JP6730567B2 - Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method - Google Patents

Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method Download PDF

Info

Publication number
JP6730567B2
JP6730567B2 JP2015206289A JP2015206289A JP6730567B2 JP 6730567 B2 JP6730567 B2 JP 6730567B2 JP 2015206289 A JP2015206289 A JP 2015206289A JP 2015206289 A JP2015206289 A JP 2015206289A JP 6730567 B2 JP6730567 B2 JP 6730567B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
self
unit
bias
frequency power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015206289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017079127A (en
Inventor
和貴 高橋
和貴 高橋
史朗 原
史朗 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2015206289A priority Critical patent/JP6730567B2/en
Publication of JP2017079127A publication Critical patent/JP2017079127A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6730567B2 publication Critical patent/JP6730567B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、直流電力を高周波電力に変換して出力する電源回路を備えたプラズマ処理装置、プラズマ生成方法、およびセルフバイアス印加方法に関する。 The present invention flop plasma processing apparatus having a power supply circuit for converting the DC power into high frequency power, plasma generating method, and a self-bias applying method.

近年、半導体デバイスの製造ラインとして、0.5インチサイズ(ハーフインチサイズ)のウェハに1個のデバイスを作成することを基本とし、そのために製造工程を複数の可搬性の単位処理装置で構成し、これら複数の単位処理装置をフローシップやジョブショップに再配置することを容易にすることで、超少量生産でかつ多品種生産に適切に対応できるようにしたミニマルファブシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art In recent years, as a semiconductor device manufacturing line, one device is basically formed on a 0.5 inch size (half inch size) wafer, and therefore, the manufacturing process is configured by a plurality of portable unit processing devices. , A minimal fab system has been proposed that makes it possible to relocate these multiple unit processing devices to a flow ship or a job shop, and to appropriately cope with ultra-small-volume production and high-mix production ( See, for example, Patent Document 1.).

このミニマルファブシステムに適合させた単位処理装置は、上下方向に長手方向を有する略直方体状に形成され外気から遮断された構成の、例えば所定の大きさに規格化され従来に比べ極めて狭小な内部空間を有する筐体を備えており、この筐体内に、ハーフインチサイズのウェハを処理するためのウェハ処理部を収容して構成されている(例えば、特許文献参照。)。 The unit processing device adapted to this minimal fab system has a structure in which it is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a longitudinal direction in the vertical direction and is shielded from the outside air. A housing having a space is provided, and a wafer processing unit for processing a half-inch size wafer is housed in the housing (see, for example, Patent Document).

国際公開第2012/029775号International Publication No. 2012/029775

しかしながら、上記特許文献1のミニマルファブシステムは、ハーフインチサイズのウェハを単位処理装置で一枚ずつ処理する方法であり、ハーフインチサイズのウェハの表面を、プラズマエッチング処理するプラズマ処理装置としては、何ら提案されていない。ミニマルファブシステムに適合させた単位処理装置の筐体は、極めて小さな内部空間を有するものであるため、例えばプラズマ生成とウェハへのイオン入射エネルギーとをそれぞれ独立に制御可能な誘導結合性プラズマエッチャーでは、プラズマ処理装置等のウェハ処理部を駆動させる電源回路や、チャンバ内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部に使用する電源回路、ステージ上のウェハにバイアスを印加するウェハバイアス部に使用する電源回路としても、小型化が求められている。 However, the minimal fab system of Patent Document 1 is a method of processing half-inch size wafers one by one in a unit processing apparatus, and as a plasma processing apparatus that performs plasma etching processing on the surface of a half-inch size wafer, No suggestions have been made. The housing of the unit processing apparatus adapted to the minimal fab system has an extremely small internal space. Therefore, for example, in an inductively coupled plasma etcher capable of independently controlling the plasma generation and the ion incident energy to the wafer. , A power supply circuit for driving a wafer processing unit such as a plasma processing apparatus, a power supply circuit used for a plasma generation unit for generating plasma in a chamber, a power supply used for a wafer bias unit for applying a bias to a wafer on a stage The circuit is also required to be downsized.

また、高周波電力をプラズマ生成部またはウェハバイアス部へ供給するためには、例えばアンテナやバイアス部等の負荷のインピーダンスを電源のインピーダンス、例えば50Ωと一致させて高周波電力の反射を抑制する必要があるので、プラズマの状態によって変化するインピーダンスを、可変キャパシタを用いて調整するインピーダンス整合法が用いられる。このインピーダンス整合法では、可変キャパシタを制御するモーター等の機械駆動部品およびその制御回路等がプラズマ生成部およびウェハバイアス部のそれぞれに必要となり、上述のミニマルファブシステムの筐体に収容することが容易ではない。また、ボッシュプロセス法などの高速でガスの置換を必要とするプロセス方式では、高速でインピーダンス整合を実現する手法が有効であるが、上記のインピーダンス整合法は、可変キャパシタの機械駆動でインピーダンス整合を調整するため、時間応答性に劣るという問題がある。 Further, in order to supply the high frequency power to the plasma generation unit or the wafer bias unit, it is necessary to suppress the reflection of the high frequency power by matching the impedance of the load such as the antenna and the bias unit with the impedance of the power source, for example, 50Ω. Therefore, an impedance matching method is used in which the impedance that changes depending on the plasma state is adjusted using a variable capacitor. In this impedance matching method, a mechanical drive component such as a motor for controlling a variable capacitor and its control circuit are required for each of the plasma generation unit and the wafer bias unit, and can be easily accommodated in the casing of the minimal fab system described above. is not. In addition, in a process method that requires gas replacement at high speed, such as the Bosch process method, a method that achieves impedance matching at high speed is effective.However, the impedance matching method described above achieves impedance matching by mechanical drive of a variable capacitor. Since the adjustment is performed, there is a problem that the time response is poor.

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、ミニマルファブシステムに適した、小型化可能なプラズマ処理装置、プラズマ生成方法、およびセルフバイアス印加方法を提供することにある。 The present invention has been made from the actual situation in the prior art described above, and its object is suitable for minimal fab systems, miniaturization possible flop plasma processing apparatus, a plasma generation method, and to provide a self-biasing method is there.

上記目的を達成するために、本発明は、直流電力を高周波電力に変換して出力するインバータ部、このインバータ部から出力される高周波電力を変圧するための変圧部、およびこの変圧部に直列接続された共振用キャパシタを有する電源回路と、インダクタであり前記変圧部にて変圧された高周波電力が供給されるプラズマ生成用アンテナと、を備える誘導性結合プラズマ発生装置とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter unit that converts DC power into high frequency power and outputs the high frequency power, a transformer unit that transforms the high frequency power output from the inverter unit, and a serial connection to the transformer unit. The inductively coupled plasma generator includes a power supply circuit having the resonance capacitor, and a plasma generation antenna, which is an inductor and is supplied with the high frequency power transformed by the transformer.

このように構成された本発明によれば、共振周波数に相当する周波数でインバータ部のスイッチングを行った際に、負荷に流す高周波電流を増大させることが可能となり、プラズマ生成用アンテナが負荷の場合には、誘導電磁界の強度が増加しプラズマ生成が可能となる。しかし、プラズマが生成された状態、またはプラズマの状態が変化した際には、負荷のインピーダンスが変動するため、共振周波数が変動してしまうものの、プラズマ生成用アンテナが接続されているため、プラズマ生成前後における共振状態からのずれを、駆動周波数を変化させることで調整し、常に共振状態を維持し効率よく高周波電力を投入することができる。したがって、一般的に可変キャパシタ群とキャパシタ制御用の機械駆動部品から成る大きな構成の、いわゆるマッチャーと呼ばれる、高周波電力のインピーダンス整合装置を用いることなく、高周波電力の投入が実現できるため、小型化が可能となり、所定の大きさに規格された単位処理装置にて構成されたミニマルファブシステムの電源回路に適している。 According to the present invention having such a configuration, it becomes possible to increase the high frequency current flowing to the load when the inverter unit is switched at the frequency corresponding to the resonance frequency, and when the plasma generation antenna is the load. In this case, the strength of the induction electromagnetic field is increased and plasma can be generated. However, when the plasma is generated or when the state of the plasma changes, the impedance of the load fluctuates and the resonance frequency fluctuates. The deviation from the resonance state before and after can be adjusted by changing the driving frequency, and the resonance state can always be maintained and high-frequency power can be efficiently input. Therefore, high-frequency power can be input without using an impedance matching device for high-frequency power, which is a so-called matcher, which is generally composed of a variable capacitor group and a mechanical drive component for capacitor control. It becomes possible, and is suitable for a power supply circuit of a minimal fab system which is composed of unit processing devices standardized to a predetermined size.

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記電源回路は、前記インバータ部と前記変圧部との間の電流値を検出し、前記インバータ部から出力される高周波電力を制御する周波数制御部を備える誘導性結合プラズマ発生装置とした。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides the frequency control, wherein the power supply circuit detects a current value between the inverter unit and the transformer unit, and controls high-frequency power output from the inverter unit. The inductively coupled plasma generator is provided with a section.

このように構成された本発明は、インバータ部と変圧部との間の電流値を検出し、例えばインバータ部の電圧と電流の位相が等しくなるように、すなわち負荷インピーダンスが純抵抗成分となる共振状態を常時保持するようにインバータ部から出力される高周波電力の周波数を制御することにより、負荷インピーダンスの変動に追従した共振状態の維持が可能となる。 The present invention thus configured detects the current value between the inverter unit and the transformer unit and, for example, makes the phase of the voltage and current of the inverter unit equal, that is, the resonance in which the load impedance is a pure resistance component. By controlling the frequency of the high-frequency power output from the inverter unit so that the state is always maintained, it is possible to maintain the resonance state following the fluctuation of the load impedance.

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記インバータ部は、複数のスイッチング素子を有し、前記周波数制御部は、前記各スイッチング素子の電圧値と出力電流の電流値とを検出し検出した電圧値の位相と電流値の位相とを比較する位相比較部と、この位相比較部にて比較した位相のずれに基づいて前記各スイッチング素子のスイッチング周波数を制御するスイッチング周波数制御部と、を有する誘導性結合プラズマ発生装置とした。 Further, in order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the inverter unit has a plurality of switching elements, and the frequency control unit detects a voltage value of each switching element and a current value of an output current. A phase comparison unit that compares the phase of the detected voltage value and the phase of the current value, and a switching frequency control unit that controls the switching frequency of each switching element based on the phase shift compared by this phase comparison unit, And an inductively coupled plasma generator having a.

このように構成された本発明は、各スイッチング素子の電圧値と出力電流の電流値とを検出し、この検出した電圧値の位相と電流値の位相とを位相比較部にて比較し、この位相のずれを無くすように各スイッチング素子のスイッチング周波数を周波数制御部にて制御することによって、共振状態を正確かつ高速に制御できる。 The present invention thus configured detects the voltage value of each switching element and the current value of the output current, and compares the phase of the detected voltage value and the phase of the current value in the phase comparison unit. By controlling the switching frequency of each switching element by the frequency control unit so as to eliminate the phase shift, the resonance state can be controlled accurately and at high speed.

また、上記目的を達成するために、本発明は、直流電力を高周波電力に変換して出力するインバータ部、このインバータ部から出力される高周波電力を変圧するための変圧部、およびこの変圧部に直列接続された共振用インダクタを有する電源回路と、前記変圧部にて変圧された高周波電力が供給されるセルフバイアス用キャパシタと、前記キャパシタに
並列接続された共振用キャパシタと、を備えるセルフバイアス印加装置とした。
とした。
In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter unit that converts DC power into high frequency power and outputs the high frequency power, a transformer unit for transforming the high frequency power output from the inverter unit, and the transformer unit. Self-bias application including a power supply circuit having a resonance inductor connected in series, a self-bias capacitor to which high-frequency power transformed by the transformer is supplied, and a resonance capacitor connected in parallel to the capacitor The device.
And

このように構成された本発明は、共振周波数に相当する周波数でインバータ部のスイッチングを行った際に、負荷に流す高周波電流を増大させることが可能となり、セルフバイアス用キャパシタが負荷の場合には、ウェハへ効率よく高周波電圧を印加することが可能となる。しかし、プラズマが生成された状態、またはプラズマの状態が変化した際には、負荷のインピーダンスが変動するため、共振周波数が変動してしまうものの、例えば、負荷としてセルフバイアス用キャパシタが接続されているため、プラズマ生成前後における共振状態からのずれを、駆動周波数を変化させることで調整し、常にウェハへと高周波高電圧を印加することができる。したがって、一般的に可変キャパシタ群とキャパシタ制御用の機械駆動部品から成る大きな構成の、いわゆるマッチャーと呼ばれる、高周波電力のインピーダンス整合装置を用いることなく、高周波電力の投入が実現できるため、小型化が可能となり、所定の大きさに規格された単位処理装置にて構成されたミニマルファブシステムの電源回路に適している。 According to the present invention thus configured, it becomes possible to increase the high-frequency current flowing to the load when the inverter section is switched at a frequency corresponding to the resonance frequency, and when the self-biasing capacitor is the load, It becomes possible to efficiently apply a high frequency voltage to the wafer. However, when the plasma is generated or when the plasma is changed, the impedance of the load changes, so the resonance frequency changes, but for example, a self-bias capacitor is connected as the load. Therefore, the deviation from the resonance state before and after plasma generation can be adjusted by changing the driving frequency, and the high frequency high voltage can be constantly applied to the wafer. Therefore, high-frequency power can be input without using an impedance matching device for high-frequency power, which is a so-called matcher, which is generally composed of a variable capacitor group and a mechanical drive component for capacitor control. It becomes possible, and is suitable for a power supply circuit of a minimal fab system which is composed of unit processing devices standardized to a predetermined size.

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記電源回路は、前記インバータ部と前記変圧部との間の電流値を検出し、前記インバータ部から出力される高周波電力を制御する周波数制御部を備えるセルフバイアス印加装置とした。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides the frequency control, wherein the power supply circuit detects a current value between the inverter unit and the transformer unit, and controls high-frequency power output from the inverter unit. The self-bias applying device is provided with a section.

このように構成された本発明は、インバータ部と変圧部との間の電流値を検出し、例えばインバータ部の電圧と電流の位相が等しくなるように、すなわち負荷インピーダンスが純抵抗成分となる共振状態を常時保持するようにインバータ部から出力される高周波電力の周波数を制御することにより、負荷インピーダンスの変動に追従した共振状態の維持が可能となる。 The present invention thus configured detects the current value between the inverter unit and the transformer unit and, for example, makes the phase of the voltage and current of the inverter unit equal, that is, the resonance in which the load impedance is a pure resistance component. By controlling the frequency of the high-frequency power output from the inverter unit so that the state is always maintained, it is possible to maintain the resonance state following the fluctuation of the load impedance.

