等离子体生成装置、基板处理装置、以及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供以下的技术，具备：高频电源，其用于向等离子体产生部供给电源；匹配器，其设置在上述高频电源与上述等离子体产生部之间，用于取得上述等离子体产生部的负载电阻与上述高频电源的输出电阻的匹配，上述高频电源具备：高频振荡器，其振荡产生高频；指向性耦合器，其配置在上述高频振荡器的后级，分别提取来自上述高频振荡器的行波分量和来自上述匹配器的反射波分量的一部分；滤波器，其去除添加到由上述指向性耦合器提取的上述反射波分量中的噪声信号；电力监视器，其测定通过上述滤波器后的上述反射波分量、由上述指向性耦合器提取到的上述行波分量，对上述匹配器进行反馈控制使得来自上述匹配器的反射波分量变少。

Plasma generating device, substrate processing device and manufacturing method of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】等离子体生成装置、基板处理装置、以及半导体器件的制造方法
本专利技术涉及等离子体生成装置、基板处理装置、以及半导体器件的制造方法。
技术介绍
在半导体器件的一个制造工序中，有时进行以下的基板处理，即，将基板运入基板处理装置的处理室内，使用等离子体使供给到处理室内的原料气体、反应气体等处理气体活化，在基板上形成绝缘膜、半导体膜、导体膜等各种膜，或除去各种膜。为了促进堆积的薄膜的反应，或从薄膜除去杂质，或者辅助成膜原料的化学反应等，而使用等离子体(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-92637号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，在使用多个高频电源进行等离子体生成的处理装置中，各个高频电源的频率的差会相互干扰而成为噪声，因此有时无法进行稳定的等离子体生成。本专利技术的目的在于：提供即使在使用多个高频电源进行等离子体生成的情况下也能够进行稳定的等离子体生成的技术。解决问题的方案根据本专利技术的一个实施例，提供以下的技术，即，一种使用多个等离子体产生部进行基板处理的技术，具备：多个高频电源，其用于分别向多个等离子体产生部供电；多个匹配器，其设置在上述多个高频电源与上述多个等离子体产生部之间，用于分别取得上述等离子体产生部的负载电阻与上述高频电源的输出电阻的匹配，上述多个高频电源中的至少一个高频电源具备：高频振荡器，其振荡产生高频；指向性耦合器，其配置在上述高频振荡器的后级，分别取得来自上述高频振荡器的行波分量和来自上述匹配器的反射波分量的一部分；滤波器，其去除添加到由上述指向性耦合器取得的上述反射波分量中的噪声信号；电力监视器，其测定通过上述滤波器后的上述反射波分量、由上述指向性耦合器取得的上述行波分量，并对上述匹配器进行反馈控制使得反射波分量变少。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种即使在使用多个高频电源进行等离子体生成的情况下也能够进行稳定的等离子体生成的技术。附图说明图1是适合于在本专利技术的实施方式中使用的基板处理装置的纵式处理炉的概要结构图，是用纵截面图表示处理炉部分的图。图2是适合于在本专利技术的实施方式中使用的基板处理装置的纵式处理炉的概要结构图，是用纵截面图表示处理炉部分的图。图3是适合于在本专利技术的实施方式中使用的基板处理装置的纵式处理炉的概要结构图，是用图1的A-A线截面图表示处理炉部分的图。图4是适合于在本专利技术的实施方式中使用的基板处理装置的控制器的概要结构图，是用框图表示控制器的控制系统的图。图5是本专利技术的实施方式的基板处理工序的流程图。图6是表示本专利技术的实施方式的基板处理工序的气体供给的定时的图。图7是表示本专利技术的实施方式的其他基板处理工序的气体供给的定时的图。图8是用于说明高频电源273、373的结构的图。图9是表示BPF514的具体电路结构例子的图。图10是表示图9所示的BPF514的频率特性的图。图11是表示高频电源的其他结构例子的图。图12是表示高频电源的其他结构例子的图。具体实施方式<本专利技术的实施方式>以下，参照图1～图10说明本专利技术的一个实施方式的基板处理装置。(1)基板处理装置的结构(加热装置)如图1所示，本专利技术的一个实施方式的基板处理装置具备处理炉202。该处理炉202是能够在垂直方向上多层地容纳基板的所谓的纵式炉，具备作为加热装置(加热机构)的加热器207。加热器207是圆筒形状，被作为保持板的加热器基座(未图示)所支持，由此被垂直地安装。加热器207如后述那样还作为通过热使气体活化(激励)的活化机构(激励部)来发挥作用。(处理室)在处理室207的内侧，成为与加热器207呈同心圆状地配设有反应管203。反应管203例如由石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为上端封闭而下端开口的圆筒形状。在反应管203的下方，成为与反应管203呈同心圆状地配设有歧管(入口法兰)209。歧管209例如由不锈钢(SUS)等金属构成，形成为上端和下端开口的圆筒形状。构成为歧管209的上端部与反应管203的下端部卡合并支持反应管203。在歧管209和反应管203之间，设置有作为密封构件的O型圈220a。歧管209被加热器基座支持，由此反应管203成为被垂直安装的状态。主要由反应管203和歧管209构成处理容器(反应容器)。在作为处理容器的内侧的筒中空部，形成有处理室201。处理室201构成为能够容纳多个作为基板的晶圆200。此外，处理容器并不限于上述结构，有时也只将反应管203称为处理容器。在处理室201内，设置有喷嘴249a、249b、249c使得贯通歧管209的侧壁。此外，在图1中表示能够看到喷嘴249a的截面图，在图2中表示能够看到喷嘴249b、249c的面的截面图。喷嘴249a、249b、249c分别连接有气体供给管232a、232b、232c。这样，反应管203设置有3个喷嘴249a、249b、249c、以及3个气体供给管232a、232b、232c，能够向处理室201内供给多种气体。此外，在不设置歧管209而只将反应管203作为处理容器的情况下，也可以将喷嘴249a、249b、249c设置为贯通反应管203的侧壁。在气体供给管232a、232b、232c上，从气流的上游侧开始按顺序分别设置有作为流量控制器(流量控制部)的质流控制器(MFC)241a、241b、241c、以及作为开闭阀的阀243a、243b、243c。在气体供给管232a、232b、232c的阀243a、243b、243c的更下游侧，分别连接有供给惰性气体的气体供给管232d、232e、232f。在气体供给管232d、232e、232f上，从气流的上游侧开始按顺序分别设置有MFC241d、241e、241f、以及阀243d、243e、243f。如图3所示，喷嘴249a被设置为在反应管203的内壁与晶圆200之间的空间中，沿着从反应管203的内壁的下部到上部，朝向晶圆200的装载方向的上方地竖立。即，在排列(装载)了晶圆200的晶圆排列区域(装载区域)的侧方的、水平围住晶圆排列区域的区域中，沿着晶圆排列区域地设置喷嘴249a。即，在与晶圆200的表面(平坦面)垂直的方向上，将喷嘴249a设置在搬入处理室201内的各晶圆200的端部(周缘部)的侧方。在喷嘴249a的侧面，设置有供给气体的气体供给孔250a。气体供给孔250a朝向反应管203的中心开口，能够向晶圆200供给气体。从反应管203的下部到上部地设置多个气体供给孔250a，分别具有相同的开口面积，进而以相同的开口间距地设置。喷嘴249b、249c分别设置在作为气体分散空间的缓冲室237b、237c内。如图3所示，在反应管203的内壁和晶圆200之间的在平面视角下圆环状的空间中，或者在从反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种等离子体生成装置，其中，具备：/n多个高频电源，其用于分别向多个等离子体产生部供电；/n多个匹配器，其设置在上述多个高频电源与上述多个等离子体产生部之间，用于分别取得上述等离子体产生部的负载电阻与上述高频电源的输出电阻的匹配，/n上述多个高频电源中的至少一个高频电源具备：/n高频振荡器，其振荡产生高频；/n指向性耦合器，其配置在上述高频振荡器的后级，分别取得来自上述高频振荡器的行波分量和来自上述匹配器的反射波分量的一部分；/n滤波器，其去除添加到由上述指向性耦合器提取的上述反射波分量中的噪声信号；/n电力监视器，其测定通过上述滤波器后的上述反射波分量、由上述指向性耦合器取得的上述行波分量，并对上述匹配器进行反馈控制使得来自上述匹配器的反射波分量变少。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170814 JP 2017-1563431.一种等离子体生成装置，其中，具备：
多个高频电源，其用于分别向多个等离子体产生部供电；
多个匹配器，其设置在上述多个高频电源与上述多个等离子体产生部之间，用于分别取得上述等离子体产生部的负载电阻与上述高频电源的输出电阻的匹配，
上述多个高频电源中的至少一个高频电源具备：
高频振荡器，其振荡产生高频；
指向性耦合器，其配置在上述高频振荡器的后级，分别取得来自上述高频振荡器的行波分量和来自上述匹配器的反射波分量的一部分；
滤波器，其去除添加到由上述指向性耦合器提取的上述反射波分量中的噪声信号；
电力监视器，其测定通过上述滤波器后的上述反射波分量、由上述指向性耦合器取得的上述行波分量，并对上述匹配器进行反馈控制使得来自上述匹配器的反射波分量变少。


