控制方法和等离子体处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供控制方法和等离子体处理装置。一种具有载置被处理体的第一电极的等离子体处理装置的控制方法，其包括：对上述第一电极供给偏置功率的步骤；和将具有比上述偏置功率高的频率的生成源功率供给到等离子体处理空间的步骤，上述生成源功率具有第一状态和第二状态，上述控制方法包括第一控制步骤，该第一控制步骤与基准电气状态的一周期内的相位同步地交替施加上述第一状态和上述第二状态，其中上述基准电气状态表示由上述偏置功率的供电系统测量出的电压、电流或电磁场的任一者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制方法和等离子体处理装置
本专利技术涉及控制方法和等离子体处理装置。
技术介绍
已知一种技术，在蚀刻时，通过使施加的离子吸引用的高频功率与等离子体生成用的高频功率的通断(ON·OFF：接通和关断)同步以使离子到达多结晶硅层上，使多结晶硅层的蚀刻速率均匀(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平10-64915号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在专利文献1中，将作为等离子体生成用的高频功率的生成源功率和作为离子吸引用的高频功率的偏置功率这两个不同频率的高频功率施加到处理容器内以控制蚀刻速率。本专利技术提供控制自由基和离子的量和质的技术。用于解决技术问题的技术方案依照本专利技术的一个方式，提供一种具有载置被处理体的第一电极的等离子体处理装置的控制方法，其包括：对上述第一电极供给偏置功率的步骤；和将具有比上述偏置功率高的频率的生成源功率供给到等离子体处理空间的步骤，上述生成源功率具有第一状态和第二状态，上述控制方法包括第一控制步骤，该第一控制步骤与基准电气状态的一周期内的相位同步地交替施加上述第一状态和上述第二状态，其中上述基准电气状态表示与上述偏置的高频的周期同步的信号、或者由上述偏置功率的供电系统测量出的电压、电流或电磁场的任一者。专利技术效果依照一个方面，能够控制自由基和离子的量和质。附图说明图1是表示一实施方式的等离子体处理装置的一个例子的图。图2A是表示一实施方式的控制部的结构的一个例子的图。图2B是表示一实施方式的利用安装于供电系统的传感器的相位信号进行控制的情况、或者利用与偏置功率的高频的周期同步的信号进行控制的情况的图。图3是表示一实施方式的与LF的一周期内的相位相应的HF的供给时刻的一个例子的图。图4是表示一实施方式的与LF的一周期内的相位相应的HF的供给时刻的一个例子的图。图5是表示一实施方式的LF的一周期内的相位与等离子体密度Ne及自偏置Vdc的关系的一个例子的图。图6是表示一实施方式的反射波功率的一个例子的图。图7是表示一实施方式的反射波功率的一个例子的图。图8是用于说明一实施方式的变形例1的控制方法的图。图9是用于说明一实施方式的变形例2的控制方法的图。图10是用于说明一实施方式的变形例3的控制方法的图。图11是用于说明一实施方式的变形例4的控制方法的图。图12是表示一实施方式的IMD(互调失真)的一个例子的图。图13A是表示一实施方式的变形例5-1的控制方法的时序图。图13B是表示一实施方式的变形例5-2的控制方法的时序图。图13C是表示一实施方式的变形例5-3的控制方法的时序图。图13D是表示一实施方式的变形例5-4的控制方法的时序图。图14是表示一实施方式的变形例6的控制方法的时序图。图15A是表示一实施方式的变形例7-1的控制方法的时序图。图15B是表示一实施方式的变形例7-2的控制方法的时序图。图15C是表示一实施方式的变形例7-3的控制方法的时序图。图15D是表示一实施方式的变形例7-4的控制方法的时序图。图16是表示一实施方式的生成源功率的反射波功率的一个例子的图。图17是用于说明一实施方式的变形例8的控制方法的时序图。图18是用于说明一实施方式的变形例9的控制方法的时序图。图19是用于说明一实施方式的变形例10的控制方法的时序图。图20是用于说明一实施方式的变形例11的控制方法的时序图。图21表示一实施方式的变形例12的控制方法的时序图。图22是表示一实施方式的变形例13的控制方法的时序图。具体实施方式以下，参照附图，说明用于实施本专利技术的方式。此外，在本说明书和附图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，从而省略重复的说明。以下，将生成源功率的频率(高频)称为“HF”(HighFrequency)，将生成源功率称为“HF功率”。并且，将比生成源功率的频率低的偏置功率的频率(高频)称为“LF”(LowFrequency)，将偏置功率称为“LF功率”。[前序]当将等离子体生成用的高频功率的生成源功率和离子吸引用的高频功率的偏置功率这两个不同频率的高频功率施加到处理容器内时，有时会产生IMD(Intermodulationdistortion：互调失真)而形成反射波功率。IMD不仅会造成匹配不良，而且为了反射耐受性且为了维持等离子体，需要能够输出比原本所需的高频功率大的容量的高频电源。因此，一直以来，为了减少IMD的产生，对高频电源的供电线所使用的同轴电缆的电缆长度进行着最优化研究。但是，IMD产生为HF功率的基波和/或谐波与LF功率的基波和/或谐波之和和/或差的频率。因此，在将同轴电缆的电缆长度最优化的方法中，即使能够减少特定频率的高频功率的反射波功率，也无法消除由IMD所含的HF功率和LF功率的基波和/或谐波之和和/或差产生的其他频率的反射波功率。另外，LF功率的频率越低，在接近HF功率的基波的频率处越会产生IMD，因此考虑尽可能提高LF功率的频率，抑制在接近HF功率的基波的频率处产生IMD。然而，近年来，尤其在高高宽比的蚀刻处理中，降低了LF功率的频率的情况下处理结果较好。即，越深地蚀刻高高宽比的孔，蚀刻速率越降低，因此使LF功率的频率为更低的频率并且提高功率。由此，在高高宽比的蚀刻中能够提高蚀刻速率。但是，在该处理条件下IMD进一步增加，因此由于近年来LF功率趋于向高功率且低频率发展，故而高频功率的反射波功率一直变高。尤其是，在将LF功率和HF功率施加到同一电极的情况下，高频功率的反射波功率增大。例如，图12表示对施加了LF功率的电极施加规定频率的HF功率时产生的反射波功率的一个例子。IMD与LF的Vpp(PeaktoPeak：峰峰值)的相位同步而强度周期性地变化。例如在图12的例子中，LF的电位在正的最大值附近时IMD大致为0W，即成为不产生反射的状态。此外，LF的电位在负的范围时IMD变得比较低。在LF的电位超过正的最大值然后变为负时，产生最大的反射波功率，IMD变得最大。于是，专利技术人提出考虑IMD产生的时刻，根据LF的相位来抑制IMD的产生的控制方法以及实施该控制方法的等离子体处理装置。并且，专利技术人提出控制LF和HF这两个不同频率的高频功率来控制自由基和离子的量和质的控制方法。[等离子体处理装置的整体结构]首先，参照图1，对一实施方式的等离子体处理装置1的一个例子进行说明。图1是表示一实施方式的等离子体处理装置的一个例子的图。一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，例如具有由表面经阳极氧化处理过的铝形成的圆筒状的处理容器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配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有载置被处理体的第一电极的等离子体处理装置的控制方法，其特征在于，包括：/n将偏置功率供给到所述第一电极的步骤；和/n将具有比所述偏置功率高的频率的生成源功率供给到等离子体处理空间的步骤，/n所述生成源功率具有第一状态和第二状态，/n所述控制方法包括第一控制步骤，该第一控制步骤与基准电气状态的一周期内的相位同步地交替施加所述第一状态和所述第二状态，其中所述基准电气状态表示与所述偏置功率的高频的周期同步的信号、或者由所述偏置功率的供电系统测量出的电压、电流或者电磁场的任一者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180622 JP 2018-119344;20190605 JP 2019-1057081.一种具有载置被处理体的第一电极的等离子体处理装置的控制方法，其特征在于，包括：
将偏置功率供给到所述第一电极的步骤；和
将具有比所述偏置功率高的频率的生成源功率供给到等离子体处理空间的步骤，
所述生成源功率具有第一状态和第二状态，
所述控制方法包括第一控制步骤，该第一控制步骤与基准电气状态的一周期内的相位同步地交替施加所述第一状态和所述第二状态，其中所述基准电气状态表示与所述偏置功率的高频的周期同步的信号、或者由所述偏置功率的供电系统测量出的电压、电流或者电磁场的任一者。


2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于：
所述等离子体处理装置具有与所述第一电极相对的第二电极，
所述将生成源功率供给到所述等离子体处理空间的步骤，将所述生成源功率施加到所述第一电极或者所述第二电极。


3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述第一状态的期间包括所述基准电气状态的相位成为正峰值的时刻。


4.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：
所述第一状态的期间包括所述基准电气状态的相位成为负峰值的时刻。


5.如权利要求1～4中任一项所述的控制方法，其特征在于：
所述第一状态比所述第二状态大。


6.如权利要求1～5中任一项所述的控制方法，其特征在于：
包括第二控制步骤，其使所述生成源功率以与所述基准电气状态的周期无关的周期间歇地停止。


7.如权利要求1～6中任一项所述的控制方法，其特征在于：
包括第三控制步骤，其使所述偏置功率以与HF的电压或电流的周期无关的周期间歇地停止。


8.如权利要求1～7中任一项所述的控制方法，其特征在于，包括：
第二控制步骤，其使所述生成源功率以与所述基准电气状态的周期无关的周期间歇地停止；和
第三控制步骤，其使所述偏置功率以与HF的电压或电流的周期无关的周期间歇地停止，
所述第二控制步骤和所述第三控制步骤同步。


9.如权利要求1～8中任一项所述的控制方法，其特征在于：
施加与所述基准电气状态的相位的峰值对应的脉冲状的功率。


10.如权利要求1～9中任一项所述的控制方法，其特征在于：
所述第一状态具有2个以上的状态。


11.如权利要求1～10中任一项所述的控制方法，其特征在于：
所述第二状态的所述生成源功率的值为0。


12.如权利要求1～11中任一项所述的控制方法，其特征在于：
所述基准电气状态是与偏置功率的高频的周期同步的信号的状态、或者在所述偏置功率的供电系统中从所述第一电极至经由所述偏置功率的供电杆连接的匹配器的内部为止的任一部件中测量的电压、电流或电磁场的任一者。


13.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
载置被处理体的第一电极；
用于生成等离子体的等离子体生成源；
对...

【专利技术属性】
技术研发人员：舆水地盐，平野太一，早坂彻，久保田绅治，丸山幸儿，道菅隆，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP