(57)【要約】  Ｐｆ電力及び基台に供給するＶｐｐ電力のオーバーシュートが抑制される共に、高いエッチングレートでエッチングすることができるプラズマ制御装置を提供する。本発明のプラズマ制御装置１０は、基台２３にＰｆ電力を供給する電源部１１と、Ｐｆ電力の供給によって基台２３に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号Ｐｆ１を出力する制御部１３と、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２以上の場合は、該第２制御信号Ｐｆ２を電源部１１に入力し、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２未満の場合は、第１制御信号Ｐｆ１を電源部１１に入力するリミッター１４とを備え、電源部１１は、入力された第１制御信号Ｐｆ１又は第２制御信号Ｐｆ２に対応するＰｆ電力を出力することを特徴とする。
2010018786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、
前記エッチング装置は、
プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、
前記プラズマ制御装置は、
前記基台に高周波電力を供給する電源部と、
前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、
前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、
前記電源部は、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置。
【請求項２】
前記エッチング装置は、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングすることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ制御装置。
【請求項３】
前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記のエッチング装置として、エッチングガスが充填されるチャンバと、チャンバに充填されたエッチングガスをプラズマ化するアンテナと、チャンバ内に配置され、シリコン製の被エッチング材が載置される基台とを備えたエッチング装置が知られている（日本国特開２００７−１２５５５号）。かかるエッチング装置において、アンテナ及び基台に高周波電力が供給されると、チャンバに充填されたエッチングガスがプラズマ化され、プラズマと基台との間に電位差が生じる。プラズマと基台との間に電位差が生じると、プラズマのラジカルが基台に載置された被エッチング材と化学反応したり、プラズマのイオンが被エッチング材に衝突したりすることにより、被エッチング材がエッチングされる。【０００３】
このようなエッチング装置における単位時間当たりのエッチング量（以下、「エッチングレート」という）は、プラズマと基台との間の電位差と相関関係がある。上述のように発生したプラズマは略一定の電位を有するため、基台とグランドとの間の電位差（以下、「印加高周波電圧」又は「Ｖｐｐ電圧」という）を制御することにより、エッチングレートを制御することが可能である。Ｖｐｐ電圧を制御することによりエッチングレートを制御する制御方法として、下記の２つの制御方法が挙げられる。１つ目の制御方法は、基台に供給する高周波電力（以下、「Ｐｆ電力」という場合がある）を一定の電力値に維持することで、目標のエッチングレートに対応する目標電圧と略同じ電圧値にＶｐｐ電圧を維持するＰｆ制御である。２つ目の制御方法は、Ｖｐｐ電圧と目標電圧との差が小さくなるようにＰｆ電力を制御することにより、目標電圧と略同じ電圧値にＶｐｐ電圧を維持するＶｐｐ制御（日本国特開２００６−１３１９５４号）である。
【発明の概要】
【０００４】
Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係は、エッチングを行っている時にエッチング装置（例えば、チャンバ等）に付着する付着物の増加などによって変化する。Ｐｆ電力を一定に維持している場合は、このような付着物の増加に伴って、Ｖｐｐ電圧が低下する。よって、Ｐｆ電力を一定の電力値に維持するＰｆ制御においては、エッチング開始時からエッチング装置に付着する付着物が経時的に増加することによって、Ｖｐｐ電圧が経時的に低下し、エッチングレートが経時的に低下するという問題がある。
【０００５】
また、Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係は、アンテナに供給する高周波電力、プラズマの発生状況、基台にＰｆ電力を供給する電源部とプラズマとのインピーダンスの整合状況、エッチングガスの種類、エッチングガスの圧力などの複数の要因によって変化する。アンテナ及び基台に高周波電力を供給し始めるエッチング開始直後においては、プラズマの発生状況、基台にＰｆ電力を供給する電源部とプラズマとのインピーダンスの整合状況などが安定しないため、Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係は変化し易い状態にある。通常、Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係は、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が増加する関係である。しかし、エッチング開始直後においては、上述のように、プラズマの発生状況等が安定しないため、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が減少する時がある。上述のように、通常、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が増加するため、Ｖｐｐ制御では、Ｖｐｐ電圧が目標電圧より大きい状態において、Ｐｆ電力を減少させる。しかし、Ｐｆ電力を減少させている時に、Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係が、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が減少する関係に変化すると、Ｖｐｐ電圧が増加して、Ｖｐｐ電圧がオーバーシュートする恐れがある。また、エッチング開始直後においては、Ｖｐｐ電圧が目標電圧に対して非常に小さい。Ｖｐｐ制御では、Ｖｐｐ電圧が目標電圧に対して非常に小さい場合は、Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値になるようにＰｆ電力を大幅に増加させる。このため、Ｐｆ電力がオーバーシュートする恐れがある。Ｖｐｐ電圧又はＰｆ電力がオーバーシュートすると、Ｐｆ電力を供給する電源部等がダメージを受ける。
【０００６】
このようなオーバーシュートを抑制するため、Ｖｐｐ電圧がエッチング開始直後において緩慢に増加するように、Ｖｐｐ電圧と目標電圧との差を緩慢に減少させる制御（以下、「遅延制御」という）をＶｐｐ制御に採用することが考えられる。しかし、エッチング開始直後におけるＶｐｐ電圧の増加が緩慢になると、エッチング開始直後におけるエッチングレートが低下し、エッチング全体におけるエッチングレートが低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、経時的なエッチングレートの低下及びエッチング開始直後のエッチングレートの低下の抑制により高いエッチングレートでエッチングすることが可能であると共に、Ｐｆ電力及びＶｐｐ電圧のオーバーシュートを抑制できるプラズマ制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、前記エッチング装置は、プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、前記プラズマ制御装置は、前記基台に高周波電力を供給する電源部と、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、前記電源部は、リミッターから入力された第２制御信号又は第１制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置を提供する。
【０００９】
本発明に係るプラズマ制御装置は、電源部と、制御部と、リミッターとを備える。電源部は、基台にＰｆ電力を供給する。制御部は、Ｐｆ電力の供給によって基台に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する。尚、略同じ電圧値とは、目標電圧に対して９７．５％乃至１０２．５％の範囲内の電圧値を意味する。リミッターは、制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を電源部に入力し、制御部から出力された第１制御信号が第２制御信号未満の場合は、第１制御信号を電源部に入力する。
【００１０】
電源部は、リミッターから第２制御信号が入力されると、第２制御信号（第１しきい値）に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部は、第１制御信号（Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値）が第１しきい値以上の場合は、Ｐｆ電力を第１しきい値に対応する電力値に維持するＰｆ制御を行う。
【００１１】
一方、電源部は、リミッターから第１制御信号が入力されると、第１制御信号に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部は、第１制御信号が第１しきい値未満の場合は、第１制御信号に対応する電力値になるようにＰｆ電力を制御するＶｐｐ制御を行う。
【００１２】
図１（ａ）は、第１制御信号（Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値）と、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分との関係を示すグラフである。図１（ａ）に示すように、該差分が大きくなると、即ち、Ｖｐｐ電圧が大きくなると、第１制御信号が小さくなる。
【００１３】
エッチング開始直後においては、Ｖｐｐ電圧が０である。このため、Ｖｐｐ電圧が０である場合の差分に対応する第１制御信号Ｐ０よりも小さい電力値を第１しきい値Ｔｈ１として設定すると、エッチング開始直後の第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１以上となる。このため、エッチング開始直後において、Ｐｆ制御が行われる。
【００１４】
エッチング開始直後においてＰｆ制御が行われると、Ｐｆ制御のみによってエッチングレートを制御する場合と同程度に、Ｖｐｐ電圧を急峻に増加させることが可能である。このため、エッチング開始直後におけるエッチングレートの低下を抑制することができる。
【００１５】
エッチング開始直後のＰｆ制御により、Ｐｆ電力が第１しきい値Ｔｈ１に維持される。第１しきい値Ｔｈ１として、Ｖｐｐ電圧が０である場合の差分に対応する第１制御信号Ｐ０と、参考Ｐｆ電力との間の範囲に含まれる所定の電力値（以下、「参考Ｐｆ電力より若干大きい値」という）を設定したとする。参考Ｐｆ電力とは、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じ電圧値で安定しているときに付着物が付着していないエッチング装置の基台に供給されているＰｆ電力をいう。このように、第１しきい値Ｔｈ１として参考Ｐｆ電力より若干大きい値を設定すると、エッチング開始直後のＰｆ制御により、Ｐｆ電力が、参考Ｐｆ電力より若干大きい値に維持される。図１（ｂ）に示すように、Ｐｆ電力とＶｐｐ電力との関係は、通常、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が増加する関係である。このため、Ｐｆ電力が、参考Ｐｆ電力より若干大きい値（第１しきい値Ｔｈ１）に維持されるとき、Ｖｐｐ電圧は目標電圧よりも大きくなる（図）１（ｂ）のＶｐｐ１参照）。Ｖｐｐ電圧が目標電圧よりも大きくなると、図１（ａ）に示すように、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分が、Ｖｐｐ電圧が目標電圧のときの差分（即ち、０）よりも大きくなり（図１（ａ）のＶ１参照）、第１制御信号が参考Ｐｆ電力よりも小さくなる（図１（ａ）のＰ１参照）。このように、第１しきい値Ｔｈ１として参考Ｐｆ電力より若干大きい値を設定すると、第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１未満となることが可能である。このため、第１しきい値Ｔｈ１として参考Ｐｆ電力より若干大きい値を設定すると、エッチングレートの制御方法がＰｆ制御からＶｐｐ制御に切り替わる。
【００１６】
Ｖｐｐ制御では、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じとなるように制御されるので、Ｖｐｐ電圧とＰｆ電力との関係が変化しても、Ｖｐｐ電圧が低下することがない。よって、Ｐｆ制御からＶｐｐ制御に切り替った後は、Ｖｐｐ制御のみによってエッチングレートを制御する場合と同様に、エッチング装置に付着する付着物の経時的な増加によって生じるエッチングレートの経時的な低下が抑制される。
【００１７】
ところで、近年、下記のようなエッチング方法が提案されている。即ち、被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、エッチング工程によって露出した被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを短い間隔で交互に繰り返し行うエッチング方法である。しかし、このようなエッチング方法では、エッチング工程と保護膜形成工程とが短い間隔で切り替えられるため、１回のエッチング工程に要する時間が短い。時間の短いエッチング工程においては、エッチング開始直後のエッチングレートの低下により、エッチング工程全体におけるエッチングレートが大幅に低下する。
【００１８】
