TW201946502A - 電漿處理裝置 - Google Patents

電漿處理裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201946502A
TW201946502A TW108112426A TW108112426A TW201946502A TW 201946502 A TW201946502 A TW 201946502A TW 108112426 A TW108112426 A TW 108112426A TW 108112426 A TW108112426 A TW 108112426A TW 201946502 A TW201946502 A TW 201946502A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
power
period
power level
radio frequency
impedance
Prior art date
Application number
TW108112426A
Other languages
English (en)
Inventor
梅原直征
西川真樹
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW201946502A publication Critical patent/TW201946502A/zh

Links

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
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • 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
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively 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
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32146—Amplitude modulation, includes pulsing
    • 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
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • 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
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/245—Detection characterised by the variable being measured
    • H01J2237/24564—Measurements of electric or magnetic variables, e.g. voltage, current, frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本發明之課題係提供可減低調變射頻電力之反射的電漿處理裝置。在一實施形態之電漿處理裝置中，射頻電源輸出調變射頻電力，該調變射頻電力係以在第1期間之電力位準高於在與第1期間交替之第2期間的電力位準之方式產生。匹配器將第1期間內之監測期間的射頻電源之負載側阻抗設定為不同於射頻電源之輸出阻抗的阻抗。監測期間係為從第1期間之開始時間點經過預定時間長度後開始之期間。射頻電源將調變射頻電力之電力位準調整成進行波之電力位準與反射波之電力位準的差亦即負載功率位準為指定之電力位準。

Description

電漿處理裝置
本發明之實施形態係有關於一種電漿處理裝置。
在電子器件之製造中，使用了電漿處理裝置。電漿處理裝置包含有腔室、電極、射頻電源、及匹配器。為使腔室內之氣體激發而產生電漿，乃從射頻電源將射頻電力賦予電極。匹配器使射頻電源之負載側阻抗與射頻電源之輸出阻抗匹配。
已提出在電漿處理裝置中，使用調變成其電力位準交替增減之射頻電力(以下稱為「調變射頻電力」)的技術。更詳而言之，將調變射頻電力產生為第1期間之其電力位準高於與第1期間交替之第2期間的其電力位準。關於調變射頻電力之利用，記載於專利文獻1。
使用調變射頻電力時，匹配器運作成使在第1期間內之監測期間測定的負載側阻抗與射頻電源之輸出阻抗(例如50+j0[Ω]之匹配點)匹配。監測期間係於從第1期間之開始時間點經過預定時間長度後開始的期間。監測期間之所以如此設定，是因為於第1期間剛開始後反射波電力大。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報2013-125892號
[發明欲解決之問題]
使用調變射頻電力時，即使在匹配點調整負載側阻抗，因其反射，有射頻電力無法與電漿耦合之期間持續長時間的情形。因而，要求可使調變射頻電力之反射減低。
[解決問題之手段]
在一態樣中，提供電漿處理裝置。電漿處理裝置包含有腔室、射頻電源、電極、及匹配器。電極電性連接於該射頻電源以在腔室內產生電漿。匹配器在射頻電源與電極之間連接。射頻電源輸出產生為第1期間之電力位準高於與第1期間交替之第2期間的電力位準之射頻電力(以下，稱為「調變射頻電力」)。匹配器將第1期間內之監測期間的射頻電源之負載側阻抗設定為不同於射頻電源之輸出阻抗的阻抗。監測期間係於從第1期間之開始時間點經過預定時間長度後開始之期間。射頻電源將射頻電力之電力位準調整成進行波之電力位準與反射波之電力位準的差亦即負載功率位準為指定之電力位準。
在一態樣中，在電漿處理裝置，使用調變射頻電力時，將監測期間之負載側阻抗設定為不同於射頻電源之輸出阻抗(匹配點)。結果，可減低調變射頻電力之反射。當負載側阻抗不同於匹配點時，雖無法完全消除反射，但由於可將射頻電力之電力位準調整成負載功率位準為指定之電力位準，故指定之電力位準的調變射頻電力可與電漿耦合。
在一實施形態中，匹配器將負載側阻抗設定成射頻電力之反射係數的絕對值為指定之值。在一實施形態中，指定之值為0.3以上、0.5以下之範圍內的值。
[發明之功效]
如以上所說明，可減低調變射頻電力之反射。
[用以實施發明之形態]
以下，參照圖式，就各種實施形態詳細地說明。此外，在各圖式中，對同一或相當之部分附上同一符號。
圖1係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。圖1所示之電漿處理裝置1係電容耦合型電漿處理裝置。電漿處理裝置1包含有腔室10。腔室10提供內部空間。
腔室10包含腔室本體12。腔室本體12呈大約圓筒形狀。腔室10之內部空間於腔室本體12之內側提供。腔室本體12由鋁這樣的材料形成。腔室本體12之內壁面施行了陽極氧化處理。腔室本體12接地。於腔室本體12之側壁形成有開口12p。基板W在腔室10之內部空間與腔室10的外部之間搬送時，通過開口12p。開口12p可以閘閥12g開關。閘閥12g沿著腔室本體12之側壁而設。
於腔室本體12之底部上設有絕緣板13。絕緣板13由例如陶瓷形成。於絕緣板13上設有支撐台14。支撐台14呈大約圓柱形狀。於支撐台14上設有基座16。基座16由鋁這樣的導電性材料形成。基座16構成下部電極。基座16可電性連接於後述射頻電源，以在腔室10內產生電漿。
於基座16上設有靜電吸盤18。靜電吸盤18保持載置於其上之基板W。靜電吸盤18具有本體及電極20。靜電吸盤18之本體由絕緣體形成，呈大約圓盤形狀。電極20係導電膜，設於靜電吸盤18之本體中。於電極20藉由開關22電性連接有直流電源24。當對電極20施加來自直流電源24之直流電壓時，在基板W與靜電吸盤18之間產生靜電引力。藉產生之靜電引力，將基板W吸引至靜電吸盤18，而以靜電吸盤18保持。
於靜電吸盤18之周圍且為基座16上配置有聚焦環26。聚焦環26配置成包圍基板W之邊緣。於基座16及支撐台14之外周面安裝有圓筒狀內壁構件28。內壁構件28由例如石英形成。
於支撐台14之內部形成有流路14f。流路14f對例如於鉛直方向延伸之中心軸線延伸成螺旋狀。從設於腔室10之外部的供給裝置(例如冷卻單元)將熱交換媒體cw(例如冷卻水這樣的冷媒)經由配管32a供至流路14f。供至流路14f之熱交換媒體經由配管32b回收至供給裝置。藉以供給裝置調整熱交換媒體之溫度，而調整基板W之溫度。再者，於電漿處理裝置1設有氣體供給管路34。氣體供給管路34係為將傳熱氣體(例如He氣體)供至靜電吸盤18之上面與基板W的背面之間而設。
於基座16連接有導體44(例如供電棒)。於導體44藉由匹配器40連接有射頻電源36。於導體44藉由匹配器42連接有射頻電源38。即，射頻電源36藉由匹配器40及導體44連接於下部電極。射頻電源38藉由匹配器42及導體44連接於下部電極。射頻電源36亦可藉由匹配器40連接於後述之上部電極而非下部電極。此外，電漿處理裝置1亦可不具有射頻電源36與匹配器40之組合及射頻電源38與匹配器42之組合中的其中一組合。
射頻電源36輸出電漿產生用射頻電力RF1。射頻電力RF1之基本頻率fB1 為例如100MHz。射頻電源38輸出用以從電漿將離子引入至基板W之射頻電力RF2。射頻電力RF2之頻率低於射頻電力RF1之頻率。射頻電力RF2之基本頻率fB2 為例如13.56MHz。
匹配器40具有用以使射頻電源36之負載側(例如下部電極側)的阻抗與射頻電源36之輸出阻抗匹配的電路。匹配器42具有用以使射頻電源38之負載側(例如下部電極側)的阻抗與射頻電源38之輸出阻抗匹配的電路。匹配器40及匹配器42分別為電子控制式匹配器。匹配器40及匹配器42各自之細節後述。
匹配器40及導體44構成供電線路43之一部分。射頻電力RF1經由供電線路43供至基座16。匹配器42及導體44構成供電線路45之一部分。射頻電力RF2經由供電線路45供至基座16。
腔室10之頂部以上部電極46構成。上部電極46設成封閉腔室本體12之上端的開口。腔室10之內部空間包含處理區域PS。處理區域PS係上部電極46與基座16之間的空間。電漿處理裝置1藉在上部電極46與基座16之間產生的射頻電場，在處理區域PS產生電漿。上部電極46接地。此外，當射頻電源36藉由匹配器40連接於上部電極46而非下部電極時，上部電極46不接地，上部電極46與腔室本體12電性分離。
上部電極46具有頂板48、及支撐體50。於頂板48形成有複數之氣體噴出孔48a。頂板48由例如Si、SiC這樣的矽系材料形成。支撐體50係將頂板48支撐成可裝卸之構件，由鋁形成，其表面並施行了陽極氧化處理。
於支撐體50之內部形成有氣體緩衝室50b。又，於支撐體50形成有複數之氣孔50a。複數之氣孔50a分別從氣體緩衝室50b延伸，與複數之氣體噴出孔48a連通。於氣體緩衝室50b連接有氣體供給管54。於氣體供給管54藉由流量控制器58(例如質量流量控制器)及開關閥60連接有氣體源56。來自氣體源56之氣體經由流量控制器58、開關閥60、氣體供給管54、氣體緩衝室50b、及複數之氣體噴出孔48a供至腔室10之內部空間。從氣體源56供至腔室10之內部空間的氣體之流量以流量控制器58調整。
在基座16與腔室本體12的側壁之間的空間之下方，於腔室本體12之底部設有排氣口12e。於排氣口12e連接有排氣管64。排氣管64連接於排氣裝置66。排氣裝置66具有壓力調整閥及渦輪分子泵這樣的真空泵。排氣裝置66將腔室10之內部空間減壓為指定之壓力。
電漿處理裝置1更包含有主控制部70。主控制部70包含一個以上之微電腦。主控制部70可具有處理器、記憶體這樣的記錄裝置、鍵盤這樣的輸入裝置、顯示裝置、信號之輸入輸出介面等。主控制部70之處理器執行儲存於記錄裝置之軟體(程式)，根據配方資訊，控制電漿處理裝置1之各部、例如射頻電源36、射頻電源38、匹配器40、匹配器42、流量控制器58、開關閥60、排氣裝置66等各自之動作及電漿處理裝置1之裝置全體的動作(程序)。
在電漿處理裝置1進行電漿處理時，首先，開啟閘閥12g。接著，將基板W經由開口12p搬入至腔室10內並載置於靜電吸盤18上。接著，關閉閘閥12g。然後，從氣體源56將處理氣體供至腔室10之內部空間，使排氣裝置66作動，將腔室10之內部空間的壓力設定為指定之壓力。進一步，將射頻電力RF1及/或射頻電力RF2供至基座16。又，對靜電吸盤18之電極20施加來自直流電源24之直流電壓，而以靜電吸盤18保持基板W。之後，以在基座16與上部電極46之間形成的射頻電場激發處理氣體。結果，在處理區域PS內產生電漿。
