JP2008544499A - 電極面積比を調整可能な閉じ込めプラズマ - Google Patents

電極面積比を調整可能な閉じ込めプラズマ Download PDF

Info

Publication number
JP2008544499A
JP2008544499A JP2008516035A JP2008516035A JP2008544499A JP 2008544499 A JP2008544499 A JP 2008544499A JP 2008516035 A JP2008516035 A JP 2008516035A JP 2008516035 A JP2008516035 A JP 2008516035A JP 2008544499 A JP2008544499 A JP 2008544499A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
confinement
confinement ring
ring set
lower electrode
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008516035A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4751446B2 (ja
Inventor
アンドレア フィッシャー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of JP2008544499A publication Critical patent/JP2008544499A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4751446B2 publication Critical patent/JP4751446B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642Focus rings

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

チャンバと、下部電極と、上部電極と、第1の閉じ込めリングの組と、第2の閉じ込めリングの組と、拡張接地部と、を備えたプラズマリアクタ。上部および下部電極、第1および第2の閉じ込めリングの組、拡張接地部は、全てチャンバ内に収納されている。第1の閉じ込めリングの組は、下部電極および上部電極とほぼ平行であり、下部電極と上部電極の間の第1の体積を囲む。第2の閉じ込めリングの組は、下部電極および上部電極とほぼ平行であり、下部電極と上部電極の間の第2の体積を囲む。第2の体積は少なくとも第1の体積より大きい。拡張接地部は下部電極と隣接し、下部電極を取り囲む。第1の閉じ込めリングの組と第2の閉じ込めリングの組は、拡張接地部の上方の領域に延伸して上昇または下降可能である。
【選択図】図2A

