JP6688440B1 - プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、プログラムおよびメモリ媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
図3において、Rp−jXpは、真空容器110の内部空間にプラズマが発生している状態で第1平衡端子211および第2平衡端子212の側から第1電極106および第2電極111の側(本体10の側)を見たときのインピーダンス(ブロッキングキャパシタ104のリアクタンスを含む)を示している。Rpは抵抗成分、−Xpはリアクタンス成分を示している。また、図3において、Xは、バラン103の第1コイル221のインピーダンスのリアクタンス成分(インダクタンス成分)を示している。ISOは、X/Rpに対して相関を有する。
図14において、Rp−jXp(=Rp/2−jXp/2+Rp/2−jXp/2)は、真空容器110の内部空間にプラズマが発生している状態で第1平衡端子211および第2平衡端子212の側から第1電極105aおよび第2電極105bの側(本体10の側)を見たときのインピーダンス(ブロッキングキャパシタ104a及び104bのリアクタンスを含む)を示している。Rpは抵抗成分、−Xpはリアクタンス成分を示している。また、図14において、Xは、第1バラン103の第1コイル221のインピーダンスのリアクタンス成分(インダクタンス成分)を示している。ISOは、X/Rpに対して相関を有する。
Claims (27)
- インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第1不平衡端子、接地された第2不平衡端子、第1平衡端子および第2平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第1平衡端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第2平衡端子に電気的に接続された第2電極と、
前記第1電極に印加される第1電圧と前記第2電極に印加される第2電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第1不平衡端子と前記第2不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記第1電極は、第1ターゲットを保持し、前記第2電極は、第2ターゲットを保持し、前記第1電極は前記第1ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第2電極は前記第2ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第1電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第2電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記第1電極の電圧が第1目標値になり、前記第2電極の電圧が第2目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第1不平衡端子、接地された第2不平衡端子、第1平衡端子および第2平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第1平衡端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第2平衡端子に電気的に接続された第2電極と、
前記第1電極に印加される第1電圧と前記第2電極に印加される第2電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第1不平衡端子と前記第2不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記インピーダンス整合回路のインピーダンスおよび前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御してプラズマが着火された後に、前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御し、
前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記制御部は、前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御する、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスは、前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記制御部は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1電極は、第1部材を保持する第1保持面を有し、前記第2電極は、第2部材を保持する第2保持面を有し、前記第1保持面および前記第2保持面は、1つの平面に属している、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記調整リアクタンスは、前記第1平衡端子と前記第1電極とを接続する第1経路に配置されたリアクタンス、前記第2平衡端子と前記第2電極とを接続する第2経路に配置されたリアクタンス、および、前記第1経路と前記第2経路とを接続するリアクタンス、の少なくとも1つを更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記調整リアクタンスは、前記第1平衡端子と前記第1電極とを接続する第1経路に配置された第1リアクタンス、および、前記第2平衡端子と前記第2電極とを接続する第2経路に配置された第2リアクタンス、の少なくとも1つを更に含む、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1リアクタンスは、インダクタを含み、
前記第2リアクタンスは、インダクタを含む、
ことを特徴とする請求項10に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1リアクタンスは、キャパシタを含み、
前記第2リアクタンスは、キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項10に記載のプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧とに基づいて前記調整リアクタンスを制御する、
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を回転させる駆動機構と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときの前記第1平衡端子と前記第2平衡端子との間の抵抗成分をRpとし、前記第1不平衡端子と前記第1平衡端子との間のインダクタンスをXとしたときに、1.5≦X/Rp≦5000を満たす、
ことを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記バランは、前記第1不平衡端子と前記第1平衡端子とを接続する第1コイルと、前記第2不平衡端子と前記第2平衡端子とを接続する第2コイルとを有する、
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記バランは、前記第1平衡端子と前記第2平衡端子との間に接続された第3コイルおよび第4コイルを更に有し、前記第3コイルおよび前記第4コイルは、前記第3コイルと前記第4コイルとの接続ノードの電圧を前記第1平衡端子の電圧と前記第2平衡端子の電圧との中点とするように構成されている、
ことを特徴とする請求項16に記載のプラズマ処理装置。 - インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第1不平衡端子、接地された第2不平衡端子、第1平衡端子および第2平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第1平衡端子に電気的に接続された第1電極と、前記第2平衡端子に電気的に接続された第2電極と、前記第1電極に印加される第1電圧と前記第2電極に印加される第2電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第1不平衡端子と前記第2不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備え、前記第1電極は、第1ターゲットを保持し、前記第2電極は、第2ターゲットを保持し、前記第1電極は前記第1ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第2電極は前記第2ターゲットを介して前記空間と対向し、前記調整リアクタンスは、前記第1電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第2電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含む、プラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、
を含むことを特徴とするプラズマ処理方法。 - プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程を更に含み、前記着火工程の後に前記整合工程が実施される、
ことを特徴とする請求項18に記載のプラズマ処理方法。 - 前記調整工程は、前記第1電極の電圧が第1目標値になり、前記第2電極の電圧が第2目標値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とする請求項18又は19に記載のプラズマ処理方法。 - インピーダンス整合回路と、前記インピーダンス整合回路に接続された第1不平衡端子、接地された第2不平衡端子、第1平衡端子および第2平衡端子を有するバランと、接地された真空容器と、前記第1平衡端子に電気的に接続された第1電極と、前記第2平衡端子に電気的に接続された第2電極と、前記第1電極に印加される第1電圧と前記第2電極に印加される第2電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、前記インピーダンス整合回路を介して前記第1不平衡端子と前記第2不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、を備えるプラズマ処理装置において基板を処理するプラズマ処理方法であって、
プラズマの着火用のインピーダンスに前記インピーダンス整合回路のインピーダンスが設定された状態でプラズマを着火する着火工程と、
前記第1平衡端子および前記第2平衡端子の側から前記第1電極および前記第2電極の側を見たときのインピーダンスに整合するように前記インピーダンス整合回路のインピーダンスを制御する整合工程と、
前記関係が調整されるように前記調整リアクタンスを調整する調整工程と、
前記調整工程の後に、前記基板を処理する処理工程と、を含み、
前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧との大小関係は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを変更することによって入れ替え可能であり、
前記調整工程は、前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧との差分が目標差分値になるように、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御することを含む、
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 前記調整工程は、前記調整リアクタンスのリアクタンスを制御するための指令値を前記調整リアクタンスに供給し、前記調整リアクタンスが前記指令値に従って自己のリアクタンスを変更することを含む、
ことを特徴とする請求項18乃至21のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。 - 前記高周波電源は、前記高周波の周波数を変更可能であり、前記調整工程は、前記周波数の変更によって前記関係が調整されるように、前記高周波電源の周波数を制御するための指令値を前記高周波電源に供給することを含む、
ことを特徴とする請求項18乃至21のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法。 - 請求項18乃至21のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項18乃至21のいずれか1項に記載のプラズマ処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されたメモリ媒体。
- インピーダンス整合回路と、
前記インピーダンス整合回路に接続された第1不平衡端子、接地された第2不平衡端子、第1平衡端子および第2平衡端子を有するバランと、
接地された真空容器と、
前記第1平衡端子に電気的に接続された第1電極と、
前記第2平衡端子に電気的に接続された第2電極と、
前記第1電極に印加される第1電圧と前記第2電極に印加される第2電圧との関係に影響を与える調整リアクタンスと、
前記インピーダンス整合回路を介して前記第1不平衡端子と前記第2不平衡端子との間に供給される高周波を発生する高周波電源と、
前記第1電極の電圧および前記第2電極の電圧を測定する測定部と、を備え、
前記第1電極は、第1ターゲットを保持し、前記第2電極は、第2ターゲットを保持し、前記第1電極は前記第1ターゲットを介して処理対象の基板の側の空間と対向し、前記第2電極は前記第2ターゲットを介して前記空間と対向し、
前記調整リアクタンスは、前記第1電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、前記第2電極と接地とを接続する経路に配置されたキャパシタと、を含み、
前記測定部で測定された前記第1電極の電圧と前記第2電極の電圧に応じて、前記調整リアクタンスのリアクタンスが調整される、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記調整リアクタンスは、可変インダクタおよび可変キャパシタを含む、
ことを特徴とする請求項26に記載のプラズマ処理装置。
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