JP2022510584A - パルスｄｃバイアスを使用した場合の自動ｅｓｃ静電気バイアス補償 - Google Patents

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Abstract

本開示の実施形態は、概して、半導体製造において使用されるシステムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、基板をパルスＤＣバイアス且つクランプするためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、基板を支持するためのＥＳＣを有する処理チャンバを含む。電極は、ＥＳＣに埋め込まれ、バイアス及びクランプ回路に電気的に連結される。バイアス及びクランプ回路は、少なくとも、成形されたＤＣパルス電圧源、及びクランプネットワークを含む。クランプネットワークは、直流電圧源及びダイオード、並びに抵抗器を含む。成形されたＤＣパルス電圧源とクランプネットワークは並列に接続されている。バイアス及びクランプネットワークは、自動的に実質的に一定のクランプ電圧を維持する。これは、基板がパルスＤＣ電圧でバイアスされたときに、電極と基板にわたる一定の電圧降下であり、基板のクランピングの改善につながる。【選択図】図２

Description

［０００１］本開示の実施形態は、概して、半導体製造に使用されるシステムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、基板をバイアス且つクランプするためのシステムに関する。
［０００２］イオン衝突は、半導体基板を処理するためのプラズマエッチング及びプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）プロセスにおける化学的及び物理的プロセスの活性化エネルギー源として使用されることが多い。プラズマシースによって加速した高エネルギーイオンは、さらに指向性が高く、高アスペクト比のフィーチャのエッチングに使用することができる。従来、基板は、ＲＦ源からの高周波（ＲＦ）電力を使用してバイアスすることができる。ＲＦ源は、静電チャック（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｃｈｕｃｋ：ＥＳＣ）に埋め込まれた第１の電極にＲＦ電圧を供給する。第１の電極は、ＥＳＣの一部であるセラミックの層を介して、処理システムのプラズマに容量連結される。プラズマシースの非線形な、ダイオードのような性質が、印加されたＲＦ電界の整流をもたらし、その結果、基板とプラズマとの間に直流（ＤＣ）電圧降下、又は自己バイアスが現れる。この電圧降下が、基板に向かって加速したイオンの平均エネルギーを決定する。
［０００３］ＥＳＣは、ＥＳＣに埋め込まれた第２の電極に一定のＤＣ電圧を印加して、ＥＳＣと基板との間に電界を確立することによって、その上に配置された基板を固定する。電界は、基板と第２の電極にそれぞれ蓄積する反対の極性の電荷を誘起する。反対の極性の電荷間の静電引力が、基板をＥＳＣに向けて引っ張り、基板を固定する。しかしながら、静電力は、ＥＳＣにおける第１の電極に供給されるＲＦバイアス電力によって影響される可能性があり、基板をクランプする力が弱くなるか、又は過剰に強くなる。さらに、大きなバイアス電圧が数キロボルトになると、一定の直流電圧に対する自己バイアス電圧の変動が、アーキング又は基板の突然の脱着及び破損のリスク増大を招き得る。これは、パルス化している非常に高いバイアス電力（キロボルト（ｋＶ）範囲）で特に問題となる。
［０００４］したがって、基板をバイアス且つクランプするための改良されたシステムが必要とされている。
［０００５］本開示の実施形態は、概して、半導体製造に使用されるシステムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、基板をパルスＤＣバイアス且つクランプするためのシステムに関する。一実施形態では、当該システムは、プラズマ処理チャンバ、並びにプラズマ処理チャンバに連結されたバイアス及びクランプ回路を含む。バイアス及びクランプ回路は、第１の成形されたＤＣパルス電圧源、及び成形されたＤＣパルス電圧源に並列に接続されたクランプネットワークを含む。クランプネットワークは、ＤＣ電圧源、及びダイオードを含む。
［０００６］別の実施形態では、当該システムは、プラズマ処理チャンバ、並びにプラズマ処理チャンバに連結されたバイアス及びクランプ回路を含む。バイアス及びクランプ回路は、パルス化されたバイアス電圧及び一定のクランプ電圧を、プラズマ処理チャンバ内に配置された基板に印加するように構成されている。