また、上記目的を達成するために、本発明は、前記インバータ部は、複数のスイッチング素子を有し、前記周波数制御部は、前記各スイッチング素子の電圧値および出力電流の電流値を検出し、検出した電圧値の位相と電流値の位相とを比較する位相比較部と、この位相比較部にて比較した位相のずれに基づいて前記各スイッチング素子のスイッチング周波数を制御するスイッチング周波数制御部と、を有するセルフバイアス印加装置とした。 Further, in order to achieve the above object, the present invention, the inverter unit has a plurality of switching elements, the frequency control unit detects the voltage value of each switching element and the current value of the output current, A phase comparison unit that compares the phase of the detected voltage value and the phase of the current value, and a switching frequency control unit that controls the switching frequency of each switching element based on the phase shift compared by this phase comparison unit, A self-bias applying device having

このように構成された本発明は、各スイッチング素子の電圧値と出力電流の電流値とを検出し、この検出した電圧値の位相と電流値の位相とを位相比較部にて比較し、この位相のずれを無くすように各スイッチング素子のスイッチング周波数を周波数制御部にて制御することによって、共振状態を正確かつ高速に制御できる。 The present invention thus configured detects the voltage value of each switching element and the current value of the output current, and compares the phase of the detected voltage value and the phase of the current value in the phase comparison unit. By controlling the switching frequency of each switching element by the frequency control unit so as to eliminate the phase shift, the resonance state can be controlled accurately and at high speed.

また、上記目的を達成するために、本発明は、ウェハが設置されるステージと、このステージを覆うチャンバと、このチャンバ内を真空引きする真空引き部と、前記チャンバの前記ステージに対向する位置に設けられたガス供給部と、請求項1ないし3のいずれかに記載の誘導性結合プラズマ発生装置を有し前記ガス供給部内のエッチングガス中にプラズマを生成するプラズマ生成部と、請求項4ないし6のいずれかに記載のセルフバイアス印加装置を有し前記ステージ上に設置されたウェハに高周波電圧を印加し直流セルフバイアスを誘起するウェハバイアス部と、を具備するプラズマ処理装置とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides a stage on which a wafer is installed, a chamber that covers the stage, a vacuuming unit that evacuates the chamber, and a position of the chamber that faces the stage. 4. A gas supply unit provided in the gas supply unit, a plasma generation unit having the inductively coupled plasma generation device according to claim 1, and generating a plasma in the etching gas in the gas supply unit. 7. A plasma processing apparatus comprising: the self-bias applying apparatus according to any one of 6 to 6; and a wafer bias section that applies a high-frequency voltage to a wafer placed on the stage to induce a DC self-bias.

このように構成された本発明は、ステージにウェハを設置し、チャンバ内を真空引き部にて真空引きしてから、ガス供給部からプラズマ生成部へエッチングガスを供給しつつプラズマ生成用アンテナに高周波電力を供給してプラズマを生成する。プラズマの生成前後では、プラズマ生成用アンテナとプラズマとからなる負荷のインピーダンスが変化することから、共振周波数が変動するため、誘導性結合プラズマ発生装置のインバータ部の出力
電流と電圧との位相が揃うように高周波電力の周波数を制御することによって、高速かつ可変キャパシタを用いることなく共振状態を維持することができる。プラズマ生成部にて生成されたプラズマおよびラジカル種は、拡散にてウェハ上に到達する。同時に、セルフバイアス印加装置から出力される高周波電圧をウェハに印加する。ステージに設置されたウェハを含む領域にプラズマ生成部からのプラズマが流入することにより、ウェハバイアス部の共振周波数が変動するため、セルフバイアス印加装置のインバータ部の出力電流と電圧との位相が揃うようにウェハバイアス部での高周波電力の周波数を制御することによって、高速かつ可変キャパシタを用いることなく共振状態を維持することができる。
According to the present invention thus configured, the wafer is placed on the stage, the chamber is evacuated by the evacuation unit, and then the etching gas is supplied from the gas supply unit to the plasma generation unit to the plasma generation antenna. High frequency power is supplied to generate plasma. Before and after plasma generation, the impedance of the load consisting of the plasma generation antenna and plasma changes, so the resonance frequency fluctuates, and the phase of the output current and voltage of the inverter section of the inductively coupled plasma generator is aligned. By controlling the frequency of the high frequency power as described above, the resonance state can be maintained at high speed without using a variable capacitor. The plasma and radical species generated by the plasma generation unit reach the wafer by diffusion. At the same time, the high frequency voltage output from the self-bias applying device is applied to the wafer. Since the resonance frequency of the wafer bias part changes due to the inflow of plasma from the plasma generation part into the region including the wafer installed on the stage, the phase of the output current and voltage of the inverter part of the self-bias applying device is aligned. By controlling the frequency of the high frequency power in the wafer bias section as described above, the resonance state can be maintained at high speed without using a variable capacitor.

すなわち、プラズマ生成部ではプラズマ生成用アンテナと共振用キャパシタとプラズマとによって生じる共振、ウェハバイアス部では共振用インダクタとセルフバイアス用キャパシタと共振用キャパシタとプラズマとによって生じる共振を、高周波電力の周波数を制御することによって維持できる。よって、インバータ部から出力される高周波電圧と電流の位相が等しくなるように制御することにより、高周波電力の供給先としてプラズマ生成用アンテナが接続されている場合においても、ウェハバイアス部が接続されている場合においても、プラズマ生成前後における共振状態を維持することができる。このため、一般的に大きな構成の、いわゆるマッチャーと呼ばれる、高周波電力のインピーダンス整合装置を用いることなく、共振状態の維持を実現可能であるため、小型化が可能となり、所定の大きさに規格された単位処理装置にて構成されたミニマルファブシステムの電源回路の制御方法として適している。また、マッチャー内の可変キャパシタを制御するような機械駆動部品が存在せず、周波数を制御することのみで共振状態を維持するため、時間的な応答の高速性もあり、ボッシュプロセスなどの高速応答性が求められるプロセスにも適している。 That is, the resonance generated by the plasma generation antenna, the resonance capacitor, and the plasma in the plasma generation unit, and the resonance generated by the resonance inductor, the self-bias capacitor, the resonance capacitor, and the plasma in the wafer bias unit It can be maintained by controlling. Therefore, by controlling so that the phases of the high frequency voltage and the current output from the inverter section become equal, the wafer bias section is connected even when the plasma generation antenna is connected as the supply destination of the high frequency power. Even when the plasma is present, the resonance state before and after the plasma generation can be maintained. Therefore, the resonance state can be maintained without using an impedance matching device of a high frequency power, which is generally called a so-called matcher, so that the size can be reduced and the size is standardized. It is suitable as a control method for a power supply circuit of a minimal fab system composed of a unit processing device. In addition, there is no mechanical drive part that controls the variable capacitor in the matcher, and the resonance state is maintained only by controlling the frequency, so there is also a high speed response in time, and a high-speed response such as the Bosch process. It is also suitable for processes that require quality.

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数のスイッチング素子を有し直流電力を高周波電力に変換して出力するインバータ部と、このインバータ部から出力される高周波電力を変圧するための変圧部と、この変圧部に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、を備える電源回路を用いたプラズマ生成方法であって、前記インバータ部から出力される高周波電力の位相が等しくなるように、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御するプラズマ生成方法とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter unit having a plurality of switching elements for converting DC power into high frequency power and outputting the high frequency power, and a transformer for transforming the high frequency power output from the inverter unit. A plasma generation method using a power supply circuit comprising a transformer unit and an inductor and a capacitor connected in series to the transformer unit, wherein the switching is performed so that phases of high frequency power output from the inverter unit become equal. The plasma generation method was used to control the switching frequency of the device.

このように構成された本発明は、インバータ部から出力される高周波電力の位相が等しくなるように、スイッチング素子のスイッチング周波数を制御することにより、常に共振状態を維持することができる。一方で、同位相の電圧と電流の積に相当する出力電力はインバータ部に接続された変圧部を含む出力側回路のインピーダンスと直流電源電圧で決まるため、その安定制御を実現することができる。 In the present invention thus configured, the resonance state can be always maintained by controlling the switching frequency of the switching element so that the phases of the high frequency power output from the inverter unit become equal. On the other hand, since the output power corresponding to the product of the voltage and the current in the same phase is determined by the impedance of the output side circuit including the transformer connected to the inverter and the DC power supply voltage, stable control can be realized.

また、上記目的を達成するために、本発明は、複数のスイッチング素子を有し直流電力を高周波電力に変換して出力するインバータ部と、このインバータ部から出力される高周波電力を変圧するための変圧部と、この変圧部に直列接続されたインダクタおよびキャパシタと、を備える電源回路を用いたセルフバイアス印加方法であって、前記インバータ部から出力される高周波電力の位相が等しくなるように、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御するセルフバイアス印加方法とした。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inverter unit having a plurality of switching elements for converting DC power into high frequency power and outputting the high frequency power, and a transformer for transforming the high frequency power output from the inverter unit. A self-bias applying method using a power supply circuit comprising a transformer and an inductor and a capacitor connected in series to the transformer, wherein the high frequency power output from the inverter is equalized in phase. The self-bias application method is used to control the switching frequency of the switching element.

このように構成された本発明は、インバータ部から出力される高周波電力の位相が等しくなるように、スイッチング素子のスイッチング周波数を制御することにより、常に共振状態を維持することができる。一方で、同位相の電圧と電流の積に相当する出力電力はインバータ部に接続された変圧部を含む出力側回路のインピーダンスと直流電源電圧で決まるため、その安定制御を実現することができる。 In the present invention thus configured, the resonance state can be always maintained by controlling the switching frequency of the switching element so that the phases of the high frequency power output from the inverter unit become equal. On the other hand, since the output power corresponding to the product of the voltage and the current in the same phase is determined by the impedance of the output side circuit including the transformer connected to the inverter and the DC power supply voltage, stable control can be realized.

本発明によれば、一般的に可変キャパシタ群とモーターとギア等のそれらの制御部品群から構成される大きな構成の、いわゆるマッチャーと呼ばれる、高周波電力のインピーダンス整合装置を用いることなく、出力先の共振状態を維持できるから、小型化でき、所定の大きさに規格された単位処理装置にて構成されたミニマルファブシステムの電源回路に用いることができる。 According to the present invention, the output of the output destination can be controlled without using a high-frequency power impedance matching device, which is a so-called matcher having a large structure generally composed of a variable capacitor group and a control component group such as a motor and a gear. Since the resonance state can be maintained, it can be miniaturized and can be used for a power supply circuit of a minimal fab system configured by a unit processing device standardized to a predetermined size.

また、上記の効果は、誘導結合性プラズマ源からなるプラズマ生成部とウェハバイアス部のそれぞれに高周波電力が必要なプラズマ処理装置では、マッチャーと呼ばれるインピーダンス整合装置2台分のスペースを省くことができるため、ミニマルファブシステムの電源回路に適している。 In addition, the above-described effect can save space for two impedance matching devices called matchers in a plasma processing apparatus that requires high-frequency power for each of the plasma generation unit and the wafer bias unit, which are composed of an inductively coupled plasma source. Therefore, it is suitable for the power supply circuit of the minimal fab system.

本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a plasma treatment apparatus concerning one embodiment of the present invention. 上記プラズマ処理装置のプラズマ生成部に高周波電力を供給する電源回路を示す概略図である。It is the schematic which shows the power supply circuit which supplies high frequency electric power to the plasma generation part of the said plasma processing apparatus. 上記プラズマ処理装置のウェハバイアス部に高周波電力を供給する電源回路を示す概略図である。It is a schematic diagram showing a power supply circuit which supplies high frequency electric power to a wafer bias part of the above-mentioned plasma processing apparatus. 上記プラズマ処理装置のインバータ部を示す制御回路図である。It is a control circuit diagram which shows the inverter part of the said plasma processing apparatus. 上記プラズマ処理装置が収容される筐体を示す外観図である。It is an external view showing a housing in which the plasma processing apparatus is housed. 上記筐体内のレイアウトを示す概略図である。It is a schematic diagram showing a layout in the above-mentioned case. 上記ウェハバイアス部に高周波電力を供給する電源回路の周波数制御部による周波数の制御方法を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a frequency control method by a frequency control unit of a power supply circuit that supplies high-frequency power to the wafer bias unit. 上記電源回路の電力制御部による周波数の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the frequency control method by the electric power control part of the said power supply circuit. 上記プラズマ処理装置のウェハバイアス部に高周波電力を供給する際の様子を示すグラフである。It is a graph which shows a mode at the time of supplying high frequency electric power to the wafer bias part of the said plasma processing apparatus. 上記プラズマ処理装置にてプラズマ処理したウェハの状態を示す電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the state of the wafer plasma-processed by the said plasma processing apparatus.

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置10を示す概略図である。図2は、プラズマ処理装置10のプラズマ生成部11に設置された高周波アンテナ5eに高周波電力を供給するための高周波電源回路7を示す概略図である。図3は、プラズマ処理装置10のプロセス部12内に設置されたステージ6に高周波電力を供給するための高周波電源回路9を示す概略図である。図4は、プラズマ処理装置10の高周波電源回路7,9を示す回路図である。図5は、プラズマ処理装置10が収容される筐体2を示す外観図である。図6は、筐体2内のレイアウトを示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a plasma processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a high frequency power supply circuit 7 for supplying high frequency power to the high frequency antenna 5e installed in the plasma generation unit 11 of the plasma processing apparatus 10. FIG. 3 is a schematic diagram showing a high frequency power supply circuit 9 for supplying high frequency power to the stage 6 installed in the process unit 12 of the plasma processing apparatus 10. FIG. 4 is a circuit diagram showing the high frequency power supply circuits 7 and 9 of the plasma processing apparatus 10. FIG. 5 is an external view showing the housing 2 in which the plasma processing apparatus 10 is housed. FIG. 6 is a schematic diagram showing a layout inside the housing 2.

<全体構成>
本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置10は、図5および図6に示すように、予め規格された大きさの筐体2内に収容されたミニマルファブ(minimal fabrication)構
想に基づくミニマルエッチング装置であり、単位処理装置(小型装置)としてのミニマルファブシステム用処理装置1に収容されている。ここで、ミニマルファブ構想とは、多品種少量という半導体製造市場に最適なもので、省資源・省エネルギー・省投資・高性能な多様なファブに対応でき、例えば特開2012−54414号公報に記載の生産をミニマル化させるミニマル生産システムを実現させるものである。
<Overall structure>
As shown in FIGS. 5 and 6, a plasma processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is a minimal etching based on a minimal fabrication concept housed in a housing 2 having a standard size. It is a device, and is housed in the minimal fab system processing device 1 as a unit processing device (small device). Here, the minimal fab concept is optimal for the semiconductor manufacturing market of high-mix low-volume production, and can be used for a variety of fabs that are resource-saving, energy-saving, investment-saving, and high-performance, and are described in, for example, JP2012-54414A. To realize a minimal production system that minimizes the production of.

