JP2023027754A - Plasma processing apparatus and etching method - Google Patents

Plasma processing apparatus and etching method Download PDF

Info

Publication number
JP2023027754A
JP2023027754A JP2022116904A JP2022116904A JP2023027754A JP 2023027754 A JP2023027754 A JP 2023027754A JP 2022116904 A JP2022116904 A JP 2022116904A JP 2022116904 A JP2022116904 A JP 2022116904A JP 2023027754 A JP2023027754 A JP 2023027754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
edge ring
plasma processing
processing apparatus
plasma
passive element
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.)
Pending
Application number
JP2022116904A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
夏実 鳥井
Natsumi Torii
幸一 永海
Koichi Nagaumi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to TW111129654A priority Critical patent/TW202325102A/en
Priority to CN202210948653.7A priority patent/CN115705987A/en
Priority to US17/889,632 priority patent/US20230056323A1/en
Priority to KR1020220102377A priority patent/KR20230026286A/en
Publication of JP2023027754A publication Critical patent/JP2023027754A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To appropriately control the incident angle of ions in plasma with respect to an edge area of a substrate in plasma processing.SOLUTION: A plasma processing apparatus comprises: a substrate support that includes a lower electrode, an electrostatic chuck, and an edge ring; a drive device that moves the edge ring in the vertical direction; an upper electrode that is arranged above the substrate support; a source RF power supply that supplies source RF power to the upper electrode or the lower electrode; a bias RF power supply that supplies bias RF power to the lower electrode; at least one conductor that is in contact with the edge ring; a DC power supply that applies DC voltage having a negative polarity to the edge ring through the at least one conductor; an RF filter that is electrically connected between the at least one conductor and the DC power supply and includes at least one variable passive element; and a control unit that controls the drive device and the at least one variable passive element to adjust the incident angle of ions in plasma with respect to an edge area of a substrate.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本開示は、プラズマ処理装置及びエッチング方法に関する。 The present disclosure relates to a plasma processing apparatus and an etching method.

特許文献1には、プラズマチャンバ内でエッジ領域におけるイオン束の方向性を制御するためのシステムが開示されている。このシステムは、RF信号を生成するように構成されたRF発生器と、RF信号を受信して修正RF信号を生成するためのインピーダンス整合回路と、プラズマチャンバとを含む。プラズマチャンバは、エッジリングと、修正RF信号を受信する結合リングとを含む。結合リングは、修正RF信号を受信する電極と、エッジリングとの間にキャパシタンスを生成してイオン束の方向性を制御する電極とを含む。 US Pat. No. 5,900,000 discloses a system for controlling ion flux directionality at the edge region in a plasma chamber. The system includes an RF generator configured to generate an RF signal, an impedance matching circuit for receiving the RF signal and generating a modified RF signal, and a plasma chamber. The plasma chamber includes an edge ring and a coupling ring that receives the modified RF signal. The coupling ring includes electrodes that receive the modified RF signal and electrodes that create capacitance with the edge ring to control the directionality of the ion flux.

特開2017-228526号公報JP 2017-228526 A

本開示にかかる技術は、プラズマ処理において基板のエッジ領域に対するプラズマ中のイオンの入射角度を適切に制御する。 The technique according to the present disclosure appropriately controls the incident angle of ions in the plasma with respect to the edge region of the substrate in plasma processing.

本開示の一態様のプラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、前記エッジリングを縦方向に移動させるように構成される駆動装置と、前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースRF電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースRF電源と、バイアスRF電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアスRF電源と、前記エッジリングと接触する少なくとも1つの導体と、前記少なくとも1つの導体を介して前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、前記少なくとも1つの導体と前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも1つの可変受動素子(variable passive component)を含むRFフィルタと、前記駆動装置及び前記少なくとも1つの可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整するように構成される制御部と、備える。 A plasma processing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a plasma processing chamber and a substrate support arranged in the plasma processing chamber, wherein the substrate support includes a lower electrode, an electrostatic chuck, and the electrostatic chuck. a substrate support including an edge ring arranged to surround a substrate resting thereon; a drive configured to move the edge ring longitudinally; a top electrode disposed; a source RF power supply configured to supply source RF power to the top electrode or the bottom electrode to generate a plasma from gases in the plasma processing chamber; a bias RF power source configured to supply a bottom electrode; at least one conductor in contact with the edge ring; and configured to apply a negative DC voltage to the edge ring via the at least one conductor. an RF filter electrically connected between the at least one conductor and the DC power source and including at least one variable passive component; the driver and the at least one a controller configured to control a variable passive element to adjust the angle of incidence of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate placed on the electrostatic chuck.

本開示によれば、プラズマ処理において基板のエッジ領域に対するプラズマ中のイオンの入射角度を適切に制御することができる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately control the incident angle of ions in the plasma with respect to the edge region of the substrate in plasma processing.

本実施形態にかかるエッチング装置の構成の概略を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing the outline of the configuration of an etching apparatus according to this embodiment; FIG. 本実施形態にかかるエッジリング周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the outline of the configuration around the edge ring according to the present embodiment; 本実施形態にかかるエッジリング周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the outline of the configuration around the edge ring according to the present embodiment; エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing changes in the shape of the sheath and tilting of the incident direction of ions due to wear of the edge ring; エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view showing changes in the shape of the sheath and tilting of the incident direction of ions due to wear of the edge ring; シースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the shape of the sheath and occurrence of inclination of the incident direction of ions; シースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the shape of the sheath and occurrence of inclination of the incident direction of ions; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method; 他の実施形態にかかるエッジリング周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an edge ring according to another embodiment; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an example of the configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a configuration of a connecting portion; 接続部の構成の一例を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing an example of a configuration of a connecting portion; 接続部と可変受動素子の構成の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an example of a configuration of a connecting portion and a variable passive element; 接続部と可変受動素子の構成の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an example of a configuration of a connecting portion and a variable passive element; 接続部と可変受動素子の構成の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing an example of a configuration of a connecting portion and a variable passive element; 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 接続部と駆動装置の構成の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of a structure of a connection part and a drive device. 他の実施形態にかかるエッジリング周辺の構成の概略を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an outline of a configuration around an edge ring according to another embodiment; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method; チルト角度の制御方法の一例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a tilt angle control method;

半導体デバイスの製造工程では、半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)にエッチング等のプラズマ処理が行われる。プラズマ処理では、処理ガスを励起させることによりプラズマを生成し、当該プラズマによってウェハを処理する。 2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is subjected to plasma processing such as etching. In plasma processing, plasma is generated by exciting a processing gas, and the wafer is processed with the plasma.

プラズマ処理は、プラズマ処理装置で行われる。プラズマ処理装置は、一般的に、チャンバ、ステージ、高周波(Radio Frequency:RF)電源を備える。一例では、高周波電源は、第1の高周波電源、及び第2の高周波電源を備える。第1の高周波電源は、チャンバ内のガスのプラズマを生成するために、第1の高周波電力を供給する。第2の高周波電源は、ウェハにイオンを引き込むために、バイアス用の第2の高周波電力を下部電極に供給する。ステージは、チャンバ内に設けられている。ステージは、下部電極及び静電チャックを有する。一例では、静電チャック上には、当該静電チャック上に載置されたウェハを囲むようにエッジリングが配置される。エッジリングは、ウェハに対するプラズマ処理の均一性を向上させるために設けられる。 Plasma processing is performed in a plasma processing apparatus. A plasma processing apparatus generally includes a chamber, a stage, and a radio frequency (RF) power supply. In one example, the radio frequency power supply comprises a first radio frequency power supply and a second radio frequency power supply. A first RF power supply provides first RF power to generate a plasma of the gas within the chamber. A second RF power supply supplies second RF power for biasing to the lower electrode to attract ions into the wafer. A stage is provided within the chamber. The stage has a lower electrode and an electrostatic chuck. In one example, an edge ring is arranged on the electrostatic chuck so as to surround the wafer placed on the electrostatic chuck. The edge ring is provided to improve plasma processing uniformity on the wafer.

エッジリングは、プラズマ処理が実施される時間の経過に伴い、消耗し、エッジリングの厚みが減少する。エッジリングの厚みが減少すると、エッジリング及びウェハのエッジ領域の上方においてシースの形状が変化する。このようにシースの形状が変化すると、ウェハのエッジ領域におけるイオンの入射方向が縦方向に対して傾斜する。その結果、ウェハのエッジ領域に形成される凹部が、ウェハの厚み方向に対して傾斜する。 The edge ring wears and the thickness of the edge ring decreases over time as the plasma treatment is performed. The reduced thickness of the edge ring changes the shape of the sheath above the edge ring and the edge region of the wafer. When the shape of the sheath changes in this way, the incident direction of ions in the edge region of the wafer is inclined with respect to the vertical direction. As a result, the recess formed in the edge region of the wafer is inclined with respect to the thickness direction of the wafer.

ウェハのエッジ領域においてウェハの厚み方向に延びる凹部を形成するためには、ウェハのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きを調整する必要がある。そこで、エッジ領域へのイオンの入射方向(イオン束の方向性)を制御するために、例えば特許文献1では上述したように、結合リングの電極とエッジリングとの間にキャパシタンスを生成することが提案されている。 In order to form a concave portion extending in the thickness direction of the wafer in the edge region of the wafer, it is necessary to adjust the inclination of the incident direction of ions to the edge region of the wafer. Therefore, in order to control the incident direction of ions (ion flux directionality) to the edge region, a capacitance can be generated between the electrode of the coupling ring and the edge ring, as described in Patent Document 1, for example. Proposed.

しかしながら、上記キャパシタンスを生成するだけで入射角度を制御しようとしても、その制御範囲には限界がある場合がある。また、消耗に伴うエッジリングの交換頻度を抑えることが望まれるが、上記キャパシタンスの生成だけではイオンの入射角度を十分に制御できない場合があり、かかる場合、エッジリングの交換頻度を改善しきれない。 However, even if an attempt is made to control the incident angle only by generating the above capacitance, the control range may be limited. In addition, it is desirable to suppress the replacement frequency of the edge ring due to wear, but there are cases where the incident angle of ions cannot be sufficiently controlled only by the generation of the above capacitance, and in such a case, the replacement frequency of the edge ring cannot be improved. .

本開示にかかる技術は、エッチングにおいて基板のエッジ領域においてイオンを垂直に入射させることにより、チルト角度を適切に制御する。 The technique according to the present disclosure appropriately controls the tilt angle by making ions perpendicularly incident on the edge region of the substrate during etching.

以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置としてのエッチング装置及びエッチング方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, an etching apparatus and an etching method as a plasma processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

<エッチング装置>
先ず、本実施形態にかかるエッチング装置について説明する。図1は、エッチング装置1の構成の概略を示す縦断面図である。図2A及び図2Bはそれぞれ、エッジリング周辺の構成の概略を示す縦断面図である。エッチング装置1は、容量結合型のエッチング装置である。エッチング装置1では、基板としてのウェハWに対してエッチングを行う。
<Etching device>
First, an etching apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 1 is a vertical sectional view showing the outline of the structure of the etching apparatus 1. As shown in FIG. 2A and 2B are vertical cross-sectional views schematically showing the configuration around the edge ring. The etching apparatus 1 is a capacitive coupling type etching apparatus. The etching apparatus 1 etches a wafer W as a substrate.

図1に示すようにエッチング装置1は、略円筒形状のプラズマ処理チャンバとしてのチャンバ10を有している。チャンバ10は、その内部においてプラズマが生成される処理空間Sを画成する。チャンバ10は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ10は接地電位に接続されている。 As shown in FIG. 1, the etching apparatus 1 has a chamber 10 as a substantially cylindrical plasma processing chamber. Chamber 10 defines a processing space S within which a plasma is generated. The chamber 10 is made of aluminum, for example. Chamber 10 is connected to ground potential.

チャンバ10の内部には、ウェハWを載置する基板支持体としてのステージ11が収容されている。ステージ11は、下部電極12、静電チャック13、及びエッジリング14を有している。なお、下部電極12の下面側には、例えばアルミニウムから構成される電極プレート(図示せず)が設けられていてもよい。 A stage 11 as a substrate support on which the wafer W is placed is housed inside the chamber 10 . The stage 11 has a lower electrode 12 , an electrostatic chuck 13 and an edge ring 14 . An electrode plate (not shown) made of, for example, aluminum may be provided on the lower surface side of the lower electrode 12 .

下部電極12は、導電性の材料、例えばアルミニウム等の金属で構成されており、略円板形状を有している。 The lower electrode 12 is made of a conductive material such as a metal such as aluminum, and has a substantially disk shape.

なお、ステージ11は、静電チャック13、エッジリング14、及びウェハWのうち少なくとも1つを所望の温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、冷媒、伝熱ガスのような温調媒体が流れる。 Note that the stage 11 may include a temperature control module configured to control at least one of the electrostatic chuck 13, the edge ring 14, and the wafer W to a desired temperature. The temperature control module may include heaters, channels, or a combination thereof. A temperature control medium such as a refrigerant or a heat transfer gas flows through the flow path.

一例では、下部電極12の内部に、流路15aが形成される。流路15aには、チャンバ10の外部に設けられたチラーユニット(図示せず)から入口配管15bを介して温調媒体が供給される。流路15aに供給された温調媒体は、出口流路15cを介してチラーユニットに戻るようになっている。流路15aの中に温調媒体、例えば冷却水等の冷媒を循環させることにより、静電チャック13、エッジリング14、及びウェハWを所望の温度に冷却することができる。 In one example, a channel 15 a is formed inside the lower electrode 12 . A temperature control medium is supplied to the flow path 15a from a chiller unit (not shown) provided outside the chamber 10 through an inlet pipe 15b. The temperature control medium supplied to the channel 15a returns to the chiller unit through the outlet channel 15c. The electrostatic chuck 13, the edge ring 14, and the wafer W can be cooled to a desired temperature by circulating a temperature control medium such as cooling water in the flow path 15a.

静電チャック13は、下部電極12上に設けられている。一例では、静電チャック13は、ウェハWとエッジリング14の両方を静電力により吸着保持可能に構成された部材である。静電チャック13は、周縁部の上面に比べて中央部の上面が高く形成されている。静電チャック13の中央部の上面は、ウェハWが載置されるウェハ載置面となり、一例では、静電チャック13の周縁部の上面は、エッジリング14が載置されるエッジリング載置面となる。 The electrostatic chuck 13 is provided on the lower electrode 12 . In one example, the electrostatic chuck 13 is a member that can attract and hold both the wafer W and the edge ring 14 by electrostatic force. The electrostatic chuck 13 is formed such that the upper surface of the central portion is higher than the upper surface of the peripheral portion. The upper surface of the central portion of the electrostatic chuck 13 serves as a wafer mounting surface on which the wafer W is mounted. In one example, the upper surface of the peripheral portion of the electrostatic chuck 13 serves as an edge ring mounting surface on which the edge ring 14 is mounted. face.

一例では、静電チャック13の内部において中央部には、ウェハWを吸着保持するための第1の電極16aが設けられている。静電チャック13の内部において周縁部には、エッジリング14を吸着保持するための第2の電極16bが設けられている。静電チャック13は、絶縁材料からなる絶縁材の間に電極16a、16bを挟んだ構成を有する。 In one example, a first electrode 16 a for attracting and holding the wafer W is provided in the central portion inside the electrostatic chuck 13 . A second electrode 16 b for attracting and holding the edge ring 14 is provided at the peripheral portion inside the electrostatic chuck 13 . The electrostatic chuck 13 has a configuration in which electrodes 16a and 16b are sandwiched between insulating materials made of an insulating material.

第1の電極16aには、直流電源(図示せず)からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、静電チャック13の中央部の上面にウェハWが吸着保持される。同様に、第2の電極16bには、直流電源(図示せず)からの直流電圧が印加される。一例では、これにより生じる静電力により、静電チャック13の周縁部の上面にエッジリング14が吸着保持される。 A DC voltage from a DC power source (not shown) is applied to the first electrode 16a. The wafer W is attracted and held on the upper surface of the central portion of the electrostatic chuck 13 by the electrostatic force generated thereby. Similarly, a DC voltage from a DC power supply (not shown) is applied to the second electrode 16b. In one example, the edge ring 14 is attracted and held on the upper surface of the peripheral portion of the electrostatic chuck 13 by the electrostatic force generated thereby.

なお、本実施形態において、第1の電極16aが設けられる静電チャック13の中央部と、第2の電極16bが設けられる周縁部とは一体となっているが、これら中央部と周縁部とは別体であってもよい。また、第1の電極16a及び第2の電極16bは、いずれも単極であってもよく、双極であってもよい。 In this embodiment, the central portion of the electrostatic chuck 13 where the first electrode 16a is provided and the peripheral portion where the second electrode 16b is provided are integrated. may be separate. Both the first electrode 16a and the second electrode 16b may be monopolar or bipolar.

また、本実施形態においてエッジリング14は、第2の電極16bに直流電圧を印加することで静電チャック13に静電吸着されるが、エッジリング14の保持方法はこれに限定されない。例えば、吸着シートを用いてエッジリング14を吸着保持してもよいし、エッジリング14をクランプして保持してもよい。あるいは、エッジリング14の自重によりエッジリング14が保持されてもよい。 In the present embodiment, the edge ring 14 is electrostatically attracted to the electrostatic chuck 13 by applying a DC voltage to the second electrode 16b, but the method for holding the edge ring 14 is not limited to this. For example, the edge ring 14 may be held by suction using a suction sheet, or the edge ring 14 may be clamped and held. Alternatively, the edge ring 14 may be held by its own weight.

エッジリング14は、静電チャック13の中央部の上面に載置されたウェハWを囲むように配置される、環状部材である。エッジリング14は、エッチングの均一性を向上させるために設けられる。このため、エッジリング14は、エッチングに応じて適宜選択される材料から構成されており、導電性を有し、例えばSiやSiCから構成され得る。 The edge ring 14 is an annular member arranged so as to surround the wafer W placed on the upper surface of the central portion of the electrostatic chuck 13 . The edge ring 14 is provided to improve etch uniformity. For this reason, the edge ring 14 is made of a material appropriately selected according to etching, has conductivity, and can be made of Si or SiC, for example.

以上のように構成されたステージ11は、チャンバ10の底部に設けられた略円筒形状の支持部材17に締結される。支持部材17は、例えばセラミックや石英等の絶縁体により構成される。 The stage 11 configured as described above is fastened to a substantially cylindrical support member 17 provided at the bottom of the chamber 10 . The support member 17 is made of an insulator such as ceramic or quartz.

ステージ11の上方には、ステージ11と対向するように、シャワーヘッド20が設けられている。シャワーヘッド20は、処理空間Sに面して配置される電極板21、及び電極板21の上方に設けられる電極支持体22を有している。電極板21は、下部電極12と一対の上部電極として機能する。後述するように第1の高周波電源50が下部電極12に電気的に結合されている場合には、シャワーヘッド20は、接地電位に接続される。なお、シャワーヘッド20は、絶縁性遮蔽部材23を介して、チャンバ10の上部(天井面)に支持されている。 A shower head 20 is provided above the stage 11 so as to face the stage 11 . The shower head 20 has an electrode plate 21 arranged facing the processing space S and an electrode support 22 provided above the electrode plate 21 . The electrode plate 21 functions as the lower electrode 12 and a pair of upper electrodes. When the first high-frequency power supply 50 is electrically coupled to the lower electrode 12 as will be described later, the showerhead 20 is connected to ground potential. The shower head 20 is supported on the top (ceiling surface) of the chamber 10 via an insulating shielding member 23 .

電極板21には、後述のガス拡散室22aから送られる処理ガスを処理空間Sに供給するための複数のガス噴出口21aが形成されている。電極板21は、例えば、発生するジュール熱の少ない低い電気抵抗率を有する導電体又は半導体から構成される。 The electrode plate 21 is formed with a plurality of gas ejection ports 21a for supplying the processing space S with a processing gas sent from a gas diffusion chamber 22a, which will be described later. The electrode plate 21 is made of, for example, a conductor or semiconductor that generates little Joule heat and has low electrical resistivity.

電極支持体22は、電極板21を着脱自在に支持する。電極支持体22は、例えばアルミニウム等の導電性材料の表面に耐プラズマ性を有する膜が形成された構成を有している。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムなどのセラミック製の膜であり得る。電極支持体22の内部には、ガス拡散室22aが形成されている。ガス拡散室22aからは、ガス噴出口21aに連通する複数のガス流通孔22bが形成されている。また、ガス拡散室22aには、後述するガス供給管33に接続されるガス導入孔22cが形成されている。 The electrode support 22 detachably supports the electrode plate 21 . The electrode support 22 has a structure in which a plasma-resistant film is formed on the surface of a conductive material such as aluminum. This membrane can be an anodized membrane or a ceramic membrane such as yttrium oxide. A gas diffusion chamber 22 a is formed inside the electrode support 22 . A plurality of gas flow holes 22b are formed from the gas diffusion chamber 22a to communicate with the gas ejection port 21a. A gas introduction hole 22c connected to a gas supply pipe 33, which will be described later, is formed in the gas diffusion chamber 22a.

また、電極支持体22には、ガス拡散室22aに処理ガスを供給するガス供給源群30が、流量制御機器群31、バルブ群32、ガス供給管33、及びガス導入孔22cを介して接続されている。 A gas supply source group 30 for supplying a processing gas to the gas diffusion chamber 22a is connected to the electrode support 22 via a flow control device group 31, a valve group 32, a gas supply pipe 33, and a gas introduction hole 22c. It is

ガス供給源群30は、エッチングに必要な複数種のガス供給源を有している。流量制御機器群31は複数の流量制御器を含み、バルブ群32は複数のバルブを含んでいる。流量制御機器群31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。エッチング装置1においては、ガス供給源群30から選択された一以上のガス供給源からの処理ガスが、流量制御機器群31、バルブ群32、ガス供給管33、及びガス導入孔22cを介してガス拡散室22aに供給される。そして、ガス拡散室22aに供給された処理ガスは、ガス流通孔22b及びガス噴出口21aを介して、処理空間S内にシャワー状に分散されて供給される。 The gas supply source group 30 has a plurality of types of gas supply sources necessary for etching. The flow control device group 31 includes a plurality of flow controllers, and the valve group 32 includes a plurality of valves. Each of the plurality of flow controllers of the flow controller group 31 is a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. In the etching apparatus 1, processing gas from one or more gas supply sources selected from the gas supply source group 30 is supplied through the flow control device group 31, the valve group 32, the gas supply pipe 33, and the gas introduction hole 22c. It is supplied to the gas diffusion chamber 22a. The processing gas supplied to the gas diffusion chamber 22a is dispersed in the processing space S in the form of a shower through the gas flow hole 22b and the gas ejection port 21a.

チャンバ10の底部であって、チャンバ10の内壁と支持部材17との間には、バッフルプレート40が設けられている。バッフルプレート40は、例えばアルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成される。バッフルプレート40には、複数の貫通孔が形成されている。処理空間Sは当該バッフルプレート40を介して排気口41に連通されている。排気口41には例えば真空ポンプ等の排気装置42が接続され、当該排気装置42により処理空間S内を減圧可能に構成されている。 A baffle plate 40 is provided at the bottom of the chamber 10 and between the inner wall of the chamber 10 and the support member 17 . The baffle plate 40 is made of, for example, an aluminum material coated with ceramics such as yttrium oxide. A plurality of through holes are formed in the baffle plate 40 . The processing space S communicates with an exhaust port 41 through the baffle plate 40 . An exhaust device 42 such as a vacuum pump, for example, is connected to the exhaust port 41 so that the inside of the processing space S can be depressurized by the exhaust device 42 .

また、チャンバ10の側壁にはウェハWの搬入出口43が形成され、当該搬入出口43はゲートバルブ44により開閉可能となっている。 A loading/unloading port 43 for the wafer W is formed in the side wall of the chamber 10 , and the loading/unloading port 43 can be opened and closed by a gate valve 44 .

図1及び図2に示すように、エッチング装置1は、ソースRF電源としての第1の高周波電源50、バイアスRF電源としての第2の高周波電源51、及び整合器52を更に有している。第1の高周波電源50と第2の高周波電源51は、整合器52を介して下部電極12に結合されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the etching apparatus 1 further has a first high frequency power supply 50 as a source RF power supply, a second high frequency power supply 51 as a bias RF power supply, and a matching box 52 . A first high frequency power supply 50 and a second high frequency power supply 51 are coupled to the lower electrode 12 via a matching box 52 .

第1の高周波電源50は、プラズマ発生用のソースRF電力である高周波電力HFを発生して、当該高周波電力HFを下部電極12に供給する。高周波電力HFは、27MHz~100MHzの範囲内の周波数であってよく、一例においては40MHzである。第1の高周波電源50は、整合器52の第1の整合回路53を介して、下部電極12に結合されている。第1の整合回路53は、第1の高周波電源50の出力インピーダンスと負荷側(下部電極12側)の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、第1の高周波電源50は、下部電極12に電気的に結合されていなくてもよく、第1の整合回路53を介して上部電極であるシャワーヘッド20に結合されていてもよい。また、第1の高周波電源50に代えて、高周波電力以外のパルス電圧を下部電極12に印加するように構成されたパルス電源を用いてもよい。このパルス電源は、後述する第2の高周波電源51に代えて用いられるパルス電源と同様である。 The first high-frequency power supply 50 generates high-frequency power HF, which is source RF power for plasma generation, and supplies the high-frequency power HF to the lower electrode 12 . The high frequency power HF may have a frequency in the range of 27 MHz to 100 MHz, and in one example is 40 MHz. A first high frequency power supply 50 is coupled to the lower electrode 12 via a first matching circuit 53 of a matching box 52 . The first matching circuit 53 is a circuit for matching the output impedance of the first high-frequency power supply 50 and the input impedance on the load side (lower electrode 12 side). Note that the first high-frequency power supply 50 may not be electrically coupled to the lower electrode 12 , and may be coupled to the showerhead 20 , which is the upper electrode, via the first matching circuit 53 . Further, instead of the first high-frequency power supply 50, a pulse power supply configured to apply a pulse voltage other than high-frequency power to the lower electrode 12 may be used. This pulse power source is the same as the pulse power source used in place of the second high-frequency power source 51, which will be described later.

第2の高周波電源51は、ウェハWにイオンを引き込むためのバイアスRF電力である高周波電力LFを発生して、当該高周波電力LFを下部電極12に供給する。高周波電力LFは、400kHz~13.56MHzの範囲内の周波数であってよく、一例においては400kHzである。第2の高周波電源51は、整合器52の第2の整合回路54を介して、下部電極12に結合されている。第2の整合回路54は、第2の高周波電源51の出力インピーダンスと負荷側(下部電極12側)の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、第2の高周波電源51に代えて、高周波電力以外のパルス電圧を下部電極12に印加するように構成されたパルス電源を用いてもよい。ここで、パルス電圧とは、電圧の大きさが周期的に変化するパルス状の電圧である。パルス電源は、直流電源であってよい。パルス電源は、電源自体がパルス電圧を印加するように構成されてもよく、下流側に電圧をパルス化するデバイスを備えるように構成されてもよい。一例では、パルス電圧は、ウェハWに負の電位が生じるように下部電極12に印加される。パルス電圧は、矩形波であってもよく、三角波あってもよく、インパルスであってもよく、又はその他の波形を有していてもよい。パルス電圧の周波数(パルス周波数)は、100kHz~2MHzの範囲内の周波数であってよい。なお、上記高周波電力LF又はパルス電圧は、静電チャック13の内部に設けられたバイアス電極に供給又は印加されてもよい。 The second high-frequency power supply 51 generates high-frequency power LF, which is bias RF power for drawing ions into the wafer W, and supplies the high-frequency power LF to the lower electrode 12 . The high frequency power LF may have a frequency in the range of 400 kHz to 13.56 MHz, and in one example is 400 kHz. A second high-frequency power supply 51 is coupled to the lower electrode 12 via a second matching circuit 54 of a matching box 52 . The second matching circuit 54 is a circuit for matching the output impedance of the second high-frequency power supply 51 and the input impedance on the load side (lower electrode 12 side). A pulse power source configured to apply a pulse voltage other than high frequency power to the lower electrode 12 may be used instead of the second high frequency power source 51 . Here, the pulse voltage is a pulse-like voltage whose magnitude changes periodically. The pulse power supply may be a DC power supply. A pulsed power supply may be configured such that the power supply itself applies a pulsed voltage, or it may be configured with a device downstream to pulse the voltage. In one example, the pulse voltage is applied to the lower electrode 12 such that the wafer W has a negative potential. The pulse voltage may be square, triangular, impulse, or have other waveforms. The frequency of the pulse voltage (pulse frequency) may be within the range of 100 kHz to 2 MHz. The high-frequency power LF or pulse voltage may be supplied or applied to a bias electrode provided inside the electrostatic chuck 13 .

エッチング装置1は、第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61を更に有している。第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61は、エッジリング14側からこの順で配置されている。第2の可変受動素子61は、接地電位に接続されている。すなわち、第2の可変受動素子61は、第1の高周波電源50と第2の高周波電源51のそれぞれに接続されていない。 The etching apparatus 1 further has a first variable passive element 60 and a second variable passive element 61 . The first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 are arranged in this order from the edge ring 14 side. The second variable passive element 61 is connected to ground potential. That is, the second variable passive element 61 is not connected to each of the first high frequency power supply 50 and the second high frequency power supply 51 .

一例においては、第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61の少なくとも一方は、インピーダンスが可変に構成されている。第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61は、例えばコイル(インダクタ)又はコンデンサ(キャパシタ)のいずれかであってもよい。また、コイル、コンデンサに限らず、ダイオード等の素子など可変インピーダンス素子であればどのようなものであっても同様の機能を達成できる。第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61の数や位置も、当業者が適宜設計することができる。さらに、素子自体が可変である必要はなく、例えば、インピーダンスが固定値の素子を複数備え、切替回路を用いて固定値の素子の組み合わせを切り替えることでインピーダンスを可変してもよい。なお、これら第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61の回路構成はそれぞれ、当業者が適宜設計することができる。 In one example, at least one of the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 is configured to have variable impedance. The first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 may be, for example, either coils (inductors) or capacitors (capacitors). In addition, the same function can be achieved with any variable impedance element such as a diode, not limited to a coil or a capacitor. The number and positions of the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 can also be appropriately designed by those skilled in the art. Furthermore, the element itself does not need to be variable. For example, a plurality of elements having fixed impedance values may be provided, and a switching circuit may be used to switch the combination of the fixed value elements to vary the impedance. The circuit configurations of the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 can be appropriately designed by those skilled in the art.

図1、図2A及び図2Bに示すように、エッチング装置1は、エッジリング14を縦方向に移動させる駆動装置70を更に有している。駆動装置70は、エッジリング14を支持して縦方向に移動するリフターピン71、及びリフターピン71を縦方向に移動させる駆動源72を有している。 As shown in FIGS. 1, 2A and 2B, the etching apparatus 1 further comprises a driving device 70 for vertically moving the edge ring 14 . The drive device 70 has a lifter pin 71 that supports the edge ring 14 and moves in the vertical direction, and a drive source 72 that moves the lifter pin 71 in the vertical direction.

リフターピン71は、エッジリング14の下面から縦方向に延在し、静電チャック13、下部電極12、支持部材17、及びチャンバ10の底部を貫通して設けられている。リフターピン71とチャンバ10の間は、チャンバ10の内部を密閉するためにシールされている。リフターピン71は、少なくとも表面が絶縁材料で形成されてよい。 The lifter pins 71 extend vertically from the bottom surface of the edge ring 14 and penetrate through the electrostatic chuck 13 , the lower electrode 12 , the support member 17 and the bottom of the chamber 10 . A seal is provided between the lifter pin 71 and the chamber 10 to seal the interior of the chamber 10 . At least the surface of the lifter pin 71 may be made of an insulating material.

駆動源72は、チャンバ10の外部に設けられている。駆動源72は、例えばモータを内蔵し、リフターピン71を縦方向に移動させる。すなわち駆動装置70によって、エッジリング14は、図2Aに示すように静電チャック13に載置された状態と、図2Bに示すように静電チャック13から離間した状態との間で、縦方向に移動自在に構成されている。 The drive source 72 is provided outside the chamber 10 . The drive source 72 incorporates, for example, a motor, and moves the lifter pins 71 in the vertical direction. That is, the driving device 70 moves the edge ring 14 vertically between a state where it is placed on the electrostatic chuck 13 as shown in FIG. 2A and a state where it is separated from the electrostatic chuck 13 as shown in FIG. 2B. It is configured so that it can move freely.

以上のエッチング装置1には、制御部100が設けられている。制御部100は、例えばCPUやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、エッチング装置1におけるエッチングを制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部100にインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体は、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。 A controller 100 is provided in the etching apparatus 1 described above. The control unit 100 is, for example, a computer having a CPU, memory, etc., and has a program storage unit (not shown). A program for controlling etching in the etching apparatus 1 is stored in the program storage unit. The program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the control unit 100 from the storage medium. Moreover, the storage medium may be temporary or non-temporary.

<エッチング方法>
次に、以上のように構成されたエッチング装置1を用いて行われるエッチングについて説明する。
<Etching method>
Next, etching performed using the etching apparatus 1 configured as described above will be described.

先ず、チャンバ10の内部にウェハWを搬入し、静電チャック13上にウェハWを載置する。その後、静電チャック13の第1の電極16aに直流電圧を印加することにより、ウェハWはクーロン力によって静電チャック13に静電吸着され、保持される。また、ウェハWの搬入後、排気装置42によってチャンバ10の内部を所望の真空度まで減圧する。 First, the wafer W is loaded into the chamber 10 and placed on the electrostatic chuck 13 . Thereafter, by applying a DC voltage to the first electrode 16a of the electrostatic chuck 13, the wafer W is electrostatically attracted to and held by the electrostatic chuck 13 by Coulomb force. After loading the wafer W, the inside of the chamber 10 is depressurized to a desired degree of vacuum by the exhaust device 42 .

次に、ガス供給源群30からシャワーヘッド20を介して処理空間Sに処理ガスを供給する。また、第1の高周波電源50によりプラズマ生成用の高周波電力HFを下部電極12に供給し、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、第2の高周波電源51によりイオン引き込み用の高周波電力LFを供給してもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、ウェハWにエッチングが施される。 Next, a processing gas is supplied from the gas supply source group 30 to the processing space S through the showerhead 20 . Further, the first high-frequency power source 50 supplies high-frequency power HF for plasma generation to the lower electrode 12 to excite the processing gas and generate plasma. At this time, the high-frequency power LF for attracting ions may be supplied from the second high-frequency power supply 51 . Then, the wafer W is etched by the action of the generated plasma.

エッチングを終了する際には、先ず、第1の高周波電源50からの高周波電力HFの供給及びガス供給源群30による処理ガスの供給を停止する。また、エッチング中に高周波電力LFを供給していた場合には、当該高周波電力LFの供給も停止する。次いで、ウェハWの裏面への伝熱ガスの供給を停止し、静電チャック13によるウェハWの吸着保持を停止する。 When finishing the etching, first, the supply of the high frequency power HF from the first high frequency power supply 50 and the supply of the processing gas from the gas supply source group 30 are stopped. Further, when the high-frequency power LF is being supplied during etching, the supply of the high-frequency power LF is also stopped. Next, the supply of the heat transfer gas to the back surface of the wafer W is stopped, and the electrostatic chuck 13 stops holding the wafer W by attraction.

その後、チャンバ10からウェハWを搬出して、ウェハWに対する一連のエッチングが終了する。 After that, the wafer W is unloaded from the chamber 10, and a series of etchings for the wafer W is completed.

なお、エッチングにおいては、第1の高周波電源50からの高周波電力HFを使用せず、第2の高周波電源51からの高周波電力LFのみを用いて、プラズマを生成する場合もある。 In etching, plasma may be generated by using only the high frequency power LF from the second high frequency power supply 51 without using the high frequency power HF from the first high frequency power supply 50 .

<チルト角度制御方法>
次に、上述したエッチングにおいて、チルト角度を制御する方法について説明する。チルト角度は、ウェハWのエッジ領域において、エッチングにより形成される凹部のウェハWの厚み方向に対する傾き(角度)である。チルト角度は、ウェハWのエッジ領域へのイオンの入射方向の縦方向に対する傾き(イオンの入射角度)とほぼ同様の角度となる。なお、以下の説明では、ウェハWの厚み方向(縦方向)に対して径方向内側(中心側)の方向をインナー側といい、ウェハWの厚み方向に対して径方向外側の方向をアウター側という。
<Tilt angle control method>
Next, a method for controlling the tilt angle in the etching described above will be described. The tilt angle is the inclination (angle) of the recess formed by etching in the edge region of the wafer W with respect to the thickness direction of the wafer W. FIG. The tilt angle is substantially the same as the inclination of the incident direction of ions to the edge region of the wafer W with respect to the vertical direction (incident angle of ions). In the following description, the radially inner side (center side) with respect to the thickness direction (longitudinal direction) of the wafer W is referred to as the inner side, and the radially outer direction with respect to the thickness direction of the wafer W is referred to as the outer side. It says.

図3A及び図3Bは、エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。図3Aにおいて実線で示されるエッジリング14は、その消耗がない状態のエッジリング14を示している。点線で示されるエッジリング14は、その消耗が生じて厚みが減少したエッジリング14を示している。また、図3Aにおいて実線で示されるシースSHは、エッジリング14が消耗していない状態にあるときの、シースSHの形状を表している。点線で示されるシースSHは、エッジリング14が消耗した状態にあるときの、シースSHの形状を表している。さらに、図3Aにおいて矢印は、エッジリング14が消耗した状態にあるときの、イオンの入射方向を示している。 3A and 3B are explanatory diagrams showing changes in the shape of the sheath and occurrence of inclination of the incident direction of ions due to consumption of the edge ring. The edge ring 14 shown in solid lines in FIG. 3A shows the edge ring 14 in its unworn state. The edge ring 14 indicated by a dotted line indicates the edge ring 14 whose thickness has decreased due to wear. Further, the sheath SH indicated by a solid line in FIG. 3A represents the shape of the sheath SH when the edge ring 14 is in a non-consumed state. A sheath SH indicated by a dotted line represents the shape of the sheath SH when the edge ring 14 is in a worn state. Further, the arrows in FIG. 3A indicate the incident direction of the ions when the edge ring 14 is in a worn state.

図3Aに示すように一例においては、エッジリング14が消耗していない状態にある場合、シースSHの形状は、ウェハW及びエッジリング14の上方においてフラットに保たれている。したがって、ウェハWの全面に略垂直な方向(縦方向)にイオンが入射する。したがって、チルト角度は0(ゼロ)度となる。 In one example, as shown in FIG. 3A, the shape of the sheath SH remains flat above the wafer W and the edge ring 14 when the edge ring 14 is in a non-consumed condition. Therefore, the ions are incident on the entire surface of the wafer W in a substantially vertical direction (longitudinal direction). Therefore, the tilt angle is 0 (zero) degrees.

一方、エッジリング14が消耗し、その厚みが減少すると、ウェハWのエッジ領域及びエッジリング14の上方において、シースSHの厚みが小さくなり、当該シースSHの形状が下方凸形状に変化する。その結果、ウェハWのエッジ領域に対するイオンの入射方向が縦方向に対して傾斜する。以下の説明では、イオンの入射方向が縦方向対して径方向内側(中心側)に傾斜した場合に、エッチングにより形成される凹部がインナー側に傾斜する現象を、インナーチルト(Inner Tilt)という。図3Bでは、イオンの入射方向は、インナー側に角度θ1だけ傾斜しており、凹部もインナー側にθ1だけ傾斜している。インナーチルトが発生する原因は、上述したエッジリング14の消耗に限定されない。例えば、エッジリング14に発生するバイアス電圧がウェハW側の電圧に比べて低い場合には、初期状態でインナーチルトとなる。また例えば、エッジリング14の初期状態において意図的にインナーチルトとなるように調整し、後述する駆動装置70の駆動量の調整によりチルト角度を補正する場合もある。 On the other hand, when the edge ring 14 is worn and its thickness is reduced, the thickness of the sheath SH is reduced in the edge region of the wafer W and above the edge ring 14, and the shape of the sheath SH changes into a downward convex shape. As a result, the incident direction of ions with respect to the edge region of the wafer W is inclined with respect to the vertical direction. In the following description, a phenomenon in which a concave portion formed by etching is inclined toward the inner side when the incident direction of ions is inclined radially inward (toward the center) with respect to the vertical direction is referred to as inner tilt. In FIG. 3B, the incident direction of ions is inclined toward the inner side by an angle θ1, and the concave portion is also inclined toward the inner side by θ1. The cause of inner tilt is not limited to wear of the edge ring 14 described above. For example, when the bias voltage generated in the edge ring 14 is lower than the voltage on the wafer W side, the inner tilt occurs in the initial state. Further, for example, the initial state of the edge ring 14 may be intentionally adjusted to be inner tilt, and the tilt angle may be corrected by adjusting the driving amount of the driving device 70, which will be described later.

なお、図4A及び図4Bに示すように、ウェハWの中央領域に対し、ウェハWのエッジ領域及びエッジリング14の上方において、シースSHの厚みが大きくなり、当該シースSHの形状が上方凸形状になる場合もあり得る。例えば、エッジリング14に発生するバイアス電圧が高い場合、シースSHの形状が上方凸形状になり得る。図4Aにおいて矢印は、イオンの入射方向を示している。以下の説明では、イオンの入射方向が縦方向に対して径方向外側に傾斜した場合に、エッチングにより形成される凹部がアウター側に傾斜する現象を、アウターチルト(Outer Tilt)という。図4Bでは、イオンの入射方向は、アウター側に角度θ2だけ傾斜しており、凹部もアウター側にθ2だけ傾斜している。 4A and 4B, the thickness of the sheath SH is greater in the edge region of the wafer W and above the edge ring 14 than in the central region of the wafer W, and the shape of the sheath SH is upwardly convex. It may become For example, when the bias voltage generated in the edge ring 14 is high, the shape of the sheath SH may be upwardly convex. Arrows in FIG. 4A indicate incident directions of ions. In the following description, a phenomenon in which a concave portion formed by etching is inclined to the outer side when the incident direction of ions is inclined radially outward with respect to the vertical direction is referred to as outer tilt. In FIG. 4B, the incident direction of ions is inclined toward the outer side by an angle of θ2, and the concave portion is also inclined toward the outer side by an angle of θ2.

本実施形態のエッチング装置1では、チルト角度を制御する。具体的に、チルト角度の制御は、少なくとも駆動装置70の駆動源72の駆動量(エッジリング14の駆動量)、又は第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整して、イオンの入射角度を制御することにより行う。なお、以下の実施形態では、第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整する場合について説明するが、第1の可変受動素子60のインピーダンスを調整してもよいし、可変受動素子60、61の両方のインピーダンスを調整してもよい。 The tilt angle is controlled in the etching apparatus 1 of the present embodiment. Specifically, the tilt angle is controlled by adjusting at least the drive amount of the drive source 72 of the drive device 70 (the drive amount of the edge ring 14) or the impedance of the second variable passive element 61 to control the ion incident angle. It is done by controlling. In the following embodiment, the case of adjusting the impedance of the second variable passive element 61 will be described, but the impedance of the first variable passive element 60 may be adjusted, or the impedance of the variable passive elements 60 and 61 may be adjusted. Both impedances may be adjusted.

[駆動量の調整]
先ず、駆動装置70の駆動量を調整する場合について説明する。図5は、駆動装置70の駆動量とチルト角度の補正角度(以下、「チルト補正角度」という。)の関係を示す説明図である。図5の縦軸はチルト補正角度を示し、横軸は駆動装置70の駆動量を示している。図5に示すように、駆動装置70の駆動量を大きくすると、チルト補正角度は大きくなる。
[Adjustment of drive amount]
First, the case of adjusting the driving amount of the driving device 70 will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the driving amount of the driving device 70 and the correction angle of the tilt angle (hereinafter referred to as "tilt correction angle"). The vertical axis in FIG. 5 indicates the tilt correction angle, and the horizontal axis indicates the driving amount of the driving device 70 . As shown in FIG. 5, the tilt correction angle increases as the driving amount of the driving device 70 increases.

制御部100は、例えば予め定められた関数又はテーブルを用いてエッチングのプロセス条件(例えば処理時間)から推定されるエッジリング14の消耗量(エッジリング14の厚みの初期値からの減少量)から、駆動装置70の駆動量を設定する。すなわち、制御部100は、エッジリング14の消耗量を上記関数に入力するか、エッジリング14の消耗量を用いて上記テーブルを参照することにより、駆動装置70の駆動量を決定する。 The control unit 100, for example, uses a predetermined function or table to determine the wear amount of the edge ring 14 (the amount of decrease from the initial value of the thickness of the edge ring 14) estimated from the etching process conditions (for example, processing time). , to set the driving amount of the driving device 70 . That is, the control unit 100 determines the driving amount of the driving device 70 by inputting the wear amount of the edge ring 14 to the function or referring to the table using the wear amount of the edge ring 14 .

なお、エッジリング14の消耗量は、ウェハWのエッチング時間、ウェハWの処理枚数、測定器によって測定されたエッジリング14の厚み、測定器によって測定されたエッジリング14の質量の変化、測定器によって測定されたエッジリング14の周辺の電気的特性(例えばエッジリング14の周辺の任意の点の電圧、電流値)の変化、又は測定器によって測定されたエッジリング14の電気的特性(例えばエッジリング14の抵抗値)の変化等に基づいて、推定されてもよい。また、エッジリング14の消耗量とは関係なく、ウェハWのエッチング時間やウェハWの処理枚数に応じて、駆動装置70の駆動量を大きくしてもよい。さらに、高周波電力によって重みづけしたウェハWのエッチング時間やウェハWの処理枚数に応じて、駆動装置70の駆動量を大きくしてもよい。 The amount of consumption of the edge ring 14 is the etching time of the wafer W, the number of processed wafers W, the thickness of the edge ring 14 measured by the measuring instrument, the change in the mass of the edge ring 14 measured by the measuring instrument, and the thickness of the edge ring 14 measured by the measuring instrument. changes in the electrical properties around the edge ring 14 (e.g., voltage and current values at any point around the edge ring 14) measured by a measuring instrument, or the electrical properties of the edge ring 14 measured by a measuring instrument (e.g., edge It may be estimated based on a change in the resistance value of the ring 14 or the like. Further, the driving amount of the driving device 70 may be increased according to the etching time of the wafer W or the number of wafers W to be processed, regardless of the consumption amount of the edge ring 14 . Further, the driving amount of the driving device 70 may be increased according to the etching time of the wafer W weighted by the high-frequency power and the number of wafers W to be processed.

以上のように駆動装置70の駆動量を調整して、チルト角度を制御制御する具体的な方法について説明する。先ず、エッジリング14を静電チャック13上に設置する。この際、例えば、ウェハWのエッジ領域及びエッジリング14の上方において、シース形状がフラットになり、チルト角度が0(ゼロ)度になっている。 A specific method for controlling the tilt angle by adjusting the driving amount of the driving device 70 as described above will be described. First, the edge ring 14 is placed on the electrostatic chuck 13 . At this time, for example, above the edge region of the wafer W and the edge ring 14, the sheath shape is flat and the tilt angle is 0 (zero) degrees.

次に、ウェハWに対してエッチングを行う。エッチングが実施される時間の経過に伴い、エッジリング14が消耗し、その厚みが減少する。そうすると、図3Aに示したように、ウェハWのエッジ領域及びエッジリング14の上方において、シースSHの厚みが小さくなり、チルト角度がインナー側に変化する。 Next, the wafer W is etched. As the etching is performed over time, the edge ring 14 is consumed and its thickness is reduced. Then, as shown in FIG. 3A, the thickness of the sheath SH is reduced above the edge region of the wafer W and the edge ring 14, and the tilt angle changes toward the inner side.

そこで、駆動装置70の駆動量を調整する。具体的には、エッジリング14の消耗量に応じて、駆動装置70の駆動量の大きくして、エッジリング14を上昇させる。そうすると、図5に示したようにチルト補正角度が大きくなり、インナー側に傾斜したチルト角度をアウター側に変化させることができる。すなわち、エッジリング14及びウェハWのエッジ領域の上方におけるシースの形状が制御されて、ウェハWのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きが低減され、チルト角度が制御される。そして、上述したように制御部100で設定された駆動量に基づいてエッジリング14を上昇させると、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、当該チルト角度を0(ゼロ)度に補正することができる。その結果、ウェハWの全領域にわたって、当該ウェハWの厚み方向に略平行な凹部が形成される。 Therefore, the driving amount of the driving device 70 is adjusted. Specifically, the driving amount of the driving device 70 is increased according to the amount of wear of the edge ring 14 to raise the edge ring 14 . As a result, the tilt correction angle increases as shown in FIG. 5, and the tilt angle inclined toward the inner side can be changed toward the outer side. That is, the shape of the sheath above the edge ring 14 and the edge region of the wafer W is controlled, the inclination of the incident direction of ions to the edge region of the wafer W is reduced, and the tilt angle is controlled. Then, when the edge ring 14 is raised based on the driving amount set by the control unit 100 as described above, the tilt correction angle is adjusted to the target angle θ3, and the tilt angle is corrected to 0 (zero) degree. be able to. As a result, over the entire region of the wafer W, recesses substantially parallel to the thickness direction of the wafer W are formed.

[インピーダンスの調整]
次に、第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整する場合について説明する。図6は、第2の可変受動素子61のインピーダンスとチルト補正角度の関係を示す説明図である。図6の縦軸はチルト補正角度を示し、横軸は第2の可変受動素子61のインピーダンスを示している。図6に示すように、第2の可変受動素子61のインピーダンスを大きくすると、チルト補正角度は大きくなる。なお、図6に示す例では、インピーダンスを大きくすることにより、チルト補正角度を大きくしているが、第2の可変受動素子61の構成によっては、インピーダンスを大きくすることにより、チルト補正角度を小さくすることも可能である。インピーダンスとチルト補正角度の関係性は、第2の可変受動素子61の設計に依存するため、限定されるものではない。
[Impedance adjustment]
Next, the case of adjusting the impedance of the second variable passive element 61 will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the impedance of the second variable passive element 61 and the tilt correction angle. The vertical axis in FIG. 6 indicates the tilt correction angle, and the horizontal axis indicates the impedance of the second variable passive element 61 . As shown in FIG. 6, increasing the impedance of the second variable passive element 61 increases the tilt correction angle. In the example shown in FIG. 6, the tilt correction angle is increased by increasing the impedance. It is also possible to The relationship between the impedance and the tilt correction angle depends on the design of the second variable passive element 61 and is not limited.

制御部100は、上述した駆動装置70の駆動量の設定と同様に、エッジリング14の消耗量から、第2の可変受動素子61のインピーダンスを設定する。そして制御部100は、第2の可変受動素子61のインピーダンスを変更することで、エッジリング14に発生する電圧を変更する。 The control unit 100 sets the impedance of the second variable passive element 61 based on the wear amount of the edge ring 14 in the same manner as setting the drive amount of the drive device 70 described above. The control unit 100 changes the voltage generated in the edge ring 14 by changing the impedance of the second variable passive element 61 .

エッチング装置1では、エッジリング14が消耗すると、制御部100で設定されたインピーダンスに第2の可変受動素子61を制御する。これにより、エッジリング14及びウェハWのエッジ領域の上方におけるシースの形状が制御されて、ウェハWのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きが低減され、チルト角度が制御される。そうすると、図6のように、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、チルト角度を0(ゼロ)度にすることができる。 In the etching apparatus 1 , when the edge ring 14 is worn out, the second variable passive element 61 is controlled to the impedance set by the control section 100 . Thereby, the shape of the sheath above the edge ring 14 and the edge region of the wafer W is controlled, the inclination of the incident direction of ions to the edge region of the wafer W is reduced, and the tilt angle is controlled. Then, as shown in FIG. 6, the tilt correction angle can be adjusted to the target angle θ3 to set the tilt angle to 0 (zero) degree.

[駆動量とインピーダンスの調整]
次に、駆動装置70の駆動量と第2の可変受動素子61のインピーダンスを組み合わせて調整する場合について説明する。図7は、駆動装置70の駆動量、第2の可変受動素子61のインピーダンス、及びチルト補正角度の関係を示す説明図である。図7の縦軸はチルト補正角度を示し、横軸は第2の可変受動素子61のインピーダンスを示している。
[Adjustment of driving amount and impedance]
Next, a case will be described in which the driving amount of the driving device 70 and the impedance of the second variable passive element 61 are combined and adjusted. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the drive amount of the drive device 70, the impedance of the second variable passive element 61, and the tilt correction angle. The vertical axis in FIG. 7 indicates the tilt correction angle, and the horizontal axis indicates the impedance of the second variable passive element 61 .

図7に示すように、先ず、第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整し、チルト角度を補正する。次に、インピーダンスが予め定められた値、例えば上限値に達すると、駆動装置70の駆動量を調整し、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、チルト角度を0(ゼロ)度にする。かかる場合、インピーダンスの調整と駆動量の調整の回数を少なくすることができ、チルト角度制御の運用を単純化することができる。 As shown in FIG. 7, first, the impedance of the second variable passive element 61 is adjusted to correct the tilt angle. Next, when the impedance reaches a predetermined value, for example, the upper limit value, the drive amount of the drive device 70 is adjusted, the tilt correction angle is adjusted to the target angle θ3, and the tilt angle is set to 0 (zero) degrees. . In this case, it is possible to reduce the number of times of impedance adjustment and drive amount adjustment, thereby simplifying the operation of tilt angle control.

ここで、インピーダンスの調整によるチルト角度補正の分解能と、駆動量の調整によるチルト角度補正の分解能は、それぞれ第2の可変受動素子61と駆動装置70の性能等に依存する。チルト角度補正の分解能とは、インピーダンス又は駆動量の1回の調整におけるチルト角度の補正量である。そして、例えば第2の可変受動素子61の分解能が駆動装置70の分解能より高い場合、本実施形態では第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整してチルト角度を補正している分、全体としてのチルト角度補正の分解能を向上させることができる。 Here, the resolution of the tilt angle correction by adjusting the impedance and the resolution of the tilt angle correction by adjusting the driving amount depend on the performance of the second variable passive element 61 and the driving device 70, respectively. The resolution of tilt angle correction is the amount of tilt angle correction in one adjustment of impedance or driving amount. Then, for example, when the resolution of the second variable passive element 61 is higher than the resolution of the driving device 70, in the present embodiment, the impedance of the second variable passive element 61 is adjusted to correct the tilt angle. resolution of tilt angle correction can be improved.

以上のように本実施形態によれば、第2の可変受動素子61のインピーダンスの調整と駆動装置70の駆動量の調整を行うことで、チルト角度の調整範囲を大きくすることができる。したがって、チルト角度を適切に制御することができ、すなわち、イオンの入射方向を適切に調整することができるので、エッチングを均一に行うことができる。 As described above, according to this embodiment, the adjustment range of the tilt angle can be increased by adjusting the impedance of the second variable passive element 61 and the driving amount of the driving device 70 . Therefore, the tilt angle can be appropriately controlled, that is, the incident direction of ions can be adjusted appropriately, so etching can be performed uniformly.

また、例えば第2の可変受動素子61のインピーダンスのみでチルト角度を制御しようとする場合、インピーダンスが可変受動素子61の制御範囲の上限に達すると、エッジリング14を交換する必要があった。この点、本実施形態では、駆動装置70の駆動量の調整を行うことで、エッジリング14を交換することなく、チルト角度の調整範囲を大きくすることができる。したがって、エッジリング14の交換間隔を長くして、その交換頻度を抑えることができる。 Further, when the tilt angle is controlled only by the impedance of the second variable passive element 61, for example, the edge ring 14 needs to be replaced when the impedance reaches the upper limit of the control range of the variable passive element 61. In this regard, in the present embodiment, the adjustment range of the tilt angle can be increased by adjusting the driving amount of the driving device 70 without exchanging the edge ring 14 . Therefore, the replacement interval of the edge ring 14 can be lengthened, and the replacement frequency can be suppressed.

しかも、本実施形態によれば、チルト角度制御の運用を単純化しつつ、チルト角度補正の分解能を向上させることができる。そして、チルト角度制御の運用のバリエーションを増やすことができる。 Moreover, according to the present embodiment, it is possible to improve the resolution of tilt angle correction while simplifying the operation of tilt angle control. In addition, it is possible to increase variations in the operation of tilt angle control.

なお、図7に示した例においては、インピーダンスの調整と駆動量の調整をそれぞれ1回行って、チルト補正角度を目標角度θ3に調整したが、これらインピーダンスの調整と駆動量の調整の回数はこれに限定されない。例えば図8に示すように、インピーダンスの調整と駆動量の調整をそれぞれ複数回行ってもよい。かかる場合でも、本実施形態と同様の効果を享受することができる。 In the example shown in FIG. 7, the impedance adjustment and the drive amount adjustment are each performed once to adjust the tilt correction angle to the target angle θ3. It is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the impedance adjustment and the drive amount adjustment may each be performed multiple times. Even in such a case, the same effects as in the present embodiment can be obtained.

また、図7及び図8に示した例においては、第2の可変受動素子61のインピーダンスの調整を行った後、駆動装置70の駆動量の調整を行ったが、この順序は反対でもよい。かかる場合、先ず、駆動装置70の駆動量を調整し、チルト角度を補正する。この際、駆動装置70の駆動量を大きくし過ぎると、ウェハWとエッジリング14との間で放電が生じる。したがって、駆動装置70の駆動量には制限がある。そこで次に、駆動量が予め定められた値、例えば上限値に達すると、第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整し、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、チルト角度を0(ゼロ)度にする。かかる場合でも、本実施形態と同様の効果を享受することができる。 In the examples shown in FIGS. 7 and 8, the impedance of the second variable passive element 61 is adjusted and then the driving amount of the driving device 70 is adjusted, but this order may be reversed. In such a case, first, the driving amount of the driving device 70 is adjusted to correct the tilt angle. At this time, if the driving amount of the driving device 70 is excessively increased, discharge occurs between the wafer W and the edge ring 14 . Therefore, the driving amount of the driving device 70 is limited. Therefore, next, when the driving amount reaches a predetermined value, for example, the upper limit value, the impedance of the second variable passive element 61 is adjusted, the tilt correction angle is adjusted to the target angle θ3, and the tilt angle is reduced to 0 ( zero) degrees. Even in such a case, the same effects as in the present embodiment can be obtained.

また、以上の実施形態では、第2の可変受動素子61のインピーダンスの調整と駆動装置70の駆動量の調整を個別に行ったが、インピーダンスの調整と駆動量の調整を同時に行ってもよい。 In the above embodiment, the impedance adjustment of the second variable passive element 61 and the driving amount of the driving device 70 are adjusted separately, but the impedance adjustment and the driving amount adjustment may be performed at the same time.

<他の実施形態>
ここで上述したように、第2の高周波電源51から供給される高周波電力(バイアスRF電力)LFの周波数は400kHz~13.56MHzであるが、5MHz以下がより好ましい。エッチングを行う際、ウェハWに対して高アスペクト比のエッチングを行う場合、エッチング後のパターンの垂直形状を実現するためには、高いイオンエネルギーが必要となる。そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、高周波電力LFの周波数を5MHz以下にすることで、高周波電界の変化に対するイオンの追従性が上がり、イオンエネルギーの制御性が向上することが分かった。
<Other embodiments>
As described above, the frequency of the high frequency power (bias RF power) LF supplied from the second high frequency power supply 51 is 400 kHz to 13.56 MHz, preferably 5 MHz or less. When etching the wafer W with a high aspect ratio, high ion energy is required to achieve a vertical shape of the pattern after etching. Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, it was found that by setting the frequency of the high-frequency power LF to 5 MHz or less, the ability of ions to follow changes in the high-frequency electric field is improved, and the controllability of ion energy is improved.

一方、高周波電力LFの周波数を5MHz以下の低周波とすると、第2の可変受動素子61のインピーダンスを可変とした効果が低下する場合がある。すなわち、第2の可変受動素子61のインピーダンスの調整によるチルト角度の制御性が低下する場合がある。例えば図2A及び図2Bにおいて、エッジリング14と第2の可変受動素子61との電気的な接続が非接触又は容量結合である場合、第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整しても、チルト角度を適切に制御できない。そこで本実施形態では、エッジリング14と第2の可変受動素子61を電気的に直接接続する。 On the other hand, if the frequency of the high-frequency power LF is set to a low frequency of 5 MHz or less, the effect of making the impedance of the second variable passive element 61 variable may decrease. That is, the controllability of the tilt angle by adjusting the impedance of the second variable passive element 61 may deteriorate. For example, in FIGS. 2A and 2B, if the electrical connection between the edge ring 14 and the second variable passive element 61 is non-contact or capacitive coupling, even if the impedance of the second variable passive element 61 is adjusted, Tilt angle cannot be properly controlled. Therefore, in this embodiment, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 are electrically connected directly.

エッジリング14と第2の可変受動素子61は、接続部を介して電気的に直接接続される。エッジリング14と接続部は接触し、当該接続部を直流電流が導通する。以下、接続部の構造(以下、「接触構造」という場合がある。)の一例について説明する。 The edge ring 14 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the connecting portion. The edge ring 14 and the connecting portion are in contact and direct current is conducted through the connecting portion. An example of the structure of the connecting portion (hereinafter sometimes referred to as "contact structure") will be described below.

図9に示すように導体としての接続部200は、導電性構造201と導電性弾性部材202を有している。導電性構造201は、導電性弾性部材202を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を接続する。具体的に導電性構造201は、その一端が第2の可変受動素子61に接続され、他端が下部電極12の上面にて露出し、導電性弾性部材202に接触する。 As shown in FIG. 9, the connecting portion 200 as a conductor has a conductive structure 201 and a conductive elastic member 202 . A conductive structure 201 connects the edge ring 14 and the second variable passive element 61 via a conductive elastic member 202 . Specifically, the conductive structure 201 has one end connected to the second variable passive element 61 and the other end exposed on the upper surface of the lower electrode 12 and in contact with the conductive elastic member 202 .

導電性弾性部材202は、例えばエッジリング14と静電チャック13の間に形成された空間に設けられる。導電性弾性部材202は、導電性構造201とエッジリング14の下面のそれぞれに接触する。また導電性弾性部材202は、例えば金属等の導体からなる。導電性弾性部材202の構成は特に限定されないが、図10A~図10Fのそれぞれに一例を示す。なお、図10A~図10Cは、導電性弾性部材202として、弾性体を用いた例である。 The conductive elastic member 202 is provided in a space formed between the edge ring 14 and the electrostatic chuck 13, for example. The conductive elastic member 202 contacts the conductive structure 201 and the lower surface of the edge ring 14 respectively. Also, the conductive elastic member 202 is made of a conductor such as metal. The configuration of the conductive elastic member 202 is not particularly limited, but an example is shown in each of FIGS. 10A to 10F. 10A to 10C are examples in which an elastic body is used as the conductive elastic member 202. FIG.

図10Aに示すように導電性弾性部材202には、縦方向に付勢された板バネが用いられてもよい。図10Bに示すように導電性弾性部材202には、らせん状に巻かれつつ水平方向に延在するコイルスプリングが用いられてもよい。図10Cに示すように導電性弾性部材202には、らせん状に巻かれつつ縦方向に延在するバネが用いられてもよい。そして、これら導電性弾性部材202は弾性体であり、縦方向に弾性力が作用する。この弾性力によって、導電性弾性部材202は導電性構造201とエッジリング14の下面のそれぞれに所望の接触圧力で密着し、導電性構造201とエッジリング14が電気的に接続される。 As shown in FIG. 10A, the conductive elastic member 202 may be a plate spring biased in the vertical direction. As shown in FIG. 10B, the conductive elastic member 202 may be a coil spring that is spirally wound and extends horizontally. As shown in FIG. 10C, the conductive elastic member 202 may be a spirally wound spring that extends in the vertical direction. These conductive elastic members 202 are elastic bodies, and elastic force acts in the vertical direction. Due to this elastic force, the conductive elastic member 202 is brought into close contact with the lower surfaces of the conductive structure 201 and the edge ring 14 with a desired contact pressure, and the conductive structure 201 and the edge ring 14 are electrically connected.

図10Dに示すように導電性弾性部材202には、駆動機構(図示せず)によって縦方向に移動するピンが用いられてもよい。かかる場合、導電性弾性部材202が上昇することによって、導電性弾性部材202は導電性構造201とエッジリング14の下面のそれぞれに密着する。そして、導電性弾性部材202の縦方向移動時に作用する圧力を調整することで、導電性弾性部材202は導電性構造201とエッジリング14の下面のそれぞれに、所望の接触圧力で密着する。 As shown in FIG. 10D, the conductive elastic member 202 may be a pin that is vertically moved by a drive mechanism (not shown). In this case, the conductive elastic member 202 is brought into close contact with the conductive structure 201 and the bottom surface of the edge ring 14 by lifting the conductive elastic member 202 . By adjusting the pressure applied when the conductive elastic member 202 moves in the vertical direction, the conductive elastic member 202 is brought into close contact with the conductive structure 201 and the lower surface of the edge ring 14 with a desired contact pressure.

図10Eに示すように導電性弾性部材202には、導電性構造201とエッジリング14を接続するワイヤが用いられてもよい。ワイヤは、その一端が導電性構造201に接合され、他端がエッジリング14の下面に接合される。このワイヤの接合は、導電性構造201又はエッジリング14の下面とオーミック接触となればよく、一例として、ワイヤは溶接又は圧着される。そして、このように導電性弾性部材202にワイヤを用いた場合、導電性弾性部材202は導電性構造201とエッジリング14の下面のそれぞれに接触し、導電性構造201とエッジリング14が電気的に接続される。 A wire connecting the conductive structure 201 and the edge ring 14 may be used as the conductive elastic member 202 as shown in FIG. 10E. The wire is bonded at one end to the conductive structure 201 and at the other end to the bottom surface of the edge ring 14 . The bonding of this wire may be in ohmic contact with the conductive structure 201 or the underside of the edge ring 14, by way of example, the wire is welded or crimped. When a wire is used as the conductive elastic member 202 in this manner, the conductive elastic member 202 contacts the conductive structure 201 and the lower surface of the edge ring 14 respectively, and the conductive structure 201 and the edge ring 14 are electrically connected. connected to

以上、図10A~図10Eに示したいずれの導電性弾性部材202を用いた場合でも、図9に示したように接続部200を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を電気的に直接接続することができる。したがって、高周波電力LFの周波数を5MHz以下の低周波とすることができ、イオンエネルギーの制御性を向上させることができる。 10A to 10E, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 can be electrically connected via the connecting portion 200 as shown in FIG. can be connected directly to Therefore, the frequency of the high-frequency power LF can be set to a low frequency of 5 MHz or less, and controllability of ion energy can be improved.

また、駆動装置70の駆動量を調整してチルト角度を制御する場合には、接続部200を設けた分、調整する駆動量を小さく抑えることができる。その結果、ウェハWとエッジリング14との間で放電が生じるのを抑制することができる。更に、上述したように、駆動装置70の駆動量と第2の可変受動素子61のインピーダンスを調整することで、チルト角度の調整範囲を大きくして、チルト角度を所望の値に制御することができる。 Further, when the tilt angle is controlled by adjusting the drive amount of the drive device 70, the drive amount to be adjusted can be suppressed to a small amount by the provision of the connecting portion 200. FIG. As a result, the occurrence of discharge between wafer W and edge ring 14 can be suppressed. Furthermore, as described above, by adjusting the driving amount of the driving device 70 and the impedance of the second variable passive element 61, the tilt angle adjustment range can be widened and the tilt angle can be controlled to a desired value. can.

なお、以上の実施形態では、導電性弾性部材202として、図10Aに示した板バネ、図10Bに示したコイルスプリング、図10Cに示したバネ、図10Dに示したピン、図10Eに示したワイヤを例示したが、これらを組み合わせて用いてもよい。 10A, the coil spring shown in FIG. 10B, the spring shown in FIG. 10C, the pin shown in FIG. 10D, and the pin shown in FIG. Although wires are exemplified, these may be used in combination.

なお、以上の実施形態の接続部200において、図10Fに示すように導電性弾性部材202と接続部200の導電性弾性部材202とエッジリング14との間には、導電膜203が設けられていてもよい。導電膜203には、例えば金属膜が用いられる。導電膜203は、エッジリング14の下面において少なくとも導電性弾性部材202が接触する部分に設けられる。導電膜203はエッジリング14の下面全面に設けられてもよいし、或いは複数の導電膜203が全体で環状に近い形状に設けられていてもよい。いずれの場合も、導電膜203によって、導電性弾性部材202の接触による抵抗を抑制することができ、エッジリング14と第2の可変受動素子61を適切に接続することができる。 In the connection portion 200 of the above embodiment, a conductive film 203 is provided between the conductive elastic member 202 and the edge ring 14 of the connection portion 200 as shown in FIG. 10F. may A metal film, for example, is used for the conductive film 203 . The conductive film 203 is provided on at least a portion of the lower surface of the edge ring 14 with which the conductive elastic member 202 contacts. The conductive film 203 may be provided on the entire lower surface of the edge ring 14, or a plurality of conductive films 203 may be provided in a nearly annular shape as a whole. In either case, the conductive film 203 can suppress the resistance due to the contact of the conductive elastic member 202, and the edge ring 14 and the second variable passive element 61 can be appropriately connected.

以上の実施形態の接続部200は、駆動装置70によってエッジリング14を上昇させた際、導電性弾性部材202がプラズマから保護される構成を有するのが好ましい。図11A~図11Gはそれぞれ、導電性弾性部材202のプラズマ対策の一例を示す。 The connecting portion 200 of the above embodiment preferably has a configuration in which the conductive elastic member 202 is protected from plasma when the edge ring 14 is lifted by the driving device 70 . 11A to 11G each show an example of plasma countermeasures of the conductive elastic member 202. FIG.

図11Aに示すようにエッジリング14の下面に、当該下面から下方に突起する突起部14a、14bを設けてもよい。図示の例においては、突起部14aは導電性弾性部材202の径方向内側に設けられ、突起部14bは導電性弾性部材202の径方向外側に設けられる。すなわち、導電性弾性部材202は、突起部14a、14bで形成される凹部に設けられる。かかる場合、突起部14a、14bによって、プラズマが導電性弾性部材202の方に回り込むのを抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 As shown in FIG. 11A, the lower surface of the edge ring 14 may be provided with protrusions 14a and 14b projecting downward from the lower surface. In the illustrated example, the protrusion 14 a is provided radially inside the conductive elastic member 202 , and the protrusion 14 b is provided radially outward of the conductive elastic member 202 . That is, the conductive elastic member 202 is provided in the recess formed by the protrusions 14a and 14b. In this case, the protrusions 14a and 14b can prevent the plasma from flowing toward the conductive elastic member 202, and the conductive elastic member 202 can be protected.

なお、図11Aの例においては、エッジリング14の下面に突起部14a、14bを設けたが、プラズマの回り込みを抑制する形状はこれに限定されず、エッチング装置1に応じて決定すればよい。また、エッジリング14が駆動装置70によって適切に縦方向に移動できるように、エッジリング14の形状を決定すればよい。 In the example of FIG. 11A, the projections 14a and 14b are provided on the lower surface of the edge ring 14, but the shape for suppressing the wraparound of plasma is not limited to this, and may be determined according to the etching apparatus 1. FIG. Also, the shape of the edge ring 14 may be determined so that the edge ring 14 can be properly moved vertically by the drive device 70 .

図11Bに示すようにエッジリング14と静電チャック13の間において導電性弾性部材202の内側に、追加エッジリング210を設けてもよい。追加エッジリング210は、絶縁材料で形成される。追加エッジリング210は、下部電極12とは別体として設けられ、例えば円環状を有している。かかる場合、追加エッジリング210によって、プラズマが導電性弾性部材202の方に回り込むのを抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 An additional edge ring 210 may be provided inside the conductive elastic member 202 between the edge ring 14 and the electrostatic chuck 13 as shown in FIG. 11B. Additional edge ring 210 is formed of an insulating material. The additional edge ring 210 is provided separately from the lower electrode 12 and has, for example, an annular shape. In such a case, the additional edge ring 210 can prevent the plasma from flowing toward the conductive elastic member 202 and protect the conductive elastic member 202 .

図11Cに示すように、図11Aに示したエッジリング14の突起部14aと、図11Bに示した追加エッジリング210とを両方設けてもよい。かかる場合、突起部14aと追加エッジリング210によって、プラズマの回り込みを更に抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 As shown in FIG. 11C, both the protrusion 14a of the edge ring 14 shown in FIG. 11A and the additional edge ring 210 shown in FIG. 11B may be provided. In such a case, the protruding portion 14a and the additional edge ring 210 can further suppress the wraparound of the plasma, and the conductive elastic member 202 can be protected.

図11Dに示すように、図11Aに示したエッジリング14の突起部14a、14bと、図11Bに示した追加エッジリング210とを両方設けてもよい。導電性弾性部材202は、突起部14bと接触する。また。追加エッジリング210は、突起部14a、14bの間に設けられる。かかる場合、突起部14a、14bと追加エッジリング210によってラビリンス構造が形成され、プラズマの回り込みを更に抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 As shown in FIG. 11D, both the projections 14a, 14b of the edge ring 14 shown in FIG. 11A and the additional edge ring 210 shown in FIG. 11B may be provided. The conductive elastic member 202 contacts the projection 14b. again. An additional edge ring 210 is provided between the projections 14a, 14b. In this case, the protrusions 14a and 14b and the additional edge ring 210 form a labyrinth structure, which can further suppress the wraparound of plasma and protect the conductive elastic member 202. FIG.

図11Eに示すようにエッジリング14を、上部エッジリング140と下部エッジリング141に分割してもよい。上部エッジリング140は本開示におけるエッジリングに相当し、下部エッジリング141は本開示における追加エッジリングに相当する。上部エッジリング140は、駆動装置70によって縦方向に移動自在に構成されている。下部エッジリング141は縦方向に移動しない。導電性弾性部材202は、上部エッジリング140の下面と下部エッジリング141の上面に接触して設けられている。導電性構造201は、下部エッジリング141に接続されている。かかる場合、上部エッジリング140と第2の可変受動素子61は、導電性弾性部材202、下部エッジリング141、及び導電性構造201を介して、電気的に直接接続される。 The edge ring 14 may be split into an upper edge ring 140 and a lower edge ring 141 as shown in FIG. 11E. The upper edge ring 140 corresponds to the edge ring in this disclosure, and the lower edge ring 141 corresponds to the additional edge ring in this disclosure. The upper edge ring 140 is vertically movable by the driving device 70 . The lower edge ring 141 does not move vertically. The conductive elastic member 202 is provided in contact with the lower surface of the upper edge ring 140 and the upper surface of the lower edge ring 141 . Conductive structure 201 is connected to lower edge ring 141 . In such case, the upper edge ring 140 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 202 , the lower edge ring 141 and the conductive structure 201 .

上部エッジリング140の下面において最外周部には、当該下面から下方に突起する突起部140aが設けられている。下部エッジリング141の上面において最内周部には、当該上面から上方に突起する突起部141aが設けられている。かかる場合、突起部140a、141aによって、プラズマが導電性弾性部材202の方に回り込むのを抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 A protrusion 140a that protrudes downward from the lower surface of the upper edge ring 140 is provided on the outermost periphery of the lower surface of the upper edge ring 140 . A protrusion 141a is provided on the upper surface of the lower edge ring 141 at the innermost peripheral portion thereof so as to protrude upward from the upper surface. In such a case, the protrusions 140a and 141a can prevent the plasma from flowing toward the conductive elastic member 202, and the conductive elastic member 202 can be protected.

図11Fは、図11Eの変形例である。図11Eに示す例において、導電性構造201は下部エッジリング141に接続されていたが、図11Fに示す例では、導電性構造201の一端は下部電極12の上面にて露出し、導電性弾性部材220に接触する。導電性弾性部材220は、静電チャック13の径方向外側に下部エッジリング141の下面と下部電極12の上面との間に形成された空間に設けられている。すなわち、導電性弾性部材220は、下部エッジリング141の下面と導電性構造201に接触する。かかる場合、上部エッジリング140と第2の可変受動素子61は、導電性弾性部材202、下部エッジリング141、導電性弾性部材220、及び導電性構造201を介して、電気的に直接接続される。そして、本例においても、突起部140a、141aによって、プラズマが導電性弾性部材202の方に回り込むのを抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 FIG. 11F is a modification of FIG. 11E. In the example shown in FIG. 11E, the conductive structure 201 was connected to the lower edge ring 141, whereas in the example shown in FIG. contact member 220; The conductive elastic member 220 is provided in a space formed between the lower surface of the lower edge ring 141 and the upper surface of the lower electrode 12 on the radially outer side of the electrostatic chuck 13 . That is, the conductive elastic member 220 contacts the lower surface of the lower edge ring 141 and the conductive structure 201 . In such a case, the upper edge ring 140 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 202, the lower edge ring 141, the conductive elastic member 220 and the conductive structure 201. . Also in this example, the protrusions 140a and 141a can prevent the plasma from flowing toward the conductive elastic member 202, and the conductive elastic member 202 can be protected.

図11Gは、図11Eの変形例である。図11Eに示す例において、導電性弾性部材202は下部エッジリング141の上面に設けられていたが、図11Gに示す例では、導電性弾性部材202は下部電極12の上面に設けられている。導電性弾性部材202は、上部エッジリング140の下面と導電性構造201に接触する。導電性構造201は、その一端が静電チャック13の上面にて露出し、導電性弾性部材202に接触する。かかる場合、上部エッジリング140と第2の可変受動素子61は、導電性弾性部材202、及び導電性構造201を介して、電気的に直接接続される。そして、本例においても、突起部140a、141aによって、プラズマが導電性弾性部材202の方に回り込むのを抑制することができ、導電性弾性部材202を保護することができる。 FIG. 11G is a modification of FIG. 11E. In the example shown in FIG. 11E, the conductive elastic member 202 is provided on the upper surface of the lower edge ring 141, but in the example shown in FIG. 11G, the conductive elastic member 202 is provided on the upper surface of the lower electrode 12. The conductive elastic member 202 contacts the lower surface of the upper edge ring 140 and the conductive structure 201 . One end of the conductive structure 201 is exposed on the upper surface of the electrostatic chuck 13 and contacts the conductive elastic member 202 . In such case, the upper edge ring 140 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 202 and the conductive structure 201 . Also in this example, the protrusions 140a and 141a can prevent the plasma from flowing toward the conductive elastic member 202, and the conductive elastic member 202 can be protected.

なお、以上の実施形態において、図11A~図11Gに示した構成を組み合わせて用いてもよい。また、接続部200において、導電性弾性部材202の表面のエッジリング14と接触する部分以外に、耐プラズマコーティングを施してもよい。かかる場合、導電性弾性部材202をプラズマから保護することができる。 In addition, in the above embodiments, the configurations shown in FIGS. 11A to 11G may be used in combination. Also, in the connection portion 200, plasma-resistant coating may be applied to the portion of the surface of the conductive elastic member 202 other than the portion in contact with the edge ring 14. FIG. In such a case, the conductive elastic member 202 can be protected from plasma.

次に、導電性弾性部材202の平面視における配置について説明する。図12A~図12Cはそれぞれ、導電性弾性部材202の平面配置の一例を示す。図12A及び図12Bに示すように、接続部200は導電性弾性部材202を複数備え、複数の導電性弾性部材202はエッジリング14と同心円上に等間隔に設けられていてもよい。図12Aの例において導電性弾性部材202は8箇所に設けられ、図12Bにおいて導電性弾性部材202は24箇所に設けられている。また、図12Cに示すように導電性弾性部材202は、エッジリング14と同心円上に環状に設けられていてもよい。 Next, the arrangement of the conductive elastic member 202 in plan view will be described. 12A to 12C each show an example of planar arrangement of the conductive elastic member 202. FIG. As shown in FIGS. 12A and 12B, the connecting portion 200 may include a plurality of conductive elastic members 202, and the plurality of conductive elastic members 202 may be provided concentrically with the edge ring 14 at equal intervals. In the example of FIG. 12A, the conductive elastic members 202 are provided at 8 locations, and in FIG. 12B, the conductive elastic members 202 are provided at 24 locations. Alternatively, as shown in FIG. 12C, the conductive elastic member 202 may be annularly provided concentrically with the edge ring 14 .

エッチングを均一に行い、シースの形状を均一にする観点(プロセス均一化の観点)からは、図12Cに示したようにエッジリング14に対して導電性弾性部材202を環状に設け、エッジリング14に対する接触を円周上で均一に行うのが好ましい。また、同じくプロセス均一化の観点から、図12A及び図12Bに示すように複数の導電性弾性部材202を設ける場合でも、これら複数の導電性弾性部材202をエッジリング14の周方向に等間隔に配置し、エッジリング14に対する接触点を点対称に設けるのが好ましい。更に言えば、図12Aの例に比べて図12Bの例のように導電性弾性部材202の数を多くして、図12Cに示したように環状に近づける方が良い。なお、導電性弾性部材202の数は特に限定されないが、対称性を確保するためには、3個以上が好ましく、例えば3個~36個としてよい。 From the viewpoint of performing uniform etching and uniformizing the shape of the sheath (from the viewpoint of process uniformity), as shown in FIG. It is preferred that the contact with the is made uniformly on the circumference. Also, from the viewpoint of process uniformity, even when a plurality of conductive elastic members 202 are provided as shown in FIG. 12A and FIG. It is preferable that the contact points with respect to the edge ring 14 are arranged point-symmetrically. Furthermore, it is better to increase the number of conductive elastic members 202 as in the example of FIG. 12B as compared to the example of FIG. 12A so as to approach the ring shape as shown in FIG. 12C. Although the number of conductive elastic members 202 is not particularly limited, it is preferable that the number is 3 or more in order to ensure symmetry, and the number may be 3 to 36, for example.

但し、装置構成上、他の部材との干渉を回避するため、導電性弾性部材202を環状にしたり、導電性弾性部材202の数を多くするのは難しい場合がある。したがって、導電性弾性部材202の平面配置は、プロセス均一化の条件や装置構成上の制約条件などを鑑みて、適宜設定してよい。 However, it may be difficult to make the conductive elastic member 202 annular or to increase the number of the conductive elastic members 202 in order to avoid interference with other members in terms of the device configuration. Therefore, the planar arrangement of the conductive elastic member 202 may be appropriately set in consideration of the conditions for uniform process and the restrictive conditions on the apparatus configuration.

次に、接続部200と、第1の可変受動素子60及び第2の可変受動素子61との関係について説明する。図13A~図13Cはそれぞれ、接続部200、第1の可変受動素子60及び第2の可変受動素子61の構成の一例を模式的に示す。 Next, the relationship between the connecting portion 200 and the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61 will be described. 13A to 13C schematically show examples of configurations of the connecting portion 200, the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61, respectively.

図13Aに示すように、例えば8個の導電性弾性部材202に対して第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61がそれぞれ1個設けられている場合、接続部200は中継部材230を更に有していてもよい。なお、図13Aでは、図12Aに示した接続部200において中継部材230を設けた場合について図示するが、図12B又は図12Cのいずれに示した接続部200においても中継部材230を設けることができる。また、中継部材230は複数設けられていてもよい。 As shown in FIG. 13A, for example, when one first variable passive element 60 and one second variable passive element 61 are provided for eight conductive elastic members 202, the connecting portion 200 is a relay member. 230 may also be included. 13A illustrates a case where the relay member 230 is provided in the connection portion 200 shown in FIG. 12A, the relay member 230 can be provided in the connection portion 200 shown in either FIG. 12B or FIG. 12C. . Also, a plurality of relay members 230 may be provided.

中継部材230は、導電性弾性部材202と第2の可変受動素子61の間の導電性構造201において、エッジリング14と同心円上に環状に設けられている。中継部材230は、導電性弾性部材202と導電性構造201aで接続されている。すなわち、中継部材230から8本の導電性構造201aが平面視において放射状に延在し、8個の導電性弾性部材202のそれぞれに接続される。また中継部材230は、第1の可変受動素子60を介して第2の可変受動素子61と導電性構造201bで接続されている。 The relay member 230 is annularly provided concentrically with the edge ring 14 in the conductive structure 201 between the conductive elastic member 202 and the second variable passive element 61 . The relay member 230 is connected to the conductive elastic member 202 by the conductive structure 201a. That is, eight conductive structures 201a radially extend from the relay member 230 in plan view and are connected to the eight conductive elastic members 202, respectively. Also, the relay member 230 is connected to the second variable passive element 61 via the first variable passive element 60 through the conductive structure 201b.

かかる場合、例えば第2の可変受動素子61がエッジリング14の中心に配置されていない場合であっても、中継部材230における電気的特性(任意の電圧、電流値)を円周上で均一に行うことができ、更に8個の導電性弾性部材202のそれぞれに対する電気的特性を均一にすることができる。その結果、エッチングを均一に行い、シースの形状を均一にすることができる。 In such a case, for example, even if the second variable passive element 61 is not arranged at the center of the edge ring 14, the electrical characteristics (arbitrary voltage and current values) of the relay member 230 can be made uniform on the circumference. Furthermore, the electrical characteristics of each of the eight conductive elastic members 202 can be made uniform. As a result, etching can be performed uniformly, and the shape of the sheath can be made uniform.

図13Bに示すように、例えば8個の導電性弾性部材202に対して、第1の可変受動素子60が複数、例えば8個設けられ、第2の可変受動素子61が1個設けられていてもよい。このように導電性弾性部材202の数に対して、第1の可変受動素子60の個数は適宜設定することができる。なお、図13Bの例においても、中継部材230が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 13B, for example, eight conductive elastic members 202 are provided with a plurality of, for example, eight first variable passive elements 60, and one second variable passive element 61 is provided. good too. In this manner, the number of first variable passive elements 60 can be appropriately set with respect to the number of conductive elastic members 202 . In addition, the relay member 230 may be provided also in the example of FIG. 13B.

図13Cに示すように、例えば8個の導電性弾性部材202に対して、第1の可変受動素子60が複数、例えば8個設けられ、第2の可変受動素子61が複数、例えば8個設けられていてもよい。このように導電性弾性部材202の数に対して、インピーダンスが可変の第2の可変受動素子61の個数は適宜設定することができる。図13Cの例においても、中継部材230が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 13C, for example, eight conductive elastic members 202 are provided with a plurality of first variable passive elements 60, for example eight, and a plurality of second variable passive elements 61, for example eight. may have been Thus, the number of the second variable passive elements 61 with variable impedance can be appropriately set with respect to the number of the conductive elastic members 202 . Also in the example of FIG. 13C, a relay member 230 may be provided.

なお、インピーダンスが可変の第2の可変受動素子61を複数設けることで、複数の導電性弾性部材202に対して個別に独立して電気的特性を制御することが可能となる。その結果、複数の導電性弾性部材202のそれぞれに対する電気的特性を均一にすることができ、プロセスの均一性を向上させることができる。 By providing a plurality of second variable passive elements 61 with variable impedance, it is possible to control the electrical characteristics of the plurality of conductive elastic members 202 individually and independently. As a result, the electrical characteristics of each of the plurality of conductive elastic members 202 can be made uniform, and the uniformity of the process can be improved.

次に、エッジリング14に対する接触構造として、上記図9、図10A~図10Fに示した例以外の例について説明する。図14A~図14D、図15A~図15Dはそれぞれ、接続部の構成の他の例を示す。 Next, as a contact structure for the edge ring 14, examples other than the examples shown in FIGS. 9 and 10A to 10F will be described. 14A to 14D and 15A to 15D respectively show other examples of the configuration of the connecting portion.

図14A~図14Dはそれぞれ、駆動装置70のリフターピン300が絶縁材料で形成され、当該リフターピン300の内部に導体としての接続部310が設けられた例である。 14A to 14D each show an example in which the lifter pin 300 of the driving device 70 is made of an insulating material, and the connecting portion 310 as a conductor is provided inside the lifter pin 300. FIG.

図14Aに示すように、駆動装置70は、上記実施形態のリフターピン71に代えて、リフターピン300を有していてもよい。リフターピン300は、エッジリング14の下面から縦方向に延在し、静電チャック13、下部電極12、支持部材17、及びチャンバ10の底部を貫通して設けられている。リフターピン300とチャンバ10の間は、チャンバ10の内部を密閉するためにシールされている。リフターピン300は、絶縁材料で形成される。また、リフターピン300は、チャンバ10の外部に設けられた駆動源72によって縦方向に移動自在に構成されている。 As shown in FIG. 14A, the drive device 70 may have lifter pins 300 instead of the lifter pins 71 of the above embodiment. The lifter pins 300 extend vertically from the bottom surface of the edge ring 14 and pass through the electrostatic chuck 13 , the lower electrode 12 , the support member 17 and the bottom of the chamber 10 . A seal is provided between the lifter pin 300 and the chamber 10 to seal the interior of the chamber 10 . Lifter pins 300 are made of an insulating material. Also, the lifter pin 300 is configured to be vertically movable by a drive source 72 provided outside the chamber 10 .

リフターピン300の内部には、縦方向に延在する導電性ワイヤである接続部310が設けられている。接続部310は、エッジリング14とリフターピン300を直接接続し、エッジリング14と第2の可変受動素子61を接続する。具体的に接続部310は、その一端が第2の可変受動素子61に接続され、他端がリフターピン300の上面にて露出し、エッジリング14の下面に接触する。 Inside the lifter pin 300, a connecting portion 310, which is a conductive wire extending in the longitudinal direction, is provided. The connecting portion 310 directly connects the edge ring 14 and the lifter pin 300 and connects the edge ring 14 and the second variable passive element 61 . Specifically, the connecting portion 310 has one end connected to the second variable passive element 61 and the other end exposed on the upper surface of the lifter pin 300 and in contact with the lower surface of the edge ring 14 .

図14B及び図14Cに示すように、リフターピン300の内部に設けられた接続部310は、導電性構造311と導電性弾性部材312を有していてもよい。導電性構造311は、導電性弾性部材312を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を接続する。具体的に導電性構造311は、その一端が第2の可変受動素子61に接続され、他端がリフターピン300の内部の上部空間にて露出し、導電性弾性部材312に接触する。 As shown in FIGS. 14B and 14C, the connecting portion 310 provided inside the lifter pin 300 may have a conductive structure 311 and a conductive elastic member 312 . A conductive structure 311 connects the edge ring 14 and the second variable passive element 61 via a conductive elastic member 312 . Specifically, the conductive structure 311 has one end connected to the second variable passive element 61 and the other end exposed in the upper space inside the lifter pin 300 to contact the conductive elastic member 312 .

導電性弾性部材312は、リフターピン300の内部の上部空間に設けられる。導電性弾性部材312は、導電性構造311とエッジリング14の下面のそれぞれに接触する。また導電性弾性部材312は、例えば金属等の導体からなる。導電性弾性部材312の構成は特に限定されないが、例えば図14Bに示すように縦方向に付勢された弾性を有する板バネが用いられてもよいし、図14Cに示すように導電性構造311とエッジリング14を接続するワイヤが用いられてもよい。或いは、導電性弾性部材312には、図10Bに示したコイルスプリング、図10Cに示したバネ、図10Dに示したピン等が用いられてもよい。かかる場合、エッジリング14と第2の可変受動素子61は、導電性弾性部材312と導電性構造311を介して、電気的に直接接続される。 The conductive elastic member 312 is installed in the upper space inside the lifter pin 300 . The conductive elastic member 312 contacts the conductive structure 311 and the lower surface of the edge ring 14 respectively. Also, the conductive elastic member 312 is made of a conductor such as metal, for example. Although the configuration of the conductive elastic member 312 is not particularly limited, for example, a leaf spring having elasticity that is vertically biased may be used as shown in FIG. and edge ring 14 may be used. Alternatively, the conductive elastic member 312 may be the coil spring shown in FIG. 10B, the spring shown in FIG. 10C, the pin shown in FIG. 10D, or the like. In such a case, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 312 and the conductive structure 311 .

図14Dに示すように、リフターピン300は上下面が開口した中空の円筒形状を有し、当該リフターピン300の内部に設けられる接続部310は、導電性構造(第1の導電性構造)311と導電性弾性部材312に加えて、他の導電性構造(第2の導電性構造)313を有していてもよい。導電性構造313は、リフターピン300の内側面に設けられる。導電性構造313は、例えば金属膜であってもよいし、金属製の円筒であってもよい。 As shown in FIG. 14D , the lifter pin 300 has a hollow cylindrical shape with open upper and lower surfaces, and the connecting portion 310 provided inside the lifter pin 300 is a conductive structure (first conductive structure) 311 In addition to the conductive elastic member 312, another conductive structure (second conductive structure) 313 may be provided. A conductive structure 313 is provided on the inner surface of the lifter pin 300 . The conductive structure 313 may be, for example, a metal film or a metal cylinder.

導電性構造311は、導電性構造313の下端に接続される。導電性弾性部材312は、導電性構造313の上端に接続される。かかる場合、エッジリング14と第2の可変受動素子61は、導電性弾性部材312、導電性構造313、及び導電性構造311を介して、電気的に直接接続される。 Conductive structure 311 is connected to the bottom end of conductive structure 313 . A conductive elastic member 312 is connected to the upper end of the conductive structure 313 . In such a case, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 312 , the conductive structure 313 and the conductive structure 311 .

以上、図14A~図14Dに示したいずれの接続部310を用いた場合でも、接続部310を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を電気的に直接接続することができる。したがって、高周波電力LFの周波数を5MHz以下の低周波とすることができ、イオンエネルギーの制御性を向上させることができる。 14A to 14D, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 can be directly and electrically connected via the connection portion 310. FIG. Therefore, the frequency of the high-frequency power LF can be set to a low frequency of 5 MHz or less, and controllability of ion energy can be improved.

なお、以上の実施形態の接続部310は、絶縁材料で形成されるリフターピン300の内部に設けられているため、プラズマから保護される構成を有さなくてもよい。 In addition, since the connection part 310 of the above embodiment is provided inside the lifter pin 300 formed of an insulating material, it does not have to be protected from plasma.

図15A~図15Dはそれぞれ、駆動装置70のリフターピン400が導電材料で形成され、当該リフターピン400自体が接続部を構成する例である。 15A to 15D each show an example in which the lifter pins 400 of the driving device 70 are made of a conductive material, and the lifter pins 400 themselves constitute the connecting portion.

図15Aに示すように、駆動装置70は、上記実施形態のリフターピン71、300に代えて、リフターピン400を有していてもよい。リフターピン400は、エッジリング14の下面から縦方向に延在し、静電チャック13、下部電極12、支持部材17、及びチャンバ10の底部を貫通して設けられている。リフターピン400とチャンバ10の間は、チャンバ10の内部を密閉するためにシールされている。リフターピン400は、導電材料で形成される。また、リフターピン400は、チャンバ10の外部に設けられた駆動源72によって縦方向に移動自在に構成されている。 As shown in FIG. 15A, the drive device 70 may have lifter pins 400 instead of the lifter pins 71 and 300 of the above embodiment. The lifter pins 400 extend vertically from the bottom surface of the edge ring 14 and pass through the electrostatic chuck 13 , the lower electrode 12 , the support member 17 and the bottom of the chamber 10 . A seal is provided between the lifter pin 400 and the chamber 10 to seal the interior of the chamber 10 . Lifter pins 400 are formed of a conductive material. Further, the lifter pin 400 is configured to be vertically movable by a drive source 72 provided outside the chamber 10 .

リフターピン400の下端には、導電性構造410が接続されている。導電性構造410は、第2の可変受動素子61に接続される。かかる場合、エッジリング14と第2の可変受動素子61は、リフターピン400と導電性構造410を介して、電気的に直接接続される。 A conductive structure 410 is connected to the lower end of the lifter pin 400 . Conductive structure 410 is connected to second variable passive element 61 . In such case, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the lifter pins 400 and the conductive structure 410 .

上記リフターピン400は、駆動装置70によってエッジリング14を上昇させた際、プラズマから保護される構成を有するのが好ましい。図15B~図15Cはそれぞれ、リフターピン400のプラズマ対策の一例を示す。 The lifter pins 400 preferably have a structure that protects them from plasma when the edge ring 14 is lifted by the driving device 70 . 15B-15C each show an example of the lifter pin 400 plasma protection.

図15Bに示すように、下部電極12の上面においてリフターピン400の内側に、図11Bに示した追加エッジリング210を設けてもよい。かかる場合、追加エッジリング210によって、プラズマがリフターピン400側に回り込むのを抑制することができ、リフターピン400を保護することができる。なお、プラズマの回り込みを抑制する構成はこれに限定されず、図11A、図11C~図11Gのいずれかの構成を適用してもよい。 As shown in FIG. 15B, an additional edge ring 210 shown in FIG. 11B may be provided inside the lifter pins 400 on the upper surface of the bottom electrode 12 . In such a case, the additional edge ring 210 can prevent the plasma from flowing toward the lifter pins 400 and protect the lifter pins 400 . Note that the configuration for suppressing the wraparound of plasma is not limited to this, and any one of the configurations shown in FIGS. 11A and 11C to 11G may be applied.

図15Cに示すように、リフターピン400の外側面に、耐プラズマ性を有する絶縁部材401を設けてもよい。絶縁部材401は、例えば絶縁体の膜であってもよいし、絶縁体製の円筒であってもよい。かかる場合、絶縁部材401によって、プラズマからリフターピン400を保護することができる。なお、図15Bの構成において、図15Cに示した絶縁部材401を更に設けてもよい。 As shown in FIG. 15C, the outer surface of the lifter pin 400 may be provided with an insulating member 401 having plasma resistance. The insulating member 401 may be, for example, an insulator film or an insulator cylinder. In this case, the insulating member 401 can protect the lifter pins 400 from the plasma. 15B, the insulating member 401 shown in FIG. 15C may be further provided.

以上、図15A~図15Cに示したいずれの場合でも、リフターピン400を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を電気的に直接接続することができる。したがって、高周波電力LFの周波数を5MHz以下の低周波とすることができ、イオンエネルギーの制御性を向上させることができる。 In any case shown in FIGS. 15A to 15C, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 can be directly electrically connected via the lifter pin 400. FIG. Therefore, the frequency of the high-frequency power LF can be set to a low frequency of 5 MHz or less, and controllability of ion energy can be improved.

なお、図15A~15Cではリフターピン400自体が接続部を構成していたが、図15Dに示すようにリフターピン400の内部に、さらに導体としての接続部420を設けてもよい。接続部420は、導電性構造421と導電性弾性部材422を有していてもよい。導電性構造421は、導電性弾性部材422を介してエッジリング14と第2の可変受動素子61を接続する。具体的に導電性構造421は、その一端が第2の可変受動素子61に接続され、他端がリフターピン400の内部の上部空間にて露出し、導電性弾性部材422に接触する。なお、上記導電性構造410は、導電性構造421に含まれる。 15A to 15C, the lifter pin 400 itself constitutes the connecting portion, but as shown in FIG. 15D, the connecting portion 420 as a conductor may be further provided inside the lifter pin 400. FIG. The connection part 420 may have a conductive structure 421 and a conductive elastic member 422 . A conductive structure 421 connects the edge ring 14 and the second variable passive element 61 via a conductive elastic member 422 . Specifically, the conductive structure 421 has one end connected to the second variable passive element 61 and the other end exposed in the upper space inside the lifter pin 400 to contact the conductive elastic member 422 . In addition, the conductive structure 410 is included in the conductive structure 421 .

導電性弾性部材422は、リフターピン400の内部の上部空間に設けられる。導電性弾性部材422は、導電性構造421とエッジリング14の下面のそれぞれに接触する。また導電性弾性部材422は、例えば金属等の導体からなる。導電性弾性部材422の構成は特に限定されないが、例えば図10Aに示した縦方向に付勢された板バネが用いられてもよい。或いは、図10Bに示したコイルスプリング、図10Cに示したバネ、図10Dに示したピン、図10Eに示したワイヤ等が用いられてもよい。かかる場合、エッジリング14と第2の可変受動素子61は、リフターピン400に加えて、導電性弾性部材422と導電性構造421を介して、電気的に直接接続される。また、リフターピン400と導電性弾性部材422の接触による抵抗を抑制することができるので、エッジリング14と第2の可変受動素子61を更に適切に接続することができる。 The conductive elastic member 422 is installed in the upper space inside the lifter pin 400 . The conductive elastic member 422 contacts the conductive structure 421 and the lower surface of the edge ring 14 respectively. The conductive elastic member 422 is made of a conductor such as metal. Although the configuration of the conductive elastic member 422 is not particularly limited, for example, a leaf spring biased in the vertical direction shown in FIG. 10A may be used. Alternatively, the coil spring shown in FIG. 10B, the spring shown in FIG. 10C, the pin shown in FIG. 10D, the wire shown in FIG. 10E, or the like may be used. In such a case, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 are directly electrically connected via the conductive elastic member 422 and the conductive structure 421 in addition to the lifter pin 400 . In addition, since resistance due to contact between the lifter pin 400 and the conductive elastic member 422 can be suppressed, the edge ring 14 and the second variable passive element 61 can be connected more appropriately.

<他の実施形態>
以上の実施形態のエッチング装置1において、図16に示すように直流(DC:Direct Current)電源62、切替ユニット63、第1のRFフィルタ64、及び第2のRFフィルタ65が更に設けられていてもよい。第1のRFフィルタ64と第2のRFフィルタ65はそれぞれ、第1の可変受動素子60と第2の可変受動素子61に代えて設けられる。第1のRFフィルタ64、第2のRFフィルタ65、切替ユニット63、及び直流電源62は、エッジリング14側からこの順で配置されている。すなわち、直流電源62は、切替ユニット63、第2のRFフィルタ65、及び第1のRFフィルタ64を介して、エッジリング14に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、直流電源62が接地電位に接続される。
<Other embodiments>
In the etching apparatus 1 of the above embodiment, a direct current (DC) power supply 62, a switching unit 63, a first RF filter 64, and a second RF filter 65 are further provided as shown in FIG. good too. A first RF filter 64 and a second RF filter 65 are provided in place of the first variable passive element 60 and the second variable passive element 61, respectively. The first RF filter 64, the second RF filter 65, the switching unit 63, and the DC power supply 62 are arranged in this order from the edge ring 14 side. That is, the DC power supply 62 is electrically connected to the edge ring 14 via the switching unit 63, the second RF filter 65, and the first RF filter 64. Incidentally, in this embodiment, the DC power supply 62 is connected to the ground potential.

直流電源62は、エッジリング14に印加される負極性の直流電圧を発生する電源である。また、直流電源62は、可変直流電源であり、直流電圧の高低を調整可能である。 The DC power supply 62 is a power supply that generates a negative DC voltage to be applied to the edge ring 14 . Also, the DC power supply 62 is a variable DC power supply, and can adjust the level of the DC voltage.

切替ユニット63は、エッジリング14に対する直流電源62からの直流電圧の印加を停止可能に構成されている。なお、切替ユニット63の回路構成は、当業者が適宜設計することができる。 The switching unit 63 is configured to be able to stop the application of the DC voltage from the DC power supply 62 to the edge ring 14 . The circuit configuration of the switching unit 63 can be appropriately designed by those skilled in the art.

第1のRFフィルタ64と第2のRFフィルタ65はそれぞれ、高周波電力を減衰するフィルタである。第1のRFフィルタ64は、例えば第1の高周波電源50からの40MHzの高周波電力を減衰する。第2のRFフィルタ65は、例えば第2の高周波電源51からの400kHzの高周波電力を減衰する。 The first RF filter 64 and the second RF filter 65 are filters that attenuate high frequency power. The first RF filter 64 attenuates, for example, 40 MHz high frequency power from the first high frequency power supply 50 . The second RF filter 65 attenuates, for example, 400 kHz high frequency power from the second high frequency power supply 51 .

一例においては、第2のRFフィルタ65は、インピーダンスが可変に構成されている。すなわち、第2のRFフィルタ65は少なくとも1つの可変受動素子を含み、インピーダンスが可変になっている。可変受動素子は、例えばコイル(インダクタ)又はコンデンサ(キャパシタ)のいずれかであってもよい。また、コイル、コンデンサに限らず、ダイオード等の素子など可変インピーダンス素子であればどのようなものであっても同様の機能を達成できる。可変受動素子の数や位置も、当業者が適宜設計することができる。さらに、素子自体が可変である必要はなく、例えば、インピーダンスが固定値の素子を複数備え、切替回路を用いて固定値の素子の組み合わせを切り替えることでインピーダンスを可変してもよい。なお、この第2のRFフィルタ65及び上記第1のRFフィルタ64の回路構成はそれぞれ、当業者が適宜設計することができる。 In one example, the second RF filter 65 has a variable impedance. That is, the second RF filter 65 includes at least one variable passive element and has variable impedance. A variable passive element may be, for example, either a coil (inductor) or a capacitor (capacitor). In addition, the same function can be achieved with any variable impedance element such as a diode, not limited to a coil or a capacitor. The number and positions of the variable passive elements can also be appropriately designed by those skilled in the art. Furthermore, the element itself does not need to be variable. For example, a plurality of elements having fixed impedance values may be provided, and a switching circuit may be used to switch the combination of the fixed value elements to vary the impedance. The circuit configurations of the second RF filter 65 and the first RF filter 64 can be appropriately designed by those skilled in the art.

また、エッチング装置1は、エッジリング14の自己バイアス電圧(又は、下部電極12もしくはウェハWの自己バイアス電圧)を測定する測定器(図示せず)を更に有していてもよい。なお、測定器の構成は、当業者が適宜設計することができる。 The etching apparatus 1 may further include a measuring device (not shown) for measuring the self-bias voltage of the edge ring 14 (or the self-bias voltage of the lower electrode 12 or wafer W). The configuration of the measuring instrument can be appropriately designed by those skilled in the art.

次に、本実施形態のエッチング装置1を用いて、チルト角度を制御する方法について説明する。本実施形態では、上記実施形態における駆動装置70の駆動量の調整と第2のRFフィルタ65のインピーダンスの調整に加えて、直流電源62からの直流電圧を調整する。すなわち、少なくとも駆動装置70の駆動量、第2のRFフィルタ65のインピーダンス及び直流電源62からの直流電圧からなる群から選択される2つを調整して、チルト角度を制御する。図17と図18はそれぞれ、本実施形態におけるチルト角度の制御方法の一例を示す。 Next, a method of controlling the tilt angle using the etching apparatus 1 of this embodiment will be described. In this embodiment, the DC voltage from the DC power supply 62 is adjusted in addition to the adjustment of the drive amount of the drive device 70 and the adjustment of the impedance of the second RF filter 65 in the above embodiment. That is, at least two selected from the group consisting of the driving amount of the driving device 70, the impedance of the second RF filter 65, and the DC voltage from the DC power supply 62 are adjusted to control the tilt angle. 17 and 18 each show an example of a tilt angle control method in this embodiment.

図17に示す例においては、先ず、第2のRFフィルタ65のインピーダンスを調整し、チルト角度を補正する。次に、インピーダンスが予め定められた値、例えば上限値に達すると、直流電源62からの直流電圧を調整し、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、チルト角度を0(ゼロ)度にする。 In the example shown in FIG. 17, first, the impedance of the second RF filter 65 is adjusted to correct the tilt angle. Next, when the impedance reaches a predetermined value, for example, the upper limit, the DC voltage from the DC power supply 62 is adjusted, the tilt correction angle is adjusted to the target angle θ3, and the tilt angle is set to 0 (zero) degrees. do.

直流電源62では、エッジリング14に印加する直流電圧が、自己バイアス電圧Vdcの絶対値と設定値ΔVの和をその絶対値として有する負極性の電圧、すなわち、-(|Vdc|+ΔV)に設定される。自己バイアス電圧Vdcは、ウェハWの自己バイアス電圧であり、一方又は双方の高周波電力が供給されており、且つ、直流電源62からの直流電圧が下部電極12に印加されていないときの下部電極12の自己バイアス電圧である。設定値ΔVは、制御部100によって与えられる。 In the DC power supply 62, the DC voltage applied to the edge ring 14 is set to a negative voltage whose absolute value is the sum of the absolute value of the self-bias voltage Vdc and the set value ΔV, that is, −(|Vdc|+ΔV). be done. The self-bias voltage Vdc is the self-bias voltage of the wafer W, and is applied to the lower electrode 12 when one or both of the high-frequency powers are supplied and the DC voltage from the DC power supply 62 is not applied to the lower electrode 12. is the self-bias voltage of The set value ΔV is given by the control section 100 .

制御部100は、上記実施形態における駆動装置70の駆動量の設定、第2のRFフィルタ65のインピーダンスの設定と同様に、エッジリング14の消耗量から、第2のRFフィルタ65のインピーダンスを設定する。設定値ΔVを決定する。 The control unit 100 sets the impedance of the second RF filter 65 from the amount of wear of the edge ring 14 in the same manner as setting the drive amount of the driving device 70 and setting the impedance of the second RF filter 65 in the above embodiment. do. Determine the set value ΔV.

制御部100は、設定値ΔVの決定において、エッジリング14の初期の厚みと、例えばレーザ測定器やカメラなどの測定器を用いて実測されたエッジリング14の厚みとの差を、エッジリング14の消耗量として用いてもよい。また、例えば質量計などの測定器によって測定されたエッジリング14の質量の変化から、エッジリング14の消耗量を推定してもよい。或いは、制御部100は、設定値ΔVの決定のために、予め定められた別の関数又はテーブルを用いて、特定のパラメータから、エッジリング14の消耗量を推定してもよい。この特定のパラメータは、自己バイアス電圧Vdc、高周波電力HF又は高周波電力LFの波高値Vpp、負荷インピーダンス、エッジリング14又はエッジリング14の周辺の電気的特性等のうちのいずれかであり得る。エッジリング14又はエッジリング14の周辺の電気特性は、エッジリング14又はエッジリング14の周辺の任意の箇所の電圧、電流値、エッジリング14を含む抵抗値等のうちいずれかであり得る。別の関数又はテーブルは、特定のパラメータとエッジリング14の消耗量の関係を定めるように予め定められている。エッジリング14の消耗量を推定するために、実際のエッチングの実行前又はエッチング装置1のメンテナンス時に、消耗量を推定するための測定条件、すなわち、高周波電力HF、高周波電力LF、処理空間S内の圧力、及び、処理空間Sに供給される処理ガスの流量等の設定の下で、エッチング装置1が動作される。そして、上記特定のパラメータが取得され、この当該特定のパラメータを上記別の関数に入力することにより、或いは、当該特定のパラメータを用いて上記テーブルを参照することにより、エッジリング14の消耗量が特定される。 In determining the set value ΔV, the control unit 100 determines the difference between the initial thickness of the edge ring 14 and the thickness of the edge ring 14 actually measured using a measuring device such as a laser measuring device or a camera. may be used as the amount of consumption. Alternatively, the wear amount of the edge ring 14 may be estimated from a change in the mass of the edge ring 14 measured by a measuring instrument such as a mass meter. Alternatively, the control unit 100 may estimate the wear amount of the edge ring 14 from specific parameters using another predetermined function or table for determining the set value ΔV. This particular parameter can be any of the self-bias voltage Vdc, the peak value Vpp of the high frequency power HF or the high frequency power LF, the load impedance, the edge ring 14 or electrical characteristics around the edge ring 14, and the like. The electrical property of the edge ring 14 or the periphery of the edge ring 14 may be any of the voltage, current value, resistance value including the edge ring 14, etc. of the edge ring 14 or any point around the edge ring 14 . Another function or table is predetermined to define the relationship between specific parameters and the amount of edge ring 14 wear. In order to estimate the amount of wear of the edge ring 14, the measurement conditions for estimating the amount of wear, that is, the high frequency power HF, the high frequency power LF, and the processing space S and the flow rate of the processing gas supplied to the processing space S, the etching apparatus 1 is operated. Then, the specific parameter is acquired, and by inputting the specific parameter to the other function or by referring to the table using the specific parameter, the wear amount of the edge ring 14 is calculated. identified.

エッチング装置1では、エッチング中、すなわち、高周波電力HF及び高周波電力LFのうち一方又は双方の高周波電力が供給される期間において、直流電源62からエッジリング14に直流電圧が印加される。これにより、エッジリング14及びウェハWのエッジ領域の上方におけるシースの形状が制御されて、ウェハWのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きが低減され、チルト角度が制御される。その結果、ウェハWの全領域にわたって、当該ウェハWの厚み方向に略平行な凹部が形成される。 In the etching apparatus 1, a DC voltage is applied from the DC power supply 62 to the edge ring 14 during etching, that is, during a period in which one or both of the high frequency power HF and the high frequency power LF are supplied. Thereby, the shape of the sheath above the edge ring 14 and the edge region of the wafer W is controlled, the inclination of the incident direction of ions to the edge region of the wafer W is reduced, and the tilt angle is controlled. As a result, over the entire region of the wafer W, recesses substantially parallel to the thickness direction of the wafer W are formed.

より詳細には、エッチング中、測定器(図示せず)によって自己バイアス電圧Vdcが測定される。また、直流電源62からエッジリング14に直流電圧が印加される。エッジリング14に印加される直流電圧の値は、上述したように-(|Vdc|+ΔV)である。|Vdc|は、直前に測定器によって取得された自己バイアス電圧Vdcの測定値の絶対値であり、ΔVは制御部100によって決定された設定値である。このようにエッチング中に測定された自己バイアス電圧Vdcからエッジリング14に印加される直流電圧が決定される。そうすると、自己バイアス電圧Vdcに変化が生じても、直流電源62によって発生される直流電圧が補正され、チルト角度が適切に補正される。 More specifically, during etching, the self-bias voltage Vdc is measured by a meter (not shown). A DC voltage is applied to the edge ring 14 from the DC power supply 62 . The value of the DC voltage applied to the edge ring 14 is -(|Vdc|+ΔV) as described above. |Vdc| is the absolute value of the measured value of the self-bias voltage Vdc obtained by the measuring instrument immediately before, and ΔV is the set value determined by the control unit 100 . The DC voltage applied to the edge ring 14 is determined from the self-bias voltage Vdc thus measured during etching. Then, even if the self-bias voltage Vdc changes, the DC voltage generated by the DC power supply 62 is corrected, and the tilt angle is appropriately corrected.

また、図17に示す例において、第2のRFフィルタ65のインピーダンスに代えて、駆動装置70の駆動量を調整してもよい。すなわち、駆動装置70の駆動量と直流電源62からの直流電圧を調整して、チルト角度を補正してもよい。 Further, in the example shown in FIG. 17, instead of the impedance of the second RF filter 65, the driving amount of the driving device 70 may be adjusted. That is, the tilt angle may be corrected by adjusting the driving amount of the driving device 70 and the DC voltage from the DC power supply 62 .

図18に示す例においては、先ず、第2のRFフィルタ65のインピーダンスを調整し、チルト角度を補正する。次に、インピーダンスが予め定められた値、例えば上限値に達すると、直流電源62からの直流電圧を調整し、チルト角度を補正する。 In the example shown in FIG. 18, first, the impedance of the second RF filter 65 is adjusted to correct the tilt angle. Next, when the impedance reaches a predetermined value, for example, an upper limit value, the DC voltage from the DC power supply 62 is adjusted to correct the tilt angle.

ここで、直流電圧の絶対値を高くし過ぎると、ウェハWとエッジリング14との間で放電が生じる。したがって、エッジリング14に印加できる直流電圧には制限があり、直流電圧の調整だけでチルト角度を制御しようとしても、その制御範囲には限界がある。 Here, if the absolute value of the DC voltage is too high, discharge will occur between the wafer W and the edge ring 14 . Therefore, the DC voltage that can be applied to the edge ring 14 is limited, and even if the tilt angle is controlled only by adjusting the DC voltage, the control range is limited.

そこで、直流電圧の絶対値が予め定められた値、例えば上限値に達すると、駆動装置70の駆動量を調整し、チルト補正角度を目標角度θ3に調整して、チルト角度を0(ゼロ)度にする。 Therefore, when the absolute value of the DC voltage reaches a predetermined value, for example, the upper limit value, the drive amount of the drive device 70 is adjusted, the tilt correction angle is adjusted to the target angle θ3, and the tilt angle is reduced to 0 (zero). degree.

以上のように本実施形態によれば、第2のRFフィルタ65のインピーダンスの調整と駆動装置70の駆動量の調整に加えて、直流電源62からの直流電圧の調整を行うことで、チルト角度の調整範囲を大きくすることができる。したがって、チルト角度を適切に制御することができ、すなわち、イオンの入射方向を適切に調整することができるので、エッチングを均一に行うことができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to adjusting the impedance of the second RF filter 65 and adjusting the driving amount of the driving device 70, the tilt angle is adjusted by adjusting the DC voltage from the DC power supply 62. The adjustment range of can be increased. Therefore, the tilt angle can be appropriately controlled, that is, the incident direction of ions can be adjusted appropriately, so etching can be performed uniformly.

なお、チルト角度を制御するにあたり、第2のRFフィルタ65のインピーダンスの調整、駆動装置70の駆動量の調整、直流電源62からの直流電圧の組み合わせは任意に設計することができる。 In controlling the tilt angle, the adjustment of the impedance of the second RF filter 65, the adjustment of the driving amount of the driving device 70, and the combination of the DC voltage from the DC power supply 62 can be arbitrarily designed.

また、第2のRFフィルタ65のインピーダンスの調整、駆動装置70の駆動量の調整、直流電源62からの直流電圧はそれぞれ個別に行ったが、これら調整を同時に行ってもよい。 Also, although the adjustment of the impedance of the second RF filter 65, the adjustment of the driving amount of the driving device 70, and the DC voltage from the DC power supply 62 are individually performed, these adjustments may be performed simultaneously.

以上の実施形態では、直流電源62は、切替ユニット63、第2のRFフィルタ65、及び第1のRFフィルタ64を介して、エッジリング14に接続されていたが、エッジリング14に直流電圧を印加する電源系はこれに限定されない。例えば、直流電源62は、切替ユニット63、第2のRFフィルタ65、第1のRFフィルタ64、及び下部電極12を介して、エッジリング14に電気的に接続されていてもよい。かかる場合、下部電極12とエッジリング14は直接電気的に結合し、エッジリング14の自己バイアス電圧は下部電極12の自己バイアス電圧と同じになる。 In the above embodiment, the DC power supply 62 is connected to the edge ring 14 via the switching unit 63, the second RF filter 65, and the first RF filter 64, but the DC voltage is applied to the edge ring 14. The power supply system to apply is not limited to this. For example, the DC power supply 62 may be electrically connected to the edge ring 14 via the switching unit 63 , the second RF filter 65 , the first RF filter 64 and the bottom electrode 12 . In such a case, bottom electrode 12 and edge ring 14 are directly electrically coupled and the self-bias voltage of edge ring 14 is the same as the self-bias voltage of bottom electrode 12 .

ここで、下部電極12とエッジリング14が直接電気的に結合している場合、例えばハード構造で決定されるエッジリング14下の容量等により、エッジリング14上のシース厚みを調整できず、直流電圧を印加していないにも関わらずアウターチルトの状態が起こり得る。この点、本開示では、直流電源62からの直流電圧と、第2のRFフィルタ65のインピーダンスと、駆動装置70の駆動量とを調整して、チルト角度を制御することができるので、当該チルト角度をインナー側に変化させることで、チルト角度を0(ゼロ)度に調整することができる。 Here, when the lower electrode 12 and the edge ring 14 are directly electrically coupled, the sheath thickness above the edge ring 14 cannot be adjusted due to, for example, the capacitance below the edge ring 14 determined by the hardware structure. Outer tilt can occur even when no voltage is applied. In this respect, in the present disclosure, the tilt angle can be controlled by adjusting the DC voltage from the DC power supply 62, the impedance of the second RF filter 65, and the drive amount of the drive device 70. By changing the angle toward the inner side, the tilt angle can be adjusted to 0 (zero) degree.

なお、以上の実施形態では、第2のRFフィルタ65のインピーダンスを可変にしたが、第1のRFフィルタ64のインピーダンスを可変にしてもよいし、RFフィルタ64、65の両方のインピーダンスを可変にしてもよい。かかる場合、第1のRFフィルタ64は、少なくとも1つの可変受動素子を含む。また、以上の実施形態では、直流電源62に対して2つのRFフィルタ64、65を設けたが、RFフィルタの数はこれに限定されず、例えば1つであってもよい。また、以上の実施形態では、第2のRFフィルタ65(第1のRFフィルタ64)は少なくとも1つの可変受動素子を含むことでインピーダンスを可変としたが、インピーダンスを可変とする構成はこれに限定されない。例えば、インピーダンス可変又は固定のRFフィルタに、当該RFフィルタのインピーダンスを可能可能なデバイスを接続してもよい。すなわち、インピーダンスが可変のRFフィルタは、RFフィルタと、このRFフィルタと接続し、このRFフィルタのインピーダンスを変可能なデバイスとによって構成されてもよい。また、RFフィルタは少なくとも1つの可変受動素子を含むことでインピーダンスを可変としたが、RFフィルタにはインピーダンスが可変でないものを用いて、RFフィルタの外部に可変受動素子を設けてもよい。 Although the impedance of the second RF filter 65 is variable in the above embodiment, the impedance of the first RF filter 64 may be variable, or the impedance of both the RF filters 64 and 65 may be variable. may In such cases, the first RF filter 64 includes at least one variable passive element. Also, in the above embodiment, two RF filters 64 and 65 are provided for the DC power supply 62, but the number of RF filters is not limited to this, and may be, for example, one. In the above embodiments, the second RF filter 65 (first RF filter 64) includes at least one variable passive element to make the impedance variable, but the configuration for making the impedance variable is limited to this. not. For example, a variable or fixed impedance RF filter may be connected to a device capable of adjusting the impedance of the RF filter. In other words, the variable impedance RF filter may be composed of an RF filter and a device connected to the RF filter and capable of varying the impedance of the RF filter. Also, although the RF filter includes at least one variable passive element to make the impedance variable, it is also possible to use an RF filter whose impedance is not variable and provide the variable passive element outside the RF filter.

<他の実施形態>
以上の実施形態では、エッジリング14の消耗量に応じて、駆動装置70の駆動量の調整、第2の可変受動素子61(第2のRFフィルタ65)のインピーダンスの調整、直流電源62からの直流電圧の調整を行ったが、駆動量、インピーダンス、直流電圧の調整タイミングはこれに限定されない。例えばウェハWの処理時間に応じて、駆動量、インピーダンス、直流電圧の調整を行ってもよい。或いは、例えばウェハWの処理時間と、例えば高周波電力等の予め定められたパラメータとを組み合わせて、駆動量、インピーダンス、直流電圧の調整タイミングを判断してもよい。
<Other embodiments>
In the above embodiment, according to the wear amount of the edge ring 14, the driving amount of the driving device 70 is adjusted, the impedance of the second variable passive element 61 (second RF filter 65) is adjusted, Although the DC voltage is adjusted, the driving amount, the impedance, and the DC voltage adjustment timing are not limited to this. For example, the drive amount, impedance, and DC voltage may be adjusted according to the processing time of the wafer W. FIG. Alternatively, for example, the processing time of the wafer W and predetermined parameters such as high-frequency power may be combined to determine the adjustment timing of the drive amount, impedance, and DC voltage.

<他の実施形態>
以上の実施形態のエッチング装置1は容量結合型のエッチング装置であったが、本開示が適用されるエッチング装置はこれに限定されない。例えばエッチング装置は、誘導結合型のエッチング装置であってもよい。
<Other embodiments>
Although the etching apparatus 1 of the above embodiment is a capacitive coupling type etching apparatus, the etching apparatus to which the present disclosure is applied is not limited to this. For example, the etching device may be an inductively coupled etching device.

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The embodiments described above may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

本開示の実施形態は、以下の態様をさらに含む。 Embodiments of the present disclosure further include the following aspects.

(付記1)
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングを縦方向に移動させるように構成される駆動装置と、
前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースRF電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースRF電源と、
バイアスRF電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアスRF電源と、
前記エッジリングと接触する少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体を介して前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、
前記少なくとも1つの導体と前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも1つの可変受動素子を含むRFフィルタと、
前記駆動装置及び前記少なくとも1つの可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整するように構成される制御部と、
備える、プラズマ処理装置。
(Appendix 1)
a plasma processing chamber;
A substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including a lower electrode, an electrostatic chuck, and an edge ring disposed to surround the substrate placed on the electrostatic chuck. a substrate support comprising
a drive configured to move the edge ring longitudinally;
a top electrode positioned above the substrate support;
a source RF power supply configured to supply source RF power to the upper electrode or the lower electrode to generate a plasma from gases in the plasma processing chamber;
a bias RF power supply configured to supply bias RF power to the bottom electrode;
at least one conductor in contact with the edge ring;
a DC power supply configured to apply a negative DC voltage to the edge ring via the at least one conductor;
an RF filter electrically connected between the at least one conductor and the DC power source and comprising at least one variable passive element;
a controller configured to control the drive and the at least one variable passive element to adjust the angle of incidence of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate mounted on the electrostatic chuck; ,
plasma processing apparatus.

(付記2)
前記駆動装置は、
前記エッジリングを支持するように構成されるリフターピンと、
前記リフターピンを縦方向に移動させるように構成される駆動源と、を備える、付記1に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 2)
The driving device
lifter pins configured to support the edge ring;
2. The plasma processing apparatus of claim 1, comprising a drive source configured to move the lifter pins longitudinally.

(付記3)
前記リフターピンは、少なくとも表面が絶縁材料で形成される、付記2に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 3)
The plasma processing apparatus according to appendix 2, wherein at least the surface of the lifter pin is made of an insulating material.

(付記4)
前記少なくとも1つの導体は、前記リフターピン内で縦方向に延在する導電性ワイヤを含み、
前記導電性ワイヤの一端は、前記エッジリングと接触している、付記3に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 4)
the at least one conductor comprises a conductive wire extending longitudinally within the lifter pin;
4. The plasma processing apparatus of Claim 3, wherein one end of the conductive wire is in contact with the edge ring.

(付記5)
前記少なくとも1つの導体は、前記エッジリングと接触する導電性弾性部材を含む、付記3に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 5)
4. The plasma processing apparatus according to appendix 3, wherein the at least one conductor includes a conductive elastic member in contact with the edge ring.

(付記6)
前記導電性弾性部材は、前記リフターピン内に配置される、付記5に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 6)
6. The plasma processing apparatus according to appendix 5, wherein the conductive elastic member is arranged within the lifter pin.

(付記7)
前記導電性弾性部材は、前記エッジリングと前記静電チャックとの間に配置される、付記5に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 7)
6. The plasma processing apparatus according to appendix 5, wherein the conductive elastic member is arranged between the edge ring and the electrostatic chuck.

(付記8)
前記エッジリングと前記静電チャックとの間に配置される追加のエッジリングをさらに備える、付記7に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 8)
Clause 8. The plasma processing apparatus of Clause 7, further comprising an additional edge ring positioned between the edge ring and the electrostatic chuck.

(付記9)
前記追加のエッジリングは、絶縁材料で形成され、前記導電性弾性部材よりも内側に配置される、付記8に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 9)
9. The plasma processing apparatus according to appendix 8, wherein the additional edge ring is made of an insulating material and arranged inside the conductive elastic member.

(付記10)
前記エッジリングは、その下面に突起部を有する、付記9に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 10)
10. The plasma processing apparatus according to appendix 9, wherein the edge ring has a protrusion on its lower surface.

(付記11)
前記追加のエッジリングは、導電性材料で形成され、
前記導電性弾性部材は、前記エッジリングと前記追加のエッジリングとの間に配置される、付記8に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 11)
the additional edge ring is made of a conductive material;
9. The plasma processing apparatus according to appendix 8, wherein the conductive elastic member is arranged between the edge ring and the additional edge ring.

(付記12)
前記エッジリングは、前記少なくとも1つの導体と接触する少なくとも1つの導電膜を有する、付記1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 12)
12. The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 11, wherein said edge ring has at least one conductive film in contact with said at least one conductor.

(付記13)
前記少なくとも1つの導体は、平面視で前記エッジリングの周方向に沿って等間隔に配置される複数の導体を含む、付記1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 13)
12. The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 11, wherein the at least one conductor includes a plurality of conductors arranged at regular intervals along the circumferential direction of the edge ring in plan view.

(付記14)
前記エッジリングは、導電性を有する、付記1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 14)
12. The plasma processing apparatus according to any one of appendices 1 to 11, wherein the edge ring has conductivity.

(付記15)
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングを縦方向に移動させるように構成される駆動装置と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにRF電力を生成するように構成されるRF電源と、
前記エッジリングと接触する少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体に電気的に接続される少なくとも1つの可変受動素子と、
前記駆動装置及び前記少なくとも1つの可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整するように構成される制御部と、
備える、プラズマ処理装置。
(Appendix 15)
a plasma processing chamber;
a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; a substrate support;
a drive configured to move the edge ring longitudinally;
an RF power supply configured to generate RF power to generate a plasma from gases in the plasma processing chamber;
at least one conductor in contact with the edge ring;
at least one variable passive element electrically connected to the at least one conductor;
a controller configured to control the drive and the at least one variable passive element to adjust the angle of incidence of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate mounted on the electrostatic chuck; ,
plasma processing apparatus.

(付記16)
前記駆動装置は、
前記エッジリングを支持するように構成されるリフターピンと、
前記リフターピンを縦方向に移動させるように構成される駆動源と、を備える、付記15に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 16)
The driving device
lifter pins configured to support the edge ring;
16. The plasma processing apparatus of Clause 15, comprising a drive source configured to move the lifter pins longitudinally.

(付記17)
前記リフターピンは、少なくとも表面が絶縁材料で形成される、付記16に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 17)
17. The plasma processing apparatus according to appendix 16, wherein at least a surface of the lifter pin is made of an insulating material.

(付記18)
前記少なくとも1つの導体は、前記リフターピン内で縦方向に延在する導電性ワイヤを含み、
前記導電性ワイヤの一端は、前記エッジリングと電気的且つ物理的に接続される、付記17に記載のプラズマ処理装置。
(Appendix 18)
the at least one conductor comprises a conductive wire extending longitudinally within the lifter pin;
18. The plasma processing apparatus of Claim 17, wherein one end of the conductive wire is electrically and physically connected to the edge ring.

(付記19)
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングと電気的且つ物理的に接続される少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体に電気的に接続される少なくとも1つの可変受動素子と、
を備え、
前記エッチング方法は、
(a)基板を前記静電チャック上に載置する工程と、
(b)前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成する工程と、
(c)生成されたプラズマで前記基板をエッチングする工程と、
(d)前記基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整する工程であり、前記調整する工程は、
(d1)前記エッジリングを縦方向に移動させる工程と、
(d2)前記少なくとも1つの可変受動素子を調整する工程と、
を含む、工程と、
を含む、エッチング方法。
(Appendix 19)
An etching method using a plasma processing apparatus,
The plasma processing apparatus is
a plasma processing chamber;
a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; a substrate support;
at least one conductor electrically and physically connected to the edge ring;
at least one variable passive element electrically connected to the at least one conductor;
with
The etching method is
(a) placing a substrate on the electrostatic chuck;
(b) generating a plasma from gases in the plasma processing chamber;
(c) etching the substrate with the generated plasma;
(d) adjusting an incident angle of ions in the plasma with respect to an edge region of the substrate, the adjusting step comprising:
(d1) moving the edge ring vertically;
(d2) tuning the at least one variable passive element;
a step comprising
A method of etching, comprising:

1 エッチング装置
10 チャンバ
11 ステージ
12 下部電極
13 静電チャック
14 エッジリング
21 電極板
50 第1の高周波電源
51 第2の高周波電源
62 直流電源
64 第1のRFフィルタ
65 第2のRFフィルタ
70 駆動装置
100 制御部
200 接続部
310 接続部
420 接続部
W ウェハ
1 etching device 10 chamber 11 stage 12 lower electrode 13 electrostatic chuck 14 edge ring 21 electrode plate 50 first high frequency power supply 51 second high frequency power supply 62 DC power supply 64 first RF filter 65 second RF filter 70 driving device 100 control unit 200 connection unit 310 connection unit 420 connection unit W wafer

Claims (19)

プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングを縦方向に移動させるように構成される駆動装置と、
前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースRF電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースRF電源と、
バイアスRF電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアスRF電源と、
前記エッジリングと接触する少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体を介して前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、
前記少なくとも1つの導体と前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも1つの可変受動素子を含むRFフィルタと、
前記駆動装置及び前記少なくとも1つの可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整するように構成される制御部と、
備える、プラズマ処理装置。
a plasma processing chamber;
A substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including a lower electrode, an electrostatic chuck, and an edge ring disposed to surround the substrate placed on the electrostatic chuck. a substrate support comprising
a drive configured to move the edge ring longitudinally;
a top electrode positioned above the substrate support;
a source RF power supply configured to supply source RF power to the upper electrode or the lower electrode to generate a plasma from gases in the plasma processing chamber;
a bias RF power supply configured to supply bias RF power to the bottom electrode;
at least one conductor in contact with the edge ring;
a DC power supply configured to apply a negative DC voltage to the edge ring via the at least one conductor;
an RF filter electrically connected between the at least one conductor and the DC power source and comprising at least one variable passive element;
a controller configured to control the drive and the at least one variable passive element to adjust the angle of incidence of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate mounted on the electrostatic chuck; ,
plasma processing apparatus.
前記駆動装置は、
前記エッジリングを支持するように構成されるリフターピンと、
前記リフターピンを縦方向に移動させるように構成される駆動源と、を備える、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The driving device
lifter pins configured to support the edge ring;
and a drive source configured to move the lifter pins longitudinally.
前記リフターピンは、少なくとも表面が絶縁材料で形成される、請求項2に記載のプラズマ処理装置。 3. The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein at least a surface of said lifter pin is made of an insulating material. 前記少なくとも1つの導体は、前記リフターピン内で縦方向に延在する導電性ワイヤを含み、
前記導電性ワイヤの一端は、前記エッジリングと接触している、請求項3に記載のプラズマ処理装置。
the at least one conductor comprises a conductive wire extending longitudinally within the lifter pin;
4. The plasma processing apparatus of claim 3, wherein one end of said conductive wire is in contact with said edge ring.
前記少なくとも1つの導体は、前記エッジリングと接触する導電性弾性部材を含む、請求項3に記載のプラズマ処理装置。 4. The plasma processing apparatus of claim 3, wherein said at least one conductor includes a conductive elastic member in contact with said edge ring. 前記導電性弾性部材は、前記リフターピン内に配置される、請求項5に記載のプラズマ処理装置。 6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein said conductive elastic member is arranged within said lifter pin. 前記導電性弾性部材は、前記エッジリングと前記静電チャックとの間に配置される、請求項5に記載のプラズマ処理装置。 6. The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein said conductive elastic member is arranged between said edge ring and said electrostatic chuck. 前記エッジリングと前記静電チャックとの間に配置される追加のエッジリングをさらに備える、請求項7に記載のプラズマ処理装置。 8. The plasma processing apparatus of claim 7, further comprising an additional edge ring positioned between said edge ring and said electrostatic chuck. 前記追加のエッジリングは、絶縁材料で形成され、前記導電性弾性部材よりも内側に配置される、請求項8に記載のプラズマ処理装置。 9. The plasma processing apparatus according to claim 8, wherein said additional edge ring is made of an insulating material and arranged inside said conductive elastic member. 前記エッジリングは、その下面に突起部を有する、請求項9に記載のプラズマ処理装置。 10. The plasma processing apparatus of claim 9, wherein said edge ring has a protrusion on its lower surface. 前記追加のエッジリングは、導電性材料で形成され、
前記導電性弾性部材は、前記エッジリングと前記追加のエッジリングとの間に配置される、請求項8に記載のプラズマ処理装置。
the additional edge ring is made of a conductive material;
9. The plasma processing apparatus according to claim 8, wherein said conductive elastic member is arranged between said edge ring and said additional edge ring.
前記エッジリングは、前記少なくとも1つの導体と接触する少なくとも1つの導電膜を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein said edge ring has at least one conductive film in contact with said at least one conductor. 前記少なくとも1つの導体は、平面視で前記エッジリングの周方向に沿って等間隔に配置される複数の導体を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein said at least one conductor includes a plurality of conductors arranged at regular intervals along the circumferential direction of said edge ring in plan view. 前記エッジリングは、導電性を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein said edge ring has conductivity. プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングを縦方向に移動させるように構成される駆動装置と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにRF電力を生成するように構成されるRF電源と、
前記エッジリングと接触する少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体に電気的に接続される少なくとも1つの可変受動素子と、
前記駆動装置及び前記少なくとも1つの可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整するように構成される制御部と、
備える、プラズマ処理装置。
a plasma processing chamber;
a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; a substrate support;
a drive configured to move the edge ring longitudinally;
an RF power supply configured to generate RF power to generate a plasma from gases in the plasma processing chamber;
at least one conductor in contact with the edge ring;
at least one variable passive element electrically connected to the at least one conductor;
a controller configured to control the drive and the at least one variable passive element to adjust the angle of incidence of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate mounted on the electrostatic chuck; ,
plasma processing apparatus.
前記駆動装置は、
前記エッジリングを支持するように構成されるリフターピンと、
前記リフターピンを縦方向に移動させるように構成される駆動源と、を備える、請求項15に記載のプラズマ処理装置。
The driving device
lifter pins configured to support the edge ring;
16. The plasma processing apparatus of claim 15, comprising a drive source configured to move the lifter pins longitudinally.
前記リフターピンは、少なくとも表面が絶縁材料で形成される、請求項16に記載のプラズマ処理装置。 17. The plasma processing apparatus according to claim 16, wherein at least a surface of said lifter pin is made of an insulating material. 前記少なくとも1つの導体は、前記リフターピン内で縦方向に延在する導電性ワイヤを含み、
前記導電性ワイヤの一端は、前記エッジリングと電気的且つ物理的に接続される、請求項17に記載のプラズマ処理装置。
the at least one conductor comprises a conductive wire extending longitudinally within the lifter pin;
18. The plasma processing apparatus of claim 17, wherein one end of said conductive wire is electrically and physically connected to said edge ring.
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記エッジリングと電気的且つ物理的に接続される少なくとも1つの導体と、
前記少なくとも1つの導体に電気的に接続される少なくとも1つの可変受動素子と、
を備え、
前記エッチング方法は、
(a)基板を前記静電チャック上に載置する工程と、
(b)前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成する工程と、
(c)生成されたプラズマで前記基板をエッチングする工程と、
(d)前記基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を調整する工程であり、前記調整する工程は、
(d1)前記エッジリングを縦方向に移動させる工程と、
(d2)前記少なくとも1つの可変受動素子を調整する工程と、
を含む、工程と、
を含む、エッチング方法。
An etching method using a plasma processing apparatus,
The plasma processing apparatus is
a plasma processing chamber;
a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; a substrate support;
at least one conductor electrically and physically connected to the edge ring;
at least one variable passive element electrically connected to the at least one conductor;
with
The etching method is
(a) placing a substrate on the electrostatic chuck;
(b) generating a plasma from gases in the plasma processing chamber;
(c) etching the substrate with the generated plasma;
(d) adjusting an incident angle of ions in the plasma with respect to an edge region of the substrate, the adjusting step comprising:
(d1) moving the edge ring vertically;
(d2) tuning the at least one variable passive element;
a step comprising
A method of etching, comprising:
JP2022116904A 2021-08-17 2022-07-22 Plasma processing apparatus and etching method Pending JP2023027754A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111129654A TW202325102A (en) 2021-08-17 2022-08-08 Plasma processing apparatus and etching method
CN202210948653.7A CN115705987A (en) 2021-08-17 2022-08-09 Plasma processing apparatus and etching method
US17/889,632 US20230056323A1 (en) 2021-08-17 2022-08-17 Plasma processing apparatus and etching method
KR1020220102377A KR20230026286A (en) 2021-08-17 2022-08-17 Plasma processing apparatus and etching method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021132675 2021-08-17
JP2021132675 2021-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023027754A true JP2023027754A (en) 2023-03-02

Family

ID=85330393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022116904A Pending JP2023027754A (en) 2021-08-17 2022-07-22 Plasma processing apparatus and etching method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2023027754A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9021984B2 (en) Plasma processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP6953133B2 (en) Control of RF amplitude of edge ring of capacitive coupling type plasma processing equipment
US9875881B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US10103011B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
US8440050B2 (en) Plasma processing apparatus and method, and storage medium
TWI488236B (en) Focusing ring and plasma processing device
TW201705266A (en) Extreme edge sheath and wafer profile tuning through edge-localized ion trajectory control and plasma operation
TW201719709A (en) Edge ring assembly for improving feature profile tilting at extreme edge of wafer
CN109509694B (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20220384150A1 (en) Plasma processing apparatus
JP2021163714A (en) Plasma processing apparatus
US20230091584A1 (en) Plasma processing apparatus and etching method
JP2021176187A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
TW202209934A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US10923333B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing control method
JP6938746B1 (en) Etching device and etching method
US20210343503A1 (en) Etching apparatus and etching method
JP2023027754A (en) Plasma processing apparatus and etching method
KR20230026286A (en) Plasma processing apparatus and etching method
WO2024070268A1 (en) Plasma treatment device and etching method
JP2023046283A (en) Plasma processing device and etching method
US20230078135A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2023043151A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
KR20220076442A (en) Etching apparatus and etching method