JPH0992491A - Device and method for plasma processing - Google Patents

Device and method for plasma processing

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JPH0992491A
JPH0992491A JP7250409A JP25040995A JPH0992491A JP H0992491 A JPH0992491 A JP H0992491A JP 7250409 A JP7250409 A JP 7250409A JP 25040995 A JP25040995 A JP 25040995A JP H0992491 A JPH0992491 A JP H0992491A
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JP
Japan
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plasma
plasma processing
processing container
high frequency
microwave
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JP7250409A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tomioka
和広 冨岡
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of dust, breaking and contamination of a base surface, and dielectric breakdown of electric elements by detecting the generation of the abnormal discharge of a plasma, and reducing the frequency of the occurrence of the discharge. SOLUTION: A base 2 to be processed is placed within a plasma processing vessel 1, the inside of the vessel is evacuated, and gas is introduced from a gas inlet 4. A predetermined high frequency is produced from a high frequency source 5 and amplified by a high-frequency power amplifier 7 via a high-frequency switch 6. Next, it is divided by a directional coupler 8 into a propagating wave 8a to a fundamental susceptor 3 and a reflected wave 8b, and a matching unit 9 is controlled by a matching unit control device 10 so that the reflected-wave power is at a minimum while the propagating-wave power is at a maximum. If an abnormal discharge occurs, a wave detector 1 detects it, a voltage comparator 12 compares it with a reference voltage source 13, and a signal is produced from a trigger generator 14. Further, the high-frequency power is controlled by a gate circuit 15 according to information from the matching unit control device 10. Thus by suppressing the generation of the abnormal discharge the generation of dust, breaking and contamination of the base surface, and dielectric breakdown of electric elements are prevented.

Description

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

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ処理装置に
関し、プラズマ処理容器内で発生する異常放電を処理中
に検出すると共に被処理基体の形状異常、静電ダメージ
の発生を低減し、同時に異常放電によるプラズマ処理容
器の損傷を防止し、消耗の進行を抑制することが可能な
プラズマ処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma processing apparatus, and detects abnormal discharge occurring in a plasma processing container during processing, reduces abnormal shape of a substrate to be processed, and electrostatic damage, and at the same time, abnormal discharge. The present invention relates to a plasma processing apparatus capable of preventing the plasma processing container from being damaged by the above and suppressing the progress of consumption.

【従来の技術】DRAM(Dynamic RAM)ロ
ジックLSIおよびマイクロプロセッサ等の半導体装置
の高密度化および高性能化の進行に伴って素子や配線等
の微細加工技術・高純度の成膜技術の重要度が増してい
る。上記微細加工や高純度の成膜には、ハロゲン系ガス
からプラズマを発生してエッチングを行ったり、無機材
料ガスまたは有機材料ガスからプラズマを発生させてC
VD(化学的蒸着法)により成膜を行っている。平行平
板電極を有するプラズマ処理装置について図11を参照
して説明する。プラズマ処理容器101の内部には基体
サセプター103があり、被処理基体102が載置され
ている。プラズマ処理容器101は図示しないターボ分
子ポンプや油拡散ポンプなどを用いて真空排気する。続
いてガス導入口104に反応性ガスを導入してプラズマ
処理容器101内を一定圧力に保持する。次に高周波源
105により発生させた高周波を高周波増幅器106で
プラズマを発生させるために必要な電力まで増幅し、増
幅した高周波を方向性結合器107および整合器108
をへて基体サセプター103に印加する。整合器制御器
109はプラズマが発生したとき、基体サセプター10
3に印加される高周波のインプーダンスに整合するよう
に整合器108内の可変コンデンサーの容量を変化させ
る等の動作を行う。一般的にプラズマ処理容器101の
内部は被処理基体102等の金属汚染を防止するため、
表面をアルマイト処理されたアルミニウム等が用いられ
ている。アルマイト層は通常陽極酸化法により約100
nm程度に形成されている。CVD法や比較的蒸気圧が
低い反応生成物が発生するエッチングプロセスではアル
マイト層上に堆積膜が生成しやすくなり、エッチング工
程を重ねるに従い堆積膜が生成されると、堆積膜表面で
チャージアップする。ここで何らかの原因で堆積膜表面
近くで微小なアーク放電が多数発生すると、多量の堆積
膜が剥がれ、ダストの原因になる。このダストの発生に
より被処理基体102内の素子及び配線の短絡、断線が
発生するという問題があった。また、上記トラブルを未
然に防ぐためには、堆積膜が剥がれ始めるある厚さ以上
になる前にプラズマ処理容器101を洗浄する等のメイ
ンテナンスを行う必要がある。しかし、このメインテナ
ンスを行うタイミングを正確に把握するのが困難であっ
た。一方、アルミニウム等の金属配線をエッチングによ
って形成する場合、プラズマ処理容器101にCl2
いしはBCl3 ガスを導入し、プラズマを発生させるが
Cl2 ないしはBCl3 ガスは反応性が高い為、プラズ
マ処理容器101内表面のアルマイト層が少しずつエッ
チングされる。アルマイト層がエッチングされ消滅する
と内壁のアルミニウムが露出して、この状態で上述のア
ーク放電等の異常放電が発生すると内壁のアルミニウム
ないしはアルミニウム以外の鉄、マグネシウム等の金属
不純物が被処理基体を汚染するという問題があった。ま
た、アルミニウムが露出するまでのプラズマ処理容器1
01の寿命を知ることも困難であり、メインテナンスを
行うタイミングを正確に把握する事が困難であるという
問題があった。さらに被処理基体近くで異常放電が発生
すると被処理基体そのものに形状損傷を与えたり、素子
が静電破壊ないしは劣化に至り、半導体装置等の被処理
基体の生産歩留まりを著しく低下させるという問題があ
った。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices such as DRAM (Dynamic RAM) logic LSIs and microprocessors become higher in density and higher in performance, the importance of fine processing technology and high-purity film formation technology for elements, wirings, etc. Is increasing. For the above-mentioned fine processing and high-purity film formation, plasma is generated from a halogen-based gas to perform etching, or plasma is generated from an inorganic material gas or an organic material gas to form C
The film is formed by VD (chemical vapor deposition method). A plasma processing apparatus having parallel plate electrodes will be described with reference to FIG. A substrate susceptor 103 is provided inside the plasma processing container 101, and a substrate 102 to be processed is placed thereon. The plasma processing container 101 is evacuated by using a turbo molecular pump, an oil diffusion pump, or the like (not shown). Then, a reactive gas is introduced into the gas introduction port 104 to maintain the inside of the plasma processing container 101 at a constant pressure. Next, the high frequency generated by the high frequency source 105 is amplified by the high frequency amplifier 106 to the electric power required to generate plasma, and the amplified high frequency is directional coupler 107 and matching device 108.
And is applied to the substrate susceptor 103. When the plasma is generated, the matching device controller 109 controls the substrate susceptor 10
The capacitance of the variable capacitor in the matching unit 108 is changed so as to match the high-frequency impedance applied to the signal No. 3 and the like. Generally, the inside of the plasma processing container 101 is provided to prevent metal contamination of the substrate 102 to be processed.
Aluminum whose surface is anodized is used. The alumite layer is usually about 100 by anodic oxidation method.
It is formed on the order of nm. In a CVD method or an etching process in which a reaction product having a relatively low vapor pressure is generated, a deposited film is easily formed on the alumite layer, and when the deposited film is formed as the etching process is repeated, the surface of the deposited film is charged up. . If a large number of minute arc discharges occur near the surface of the deposited film for some reason, a large amount of the deposited film will peel off, causing dust. Due to the generation of dust, there is a problem in that elements and wirings in the substrate 102 to be processed are short-circuited or disconnected. Further, in order to prevent the above problems, it is necessary to perform maintenance such as cleaning the plasma processing container 101 before the deposited film starts to come off to a certain thickness or more. However, it was difficult to know exactly when to perform this maintenance. On the other hand, when a metal wiring such as aluminum is formed by etching, Cl 2 or BCl 3 gas is introduced into the plasma processing container 101 to generate plasma, but Cl 2 or BCl 3 gas is highly reactive, so the plasma processing container The alumite layer on the inner surface of 101 is gradually etched. When the alumite layer is etched and disappears, aluminum on the inner wall is exposed, and when abnormal discharge such as arc discharge occurs in this state, aluminum on the inner wall or metal impurities such as iron and magnesium other than aluminum contaminate the substrate to be treated. There was a problem. In addition, the plasma processing container 1 until aluminum is exposed
There is a problem that it is difficult to know the service life of 01 and it is difficult to accurately grasp the timing of performing maintenance. Furthermore, if an abnormal discharge occurs near the substrate to be processed, the substrate itself may be damaged in shape, or the element may be electrostatically destroyed or deteriorated, resulting in a significant decrease in the production yield of the substrate to be processed such as a semiconductor device. It was