電漿處理裝置1可從射頻電源36及射頻電源38中至少一者輸出調變射頻電力。更具體而言，電漿處理裝置1可藉依據主控制部70之配方的控制，以第1～第3模式任一模式控制射頻電源36及射頻電源38。在第1模式，將射頻電源36控制成輸出調變射頻電力MRF1作為射頻電力RF1，將射頻電源38控制成輸出連續射頻電力CRF2作為射頻電力RF2。在第2模式，將射頻電源36控制成輸出連續射頻電力CRF1作為射頻電力RF1，將射頻電源38控制成輸出調變射頻電力MRF2作為射頻電力RF2。在第3模式，將射頻電源36控制成輸出調變射頻電力MRF1作為射頻電力RF1，將射頻電源38控制成輸出調變射頻電力MRF2作為射頻電力RF2。此外，在以下之說明中，將調變射頻電力MRF1及連續射頻電力CRF1統稱為射頻電力RF1，將調變射頻電力MRF2及連續射頻電力CRF2統稱為射頻電力RF2。
圖2係顯示第1模式之隨時間變化圖的一例之圖，圖3係顯示第2模式之隨時間變化圖的一例之圖，圖4係顯示第3模式之隨時間變化圖的一例之圖。以下，適宜地參照圖2～圖4。
如圖2及圖4所示，射頻電源36，在第1模式及第3模式輸出調變射頻電力MRF1。調變射頻電力MRF1調變成第1期間T1之其電力位準高於第2期間T2之其電力位準。第2期間T2係與第1期間交替之期間。第1期間T1與接在其後之第2期間T2構成一週期Tc。在一週期Tc所佔之第1期間T1的時間長度之比(工作比)可控制成任意比。舉例而言，工作比可控制成10%以上、90%以下之範圍內的比。又，調變射頻電力MRF1之調變頻率、即一週期Tc之倒數可控制成任意之調變頻率。調變射頻電力MRF1之調變頻率可控制成例如1kHz以上、100kHz以下之範圍內的頻率。
在第1模式及第3模式中，第2期間T2中之調變射頻電力MRF1的電力位準亦可為0[W]。即，在第1模式及第3模式中，在第2期間T2中，調變射頻電力MRF1亦可不供至電極(例如下部電極)。或者，在第1模式及第3模式中，第2期間T2中之調變射頻電力MRF1的電力位準亦可大於0[W]。
射頻電力36，在第2模式輸出連續射頻電力CRF1。如圖3所示，連續射頻電力CRF1之電力位準未調變。在連續射頻電力CRF1，連續大約一定之電力位準。
如圖3及圖4所示，射頻電源38，在第2模式及第3模式，輸出調變射頻電力MRF2。調變射頻電力MRF2調變成第1期間T1之其電力位準高於第2期間T2之其電力位準。在第2模式及第3模式，第2期間T2中之調變射頻電力MRF2的電力位準亦可為0[W]。即，在第2模式及第3模式中，於第2期間T2中，調變射頻電力MRF2亦可不供至電極(下部電極)。或者，在第2模式及第3模式中，第2期間T2中之調變射頻電力MRF2的電力位準亦可大於0[W]。
射頻電源38，在第1模式中，輸出連續射頻電力CRF2。如圖2所示，連續射頻電力CRF2之電力位準未調變。連續射頻電力CRF2連續大約一定之電力位準。
以下，參照圖5～圖8，就射頻電源36、匹配器40、射頻電源38及匹配器42，詳細地說明。圖5係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源36及匹配器40之結構的一例之圖。圖6係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的匹配器40之感測器的結構之一例的圖。圖7係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源38及匹配器42之結構的一例之圖。圖8係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源38之感測器的結構之一例的圖。
如圖5所示，在一實施形態中，射頻電源36具有振盪器36a、功率放大器36b、功率感測器36c、及電源控制部36e。電源控制部36e由CPU這樣的處理器構成，利用從主控制部70賦予之信號及從功率感測器36c賦予之信號，將控制信號分別賦予振盪器36a、功率放大器36b、及功率感測器36c，而控制振盪器36a、功率放大器36b、及功率感測器36c。
從主控制部70賦予電源控制部36e之信號包含模式設定信號及第1頻率設定信號。模式設定信號係從上述第1模式、第2模式、及第3模式指定模式之信號。第1頻率設定信號係指定射頻電力RF1之頻率的信號。射頻電源36以第1模式及第3模式運作時，從主控制部70賦予電源控制部36e之信號包含第1調變設定信號及第1調變電力位準設定信號。第1調變設定信號係指定調變射頻電力MRF1之調變頻率及工作比的信號。第1調變電力位準設定信號係指定第1期間T1之調變射頻電力MRF1的電力位準及第2期間T2之調變射頻電力MRF1的電力位準之信號。射頻電源36以第2模式運作時，從主控制部70賦予電源控制部36e之信號包含指定連續射頻電力CRF1之功率的第1電力位準設定信號。
電源控制部36e將振盪器36a控制成使具有以第1頻率設定信號指定之頻率(例如基本頻率fB1 )的射頻信號輸出。振盪器36a之輸出連接於功率放大器36b之輸入。功率放大器36b藉放大從振盪器36a輸出之射頻信號而產生射頻電力RF1，並輸出該射頻電力RF1。功率放大器36b以電源控制部36e控制。
電源控制部36e於以模式設定信號界定之模式為第1模式及第3模式任一者時，按來自主控制部70之第1調變設定信號及第1調變電力位準設定信號，將功率放大器36b控制成從射頻信號產生調變射頻電力MRF1。另一方面，電源控制部36e於以模式設定信號界定之模式為第2模式時，按來自主控制部70之第1電力位準設定信號，將功率放大器36b控制成從射頻信號產生連續射頻電力CRF1。
於功率放大器36b之後段設有功率感測器36c。功率感測器36c具有定向耦合器、進行波檢測器、及反射波檢測器。定向耦合器將射頻電力RF1之進行波的一部分賦予進行波檢測器，將反射波賦予反射波檢測器。從電源控制部36e將界定射頻電力RF1之設定頻率的第1頻率界定信號賦予功率感測器36c。進行波檢測器產生具有與進行波之所有頻率成分中從第1頻率界定信號界定之設定頻率相同的頻率之成分的電力位準之測定值、亦即進行波之電力位準的測定值Pf11 。將測定值Pf11 賦予電源控制部36e。
從電源控制部36e將第1頻率界定信號亦賦予反射波檢測器。反射波檢測器產生具有與反射波之所有頻率成分中從第1頻率界定信號界定之設定頻率相同的頻率之成分的電力位準之測定值、亦即反射波之電力位準的測定值Pr11 。將測定值Pr11 賦予電源控制部36e。又，反射波檢測器產生反射波之所有頻率成分的總電力位準之測定值、亦即反射波之電力位準的測定值Pr12 。為保護功率放大器36b，而將測定值Pr12 賦予電源控制部36e。