2.根据权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，
上述滤波器是去除噪声的带通滤波器，该噪声起因于设置在至少一个上述高频电源中的高频振荡器的振荡频率与设置在至少一个上述高频电源以外的高频电源中的高频振荡器的振荡频率的差。


3.根据权利要求2所述的等离子体生成装置，其中，
上述带通滤波器的通过频带是使设置在至少一个上述高频电源中的上述高频振荡器的振荡频率通过的频率范围。


4.根据权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，
上述多个高频电源的振荡频率不同。


5.根据权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，
上述滤波器由相同特性的2个滤波器构成，并使由上述指向性耦合器提取的上述反射波分量和上述行波分量通过。


6.根据权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，
对至少一个上述高频电源和至少一个上述高频电源以外的高频电源共通地使用上述高频振荡器振荡产生的高频。


7.根据权利要求1所述的等离子体生成装置，其中，
在上述多个高频电源中的至少2个以上的高频电源中设置上述高频振荡器，在上述高频振荡器和上述指向性耦合器之间设置切换上述高频振荡器振荡产生的高频的开关。


8.一种基板处理装置，其中，具备：
处理室，其处理基板；
气体供给部，其向上述处理室内供给规定的处理气体；
多个高频电源，其用于分别向多个等离子体产生部供电；
多个匹配器，其设置在上述多个高频电源与上述多个等离子体产生部之间，用于分别取得上述等离子体产生部的负载电阻与上述高频电源的输出电阻的匹配，
上述多个高频电源中的至少一个高频电源具备：
高频振荡器，其振荡产生高频；
指向性耦合器，其配置在上述高频振荡器的后级，分别取得来自上述高频振...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田刚，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP