JPWO2017126184A1 - プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
試料台をその内部に有し処理ガスが供給されると共に所望の圧力に減圧排気される処理室と、処理室に結合され処理室内に供給される処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成用電源と、試料台に接続され異なる周波数のバイアス電力を供給するバイアス用電源とを有し、プラズマ生成用電源によるプラズマの生成とバイアス用電源による試料台に配置される試料へのイオンの入射エネルギー制御とを独立に行い、試料をプラズマ処理する装置において、プラズマ生成用電源は、プラズマを連続放電させる電力の供給と、プラズマをパルス放電させる電力の供給とを設定可能であり、バイアス電源は、異なる周波数のバイアス電力を出力する少なくとも2つの電源から成り、プラズマ生成用電源によるプラズマの生成のとき、異なる周波数のバイアス電力を切り替えて試料台に交互に繰り返し供給するようにバイアス電源を制御する制御装置を具備したプラズマ処理装置とすることにより、達成される。
また、図7(b)に示すように先の高周波電源の出力を段階的に下げるとともに後の高周波電源の出力を段階的に上げる。なお、混合領域におけるそれぞれの高周波電源からの出力は、それぞれの出力の和(合計)が、許容される最大値を超えないようにする必要がある。また、低い周波数の高周波電力と高い周波数の高周波電力のそれぞれの整合は、混合領域以外の期間に行うことが望ましい。このようにすることにより、低い周波数の高周波電力と高い周波数の高周波電力のそれぞれの整合を安定して行うことができる。次に本発明の第2の実施例を図8ないし図12により説明する。
102 天板
103 導波管
104 整合器
105 プラズマ電源
106 ソレノイドコイル
107 ガス供給装置
108 シャワープレート
109 試料台
110 フィルター
111 第1整合器
112 第2整合器
113 第1バイアス電源
114 第2バイアス電源
115、115’ 制御装置
201 Si基板
202 SiO2膜
203 Poly−Si膜
204 マスク膜
301、303 Vpp検出器
302、304 トリガー信号
305 出力検出部
306 時間差信号
307 出力制御部
Claims (18)
- プラズマ生成用の高周波電力によって処理室内に供給される処理ガスをプラズマ化するとともに試料が配置される試料台に異なる周波数の高周波バイアス電力を印加し、前記プラズマの生成と前記試料へのイオンの入射エネルギー制御とを独立に行い、前記処理室内で前記試料をプラズマ処理する方法において、
前記プラズマは、連続的に供給される電力により生成される連続放電またはデューティー比設定され間欠的に供給される電力により生成されるパルス放電とし、
前記プラズマが生成されているときに前記試料台に少なくとも2つの異なる周波数のバイアス電力を切り替え交互に繰り返し印加することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記2つの異なる周波数のバイアス電力の切り替えを周期的に行い、1周期内で一方のバイアス電力から他方のバイアス電力に切り替え、前記1周期内での前記一方および他方のバイアス電力の出力時間をそれぞれ設定可能にしたプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記2つの異なる周波数のバイアス電力の出力値を同じにしたプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記2つの異なる周波数のバイアス電力の出力値が異なるプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記プラズマの生成をパルス放電とし、パルスの発生に同期させパルス毎に異なる周波数のバイアス電力に切り替えるプラズマ処理方法。 - 請求項1に記載のプラズマ処理方法において、
前記プラズマの生成をパルス放電とし、1つのパルスでプラズマを生成している間に異なる周波数のバイアス電力を切り替えるプラズマ処理方法。 - プラズマを用いて試料台に載置された試料を処理するプラズマ処理方法において、
第一の高周波電力および前記第一の高周波電力の周波数と異なる周波数の第二の高周波電力を周期的に切り替えながら前記試料台に供給することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項7に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の高周波電力を前記試料台へ供給する時間と前記第二の高周波電力を前記試料台へ供給する時間との比をステップまたは前記ステップの集合体であるプラズマ処理条件に基づいて規定することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項8に記載のプラズマ処理方法において、
前記試料台に供給されている高周波電力の整合を前記第一の高周波電力と前記第二の高周波電力が重畳していない期間に行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項8に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の高周波電力と前記第二の高周波電力を切り替える時、前記第一の高周波電力と前記第二の高周波電力を重畳させることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項8に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の高周波電力または前記第二の高周波電力を時間変調することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項8に記載のプラズマ処理方法において、
前記プラズマを生成するための高周波電力を時間変調することを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項12に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の高周波電力および前記第二の高周波電力を時間変調し、
前記第一の高周波電力を前記試料台へ供給する時間は、前記第二の高周波電力を前記試料台へ供給する時間と同じであって、
前記高周波電力の時間変調の周期と前記第一の高周波電力の時間変調の周期と前記第二の高周波電力の時間変調の周期は、全て同じ周期であることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項8に記載のプラズマ処理方法において、
前記第一の高周波電力の値と前記第二の高周波電力の値を異ならせることを特徴とするプラズマ処理方法。 - 試料台をその内部に有し処理ガスが供給されると共に所望の圧力に減圧排気される処理室と、前記処理室に結合され処理室内に供給される前記処理ガスをプラズマ化するプラズマ生成用電源と、前記試料台に接続され異なる周波数のバイアス電力を供給するバイアス用電源とを有し、プラズマ生成用電源によるプラズマの生成と前記バイアス用電源による前記試料台に配置される試料へのイオンの入射エネルギー制御とを独立に行い、前記試料をプラズマ処理するプラズマ処理装置において、
前記プラズマ生成用電源は、前記プラズマを連続放電させる電力の供給と、前記プラズマをパルス放電させる電力の供給とを設定可能であり、
前記バイアス電源は、異なる周波数のバイアス電力を出力する少なくとも2つの電源から成り、
前記プラズマ生成用電源によるプラズマの生成のとき、前記異なる周波数のバイアス電力を切り替えて前記試料台に交互に繰り返し供給するように前記バイアス電源を制御する制御装置を具備したことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項15に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御装置は、前記プラズマを連続で生成するように前記プラズマ生成用電源を制御し、前記プラズマが生成されている間に前記異なる周波数のバイアス電源を交互に間欠的に制御するプラズマ処理装置。 - 請求項15に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御装置は、前記プラズマをパルス放電させるように前記プラズマ生成用電源を制御し、前記プラズマのオンに合わせ前記異なる周波数のバイアス電源を交互に切替制御するプラズマ処理装置。 - 請求項15に記載のプラズマ処理装置において、
前記制御装置は、前記プラズマをパルス放電させるように前記プラズマ生成用電源を制御し、前記プラズマのオンの間に前記異なる周波数のバイアス電源を交互に切替制御するプラズマ処理装置。
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