JP7489894B2 - プラズマ生成装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents

プラズマ生成装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 Download PDF

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Description

本開示は、プラズマ生成装置、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
RF電源とプラズマ電極との間にコイル及び可変コンデンサを含む整合回路を接続し、可変コンデンサの容量を調整することでRF電源側から見た負荷側のインピーダンスを制御する技術が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2006-213967号公報 特開2006-073913号公報
本開示は、基板に対するプラズマ処理の効率を高めることができる技術を提供する。
本開示の一態様によるプラズマ生成装置は、対向して配置された第1のプラズマ電極及び第2のプラズマ電極を含む電極対と、前記電極対にRF電力を供給するRF電源と、前記RF電源と前記電極対との間に設けられた整合器と、を有し、前記整合器は、前記電極対の間の負荷に対して並列に接続された第1の可変コンデンサ及び第2の可変コンデンサと、前記第1のプラズマ電極に対して直列に接続されたコイルと、前記第2のプラズマ電極に対して直列に接続されたコンデンサと、を含前記第1の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して遠い側の配線間に接続され、前記第2の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して近い側の配線間に接続されている
本開示によれば、基板に対するプラズマ処理の効率を高めることができる。
実施形態のプラズマ処理装置の一例を示す概略図 図1のプラズマ処理装置の横断面図 実施形態のプラズマ生成装置の一例を示す図 実施形態のプリセット位置の更新方法の一例を示すフローチャート プリセットテーブルの一例を示す図
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔プラズマ処理装置〕
図1及び図2を参照し、実施形態のプラズマ処理装置の一例について説明する。
プラズマ処理装置100は、処理容器1を有する。処理容器1は、下端が開口された有天井の縦型の筒体状を有する。処理容器1の全体は、例えば石英により形成されている。処理容器1内の上端近傍には、石英により形成された天井板2が設けられており、天井板2の下側の領域が封止されている。処理容器1の下端の開口には、筒体状に成形された金属製のマニホールド3がシール部材4を介して連結されている。
マニホールド3は、処理容器1の下端を支持しており、マニホールド3の下方から基板として多数枚(例えば25~150枚)の半導体ウエハ(以下「ウエハW」という。)を多段に載置したウエハボート5が処理容器1内に挿入される。このように処理容器1内には、上下方向に沿って間隔を有して多数枚のウエハWが略水平に収容される。ウエハボート5は、例えば石英により形成されている。ウエハボート5は、3本のロッド6を有し(図2参照)、ロッド6に形成された溝(図示せず)により多数枚のウエハWが支持される。
ウエハボート5は、石英により形成された保温筒7を介してテーブル8上に載置されている。テーブル8は、マニホールド3の下端の開口を開閉する金属製の蓋体9を貫通する回転軸10上に支持される。
回転軸10の貫通部には、磁性流体シール11が設けられている。磁性流体シール11は、回転軸10を気密に封止し、かつ、回転可能に支持する。蓋体9の周辺部とマニホールド3の下端との間には、シール部材12が設けられている。シール部材12は、処理容器1内の気密性を保持する。
回転軸10は、例えばボートエレベータ等の昇降機構(図示せず)に支持されたアーム13の先端に取り付けられており、ウエハボート5と蓋体9とは一体として昇降し、処理容器1内に対して挿脱される。なお、テーブル8を蓋体9側へ固定して設け、ウエハボート5を回転させることなくウエハWの処理を行うようにしてもよい。
プラズマ処理装置100は、処理容器1内へ各種の処理ガスを供給するガス供給部20を有する。
ガス供給部20は、4本のガスノズル21~24を有する。ただし、ガス供給部20は、4本のガスノズル21~24に加えて更に別のガスノズルを有していてもよい。
ガスノズル21は、例えば石英により形成され、マニホールド3の側壁を内側へ貫通して上方へ屈曲されて垂直に伸びるL字形状を有する。ガスノズル21は、その垂直部分がプラズマ生成空間Pの外部、例えば処理容器1内における該処理容器1の中心Cよりもプラズマ生成空間Pの側に設けられている。ただし、ガスノズル21は、例えばその垂直部分が処理容器1内における該処理容器1の中心Cよりも排気口40の側に設けられていてもよい。ガスノズル21は、ヘキサクロロジシラン(HCD)ガスの供給源と接続されている。ガスノズル21の垂直部分には、ウエハボート5のウエハ支持範囲に対応する上下方向の長さに亘って複数のガス孔21aが間隔を空けて形成されている。ガス孔21aは、例えば処理容器1の中心Cに配向し、処理容器1の中心Cに向かって水平方向にHCDガスを吐出する。ただし、ガス孔21aは、例えば処理容器1の近傍の内壁側に配向していてもよい。なお、ガスノズル21は、更にパージガスの供給源と接続されていてもよい。パージガスとしては、例えばアルゴン(Ar)ガス、窒素(N)ガスが挙げられる。
ガスノズル22は、例えば石英により形成され、マニホールド3の側壁を内側へ貫通して上方へ屈曲されて垂直に伸びるL字形状を有する。ガスノズル22は、その垂直部分がプラズマ生成空間Pの外部、例えば処理容器1内における該処理容器1の中心Cよりもプラズマ生成空間Pの側に設けられている。ただし、ガスノズル22は、例えばその垂直部分が処理容器1内における該処理容器1の中心Cよりも排気口40の側に設けられていてもよい。ガスノズル22は、アンモニア(NH)ガスの供給源及び水素(H)ガスの供給源と接続されている。NHガス及びHガスは、プラズマ生成用ガスの一例である。ガスノズル22の垂直部分には、ウエハボート5のウエハ支持範囲に対応する上下方向の長さ方向に亘って複数のガス孔22aが間隔を空けて形成されている。ガス孔22aは、例えば処理容器1の中心Cに配向し、処理容器1の中心Cに向かって水平方向にNHガス及びHガスを吐出する。ただし、ガス孔22aは、例えばプラズマ生成空間P側に配向していてもよく、処理容器1の近傍の内壁側に配向していてもよい。なお、ガスノズル22は、更にパージガスの供給源と接続されていてもよい。
ガスノズル23は、例えば石英により形成され、マニホールド3の側壁を内側へ貫通して上方へ屈曲されて垂直に伸びるL字形状を有する。ガスノズル23は、その垂直部分がプラズマ生成空間Pに設けられている。ガスノズル23は、NHガスの供給源及びHガスの供給源と接続されている。NHガス及びHガスは、プラズマ生成用ガスの一例である。ガスノズル23の垂直部分には、ウエハボート5のウエハ支持範囲に対応する上下方向の長さ方向に亘って複数のガス孔23aが間隔を空けて形成されている。ガス孔23aは、例えば処理容器1の中心Cに配向し、処理容器1の中心Cに向かって水平方向にNHガス及びHガスを吐出する。なお、ガスノズル23は、更にパージガスの供給源と接続されていてもよい。
ガスノズル24は、例えば石英により形成され、マニホールド3の側壁を貫通して水平に伸びる直管形状を有する。ガスノズル24は、その先端部分がプラズマ生成空間Pの外部、例えば処理容器1内に設けられている。ガスノズル24は、パージガスの供給源と接続されている。ガスノズル24は、先端部分が開口しており、開口から処理容器1内にパージガスを供給する。
処理容器1の側壁の一部には、プラズマ生成装置30が設けられている。プラズマ生成装置30は、ガスノズル22,23から供給されるNHガス及びHガスをプラズマ化して活性種を生成する。
プラズマ生成装置30は、プラズマ区画壁32、電極対33、配線34、RF電源35、整合器36、RFセンサ37及び絶縁保護カバー38を有する。
プラズマ区画壁32は、処理容器1の外壁に気密に溶接されている。プラズマ区画壁32は、例えば石英により形成されている。プラズマ区画壁32は断面凹状をなし、処理容器1の側壁に形成された開口31を覆う。開口31は、ウエハボート5に支持されている全てのウエハWを上下方向にカバーできるように、上下方向に細長く形成される。プラズマ区画壁32により規定されると共に処理容器1内と連通する内側空間、すなわち、プラズマ生成空間Pには、ガスノズル23が配置されている。なお、ガスノズル21,22は、プラズマ生成空間Pの外部の処理容器1の内側壁に沿ったウエハWに近い位置に設けられている。
電極対33は、プラズマ電極33a,33bを含む。プラズマ電極33a,33bは、それぞれ細長い形状を有し、プラズマ区画壁32の両側の壁の外面に、上下方向に沿って対向配置されている。プラズマ電極33a,33bには、配線34が接続されている。
配線34は、電極対33とRF電源35とを電気的に接続する。配線34は、例えば一端がプラズマ電極33a,33bの長辺の中間位置に接続されており、他端がRF電源35と接続されている。
RF電源35は、整合器36を介して電極対33と電気的に接続され、電極対33にRF電力を供給する。これにより、プラズマ区画壁32により規定されたプラズマ生成空間PにRF電力が印加される。その結果、ガスノズル22,23から吐出されたNHガス及びHガスがプラズマ生成空間P及び処理容器1内においてプラズマ化され、これにより生成された活性種がウエハWに供給される。RF電力の周波数は、例えば400kHz~100MHzであってよい。
整合器36は、RF電源35と電極対33との間に設けられている。整合器36は、RF電源35から見た負荷側のインピーダンスを、RF電源35の出力インピーダンスに整合させる。以下、RF電源35から見た負荷側のインピーダンスがRF電源35の出力インピーダンスに整合する位置を整合位置とも称する。整合器36の詳細については後述する。
RFセンサ37は、配線34におけるRF電源35と整合器36との間に設けられている。RFセンサ37は、電極対33側からの反射波電力を検出する。RFセンサ37は、検出した反射波電力に基づいてRF電源35を制御する。例えば、RFセンサ37は、検出した反射波電力が所定の値よりも大きい場合、RF電源35が電極対33に供給するRF電力の出力を制御することにより反射波を抑制する。また例えば、RF電源35が周波数可変の機能を有する場合には、RFセンサ37は、検出した反射波電力が所定の値よりも大きい場合、RF電源35が電極対33に供給するRF電力の周波数を制御することにより反射波を抑制する。また、RFセンサ37の検出値は制御部60に出力され、制御部60はRFセンサ37の出力に基づいて整合器36を調整することによりインピーダンスを制御する。なお、RFセンサ37によるRF電源35の制御と、制御部60による整合器36の制御とは、個別に行ってもよく、同期して行ってもよい。
絶縁保護カバー38は、プラズマ区画壁32の外側に、該プラズマ区画壁32を覆うように取り付けられている。絶縁保護カバー38の内側部分には、冷媒通路(図示せず)が設けられており、冷媒通路に冷媒を流すことによりプラズマ電極33a,33bが冷却される。プラズマ電極33a,33bと絶縁保護カバー38との間には、プラズマ電極33a,33bを覆うようにシールド(図示せず)が設けられていてもよい。シールドは、例えば金属等の良導体により形成され、接地される。
開口31に対向する処理容器1の側壁部分には、処理容器1内を真空排気するための排気口40が設けられている。排気口40は、ウエハボート5に対応して上下に細長く形成されている。処理容器1の排気口40に対応する部分には、排気口40を覆うように断面U字状に成形された排気口カバー部材41が取り付けられている。排気口カバー部材41は、処理容器1の側壁に沿って上方に延びている。排気口カバー部材41の下部には、排気口40を介して処理容器1を排気するための排気配管42が接続されている。排気配管42には、処理容器1内の圧力を制御する圧力制御バルブ43及び真空ポンプ等を含む排気装置44が接続されており、排気装置44により排気配管42を介して処理容器1内が排気される。
処理容器1の周囲には、加熱機構50が設けられている。加熱機構50は、筒体状を有する。加熱機構50は、処理容器1及びその内部に収容されるウエハWを加熱する。
プラズマ処理装置100は、制御部60を有する。制御部60は、例えばプラズマ処理装置100の各部の動作を制御する。制御部60は、例えばコンピュータ61を含む。コンピュータ61は、例えばCPU61a、記憶部61bを含む。CPU61aは、記憶部61bに格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部61bは、例えばRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の補助記憶装置を含む。
〔整合器〕
図3を参照し、実施形態の整合器の一例について説明する。実施形態の整合器は、例えばプラズマ処理装置100のプラズマ生成装置30に適用される。ただし、実施形態の整合器は、例えばプラズマ処理装置100とは別の容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)装置にも適用可能である。
整合器36は、RF電源35と電極対33との間に設けられている。整合器36は、RF電源35から見た負荷側のインピーダンスをRF電源35の出力インピーダンスに整合させる。
整合器36は、可変コンデンサVC1,VC2、コイルL、固定コンデンサFC及びRFセンサ36aを含む。
可変コンデンサVC1,VC2は、電極対33間のプラズマの負荷に対して並列に接続されている。可変コンデンサVC1,VC2は、容量を変化させることができるコンデンサである。可変コンデンサVC1は、コイルL及び固定コンデンサFCよりも電極対33に対して遠い側の配線34間に接続されている。可変コンデンサVC2は、コイルL及び固定コンデンサFCよりも電極対33に対して近い側の配線34間に接続されている。
コイルLは、プラズマ電極33aに対して直列に接続されている。コイルLは、インダクタンスが固定された固定コイルであってもよく、インダクタンスを変化させることができる可変コイルであってもよい。
固定コンデンサFCは、プラズマ電極33bに対して直列に接続されている。固定コンデンサFCは、容量が固定されたコンデンサである。固定コンデンサFCは、可変コンデンサに置き換えてもよい。
RFセンサ36aは、プラズマ電極33bに対して直列に接続されている。RFセンサ36aは、配線34におけるコイルLとRFセンサ37との間に設けられている。RFセンサ36aは、電極対33側からの反射波電力を検出する。RFセンサ36aの検出値は制御部60に出力され、制御部60はRFセンサ36aの出力に基づいて整合器36(可変コンデンサVC1,VC2の容量)を調整することによりインピーダンスを制御する。なお、RFセンサ36a,37のいずれか一方のみが設けられていてもよい。
〔プラズマ処理方法〕
実施形態のプラズマ処理装置100により実施されるプラズマ処理方法の一例について説明する。以下、ウエハ表面にシリコン窒化膜を形成する場合を例に挙げて説明する。
まず、制御部60は、多数枚のウエハWを保持したウエハボート5を予め所定の温度に調整された処理容器1内にその下方より上昇させて搬入し、蓋体9でマニホールド3の下端の開口を閉じ、処理容器1内を密閉する。
続いて、制御部60は、処理容器1内を真空引きして所定のプロセス圧力に維持すると共に、加熱機構50への供給電力を増大させることにより、ウエハ温度を上昇させてプロセス温度に維持する。また、制御部60は、ウエハボート5に支持されているウエハWの表面にガスノズル21~23から各種の処理ガスを供給することによりシリコン窒化膜を形成する。
具体的には、制御部60は、ガスノズル21のガス孔21aからHCDガスを吐出させることにより、ウエハ表面にHCDガスを吸着させる。続いて、制御部60は、ガスノズル22,23の各ガス孔22a,23aからNHガスを吐出させると共に、RF電源35によりプラズマ電極33a,33b間にRF電圧を印加することにより、NHガスがプラズマ化されて活性化し、活性種が生成される。活性種は、例えばNラジカル(N)、NHラジカル(NH)、NHラジカル(NH)、NHラジカル(NH )を含む。係る活性種は、処理容器1内の中心方向に向けて放出されて拡散し、ウエハWの表面に吸着しているHCDガスの分子と反応してシリコン窒化膜が形成される。
ところで、整合器36は、電極対33間のプラズマの負荷に対して並列に接続された可変コンデンサVC1,VC2と、プラズマ電極33aに対して直列に接続されたコイルLと、プラズマ電極33bに対して直列に接続された固定コンデンサFCとを含む。これにより、電極対33間のプラズマの負荷の両端の電位が同相に調整されるので、電極対33の一方の電極(例えばプラズマ電極33b)が接地されている場合と比較して、プラズマ電極33a,33b間の電位差が小さくなる。そのため、RF電源35から整合器36を介して電極対33にRF電力を供給すると、プラズマ電極33a,33b間(プラズマ生成空間P)に加えて、プラズマ電極33a又はプラズマ電極33b若しくは両者とウエハWとの間(処理容器1内)にもプラズマが生成される。その結果、ウエハWの近傍において、プラズマに含まれる活性種の活性度が高まり、ウエハWに対するプラズマ処理の効率を高めることができる。
また、RF電源35により電極対33間にRF電力を供給する際、制御部60は、最初に第1の出力でRF電力を供給し、その後に第1の出力よりも低い第2の出力でRF電力を供給するようにRF電源35を制御することが好ましい。これにより、プラズマ着火性が向上する。
また、RF電源35により電極対33間にRF電力を供給する際、制御部60は、最初に第1の周波数でRF電力を供給し、その後に第1の周波数よりも低い第2の周波数でRF電力を供給するようにRF電源35を制御することが好ましい。これにより、プラズマ着火性が向上する。また、制御部60は、RF電力の出力と周波数の両方を制御してもよい。
〔プリセット位置の更新方法〕
図4及び図5を参照し、実施形態のプリセット位置の更新方法の一例について説明する。実施形態のプリセット位置の更新方法は、例えばプラズマ処理装置100が稼働している期間、継続して実施される。
ステップS1では、制御部60は、プロセス条件が設定されたか否かを判定する。プロセス条件は、例えば処理ガス、温度、圧力、RF電力の条件を含む。ステップS1において、プロセス条件が設定されたと判定した場合、制御部60は処理をステップS2へ進める。一方、ステップS1において、プロセス条件が設定されていないと判定した場合、制御部60は処理をステップS1へ戻す。すなわち、制御部60は、プロセス条件が設定されるまでステップS1を繰り返す。
ステップS2では、制御部60は、ステップS1で設定されたプロセス条件(例えば条件A)と、プロセス条件と可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置とが対応付けされた対応情報とに基づいて、条件Aと対応付けされたプリセット位置を設定する。対応情報は、例えばプリセット位置の更新方法を実施する前に予め生成され、記憶部61bに記憶されている。
対応情報は、例えば図5に示されるように、プロセス条件ごとに可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置が対応付けされたプリセットテーブル500であってよい。プリセットテーブル500は、プロセス条件(Plasma condition)ごとに対応付けされた、プリセット(Preset)、プリセット更新警告(Preset update Warning)、着火時設定(Start)及び定常時設定(Constant)を含む。
プリセットは、可変コンデンサVC1のプリセット位置C1[%]、可変コンデンサVC2のプリセット位置C2[%]、更新判定用の反射波電力Pr[W]を含む。プリセット更新警告は、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新する際に警告を出力するか否かを判定するために用いられ、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置C1[%],C2[%]を含む。着火時設定は、プラズマの着火時にRF電源35から電極対33に供給する進行波電力Pf[W]、該進行波電力Pfを供給する時間t[sec]を含む。定常時設定は、着火時から時間tを経過した後にRF電源35から電極対33に供給する進行波電力Pf[W]を含む。
ステップS3では、制御部60は、RF電源35をオンすることにより、電極対33にRF電力を供給する。このとき、処理容器1内の累積膜厚やプロセス条件の違いによって、整合位置がステップS2で設定したプリセット位置から外れ、反射波電力が大きくなる場合がある。
ステップS4では、制御部60は、反射波が異常であるか否かを判定する。例えば、制御部60は、RFセンサ37が検出した反射波電力が所定の時間継続して所定の値以上である場合、反射波が異常であると判定する。所定の時間及び所定の値は、例えば予備実験により定められる。ステップS4において、反射波が異常であると判定した場合、制御部60はRF電源35をオフにしてプロセス処理を終了させる(ステップS11)。一方、ステップS4において、反射波が異常でないと判定した場合、制御部60は処理をステップS5へ進める。
ステップS5では、制御部60は、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新するか否かを判定する。例えば、制御部60は、RFセンサ37が検出した反射波電力が、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされた更新判定用の反射波電力Pr以下である場合、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新すると判定する。一方、制御部60は、RFセンサ37が検出した反射波電力が、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされた更新判定用の反射波電力Prより大きい場合、可変コンデンサVC1,VC2を更新しないと判定する。ステップS5において、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新すると判定した場合、制御部60は処理をステップS6へ進める。一方、ステップS5において、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新しないと判定した場合、制御部60は、処理をステップS10へ進める。
ステップS6では、制御部60は、現在の整合位置が所定条件を満たすか否かを判定する。例えば、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置と、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされた可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置とを比較して、両者の差が所定範囲に含まれる場合、所定条件を満たすと判定する。一方、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置と、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされた可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置とを比較して、両者の差が所定範囲に含まれない場合、所定条件を満たさないと判定する。ステップS6において、現在の整合位置が所定条件を満たすと判定した場合、制御部60は処理をステップS7へ進める。一方、ステップS6において、現在の整合位置が所定条件を満たさないと判定した場合、制御部60は処理をステップS10へ進める。
ステップS7では、制御部60は、プリセット位置を更新する際に警告が必要であるか否かを判定する。例えば、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置が、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされたプリセット更新警告のプリセット位置を超えている場合、警告が必要であると判定する。一方、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置が、プリセットテーブル500の条件Aと対応付けされたプリセット更新警告のプリセット位置を超えていない場合、警告が不要であると判定する。ステップS7において、警告が必要であると判定した場合、制御部60は処理をステップS8へ進める。一方、ステップS7において、警告が不要であると判定した場合、制御部60は処理をステップS9へ進める。
ステップS8では、制御部60は、警告を出力する。
ステップS9では、制御部60は、可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新する。例えば、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置を新たなプリセット位置として更新する。また例えば、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置から所定の値だけずらした位置を新たなプリセット位置として更新してもよい。このように、制御部60は、現在の可変コンデンサVC1,VC2の位置に基づいて、プリセットテーブル500の可変コンデンサVC1,VC2のプリセット位置を更新する。
ステップS10では、制御部60は、RF電源35がオフされているか否かを判定する。ステップS10において、RF電源35がオフされている場合、制御部60は処理を終了させる。一方、ステップS10において、RF電源35がオフされていない場合、制御部60は処理をステップS4へ戻す。
以上に説明した実施形態のプリセット位置の更新方法によれば、制御部60は、プロセス処理が実行される度に、プロセス条件ごとに対応付けされたプリセット位置の更新が必要であるか否かを判定し、必要があればプリセット位置を更新する。これにより、処理容器1内の累積膜厚やプロセス条件の違いによる整合位置のずれに起因して発生するプラズマ着火直後の反射波を抑制できる。
特に、実施形態のプラズマ処理装置100を用いたプラズマ処理方法では、RF電源35から整合器36を介して電極対33にRF電力を供給したときに、プラズマ電極33aとウエハWとの間(処理容器1内)にもプラズマが生成される。そのため、プラズマ電極33a,33b間のみでプラズマが生成される場合と比較して、可変コンデンサVC1,VC2の整合位置が、処理ガス、温度、圧力、RF電力の条件を含むプロセス条件の影響を受けやすい。実施形態では、プロセス条件ごとにプリセット位置が対応付けされたプリセットテーブル500を記憶部61bに記憶させると共に、プロセス処理が実行される度にプリセット位置の更新が必要であるか否かを判定し、必要があればプリセット位置を更新する。これにより、プロセス条件が異なる場合においても、整合位置のずれに起因して生じるプラズマ着火直後の反射波を抑制できる。
なお、実施形態のプリセット位置の更新方法においては、ステップS6~S8を省略してもよい。
上記の実施形態において、可変コンデンサVC1は第1の可変コンデンサの一例であり、可変コンデンサVC2は第2の可変コンデンサの一例である。また、プラズマ電極33aは第1のプラズマ電極の一例であり、プラズマ電極33bは第2のプラズマ電極の一例である。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
上記の実施形態では、プラズマ電極33aに対して直列にコイルLが接続され、プラズマ電極33bに対して直列に固定コンデンサFCが接続されている場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、コイルLと固定コンデンサFCを入れ替えてもよい。具体的には、プラズマ電極33aに対して直列に固定コンデンサFCを接続し、プラズマ電極33bに対して直列にコイルLを接続してもよい。この場合、固定コンデンサFCを可変コンデンサに置き換えてもよく、コイルLは固定コイルでも可変コイルでもよい。
30 プラズマ生成装置
33 電極対
33a,33b プラズマ電極
35 RF電源
36 整合器
FC 固定コンデンサ
L コイル
VC1,VC2 可変コンデンサ

Claims (8)

  1. 対向して配置された第1のプラズマ電極及び第2のプラズマ電極を含む電極対と、
    前記電極対にRF電力を供給するRF電源と、
    前記RF電源と前記電極対との間に設けられた整合器と、
    を有し、
    前記整合器は、
    前記電極対の間の負荷に対して並列に接続された第1の可変コンデンサ及び第2の可変コンデンサと、
    前記第1のプラズマ電極に対して直列に接続されたコイルと、
    前記第2のプラズマ電極に対して直列に接続されたコンデンサと、
    を含
    前記第1の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して遠い側の配線間に接続され、
    前記第2の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して近い側の配線間に接続されている、
    プラズマ生成装置。
  2. 基板に対してプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
    前記基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内でプラズマを生成するプラズマ生成装置と、
    制御部と、
    を備え、
    前記プラズマ生成装置は、
    対向して配置された第1のプラズマ電極及び第2のプラズマ電極を含む電極対と、
    前記電極対にRF電力を供給するRF電源と、
    前記RF電源と前記電極対との間に設けられた整合器と、
    を有し、
    前記整合器は、
    前記電極対の間の負荷に対して並列に接続された第1の可変コンデンサ及び第2の可変コンデンサと、
    前記第1のプラズマ電極に対して直列に接続されたコイルと、
    前記第2のプラズマ電極に対して直列に接続されたコンデンサと、
    を含
    前記第1の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して遠い側の配線間に接続され、
    前記第2の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して近い側の配線間に接続されている、
    プラズマ処理装置。
  3. 前記制御部は、前記電極対にRF電力を供給する際、最初に第1の出力でRF電力を供給し、その後に前記第1の出力よりも低い第2の出力でRF電力を供給するように前記RF電源を制御する、
    請求項2に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記制御部は、前記電極対にRF電力を供給する際、最初に第1の周波数でRF電力を供給し、その後に前記第1の周波数よりも低い第2の周波数でRF電力を供給するように前記RF電源を制御する、
    請求項2又は3に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記プラズマ処理の条件と前記第1の可変コンデンサ及び前記第2の可変コンデンサのプリセット位置とが対応付けされた対応情報を記憶する記憶部を更に備え、
    前記制御部は、前記RF電源から前記電極対にRF電力を供給する際、前記記憶部に記憶された前記対応情報に基づいて、前記第1の可変コンデンサ及び前記第2の可変コンデンサのプリセット位置を設定する、
    請求項乃至のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記RF電源から前記電極対にRF電力を供給したときの反射波電力を検出するRFセンサを更に備え、
    前記制御部は、前記RFセンサが検出する反射波電力に基づいて、前記記憶部に記憶された前記プリセット位置を更新するか否かを判定する、
    請求項に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記処理容器は、側壁に開口が形成された筒体状を有し、
    前記処理容器の外壁に気密に設けられ、前記開口を覆うプラズマ区画壁を更に備え、
    前記電極対は、前記プラズマ区画壁の両側の壁の外面に対向して配置されている、
    請求項乃至のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  8. プラズマ処理装置により基板に対してプラズマ処理を施す方法であって、
    前記プラズマ処理装置は、
    前記基板を収容する処理容器と、
    前記処理容器内でプラズマを生成するプラズマ生成装置と、
    を備え、
    前記プラズマ生成装置は、
    対向して配置された第1のプラズマ電極及び第2のプラズマ電極を含む電極対と、
    前記電極対にRF電力を供給するRF電源と、
    前記RF電源と前記電極対との間に設けられた整合器と、
    を有し、
    前記整合器は、
    前記電極対の間の負荷に対して並列に接続された第1の可変コンデンサ及び第2の可変コンデンサと、
    前記第1のプラズマ電極に対して直列に接続されたコイルと、
    前記第2のプラズマ電極に対して直列に接続されたコンデンサと、
    を含み、
    前記第1の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して遠い側の配線間に接続され、
    前記第2の可変コンデンサは、前記コイル及び前記コンデンサよりも前記電極対に対して近い側の配線間に接続され、
    前記プラズマ処理の条件と前記第1の可変コンデンサ及び前記第2の可変コンデンサのプリセット位置とが対応付けされた対応情報を記憶するステップと、
    前記記憶するステップにて記憶された前記対応情報に基づいて、前記第1の可変コンデンサ及び前記第2の可変コンデンサのプリセット位置を設定するステップと、
    前記設定するステップの後に前記RF電源から前記電極対にRF電力を供給するステップと、
    前記RF電源から前記電極対にRF電力を供給したときの反射波電力に基づいて、前記記憶するステップにて記憶された前記プリセット位置を更新するか否かを判定するステップと、
    を有する、
    プラズマ処理方法。
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