［０００７］別の実施形態では、当該方法は、プラズマ処理チャンバ内に配置された静電チャック上に配置された基板をパルスＤＣバイアス且つクランプすることを含む。基板は、実質的に一定の電圧でクランプされる。基板をパルスＤＣバイアス且つクランプすることは、パルス化された第１の電圧を基板に印加することと、第２の電圧を、静電チャックに埋め込まれた電極に印加することを含む。実質的に一定の電圧は、第１の電圧と第２の電圧との間の差である。
［０００８］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって、得ることができる。そのうちの幾つかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかし、添付図面は例示的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定すると見なすべきではなく、その他の等しく有効な実施形態も許容され得ることに留意されたい。
基板をバイアス且つクランプするためのシステムの概略断面図である。 図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。 図２の回路による電圧波形を示す。 図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。 図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。 図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。 図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。
［００１３］理解を容易にするために、図に共通する同一の要素を指し示すために、可能な場合には、同一の参照番号を使用した。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記述がなくても、他の実施形態に有益に組み込むことができると考えられている。
［００１４］本開示の実施形態は、概して、半導体製造において使用されるシステムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、基板をバイアス且つクランプするためのシステムに関する。一実施形態では、システムは、基板を支持するためのＥＳＣを有する処理チャンバを含む。電極は、ＥＳＣに埋め込まれ、バイアス及びクランプ回路に電気的に連結される。バイアス及びクランプ回路は、少なくとも、成形されたＤＣパルス電圧源、及びクランプネットワークを含む。クランプネットワークは、ＤＣ電圧源、及びダイオードを含む。成形されたＤＣパルス電圧源とクランプネットワークは並列に接続されている。クランプネットワークは、自動的に実質的に一定のクランプ電圧を維持する。これは、基板がパルスＤＣ電圧でバイアスされたときに、電極と基板にわたる一定の電圧降下であり、基板のクランピングの改善につながる。
［００１５］図１は、基板をバイアス且つクランプするためのシステム１０２の概略断面図である。システム１０２は、プラズマ処理チャンバ１２０、並びにバイアス及びクランプ回路１０８を含む。図１に示すように、本明細書に記載された１つ又は複数の実施形態を含むか、又はそれらと組み合わせることができる一実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０は、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プラズマチャンバである。幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０は、ＰＥＣＶＤチャンバ、プラズマ強化物理的気相堆積（ＰＥＰＶＤ）チャンバ、又はプラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）チャンバである。幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ１２０は、プラズマトリートメントチャンバ、又はプラズマベースのイオン注入チャンバ（例えば、プラズマドーピング（ＰＬＡＤ）チャンバ）である。ここで、プラズマ処理チャンバ１２０は、ＲＦ電源１９０に電気的に連結された、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源のようなプラズマ源１１２を含む。幾つかの実施形態では、プラズマ源１１２は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）源（例えば、基板支持体に対向する、処理領域内に配置されたプラズマ電極であって、ＲＦ電源に電気的に連結されたプラズマ電極）である。
［００１６］プラズマ処理チャンバ１２０は、処理空間１７０をチャンバ本体１７５及びチャンバリッド１８０を含む。１つ又は複数の処理ガスが、処理ガス源１８５からノズル１０４を介して処理空間１７０へと導入される。プラズマ源１１２は、一実施形態では１つ又は複数の誘導コイルであり、処理空間１７０の外側でチャンバリッド１８０の上に配置される。プラズマ源１１２は、ＲＦ整合回路１９５を介して、ＲＦ電源１９０に電気的に連結される。ＲＦ電源１９０及びプラズマ源１１２を使用して、処理空間１７０内の処理ガスと誘導エネルギーを利用して、プラズマを点火し維持する。処理空間１７０は、真空排出口１９４を通して、１つ又は複数の真空ポンプ１９２に流体的に連結される。真空排出口は、処理空間１７０を準大気状態に維持し、処理ガス及び／又はその他のガスをそこから排気する。基板支持アセンブリ１００が、処理空間１７０内に配置される。基板支持アセンブリ１００は、基板１３０を支持し固定するためのＥＳＣ１２２を含む。ＥＳＣ１２２は、１つ又は複数の層１６５上に配置される。
［００１７］幾つかの実施形態では、１つ又は複数の層１６５は、流体導管（図示せず）を含む。この流体導管は、１つ又は複数の層１６５の中に配置され、冷却源（図示せず）に流体連結されるか、又はそれと流体連通する。この冷却源は、例えば、基板支持アセンブリ１００の温度を制御するために比較的高い電気抵抗を有する冷媒源又は水源である。ＥＳＣ１２２は、誘電材料（例えば、耐食性金属酸化物材料又は金属窒化物材料などのバルク焼結セラミック材料）から形成され、これは、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、これらの混合物、又はこれらの組合せである。ＥＳＣ１２２には、電極１１０が埋め込まれている。電極１１０は、基板１３０のバイアスとクランプの両方に利用される。電極１１０は、導電性材料（例えば、１つ又は複数の金属メッシュ、箔、プレート、又はこれらの組合せ）から形成される。
［００１８］電極１１０は、バイアス及びクランプ回路１０８に電気的に連結される。バイアス及びクランプ回路１０８は、成形されたＤＣパルス電圧源１０６、及びクランプネットワーク１６０を含む。クランプネットワーク１６０は、自動的に実質的に一定のクランプ電圧を維持する。これは、成形されたＤＣパルス電圧源１０６によって基板がパルスＤＣ電圧でバイアスされたとき、電極１１０と基板１３０にわたる一定の電圧降下であり、基板のクランプの改善につながる。バイアス及びクランプ回路１０８は、図２、図４、図５、及び図６に詳述される。
［００１９］システム１０２は、システムコントローラ１３０をさらに含む。システムコントローラ１３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３２、メモリ１３４、及び支持回路１３６を含む。システムコントローラ１３０は、基板１３０を処理するために使用されるプロセスシーケンス（本明細書に記載された基板のバイアス及びクランプを含む）を制御するために使用される。ＣＰＵ１３２は、システム１０２及びそれに関連するサブプロセッサを制御するために産業用設定で使用されるように構成された汎用コンピュータプロセッサである。メモリ１３４は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フロッピー若しくはハードディスクドライブ、又はローカル若しくはリモートの他の適切な形態のデジタルストレージを含む。支持回路１３６は、ＣＰＵ１３２に連結され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源等、及びこれらの組合せを含む。幾つかの実施形態では、システムコントローラ１３０は、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体（図示せず）をさらに含む。
［００２０］コンピュータ可読媒体は、システムコントローラ１３０からローカル又はリモートのいずれかに位置する任意のデバイスを含み、このデバイスは、コンピュータデバイスによって検索可能な情報を記憶することができる。本開示の実施形態で使用可能なコンピュータ可読媒体の例には、ソリッドステートメモリ、フロッピーディスク、内部又は外部ハードドライブ、及び光学メモリ（ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＲ－Ｄ等）が含まれる。本明細書に記載された１つ又は複数の実施形態を含むことができ、又はこれらと組み合わせることができる一実施形態では、コンピュータ可読媒体は、メモリ１３４を含む。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１３２によって実行されると、ＣＰＵ１３２を、本開示の実施形態に従ってプロセスが実行されるように、システム１０２の動作を制御する特定の目的のコンピュータ（本明細書ではシステムコントローラ１３０）に変換する。幾つかの実施形態では、ソフトウェアルーチンは、システム１０２からリモートに位置する第２のコントローラ（図示せず）によって記憶及び／又は実行される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載されたプロセス、又はその一部は、１つ又は複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又は他の種類のハードウェア実装形態によって実行される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載されたプロセスは、ソフトウェアルーチン、ＡＳＩＣ、及び／又は他の種類のハードウェア実装形態の組合せによって実行される。メモリ内に記憶されるソフトウェアルーチンは、バイアス及びクランプスキーム並びに本明細書に記載された方法に関連する様々な機能を実行するために、ＣＰＵ１３２によって実行され得るプログラムコードを含む。
［００２１］図２は、図１のシステム１０２において実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。回路図に示される回路２００は、バイアス及びクランプ回路１０８とプラズマ処理チャンバ１２０との相互作用の主な態様をモデル化するために使用される。実際には、本明細書に記載されるバイアス及びクランプスキームと、（図１に示されるような）処理空間１７０内のプラズマとの相互作用は、複雑な物理現象を伴うことがある。
［００２２］図２に示されるように、回路２００は、プラズマ処理チャンバ１２０内に位置する構成要素、並びにバイアス及びクランプ回路１０８内に位置する構成要素を含む。電極１１０（図１に図示）、ＥＳＣ１２２の誘電体材料（図１に図示）、及び基板１３０（図１に図示）は、回路２００ではコンデンサ２０２によって表される。処理領域１７０（図１に図示）内に形成されるプラズマシース２０４は、回路２００では、３部回路素子、すなわち、ａ）導通時にプラズマシース崩壊（ｐｌａｓｍａ ｓｈｅａｔｈ ｃｏｌｌａｐｓｅ）を表すダイオード２０６、ｂ）プラズマシースの存在下で流れるイオン電流を表す電流源２０８、並びにｃ）バイアス及びクランプサイクルの主部分（～９０％）（すなわち、イオン加速及びエッチング（又は堆積）が生じる間のイオン電流フェーズ）のためのプラズマシースを表すコンデンサ２１０を含む。
［００２３］バイアス及びクランプ回路１０８、電極１１０（図１に図示）、並びにバイアス及びクランプ回路１０８と電極１１０とを共に接続する外部電気伝導体（例えば、電気ケーブル）は、接地への何らかの組み合わされた寄生容量を有しており、これは、回路２００では寄生コンデンサ２１２によって表される。外部電気伝導体は、回路２００ではインダクタ２１５によって表される同軸伝送線であってもよい。
［００２４］バイアス及びクランプ回路１０８は、図２に示すように、成形されたＤＣパルス電圧源１０６、及びクランプネットワーク１６０を含む。成形されたＤＣパルス電圧源１０６は、ノードＮ３と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。コンデンサ２１８が、ノードＮ３とノードＮ１との間にさらに接続されている。クランプネットワーク１６０は、少なくとも、ダイオード２１６、コンデンサ２２２、ＤＣ電圧源２１４、及び抵抗器２２０を含む。クランプネットワーク１６０は、ノードＮ１と接地ノードＧＮＤとの間にさらに接続されている。ダイオード２１６及び抵抗器２２０は、ノードＮ１とノードＮ２との間に接続され、ＤＣ電圧源２１４及びコンデンサ２２２は、ノードＮ２と接地ノードＧＮＤとの間に接続されている。成形されたＤＣパルス電圧源１０６、又はパルスバイアス発生器を使用して、電極１１０（図１に図示）においてパルスバイアス電圧波形を確立する。ＤＣ電圧源２１４及びダイオード２１６を使用して、実質的に一定のクランプ電圧を確立する。このクランプ電圧は、コンデンサ２０２にわたる（例えば、（図１に示すように）電極１１０、ＥＳＣ１２２の誘電体材料、及び基板１３０にわたる）電圧差である。
［００２５］図３Ａは、図２の回路２００を使用する第１の電圧波形３０２及び第２の電圧波形３０４を示す。図２及び図３Ａを参照すると、（図１に示されるように）システム１０２の動作中、第１の電圧波形３０２は、（図１に示されるように）基板１３０における電圧である。第１の電圧波形３０２のピーク電圧は、プラズマからの（図１に示す）基板１３０の表面上の電圧に等しくなるよう設定される。第２の電圧波形３０４は、（図１に示す）電極１１０における電圧である。ダイオード２１６により、第２の電圧波形３０４は、第１の電圧波形３０２を自動的に追跡する。ダイオード２１６の存在により、第１の波形３０２と第２の波形３０４との間に一定の電圧差が維持される。図３Ａに示されるように、第１の電圧波形３０２及び第２の電圧波形３０４は、一定の差を有しており、これは、電極１１０、ＥＳＣ１２２の誘電体材料、及び基板１３０にわたる一定のクランプ電圧である。言い換えると、一定のクランプ電圧は、第１の電圧波形３０２と第２の電圧波形３０４との間の差である。
［００２６］例えば、成形されたＤＣパルス電圧源１０６は、０ｋＶから－４ｋＶまでのＤＣ電圧のパルスを印加するように設定され、ＤＣ電圧源２１４は、－２ｋＶで一定のＤＣ電圧を印加するように設定される。第１の電圧波形３０２が０ｋＶ（すなわち、高状態）にあるとき、第２の電圧波形３０４は、ダイオード２１６が導通しているので、－２ｋＶにある。－２ｋＶの電圧降下が、コンデンサ２１８にわたって蓄積される（ノードＮ３の電圧は、ノードＮ１の電圧より２ｋＶ高い）。次いで、第１の電圧波形３０２が、０ｋＶから－４ｋＶ（すなわち、低状態）へと変化したとき、コンデンサ２１８にわたる２ｋＶの電圧降下のために、実質的に第２の電圧波形３０４であるノードＮ１の電圧が－６ｋＶへと変化する。この時点では、ダイオード２１６は逆バイアスされているので、ダイオード２１６は導通していない。第１の電圧波形３０２が－４ｋＶから０ｋＶに戻ると、ダイオード２１６は再び導通状態になり、電極１１０における電圧波形３０４が－２ｋＶへと再設定される。したがって、クランプ電圧のバイアス補償は、成形されたＤＣパルス電圧源１０６、ダイオード２１６、及びＤＣ電圧源２１４によって自動的に行われる。幾つかの実施形態では、成形されたＤＣパルス電圧源１０６は、図３Ａに示す電圧波形３０２よりも複雑な波形を有する成形されたＤＣパルスを供給し得る。その一例を図３Ｂに示す。
［００２７］図３Ｂは、図２の回路２００を使用する、第１の電圧波形３０６及び第２の電圧波形３０８を示す。図２及び３Ｂを参照すると、（図１に示されるように）システム１０２の動作中、第１の電圧波形３０６は、（図１に示されるように）基板１３０における電圧である。第１の電圧波形３０６のピーク電圧は、プラズマからの（図１に示す）基板１３０の表面上の電圧に等しくなるよう設定される。第２の電圧波形３０８は、（図１に示す）電極１１０における電圧である。ダイオード２１６により、第２の電圧波形３０８は、第１の電圧波形３０６を自動的に追跡する。ダイオード２１６の存在により、第１の波形３０６と第２の波形３０８との間に一定の電圧差が維持される。図３Ｂに示すように、第１の電圧波形３０６及び第２の電圧波形３０８は、一定の差を有しており、これは、電極１１０、ＥＳＣ１２２の誘電体材料、及び基板１３０にわたる一定のクランプ電圧である。言い換えると、一定のクランプ電圧は、第１の電圧波形３０６と第２の電圧波形３０８との間の差である。
［００２８］図４から図７は、図１のシステムにおいて実行されるプロセスのためのバイアス及びクランプスキームの概略回路図である。回路４００、５００、６００、及び７００は、プラズマ処理チャンバ１２０内の構成要素、並びにバイアス及びクランプ回路１０８内の構成要素を含む。幾つかの実施形態では、成形されたＤＣパルス電圧源１０６は、長い負パルスのバーストではなく、複数の短い正パルスのバーストを出力する。この場合、（図３Ａに示されるように）電圧波形３０２がより負の電圧状態で停止するため、バースト間に過剰に強いクランプ（ｏｖｅｒ ｃｌａｍｐｉｎｇ）が生じ得る。次いで、基板は、（図２に示されるように）電流源２０８からのイオン電流によって放電され得、電圧波形３０２は０ｋＶに戻る。しかしながら、抵抗器２２０、並びにコンデンサ２０２、２１２、及び２１８のＲＣ時定数のため、電極１１０は、基板と比べて放電に長い時間を要する。その結果、電圧波形３０４の電圧の大きさが高く留まり、基板の過剰に強いクランプが生じる。回路５００、６００、及び７００は、パルスの各バーストの終了時における長い放電時間を回避するための解決策を提供する。図５に示されるように、回路５００は、スイッチ５０２を有するバイアス及びクランプ回路１０８を含む。各バーストの終了時、回路５００内のコンデンサ２１８及び２１２を放電させるために、スイッチ５０２がオンにされる。
［００２９］図６に示すように、回路６００は、バースト間の過剰に強いクランプを低減するために利用される成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク６０２を有するバイアス及びクランプ回路１０８を含む。各バーストの終了時に、又はパルスのバーストの間に、第２の成形されたＤＣパルス電圧源６０３がオンになり、コンデンサ２０２、２１２、及び２１８からコンデンサ６０４への過剰な電荷をポンピングし、その結果、コンデンサ２０２、２１２、及び２１８に残留した電荷は、電極１１０における所定のクランプ電圧を維持するのにちょうど十分である。図６に示すように、ダイオード２１６が、ノードＮ４とノードＮ５との間に接続され、ＤＣ電圧源２１４が、ノードＮ４と接地ノードとの間に接続される。成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク６０２は、ノードＮ４とノードＮ５との間に接続される。成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク６０２は、直列に接続された成形されたＤＣパルス電圧源６０３、ダイオード６０５、及びインピーダンス（例えば、コンデンサ６０４及び抵抗器６０６）を含む。
［００３０］同様に、図７に示すように、回路７００は、バースト間の過剰に強いクランプを低減するために利用される成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク７０２を有するバイアス及びクランプ回路１０８を含む。各バーストの終了時、第２の成形されたＤＣパルス電圧源７０３がオンになり、コンデンサ２０２、２１２、及び２１８に蓄積された過剰な電荷を放電する。回路５００、６００、及び７００のうちの１つを使用して、バーストオン状態及びバーストオフ状態の両方の間、クランプ電圧を一定に留めることができる。図７に示すように、ダイオード２１６が、ノードＮ６とノードＮ７との間に接続され、ＤＣ電圧源２１４が、ノードＮ７と接地ノードとの間に接続されている。成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク７０２が、ノードＮ６と接地ノードとの間に接続されている。成形されたＤＣパルス電圧源ネットワーク７０２は、成形されたＤＣパルス電圧源７０３、ダイオード７０４、抵抗器７０６、ＤＣ電圧源７０８、抵抗器７１０、及びコンデンサ７１２を含む。成形されたＤＣパルス電圧源７０３、ダイオード７０４、及び抵抗器７０６が、ノードＮ６とノードＮ７との間に接続され、ＤＣ電圧源７０８、抵抗器７１０、及びコンデンサ７１２が、ノードＮ７と接地ノードとの間に接続されている。
［００３１］バイアス及びクランプ回路は、基板がパルスＤＣ電圧でバイアスされると、基板上に実質的に一定のクランプ電圧を自動的に維持し、これは基板のクランプを改善することにつながる。バイアス及びクランプ回路は、ＤＣ電圧源、ダイオード、コンデンサ、及び成形されたＤＣパルス電圧源を含む。ダイオードは、電極における電圧に、パルスバイアス電圧を追跡させる。その結果、基板上のクランプ電圧は、実質的に一定である。
［００３２］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及び追加の実施形態を考案してもよい。本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (14)

  1. システムであって、
    プラズマ処理チャンバ、並びに
    前記プラズマ処理チャンバに連結されたバイアス及びクランプ回路であって、
    第１の成形されたＤＣパルス電圧源と
    前記第１の成形されたＤＣパルス電圧源に並列に接続されたクランプネットワークであって、
    直流電圧源、及び
    ダイオード
    を備えたクランプネットワークと
    を備えたバイアス及びクランプ回路
    を備えているシステム。
  2. 前記プラズマ処理チャンバが、
    チャンバ本体、
    チャンバリッドであって、前記チャンバ本体と当該チャンバリッドが、処理空間を画定する、チャンバリッド、並びに
    前記処理空間内に配置された基板支持アセンブリ
    を備えている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記バイアス及びクランプ回路が、第２の成形されたＤＣパルス電圧源をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記バイアス及びクランプ回路が、スイッチをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。
  5. プラズマ処理チャンバ、並びに
    前記プラズマ処理チャンバに連結されたバイアス及びクランプ回路であって、パルス化されたバイアス電圧及び一定のクランプ電圧を、前記プラズマ処理チャンバ内に配置された基板に印加するように構成された、バイアス及びクランプ回路
    を備えているシステム。
  6. 前記バイアス及びクランプ回路が、
    第１の成形されたＤＣパルス電圧源、並びに
    前記第１の成形されたＤＣパルス電圧源に並列に接続されたクランプネットワークであって、
    第１の直流電圧源と、
    第１のダイオードと、
    第１のコンデンサと、
    第１の抵抗器と
    を備えたクランプネットワーク
    を備えている、請求項６に記載のシステム。
  7. 前記第１のダイオードが、第１のノードと第２のノードとの間に接続され、前記直流電圧源が、前記第２のノードと接地ノードとの間に接続されている、請求項７に記載のシステム。
  8. 前記バイアス及びクランプ回路が、第１の成形されたＤＣパルス電圧源ネットワークをさらに備え、前記第１の成形されたＤＣパルス電圧源ネットワークが、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に接続されている、請求項８に記載のシステム。
  9. 前記バイアス及びクランプ回路が、第２の成形されたＤＣパルス電圧源ネットワークをさらに備え、前記第２の成形されたＤＣパルス電圧源ネットワークが、前記第１のノードと前記接地ノードとの間に接続されている、請求項８に記載のシステム。
  10. 前記第２のパルスネットワークが、第３の成形されたＤＣパルス電圧源、第３のダイオード、第２の抵抗器、第２の直流電圧源、第３の抵抗器、及び第２のコンデンサを備え、前記第３の成形されたＤＣパルス電圧源、前記第３のダイオード、及び前記第２の抵抗器が、前記第１のノードと前記第２のノードとの間に接続され、前記第２の直流電圧源、前記第３の抵抗器、及び前記第２のコンデンサが、前記第２のノードと前記接地ノードとの間に接続されている、請求項１０に記載のシステム。
  11. プラズマ処理チャンバ内に配置された静電チャック上に配置された基板をバイアス及びクランプすることであって、当該基板が、実質的に一定の電圧でクランプされ、当該基板をバイアス及びクランプすることが、
    パルス化された第１の電圧を基板に印加することと、
    第２の電圧を、前記静電チャックに埋め込まれた電極に印加することであって、前記実質的に一定の電圧が、前記第１の電圧と前記第２の電圧との間の差である、電極に印加すること
    を含む、基板をバイアス及びクランプすること
    を含む方法。
  12. 前記基板をバイアス及びクランプすることが、第１の成形されたＤＣパルス電圧源及びクランプネットワークによって行われ、前記第１の電圧が、前記第１の成形されたＤＣパルス電圧源によって印加される、請求項１２に記載の方法。
  13. 前記クランプネットワークが、ダイオードを備え、前記ダイオードは、前記第１の電圧が高状態にあるときに導通し、前記ダイオードは、前記第１の電圧が低状態にあるとき逆バイアスモードにある、請求項１３に記載の方法。
  14. パルス化された前記第１の電圧が、正パルスのバーストを含み、前記クランプネットワークが、スイッチを備え、前記スイッチが、前記正パルスのバースト間にオンにされ、前記クランプネットワークが、第２の成形されたＤＣパルス電圧源を備え、前記第２の成形されたＤＣパルス電圧源が、前記正パルスのバースト間にオンにされる、請求項１３に記載の方法。
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