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，其能够抑制基片的蚀刻速率下降并且降低照射至腔室主体的内壁的离子的能量。一个实施方式的等离子体处理装置包括产生直流电压的直流电源，该直流电压具有负极性且用于被施加至工作台的下部电极。在利用该等离子体处理装置的等离子体处理中，供给高频以使腔室内的气体激励而生成等离子体。另外，来自直流电源的负极性的直流电压被周期性地施加至下部电极，以将来自等离子体的离子引入到工作台上的基片。在各个周期内直流电压被施加至下部电极的期间所占的比率被设定为40％以下。部电极的期间所占的比率被设定为40％以下。部电极的期间所占的比率被设定为40％以下。
【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]本申请是申请日为2018年08月17日、申请号为201810939779.1、专利技术名称为“等离子体处理方法和等离子体处理装置”的专利申请的分案申请。
[0002]本专利技术的实施方式涉及等离子体处理方法和等离子体处理装置。
技术介绍
[0003]在电子器件的制造中，使用等离子体处理装置。一般来说，等离子体处理装置包括腔室主体、工作台和高频电源。腔室主体提供其内部空间作为腔室。腔室主体接地。工作台设置在腔室内，被配置成支承载置在其上的基片。工作台包括下部电极。高频电源供给高频以激励腔室内的气体。在该等离子体处理装置中，利用下部电极的电位与等离子体的电位的电位差加速离子，被加速了的离子被向基片照射。
[0004]在等离子体处理装置中，腔室主体与等离子体之间也产生电位差。腔室主体与等离子体之间的电位差大时，照射到腔室主体的内壁的离子的能量变高，从腔室主体放出颗粒。从腔室主体放出的颗粒会污染载置在工作台上的基片。为了防止产生这样的颗粒产生，在专利文献1中提出了利用调整腔室的接地电容的调整机构的技术。专利文献1中记载的调整机构以调整面对腔室的阳极和阴极的面积比率、即调整A/C比的方式构成。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2011
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228694号公报
技术实现思路
[0008]专利技术要解决的技术问题
[0009]作为一种等离子体处理装置，利用被配置成将偏置用的高频供给至下部电极的等离子体处理装置。偏置用的高频被供给至下部电极，以提高照射至基片的离子的能量从而提高基片的蚀刻速率。在这样的等离子体处理装置中，等离子体的电位变高时，等离子体和腔室主体的电位差变大，照射至腔室主体的内壁的离子的能量变高。从这种背景出发，要求抑制基片的蚀刻速率下降并且降低照射至腔室主体的内壁的离子的能量。
[0010]用于解决技术问题的技术方案
[0011]在一个方式中，提供一种在等离子体处理装置中执行的等离子体处理方法。等离子体处理装置包括腔室主体、工作台、高频电源和一个以上的直流电源。腔室主体提供其内部空间作为腔室。工作台设置在腔室主体内。工作台包括下部电极。工作台以能够支承载置在其上的基片的方式设置。高频电源供给高频，该高频用于激励供给到腔室中的气体。产生直流电压的一个以上的直流电源，该直流电压具有负极性并用于被施加至下部电极。一个实施方式的等离子体处理方法包括：(i)从高频电源供给高频以生成被供给至腔室的气体的等离子体的步骤；和(ii)从一个以上的直流电源对下部电极施加具有负极性的直流电压
以将等离子体中的离子引入到基片的步骤。在施加直流电压的步骤中，直流电压被周期性地施加至下部电极，在各个周期内直流电压被施加至下部电极的期间所占的比率被设定为40％以下。
[0012]基片的蚀刻速率相对于占空比的依赖性较少，该占空比是在各个周期内负极性的直流电压被施加到下部电极的期间所占的比率。另一方面，占空比较小时，特别是占空比为40％以下时，腔室主体的蚀刻速率大幅下降。即，照射到腔室主体的内壁的离子的能量变小。因此，根据一个实施方式的等离子体处理方法，能够抑制基片的蚀刻速率下降并且降低照射至腔室主体的内壁的离子的能量。
[0013]在一个实施方式中，上述比率，即占空比被设定为35％以下。根据该实施方式，能够进一步降低照射到腔室主体的内壁的离子的能量。
[0014]在一个实施方式中，等离子体处理装置中，作为一个以上的直流电源包括多个直流电源。在各个周期内，施加至下部电极的直流电压由从多个直流电源依次输出的多个直流电压形成。根据该实施方式，能够减轻多个直流电源各自的负载。
[0015]在一个实施方式中的等离子体处理方法中，在施加直流电压的期间中供给高频，在停止直流电压的施加的期间中停止供给所述高频。在另一个实施方式中的等离子体处理方法中，在施加直流电压的期间中停止供给高频，在停止直流电压的施加的期间中供给高频。
[0016]在另一方式中提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置包括腔室主体、工作台、高频电源、一个以上的直流电源、切换机构和控制器。包括腔室主体、工作台、高频电源和一个以上的直流电源。腔室主体提供其内部空间作为腔室。工作台设置在腔室主体内。工作台包括下部电极。工作台以能够支承载置在其上的基片的方式设置。高频电源供给用于激励供给到腔室的气体的高频。一个以上的直流电源产生施加至下部电极的具有负极性的直流电压。切换机构以能够使对下部电极的直流电压的施加停止的方式设置。控制器以控制切换机构的方式设置。控制器以来自一个以上的直流电源的负极性的直流电压周期性地施加至下部电极、并且在各个周期内直流电压施加至下部电极的期间所占的比率设定为40％以下的方式控制切换机构，以将在腔室内生成的气体的等离子体中的离子引入到基片。
[0017]在一个实施方式中，控制器可以控制切换机构，使得上述比率即占空比被设定为35％以下。
[0018]在一个实施方式中，等离子体处理装置中，作为一个以上的直流电源包括多个直流电源。控制器控制切换机构，使得在各个周期内，施加至下部电极的直流电压由从多个直流电源依次输出的多个直流电压形成。
[0019]在一个实施方式中，控制器控制高频电源，使得在施加直流电压期间中供给高频，在停止直流电压的施加的期间中停止供给高频。在另一个实施方式中，控制器控制高频电源，使得在施加直流电压的期间中停止供给高频，在停止直流电压的施加的期间中供给高频。
[0020]专利技术效果
[0021]如上所说明的，能够抑制基片的蚀刻速率下降并且降低照射至腔室主体的内壁的离子的能量。
附图说明
[0022]图1是概略地表示一个实施方式的等离子体处理装置的图。
[0023]图2是表示图1所示的等离子体处理装置的电源系统和控制系统的一个实施方式的图。
[0024]图3是表示图2所示的直流电压、切换机构、高频滤波器和匹配器的电路结构的图。
[0025]图4是与利用图1所示的等离子体处理装置实施的一个实施方式的等离子体处理方法相关的时序图。
[0026]图5是表示等离子体电位的时序图。
[0027]图6的(a)和图6的(b)是与另一个实施方式的等离子体处理方法相关的时序图。
[0028]图7是表示另一个实施方式的等离子体处理装置的电源系统和控制系统的图。
[0029]图8是表示又一个实施方式的等离子体处理装置的电源系统和控制系统的图。
[0030]图9是与利用图8所示的等离子体处理装置实施的一个实施方式的等离子体处理方法相关的时序图。
[0031]图10是表示又一个实施方式的等离子体处理装置的电源系统和控制系统的图。
[0032]图11是表示波形调节器的一例的电路图。
[0033]图12的(a)是表示在第一评价实验中求取的、占空比与粘贴在顶板34的腔本文档来自技高网...
【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；设置在所述等离子体处理腔室内的工作台；用于在所述等离子体处理腔室内生成等离子体的高频电源；对设置在所述工作台中的电极施加负极性的电压的至少一个电源；构成为能够使对所述电极的所述电压的施加停止的切换机构；和构成为能够控制所述切换机构的控制器，所述控制器控制所述切换机构，以使得周期性地反复执行：对所述电极施加来自所述电源的负极性的电压，以将所述等离子体处理腔室内生成的等离子体中的离子引入到所述工作台上所载置的基片的步骤，和对所述电极不施加来自所述电源的负极性的电压的步骤，并且，所述电压被施加至所述电极的期间在各个周期内所占的比率设定为40％以下。2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述控制器控制所述切换机构以将所述比率设定为35％以下。3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述电源具有多个电源，所述控制器控制所述切换机构，使得在各个周期内，施加至所述电极的所述电压由从所述多个电源依次输出的多个电压形成。4.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述多个电压具有彼此相同的电平。5.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述控制器控制所述高频电源，使得与开始所述电压的施加同时地开始从所述高频电源供给高频，与停止所述电压的施加同时地停止从所述高频电源供给高频。6.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述控制器控制所述高频电源，使得与开始所述电压的施加同时地停止从所述高频电源供给高频，与停止所述电压的施加同时地开始从所述高频电源供给高频。7.如权利要求1～6中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：具有负极性的所述电压的电平为
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3000V。8.如权利要求1～7中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述等离子体处理装置是电容耦合型的等离子体处理装置。9.如权利要求1～8中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：所述等离子体处理装置在所述腔室内仅收纳被载置在所述工作台上的单一的基片。10.一种在等离子体处理装置中执行的等离子体处理方法，其特征在于：所述等离子体处理装置包括：等离子体处理腔室；设置在所述等离子体处理腔室内的工作台；用于在所述等离子体处理腔室内生成等离子体的高频电源；和对设置在所述工作台中的电极施加负极性的电压的至少一个电源，所述等离子体处理方法包括：从所述高频电源供给高频，以在所述等离子体处理腔室内生成等离子体的步骤；和
从所述电源对所述电极施加具有负极性的电压，以将所述等离子体中的离子引入到所述工作台上所载置的基片的步骤，在施加电压的所述步骤中，周期性地反复执行对所述电极施加所...
【专利技术属性】
技术研发人员：永海幸一，藤原一延，大下辰郎，道菅隆，丸山幸儿，永关一也，桧森慎司，
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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