[发明专利]等离子体生成用电源装置以及等离子体生成参数设定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种为了生成等离子体而使用的高频电源装置即等离子体生成用电源装置、以及等离子体生成参数设定方法，例如是涉及在对用于制造半导体集成电路装置（以下称为IC）的基板进行等离子体灰化等等离子体处理的等离子体处理装置中，为了生成等离子体而使用的等离子体生成用电源装置、以及等离子体生成参数设定方法。

背景技术

例如，在IC、LSI等半导体器件的制造工序中，在蚀刻工序后，为了分解除去由不需要的有机物构成的抗蚀剂，使用一种等离子体灰化装置（灰化装置），其使用通过在含有氧气的氛围中放电而产生的氧等离子体。在这样的等离子体灰化装置中，例如在容纳了基板的反应管内导入氧气，从高频电源向卷绕在该反应管周围而设置的线圈提供电流，在反应管内部的气体中引起放电而产生等离子体。通过包括由放电而生成的原子团、离子化分子的气体，基板上的抗蚀剂被灰化，成为二氧化碳、水等而被除去。

这时，为了生成等离子体，使来自高频电源的输出频率与负载阻抗匹配，但共振频率也根据气体的种类、压力、或施加功率而变动，因此使来自高频电源的输出频率逐渐变化而进行阻抗匹配。如果到阻抗匹配为止的时间延长，则高频电源的输出电路元件长时间暴露于来自负载的反射波，由此受到压力（热损伤）从而元件的寿命变短。另外，如果到阻抗匹配为止的时间延长，则灰化装置的处理效率（流率）降低。在下述的专利文献1中，公开了以下的技术，即、使高频电源的振荡频率变化使得反射波功率最小而进行阻抗匹配。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-049000号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于：提供一种等离子体生成用电源装置、等离子体生成参数设定方法，其为了解决上述问题，缩短到阻抗匹配为止的时间，降低高频电源的输出电路元件由于来自负载的反射波受到的压力、或提高等离子体处理装置的处理效率。

解决问题的方案

用于解决上述问题的、本发明的等离子体生成用电源装置的代表性结构如下。即，具备：

基准信号生成部，其生成预定频率的基准信号；

功率放大部，其对上述基准信号进行功率放大从而生成高频功率信号；

检测部，其检测上述高频功率信号中包括的行波功率和反射波功率；

控制部，其针对上述基准信号生成部使基准信号的频率发生变化，针对上述功率放大部使功率放大率发生变化，其中，将由上述功率放大部生成的高频功率信号提供给设置在外部而生成等离子体的等离子体生成部，该等离子体生成用电源装置的特征在于，

上述控制部构成为进行以下的等离子体生成动作，即在向上述等离子体生成部提供上述高频功率信号时，在预定的第一时间，进行控制使得将上述基准信号的频率固定为预定的开始频率而上述反射波功率成为预定的第一功率值以下，在经过了上述第一时间后的预定的第二时间，进行从上述开始频率向预定的目标频率扫描上述基准信号的频率的等离子体生成动作，使得上述反射波功率成为预定的第二功率值以下，并且构成为针对上述等离子体生成动作的参数即上述开始频率、上述第一时间、上述第二时间进行等离子体生成参数设定动作，上述等离子体生成参数设定动作构成为进行以下的开始频率设定动作，即将上述开始频率设定为从预先设定的默认值接近上述目标频率的值，并将上述第一时间和上述第二时间设定为预先设定的默认值的状态下，进行上述等离子体生成动作，找出能够生成等离子体的上述开始频率的更新值而设定为新的开始频率，接着，进行以下的开始频率发送时间设定动作，即将上述基准信号的频率设定为上述开始频率的更新值，将上述第二时间设定为预先设定的默认值，将上述第一时间设定为从预先设定的默认值缩短了的值的状态下，进行上述等离子体生成动作，找出能够生成等离子体的上述第一时间的更新值而设定为新的第一时间，接着，进行以下的频率扫描时间设定动作，即将上述基准信号的频率设定为上述开始频率的更新值，将上述第一时间设定为上述第一时间的更新值，将上述第二时间设定为从预先设定的默认值缩短了的值的状态下，进行上述等离子体生成动作，找出能够生成等离子体的上述第二时间的更新值而设定为新的第二时间。