Description

本発明は半導体プロセスに関する。より詳細には、本発明は、プラズマエッチング装置に関する。
通常、プラズマエッチング装置は、反応ガス、すなわちガスが流れるチャンバを含むリアクタを備える。チャンバ内では、通常、無線周波数エネルギーにより、反応ガスがイオン化されてプラズマになる。プラズマの高反応性イオンは、インターコネクト間の誘電体や半導体ウェーハの表面のポリマーマスクなどの材料が集積回路(IC)に加工される間、これに反応することができる。エッチングに先立って、チャンバ内にウェーハが配され、チャックや保持部により、ウェーハの上面をプラズマに暴露する適切な位置に保持される。
半導体処理においては、各プロセスにおけるウェーハ全体のエッチ速度または蒸着速度の均一性は、デバイスの歩留まりに直接影響を与える。これはプロセスリアクタの主要な資格条件の1つとなっており、したがって、その設計および開発の際の非常に重要なパラメータと考えられている。ウェーハ直径の寸法が増加する毎に、一バッチ分の集積回路の均一性を確保することがより難しくなるという問題がある。例えば、ウェーハサイズが200mmから300mmに増加して、ウェーハ毎の回路のサイズが減少すると、端部の除去が例えば2mmに縮小する。したがって、均一なエッチ速度、プロファイル、および限界寸法をウェーハ端部から2mmに維持することは、極めて重要になっている。
プラズマエッチングリアクタにおいて、エッチングパラメータ(エッチ速度、プロファイル、CD、など)の均一性は、複数のパラメータの影響を受ける。均一なプラズマ放電を維持すること、ひいてはウェーハ上のプラズマ化学は、均一性の向上に重要な意味を持つ。シャワーヘッドを介してガス流の注入を操作する、シャワーヘッドの設計を修正する、ウェーハ周囲に端部リングを配するといった、ウェーハの均一性を向上させる多くの試みが考えられてきた。
大きさの異なる電極を有する容量結合エッチングリアクタにおける1つの問題として、特にウェーハ端部周囲において、均一な高周波結合がないことがあげられる。図1に、基板のエッチングに通常用いられるタイプの代表的なプラズマ処理チャンバを表す、従来の容量結合プラズマ処理チャンバ100を示す。図1に、エッチングの際に、ウェーハ104などの基板がその上に配されるワークピース保持部を表すチャック102を示す。チャック102は、例えば静電式、機械式、クランプ式、真空式等などのあらゆる適切なチャッキング技術を使用して実現できる。エッチングの間、チャック102には、通常、二重周波数(低周波および高周波)が供給され、例えば、エッチング時に同時に二重周波数源106から二重無線周波(低周波および高周波)が供給される。この二重無線周波は、例えば2MHzおよび27MHzでもよい。
上部電極108はウェーハ104の上部に位置する。上部電極108は接地されている。図1に、上部電極108の表面面積がチャック102とウェーハ104の表面面積よりも大きいエッチングリアクタを示す。エッチングの間、ガスライン112から供給されて排出ライン114から汲み出されるエッチャントソースガスからプラズマ110が形成される。
RFパワーがRFパワー源106からチャック102に供給されると、ウェーハ104上に等電位場線が設定される。等電位場線は、ウェーハ104とプラズマ110の間のプラズマシースを横切る電界の向きの線である。
プラズマ処理の間、陽イオンが等電位場線を横切って加速してウェーハ104の表面に衝突し、これによりエッチングの指向性の向上など、所望のエッチング効果が得られる。上部電極108とチャック102のジオメトリにより、電位場線はウェーハ表面全体で均一とならずウェーハ104の端部で極めて大きく変化することがある。したがって、焦点リング118が、通常、ウェーハ表面全体にわたってプロセスの均一性を向上させるために備えられる。
導電性シールド120は、焦点リング118をほぼ取り囲む。導電性シールド120は、プラズマ処理チャンバ内で接地されるよう構成されている。シールド120は、焦点リング118の外に不要な等電位場線が生じるのを防ぐ。
上部電極108と下部電極との間に、図2に示すチャック102などの閉じ込めリング116を配してもよい。通常、閉じ込めリング116は、エッチングプラズマ110をウェーハ104上の領域に閉じ込めることを助け、プロセス制御を向上させて再現性を確保する。閉じ込めリング116は、ウェーハ104から所定の半径方向距離に位置し、一層のプラズマの拡大に対する物理的なバリアとなる。しかしながら、閉じ込めリング116の直径を変更できないため、プラズマ110の直径、ひいてはその断面は全プロセスについてほぼ定量となる。したがって、接地した電極の表面面積をRF電極の表面面積で割って得られる電極有効面積比は、固定して配置された閉じ込めリングを有するプラズマリアクタでは固定となる。
このため、電極面積比を調整可能にプラズマを閉じ込める方法および装置が求められている。本発明は、これらの課題を解決し、さらに、関連する利点を提供することを主な目的とする。
プラズマリアクタは、チャンバと、下部電極と、上部電極と、第1の閉じ込めリング組と、第2の閉じ込めリング組と、拡張接地部とを備える。上部および下部電極、第1および第2の閉じ込めリング組、ならびに拡張接地部は全て、チャンバ内に封入されている。第1の閉じ込めリング組は下部電極および上部電極にほぼ平行であり、下部電極および上部電極の間の第1の体積を取り囲む。第2の閉じ込めリング組は下部電極および上部電極にほぼ平行であり、下部電極および上部電極の間の第2の体積を取り囲む。第2の体積は、少なくとも第1の体積よりも大きい。拡張接地部は、下部電極に隣接し、下部電極を取り囲む。第1の閉じ込めリング組および第2の閉じ込めリング組は、拡張接地部の上方の領域に延伸して上昇または下降できる。
本願明細書に組み込まれ、本願明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の一または複数の実施の形態を例示し、詳細な説明とともに、本発明の原理および実装を説明する。
本発明の実施の形態の電極面積比を調整可能な閉じ込めプラズマについて詳細に説明する。当業者は、以下の本発明の詳細な説明が例示のみを目的としており、いかなる形であれ限定することを意図するものではないことを理解するであろう。本開示の利益を受ける当業者には、本発明のこの他の実施の形態も容易に想到可能であろう。以下、添付の図面に例示するような本発明の各種実施について詳細に説明する。図面ならびに以下の詳細な説明において、同様の構成要素には、同様の参照番号を用いる。
明確にするため、本明細書に記載する実装において通常用いられる特徴については全てを図示または説明しない。実際の実装などの開発においては、開発者の具体的な目標を達成するために、当然のことながら、用途およびビジネスに関わる制約との整合性など、実装毎に個別の判断が数多く必要とされ、さらにこれらの個別の目標は実装および開発者ごとに異なるということが理解される。このような開発作業は複雑かつ時間を要するものであるが、本開示の利益を受ける当業者にとって日常的に行われる技術的な作業であるということが理解されよう。
300mm用の閉じ込めプラズマの生成は、エッチング処理時に印加するRFパワーとガス流速が大きくなるために、困難である。当業者には、本明細書で説明する装置および方法が300mmの用途に制限されるものではないことは明らかである。本装置および方法は、高RFパワーレベルを用いる高ガス流環境におけるプラズマの閉じ込めが必要な用途で使用するよう構成されてもよい。本発明では、高ガス流速とは約2000sccmの流速を意味し、高RFパワーレベルとは、プラズマ体積1cmあたり2Wのパワーレベルを意味する。
図2A、2B、2C、および2Dに、一実施の形態の電極面積比を調節可能なプラズマリアクタ200を示す。このプラズマリアクタ200は、チャンバ202と、下部RF電極204と、上部接地電極206と、第1(内部)閉じ込めリングの組208と、第2(外部)閉じ込めリングの組210と、プラズマ境界から電荷を排出する拡張接地部212とを備える。
プラズマリアクタ200は、プラズマリアクタ200によりプラズマ214に変換されるガス(不図示)を受け入れるよう構成される。一例であり、限定するものではないが、チャンバ202に送り込む比較的高いガス流速とは、1500sccmとする。1500sccm未満のガス流速およびこれを超えるガス流速を用いてもよい。
下部RF電極204は、ワークピース216を受けるように構成され、ワークピース216を受けるよう構成された関連する下部電極領域を有する。下部RF電極204は、少なくとも1つのパワーソース218に連結されている。パワーソース218は、下部電極204に伝達されるRFパワーを生成するよう構成される。
上部接地電極206は、下部RF電極204から上方にある距離離間して配置されている。上部接地電極206は、拡張接地部212とともに、下部RF電極204から送られてくるRFパワーの電気回路を閉じるように構成されている。加えて、上部接地電極206は、拡張接地部212とともに、内部および外部閉じ込めリング208、210、それぞれの位置に基づいてサイズが異なりうる接地電極面積を有している。一方の位置では、接地電極面積はRF電極面積よりも大きい。他方の位置では、接地電極面積はRF電極面積にほぼ等しい。
プラズマ214をチャンバ202内に生成するためには、パワーソース218を作動して、下部RF電極204と上部接地電極206の間にRFパワーを伝達する。次に、ガスをワークピース216または半導体基板の処理に用いられるプラズマ214に変換する。一例であり、限定するものではないが、プラズマ体積1cm毎に2WのRFパワーレベルを印加してもよい。また、プラズマ体積1cm毎に2W未満のRFパワーレベルを印加してもよい。
