JP7282910B2 - 高アスペクト比エッチングのためのプラズマエッチングツール - Google Patents
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Description
本願の一部として、本明細書と同時にPCT出願書が提出される。同時に提出されたPCT出願書に認められる利益または優先権を本願が主張する各出願は、その全てが全ての目的のために参照により本明細書に援用される。
・イントロダクション
・プラズマエッチング装置
・結論
Claims (20)
- プラズマエッチング装置であって、
プラズマ発生源と、
前記プラズマ発生源に結合され、イオンを生成するように構成されたイオン化空間と、
前記イオン化空間と前記プラズマ発生源との間の第1グリッドと、
前記イオン化空間に結合され、内部の基板に前記イオンを供給するように構成された加速空間と、
前記加速空間において前記基板を支持するための基板支持体であって、バイアスされるように構成された基板支持体と、
コントローラであって、
前記イオン化空間に反応種を導入し、前記基板支持体に正バイアスを印加することにより、前記加速空間において前記基板に前記反応種の負イオンを加速させる動作と、
前記イオン化空間に非反応種を導入し、前記基板支持体に負バイアスを印加することにより、前記加速空間において前記基板に前記非反応種の正イオンを加速させる動作と、を実施するための命令が構成されたコントローラと、
を備える、プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記負バイアスは、前記正バイアスよりも絶対値が実質的に大きい、プラズマエッチング装置。 - 請求項2に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記正バイアスは約0.5Vから約10Vであり、前記負バイアスは約-50kVから約-1kVである、プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、
前記反応種の前記負イオンの加速に関連して、前記基板の材料層上に反応層を形成する動作と、
前記非反応種の前記正イオンの加速に関連して、前記基板の前記材料層をエッチングする動作であって、前記材料層は、誘電性材料または導電性材料を含む、動作と、
を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、
前記反応種の前記負イオンを加速させるときに、前記プラズマ発生源においてプラズマを点火する動作と、
前記非反応種の前記正イオンを加速させるときに、前記プラズマ発生源においてプラズマを消弧する動作と、
を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項5に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、
前記反応種の前記負イオンの加速に関連して、前記反応種をイオン化するために前記プラズマから前記イオン化空間に電子を引き抜く動作と、前記イオン化空間において前記反応種の前記負イオンを形成する動作とを実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項5に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、
前記非反応種の前記正イオンの加速に関連して、前記非反応種をイオン化するために前記プラズマから前記イオン化空間への準安定種の拡散を引き起こす動作と、前記イオン化空間において前記非反応種の前記正イオンを形成する動作とを実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項1に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記第1グリッドは、バイアスまたは接地されるように構成され、前記コントローラは、さらに、
前記負イオンの加速に関連して、前記第1グリッドと前記基板支持体との間に弱電場を形成する動作と、
前記正イオンの加速に関連して、前記第1グリッドと前記基板支持体との間に強電場を形成する動作と、を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記基板は、少なくとも10:1の深さ対幅のアスペクト比を有する複数の高アスペクト比フィーチャを備える、プラズマエッチング装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、さらに、
前記イオン化空間と前記加速空間との間に第2グリッドを備える、プラズマエッチング装置。 - 請求項10に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記イオン化空間の圧力は、前記加速空間の圧力よりも大きい、プラズマエッチング装置。 - 請求項10に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記第2グリッドは、バイアスされるように構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記プラズマ発生源は、誘導結合プラズマ(ICP)リアクタまたは容量結合プラズマ(CCP)リアクタである、プラズマエッチング装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、前記反応種の前記負イオンを加速させる動作と、前記非反応種の前記正イオンを加速させる動作とを交互に繰り返す動作を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、
前記反応種の前記負イオンの加速に関連して、約1msから約10msの第1継続期間に前記反応種の前記負イオンを加速させる動作と、
前記非反応種の前記正イオンの加速に関連して、約1msから約10msの第2継続期間に前記非反応種の前記正イオンを加速させる動作と、
を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。 - プラズマエッチング装置であって、
プラズマ発生源と、
前記プラズマ発生源に結合され、イオンを生成するように構成されたイオン化空間と、
前記イオン化空間と前記プラズマ発生源との間の第1グリッドと、
前記イオン化空間に結合され、内部の基板に前記イオンを供給するように構成された加速空間と、
バイアスされるように構成され、前記加速空間において前記基板を支持するための基板支持体と、
コントローラであって、
前記イオン化空間に反応種および非反応種を導入する動作と、
前記プラズマ発生源においてプラズマを点火する動作と、
前記反応種をイオン化するために前記基板支持体に正バイアスを印加して前記反応種の負イオンを形成し、前記プラズマが点火されたときに前記基板に前記反応種の前記負イオンを加速させる動作と、
前記プラズマ発生源において前記プラズマを消弧する動作と、
前記非反応種をイオン化するために前記基板支持体に負バイアスを印加して前記非反応種の正イオンを形成し、前記プラズマが消弧されたときに前記基板に前記非反応種の前記正イオンを加速させる動作と、
を実施するための命令が構成されたコントローラと、
を備える、プラズマエッチング装置。 - 請求項16に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記正バイアスは約0.5Vから約10Vであり、前記負バイアスは約-50kVから約-1kVである、プラズマエッチング装置。 - 請求項16に記載のプラズマエッチング装置であって、さらに、
前記イオン化空間と前記加速空間との間の第2グリッドを備え、
前記第1グリッドはバイアスされるように構成され、前記第2グリッドはバイアスされるように構成され、
前記イオン化空間の圧力は、前記加速空間の圧力よりも大きい、プラズマエッチング装置。 - 請求項16から18のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記プラズマ発生源は、誘導結合プラズマ(ICP)リアクタまたは容量結合プラズマ(CCP)リアクタである、プラズマエッチング装置。 - 請求項16から18のいずれか一項に記載のプラズマエッチング装置であって、
前記コントローラは、さらに、前記プラズマが点火されたときに前記基板支持体に前記正バイアスを印加する動作と、前記プラズマが消弧されたときに前記基板支持体に前記負バイアスを印加する動作とを交互に繰り返す動作を実施するための命令が構成されている、プラズマエッチング装置。
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