CN112447479B 等离子体处理系统和等离子体点火辅助方法 （东京毅力科创株式会社）

等离子体处理系统和等离子体点火辅助方法本发明提供一种等离子体处理系统和等离部与等离子体之间的阻抗的匹配有关的各个可配点为与阻抗最匹配的状态下的测定值对应的的直线上的比通过点更远离匹配点的点确定为2等离子体处理装置，其具有收容基板的处理容器，通过收集工序，关于同向所述等离子体供给高频电力的电第一确定工序，将相对于从与各个所述变量对应的点到匹第二确定工序，将包括所述通过点和所述匹配点的直线点火工序，控制各个所述变量，以使所述测定值在所述第一确定工序中，所述测定值的变化的斜率是通过将值与同所述变量对应的点处的所述测定值的差除以所述向量的在所述第一确定工序中，在将所述测定值视作所述变量的函表示所述电力供给部与所述等离子体之间的阻抗的匹配状态的测定值为从包括以下力的电压波形的最大值与最小值的差同叠加于高频电力的直在所述等离子体点火后执行稳定控制工序，在所述稳定控制测定工序，在所述点火工序中测定来自向所述等离子体处第三确定工序，将与所述反射波的电力减少的斜率最大的在所述稳定控制工序中，使用比通过所述限制点且与所述直线3所述控制装置还执行更新工序，在所述更新工序中，将在所述直线在所述收集工序中，关于同向所述等离子体供给高频电力的电在所述第一确定工序中，将相对于从与所述多个变量的各变所述变量包括连接在向所述等离子体处理装置内供给高频电力的导体与高频电源之间的匹配器中包括的变容器的控制量以及与所述高频电力的频率有关的控制量中的至少收集工序，在等离子体处理装置中，关于同向等离子体供给第一确定工序，将相对于从与各个所述变量对应的点到匹第二确定工序，将包括所述通过点和所述匹配点的直线点火工序，控制各个所述变量，以使所述测定值在所述等离子体点火后执行稳定控制工序，在所述稳定控制测定工序，在所述点火工序中测定来自向所述等离子体处第三确定工序，将与所述反射波的电力减少的斜率最大的在所述稳定控制工序中，使用比通过所述限制点且与所述直线还执行更新工序，在所述更新工序中，将所述直线上的比所述开始点4在所述收集工序中，关于同向所述等离子体供给高频电力的电在所述第一确定工序中，将相对于从与所述多个变量的各变5[0007]本公开提供一种能够使等离子体稳定地点火的等离子体处理系统和等离子体点6[0030]等离子体处理装置100例如由铝等金属形成为筒状(例如圆筒状)，并且具有用于7[0035]在处理容器102的底部连接有排气管132，在排气管132上连接有具有真空泵等的161内生成的等离子体的发光强度的测定装置170连接。由测定装置170测定出的等离子体信息为表示电力供给部与等离子体之间的阻抗的匹配状态一例。高频电源150向上部电极104供给预定的频率(例如60MHz)的高频电力。从高频电源[0039]图2是表示匹配器152的结构的一例的图。匹配器152具有电容可控制的VC1(变容的输出阻抗与处理室161内的等离子体的阻抗匹配。VC1和VC2的电容由控制装置200控制。[0040]通过被供给至上部电极104的高频电力，在上部电极104与载置台110之间产生电理室161内的处理气体碰撞，由此激励被供给至处理室161内的处理气体来进行处理室1618[0043]图3是表示控制变量与等离子体的发光强度的关系的一例将匹配器152中包括的VC1的控制量和VC2的控制量用作控制变量的一例。VC1和VC2的控制制变量为同高频电源150与等离子体之间的阻抗的匹配有关的可调节的变量[0044]例如如图3所示，等离子体的发光强度根据VC1的控制量与VC2的控制量的组合而为与高频电源150与等离子体之间的阻抗最匹配的状态下的等离子体的发光强度对应的量(即发光强度的变化的斜率)根据控制变量[0046]在此，在从发光强度的变化的斜率平缓的方向沿直线L朝向发光强度最大的最大点PM进行控制变量的控制的情况下，等离子体的发光强度例如如图4的实线箭头所示的那最大点PM进行控制变量的控制的情况下，等离子体的发光强度例如如图5的实线箭头所示将收集到的发光强度的测定值标记在以各个控制变量为轴的坐标上。图6是用于说明控制9[0052]接着，将相对于以与各个控制变量的组合对应的点(测定点P)为起点且以最大点点PP为朝向最大点PM的方向上的发光强度的变化比率来作为测定点P处的发光强度的测定值的变化的斜率。