JPH06232089A - Detecting method for abnormal discharge and plasma device - Google Patents

Detecting method for abnormal discharge and plasma device

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JPH06232089A
JPH06232089A JP3425593A JP3425593A JPH06232089A JP H06232089 A JPH06232089 A JP H06232089A JP 3425593 A JP3425593 A JP 3425593A JP 3425593 A JP3425593 A JP 3425593A JP H06232089 A JPH06232089 A JP H06232089A
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electrostatic chuck
abnormal discharge
frequency power
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聡 川上
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Abstract

PURPOSE:To detect presence or absence of abnormal discharge which is generated in a treatment chamber of a plasma device and its generation part. CONSTITUTION:The device for treating a semiconductor wafer W which is placed at an electrostatic chuck 21 by generating plasma in a treatment chamber 1 by a high-frequency power supply 8 is provided with a current monitor 77 for detecting DC voltage for operating the electrostatic chuck 21 and a VDC monitor 74 for detecting the VDC level from a power supply line 11 of the high- frequency power supply 8. The monitor signal from each monitor is compared and processed by a detection device 75, thus detecting presence or absence of abnormal discharge and its generation part according to comparison processing by a detection device 75 even if the fluctuation width etc. of each monitor signal differs depending on the generation part of abnormal discharge.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ装置における
処理室内の異常放電を検出するための異常放電検出方
法、及びそのような検出方法を実施できる機能を備えた
プラズマ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormal discharge detection method for detecting an abnormal discharge in a processing chamber of a plasma apparatus, and a plasma apparatus having a function of implementing such a detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば高周波電力によって処理室内にプ
ラズマを発生させ、処理室内の載置台に載置された半導
体ウエハにエッチング処理などのプラズマ処理を行う場
合、処理室内に異常放電が発生すると、当該半導体ウエ
ハはもちろんのこと、処理室内の各種装置や部材が損傷
するおそれがある。そしてかかる場合は、異常放電が発
生した部位を特定し、部品交換や修理などその後の対
策、処置等を直ちに講じる必要がある。
2. Description of the Related Art For example, when plasma is generated in a processing chamber by high-frequency power and a semiconductor wafer mounted on a mounting table in the processing chamber is subjected to plasma processing such as etching processing, when abnormal discharge occurs in the processing chamber, Not only the semiconductor wafer but also various devices and members in the processing chamber may be damaged. In such a case, it is necessary to identify the site where the abnormal discharge has occurred, and immediately take subsequent countermeasures and measures such as parts replacement and repair.

【0003】この点従来は一般的に、高周波電圧を印加
した際に電源電極側にバイアスされる負電位VDCを測定
することによって、処理室内に発生した異常放電を検出
している。これを図2に示したRIE型のプラズマ処理
装置に基づいて説明すると、この種のプラズマ処理装置
101では、処理室102内の上下に上部電極103と
下部電極104を夫々設け、別設の高周波電源105か
らの高周波電力をマッチング回路113、ブロッキング
コンデンサ106を介して下部電極104に印加させ
て、上記上部電極103と下部電極104との間にプラ
ズマを発生させ、下部電極104上面に設けられた静電
チャック107上の半導体ウエハ108に対してプラズ
マ処理している。
In this respect, conventionally, an abnormal discharge generated in the processing chamber is generally detected by measuring the negative potential V DC biased to the power supply electrode side when a high frequency voltage is applied. This will be described based on the RIE type plasma processing apparatus shown in FIG. 2. In this type of plasma processing apparatus 101, an upper electrode 103 and a lower electrode 104 are provided above and below in a processing chamber 102, respectively, and a high frequency wave is provided separately. High frequency power from the power supply 105 is applied to the lower electrode 104 via the matching circuit 113 and the blocking capacitor 106 to generate plasma between the upper electrode 103 and the lower electrode 104, and the plasma is provided on the upper surface of the lower electrode 104. Plasma processing is performed on the semiconductor wafer 108 on the electrostatic chuck 107.

【0004】そして上記下部電極104とブロッキング
コンデンサ106との間の電力供給線109に、適宜の
リード線110を処理室102外部にて接続し、このリ
ード線110にRFフィルタ111を介してVDCモニタ
112を接続し、このVDCモニタ112によってモニタ
されるVDCを監視していた。
Then, an appropriate lead wire 110 is connected to the power supply line 109 between the lower electrode 104 and the blocking capacitor 106 outside the processing chamber 102, and this lead wire 110 is connected to the V DC through the RF filter 111. connect the monitor 112, the V DC, which is monitored by the V DC monitor 112 monitors.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな方法によって下部電極104側にバイアスされたV
DCのみを測定した場合、処理室102内に異常放電があ
ったことは、VDCレベルの変動に基づいてある程度推察
されるが、それが確かに処理室102内部に発生した異
常放電に基づくものであるかは断定できない。例えば高
周波電源105の電力供給系に異常が発生したことも考
えられる。しかも異常放電が発生したとしても、当該異
常放電が処理室内102のどの部位、場所に発生したか
を知ることはできない。
However, V biased to the lower electrode 104 side by the method as described above is used.
When only DC is measured, it can be inferred to some extent that there is an abnormal discharge in the processing chamber 102 based on the fluctuation of the VDC level, but it is surely due to the abnormal discharge generated inside the processing chamber 102. It cannot be determined whether or not. For example, an abnormality may occur in the power supply system of the high frequency power supply 105. Moreover, even if an abnormal discharge occurs, it is not possible to know at which part or place in the processing chamber 102 the abnormal discharge has occurred.

【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、例えば上記のようなプラズマ処理装置を始めとす
る各種プラズマ処理装置の処理室内に異常放電があった
場合、当該異常放電の発生の有無のみならず、発生した
場所までも処理室外部から特定できる異常放電検出方
法、並びにそのような検出方法を実施できる機能を備え
たプラズマ処理装置を提供して、上記問題の解決を図る
ことを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above points. For example, when an abnormal discharge occurs in the processing chambers of various plasma processing apparatuses such as the plasma processing apparatus as described above, the abnormal discharge is generated. It is possible to solve the above-mentioned problems by providing an abnormal discharge detection method that can identify not only the presence or absence of the occurrence but also the occurrence location from the outside of the processing chamber, and a plasma processing apparatus having a function of implementing such a detection method. It is intended.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明では、高周波電源による高周波電力
を処理室内の電極に印加して処理室内にプラズマを発生
させ、当該処理室内に設けた静電チャックに載置される
被処理物を処理するプラズマ装置において、静電チャッ
ク作動用電流の電流レベルと、上記高周波電源の供給線
からモニタされるVDCレベルとを適宜比較することによ
って、処理室内に発生した異常放電の有無、並びにその
発生箇所を特定しようとするものである。
In order to achieve the above object, in the invention of claim 1, a high frequency power from a high frequency power source is applied to an electrode in the processing chamber to generate plasma in the processing chamber, and the plasma is provided in the processing chamber. In a plasma apparatus for processing an object placed on an electrostatic chuck, the current level of the electrostatic chuck operating current is appropriately compared with the VDC level monitored from the supply line of the high frequency power source. The purpose is to identify the presence or absence of abnormal discharge that has occurred in the processing chamber and the location where it has occurred.

【0008】また請求項2の発明は、上記異常放電検出
方法を実施するための機能を備えた、プラズマ装置であ
って、高周波電源による高周波電力を処理室内の電極に
印加して処理室内にプラズマを発生させ、当該処理室内
に設けた静電チャックに載置される被処理物を処理する
装置において、静電チャック作動用電流の電流レベルを
検出するモニタと、上記高周波電源の供給線からVDC
ベルを検出するVDCモニタとを設けたことを特徴とす
る、構成を有するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma device having a function for carrying out the above-mentioned abnormal discharge detection method, wherein high frequency power from a high frequency power source is applied to electrodes in the processing chamber to generate plasma in the processing chamber. In an apparatus for processing an object placed on an electrostatic chuck provided in the processing chamber, a monitor for detecting the current level of the electrostatic chuck operating current and a V characterized by providing a V DC monitor for detecting a DC level which is a circuit configuration.

【0009】[0009]

【作用】処理室内に異常放電があった場合、その発生場
所によって、静電チャック作動用の電流レベルと、上記
高周波電源の供給線からモニタされるVDCレベルとで
は、変動や変動幅に差が生ずる。したがって、そのとき
のこれら各電流、VDCレベルを適宜比較することによっ
て、当該放電の発生の有無、並びに発生した場所が検出
できる。
When an abnormal discharge occurs in the processing chamber, the current level for operating the electrostatic chuck and the VDC level monitored from the supply line of the high frequency power supply have a difference or a variation width depending on the place where the abnormal discharge occurs. Occurs. Therefore, by appropriately comparing each of these currents and the VDC level at that time, it is possible to detect the occurrence of the discharge and the place where the discharge has occurred.

【0010】請求項2のプラズマ装置では、静電チャッ
ク作動用電流の電流レベルを検出するモニタと、上記高
周波電源の供給線からVDCレベルを検出するVDCモニタ
によって、各レベルの変動が検出できるので、静電チャ
ック系、高周波電力・プラズマ系を監視しつつ、さらに
それらの変動等を例えば適宜の比較処理装置によって処
理することによって、処理室内に発生した異常放電の有
無、並びにその発生場所を特定することができる。
According to another aspect of the plasma apparatus of the present invention, the fluctuation of each level is detected by the monitor for detecting the current level of the electrostatic chuck operating current and the VDC monitor for detecting the VDC level from the supply line of the high frequency power source. Therefore, while monitoring the electrostatic chuck system, the high frequency power / plasma system, and further processing their fluctuations by, for example, an appropriate comparison processing device, the presence or absence of an abnormal discharge that has occurred in the processing chamber and the location where the abnormal discharge has occurred. Can be specified.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すると、本実施例はエッチング処理装置として構成した
例であり、図1はその側面の断面を模式的に示してお
り、アルミ等の材質で構成され接地された気密容器であ
る処理室1内の底部には、セラミック等の絶縁板2を介
してサセプタ支持台3が設けられている。このサセプタ
支持体3の内部には例えば冷却ジャケットなどの冷却室
4が形成されており、この冷却室4内には、上記処理室
1の底部に設けられた冷媒導入管5から導入されかつ冷
媒排出管6から排出される冷却冷媒が循環するように構
成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment is an example configured as an etching processing apparatus, and FIG. 1 schematically shows a cross section of a side surface thereof, such as aluminum. A susceptor support 3 is provided at the bottom of the processing chamber 1 which is a grounded airtight container made of the above material through an insulating plate 2 made of ceramic or the like. A cooling chamber 4 such as a cooling jacket is formed inside the susceptor support 3. The cooling chamber 4 is introduced into the cooling chamber 4 through a refrigerant introducing pipe 5 provided at the bottom of the processing chamber 1. The cooling refrigerant discharged from the discharge pipe 6 is circulated.

【0012】上記サセプタ支持台3の上面には、アルミ
等の材質からなり下部電極を構成するサセプタ7が着脱
自在に設けられ、このサセプタ7には、処理室1外部に
設けられている高周波電源8からの例えば周波数が1
3.56MHzの高周波電力が、マッチング回路9、ブ
ロッキングコンデンサ10を介して電力供給線11によ
って供給されるようになっている。
A susceptor 7 made of a material such as aluminum and constituting a lower electrode is detachably provided on the upper surface of the susceptor support base 3. The susceptor 7 has a high-frequency power source provided outside the processing chamber 1. For example, the frequency from 8 is 1
High frequency power of 3.56 MHz is supplied by the power supply line 11 via the matching circuit 9 and the blocking capacitor 10.

【0013】上記サセプタ7の上面には、被処理物であ
る半導体ウエハWが直接載置されて吸引保持される、上
記半導体ウエハWと同大の静電チャック21が設けられ
ている。この静電チャック21は、例えば電界箔銅から
なる導電層22を上下両側からポリイミド・フィルム等
の絶縁体で挟んで接着した構成を有しており、供給リー
ド線23を介して処理室1外部の高圧直流電源24によ
って直流電圧が上記導電層22に印加されると、クーロ
ン力によって上記半導体ウエハWは上記静電チャック2
1に吸引保持されるようになっている。
On the upper surface of the susceptor 7, there is provided an electrostatic chuck 21 having the same size as the semiconductor wafer W on which the semiconductor wafer W, which is an object to be processed, is directly placed and suction-held. The electrostatic chuck 21 has a structure in which a conductive layer 22 made of, for example, an electric field foil copper is sandwiched between upper and lower sides with an insulator such as a polyimide film or the like, and is bonded to the outside of the processing chamber 1 via a supply lead wire 23. When a DC voltage is applied to the conductive layer 22 by the high-voltage DC power supply 24, the semiconductor wafer W is moved to the electrostatic chuck 2 by Coulomb force.
1 is suction-held.

【0014】上記処理室1の底部、並びに絶縁板2、さ
らには叙上のサセプタ支持台3、サセプタ7さらに上記
静電チャック21には、これらを垂直方向に貫通する貫
通孔31、32が夫々穿たれており、各貫通孔31、3
2内には、上記半導体ウエハW搬送用のプッシャーピン
33、34が挿通自在に挿入されている。
The bottom of the processing chamber 1, the insulating plate 2, the upper susceptor support 3, the susceptor 7, and the electrostatic chuck 21 have through holes 31 and 32 penetrating them vertically. Each through hole 31, 3 is drilled
The pusher pins 33 and 34 for transporting the semiconductor wafer W are inserted into the inside of the device 2 so as to be inserted therethrough.

【0015】これら各プッシャーピン33、34は、そ
の下端部が処理室1外部で上下動プレート35の各支持
部36、36に固着されており、この上下動プレート3
5は、例えばパルスモータなどの駆動機構37によって
上下動自在となるように構成されている。したがってこ
の駆動機構37を作動させて上記上下動プレート35を
上下動させると、それに伴って各プッシャーピン33、
34が上昇、下降して、それらの各上端面は静電チャッ
ク21の上面(載置面)から突出したり、静電チャック
21内に納まったりする。そして処理対象となる半導体
ウエハWは、その状態で別設の搬送アーム(図示せず)
によって各プッシャーピン33、34の上端面に載置さ
れたり、当該上端面から搬送されたりする。
The lower end portions of the pusher pins 33 and 34 are fixed to the support portions 36 and 36 of the vertical movement plate 35 outside the processing chamber 1, and the vertical movement plate 3 is provided.
5 is configured to be vertically movable by a drive mechanism 37 such as a pulse motor. Therefore, when the drive mechanism 37 is operated to move the vertical movement plate 35 up and down, the pusher pins 33,
34 rises and falls, and their respective upper end surfaces project from the upper surface (mounting surface) of the electrostatic chuck 21 or are housed in the electrostatic chuck 21. The semiconductor wafer W to be processed is, in that state, a transfer arm (not shown) provided separately.
Is placed on the upper end surface of each pusher pin 33, 34 or transported from the upper end surface.

【0016】なお、上記上下動プレート35の各支持部
36、36と、上記処理室1の底部外側面との間には、
ベローズ38、38が夫々設けられており、これら各ベ
ローズ38、38によって上記各プッシャーピン33、
34の上下動経路となる上記貫通孔31、32は、大気
に対して気密構造となっている。
Between the support portions 36, 36 of the vertical movement plate 35 and the outer surface of the bottom of the processing chamber 1,
Bellows 38, 38 are provided respectively, and the respective bellows 38, 38 enable the pusher pins 33,
The through holes 31 and 32, which serve as the vertical movement path of 34, have an airtight structure with respect to the atmosphere.

【0017】上記各貫通孔31、32は、処理室1外部
からサセプタ支持台3、及びサセプタ7内に導入されて
いるガス導入管39と通じており、別設のガス供給装置
(図示せず)によって例えばHeガスをこのガス導入管
39内に供給すると、このHeガスには前出冷却冷媒に
よって所定温度にされた上記サセプタ支持台3の冷熱が
熱伝導される。そしてそのように冷却されたHeガスに
よって各貫通孔31、32は満たされ、上記静電チャッ
ク21上に載置された半導体ウエハWが所定の温度に冷
却されるようになっている。
The through holes 31 and 32 communicate with the gas introduction pipe 39 introduced from the outside of the processing chamber 1 into the susceptor support base 3 and the susceptor 7, and a separately provided gas supply device (not shown). ), For example, He gas is supplied into the gas introduction pipe 39, the cold heat of the susceptor support 3 which has been brought to a predetermined temperature by the above-mentioned cooling refrigerant is thermally conducted to the He gas. Each of the through holes 31 and 32 is filled with the He gas thus cooled, so that the semiconductor wafer W mounted on the electrostatic chuck 21 is cooled to a predetermined temperature.

【0018】上記サセプタ7の上端周縁部には、上記半
導体ウエハWを囲むようにして絶縁性を有する環状のフ
ォーカスリング41が配設されており、プラズマ発生し
た際の反応性イオンは、このフォーカスリング41の存
在によって上記半導体ウエハWに効果的に入射される。
An annular focus ring 41 having an insulating property is provided around the upper edge of the susceptor 7 so as to surround the semiconductor wafer W, and the reactive ions generated when plasma is generated are the focus ring 41. Due to the existence of the above, it is effectively incident on the semiconductor wafer W.

【0019】一方上記処理室1内の上部において、この
処理室1とは電気的に絶縁されて配設されている上部電
極51はAlからなる中空構造になっており、接地線5
2を介して接地されているが、この上部電極51におけ
る上記サセプタ7との対向面は51aは、例えばアモル
ファス・カーボンやシリコンなどの材質で構成されてい
る。そしてこの上部電極51における既述の半導体ウエ
ハWとの対向面51aには多数の吐出口53が穿設さ
れ、上部電極51の上部に設けられているガス導入口5
4から供給される処理ガスはこれら多数の吐出口53か
ら半導体ウエハWに向けて吐出されるようになってい
る。
On the other hand, in the upper part of the processing chamber 1, the upper electrode 51, which is arranged electrically insulated from the processing chamber 1, has a hollow structure made of Al, and has a ground wire 5
The upper electrode 51, which is grounded through 2, has a surface 51a facing the susceptor 7 made of a material such as amorphous carbon or silicon. A large number of ejection openings 53 are formed in the upper surface 51a of the upper electrode 51 facing the semiconductor wafer W, and the gas introduction opening 5 provided above the upper electrode 51.
The processing gas supplied from No. 4 is discharged toward the semiconductor wafer W from these many discharge ports 53.

【0020】また上記処理室1内の底部には、処理室内
のガスを排気するための真空ポンプ(図示せず)に通ず
る排気管61が接続されており、処理室1内は真空引き
が可能で、例えば処理室1内を0.5Torrに維持で
きるようになっている。
Further, an exhaust pipe 61 leading to a vacuum pump (not shown) for exhausting gas in the processing chamber is connected to the bottom of the processing chamber 1 so that the inside of the processing chamber 1 can be evacuated. Thus, for example, the inside of the processing chamber 1 can be maintained at 0.5 Torr.

【0021】そして本実施例における異常放電検出のた
めの構成は、以下のようになっている。即ち、上記高周
波電源8の電力供給線11からリード線71が引き出さ
れ、このリード線71にモニタ用リード線72が接続さ
れ、さらに当該モニタ用リード線72にRFフィルタ7
3を介してVDCモニタ74が接続され、このVDCモニタ
74の出力が検出装置75に常時導入されるようになっ
ている。
The structure for detecting abnormal discharge in this embodiment is as follows. That is, the lead wire 71 is drawn out from the power supply wire 11 of the high frequency power source 8, the monitor lead wire 72 is connected to the lead wire 71, and the RF filter 7 is connected to the monitor lead wire 72.
A V DC monitor 74 is connected via the switch 3, and the output of the V DC monitor 74 is constantly introduced into the detection device 75.

【0022】一方上記静電チャック21を作動させるた
め高圧直流電源24の供給リード線23からも、モニタ
用リード線76が引き出され、さらにこのモニタ用リー
ド線76に電流モニタ77が接続され、当該電流モニタ
77の出力は、検出装置75に常時導入されるようにな
っている。
On the other hand, in order to operate the electrostatic chuck 21, a monitor lead wire 76 is also drawn out from the supply lead wire 23 of the high voltage DC power supply 24, and a current monitor 77 is connected to the monitor lead wire 76. The output of the current monitor 77 is constantly introduced into the detection device 75.

【0023】上記検出装置75は、VDCモニタ74及び
上記電流モニタ77からの出力を後述のように比較処理
し、その結果を別設のディスプレイ78に表示するよう
に構成されている。
The detection device 75 is configured to compare the outputs from the VDC monitor 74 and the current monitor 77 as will be described later, and display the result on a separate display 78.

【0024】このディスプレイ78は、通常この種のエ
ッチング処理装置などのプラズマ処理装置に設けられ
て、現在進行中のプロセスが視覚的に認識できるように
構成されているものであり、上記検出装置75での比較
処理の結果出力される正常信号、Heガス系警告信号、
静電チャック系警告信号、被処理物系警告信号の入力に
応じて、必要な表示を行う。
The display 78 is usually provided in a plasma processing apparatus such as this type of etching processing apparatus so that the process currently in progress can be visually recognized. Normal signal output as a result of the comparison process in He, He gas warning signal,
Necessary display is performed in response to the input of the electrostatic chuck system warning signal and the workpiece system warning signal.

【0025】本実施例は以上のように構成されており、
その動作などについて説明すると、例えば被処理物たる
半導体ウエハに対してエッチング処理を行う場合、まず
駆動機構37が作動して上下動プレート35が上昇し、
各プッシャーピン32、33の上端面が、静電チャック
21の載置面から突出する。
This embodiment is constructed as described above,
The operation and the like will be described. For example, in the case where an etching process is performed on a semiconductor wafer that is an object to be processed, first, the drive mechanism 37 is activated to raise the vertical movement plate 35,
The upper end surface of each pusher pin 32, 33 projects from the mounting surface of the electrostatic chuck 21.

【0026】そして処理室1の側面に設けられたゲート
バルブ(図示せず)が開かれ、搬送アーム(図示せず)
によって半導体ウエハWが処理室1内に搬入されて、上
記各プッシャーピン32、33の上端面に載置される
と、再び上記駆動機構37が作動して今度は上記上下動
プレート35が下降し、それに伴って上記各プッシャー
ピン32、33も下降して静電チャック21内に納ま
り、上記半導体ウエハWはこの静電チャック21上の所
定の位置に載置される。その後高圧直流電源24からの
直流電圧の印加によって静電チャック21が作動する
と、上記半導体ウエハWはその位置で吸着保持される。
このとき電流モニタ77によって上記直流電流はモニタ
され、そのモニタ信号は検出装置75へと入力される。
Then, a gate valve (not shown) provided on the side surface of the processing chamber 1 is opened, and a transfer arm (not shown).
When the semiconductor wafer W is loaded into the processing chamber 1 by the above and placed on the upper end surfaces of the pusher pins 32 and 33, the drive mechanism 37 is actuated again and the vertical movement plate 35 is lowered. Along with that, the pusher pins 32 and 33 are also lowered and housed in the electrostatic chuck 21, and the semiconductor wafer W is placed on the electrostatic chuck 21 at a predetermined position. Thereafter, when the electrostatic chuck 21 is operated by applying a DC voltage from the high voltage DC power supply 24, the semiconductor wafer W is attracted and held at that position.
At this time, the direct current is monitored by the current monitor 77, and the monitor signal is input to the detection device 75.

【0027】そして別設の処理ガス供給装置から供給さ
れる、例えばCF4ガスなどの処理ガスがガス導入口5
4から上部電極51の吐出口53を経て、上記半導体ウ
エハWダミーウエハに向かって吐出され、それと同時に
処理室1内の圧力は例えば0.5Torrに維持され
る。
A process gas such as CF 4 gas supplied from a separate process gas supply device is supplied to the gas inlet 5.
4 is discharged toward the dummy wafer of the semiconductor wafer W through the discharge port 53 of the upper electrode 51, and at the same time, the pressure in the processing chamber 1 is maintained at 0.5 Torr, for example.

【0028】そして高周波電源8によって、例えば周波
数が13.56MHz、電力が1kwに夫々設定された
高周波電力がサセプタ7に印加されると、処理室1内に
プラズマが発生し、上記半導体ウエハWに対してエッチ
ング処理がなされる。このときサセプタ7側にバイアス
されるVDCは、VDCモニタ74によってモニタされ、そ
のモニタ信号は検出装置75へと入力されている。そし
て正常にエッチング処理が実施されている状態では、検
出装置75は正常信号を既述のディスプレイ78に対し
て出力している。
When high-frequency power whose frequency is set to 13.56 MHz and power is set to 1 kw is applied to the susceptor 7 by the high-frequency power source 8, plasma is generated in the processing chamber 1 and the semiconductor wafer W is exposed. On the other hand, an etching process is performed. V DC biased at this time susceptor 7 side is monitored by V DC monitor 74, the monitor signal is input to the detector 75. Then, in the state where the etching process is normally performed, the detection device 75 outputs a normal signal to the display 78 described above.

【0029】ところが、例えばエッチング処理中に、H
eガスが流れているガス導入管39や貫通孔31、32
内の各プッシャーピン33、34に対して放電が発生す
ると、VDCモニタ74によってモニタされているVDC
ベルが大きく変動し、それに応じたモニタ信号が検出装
置75に入力される。一方このとき、電流モニタ77に
よって検出されている上記静電チャック21作動用の直
流電流には変動がなく、そのモニタ信号も変わらない。
したがって上記検出装置75は、以上の各モニタ信号を
比較処理し、その結果Heガス系警告信号を直ちに上記
ディスプレイ78に対して出力し、それによって作業員
は処理室1内のHeガス系に放電が発生したことを知覚
できる。
However, for example, during the etching process, H
Gas introduction pipe 39 and through holes 31, 32 through which e gas flows
When a discharge occurs in each of the pusher pins 33 and 34 in the inside, the VDC level monitored by the VDC monitor 74 greatly changes, and a monitor signal corresponding to the VDC level is input to the detection device 75. On the other hand, at this time, the DC current for operating the electrostatic chuck 21 detected by the current monitor 77 does not change, and the monitor signal does not change.
Therefore, the detection device 75 compares the above monitor signals and immediately outputs the He gas system warning signal to the display 78, so that the worker discharges to the He gas system in the processing chamber 1. Can be perceived as occurring.

【0030】また例えば、エッチング処理中に静電チャ
ック21に対して放電があった場合には、VDCモニタ7
4によってモニタされているVDCレベル、及び電流モニ
タ77によって検出されている上記静電チャック21作
動用の直流電流とも大きく変動する。そうすると上記検
出装置75は、以上の各モニタ信号の大きい変動を比較
処理し、その結果、静電チャック系警告信号を上記ディ
スプレイ78に対して出力し、それによって作業員は処
理室1内の静電チャック21上に放電があったことを知
覚できる。
Further, for example, when the electrostatic chuck 21 is discharged during the etching process, the VDC monitor 7
The V DC level monitored by 4 and the DC current for operating the electrostatic chuck 21 detected by the current monitor 77 greatly vary. Then, the detection device 75 compares and processes the large fluctuations of the respective monitor signals, and as a result, outputs an electrostatic chuck system warning signal to the display 78, whereby the worker can quietly operate in the processing chamber 1. It can be perceived that there was a discharge on the electric chuck 21.

