JP6899218B2 - 基板をエッチングする方法、デバイス構造をエッチングする方法及び処理装置 - Google Patents
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Description
Claims (12)
- 基板をエッチングする方法であって、
処理装置の第1セットの制御設定を用いて第1のイオンビームを前記処理装置の抽出プレートを通して前記基板に向けるステップと、
前記第1のイオンビームによってエッチングされる材料の第1の材料から第2の材料への変化を示す、前記基板からの信号を検出するステップと、
前記処理装置の制御設定を前記第2の材料に基づいて前記第1セットの制御設定と異なる第2セットの制御設定に調整するステップと、
前記第2セットの制御設定を用いて第2のイオンビームを前記抽出プレートを通して前記基板に向けるステップと、
前記基板を、第1の方向に沿って走査するように構成された基板ホルダを備えるステップと、
を備え、
イオンビームはパルスイオンビームより成り、モニタリング装置は、前記第1の方向に沿って前記基板に対して複数の異なる位置に配置され、前記基板ホルダと連動する複数の発光分光分析(OES)検出器を備え、第1の信号は前記複数の異なる位置の第1の位置で検出される第1のOES信号であり、少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体は、実行時に、前記処理装置に、
前記第1のOES信号と異なる、前記複数の異なる位置の第2の位置からの第2のOES信号を前記基板から受信させ、
前記第1のOES信号及び前記第2のOES信号の受信に応答して前記第1の方向に沿う前記基板の走査中に前記パルスイオンビームのイオンビームデューティサイクルを調整させる、
命令を備え、
前記制御設定を第2セットの制御設定に調整するステップは、
前記第1セットの制御設定を前記第2の材料と関連する所定のセットの制御設定に調整するステップと、
前記所定のセットの制御設定を用いて前記抽出プレートを通して向けられるイオンビームのイオンエネルギー、イオンビーム電流及びイオン角度分布の各パラメータを含むイオンビームプロファイルを少なくとも一つ測定するために計測器を使用するステップと、
前記測定された前記イオンビームプロファイルの各パラメータに基づいて、前記所定のセットの制御設定を前記第2セットの制御設定に調整するステップと、
を備える方法。 - 前記基板は、
基板基部上に複数の層を備える積層と、
前記第1のイオンビームを向けるステップの前に前記積層上に配置された、複数のマスク特徴部を備えるマスクと、
を備える、請求項1記載の方法。 - 前記制御設定を調整するステップは、前記第1の材料と前記第2の材料のスパッタエッチング特性の差を考慮して、前記第1のイオンビームと前記第2のイオンビームとの間でイオン入射角を調整するために、少なくとも一つの制御設定を調整するステップを備える、請求項2記載の方法。
- 前記信号を検出するステップは、前記第1の材料又は前記第2の材料の少なくとも一つの元素により発生される発光分光分析(OES)信号を受信するステップを備える、請求項1記載の方法。
- 前記制御設定を調整するステップは、抽出電圧、前記処理装置のプラズマチャンバに供給されるRF電力、前記基板と前記抽出プレートとの間の間隔、前記プラズマチャンバの圧力、パルスイオンビームのイオンビームデューティサイクル、及び前記基板を保持する基板ホルダに与えられる走査速度のうちの少なくとも一つを調整するステップを備える、請求項1記載の方法。
- 初期イオン角度、初期イオンエネルギー及び初期イオン電流のうちの少なくとも一つを備える初期イオンビームプロファイルを受信するステップと、
前記初期イオンビームプロファイルの受信に応答して、予備セットの制御設定を用いて予備イオンビームを発生させるステップと、
前記予備イオンビームを測定するために計測器を使用するステップと、
前記予備セットの制御設定を前記予備イオンビームが前記初期イオンビームプロファイルに一致するまで調整するステップと、
を、さらに、備える、請求項1記載の方法。 - 前記第1のイオンビームは第1のイオン角度分布を有し、前記第2のイオンビームは前記第1のイオン角度分布と異なる第2のイオン角度分布を有する、請求項1記載の方法。
- デバイス構造をエッチングする方法であって、
基板基部上に配置された、少なくとも一つの金属層を含む多数の層を有する積層と、前記積層上に配置された複数のマスク特徴部を有するマスクとを備える基板を設けるステップと、
処理装置の第1セットの制御設定を用いて第1のイオンビームを前記処理装置の抽出プレートを通して前記積層に向けるステップと、
前記積層内のエッチングされている材料の第1の材料から第2の材料への変化を示す発光分光分析(OES)信号を前記積層から検出するステップと、
前記処理装置の制御設定を前記第2の材料に基づいて前記第1セットの制御設定と異なる第2セットの制御設定に調整するステップと、
前記第2セットの制御設定を用いて第2のイオンビームを前記抽出プレートを通して前記積層に向けるステップと、
前記基板を、第1の方向に沿って走査するように構成された基板ホルダを備えるステップと、
を備え、
イオンビームはパルスイオンビームより成り、モニタリング装置は、前記第1の方向に沿って前記基板に対して複数の異なる位置に配置され、前記基板ホルダと連動する複数の発光分光分析(OES)検出器を備え、第1の信号は前記複数の異なる位置の第1の位置で検出される第1のOES信号であり、少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体は、実行時に、前記処理装置に、
前記第1のOES信号と異なる、前記複数の異なる位置の第2の位置からの第2のOES信号を前記基板から受信させ、
前記第1のOES信号及び前記第2のOES信号の受信に応答して前記第1の方向に沿う前記基板の走査中に前記パルスイオンビームのイオンビームデューティサイクルを調整させる、
命令を備え、
前記制御設定を第2セットの制御設定に調整するステップは、
前記第1セットの制御設定を前記第2の材料と関連する所定のセットの制御設定に調整するステップと、
前記所定のセットの制御設定を用いて前記抽出プレートを通して向けられるイオンビームのイオンエネルギー、イオンビーム電流及びイオン角度分布の各パラメータを含むイオンビームプロファイルを少なくとも一つ測定するために計測器を使用するステップと、
前記測定された前記イオンビームプロファイルの各パラメータに基づいて、前記所定のセットの制御設定を前記第2セットの制御設定に調整するステップと、
を備える、方法。 - 前記第1のイオンビームは第1のイオン角度分布及び第1のイオンエネルギーを有し、前記第2のイオンビームは第2のイオン角度分布及び第2のイオンエネルギーを有し、前記第1のイオンエネルギー及び前記第1のイオン角度分布の少なくとも一つは前記第2のイオンエネルギー又は前記第2のイオン角度分布とそれぞれ異なる、請求項8記載の方法。
- 前記制御設定を調整するステップは、抽出電圧、前記処理装置のプラズマチャンバに供給されるRF電力、前記基板と前記抽出プレートとの間の間隔、前記プラズマチャンバの圧力、パルスイオンビームのイオンビームデューティサイクル、及び前記基板を保持する基板ホルダに与えられる走査速度のうちの少なくとも一つを調整するステップを備える、請求項8記載の方法。
- プラズマチャンバ内でプラズマを発生するプラズマ源と、
前記プラズマチャンバの一側に沿って配置され、前記プラズマチャンバと基板との間にバイアスが供給されたときイオンビームを前記基板に向けるように構成された開口を有する抽出プレートと、
前記基板からの少なくとも一つの信号を測定するモニタリング装置と、
少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体であって、実行時に、処理装置に、
第1セットの制御設定を用いて第1のイオンビームが前記基板に向けられているとき、第1の材料から第2の材料への材料の変化を示す前記基板からの第1の信号を識別させ、
前記第2の材料に基づいて前記処理装置の制御設定を前記第1セットの制御設定と異なる第2セットの制御設定に調整させ、
前記第2セットの制御設定を用いて第2のイオンビームを前記抽出プレートを通して前記基板に向けさせる、
命令を備えるコンピュータ可読記憶媒体と、
前記基板を、第1の方向に沿って走査するように構成された基板ホルダと、
を備え、
前記イオンビームはパルスイオンビームより成り、前記モニタリング装置は、前記第1の方向に沿って前記基板に対して複数の異なる位置に配置され、前記基板ホルダと連動する複数の発光分光分析(OES)検出器を備え、前記第1の信号は前記複数の異なる位置の第1の位置で検出される第1のOES信号であり、前記少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体は、実行時に、前記処理装置に、
前記第1のOES信号と異なる、前記複数の異なる位置の第2の位置からの第2のOES信号を前記基板から受信させ、
前記第1のOES信号及び前記第2のOES信号の受信に応答して前記第1の方向に沿う前記基板の走査中に前記パルスイオンビームのイオンビームデューティサイクルを調整させる、
命令を備え、
前記少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体は、さらに、実行時に、前記処理装置に、
前記第1セットの制御設定を前記第2の材料と関連する所定のセットの制御設定に調整させ、
前記所定のセットの制御設定を用いて前記抽出プレートを通して向けられるイオンビームのイオンエネルギー、イオンビーム電流及びイオン角度分布の各パラメータを含むイオンビームプロファイルを少なくとも一つ測定するために計測器を使用させ、
前記測定された前記イオンビームプロファイルの各パラメータに基づいて前記所定のセットの制御設定を前記第2セットの制御設定に調整させる、
命令を備える、処理装置。 - 前記少なくとも一つのコンピュータ可読記憶媒体は、実行時に、前記処理装置に、
前記測定された前記イオンビームの少なくとも一つのパラメータを前記第2の材料のための目標イオンビームプロファイルと比較させ、
前記制御設定を前記目標イオンビームプロファイルに一致するまで調整させる、
命令を備える、請求項11記載の処理装置。
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