CN119422441A 等离子体处理装置和等离子体处理方法 （东京毅力科创株式会社）

2024.12.23PCT/JP2023/0228152023.06.20WO2024/004766JA2024.01.04在本发明的等离子体处理装置中，在第1处理期间和第2处理期间，分别应用包括向腔室内内供给第2处理气体的第2处理条件。在第1处理期间和第2处理期间各自中，供给源高频电功率作为电偏置的波形周期内的源高频电功率的频频率作为电偏置的波形周期内的源高频电功率2能够在应用第1处理条件的第1处理期间，使用第1频率集中包含的多个频率作为所述能够在应用第2处理条件的第2处理期间，使用与所述含的多个频率作为所述电偏置的所述波形周期内的所述多个相位期间各自用的所述源频2频率集是为了抑制来自负载的所述源高频电功率的反射的所述电偏置是电压脉冲序列，该电压脉冲序列包括以与所述波形周期所述第1处理条件和所述第2处理条件各自还包括：所述源高频电功率所述第1处理条件和所述第2处理条件各自还包括：所述源高频电功率所述第1频率集的所述多个频率被登记于在该等离子体处理装置的存储部中预先准备所述第2频率集的所述多个频率被登记于在所述存储部中预先准备的第2频所述高频电源构成为：能够在所述第1处理期间和所述第2处理期间各高频电功率的反射的程度的变化相应地调节所述电偏置的第m个波形周期内的第n个相位对于该第m个波形周期在先的2个以上的波形周期内的该第n个相位期间中使用不同频率的所述源频率时的所述源高频电功率的反射的能够在第1脉冲期间序列中包含的作为所述第1处理期间的反复的多个脉冲期间各自3能够在第2脉冲期间序列中包含的作为所述第2处理期间的反复的多个脉冲期间各自所述高频电源构成为：能够在所述第1脉冲期间序列和所述第2脉冲期间序列各自中，与所述源高频电功率的反射的程度的变化相应地调节第k个脉冲期间内的第m个波形周期对于该第k个脉冲期间在先的2个以上的脉冲期间内的该第m个波形周期内的该第n个相位期间中使用不同频率的所述源频率时的所述源高频电功率的反射的能够在所述第1脉冲期间序列中包含的所述多个脉冲期间各自中供给所述源高频电功能够在所述第2脉冲期间序列中包含的所述多个脉冲期间各自中供给所述源高频电功在等离子体处理装置的腔室内的基片支承部上准述第1处理条件包括从气体供给部向所述腔室内供在所述第1处理期间和所述第2处理期间各自中，供给用于生在所述第1处理期间，使用第1频率集中包含的多个频率作为所在所述第2处理期间，使用与所述第1频率集不同的第2频率集中包含的多个频率作为率集是为了抑制来自所述负载的所述源高频电功率的反射的程4[0002]等离子体处理装置在对基片进行的等离子体处理中使用献1公开了一种能够对偏置高频电功率的功率水平和频率进行调制的等离子频率集中包含的多个频率作为电偏置的波形周期内的多个相位期间各自用的源高频电功率的源频率，其中，第1频率集是为了抑制来自负载的源高频电功率的反射的程度而确定[0014]图3是表示一个例示性的实施方式的等离子体处理装置中的电源系统的结构例的[0015]图4是表示在一个例示性的实施方式的等离子体处理装置中利用的电偏置的例子5[0016]图5是表示在一个例示性的实施方式的等离子体处理装置中利用的电偏置和源高[0022]等离子体生成部12能够从被供给到等离子体处理空间内的至少1种处理气体生成等离子体。在等离子体处理空间中形成的等离子体可以是电容耦合等离子体(CCP：CapacitivelyCoupledPlasma)、电感耦合等离子体(ICP：InductivelyCoupledPlasma)、ECR等离子体(Electron_Cyclotron_ResonancePlasma：电子回旋共振等离子种存储介质，也可以是与通信接口2a3连接的通信线路。处理部2a1可以是CPU(Central[0024]下面，对作为等离子体处理装置1的一个例子的电容耦合型的等离子体处理装置6处理腔室10具有由喷淋头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a和基片支承部11规定的等离的环状区域111b在俯视时包围主体部111的中央区域111a。基片W配置在主体部111的中央区域111a上，环组件112以包围主体部111的中央区域111a上的基片W的方式配置在主体部域111b也被称为用于支承环组件112的状静电卡盘或环状绝缘部件之上，也可以是配置在静电卡盘1111和环状绝缘部件两者之或者它们的组合。可以在流路1110a中流动盐水或气体那样的传热流体。在一个实施方式[0030]喷淋头13能够将来自气体供给部20的至少1种处理气体导入到等离子体处理空间10s内。喷淋头13具有至少1个气体供给口13a、至少1个气体扩散室13b和多个气体导入口部可以除了包括喷淋头13以外，还包括被安装在形成于侧壁10a上的1个或多个开口部的1式中，气体供给部20能够将至少1种处理气体从与各自对应的气体源21经由与各自对应的7[0032]排气系统40例如能够与设置在等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连HF具有源频率fHF。源频率fHF可以是10M承部11内。高频电极可以是基座1110的导电性部件或设置在陶瓷部件1111a内的至少一个处理器或FPGA(Field_ProgrammableGateArray：现场可编程门阵列)那样的能够编程的[0037]信号发生器31g的输出与D/A转换器31c的输入连接。D/A转换器31c能够将来自信号发生器31g的高频信号转换成模拟信号。D/A转换器31c的输出与放大器31a的输入连接。32g可以由能够编程的处理器或FPGA那样的能够编程的逻辑[0040]信号发生器32g的输出与D/A转换器32c的输入连接。D/A转换器32c能够将来自信号发生器32g的偏置信号转换成模拟信号。D/A转换器32c的输出与放大器32a的输入连接。8间长度相同长度的时间间隔被周期性地施加至偏置电极。电压脉冲PV的波形可以是矩形间产生电位差以将来自等离子体的离子吸引到基片W。电压脉冲PV可以是负的电压的脉冲或其脉冲EBP的水平也可以是电压脉冲PV的负[0045]图5是表示在一个例示性的实施方式的等离子体处理装置中利用的电偏置和源高装置相关的时序图。高频电源31可以是如图6所示的那样能够产生源高频电功率HF的脉冲制部2指定。脉冲HFP的脉冲期间(例如后述的处理期间P1～P4各自)，包括脉冲HFP处于ON(或高功率水平)的状态的期间(ON期间)和处于OFF(或低功率水平)的状态的期间(OFF期[0047]偏置电源32可以是如图4和图6所示的那样能够产生电偏置EB的脉冲EBP，并将其冲期间(例如后述的处理期间P1～P4中的任一者)和脉冲EBP的占空比，可以从控制部2指9间(ON期间PON)和被设定为OFF的期间(OFF期间POFF)。脉冲EBP的占空比是ON期间PON在脉冲的各部分，以在多个处理期间各自中以多个处理条件中对应的处理条件进行等离子体处供给部20供给至腔室10内的处理气体不同的处理气体，从气体供给部20供给至腔室10内。多个处理期间至少包括第1处理期间(例如图6的处理期间P1)和第2处理期间(例如图6的处第2处理期间对基片W应用的第2处理条件中的处理气体(第2处理气体)种气体成分中的至少一者的流量可以与其它处理气体中的对应的气体成分的流量中的O2气体的流量比处理期间P1中的O2气体的流量小。处理期间P3中的C4F6气体的流量比处理期间P2中的C4F6气体的流量小，处理期间P3中的O2气体的流量比处理期间P2中的O2气P4中的C4F8气体的流量比处理期间P3中的C4F8气体的流量大，处理期间P4中的Ar气体的流P2各自中的脉冲EBP的水平高，处理期间P4中的脉冲EBP的水平比处理期间P3中的脉冲EBP处理期间P4中的腔室10内的压力比处理期间P1～P3各自中的腔室10内的电源31在多个处理期间各自中使用固有的频率集中包含的多个频率作为波形周期CY的多[0057]在等离子体处理装置1中，为了在波形周期CY内的多个相位期间SP中抑制来自负此，能够在使用不同处理气体的2个以上的处理期间各自中的波形周期CY内的多个相位期[0059]在一个实施方式中，多个处理期间(例如处理期间P1～P4)各自用的固有的频率[0061]高频电源31可以在多个处理期间(例如处理期间P1～P4)各自中供给脉冲HFP。高所示，高频电源31在作为处理期间P1～P4各自的反复的4个脉冲期间序列各自中反复供给[0062]在一个实施方式中，高频电源31可以在各处理期间或各脉冲期间中的1个以上的反馈对各处理期间或各脉冲期间中的波形周期CY的多个相位期间SP各自用的源频率进行间内的同一波形周期内的同一相位期间中使用不同的源频率而得到的源高频电功率HF的[0067]第1反馈是为了调节各处理期间或各脉冲期间内的多个波形周期CY各自中的多个电源31与源高频电功率HF的反射的程度的变化相应地，对相位期间SP(m,n[0069]为了确定源高频电功率HF的反射的程度，等离子体处理装置1可以还包括传感器电极彼此连接的供电路径中的电压VHF和电流IHF。源高频电功率HF经由该供电路径被供给36获取的电压VHF与电流IHF的相位差θ[0073]通过在2个以上的波形周期CY各自中的相位期间SP(n)中的程度降低了的情况下，高频电源31将源频率f(m,n)设定为相对于源频率f(m_M2源频率f(m,n)设定为相对于源频率f(m_M2,n)具有另一个方向的频移(另一侧的频移)的频通过在波形周期CY(m)之前的2个以上的波形周期CY各自中的对应的相位期间SP(n)中使用彼此不同的源频率而得到的2个以上的反射的程度(例如功率水平Pr)，作为使反射的程度(n)表示各脉冲期间序列内的多个脉冲期间PP各自中的多个波形周期CY各自中的多个相位[0081]在第2反馈中，高频电源31与源高频电功率HF的上述的反射的程度的变化相应地形周期CY(m)内的对应的相位期间SP(n)中使用彼此不同的源高频电功率HF的源频率来确2[0085]高频电源31对相位期间SP(k_K2,m,n)中的源频率f(k_K2,m,n)赋予从相位期间SP可以将源频率f(k,m,n)设定为相对于源频率f(k_K2,m,n)具有另一个方向的频移(另一侧彼此不同的源高频电功率HF的源频率而得到的2个以上的反射的程度(例如功率水平Pr)，此不同的源频率各自和对应的反射的程度的最小二是表示与一个例示性的实施方式的等离子体处理装置相关的脉冲期间序列内的脉冲期间[0090]各脉冲期间序列内的多个脉冲期间PP可以包括第1个至第Ka个脉冲期间PP(1)～PP的多个波形周期CY中的第1个至第Ma个波形周期CY(1)～CY(Ma)各自中，使用登记在上述的波形周期CY(1)～CY(Ma)各自中的多个相位期间SP中，分别使用登记在对应的频率表中的[0093]高频电源31可以在各脉冲期间序列内的脉冲期间PP(Ka+1)～PP(K)各自中包括的集不同的第2频率集中包括的多个频率，作为电偏置EB的波形周期CY内的多个相位期间SP[0103]在其它实施方式中，等离子体处理装置也可以是电感耦合型的等离子体处理装源频率能够像关于等离子体处理装置1在上面说明[0113]能够在应用第1处理条件的第1处理期间，使用第1频率集中包含的多个频率作为述第1处理条件包括从所述气体供给部向所述腔室内供给第1处理气体，所述第1频率集是中包含的多个频率作为所述电偏置的所述波形周期内的所述多个相位期间各自用的所述述第2频率集是为了抑制来自负载的所述源高频电功率的反射的程够在使用不同处理气体的2个以上的期间各自中的电偏置的波形周期内的多个相位期间[0119]所述第1处理条件和所述第2处理条件各自还包括：所述源高频电功率的功率水[0123]所述第1处理条件和所述第2处理条件各自还包括：所述源高频电功率的功率水[0126]所述第1频率集的所述多个频率被登记于在该等离子体处理装置的存储部中预先[0127]所述第2频率集的所述多个频率被登记于在所述存储部中预先准备的第2频率表述源高频电功率的反射的程度的变化相应地调节所述电偏置的第m个波形周期内的第n个的相对于该第m个波形周期在先的2个以上的波形周期内的该第n个相位期间中使用不同频率的所述源频率时的所述源高频电功率的反射的[0134]能够在第1脉冲期间序列中包含的作为所述第1处理期间的反复的多个脉冲期间[013