JP2006237590A - プラズマ均一性およびデバイス損傷減少のためのカスプ、ソレノイドおよびミラー磁場用最小dcコイルを持ったプラズマ反応器 - Google Patents
プラズマ均一性およびデバイス損傷減少のためのカスプ、ソレノイドおよびミラー磁場用最小dcコイルを持ったプラズマ反応器 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】加工物110を処理するプラズマ反応器は、側壁およびシーリングによって画定される真空チャンバと、チャンバ内に加工物支持表面を有し、シーリングに面し、カソード電極を含む加工物支持用ペデスタルを含む。RFパワー発生器がカソード電極に結合されている。プラズマ分布は、加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石60と、加工物支持表面の上にある第2の平面内の、内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石65と、加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石401とによって制御される。DC電流供給源が、内側、外側および底部電磁石のそれぞれに接続されている。
【選択図】図54
Description
DC電流が、底部電磁石と内側および外側電磁石の一方とに、加工物支持表面で等しく逆の磁場を発生させるカスプモードと、
DC電流が、底部電磁石と内側および外側電磁石の一方とに、加工物支持表面で類似の磁場を発生させるミラーモードと、
DC電流が、電磁石の少なくとも1個に、加工物支持表面で径方向および軸方向磁場の両方を発生させるソレノイドモードの3つのモードで動作可能とすることができる。
[89]反応器の方法に従って、特定の反応器に固有のウエハー表面にわたるプラズマイオン濃度分布が、特定の手法でオーバーヘッドコイル60、65により発生された特定の磁場を選択することによって合わされる。例えば、プラズマ分布をウエハー表面にわたるより均一なエッチング速度分布を発生するように合わせることができる。この合わせ込みは、例えば、オーバーヘッドコイルにおいてDC電流の最適な極性および振幅を選択するようにコントローラ90をプログラムすることにより成し遂げられる。本実施例が2個の同心オーバーヘッドコイル(すなわちコイル60、65)だけを持った反応器に関するが、この方法は3個以上のコイルでも実行可能であり、オーバーヘッドコイルの数が多いほどより正確な結果が得られる。磁場は、コントローラ90がウエハー表面にわたるプラズマイオン濃度分布を変化させることにより合わせられ、これがエッチング速度分布に影響を及ぼす。
Δn(r)=n(r,z=wafer)−n(r,z=wafer)test
[100]次のステップ(ブロック950)は、磁場により作用する圧力勾配(すなわち磁気圧力)をイオン分布の変化Δn(r)に関連付けるスケール係数Sを計算する。この計算は、磁気圧力勾配をΔn(r)で割ることによって行われる。i番目のコイルの磁場B(r,z=wafer,Ii)の磁気圧力勾配は、磁気流体力学方程式に従ってコイルのそれぞれについて独立に計算される。
▽rP=−▽r[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]
ここで、添え字rは径方向成分を意味する。このようにそれぞれのコイルについて独立に得られた結果は、足し合わされる。したがって、全磁気圧力勾配は
−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}
したがって、スケール係数Sは、
S={−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}/Δn(r)
[101]この除算演算を、異なる値のrで実行してもよく、結果が平均されてスカラー形式でSが得られる。さもなければ、スケール係数Sはrの関数となり適切に用いられる。
Δn(r)={−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}/S
[103]このことが、(マクロプロセッサ91等の)コンピュータが上記方程式を用いて、前もって規定又は所望されたプラズマイオン濃度分布の変化Δn(r)の最良近似を発生するコイル電流Iiのセットを探索する次のステップ(ブロック960)の根拠を提供する。この場合には、所望の変化がブロック930のステップで計算された補正関数c(r)に等しい。言い換えれば、コンピュータは以下の条件を満たすコイル電流Iiのセットを探索する。
{−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}=c(r)s
例えば、最急降下法を含む既知の最適化技法でこの探索を実行することもできる。このような技法は、当分野の熟練技能者によって容易に実行されるので、ここで説明の必要はない。
