JP2008095150A - Plasma cvd apparatus, program for controlling plasma cvd apparatus, and method for cleaning plasma cvd apparatus - Google Patents

Plasma cvd apparatus, program for controlling plasma cvd apparatus, and method for cleaning plasma cvd apparatus Download PDF

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Junichi Tamogami
純一 田母神
Seiji Kobayashi
誠治 小林
Tamio Kanatsu
民雄 金津
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma CVD apparatus which can effectively clean a reaction chamber with plasma; a program for controlling the plasma CVD apparatus; and a method for cleaning the plasma CVD apparatus. <P>SOLUTION: A high-frequency power source 104 of the plasma CVD apparatus has an output impedance of 50 Ω. A composition of a substance converted into plasma changes as a cleaning operation progresses, and impedance in the reaction chamber changes. A second detecting part 241 detects a change of voltage and an electric current to detect the impedance. An adjusting part 242 controls the capacitance of a second variable-capacitance condenser 225 by rotating a second motor 234 so that the impedance matches with the output impedance. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置用制御プログラムおよびプラズマＣＶＤ装置洗浄方法に係わり、特にプラズマを用いて洗浄を行うようにしたプラズマＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置用制御プログラムおよびプラズマＣＶＤ装置洗浄方法に関する。   The present invention relates to a plasma CVD apparatus, a plasma CVD apparatus control program, and a plasma CVD apparatus cleaning method, and more particularly to a plasma CVD apparatus, a plasma CVD apparatus control program, and a plasma CVD apparatus cleaning method that perform cleaning using plasma. About.

プラズマＣＶＤ（Cemical Vapor Deposition）装置は、プラズマの電気化学的エネルギを用いることで、従来では１０００℃前後の高温で行われていた成膜が、２００〜３００℃程度の低温で可能になるという特徴を有している。このため、堆積しようとする下地が熱に弱いような場合には、プラズマＣＶＤ装置が多用されている。   A plasma CVD (Cemical Vapor Deposition) apparatus uses plasma electrochemical energy, so that film formation which has been conventionally performed at a high temperature of about 1000 ° C. can be performed at a low temperature of about 200 to 300 ° C. have. For this reason, when the substrate to be deposited is vulnerable to heat, a plasma CVD apparatus is frequently used.

ところで、プラズマＣＶＤ装置を使用してウェハまたはその他の基板上に薄膜を成長させると、薄膜は反応チャンバ（プロセス反応炉）の内壁にも同時に堆積してしまう。反応チャンバ内に成膜のためにウエハを配置しているような場合、内壁に堆積した薄膜が剥がれ落ちると、ウエハの表面にこの薄膜が付着してしまい、製品不良が発生する。このような不具合の発生を防止するために、反応チャンバ内の洗浄が周期的に行われるようになっている。その１つとして、反応チャンバ内に配置されている誘導コイルを用いて容量性結合プラズマを発生させて、堆積物を除去する手法が提案されている（たとえば特許文献１参照）。   By the way, when a thin film is grown on a wafer or other substrate using a plasma CVD apparatus, the thin film is simultaneously deposited on the inner wall of a reaction chamber (process reaction furnace). When a wafer is placed in the reaction chamber for film formation, if the thin film deposited on the inner wall peels off, the thin film adheres to the surface of the wafer, resulting in a product defect. In order to prevent the occurrence of such a problem, the inside of the reaction chamber is periodically cleaned. As one of them, there has been proposed a method of removing a deposit by generating capacitively coupled plasma using an induction coil arranged in a reaction chamber (see, for example, Patent Document 1).

この提案では、洗浄を行う際に、１３．５６ＭＨｚで４０００Ｗの高周波電力を、反応チャンバ内の誘導コイルに印加する。そして、容量性結合プラズマによって反応チャンバ内のプロセスガスＮＦ3をイオン化させる。イオン化されたプロセスガスＮＦ3は、反応チャンバの内壁に堆積したＳｉＯと反応して、ＳｉＦ4と揮発性化合物となり、ＳｉＯ2の除去が行われる。反応チャンバに残留したＦイオンは、Ｈ2を用いて、残留フッ素除去が行われる。 In this proposal, when washing is performed, high frequency power of 4000 W at 13.56 MHz is applied to the induction coil in the reaction chamber. Then, the process gas NF 3 in the reaction chamber is ionized by capacitively coupled plasma. The ionized process gas NF 3 reacts with SiO deposited on the inner wall of the reaction chamber to become SiF 4 and a volatile compound, and SiO 2 is removed. The F ions remaining in the reaction chamber are subjected to residual fluorine removal using H 2 .

図５は、誘導コイルに電流を供給する従来の回路を表わしたものである。この回路１００は、低周波インピーダンスマッチング回路１０１と、高周波インピーダンスマッチング回路１０２を備えており、これらの回路は低周波電源１０３あるいは高周波電源１０４の対応するものと接続されるようになっている。ここで、高周波インピーダンスマッチング回路１０２は、高周波電源１０４にそれぞれ一端を接続した第１のコンデンサ１０５および第１のコイル１０６によって構成されている。第１のコンデンサ１０５の他端は接地されており、第１のコイル１０６の他端は第１の真空リレースイッチ１０７のノーマルオープン（ＮＯ）接点を介して誘導コイル下端子１０９に接続されている。第１のコンデンサ１０５は、たとえば２００ｐＦ（ピコファラッド）の固定容量となっており、第１のコイル１０６はたとえば０．９５μＨ（マイクロヘンリー）である。   FIG. 5 shows a conventional circuit for supplying current to the induction coil. The circuit 100 includes a low-frequency impedance matching circuit 101 and a high-frequency impedance matching circuit 102, and these circuits are connected to corresponding ones of the low-frequency power source 103 or the high-frequency power source 104. Here, the high-frequency impedance matching circuit 102 includes a first capacitor 105 and a first coil 106 each having one end connected to the high-frequency power source 104. The other end of the first capacitor 105 is grounded, and the other end of the first coil 106 is connected to the induction coil lower terminal 109 via a normally open (NO) contact of the first vacuum relay switch 107. . The first capacitor 105 has a fixed capacity of, for example, 200 pF (picofarad), and the first coil 106 has, for example, 0.95 μH (microhenry).

一方、低周波インピーダンスマッチング回路１０１は、低周波電源１０３に一端を接続された第２のコイル１１１と、この第２のコイル１１１の他端にそれぞれ一端を接続された第２および第３のコンデンサ１１２、１１３によって構成されている。第２のコンデンサ１１２の他端は接地されており、第３のコンデンサ１１３の他端は第２の真空リレースイッチ１１４のノーマルクローズ（ＮＣ）接点を介して誘導コイル上端子１１５に接続されている。第１の真空リレースイッチ１０７のノーマルオープン接点と、第２の真空リレースイッチ１１４のノーマルオープン接点は、電気的に導通している。   On the other hand, the low-frequency impedance matching circuit 101 includes a second coil 111 having one end connected to the low-frequency power supply 103, and second and third capacitors each having one end connected to the other end of the second coil 111. 112, 113. The other end of the second capacitor 112 is grounded, and the other end of the third capacitor 113 is connected to the induction coil upper terminal 115 via a normally closed (NC) contact of the second vacuum relay switch 114. . The normally open contact of the first vacuum relay switch 107 and the normally open contact of the second vacuum relay switch 114 are electrically connected.