【0031】さらに本実施例では、静電チャック21上
に載置された半導体ウエハWのずれをも検出できる。即
ち、静電チャック21上の所定の位置に載置されるべき
半導体ウエハWが、何らかの原因で所定の位置からずれ
て載置された場合、静電チャック21作動用の高圧直流
電源24を作動させて高圧直流を印加させると、電流モ
ニタ77からのモニタ信号の変動幅は比較的小さく検出
される。一方そのようにずれた状態でプラズマ発生用の
高周波電力が加わると、静電チャック21の載置面が直
接プラズマに曝されるため、VDCモニタ74によってモ
ニタされているVDCレベルは大きく変動する。そしてこ
れらの各モニタからの信号に基づいて、上記検出装置7
5は被処理物系警告信号を、上記ディスプレイ78に対
して出力し、それによって作業員は被処理物である半導
体ウエハWが、所定の位置からずれた状態で静電チャッ
ク21上に載置されていることを知覚できるのである。
Further, in this embodiment, the deviation of the semiconductor wafer W placed on the electrostatic chuck 21 can also be detected. That is, when the semiconductor wafer W to be mounted on the electrostatic chuck 21 at a predetermined position is displaced from the predetermined position for some reason, the high voltage DC power supply 24 for operating the electrostatic chuck 21 is activated. Then, when the high voltage DC is applied, the fluctuation range of the monitor signal from the current monitor 77 is detected to be relatively small. On the other hand, when the high frequency power for plasma generation is applied in such a shifted state, the mounting surface of the electrostatic chuck 21 is directly exposed to the plasma, so that the VDC level monitored by the VDC monitor 74 greatly changes. To do. Then, based on the signals from these monitors, the detection device 7
Reference numeral 5 outputs an object-to-be-processed warning signal to the display 78, whereby an operator places the semiconductor wafer W, which is an object to be processed, on the electrostatic chuck 21 in a state of being displaced from a predetermined position. You can perceive what is being done.

【0032】さらにまた以上のような警告信号を発する
にあたっては、高周波電力系のVDCレベルと高圧直流系
との全く異なった2つの系からの各モニタ信号に基づ
き、これらを比較処理することによって判断しているか
ら、その信頼性は極めて高いものである。もちろん、上
記のVDCモニタ74及び電流モニタ77は、それ自体単
独で高圧直流電源24からの直流電流、及び発生したプ
ラズマのVDCレベルをモニタしているので、夫々の系の
監視並びにその制御が可能であり、それとともに、それ
ぞれの系に固有の異常があった場合も各々検出すること
が可能である。さらにまたエッチング処理におけるエン
ド・ポイントの検出も可能である。
Further, in issuing the warning signal as described above, comparison processing is performed on the basis of the monitor signals from two completely different systems, the VDC level of the high frequency power system and the high voltage DC system. Since it is judged, its reliability is extremely high. Of course, the V DC monitor 74 and the current monitor 77 themselves monitor the DC current from the high-voltage DC power supply 24 and the V DC level of the generated plasma, so that the respective systems are monitored and controlled. In addition, it is possible to detect even if there is an abnormality unique to each system. Furthermore, it is possible to detect the end point in the etching process.

【0033】なお上記実施例では、エッチング処理装置
に適用したが、これに限らず例えばアッシング装置やC
VD装置を始めとして、本発明は処理室内に静電チャッ
クを有し、かつ処理室内にプラズマを発生させる他のプ
ラズマ装置に対して適用可能である。
In the above embodiment, the etching processing apparatus is applied, but the present invention is not limited to this, and for example, an ashing apparatus or C
The present invention is applicable to other plasma devices including a VD device, which has an electrostatic chuck in a processing chamber and generates plasma in the processing chamber.

【0034】[0034]

【発明の効果】請求項1の異常放電検出方法によれば、
プラズマ装置の処理室内に発生した異常放電の有無、並
びにその発生場所も検出でき、さらにまた静電チャック
上に載置された半導体ウエハなどの被処理物のずれを検
出することも容易である。
According to the abnormal discharge detection method of claim 1,
It is possible to detect the presence or absence of the abnormal discharge that has occurred in the processing chamber of the plasma device and the location where the abnormal discharge has occurred, and it is also easy to detect the deviation of the object to be processed such as a semiconductor wafer placed on the electrostatic chuck.

【0035】請求項2によれば、プラズマ装置における
静電チャック系、及び高周波電力系の2つの状態を監視
しつつ、さらに処理室内に発生した異常放電の有無、並
びにその発生場所も検出できる。また静電チャック上に
載置された半導体ウエハなどの被処理物のずれを検出す
ることも容易である。
According to the second aspect, while monitoring the two states of the electrostatic chuck system and the high frequency power system in the plasma device, the presence or absence of the abnormal discharge occurring in the processing chamber and the place where the abnormal discharge occurs can be detected. Further, it is easy to detect the deviation of the object to be processed such as a semiconductor wafer placed on the electrostatic chuck.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の側面の断面を示す説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a side cross-section of an embodiment of the present invention.

【図2】従来技術の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 処理室 7 サセプタ 8 高周波電源 21 静電チャック 24 高圧直流電源 33、34 プッシャーピン 39 ガス導入管 51 上部電極 74 VDCモニタ 75 検出装置 77 電流モニタ W 半導体ウエハ1 Processing Room 7 Susceptor 8 High Frequency Power Supply 21 Electrostatic Chuck 24 High Voltage DC Power Supply 33, 34 Pusher Pin 39 Gas Introducing Tube 51 Upper Electrode 74 VDC Monitor 75 Detector 77 Current Monitor W Semiconductor Wafer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波電源による高周波電力を処理室内
の電極に印加して処理室内にプラズマを発生させ、当該
処理室内に設けた静電チャックに載置される被処理物を
処理するプラズマ装置において、静電チャック作動用電
流の電流レベルと、上記高周波電源の供給線からモニタ
されるVDCレベルとによって当該処理室内の異常放電を
検出することを特徴とする、異常放電検出方法。
1. A plasma apparatus for applying a high-frequency power from a high-frequency power source to an electrode in a processing chamber to generate plasma in the processing chamber and processing an object to be processed placed on an electrostatic chuck provided in the processing chamber. An abnormal discharge detection method, characterized in that an abnormal discharge in the processing chamber is detected by the current level of the electrostatic chuck actuating current and the VDC level monitored from the supply line of the high frequency power supply.
【請求項2】 高周波電源による高周波電力を処理室内
の電極に印加して処理室内にプラズマを発生させ、当該
処理室内に設けた静電チャックに載置される被処理物を
処理する装置であって、静電チャック作動用電流の電流
レベルを検出するモニタと、上記高周波電源の供給線か
らVDCレベルを検出するVDCモニタとを有することを特
徴とする、プラズマ装置。
2. An apparatus for processing an object placed on an electrostatic chuck provided in the processing chamber by applying high-frequency power from a high-frequency power source to electrodes in the processing chamber to generate plasma. A plasma apparatus comprising: a monitor for detecting a current level of the electrostatic chuck operating current; and a VDC monitor for detecting a VDC level from the high frequency power supply line.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997037382A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Lam Research Corporation Dynamic feedback electrostatic wafer chuck
US5835333A (en) * 1995-10-30 1998-11-10 Lam Research Corporation Negative offset bipolar electrostatic chucks
EP1044494A1 (en) * 1997-05-29 2000-10-18 Watkins-Johnson Company Method and apparatus for clamping a substrate
JP2001262355A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Applied Materials Inc Plasma, cvd system, and method for detecting its malfunction
KR100487823B1 (en) * 1996-10-17 2005-06-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Apparatus and method for actively controlling the dc potential of a cathode pedestal
KR100626351B1 (en) * 1999-07-12 2006-09-20 삼성전자주식회사 Radio Frequency Power Supply
JP2007073309A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Nec Electronics Corp Plasma processing device and abnormal discharge preventing method
JP2007250755A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Hitachi High-Technologies Corp Plasma processing device
WO2010030718A3 (en) * 2008-09-11 2010-06-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for monitoring and controlling a plasma process with an ion mobility spectrometer
US20130025789A1 (en) * 2001-06-15 2013-01-31 Tokyo Electron Limited Dry-etching method
JP2014160790A (en) * 2013-01-24 2014-09-04 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and mounting table
JP2015023041A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835333A (en) * 1995-10-30 1998-11-10 Lam Research Corporation Negative offset bipolar electrostatic chucks
US5812361A (en) * 1996-03-29 1998-09-22 Lam Research Corporation Dynamic feedback electrostatic wafer chuck
WO1997037382A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Lam Research Corporation Dynamic feedback electrostatic wafer chuck
KR100487823B1 (en) * 1996-10-17 2005-06-16 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Apparatus and method for actively controlling the dc potential of a cathode pedestal
EP1044494A4 (en) * 1997-05-29 2007-04-25 Watkins Johnson Co Method and apparatus for clamping a substrate
EP1044494A1 (en) * 1997-05-29 2000-10-18 Watkins-Johnson Company Method and apparatus for clamping a substrate
KR100626351B1 (en) * 1999-07-12 2006-09-20 삼성전자주식회사 Radio Frequency Power Supply
JP2001262355A (en) * 2000-03-16 2001-09-26 Applied Materials Inc Plasma, cvd system, and method for detecting its malfunction
US20130025789A1 (en) * 2001-06-15 2013-01-31 Tokyo Electron Limited Dry-etching method
JP2007073309A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Nec Electronics Corp Plasma processing device and abnormal discharge preventing method
US7974067B2 (en) 2005-09-06 2011-07-05 Renesas Electronics Corporation Plasma processing apparatus and method of suppressing abnormal discharge therein
JP2007250755A (en) * 2006-03-15 2007-09-27 Hitachi High-Technologies Corp Plasma processing device
WO2010030718A3 (en) * 2008-09-11 2010-06-03 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for monitoring and controlling a plasma process with an ion mobility spectrometer
US8344318B2 (en) 2008-09-11 2013-01-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Technique for monitoring and controlling a plasma process with an ion mobility spectrometer
JP2014160790A (en) * 2013-01-24 2014-09-04 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and mounting table
JP2015023041A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 株式会社日立ハイテクノロジーズ Plasma processing apparatus

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