JP6181792B2 - イオンエネルギー分布を制御するためのシステム、方法、および装置 - Google Patents
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Description
本願は、出願第12/767,775号(2010年4月26日出願、名称「METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING ION ENERGY DISTRIBUTION」)の一部継続出願であり、該出願は、参照により本明細書に引用される。
本発明は、概して、プラズマ処理に関する。特に、制限するものではないが、本発明は、プラズマ支援エッチングおよび/または蒸着の方法および装置に関する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
プラズマ系処理のためのシステムであって、
プラズマを含むように構成されているプラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に位置付けられ、基板を支持するように配置されている基板支持部と、
イオンエネルギー制御部分であって、前記イオンエネルギー制御部分は、前記基板の表面における所望の分布イオンエネルギー分布を示す少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定に応答して、少なくとも1つのイオンエネルギー制御信号を提供する、イオンエネルギー制御部分と、
前記基板支持部および前記イオンエネルギー制御部分に結合されているスイッチモード電力供給部であって、前記スイッチモード電力供給部は、前記イオンエネルギー制御信号に応答して、前記基板に電力を印加することにより、前記基板の表面において、前記所望のイオンエネルギー分布をもたらすように構成されている1つ以上の切替構成要素を含む、スイッチモード電力供給部と、
前記基板支持部に結合されているイオン電流補償構成要素であって、前記イオン電流補償構成要素は、前記イオンエネルギー分布の制御可能な幅をもたらす、イオン電流補償構成要素と
を備えている、システム。
(項目2)
前記スイッチモード電力供給部は、前記基板支持部にDC結合されている、項目1に記載のシステム。
(項目3)
前記イオン電流補償構成要素は、ユーザがイオンエネルギーの均一分布の広がりを定義することを可能にするように構成されている、項目1に記載のシステム。
(項目4)
前記基板支持部は、静電チャックを含み、前記システムは、前記静電チャックに結合されている静電チャック供給部を含む、項目1に記載のシステム。
(項目5)
前記基板支持部に結合されている追加の電力供給部を含み、前記追加の電力供給部は、前記プラズマ処理チャンバ内のプラズマを持続させるために、電力を前記基板支持部に印加するように適合されている、項目1に記載のシステム。
(項目6)
前記スイッチモード電力供給部は、前記基板支持部に電力を印加し、前記プラズマ処理チャンバ内のプラズマを点火し、持続させるようにも適合されている、項目1に記載のシステム。
(項目7)
前記スイッチモード電力供給部は、1つ以上の駆動信号に応答して、周期的電圧関数を前記基板支持部に印加するように構成され、
前記イオンエネルギー制御部分は、前記少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定に応答して、前記周期的電圧関数の複数のサイクルにわたって前記周期的電圧関数の少なくとも1つのパラメータを変調することにより、前記基板の表面において、時間平均に基づくイオンのエネルギーの所望の分布を生成するように構成されている、
項目1に記載のシステム。
(項目8)
前記少なくとも1つのパラメータは、電圧振幅を含む、項目7に記載のシステム。
(項目9)
プラズマ系処理のための装置であって、
1つ以上の駆動制御信号を提供するように構成されているコントローラと、
出力が基板支持部に結合するように配置されているスイッチモード電力供給部であって、前記スイッチモード電力供給部は、前記1つ以上の駆動信号に応答して、周期的電圧関数を前記出力に印加するように構成されている1つ以上の切替構成要素を含む、スイッチモード電力供給部と、
イオンエネルギー制御部分と
を備え、
前記イオンエネルギー制御部分は、前記基板の表面における所望のイオンエネルギー分布を示す少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定に応答して、前記周期的電圧関数の複数のサイクルにわたって前記周期的電圧関数の少なくとも1つのパラメータを変調する、
装置。
(項目10)
前記イオンエネルギー制御部分は、複数のイオンエネルギー分布関数を定義するデータを含むメモリを含み、前記イオンエネルギー制御部分は、前記イオンエネルギー分布関数のうちの選択された1つに対応するデータに基づいて、前記周期的電圧関数を変調することにより、前記基板の表面において、時間平均に基づくイオンのエネルギーの所望の分布をもたらす、項目9に記載の装置。
(項目11)
ユーザインターフェースを含み、前記ユーザインターフェースは、ユーザが前記基板の表面における時間平均に基づくイオンのエネルギーの所望の分布を定義するパラメータに対する値を選択することを可能にし、前記イオンエネルギー制御部分は、前記パラメータを変調データに変換するカスタムIEDF構成要素を含み、前記イオンエネルギー制御部分は、前記変調データを使用して、前記周期的電圧関数を変調することにより、前記基板の表面において、時間平均に基づくイオンのエネルギーの所望の分布をもたらす、項目9に記載の装置。
(項目12)
前記出力に連結されているイオン電流補償構成要素を含み、前記イオン電流補償構成要素は、プラズマのイオン電流を補償する、項目9に記載の装置。
(項目13)
プラズマ系処理の方法であって、
基板をプラズマチャンバ内に載置することと、
プラズマを前記プラズマチャンバ内で形成することと、
周期的電圧関数を前記基板に印加するために、前記基板に対する電力を制御可能に切り替えることと、
前記基板の表面における所望のイオンエネルギー分布に応答して、前記周期的電圧関数の複数のサイクルにわたって前記周期的電圧関数を変調することにより、時間平均に基づく前記所望のイオンエネルギー分布をもたらすことと
を含む、方法。
(項目14)
前記周期的電圧関数を変調することは、前記周期的電圧関数の振幅を変調することを含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記基板の表面におけるイオンのエネルギーの所望の分布を定義するパラメータの値を取得することと、
前記取得したパラメータ値を変調データに変換することと、
前記変調データを使用して、前記周期的電圧関数を変調することと
を含む、項目13に記載の方法。
(項目16)
前記パラメータの値は、前記プラズマ系処理を管理するオペレータから取得される、項目15に記載の方法。
(項目17)
複数のイオンエネルギー分布関数を定義するデータを含むメモリから前記所望のイオンエネルギーの分布を選択することにより、特定のイオンエネルギー分布関数を選択することと、
時間平均に基づく前記特定のイオンエネルギー分布関数をもたらすために、前記周期的電圧関数を変調することと
を含む、項目13に記載の方法。
(項目18)
前記制御可能に切り替えられる電力を前記基板支持部に印加することにより、前記プラズマ処理チャンバ内のプラズマアークを点火し、持続させることを含む、項目13に記載の方法。
(項目19)
イオン補償電流を制御することにより、前記基板の表面において、時間平均に基づく均一イオンエネルギーの広がりの制御を可能にすることを含む、項目13に記載の方法。
(項目20)
プラズマ系処理の方法であって、
基板をプラズマチャンバ内に載置することと、
プラズマを前記プラズマチャンバ内で形成することと、
前記基板の表面における1つ以上のイオンエネルギーを示す少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定を受信することと、
前記基板に対する電力を制御可能に切り替えることにより、時間平均に基づく所望のイオンエネルギーの分布をもたらすことと、
前記プラズマのイオン電流を補償することにより、前記所望のイオンエネルギー分布の所望の幅をもたらすことと
を含む、方法。
(項目21)
電力を制御可能に切り替えることは、前記基板の表面における1つ以上のイオンエネルギーを示す前記少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定に応答して、周期的電圧関数の複数のサイクルにわたって前記周期的電圧関数を変調することにより、時間平均に基づく前記所望のイオンエネルギーの分布をもたらすことを含む、項目20に記載の方法。
(項目22)
前記少なくとも1つのイオンエネルギー設定を受信することは、イオンエネルギー分布関数を定義するデータを受信することを含む、項目21に記載の方法。
Claims (9)
- プラズマ系処理のための装置であって、
1つ以上の駆動制御信号を提供するように構成されているコントローラと、
基板支持部に結合するように配置されている出力を含むスイッチモード電力供給部であって、前記スイッチモード電力供給部は、前記1つ以上の駆動制御信号に応答して、周期的電圧関数を前記出力に印加するように構成されている1つ以上の切替構成要素を含む、スイッチモード電力供給部と、
イオンエネルギー制御部分であって、前記イオンエネルギー制御部分は、前記出力に印加される前記周期的電圧関数の振幅を制御するように構成されている、イオンエネルギー制御部分と、
前記出力に結合されているイオン電流補償構成要素であって、前記イオン電流補償構成要素は、プラズマのイオン電流を補償して所望のイオンエネルギー分布の所望の幅をもたらす補償電流を生成するためのDC電流源を含む、イオン電流補償構成要素と
を備える、装置。 - 前記イオンエネルギー制御部分は、複数のイオンエネルギー分布関数を定義するデータを含むメモリを含み、前記イオンエネルギー制御部分は、前記イオンエネルギー分布関数のうちの選択された1つに対応するデータに基づいて、前記周期的電圧関数を変調することにより、基板の表面において、時間平均に基づくイオンのエネルギーの前記所望の分布をもたらす、請求項1に記載の装置。
- ユーザインターフェースを含み、前記ユーザインターフェースは、ユーザが基板の表面における時間平均に基づくイオンのエネルギーの前記所望の分布を定義するパラメータに対する値を選択することを可能にし、前記イオンエネルギー制御部分は、前記パラメータを変調データに変換するカスタムIEDF構成要素を含み、前記イオンエネルギー制御部分は、前記変調データを使用して、前記周期的電圧関数を変調することにより、前記基板の表面において、時間平均に基づくイオンのエネルギーの前記所望の分布をもたらす、請求項1に記載の装置。
- 前記切替構成要素のうちの少なくとも2つの切替構成要素を含み、前記少なくとも2つの切替構成要素は、ハーフブリッジ構成に配列されている、請求項1に記載の装置。
- アーク検出構成要素を含み、前記アーク検出構成要素は、アークの指示を検出するように構成されており、かつ、前記コントローラに結合されており、前記コントローラは、前記アークの前記指示に応答して前記1つ以上の駆動制御信号を変更するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記イオンエネルギー制御部分は、前記出力に印加される前記周期的電圧関数の振幅を制御するためのDC電力供給部を含む、請求項1に記載の装置。
- プラズマ系処理のための装置であって、
プラズマをプラズマチャンバ内で形成する手段と、
基板の表面における1つ以上のイオンエネルギーを示す少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定を受信する手段と、
前記基板に対する電力を制御可能に切り替える手段であって、前記電力を制御可能に切り替えることにより、時間平均に基づく所望のイオンエネルギーの分布をもたらす、手段と、
前記プラズマのイオン電流を補償する手段であって、前記補償することにより、前記所望のイオンエネルギー分布の所望の幅をもたらし、前記補償する手段は、DC電流源により補償電流を生成する手段を含む、手段と
を備える、装置。 - 前記電力を制御可能に切り替える手段は、
前記基板の表面における1つ以上のイオンエネルギーを示す前記少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定に応答して、周期的電圧関数の複数のサイクルにわたって前記周期的電圧関数を変調することにより、時間平均に基づく前記所望のイオンエネルギーの分布をもたらす手段を含む、請求項7に記載の装置。 - 前記少なくとも1つのイオンエネルギー分布設定を受信することは、イオンエネルギー分布関数を定義するデータを受信することを含む、請求項7に記載の装置。
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