本発明に係るプラズマ制御装置は、エッチング開始直後におけるエッチングレートの低下を抑制することができる。このため、本発明に係るプラズマ制御装置は、上述のようにエッチング工程と保護膜形成工程とを短い間隔で交互に繰り返し行うエッチング方法を実行するエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置に好適である。即ち、本発明に係るプラズマ制御装置が用いられるエッチング装置としては、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングする装置が好ましい。
【００１９】
尚、エッチング工程が行われる度にエッチング装置に付着物が付着する。よって、エッチング工程が繰り返し行われる場合においては、順序が後のエッチング工程ほど、エッチング装置に大量の付着物が付着した環境下で行われる。前述のように、Ｐｆ電力を一定に維持している場合は、エッチング装置に付着する付着物の増加に伴って、Ｖｐｐ電圧が低下する。このため、順序が後のエッチング工程では、Ｐｆ制御時のＶｐｐ電圧が小さくなる。図１（ａ）に示すように、Ｖｐｐ電圧が大きくなると、第１制御信号が小さくなる。このため、順序が後のエッチング工程ほど、エッチング開始直後のＰｆ制御により、第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１未満にならない可能性が高くなる。ひいては、エッチングレートの制御方法がＰｆ制御からＶｐｐ制御に切り替らない可能性が高くなる。このような問題を改善するために、第１しきい値Ｔｈ１として、Ｖｐｐ電圧が０である場合の差分に対応する第１制御信号Ｐ０よりも小さい範囲において、できるだけ大きい電力値を採用すればよい。これにより、Ｖｐｐ電圧があまり大きくならなくても、第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１未満になる可能性を高めることができる。このように、第１しきい値Ｔｈ１としてより大きい値を設定することで、順序が後のエッチング工程において、より確実に、エッチングレートの制御方法をＰｆ制御からＶｐｐ制御に切り替えることができる。
【００２０】
また、好ましくは、本発明に係るプラズマ制御装置は、前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備える。
【００２１】
Ｐｆ制御では、第１しきい値Ｔｈ１に対応する電力値にＰｆ電力が維持される。このため、Ｐｆ制御時のＰｆ電力は、第１しきい値Ｔｈ１と同じである。一方、Ｖｐｐ制御は、Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力（第１制御信号に相当）が第１しきい値Ｔｈ１未満の場合に行わる。Ｖｐｐ制御では、Ｐｆ電力が第１制御信号になるようにＰｆ電力が制御される。このため、Ｖｐｐ制御時のＰｆ電力は、第１しきい値Ｔｈ１未満である。エッチング装置に付着する付着物が増加すると、Ｖｐｐ電圧を一定に維持するために必要なＰｆ電力が大きくなる。このため、エッチング装置に付着する付着物が増加すると、Ｖｐｐ制御時におけるＰｆ電力が大きくなる。以上のことから、本発明に係るプラズマ制御装置が上述の警報部を備えると、エッチング装置に大量の付着物が付着した環境下でＶｐｐ制御が行われる場合にのみ警報が発せられる。このため、本発明に係るプラズマ制御装置が上述の警報部を備えれば、オペレータにエッチング装置の定期的なメンテナンス（例えば、エッチング装置の洗浄等）をタイミング良く促すことができる。
【００２２】
本発明は、経時的なエッチングレートの低下及びエッチング開始直後のエッチングレートの低下の抑制により高いエッチングレートでエッチングすることが可能であると共に、Ｐｆ電力及びＶｐｐ電圧のオーバーシュートを抑制できるプラズマ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、第１制御信号とＶｐｐ電圧との関係を示すグラフと、Ｐｆ電力とＶｐｐ電圧との関係とを示すグラフを表す図である。
【図２】図２は、プラズマ制御装置とエッチング装置とコントローラとを示す模式図である。
【図３】図３は、制御部を構成することが可能な制御回路、及び、リミッターを構成することが可能なリミッター回路の具体例を示す。
【図４】図４は、エッチング工程及び保護膜形成工程を交互に繰り返し行うことによって、被エッチング材をエッチングするエッチング方法を説明するための図である。
【図５】図５は、実施形態に係るプラズマ制御装置でエッチング工程を行った場合の印加高周波電圧の大きさと、Ｐｆ制御でエッチング工程を行った場合の印加高周波電圧の大きさと、遅延制御を採用した従来のＶｐｐ制御でエッチング工程を行った場合の印加高周波電圧の大きさを示すグラフを表す図である。
【図６】図６は、Ｖｐｐ電圧を一定に維持しているときの、エッチング装置への付着物の付着量とＰｆ電力の大きさを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図２は、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０と、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０からＰｆ電力が供給されるエッチング装置２０と、プラズマ制御装置１０及びエッチング装置２０を制御するコントローラ３０等の模式図である。
【００２５】
図２に示すように、エッチング装置２０は、チャンバ２１と、アンテナ２２と、基台２３と、排気装置２４と、ガス供給装置２５とを備えている。
【００２６】
チャンバ２１は、ガスが充填される閉塞空間を内側に有している。該閉塞空間は、プラズマ生成室２１ａと該プラズマ生成室２１ａの下側に設けられる反応室２１ｂとから構成されている。
【００２７】
アンテナ２２は、コイル状に形成され、チャンバ２１上部に巻きかけられるように配置されている。アンテナ２２は、ソース用の整合部２７を介して、該アンテナ２２に高周波電力を供給するソース用の電源部２６に接続されている。ソース用の整合部２７は、アンテナ２２とソース用の電源部２６とのインピーダンス整合を行う。ソース用の電源部２６から高周波電力がアンテナ２２に供給されると、チャンバ２１の閉塞空間に磁界が形成される。形成された磁界によって誘起される電界によりチャンバ２１の閉塞空間に充填されたガスがプラズマ化される。
【００２８】
基台２３は、チャンバ２１の閉塞空間に配置され、被エッチング材４が載置される。被エッチング材４の材質として、シリコンを挙げることができる。
【００２９】
排気装置２４は、チャンバ２１の閉塞空間からガスを排気し、該排気によりチャンバ２１の閉塞空間を減圧する。排気装置２４は、チャンバ２１の反応室２１ｂの側壁に接続された排気管２４ａと、排気管２４ａに接続された真空ポンプ２４ｂと、排気管２４ａを流通するガスの流量を調整する流量調整機構２４ｃとを備える。チャンバ２１の閉塞空間からのガスの排気量は、流量調整機構２４ｃによって調整される。
【００３０】
ガス供給装置２５は、エッチングガス及び保護膜形成ガスをチャンバ２１の閉塞空間に供給する。ガス供給装置２５は、チャンバ２１のプラズマ生成室２１ａの天井部に接続される供給管２５ａと、流量調整機構２５ｂ、２５ｃと、流量調整機構２５ｂを介して供給管２５ａに接続されるガスボンベ２５ｄと、流量調整機構２５ｃを介して供給管２５ａに接続されるガスボンベ２５ｅとを備える。ガスボンベ２５ｄ、２５ｅからチャンバ２１の閉塞空間に供給されるガス供給量は、流量調整機構２５ｂ、２５ｃによって調整される。ガスボンベ２５ｄには、エッチングガスが充填され、ガスボンベ２５ｅには、保護膜形成ガスが充填されている。エッチングガスとしては、例えば、ＳＦ６ガスを用いることができ、保護膜形成ガスとしては、例えば、Ｃ４Ｆ８ガスを用いることができる。
【００３１】
プラズマ制御装置１０は、電源部１１と、整合部１２と、制御部１３と、リミッター部１４とを備える。電源部１１は、エッチング装置２０の基台２３にＰｆ電力を供給する。整合部１２は、電源部１１と基台２３とを接続し、電源部１１と、チャンバ２１の閉塞空間に生成されたプラズマとのインピーダンス整合を行う。
【００３２】
制御部１３は、電源部１１から基台２３へのＰｆ電力の供給によって基台２３に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号Ｐｆ１を出力する。Ｖｐｐ電圧は、基台２３とグランドとの間の電位であり、整合部１２によって測定される。制御部１３には、Ｖｐｐ電圧に相当する実測電圧信号Ｖｐｐが整合部１２から入力される。更に、制御部１３には、目標電圧に相当する目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔがコントローラ３０から入力される。制御部１３は、整合部１２から入力された実測電圧信号Ｖｐｐと、コントローラ３０から入力された目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔとに基づいて、第１制御信号Ｐｆ１を得る。
【００３３】
リミッター１４は、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２以上の場合は、該第２制御信号Ｐｆ２を電源部１１に入力する。また、リミッター１４は、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２未満の場合は、第１制御信号Ｐｆ１を電源部１１に入力する。本実施形態においては、第１しきい値は、エッチング装置２０の洗浄によりエッチング装置２０に付着した付着物を取り除いた直後において、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じ電圧値で安定しているときに、基台に供給されているＰｆ電力の測定値より若干大きい値とされている。このような第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２は、コントローラ３０からリミッター１４に入力される。
【００３４】
図３に示すように、制御部１３は差分アンプ１３ｂを有する制御回路１３ａで構成することができ、リミッター１４はリミッター回路１４ａで構成することができる。制御回路１３ａを構成する差分アンプ１３ｂには、整合部１２が測定したＶｐｐ電圧に相当する実測電圧信号Ｖｐｐと、目標電圧に相当する目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔとが入力される。差分アンプ１３ｂからは、Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号Ｐｆ１が出力される。
【００３５】
一方、リミッター回路１４ａには、差分アンプ１３ｂから出力された第１制御信号Ｐｆ１と、第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２とが入力される。リミッター回路１４ａは、第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２以上の場合は、第２制御信号Ｐｆ２を電源部１１へ出力し、第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２未満の場合は、第１制御信号Ｐｆ１を電源部１１へ出力する。
【００３６】
コントローラ３０は、供給流量制御部３１と、排気流量制御部３２と、基台電力制御部３３と、コイル電力制御部３４と、しきい値設定部３５とを備える。供給流量制御部３１は、ガス供給装置２５の流量調整機構２５ｂ、２５ｃを制御して、ガスボンベ２５ｄ、２５ｅからチャンバ２１の閉塞空間に供給されるガスの供給量を制御する。排気流量制御部３２は、排気装置２４の流量調整機構２４ｃを制御して、真空ポンプ２４ｂによってチャンバ２１の閉塞空間から排気されるガスの排気量を制御する。基台電力制御部３３は、Ｐｆ電力の供給をプラズマ制御装置１０の電源部１１に指示すると共に、Ｐｆ電力の電力値のモニターを行う。コイル電力制御部３４は、ソース用の電源部２６にアンテナ２２への高周波電力の供給を指示する共に、Ｐｆ電力の電力値のモニターを行う。しきい値設定部３５は、第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２をリミッター１４に、目標電圧に相当する目標電圧信号Ｖｐｐｓeｔｐｔを制御部１３に入力する。しきい値設定部３５は、第１しきい値と第２制御信号Ｐｆ２との関係を示す関数を記憶している。また、しきい値設定部３５は、例えば、オペレータがキーボート等を使用して入力した第１しきい値を第２制御信号Ｐｆ２に変換して、リミッター１４に入力することができる。同様に、しきい値設定部３５は、目標電圧と目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔとの関係を示す関数を記憶している。また、しきい値設定部３５は、例えば、オペレータがキーボート等を使用して入力した目標電圧を目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔに変換して、制御部１３に入力することができる。
【００３７】
次に、エッチング装置２０の基台２３に載置された被エッチング材４のエッチングについて説明する。ここで説明するエッチング方法は、エッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって被エッチング材４をエッチングする方法である。
【００３８】
まず、エッチング方法の全体について説明する。図４（ａ）に示すように、基台２３に載置された被エッチング材４には、エッチングされる部分以外の部分にマスク４１が形成されている。このようにマスク４１が形成された被エッチング材４に対して、最初に、保護膜形成工程が行なわれる。
【００３９】
保護膜形成工程を行う場合、コントローラ３０の供給流量制御部３１は、保護膜形成ガスが充填されたガスボンベ２５ｅからチャンバ２１の閉塞空間に保護膜形成ガスが供給されるように、流量調整機構２５ｂ、２５ｃを制御する。
【００４０】
保護膜形成工程を行う場合、コントローラ３０の排気流量制御部３２は、チャンバ２１の閉塞空間を所定の圧力に保つために、排気装置２４の流量調整機構２４ｃを制御する。
【００４１】
保護膜形成工程を行う場合、コントローラ３０のコイル電力制御部３４は、ソース用の電源部２６に対して高周波電力をアンテナ２２に供給することを指示する。ソース用の電源部２６から高周波電力がアンテナ２２に供給されると、チャンバ２１の閉塞空間に充填された保護膜形成ガスがプラズマ化される。図４（ｂ）に示すように、保護膜形成ガスをプラズマ化することで、保護膜形成ガスのラジカルから重合物が生成されて、該重合物が被エッチング材４の表面に堆積し、該重合物の堆積により被エッチング材４の表面に保護膜４２が形成される。
【００４２】
保護膜４２が形成されると、エッチング工程が行われる。エッチング工程を行う場合、コントローラ３０の供給流量制御部３１は、エッチングガスが充填されたガスボンベ２５ｄからチャンバ２１の閉塞空間にエッチングガスが供給されるように、流量調整機構２５ｂ、２５ｃを制御する。
【００４３】
エッチング工程を行う場合、コントローラ３０の排気流量制御部３２は、チャンバ２１の閉塞空間から保護膜形成ガスを排気すると共に、チャンバ２１の閉塞空間におけるエッチングガスの圧力を所定の圧力値に保つために、排気装置２４の流量調整機構２４ｃを制御する。
【００４４】
エッチング工程を行う場合、コントローラ３０のコイル電力制御部３４は、ソース用の電源部２６に対して高周波電力をアンテナ２２に供給することを指示する。高周波電力がアンテナ２２に供給されると、上述のようにチャンバ２１の閉塞空間に充填されたエッチングガスがプラズマ化される。
【００４５】
エッチング工程を行う場合、コントローラ３０の基台電力制御部３３は、プラズマ制御部１０の電源部１１にＰｆ電力を基台２３に供給するように指示する。Ｐｆ電力が基台２３に供給されると、プラズマと基台２３との間に電位差が生じる。該電位差が生じると、プラズマのラジカルが被エッチング材４と化学反応したり、プラズマのイオンが保護膜４２及び被エッチング材４と衝突したりする。図４（ｃ）に示すように、ラジカルが被エッチング材４と化学反応したり、イオンが保護膜４２及び被エッチング材４と衝突したりすることにより、被エッチング材４のマスクされていない部分において、保護膜４２が除去されると共に、被エッチング材４がエッチングされる。
【００４６】
被エッチング材４がエッチングされると、再び保護膜形成工程が行われ、図４（ｄ）に示すように、エッチング工程によって露出した被エッチング材４の表面に保護膜４２が形成される。保護膜４２が形成されると、再びエッチング工程が行われ、図４（ｅ）に示すように、エッチングされた部分が更にエッチングされる。
【００４７】
以上に説明した、エッチング工程においては、イオン照射量の多い穴の底部４３において保護膜４２の除去とエッチングが行われる。一方、イオン照射量の少ない穴の側面部４４においては、保護膜４２の除去のみが行われる。このように穴の底部４３においてのみエッチングが行われるため、エッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うエッチング方法では、掘り下げる方向に対して直交する方向（図４（ｆ）においては左右方向）に穴を広げずに、エッチング材を深く掘り下げることができる。
【００４８】
次に、以上において説明したエッチング工程を、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０で行った場合のＶｐｐ電圧と、従来のＰｆ制御によって行った場合のＶｐｐ電圧と、遅延制御を採用した従来のＶｐｐ制御によって行った場合のＶｐｐ電圧とを比較しながら、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０が行うエッチング工程について説明する。図５（ａ）及び（ｄ）は、従来のＰｆ制御によってエッチング工程を行った場合のＶｐｐ電圧を示す。図５（ｂ）及び（ｅ）は、遅延制御を採用した従来のＶｐｐ制御によって行ったエッチング工程を行った場合のＶｐｐ電圧を示す。図５（ｃ）及び（ｆ）は、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０によってエッチング工程を行った場合のＶｐｐ電圧を示す。また、図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、エッチング装置２０の洗浄直後に行われるエッチング工程（図４（ｂ）に対応する）時のＶｐｐ電圧を示す。図５（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）は、エッチング装置２０に付着物が付着した状態で行われるエッチング工程時のＶｐｐ電圧を示す。
【００４９】
図１（ａ）は、第１制御信号（Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値）と、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分との関係を示すグラフである。図１（ａ）に示すように、該差分が大きくなると、即ち、Ｖｐｐ電圧が大きくなると、第１制御信号が小さくなる。本実施形態では、第１しきい値Ｔｈ１として、参考Ｐｆ電力より若干大きい値、即ち、Ｖｐｐ電圧が０である場合の前記差分に対応する第１制御信号Ｐ０と、参考Ｐｆ電力との間の範囲に含まれる所定の電力値を設定している。エッチング開始直後においては、Ｖｐｐ電圧が０である。このため、エッチング開始直後における第１制御信号Ｐｆ１は、第１しきい値Ｔｈ１に相当する第２制御信号Ｐｆ２以上となる。このため、エッチング開始直後においては、リミッター１４から電源部１１に第２制御信号Ｐｆ２が入力される。
【００５０】
電源部１１は、第２制御信号Ｐｆ２が入力されると、第２制御信号Ｐｆ２に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部１１は、第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値以上の場合は、Ｐｆ電力を第１しきい値に対応する電力値に維持するＰｆ制御を行う。
【００５１】
このようにエッチング開始直後においてはＰｆ制御が行われるので、図５（ａ）及び（ｄ）に示すように、Ｐｆ制御のみによってエッチングレートを制御する場合と同程度に、Ｖｐｐ電圧を急峻に増加させることが可能である。このため、エッチング開始直後におけるエッチングレートの低下を抑制することができる。よって、本実施形態にかかるプラズマ制御装置１０は、エッチング開始直後におけるエッチングレートの低下が抑制されている。
【００５２】
エッチング開始直後におけるＰｆ制御により、Ｐｆ電力が第１しきい値Ｔｈ１として設定された参考Ｐｆ電力より若干大きい値に維持される。図１（ｂ）に示すように、Ｐｆ電力とＶｐｐ電力との関係は、通常、Ｐｆ電力が増加するとＶｐｐ電圧が増加する関係である。Ｐｆ電力が、参考Ｐｆ電力より若干大きい値に維持されるとき、Ｖｐｐ電圧は目標電圧よりも大きくなる。Ｖｐｐ電圧が目標電圧よりも大きくなると、図１（ａ）に示すように、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分が、Ｖｐｐ電圧が目標電圧の場合の時の差分（即ち、０）よりも大きくなり（図１（ａ）のＶ１参照）、第１制御信号Ｐｆ１が参考Ｐｆ電力よりも小さくなる（図１（ａ）のＰ１参照）。第１制御信号Ｐｆ１が第２しきい値Ｐｆ２未満になると、リミッター１４から電源部１１に第１制御信号Ｐｆ１が入力される。
【００５３】
電源部１１は、第１制御信号Ｐｆ１が入力されると、第１制御信号Ｐｆ１に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部１１は、第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値未満の場合は、第１制御信号にＰｆ電力がなるようにＰｆ電力を制御するＶｐｐ制御を行う。
【００５４】
Ｖｐｐ制御では、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じとなるように制御されるので、Ｖｐｐ電圧とＰｆ電力との関係が変化しても、Ｖｐｐ電圧が低下することがない。よって、図５（ｄ）に示すように、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０は、エッチング装置２０に付着する付着物の経時的な増加によって、エッチングレートが経時的に低下することを抑制できる。
【００５５】
以上のように、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０は、経時的なエッチングレートの低下及びエッチング開始直後のエッチングレートの低下の抑制により高いエッチングレートでエッチングすることが可能であると共に、Ｐｆ電力及びＶｐｐ電圧のオーバーシュートを抑制できる。
【００５６】
尚、エッチング工程が行われる度にエッチング装置２０に付着物が付着する。よって、エッチング工程が繰り返し行われる場合においては、順序が後のエッチング工程ほど、エッチング装置２０に大量の付着物が付着した環境下で行われる。前述のように、Ｐｆ電力を一定に維持している場合は、エッチング装置２０に付着する付着物の増加に伴って、Ｖｐｐ電圧が低下する。このため、順序が後のエッチング工程では、Ｐｆ制御時のＶｐｐ電圧が小さくなる。図１（ａ）に示すように、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分が大きくなる（Ｖｐｐ電圧が大きくなる）と、第１制御信号が小さくなる。このため、順序が後のエッチング工程ほど、エッチング開始直後のＰｆ制御により、第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１未満にならない可能性が高くなる。ひいては、エッチングレートの制御方法がＰｆ制御からＶｐｐ制御に切り替らない可能性が高くなる。このような問題を改善するために、第１しきい値Ｔｈ１として、Ｖｐｐ電圧が０である場合の第１制御信号よりも小さい範囲において、できるだけ大きい電力値を採用すればよい。これにより、Ｖｐｐ電圧があまり大きくならなくても、第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１未満になる可能性を高めることができる。このように、第１しきい値Ｔｈ１としてより大きい値を設定することで、順序が後のエッチング工程において、より確実に、エッチングレートの制御方法をＰｆ制御からＶｐｐ制御に切り替えることができる。
【００５７】
尚、本実施形態に係るプラズマ制御装置１０は、電源部１１が出力するＰｆ電力が、第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部１５を備えてもよい。この警報部１５は、電源部１１から出力されるＰｆ電力値をモニターしている。また、警報部１５は、コントローラ３０を介して、第２しきい値に相当する第３制御信号Ｐｆ３が入力される。
【００５８】
Ｐｆ制御では、第１しきい値Ｔｈ１に対応する電力値にＰｆ電力が維持される。このため、Ｐｆ制御時のＰｆ電力は、第１しきい値Ｔｈ１と同じである。一方、Ｖｐｐ制御は、Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力（第１制御信号に相当）が第１しきい値Ｔｈ１未満の場合に行わる。Ｖｐｐ制御では、Ｐｆ電力が第１制御信号になるようにＰｆ電力が制御される。このため、Ｖｐｐ制御時のＰｆ電力は、第１しきい値Ｔｈ１未満である。エッチング装置２０に付着する付着物が増加すると、Ｖｐｐ電圧を一定に維持するために必要なＰｆ電力が大きくなる。このため、エッチング装置２０に付着する付着物が増加すると、Ｖｐｐ制御時におけるＰｆ電力が大きくなる。以上のことから、プラズマ制御装置１０が警報部１５を備えると、エッチング装置２０に大量の付着物が付着した環境下でＶｐｐ制御が行われる場合にのみ警報が発せられる。このため、プラズマ制御装置が警報部１５を備えれば、オペレータにエッチング装置２０の定期的なメンテナンス（例えば、エッチング装置２０の洗浄等）をタイミング良く促すことができる。
【００５９】
また、警報を発する機能は、例えば、コントローラ３０の基台電力制御部３３が具備してもよい。例えば、基台電力制御部３３に、Ｐｆ電力が第１しきい値以下で第２しきい値Ｔｈ２以上であることが所定時間以上続くと警報を発するソフトウエアを導入し、しきい値設定部３５が第１しきい値と第２しきい値Ｔｈ２とを基台電力供給部３３に入力する構成とする。これにより、基台電力制御部３３が警報を発する機能を具備することができる。
【図１】
2010018786.tif 000003
【図２】
2010018786.tif 000004
【図３】
2010018786.tif 000005
【図４】
2010018786.tif 000006
【図５】
2010018786.tif 000007
【図６】
2010018786.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月8日(2010.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、
前記エッチング装置は、
プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、
前記プラズマ制御装置は、
前記基台に高周波電力を供給する電源部と、
前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、
エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、
前記電源部は、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置。
【請求項２】
前記エッチング装置は、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングすることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ制御装置。
【請求項３】
前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ようにＰｆ電力を大幅に増加させる。このため、Ｐｆ電力がオーバーシュートする恐れがある。Ｖｐｐ電圧又はＰｆ電力がオーバーシュートすると、Ｐｆ電力を供給する電源部等がダメージを受ける。
［０００６］
このようなオーバーシュートを抑制するため、Ｖｐｐ電圧がエッチング開始直後において緩慢に増加するように、Ｖｐｐ電圧と目標電圧との差を緩慢に減少させる制御（以下、「遅延制御」という）をＶｐｐ制御に採用することが考えられる。しかし、エッチング開始直後におけるＶｐｐ電圧の増加が緩慢になると、エッチング開始直後におけるエッチングレートが低下し、エッチング全体におけるエッチングレートが低下するという問題がある。
［０００７］
そこで、本発明は、経時的なエッチングレートの低下及びエッチング開始直後のエッチングレートの低下の抑制により高いエッチングレートでエッチングすることが可能であると共に、Ｐｆ電力及びＶｐｐ電圧のオーバーシュートを抑制できるプラズマ制御装置を提供することを目的とする。
［０００８］
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、前記エッチング装置は、プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、前記プラズマ制御装置は、前記基台に高周波電力を供給する電源部と、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、前記電源部は、リミッターから入力された第２制御信号又は第１制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置を提供する。
［０００９］
本発明に係るプラズマ制御装置は、電源部と、制御部と、リミッターとを備える。電源部は、基台にＰｆ電力を供給する。制御部は、Ｐｆ電力の供給
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
によって基台に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する。尚、略同じ電圧値とは、目標電圧に対して９７．５％乃至１０２．５％の範囲内の電圧値を意味する。リミッターは、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を電源部に入力し、制御部から出力された第１制御信号が第２制御信号未満の場合は、第１制御信号を電源部に入力する。
［００１０］
電源部は、リミッターから第２制御信号が入力されると、第２制御信号（第１しきい値）に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部は、第１制御信号（Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値）が第１しきい値以上の場合は、Ｐｆ電力を第１しきい値に対応する電力値に維持するＰｆ制御を行う。
［００１１］
一方、電源部は、リミッターから第１制御信号が入力されると、第１制御信号に対応するＰｆ電力を出力する。換言すれば、電源部は、第１制御信号が第１しきい値未満の場合は、第１制御信号に対応する電力値になるようにＰｆ電力を制御するＶｐｐ制御を行う。
［００１２］
図１（ａ）は、第１制御信号（Ｖｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値）と、Ｖｐｐ電圧から目標電圧を引いた差分との関係を示すグラフである。図１（ａ）に示すように、該差分が大きくなると、即ち、Ｖｐｐ電圧が大きくなると、第１制御信号が小さくなる。
［００１３］
エッチング開始直後においては、Ｖｐｐ電圧が０である。このため、Ｖｐｐ電圧が０である場合の差分に対応する第１制御信号Ｐ０よりも小さい電力値を第１しきい値Ｔｈ１として設定すると、エッチング開始直後の第１制御信号が第１しきい値Ｔｈ１以上となる。このため、エッチング開始直後において、Ｐｆ制御が行われる。
［００１４］
エッチング開始直後においてＰｆ制御が行われると、Ｐｆ制御のみによってエッチングレートを制御する場合と同程度に、Ｖｐｐ電圧を急峻に増加させることが可能である。このため、エッチング開始直後におけるエッチング
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
リミッター部１４とを備える。電源部１１は、エッチング装置２０の基台２３にＰｆ電力を供給する。整合部１２は、電源部１１と基台２３とを接続し、電源部１１と、チャンバ２１の閉塞空間に生成されたプラズマとのインピーダンス整合を行う。
［００３２］
制御部１３は、電源部１１から基台２３へのＰｆ電力の供給によって基台２３に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号Ｐｆ１を出力する。Ｖｐｐ電圧は、基台２３とグランドとの間の電位であり、整合部１２によって測定される。制御部１３には、Ｖｐｐ電圧に相当する実測電圧信号Ｖｐｐが整合部１２から入力される。更に、制御部１３には、目標電圧に相当する目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔがコントローラ３０から入力される。制御部１３は、整合部１２から入力された実測電圧信号Ｖｐｐと、コントローラ３０から入力された目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔとに基づいて、第１制御信号Ｐｆ１を得る。
［００３３］
リミッター１４は、エッチング開始直後から、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２以上であるか否かを判定し、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２以上の場合は、該第２制御信号Ｐｆ２を電源部１１に入力する。また、リミッター１４は、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２未満の場合は、第１制御信号Ｐｆ１を電源部１１に入力する。本実施形態においては、第１しきい値は、エッチング装置２０の洗浄によりエッチング装置２０に付着した付着物を取り除いた直後において、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じ電圧値で安定しているときに、基台に供給されているＰｆ電力の測定値より若干大きい値とされている。このような第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２は、コントローラ３０からリミッター１４に入力される。
［００３４］
図３に示すように、制御部１３は差分アンプ１３ｂを有する制御回路１３ａで構成することができ、リミッター１４はリミッター回路１４ａで構成することができる。制御回路１３ａを構成する差分アンプ１３ｂには、整合部１２が測定したＶｐｐ電圧に相当する実測電圧信号Ｖｐｐと、目標電圧に相当する目標電圧信号Ｖｐｐｓｅｔｐｔとが入力される。差分アンプ１３ｂか
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月18日(2011.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、
前記エッチング装置は、
プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、
前記プラズマ制御装置は、
前記基台に高周波電力を供給する電源部と、
前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧の実測値を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、
エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、
前記電源部は、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置。
【請求項２】
前記エッチング装置は、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングするものであり、
前記電源部は、前記エッチング工程において、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ制御装置。
【請求項３】
前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ制御装置  
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、前記エッチング装置は、プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、前記プラズマ制御装置は、前記基台に高周波電力を供給する電源部と、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧の実測値を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、前記電源部は、リミッターから入力された第２制御信号又は第１制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明に係るプラズマ制御装置は、電源部と、制御部と、リミッターとを備える。電源部は、基台にＰｆ電力を供給する。制御部は、Ｐｆ電力の供給によって基台に印加されるＶｐｐ電圧を目標電圧と略同じ電圧値にするＰｆ電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する。尚、略同じ電圧値とは、目標電圧に対して９７．５％乃至１０２．５％の範囲内の電圧値を意味する。リミッターは、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を電源部に入力し、制御部から出力された第１制御信号が第２制御信号未満の場合は、第１制御信号を電源部に入力する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
リミッター１４は、エッチング開始直後から、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２以上であるか否かを判定し、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２以上の場合は、該第２制御信号Ｐｆ２を電源部１１に入力する。また、リミッター１４は、制御部１３から出力された第１制御信号Ｐｆ１が第２制御信号Ｐｆ２未満の場合は、第１制御信号Ｐｆ１を電源部１１に入力する。本実施形態においては、第１しきい値は、エッチング装置２０の洗浄によりエッチング装置２０に付着した付着物を取り除いた直後において、Ｖｐｐ電圧が目標電圧と略同じ電圧値で安定しているときに、基台に供給されているＰｆ電力の測定値より若干大きい値とされている。このような第１しきい値に相当する第２制御信号Ｐｆ２は、コントローラ３０からリミッター１４に入力される。  
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月19日(2011.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、
前記エッチング装置は、
プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、
前記プラズマ制御装置は、
前記基台に高周波電力を供給する電源部と、
前記電源部と前記基台とを接続して、前記電源部と前記プラズマとのインピーダンス整合を行い、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を測定する整合部と、
前記整合部による印加高周波電圧の実測値を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、
エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、
前記電源部は、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置。
【請求項２】
前記エッチング装置は、前記被エッチング材をエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程によって露出した前記被エッチング材の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程とを交互に繰り返し行うことによって、前記被エッチング材をエッチングするものであり、
前記電源部は、前記エッチング工程において、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ制御装置。
【請求項３】
前記電源部が出力する前記高周波電力が、前記第１しきい値以下で第２しきい値以上であることが所定時間以上続くと、警報を発する警報部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は、プラズマによってエッチングを行うエッチング装置に高周波電力を供給するプラズマ制御装置であって、前記エッチング装置は、プラズマとの間に電位差が生じることで、載置された被エッチング材がエッチングされる基台を備え、前記プラズマ制御装置は、前記基台に高周波電力を供給する電源部と、前記電源部と前記基台とを接続して、前記電源部と前記プラズマとのインピーダンス整合を行い、前記高周波電力の供給によって前記基台に印加される印加高周波電圧を測定する整合部と、前記整合部による印加高周波電圧の実測値を目標電圧と略同じ電圧値にする高周波電力の電力値に相当する第１制御信号を出力する制御部と、エッチング開始直後から、前記制御部から出力された第１制御信号が第１しきい値に相当する第２制御信号以上であるか否かを判定し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号以上の場合は、該第２制御信号を前記電源部に入力し、前記制御部から出力された第１制御信号が前記第２制御信号未満の場合は、前記第１制御信号を前記電源部に入力するリミッターとを備え、前記電源部は、リミッターから入力された第１制御信号又は第２制御信号に対応する前記高周波電力を出力することを特徴とするプラズマ制御装置を提供する。
【国際調査報告】
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