WO2024166889A1 - Plasma treatment device and method of controlling plasma treatment device - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a plasma processing apparatus and a method for controlling the plasma processing apparatus.
- Plasma processing apparatuses are known that perform plasma processing of substrates by generating inductively coupled plasma by passing a high-frequency current through an antenna installed in a processing chamber (vacuum vessel).
- Various methods have been proposed for detecting the plasma state in the processing chamber for such plasma processing apparatuses.
- Patent Document 1 discloses a plasma processing apparatus that detects the light emission state of the plasma formed in the processing chamber using a plasma light emission state detection unit, and adjusts the characteristics of the antenna circuit based on the detection information from the plasma light emission state detection unit.
- Patent Document 1 The plasma state detection unit in Patent Document 1 is provided at positions corresponding to the center and edge of the substrate, and detects the plasma emission state at the center and edge of the substrate. In this configuration, the plasma state detection unit cannot monitor the plasma emission state in a direction along, for example, one side of the substrate. In other words, Patent Document 1 has the problem that it is not possible to adequately confirm the in-plane distribution of plasma within the processing chamber.
- One aspect of the present invention aims to provide a plasma processing apparatus that can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration.
- a plasma processing apparatus includes at least one antenna that generates plasma in a vacuum chamber and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of the plasma generation region, the plurality of light receiving units including a first light receiving unit and a second light receiving unit that are arranged along a first direction in which the at least one antenna extends.
- a plasma processing apparatus includes a first antenna and a second antenna that generate plasma in a vacuum chamber, and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of the plasma generation region, and the plurality of light receiving units include a third light receiving unit and a fourth light receiving unit that correspond to the first antenna and the second antenna, respectively, and are arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
- a method for controlling a plasma processing apparatus includes at least one antenna for generating plasma in a vacuum chamber, a plurality of light receiving units for detecting the light emission intensity of a plasma generation region, and a ground side impedance adjustment unit having a variable impedance connected to the ground side end of the antenna, the plurality of light receiving units including a first light receiving unit and a second light receiving unit arranged along a first direction in which the antenna extends, the method for controlling a plasma processing apparatus includes a first detection step of detecting a first light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the first light receiving unit by the first light receiving unit, a second detection step of detecting a second light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the second light receiving unit by the second light receiving unit, and a control step of controlling the impedance of the ground side impedance adjustment unit based on the first light emission intensity and the second light emission intensity.
- a method for controlling a plasma processing apparatus includes a first antenna and a second antenna that generate plasma in a vacuum chamber, and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of a plasma generation region, the plurality of light receiving units including a third light receiving unit and a fourth light receiving unit that correspond to the first antenna and the second antenna, respectively, and that are arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned, and includes a third detection step of detecting a third light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the third light receiving unit by the third light receiving unit, a fourth detection step of detecting a fourth light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the fourth light receiving unit by the fourth light receiving unit, and a control step of controlling the high frequency power supplied to the first antenna and the second antenna, respectively, based on the third light emission intensity and the fourth light emission intensity.
- the plasma state within the processing chamber can be adequately confirmed using a simple configuration.
- FIG. 1 is a front cross-sectional view of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention
- 2 is a side cross-sectional view of the plasma processing apparatus.
- FIG. 2 is a cross-sectional top view of the plasma processing apparatus.
- 2 is a functional block diagram showing a configuration of a main part of a monitoring device for the plasma processing apparatus.
- FIG. 3 is a diagram showing a schematic arrangement of a light receiving unit and an antenna circuit of the plasma processing apparatus.
- 10 is a flowchart showing still another example of the process executed by the monitoring device.
- 13 is a diagram illustrating a schematic arrangement of a light receiving unit and an antenna circuit of a plasma processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a process executed by the monitoring device.
- FIG. 1 is a front cross-sectional view of the plasma processing apparatus 1 cut along a plane including one antenna 7.
- FIG. 2 is a side cross-sectional view of the plasma processing apparatus 1 cut along a plane perpendicular to the direction in which the antennas 71 to 73 extend.
- FIG. 3 is a top cross-sectional view of the plasma processing apparatus 1 cut along a plane including the light receiving unit PD. Note that FIG. 3 also shows hypothetical positions of the stage 6 and the antennas 71 to 73 in the plasma processing apparatus 1 when viewed from above.
- FIGS. 1 to 3 a schematic configuration of the plasma processing apparatus 1 will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
- the plasma processing apparatus 1 includes a housing 2, a flange 3, a vacuum cover 4, an antenna cover 5, a stage 6, an antenna 7, a high-frequency power supply 8, a light receiving unit PD, an impedance adjustment unit, and a monitoring device 10.
- a high-frequency voltage is applied from the high-frequency power supply 8 to the antenna 7, causing a high-frequency current to flow through the antenna 7.
- This generates an induced electric field in the housing 2, generating an inductively coupled plasma.
- the plasma processing apparatus 1 uses this inductively coupled plasma to perform a predetermined plasma processing on a substrate W placed in the housing 2.
- the substrate W is, for example, a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display, a flexible substrate, etc.
- the plasma processing performed on the substrate W is, for example, film formation by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, etching, ashing, sputtering, etc.
- This plasma processing apparatus 1 is also called a plasma CVD apparatus when film formation is performed by plasma CVD, a plasma etching apparatus when etching is performed, a plasma ashing apparatus when ashing is performed, and a plasma sputtering apparatus when sputtering is performed.
- the plasma processing device 1 can also perform a cleaning process using inductively coupled plasma to clean off any substances adhering to the side walls of the housing 2 after plasma processing.
- the plasma processing apparatus 1 is provided with a number of antennas 71 to 73 (first antenna 71, second antenna 72, and third antenna 73) arranged side by side.
- antennas 71 to 73 first antenna 71, second antenna 72, and third antenna 73
- the side on which the antenna 7 is provided is referred to as the upper side
- the side on which the stage 6 is provided is referred to as the lower side.
- the direction in which each of the antennas 7 extends is referred to as the left-right direction (first direction), and the direction in which the antennas 7 are arranged is referred to as the front-rear direction (second direction).
- first direction the direction in which the antennas 7 are arranged
- second direction the direction in which the antennas 7 are arranged.
- the plasma processing apparatus 1 is provided with three antennas, the first antenna 71, the second antenna 72, and the third antenna 73, but the number of antennas 7 is not limited to this.
- the plasma processing apparatus 1 is provided with a number of light receiving units PD1 to PD5 that detect the light emission intensity of the plasma generation area HA.
- light receiving units PD when there is no need to particularly distinguish between the multiple light receiving units PD1 to PD5, they will simply be referred to as light receiving units PD.
- the housing 2 includes a housing main body 2a for forming a processing chamber in which the predetermined plasma processing is performed on the substrate W.
- the housing main body 2a is a box-shaped member that is open at the top.
- a flange 3 having multiple openings is airtightly attached to the opening (housing opening 2b) of the housing main body 2a.
- the multiple openings of the flange 3 are closed by the vacuum cover 4.
- the housing opening 2b is closed by the flange 3 and vacuum cover 4.
- the housing 2 forms a vacuum container including the above-mentioned processing chamber.
- the internal space of the housing 2 is defined and a plasma generation area HA is formed inside the housing main body 2a.
- a stage 6 and a substrate W supported by the stage 6 are arranged, and the plasma generation area HA essentially constitutes the processing chamber.
- the antenna cover 5 separates the plasma generation area HA from the plasma non-generation area (the antenna accommodating space AK (described later)).
- a vacuum pump PO is connected to the housing body 2a.
- the inside of the plasma generation area HA is brought to a predetermined vacuum level by the vacuum pump PO at least during plasma processing.
- the housing 2 may also include a processing gas supply unit (not shown) that introduces a processing gas corresponding to the above-mentioned specified plasma processing into the plasma generation area HA (processing chamber) that has been set to a specified degree of vacuum.
- the plasma processing is performed in an atmosphere of the processing gas.
- the processing gas is, for example, argon, hydrogen, nitrogen, silane, methane, oxygen, or nitrogen trifluoride.
- the flange 3 has, for example, a rectangular frame having two mutually opposing first side portions 3a (FIG. 2) and two mutually opposing second side portions 3b (FIG. 1) that are perpendicular to the first side portions 3a.
- the flange 3 also has, for example, a third side portion 3c and a fourth side portion 3d that are provided from one second side portion 3b to the other second side portion 3b inside the frame. In other words, both ends of the third side portion 3c and the fourth side portion 3d are formed continuously with the second side portion 3b.
- the third side portion 3c and the fourth side portion 3d may be formed between the two first side portions 3a so as to be parallel to the first side portion 3a.
- first side portion 3a, the second side portion 3b, the third side portion 3c, and the fourth side portion 3d may each have a protruding portion (described later) that protrudes toward the housing opening portion 2b.
- first side portion 3a, the second side portion 3b, the third side portion 3c, and the fourth side portion 3d are collectively referred to as side portion 3h.
- the plasma processing apparatus 1 is also configured such that the vacuum cover 4 that closes the housing opening 2b is detachably attached to the housing opening 2b.
- the flange 3 may have a protrusion formed to gradually reduce the opening area of the housing opening 2b in a direction from the outside of the processing chamber toward the inside of the processing chamber.
- each of the first side portion 3a, the third side portion 3c, and the fourth side portion 3d may have a first support portion that protrudes inside the housing opening 2b to engage the peripheral portion of the vacuum cover 4.
- the first support portion may be a part of the protrusion.
- the vacuum cover 4 is an example of an outer cover, and is supported by abutting against the upper surface of the second side portion 3b and abutting against the upper surfaces of the first support portions of the first side portion 3a, the third side portion 3c, and the fourth side portion 3d.
- the vacuum cover 4 is made of, for example, metal.
- an antenna cover 5 is removably supported on the flange 3 inside the housing opening 2b.
- the antenna cover 5 includes an antenna housing portion 5a having a U-shaped cross section, for example.
- the antenna cover 5 also includes a cover support portion 5b and a cover opening 5c.
- the antenna cover 5 is made of a dielectric material such as alumina, for example, and constitutes a dielectric inner cover.
- the antenna housing section 5a is formed to correspond to the shape of the antenna 7.
- the antenna housing section 5a is configured in a shape that covers part of the outer peripheral surface of the antenna 7 when the antenna 7 is attached.
- the cover support portion 5b is formed continuously from the two ends of the antenna housing portion 5a, which has a U-shaped cross section, and is a flange portion formed to protrude outward from the ends of the antenna housing portion 5a. In other words, the cover support portion 5b has an outward flange shape.
- the side portion 3h of the flange 3 may have a second support portion that protrudes inside the housing opening 2b so as to engage the peripheral portion of the antenna cover 5.
- the second support portion is part of the above-mentioned protrusion, and protrudes further inside the housing opening 2b than the above-mentioned first support portion (has a longer protrusion length).
- the cover support portion 5b is supported by the side portion 3h of the flange 3 (the above-mentioned second support portion).
- the cover opening 5c is an opening that is surrounded by the antenna housing section 5a.
- the cover opening 5c is provided so that it opens onto the vacuum cover 4 side.
- the housing 2 also has an antenna housing space AK surrounded by at least the vacuum cover 4 and the antenna cover 5.
- This antenna housing space AK is an example of an enclosed space, and houses an antenna 7 for generating inductively coupled plasma.
- the size of this antenna housing space AK is set to a size that is not sufficient to sustain plasma generated by the antenna 7, and therefore it functions as a non-plasma generation area.
- the antenna 7 has a long straight portion and bent portions that are bent upward at both ends of the straight portion.
- the antenna 7 is, for example, cylindrical and made of a metal material such as copper.
- One end and the other end of the antenna 7 are provided in an electrically insulated state to the vacuum cover 4 via antenna insulating portions 41a and 41b, respectively, and are airtightly extended to the outside of the housing 2.
- One end of the antenna 7 receives high-frequency power supplied from the high-frequency power source 8.
- the other end of the antenna 7 is electrically grounded.
