TW202507791A - 電漿處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種適當進行使用脈衝化DC信號之電漿處理的技術。
電漿處理裝置包含：電漿處理腔室；基板支持部，其配置於電漿處理腔室內，且包含導電性基台、配置於導電性基台上之靜電吸盤、配置於靜電吸盤內之吸盤電極、及在靜電吸盤內配置於吸盤電極之下方之偏壓電極；上部電極，其配置於基板支持部之上方；RF產生部，其電性連接於導電性基台、偏壓電極或上部電極，構成為產生RF信號；脈衝化DC產生部，其電性連接於偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；RF濾波器，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間；以及振鈴抑制電路，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於脈衝化DC信號之振鈴。
Description
本發明之例示性實施方式係關於一種電漿處理裝置。
作為於電漿處理裝置中使用脈衝電壓進行電漿處理之技術，有專利文獻1中所記載之技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]美國專利申請公開第2022/0037119號說明書
[發明所欲解決之問題]
本發明提供一種適當進行使用脈衝化DC(Direct Current，直流)信號之電漿處理的技術。
[解決問題之技術手段]
本發明之一個例示性實施方式中之電漿處理裝置包含：電漿處理腔室；基板支持部，其配置於電漿處理腔室內，且包含導電性基台、配置於導電性基台上之靜電吸盤、配置於靜電吸盤內之吸盤電極、及在靜電吸盤內配置於吸盤電極之下方之偏壓電極；上部電極，其配置於基板支持部之上方；RF(Radio Frequency，射頻)產生部，其電性連接於導電性基台、偏壓電極或上部電極，構成為產生RF信號；脈衝化DC產生部，其電性連接於偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；RF濾波器，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間；以及振鈴抑制電路，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於脈衝化DC信號之振鈴。
[發明之效果]
根據本發明之一個例示性實施方式，能夠提供一種適當進行使用脈衝化DC信號之電漿處理的技術。
以下，對本發明之各實施方式進行說明。
於一個例示性實施方式中，提供一種電漿處理裝置，其包含：電漿處理腔室；基板支持部，其配置於電漿處理腔室內，且包含導電性基台、配置於導電性基台上之靜電吸盤、配置於靜電吸盤內之吸盤電極、及在靜電吸盤內配置於吸盤電極之下方之偏壓電極；上部電極，其配置於基板支持部之上方；RF產生部，其電性連接於導電性基台、偏壓電極或上部電極，構成為產生RF信號；脈衝化DC產生部，其電性連接於偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；RF濾波器，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間；以及振鈴抑制電路，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於脈衝化DC信號之振鈴。
於一個例示性實施方式中，振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
於一個例示性實施方式中，振鈴抑制電路包含：複數個導體，其等並聯連接；及複數個鐵氧體芯，其等於複數個導體各配置有至少一個。
於一個例示性實施方式中，脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列。
於一個例示性實施方式中，電壓脈衝序列具有負極性之電壓位準。
於一個例示性實施方式中，電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
於一個例示性實施方式中，脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列，該電壓脈衝序列於各循環內之第1期間具有第1電壓位準，於各循環內之第2期間具有第2電壓位準，第1電壓位準之絕對值大於第2電壓位準之絕對值。
於一個例示性實施方式中，第1電壓位準具有負極性。
於一個例示性實施方式中，電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
於一個例示性實施方式中，第2電壓位準具有零電壓位準。
於一個例示性實施方式中，提供一種電漿處理裝置，其包含：電漿處理腔室；基板支持部，其配置於電漿處理腔室內，且包含基台、配置於基台上且具有基板支持面及邊緣環支持面之靜電吸盤、以包圍基板支持面上之基板之方式配置於邊緣環支持面上的邊緣環、在靜電吸盤內配置於基板支持面之下方之基板偏壓電極、及在靜電吸盤內配置於邊緣環支持面之下方之邊緣環偏壓電極；RF產生部，其構成為產生用以於電漿處理腔室內產生電漿之RF信號；第1脈衝化DC產生部，其電性連接於基板偏壓電極，構成為產生第1脈衝化DC信號；第1RF濾波器，其連接於基板偏壓電極與第1脈衝化DC產生部之間；第1振鈴抑制電路，其連接於基板偏壓電極與第1脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於第1脈衝化DC信號之振鈴；第2脈衝化DC產生部，其電性連接於邊緣環偏壓電極，構成為產生第2脈衝化DC信號；第2RF濾波器，其連接於邊緣環偏壓電極與第2脈衝化DC產生部之間；以及第2振鈴抑制電路，其連接於邊緣環偏壓電極與第2脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於第2脈衝化DC信號之振鈴。
於一個例示性實施方式中，第1振鈴抑制電路包含至少一個第1鐵氧體芯。
於一個例示性實施方式中，第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
於一個例示性實施方式中，第2振鈴抑制電路包含：複數個第2導體，其等並聯連接；及複數個第2鐵氧體芯，其等於複數個第2導體各配置有至少一個。
於一個例示性實施方式中，第1振鈴抑制電路包含：複數個第1導體，其等並聯連接；及複數個第1鐵氧體芯，其等於複數個第1導體各配置有至少一個。
於一個例示性實施方式中，第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
於一個例示性實施方式中，第2振鈴抑制電路包含：複數個第2導體，其等並聯連接；及複數個第2鐵氧體芯，其等於複數個第2導體各配置有至少一個。
於一個例示性實施方式中，提供一種電漿處理裝置，其包含：電漿處理腔室；基板支持部，其配置於電漿處理腔室內，且包含基台、配置於基台上之靜電吸盤、及配置於靜電吸盤內之偏壓電極；RF產生部，其構成為產生用以於電漿處理腔室內產生電漿之RF信號；脈衝化DC產生部，其電性連接於偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；以及振鈴抑制電路，其連接於偏壓電極與脈衝化DC產生部之間，構成為抑制第1寄生電容與第2寄生電容之間產生的振鈴重疊於脈衝化DC信號，第1寄生電容產生於偏壓電極與接地電位之間，第2寄生電容產生於脈衝化DC產生部至偏壓電極的路徑上之節點與接地電位之間。
於一個例示性實施方式中，振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
於一個例示性實施方式中，振鈴抑制電路包含：複數個導體，其等並聯連接；及複數個鐵氧體芯，其等於複數個導體各配置有至少一個。
以下，參照圖式，對本發明之各實施方式進行詳細說明。再者，於各圖式中對同一或同樣之要素標註同一符號，省略重複說明。只要未特別聲明，則基於圖式中所示之位置關係來對上下左右等位置關係進行說明。圖式之尺寸比例並不表示實際比例，又，實際比例並不限定於圖示比例。
＜電漿處理裝置之一例＞
圖1係用以對電漿處理系統之構成例進行說明之圖。於一實施方式中，電漿處理系統包含電漿處理裝置1及控制部2。電漿處理系統係基板處理系統之一例，電漿處理裝置1係基板處理裝置之一例。電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、基板支持部11及電漿產生部12。電漿處理腔室10具有電漿處理空間。又，電漿處理腔室10具有用以對電漿處理空間供給至少1種處理氣體之至少1個氣體供給口、及用以從電漿處理空間排出氣體之至少1個氣體排出口。氣體供給口連接於後述氣體供給部20，氣體排出口連接於後述排氣系統40。基板支持部11配置於電漿處理空間內，具有用以支持基板之基板支持面。
電漿產生部12構成為從供給至電漿處理空間內之至少1種處理氣體產生電漿。電漿處理空間中形成之電漿可為電容耦合電漿(CCP；Capacitively Coupled Plasma)、電感耦合電漿(ICP；Inductively Coupled Plasma)、ECR電漿(Electron-Cyclotron-resonance plasma，電子回旋共振電漿)、螺旋波激發電漿(HWP：Helicon Wave Plasma)、或表面波電漿(SWP：Surface Wave Plasma)等。又，可使用包括AC(Alternating Current，交流)電漿產生部及DC電漿產生部在內的各種類型之電漿產生部。於一實施方式中，AC電漿產生部所使用之AC信號(AC電力)具有100 kHz～10 GHz範圍內之頻率。因此，AC信號包括RF信號及微波信號。於一實施方式中，RF信號具有100 kHz～150 MHz範圍內之頻率。
控制部2處理使電漿處理裝置1執行本發明中敍述之各種步驟之電腦可執行命令。控制部2可構成為控制電漿處理裝置1之各要素以執行此處所述之各種步驟。於一實施方式中，控制部2之一部分或全部可包含於電漿處理裝置1中。控制部2例如可包含電腦2a。電腦2a可包含處理部2a1(CPU：Central Processing Unit，中央處理單元)、記憶部2a2及通信界面2a3。處理部2a1可構成為從記憶部2a2讀出程式並執行所讀出之程式，從而進行各種控制動作。該程式可預先儲存於記憶部2a2中，亦可於需要時經由媒體獲取。所獲取之程式儲存於記憶部2a2中，由處理部2a1從記憶部2a2讀出並執行。媒體可為電腦2a可讀取之各種記憶媒體，亦可為連接於通信界面2a3之通信線路。記憶部2a2可包含RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)、SSD(Solid State Drive，固態硬碟)或該等之組合。通信界面2a3可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通信線路與電漿處理裝置1通信。
以下，對作為電漿處理裝置1之一例的電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明。圖2係用以對電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明的圖。
電容耦合型電漿處理裝置1包含電漿處理腔室10、氣體供給部20、電源30及排氣系統40。又，電漿處理裝置1包含基板支持部11及氣體導入部。氣體導入部構成為對電漿處理腔室10內導入至少1種處理氣體。氣體導入部包含簇射頭13。基板支持部11配置於電漿處理腔室10內。簇射頭13配置於基板支持部11之上方。於一實施方式中，簇射頭13構成電漿處理腔室10之頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理腔室10具有由簇射頭13、電漿處理腔室10之側壁10a及基板支持部11所規定之電漿處理空間10s。電漿處理腔室10接地。簇射頭13及基板支持部11與電漿處理腔室10之殼體電性絕緣。
基板支持部11包含本體部111及環組件112。本體部111具有用以支持基板W之中央區域111a、及用以支持環組件112之環狀區域111b。晶圓為基板W之一例。本體部111之環狀區域111b於俯視下包圍本體部111之中央區域111a。基板W配置於本體部111之中央區域111a上，環組件112以包圍本體部111之中央區域111a上之基板W的方式配置於本體部111之環狀區域111b上。因此，中央區域111a亦稱為用以支持基板W之基板支持面，環狀區域111b亦稱為用以支持環組件112之邊緣環支持面。
於一實施方式中，本體部111包含基台1110及靜電吸盤1111。基台1110包含導電性構件，可作為導電性基台。基台1110之導電性構件可作為下部電極發揮功能。靜電吸盤1111配置於基台1110之上。靜電吸盤1111包含陶瓷構件1111a及配置於陶瓷構件1111a內之靜電電極(吸盤電極)1111b。陶瓷構件1111a具有中央區域111a。於一實施方式中，陶瓷構件1111a具有環狀區域111b。再者，亦可使如環狀靜電吸盤及環狀絕緣構件之包圍靜電吸盤1111的其他構件具有環狀區域111b。於該情形時，環組件112可配置於環狀靜電吸盤或環狀絕緣構件之上，亦可配置於靜電吸盤1111與環狀絕緣構件二者之上。又，RF或DC電極可配置於陶瓷構件1111a內，於該情形時，RF或DC電極作為下部電極發揮功能。於後述偏壓RF信號或DC信號連接於RF或DC電極之情形時，RF或DC電極亦稱為偏壓電極。再者，基台1110之導電性構件與RF或DC電極之二者可作為2個下部電極發揮功能。
環組件112包含1或複數個環狀構件。於一實施方式中，1或複數個環狀構件包含1或複數個邊緣環及至少1個覆蓋環。邊緣環係由導電性材料或絕緣材料形成，覆蓋環係由絕緣材料形成。
又，基板支持部11可包含溫調模組，該溫調模組構成為將靜電吸盤1111、環組件112及基板中之至少1個調節至目標溫度。溫調模組可包含加熱器、導熱媒體、流路1110a、或該等之組合。流路1110a中有諸如鹽水或氣體等導熱流體流動。於一實施方式中，流路1110a形成於基台1110內，1或複數個加熱器配置於靜電吸盤1111之陶瓷構件1111a內。又，基板支持部11可包含導熱氣體供給部，該導熱氣體供給部構成為對基板W之背面與中央區域111a之間供給導熱氣體。
簇射頭13構成為將來自氣體供給部20之至少1種處理氣體導入電漿處理空間10s內。簇射頭13具有至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b、及複數個氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b從複數個氣體導入口13c被導入電漿處理空間10s內。又，簇射頭13包含上部電極。再者，氣體導入部除包含簇射頭13外，可進而包含1或複數個側氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)，該1或複數個側氣體注入部安裝於側壁10a上所形成之1或複數個開口部。
氣體供給部20可包含至少1個氣體源21及至少1個流量控制器22。於一實施方式中，氣體供給部20構成為將至少1種處理氣體從各自對應之氣體源21經由各自對應之流量控制器22供給至簇射頭13。各流量控制器22例如可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進而，氣體供給部20可包含對至少1種處理氣體之流量進行調變或脈衝化之至少1個流量調變器件。
電源30包含RF電源31，該RF電源31經由至少1個阻抗匹配電路耦合至電漿處理腔室10。RF電源31構成為對至少1個下部電極及/或至少1個上部電極供給諸如源RF信號及偏壓RF信號之至少1個RF信號(RF電力)。藉此，由供給至電漿處理空間10s之至少1種處理氣體形成電漿。因此，RF電源31可作為電漿產生部12之至少一部分發揮功能。又，藉由對至少1個下部電極供給偏壓RF信號，能夠使基板W產生偏壓電位，將所形成之電漿中之離子成分拉入基板W。
於一實施方式中，RF電源31包含第1RF產生部31a及第2RF產生部31b。第1RF產生部31a經由至少1個阻抗匹配電路耦合到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極，構成為產生用以產生電漿之源RF信號(源RF電力)。於一實施方式中，源RF信號具有10 MHz～150 MHz範圍內之頻率。於一實施方式中，第1RF產生部31a亦可構成為產生具有不同頻率之複數個源RF信號。所產生之1或複數個源RF信號被供給到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。
第2RF產生部31b經由至少1個阻抗匹配電路耦合到至少1個下部電極，構成為產生偏壓RF信號(偏壓RF電力)。偏壓RF信號之頻率與源RF信號之頻率可相同亦可不同。於一實施方式中，偏壓RF信號具有較源RF信號之頻率更低之頻率。於一實施方式中，偏壓RF信號具有100 kHz～60 MHz範圍內之頻率。於一實施方式中，第2RF產生部31b亦可構成為產生具有不同頻率之複數個偏壓RF信號。所產生之1或複數個偏壓RF信號被供給到至少1個下部電極。又，各種實施方式中，源RF信號及偏壓RF信號中之至少1個亦可經脈衝化。
又，電源30可包含耦合於電漿處理腔室10之DC電源32。DC電源32包含第1DC產生部32a及第2DC產生部32b。於一實施方式中，第1DC產生部32a連接於至少1個下部電極，構成為產生第1DC信號。所產生之第1DC信號被施加到至少1個下部電極。於一實施方式中，第2DC產生部32b連接於至少1個上部電極，構成為產生第2DC信號。所產生之第2DC信號被施加到至少1個上部電極。
於各種實施方式中，第1及第2DC信號可經脈衝化。於該情形時，基於DC之電壓脈衝序列被施加到至少1個下部電極及/或至少1個上部電極。電壓脈衝可具有矩形、梯形、三角形或該等之組合脈衝波形。於一實施方式中，用以根據DC信號產生電壓脈衝序列之波形產生部連接於第1DC產生部32a與至少1個下部電極之間。因此，第1DC產生部32a及波形產生部構成電壓脈衝產生部。於第2DC產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部之情形時，電壓脈衝產生部連接於至少1個上部電極。電壓脈衝可具有正極性，亦可具有負極性。又，電壓脈衝序列可於1週期內包含1或複數個正極性電壓脈衝及1或複數個負極性電壓脈衝。再者，第1及第2DC產生部32a、32b可與RF電源31共同設置，亦可設置第1DC產生部32a來代替第2RF產生部31b。
排氣系統40例如可連接於設置在電漿處理腔室10之底部的氣體排出口10e。排氣系統40可包含壓力調整閥及真空泵。藉由壓力調整閥調整電漿處理空間10s內之壓力。真空泵可包含渦輪分子泵、乾式泵或該等之組合。
＜第1例示性實施方式＞
圖3表示第1例示性實施方式中之基板支持部11及電源30之構成例。於一實施方式中，基板支持部11於靜電吸盤1111之內部具有吸盤電極1111b及基板偏壓電極1111c。基板偏壓電極1111c可配置於吸盤電極1111b之下方。於基板偏壓電極1111c電性連接有產生第1脈衝化DC信號之第1脈衝化DC產生部200。第1脈衝化DC產生部200可為上述第1DC產生部32a之一例。於基台1110電性連接有產生RF信號之RF產生部201。RF產生部201可為上述第1RF產生部31a及/或第2RF產生部31b之一例。再者，於一實施方式中，RF產生部201可連接於基板偏壓電極1111c。
於一實施方式中，基板偏壓電極1111c與第1脈衝化DC產生部200之間連接有第1RF濾波器210與第1振鈴抑制電路211。基板偏壓電極1111c接地，於基板偏壓電極1111c與接地電位之間可能產生第1寄生電容C1。第1脈衝化DC產生部200至基板偏壓電極1111c之路徑230接地，於該路徑230上之節點231與接地電位之間可能產生第2寄生電容C2。進而，基台1110接地，於基台1110與接地電位之間可能產生第3寄生電容C3。
於一實施方式中，第1RF濾波器210構成為抑制從RF產生部201供給至基台1110之RF信號經由路徑230進入第1脈衝化DC產生部200。第1RF濾波器210可去除與RF信號之頻率相應之特定頻率之信號。第1RF濾波器210可為線圈。第1RF濾波器210可配置於腔室10之外部。
第1RF濾波器210所具有之線圈電感會使第1寄生電容C1與第2寄生電容C2之間產生共振，可能導致從第1脈衝化DC產生部200供給之第1脈衝化DC信號產生振鈴(高頻分量)。於一實施方式中，第1振鈴抑制電路211構成為抑制重疊於第1脈衝化DC信號之振鈴。第1振鈴抑制電路211可設置於腔室10之外部。第1振鈴抑制電路211可連接於第1RF濾波器210與第1脈衝化DC產生部200之間。再者，第1振鈴抑制電路211可連接於第1RF濾波器210與基板偏壓電極1111c之間。
於一實施方式中，如圖4所示，第1振鈴抑制電路211包含連接於路徑230之第1導體250、及配置於第1導體250之第1鐵氧體芯251。第1鐵氧體芯251可去除重疊於第1脈衝DC信號之振鈴。
於一實施方式中，第1脈衝化DC產生部200之第1脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列。圖5表示第1脈衝化DC產生部200所產生之第1電壓脈衝序列DC1之一例。第1電壓脈衝序列DC1具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。第1電壓脈衝序列DC1具有重複循環T。第1電壓脈衝序列DC1可於各循環T內之第1期間T1具有第1電壓位準V1，於各循環T之第2期間T2具有作為基準電壓位準之第2電壓位準V2。第1電壓位準V1之絕對值大於第2電壓位準V2之絕對值。於一實施方式中，第1電壓位準V1具有負極性。於一實施方式中，第2電壓位準V2具有零電壓位準。於一實施方式中，第1電壓位準V1為0 V～-15 kV。
＜電漿處理方法之一例＞
使用電漿處理裝置1進行之電漿處理包含用電漿蝕刻基板W上之膜的蝕刻處理。於一實施方式中，電漿處理係藉由控制部2執行。
首先，藉由搬送臂將基板W搬入腔室10內，藉由升降器將其載置於基板支持部11，如圖2所示，吸附保持於基板支持部11上。
其次，藉由氣體供給部20對簇射頭13供給處理氣體，並從簇射頭13將其供給至電漿處理空間10s。此時供給之處理氣體包括產生基板W之蝕刻處理所需之活性種的氣體。
於一實施方式中，對下部電極及/或上部電極供給用於產生電漿之源RF信號。可對下部電極供給用於拉入離子之偏壓信號。此時，可將電漿處理空間10s內之氣體從氣體排出口10e排出，將電漿處理空間10s內減壓至規定壓力。藉此，於電漿處理空間10s產生電漿，對基板W進行蝕刻處理。
於電漿處理之一例中，藉由RF產生部201對圖3所示之基台1110供給RF信號。藉由第1脈衝化DC產生部200對基板偏壓電極1111c施加第1脈衝化DC信號作為偏壓信號。此時，藉由第1RF濾波器210，抑制從RF產生部201供給至基台1110之RF信號經由路徑230進入第1脈衝化DC產生部200。又，藉由第1振鈴抑制電路211，抑制第1寄生電容C1與第2寄生電容C2之間產生的振鈴重疊於第1脈衝化DC信號。
根據本例示性實施方式，電漿處理裝置1包含基台1110、RF產生部201、第1脈衝化DC產生部200、第1RF濾波器210及第1振鈴抑制電路211。藉此，能夠抑制振鈴重疊於從第1脈衝化DC產生部200施加至基板偏壓電極1111c的脈衝化DC信號。因此，能夠適當進行使用脈衝化DC信號之電漿處理。
(實施例)
針對於脈衝化DC產生部與基板偏壓電極之間配置鐵氧體芯作為振鈴抑制電路之情形(有鐵氧體芯)與未配置鐵氧體芯之情形(鐵氧體芯無)，測量被施加脈衝化DC信號之靜電吸盤上之基板電位。圖6表示該測量結果。能夠確認，有鐵氧體芯之情形時之基板電位與無鐵氧體芯之情形時相比，更接近脈衝化DC信號之矩形波形，重疊於脈衝化DC信號之振鈴(高頻分量)減少。又，能夠確認，有鐵氧體芯之情形時之基板電位之絕對值與無鐵氧體芯之情形時相比更高(圖6中之ΔV)。據此，能夠確認，於有鐵氧體芯之情形時，脈衝化DC信號之電能高效地傳遞至基板。
圖7表示無鐵氧體芯之情形時進行電漿處理時之基板上之離子能量分佈函數(IEDF(Ion Energy Distribution Function))。圖8表示有鐵氧體芯之情形時進行電漿處理時之基板上之離子能量分佈函數。能夠確認，於無鐵氧體芯之情形時，離子能量(IE)較高之區域中，離子能量分佈函數存在複數個波峰，與此相對，於有鐵氧體芯之情形時，離子能量(IE)較高之區域中，離子能量分佈函數之波峰為一個。據此可知，於有鐵氧體芯之情形時，基板上之離子能量穩定較高。
圖9係針對有鐵氧體芯之情形與無鐵氧體芯之情形測定蝕刻處理中基板之蝕刻速率(ER)所得的結果。圖9之橫軸係脈衝化DC信號之DC電壓。能夠確認，有鐵氧體芯之情形時之蝕刻速率與無鐵氧體芯之情形時相比更高。
於上述實施方式中，如圖10所示，第1振鈴抑制電路211可具有並聯連接之複數個第1導體250、及配置於複數個第1導體250之各者之複數個第1鐵氧體芯251。於一實施方式中，於各第1導體250可配置有複數個第1鐵氧體芯251，亦可配置有一個第1鐵氧體芯251。於該情形時，藉由脈衝化DC信號於各第1導體250中流動之電流減少，其結果為，能夠抑制因去除振鈴而產生的第1鐵氧體芯251之發熱。
(第2例示性實施方式)
圖11表示第2例示性實施方式中之基板支持部11及電源30之構成例。於一實施方式中，基板支持部11可於靜電吸盤1111之內部除具有吸盤電極1111b及基板偏壓電極1111c以外，還具有邊緣環偏壓電極1111d。邊緣環偏壓電極1111d可配置於邊緣環支持面之下方。於邊緣環偏壓電極1111d電性連接有產生第2脈衝化DC信號之第2脈衝化DC產生部300。
於一實施方式中，於邊緣環偏壓電極1111d與第2脈衝化DC產生部300之間連接有第2RF濾波器310與第2振鈴抑制電路311。邊緣環偏壓電極1111d接地，於邊緣環偏壓電極1111d與接地電位之間可能產生第4寄生電容C4。第2脈衝化DC產生部300至邊緣環偏壓電極1111d之路徑330接地，於該路徑330上之節點331與接地電位之間可能產生第5寄生電容C5。
於一實施方式中，第2RF濾波器310構成為抑制從RF產生部201供給至基台1110之RF信號經由路徑330進入第2脈衝化DC產生部300。第2RF濾波器310可去除與RF信號頻率相應之特定頻率之信號。第2RF濾波器310可為線圈。第2RF濾波器310可設置於腔室10之外部。
第2RF濾波器310所具有之線圈電感會使第4寄生電容C4與第5寄生電容C5之間產生共振，可能導致第2脈衝化DC信號產生振鈴(高頻分量)。於一實施方式中，第2振鈴抑制電路311構成為抑制重疊於第2脈衝化DC信號之振鈴。第2振鈴抑制電路311可設置於腔室10之外部。第2振鈴抑制電路311可連接於第2RF濾波器310與第2脈衝化DC產生部300之間。再者，第2振鈴抑制電路311可連接於第2RF濾波器310與邊緣環偏壓電極1111d之間。
於一實施方式中，如圖12所示，第2振鈴抑制電路311包含連接於路徑330之第2導體350、及配置於第2導體350之第2鐵氧體芯351。於各第2導體350可配置有複數個第2鐵氧體芯351，亦可配置有一個第2鐵氧體芯351。第2鐵氧體芯351可去除重疊於第2脈衝DC信號之振鈴。
第2脈衝化DC產生部300之第2脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列。圖13表示第2脈衝化DC產生部300所產生之第2電壓脈衝序列DC2之一例。第2電壓脈衝序列DC2具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。於一實施方式中，第2電壓脈衝序列DC2具有與第1電壓脈衝序列DC1相同之重複循環T。第2電壓脈衝序列DC2可於各循環T內之第1期間T1具有第3電壓位準V3，於各循環T之第2期間T2具有作為基準電壓位準之第4電壓位準V4。第3電壓位準V3之絕對值大於第4電壓位準V4之絕對值。於一實施方式中，第3電壓位準V3具有負極性。於一實施方式中，第4電壓位準V4具有零電壓位準。於一實施方式中，第3電壓位準V3為0V～-15kV。
第2例示性實施方式中之基板支持部11及電源30之其他構成可與第1例示性實施方式相同。
根據本例示性實施方式，能夠抑制振鈴重疊於從第2脈衝化DC產生部300施加至邊緣環偏壓電極1111d的脈衝化DC信號。因此，能夠適當進行使用脈衝化DC信號之電漿處理。
以上之實施方式中，振鈴抑制電路亦可具有阻尼電阻來代替鐵氧體芯，或亦可具有鐵氧體芯以及阻尼電阻。
例如，於上述實施方式中，以電容耦合型電漿裝置為例進行了說明，但並不限定於此，亦可應用於其他電漿裝置。例如，亦可使用電感耦合型電漿裝置來代替電容耦合型電漿裝置。於該情形時，電感耦合型電漿裝置包含天線及下部電極。下部電極配置於基板支持部內，天線配置於腔室之上部或上方。於一實施方式中，RF電源31可電性連接於天線，能夠對天線供給RF信號。
本發明之實施方式進而包含以下態樣。
(附記1)
一種電漿處理裝置，其包含：
電漿處理腔室；
基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含導電性基台、配置於上述導電性基台上之靜電吸盤、配置於上述靜電吸盤內之吸盤電極、及在上述靜電吸盤內配置於上述吸盤電極之下方之偏壓電極；
上部電極，其配置於上述基板支持部之上方；
RF產生部，其電性連接於上述導電性基台、上述偏壓電極或上述上部電極，構成為產生RF信號；
脈衝化DC產生部，其電性連接於上述偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；
RF濾波器，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間；以及
振鈴抑制電路，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述脈衝化DC信號之振鈴。
(附記2)
如附記1所記載之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
(附記3)
如附記1或2所記載之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含：
複數個導體，其等並聯連接；及
複數個鐵氧體芯，其等於上述複數個導體各配置有至少一個。
(附記4)
如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中上述脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列。
(附記5)
如附記4所記載之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有負極性之電壓位準。
(附記6)
如附記4或5所記載之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
(附記7)
如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中上述脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列，該電壓脈衝序列於各循環內之第1期間具有第1電壓位準，於各循環內之第2期間具有第2電壓位準，
上述第1電壓位準之絕對值大於上述第2電壓位準之絕對值。
(附記8)
如附記7所記載之電漿處理裝置，其中上述第1電壓位準具有負極性。
(附記9)
如附記7或8所記載之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
(附記10)
如附記7至9中任一項所記載之電漿處理裝置，其中上述第2電壓位準具有零電壓位準。
(附記11)
一種電漿處理裝置，其包含：
電漿處理腔室；
基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含
基台、
配置於上述基台上且具有基板支持面及邊緣環支持面之靜電吸盤、
以包圍上述基板支持面上之基板之方式配置於上述邊緣環支持面上之邊緣環、
在上述靜電吸盤內配置於上述基板支持面之下方之基板偏壓電極、及
在上述靜電吸盤內配置於上述邊緣環支持面之下方之邊緣環偏壓電極；
RF產生部，其構成為產生用以於上述電漿處理腔室內產生電漿之RF信號；
第1脈衝化DC產生部，其電性連接於上述基板偏壓電極，構成為產生第1脈衝化DC信號；
第1RF濾波器，其連接於上述基板偏壓電極與上述第1脈衝化DC產生部之間；
第1振鈴抑制電路，其連接於上述基板偏壓電極與上述第1脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述第1脈衝化DC信號之振鈴；
第2脈衝化DC產生部，其電性連接於上述邊緣環偏壓電極，構成為產生第2脈衝化DC信號；
第2RF濾波器，其連接於上述邊緣環偏壓電極與上述第2脈衝化DC產生部之間；以及
第2振鈴抑制電路，其連接於上述邊緣環偏壓電極與上述第2脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述第2脈衝化DC信號之振鈴。
(附記12)
如附記11所記載之電漿處理裝置，其中上述第1振鈴抑制電路包含至少一個第1鐵氧體芯。
(附記13)
如附記11或12所記載之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
(附記14)
如附記11所記載之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含：
複數個第2導體，其等並聯連接；及
複數個第2鐵氧體芯，其等於上述複數個第2導體各配置有至少一個。
(附記15)
如附記11所記載之電漿處理裝置，其中上述第1振鈴抑制電路包含：
複數個第1導體，其等並聯連接；及
複數個第1鐵氧體芯，其等於上述複數個第1導體各配置有至少一個。
(附記16)
如附記15所記載之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
(附記17)
如附記15或16所記載之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含：
複數個第2導體，其等並聯連接；及
複數個第2鐵氧體芯，其等於上述複數個第2導體各配置有至少一個。
(附記18)
一種電漿處理裝置，其包含：
電漿處理腔室；
基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含基台、配置於上述基台上之靜電吸盤、及配置於上述靜電吸盤內之偏壓電極；
RF產生部，其構成為產生用以於上述電漿處理腔室內產生電漿之RF信號；
脈衝化DC產生部，其電性連接於上述偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；以及
振鈴抑制電路，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間，構成為抑制第1寄生電容與第2寄生電容之間產生的振鈴重疊於上述脈衝化DC信號，上述第1寄生電容產生於上述偏壓電極與接地電位之間，上述第2寄生電容產生於上述脈衝化DC產生部至上述偏壓電極的路徑上之節點與接地電位之間。
(附記19)
如附記18所記載之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
(附記20)
如附記18或19所記載之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含：
複數個導體，其等並聯連接；及
複數個鐵氧體芯，其等於上述複數個導體各配置有至少一個。
記載以上各實施方式之目的在於進行說明，並非意圖限定本發明之範圍。以上之各實施方式能夠於不脫離本發明之範圍及主旨之範圍內進行各種變形。例如可將某一實施方式中之一部分構成要素追加至另一實施方式中。又，可將某一實施方式中之一部分構成要素與另一實施方式之對應構成要素置換。
1:電漿處理裝置
2:控制部
2a:電腦
2a1:處理部
2a2:記憶部
2a3:通信界面
10:腔室
10a:側壁
10s:電漿處理空間
11:基板支持部
12:電漿產生部
13:簇射頭
13a:氣體供給口
13b:氣體擴散室
13c:氣體導入口
20:氣體供給部
21:氣體源
22:流量控制器
30:電源
31:RF電源
31a:第1RF產生部
31b:第2RF產生部
32:DC電源
32a:第1DC產生部
32b:第2DC產生部
40:排氣系統
111:本體部
111a:中央區域
111b:環狀區域
112:環組件
200:第1脈衝化DC產生部
201:RF產生部
210:第1RF濾波器
211:第1振鈴抑制電路
230:路徑
231:節點
250:第1導體
251:第1鐵氧體芯
300:第2脈衝化DC產生部
310:第2RF濾波器
311:第2振鈴抑制電路
330:路徑
331:節點
350:第2導體
351:第2鐵氧體芯
1110:基台
1110a:流路
1111:靜電吸盤
1111a:陶瓷構件
1111b:靜電電極(吸盤電極)
1111c:基板偏壓電極
1111d:邊緣環偏壓電極
C1:第1寄生電容
C2:第2寄生電容
C4:第4寄生電容
C5:第5寄生電容
T:重複循環
T1:第1期間
T2:第2期間
V1:第1電壓位準
V2:第2電壓位準
V3:第3電壓位準
V4:第4電壓位準
W:基板
圖1係用以對電漿處理系統之構成例進行說明之圖。
圖2係用以對電容耦合型電漿處理裝置之構成例進行說明的圖。
圖3係表示第1例示性實施方式中之基板支持部及電源之構成例的圖。
圖4係表示第1振鈴抑制電路之構成例之圖。
圖5係表示第1電壓脈衝序列之一例之圖。
圖6係表示於脈衝化DC產生部與基板偏壓電極之間配置鐵氧體芯作為振鈴抑制電路時與未配置鐵氧體芯時，測量被施加脈衝化DC信號之靜電吸盤上之基板電位所得的結果之圖。
圖7係表示無鐵氧體芯之情形時進行電漿處理時之基板上之離子能量分佈函數的圖。
圖8係表示有鐵氧體芯之情形時進行電漿處理時之基板上之離子能量分佈函數的圖。
圖9係表示於有鐵氧體芯之情形時與無鐵氧體芯之情形時，測定蝕刻處理中基板之蝕刻速率所得的結果之圖。
圖10係表示具有複數個導體之第1振鈴抑制電路之構成例的圖。
圖11係表示第2例示性實施方式中之基板支持部及電源之構成例的圖。
圖12係表示第2振鈴抑制電路之構成例之圖。
圖13係表示第2電壓脈衝序列之一例之圖。
10:腔室
11:基板支持部
30:電源
112:環組件
200:第1脈衝化DC產生部
201:RF產生部
210:第1RF濾波器
211:第1振鈴抑制電路
230:路徑
231:節點
1110:基台
1111:靜電吸盤
1111b:靜電電極(吸盤電極)
1111c:基板偏壓電極
C1:第1寄生電容
C2:第2寄生電容
W:基板
Claims (20)
- 一種電漿處理裝置，其包含： 電漿處理腔室； 基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含導電性基台、配置於上述導電性基台上之靜電吸盤、配置於上述靜電吸盤內之吸盤電極、及在上述靜電吸盤內配置於上述吸盤電極之下方之偏壓電極； 上部電極，其配置於上述基板支持部之上方； RF產生部，其電性連接於上述導電性基台、上述偏壓電極或上述上部電極，構成為產生RF信號； 脈衝化DC產生部，其電性連接於上述偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號； RF濾波器，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間；以及 振鈴抑制電路，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述脈衝化DC信號之振鈴。
- 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
- 如請求項1之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含： 複數個導體，其等並聯連接；及 複數個鐵氧體芯，其等於上述複數個導體各配置有至少一個。
- 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列。
- 如請求項4之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有負極性之電壓位準。
- 如請求項5之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
- 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中上述脈衝化DC信號具有電壓脈衝序列，該電壓脈衝序列於各循環內之第1期間具有第1電壓位準，於各循環內之第2期間具有第2電壓位準， 上述第1電壓位準之絕對值大於上述第2電壓位準之絕對值。
- 如請求項7之電漿處理裝置，其中上述第1電壓位準具有負極性。
- 如請求項8之電漿處理裝置，其中上述電壓脈衝序列具有100 kHz至1 MHz範圍內之脈衝頻率。
- 如請求項9之電漿處理裝置，其中上述第2電壓位準具有零電壓位準。
- 一種電漿處理裝置，其包含： 電漿處理腔室； 基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含 基台、 配置於上述基台上且具有基板支持面及邊緣環支持面之靜電吸盤、 以包圍上述基板支持面上之基板之方式配置於上述邊緣環支持面上之邊緣環、 在上述靜電吸盤內配置於上述基板支持面之下方之基板偏壓電極、及 在上述靜電吸盤內配置於上述邊緣環支持面之下方之邊緣環偏壓電極； RF產生部，其構成為產生用以於上述電漿處理腔室內產生電漿之RF信號； 第1脈衝化DC產生部，其電性連接於上述基板偏壓電極，構成為產生第1脈衝化DC信號； 第1RF濾波器，其連接於上述基板偏壓電極與上述第1脈衝化DC產生部之間； 第1振鈴抑制電路，其連接於上述基板偏壓電極與上述第1脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述第1脈衝化DC信號之振鈴； 第2脈衝化DC產生部，其電性連接於上述邊緣環偏壓電極，構成為產生第2脈衝化DC信號； 第2RF濾波器，其連接於上述邊緣環偏壓電極與上述第2脈衝化DC產生部之間；以及 第2振鈴抑制電路，其連接於上述邊緣環偏壓電極與上述第2脈衝化DC產生部之間，構成為抑制重疊於上述第2脈衝化DC信號之振鈴。
- 如請求項11之電漿處理裝置，其中上述第1振鈴抑制電路包含至少一個第1鐵氧體芯。
- 如請求項12之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
- 如請求項11之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含： 複數個第2導體，其等並聯連接；及 複數個第2鐵氧體芯，其等於上述複數個第2導體各配置有至少一個。
- 如請求項11之電漿處理裝置，其中上述第1振鈴抑制電路包含： 複數個第1導體，其等並聯連接；及 複數個第1鐵氧體芯，其等於上述複數個第1導體各配置有至少一個。
- 如請求項15之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含至少一個第2鐵氧體芯。
- 如請求項15之電漿處理裝置，其中上述第2振鈴抑制電路包含： 複數個第2導體，其等並聯連接；及 複數個第2鐵氧體芯，其等於上述複數個第2導體各配置有至少一個。
- 一種電漿處理裝置，其包含： 電漿處理腔室； 基板支持部，其配置於上述電漿處理腔室內，且包含基台、配置於上述基台上之靜電吸盤、及配置於上述靜電吸盤內之偏壓電極； RF產生部，其構成為產生用以於上述電漿處理腔室內產生電漿之RF信號； 脈衝化DC產生部，其電性連接於上述偏壓電極，構成為產生脈衝化DC信號；以及 振鈴抑制電路，其連接於上述偏壓電極與上述脈衝化DC產生部之間，構成為抑制第1寄生電容與第2寄生電容之間產生的振鈴重疊於上述脈衝化DC信號，上述第1寄生電容產生於上述偏壓電極與接地電位之間，上述第2寄生電容產生於上述脈衝化DC產生部至上述偏壓電極的路徑上之節點與接地電位之間。
- 如請求項18之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含至少一個鐵氧體芯。
- 如請求項18之電漿處理裝置，其中上述振鈴抑制電路包含： 複數個導體，其等並聯連接；及 複數個鐵氧體芯，其等於上述複數個導體各配置有至少一個。
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