Δn’(r)=n(r,z=ceiling)−n(r,z=ceiling)test
[114]次のステップ(ブロック950’)は、磁場により作用する圧力勾配(すなわち磁気圧力)をイオン分布の変化Δn’(r)に関連付けるスケール係数S’を計算する。この計算は、磁気圧力勾配をΔn’(r)で割ることによって行われる。i番目のコイルの磁場B(r,z=ceiling,Ii)の磁気圧力勾配は、磁気流体力学方程式に従ってコイルのそれぞれについて独立に計算される。
▽rP=−▽r[B(r,z=ceiling,Ii)2/2μ0]
ここで、添え字rは径方向成分を意味する。このようにそれぞれのコイルについて独立に得られた結果は、足し合わされる。したがって、全磁気圧力勾配は
−▽r{Δi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}
したがって、スケール係数Sは、
S’={−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}/Δn’(r)
[115]ブロック950’のステップで求められたスケール係数S’は、磁気圧力を決定するコイル電流Iiと結果的に生じるイオン分布の変化の間の関連である。詳細には、コイル電流Iiのセットを考えると、そのIiのセットから決定された磁気圧力にスケール係数S’をかけることによって、対応するイオン分布の変化n’(r)を計算可能である。
Δn’(r)={−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}/S’
[116]このことが、(マクロプロセッサ91等の)コンピュータが上記方程式を用いて、前もって規定又は所望されたプラズマイオン濃度分布の変化Δn’(r)の最良近似を発生するコイル電流Iiのセットを探索する次のステップ(ブロック960’)の根拠を提供する。この場合には、所望の変化がブロック930’のステップで計算された補正関数c’(r)に等しい。言い換えれば、コンピュータは以下の条件を満たすコイル電流Iiのセットを探索する。
{−▽r{Σi[B(r,z=wafer,Ii)2/2μ0]}}/c’(r)S’
[117]例えば、最急降下法を含む既知の最適化技法でこの探索を実行することもできる。このような技法は、当分野の熟練技能者によって容易に実行されるので、ここで説明の必要はない。
[120]本発明者らは、コイル電流Iiがプラズマをシーリングおよび/または側壁に向けてステアリングするか、あるいはウエハー表面にステアリングすることによって選択することができることを発見した。図9の方法と同様にしてコイル電流Iiをシーリング表面でのプラズマ密度分布の均一性を改善するためにも選択することができる。結果として、プラズマが処理中にウエハーに集中し、洗浄中にはシーリングおよび/または側壁に集中する。このようにシーリングでプラズマが集中するので、洗浄時間を短縮することができる。
B(x,y,z,Ii)
故に全磁場は
Σi{B(x,y,z,Ii)}
[127]次のステップ(ブロック2220)は、所望のプロセス条件のセットを満たす磁場のセットを選択する。例えば、プラズマをシーリングにステアリングするには、図18の例に図示したように、プラズマをシーリングに向けて押すプラズマに対する磁気圧力を発生するように磁場が選択される。プラズマを側壁に向けてステアリングするには、図16に図示したように、プラズマを周辺部に向けて押すプラズマに対する磁気圧力を発生するように磁場が選ばれる。
[130]図24は、内側および外側コイル60、65をどのようにして、固定チューニングスタブを通してVHFプラズマソースパワー発生器に接続されたオーバーヘッド電極を有する容量結合反応器と組み合わせることができるかを図示する。このような反応器は、Daniel Hoffmanらによる2001年12月19日出願の米国特許出願第10/028,922号「Plasma Reactor with Overhead RF Electorde Tuned to the Plasma」に記載され、本願の譲受人に譲渡されており、その開示は参照することにより組み入れられる。
[143]上記概略のように、主な特徴は、電極−プラズマ共振周波数でプラズマと共振するための、またソースパワー周波数と電極−プラズマ周波数を整合(またはほぼ整合)するためのオーバーヘッド電極アセンブリ126を構成することである。電極アセンブリ126は顕著な容量性リアクタンスを有し、プラズマリアクタンスは周波数、プラズマ密度および他のパラメータの複素関数である。(以下により詳細に説明するように、プラズマは虚数項を含む複素関数リアクタンスに関して分析され、一般的に負の容量に対応する。)電極−プラズマ共振周波数は電極アセンブリ126およびプラズマのリアクタンスによって決定される(コンデンサとインダクタのリアクタンスにより決定されるコンデンサ/インダクタ共振回路の共振周波数と同様)。このように、電極−プラズマ共振周波数が、プラズマ密度に依存するように、必ずしもソースパワー周波数とされる必要はない。したがって、問題は、プラズマリアクタンスが実際にプラズマ密度および電極の寸法の特定の範囲に限定された制約を考えると、電極−プラズマ共振周波数がソースパワー周波数に等しいかまたはほぼ等しくなるような、ソースパワー周波数を求めることである。問題は、プラズマ密度(プラズマリアクタンスに影響を及ぼす)と電極の寸法(電極容量に影響を及ぼす)が特定のプロセス制約を満足させねばならないので、より一層困難である。詳細には、誘電体および導体プラズマエッチングプロセスについて、プラズマ密度は109〜1012ions/ccの範囲内とすべきであり、これがプラズマリアクタンスの制約となる。更に、例えば8インチ径ウエハーの処理のために、約2インチのウエハー−電極間ギャップまたは高さとウエハー径程度またはより大きな電極径によって、より均一なプラズマイオン濃度分布が実現され、これが電極容量の制約となる。一方、12インチ径ウエハーには異なるギャップを利用することができる。
[155]プロセスガスをオーバーヘッドシーリングから供給してチャンバ内のガス分布の均一性を改善するのが望ましい。このために、図24および25の場合のオーバーヘッド電極125をガス分配シャワーヘッドとすることが可能であり、したがって、加工物支持部105に面するその底表面に多数のガス噴射ポートまたは小孔300を有する。例示的な場合では、孔300が直径0.01〜0.03インチの間であり、それらの中心が約3/8インチずつ一様に離間されている。
[164]図11〜図14を参照して上述したようなプラズマステアリングは、図9の場合に行われる。側壁を指す磁場は、内側コイル60に−13アンペアの電流を印加し、外側コイル65に+1.4アンペアの電流を印加することによって発生される。シーリングまたは電極125の周辺に向かう磁場は、内側コイル60に−13アンペアの電流を印加し、外側コイル65に+5.2アンペアの電流を印加することによって発生される。側壁での密な磁場は、内側コイル60に−13アンペアの電流を印加し、外側コイル65に+9.2アンペアの電流を印加することによって発生される。本発明者らは、シーリングまたは電極125の周辺に向かう磁場を上述の手法で印加することによって、洗浄中のチャンバ表面のエッチング速度が40%程度改善されたことを見つけた。
[165]上述の場合は内側および外側コイル60、65を参照して説明されてきたが、より多くの数のコイルを使用することができる。例えば、図40の場合は、それぞれがコントローラ90により別個に制御されるそれぞれの電流を持つ、5個のオーバーヘッドコイル4060、4062、4064、4066、4068を有する。コイル4060、4062、4064、4066、4068は、シーリング125上方の同じ高さか(図40にあるように)、または異なる高さとすることができる。図41は、オーバーヘッドコイル60、65が同じ高さにある場合を図示している。図41で、各コイル60、65の巻き線が垂直方向および径方向の両方に重ねられている。図42および43は、コイル60、65が垂直方向および径方向に延びる巻き線を有する異なる場合を図示している。
カスプ型磁場が発生される磁気圧力モード;
ウエハー表面上に低速回転磁場を発生するために、4つの正弦波電流が直角位相で4個の電磁石4610、4620、4630、4640に印加される正弦波モード;
4個の電磁石4610、4620、4630、4640が隣接する対の対向するセットにグループ化され、1つの対が1つのDC電流を有し、対向する対が逆方向のDC電流を有し、ウエハー表面にわたって4個の電磁石4610、4620、4630、4640の向きに対して斜めの方向に延びる略直線の磁場ラインを発生する、設定可能磁場(CMF)モードである。このグループ化は、磁場が4つの斜め方向向きを経て回転するように、電流を切り替えることによって回転される。これらの方向付けの時間系列は図47A、図47B、図47Cおよび図47Dに図示されている。
[177]プラズマ強化反応性イオンエッチング等のプラズマプロセスでは、磁場が半導体ウエハーにわたるエッチング速度の径方向分布の均一性を改善するために用いられる。ほとんどの場合、プラズマイオン濃度はウエハー中央で高く、ウエハー上の他の場所では低いので、エッチング速度はウエハー中央で高く、ウエハー周辺で低くなる傾向がある。磁場は、プラズマイオン濃度の径方向分布を変化させるために内側および外側コイル60、65により生成可能である。典型的には、所望の効果が中央でプラズマイオン濃度を減少させ、ウエハー周辺部で増加させることである。内側および外側電磁石(図1B)をこのようなプラズマイオン濃度分布の均一性の改善を成し遂げるために用いることが可能である。