JP2015503223A5 - - Google Patents
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Description
１または複数の実施形態において、ガスは、ガスパルスのオン位相中に、反応ガスおよび不活性ガス（アルゴン、ヘリウム、キセノン、クリプトン、ネオンなど）がレシピによって指定された通りになるようにパルス化される。ガスパルスのオフ位相中、反応ガスおよび不活性ガスの両方の少なくとも一部が除去されてよい。他の実施形態では、ガスパルスのオフ位相中に、反応ガスの少なくとも一部が除去され、不活性ガスに置き換えられる。有利な実施形態において、チャンバ圧を実質的に同じに保つために、ガスパルスのオフ位相中に、反応ガスの少なくとも一部が除去され、不活性ガスに置き換えられる。
代替的または追加的に、別の信号４１０（ＲＦソースまたはＲＦバイアスまたは任意の他の非周期的なパラメータなど）が、ガスパルス信号４０２と共にチャーピングおよびパルス化されてもよい。例えば、信号４１０がパルスしている時に、信号４１０の周波数は、信号４１０または別の信号（ガスパルス信号など）の位相に応じて、または、ツール制御コンピュータからの制御信号に応答して、変化してよい。図４の例において、符号４２２は、符号４２０と関連した周波数よりも高い周波数の領域を指している。低い方の周波数４２２の一例は、２７ＭＨｚであってよく、高い方の周波数４２０は、６０ＭＨｚであってよい。信号４１０のパルス化および／またはチャーピングは、システムにおける任意の他の信号と同期または非同期にされてよい。
本明細書では様々な例を提供したが、これらの例は、例示を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。また、発明の名称および発明の概要は、便宜上、本明細書で提供されているものであり、特許請求の範囲を解釈するために用いられるべきものではない。「セット（組）」という用語が用いられている場合には、かかる用語は、一般的に理解される数学的な意味を持ち、０、１、または、２以上の要素を網羅するよう意図されている。また、本発明の方法および装置を実施する他の態様が数多く存在することにも注意されたい。
適用例１：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に第１の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、誘導結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、少なくとも１つの誘導アンテナである、方法。
適用例３：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、容量結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、電極である、方法。
適用例４：適用例１に記載の方法であって、前記ソースパルス周波数は、前記ガスパルス周波数よりも高い、方法。
適用例５：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号は、さらに、前記第１のソースパルス周波数とは異なる第２のソースパルス周波数でパルス化される、方法。
適用例６：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と同期する、方法。
適用例７：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と非同期である、方法。
適用例８：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例９：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１０：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１１：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１２：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１３：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１４：適用例１に記載の方法であって、さらに、前記ＲＦ信号のパルス化および前記ガス源のパルス化の間に、別のパルス周波数を用いて、前記ＲＦ信号および前記ガス源以外の別のパラメータをパルス化することを備える、方法。
適用例１５：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＲＦ信号である、方法。
適用例１６：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＤＣ信号である、方法。
適用例１７：適用例１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間の成分ガスの第１の混合物組成と、前記ガスパルス周期の前記第２の部分の間の成分ガスの第２の混合物組成とを有し、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成と異なる、方法。
適用例１８：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例１９：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２０：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に成分ガスの第１のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２１：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２２：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２３：適用例２０に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例２４：適用例２０に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に第１の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、誘導結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、少なくとも１つの誘導アンテナである、方法。
適用例３：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、容量結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、電極である、方法。
適用例４：適用例１に記載の方法であって、前記ソースパルス周波数は、前記ガスパルス周波数よりも高い、方法。
適用例５：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号は、さらに、前記第１のソースパルス周波数とは異なる第２のソースパルス周波数でパルス化される、方法。
適用例６：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と同期する、方法。
適用例７：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と非同期である、方法。
適用例８：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例９：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１０：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１１：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１２：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１３：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１４：適用例１に記載の方法であって、さらに、前記ＲＦ信号のパルス化および前記ガス源のパルス化の間に、別のパルス周波数を用いて、前記ＲＦ信号および前記ガス源以外の別のパラメータをパルス化することを備える、方法。
適用例１５：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＲＦ信号である、方法。
適用例１６：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＤＣ信号である、方法。
適用例１７：適用例１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間の成分ガスの第１の混合物組成と、前記ガスパルス周期の前記第２の部分の間の成分ガスの第２の混合物組成とを有し、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成と異なる、方法。
適用例１８：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例１９：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２０：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に成分ガスの第１のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２１：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２２：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２３：適用例２０に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例２４：適用例２０に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
Claims (24)
- プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で層の原子層エッチングを提供するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に第１の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化し、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間にバイアスＲＦをパルス化すること、
を備える、方法。 - 請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、誘導結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、少なくとも１つの誘導アンテナである、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、容量結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、電極である、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ソースパルス周波数は、前記第１のガスパルス周波数よりも高い、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号は、さらに、前記第１のソースパルス周波数とは異なる第２のソースパルス周波数でパルス化される、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と同期する、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と非同期である、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記バイアスＲＦの前記パルス化は、別のパルス周波数を用いる、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間の成分ガスの第１の混合物組成と、前記ガスパルス周期の前記第２の部分の間の成分ガスの第２の混合物組成とを有し、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成と異なる、方法。
- プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で層の原子層エッチングを提供するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に成分ガスの第１のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化し、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間に圧力をパルス化し、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間にバイアスＲＦをパルス化すること、
を備える、方法。 - 請求項１５または１６に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
- 請求項１５または１６に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
- 請求項１に記載の方法はさらに、前記プラズマ処理チャンバ内において圧力をパルス化することを備える、方法。
- 請求項１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、反応ガスを含む、方法。
- 請求項１６に記載の方法であって、前記第１のガス混合物組成は反応ガスを含み、前記第２のガス混合物組成は不活性ガスを含む、方法。
- 請求項１または１６に記載の方法であって、少なくとも前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間に前記プラズマ処理チャンバ内にプラズマが存在する、方法。
- 請求項１または１６に記載の方法であって、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間および前記ガスプラズマ周期の第２の部分の間に前記プラズマ処理チャンバ内にプラズマが存在する、方法。
- 請求項１または１６に記載の方法であって、前記バイアスＲＦをパルス化は前記ガス源のパルス化の周波数よりも高い周波数で行われる、方法。
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