用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法制造方法及图纸

本发明专利技术根据高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整高频电力的频率。在一实施方式的方法中，由等离子体处理装置的高频电源开始与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得小的调制高频电力的输出。接着，取得过去的第一期间内的第一副期间的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值和过去的第一期间内的第二副期间的高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值。接着，第一副期间的调制高频电力的频率和第二副期间的调制高频电力的频率根据移动平均值被设定。

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.

【技术实现步骤摘要】
用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法
本专利技术的实施方式涉及用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法。
技术介绍
在半导体器件等的电子器件的制造中，对被处理体进行等离子体处理例如等离子体蚀刻处理。作为用于等离子体处理的等离子体处理装置的一种，已知有电容耦合型的等离子体处理装置。电容耦合型的等离子体处理装置一般来说包括处理容器、上部电极、下部电极、第一高频电源、第一匹配器、第二高频电源和第二匹配器。上部电极和下部电极设置成隔着处理容器内的空间彼此大致平行。第一高频电源产生等离子体生成用的第一高频电力。第一高频电力被供给到上部电极和下部电极中的一者。另外，第二高频电源产生离子引入用的第二高频电力。第二高频电力供给到下部电极。另外，在电容耦合型的等离子体处理装置中，为了使第一高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗匹配，调整第一匹配器的可变电抗元件。而且，为了使第二高频电源的输出阻抗与其负载侧的阻抗匹配，调整第二匹配器的可变电抗元件。在电容耦合型的等离子体处理装置中，供给到处理容器内的气体因在上部电极与下部电极之间产生的高频电场而解离，利用离子或者自由基等的活性种对被处理体进行处理。另外，在电容耦合型的等离子体处理装置中，从第一高频电源和第二高频电源中的至少一方的高频电源供给其功率被脉冲调制过的调制高频电力。即，利用与第一期间中的功率相比、与该第一期间交替反复的第二期间中的功率较低的高频电力即调制高频电力。例如，等离子体生成用的调制高频电力用于电子温度的上升的抑制、或者被处理体的充电损害的抑制，离子引入用的调制高频电力用于微负载效果的抑制。当使用这样的调制高频电力时，与脉冲调制的周期同步地，负载侧的阻抗、特别是等离子体的阻抗变动。其结果是，在第一期间开始时，向高频电源去的反射波变大。为了减少该反射波，需要使负载侧的阻抗与高频电源的输出阻抗、即匹配点高速匹配。但是，匹配器的可变电抗元件一般来说利用电动机等的机械装置对其电抗进行调整。因此，匹配器无法高速执行阻抗匹配。于是，采用下述技术：在包含第一期间的开始的期间中，将高频电源所输出的高频电力的频率设定为比该第一期间的额定时的该高频电力的频率高的规定频率。这样的技术例如记载在专利文献1中。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利3122618号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在专利文献1中记载的技术中，上述规定频率是固定的频率。由此，无法根据负载侧的阻抗的变动适当地使高频电力的频率变化。结果，反射波的抑制存在限制。另外，高频电力的功率的脉冲调制中要求较高的调制频率。由此，需要根据高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整高频电力的频率。用于解决技术课题的技术方案在一个方式中，提供一种用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法。等离子体处理装置包括处理容器、第一电极、第二电极、第一高频电源、第二高频电源、第一供电线路、第二供电线路、第一匹配器和第二匹配器。第一电极和第二电极设置成在它们之间存在上述处理容器内的空间。第一高频电源输出等离子体生成用的高频电力。第二高频电源输出离子引入用的高频电力。第一供电线路将第一电极或者第二电极与第一高频电源连接。第二供电线路连接第二电极与第二高频电源。第一匹配器调整第一高频电源的负载侧的阻抗。第二匹配器调整第二高频电源的负载侧的阻抗。该一个方式的方法包括：(i)从第一高频电源和第二高频电源中的一个高频电源开始输出调制高频电力的步骤，该调制高频电力中，与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得较小；(ii)第一匹配器和第二匹配器中的与一个高频电源对应的一个匹配器调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；和(iii)用于一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，该第一移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第一期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第一副期间中的、一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第二移动平均值是调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，在第一期间各自的从中途至结束时刻之间设定的第二副期间中的、上述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和(iv)在用于一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值后，在第一副期间和第二副期间的各个中设定一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据第一移动平均值推测的第一副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第二移动平均值推测的第二副期间的一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。在上述一个方式的方法中，当调制高频电力的输出开始时，调整一个匹配器的可变电抗元件的电抗。例如，根据在第一期间的各个中设定的规定期间的负载侧的阻抗的移动平均值，调整可变电抗元件的电抗，使得一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点。匹配器的可变电抗元件的电抗的调整、即可变电抗元件的控制，并不跟踪第一期间中的负载侧的阻抗的变动，因此在第一副期间中产生比第二副期间大的反射波。于是，本方法中，取得过去的多个第一期间中的第一副期间和第二副期间各个中的一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值、即第一移动平均值和第二移动平均值。然后，第一副期间和第二副期间各自中的调制高频电力的频率根据第一移动平均值和第二移动平均值设定。由此，根据第一期间中的一个高频电源的负载侧的阻抗的变动，适当且高速地调整调制高频电力的频率。在一实施方式中，该方法可以还包括：(v)第一匹配器和第二匹配器中的另一个匹配器调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；(vi)用于另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值的步骤，该第三移动平均值是调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，第一副期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，第四移动平均值是调整另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的上述步骤之后，第二副期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和(vii)在用于另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值后，在第一副期间和第二副期间的各个中设定另一个高频电源所输出的高频电力的频率，使得根据第三移动平均值推测的第一副期间的另一个高频电源的负载侧的阻抗和根据第四移动平均值推测的第二副期间的另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。另一个高频电源存在着在一个高频电源输出调制高频电力的期间输出连续电力(连续波)的情况，即存在连续输出功率大致一定的高频电力的情况，另外，存在着在一个高频电源输出调制高频电力的期间输出与一个高频电源的调制高频电力同步的调制高频电力的情况。在任一情况下，在第一期间中另一个高频电源的负载侧的阻抗发生变动。为了应对该负载侧的阻抗的变动，在该实施方式中，基于过去的第一期间中的第一副期间和第二副期间各个中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值、即第三移动平均值和第四移动平均值，在第一副期间和第二副期间的各个中设定另一个高频电源所输出的调制高频电力的频率。由此，根据第一期间中的另一个高频电源的负载侧的阻抗的变动适当且高速地调整调制高频电力的频率。在一实施方式中，该方法还可以包括：调整一个匹配器的可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于：所述等离子体处理装置包括：处理容器；第一电极和第二电极，设置成在它们之间隔着所述处理容器内的空间；输出等离子体生成用的高频电力的第一高频电源；输出离子引入用的高频电力的第二高频电源；连接所述第一电极或者所述第二电极与所述第一高频电源的第一供电线路；连接所述第二电极与所述第二高频电源的第二供电线路；用于调整所述第一高频电源的负载侧的阻抗的第一匹配器；和用于调整所述第二高频电源的负载侧的阻抗的第二匹配器，该用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法包括：从所述第一高频电源和所述第二高频电源中的一个高频电源开始输出调制高频电力的步骤，该调制高频电力中，与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得较小；所述第一匹配器和所述第二匹配器中的与所述一个高频电源对应的一个匹配器调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；和用于所述一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，该第一移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第一副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第二移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从所述中途至结束时刻之间设定的第二副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和在用于所述一个高频电源的所述电源控制部取得所述第一移动平均值和所述第二移动平均值后，在所述第一副期间和所述第二副期间的各个中设定所述一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据所述第一移动平均值推测的所述第一副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第二移动平均值推测的所述第二副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。...

