等离子体处理装置、等离子体处理方法和存储介质的制作方法

文档序号:8120672阅读:354来源:国知局

专利名称::等离子体处理装置、等离子体处理方法和存储介质的制作方法
技术领域
:本发明涉及利用高频电力使处理气体等离子化,并利用该等离子体对基板进行蚀刻等处理的等离子体处理装置、等离子体处理方法和存储介质。
背景技术
:在半导体器件、液晶显示装置等的平板面板的制造工序中,为了对半导体晶片、玻璃基板等被处理基板进行蚀刻处理和成膜处理等工艺处理,使用等离子体蚀刻装置、等离子体CVD成膜装置等等离子体处理装置。作为等离子体处理装置,一般使用平行平板型的电容耦合等离子体处理装置。图ll是这种等离子体处理装置中的等效电路,处理装置11的壁部相对于高频为电感成分。因此,当在处理容器ll内等离子体产生时,因为在上部电极12和下部电极13之间发生电容耦合,所以来自高频电源14的高频电流的路径为匹配电路15—下部电极13—等离子体一上部电极12—处理容器11的壁部一匹配盒16—地。但是,在作为处理对象的基板中液晶显示器等平板面板用的玻璃基板具有越来越大型化的倾向,随之,处理容器ll大型化,处理容器11的电感成分增大,因此存在上部电极12和下部电极13之间的耦合减弱,在下部电极13和处理容器11的壁部之间产生等离子体(图11中记载为电容耦合)的问题。当产生这种等离子体时,存在处理电容11内的等离子体偏向周边,结果不能够对基板10的面内进行均匀性较高的处理,以及处理电容ll的内壁、内部部件发生损伤,或者容易加快它们的消耗等的问题。于是,为了解决这样的问题,本专利申请的申请人提案有设置阻抗调整部的技术(专利文献1)。图]2表示当将下部电极作为阴极(cathode)电极时,设置有包括电感器17a和可变电容器17b的阻抗调整部17的等离子体蚀刻装置1,高频的路径为高频电源14—导电路径14A—匹配电路15—下部电极13—等离子体一上部电极12—导电路径12A—阻抗调整部17—处理容器11的壁部一匹配盒16—地。而且在专利文献1中,通过以使流过阳极(anode)电极(在专利文献1中为下部电极)的电流值成为最大的方式调整阻抗调整部17的阻抗值,使阳极电极和处理容器之间的阻抗值为最大,抑制异常放电。其中,虽然在图12中被省略,但是也存在向下部电极13施加高频偏压,进行等离子体蚀刻处理的情况。但是,如图13所示,实际电流值的测定在上部电极12、可变电容器17b和电感器17a之间连接各个高压测定用的探针18a、18a,在这些探针18a,18a上连接与安装有专用软件的计算机18连接的宽带示波器18b,设定规定的处理条件而形成等离子体。而且装置的操作者在手动改变可变电容器17b的静电容量的同时,使用上述探针18a、18a、计算机18和宽带示波器18b,在可变电容器17b的各个位置上,测定与高频电源14的频率相当的电压波形数据,根据该数据计算流入上部电极12的电流[I-tota1],另外目视形成的等离子体,根据该目视看到的放电状态和计算得到的上述电流值来决定可变电容器17b的静电容量,这些均需要耗费劳力和时间。专利文献1:日本专利特开2005-340760号公报(段落00270030,0058,0061)
发明内容本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的是提供在阳极电极和处理容器之间设置有阻抗调整部的等离子体处理装置中,能够容易并适当地进行用于抑制异常放电的阻抗调整部的阻抗调整的技术。本发明的等离子体处理装置具有在处理容器内与该处理容器绝缘,且通过匹配电路与输出产生等离子体用的高频的高频电源连接的阴极电极;和与该阴极电极相对地设置,且通过绝缘体与上述处理容器绝缘的阳极电极,该等离子体处理装置为在上述阴极电极和上述阳极电极中的一个电极上载置有基板,利用高频电力使处理气体等离子体化并利用该等离子体对基板进行等离子体处理的平行平板型的等离子体处理装置,其特征在于,具有在产生等离子体时,在载置基板一侧的电极上施加比产生等离子体用的高频的频率低的偏压用的高频的偏压用的高频电源;一端侧与上述阳极电极连接且另一端侧与上述处理容器连接,用于控制从阴极电极经等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地筐体的阻抗值的阻抗调整部;测定上述阻抗调整部的电压的电压测定部;位于上述阻抗调整部和电压测定部之间,当令在阻抗调整部的电压,产生等离子体用的高频的频率为fl,偏压用的高频的频率为G时,将fl作为通过频带,fl-G和fl+f2作为衰减频带的带通滤波器;和当等离子体产生时使上述阻抗调整部的阻抗值发生改变,同时取得由上述电压测定部测定的电压值,根据该电压值,计算流入上述阳极电极的电流值,以使该电流值成为最大值或其附近的方式设定上述阻抗调整部的阻抗值的控制部。例如上述阻抗调整部也可以包括可变电容器,设置有驱动调整上述可变电容器的静电容量的微调(trimmer)机构的驱动机构,上述控制部也可以通过上述驱动机构设定可变电容器的电容值,并设定阻抗调整部的阻抗值,或者上述控制部也可以以根据由电压测定部测定的电压值、上述可变电容器的静电容量值、上述可变电容器以外的构成阻抗调整部的元件的阻抗值、和使上述阳极电极与处理容器绝缘的绝缘体的绝缘电容值,计算流入上述阳极电极的电流值的方式构成。上述控制部,例如以使上述可变电容器的静电容量值依次增大的方式控制上述驱动机构,当流入上述阳极电极的电流值开始降低时停止上述驱动机构,由此设定上述可变电容器的电容值。此外,上述阻抗调整部由包括上述可变电容器的第一元件单元、和由电容器或电感器构成的第二元件单元的串联电路构成,上述电压测定部也可以测定上述第一元件单元的两端电压或第二元件单元的两端电压,而且,在阳极电极的面方向设置有多个上述阻抗调整部,上述控制部也可以设定1个阻抗调整部的可变电容器的电容值,或者同时设定2个以上的阻抗调整部的可变电容器的电容值。此外,例如也可以设置存储进行等离子体处理时的处理条件和在该处理条件下决定的可变电容器的微调位置的存储部,当对基板进行等离子体处理时,上述控制部从存储器读出与该处理条件对应的微调位置,从而控制驱动机构。本发明的等离子体处理方法,其为使用具有如下结构的等离子体处理装置进行如下所述的等离子体处理的等离子体处理方法,该等离子体处理装置具有在处理容器内与该处理容器绝缘且通过匹配电路与输出产生等离子体用的高频的高频电源连接的阴极电极;与该阴极电极相对地设置且隔着绝缘体与上述处理容器绝缘的阳极电极;和一端侧与上述阳极电极连接并且另一端侧与上述处理容器连接的、用于控制从阴极电极经等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到上述匹配电路的接地筐体的阻抗值的阻抗调整部,利用该等离子体处理装置,在处理容器内通过高频电力使处理气体等离子体化,利用该等离子体对载置在阴极电极和阳极电极中的一方上的基板进行处理,该等离子体处理方法的特征在于,包括在上述阴极电极和阳极电极之间施加产生等离子体用的高频使等离子体产生的工序;当进行该工序时,向载置有基板的电极施加比产生等离子体用的高频的频率低的偏压用的高频的工序;当令产生等离子体用的高频的频率为fl,偏压用的高频的频率为G时,通过位于上述阻抗调整部和用于测定该阻抗调整部的电压的电压测定部之间的带通滤波器,使阻抗调整部的电压中的fl的电压通过,但抑制fl-G以下的频率成分的电压和fl+G以上的频率成分的电压的工序;当等离子体产生时,通过控制部使阻抗调整部的阻抗值改变,同时取得由上述电压测定部测定的电压值的工序;根据在该工序中取得的电压值,计算流入上述阳极电极的电流值的工序;禾口以使在该工序中计算的电流值成为最大值或其附近的方式设定上述阻抗调整部的阻抗值的工序。上述阻抗调整部也可以具有可变电容器,该可变电容器能够通过驱动机构调整其静电容量,也可以包括以使上述可变电容器的电容值依次增大的方式控制上述驱动机构的工序,当流入上述阳极电极的电流值开始降低时停止上述驱动机构,并设定上述可变电容器的电容值,此外,也可以根据由电压测定部测定的电压值、上述可变电容器的静电容量值、上述可变电容器以外的构成阻抗调整部的元件的阻抗值、和使上述阳极电极与处理容器绝缘的绝缘体的绝缘电容值,进行计算流入上述阳极电极的电流值的工序。此外,本发明的存储介质为存储有应用于对基板进行等离子体处理的等离子体处理装置且在计算机上运行的计算机程序的存储介质,其特征在于上述计算机程序以实施上述等离子体处理方法的方式编有步骤组。发明效果根据本发明的等离子体处理装置,因为通过控制部使阻抗调整部的阻抗值改变,同时通过带通滤波器测定阻抗调整部的电压,取得该测定电压,从而设定阻抗调整部的适当的阻抗值,所以能够自动取得阻抗值的适当点,并且能够不受施加在基板一侧的高频偏压的影响,适当地调整阻抗,能够实现良好的等离子体处理。此外,例如由包括上述可变电容器的第一元件单元、和由电容器或电感器构成的第二元件单元的串联电路构成上述阻抗调整部,测定这些元件单元中的一个元件单元的电压,由此,与测定阻抗调整部和绝缘体的整个并联电路的电压的情形相比,能够避免由于并联共振等的影响使电压发生大的变动的情况,所以能够进行更加适当的阻抗调整。图1是作为本发明的实施方式的等离子体蚀刻装置的纵截侧面图。图2是表示设置在上述蚀刻装置中的带通滤波器的频带特性的图表。图3是表示在上述等离子体蚀刻装置中进行放电的状态的示意图。图4是表示设置在等离子体蚀刻装置中的控制部的结构图。图5是表示在上述等离子体蚀刻装置中,决定可变电容器的微调的最佳位置的工序的流程图。图6是表示设置在等离子体蚀刻装置中的其它阻抗调整部的结构图。图7是表示评价试验结果的图表。图8是表示评价试验结果的图表。图9是表示评价试验结果的图表。图IO是表示评价试验结果的图表。图11是表示现有的等离子体蚀刻装置的等效电路的图。图12是表示已有的等离子体蚀刻装置的结构的纵截侧面图。图13是表示使用上述等离子体蚀刻装置设定阻抗的情况的示意图。符号的说明2等离子体蚀刻装置20处理容器31下部电极35、38匹配电路37、39高频电源41上部电极5阻抗调整部53可变电容器56带通滤波器57电压测定部6控制部63程序具体实施方式下面参照图1,对将本发明的等离子体处理装置应用于蚀刻液晶显示器用的玻璃基板10的装置中的实施方式进行说明。该等离子体蚀刻装置2例如具有由对表面进行过阳极氧化处理的由铝构成的角筒形状的处理容器20。在该处理容器20的中央下部设置有下部电极31,下部电极31兼作载置由未图示的搬送机构搬送到处理容器20内的基板10的载置台。在该下部电极31的下部沿后述的匹配盒(matchingbox)的开口边缘设置有绝缘体32。通过该绝缘体32使下部电极31处于从处理容器20充分地电浮起的状态。在绝缘体32的下部,隔着支撑部33,设置有贯通在处理容器20的底壁形成的开口部21并伸向下方的匹配盒34。匹配盒34的上部和下部开口,并且在其内部设置有匹配电路35。导电路径36的一端与上述下部电极31连接,导电路径36的另一端分叉,其一方经匹配电路35与设置在匹配盒34外面的、用于形成等离子体的13.56MHz的高频电源37连接,另一方经匹配电路38与设置在匹配盒34外面的、用于施加偏压的3.2MHz的高频电源39连接。并且,匹配盒34的下部作为与分叉的导电路径36—起构成同轴电缆3A、3A的外层部分3B、3B而延伸,各个外层部3B接地。这样,匹配盒34构成为匹配电路35、38的接地筐体。此外,在处理容器20的侧壁连接有排气通路22,真空排气机构23与该排气通路22连接。而且,在处理容器20的侧壁,设置有用于开闭基板10的搬运口24的门阀25。在下部电极31的上方,以与该下部电极31相对的方式设置有兼作作为气体供给部的气体喷头的上部电极41,在该等离子体蚀刻装置2中,下部电极31、上部电极41分别相当于阴极电极和阳极电极。另外,上部电极41,隔着沿设置在处理容器20的上侧的开口部26的开口边缘设置的绝缘体42与处理容器20的顶板部分连接,通过该绝缘体42上部电极41处于从处理容器20充分地电浮起的状态。以通过气体供给通路43与处理气体供给机构44连接并且将从气体供给通路43供给的处理气体从大量的气体孔45供向处理容器20内的方式构成。在处理容器20上,以覆盖开口部26的方式,设置有堵住上侧的盖部件46,导电路径51的一端和另一端分别与上部电极41、盖部件46连接。在导电路径51中设置有由相互串联连接的作为第一元件单元的可变电容器53和作为第二元件单元的电感器52构成的阻抗调整部5,可变电容器53和电感器52分别设置在盖部件46—侧和上部电极41一侧。可变电容器53具有微调机构,通过调整其微调位置而改变其静电容量。在可变电容器53和电感器52的连接点与地之间连接有导电路径54、带通滤波器56和电压测定部57。在此,因为在上述阻抗调整部5中流动产生等离子体用的13.56MHz的偏压用的3.2MHz的高频,所以在可变电容器53的电压(上述连接点的电位)中除了出现13.56MHz的电压外,还出现作为两者频率之和的16.76(13.56+3.2)MHz的电压和作为两者频率之差的10.36(13.56-3.2)MHz的电压。因此,如图2所示,带通滤波器56以13.56MHz为通过频带,以16.76MHz以上和10.36MHz以下为衰减频带。即形成在13.56MHz具有大的Q值的结构。电压测定部57以测定可变电容器53的电压,并将该电压测定值输向后述的控制部6的方式构成。另外,可变电容器53的微调机构由作为驱动机构的电动机58进行驱动,控制部6驱动并控制电动机58,由此操纵可变电容器53的微调的位置,调整其静电容量。图3是示意地表示等离子体蚀刻装置2的图,参照该图进行说明。其中,为了方便说明,在图3中没有记载偏压用的高频电源39。当高频电源37导通时,以高频电源37—匹配电路35—下部电极31—等离子体—上部电极41的路径流动高频电流。在上部电极41中流动的高频电流虽然主要在阻抗调整部5—处理容器20的路径流动,但是一部分在绝缘体42—处理容器20的路径中流动。并且,虽然在处理容器20中流动的高频电流在作为接地筐体的匹配盒34—同轴电缆3A的外层部分3B—接地的路径中流动,但是如在
背景技术
栏中记载的那样,因为存在高频电流在从下部电极31经等离子体到处理容器20的壁部这种异常的路径中流动的问题,所以利用阻抗调整部5调整从上部电极41到处理容器20的上部的路径(返回(return)路径)的阻抗值。在图3中以[CO]表示的电容量与位于处理容器20和上部电极41之间的绝缘体42的绝缘电容量相当。另外,在图中[ICO]表示在绝缘体42中流动的电流,[Cs]表示可变电容器53的静电容量,[ICs]表示在阻抗调整部5中流动的电流,[VCs]表示由电压测定部57测定的可变电容器53的两端电压,[I-total]表示从下部电极31流向上部电极41的电流,[Ls]表示电感器52的电感系数。因为当在上述上部电极41中流动的电流[I-total]成为最大时在上述下部电极31—等离子体—处理容器20的路径中流动的高频变得最少,所以在后述的处理中,通过变更可变电容器53的位置,并改变它的静电容量Cs,从而改变阻抗调整部5的阻抗值,由此决定[I-total]为最大的可变电容器53的位置。接着参照图4说明控制部6的结构。控制部6例如由计算机构成,具有输入画面(未图示)。该输入画面,以能够任意输入并设定气体种类、处理容器20内的压力、高频电源37的电力等处理条件的方式构成,并且以能够选择决定阻抗调整部5的可变电容器53的微调的位置的阻抗设定模式或对基板进行等离子体蚀刻处理的基板处理模式的方式构成。61是总线。并且,总线61与存储在程序存储部62中的、用于实施后述作用的程序63,和计算在上部电极41中流动的电流[I-total]的工作存储器64连接。并且,在总线61连接有存储表65、数据66和表67的存储器,为了使说明简单,仅在图4中图示有表65、数据66和表67,其中,表65为使可变电容器53的微调位置与其静电容量[Cs;i对应的表,数据66为取得有上述电流[I-total]和可变电容器53的微调位置的关系的数据,表67为使处理条件与最佳微调位置对应的表。程序63,执行后述的处理,以能够决定[I-total]为最大值或最大值附近的可变电容器53的微调位置的方式编有步骤组,该程序63从由例如软盘、压縮光盘、MO(光磁盘)等构成的存储介质安装到控制部6中,并存储在程序存储部62中。.在工作存储器64中进行各种计算,预先存储有上述[CO]和[Ls]的值,根据这些值和从电压测定部57输出的[VCs]的值、以及与获得该[VCs]时的可变电容器53的微调的位置对应的[Cs]的值计算[I-total]的值。在表65中,存储有预先设定的可变电容器53的微调的规定的各个位置和该各位置上的可变电容器53的静电容量[Cs]的值。其中,所谓微调位置,详细而言,例如是与电动机58连结的编码器的脉冲数。数据66是表示可变电容器53的各个微调位置与在可变电容器53的各个微调位置上计算得到的[I-total]的关系的数据,如后所述,当在可变电容器53的各个微调位置上计算[I-Total]时,该计算结果与微调位置对应地被存储。该数据实质上为图4所示的图表。并且,该数据66、表65、67例如显示在上述输入画面中。表67写入并存储有设定的处理条件和在该处理条件下计算的[I-total]成为最大时的可变电容器53的微调的最佳位置。下面,参照图5所示的流程对求得可变电容器53的微调的最佳位置的顺序进行说明。(歩骤S1)当操作者从输入画面输入气体种类、处理容器20内的压力、高频电源37的电力等处理条件时,控制部6从表65读出例如该静电容量[Cs]成为最小时的可变电容器53的微调位置,通过电动机58被调整到可变电容器53的[Cs]为最小的位置。(步骤S2)接着,从上部电极41向处理容器20内供给设定的气体,并对处理容器20内抽真空,成为设定的压力。然后,接通高频电源37,将设定的电力的高频供向下部电极31,在下部电极31和上部电极41之间形成等离子体,如已经说明的那样,高频电流经阻抗调整部5流向处理容器20。(步骤S3)由电压测定部57测定在可变电容器53中流动的电流的电压[VCs],控制部6将该电压测定值[VCs]写入到工作存储器64中并从表65读出上述[Cs]的值,根据这些[VCs]和[Cs]计算在阻抗调整部5中流动的电流值[ICs]。(步骤S4)之后,控制部6根据计算得到的[ICs]计算与阻抗调整部5连接的上部电极41的电位[VCO]的值,根据该[VCO]和预先输入的绝缘体42的绝缘电容量[CO]的值,计算在绝缘体42中流动的电流[ICO]的值。(步骤S5)进一歩,控制部6计算[ICs]+网,算出[I-total]的值,使该算出的[I-total]和微调位置对应并加以存储。该工序相当于描绘(plot)表示为数据66的图表。(步骤S6)在描绘结束后,控制部6,从表65读出比现在的[Cs]大1级的[Cs]值和在该阶段与第二位较大的[Cs]值对应的微调位置,将可变电容器53设置在该位置。此后实施步骤S3到步骤S6。此外,因为实际上能够根据经验等预先掌握[Cs]的大概的适当值,所以也可以从与比[Cs]的最小值大的[Cs]相当的微调位置开始。(步骤S7)重复上述步骤S3到步骤S6,对于在表65中设定的可变电容器53的微调位置依次测定[I-total],描绘作为两者的关系数据的图表。而且,当新算出的[I-total]的值比在前一个定时(timing)算出的[I-total]的值低时,即在该时刻中止微调位置的变更作业,将该时刻的微调位置作为最佳位置,将该最佳位置和最初输入的处理条件存储在表67中,例如在输入画面上显示出该情况。然后,当将与操作者预先输入的处理条件不同的处理条件输入到输入画面中时,同样进行上述步骤S1S7,进一步将该处理条件和与该处理条件对应的可变电容器53的最佳位置存储在表67中。接着说明对基板IO进行等离子体蚀刻处理的顺序。当操作者从输入画面选择基板处理模式,设定处理条件时,控制部6从表67读出与该处理条件对应的可变电容器53的微调的最佳位置,将可变电容器53设置在该最佳位置上。接着将基板10搬入到处理容器20内,并载置在下部电极31上,以与处理条件对应的方式将处理容器内抽真空到预定压力,并且从上部电极41向处理容器20内供给气体。然后,接通高频电源37,39,以设定的电力值从高频电源37向处理容器20内导入高频,在下部电极31和上部电极41之间形成等离子体,并且向基板10施加偏压对基板IO进行蚀刻处理。例如从形成等离子体开始经过预定吋间后断开高频电源37,39,并且停止向处理容器20内供给气体,结束蚀刻处理,处理容器20内变为规定的压力。根据该等离子体蚀刻装置2,因为改变设置在上部电极41和处理容器20之间的阻抗调整部5所包括的可变电容器53的微调位置,同时通过带通滤波器56测定可变电容器53的电压,根据该测定电压设定可变电容器53的合适的微调位置,所以能够自动取得阻抗值的适宜点,并且能够不受偏压用的高频的影响地进行适当的阻抗调整,抑制该阻抗调整所需的时间,实现良好的等离子体处理。此外,由可变电容器53和电感器52构成的串联电路构成上述阻抗调整部5,通过测定上述可变电容器53的电压,与测定阻抗调整部5和绝缘体42的并联电路全体的电压的情况相比,因为避免了因并联共振、并联电路的阻抗值成为零引起的电压的大幅度变动,所以能够进行更适当的阻抗调整。虽然在流动于上部电极41中的电流[I-total]超过最大值而减少的区域容易发生异常放电,但是在上述实施方式中在电流[I-total]减少的时刻,停止在该处理条件下的静电容量的变更,所以能够防止因异常放电引起的处理容器20的内壁、内部部件的损伤。此外,因为在控制部件6的表67中存储有处理条件和与该处理条件对应的可变电容器的微调位置,在进行基板的等离子体处理时能够自动读出该微调位置,并将可变电容器53设置在该位置上而进行处理,所以能够节省操作者的时间。图6是表示作为阻抗调整部5的变形例的阻抗调整部8的图,在该阻抗调整部8中相反地设置有电感器52和可变电容器53。而且,电压测定部57测定电感器52的电压[VCc],在上述计算中代替[VCs]使用[VCc]计算[I-total]。在此,电感器52虽然与
发明内容中所述的第二元件单元相当,但是即使在不设置电感器这个部件的情况下,当隔着连接铜板将阻抗调整部5安装在处理容器中时、该连接铜板与成为电感器的第二元件单元相当。此外,也可以设置多个阻抗调整部5。在这种情况下,也可以以使各阻抗调整部5的可变电容器53的静电容量[Cs]同时成为相同值的方式进行调整,同时与前面的实施方式同样地测定其中一个可变电容器的电压,同样地根据该测定值求得最适合的微调位置。或者也可以只调整1个可变电容器53的[Cs],使除此以外的[Cs]固定,根据该1个可变电容器53的电压,同样地设定最适合的微调位置。此外,也可以上下相反地设置各个高频电源37、39和阻抗调整部5,即也可以在处理容器20与下部电极31之间设置阻抗调整部5,使高频电源37、39与上部电极41连接。(评价试验1-1)作为评价试验1-1,首先使用上述等离子体蚀刻装置2,调查[I-total]和可变电容器53的微调位置的关系,检测出可变电容器53的微调的最佳位置。使用CVSF6作为从上部电极4].供向处理容器20内的处理气体。但是在该评价试验1中使用的等离子体蚀刻装置2中没有设置带通滤波器56,并且没有施加来自高频电源39的偏压用的高频电压。另外,图7(a)表示预先测定的、变更可变电容器53的微调位置时的各个位置的阻抗调整部5的阻抗值。(评价试验1-2)另外,作为评价试验1-2,以使用
背景技术
栏中所示的等离子体蚀刻装置1、探针18a、示波器18b和计算机18的现有的方法,调查[I-total]与可变电容器的微调位置的关系,并且通过目视确认形成的等离子体的状态。与评价试验1-1同样地设定各个处理条件,在该评价试验1-2中也没有施加偏压用的高频。图7(b)的图表表示评价试验1-1的结果,图7(c)的图表表示评价试验1-2的结果,另外,下述的表1表示在评价试验1-2中可变电容器的各个位置与通过目视确认的等离子体状态的关系。从图7(b)的图表可知在等离子体蚀刻装置2中当可变电容器53的微调位置在70。/。附近时[I-total]变为最高。并且,从图7(c)的图表可知即使在现有方法中当微调位置在70。/。附近时[I-total]也成为最高,而且如表1所示,当微调位置为70%时等离子体的状态最好。从而,能够确认到在等离子体蚀刻装置2中可变电容器53的微调的最佳位置被适当地检测出,证实根据本发明能够最佳地设定阻抗调整部5的阻抗值。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>(评价试验2-l)接着除了将供向处理容器2内的气体从C1乂SF6变更为02气外,与评价试验1-1同样地使用等离子体蚀刻装置2测定可变电容器53的各微调位置上的[I-total]。其中,各位置的阻抗调整部5的阻抗值与评价试验1-1同样。(评价试验2-2)另外,作为评价试验2-2,以与评价试验1-2同样的现有的方法,调査[I-total]与可变电容器的微调位置的关系,并且通过目视确认形成的等离子体状态。与评价试验2-l同样地设定各处理条件。图8(a)的图表表示评价试验2-l的结果,图8(b)的图表表示评价试验2-2的结果,另夕卜,下述表2表示在评价试验2-2中可变电容器53的各位置与通过目视确认的等离子体的状态的关系。从图8(a)的图表可知当微调位置在0%和90%时观察到峰值。此外,从图8(b)的图表可知在现有方法中当微调位置在90。/。附近时[I-total]成为最高,而且如表2所示,当可变电容器的微调位置为90%时等离子体的状态最好。在图8(a)的图表中即使微调位置为0%也观察到峰值,这是因为不仅测定了等离子体形成用的高频13.56MHz成分的电压,也测定了作为其高次谐波的27.12MHz频率成分的电压。因此,根据该实验可知:如上述实施方式中说明的那样设置带通滤波器、除去高次谐波等的影响对防止[I-total]的峰值误检测有效。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>(评价试验3)作为评价试验3,使用等离子体蚀刻装置2,以与评价试验l-l同样的顺序算出当改变可变电容器的微调位置时的[I-total]。在该评价试验3中虽然施加有偏压用的高频电压,但是与评价试验1-1同样没有设置带通滤波器56。使用CVSF6气体,各微调位置的阻抗调整部5的阻抗值与评价试验1-1相同。并且,也使用上述现有的测定方法测定各微调位置的[I-total]并且通过目视确认了等离子体的状态。在该现有的测定方法中也施加了偏压用的高频电压。图9的图表表示评价试验3的结果,如该图表所示那样出现有多个[I-total]的峰值。当微调位置为70%时通过现有的测定方法得到的[I-total]的峰值被显示,当为该位置时通过目视确认的等离子体状态也最好。由此可知一旦重叠高频电压则容易误检测出[I-total]的峰值。(评价试验4)作为评价试验4,在等离子体蚀刻装置2中,调査当改变可变电容器的微调位置时的各频率成分的电压。在该评价试验4中虽然也在下部电极31上施加偏压用的高频电压,但是在蚀刻装置2中没有设置带通滤波器73。图10(a)(c)是表示这时的结果的图表。根据该图表,如果重叠施加在下部电极31上的高频,则根据可变电容器53的微调位置,不仅等离子体形成用的高频13.56MHz的成分,而且13.56+3.2=16.76MHz、13.56MHz+2><3.2=19.96MHz成分的电压也增大。而且存在电压测定部的输出值变得不稳定,不能够计算正确的[I-total],不能够检测出该[I-total]成为最大值或最大值附近的微调位置的问题。从评价试验3和评价试验4的结果可知,如上述实施方式所示那样设置带通滤波器是有效的。权利要求1.一种等离子体处理装置,其具有在处理容器内与该处理容器绝缘,且通过匹配电路与输出产生等离子体用的高频的高频电源连接的阴极电极;和与该阴极电极相对地设置且通过绝缘体与所述处理容器绝缘的阳极电极,该等离子体处理装置为在所述阴极电极和所述阳极电极中的一个电极上载置有基板,且利用高频电力使处理气体等离子体化并利用该等离子体对基板进行等离子体处理的平行平板型的等离子体处理装置,其特征在于,具有在产生等离子体时,在载置基板一侧的电极上施加比产生等离子体用的高频的频率低的偏压用的高频的偏压用的高频电源;一端侧与所述阳极电极连接且另一端侧与所述处理容器连接,并用于控制从阴极电极经等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到所述匹配电路的接地筐体的阻抗值的阻抗调整部;测定所述阻抗调整部的电压的电压测定部;位于所述阻抗调整部和电压测定部之间,且当令在阻抗调整部的电压,产生等离子体用的高频的频率为f1,偏压用的高频的频率为f2时,将f1作为通过频带,f1-f2和f1+f2作为衰减频带的带通滤波器;和当等离子体产生时使所述阻抗调整部的阻抗值发生改变,同时取得由所述电压测定部测定的电压值,根据该电压值,计算流入所述阳极电极的电流值,以使该电流值成为最大值或其附近的方式设定所述阻抗调整部的阻抗值的控制部。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于所述阻抗调整部包括可变电容器;设置有驱动调整所述可变电容器的静电容量的微调机构的驱动机构,所述控制部通过所述驱动机构设定可变电容器的电容值,从而设定阻抗调整部的阻抗值。3.如权利要求2所述的等离子体处理装置,其特征在于所述控制部根据由电压测定部测定的电压值、所述可变电容器的静电容量值、所述可变电容器以外的构成阻抗调整部的元件的阻抗值、和使所述阳极电极与处理容器绝缘的绝缘体的绝缘电容值,计算流入所述阳极电极的电流值。4.如权利要求2和3中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于所述控制部,以使所述可变电容器的静电容量值依次增大的方式控制所述驱动机构,当流入所述阳极电极的电流值开始降低时停止所述驱动机构,由此设定所述可变电容器的电容值。5.如权利要求14中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于所述阻抗调整部由包括所述可变电容器的第一元件单元、和由电容器或电感器构成的第二元件单元的串联电路构成,所述电压测定部测定所述第一元件单元的两端电压或第二元件单元的两端电压。6.如权利要求15中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于在阳极电极的面方向中设置有多个所述阻抗调整部,所述控制部设定1个阻抗调整部的可变电容器的电容值,或者同时设定2个以上的阻抗调整部的可变电容器的电容值。7.如权利要求25中的任一项所述的等离子体处理装置,其特征在于设置有存储进行等离子体处理时的处理条件和在该处理条件下决定的可变电容器的微调位置的存储部,当对基板进行等离子体处理时,所述控制部从存储部读出与该处理条件对应的微调位置并控制驱动机8.—种等离子体处理方法,其为使用具有如下结构的等离子体处理装置进行如下所述的等离子体处理的等离子体处理方法,该等离子体处理装置具有在处理容器内与该处理容器绝缘且通过匹配电路与输出产生等离子体用的高频的高频电源连接的阴极电极;与该阴极电极相对地设置且隔着绝缘体与所述处理容器绝缘的阳极电极;和一端侧与所述阳极电极连接并且另一端侧与所述处理容器连接的、用于控制从阴极电极经等离子体、阳极电极和处理容器的壁部到所述匹配电路的接地筐体的阻抗值的阻抗调整部,利用该等离子体处理装置,在处理容器内通过高频电力使处理气体等离子体化,利用该等离子体对载置在阴极电极和阳极电极中的一方上的基板进行处理,该等离子体处理方法的特征在于,包括在所述阴极电极和阳极电极之间施加产生等离子体用的高频使等离子体产生的工序;当进行该工序时,向载置有基板的电极施加比产生等离子体用的高频的频率低的偏压用的高频的工序;当令产生等离子体用的高频的频率为fl,偏压用的高频的频率为G时,通过位于所述阻抗调整部和用于测定该阻抗调整部的电压的电压测定部之间的带通滤波器,使阻抗调整部的电压中的fl的电压通过,但抑制fl-f2以下的频率成分的电压和fl+f2以上的频率成分的电压的工序;当等离子体产生时,通过控制部使阻抗调整部的阻抗值改变,同时取得由所述电压测定部测定的电压值的工序;根据在该工序中取得的电压值,计算流入所述阳极电极的电流值的工序;禾口以使在该工序中计算的电流值成为最大值或其附近的方式设定所述阻抗调整部的阻抗值的工序。9.如权利要求8所述的等离子体处理方法,其特征在于所述阻抗调整部具有通过驱动机构其静电容量被调整的可变电容器;包括以使所述可变电容器的电容值依次增大的方式控制所述驱动机构的工序;当流入所述阳极电极的电流值开始降低时停止所述驱动机构,并进行所述可变电容器的电容值的设定。10.如权利要求9所述的等离子体处理方法,其特征在于计算流入到所述阳极电极的电流值的步骤,根据由电压测定部测定的电压值、所述可变电容器的静电容量值、所述可变电容器以外的构成阻抗调整部的元件的阻抗值、和使所述阳极电极与处理容器绝缘的绝缘体的绝缘电容值而被执行。11.一种存储介质,其存储有应用于对基板进行等离子体处理的等离子体处理装置且在计算机上运行的计算机程序,该存储介质的特征在于所述计算机程序以实施权利要求810中的任一项所述的等离子体处理方法的方式编有步骤组。全文摘要本发明提供一种等离子体处理装置和等离子体处理方法。在阳极电极和处理容器之间设置有阻抗调整部的等离子体处理装置中,能够容易并适当地调整阻抗调整部的阻抗,从而抑制异常放电。该等离子体处理装置具有偏压用的高频电源;阻抗调整部;测定上述阻抗调整部的电压的电压测定部;位于上述阻抗调整部和电压测定部之间的带通滤波器;和当等离子体产生时使上述阻抗调整部的阻抗值发生改变,同时取得由上述电压测定部测定的电压值,根据该电压值,计算流入上述阳极电极的电流值,以使该电流值成为最大值或其附近的方式设定上述阻抗调整部的阻抗值的控制部。文档编号H05H1/46GK101277579SQ200810087850公开日2008年10月1日申请日期2008年3月26日优先权日2007年3月27日发明者东条利洋,佐藤亮,齐藤均申请人:东京毅力科创株式会社
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