JPWO2010018786A1 - プラズマ制御装置 - Google Patents
プラズマ制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2010018786A1 JPWO2010018786A1 JP2010524719A JP2010524719A JPWO2010018786A1 JP WO2010018786 A1 JPWO2010018786 A1 JP WO2010018786A1 JP 2010524719 A JP2010524719 A JP 2010524719A JP 2010524719 A JP2010524719 A JP 2010524719A JP WO2010018786 A1 JPWO2010018786 A1 JP WO2010018786A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- control signal
- control
- etching
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/3299—Feedback systems
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
- H01L21/30655—Plasma etching; Reactive-ion etching comprising alternated and repeated etching and passivation steps, e.g. Bosch process
Abstract
Description
ようにPf電力を大幅に増加させる。このため、Pf電力がオーバーシュートする恐れがある。Vpp電圧又はPf電力がオーバーシュートすると、Pf電力を供給する電源部等がダメージを受ける。
[0006]
このようなオーバーシュートを抑制するため、Vpp電圧がエッチング開始直後において緩慢に増加するように、Vpp電圧と目標電圧との差を緩慢に減少させる制御(以下、「遅延制御」という)をVpp制御に採用することが考えられる。しかし、エッチング開始直後におけるVpp電圧の増加が緩慢になると、エッチング開始直後におけるエッチングレートが低下し、エッチング全体におけるエッチングレートが低下するという問題がある。
[0007]
そこで、本発明は、経時的なエッチングレートの低下及びエッチング開始直後のエッチングレートの低下の抑制により高いエッチングレートでエッチングすることが可能であると共に、Pf電力及びVpp電圧のオーバーシュートを抑制できるプラズマ制御装置を提供することを目的とする。
[0008]
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、前記エッチング装置は、プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、前記プラズマ制御装置は、前記基台に高周波電力を供給する電源部と、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第1制御信号を出力する制御部と、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第1制御信号が第1しきい値に相当する第2制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第1制御信号が前記第2制御信号以上の場合は、該第2制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第1制御信号が前記第2制御信号未満の場合は、前記第1制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、前記電源部は、リミッターから入力された第2制御信号又は第1制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置を提供する。
[0009]
本発明に係るプラズマ制御装置は、電源部と、制御部と、リミッターとを備える。電源部は、基台にPf電力を供給する。制御部は、Pf電力の供給
によって基台に印加されるVpp電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするPf電力の電力値に相当する第1制御信号を出力する。尚、略同じ電圧値とは、目標電圧に対して97.5%乃至102.5%の範囲内の電圧値を意味する。リミッターは、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第1制御信号が第1しきい値に相当する第2制御信号以上であるか否かを判定し、制御部から出力された第1制御信号が前記第2制御信号以上の場合は、該第2制御信号を電源部に入力し、制御部から出力された第1制御信号が第2制御信号未満の場合は、第1制御信号を電源部に入力する。
[0010]
電源部は、リミッターから第2制御信号が入力されると、第2制御信号(第1しきい値)に対応するPf電力を出力する。換言すれば、電源部は、第1制御信号(Vpp電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするPf電力の電力値)が第1しきい値以上の場合は、Pf電力を第1しきい値に対応する電力値に維持するPf制御を行う。
[0011]
一方、電源部は、リミッターから第1制御信号が入力されると、第1制御信号に対応するPf電力を出力する。換言すれば、電源部は、第1制御信号が第1しきい値未満の場合は、第1制御信号に対応する電力値になるようにPf電力を制御するVpp制御を行う。
[0012]
図1(a)は、第1制御信号(Vpp電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするPf電力の電力値)と、Vpp電圧から目標電圧を引いた差分との関係を示すグラフである。図1(a)に示すように、該差分が大きくなると、即ち、Vpp電圧が大きくなると、第1制御信号が小さくなる。
[0013]
エッチング開始直後においては、Vpp電圧が0である。このため、Vpp電圧が0である場合の差分に対応する第1制御信号P0よりも小さい電力値を第1しきい値Th1として設定すると、エッチング開始直後の第1制御信号が第1しきい値Th1以上となる。このため、エッチング開始直後において、Pf制御が行われる。
[0014]
