JP7174687B2 - プラズマ処理装置及びエッチング方法 - Google Patents
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- チャンバと、
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器と、
前記チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、
前記高周波電力の第1の周波数よりも低い第2の周波数で規定される周期内で前記静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されたバイアス電力を発生するように構成されており、前記下部電極に電気的に接続されたバイアス電源と、
前記シース調整器及び前記高周波電源を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記静電チャック上に載置された前記基板の電位が前記周期内の該電位の平均値よりも高い該周期内の第1の期間内の少なくとも一部期間では前記高周波電力を供給し、前記静電チャック上に載置された前記基板の電位が前記平均値よりも低い前記周期内の第2の期間内では、前記高周波電力の供給を停止するよう、前記高周波電源を制御し、
前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するよう、前記シース調整器を制御する、
プラズマ処理装置。 - 前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングに電圧を印加するように構成されている、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングを上方に移動させるように構成されている、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第2の周波数を有する高周波バイアス電力を前記下部電極に供給するように構成されている、請求項1~3の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であり、
前記第2の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が負の電位を有する期間である、
請求項4に記載のプラズマ処理装置。 - 前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第2の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を前記下部電極に印加するように構成されている、請求項1~3の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の期間は、前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されていない期間であり、
前記第2の期間は、負極性を有する前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されている期間である、
請求項6に記載のプラズマ処理装置。 - 前記基板の電位を測定する電圧センサを更に備える、請求項1~3、4、及び6の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
- プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
該プラズマ処理装置は、
チャンバと、
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器と、
前記チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、
前記高周波電力の第1の周波数よりも低い第2の周波数で規定される周期内で前記静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されたバイアス電力を発生するように構成されており、前記下部電極に電気的に接続されたバイアス電源と、
を備え、
該エッチング方法は、前記静電チャック上に基板が載置されている状態で実行され、
前記基板の電位が前記周期内の該電位の平均値よりも高い該周期内の第1の期間内の少なくとも一部期間において前記高周波電力を供給する工程と、
前記基板の電位が前記平均値よりも低い前記周期内の第2の期間内において、前記高周波電力の供給を停止する工程と、
を含み、
前記第1の期間において前記チャンバ内で生成されたプラズマ中のイオンが、前記第2の期間において前記基板に向けて加速されることにより、前記基板がエッチングされ、
前記第1の期間及び前記第2の期間において、前記シース調整器により前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置が調整される、
エッチング方法。 - 前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングに電圧を印加するように構成されている、請求項9に記載のエッチング方法。
- 前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングを上方に移動させるように構成されている、請求項9に記載のエッチング方法。
- 前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第2の周波数を有する高周波バイアス電力を前記下部電極に供給するように構成されている、請求項9~11の何れか一項に記載のエッチング方法。
- 前記第1の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であり、
前記第2の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が負の電位を有する期間である、
請求項12に記載のエッチング方法。 - 前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第2の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を前記下部電極に印加するように構成されている、請求項9~11の何れか一項に記載のエッチング方法。
- 前記第1の期間は、前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されていない期間であり、
前記第2の期間は、負極性を有する前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されている期間である、
請求項14に記載のエッチング方法。
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