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公開番号2025168457
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2025145282,2024075110
出願日2025-09-02,2021-03-05
発明の名称プラズマ処理装置及び電源システム
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20251030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】異なるエネルギーを有するイオンを基板に供給する技術を提供する。
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、及び電源システムを備える。基板支持器は、電極を有し、チャンバ内で基板を支持するように構成されている。電源システムは、電極に電気的に接続されている。電源システムは、バイアス電圧として、第1の期間において第1のパルスを電極に出力し、第1の期間の後の第2の期間において第2のパルスを電極に出力するように構成されている。第1のパルス及び第2のパルスの各々は、電圧のパルスである。第1のパルスの電圧レベルは、第2のパルスの電圧レベルと異なる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
チャンバと、
電極を有し、基板を支持するように構成されており、前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
前記基板支持器上の前記基板に前記チャンバ内のプラズマからのイオンを引き込むために、各サイクルにおいて前記電極にパルス状の電圧信号を印加するように構成された電源システムと、
を備え、
前記電源システムは、
各々が第１の電圧レベル及び負極性を有する複数の第１の電圧パルスのシーケンスを各サイクル内の第１の期間において有し、
各々が前記第１の電圧レベルと異なる第２の電圧レベル及び負極性を有する複数の第２の電圧パルスのシーケンスを各サイクル内の第２の期間において有し、
各サイクル内の前記第１の期間と前記第２の期間との間の第３の期間において正極性を有する第３の電圧パルスを有し、
各サイクル内の前記第２の期間の後の第４の期間において正極性を有する第４の電圧パルスを有するよう、
前記パルス状の電圧信号を生成するように構成されている、
プラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記電源システムは、前記第１の期間において、前記複数の第１の電圧パルスを、１００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以下の周波数で周期的に出力し、前記第２の期間において、前記複数の第２の電圧パルスを、１００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以下の周波数で周期的に出力するように構成されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記サイクルの時間長の逆数である周波数は、０．２Ｈｚ以上、１Ｈｚ以下である、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記電源システムは、前記第１の電圧レベルの絶対値を前記第２の電圧レベルの絶対値よりも大きい値に設定するように構成されている、請求項１～３の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記電源システムは、前記第１の電圧レベルの絶対値を前記第２の電圧レベルの絶対値よりも小さい値に設定するように構成されている、請求項１～３の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
プラズマ処理装置のチャンバ内の基板支持器上の基板に前記チャンバ内のプラズマからのイオンを引き込むために、前記基板支持器の電極に、各サイクルにおいて、パルス状の電圧信号を印加するように構成されており、
前記パルス状の電圧信号は、
各々が第１の電圧レベル及び負極性を有する複数の第１の電圧パルスのシーケンスを各サイクル内の第１の期間において有し、
各々が前記第１の電圧レベルと異なる第２の電圧レベル及び負極性を有する複数の第２の電圧パルスのシーケンスを各サイクル内の第２の期間において有し、
各サイクル内の前記第１の期間と前記第２の期間との間の第３の期間において正極性を有する第３の電圧パルスを有し、
各サイクル内の前記第２の期間の後の第４の期間において正極性を有する第４の電圧パルスを有する、
電源システム。
【請求項７】
前記電源システムは、前記第１の期間において、前記複数の第１の電圧パルスを、１００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以下の周波数で周期的に出力し、前記第２の期間において、前記複数の第２の電圧パルスを、１００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以下の周波数で周期的に出力するように構成されている、請求項６に記載の電源システム。
【請求項８】
前記サイクルの時間長の逆数である周波数は、０．２Ｈｚ以上、１Ｈｚ以下である、請求項６又は７に記載の電源システム。
【請求項９】
前記電源システムは、前記第１の電圧レベルの絶対値を前記第２の電圧レベルの絶対値よりも大きい値に設定するように構成されている、請求項６～８の何れか一項に記載の電源システム。
【請求項１０】
前記電源システムは、前記第１の電圧レベルの絶対値を前記第２の電圧レベルの絶対値よりも小さい値に設定するように構成されている、請求項６～８の何れか一項に記載の電源システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置が基板に対するプラズマ処理において用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ及び基板保持電極を備える。基板保持電極は、チャンバ内に設けられている。基板保持電極は、その主面上に載置された基板を保持する。このようなプラズマ処理装置の一種は、特開２００９－１８７９７５号公報（以下、「特許文献１」という）に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、高周波発生装置及びＤＣ負パルス発生装置を更に備えている。高周波発生装置は、基板保持電極に対して高周波電圧を印加する。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフが交互に切り替えられる。また、特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフのタイミングに応じてＤＣ負パルス発生装置から基板保持電極にＤＣ負パルス電圧が印加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１８７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、異なるエネルギーを有するイオンを基板に供給する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、及び電源システムを備える。基板支持器は、電極を有し、チャンバ内で基板を支持するように構成されている。電源システムは、基板支持器の電極に電気的に接続されており、チャンバ内のプラズマから基板支持器上の基板にイオンを引き込むために基板支持器の電極にバイアス電圧を印加するように構成されている。電源システムは、バイアス電圧として、第１の期間において第１のパルスを基板支持器の電極に出力し、第１の期間の後の第２の期間において第２のパルスを基板支持器の電極に出力するように構成されている。第１のパルス及び第２のパルスの各々は、電圧のパルスである。第１のパルスの電圧レベルは、第２のパルスの電圧レベルと異なる。
【発明の効果】
【０００７】
一つの例示的実施形態によれば、異なるエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
第１例のバイアス電圧のタイミングチャートである。
第２例のバイアス電圧のタイミングチャートである。
第３例のバイアス電圧のタイミングチャートである。
第４例のバイアス電圧のタイミングチャートである。
第５例のバイアス電圧のタイミングチャートである。
一つの例示的実施形態に係る電源システムを示す図である。
別の例示的実施形態に係る電源システムを示す図である。
別の例示的実施形態に係る基板支持器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
【００１０】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、及び電源システムを備える。基板支持器は、電極を有し、チャンバ内で基板を支持するように構成されている。電源システムは、基板支持器の電極に電気的に接続されており、チャンバ内のプラズマから基板支持器上の基板にイオンを引き込むために基板支持器の電極にバイアス電圧を印加するように構成されている。電源システムは、バイアス電圧として、第１の期間において第１のパルスを基板支持器の電極に出力し、第１の期間の後の第２の期間において第２のパルスを基板支持器の電極に出力するように構成されている。第１のパルス及び第２のパルスの各々は、電圧のパルスである。第１のパルスの電圧レベルは、第２のパルスの電圧レベルと異なる。
（【００１１】以降は省略されています）

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