エッチング開始直後においてPf制御が行われると、Pf制御のみによってエッチングレートを制御する場合と同程度に、Vpp電圧を急峻に増加させることが可能である。このため、エッチング開始直後におけるエッチング
リミッター部14とを備える。電源部11は、エッチング装置20の基台23にPf電力を供給する。整合部12は、電源部11と基台23とを接続し、電源部11と、チャンバ21の閉塞空間に生成されたプラズマとのインピーダンス整合を行う。
[0032]
制御部13は、電源部11から基台23へのPf電力の供給によって基台23に印加されるVpp電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするPf電力の電力値に相当する第1制御信号Pf1を出力する。Vpp電圧は、基台23とグランドとの間の電位であり、整合部12によって測定される。制御部13には、Vpp電圧に相当する実測電圧信号Vppが整合部12から入力される。更に、制御部13には、目標電圧に相当する目標電圧信号Vppsetptがコントローラ30から入力される。制御部13は、整合部12から入力された実測電圧信号Vppと、コントローラ30から入力された目標電圧信号Vppsetptとに基づいて、第1制御信号Pf1を得る。
[0033]
リミッター14は、エッチング開始直後から、制御部13から出力された第1制御信号Pf1が第1しきい値に相当する第2制御信号Pf2以上であるか否かを判定し、制御部13から出力された第1制御信号Pf1が第2制御信号Pf2以上の場合は、該第2制御信号Pf2を電源部11に入力する。また、リミッター14は、制御部13から出力された第1制御信号Pf1が第2制御信号Pf2未満の場合は、第1制御信号Pf1を電源部11に入力する。本実施形態においては、第1しきい値は、エッチング装置20の洗浄によりエッチング装置20に付着した付着物を取り除いた直後において、Vpp電圧が目標電圧と略同じ電圧値で安定しているときに、基台に供給されているPf電力の測定値より若干大きい値とされている。このような第1しきい値に相当する第2制御信号Pf2は、コントローラ30からリミッター14に入力される。
[0034]
図3に示すように、制御部13は差分アンプ13bを有する制御回路13aで構成することができ、リミッター14はリミッター回路14aで構成することができる。制御回路13aを構成する差分アンプ13bには、整合部12が測定したVpp電圧に相当する実測電圧信号Vppと、目標電圧に相当する目標電圧信号Vppsetptとが入力される。差分アンプ13bか
Claims (3)
- プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、
前記エッチング装置は、
プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、
前記プラズマ制御装置は、
前記基台に高周波電力を供給する電源部と、
前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第1制御信号を出力する制御部と、
前記制御部から出力された第1制御信号が第1しきい値に相当する第2制御信号以上の場合は、該第2制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第1制御信号が前記第2制御信号未満の場合は、前記第1制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、
前記電源部は、リミッターから入力された第1制御信号又は第2制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置。 - 前記エッチング装置は、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングすることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ制御装置。
- 前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第1しきい値以下で第2しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010524719A JP4777481B2 (ja) | 2008-08-11 | 2009-08-07 | プラズマ制御装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008206537 | 2008-08-11 | ||
JP2008206537 | 2008-08-11 | ||
PCT/JP2009/063994 WO2010018786A1 (ja) | 2008-08-11 | 2009-08-07 | プラズマ制御装置 |
JP2010524719A JP4777481B2 (ja) | 2008-08-11 | 2009-08-07 | プラズマ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4777481B2 JP4777481B2 (ja) | 2011-09-21 |
JPWO2010018786A1 true JPWO2010018786A1 (ja) | 2012-01-26 |
Family
ID=41668931
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010524719A Active JP4777481B2 (ja) | 2008-08-11 | 2009-08-07 | プラズマ制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4777481B2 (ja) |
TW (1) | TW201014473A (ja) |
WO (1) | WO2010018786A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017126662A1 (ja) | 2016-01-22 | 2017-07-27 | Sppテクノロジーズ株式会社 | プラズマ制御装置 |
US9577516B1 (en) * | 2016-02-18 | 2017-02-21 | Advanced Energy Industries, Inc. | Apparatus for controlled overshoot in a RF generator |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01194325A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-04 | Toshiba Corp | ドライエッチング方法 |
JP3116762B2 (ja) * | 1995-01-27 | 2000-12-11 | 住友金属工業株式会社 | プラズマエッチング装置 |
JP3350389B2 (ja) * | 1997-02-21 | 2002-11-25 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理方法および装置 |
JP3350390B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2002-11-25 | 株式会社日立製作所 | プラズマ処理方法 |
JPH11233293A (ja) * | 1998-02-13 | 1999-08-27 | Kokusai Electric Co Ltd | プラズマ処理方法及びプラズマcvd装置 |
JP4666740B2 (ja) * | 2000-10-06 | 2011-04-06 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体製造装置、被処理基板表面の処理方法およびプラズマ生成物の付着状態の観察方法 |
JP4493896B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2010-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理停止方法 |
JP2006131954A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Konica Minolta Holdings Inc | プラズマエッチング法、プラズマエッチング装置、光学素子用成形金型及び光学素子 |
JP4982055B2 (ja) * | 2005-07-04 | 2012-07-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理装置 |
JP4875331B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2012-02-15 | 株式会社ダイヘン | 高周波電源装置および高周波電源の制御方法 |
-
2009
- 2009-08-07 WO PCT/JP2009/063994 patent/WO2010018786A1/ja active Application Filing
- 2009-08-07 JP JP2010524719A patent/JP4777481B2/ja active Active
- 2009-08-11 TW TW98126935A patent/TW201014473A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4777481B2 (ja) | 2011-09-21 |
WO2010018786A1 (ja) | 2010-02-18 |
TW201014473A (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11670486B2 (en) | Pulsed plasma chamber in dual chamber configuration | |
KR102279088B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
US10755894B2 (en) | Power supply system | |
KR101256492B1 (ko) | 플라즈마 처리방법 | |
TW201833965A (zh) | 產生離子能量分佈函數(iedf) | |
TWI578381B (zh) | 用於蝕刻基板之方法 | |
KR20160033034A (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
KR20160026701A (ko) | 에칭 방법 | |
KR102513051B1 (ko) | 에칭 방법 | |
JP2023525768A (ja) | スイッチモードバイアスシステムを使用した表面電荷および電力フィードバックならびに制御 | |
KR102458996B1 (ko) | 에칭 방법 | |
JP4256064B2 (ja) | プラズマ処理装置の制御方法 | |
JP4777481B2 (ja) | プラズマ制御装置 | |
JP2014229751A (ja) | プラズマ処理装置および処理方法 | |
JP2022115719A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
KR20150047599A (ko) | 스위칭 모드 이온 에너지 분포 시스템을 제어하는 방법 | |
JP4673457B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
JP5065726B2 (ja) | ドライエッチング方法 | |
JP5284679B2 (ja) | プラズマエッチング方法 | |
TWI835826B (zh) | 電漿處理裝置之控制方法及電漿處理裝置 | |
JP4364011B2 (ja) | プラズマ生成方法及びプラズマ生成装置 | |
CN111383898A (zh) | 等离子体处理装置和控制方法 | |
JP5651484B2 (ja) | プラズマ処理方法 | |
JPWO2020012693A1 (ja) | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 | |
JP2009283893A (ja) | プラズマ処理方法、エッチング方法、プラズマ処理装置およびエッチング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110624 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4777481 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |