JP5788388B2 - プラズマ処理システム内でプラズマ閉じ込めを操作するための装置およびその方法 - Google Patents
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Description
(1)
プラズマ処理システムの処理チャンバ内でプラズマ処理中にベベルエッチング速度を制御するための装置であって、
電源と、
ガス分配システムと、
前記プラズマ処理中に基板を支持するよう少なくとも構成された下側電極と、
前記基板より上方に配置された上側リング電極と、
前記基板より下方に配置された下側リング電極と、
第1の整合装置であって、前記上側リング電極に結合され、前記基板の上側エッジの少なくとも一部をエッチングするために利用可能なプラズマの量を制御するために、前記上側リング電極を通して流れる電流を制御するよう少なくとも構成された第1の整合装置と、
第2の整合装置であって、前記基板の下側エッジの少なくとも一部を少なくともエッチングするために利用可能なプラズマの量を制御するために、前記下側リング電極を通して流れる前記電流を制御するよう構成された第2の整合装置と
を備える装置。
(2)
(1)に記載の装置であって、さらに、
前記基板の真上に配置された上側電極と、
第3の整合装置であって、前記上側電極に結合され、前記上側電極を接地状態から浮遊状態に変化させることにより前記上側電極および前記下側電極の間のプラズマ形成を最小化するために、前記上側電極を通して流れる前記電流を制御するよう構成された第3の整合装置と
を備える装置。
(3)
(2)に記載の装置であって、前記第3の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、閉位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記上側電極を前記浮遊状態に設定するために、前記処理チャンバの動作周波数と並列共振に調整される
装置。
(4)
(3)に記載の装置であって、前記上側電極は拡張部を備え、前記拡張部は、前記上側電極の可動構成要素であり、前記上側電極の前記拡張部は、前記上側電極の前記拡張部と前記基板との間のギャップを最小化するために前記プラズマ処理中に下げられ、前記上側電極の前記拡張部は前記基板に接触せず、前記ギャップはプラズマを支持できない装置。
(5)
(1)に記載の装置であって、前記第1の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、開位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記基板の上側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振する
装置。
(6)
(1)に記載の装置であって、前記第2の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、開位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記基板の下側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振する
装置。
(7)
(1)に記載の装置であって、前記プラズマ処理システムは容量結合処理システムである装置。
(8)
(1)に記載の装置であって、前記プラズマ処理システムは誘導結合処理システムである装置。
(9)
(1)に記載の装置であって、前記電源は高周波電源である装置。
(10)
プラズマ処理システムの処理チャンバ内でプラズマ処理中にエッチング速度を制御するための方法であって、
前記処理チャンバ内で下側電極上に基板を固定し、
電源を準備し、
前記処理チャンバにガス混合物を流入させ、
前記上側電極に結合され、前記上側電極を接地状態から浮遊状態に変化させることにより前記上側電極および前記下側電極の間のプラズマ形成を最小化するために、前記上側電極を通して流れる電流を制御するよう構成された第1の整合装置を調整し、
前記基板の上側エッジの上方に形成された第1のプラズマを操作するために上側リング電極を通して流れる前記電流を少なくとも制御するよう構成され、前記第1のプラズマは、前記基板の前記上側エッジの一部を少なくともエッチングするよう構成されている第2の整合装置を調整する
方法。
(11)
(10)に記載の方法であって、さらに、前記プラズマ処理中に前記上側電極の拡張部を下げ、前記拡張部は、前記上側電極の可動構成要素であり、前記上側電極の前記拡張部は、前記上側電極の前記拡張部と前記基板との間のギャップを最小化するために下げられ、前記上側電極の前記拡張部は前記基板に接触せず、前記ギャップはプラズマを支持できない方法。
(12)
(10)に記載の方法であって、前記第1の整合装置の調節では、スイッチを閉位置に設定し、前記上側電極を前記浮遊状態に設定するために前記処理チャンバの動作周波数と並列共振するようにインダクタおよびコンデンサを調整する方法。
(13)
(10)に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、スイッチを開位置に設定し、前記基板の前記上側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振するようにインダクタおよびコンデンサを設定する方法。
(14)
(13)に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、前記基板の前記上側エッジに対するエッチングを最小化するために前記処理チャンバの前記動作周波数と並列共振するように前記インダクタおよび前記コンデンサ設定する方法。
(15)
(13)に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、前記処理チャンバの前記動作周波数での前記電流の共振をオフセットすることによって、前記第1のプラズマを特定のエッチング速度に調整する方法。
(16)
(10)に記載の方法であって、
さらに、前記基板の下側エッジの上方に形成された第2のプラズマを操作するために下側リング電極を通して流れる前記電流を少なくとも制御するよう構成された第3の整合装置を調節し、
前記第2のプラズマは、前記基板の前記下側エッジの一部を少なくともエッチングするよう構成されている
方法。
(17)
(16)に記載の方法であって、前記第3の整合装置の調節では、スイッチを開位置に設定し、前記基板の前記下側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振するようにインダクタおよびコンデンサを設定する方法。
(18)
(17)に記載の方法であって、前記第3の整合装置の調節では、前記基板の前記下側エッジに対するエッチングを最小化するために前記処理チャンバの前記動作周波数と並列共振するように前記インダクタおよび前記コンデンサ設定する方法。
(19)
(18)に記載の方法であって、前記第3の整合装置の調節では、前記処理チャンバの前記動作周波数での前記電流の共振をオフセットすることによって、前記第2のプラズマを特定のエッチング速度に調整する方法。
(20)
プラズマ処理システム内でチャンバコンディショニングを実行するための方法であって、
上側電極に結合され、少なくとも第1のスイッチおよび第2のスイッチを備える整合装置を準備し、
前記第1のスイッチを開位置に設定し、
前記第2のスイッチを閉位置に設定し、
前記処理チャンバ内に電力を流し、
前記処理チャンバ内にガス混合物を流し、
前記プラズマ処理チャンバ内の副生成物を除去するよう構成されたプラズマを前記上側電極および下側電極の間に生成する
方法。
Claims (13)
- プラズマ処理システムの処理チャンバ内でプラズマ処理中にベベルエッチング速度を制御するための装置であって、
電源と、
ガス分配システムと、
前記プラズマ処理中に基板を支持するよう少なくとも構成された下側電極と、
前記基板より上方に配置された上側リング電極と、
前記基板より下方に配置された下側リング電極と、
第1の整合装置であって、前記上側リング電極に結合され、前記基板の上側エッジの少なくとも一部をエッチングするために利用可能なプラズマの量を制御するために、前記上側リング電極を通して流れる電流を制御するよう少なくとも構成された第1の整合装置と、
第2の整合装置であって、前記基板の下側エッジの少なくとも一部を少なくともエッチングするために利用可能なプラズマの量を制御するために、前記下側リング電極を通して流れる前記電流を制御するよう構成された第2の整合装置と、
前記基板の真上に配置された上側電極と、
第3の整合装置であって、前記上側電極に結合され、前記上側電極を接地状態から浮遊状態に変化させることにより前記上側電極および前記下側電極の間のプラズマ形成を最小化するために、前記上側電極を通して流れる前記電流を制御するよう構成された第3の整合装置と
を備え、
前記第3の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、閉位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記上側電極を前記浮遊状態に設定するために、前記処理チャンバの動作周波数と並列共振に調整され、
前記上側電極は拡張部を備え、前記拡張部は、前記上側電極の可動構成要素であり、前記上側電極の前記拡張部は、前記上側電極の前記拡張部と前記基板との間のギャップを最小化するために前記プラズマ処理中に下げられ、前記上側電極の前記拡張部は前記基板に接触せず、前記ギャップはプラズマを支持できない装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記第1の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、開位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記基板の上側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振する
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記第2の整合装置は、少なくとも、スイッチ、インダクタ、および、コンデンサを備え、
前記スイッチは、開位置に設定され、
前記インダクタおよび前記コンデンサは、前記基板の下側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振する
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、前記プラズマ処理システムは容量結合処理システムである装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記プラズマ処理システムは誘導結合処理システムである装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記電源は高周波電源である装置。
- プラズマ処理システムの処理チャンバ内でプラズマ処理中にエッチング速度を制御するための方法であって、
前記処理チャンバ内で下側電極上に基板を固定し、
電源を準備し、
前記処理チャンバにガス混合物を流入させ、
上側電極に結合され、前記上側電極を接地状態から浮遊状態に変化させることにより前記上側電極および前記下側電極の間のプラズマ形成を最小化するために、前記上側電極を通して流れる電流を制御するよう構成された第1の整合装置を調整し、
前記基板の上側エッジの上方に形成された第1のプラズマを操作するために上側リング電極を通して流れる前記電流を少なくとも制御するよう構成され、前記第1のプラズマは、前記基板の前記上側エッジの一部を少なくともエッチングするよう構成されている第2の整合装置を調整し、
さらに、前記基板の下側エッジの上方に形成された第2のプラズマを操作するために下側リング電極を通して流れる前記電流を少なくとも制御するよう構成された第3の整合装置を調節し、
前記第2のプラズマは、前記基板の前記下側エッジの一部を少なくともエッチングするよう構成され、
前記第3の整合装置の調節では、スイッチを開位置に設定し、前記基板の前記下側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振するようにインダクタおよびコンデンサを設定し、
前記第3の整合装置の調節では、前記基板の前記下側エッジに対するエッチングを最小化するために前記処理チャンバの前記動作周波数と並列共振するように前記インダクタおよび前記コンデンサを設定する
方法。 - 請求項7に記載の方法であって、さらに、前記プラズマ処理中に前記上側電極の拡張部を下げ、前記拡張部は、前記上側電極の可動構成要素であり、前記上側電極の前記拡張部は、前記上側電極の前記拡張部と前記基板との間のギャップを最小化するために下げられ、前記上側電極の前記拡張部は前記基板に接触せず、前記ギャップはプラズマを支持できない方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記第1の整合装置の調節では、スイッチを閉位置に設定し、前記上側電極を前記浮遊状態に設定するために前記処理チャンバの動作周波数と並列共振するようにインダクタおよびコンデンサを調整する方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、スイッチを開位置に設定し、前記基板の前記上側エッジに対するエッチングを制御するために前記処理チャンバの動作周波数と直列共振するようにインダクタおよびコンデンサを設定する方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、前記基板の前記上側エッジに対するエッチングを最小化するために前記処理チャンバの前記動作周波数と並列共振するように前記インダクタおよび前記コンデンサを設定する方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記第2の整合装置の調節では、前記処理チャンバの前記動作周波数での前記電流の共振をオフセットすることによって、前記第1のプラズマを特定のエッチング速度に調整する方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記第3の整合装置の調節では、前記処理チャンバの前記動作周波数での前記電流の共振をオフセットすることによって、前記第2のプラズマを特定のエッチング速度に調整する方法。
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