JP2020102443A - Plasma processing apparatus, impedance matching method and plasma processing method - Google Patents
Plasma processing apparatus, impedance matching method and plasma processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020102443A JP2020102443A JP2019207063A JP2019207063A JP2020102443A JP 2020102443 A JP2020102443 A JP 2020102443A JP 2019207063 A JP2019207063 A JP 2019207063A JP 2019207063 A JP2019207063 A JP 2019207063A JP 2020102443 A JP2020102443 A JP 2020102443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency power
- period
- plasma
- high frequency
- power supply
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 172
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 135
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims abstract description 109
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 65
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 137
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 26
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 101001139126 Homo sapiens Krueppel-like factor 6 Proteins 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 3
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
- H01J37/32183—Matching circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32715—Workpiece holder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置、インピーダンスの整合方法、及びプラズマ処理方法に関するものである。 The exemplary embodiments of the present disclosure relate to a plasma processing apparatus, an impedance matching method, and a plasma processing method.
電子デバイスの製造においてはプラズマ処理装置が用いられている.プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持台、第1の高周波電源、第1の整合器、第2の高周波電源、及び第2の整合器を備える。基板支持台は、下部電極を有し、チャンバ内に設けられている。第1の高周波電源は、第1の高周波電力を第1の整合器を介して下部電極に供給する。第1の整合器は、第1の高周波電源の負荷側のインピダースを第1の高周波電源の出力インピーダンスに整合させるための整合回路を有している。第1の高周波電力は、バイアス高周波電力である。第2の高周波電源は、プラズマ生成用の第2の高周波電力を第2の整合器を介して供給する。第2の整合器は、第2の高周波電源の負荷側のインピダースを第2の高周波電源の出力インピーダンスに整合させるための整合回路を有している。このようなプラズマ処理装置は、特許文献1に記載されている。 Plasma processing equipment is used in the manufacture of electronic devices. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a first high frequency power supply, a first matching device, a second high frequency power supply, and a second matching device. The substrate support has a lower electrode and is provided in the chamber. The first high frequency power supply supplies the first high frequency power to the lower electrode via the first matching unit. The first matching unit has a matching circuit for matching the load-side impedance of the first high-frequency power supply with the output impedance of the first high-frequency power supply. The first high frequency power is bias high frequency power. The second high frequency power supply supplies the second high frequency power for plasma generation through the second matching unit. The second matching unit has a matching circuit for matching the load-side impedance of the second high-frequency power supply with the output impedance of the second high-frequency power supply. Such a plasma processing apparatus is described in Patent Document 1.
プラズマ処理装置を用いて実行されるプラズマ処理には、所望のイオンエネルギーを有するイオンを効率的に基板に供給することが求められる。 Plasma processing performed using a plasma processing apparatus requires efficiently supplying ions having a desired ion energy to a substrate.
一つの例示的実施形態においては、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持台、第1の高周波電源、第1の整合器、第2の高周波電源、及び第2の整合器を備える。基板支持台は、下部電極を有し、チャンバ内に設けられている。第1の高周波電源は、第1の高周波電力を下部電極に供給するように構成されている。第1の高周波電力はバイアス高周波電力である。第1の整合器は、第1の高周波電源と第1の高周波電源の負荷との間で接続されている。第2の高周波電源は、プラズマ生成用の第2の高周波電力を供給するように構成されている。第2の整合器は、第2の高周波電源と第2の高周波電源の負荷との間で接続されている。第2の整合器は、整合回路及びコントローラを有する。整合回路は、可変インピーダンスを有する。コントローラは、第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるために、整合回路のインピーダンスを設定するよう構成されている。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a first high frequency power supply, a first matching device, a second high frequency power supply, and a second matching device. The substrate support has a lower electrode and is provided in the chamber. The first high frequency power supply is configured to supply the first high frequency power to the lower electrode. The first high frequency power is bias high frequency power. The first matching unit is connected between the first high frequency power supply and the load of the first high frequency power supply. The second high frequency power supply is configured to supply a second high frequency power for plasma generation. The second matching unit is connected between the second high frequency power supply and the load of the second high frequency power supply. The second matching device has a matching circuit and a controller. The matching circuit has a variable impedance. The controller is configured to set the impedance of the matching circuit to reduce reflections from the load of the second high frequency power supply during the designated sub-period within each cycle of the first high frequency power.
一つの例示的実施形態によれば、所望のイオンエネルギーを有するイオンを効率的に基板に供給することが可能となる。 According to one exemplary embodiment, ions having a desired ion energy can be efficiently supplied to the substrate.
以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Various exemplary embodiments are described below.
一つの例示的実施形態においては、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持台、第1の高周波電源、第1の整合器、第2の高周波電源、及び第2の整合器を備える。基板支持台は、下部電極を有し、チャンバ内に設けられている。第1の高周波電源は、第1の高周波電力を下部電極に供給するように構成されている。第1の高周波電力はバイアス高周波電力である。第1の整合器は、第1の高周波電源と第1の高周波電源の負荷との間で接続されている。第2の高周波電源は、プラズマ生成用の第2の高周波電力を供給するように構成されている。第2の整合器は、第2の高周波電源と第2の高周波電源の負荷との間で接続されている。第2の整合器は、整合回路及びコントローラを有する。整合回路は、可変インピーダンスを有する。コントローラは、第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるために、整合回路のインピーダンスを設定するよう構成されている。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a first high frequency power supply, a first matching device, a second high frequency power supply, and a second matching device. The substrate support has a lower electrode and is provided in the chamber. The first high frequency power supply is configured to supply the first high frequency power to the lower electrode. The first high frequency power is bias high frequency power. The first matching unit is connected between the first high frequency power supply and the load of the first high frequency power supply. The second high frequency power supply is configured to supply a second high frequency power for plasma generation. The second matching unit is connected between the second high frequency power supply and the load of the second high frequency power supply. The second matching device has a matching circuit and a controller. The matching circuit has a variable impedance. The controller is configured to set the impedance of the matching circuit to reduce reflections from the load of the second high frequency power supply during the designated sub-period within each cycle of the first high frequency power.
第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正極性を有する期間では、基板とプラズマとの間の電位差が小さく、シースが薄い。したがって、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正極性を有する期間では、プラズマから基板に供給されるイオンのエネルギーは低い。一方、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負極性を有する期間では、基板とプラズマとの間の電位差が大きく、シースが厚い。したがって、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負極性を有する期間では、プラズマから基板に供給されるイオンのエネルギーは高い。一つの例示的実施形態では、第1の高周波電力の各周期内の部分期間において反射が低減され、プラズマの生成効率が高くなる。一方、第1の高周波電力の各周期内の部分期間以外の期間では、第2の高周波電力の反射が増加し、プラズマの生成効率が低下する。故に、この実施形態では、第1の高周波電力の各周期内における部分期間の指定により、所望のイオンエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて基板に供給される。 During a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity, the potential difference between the substrate and the plasma is small and the sheath is thin. Therefore, the energy of the ions supplied from the plasma to the substrate is low during the period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity. On the other hand, in the period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity, the potential difference between the substrate and the plasma is large and the sheath is thick. Therefore, the energy of the ions supplied from the plasma to the substrate is high during the period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity. In one exemplary embodiment, reflection is reduced during a sub-period within each cycle of the first high frequency power to increase plasma generation efficiency. On the other hand, in periods other than the partial periods in each cycle of the first high-frequency power, the reflection of the second high-frequency power increases and the plasma generation efficiency decreases. Therefore, in this embodiment, by designating the partial period within each cycle of the first high-frequency power, the ions having the desired ion energy are efficiently generated and supplied to the substrate.
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、センサを更に備えてもよい。センサは、整合回路と第2の高周波電源との間の電気経路における電圧及び電流を測定するように構成されている。コントローラは、センサによって取得される電圧及び電流から、部分期間内の第2の高周波電源の負荷側のインピーダンスを決定する。コントローラは、決定したインピーダンスと第2の高周波電源の出力インピーダンスとの差を減少させるために、整合回路のインピーダンスを設定するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the plasma processing apparatus may further include a sensor. The sensor is configured to measure voltage and current in the electrical path between the matching circuit and the second high frequency power supply. The controller determines the load-side impedance of the second high frequency power supply in the partial period from the voltage and the current acquired by the sensor. The controller is configured to set the impedance of the matching circuit to reduce the difference between the determined impedance and the output impedance of the second high frequency power supply.
別の例示的実施形態においては、プラズマ処理装置において実行されるインピーダンスの整合方法が提供される。整合方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内に設けられた支持台の下部電極に、第1の整合器を介して第1の高周波電源からバイアス高周波電力である第1の高周波電力を供給する工程を含む。整合方法は、第2の整合器を介して第2の高周波電源からプラズマ生成用の第2の高周波電力を供給する工程を更に含む。整合方法は、第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるために、第2の整合器の整合回路のインピーダンスを設定する工程を更に含む。 In another exemplary embodiment, a method of impedance matching performed in a plasma processing apparatus is provided. The matching method includes a step of supplying a first high frequency power, which is a bias high frequency power, from a first high frequency power supply to a lower electrode of a support table provided in a chamber of a plasma processing apparatus via a first matching device. Including. The matching method further includes the step of supplying a second high frequency power for plasma generation from the second high frequency power supply via the second matching unit. The matching method includes the step of setting the impedance of the matching circuit of the second matcher in order to reduce the reflection from the load of the second high frequency power supply in the designated partial period within each cycle of the first high frequency power. Is further included.
一つの例示的実施形態においては、部分期間内の第2の高周波電源の負荷側のインピーダンスが、整合回路と第2の高周波電源との間の電気経路における電圧及び電流から決定される。電圧及び電流は、センサによって取得される。整合回路のインピーダンは、決定したインピーダンスと第2の高周波電源の出力インピーダンスとの差を減少させるために、設定される。 In one exemplary embodiment, the load-side impedance of the second high frequency power supply within the partial period is determined from the voltage and current in the electrical path between the matching circuit and the second high frequency power supply. The voltage and current are acquired by the sensor. The impedance of the matching circuit is set to reduce the difference between the determined impedance and the output impedance of the second high frequency power supply.
一つの例示的実施形態においては、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間であってもよい。この実施形態によれば、高いエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて、基板に供給される。 In one exemplary embodiment, the partial period may be a period within the period in which the voltage of the first high frequency power output from the first high frequency power supply has a negative polarity. According to this embodiment, ions having high energy are efficiently generated and supplied to the substrate.
一つの例示的実施形態においては、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間であってもよい。この実施形態によれば、低いエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて、基板に供給される。 In one exemplary embodiment, the partial period may be a period within the period in which the voltage of the first high frequency power output from the first high frequency power supply has a positive polarity. According to this embodiment, ions having low energy are efficiently generated and supplied to the substrate.
更に別の例示的実施形態においては、プラズマ処理装置において実行されるプラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、第1の期間においてプラズマ処理装置のチャンバ内で第1のプラズマ処理を実行する工程を含む。プラズマ処理方法は、第1の期間の後の又は該第1の期間に続く第2の期間においてチャンバ内で第2のプラズマ処理を実行する工程を更に含む。第1のプラズマ処理を実行する工程及び第2のプラズマ処理を実行する工程の各々は、チャンバ内に設けられた支持台の下部電極に、第1の整合器を介して第1の高周波電源からバイアス高周波電力である第1の高周波電力を供給する工程を含む。第1のプラズマ処理を実行する工程及び第2のプラズマ処理を実行する工程の各々は、第2の整合器を介して第2の高周波電源からプラズマ生成用の第2の高周波電力を供給する工程を更に含む。第1のプラズマ処理を実行する工程及び第2のプラズマ処理を実行する工程の各々は、第2の整合器の整合回路のインピーダンスを設定する工程を更に含む。第2の整合器の整合回路のインピーダンスは、第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるように、設定される。第1のプラズマ処理を実行する工程及び第2のプラズマ処理を実行する工程のうち一方において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間である。第1のプラズマ処理を実行する工程及び第2のプラズマ処理を実行する工程のうち他方において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間である。 In yet another exemplary embodiment, a plasma processing method implemented in a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing method includes the step of performing the first plasma processing in the chamber of the plasma processing apparatus during the first period. The plasma treatment method further includes performing a second plasma treatment in the chamber during a second period after the first period or subsequent to the first period. Each of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment is performed on the lower electrode of the support table provided in the chamber from the first high frequency power source via the first matching box. The method includes the step of supplying a first high frequency power which is a bias high frequency power. Each of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment includes a step of supplying a second high frequency power for plasma generation from a second high frequency power supply via a second matching unit. Is further included. Each of the step of performing the first plasma processing and the step of performing the second plasma processing further includes the step of setting the impedance of the matching circuit of the second matching device. The impedance of the matching circuit of the second matcher is set so as to reduce the reflection from the load of the second high frequency power supply in the specified sub-period within each cycle of the first high frequency power. In one of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment, the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity in the partial period. It is a period within the period. In the other of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment, the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity in the partial period. It is a period within the period.
第1のプラズマ処理を実行する工程において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間であってもよい。この場合に、第2のプラズマ処理を実行する工程において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間であってもよい。 In the step of performing the first plasma treatment, the partial period may be a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity. In this case, in the step of performing the second plasma treatment, the partial period may be a period within a period in which the voltage of the first high frequency power output from the first high frequency power supply has a positive polarity. ..
