微波导入组件中的S参数取得方法和异常检测方法技术

等离子体处理装置(1)包括处理容器(2)和具有多个微波导入组件(61)的微波导入装置(5)。向多个微波导入组件(61)中的每个导入微波，基于该微波和从处理容器(2)反射至多个微波导入组件(61)的反射微波，求取多个微波导入组件(61)的每个组合的S参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括具有多个微波导入组件的微波导入装置的等离子体处理装置中的S参数取得方法和异常检测方法。
技术介绍
作为对半导体晶片等被处理体实施规定的等离子体处理的等离子体处理装置，已知有使用具有多个槽的平面天线对处理容器内导入微波而生成等离子体的隙缝天线方式的等离子体处理装置。另外，作为其它的等离子体处理装置，已知有使用线圈状的天线对处理容器内导入高频波而生成等离子体的电感耦合型等离子体(Inductively Coupled Plasma；ICP)方式的等离子体处理装置。在这些等离子体处理装置中，能够在处理容器内生成高密度的等离子体，利用所生成的等离子体，进行例如氧化处理、氮化处理、堆积处理、蚀刻处理等。面向下一代以后的器件开发，例如为了实现对三维器件加工和对微细化的应对并提高生产性，需要确保晶片面内中的处理的均匀性，并且使当前300mm径的晶片大型化至450mm径。因此，需要使与晶片对应地大型化的处理容器内中的等离子体的分布(密度分布)均匀化。在上述的隙缝天线方式的微波等离子体处理装置中，等离子体的分布的控制通过槽的形状、配置、处理容器、微波导入窗的形状设计等而进行。例如，为了根据处理内容改变等离子体的分布，需要更换为调整为最佳的不同的槽形状、配置的平面天线。另外，即使为上述的ICP方式的等离子体处理装置，为了改变等离子体的分布，也需要更换为调整为最佳的不同的线圈形状、配置的天线。然而，这种天线的更换是需要花费再设计等的精力和时间的繁琐的作业。另外，等离子体的分布例如能够通过改变微波的功率、处理压力、气体流量等过程参数而调整为最佳的等离子体环境。然而，这些过程参数不能够与过程(process)条件分离，因此使过程参数变化的范围中的等离子体的分布的变化幅度(边限)小，其效果存在限制。另外，由于平面天线、处理容器等的制造公差、组装误差、同一式样的装置间的设备差别等诸多因素，有时在处理容器内等离子体的对称性崩溃而等离子体的分布偏心。在这样的情况下，没有通过简单的方法对其进行修正的方法，因此，存在需要平面天线的更换等大规模的装置改变的问题。因此，为了使处理容器内的等离子体的分布均匀化，考虑将微波导入到处理容器内的不同位置，对由这些微波生成的多个等离子体的分布进行控制的等离子体处理装置。这样的等离子体处理装置中，设定设置多个对处理容器内导入微波的微波导入组件(例如7个)。但是，在等离子体处理装置中，要求检测在使用开始后产生的各种异常。专利文献1(日本国专利特开2002-305182号公报)中记载有，在对设置在真空腔室内的下部电极供给电力而产生等离子体的等离子体处理装置中，监视施加在下部电极的电压来判断等离子体状态的异常的方法。专利文献2(日本国专利特开2004-119179号公报)中记载有，从输出频率不同的两个高频电源供给电力的等离子体处理装置中，监视供电电路上的电压等来监视等离子体处理装置的异常的有无的方法。另外，如设置有多个微波导入组件的等离子体处理装置，存在多个入射波和多个反射波的装置的情况下，作为表示该装置的状态的参数，考虑使用表示多个入射波和多个反射波的关系的S参数。专利文献3(日本国专利特开2006-317448号公报)中记载有在矢量网络分析仪的功率校正中执行双口S参数校正的技术。在设置有多个微波导入组件的等离子体处理装置中，要求在多个微波导入组件间平衡良好地导入微波。但是，当在一个或两个以上的微波导入组件中产生异常时，多个微波导入组件间的平衡崩溃，其结果，不能够正常地进行等离子体处理。因此，在这样的等离子体处理装置中，要求检测使多个微波导入组件间的平衡崩溃的微波导入组件中的异常。
技术实现思路
本专利技术提供一种在设置有多个微波导入组件的等离子体处理装置中取得S参数的方法和检测微波导入组件中的异常的方法。适用本专利技术的S参数的取得方法的等离子体处理装置，包括：收纳被处理体的处理容器；具有在处理容器内将用于生成等离子体的微波导入处理容器内的多个微波导入组件的微波导入装置；和对上述处理容器内进行减压排气的排气装置。多个微波导入组件分别将微波导入处理容器内的不同位置。本专利技术的S参数的取得方法，使上述处理容器内为真空状态且不产生上述等离子体的状态，对多个微波导入组件的每个导入微波。而且，基于该微波和从处理容器反射到多个微波导入组件的反射微波，求取选自多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各自的S参数。本专利技术的S参数的取得方法中，多个微波导入组件可以分别具有测定微波和反射微波的电功率值的电力测定器。在该情况下，选自多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各自的S参数可以使用微波和反射微波的电功率值求取。另外，在该情况下，微波在多个微波导入组件的每个中包括电功率值不同的多个入射波，反射微波可以包括分别与多个入射波对应的多个反射波。选自多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各自的S参数，可以通过最小二乘法根据多个入射波的电功率值和多个反射波的电功率值求取。另外，在本专利技术的S参数的取得方法中，微波导入装置可以具有第1至第7微波导入组件作为多个微波导入组件。而且，本专利技术的S参数的取得方法中，处理容器可以包括具有使分别由第1至第7微波导入组件导入的微波在处理容器内通过的第1至第7微波导入口的顶部。在该情况下，第1微波导入口可以配置在顶部的中央部分。另外，第2至第7微波导入口可以分别配置在顶部中以第1微波导入口为中心的假想的正六边形的顶点。另外，本专利技术的S参数的取得方法中，在微波导入装置具有第1至第7微波导入组件的情况下，选自多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合可以包括第1微波导入组件和第2至第7中任一微波导入组件的组合。另外，本专利技术的S参数的取得方法中，微波导入装置具有第1至第7微波导入组件的情况下，选自多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合可以包括以下第1至第3组合中的至少1个。在此，第1组合是组合沿着上述假想的正六边形的外周相邻的两个微波导入组件。第2组合是组合沿上述假想的正六边形的外周隔一个相邻的两个微波导入组件。第3组合是组合沿上述假想的正六边形的外周隔两个相邻的两个微波导入组件。另外，本专利技术的S参数的取得方法中，微波导入装置具有第1至第7微波导入组件的情况下，选自多个微波导入组件中的两个微本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种S参数的取得方法，是在等离子体处理装置中取得微波导入组件的S参数的方法，其特征在于：所述等离子体处理装置包括：收纳被处理体的处理容器；微波导入装置，其具有在所述处理容器内将用于生成等离子体的微波导入所述处理容器内的多个微波导入组件；和对所述处理容器内进行减压排气的排气装置，其中所述多个微波导入组件分别将所述微波导入所述处理容器内的不同位置，使所述处理容器内成为真空状态且没有生成所述等离子体的状态，对各个所述多个微波导入组件导入所述微波，基于该微波和从所述处理容器反射到所述多个微波导入组件的反射微波，求取选自所述多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各自的S参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.09 JP 2012-1539021.一种S参数的取得方法，是在等离子体处理装置中取得微波导
入组件的S参数的方法，其特征在于：
所述等离子体处理装置包括：
收纳被处理体的处理容器；
微波导入装置，其具有在所述处理容器内将用于生成等离子体的
微波导入所述处理容器内的多个微波导入组件；和
对所述处理容器内进行减压排气的排气装置，其中
所述多个微波导入组件分别将所述微波导入所述处理容器内的不
同位置，
使所述处理容器内成为真空状态且没有生成所述等离子体的状
态，对各个所述多个微波导入组件导入所述微波，基于该微波和从所
述处理容器反射到所述多个微波导入组件的反射微波，求取选自所述
多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各自的S参数。
2.如权利要求1所述的S参数的取得方法，其特征在于：
所述多个微波导入组件分别具有测定所述微波和所述反射微波的
电功率值的电力测定器，
选自所述多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各
自的S参数是使用所述微波和所述反射微波的电功率值而求取的。
3.如权利要求2所述的S参数的取得方法，其特征在于：
所述微波包括在每个所述多个微波导入组件中电功率值不同的多
个入射波，
所述反射微波包括分别与所述多个入射波对应的多个反射波。
4.如权利要求3所述的S参数的取得方法，其特征在于：
选自所述多个微波导入组件中的两个微波导入组件构成的组合各
自的S参数，能够通过最小二乘法根据所述多个入射波的电功率值和
所述多个反射波的电功率值求取。
5.如权利要求1所述的S参数的取得方法，其特征在于：
所述微波导入装置具有第1至第7微波导入组件作为所述多个微
波导入组件，
所述处理容器包括顶部，该顶部具有使分别由所述第1至第7微
波导入组件导入的所述微波通过所述处理容器内的第1至第7微波导
入口，
所述第1微波导入口配置在所述顶部的中央部分，
所述第2至第7微波导入口...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田太郎，藤野丰，足立光，宫下大幸，长田勇辉，山本伸彦，
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