- the one end and the other end of the antenna 7 are referred to as the power supply side end 7a (high-frequency power source side end) and the ground side end 7b, respectively.
- a matching circuit 9 and a power supply side variable capacitor VCa are connected to the power supply side end 7a of the antenna 7.
- a ground side variable capacitor VCb ground side impedance adjustment section
- the power supply side variable capacitor VCa and the ground side variable capacitor VCb are collectively referred to as the variable capacitor VC.
- the power supply side variable capacitor VCa does not have to be connected to one of the multiple antennas 71 to 73. That is, in this embodiment, it is sufficient that the power supply side variable capacitor VCa is connected to at least two of the three antennas 71 to 73. Additionally, the variable capacitor VC is an example of an impedance adjustment unit whose impedance is variable, and is not limited to this.
- the high frequency power supply 8 supplies high frequency power of, for example, 13.56 MHz to the power supply side end 7a via the matching circuit 9 and the power supply side variable capacitor VCa.
- the monitoring device 10 also controls the supply of high frequency power to the antenna 7 efficiently by changing the capacitance of the ground side variable capacitor VCb.
- the light receiving unit PD is disposed on the side surface of the housing body 2a at a height position where the light emission intensity of the plasma generation region HA can be detected.
- the light receiving unit PD includes an imaging element such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS).
- CMOS complementary metal oxide semiconductor
- the light receiving unit PD detects the light emission intensity of the plasma generation region HA by receiving light emitted from the plasma in the plasma generation region HA through a viewport (through hole) formed on the side surface of the housing body 2a with the imaging element.
- the light receiving unit PD has a plurality of light receiving units arranged along the left-right direction (the direction in which the plurality of antennas 71-73 extend).
- the plurality of light receiving units are two light receiving units, namely, the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2.
- the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 are provided on the front and rear side surfaces of the housing body 2a.
- the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 may be provided at positions corresponding to the left and right ends of the plurality of antennas 71-73 on the front and rear side surfaces of the housing body 2a.
- the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 each detect the emission intensity of the plasma generation area HA including positions corresponding to the left and right ends of the plurality of antennas 71-73 when viewed from above.
- the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 may be provided on the front and rear side surfaces of the housing body 2a so as to be equidistant from the center positions in the left-right direction of the plurality of antennas 71-73.
- the light receiving unit PD may also include multiple light receiving units corresponding to the multiple antennas arranged in the front-rear direction (the direction in which the multiple antennas 71-73 are arranged).
- the multiple light receiving units are three light receiving units corresponding to the multiple antennas 71-73, respectively, namely the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5.
- the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5 are provided on the left and right side surfaces of the housing main body 2a.
- the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5 may be provided at positions corresponding to extensions of the first antenna 71, the second antenna 72, and the third antenna 73 on the left and right side surfaces of the housing main body 2a, respectively.
- the third light receiving portion PD3, the fourth light receiving portion PD4, and the fifth light receiving portion PD5 each detect the emission intensity of the plasma generation region HA, which includes positions along the first antenna 71, the second antenna 72, and the third antenna 73 when viewed from above.
- the light receiving unit PD can detect the in-plane distribution of plasma in the plasma generation area HA.
- the light receiving unit PD can detect the distribution of plasma in the left-right direction in which the multiple antennas 71-73 each extend (hereinafter referred to as the plasma left-right distribution).
- the plasma left-right distribution can be controlled by adjusting the impedance of the ground side impedance adjustment unit.
- the light receiving unit PD can detect the plasma left-right distribution as information for controlling the plasma in-plane distribution. Therefore, the plasma processing apparatus can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration in which multiple light receiving units are provided along the left-right direction.
- the light receiving unit PD can detect the distribution of plasma in the front-to-back direction in which the multiple antennas 71-73 are lined up (hereinafter referred to as the plasma front-to-back distribution).
- the plasma front-to-back distribution can be controlled by adjusting the impedance of the power supply side impedance adjustment unit.
- the light receiving unit PD can detect the plasma front-to-back distribution as information for controlling the plasma in-plane distribution. Therefore, the plasma processing apparatus can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration in which multiple light receiving units are provided along the front-to-back direction.
- the light receiving unit PD includes the first light receiving unit PD1 to the fifth light receiving unit PD5, but the configuration of the light receiving unit PD is not limited to this.
- the light receiving unit PD may only include multiple light receiving units arranged along the left-right direction.
- the light receiving unit PD may only include multiple light receiving units arranged along the front-rear direction.
- the number of multiple light receiving units arranged along the left-right direction is two, but this is not limited to this.
- the number of multiple light receiving units arranged along the front-rear direction is three, depending on the number of antennas 7, but this is not limited to this.
- Fig. 4 is a block diagram showing the main configuration of the monitoring device 10.
- the monitoring device 10 includes an acquisition unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13.
- the control unit 13 includes a calculation unit 131, a determination unit 132, and an adjustment control unit 133.
- the acquisition unit 11 acquires spectral data (spectroscopic data) of the light received by the light receiving unit PD, including the emission spectrum of the plasma being monitored.
- the acquisition unit 11 outputs the acquired spectral data to the calculation unit 131 of the control unit 13.
- the storage unit 12 stores various data used by the monitoring device 10.
- the calculation unit 131 calculates the peak value of the wavelength spectrum in a specified wavelength band (i.e., the emission spectrum of the plasma being monitored) from the spectral data, or the integral value near the peak, as the emission intensity of the plasma.
- the emission intensities of the plasma being monitored calculated by the calculation unit 131 based on the spectral data acquired from the first light receiving unit PD1 to the fifth light receiving unit PD5 are referred to as the first emission intensity I1 to the fifth emission intensity I5 detected by the first light receiving unit PD1 to the fifth light receiving unit PD5, respectively.
- the emission spectrum of the plasma to be monitored becomes a wavelength spectrum corresponding to the material of the above-mentioned plasma processing.
- the calculation unit 131 calculates a peak value near a wavelength of 252 nm corresponding to silicon in a plasma state, or an integral value near the peak.
- the emission spectrum of the plasma to be monitored becomes a wavelength spectrum corresponding to the gas resulting from the material adhering to the processing chamber.
- nitrogen trifluoride is supplied to the processing chamber.
- the nitrogen trifluoride supplied to the processing chamber becomes a plasma state due to the induced electric field from the antenna 7, and the nitrogen trifluoride in the plasma state reacts with the silicon adhering to the wall surface.
- silicon fluoride gas in a plasma state is generated as the gas resulting from the material adhering to the processing chamber.
- the calculation unit 131 calculates a peak value near a wavelength of 441 nm corresponding to silicon fluoride in a plasma state, or an integral value near the peak.
- the determination unit 132 determines whether the plasma in-plane distribution is appropriate or not based on the first emission intensity I1 to the fifth emission intensity I5 detected by the first light receiving unit PD1 to the fifth light receiving unit PD5.
- the determination unit 132 determines whether the plasma in-plane distribution (generated plasma density) is uniform or not.
- the determination unit 132 determines the light receiving unit PD that detected a higher plasma emission intensity. The specific determination method used by the determination unit 132 will be described later with reference to Figures 5 to 10.
- the adjustment control unit 133 controls the capacitance of the variable capacitor VC based on the judgment result of the judgment unit 132. Specifically, the adjustment control unit 133 controls the capacitance of the ground side variable capacitor VCb (the impedance of the ground side impedance adjustment unit) based on the light emission intensity detected by each of the multiple light receiving units arranged along the left-right direction. In this embodiment, the adjustment control unit 133 controls the capacitance of the ground side variable capacitor VCb based on the first light emission intensity I1 detected by the first light receiving unit PD1 and the second light emission intensity I2 detected by the second light receiving unit PD2.
- the plasma processing device 1 can control at least the left-right distribution of plasma by changing the capacitance of the ground side variable capacitor VCb.
- the adjustment control unit 133 also controls the capacitance of the power supply side variable capacitor VCa (the impedance of the power supply side impedance adjustment unit) based on the emission intensity detected by each of the multiple light receiving units arranged along the front-rear direction.
- the adjustment control unit 133 controls the capacitance of the power supply side variable capacitor VCa based on the third emission intensity I3 detected by the third light receiving unit PD3, the fourth emission intensity I4 detected by the fourth light receiving unit PD4, and the fifth emission intensity I5 detected by the fifth light receiving unit PD5.
- the high frequency current flowing through each antenna 7 can be relatively controlled.
- the actual multiple antennas 7 may have individual differences. Therefore, even if there is a difference in the plasma density generated when the same magnitude of high frequency current is passed through each antenna 7, the plasma processing device 1 can control the plasma front-rear distribution by adjusting the capacitance of the power supply side variable capacitor VCa.
- the adjustment control unit 133 may control the plasma processing apparatus 1 so as to reduce the variation in plasma density in the plasma generation region. A specific control method in this case will be described later with reference to Figures 5 to 10.
- the adjustment control unit 133 may control the plasma density to be higher in the plasma generation region corresponding to the light receiving unit PD that detected the higher plasma emission intensity.
- the emission intensity detected by a light receiving unit PDa among the multiple light receiving units PD1 to PD5 is higher than the emission intensity detected by another light receiving unit PDb among the multiple light receiving units PD1 to PD5.
- the adjustment control unit 133 controls the variable capacitor VC to increase the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to a certain light receiving unit PDa, so that the plasma density becomes higher than the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the other light receiving unit PDb.
- the adjustment control unit 133 may control the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the light receiving unit PD that detected the lower plasma emission intensity to be lower.
- the emission intensity detected by a light receiving unit PDa among the multiple light receiving units PD1 to PD5 is lower than the emission intensity detected by another light receiving unit PDb among the multiple light receiving units PD1 to PD5.
- the adjustment control unit 133 controls the variable capacitor VC to reduce the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to a certain light receiving unit PDa, so that the plasma density becomes lower than the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the other light receiving unit PDb.
- the above configuration allows the distribution of generated plasma to be controlled based on the distribution of adhesion in the processing chamber.
- the plasma density can be increased in areas of the processing chamber where adhesion is high and high-intensity plasma is emitted.
- the plasma density can be decreased in areas of the processing chamber where adhesion is low and low-intensity plasma is emitted. Therefore, the plasma processing apparatus 1 can efficiently perform cleaning processing. In addition, damage caused by plasma to the inner walls of the processing chamber after cleaning has been completed can be suppressed.
- the control unit 13 is not an essential element.
- the monitoring device 10 only needs to have the function of at least monitoring the plasma generated inside the housing 2 (i.e., acquiring the spectrum data detected by the light receiving unit PD).
- the user may adjust the impedance of the impedance adjustment unit based on the spectrum data acquired by the monitoring device 10.
- the acquisition unit 11 acquires the emission intensity of the light detected by the light receiving unit PD as the emission intensity of the plasma.
- FIG. 5 is a diagram showing a schematic diagram of the positional relationship between the light receiving unit PD and the antenna circuit of the plasma processing apparatus 1.
- FIG. 5 is a diagram showing a schematic diagram of the positional relationship between the light receiving unit PD and the antenna circuit of the plasma processing apparatus 1.
- the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 are provided at positions corresponding to the left and right ends of the multiple antennas 71 to 73, respectively.
- the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5 are provided at positions corresponding to the extensions of the first antenna 71, the second antenna 72, and the third antenna 73, respectively.
- the plasma processing apparatus 1 applies a high-frequency voltage from the high-frequency power supply 8 to the antenna 7 and passes a high-frequency current through the antenna 7. This generates an induced electric field in the processing chamber, generating an inductively coupled plasma.
- the monitoring device 10 monitors the first emission intensity I1 to the fifth emission intensity I5 of the plasma detected by the multiple light receiving units PD1 to PD5, respectively.
- the monitoring device 10 controls the impedance of the ground side impedance adjustment unit (the capacitance of the ground side variable capacitor VCb) based on the first emission intensity I1 and the second emission intensity I2.
- the monitoring device 10 also controls the high-frequency power supplied to the first antenna 71 to the third antenna 73, respectively, based on the third emission intensity I3 to the fifth emission intensity I5.
- the monitoring device 10 controls the impedance of the power supply side impedance adjustment unit (the capacitance of the power supply side variable capacitor VCa) to control the high-frequency power.
- Fig. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the monitoring device 10.
- the determination unit 132 determines whether or not the following first condition is satisfied based on the detection result of the light receiving unit PD.
- First condition Max ⁇ I3/Ave (I3, I4, I5), I4/Ave (I3, I4, I5), I5/Ave (I3, I4, I5) ⁇ >Max ⁇ I1/Ave (I1, I2), I2/Ave (I1, I2) ⁇
- the process proceeds to S2.
- the first condition is not satisfied (NO in S1), the process proceeds to S3.
- I3/Ave (I3, I4, I5) in the first condition is a value obtained by normalizing the third emission intensity I3 by the average value of the third emission intensity I3 to the fifth emission intensity I5.
- the third emission intensity I3 may be normalized by, for example, a reference emission intensity stored in the memory unit 12. The same applies to the other emission intensities.
- the determination unit 132 determines whether or not the following second condition is satisfied.
- Second condition ⁇ 3, 4, 5 ⁇ 5% and ⁇ 1, 2 ⁇ 5%
- the judgment unit 132 considers that the plasma in-plane distribution has become uniform, and the process ends.
- the second condition is not satisfied (NO in S4), the process returns to S1. That is, the monitoring device 10 controls the variable capacitor VC until the second condition is satisfied.
- ⁇ 3, 4, 5 in the second condition are values indicating the variations in the third emission intensity I3 to the fifth emission intensity I5, and are defined, for example, by the following formula.
- ⁇ 1,2 in the second condition is a value indicating the variation of the first emission intensity I1 and the second emission intensity I2, and is defined by, for example, the following formula.
- Fig. 7 is a flowchart showing another example of the process executed by the monitoring device 10.
- the calculation unit 131 stores the emission intensity variations ⁇ 3,4,5 , ⁇ 1,2 , and the maximum emission intensity IMax , which are calculated based on the detection result of the light receiving unit PD, in the storage unit 12.
- the maximum emission intensity IMax is the larger of Max ⁇ I3/Ave(I3,I4,I5), I4/Ave(I3,I4,I5), I5/Ave(I3,I4,I5) ⁇ and Max ⁇ I1/Ave(I1,I2), I2/Ave(I1,I2) ⁇ .
- the adjustment control unit 133 changes the capacitance or reactance of the six variable capacitors VCa1, VCa2, VCa3, VCb1, VCb2, and VCb3 by a predetermined increase/decrease width individually.
- the predetermined increase/decrease width is ⁇ 3,4,5 /2% of the maximum capacity or reactance at maximum capacity of the power supply side variable capacitor VCa.
- the predetermined increase/decrease width is ⁇ 1,2 /2% of the maximum capacity or reactance at maximum capacity of the ground side variable capacitor VCb.
- the adjustment control unit 133 specifies the variable capacitor VC that has the largest decrease in the maximum emission intensity I Max .
- the predetermined increase/decrease width may be a fixed value.
- the adjustment control unit 133 specifies VCb2 in S12.
- the adjustment control unit 133 changes the capacitance value of VCb2 to 570 pF, and maintains the capacitance values of the other variable capacitors.
- the adjustment control unit 133 changes the capacitance or reactance of the identified variable capacitor VC by the above-mentioned increase/decrease amount.
- the emission intensity variations ⁇ 3, 4, 5 and ⁇ 1, 2 are updated. That is, the calculation unit 131 calculates ⁇ 3, 4, 5 and ⁇ 1, 2 based on the detection result of the light receiving unit PD after changing the capacitance or reactance of the variable capacitor VC.
- the determination unit 132 determines whether the second condition is satisfied for the updated ⁇ 3, 4, 5 and ⁇ 1, 2. If the second condition is satisfied (YES in S13), the process ends. If the second condition is not satisfied (NO in S13), the process returns to S11. That is, the monitoring device 10 controls the variable capacitor VC until the second condition is satisfied.
- Fig. 8 is a flowchart showing yet another example of the process executed by the monitoring device 10.
- the determination unit 132 determines whether or not the following third condition is satisfied.
- Third condition ⁇ 3, 4, 5 ⁇ 5%
- the process proceeds to S23.
- the third condition is not satisfied (NO in S21)
- the process proceeds to S23 via S22.
- the adjustment control unit 133 controls the power supply side variable capacitor VCa so that Max (I3, I4, I5) decreases.
- the determination unit 132 determines whether or not the following fourth condition is satisfied. Fourth condition: ⁇ 1, 2 ⁇ 5% When the fourth condition is satisfied (YES in S23), the process proceeds to S25. When the third condition is not satisfied (NO in S23), the process proceeds to S25 via S24.
- the adjustment control unit 133 controls the ground side variable capacitor VCb so that Max(I1, I2) decreases.
- the judgment unit 132 again judges whether or not the third condition is satisfied. If the third condition is satisfied (YES in S25), the process ends. If the third condition is not satisfied (NO in S25), the process returns to S21. In other words, the monitoring device 10 controls the variable capacitor VC until both the third condition and the fourth condition are satisfied (i.e., until the second condition is satisfied).
- the monitoring device 10 controls the variable capacitor VC until the second condition is satisfied.
- the monitoring device 10 can reduce the variation in plasma density within the processing chamber by adjusting the high-frequency current flowing through each of the multiple antennas 71-73 and the longitudinal current distribution in each antenna 7.
- the plasma in-plane distribution within the processing chamber can be made closer to a uniform state.
- the monitoring device 10 directly monitors the light emitted from the plasma using the light receiving unit PD. Therefore, the monitoring device 10 can accurately monitor the plasma state in the processing chamber.
- FIG. 9 is a diagram showing a schematic arrangement of the light receiving unit PD and the antenna circuit of a plasma processing apparatus 201 according to embodiment 2.
- the plasma processing apparatus 201 according to embodiment 2 differs from the plasma processing apparatus 1 according to embodiment 1 in that a plurality of high frequency power sources (first high frequency power source 81, second high frequency power source 82, and third high frequency power source 83) are connected to supply high frequency power to the first antenna 71, second antenna 72, and third antenna 73, respectively.
- the power supply variable capacitor VCa may not be required in the plasma processing apparatus 201 according to embodiment 2.
- the adjustment control unit 133 controls the high frequency power supplied by the multiple high frequency power sources based on the light emission intensities detected by the multiple light receiving units arranged along the front-rear direction.
- the adjustment control unit 133 controls the high frequency power supplied by the first high frequency power source 81 to the third high frequency power source 83 based on the third light emission intensity I3 to the fifth light emission intensity I5.
- FIG. 10 is a flow chart showing an example of a process executed by the monitoring device 10 according to the second embodiment. Below, an example of an operation executed by the monitoring device 10 in the plasma processing device 201 shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. 10. Note that the following description will be given of a case where the plasma processing device 201 performs the above-mentioned plasma processing.
- the determination unit 132 determines whether or not the first condition is met based on the detection result of the light receiving unit PD. If the first condition is met (YES in S31), the process proceeds to S32. If the first condition is not met (NO in S31), the process proceeds to S33.
- the adjustment control unit 133 controls the ground side variable capacitor VCb so that Max(I1, I2) decreases.
- the judgment unit 132 judges whether or not the second condition is satisfied. If the second condition is satisfied (YES in S34), the processing ends. If the second condition is not satisfied (NO in S34), the processing returns to S1. In other words, the monitoring device 10 controls the first high frequency power supply 81 to the third high frequency power supply 83 or the ground side variable capacitor VCb until the second condition is satisfied.
- the plasma processing device 201 of embodiment 2 achieves the same effects as that of embodiment 1.
- the functions of the monitoring device 10 can be realized by a program for causing a computer to function as the device, and a program for causing a computer to function as each control block of the device (particularly each part included in the acquisition unit 11 and the control unit 13).
- the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program.
- control device e.g., a processor
- storage device e.g., a memory
- the above program may be recorded on one or more non-transitory computer-readable recording media.
- the recording media may or may not be included in the device. In the latter case, the above program may be supplied to the device via any wired or wireless transmission medium.
- each of the above control blocks can be realized by a logic circuit.
- a logic circuit for example, an integrated circuit in which a logic circuit that functions as each of the above control blocks is formed is also included in the scope of the present invention.
- each process described in each of the above embodiments may be executed by AI (Artificial Intelligence).
- AI Artificial Intelligence
- the AI may run on the control device, or may run on another device (such as an edge computer or a cloud server).
- a plasma processing apparatus comprises at least one antenna for generating plasma in a vacuum vessel and a plurality of light receiving units for detecting the light emission intensity of a plasma generation region, the plurality of light receiving units comprising a first light receiving unit and a second light receiving unit arranged along a first direction in which the at least one antenna extends.
- the plasma processing apparatus may further include, in the above aspect 1, a ground-side impedance adjustment unit having a variable impedance connected to the ground-side end of the at least one antenna, and a control unit that controls the impedance of the ground-side impedance adjustment unit based on the first emission intensity detected by the first light receiving unit and the second emission intensity detected by the second light receiving unit.
- the at least one antenna may include a first antenna and a second antenna
- the multiple light receiving units may further include a third light receiving unit and a fourth light receiving unit corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
- the plasma processing apparatus may further include, in the above aspect 3, a high-frequency power supply that supplies high-frequency power to the first antenna and the second antenna, a plurality of ground-side impedance adjustment units that are connected to the ground-side ends of the first antenna and the second antenna, respectively, and a power supply-side impedance adjustment unit that is connected to the high-frequency power supply-side end of the first antenna or the second antenna, and a control unit that (i) controls the impedance of the plurality of ground-side impedance adjustment units based on the first emission intensity detected by the first light receiving unit and the second emission intensity detected by the second light receiving unit, and (ii) controls the impedance of the power supply-side impedance adjustment units based on the third emission intensity detected by the third light receiving unit and the fourth emission intensity detected by the fourth light receiving unit.
- the plasma processing apparatus may further include, in the above aspect 3, a first high frequency power supply and a second high frequency power supply that supply high frequency power to the first antenna and the second antenna, respectively, a plurality of ground side impedance adjustment units with variable impedances that are connected to the ground side ends of the first antenna and the second antenna, respectively, and a control unit that (i) controls the impedance of the plurality of ground side impedance adjustment units based on the first emission intensity detected by the first light receiving unit and the second emission intensity detected by the second light receiving unit, and (ii) controls the high frequency power supplied by the first high frequency power supply or the second high frequency power supply based on the third emission intensity detected by the third light receiving unit and the fourth emission intensity detected by the fourth light receiving unit.
- the multiple light receiving parts detect the light emission intensity of the gas resulting from a substance adhering to the vacuum vessel as the light emission intensity of the plasma generation region
- the control part may control the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the certain light receiving part to be higher than the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the other light receiving part when the light emission intensity detected by one of the multiple light receiving parts is higher than the light emission intensity detected by another of the multiple light receiving parts.
- the plasma processing apparatus comprises a first antenna and a second antenna for generating plasma in a vacuum chamber, and a plurality of light receiving sections for detecting the light emission intensity of the plasma generation region, the plurality of light receiving sections comprising a third light receiving section and a fourth light receiving section corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
- the control method for a plasma processing apparatus includes at least one antenna that generates plasma in a vacuum chamber, a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of a plasma generation region, and a ground side impedance adjustment unit with variable impedance connected to the ground side end of the antenna, the plurality of light receiving units including a first light receiving unit and a second light receiving unit arranged along a first direction in which the antenna extends, and includes a first detection step of detecting a first light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the first light receiving unit by the first light receiving unit, a second detection step of detecting a second light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the second light receiving unit by the second light receiving unit, and a control step of controlling the impedance of the ground side impedance adjustment unit based on the first light emission intensity and the second light emission intensity.
- the control method for a plasma processing apparatus is a method for controlling a plasma processing apparatus comprising a first antenna and a second antenna for generating plasma in a vacuum vessel, and a plurality of light receiving units for detecting the light emission intensity of a plasma generation region, the plurality of light receiving units comprising a third light receiving unit and a fourth light receiving unit corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned, the method comprising a third detection step of detecting a third light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the third light receiving unit by the third light receiving unit, a fourth detection step of detecting a fourth light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the fourth light receiving unit by the fourth light receiving unit, and a control step of controlling the high frequency power supplied to the first antenna and the second antenna, respectively, based on the third light emission intensity and the fourth light emission intensity.
- Plasma processing device Antenna 7a Power supply side end (high frequency power supply side end) 7b Ground side end portion 8 High frequency power source 10 Monitoring device 13 Control unit 71 First antenna 72 Second antenna 81 First high frequency power source 82 Second high frequency power source PD Light receiving unit PD1 First light receiving unit PD2 Second light receiving unit PD3 Third light receiving unit PD4 Fourth light receiving unit VCa Power supply side variable capacitor (power supply side impedance adjustment unit) VCb: Variable capacitor on the ground side (impedance adjustment part on the ground side)
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Abstract
Description
本発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a method for controlling the plasma processing apparatus.
処理室(真空容器)内に設けられたアンテナに高周波電流を流すことにより誘導結合型のプラズマを発生させて基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置において、処理室内のプラズマ状態を検出する様々な方法が提案されている。例えば、特許文献1には、処理室内に形成されるプラズマの発光状態をプラズマ発光状態検出部により検出し、当該プラズマ発光状態検出部の検出情報に基づいてアンテナ回路の特性を調節するプラズマ処理装置が開示されている。
Plasma processing apparatuses are known that perform plasma processing of substrates by generating inductively coupled plasma by passing a high-frequency current through an antenna installed in a processing chamber (vacuum vessel). Various methods have been proposed for detecting the plasma state in the processing chamber for such plasma processing apparatuses. For example,
ここで、特許文献1に係るプラズマ状態検出部は、基板のセンター部およびエッジ部に対応する位置に設けられており、基板のセンター部およびエッジ部のプラズマ発光状態を検出している。このような構成では、プラズマ状態検出部は、例えば基板の一辺に沿った方向におけるプラズマ発光状態を監視することはできない。すなわち、特許文献1においては、処理室内におけるプラズマの面内分布を十分に確認できないといった問題がある。
The plasma state detection unit in
本発明の一態様は、簡便な構成により、処理室内のプラズマ状態を十分に確認することができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide a plasma processing apparatus that can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置は、真空容器内にプラズマを発生させる少なくとも1つのアンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記少なくとも1つのアンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える。 In order to solve the above problems, a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention includes at least one antenna that generates plasma in a vacuum chamber and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of the plasma generation region, the plurality of light receiving units including a first light receiving unit and a second light receiving unit that are arranged along a first direction in which the at least one antenna extends.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置は、真空容器内にプラズマを発生させる第1アンテナおよび第2アンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える。 In order to solve the above problems, a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention includes a first antenna and a second antenna that generate plasma in a vacuum chamber, and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of the plasma generation region, and the plurality of light receiving units include a third light receiving unit and a fourth light receiving unit that correspond to the first antenna and the second antenna, respectively, and are arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置の制御方法は、真空容器内にプラズマを発生させる少なくとも1つのアンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、前記アンテナの接地側端部に接続されたインピーダンスが可変である接地側インピーダンス調整部と、を備え、前記複数の受光部は、前記アンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、前記第1受光部により、前記第1受光部に対応するプラズマ生成領域の第1発光強度を検出する第1検出ステップと、前記第2受光部により、前記第2受光部に対応するプラズマ生成領域の第2発光強度を検出する第2検出ステップと、前記第1発光強度および前記第2発光強度に基づき、前記接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御ステップと、を含む。 In order to solve the above problem, a method for controlling a plasma processing apparatus according to one aspect of the present invention includes at least one antenna for generating plasma in a vacuum chamber, a plurality of light receiving units for detecting the light emission intensity of a plasma generation region, and a ground side impedance adjustment unit having a variable impedance connected to the ground side end of the antenna, the plurality of light receiving units including a first light receiving unit and a second light receiving unit arranged along a first direction in which the antenna extends, the method for controlling a plasma processing apparatus includes a first detection step of detecting a first light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the first light receiving unit by the first light receiving unit, a second detection step of detecting a second light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the second light receiving unit by the second light receiving unit, and a control step of controlling the impedance of the ground side impedance adjustment unit based on the first light emission intensity and the second light emission intensity.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置の制御方法は、真空容器内にプラズマを発生させる第1アンテナおよび第2アンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、前記第3受光部により、前記第3受光部に対応するプラズマ生成領域の第3発光強度を検出する第3検出ステップと、前記第4受光部により、前記第4受光部に対応するプラズマ生成領域の第4発光強度を検出する第4検出ステップと、前記第3発光強度および前記第4発光強度に基づき、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ供給される高周波電力を制御する制御ステップと、を含む。 In order to solve the above problems, a method for controlling a plasma processing apparatus according to one embodiment of the present invention includes a first antenna and a second antenna that generate plasma in a vacuum chamber, and a plurality of light receiving units that detect the light emission intensity of a plasma generation region, the plurality of light receiving units including a third light receiving unit and a fourth light receiving unit that correspond to the first antenna and the second antenna, respectively, and that are arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned, and includes a third detection step of detecting a third light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the third light receiving unit by the third light receiving unit, a fourth detection step of detecting a fourth light emission intensity of the plasma generation region corresponding to the fourth light receiving unit by the fourth light receiving unit, and a control step of controlling the high frequency power supplied to the first antenna and the second antenna, respectively, based on the third light emission intensity and the fourth light emission intensity.
本発明の一態様によれば、簡便な構成により、処理室内のプラズマ状態を十分に確認することができる。 According to one aspect of the present invention, the plasma state within the processing chamber can be adequately confirmed using a simple configuration.
〔実施形態1〕
図1は、1つのアンテナ7を含む切断面でプラズマ処理装置1を切断した正面断面図である。図2は、複数のアンテナ71~73がそれぞれ延びる方向に垂直な切断面でプラズマ処理装置1を切断した側面断面図である。図3は、受光部PDを含む切断面でプラズマ処理装置1を切断した上面断面図である。なお、図3において、プラズマ処理装置1を上面視した場合におけるプラズマ処理装置1内のステージ6および複数のアンテナ71~73の位置についても仮想的に示している。まず、プラズマ処理装置1の概略構成について図1~図3を参照して以下に説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a front cross-sectional view of the
<プラズマ処理装置1の構成>
図1に示すように、プラズマ処理装置1は、筐体2と、フランジ3と、真空カバー4と、アンテナカバー5と、ステージ6と、アンテナ7と、高周波電源8と、受光部PDと、インピーダンス調整部と、監視装置10とを備える。プラズマ処理装置1では、アンテナ7に高周波電源8から高周波電圧を印加することにより、アンテナ7に高周波電流が流れる。これにより、筐体2内に誘導電界が発生して誘導結合型のプラズマが生成される。プラズマ処理装置1は、このような誘導結合型のプラズマを用いて、筐体2内に配置された基板Wに所定のプラズマ処理を施すものである。
<Configuration of
1, the
ここで、基板Wは、例えば、液晶ディスプレイまたは有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどのフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板、フレキシブル基板などである。また、基板Wに施すプラズマ処理は、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition;化学気相堆積)法による膜形成、エッチング、アッシング、スパッタリングなどである。 Here, the substrate W is, for example, a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display, a flexible substrate, etc. Furthermore, the plasma processing performed on the substrate W is, for example, film formation by a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, etching, ashing, sputtering, etc.
なお、このプラズマ処理装置1は、プラズマCVD法によって膜形成を行う場合はプラズマCVD装置、エッチングを行う場合はプラズマエッチング装置、アッシングを行う場合はプラズマアッシング装置、スパッタリングを行う場合はプラズマスパッタリング装置とも呼ばれる。
This
また、プラズマ処理装置1は、誘導結合型のプラズマを用いて、プラズマ処理後に筐体2の側壁に付着した物質をクリーニングするクリーニング処理を施すこともできる。
The
図2および図3に示すように、プラズマ処理装置1には、複数のアンテナ71~73(第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73)が並んで設けられている。ここで、複数のアンテナ71~73を特に区別する必要がない場合は、単にアンテナ7と称する。後述する真空カバー4及びアンテナカバー5は、アンテナ7毎に設置されている。以下、プラズマ処理装置1において、アンテナ7が設けられている側を上方、ステージ6が設けられている側を下方と称する。また、複数のアンテナ7がそれぞれ延びる方向を左右方向(第1方向)、複数のアンテナ7が並ぶ方向を前後方向(第2方向)と称する。なお、本実施形態では、プラズマ処理装置1に3つのアンテナである第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73が設けられている一例を示しているが、アンテナ7の数としてはこれに限定されない。
2 and 3, the
また、図3に示すように、プラズマ処理装置1には、プラズマ生成領域HAの発光強度を検出する複数の受光部PD1~PD5が設けられている。ここで、複数の受光部PD1~PD5を特に区別する必要がない場合は、単に受光部PDと称する。
As shown in FIG. 3, the
<筐体2>
筐体2は、基板Wに対して上記所定のプラズマ処理を行う処理室を構成するための筐体本体2aを備える。筐体本体2aは、上側が開口した箱体状の部材である。
<
The
筐体本体2aの開口部(筐体開口部2b)には、複数の開口部を有するフランジ3が気密に取り付けられている。フランジ3の複数の開口部は、真空カバー4によって閉塞される。換言すれば、筐体2の上面側において、フランジ3及び真空カバー4が取り付けられた場合、筐体開口部2bは、フランジ3及び真空カバー4によって閉塞される。このように、フランジ3及び真空カバー4がそれぞれ筐体本体2a及びフランジ3に気密に取り付けられることにより、筐体2は、上記処理室を含んだ真空容器を構成する。
A
また、筐体開口部2bの内部に後述するアンテナカバー5を取り付けることによって、当該筐体2の内部空間が画定されてプラズマ生成領域HAが筐体本体2aの内部に形成される。このプラズマ生成領域HAの内部には、ステージ6及び当該ステージ6に支持された基板Wが配置されるようになっており、プラズマ生成領域HAが上記処理室を実質的に構成している。換言すれば、筐体2では、アンテナカバー5により、プラズマ生成領域HAとプラズマ非生成領域(後述するアンテナ収容空間AK)とが互いに区切られている。
Furthermore, by attaching an antenna cover 5 (described later) inside the housing opening 2b, the internal space of the
また、図1に示すように、筐体2では、真空ポンプPOが筐体本体2aに連結されている。プラズマ生成領域HAの内部は、真空ポンプPOにより少なくともプラズマ処理の際に所定の真空度とされる。
Also, as shown in FIG. 1, in the
また、筐体2は、上記所定のプラズマ処理に対応した処理ガスを、所定の真空度となったプラズマ生成領域HA(処理室)の内部に導入する処理ガス供給部(図示せず)を備えてもよい。処理ガスの雰囲気下で当該プラズマ処理が行われるようになっている。なお、処理ガスは、例えば、アルゴン、水素、窒素、シラン、メタン、酸素、または三フッ化窒素である。
The
<フランジ3>
フランジ3は、例えば、互いに対向する2つの第1辺部3a(図2)と、第1辺部3aに直交するとともに、互いに対向する2つの第2辺部3b(図1)と、を有する矩形状の枠体を備える。また、フランジ3は、例えば、上記枠体の内側において一方の第2辺部3bから他方の第2辺部3bにわたって設けられた、第3辺部3c及び第4辺部3dを備える。換言すれば、これらの第3辺部3c及び第4辺部3dの各両端部は、第2辺部3bに連続して形成されている。第3辺部3c及び第4辺部3dは、2つの第1辺部3aの間において、第1辺部3aと平行となるように形成されていてよい。
<
The
また、第1辺部3a、第2辺部3b、第3辺部3c、及び第4辺部3dはそれぞれ、筐体開口部2b側に突出する後述の突出部を有していてよい。以下、第1辺部3a、第2辺部3b、第3辺部3c、及び第4辺部3dを、辺部3hと総称する。
Furthermore, the
<真空カバー4>
また、プラズマ処理装置1には、筐体開口部2bを閉塞する真空カバー4が、当該筐体開口部2bに脱着可能に取り付けられるように構成されている。ここで、フランジ3は、上記処理室の外部から当該処理室の内部に向かう方向において筐体開口部2bの開口面積を段階的に小さくするように形成された突出部を有していてよい。例えば、第1辺部3a、第3辺部3c及び第4辺部3dのそれぞれは、筐体開口部2bの内部において、真空カバー4の周縁部を係止するように突出する第1の支持部を有していてよい。第1の支持部は上記突出部の一部であってよい。また、真空カバー4は、外側カバーの一例であり、第2辺部3bの上面に当接するとともに、第1辺部3a、第3辺部3c、及び第4辺部3dにおける第1の支持部の上面に当接して支持される。真空カバー4は、例えば、金属製である。
<
The
<アンテナカバー5>
また、プラズマ処理装置1には、アンテナカバー5が筐体開口部2bの内部にてフランジ3に対し取り外し可能に支持されている。具体的には、アンテナカバー5は、図1及び図2に示すように、例えば、断面U字状に構成されたアンテナ収容部5aを備える。また、アンテナカバー5は、カバー支持部5bと、カバー開口部5cとを備える。アンテナカバー5は、例えば、アルミナなどの誘電材料を用いて構成されており、誘電性を有する内側カバーを構成している。
<
In addition, in the
アンテナ収容部5aは、アンテナ7の形状に対応するように形成されている。アンテナ収容部5aは、アンテナ7が取り付けられた状態において、アンテナ7の外周面の一部を覆うような形状に構成されている。
The
カバー支持部5bは、断面U字状のアンテナ収容部5aの2つの端部から連続的に形成されるとともに、アンテナ収容部5aの端部から外向きに張り出すように形成された鍔部である。つまり、カバー支持部5bは、外向きフランジ形状を有する。
The
ここで、例えば、フランジ3の辺部3hは、筐体開口部2bの内部において、アンテナカバー5の周縁部を係止するように突出する第2の支持部を有していてよい。第2の支持部は、上記突出部の一部であり、上記第1の支持部よりも筐体開口部2bの内部側に突出している(突出長が大きい)。アンテナカバー5が筐体開口部2bの内部に支持された状態において、カバー支持部5bは、フランジ3の辺部3h(の上記第2の支持部)によって支持される。
Here, for example, the side portion 3h of the
カバー開口部5cは、アンテナ収容部5aによって囲まれて形成された開口である。カバー開口部5cは、真空カバー4側に開口するように設けられている。
The cover opening 5c is an opening that is surrounded by the
また、筐体2には、少なくとも真空カバー4及びアンテナカバー5によって囲まれたアンテナ収容空間AKが形成されている。このアンテナ収容空間AKは、包囲空間の一例であり、誘導結合性のプラズマを発生させるためのアンテナ7が収容されている。但し、このアンテナ収容空間AKには、その空間の大きさがアンテナ7によるプラズマを維持することができない大きさに設定されているため、プラズマ非生成領域として機能する。
The
<アンテナ7>
図1に示すように、アンテナ7は、長尺の直線状部と、当該直線状部の両端において上方に屈曲する屈曲部とを有する。アンテナ7は、例えば、円筒状に構成されるとともに、銅などの金属材料を用いて構成されている。また、アンテナ7の一方の端部及び他方の端部は、それぞれアンテナ絶縁部41a及び41bを介して真空カバー4に電気的に絶縁された状態で設けられており、筐体2の外部に気密に引き出されている。
<
1, the
アンテナ7の一方の端部は、高周波電源8から供給される高周波電力を受け取る。アンテナ7の他方の端部は、電気的に接地されている。以下、アンテナ7の一方の端部及び他方の端部をそれぞれ給電側端部7a(高周波電源側端部)及び接地側端部7bと称する。アンテナ7の給電側端部7aには整合回路9及び給電側可変コンデンサVCa(給電側インピーダンス調整部)が接続されている。アンテナ7の接地側端部7bには接地側可変コンデンサVCb(接地側インピーダンス調整部)が接続されている。以下、給電側可変コンデンサVCaおよび接地側可変コンデンサVCbを可変コンデンサVCと総称する。なお、複数のアンテナ71~73のうち1つのアンテナには、給電側可変コンデンサVCaが接続されていなくてもよい。すなわち、本実施形態では、3つのアンテナ71~73のうち少なくとも2つのアンテナに、給電側可変コンデンサVCaが接続されていればよい。また、可変コンデンサVCは、インピーダンスが可変であるインピーダンス調整部の一例であり、これに限定されるものではない。
One end of the
高周波電源8は、例えば、13.56MHzの高周波電力を整合回路9及び給電側可変コンデンサVCaを介して給電側端部7aに供給する。また、監視装置10は、接地側可変コンデンサVCbの容量を変更することにより、アンテナ7に高周波電力が効率的に供給されるように制御する。
The high
<受光部PD>
図1に示すように、受光部PDは、筐体本体2aの側面において、プラズマ生成領域HAの発光強度を検出可能な高さ位置に配置される。受光部PDは、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を含む。受光部PDは、筐体本体2aの側面に形成されたビューポート(貫通孔)を介してプラズマ生成領域HAのプラズマからの発光を当該撮像素子により受光することにより、プラズマ生成領域HAの発光強度を検出する。
<Light receiving unit PD>
1, the light receiving unit PD is disposed on the side surface of the
図3に示すように、受光部PDは、左右方向(複数のアンテナ71~73がそれぞれ延びる方向)に沿って配置された複数の受光部を備える。本実施形態では、当該複数の受光部は、2つの受光部、すなわち第1受光部PD1および第2受光部PD2である。第1受光部PD1および第2受光部PD2は、筐体本体2aの前後側面に設けられる。例えば、第1受光部PD1および第2受光部PD2はそれぞれ、筐体本体2aの前後側面における複数のアンテナ71~73の左右端部に対応する位置に設けられてもよい。この場合、第1受光部PD1および第2受光部PD2はそれぞれ、上面視において複数のアンテナ71~73の左右端部に対応する位置を含むプラズマ生成領域HAの発光強度を検出する。また、第1受光部PD1および第2受光部PD2は、複数のアンテナ71~73の左右方向中央部の位置から等距離となるように筐体本体2aの前後側面に設けられてもよい。
As shown in FIG. 3, the light receiving unit PD has a plurality of light receiving units arranged along the left-right direction (the direction in which the plurality of antennas 71-73 extend). In this embodiment, the plurality of light receiving units are two light receiving units, namely, the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2. The first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2 are provided on the front and rear side surfaces of the
また、受光部PDは、前後方向(複数のアンテナ71~73が並ぶ方向)に配置された、複数のアンテナにそれぞれ対応する複数の受光部を備えてもよい。本実施形態では、当該複数の受光部は、複数のアンテナ71~73にそれぞれ対応した3つの受光部、すなわち第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5である。第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5は、筐体本体2aの左右側面に設けられる。例えば、第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5はそれぞれ、筐体本体2aの左右側面における第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73の延長線上に対応する位置に設けられてもよい。この場合、第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5はそれぞれ、上面視において第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73に沿った位置を含むプラズマ生成領域HAの発光強度を検出する。
The light receiving unit PD may also include multiple light receiving units corresponding to the multiple antennas arranged in the front-rear direction (the direction in which the multiple antennas 71-73 are arranged). In this embodiment, the multiple light receiving units are three light receiving units corresponding to the multiple antennas 71-73, respectively, namely the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5. The third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5 are provided on the left and right side surfaces of the housing
上記の構成によれば、受光部PDは、プラズマ生成領域HAにおけるプラズマの面内分布を検出することができる。 With the above configuration, the light receiving unit PD can detect the in-plane distribution of plasma in the plasma generation area HA.
特に、受光部PDは、第1受光部PD1および第2受光部PD2を備えることにより、複数のアンテナ71~73がそれぞれ延びる左右方向におけるプラズマの分布(以下、プラズマ左右分布と称する)を検出することができる。後述するように、プラズマ左右分布は、接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを調整することで制御可能である。すなわち、受光部PDは、プラズマ面内分布を制御するための情報としてプラズマ左右分布を検出することができる。したがって、プラズマ処理装置は、左右方向に沿って複数の受光部を設けるといった簡便な構成により、処理室内のプラズマ状態を十分に確認することができる。 In particular, by providing the first light receiving unit PD1 and the second light receiving unit PD2, the light receiving unit PD can detect the distribution of plasma in the left-right direction in which the multiple antennas 71-73 each extend (hereinafter referred to as the plasma left-right distribution). As described below, the plasma left-right distribution can be controlled by adjusting the impedance of the ground side impedance adjustment unit. In other words, the light receiving unit PD can detect the plasma left-right distribution as information for controlling the plasma in-plane distribution. Therefore, the plasma processing apparatus can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration in which multiple light receiving units are provided along the left-right direction.
また、受光部PDは、第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5を備えることにより、複数のアンテナ71~73が並ぶ前後方向におけるプラズマの分布(以下、プラズマ前後分布と称する)を検出することができる。後述するように、プラズマ前後分布は、給電側インピーダンス調整部のインピーダンスを調整することで制御可能である。すなわち、受光部PDは、プラズマ面内分布を制御するための情報としてプラズマ前後分布を検出することができる。したがって、プラズマ処理装置は、前後方向に沿って複数の受光部を設けるといった簡便な構成により、処理室内のプラズマ状態を十分に確認することができる。 Furthermore, by providing the third light receiving unit PD3, the fourth light receiving unit PD4, and the fifth light receiving unit PD5, the light receiving unit PD can detect the distribution of plasma in the front-to-back direction in which the multiple antennas 71-73 are lined up (hereinafter referred to as the plasma front-to-back distribution). As described below, the plasma front-to-back distribution can be controlled by adjusting the impedance of the power supply side impedance adjustment unit. In other words, the light receiving unit PD can detect the plasma front-to-back distribution as information for controlling the plasma in-plane distribution. Therefore, the plasma processing apparatus can adequately check the plasma state in the processing chamber with a simple configuration in which multiple light receiving units are provided along the front-to-back direction.
なお、本実施形態では、受光部PDが上記第1受光部PD1~第5受光部PD5を備える一例を示しているが、受光部PDの構成としてはこれに限定されない。例えば、受光部PDは、左右方向に沿って配置された複数の受光部のみを備えてもよい。また、受光部PDは、前後方向に沿って配置された複数の受光部のみを備えてもよい。また、本実施形態では、左右方向に沿って配置された複数の受光部の数を2としているが、これに限定されない。また、本実施形態では、前後方向に沿って配置された複数の受光部の数をアンテナ7の数に応じて3としているが、これに限定されない。
In this embodiment, an example is shown in which the light receiving unit PD includes the first light receiving unit PD1 to the fifth light receiving unit PD5, but the configuration of the light receiving unit PD is not limited to this. For example, the light receiving unit PD may only include multiple light receiving units arranged along the left-right direction. Also, the light receiving unit PD may only include multiple light receiving units arranged along the front-rear direction. Also, in this embodiment, the number of multiple light receiving units arranged along the left-right direction is two, but this is not limited to this. Also, in this embodiment, the number of multiple light receiving units arranged along the front-rear direction is three, depending on the number of
<監視装置10>
図4は、監視装置10の要部構成を示すブロック図である。図4に示すように、監視装置10は、取得部11、記憶部12、および制御部13を備える。制御部13は、算出部131、判定部132、および調整制御部133を備える。
<Monitoring
Fig. 4 is a block diagram showing the main configuration of the
取得部11は、監視対象であるプラズマの発光スペクトルを含む、受光部PDが受光した光のスペクトルデータ(分光データ)を取得する。取得部11は、取得した当該スペクトルデータを制御部13の算出部131に出力する。記憶部12は、監視装置10が使用する各種データを記憶する。
The
算出部131は、スペクトルデータから、所定の波長帯域における波長スペクトル(つまり、監視対象であるプラズマの発光スペクトル)のピーク値、またはピーク近傍における積分値をプラズマの発光強度として算出する。ここで、第1受光部PD1~第5受光部PD5から取得したスペクトルデータに基づいて算出部131が算出した、監視対象であるプラズマの発光強度をそれぞれ、第1受光部PD1~第5受光部PD5が検出した第1発光強度I1~第5発光強度I5と称する。
The
プラズマ処理装置1が上記プラズマ処理を施す場合、監視対象であるプラズマの発光スペクトルは、上記プラズマ処理の材料に対応する波長スペクトルとなる。例えば、アモルファスシリコンの成膜を基板Wに施す場合、算出部131は、プラズマ状態のシリコンに対応する波長252nm付近におけるピーク値、またはピーク近傍における積分値を算出する。
When the
プラズマ処理装置1が上記クリーニング処理を施す場合、監視対象であるプラズマの発光スペクトルは、処理室に付着していた物質に起因する気体に対応する波長スペクトルとなる。例えば、処理室の壁面にシリコンが付着している場合、処理室に三フッ化窒素が供給される。処理室に供給された三フッ化窒素はアンテナ7からの誘導電界によりプラズマ状態となり、当該プラズマ状態の三フッ化窒素と壁面に付着したシリコンとが反応する。これにより、処理室に付着していた物質に起因する気体としてプラズマ状態のフッ化シリコンの気体が発生する。算出部131は、プラズマ状態のフッ化シリコンに対応する波長441nm付近におけるピーク値、またはピーク近傍における積分値を算出する。
When the
判定部132は、第1受光部PD1~第5受光部PD5が検出した第1発光強度I1~第5発光強度I5に基づき、プラズマ面内分布が適切か否かを判定する。プラズマ処理装置1が上記プラズマ処理を施す場合、判定部132は、プラズマ面内分布(発生するプラズマ密度)が均一か否かを判定する。プラズマ処理装置1が上記クリーニング処理を施す場合、判定部132は、より高いプラズマ発光強度を検出した受光部PDを判定する。判定部132による具体的な判定方法については、図5~図10を参照して後述する。
The
調整制御部133は、判定部132の判定結果に基づき可変コンデンサVCの容量を制御する。具体的には、調整制御部133は、左右方向に沿って配置された複数の受光部がそれぞれ検出する発光強度に基づき、上記接地側可変コンデンサVCbの容量(接地側インピーダンス調整部のインピーダンス)を制御する。本実施形態では、調整制御部133は、第1受光部PD1が検出する第1発光強度I1および第2受光部PD2が検出する第2発光強度I2に基づき、上記接地側可変コンデンサVCbの容量を制御する。ここで、接地側可変コンデンサVCbの容量を調整することにより、アンテナ7に流れる高周波電流の長さ方向(左右方向)における分布を制御できることが分かっている。したがって、プラズマ処理装置1は、接地側可変コンデンサVCbの容量を変更することにより、少なくともプラズマ左右分布を制御することができる。
The
また、調整制御部133は、前後方向に沿って配置された複数の受光部がそれぞれ検出する発光強度に基づき、上記給電側可変コンデンサVCaの容量(給電側インピーダンス調整部のインピーダンス)を制御する。本実施形態では、調整制御部133は、第3受光部PD3が検出する第3発光強度I3、第4受光部PD4が検出する第4発光強度I4および第5受光部PD5が検出する第5発光強度I5に基づき、上記給電側可変コンデンサVCaの容量を制御する。少なくとも、1つのアンテナを除くアンテナ7(すなわち、本実施形態では、3つのアンテナ71~73のうち少なくとも2つのアンテナ)に接続された給電側可変コンデンサVCaの容量を調整することにより、各アンテナ7に流れる高周波電流を相対的に制御することができる。実際の複数のアンテナ7は、個体差を有し得る。したがって、仮に各アンテナ7に同じ大きさの高周波電流を流したときに発生するプラズマ密度に差異があった場合においても、プラズマ処理装置1は、給電側可変コンデンサVCaの容量を調整することにより、プラズマ前後分布を制御することができる。なお、本実施形態では、第3受光部PD3~第5受光部PD5が検出する第3発光強度I3~第5発光強度I5に基づき、3つのアンテナ71~73に接続された給電側可変コンデンサVCaの容量を制御する場合について説明する。
The
また、プラズマ処理装置1が上記プラズマ処理を施す場合、調整制御部133は、プラズマ生成領域におけるプラズマ密度のばらつきを小さくするように制御してもよい。この場合の具体的な制御方法については、図5~図10を参照して後述する。
When the
また、プラズマ処理装置1が上記クリーニング処理を施す場合、調整制御部133は、より高いプラズマ発光強度を検出した受光部PDに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度が高くなるように制御してもよい。例えば、複数の受光部PD1~PD5のうちのある受光部PDaが検出する発光強度が、複数の受光部PD1~PD5のうちの別の受光部PDbが検出する発光強度より高いとする。この場合、調整制御部133は、ある受光部PDaに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度を増加させるよう可変コンデンサVCを制御することで、該プラズマ密度が、別の受光部PDbに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度より高くなるようにする。
Furthermore, when the
また、プラズマ処理装置1が上記クリーニング処理を施す場合、調整制御部133は、より低いプラズマ発光強度を検出した受光部PDに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度が低くなるように制御してもよい。例えば、複数の受光部PD1~PD5のうちのある受光部PDaが検出する発光強度が、複数の受光部PD1~PD5のうちの別の受光部PDbが検出する発光強度より低いとする。この場合、調整制御部133は、ある受光部PDaに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度を減少させるよう可変コンデンサVCを制御することで、該プラズマ密度が、別の受光部PDbに対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度より低くなるようにする。
Furthermore, when the
上記の構成によれば、処理室の付着量の分布に基づき、発生するプラズマの分布を制御できる。具体的には、処理室の付着量が多く、高い強度のプラズマを発光する領域において、プラズマ密度を高くすることができる。同様に、処理室の付着量が少なく、低い強度のプラズマを発光する領域において、プラズマ密度を低くすることができる。したがって、プラズマ処理装置1は、効率よくクリーニング処理を実施できる。また、クリーニングが完了した処理室の内壁へのプラズマによるダメージを抑制できる。
The above configuration allows the distribution of generated plasma to be controlled based on the distribution of adhesion in the processing chamber. Specifically, the plasma density can be increased in areas of the processing chamber where adhesion is high and high-intensity plasma is emitted. Similarly, the plasma density can be decreased in areas of the processing chamber where adhesion is low and low-intensity plasma is emitted. Therefore, the
なお、図4に示した監視装置10の構成要素のうち、制御部13は必須の要素ではない。監視装置10は、少なくとも筐体2の内部に生じたプラズマを監視する(すなわち、受光部PDが検出したスペクトルデータを取得する)機能を有していればよい。この場合、例えば、監視装置10が取得したスペクトルデータに基づき、ユーザがインピーダンス調整部のインピーダンスを調整してもよい。
Note that among the components of the
また、受光部PDが検出する光のスペクトルデータに対して、監視対象であるプラズマの発光スペクトルが支配的である場合、取得部11は、プラズマからの発光を分光したスペクトルデータを取得する必要はない。この場合、取得部11は、受光部PDが検出する光の発光強度をプラズマの発光強度として取得する。
In addition, if the emission spectrum of the plasma being monitored is dominant over the spectral data of the light detected by the light receiving unit PD, the
<プラズマ処理装置1の動作例>
以下、図5および図6を参照して、本実施形態1のプラズマ処理装置1の動作例の一例について具体的に説明する。図5は、プラズマ処理装置1の受光部PDとアンテナ回路との配置関係を模式的に示す図である。以下、図5に示すようなプラズマ処理装置1において、監視装置10が実行する種々の動作例について、図6~図8を参照して説明する。なお、以下の説明では、プラズマ処理装置1が上記プラズマ処理を施す場合について説明する。
<Operation Example of
An example of an operation of the
図5に示すように、第kアンテナの給電側端部7aおよび接地側端部7bにはそれぞれ、第k給電側可変コンデンサVCakおよび第k接地側可変コンデンサVCbkが接続されている(k=1,2,3)。第1受光部PD1および第2受光部PD2はそれぞれ、複数のアンテナ71~73の左右端部に対応する位置に設けられている。第3受光部PD3、第4受光部PD4および第5受光部PD5はそれぞれ、第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73の延長線上に対応する位置に設けられている。
As shown in FIG. 5, the kth power supply side variable capacitor VCak and the kth ground side variable capacitor VCbk are connected to the power
プラズマ処理装置1は、プラズマ処理の開始時に、高周波電源8からアンテナ7に高周波電圧を印加し、アンテナ7に高周波電流を流す。これにより、処理室内に誘導電界が発生して誘導結合型のプラズマが生成される。監視装置10は、複数の受光部PD1~PD5がそれぞれ検出する、当該プラズマの第1発光強度I1~第5発光強度I5を監視する。監視装置10は、第1発光強度I1および第2発光強度I2に基づき、接地側インピーダンス調整部のインピーダンス(接地側可変コンデンサVCbの容量)を制御する。また、監視装置10は、第3発光強度I3~第5発光強度I5に基づき、第1アンテナ71~第3アンテナ73にそれぞれ供給される高周波電力を制御する。本実施形態では、監視装置10は、給電側インピーダンス調整部のインピーダンス(給電側可変コンデンサVCaの容量)を制御することで、上記高周波電力を制御する。
When plasma processing begins, the
図6は、監視装置10が実行する処理の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、S1では、判定部132が、受光部PDの検出結果に基づき、以下の第1条件を満たすか否かを判定する。
第1条件:Max{I3/Ave(I3,I4,I5),I4/Ave(I3,I4,I5),I5/Ave(I3,I4,I5)}>Max{I1/Ave(I1,I2),I2/Ave(I1,I2)}
上記第1条件を満たすとき(S1でYES)、処理はS2に進む。上記第1条件を満たさないとき(S1でNO)、処理はS3に進む。ここで、上記第1条件における「I3/Ave(I3,I4,I5)」は、第3発光強度I3を第3発光強度I3~第5発光強度I5の平均値により規格化した値である。なお、第3発光強度I3は、例えば記憶部12に格納された参照用の発光強度により規格化されてもよい。その他の発光強度についても同様である。
Fig. 6 is a flowchart showing an example of processing executed by the
First condition: Max {I3/Ave (I3, I4, I5), I4/Ave (I3, I4, I5), I5/Ave (I3, I4, I5)}>Max {I1/Ave (I1, I2), I2/Ave (I1, I2)}
When the first condition is satisfied (YES in S1), the process proceeds to S2. When the first condition is not satisfied (NO in S1), the process proceeds to S3. Here, "I3/Ave (I3, I4, I5)" in the first condition is a value obtained by normalizing the third emission intensity I3 by the average value of the third emission intensity I3 to the fifth emission intensity I5. Note that the third emission intensity I3 may be normalized by, for example, a reference emission intensity stored in the
S2(制御ステップ)では、調整制御部133が、Max(I3,I4,I5)が下がるように給電側可変コンデンサVCaを制御する。例えば、Max(I3,I4,I5)=I3である場合(すなわち、第3発光強度I3~第5発光強度I5のうち第3発光強度I3が最も大きい場合)、調整制御部133は、第1給電側可変コンデンサVCa1の容量を調整すればよい。
In S2 (control step), the
S3(制御ステップ)では、調整制御部133が、Max(I1,I2)が下がるように接地側可変コンデンサVCbを制御する。例えば、Max(I3,I4,I5)=I3である場合、調整制御部133は、第1接地側可変コンデンサVCb1の容量を調整すればよい。
