[go: up one dir, main page]

TWI797037B - 電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置 - Google Patents

電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI797037B
TWI797037B TW111126393A TW111126393A TWI797037B TW I797037 B TWI797037 B TW I797037B TW 111126393 A TW111126393 A TW 111126393A TW 111126393 A TW111126393 A TW 111126393A TW I797037 B TWI797037 B TW I797037B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
voltage
radio frequency
plasma etching
plasma
electrode
Prior art date
Application number
TW111126393A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202245055A (zh
Inventor
永海幸一
藤原一延
大下辰郎
道菅隆
丸山幸兒
永關一也
檜森慎司
Original Assignee
日商東京威力科創股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東京威力科創股份有限公司 filed Critical 日商東京威力科創股份有限公司
Publication of TW202245055A publication Critical patent/TW202245055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI797037B publication Critical patent/TWI797037B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697—Electrostatic control
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32128—Radio frequency generated discharge using particular waveforms, e.g. polarised waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32697—Electrostatic control
    • H01J37/32706—Polarising the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H10P72/0421—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/327—Arrangements for generating the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32146—Amplitude modulation, includes pulsing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

本發明之目的在抑制基板的蝕刻率降下，且使處理室本體的內壁被照射之離子的能量降下。依本發明一實施形態的電漿處理裝置，具備有直流電源，以產生施加給工件台的下部電極之負極性的直流電壓。使用該電漿處理裝置之電漿處理中，為了要使處理室內的氣體激發以產生電漿而供應射頻訊號。另外，為了要將來自電漿的離子吸引到工件台上的基板，來自直流電源之負極性的直流電壓週期性施加給下部電極。各個週期內直流電壓施加給下部電極的期間占的比率被設定在40%以下。

Description

電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置
本發明的實施形態係關於電漿處理方法及電漿處理裝置。
電子元件在製造上使用電漿處理裝置。一般電漿處理裝置具備處理室本體、工件台以及射頻電源。處理室本體提供該內部空間作為處理室。處理室本體接地。工件台被設置在處理室內，構成為支撐該上表面載置的基板。工件台包含下部電極。為了要使處理室內的氣體激發，射頻電源供應射頻訊號。該電漿處理裝置中，離子藉由下部電極的電位與電漿的電位之電位差加速，對基板照射被加速的離子。
電漿處理裝置中，還會在處理室本體與電漿之間產生電位差。處理室本體與電漿之間的電位差大時，處理室本體的內壁被照射之離子的能量變高，從處理本體釋放出粒子。從處理室本體釋放出的粒子會污染工件台上載置的基板。為了要防止這樣的粒子產生，專利文獻1中提案一種技術，利用調整機構來調整處理室的對地電容。專利文獻1中記述的調整機構構成為調整面對處理室之陽極與陰極的面積比，即A/C比。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2011-228694號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明作為電漿處理裝置的一種，係利用對下部電極供應偏壓用的射頻訊號而構成的電漿處理裝置。為了要提高基板被照射之離子的能量以提高基板的蝕刻率，係將偏壓用的射頻訊號供應給下部電極。這種電漿處理裝置會在電漿的電位變高時，使電漿與處理室本體的電位差變大，並使處理室本體的內壁被照射之離子的能量變高。在此背景下，需要抑制基板的蝕刻率降下且使處理室本體的內壁被照射之離子的能量降下。 [解決課題的技術手段]
依本發明一樣態，提供了可在電漿處理裝置執行的電漿處理方法。該電漿處理裝置具備處理室本體、工件台、射頻電源以及1個以上的直流電源。處理室本體提供該內部空間作為處理室。工件台被設置在處理室本體內。工件台包含下部電極。工件台被構成為支撐其上表面載置的基板。射頻電源被構成為供應射頻訊號，用以使供應給處理室的氣體激發。1個以上的直流電源被構成為產生具有負極性的直流電壓，施加給下部電極。一種樣態的電漿處理方法包含：(i)為了要產生供應給處理室之氣體的電漿而從射頻電源供應射頻訊號之步驟、(ii)為了要將電漿中的離子吸引到基板而從1個以上的直流電源對下部電極施加具有負極性的直流電壓之步驟。施加直流電壓之步驟中，直流電壓週期性施加給下部電極，各個週期內直流電壓施加給下部電極的期間占的比率被設定在40%以下。
各個週期內負極性的直流電壓施加給下部電極的期間占的比率，即基板的蝕刻率相對工作比的依賴性少。另一方面，在工作比小的情況，尤其在工作比為40%以下的情況，處理室本體的蝕刻率大幅降下。即處理室本體的內壁被照射之離子的能量變小。因此，依據一種樣態的蝕刻處理方法，可抑制基板的蝕刻率降下且使處理室本體的內壁被照射之離子的能量降下。
於本發明一實施形態中，上述的比率，即工作比被設定在35%以下。依據該實施形態，可更加使處理室本體的內壁被照射之離子的能量降下。
一種實施形態，電漿處理裝置具備有多數之直流電源作為1個以上的直流電源。各個週期內施加給下部電極之直流電壓藉由從多數之直流電源依序輸出之多數之直流電壓形成。依據該實施形態，減少了多數之直流電源各個的負載。
於本發明一實施形態的電漿處理處理方法中，在施加直流電壓的期間供應射頻訊號，在停止施加直流電壓的期間停止供應該射頻訊號。別種實施形態的電漿處理方法，在施加直流電壓的期間停止供應射頻訊號，在停止施加直流電壓的期間供應射頻訊號。
本發明還提供另一樣態的電漿處理裝置。該電漿處理裝置具備：處理室本體、工件台、射頻電源、1個以上的直流電源、切換單元以及控制器。處理室本體提供該內部空間作為處理室。工件台被設置在處理室本體內。工件台包含下部電極。工件台被構成為支撐其上表面載置的基板。射頻電源被構成為供應射頻訊號，用以使供應給處理室的氣體激發。1個以上的直流電源被構成為產生具有負極性的直流電壓，施加給下部電極。切換單元被構成為可停止對下部電極施加直流電壓。控制器被構成為控制切換單元。為了要將處理室內產生之氣體的電漿中的離子吸引到基板，控制器控制切換開關，俾使將來自1個以上的直流電源之負極性的直流電壓週期性施加給下部電極且各個週期內直流電壓施加給下部電極的期間占的比率設定在40%以下。
於本發明一實施形態中，控制器控制切換單元，俾使將上述比率，即工作比設定在35%以下亦可。
於本發明一實施形態中，電漿處理裝置具備多數之直流電源作為1個以上的直流電源。控制器控制切換單元，俾使藉由從多數之直流電源依序輸出的多數之直流電壓形成各個週期內施加給下部電極的直流電壓。
於本發明一實施形態中，控制器控制射頻電源，俾使在供應直流電壓的期間供應射頻訊號，在停止施加直流電壓的期間停止供應射頻訊號。別種實施形態，控制器控制射頻電源，俾使在施加直流電壓的期間停止供應射頻訊號，在停止施加直流電壓的期間供應射頻訊號。 [發明功效]
如以上所述，可抑制基板的蝕刻率降下且使處理室本體的內壁被照射之離子的能量降下。
以下，參考圖面來詳細說明種種的實施形態。此外，各圖面上在相同或對等的部位附註相同的圖號。
圖1係表示一種實施形態的電漿處理裝置之示意圖。圖2係表示圖1所示電漿處理裝置的電源系統和控制系統的一個實施形態之圖。圖1所示的電漿處理裝置10為電容耦合型的電漿處理裝置。
電漿處理裝置10具備有處理室本體12。處理室本體12具有大致圓筒形狀。處理室本體12提供該內部空間作為處理室12c。例如，處理室本體12由鋁構成。處理室本體12與接地電位連接。在處理室本體12的內壁面，即界定處理室12c的壁面，形成具有耐電漿性的膜。該膜可以是經陽極氧化處理形成的膜或由氧化釔形成的膜這種陶瓷製的膜。另外，在處理室本體12形成通道12p。當基板W搬入處理室12c時，或當基板W從處理室12c搬出時，基板W通過通道12p。為了要開閉該通道12p，沿著處理室本體12的側壁設置閘閥12g。
處理室12c內，支撐部15從處理室本體12的底部向上方延伸。支撐部15具有大致圓筒形狀，由陶磁這種的絕緣材料形成。在支撐部15上配置工件台16。工件台16藉由支撐部15支撐。工件台16被構成為在處理室12c內支撐基板W。工件台16包含下部電極18和靜電卡盤20。一種實施形態，工件台16還包含電極板21。電極板21由鋁這種的導電性材料形成，具有大致圓盤形狀。下部電極18被設置在電極板21上。下部電極18由鋁這種的導電性材料形成，具有大致圓盤形狀。下部電極18與電極板21電連接。
下部電極18內設有流動路徑18f。流動路徑18f為熱交換介質用的流動路徑。熱交換介質使用液體的冷媒或因該氣化而冷卻下部電極18之冷媒(氟氯碳化物冷媒)。熱交換介質從被設置在處理室本體12的外部之冷卻機組透過配管23a被供應到流動路徑18f。被供應到流動路徑18f之熱交換介質透過配管23b回到冷卻機組。即熱交換介質被供應到流動路徑18f，俾使在該流動路徑18f與冷卻機組之間循環。
靜電卡盤20被設置在下部電極18上。靜電卡盤20具有由絕緣體形成之本體及被設置在該本體內之膜狀的電極。靜電卡盤20的電極電連接直流電源。從直流電源施加電壓給靜電卡盤20的電極，則會在靜電卡盤20上載置的基板W與靜電卡盤20之間產生靜電引力。基板W藉由產生的靜電引力被吸附在靜電卡盤20並被靜電卡盤20吸持。在該靜電卡盤20的周緣區域上配置聚焦環FR。聚焦環FR具有大致圓環形狀，例如由矽形成。聚焦環FR被配置成圍繞基板W的邊緣。
電漿處理裝置10設有氣體供應管線25。氣體供應管線25將來自氣體供應機構的傳熱氣體，例如氦氣供應給靜電卡盤20的上表面與基板W的背面(下表面)之間。
筒狀部28從處理室本體12的底部向上方延伸。筒狀部28沿著支撐部15的外周延伸。筒狀部28由導電性材料形成，具有大致圓筒形狀。筒狀部28與接地電位連接。筒狀部28上設有絕緣部29。絕緣部29具有絕緣性，例如由石英或陶瓷形成。絕緣部29沿著工件台16的外周延伸。
電漿處理裝置10還具備有上部電極30。上部電極30被設置在工件台16的上方。上部電極30與構件32一起封閉處理室本體12的上部開口。構件32具有絕緣性。上部電極30透過該構件32被支撐於處理室本體12的上部。在後述的第1射頻電源61與下部電極18電連接時，上部電極30與接地電位連接。
上部電極30包含頂板34和支撐體36。頂板34的下表面界定處理室12c。頂板34設有多個氣體排放孔34a。多個氣體排放孔34a各個在板厚方向上(在鉛直方向上)貫穿頂板34。該頂板34並非被限定，例如由矽形成。或者頂板34可以是在鋁製基材的表面設置耐電漿性的膜之結構。該膜可以是經陽極氧化處理形成的膜或由氧化釔形成的膜這種陶瓷製的膜。
支撐體36為可拆卸地支撐頂板34之零組件。支撐體36例如可由鋁這種的導電性材料形成。支撐體36的內部設有氣體擴散室36a。多個氣體孔36b從氣體擴散室36a向下方延伸。多個氣體孔36b分別與多個氣體排放孔34a連通。在支撐體36形成將氣體導入氣體擴散室36a之氣體導入口36c，該氣體導入口36c連接氣體供應管38。
氣體供應管38透過開關閥群42和流量控制器群44連接氣體源群40。氣體源群40含有多個氣體源。開關閥群42含有多個開關閥。流量控制器群44含有多個流量控制器。流量控制器群44的多個流量控制器分別為質流控制器或壓力控制式的流量控制器。氣體源群40的多個氣體源分別透過開關閥群42對應的開關閥和流量控制器群44對應的流量控制器，與氣體供應管38連接。電漿處理裝置10可將來自氣體源群40的多個氣體源當中選出1個以上的氣體源之氣體，以經各別調整過的流量，供應給處理室12c。
在筒狀部28與處理室本體12的側壁之間設置緩衝板48。例如，緩衝板48可以是由在鋁製基材包覆氧化釔等的陶瓷構成。在該緩衝板48形成多個貫穿孔。在緩衝板48的下方，排氣管52與處理室本體12的底部連接。該排氣管52連接排氣裝置50。排器裝置50具有自動壓力控制閥這種的壓力控制器和渦輪分子泵等的真空泵，可將處理室12c減壓。
如圖1和圖2所示，電漿處理裝置10還具備有第1射頻電源61。第1射頻電源61為產生第1射頻訊號的電源，用以使處理室12c內的氣體激發以產生電漿。第1射頻訊號具有27~100MHz範圍內的頻率，例如60MHz的頻率。第1射頻電源61透過匹配器64的第1匹配電路65和電極板21，與下部電極18連接。第1匹配電路65為用以使第1射頻電源61的輸出阻抗與負載側(下部電極18側)的阻抗匹配之電路。此外，第1射頻電源61未與下部電極18電連接或透過第1匹配電路65與上部電極30連接皆可。
電漿處理裝置10還具備有第2射頻電源62。第2射頻電源62為產生偏壓用的第2射頻訊號的電源，用以將離子吸引到基板W。第2射頻訊號的頻率低於第1射頻訊號的頻率。第2射頻訊號的頻率為400kHz~13.56MHz範圍內的頻率，例如400kHz。第2射頻電源62透過匹配器64的第2匹配電路66和電極板21，與下部電極18連接。第2匹配電路66為用以使第2射頻電源62的輸出阻抗與負載側(下部電極18側)的阻抗匹配之電路。
電漿處理裝置10還具備有直流電源70和切換單元72。直流電源70為產生負極性的直流電壓之電源。負極性的直流電壓作為偏壓電壓使用，用以將離子吸引到工件台16上載置的基板W。直流電源70與切換單元72連接。切換單元72透過射頻濾波器74，與下部電極18連接。電漿處理裝置10中，由直流電源70產生的直流電壓和由第2射頻電源62產生的第2射頻訊號當中的任何一者選擇性供應給下部電極18。
電漿處理裝置10還具備有控制器PC。控制器PC被構成為控制切換單元72。控制器PC被構成為進一步控制第1射頻電源61和第2射頻電源62當中其中一者或兩者的射頻電源亦可。
一種實施形態，電漿處理裝置10還可具備有主控制部MC。主控制部MC為電腦，具備處理器、記憶裝置、輸入裝置以及顯示裝置等，控制電漿處理裝置10的各部位。具體而言，主控制部MC執行記憶裝置記憶的控制程式，根據該記憶裝置記憶的配方資料，控制電漿處理裝置10的各部位。電漿處理裝置10藉由這樣的控制執行依配方資料指定的處理。
以下，參考圖2和圖3。圖3係表示圖2所示直流電源、切換單元、射頻濾波器以及匹配器的電路配置之圖。直流電源70為可變直流電源，產生負極性的直流電壓，施加給下部電極18。
切換單元72被構成為可停止對下部電極18施加來自直流電源70的直流電壓。一種實施形態，切換單元72具有場效電晶體(FET)72a、FET72b、電容72c以及電阻元件72d。FET72a例如為N通道MOSFET。FET72b例如為P通道MOSFET。FET72a的源極與直流電源70的負極連接。直流電源70的負極和FET72a的源極連接電容72c的其中一端。電容72c的另一端與FET72b的源極連接。FET72b的源極接地。FET72a的閘極和FET72b的閘極彼此相連接。對被連接在FET72a的閘極與FET72b的閘極之間的節點NA供應來自控制器PC的脈衝控制訊號。FET72a的汲極與FET72b的汲極連接。被連接在FET72a的汲極與FET72b的汲極之節點NB，透過電阻元件72d，與射頻濾波器74連接。
射頻濾波器74為降低或阻斷射頻訊號之濾波器。一種實施形態，射頻濾波器74具有電感74a和電容74b。電感74a的其中一端與電阻元件72d連接。電感74a的其中一端也與電容74b的其中一端連接。電容74b的另一端接地。電感74a的另一端與匹配器64連接。
匹配器64具有第1匹配電路65和第2匹配電路66。一種實施形態，第1匹配電路65具有可變電容65a和可變電容65b，第2匹配電路66具有可變電容66a和可變電容66b。可變電容65a的其中一端與電感74a的另一端連接。可變電容65a的另一端與第1射頻電源61和可變電容65b的其中一端連接。可變電容65b的另一端接地。可變電容66a的其中一端與電感74a的另一端連接。可變電容66a的另一端與第2射頻電源62和可變電容66b的其中一端連接。可變電容66b的另一端接地。可變電容65a的其中一端和可變電容66a的其中一端與匹配器64的端子64a連接。匹配器64的端子64a透過電極板21與下電極18連接。
以下，說明藉由主控制部MC和控制器PC的控制。以下的說明則是參考圖2和圖4。圖4係表示與使用圖1所示的電漿處理裝置執行之一種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。圖4中橫軸表示時間，圖4中縱軸表示第1射頻訊號的電力、從直流電源70施加給下部電極18的直流電壓以及由控制器PC輸出的控制訊號。圖4中，第1射頻訊號的電力為高準位表示為了要產生電漿而供應第1射頻訊號。第1射頻訊號的電力為低準位表示停止供應第1射頻訊號。另外，圖4中，直流電壓為低準位表示從直流電源70對下部電極18施加負極性的直流電壓，直流電壓為0V表示從直流電源70未對下部電極18施加直流電壓。
主控制部MC對第1射頻電源61指定第1射頻訊號的電力和頻率。另外，一種實施形態，主控制部MC對第1射頻電源61指定開始供應第1射頻訊號的時間點和結束供應第1射頻訊號的時間點。在由第1射頻電源61供應第1射頻訊號的期間，處理室內產生氣體的電漿。即為了要產生電漿，該期間執行從射頻電源供應射頻訊號之步驟S1。此外，圖4的例子中，第1射頻訊號在執行一種實施形態的電漿處理方法中連續供應。
主控制部MC對控制器PC指定規定來自直流電源70之負極性的直流電壓施加給下部電極18的週期之頻率和工作比。工作比為在1個週期(圖4的「PDC」)內，來自直流電源70之負極性的直流電壓施加給下部電極18的期間(圖4的「T1」)占的比率。該工作比被設定在40%以下。一種實施形態，該工作比被設定在35%以下。
控制器PC因應從主控制部MC指定的頻率和工作比，產生控制訊號。由控制器PC產生的控制訊號可以是脈衝訊號。如圖4所示，一個例子中，由控制器PC產生的控制訊號，在期間T1擁有高準位，在期間T2擁有低準位。期間T2為1個週期PDC內除期間間T1外的期間。或者由控制器PC產生的控制訊號，在期間T1擁有低準位，在期間T2擁有高準位亦可。
一種實施形態，由控制器PC產生的控制訊號被施加給切換單元72的節點NA。施加控制訊號，切換單元72則會在期間T1，直流電源70與節點NB彼此相連接，俾使來自直流電源70之負極性的直流電壓施加給下部電極18。另一方面，切換單元72在期間T2，切斷直流電源70與節點NB的連接，俾使來自直流電源70之負極性的直流電壓不要施加給下部電極18。藉此，如圖4所示，在期間T1，來自直流電源70之負極性的直流電壓施加給下部電極18，在期間T2，停止對下部電極18施加來自直流電源70之負極性的直流電壓。即一種實施形態的電漿處理方法，執行對下部電極18週期性施加來自直流電源70之負極性的直流電壓之步驟S2。
此處，參考圖5(a)和圖5(b)。圖5(a)和圖5(b)為表示電漿的電位之時間圖。在期間T1，來自直流電源70之負極性的直流電壓施加給下部電極18，因而電漿中的正離子朝向基板W移動。因此，如圖5(a)和圖5(b)所示，在期間T1，電漿的電位變低。另一方面，在期間T2，停止對下部電極18施加來自直流電源70之負極性的直流電壓，因而正離子的移動變少，主要移動電漿中的電子。因此，在期間T2，電漿的電位變高。
圖5(a)所示的時間圖中，相較於圖5(b)所示的時間圖，工作比變小。如果有關產生電漿的諸條件相同，電漿中正離子的總量和電子的總量則分別不依賴於工作比。即圖5(a)所示面積A1與面積A2的比與圖5(b)所示面積A1與面積A2的比變成相同。因此，如果工作比小，在期間T2電漿的電位PV則變小。
相對於工作比，即各個週期PDC內負極性的直流電壓施加給下部電極18的期間T1占的比率，基板W的蝕刻率的依賴性少。另一方面，在工作比小的情況，尤其在工作比為40%以下情況，電漿的電位變小，因而處理室本體12的蝕刻率大幅降下。因此，將有關對下部電極18週期性施加負極性的直流電壓之上述工作比設定在40%以下，藉以可抑制基板W的蝕刻率降下，且使處理室本體12的內壁被照射之離子的能量降下。結果是從處理室本體12產生粒子受到抑制。在工作比為35%以下時，可使處理室本體12的內壁被照射之離子的能量更加降下。
以下，說明別種實施形態。圖6(a)和圖6(b)為與別種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。圖6(a)和圖6(b)各個的橫軸表示時間。圖6(a)和圖6(b)各個的縱軸表示第1射頻訊號的電力和從直流電源70施加給下部電極18之直流電壓。圖6(a)和圖6(b)各個的圖中，第1射頻訊號的電力為高準位表示為了要產生電漿而供應第1射頻訊號，第1射頻訊號的電力為低準位表示停止供應第1射頻訊號。另外，圖6(a)和圖6(b)各個的圖中，直流電壓為低準位表示從直流電源70對下部電極18施加負極性的直流電壓，直流電壓為0V表示未從直流電源70對下部電極18施加直流電壓。
圖6(a)所示的實施形態中，對下部電極18週期性施加來自直流電源70之負極性的直流電壓，或為了要產生電漿而週期性供應第1射頻訊號。圖6(a)所示的實施形態中，對下部電極18施加來自直流電源70之負極性的直流電壓與供應第1射頻訊號同步進行。即在對下部電極18施加來自直流電源70的直流電壓的期間T1供應第1射頻訊號，在停止對下部電極18施加來自直流電源70的直流電壓的期間T2停止供應第1射頻訊號。
圖6(b)所示的實施形態中，對下部電極18週期性施加來自直流電源70之負極性的直流電壓，或為了要產生電漿而週期性供應第1射頻訊號。圖6(b)所示的實施形態中，相對於對下部電極18週期性施加來自直流電源70之負極性的直流電壓之相位，反轉供應第1射頻訊號之相位。即在對下部電極18施加來自直流電源70的直流電壓的期間T1停止供應第1射頻訊號，在停止對下部電極18施加來自直流電源70的直流電壓的期間T2供應第1射頻訊號。
圖6(a)所示的實施形態和圖6(b)所示的實施形態中，來自控制器PC之上述的控制訊號施加給第1射頻電源61。第1射頻電源61在來自從控制器PC的控制訊號上升(或下降)的時間點開始供應第1射頻訊號，在來自控制器PC的控制訊號下降(或上升)的時間點停止供應第1射頻訊號。圖6(a)所示的實施形態和圖6(b)所示的實施形態中，互調變失真(Inter Modulation Distortion)引發非預期射頻訊號的產生受到抑制。
以下，說明幾個別種實施形態的電漿處理裝置。圖7係表示別種實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。如圖7所示，別種實施形態的電漿處理裝置10A與電漿處理裝置10的不同點為第1射頻電源61含有控制器PC。即電漿處理裝置10A中控制器PC為第1射頻電源61的一部分。另一方面，電漿處理裝置10中，控制器PC與第1射頻電源61和第2射頻電源62是分開的。電漿處理裝置10A中，控制器PC為第1射頻電源61的一部分，因而來自控制器PC之上述控制訊號(脈衝訊號)不會發送給第1射頻電源61。
圖8係表示再一個別種實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。圖8所示的電漿處理裝置10B具備有多數之直流電源701和702以及多個切換單元721和722。多數之直流電源701和702分別為與直流電源70相同的電源，被構成為產生負極性的直流電壓，施加給下部電極18。多個切換單源721和722分別具有與切換單元72相同的構成。直流電源701與切換單元721連接。切換單元721與切換單元72相同，被構成為可停止對下部電極18施加來自直流電源701的直流電壓。直流電源702與切換單元722連接。切換單元722與切換單元72相同，被構成為可停止對下部電極18施加來自直流電源702的直流電壓。
圖9係表示與使用圖8所示的電漿處理裝置執行之一種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。圖9中的橫軸表示時間，圖9中的縱軸表示合成過的直流電壓(即，施加給下部電極18的直流電壓)、直流電源701的直流電壓(即，從直流電源701施加給下部電極的直流電壓)以及直流電源702的直流電壓(即，從直流電源702施加給下部電極的直流電壓)。如圖9所示，電漿處理裝置10B中，各個週期PDC內施加給下部電極18的直流電壓藉由從多數之直流電源701和702依序輸出的多數之直流電壓形成。即，電漿處理裝置10B中，各個週期PDC內施加給下部電極18的直流電壓藉由從多數之直流電源701和702依序輸出的多數之直流電壓之時間性的合成產生。依據該電漿處理裝置10B，減少多數之直流電源701和702各個的負載。
電漿處理裝置10B中，控制器PC將控制訊號供應給切換單元721，而該控制訊為在來自直流電源701的直流電壓施加給下部電極18的期間擁有高準位(或低準位)並在來自直流電源701的直流電壓未施加給下部電極18的期間擁有低準位(或高準位)之控制訊號。另外，控制器PC將控制訊號供應給切換單元722，而該控制訊為在來自直流電源702的直流電壓施加給下部電極18的期間擁有高準位(或低準位)並在來自直流電源702的直流電壓未施加給下部電極18的期間擁有低準位(或高準位)之控制訊號。即，對與多數之直流電源連接之多個切換單元分別供應具有不同位相位的控制訊號(脈衝訊號)。
圖10係表示再一個別種實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。圖10所示的電漿處理裝置10C與電漿處理裝置10不同的點為還具備有波形整形器76。波形整形器76被連接在切換單元72與射頻濾波器74之間。波形整形器76將從直流電源70經由切換單元72輸出之直流電源，即負極性的值與0V的值交替擁有之直流電壓的波形整形。具體而言，波形整形器76將該直流電壓的波形整形，俾使施加給下部電極18之直流電壓的波形擁有大致三角波形。波形整形器76例如為積分電路。
圖11係表示波形整形器76的一個例子之電路圖。圖11所示的波形整形器76以積分電路構成，具有電阻元件76a和電容76b。電阻元件76a的其中一端與切換單元72的電阻元件72d連接，電阻元件76a的另一端與射頻濾波器74連接。電容76b的其中一端與電阻元件76a的另一端連接。電容器76b的另一端接地。圖11所示的波形整形器76中，因應由電阻元件76a的電阻值和電容76b的靜電容量值決定之時間常數，在從切換單元72輸出的直流電壓上升及下降時發生延遲。因此，依據圖11所示的波形整形器76，可將具有擬似三角波的波形之電壓施加給下部電極18。依據具備這種波形整形器76之電漿處理裝置10C，可調整處理室本體12的內壁被照射之離子的能量。
以上，說明了種種的實施形態，但並不被限定在上述過的實施形態，可構成種種的變形樣態。例如，上述過種種實施形態的電漿處理裝置沒有第2射頻電源62亦可。即上述過種種實施形態的電漿處理裝置具有單一的射頻電源亦可。
另外，上述過種種實施形態中，對下部電極18施加或停止施加來自直流電源之負極性的直流電壓，藉由切換單元切換，但如果被構成為直流電源本身切換負極性的直流電壓的輸出或停止輸出，則不需切換單元。
另外，可任意組合來應用上述過種種實施形態的構成特徵。再者，上述過種種實施形態的電漿處理裝置為電容耦合型的電漿處理裝置，但變形樣態的電漿處理裝置為感應耦合式的電漿處理裝置亦可。
此外，在工作比高的情況，處理室本體12的內壁被照射之離子的能量變大。因此，藉由將工作比設定在高的值，例如將工作比設定在大於40%的值，可進行淨化處理室本體12的內壁。
以下，針對使有關用於電漿處理裝置10之電漿處理方法進行的評估測試作說明。
(第1評估測試)
第1評估測試中，將具有氧化矽膜的樣本分別黏貼在電漿處理裝置10的頂板34於處理室12c側的面上和處理室本體12的側壁上，還將具有氧化矽膜的樣本載置在靜電卡盤20上，依以下所示的條件進行電漿處理。此外，第1評估測試中，使用週期性施加給下部電極18之負極性的直流電壓之工作比作為可變的參數。
＜第1評估測試時電漿處理的條件＞ ･處理室12c的壓力：20mTorr(2.66Pa) ･供應給處理室12c之氣體的流量 C 4F 8氣體：24sccm O 2氣體：16sccm Ar氣體：150sccm ･第1射頻訊號：100MHz、500W的連續波 ･施加給下部電極18之負極性的直流電壓 電壓值：-3000V 頻率：200kHz ･處理時間：60秒
第1評估測試中，測量了頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)、處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)以及靜電卡盤20上載置之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)。圖12(a)係表示第1評估測試求得之工作比與頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖。圖12(b)係第1評估測試求得之工作比與處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖。圖13係表示第1評估測試求得之工作比與靜電卡盤20上載置之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖。
如圖13所示，靜電卡盤20上載置之樣本氧化矽膜的蝕刻量相對於工作比的依賴性很小。另外，如圖12(a)和圖12(b)所示，工作比為35%以下時，頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量和處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量變得非常小。因此，藉由第1評估測試，確認了相對於各個週期PDC內負極性的直流電壓施加給下部電極18的期間占的工作比，基板的蝕刻率的依賴性很小。另外，在工作比小的情況，尤其在工作比為35%以下的情況，確認了處理室本體12的蝕刻率大幅降下，即處理室本體12的內壁被照射之離子的能量變小。此外，從圖12(a)和圖12(b)的曲線圖，推側如果工作比為40%以下，處理室本體12的內壁被照射之離子的能量會變得非常小。
(第2評估測試)
第2評估測試中，將具有氧化矽膜的樣本分別黏貼在電漿處理裝置10的頂板34於處理室12c側的面上和處理室本體12的側壁上，還將具有氧化矽膜的樣本載置在靜電卡盤20上，依以下所示的條件進行電漿處理。
＜第2評估測試時電漿處理的條件＞ ･處理室12c的壓力：20mTorr(2.66Pa) ･供應給處理室12c之氣體的流量 C 4F 8氣體：24sccm O 2氣體：16sccm Ar氣體：150sccm ･第1射頻訊號：100MHz、500W的連續波 ･施加給下部電極18之負極性的直流電壓 電壓值：-3000V 頻率：200kHz 工作比：35% ･處理時間：60秒
另外，在比較測試，將具有氧化矽膜的樣本分別黏貼在電漿處理裝置10的頂板34於處理室12c側的面上和處理室本體12的側壁上，還將具有氧化矽膜的樣本載置在靜電卡盤20上，依以下所示的條件進行電漿處理。此外，比較測試時第2射頻訊號的條件，設定為經過第2評估測試的電漿處理及比較測試的電漿處理，靜電卡盤20上載置之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)大致同等。
＜比較評估測試時電漿處理的條件＞ ･處理室12c的壓力：20mTorr(2.66Pa) ･供應給處理室12c之氣體的流量 C 4F 8氣體：24sccm O 2氣體：16sccm Ar氣體：150sccm ･第1射頻訊號：100MHz、500W的連續波 ･第2射頻訊號：400kHz、2500W的連續波 ･處理時間：60秒
第2評估測試和比較測試中，分別測量了頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)和處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量(膜厚減少量)。圖14(a)係表示第2評估測試和比較測試分別求得之頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量之曲線圖，圖14(b)係表示第2評估測試和比較測試分別求得之處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量之曲線圖。圖14(a)的曲線圖中，橫軸表示頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本中測量位置在徑向上離處理室12c的中心之距離，縱軸表示頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量。圖14(b)的曲線圖中，橫軸表示處理室12c側壁上黏貼之樣本中測量位置在垂直方向上離頂板34在處理室12c側的面之距離，縱軸表示處理室12c的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量。
如圖14(a)和圖14(b)所示，相較於用第2射頻訊號的比較測試，對下部電極18週期性施加負極性的直流電壓之第2評估測試中，頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜和處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量變得非常小。因此，相較於使用第2射頻訊號，即偏壓用的射頻訊號時，確認了藉由對下部電極18週期性施加負極性的直流電壓，可抑制靜電卡盤20上的基板被照射之離子的能量降下並使處理室本體12的壁面和上部電極30的壁面被照射之離子的能量大幅減低。
10,10A,10B,10C:電漿處理裝置 12:處理室本體 12c:處理室 12g:閘閥 12p:通道 15:支撐部 16:工件台 18:下部電極 18f:流動路徑 20:靜電卡盤 21:電極板 23a,23b:配管 25:氣體供應管線 28:筒狀部 29:絕緣部 30:上部電極 32:構件 34:頂板 34a:排放孔 36:支撐體 36a:氣體擴散室 36b:氣體孔 36c:氣體導入口 38:氣體供應管 40:氣體源群 42:開關閥群 44:流量控制器群 48:緩衝板 50:排氣裝置 52:排氣管 61:第1射頻電源 62:第2射頻電源 64:匹配器 64a:端子 65:第1匹配電路 65a,65b,66a,66b:可變電容 66:第2匹配電路 70,701,702:直流電源 72,721,722:切換單元 72a,72b:FET 72c,74b,76b:電容 72d,76a:電阻元件 74:射頻濾波器 74a:電感 76:波形整形器 A1,A2:面積 FR:聚焦環 MC:主控制部 NA,NB:節點 PC:控制器 PDC:週期 PV:電位 S1,S2:步驟 T1,T2:期間 W:基板
【圖1】係表示一種實施形態的電漿處理裝置之示意圖。 【圖2】係表示圖1所示電漿處理裝置的電源系統和控制系統的一種實施形態之圖。 【圖3】係表示圖2所示直流電源、切換單元、射頻濾波器以及匹配器的電路配置之圖。 【圖4】係表示與使用圖1所示的電漿處理裝置執行之一種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。 【圖5】(a)、(b)係表示電漿的電位之時間圖。 【圖6】圖6(a)、(b)係與別種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。 【圖7】係表示另一實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。 【圖8】係表示又另一實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。 【圖9】係表示與使用圖8所示的電漿處理裝置執行之一種實施形態的電漿處理方法相關連之時間圖。 【圖10】係表示再另一實施形態的電漿處理裝置的電源系統和控制系統之圖。 【圖11】係表示波形整形器的一個例子之電路圖。 【圖12】圖12(a)係表示第1評估測試求得之工作比與頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖，圖12(b)係第1評估測試求得之工作比與處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖。 【圖13】係表示第1評估測試求得之工作比與靜電卡盤20上載置之樣本氧化矽膜的蝕刻量的關係之曲線圖。 【圖14】圖14(a)係表示第2評估測試和比較測試分別求得之頂板34在處理室12c側的面上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量之曲線圖，圖14(b)係表示第2評估測試和比較測試分別求得之處理室本體12的側壁上黏貼之樣本氧化矽膜的蝕刻量之曲線圖。
10:電漿處理裝置 12:處理室本體 12c:處理室 12g:閘閥 12p:通道 15:支撐部 16:工件台 18:下部電極 18f:流動路徑 20:靜電卡盤 21:電極板 23a,23b:配管 25:氣體供應管線 28:筒狀部 29:絕緣部 30:上部電極 32:構件 34:頂板 34a:排放孔 36:支撐體 36a:氣體擴散室 36b:氣體孔 36c:氣體導入口 38:氣體供應管 40:氣體源群 42:開關閥群 44:流量控制器群 48:緩衝板 50:排氣裝置 52:排氣管 61:第1射頻電源 62:第2射頻電源 64:匹配器 65:第1匹配電路 66:第2匹配電路 70:直流電源 72:切換單元 74:射頻濾波器 FR:聚焦環 MC:主控制部 PC:控制器 W:基板

Claims (17)

  1. 一種電漿蝕刻方法，係於電漿處理裝置中執行， 該電漿處理裝置具備： 處理室； 基板支撐部，設於該處理室內； 至少一個電極，設於該基板支撐部； 射頻電源，用以使供應至該處理室的氣體激發；及 至少一個直流電源，將直流電壓施加至該至少一個電極； 該電漿蝕刻方法包含下述步驟： 將射頻電力從該射頻電源供應至該至少一個電極；及 於複數週期中，將脈衝負極性直流電壓從該至少一個直流電源施加至該至少一個電極，且該複數週期中之至少一個週期的工作比為40%以下； 其中，供應該射頻電力和施加該脈衝負極性直流電壓係同步進行。
  2. 如請求項1所述之電漿蝕刻方法，其中， 該電漿處理裝置更具備： 波形整形器，設於該至少一個電極和該至少一個直流電源之間。
  3. 如請求項2所述之電漿蝕刻方法，其中， 該波形整形器將該脈衝負極性直流電壓的波形調整為三角形狀。
  4. 如請求項1所述之電漿蝕刻方法，其中， 該工作比係設為35%以下。
  5. 如請求項4所述之電漿蝕刻方法，其中， 該工作比係設為25%以下。
  6. 一種電漿蝕刻方法，係於電漿處理裝置中執行， 該電漿處理裝置具備： 處理室； 基板支撐部，設於該處理室內； 至少一個電極，設於該基板支撐部； 射頻電源，用以使供應至該處理室的氣體激發；及 至少一個直流電源，將直流電壓施加至該至少一個電極； 該電漿蝕刻方法包含下述步驟： 將射頻電力從該射頻電源供應至該至少一個電極； 於複數週期中，將脈衝負極性直流電壓從該至少一個直流電源施加至該至少一個電極，且該複數週期中之至少一個週期的工作比為40%以下； 於施加該脈衝負極性直流電壓的期間，停止供應該射頻電力；及 於停止施加該脈衝負極性直流電壓的期間，供應該射頻電力。
  7. 如請求項6所述之電漿蝕刻方法，其中， 該電漿處理裝置更具備： 波形整形器，設於該至少一個電極和該至少一個直流電源之間。
  8. 如請求項7所述之電漿蝕刻方法，其中， 該波形整形器將該脈衝負極性直流電壓的波形調整為三角形狀。
  9. 如請求項6所述之電漿蝕刻方法，其中， 該工作比係設為35%以下。
  10. 如請求項9所述之電漿蝕刻方法，其中， 該工作比係設為25%以下。
  11. 一種電漿蝕刻裝置，具備： 處理室； 基板支撐部，設於該處理室內； 至少一個電極，設於該基板支撐部； 射頻電源，將射頻電力供應至該至少一個電極，並使供應至該處理室的氣體激發； 至少一個直流電源，將直流電壓施加至該至少一個電極； 切換單元，於複數週期中，將脈衝負極性直流電壓從該至少一個直流電源施加至該至少一個電極，且該複數週期中之至少一個週期的工作比為40%以下；及 控制器，控制該射頻電源及該切換單元，以使供應該射頻電力和施加該脈衝負極性直流電壓同步進行。
  12. 如請求項11所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該電漿蝕刻裝置係電容耦合型電漿蝕刻裝置。
  13. 如請求項11所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該電漿蝕刻裝置係感應耦合型電漿蝕刻裝置。
  14. 如請求項11所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該電漿蝕刻裝置更具備： 波形整形器，設於該至少一個電極和該至少一個直流電源之間。
  15. 如請求項14所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該波形整形器將該脈衝負極性直流電壓的波形調整為三角形狀。
  16. 如請求項11所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該工作比係設為35%以下。
  17. 如請求項16所述之電漿蝕刻裝置，其中， 該工作比係設為25%以下。
TW111126393A 2017-08-18 2018-08-16 電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置 TWI797037B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017157832A JP7045152B2 (ja) 2017-08-18 2017-08-18 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP2017-157832 2017-08-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202245055A TW202245055A (zh) 2022-11-16
TWI797037B true TWI797037B (zh) 2023-03-21

Family

ID=65361381

Family Applications (4)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW113141194A TW202522553A (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理裝置
TW107128537A TWI774821B (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理方法及電漿處理裝置
TW111126393A TWI797037B (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置
TW112104728A TWI864584B (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理裝置

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW113141194A TW202522553A (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理裝置
TW107128537A TWI774821B (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理方法及電漿處理裝置

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112104728A TWI864584B (zh) 2017-08-18 2018-08-16 電漿處理裝置

Country Status (6)

Country Link
US (3) US10553407B2 (zh)
JP (1) JP7045152B2 (zh)
KR (3) KR102569962B1 (zh)
CN (2) CN109411322B (zh)
SG (1) SG10201806990UA (zh)
TW (4) TW202522553A (zh)

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10510575B2 (en) 2017-09-20 2019-12-17 Applied Materials, Inc. Substrate support with multiple embedded electrodes
JP6965205B2 (ja) * 2018-04-27 2021-11-10 東京エレクトロン株式会社 エッチング装置、及びエッチング方法
JP7061922B2 (ja) * 2018-04-27 2022-05-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US10555412B2 (en) 2018-05-10 2020-02-04 Applied Materials, Inc. Method of controlling ion energy distribution using a pulse generator with a current-return output stage
JP6846387B2 (ja) * 2018-06-22 2021-03-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
CN111092008A (zh) * 2018-10-24 2020-05-01 江苏鲁汶仪器有限公司 一种感应耦合等离子体刻蚀设备及刻蚀方法
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
WO2020116650A1 (ja) 2018-12-07 2020-06-11 Ａｇｃ株式会社 ペルフルオロポリマー、液状組成物、固体高分子電解質膜、膜電極接合体および固体高分子形燃料電池
WO2020154310A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Applied Materials, Inc. Feedback loop for controlling a pulsed voltage waveform
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
JP7234036B2 (ja) * 2019-05-28 2023-03-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7271330B2 (ja) 2019-06-18 2023-05-11 東京エレクトロン株式会社 載置台及びプラズマ処理装置
JP7220626B2 (ja) * 2019-06-18 2023-02-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7313929B2 (ja) * 2019-06-26 2023-07-25 住友重機械工業株式会社 負イオン照射装置
JP7278896B2 (ja) * 2019-07-16 2023-05-22 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
KR102837448B1 (ko) * 2019-08-05 2025-07-25 주식회사 히타치하이테크 플라스마 처리 장치
JP2021034487A (ja) * 2019-08-21 2021-03-01 東京エレクトロン株式会社 基板を処理する方法、デバイス製造方法、及びプラズマ処理装置
JP7474651B2 (ja) * 2019-09-09 2024-04-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
WO2021090516A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
JP7262375B2 (ja) * 2019-11-26 2023-04-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7511423B2 (ja) * 2019-12-17 2024-07-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法、及び電源システム
JP7349910B2 (ja) * 2019-12-27 2023-09-25 住友重機械工業株式会社 負イオン生成装置、及び負イオン生成方法
JP7336395B2 (ja) * 2020-01-29 2023-08-31 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP7411463B2 (ja) 2020-03-17 2024-01-11 東京エレクトロン株式会社 検査方法及び検査装置
JP7344821B2 (ja) 2020-03-17 2023-09-14 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP7450427B2 (ja) 2020-03-25 2024-03-15 東京エレクトロン株式会社 基板支持器及びプラズマ処理装置
NL2026072B1 (en) * 2020-07-15 2022-03-18 Prodrive Tech Bv Voltage waveform generator for plasma assisted processing apparatuses
JP7504686B2 (ja) * 2020-07-15 2024-06-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
US11848176B2 (en) 2020-07-31 2023-12-19 Applied Materials, Inc. Plasma processing using pulsed-voltage and radio-frequency power
JP7661109B2 (ja) * 2020-07-31 2025-04-14 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP7709871B2 (ja) * 2020-09-16 2025-07-17 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法及びプラズマ処理装置
US11798790B2 (en) 2020-11-16 2023-10-24 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
US11901157B2 (en) 2020-11-16 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for controlling ion energy distribution
TW202247235A (zh) 2021-02-04 2022-12-01 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置及電漿處理方法
US11495470B1 (en) 2021-04-16 2022-11-08 Applied Materials, Inc. Method of enhancing etching selectivity using a pulsed plasma
US11791138B2 (en) 2021-05-12 2023-10-17 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11948780B2 (en) 2021-05-12 2024-04-02 Applied Materials, Inc. Automatic electrostatic chuck bias compensation during plasma processing
US11967483B2 (en) 2021-06-02 2024-04-23 Applied Materials, Inc. Plasma excitation with ion energy control
US12525441B2 (en) 2021-06-09 2026-01-13 Applied Materials, Inc. Plasma chamber and chamber component cleaning methods
US12148595B2 (en) 2021-06-09 2024-11-19 Applied Materials, Inc. Plasma uniformity control in pulsed DC plasma chamber
US12525433B2 (en) 2021-06-09 2026-01-13 Applied Materials, Inc. Method and apparatus to reduce feature charging in plasma processing chamber
US11810760B2 (en) 2021-06-16 2023-11-07 Applied Materials, Inc. Apparatus and method of ion current compensation
US11569066B2 (en) 2021-06-23 2023-01-31 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
US11476090B1 (en) 2021-08-24 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Voltage pulse time-domain multiplexing
US12106938B2 (en) 2021-09-14 2024-10-01 Applied Materials, Inc. Distortion current mitigation in a radio frequency plasma processing chamber
US11694876B2 (en) 2021-12-08 2023-07-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for delivering a plurality of waveform signals during plasma processing
JP7763099B2 (ja) * 2021-12-28 2025-10-31 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
CN118556279A (zh) 2022-01-31 2024-08-27 东京毅力科创株式会社 等离子体处理方法及等离子体处理装置
CN118613899A (zh) * 2022-02-03 2024-09-06 东京毅力科创株式会社 等离子体处理方法和等离子体处理装置
TW202405868A (zh) * 2022-04-22 2024-02-01 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置及電漿處理方法
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications
US12315732B2 (en) 2022-06-10 2025-05-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for etching a semiconductor substrate in a plasma etch chamber
US20240055228A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Mks Instruments, Inc. Plasma Process Control of Multi-Electrode Systems Equipped with Ion Energy Sensors
US12272524B2 (en) 2022-09-19 2025-04-08 Applied Materials, Inc. Wideband variable impedance load for high volume manufacturing qualification and on-site diagnostics
US12111341B2 (en) 2022-10-05 2024-10-08 Applied Materials, Inc. In-situ electric field detection method and apparatus
US12334304B2 (en) * 2022-11-29 2025-06-17 Applied Materials, Inc. System and methods for implementing a micro pulsing scheme using dual independent pulsers
JP2024094788A (ja) 2022-12-28 2024-07-10 株式会社ダイヘン 高周波電源装置
US20250191884A1 (en) * 2023-12-11 2025-06-12 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage waveform biasing of plasma

