CN111819664B - 控制方法和等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有能够载置被处理体的第一电极和与所述第一电极相对的第二电极的等离子体处理装置的控制方法，其具有：向所述第一电极供给偏置功率的步骤；和向所述第二电极供给负直流电压的步骤，所述负直流电压周期性地反复取第一电压值的第一状态和取绝对值小于所述第一电压值的第二电压值的第二状态，所述控制方法包括第一控制步骤，在与所述偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在所述偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加所述第一状态的所述负直流电压，且与所述第一状态相连续地施加所述第二状态的所述负直流电压。

Description

控制方法和等离子体处理装置
技术领域
本公开涉及控制方法和等离子体处理装置。
背景技术
半导体器件的制造工艺包括以下步骤：使用抗蚀剂作为掩模，对形成于半导体晶片上的蚀刻对象膜进行等离子体蚀刻，来形成孔或凹槽。在使用平行平板型等离子体处理装置进行等离子体蚀刻时，为了提高对晶片表面的溅射效果，提出了对上部电极施加直流电压的方案(例如，参照专利文献1、2)。
另外，近年来，对于通过等离子体蚀刻来形成具有高深宽比的图案的需求不断增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-270019号公报。
专利文献2：日本特开2006-270017号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，当蚀刻具有特别高的深宽比的孔时，出现在蚀刻期间蚀刻速率降低的现象。推测其原因之一是随着在高深宽比的孔中蚀刻的进行，难以将等离子体的电子充分地撞击到孔的底部，并且由于孔的底部未被电子充电抵消，因此难以将离子吸引到孔的底部。
针对上述问题，一个方面的目的在于控制离子能量，防止蚀刻速率降低。
用于解决问题的技术手段
根据本公开的一个方面，提供一种具有能够载置被处理体的第一电极和与所述第一电极相对的第二电极的等离子体处理装置的控制方法，其具有：向所述第一电极供给偏置功率的步骤；和向所述第二电极供给负直流电压的步骤，所述负直流电压周期性地反复被设为取第一电压值的第一状态和取绝对值小于所述第一电压值的第二电压值的第二状态，所述控制方法包括第一控制步骤，在与所述偏置功率的高频的周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在所述偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加所述第一状态的所述负直流电压，且与所述第一状态相连续地施加所述第二状态的所述负直流电压。
发明效果
根据一个方面，能够控制离子能量，防止蚀刻速率降低。
附图说明
图1是示出一实施方式的等离子体处理装置的一例的图。
图2A是示出一实施方式的控制部的结构的一例的图。
图2B是示出一实施方式的通过安装于供电***的传感器的相位信号来进行控制的情况，或者是通过与偏置功率的高频周期同步的信号来进行控制的情况的图。
图3是示出一实施方式的与LF相应的DC等的供给时期的一例的图。
图4是示出一实施方式的电极的电位和等离子体电位的一例的图。
图5是用于说明一实施方式的DC的供给时期的效果的图。
图6A是示出一实施方式的变形例1－1的控制方法的时序图。
图6B是示出一实施方式的变形例1－2的控制方法的时序图。
图6C是示出一实施方式的变形例1－3的控制方法的时序图。
图6D是示出一实施方式的变形例1－4的控制方法的时序图。
图7是示出一实施方式的变形例2的控制方法的时序图。
图8A是示出一实施方式的变形例3－1的控制方法的时序图。
图8B是示出一实施方式的变形例3－2的控制方法的时序图。
图9是示出一实施方式的变形例4的控制方法的时序图。
图10是示出一实施方式的变形例5的控制方法的时序图。
具体实施方式
参考附图说明用于实施本公开的方式。在本说明书和附图中，基本上相同的结构由相同的附图标记表示，并且省略重复的说明。
在下文中，高频作为生成源功率也称为HF，并且生成源功率也称为HF功率。此外，作为具有比生成源功率的频率低的频率的偏置功率的高频也称为LF，并且偏置功率也称为LF功率。
[等离子处理装置的整体结构]
首先，参考图1说明等离子体处理装置1的一例。图1是示出一实施方式的等离子体处理装置的一例的图。
本实施方式的等离子体处理装置1是电容耦合型的平行平板等离子体处理装置，并且具有例如由表面被阳极氧化处理的铝制成的圆筒形处理容器10。处理容器10接地。
在处理容器10的底部，隔着由陶瓷等构成的绝缘板12配置有圆柱状的支承台14，在该支承台14上设置有例如铝制的载置台16。载置台16构成下部电极，在其上隔着静电吸盘18载置有作为被处理体的一例的晶片W。
在载置台16的上表面设置有通过静电吸引来保持晶片W的静电吸盘18。静电吸盘18具有将由导电膜构成的电极20夹在一对绝缘层或绝缘片之间的结构。直流电源22连接到电极20。从直流电源22输出的直流电压被施加到电极20。通过由此生成的库仑力等静电力，晶片W被吸引并保持于静电吸盘18。
在载置台16上且在晶片W的周围配置有例如由硅构成的导电性的边缘环24。边缘环24也称为聚焦环。在载置台16和支承台14的侧面设有例如由石英构成的圆筒状的内壁构件26。
在支承台14内部，例如，以环状设置有制冷剂室28。规定温度的制冷剂例如冷却水通过设置在外部的冷却单元，经由配管30a、30b被循环供给到制冷剂室28，并且通过制冷剂的温度来控制载置台16上的晶片W的处理温度。制冷剂是被循环供给到配管30a、30b的用于温度调节的介质的一例，用于温度调节的介质不仅可以对载置台16和晶片W进行冷却，还可以进行加热。
另外，来自传热气体供给机构的传热气体例如He气经由气体供给线路32被供给到静电吸盘18的上表面与晶片W的背面之间。
上部电极34与载置台16相对地平行设置在载置台16上方。在上部电极34与下部电极之间形成等离子体处理空间。上部电极34形成有与载置台16上的晶片W相对且与等离子体处理空间相接触的面即相对面。
上部电极34经由绝缘屏蔽构件42被支承在处理容器10的上部。上部电极34具有：构成与载置台16的相对面并且具有多个气体排出孔37的电极板36；和可装卸地支承于该电极板36并且由导电材料例如表面被阳极化处理的铝制成的电极支承体38。电极板36也可以由例如硅或SiC形成。在电极支承体38的内部设有气体扩散室40，从该气体扩散室40向下方延伸有与气体排出孔37连通的多个气体流通孔41。