電源控制部36e在第1模式及第3模式中，控制功率放大器36b，將第1期間T1之調變射頻電力MRF1的電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P1 為指定之電力位準。電源控制部36e在第2模式中，控制功率放大器36b，將連續射頻電力CRF1之電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P1 為指定之電力位準。電力位準由主控制部70指定。負載功率位準P1 係監測期間MP1之進行波的電力位準與反射波之電力位準的差。負載功率位準P1 以監測期間MP1之測定值Pf11 與測定值Pr11 之差求出。負載功率位準P1 亦可以監測期間MP1之測定值Pf11 的平均值與測定值Pr11 之平均值的差求出。或者，負載功率位準P1 亦可以複數之監測期間MP1的測定值Pf11 之移動平均值與測定值Pr11 之移動平均值的差求出。此外，電源控制部36e亦可在第2模式中，控制功率放大器36b，將連續射頻電力CRF1之電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P1 與監測期間MP2之負載功率位準P1 的平均值為指定之電力位準。關於監測期間MP1及監測期間MP2後述。
在一實施形態中，匹配器40具有匹配電路40a、感測器40b、控制器40c、引動器40d、及引動器40e。匹配電路40a含有可變電抗元件40g及可變電抗元件40h。可變電抗元件40g及可變電抗元件40h分別為例如可變電容器。此外，匹配電路40a亦可更含有電感器等。
控制器40c在主控制部70之控制下運作。控制器40c按從感測器40b賦予之射頻電源36的負載側阻抗之測定值，調整射頻電源36之負載側阻抗。控制器40c藉控制引動器40d及引動器40e，調整可變電抗元件40g及可變電抗元件40h各自之電抗，而調整射頻電源36之負載側阻抗。引動器40d及引動器40e為例如馬達。
如圖6所示，感測器40b取得射頻電源36之負載側阻抗的測定值。在一實施形態中，射頻電源36之負載側阻抗的測定值以移動平均值取得。在一實施形態中，感測器40b具有電流檢測器102A、電壓檢測器104A、濾波器106A、濾波器108A、平均值運算器110A、平均值運算器112A、移動平均值運算器114A、移動平均值運算器116A、及阻抗運算器118A。
電壓檢測器104A檢測在供電線路43上傳送之射頻電力RF1的電壓波形，輸出顯現該電壓波形之電壓波形類比信號。將此電壓波形類比信號輸出至濾波器106A。濾波器106A藉將輸入之電壓波形類比信號數位化，而產生電壓波形數位信號。接著，濾波器106A藉從電源控制部36e接收上述第1頻率界定信號，從電壓波形數位信號僅擷取對應以第1頻率界定信號界定之頻率的頻率成分，而產生過濾電壓波形信號。此外，濾波器106A可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以濾波器106A產生之過濾電壓波形信號輸出至平均值運算器110A。從主控制部70將指定監測期間MP1之監測期間設定信號賦予平均值運算器110A。如圖2～圖4所示，監測期間MP1係第1期間T1內之期間。監測期間MP1於從第1期間T1之開始時間點經過預定時間長度後開始。平均值運算器110A從過濾電壓波形信號求出各第1期間T1內之監測期間MP1的電壓之平均值VA11 。
在第2模式，亦可從主控制部70將指定監測期間MP2之監測期間設定信號賦予平均值運算器110A。監測期間MP2可為與第2期間T2一致之期間。此時，平均值運算器110A亦可從過濾電壓波形信號求出監測期間MP2之電壓的平均值VA12 。此外，平均值運算器110A可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以平均值運算器110A求出之平均值VA11 輸出至移動平均值運算器114A。移動平均值運算器114A求出已得之複數的平均值VA11 中從最接近且預定數之監測期間MP1的射頻電力RF1之電壓而得的平均值VA11 之移動平均值VMA11 。將移動平均值VMA11 輸出至阻抗運算器118A。
在第2模式中，移動平均值運算器114A亦可更求出已得之複數的平均值VA12 中從最接近且預定數之監測期間MP2的射頻電力RF1之電壓而得的平均值VA12 之移動平均值VMA12 。此時，將移動平均值VMA12 輸出至阻抗運算器118A。
電流檢測器102A檢測在供電線路43上傳送之射頻電力RF1的電流波形，輸出顯現該電流波形之電流波形類比信號。將此電流波形類比信號輸入至濾波器108A。濾波器108A藉將輸入之電流波形類比信號數位化，而產生電流波形數位信號。接著，濾波器108A藉從電源控制部36e接收第1頻率界定信號，從電流波形數位信號僅擷取對應以第1頻率界定信號界定之頻率的頻率成分，而產生過濾電流波形信號。此外，濾波器108A可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以濾波器108A產生之過濾電流波形信號輸出至平均值運算器112A。從主控制部70將指定監測期間MP1之監測期間設定信號賦予平均值運算器112A。平均值運算器112A從過濾電流波形信號求出各第1期間T1內之監測期間MP1的電流之平均值IA11 。
在第2模式，亦可從主控制部70將指定監測期間MP2之監測期間設定信號賦予平均值運算器112A。此時，平均值運算器112A亦可從過濾電流波形信號求出監測期間MP2之電流的平均值IA12 。此外，平均值運算器112A可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以平均值運算器112A求出之平均值IA11 輸出至移動平均值運算器116A。移動平均值運算器116A求出已得之複數的平均值IA11 中從最接近且預定數之監測期間MP1的射頻電力RF1之電流而得的平均值IA11 之移動平均值IMA11 。將移動平均值IMA11 輸出至阻抗運算器118A。
在第2模式中，移動平均值運算器116A亦可更求出已得之複數的平均值IA12 中從最接近且預定數之監測期間MP2的射頻電力RF1之電流而得的平均值IA12 之移動平均值IMA12 。此時，將移動平均值IMA12 輸出至阻抗運算器118A。
阻抗運算器118A從移動平均值IMA11 及移動平均值VMA11 ，求出射頻電源36之負載側阻抗的移動平均值ZMA11 。將以阻抗運算器118A求出之移動平均值ZMA11 輸出至控制器40c。控制器40c使用移動平均值ZMA11 ，調整射頻電源36之負載側阻抗。具體而言，控制器40c透過引動器40d及引動器40e，調整可變電抗元件40g及可變電抗元件40h各自之電抗而將以移動平均值ZMA11 界定之射頻電源36的負載側阻抗設定為不同於射頻電源36之輸出阻抗的阻抗。
在一實施形態中，控制器40c將射頻電源36之負載側阻抗設定成射頻電力RF1之反射係數Г1 的絕對值|Г1 |為指定之值。在一例中，指定之值為0.3以上、0.5以下之範圍內的值。此外，反射係數Г1 用以下之式(1)定義。
Г1 =(Z1 -Z01 )/(Z1 +Z01 ) …(1)
在式(1)中，Z01 係供電線路43之特性阻抗，一般為50Ω。在式(1)中，Z1 係射頻電源36之負載側阻抗。式(1)之Z1 可使用移動平均值ZMA11 。控制器40c保持有規定了反射係數Г1 之絕對值|Г1 |與射頻電源36之負載側阻抗的關係之函數或表。控制器40c亦可使用該函數或表，調整射頻電源36之負載側阻抗。
在一實施形態中，在第2模式，阻抗運算器118A除了求出移動平均值ZMA11 ，還可從移動平均值IMA12 及移動平均值VMA12 ，求出射頻電源36之負載側阻抗的移動平均值ZMA12 。將移動平均值ZMA12 與移動平均值ZMA11 一同輸出至控制器40c。此時，控制器40c透過引動器40d及引動器40e，調整可變電抗元件40g及可變電抗元件40h各自之電抗，而使以移動平均值ZMA11 與移動平均值ZMA12 之平均值界定的射頻電源36之負載側阻抗與射頻電源36之輸出阻抗(匹配點)一致或相近。
如圖7所示，在一實施形態中，射頻電源38具有振盪器38a、功率放大器38b、功率感測器38c、及電源控制部38e。電源控制部38e由CPU這樣的處理器構成，利用從主控制部70賦予之信號及從功率感測器38c賦予之信號，將控制信號分別賦予振盪器38a、功率放大器38b、及功率感測器38c，而控制振盪器38a、功率放大器38b、及功率感測器38c。
從主控制部70賦予電源控制部38e之信號包含模式設定信號及第2頻率設定信號。模式設定信號係從上述第1模式、第2模式、及第3模式指定模式之信號。第2頻率設定信號係指定射頻電力RF2之頻率的信號。射頻電源38以第2模式及第3模式運作時，從主控制部70賦予電源控制部38e之信號包含第2調變設定信號及第2調變電力位準設定信號。第2調變設定信號係指定調變射頻電力MRF2之調變頻率及工作比的信號。第2調變電力位準設定信號係指定第1期間T1之調變射頻電力MRF2的電力位準及第2期間T2之調變射頻電力MRF2的電力位準之信號。射頻電源38以第1模式運作時，從主控制部70賦予電源控制部38e之信號包含指定連續射頻電力CRF2之功率的第2電力位準設定信號。
電源控制部38e將振盪器38a控制成使具有以第2頻率設定信號指定之頻率(例如基本頻率fB2 )的射頻信號輸出。振盪器38a之輸出連接於功率放大器38b之輸入。功率放大器38b藉放大從振盪器38a輸出之射頻信號而產生射頻電力RF2，並輸出該射頻電力RF2。功率放大器38b以電源控制部38e控制。
電源控制部38e於以模式設定信號界定之模式為第2模式及第3模式任一者時，按來自主控制部70之第2調變設定信號及第2調變電力位準設定信號，將功率放大器38b控制成從射頻信號產生調變射頻電力MRF2。另一方面，電源控制部38e於以模式設定信號界定之模式為第1模式時，將功率放大器38b控制成按來自主控制部70之第2電力位準設定信號，從射頻信號產生連續射頻電力CRF2。
於功率放大器38b之後段設有功率感測器38c。功率感測器38c具有定向耦合器、進行波檢測器、及反射波檢測器。定向耦合器將射頻電力RF2之進行波的一部分賦予進行波檢測器，將反射波賦予反射波檢測器。從電源控制部38e將界定射頻電力RF2之設定頻率的第2頻率界定信號賦予功率感測器38c。進行波檢測器產生具有與進行波之所有頻率成分中從第2頻率界定信號界定之設定頻率相同的頻率之成分的電力位準之測定值、亦即進行波之電力位準的測定值Pf21 。將測定值Pf21 賦予電源控制部38e。
從電源控制部38e將第2頻率界定信號亦賦予反射波檢測器。反射波檢測器產生具有與反射波之所有頻率成分中從第2頻率界定信號界定之設定頻率相同的頻率之成分的電力位準之測定值、亦即反射波之電力位準的測定值Pr21 。將測定值Pr21 賦予電源控制部38e。又，反射波檢測器產生反射波之所有頻率成分的總電力位準之測定值、亦即反射波之電力位準的測定值Pr22 。為保護功率放大器38b，而將測定值Pr22 賦予電源控制部38e。
電源控制部38e在第2模式及第3模式中，控制功率放大器38b，將第1期間T1之調變射頻電力MRF2的電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P2 為指定之電力位準。電源控制部38e在第1模式中，控制功率放大器38b，將連續射頻電力CRF2之電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P2 為指定之電力位準。電力位準由主控制部70指定。負載功率位準P2 係監測期間MP1之進行波的電力位準與反射波之電力位準的差。負載功率位準P2 以監測期間MP1之測定值Pf21 與測定值Pr21 之差求出。負載功率位準P2 亦可以監測期間MP1之測定值Pf21 的平均值與測定值Pr21 之平均值的差求出。或者，負載功率位準P2 亦可以複數之監測期間MP1的測定值Pf21 之移動平均值與測定值Pr21 之移動平均值的差求出。此外，電源控制部38e亦可在第2模式中，控制功率放大器38b，將連續射頻電力CRF2之電力位準調整成監測期間MP1之負載功率位準P2 與監測期間MP2之負載功率位準P2 為指定之電力位準。
在一實施形態中，匹配器42具有匹配電路42a、感測器42b、控制器42c、引動器42d、及引動器42e。匹配電路42a含有可變電抗元件42g及可變電抗元件42h。可變電抗元件42g及可變電抗元件42h分別為例如可變電容器。此外，匹配電路42a亦可更含有電感器等。
控制器42c在主控制部70之控制下運作。控制器42c按從感測器42b賦予之射頻電源38的負載側阻抗之測定值，調整射頻電源38之負載側阻抗。控制器42c藉控制引動器42d及引動器42e，調整可變電抗元件42g及可變電抗元件42h各自之電抗，而調整射頻電源38之負載側阻抗。引動器42d及引動器42e為例如馬達。
如圖8所示，感測器42b取得射頻電源38之負載側阻抗。在一實施形態中，射頻電源38之負載側阻抗的測定值以移動平均值取得。在一實施形態中，感測器42b具有電流檢測器102B、電壓檢測器104B、濾波器106B、濾波器108B、平均值運算器110B、平均值運算器112B、移動平均值運算器114B、移動平均值運算器116B、及阻抗運算器118B。
電壓檢測器104B檢測在供電線路45上傳送之射頻電力RF2的電壓波形，輸出顯現該電壓波形之電壓波形類比信號。將此電壓波形類比信號輸出至濾波器106B。濾波器106B藉將輸入之電壓波形類比信號數位化，而產生電壓波形數位信號。接著，濾波器106B藉從電源控制部38e接收上述第2頻率界定信號，從電壓波形數位信號僅擷取對應以第2頻率界定信號界定之頻率的頻率成分，而產生過濾電壓波形信號。此外，濾波器106B可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以濾波器106B產生之過濾電壓波形信號輸出至平均值運算器110B。從主控制部70將指定監測期間MP1之監測期間設定信號賦予平均值運算器110B。平均值運算器110B從過濾電壓波形信號求出各第1期間T1內之監測期間MP1的電壓之平均值VA21 。
在第1模式，亦可從主控制部70將指定監測期間MP2之監測期間設定信號賦予平均值運算器110B。此時，平均值運算器110B亦可從過濾電壓波形信號求出監測期間MP2之電壓的平均值VA22 。此外，平均值運算器110B可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以平均值運算器110B求出之平均值VA21 輸出至移動平均值運算器114B。移動平均值運算器114B求出已得之複數的平均值VA21 中從最接近且預定數之監測期間MP1的射頻電力RF2之電壓而得的平均值VA21 之移動平均值VMA21 。將移動平均值VMA21 輸出至阻抗運算器118B。
在第2模式中，移動平均值運算器114B亦可更求出已得之複數的平均值VA22 中從最接近且預定數之監測期間MP2的射頻電力RF2之電壓而得的平均值VA22 之移動平均值VMA22 。此時，將移動平均值VMA22 輸出至阻抗運算器118B。
電流檢測器102B檢測在供電線路45上傳送之射頻電力RF2的電流波形，輸出顯現該電流波形之電流波形類比信號。將此電流波形類比信號輸入至濾波器108B。濾波器108B藉將輸入之電流波形類比信號數位化，而產生電流波形數位信號。接著，濾波器108B藉從電源控制部38e接收第2頻率界定信號，從電流波形數位信號僅擷取對應以第2頻率界定信號界定之頻率的頻率成分，而產生過濾電流波形信號。此外，濾波器108B可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以濾波器108B產生之過濾電流波形信號輸出至平均值運算器112B。從主控制部70將指定監測期間MP1之監測期間設定信號賦予平均值運算器112B。平均值運算器112B從過濾電流波形信號求出各第1期間T1內之監測期間MP1的電流之平均值IA21 。
在第1模式，亦可從主控制部70將指定監測期間MP2之監測期間設定信號賦予平均值運算器112B。此時，平均值運算器112B亦可從過濾電流波形信號求出監測期間MP2之電流的平均值IA22 。此外，平均值運算器112B可由例如FPGA(場域可程式閘陣列)構成。
將以平均值運算器112B求出之平均值IA21 輸出至移動平均值運算器116B。移動平均值運算器116B求出已得之複數的平均值IA21 中從最接近且預定數之監測期間MP1的射頻電力RF1之電流而得的平均值IA21 之移動平均值IMA21 。將移動平均值IMA21 輸出至阻抗運算器118B。
在第2模式中，移動平均值運算器116B亦可更求出已得之複數的平均值IA22 中從最接近且預定數之監測期間MP2的射頻電力RF2之電流而得的平均值IA22 之移動平均值IMA22 。此時，將移動平均值IMA22 輸出至阻抗運算器118B。
阻抗運算器118B從移動平均值IMA21 及移動平均值VMA21 ，求出射頻電源38之負載側阻抗的移動平均值ZMA21 。將以阻抗運算器118B求出之移動平均值ZMA21 輸出至控制器42c。控制器42c使用移動平均值ZMA21 ，調整射頻電源38之負載側阻抗。具體而言，控制器42c透過引動器42d及引動器42e，調整可變電抗元件42g及可變電抗元件42h各自之電抗而將以移動平均值ZMA21 界定之射頻電源38的負載側阻抗設定為不同於射頻電源38之輸出阻抗的阻抗。
在一實施形態中，控制器42c將射頻電源38之負載側阻抗設定成射頻電力RF2之反射係數Г2 的絕對值|Г2 |為指定之值。在一例中，指定之值為0.3以上、0.5以下之範圍內的值。此外，反射係數Г2 用以下之式(2)定義。
Г2 =(Z2 -Z02 )/(Z2 +Z02 ) …(2)
在式(2)中，Z02 係供電線路45之特性阻抗，一般為50Ω。在式(2)中，Z2 係射頻電源38之負載側阻抗。式(2)之Z2 可使用移動平均值ZMA21 。控制器42c保持有規定了反射係數Г2 之絕對值|Г2 |與射頻電源38之負載側阻抗的關係之函數或表。控制器42c亦可使用該函數或表，調整射頻電源38之負載側阻抗。
在一實施形態中，在第2模式，阻抗運算器118B除了求出移動平均值ZMA21 ，還可從移動平均值IMA22 及移動平均值VMA22 ，求出射頻電源38之負載側阻抗的移動平均值ZMA22 。將移動平均值ZMA22 與移動平均值ZMA21 一同輸出至控制器42c。此時，控制器42c透過引動器42d及引動器42e，調整可變電抗元件42g及可變電抗元件42h各自之電抗，而使以移動平均值ZMA21 與移動平均值ZMA22 之平均值界定的射頻電源38之負載側阻抗與射頻電源38之輸出阻抗(匹配點)一致或相近。
在電漿處理裝置1中，使用調變射頻電力時，將監測期間MP1之負載側阻抗設定為不同於射頻電源之輸出阻抗(匹配點)的阻抗。結果，可減低調變射頻電力之反射。當負載側抗阻不同於匹配點時，雖無法完全消除反射，但由於可將射頻電力之電力位準調整成負載功率位準為指定之電力位準，故指定之電力位準的調變射頻電力可與電漿耦合。
以上，就各種實施形態作了說明，但不限上述實施形態，可構成各種變形態樣。舉例而言，電漿處理裝置1為電容耦合型電漿處理裝置，本發明之思想可適用於將射頻電源之調變射頻電力供至電極之任意電漿處理裝置。此種電漿處理裝置可例示例如感應耦合型電漿處理裝置。
又，在上述說明中，電漿處理裝置1顯示成使用射頻電力RF1及射頻電力RF2兩者以進行電漿處理，亦可僅使用射頻電力RF1及射頻電力RF2中之一者以進行電漿處理。
以下，就為了評估電漿處理裝置1而進行的實驗作說明。此外，本發明並不以在以下說明之實驗限定。
在實驗中，藉使用電漿處理裝置1，將連續射頻電力CRF1及調變射頻電力MRF2供至基座16，而在腔室10內產生了電漿。接著，在第1期間T1之開始時間點TS及結束時間點TE分別測定了調變射頻電力MRF2之進行波的電力位準Pf及反射波之電力位準Pr(參照圖9(a))。在實驗中，將調變射頻電力MRF2之反射係數Г之絕對值|Г|設定成各種值。以下，顯示實驗之其他條件。
>實驗之條件>
連續射頻電力CRF1：60MHz、1200W
調變射頻電力MRF2之頻率：40.68MHz
調變射頻電力MRF2之調變頻率：10kHz
調變射頻電力MRF2之工作比：50%
第1期間T1之調變射頻電力MRF2的設定電力位準：1000W
第2期間T2之調變射頻電力MRF2之設定電力位準：0W
腔室10內之壓力：2.67Pa
供至腔室10之內部空間的氣體：CF4 氣體(50sccm)、Ar氣體(600sccm)
於圖9(b)顯示實驗之結果。在圖9(a)之曲線圖中，橫軸顯示反射係數Г之絕對值|Г|。在圖9(a)之曲線圖中，縱軸顯示第1期間T1之開始時間點TS或第1期間T1之結束時間點TE的反射波之電力位準Pr對進行波之電力位準Pf的比例(以下僅稱為「比例」)。實驗之結果，將反射係數Г之絕對值|Г|分別設定成0、0.1、0.2時，在結束時間點TE，反射波之電力位準Pr不穩定，在某些情況下，比例約100%。另一方面，將反射係數Г之絕對值|Г|設定成0.3以上、0.5以下之值時，比例相當小，而確認了反射波減低。此外，當反射係數Г之絕對值|Г|大於0.5時，為確保負載功率位準，而產生使用具有相當大之額定輸出的射頻電源之必要。因而，藉將反射係數Г之絕對值|Г|設定為0.3以上、0.5以下，可減低射頻電力之反射波，且即便使用具有較小之額定輸出的射頻電源仍可確保必要之負載功率位準。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧腔室
12‧‧‧腔室本體
12e‧‧‧排氣口
12g‧‧‧閘閥
12p‧‧‧開口
13‧‧‧絕緣板
14‧‧‧支撐台
14f‧‧‧流路
16‧‧‧基座
18‧‧‧靜電吸盤
20‧‧‧電極
22‧‧‧開關
24‧‧‧直流電源
26‧‧‧聚焦環
28‧‧‧內壁部
32a‧‧‧配管
32b‧‧‧配管
34‧‧‧氣體供給管路
36‧‧‧射頻電源
36a‧‧‧振盪器
36b‧‧‧功率放大器
36c‧‧‧功率感測器
36e‧‧‧電源控制部
38‧‧‧射頻電源
38a‧‧‧振盪器
38b‧‧‧功率放大器
38c‧‧‧功率感測器
38e‧‧‧電源控制部
40‧‧‧匹配器
40a‧‧‧匹配電路
40b‧‧‧感測器
40c‧‧‧控制器
40d‧‧‧引動器
40e‧‧‧引動器
40g‧‧‧可變電抗元件
40h‧‧‧可變電抗元件
42‧‧‧匹配器
42a‧‧‧匹配電路
42b‧‧‧感測器
42c‧‧‧控制器
42d‧‧‧引動器
42e‧‧‧引動器
42g‧‧‧可變電抗元件
42h‧‧‧可變電抗元件
43‧‧‧供電線路
44‧‧‧導體
45‧‧‧供電線路
46‧‧‧上部電極
48‧‧‧頂板
48a‧‧‧氣體噴出孔
50‧‧‧支撐體
50a‧‧‧氣孔
50b‧‧‧氣體緩衝室
54‧‧‧氣體供給管
56‧‧‧氣體源
58‧‧‧流量控制器
60‧‧‧開關閥
64‧‧‧排氣管
66‧‧‧排氣裝置
70‧‧‧主控制部
102A‧‧‧電流檢測器
104A‧‧‧電壓檢測器
106A‧‧‧濾波器
108A‧‧‧濾波器
110A‧‧‧平均值運算器
112A‧‧‧平均值運算器
114A‧‧‧移動平均值運算器
116A‧‧‧移動平均值運算器
118A‧‧‧阻抗運算器
102B‧‧‧電流檢測器
104B‧‧‧電壓檢測器
106B‧‧‧濾波器
108B‧‧‧濾波器
110B‧‧‧平均值運算器
112B‧‧‧平均值運算器
114B‧‧‧移動平均值運算器
116B‧‧‧移動平均值運算器
118B‧‧‧阻抗運算器
cw‧‧‧熱交換媒體
CRF1‧‧‧連續射頻電力
CRF2‧‧‧連續射頻電力
He‧‧‧氣體
MP1‧‧‧監測期間
MP2‧‧‧監測期間
MRF1‧‧‧調變射頻電力
MRF2‧‧‧調變射頻電力
PS‧‧‧處理區域
Pf‧‧‧進行波之電力位準
Pr‧‧‧反射波之電力位準
RF1‧‧‧射頻電力
RF2‧‧‧射頻電力
TE‧‧‧第1期間之結束時間點
TS‧‧‧第1期間之開始時間點
Tc‧‧‧一週期
T1‧‧‧第1期間
T2‧‧‧第2期間
W‧‧‧基板
|Г|‧‧‧反射係數Г之絕對值
圖1係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。
圖2係顯示第1模式之隨時間變化圖的一例之圖。
圖3係顯示第2模式之隨時間變化圖的一例之圖。
圖4係顯示第3模式之隨時間變化圖的一例之圖。
圖5係例示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源36及匹配器40之結構的一例之圖。
圖6係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的匹配器40之感測器的結構之一例的圖。
圖7係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源38及匹配器42之結構的一例之圖。
圖8係顯示圖1所示之電漿處理裝置1的射頻電源38之感測器的結構之一例的圖。
圖9(a)係說明在實驗中測定之值的圖，圖9(b)係顯示實驗結果之曲線圖。

Claims (3)

  1. 一種電漿處理裝置，包含： 腔室； 射頻電源； 電極，其電性連接於該射頻電源以在該腔室內產生電漿； 匹配器，其連接在該射頻電源與該電極之間； 該射頻電源輸出產生在第1期間之電力位準高於在與該第1期間交替之第2期間的電力位準之射頻電力， 該匹配器將該第1期間內之監測期間的該射頻電源之負載側阻抗設定為不同於該射頻電源之輸出阻抗的阻抗，該監測期間係為從該第1期間之開始時間點經過預定時間長度後開始之期間， 該射頻電源將該射頻電力之電力位準調整成進行波之電力位準與反射波之電力位準的差亦即負載功率位準為指定之電力位準。
  2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置，其中， 該匹配器將該負載側阻抗設定為該射頻電力之反射係數的絕對值為指定之值。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中， 該指定之值為0.3以上、0.5以下之範圍內的值。
TW108112426A 2018-04-12 2019-04-10 電漿處理裝置 TW201946502A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018077054A JP2019186099A (ja) 2018-04-12 2018-04-12 プラズマ処理装置
JP2018-077054 2018-04-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201946502A true TW201946502A (zh) 2019-12-01

Family

ID=68162116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108112426A TW201946502A (zh) 2018-04-12 2019-04-10 電漿處理裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190318912A1 (zh)
JP (1) JP2019186099A (zh)
KR (1) KR20190119539A (zh)
CN (1) CN110379699A (zh)
TW (1) TW201946502A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6846387B2 (ja) * 2018-06-22 2021-03-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US10971327B1 (en) * 2019-12-06 2021-04-06 Applied Materials, Inc. Cryogenic heat transfer system
JP7386093B2 (ja) 2020-02-19 2023-11-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び整合方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4071044B2 (ja) * 2002-02-08 2008-04-02 株式会社ダイヘン インピーダンス整合器の出力端特性解析方法、およびインピーダンス整合器、ならびにインピーダンス整合器の出力端特性解析システム
KR101124770B1 (ko) * 2008-03-31 2012-03-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법 및 컴퓨터 판독이 가능한 기억 매체
JP5867701B2 (ja) * 2011-12-15 2016-02-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5921964B2 (ja) * 2012-06-11 2016-05-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプローブ装置
WO2015148490A1 (en) * 2014-03-24 2015-10-01 Advanced Energy Industries, Inc. System and method for control of high efficiency generator source impedance
JP6512962B2 (ja) * 2014-09-17 2019-05-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110379699A (zh) 2019-10-25
US20190318912A1 (en) 2019-10-17
KR20190119539A (ko) 2019-10-22
JP2019186099A (ja) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI711083B (zh) 電漿處理裝置之阻抗匹配用的方法
JP6162016B2 (ja) プラズマ処理装置
JP4819244B2 (ja) プラズマ処理装置
TWI614807B (zh) 電漿處理裝置
KR101993880B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JP6512962B2 (ja) プラズマ処理装置
JP6374647B2 (ja) プラズマ処理装置
TW201946502A (zh) 電漿處理裝置
JP4838525B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置及び可変整合器におけるインピーダンスのプリセット値を決定するためのプログラム
JP2007103102A (ja) 高周波電源装置
KR20040065250A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법
TW202029336A (zh) 電漿處理裝置及蝕刻方法
TW202202000A (zh) 電漿處理裝置及匹配方法
US11791135B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20220157564A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
WO2024106257A1 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
WO2024024681A1 (ja) プラズマ処理装置及びソース高周波電力のソース周波数を制御する方法
TW202335028A (zh) 電漿處理裝置、供電系統、控制方法、程式及記憶媒體
TW202418342A (zh) 電漿處理系統及電漿處理方法
JP2023129234A (ja) プラズマ処理装置