【技术特征摘要】
2015.10.06 JP 2015-1983141.一种用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于：所述等离子体处理装置包括：处理容器；第一电极和第二电极，设置成在它们之间隔着所述处理容器内的空间；输出等离子体生成用的高频电力的第一高频电源；输出离子引入用的高频电力的第二高频电源；连接所述第一电极或者所述第二电极与所述第一高频电源的第一供电线路；连接所述第二电极与所述第二高频电源的第二供电线路；用于调整所述第一高频电源的负载侧的阻抗的第一匹配器；和用于调整所述第二高频电源的负载侧的阻抗的第二匹配器，该用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法包括：从所述第一高频电源和所述第二高频电源中的一个高频电源开始输出调制高频电力的步骤，该调制高频电力中，与第一期间中的功率相比，与该第一期间交替反复的第二期间中的功率设定得较小；所述第一匹配器和所述第二匹配器中的与所述一个高频电源对应的一个匹配器调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；和用于所述一个高频电源的电源控制部取得第一移动平均值和第二移动平均值的步骤，该第一移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从开始时刻至中途之间设定的第一副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第二移动平均值是调整所述一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，在所述第一期间各自的从所述中途至结束时刻之间设定的第二副期间中的、所述一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和在用于所述一个高频电源的所述电源控制部取得所述第一移动平均值和所述第二移动平均值后，在所述第一副期间和所述第二副期间的各个中设定所述一个高频电源所输出的调制高频电力的频率，使得根据所述第一移动平均值推测的所述第一副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗和根据所述第二移动平均值推测的所述第二副期间的所述一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤。2.如权利要求1所述的用于等离子体处理装置的阻抗匹配的方法，其特征在于，还包括：所述第一匹配器和所述第二匹配器中的另一个匹配器调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗，使得所述另一个高频电源的负载侧的阻抗接近匹配点的步骤；用于所述另一个高频电源的电源控制部取得第三移动平均值和第四移动平均值的步骤，该第三移动平均值是调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，所述第一副期间中的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值，所述第四移动平均值是调整所述另一个匹配器的可变电抗元件的电抗的所述步骤之后，所述第二副期间中的所述另一个高频电源的负载侧的阻抗的移动平均值；和在用于所述另一个高频电源的所述电源控制部取得所述第三移动平均值和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：永海幸一，梅原直征，山田纪和，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP