TW201811122A - 電漿處理裝置及電漿處理方法 - Google Patents

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Abstract

提供即使對偏壓用電力實施脈衝調變之情況下，亦可以檢測出電弧放電產生之概率、或實際產生電弧放電的電漿處理裝置及電漿處理方法。
對基板(G)實施特定之電漿處理的電漿處理裝置(1)係具備：收容基板(G)的處理容器(2)；對處理容器(2)內供給處理氣體的氣體供給部(28)；配置於處理容器(2)內的電極(3)；高頻電源部(53)，對電極(3)供給實施脈衝調變之高頻電力；反射波電力測定部(54)，以特定週期測定從處理容器(2)朝向高頻電源部(53)折回的反射波電力；及判定部(121)，當反射波電力測定部(54)所測定的反射波電力成為特定之條件時，判定處理容器(2)內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；實施脈衝調變之高頻電力之脈衝週期係和反射波電力測定部(54)中的測定週期不同。

Description

電漿處理裝置及電漿處理方法
本發明關於對基板實施電漿處理的電漿處理裝置及電漿處理方法。
在平板顯示器(FPD)之製造過程中，對被處理基板進行蝕刻、濺鍍、CVD(化學氣相成長)等之電漿處理。
實施此種電漿處理的電漿處理裝置，習知有例如在處理容器內配置一對平行平板電極(上部及下部電極)，將被處理基板載置於作為下部電極之機能的金屬製基板載置台，保持腔室內之真空狀態下，對電極之至少一方施加高頻電力而在電極間形成高頻電場，藉由該高頻電場形成處理氣體之電漿而對被處理基板實施電漿處理。
此種電漿處理裝置中，在電極與高頻電源之間設有匹配器，該匹配器具有對負載(電漿)之阻抗與高頻電源側之傳送線路之阻抗進行匹配的匹配電路，據此可以抑制反射波並有效地進行高頻之傳送。但是，施加高頻電力之後，匹配器來不及立即進行阻抗匹配，即產生由電漿側朝向高頻電源之反射波。此外，施加高頻電力取得充 分匹配之後，基於電漿之面內不均勻等導致在基板面內圖案產生電壓不均勻，產生由電漿側朝向高頻電源之反射波，基於此而在腔室內、特別是在被處理基板面內產生電弧放電(異常放電)。
此種電弧放電持續時，有可能對被處理基板造成損傷，因此，通常對此種電弧放電之產生或其概率進行檢測，來切斷高頻電力之供給。
作為可以正確檢測此種電弧放電之產生的技術，專利文獻1揭示具有以下者：對朝向腔室的高頻電力之進行波電壓進行時間微分的第1時間微分電路；對從腔室折回的高頻電力之反射波電壓進行時間微分的第2時間微分部電路；算出和反射波電壓之時間微分值與進行波電壓之時間微分值之差分對應的值，當算出的差分所對應的值大於特定之臨限值時判斷在處理室內產生電弧放電的比較器；及當進行波電壓之時間微分值成為負時，以使差分所對應之值成為小於特定之臨限值的方式，至少變更反射波電壓之時間微分值及上述進行波電壓之時間微分值之任一方的二極體。據此，當進行波電壓之時間微分值成為負時，以使高頻電力之反射波電壓之時間微分值與進行波電壓之時間微分值之差分所對應的值變小的方式，至少變更反射波電壓之時間微分值及進行波電壓之時間微分值之任一方，因此可以正確檢測電弧放電之產生。
另一方面，作為上述電漿處理裝置被使用有，對上部電極或下部電極施加電漿生成用之高頻電力， 對下部電極施加將電漿中之離子引至被處理基板之偏壓用電力，藉由對偏壓用電力實施脈衝調變，來抑制被處理基板面內之電弧放電的技術(例如專利文獻2)。該技術，係藉由對偏壓用電力實施脈衝調變，使偏壓有效電力降低，而降低Vdc者。亦即，藉由Vdc降低使Vdc面內均勻性之餘裕度擴大，可以抑制被處理基板面內之電弧放電。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕特開2014-165437號公報
〔專利文獻2〕特開2014-179598號公報
但是，藉由上述專利文獻2記載的對偏壓用電力實施脈衝調變之技術，雖可以抑制被處理基板面內之電弧放電，並非不產生電弧放電。因此，要求在對偏壓用電力實施脈衝調變的技術中亦能檢測電弧放電之產生或其概率。
於此，考慮在對偏壓用電力實施脈衝調變之情況下亦能適用上述專利文獻1之檢測電弧放電之技術，該情況下會將偏壓用電力之每一脈衝產生的反射波作為電弧放電予以檢測，而無法有效檢測出電弧放電。如此無法 檢測出電弧放電時，當被處理基板面內產生電弧放電時無法停止電弧放電，處理後進行基板搬送時，電弧放電引起的損傷有可能引發基板破裂。
因此，本發明為解決以上課題，目的在於提供，對偏壓用電力實施脈衝調變之情況下，亦能檢測電弧放電產生之概率、或實際上產生電弧放電的電漿處理裝置及電漿處理方法。
為解決上述課題，本發明之第1觀點提供一種電漿處理裝置，係對被處理基板實施特定之電漿處理者；其特徵為具備：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電極，配置於上述處理容器內；高頻電源部，對上述電極供給實施脈衝調變之高頻電力；反射波電力測定部，以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定；及判定部，當上述反射波電力測定部所測定的上述反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力測定部中的測定週期不同。
本發明之第2觀點提供一種電漿處理裝置，係對被處理基板實施特定之電漿處理者；其特徵為具備：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容 器內供給處理氣體；電漿生成手段，在上述處理容器內生成電漿；基板載置台，將配置於上述處理容器內的基板予以載置；高頻電源部，對上述基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力；反射波電力測定部，以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定；及判定部，當上述反射波電力測定部所測定的上述反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際上產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力測定部中的測定週期不同。
上述第2觀點中可以構成為，上述電漿生成手段具有：上部電極，與上述基板載置台對向而設置；及電漿生成用高頻電源部，對該上部電極、或作為下部電極之機能的上述基板載置台之任一方供給電漿生成用之高頻電力；在上述上部電極與作為下部電極之機能的上述基板載置台之間形成高頻電場而生成電容耦合電漿(Capacitively Coupled Plasma)。
上述第1及第2觀點中，於上述判定部，被設定有反射波電力之臨限值，當上述反射波電力測定部所測定的反射波電力之值超出上述臨限值時，可以判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際上產生電弧放電。又，可以另具備：對上述判定部之臨限值進行設定的臨限值設定部，上述臨限值設定部，在開始高頻電力之供給時或變化輸出時將上述臨限值設為相對高的值，在高 頻電力之供給穩定之後將上述臨限值設為相對低的值。
可以構成為，上述判定部具有對上述反射波電力超出上述臨限值之判定之次數進行計數的計數部，上述計數部之計數值超出特定之值時，上述判定部判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際上產生電弧放電。當上述反射波電力未超出特定之值時，上述計數部將上述計數器之計數次數回復為0。
上述判定部可以進一步具備：停止控制部，當判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際上產生電弧放電時，將停止高頻電力或停止裝置的信號予以輸出。上述反射波電力測定部的測定週期可以是可變。
本發明之第3觀點提供一種電漿處理方法，係藉由電漿處理裝置進行電漿處理者，該電漿處理裝置具有：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電極，配置於上述處理容器內；及高頻電源部，對上述電極供給實施脈衝調變之高頻電力；其特徵為：以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定，當測定的反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力的測定週期不同。
本發明之第4觀點提供一種電漿處理方法，係藉由電漿處理裝置進行電漿處理者，該電漿處理裝置具 有：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電漿生成手段，在上述處理容器內生成電漿；基板載置台，將配置於上述處理容器內的基板予以載置；及高頻電源部，對上述基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力；其特徵為：以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定，當測定的反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力的測定週期不同。
上述第3及第4之觀點中，當測定的上述反射波電力之值超出特定之臨限值時，可以判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。又，可以是在開始高頻電力之供給時或變化輸出時將上述臨限值設為相對高的值，在高頻電力之供給穩定之後將上述臨限值設為相對低的值。
可以是對判定上述反射波電力超出上述臨限值之次數進行計數，當該計數值超出特定之值時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。當上述反射波電力未超出特定之值時，將上述計數值設為0。
當判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電時，將停止高頻電力或停止裝置的信號予以輸出。上述反射波電力的測定週期可以是可 變。
依據本發明，將實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與反射波電力測定部中的測定週期設為不同，因此在對成為電弧放電之產生之指標的反射波電力進行測定時，不受偏壓用電力之脈衝引起的反射波之影響。因此，即使對偏壓用電力實施脈衝調變之情況下，亦可以藉由反射波電力檢測出電弧放電之產生之概率或實際之電弧放電之產生。
1‧‧‧電漿蝕刻裝置(電漿處理裝置)
2‧‧‧腔室(處理容器)
3‧‧‧基板載置台
5‧‧‧基材
20‧‧‧噴氣頭
25‧‧‧處理氣體供給管
28‧‧‧處理氣體供給源
30‧‧‧排氣部
42，52‧‧‧匹配器
43‧‧‧第1高頻電源部
44、54‧‧‧反射波電力測定部
53‧‧‧第2高頻電源部
100‧‧‧控制部
101‧‧‧主控制部
121‧‧‧判定部
122‧‧‧臨限值設定部
123‧‧‧計數部
124‧‧‧停止控制部
G‧‧‧基板
〔圖1〕本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置之表示用的斷面圖。
〔圖2〕本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置中的控制部之概念說明圖。
〔圖3〕本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置中的控制部之構成說明之方塊圖。
〔圖4〕本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置中的控制部之主控制部之主要構成之表示用的方塊圖。
〔圖5〕本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置中，檢測實際上電弧放電之概率之狀態之表示圖。
以下，參照添付圖面對本發明實施形態進行說明。
圖1係本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置之表示用的斷面圖。
如圖1所示，該電漿蝕刻裝置1，係構成為對FPD用之玻璃基板(以下簡單記為「基板」)G進行電漿處理，例如電漿蝕刻處理的電容耦合型電漿處理裝置。
FPD可以舉出液晶顯示器(LCD)，電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器，電漿顯示器面板(PDP)等。
電漿蝕刻裝置1具備收容被處理基板亦即基板G的作為處理容器之腔室2。腔室2例如由表面實施耐酸鋁處理(陽極氧化處理)的鋁形成，與基板G之形狀對應而形成為四角筒形狀。
在腔室2內之底部透過由絕緣材形成的絕緣構件4設置作為下部電極之機能的基板載置台3。基板載置台3具備：由金屬、例如鋁形成的基材5；設置於基材5之上部之周圍的絕緣性之屏蔽環7；及設置於基材5之側面之周圍的絕緣環8。雖未圖示，在基板載置台3之表面設有對基板G實施靜電吸附的靜電吸盤，基板載置台3之內部插通有使用於基板G之搬送的升降銷。又，雖未圖示，在基板載置台3內設有對基板G之溫度進行控制之調溫機構及溫度感測器。
在腔室2之上部，以與基板載置台3對向的方式設置對腔室2內供給處理氣體，並且作為上部電極之機能的噴氣頭20。噴氣頭20係在內部形成使處理氣體擴散的氣體擴散空間21，並且在與基板載置台3之對向面形成吐出處理氣體的複數個吐出孔22。
噴氣頭20之上面設有氣體導入口24，該氣體導入口24連接有處理氣體供給管25，該處理氣體供給管25連接於處理氣體供給源28。又，於處理氣體供給管25配置有開關閥26及質量流量控制器27。實際上處理氣體供給源28係和處理氣體之數對應地設有複數，由各處理氣體供給源28分別延伸處理氣體供給管25。由處理氣體供給源28供給電漿蝕刻用之處理氣體。處理氣體可以使用鹵素系之氣體、O2氣體、Ar氣體等通常該領域使用的氣體。
在腔室2之底壁之緣部或角部形成複數個排氣口29(僅圖示2個)，亦於各排氣口29設有排氣部30。排氣部30具有：與排氣口29連接的排氣配管31；藉由調整排氣配管31之開度來對腔室2內之壓力進行控制的自動壓力控制閥(APC)32；及透過排氣配管31使腔室2內排氣之真空泵33。藉由真空泵33進行腔室2內之排氣，電漿蝕刻處理中，藉由調整自動壓力控制閥(APC)32之開度將腔室2內設定、維持於特定之真空氛圍。
在腔室2之一個側壁設有將基板G搬出入之 搬出入口35及使搬出入口35開關的柵閥36。
作為上部電極之機能的噴氣頭20係與供給高頻電力之傳送線路41連接，該傳送線路41與匹配器42及第1高頻電源部43連接。由第1高頻電源部43向噴氣頭20供給4~100MHz之範圍之頻率，例如13.56MHz之電漿生成用之高頻電力。據此，在作為上部電極之機能的噴氣頭20與作為下部電極之機能的基板載置台3之間生成高頻電場，於彼等之間生成電容耦合電漿。
基板載置台3之基材5係與供給高頻電力的傳送線路51連接。傳送線路51，通過設於腔室2之底部的孔部2a向腔室2之外部延伸，於該傳送線路51連接有匹配器52及第2高頻電源部53。由第2高頻電源部53朝基板載置台3供給0.4~6MHz之範圍之頻率、例如3.2MHz之高頻電力作為將離子引入基板G之偏壓用之高頻電力(偏壓用電力)。於第2高頻電源部53內建脈衝調變部，在工作比為5~95%之範圍內對輸出的偏壓用電力進行脈衝調變。又，傳送線路51通過設於腔室2之底部的孔部2a。
匹配器42具有匹配電路，該匹配電路透過傳送線路41使一端連接於第1高頻電源部43，另一端連接於噴氣頭20，由電容器及線圈組合而成。又，匹配器52具有匹配電路，該匹配電路透過傳送線路51使一端連接於第2高頻電源部53，另一端連接於基板載置台3之基材5，由電容器及線圈組合而成。彼等匹配電路使負載 (電漿)之阻抗與對應的電源部側之傳送線路之阻抗取得匹配，具有抑制由腔室2返回電源部之反射波之機能。
在第1高頻電源部43與匹配器42之間之傳送線路41，連接有針對由腔室2折回第1高頻電源部43的反射波電力進行測定的反射波電力測定部44。在第2高頻電源部53與匹配器52之間之傳送線路51，連接有針對由腔室2折回第2高頻電源部53的反射波電力進行測定的反射波電力測定部54。反射波電力測定部54係以和第2高頻電源部53之高頻電力的脈衝週期不同的特定之週期對反射波電力進行取樣。此時，將反射波電力測定部54之取樣週期設為可變較好。
電漿蝕刻裝置1另具有控制部100。如圖2所示，控制部100透過I/O埠等連接於構成電漿蝕刻裝置1的各構成部、例如第1高頻電源部43、第2高頻電源部53、真空泵33、自動壓力控制閥(APC)32、開關閥26、質量流量控制器27、調溫機構等，控制部100對彼等進行控制。
如圖3所示，控制部100具有主控制部101、鍵盤等之輸入裝置102、印表機等之輸出裝置103、顯示裝置104、記憶裝置105、外部介面106、及將彼等相互連接的匯流排107。主控制部101具有CPU108、RAM109及ROM110。記憶裝置105係記憶資訊者，讀取被電腦可讀取的記憶媒體111記憶的資訊。記憶媒體111無特別限定，例如可以使用硬碟、光碟、快閃記憶體等。控制部 100之主控制部101中，CPU108藉由執行儲存於ROM110或記憶裝置105的程式而進行電漿蝕刻裝置1之控制。又，使用記憶有處理配方的記憶媒體111，依據由記憶媒體叫出的處理配方，藉由CPU108執行本實施形態之電漿處理裝置亦即電漿蝕刻裝置1中的基板G之電漿處理。
圖4係本實施形態中的控制部100之主控制部101之主要構成之表示用的方塊圖。本實施形態中，主控制部101除對各構成部執行特定之控制之控制區域以外，具有判定部121、臨限值設定部122及停止控制部124。
判定部121針對反射波電力測定部44、54所測定的反射波電力依據各別之反射波電力被測定的時序和特定之臨限值進行比較，反射波電力超出特定之臨限值時，判定腔室2內成為產生電弧放電的條件。亦即，當反射波電力變大時，腔室2內之電弧放電產生，因此事先設定臨限值，超出該臨限值時判定為產生電弧放電的概率存在，而停止高頻電力或停止裝置。又，藉由判定部121判定實際產生電弧放電亦可。判定部121具有計數部123。
計數部123針對判定部121判定反射波電力測定部54所測定的反射波電力超出臨限值之次數進行計數，當該計數超出設定的特定之次數(設定值)時，將判定超出判定部121之臨限值的判定信號傳送至停止控制部124。例如計數部123之設定值設為1時，判定部121之 反射波電力超出臨限值之判定為2次計數時，將判定信號傳送至停止控制部124。
使用計數部123之理由如下。
反射波電力測定部54中，使用和第2高頻電源部53之高頻電力的脈衝週期不同的特定之週期對反射波電力進行取樣，設為與脈衝引起的反射波不重疊，但是彼等偶發式重疊之情況下，有可能誤判定而停止高頻電力或裝置。但是，如上述說明，對判定為反射波電力超出臨限值之次數進行計數並在該次數超出設定值時發出判定信號，據此可以回避此種誤判定。此時，計數部123中，超出臨限值之判定連續2次以上被計數時，將判定信號傳送至停止控制部124為較好。
又，反射波電力未超出臨限值時，將計數部123之計數次數回復0。又，第1高頻電源部43未被實施脈衝調變，因此反射波電力測定部44中不發生上述問題。因此，依據反射波電力測定部44檢測出電弧放電之情況下，將對應的計數部123之設定值設為0，即使計數到1次超出臨限值之判定時，亦將判定信號傳送至停止控制部124即可。
臨限值設定部122對判定部121中的反射波電力之臨限值進行設定。臨限值可以設定相對高位準之臨限值及相對低位準之臨限值之至少2種類。又，臨限值設定部122在從第1高頻電源部43或第2高頻電源部53開始高頻之供給之時序、或在變化輸出的時序，將臨限值分 別設為相對高位準。在第2高頻電源部53之高頻電力之供給穩定之後，亦即，匹配器52的阻抗匹配結束，反射波電力穩定在低值時將臨限值之位準切換為相對低位準。設為相對高位準之臨限值，係基於電漿之起動時不可避免產生的反射波，判定部121無需將其判定為腔室2內產生電弧放電的條件。又，相對低位準之臨限值，係為了快速對應與電弧放電有可能關連性的反射波，因此盡量設為較低者為較好(例如額定電力值之5%以下，較好是2~5%)。
停止控制部124接收到來自判定部121之信號時，輸出高頻電力停止信號或裝置停止信號，使第1高頻電源部43及第2高頻電源部53停止，或使電漿蝕刻裝置1之蝕刻處理停止。
又，不設置針對第1高頻電源部43之反射波電力進行測定的反射波電力測定部44，僅設置反射波電力測定部54而僅針對第2高頻電源部53之反射波電力進行測定亦可。
接著，說明以上構成的電漿蝕刻裝置1的處理動作。以下之處理動作係依據控制部100之控制進行。
首先，藉由排氣部30對腔室2內進行排氣設為特定之壓力，開放柵閥36藉由未圖示的搬送手段由搬出入口35將基板G搬入，在使未圖示的升降銷上升之狀態下於其上受取基板G，使升降銷下降而將基板G載置於基板載置台3上。使搬送手段由腔室2退避之後，關閉柵閥 36。
於該狀態下，藉由調溫機構對基板載置台3進行調溫，將基板G之溫度控制於特定溫度，藉由真空泵33排氣，而且藉由自動壓力控制閥(APC)32調整腔室2內之壓力成為特定之真空度，由處理氣體供給源28透過質量流量控制器27進行流量調節並通過處理氣體供給管25及噴氣頭20將處理氣體供給至腔室2內。
由第1高頻電源部43透過匹配器42對作為上部電極之噴氣頭20施加電漿生成用之高頻(RF)電力。據此，於作為下部電極之基板載置台3與作為上部電極之噴氣頭20之間生成高頻電場使腔室2內之處理氣體電漿化，進行基板G之蝕刻處理。
另一方面，於該電漿蝕刻之間，由第2高頻電源部53透過匹配器52對作為下部電極之基板載置台3(基材5)供給偏壓用電力。據此，將電漿中之離子引入基板G，實現異方性高的電漿蝕刻。此時，輸出的偏壓用電力係被實施脈衝調變。
實施特定時間電漿蝕刻處理之後，停止來自於第1高頻電源部43及第2高頻電源部53之高頻電力之供給及處理氣體之供給，對腔室2內實施抽真空，並且藉由淨化氣體對腔室2內實施淨化。開放柵閥36，藉由未圖示的搬送手段由搬出入口35將基板G搬出。據此，結束對一片基板G的電漿蝕刻處理。
該電漿蝕刻中，因為處理中之條件變化等致 使匹配器無法取得阻抗匹配，造成由電漿側朝向朝向高頻電源的反射波增大，基於此而在腔室內引起電弧放電。電弧放電持續將導致基板G損傷，處理後基板G有可能破裂，因此藉由對反射波電力進行測定來檢測電弧放電之產生或其概率有其必要，該手法習知者有上述專利文獻1之技術。
另一方面，本實施形態中，偏壓用電力被實施脈衝調變。據此，可以減低偏壓有效電力，降低Vdc，擴大Vdc面內均勻性之餘裕度，可以抑制ESD等之電弧放電。
但是，上述專利文獻1之技術中，欲檢測短時間急速產生的電弧放電時取樣週期通常為2μsec左右，偏壓用電力被實施脈衝調變之情況下，偏壓用電力之每一脈衝產生的反射波被錯誤辨識為電弧放電，而無法有效檢測出電弧放電。
本實施形態中主要著眼點在於，基於基板面內之電弧放電為慢慢上升之反射波電力所造成，該反射波電力持續超出臨限值導致基板之破裂之事實，而對反射波電力之值成為造成該基板面內之電弧放電之值之前的特定之值、或成為該值進行檢測。
亦即，檢測如此般慢慢上升的反射波電力時，專利文獻1中想定的高速之反射波電力之測定為不必要，當起因於偏壓用電力之每一脈衝的反射波未發生時，只需對朝向高頻電源部的反射波電力進行檢測即夠充分。 於此，本實施形態中，在判定反射波電力之值時，係將實施脈衝調變的第2高頻電源部53之偏壓用電力的脈衝週期設為和反射波電力測定部54中的反射波電力之取樣週期(測定週期)不同。
據此，在對成為電弧放電之產生之指標的反射波電力進行測定時，不受偏壓用電力之脈衝引起的反射波之影響。因此，即使對偏壓用電力實施脈衝調變之情況下，亦可以藉由反射波電力檢測出電弧放電之產生之概率或實際之電弧放電之產生。
此時，與反射波電力測定部54之測定週期對應地變化偏壓用電力之脈衝之週期，或與脈衝調變之週期對應地選擇反射波電力測定部54中之適當的取樣週期，據此，可以調整偏壓用電力的脈衝週期與反射波電力之取樣週期，但藉由設定反射波電力測定部54之取樣週期成為可變，則無需進行反射波電力測定部54之交換，而且可以擴大偏壓用電力之脈衝之設定寬度。
本實施形態中，藉由判定部121依特定之週期判定反射波電力是否超出臨限值，藉由內建的計數部123計數判定部121中判定為反射波電力超出臨限值之次數，當計數值超出特定值時對停止控制部124送出表示反射波電力超出臨限值之判定信號，接受到信號的停止控制部124將停止高頻電力或裝置之停止信號予以輸出。
判定部121所致之判定，係將反射波電力測定部44、54所測定的反射波電力與特定之臨限值進行比 較，依據反射波電力是否超出特定之臨限值來進行判定。此時之臨限值在臨限值設定部122被設定，臨限值設定部122中可以設定複數個臨限值，因此可以在反射波不穩定的開始高頻之供給之時序或變化輸出之時序中，將臨限值設為高的位準，在反射波電力穩定於較低值時將臨限值之位準切換為相對低位準。據此，可以防止將電漿之起動時不可避免產生的反射波錯誤判定為產生電弧放電的條件，而且可以在反射波電力穩定於較低值之後，盡量抑低臨限值，可以在實際上產生電弧放電之前採取對應。
又，計數部123對判定部121判定反射波電力測定部54所測定的反射波電力超出臨限值之次數進行計數，該計數超出設定的次數時，將表示反射波電力超出臨限值之判定信號發送至停止控制部124，接受到此信號的停止控制部124將停止高頻電力或裝置之停止信號予以輸出，因此在高頻電力的脈衝週期與反射波電力之取樣週期偶發式重疊之情況下，可以防止錯誤判定而停止高頻電力或裝置。該情況下，將超出臨限值之判定設為計數到連續2次以上時，將信號發送至停止控制部124，據此可以更確實防止錯誤停止高頻電力或裝置。
又，判定部121判定反射波電力超出臨限值之情況下，停止控制部124將停止高頻電力或裝置的停止信號予以輸出，因此在基板G面內之電弧放電引起的基板之破裂前可以確實停止高頻電力或裝置本身，可以更確實防止基板之破裂。
接著，參照圖5說明本實施形態之電漿處理裝置中，檢測出實際電弧放電之概率之狀態。
圖5中，電漿生成用之第1高頻電源部係連續輸出，偏壓用之第2高頻電源部被實施脈衝調變，週期：220μsec，工作比：90%。反射波電力初期較高，中途穩定。與此對應地，在初期將臨限值設為較高的值，在反射波電力穩定於較低值之後設為較低之值。基於第2高頻電源部之脈衝之起動產生較大的反射波，專利文獻1中檢測出此。相對於此，本例中，將反射波電力之取樣週期設為200μsec，因此偏壓用電力的脈衝週期與反射波電力之取樣週期不同，因此不受偏壓用電力之脈衝引起的反射波之影響，可以測定反射波電力。又，本例中，反射波電力漸漸增加，反射波電力超出臨限值，此狀態下放置時在基板面內產生電弧放電，電弧放電之持續有可能導致基板之破裂。因此，本例中，在連續2次檢測出反射波電力超出臨限值之時點停止裝置。據此，可以在基板面內不產生電弧放電，可以防止基板之破裂於未然。
<其他之適用>
又，本發明不限定於上述實施形態，在本發明之思想範圍內可以作各種變形。例如上述實施形態中說明本發明適用電漿蝕刻裝置之情況，但不限定於此，亦適用於電漿灰化、電漿CVD等其他之電漿處理裝置。
又，上述實施形態中表示對上部電極施加電漿生成用之高頻電力，對下部電極施加偏壓用之高頻電力之情況，但只要是對基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力者即可，對下部電極施加偏壓用與電漿生成用之2頻率之高頻電力亦可。又，只要是對基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力者即可，電漿生成手段不限定於上述實施形態所示之電容耦合電漿，亦適用於具有生成感應耦合電漿等其他電漿的電漿生成手段之電漿處理裝置。
另外，本發明只要是高頻電源部使用對電力實施脈衝調變者即可適用，不限定於對偏壓用高頻電力實施脈衝調變之情況。
另外，上述實施形態中說明本發明適用FPD用之玻璃基板之例，但不限定於FPD用之玻璃基板，亦適用半導體基板等其他之基板。
1‧‧‧電漿蝕刻裝置(電漿處理裝置)
2‧‧‧腔室(處理容器)
3‧‧‧基板載置台
5‧‧‧基材
20‧‧‧噴氣頭
25‧‧‧處理氣體供給管
28‧‧‧處理氣體供給源
30‧‧‧排氣部
42，52‧‧‧匹配器
43‧‧‧第1高頻電源部
44、54‧‧‧反射波電力測定部
53‧‧‧第2高頻電源部
100‧‧‧控制部
4‧‧‧絕緣構件
7‧‧‧屏蔽環7
8‧‧‧絕緣環
21‧‧‧氣體擴散空間
22‧‧‧吐出孔
24‧‧‧氣體導入口
26‧‧‧開關閥
27‧‧‧質量流量控制器
29‧‧‧排氣口
31‧‧‧排氣配管
32‧‧‧自動壓力控制閥(APC)
33‧‧‧真空泵
35‧‧‧搬出入口
36‧‧‧柵閥
41‧‧‧傳送線路
51‧‧‧傳送線路
2a‧‧‧孔部
G‧‧‧基板

Claims (17)

  1. 一種電漿處理裝置，係對被處理基板實施特定之電漿處理者；其特徵為具備：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電極，配置於上述處理容器內；高頻電源部，對上述電極供給實施脈衝調變之高頻電力；反射波電力測定部，以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定；及判定部，當上述反射波電力測定部所測定的上述反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力測定部中的測定週期不同。
  2. 一種電漿處理裝置，係對被處理基板實施特定之電漿處理者；其特徵為具備：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電漿生成手段，在上述處理容器內生成電漿；基板載置台，將配置於上述處理容器內的基板予以載置； 高頻電源部，對上述基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力；反射波電力測定部，以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定；及判定部，當上述反射波電力測定部所測定的上述反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力測定部中的測定週期不同。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中上述電漿生成手段具有：上部電極，與上述基板載置台對向而設置；及電漿生成用高頻電源部，對該上部電極、或作為下部電極之機能的上述基板載置台之任一方供給電漿生成用之高頻電力；在上述上部電極與作為下部電極之機能的上述基板載置台之間形成高頻電場而生成電容耦合電漿。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電漿處理裝置，其中上述判定部設定有反射波電力之臨限值，當上述反射波電力測定部所測定的反射波電力之值超出上述臨限值時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。
  5. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中另具備：對上述判定部之臨限值進行設定的臨限值設定部，上述臨限值設定部，在開始高頻電力之供給時或變化輸出時係將上述臨限值設為相對高的值，在高頻電力之供給穩定之後係將上述臨限值設為相對低的值。
  6. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中上述判定部具有對上述反射波電力超出上述臨限值之判定之次數進行計數的計數部，上述計數部之計數值超出特定之值時，上述判定部判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。
  7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置，其中當上述反射波電力未超出特定之值時，上述計數部將上述計數器之計數次數回復為0。
  8. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中上述判定部進一步具備：停止控制部，當判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電時，將停止高頻電力或停止裝置的信號予以輸出。
  9. 如申請專利範圍第4項之電漿處理裝置，其中上述反射波電力測定部的測定週期可變。
  10. 一種電漿處理方法，係藉由電漿處理裝置進行電漿處理者，該電漿處理裝置具有：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電極，配置於上述處理容器內；及高頻電源部，對上述電極供給實施脈衝調變之高頻電力；其特徵為：以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定，當測定的反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力的測定週期不同。
  11. 一種電漿處理方法，係藉由電漿處理裝置進行電漿處理者，該電漿處理裝置具有：處理容器，收容被處理基板；氣體供給部，對上述處理容器內供給處理氣體；電漿生成手段，在上述處理容器內生成電漿；基板載置台，將配置於上述處理容器內的基板予以載置；及高頻電源部，對上述基板載置台供給實施脈衝調變的偏壓用之高頻電力； 其特徵為：以特定週期針對由上述處理容器朝向上述高頻電源部折回的反射波電力進行測定，當測定的反射波電力成為特定之條件時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電；上述實施脈衝調變之高頻電力的脈衝週期與上述反射波電力的測定週期不同。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之電漿處理方法，其中當測定的上述反射波電力之值超出特定之臨限值時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。
  13. 如申請專利範圍第12項之電漿處理方法，其中在開始高頻電力之供給時或變化輸出時將上述臨限值設為相對高的值，在高頻電力之供給穩定之後將上述臨限值設為相對低的值。
  14. 如申請專利範圍第12項之電漿處理方法，其中對上述反射波電力超出上述臨限值之判定之次數進行計數，當該計數值超出特定之值時，判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電。
  15. 如申請專利範圍第14項之電漿處理方法，其中當上述反射波電力未超出特定之值時，將上述計數值 設為0。
  16. 如申請專利範圍第12項之電漿處理方法，其中當判定上述處理容器內產生電弧放電的概率存在、或實際產生電弧放電時，將停止高頻電力或停止裝置的信號予以輸出。
  17. 如申請專利範圍第12項之電漿處理方法，其中上述反射波電力的測定週期可變。
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