在将发光强度的测定值视作控度的测定值的变化的斜率。另外，需要使确定出的通过点PP向量VP所示的方向上的如下的示的方向上从通过点PP至最大点PM的向量VP上的至少一部分中发光强度的测定值减少的情最大点PM且与等离子体未点火的区域内的控制变量的组合对应的点确定为控制的开始点pp[0059]由此，在使用等离子体实际进行的工艺中，例如如图9所示那样控制各个控制变布来确定最大点PM、通过点PP以及开始点PS。图10所例示的数据收集处理是通过控制装置[0064]首先，在预定的VC1的控制量和VC2的控制量下，在处理室161内生成等离子体将由测定装置170测定出的等离子体的发光强度的信息与通过步骤S11选择出的控制量及通过步骤S12选择出的控制量相对应地保持于存变量(VC1的控制量和VC2的控制量)的关系中计算相对于以与各个控制变量对应的点为起计算出的相对于向量V的、发光强度的测定值的变化的斜率最大的控制变量的值的组合所200将包括从通过点PP至最大点PM的向量VP的直线L1上的比通过点PP更远离最大点PM的点确输出的反射波的电力的大小减少至预定的阈值以下并且从测定装置170输出的发光强度增7和图8所说明的那样，控制装置200将反射波的电力减少的斜率最大的VC1的控制量和VC2线L2更靠最大点PM侧的点对应的VC1的控制量和VC2的控制量的值，来调节VC1的控制量和个半导体晶圆W进行点火辅助处理之前执行更新开始点PS的工序(S25)，也可以在紧挨将VC1的控制量和VC2的控制量设定为与开始点PS对应的值的工序(S20)[0084]控制装置200例如由如图12所示的结构的计算机90实现。图12是表示实现控制装[0086]辅助存储装置94例如为HDD(HardDiskDrive：硬盘驱动器)或SSD(SolidState[0087]通信I/F95经由LAN(LocalAreaNetwork：局域网)等通信线路而与等离子体处[0089]媒体I/F97读取存储介质98中保存的程序或数据，并且保存到辅助存储装置94[0090]计算机90的CPU91从记录介质98中读取出被加载到RAM92上的程序并且保存到频电源150与等离子体之间的阻抗的匹配有关的各个可调节的变量的值，收集表示高频电变量对应的点到最大点PM的向量V的、测定值的变化的斜率最大的变量的值所对应的点确定为通过点PP，该最大点PM为与阻抗最匹配的状态下的测定值对应的点。在第二确定工序中，将包括通过点PP和最大点PM的直线L1上的比通过点PP更远离最大点PM的点确定为控制的开始点PS。在点火工序中，控制各个变量以使测定值从开始点PS沿直线L1向最大点PM变够计算朝向最大点PM的方向上的测定值的在该稳定控制工序中，调节各个变量的值以使高频电源150与等离子体之间的阻抗进一步控制工序中，使用比通过限制点PL且与直线L1正交的直线L2更靠最大点PM侧的多个变量的体之间的阻抗的匹配有关的可调节的多个变量的各变量的值的组合，收集表示高频电源多个变量的各变量对应的点到最大点PM向量V的、测定值的变化的斜率最大的变量的值的高频电力的上部电极104与高频电源150之间的匹配器152中包括的VC1的控制量和VC2的控离子体的高频电力与反射波的电力之比或者高频电力的Vpp与Vdc的比等用作表示高频电源发光强度的组中选择出的一个值或两个以上的值的组合用作表示高频电源150与等离子体频电源150与VC1之间的节点同接地电位之间，但VC2也可以连接在VC1与上部电极104之间频率(例如60MHz)以±220％左右进行了调制置200对从高频电源150输出的高频电力的频率进行调制，以使高频电源150的输出阻抗与使用通过比例[％]来表示相对于基本频率可调制的频率的与高频电力的频率有关的控制[0105]另外，作为同其它高频电源150与等离子体之间的阻抗的匹配有关的可调节的变大点PM用作同高频电源150与等离子体之间的阻抗最匹配的状态对应的点，但公开的技术体以外的等离子体源，例如列举电感耦合型等离子体(ICP)、微波激励表面波等离子体等离子体(CCP)那样利用高频电源和电极的等离子体源，在如使用高频电源和天线的电感同等离子体生成用电源与等离子体之间的阻抗的匹配有关的可调节的变量的等离子体源