JPH0457090B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0457090B2 JPH0457090B2 JP58236391A JP23639183A JPH0457090B2 JP H0457090 B2 JPH0457090 B2 JP H0457090B2 JP 58236391 A JP58236391 A JP 58236391A JP 23639183 A JP23639183 A JP 23639183A JP H0457090 B2 JPH0457090 B2 JP H0457090B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- chamber
- gas
- high frequency
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はプラズマ装置の制御方法に係り、特に
半導体ウエハの処理、加工時に用いるプラズマ装
置におけるインピーダンスのマツチングを容易に
するこの種制御方法に関する。
半導体ウエハの処理、加工時に用いるプラズマ装
置におけるインピーダンスのマツチングを容易に
するこの種制御方法に関する。
［発明の技術的背景］
従来から半導体ウエハの酸化膜エツチング又は
レジスト剥離はプラズマ装置が使用される。この
装置は、低真空状態のチヤンバー内に対向電極が
設けられ、このチヤンバー内にガスを供給すると
共に電極間に高周波電力を印加してチヤンバー内
のガスを遊離して活性化し、半導体ウエハをエツ
チング又はレジスト剥離するものである。
レジスト剥離はプラズマ装置が使用される。この
装置は、低真空状態のチヤンバー内に対向電極が
設けられ、このチヤンバー内にガスを供給すると
共に電極間に高周波電力を印加してチヤンバー内
のガスを遊離して活性化し、半導体ウエハをエツ
チング又はレジスト剥離するものである。
チヤンバーに高周波電界及びガスを加える場
合、チヤンバー内に10-2〜10-3Torr程度の真空
状態にした後、処理条件値の高周波電力およびガ
ス流量が一度に供給される。そして、チヤンバー
に電界をかけるときは、負荷に対して無効な反射
電力が最小となるよう反射電力を遂時追従しなが
らインピーダンス整合回路においてインピーダン
スを調整することにより安定かつ有効に高周波電
界が供給される。チヤンバーに電界がかけられる
と、電極間で放電が起こり、チヤンバー内のガス
は遊離して活性ガスとなるが、電極間の高周波イ
ンピーダンスは放電開始前と開始後ではその差が
極めて大きい。そこで、一般的には、放電開始す
るまでは、その状態における電極間のインピーダ
ンスに対してインピーダンス整合回路を調整して
チヤンバーに有効な電力（反射電力を最小）を供
給させて放電を行わせる。放電が開始すると、放
電状態の電極間のインピーダンスに対して再びイ
ンピーダンス整合回路が調整されて反射電力を最
小とするという方法が一般的である。
合、チヤンバー内に10-2〜10-3Torr程度の真空
状態にした後、処理条件値の高周波電力およびガ
ス流量が一度に供給される。そして、チヤンバー
に電界をかけるときは、負荷に対して無効な反射
電力が最小となるよう反射電力を遂時追従しなが
らインピーダンス整合回路においてインピーダン
スを調整することにより安定かつ有効に高周波電
界が供給される。チヤンバーに電界がかけられる
と、電極間で放電が起こり、チヤンバー内のガス
は遊離して活性ガスとなるが、電極間の高周波イ
ンピーダンスは放電開始前と開始後ではその差が
極めて大きい。そこで、一般的には、放電開始す
るまでは、その状態における電極間のインピーダ
ンスに対してインピーダンス整合回路を調整して
チヤンバーに有効な電力（反射電力を最小）を供
給させて放電を行わせる。放電が開始すると、放
電状態の電極間のインピーダンスに対して再びイ
ンピーダンス整合回路が調整されて反射電力を最
小とするという方法が一般的である。
［背景技術の問題点］
しかしながら、上記方法によると、電極間の放
電開始前と開始後のインピーダンスの差が大きい
ため、インピーダンス整合回路の調整範囲を広く
するように設計する必要があり、また装置を作動
する毎に、人的に或は自動的に調整を行わなけれ
ばならず、装置を自動運転とする場合はインピー
ダンス整合回路の自動調整を制御する特別な機構
を必要とし高価にならざるを得ないという難点が
ある。
電開始前と開始後のインピーダンスの差が大きい
ため、インピーダンス整合回路の調整範囲を広く
するように設計する必要があり、また装置を作動
する毎に、人的に或は自動的に調整を行わなけれ
ばならず、装置を自動運転とする場合はインピー
ダンス整合回路の自動調整を制御する特別な機構
を必要とし高価にならざるを得ないという難点が
ある。
［発明の目的］
本発明は上記従来の難点に鑑みなされたもの
で、電極間の高周波インピーダンスはチヤンバー
内のガス圧により変化する事実と、電極間の放電
の容易さは電界の強さと所定ガス圧との関係で容
易にすることができるという事実に着目して、予
め処理時における整合インピーダンスを設定して
おき、処理時における高周波電力およびガス流量
の目的値に達する前にチヤンバー内のガス圧およ
び高周波電力を段階的に上昇させて放電し易い状