筐体2は、上下方向に長手方向を有する略直方体状に形成された、幅(x)0.294m×奥行(y)0.45m×高さ(z)1.44mの大きさに統一され、内部への微粒子およびガス分子のそれぞれの侵入を遮断し、外気から遮断された処理室である。筐体2の上側の装置上部2aには、ウェハWを処理するためのウェハ処理部2fが設けられている。ウェハ処理部2fには、ウェハWをイオンエッチングするための処理装置本体であるプラズマ処理装置10が収容されている。ここで、プラズマ処理装置10によるプラズマエッチングとしては、ウェハWの表面上に積層されているレジストパターンに対応させてウェハWの表面をエッチングする等である。 The housing 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape having a longitudinal direction in the vertical direction, and has a uniform size of width (x) 0.294 m x depth (y) 0.45 m x height (z) 1.44 m. This is a processing chamber in which the invasion of fine particles and gas molecules into the interior is blocked and the atmosphere is blocked. A wafer processing unit 2 f for processing a wafer W is provided on the upper part 2 a of the apparatus on the upper side of the housing 2. The wafer processing unit 2f accommodates a plasma processing apparatus 10, which is a processing apparatus main body for ion-etching the wafer W. Here, as the plasma etching by the plasma processing apparatus 10, the surface of the wafer W is etched corresponding to the resist pattern stacked on the surface of the wafer W.

プラズマ処理装置10より上方の装置上部2aには、プラズマ処理装置10でのプラズマエッチングに用いられる、例えばエッチングガスG等を供給するための供給部3aが収容されている。なお、ミニマルファブシステム用処理装置1は、AC100V、10Aの消費電力で、各処理を行うよう統一化されている。 A supply unit 3 a for supplying, for example, an etching gas G used for plasma etching in the plasma processing apparatus 10 is housed in the apparatus upper portion 2 a above the plasma processing apparatus 10. The processing device 1 for the minimal fab system is unified to perform each process with power consumption of AC 100V and 10A.

筐体2の下側には、装置上部2a内のプラズマ処理装置10を制御する制御装置等を内蔵するための装置下部2bが設けられている。装置下部2bには、プラズマ処理装置10でのエッチングの際に用いられるエッチングガスGが充填された高圧ボンベ(図示せず)等が収容されている。装置下部2bの背面には、プラズマ処理装置10でのエッチングの際に用いられた後のエッチングガスG等の気体を筐体2外へ排出させるアウトレットとなる排出部3bが設けられている。排出部3bは、排出部3bから排出されてくる気体を貯留するタンク(図示せず)等に接続されている。 On the lower side of the housing 2, an apparatus lower portion 2b for incorporating a control device or the like for controlling the plasma processing apparatus 10 in the apparatus upper portion 2a is provided. A high pressure cylinder (not shown) filled with an etching gas G used for etching in the plasma processing apparatus 10 is housed in the lower portion 2b of the apparatus. On the back surface of the lower part 2b of the apparatus, there is provided a discharge part 3b which serves as an outlet for discharging a gas such as the etching gas G used after etching in the plasma processing apparatus 10 to the outside of the housing 2. The discharge unit 3b is connected to a tank (not shown) that stores the gas discharged from the discharge unit 3b.

筐体2の装置上部2aの上下方向の中間部には、装置上部2aの正面側が上方に凹状に切り欠かれた形状とされている。装置上部2aの上側の正面側には、操作パネル2cが取り付けられている。装置上部2aの下側の部分は、ウェハWを筐体2内に搬入させる前室2dとなっている。前室2dの上面の略中央部には、搬送容器としてのミニマルシャトル(図示せず)を設置するためのシャトル収容部としての略円形状のドッキングポート2eが設けられている。ドッキングポート2eには、ドッキングポート2eに嵌合させたミニマルシャトルを固定するためのクランプ(図示せず)が設けられている。 The front side of the device upper part 2a is formed in a concave shape in the upper middle portion of the device upper part 2a of the housing 2 in the vertical direction. An operation panel 2c is attached to the front side of the upper side of the device upper portion 2a. The lower part of the apparatus upper part 2a is a front chamber 2d for loading the wafer W into the housing 2. A substantially circular docking port 2e is provided as a shuttle accommodating portion for installing a minimal shuttle (not shown) as a transport container at a substantially central portion on the upper surface of the front chamber 2d. The docking port 2e is provided with a clamp (not shown) for fixing the minimal shuttle fitted in the docking port 2e.

前室2dは、筐体2内への微粒子およびガス分子のそれぞれを遮断する構成となっている。前室2d内には、ミニマルシャトル内に収容されているウェハWを外気に曝す等することなく筐体2内へ出し入れできるようにするための搬送装置としてのPLAD(Particle Lock Air-tight Docking)システム2gが取り付けられている。PLADシステム2
gは、ドッキングポート2eから搬入されてくるウェハWをプラズマ処理装置10の所定位置へ搬送するとともに、プラズマ処理装置10にてエッチングされた後のウェハWをドッキングポート2eへ搬出する。
The front chamber 2d is configured to block each of fine particles and gas molecules entering the housing 2. In the front chamber 2d, a PLAD (Particle Lock Air-tight Docking) as a transfer device for allowing the wafer W accommodated in the minimal shuttle to be taken in and out of the housing 2 without being exposed to the outside air. System 2g is attached. PLAD system 2
In g, the wafer W carried in from the docking port 2e is carried to a predetermined position of the plasma processing apparatus 10, and the wafer W etched by the plasma processing apparatus 10 is carried out to the docking port 2e.

<プラズマ処理装置>
プラズマ処理装置10は、筐体2内の前室2dの後側上部のウェハ処理部2f内に収容されている。プラズマ処理装置10にてエッチングするウェハWは、所定の大きさ、例えば直径12.5mm(ハーフインチサイズ)の円形状の表面を有し、単結晶シリコン(Si)にて構成された円盤状に形成されている。ウェハWの表面には、予め所定のレジストパターンが形成され、プラズマエッチング前の状態とされている。ここで、ウェハWは、ミニマルファブ構想に適合したウェハサイズ、すなわち極小単位の半導体デバイスを作製するための極めて小さなウェハサイズである。
<Plasma processing device>
The plasma processing apparatus 10 is housed in a wafer processing unit 2f on the upper rear side of the front chamber 2d in the housing 2. The wafer W to be etched by the plasma processing apparatus 10 has a circular surface having a predetermined size, for example, a diameter of 12.5 mm (half inch size), and has a disk shape made of single crystal silicon (Si). Has been formed. A predetermined resist pattern is formed in advance on the surface of the wafer W and is in a state before plasma etching. Here, the wafer W is a wafer size that conforms to the minimal fab concept, that is, an extremely small wafer size for manufacturing a semiconductor device in an extremely small unit.

なお、極小単位とは、極小単位の半導体デバイス、例えば0.5インチサイズ(ハーフインチサイズ)のウェハWから1cmの1個の半導体デバイスを作製するものや、作成するデバイスの大きさに応じ、1個に限定されることなく、極小単位の半導体デバイスを
作製するための極めて小さなウェハサイズであれば、1枚のウェハWから作成可能な限りにおいて、極小単位を2個以上としても良い。
The minimum unit is a semiconductor device in a minimum unit, for example, one semiconductor device of 1 cm 2 is manufactured from a wafer W of 0.5 inch size (half inch size), or the size of the device to be manufactured. The number of the minimum units is not limited to one, and if the wafer size is extremely small for manufacturing a semiconductor device in a minimum unit, the number of minimum units may be two or more as long as it can be manufactured from one wafer W.

プラズマ処理装置10は、いわゆる高周波インバータを用いた反応性イオンエッチング装置、すなわちICP(Inductively Coupled Plasma:誘導性結合プラズマ)のプラズマエッチャーである。プラズマ処理装置10は、後述するプラズマ生成用絶縁管5dに取り付けられた高周波アンテナ5eに高周波電力を印加してプラズマを生成することによりエッチングガスG中に多量のフッ素ラジカル(F)および電子とイオン(SF2+、Ar)を発生させるとともに、ステージ6に高周波電圧を印加してイオンシースを発生させ、プラズマ生成部11でイオン化させたプラスイオン(SF2+、Ar)をウェハWの表面に略垂直に叩き込んで垂直エッチングする。プラズマ処理装置10は、図1に示すように、チャンバ5と、このチャンバ5内に設置されるステージ6とを備え、このステージ6をチャンバ5にて気密に覆う構成となっている。 The plasma processing apparatus 10 is a reactive ion etching apparatus using a so-called high-frequency inverter, that is, a plasma etcher of ICP (Inductively Coupled Plasma). The plasma processing apparatus 10 applies a high frequency power to a high frequency antenna 5e attached to a plasma generation insulating tube 5d described later to generate plasma, thereby generating a large amount of fluorine radicals (F) and electrons and ions in the etching gas G. (SF 2+ , Ar + ) is generated, a high frequency voltage is applied to the stage 6 to generate an ion sheath, and the positive ions (SF 2+ , Ar + ) ionized by the plasma generation unit 11 are applied to the surface of the wafer W. It is hit almost vertically to perform vertical etching. As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 10 includes a chamber 5 and a stage 6 installed in the chamber 5, and the stage 6 is hermetically covered with the chamber 5.

<チャンバ>
チャンバ5は、例えば接地された金属製真空容器にて構成されている。チャンバ5は、円筒状または直方体状の本体部5aを有し、本体部5aの軸方向を上下方向に沿わせて設置され、本体部5aの上端側が円盤状の上板5bにて閉塞された形状とされている。上板5bの中心位置には、円形状の開口部5cが形成されており、開口部5cには、プラズマ生成部としての絶縁管であるプラズマ生成用絶縁管5dの下端側が気密性を保持して取り付けられている。プラズマ生成用絶縁管5dは、本体部5aの内寸法より小さく、ウェハWの外寸法より若干大きな外寸法を有する円筒状であり、例えばガラスやセラミック等の円形絶縁材管にて形成されている。プラズマ生成用絶縁管5dの下端側は、開口部5cに接着またはOリングシール等されて取り付けられている。
<Chamber>
The chamber 5 is composed of, for example, a grounded metal vacuum container. The chamber 5 has a cylindrical or rectangular parallelepiped main body portion 5a, is installed with the axial direction of the main body portion 5a along the vertical direction, and the upper end side of the main body portion 5a is closed by a disc-shaped upper plate 5b. It is shaped. A circular opening 5c is formed at the central position of the upper plate 5b, and the lower end side of the plasma generation insulating tube 5d, which is an insulating tube as a plasma generating section, maintains airtightness in the opening 5c. Installed. The plasma generation insulating tube 5d has a cylindrical shape having an outer dimension smaller than the inner dimension of the main body 5a and slightly larger than the outer dimension of the wafer W, and is formed of a circular insulating material tube such as glass or ceramic. .. The lower end side of the plasma generation insulating tube 5d is attached to the opening 5c by adhesion or an O-ring seal.

プラズマ生成用絶縁管5dの上部からは、例えば六フッ化硫黄(SF)とアルゴン(Ar)との混合ガス(SF/Ar)等のエッチングガスGが供給され、このプラズマ生成用絶縁管5dにてプラズマPを生成する。なお、エッチングガスGとしては、六フッ化硫黄(SF)のみのガスや、四フッ化炭素(CF)のみのガス、四フッ化炭素(CF)とアルゴン(Ar)と酸素(O)の混合ガス(CF/Ar/O)等の混合ガスであってもよい。 An etching gas G such as a mixed gas (SF 6 /Ar) of sulfur hexafluoride (SF 6 ) and argon (Ar) is supplied from the upper part of the plasma generation insulating tube 5d, and the plasma generation insulating tube 5d is supplied. Plasma P is generated at 5d. As an etching gas G, sulfur hexafluoride or only gas (SF 6), carbon tetrafluoride (CF 4) only a gas, carbon tetrafluoride (CF 4) and argon (Ar) and oxygen (O 2 ) mixed gas (CF 4 /Ar/O 2 ) or the like may be used.

プラズマ生成用絶縁管5dには、インダクタに相当するプラズマ生成用アンテナである高周波アンテナ5eが取り付けられている。高周波アンテナ5eは、プラズマ生成用絶縁管5d内部のエッチングガスGを電離しプラズマPを発生させ、プラズマP由来のフッ素ラジカル(F)を多量に発生させるラジカル発生部でもある。高周波アンテナ5eは、誘導結合性プラズマ源の誘導性負荷である電力供給対象であり、例えば導電性を有する銅線等をプラズマ生成用絶縁管5dの外側に、数10〜数100巻周方向に巻き付けられたコイル状に構成されている。高周波アンテナ5eの両端部、すなわち上端部および下端部のそれぞれには、電極部としてのアンテナ端子5f,5gが設けられている。 A high frequency antenna 5e, which is a plasma generation antenna corresponding to an inductor, is attached to the plasma generation insulating tube 5d. The high frequency antenna 5e is also a radical generation unit that ionizes the etching gas G inside the plasma generation insulating tube 5d to generate plasma P and generate a large amount of fluorine radicals (F) derived from the plasma P. The high frequency antenna 5e is a power supply target that is an inductive load of the inductively coupled plasma source, and, for example, a conductive copper wire or the like is provided outside the plasma generation insulating tube 5d, in the circumferential direction of several tens to several hundreds of turns. It is configured in a wound coil shape. Antenna terminals 5f and 5g as electrode portions are provided at both ends of the high frequency antenna 5e, that is, at the upper end and the lower end, respectively.

アンテナ端子5f,5g間には、誘導性インピーダンスを有する高周波アンテナ5eに高周波電流を供給する第1電源回路としての高周波電力供給装置である高周波電源回路7が取り付けられている。高周波電源回路7は、アンテナ端子5f,5g間に高周波電力を印加し、高周波アンテナ5eを流れる高周波電流による誘導電磁界によって、プラズマ生成用絶縁管5d内を通過するエッチングガスG中にプラズマPを発生させる。プラズマ生成用絶縁管5dは、プラズマ生成用絶縁管5dを通過するエッチングガスGの一部を電離しプラズマPおよびフッ素ラジカル(F)を発生させるプラズマ生成部11となっている。ここで、高周波アンテナ5eと高周波電源回路7とにより、誘導性結合プラズマ発生装置10Aが構成されている。 A high-frequency power supply circuit 7, which is a high-frequency power supply device as a first power supply circuit for supplying a high-frequency current to the high-frequency antenna 5e having inductive impedance, is attached between the antenna terminals 5f and 5g. The high frequency power supply circuit 7 applies high frequency power between the antenna terminals 5f and 5g, and induces a plasma P in the etching gas G passing through the inside of the plasma generation insulating tube 5d by an induction electromagnetic field generated by a high frequency current flowing through the high frequency antenna 5e. generate. The plasma generation insulating tube 5d serves as a plasma generation unit 11 that ionizes part of the etching gas G passing through the plasma generation insulating tube 5d to generate plasma P and fluorine radicals (F). Here, the high frequency antenna 5e and the high frequency power supply circuit 7 constitute an inductively coupled plasma generator 10A.