In S3 (control step), the
調整制御部133による可変コンデンサVCの制御の後、S4では、判定部132が、以下の第2条件を満たすか否かを判定する。
第2条件:σ3,4,5<5%かつσ1,2<5%
上記第2条件を満たすとき(S4でYES)、判定部132は、プラズマ面内分布が均一になったとみなし、処理は終了する。上記第2条件を満たさないとき(S4でNO)、処理はS1に戻る。すなわち、監視装置10は、上記第2条件を満たすまで可変コンデンサVCを制御する。ここで、上記第2条件におけるσ3,4,5は、第3発光強度I3~第5発光強度I5のばらつきを示す値であり、例えば以下の式で定義される。なお、第3発光強度I3~第5発光強度I5のばらつきを示す値としてはこれに限定されず、例えば第3発光強度I3~第5発光強度I5の標準偏差であってもよい。
Second condition:
When the second condition is satisfied (YES in S4), the
図7は、監視装置10が実行する処理の他の例を示すフローチャートである。図7に示すように、S11では、算出部131が、受光部PDの検出結果に基づき算出した発光強度のばらつきσ3,4,5、σ1,2、および最大発光強度IMaxを記憶部12に記憶させる。なお、最大発光強度IMaxは、Max{I3/Ave(I3,I4,I5),I4/Ave(I3,I4,I5),I5/Ave(I3,I4,I5)}およびMax{I1/Ave(I1,I2),I2/Ave(I1,I2)}のいずれか大きい方である。
Fig. 7 is a flowchart showing another example of the process executed by the
S12(制御ステップ)では、調整制御部133が、6つの可変コンデンサVCa1,VCa2,VCa3,VCb1,VCb2,VCb3の容量またはリアクタンスを個別に所定の増減幅だけ変更する。例えば、給電側可変コンデンサVCaについて、所定の増減幅は、給電側可変コンデンサVCaの最大容量または最大容量時のリアクタンスの±σ3,4,5/2%である。例えば、接地側可変コンデンサVCbについて、所定の増減幅は、接地側可変コンデンサVCbの最大容量または最大容量時のリアクタンスの±σ1,2/2%である。このとき、調整制御部133は、最大発光強度IMaxの減少量が一番大きかった可変コンデンサVCを特定する。なお、所定の増減幅は、固定値であってもよい。
In S12 (control step), the
例えば、σ1,2=10%である場合、所定の増減幅は、±σ1,2/2%=±5%となる。そのため、VCb1、VCb2、およびVCb3の変更前の容量がそれぞれ500pF、600pF、および700pFであった場合、調整制御部133は、VCb1の容量値を475pFおよび525pFに、VCb2の容量値を570pFおよび630pFに、VCb3の容量値を665pFおよび735pFに個別に変更する。仮に、VCb2の容量値を570pFに変更(その他の可変コンデンサの容量値は保持)したときにIMaxの減少量が一番大きかった(すなわち、調整制御部133は、S12において、VCb2を特定した)とする。この場合、調整制御部133は、S13において、VCb2の容量値を570pFに変更し、その他の可変コンデンサの容量値は保持する。
For example, when σ 1,2 =10%, the predetermined increase/decrease width is ±σ 1,2 /2% = ±5%. Therefore, if the pre-change capacitances of VCb1, VCb2, and VCb3 are 500 pF, 600 pF, and 700 pF, respectively, the
S13では、調整制御部133は、特定した可変コンデンサVCの容量またはリアクタンスを上記増減幅だけ変更する。
In S13, the
S14では、可変コンデンサVCの容量またはリアクタンスの変更後、発光強度のばらつきσ3,4,5およびσ1,2を更新する。すなわち、算出部131は、可変コンデンサVCの容量またはリアクタンスの変更後の受光部PDの検出結果に基づきσ3,4,5およびσ1,2を算出する。
In S14, after changing the capacitance or reactance of the variable capacitor VC, the emission intensity variations σ 3, 4, 5 and σ 1, 2 are updated. That is, the
S15では、判定部132が、更新後のσ3,4,5およびσ1,2について、上記第2条件を満たすか否かを判定する。上記第2条件を満たすとき(S13でYES)、処理は終了する。上記第2条件を満たさないとき(S13でNO)、処理はS11に戻る。すなわち、監視装置10は、上記第2条件を満たすまで可変コンデンサVCを制御する。
In S15, the
図8は、監視装置10が実行する処理のさらに他の例を示すフローチャートである。図8に示すように、S21では、判定部132が、以下の第3条件を満たすか否かを判定する。
第3条件:σ3,4,5<5%
上記第3条件を満たすとき(S21でYES)、処理はS23に進む。上記第3条件を満たさないとき(S21でNO)、処理はS22を介してS23に進む。
Fig. 8 is a flowchart showing yet another example of the process executed by the
Third condition:
When the third condition is satisfied (YES in S21), the process proceeds to S23. When the third condition is not satisfied (NO in S21), the process proceeds to S23 via S22.
S22(制御ステップ)では、図6におけるS2と同様に、調整制御部133が、Max(I3,I4,I5)が下がるように給電側可変コンデンサVCaを制御する。
In S22 (control step), similar to S2 in FIG. 6, the
調整制御部133による給電側可変コンデンサVCaの制御の後、S23では、判定部132が、以下の第4条件を満たすか否かを判定する。
第4条件:σ1,2<5%
上記第4条件を満たすとき(S23でYES)、処理はS25に進む。上記第3条件を満たさないとき(S23でNO)、処理はS24を介してS25に進む。
After the
Fourth condition: σ 1, 2 < 5%
When the fourth condition is satisfied (YES in S23), the process proceeds to S25. When the third condition is not satisfied (NO in S23), the process proceeds to S25 via S24.
S24(制御ステップ)では、図6におけるS3と同様に、調整制御部133が、Max(I1,I2)が下がるように接地側可変コンデンサVCbを制御する。
In S24 (control step), similar to S3 in FIG. 6, the
調整制御部133による接地側可変コンデンサVCbの制御の後、S25では、判定部132が再び、上記第3条件を満たすか否かを判定する。上記第3条件を満たすとき(S25でYES)、処理は終了する。上記第3条件を満たさないとき(S25でNO)、処理はS21に戻る。すなわち、監視装置10は、上記第3条件および上記第4条件をともに満たすまで(すなわち、上記第2条件を満たすまで)可変コンデンサVCを制御する。
After the
以上のように、監視装置10は、上記第2条件を満たすまで可変コンデンサVCを制御する。これにより、監視装置10は、複数のアンテナ71~73それぞれに流れる高周波電流および各アンテナ7における長手方向の電流分布を調整することで、処理室内のプラズマ密度のばらつきを小さくすることができる。すなわち、処理室内のプラズマ面内分布を均一な状態に近づけることができる。
As described above, the
また、監視装置10は、受光部PDによりプラズマからの発光を直接監視している。そのため、監視装置10は、処理室内のプラズマ状態を精度良く監視することができる。
In addition, the
また、本実施形態において、仮にアンテナ7の数を増やした場合においても、プラズマ左右分布を検出する受光部PDの数を増やす必要はない。そのため、本実施形態において、アンテナの数を増やすことによる受光部PD(検出部)の必要数の増加を抑制することができる。
In addition, in this embodiment, even if the number of
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For ease of explanation, the same reference numerals are given to members having the same functions as those described in the above embodiment, and the description thereof will not be repeated.
図9は、実施形態2に係るプラズマ処理装置201の受光部PDとアンテナ回路との配置関係を模式的に示す図である。実施形態2に係るプラズマ処理装置201は、第1アンテナ71、第2アンテナ72および第3アンテナ73に高周波電力をそれぞれ供給する複数の高周波電源(第1高周波電源81、第2高周波電源82および第3高周波電源83)が接続されている点において、実施形態1に係るプラズマ処理装置1と相違する。また、実施形態2に係るプラズマ処理装置201において、給電側可変コンデンサVCaはなくてもよい。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic arrangement of the light receiving unit PD and the antenna circuit of a
また、実施形態2に係る調整制御部133は、前後方向に沿って配置された複数の受光部がそれぞれ検出する発光強度に基づき、上記複数の高周波電源が供給する高周波電力を制御する。本実施形態では、調整制御部133は、第3発光強度I3~第5発光強度I5に基づき、第1高周波電源81~第3高周波電源83が供給する高周波電力を制御する。
The
図10は、実施形態2に係る監視装置10が実行する処理の一例を示すフローチャートである。以下、図9に示すようなプラズマ処理装置201において、監視装置10が実行する動作例の一例について、図10を参照して説明する。なお、以下の説明では、プラズマ処理装置201が上記プラズマ処理を施す場合について説明する。
FIG. 10 is a flow chart showing an example of a process executed by the
図10に示すように、S31では、図6におけるS1と同様に、判定部132が、受光部PDの検出結果に基づき上記第1条件を満たすか否かを判定する。上記第1条件を満たすとき(S31でYES)、処理はS32に進む。上記第1条件を満たさないとき(S31でNO)、処理はS33に進む。
As shown in FIG. 10, in S31, similar to S1 in FIG. 6, the
S32(制御ステップ)では、調整制御部133が、Max(I3,I4,I5)が下がるように第1高周波電源81~第3高周波電源83を制御する。例えば、Max(I3,I4,I5)=I3である場合、調整制御部133は、第1高周波電源81が供給する高周波電力を下げればよい。
In S32 (control step), the
S33(制御ステップ)では、図6におけるS3と同様に、調整制御部133が、Max(I1,I2)が下がるように接地側可変コンデンサVCbを制御する。
In S33 (control step), similar to S3 in FIG. 6, the
調整制御部133による第1高周波電源81~第3高周波電源83または接地側可変コンデンサVCbの制御の後、S34では、判定部132が、上記第2条件を満たすか否かを判定する。上記第2条件を満たすとき(S34でYES)、処理は終了する。上記第2条件を満たさないとき(S34でNO)、処理はS1に戻る。すなわち、監視装置10は、上記第2条件を満たすまで第1高周波電源81~第3高周波電源83または接地側可変コンデンサVCbを制御する。
After the
以上の構成により、実施形態2に係るプラズマ処理装置201は、実施形態1のものと同様の効果を奏する。
With the above configuration, the
〔ソフトウェアによる実現例〕
監視装置10(以下、「装置」と呼ぶ)の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロック(特に取得部11および制御部13に含まれる各部)としてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
[Software implementation example]
The functions of the monitoring device 10 (hereinafter referred to as the "device") can be realized by a program for causing a computer to function as the device, and a program for causing a computer to function as each control block of the device (particularly each part included in the
この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも1つの制御装置(例えばプロセッサ)と少なくとも1つの記憶装置(例えばメモリ)を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。 In this case, the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program. The functions described in each of the above embodiments are realized by executing the program using this control device and storage device.
上記プログラムは、一時的でなく、コンピュータ読み取り可能な、1または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。 The above program may be recorded on one or more non-transitory computer-readable recording media. The recording media may or may not be included in the device. In the latter case, the above program may be supplied to the device via any wired or wireless transmission medium.
また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本発明の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。 Furthermore, some or all of the functions of each of the above control blocks can be realized by a logic circuit. For example, an integrated circuit in which a logic circuit that functions as each of the above control blocks is formed is also included in the scope of the present invention. In addition, it is also possible to realize the functions of each of the above control blocks by, for example, a quantum computer.
また、上記各実施形態で説明した各処理は、AI(Artificial Intelligence:人工知能)に実行させてもよい。この場合、AIは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置(例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等)で動作するものであってもよい。 Furthermore, each process described in each of the above embodiments may be executed by AI (Artificial Intelligence). In this case, the AI may run on the control device, or may run on another device (such as an edge computer or a cloud server).
(まとめ)
上記の課題を解決するために、本発明の態様1に係るプラズマ処理装置は、真空容器内にプラズマを発生させる少なくとも1つのアンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記少なくとも1つのアンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える。
(summary)
In order to solve the above problems, a plasma processing apparatus according to
本発明の態様2に係るプラズマ処理装置は、上記態様1において、前記少なくとも1つのアンテナの接地側端部に接続された、インピーダンスが可変である接地側インピーダンス調整部と、前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御部と、をさらに備えてもよい。
The plasma processing apparatus according to
本発明の態様3に係るプラズマ処理装置では、上記態様1または2において、前記少なくとも1つのアンテナは、第1アンテナおよび第2アンテナを備え、前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部をさらに備えてもよい。
In the plasma processing apparatus according to
本発明の態様4に係るプラズマ処理装置は、上記態様3において、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナに高周波電力を供給する高周波電源と、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナの接地側端部にそれぞれ接続されたインピーダンスが可変である複数の接地側インピーダンス調整部と、前記第1アンテナまたは前記第2アンテナの高周波電源側端部に接続されたインピーダンスが可変である給電側インピーダンス調整部と、(i)前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記複数の接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御し、(ii)前記第3受光部が検出する第3発光強度および前記第4受光部が検出する第4発光強度に基づき、前記給電側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御部と、をさらに備えてもよい。
The plasma processing apparatus according to
本発明の態様5に係るプラズマ処理装置は、上記態様3において、前記プラズマ処理装置は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナに高周波電力をそれぞれ供給する第1高周波電源および第2高周波電源と、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナの接地側端部にそれぞれ接続されたインピーダンスが可変である複数の接地側インピーダンス調整部と、(i)前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記複数の接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御し、(ii)前記第3受光部が検出する第3発光強度および前記第4受光部が検出する第4発光強度に基づき、前記第1高周波電源または前記第2高周波電源が供給する高周波電力を制御する制御部と、をさらに備えてもよい。
The plasma processing apparatus according to
本発明の態様6に係るプラズマ処理装置では、上記態様2,4,5のいずれかにおいて、前記複数の受光部は、前記プラズマ生成領域の発光強度として、前記真空容器に付着していた物質に起因する気体の発光強度を検出し、前記制御部は、前記複数の受光部のうちのある受光部が検出する発光強度が、前記複数の受光部のうちの別の受光部が検出する発光強度より高い場合、前記ある受光部に対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度が、前記別の受光部に対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度より高くなるように制御してもよい。
In the plasma processing apparatus according to
上記の課題を解決するために、本発明の態様7に係るプラズマ処理装置は、真空容器内にプラズマを発生させる第1アンテナおよび第2アンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える。
In order to solve the above problem, the plasma processing apparatus according to
上記の課題を解決するために、本発明の態様8に係るプラズマ処理装置の制御方法は、真空容器内にプラズマを発生させる少なくとも1つのアンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、前記アンテナの接地側端部に接続されたインピーダンスが可変である接地側インピーダンス調整部と、を備え、前記複数の受光部は、前記アンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、前記第1受光部により、前記第1受光部に対応するプラズマ生成領域の第1発光強度を検出する第1検出ステップと、前記第2受光部により、前記第2受光部に対応するプラズマ生成領域の第2発光強度を検出する第2検出ステップと、前記第1発光強度および前記第2発光強度に基づき、前記接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御ステップと、を含む。
In order to solve the above problem, the control method for a plasma processing apparatus according to
上記の課題を解決するために、本発明の態様9に係るプラズマ処理装置の制御方法は、真空容器内にプラズマを発生させる第1アンテナおよび第2アンテナと、プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、前記第3受光部により、前記第3受光部に対応するプラズマ生成領域の第3発光強度を検出する第3検出ステップと、前記第4受光部により、前記第4受光部に対応するプラズマ生成領域の第4発光強度を検出する第4検出ステップと、前記第3発光強度および前記第4発光強度に基づき、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ供給される高周波電力を制御する制御ステップと、を含む。
In order to solve the above problem, the control method for a plasma processing apparatus according to
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments.
1、201 プラズマ処理装置
7 アンテナ
7a 給電側端部(高周波電源側端部)
7b 接地側端部
8 高周波電源
10 監視装置
13 制御部
71 第1アンテナ
72 第2アンテナ
81 第1高周波電源
82 第2高周波電源
PD 受光部
PD1 第1受光部
PD2 第2受光部
PD3 第3受光部
PD4 第4受光部
VCa 給電側可変コンデンサ(給電側インピーダンス調整部)
VCb 接地側可変コンデンサ(接地側インピーダンス調整部)
1, 201
7b Ground
VCb: Variable capacitor on the ground side (impedance adjustment part on the ground side)
Claims (9)
プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、
前記複数の受光部は、前記少なくとも1つのアンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える、プラズマ処理装置。 at least one antenna for generating a plasma within the vacuum vessel;
a plurality of light receiving units for detecting the emission intensity of the plasma generation region;
The plasma processing apparatus, wherein the plurality of light receiving sections include a first light receiving section and a second light receiving section arranged along a first direction in which the at least one antenna extends.
前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御部と、をさらに備える、請求項1に記載のプラズマ処理装置。 a ground-side impedance adjustment unit having a variable impedance, the ground-side impedance adjustment unit being connected to a ground-side end of the at least one antenna;
2. The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that controls an impedance of the ground side impedance adjustment unit based on a first emission intensity detected by the first light receiving unit and a second emission intensity detected by the second light receiving unit.
前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部をさらに備える、請求項1に記載のプラズマ処理装置。 the at least one antenna comprises a first antenna and a second antenna;
2. The plasma processing apparatus of claim 1, wherein the plurality of light receiving sections further include a third light receiving section and a fourth light receiving section corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
前記第1アンテナおよび前記第2アンテナの接地側端部にそれぞれ接続されたインピーダンスが可変である複数の接地側インピーダンス調整部と、
前記第1アンテナまたは前記第2アンテナの高周波電源側端部に接続されたインピーダンスが可変である給電側インピーダンス調整部と、
(i)前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記複数の接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御し、(ii)前記第3受光部が検出する第3発光強度および前記第4受光部が検出する第4発光強度に基づき、前記給電側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御部と、をさらに備える、請求項3に記載のプラズマ処理装置。 a high frequency power source for supplying high frequency power to the first antenna and the second antenna;
a plurality of ground-side impedance adjustment units each having a variable impedance and each connected to a ground-side end of the first antenna and the second antenna;
a power supply side impedance adjustment unit having a variable impedance connected to a high frequency power supply side end of the first antenna or the second antenna;
4. The plasma processing apparatus of claim 3, further comprising: (i) a control unit that controls impedances of the plurality of ground side impedance adjustment units based on a first emission intensity detected by the first light receiving unit and a second emission intensity detected by the second light receiving unit; and (ii) a control unit that controls impedances of the power supply side impedance adjustment units based on a third emission intensity detected by the third light receiving unit and a fourth emission intensity detected by the fourth light receiving unit.
前記第1アンテナおよび前記第2アンテナの接地側端部にそれぞれ接続されたインピーダンスが可変である複数の接地側インピーダンス調整部と、
(i)前記第1受光部が検出する第1発光強度および前記第2受光部が検出する第2発光強度に基づき、前記複数の接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御し、(ii)前記第3受光部が検出する第3発光強度および前記第4受光部が検出する第4発光強度に基づき、前記第1高周波電源または前記第2高周波電源が供給する高周波電力を制御する制御部と、をさらに備える、請求項3に記載のプラズマ処理装置。 a first high frequency power supply and a second high frequency power supply which supply high frequency power to the first antenna and the second antenna, respectively;
a plurality of ground-side impedance adjustment units each having a variable impedance and each connected to a ground-side end of the first antenna and the second antenna;
4. The plasma processing apparatus of claim 3, further comprising: (i) a control unit that controls impedance of the plurality of ground side impedance adjustment units based on a first emission intensity detected by the first light receiving unit and a second emission intensity detected by the second light receiving unit; and (ii) a control unit that controls high frequency power supplied by the first high frequency power supply or the second high frequency power supply based on a third emission intensity detected by the third light receiving unit and a fourth emission intensity detected by the fourth light receiving unit.
前記制御部は、前記複数の受光部のうちのある受光部が検出する発光強度が、前記複数の受光部のうちの別の受光部が検出する発光強度より高い場合、前記ある受光部に対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度が、前記別の受光部に対応するプラズマ生成領域において発生するプラズマ密度より高くなるように制御する、請求項2、4、5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。 the plurality of light receiving units detect, as the emission intensity of the plasma generation region, an emission intensity of a gas resulting from a substance adhering to the vacuum vessel;
6. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein when the emission intensity detected by one of the plurality of light receiving parts is higher than the emission intensity detected by another of the plurality of light receiving parts, the control unit controls the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the one light receiving part to be higher than the plasma density generated in the plasma generation region corresponding to the other light receiving part.
プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、
前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える、プラズマ処理装置。 a first antenna and a second antenna for generating plasma within a vacuum vessel;
a plurality of light receiving units for detecting the emission intensity of the plasma generation region;
The plasma processing apparatus, wherein the plurality of light receiving sections include a third light receiving section and a fourth light receiving section corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are aligned.
プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、
前記アンテナの接地側端部に接続されたインピーダンスが可変である接地側インピーダンス調整部と、を備え、
前記複数の受光部は、前記アンテナが延びる第1方向に沿って配置された第1受光部および第2受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、
前記第1受光部により、前記第1受光部に対応するプラズマ生成領域の第1発光強度を検出する第1検出ステップと、
前記第2受光部により、前記第2受光部に対応するプラズマ生成領域の第2発光強度を検出する第2検出ステップと、
前記第1発光強度および前記第2発光強度に基づき、前記接地側インピーダンス調整部のインピーダンスを制御する制御ステップと、を含むプラズマ処理装置の制御方法。 at least one antenna for generating a plasma within the vacuum vessel;
A plurality of light receiving units for detecting the emission intensity of the plasma generation region;
A ground side impedance adjustment unit having a variable impedance connected to a ground side end of the antenna,
The plurality of light receiving units include a first light receiving unit and a second light receiving unit arranged along a first direction in which the antenna extends,
a first detection step of detecting a first emission intensity of a plasma generation region corresponding to the first light receiving unit by the first light receiving unit;
a second detection step of detecting a second emission intensity of a plasma generation region corresponding to the second light receiving unit by the second light receiving unit;
and a control step of controlling the impedance of the ground side impedance adjustment unit based on the first emission intensity and the second emission intensity.
プラズマ生成領域の発光強度を検出する複数の受光部と、を備え、
前記複数の受光部は、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナが並ぶ第2方向に沿って配置された、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ対応する第3受光部および第4受光部を備える、プラズマ処理装置の制御方法であって、
前記第3受光部により、前記第3受光部に対応するプラズマ生成領域の第3発光強度を検出する第3検出ステップと、
前記第4受光部により、前記第4受光部に対応するプラズマ生成領域の第4発光強度を検出する第4検出ステップと、
前記第3発光強度および前記第4発光強度に基づき、前記第1アンテナおよび前記第2アンテナにそれぞれ供給される高周波電力を制御する制御ステップと、を含むプラズマ処理装置の制御方法。 a first antenna and a second antenna for generating plasma within a vacuum vessel;
a plurality of light receiving units for detecting the emission intensity of the plasma generation region;
a control method for a plasma processing apparatus, the plurality of light receiving units including a third light receiving unit and a fourth light receiving unit corresponding to the first antenna and the second antenna, respectively, arranged along a second direction in which the first antenna and the second antenna are arranged, the method comprising:
a third detection step of detecting a third emission intensity of a plasma generation region corresponding to the third light receiving unit by the third light receiving unit;
a fourth detection step of detecting a fourth emission intensity of a plasma generation region corresponding to the fourth light receiving unit by the fourth light receiving unit;
and a control step of controlling high frequency power supplied to the first antenna and the second antenna based on the third emission intensity and the fourth emission intensity.
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