JP2005535117A - 通電されたファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 誘導結合プラズマエッチング装置(101)のファラデーシールド(112)に印加される電圧を調整するための装置および方法が提供される。適切な電圧が容易に且つ可変にファラデーシールドに印加されるので、プラズマのスパッタリングが制御され、その結果、エッチング工程に悪影響を及ぼす不揮発性反応生成物の堆積が阻止および軽減される。ファラデーシールドに対しては、同調コンデンサ(204,210,208,206)を調整するだけで、特定のエッチング工程または段階に適した電圧を印加することができる。ファラデーシールドの電圧を調整するためにエッチング装置を機械的に再構成する必要はない。
Description
101…エッチングチャンバ
102…チャンバ壁
104…チャンバ窓
108…チャック
110…半導体ウエハ
112…金属シールド
114…絶縁スペーサ
116…コイル
118…タップ
120…電磁場
122…誘導電流
123…プラズマ
124…堆積
126…浸食
128…入射イオン
130…入射イオン
132…入射イオン
201…入力端子
203…出力端子
204…コンデンサ
205…誘導結合プラズマエッチング装置
206…コンデンサ
207…接続
208…コンデンサ
209…接続
210…コンデンサ
211…接続
212…RF電源
213…接続
214…グランド
215…接続
216a,216b…電気容量
217…接続
218…コンデンサ
219…接続
220…抵抗
221…インダクタンス
222…電気容量
224…インダクタンス
226…抵抗
232…ノード
233…仮想ショート
300…放射状スロット
302…ネジ
304…外リング
306…内リング
308…中央ディスク
310…ネジ
312…取り付けフレーム
314…取り付けスペーサ
318…直線状のコイル部材
322…曲線状のコイル部材
326…十字型コイル搭載板
328…ネジ
330…サポートバネケース
331…ネジ
334…ネジ
336…ネジ
338…入力端子
340…ネジ
342…出力端子
344…ネジ
352…ネジ
353…ネジ
Claims (23)
- 誘導結合プラズマエッチング装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの上端の開口部を密閉するための窓であって、前記チャンバの内側の領域に面した内表面を有する窓と、
前記窓の上方に設けられた金属シールドと、
前記金属シールドの上方に前記金属シールドから離して設けられたコイルであって、入力端子と出力端子とを有するある条長のコイルと、
前記コイルを前記金属シールドに接続するための導電性のタップと、
前記入力端子および前記出力端子に電気的に通じている制御回路であって、前記制御回路は、前記入力端子にRF電力を供給するように構成され、前記出力端子に電気的に通じているコンデンサを含み、前記コンデンサは、ゼロに近い電圧レベルからより高い電圧レベルまでの範囲で前記金属シールドにかかる電圧を制御するように調整され、選択された処理電圧が前記範囲に含まれる、制御回路と、
を備える誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記コイルは、更に、定在RF波を発生し、前記定在RF波は、前記コイルの前記条長に沿って位置する少なくとも1つのノードを有する、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項2に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記導電性のタップは、前記コイルを、前記1つのノードの位置に実質的に近い位置で前記金属シールドに接続するように構成される、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項3に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記導電性のタップは、更に、前記コイルと前記金属シールドとの間を最短直線距離でつなぐように構成される、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記コンデンサは、最小容量値と最大容量値との間の容量値を含む動作範囲を有するように構成された可変コンデンサである、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項5に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記可変コンデンサは、前記最小容量値に実質的に近くなるように設定され、前記金属シールドにかかる対応する前記制御された電圧は、ゼロの電圧レベルに実質的に近い、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項6に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記可変コンデンサは、前記容量が前記金属シールドにかかる電圧に比例するように構成される、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項5に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、更に、
前記可変コンデンサに連結するように構成されたモータ駆動部を備え、前記モータ駆動部は、更に、前記可変コンデンサを制御するように構成される、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記コンデンサは、前記窓の前記内表面におけるエッチング副生成物の堆積を実質的に阻止しながら前記窓の前記内表面におけるスパッタリングを最適に低減させるように、前記金属シールドにかかる電圧を制御するように構成されている、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、
前記制御回路は、更に、
前記コイルの前記入力端子に電気的に通じている第2のコンデンサと、
前記第2のコンデンサに電気的に通じている第3のコンデンサであって、RF電力を受けるように構成された第3のコンデンサと、
前記第1のコンデンサ、前記第2のコンデンサ、および前記第3のコンデンサに電気的に通じている第4のコンデンサと、
前記第1のコンデンサおよび前記第4のコンデンサに電気的に通じているグランドと
を含む、誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、更に、
前記コイルと前記金属シールドとの間の空間に設けられた絶縁材料を備える誘導結合プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載の誘導結合プラズマエッチング装置であって、更に、
前記窓の内表面の実質的に近くに設けられた犠牲ライナを備える誘導結合プラズマエッチング装置。 - 誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、
前記誘導結合プラズマエッチング装置のコイルに接続されている同調コンデンサの電気容量をゼロ動作容量に近い値に固定する動作と、
前記コイル上のノードの位置を決定する動作であって、前記ノードは、前記同調コンデンサが前記ゼロ動作容量に近い値に固定された際に前記コイル上に存在する定在RF波のノードに対応している、動作と、
前記ノードの位置に実質的に近い接続位置で、前記コイルを金属シールドに電気的に接続する動作と、
前記金属シールドにおいて所要の電圧を得るために、前記同調コンデンサを調整する動作であって、前記金属シールドにかかる前記所要の電圧は、エッチング工程に適した電圧である、動作と、
を備える方法。 - 請求項13に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、
前記同調コンデンサの調整は、前記同調コンデンサに係合しているモータ駆動を制御することによって実施される、方法。 - 請求項13に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
前記金属シールドにかかる前記電圧の適切さを決定するために、前記エッチング工程をモニタする動作であって、前記モニタ動作は、エッチング副生成物の堆積の存在を検出することを含む、動作と、
前記金属シールドにかかる適切な電圧を維持するために、前記同調コンデンサを調整する動作であって、前記金属シールドにかかる前記適切な電圧は、エッチング副生成物の堆積を阻止するのに足る、動作と、
を備える方法。 - 請求項13に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
前記金属シールドにかかる前記電圧の適切さを決定するために、前記エッチング工程をモニタする動作であって、前記電圧の前記適切さは、エッチング工程の要件に基づく、動作と、
前記金属シールドにかかる適切な電圧を維持するために、前記同調コンデンサを調整する動作であって、前記金属シールドにかかる前記適切な電圧は、エッチング工程の要件を満たすのに足る、動作と
を備える方法。 - 請求項13に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、
前記誘導結合プラズマエッチング装置は、ウエハをエッチングするためのチャンバを含み、前記チャンバは、上端の開口部に窓を有し、前記窓は、外表面と、前記チャンバの内側の領域に面する内表面とを有し、
前記コイルは、前記窓の前記外表面の上方に配置され、
前記金属シールドは、前記窓の前記外表面の上方に定められ、前記金属シールドは、前記コイルと前記窓の前記外表面との間に両者から離れた状態で配置される、方法。 - 請求項17に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
複数のエッチング工程段階を実施する動作であって、前記複数のエッチング工程段階は、前記金属シールドにおいてそれぞれ異なる電圧を必要とする可能性がある、動作と、
前記金属シールドにおいて前記所要の電圧を得るために、エッチング工程段階間に前記同調コンデンサを調整する動作であって、前記所要の電圧は、後続のエッチング工程段階に適した電圧である、動作と
を備える方法。 - 請求項18に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、
前記複数のエッチング工程段階を実施する前記動作およびエッチング工程段階間に前記同調コンデンサを調整する前記動作は、所定の設定にしたがって自動的に実施される、方法。 - 請求項19に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
エッチング副生成物の堆積を検出するために、前記窓の内表面をモニタする動作であって、前記モニタ動作は、前記複数のエッチング工程段階の各段階中に実施される、動作と、
前記金属シールドにかかる前記電圧を制御するために、前記同調コンデンサを自動的に制御する動作であって、前記金属シールドにかかる前記制御された電圧は、前記窓の内表面におけるさらなるエッチング副生成物の堆積を阻止する、動作と
を備える方法。 - 請求項20に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
スパッタリングを検出するために、前記窓の内表面をモニタする動作であって、前記モニタリングは、前記複数のエッチング工程段階の各段階中に実施される、動作と、
前記金属シールドにかかる前記電圧を制御するために、前記同調コンデンサを自動的に制御する動作であって、前記金属シールドにかかる前記制御された電圧は、前記窓の内表面におけるさらなるスパッタリングを阻止する、動作と
を備える方法。 - 請求項17に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
前記エッチング工程を実施する動作と、
エッチング副生成物の堆積を検出するために、前記窓の内表面をモニタする動作であって、前記モニタ動作は、前記エッチング工程中に実施される、動作と、
前記金属シールドにかかる前記電圧を制御するために、前記同調コンデンサを自動的に制御する動作であって、前記金属シールドにかかる前記制御された電圧は、前記窓の内表面におけるさらなるエッチング副生成物の堆積を阻止する、動作と
を備える方法。 - 請求項17に記載の、誘導結合プラズマエッチング装置のファラデーシールドにかかる電圧を調整するための方法であって、更に、
前記エッチング工程を実施する動作と、
スパッタリングを検出するために、前記窓の内表面をモニタする動作であって、前記モニタリングは、前記エッチング工程中に実施される、動作と、
前記金属シールドにかかる前記電圧を制御するために、前記同調コンデンサを自動的に制御する動作であって、前記金属シールドにかかる前記制御された電圧は、前記窓の内表面におけるさらなるスパッタリングを阻止する、動作と
を備える方法。
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