低周波電源１０３は、３５０ｋＨｚから４５０ｋＨｚの電力を供給し、高周波電源１０４は、５ｋＨｚから２０ＭＨｚの間の所定の電力（たとえば１３．５６ＭＨｚの電力）を供給するようになっている。第１および第２のスイッチ１０７、１１４は単極双投スイッチであり、洗浄を行わない期間、すなわち薄膜を成長させる期間では、それぞれ図示とは逆のノーマルクローズ接点と接片が接続する状態となっている。この接続状態では、低周波電源１０３が低周波インピーダンスマッチング回路１０１を介して誘導コイル上端子１１５に接続され、誘導コイル下端子１０９側は接地されている。この接続状態で、図示しないウェハまたはその他の基板上にプラズマを利用して薄膜の形成が行われる。なお、誘導コイル１０８は、図示しない半円球型ベルジャの内壁に沿って巻回されている。このため、誘導コイル１０８はその上端側よりも下端側の径が大きくなっている。   The low frequency power supply 103 supplies power from 350 kHz to 450 kHz, and the high frequency power supply 104 supplies predetermined power between 5 kHz and 20 MHz (for example, power of 13.56 MHz). The first and second switches 107 and 114 are single-pole double-throw switches, and in a period in which cleaning is not performed, that is, in a period during which a thin film is grown, It has become. In this connection state, the low frequency power supply 103 is connected to the induction coil upper terminal 115 via the low frequency impedance matching circuit 101, and the induction coil lower terminal 109 side is grounded. In this connected state, a thin film is formed on a wafer (not shown) or other substrate using plasma. The induction coil 108 is wound along an inner wall of a semicircular bell jar (not shown). For this reason, the diameter of the lower end side of the induction coil 108 is larger than the upper end side thereof.

プラズマによるドライクリーニングとしての洗浄が行われるときには、第１および第２の真空リレースイッチ１０７、１１４の接片が逆方向に切り替わり、図示のようにノーマルオープン接点と接触する状態となる。この接続状態では、高周波電源１０４が高周波インピーダンスマッチング回路１０２を介して誘導コイル下端子１０９および誘導コイル上端子１１５と接続される。この接続状態で、誘導コイル１０８は主に容量性結合を介して反応チャンバの内側面を洗浄するために特に適したプラズマを生み出すことになる。   When cleaning as dry cleaning with plasma is performed, the contact pieces of the first and second vacuum relay switches 107 and 114 are switched in opposite directions, and are brought into contact with the normally open contact as shown in the figure. In this connected state, the high frequency power source 104 is connected to the induction coil lower terminal 109 and the induction coil upper terminal 115 via the high frequency impedance matching circuit 102. In this connected state, the induction coil 108 will produce a plasma that is particularly suitable for cleaning the inner surface of the reaction chamber primarily via capacitive coupling.

なお、このプラズマによる洗浄が行われる状態で、誘導コイル下端子１０９および誘導コイル上端子１１５は同電位に保たれる。したがって、第１の真空リレースイッチ１０７と第２の真空リレースイッチ１１４の双方のノーマルオープン接点に高周波インピーダンスマッチング回路１０２の出力側が接続される必要はない。しかしながら、図５に示した回路では、洗浄時に低周波インピーダンスマッチング回路１０１から高周波インピーダンスマッチング回路１０２に回路の接点を切り替えるためと、信頼性を高める観点から、第１の真空リレースイッチ１０７と第２の真空リレースイッチ１１４の双方のノーマルオープン接点に同一の電位が加わる回路構成となっている。
特開平０９−２４９９７６号公報（第００段落、図３） Note that the induction coil lower terminal 109 and the induction coil upper terminal 115 are kept at the same potential in a state where the cleaning is performed by the plasma. Therefore, it is not necessary to connect the output side of the high frequency impedance matching circuit 102 to the normally open contacts of both the first vacuum relay switch 107 and the second vacuum relay switch 114. However, in the circuit shown in FIG. 5, the first vacuum relay switch 107 and the second vacuum relay switch 107 are connected to the high frequency impedance matching circuit 102 from the low frequency impedance matching circuit 102 at the time of cleaning, and from the viewpoint of improving reliability. The vacuum relay switch 114 has a circuit configuration in which the same potential is applied to both normally open contacts.
JP 09-249976 (paragraph 00, FIG. 3)

ところで、この図５に示した回路を使用すると、反応チャンバの内壁に堆積した堆積物の除去を完全に行うことが困難であるという問題があった。これは、イオン化されたプロセスガスＮＦ3が、反応チャンバの内壁に堆積したＳｉＯと反応するときに、洗浄の進行とともにプラズマ化した物質の組成が変化して、反応チャンバ内のインピーダンスが変化していくためである。洗浄が進行して、このインピーダンスの変化が大きくなっていくと、高周波インピーダンスマッチング回路１０２での整合が取れなくなる。この結果、反射波電力が発生し、これによって洗浄に適した化学反応が阻害される。この結果、洗浄が不完全となって、残留物を発生させることになる。 Incidentally, when the circuit shown in FIG. 5 is used, there is a problem that it is difficult to completely remove deposits deposited on the inner wall of the reaction chamber. This is because when the ionized process gas NF 3 reacts with SiO deposited on the inner wall of the reaction chamber, the composition of the plasmatized material changes with the progress of cleaning, and the impedance in the reaction chamber changes. It is to go. As cleaning progresses and the change in impedance increases, the high-frequency impedance matching circuit 102 cannot match. As a result, reflected wave power is generated, which inhibits a chemical reaction suitable for cleaning. As a result, the cleaning becomes incomplete and a residue is generated.

そこで本発明の目的は、反応チャンバ内でプラズマによって効率的な洗浄を行うことのできるプラズマＣＶＤ装置、プラズマＣＶＤ装置用制御プログラムおよびプラズマＣＶＤ装置洗浄方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma CVD apparatus, a control program for a plasma CVD apparatus, and a plasma CVD apparatus cleaning method capable of performing efficient cleaning with plasma in a reaction chamber.

請求項１記載の発明では、（イ）低周波電源と、（ロ）この低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源と、（ハ）反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルと、（ニ）試料に対する薄膜の形成時にはこの誘導コイルの両端を低周波電源の両端と一端ずつ対応するように接続して成膜のための誘導結合プラズマを発生させる一方、反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄時には誘導コイルの少なくとも一端と高周波電源の一端を容量性結合すると共に誘導コイルの周囲を高周波電源の他端側と共に接地する電源切替手段と、（ホ）洗浄時に高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを高周波電源側出力インピーダンスに整合させるインピーダンス整合手段とをプラズマＣＶＤ装置に具備させる。   In the first aspect of the present invention, (b) a low frequency power source, (b) a high frequency power source having an output impedance higher than the low frequency power source and having a predetermined high frequency power source side impedance, and (c) an inner wall of the reaction chamber Inductive coupling plasma for film formation is generated by connecting the induction coil wound along the line and (d) when forming a thin film on the sample, both ends of the induction coil correspond to each end of the low-frequency power source. On the other hand, at the time of cleaning to remove the thin film deposited in the reaction chamber, at least one end of the induction coil and one end of the high frequency power source are capacitively coupled and the periphery of the induction coil is grounded together with the other end side of the high frequency power source, (E) Impedance matching that matches the equipment impedance when looking at the induction coil side from the output side of the high frequency power supply with the high frequency power supply side output impedance during cleaning To and a stage to the plasma CVD apparatus.