それらが共に生成する磁場を、径方向成分Br(その磁束線は平面的なウエハー表面と平行である)および軸方向成分Bz(その磁束線は平面的なウエハー表面に直交する)等の2つの成分に分解することによって分析可能である。磁場の径方向成分Brは、プラズマイオン濃度の径方向分布を変化または補正するのに(例えば、エッチングプロセスにおけるエッチング速度またはCVDプロセスにおける堆積の均一な径方向分布を達成するために)最も効果的である。しかしながら、内側および外側電磁石60、65のみを用いて径方向成分Brを変化させると、径方向成分Brの変化によって決定されるように必然的に磁場の軸方向成分Bzを変化させる。例えば、Brの増加は典型的にBzの回避不能な増加を引き起こす。このようなBzの増加は求められなかったし、望ましくない可能性がある。本発明者らは、軸方向成分Bzの制御がウエハー上のデバイス損傷(例えば、電荷蓄積、高い電場、高い誘導電流または電圧による)の減少と密接に関連していることを発見した。本発明者らは、多くの場合に、同時に軸方向成分Bzを最小化しつつ、径方向成分Brを所望される程度にまで最適化する(例えば、増加する)ことを好む。
ER(r,Ii,Io,Ib)=ER(r)+ΔER(r,Ii)+ΔER(r,Io)+ΔER(r,Ib)
これらの分布のそれぞれの不均一性あるいは偏差または偏差比D(Ii,Io,Ib)が計算される(ブロック471)。滑らかな関数を提供するために行列D(Ii,Io,Ib)を補間することができ、Dを最小にする値(Ii,Io,Ib)のセットが探索される(ブロック473)。DC電流(Ii,Io,Ib)の最適なセットがこのようにして求められ、3個の磁石60、65、401に印加される(ブロック475)。
Claims (30)
- 加工物を処理するプラズマ反応器であって、
側壁およびシーリングを備える真空チャンバと、
前記チャンバ内に加工物支持表面を有し、前記シーリングに面し、カソード電極を備える加工物支持用ペデスタルと、
前記カソード電極に結合されたRFパワー発生器と、
前記加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と、
前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と、
前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石と、
前記内側、外側および底部電磁石のそれぞれに接続された内側、外側および底部DC電流供給源と、
を備える、プラズマ反応器。 - 前記加工物支持用ペデスタルならびに内側、外側および底部磁石が略同軸である、請求項1に記載のプラズマ反応器。
- 前記第1の平面が前記第2の平面の上にあり、前記第1の平面と第2の平面の両方が前記第3の平面の上にある、請求項2に記載のプラズマ反応器。
- 前記第1、第2、第3の平面が前記加工物支持表面と平行である、請求項3に記載のプラズマ反応器。
- 前記内側、外側および底部DC電流供給源からのDC電流を制御するプロセッサを更に備える、請求項1に記載のプラズマ反応器。
- 前記プロセッサが、
(a)前記DC電流が、前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とに、前記加工物支持表面で等しく逆の磁場を生成させるカスプモードと、
(b)前記DC電流が、前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とに、前記加工物支持表面で類似の磁場を生成させるミラーモードと、
(c)前記DC電流が、前記電磁石の少なくとも1個に、前記加工物支持表面で径方向および軸方向磁場の両方を生成させるソレノイドモードを備える3つのモードで動作可能である、請求項5に記載のプラズマ反応器。 - 前記プロセッサが一度に前記3つのモードの1つだけで動作可能である、請求項6に記載のプラズマ反応器。
- 前記プロセッサが前記3つのモードの選択された1つで動作可能である、請求項6に記載のプラズマ反応器。
- 前記プロセッサが、
(a)前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とが主に径方向DC磁場を発生するカスプモードと、
(b)前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とが主に軸方向磁場を発生するミラーモードと、
(c)前記電磁石の少なくとも1個が軸方向および径方向磁場を発生させるソレノイドモードを備える3つのモードで動作可能である、請求項5に記載のプラズマ反応器。 - 前記プロセッサが前記3つのモードの選択された1つで動作可能である、請求項9に記載のプラズマ反応器。
- 前記プロセッサが前記3つのモードの成分を同時に発生するように動作可能である、請求項9に記載のプラズマ反応器。
- 加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と、前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と、前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石とを有するプラズマ反応器において、プラズマイオン濃度分布の均一性を改善する方法であって、
前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とから、前記加工物支持表面の中央でのプラズマイオン濃度に対して、前記加工物支持表面の周辺部近傍のプラズマイオン濃度を増加させるのに十分な磁場強度を有する径方向磁場を、前記加工物支持表面で生成するステップを備える、方法。 - 前記内側および外側電磁石の他方で追加の磁場成分を生成することによって、前記周辺部でのプラズマイオン濃度を更に増加させるステップを更に備える、請求項12に記載の方法。
- 前記追加の磁場成分が前記加工物支持表面での軸方向磁場を含む、請求項13に記載の方法。
- 前記軸方向磁場が前記加工物支持表面で前記径方向磁場よりも低い磁場強度を有する、請求項14に記載の方法。
- 製品加工物を処理する前に、プラズマイオン濃度径方向分布の所望の均一性を生成するソレノイド磁場を求めて、前記ソレノイド磁場の径方向成分を決定するステップを更に備え、
前記径方向磁場を発生するステップが、プラズマイオン濃度径方向分布の均一性が前記ソレノイド磁場により生成された前記所望の均一性に少なくともほぼ達するまで、前記径方向磁場を前記ソレノイド磁場の前記径方向成分の強度を越えて増加させることを備える、請求項12に記載の方法。 - 加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と、前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と、前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石とを有するプラズマ反応器において、プラズマイオン濃度分布を制御する方法であって、
前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とから、前記加工物支持表面の中央でのプラズマイオン濃度に対して、前記加工物支持表面の周辺部近傍のプラズマイオン濃度を増加させるのに十分な磁場強度を有する径方向磁場を、前記加工物支持表面で生成するステップと、
前記内側および外側電磁石の他方から、より均一なプラズマイオン濃度の径方向分布に到達するための最小強度の軸方向磁場を前記加工物支持表面で生成するステップと、
を備える、方法。 - 前記加工物支持表面で処理された製品ウエハー上のエッチング速度径方向分布からプラズマイオン濃度が決定される、請求項17に記載のプラズマ反応器。
- 加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と、前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と、前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石とを有するプラズマ反応器において、プラズマイオン濃度分布を制御する方法であって、
プラズマイオン濃度分布の不均一性を最小化する傾向がある、前記内側、外側および底部磁石の対に印加されるDC電流対のセットを求めるステップと、
前記セットの前記DC電流対のそれぞれについて、プラズマイオン濃度分布の不均一性を最小化する傾向がある、前記内側、外側および底部磁石の他方に印加されるDC電流を求めて、前記内側、外側および底部磁石に対応するDC電流トリプレットのセットを確立するステップと、
前記DC電流トリプレットの1つを前記内側、外側および底部磁石に印加するステップと、
を備える、方法。 - 内側、外側および底部電磁石の前記対が前記底部電磁石と前記内側および外側電磁石の一方とを備え、それによって前記電磁石対が主に径方向磁場を前記加工物支持表面で確立し、他の磁石がより小さい軸方向磁場を確立する、請求項19に記載の方法。
- 内側、外側および底部磁石の前記対が、前記底部磁石および前記外側磁石を備え、前記他の磁石が前記内側磁石を備える、請求項20に記載の方法。
- プラズマイオン濃度分布が、前記加工物支持表面で加工された半導体ウエハー上で測定されたエッチング速度の径方向分布から推定される、請求項19に記載の方法。
- 加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と、前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と、前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石とを有するプラズマ反応器において、プラズマイオン濃度分布を制御する方法であって、
前記加工物支持表面で未補正のプラズマイオン濃度分布を決定するステップと、
プラズマイオン濃度分布の変化を、前記内側、外側および底部磁石のそれぞれ独立した1個に単独で印加されるDC電流の関数として決定するステップと、
前記内側、外側および底部磁石に印加されるDC電流の異なる組み合わせについて、前記関数を前記未補正プラズマ分布に重ね合わせ、複数の試験的なプラズマイオン濃度分布を得るステップと、
高い均一性を有するプラズマイオン濃度分布の少なくとも1つを求めて前記試験的プラズマイオン濃度分布を探索し、それに対応する電流の最適なセットを決定するステップと、
前記電流の最適なセットを前記内側、外側および底部磁石のそれぞれに印加するステップと、
を備える、方法。 - プラズマイオン濃度分布を決定するステップが、前記プラズマイオン濃度分布を前記加工物支持表面で加工された半導体ウエハー上で測定されたエッチング速度分布から推測することを備える、請求項23に記載の方法。
- 反応器チャンバ内の加工物支持表面上で加工物を処理するプラズマ反応器であって:
前記加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と;
前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と;
前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石と;
前記内側、外側および底部電磁石のそれぞれに印加されるDC電流を制御するプロセッサと;
前記プロセッサにアクセス可能なメモリであって、前記メモリが前記内側、外側および底部DC電磁石のそれぞれ用のDC電流の値を記憶し、前記電流が、
プラズマイオン濃度分布の不均一性を最小化する傾向がある、前記内側、外側および底部磁石の対に印加されるDC電流対のセットを求めるステップ、
前記セットの前記DC電流対のそれぞれについて、プラズマイオン濃度分布の不均一性を最小化する傾向がある、前記内側、外側および底部磁石の他方に印加されるDC電流を求めて、前記内側、外側および底部磁石に対応するDC電流トリプレットのセットを確立するステップ、を備えるプロセスにより決定される、前記メモリと;
を備える、プラズマ反応器。 - プラズマイオン濃度分布が、前記加工物支持表面で加工されたウエハー上で測定されたエッチング速度分布から推測される、請求項25に記載のプラズマ反応器。
- 反応器チャンバ内の加工物支持表面上で加工物を処理するプラズマ反応器であって:
前記加工物支持表面の上にある第1の平面内の外部環状内側電磁石と;
前記加工物支持表面の上にある第2の平面内の、前記内側電磁石よりも大きな直径を有する外部環状外側電磁石と;
前記加工物支持表面の下にある第3の平面内の外部環状底部磁石と;
前記内側、外側および底部電磁石のそれぞれに印加されるDC電流を制御するプロセッサと;
前記プロセッサにアクセス可能なメモリであって、前記メモリが前記内側、外側および底部DC電磁石のそれぞれ用のDC電流の値を記憶し、前記電流が、
前記加工物支持表面で未補正のプラズマイオン濃度分布を決定するステップ、
プラズマイオン濃度分布の変化を、前記内側、外側および底部磁石のそれぞれ独立した1個に単独で印加されるDC電流の関数として決定するステップ、
前記内側、外側および底部磁石に印加されるDC電流の異なる組み合わせについて、前記関数を前記未補正プラズマ分布に重ね合わせ、複数の試験的なプラズマイオン濃度分布を得るステップ、
高い均一性を有するプラズマイオン濃度分布の少なくとも1つを求めて前記試験的プラズマイオン濃度分布を探索し、それに対応する電流の最適なセットを決定するステップ、
を備えるプロセスにより決定される、前記メモリと;
を備える、プラズマ反応器。 - プラズマイオン濃度分布が、前記加工物支持表面で加工されたウエハー上で測定されたエッチング速度分布から推測される、請求項27に記載のプラズマ反応器。
- 前記シーリングが容量結合オーバーヘッド電極を備え、前記プラズマ反応器が、
VHFプラズマソースパワー発生器と、
前記VHFプラズマソースパワー発生器を前記オーバーヘッド電極に結合する固定チューニング素子と、
共振周波数を前記VHFプラズマソースパワー発生器の周波数またはその近傍に有する前記チャンバでプラズマとの共振を形成する前記電極と、
を更に備える、請求項1に記載のプラズマ反応器。 - 前記固定チューニング素子が、スタブ共振周波数を前記共振周波数またはその近傍に有する同軸チューニングスタブを備える、請求項29に記載のプラズマ反応器。
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