KR20090052819A

KR20090052819A - Inductively coupled plasma processing apparatus and method

Info

Publication number: KR20090052819A
Application number: KR1020080115911A
Authority: KR
Inventors: 료 사토; 히토시 사이토; 고지 야마모토
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2009-05-26
Anticipated expiration: 2028-11-20
Also published as: KR101110974B1

Abstract

장치 비용 및 전력 비용을 높이지 않고, 플라즈마 처리 도중에 플라즈마 상태의 제어를 행할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. An object of the present invention is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus capable of controlling the plasma state during plasma processing without increasing the device cost and power cost.

처리실(4) 상방에 유전체벽(2)을 통해서 고주파 전력이 공급됨으로써 처리실(4) 내에 유도 전계를 형성하는 고주파 안테나(13)를 배치하고, 유도 전계에 의해 상기 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 발광 상태를 플라즈마 발광 상태 검출부(40)에 의해 검출하며, 이 플라즈마 발광 상태 검출부(40)의 검출 정보에 기초해서, 제어 수단(50)이 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 조절하는 조절 수단(21)을 제어하고, 이것에 의해 플라즈마 상태를 제어한다.A high frequency antenna 13 is formed above the processing chamber 4 through the dielectric wall 2 to form an induction electric field in the processing chamber 4, and the inductively coupled plasma formed in the processing chamber by the induction electric field. The light emitting state is detected by the plasma light emitting state detection unit 40, and on the basis of the detection information of the plasma light emitting state detecting unit 40, the control unit 50 adjusts the characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna. (21) is controlled, thereby controlling the plasma state.

Description

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA PROCESSING APPARATUS AND METHOD

본 발명은 액정 표시 장치(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD) 제조용 유리 기판 등의 기판에 플라즈마 에칭 등의 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductively coupled plasma processing apparatus and a plasma processing method for performing plasma processing such as plasma etching on a substrate such as a glass substrate for manufacturing a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD).

액정 표시 장치(LCD) 등의 제조 공정에 있어서는, 유리 기판에 소정의 처리를 실시하기 위해서, 플라즈마 에칭 장치나 플라즈마 CVD 성막 장치 등의 여러가지의 플라즈마 처리 장치가 사용된다. 이러한 플라즈마 처리 장치로서는 종래, 용량 결합 플라즈마 처리 장치가 많이 이용되고 있었지만, 근래 고진공도에서 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있다는 큰 이점을 갖는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma:ICP) 처리 장치가 주목되고 있다. In manufacturing processes, such as a liquid crystal display device (LCD), in order to perform predetermined | prescribed process to a glass substrate, various plasma processing apparatuses, such as a plasma etching apparatus and a plasma CVD film-forming apparatus, are used. Conventionally, such capacitively coupled plasma processing apparatuses have been widely used, but in recent years, inductively coupled plasma (ICP) processing apparatuses, which have a great advantage that high-density plasma can be obtained at high vacuum degrees, have been attracting attention.

유도 결합 플라즈마 처리 장치는, 피처리 기판을 수용하는 처리 용기의 유전체 창의 외측에 고주파 안테나를 배치하고, 처리 용기 내에 처리 가스를 공급함과 아울러 이 고주파 안테나에 고주파 전력을 공급함으로써 처리 용기 내에 유도 결합 플라즈마를 일으키고, 이 유도 결합 플라즈마에 의해서 피처리 기판에 소정의 플라즈마 처리를 실시하는 것이다. 유도 결합 플라즈마 처리 장치의 고주파 안테나로서는 평면상의 소정 패턴을 이루는 평면 안테나가 많이 이용되고 있다. The inductively coupled plasma processing apparatus includes an inductively coupled plasma in a processing container by arranging a high frequency antenna outside the dielectric window of a processing container containing a substrate to be processed, supplying processing gas into the processing container, and supplying high frequency power to the high frequency antenna. Is generated, and a predetermined plasma treatment is performed on the substrate to be processed by the inductively coupled plasma. As the high frequency antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus, a planar antenna that forms a predetermined pattern on a plane is often used.

이와 같은, 평면 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마 처리 장치에서는 처리 용기 내의 평면 안테나 바로 아래의 공간에 플라즈마가 생성되지만, 이 때에 안테나 바로 아래의 각 위치에서의 전계 강도에 비례하여 고플라즈마 밀도 영역과 저플라즈마 영역의 분포를 가진다는 점에서, 평면 안테나의 패턴 형상이 플라즈마 밀도 분포를 정하는 중요한 요소가 되고 있다. In the inductively coupled plasma processing apparatus using the planar antenna as described above, plasma is generated in a space immediately below the planar antenna in the processing container, but at this time, a high plasma density region and a low plasma are proportional to the electric field intensity at each position immediately below the antenna. In terms of having an area distribution, the pattern shape of the planar antenna has become an important factor in determining the plasma density distribution.

그런데, 한 대의 유도 결합 플라즈마 처리 장치가 대응해야 하는 애플리케이션은 하나로 한정되지 않고, 복수의 애플리케이션에 대응해야 한다. 이 경우에는 각각의 애플리케이션에 있어서 균일한 처리를 행하기 위해서 플라즈마 밀도 분포를 변화시킬 필요가 있고, 이 때문에 고밀도 영역 및 저밀도 영역의 위치를 다르게 하도록 다른 형상의 안테나를 복수 준비해서 애플리케이션에 따라 안테나를 바꾸는 것이 행해지고 있다. However, an application to which one inductively coupled plasma processing apparatus must cope is not limited to one, but must correspond to a plurality of applications. In this case, it is necessary to change the plasma density distribution in order to perform uniform processing in each application. Therefore, a plurality of antennas having different shapes are prepared so that the positions of the high density region and the low density region are different, and the antennas are changed according to the application. Changing is done.

그러나 복수의 애플리케이션에 대응하여 복수의 안테나를 준비하고, 다른 애플리케이션마다 교환하는 것은 매우 많은 노동력이 필요하고, 또한, 근래 LCD용 유리 기판이 현저히 대형화하고 있다는 점에서 안테나 제조 비용도 고가의 것이 되고 있다. 또한, 이와 같이 복수의 안테나를 준비했다고 해도, 주어진 애플리케이션에 있어서 반드시 최적 조건이라고는 할 수 없고, 프로세스 조건의 조정에 따라 대응해야 한다. However, preparing a plurality of antennas corresponding to a plurality of applications and exchanging them for different applications requires a great deal of labor, and in recent years, antenna manufacturing costs have become expensive because the glass substrates for LCDs are significantly increased. . In addition, even if a plurality of antennas are prepared in this manner, they are not necessarily optimal conditions for a given application and must be coped with adjustment of process conditions.

이에 대해서, 특허 문헌 1에는 나선형 안테나를 내측 부분과 외측 부분의 2개로 분할하고, 각각에 독립된 고주파 전류를 흘리도록 한 플라즈마 처리 장치가 개시되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 내측 부분에 공급하는 파워와 외측 부분에 공급하는 파워를 조정함으로써 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. On the other hand, Patent Document 1 discloses a plasma processing apparatus in which a spiral antenna is divided into two parts, an inner part and an outer part, so that independent high-frequency currents flow through each. According to this structure, plasma density distribution can be controlled by adjusting the power supplied to an inner part, and the power supplied to an outer part.

그러나 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는 나선형 안테나의 내측 부분용 고주파 전원과 외측 부분용 고주파 전원의 2개의 고주파 전원을 마련하거나, 또는 전력 분배 회로를 마련할 필요가 있어서, 장치가 대규모로 되고, 장치 비용이 증가된다. 또한, 이 경우에는 전력 손실이 크고 전력 비용이 증가해서, 또한 고정밀도의 플라즈마 밀도 분포 제어를 행하기 어렵다. 또한, 실제 에칭 처리에서는 한 번의 에칭 처리에 있어서, 복수의 다른 막을 연속적으로 에칭하는 경우가 있고, 이와 같은 경우에는 막에 따라 최적 프로세스 조건이 다르기 때문에, 에칭 처리 도중에 안테나의 조정을 행할 필요가 있지만, 상기 특허 문헌 1에 기재된 기술로서는 대응할 수 없다. However, in the technique described in Patent Literature 1, it is necessary to provide two high-frequency power sources, a high-frequency power source for the inner part of the spiral antenna and a high-frequency power source for the outer part, or to provide a power distribution circuit. Is increased. In this case, the power loss is large, the power cost is increased, and high precision plasma density distribution control is difficult. In the actual etching process, a plurality of different films may be continuously etched in one etching process, and in such a case, since the optimum process conditions differ depending on the films, it is necessary to adjust the antenna during the etching process. It cannot respond with the technique of the said patent document 1.

특허 문헌 1 : 특허 제 3077009호 공보Patent Document 1: Patent No. 3077009

본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로, 장치 비용 및 전력 비용을 증가시키지 않고, 플라즈마 처리 도중에 플라즈마 상태의 제어를 행할 수 있는 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 유도 결합 플라즈마 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an inductively coupled plasma processing apparatus and an inductively coupled plasma processing method capable of controlling the plasma state during the plasma processing without increasing the apparatus cost and power cost. .

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 관점에서는 피처리 기판을 수용하여 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 처리실 내에서 피처리 기판이 탑재되는 탑재대와, 상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급계와, 상기 처리실 내를 배기하는 배기계와, 상기 처리실의 외부에 유전체 부재를 사이에 두고 배치되며, 고주파 전력이 공급됨으로써 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 고주파 안테나와, 상기 유도 전계에 의해 상기 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 상태를 검출하는 플라즈마 검출 수단과, 상기 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 조절하는 조절 수단과, 상기 플라즈마 검출 수단의 플라즈마 검출 정보에 기초해서 상기 조절 수단을 제어하여 플라즈마 상태를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제공한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, in the 1st viewpoint of this invention, the process chamber which accommodates a to-be-processed board | substrate and performs a plasma process, the mounting table in which a to-be-processed board | substrate is mounted in the said process chamber, and supplying a process gas to the said process chamber A processing gas supply system, an exhaust system for exhausting the inside of the processing chamber, a high frequency antenna disposed between the dielectric member outside the processing chamber and having a high frequency power supply to form an induction field in the processing chamber, and the induction field. Plasma detecting means for detecting a state of the inductively coupled plasma formed in the processing chamber, adjusting means for adjusting characteristics of an antenna circuit including the high frequency antenna, and adjusting means based on plasma detection information of the plasma detecting means. Control means for controlling the plasma state by controlling the It provides an inductively coupled plasma processing apparatus characterized in that.

상기 제 1 관점에 있어서, 상기 고주파 안테나는 고주파 전력이 공급됨으로 써 상기 처리실 내에 각각 다른 전계 강도 분포를 갖는 유도 전계를 형성하는 복수의 안테나부를 갖고, 상기 조절 수단은 상기 각 안테나부를 포함하는 안테나 회로 중 적어도 하나에 접속되어, 그 접속된 안테나 회로의 임피던스를 조절하며, 상기 제어 수단은 상기 조절 수단을 제어하여 상기 복수의 안테나부의 전류값을 제어하며, 이로써 상기 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 플라즈마 밀도 분포를 제어하도록 구성할 수 있다. 이 경우에, 상기 조절 수단은 가변 콘덴서를 갖게 할 수 있다. In the first aspect, the high frequency antenna has a plurality of antenna portions for forming an induction field having different electric field intensity distributions in the processing chamber by being supplied with high frequency power, and the adjusting means includes an antenna circuit including the respective antenna portions. Is connected to at least one of the antenna circuits, and adjusts the impedance of the connected antenna circuit, and the control means controls the adjustment means to control the current values of the plurality of antenna units, whereby the plasma of the inductively coupled plasma is formed in the processing chamber. It can be configured to control the density distribution. In this case, the adjusting means can have a variable capacitor.

또한, 상기 제어 수단은 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 상태가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터가 미리 설정되고, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미터를 선택할 수 있다. 상기 피처리 기판은 적층된 복수의 층을 갖고, 상기 플라즈마 처리는 이들 층의 에칭 처리인 경우에, 상기 제어 수단은 각 층마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터가 미리 설정되고, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 처리 대상층에 대응하는 조절 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. Further, the control means may preset the adjustment parameters of the adjustment means for which the optimum plasma state is obtained for each application, and select an adjustment parameter corresponding to the application to be executed based on the detection information by the plasma detection means. The substrate to be processed has a plurality of laminated layers, and in the case where the plasma treatment is an etching treatment of these layers, the control means has preset adjustment parameters of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each layer. The adjustment parameter corresponding to the process target layer can be selected based on the detection information by the plasma detection means.

또한, 상기 제어 수단은 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되게, 실시간으로 상기 조절 파라미터를 제어하도록 할 수 있다. Further, the control means can control the adjustment parameter in real time so that the plasma state is appropriate based on the detection information by the plasma detection means.

또한, 상기 제어 수단은 상기 플라즈마 검출 수단의 플라즈마 검출 정보에 기초해서 상기 조절 수단을 제어하는 것에 더해서, 상기 플라즈마 검출 수단의 플 라즈마 검출 정보에 기초해서 상기 처리 가스 공급계를 제어하여, 플라즈마 상태를 제어하도록 구성할 수 있다. Further, the control means controls the processing gas supply system based on the plasma detection information of the plasma detection means, in addition to controlling the adjustment means based on the plasma detection information of the plasma detection means. Can be configured to control.

이 경우에, 상기 제어 수단은, 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터 및 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터가 미리 설정되고, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미터 및 처리 가스 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. 구체적으로는 상기 피처리 기판은 적층된 복수의 층을 갖고, 상기 플라즈마 처리는 이들 층의 에칭 처리인 경우에, 각 층마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터 및 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터가 미리 설정되고, 상기 제어 수단은 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 의해 파악된 층에 대응하는 조절 파라미터 및 처리 가스 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. In this case, in the control means, a processing gas parameter including an adjustment parameter of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each application and a processing gas flow rate and ratio by the processing gas supply system is preset, and the plasma Based on the detection information by the detection means, it is possible to select an adjustment parameter and a process gas parameter corresponding to the application to be executed. Specifically, the substrate to be processed has a plurality of laminated layers, and in the case where the plasma treatment is an etching treatment of these layers, an adjustment parameter of the adjusting means and the processing gas supply to obtain an optimum plasma density distribution for each layer Process gas parameters including process gas flow rate and ratio by the system are preset, and the control means can select the control parameter and the process gas parameter corresponding to the layer identified by the detection information by the plasma detection means. have.

또한, 상기 처리 가스 공급계도 제어하는 경우에, 상기 제어 수단은 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되도록, 실시간으로 상기 조절 파라미터 및 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터를 제어하도록 할 수도 있다. In addition, in the case where the processing gas supply system is also controlled, the control means may process the control gas and the processing gas by the processing gas supply system in real time so that the plasma state is appropriate based on the detection information by the plasma detecting means. It is also possible to control process gas parameters including flow rate and ratio.

혹은, 상기 제어 수단은 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터가 미리 설정되고, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미 터를 선택하며, 또한 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되게, 실시간으로 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터를 제어하도록 할 수도 있다. Alternatively, the control means selects an adjustment parameter corresponding to an application to be executed based on the adjustment parameter of the adjustment means in which the optimum plasma density distribution is obtained for each application in advance, and based on the detection information by the plasma detection means. Further, based on the detection information by the plasma detecting means, the processing gas parameters including the processing gas flow rate and ratio by the processing gas supply system may be controlled in real time so that the plasma state is appropriate.

또한, 상기 플라즈마 검출 수단은 피처리 기판의 다른 위치에 대응하여 복수 마련되고, 상기 제어 수단은 상기 복수의 플라즈마 검출 수단의 검출 정보가 일정하게 되게 상기 조절 수단을 제어하여 플라즈마 처리 특성을 피처리 기판의 면내에서 균일하게 되도록 함과 아울러, 상기 복수의 플라즈마 수단의 검출 정보 중 어느 하나에 기초해서 상기 처리 가스 공급계를 제어하여 플라즈마 처리 특성을 제어하도록 구성할 수 있다. In addition, a plurality of the plasma detecting means are provided corresponding to different positions of the substrate to be processed, and the control means controls the adjusting means so that the detection information of the plurality of plasma detecting means is constant, thereby controlling the plasma processing characteristics. It is possible to control the plasma processing characteristics by controlling the processing gas supply system based on any one of the detection information of the plurality of plasma means as well as being uniform in the plane of the surface.

또한, 상기 플라즈마 검출 수단으로서는 플라즈마로부터의 발광을 수광하는 수광부와, 수광부에서 수광한 광으로부터 소정 파장의 광의 발광 강도를 검출하는 광 검출부를 갖는 것을 적합하게 이용할 수 있다. 이 경우에, 상기 광 검출부는 소정 파장의 검출광과 상기 검출광 파장 근방의 파장을 갖는 참조광을 검출하는 것으로 해서, 상기 검출광의 발광 강도를 상기 참조광의 발광 강도로 규격화한 발광 강도를 상기 유도 결합 플라즈마의 상태로서 이용하도록 하는 것이 바람직하다. Further, as the plasma detecting means, one having a light receiving unit for receiving light emission from the plasma and a light detection unit for detecting the light emission intensity of light having a predetermined wavelength from the light received at the light receiving unit can be suitably used. In this case, the light detector detects a detection light having a predetermined wavelength and a reference light having a wavelength in the vicinity of the detection light wavelength, and inductively couples the light emission intensity in which the light emission intensity of the detection light is normalized to the light emission intensity of the reference light. It is preferable to use as a state of plasma.

본 발명의 제 2 관점에서는 처리실의 내부에 마련된 탑재대에 피처리 기판을 탑재하고, 처리실의 외부에 유전체 부재를 통해서 고주파 전력이 공급됨으로써 상기 처리실 내에 유도 전계를 형성하는 고주파 안테나를 마련하며, 처리실 내에 처리 가스를 공급하고, 상기 고주파 안테나에 고주파 전력을 공급함으로써 형성된 유도 전계에 의해 상기 처리실 내에 처리 가스의 유도 결합 플라즈마를 형성하며, 그 플라즈마에 의해 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 유도 결합 플라즈마 처리 방법으로서, 상기 유도 전계에 의해 상기 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 상태를 검출하고, 그 검출 정보에 기초해서, 상기 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 조절하여 플라즈마 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 유도 결합 플라즈마 처리 방법을 제공한다. In the second aspect of the present invention, a substrate is mounted on a mounting table provided inside the processing chamber, and a high frequency antenna is formed in the processing chamber by supplying high frequency power through a dielectric member to the outside of the processing chamber, thereby providing a processing chamber. An inductively coupled plasma in which a process gas is formed in the processing chamber by an induction electric field formed by supplying a processing gas into the apparatus and supplying a high frequency power to the high frequency antenna, and performing plasma processing on the substrate to be processed by the plasma. A processing method comprising: detecting a state of an inductively coupled plasma formed in the processing chamber by the induction electric field, and controlling a plasma state by adjusting characteristics of an antenna circuit including the high frequency antenna based on the detection information. Inductive coupling plasma It provides a processing method.

상기 제 2 관점에 있어서, 상기 고주파 안테나는 고주파 전력이 공급됨으로써 상기 처리실 내에 각각 다른 전계 강도 분포를 갖는 유도 전계를 형성하는 복수의 안테나부를 갖고, 상기 검출 정보에 기초해서, 상기 각 안테나부를 포함하는 안테나 회로 중 적어도 하나의 임피던스를 조절하여, 상기 복수의 안테나부의 전류값을 제어하고, 상기 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 플라즈마 밀도 분포를 제어하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우에, 상기 임피던스의 조절은 상기 임피던스 조정하는 안테나 회로에 마련된 가변 콘덴서의 용량을 조절함으로써 이루어지도록 할 수 있다. In the second aspect, the high frequency antenna has a plurality of antenna parts for forming induction fields having different electric field intensity distributions in the processing chamber by supplying high frequency power, and each of the antenna parts is based on the detection information. The impedance of at least one of the antenna circuits may be adjusted to control the current values of the plurality of antenna units, and to control the plasma density distribution of the inductively coupled plasma formed in the processing chamber. In this case, the impedance adjustment can be made by adjusting the capacitance of the variable capacitor provided in the impedance adjusting antenna circuit.

또한, 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 상태가 얻어지는 안테나 회로의 조절 파라미터를 미리 구해 두고, 상기 유도 결합 플라즈마의 상태의 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. 상기 피처리 기판은 적층된 복수의 층을 갖고, 상기 플라즈마 처리는 이들 층의 에칭 처리인 경우에, 각 층마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터가 미리 설정되고, 상기 유도 결합 플라즈마의 상태의 검출 정보에 기초해서, 처리 대상층에 대응하는 조절 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. In addition, it is possible to obtain in advance the adjustment parameters of the antenna circuit for which the optimum plasma state is obtained for each application, and to select the adjustment parameters corresponding to the application to be executed based on the detection information of the state of the inductively coupled plasma. The substrate to be processed has a plurality of laminated layers, and in the case where the plasma treatment is an etching treatment of these layers, an adjustment parameter of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each layer is preset, and the inductive coupling Based on the detection information of the state of the plasma, it is possible to select an adjustment parameter corresponding to the processing target layer.

또한, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되게, 실시간으로 상기 조절 파라미터를 제어하도록 할 수 있다. Further, based on the detection information by the plasma detection means, it is possible to control the adjustment parameter in real time so that the plasma state is appropriate.

또한 상기 유도 결합 플라즈마의 검출 정보에 기초해서 상기 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 조절하는 것에 더해서, 상기 유도 결합 플라즈마의 검출 정보에 기초해서 상기 처리 가스의 공급을 제어하여, 플라즈마 상태를 제어하도록 할 수 있다. 이 경우에, 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 상태가 얻어지는 안테나 회로의 조절 파라미터 및 상기 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터를 미리 구해 두고, 상기 유도 결합 플라즈마 상태의 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미터 및 처리 가스 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. 상기 피처리 기판은 적층된 복수의 층을 갖고, 상기 플라즈마 처리는 이들 층의 에칭 처리인 경우에, 각 층마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터 및 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터가 미리 설정되고, 상기 유도 결합 플라즈마 상태의 검출 정보에 기초해서, 처리 대상층에 대응하는 조절 파라미터 및 처리 가스 파라미터를 선택하도록 할 수 있다. In addition to adjusting the characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna based on the detection information of the inductively coupled plasma, the plasma state is controlled by controlling the supply of the processing gas based on the detection information of the inductively coupled plasma. You can do that. In this case, the application which obtains the adjustment parameter of the antenna circuit which obtains an optimal plasma state for each application, and the process gas parameter containing the said process gas flow volume and ratio previously, and runs it based on the detection information of the said inductively coupled plasma state. It is possible to select an adjustment parameter and a process gas parameter corresponding to the. The substrate to be processed has a plurality of laminated layers, and the plasma treatment includes an adjustment parameter of the adjusting means, a processing gas flow rate, and a ratio at which an optimum plasma density distribution is obtained for each layer in the case of the etching treatment of these layers. The processing gas parameter to be set is preset, and the adjustment parameter and the processing gas parameter corresponding to the processing target layer can be selected based on the detection information of the inductively coupled plasma state.

또한, 상기 처리 가스 공급계도 제어하는 경우에, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되게, 실시간으로 상기 조절 파라미터 및 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터를 제어하도록 할 수도 있다. In addition, when the process gas supply system is also controlled, based on the detection information by the plasma detection means, the flow rate and ratio of the process gas and the process gas by the control parameter and the process gas supply system are adjusted in real time so that the plasma state is appropriate. It is also possible to control the process gas parameters to be included.

혹은 애플리케이션마다 최적의 플라즈마 밀도 분포가 얻어지는 상기 조절 수단의 조절 파라미터가 미리 설정되고, 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 실행하는 애플리케이션에 대응하는 조절 파라미터를 선택하며, 또한 상기 플라즈마 검출 수단에 의한 검출 정보에 기초해서, 플라즈마 상태가 적절하게 되게, 실시간으로 상기 처리 가스 공급계에 의한 처리 가스 유량, 비율을 포함하는 처리 가스 파라미터를 제어하도록 할 수도 있다. Alternatively, an adjustment parameter of the adjustment means for obtaining an optimum plasma density distribution for each application is set in advance, and an adjustment parameter corresponding to the application to be executed is selected based on the detection information by the plasma detection means, and the plasma detection means It is also possible to control the processing gas parameters including the processing gas flow rate and the ratio by the processing gas supply system in real time, so that the plasma state is appropriately based on the detection information.

또한, 유도 결합 플라즈마의 상태의 검출은 피처리 기판의 다른 위치에 대응해서 복수 개소에서 실시되고, 이들 검출 수단의 검출 정보가 일정하게 되게, 상기 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 제어하여 플라즈마 처리 특성을 피처리 기판의 면내에서 균일하게 되도록 함과 아울러, 상기 복수의 검출 정보 중 어느 하나에 기초해서 상기 처리 가스의 공급을 제어하여 플라즈마 처리 특성을 제어하도록 할 수 있다. The detection of the state of the inductively coupled plasma is performed at a plurality of locations corresponding to different positions of the substrate to be processed, and the characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna are controlled so that the detection information of these detection means becomes constant. The processing characteristics can be made uniform in the plane of the substrate to be processed, and the supply of the processing gas can be controlled based on any one of the plurality of detection information to control the plasma processing characteristics.

또한, 상기 유도 결합 플라즈마의 상태의 검출은 플라즈마로부터의 광을 수광하고, 그 수광한 광으로부터 소정 파장의 광의 발광 강도를 검출함으로써 행해지는 것이 적합하다. 이 경우에, 소정 파장의 검출광과 상기 검출광 파장 근방의 파장을 갖는 참조광을 검출하고, 상기 검출광의 발광 강도를 상기 참조광의 발광 강도로 규격화한 발광 강도를 상기 유도 결합 플라즈마의 상태로서 이용하는 것이 바람직하다. The detection of the state of the inductively coupled plasma is preferably performed by receiving light from the plasma and detecting the light emission intensity of light having a predetermined wavelength from the received light. In this case, detecting the detection light having a predetermined wavelength and the reference light having a wavelength near the detection light wavelength, and using the light emission intensity in which the light emission intensity of the detection light is normalized to the light emission intensity of the reference light is used as the state of the inductively coupled plasma. desirable.

본 발명의 제 3 관점에서는 컴퓨터 상에서 동작하고, 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 상기 어느 하나의 유도 결합 플라즈마 처리 방법이 실시되도록, 컴퓨터에게 상기 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 제어시키는 것을 특징으로 하는 기억 매체를 제공한다. According to a third aspect of the present invention, there is provided a storage medium in which a program operating on a computer and controlling an inductively coupled plasma processing apparatus is stored, wherein the program is executed so that any one of the inductively coupled plasma processing methods is executed. A storage medium is provided which controls the inductively coupled plasma processing apparatus.

본 발명에 의하면, 유도 전계에 의해 처리실 내에 형성되는 유도 결합 플라즈마의 상태를 플라즈마 검출 수단에 의해 검출하고, 플라즈마 검출 수단의 플라즈마 검출 정보에 기초해서 고주파 안테나를 포함하는 안테나 회로의 특성을 조절하는 조절 수단을 제어하여 플라즈마를 제어하기 때문에, 고주파 전원을 2개 마련하는 것 또는 전력 분배기를 마련하는 것이 불필요하며, 또한 플라즈마 처리 도중에 안테나 회로의 특성을 제어할 수 있다. 따라서, 장치 비용 및 전력 비용을 증가시키지 않고, 플라즈마 처리 도중에 플라즈마 상태의 제어를 행할 수 있다. According to the present invention, an adjustment for detecting a state of an inductively coupled plasma formed in a processing chamber by an induction electric field by a plasma detecting means, and adjusting characteristics of an antenna circuit including a high frequency antenna based on plasma detection information of the plasma detecting means. By controlling the means to control the plasma, it is unnecessary to provide two high-frequency power supplies or to provide a power divider, and the characteristics of the antenna circuit can be controlled during the plasma processing. Therefore, the plasma state can be controlled during the plasma processing without increasing the device cost and power cost.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도, 도 2는 이 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 사용되는 고주파 안테나를 나타내는 평면도이다. 이 장치는 예컨대 FPD용 유리 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성할 때의 메탈막, ITO막, 산화막 등의 에칭이나, 레지스트막의 에칭 처리에 사용된다. 여기서, FPD로서는 액정 디스플레이(LCD), 전계 발광(Electro Luminescence;EL) 디스플 레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing. 1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view showing a high frequency antenna used in the inductively coupled plasma processing apparatus. This apparatus is used for etching of a metal film, an ITO film, an oxide film, etc., and an etching process of a resist film, for example, when forming a thin film transistor on a glass substrate for FPD. Here, examples of the FPD include a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) display, a plasma display panel (PDP), and the like.

이 플라즈마 처리 장치는 도전성 재료, 예컨대, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 각통 형상의 기밀한 본체 용기(1)를 갖는다. 이 본체 용기(1)는 분해 가능하게 조립되어 있고, 접지선(1a)에 의해 접지되어 있다. 본체 용기(1)는 유전체벽(2)에 의해 상하로 안테나실(3) 및 처리실(4)로 구획되어 있다. 따라서, 유전체벽(2)은 처리실(4)의 천장벽을 구성하고 있다. 유전체벽(2)은 Al₂O₃ 등의 세라믹, 석영 등으로 구성되어 있다.This plasma processing apparatus has a square cylindrical hermetic body container 1 made of a conductive material, for example, aluminum whose surface is anodized. This main body container 1 is assembled so that it can be decomposed | disassembled, and is grounded by the ground wire 1a. The main body container 1 is partitioned into the antenna chamber 3 and the processing chamber 4 up and down by the dielectric wall 2. Therefore, the dielectric wall 2 constitutes the ceiling wall of the process chamber 4. The dielectric wall 2 is made of ceramics such as Al ₂ O ₃ , quartz, or the like.

유전체벽(2)의 하측 부분에는 처리 가스 공급용 샤워 케이스(11)가 끼워넣어져 있다. 샤워 케이스(11)는 십자형으로 마련되어 있고, 유전체벽(2)을 밑에서 지지하는 구조로 되어 있다. 한편, 상기 유전체벽(2)을 지지하는 샤워 케이스(11)는 복수 개의 서스펜더(도시 생략)에 의해 본체 용기(1)의 천장에 매달려진 상태로 되어있다. The lower case of the dielectric wall 2 is fitted with a shower case 11 for supplying a processing gas. The shower case 11 is provided in a cross shape, and has a structure which supports the dielectric wall 2 from the bottom. On the other hand, the shower case 11 supporting the dielectric wall 2 is suspended from the ceiling of the main body container 1 by a plurality of suspenders (not shown).