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を考
慮してなされたものであり、異常放電の発生頻度を抑制
し、異常放電による突発的なダスト発生、被処理基体表
面の損傷、基体の汚染、基体の電気素子の絶縁破壊等の
発生を低減することが可能なプラズマ処理装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and suppresses the frequency of occurrence of abnormal discharge, sudden dust generation due to abnormal discharge, damage to the surface of a substrate to be treated, and substrate. It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of reducing the above-mentioned contamination and the occurrence of dielectric breakdown of electric elements of a substrate.

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明の第1は、高周波電力を発生する手段と、電力プ
ラズマ処理容器とプラズマ処理容器にガスを導入する手
段と、プラズマ処理容器に高周波を導入する電極と、前
記電極から反射する高周波電力を検出する手段と、電極
に印加する高周波電力のインピーダンスと、プラズマの
インピーダンスとが整合された状態における電極から反
射する高周波電力の振幅の変動にのみ応じて、電極に印
加する高周波電力を制御する手段とを備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置を提供する。又、本発明の第1
において、より具体的には高周波電力を制御する手段
は、電極に印加する高周波電力のインピーダンスと、プ
ラズマのインピーダンスとが整合された状態であると認
識する手段と、電極から反射する高周波電力の振幅の変
動を検知する手段と、インピーダンスが整合された状態
であると認識する手段と、振幅の変動を検知する手段と
からの情報をもとに、前記電極に印加する高周波電力を
制御する手段とからなる。又、本発明の第1において、
高周波電力を制御する手段による高周波電力の制御は被
処理基体近傍に発生する異常放電に対して、特に有効で
ある。又、上記課題を解決する為に本発明の第2は、プ
ラズマ処理容器内にプラズマを発生させる手段と、プラ
ズマ処理容器にガスを導入する手段と、プラズマ処理容
器にマイクロ波を導入する手段と、プラズマに反射した
マイクロ波を検出する手段と、検出したマイクロ波の振
幅の変動に応じて、プラズマを発生させる手段の出力を
制御する手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理
装置を提供する。又、上記課題を解決する為に本発明の
第3は、プラズマ処理容器と、プラズマ処理容器内にプ
ラズマを発生させる手段と、プラズマ処理容器にガスを
導入する手段と、プラズマ処理容器にマイクロ波を導入
する手段と、プラズマを透過したマイクロ波を検出する
手段と、検出したマイクロ波の振幅の変動或いは位相の
変動に応じて、プラズマを発生させる手段の出力を制御
する手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置
を提供する。尚、本発明の第2乃至第3において高周波
電力を制御する手段は、マイクロ波の特定の周波数帯に
おける振幅の変動に応じて制御を行うことが異常放電に
対応する特定のイオンや活性種の周波数帯に応じた測定
が可能となり、異常放電の正確な検出を可能ならしめる
上で好ましい。さらに又、上記課題を解決する為に本発
明の第4は、プラズマ処理容器と、プラズマ処理容器内
にプラズマを発生させる手段と、プラズマ処理容器にガ
スを導入する手段と、プラズマ処理容器内における発光
の強度を検出する手段と、検出された発光強度の変動に
応じて、プラズマを発生させる手段の出力、高周波を制
御する手段とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装
置を提供する。又、本発明の第1乃至第4のプラズマ処
理装置において、電極から反射する高周波電力の振幅変
動、マイクロ波の振幅あるいは位相の変動、及び発光強
度の変動の各回数を計測する手段とを備えることがプラ
ズマ処理容器の損傷、消耗の進行を把握する上で好まし
い。本発明の第4において高周波電力を制御する手段は
特定の波長における発光強度の変動に応じて、制御を行
うことが異常放電のより正確な検出の為に好ましい。
又、本発明の第5は、プラズマ処理容器内にプロセスガ
スを導入する工程と、プラズマ処理容器内に電極から高
周波電力を導入し、プラズマを生成する工程と、前記電
極に印加する高周波電力のインピーダンスとプラズマの
インピーダンスとが整合された状態における電極から反
射する高周波電力の振幅の変動にのみ応じて、電極に印
加する高周波電力を制御する工程を行うことを特徴とす
る。上記本発明の第1及び第5によれば、電極から反射
する高周波電力の振幅の変動に速応して、異常放電が発
生する初期に発生を検出、異常放電が成長できる前に電
極に印加する高周波電力を制御する手段により異常放電
を低減させることができいる。又、高周波電力を発生す
る手段と、プラズマとのインピーダンスが整合された状
態における電極から反射する高周波電力の振幅の変動に
のみ応じて電極に印加する高周波電力を制御する為、イ
ンピーダンスが整合されていない状態での電極から反射
した高周波電力の振幅の変動によっては電力制御を行わ
ないので不必要に高周波電力を遮断、低減してスル−プ
ットを低下させる不具合はない。又、電極からの反射を
検出する為、被処理気体に損傷をもたらす電極近傍にお
ける微少なプラズマの変動も検出可能である。又、本発
明の第2及び第6によれば、プラズマ処理容器にマイク
ロ波を導入し、プラズマに反射したマイクロ波あるいは
プラズマを透過したマイクロ波を検出している。プラズ
マ容器内で異常放電が発生すると、プラズマ密度(電子
密度)が局在的に増加することによりプラズマ密度に比
例するプラズマ周波数が増加する。ここにマイクロ波を
導入すれば、プラズマを透過するマイクロ波透過率が減
少して(プラズマに反射するマイクロ波が増大する)振
幅が変動したり、透過するマイクロ波の位相が遅れる。
その振幅の変動或いは位相の変動に速応して、プラズマ
を発生させる手段の出力を制御することにより、異常放
電が発生する初期に発生を検出し、異常放電が成長し、
被処理気体に損傷をあたえる前に低減させることができ
る。又、電極近傍にかかわらずプラズマ処理容器内全体
に渡って、異常放電の検出を行うことが可能である。さ
らに、本発明の第4及び第7によれば、異常放電発生時
におけるプラズマ処理容器内における発光強度を検出し
て、その変動に応じてプラズマを発生させる手段の出力
を制御しているので異常放電発生の初期に検出し、低減
させることができる。又、電極近傍にかかわらず、プラ
ズマ処理容器内全体に渡って異常放電の検出を行うこと
が可能である。
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is to provide a means for generating high frequency power, a plasma processing vessel for power supply, a means for introducing gas into the plasma processing vessel, and a plasma processing vessel. An electrode for introducing a high frequency into the electrode, a means for detecting high frequency power reflected from the electrode, an impedance of the high frequency power applied to the electrode, and an amplitude of the high frequency power reflected from the electrode in a state where the impedance of the plasma is matched. A plasma processing apparatus comprising: means for controlling high-frequency power applied to an electrode depending only on fluctuations. The first aspect of the present invention
In more concrete terms, the means for controlling the high frequency power includes means for recognizing that the impedance of the high frequency power applied to the electrode and the impedance of the plasma are matched, and the amplitude of the high frequency power reflected from the electrode. And a means for recognizing that the impedance is in a matched state, and a means for controlling the high frequency power applied to the electrode based on information from the means for detecting the variation in amplitude. Consists of. In the first aspect of the present invention,
The control of the high frequency power by the means for controlling the high frequency power is particularly effective for abnormal discharge that occurs in the vicinity of the substrate to be processed. Further, in order to solve the above-mentioned problems, a second aspect of the present invention comprises means for generating plasma in the plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, and means for introducing microwave into the plasma processing container. Provided is a plasma processing apparatus comprising: a means for detecting a microwave reflected in plasma; and a means for controlling an output of a means for generating a plasma according to a variation in the amplitude of the detected microwave. To do. In order to solve the above-mentioned problems, a third aspect of the present invention is to provide a plasma processing container, means for generating plasma in the plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, and microwave for the plasma processing container. And means for detecting microwaves that have passed through the plasma, and means for controlling the output of the means for generating plasma according to the fluctuations in the amplitude or phase of the detected microwaves. A plasma processing apparatus is provided. In the second to third aspects of the present invention, the means for controlling the high-frequency power is controlled according to the fluctuation of the amplitude of the microwave in a specific frequency band. This is preferable in that it enables measurement according to the frequency band and enables accurate detection of abnormal discharge. Furthermore, in order to solve the above-mentioned problems, a fourth aspect of the present invention is to provide a plasma processing container, means for generating plasma in the plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, and the inside of the plasma processing container. A plasma processing apparatus comprising: a unit for detecting the intensity of emitted light; and a unit for controlling an output of a unit for generating plasma and a high frequency in accordance with a variation in the detected emission intensity. Further, in the first to fourth plasma processing apparatuses of the present invention, it is provided with means for measuring the number of times of fluctuations in the amplitude of the high frequency power reflected from the electrodes, fluctuations in the amplitude or phase of the microwave, and fluctuations in the emission intensity. It is preferable to grasp the progress of damage and consumption of the plasma processing container. In the fourth aspect of the present invention, it is preferable that the means for controlling the high frequency power is controlled in accordance with the variation of the emission intensity at a specific wavelength for more accurate detection of abnormal discharge.
A fifth aspect of the present invention is to introduce a process gas into the plasma processing container, to introduce high-frequency power from an electrode into the plasma processing container to generate plasma, and to apply high-frequency power to the electrode. The method is characterized in that the step of controlling the high frequency power applied to the electrode is performed only in accordance with the fluctuation of the amplitude of the high frequency power reflected from the electrode in a state where the impedance and the impedance of the plasma are matched. According to the first and fifth aspects of the present invention, the occurrence of abnormal discharge is detected early in response to the fluctuation of the amplitude of the high frequency power reflected from the electrode, and applied to the electrode before the abnormal discharge can grow. The abnormal discharge can be reduced by the means for controlling the high frequency power. Further, the impedance is matched in order to control the high frequency power applied to the electrode only in accordance with the fluctuation of the amplitude of the high frequency power reflected from the electrode in the state where the impedance of the high frequency power is matched with the means for generating the high frequency power. Since the power control is not performed depending on the fluctuation of the amplitude of the high frequency power reflected from the electrode in the absence state, there is no problem that the high frequency power is unnecessarily cut off and reduced to lower the throughput. Further, since the reflection from the electrode is detected, it is also possible to detect a minute fluctuation of the plasma in the vicinity of the electrode which causes damage to the gas to be processed. According to the second and sixth aspects of the present invention, the microwave is introduced into the plasma processing container, and the microwave reflected by the plasma or the microwave transmitted through the plasma is detected. When an abnormal discharge occurs in the plasma container, the plasma density (electron density) locally increases, and the plasma frequency proportional to the plasma density increases. If microwaves are introduced here, the microwave transmittance of the plasma is reduced, the amplitude is changed (the microwaves reflected by the plasma are increased), and the amplitude of the transmitted microwaves is delayed.
By controlling the output of the means for generating plasma in response to the fluctuation of the amplitude or the fluctuation of the phase, the occurrence of the abnormal discharge is detected at the initial stage, and the abnormal discharge grows.
It can be reduced before damaging the gas to be treated. Moreover, it is possible to detect abnormal discharge throughout the entire plasma processing container regardless of the vicinity of the electrodes. Further, according to the fourth and seventh aspects of the present invention, the emission intensity in the plasma processing container at the time of occurrence of abnormal discharge is detected, and the output of the means for generating plasma is controlled according to the variation, so that the abnormality is generated. It can be detected and reduced at the initial stage of discharge occurrence. Further, regardless of the vicinity of the electrodes, it is possible to detect the abnormal discharge throughout the inside of the plasma processing container.

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施形態で
あるプラズマエッチング装置の概略構成図である。プラ
ズマ処理容器1内には被処理基体2を載置した基体サセ
プター3が設置されている。まず、プラズマ処理容器1
を図示しないターボ分子ポンプや油拡散ポンプなどによ
って真空排気し、プラズマ処理容器1に接続されたガス
導入口4から処理に必要なイオン乃至はラジカルなど活
性種を生成するガスを導入する。ガスを導入した後、プ
ラズマ処理容器1内を一定の圧力に維持する。高周波源
5により13.56MHzの高周波を発生し、この高周
波を高周波スイッチ6を経て高周波電力増幅器7でプラ
ズマを発生させるために必要な電力まで増幅する。増幅
した高周波は方向性結合器8で基体サセプター3への進
行波8bおよび8aに分けられる。この検出した進行波
および反射波は整合器制御装置10によって、反射波電
力が最小かつ進行波電力が最大になるように整合器9の
可変コンデンサーなど可変リアクタンス素子を制御す
る。すなわち、基体サセプター3に最大の電力が供給さ
れるように基板サセプターに印加される高周波のインピ
ーダンスと生成するプラズマのインピーダンスを整合す
るように整合器9を動作させる。 高周波スイッチ6は
通常ON状態、すなわち高周波を通過させるようになっ
ている。さらに、高周波を発生させ、プラズマ処理容器
1内にプラズマが発生すると整合器9および整合器制御
器10によって数秒間上述のインピーダンスの整合動作
が行われる。高周波を発生させてから整合動作が行われ
ている期間、高周波スイッチ6はON状態に保持するよ
うにゲート回路15で制御されている。ここで、プラズ
マを発生させた後の処理を行っているときに、何等かの
原因でプラズマ処理容器1内にアーク放電等の異常放電
が発生すると方向性結合器8の反射波出力8aに図2に
示すようにパルス状の出力aが発生する。この発生した
反射出力パルスを検波器11にて包絡線検波する。検波
器11で検波された波形は図3a´に示す如き波形とな
る。ただし、図2、図3は高周波スイッチ6をアーク放
電の有無に関わらず常時ONとしたとき、すなわち本実
施の形態の高周波スイッチ6を常時ON状態にして異常
放電の低減の動作をしていないときの電圧波形である。
検波器11で検波されたパルス信号は電圧比較器12に
よって基準電圧源13の発生する基準直流電圧Vth
(図3中、破線で示す。)と比較される。上記基準電圧
以上になったとき、異常放電が発生したものとみなし、
パルス発生器14を動作させるトリガー信号を発生させ
る。パルス発生器14がトリガー信号によって発生した
高周波遮断パルスを図4に示す。図2aに示した異常放
電の持続時間とほぼ等しいかやや長い時間のパルスを発
生させる。高周波遮断パルスはゲートの回路15によ
り、インピーダンスの整合動作中は高周波スイッチ6に
伝達されないものとする。これは高周波電源のインピー
ダンスとプラズマインピーダンスの整合動作中、反射波
電圧が基準電圧源13の基準直流電圧Vthを越えるこ
とがあり、これを異常放電と誤認して高周波スイッチ6
で高周波をOFF(遮断)し、遮断パルス期間後再び高
周波がONになる動作を繰り返す発振現象が見られるこ
とがあるためである。これは、本実施の形態により、異
常放電の発生を判断し、スイッチ6による高周波制御に
至る迄が高速化されたことにより従来測定しえなかった
発振現象を検知してしまうことに起因する弊害と考えら
れる。そこで本実施の形態では、誤認動作を防止する
為、整合器制御器10からインピーダンスが整合されて
いない旨の情報が得られた場合にはゲート回路15によ
り、高周波電力の制御を行わないものとしている。な
お、パルス数表示器16は異常放電の回数を計測するこ
とによりプラズマ処理容器1の堆積膜の成長や摩耗の程
度を知り、プラズマ処理容器1のメンテナンスや交換の
目安とするために用いることができる。このプラズマ処
理装置を用いてドライエッチングを行ったところ、反射
波パルス波形は図6に示すように異常放電は発生過程で
消弧される。波線は本実施の形態による異常放電の低減
動作を行っていないときのものである。また、異常放電
の発生頻度もパルス数表示器16により約60〜80%
減少している効果がみられた。プラズマ処理容器1の消
耗進行も抑制され寿命も延ばすことができた。遮断パル
ス期間は異常放電の持続時間と同程度以上の期間でかつ
プラズマが消滅して整合動作に影響を与えない時間ま
で、すなわちプラズマ中の電子温度が減衰時間以下にな
るようにすればよい。具体的には遮断パルス時間、10
マイクロ秒から10ミリ秒がよく、望ましくは50マイ
クロ秒から500マイクロ秒の範囲がよい。なお、本実
施の形態において検波器の出力パルスを基準電圧源の直
流基準電圧と比較することにより、異常放電を検出した
がこれは検波器の出力波形を微分回路などでパルス分別
することにより異常放電を検出してもよい。次に、本発
明の第2の実施の形態であるプラズマ処理装置について
図5を用いて説明する。ガス供給系、排気系は第1の実
施例と同様であり、詳しい説明は省くと共に、第1の実
施の形態と同一の構成要素には同一の符号をふり、符号
の説明を省く。第1の実施の形態と同様に、ガスを導入
した後、プラズマ処理容器1内を一定の圧力に維持し、
引き続き高周波源5により発生させた高周波は高周波ス
イッチ6を経て高周波電力増幅器7でプラズマを発生さ
せるために必要な電力まで増幅する。一方、マイクロ波
源21により発生した35GHzのマイクロ波を多孔型
のマイクロ波方向性結合器22を通し送信ホーンアンテ
ナ23により放射させる。放射したマイクロ波は第1の
石英窓24からプラズマ処理容器1内に入射させる。通
常プラズマ処理装置に用いられるプラズマの電子密度n
eは109 〜1013/cm3 である。このときプラズマ
周波数wp(ne 0.5 に比例)は約10〜100GHzn
oマイクロ波領域にある。異常放電が発生しない均一な
プラズマ二おいて、プラズマ周波数に比べて高い周波数
のマイクロ波を入射させるとプラズマ中を減衰なく伝搬
する。プラズマ処理容器内に異常放電が発生すると電子
密度neが局存的のい増加しこれに伴ってプラズマ周波
数も増加する。プラズマ周波数が入射マイクロ波の周波
数をこえるとプラズマ中を伝搬できず減衰する。この現
象はカットオフと呼ばれる。同時にマイクロ波の反射が
起こる。このようにしてもし、異常放電が発生すること
によりプラズマから反射してくるマイクロ波は送信ホー
ンアンテナ23に入射する。この入射した反射波をマイ
クロ波方向性結合器22によって取り出し第1のマイク
ロ波検波器27によって検波する。図7は異常放電が発
生したときの第1のマイクロ波検波器27の検波出力電
圧である。異常放電が発生すると第1の実施の形態と同
様に異常放電にともなうパルス波形が得られた。一方、
プラズマ中を通過したマイクロ波はプラズマ処理容器1
の第2の石英窓から受信ホーンアンテナ26に導かれ
る。受信ホーンアンテナ26で得られた通過マイクロ波
は第2のマイクロ波検波器28で検波される。図8は異
常放電が発生したときの第2のマイクロ波検波器28の
検波出力電圧である。異常放電が発生すると図7と反対
に異常放電にともなって減少するパルス波形が得られ
た。ここで、プラズマを発生させて処理を行っていると
き、上記第1のマイクロ波検波器27の出力パルスが基
準電圧源12の発生するある直流基準電圧Vth以上に
なったとき、電圧比較器13はトリガー信号をパルス発
生器14に送る。切り換えスイッチ29はマイクロ波の
反射による、あるいは通過による異常放電の検出方法を
切り換えている。また、同時に論理反転器30によって
電圧比較器13の出力正負論理を切り換えるために用い
ている。上記第2のマイクロ波検波器28で異常放電を
検出する場合には直流基準電圧Vth以下でパルス発生
器14にトリガーを送る必要があるためである。上記マ
イクロ波の反射および透過による異常放電の検出のいず
れの方法においても、第1の実施の形態と同様に高周波
スイッチ6により一定時間高周波を遮断することにより
異常放電の低減が可能であった。なお、本実施の形態に
おいて反射ないしは通過したマイクロ波の振幅を検出す
ることにより異常放電を検出したが、これは反射ないし
は通過したマイクロ波の位相変化の遅れ等を検出するこ
とにより異常放電を検出してもよい。続いて第3の実施
の形態であるプラズマ処理装置について図面を参照しつ
つ説明する。図9はその概略構成図である。ガス供給
系、排気系は第1の実施の形態と同様である。第1およ
び第2の実施の形態と同様に、ガスを導入した後、プラ
ズマ処理容器1内を一定の圧力に維持する。引き続き高
周波源5で発生させた高周波は高周波スイッチ6を経て
高周波電力増幅器7でプラズマを発生させるために必要
な電力まで増幅される。ここで、プラズマを発生させて
処理を行っているとき、異常放電が発生するとその発生
している間、発光強度が上昇する。そこで第1の石英窓
24から採光したプラズマの発光強度を発光強度検出器
31で検出した後、パルス分別器32で約50マイクロ
秒から500マクロ秒の異常放電による発光の強度変化
のみを取り出し、出力にトリガー信号を出す。プラズマ
処理中、異常放電以外の要因による発光強度の変動によ
る誤動作を回避するためである。パルス分別器31で得
られたトリガー信号は上記、第1および第2の実施の形
態と同様にパルス発生器14で一定時間のパルスとし、
高周波スイッチ6により一定時間高周波を遮断すること
により異常放電の低減が可能であった。なお、本実施の
形態において発光強度検出器31に入射する発光強度の
変化を検出することにより異常放電を検出したが、発光
強度検出器31に分光計などを設置し、異常放電に関与
する特定のイオンや活性種の波長を検出してより正確な
異常放電の検出を行うことも可能である。なお、本発明
の各実施の形態は高周波を遮断することにより異常放電
の発生を低減させたが、これは高周波の出力を低下させ
てもよい。また、本発明の実施の形態は基板サセプター
に高周波を印加してプラズマを発生する方法について述
べたが、これは誘導結合、プラズマ電子サイクロトロン
共鳴、ヘリコン波などを用いてプラズマを発生する手段
が他にあり、プラズマを発生する手段の高周波、マイク
ロ波の出力を異常放電の発生とともに遮断ないし低減さ
せることにより異常放電を防止させてもよい。また、上
記プラズマ処理装置において、基体サセプターに高周波
バイアスを印加している場合にはその高周波バイアスを
遮断ないしは低減させてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma etching apparatus according to a first embodiment of the present invention. A substrate susceptor 3 on which a substrate 2 to be processed is placed is installed in the plasma processing container 1. First, the plasma processing container 1
Is evacuated by a turbo molecular pump or an oil diffusion pump (not shown), and a gas for generating active species such as ions or radicals necessary for processing is introduced from a gas inlet 4 connected to the plasma processing container 1. After introducing the gas, the inside of the plasma processing container 1 is maintained at a constant pressure. A high frequency of 13.56 MHz is generated by the high frequency source 5, and the high frequency is amplified by the high frequency power amplifier 7 through the high frequency switch 6 to a power required for generating plasma. The amplified high frequency is separated by the directional coupler 8 into traveling waves 8b and 8a to the substrate susceptor 3. The matching wave control device 10 controls the variable reactance elements such as the variable capacitors of the matching box 9 so that the reflected wave power becomes minimum and the traveling wave power becomes maximum. That is, the matching box 9 is operated so as to match the impedance of the high frequency applied to the substrate susceptor with the impedance of the generated plasma so that the maximum power is supplied to the substrate susceptor 3. The high frequency switch 6 is normally ON, that is, it allows high frequencies to pass through. Further, when a high frequency is generated and plasma is generated in the plasma processing container 1, the matching device 9 and the matching device controller 10 perform the impedance matching operation described above for several seconds. The high-frequency switch 6 is controlled by the gate circuit 15 so that the high-frequency switch 6 is kept in the ON state during the period when the matching operation is performed after the high-frequency is generated. When an abnormal discharge such as an arc discharge occurs in the plasma processing container 1 for some reason during the processing after the plasma is generated, the reflected wave output 8a of the directional coupler 8 is displayed. As shown in FIG. 2, a pulsed output a is generated. The generated reflected output pulse is envelope-detected by the detector 11. The waveform detected by the detector 11 becomes a waveform as shown in FIG. 3a '. However, in FIGS. 2 and 3, when the high-frequency switch 6 is always turned on regardless of the presence or absence of arc discharge, that is, the high-frequency switch 6 of the present embodiment is always turned on and the operation of reducing abnormal discharge is not performed. Is a voltage waveform when.
The pulse signal detected by the detector 11 is the reference DC voltage Vth generated by the reference voltage source 13 by the voltage comparator 12.
(Indicated by a broken line in FIG. 3). When the voltage exceeds the reference voltage above, it is considered that an abnormal discharge has occurred,
A trigger signal for operating the pulse generator 14 is generated. The high frequency cutoff pulse generated by the pulse generator 14 by the trigger signal is shown in FIG. A pulse is generated whose time is approximately equal to or slightly longer than the duration of the abnormal discharge shown in FIG. 2a. It is assumed that the high frequency cutoff pulse is not transmitted to the high frequency switch 6 by the gate circuit 15 during the impedance matching operation. This is because the reflected wave voltage may exceed the reference DC voltage Vth of the reference voltage source 13 during the matching operation of the impedance of the high frequency power source and the plasma impedance.
This is because there may be an oscillation phenomenon in which the high frequency is turned off (cut off) and the high frequency is turned on again after the cutoff pulse period. This is an adverse effect caused by the fact that the present embodiment determines the occurrence of abnormal discharge and detects the oscillation phenomenon that could not be measured conventionally because the high-frequency control up to the high-frequency control by the switch 6 is accelerated. it is conceivable that. Therefore, in the present embodiment, in order to prevent the erroneous operation, it is assumed that the high frequency power is not controlled by the gate circuit 15 when the information indicating that the impedance is not matched is obtained from the matching device controller 10. There is. The pulse number indicator 16 can be used to measure the number of abnormal discharges to know the degree of growth and wear of the deposited film of the plasma processing container 1, and to be used as a guide for maintenance and replacement of the plasma processing container 1. it can. When dry etching is performed by using this plasma processing apparatus, the reflected wave pulse waveform is extinguished in the course of occurrence of abnormal discharge as shown in FIG. The wavy line is the one when the abnormal discharge reducing operation according to the present embodiment is not performed. Moreover, the frequency of occurrence of abnormal discharge is about 60 to 80% by the pulse number display 16.
A decreasing effect was seen. The progress of consumption of the plasma processing container 1 was suppressed and the life of the plasma processing container 1 could be extended. The cutoff pulse period may be set to a period equal to or longer than the duration of the abnormal discharge, and until the time when the plasma is extinguished and does not affect the matching operation, that is, the electron temperature in the plasma is set to the decay time or less. Specifically, the cutoff pulse time is 10
Microseconds to 10 milliseconds are good, and preferably 50 microseconds to 500 microseconds. In the present embodiment, the abnormal discharge is detected by comparing the output pulse of the detector with the DC reference voltage of the reference voltage source, but this is abnormal due to pulse differentiation of the output waveform of the detector by a differentiating circuit etc. Discharge may be detected. Next, a plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The gas supply system and the exhaust system are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted. The same components as those in the first embodiment will be designated by the same reference numerals and the description of the reference numerals will be omitted. Similar to the first embodiment, after introducing gas, the inside of the plasma processing container 1 is maintained at a constant pressure,
Subsequently, the high frequency generated by the high frequency source 5 passes through the high frequency switch 6 and is amplified by the high frequency power amplifier 7 to the power required for generating plasma. On the other hand, the microwave of 35 GHz generated by the microwave source 21 is radiated by the transmission horn antenna 23 through the porous microwave directional coupler 22. The radiated microwave is made incident into the plasma processing container 1 through the first quartz window 24. Electron density n of plasma normally used in a plasma processing apparatus
e is 10 9 to 10 13 / cm 3 . At this time (proportional to n e 0.5) plasma frequency w p is about 10~100GHzn
o In the microwave range. In a uniform plasma 2 in which abnormal discharge does not occur, microwaves having a higher frequency than the plasma frequency are incident and propagate in the plasma without attenuation. When an abnormal discharge occurs in the plasma processing container, the electron density ne increases locally, and the plasma frequency also increases accordingly. When the plasma frequency exceeds the frequency of the incident microwave, it cannot propagate in the plasma and is attenuated. This phenomenon is called cutoff. At the same time, microwave reflection occurs. Even in this case, the microwave reflected from the plasma due to the abnormal discharge is incident on the transmission horn antenna 23. The incident reflected wave is extracted by the microwave directional coupler 22 and detected by the first microwave detector 27. FIG. 7 shows the detection output voltage of the first microwave detector 27 when abnormal discharge occurs. When the abnormal discharge occurred, the pulse waveform accompanying the abnormal discharge was obtained as in the first embodiment. on the other hand,
The microwave that has passed through the plasma is the plasma processing container 1
Is guided to the reception horn antenna 26 from the second quartz window of the. The passing microwave obtained by the reception horn antenna 26 is detected by the second microwave detector 28. FIG. 8 shows the detection output voltage of the second microwave detector 28 when abnormal discharge occurs. When the abnormal discharge occurred, a pulse waveform that decreased with the abnormal discharge was obtained contrary to FIG. 7. Here, when plasma is generated and processing is performed, when the output pulse of the first microwave detector 27 becomes equal to or higher than a certain DC reference voltage Vth generated by the reference voltage source 12, the voltage comparator 13 Sends a trigger signal to the pulse generator 14. The changeover switch 29 changes over the method of detecting abnormal discharge due to reflection or passage of microwaves. At the same time, the logic inverter 30 is used to switch the output positive / negative logic of the voltage comparator 13. This is because when the second microwave detector 28 detects an abnormal discharge, it is necessary to send a trigger to the pulse generator 14 at the DC reference voltage Vth or less. In any of the above methods for detecting abnormal discharge due to reflection and transmission of microwaves, it is possible to reduce abnormal discharge by shutting off the high frequency for a certain period of time by the high frequency switch 6 as in the first embodiment. In this embodiment, the abnormal discharge is detected by detecting the amplitude of the reflected or passed microwave, but this is detected by detecting the delay of the phase change of the reflected or passed microwave. You may. Subsequently, a plasma processing apparatus according to a third embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic configuration diagram thereof. The gas supply system and the exhaust system are the same as those in the first embodiment. Similar to the first and second embodiments, after introducing gas, the inside of the plasma processing container 1 is maintained at a constant pressure. Subsequently, the high frequency generated by the high frequency source 5 passes through the high frequency switch 6 and is amplified by the high frequency power amplifier 7 to the power required for generating plasma. Here, when plasma is generated and processing is performed, if an abnormal discharge occurs, the emission intensity increases during the generation of the abnormal discharge. Therefore, after detecting the emission intensity of the plasma collected from the first quartz window 24 with the emission intensity detector 31, the pulse sorter 32 extracts only the intensity change of the emission due to the abnormal discharge of about 50 microseconds to 500 macroseconds. Send a trigger signal to the output. This is to avoid malfunction due to fluctuations in light emission intensity due to factors other than abnormal discharge during plasma processing. The trigger signal obtained by the pulse classifier 31 is made into a pulse of a fixed time by the pulse generator 14 as in the above-described first and second embodiments,
It was possible to reduce abnormal discharge by shutting off the high frequency for a certain time by the high frequency switch 6. In the present embodiment, the abnormal discharge is detected by detecting the change in the emission intensity incident on the emission intensity detector 31, but the emission intensity detector 31 is provided with a spectrometer or the like to identify the abnormal discharge. It is also possible to detect the wavelengths of the ions and active species and detect the abnormal discharge more accurately. Although each embodiment of the present invention reduces the occurrence of abnormal discharge by cutting off high frequencies, this may reduce the output of high frequencies. Further, although the embodiments of the present invention have described the method of generating a plasma by applying a high frequency to the substrate susceptor, this is not limited to means for generating a plasma by using inductive coupling, plasma electron cyclotron resonance, helicon wave, or the like. The abnormal discharge may be prevented by blocking or reducing the high frequency and microwave outputs of the means for generating plasma when the abnormal discharge occurs. Further, in the above plasma processing apparatus, when a high frequency bias is applied to the substrate susceptor, the high frequency bias may be blocked or reduced.

【発明の効果】プラズマ処理容器内の異常放電の発生を
検出し、異常放電の発生頻度を抑制し、異常放電による
突発的なダスト発生、被処理基体表面の損傷、基体の汚
染、基体の電気素子の絶縁破壊等の発生を低減すること
が可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION The occurrence of abnormal discharge in the plasma processing container is detected, the frequency of occurrence of abnormal discharge is suppressed, and sudden dust generation due to abnormal discharge, damage to the surface of the substrate to be treated, contamination of the substrate, and electrical discharge of the substrate. It is possible to reduce the occurrence of dielectric breakdown of the element.

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

【図1】 本発明の第1の実施の形態であるプラズマ処
理装置の概略構造図である。
FIG. 1 is a schematic structural diagram of a plasma processing apparatus that is a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1の実施の形態における異常放電発生時の
方向性結合器8の反射波出力パルスを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a reflected wave output pulse of the directional coupler 8 when an abnormal discharge occurs in the first embodiment.

【図3】 第1の実施の形態における異常放電発生時の
検波器11の出力パルスを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an output pulse of a detector 11 when an abnormal discharge occurs in the first embodiment.

【図4】 第1の実施の形態における異常放電発生時の
パルス発生器14の出力パルスを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an output pulse of a pulse generator when an abnormal discharge occurs in the first embodiment.

【図5】 第2の実施の形態であるプラズマ処理装置の
概略構造図である。
FIG. 5 is a schematic structural diagram of a plasma processing apparatus according to a second embodiment.

【図6】 第1の実施の形態においてプラズマ処理装置
の高周波スイッチを動作させ異常放電を低減させたとき
の反射波を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a reflected wave when an abnormal discharge is reduced by operating a high frequency switch of the plasma processing apparatus in the first embodiment.

【図7】 第2の実施の形態における異常放電発生時の
第1のマイクロ波検波器27の出力パルスを示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing an output pulse of a first microwave detector 27 when an abnormal discharge occurs in the second embodiment.

【図8】 第2の実施の形態における異常放電発生時の
第2のマイクロ波検波器28の出力パルスを示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing an output pulse of a second microwave detector when an abnormal discharge occurs in the second embodiment.

【図9】 第3の実施の形態であるプラズマ処理装置の
概略構造図である。
FIG. 9 is a schematic structural diagram of a plasma processing apparatus according to a third embodiment.

【図10】 第3の実施の形態における異常放電発生時
の発光強度検出器31の出力パルスを示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an output pulse of a light emission intensity detector 31 when an abnormal discharge occurs in the third embodiment.

【図11】 従来のプラズマ処理装置を示す概略構成図
である。
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a conventional plasma processing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101…プラズマ容器 2,102…被処理基体 3,103…基体サセプター 4,104…ガス導入口 5,105…高周波源 6…高周波スイッチ 7,106…高周波電力増幅器 8,207…方向性結合器 9,108…整合器 10…整合器制御装置 11…検波器 12…電圧比較器 13…基準電圧源 14,109…パルス発生器 15…ゲート回路 16…パルス数表示器 21…マイクロ波源 22…マイクロ波方向性結合器 23…送信ホーンアンテナ 24…第1の石英窓 25…受信ホーンアンテナ 26…第2の石英窓 27…第1のマイクロ波振幅検波器 28…第2のマイクロ波振幅検波器 29…切り換えスイッチ 30…論理反転器 31…発光強度検出器 32…パルス分別器 1, 101 ... Plasma container 2, 102 ... Substrate to be processed 3, 103 ... Substrate susceptor 4, 104 ... Gas inlet 5, 105 ... High frequency source 6 ... High frequency switch 7, 106 ... High frequency power amplifier 8, 207 ... Directional coupling Matching device 9, 108 ... Matching device 10 ... Matching device control device 11 ... Detector 12 ... Voltage comparator 13 ... Reference voltage source 14, 109 ... Pulse generator 15 ... Gate circuit 16 ... Pulse number display 21 ... Microwave source 22 ... Microwave directional coupler 23 ... Transmission horn antenna 24 ... First quartz window 25 ... Reception horn antenna 26 ... Second quartz window 27 ... First microwave amplitude detector 28 ... Second microwave amplitude detector 29 ... Changeover switch 30 ... Logic inverter 31 ... Emission intensity detector 32 ... Pulse sorter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/3065 H01L 21/302 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01L 21/3065 H01L 21/302 B

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】高周波電力を発生する手段と、 プラズマ処理容器と、 プラズマ処理容器にガスを導入する手段と、 プラズマ処理容器に高周波電力を導入する電極と、 この電極から反射する高周波電力を検出する手段と、 前記電極に印加する高周波電力のインピーダンスとプラ
ズマのインピーダンスとが整合された状態における電極
から反射する高周波電力の振幅の変動にのみ応じて電極
に印加する高周波電力を制御する手段とを備えたことを
特徴とするプラズマ処理装置。
1. A means for generating high frequency power, a plasma processing container, a means for introducing gas into the plasma processing container, an electrode for introducing high frequency power into the plasma processing container, and high frequency power reflected from this electrode is detected. And a means for controlling the high-frequency power applied to the electrode only in accordance with the fluctuation of the amplitude of the high-frequency power reflected from the electrode in a state where the impedance of the high-frequency power applied to the electrode and the impedance of the plasma are matched. A plasma processing apparatus comprising:
【請求項2】プラズマ処理容器内にプラズマを発生させ
る手段と、 プラズマ処理容器と、プラズマ処理容器にガスを導入す
る手段と、 プラズマ処理容器内にマイクロ波を導入する手段と、 プラズマに反射したマイクロ波を検出する手段と、 検出したマイクロ波の振幅の変動に応じてプラズマを発
生させる手段の出力を制御する手段とを備えたことを特
徴とするプラズマ処理装置。
2. Means for generating plasma in the plasma processing container, plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, means for introducing microwave into the plasma processing container, and reflection to plasma A plasma processing apparatus comprising: a means for detecting a microwave; and a means for controlling an output of a means for generating plasma according to a variation in the detected amplitude of the microwave.
【請求項3】プラズマ処理容器内にプラズマを発生する
手段と、 プラズマ処理容器と、プラズマ処理容器にガスを導入す
る手段と、 プラズマ処理容器にマイクロ波を導入する手段と、 プラズマを透過したマイクロ波を検出する手段と、 検出したマイクロ波の振幅の変動或いは位相の変動に応
じて、プラズマを発生させる手段の出力を制御する手段
とを備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
3. Means for generating plasma in the plasma processing container, plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, means for introducing microwave into the plasma processing container, and microwave transmitting plasma. A plasma processing apparatus comprising: a means for detecting a wave; and a means for controlling an output of a means for generating plasma according to a variation in amplitude or a phase of the detected microwave.
【請求項4】プラズマ処理容器内にプラズマを発生させ
る手段と、 プラズマ処理容器と、 プラズマ処理容器にガスを導入する手段と、 プラズマ処理容器内における発光の強度を検出する手段
と、 前記プラズマを発生させる手段の出力を検出した発光強
度の変動に応じて、制御する手段とを備えたことを特徴
とするプラズマ処理装置。
4. Means for generating plasma in the plasma processing container, plasma processing container, means for introducing gas into the plasma processing container, means for detecting intensity of light emission in the plasma processing container, and the plasma A plasma processing apparatus comprising: a means for controlling the output of the generating means according to the variation of the emission intensity detected.
【請求項5】プラズマ処理容器内にプロセスガスを導入
する工程と、 プラズマ処理容器内に電極から高周波電力を導入しプラ
ズマを生成する工程と、 前記電極に印加する高周波電力のインピーダンスとプラ
ズマのインピーダンスとが整合された状態における電極
から反射する高周波電力の振幅の変動にのみ応じて、電
極に印加する高周波電力を制御する工程とを行うことを
特徴とするプラズマ処理方法。
5. A step of introducing a process gas into the plasma processing container, a step of introducing high frequency power from an electrode into the plasma processing container to generate plasma, and an impedance of the high frequency power applied to the electrode and an impedance of the plasma. And a step of controlling the high-frequency power applied to the electrode only in accordance with the variation of the amplitude of the high-frequency power reflected from the electrode in a state where the and are matched.
【請求項6】プラズマ処理容器内にプロセスガスを導入
する工程と、 プラズマ処理容器内にプラズマを発生させる手段を用い
てプラズマを発生させる工程と、 プラズマ処理容器内にマイクロ波を導入する工程と、 プラズマに反射したマイクロ波あるいはプラズマを透過
したマイクロ波を検出し、前記反射したマイクロ波の振
幅の変動あるいは前記透過したマイクロ波の振幅の変動
若しくは位相の変動に応じて、前記プラズマを発生させ
る手段の出力を制御する工程とを行うことを特徴とする
プラズマ処理方法。
6. A step of introducing a process gas into the plasma processing container, a step of generating plasma using a means for generating plasma in the plasma processing container, and a step of introducing microwaves into the plasma processing container. Detecting the microwave reflected in the plasma or the microwave transmitted through the plasma, and generating the plasma according to the variation in the amplitude of the reflected microwave or the variation in the amplitude or the phase of the transmitted microwave And a step of controlling the output of the means.
【請求項7】プラズマ処理容器内にプロセスガスを導入
する工程と、 プラズマ処理容器内にプラズマを発生させる手段を用い
て、プラズマを発生させる工程と、 プラズマ処理容器内における発光の強度を検出する工程
と、 検出した発光強度の変動に応じて前記プラズマを発生さ
せる手段の出力を制御する工程とを行うことを特徴とす
るプラズマ処理方法。
7. A step of introducing a process gas into the plasma processing container, a step of generating plasma using a means for generating plasma in the plasma processing container, and detecting the intensity of light emission in the plasma processing container. A plasma processing method comprising performing a step and a step of controlling an output of a means for generating the plasma according to a variation in the detected emission intensity.
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