すなわち本発明では、洗浄時に高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを高周波電源側出力インピーダンスに整合させるインピーダンス整合手段をプラズマＣＶＤ装置に具備させたので、インピーダンスの不整合による反射波を抑制して、反応チャンバ内でプラズマによって効率的な洗浄を行うことができる。   That is, in the present invention, since the plasma CVD apparatus is provided with impedance matching means for matching the apparatus side impedance viewed from the output side of the high frequency power supply to the induction coil side with the high frequency power supply side output impedance at the time of cleaning, reflection due to impedance mismatching. Waves can be suppressed and efficient cleaning can be performed with plasma in the reaction chamber.

ここでインピーダンス整合手段は、高周波電源の出力側と地気との間に接続された第１のコンデンサと、高周波電源の出力側と誘導コイルとを直列接続する第２のコンデンサおよびコイルとを備えたインピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回路の第２のコンデンサの容量を調整することで装置側インピーダンスを高周波電源側出力インピーダンスに整合させる第２のコンデンサ容量調整手段とを具備するものであってよい。また、インピーダンス整合回路は、その出力側と地気と接続するシャントコンデンサを具備することで、第２のコンデンサによる整合がとりやすくなる。   Here, the impedance matching means includes a first capacitor connected between the output side of the high frequency power supply and the ground, and a second capacitor and a coil connecting the output side of the high frequency power supply and the induction coil in series. An impedance matching circuit, and a second capacitor capacity adjusting unit for adjusting the device side impedance to the high frequency power source side output impedance by adjusting the capacity of the second capacitor of the impedance matching circuit. . In addition, the impedance matching circuit includes a shunt capacitor that connects the output side to the ground, so that matching by the second capacitor is easily performed.

第２のコンデンサ容量調整手段は、たとえば誘導コイル側の電圧を測定する電圧測定手段と誘導コイルに流れる電流を測定する電流測定手段と、これらの測定した電圧と電流の比によって装置側インピーダンスを演算する装置側インピーダンス演算手段と、この装置側インピーダンス演算手段の演算した装置側インピーダンスが高周波電源側出力インピーダンスと一致するように第２のコンデンサの容量を調整する容量調整手段によって構成することができる。また、第２のコンデンサが機械的にその部品を移動させることで容量を変化させるコンデンサであれば、容量調整手段は、この機械的な移動をモータによって行わせることができる。第１のコンデンサ容量調整手段は、第１のコンデンサの容量を調整することで位相のずれを無くすことが好ましい。   For example, the second capacitor capacity adjusting means calculates voltage on the induction coil side, current measuring means for measuring the current flowing through the induction coil, and device side impedance based on the ratio between the measured voltage and current. Device-side impedance calculation means, and capacity adjustment means for adjusting the capacitance of the second capacitor so that the device-side impedance calculated by the device-side impedance calculation means matches the high-frequency power supply-side output impedance. Further, if the second capacitor is a capacitor that changes its capacity by mechanically moving its components, the capacity adjusting means can perform this mechanical movement by a motor. The first capacitor capacity adjusting means preferably eliminates the phase shift by adjusting the capacity of the first capacitor.

請求項７記載の発明では、低周波電源と、この低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源と、反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルと、試料に対する薄膜の形成時にはこの誘導コイルの両端を低周波電源の両端と一端ずつ対応するように接続して成膜のための誘導結合プラズマを発生させる一方、反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄時には誘導コイルの少なくとも一端と高周波電源の一端を接続すると共に誘導コイルの周囲を高周波電源の他端側と共に接地する電源切替手段を備えたプラズマＣＶＤ装置のコンピュータに、プラズマＣＶＤ装置用制御プログラムとして、洗浄時に高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを高周波電源側出力インピーダンスに整合させるインピーダンス整合処理を実行させることを特徴としている。   In the invention of claim 7, a low frequency power source, a high frequency power source having an output impedance higher than the low frequency power source and having a predetermined high frequency power source side impedance, an induction coil wound along the inner wall of the reaction chamber, When forming a thin film on the sample, both ends of this induction coil are connected to correspond to both ends of the low-frequency power source to generate inductively coupled plasma for film formation, while removing the thin film deposited in the reaction chamber A plasma CVD apparatus control program is provided in a plasma CVD apparatus computer having power supply switching means for connecting at least one end of the induction coil and one end of the high-frequency power supply and grounding the periphery of the induction coil together with the other end of the high-frequency power supply during cleaning. As a result, the impedance on the device side when looking at the induction coil side from the output side of the high frequency power supply during cleaning It is characterized in that to perform the impedance matching processing for matching the impedance.

このように洗浄時に高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを高周波電源側出力インピーダンスに整合させる制御をコンピュータを用いて行うことで、インピーダンスの不整合による反射波を抑制して、反応チャンバ内でプラズマによって効率的な洗浄を行うことができる。   In this way, by using the computer to control the impedance on the device side, as seen from the output side of the high frequency power supply to the induction coil side, at the time of cleaning using the computer, the reflected wave due to impedance mismatch is suppressed. Efficient cleaning can be performed with plasma in the reaction chamber.

ここで、インピーダンス整合処理としては、誘導コイル側の電圧を測定する電圧測定処理と、誘導コイルに流れる電流を測定する電流測定処理と、これらの処理で測定した電圧と電流の比によって装置側インピーダンスを演算する装置側インピーダンス演算処理と、この装置側インピーダンス演算処理で演算した装置側インピーダンスが高周波電源側出力インピーダンスと一致するように第２のコンデンサの容量を調整する容量調整処理を実行させるものであってもよい。   Here, the impedance matching process includes a voltage measurement process for measuring the voltage on the induction coil side, a current measurement process for measuring the current flowing through the induction coil, and a device side impedance based on the ratio of the voltage and the current measured in these processes. The apparatus side impedance calculation process for calculating the second capacitor and the capacity adjustment process for adjusting the capacitance of the second capacitor so that the apparatus side impedance calculated by the apparatus side impedance calculation process matches the output impedance on the high frequency power source side are executed. There may be.

請求項９記載の発明では、（イ）試料に対する薄膜の形成時に用いる低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源に、反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルの両端を、可変容量コンデンサを備えたインピーダンス整合回路を介して接続すると共に、誘導コイルの周囲を高周波電源の他端側と共に接地する電源切替ステップと、（ロ）この電源切替ステップで高周波電源に切り替えた後の反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄の開始時点から洗浄の進行に合わせて、高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを時間間隔を置いて順次測定する装置側インピーダンス測定ステップと、（ハ）この装置側インピーダンス測定ステップで測定を行うたびに、装置側インピーダンスが高周波電源側出力インピーダンスと整合するように可変容量コンデンサの容量を調整する容量調整ステップとをプラズマＣＶＤ装置洗浄方法に具備させる。   According to the ninth aspect of the present invention, (a) a high frequency power source having a higher output frequency than the low frequency power source used when forming a thin film on the sample and having a predetermined high frequency power source side output impedance is wound along the inner wall of the reaction chamber A power switching step of connecting both ends of the induction coil via an impedance matching circuit having a variable capacitor, and grounding the periphery of the induction coil together with the other end of the high frequency power source; Remove the thin film deposited in the reaction chamber after switching to the high-frequency power supply.In accordance with the progress of cleaning from the start of cleaning, the impedance on the device side when viewed from the induction coil side from the output side of the high-frequency power supply is set at intervals. Device side impedance measurement step to measure sequentially, and (c) every time measurement is performed in this device side impedance measurement step Causes and a capacity adjustment steps apparatus impedance adjusting the capacitance of the variable capacitor to match the high frequency power source side output impedance to the plasma CVD apparatus cleaning method.

すなわち本発明では、反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄を行うとき、まず試料に対する薄膜の形成時に用いる低周波電源から高周波電源に電源を切り替える。そして、インピーダンス整合回路を介して高周波電源を誘導コイルに接続する。そして、高周波電源の出力側から誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを時間間隔を置いて順次測定し、装置側インピーダンスに変化が生じたときにはこれを高周波電源側出力インピーダンスに整合するようにインピーダンス整合回路の可変容量コンデンサの容量を調整するようにしている。これにより、インピーダンスの不整合による反射波を抑制して、反応チャンバ内でプラズマによって効率的な洗浄を行うことができる。   That is, in the present invention, when cleaning is performed to remove the thin film deposited in the reaction chamber, the power source is first switched from the low frequency power source used when forming the thin film to the sample to the high frequency power source. Then, a high frequency power source is connected to the induction coil via an impedance matching circuit. Then, the impedance on the device side when looking at the induction coil side from the output side of the high frequency power supply is measured sequentially at intervals, and impedance matching is performed so that this changes to the output impedance on the high frequency power supply side when a change occurs in the device side impedance. The capacity of the variable capacitor of the circuit is adjusted. Thereby, the reflected wave due to impedance mismatching can be suppressed, and efficient cleaning can be performed with plasma in the reaction chamber.

以上説明したように本発明によれば、洗浄の進行に従って生じる装置側インピーダンスを、高周波電源の出力インピーダンスに整合させるように調整することにしたので、インピーダンスの不整合による反射波を抑制し、これにより短時間で効果的な洗浄を実現することができる。   As described above, according to the present invention, since the apparatus-side impedance generated as the cleaning progresses is adjusted to match the output impedance of the high-frequency power source, the reflected wave due to the impedance mismatch is suppressed. Thus, effective cleaning can be realized in a short time.

以下実施例につき本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.

図１は、本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装置の要部を一部切り欠いた状態で表わしたものである。本実施例のプラズマＣＶＤ装置２００は、半円球型のベルジャ２０１を支持筐体部２０２の上板２０３に載置した構造となっている。ベルジャ２０１の内部には、その内壁に沿って、誘導コイル上端子１１５を上端として螺旋状に誘導コイル１０８が巻回されるように配置されており、誘導コイル下端子１０９が誘導コイル１０８の下端に接続されている。ベルジャ２０１の外壁頂上には、これを固定するためのベルジャ固定治具２０７が固設されている。   FIG. 1 shows the main part of a plasma CVD apparatus according to an embodiment of the present invention in a partially cut-out state. The plasma CVD apparatus 200 of this embodiment has a structure in which a semi-spherical bell jar 201 is placed on an upper plate 203 of a supporting housing 202. Inside the bell jar 201, the induction coil 108 is spirally wound along the inner wall with the induction coil upper terminal 115 as the upper end, and the induction coil lower terminal 109 is the lower end of the induction coil 108. It is connected to the. A bell jar fixing jig 207 for fixing the bell jar 201 is fixed on the top of the outer wall of the bell jar 201.

ベルジャ２０１および支持筐体部２０２の内部は、反応チャンバ２０８を構成している。反応チャンバ２０８内には図示しないウェハを上面に支持するチャック２０９が配置されている。支持筐体部２０２の底部からは真空ポンプによる反応チャンバ２０８内の排気２１１が行われるようになっている。   The inside of the bell jar 201 and the support housing portion 202 constitutes a reaction chamber 208. A chuck 209 for supporting a wafer (not shown) on the upper surface is disposed in the reaction chamber 208. From the bottom of the support housing 202, exhaust 211 in the reaction chamber 208 is performed by a vacuum pump.

このようなプラズマＣＶＤ装置２００では、たとえば図示しないウェハを成膜のためにチャック２０９上に載置する。そして、図５で説明した低周波電源１０３を低周波インピーダンスマッチング回路１０１および第２の真空リレースイッチ１１４を介して誘導コイル上端子１１５に接続し、誘導コイル下端子１０９を第１の真空リレースイッチ１０７を介して接地する。   In such a plasma CVD apparatus 200, for example, a wafer (not shown) is placed on the chuck 209 for film formation. 5 is connected to the induction coil upper terminal 115 via the low frequency impedance matching circuit 101 and the second vacuum relay switch 114, and the induction coil lower terminal 109 is connected to the first vacuum relay switch. Ground through 107.

この状態で反応チャンバ２０８内には図示しないノズルから反応ガスが充填されるようになっており、化学反応によってウェハへの成膜が進行する。このときに、既に説明したようにベルジャ２０１の内壁にも同様に薄膜が形成されることになる。   In this state, the reaction chamber 208 is filled with a reaction gas from a nozzle (not shown), and film formation on the wafer proceeds by a chemical reaction. At this time, as already described, a thin film is similarly formed on the inner wall of the bell jar 201.

図２は、プラズマＣＶＤ装置の洗浄時に誘導コイルに高周波電源を供給する回路部分の概要を表わしたものである。本実施例で、高周波電源１０４には、この高周波電源１０４の出力インピーダンス（以下、高周波電源側出力インピーダンスという。）を誘導コイル１０８側のインピーダンスと自動的に整合させるためのインピーダンス自動整合回路２２１の入力側が接続されており、その出力側は誘導コイル上端子１１５および誘導コイル下端子１０９に共通接続されている。図示しない第１および第２の真空リレースイッチによるこの接続関係は、図５で説明した通りである。   FIG. 2 shows an outline of a circuit portion that supplies high-frequency power to the induction coil during cleaning of the plasma CVD apparatus. In the present embodiment, the high frequency power supply 104 includes an automatic impedance matching circuit 221 for automatically matching the output impedance of the high frequency power supply 104 (hereinafter referred to as the high frequency power supply side output impedance) with the impedance on the induction coil 108 side. The input side is connected, and the output side is commonly connected to the induction coil upper terminal 115 and the induction coil lower terminal 109. This connection relationship by the first and second vacuum relay switches (not shown) is as described in FIG.

インピーダンス自動整合回路２２１は、その入力側２２２とアースの間に接続された第１の可変容量コンデンサ２２３と、前記した入力側２２２に一端を接続し、他端をコイル２２４の一端に接続した第２の可変容量コンデンサ２２５と、コイル２２４の他端に一端を接続し、他端を接地したシャントコンデンサ２２６によって構成されている。コイル２２４の前記した他端とシャントコンデンサ２２６の前記した一端は、インピーダンス自動整合回路２２１の出力側２２７となっており、その電位は誘導コイル下端子１０９および誘導コイル上端子１１５と等しくなっている。   The automatic impedance matching circuit 221 includes a first variable capacitor 223 connected between the input side 222 and the ground, one end connected to the input side 222 and the other end connected to one end of the coil 224. And a shunt capacitor 226 having one end connected to the other end of the coil 224 and the other end grounded. The other end of the coil 224 and the one end of the shunt capacitor 226 are the output side 227 of the automatic impedance matching circuit 221, and the potential thereof is equal to the induction coil lower terminal 109 and the induction coil upper terminal 115. .

図３は、インピーダンス自動整合回路とその整合のための回路部分の原理的な構成を表わしたものである。高周波電源１０４の出力インピーダンスとしての高周波電源側出力インピーダンスは、５０Ω（オーム）となっている。高周波電源１０４の出力側には、同じく特性インピーダンスが５０Ωの同軸ケーブル２３１の一端が接続されており、その他端がインピーダンス自動整合回路２２１の入力側に接続されている。インピーダンス自動整合回路２２１の出力側は誘導コイル下端子１０９および誘導コイル上端子１１５を介して誘導コイル１０８に接続されており、誘導コイル１０８の周囲を覆うベルジャ２０１側は接地されている。   FIG. 3 shows the basic configuration of an automatic impedance matching circuit and a circuit portion for matching. The output impedance on the high frequency power supply side as the output impedance of the high frequency power supply 104 is 50Ω (ohms). Similarly, one end of a coaxial cable 231 having a characteristic impedance of 50Ω is connected to the output side of the high-frequency power source 104, and the other end is connected to the input side of the automatic impedance matching circuit 221. The output side of the automatic impedance matching circuit 221 is connected to the induction coil 108 via the induction coil lower terminal 109 and the induction coil upper terminal 115, and the bell jar 201 side covering the periphery of the induction coil 108 is grounded.

第１の可変容量コンデンサ２２３には、その構成部品を移動させることでその容量を連続的に変化させるための第１のモータ２３２が破線で示した駆動機構２３３によって接続されている。第２の可変容量コンデンサ２２５も、その構成部品を移動させることでその容量を連続的に変化させるための第２のモータ２３４が同じく破線で示した駆動機構２３５によって接続されている。また、同軸ケーブル２３１には第１の検出部２３６が配置されており、その出力が位相検出・調整部２３７に接続されている。位相検出・調整部２３７の出力側は第１のモータドライブ回路２３８を介して第１のモータ２３２に接続されている。同軸ケーブル２３１には第２の検出部２４１も配置されており、この出力はインピーダンス検出・調整部２４２に接続されている。インピーダンス検出・調整部２４２の出力側は第２のモータドライブ回路２４３を介して第２のモータ２３４に接続されている。   A first motor 232 for continuously changing the capacity of the first variable capacitor 223 by moving its components is connected to the first variable capacitor 223 by a drive mechanism 233 indicated by a broken line. The second variable capacitor 225 is also connected to a second motor 234 for continuously changing its capacity by moving its components by a drive mechanism 235 also indicated by a broken line. In addition, a first detection unit 236 is disposed on the coaxial cable 231, and an output thereof is connected to the phase detection / adjustment unit 237. The output side of the phase detection / adjustment unit 237 is connected to the first motor 232 via the first motor drive circuit 238. The coaxial cable 231 is also provided with a second detection unit 241, and this output is connected to the impedance detection / adjustment unit 242. The output side of the impedance detection / adjustment unit 242 is connected to the second motor 234 via the second motor drive circuit 243.

ここで、第１の可変容量コンデンサ２２３は８０〜８００ｐＦの範囲で容量が可変であり、第２の可変容量コンデンサ２２５は５０〜５００ｐＦの範囲で容量が可変である。コイル２２４は、２．７μＨのものが使用されている。シャントコンデンサ２２６は、インピーダンス整合を確実に行うために使用するコンデンサで、本実施例では２５ｐＦから５０ｐＦの範囲で適切な値に固定して使用するようになっている。本実施例のように誘導コイルを使用して容量性結合によってプラズマを発生させるプラズマＣＶＤ装置２００では、負荷が極端に軽くなり第１の可変容量コンデンサ２２３の容量分によってインピーダンス整合が妨げられることがあるので、これをシャントコンデンサ２２６によって調整し、インピーダンスの自動整合を可能にしている。位相検出・調整部２３７およびインピーダンス検出・調整部２４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２４５およびその制御プログラムを格納したメモリ２４６と共に装置制御部２４７に配置されている。ＣＰＵ２４５は、メモリ２４６に格納された制御プログラムを実行することにより、洗浄時のインピーダンス検出・調整部２４２およびこれに付帯する回路の制御を行うようになっている。   Here, the capacitance of the first variable capacitor 223 is variable in the range of 80 to 800 pF, and the capacitance of the second variable capacitor 225 is variable in the range of 50 to 500 pF. The coil 224 is 2.7 μH. The shunt capacitor 226 is a capacitor used for ensuring impedance matching. In this embodiment, the shunt capacitor 226 is fixed to an appropriate value in the range of 25 pF to 50 pF. In the plasma CVD apparatus 200 that generates plasma by capacitive coupling using an induction coil as in this embodiment, the load becomes extremely light and impedance matching is hindered by the capacity of the first variable capacitor 223. Therefore, this is adjusted by the shunt capacitor 226 to enable automatic impedance matching. The phase detection / adjustment unit 237 and the impedance detection / adjustment unit 242 are arranged in the device control unit 247 together with a CPU (Central Processing Unit) 245 and a memory 246 storing its control program. The CPU 245 executes the control program stored in the memory 246 to control the impedance detection / adjustment unit 242 and the circuits attached thereto during cleaning.

本実施例に直接関係するインピーダンス検出・調整部２４２は、第２の検出部２４１から実電圧レベルと実電流レベルの検出結果を入力するようになっている。検出された実電圧レベルと実電流レベルの比率が５０対１のときに、高周波電源１０４の出力側から誘導コイル１０８側を見たインピーダンス（以下、装置側インピーダンスという。）は５０Ωとなる。第２のモータ２３４を駆動する第２のモータドライブ回路２４３は、装置側インピーダンスが５０Ωのときに０Ｖ（ボルト）の電圧を第２のモータ２３４に印加する。この状態では第２のモータ２３４が停止しており、第２の可変容量コンデンサ２２５は現在の容量を保持する。   The impedance detection / adjustment unit 242 that is directly related to the present embodiment inputs the detection result of the actual voltage level and the actual current level from the second detection unit 241. When the ratio between the detected actual voltage level and actual current level is 50 to 1, the impedance of the induction coil 108 viewed from the output side of the high-frequency power source 104 (hereinafter referred to as device-side impedance) is 50Ω. The second motor drive circuit 243 that drives the second motor 234 applies a voltage of 0 V (volts) to the second motor 234 when the device-side impedance is 50Ω. In this state, the second motor 234 is stopped, and the second variable capacitor 225 holds the current capacity.

これに対して、検出した装置側インピーダンスが５０Ω未満になったとき、第２のモータドライブ回路２４３は、負の電圧を第２のモータ２３４に印加する。これにより、第２のモータ２３４は装置側インピーダンスを増加させる方向に第２の可変容量コンデンサ２２５の容量を変化させる。これとは逆に、検出した装置側インピーダンスが５０Ωを超える値になったとき、第２のモータドライブ回路２４３は、正の電圧を第２のモータ２３４に印加する。これにより、第２のモータ２３４は装置側インピーダンスを減少させる方向に第２の可変容量コンデンサ２２５の容量を変化させる。洗浄の進行とともに装置側インピーダンスが変化すると、装置制御部２４７は第２のモータ２３４の回転方向および回転量を制御して、常に装置側インピーダンスが５０Ωに一定するようにインピーダンスの調整を行うことになる。   On the other hand, when the detected device-side impedance becomes less than 50Ω, the second motor drive circuit 243 applies a negative voltage to the second motor 234. As a result, the second motor 234 changes the capacitance of the second variable capacitor 225 in the direction of increasing the device-side impedance. On the contrary, when the detected device-side impedance exceeds 50Ω, the second motor drive circuit 243 applies a positive voltage to the second motor 234. As a result, the second motor 234 changes the capacitance of the second variable capacitor 225 in the direction of decreasing the device-side impedance. When the apparatus-side impedance changes with the progress of cleaning, the apparatus control unit 247 controls the rotation direction and the rotation amount of the second motor 234 to adjust the impedance so that the apparatus-side impedance is always constant at 50Ω. Become.

図４は、プラズマＣＶＤ装置の洗浄時に装置制御部の行う装置側インピーダンス制御の様子を表わしたものである。図３と共に説明する。装置制御部２４７は、第２の検出部２４１から実電圧レベルと実電流レベルの検出結果を入力することで、装置側インピーダンスの演算を行う（ステップＳ３０１）。そして、検出された現在の装置側インピーダンスが５０Ωであるかどうかをチェックし（ステップＳ３０２）、５０Ωである場合には（Ｙ）、第２のモータドライブ回路２４３の出力を０Ｖに制御して第２のモータ２３４の駆動を停止状態とする（ステップＳ３０３）。これにより、第２の可変容量コンデンサ２２５は現在の容量のままとなる。   FIG. 4 shows how the apparatus-side impedance control is performed by the apparatus control unit when the plasma CVD apparatus is cleaned. This will be described with reference to FIG. The device control unit 247 calculates the device-side impedance by inputting the detection result of the actual voltage level and the actual current level from the second detection unit 241 (step S301). Then, it is checked whether or not the detected current device impedance is 50Ω (step S302), and if it is 50Ω (Y), the output of the second motor drive circuit 243 is controlled to 0V to The driving of the second motor 234 is stopped (step S303). As a result, the second variable capacitor 225 remains at the current capacity.

この時点で、装置制御部２４７は洗浄が終了したかどうかを判別して（ステップＳ３０４）、洗浄中であれば（Ｎ）、再びステップＳ３０１に戻って処理を再開する。洗浄が終了すれば（ステップＳ３０４：Ｙ）、洗浄時における装置側インピーダンスの制御が終了する（エンド）。   At this time, the apparatus control unit 247 determines whether or not the cleaning is completed (step S304). If the cleaning is in progress (N), the process returns to step S301 to restart the process. When the cleaning is completed (step S304: Y), the control of the apparatus side impedance at the time of cleaning is completed (end).

一方、ステップＳ３０２で演算結果が５０Ωではなかった場合（Ｎ）、５０Ω未満であるかどうかの判別が行われる（ステップＳ３０５）。５０Ω未満であれば（Ｙ）、第２のモータドライブ回路２４３の出力を所定の負の電圧に一定時間設定して第２のモータ２３４を駆動し、第２の可変容量コンデンサ２２５の容量を所定量だけ変化させる（ステップＳ３０６）。そして、ステップＳ３０４に進む。   On the other hand, when the calculation result is not 50Ω in Step S302 (N), it is determined whether or not the calculation result is less than 50Ω (Step S305). If it is less than 50Ω (Y), the output of the second motor drive circuit 243 is set to a predetermined negative voltage for a predetermined time to drive the second motor 234, and the capacity of the second variable capacitor 225 is increased. Only the fixed amount is changed (step S306). Then, the process proceeds to step S304.

これに対して、ステップＳ３０５で装置側インピーダンスが５０Ωを超過していると判別された場合には（Ｎ）、第２のモータドライブ回路２４３の出力を所定の正の電圧に一定時間設定して第２のモータ２３４を駆動し、第２の可変容量コンデンサ２２５の容量を所定量だけ逆方向に変化させる（ステップＳ３０７）。そして、ステップＳ３０４に進むことになる。   On the other hand, if it is determined in step S305 that the device-side impedance exceeds 50Ω (N), the output of the second motor drive circuit 243 is set to a predetermined positive voltage for a certain period of time. The second motor 234 is driven, and the capacity of the second variable capacitor 225 is changed in the reverse direction by a predetermined amount (step S307). Then, the process proceeds to step S304.

このようにして装置側インピーダンスの演算が間隔を置いて繰り返されることにより、常に装置側インピーダンスが５０Ωあるいはその近傍になる制御が行われ、高周波電源側出力インピーダンスと整合が取れる結果として良好な洗浄が継続して行われることになる。   By repeating the calculation of the device side impedance at intervals in this way, control is performed so that the device side impedance is always 50Ω or in the vicinity thereof, and as a result of matching with the high frequency power source side output impedance, good cleaning can be achieved. Will continue.

図３に示した位相検出・調整部２３７は、第１の検出部２３６から得られた交流波形の比較によって、第１のモータ２３２の回転を制御し、第１の可変容量コンデンサ２２３の容量を調整して、位相の進みや遅れのない交流波形に制御する。この制御の手法はインピーダンスの整合と類似するので、詳細な説明は省略する。   The phase detection / adjustment unit 237 shown in FIG. 3 controls the rotation of the first motor 232 by comparing the AC waveform obtained from the first detection unit 236, and the capacitance of the first variable capacitor 223 is increased. Adjust to control the AC waveform without phase advance or delay. Since this control method is similar to impedance matching, a detailed description thereof is omitted.

なお、実施例では調整の目標となる装置側インピーダンスを５０Ωとしたが、高周波電源側出力インピーダンスに応じてこれを変更してよいことはもちろんである。また、第２のモータ２３４に対する電圧の正負の種別についても、実施例に限定されるもでないことも当然である。   In the embodiment, the device-side impedance to be adjusted is set to 50Ω, but it is needless to say that this may be changed according to the output impedance on the high-frequency power source side. Also, it is natural that the positive / negative type of voltage with respect to the second motor 234 is not limited to the embodiment.

また、実施例では図３に示したように、第２の可変容量コンデンサ２２５とコイル２２４の直列回路における第２の可変容量コンデンサ２２５を高周波電源１０４に近い側に配置したが、図で左右逆の配置として、コイル２２４を高周波電源１０４に近くしてもよいことは当然である。   In the embodiment, as shown in FIG. 3, the second variable capacitor 225 in the series circuit of the second variable capacitor 225 and the coil 224 is arranged on the side close to the high-frequency power source 104. As a matter of course, the coil 224 may be close to the high-frequency power source 104.

更に、自動整合を行う場合には、位相の検出とインピーダンスの検出を同時に行い、第１および第２のモータ２３２、２３４を同時に駆動して、第１および第２の可変容量コンデンサ２２３、２２５を同時に調整するようにしてもよい。また、図３に示した第１および第２のコンデンサ２２３、２２５は、インピーダンス調整と位相調整の役割を実施例と逆にすることも可能である。   Further, when automatic matching is performed, phase detection and impedance detection are performed simultaneously, the first and second motors 232 and 234 are driven simultaneously, and the first and second variable capacitors 223 and 225 are connected. You may make it adjust simultaneously. Also, the first and second capacitors 223 and 225 shown in FIG. 3 can reverse the roles of impedance adjustment and phase adjustment from the embodiment.

本発明の一実施例におけるプラズマＣＶＤ装置の要部を一部切り欠いた状態で表わした概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the principal part of the plasma CVD apparatus in one Example of this invention in the state where a part was notched. 本実施例でプラズマＣＶＤ装置の洗浄時に誘導コイルに高周波電源を供給する回路部分の概要を表わした回路図である。It is a circuit diagram showing the outline | summary of the circuit part which supplies a high frequency power supply to an induction coil at the time of the cleaning of a plasma CVD apparatus in a present Example. 本実施例でインピーダンス自動整合回路とその整合のための回路部分の原理的な構成を表わした回路図である。It is a circuit diagram showing the fundamental structure of the automatic impedance matching circuit and the circuit part for the matching in the present Example. 本実施例でプラズマＣＶＤ装置の洗浄時に装置制御部の行うインピーダンス制御の様子を表わした流れ図である。It is a flowchart showing the mode of the impedance control which an apparatus control part performs at the time of the cleaning of a plasma CVD apparatus in a present Example. 誘導コイルに電流を供給する従来の回路を表わした回路図である。It is a circuit diagram showing the conventional circuit which supplies an electric current to an induction coil.

符号の説明Explanation of symbols

１０４ 高周波電源
１０８ 誘導コイル
２００ プラズマＣＶＤ装置
２０１ ベルジャ
２０８ 反応チャンバ
２２１ インピーダンス自動整合回路
２２３ 第１の可変容量コンデンサ
２２４ コイル
２２５ 第２の可変容量コンデンサ
２２６ シャントコンデンサ
２３２ 第１のモータ
２３４ 第２のモータ
２３６ 第１の検出部
２３７ 位相検出・調整部
２４１ 第２の検出部
２４２ インピーダンス検出・調整部
２４３ 第２のモータドライブ回路
２４５ ＣＰＵ
２４６ メモリ DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 High frequency power supply 108 Inductive coil 200 Plasma CVD apparatus 201 Berja 208 Reaction chamber 221 Impedance automatic matching circuit 223 1st variable capacitor 224 Coil 225 2nd variable capacitor 226 Shunt capacitor 232 1st motor 234 2nd motor 236 First detection unit 237 Phase detection / adjustment unit 241 Second detection unit 242 Impedance detection / adjustment unit 243 Second motor drive circuit 245 CPU
246 memory

Claims (10)

低周波電源と、
この低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源と、
反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルと、
試料に対する薄膜の形成時にはこの誘導コイルの両端を前記低周波電源の両端と一端ずつ対応するように接続して成膜のための誘導結合プラズマを発生させる一方、反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄時には前記誘導コイルの少なくとも一端と前記高周波電源の一端を容量性結合すると共に前記誘導コイルの周囲を前記高周波電源の他端側と共に接地する電源切替手段と、
前記洗浄時に前記高周波電源の出力側から前記誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを前記高周波電源側出力インピーダンスに整合させるインピーダンス整合手段
とを具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。 A low frequency power supply,
A high frequency power supply having a higher output frequency than the low frequency power supply and having a predetermined high frequency power supply side output impedance;
An induction coil wound along the inner wall of the reaction chamber;
When forming a thin film on the sample, both ends of the induction coil are connected to correspond to both ends of the low-frequency power source to generate inductively coupled plasma for film formation, while removing the thin film deposited in the reaction chamber. Power supply switching means for capacitively coupling at least one end of the induction coil and one end of the high-frequency power source and grounding the periphery of the induction coil together with the other end side of the high-frequency power source during cleaning.
A plasma CVD apparatus comprising: impedance matching means for matching an apparatus-side impedance when the induction coil side is viewed from an output side of the high-frequency power source with the high-frequency power source side output impedance during the cleaning. 前記インピーダンス整合手段は、前記高周波電源の出力側と地気との間に接続された第１のコンデンサと、前記高周波電源の出力側と前記誘導コイルとを直列接続する第２のコンデンサおよびコイルとを備えたインピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回路の前記第２のコンデンサの容量を調整することで前記装置側インピーダンスを前記高周波電源側出力インピーダンスに整合させる第２のコンデンサ容量調整手段とを具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置。   The impedance matching means includes a first capacitor connected between the output side of the high-frequency power source and the ground, a second capacitor and a coil connecting the output side of the high-frequency power source and the induction coil in series, And a second capacitor capacity adjusting means for adjusting the device-side impedance to the high-frequency power source-side output impedance by adjusting the capacity of the second capacitor of the impedance matching circuit. A plasma CVD apparatus characterized by that. 前記インピーダンス整合回路は、その出力側と地気と接続するシャントコンデンサを具備することを特徴とする請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置。   3. The plasma CVD apparatus according to claim 2, wherein the impedance matching circuit includes a shunt capacitor connected to the output side of the impedance matching circuit. 前記第２のコンデンサ容量調整手段は、前記誘導コイル側の電圧を測定する電圧測定手段と前記誘導コイルに流れる電流を測定する電流測定手段と、これらの測定した電圧と電流の比によって前記装置側インピーダンスを演算する装置側インピーダンス演算手段と、この装置側インピーダンス演算手段の演算した前記装置側インピーダンスが前記高周波電源側出力インピーダンスと一致するように第２のコンデンサの容量を調整する容量調整手段とを具備することを特徴とする請求項２または請求項３記載のプラズマＣＶＤ装置。   The second capacitor capacity adjusting means includes a voltage measuring means for measuring a voltage on the induction coil side, a current measuring means for measuring a current flowing through the induction coil, and a device side according to a ratio of the measured voltage and current. Apparatus-side impedance calculating means for calculating impedance, and capacity adjusting means for adjusting the capacity of the second capacitor so that the apparatus-side impedance calculated by the apparatus-side impedance calculating means matches the high-frequency power supply-side output impedance. The plasma CVD apparatus according to claim 2 or 3, further comprising: 前記第２のコンデンサは機械的にその部品を移動させることで容量を変化させるコンデンサであり、前記容量調整手段は、この機械的な移動を行わせるモータを具備することを特徴とする請求項４記載のプラズマＣＶＤ装置。   5. The capacitor according to claim 4, wherein the second capacitor is a capacitor that changes its capacity by mechanically moving its components, and the capacity adjusting means includes a motor that performs this mechanical movement. The plasma CVD apparatus as described. 前記インピーダンス整合手段は、前記第１のコンデンサの容量を調整することで位相のずれを無くす第１のコンデンサ容量調整手段を具備することを特徴とする請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置。   3. The plasma CVD apparatus according to claim 2, wherein the impedance matching unit includes a first capacitor capacity adjusting unit that eliminates a phase shift by adjusting a capacity of the first capacitor. 低周波電源と、この低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源と、反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルと、試料に対する薄膜の形成時にはこの誘導コイルの両端を前記低周波電源の両端と一端ずつ対応するように接続して成膜のための誘導結合プラズマを発生させる一方、反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄時には前記誘導コイルの少なくとも一端と前記高周波電源の一端を接続すると共に前記誘導コイルの周囲を前記高周波電源の他端側と共に接地する電源切替手段を備えたプラズマＣＶＤ装置のコンピュータに、
前記洗浄時に前記高周波電源の出力側から前記誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを前記高周波電源側出力インピーダンスに整合させるインピーダンス整合処理
を実行させることを特徴とするプラズマＣＶＤ装置用制御プログラム。 A low-frequency power source, a high-frequency power source having an output impedance higher than the low-frequency power source and having a predetermined output impedance on the high-frequency power source side, an induction coil wound along the inner wall of the reaction chamber, Both ends of the induction coil are connected to correspond to one end and the other end of the low frequency power source to generate inductively coupled plasma for film formation, while at the time of cleaning to remove the thin film deposited in the reaction chamber, the induction coil A computer for a plasma CVD apparatus provided with a power source switching means for connecting at least one end and one end of the high-frequency power source and grounding the periphery of the induction coil together with the other end side of the high-frequency power source,
A control program for a plasma CVD apparatus, wherein an impedance matching process for matching an apparatus-side impedance when the induction coil side is viewed from an output side of the high-frequency power source with the high-frequency power source-side output impedance is executed during the cleaning. 前記プラズマＣＶＤ装置は、前記高周波電源の出力側と地気との間に接続された第１のコンデンサと、前記高周波電源の出力側と前記誘導コイルとを直列接続する第２のコンデンサおよびコイルとを備えたインピーダンス整合回路と、このインピーダンス整合回路の前記第２のコンデンサの容量を調整することで前記装置側インピーダンスを前記高周波電源側出力インピーダンスに整合させる第２のコンデンサ容量調整手段とを備えており、
前記コンピュータに、前記インピーダンス整合処理として、
前記誘導コイル側の電圧を測定する電圧測定処理と、
前記誘導コイルに流れる電流を測定する電流測定処理と、
これらの処理で測定した電圧と電流の比によって前記装置側インピーダンスを演算する装置側インピーダンス演算処理と、
この装置側インピーダンス演算処理で演算した前記装置側インピーダンスが前記高周波電源側出力インピーダンスと一致するように第２のコンデンサの容量を調整する容量調整処理
とを実行させることを特徴とする請求項７記載のプラズマＣＶＤ装置用制御プログラム。 The plasma CVD apparatus includes: a first capacitor connected between an output side of the high-frequency power source and ground; a second capacitor and a coil connecting the output side of the high-frequency power source and the induction coil in series; And a second capacitor capacity adjusting means for adjusting the device side impedance to the high frequency power source side output impedance by adjusting the capacity of the second capacitor of the impedance matching circuit. And
As the impedance matching process in the computer,
A voltage measurement process for measuring the voltage on the induction coil side;
A current measurement process for measuring a current flowing through the induction coil;
A device-side impedance calculation process for calculating the device-side impedance by the ratio of the voltage and current measured in these processes;
8. The capacity adjustment process for adjusting the capacitance of the second capacitor so that the apparatus-side impedance calculated in the apparatus-side impedance calculation process matches the high-frequency power supply-side output impedance. Control program for plasma CVD equipment. 試料に対する薄膜の形成時に用いる低周波電源よりも出力周波数が高く所定の高周波電源側出力インピーダンスを有する高周波電源に、反応チャンバの内壁に沿って巻回された誘導コイルの両端を、可変容量コンデンサを備えたインピーダンス整合回路を介して接続すると共に、前記誘導コイルの周囲を前記高周波電源の他端側と共に接地する電源切替ステップと、
この電源切替ステップで前記高周波電源に切り替えた後の前記反応チャンバ内に堆積した薄膜を除去する洗浄の開始時点から洗浄の進行に合わせて、前記高周波電源の出力側から前記誘導コイル側を見た装置側インピーダンスを時間間隔を置いて順次測定する装置側インピーダンス測定ステップと、
この装置側インピーダンス測定ステップで測定を行うたびに、前記装置側インピーダンスが高周波電源側出力インピーダンスと整合するように前記可変容量コンデンサの容量を調整する容量調整ステップ
とを具備することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置洗浄方法。 A high-frequency power source having a higher output frequency than the low-frequency power source used when forming a thin film on the sample and having a predetermined output impedance on the high-frequency power source side is connected to both ends of the induction coil wound along the inner wall of the reaction chamber with a variable capacitor. A power source switching step of connecting via an impedance matching circuit provided and grounding the periphery of the induction coil together with the other end side of the high frequency power source;
The induction coil side was viewed from the output side of the high-frequency power source in accordance with the progress of cleaning from the start of cleaning to remove the thin film deposited in the reaction chamber after switching to the high-frequency power source in this power switching step. A device-side impedance measurement step for sequentially measuring the device-side impedance at time intervals;
And a capacitance adjustment step of adjusting the capacitance of the variable capacitance capacitor so that the device-side impedance matches the high-frequency power source-side output impedance each time measurement is performed in the device-side impedance measurement step. CVD apparatus cleaning method. 前記インピーダンス整合回路は、前記高周波電源の出力側と地気との間に接続された第１のコンデンサと、前記高周波電源の出力側と前記誘導コイルとを直列接続する第２のコンデンサおよびコイルとを備えており、
前記容量調整ステップでは前記第１のコンデンサの容量を変化させることで位相のずれを調整し、第２のコンデンサの容量を変化させることでインピーダンスの調整を行うことを特徴とする請求項９記載のプラズマＣＶＤ装置洗浄方法。 The impedance matching circuit includes: a first capacitor connected between the output side of the high-frequency power source and the ground; a second capacitor and a coil connecting the output side of the high-frequency power source and the induction coil in series; With
10. The capacitance adjustment step of adjusting a phase shift by changing a capacitance of the first capacitor and adjusting an impedance by changing a capacitance of the second capacitor. Plasma CVD apparatus cleaning method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20100224322A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Applied Materials, Inc. Endpoint detection for a reactor chamber using a remote plasma chamber

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