用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)根據(jù)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)適當(dāng)且高速地調(diào)整高頻電力的頻率。在一實(shí)施方式的方法中，由等離子體處理裝置的高頻電源開始與第一期間中的功率相比，與該第一期間交替反復(fù)的第二期間中的功率設(shè)定得小的調(diào)制高頻電力的輸出。接著，取得過去的第一期間內(nèi)的第一副期間的高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值和過去的第一期間內(nèi)的第二副期間的高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值。接著，第一副期間的調(diào)制高頻電力的頻率和第二副期間的調(diào)制高頻電力的頻率根據(jù)移動(dòng)平均值被設(shè)定。

Impedance matching method for plasma processing device

The invention adjusts the frequency of the high-frequency power appropriately and at high speed according to the change of the impedance of the load side of the high-frequency power supply. In one embodiment of the method, compared with the high-frequency power by the plasma processing device starts with the first period, power during the second through the setting of small modulation frequency power output with the first period alternately. Then, get the mobile side load impedance of high frequency power supply during the first period of the first deputy in the past of the average value of the load impedance and the high frequency power supply during the first period in the past second of the average value of the. Next, the frequency of the modulation high-frequency power and the frequency of the modulation high-frequency power during the second second period are set according to the moving average.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法
本專利技術(shù)的實(shí)施方式涉及用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法。
技術(shù)介紹
在半導(dǎo)體器件等的電子器件的制造中，對被處理體進(jìn)行等離子體處理例如等離子體蝕刻處理。作為用于等離子體處理的等離子體處理裝置的一種，已知有電容耦合型的等離子體處理裝置。電容耦合型的等離子體處理裝置一般來說包括處理容器、上部電極、下部電極、第一高頻電源、第一匹配器、第二高頻電源和第二匹配器。上部電極和下部電極設(shè)置成隔著處理容器內(nèi)的空間彼此大致平行。第一高頻電源產(chǎn)生等離子體生成用的第一高頻電力。第一高頻電力被供給到上部電極和下部電極中的一者。另外，第二高頻電源產(chǎn)生離子引入用的第二高頻電力。第二高頻電力供給到下部電極。另外，在電容耦合型的等離子體處理裝置中，為了使第一高頻電源的輸出阻抗與其負(fù)載側(cè)的阻抗匹配，調(diào)整第一匹配器的可變電抗元件。而且，為了使第二高頻電源的輸出阻抗與其負(fù)載側(cè)的阻抗匹配，調(diào)整第二匹配器的可變電抗元件。在電容耦合型的等離子體處理裝置中，供給到處理容器內(nèi)的氣體因在上部電極與下部電極之間產(chǎn)生的高頻電場而解離，利用離子或者自由基等的活性種對被處理體進(jìn)行處理。另外，在電容耦合型的等離子體處理裝置中，從第一高頻電源和第二高頻電源中的至少一方的高頻電源供給其功率被脈沖調(diào)制過的調(diào)制高頻電力。即，利用與第一期間中的功率相比、與該第一期間交替反復(fù)的第二期間中的功率較低的高頻電力即調(diào)制高頻電力。例如，等離子體生成用的調(diào)制高頻電力用于電子溫度的上升的抑制、或者被處理體的充電損害的抑制，離子引入用的調(diào)制高頻電力用于微負(fù)載效果的抑制。當(dāng)使用這樣的調(diào)制高頻電力時(shí)，與脈沖調(diào)制的周期同步地，負(fù)載側(cè)的阻抗、特別是等離子體的阻抗變動(dòng)。其結(jié)果是，在第一期間開始時(shí)，向高頻電源去的反射波變大。為了減少該反射波，需要使負(fù)載側(cè)的阻抗與高頻電源的輸出阻抗、即匹配點(diǎn)高速匹配。但是，匹配器的可變電抗元件一般來說利用電動(dòng)機(jī)等的機(jī)械裝置對其電抗進(jìn)行調(diào)整。因此，匹配器無法高速執(zhí)行阻抗匹配。于是，采用下述技術(shù)：在包含第一期間的開始的期間中，將高頻電源所輸出的高頻電力的頻率設(shè)定為比該第一期間的額定時(shí)的該高頻電力的頻率高的規(guī)定頻率。這樣的技術(shù)例如記載在專利文獻(xiàn)1中。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本專利3122618號說明書
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的技術(shù)課題在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)中，上述規(guī)定頻率是固定的頻率。由此，無法根據(jù)負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)適當(dāng)?shù)厥垢哳l電力的頻率變化。結(jié)果，反射波的抑制存在限制。另外，高頻電力的功率的脈沖調(diào)制中要求較高的調(diào)制頻率。由此，需要根據(jù)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)適當(dāng)且高速地調(diào)整高頻電力的頻率。用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案在一個(gè)方式中，提供一種用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法。等離子體處理裝置包括處理容器、第一電極、第二電極、第一高頻電源、第二高頻電源、第一供電線路、第二供電線路、第一匹配器和第二匹配器。第一電極和第二電極設(shè)置成在它們之間存在上述處理容器內(nèi)的空間。第一高頻電源輸出等離子體生成用的高頻電力。第二高頻電源輸出離子引入用的高頻電力。第一供電線路將第一電極或者第二電極與第一高頻電源連接。第二供電線路連接第二電極與第二高頻電源。第一匹配器調(diào)整第一高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗。第二匹配器調(diào)整第二高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗。該一個(gè)方式的方法包括：(i)從第一高頻電源和第二高頻電源中的一個(gè)高頻電源開始輸出調(diào)制高頻電力的步驟，該調(diào)制高頻電力中，與第一期間中的功率相比，與該第一期間交替反復(fù)的第二期間中的功率設(shè)定得較??；(ii)第一匹配器和第二匹配器中的與一個(gè)高頻電源對應(yīng)的一個(gè)匹配器調(diào)整一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗，使得一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟；和(iii)用于一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值的步驟，該第一移動(dòng)平均值是調(diào)整一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的上述步驟之后，在第一期間各自的從開始時(shí)刻至中途之間設(shè)定的第一副期間中的、一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，第二移動(dòng)平均值是調(diào)整一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的上述步驟之后，在第一期間各自的從中途至結(jié)束時(shí)刻之間設(shè)定的第二副期間中的、上述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值；和(iv)在用于一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值后，在第一副期間和第二副期間的各個(gè)中設(shè)定一個(gè)高頻電源所輸出的調(diào)制高頻電力的頻率，使得根據(jù)第一移動(dòng)平均值推測的第一副期間的一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗和根據(jù)第二移動(dòng)平均值推測的第二副期間的一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟。在上述一個(gè)方式的方法中，當(dāng)調(diào)制高頻電力的輸出開始時(shí)，調(diào)整一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗。例如，根據(jù)在第一期間的各個(gè)中設(shè)定的規(guī)定期間的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，調(diào)整可變電抗元件的電抗，使得一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)。匹配器的可變電抗元件的電抗的調(diào)整、即可變電抗元件的控制，并不跟蹤第一期間中的負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)，因此在第一副期間中產(chǎn)生比第二副期間大的反射波。于是，本方法中，取得過去的多個(gè)第一期間中的第一副期間和第二副期間各個(gè)中的一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值、即第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值。然后，第一副期間和第二副期間各自中的調(diào)制高頻電力的頻率根據(jù)第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值設(shè)定。由此，根據(jù)第一期間中的一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)，適當(dāng)且高速地調(diào)整調(diào)制高頻電力的頻率。在一實(shí)施方式中，該方法可以還包括：(v)第一匹配器和第二匹配器中的另一個(gè)匹配器調(diào)整另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗，使得另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟；(vi)用于另一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第三移動(dòng)平均值和第四移動(dòng)平均值的步驟，該第三移動(dòng)平均值是調(diào)整另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的上述步驟之后，第一副期間中的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，第四移動(dòng)平均值是調(diào)整另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的上述步驟之后，第二副期間中的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值；和(vii)在用于另一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第三移動(dòng)平均值和第四移動(dòng)平均值后，在第一副期間和第二副期間的各個(gè)中設(shè)定另一個(gè)高頻電源所輸出的高頻電力的頻率，使得根據(jù)第三移動(dòng)平均值推測的第一副期間的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗和根據(jù)第四移動(dòng)平均值推測的第二副期間的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟。另一個(gè)高頻電源存在著在一個(gè)高頻電源輸出調(diào)制高頻電力的期間輸出連續(xù)電力(連續(xù)波)的情況，即存在連續(xù)輸出功率大致一定的高頻電力的情況，另外，存在著在一個(gè)高頻電源輸出調(diào)制高頻電力的期間輸出與一個(gè)高頻電源的調(diào)制高頻電力同步的調(diào)制高頻電力的情況。在任一情況下，在第一期間中另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗發(fā)生變動(dòng)。為了應(yīng)對該負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)，在該實(shí)施方式中，基于過去的第一期間中的第一副期間和第二副期間各個(gè)中的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值、即第三移動(dòng)平均值和第四移動(dòng)平均值，在第一副期間和第二副期間的各個(gè)中設(shè)定另一個(gè)高頻電源所輸出的調(diào)制高頻電力的頻率。由此，根據(jù)第一期間中的另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的變動(dòng)適當(dāng)且高速地調(diào)整調(diào)制高頻電力的頻率。在一實(shí)施方式中，該方法還可以包括：調(diào)整一個(gè)匹配器的可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法，其特征在于：所述等離子體處理裝置包括：處理容器；第一電極和第二電極，設(shè)置成在它們之間隔著所述處理容器內(nèi)的空間；輸出等離子體生成用的高頻電力的第一高頻電源；輸出離子引入用的高頻電力的第二高頻電源；連接所述第一電極或者所述第二電極與所述第一高頻電源的第一供電線路；連接所述第二電極與所述第二高頻電源的第二供電線路；用于調(diào)整所述第一高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的第一匹配器；和用于調(diào)整所述第二高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的第二匹配器，該用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法包括：從所述第一高頻電源和所述第二高頻電源中的一個(gè)高頻電源開始輸出調(diào)制高頻電力的步驟，該調(diào)制高頻電力中，與第一期間中的功率相比，與該第一期間交替反復(fù)的第二期間中的功率設(shè)定得較小；所述第一匹配器和所述第二匹配器中的與所述一個(gè)高頻電源對應(yīng)的一個(gè)匹配器調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗，使得所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟；和用于所述一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值的步驟，該第一移動(dòng)平均值是調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，在所述第一期間各自的從開始時(shí)刻至中途之間設(shè)定的第一副期間中的、所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，所述第二移動(dòng)平均值是調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，在所述第一期間各自的從所述中途至結(jié)束時(shí)刻之間設(shè)定的第二副期間中的、所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值；和在用于所述一個(gè)高頻電源的所述電源控制部取得所述第一移動(dòng)平均值和所述第二移動(dòng)平均值后，在所述第一副期間和所述第二副期間的各個(gè)中設(shè)定所述一個(gè)高頻電源所輸出的調(diào)制高頻電力的頻率，使得根據(jù)所述第一移動(dòng)平均值推測的所述第一副期間的所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗和根據(jù)所述第二移動(dòng)平均值推測的所述第二副期間的所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟。...

【技術(shù)特征摘要】
2015.10.06 JP 2015-1983141.一種用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法，其特征在于：所述等離子體處理裝置包括：處理容器；第一電極和第二電極，設(shè)置成在它們之間隔著所述處理容器內(nèi)的空間；輸出等離子體生成用的高頻電力的第一高頻電源；輸出離子引入用的高頻電力的第二高頻電源；連接所述第一電極或者所述第二電極與所述第一高頻電源的第一供電線路；連接所述第二電極與所述第二高頻電源的第二供電線路；用于調(diào)整所述第一高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的第一匹配器；和用于調(diào)整所述第二高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的第二匹配器，該用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法包括：從所述第一高頻電源和所述第二高頻電源中的一個(gè)高頻電源開始輸出調(diào)制高頻電力的步驟，該調(diào)制高頻電力中，與第一期間中的功率相比，與該第一期間交替反復(fù)的第二期間中的功率設(shè)定得較?。凰龅谝黄ヅ淦骱退龅诙ヅ淦髦械呐c所述一個(gè)高頻電源對應(yīng)的一個(gè)匹配器調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗，使得所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟；和用于所述一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第一移動(dòng)平均值和第二移動(dòng)平均值的步驟，該第一移動(dòng)平均值是調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，在所述第一期間各自的從開始時(shí)刻至中途之間設(shè)定的第一副期間中的、所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，所述第二移動(dòng)平均值是調(diào)整所述一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，在所述第一期間各自的從所述中途至結(jié)束時(shí)刻之間設(shè)定的第二副期間中的、所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值；和在用于所述一個(gè)高頻電源的所述電源控制部取得所述第一移動(dòng)平均值和所述第二移動(dòng)平均值后，在所述第一副期間和所述第二副期間的各個(gè)中設(shè)定所述一個(gè)高頻電源所輸出的調(diào)制高頻電力的頻率，使得根據(jù)所述第一移動(dòng)平均值推測的所述第一副期間的所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗和根據(jù)所述第二移動(dòng)平均值推測的所述第二副期間的所述一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟。2.如權(quán)利要求1所述的用于等離子體處理裝置的阻抗匹配的方法，其特征在于，還包括：所述第一匹配器和所述第二匹配器中的另一個(gè)匹配器調(diào)整所述另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗，使得所述另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗接近匹配點(diǎn)的步驟；用于所述另一個(gè)高頻電源的電源控制部取得第三移動(dòng)平均值和第四移動(dòng)平均值的步驟，該第三移動(dòng)平均值是調(diào)整所述另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，所述第一副期間中的所述另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值，所述第四移動(dòng)平均值是調(diào)整所述另一個(gè)匹配器的可變電抗元件的電抗的所述步驟之后，所述第二副期間中的所述另一個(gè)高頻電源的負(fù)載側(cè)的阻抗的移動(dòng)平均值；和在用于所述另一個(gè)高頻電源的所述電源控制部取得所述第三移動(dòng)平均值和所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：永海幸一，梅原直征，山田紀(jì)和，
申請(專利權(quán))人：東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：日本,JP