JP2008244429A - 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
【解決手段】真空容器107と、この真空容器内部の処理室内に配置されその上面にエッチング対象のウェハ112が載せられる下部電極113と、下部電極113にバイアス電位を形成するための高周波電力を供給するバイアス印加装置118,120と、前記処理室内に反応性ガスを導入するガス供給手段111と、前記処理室内にプラズマを生成するための電界を供給する電界供給手段101〜103と、前記高周波電力により前記ウェハ112に入射する前記プラズマ中のイオンのエネルギーの分布を調節する調節装置127とを備えたプラズマ処理装置。
【選択図】図1
Description
などのデポガス等とのタイミング制御を行うことで、より微細で高アスペクト加工を実施することができる。
Claims (10)
- その表面にhigh‐k材料上に金属材料を含む複数層の膜から構成され段差構造を有する膜構造を備えたウェハを真空容器内部の処理室内の下部電極上に載置する工程と、この処理室内にエッチングガスを導入する工程と、処理圧力を調整する工程と、前記処理室内にプラズマを生成する工程と、前記ウェハ上にバイアス電位を形成するための複数の周波数のバイアス電力を供給する工程と、前記複数の周波数のバイアス電力の出力を異ならせて前記ウェハの膜構造をプラズマ処理する工程とを有するプラズマ処理方法において、
前記プラズマの状態の時間変化を検知する工程と、
その検知結果に応じてプラズマ処理の終点を判定する工程と、
終点判定した後に前記ウェハ上に入射するイオンエネルギーとその分布を複数の周波数のバイアス出力とそれらの混合比を変化させることにより独立に制御する工程とを有する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - その表面にhigh‐k材料上に金属材料を含む複数層の膜から構成され段差構造を有する膜構造を備えたウェハを真空容器内部の処理室内の下部電極上に載置する工程と、この処理室内にエッチングガスを導入する工程と、処理圧力を調整する工程と、前記処理室内にプラズマを生成する工程と、前記ウェハ上にバイアス電位を形成するための複数の周波数のバイアス電力を供給する工程と、前記複数の周波数のバイアス電力の出力を異ならせて前記膜構造をプラズマ処理する工程とを有するプラズマ処理方法において、
プラズマのインピーダンスの時間変化を検知する工程と、
検知したプラズマのインピーダンスの時間変化を壁面状態成分とウェハ直上成分のインピーダンスを分離する工程と、
分離した壁面状態成分またはウェハ直上成分のインピーダンス検知結果に応じてプラズマ処理の終点判定する工程と、
終点判定した後に前記ウェハ上に入射するイオンエネルギーとその分布を複数の周波数のバイアス出力とそれらの混合比を変化させることにより独立に制御する工程を有する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - その表面にhigh‐k材料上に金属材料を含む複数層の膜から構成され段差構造を有する膜構造を備えたウェハを真空容器内部の処理室内の下部電極上に載置する工程と、この処理室内にエッチングガスを導入する工程と、処理圧力を調整する工程と、前記処理室内にプラズマを生成する工程と、前記ウェハ上にバイアス電位を形成するための複数の周波数のバイアス電力を供給する工程と、前記複数の周波数のバイアス電力の出力を異ならせて前記膜構造をプラズマ処理する工程とを有するプラズマ処理方法において、
プラズマの状態の時間変化を検知する工程と、
検知したプラズマの状態の時間変化に基づいて前記ウェハ上に入射するイオンエネルギーとその分布を複数の周波数のバイアス電力の出力とそれらの混合比を変化させることにより独立に制御する工程とを有する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項2記載のプラズマ処理方法において、
壁面状態成分とウェハ直上成分のインピーダンスを分離する工程後に、分離されたデータをデータベースまたは変動モデルと比較する工程と、
その比較結果に応じて、壁面クリーニングする工程、もしくは、次回のウェハ処理条件を変化させる工程を有する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項2記載のプラズマ処理方法において、
プラズマ処理の終点判定工程における高周波数側バイアス電力の全てのバイアス電力に対する出力比が30%以上である
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 請求項2記載のプラズマ処理方法において、
終点判定後の次のエッチングステップへの過渡的時間中、電子温度、プラズマ密度、ガス種、イオンエネルギーとイオンエネルギー分布、ウェハ上のそれら面内分布を単調減少、もしくは単調増加するように変化させる工程を有する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 - 真空容器と、この真空容器の処理室内に配置されその上面にプラズマ処理対象のウェハを載置し得る下部電極と、この下部電極にバイアス電位を形成するための複数の周波数のバイアス電力を供給するバイアス印加機構と、前記処理室内に反応性ガスを導入するガス供給機構と、前記処理室内のガス圧力を調整する機構と、前記処理室内にプラズマを生成するための電磁波供給機構を具備するプラズマ処理装置において、
前記バイアス印加機構が、
前記複数の周波数のバイアス電力の出力比を制御することによりウェハに入射するイオンのエネルギーとその分布とを独立に変化する機構と、
プラズマの電流と電圧と位相、または、インピーダンスを検知することにより複数の周波数のバイアス周波数に対するプラズマ状態を検知する機構と、
検知した複数の周波数のバイアス周波数に対するプラズマ状態によりプラズマ処理の終点を判定する終点判定機構と
を具備する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7記載のプラズマ処理装置において、
前記バイアス印加機構が、
複数の周波数を発振する電源部と複数の整合器電源部から前記下部電極に供給される前記複数の周波数に対応する整合器で構成され、かつ、複数の周波数に対するインピーダンス検知器、もしくは複数の周波数に対する電流、電圧、位相を検知する機構を備える
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7記載のプラズマ処理装置において、
前記バイアス印加機構から印加される複数の周波数のバイアス電力のうち、高い周波数側のバイアス電力が1MHzであって100MHz以下もしくは前記電磁波供給機構の電磁波の周波数以下であり、
低い周波数側のバイアス電力が100KHz以上であって4MHz未満である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項7記載のプラズマ処理装置において、
前記電磁波供給機構に電力を供給する電源に対して複数以上の整合点を記録し、その整合経路を選択して整合させる整合装置を備えた
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
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