チャンバ5の下方には、チャンバ5の下端を閉塞する蓋体5hが取り付けられている。蓋体5hには、チャンバ5内を真空引きするための真空引き部としての真空形成装置8が取り付けられている。真空形成装置8は、装置下部2b内に収容され、チャンバ5内のステージ6上にウェハWが設置された状態で、チャンバ5内を真空引きする。 Below the chamber 5, a lid 5h that closes the lower end of the chamber 5 is attached. A vacuum forming device 8 is attached to the lid 5h as a vacuuming unit for vacuuming the inside of the chamber 5. The vacuum forming apparatus 8 is housed in the lower portion 2b of the apparatus, and evacuates the chamber 5 with the wafer W placed on the stage 6 in the chamber 5.

高周波電源回路7は、図2に示すように、フル・ブリッジ型のインバータ電源であって、直流電力を供給するための直流電源部としてのDC電源7aと、DC電源7aから直流電力が供給され、直流電力のうちの直流電流をスイッチングにより、例えば数100kHzの高周波電力に変換して出力する電力変換回路7cと、電力変換回路7cが出力する高周波電力の周波数を制御するためのゲートドライバ回路7mとを備える。ゲートドライバ回路7mは、各スイッチング素子S1〜S4のゲート電圧を制御する構成になっている。 As shown in FIG. 2, the high frequency power supply circuit 7 is a full-bridge type inverter power supply, and is supplied with DC power from a DC power supply 7a as a DC power supply unit for supplying DC power and DC power from the DC power supply 7a. , A power conversion circuit 7c that converts a direct current of the direct current power into a high frequency power of, for example, several hundreds kHz by switching and outputs the high frequency power, and a gate driver circuit 7m for controlling the frequency of the high frequency power output by the power conversion circuit 7c. With. The gate driver circuit 7m is configured to control the gate voltage of each of the switching elements S1 to S4.

電流変換回路7cは、例えばFET素子またはIGBT素子からなる複数、例えば計4つのスイッチング素子S1〜S4を有するインバータ電源部としてのブリッジ回路7gを備える。これらスイッチング素子S1〜S4のうちの2つのスイッチング素子S1,S2は、直列接続された直列回路7hとされ、DC電源7aに並列接続されている。他の2つのスイッチング素子S3,S4もまた、直列接続された直列回路7iとされ、これら2つのスイッチング素子S3,S4を除く他の2つのスイッチング素子S1,S2の直列回路7hおよびDC電源7aのそれぞれに対して並列接続されている。各直列回路7h,7iのスイッチング素子S1,S2間およびスイッチング素子S3,S4間には、インピーダンス変換用の変圧部としての変圧器7jが直列接続されている。変圧器7jは、高周波アンテナ5eに直列接続されている。変圧器7jおよび高周波アンテナ5e間には、共振用キャパシタCが直列接続されている。 The current conversion circuit 7c is provided with a bridge circuit 7g as an inverter power supply unit having a plurality of switching elements S1 to S4, for example, a total of four switching elements including FET elements or IGBT elements. Two switching elements S1 and S2 among these switching elements S1 to S4 are connected in series to form a series circuit 7h, which is connected in parallel to a DC power supply 7a. The other two switching elements S3, S4 are also made into a series circuit 7i connected in series, and the series circuit 7h of the other two switching elements S1, S2 except these two switching elements S3, S4 and the DC power supply 7a. They are connected in parallel to each other. A transformer 7j as a transformer for impedance conversion is connected in series between the switching elements S1 and S2 and between the switching elements S3 and S4 of each series circuit 7h and 7i. The transformer 7j is connected in series with the high frequency antenna 5e. A resonance capacitor C is connected in series between the transformer 7j and the high frequency antenna 5e.

<ステージ>
ステージ6は、図1に示すように、チャンバ5内に収容されつつ、チャンバ5の上下方向に軸方向を沿わせつつ、チャンバ5の開口部5cの鉛直下に設置されている。ステージ6は、チャンバ5の開口部5cに対し同心状に位置しつつ、開口部5cから所定間隔ほど下方に間隔を空けた位置に設置されている。ステージ6は、円柱状の本体部6aを備え、本体部6aの軸方向を上下方向に沿わせた状態で設置されている。本体部6aの上端面は、閉塞されて平坦な円盤状の設置面6bとされ、設置面6b上にウェハWが設置される。すなわち、本体部6aは、ウェハWの外径寸法より若干大きな外径寸法に形成され、ウェハWの外径寸法より若干大きな径寸法を有する設置面6bとされている。
<Stage>
As shown in FIG. 1, the stage 6 is installed vertically below the opening 5 c of the chamber 5 while being housed in the chamber 5 and along the axial direction of the chamber 5 in the vertical direction. The stage 6 is located concentrically with respect to the opening 5c of the chamber 5, and is installed at a position spaced downward from the opening 5c by a predetermined distance. The stage 6 includes a columnar main body 6a, and is installed with the axial direction of the main body 6a along the vertical direction. The upper end surface of the main body portion 6a is closed to form a flat disk-shaped installation surface 6b, and the wafer W is installed on the installation surface 6b. That is, the main body portion 6a is formed to have an outer diameter dimension slightly larger than the outer diameter dimension of the wafer W, and serves as an installation surface 6b having a diameter dimension slightly larger than the outer diameter dimension of the wafer W.

ステージ6の本体部6aの下面およびチャンバの蓋体5hには、ウェハバイアス端子6c,6dが接続されている。ウェハバイアス端子6c,6d間には、高周波電力供給装置である高周波電源回路9が接続され、高周波電源回路9からウェハバイアス端子6c,6d間に高周波電力が供給される。プラズマ生成部11で生成されたプラズマP内の電子とイオンがウェハWへ拡散および流入した状態で高周波電源回路9によってウェハWとチャンバ5と間に高周波電圧を印加し、高周波電源回路9内に含まれるブロッキングキャパシタC1によって直流電流が抑止されるため、ウェハWが帯電しウェハW近傍にイオンシースが発生し、垂直な直流電界が形成される。したがって高周波電源回路9によってウェハWへ高周波電力を印加することで、ウェハWへ入射するイオンのエネルギーが制御される。すなわち、ステージ6上は、高周波電源回路9から供給される高周波電力によって、ステージ6上に設置されたウェハWにバイアスを印加するウェハバイアス部としてのプロセス部12となっている。ここで、高周波電源回路9およびウェハバイアス端子6c,6dによって、プラズマPに起因して自発的に形成される直流電圧を発生させるためのセルフバイアス印加装置10Bが構成されている。 Wafer bias terminals 6c and 6d are connected to the lower surface of the main body 6a of the stage 6 and the lid 5h of the chamber. A high frequency power supply circuit 9 which is a high frequency power supply device is connected between the wafer bias terminals 6c and 6d, and high frequency power is supplied from the high frequency power supply circuit 9 to the wafer bias terminals 6c and 6d. A high frequency power supply circuit 9 applies a high frequency voltage between the wafer W and the chamber 5 in a state where electrons and ions in the plasma P generated by the plasma generation unit 11 are diffused and flown into the wafer W. Since the DC current is suppressed by the included blocking capacitor C1, the wafer W is charged, an ion sheath is generated in the vicinity of the wafer W, and a vertical DC electric field is formed. Therefore, by applying high frequency power to the wafer W by the high frequency power supply circuit 9, the energy of the ions incident on the wafer W is controlled. That is, the stage 6 serves as a process unit 12 as a wafer bias unit that applies a bias to the wafer W placed on the stage 6 by the high frequency power supplied from the high frequency power supply circuit 9. Here, the high-frequency power supply circuit 9 and the wafer bias terminals 6c and 6d constitute a self-bias applying device 10B for generating a DC voltage that is spontaneously generated due to the plasma P.

高周波電源回路9は、容量性インピーダンスを有するウェハステージ6cとチャンバ6dと間に高周波電圧を印加するための第2電源回路としての高周波電力印加装置である。高周波電源回路9は、図3に示すように、高周波電源回路7と同様に、直流電力を供給するための直流電源部としてのDC電源9aと、DC電源9aから直流電力が供給され、例えば数100kHzの高周波電力に変換して出力する電力変換回路9cと、電力変換回路9cが出力する高周波電力の周波数を制御するためのゲートドライバ回路9mを備える。ゲートドライバ回路9mは、各スイッチング素子S5〜S8のゲート電圧を制御する構成になっている。 The high frequency power supply circuit 9 is a high frequency power application device as a second power supply circuit for applying a high frequency voltage between the wafer stage 6c having a capacitive impedance and the chamber 6d. As with the high frequency power supply circuit 7, the high frequency power supply circuit 9 is supplied with a DC power supply 9a as a DC power supply unit for supplying direct current power and a DC power supply from the DC power supply 9a, as shown in FIG. A power conversion circuit 9c for converting and outputting the high frequency power of 100 kHz and a gate driver circuit 9m for controlling the frequency of the high frequency power output by the power conversion circuit 9c are provided. The gate driver circuit 9m is configured to control the gate voltage of each of the switching elements S5 to S8.

電流変換回路9cは、例えばFET素子またはIGBT素子からなる複数、例えば計4つのスイッチング素子S5〜S8を有するインバータ部としてのブリッジ回路9gを備える。これらスイッチング素子S5〜S8のうちの2つのスイッチング素子S5,S6は、直列接続された直列回路9hとされ、DC電源9aに並列接続されている。他の2つのスイッチング素子S7,S8もまた、直列接続された直列回路9iとされ、これら2つのスイッチング素子S7,S8を除く他の2つのスイッチング素子S5,S6の直列回路9hおよびDC電源9aのそれぞれに対して並列接続されている。各直列回路9h,9iのスイッチング素子S5,S6間およびスイッチング素子S7,S8間には、高周波電力を変圧するための変圧部としての変圧器9jが直列接続されている。変圧器9jは、出力負荷でありキャパシタに相当するウェハバイアス端子6c,6d間に直列接続されている。変圧器9jおよびウェハバイアス端子6c,6d間には、共振用キャパシタC2が並列接続されている。共振用キャパシタC2と変圧器9jとの間には、共振用インダクタIおよび負荷の直流電流をゼロとするためのセルフバイアス誘起用キャパシタであるブロッキングキャパシタC1が直列接続されている。そして、これら共振用インダクタIおよび共振用キャパシタC2によってLC共振回路が構成されている。 The current conversion circuit 9c includes a bridge circuit 9g serving as an inverter unit having a plurality of switching elements S5 to S8, for example, a total of four switching elements including FET elements or IGBT elements. Two switching elements S5 and S6 of these switching elements S5 to S8 are connected in series to form a series circuit 9h, which is connected in parallel to a DC power supply 9a. The other two switching elements S7 and S8 are also made into a series circuit 9i connected in series, and the series circuit 9h of the other two switching elements S5 and S6 excluding these two switching elements S7 and S8 and the DC power source 9a. They are connected in parallel to each other. A transformer 9j as a transformer for transforming high frequency power is connected in series between the switching elements S5 and S6 and between the switching elements S7 and S8 of the series circuits 9h and 9i. The transformer 9j is an output load and is connected in series between the wafer bias terminals 6c and 6d corresponding to a capacitor. A resonance capacitor C2 is connected in parallel between the transformer 9j and the wafer bias terminals 6c and 6d. Between the resonance capacitor C2 and the transformer 9j, a resonance inductor I and a blocking capacitor C1 which is a self-bias inducing capacitor for reducing the direct current of the load to zero are connected in series. Then, the resonance inductor I and the resonance capacitor C2 form an LC resonance circuit.

高周波電源回路7(9)は、後述するそれぞれの共振条件および電力設定値を満足するように、図4に示す制御回路により制御する。電力制御部7b(9b)は、DC電源7a(9a)が出力する直流電力の電圧値をモニタリングしてPID(Proportional-Integral-Derivative)制御する。電力制御部7b(9b)は、DC電源7a(9a)から出力された電力値を検出して電力信号として出力する電力検出部7e(9e)と、電力検出部7e(9e)にて検出して出力した電力信号に基づいてDC電源7a(9a)が出力する直流電力の電力値を制御する電力制御回路としてのPID制御回路7f(9f)とを有する。PID制御回路7f(9f)には、DC電源7a(9a)が出力する直流電力の電力値を設定可能とするための出力電力設定値が入力される。 The high-frequency power supply circuit 7 (9) is controlled by the control circuit shown in FIG. 4 so as to satisfy each resonance condition and power set value described later. The power control unit 7b (9b) monitors the voltage value of the DC power output from the DC power supply 7a (9a) and performs PID (Proportional-Integral-Derivative) control. The power control unit 7b (9b) detects the power value output from the DC power supply 7a (9a) and outputs it as a power signal by a power detection unit 7e (9e) and a power detection unit 7e (9e). And a PID control circuit 7f (9f) as a power control circuit that controls the power value of the DC power output by the DC power supply 7a (9a) based on the power signal output by the DC power supply 7a (9a). The PID control circuit 7f (9f) is input with an output power setting value for setting the power value of the DC power output by the DC power supply 7a (9a).

周波数制御部7d(9d)は、ブリッジ回路7g(9g)の出力電流、すなわち計2つのスイッチング素子S1,S2、S3,S4(S5,S6、S7,S8)が直列接続された直列回路7h,7i(9h,9i)と変圧器7j(9j)との間の電流値(電流信号)を検出し、この電流信号と、出力電圧と同位相のS1〜S4(S5〜S8)のゲート電圧信号とが入力される位相比較回路7k(9k)と、各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート電圧を生成するゲートドライバ回路7m(9m)と、位相比較回路7k(9k)にて比較した位相差を積分する積分器7n(9n)と、初期周波数を与える予め定めた所定の基準電圧から積分器7n(9n)の信号分周波数をシフトしたクロック信号を出力するスイッチング周波数制御部としての電圧制御型発振器(Voltage-controlled oscillator:VCO)7p(9p)とを有する。位相比較回路7k(9k)は、電圧制御
型発振器7p(9p)からゲートドライバ回路7m(9m)へ出力される電圧信号が入力され、ブリッジ回路7g(9g)の出力電圧の位相に相当する電圧信号の位相と、ブリッジ回路7g(9g)の出力電流の電流信号の位相とを比較し、所定時間毎の、ブリッジ回路7g(9g)が出力する高周波電圧と電流との位相差を算出する。この制御により、高周波電圧と電流との位相差がゼロになるように、すなわちブリッジ回路7g(9g)に接
続された負荷のインピーダンスが純抵抗成分となる、すなわち共振状態を維持するように出力周波数を自動調整する。これらのブリッジ回路7g(9g)と周波数制御部7d(9d)とを同時に動作させることで、共振状態を維持しながら出力電力を一定に保持する制御が可能となる。
The frequency control unit 7d (9d) includes an output current of the bridge circuit 7g (9g), that is, a series circuit 7h in which two switching elements S1, S2, S3, S4 (S5, S6, S7, S8) are connected in series. The current value (current signal) between 7i (9h, 9i) and the transformer 7j (9j) is detected, and this current signal and the gate voltage signals of S1 to S4 (S5 to S8) in phase with the output voltage. The phase comparison circuit 7k (9k) to which is input and the gate driver circuit 7m (9m) that generates the gate voltage of each switching element S1 to S4 (S5 to S8) are compared with the phase comparison circuit 7k (9k). And an integrator 7n (9n) that integrates the phase difference and a switching frequency control unit that outputs a clock signal obtained by shifting the frequency of the signal of the integrator 7n (9n) from a predetermined reference voltage that gives an initial frequency. It has a voltage-controlled oscillator (VCO) 7p (9p). The voltage signal output from the voltage controlled oscillator 7p (9p) to the gate driver circuit 7m (9m) is input to the phase comparison circuit 7k (9k) and the voltage corresponding to the phase of the output voltage of the bridge circuit 7g (9g) is input. The phase of the signal is compared with the phase of the current signal of the output current of the bridge circuit 7g (9g), and the phase difference between the high frequency voltage and the current output by the bridge circuit 7g (9g) is calculated every predetermined time. By this control, the phase difference between the high-frequency voltage and the current becomes zero, that is, the impedance of the load connected to the bridge circuit 7g (9g) becomes a pure resistance component, that is, the resonance frequency is maintained. Is automatically adjusted. By operating the bridge circuit 7g (9g) and the frequency controller 7d (9d) at the same time, it is possible to control the output power to be kept constant while maintaining the resonance state.

次に、上記一実施形態のプラズマ処理装置10を用いたプラズマエッチング方法について説明する。 Next, a plasma etching method using the plasma processing apparatus 10 of the above embodiment will be described.

まず、エッチング前のウェハWが収容されたミニマルシャトルを、筐体2の前室2dのドッキングポート2eに嵌合させて設置する。この状態で、筐体2の所定位置、例えば操作パネル2c等に表示等されているスタートスイッチ(図示せず)を押す。すると、ドッキングポート2eに設置したミニマルシャトルが開放し、ミニマルシャトル内に収容されているウェハWが、PLADシステム2gにてプラズマ処理装置10のステージ6上の所定位置へ搬送されて設置される。このとき、ステージ6は、例えばステージ6とチャンバ5とが相対的に上下動される等して、チャンバ5内からステージ6が取り出された状態とされている。 First, the minimal shuttle containing the wafer W before etching is fitted into the docking port 2e of the front chamber 2d of the housing 2 and installed. In this state, a start switch (not shown) displayed on a predetermined position of the housing 2, for example, the operation panel 2c is pushed. Then, the minimal shuttle installed in the docking port 2e is opened, and the wafer W accommodated in the minimal shuttle is transferred to the predetermined position on the stage 6 of the plasma processing apparatus 10 by the PLAD system 2g and installed. At this time, the stage 6 is in a state in which the stage 6 is taken out from the chamber 5 by, for example, the stage 6 and the chamber 5 being moved up and down relatively.

この後、プラズマ処理装置10のチャンバ5が蓋体5hにて密封され、このチャンバ5内が略真空になるまで真空形成装置8にて真空引きされる。この状態で、チャンバ5に接続されたプラズマ生成用絶縁管5dへエッチングガスGを供給し、プラズマ生成用絶縁管5dおよびチャンバ5内の圧力が所定の圧力に維持される。この後、高周波電源回路7,9のそれぞれがオンされ、高周波アンテナ5eに高周波電力が供給されるとともにプラズマ生成用絶縁管5d内部でイオン、電子、ラジカルから成るプラズマPが生成され、ウェハWへ向かって拡散する。ステージ6に高周波電力を印加する高周波電源回路9は、直列に挿入されたブロッキングキャパシタC1により直流電流がゼロに抑止されるため、プラズマPからウェハWへ流入するイオンと電子のフラックスが等しくなるように、ウェハWが帯電する。その結果、ウェハW近傍にはウェハWに向かう方向に沿った電位傾斜が形成され、垂直な電界が形成される。 After that, the chamber 5 of the plasma processing apparatus 10 is sealed by the lid 5h, and the inside of the chamber 5 is evacuated by the vacuum forming apparatus 8 until the inside of the chamber 5 becomes substantially vacuum. In this state, the etching gas G is supplied to the plasma generation insulating pipe 5d connected to the chamber 5, and the pressure inside the plasma generation insulating pipe 5d and the chamber 5 is maintained at a predetermined pressure. After that, each of the high-frequency power supply circuits 7 and 9 is turned on, high-frequency power is supplied to the high-frequency antenna 5e, and a plasma P composed of ions, electrons, and radicals is generated inside the insulating tube 5d for plasma generation, and is transferred to the wafer W. Spread towards. In the high frequency power supply circuit 9 for applying high frequency power to the stage 6, the DC current is suppressed to zero by the blocking capacitor C1 inserted in series, so that the flux of ions and electrons flowing from the plasma P into the wafer W becomes equal. Then, the wafer W is charged. As a result, a potential gradient along the direction toward the wafer W is formed near the wafer W, and a vertical electric field is formed.

この結果、エッチングガスGは、プラズマ生成用絶縁管5d内の高周波アンテナ5eが取り付けられている箇所を通過する際に、高周波アンテナ5eに印加された高周波電力によってエッチングガスG中にプラズマPを発生させ、このエッチングガスGを構成するSFのフッ素をラジカル化させ、多量のフッ素ラジカル(F)を発生させる。すなわち、このエッチングガスG中のSFが分離されて、多量のフッ素ラジカル(F)が生成される。 As a result, the etching gas G generates plasma P in the etching gas G by the high-frequency power applied to the high-frequency antenna 5e when passing through the place where the high-frequency antenna 5e is attached in the plasma generation insulating tube 5d. Then, the fluorine of SF 6 forming this etching gas G is radicalized to generate a large amount of fluorine radicals (F). That is, SF 6 in the etching gas G is separated and a large amount of fluorine radicals (F) are generated.

さらに、ステージ6に印加された高周波電力によって、上述のように、ステージ6の上方に上下方向に沿ったイオンシースと電界Eとが形成される。この結果、プラズマ生成用絶縁管5dから拡散してくるプラズマPのプラスイオン(SF2+、Ar)が加速されてウェハWへと垂直に叩き付けられ、ウェハWがエッチングされる。同時に、プラズマ生成用絶縁管5dから拡散してくるラジカル化されたフッ素ラジカル(F)がウェハWと化学的に反応し、ウェハWがエッチングされる。これら二つンエッチング過程がウェハW上に設けられたレジストパターンを介して進行するため、ウェハWが予め形成されたレジストパターンに従ってプラズマエッチングされる。 Further, the high frequency power applied to the stage 6 forms the ion sheath and the electric field E along the vertical direction above the stage 6 as described above. As a result, the positive ions (SF 2+ , Ar + ) of the plasma P that have diffused from the plasma generation insulating tube 5d are accelerated and hit perpendicularly onto the wafer W, and the wafer W is etched. At the same time, the radicalized fluorine radicals (F) diffused from the plasma generation insulating tube 5d chemically react with the wafer W, and the wafer W is etched. Since these two etching processes proceed through the resist pattern provided on the wafer W, the wafer W is plasma-etched according to the resist pattern formed in advance.

すなわち、高周波アンテナ5eに印加された高周波電力によってプラズマP由来のフッ素ラジカル(F)とイオン(SF2+、Ar)がウェハWへ供給され、ステージ6に印加された高周波電力により、ウェハWへのイオン入射エネルギーが制御される。これらのフッ素ラジカル(F)とSiとの化学反応によるエッチング過程と、イオンによる物理エッチング過程とが重畳することで、シリコンのエッチング過程が進行する。また、エッチ
ングガスGに酸素(O)などの保護膜(SiO)形成用のガスを混入した場合には、エッチング孔への保護膜形成と、イオンによる底面保護膜の物理エッチング、およびフッ素ラジカル(F)によるシリコンエッチング過程とが同時に進行することで、アスペクト比の高いエッチング加工が実現される。
That is, the fluorine radicals (F) and ions (SF 2+ , Ar + ) derived from the plasma P are supplied to the wafer W by the high-frequency power applied to the high-frequency antenna 5e, and the wafer W is supplied to the wafer W by the high-frequency power applied to the stage 6. The ion incident energy of is controlled. The etching process by the chemical reaction between these fluorine radicals (F) and Si and the physical etching process by the ions are superposed, so that the etching process of silicon proceeds. Further, when mixed with oxygen (O 2) protective film such as gas (SiO 2) for forming an etching gas G includes a protective film formed on the etching hole, physical etching of the bottom protective film by ions, and fluorine By simultaneously proceeding with the silicon etching process by radicals (F), etching processing with a high aspect ratio is realized.

この後、ウェハWのエッチングが完了した後、チャンバ5の密封が解除され、例えばステージ6とチャンバ5とを相対的に上下動させる等して、チャンバ5内からステージ6を取り出し、このステージ6上に設置されているウェハWを、PLADシステム2gによる引き戻し動作にてミニマルシャトル上に設置されてから、このミニマルシャトルが閉操作されてウェハWが収容される。さらに、ウェハWが収容されたミニマルシャトルを、前室2cのドッキングポート2eから取り外すことによって、ウェハWが搬出される。 After that, after the etching of the wafer W is completed, the sealing of the chamber 5 is released, and the stage 6 is taken out of the chamber 5 by moving the stage 6 and the chamber 5 relative to each other, for example. The wafer W placed above is placed on the minimal shuttle by the pullback operation of the PLAD system 2g, and then the minimal shuttle is closed to accommodate the wafer W. Further, by removing the minimal shuttle containing the wafer W from the docking port 2e of the front chamber 2c, the wafer W is unloaded.

次に、上記一実施形態のプラズマ処理装置10のプラズマ生成部11の高周波アンテナ5eに高周波電力を印加する高周波電源回路7の共振制御について説明する。 Next, resonance control of the high frequency power supply circuit 7 that applies high frequency power to the high frequency antenna 5e of the plasma generation unit 11 of the plasma processing apparatus 10 according to the above-described embodiment will be described.

インバータ方式の高周波電源回路7は、スイッチング損失を抑制する観点から、出力する駆動周波数、すなわち高周波電力の周波数を、例えば100kHz〜500Hz等の比較的低い周波数としている。高周波アンテナ5eによる誘電磁界は、dΦ/dt(Φ:鎖交磁束)に比例するため、出力する高周波電力の周波数において、プラズマ生成部11にてプラズマPが生成可能な誘電磁界となるように、高周波アンテナ5eの巻き数を、例えば30〜300巻程度の範囲としている。 From the viewpoint of suppressing switching loss, the inverter-type high frequency power supply circuit 7 sets the drive frequency to be output, that is, the frequency of the high frequency power to a relatively low frequency such as 100 kHz to 500 Hz. Since the dielectric magnetic field generated by the high frequency antenna 5e is proportional to dΦ/dt (Φ: interlinking magnetic flux), the plasma generating unit 11 can generate the plasma P at the frequency of the high frequency power to be output. The number of turns of the high frequency antenna 5e is, for example, in the range of about 30 to 300 turns.

高周波電源回路7が出力する高周波電力の周波数は、ゲートドライバ回路7mへの入力クロック周波数に、上述の電圧制御型発振器7pを用いることにより、容易に制御可能となっている。DC電源7aから供給される直流電力の電圧・電流容量の範囲内で動作させるためのインピーダンス変換の役割を果たす変圧器7jおよび共振用キャパシタCを介して高周波アンテナ5eに接続しているため、高周波アンテナ5eのインダクタンスをLとし、共振用キャパシタCのキャパシタンスをCとすると、出力する高周波電力の最大周波数fは、(式1)f=1/2π√(LC)となる。 The frequency of the high frequency power output from the high frequency power supply circuit 7 can be easily controlled by using the above voltage controlled oscillator 7p as the input clock frequency to the gate driver circuit 7m. Since it is connected to the high frequency antenna 5e via the transformer 7j and the resonance capacitor C that play a role of impedance conversion for operating within the range of the voltage/current capacity of the DC power supplied from the DC power supply 7a, When the inductance of the antenna 5e is L and the capacitance of the resonance capacitor C is C, the maximum frequency f of the output high frequency power is (Equation 1) f=1/2π√(LC).

ただし、プラズマ生成用絶縁管5d内にプラズマPが生成されると、この生成したプラズマP自体が有するインピーダンスによって、負荷のインピーダンスが変動する。このため、出力する高周波電力の周波数を制御することによって、プラズマP生成前後、すなわち常時最適なインピーダンス整合状態を維持することが可能となる。よって、プラズマP生成後においては、出力する高周波電力の周波数が共振周波数と等しくなるように、例えば手動または自動にてゲートドライバ回路7mへの入力クロック周波数を調整することによって、プラズマP生成前後におけるインピーダンス共振状態を維持する。 However, when the plasma P is generated in the plasma generation insulating tube 5d, the impedance of the load changes due to the impedance of the generated plasma P itself. Therefore, by controlling the frequency of the output high-frequency power, it becomes possible to maintain the optimum impedance matching state before and after the plasma P is generated, that is, at all times. Therefore, after the plasma P is generated, the input clock frequency to the gate driver circuit 7m is adjusted, for example, manually or automatically so that the frequency of the output high-frequency power becomes equal to the resonance frequency. Maintain the impedance resonance state.

次に、上記一実施形態のプラズマ処理装置10のプロセス部12に高周波電圧を印加する高周波電源回路9のセルフバイアス誘起方法および共振制御について、図3を参照して説明する。 Next, a self-bias inducing method and resonance control of the high frequency power supply circuit 9 for applying a high frequency voltage to the process unit 12 of the plasma processing apparatus 10 of the above embodiment will be described with reference to FIG.

高周波電源回路9は、ウェハWが設置されるステージ6が負荷であり、主としてチャンバ5の内壁との間の浮遊容量(Csub)がインピーダンスの主成分となり、一般的には、例えば数10pF〜数100pF程度の値で、各プラズマ処理装置10の構成に固有の値である。上記式1の共振条件を、高周波電源回路9が出力する高周波電力の周波数の範囲内で数10pF〜数100pF程度の容量性負荷に対して満たすためには、例えば1mH〜100mH程度の比較的大型なインダクタンスが必要となる。このため、ステージ6に対して並列に、浮遊容量(Csub)より十分大きな数μF程度の共振用キャパシタC2を接続し、高周波電源回路9の負荷のインピーダンスが共振用キャパシタC2のみで決
定する構成としている。
In the high frequency power supply circuit 9, the stage 6 on which the wafer W is installed is a load, and the stray capacitance (Csub) between the stage 5 and the inner wall of the chamber 5 is the main component of the impedance. It is a value of about 100 pF, which is unique to the configuration of each plasma processing apparatus 10. In order to satisfy the resonance condition of the above formula 1 for a capacitive load of several tens of pF to several hundreds of pF within the frequency range of the high frequency power output by the high frequency power supply circuit 9, for example, a relatively large size of approximately 1 mH to 100 mH is used. Inductance is required. Therefore, a resonance capacitor C2 of about several μF, which is sufficiently larger than the stray capacitance (Csub), is connected in parallel to the stage 6, and the impedance of the load of the high frequency power supply circuit 9 is determined only by the resonance capacitor C2. There is.

また、ステージ6への高周波電圧印加の主な目的は、プラズマP中のイオンと電子の挙動に起因するDCセルフバイアスの誘起であり、負荷の回路に直列にキャパシタを挿入し、DC電流がゼロとなるように回路を構成する必要があり、上記一実施形態では、数μF
のセルフバイアス用のキャパシタであるブロッキングキャパシタC1を直列に挿入している。この場合の共振条件は、(式2)f=1/2π√(LCs)、但し、Cs=(C1×C2)/(C1+C2)となる。このとき、必要なインダクタンスは、十分に小型設計が可能な150μHとなり、ステージ6に印加される高周波電力は、変圧器9jから出力される電流Iと共振用キャパシタC2によって定まる。ここで、高周波電源回路9は、ブロッキングキャパシタC1からステージ6へ流入していくプラズマ荷電粒子に起因する直流電流がゼロ(0)になるため、自動的かつ自発的に、ステージ6に直流バイアスが印加され、酸化膜等の絶縁物のエッチングが可能となる。
Further, the main purpose of applying the high frequency voltage to the stage 6 is to induce DC self-bias due to the behavior of ions and electrons in the plasma P. By inserting a capacitor in series with the load circuit, the DC current becomes zero. It is necessary to configure the circuit so that
The blocking capacitor C1, which is a self-biasing capacitor, is inserted in series. The resonance condition in this case is (Equation 2) f=1/2π√(LCs), where Cs=(C1×C2)/(C1+C2). At this time, the required inductance is 150 μH, which allows a sufficiently small design, and the high frequency power applied to the stage 6 is determined by the current I output from the transformer 9j and the resonance capacitor C2. Here, in the high frequency power supply circuit 9, since the DC current due to the plasma charged particles flowing into the stage 6 from the blocking capacitor C1 becomes zero (0), the DC bias is automatically and spontaneously applied to the stage 6. When applied, the insulator such as an oxide film can be etched.

次に、上記一実施形態のプラズマ処理装置10のプラズマ生成部11およびプロセス部12にそれぞれ使用する高周波電源回路7,9の自動共振制御および電力制御について、図4、図7および図8を参照して説明する。ただし、上記一実施形態では、高周波電源回路7,9は,DC電源部7a(9a)、ゲートドライバ回路7m(9m)およびスイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)は、同等品を使用しているため、各高周波電源回路7,9にて同様の制御を適用できる。 Next, with reference to FIG. 4, FIG. 7, and FIG. 8, for automatic resonance control and power control of the high-frequency power supply circuits 7 and 9 used in the plasma generation unit 11 and the process unit 12 of the plasma processing apparatus 10 of the above-described embodiment, respectively. And explain. However, in the above-described embodiment, the high-frequency power supply circuits 7 and 9 are equivalent to the DC power supply unit 7a (9a), the gate driver circuit 7m (9m), and the switching elements S1 to S4 (S5 to S8). Therefore, the same control can be applied to each of the high frequency power supply circuits 7 and 9.

具体的に、高周波電源回路7(9)は、ブリッジ回路7g(9g)から出力される高周波電力の出力電圧と、この高周波電力の出力電流の位相が等しくなるように自動追従する。高周波電源回路7(9)は、プラズマ生成部11にてプラズマPを生成する前のブリッジ回路7g(9g)から出力される高周波電力の初期周波数が予め入力されている(ステップS11)。そして、ブリッジ回路7g(9g)の出力電圧と位相が等しい各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート電圧の電圧信号と、ブリッジ回路7g(9g)から出力される高周波電力の電流信号とのそれぞれが位相比較回路7k(9k)に入力され、これら電圧信号および電流信号の位相が比較され、ブリッジ回路7g(9g)の各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)の共振周波数からゲート電圧の周波数(ゲート周波数)のずれを電圧に変換した値が、位相比較回路7k(9k)にて出力される(ステップS12)。 Specifically, the high frequency power supply circuit 7 (9) automatically follows so that the output voltage of the high frequency power output from the bridge circuit 7g (9g) and the phase of the output current of this high frequency power become equal. The initial frequency of the high frequency power output from the bridge circuit 7g (9g) before the plasma P is generated in the plasma generation unit 11 is input to the high frequency power supply circuit 7 (9) in advance (step S11). Then, the voltage signal of the gate voltage of each of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8) having the same phase as the output voltage of the bridge circuit 7g (9g) and the current signal of the high frequency power output from the bridge circuit 7g (9g). Are input to the phase comparison circuit 7k (9k), the phases of the voltage signal and the current signal are compared, and the gate voltage is calculated from the resonance frequencies of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8) of the bridge circuit 7g (9g). The value obtained by converting the deviation of the frequency (gate frequency) into the voltage is output by the phase comparison circuit 7k (9k) (step S12).

そして、これら各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲード電圧信号の周波数が、ブリッジ回路7g(9g)が変圧器7j(9j)へ出力する出力電流の位相と等しくなるように、電圧制御型発振器7p(9p)にて各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート電圧のクロック周波数、すなわちスイッチング周波数を制御する(ステップS13)。 Then, voltage control is performed so that the frequency of the gated voltage signal of each of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8) becomes equal to the phase of the output current output to the transformer 7j (9j) by the bridge circuit 7g (9g). The clock frequency of the gate voltage of each of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8), that is, the switching frequency is controlled by the pattern oscillator 7p (9p) (step S13).

プラズマ生成部11にてプラズマPが生成されると、プラズマP自体が有するインピーダンスによって、プラズマ生成部11およびプロセス部12のそれぞれにおいて負荷となるインピーダンスが変動する(ステップS14)。すると、各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート電圧の電圧信号の位相が、ブリッジ回路7g(9g)から出力される高周波電力の電流信号の位相より大きいかが位相比較回路7k(9k)にて判断される(ステップS15)。 When the plasma P is generated by the plasma generation unit 11, the impedance of each of the plasma generation unit 11 and the process unit 12 varies due to the impedance of the plasma P itself (step S14). Then, whether the phase of the voltage signal of the gate voltage of each switching element S1 to S4 (S5 to S8) is larger than the phase of the current signal of the high frequency power output from the bridge circuit 7g (9g) is the phase comparison circuit 7k (9k). Is determined (step S15).

そして、電圧信号の位相が電流信号の位相より大きい場合(ステップS15/YES)は、電圧制御型発振器7p(9p)にて各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート信号の周波数を小さくする制御がされ、電圧信号の位相が電流信号の位相以下の場合(ステップS15/NO)は、電圧制御型発振器7p(9p)にて各スイッチング素子
S1〜S4(S5〜S8)のゲート信号の周波数を大きくする制御がされ、ブリッジ回路7g(9g)の出力電圧と同位相の各スイッチング素子S1〜S4(S5〜S8)のゲート信号の周波数が、ブリッジ回路7g(9g)が変圧器7j(9j)へ出力する出力電流の位相と等しくなるまで、上記ステップS12〜ステップS15の処理が繰り替えされることによって、プラズマPの状態によって変動する共振周波数に自動追従される。
When the phase of the voltage signal is larger than the phase of the current signal (step S15/YES), the frequency of the gate signal of each of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8) is reduced by the voltage controlled oscillator 7p (9p). When the phase of the voltage signal is equal to or less than the phase of the current signal (step S15/NO), the voltage control type oscillator 7p (9p) controls the gate signals of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8). The frequency of the gate signal of each of the switching elements S1 to S4 (S5 to S8) in phase with the output voltage of the bridge circuit 7g (9g) is controlled by the bridge circuit 7g (9g) to the transformer 7j ( By repeating the processes of steps S12 to S15 until the phase of the output current to be output to 9j) is equalized, the resonance frequency varying depending on the state of the plasma P is automatically tracked.

さらに、高周波電源回路7(9)は、プラズマ生成部11にてプラズマPが生成されると、プラズマP自体が有するインピーダンスによって、負荷となるインピーダンスが変動するため、高周波アンテナ5eおよびステージ6に供給される高周波電力自体も変動してしまう。そこで、電力制御部7b(9b)は、目標値となる出力電力設定値、すなわち設定電力をPID制御回路7f(9f)に予め設定する(ステップS21)。そして、DC電源7a(9a)が出力する電圧値および電流値に基づき電力検出部7e(9e)にて、DC電源7a(9a)が出力する直流電力の電力値を算出し、この算出した電力値に基づく電力信号をPID制御回路7f(9f)に出力する(ステップS22)。その後、この出力された電力信号に応じた電力値、すなわち出力電力が設定電力より大ききかがPID制御回路7f(9f)にて判断される(ステップS23)。 Furthermore, when the plasma P is generated by the plasma generation unit 11, the high frequency power supply circuit 7 (9) supplies impedance to the high frequency antenna 5e and the stage 6 because the impedance of the plasma P itself causes the impedance to be changed. The generated high frequency power itself also fluctuates. Therefore, the power control unit 7b (9b) presets the output power set value as the target value, that is, the set power in the PID control circuit 7f (9f) (step S21). Then, the power detector 7e (9e) calculates the power value of the DC power output by the DC power supply 7a (9a) based on the voltage value and the current value output by the DC power supply 7a (9a), and the calculated power A power signal based on the value is output to the PID control circuit 7f (9f) (step S22). Thereafter, the PID control circuit 7f (9f) determines whether or not the power value according to the output power signal, that is, the output power is larger than the set power (step S23).

そして、出力電力が設定電力より大きい場合(ステップS23/YES)は、PID制御回路7f(9f)にてDC電源7a(9a)の出力電力を小さくする制御がされ、出力電力が設定電力以下の場合(ステップS23/NO)は、PID制御回路7f(9f)にてDC電源7a(9a)の出力電力を大きくする制御がされ、DC電源7a(9a)の出力電力が設定電力に等しくなるまで、上記ステップS21〜ステップS23の処理が繰り替えされ、DC電源7a(9a)から安定した電力供給を行う。 Then, when the output power is larger than the set power (step S23/YES), the PID control circuit 7f (9f) is controlled to reduce the output power of the DC power supply 7a (9a), and the output power is less than or equal to the set power. In this case (step S23/NO), the PID control circuit 7f (9f) is controlled to increase the output power of the DC power supply 7a (9a) until the output power of the DC power supply 7a (9a) becomes equal to the set power. The processing in steps S21 to S23 is repeated, and stable power supply is performed from the DC power supply 7a (9a).

上記一実施形態のプラズマ処理装置10においては、異方性を有する精密垂直加工、及びその際のエッチングレートを最適化する目的から、プラズマ生成部11におけるイオン密度およびラジカル密度の制御と、ウェハWに対するイオンの入射エネルギーとを独立させて制御する必要がある。特に、ウェハW上に保護膜を積層させるプロセスと、この保護膜の底面部のみをイオンエッチングするプロセスを同時に行う場合には、より周波数の高い高周波電力をプロセス部12に印加する必要がある。この必要性に関しては、プラズマ生成部11の高周波アンテナ5eに高周波電力を供給する高周波電源回路7と、プロセス部12のステージ6に高周波電力を供給する高周波電源回路9とを別個にすることで対応し、上述のようにそれぞれに自動制御を適用する。
対応できる。
In the plasma processing apparatus 10 according to the above-described embodiment, for the purpose of optimizing the precision vertical processing having anisotropy and the etching rate at that time, the control of the ion density and the radical density in the plasma generation unit 11 and the wafer W are performed. It is necessary to control the incident energy of the ions with respect to. In particular, when the process of laminating the protective film on the wafer W and the process of ion-etching only the bottom portion of the protective film are simultaneously performed, it is necessary to apply high-frequency power having a higher frequency to the process unit 12. This need is addressed by separating the high frequency power supply circuit 7 that supplies high frequency power to the high frequency antenna 5e of the plasma generation unit 11 and the high frequency power supply circuit 9 that supplies high frequency power to the stage 6 of the process unit 12. Then, the automatic control is applied to each as described above.
Can handle.

ミニマルファブシステム用処理装置1は、比較的小型な筐体2に、真空排気系や、ガス制御系、プラズマ源、バイアス電源、装置制御用のインターフェイス、ガスボンベ、除外設備等を含む全てのコンポーネントを収納する必要がある。このため、プラズマ生成部11用の高周波電源回路7およびプロセス部12用の高周波電源回路9のそれぞれの小型化が必要である。これら高周波電源回路7,9は、従来のマッチャーを用いたものの場合、筐体2内における空間占有率が大きく、配線での電力損失や、配線によるインピーダンスの変動を可能な限り抑制する目的から、マッチャーを、負荷に近くに設置したり、負荷に直付けしたりする必要があるため、装置の設計やデザイン上の制約が非常に大きい。 The processing apparatus 1 for a minimal fab system has a relatively small housing 2 in which all components including an evacuation system, a gas control system, a plasma source, a bias power supply, an apparatus control interface, a gas cylinder, and an exclusion facility are included. Need to be stowed. Therefore, it is necessary to reduce the size of each of the high frequency power supply circuit 7 for the plasma generation unit 11 and the high frequency power supply circuit 9 for the process unit 12. In the case of using a conventional matcher, these high-frequency power supply circuits 7 and 9 have a large space occupancy in the housing 2, and for the purpose of suppressing power loss in wiring and impedance variation due to wiring as much as possible, Since the matcher needs to be installed close to the load or directly attached to the load, the device design and design restrictions are very large.

さらに、各高周波電源回路7,9においては、排熱および消費電力をより少なくすることが望まれているため、直流電力から高周波電力への変換効率を高くする必要がある。特に、各コンポーネントを筐体2内に収容する場合は、出力する高周波電力の特性によって高周波ノイズが発生し、機器の誤作動や破損が生じるおそれがあるため、そのノイズ対策が容易な装置構成にする必要がある。一般的に、高周波ノイズを抑制する方法としては、接地金属によるシールドが効果的であるが、出力する高周波電力の周波数が、例えば数M
Hz〜数10MHzの場合には、わずかな配線のたわみがインダクタンスとして作用してしまうため、装置の組み立て状態に応じて、高周波ノイズによる特性が変化してしまう。
Furthermore, in each of the high frequency power supply circuits 7 and 9, it is desired to further reduce heat exhaustion and power consumption, and therefore it is necessary to increase the conversion efficiency from DC power to high frequency power. In particular, when each component is housed in the housing 2, high-frequency noise may occur due to the characteristics of the output high-frequency power, which may cause malfunction or damage of the device. There is a need to. Generally, as a method of suppressing high frequency noise, shielding with a ground metal is effective, but the frequency of the high frequency power to be output is, for example, several M.
In the case of Hz to several tens of MHz, a slight bending of the wiring acts as an inductance, so that the characteristics due to high frequency noise change depending on the assembled state of the device.