内部および外部閉じ込めリングの組(それぞれ、208および210)は、上部電極領域および下部電極領域の近傍に配置する。内部および外部閉じ込めリングの組(それぞれ、208および210)は、ほぼ閉じ込めリングのいずれかの組(208または210)により画定される容量内にプラズマ214を閉じ込めることを支援するよう構成される。上部電極206は、第1ノッチ224と、第2ノッチ226とを含み、第1ノッチ224は第2ノッチ226よりも大きい半径方向距離を有する。第1および第2ノッチ224、226は、それぞれ、第1および第2の閉じ込めリング組208、210を収容する。プラズマ214が、上部接地電極206および下部RF電極204の間を送られるRFパワーによって生成される。
拡張接地部212は、下部RF電極204に隣接し、第1誘電体リング220および第2誘電体リング222により下部RF電極204から分離されている。第1誘電体リング220は、下部RF電極204および拡張接地部212を受けるよう構成される。第2誘電体リング222は、下部RF電極204を拡張接地部212から分離する。第2誘電体リング222は、拡張接地部212およびワークピース216と同一の面に位置する。拡張接地部212は、プラズマ境界からRF電流を排除し、RF接地面を含む。一例として、拡張接地部212は、アルミニウムなどの導電性材料から構成しもよい。第1および第2誘電体リング220、222は、いずれもクオーツから構成してもよい。
例示のため、図2Aおよび2Bに示すプラズマリアクタ200は、容量結合を用いて処理チャンバ202内にプラズマ214を生成するものとする。当業者には、本装置および方法を、誘導結合プラズマを用いるよう構成してもよいことは明らかである。
加えて、例示のみを目的とするが、二重周波数パワーソース218を用いて、プラズマ214を生成するガスに印加する高電位を生成してもよい。より具体的には、図示のパワーソース218は、ラムリサーチ社製のエッチングシステムに含まれる、2MHzおよび27MHzで動作する二重パワー周波数パワーソースである。当業者には、処理チャンバ202内でプラズマを生成することが可能なその他のパワーソースを用いてもよいことは、明らかである。当業者には、本発明は2MHzおよび27MHzの無線周波数に限定されるものではなく、広い範囲の周波数に適用可能であることは明らかである。本発明は、二重周波数パワーソースに限定されるものではなく、広い様々な周波数を有する3以上のRFパワーソースを有するシステムに適用することもできる。
第1(内部)の閉じ込めリングの組208は、下部RF電極204と上部接地電極206とにほぼ平行であり、第1(内部)の閉じ込めリングの組208が下降し第2(外部)の閉じ込めリングの組210が上昇するとき、下部RF電極204と上部接地電極206の間の第1体積(取り囲みプラズマ214)を取り囲む。ノッチ224は、上昇したとき、第1の閉じ込めリング組208を収容する。
第2(外部)の閉じ込めリングの組210は、下部RF電極204と上部接地電極206とにほぼ平行であり、第2(外部)の閉じ込めリングの組210が下降し第1(内部)の閉じ込めリングの組208が上昇するとき、下部RF電極204と上部接地電極206の間の第2の体積を取り囲む。ノッチ226は、上昇したとき、第2の閉じ込めリング組210を収容する。
第2の組210が下降したときに画定される第2体積は、少なくとも第1の組208が下降したときに画定される第1の体積よりも大きい。図2Bに示すプラズマ214の体積は、図2Aに示すプラズマ214の体積よりも大きい。第2(外部)の閉じ込めリングの組210の直径は、少なくとも第1(内部)の閉じ込めリングの組208の直径よりも大きい。閉じ込めリングの組のそれぞれは、吊り下げ型の折りたたみ可能な個別のリングの積み重ねを含んでもよい。個々のリング間のギャップは調節可能であってもよい。例示のため、図2Aおよび2Bに、それぞれ4個の平行なリングを有する閉じ込めリングの組を示す。例として、2つの閉じ込めリングの組208、210はそれぞれクオーツから構成してもよい。
閉じ込めリングの組208、210は、それぞれ、拡張接地部212の上部の領域に延伸して上昇または下降可能である。第1の閉じ込めリング組208は、図2Aに示すように第2の閉じ込めリング組210が上昇するときに、下降するようにしてもよい。第1の閉じ込めリング組208は、図2Bに示すように第2の閉じ込めリング組210が下降するときは、上昇するようにしてもよい。第1および第2の閉じ込めリング組208、210は、図2Cに示すように、いずれも下降してもよい。第1および第2の閉じ込めリング組208、210は、図2Dに示すように、いずれも上昇してもよい。当業者には、閉じ込めリングの組の上昇または下降には数多くの方法があることは明らかである。例えば、機械式または電動式のつまみを用いて、チャンバ202を開いてチャンバ202の内部で作業する必要のないように、閉じ込めリングを上昇または下降させてもよい。
図2Aに示す構成では、プラズマ214は、ワークピース216の断面に相当する断面に閉じ込められる。上部接地電極の面積は、下部RF電極の面積とほぼ等しいため、電極面積比は一に近くなる。この結果、ワークピース216におけるバイアス電圧とイオンエネルギーが非常に低くなる。図2Aに示す閉じ込めリング208、210の構成は、ストリップ(Strip)オープンまたはバリアオープン(Barrier Open)などのダメージを受けやすい処理にとりわけ有用である。
図2Bに示す構成では、プラズマ214は一層外向きに拡張できる。図2Bに示す上部接地電極206の有効表面積は、実質的に図2Aに示す上部接地電極206の有効表面積よりも大きい。加えて、ここでは拡張接地部212はプラズマ214と接触しており、電極面積をさらに効果的に増加させる。上部接地電極206と下部RF電極204の間の電極面積比は、図2Aから2Bで増加している。面積比の増加は、下部RF電極204におけるバイアス電圧の増加と上部接地電極206および外部閉じ込めリング210におけるバイアス電圧の減少につながる。図2Bに示す閉じ込めリング208、210の構成は、エッチングに高イオンエネルギーが要求されるビア(Via)または高アスペクト比接触(HARC)にとりわけ有用である。
図2Cに示す構成では、閉じ込めリング208、210がいずれも下降してプラズマ214に二層バリアを与えるため、プラズマ214はワークピース216の断面に相当する断面に閉じ込められる。上部接地電極面積は、下部RF電極面積にほぼ等しいため、電極面積比は一に近くなる。結果として、ワークピース216におけるバイアス電圧とイオンエネルギーが非常に低くなる。図2Cに示す閉じ込めリング208、210の構成も、ストリップオープンまたはバリアオープンなどのダメージを受けやすい処理に特に有用である。
図2Dの構成では、内部および外部閉じ込めリング208、210の両方が上昇するため、プラズマ214は閉じ込めリング208、210を超えて拡張することができる。図2Dに示す上部接地電極206の有効表面積は、実質的に図2A、2B、および2Cに示す上部接地電極206の有効表面積よりも大きい。加えて、ここでは拡張接地部212はプラズマ214と接触しており、電極面積をさらに効果的に増加させる。上部接地電極206と下部RF電極204との電極面積比は、図2A、2B、2Cから図2Dへ増加している。この面積比の増加は、下部RF電極204におけるバイアス電圧の増加と上部接地電極206におけるバイアス電圧の減少につながる。図2Dに示す内部および外部閉じ込めリング208、210の構成も、エッチングに高イオンエネルギーが要求されるビアまたは高アスペクト比接触(HARC)に特に有用である。
当業者にとって、図2A、2B、2C、および2Dに示す上述の構成が、限定を意図するものではなく、ここに開示する本発明の概念から逸脱することなく、その他の構成を用いてもよいことは明らかである。例えば、少なくとも2つ以上の閉じ込めリングの組を、さらに、電極面積比を制御するように配置してもよい。
図3に、図2A、2B、2C、および2Dに示すプラズマリアクタの使用方法を示す。
302において、内部および外部閉じ込めリングの組の位置(上昇位置または下降位置)を選択する。内部および外部閉じ込めリングの組は、拡張接地部上部の領域に延伸して上昇または下降可能である。内部閉じ込めリングの組は、第2の閉じ込めリング組が上昇するとき下降するよう構成してもよいし、その逆であってもよい。304において、下降した閉じ込めリングの組(内部、外部、もしくはいずれでもない)の各閉じ込めリング間のギャップを調節してもよい。閉じ込めリングの組のいずれも、図2Cおよび2Dに示すように、同時に上昇または下降してもよい。
本発明の実施の形態および用途を図示して説明したが、本開示の利益を受ける当業者には、本明細書に記載した発明の概念から逸脱することなく、前述した以外の数多くの変形例が可能であることは明らかである。このため、本発明は、添付の請求の範囲の趣旨以外によって限定されることはない。
従来技術のプラズマリアクタの概略図である。 一実施の形態の、下降する内部閉じ込めリングの組と上昇する外部閉じ込めリングの組を有するプラズマリアクタの概略図である。 一実施の形態の、上昇する内部閉じ込めリングの組と下降する外部閉じ込めリングの組を有するプラズマリアクタの概略図である。 一実施の形態の、下降する内部および外部閉じ込めリングの組を有するプラズマリアクタの概略図である。 一実施の形態の、上昇する内部および外部閉じ込めリングの組を有するプラズマリアクタの概略図である。 図2A、図2B、図2C、および図2Dに示すプラズマリアクタの動作方法を説明する概略フロー図である。

Claims (31)

  1. チャンバと、
    前記チャンバ内に封入された下部電極および上部電極と、
    前記下部電極および前記上部電極にほぼ平行であり、前記下部電極および前記上部電極の間の第1の体積を囲む第1の閉じ込めリングの組と、
    前記下部電極および前記上部電極にほぼ平行であり、前記下部電極および前記上部電極の間の、前記第1の体積より大きい第2の体積を囲む第2の閉じ込めリングの組と、
    前記下部電極に隣接し、前記下部電極を囲む拡張接地部と、を備え、
    前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組が独立して、前記拡張接地部の上方の領域に延伸して、上昇または下降可能である、プラズマリアクタ。
  2. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに下降するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに上昇するように構成される、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  3. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに上昇するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに下降するように構成される、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  4. 前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組が吊り下げ型である、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  5. 前記第1の閉じ込めリングの組が、各閉じ込めリングの間に調整可能なギャップを有する、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  6. 前記第2の閉じ込めリングの組が、各閉じ込めリングの間に調整可能なギャップを有する、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  7. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第1の体積のプラズマの断面積を前記下部電極により支持されるワークピースの面積によって除して画定する電極有効面積比がほぼ1となるように前記上部電極に隣接する、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  8. 前記第2の閉じ込めリングの組が、前記第2の体積のプラズマの断面積を前記下部電極により支持されるワークピースの面積によって除して画定する電極有効面積がほぼ1より大きくなるように位置する、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  9. 前記下部電極に連結したパワーソースを備え、前記下部電極はワークピースを受けるように構成された、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  10. 前記パワーソースは、前記下部電極に複数の周波数を生成する、請求項9記載のプラズマリアクタ。
  11. 前記上部電極が接地された、請求項9記載のプラズマリアクタ。
  12. さらに、前記下部電極に隣接した拡張接地部を備え、
    前記拡張接地部は、前記上部電極と電気的に接続し、プラズマの断面を前記下部電極により支持されるワークピースの面積で除して画定される電極有効面積比に含まれる、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  13. さらに、前記下部電極に隣接し、前記下部電極を囲む誘電体リングを備える、請求項1記載のプラズマリアクタ。
  14. 上部電極と、下部電極と、第1の直径を有する第1の閉じ込めリングの組と、前記第1の直径より大きい第2の直径を有する第2の閉じ込めリングの組と、前記下部電極に隣接し、前記下部電極を囲む拡張接地部と、を含むチャンバを備えたプラズマリアクタの使用方法であって、該方法が、
    前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組の位置を選択するステップを含み、
    前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組が独立して、前記拡張接地部の上方の領域に延伸して上昇または下降可能である、方法。
  15. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに下降するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに上昇するように構成される、請求項14記載の方法。
  16. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに上昇するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに下降するように構成される、請求項14記載の方法。
  17. さらに、前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組を吊り下げるステップを含む、請求項14記載の方法。
  18. さらに、前記第1の閉じ込めリングの組の各閉じ込めリングの間のギャップを調整するステップを含む、請求項14記載の方法。
  19. さらに、前記第2の閉じ込めリングの組の各閉じ込めリングの間のギャップを調整するステップを含む、請求項14記載の方法。
  20. さらに、前記第1の閉じ込めリングの組を、前記第1の閉じ込めリングの組、前記上部電極、および前記下部電極内の体積のプラズマの断面積を前記下部電極により支持されるワークピースの面積によって除して画定する電極有効面積比がほぼ1となるように前記上部電極に隣接して配置するステップを含む、請求項14記載の方法。
  21. さらに、前記下部電極に電源を投入するステップを含み、
    前記下部電極がワークピースを受けるように構成された、請求項14記載の方法。
  22. さらに、前記下部電極に複数の周波数を生成するステップを含む、請求項21記載の方法。
  23. さらに、 前記上部電極を接地するステップを含む、請求項14記載の方法。
  24. さらに、前記下部電極に平行に隣接する誘電体リングをもって、前記下部電極を囲むステップを含む、請求項14記載の方法。
  25. さらに、拡張接地部をもって前記誘電体リングを囲むステップを含む、請求項24記載の方法。
  26. チャンバと、
    前記チャンバ内に封入された下部電極および上部電極と、
    前記下部電極および前記上部電極にほぼ平行であり、第1の直径を有する第1の閉じ込めリングの組と、
    前記下部電極および前記上部電極にほぼ平行であり、前記第1の直径より大きい第2の直径を有する第2の閉じ込めリングの組と、
    前記下部電極に隣接し、前記下部電極を囲む拡張接地部と、を備え、
    前記第1の閉じ込めリングの組と前記第2の閉じ込めリングの組が、前記拡張接地部の上方の領域に延伸して、上昇または下降可能である、プラズマリアクタ。
  27. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに下降するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに上昇するように構成される、請求項26記載のプラズマリアクタ。
  28. 前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに上昇するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに下降するように構成される、請求項26記載のプラズマリアクタ。
  29. チャンバと、
    前記チャンバ内に封入された下部電極および上部電極と、
    前記下部電極に隣接し、前記下部電極を囲む拡張接地部と、
    少なくとも二つの同心円状の閉じ込めリングの組と、を備え、
    各閉じ込めリングの組が独立して、前記拡張接地部の上方の領域に延伸して上昇または下降するように構成された、プラズマリアクタ。
  30. 第1の閉じ込めリングの組が、第2の閉じ込めリングの組が上昇するときに下降するように構成され、前記第1の閉じ込めリングの組が、前記第2の閉じ込めリングの組が下降するときに上昇するように構成される、請求項29記載のプラズマリアクタ。
  31. 前記少なくとも二つの同心円状の閉じ込めリングの組が、ともに上昇または下降するように構成された、請求項26記載のプラズマリアクタ。
JP2008516035A 2005-06-13 2006-06-12 閉じ込めリングを含むプラズマリアクタ及びプラズマリアクタの使用方法 Active JP4751446B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/152,022 2005-06-13
US11/152,022 US7837825B2 (en) 2005-06-13 2005-06-13 Confined plasma with adjustable electrode area ratio
PCT/US2006/023057 WO2006135909A1 (en) 2005-06-13 2006-06-12 Confined plasma with adjustable electrode area ratio

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008544499A true JP2008544499A (ja) 2008-12-04
JP4751446B2 JP4751446B2 (ja) 2011-08-17

Family

ID=36968842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008516035A Active JP4751446B2 (ja) 2005-06-13 2006-06-12 閉じ込めリングを含むプラズマリアクタ及びプラズマリアクタの使用方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7837825B2 (ja)
JP (1) JP4751446B2 (ja)
KR (1) KR101257131B1 (ja)
CN (1) CN101199036B (ja)
MY (1) MY147834A (ja)
SG (1) SG162778A1 (ja)
TW (1) TWI386996B (ja)
WO (1) WO2006135909A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009231439A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2011228694A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US9048189B2 (en) 2010-04-08 2015-06-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma processing method of semiconductor manufacturing apparatus

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7430986B2 (en) * 2005-03-18 2008-10-07 Lam Research Corporation Plasma confinement ring assemblies having reduced polymer deposition characteristics
US7943007B2 (en) * 2007-01-26 2011-05-17 Lam Research Corporation Configurable bevel etcher
US8398778B2 (en) 2007-01-26 2013-03-19 Lam Research Corporation Control of bevel etch film profile using plasma exclusion zone rings larger than the wafer diameter
US7824519B2 (en) * 2007-05-18 2010-11-02 Lam Research Corporation Variable volume plasma processing chamber and associated methods
US8522715B2 (en) * 2008-01-08 2013-09-03 Lam Research Corporation Methods and apparatus for a wide conductance kit
US8540844B2 (en) * 2008-12-19 2013-09-24 Lam Research Corporation Plasma confinement structures in plasma processing systems
US8869741B2 (en) * 2008-12-19 2014-10-28 Lam Research Corporation Methods and apparatus for dual confinement and ultra-high pressure in an adjustable gap plasma chamber
JP5350043B2 (ja) * 2009-03-31 2013-11-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US9337004B2 (en) * 2009-04-06 2016-05-10 Lam Research Corporation Grounded confinement ring having large surface area
ATE551439T1 (de) * 2010-02-08 2012-04-15 Roth & Rau Ag PARALLELER PLATTENREAKTOR ZUR GLEICHMÄßIGEN DÜNNFILMABLAGERUNG MIT REDUZIERTER WERKZEUGAUFSTELLFLÄCHE
JP5782226B2 (ja) * 2010-03-24 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US9478428B2 (en) 2010-10-05 2016-10-25 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for shielding a plasma etcher electrode
US20120083129A1 (en) 2010-10-05 2012-04-05 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for focusing plasma
US9953825B2 (en) * 2011-11-24 2018-04-24 Lam Research Corporation Symmetric RF return path liner
JP5808012B2 (ja) * 2011-12-27 2015-11-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US9679751B2 (en) 2012-03-15 2017-06-13 Lam Research Corporation Chamber filler kit for plasma etch chamber useful for fast gas switching
JP5937921B2 (ja) 2012-08-09 2016-06-22 株式会社ブリヂストン 路面状態判別方法とその装置
WO2014036147A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Jh Quantum Technology, Inc. System and method for plasma generation
US10008367B2 (en) * 2013-06-26 2018-06-26 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Gas diffuser unit, process chamber and wafer processing method
JP2016051876A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US10358721B2 (en) * 2015-10-22 2019-07-23 Asm Ip Holding B.V. Semiconductor manufacturing system including deposition apparatus
CN108470670B (zh) * 2018-02-26 2020-07-24 德淮半导体有限公司 刻蚀电极和边缘刻蚀装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004511085A (ja) * 2000-08-11 2004-04-08 ラム リサーチ コーポレーション ウェハ領域圧力制御
JP2005521230A (ja) * 2001-06-29 2005-07-14 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ反応装置における高周波の分離およびバイアス電圧制御のための装置およびその方法
JP2005526381A (ja) * 2002-02-14 2005-09-02 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理装置及び方法
JP2005536834A (ja) * 2002-06-27 2005-12-02 ラム リサーチ コーポレーション 複数の周波数に同時に応答する電極を備えたプラズマ処理装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4392932A (en) * 1981-11-12 1983-07-12 Varian Associates, Inc. Method for obtaining uniform etch by modulating bias on extension member around radio frequency etch table
JPS60187911A (ja) 1984-03-05 1985-09-25 Sony Corp 磁気ヘツド装置
US4632719A (en) * 1985-09-18 1986-12-30 Varian Associates, Inc. Semiconductor etching apparatus with magnetic array and vertical shield
DE3835153A1 (de) * 1988-10-15 1990-04-26 Leybold Ag Vorrichtung zum aetzen von substraten durch eine glimmentladung
US5089083A (en) * 1989-04-25 1992-02-18 Tokyo Electron Limited Plasma etching method
US5292399A (en) * 1990-04-19 1994-03-08 Applied Materials, Inc. Plasma etching apparatus with conductive means for inhibiting arcing
JP2638443B2 (ja) * 1993-08-31 1997-08-06 日本電気株式会社 ドライエッチング方法およびドライエッチング装置
US5463525A (en) 1993-12-20 1995-10-31 International Business Machines Corporation Guard ring electrostatic chuck
US5573596A (en) 1994-01-28 1996-11-12 Applied Materials, Inc. Arc suppression in a plasma processing system
US5534751A (en) * 1995-07-10 1996-07-09 Lam Research Corporation Plasma etching apparatus utilizing plasma confinement
US5534752A (en) * 1995-07-26 1996-07-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Shutter linkage for an ion implantation apparatus
US5942042A (en) * 1997-05-23 1999-08-24 Applied Materials, Inc. Apparatus for improved power coupling through a workpiece in a semiconductor wafer processing system
US6008130A (en) * 1997-08-14 1999-12-28 Vlsi Technology, Inc. Polymer adhesive plasma confinement ring
WO1999014788A1 (en) 1997-09-16 1999-03-25 Applied Materials, Inc. Shield or ring surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber
US6074488A (en) * 1997-09-16 2000-06-13 Applied Materials, Inc Plasma chamber support having an electrically coupled collar ring
US6019060A (en) 1998-06-24 2000-02-01 Lam Research Corporation Cam-based arrangement for positioning confinement rings in a plasma processing chamber
US5998932A (en) * 1998-06-26 1999-12-07 Lam Research Corporation Focus ring arrangement for substantially eliminating unconfined plasma in a plasma processing chamber
US6178919B1 (en) * 1998-12-28 2001-01-30 Lam Research Corporation Perforated plasma confinement ring in plasma reactors
NL1013954C2 (nl) * 1999-12-24 2001-06-29 Xycarb Ceramics B V Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrode voor een plasmareactor en een dergelijke elektrode.
US6492774B1 (en) * 2000-10-04 2002-12-10 Lam Research Corporation Wafer area pressure control for plasma confinement
US6974523B2 (en) * 2001-05-16 2005-12-13 Lam Research Corporation Hollow anode plasma reactor and method
US6527911B1 (en) * 2001-06-29 2003-03-04 Lam Research Corporation Configurable plasma volume etch chamber
US6887340B2 (en) 2001-11-13 2005-05-03 Lam Research Corporation Etch rate uniformity
KR20040107983A (ko) * 2003-06-16 2004-12-23 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치
KR100539266B1 (ko) * 2004-06-02 2005-12-27 삼성전자주식회사 호 절편 형태의 한정부를 가지는 플라즈마 공정 장비
KR20060005560A (ko) * 2004-07-13 2006-01-18 삼성전자주식회사 플라즈마를 이용하는 반도체 소자 제조 장비
KR100790392B1 (ko) * 2004-11-12 2008-01-02 삼성전자주식회사 반도체 제조장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004511085A (ja) * 2000-08-11 2004-04-08 ラム リサーチ コーポレーション ウェハ領域圧力制御
JP2005521230A (ja) * 2001-06-29 2005-07-14 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ反応装置における高周波の分離およびバイアス電圧制御のための装置およびその方法
JP2005526381A (ja) * 2002-02-14 2005-09-02 ラム リサーチ コーポレーション プラズマ処理装置及び方法
JP2005536834A (ja) * 2002-06-27 2005-12-02 ラム リサーチ コーポレーション 複数の周波数に同時に応答する電極を備えたプラズマ処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009231439A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP2011228694A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US9048189B2 (en) 2010-04-08 2015-06-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Plasma processing method of semiconductor manufacturing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20060278340A1 (en) 2006-12-14
TWI386996B (zh) 2013-02-21
CN101199036A (zh) 2008-06-11
TW200707578A (en) 2007-02-16
JP4751446B2 (ja) 2011-08-17
SG162778A1 (en) 2010-07-29
WO2006135909A1 (en) 2006-12-21
CN101199036B (zh) 2010-11-03
KR20080021026A (ko) 2008-03-06
KR101257131B1 (ko) 2013-04-22
MY147834A (en) 2013-01-31
US7837825B2 (en) 2010-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4751446B2 (ja) 閉じ込めリングを含むプラズマリアクタ及びプラズマリアクタの使用方法
JP5546216B2 (ja) エッチング速度の均一性を改善する装置及び方法
JP4970434B2 (ja) プラズマリアクタ及びプラズマリアクタの使用方法
KR101342319B1 (ko) 플라즈마 에칭 챔버를 위한 통합된 용량성 전원과 유도성 전원
JP5336199B2 (ja) 複数の容量および誘導プラズマ源を備えたプラズマ処理リアクタ
US10163610B2 (en) Extreme edge sheath and wafer profile tuning through edge-localized ion trajectory control and plasma operation
TWI519216B (zh) 具有射頻帶輸入之周邊射頻饋給及對稱射頻返回
KR102061367B1 (ko) 대칭적 rf 전달을 위한 주변부에서의 rf 공급 및 대칭적 rf 복귀
KR200426498Y1 (ko) 플라즈마 공정 챔버에서 이용하기 위한 프로세스 키트

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110510

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110520

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4751446

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250