JP3027572B1 - Impedance measuring device for plasma processing - Google Patents
Impedance measuring device for plasma processingInfo
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Abstract
【要約】
【課題】チャンバー入口に直接に接続して、プラズマの
インピーダンスを測定することにより、その信号の処理
を行い、プラズマ状態の最適化、処理の安定性の改善が
可能なプラズマ処理用インピーダンス測定装置。
【解決手段】プラズマチャンバーと高周波電源の間に線
路結合器を挿入し、その線路結合器により進行波と反射
波電力の位相と振幅の信号をそれぞれ取り出し、この２
信号から合成処理回路により反射係数の絶対値および位
相を含む信号を抽出し、さらに進行波信号によりこれら
の信号を基準化して、反射係数の絶対値×正弦信号と反
射係数の絶対値×余弦信号とを得て、各々をＡ／Ｄ変換
器を通してディジタル信号とし、これを処理してスミス
チャート上に負荷チャンバーのインピーダンス表示また
はアドミッタンス表示をする。Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To directly process a signal by directly connecting to a chamber entrance and measuring the impedance of the plasma, thereby optimizing the plasma state and improving the processing stability. measuring device. A line coupler is inserted between a plasma chamber and a high-frequency power supply, and the line coupler extracts signals of the phase and amplitude of the traveling wave and reflected wave power, respectively.
A signal including the absolute value and the phase of the reflection coefficient is extracted from the signal by the synthesis processing circuit, and these signals are normalized by the traveling wave signal. Then, each is converted into a digital signal through an A / D converter, which is processed to display the impedance or admittance of the load chamber on the Smith chart.
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、高周波を用いるプ
ラズマ処理用インピーダンス測定装置に関する。The present invention relates to an impedance measuring apparatus for plasma processing using a high frequency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ウェーファーのＣＶＤ、プラズマ
アッシャー、エッチング等において高周波やマイクロ波
のプラズマが使用されている。これらのプラズマ処理装
置においてチャンバーの設計は重要である。プラズマ処
理対象物、処理ガス、チャンバー構造、高周波結合器、
高周波電力等によりチャンバーの高周波特性、プラズマ
状態が大幅に変化するので、最適処理はもちろんのこ
と、一定条件を保って処理を行う場合でも大きな問題と
なる。2. Description of the Related Art High-frequency and microwave plasmas are used in CVD, plasma asher, etching and the like of semiconductor wafers. In these plasma processing apparatuses, the design of the chamber is important. Plasma processing object, processing gas, chamber structure, high frequency coupler,
Since the high-frequency power and the like greatly change the high-frequency characteristics and plasma state of the chamber, there is a serious problem not only in the optimal processing but also when processing is performed under constant conditions.
【０００３】従来はチャンバーの前に高周波自動整合回
路を設けて常に自動的に高周波電源と整合をとり、その
状態で整合器の手前で進行波電力一定または（進行波電
力−反射電力）を一定にするような制御をしているが、
整合器の整合状態により、整合回路を含んだ伝送回路の
損失は大幅に変わりまた負荷の変化、負荷の位相変化等
は正確には測れない。Conventionally, a high-frequency automatic matching circuit is provided in front of a chamber to always automatically match a high-frequency power supply, and in this state, the traveling-wave power is constant or (the traveling-wave power-reflection power) is constant before the matching device. Is controlled so that
The loss of the transmission circuit including the matching circuit greatly changes depending on the matching state of the matching device, and a change in load, a change in phase of the load, and the like cannot be accurately measured.
【０００４】自動整合回路の前における結合器により取
り出した信号ではコンピュータ処理をしても限界があ
る。There is a limit to the computer processing of the signal extracted by the coupler before the automatic matching circuit.
【０００５】最近のプラズマ処理は0.12μｍ程度または
これ以上の精度の線幅のエッチング等も行う必要があ
り、チャンバーの処理条件の測定およびこの条件の保持
等が非常に重要になっている。特にマイクロ波帯におい
ては波長が短いため負荷状態の影響を受けやすく、チャ
ンバー内の条件によって大きくプラズマ状態が変わるの
で、これを正しく測定し、できるだけ変化しないような
構造および条件出しが必要となっている。In recent plasma processing, it is necessary to perform etching of a line width with an accuracy of about 0.12 μm or more, and measurement of chamber processing conditions and maintenance of these conditions have become very important. Especially in the microwave band, the wavelength is short, so it is easily affected by the load condition, and the plasma state changes greatly depending on the conditions in the chamber. Therefore, it is necessary to measure this correctly and determine the structure and conditions that do not change as much as possible. I have.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
鑑みて提案されたもので、チャンバー入口に直接に接続
して、プラズマのインピーダンスを測定することによ
り、その信号の処理を行いプラズマ状態の最適化、およ
びプラズマ処理の安定性の改善を行うことが可能となる
プラズマ処理用インピーダンス測定装置を目的とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and is directly connected to a chamber inlet to measure the impedance of the plasma, thereby processing the signal to perform plasma state processing. It is an object of the present invention to provide an impedance measuring apparatus for plasma processing capable of optimizing and improving the stability of plasma processing.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、高周波によるプラズマを発生させてプラ
ズマ処理を行う装置において、プラズマ発生用チャンバ
ーと、高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝
送線路間に、同軸方向性結合器又は導波管方向性結合器
よりなる方向性結合器を挿入し、該方向性結合器により
進行波電力および反射波電力の位相と振幅の情報をもっ
た信号をそれぞれ取り出し、この２信号から高周波信号
合成処理回路により反射係数の絶対値、反射係数の位相
を含む信号を抽出して、さらに基準化回路を用いて進行
波信号によりこれらの信号を基準化して、反射係数の絶
対値×正弦信号と、反射係数の絶対値×余弦信号、およ
び反射波信号を得て、各々をＡ／Ｄコンバータを通して
ディジタル信号とし、ディジタル信号処理を行ってスミ
スチャート上に負荷チャンバーのインピーダンス表示ま
たはアドミタンス表示をするように構成したプラズマ処
理用インピーダンス測定装置である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for performing plasma processing by generating plasma with high frequency, comprising a plasma generating chamber and a high frequency power supply for supplying high frequency power. Coaxial directional coupler or waveguide directional coupler between transmission lines to be connected
A directional coupler is inserted, a signal having information on the phase and amplitude of the traveling wave power and the reflected wave power is extracted by the directional coupler, and a reflection coefficient of the reflection coefficient is calculated from the two signals by a high-frequency signal synthesis processing circuit. The signals including the absolute value and the phase of the reflection coefficient are extracted, and these signals are further normalized by a traveling wave signal using a reference circuit, and the absolute value of the reflection coefficient × the sine signal and the absolute value of the reflection coefficient × A plasma processing impedance configured to obtain a cosine signal and a reflected wave signal, convert each into a digital signal through an A / D converter, perform digital signal processing, and display the impedance or admittance of the load chamber on a Smith chart. It is a measuring device.
【０００８】本発明においては、上記線路結合器として
方向性結合器を使用するのが好ましく、同軸方向性結合
器、導波管方向性結合器等を好適に用いることができ
る。In the present invention, it is preferable to use a directional coupler as the line coupler, and a coaxial directional coupler, a waveguide directional coupler, or the like can be suitably used.
【０００９】また、方向性結合器の反射波検出用結合部
分を、結合方向を反転可能な構造とし、動作測定電力に
おいて、進行波電力を検出しあらかじめ決められた減衰
量の減衰器を挿入することにより、線路ＶＳＷＲを較正
できるようにした。Further, the coupling part for detecting the reflected wave of the directional coupler has a structure in which the coupling direction can be reversed, and an attenuator having a predetermined attenuation is inserted by detecting the traveling wave power in the operation measurement power. As a result, the line VSWR can be calibrated.
【００１０】さらに、線路結合器より取り出した高周波
信号の検出にダイオードを使用し、リニアライザ回路を
用いるか、または、熱電対方式を用いてもよい。熱電対
方式を用いる場合にはリニアライザ回路は必要でない。Further, a diode may be used to detect a high-frequency signal extracted from the line coupler, and a linearizer circuit may be used, or a thermocouple method may be used. When the thermocouple method is used, a linearizer circuit is not required.
【００１１】負荷の反射係数を抽出する方法として、方
向性結合器を用いる方法の他に、複数のプローブを用い
る方法がある。４プローブおよび５プローブを用いた方
法が、たとえば小口文一、太田正光共著”マイクロ波・
ミリ波測定”（コロナ社版）８４〜８６頁に記載されて
いる。As a method for extracting the reflection coefficient of the load, there is a method using a plurality of probes, in addition to a method using a directional coupler. A method using four and five probes is described in, for example, Bunichi Oguchi and Masamitsu Ota, "Microwave
Millimeter Wave Measurement "(Corona Co., Ltd.), pp. 84-86.
【００１２】この方法は伝送線路に１／８波長間隔にプ
ローブを複数個設け、同一の検波特性の検波器で定在波
を検出し、得られた信号を処理し、反射係数の絶対値│
Γ│、偏角θを測定するものである。３プローブまたは
４プローブの方法が用いられ、５プローブの方法も周波
数特性が良いので用いられる。In this method, a plurality of probes are provided on a transmission line at intervals of 1/8 wavelength, a standing wave is detected by a detector having the same detection characteristic, an obtained signal is processed, and an absolute value of a reflection coefficient |
Γ |, to measure the argument θ. A three-probe or four-probe method is used, and a five-probe method is also used because of its good frequency characteristics.
【００１３】本発明によるプラズマ処理用インピーダン
ス測定装置を用いて測定したプラズマ負荷のインピーダ
ンスの実測値から、プラズマ処理に必要な情報を取り出
し、それをフィードバックすることによりプラズマ処理
条件の最適化をはかることができる。[0013] Information necessary for plasma processing is extracted from the measured value of the impedance of the plasma load measured using the impedance measuring apparatus for plasma processing according to the present invention, and the information is fed back to optimize the plasma processing conditions. Can be.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下本発明のプラズマ処理用イン
ピーダンス測定装置について、図面を参照して具体的に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an impedance measuring apparatus for plasma processing according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
【００１５】プラズマ処理装置において、チャンバーの
入口の伝送線路に線路結合器を設け、進行波信号と反射
波信号を検出する。線路結合器として方向性結合器を使
用した場合の信号検出回路のブロック図の１例を図１に
示す。図１において、１は入力端子、２および６はそれ
ぞれ進行波信号および反射波信号を検出する方向性結合
器である。In the plasma processing apparatus, a line coupler is provided on a transmission line at the entrance of the chamber to detect a traveling wave signal and a reflected wave signal. FIG. 1 shows an example of a block diagram of a signal detection circuit when a directional coupler is used as a line coupler. In FIG. 1, 1 is an input terminal, and 2 and 6 are directional couplers for detecting a traveling wave signal and a reflected wave signal, respectively.
【００１６】一般に方向性結合器で抽出された信号は、
進行波電力および反射波電力の振幅、位相の情報を含ん
でいる。しかし方向性結合器の方向性により、反射波電
力の抽出信号に進行波電力の抽出信号がもれこんでくる
ので、反射波電力の測定精度を高めるには、方向性結合
器の方向性を良くすることが必要である。方向性結合器
からの抽出信号の信号処理を行わず、単なる抽出信号の
みでは負荷インピーダンス表示はできないことは当然で
ある。Generally, the signal extracted by the directional coupler is
It contains information on the amplitude and phase of the traveling wave power and the reflected wave power. However, because the extracted signal of traveling wave power leaks into the extracted signal of reflected wave power due to the directionality of the directional coupler, the directionality of the directional coupler must be improved in order to improve the measurement accuracy of reflected wave power. It needs to be better. It is natural that the load impedance cannot be displayed only by the extracted signal without performing the signal processing of the extracted signal from the directional coupler.
【００１７】図１において、端子１を経て入射した進行
波電力成分は方向性結合器２で検出され、この出力は信
号分割回路３で二分され、それぞれ合成検波器４、５に
印可される。一方負荷８（この場合プラズマチャンバ
ー）から反射されて来た反射波電力成分は、方向性結合
器６で検出される。この出力は９０゜成分発生器７によ
って、同相信号と９０゜位相差を有する信号の２つの信
号に分割され、合成検波器４、５の他の入力端子に加え
られる。この合成検波器は両端子入力の和と差の電圧を
２乗検波して合成するもので、一方の合成検波器４の出
力電圧Ｖ1は次の式で表され、リニアライザ９へ入力さ
れる。 Ｖ1＝(ｋＶi)2│Γ│cosθ ここにｋは比例定数、Ｖ 1 は進行波電圧、│Γ│は負荷
の反射係数の絶対値、θは負荷の反射係数の偏角であ
る。In FIG. 1, a traveling wave power component incident through a terminal 1 is detected by a directional coupler 2 and its output is divided into two by a signal dividing circuit 3 and applied to composite detectors 4 and 5, respectively. On the other hand, the reflected wave power component reflected from the load 8 (in this case, the plasma chamber) is detected by the directional coupler 6. This output is split by the 90 ° component generator 7 into two signals, an in-phase signal and a signal having a 90 ° phase difference, and applied to the other input terminals of the composite detectors 4 and 5. This combined detector detects and squares the sum and difference voltages of the inputs of both terminals and combines them. The output voltage V 1 of one of the combined detectors 4 is expressed by the following equation and input to the linearizer 9. . V 1 = (kV i ) 2 │Γ│cos θ Here, k is a proportional constant, V 1 is a traveling wave voltage, │Γ│ is an absolute value of a reflection coefficient of the load, and θ is an argument of the reflection coefficient of the load.
【００１８】また他方の合成検波器５の出力電圧Ｖ2は
次の式で表され、リニアライザ10へ入力される。 Ｖ2＝(ｋＶi)2│Γ│sinθThe output voltage V 2 of the other combined detector 5 is represented by the following equation, and is input to the linearizer 10. V 2 = (kV i ) 2 │Γ│sinθ
【００１９】ここで両式において(ｋＶi)2で基準化すれ
ば│Γ│cosθ、│Γ│sinθの信号を得る。進行波成分
を含まない状態になるのでこれをＡ／Ｄ変換器11、12を
通してディジタル信号に変換する。次いでディジタル制
御回路13、14を用いてこの２つの信号から反射係数の絶
対値│Γ│および偏角θが次の演算を行うことで得られ
る。Here, in both equations, if normalized by (kV i ) 2 , signals of | Γ | cosθ and | Γ | sinθ are obtained. Since the state does not include the traveling wave component, it is converted into a digital signal through A / D converters 11 and 12. Next, the absolute value | Γ | and the argument θ of the reflection coefficient are obtained from the two signals by performing the following calculations using the digital control circuits 13 and 14.
【００２０】 [0020]
【００２１】上記２つの式から得られた │Γ│および
θを、スミスチャート表示された画像表示装置などに表
示することにより、負荷のインピーダンスまたはアドミ
タンス表示をすることができる。本発明の方式では、線
路結合器として使用周波数に適したものを採用すること
により、他の周波数帯でも測定が可能になる。By displaying | Γ | and θ obtained from the above two equations on an image display device or the like that displays a Smith chart, impedance or admittance of the load can be displayed. In the method of the present invention, by adopting a line coupler suitable for the frequency used, measurement is possible in other frequency bands.
【００２２】例を挙げるならば、工業周波数の2450ＭＨ
z、13.56ＭＨz、27.12ＭＨz、500ＭＨz、915ＭＨzにお
けるプラズマ負荷のインピーダンス測定に有効である。For example, an industrial frequency of 2450 MH
It is effective for measuring the impedance of a plasma load at z, 13.56 MHz, 27.12 MHz, 500 MHz, and 915 MHz.
【００２３】実測例を示せば、2450ＭＨｚにおけるプラ
ズマ負荷のアドミタンス測定結果のスミスチャートを図
３および図４に示す。図３と図４はガス圧条件が異なる
のみである。図の○Ｌ、△Ｍ、□Ｈは印可電力が低、
中、高であることを示す。2450ＭＨｚにおける実施例の
性能の一部を下記に示す。As an actual measurement example, FIGS. 3 and 4 show Smith charts of admittance measurement results of a plasma load at 2450 MHz. 3 and 4 differ only in the gas pressure conditions. ○ L, ΔM, and □ H in the figure indicate low applied power,
Indicates medium and high. A part of the performance of the embodiment at 2450 MHz is shown below.
【００２４】 [0024]
【００２５】[0025]
【発明の効果】13.56ＭＨzを例にとるとプラズマの等価
回路は図２に示すようにグロー放電時のキャパシタンス
ＣおよびコンダクタンスＧの並列回路で表される。しか
し、グロー放電時のキャパシタンスも、グロー放電時の
コンダクタンスもプラズマ状態によって変化し、したが
って負荷端においてはそのＲＦインピーダンスを測定す
ることによってプラズマの状態の情報が得られることに
なる。このインピーダンス状況はプラズマのガス圧およ
びプラズマに加えられる磁界によって変化する。When 13.56 MHz is taken as an example, an equivalent circuit of plasma is represented by a parallel circuit of a capacitance C and a conductance G at the time of glow discharge as shown in FIG. However, both the capacitance at the time of glow discharge and the conductance at the time of glow discharge change depending on the plasma state, so that information on the state of the plasma can be obtained by measuring the RF impedance at the load end. This impedance situation changes with the gas pressure of the plasma and the magnetic field applied to the plasma.
【００２６】また、マイクロ波帯においては平板電極は
使用されないがマイクロ波電力を加える方法に工夫がさ
れている。マイクロ波では13.56ＭＨzよりインピーダン
ス変化は著しい。したがってこのインピーダンスを測
定、モニターしある範囲内に一定に制御を施すことによ
り、良好なプラズマプロセッシングを行うことができ
る。 プラズマチャンバーのプラズマ状態はプラズマの
電子温度および電子密度の状態のチャンバー内での空間
分布状態により大きく変化する。たとえばマイクロ波電
力を印可したプラズマが、それに加えるマイクロ波の電
力・周波数およびマイクロ波電力源とチャンバーとの間
に配置される窓の形状、窓の材質、チャンバー内のガス
の種類、ガス圧力、ガス温度、ターゲットの形状、エッ
チングやスパッタにおける物質の問題等が影響を与え
る。その状態はマイクロ波回路側からみるとインピーダ
ンスの変化として表される。特にベクトル表示の状態の
位相角度に対しては極めて敏感な変化を起こす。In the microwave band, a flat electrode is not used, but a method for applying microwave power is devised. In the microwave, the impedance change is more remarkable than 13.56 MHz. Therefore, good plasma processing can be performed by measuring and monitoring this impedance and controlling the impedance to be constant within a certain range. The plasma state of the plasma chamber changes greatly depending on the spatial distribution of the plasma electron temperature and electron density within the chamber. For example, plasma to which microwave power is applied is applied to the microwave power / frequency and the shape of the window arranged between the microwave power source and the chamber, the material of the window, the type of gas in the chamber, the gas pressure, Gas temperature, target shape, material problems in etching and sputtering, etc. have an effect. The state is expressed as a change in impedance when viewed from the microwave circuit side. In particular, a very sensitive change occurs with respect to the phase angle in the vector display state.
【００２７】したがってプラズマチャンバーの処理条件
を一定にする一つの方式として、本発明が提案するプラ
ズマのインピーダンスを測定することにより、インピー
ダンスの絶対値と位相角を抽出して、チャンバー内のガ
ス圧、ガス流量、磁界の強さ、磁界の方向、ガス温度、
チャンバー形状、ターゲット等の位置等の制御を行うこ
とができる。これによりプラズマ処理装置の安定化対策
が従来できなかった安定化が得られる。Therefore, as one method of keeping the processing conditions of the plasma chamber constant, the absolute value and phase angle of the impedance are extracted by measuring the impedance of the plasma proposed by the present invention, and the gas pressure in the chamber, Gas flow rate, magnetic field strength, magnetic field direction, gas temperature,
Control of the chamber shape, the position of the target, and the like can be performed. As a result, stabilization of the plasma processing apparatus, which cannot be conventionally performed, can be obtained.
【図１】本発明の実施例である信号検出回路の１例を示
すブロック図FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a signal detection circuit according to an embodiment of the present invention.
【図２】プラズマ負荷の等価回路の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an equivalent circuit of a plasma load.
【図３】2450ＭＨzにおけるプラズマ負荷の実測例を示
すスミスチャートFIG. 3 is a Smith chart showing an actual measurement example of a plasma load at 2450 MHz.
【図４】2450ＭＨzにおけるプラズマ負荷の他の実測例
を示すスミスチャート。FIG. 4 is a Smith chart showing another measured example of the plasma load at 2450 MHz.
１ 入力端子 ２、６ 方向性結合器 ３ 信号分割回路 ４、５ 合成検波器 ７ ９０゜成分発生器 ８ 負荷（チャンバー） ９、10 リニアライザ 11、12 Ａ／Ｄ変換器 13、14 ディジタル制御回路 15 グロー放電時のキャパシタンス 16 グロー放電時のコンダクタンス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2, 6 Directional coupler 3 Signal division circuit 4, 5 Synthetic detector 7 90 degree component generator 8 Load (chamber) 9, 10 Linearizer 11, 12 A / D converter 13, 14, Digital control circuit 15 Capacitance during glow discharge 16 Conductance during glow discharge
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05H 1/46 G01R 27/02 H01L 21/3065 H05H 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H05H 1/46 G01R 27/02 H01L 21/3065 H05H 1/00
Claims (3)
ズマ処理を行う装置において、プラズマ発生用チャンバ
ーと、高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝
送線路間に、同軸方向性結合器又は導波管方向性結合器
よりなる方向性結合器を挿入し、該方向性結合器により
進行波電力および反射波電力の位相と振幅の情報をもっ
た信号をそれぞれ取り出し、この２信号から高周波信号
合成処理回路により反射係数の絶対値、反射係数の位相
を含む信号を抽出して、さらに基準化回路を用いて進行
波信号によりこれらの信号を基準化して、反射係数の絶
対値×正弦信号と、反射係数の絶対値×余弦信号、およ
び反射波信号を得て、各々をＡ／Ｄコンバータを通して
ディジタル信号とし、ディジタル信号処理を行ってスミ
スチャート上に負荷チャンバーのインピーダンス表示ま
たはアドミタンス表示をするように構成したプラズマ処
理用インピーダンス測定装置。1. An apparatus for performing plasma processing by generating plasma with high frequency , wherein a coaxial directional coupler or a waveguide is provided between a transmission line connecting a plasma generation chamber and a high frequency power supply for supplying high frequency power. Directional coupler
A directional coupler is inserted, a signal having information on the phase and amplitude of the traveling wave power and the reflected wave power is extracted by the directional coupler, and a reflection coefficient of the reflection coefficient is calculated from the two signals by a high-frequency signal synthesis processing circuit. The signals including the absolute value and the phase of the reflection coefficient are extracted, and these signals are further normalized by a traveling wave signal using a reference circuit, and the absolute value of the reflection coefficient × the sine signal and the absolute value of the reflection coefficient × A plasma processing impedance configured to obtain a cosine signal and a reflected wave signal, convert each into a digital signal through an A / D converter, perform digital signal processing, and display the impedance or admittance of the load chamber on a Smith chart. measuring device.
ズマ処理を行う装置において、プラズマ発生用チャンバ
ーと、高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝
送線路間に方向性結合器を挿入し、該方向性結合器によ
り進行波電力および反射波電力の位相と振幅の情報をも
った信号をダイオードを使用したリニアライザ回路又は
熱電対方式を用いて検出し、この２信号から高周波信号
合成処理回路により反射係数の絶対値、反射係数の位相
を含む信号を抽出して、さらに基準化回路を用いて進行
波信号によりこれらの信号を基準化して、反射係数の絶
対値×正弦信号と、反射係数の絶対値×余弦信号、およ
び反射波信号を得て、各々をＡ／Ｄコンバータを通して
ディジタル信号とし、ディジタル信号処理を行ってスミ
スチャート上に負荷チャンバーのインピーダンス表示ま
たはアドミタンス表示をするように構成したプラズマ処
理用インピーダンス測定装置。2. A method for generating plasma by high frequency and
In a plasma processing apparatus, a plasma generation chamber
And a high-frequency power supply that supplies high-frequency power.
Insert a directional coupler between the transmission lines, and
Information on the phase and amplitude of the traveling wave power and reflected wave power.
Linearizer circuit using a diode
High-frequency signal is detected from these two signals by using the thermocouple method.
Absolute value of reflection coefficient, phase of reflection coefficient by synthesis processing circuit
Extract the signal containing
These signals are scaled by a wave signal to ensure the absolute reflection coefficient.
Logarithmic value × sine signal, absolute value of reflection coefficient × cosine signal, and
And reflected wave signals, each of which is passed through an A / D converter
Digital signal processing, digital signal processing
Load chamber impedance display on schart
Or an impedance measuring device for plasma processing configured to display admittance .
ズマ処理を行う装置において、プラズマ発生用チャンバ
ーと、高周波電力を供給する高周波電源とを接続する伝
送線路間に方向性結合器を挿入し、方向性結合器の反射
波検出用結合部分を結合方向を反転可能な構造とし、動
作測定電力において進行波電力を検出しあらかじめ決め
られた減衰量の減衰器を挿入することにより、線路ＶＳ
ＷＲを較正できる如くし、該方向性結合器により進行波
電力および反射波電力の位相と 振幅の情報をもった信号
をそれぞれ取り出し、この２信号から高周波信号合成処
理回路により反射係数の絶対値、反射係数の位相を含む
信号を抽出して、さらに基準化回路を用いて進行波信号
によりこれらの信号を基準化して、反射係数の絶対値×
正弦信号と、反射係数の絶対値×余弦信号、および反射
波信号を得て、各々をＡ／Ｄコンバータを通してディジ
タル信号とし、ディジタル信号処理を行ってスミスチャ
ート上に負荷チャンバーのインピーダンス表示またはア
ドミタンス表示をするように構成したプラズマ処理用イ
ンピーダンス測定装置。3. A method for generating plasma by high frequency and
In a plasma processing apparatus, a plasma generation chamber
And a high-frequency power supply that supplies high-frequency power.
A directional coupler is inserted between the transmission lines, and the coupling part for detecting the reflected wave of the directional coupler has a structure in which the coupling direction can be reversed. By inserting an attenuator, the line VS
WR can be calibrated and the directional coupler allows traveling wave
Signals with power and reflected power phase and amplitude information
From the two signals, and a high-frequency signal
Including absolute value of reflection coefficient and phase of reflection coefficient
The signal is extracted and the traveling wave signal is further
And these signals are normalized by the absolute value of the reflection coefficient x
Sine signal, absolute value of reflection coefficient x cosine signal, and reflection
Wave signals and digitize each through an A / D converter.
Digital signal processing, and
Load chamber impedance display or alarm
An impedance measuring device for plasma processing configured to display domitance .
Priority Applications (1)
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