プロセス部12では、ステージ6上のウェハWと、チャンバ5との間の浮遊容量(インピーダンス:1/jωCsub)に応じて、接地されたチャンバ5へ流れる高周波電力と電流との関係が決定する。よって、所定の高周波電力を供給した場合、出力する高周波電力の周波数が高いほど、その電流値が大きくなり、チャンバ5および接地箇所を流れて電源へと戻ってくる電流に起因するノイズの影響が大きくなってしまう。そのため、装置を組み立てる都度、ノイズ対策や配線の調整が必要となる。一方、プラズマ生成部11は、高周波アンテナ5eのみで電流の往路および復路が形成されるため、接地箇所を流れる電流に起因するノイズの影響はさほど大きくない。したがって高周波電力の周波数を100kHz〜500kHz程度にすることで、特に、プロセス部12でのノイズの影響を軽減できる。 In the process unit 12, the relationship between the high frequency power and the current flowing to the grounded chamber 5 is determined according to the stray capacitance (impedance: 1/jωCsub) between the wafer W on the stage 6 and the chamber 5. Therefore, when a predetermined high frequency power is supplied, the higher the frequency of the high frequency power to be output, the larger the current value becomes, and the influence of noise caused by the current flowing through the chamber 5 and the grounded portion and returning to the power source is affected. It gets bigger. Therefore, it is necessary to take measures against noise and adjust wiring every time the device is assembled. On the other hand, in the plasma generation unit 11, since the forward and backward paths of the current are formed only by the high frequency antenna 5e, the influence of noise caused by the current flowing through the grounded portion is not so large. Therefore, by setting the frequency of the high frequency power to about 100 kHz to 500 kHz, it is possible to reduce the influence of noise particularly in the process unit 12.

ウェハWの表面を均一にプラズマエッチングするためには、ウェハWへの入射イオンのフラックス(流束)およびエネルギー、およびラジカルのフラックスを均一にする必要がある。すなわち、プラズマ生成部11にて生成されるプラズマ密度の均一性に加え、入射イオンのフラックス、ステージ6上に設置されたウェハWの表面電位、ラジカルの生成レートに寄与する電子温度(電子エネルギー分布関数)の均一化が重要である。プラズマ生成部11にて生成されるプラズマP中への高周波電磁場の浸透距離(表皮厚δ)は、(式3)δ=−C/(ωIm(K 1/2),K=−ωps /ω(1−iv/ω)で表される。ここで、Kは、プラズマPの比誘電率であり、一般的な従来のプラズマ処理装置のプラズマ生成部に使用される周波数13.56MHz、アルゴンガスを使用し、圧力を10mTorr、プラズマ密度を5×1017−3と仮定すると、δは5cm程度となり、プラズマ生成部のガス供給管周辺で電磁場の大部分が吸収されるため、この領域に高エネルギー電子が形成され、電子温度分布が不均一になってしまう。 In order to uniformly plasma-etch the surface of the wafer W, it is necessary to make the flux (flux) and energy of ions incident on the wafer W and the flux of radicals uniform. That is, in addition to the uniformity of the plasma density generated in the plasma generation unit 11, the flux of incident ions, the surface potential of the wafer W placed on the stage 6, and the electron temperature (electron energy distribution) that contributes to the radical generation rate. Function) is important. The penetration distance (skin thickness δ) of the high-frequency electromagnetic field into the plasma P generated by the plasma generation unit 11 is (Equation 3) δ=−C/(ωIm(K p 1/2 ), K P =−ω. It is represented by ps 22 (1-iv m /ω), where K p is the relative permittivity of the plasma P and is used in the plasma generation unit of a general conventional plasma processing apparatus. Assuming that the frequency is 13.56 MHz, argon gas is used, the pressure is 10 mTorr, and the plasma density is 5×10 17 m −3 , δ is about 5 cm, and most of the electromagnetic field is absorbed around the gas supply pipe of the plasma generation unit. Therefore, high-energy electrons are formed in this region, and the electron temperature distribution becomes nonuniform.

そこで、上記一実施形態のプラズマ処理装置10においては、マッチャーレスの反応性エッチング装置とし、プラズマ処理装置10のプラズマ生成部11およびプロセス部12の電源回路として高周波電源回路7,9を用いる構成としている。これら高周波電源回路7,9は、ブリッジ回路7g,9gから出力される高周波電力の周波数を可変とし、かつ負荷をLC共振回路として、最適なインピーダンス(純負荷抵抗)を実現できる構成となっている。 Therefore, in the plasma processing apparatus 10 of the above-described embodiment, a matcherless reactive etching apparatus is used, and high-frequency power supply circuits 7 and 9 are used as power supply circuits of the plasma generation unit 11 and the process unit 12 of the plasma processing apparatus 10. There is. These high-frequency power supply circuits 7 and 9 have a configuration in which the frequency of the high-frequency power output from the bridge circuits 7g and 9g is variable, and the load is an LC resonance circuit, so that an optimum impedance (pure load resistance) can be realized. ..

よって、プラズマ処理装置10のプラズマ生成部11でのプラズマPの生成、あるいはプラズマPの変動に基づく、負荷インピーダンスのリアクタンス成分の変動があっても、高周波アンテナ5eおよびステージ6へ供給される高周波電力の周波数が可変であり高速な調整が可能であるから、高周波アンテナ5eへ供給される高周波電力と、ステージ6へ供給される高周波電力とのそれぞれに対して、安定した共振状態の維持がマッチャーを使用せずに実現できる。 Therefore, even if the reactance component of the load impedance fluctuates due to the generation of the plasma P in the plasma generation unit 11 of the plasma processing apparatus 10 or the fluctuation of the plasma P, the high frequency power supplied to the high frequency antenna 5e and the stage 6 is high. Since the frequency is variable and high-speed adjustment is possible, it is possible to maintain a stable resonance state for the high-frequency power supplied to the high-frequency antenna 5e and the high-frequency power supplied to the stage 6 by using a matcher. It can be realized without using.

一方で、上述のように、共振状態の維持によりリアクタンス成分の補正は可能であるが、プラズマPの生成または変動に伴う負荷インピーダンスの抵抗成分の変動に対しては周波数による調整が原理的に不可能であり、出力電力の安定制御が必要となる。そこで、電力制御部7b(9b)によるDC電源7a(9a)の出力電力のPID制御によって、安定した電力供給が可能である。これらのことから、これら高周波電源回路7,9を用いることにより、可変キャパシタ等から構成されるマッチャーを使用せずに、高周波アンテナ5eおよびステージ6へ供給する高周波電力の安定した共振状態を確保できるとともに、安定した出力電力の保持が可能となる。 On the other hand, as described above, it is possible to correct the reactance component by maintaining the resonance state, but it is theoretically impossible to adjust the frequency with respect to the variation of the resistance component of the load impedance due to the generation or variation of the plasma P. It is possible and requires stable control of output power. Therefore, stable power supply is possible by PID control of the output power of the DC power supply 7a (9a) by the power control unit 7b (9b). From these, by using these high frequency power supply circuits 7 and 9, it is possible to secure a stable resonance state of the high frequency power supplied to the high frequency antenna 5e and the stage 6 without using a matcher composed of a variable capacitor or the like. At the same time, stable output power can be maintained.

また、比較的大きなウェハの処理を行うメガファブ用のプラズマ処理装置に供給する高周波電力、例えば13.56MHzに比べ、プラズマ生成部11の高周波アンテナ5eおよびプロセス部12のステージ6に供給する高周波電力の周波数を、例えば数100kHzと低くしている。このため、各高周波電源回路7,9から高周波アンテナ5eまたはステージ6までの配線によるインピーダンスの変化を小さくでき、かつノイズを低減することができる。よって、これら各高周波電源回路7,9から高周波アンテナ5eまたはステージ6までの距離を柔軟に変更することが可能となるため、比較的小さな筐体6内に各コンポーネントを収容する必要のあるミニマルファブシステム用処理装置1の装置設計において、非常に大きな利点となる。 Further, as compared with the high frequency power supplied to the plasma processing apparatus for the mega fab that processes a relatively large wafer, for example, 13.56 MHz, the high frequency power supplied to the high frequency antenna 5e of the plasma generation unit 11 and the stage 6 of the process unit 12 The frequency is low, for example, several 100 kHz. Therefore, the change in impedance due to the wiring from each high-frequency power supply circuit 7, 9 to the high-frequency antenna 5e or the stage 6 can be reduced, and noise can be reduced. Therefore, the distance from each of the high-frequency power supply circuits 7 and 9 to the high-frequency antenna 5e or the stage 6 can be flexibly changed. Therefore, it is necessary to accommodate each component in a relatively small housing 6. This is a great advantage in designing the system processing device 1.

さらに、各高周波電源回路7,9は、フル・ブリッジ型のブリッジ回路7g,9gを用いた構成としており、これらブリッジ回路7g,9gから出力される高周波電力の周波数は、一般に最大でも1MHz程度である。ところが、これら高周波電源回路7,9は、90%以上の直流電力から高周波電力への変換効率を実現可能な構成であるため、これら高周波電源回路7,9から高周波アンテナ5eまたはステージ6までの配線における電力損失や、配線によるインピーダンスの変動が抑制できる。 Further, each high-frequency power supply circuit 7, 9 is configured to use full-bridge type bridge circuits 7g, 9g, and the frequency of the high-frequency power output from these bridge circuits 7g, 9g is generally about 1 MHz at the maximum. is there. However, since the high-frequency power supply circuits 7 and 9 have a configuration capable of realizing conversion efficiency of 90% or more of DC power to high-frequency power, wiring from the high-frequency power supply circuits 7 and 9 to the high-frequency antenna 5e or the stage 6 is performed. It is possible to suppress power loss in the device and fluctuation of impedance due to wiring.

また、これら高周波電源回路7,9が出力する高周波電力の周波数は、従来のマッチャーを用いた電源回路比べて低く、周波数が低いことから、プラズマ生成部11にて生成されるプラズマP中への電磁場の浸透距離(表皮厚δ)が大きくなり、電磁場が、プラズマ生成部11の内部まで浸透し、中心領域の電子加熱も可能になるため、電子温度または電子エネルギー分布関数の均一化が可能となる。特に、電子温度は、イオン・ラジカル生成時等における衝突性発生プロセスでの影響が大きいことから、均一なプラズマ生成およびラジカル生成を可能とし、均一なウェハ処理が可能となる。 Further, the frequency of the high-frequency power output from these high-frequency power supply circuits 7 and 9 is lower than that of the power supply circuit using the conventional matcher, and the frequency is low. The permeation distance (skin thickness δ) of the electromagnetic field increases, the electromagnetic field permeates into the inside of the plasma generation unit 11, and electron heating of the central region is also possible, so that the electron temperature or the electron energy distribution function can be made uniform. Become. In particular, since the electron temperature has a great influence on the collision generation process at the time of ion/radical generation and the like, uniform plasma generation and radical generation are possible, and uniform wafer processing is possible.

さらに、それぞれをマッチャーレスの高周波電源回路7,9としたため、ミニマルファブシステム用処理装置1の比較的小型な筐体2であっても、従来必要であったマッチャーを設置するためのスペースが不要となり、これらスペースを有効活用できる。よって、真空排気系、ガス導入系、あるいはコントローラ等を、筐体2内のより適切な位置に効率良く組み込むことが可能となる。すなわち、高周波電圧印加装置を用7,9いることによって、筐体2内の有効利用可能な空間を増加できる。 Further, since the respective matcher-less high-frequency power supply circuits 7 and 9 are provided, the space for installing the matcher, which is conventionally required, is not required even in the case 2 of the processing device 1 for the minimal fab system which is relatively small. Therefore, these spaces can be effectively used. Therefore, the vacuum exhaust system, the gas introduction system, the controller, or the like can be efficiently incorporated in a more appropriate position in the housing 2. That is, by using the high-frequency voltage applying device 7, 9, the space that can be effectively used in the housing 2 can be increased.

次に、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置10につき、高周波電源回路9を用いてプロセス部12に高周波電力を供給し、セルフバイアスを誘起した場合の実施例1について、図9を参照して説明する。図9は、プラズマ処理装置10のプロセス部12に高周波電源回路9にて高周波電力を供給する際の様子を示すグラフである。 Next, regarding the plasma processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, a high frequency power supply circuit 9 is used to supply high frequency power to the process section 12 to induce self bias, and Example 1 is referred to FIG. 9. And explain. FIG. 9 is a graph showing how the high frequency power supply circuit 9 supplies high frequency power to the process unit 12 of the plasma processing apparatus 10.

高周波電源回路7を用い、プラズマ生成部11に高周波電力を供給してチャンバ5内にプラズマPを定常的に生成した状態で、高周波電源回路9からプロセス部12のステージ6に高周波電力を供給した際のステージ6の電位を測定したところ、図9に示すように、高周波電源回路9をオンすると同時に、300Vppの高周波電圧が高周波電源回路9から出力され、同時に−100Vの直流電圧が重畳した状態となった。この結果、プロセス部12に高周波電力が印加されると同時に、直流(DC)セルフバイアスが誘起されることが分かった。 Using the high frequency power supply circuit 7, the high frequency power was supplied to the stage 6 of the process unit 12 from the high frequency power supply circuit 9 in a state where the high frequency power was supplied to the plasma generation unit 11 to constantly generate the plasma P in the chamber 5. When the potential of the stage 6 at that time was measured, as shown in FIG. 9, when the high frequency power supply circuit 9 was turned on, at the same time, a high frequency voltage of 300 Vpp was output from the high frequency power supply circuit 9 and a DC voltage of −100 V was simultaneously superimposed. Became. As a result, it was found that direct-current (DC) self-bias was induced at the same time that high-frequency power was applied to the process unit 12.

次に、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置10にてエッチング処理を行った実施例2について、図10を参照して説明する。図10は、プラズマ処理装置10にてプラズマ処理したウェハWの状態を示す電子顕微鏡写真である。 Next, Example 2 in which the etching process is performed by the plasma processing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an electron micrograph showing the state of the wafer W that has been plasma-processed by the plasma processing apparatus 10.

プラズマ処理装置10のプラズマ生成部11のプラズマ生成用絶縁管5dに、アルゴン(Ar)ガス60sccmと、六フッ化硫黄(SF)ガス3.7sccmとの混合ガスをエッチングガスGとして導入する。そして、高周波電源回路7の消費電力を110Wとし、プロセス部12の高周波電源回路9の消費電力を18.2Wとし、エッチング時間を10分とする。この条件で、SiOのパターニングマスクMを施したSiウェハWをプラズマ処理装置10にてエッチングした際の、ウェハWのSEM画像を確認したところ、図10に示すように、0.1μm/min程度のエッチングレートが得られていることが分かり、適切な反応性エッチングが行われていることが分かった。 A mixed gas of argon (Ar) gas 60 sccm and sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas 3.7 sccm is introduced as an etching gas G into the plasma generation insulating tube 5 d of the plasma generation unit 11 of the plasma processing apparatus 10. Then, the power consumption of the high frequency power supply circuit 7 is 110 W, the power consumption of the high frequency power supply circuit 9 of the process unit 12 is 18.2 W, and the etching time is 10 minutes. Under this condition, when the SEM image of the Si wafer W on which the patterning mask M of SiO 2 was applied was etched by the plasma processing apparatus 10, the SEM image of the wafer W was confirmed to be 0.1 μm/min as shown in FIG. It was found that a moderate etching rate was obtained, and it was found that appropriate reactive etching was performed.

<その他>
なお、上記一実施形態においては、プラズマ処理装置10を用いて、レジストパターンが積層されたウェハWをエッチングする構成とした。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、レジストパターンが積層された単結晶シリコン構造のウェハW以外であっても、対応させて用いることができる。
<Other>
In addition, in the above-described embodiment, the plasma processing apparatus 10 is used to etch the wafer W on which the resist pattern is laminated. However, the present invention is not limited to this, and can be used correspondingly even with a wafer W other than the single crystal silicon structure wafer W in which resist patterns are laminated.

1 ミニマルファブシステム用処理装置(単位処理装置)
2 筐体
2a 装置上部
2b 装置下部
2c 操作パネル
2d 前室
2e ドッキングポート
2f ウェハ処理部
2g PLADシステム
3a 供給部
3b 排出部
5 チャンバ
5a 本体部
5b 上板
5c 開口部
5d プラズマ生成用絶縁管(ガス供給部)
5e 高周波アンテナ(プラズマ生成用アンテナ)
5f,5g アンテナ端子
5h 蓋体
6 ステージ
6a 本体部
6b 設置面
6c,6d ウェハバイアス端子
7 高周波電源回路(電源回路)
7a DC電源
7b 電力制御部
7c 電力変換回路
7d 周波数制御部
7e 電力検出部
7f PID制御回路
7g ブリッジ回路(インバータ部)
7h,7i 直列回路
7j 変圧器
7k 位相比較回路(位相比較部)
7m ゲートドライバ回路
7n 積分器
7p 電圧制御型発振器(スイッチング周波数制御部)
8 真空形成装置(真空引き部)
9 高周波電源回路(電源回路)
9a DC電源
9b 電力制御部
9c 電力変換回路
9d 周波数制御部
9e 電力検出部
9f PID制御回路
9g ブリッジ回路(インバータ部)
9h,9i 直列回路
9j 変圧器
9k 位相比較回路(位相比較部)
9m ゲートドライバ回路
9n 積分器
9p 電圧制御型発振器(スイッチング周波数制御部)
10 プラズマ処理装置
10A 誘導性結合プラズマ発生装置
10B セルフバイアス印加装置
11 プラズマ生成部
12 プロセス部(ウェハバイアス部)
G エッチングガス
P プラズマ
W ウェハ
S1〜S8 スイッチング素子
C 共振用キャパシタ
C1 ブロッキングキャパシタ(セルフバイアス用キャパシタ)
C2 共振用キャパシタ
I 共振用インダクタ
M パターニングマスク
1 Processor for Minimal Fab System (Unit Processor)
2 Housing 2a Device upper part 2b Device lower part 2c Operation panel 2d Front chamber 2e Docking port 2f Wafer processing part 2g PLAD system 3a Supply part 3b Discharge part 5 Chamber 5a Main part 5b Upper plate 5c Opening part 5d Plasma generation insulating tube (gas Supply department)
5e High frequency antenna (plasma generation antenna)
5f, 5g Antenna terminal 5h Lid 6 Stage 6a Main body 6b Installation surface 6c, 6d Wafer bias terminal 7 High frequency power supply circuit (power supply circuit)
7a DC power supply 7b Power control unit 7c Power conversion circuit 7d Frequency control unit 7e Power detection unit 7f PID control circuit 7g Bridge circuit (inverter unit)
7h, 7i Series circuit 7j Transformer 7k Phase comparison circuit (phase comparison unit)
7m Gate driver circuit 7n Integrator 7p Voltage controlled oscillator (switching frequency controller)
8 Vacuum forming device (vacuum drawing unit)
9 High frequency power supply circuit (power supply circuit)
9a DC power supply 9b Power control unit 9c Power conversion circuit 9d Frequency control unit 9e Power detection unit 9f PID control circuit 9g Bridge circuit (inverter unit)
9h, 9i series circuit 9j transformer 9k phase comparison circuit (phase comparison unit)
9m gate driver circuit 9n integrator 9p voltage controlled oscillator (switching frequency controller)
10 plasma processing apparatus 10A inductively coupled plasma generation apparatus 10B self-bias application apparatus 11 plasma generation section 12 process section (wafer bias section)
G etching gas P plasma W wafer S1 to S8 switching element C resonance capacitor C1 blocking capacitor (self-bias capacitor)
C2 Resonant capacitor I Resonant inductor M Patterning mask

Claims (5)

ウェハが設置されるステージと、
このステージを覆うチャンバと、
このチャンバ内を真空引きする真空引き部と、
前記チャンバの前記ステージに対向する位置に設けられたガス供給部と、
誘導性結合プラズマ発生装置を有し前記ガス供給部内のエッチングガス中にプラズマを生成するプラズマ生成部と、
セルフバイアス印加装置を有し前記ステージ上に設置されたウェハに高周波電圧を印加し直流セルフバイアスを誘起するウェハバイアス部と、を具備し、
前記誘導性結合プラズマ発生装置は、
電源から出力される直流電力を高周波電力に変換して出力するプラズマ生成用インバータ部、このプラズマ生成用インバータ部から出力される高周波電力を変圧するためのプラズマ生成用変圧部、およびこのプラズマ生成用変圧部に直列接続された共振用キャパシタを有するプラズマ生成用電源回路と、
インダクタであり前記プラズマ生成用変圧部にて変圧された高周波電力が供給されるプラズマ生成用アンテナと、を備え、
前記セルフバイアス印加装置は、
電源から出力される直流電力を高周波電力に変換して出力するセルフバイアス用インバータ部、このセルフバイアス用インバータ部から出力される高周波電力を変圧するためのセルフバイアス用変圧部、このセルフバイアス用変圧部に直列接続された共振用インダクタ、および前記セルフバイアス用変圧部にて変圧された高周波電力が供給されるセルフバイアス用キャパシタを有するセルフバイアス用電源回路と、
前記セルフバイアス用キャパシタに直列接続され前記セルフバイアス用変圧部に並列接続された共振用キャパシタと、を備え、
前記誘導性結合プラズマ発生装置および前記セルフバイアス印加装置は、
前記電源から出力される直流電力を、予め設定した所定電力に等しくして、前記プラズマ生成用アンテナへ供給される高周波電力と、前記ステージ上に設置されたウェハに供給される高周波電力との共振状態を維持する電力制御部を備える
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
A stage where the wafer is placed,
A chamber that covers this stage,
A vacuuming unit for vacuuming the inside of this chamber,
A gas supply unit provided at a position facing the stage of the chamber;
A plasma generation unit having an inductively coupled plasma generation device for generating plasma in the etching gas in the gas supply unit;
A wafer bias unit that has a self-bias applying device and applies a high-frequency voltage to the wafer placed on the stage to induce a DC self-bias;
The inductively coupled plasma generator,
Plasma generation inverter unit the DC power output from the power supply and outputs the converted high frequency power, plasma generating transformer for transformer high-frequency power output from the plasma generator inverter unit, and a plasma generating A plasma generating power supply circuit having a resonance capacitor serially connected to the transformer,
A plasma generation antenna to which the high frequency power transformed by the plasma generation transformer is supplied, and
The self-bias applying device,
Self-biased inverter unit the DC power output from the power supply and outputs the converted high frequency power, the self-bias transformer for transformer high-frequency power output from the self-biased inverter section, a transformer for the self-bias And a self-bias power supply circuit having a resonance inductor connected in series to the unit, and a self-bias capacitor to which the high-frequency power transformed by the self-bias transformer is supplied.
A resonance capacitor connected in series to the self-bias capacitor and connected in parallel to the self-bias transformer,
The inductively coupled plasma generation device and the self-bias application device,
Resonance between the high frequency power supplied to the plasma generation antenna and the high frequency power supplied to the wafer placed on the stage, with the direct current power output from the power source being equal to a preset predetermined power. A plasma processing apparatus comprising a power control unit for maintaining a state.
請求項1記載のプラズマ処理装置において、
前記プラズマ生成用電源回路は、前記プラズマ生成用インバータ部と前記プラズマ生成用変圧部との間の電流値を検出し、前記プラズマ生成用インバータ部から出力される高周波電力を制御するプラズマ生成用周波数制御部を備え、
前記セルフバイアス用電源回路は、前記セルフバイアス用インバータ部と前記セルフバイアス用変圧部との間の電流値を検出し、前記セルフバイアス用インバータ部から出力される高周波電力を制御するセルフバイアス用周波数制御部を備える、
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
The plasma generation power source circuit, the detected current value between the plasma generator inverter unit the plasma generating transformer, plasma generating frequencies for controlling the high frequency power output from the plasma generator inverter unit Equipped with a control unit,
The self-bias power supply circuit detects a current value between the self-bias inverter unit and the self-bias transformer unit, and controls a high-frequency power output from the self-bias inverter unit. Ru and a control unit,
A plasma processing apparatus characterized by the above.
請求項2記載のプラズマ処理装置において、
前記プラズマ生成用インバータ部、および前記セルフバイアス用インバータ部は、複数のスイッチング素子をそれぞれ有し、
前記プラズマ生成用周波数制御部、および前記セルフバイアス用周波数制御部は、前記各スイッチング素子の電圧値と出力電流の電流値とを検出し検出した電圧値の位相と電流値の位相とを比較する位相比較部と、この位相比較部にて比較した位相のずれに基づいて前記各スイッチング素子のスイッチング周波数を制御するスイッチング周波数制御部と、をそれぞれ有する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 2,
The plasma generation inverter section and the self-bias inverter section each have a plurality of switching elements,
The plasma generation frequency control unit and the self-bias frequency control unit detect the voltage value of each switching element and the current value of the output current, and compare the detected voltage value phase with the detected current value phase. the plasma processing apparatus characterized by comprising: a phase comparator, and the switching frequency control section for controlling the switching frequency of each switching element based on the phase shift in comparison with the phase comparison unit, respectively.
請求項1に記載のプラズマ処理装置の誘導性結合プラズマ発生装置のプラズマ生成方法であって、
前記誘導性結合プラズマ発生装置が複数のスイッチング素子を有し、
前記プラズマ生成用インバータ部から出力される高周波電力の出力電圧と、前記高周波電力の出力電流の位相が等しくなるように、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御する
ことを特徴とするプラズマ生成方法。
The plasma generation method of the inductively coupled plasma generator of the plasma processing apparatus according to claim 1,
The inductively coupled plasma generator has a plurality of switching elements,
A plasma generation method comprising: controlling a switching frequency of the switching element such that an output voltage of the high frequency power output from the plasma generation inverter unit and an output current of the high frequency power are in phase with each other.
請求項1に記載のプラズマ処理装置のセルフバイアス印加装置のセルフバイアス印加方法であって、
前記セルフバイアス印加装置が複数のスイッチング素子を有し、
前記セルフバイアス用インバータ部から出力される高周波電力の出力電圧と、前記高周波電の出力電流の位相が等しくなるように、前記スイッチング素子のスイッチング周波数を制御する
ことを特徴とするセルフバイアス印加方法。
The self-bias applying method of the self-bias applying apparatus of the plasma processing apparatus according to claim 1,
The self-bias applying device has a plurality of switching elements,
The output voltage of the high-frequency power output from the self-biased inverter unit, wherein as the phase of the output current of the high-frequency power are equal, the self-bias applying method characterized by controlling the switching frequency of the switching element ..
JP2015206289A 2015-10-20 2015-10-20 Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method Active JP6730567B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015206289A JP6730567B2 (en) 2015-10-20 2015-10-20 Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015206289A JP6730567B2 (en) 2015-10-20 2015-10-20 Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017079127A JP2017079127A (en) 2017-04-27
JP6730567B2 true JP6730567B2 (en) 2020-07-29

Family

ID=58666027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015206289A Active JP6730567B2 (en) 2015-10-20 2015-10-20 Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6730567B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101957575B1 (en) 2017-06-23 2019-03-13 인투코어테크놀로지 주식회사 Power supply supporting device and method of supporting power supply to load
KR101981289B1 (en) * 2017-10-27 2019-08-28 주식회사 뉴파워 프라즈마 Radical generator capable of impedance matching using inductance
US11749504B2 (en) 2018-02-28 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for common excitation of frequency generators
US10672590B2 (en) * 2018-03-14 2020-06-02 Lam Research Corporation Frequency tuning for a matchless plasma source
WO2020094723A1 (en) 2018-11-09 2020-05-14 Prodrive Technologies B.V. Voltage waveform generator for plasma processing apparatuses
JP2021026846A (en) * 2019-08-01 2021-02-22 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing device and control method

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3852655B2 (en) * 1999-11-18 2006-12-06 富士電機システムズ株式会社 Plasma generator and operation method thereof
US9287092B2 (en) * 2009-05-01 2016-03-15 Advanced Energy Industries, Inc. Method and apparatus for controlling ion energy distribution
JP5681943B2 (en) * 2010-08-30 2015-03-11 株式会社ダイヘン High frequency power supply

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017079127A (en) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6730567B2 (en) Plasma processing apparatus, plasma generation method, and self-bias application method
TWI701705B (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US10090160B2 (en) Dry etching apparatus and method
KR102133895B1 (en) Particle generation suppressor by dc bias modulation
EP1573795B1 (en) A system and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit
US9378929B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR101418438B1 (en) Plasma generating apparatus
KR100777151B1 (en) Hybrid coupled plasma reactor with icp and ccp functions
KR100926380B1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
TWI448212B (en) Apparatus and method for plasma processing
KR102036950B1 (en) Plasma processing method
KR20170101251A (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US11189464B2 (en) Variable mode plasma chamber utilizing tunable plasma potential
CN104425242A (en) Semiconductor device manufacturing method
US20220399193A1 (en) Plasma uniformity control in pulsed dc plasma chamber
US11049692B2 (en) Methods for tuning plasma potential using variable mode plasma chamber
US20200234924A1 (en) Plasma processing apparatus
JP2004533096A (en) Inductively coupled high density plasma source
US20180047542A1 (en) Inductively coupled plasma chamber having a multi-zone showerhead
TWI787239B (en) Method and apparatus for etching organic materials
CN107295738A (en) A kind of plasma processing apparatus
CN112640027B (en) Variable mode plasma chamber using adjustable plasma potential
KR102467966B1 (en) Hybrid plasma generator and control method of hybrid plasma generator
KR100855880B1 (en) Apparatus for treating substrate and method for controlling plasma density
KR100819020B1 (en) Apparatus of treating substrate using plasma

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180816

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190514

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190711

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200602

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200611

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6730567

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250