereafter, Step 3 to Step 7 are repeated until the FSV monitor value falls within the allowable value of the FSV target value (B).

以上、上述したとおり、静電容量の可変範囲が大きい第二の可変コンデンサ17による広範囲のFSVの制御と静電容量の可変範囲が小さい第三の可変コンデンサ26による高精度のFSVの制御を組み合わせたFSVの制御である本発明によって、広範囲かつ高精度にFSVの制御を行うことができる。   As described above, a wide range of FSV control by the second variable capacitor 17 having a large capacitance variable range and a high precision FSV control by the third variable capacitor 26 having a small capacitance variable range are combined. According to the present invention which is the control of the FSV, the FSV can be controlled over a wide range and with high accuracy.

また、本実施例のしきい値Cは、目標値(B)の許容値より大きく、第二の可変コンデンサ17または第三の可変コンデンサ26のいずれかを選択する際に基準とする値である。   Further, the threshold value C of the present embodiment is larger than the allowable value of the target value (B), and is a value used as a reference when selecting either the second variable capacitor 17 or the third variable capacitor 26. .

さらに本発明は、FSVの制御範囲が広くなっても所望のFSVを高い精度で安定して制御することができる。また、本発明は、FSVの制御を複数の可変コンデンサで分担して制御しているため、可変コンデンサ単体の動作範囲は狭くなり、可変コンデンサへの負担が減る。このことによって可変コンデンサの寿命が長くなる。   Furthermore, the present invention can stably control a desired FSV with high accuracy even when the control range of the FSV is widened. Further, according to the present invention, since the control of FSV is controlled by a plurality of variable capacitors, the operating range of the single variable capacitor is narrowed, and the burden on the variable capacitor is reduced. This prolongs the lifetime of the variable capacitor.

また、本発明は、静電容量の異なる複数の可変コンデンサを用いて段階的にFSVの制御を行うことで、広範囲のFSVを高精度に制御する発明である。   In addition, the present invention is an invention for controlling a wide range of FSV with high accuracy by performing FSV control step by step using a plurality of variable capacitors having different capacitances.

1a 第一の誘導結合アンテナ
1b 第二の誘導結合アンテナ
2 真空容器
2a 放電部
2b 処理部
3 マッチングボックス
4 ガス供給装置
5 試料台
7 排気装置
8 ファラデーシールド
10 第一の高周波電源
11 第二の高周波電源
12 インピーダンスマッチング回路
13 試料
14a 第一の電流センサ
14b 第二の電流センサ
15 アンテナ電流比制御回路
16 第一の可変コンデンサ
17 第二の可変コンデンサ
18 コイル
19 FSV検出・制御回路
21 第一の位置検出器
22 第二の位置検出器
23 制御部
24 FSV検出回路
25 第一のステッピングモータ駆動回路
26 第三の可変コンデンサ
27 第二のステッピングモータ駆動回路
28 第一のステッピングモータ
29 第二のステッピングモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a 1st inductive coupling antenna 1b 2nd inductive coupling antenna 2 Vacuum vessel 2a Discharge part 2b Processing part 3 Matching box 4 Gas supply apparatus 5 Sample stand 7 Exhaust apparatus 8 Faraday shield 10 1st high frequency power supply 11 2nd high frequency Power supply 12 Impedance matching circuit 13 Sample 14a First current sensor 14b Second current sensor 15 Antenna current ratio control circuit 16 First variable capacitor 17 Second variable capacitor 18 Coil 19 FSV detection / control circuit 21 First position Detector 22 Second position detector 23 Control unit 24 FSV detection circuit 25 First stepping motor drive circuit 26 Third variable capacitor 27 Second stepping motor drive circuit 28 First stepping motor 29 Second stepping motor

Claims (2)

試料がプラズマ処理される真空処理室と、
前記真空処理室外に配置された誘導結合アンテナと、
整合器を介して前記誘導結合アンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、
前記真空処理室の上部を気密に封止する誘電体窓と前記誘導結合アンテナの間に配置されたファラデーシールドとを備え、
前記ファラデーシールドに印加される高周波電圧をFSVとしたとき、前記整合器は、可変コンデンサとインダクタンスから構成された直列共振回路と、前記可変コンデンサを駆動させるモータを制御するモータ制御部と、前記FSVを検出する検出部と、前記検出部により検出されたFSV値が所望のFSV値となるように前記モータ制御部を制御する制御部とを具備し、
前記可変コンデンサは、第一の可変コンデンサと前記第一の可変コンデンサより静電容量が小さい第二の可変コンデンサとを具備し、
前記検出されたFSVと前記所望のFSVとの偏差が所定の値より大きい場合、前記制御装置は、前記第一の可変コンデンサを用いて前記偏差が小さくなるような制御を行うことを特徴とするプラズマ処理装置。
A vacuum processing chamber in which the sample is plasma treated;
An inductively coupled antenna disposed outside the vacuum processing chamber;
A high frequency power source for supplying high frequency power to the inductively coupled antenna through a matching unit;
A dielectric window that hermetically seals the upper portion of the vacuum processing chamber and a Faraday shield disposed between the inductively coupled antennas;
When the high-frequency voltage applied to the Faraday shield is FSV, the matching unit includes a series resonant circuit composed of a variable capacitor and an inductance, a motor control unit that controls a motor that drives the variable capacitor, and the FSV. And a control unit that controls the motor control unit so that the FSV value detected by the detection unit becomes a desired FSV value,
The variable capacitor comprises a first variable capacitor and a second variable capacitor having a smaller capacitance than the first variable capacitor,
When the deviation between the detected FSV and the desired FSV is larger than a predetermined value, the control device performs control such that the deviation is reduced using the first variable capacitor. Plasma processing equipment.
試料がプラズマ処理される真空処理室と、
前記真空処理室外に配置された誘導結合アンテナと、
整合器を介して前記誘導結合アンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、
前記真空処理室の上部を気密に封止する誘電体窓と前記誘導結合アンテナの間に配置されたファラデーシールドとを備え、
前記ファラデーシールドに印加される高周波電圧をFSVとしたとき、前記整合器は、可変コンデンサとインダクタンスから構成された直列共振回路と、前記可変コンデンサを駆動させるモータを制御するモータ制御部と、前記FSVを検出する検出部と、前記検出部により検出されたFSV値が所望のFSV値となるように前記モータ制御部を制御する制御部とを具備し、
前記可変コンデンサは、第一の可変コンデンサと前記第一の可変コンデンサより静電容量が小さい第二の可変コンデンサとを具備するプラズマ処理装置を用いて前記FSVを制御するFSVの制御方法において、
前記検出されたFSVと前記所望のFSVとの偏差が所定の値より大きい場合、前記第一の可変コンデンサを用いて前記偏差が小さくなるようして前記FSVを制御することを特徴とするFSVの制御方法。
A vacuum processing chamber in which the sample is plasma treated;
An inductively coupled antenna disposed outside the vacuum processing chamber;
A high frequency power source for supplying high frequency power to the inductively coupled antenna through a matching unit;
A dielectric window that hermetically seals the upper portion of the vacuum processing chamber and a Faraday shield disposed between the inductively coupled antennas;
When the high-frequency voltage applied to the Faraday shield is FSV, the matching unit includes a series resonant circuit composed of a variable capacitor and an inductance, a motor control unit that controls a motor that drives the variable capacitor, and the FSV. And a control unit that controls the motor control unit so that the FSV value detected by the detection unit becomes a desired FSV value,
In the FSV control method for controlling the FSV using a plasma processing apparatus comprising a first variable capacitor and a second variable capacitor having a smaller capacitance than the first variable capacitor,
When the deviation between the detected FSV and the desired FSV is larger than a predetermined value, the FSV is controlled using the first variable capacitor so that the deviation is reduced. Control method.
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