第1のプラズマ処理を実行する工程において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間であってもよい。この場合に、第2のプラズマ処理を実行する工程において、部分期間は、第1の高周波電源から出力される第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間であってもよい。 In the step of performing the first plasma treatment, the partial period may be a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity. In this case, in the step of performing the second plasma treatment, the partial period may be a period within a period in which the voltage of the first high frequency power output from the first high frequency power supply has a negative polarity. ..
一つの例示的実施形態において、第1の期間及び第2の期間にわたって、基板がチャンバ内に配置されてもよい。基板は、下地領域及び該下地領域上に設けられた膜を有し得る。第1のプラズマ処理を実行する工程において、下地領域を露出させるよう処理ガスのプラズマを用いて膜がエッチングされてもよい。第2のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて膜が更にエッチングされてもよい。 In one exemplary embodiment, the substrate may be placed in the chamber for a first time period and a second time period. The substrate may have a base region and a film provided on the base region. In the step of performing the first plasma treatment, the film may be etched using plasma of the treatment gas so as to expose the underlying region. In the step of performing the second plasma treatment, the film may be further etched using plasma of the treatment gas.
一つの例示的実施形態において、第1の期間及び第2の期間にわたって、基板がチャンバ内に配置されてもよい。基板は、第1の膜及び第2の膜を有し得る。第1の膜は、第2の膜上に設けられていてもよい。第1のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて第1の膜がエッチングされてもよい。第2のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて第2の膜がエッチングされてもよい。 In one exemplary embodiment, the substrate may be placed in the chamber for a first time period and a second time period. The substrate can have a first film and a second film. The first film may be provided on the second film. In the step of performing the first plasma treatment, the first film may be etched using plasma of the processing gas. In the step of performing the second plasma treatment, the second film may be etched using plasma of the processing gas.
一つの例示的実施形態において、基板が第1の期間においてチャンバ内に配置されてもよい。第1のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて基板の膜がエッチングされてもよい。第2の期間において基板はチャンバ内に配置されていなくてもよい。チャンバの内壁面に付着した堆積物が、第2のプラズマ処理を実行する工程において処理ガスのプラズマを用いて除去されてもよい。 In one exemplary embodiment, the substrate may be placed in the chamber during the first time period. In the step of performing the first plasma processing, the film of the substrate may be etched using plasma of the processing gas. The substrate may not be placed in the chamber during the second period. The deposit adhered to the inner wall surface of the chamber may be removed by using the plasma of the processing gas in the step of performing the second plasma processing.
一つの例示的実施形態において、第1の期間及び第2の期間にわたって、基板がチャンバ内に配置され得る。第1のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて基板の膜が側壁面を提供するようにエッチングされてもよい。第2のプラズマ処理を実行する工程において、第1のプラズマ処理を実行する工程でその膜がエッチングされた基板の表面上に、処理ガスのプラズマからの化学種又は別の処理ガスのプラズマからの化学種を含む堆積物が形成されてもよい。第1のプラズマ処理を実行する工程と第2のプラズマ処理を実行する工程とが交互に繰り返されてもよい。 In one exemplary embodiment, the substrate may be placed in the chamber for a first time period and a second time period. In the step of performing the first plasma treatment, the plasma of the processing gas may be used to etch the film of the substrate to provide sidewall surfaces. In the step of performing the second plasma treatment, a chemical species from the plasma of the treatment gas or a plasma of another treatment gas from the plasma of the treatment gas is formed on the surface of the substrate whose film is etched in the step of performing the first plasma treatment. A deposit containing the chemical species may be formed. The step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment may be alternately repeated.
一つの例示的実施形態において、第1の期間及び第2の期間にわたって、基板がチャンバ内に配置されてもよい。第1のプラズマ処理を実行する工程において、処理ガスのプラズマを用いて基板の膜が側壁面を提供するようにエッチングされてもよい。第2のプラズマ処理を実行する工程において、第1のプラズマ処理を実行する工程でエッチングされた膜の表面を、処理ガスのプラズマ又は別の処理ガスのプラズマを用いて変質させてもよい。第1のプラズマ処理を実行する工程と第2のプラズマ処理を実行する工程とが交互に繰り返されてもよい。 In one exemplary embodiment, the substrate may be placed in the chamber for a first time period and a second time period. In the step of performing the first plasma treatment, the plasma of the processing gas may be used to etch the film of the substrate to provide sidewall surfaces. In the step of performing the second plasma treatment, the surface of the film etched in the step of performing the first plasma treatment may be modified by using plasma of a processing gas or plasma of another processing gas. The step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment may be alternately repeated.
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals.
図1は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図1に示すプラズマ処理装置1は、容量結合型プラズマ処理装置である。プラズマ処理装置1は、チャンバ10を備えている。チャンバ10は、その中に内部空間10sを提供している。
FIG. 1 is a schematic diagram of a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment. The plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a capacitively coupled plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 1 includes a
チャンバ10は、チャンバ本体12を含んでいる。チャンバ本体12は、略円筒形状を有している。内部空間10sは、チャンバ本体12の内側に提供されている。チャンバ本体12は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体12の内壁面上には、耐腐食性を有する膜が設けられている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。
The
チャンバ本体12の側壁には、通路12pが形成されている。基板Wは、内部空間10sとチャンバ10の外部との間で搬送されるときに、通路12pを通過する。通路12pは、ゲートバルブ12gにより開閉可能となっている。ゲートバルブ12gは、チャンバ本体12の側壁に沿って設けられている。
A
チャンバ本体12の底部上には、支持部13が設けられている。支持部13は、絶縁材料から形成されている。支持部13は、略円筒形状を有している。支持部13は、内部空間10sの中で、チャンバ本体12の底部から上方に延在している。支持部13は、基板支持台、即ち支持台14を支持している。支持台14は、内部空間10sの中に設けられている。支持台14は、チャンバ10内、即ち内部空間10sの中で、基板Wを支持するように構成されている。
A
支持台14は、下部電極18及び静電チャック20を有している。支持台14は、電極プレート16を更に有し得る。電極プレート16は、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極18は、電極プレート16上に設けられている。下部電極18は、例えばアルミニウムといった導体から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極18は、電極プレート16に電気的に接続されている。
The
静電チャック20は、下部電極18上に設けられている。静電チャック20の上面の上には、基板Wが載置される。静電チャック20は、本体及び電極を有する。静電チャック20の本体は、略円盤形状を有し、誘電体から形成されている。静電チャック20の電極は、膜状の電極であり、静電チャック20の本体内に設けられている。静電チャック20の電極は、スイッチ20sを介して直流電源20pに接続されている。静電チャック20の電極に直流電源20pからの電圧が印加されると、静電チャック20と基板Wとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Wは、静電チャック20に引き付けられ、静電チャック20によって保持される。
The
支持台14は、フォーカスリングFRを支持している。フォーカスリングFRは、基板Wのエッジを囲むように、配置される。フォーカスリングFRは、基板Wに対するプラズマ処理の面内均一性を向上させるために設けられている。フォーカスリングFRは、限定されるものではないが、シリコン、炭化シリコン、又は石英から形成され得る。
The
下部電極18の内部には、流路18fが設けられている。流路18fには、チャンバ10の外部に設けられているチラーユニット22から配管22aを介して熱交換媒体(例えば冷媒)が供給される。流路18fに供給された熱交換媒体は、配管22bを介してチラーユニット22に戻される。プラズマ処理装置1では、静電チャック20上に載置された基板Wの温度が、熱交換媒体と下部電極18との熱交換により、調整される。
A
プラズマ処理装置1には、ガス供給ライン24が設けられている。ガス供給ライン24は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス(例えばHeガス)を、静電チャック20の上面と基板Wの裏面との間の間隙に供給する。
The plasma processing apparatus 1 is provided with a
プラズマ処理装置1は、上部電極30を更に備えている。上部電極30は、支持台14の上方に設けられている。上部電極30は、部材32を介して、チャンバ本体12の上部に支持されている。部材32は、絶縁性を有する材料から形成されている。上部電極30と部材32は、チャンバ本体12の上部開口を閉じている。
The plasma processing apparatus 1 further includes an
上部電極30は、天板34及び支持体36を含み得る。天板34の下面は、内部空間10sの側の下面であり、内部空間10sを画成している。天板34は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から形成され得る。天板34には、複数のガス吐出孔34aが形成されている。複数のガス吐出孔34aは、天板34をその板厚方向に貫通している。
The
支持体36は、天板34を着脱自在に支持する。支持体36は、アルミニウムといった導電性材料から形成される。支持体36の内部には、ガス拡散室36aが設けられている。支持体36には、複数のガス孔36bが形成されている。複数のガス孔36bは、ガス拡散室36aから下方に延びている。複数のガス孔36bは、複数のガス吐出孔34aにそれぞれ連通している。支持体36には、ガス導入口36cが形成されている。ガス導入口36cは、ガス拡散室36aに接続している。ガス導入口36cには、ガス供給管38が接続されている。
The
ガス供給管38には、バルブ群41、流量制御器群42、及びバルブ群43を介して、ガスソース群40が接続されている。ガスソース群40、バルブ群41、流量制御器群42、及びバルブ群43は、ガス供給部GSを構成している。ガスソース群40は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群41及びバルブ群43の各々は、複数の開閉バルブを含んでいる。流量制御器群42は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群42の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群40の複数のガスソースの各々は、バルブ群41の対応の開閉バルブ、流量制御器群42の対応の流量制御器、及びバルブ群43の対応の開閉バルブを介して、ガス供給管38に接続されている。
A
プラズマ処理装置1では、チャンバ本体12の内壁面に沿って、シールド46が着脱自在に設けられている。シールド46は、支持部13の外周にも設けられている。シールド46は、チャンバ本体12にエッチング副生物が付着することを防止する。シールド46は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。
In the plasma processing apparatus 1, the
支持部13とチャンバ本体12の側壁との間には、バッフルプレート48が設けられている。バッフルプレート48は、例えば、アルミニウムから形成された部材の表面に耐腐食性を有する膜を形成することにより構成される。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウムといったセラミックから形成された膜であり得る。バッフルプレート48には、複数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート48の下方、且つ、チャンバ本体12の底部には、排気口12eが設けられている。排気口12eには、排気管52を介して排気装置50が接続されている。排気装置50は、圧力調整弁及びターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。
A
一実施形態において、プラズマ処理装置1は、発光分析器54を更に備え得る。発光分析器54は、チャンバ10の外側に設けられている。発光分析器54は、チャンバ10に設けられた光学的に透明な窓部材を介して、プラズマからの光を受ける。発光分析器54は、プラズマの一以上の波長の発光強度を取得する。後述する制御部80は、後述する種々の実施形態のプラズマ処理方法の工程を、発光分析器54によって取得された発光強度に基づいて終了させることができる。
In one embodiment, the plasma processing apparatus 1 may further include an
一実施形態において、プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源61を備えている。第1の高周波電源61は、第1の高周波電力、即ち高周波電力LFを出力するように構成されている。高周波電力LFは、バイアス高周波電力である。高周波電力LFは、主としてイオンを基板Wに引き込むことに適した周波数を有する。高周波電力LFの周波数は、例えば400kHz〜13.56MHzの範囲内の周波数である。一例では、高周波電力LFの周波数は、400kHzである。
In one embodiment, the plasma processing apparatus 1 includes a first high
第1の高周波電源61は、高周波電力LFを下部電極18に供給するように構成されている。第1の高周波電源61は、第1の整合器63及びローパスフィルタ65を介して下部電極18に電気的に接続されている。図2は、図1に示すプラズマ処理装置の二つの整合器を含む電源系の構成の一例を示す図である。図2に示すように、第1の整合器63は、第1の高周波電源61と第1の高周波電源61の負荷との間で接続されている。第1の整合器63は、整合回路63aを有している。第1の整合器63は、コントローラ63b及びセンサ63sを更に有している。
The first high
整合回路63aは、可変インピーダンスを有する。整合回路63aのインピーダンスは、第1の高周波電源61の負荷からの反射を低減させるように、設定される。例えば、整合回路63aのインピーダンスは、第1の高周波電源61の負荷側(下部電極側)のインピーダンスを、第1の高周波電源61の出力インピーダンスに整合させるように設定される。
The
一実施形態において、整合回路63aは、可変インピーダンスを提供するために、一以上の可変リアクタンス素子を有する。整合回路63aは、一以上の可変リアクタンス素子として、コンデンサ63c1及びコンデンサ63c2を有していてもよい。整合回路63aは、インダクタ63iを更に有していてもよい。コンデンサ63c1の一端は、ノード63nに接続されている。ノード63nは、第1の高周波電源61と下部電極18との間の電気的パスに設けられている。コンデンサ63c1の他端は、グランドに接続されている。コンデンサ63c2の一端は、ノード63nに接続されている。コンデンサ63c2の他端は、インダクタ63iを介して下部電極18に電気的に接続されている。
In one embodiment, matching
別の実施形態において、整合回路63aは、可変インピーダンスを提供するために、各々が固定インピーダンス素子とスイッチング素子を含む複数の直列回路を並列接続することにより構成されていてもよい。固定インピーダンス素子は、例えば固定容量コンデンサである。
In another embodiment, the
コントローラ63bは、第1の高周波電源61の負荷からの反射を低減させるために、整合回路63aのインピーダンスを設定するように構成されている。コントローラ63bは、例えばプロセッサから構成される。
The
一実施形態では、コントローラ63bは、第1の高周波電源61の負荷側のインピーダンスZ1を取得するように構成されている。コントローラ63bは、取得したインピーダンスZ1と第1の高周波電源61の出力インピーダンスとの間の差を減少させるよう、整合回路63aのインピーダンスを設定する。別の実施形態では、コントローラ63bは、第1の高周波電源61の負荷からの反射波のパワーを取得するように構成されている。コントローラ63bは、取得した反射波のパワーを低減させるよう、整合回路63aのインピーダンスを設定する。
In one embodiment, the
一実施形態において、コントローラ63bは、整合回路63aのインピーダンスを設定するために、整合回路63aの上述の一以上の可変リアクタンス素子の各々のリアクタンスを設定する。一例において、コンデンサ63c1及びコンデンサ63c2の各々は、機械式の可変容量コンデンサである。コンデンサ63c1の静電容量は、モータ63m1によって調整される。コンデンサ63c2の静電容量は、モータ63m2によって調整される。コントローラ63bは、コンデンサ63c1の静電容量及びコンデンサ63c1の静電容量を設定するために、モータ63m1及びモータ63m2を制御するように構成されている。別の実施形態において、コントローラ63bは、整合回路63aのインピーダンスを設定するために、整合回路63aの上述の複数の直列回路の各々のスイッチング素子の導通状態を設定する。
In one embodiment, the
一実施形態において、センサ63sは、第1の高周波電源61と整合回路63aとの間の電気的パス上の電圧及び当該電気的パス上で流れる電流を測定するように構成されている。コントローラ63bは、センサ63sによって測定された電圧及び電流から、インピーダンスZ1を特定するように構成されている。
In one embodiment, the
インピーダンスZ1は、例えばV1/I1によって求められる。V1、I1は、センサ63sによって取得された電圧、電流であってもよい。V1、I1は、センサ63sによって取得された電圧の平均値、電流の平均値であってもよい。電圧の平均値及び電流の平均値の各々は、コントローラ63bとセンサ63sとの間に設けられたサンプルホールド回路によって生成されてもよい。或いは、電圧の平均値は、センサ63sによって取得された電圧に対してコントローラ63bが平均化処理を行うことで生成されてもよい。また、電流の平均値は、センサ63sによって取得された電流に対してコントローラ63bが平均化処理を行うことで生成されてもよい。なお、平均化されるべき電圧及び電流の各々がセンサ63sによって取得される期間の時間長は、所定の時間長であり得る。
The impedance Z 1 is obtained by, for example, V 1 /I 1 . V 1 and I 1 may be voltage and current acquired by the
別の実施形態において、センサ63sは、第1の高周波電源61の負荷からの反射波のパワーを反映するパラメータを求めるように構成されていてもよい。コントローラ63bは、センサ63sによって求められたパラメータに応じて、反射波のパワーを低減させるように、整合回路63aのインピーダンスを設定する。
In another embodiment, the
プラズマ処理装置1は、第2の高周波電源62を更に備えている。第2の高周波電源62は、第2の高周波電力、即ち高周波電力HFを出力するように構成されている。高周波電力HFは、プラズマ生成用の高周波電力である。高周波電力HFの周波数は、高周波電力LFの周波数よりも高い。高周波電力HFの周波数は、例えば27MHz〜100MHzの範囲内の周波数である。一例では、高周波電力HFの周波数は、40.68MHzである。
The plasma processing apparatus 1 further includes a second high
第2の高周波電源62は、第2の整合器64を介して下部電極18に電気的に接続されている。別の実施形態では、第2の高周波電源62は、第2の整合器64を介して上部電極30に電気的に接続されていてもよい。第2の整合器64は、整合回路64aを有している。第2の整合器64は、コントローラ64b及びセンサ64sを更に有している。コントローラ64bは、例えばプロセッサから構成される。
The second high
整合回路64aは、可変インピーダンスを有する。整合回路64aのインピーダンスは、第2の高周波電源62の負荷からの反射を低減させるように、設定される。例えば、整合回路64aのインピーダンスは、第2の高周波電源62の負荷側(下部電極側)のインピーダンスを、第2の高周波電源62の出力インピーダンスに整合させるように設定される。
The
一実施形態において、整合回路64aは、可変インピーダンスを提供するために、一以上の可変リアクタンス素子を有する。整合回路64aは、一以上の可変リアクタンス素子として、コンデンサ64c1及びコンデンサ64c2を有していてもよい。整合回路64aは、インダクタ64iを更に有していてもよい。コンデンサ64c1の一端は、ノード64nに接続されている。ノード64nは、第2の高周波電源62と下部電極18との間の電気的上に設けられている。コンデンサ64c1の他端は、グランドに接続されている。コンデンサ64c2の一端は、ノード64nに接続されている。コンデンサ64c2の他端は、インダクタ64iを介して下部電極18に電気的に接続されている。
In one embodiment, matching
別の実施形態において、整合回路64aは、可変インピーダンスを提供するために、各々が固定インピーダンス素子とスイッチング素子を含む複数の直列回路を並列接続することにより構成されていてもよい。固定インピーダンス素子は、例えば固定容量コンデンサである。
In another embodiment, matching
以下、図1及び図2と共に、図3を参照する。図3は、高周波電力LF、高周波電力HF、及び同期信号SSに関する一例のタイミングチャートである。コントローラ64bは、高周波電力LFの各周期PLF内の指定された部分期間PM(図5参照)における第2の高周波電源62の負荷からの反射を低減させるために、整合回路64aのインピーダンスを設定するように構成されている。以下、各周期PLF内において一つの部分期間PMが設定される例について説明するが、各周期PLF内において二以上の部分期間PMが設定されていてもよい。
Hereinafter, FIG. 3 will be referred to together with FIG. 1 and FIG. 2. FIG. 3 is an example timing chart regarding the high frequency power LF, the high frequency power HF, and the synchronization signal SS. The
部分期間PMは、各周期PLF内の一部期間であれば、その開始時点及び時間長は限定されるものではない。部分期間PMの開始時点及び時間長は、後述する制御部80からの指定により、任意に設定可能である。
The start time and the time length of the partial period P M are not limited as long as the partial period P M is a partial period within each cycle P LF . The start time and the time length of the partial period P M can be arbitrarily set by the designation from the
各周期PLFは、期間PPと期間PNを含む。期間PPは、第1の高周波電源61から出力される高周波電力HFの電圧が正極性を有する期間である。期間PNは、第1の高周波電源61から出力される高周波電力HFの電圧が負極性を有する期間である。一実施形態では、部分期間PMは、期間PN内の期間である。別の実施形態では、部分期間PMは、期間PP内の期間である。
Each cycle P LF includes a period P P and a period P N. The period P P is a period in which the voltage of the high frequency power HF output from the first high
一実施形態において、コントローラ64bは、同期信号SSを用いて、部分期間PMを特定する。一例において、同期信号SSは、図3に示すように、高周波電力LFの各周期PLFの開始時点において同期パルスを有する信号であり得る。同期信号SSは、第1の高周波電源61によって生成され、コントローラ64bに与えられてもよい。同期信号SSは、第1の高周波電源61とコントローラ64bとの間に設けられた同期信号生成器70によって生成されてもよい。同期信号生成器70は、高周波電力LFと同期された高周波信号を第1の高周波電源61から受けて、当該高周波信号から同期信号SSを生成するように構成されている。
In one embodiment, the
図4は、図1に示すプラズマ処理装置の二つの整合器を含む電源系の構成の別の一例を示す図である。図4に示すように、同期信号SSは、別の同期信号生成器72によって生成されてもよい。同期信号生成器72によって生成された同期信号SSは、第1の高周波電源61及びコントローラ64bに与えられる。この例では、第1の高周波電源61は、同期信号生成器72によって生成された同期信号SSと同期するように、高周波電力LFを出力する。
FIG. 4 is a diagram showing another example of the configuration of the power supply system including the two matching units of the plasma processing apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 4, the synchronization signal SS may be generated by another
コントローラ64bは、同期信号SS並びに制御部80から与えられる遅延時間及び時間長を用いて、部分期間PMを特定する。部分期間PMの開始時点は、同期信号SSの同期パルスのタイミングと制御部80から与えられる遅延時間から特定される。部分期間PMの時間長は、制御部80から与えられる時間長から特定される。
The
一実施形態では、コントローラ64bは、各周期PLF内の部分期間PMにおける第2の高周波電源62の負荷側のインピーダンスZ2を取得するように構成されている。コントローラ64bは、部分期間PMにおけるインピーダンスZ2と第2の高周波電源62の出力インピーダンスとの間の差を減少させるよう、整合回路64aのインピーダンスを設定する。別の実施形態では、コントローラ64bは、第2の高周波電源62の負荷からの反射波のパワーを取得するように構成されている。コントローラ64bは、取得した反射波のパワーを低減させるよう、整合回路64aのインピーダンスを設定する。
In one embodiment, the
一実施形態において、コントローラ64bは、整合回路64aのインピーダンスを設定するために、整合回路64aの上述の一以上の可変リアクタンス素子の各々のリアクタンスを設定する。一例において、コンデンサ64c1及びコンデンサ64c2の各々は、機械式の可変容量コンデンサである。コンデンサ64c1の静電容量は、モータ64m1によって調整される。コンデンサ64c2の静電容量は、モータ64m2によって調整される。コントローラ64bは、コンデンサ64c1の静電容量及びコンデンサ64c1の静電容量を設定するために、モータ64m1及びモータ64m2を制御するように構成されている。設定された整合回路64aの一以上の可変リアクタンス素子の各々のリアクタンスは、当該一以上の可変リアクタンス素子の各々のリアクタンスが設定された後の一以上の周期PLF内において、部分期間PMに加えて部分期間PM以外の期間でも維持され得る。
In one embodiment, the
別の実施形態において、コントローラ64bは、整合回路64aのインピーダンスを設定するために、整合回路64aの上述の複数の直列回路の各々のスイッチング素子の導通状態を設定する。設定された複数の直列回路の各々のスイッチング素子の導通状態は、複数の直列回路の各々のスイッチング素子の導通状態は、それが設定された後の一以上の周期PLF内において、部分期間PMに加えて部分期間PM以外の期間においても維持され得る。
In another embodiment, the
一実施形態において、センサ64sは、第2の高周波電源62と整合回路64aとの間の電気的パス上の電圧及び当該電気的パス上で流れる電流を測定するように構成されている。コントローラ64bは、部分期間PMにおいてセンサ64sによって測定された電圧及び電流からインピーダンスZ2を特定するように構成されている。
In one embodiment, the
インピーダンスZ2は、例えばV2/I2によって求められる。V2、I2は、部分期間PMにおいてセンサ64sによって取得された電圧、電流であってもよい。V2、I2は、部分期間PMにおいてセンサ64sによって取得された電圧の平均値、電流の平均値であってもよい。電圧の平均値及び電流の平均値の各々は、コントローラ64bとセンサ64sとの間に設けられたサンプルホールド回路によって生成されてもよい。或いは、電圧の平均値は、部分期間PMにおいてセンサ64sによって取得された電圧に対してコントローラ64bが平均化処理を行うことで生成されてもよい。また、電流の平均値は、部分期間PMにおいてセンサ64sによって取得された電流に対してコントローラ64bが平均化処理を行うことで生成されてもよい。或いは、V2、I2は、過去の幾つかの部分期間PMにおいてセンサ64sによって取得された電圧の移動平均値、電流の移動平均値であってもよい。
The impedance Z 2 is obtained by, for example, V 2 /I 2 . V 2 and I 2 may be voltages and currents acquired by the
別の実施形態において、センサ64sは、第2の高周波電源62の負荷からの反射波のパワーを反映するパラメータを求めるように構成されていてもよい。コントローラ64bは、センサ64sによって求められたパラメータに応じて、反射波を低減させるように、整合回路64aのインピーダンスを設定する。
In another embodiment, the
プラズマ処理装置1は、制御部80を更に備え得る。制御部80は、プロセッサ、メモリといった記憶部、入力装置、表示装置、信号の入出力インターフェイス等を備えるコンピュータであり得る。制御部80は、プラズマ処理装置1の各部を制御する。制御部80では、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置1を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部80では、表示装置により、プラズマ処理装置1の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部80の記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが格納されている。制御プログラムは、プラズマ処理装置1で各種処理を実行するために、制御部80のプロセッサによって実行される。制御部80のプロセッサが、制御プログラムを実行し、レシピデータに従ってプラズマ処理装置1の各部を制御することにより、後述する方法MT及び種々の実施形態のプラズマ処理方法がプラズマ処理装置1で実行される。
The plasma processing apparatus 1 may further include a
以下、図5を参照する。図5は、第1の高周波電力に基づく基板の電位及びプラズマの電位を示す一例のタイミングチャートである。第1の高周波電源61から出力される高周波電力LFの電圧が正極性を有する期間(期間PP)内では、高周波電力LFに基づく基板Wの電位VLFは正極性の電位となる。期間PPでは、プラズマの電位VPは、電位VLFよりも若干高い。したがって、期間PP内では、基板Wとプラズマとの間の電位差が小さく、シース(プラズマシース)が薄い。故に、期間PPでは、プラズマから基板Wに供給されるイオンのエネルギーは低い。
Hereinafter, FIG. 5 will be referred to. FIG. 5 is an example timing chart showing the potential of the substrate and the potential of the plasma based on the first high-frequency power. The potential V LF of the substrate W based on the high frequency power LF becomes a positive potential within a period (period P P ) in which the voltage of the high frequency power LF output from the first high
一方、第1の高周波電源61から出力される高周波電力LFの電圧が負極性を有する期間PNでは、高周波電力LFに基づく基板Wの電位VLFは負極性の電位となる。期間PNでは、プラズマの電位は低くなるものの正の極性を有する。したがって、期間PNでは、基板Wとプラズマとの間の電位差が大きく、シース(プラズマシース)が厚い。故に、期間PNでは、プラズマから基板に供給されるイオンのエネルギーは高い。
On the other hand, in the period P N in which the voltage of the high frequency power LF output from the first high
プラズマ処理装置1では、各周期PLF内の部分期間PMにおいて、高周波電力HFに対する反射が低減され、プラズマの生成効率が高くなる。一方、各周期PLF内の部分期間PM以外の期間では、高周波電力HFに対する反射が増加し、プラズマの生成効率が低下する。故に、プラズマ処理装置1では、高周波電力LFの各周期PLF内における部分期間PMの指定により、所望のイオンエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて基板に供給される。また、所望のイオンエネルギーを有するイオンの効率的な生成を部分期間PMの指定により実現可能であるので、比較的低いコスト、且つ、比較的簡易な構成のプラズマ処理装置が提供される。 In the plasma processing apparatus 1, the reflection with respect to the high frequency power HF is reduced in the partial period P M in each cycle P LF , and the plasma generation efficiency is increased. On the other hand, in periods other than the partial period P M in each period P LF , the reflection to the high frequency power HF increases and the plasma generation efficiency decreases. Thus, in the plasma processing apparatus 1, by specifying the partial periods P M within each period P LF radio frequency power LF, ions having a desired ion energy is supplied to the substrate is efficiently generated. Further, since it is possible to realize efficient generation of ions having a desired ion energy by designating the partial period P M , a plasma processing apparatus having a relatively low cost and a relatively simple configuration is provided.