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100072172A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Akio Ui Substrate processing apparatus and substrate processing method

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100324792B1 (ko) 1993-03-31 2002-06-20 히가시 데쓰로 플라즈마처리장치
JP3799073B2 (ja) * 1994-11-04 2006-07-19 株式会社日立製作所 ドライエッチング方法
US6794301B2 (en) 1995-10-13 2004-09-21 Mattson Technology, Inc. Pulsed plasma processing of semiconductor substrates
US6716758B1 (en) * 1999-08-25 2004-04-06 Micron Technology, Inc. Aspect ratio controlled etch selectivity using time modulated DC bias voltage
US6166933A (en) * 1999-10-01 2000-12-26 Pillar Industries, Inc. Snubber circuit for an inverter having inductively coupled resistance
US7871676B2 (en) 2000-12-06 2011-01-18 Novellus Systems, Inc. System for depositing a film by modulated ion-induced atomic layer deposition (MII-ALD)
DE10111913C2 (de) * 2001-03-13 2003-07-31 Semikron Elektronik Gmbh Schaltender Spannungsumformer
JP4704087B2 (ja) * 2005-03-31 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US7713430B2 (en) * 2006-02-23 2010-05-11 Micron Technology, Inc. Using positive DC offset of bias RF to neutralize charge build-up of etch features
JP4714166B2 (ja) 2006-08-31 2011-06-29 株式会社東芝 基板のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5491648B2 (ja) * 2006-10-06 2014-05-14 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング装置およびプラズマエッチング方法
KR20080111627A (ko) 2007-06-19 2008-12-24 삼성전자주식회사 플라즈마 공정장치 및 그 방법
US20090029067A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-29 Sciamanna Steven F Method for producing amorphous carbon coatings on external surfaces using diamondoid precursors
US20090004836A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Plasma doping with enhanced charge neutralization
JP5224837B2 (ja) * 2008-02-01 2013-07-03 株式会社東芝 基板のプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5221403B2 (ja) * 2009-01-26 2013-06-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法、プラズマエッチング装置および記憶媒体
US8383001B2 (en) * 2009-02-20 2013-02-26 Tokyo Electron Limited Plasma etching method, plasma etching apparatus and storage medium
US8382999B2 (en) * 2009-03-26 2013-02-26 Applied Materials, Inc. Pulsed plasma high aspect ratio dielectric process
US8404598B2 (en) * 2009-08-07 2013-03-26 Applied Materials, Inc. Synchronized radio frequency pulsing for plasma etching
JP5502879B2 (ja) * 2009-09-29 2014-05-28 株式会社東芝 基板処理装置
JP5781808B2 (ja) 2010-03-31 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP5649333B2 (ja) 2010-06-01 2015-01-07 株式会社神戸製鋼所 イオンボンバードメント装置及びこの装置を用いた基材表面のクリーニング方法
JP2012018890A (ja) 2010-07-09 2012-01-26 Nagoya Univ 液中連続プラズマ生成のための電源装置
JP5864879B2 (ja) * 2011-03-31 2016-02-17 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及びその制御方法
US8974684B2 (en) * 2011-10-28 2015-03-10 Applied Materials, Inc. Synchronous embedded radio frequency pulsing for plasma etching
JP2016511551A (ja) 2013-03-13 2016-04-14 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 銅のｕｖ支援反応性イオンエッチング
US20140273487A1 (en) 2013-03-13 2014-09-18 Applied Materials, Inc. Pulsed dc plasma etching process and apparatus
JP6512962B2 (ja) * 2014-09-17 2019-05-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP6400425B2 (ja) * 2014-10-15 2018-10-03 東京エレクトロン株式会社 多層膜をエッチングする方法
JP6396822B2 (ja) 2015-02-16 2018-09-26 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置のサセプタの電位を制御する方法
JP6518505B2 (ja) * 2015-05-12 2019-05-22 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
US9788405B2 (en) 2015-10-03 2017-10-10 Applied Materials, Inc. RF power delivery with approximated saw tooth wave pulsing
KR20170075887A (ko) 2015-12-23 2017-07-04 삼성전자주식회사 플라즈마 처리 장치, 그의 플라즈마 처리 방법, 및 플라즈마 식각 방법
CN117200759A (zh) * 2017-03-31 2023-12-08 鹰港科技有限公司 高压电阻性输出级电路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100072172A1 (en) * 2008-09-24 2010-03-25 Akio Ui Substrate processing apparatus and substrate processing method
US20150162223A1 (en) * 2008-09-24 2015-06-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Substrate processing apparatus and substrate processing method

Also Published As

Publication number Publication date
US20190057845A1 (en) 2019-02-21
CN113451101A (zh) 2021-09-28
KR20230124876A (ko) 2023-08-28
SG10201806990UA (en) 2019-03-28
KR102569962B1 (ko) 2023-08-23
TW202245055A (zh) 2022-11-16
TWI864584B (zh) 2024-12-01
US20200126770A1 (en) 2020-04-23
JP7045152B2 (ja) 2022-03-31
KR102786455B1 (ko) 2025-03-28
CN109411322B (zh) 2021-07-06
TW202522553A (zh) 2025-06-01
US10553407B2 (en) 2020-02-04
KR20250047676A (ko) 2025-04-04
US20220028665A1 (en) 2022-01-27
CN109411322A (zh) 2019-03-01
JP2019036658A (ja) 2019-03-07
US11170979B2 (en) 2021-11-09
TW201921486A (zh) 2019-06-01
TW202324491A (zh) 2023-06-16
KR20190019853A (ko) 2019-02-27
TWI774821B (zh) 2022-08-21
US12537172B2 (en) 2026-01-27
CN113451101B (zh) 2024-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI797037B (zh) 電漿蝕刻方法及電漿蝕刻裝置
CN110416075B (zh) 等离子体处理方法和等离子体处理装置
JP2025084870A (ja) 載置台及びプラズマ処理装置
KR102825584B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR20210097027A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP7302060B2 (ja) クリーニング方法及びプラズマ処理装置
JP7412620B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP7238191B2 (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置