JP7258562B2 - 処理方法及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
一実施形態に係るプラズマ処理装置1について、図1を参照して説明する。図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置1の一例を示す断面模式図である。一実施形態に係るプラズマ処理装置1は、容量結合型の平行平板処理装置であり、チャンバ10を有する。チャンバ10は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムからなる円筒状の容器であり、接地されている。
次に、図2を参照して、エッジリング24の消耗によって生じるシースの変化と、チルティング(tilting)の発生について説明する。図2は、エッジリングの消耗によるチルティングの変動を示す図である。
しかしながら、所定の直流電圧をエッジリング24に印加してプラズマ処理を行うと、ウェハWのプロセス特性に影響を与えることがわかった。図3は、エッジリング24に直流電圧を印加し、ウェハWにプラズマエッチング処理を施したときの実験結果の一例を示す。この実験におけるプロセス条件を以下に示す。
ガス CF4ガス、C4F8ガス、N2ガス
HFパワー 一定値
LFパワー 一定値
図3の横軸は、エッジリングに印加する直流電圧(エッジリングDC電圧)を示し、縦軸は、ウェハWの中央部(センタ)のエッチングレート(E/R)を示す。これによれば、エッジリング24に直流電圧を印加することにより、ウェハWの中央部のエッチングレートが上昇し、エッジリング24に印加する直流電圧が大きくなるほど、エッチングレートが高くなることがわかった。
そこで、エッジリング24に印加する直流電圧と、エッチングレートと、HFパワー及びLFパワーとの関係から、エッジリング24に直流電圧を印加しなかった場合に対して、印加した場合のウェハWの中央部におけるエッチングレートのシフト量を予測した。そして、得られたエッチングレートのシフト量に対して、当該エッチングレートをシフトさせないための近似式を算出し、近似式からHFパワーの補正値及びLFパワーの補正値を求めた。
なお、使用する近似式は、実測値に近似する式であれば、一次関数を用いた近似式であってもよいし、それ以外の関数(二次関数等)を用いた近似式であってもよい。HFパワー及びLFパワーに対して、かかる近似式を用いた補正を行うことで、ウェハWの中央部のエッチングレートを変化させずに、ウェハWのプロセス特性の面内均一性を確保することができる。
最後に、一実施形態に係る制御部200が行う補正処理について、図6を参照して説明する。図6は、一実施形態に係る補正処理を含む処理方法の一例を示すフローチャートである。なお、制御部200に補正処理を実行させるプログラムは、制御部200のメモリに格納されており、CPUによりメモリから読み出されて実行される。
10 チャンバ
16 載置台
16a 基台
20a 第1の電極
24 エッジリング
34 上部電極
48 第2の高周波電源
50 第2の可変電源
55 第1の可変電源
66 処理ガス供給源
90 第1の高周波電源
W ウェハ
Claims (10)
- チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に直流電圧を印加する第1の電源と、を有するプラズマ処理装置を用いて被処理体を処理する処理方法であって、
前記第1の電源から前記外周部材に直流電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する直流電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した直流電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、
を有する処理方法。 - チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、を有するプラズマ処理装置を用いて被処理体を処理する処理方法であって、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、を有し、
前記プロセスパラメータは、エッチングレートが変動するプロセス条件である、処理方法。 - チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、前記載置台の周囲に配置される外周部材と、前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、を有するプラズマ処理装置を用いて被処理体を処理する処理方法であって、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、を有し、
前記プロセスパラメータは、第1の高周波電源から印加される第1の周波数の高周波電力、第2の高周波電源から印加される第1の周波数よりも低い第2の周波数の高周波電力、前記チャンバ内に供給するガス、及び、第2の電源から前記載置台に対向する上部電極に印加する電圧の少なくともいずれかである、処理方法。 - チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、
前記載置台の周囲に配置される外周部材と、
前記外周部材に直流電圧を印加する第1の電源と、
制御部とを有するプラズマ処理装置であって、
前記制御部は、
前記第1の電源から前記外周部材に直流電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する直流電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した直流電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、
を含む工程を実行するプラズマ処理装置。 - チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、
前記載置台の周囲に配置される外周部材と、
前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、
制御部とを有するプラズマ処理装置であって、
前記制御部は、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、を含む工程を実行し、
前記プロセスパラメータは、エッチングレートが変動するプロセス条件である、プラズマ処理装置。 - チャンバ内において被処理体を載置する載置台と、
前記載置台の周囲に配置される外周部材と、
前記外周部材に電圧を印加する第1の電源と、
制御部とを有するプラズマ処理装置であって、
前記制御部は、
前記第1の電源から前記外周部材に電圧を印加する工程と、
外周部材に印加する電圧とプロセスパラメータの補正値との相関情報を記憶した記憶部を参照して、前記外周部材に印加した電圧に基づきプロセスパラメータを補正する工程と、
補正した前記プロセスパラメータを含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行する工程と、を含む工程を実行し、
前記プロセスパラメータは、第1の高周波電源から印加される第1の周波数の高周波電力、第2の高周波電源から印加される第1の周波数よりも低い第2の周波数の高周波電力、前記チャンバ内に供給するガス、及び、第2の電源から前記載置台に対向する上部電極に印加する電圧の少なくともいずれかである、プラズマ処理装置。 - 前記プロセスパラメータは、エッチングレートが変動するプロセス条件である、
請求項4又は6に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プロセスパラメータは、第1の高周波電源から印加される第1の周波数の高周波電力、第2の高周波電源から印加される第1の周波数よりも低い第2の周波数の高周波電力、前記チャンバ内に供給するガス、及び、第2の電源から前記載置台に対向する上部電極に印加する電圧の少なくともいずれかである、
請求項4、5、7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プロセスパラメータは、生成されるプラズマ密度が変動するプロセス条件である、
請求項4~8のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - チャンバ内において被処理体を載置する静電チャックを有し、第1の電極として機能する載置台と、
前記静電チャックの周囲に配置される外周部材と、
前記外周部材に直流電圧を印加する第1の可変電源と、
前記第1の電極又は前記第1の電極に対向する第2の電極に第1の高周波電力を印加する第1の高周波電源と、
第1の高周波電力の周波数よりも低い周波数の第2の高周波電力を前記第1の電極に印加する第2の高周波電源と、制御部と、を有するプラズマ処理装置であって、
前記制御部は、
前記第1の可変電源から前記外周部材に直流電圧を印加する工程と、
前記プラズマ処理装置の記憶部に記憶された、前記外周部材に印加する直流電圧と前記第1の高周波電力の補正値との相関関係を含む情報を参照して、前記外周部材に印加した直流電圧に基づき前記第1の高周波電力を補正し、補正した前記第1の高周波電力を含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行すること、又は、前記プラズマ処理装置の記憶部に記憶された、前記外周部材に印加する直流電圧と前記第2の高周波電力の補正値との相関関係を含む情報を参照して、前記外周部材に印加した直流電圧に基づき前記第2の高周波電力を補正し、補正した前記第2の高周波電力を含むプロセス条件に従いプラズマ処理を実行すること、の少なくともいずれかを実行する工程と、
を含む工程を実行するプラズマ処理装置。
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