一実施形態においては、部分期間PMは、高周波電力LFの電圧が負の極性を有する期間PN内の期間であってもよい。この実施形態によれば、高いエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて、基板Wに供給される。 In one embodiment, the partial period P M may be a period within the period P N in which the voltage of the high frequency power LF has a negative polarity. According to this embodiment, ions having high energy are efficiently generated and supplied to the substrate W.
一実施形態においては、部分期間PMは、高周波電力LFの電圧が正の極性を有する期間PP内の期間であってもよい。この実施形態によれば、低いエネルギーを有するイオンが効率的に生成されて、基板に供給される。 In one embodiment, the partial period P M may be a period within the period P P in which the voltage of the high frequency power LF has a positive polarity. According to this embodiment, ions having low energy are efficiently generated and supplied to the substrate.
なお、部分期間PMが高周波電力LFの電圧が負の極性を有する期間PN内の期間である場合には、高周波電力HFに基づく電位が基板Wの電位において支配的となる。一方、部分期間PMが高周波電力LFの電圧が正の極性を有する期間PN内の期間である場合には、高周波電力LFに基づく電位が基板Wの電位において支配的となる。基板Wの電位に対して支配的な影響を及ぼす高周波電力の周波数が高いほど、基板Wの中心における電位よりも基板Wのエッジにおける電位は小さくなる。したがって、基板Wの電位に対して支配的な影響を及ぼす高周波電力の周波数が高いほど、基板Wの処理速度(例えば、エッチングレート)の均一性は低くなる。上述したように、プラズマ処理装置1では、高周波電力LFの各周期PLF内で部分期間PMが指定可能ある。故に、プラズマ処理装置1によれば、高周波電力LFの各周期PLF内での部分期間PMの指定により、基板Wの処理速度の径方向における均一性もが調整され得る。 When the partial period P M is a period within the period P N in which the voltage of the high frequency power LF has a negative polarity, the potential based on the high frequency power HF is dominant in the potential of the substrate W. On the other hand, when the partial period P M is a period within the period P N in which the voltage of the high frequency power LF has a positive polarity, the potential based on the high frequency power LF becomes dominant in the potential of the substrate W. The higher the frequency of the high-frequency power that has a dominant effect on the potential of the substrate W, the smaller the potential at the edge of the substrate W than the potential at the center of the substrate W. Therefore, the higher the frequency of the high frequency power that has a dominant effect on the potential of the substrate W, the lower the uniformity of the processing speed (eg, etching rate) of the substrate W. As described above, in the plasma processing apparatus 1, the partial period P M can be designated within each cycle P LF of the high frequency power LF. Therefore, according to the plasma processing apparatus 1, by specifying the partial periods P M within each period P LF radio frequency power LF, uniformity in the radial direction of the processing speed of the substrate W also it can be adjusted.
プラズマ処理装置1に関して上述した部分期間PMとイオンのエネルギーとの関係及び部分期間PMと基板Wの処理速度の径方向における均一性との関係の各々は、チャンバ10内で正性プラズマが生成される場合の関係である。正性プラズマとは、その中において負イオンに対して正イオンが支配的に存在するプラズマである。一方、チャンバ10内で負性プラズマが生成される場合には、部分期間PMとイオンのエネルギーとの関係及び部分期間PMと基板Wの処理速度の径方向における均一性との関係の各々は、正性プラズマが生成される場合について上述した関係とは逆の関係となる。なお、負性プラズマとは、その中において正イオンに対して負イオンが支配的に存在するプラズマである。
Regarding the relation between the partial period P M and the energy of ions and the relation between the partial period P M and the radial uniformity of the processing speed of the substrate W, the positive plasma in the
以下、図6を参照して、一つの例示的実施形態に係るインピーダンスの整合方法について説明する。図6は、一つの例示的実施形態に係るインピーダンスの整合方法を示す流れ図である。以下、プラズマ処理装置1が用いられる場合を例として、図6に示すインピーダンスの整合方法(以下、「方法MT」という)について説明する。 Hereinafter, an impedance matching method according to an exemplary embodiment will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a flow chart illustrating an impedance matching method according to an exemplary embodiment. Hereinafter, the impedance matching method shown in FIG. 6 (hereinafter, referred to as “method MT”) will be described by taking the case where the plasma processing apparatus 1 is used as an example.
方法MTの実行中には、基板Wが支持台14(静電チャック20)上に載置される。方法MTの実行中には、ガスがプラズマ処理装置1のガス供給部GSからチャンバ10内に供給される。また、方法MTの実行中には、チャンバ10内の圧力が指定された圧力に排気装置50によって調整される。
The substrate W is placed on the support 14 (electrostatic chuck 20) during execution of the method MT. During the execution of the method MT, gas is supplied into the
方法MTの工程ST1では、下部電極18に、第1の高周波電源61から第1の整合器63を介して高周波電力LFが供給される。方法MTの工程ST2は、工程ST1の実行中に実行される。工程ST2では、第2の整合器64を介して第2の高周波電源62から高周波電力HFが供給される。
In step ST1 of the method MT, the high frequency power LF is supplied to the
工程ST3では、高周波電力LFの各周期PLF内の部分期間PMにおける第2の高周波電源62の負荷からの反射を低減させるために、上述したように、整合回路64aのインピーダンスが設定される。工程ST1〜工程ST3は、プラズマ処理が終了されるまで、継続して実行される。
In step ST3, in order to reduce the reflection from the load of the second high-
以下、種々の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図7は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図8の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図8の(b)及び図8の(c)は、図7に示すプラズマ処理方法の複数の工程それぞれの実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Hereinafter, plasma processing methods according to various exemplary embodiments will be described. FIG. 7 is a flowchart illustrating a plasma processing method according to an exemplary embodiment. FIG. 8A is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. 8B and 8C are partially enlarged cross-sectional views of the example substrate in a state after execution of each of the plurality of steps of the plasma processing method illustrated in FIG. 7.
図7に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT1」という)は、工程ST11及び工程ST12を含む。工程ST11は、第1の期間において実行される。第1の期間の時間長は、高周波電力LFの一周期の時間長のm倍であり得る。mは自然数である。工程ST11では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST12は、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間に続く期間である。工程ST12では、第2のプラズマ処理が実行される。第2の期間の時間長は、高周波電力LFの一周期の時間長のn倍であり得る。nは自然数である。 The plasma processing method shown in FIG. 7 (hereinafter referred to as “method MT1”) includes a step ST11 and a step ST12. The process ST11 is executed in the first period. The time length of the first period may be m times the time length of one cycle of the high frequency power LF. m is a natural number. In step ST11, the first plasma processing is performed. Process ST12 is executed in the second period. The second period is a period following the first period. In step ST12, the second plasma treatment is performed. The time length of the second period may be n times the time length of one cycle of the high frequency power LF. n is a natural number.
工程ST11及び工程ST12では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST11及び工程ST12では、ガス供給部GSが、処理ガスを供給するために、制御部80によって制御される。工程ST11及び工程ST12では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。チャンバ10内の圧力は、例えば数mTorr〜1000mTorrの範囲内の圧力に設定される。
In step ST11 and step ST12, the processing gas is supplied into the
工程ST11及び工程ST12の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST11及び工程ST12の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of the steps ST11 and ST12, steps ST1 to ST3 are executed. In each of process ST11 and process ST12, the
工程ST11では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST11では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST12では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST12では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In the process ST11, the partial period P M is set within the period P N. In step ST11, the
工程ST11及び工程ST12では、チャンバ10内で処理ガスからプラズマが形成される。工程ST11では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。一方、工程ST12では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなる。
In step ST11 and step ST12, plasma is formed from the processing gas in the
図8の(a)に示すように、方法MT1が適用され得る基板WAは、下地領域URA及び膜FAを有する。膜FAは、下地領域URA上に設けられている。基板WAは、マスクMKAを更に有し得る。マスクMKAは、膜FA上に設けられている。マスクMKAは、膜FAを部分的に露出させるようにパターニングされている。一例において、下地領域URAはシリコンから形成されており、膜FAは酸化シリコンから形成されており、マスクMKAは、フォトレジスト膜及び反射防止膜を含む多層構造を有する。マスクMKAの反射防止膜は、膜FA上に設けられている。マスクMKAの反射防止膜は、シリコンを含有する。マスクMKAのフォトレジスト膜は、マスクMKAの反射防止膜上に設けられている。マスクMKAは、アモルファスカーボン膜から形成されていてもよい。 As shown in FIG. 8A, the substrate WA to which the method MT1 can be applied has a base region URA and a film FA. The film FA is provided on the base region URA. The substrate WA may further have a mask MKA. The mask MKA is provided on the film FA. The mask MKA is patterned so as to partially expose the film FA. In one example, the underlying region URA is made of silicon, the film FA is made of silicon oxide, and the mask MKA has a multilayer structure including a photoresist film and an antireflection film. The antireflection film of the mask MKA is provided on the film FA. The antireflection film of the mask MKA contains silicon. The photoresist film of the mask MKA is provided on the antireflection film of the mask MKA. The mask MKA may be formed of an amorphous carbon film.
方法MT1では、基板WAは、第1の期間及び第2の期間にわたって、チャンバ10内に配置される。基板WAは、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。工程ST11及び工程ST12で用いられる処理ガスは、C4F8ガスといったフルオロカーボンガスを含み得る。工程ST11及び工程ST12で用いられる処理ガスは、O2ガスといった酸素含有ガス及び/又はアルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。
In the method MT1, the substrate WA is placed in the
図8の(b)に示すように、工程ST11では、下地領域URAを露出させるように、プラズマからのイオンによって膜FAがエッチングされる。工程ST11は、発光分析器54によって取得される発光強度から膜FAのエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。例えば、発光分析器54によって取得されるCOの発光強度が所定値以下であると判定される場合に、工程ST11が終了される。或いは、工程ST11は、所定時間の経過後に終了される。工程ST11では、基板WAに対して高いエネルギーのイオンが供給されるので、膜FAは高速にエッチングされる。
As shown in FIG. 8B, in step ST11, the film FA is etched by the ions from the plasma so as to expose the underlying region URA. The step ST11 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
続く工程ST12では、図8の(c)に示すように、膜FAのオーバーエッチングが行われる。工程ST12では、基板WAに対して低いエネルギーのイオンが供給されるので、下地領域URAの損傷を抑制しつつ、膜FAのオーバーエッチングを行うことができる。 In the subsequent step ST12, the film FA is over-etched as shown in FIG. In step ST12, since ions of low energy are supplied to the substrate WA, overetching of the film FA can be performed while suppressing damage to the base region URA.
次に、図9、図10の(a)、図10の(b)、図10の(c)、図10の(d)、及び図10の(e)を参照する。図9は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図10の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図10の(b)〜図10の(e)は、図9に示すプラズマ処理方法の複数の工程それぞれの実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Next, FIG. 9, FIG. 10A, FIG. 10B, FIG. 10C, FIG. 10D, and FIG. 10E will be referred to. FIG. 9 is a flowchart illustrating a plasma processing method according to another exemplary embodiment. FIG. 10A is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. 10B to 10E are partially enlarged cross-sectional views of an example substrate in a state after execution of each of the plurality of steps of the plasma processing method shown in FIG. 9.
図9に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT2」という)は、工程ST21及び工程ST22を含む。工程ST21は、方法MT1の工程ST11と同じく、第1の期間において実行される。工程ST21では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST22は、方法MT1の工程ST12と同じく、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間に続く期間である。工程ST22では、第2のプラズマ処理が実行される。 The plasma processing method shown in FIG. 9 (hereinafter referred to as “method MT2”) includes a step ST21 and a step ST22. The step ST21 is executed in the first period, like the step ST11 of the method MT1. In step ST21, the first plasma treatment is performed. The process ST22 is executed in the second period, like the process ST12 of the method MT1. The second period is a period following the first period. In step ST22, the second plasma treatment is performed.
方法MT2は、工程ST23及び工程ST24を更に含み得る。工程ST23は、第3の期間において実行される。第3の期間は第2の期間に続く期間である。第3の期間の時間長は、高周波電力LFの一周期の時間長のp倍であり得る。pは自然数である。工程ST23では、第3のプラズマ処理が実行される。工程ST24は、第4の期間において実行される。第4の期間は第3の期間に続く期間である。第4の期間の時間長は、高周波電力LFの一周期の時間長のq倍であり得る。qは自然数である。工程ST24では、第4のプラズマ処理が実行される。 Method MT2 may further include step ST23 and step ST24. Process ST23 is executed in the third period. The third period is a period following the second period. The time length of the third period may be p times the time length of one cycle of the high frequency power LF. p is a natural number. In step ST23, the third plasma treatment is performed. Process ST24 is executed in the fourth period. The fourth period is a period following the third period. The time length of the fourth period may be q times the time length of one cycle of the high frequency power LF. q is a natural number. In step ST24, the fourth plasma treatment is performed.
工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24では、ガス供給部GSが、処理ガスを供給するために、制御部80によって制御される。工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。チャンバ10内の圧力は、例えば数mTorr〜1000mTorrの範囲内の圧力に設定される。
In step ST21, step ST22, step ST23, and step ST24, the processing gas is supplied into the
工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of step ST21, step ST22, step ST23, and step ST24, step ST1 to step ST3 are executed. In each of the process ST21, the process ST22, the process ST23, and the process ST24, the
工程ST21及び工程ST23の各々では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST21及び工程ST23の各々では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST22及び工程ST24の各々では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST22及び工程ST24の各々では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In each of the process ST21 and the process ST23, the partial period P M is set within the period P N. In each of the process ST21 and the process ST23, the
工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24の各々では、チャンバ10内で処理ガスからプラズマが形成される。工程ST21及び工程ST23の各々では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。一方、工程ST22及び工程ST24の各々では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなる。
In each of step ST21, step ST22, step ST23, and step ST24, plasma is formed from the processing gas in the
図10の(a)に示すように、方法MT2が適用され得る基板WBは、第1の膜FB1、及び第2の膜FB2を有する。第1の膜FB1は、第2の膜FB2上に設けられている。基板WBは、下地領域URB、第3の膜FB3、及びマスクMKBを更に有し得る。第3の膜FB3は、下地領域URB上に設けられている。第2の膜FB2は、第3の膜FB3上に設けられている。マスクMKBは、第1の膜FB1上に設けられている。マスクMKBは、第1の膜FB1を部分的に露出させるようにパターニングされている。一例において、下地領域URBはシリコンから形成されている。第1の膜FB1及び第3の膜FB3は、酸化シリコンから形成されている。第2の膜FB2は、窒化シリコンから形成されている。マスクMKBは、フォトレジスト膜から形成されている。マスクMKBは、アモルファスカーボン膜から形成されていてもよい。 As shown in (a) of FIG. 10, the substrate WB to which the method MT2 can be applied has a first film FB1 and a second film FB2. The first film FB1 is provided on the second film FB2. The substrate WB may further include the underlying region URB, the third film FB3, and the mask MKB. The third film FB3 is provided on the base region URB. The second film FB2 is provided on the third film FB3. The mask MKB is provided on the first film FB1. The mask MKB is patterned so as to partially expose the first film FB1. In one example, the underlying region URB is made of silicon. The first film FB1 and the third film FB3 are formed of silicon oxide. The second film FB2 is made of silicon nitride. The mask MKB is formed of a photoresist film. The mask MKB may be formed of an amorphous carbon film.
方法MT2では、基板WBは、第1の期間〜第4の期間にわたって、チャンバ10内に配置される。基板WBは、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24で用いられる処理ガスは、C4F8ガスといったフルオロカーボンガスを含み得る。工程ST21、工程ST22、工程ST23、及び工程ST24で用いられる処理ガスは、O2ガスといった酸素含有ガス及び/又はアルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。
In the method MT2, the substrate WB is placed in the
図10の(b)に示すように、工程ST21では、プラズマからのイオンが第1の膜FB1に照射され、ケミカルイオンエッチングによって第2の膜FB2を露出させるように第1の膜FB1がエッチングされる。工程ST21は、発光分析器54によって取得される発光強度から第1の膜FB1のエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。例えば、工程ST21は、発光分析器54によって取得されるCOの発光強度が所定値以下であると判定される場合に、或いは、工程ST21は、発光分析器54によって取得されるCNの発光強度が別の所定値以上であると判定される場合に、終了される。或いは、工程ST21は、所定時間の経過後に終了される。
As shown in FIG. 10B, in step ST21, the first film FB1 is etched so that the ions from the plasma are irradiated to the first film FB1 and the second film FB2 is exposed by chemical ion etching. To be done. The step ST21 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
図10の(c)に示すように、工程ST22では、プラズマからのイオンが第2の膜FB2に照射され、ケミカルイオンエッチングによって第3の膜FB3を露出させるように第2の膜FB2がエッチングされる。工程ST22は、発光分析器54によって取得される発光強度から第2の膜FB2のエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。例えば、工程ST22は、発光分析器54によって取得されるCNの発光強度が所定値以下であると判定される場合に、或いは、工程ST22は、発光分析器54によって取得されるCOの発光強度が別の所定値以上であると判定される場合に、終了される。或いは、工程ST22は、所定時間の経過後に終了される。
As shown in (c) of FIG. 10, in step ST22, the second film FB2 is etched so that the ions from the plasma are applied to the second film FB2 and the third film FB3 is exposed by chemical ion etching. To be done. The step ST22 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
図10の(d)に示すように、工程ST23では、プラズマからのイオンが第3の膜FB3に照射され、ケミカルイオンエッチングによって下地領域URBを露出させるように第3の膜FB3がエッチングされる。工程ST23は、発光分析器54によって取得される発光強度から第3の膜FB3のエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。例えば、工程ST23は、発光分析器54によって取得されるCOの発光強度が所定値以下であると判定される場合に、終了される。或いは、工程ST23は、所定時間の経過後に終了される。
As shown in (d) of FIG. 10, in step ST23, ions from the plasma are applied to the third film FB3, and the third film FB3 is etched by chemical ion etching so as to expose the underlying region URB. .. The step ST23 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
続く工程ST24では、図10の(e)に示すように、第3の膜FB3のオーバーエッチングが行われる。工程ST24では、基板WBに対して低いエネルギーのイオンが供給されるので、下地領域URBの損傷を抑制しつつ、第3の膜FB3のオーバーエッチングを行うことができる。 In the subsequent step ST24, as shown in (e) of FIG. 10, overetching of the third film FB3 is performed. In step ST24, since ions of low energy are supplied to the substrate WB, overetching of the third film FB3 can be performed while suppressing damage to the underlying region URB.
この方法MT2によれば、そのエッチングに比較的高いエネルギーを要する膜を第1の膜FB1として有し、比較的低いエネルギーでエッチングされ得る膜を第2の膜FB2として有する多層膜のエッチングが可能となる。また、第2の膜FB2と下地領域URBとの間に、そのエッチングに比較的高いエネルギーを要する膜を第3の膜FB3として更に有する多層膜のエッチングが可能となる。 According to this method MT2, it is possible to etch a multilayer film that has a film that requires relatively high energy for etching as the first film FB1 and a film that can be etched with relatively low energy as the second film FB2. Becomes In addition, it is possible to etch a multilayer film that further has, as the third film FB3, a film requiring relatively high energy for etching between the second film FB2 and the base region URB.
次に、図11、図12の(a)、及び図12の(b)を参照する。図11は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図12の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図12の(b)は、図11に示すプラズマ処理方法の工程ST31の実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Next, reference is made to FIGS. 11 and 12A and 12B. FIG. 11 is a flow chart illustrating a plasma processing method according to yet another exemplary embodiment. FIG. 12A is a partially enlarged sectional view of an example substrate. FIG. 12B is a partially enlarged cross-sectional view of the example substrate in the state after performing the step ST31 of the plasma processing method shown in FIG. 11.
図11に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT3」という)は、工程ST31及び工程ST32を含む。工程ST31は、方法MT1の工程ST11と同じく、第1の期間において実行される。工程ST31では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST32は、方法MT1の工程ST12と同じく、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間の後の又は第1の期間に続く期間である。工程ST32では、第2のプラズマ処理が実行される。 The plasma processing method shown in FIG. 11 (hereinafter referred to as “method MT3”) includes a step ST31 and a step ST32. The step ST31 is executed in the first period, like the step ST11 of the method MT1. In step ST31, the first plasma treatment is performed. The step ST32 is executed in the second period, like the step ST12 of the method MT1. The second time period is a time period that follows or follows the first time period. In step ST32, the second plasma treatment is performed.
工程ST31及び工程ST32では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST31及び工程ST32では、ガス供給部GSが、処理ガスを供給するために、制御部80によって制御される。工程ST31及び工程ST32では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。
In step ST31 and step ST32, the processing gas is supplied into the
工程ST31及び工程ST32の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST31及び工程ST32の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of the process ST31 and the process ST32, the process ST1 to the process ST3 are executed. In each of process ST31 and process ST32, the
工程ST31では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST31では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST32では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST32では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In the process ST31, the partial period P M is set within the period P N. In step ST31, the
工程ST31及び工程ST32では、チャンバ10内で処理ガスからプラズマが形成される。工程ST31では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。一方、工程ST32では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなり、相対的にプラズマからチャンバ10の内壁面に向かうイオンのエネルギーが高くなる。
In step ST31 and step ST32, plasma is formed from the processing gas in the
図12の(a)に示すように、方法MT3が適用され得る基板WCは、下地領域URC及び膜FCを有する。膜FCは、下地領域URC上に設けられている。基板WCは、マスクMKCを更に有し得る。マスクMKCは、膜FC上に設けられている。マスクMKCは、膜FCの表面を部分的に露出させるように、パターニングされている。一例において、下地領域URCはTaNから形成されており、膜FCは幾つかの磁性層を含む多層膜であり、マスクMKCは、酸化シリコンから形成されている。膜FCの多層膜は、例えばMRAM素子部を構成する多層膜であり、MTJ(Magnetic Tunnel Junction)構造を含む。 As shown in FIG. 12A, the substrate WC to which the method MT3 can be applied has the underlying region URC and the film FC. The film FC is provided on the base region URC. The substrate WC may further have a mask MKC. The mask MKC is provided on the film FC. The mask MKC is patterned so as to partially expose the surface of the film FC. In one example, the underlying region URC is formed of TaN, the film FC is a multi-layered film including several magnetic layers, and the mask MKC is formed of silicon oxide. The multi-layer film of the film FC is, for example, a multi-layer film forming the MRAM element portion, and includes an MTJ (Magnetic Tunnel Junction) structure.
方法MT3では、基板WCは、第1の期間において、チャンバ10内に配置される。基板WCは、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。工程ST31及び工程ST32で用いられる処理ガスは、Cl2ガスとアルゴンガスといった希ガスを含む混合ガス、又は、COガスとNH3ガスを含む混合ガスであり得る。
In the method MT3, the substrate WC is placed in the
図12の(b)に示すように、工程ST31では、プラズマからのイオンが膜FCに照射され、ケミカルイオンエッチング及び/又はスパッタリングによって下地領域URCを露出させるように膜FCがエッチングされる。工程ST31は、発光分析器54によって取得される発光強度から膜FCのエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。或いは、工程ST31は、所定時間の経過後に終了される。工程ST31では、基板WCに対して高いエネルギーのイオンが供給されるので、難エッチング材料から形成された膜FCのエッチングが可能となる。
As shown in FIG. 12B, in step ST31, the film FC is irradiated with ions from the plasma, and the film FC is etched by chemical ion etching and/or sputtering to expose the underlying region URC. Step ST31 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
方法MT3は、工程ST3aを更に含んでいてもよい。工程ST3aは、工程ST31と工程ST32との間で実行される。工程ST3aでは、基板WCがチャンバ10の内部空間10sから搬出される。したがって、工程ST32は、基板WCがチャンバ10内に配置されていない状態で実施され得る。方法MT3は、工程ST3bを更に含んでいてもよい。工程ST3bは、工程ST3aと工程ST32との間で実行される。工程ST3bでは、ダミー基板がチャンバ10内に搬入される。ダミー基板は、支持台14上に載置される。したがって、工程ST32は、ダミー基板が支持台14上に載置されている状態で実行されてもよい。
The method MT3 may further include the step ST3a. The process ST3a is executed between the process ST31 and the process ST32. In step ST3a, the substrate WC is unloaded from the
工程ST31では、チャンバ10の内壁面に堆積物が付着する。堆積物はエッチング副生成物であり得る。工程ST32では、チャンバ10の内壁面に付着した堆積物が、プラズマからのイオン及び/又はラジカルといった化学種によって除去される。工程ST32が実行される第2の期間においては、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが低くなり、相対的にプラズマからチャンバ10の内壁面に向かうイオンのエネルギーが高くなる。その結果、チャンバ10の内壁面に付着した堆積物が効率的に除去される。
In step ST31, the deposit adheres to the inner wall surface of the
次に、図13、図14の(a)、図14の(b)、図14の(c)、及び図14の(d)を参照する。図13は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図14の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図14の(b)〜図14の(d)は、図13に示すプラズマ処理方法の複数の工程それぞれの実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Next, reference will be made to FIG. 13, FIG. 14(a), FIG. 14(b), FIG. 14(c), and FIG. 14(d). FIG. 13 is a flowchart showing a plasma processing method according to still another exemplary embodiment. FIG. 14A is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. 14B to 14D are partially enlarged cross-sectional views of an example substrate in a state after execution of each of the plurality of steps of the plasma processing method shown in FIG. 13.