態にし、放電した後に高周波電力およびガス流量
を目的値とすることにより作業性を向上させるプ
ラズマ装置の制御方法を提供せんとするものであ
る。
で、電極間の高周波インピーダンスはチヤンバー
内のガス圧により変化する事実と、電極間の放電
の容易さは電界の強さと所定ガス圧との関係で容
易にすることができるという事実に着目して、予
め処理時における整合インピーダンスを設定して
おき、処理時における高周波電力およびガス流量
の目的値に達する前にチヤンバー内のガス圧およ
び高周波電力を段階的に上昇させて放電し易い状
態にし、放電した後に高周波電力およびガス流量
を目的値とすることにより作業性を向上させるプ
ラズマ装置の制御方法を提供せんとするものであ
る。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明によれば、供
給されるガスの所定圧力の下でチヤンバー内で対
向する電極間に所定値の高周波電力を印加して放
電させ、該チヤンバー内のガスを遊離させて試料
を処理するプラズマ装置を制御するにあたり、前
記試料の処理時における高周波電力値およびガス
流量値の下で該電力印加時の整合インピーダンス
を予め設定し、前記プラズマ装置の作動開始時か
ら該高周波電力と該ガス流量におけるガス圧とを
処理時の値まで段階的に変化させるプラズマ装置
の制御方法を構成する。
給されるガスの所定圧力の下でチヤンバー内で対
向する電極間に所定値の高周波電力を印加して放
電させ、該チヤンバー内のガスを遊離させて試料
を処理するプラズマ装置を制御するにあたり、前
記試料の処理時における高周波電力値およびガス
流量値の下で該電力印加時の整合インピーダンス
を予め設定し、前記プラズマ装置の作動開始時か
ら該高周波電力と該ガス流量におけるガス圧とを
処理時の値まで段階的に変化させるプラズマ装置
の制御方法を構成する。
［発明の実施例］
以下、本発明の好ましい実施例を図面により説
明する。
明する。
本発明の制御方法におけるプラズマ装置の原理
図を第１図に示す。第１図において、高周波電源
装置１から進行波及び反射波の電力指示計２およ
びインピーダンス整合回路３を介してチヤンバー
４内の電極５の−極へ接続され、他の−極はアー
スされる。チヤンバー４にはガス供給口６が設け
られ、ガス流量計７で監視される。また、排気口
８が設けられ真空ポンプ（図示せず）に接続され
ておりチヤンバー４内の真空度が真空計９によつ
て示される。このような原理において本実施例で
は供給ガスをO2（酸素）とし、また高周波電源装
置１は周波数13.56MHzの高周波高出力電力発生
装置を用いる。
図を第１図に示す。第１図において、高周波電源
装置１から進行波及び反射波の電力指示計２およ
びインピーダンス整合回路３を介してチヤンバー
４内の電極５の−極へ接続され、他の−極はアー
スされる。チヤンバー４にはガス供給口６が設け
られ、ガス流量計７で監視される。また、排気口
８が設けられ真空ポンプ（図示せず）に接続され
ておりチヤンバー４内の真空度が真空計９によつ
て示される。このような原理において本実施例で
は供給ガスをO2（酸素）とし、また高周波電源装
置１は周波数13.56MHzの高周波高出力電力発生
装置を用いる。
このような構成によるプラズマ装置の制御方法
を第２図をも含めて説明する。先ず、装置運転前
に、目的とする処理条件値、即ち高周波電力値
と、O2ガス流量値における整合インピーダンス
をインピーダンス整合回路の調整素子１０，１１
により予め設定する。そして運転が開始されると
（第２図Ａ）、真空ポンプによりチヤンバー４内を
真空度10-2〜10-3Torrになつたところで比較的
低い高周波電力と、約0.5Torr程度までのガス圧
とするO2ガス流量が印加される（第２図曲線２
０，２１）。因に、この条件において放電が開始
する場合もある。
を第２図をも含めて説明する。先ず、装置運転前
に、目的とする処理条件値、即ち高周波電力値
と、O2ガス流量値における整合インピーダンス
をインピーダンス整合回路の調整素子１０，１１
により予め設定する。そして運転が開始されると
（第２図Ａ）、真空ポンプによりチヤンバー４内を
真空度10-2〜10-3Torrになつたところで比較的
低い高周波電力と、約0.5Torr程度までのガス圧
とするO2ガス流量が印加される（第２図曲線２
０，２１）。因に、この条件において放電が開始
する場合もある。
次に、高周波電力をステツプ的に上昇させてゆ
くが、この時反射波電力値（第２図曲線２２）は
高周波電源装置からみたインピーダンスがマツチ
ングしていないため、印加電力に比例して大きく
なる。ガス圧は0.1〜0.5Torrレベルで推移し、
（第２図Ｂ）、やがて電極５間で放電が開始する
と、この時点からインピーダンスはマツチングの
とれる方向に変化する（第２図Ｃ）。これは、高
周波電力の電界の強さとチヤンバー４内のガス圧
との関係における放電の容易さを示している。
くが、この時反射波電力値（第２図曲線２２）は
高周波電源装置からみたインピーダンスがマツチ
ングしていないため、印加電力に比例して大きく
なる。ガス圧は0.1〜0.5Torrレベルで推移し、
（第２図Ｂ）、やがて電極５間で放電が開始する
と、この時点からインピーダンスはマツチングの
とれる方向に変化する（第２図Ｃ）。これは、高
周波電力の電界の強さとチヤンバー４内のガス圧
との関係における放電の容易さを示している。
そして放電が開始した後、高周波電力とO2ガ
ス流量を処理条件値まで上昇させるものである。
この時本装置は、予め設定した整合インピーダン
スによりマツチング状態に落ち着き、最初の整合
インピーダンスの調整だけで最終目的のマツチン
グを行うことができる。そこで、チヤンバー４内
のガスが遊離されて半導体ウエハの処理を行うも
のである。
ス流量を処理条件値まで上昇させるものである。
この時本装置は、予め設定した整合インピーダン
スによりマツチング状態に落ち着き、最初の整合
インピーダンスの調整だけで最終目的のマツチン
グを行うことができる。そこで、チヤンバー４内
のガスが遊離されて半導体ウエハの処理を行うも
のである。
［発明の効果］
以上の実施例からも明らかなように本発明によ
れば、予め処理時における整合インピーダンスを
設定しておき、処理時における高周波電力および
ガス流量の目的値に達する前にチヤンバー内のガ
ス圧および高周波電力を段階的に上昇させて放電
し易い状態にし、放電した後に高周波電力および
ガス流量を目的値とすることにより、本装置のイ
ンピーダンス整合回路の構成およびインピーダン
スマツチングの制御方法を容易とし、また省力化
により作業性を向上させることができる。
れば、予め処理時における整合インピーダンスを
設定しておき、処理時における高周波電力および
ガス流量の目的値に達する前にチヤンバー内のガ
ス圧および高周波電力を段階的に上昇させて放電
し易い状態にし、放電した後に高周波電力および
ガス流量を目的値とすることにより、本装置のイ
ンピーダンス整合回路の構成およびインピーダン
スマツチングの制御方法を容易とし、また省力化
により作業性を向上させることができる。
第１図は本発明におけるプラズマ装置の原理
図、第２図は本発明による高周波電力値とガス流
量値の制御推移を示したグラフである。 １……高周波電源装置、３……インピーダンス
整合回路、４……チヤンバー、５……電極、２０
……高周波電力の推移曲線、２１……ガス流量の
推移曲線。
図、第２図は本発明による高周波電力値とガス流
量値の制御推移を示したグラフである。 １……高周波電源装置、３……インピーダンス
整合回路、４……チヤンバー、５……電極、２０
……高周波電力の推移曲線、２１……ガス流量の
推移曲線。
Claims (1)
- １ 供給されるガスの所定圧力の下でチヤンバー
内で対向する電極間に所定値の高周波電力を印加
して放電させ、該チヤンバー内のガスを遊離させ
て試料を処理するプラズマ装置を制御するにあた
り、前記試料の処理時における高周波電力値およ
びガス流量値の下で該電力印加時のインピーダン
ス整合を予め取つておき、前記プラズマ装置の作
動開始時から該高周波電力と該ガス流量における
ガス圧とを処理時の値まで段階的に変化させるこ
とを特徴とするプラスマ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236391A JPS60128620A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | プラズマ装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236391A JPS60128620A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | プラズマ装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128620A JPS60128620A (ja) | 1985-07-09 |
| JPH0457090B2 true JPH0457090B2 (ja) | 1992-09-10 |
Family
ID=17000071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236391A Granted JPS60128620A (ja) | 1983-12-16 | 1983-12-16 | プラズマ装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128620A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6373524A (ja) * | 1986-09-16 | 1988-04-04 | Matsushita Electronics Corp | プラズマ処理方法 |
| JP5141519B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2013-02-13 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法 |
-
1983
- 1983-12-16 JP JP58236391A patent/JPS60128620A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60128620A (ja) | 1985-07-09 |
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