이 샤워 케이스(11)는 도전성 재료, 바람직하게는 금속, 예컨대 오염물이 발생하지 않도록 그 내면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 이 샤워 케이스(11)에는 수평으로 연장하는 가스 유로(12)가 형성되어 있고, 이 가스 유로(12)에는 아래쪽을 향해서 연장하는 복수의 가스 토출 구멍(12a)이 연통하고 있다. 한편, 유전체벽(2)의 상면 중앙에는 이 가스 유로(12)에 연통하도록 가스 공급관(20a)이 마련되어 있다. 가스 공급관(20a)은 본체 용기(1)의 천장으로부터 그 외측으로 관통하여, 처리 가스 공급원 및 밸브 시스템 등을 포함하는 처리 가스 공 급계(20)에 접속되어 있다. 따라서, 플라즈마 처리에 있어서는 처리 가스 공급계(20)로부터 공급된 처리 가스가 가스 공급관(20a)을 거쳐서 샤워 케이스(11) 내에 공급되고, 그 하면의 가스 공급 구멍(12a)으로부터 처리실(4) 내로 토출된다. The shower case 11 is made of a conductive material, preferably a metal such as aluminum whose inner surface is anodized so that no contaminants are generated. The shower case 11 is provided with a gas passage 12 extending horizontally, and the gas passage 12 communicates with a plurality of gas discharge holes 12a extending downward. On the other hand, the gas supply pipe 20a is provided in the center of the upper surface of the dielectric wall 2 so that it may communicate with this gas flow path 12. The gas supply pipe 20a penetrates outward from the ceiling of the main body container 1 and is connected to a processing gas supply system 20 including a processing gas supply source, a valve system, and the like. Therefore, in the plasma processing, the processing gas supplied from the processing gas supply system 20 is supplied into the shower case 11 through the gas supply pipe 20a and into the processing chamber 4 from the gas supply hole 12a on the bottom surface thereof. Discharged.

본체 용기(1)에 있어서의 안테나실(3)의 측벽(3a)과 처리실(4)의 측벽(4a) 사이에는 안쪽으로 돌출하는 지지 선반(5)이 마련되어 있고, 이 지지 선반(5)의 위에 유전체벽(2)이 탑재된다. The support shelf 5 which protrudes inward is provided between the side wall 3a of the antenna chamber 3 in the main body container 1, and the side wall 4a of the process chamber 4, and the support shelf 5 The dielectric wall 2 is mounted on the top.

안테나실(3) 내에는 유전체벽(2) 상에, 유전체벽(2)에 면하도록 고주파(RF) 안테나(13)가 배열 설치되어 있다. 이 고주파 안테나(13)는 절연 부재로 이루어지는 스페이서(17)에 의해 유전체벽(2)으로부터 이격하고 있다. 고주파 안테나(13)는 외측 부분에 있어서 안테나선을 기밀하게 배치하여 이루어지는 외측 안테나부(13a)와, 내측 부분에 있어서 안테나선을 기밀하게 배치하여 이루어지는 내측 안테나부(13b)를 갖고 있다. 이들 외측 안테나부(13a) 및 내측 안테나부(13b)는 도 2에 나타낸 바와 같이 나선형상의 다중(4중) 안테나를 구성하고 있다. 한편, 다중 안테나의 구성은 내측 외측 모두 2중인 구성, 또는 내측 2중 외측 4중인 구성이여도 된다. In the antenna chamber 3, a high frequency (RF) antenna 13 is arranged on the dielectric wall 2 so as to face the dielectric wall 2. The high frequency antenna 13 is spaced apart from the dielectric wall 2 by a spacer 17 made of an insulating member. The high frequency antenna 13 has an outer antenna portion 13a formed by hermetically arranging antenna lines in the outer portion, and an inner antenna portion 13b formed by hermetically arranging the antenna lines in the inner portion. These outer antenna parts 13a and inner antenna parts 13b form a spiral multiple (quadruple) antenna as shown in FIG. In addition, the structure of a multiple antenna may be a double structure inside all the inside outer side, or the structure inside a double side outer quadrilateral.

외측 안테나부(13a)는 4개의 안테나선을 90°씩 위치를 어긋나게 해서 전체가 대략 직사각형 형상으로 되도록 배치하여 이루어지고, 그 중앙부는 공간으로 되어 있다. 또한, 각 안테나선으로는 중앙의 4개의 단자(22a)를 통해서 급전되게 되어 있다. 또한, 각 안테나선의 외단부는 안테나선의 전압 분포를 변화시키기 위해서 콘덴서(18a)를 통해서 안테나실(3)의 측벽에 접속되어 접지되어 있다. 단, 콘 덴서(18a)를 통하지 않고 직접 접지하는 것도 가능하고, 더욱이는 단자(22a) 부분이나 안테나선의 중간, 예컨대 굴곡부(100a)에 콘덴서를 삽입할 수도 있다. The outer antenna portion 13a is arranged so that the four antenna lines are shifted in positions of 90 degrees so as to have an overall rectangular shape, and the center portion thereof is a space. In addition, power is supplied to each antenna line through four center terminals 22a in the center. The outer end of each antenna line is connected to the side wall of the antenna chamber 3 through the capacitor 18a and grounded to change the voltage distribution of the antenna line. However, it is also possible to ground directly without going through the capacitor 18a, and a capacitor can also be inserted in the middle of the terminal 22a or the antenna line, for example, in the bent portion 100a.

또한, 내측 안테나부(13b)는 외측 안테나부(13a)의 중앙부의 공간에 4개의 안테나선을 90°씩 위치를 어긋나게 해서 전체가 대략 직사각형 형상이 되도록 배치하여 이루어져 있다. 또한, 각 안테나선으로는 중앙의 4개의 단자(22b)를 통해서 급전되게 되어 있다. 또한, 각 안테나선의 외단부는 안테나선의 전압 분포를 변화시키기 위해서 콘덴서(18b)(도 2에만 도시)를 통해서 안테나실(3)의 상벽에 접속되어 접지되어 있다. 단, 콘덴서(18b)를 통하지 않고 직접 접지하는 것도 가능하고, 더욱이는 단자(22b) 부분이나 안테나선의 중간, 예컨대 굴곡부(100b)에 콘덴서를 삽입할 수도 있다. 그리고, 내측 안테나부(13b)의 최외측의 안테나선과 외측 안테나부(13a)의 최내측의 안테나선 사이에는 큰 공간이 형성되어 있다. In addition, the inner antenna portion 13b is arranged so that the four antenna lines are shifted by 90 degrees in the space of the center portion of the outer antenna portion 13a so that the whole becomes a substantially rectangular shape. In addition, power is supplied to each antenna line via four center terminals 22b. In addition, the outer end of each antenna line is connected to the upper wall of the antenna chamber 3 and grounded through a capacitor 18b (shown in FIG. 2 only) in order to change the voltage distribution of the antenna line. However, it is also possible to ground directly without passing through the capacitor 18b, and a capacitor can be inserted in the terminal 22b portion or in the middle of the antenna line, for example, the bent portion 100b. A large space is formed between the outermost antenna line of the inner antenna portion 13b and the innermost antenna line of the outer antenna portion 13a.

안테나실(3)의 중앙부 부근에는 외측 안테나부(13a)에 급전하는 4개의 제 1 급전 부재(16a) 및 내측 안테나부(13b)에 급전하는 4개의 제 2 급전 부재(16b)(도 1에서는 모두 1개만 도시)가 마련되어 있고, 각 제 1 급전 부재(16a)의 하단은 외측 안테나부(13a)의 단자(22a)에 접속되고, 각 제 2 급전 부재(16b)의 하단은 내측 안테나부(13b)의 단자(22b)에 접속되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 급전 부재(16a, 16b)에는 정합기(14)를 통해서 고주파 전원(15)이 접속되어 있다. 고주파 전원(15) 및 정합기(14)는 급전선(19)에 접속되어 있고, 급전선(19)은 정합기(14)의 하류측에서 급전선(19a, 19b)으로 분기되며, 급전선(19a)이 4개의 제 1 급전 부재(16a)에 접속되고, 급전선(19b)이 4개의 제 2 급전 부재(16b)에 접속되어 있다. 급전선(19a)에는 가변 콘덴서(21)가 장착되어 있다. 따라서, 이 가변 콘덴서(21)와 외측 안테나부(13a)에 의해서 외측 안테나 회로가 구성된다. 한편, 내측 안테나 회로는 내측 안테나부(13b)만으로 구성된다. 그리고, 가변 콘덴서(21)의 용량을 조절함으로써, 후술하는 바와 같이 외측 안테나 회로의 임피던스가 제어되어 외측 안테나 회로와 내측 안테나 회로에 흐르는 전류의 대소 관계를 조정할 수 있다. In the vicinity of the center portion of the antenna chamber 3, four first feed members 16a feeding the outer antenna portion 13a and four second feed members 16b feeding the inner antenna portion 13b (in FIG. 1). Only one of them is provided), and the lower end of each first feed member 16a is connected to the terminal 22a of the outer antenna portion 13a, and the lower end of each second feed member 16b is the inner antenna portion ( It is connected to the terminal 22b of 13b). The high frequency power supply 15 is connected to these 1st and 2nd power supply members 16a and 16b through the matching unit 14. As shown in FIG. The high frequency power supply 15 and the matcher 14 are connected to the feeder line 19, the feeder line 19 branches to the feeder line 19a, 19b downstream of the matcher 14, and the feeder line 19a is It is connected to four 1st power feeding members 16a, and the power supply line 19b is connected to four 2nd power feeding members 16b. The variable capacitor 21 is attached to the feed line 19a. Therefore, the outer antenna circuit is constituted by the variable capacitor 21 and the outer antenna portion 13a. On the other hand, the inner antenna circuit is composed of only the inner antenna portion 13b. By adjusting the capacitance of the variable capacitor 21, the impedance of the outer antenna circuit can be controlled as described later to adjust the magnitude relationship between the current flowing through the outer antenna circuit and the inner antenna circuit.

플라즈마 처리 중, 고주파 전원(15)으로부터는 유도 전계 형성용의, 예컨대 주파수가 13.56MHz인 고주파 전력이 고주파 안테나(13)에 공급되고, 이와 같이 고주파 전력이 공급된 고주파 안테나(13)에 의해, 처리실(4) 내에 유도 전계가 형성되며, 이 유도 전계에 의해 샤워 케이스(11)로부터 공급된 처리 가스가 플라즈마화된다. 이 때의 플라즈마의 밀도 분포는 가변 콘덴서(21)에 의한 외측 안테나부(13a)와 내측 안테나부(13b)의 임피던스를 제어함으로써 제어한다.During the plasma processing, the high frequency power source 15 for induction field formation, for example, a frequency of 13.56 MHz, is supplied from the high frequency power source 15 to the high frequency antenna 13, and the high frequency power source 13 is supplied with the high frequency power. An induction electric field is formed in the processing chamber 4, and the processing gas supplied from the shower case 11 is converted into plasma by the induction electric field. The density distribution of the plasma at this time is controlled by controlling the impedances of the outer antenna portion 13a and the inner antenna portion 13b by the variable capacitor 21.

처리실(4) 내의 아래쪽으로는 유전체벽(2)을 사이에 두고 고주파 안테나(13)와 대향하도록, LCD 유리 기판(G)을 탑재하기 위한 탑재대(23)가 마련되어 있다. 탑재대(23)는 도전성 재료, 예컨대 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되어 있다. 탑재대(23)에 탑재된 LCD 유리 기판(G)은 정전척(도시 생략)에 의해 흡착 유지된다. A mounting table 23 for mounting the LCD glass substrate G is provided below the processing chamber 4 so as to face the high frequency antenna 13 with the dielectric wall 2 interposed therebetween. The mounting table 23 is made of a conductive material such as aluminum whose surface is anodized. The LCD glass substrate G mounted on the mounting table 23 is held by an electrostatic chuck (not shown).

탑재대(23)는 절연체 테두리(24) 내에 수납되고, 또한 중공(中空)인 지주(25)로 지지된다. 지주(25)는 본체 용기(1)의 바닥부를 기밀 상태를 유지하면서 관통하고, 본체 용기(1) 밖에 배열 설치된 승강 기구(도시 생략)로 지지되어, 기판(G)의 반입 반출시에 승강 기구에 의해 탑재대(23)가 상하 방향으로 구동된다. 또한, 탑재대(23)를 수납하는 절연체 테두리(24)와 본체 용기(1)의 바닥부 사이에는 지주(25)를 기밀하게 포위하는 벨로우즈(26)가 배열 설치되어 있고, 이로써 탑재대(23)의 상하 이동에 의해서도 처리 용기(4) 내의 기밀성이 보증된다. 또한 처리실(4)의 측벽(4a)에는 기판(G)을 반입 반출하기 위한 반입 반출구(27a) 및 이것을 개폐하는 게이트 밸브(27)가 마련되어 있다. The mounting table 23 is housed in the insulator frame 24 and is supported by a hollow post 25. The strut 25 penetrates the bottom of the main body container 1 while maintaining an airtight state, and is supported by a lifting mechanism (not shown) arranged outside the main body container 1, and the lifting mechanism is lifted at the time of carrying in and taking out the substrate G. By this, the mounting table 23 is driven in the vertical direction. In addition, between the insulator frame 24 for storing the mounting table 23 and the bottom of the main body container 1, a bellows 26 for hermetically surrounding the support 25 is arranged, whereby the mounting table 23 is provided. Also, the airtightness in the processing container 4 is ensured by vertical movement. Moreover, the carrying-in / out port 27a for carrying in and carrying out the board | substrate G, and the gate valve 27 which open and close this are provided in the side wall 4a of the process chamber 4.

탑재대(23)에는 중공인 지주(25) 내에 마련된 급전선(25a)에 의해, 정합기(28)를 통해서 고주파 전원(29)이 접속되어 있다. 이 고주파 전원(29)은 플라즈마 처리 중에, 바이어스용 고주파 전력, 예컨대 주파수가 3.2MHz인 고주파 전력을 탑재대(23)에 인가한다. 이 바이어스용 고주파 전력에 의해, 처리실(4) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온이 효과적으로 기판(G)에 인입된다. The high frequency power supply 29 is connected to the mounting table 23 via the matching device 28 by a feed line 25a provided in the hollow support 25. The high frequency power supply 29 applies bias high frequency power, for example, a high frequency power of 3.2 MHz, to the mounting table 23 during plasma processing. By this bias high frequency power, ions in the plasma generated in the processing chamber 4 are effectively introduced into the substrate G.

또한, 탑재대(23) 내에는 기판(G)의 온도를 제어하기 위해, 세라믹 히터 등의 가열 수단이나 냉매 유로 등으로 이루어지는 온도 제어 기구와, 온도 센서가 마련되어 있다(모두 도시 생략). 이들 기구나 부재에 관한 배관이나 배선은 모두 중공인 지주(25)를 통해서 본체 용기(1) 밖으로 도출된다.Moreover, in the mounting table 23, in order to control the temperature of the board | substrate G, the temperature control mechanism which consists of heating means, such as a ceramic heater, a refrigerant | coolant flow path, etc., and a temperature sensor are provided (all are not shown). Pipes and wirings related to these mechanisms and members are all led out of the main body container 1 through the hollow posts 25.

처리실(4)의 바닥부에는, 배기관(31)을 통해서 진공 펌프 등을 포함하는 배기 장치(30)가 접속되고, 이 배기 장치(30)에 의해 처리실(4)이 배기되고 플라즈마 처리 중, 처리실(4)내가 소정의 진공 분위기(예컨대 1.33 Pa)로 설정, 유지된다. An exhaust device 30 including a vacuum pump or the like is connected to the bottom of the process chamber 4 via an exhaust pipe 31, and the process chamber 4 is exhausted by the exhaust device 30, and during the plasma process, (4) The inside is set and maintained in a predetermined vacuum atmosphere (for example, 1.33 Pa).

탑재대(23)에 탑재된 기판(G)의 이면측에는 냉각 공간(도시 생략)이 형성되어 있어서, 일정한 압력의 열전달용 가스로서 He 가스를 공급하기 위한 He 가스 유로(33)가 마련되어 있다. 이와 같이 기판(G)의 이면측에 열전달용 가스를 공급함 으로써 진공하에서 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피할 수 있게 되어 있다. A cooling space (not shown) is formed on the rear surface side of the substrate G mounted on the mounting table 23, and a He gas flow path 33 for supplying He gas as a gas for heat transfer at a constant pressure is provided. Thus, by supplying the heat transfer gas to the back surface side of the board | substrate G, the temperature rise and temperature change of the board | substrate G can be avoided under vacuum.

본체 용기(1)의 측벽의 처리실(4)에 대응하는 부분에는 유리 등의 투광성 재료로 이루어지는 창(32)이 마련되어 있다. 그리고, 이 창(32)을 통해서 처리실(4) 내의 플라즈마의 발광 상태를 검출하는 플라즈마 발광 상태 검출부(40)가 마련되어 있다. 이 플라즈마 발광 상태 검출부(40)는 창(32)에 인접하여 마련된 수광기(41)와, 수광기(41)에 접속된 분광기(42)와, 분광기(42)에 접속된 광 검출기(43)를 갖고 있다. 그리고, 수광기(41)에서 수광된 광은 분광기(42)에서 분광되고, 그 중 특정 파장의 광의 발광 강도가 광 검출기(43)에서 검출된다. 이로써, 플라즈마로부터의 광을 수광기(41)에서 수광하고, 분광기(42)에서 분광하여, 특정 파장의 광의 발광 강도를 광 검출기(43)에 의해 검출하고, 플라즈마의 상태를 모니터할 수 있다. 예컨대, 플라즈마 처리로서 플루오로카본계 가스를 이용하는 에칭을 행하는 경우에는 예컨대 C₂의 발광 피크를 검출함으로써 플라즈마의 상태를 모니터할 수 있다. 이 경우에, 파장 λ1의 검출광에 대해서, 참조광으로서 검출광의 근방 파장에서 또한 피크가 존재하지 않는 파장 λ2의 광을 이용하여, 검출광 파장 λ1의 발광 강도 및 참조광 파장 λ2의 발광 강도를 검출한다. 그리고, 검출광 파장 λ1의 발광 강도를 참조광 파장 λ2의 발광 강도로 나누어서 규격화한 발광 강도를 이용하여 플라즈마 상태를 모니터한다. The window 32 which consists of a translucent material, such as glass, is provided in the part corresponding to the process chamber 4 of the side wall of the main body container 1. And the plasma light emission state detection part 40 which detects the light emission state of the plasma in the process chamber 4 through this window 32 is provided. The plasma emission state detection unit 40 includes a light receiver 41 provided adjacent to the window 32, a spectrometer 42 connected to the light receiver 41, and a photo detector 43 connected to the spectrometer 42. Have The light received by the light receiver 41 is spectroscopically detected by the spectrometer 42, and the light emission intensity of light having a specific wavelength is detected by the light detector 43. As a result, the light from the plasma can be received by the light receiver 41 and spectroscopically detected by the spectrometer 42 to detect the light emission intensity of the light of a specific wavelength by the photo detector 43 and monitor the state of the plasma. For example, when etching using a fluorocarbon gas as the plasma treatment, the state of the plasma can be monitored by detecting, for example, the emission peak of C ₂ . In this case, the light emission intensity of the detection light wavelength λ 1 and the light emission intensity of the reference light wavelength λ 2 are detected with respect to the detection light of the wavelength λ 1 using the light of the wavelength λ 2 where no peak is present in the vicinity of the detection light as the reference light. . The plasma state is monitored using the light emission intensity standardized by dividing the light emission intensity of the detection light wavelength [lambda] 1 by the light emission intensity of the reference light wavelength [lambda] 2.

이 플라즈마 처리 장치의 각 구성부는 제어부(50)에 의해 제어되는 구성으로 되어 있다. 제어부(50)는 각 구성부가 접속되어 이들을 제어하는 컴퓨터로 이루어지는 컨트롤러(51)와, 오퍼레이터가 플라즈마 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(52)와, 플라즈마 처리 장치에서 실행되는 각종 처리를 컨트롤러(51)의 제어로써 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 플라즈마 처리 장치의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램 즉, 레시피가 저장된 기억부(53)를 갖고 있다. 레시피는 기억부(52) 중 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는 하드 디스크와 같이 고정적인 것이여도 되고, CDROM, DVD, 플래시 메모리 등의 운반 가능한 것이여도 된다. 또한, 다른 장치로부터, 예컨대 전용 회선을 통해서 레시피를 적절하게 전송시키도록 해도 된다. 그리고, 필요에 따라, 유저 인터페이스(52)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(53)로부터 호출하여 컨트롤러(51)에 실행시킴으로써, 컨트롤러(51)의 제어하에서 플라즈마 처리 장치에서의 원하는 처리가 행해진다.Each component of this plasma processing apparatus is configured to be controlled by the controller 50. The control part 50 visualizes the operation state of the controller 51 which consists of computers which each component part is connected, and controls them, the keyboard which an operator performs a command input operation etc. in order to manage a plasma processing apparatus, and a plasma processing apparatus, A control program for realizing the user interface 52 which consists of a display etc. which are displayed, and the various processes performed by the plasma processing apparatus by the control of the controller 51, and processes to each component part of a plasma processing apparatus according to processing conditions. It has a program 53 for execution, that is, a storage unit 53 in which a recipe is stored. The recipe is stored in the storage medium of the storage unit 52. The storage medium may be fixed, such as a hard disk, or may be a portable medium such as a CDROM, a DVD, a flash memory, or the like. In addition, the recipe may be appropriately transmitted from another apparatus, for example, via a dedicated line. Then, if desired, desired recipes are executed in the plasma processing apparatus under the control of the controller 51 by calling an arbitrary recipe from the storage unit 53 and executing the recipe 51 by the instruction from the user interface 52 or the like. Is performed.

다음으로, 본 실시예에 있어서의 제어계의 주요부에 대해서 도 3의 블록도를 참조하여 설명한다. Next, the main part of the control system in this embodiment is demonstrated with reference to the block diagram of FIG.

상기 제어부(50)의 컨트롤러(51)에는 고주파 안테나(13)의 임피던스 제어를 행하는 가변 콘덴서(21), 처리 가스 공급계(20), 배기계(30) 등의 플라즈마 처리 장치의 구성부가 접속되어 있다. 또한, 컨트롤러(51)에는 광 검출기(43)가 접속되어 있으며, 수광기(41)에서 수광한 플라즈마로부터의 광을, 분광기(42)에서 분광하고, 그 중 특정 파장의 광의 발광 강도가 광 검출기(43)에서 검출되어, 그 데이터 가 컨트롤러(51)에 입력된다. 예컨대 C₂의 피크를 검출광으로서 이용하여 그 발광 강도가 입력되고, 또한 그 근방 파장이 참조광으로서 입력되며, 컨트롤러(51) 내의 연산부에서 이들로부터 규격화한 발광 강도가 구해진다. 그리고, 컨트롤러(51)는 그 규격화한 발광 강도의 변화에 기초해서, 가변 콘덴서(21)에 제어 신호를 출력하여 그 용량을 조절하고, 후술하는 바와 같이 임피던스를 제어하여 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. The controller 51 of the control unit 50 is connected to components of a plasma processing apparatus such as a variable capacitor 21 for performing impedance control of the high frequency antenna 13, a processing gas supply system 20, an exhaust system 30, and the like. . In addition, the photodetector 43 is connected to the controller 51, and the light from the plasma received by the light receiver 41 is spectroscopically measured by the spectrometer 42, and the light emission intensity of light having a specific wavelength is determined by the light detector. It is detected at 43 and the data is input to the controller 51. For example, using the peak of C ₂ as the detection light, its emission intensity is input, and its near wavelength is input as the reference light, and the emission intensity normalized from these by the calculation unit in the controller 51 is obtained. The controller 51 can control the plasma density distribution by outputting a control signal to the variable capacitor 21 to adjust the capacitance based on the change in the normalized light emission intensity, and controlling the impedance as described later. have.

또한, 컨트롤러(51)는, 이에 더해서 상기 규격화한 발광 강도에 기초해서, 적어도 처리 가스 공급계(20)를 제어하여, 처리 가스의 유량, 유량비 등의 프로세스 조건을 제어해서 플라즈마의 상태를 제어할 수도 있다. 이 프로세스 조건의 제어에 있어서는 제어 파라미터로서 처리실(4) 내의 압력을 인가할 수 있고, 이 경우에는 규격화한 발광 강도에 기초해 배기 장치(30)를 제어해서, 처리실(4) 내의 압력을 제어하여 플라즈마의 상태를 제어하도록 할 수도 있다.In addition, the controller 51 controls the process conditions such as the flow rate of the processing gas, the flow rate ratio, and the like by controlling at least the processing gas supply system 20 on the basis of the above-described normalized light emission intensity. It may be. In the control of this process condition, the pressure in the processing chamber 4 can be applied as a control parameter. In this case, the exhaust device 30 is controlled based on the normalized light emission intensity to control the pressure in the processing chamber 4. It is also possible to control the state of the plasma.

다음으로 고주파 안테나(13)의 임피던스 제어에 대해서 설명한다. 도 4는 고주파 안테나(13)의 급전 회로를 나타내는 도면이다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 고주파 전원(15)으로부터의 고주파 전력은 정합기(14)를 거쳐서 외측 안테나 회로(61a)와 내측 안테나 회로(61b)에 공급된다. 여기서, 외측 안테나 회로(61a)는 외측 안테나부(13a)와 가변 콘덴서(21)로 구성되어 있기 때문에, 외측 안테나 회로(61a)의 임피던스 Zout는 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조절하여 그 용량을 변화시킴으로써 변화시킬 수 있다. 한편, 내측 안테나 회로(61b)는 내측 안테나 부(13b)만으로 이루어지고, 그 임피던스 Zin은 고정이다. 이 때, 외측 안테나 회로(61a)의 전류 Iout는 임피던스 Zout의 변화에 대응하여 변화시킬 수 있다. 그리고, 내측 안테나 회로(61b)의 전류 Iin은 Zout과 Zin의 비율에 따라 변화된다. 이 때의 Iout 및 Iin의 변화를 도 5에 나타낸다. 이 도면에 나타낸 바와 같이, 가변 콘덴서(21)의 용량 조절에 의해서 Zout을 변화시킴으로써, 외측 안테나 회로(61a)의 전류 Iout와 내측 안테나 회로(61b)의 전류 Iin를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 이 때문에, 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류를 제어할 수 있고, 이것에 의해서 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 플라즈마 처리를 행하고 있을 때에 플라즈마 발광 상태 검출부(40)에서 플라즈마의 발광 상태의 변화를 검출하고, 이에 기초해서 가변 콘덴서(21)의 용량을 제어하여, 최적의 플라즈마 상태로 제어할 수 있다.Next, the impedance control of the high frequency antenna 13 will be described. 4 is a diagram illustrating a power supply circuit of the high frequency antenna 13. As shown in this figure, the high frequency power from the high frequency power supply 15 is supplied to the outer antenna circuit 61a and the inner antenna circuit 61b via the matching unit 14. Here, since the outer antenna circuit 61a is composed of the outer antenna portion 13a and the variable capacitor 21, the impedance Zout of the outer antenna circuit 61a adjusts the position of the variable capacitor 21 to adjust its capacitance. It can be changed by changing. On the other hand, the inner antenna circuit 61b consists of only the inner antenna portion 13b, and its impedance Zin is fixed. At this time, the current Iout of the outer antenna circuit 61a can be changed in response to the change in the impedance Zout. The current Iin of the inner antenna circuit 61b changes depending on the ratio of Zout and Zin. The change of Iout and Iin at this time is shown in FIG. As shown in this figure, by changing Zout by adjusting the capacitance of the variable capacitor 21, the current Iout of the outer antenna circuit 61a and the current Iin of the inner antenna circuit 61b can be freely changed. For this reason, the electric current which flows in the outer antenna part 13a and the electric current which flows in the inner antenna part 13b can be controlled, and thereby plasma density distribution can be controlled. Therefore, in the present embodiment, the plasma light emission state detection unit 40 detects a change in the light emission state of the plasma when plasma processing is performed, and controls the capacity of the variable capacitor 21 based on this to control the optimum plasma state. can do.

다음으로 이상과 같이 구성되는 유도 결합 플라즈마 에칭 장치를 이용하여 LCD 유리 기판(G)에 대해서 플라즈마 에칭 처리를 실시할 때의 처리 동작에 대해서 설명한다. Next, the processing operation at the time of performing a plasma etching process with respect to LCD glass substrate G using the inductively coupled plasma etching apparatus comprised as mentioned above is demonstrated.

우선, 게이트 밸브(27)를 연 상태에서, 이로부터 반송 기구(도시 생략)에 의해 기판(G)을 처리실(4) 내에 반입하고, 탑재대(23)의 탑재면에 탑재한 후, 정전척(도시 생략)에 의해 기판(G)을 탑재대(23) 상에 고정한다. 다음으로 처리실(4) 내에 처리 가스 공급계(20)로부터 처리 가스를 샤워 케이스(11)의 가스 토출 구멍(12a)으로부터 처리실(4) 내로 토출시킴과 아울러, 배기 장치(30)에 의해 배기관(31)을 통해서 처리실(4) 내를 진공 배기함으로써 처리실내를 예컨대 O.66~26.6Pa 정도의 압력 분위기로 유지한다. 또한, 이 때 기판(G)의 이면측의 냉각 공간에는 기판(G)의 온도 상승이나 온도 변화를 회피하기 위해서, He가스 유로(33)를 통해서, 열전달용 가스로서 He가스를 공급한다.First, in the state in which the gate valve 27 is opened, the board | substrate G is carried in from the process chamber 4 by the conveyance mechanism (not shown) from this, and it mounts on the mounting surface of the mounting table 23, and then the electrostatic chuck The board | substrate G is fixed on the mounting base 23 by (not shown). Next, the processing gas is discharged from the processing gas supply system 20 into the processing chamber 4 in the processing chamber 4 from the gas discharge hole 12a of the shower case 11 and into the processing chamber 4. By evacuating the inside of the process chamber 4 through 31), the inside of the process chamber is maintained in a pressure atmosphere of, for example, about O.66 to 26.6 Pa. At this time, the He gas is supplied as the heat transfer gas through the He gas flow path 33 in order to avoid the temperature rise or the temperature change of the substrate G in the cooling space on the rear surface side of the substrate G.

다음으로, 고주파 전원(15)으로부터 예컨대 13.56 MHz의 고주파를 고주파 안테나(13)에 인가하고, 이로써 유전체벽(2)을 통해서 처리실(4) 내에 균일한 유도 전계를 형성한다. 이렇게 해서 형성된 유도 전계에 의해, 처리실(4) 내에서 처리 가스가 플라즈마화하여, 고밀도의 유도 결합 플라즈마가 생성된다. Next, a high frequency of 13.56 MHz is applied from the high frequency power supply 15 to the high frequency antenna 13, thereby forming a uniform induction field in the processing chamber 4 through the dielectric wall 2. By the induction electric field thus formed, the processing gas is converted into plasma in the processing chamber 4 to generate a high density inductively coupled plasma.

이렇게 해서 유도 결합 플라즈마가 생성된 상태에서, LCD 유리 기판(G)에 플라즈마 처리, 예컨대 플라즈마 에칭 처리가 실시된다. 이 플라즈마 처리시에는 다층의 적층 구조를 플라즈마 에칭하는 경우 등, 한 번의 플라즈마 처리 사이에 최적의 플라즈마 상태가 변화되는 경우가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 플라즈마 처리시에, 플라즈마 발광 상태 검출부(40)에 의해 실시간으로 플라즈마 발광 상태를 검출하고, 그 결과에 따라서 고주파 안테나(13)의 안테나 회로의 임피던스를 조절하여 플라즈마 상태를 제어한다. In this way, in the state in which the inductively coupled plasma is generated, the plasma glass, for example, the plasma etching process is performed on the LCD glass substrate G. In this plasma process, an optimal plasma state may change between one plasma process, such as when plasma-etching a multilayer laminated structure. Therefore, in the present embodiment, during the plasma processing, the plasma emission state detection unit 40 detects the plasma emission state in real time, and accordingly, the plasma state is controlled by adjusting the impedance of the antenna circuit of the high frequency antenna 13 according to the result. do.

즉, 고주파 안테나(13)는 상술한 바와 같이, 외측 부분에 있어서 안테나선을 기밀하게 배치하여 이루어지는 외측 안테나부(13a)와, 내측 부분에 있어서 안테나선을 기밀하게 배치하여 이루어지는 내측 안테나부(13b)를 갖는 구조로 하고, 외측 안테나부(13a)에 가변 콘덴서(21)를 접속하고 있기 때문에, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조절함으로써 외측 안테나 회로(61a)의 임피던스를 조절할 수 있다. 따라서, 도 5에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 외측 안테나 회로(61a)의 전류 Iout와 내측 안테나 회로(61b)의 전류 Iin를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 즉, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조절함으로써 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 유도 결합 플라즈마는 고주파 안테나(13) 바로 아래의 공간에서 플라즈마를 생성시키지만, 이 때의 각 위치에서의 플라즈마 밀도는 각 위치에서의 전계 강도에 비례하기 때문에, 이와 같이 외측 안테나부(13a)에 흐르는 전류와 내측 안테나부(13b)에 흐르는 전류를 제어함으로써 플라즈마 밀도 분포를 제어하는 것이 가능해진다. 따라서, 플라즈마 발광 상태 검출부(40)에 의해 검출된 플라즈마 발광 강도의 변화에 기초해서, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조절(제어)해서 플라즈마 상태를 제어할 수 있다. That is, the high frequency antenna 13, as described above, the outer antenna portion 13a formed by hermetically arranging the antenna lines in the outer portion, and the inner antenna portion 13b formed by hermetically arranging the antenna lines in the inner portion. Since the variable capacitor 21 is connected to the outer antenna portion 13a, the impedance of the outer antenna circuit 61a can be adjusted by adjusting the position of the variable capacitor 21. Therefore, as shown schematically in FIG. 5, the current Iout of the outer antenna circuit 61a and the current Iin of the inner antenna circuit 61b can be freely changed. That is, by adjusting the position of the variable capacitor 21, the current flowing through the outer antenna portion 13a and the current flowing through the inner antenna portion 13b can be controlled. The inductively coupled plasma generates plasma in the space immediately below the high frequency antenna 13, but since the plasma density at each position is proportional to the electric field strength at each position, the inductively coupled plasma flows to the outer antenna portion 13a in this manner. The plasma density distribution can be controlled by controlling the current and the current flowing through the inner antenna portion 13b. Therefore, the plasma state can be controlled by adjusting (controlling) the position of the variable capacitor 21 based on the change in the plasma emission intensity detected by the plasma emission state detection unit 40.

예컨대, 다층의 적층 구조를 플라즈마 에칭할 때에, 층의 변경 시점 등에, 예컨대 C₂의 발광 강도의 변화에 의해 플라즈마의 발광 상태의 변화를 검출하고, 이 에 기초해서 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조정하여 새로운 층에 적합한 플라즈마 상태로 제어해서 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 이 경우에, 각 층의 에칭을 행할 때의 가변 콘덴서의 포지션을 테이블에 미리 설정해 두고, 발광 강도의 변화에 의해 층의 변경 시점을 검출하고, 이 때에 상기 테이블에 따라서 그 포지션을 변경하도록 할 수 있다. 또한, 예컨대, 층 중간에 레시피를 전환해서 플라즈마 상태를 변경해야 하는 경우, 구체적으로는 오버코트 에칭을 회피하기 위해서 중간에 에칭 속도를 저하시키는 경우 등에는 예컨대 미리 그 층의 에칭 시간을 파악해 두고, 플라즈마 발광 상태가 변화되고나서 소정 시간 경과 후에 레시피를 전환하도록 하는 것이 가능하다. For example, when plasma etching a multilayer laminate structure, a change in the light emission state of the plasma is detected by changing the light emission intensity of C ₂ , for example, at the time of layer change, and based on this, the position of the variable capacitor 21 is determined. The plasma treatment can be performed by adjusting to a plasma state suitable for the new layer. In this case, the position of the variable capacitor at the time of etching each layer is set in advance in the table, and the point of time of the layer change is detected by the change in the light emission intensity, and the position can be changed in accordance with the table at this time. have. For example, when it is necessary to change a plasma state by switching recipes in the middle of a layer, specifically, when the etching rate is reduced in the middle to avoid overcoat etching, for example, the etching time of the layer is known in advance, and the plasma It is possible to switch recipes after a predetermined time after the light emission state is changed.

또한, 플라즈마 발광 상태 검출부(40)에 의해 플라즈마의 발광 강도를 검출하고, 그 검출값으로부터 플라즈마 상태를 실시간으로 파악하여, 이 검출 정보에 기초해서 가변 콘덴서(21)의 포지션을 수시 제어하여, 플라즈마 상태를 실시간으로 제어하도록 할 수도 있다. In addition, the plasma light emission state detection unit 40 detects the light emission intensity of the plasma, grasps the plasma state in real time from the detected value, and controls the position of the variable capacitor 21 at any time based on this detection information to control the plasma. You can also control the status in real time.

또한, 플라즈마의 발광 상태를 보면서 처리 가스의 유량이나 처리실 내의 압력 등의 프로세스 조건을 제어함으로써 플라즈마 상태를 제어할 수도 있다. 이 경우의 제어는 처리 가스의 유량이나 처리실 내의 압력 등의 프로세스 조건을 설정한 레시피를 테이블에 미리 설정해 두고, 발광 강도의 변화를 검출함으로써 레시피의 전환 타이밍을 파악하도록 할 수도 있고, 발광 강도의 검출값에 기초해서 플라즈마 상태를 실시간으로 파악하며, 이 검출 정보에 기초해서 처리 가스의 유량이나 처리실 내의 압력 등의 프로세스 조건을 수시로 제어하여, 플라즈마 상태를 실시간으로 제어할 수도 있다. The plasma state can also be controlled by controlling the process conditions such as the flow rate of the processing gas and the pressure in the processing chamber while watching the light emission state of the plasma. In this case, the control sets a recipe in which the process conditions, such as the flow rate of the processing gas and the pressure in the processing chamber, are set in advance in the table, and the change timing of the recipe can be grasped to detect the change in the emission intensity. The plasma state can be grasped in real time based on the value, and on the basis of this detection information, process conditions such as the flow rate of the processing gas and the pressure in the process chamber can be controlled at any time to control the plasma state in real time.

또한, 가변 콘덴서(21)의 포지션 제어는 각 층의 에칭을 행할 때의 가변 콘덴서의 포지션을 테이블에 미리 설정해 두고, 발광 강도의 변화에 의해 층의 변경 시점을 검출했을 때에 상기 테이블에 기초해서 행하도록 하며, 처리 가스의 유량이나 처리실내 압력 등의 프로세스 조건의 제어는, 발광 강도의 검출값에 따라서 플라즈마 상태를 실시간으로 파악하여, 이 검출 정보에 기초해서 실시간으로 행하도록 할 수도 있다. In addition, the position control of the variable capacitor 21 sets the position of the variable capacitor at the time of etching each layer to a table beforehand, and it performs a row based on the said table when detecting the change point of a layer by the change of light emission intensity. The control of process conditions such as the flow rate of the processing gas and the pressure in the processing chamber may be performed in real time based on the detection state of the plasma according to the detection value of the light emission intensity.

이와 같은 가변 콘덴서(21)의 포지션에 의한 임피던스 제어나 프로세스 조건 의 제어는 한 번의 에칭 도중에 플라즈마 상태를 변경하는 경우뿐만 아니라, 에칭을 복수회 반복할 때의 플라즈마 상태의 시간 경과에 따른 변화를 해소하는 경우에도 적용 가능하다. Such impedance control and process condition control by the position of the variable capacitor 21 eliminates not only the change of the plasma state during one etching but also the change of the plasma state over time when the etching is repeated a plurality of times. It is also applicable to the case.

그런데, 이와 같이 플라즈마의 특정 파장의 발광 강도를 모니터하여 플라즈마 상태를 검출하는 경우에는, 종래 다양한 불안정 요소를 배제하기 위해서, 이러한 특정 파장의 발광 강도 외에, 참조용으로서 불활성 가스 파장의 발광 강도를 검출하고, 이들의 비(quotient) 등을 계산하여 규격화하는 것이 행해지고 있었다. However, in the case of detecting the plasma state by monitoring the emission intensity of a specific wavelength of the plasma in this way, in order to eliminate various unstable factors in the prior art, in addition to the emission intensity of this specific wavelength, the emission intensity of the inert gas wavelength is detected as a reference. In order to calculate these ratios and the like, standardization has been performed.

그러나 플라즈마 처리 장치의 창(32)이 증착 등으로 더러워진 경우, 당연히 투과율이 저하되어 발광 강도가 전체적으로 저하되지만, 모든 파장의 발광 강도가 일정한 비율로 변화되는 것은 아니고, 파장에 따라 그 투과율의 저하의 정도가 달라서, 창(32)의 상태에 의해 파장 마다의 발광 강도는 크게 달라져 버린다. 따라서, 종래와 같이 불활성 가스 파장의 발광 강도를 참조용으로 이용해도, 창(32)의 상태에 따라서, 규격화한 발광 강도의 값은 크게 달라져 버린다. However, when the window 32 of the plasma processing apparatus is dirty by vapor deposition or the like, of course, the transmittance decreases and the emission intensity decreases as a whole, but the emission intensity of all wavelengths does not change at a constant rate. Due to the different degrees, the light emission intensity for each wavelength varies greatly depending on the state of the window 32. Therefore, even if the light emission intensity of the inert gas wavelength is used for reference as in the related art, the value of the normalized light emission intensity varies greatly depending on the state of the window 32.

예컨대, 플라즈마 발광 상태 검출용으로서 C₂의 발광 강도를 이용하고, 참조광으로서 Ar 등의 불활성 가스의 발광 강도를 이용하여, 규격화한 발광 강도를 검출하면, 창(32)이 신품인 상태에서는 도 6(a)에 나타낸 바와 같이 되지만, 100회 플라즈마 처리를 행한 후의 창이 더러워진 상태에서는 도 6(b)에 나타낸 바와 같이 크게 저하된다. For example, if the emitted light intensity of C ₂ is used for the plasma light emission state detection, and the normalized light emission intensity is detected using the light emission intensity of an inert gas such as Ar as the reference light, the window 32 is in a new state. Although it is as shown in (a), in the state which the window after performing plasma processing 100 times becomes dirty, as shown to FIG. 6 (b), it falls large.

그런데, 본 실시예에서는 참조광 파장 λ2으로서 검출광 파장 λ1 근방의 파 장이고, 피크를 갖지 않는 파장을 이용하여, 검출광 파장 λ1의 발광 강도를 참조광 파장 λ2의 발광 강도로 나눈 값을 규격화한 발광 강도로 한다. 즉, 검출광 파장 λ1의 근방의 파장이면, 창(32)의 투과율이 변화되어도 그 투과 특성은 검출광 파장과 거의 같으며, 또한 피크를 갖지 않으므로, 고정밀도로 규격화한 발광 강도를 구할 수 있다. 이 경우에, 보다 고정밀도로 규격화한 발광 강도를 구하는 관점에서, 참조광 파장 λ2으로서 검출광 파장 λ2의 ±10㎚의 파장을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 때의 참조광 파장 λ2의 발광 강도는 검출광 파장 λ1의 발광 강도의 20% 이하인 것이 바람직하다. In the present embodiment, however, light emission is obtained by standardizing a value obtained by dividing the light emission intensity of the detection light wavelength λ 1 by the light emission intensity of the reference light wavelength λ 2 using a wavelength near the detection light wavelength λ 1 as the reference light wavelength λ 2 and having no peak. It is strength. That is, if the transmittance of the window 32 is changed to a wavelength near the detection light wavelength λ1, its transmission characteristics are almost the same as the detection light wavelength and do not have peaks, so that the light emission intensity standardized with high precision can be obtained. In this case, it is preferable to use the wavelength of +/- 10 nm of the detection light wavelength (lambda) 2 as a reference light wavelength (lambda) 2 from a viewpoint of obtaining the light emission intensity normalized more accurately. In addition, it is preferable that the light emission intensity of the reference light wavelength λ2 at this time is 20% or less of the light emission intensity of the detection light wavelength λ1.

예컨대, 검출광으로서 C₂를 이용하고, 참조광으로서 그 근방 파장(±10㎚ 이내)을 이용하여, 검출광의 발광 강도를 참조광의 발광 강도(C₂의 발광 강도의 15%)로 나눈, 규격화한 발광 강도를 검출하면, 창(32)이 신품인 상태에서는 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 되고, 100회 플라즈마 처리를 행한 후, 창(32)이 더러워진 상태에서는 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 되어, 창(32)이 더러워져도 규격화한 발광 강도는 거의 변화하지 않는다는 것을 알 수 있다.For example, using C ₂ as the detection light and its wavelength (within ± 10 nm) as reference light, the emission intensity of the detection light is divided by the emission intensity of the reference light (15% of the emission intensity of C ₂ ). When the light emission intensity is detected, it is as shown in Fig. 7 (a) in the state where the window 32 is new, and as shown in Fig. 7 (b) in the state where the window 32 is dirty after performing the plasma treatment 100 times. Similarly, it can be seen that the normalized emission intensity hardly changes even when the window 32 is dirty.

다음으로, 실제로 본 실시예에 따라서, 에칭 처리를 행한 결과에 대해서 나타낸다. Next, the result of having performed the etching process actually according to a present Example is shown.

여기서는 도 8에 나타내는 TFT 소자 형성용 적층 구조를 갖는 유리 기판(G)에 대해서 플라즈마 에칭 처리를 실시한 경우에 대하여 설명한다. 도 8의 유리 기판은 유리기체(101) 상에 언더코트막(102)을 형성하고 그 위에 폴리 실리콘막(103) 을 형성하며, 또한 게이트 절연막이 되는 SiO₂막(104)을 형성하고, 그 위에 게이트 전극이 되는 메탈층을 형성한 후 에칭에 의해 게이트 전극(105)을 형성하며, 그 후, 전체 면에 층간 절연막으로서 SiNx막(106)을 형성하고, 또한 그 위에 층간 절연막으로서 SiO₂막(107)을 형성한 것이다. Here, the case where plasma etching process is performed with respect to glass substrate G which has the laminated structure for TFT element formation shown in FIG. 8 is demonstrated. The glass substrate of FIG. 8 forms an undercoat film 102 on the glass substrate 101 and a polysilicon film 103 thereon, and also forms a SiO ₂ film 104 serving as a gate insulating film. After forming a metal layer serving as a gate electrode thereon, a gate electrode 105 is formed by etching, and then, an SiNx film 106 is formed on the entire surface as an interlayer insulating film, and a SiO ₂ film as an interlayer insulating film thereon. 107 is formed.

이러한 구조를 갖는 유리 기판(G)을 도 1의 플라즈마 처리 장치에 세트하여, 이 유리 기판(G)의 게이트 전극(105)의 양측 부분에, SiO₂막(107), SiNx막(106), SiO₂막(104), 폴리 실리콘막(103)을 순차적으로 에칭하여 콘택트 홀(108)을 형성했다. And Fig., The glass substrate (G) having such a structure set the plasma processing apparatus 1, on both sides of the gate electrode 105 of the glass substrate (G), SiO ₂ film (107), SiNx film 106, The SiO ₂ film 104 and the polysilicon film 103 were sequentially etched to form contact holes 108.

이 때의 SiO₂막(107), SiNx막(106), SiO₂막(104)을 에칭하고 있을 때의 가변 콘덴서(21)의 포지션 및 레시피를 표 1에 나타낸다. 이 표 1에 나타낸 바와 같이, 최초의 SiO₂막(107)의 에칭시에는 레시피로서 제 1 레시피(가스 유량비 SF₆:Ar=1:9, 압력 1.0Pa, 상하 고주파 9kW/4kW)를 이용하여, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 40%로 하여 플라즈마를 생성함으로써 에칭을 행하고, SiNx막(106)의 에칭시에는 최초에, 레시피를 제 1 레시피로 유지하고, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 40%로 하여 에칭을 행하고, 도중에 레시피를 제 2 레시피(가스 유량비 C₄F₈:H₂:Ar=1:1:3, 압력 1.3Pa, 상하 고주파 5kW/5kW)로 전환하고, 또한 가변 콘덴서(21)의 포지션을 45%로 하여 플라즈마 상태를 변경하여 에칭을 계속하며, SiO₂막(104)의 에칭시에는 레시피를 제 2 레시피로 유지하여, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 85%로 변경함으로써 플라즈마 상태를 변경하여, 에칭을 행한다. Table 1 shows the positions and recipes of the variable capacitor 21 when the SiO ₂ film 107, the SiNx film 106, and the SiO ₂ film 104 are etched. As shown in Table 1, when etching the first SiO ₂ film 107, a first recipe (gas flow rate ratio SF ₆ : Ar = 1: 9, pressure 1.0 Pa, vertical high frequency 9kW / 4kW) was used as a recipe. The etching is performed by generating a plasma with the position of the variable capacitor 21 at 40%. At the time of etching the SiNx film 106, the recipe is first maintained and the position of the variable capacitor 21 is maintained. Etching is performed at 40%, and the recipe is switched to the second recipe (gas flow rate C ₄ F ₈ : H ₂ : Ar = 1: 1: 3, pressure 1.3 Pa, vertical high frequency 5kW / 5kW), and the variable capacitor The etching is continued by changing the plasma state with the position of (21) at 45%, and during etching of the SiO ₂ film 104, the recipe is maintained as the second recipe, and the position of the variable capacitor 21 is maintained at 85%. By changing, the plasma state is changed and etching is performed.

이와 같은 플라즈마 에칭 처리시의 플라즈마의 발광 강도를 도 9에 나타낸다. 여기서는 검출광 파장으로서 CN의 피크 파장인 388㎚을 이용했다. 제 1 레시피로부터 제 2 레시피로의 변경 및 가변 콘덴서(21)의 포지션의 45%로의 변경은 최초의 발광 강도의 변화점(SiO₂막(107)으로부터 SiNx막(106)으로의 변경 시점)부터 5초후로 설정했다. 또한, 두번째의 발광 강도의 변화점(SiNx막(106)으로부터 SiO₂막(104)으로의 변경 시점)에 이른 시점에서 가변 콘덴서(21)의 포지션을 85%로 변경했다. 이렇게 해서 에칭을 행함으로써, 양호한 형상으로 에칭을 행할 수 있었다. 한편, 가변 콘덴서(21)의 포지션 O~100%은 예컨대 100~500pF의 용량 변화에 상당하여, 가변 콘덴서(21)의 포지션을 변화시킴으로써 외측 안테나부(13a)와 내측 안테나부(13b)의 전류값을 변화시키는 것이 가능하다. 예컨대, 가변 콘덴서(21)의 포지션이 50%까지는 외측 안테나부(13a)가 내측 안테나부(13b)보다 전류값이 크고, 50%에서 거의 같아지며, 50%를 초과하면 반대로 내측 안테나부(13b)가 외측 안테나부(13a)보다 전류값이 커지는 제어가 가능하다.9 shows the light emission intensity of the plasma during the plasma etching process. Here, 388 nm which is a peak wavelength of CN was used as a detection light wavelength. The change from the first recipe to the second recipe and to 45% of the position of the variable capacitor 21 starts from the point of change of the first emission intensity (the point of change from the SiO ₂ film 107 to the SiNx film 106). 5 seconds later. In addition, the position of the variable capacitor 21 was changed to 85% when the second change point of the light emission intensity (the point of change from the SiNx film 106 to the SiO ₂ film 104) was reached. By etching in this way, it was possible to etch in a good shape. On the other hand, the position O to 100% of the variable capacitor 21 corresponds to a capacity change of, for example, 100 to 500 pF, so that the current of the outer antenna portion 13a and the inner antenna portion 13b by changing the position of the variable capacitor 21. It is possible to change the value. For example, when the position of the variable capacitor 21 is up to 50%, the outer antenna portion 13a has a larger current value than the inner antenna portion 13b, and is almost the same at 50%. Can be controlled to have a larger current value than the outer antenna portion 13a.

다음으로 검출광 파장 λ1과 참조광 파장 λ2에 의한 발광 강도 검출 수법을 이용하여 플라즈마 상태를 모니터한 실례에 대하여 설명한다. Next, an example in which the plasma state is monitored using the light emission intensity detection method using the detection light wavelength [lambda] 1 and the reference light wavelength [lambda] 2 will be described.

C₄H₈ 가스 및 H₂ 가스를 이용한 컨택트 홀 에칭을 10장의 유리 기판에 대하여 동일 레시피로 연속해서 행하고, 이 때의 플라즈마 상태를 모니터했다. 여기서는 검출광 파장 λ1으로서 C₂의 피크 파장을 이용하고, 참조광 파장 λ2으로서 그 근방 파장을 이용하며, 검출광의 광강도를 참조광의 광강도로 나누어 규격화한 발광 강도를 검출했다. 이 때의 규격화한 발광 강도의 시간 경과에 따른 변화는 도 10(a)에 나타낸 바와 같이 되었다. 일반적으로, 플루오로 카본을 이용하여 콘택트 홀 에칭을 행하는 경우에는 장치 내의 다양한 경시적 변화에 의해 에칭 특성이 불안정하게 되기 쉽고, 이 에칭에 있어서도 5번째장 이후에는 발광 강도가 강하게 되는 경향을 볼 수 있다. 다음으로 각 기판의 에칭레이트 및 선택비(SiO₂/poly-Si)를 구한 결과, 도 10(b)에 나타낸 바와 같이 되며, 구체적으로는 1번째장의 선택비가 낮기 때문에 베이스막이 소실하고, 또한 선택비가 높아진 10번째장에서는 에칭 스톱에 의한 막 잔존이 발생했다. 이 도 10(b)에 나타내는 결과는 (a)의 모니터 결과에 거의 대응하며, 플라즈마 상태의 모니터 결과가 실제의 플라즈마 상태를 반영하는 것이 확인되었다.Contact hole etching using C ₄ H ₈ gas and H ₂ gas was continuously performed with the same recipe for 10 glass substrates, and the plasma state at this time was monitored. Here, the peak wavelength of C ₂ was used as the detection light wavelength λ1, and the wavelength near it was used as the reference light wavelength λ2, and the light intensity of the detection light was divided by the light intensity of the reference light to detect normalized luminescence intensity. The change over time of the normalized luminescence intensity at this time was as shown to FIG. 10 (a). In general, in the case of performing contact hole etching using fluorocarbon, etching characteristics tend to become unstable due to various changes in the apparatus over time, and in this etching, the emission intensity tends to be strong after the fifth sheet. have. Next, as a result of obtaining the etching rate and selectivity (SiO ₂ / poly-Si) of each substrate, it is as shown in Fig. 10 (b). Specifically, since the selectivity of the first sheet is low, the base film disappears and is selected. In the tenth chapter in which the ratio was high, the film remained due to the etching stop. The results shown in Fig. 10B correspond almost to the monitoring results in (a), and it was confirmed that the monitoring results in the plasma state reflect the actual plasma state.

다음으로, 동일하게 C₄H₈ 가스 및 H₂ 가스를 이용한 콘택트 홀 에칭을 행할 때에, 동일한 규격화한 C₂의 발광 강도를 이용하여 플라즈마 상태를 모니터하고, 발광 강도가 일정하게 되도록, 실시간으로 C₄H₈ 가스 및 H₂ 가스의 유량을 제어했다. 이 때의 규격화한 발광 강도의 시간 경과에 따른 변화는 도 11(a)에 나타낸 바와 같이 되고, 이 때의 각 기판의 에칭레이트 및 선택비(SiO₂/poly-Si)는 도 11(b)에 나타낸 바와 같이 되며, 1번째장으로부터 10번째장까지, 베이스막의 깎여짐이나 막 잔존이 생기는 일없이 안정된 에칭 성능을 유지할 수 있었다. 이로부터, 상기 플라즈마 상태의 모니터 결과에 따라서 에칭 상태를 고정밀도로 제어할 수 있다는 것이 확인되었다.Next, when performing contact hole etching using C ₄ H ₈ gas and H ₂ gas in the same way, the plasma state is monitored using the same standardized emission intensity of C ₂ , and C is real-time so that the emission intensity becomes constant. Flow rates of ₄ H ₈ gas and H ₂ gas were controlled. The change over time of the normalized luminescence intensity at this time is as shown in Fig. 11 (a), and the etching rate and selectivity (SiO ₂ / poly-Si) of each substrate at this time is shown in Fig. 11 (b). As shown in, the stable etching performance could be maintained from the first to the tenth sheets without the base film being scraped or the film remaining. From this, it was confirmed that the etching state can be controlled with high precision according to the monitoring result of the plasma state.

다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. Next, another Example of this invention is described.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 모식적으로 나타내는 수평 단면도이다. 도 12에 있어서, 도 1과 동일한 것에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 12 is a horizontal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same code | symbol is attached | subjected to the same thing as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.

이 플라즈마 처리 장치는 본체 용기(1)의 측벽의 처리실(4)에 대응하는 부분에, 유리 등의 투광성 재료로 이루어지는 창(32a, 32b)이 마련되어 있다. 창(32a)은 탑재대(23)상의 유리 기판(G)의 센터부에 대응하는 위치, 창(32b)은 에지부에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 그리고, 이들 창(32a, 32b)을 통해서, 처리실(4) 내의 유리 기판(G)의 센터부 및 에지부의 플라즈마의 발광 상태를 검출하는 플라즈마 발광 상태 검출부(40a, 40b)가 마련되어 있다. 플라즈마 발광 상태 검출부(40a)는 창(32a)에 인접하여 마련된 수광기(41a)와, 수광기(41a)에 접속된 분광기(42a)와, 분광기(42a)에 접속된 광 검출기(43a)를 갖고 있다. 마찬가지로, 플라즈마 발광 상태 검출부(40b)는 창(32b)에 인접하여 마련된 수광기(41b)와, 수광기(41b)에 접속된 분광기(42b)와, 분광기(42b)에 접속된 광 검출기(43b)를 갖고 있다. 그리고, 수광기(41a, 41b)에서 수광된 광은 분광기(42a, 42b)에서 분광되고, 그 중 특정 파장의 광이 광 검출기(43a, 43b)에서 검출된다. 이로써, 플라즈마로부터의 광을 수광기(41a, 41b)에서 수광하고, 분광기(42a, 42b)에서 분광하여 특정 파장의 광의 발광 강도를 광 검출기(43a, 43b)에 의해 검출하여, 플라즈마의 상태를 모니터할 수 있다. 구체적으로는 검출광 파장 λ1의 발광 강도 및 참조광 파장 λ2의 발광 강도가 검출된다. In the plasma processing apparatus, windows 32a and 32b made of a light-transmissive material such as glass are provided in a portion corresponding to the processing chamber 4 on the side wall of the main body container 1. The window 32a is provided in the position corresponding to the center part of the glass substrate G on the mounting base 23, and the window 32b is provided in the position corresponding to the edge part. And through these windows 32a and 32b, the plasma emission state detection part 40a, 40b which detects the light emission state of the plasma part of the center part and the edge part of the glass substrate G in the process chamber 4 is provided. The plasma light emission state detection unit 40a uses a light receiver 41a provided adjacent to the window 32a, a spectrometer 42a connected to the light receiver 41a, and a photo detector 43a connected to the spectrometer 42a. Have Similarly, the plasma light emission state detection unit 40b includes a light receiver 41b provided adjacent to the window 32b, a spectrometer 42b connected to the light receiver 41b, and a photo detector 43b connected to the spectrometer 42b. ) And the light received by the light receivers 41a and 41b is spectroscopically by the spectrometers 42a and 42b, and the light of a specific wavelength is detected by the photodetectors 43a and 43b. As a result, the light from the plasma is received by the light receivers 41a and 41b, and the light is emitted by the spectrometers 42a and 42b to detect the light emission intensity of the light having a specific wavelength by the light detectors 43a and 43b to detect the state of the plasma. Can be monitored Specifically, the light emission intensity of the detection light wavelength λ1 and the light emission intensity of the reference light wavelength λ2 are detected.

광 검출기(43a, 43b)에서 검출된 발광 강도는 제어부(70)에 입력되고, 제어부(70)의 연산부(71)에서 필요한 연산이 이루어진다. 구체적으로는 광 검출기(43a)에서 검출된 검출광의 발광 강도를 λ1a, 참조광의 발광 강도를 λ2a라고 하고, 광 검출기(43b)에서 검출된 검출광의 발광 강도를 λ1b, 참조광의 발광 강도를 λ2b라고 하면, 엣지부에서의 규격화한 발광 강도 λ1b/λ2b, 센터부에서의 규격된 발광 강도 λ1a/λ2a, 및 에지부에서의 규격화한 발광 강도와 센터부에서의 규격화한 발광 강도의 비 (λ1b/λ2b)/(λ1a/λ2a)가 연산된다. 또한, 제어부(70)의 안테나 임피던스 제어부(72)에서는 연산부(71)에 연산된 (λ1b/λ2b)/(λ1a/λ2a)가 일정하게 되도록 가변 콘덴서(21)의 포지션을 조정하고, 고주파 안테나(13) 중 어느 하나의 안테나부의 임피던스를 제어하여, 플라즈마 처리의 면내 균일성을 제어한다. 또한, 제어부(70)의 가스 유량 제어부(73)에서는 λ1b/λ2b 또는 λ1a/λ2a가 일정하게 되도록 가스 유량을 조정하여, 에칭레이트나 선택비 등의 처리 파라미터를 경시적으로 소정값으로 안정되도록 제어한다. 이 경우에, 가변 콘덴서(21)의 포지션 조정에 의한 안테나 임피던스 제어와, 가스 유량 제어를 교대로 또는 동시에 행함으로써, 이러한 플라즈마 처리의 면내 균일성 및 에칭 특성의 안정성을 확보할 수 있다. The light emission intensities detected by the photo detectors 43a and 43b are input to the control unit 70, and necessary calculation is performed by the calculation unit 71 of the control unit 70. Specifically, when the light emission intensity of the detection light detected by the photo detector 43a is λ 1a, the light emission intensity of the reference light is λ 2a, and the light emission intensity of the detection light detected by the photo detector 43b is λ 1b, and the light emission intensity of the reference light is λ 2b. , Standardized light emission intensity λ1b / λ2b at the edge portion, standardized light emission intensity λ1a / λ2a at the center portion, and ratio of normalized light emission intensity at the edge portion and normalized light emission intensity at the center portion (λ1b / λ2b) / (λ1a / λ2a) is calculated. In addition, the antenna impedance control unit 72 of the control unit 70 adjusts the position of the variable capacitor 21 so that (λ1b / λ2b) / (λ1a / λ2a) calculated by the calculation unit 71 is constant, thereby adjusting the high frequency antenna ( The in-plane uniformity of the plasma processing is controlled by controlling the impedance of any one of 13). In addition, the gas flow rate control unit 73 of the control unit 70 controls the gas flow rate so that λ1b / λ2b or λ1a / λ2a is constant, so that processing parameters such as etching rate and selectivity are stabilized to a predetermined value over time. do. In this case, the antenna impedance control by the position adjustment of the variable capacitor 21 and the gas flow rate control are alternately or simultaneously performed, thereby ensuring the stability of the in-plane uniformity and etching characteristics of such plasma processing.

한편, 상기 실시예에서는 100~500pF의 범위에서 가변의 콘덴서를 사용했지만, 안테나선 외단에 접지한 콘덴서(18a, 18b)의 값, 또는 안테나선 중간에 콘덴서를 삽입하는 경우에는 그 콘덴서의 값을 적당하게 선택함으로써, 플라즈마 밀도 분포 제어에 유효한 가변 콘덴서의 가변 범위를 변경할 수 있고, 예컨대 10~2000pF의 범위의 일부 또는 모든 영역에서 가변인 콘덴서라면 충분히 적용 가능하다.On the other hand, in the above embodiment, a variable capacitor is used in the range of 100 to 500 pF, but the value of the capacitors 18a and 18b grounded at the outer end of the antenna line, or when the capacitor is inserted in the middle of the antenna line, By appropriately selecting, the variable range of the variable capacitor which is effective for plasma density distribution control can be changed, and if it is a variable capacitor which is variable in part or all of the range of 10-2000 pF, for example, it is fully applicable.

다음으로 제어중인 플라즈마 상태가 목표한 플라즈마 상태가 되도록, 조절 파라미터나, 처리 가스 파라미터를 제어하는 구체예에 대하여 설명한다.Next, a specific example of controlling the adjustment parameter and the process gas parameter will be described so that the plasma state under control becomes the target plasma state.

제어중인 플라즈마 상태가 목표한 플라즈마 상태가 되도록 제어하기 위해서는 예컨대, 목표로 하는 발광 강도(이하, 목표 발광 강도라 함)를 정하고, 제어 대상이 되는 검출된 발광 강도(이하, 제어 발광 강도라 함)가 목표 발광 강도에 추종하도록, 가변 콘덴서의 포지션 등의 조절 파라미터, 처리 가스의 유량, 비율 및 처리실 내의 압력 등의 처리 가스 파라미터를 수시로 제어하면 된다. In order to control the plasma state under control to be the target plasma state, for example, a target emission intensity (hereinafter referred to as target emission intensity) is determined, and the detected emission intensity (hereinafter referred to as controlled emission intensity) to be controlled is determined. The control gas parameters such as the adjustment parameters such as the position of the variable capacitor, the flow rate, the ratio of the processing gas, and the pressure in the processing chamber may be controlled from time to time so as to follow the target emission intensity.

상기 조절 파라미터, 처리 가스 파라미터를 수시 제어하는 방법으로서, 예컨대, 목표 발광 강도와 제어 발광 강도의 편차를 이용한 제어를 들 수 있다. 여기서 편차란, 목표 발광 강도와 제어 발광 강도의 어긋남량(목표 발광 강도와 제어 발광 강도의 차를 목표 발광 강도로 나눈 것)이라고 정의한다. As a method of controlling the said adjustment parameter and the process gas parameter from time to time, the control using the deviation of a target emission intensity and control emission intensity is mentioned, for example. Here, the deviation is defined as the shift amount (the difference between the target emission intensity and the control emission intensity divided by the target emission intensity) between the target emission intensity and the control emission intensity.

(제 1 예)(First example)

상기 편차를 이용하여, 처리 가스 파라미터로서, 예컨대 처리 가스의 유량을 제어하는 경우, 제어되는 처리 가스의 유량(이하, 피드백 유량이라 함)을 편차의 일차 함수로서 제어하는 방법이 있다. 도 13에 일차 함수 제어의 일례를 나타낸다. Using the deviation, when controlling the flow rate of the process gas, for example, as a process gas parameter, there is a method of controlling the flow rate of the controlled process gas (hereinafter referred to as feedback flow rate) as a linear function of the deviation. An example of linear function control is shown in FIG.

도 13 중 세로축은 피드백 유량이고, 가로축은 편차다. 이 예에서는 편차가 10%일 때, 피드백 유량을 3sccm으로 한다. 일차 함수 제어이기 때문에, 피드백 유량은 편차의 크기에 대해 비례하여 증가한다. In Fig. 13, the vertical axis represents the feedback flow rate, and the horizontal axis represents the deviation. In this example, when the deviation is 10%, the feedback flow rate is 3 sccm. Because of linear function control, the feedback flow rate increases in proportion to the magnitude of the deviation.

(제 2 예)(Second example)

일차 함수 제어에서는 편차량에 관한 피드백 유량의 비율이 일정하기 때문에, 큰 편차에 대하여 민첩하게 피드백을 행하기 위해서는 일차 함수의 비례 정수를 크게 설정할 필요가 있다. 그러나 비례 정수를 크게 설정하면, 작은 편차에 대해서는 필요 이상으로 큰 피드백 유량이 되어 버릴 가능성이 있다. 그 결과, 예컨대 도 14에 나타낸 바와 같이, 제어 발광 강도가 목표 발광 강도 부근에서 증감을 반복하는 (헌팅 현상)을 일으키는 일이 있다. Since the ratio of the feedback flow rate with respect to the deviation amount is constant in the primary function control, it is necessary to set a large proportional constant of the primary function in order to give a quick feedback on the large deviation. However, if the proportional constant is set large, there may be a large feedback flow rate more than necessary for small deviations. As a result, for example, as shown in FIG. 14, the controlled light emission intensity may cause (hunting phenomenon) to be repeated in the vicinity of the target light emission intensity.

제 2 예는 상술한 바와 같이 제어 발광 강도의 헌팅 형상을 억제하기 위해서, 편차가 클 때에는 편차량에 대한 피드백 유량의 비율이 크고, 편차가 작을 때에는 편차량에 관한 피드백 유량의 비율이 작게 되도록 한 예이다. In the second example, the ratio of the feedback flow rate to the deviation amount is large when the deviation is large, and the ratio of the feedback flow rate to the deviation amount is small when the deviation is large, in order to suppress the hunting shape of the control emission intensity as described above. Yes.

제 2 예에 있어서는 피드백 유량을 편차의 지수 함수로서 제어한다. 도 15에, 지수 함수 제어의 일례를 나타낸다. In the second example, the feedback flow rate is controlled as an exponential function of the deviation. 15 shows an example of exponential function control.

도 15 중 세로축은 피드백 유량이고, 가로축은 편차이다. 이 예에 있어서도, 편차가 10%일 때, 피드백 유량을 3sccm로 한다. 단, 지수 함수 제어이기 때문에, 피드백 유량은 편차의 크기에 대하여 지수 함수적으로 증가한다. In FIG. 15, the vertical axis represents feedback flow rate, and the horizontal axis represents deviation. Also in this example, when the deviation is 10%, the feedback flow rate is 3 sccm. However, because of exponential control, the feedback flow rate increases exponentially with respect to the magnitude of the deviation.

이와 같이 지수 함수 제어에 의하면, 일차 함수 제어와 비교하여 편차가 클 때에는, 편차량에 대한 피드백 유량의 비율을 크게 하고, 편차가 작을 때에는 편차량에 관한 피드백 유량의 비율을 작게 할 수 있다. 그 결과, 편차가 클 때에는 제어 발광 강도를 고속으로 목표 발광 강도에 추종시킬 수 있고(고속 추종), 제어 발광 강도가 목표 발광 강도에 근접함에 따라서, 천천히 제어 발광 강도가 목표 발광 강도이 되도록 조정할 수 있다(미조정 추종). 따라서, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제어 발광 강도의 헌팅 형상을 억제할 수 있다. As described above, according to the exponential function control, when the deviation is large as compared with the primary function control, the ratio of the feedback flow rate to the deviation amount can be increased, and when the deviation is small, the ratio of the feedback flow rate to the deviation amount can be reduced. As a result, when the deviation is large, the control light emission intensity can follow the target light emission intensity at high speed (high-speed following), and the control light emission intensity can be slowly adjusted so that the control light emission intensity becomes the target light emission intensity as the control light emission intensity approaches the target light emission intensity. (Following fine adjustment). Therefore, as shown in FIG. 16, the hunting shape of the controlled emission intensity can be suppressed.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 여러가지 변형이 가능하다. 예컨대, 상기 실시예에서는 가변 콘덴서를 외측 안테나부에 접속한 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않고, 도 17에 도시한 바와 같이, 내측 안테나부(13b)측에 가변 콘덴서(21')를 마련하도록 해도 된다. 이 경우에는 가변 콘덴서(21')의 포지션을 조절해서 그 용량을 변화시킴으로써, 내측 안테나 회로(61b)의 임피던스 Zin를 변화시킬 수 있으며, 이로써 도 18과 같이 외측 안테나 회로(61a)의 전류 Iout와, 내측 안테나 회로(61b)의 전류 Iin를 변화시킬 수 있다. In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible. For example, although the example which connected the variable capacitor to the outer antenna part was shown in the said embodiment, it is not limited to this, As shown in FIG. 17, the variable capacitor 21 'is provided in the side of the inner antenna part 13b. You may also In this case, by adjusting the position of the variable capacitor 21 'and changing its capacitance, the impedance Zin of the inner antenna circuit 61b can be changed. As a result, as shown in FIG. 18, the current Iout of the outer antenna circuit 61a and The current Iin of the inner antenna circuit 61b can be changed.

또한, 고주파 안테나의 구조는 상기 구조에 한하는 것이 아니라, 동일한 기능을 갖는 다른 다양한 패턴의 것을 채용할 수 있다. 또한 상기 실시예에서는 고주파 안테나를 외측에 플라즈마를 형성하는 외측 안테나부와 내측에 플라즈마를 형성하는 내측 안테나부로 나누었지만, 반드시 외측과 내측으로 나눌 필요는 없고, 다양한 나누는 방식을 채용할 수 있다. 또한 플라즈마를 형성하는 위치가 다른 안테나부로 나누는 경우에 한하지 않고, 플라즈마 분포 특성이 다른 안테나부로 나누도록 해도 된다. 또한, 상기 실시예에서는 고주파 안테나를 외측과 내측의 2개로 나눈 경우에 대해서 나타내었지만, 3개 이상으로 나누도록 해도 된다. 예컨대, 외측 부분과 중앙 부분과 이들의 중간 부분의 3개로 나누는 것을 들 수 있다. In addition, the structure of a high frequency antenna is not limited to the said structure, The thing of other various patterns which have the same function can be employ | adopted. Further, in the above embodiment, the high frequency antenna is divided into an outer antenna portion for forming a plasma on the outside and an inner antenna portion for forming a plasma on the inside, but it is not necessarily divided into the outside and the inside, and various dividing methods can be adopted. In addition, it is not limited to the case where the position at which plasma is formed is divided into different antenna units, and the plasma distribution characteristics may be divided into different antenna units. In addition, in the said embodiment, although shown about the case where the high frequency antenna was divided into two outside and inside, you may divide into three or more. For example, it divides into three of an outer part, a center part, and these middle parts.

또한, 임피던스를 조정하기 위해서 가변 콘덴서를 마련했지만, 가변 코일 등 다른 임피던스 조정 수단이여도 된다. Moreover, although the variable capacitor was provided in order to adjust impedance, other impedance adjusting means, such as a variable coil, may be sufficient.

또한, 플라즈마 발광 강도의 검출 수법에 대해서도, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 예컨대 분광기를 이용하는 대신에 필터를 이용하여 특정 파장의 발광 강도를 검출하도록 해도 된다. In addition, the detection method of plasma emission intensity is not limited to the said embodiment, For example, instead of using a spectrometer, you may make it use the filter to detect the emission intensity of a specific wavelength.

또한, 목표 발광 강도와 제어 발광 강도의 편차를 이용하여, 처리 가스의 유량을 제어하는 방법에 있어서도, 일차 함수 제어나 지수 함수 제어에 한정되는 것이 아니라, 세로축을 피드백량, 가로축을 목표 플라즈마 상태와 제어 중 플라즈마 상태의 어긋남량인 편차로서 그래프화한 경우에, 지수 함수 곡선과 같이 편차와 피드백량의 관계를 아래로 볼록하게 되는 곡선으로 나타낼 수 있는 것이면 된다. 예컨대, 아래로 볼록하게 되는 곡선의 예로서는 포물선, 쌍곡선 등의 곡선을 들 수 있고, 지수 함수 외에, 포물선, 쌍곡선을 나타내는 함수, 또는 방정식을 이용하여 제어할 수도 있다. In addition, the method of controlling the flow rate of the processing gas by using the deviation between the target emission intensity and the control emission intensity is not limited to linear function control or exponential function control. When graphing as the deviation which is the amount of deviation of the plasma state during control, what is necessary is just to be able to represent the relationship of a deviation and a feedback amount as a curve which becomes convex down like an exponential function curve. For example, examples of the curves that are convex downwards include curves such as parabolas and hyperbolas. In addition to the exponential function, the curves may be controlled using parabolic lines, hyperbolic functions, or equations.

또한, 상기 실시예에서는 플라즈마 처리가 플라즈마 에칭 처리인 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한하지 않고, 애싱이나, CVD 성막 등의 다른 플라즈마 처리 장치에 적용할 수 있다. 또한, 피처리 기판으로서 FPD 기판을 이용했지만, 본 발명은 이에 한하지 않고 반도체 웨이퍼 등 다른 기판을 처리하는 경우에도 적용 가능하다. In the above embodiment, the case where the plasma treatment is a plasma etching process has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to other plasma processing apparatuses such as ashing and CVD film formation. In addition, although an FPD board | substrate was used as a to-be-processed board | substrate, this invention is applicable to the case of processing not only this but other board | substrates, such as a semiconductor wafer.

한편, 이상의 플라즈마 발광 강도의 검출 수법이나 처리 가스 공급계의 제어수법은 유도 결합 플라즈마 처리 장치뿐만 아니라, 용량 결합 플라즈마 처리 장치 등의 플라즈마 처리 장치에도 이용할 수 있다. On the other hand, the above-described detection method of plasma emission intensity and control method of the processing gas supply system can be used not only for inductively coupled plasma processing apparatuses but also for plasma processing apparatuses such as capacitively coupled plasma processing apparatuses.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면도, 1 is a cross-sectional view showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 사용되는 고주파 안테나를 나타내는 평면도, 2 is a plan view showing a high frequency antenna used in the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG.

도 3은 본 실시예에 있어서의 제어계의 주요부를 나타내는 블록도, 3 is a block diagram showing main parts of a control system according to the present embodiment;

도 4는 도 1의 유도 결합 플라즈마 처리 장치에 사용되는 고주파 안테나의 급전 회로를 나타내는 도면, 4 is a diagram showing a power supply circuit of a high frequency antenna used in the inductively coupled plasma processing apparatus of FIG. 1;

도 5는 도 4의 급전 회로에서의 임피던스 변화에 동반하는 외측 안테나 회로의 전류 Iout 및 내측 안테나 회로의 전류 Iin의 변화를 나타내는 도면, FIG. 5 is a diagram showing changes in current Iout of the outer antenna circuit and current Iin of the inner antenna circuit accompanying the change in impedance in the power supply circuit of FIG. 4; FIG.

도 6은 참조광으로서 Ar의 발광 강도를 이용한 경우에 있어서의, 창이 더러워져 있지 않을 때와 더러워졌을 때의 검출된 발광 강도를 비교하여 나타내는 도면, FIG. 6 is a graph showing the detected light emission intensity when the window is not dirty and when the light emission intensity of Ar is used as reference light;

도 7은 참조광으로서 검출광 근방의 파장을 이용한 경우에 있어서의, 창이 더러워져 있지 않을 때와 더러워졌을 때의 검출된 발광 강도를 비교해서 나타내는 도면, FIG. 7 is a graph showing the detected light emission intensity when the window is not dirty and when the wavelength when the wavelength in the vicinity of the detection light is used as the reference light is compared;

도 8은 실제로 본 발명의 실시예에 따라서 플라즈마 에칭 처리를 했을 때에 이용한 적층 구조를 갖는 유리 기판을 나타내는 단면도,8 is a cross-sectional view showing a glass substrate having a laminated structure actually used when a plasma etching process is performed according to an embodiment of the present invention;

도 9는 도 8의 적층 구조를 플라즈마 에칭했을 때의 플라즈마의 발광 강도를 나타내는 그래프, 9 is a graph showing the emission intensity of plasma when the laminated structure of FIG. 8 is plasma etched;

도 10은 검출광의 발광 강도를 그것에 인접하는 파장의 참조광의 발광 강도로 규격화한 발광 강도를 이용한 경우의 발광 강도의 시간 경과에 따른 변화의 실례 및 그 때의 에칭 특성을 나타내는 도면, 10 is a view showing an example of the change over time of the luminescence intensity over time when the luminescence intensity of the detection light is normalized to the luminescence intensity of the reference light of the wavelength adjacent thereto and the etching characteristics at that time;

도 11은 검출광의 발광 강도를 그것에 인접하는 파장의 참조광의 발광 강도로 규격화한 발광 강도를 이용한 경우의 발광 강도의 시간 경과에 따른 변화의 실례 및 그 때의 에칭 특성을 나타내는 도면, 11 is a view showing an example of the change over time of the luminescence intensity over time when the luminescence intensity of the detection light is normalized to the luminescence intensity of the reference light of the wavelength adjacent thereto and the etching characteristics at that time;

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 처리 장치를 모식적으로 나타내는 수평 단면도, 12 is a horizontal sectional view schematically showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention;

도 13은 일차 함수 제어의 일례를 나타내는 도면, 13 shows an example of linear function control,

도 14는 일차 함수 제어의 결과를 나타내는 도면, 14 shows the result of linear function control,

도 15는 지수 함수 제어의 일례를 나타내는 도면, 15 is a diagram illustrating an example of exponential function control;

도 16은 지수 함수 제어의 결과를 나타내는 도면, 16 is a diagram showing a result of an exponential function control,

도 17은 고주파 안테나의 급전 회로의 다른 예를 나타내는 도면,17 is a diagram showing another example of a power feeding circuit of a high frequency antenna;

도 18은 도 17의 급전 회로에서의 임피던스 변화에 동반하는 외측 안테나 회로의 전류 Iout 및 내측 안테나 회로의 전류 Iin의 변화를 나타내는 도면이다. FIG. 18 is a diagram showing changes in current Iout of the outer antenna circuit and current Iin of the inner antenna circuit that accompany the impedance change in the power supply circuit of FIG. 17.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 본체 용기 2 : 유전체벽(유전체 부재)1 body container 2 dielectric wall (dielectric member)

3 : 안테나실 4 : 처리실3: antenna chamber 4: processing chamber

13 : 고주파 안테나 14 : 정합기13: high frequency antenna 14: matching device

15 : 고주파 전원 20 : 처리 가스 공급계15 high frequency power supply 20 process gas supply system

21 : 가변 콘덴서(조정 수단) 23 : 탑재대21: variable capacitor (adjustment means) 23: mounting table

30 : 배기 장치 32 : 창30: exhaust device 32: window

40 : 플라즈마 발광 상태 검출부 41 : 수광기40 plasma emitting state detection unit 41 receiver

42 : 분광기 43 : 광 검출기42 spectrometer 43 light detector

50 : 제어부 51 : 컨트롤러50: control unit 51: controller

52 : 유저 인터페이스 53 : 기억부52: user interface 53: storage unit

61a : 외측 안테나 회로 61b : 내측 안테나 회로 61a: outside antenna circuit 61b: inside antenna circuit

G : 기판G: Substrate

Claims

A processing chamber which accommodates a substrate to be processed and performs plasma processing;

A mounting table on which a substrate to be processed is mounted in the processing chamber;

A processing gas supply system for supplying a processing gas into the processing chamber;

An exhaust system which exhausts the processing chamber,

A high frequency antenna disposed outside the processing chamber with a dielectric member interposed therebetween to form an induction field in the processing chamber by supplying high frequency power;

Plasma detection means for detecting a state of an inductively coupled plasma formed in the processing chamber by the induction electric field;

Adjusting means for adjusting characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna;

Control means for controlling the plasma state by controlling the adjusting means based on the plasma detection information of the plasma detecting means

Inductively coupled plasma processing apparatus comprising a.

The method of claim 1,

The high frequency antenna has a plurality of antenna parts for forming an induction field having different electric field intensity distributions in the process chamber by supplying high frequency power,

The adjusting means is connected to one or a plurality of antenna circuits of the antenna circuit including the respective antenna units, and adjusts the impedance of the connected antenna circuit,

The control means controls the plasma means to control the plasma density distribution of the inductively coupled plasma formed in the processing chamber by controlling the current values of the plurality of antenna units.

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method of claim 2,

And said adjusting means has a variable capacitor.

The method according to any one of claims 1 to 3,

The adjustment parameter of the adjustment means for obtaining an optimal plasma state for each application is set in advance, and the control means selects an adjustment parameter corresponding to the application to be executed based on the detection information by the plasma detection means. Inductively coupled plasma processing apparatus.

The method of claim 4, wherein

The substrate to be processed has a plurality of laminated layers,

The plasma treatment is an etching treatment of these layers,

The adjustment parameter of the said adjustment means by which the optimal plasma density distribution is obtained for each layer is preset, and the said control means selects the adjustment parameter corresponding to a process target layer based on the detection information by the said plasma detection means.

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method according to any one of claims 1 to 3,

And the control means controls the adjustment parameter in real time so that the plasma state is appropriate based on the detection information by the plasma detection means.

The method according to any one of claims 1 to 3,

In addition to controlling the adjusting means based on the plasma detection information of the plasma detecting means, the control means controls the processing gas supply system based on the plasma detection information of the plasma detecting means to control the plasma state. Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method of claim 7, wherein

A processing gas parameter including an adjustment parameter of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each application and a flow rate and ratio of the processing gas by the processing gas supply system is preset, and the control means is provided to the plasma detecting means. And an adjustment parameter and a process gas parameter corresponding to the application to be executed, based on the detection information by the detection information.

The method of claim 8,

The substrate to be processed has a plurality of laminated layers,

The plasma treatment is an etching treatment of these layers,

Process gas parameters including an adjustment parameter of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each layer and a flow rate and ratio of the process gas by the process gas supply system are preset,

The control means for selecting an adjustment parameter and a process gas parameter corresponding to the layer identified by the detection information by the plasma detection means;

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method of claim 7, wherein

The control means controls the processing gas parameter including the adjustment parameter and the flow rate and ratio of the processing gas by the processing gas supply system in real time, so that the plasma state is appropriate, based on the detection information by the plasma detecting means. Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method of claim 7, wherein

The adjustment parameter of the adjustment means for which the optimum plasma density distribution is obtained for each application is set in advance, and the control means selects an adjustment parameter corresponding to the application to be executed based on the detection information by the plasma detection means, and On the basis of the detection information by the plasma detection means, a process gas parameter including a flow rate and a ratio of the process gas by the process gas supply system is controlled in real time so that the plasma state is appropriate; Device.

The method of claim 7, wherein

The plasma detection means is provided in plural in correspondence with different positions of the substrate to be processed,

The control means controls the adjusting means so that the detection information of the plurality of plasma detection means is constant so that the plasma processing characteristic is made uniform in the plane of the substrate to be processed, and any one of the detection information of the plurality of plasma means. Controlling the plasma processing characteristics by controlling the processing gas supply system based on

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The method according to any one of claims 1 to 3,

And said plasma detecting means has a light receiving portion for receiving light emitted from the plasma and a light detecting portion for detecting the light emission intensity of light having a predetermined wavelength from the light received at the light receiving portion.

The method of claim 13,

The light detector detects a detection light having a predetermined wavelength and a reference light having a wavelength near the detection light wavelength,

Using the emission intensity in which the emission intensity of the detection light is normalized to the emission intensity of the reference light as a state of the inductively coupled plasma

Inductively coupled plasma processing apparatus, characterized in that.

The substrate to be processed is mounted on a mounting table provided inside the processing chamber, and a high frequency antenna is formed to form an induction electric field in the processing chamber by supplying a high frequency electric power with a dielectric member interposed between the processing chamber and providing a processing gas in the processing chamber. A method of inductively coupled plasma processing in which an inductively coupled plasma of a processing gas is formed in the processing chamber by an induction electric field formed by supplying a high frequency power to the high frequency antenna, and plasma processing is performed on the substrate to be processed by the plasma.

Detecting the state of the inductively coupled plasma formed in the processing chamber by the induction electric field,

Controlling the plasma state by adjusting characteristics of an antenna circuit including the high frequency antenna based on the detection information;

Inductively coupled plasma processing method characterized in that.

The method of claim 15,

The high frequency antenna has a plurality of antenna units which form induction fields having different electric field intensity distributions in the processing chamber by supplying high frequency power, and based on the detection information, one or a plurality of antenna circuits including the respective antenna units. And controlling the current values of the plurality of antenna units to control the plasma density distribution of the inductively coupled plasma formed in the processing chamber.

The method of claim 16,

The impedance adjustment is performed by adjusting the capacitance of the variable capacitor provided in the antenna circuit for impedance adjustment.

The method according to any one of claims 15 to 17,

Inductively coupled plasma processing, wherein an adjustment parameter of an antenna circuit for obtaining an optimum plasma state is obtained in advance for each application, and an adjustment parameter corresponding to an application to be executed is selected based on the detection information of the state of the inductively coupled plasma. Way.

The method of claim 18,

The substrate to be processed has a plurality of laminated layers,

The plasma treatment is an etching treatment of these layers,

The adjustment parameters of the adjusting means for obtaining an optimum plasma density distribution for each layer are preset,

Selecting an adjustment parameter corresponding to the target layer based on the detection information of the state of the inductively coupled plasma

Inductively coupled plasma processing method characterized in that.

The method according to any one of claims 15 to 17,

On the basis of the detection information by the plasma detection means, controlling the adjustment parameter in real time so that the plasma state is appropriate.

The method according to any one of claims 15 to 17,

In addition to adjusting the characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna based on the detection information of the state of the inductively coupled plasma, the supply of the processing gas is controlled based on the detection information of the state of the inductively coupled plasma. An inductively coupled plasma processing method comprising controlling a plasma state.

The method of claim 21,

For each application, a processing gas parameter including an adjustment parameter of an antenna circuit for obtaining an optimal plasma state and a flow rate and a ratio of the processing gas are obtained in advance, and based on the detection information of the inductively coupled plasma state, Inductively coupled plasma treatment method comprising selecting an adjustment parameter and a process gas parameter.

The method of claim 22,

The substrate to be processed has a plurality of laminated layers,

The plasma treatment is an etching treatment of these layers,

The processing gas parameters including the adjustment parameters of the adjusting means and the flow rate and ratio of the processing gas for which the optimum plasma density distribution is obtained for each layer are preset,

Selecting an adjustment parameter and a process gas parameter corresponding to the process target layer based on the detection information of the inductively coupled plasma state

Inductively coupled plasma processing method characterized in that.

The method of claim 21,

An inductive coupling characterized in that, based on the detection information by the plasma detection means, a process gas parameter including a control parameter and a flow rate and ratio of the process gas by the process gas supply system is controlled in real time so that the plasma state is appropriate. Plasma treatment method.

The method of claim 21,

The adjustment parameters of the adjustment means for which the optimum plasma density distribution is obtained for each application are set in advance, and the adjustment parameters corresponding to the application to be executed are selected based on the detection information by the plasma detection means, and the detection by the plasma detection means is performed. Based on the information, controlling the processing gas parameters including the flow rate and the ratio of the processing gas by the processing gas supply system in real time so that the plasma state is appropriate.

The method of claim 21,

The detection of the state of the inductively coupled plasma is performed at a plurality of locations corresponding to different positions of the substrate to be processed, and the characteristics of the antenna circuit including the high frequency antenna are controlled so that the detection information of the detection means is constant, thereby avoiding plasma processing characteristics. An inductively coupled plasma processing method characterized in that it is made uniform in the surface of a processing substrate and the plasma processing characteristics are controlled by controlling the supply of the processing gas based on any one of the plurality of detection information.

The method according to any one of claims 15 to 17,

The detection of the state of the inductively coupled plasma is performed by receiving light from the plasma and detecting the light emission intensity of light having a predetermined wavelength from the received light.

The method of claim 27,

An induction light characterized by detecting a detection light having a predetermined wavelength and a reference light having a wavelength in the vicinity of the detection light wavelength, and using an emission intensity in which the emission intensity of the detection light is normalized to the emission intensity of the reference light as the state of the inductively coupled plasma. Combined plasma treatment method.

A storage medium storing a program that operates on a computer and controls an inductively coupled plasma processing apparatus, wherein the program is executed to the computer such that the inductively coupled plasma processing method according to any one of claims 15 to 17 is executed when executed. And controlling the inductively coupled plasma processing apparatus.