図13に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT4」という)は、工程ST41及び工程ST42を含む。工程ST41は、方法MT1の工程ST11と同じく、第1の期間において実行される。第1の期間は単一の周期PLFの時間長と同一の時間長を有する期間であってもよい。工程ST41では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST42は、方法MT1の工程ST12と同じく、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間に続く期間である。第2の期間は単一の周期PLFの時間長と同一の時間長を有する期間であってもよい。工程ST42では、第2のプラズマ処理が実行される。 The plasma processing method shown in FIG. 13 (hereinafter, referred to as “method MT4”) includes step ST41 and step ST42. The step ST41 is executed in the first period, like the step ST11 of the method MT1. The first period may be a period having the same time length as the time length of the single cycle P LF . In step ST41, the first plasma processing is performed. The step ST42 is executed in the second period, like the step ST12 of the method MT1. The second period is a period following the first period. The second period may be a period having the same time length as the time length of the single cycle P LF . In step ST42, the second plasma treatment is performed.
工程ST41では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST42では、工程ST41で用いられる処理ガスと同じ処理ガス又は別の処理ガスが、チャンバ10内に、供給される。工程ST41及び工程ST42では、ガス供給部GSが制御部80によって制御される。工程ST41及び工程ST42では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。チャンバ10内の圧力は、例えば数mmTorr〜1000mTorrの範囲内の圧力に設定される。
In step ST41, the processing gas is supplied into the
工程ST41及び工程ST42の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST41及び工程ST42の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of the steps ST41 and ST42, steps ST1 to ST3 are executed. In each of process ST41 and process ST42, the
工程ST41では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST41では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST42では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST42では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In the process ST41, the partial period P M is set within the period P N. In step ST41, the
工程ST41及び工程ST42では、チャンバ10内でプラズマが形成される。工程ST41では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。一方、工程ST42では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなる。
In steps ST41 and ST42, plasma is formed in the
方法MT4では、基板は、第1の期間及び第2の期間にわたって、チャンバ10内に配置される。基板は、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。方法MT4が適用され得る基板WDは、図14の(a)に示すように、下地領域URD及び膜FDを有する。膜FDは、下地領域URD上に設けられている。基板WDは、マスクMKDを更に有し得る。マスクMKDは、膜FD上に設けられている。マスクMKDは、膜FDの表面を部分的に露出させるように、パターニングされている。一例において、下地領域URDは酸化シリコンから形成されており、膜FDは有機膜又はシリコン酸化膜であり、マスクMKDはフォトレジスト膜及び反射防止膜を含む多層構造を有する。マスクMKDの反射防止膜は、膜FD上に設けられている。マスクMKDの反射防止膜は、シリコンを含有する。マスクMKDのフォトレジスト膜は、マスクMKDの反射防止膜上に設けられている。
In method MT4, the substrate is placed in
工程ST41で用いられる処理ガスは、膜FDが有機膜である場合には、O2ガスといった酸素含有ガスを含み得る。工程ST41で用いられる処理ガスは、膜FDが有機膜である場合には、アルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。工程ST41で用いられる処理ガスは、膜FDがシリコン酸化膜である場合には、C4F8ガスといったフルオロカーボンガスを含み得る。工程ST41で用いられる処理ガスは、膜FDが有機膜又はシリコン酸化膜の何れであっても、C4F8ガスといったフルオロカーボンガス、O2ガスといった酸素含有ガス、及びアルゴンガスといった希ガスを含む混合ガスであってもよい。 The processing gas used in step ST41 may include an oxygen-containing gas such as O 2 gas when the film FD is an organic film. The processing gas used in step ST41 may further contain a rare gas such as argon gas when the film FD is an organic film. The processing gas used in step ST41 may include a fluorocarbon gas such as C 4 F 8 gas when the film FD is a silicon oxide film. The processing gas used in step ST41 includes a fluorocarbon gas such as C 4 F 8 gas, an oxygen-containing gas such as O 2 gas, and a rare gas such as argon gas, regardless of whether the film FD is an organic film or a silicon oxide film. It may be a mixed gas.
工程ST42で用いられる処理ガスは、膜FDが有機膜又はシリコン酸化膜の何れであっても、C4F8ガスといったフルオロカーボンガスを含み得る。工程ST42で用いられる処理ガスは、O2ガスといった酸素含有ガス、及びアルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。 The processing gas used in step ST42 may include a fluorocarbon gas such as C 4 F 8 gas regardless of whether the film FD is an organic film or a silicon oxide film. The processing gas used in step ST42 may further contain an oxygen-containing gas such as O 2 gas and a rare gas such as argon gas.
工程ST41では、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高い。したがって、工程ST41では、プラズマからのイオンが膜FDに照射され、ケミカルイオンエッチングによって膜FDがエッチングされる。図14の(b)に示すように、工程ST41において、膜FDは、側壁面を提供するように、エッチングされる。工程ST42では、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低い。工程ST42では、図14の(c)に示すように、プラズマからの化学種が基板WDの表面上に堆積物DPの膜を形成する。堆積物DPの膜は、炭素及び/又はフルオロカーボンの化学種から形成される。
In step ST41, the energy of the ions from the plasma toward the
続く工程ST43では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程ST43において、停止条件は、工程ST41と工程ST42を含むシーケンスの実行回数が所定回数に達している場合に満たされていると判定される。或いは、工程ST43において、停止条件は、発光分析器54によって取得される所定波長の発光強度に基づいて判定されてもよく、工程ST41及び工程ST42を含むシーケンス又は当該シーケンスの繰り返しの実行時間長に基づいて判定されてもよい。工程ST43において停止条件が満たされていないと判定される場合には、工程ST41と工程ST42を含むシーケンスが再び実行される。工程ST41のエッチングは異方性を有する。したがって、工程ST41では、図14の(d)に示すように、基板WDの側壁面上で延在している堆積物DPは残される。一方、工程ST41では、基板Wの他の表面(水平面)上で延在している堆積物DPが除去されて、膜FDが更にエッチングされる。工程ST43において停止条件が満たされていると判定されると、方法MT4は終了する。
In the subsequent step ST43, it is determined whether or not the stop condition is satisfied. In step ST43, the stop condition is determined to be satisfied when the number of executions of the sequence including step ST41 and step ST42 reaches the predetermined number. Alternatively, in step ST43, the stop condition may be determined based on the emission intensity of the predetermined wavelength acquired by the
方法MT4では、工程ST41と工程ST42が交互に繰り返される。即ち、方法MT4では、堆積物DPの形成(工程ST42)と膜FDのエッチング(工程ST41)が交互に行われる。方法MT4によれば、膜FDのエッチングの実行中には、膜FDの側壁面が堆積物DPによって保護される。 In method MT4, step ST41 and step ST42 are alternately repeated. That is, in the method MT4, formation of the deposit DP (step ST42) and etching of the film FD (step ST41) are alternately performed. According to the method MT4, the sidewall surface of the film FD is protected by the deposit DP during the etching of the film FD.
次に、図15、図16の(a)、図16の(b)、図16の(c)、及び図16の(d)を参照する。図15は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図16の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図16の(b)〜図16の(d)は、図15に示すプラズマ処理方法の複数の工程それぞれの実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Next, reference will be made to FIGS. 15 and 16(a), 16(b), 16(c), and 16(d). FIG. 15 is a flowchart showing a plasma processing method according to still another exemplary embodiment. FIG. 16A is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. 16B to 16D are partially enlarged cross-sectional views of the example substrate in a state after performing each of the plurality of steps of the plasma processing method illustrated in FIG. 15.
図15に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT5」という)は、工程ST51及び工程ST52を含む。工程ST51は、方法MT1の工程ST51と同じく、第1の期間において実行される。第1の期間は単一の周期PLFの時間長と同一の時間長を有する期間であってもよい。工程ST51では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST52は、方法MT1の工程ST12と同じく、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間に続く期間である。第2の期間は単一の周期PLFの時間長と同一の時間長を有する期間であってもよい。工程ST52では、第2のプラズマ処理が実行される。 The plasma processing method shown in FIG. 15 (hereinafter referred to as “method MT5”) includes step ST51 and step ST52. The step ST51 is executed in the first period, like the step ST51 of the method MT1. The first period may be a period having the same time length as the time length of the single cycle P LF . In step ST51, the first plasma treatment is performed. The step ST52 is executed in the second period, like the step ST12 of the method MT1. The second period is a period following the first period. The second period may be a period having the same time length as the time length of the single cycle P LF . In step ST52, the second plasma treatment is performed.
工程ST51では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST52では、工程ST51で用いられる処理ガスと同じ処理ガス又は別の処理ガスが、チャンバ10内に、供給される。工程ST51及び工程ST52では、ガス供給部GSが制御部80によって制御される。工程ST51及び工程ST52では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。チャンバ10内の圧力は、例えば数mTorr〜1000mTorrの範囲内の圧力に設定される。
In step ST51, the processing gas is supplied into the
工程ST51及び工程ST52の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST51及び工程ST52の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of process ST51 and process ST52, process ST1-process ST3 are performed. In each of process ST51 and process ST52, the
工程ST51では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST51では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST52では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST52では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In the process ST51, the partial period P M is set within the period P N. In step ST51, the
工程ST51及び工程ST52では、チャンバ10内でプラズマが形成される。工程ST51では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。一方、工程ST52では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなる。
In step ST51 and step ST52, plasma is formed in the
方法MT5では、基板は、第1の期間及び第2の期間にわたって、チャンバ10内に配置される。基板は、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。方法MT5が適用され得る基板WEは、図16の(a)に示すように、下地領域URE及び膜FEを有する。膜FEは、下地領域URE上に設けられている。基板WEは、マスクMKEを更に有し得る。マスクMKEは、膜FE上に設けられている。マスクMKEは、膜FEの表面を部分的に露出させるように、パターニングされている。一例において、下地領域UREは酸化シリコンから形成されており、膜FEは多結晶シリコンから形成されており、マスクMKEは酸化シリコンから形成されている。
In method MT5, the substrate is placed in the
工程ST51で用いられる処理ガスは、Cl2ガス、HBrガス、SF6ガスといったハロゲン含有ガスを含み得る。工程ST51で用いられる処理ガスは、O2ガスといった酸素含有ガスを更に含んでいてもよい。工程ST52で用いられる処理ガスは、工程ST51で用いられる処理ガスと異なる場合には、O2ガスといった酸素含有ガスを含み得る。工程ST52で用いられる処理ガスは、アルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。 The processing gas used in step ST51 may include a halogen-containing gas such as Cl 2 gas, HBr gas, and SF 6 gas. The processing gas used in step ST51 may further contain an oxygen-containing gas such as O 2 gas. The processing gas used in step ST52 may include an oxygen-containing gas such as O 2 gas when different from the processing gas used in step ST51. The processing gas used in step ST52 may further contain a rare gas such as argon gas.
工程ST51では、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高い。したがって、工程ST51では、プラズマからのイオンが膜FEに照射され、ケミカルイオンエッチングによって膜FEがエッチングされる。図16の(b)に示すように、工程ST51において、膜FEは、側壁面を提供するように、エッチングされる。工程ST52では、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低い。工程ST52では、図16の(c)に示すように、膜FEのエッチングが抑制され、膜FEの表面を含む領域が変質して、変質領域MRを形成する。例えば、変質領域MRは、膜FEの表面を含む領域におけるシリコンの酸化によって形成される。
In step ST51, the energy of the ions from the plasma toward the
続く工程ST53では、停止条件が満たされるか否かが判定される。工程ST53において、停止条件は、工程ST51と工程ST52を含むシーケンスの実行回数が所定回数に達している場合に満たされていると判定される。或いは、工程ST53において、停止条件は、発光分析器54によって取得される所定波長の発光強度に基づいて判定されてもよく、工程ST51及び工程ST52を含むシーケンス又は当該シーケンスの繰り返しの実行時間長に基づいて判定されてもよい。工程ST53において停止条件が満たされていないと判定される場合には、工程ST51と工程ST52を含むシーケンスが再び実行される。工程ST53において停止条件が満たされていると判定されると、方法MT5は終了する。
In the subsequent step ST53, it is determined whether or not the stop condition is satisfied. In step ST53, the stop condition is determined to be satisfied when the number of executions of the sequence including step ST51 and step ST52 reaches the predetermined number. Alternatively, in step ST53, the stop condition may be determined based on the emission intensity of the predetermined wavelength acquired by the
方法MT5では、工程ST51と工程ST52が交互に繰り返される。即ち、方法MT5によれば、膜FEの変質処理(工程ST52)と膜FEのエッチング(工程ST51)が交互に行われる。方法MT5では、膜FEの側壁面が変質しているので、図16の(d)に示すように、工程ST51における側壁面のエッチングが抑制される。 In method MT5, step ST51 and step ST52 are alternately repeated. That is, according to the method MT5, the alteration treatment of the film FE (step ST52) and the etching of the film FE (step ST51) are alternately performed. In the method MT5, since the side wall surface of the film FE is altered, the side wall surface etching in the step ST51 is suppressed as shown in FIG.
次に、図17、図18の(a)、図18の(b)、及び図18の(c)を参照する。図17は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法を示す流れ図である。図18の(a)は、一例の基板の一部拡大断面図である。図18の(b)及び図18の(c)は、図17に示すプラズマ処理方法の複数の工程それぞれの実行後の状態における一例の基板の一部拡大断面図である。 Next, refer to FIG. 17, FIG. 18(a), FIG. 18(b), and FIG. 18(c). FIG. 17 is a flowchart showing a plasma processing method according to still another exemplary embodiment. FIG. 18A is a partially enlarged cross-sectional view of an example substrate. 18B and 18C are partially enlarged cross-sectional views of an example substrate in a state after performing each of the plurality of steps of the plasma processing method shown in FIG. 17.
図17に示すプラズマ処理方法(以下、「方法MT6」という)は、工程ST61及び工程ST62を含む。工程ST61は、方法MT1の工程ST11と同じく、第1の期間において実行される。工程ST61では、第1のプラズマ処理が実行される。工程ST62は、方法MT1の工程ST12と同じく、第2の期間において実行される。第2の期間は、第1の期間に続く期間である。工程ST62では、第2のプラズマ処理が実行される。 The plasma processing method shown in FIG. 17 (hereinafter referred to as “method MT6”) includes a step ST61 and a step ST62. The step ST61 is executed in the first period, like the step ST11 of the method MT1. In step ST61, the first plasma processing is performed. The step ST62 is executed in the second period, like the step ST12 of the method MT1. The second period is a period following the first period. In step ST62, the second plasma treatment is performed.
工程ST61及び工程ST62では、チャンバ10内に処理ガスが供給される。工程ST61及び工程ST62では、ガス供給部GSが、処理ガスを供給するために、制御部80によって制御される。工程ST61及び工程ST62では、排気装置50が、チャンバ10内の圧力を指定された圧力に設定するよう、制御部80によって制御される。チャンバ10内の圧力は、例えば数mTorr〜1000mTorrの範囲内の圧力に設定される。
In step ST61 and step ST62, the processing gas is supplied into the
工程ST61及び工程ST62の各々では、工程ST1〜工程ST3が実行される。工程ST61及び工程ST62の各々では、制御部80は、工程ST1〜工程ST3を実行するよう、第1の高周波電源61、第2の高周波電源62、及び第2の整合器64を制御する。
In each of the process ST61 and the process ST62, the process ST1 to the process ST3 are executed. In each of process ST61 and process ST62, the
工程ST61では、部分期間PMは、期間PP内に設定される。工程ST61では、制御部80は、部分期間PMを期間PP内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。工程ST62では、部分期間PMは、期間PN内に設定される。工程ST62では、制御部80は、部分期間PMを期間PN内に設定するよう、第2の整合器64を制御する。
In the process ST61, the partial period P M is set within the period P P. In step ST61, the
工程ST61及び工程ST62では、チャンバ10内でプラズマが形成される。工程ST61では、部分期間PMが期間PP内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的低くなる。一方、工程ST62では、部分期間PMが期間PN内に設定されるので、プラズマから支持台14に向かうイオンのエネルギーが比較的高くなる。
In step ST61 and step ST62, plasma is formed in the
図18の(a)に示すように、方法MT6が適用され得る基板WFは、第1の膜FF1及び第2の膜FF2を有する。第1の膜FF1は、第2の膜FF2上に設けられている。基板WFは、下地領域URF及びマスクMKFを更に有し得る。第2の膜FF2は、下地領域URF上に設けられている。マスクMKFは、第1の膜FF1上に設けられている。マスクMKFは、第1の膜FF1を部分的に露出させるように、パターニングされている。一例において、下地領域URFはシリコンから形成されている。第1の膜FF1は、シリコンを含有する反射防止膜である。第2の膜FF2は、酸化シリコンから形成されている。マスクMKFは、フォトレジスト膜から形成されている。 As shown in FIG. 18A, the substrate WF to which the method MT6 can be applied has a first film FF1 and a second film FF2. The first film FF1 is provided on the second film FF2. The substrate WF may further have a base region URF and a mask MKF. The second film FF2 is provided on the base region URF. The mask MKF is provided on the first film FF1. The mask MKF is patterned so as to partially expose the first film FF1. In one example, the underlying region URF is made of silicon. The first film FF1 is an antireflection film containing silicon. The second film FF2 is formed of silicon oxide. The mask MKF is formed of a photoresist film.
方法MT6では、基板WFは、第1の期間と第2の期間にわたって、チャンバ10内に配置される。基板WFは、チャンバ10内では、支持台14上に載置される。工程ST61及び工程ST62で用いられる処理ガスは、CF4ガスといったフルオロカーボンガスを含む。工程ST61及び工程ST62で用いられる処理ガスは、アルゴンガスといった希ガスを更に含んでいてもよい。
In method MT6, the substrate WF is placed in the
図18の(b)に示すように、工程ST61では、第2の膜FF2を露出させるように、プラズマからのイオンが第1の膜FF1に照射され、ケミカルイオンエッチングによって第1の膜FF1がエッチングされる。工程ST61は、発光分析器54によって取得される発光強度から第1の膜FF1のエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。或いは、工程ST61は、所定時間の経過後に終了される。
As shown in FIG. 18B, in step ST61, the first film FF1 is irradiated with ions from the plasma so as to expose the second film FF2, and the first film FF1 is exposed by chemical ion etching. Is etched. The process ST61 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
図18の(c)に示すように、工程ST62では、下地領域URFを露出させるように、プラズマからのイオンが第2の膜FF2に照射され、ケミカルイオンエッチングによって第2の膜FF2がエッチングされる。工程ST62は、発光分析器54によって取得される発光強度から第2の膜FF2のエッチング量が減少していると判断される場合に、終了される。例えば、発光分析器54によって取得されるCOの発光強度が所定値以下であると判定される場合に、工程ST62が終了される。或いは、工程ST62は、所定時間の経過後に終了される。
As shown in (c) of FIG. 18, in step ST62, the second film FF2 is irradiated with ions from the plasma so as to expose the underlying region URF, and the second film FF2 is etched by chemical ion etching. It The step ST62 is ended when it is determined from the emission intensity obtained by the
この方法MT6によれば、比較的低いエネルギーでエッチングされ得る膜を第1の膜FF1として有し、そのエッチングに比較的高いエネルギーを要する膜を第2の膜FF2として有する多層膜のエッチングが可能となる。 According to this method MT6, it is possible to etch a multilayer film having a film that can be etched with relatively low energy as the first film FF1 and a film that requires relatively high energy for etching as the second film FF2. Becomes
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。 Although various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and changes may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. In addition, elements in different embodiments can be combined to form other embodiments.
例えば、別の実施形態におけるプラズマ処理装置は、容量結合型以外の任意のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。そのようなプラズマ処理装置としては、誘導結合型のプラズマ処理装置及びマイクロ波といった表面波をプラズマの生成のために用いるプラズマ処理装置が例示される。このようなプラズマ処理装置でも、部分期間PMにおける第2の高周波電源62の負荷からの反射を低減させるために、整合回路64aのインピーダンスが設定される。例えば、部分期間PMにおけるインピーダンスZ2と第2の高周波電源62の出力インピーダンスとの差を減少させるように整合回路64aの可変リアクタンス素子の可変リアクタンスが調整される。なお、誘導結合型のプラズマ処理装置では、第2の高周波電源62からの高周波電力HFが第2の整合器64を介して誘導結合アンテナに供給される。マイクロ波といった表面波をプラズマの生成のために用いるプラズマ処理装置では、第2の高周波電源62からの高周波電力HFは第2の整合器64を介して下部電極18に供給される。
For example, the plasma processing apparatus in another embodiment may be any type of plasma processing apparatus other than the capacitive coupling type. Examples of such a plasma processing apparatus include an inductively coupled plasma processing apparatus and a plasma processing apparatus that uses surface waves such as microwaves to generate plasma. Even in such a plasma processing apparatus, in order to reduce the reflection from the load of the second high-
また、プラズマ処理装置1は、図19に示すように、第1の高周波電源61に代えて電源61Aを備えていてもよい。図19は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図19に示すプラズマ処理装置1において、電源61Aは、下部電極18に電気的に接続されている。電源61Aは、パルス状の負の直流電圧BVを発生するように構成されている。
Further, the plasma processing apparatus 1 may include a
図20は、電源61Aの出力電圧VO、高周波電力HF、及び同期信号SSに関する一例のタイミングチャートである。図20に示すように、電源61Aの出力電圧VOは、周期的に発生されるパルス状の負の直流電圧BVを含む。即ち、電源61Aは、パルス状の負の直流電圧BVを周期的に下部電極18に印加するように構成されている。図20に示す例では、電源61Aは、周期PBVで周期的にパルス状の負の直流電圧BVを下部電極18に印加する。各周期PBVは、期間PNと期間PPを含む。各周期PBVにおいて、期間PPは期間PNの後の期間である。期間PNにおいて、電源61Aは、パルス状の負の直流電圧BVを下部電極18に印加する。期間PPにおいては、電源61Aの出力電圧VOは、0Vであり得る。なお、各周期PBVにおいて、期間PPは期間PNの前の期間であってもよい。
FIG. 20 is an example timing chart regarding the output voltage VO of the
図19に示すプラズマ処理装置1においても、コントローラ64bは、同期信号SSを用いて部分期間PMを特定する。同期信号SSは、パルス状の負の直流電圧BVの各周期PBVの開始時点において同期パルスを有する信号であり得る。同期信号SSは、電源61Aによって生成されてもよい。或いは、同期信号SSは、同期信号生成器70によって生成されてもよい。同期信号生成器70は、パルス状の負の直流電圧BVと同期した信号を電源61Aから受けて、当該信号から同期信号SSを生成するように構成され得る。或いは、同期信号SSは、同期信号生成器72によって生成されてもよい。同期信号生成器72によって生成された同期信号SSは、電源61A及びコントローラ64bに与えられる。この例では、電源61Aは、同期信号生成器72によって生成された同期信号SSと同期するように、周期的にパルス状の負の直流電圧BVを出力する。
Also in the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 19, the
図19に示すプラズマ処理装置1においても、各周期PLF内において、一つ以上の部分期間PMが設定されてもよい。また、一つ以上の部分期間PMの各々は、各周期PLF内の一部期間であれば、その開始時点及び時間長は限定されるものではない。部分期間PMの開始時点及び時間長は、後述する制御部80からの指定により、任意に設定可能である。
また、部分期間PMは、期間PN内の期間であってもよい。或いは、部分期間PMは、期間PP内の期間であってもよい。
Also in the plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 19, one or more partial periods P M may be set within each cycle P LF . Further, each of the one or more partial periods P M is not limited in its start time and time length as long as it is a partial period in each cycle P LF . The start time and the time length of the partial period P M can be arbitrarily set by the designation from the
Moreover, the partial period P M may be a period within the period P N. Alternatively, the partial period P M may be a period within the period P P.
また、方法MT、方法MT1、方法MT2、方法MT3、方法MT4、方法MT5、及び方法MT6において用いられるプラズマ処理装置は、容量結合型とは別のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。例えば、上述した誘導結合型のプラズマ処理装置、又は、マイクロ波といった表面波をプラズマの生成のために用いるプラズマ処理装置が、方法MT、方法MT1、方法MT2、方法MT3、方法MT4、方法MT5、及び方法MT6において用いられてもよい。 The plasma processing apparatus used in the method MT, the method MT1, the method MT2, the method MT3, the method MT4, the method MT5, and the method MT6 may be a plasma processing apparatus of a type other than the capacitive coupling type. For example, the inductively coupled plasma processing apparatus described above or the plasma processing apparatus that uses a surface wave such as a microwave to generate plasma includes a method MT, a method MT1, a method MT2, a method MT3, a method MT4, and a method MT5. And may be used in method MT6.
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。 From the foregoing description, it is understood that various embodiments of the present disclosure are described herein for purposes of illustration and that various changes may be made without departing from the scope and spirit of the disclosure. Will. Therefore, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, the true scope and spirit of which is indicated by the appended claims.
1…プラズマ処理装置、10…チャンバ、14…支持台、18…下部電極、61…第1の高周波電源、62…第2の高周波電源、63…第1の整合器、64…第2の整合器、64a…整合回路、64b…コントローラ、PLF…周期、PM…部分期間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plasma processing apparatus, 10... Chamber, 14... Support stand, 18... Lower electrode, 61... 1st high frequency power supply, 62... 2nd high frequency power supply, 63... 1st matching device, 64... 2nd matching , 64a... Matching circuit, 64b... Controller, P LF ... Cycle, P M ... Partial period.
Claims (16)
下部電極を有し、前記チャンバ内に設けられた基板支持台と、
バイアス高周波電力である第1の高周波電力を前記下部電極に供給するように構成された第1の高周波電源と、
前記第1の高周波電源と該第1の高周波電源の負荷との間で接続された第1の整合器と、
プラズマ生成用の第2の高周波電力を供給するように構成された第2の高周波電源と、
前記第2の高周波電源と該第2の高周波電源の負荷との間で接続された第2の整合器と、
を備え、
前記第2の整合器は、可変インピーダンスを有する整合回路及びコントローラを有し、
前記コントローラは、前記第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における前記第2の高周波電源の前記負荷からの反射を低減させるために、前記整合回路のインピーダンスを設定するよう構成されている、
プラズマ処理装置。 A chamber,
A substrate support having a lower electrode and provided in the chamber;
A first high frequency power supply configured to supply a first high frequency power that is a bias high frequency power to the lower electrode;
A first matching unit connected between the first high frequency power supply and a load of the first high frequency power supply;
A second high frequency power supply configured to supply a second high frequency power for plasma generation;
A second matching unit connected between the second high frequency power supply and a load of the second high frequency power supply;
Equipped with
The second matching unit includes a matching circuit having variable impedance and a controller,
The controller is configured to set the impedance of the matching circuit to reduce reflections from the load of the second high frequency power supply during a designated sub-period within each cycle of the first high frequency power. ing,
Plasma processing equipment.
前記コントローラは、前記センサによって取得される前記電圧及び前記電流から、前記部分期間内の前記第2の高周波電源の負荷側のインピーダンスを決定し、決定した該インピーダンスと前記第2の高周波電源の出力インピーダンスとの差を減少させるために、前記整合回路の前記インピーダンスを設定するように構成されている、
請求項1〜3の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 Further comprising a sensor configured to measure voltage and current in an electrical path between the matching circuit and the second high frequency power supply,
The controller determines the load-side impedance of the second high-frequency power supply within the partial period from the voltage and the current acquired by the sensor, and determines the determined impedance and the output of the second high-frequency power supply. Configured to set the impedance of the matching circuit to reduce the difference with the impedance,
The plasma processing apparatus according to claim 1.
前記プラズマ処理装置のチャンバ内に設けられた支持台の下部電極に、第1の整合器を介して第1の高周波電源からバイアス高周波電力である第1の高周波電力を供給する工程と、
第2の整合器を介して第2の高周波電源からプラズマ生成用の第2の高周波電力を供給する工程と、
前記第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における前記第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるために、前記第2の整合器の整合回路のインピーダンスを設定する工程と、
を含む、インピーダンスの整合方法。 A method for impedance matching performed in a plasma processing apparatus, comprising:
Supplying a first high frequency power, which is a bias high frequency power, from a first high frequency power supply to a lower electrode of a support table provided in a chamber of the plasma processing apparatus, via a first matching unit;
Supplying a second high frequency power for plasma generation from a second high frequency power supply via a second matching unit;
Setting the impedance of the matching circuit of the second matcher to reduce reflections from the load of the second high frequency power supply during a specified sub-period within each cycle of the first high frequency power. ,
Impedance matching method, including:
決定した該インピーダンスと前記第2の高周波電源の出力インピーダンスとの差を減少させるために、前記整合回路の前記インピーダンスが設定される、
請求項5〜7の何れか一項に記載の整合方法。 The impedance on the load side of the second high frequency power supply in the partial period is the voltage and the current acquired by the sensor, and the voltage and the current in the electric path between the matching circuit and the second high frequency power supply and Determined from the current,
The impedance of the matching circuit is set to reduce the difference between the determined impedance and the output impedance of the second high frequency power supply,
The matching method according to claim 5.
第1の期間において前記プラズマ処理装置のチャンバ内で第1のプラズマ処理を実行する工程と、
前記第1の期間の後の又は該第1の期間に続く第2の期間において前記チャンバ内で第2のプラズマ処理を実行する工程と、
を含み、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程及び第2のプラズマ処理を実行する前記工程の各々は、
前記チャンバ内に設けられた支持台の下部電極に、第1の整合器を介して第1の高周波電源からバイアス高周波電力である第1の高周波電力を供給する工程と、
第2の整合器を介して第2の高周波電源からプラズマ生成用の第2の高周波電力を供給する工程と、
前記第1の高周波電力の各周期内の指定された部分期間における前記第2の高周波電源の負荷からの反射を低減させるために、前記第2の整合器の整合回路のインピーダンスを設定する工程と、
を含み、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程及び第2のプラズマ処理を実行する前記工程のうち一方において、前記部分期間は、前記第1の高周波電源から出力される前記第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間であり、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程及び第2のプラズマ処理を実行する前記工程のうち他方において、前記部分期間は、前記第1の高周波電源から出力される前記第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間である、
プラズマ処理方法。 A plasma processing method executed in a plasma processing apparatus, comprising:
Performing a first plasma process in a chamber of the plasma processing apparatus in a first period;
Performing a second plasma treatment in the chamber during a second period after the first period or subsequent to the first period;
Including,
Each of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment is
Supplying a first high frequency power, which is a bias high frequency power, from a first high frequency power supply to a lower electrode of a support provided in the chamber, via a first matching unit;
Supplying a second high frequency power for plasma generation from a second high frequency power supply via a second matching unit;
Setting the impedance of the matching circuit of the second matcher to reduce reflections from the load of the second high frequency power supply during a specified sub-period within each cycle of the first high frequency power. ,
Including,
In one of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment, the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source is in the partial period. A period within a period of negative polarity,
In the other of the step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment, the voltage of the first high frequency power output from the first high frequency power source is in the partial period. A period within a period having a positive polarity,
Plasma processing method.
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、前記部分期間は、前記第1の高周波電源から出力される前記第1の高周波電力の電圧が正の極性を有する期間内の期間である、
請求項9に記載のプラズマ処理方法。 In the step of performing the first plasma treatment, the partial period is a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity,
In the step of performing the second plasma treatment, the partial period is a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity.
The plasma processing method according to claim 9.
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、前記部分期間は、前記第1の高周波電源から出力される前記第1の高周波電力の電圧が負の極性を有する期間内の期間である、
請求項9に記載のプラズマ処理方法。 In the step of performing the first plasma treatment, the partial period is a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a positive polarity,
In the step of performing the second plasma treatment, the partial period is a period within a period in which the voltage of the first high-frequency power output from the first high-frequency power source has a negative polarity.
The plasma processing method according to claim 9.
前記基板は、下地領域及び該下地領域上に設けられた膜を有し、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程において、前記下地領域を露出させるよう処理ガスのプラズマを用いて前記膜がエッチングされ、
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、前記処理ガスのプラズマを用いて前記膜が更にエッチングされる、
請求項9〜11の何れか一項に記載のプラズマ処理方法。 A substrate is placed in the chamber for the first period of time and the second period of time;
The substrate has a base region and a film provided on the base region,
In the step of performing a first plasma treatment, the film is etched using plasma of a treatment gas to expose the underlying region,
In the step of performing a second plasma treatment, the film is further etched using plasma of the treatment gas,
The plasma processing method according to any one of claims 9 to 11.
前記基板は、第1の膜及び第2の膜を有し、該第1の膜は前記第2の膜上に設けられており、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程において、処理ガスのプラズマを用いて前記第1の膜がエッチングされ、
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、前記処理ガスのプラズマを用いて第2の膜がエッチングされる、
請求項9〜11の何れか一項に記載のプラズマ処理方法。 A substrate is placed in the chamber for the first period of time and the second period of time;
The substrate has a first film and a second film, and the first film is provided on the second film,
In the step of performing the first plasma treatment, the first film is etched using plasma of a treatment gas,
In the step of performing the second plasma treatment, the second film is etched using the plasma of the treatment gas,
The plasma processing method according to any one of claims 9 to 11.
第1のプラズマ処理を実行する前記工程において、処理ガスのプラズマを用いて前記基板の膜がエッチングされ、
前記第2の期間において前記基板は前記チャンバ内に配置されておらず、
前記チャンバの内壁面に付着した堆積物が、第2のプラズマ処理を実行する前記工程において前記処理ガスのプラズマを用いて除去される、
請求項11に記載のプラズマ処理方法。 A substrate is placed in the chamber during the first period,
In the step of performing the first plasma treatment, the film of the substrate is etched using plasma of a treatment gas,
The substrate is not placed in the chamber during the second period,
Deposits adhering to the inner wall surface of the chamber are removed by using the plasma of the processing gas in the step of performing the second plasma processing,
The plasma processing method according to claim 11.
第1のプラズマ処理を実行する前記工程において、処理ガスのプラズマを用いて前記基板の膜が側壁面を提供するようにエッチングされ、
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、第1のプラズマ処理を実行する前記工程でその前記膜がエッチングされた前記基板の表面上に、前記処理ガスのプラズマからの化学種又は別の処理ガスのプラズマからの化学種を含む堆積物が形成され、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程と第2のプラズマ処理を実行する前記工程とが交互に繰り返される、
請求項10に記載のプラズマ処理方法。 A substrate is placed in the chamber for the first period of time and the second period of time;
In the step of performing a first plasma treatment, the film of the substrate is etched using plasma of a treatment gas to provide sidewall surfaces;
In the step of performing the second plasma treatment, a chemical species or another treatment from the plasma of the treatment gas is applied on the surface of the substrate whose film is etched in the step of performing the first plasma treatment. Deposits containing species from the plasma of gas are formed,
The step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment are alternately repeated.
The plasma processing method according to claim 10.
第1のプラズマ処理を実行する前記工程において、処理ガスのプラズマを用いて前記基板の膜が側壁面を提供するようにエッチングされ、
第2のプラズマ処理を実行する前記工程において、第1のプラズマ処理を実行する前記工程でエッチングされた前記膜の表面を、前記処理ガスのプラズマ又は別の処理ガスのプラズマを用いて変質させ、
第1のプラズマ処理を実行する前記工程と第2のプラズマ処理を実行する前記工程とが交互に繰り返される、
請求項10に記載のプラズマ処理方法。 A substrate is placed in the chamber for the first period of time and the second period of time;
In the step of performing a first plasma treatment, the film of the substrate is etched using plasma of a treatment gas to provide sidewall surfaces;
In the step of performing the second plasma treatment, the surface of the film etched in the step of performing the first plasma treatment is modified using plasma of the processing gas or plasma of another processing gas,
The step of performing the first plasma treatment and the step of performing the second plasma treatment are alternately repeated.
The plasma processing method according to claim 10.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW108144869A TWI795616B (en) | 2018-12-19 | 2019-12-09 | Plasma processing apparatus, impedance mateching method, and plasma processing method |
CN201911273989.2A CN111341637A (en) | 2018-12-19 | 2019-12-12 | Plasma processing apparatus, impedance matching method, and plasma processing method |
KR1020190168095A KR20200076614A (en) | 2018-12-19 | 2019-12-16 | Plasma processing apparatus, impedance matching method, and plasma processing method |
US16/719,344 US11017985B2 (en) | 2018-12-19 | 2019-12-18 | Plasma processing apparatus, impedance matching method, and plasma processing method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018237154 | 2018-12-19 | ||
JP2018237154 | 2018-12-19 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020102443A true JP2020102443A (en) | 2020-07-02 |
JP2020102443A5 JP2020102443A5 (en) | 2022-10-20 |
JP7250663B2 JP7250663B2 (en) | 2023-04-03 |
Family
ID=71141307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019207063A Active JP7250663B2 (en) | 2018-12-19 | 2019-11-15 | Plasma processing apparatus and impedance matching method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7250663B2 (en) |
KR (1) | KR20200076614A (en) |
CN (1) | CN111341637A (en) |
TW (1) | TWI795616B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023074816A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma treatment device, power supply system, control method, program, and storage medium |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113202708B (en) * | 2021-05-16 | 2023-01-31 | 兰州空间技术物理研究所 | Working method of ionic electric propulsion system in full life cycle |
TW202314780A (en) * | 2021-06-21 | 2023-04-01 | 日商東京威力科創股份有限公司 | Plasma treatment device and plasma treatment method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003536250A (en) * | 2000-06-02 | 2003-12-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Apparatus and method for improving electron acceleration |
JP2009071133A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | Plasma treatment apparatus and plasma treatment method |
JP2018085389A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 東芝メモリ株式会社 | Dry etching method and manufacturing method of semiconductor device |
JP2019220650A (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing method and plasma processing device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5657262B2 (en) * | 2009-03-27 | 2015-01-21 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing equipment |
JP2016096342A (en) * | 2015-11-26 | 2016-05-26 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing device |
JP6378234B2 (en) * | 2016-03-22 | 2018-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing method and plasma processing apparatus |
-
2019
- 2019-11-15 JP JP2019207063A patent/JP7250663B2/en active Active
- 2019-12-09 TW TW108144869A patent/TWI795616B/en active
- 2019-12-12 CN CN201911273989.2A patent/CN111341637A/en active Pending
- 2019-12-16 KR KR1020190168095A patent/KR20200076614A/en active Search and Examination
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003536250A (en) * | 2000-06-02 | 2003-12-02 | 東京エレクトロン株式会社 | Apparatus and method for improving electron acceleration |
JP2009071133A (en) * | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Toshiba Corp | Plasma treatment apparatus and plasma treatment method |
JP2018085389A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-31 | 東芝メモリ株式会社 | Dry etching method and manufacturing method of semiconductor device |
JP2019220650A (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing method and plasma processing device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023074816A1 (en) * | 2021-10-28 | 2023-05-04 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma treatment device, power supply system, control method, program, and storage medium |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202040681A (en) | 2020-11-01 |
JP7250663B2 (en) | 2023-04-03 |
CN111341637A (en) | 2020-06-26 |
KR20200076614A (en) | 2020-06-29 |
TWI795616B (en) | 2023-03-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI815911B (en) | Plasma treatment method and plasma treatment device | |
US20200321200A1 (en) | Plasma processing method including cleaning of inside of chamber main body of plasma processing apparatus | |
US20180076048A1 (en) | Method of etching silicon oxide and silicon nitride selectively against each other | |
JP7250663B2 (en) | Plasma processing apparatus and impedance matching method | |
JP2022183200A (en) | Control method, plasma processing device, processor, and non-transitory computer-readable recording medium | |
US12033832B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
JP2019192728A (en) | Temperature control method | |
US11282701B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
CN109755125A (en) | Engraving method | |
JP2023059948A (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
US11017985B2 (en) | Plasma processing apparatus, impedance matching method, and plasma processing method | |
JP6928548B2 (en) | Etching method | |
US11705339B2 (en) | Etching method and plasma processing apparatus | |
KR20210035073A (en) | Plasma treatment method and plasma treatment apparatus | |
US20210159052A1 (en) | Processing Chamber With Multiple Plasma Units | |
JP2019192727A (en) | Plasma processing method | |
JP2022049667A (en) | Etching method and plasma processing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221012 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221012 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20221012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230215 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230322 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7250663 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |