等离子体处理方法和等离子体处理装置制造方法及图纸

技术编号:30885808 阅读:17 留言:0更新日期:2021-11-22 20:31
本发明专利技术提供一种等离子体处理方法和等离子体处理装置,能够提高等离子体的处理性能。等离子体处理装置包括等离子体处理腔室、基片支承部、源RF生成部、偏置RF生成部。基片支承部配置在等离子体处理腔室内。源RF生成部与等离子体处理腔室结合,生成包含多个源循环的脉冲源RF信号。各源循环具有源运行状态和源未运行状态。偏置RF生成部与基片支承部结合,生成脉冲偏置RF信号。脉冲偏置RF信号具有具备与多个源循环相同的脉冲频率的多个偏置循环,各偏置循环具有偏置运行状态和偏置未运行状态。各偏置循环中的向偏置运行状态的转变时刻相对于对应的源循环中的向源运行状态的转变时刻延迟。迟。迟。

【技术实现步骤摘要】
等离子体处理方法和等离子体处理装置


[0001]本专利技术涉及等离子体处理方法和等离子体处理装置。

技术介绍

[0002]专利文献1公开了在使用感应耦合型等离子体(也称为Inductively Coupled Plasma:ICP、变压器耦合型等离子体(Transformer Coupled Plasma:TCP)。)的装置中将RF(Radio Frequency)信号脉冲化的技术。该专利献1例如公开了使向线圈供给的源RF信号和向卡盘供给的偏置RF信号以脉冲序列为逆的方式同步的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:美国专利申请公开第2017/0040174号说明书

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的技术课题
[0007]本专利技术提供能够提高等离子体的处理性能的技术。
[0008]用于解决技术课题的技术方案
[0009]本专利技术的一个方式的等离子体处理装置包括等离子体处理腔室、基片支承部、源RF生成部、偏置RF生成部。基片支承部配置在等离子体处理腔室内。源RF生成部与等离子体处理腔室结合,生成包含多个源循环的脉冲源RF信号。各源循环具有源运行期间的时段内的源运行状态和源运行期间后的源未运行期间的时段内的源未运行状态。偏置RF生成部与基片支承部结合,生成脉冲偏置RF信号。脉冲偏置RF信号具有具备与多个源循环相同的脉冲频率的多个偏置循环,各偏置循环具有偏置运行期间的时段内的偏置运行状态和偏置运行期间后的偏置未运行期间的时段内的偏置未运行状态。各偏置循环中的向偏置运行状态的转变时刻相对于对应的源循环中的向源运行状态的转变时刻延迟。源未运行期间与偏置未运行期间重叠。各偏置循环中的偏置运行期间与下一次的源循环中的源运行期间重叠。
[0010]专利技术效果
[0011]根据本专利技术,能够提高等离子体的处理性能。
附图说明
[0012]图1是实施方式的等离子体处理装置的构成的概念图。
[0013]图2是表示图1的等离子体处理装置的构成的一例的概要纵截面图。
[0014]图3是表示实施方式的等离子体处理的流程的一例的流程图。
[0015]图4是表示由实施方式的等离子体处理所处理的基片的一例的图。
[0016]图5是表示在实施方式的等离子体处理中用于高频(RF)功率供给的RF信号的波形的一例的图。
[0017]图6是用于说明与RF信号的波形例1相应的等离子体处理腔室内的物理量的变化
的图。
[0018]图7是用于说明与RF信号的波形例2相应的等离子体处理腔室内的物理量的变化的图。
[0019]图8是用于说明与RF信号的波形例3相应的等离子体处理腔室内的物理量的变化的图。
[0020]图9是用于说明与RF信号的波形例4相应的等离子体处理腔室内的物理量的变化的图。
[0021]图10是表示在变形例1的等离子体处理中用于RF功率供给的RF信号的波形例的图。
[0022]图11是表示在变形例2的等离子体处理中用于RF功率供给的RF信号的波形例的图。
[0023]图12是表示在变形例3的等离子体处理中用于RF功率供给的RF信号的波形例的图。
[0024]图13是表示在变形例4的等离子体处理中用于RF功率供给的RF信号的波形例的图。
[0025]图14是表示在变形例5的等离子体处理中用于RF功率供给的RF信号的波形例的图。
[0026]图15是表示实施方式的等离子体处理的RF功率供给的流程的一例的流程图。
[0027]图16是表示实施方式的等离子体处理的RF功率供给的流程的另一例的流程图。
[0028]图17是用于说明在蚀刻中产生的形状异常的例的图。
[0029]附图标记说明
[0030]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
等离子体处理装置
[0031]10
ꢀꢀꢀꢀ
等离子体处理腔室
[0032]10a
ꢀꢀꢀ
电介质窗
[0033]10b
ꢀꢀꢀ
侧壁
[0034]10s
ꢀꢀꢀ
等离子体处理空间
[0035]11
ꢀꢀꢀꢀ
支承部
[0036]11a
ꢀꢀꢀ
基片支承部
[0037]11b
ꢀꢀꢀ
边缘环支承部
[0038]12
ꢀꢀꢀꢀ
边缘环
[0039]13
ꢀꢀꢀꢀ
气体导入部
[0040]13a
ꢀꢀꢀ
中央气体注入部
[0041]13b
ꢀꢀꢀ
侧壁气体注入部
[0042]14
ꢀꢀꢀꢀ
天线
[0043]20
ꢀꢀꢀꢀ
气体供给部
[0044]21
ꢀꢀꢀꢀ
气体源
[0045]22
ꢀꢀꢀꢀ
流量控制器
[0046]30
ꢀꢀꢀꢀ
功率供给部
[0047]31
ꢀꢀꢀꢀ
RF功率供给部
[0048]31a
ꢀꢀꢀ
源RF生成部
[0049]31b
ꢀꢀꢀ
偏置RF生成部
[0050]32
ꢀꢀꢀꢀ
DC功率供给部
[0051]40
ꢀꢀꢀꢀ
排气系统
[0052]W
ꢀꢀꢀꢀꢀ
基片
具体实施方式
[0053]以下,参照附图详细说明用于实施本专利技术的等离子体处理装置和等离子体处理方法的方式(以下记为“实施方式”)。此外,本专利技术不限于该实施方式。另外,各实施方式在不使处理内容矛盾的范围内能够适当组合。另外,在以下的各实施方式中对同一部位标注相同的附图标记,省略重复的说明。
[0054](在蚀刻中产生的形状异常的例子)
[0055]首先,在对实施方式进行说明前对在硅膜的蚀刻中产生的形状异常的例子进行说明。图17是用于说明在硅膜的蚀刻中产的形状异常的例的图。
[0056]近年来,在半导体制造技术中,对深宽比(High Aspect Ratio)高的孔进行加工的技术引起人们的注目。作为其中的一个例子,具有高深宽比接触(High Aspect Ratio Contact:HARC)。HARC用于DRAM(Dynamic Random Access Memory)、三维NAND。在DRAM中所使用的HARC的深宽比例如为45,在三维NAND中所使用的HARC的深宽比超过65。
[0057]随着形成的孔的深宽比变高,难以在垂直方向非常垂直地形成孔。例如,如图17的(A)所示,出现了随着接近孔的底部附近,前端变细的现象。作为该现象的原因,例如考虑等离子体中的离子的入射方向相对于孔的深度方向变得倾斜,离子难以被输送至孔的底部。另外,认为离子在孔中滞留,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子体处理装置,其特征在于,包括:等离子体处理腔室;配置在所述等离子体处理腔室内的基片支承部;与所述等离子体处理腔室结合,生成包含多个源循环的脉冲源RF信号的源RF生成部,各源循环具有源运行期间的时段内的源运行状态和源运行期间后的源未运行期间的时段内的源未运行状态;和与所述基片支承部结合,生成脉冲偏置RF信号的偏置RF生成部,所述脉冲偏置RF信号具有具备与所述多个源循环相同的脉冲频率的多个偏置循环,各偏置循环具有偏置运行期间的时段内的偏置运行状态和偏置运行期间后的偏置未运行期间的时段内的偏置未运行状态,各偏置循环中的向偏置运行状态的转变时刻相对于对应的源循环中的向源运行状态的转变时刻延迟,所述源未运行期间与所述偏置未运行期间重叠,各偏置循环中的偏置运行期间与下一次源循环中的源运行期间重叠。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置,其特征在于:所述源运行状态包括至少两个源功率电平,所述偏置运行状态包括至少两个偏置功率电平。3.如权利要求2所述的等离子体处理装置,其特征在于:所述源运行状态具有第一源功率电平和所述第一源功率电平之后的第二源功率电平,所述偏置运行状态具有第一偏置功率电平和所述第一偏置功率电平之后的第二偏置功率电平,所述脉冲偏置RF信号在各源循环中的所述源未运行期间中向所述偏置运行状态转变。4.如权利要求3所述的等离子体处理装置,其特征在于:所述脉冲偏置RF信号在各源循环中的所述源未运行期间中从所述第一偏置功率电平向所述第二偏置功率电平转变。5.如权利要求3或4所述的等离子体处理装置,其特征在于:从...

【专利技术属性】
技术研发人员:C
申请(专利权)人:东京毅力科创株式会社
类型:发明
国别省市:

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