JP6977170B2 - バイアス工程でのrf調整電圧 - Google Patents
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Description
ここで、Viとφiはそれぞれ
における電圧と位相であり、ωiは角周波数である。相応のRF周期を維持するために、周波数fiは基本周波数fiのi番目の高調波周波数である。
fi=i・f1 ここでi=1、2....n (2)
式(2)により、ハードウェアにおけるタイミングクロックの実装が促進される。
φ≡φ2−φ1 (5)
ここで、すべての値は複素数として定義されている。このため、式(1)の値は次の形式に変換される。
は基板支持体104において定義され、一例として図2、3、4A及び4Bに示すモデリングに基づいて計算される。ABCD行列は、処理チャンバ501の形状寸法から計算でき、より具体的には、一連の伝送線路と、コンデンサとインダクタのいくつかの組み合わせである。φ1には任意性があることに留意されたい。したがって、φ1は、汎用性を失うことなくφ1=0として定義され得る。工程中、RF電圧パラメータVi及びφiのポストRF整合502は、n周波数RF電圧モニタ509によって測定され、測定値はVime及びφimeとして示される。RF電圧パラメータの実験決定により、RF調整電圧の決定が可能になる。
によって決定される。ここで、Yimeは、周波数fiでのアドミタンスであり、n周波数RF整合502内部のRF整合条件から導出され、式(10)のVimeの計算に使用され得る。
ここで、Pimeは、周波数fiで、図5に示す処理チャンバ501等の処理チャンバに供給される電力である。Zimeの測定値は、RF整合器502に配置されたベクトルネットワークアナライザ(図示せず)によって較正される。したがって、式(10)は非常に正確である。
のデジタルシード信号が合成され、ここでp=0、1、...N−1であり、デジタルアナログコンバータ(DAC)830において最終的にデジタルシード信号がA´isin(ωit+θ´i)のアナログシードに変換される。図7に示すように、RF発生器からの信号A´isin(ωit+θ´i)は、電力増幅器711によってAisin(ωit+θi)に増幅される。Aisin(ωit+θi)の増幅された信号は、RF整合器の出力において増幅された信号をVimesin(ωit+φime)に変換するn周波数RF整合器502に送信される。
のデジタル値に変換する。デジタル値にROM1039からの
と
を乗算する。変換された信号は、ローパスフィルタ(LPF)1040に送信される。ローパスフィルタは、
の出力を生成する。ローパスフィルタの出力は、デジタル信号プロセッサ(DSP)1041に送信される。DSP1041は、座標回転デジタルコンピュータ(CORDIC)を含み得る。Vimeとφimeを導出するために、CORDICアルゴリズムと他のデジタル信号処理が用いられる。
Claims (17)
- 基板を処理するためのシステムであって、
内部に処理領域を画定する処理チャンバと、
前記処理領域に配置された基板支持体と、
前記処理領域において前記基板支持体に対向して配置されたシャワーヘッドと、
前記基板支持体に埋め込まれた電極と、
RF整合器により前記電極に連結されたRF発生器であって、前記RF発生器及び前記RF整合器が、第1の周波数、第1の振幅、及び第1の位相を有する第1のRF信号と、第2の周波数、第2の振幅、及び第2の位相を有する第2のRF信号とを、前記電極に供給するように構成された、RF発生器と、
前記RF整合器の下流側で前記RF整合器に連結され、前記電極に印加される電圧を検出するように構成された電圧モニタと、
前記RF発生器と前記電圧モニタの間で前記RF発生器及び前記電圧モニタに連結された第1接続部であって、前記RF発生器が前記第1接続部を介して前記電圧モニタから第1の信号を受信するように構成された、第1接続部と、
前記RF発生器と前記RF整合器の間で前記RF発生器及び前記RF整合器に連結された第2接続部であって、前記RF発生器が前記第2接続部を介して前記RF整合器から第2の信号を受信するように構成された、第2接続部と、
基板をエッチングするためのイオンを生成するために、前記第1の振幅、前記第1の位相、前記第2の振幅、及び前記第2の位相の測定に応じて前記第1のRF信号に対して前記第2のRF信号を調整するように構成され、且つ、前記RF発生器に接続されたコントローラと
を備えるシステム。 - 前記基板支持体に配置された基板の表面に生成された時間平均自己バイアスDC電圧
をさらに含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記RF発生器は、前記電極に2つより多くのRF信号を供給する、請求項1に記載のシステム。
- エッチングのためのイオンの数が、前記基板支持体に配置された基板に隣接した位置で最大になる、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の周波数及び前記第2の周波数は高調波である、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の周波数及び前記第2の周波数は隣接した高調波周波数である、請求項5に記載のシステム。
- 基板を処理するための装置であって、
処理チャンバの処理領域に配置された、表面領域を有する基板支持体と、
前記処理チャンバの前記処理領域において前記基板支持体に対向して配置された、表面領域を有するシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドの表面領域が、前記基板支持体の表面領域より大きく、且つ前記基板支持体の表面領域に対向している、シャワーヘッドと、
前記基板支持体に埋め込まれた電極と、
RF整合器によって前記電極に連結されたRF発生器であって、前記RF発生器及び前記RF整合器が、第1の周波数、第1の振幅、及び第1の位相を有する第1のRF信号と、第2の周波数、第2の振幅、及び第2の位相を有する第2のRF信号とを、前記電極に供給するように構成された、RF発生器と、
前記RF発生器と前記RF整合器の間で前記RF発生器及び前記RF整合器に連結された第1接続部であって、前記RF発生器が前記第1接続部を介して前記RF整合器から第1の信号を受信するように構成された、第1接続部と、
イオンを生成するために前記第1の振幅、前記第1の位相、前記第2の振幅、及び前記第2の位相の測定に応じて前記第1のRF信号に対して前記第2のRF信号を調整するように構成され、且つ、前記RF発生器に接続されたコントローラであって、イオンの数が前記基板支持体に隣接した位置で最大になり、前記シャワーヘッドに隣接した位置で最小になる、コントローラと
を備える装置。 - 前記第1の周波数及び前記第2の周波数は高調波である、請求項7に記載の装置。
- 電圧モニタ及び第2接続部を更に備え、前記電圧モニタは、前記RF整合器の下流側で前記RF整合器に連結され、前記電極に印加される電圧を検出するように構成されており、前記第2接続部は、前記RF発生器と前記電圧モニタの間で前記RF発生器及び前記電圧モニタに連結されており、前記RF発生器が前記第2接続部を介して前記電圧モニタから第2の信号を受信するように構成されている、請求項7に記載の装置。
- 基板を処理するための装置であって、
処理チャンバの処理領域に配置された、表面領域を有する基板支持体と、
前記処理チャンバの前記処理領域において前記基板支持体に対向して配置された、表面領域を有するシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドの表面領域が、前記基板支持体の表面領域より大きく、且つ前記基板支持体の表面領域に対向している、シャワーヘッドと、
前記基板支持体に埋め込まれた電極と、
RF整合器によって前記電極に連結されたRF発生器であって、前記RF発生器及び前記RF整合器が、第1の周波数、第1の振幅、及び第1の位相を有する第1のRF信号と、第2の周波数、第2の振幅、及び第2の位相を有する第2のRF信号とを、前記電極に供給するように構成され、前記RF発生器が高調波周波数を有する3つ以上の信号を前記電極に供給する、RF発生器と、
前記RF整合器の下流側で前記RF整合器に連結され、前記電極に印加される電圧を検出するように構成された電圧モニタと、
前記RF発生器と前記電圧モニタの間で前記RF発生器及び前記電圧モニタに連結された第1接続部であって、前記RF発生器が前記第1接続部を介して前記電圧モニタから第1の信号を受信するように構成された、第1接続部と、
イオンを生成するために前記第1の振幅、前記第1の位相、前記第2の振幅、及び前記第2の位相の測定に応じて前記第1のRF信号に対して前記第2のRF信号を調整するように構成され、且つ、前記RF発生器に接続されたコントローラであって、イオンの数が前記基板支持体の表面領域に隣接した位置で最大になり、前記シャワーヘッドの表面領域に隣接した位置で最小になる、コントローラと
を備える装置。 - 前記RF発生器と前記RF整合器の間で前記RF発生器及び前記RF整合器に連結された第2接続部であって、前記RF発生器が前記第2接続部を介して前記RF整合器から第2の信号を受信するように構成された、第2接続部を更に備える、請求項10に記載の装置。
- 前記基板支持体に配置された基板の表面に生成された時間平均自己バイアスDC電圧を更に備える、請求項10に記載の装置。
- 前記RF発生器は2つより多くのRF信号を前記電極に供給する、請求項10に記載の装置。
- エッチングのためのイオンの数が、前記基板支持体に配置された基板に隣接した位置で最大になる、請求項10に記載の装置。
- 前記第1の周波数及び前記第2の周波数は高調波である、請求項10に記載の装置。
- 前記第1の周波数及び前記第2の周波数は隣接した高調波周波数である、請求項15に記載の装置。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載されたシステム又は請求項7から16のいずれか一項に記載された装置を用いた基板処理方法であって、
RF発生器から、第1の周波数、第1の振幅、及び第1の位相を有する第1のRF信号を、処理チャンバに配置された基板支持体に埋め込まれた電極に供給することと、
前記RF発生器から、第2の周波数、第2の振幅、及び第2の位相を有する第2のRF信号を、前記電極に供給することと、
イオンを生成するために前記第1のRF信号に対して前記第2のRF信号を調整することであって、前記第1の振幅、前記第1の位相、前記第2の振幅、及び前記第2の位相の測定に応じて調整することと、
を含む方法。
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