JP2002353201A - Plasma monitoring device and plasma monitoring method - Google Patents
Plasma monitoring device and plasma monitoring methodInfo
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】データ保存装置の保存容量の低減を図って、コ
ストの低減を図るとともに、高周波電源などのノイズの
影響による誤動作を低減し、信頼性の高い、半導体装置
におけるプラズマモニタリング装置および方法を提供す
る。
【解決手段】プラズマインピーダンスを測定する測定部
9に接続され、計測したデータのレベルがあらかじめ設
定された保存開始レベルを満足しているか否かを判断
し、その判断結果に基づいて、測定データの保存開始を
判定するデータ取得開始レベル判定部11と、測定デー
タのレベルがあらかじめ設定された保存終了レベルを満
足しているか否かを判断し、その判断結果に基づいて、
測定データの保存終了を判定する取得終了レベル判定部
12とを設け、プラズマ発生電力制御装置4からの信号
を入力することなく、プラズマ発生時のデータのみを保
存し、必要最小限の装置構成とする。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To reduce the storage capacity of a data storage device to reduce cost, and to reduce malfunction due to the influence of noise such as a high-frequency power supply. Provided are a plasma monitoring device and method for a semiconductor device. The measuring unit is connected to a measuring unit for measuring a plasma impedance, and determines whether or not the level of the measured data satisfies a preset storage start level. A data acquisition start level judging unit 11 for judging the start of storage, and judging whether or not the level of the measurement data satisfies a preset storage end level, and based on the judgment result,
An acquisition end level judging unit 12 for judging the end of the measurement data is provided, and only the data at the time of plasma generation is stored without inputting a signal from the plasma generation power control device 4, and a minimum device configuration is required. I do.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマモニタ
リング方法およびプラズマモニタリング装置に係り、特
に半導体装置や液晶表示装置などの製造におけるプラズ
マ処理に用いられるプラズマ処理装置のプラズマモニタ
リングに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma monitoring method and a plasma monitoring apparatus, and more particularly, to a plasma monitoring of a plasma processing apparatus used for plasma processing in manufacturing a semiconductor device, a liquid crystal display device, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体ウェハ特にシリコンウェハ
や液晶用ガラス基板などの大型化が急速に進んでいる。
このため、半導体装置や液晶表示装置などの製造におけ
るプラズマ処理例えばエッチングや成膜に際しては、基
板全面にわたって均一なエッチングあるいは成膜が極め
て重要な課題となってきている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor wafers, especially silicon wafers, glass substrates for liquid crystal, and the like have been rapidly increasing in size.
For this reason, in plasma processing such as etching and film formation in the manufacture of semiconductor devices and liquid crystal display devices, uniform etching or film formation over the entire substrate has become a very important issue.
【0003】特に半導体装置分野では半導体装置の高集
積化に伴い、半導体装置の微細化は進む一方である。こ
のため、エッチングあるいは成膜の分野でも高品質で信
頼性の高い処理工程を必要とするようになってきてい
る。そこで、比較的低温処理が可能で高精度加工が可能
な方法としてプラズマを用いたプラズマ処理がある。こ
のようなプラズマ処理においても、高精度の加工を行う
ためにはプラズマ状態を常に安定な状態に維持しておく
必要がある。そこで従来、プラズマ状態をモニタするた
めに種々の方法が提案されている。In particular, in the field of semiconductor devices, the miniaturization of semiconductor devices has been progressing with the increase in the integration of semiconductor devices. For this reason, high quality and highly reliable processing steps are required even in the field of etching or film formation. Therefore, there is a plasma processing using plasma as a method capable of performing relatively low-temperature processing and performing high-precision processing. Even in such plasma processing, it is necessary to always maintain a stable plasma state in order to perform high-precision processing. Therefore, conventionally, various methods have been proposed for monitoring a plasma state.
【0004】従来のプラズマ状態モニタリング方法につ
いて、図3を用いて説明する。従来のプラズマ処理装置
は、図3に示すように、プラズマを発生させる反応室で
あるチャンバー3内の上部にとりつけられた上部電極6
と、この上部電極6に相対向して設けられ被処理基板7
が設置される下部電極2と、チャンバー3内を真空排気
する真空ポンプ(図示せず)と、チャンバー内に所望の
ガスを供給するガス供給源(図示せず)と、前記上部電
極6と下部電極2との間に高周波電圧を供給し、プラズ
マを発生する高周波電源1とを具備してなるものであ
る。A conventional plasma state monitoring method will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 3, a conventional plasma processing apparatus has an upper electrode 6 mounted on an upper portion of a chamber 3 which is a reaction chamber for generating plasma.
And a substrate 7 to be processed provided opposite to the upper electrode 6.
, A vacuum pump (not shown) for evacuating the chamber 3, a gas supply source (not shown) for supplying a desired gas into the chamber, the upper electrode 6 and the lower electrode A high-frequency power supply 1 for supplying a high-frequency voltage between the electrodes 2 and generating plasma is provided.
【0005】また、下部電極2は高周波整合器5を介し
て高周波電源1に接続されており、下部電極2と上部電
極6との間にRF高周波(13.56MHz)を印加す
ることにより、チャンバー3内にプラズマを励起しエッ
チングあるいは成膜等の表面処理を行うように構成され
ている。そしてさらに高周波電源1と下部電極2の間に
プラズマインピーダンスを計測するセンサー8が取付け
られており、プラズマインピーダンスを測定する測定部
9と、計測したデータを保存する保存部10とを具備
し、センサー8で計測されるインピーダンスとプラズマ
の電気伝導度を測定することにより、間接的にプラズマ
状態をモニターするように構成されている。The lower electrode 2 is connected to a high-frequency power source 1 via a high-frequency matching device 5. By applying RF high-frequency (13.56 MHz) between the lower electrode 2 and the upper electrode 6, the lower electrode 2 is turned on. 3 is configured to excite plasma and perform surface treatment such as etching or film formation. Further, a sensor 8 for measuring the plasma impedance is mounted between the high-frequency power supply 1 and the lower electrode 2, and comprises a measuring unit 9 for measuring the plasma impedance and a storage unit 10 for storing the measured data. It is configured to indirectly monitor the plasma state by measuring the impedance measured at 8 and the electrical conductivity of the plasma.
【0006】このように、インピーダンスの変動を測定
することで、プラズマ状態の異常推定や下部電極2に供
給される電力、チャンバー3に供給される反応性ガスの
圧力などのプロセス状態の変動を検知していた。As described above, by measuring the change in impedance, it is possible to detect abnormalities in the plasma state and detect changes in the process state such as the power supplied to the lower electrode 2 and the pressure of the reactive gas supplied to the chamber 3. Was.
【0007】チャンバー3内は、圧力が一定値に保た
れ、反応性ガスが供給されている。そして高周波電源1
から電力が供給されると、チャンバー3内にプラズマが
発生し、被非処理基板7にエッチングあるいは成膜など
の加工処理が行われる。高周波電源1からの電力供給
は、被処理基板7が加工されている時にのみ供給され、
被処理基板7の入れ換えや、圧力調整時などは電力供給
がなされない。The pressure inside the chamber 3 is maintained at a constant value, and a reactive gas is supplied. And high frequency power supply 1
When power is supplied from the substrate 3, plasma is generated in the chamber 3, and the non-processed substrate 7 is subjected to processing such as etching or film formation. The power supply from the high-frequency power supply 1 is supplied only when the processing target substrate 7 is being processed.
Power is not supplied when the substrate 7 to be processed is replaced or pressure is adjusted.
【0008】例えば被処理基板7の1枚当たりの加工時
間が1分程度の場合でも、装置の被処理基板1枚当たり
のタクト時間は通常5分程度かかる場合が多く、大半の
時間はプラズマ発生のための電力が供給されていないと
いうことになる。For example, even when the processing time per substrate 7 is about 1 minute, the takt time per substrate to be processed in the apparatus usually takes about 5 minutes in most cases, and most of the time is generated by plasma. Power is not being supplied.
【0009】しかしながら、従来のプラズマ装置のプラ
ズマ状態をモニタリングするに際しては、センサー8で
計測されたインピーダンスデータは、プラズマ状態をモ
ニタするためのデータとして、一定期間の間、装置保
守、管理データとして保存し、データ解析などを行うこ
とにより、プロセス条件の設定に用いられていた。However, when monitoring the plasma state of the conventional plasma apparatus, impedance data measured by the sensor 8 is stored as apparatus maintenance and management data for a certain period of time as data for monitoring the plasma state. Then, it was used for setting process conditions by performing data analysis and the like.
【0010】また、従来のプラズマプラズマモニタリン
グ方法では、プラズマが発生するのは、半導体ウェハな
どの被処理基板7が加工されるときのみであるため、制
御装置4からの信号をプラズマモニタリングシステムに
入力し、プラズマインピーダンスデータの内、プラズマ
が発生している時のデータのみを保存し、管理するとい
う方法がとられていた。In the conventional plasma plasma monitoring method, a plasma is generated only when the substrate 7 such as a semiconductor wafer is processed. Therefore, a signal from the control device 4 is input to the plasma monitoring system. However, among the plasma impedance data, a method of storing and managing only data when plasma is generated has been adopted.
【0011】また、このようなプラズマ処理において
は、プラズマが発生するのは、半導体ウェハなどの被処
理基板が加工されるときのみであるため、データを保存
する際に、装置からの信号を用いて保存、非保存を判定
するのではなく、プラズマ状態を時間関数として常時監
視、保存しておき、データ解析をする際に、電源を制御
する制御装置4の稼動状態を保存したデータを参照し、
必要とするプラズマ発生時のデータを取り出すという方
法をとっていた。In such plasma processing, since plasma is generated only when a substrate to be processed such as a semiconductor wafer is processed, a signal from the apparatus is used when data is stored. Instead of determining whether to save or not to save, the plasma state is constantly monitored and saved as a time function, and when analyzing data, the operating state of the control device 4 that controls the power supply is referred to as saved data. ,
The method of extracting necessary data at the time of plasma generation has been adopted.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】このように従来のプラ
ズマモニタリング方法では、プラズマモニタリング装置
のプラズマ処理装置の稼動状態を信号入力する信号入力
部が必要であり、高周波電源によるノイズの影響などで
誤動作する可能性があった。As described above, the conventional plasma monitoring method requires a signal input section for inputting a signal indicating the operation state of the plasma processing apparatus of the plasma monitoring apparatus, and malfunctions due to the influence of noise from the high-frequency power supply. Could be.
【0013】また、このような従来のプラズマ装置のプ
ラズマ状態モニタリングでは、プラズマ状態を常時監
視、保存するため、プラズマ発生時以外のデータを含め
た保存容量が必要となるため、データ保存装置の保存容
量を大きくしなければならず、データ保存装置のコスト
の高騰を招くという問題があった。In the conventional plasma state monitoring of the plasma apparatus, since the plasma state is constantly monitored and stored, a storage capacity including data other than the time of plasma generation is required. There has been a problem that the capacity has to be increased and the cost of the data storage device rises.
【0014】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、データ保存装置の保存容量の低減をはかり、データ
保存装置のコストの低減をはかるとともに、高周波電源
などのノイズの影響による誤動作を低減し、信頼性の高
いプラズマモニタリングを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims at reducing the storage capacity of a data storage device, reducing the cost of the data storage device, and reducing malfunction due to the influence of noise such as a high-frequency power supply. And to provide highly reliable plasma monitoring.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、プラズマ発生電力制御装置からの信号
を入力することなく、プラズマインピーダンスのデータ
で判断し、プラズマ発生時のデータのみを保存すること
で、必要最小限の装置構成でかつ誤動作のない装置を提
供するものである。In order to achieve the above object, according to the present invention, without inputting a signal from a plasma generation power control device, a determination is made based on plasma impedance data, and only data at the time of plasma generation is used. By saving the information, an apparatus having a minimum necessary apparatus configuration and free from malfunction is provided.
【0016】すなわち本発明の第1では、プラズマ発生
のための電源と電極の間に配設されこれらの間のインピ
ーダンスを測定するように構成したプラズマインピーダ
ンス測定手段と、前記プラズマインピーダンスのデータ
を保存するデータ保存手段と、あらかじめ設定されたデ
ータ取得開始基準を満足したとき、前記データ保存手段
に対し、前記プラズマインピーダンスデータの取得開始
指示を行うデータ取得開始指示手段と、前記データ保存
手段への測定データの保存終了を指示するデータ取得終
了指示手段とを具備したことを特徴とする。That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a plasma impedance measuring means provided between a power supply for generating plasma and an electrode and configured to measure an impedance therebetween, and stores the data of the plasma impedance. Data acquisition means for performing, data acquisition start instruction means for instructing the data storage means to start acquisition of the plasma impedance data when a preset data acquisition start criterion is satisfied, and measurement to the data storage means. Data acquisition end instruction means for instructing the end of data storage.
【0017】望ましくは、前記データ取得開始指示手段
は、あらかじめ設定されたデータ取得レベルを満足する
時間が、あらかじめ設定された時間以上になったとき
に、前記データ保存手段に、データ取得開始を指示する
ように構成されていることを特徴とする。Preferably, the data acquisition start instructing means instructs the data storage means to start data acquisition when a time satisfying a preset data acquisition level is equal to or longer than a preset time. It is characterized by being constituted.
【0018】また望ましくは、前記データ取得終了指示
手段は、あらかじめ設定されたデータ取得終了レベルを
満足する時間が、あらかじめ設定された時間以上になっ
たときに、前記データ保存手段に、データ取得終了を指
示するように構成されていることを特徴とする。Preferably, the data acquisition end instructing means sends the data acquisition end to the data storage means when a time satisfying a preset data acquisition end level is equal to or longer than a preset time. Is designated.
【0019】ところで発明によると、プラズマ状態をプ
ラズマインピーダンスとして測定している。プラズマに
は電気伝導性があることから、プラズマが発生すると電
気伝導性が高くなり、結果として間接的に測定している
プラズマインピーダンスがプラズマ発生前と比べて小さ
くなるため、プラズマが発生しているか否かは、モニタ
しているプラズマインピーダンスの変化を測定すること
により、検出できる。According to the invention, the plasma state is measured as plasma impedance. Since plasma has electrical conductivity, when plasma is generated, the electrical conductivity increases.As a result, the plasma impedance measured indirectly becomes smaller than before the plasma was generated. Whether or not it can be detected can be detected by measuring a change in the monitored plasma impedance.
【0020】そこで本発明では、この点に着目し、電力
制御装置からの入力信号を用いることなく、測定された
プラズマインピーダンスデータがあらかじめ設定された
データ取得開始基準を満足したとき、前記データ保存手
段に対し、前記プラズマインピーダンスデータの取得開
始指示を行うようにするもので、これにより、必要最小
限の測定データを取得し、保存することが可能となり、
保存容量の増大を低減することが可能となる。また、実
際にデータレベルを測定し、保存するか否かの判定を行
っているため、高周波ノイズなどによる誤動作が低減さ
れ、信頼性の高いプラズマモニタリングを行うことが可
能となる。Therefore, the present invention focuses on this point, and when the measured plasma impedance data satisfies a preset data acquisition start criterion without using an input signal from the power control device, the data storage means In response, the acquisition start instruction of the plasma impedance data is to be issued, whereby it is possible to acquire and store the minimum necessary measurement data,
It is possible to reduce an increase in storage capacity. In addition, since the data level is actually measured and whether or not the data level is stored is determined, malfunctions due to high frequency noise and the like are reduced, and highly reliable plasma monitoring can be performed.
【0021】また本発明の方法では、密閉された真空槽
内にプラズマを励起させてプラズマ処理を行うに際し、
プラズマ処理を行うプラズマ処理方法において、プラズ
マ状態をモニタリングしながらプラズマ処理を行うプラ
ズマモニタリング方法において、プラズマ発生のための
電源と電極の間に配設されこれらの間のインピーダンス
を測定するプラズマインピーダンス測定工程と、前記プ
ラズマインピーダンス測定工程で得られたデータがあら
かじめ設定されたデータ取得開始基準を満足しているか
どうかを判定する開始判定工程と、前記データ取得開始
基準を満足しているときにのみ、前記データを保存する
保存工程と、前記データがあらかじめ設定されたデータ
取得終了基準を満たしているかどうかを判定する終了判
定工程とを含み、前記データ取得終了基準を満足したと
き、前記データ保存を終了する終了工程とを含み、デー
タ取得基準を満足しているときにのみデータ保存を行う
ようにしたことを特徴とする。Further, in the method of the present invention, when performing plasma treatment by exciting plasma in a closed vacuum chamber,
In a plasma processing method for performing plasma processing, a plasma impedance measuring step is provided between a power supply and an electrode for plasma generation and measures impedance between the electrodes in a plasma monitoring method for performing plasma processing while monitoring a plasma state. And, a start determination step of determining whether the data obtained in the plasma impedance measurement step satisfies a preset data acquisition start criterion, and only when the data acquisition start criterion is satisfied, The method includes a storage step of storing data, and a termination determination step of determining whether the data satisfies a preset data acquisition termination criterion. When the data acquisition termination criterion is satisfied, the data storage is terminated. Satisfies data acquisition criteria, including termination process Characterized in that to perform the data storage only when being.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明のプラズマモニタリ
ング装置の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に
説明する。図1は、本発明の一実施の形態のプラズマモ
ニタリング装置を用いたプラズマ処理装置を示す図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the plasma monitoring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a plasma processing apparatus using a plasma monitoring apparatus according to one embodiment of the present invention.
【0023】この装置では、図1に示すように、図2に
示した従来例のプラズマ処理装置に前記プラズマインピ
ーダンスのデータの測定値が、あらかじめ設定されたデ
ータ取得開始基準を満足したとき、データ保存手段に対
し、前記プラズマインピーダンスデータの取得開始指示
を行うとともに、またこの測定値があらかじめ設定され
た終了基準を満足したとき、プラズマインピーダンスデ
ータの保存を終了するようにし、データ保存期間を、測
定データの値に応じて決定するようにしたことを特徴と
するもので、ノイズを低減し、かつ不要なデータ保存を
なくし、装置構成の簡略化をはかるものである。In this apparatus, as shown in FIG. 1, when the measured value of the data of the plasma impedance satisfies a preset data acquisition start criterion in the conventional plasma processing apparatus shown in FIG. The storage means is instructed to start acquiring the plasma impedance data, and when the measured value satisfies a preset termination criterion, the storage of the plasma impedance data is terminated, and the data storage period is measured. It is characterized in that it is determined according to the value of data, and reduces noise, eliminates unnecessary data storage, and simplifies the device configuration.
【0024】すなわち、図1に示すように、従来のプラ
ズマ処理装置に、プラズマインピーダンスを測定する測
定部9に接続され、計測したデータのレベルがあらかじ
め設定された保存開始レベルを満足しているか否かを判
断し、その判断結果に基づいて、測定データの保存開始
を判定するデータ取得開始レベル判定部11と、測定デ
ータのレベルがあらかじめ設定された保存終了レベルを
満足しているか否かを判断し、その判断結果に基づい
て、測定データの保存終了を判定する取得終了レベル判
定部12とを付加することによって構成されている。他
の装置構成については、図2に示した従来例のプラズマ
処理装置と同様であり、プラズマを発生させる反応室で
あるチャンバー3内の上部にとりつけられた上部電極6
と、この上部電極6に相対向して設けられ被処理基板7
が設置される下部電極2と、チャンバー3内を真空排気
する真空ポンプ(図示せず)と、チャンバー内に所望の
ガスを供給するガス供給源(図示せず)と、前記上部電
極6と下部電極2との間に高周波電圧を供給し、プラズ
マを発生する高周波電源1とを具備してなるものであ
る。また、下部電極2は高周波整合器5を介して高周波
電源1に接続されており、下部電極2と上部電極6との
間にRF高周波(13.56MHz)を印加することに
より、チャンバー3内にプラズマを励起しエッチングあ
るいは成膜等の表面処理を行うように構成されている。That is, as shown in FIG. 1, the conventional plasma processing apparatus is connected to a measuring unit 9 for measuring the plasma impedance, and determines whether the level of the measured data satisfies a preset storage start level. And a data acquisition start level judging unit 11 for judging the start of storage of the measured data based on the judgment result, and judging whether or not the level of the measured data satisfies a preset storage end level. Then, an acquisition end level judging unit 12 for judging the end of the storage of the measurement data based on the judgment result is added. The other configuration of the apparatus is the same as that of the conventional plasma processing apparatus shown in FIG. 2, and the upper electrode 6 attached to the upper part of the chamber 3 which is a reaction chamber for generating plasma.
And a substrate to be processed 7 provided opposite to the upper electrode 6.
, A vacuum pump (not shown) for evacuating the chamber 3, a gas supply source (not shown) for supplying a desired gas into the chamber, the upper electrode 6 and the lower electrode A high-frequency power supply 1 for supplying a high-frequency voltage between the electrodes 2 and generating plasma is provided. The lower electrode 2 is connected to the high-frequency power supply 1 via the high-frequency matching device 5, and applies RF high-frequency (13.56 MHz) between the lower electrode 2 and the upper electrode 6, so that the lower electrode 2 enters the chamber 3. It is configured to excite plasma to perform surface treatment such as etching or film formation.
【0025】そしてさらに高周波電源1と下部電極2の
間にプラズマインピーダンスを計測するセンサー8が取
付けられており、プラズマインピーダンスを測定する測
定部9と、計測したデータを保存する保存部10とを具
備し、センサー8で計測されるインピーダンスとプラズ
マの電気伝導度を測定することによってプラズマ状態を
検出するものである。チャンバー3内は、圧力が一定値
に保たれ、反応性ガスが供給されている。高周波電源1
から電力が供給されると、チャンバー3内にプラズマが
発生し、加工対象物である被処理基板7が加工される。
高周波電源1からの電力供給は、被処理基板7が加工さ
れている時にのみ供給され、被処理基板7の入れ換え
や、圧力調整時などは電力供給されない。次にこのプラ
ズマ処理装置を用いた処理方法について説明する。Further, a sensor 8 for measuring the plasma impedance is mounted between the high-frequency power supply 1 and the lower electrode 2, and comprises a measuring section 9 for measuring the plasma impedance and a storage section 10 for storing the measured data. Then, the plasma state is detected by measuring the impedance measured by the sensor 8 and the electrical conductivity of the plasma. The pressure inside the chamber 3 is maintained at a constant value, and a reactive gas is supplied. High frequency power supply 1
When power is supplied from the, a plasma is generated in the chamber 3 and the substrate 7 to be processed is processed.
Power is supplied from the high-frequency power supply 1 only when the substrate 7 is being processed, and is not supplied when the substrate 7 is replaced or pressure is adjusted. Next, a processing method using the plasma processing apparatus will be described.
【0026】まず、チャンバーに被処理基板7を載置
し、チャンバー内を真空排気したのち所望の反応性ガス
を供給し、上部電極6と下部電極2との間に高周波電源
から電圧を印加し、プラズマを発生する。First, the substrate 7 to be processed is placed in the chamber, the chamber is evacuated, a desired reactive gas is supplied, and a voltage is applied between the upper electrode 6 and the lower electrode 2 from a high frequency power supply. , Generating plasma.
【0027】ここでセンサー8は、高周波電源1と下部
電極2との間に配置され、プラズマインピーダンスを測
定する。図2に測定されたプラズマインピーダンスと時
間との関係を示す。プラズマが生起されるとインピーダ
ンスが減少し、安定するとインピーダンスレベルがプラ
トー状態Ppとなる。Here, the sensor 8 is disposed between the high-frequency power supply 1 and the lower electrode 2, and measures the plasma impedance. FIG. 2 shows the relationship between the measured plasma impedance and time. When plasma is generated, the impedance decreases, and when stabilized, the impedance level becomes a plateau state Pp.
【0028】センサー8の出力は計測部9を介してデー
タ取得開始レベル判定部11とデータ取得終了レベル判
定部12とからなるデータ取得レベル判定部で判定さ
れ、あらかじめ設定されているデータ取得レベル(開始
基準値Zs)を超えている場合にのみデータ保存部に計
測されたデータが保存開始される。The output of the sensor 8 is judged by a data acquisition level judgment unit composed of a data acquisition start level judgment unit 11 and a data acquisition end level judgment unit 12 via a measurement unit 9, and a preset data acquisition level ( Only when the value exceeds the start reference value Zs), storage of the measured data in the data storage unit is started.
【0029】すなわち、データ取得開始レベル判定部1
1は計測部9で計測されたプラズマインピーダンス測定
値Zを常時監視し、予め設定される開始基準値Zsとを
比較し、 Z<Zs ・・・(1) を満たしたとき、すなわち時刻Tsで保存部10に測定
データを保存開始する。That is, the data acquisition start level determining section 1
1 constantly monitors the plasma impedance measurement value Z measured by the measuring unit 9 and compares it with a preset start reference value Zs. When Z <Zs (1) is satisfied, that is, at time Ts The storage of the measurement data in the storage unit 10 is started.
【0030】一方、データ取得終了レベル判定部12は
計測部9で計測されたプラズマインピーダンス測定値Z
を常時監視し、予め設定される終了基準値Zeとを比較
し、 Z>Ze ・・・(2) を満たしたとき、すなわち時刻Teで保存部10への測
定データ保存を終了する。On the other hand, the data acquisition end level judging section 12 calculates the plasma impedance measured value Z measured by the measuring section 9.
Is constantly monitored and compared with a preset end reference value Ze. When Z> Ze (2) is satisfied, that is, at time Te, the storage of the measurement data in the storage unit 10 is ended.
【0031】そして常時、データ取得開始レベル判定部
11とデータ取得終了レベル判定部12とからなるデー
タ取得レベル判定部で判定され、所望インピーダンスレ
ベルを満たしている間のみ保存がなされ、他の期間は保
存されないため、データ量が大幅に低減され、実際の測
定値によって形成されるため、誤動作の発生もなく、即
時にプラズマのモニタリングを行なうことができる。し
たがって処理の途中で異常が発生した場合にも即時にか
つ容易に設定条件の改善を行なうことができ、早期にプ
ラズマ処理を終了したりあるいは、早期のプラズマ処理
条件の修正も容易となる。At all times, the data is determined by the data acquisition level determiner including the data acquisition start level determiner 11 and the data acquisition end level determiner 12, and the data is stored only while satisfying the desired impedance level. Since the data is not stored, the amount of data is significantly reduced, and the data is formed by actual measurement values. Therefore, the plasma can be monitored immediately without occurrence of a malfunction. Therefore, even if an abnormality occurs during the processing, the setting conditions can be immediately and easily improved, and the plasma processing can be terminated early or the plasma processing conditions can be corrected early.
【0032】本発明によれば、プラズマ状態をプラズマ
インピーダンスで測定しているため、プラズマが発生す
ると電気伝導性が高くなり、結果として間接的に測定し
ているプラズマインピーダンスがプラズマ発生前と比べ
て小さくなることを利用し、プラズマが発生している
か、否かを、モニタしているプラズマインピーダンスの
変化によって検出可能であるため、電力制御装置からの
入力信号を用いることなくプラズマインピーダンスのレ
ベルで判断して、必要最小限の測定データを取得し、保
存することが可能となるため、データ保存量が低減さ
れ、装置の簡略化をはかることができるうえ、誤動作が
抑制される。According to the present invention, since the plasma state is measured by the plasma impedance, when the plasma is generated, the electrical conductivity is increased. As a result, the indirectly measured plasma impedance is lower than before the plasma generation. Utilizing the fact that it becomes smaller, it is possible to detect whether plasma is generated or not by the change in the monitored plasma impedance, so it is determined at the level of the plasma impedance without using the input signal from the power control device. Then, since it is possible to acquire and store the minimum required measurement data, the data storage amount is reduced, the apparatus can be simplified, and malfunctions are suppressed.
【0033】なお、前記実施の形態では終了基準値Ze
とを比較し、測定値Zが Z>Zeを満たしたとき、即
保存部10への測定データ保存を終了するようにした
が、測定値Zが Z>Zeを満たした状態で所定時間経
過したときにはじめて、保存部10への測定データ保存
を終了するようにしてもよい。例えば図中点線Eで示す
ようにプラズマの乱れによりインピーダンス値が突発的
にあがったような場合にも、測定されたプラズマインピ
ーダンスデータがZeを満足してしまうことになり、終
了となり、誤動作となってしまう。In the above embodiment, the end reference value Ze
When the measured value Z satisfies Z> Ze, the storage of the measured data in the storage unit 10 is immediately terminated. However, when the measured value Z satisfies Z> Ze, a predetermined time has elapsed. At first, the storage of the measurement data in the storage unit 10 may be ended. For example, even when the impedance value suddenly rises due to the turbulence of the plasma as shown by the dotted line E in the figure, the measured plasma impedance data satisfies Ze, and the operation ends, resulting in malfunction. Would.
【0034】しかしながら、このように時間Tkを満た
す場合にのみ終了とするようにすれば、このときは突発
的にあがりすぐに下がっているためインピーダンスデー
タがZeを超えた時間TはT<Tkであり、終了である
と判断されない。However, if the process is terminated only when the time Tk is satisfied, the time T when the impedance data exceeds Ze is T <Tk because the power suddenly rises and drops immediately. Yes, and is not determined to be finished.
【0035】このように、インピーダンスデータが時間
Tkを満たす場合にのみ終了とするようにすれば、この
ような誤動作を防止することができ、より確実な、モニ
タリングを行なうことが可能となる。As described above, if the process is terminated only when the impedance data satisfies the time Tk, such a malfunction can be prevented, and more reliable monitoring can be performed.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、プラズ
マが発生しているか、否かによるデータ保存の要否は、
モニタしているプラズマインピーダンスのデータレベル
そのものによって検出されるため、、電力制御装置から
の入力信号を用いることなく必要最小限の測定データを
取得し、保存することが可能となり、プラズマモニタリ
ング装置を含むプラズマ装置の装置構成の簡素化、コス
トダウンが実現でき、プラズマモニタリングシステムへ
の外部信号入力を無くすことによる、信号入力部に重畳
する高周波ノイズの影響の排除を実現することができ
る。As described above, according to the present invention, the necessity of data storage depending on whether or not plasma is generated is as follows.
Since it is detected by the data level of the monitored plasma impedance itself, it is possible to acquire and store the minimum required measurement data without using an input signal from the power control device, including the plasma monitoring device The structure of the plasma apparatus can be simplified and the cost can be reduced, and the influence of high frequency noise superimposed on the signal input unit can be eliminated by eliminating external signal input to the plasma monitoring system.
【図1】本発明の一実施の形態のプラズマ処理装置を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態によるプラズマモニタリ
ング方法におけるインピーダンスデータと時間との関係
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between impedance data and time in a plasma monitoring method according to one embodiment of the present invention.
【図3】従来のプラズマ処理装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional plasma processing apparatus.
1 高周波電源 2 下部電極 3 チャンバー 4 制御装置 7 被処理基板 8 センサー 9 計測部 10 保存部 11 データ取得開始レベル判定部 12 データ取得終了レベル判定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 High frequency power supply 2 Lower electrode 3 Chamber 4 Control device 7 Substrate to be processed 8 Sensor 9 Measurement part 10 Storage part 11 Data acquisition start level judgment part 12 Data acquisition end level judgment part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1333 505 H01L 21/205 H01L 21/205 H05H 1/00 A H05H 1/00 1/46 M 1/46 H01L 21/302 E (72)発明者 天野 修臣 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社 Fターム(参考) 2H088 FA30 HA01 2H090 HC03 HC18 HC20 JA06 JC06 JC09 4K030 CA04 CA06 FA03 KA30 KA39 LA15 LA18 5F004 AA16 BA04 BB13 BB18 BC08 CA09 CB07 5F045 AA08 BB08 EH14 EH19 GB08 GB15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/1333 505 H01L 21/205 H01L 21/205 H05H 1/00 A H05H 1/00 1/46 M 1 / 46 H01L 21/302 E (72) Inventor Osamu Amano 1006 Odoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 2H088 FA30 HA01 2H090 HC03 HC18 HC20 JA06 JC06 JC09 4K030 CA04 CA06 FA03 KA30 KA39 LA15 LA18 5F004 AA16 BA04 BB13 BB18 BC08 CA09 CB07 5F045 AA08 BB08 EH14 EH19 GB08 GB15
Claims (4)
配設されこれらの間のインピーダンスを測定するように
構成されたプラズマインピーダンス測定手段と、 前記プラズマインピーダンスの測定データを保存するデ
ータ保存手段と、 あらかじめ設定されたデータ取得開始基準を満足したと
き、前記データ保存手段に対し、前記プラズマインピー
ダンスデータの取得開始指示を行うデータ取得開始指示
手段と、 前記データ保存手段への測定データの保存終了を指示す
るデータ取得終了指示手段とを具備したことを特徴とす
るプラズマモニタリング装置。1. A plasma impedance measuring means disposed between a power supply for plasma generation and an electrode and configured to measure impedance therebetween, and a data storage means for storing measurement data of the plasma impedance Data acquisition start instruction means for instructing the data storage means to start acquiring the plasma impedance data when a preset data acquisition start criterion is satisfied; and ending the storage of the measurement data in the data storage means. And a data acquisition end instructing means for instructing the plasma monitoring.
じめ設定されたデータ取得レベルを満足する時間が、あ
らかじめ設定された時間以上になったときに、前記デー
タ保存手段に、データ取得開始を指示するように構成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマモ
ニタリング装置。2. The data acquisition start instructing means instructs the data storage means to start data acquisition when a time satisfying a preset data acquisition level is equal to or longer than a preset time. 2. The plasma monitoring device according to claim 1, wherein the plasma monitoring device is configured as follows.
じめ設定されたデータ取得終了レベルを満足する時間
が、あらかじめ設定された時間以上になったときに、前
記データ保存手段に、データ取得終了を指示するように
構成されていることを特徴とする請求項1に記載のプラ
ズマモニタリング装置。3. The data acquisition end instructing means instructs the data storage means to end data acquisition when a time satisfying a preset data acquisition end level is equal to or longer than a preset time. 2. The plasma monitoring device according to claim 1, wherein the plasma monitoring device is configured to perform the operation.
せてプラズマ処理を行うに際し、プラズマ処理を行うプ
ラズマ処理方法において、プラズマ状態をモニタリング
しながらプラズマ処理を行うプラズマモニタリング方法
において、 プラズマ発生のための電源と電極の間に配設されこれら
の間のインピーダンスを測定するプラズマインピーダン
ス測定工程と、 前記プラズマインピーダンス測定工程で得られたデータ
があらかじめ設定されたデータ取得開始基準を満足して
いるかどうかを判定する開始判定工程と前記データ取得
開始基準を満足しているときにのみ、前記データを保存
する保存工程と、 前記データがあらかじめ設定されたデータ取得終了基準
を満たしているかどうかを判定する終了判定工程とを含
み、 前記データ取得終了基準を満足したとき、前記データ保
存を終了する終了工程とを含み、 データ取得基準を満足しているときにのみデータ保存を
行うようにしたことを特徴とするプラズマモニタリング
方法。4. A plasma processing method for performing plasma processing by exciting plasma in a closed vacuum chamber, wherein the plasma processing method performs the plasma processing while monitoring the plasma state. A plasma impedance measuring step disposed between a power supply and an electrode for measuring the impedance therebetween, and whether data obtained in the plasma impedance measuring step satisfies a preset data acquisition start criterion. And a storage step of storing the data only when the data acquisition start criterion is satisfied; and determining whether the data satisfies a preset data acquisition end criterion. A determination step, wherein the data acquisition end group When satisfied, and a termination step of terminating the data storage, plasma monitoring method being characterized in that to perform the data storage only when you are satisfied data acquisition criteria.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001159006A JP2002353201A (en) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Plasma monitoring device and plasma monitoring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001159006A JP2002353201A (en) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Plasma monitoring device and plasma monitoring method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002353201A true JP2002353201A (en) | 2002-12-06 |
Family
ID=19002653
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001159006A Pending JP2002353201A (en) | 2001-05-28 | 2001-05-28 | Plasma monitoring device and plasma monitoring method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002353201A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009301730A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Panasonic Corp | Method and device for generating atmospheric pressure plasma |
| JP2010062579A (en) * | 2002-09-26 | 2010-03-18 | Lam Res Corp | Method to perform tool matching on plasma processing system and to troubleshoot the same |
| JP2011526415A (en) * | 2008-06-26 | 2011-10-06 | ラム リサーチ コーポレーション | Method for automatically characterizing a plasma and program storage medium storing computer readable code for performing at least one of the methods |
-
2001
- 2001-05-28 JP JP2001159006A patent/JP2002353201A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010062579A (en) * | 2002-09-26 | 2010-03-18 | Lam Res Corp | Method to perform tool matching on plasma processing system and to troubleshoot the same |
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