电极支承体38形成有用于将处理气体引入气体扩散室40的气体导入口62。气体供给管64连接到该气体导入口62，处理气体供给源66与气体供给管64连接。气体供给管64从上游侧起依次设有质量流量控制器(MFC)68和开闭阀70。从处理气体供给源66供给用于蚀刻的处理气体。处理气体从气体供给管64到达气体扩散室40，并通过气体流动孔41从气体排出孔37以喷淋状被释放到等离子体处理空间中。这样，上部电极34作为用于供给处理气体的喷淋头起作用。
可变直流电源50连接到上部电极34，来自可变直流电源50的直流电压被施加到上部电极34。可变直流电源50的极性和电流及电压、以及用于将电流或电压接通/关断的电子开关的控制由控制部200控制。
载置台16经由供电杆47和匹配器46与第一高频电源48连接。第一高频电源48将LF功率施加到载置台16。由此，离子被吸入到载置台16上的晶片W。第一高频电源48输出具有在200kHz至13.56MHz范围内的频率的高频功率。匹配器46使第一高频电源48的内部阻抗与负载阻抗匹配。
载置台16经由供电杆89和匹配器88与第二高频电源90连接。第二高频电源90向载置台16施加HF功率。HF的频率高于LF的频率，并且从第二高频电源90输出具有13.56MHz以上的频率的HF功率。例如，可以输出400kHz的LF功率和100MHz的HF功率。匹配器88使第二高频电源90的内部阻抗与负载阻抗匹配。载置台16还可以与用于使规定的高频传递到地面的滤波器94连接。另外，从第二高频电源90供给的HF功率可以施加到上部电极34。
在处理容器10的底部设置有排气口80，该排气口80经由排气管82与排气装置84连接。排气装置84具有涡轮分子泵等的真空泵，并且可以将处理容器10的内部减压至期望的真空度。此外，在处理容器10的侧壁上设置有晶片W的送入送出口85，该送入送出口85可以利用闸阀86来开闭。沿处理容器10的内壁可装卸地设置有沉积物屏蔽件11，以防止蚀刻副产物附着到处理容器10上。即，沉积物屏蔽件11构成处理容器的壁。沉积物屏蔽件11也设置在内壁构件26的外周上。在处理容器10的底部的处理容器的壁侧的沉积物屏蔽件11与内壁构件26侧的沉积物屏蔽件11之间，设置有排气板83。作为沉积物屏蔽件11和排气板83，可以使用涂覆有Y2O3等的陶瓷的铝材料。
当在具有这种构造的等离子体处理装置1中执行蚀刻处理时，首先，将闸阀86设为打开状态，将作为蚀刻对象的晶片W经由送入送出口85送入到处理容器10中，并将其载置在载置台16上。然后，将用于蚀刻的处理气体以规定的流量从处理气体供给源66供给气体扩散室40，并且通过气体流动孔41和气体排出孔37向处理容器10中供给。此外，处理容器10的内部由排气装置84排气，将其中的压力设为例如在0.1Pa至150Pa的范围内的设定值。这里，作为处理气体，可以采用各种常规使用的气体，例如，可以优选使用诸如C4F8气体等的含卤素元素的气体。此外，还可以包含诸如Ar气或O2气的其他气体。
在以这种方式将蚀刻气体引入处理容器10内的状态下，从第二高频电源90向载置台16施加HF功率。此外，从第一高频电源48向载置台16施加LF功率。此外，从可变直流电源50向上部电极34施加直流电压。此外，从直流电源22向电极20施加直流电压，将晶片W保持在载置台16上。
从上部电极34的气体排出孔37排出的处理气体主要通过HF功率离解并离子化，生成等离子体。晶片W的被处理面由等离子体中的自由基和离子进行蚀刻。此外，通过对载置台16施加LF功率，可以加宽等离子体的控制裕度，例如控制等离子体中的离子，能够蚀刻具有高深宽比的孔等。
等离子体处理装置1设置有控制整个装置的动作的控制部200。控制部200根据存储在诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)等的存储器中的方案，执行期望的等离子体处理，诸如蚀刻。方案中设定了作为针对工艺条件的装置控制信息的工艺时间、压力(排气)、高频功率和电压、各种气体流量、处理容器内部温度(上部电极温度、处理容器的侧壁温度、晶片W温度、静电吸盘温度等)、从冷却器输出的制冷剂温度等。表示这些程序和处理条件的方案可以存储在硬盘或半导体存储器中。另外，也能以将方案存储在诸如CD-ROM、DVD等的便携式计算机可读存储介质中的状态将方案设置在规定位置处，从而被读取。
例如，控制部200在与偏置功率的高频的周期同步的信号的各周期内的部分期间，或在偏置功率的传输路径上所测量的电压、电流、电磁场、所生成的等离子体的发光周期或晶片W(下部电极)上的等离子体的鞘层厚度的变化的各周期内的部分期间，施加从可变直流电源50输出的负直流电压，交替地反复进行负直流电压的接通和关断。在下文中，偏置功率的传输路径中所测量的电压、电流、电磁场、所生成的等离子体的发光周期或晶片W(下部电极)上的等离子体的鞘层厚度的变化也称为“周期性地变动的参数”。也可以如下方式进行控制：在与所述偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加从第二高频电源90输出的HF电压，交替地反复进行HF电压的接通和关断。由此，能够控制离子能量并防止蚀刻速率降低。
偏置功率的传输路径是指第一高频电源48→匹配器46→供电杆47→载置台16→等离子体→上部电极34→(接地)。在偏置功率的传输路径上所测量的电压、电流、电磁场是指在从第一高频电源48经由匹配器46的内部和供电杆47到载置台16的部件和上部电极34上所测得的电压、电流、电磁场或用等离子体测得的电磁场。
从可变直流电源50输出的负直流电压周期性地反复设为稍后说明的第一状态和第二状态，并且被控制为：第一状态在与所述偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在周期性地变动的参数的各周期内的部分期间被施加，第二状态与第一状态相连续地被施加。
当在偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加负直流电压时，周期性地变动的参数优选为从载置台16到经由供电杆47连接的匹配器的内部的任一构件中测得的电压、电流或电磁场。
作为测量在偏置功率的传输路径上周期性地变动的参数的方法，作为一个示例列举通过在偏置功率的传输路径上的任意部件附近设置电压传感器、电流传感器或BZ传感器(测量感应磁场的传感器)，来测量各部件的电压、电流或感应磁场的方法。尽管图2A示出了电压传感器300，但是本发明不限于此，并且可以是电流传感器或BZ传感器。此外，上述各传感器的配置优选地连接到供电杆47，但不限于此。来自诸如电压传感器300的传感器的信号例如被输入到控制部200的信号发生电路102。
例如，图2B的(a)是当在偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加负直流电压的情况的一例。在图2B的(a)中，处理器100从附接到偏置功率的传输路径上的VI探针等的传感器输入HF电压或电流、LF电压或电流、HF相位信号或LF相位信号之一作为周期性地变动的参数的一例。处理器100在所输入的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加从可变直流电源50输出的负直流电压。
处理器100也可以不基于来自传感器的信号地生成与从第一高频电源48输出的偏置功率的高频周期同步的信号。在该情况下，可以省略在偏置功率的传输路径上测量周期性地变动的参数的状态的步骤。例如，在图2B的(b)中，处理器100从第一高频电源48输入LF相位信号(小功率波形)或关于偏置功率的信息的信号，并基于该输入信号生成与偏置功率的高频周期同步的信号。处理器100将生成的信号输出到可变直流电源50。可变直流电源50在该信号的各周期内的部分期间施加负直流电压。所生成的信号也可以包含生成源功率调制信息，处理器100可以将所生成的信号输出到第二高频电源90。第二高频电源90在该信号的各周期内的部分期间施加生成源功率。
另外，处理器100也可以不基于来自第一高频电源48的信号地生成与偏置功率的高频周期同步的信号。在该情况下，处理器100生成例如具有图3中的LF所示的周期的信号，并且还生成与该信号同步的例如图3的DC(直流)所示的接通及关断信号。处理器100将所生成的信号输出给第一高频电源48和可变直流电源50。第一高频电源48基于该信号输出偏置功率。可变直流电源50在该信号的各周期内的部分期间施加负直流电压。
此外，处理器100也可以生成与所生成的具有图3的LF所示的周期的信号同步的、例如图3的HF所示的接通及关断信号。处理器100将所生成的信号输出到第二高频电源90。第二高频电源90在该信号的各周期内的部分期间施加生成源功率。
此外，也可以将等离子体的发光周期、晶片W上的等离子体的鞘层厚度的变化周期用作指标。等离子体的发光周期可以用光电二极管、光电传感器等来检测。关于鞘层厚度，可以使用ICCD摄像机等以纳秒间隔(例如10至250nsec)释放快门，来测量鞘层厚度的变化。
载置台16是载置有晶片W的第一电极的一例。上部电极是与第一电极相对的第二电极的一例。第一高频电源48是向第一电极供给LF功率(偏置功率)的偏置电源的一例。第二高频电源90是将具有比LF功率高的频率的HF功率(生成源功率)供给到第一电极或第二电极的源电源的一例。可变直流电源50是将直流电压供给到第二电极的直流电源的一例。控制部200是控制偏置电源、生成源电源和直流电源的控制部的一例。施加偏置功率的下部电极(载置台16)的电位也称为电极电位。
[控制部的构成]
参照图2A说明控制部200的具体构成。控制部200具有处理器100、信号发生电路102、定向耦合器105、108、功率计111和示波器112。但是，也可以不设功率计111、示波器112和定向耦合器108。
在第一高频电源48的供电路线上，在第一高频电源48与匹配器46之间连接定向耦合器105。在第二高频电源90的供电路线上，在第二高频电源90与匹配器88之间连接定向耦合器108。
定向耦合器105将LF的行波的一部分供给到示波器112。此外，定向耦合器108将一部分HF的行波供给到示波器112。
在一个实施方式中，在示波器112上显示的LF频率是例如400kHz，HF频率是例如100MHz。由此，在示波器112中能够观察LF的行波的波形和HF的行波的波形。
定向耦合器108将HF的行波的一部分供给到功率计111。功率计111测量HF的行波的电量。
定向耦合器105将LF的行波的一部分供给到处理器100。处理器100生成与LF的行波同步的DC用的同步信号。例如，处理器100可以与LF的行波为正的时期同步地生成DC用的同步信号。可以代替定向耦合器105，将使用诸如VI传感器的传感器检测到的LF的波形供给到处理器100。
处理器100将生成的同步信号供给到信号发生电路102。信号发生电路102根据所供给的同步信号生成与LF的行波同步的控制信号，并将该控制信号供给到可变直流电源50和第一高频电源48。
存在以下两种控制信号的生成方法。当第一高频电源48是通用电源时，定向耦合器105提取从第一高频电源48输出的LF电压的一部分作为波形，并将其输入到处理器100。然而，本发明不限于此，处理器100也可以直接从第一高频电源48输入LF功率等的一部分。处理器100生成与所输入的波形信号同步或相比该信号具有任意延迟和任意振幅的接通信号，并将该接通信号发送到信号发生电路102。
信号发生电路102在接通信号期间向可变直流电源50发送指令信号以生成直流电压。作为指令信号，根据可变直流电源50的输入形态，使用在接通信号期间用于生成直流电压的控制信号或接通信号本身。同样地，信号发生电路102可以在接通信号期间向第二高频电源90发送指令信号以生成HF功率。
当第一高频电源48是放大LF功率、电压或电流的放大器时，也可以不使用来自定向耦合器105的信号，信号发生电路102将从第一高频电源48输出的LF功率等的一部分提取作为波形，生成与该波形的信号相比具有任意延迟和任意振幅的接通信号。信号发生电路102将具有该波形的信号和接通信号发送给可变直流电源50。同样地，信号发生电路102也可以将具有该波形的信号和接通信号发送给第二高频电源90。
另外，上述控制信号的生成方法是一示例，本发明不限于此。只要可以生成如下方式进行控制的控制信号：在与所述偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在所供给的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加负直流电压，交替地反复进行直流电压的接通和关断，就可以使用其他硬件或软件，而不仅限于图2A和2B所示的控制部200的电路。
第一高频电源48的放大器放大400kHz的LF调制信号的振幅(AM：振幅调制)，并将其供给到下部电极。第二高频电源90的放大器放大100MHz的HF调制信号的振幅，并将其供给到下部电极。
信号发生电路102也可以生成以从所供给的同步信号在偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加负直流电压，并交替地反复进行负直流电压的接通和关断的方式进行控制的控制信号，并将其供给到可变直流电源50。信号发生电路102也可以生成以在与偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，施加负直流电压，并交替地反复进行负直流电压的接通和关断的方式进行控制的控制信号，并将其供给到可变直流电源50。也可以生成以切换负直流电压的接通和关断，并交替反复高电平(High)和低电平(Low)的方式进行控制的控制信号，并将其供给到可变直流电源50。
此外，信号发生电路102也可以生成以根据所供给的同步信号在偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加HF功率，并交替地反复进行HF功率的接通和关断的方式进行控制的控制信号，并将其供给到第二高频电源90。信号发生电路102也可以生成以在与偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间施加HF功率，并交替地反复进行HF功率的接通和关断的方式进行控制的控制信号，并将其供给到可变直流电源50。也可以生成以切换HF功率的接通和关断，并交替地反复高电平(High)和低电平(Low)的方式进行控制的控制信号，并将其供给到第二高频电源90。
图3是示出根据LF施加的DC和HF电压的一例的图。当LF为正时，DC的电压以负值被施加，HF电压被关断，当LF为负时，HF电压以正值被施加，DC的电压被关断。电极电位由LF的电压来决定。
处理器100也可以生成在包含电极电位为正的时期的时间段内控制DC的电压和HF功率的同步信号。然而，处理器100不限于此，也可以生成在包含电极电位变为负的最深的时刻的短时间内、或包含电极电位为负的时期，控制DC的电压和HF功率的同步信号。
[DC的电压供给时期]
接下来，参照图4和图5说明本实施方式中的DC的电压供给时期的效果。图4是示出本实施方式的上部电极和下部电极的电位以及等离子体电位的一例的图。图5是用于说明本实施方式的直流电压供给时期及其效果的图。
在下文中，参考图4说明当主要控制LF电压和DC的电压时上部电极和下部电极的电位以及等离子体电位、电子和离子的动作。另外，也可以控制LF电流来代替LF电压。此外，也可以控制DC的电流来代替DC的电压。
LF电压为负时的电极电位(晶片电位，下部电极电位)比与所谓的自偏置电压Vdc相比LF电压为正时的电极电位在负的方向上更深。
在图4的(a)和图4的(b)的各自中，左侧的纵轴表示上部电极34的电位，而右侧的纵轴表示下部电极(载置台16)的电位，在其间示出了等离子体处理空间中的等离子体电位。图4的(a)示出了当将LF功率和HF功率供给到下部电极时的各电极的电位和等离子体电位。图4的(b)示出了当将LF功率和HF功率供给到下部电极并且将负DC的电压供给到上部电极34时各电极的电位和等离子体电位。
图4的(a)中由A指示的电位是等离子体电位。如图3中的等离子体电位和电极电位所示，等离子体电位略高于处理容器10中的最高电位。因此，当电极电位为正时，等离子体电位变得略高于LF的电压，而当LF电位为负时，如果处理容器10的壁的电位为0，则其略大于壁的电位(0)。
如图4的(a)所示，当将LF功率和HF功率施加到下部电极时，当电极电位为正时，等离子体电位被HF电压的振幅B和LF电压的振幅C升高B+C。另一方面，当电极电位为负时，由于自偏压Vdc，下部电极的电位向负电位侧变深。
在图4的(a)的情况下，未将负直流电压施加到上部电极，上部电极的电位为0。此时，电子在形成于上部电极的鞘层上加速，即利用上部电极的电位0与等离子电位之间的微小电位差加速，然后以恒定速度移动，当下部电极的电位为正时，相应于晶片W上的鞘层的电压减速，入射到晶片W上。因此，当下部电极的电位为正时，因为等离子体电位与下部电极的电位之差较小，可以入射的电子的能量也较低。因此，具有各种能量的电子可入射在晶片W上。另一方面，当下部电极的电位为负时，电子不能射入晶片W。即，当下部电极具有正电位时，电子流入下部电极，而当下部电极具有负电位时，离子流入下部电极。
如图4的(b)所示，当将LF功率和HF功率施加到下部电极，并将负直流电压施加到上部电极时，电子与没有施加负直流电压时相比，上部电极电位与等离子体电位之间的电位差变大，并且利用该电位差进一步使电子加速。由此，电子从等离子体处理空间更线性地且高速度地向下部电极移动。由此，与不施加负直流电压的情况相比，电子可射入晶片W的可能性升高。
然而，取决于下部电极的电位，当电子到达了晶片W时或到达之前，电子的速度变为0或接近于0。在该情况下，电子附着到孔的上表面和孔的侧面，而不能到达孔的底部。如此，离子也同样被吸入电子所存在的孔的上表面和孔的侧面，而不能到达孔的底部。
在到达晶片之前其速度变为0的电子由于等离子电位而朝等离子侧的相反方向加速。即，当将负直流电压施加到上部电极34时，由上部电极34侧的鞘层加速的电子可入射晶片的下部电极的电位范围为与图4的(b)所示的负直流电压具有相同大小的电位E的范围，在F的范围内电子的速度变为0，并且电子不能到达晶片。如果电子没有到达孔底，则孔底将不会带负电。由此，孔底的正电荷不能被离子抵消。
在此，作为本实施方式的控制方法的一例，当电极电位为正时，将负直流电压施加到上部电极。由此，电子被最快加速，并且由于晶片上的鞘层电场低，因此可以抑制鞘层中的减速度到最小限度，可以使电子有效地到达孔底。由此，可以将离子吸引到孔底，并且可以提高蚀刻的垂直度，还可以防止蚀刻速率降低。
例如，假设将－1000V的直流电压作为图4的(b)的D所示的负DC的电压施加到上部电极34。在该情况下，电子被－1000V的电压加速，并被约10V至30V的等离子体电位进一步加速。加速后的电子在保持直线度的同时在等离子体处理空间的等离子体中以等速移动，然后被晶片W上的鞘层减速，并且几乎垂直射入到晶片上要蚀刻的膜的孔底中。由此，孔底带负电。之后，质量比电子大的离子会延迟到达孔底。这样可以消除孔底的电荷。
图5的(a)示出了比较例的直流电压的供给时期以及电子和离子的动作的一例。图5的(b)示出了本实施方式的DC的电压的供给时期以及电子和离子的动作的一例。在图5的(a)的比较例中，不管电极电位是正还是负，都连续施加直流电压。另一方面，在图5的(b)的本实施方式中，当电极电位为正时施加直流电压，并且当电极电位为负时停止直流电压的施加。
在图5的(a)和5的(b)的控制中，如图5的下部框内所示，当电极电位为正时，晶片上的鞘层变薄。因此，在电极电位为正的情况下，电子通过薄鞘层时的减速少，几乎垂直地到达晶片W，并射入晶片W。由此，如图5的(a)和5的(b)的左侧的孔内所示，电子可以到达孔底。
当电极电位为负时，与电极电位为正时相比，在晶片上形成厚的鞘层。因此，如果在电极电位为负时施加直流电压，则电子在通过厚的鞘层时减速，如图5的(a)的下部右侧的孔内所示，不会到达晶片W，即使到达也会附着在孔的上表面或侧面，大多数电子无法到达孔底。附着在孔侧面的电子吸引离子，成为发生弓形歪曲的原因之一。
另一方面，当在电极电位为负时停止施加直流电压的情况下，电子在穿过厚的鞘层时进一步减速，如图5的(b)的下部右侧的孔内所示，电子的速度在能到达晶片W之前变为0。由此，能够减少附着到孔的上表面和侧面的电子的数量。
在另一个比较例中，以大约10kHz的频率接通关断而以脉冲方式施加LF电压和HF电压，在LF电压和HF电压的脉冲的关断时期施加大约－1000V的直流电压。使余辉放电中的电子加速，以驱动电子射入孔底并促进随后的离子射入孔底。
但是，在该方法中，在停止施加HF电压之后残留在余辉放电中的电子数量急剧减少，并且被约－1000V的直流电压加速的电子数量减少。在某些情况下，可能无法充分发挥出上述驱动电子射入孔底的效果。
因此，在本实施方式中，在电极电位为正的时期，对上部电极接通直流电压，增加电子的加速度，使最快的电子尽可能不减速地射入孔内。由此，可以使电子到达孔底，进而将追随的离子吸入孔底。此外，在电极电位为负的时期，停止向上部电极施加直流电压。由此，能够减少附着在孔的表面和侧面的电子的数量，能够避免发生弓形歪曲，并且可以使蚀刻形状垂直。
以这种方式，通过根据电极电位的正负来控制直流电压的供给时期，能够与鞘层的厚度变化同步地控制离子能量。由此，能够将离子吸引到孔底，并且能够防止蚀刻速率的降低。此外，还能够使蚀刻形状垂直。
另外，关于频率的适当值，当LF的频率降低时，当从第一高频电源48引入相同功率的LF电压时，与提高等离子体密度的效果相比，增大离子能量的效果更高。由此，能够将离子吸引到孔底，并且能够提高蚀刻的垂直度。因此，在本实施方式的控制方法中，优选LF频率为400kHz以下。这使得能够更有效地将离子吸引到孔底，防止蚀刻速率的降低，并使蚀刻形状垂直。
直流电压优选在电极电位为正的时期被控制为负值(以下也称为接通)，但不限于此，也可以在包含电极电位为正的时期的时间段内控制为接通，也可以在包含电极电位为正的峰值的时刻控制为接通。也可以代替将直流电压设为接通或关断，而将直流电压控制为具有负值，使绝对值变为高电平或低电平。在该情况下，也可以代替将直流电压设为接通，而将直流电压控制为具有负值，使得绝对值变为比低电平高的高电平，可以代替将直流电压设为关断，而将直流电压控制为具有负值，并使其变为低电平。此时，优选在电极电位为正的时期将直流电压控制为高电平。然而，本发明不限于此，也可以在包含电极电位为正的时期的时间段内，将直流电压控制为高电平。
此外，作为直流电压，不仅可以施加与电极电位为正的时期一致的矩形波，还可以施加包括上升减速和下降减速中的至少一者的大致矩形波。此外，也可以在从电极电位为正的时期起向后偏移规定时间的时期或向前偏移规定时间的时期中的至少一个时期施加直流电压。
电极电位的特别是正侧的波形存在根据LF频率、气体种类和压力而失真的情况。在该情况下，优选从电极电位为正的时期起偏移规定时间，选择鞘层更薄并且电子容易进入的时期，来施加直流电压。
此外，也可以将直流电压的施加时间的宽度调节为相对于电极电位为正的时期长或短规定时间。除了控制直流电压以外，还可以在包含电极电位为正的时期的时间段内使HF功率为接通。此时，也可以与电极电位为正的时期一致地使HF功率为接通，与电极电位为负的时期一致地使HF功率的供给为关断。也可以在LF功率的各周期内的部分期间，施加直流电压和HF功率这两者，而在剩余期间使直流电压和HF功率这两者都为关断。此外，也可以代替使直流电压和HF功率为接通，将直流电压和HF功率控制为具有负值并且变为高电平(High)，可以代替使直流电压和HF功率为关断，将直流电压和HF功率控制为具有负值并且变为低电平。
[控制方法]
如上所述，一实施方式的平行平板型等离子体处理装置1的控制方法包括：将偏置功率供给到载置晶片W的下部电极的步骤；和将负直流电压供给到上部电极的步骤。在该控制方法中，如图3和图5的(b)所示，负直流电压具有：取第一电压值的第一状态和取其绝对值比所述第一电压值小的第二电压值的第二状态，包括第一控制步骤，在与偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在偏置功率的传输路径上测量出的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间施加第一状态，并与第一状态相连续地施加第二状态。周期性地变动的参数可以是电压、电流、电磁场、所生成的等离子体的发光的变化或者晶片W上的等离子体的鞘层厚度的变化。
如图5的(b)所示，直流电压设为接通(DC接通，DC被施加为负)的状态是第一状态的一例。直流电压设为关断(DC关断，DC为0)的状态是第二状态的一例。在第一控制步骤中，反复施加第一状态和第二状态。
也可以代替将DC的电压设为接通、关断，而控制为具有负值，并使绝对值为高电平和低电平。在该情况下，DC的电压具有负值且绝对值被控制为高电平的状态是第一状态的一例。DC的电压具有负值且绝对值被控制为比高电平小的低电平的状态是第二状态的一例。例如，第二状态的DC的电压可以是0，或者可以是负值并且绝对值为比高电平小的值。
[变形例1－1～1－4]
接下来，说明一实施方式的变形例1－1～1－4的等离子体处理装置1的控制方法。在变形例1－1～1－4中，执行用于间歇地停止偏置功率和DC的电压中的一者或两者的控制。图6A～图6D是示出根据一实施方式的变形例1－1～1－4的控制方法的时序图。
在图6A的变形例1－1中，除了第一控制步骤外，还包括第二控制步骤，其中，以相对于与通过LF电压示出一例的周期性地变动的参数或偏置功率的高频周期同步的信号的周期独立的周期，间歇地停止DC的电压。反复执行第一控制步骤和第二控制步骤。
在变形例1－1中，LF电压在第一控制步骤和第二控制步骤中以相同的周期施加。另一方面，DC的电压在第一控制步骤中交替地反复第一状态和第二状态一次以上，并且在第二控制步骤中在第一控制步骤之间间歇地停止。
在第一控制步骤和第二控制步骤中，LF频率可以是例如0.1Hz～100kHz。DC的电压的占空比(＝第四状态/(第三状态+第四状态))可以在1％～99％的范围内。
在第一控制步骤中在LF电压为正的时期同步的DC的电压取第一状态，是第三状态的一例。与第二控制步骤中的LF电压的周期无关的DC的电压状态是与第三状态不同的第四状态的一例。
在图6B的变形例1－2的控制方法中，除了与变形例1－1相同的第一控制步骤之外，还包括以与DC的电压的周期无关的周期间歇地停止偏置功率(LF电压)的第三控制步骤。第三控制步骤中的偏置功率的状态是第四状态的一例。
在变形例1－2中，反复执行第一控制步骤和第三控制步骤。在变形例1－2中，第三控制步骤中的DC的电压以与第一控制步骤相同的周期反复第一状态和第二状态。
第一控制步骤中的LF频率可以是例如0.1Hz～100Hz，并且LF电压的占空比(＝第四状态/(第三状态+第四状态))可以在1％～90％的范围内。
图6C的变形例1－3的控制方法，除了与变形例1－1相同的第一控制步骤之外，还进行变形例1－1的第二控制步骤的DC的控制和变形例1－2的第三控制步骤的LF控制。即，变形例1－3中的DC的电压和偏置功率这两者被间歇地停止的状态是第四状态的一例。
也可以使间歇地停止偏置功率的周期和间歇地停止DC的电压的周期同步。在该情况下，间歇地停止DC和偏置功率的周期可以与图6C所示的相一致，或者如图6D所示，DC可以向偏置功率之后偏移，DC也可向偏置功率之前偏移。
在图6A～6D中，在第三状态下，当偏置功率为正的一部分时期将DC的电压设为接通，但是本发明不限于此。也可以代替周期性地将DC的电压设为接通、断开，而将DC的电压控制为具有负值，使得绝对值变为高电平和低电平。
[变形例2]
接下来，参考图7说明一实施方式的变形例2的控制方法。图7是示出一实施方式的变形例2的控制方法的时序图。
例如，在变形例2的控制方法中，如图7所示，将与LF电压的峰值对应的脉冲功率(以下也称为“LF脉冲”)施加到载置台16。LF脉冲的正值与LF电压的正峰值一致，LF脉冲的负值与LF电压的负峰值一致。
在该情况下，在变形例2的控制方法中，负直流电压周期性地反复第一状态和第二状态，并且在LF脉冲的各周期内的部分期间施加第一状态，与第一状态相连续地施加第二状态。这也使得可以控制离子能量并防止蚀刻速率降低。
具体来说，在LF脉冲为正的期间的一部分或全部中，可以以将DC的电压朝向负地设为接通、或者使其具有负值并使绝对值变为高电平的方式进行控制，在LF脉冲为负的期间的一部分或全部中，可以以将DC的电压设为关断、或者使其具有负值并使绝对值变为低电平的方式进行控制。据此，由于LF脉冲被二值化，并且与此相应地将DC的电压二值化地进行控制，所以控制变得容易。
[变形例3－1、3－2]
接下来，参照图8A和8B说明一实施方式的变形例3－1、变形例3－2的控制方法。图8A是示出一实施方式的变形例3－1的控制方法的时序图。图8B是示出一实施方式的变形例3－2的控制方法的时序图。
例如，在变形例3－1、变形例3－2的控制方法中，在与以电极电位为一例的周期性地变动的参数或偏置功率的高频周期同步的信号包含正值的部分期间，施加DC的电压的第一状态，并与第一状态相连续地施加第二状态。在变形例3－1中，DC的电压的第一状态具有负值，并且分阶段地具有两个以上的电压值。在变形例3－2中，DC的电压的第一状态是负值，并且平滑地具有两个以上的电压值。但是，也可以在电极电位包含负值的部分期间施加DC的电压的第一状态。在变形例3－1、3－2中，通过将第一状态的DC的电压控制为多个值，能够更精确地控制离子能量并防止蚀刻速率降低。
[变形例4]
在变形例4中，DC的电压的第一状态取反复两个以上的电压值的脉冲状电压值。在图9的一例中，DC的电压的第一状态反复负电压值和零电压值。然而，本发明不限于此，也可以反复两个以上的电压值，例如反复三个电压值等。
[变形例5]
偏置功率可以是正弦波形或脉冲波形的功率，也可以是定制波形的功率。也就是说，偏置电压或电流可以是正弦波形、LF脉冲波形或图10所示的定制波形。在定制的波形中，可以在图10所示的DC处于第二状态时调制偏置功率，也可以当处于第一状态时调制偏置功率。
同样地，当DC的第一状态取两个以上的电压值时，DC波形除了图8A、图8B和图9所示的波形以外，还可以是图10所示的定制波形。
(其他)
对控制部200的控制作以附记。
(附录1)
控制器200可以在所述第一状态的期间供给生成源功率。也就是说，生成源功率具有电压值互不相同的第一状态和第二状态，在与所述偏置功率的高频周期同步的信号的各周期内的部分期间、或者在所述偏置功率的传输路径上测量出的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加第一状态，并与所述第一状态相连续地施加第二状态。
(附录2)
控制部200也可以在所述电极电位为正的时期供给生成源功率和负DC的电压中的至少一者。
以上已经通过以上实施方式说明了控制方法和等离子体处理装置，但是根据本公开的控制方法和等离子体处理装置不限于以上实施方式，并且在本公开的范围内可以进行各种变形和改进。可以在不矛盾的范围内组合上述多个实施方式中说明的内容。此外，一个实施方式和多个变形例可以在不矛盾的范围内组合。
根据本公开的等离子体处理装置也可以适用于电容耦合等离子体(CCP)、电感耦合等离子体(ICP)、径向线缝隙天线(RLSA)、电子回旋共振等离子体(ECR)和螺旋波等离子体(HWP)等的类型。
在本说明书中，已经说明了晶片W作为被处理体的一例。然而，基板不限于此，也可以是用于LCD(液晶显示器)、FPD(平板显示器)的各种基板、CD基板、印刷电路板等。
本国际申请要求基于2018年7月30日提交的日本专利申请2018-142855的优先权和基于2019年6月10日提交的日本专利申请2019-108223的优先权，并将其全部内容引用于该国际申请。
附图标记说明
10…处理容器
16…载置台(下部电极)
34…上部电极
47…供电杆
46…匹配器
48…第一高频电源
50…可变直流电源
66…处理气体供给源
84…排气装置
88…匹配器
89…供电杆
90…第二高频电源
91…GND模块
100…处理器
102…信号发生电路
200…控制部

Claims (12)

1.一种等离子体处理装置的控制方法，所述等离子体处理装置具有能够载置被处理体的第一电极和与所述第一电极相对的第二电极，所述控制方法的特征在于，具有：
向所述第一电极供给偏置功率的步骤；和
向所述第二电极供给负直流电压的步骤，
所述负直流电压周期性地反复取第一电压值的第一状态和取绝对值小于所述第一电压值的第二电压值的第二状态，
所述控制方法包括第一控制步骤，在与偏置功率的高频的周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在所述偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加所述第一状态的所述负直流电压，且与所述第一状态相连续地施加所述第二状态的所述负直流电压，
在所述偏置功率为正峰值时，所述负直流电压为取所述第一电压值的所述第一状态，在所述偏置功率为负峰值时，所述负直流电压为取所述第二电压值的所述第二状态。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：
所述周期性地变动的参数是电压、电流、电磁场、所生成的等离子体的发光的变化或被处理体上的等离子体的鞘层厚度的变化。
3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述部分期间包含所述与偏置功率的高频的周期同步的信号或者所述周期性地变动的参数成为正峰值的时刻。
4.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
还包括第二控制步骤，以与所述与偏置功率的高频的周期同步的信号或者所述周期性地变动的参数的周期无关的周期，间歇地停止施加所述负直流电压。
5.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
还包括第三控制步骤，以与所述负直流电压的周期无关的周期，间歇地停止施加所述偏置功率。
6.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，包括：
第二控制步骤，以与所述与偏置功率的高频的周期同步的信号或者所述周期性地变动的参数的周期无关的周期，间歇地停止施加所述负直流电压；和
第三控制步骤，以与所述负直流电压的周期无关的周期，间歇地停止施加所述偏置功率，
所述第二控制步骤和所述第三控制步骤是同步的。
7.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述偏置功率是正弦波形、脉冲波形或定制波形的功率。
8.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述第一状态取两个以上的电压值。
9.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述第二状态取两个以上的电压值。
10.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述第二状态下的电压值为0。
11.一种等离子体处理装置，其具有：
能够载置被处理体的第一电极；
与所述第一电极相对的第二电极；
向所述第一电极供给偏置功率的偏置电源；
向所述第二电极供给负直流电压的直流电源；和
控制所述偏置功率和所述直流电压的控制部，
所述等离子体处理装置的特征在于：
所述负直流电压周期性地反复取第一电压值的第一状态和取绝对值小于所述第一电压值的第二电压值的第二状态，
所述控制部进行控制，以使得在与偏置功率的高频的周期同步的信号的各周期内的部分期间，或者在所述偏置功率的传输路径上所测量的周期性地变动的参数的各周期内的部分期间，施加所述第一状态的所述负直流电压，且与所述第一状态相连续地施加所述第二状态的所述负直流电压，并且，在所述偏置功率为正峰值时，所述负直流电压为取所述第一电压值的所述第一状态，在所述偏置功率为负峰值时，所述负直流电压为取所述第二电压值的所述第二状态。
12.根据权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述控制部制作与所述与偏置功率的高频的周期同步的信号或者所述周期性地变动的参数同步的同步信号，并根据该同步信号来生成能够输出所述直流电压的直流电源用的控制信号，将该控制信号发送到所述直流电源。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP7175239B2 (ja) * 2018-06-22 2022-11-18 東京エレクトロン株式会社 制御方法、プラズマ処理装置、プログラム及び記憶媒体
KR20230048459A (ko) * 2018-06-22 2023-04-11 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 제어 방법 및 플라즈마 처리 장치
US11476145B2 (en) 2018-11-20 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Automatic ESC bias compensation when using pulsed DC bias
CN113169026B (zh) 2019-01-22 2024-04-26 应用材料公司 用于控制脉冲电压波形的反馈回路
US11508554B2 (en) 2019-01-24 2022-11-22 Applied Materials, Inc. High voltage filter assembly
US11462389B2 (en) 2020-07-31 2022-10-04 Applied Materials, Inc. Pulsed-voltage hardware assembly for use in a plasma processing system
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
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
US20220399185A1 (en) 2021-06-09 2022-12-15 Applied Materials, Inc. Plasma chamber and chamber component cleaning methods
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
US11776788B2 (en) 2021-06-28 2023-10-03 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage boost for substrate processing
US11476090B1 (en) 2021-08-24 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Voltage pulse time-domain multiplexing
US11972924B2 (en) 2022-06-08 2024-04-30 Applied Materials, Inc. Pulsed voltage source for plasma processing applications

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0974129A (ja) * 1995-06-30 1997-03-18 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理方法
CN1178392A (zh) * 1996-09-19 1998-04-08 株式会社日立制作所 静电吸盘和应用了静电吸盘的样品处理方法及装置
CN1842242A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法
CN101523569A (zh) * 2006-10-06 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻装置和等离子体蚀刻方法
CN101800161A (zh) * 2009-01-26 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
CN101990353A (zh) * 2009-08-04 2011-03-23 东京毅力科创株式会社 等离子处理装置和等离子处理方法
JP2016066593A (ja) * 2014-09-17 2016-04-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN105990088A (zh) * 2015-03-23 2016-10-05 东京毅力科创株式会社 电源***、等离子体处理装置和电源控制方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4672456B2 (ja) 2004-06-21 2011-04-20 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP4672455B2 (ja) 2004-06-21 2011-04-20 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、ならびにコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP5031252B2 (ja) * 2006-03-30 2012-09-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5213496B2 (ja) * 2008-03-31 2013-06-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP5171683B2 (ja) * 2009-02-18 2013-03-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法
US8383001B2 (en) * 2009-02-20 2013-02-26 Tokyo Electron Limited Plasma etching method, plasma etching apparatus and storage medium
KR20120022251A (ko) * 2010-09-01 2012-03-12 삼성전자주식회사 플라즈마 식각방법 및 그의 장치
JP5893864B2 (ja) * 2011-08-02 2016-03-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマエッチング方法
WO2013046640A1 (ja) * 2011-09-26 2013-04-04 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
JP5922218B2 (ja) * 2012-02-20 2016-05-24 東京エレクトロン株式会社 電源システム及びプラズマ処理装置
US10081869B2 (en) * 2014-06-10 2018-09-25 Lam Research Corporation Defect control in RF plasma substrate processing systems using DC bias voltage during movement of substrates
JP6357436B2 (ja) * 2014-07-25 2018-07-11 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
KR20160028612A (ko) * 2014-09-03 2016-03-14 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
US10115567B2 (en) * 2014-09-17 2018-10-30 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
JP6479698B2 (ja) * 2016-02-18 2019-03-06 東芝メモリ株式会社 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
JP2017212361A (ja) * 2016-05-26 2017-11-30 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びパーティクル付着抑制方法
US10672589B2 (en) * 2018-10-10 2020-06-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus and control method
JP7345382B2 (ja) * 2018-12-28 2023-09-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び制御方法
JP7158308B2 (ja) * 2019-02-14 2022-10-21 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

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0974129A (ja) * 1995-06-30 1997-03-18 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理方法
CN1178392A (zh) * 1996-09-19 1998-04-08 株式会社日立制作所 静电吸盘和应用了静电吸盘的样品处理方法及装置
CN1842242A (zh) * 2005-03-31 2006-10-04 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法
CN101523569A (zh) * 2006-10-06 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻装置和等离子体蚀刻方法
CN101800161A (zh) * 2009-01-26 2010-08-11 东京毅力科创株式会社 等离子体蚀刻方法和等离子体蚀刻装置
CN101990353A (zh) * 2009-08-04 2011-03-23 东京毅力科创株式会社 等离子处理装置和等离子处理方法
JP2016066593A (ja) * 2014-09-17 2016-04-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN105990088A (zh) * 2015-03-23 2016-10-05 东京毅力科创株式会社 电源***、等离子体处理装置和电源控制方法

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Publication number Publication date
JP7306886B2 (ja) 2023-07-11
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