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公開番号2024160481
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-14
出願番号2023075521
出願日2023-05-01
発明の名称プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の制御方法
出願人日新電機株式会社
代理人弁理士法人 HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
主分類H05H 1/46 20060101AFI20241107BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】基板の温度を適切に検知できるプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置(1)は、アンテナ(7)と、高周波電源(8)と、基板(W)の温度を検知する少なくとも1つの検知部(D)と、を備え、前記高周波電源は、高周波電流の大きさを周期的に増減させることにより、プラズマを間歇的に発生させ、前記検知部は、前記プラズマの消灯に同期して基板の温度を検知する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
プラズマを用いて基板に処理を施すプラズマ処理装置であって、
真空容器と、
前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部に高周波電流を供給する高周波電源と、
前記真空容器に設けられた観測窓と、
前記観測窓を介して前記基板の温度を検知する検知部と、を備え、
前記高周波電源は、前記高周波電流の大きさを周期的に増減させることにより、前記プラズマを間歇的に発生させ、
前記検知部は、前記プラズマの消灯に同期して前記基板の温度を検知する、プラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記検知部が検知した前記基板の温度に基づき、前記高周波電流の波形を制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
複数の前記プラズマ発生部と、
前記複数のプラズマ発生部に高周波電流を供給する少なくとも２つの前記高周波電源と、
複数の前記検知部と、を備え、
前記複数の検知部がそれぞれ検知した前記基板の温度に基づき、前記少なくとも２つの高周波電源がそれぞれ前記複数のプラズマ発生部に供給する前記高周波電流の波形を個別に制御する制御部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記複数の検知部は、前記基板の第１位置における温度を検知する第１検知部と、前記基板の第２位置における温度を検知する第２検知部とを含み、
前記制御部は、前記第１位置における温度と前記第２位置における温度との差を低減するように、前記少なくとも２つの高周波電源がそれぞれ前記複数のプラズマ発生部に供給する前記高周波電流の波形を制御する、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記プラズマの点灯に対応する、前記高周波電流の大きさが第１電流値以上である期間の割合を制御する、請求項２または３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記検知部は、前記基板の表面に対向する位置に設けられる、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記真空容器内を照明する照明部をさらに備える、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
プラズマを用いて基板に処理を施すプラズマ処理装置の制御方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
真空容器と、
前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、
前記プラズマ発生部に高周波電流を供給する高周波電源と、
前記真空容器に設けられた観測窓と、
前記観測窓を介して前記基板の温度を検知する検知部と、を備え、
前記高周波電源により、前記高周波電流の大きさを周期的に増減させることにより、前記プラズマを間歇的に発生させるプラズマ発生ステップと、
前記検知部により、前記プラズマの消灯に同期して前記基板の温度を検知する検知ステップと、を含む、プラズマ処理装置の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、処理室（真空容器）内にプラズマを発生させて基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が知られている。例えば、特許文献１には、アンテナに高周波電流を流すことにより誘導結合型のプラズマを生成する誘導結合プラズマ処理装置であって、処理室内に供給される高周波電力を時間変調することにより、処理室内のプラズマ密度を制御する誘導結合プラズマ処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２００２－５３８６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来技術は、基板の温度を検知するといった技術的思想を有しない。そのため、製品の品質および歩留まりを向上させるといった観点において、改善の余地があった。
【０００５】
本発明の一態様は、基板の温度を適切に検知できるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置は、プラズマを用いて基板に処理を施すプラズマ処理装置であって、真空容器と、前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に高周波電流を供給する高周波電源と、前記真空容器に設けられた観測窓と、前記観測窓を介して前記基板の温度を検知する検知部と、を備え、前記高周波電源は、前記高周波電流の大きさを周期的に増減させることにより、前記プラズマを間歇的に発生させ、前記検知部は、前記プラズマの消灯に同期して前記基板の温度を検知する。
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るプラズマ処理装置の制御方法は、プラズマを用いて基板に処理を施すプラズマ処理装置の制御方法であって、前記プラズマ処理装置は、真空容器と、前記真空容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生部と、前記プラズマ発生部に高周波電流を供給する高周波電源と、前記真空容器に設けられた観測窓と、前記観測窓を介して前記基板の温度を検知する検知部と、を備え、前記高周波電源により、前記高周波電流の大きさを周期的に増減させることにより、前記プラズマを間歇的に発生させるプラズマ発生ステップと、前記検知部により、前記プラズマの消灯に同期して前記基板の温度を検知する検知ステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一態様によれば、基板の温度を適切に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態１に係るプラズマ処理装置の正面断面図である。
上記プラズマ処理装置の側面断面図である。
上記プラズマ処理装置の高周波電源がアンテナに供給する高周波電流の波形の一例を示す図である。
上記プラズマ処理装置の監視装置の要部構成を示す機能ブロック図である。
基板の温度の制御方法の一例を説明する図である。
上記高周波電流のデューティ比に対する成膜速度および基板の温度を示す図である。
本発明の実施形態２に係るプラズマ処理装置の正面断面図である。
上記プラズマ処理装置の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
図１は、あるアンテナ７を含む切断面でプラズマ処理装置１を切断した正面断面図である。図２は、複数のアンテナ７がそれぞれ延びる方向に垂直な切断面でプラズマ処理装置１を切断した側面断面図である。図２では、一部の部材（高周波電源８）の図示を省略している。まず、プラズマ処理装置１の概略構成について図１、図２を参照して以下に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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