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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023025675
(43)【公開日】2023-02-22
(54)【発明の名称】プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20230215BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 101G
H01L21/302 101B
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022106154
(22)【出願日】2022-06-30
(31)【優先権主張番号】P 2021130647
(32)【優先日】2021-08-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122507
【弁理士】
【氏名又は名称】柏岡 潤二
(72)【発明者】
【氏名】輿水 地塩
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004BA09
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB22
5F004BB23
5F004BB28
5F004CA06
(57)【要約】
【課題】エッジリングに供給される電気バイアスエネルギーの周期内において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さく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では、第１の電気バイアスエネルギー及び第２の電気バイアスエネルギーがそれぞれ、基板及びエッジリングに供給される。第１の高周波電力及び第２の高周波電力がそれぞれ、基板及びエッジリングを介してプラズマに結合される。第２の電気バイアスエネルギーの周期は、第２の電気バイアスエネルギーの電圧がその周期内での平均値に対して正側のレベルを有する期間を含む。当該期間において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、第１の高周波電力のパワーレベル又は第２の高周波電力のパワーレベルが設定される。
【選択図】図３
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置では、第１の電気バイアスエネルギー及び第２の電気バイアスエネルギーがそれぞれ、基板及びエッジリングに供給される。第１の高周波電力及び第２の高周波電力がそれぞれ、基板及びエッジリングを介してプラズマに結合される。第２の電気バイアスエネルギーの周期は、第２の電気バイアスエネルギーの電圧がその周期内での平均値に対して正側のレベルを有する期間を含む。当該期間において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、第１の高周波電力のパワーレベル又は第２の高周波電力のパワーレベルが設定される。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板及びエッジリングを支持するように構成された基板支持部と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を発生するように構成された少なくとも一つの高周波電源と、
前記基板に供給される第１の電気バイアスエネルギー及び前記エッジリングに供給される第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された少なくとも一つのバイアス電源と、
を備え、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理装置。
前記チャンバ内に設けられており、基板及びエッジリングを支持するように構成された基板支持部と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を発生するように構成された少なくとも一つの高周波電源と、
前記基板に供給される第１の電気バイアスエネルギー及び前記エッジリングに供給される第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された少なくとも一つのバイアス電源と、
を備え、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理装置。
【請求項2】
前記第２の電気バイアスエネルギーのレベルは、前記エッジリングの厚さの減少に応じて増加するように設定される、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項3】
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項4】
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項5】
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項6】
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項7】
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項8】
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項9】
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項10】
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
【請求項11】
前記少なくとも一つの高周波電源として、前記第１の高周波電力を発生するように構成された第１の高周波電源及び前記第２の高周波電力を発生するように構成された第２の高周波電源を備える、請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項12】
前記少なくとも一つの高周波電源として、単一の高周波電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される高周波電力の前記第１の高周波電力と前記第２の高周波電力への分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、
請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記単一の高周波電源によって発生される高周波電力の前記第１の高周波電力と前記第２の高周波電力への分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、
請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項13】
前記少なくとも一つのバイアス電源として、前記第１の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第１のバイアス電源及び前記第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第２のバイアス電源を備える、請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項14】
前記少なくとも一つのバイアス電源として、単一のバイアス電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される電気バイアスエネルギーの前記第１の電気バイアスエネルギーと前記第２の電気バイアスエネルギーへの分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記単一の高周波電源によって発生される電気バイアスエネルギーの前記第１の電気バイアスエネルギーと前記第２の電気バイアスエネルギーへの分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項15】
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々は、高周波バイアス電力であるか、前記バイアス周波数の逆数の時間長を有する時間間隔で周期的に発生される電圧のパルスである、請求項１～１０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項16】
プラズマ処理装置のチャンバ内において基板支持部上に基板を載置する工程であり、該基板支持部上にはエッジリングが搭載されている、該工程と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を供給する工程と、
前記基板に第１の電気バイアスエネルギーを、前記エッジリングに第２の電気バイアスエネルギーを供給する工程と、
を含み、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理方法。
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を供給する工程と、
前記基板に第１の電気バイアスエネルギーを、前記エッジリングに第２の電気バイアスエネルギーを供給する工程と、
を含み、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理方法。
【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。
【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、チャンバ及び基板支持部を備える。基板支持部は、チャンバ内に設けられている。基板支持部は、基板及びエッジリング（又はフォーカスリング）を支持する。エッジリングの厚さは、プラズマ処理によって減少する。下記の特許文献１は、エッジリングの厚さが小さくなっている場合にエッジリングに負の直流電圧を印加するように構成されたプラズマ処理装置を開示している。負の直流電圧が印加されると、エッジリング上のシースが厚くなり、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との差が解消される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００８－２２７０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、エッジリングに供給される電気バイアスエネルギーの周期内において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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、基板支持部、少なくとも一つの高周波電源、及び少なくとも一つのバイアス電源を備える。基板支持部は、チャンバ内に設けられており、基板及びエッジリングを支持するように構成されている。少なくとも一つの高周波電源は、基板を介して基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及びエッジリングを介してエッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を発生するように構成されている。少なくとも一つのバイアス電源は、基板に供給される第１の電気バイアスエネルギー及びエッジリングに供給される第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成されている。第１の電気バイアスエネルギー及び第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有するバイアス周期で繰り返す波形を有する。バイアス周期は、第１の期間及び第２の期間を含む。第１の期間では、第１の電気バイアスエネルギー及び第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧は、バイアス周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する。第２の期間では、第１の電気バイアスエネルギー及び第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧は、当該平均値に対して負側のレベルを有する。第１の期間において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、第１の高周波電力のパワーレベル又は第２の高周波電力のパワーレベルが設定される。
【発明の効果】
【0006】
一つの例示的実施形態によれば、エッジリングに供給される電気バイアスエネルギーの周期内において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】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。
【図2】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。
【図3】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。
【図4】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置に関連するタイミングチャートである。
【図6】別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。
【図7】更に別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。
【図8】更に別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。
【図9】更に別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。
【図10】更に別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。
【図11】更に別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。
【図12】更に別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。
【図13】更に別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。
【図14】更に別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。
【図15】更に別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。
【図16】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【0009】
【0010】
一実施形態において、プラズマ処理システムは、プラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも一つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも一つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも一つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。
【0011】
プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも一つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ；Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ；Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。
【0012】
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２ａ１、記憶部２ａ２、及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
【0013】
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合プラズマ処理装置の構成例について説明する。容量結合プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも一つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。側壁１０ａは接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
【0014】
基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に設けられている。基板支持部１１は、その上に載置される基板Ｗ及びエッジリングＥＲを支持するように構成されている。エッジリングＥＲは、リング形状を有しており、シリコン、炭化ケイ素、石英のような材料から形成されている。基板Ｗは、基板支持部１１上且つエッジリングＥＲによって囲まれた領域の中に配置される。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、基板Ｗ及びエッジリングＥＲのうち少なくとも一つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と基板支持面との間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
【0015】
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも一つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも一つのガス供給口１３ａ、少なくとも一つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。
【0016】
ガス供給部２０は、一つ以上のガスソース２１及び少なくとも一つ以上の流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、一つ以上の処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、一つ以上の処理ガスの流量を変調又はパルス化する一つ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
【0017】
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【0018】
以下、図２に加えて図３を参照する。図３は、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。基板支持部１１は、第１の基台１１１ａ、第２の基台１１１ｂ、及び静電チャック１１３を有している。第１の基台１１１ａ及び第２の基台１１１ｂは、アルミニウムのような導体から形成されている。第１の基台１１１ａは、略円盤形状を有する。第２の基台１１１ｂは、略環形状を有している。第２の基台１１１ｂは、第１の基台１１１ａを囲むように、第１の基台１１１ａの径方向外側で周方向に延在している。第１の基台１１１ａと第２の基台１１１ｂとの間には、誘電体領域１１１ｃが介在していてもよい。
【0019】
静電チャック１１３は、第１の基台１１１ａ及び第２の基台１１１ｂの上に設けられている。基板支持部１１は、静電チャック１１３の中央部及び第１の基台１１１ａから構成された第１の領域１１Ｒ１を含んでいる。基板Ｗは、第１の領域１１Ｒ１上且つ静電チャック１１３上に載置される。基板支持部１１は、静電チャック１１３の周縁部及び第２の基台１１１ｂから構成された第２の領域１１Ｒ２を含んでいる。エッジリングＥＲは、第２の領域１１Ｒ２上且つ静電チャック１１３上に載置される。
【0020】
静電チャック１１３は、誘電体部１１３ｄを有している。誘電体部１１３ｄは、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムのような誘電体から形成されている。誘電体部１１３ｄは、略円盤形状を有している。第１の領域１１Ｒ１は、誘電体部１１３ｄの中央部分を含む。第２の領域１１Ｒ２は、誘電体部１１３ｄの周縁部分を含む。
【0021】
静電チャック１１３は、チャック電極１１３ａを更に有している。チャック電極１１３ａは、導体から形成された膜であり、第１の領域１１Ｒ１内で誘電体部１１３ｄの中に設けられている。チャック電極１１３ａには、直流電源５０ｐがスイッチ５０ｓを介して電気的に接続されている。直流電源５０ｐからの直流電圧がチャック電極１１３ａに印加されると、基板Ｗと静電チャック１１３との間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは静電チャック１１３に引き付けられ、静電チャック１１３によって保持される。
【0022】
静電チャック１１３は、チャック電極１１３ｂ及び１１３ｃを更に有していてもよい。チャック電極１１３ｂ及び１１３ｃの各々は、導体から形成された膜である。チャック電極１１３ｂ及び１１３ｃは、環形状を有していてもよい。チャック電極１１３ｂ及び１１３ｃは、第２の領域１１Ｒ２内で誘電体部１１３ｄの中に設けられている。チャック電極１１３ｂには、直流電源５１ｐがスイッチ５１ｓを介して電気的に接続されている。チャック電極１１３ｃには、直流電源５２ｐがスイッチ５２ｓを介して電気的に接続されている。直流電源５１ｐからの直流電圧がチャック電極１１３ｂに印加され、直流電源５２ｐからの直流電圧がチャック電極１１３ｃに印加されると、エッジリングＥＲと静電チャック１１３との間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、エッジリングＥＲは静電チャック１１３に引き付けられ、静電チャック１１３によって保持される。
【0023】
プラズマ処理装置１は、高周波電源３１（第１の高周波電源）、高周波電源３２（第２の高周波電源）、バイアス電源４１（第１のバイアス電源）、及びバイアス電源４２（第２のバイアス電源）を備えている。
【0024】
高周波電源３１は、チャンバ１０内でプラズマを生成するために高周波電力ＲＦ１（第１の高周波電力）を発生するように構成されている。高周波電力ＲＦ１は、例えば、１３ＭＨｚ以上、１５０ＭＨｚ以下の周波数を有する。高周波電力ＲＦ１は、基板支持部１１及び基板Ｗを介して基板Ｗ上でプラズマに結合するように基板支持部１１に供給される。図３の実施形態では、高周波電源３１は、整合器３１ｍを介して第１の基台１１１ａに電気的に接続されている。整合器３１ｍは、整合回路を含んでいる。整合器３１ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器３１ｍの整合回路は、後述する制御部３０によって制御される。整合器３１ｍの整合回路のインピーダンスは、高周波電源３１の負荷側のインピーダンスを高周波電源３１の出力インピーダンスに整合させるように調整される。
【0025】
高周波電源３２は、チャンバ１０内でプラズマを生成するために高周波電力ＲＦ２（第２の高周波電力）を発生するように構成されている。高周波電力ＲＦ２は、高周波電力ＲＦ１と同じく、例えば、１３ＭＨｚ以上、１５０ＭＨｚ以下の周波数を有する。高周波電力ＲＦ２は、基板支持部１１及びエッジリングＥＲを介してエッジリングＥＲ上でプラズマに結合するように基板支持部１１に供給される。図３の実施形態では、高周波電源３２は、整合器３２ｍを介して第２の基台１１１ｂに電気的に接続されている。整合器３２ｍは、整合回路を含んでいる。整合器３２ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器３２ｍの整合回路は、制御部３０によって制御される。整合器３２ｍの整合回路のインピーダンスは、高周波電源３２の負荷側のインピーダンスを高周波電源３２の出力インピーダンスに整合させるように調整される。
【0026】
バイアス電源４１は、電気バイアスエネルギーＢＥ１（第１の電気バイアスエネルギー）を発生するように構成されている。電気バイアスエネルギーＢＥ１は、基板支持部１１を介して基板Ｗに供給される。電気バイアスエネルギーＢＥ１は、プラズマから基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーを調整するために、基板Ｗに供給される。図３の実施形態では、バイアス電源４１は、第１の基台１１１ａに電気的に接続されている。
【0027】
バイアス電源４２は、電気バイアスエネルギーＢＥ２（第２の電気バイアスエネルギー）を発生するように構成されている。電気バイアスエネルギーＢＥ２は、基板支持部１１を介してエッジリングＥＲに供給される。電気バイアスエネルギーＢＥ２は、プラズマからエッジリングＥＲに供給されるイオンのエネルギーを調整するために、エッジリングＥＲに供給される。図３の実施形態では、バイアス電源４２は、第２の基台１１１ｂに電気的に接続されている。
【0028】
以下、図２及び図３と共に、図４を参照する。図４は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置に関連するタイミングチャートである。図４には、電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ１の各々の波形（電圧波形）が示されている。また、図４には、電気バイアスエネルギーＢＥ１のレベルＬＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２が示されている。また、図４には、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２が示されている。
【0029】
電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２の各々は、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期ＣＹ（波形周期）で繰り返す波形を有する。バイアス周波数は、例えば１００ｋＨｚ以上、１３．５６ＭＨｚ以下の周波数である。
【0030】
一実施形態において、電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２の各々は、バイアス周波数を有する高周波電力、即ち高周波バイアス電力ＬＦであってもよい。高周波バイアス電力ＬＦは、周期ＣＹ（波形周期）、即ちバイアス周期において正弦波状の波形を有する。周期ＣＹは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する。
【0031】
電気バイアスエネルギーＢＥ１が高周波バイアス電力ＬＦである場合には、バイアス電源４１は、整合器４１ｍを介して第１の基台１１１ａに接続される。整合器４１ｍは、整合回路を含んでいる。整合器４１ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器４１ｍの整合回路は、制御部３０によって制御される。整合器４１ｍの整合回路のインピーダンスは、バイアス電源４１の負荷側のインピーダンスをバイアス電源４１の出力インピーダンスに整合させるように調整される。
【0032】
電気バイアスエネルギーＢＥ２が高周波バイアス電力ＬＦである場合には、バイアス電源４２は、整合器４２ｍを介して第２の基台１１１ｂに接続される。整合器４２ｍは、整合回路を含んでいる。整合器４２ｍの整合回路は、可変インピーダンスを有する。整合器４２ｍの整合回路は、制御部３０によって制御される。整合器４２ｍの整合回路のインピーダンスは、バイアス電源４２の負荷側のインピーダンスをバイアス電源４２の出力インピーダンスに整合させるように調整される。
【0033】
別の実施形態において、電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２の各々は、バイアス周波数の逆数である時間長を有する時間間隔（即ち、周期ＣＹ又は波形周期）で周期的に発生される電圧のパルスＰＶであってもよい。電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２として用いられる電圧のパルスＰＶは、負の電圧のパルス又は負の直流電圧のパルスであってもよい。電圧のパルスＰＶは、三角波、矩形波といった任意の波形を有していてもよい。電気バイアスエネルギーＢＥ１として電圧のパルスが用いられる場合には、整合器４１ｍの代わりに、フィルタが、高周波電力を遮断するよう、バイアス電源４１に接続されていてもよい。また、電気バイアスエネルギーＢＥ２として電圧のパルスが用いられる場合には、整合器４２ｍの代わりに、フィルタが、高周波電力を遮断するよう、バイアス電源４２に接続されていてもよい。
【0034】
周期ＣＹ（波形周期）は、第１の期間Ｔ１及び第２の期間Ｔ２を含む。第１の期間Ｔ１では、電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２の各々の電圧は、周期ＣＹ内における当該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する。第２の期間Ｔ２では、電気バイアスエネルギーＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２の各々の電圧は、当該平均値に対して負側のレベルを有する。
【0035】
高周波電源３１は、高周波電力ＲＦ１の負荷からの反射を抑制するために、周期ＣＹ内で高周波電力ＲＦ１の周波数を変化させてもよい。このため、周期ＣＹは、複数の位相期間に分割される。周期ＣＹ内の複数の位相期間それぞれの高周波電力ＲＦ１の周波数は、予め準備された周波数の時系列を用いて設定される。周波数の時系列は、制御部３０から高周波電源３１に指定され得る。
【0036】
また、高周波電源３２は、高周波電力ＲＦ２の負荷からの反射を抑制するために、周期ＣＹ内で高周波電力ＲＦ２の周波数を変化させてもよい。周期ＣＹ内の複数の位相期間それぞれの高周波電力ＲＦ２の周波数は、予め準備された周波数の時系列を用いて設定される。周波数の時系列は、制御部３０から高周波電源３２に指定され得る。
【0037】
制御部３０は、高周波電源３１、高周波電源３２、バイアス電源４１、及びバイアス電源４２を制御するように構成されている。制御部３０は、ＣＰＵといったプロセッサから構成され得る。なお、制御部２が、制御部３０を兼ねていてもよい。
【0038】
以下、図２～図４と共に、図５の（ａ）及び図５の（ｂ）を参照する。図５の（ａ）は、エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合のシースの上端位置を示す図であり、図５の（ｂ）は、エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合のシースの上端位置を示す図である。
【0039】
図５の（ａ）及び図５の（ｂ）に示すように、第１の期間Ｔ１においてはシースの厚さは小さく、第１の期間Ｔ１におけるシースの上端ＳＨＴ１の位置は低い。一方、第２の期間Ｔ２においてはシースの厚さは大きく、第２の期間Ｔ２におけるシースの上端ＳＨＴ２の位置は高い。なお、シースの上端の位置（即ち、シースの上端位置）は、シースとプラズマの界面の高さ方向の位置である。
【0040】
エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰである場合、例えばエッジリングＥＲの上面の高さ方向の位置と基板Ｗの上面の高さ方向の位置が等しい場合には、エッジリングＥＲ上のシースの上端位置は、基板Ｗ上のシースの上端位置と等しい。以下、この場合の電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２を基準レベルＬＲＥＦ２という。また、この場合の高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１を基準パワーレベルＰＲＥＦ１という。また、この場合の高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２を基準パワーレベルＰＲＥＦ２という。
【0041】
エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きく、レベルＬＢＥ２が基準レベルＬＲＥＦ２であると、エッジリングＥＲ上のシースの上端位置は、図５の（ａ）において破線で示すように基板Ｗ上のシースの上端位置よりも高くなる。一方、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さく、レベルＬＢＥ２が基準レベルＬＲＥＦ２であると、エッジリングＥＲ上のシースの上端位置は、図５の（ｂ）において破線で示すように基板Ｗ上のシースの上端位置よりも低くなる。
【0042】
プラズマ処理装置１では、周期ＣＹ内において基板Ｗ上でのシースの上端位置とエッジリングＥＲ上でのシースの上端位置との差を低減するために、電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２が調整される。また、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び／又は高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２が調整される。電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２、並びに、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２は、制御部３０によって制御され得る。
【0043】
第２の期間Ｔ２においては、基板Ｗ上のシースの厚さ及びエッジリングＥＲ上のシースの厚さは、主に電気バイアスエネルギーＢＥ１のレベルＬＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２で決定される。第２の期間Ｔ２において、基板Ｗ上でのシースの上端位置とエッジリングＥＲ上でのシースの上端位置との差を低減するために、電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２は、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲの減少に応じて増加するように設定される。電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２は、制御部３０からバイアス電源４２に指定され得る。
【0044】
具体的には、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きい場合には、図４に示すように、レベルＬＢＥ２が基準レベルＬＲＥＦ２よりも低いレベルに設定される。これにより、図５の（ａ）において実線で示すように、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ２の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ２の位置の差が低減される。なお、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲは、センサにより光学的に又は電気的に取得されてもよい。或いは、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲは、エッジリングＥＲがプラズマに晒された時間の長さから推定されてもよい。
【0045】
一方、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さい場合には、図４に示すように、レベルＬＢＥ２が基準レベルＬＲＥＦ２よりも高いレベルに設定される。これにより、図５の（ｂ）において実線で示すように、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ２の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ２の位置の差が低減される。
【0046】
なお、電気バイアスエネルギーＢＥ１のレベルＬＢＥ１が高いほど、基板Ｗの負バイアス電位の絶対値が大きくなり、基板Ｗ上でのシースの厚さが大きくなる。また、電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２が高いほど、エッジリングＥＲの負バイアス電位の絶対値が大きくなり、エッジリングＥＲ上でのシースの厚さが大きくなる。電気バイアスエネルギーＢＥ１が高周波バイアス電力ＬＦであれば、レベルＬＢＥ１は電気バイアスエネルギーＢＥ１のパワーレベルである。電気バイアスエネルギーＢＥ２が高周波バイアス電力ＬＦであれば、レベルＬＢＥ２は電気バイアスエネルギーＢＥ２のパワーレベルである。電気バイアスエネルギーＢＥ１が電圧のパルスＰＶであれば、レベルＬＢＥ１は電圧のパルスＰＶの電圧レベルの負方向への増加につれて高くなる。また、電気バイアスエネルギーＢＥ２が電圧のパルスＰＶであれば、レベルＬＢＥ２は電圧のパルスＰＶの電圧レベルの負方向への増加につれて高くなる。
【0047】
第１の期間Ｔ１においては、基板Ｗ上のシースの厚さ及びエッジリングＥＲ上のシースの厚さは、主に高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２で決定される。プラズマ処理装置１では、第１の期間Ｔ１において基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、第１の期間Ｔ１におけるパワーレベルＰＲＦ１又はパワーレベルＰＲＦ２が設定される。パワーレベルＰＲＦ１及びパワーレベルＰＲＦ２はそれぞれ、制御部３０から高周波電源３１及び高周波電源３２に指定される。
【0048】
プラズマ処理装置１では、周期ＣＹ内においてパワーレベルＰＲＦ１及びパワーレベルＰＲＦ２を調整するために、高周波電源３１、高周波電源３２、バイアス電源４１、及びバイアス電源４２は、同期信号を用いて互いに同期されている。同期信号は、高周波電源３１、高周波電源３２、バイアス電源４１、及びバイアス電源４２のうち一つから、他の電源に送信されてもよい。或いは、同期信号は、制御部３０から高周波電源３１、高周波電源３２、バイアス電源４１、及びバイアス電源４２に送信されてもよい。同期信号は、電圧センサ４１ｖによって測定される電気バイアスエネルギーＢＥ１の電圧又は電圧センサ４２ｖによって測定される電気バイアスエネルギーＢＥ２の電圧から、制御部３０によって生成されてもよい。
【0049】
また、第１の期間Ｔ１及び第２の期間Ｔ２は、電圧センサ４１ｖによって測定される電気バイアスエネルギーＢＥ１の電圧又は電圧センサ４２ｖによって測定される電気バイアスエネルギーＢＥ２の電圧から制御部３０によって特定されてもよい。或いは、第１の期間Ｔ１及び第２の期間Ｔ２の各々は、予め定められた時間長を有する周期ＣＹ内の期間として設定されていてもよい。
【0050】
以下、周期ＣＹにおけるパワーレベルＰＲＦ１及びパワーレベルＰＲＦ２の調整に関する第１～第４の例について説明する。
【0051】
［第１の例］
【0052】
第１の例においては、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きい場合に第１の期間Ｔ１におけるパワーレベルＰＲＦ２が、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ２よりも低いパワーレベルに設定される。これにより、図５の（ａ）において実線で示すように、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置の差が低減される。また、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きい場合に第２の期間Ｔ２におけるパワーレベルＰＲＦ２は、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ２よりも高いパワーレベルに設定されてもよい。これにより、第１の期間Ｔ１において減少されたパワーレベルＰＲＦ２が第２の期間Ｔ２において補われて、周期ＣＹにおける平均的なプラズマの密度が一定の密度に維持される。
【0053】
［第２の例］
【0054】
第２の例においては、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きい場合に第１の期間Ｔ１におけるパワーレベルＰＲＦ１が、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ１よりも高いパワーレベルに設定される。これにより、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置の差が低減される。また、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも大きい場合に第２の期間Ｔ２におけるパワーレベルＰＲＦ１は、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ１よりも低いパワーレベルに設定されてもよい。これにより、周期ＣＹにおける平均的なパワーレベルＰＲＦ１が一定のパワーレベルに維持され、周期ＣＹにおける平均的なプラズマの密度が一定の密度に維持される。
【0055】
［第３の例］
【0056】
第３の例においては、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さい場合に第１の期間Ｔ１におけるパワーレベルＰＲＦ２が、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ２よりも高いパワーレベルに設定される。これにより、図５の（ｂ）において実線で示すように、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置の差が低減される。また、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さい場合に第２の期間Ｔ２におけるパワーレベルＰＲＦ２は、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ２よりも低いパワーレベルに設定されてもよい。これにより、周期ＣＹにおける平均的なパワーレベルＰＲＦ２が一定のパワーレベルに維持され、周期ＣＹにおける平均的なプラズマの密度が一定の密度に維持される。
【0057】
［第４の例］
【0058】
第４の例おいては、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さい場合に第１の期間Ｔ１におけるパワーレベルＰＲＦ１は、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ１よりも低いパワーレベルに設定される。これにより、基板Ｗ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端ＳＨＴ１の位置の差が低減される。また、エッジリングＥＲの厚さＴＨＥＲが所定値ＴＨＰよりも小さい場合に第２の期間Ｔ２におけるパワーレベルＰＲＦ１は、図４に示すように、基準パワーレベルＰＲＥＦ１よりも高いパワーレベルに設定されてもよい。これにより、第１の期間Ｔ１において減少されたパワーレベルＰＲＦ１が第２の期間Ｔ２において補われて、周期ＣＹにおける平均的なプラズマの密度が、一定の密度に維持される。
【0059】
以上説明したプラズマ処理装置１では、第２の電気バイアスエネルギーのレベルを調整することにより、周期ＣＹ内の第２の期間において基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能である。また、第１の期間Ｔ１において、基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１又は高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２が設定される。したがって、第１の期間Ｔ１において、基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能である。故に、プラズマ処理装置１によれば、エッジリングＥＲに供給される電気バイアスエネルギーＢＥ２の周期ＣＹ内において、基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能となる。
【0060】
以下、図６～図１４を参照して、幾つかの別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置について説明する。図６は、別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。以下、図６に示すプラズマ処理装置１Ｂのプラズマ処理装置１に対する相違点について説明する。
【0061】
プラズマ処理装置１Ｂは、第１の基台１１１ａ及び第２の基台１１１ｂに代えて、基台１１１を有している。基台１１１は、略円盤形状を有しており、アルミニウムのような導体から形成されている。静電チャック１１３は、基台１１１上に設けられている。プラズマ処理装置１Ｂでは、高周波電源３１及びバイアス電源４１は、基台１１１に電気的に接続されている。高周波電源３２及びバイアス電源４２は、エッジリングＥＲに電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｂの他の構成は、プラズマ処理装置１の対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｂの各部の動作は、プラズマ処理装置１の対応の部分の動作と同一である。
【0062】
【0063】
プラズマ処理装置１Ｃは、基台１１１を囲むように設けられた絶縁部１１５を含んでいる。絶縁部１１５は、石英のような絶縁体から形成されている。エッジリングＥＲの周縁部分は、絶縁部１１５上に載置されている。絶縁部１１５の中には、電極１１７が設けられている。電極１１７は、周方向に延在していてもよく、環形状を有していてもよい。電極１１７は、エッジリングＥＲの周縁部の下方に配置されている。プラズマ処理装置１Ｃでは、高周波電源３２及びバイアス電源４２は、電極１１７に電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｃの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｂの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｃの各部の動作は、プラズマ処理装置１Ｂの対応の部分の動作と同一である。
【0064】
【0065】
プラズマ処理装置１Ｄでは、電極１１３ｈが、第２の領域１１Ｒ２内で静電チャック１１３の誘電体部１１３ｄの中に設けられている。電極１１３ｈは、導体から形成された膜である。電極１１３ｈは、周方向に延在していてもよく、環形状を有していてもよい。電極１１３ｈは、チャック電極１１３ｂ及び１１３ｃの各々と誘電体部１１３ｄの下面との間に設けられていてもよい。プラズマ処理装置１Ｄでは、高周波電源３２及びバイアス電源４２は、電極１１３ｈに電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｄの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｂの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｄの各部の動作は、プラズマ処理装置１Ｂの対応の部分の動作と同一である。
【0066】
【0067】
プラズマ処理装置１Ｅでは、電極１１３ｇが、第１の領域１１Ｒ１内で静電チャック１１３の誘電体部１１３ｄの中に設けられている。電極１１３ｇは、導体から形成された膜である。電極１１３ｇは、円形状を有していてもよい。電極１１３ｇは、チャック電極１１３ａと誘電体部１１３ｄの下面との間に設けられていてもよい。プラズマ処理装置１Ｅでは、高周波電源３１及びバイアス電源４１は、電極１１３ｇに電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｅの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｄの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｅの各部の動作は、プラズマ処理装置１Ｄの対応の部分の動作と同一である。なお、プラズマ処理装置１Ｅにおいて、基台１１１は、導体、誘電体、半導体の何れから形成されていてもよい。
【0068】
【0069】
プラズマ処理装置１Ｆでは、電極１１３ｎが、第２の領域１１Ｒ２内で静電チャック１１３の誘電体部１１３ｄの中に設けられている。電極１１３ｎは、導体から形成された膜である。電極１１３ｎは、周方向に延在していてもよく、環形状を有していてもよい。電極１１３ｎは、電極１１３ｈと誘電体部１１３ｄの下面との間に設けられていてもよい。プラズマ処理装置１Ｆでは、高周波電源３２は、電極１１３ｎに電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｆの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｅの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｆの各部の動作は、プラズマ処理装置１Ｅの対応の部分の動作と同一である。
【0070】
【0071】
プラズマ処理装置１Ｇでは、電極１１３ｍが、第１の領域１１Ｒ１内で静電チャック１１３の誘電体部１１３ｄの中に設けられている。電極１１３ｍは、導体から形成された膜である。電極１１３ｍは、円形状を有していてもよい。電極１１３ｍは、電極１１３ｇと誘電体部１１３ｄの下面との間に設けられていてもよい。プラズマ処理装置１Ｇでは、高周波電源３１は、電極１１３ｍに電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｇの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｆの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｇの各部の動作は、プラズマ処理装置１Ｆの対応の部分の動作と同一である。なお、プラズマ処理装置１Ｇにおいて、基台１１１は、導体、誘電体、半導体の何れから形成されていてもよい。
【0072】
【0073】
プラズマ処理装置１Ｈは、電極１１３ｈを有していない。高周波電源３２及びバイアス電源４２は、基台１１１に電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｈでは、周期ＣＹにおけるパワーレベルＰＲＦ１及びパワーレベルＰＲＦ２の調整に関する上述の第２の例及び第４の例が用いられる。プラズマ処理装置１Ｈの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｅの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｈの各部の他の動作は、プラズマ処理装置１Ｅの対応の部分の動作と同一である。
【0074】
【0075】
プラズマ処理装置１Ｊは、電極１１３ｎを有していない。高周波電源３２は、基台１１１に電気的に接続されている。プラズマ処理装置１Ｊでは、周期ＣＹにおけるパワーレベルＰＲＦ１及びパワーレベルＰＲＦ２の調整に関する上述の第２の例及び第４の例が用いられる。プラズマ処理装置１Ｊの他の構成は、プラズマ処理装置１Ｇの対応の構成と同一である。また、プラズマ処理装置１Ｊの各部の他の動作は、プラズマ処理装置１Ｇの対応の部分の動作と同一である。
【0076】
【0077】
プラズマ処理装置１Ｋは、高周波電源３２及びバイアス電源４２を備えていない。プラズマ処理装置１Ｋでは、単一の高周波電源３１によって発生される高周波電力が分岐されて高周波電力ＲＦ１と高周波電力ＲＦ２が生成される。高周波電力ＲＦ１は、第１の基台１１１ａに供給され、高周波電力ＲＦ２は、第２の基台１１１ｂに供給される。
【0078】
単一の高周波電源３１によって発生される高周波電力の高周波電力ＲＦ１と高周波電力ＲＦ２への分配比率は、調整器３１ａによって調整される。プラズマ処理装置１Ｋでは、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２は、調整器３１ａによる分配比率の調整により設定される。なお、プラズマ処理装置１Ｂ～１Ｋにおいても、単一の高周波電源３１によって発生される高周波電力が分岐されて高周波電力ＲＦ１と高周波電力ＲＦ２が生成されてもよい。
【0079】
図１４に示すように、調整器３１ａは、高周波電源３１を第１の基台１１１ａに接続する電気的パス上のノードと第２の基台１１１ｂとの間で接続されていてもよい。調整器３１ａは、可変インピーダンスを有する回路を含んでいてもよい。この回路は、固定容量コンデンサとスイッチング素子を各々が含む複数の直列回路の並列接続から構成されていてもよい。或いは、調整器３１ａは、高周波電源３１から第２の基台１１１ｂに向けて供給される高周波電力を減衰させるように構成された減衰器であってもよい。なお、調整器３１ａは、上記ノードと第１の基台１１１ａとの間に接続されていてもよい。
【0080】
また、プラズマ処理装置１Ｋでは、単一のバイアス電源４１によって発生された電気バイアスエネルギーが分岐されて電気バイアスエネルギーＢＥ１と電気バイアスエネルギーＢＥ２が生成される。電気バイアスエネルギーＢＥ１は、第１の基台１１１ａに供給され、電気バイアスエネルギーＢＥ２は、第２の基台１１１ｂに供給される。
【0081】
単一のバイアス電源４１によって発生される電気バイアスエネルギーの電気バイアスエネルギーＢＥ１と電気バイアスエネルギーＢＥ２への分配比率は、調整器４１ａによって調整される。プラズマ処理装置１Ｋでは、電気バイアスエネルギーＢＥ１のレベルＬＢＥ１及び電気バイアスエネルギーＢＥ１のレベルＬＢＥ２は、調整器４１ａによる分配比率の調整により設定される。なお、プラズマ処理装置１Ｂ～１Ｋにおいても、単一のバイアス電源４１によって発生される電気バイアスエネルギーが分岐されて電気バイアスエネルギーＢＥ１と電気バイアスエネルギーＢＥ２が生成されてもよい。
【0082】
図１４に示すように、調整器４１ａは、バイアス電源４１を第１の基台１１１ａに接続する電気的パス上のノードと第２の基台１１１ｂとの間で接続されていてもよい。調整器４１ａは、可変インピーダンスを有する回路を含んでいてもよい。この回路は、固定容量コンデンサとスイッチング素子を各々が含む複数の直列回路の並列接続から構成されていてもよい。或いは、調整器４１ａは、バイアス電源４１から第２の基台１１１ｂに向けて供給される電気バイアスエネルギーを減衰させるように構成された減衰器であってもよい。なお、調整器４１ａは、上記ノードと第１の基台１１１ａとの間に接続されていてもよい。
【0083】
【0084】
プラズマ処理装置１Ｌにおいて、静電チャック１１３は、その中央部と周縁部との間に領域１１３ｅを含んでいる。領域１１３ｅは、静電チャック１１３の中央部と周縁部を電気的に分離し得る。領域１１３ｅは、絶縁体から形成されていてもよい。或いは、領域１１３ｅは、静電チャック１１３の中央部の誘電体部１１３ｄの材料及び静電チャック１１３の周縁部の誘電体部１１３ｄの材料とは異なる誘電体から形成されていてもよい。領域１１３ｅは、溶射により形成されてもよい。或いは、領域１１３ｅは、空間であってもよい。また、プラズマ処理装置１Ｌにおいて、静電チャック１１３の中央部と周縁部は、互いに異なる誘電体から形成されていてもよい。なお、上述した種々の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の各々においても、静電チャック１１３は、その中央部と周縁部との間に領域１１３ｅを含んでいてもよい。
【0085】
以下、図１６を参照して、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図１６は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図１６に示すプラズマ処理方法（以下、「方法ＭＴ」という）は、上述した種々の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を用いて行われ得る。
【0086】
図１６に示すように、方法ＭＴは、工程ＳＴａで開始する。工程ＳＴａでは、基板支持部１１上に基板が載置される。次いで、方法ＭＴでは、工程ＳＴｂと工程ＳＴｃが並行して行われる。工程ＳＴｂと工程ＳＴｃが行われている期間においては、ガス供給部２０からチャンバ１０内にガスが供給される。また、工程ＳＴｂと工程ＳＴｃが行われている期間においては、チャンバ１０内の圧力が、指定された圧力に排気システム４０によって減圧される。
【0087】
工程ＳＴｂでは、チャンバ１０内のガスからプラズマを生成するために、高周波電力ＲＦ１及び高周波電力ＲＦ２が供給される。工程ＳＴｃでは、電気バイアスエネルギーＢＥ１が基板Ｗに供給され、電気バイアスエネルギーＢＥ２がエッジリングＥＲに供給される。方法ＭＴでは、第１の期間Ｔ１において、基板Ｗ上のシースの上端位置とエッジリングＥＲ上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１又は高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２が設定される。
【0088】
また、周期ＣＹ内において基板Ｗ上でのシースの上端位置とエッジリングＥＲ上でのシースの上端位置との差を低減するために、電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２も調整され得る。また、第２の期間Ｔ２においても、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び／又は高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２が調整され得る。電気バイアスエネルギーＢＥ２のレベルＬＢＥ２が調整、並びに、高周波電力ＲＦ１のパワーレベルＰＲＦ１及び／又は高周波電力ＲＦ２のパワーレベルＰＲＦ２の調整については、プラズマ処理装置１に関する上述の説明を参照されたい。
【0089】
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
【0090】
ここで、本開示に含まれる種々の例示的実施形態を、以下の［Ｅ１］～［Ｅ１６］に記載する。
【0091】
［Ｅ１］
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板及びエッジリングを支持するように構成された基板支持部と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を発生するように構成された少なくとも一つの高周波電源と、
前記基板に供給される第１の電気バイアスエネルギー及び前記エッジリングに供給される第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された少なくとも一つのバイアス電源と、
を備え、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理装置。
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられており、基板及びエッジリングを支持するように構成された基板支持部と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を発生するように構成された少なくとも一つの高周波電源と、
前記基板に供給される第１の電気バイアスエネルギー及び前記エッジリングに供給される第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された少なくとも一つのバイアス電源と、
を備え、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理装置。
【0092】
第２の期間においては、基板上のシースの厚さ及びエッジリング上のシースの厚さは、主に第１の電気バイアスエネルギーのレベル及び第２の電気バイアスエネルギーのレベルで決定される。第２の期間においては、第２の電気バイアスエネルギーのレベルを調整することにより、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能である。一方、基板上のシースの厚さ及びエッジリング上のシースの厚さは、第１の期間においては主に第１の高周波電力のパワーレベル及び第２の高周波電力のパワーレベルで決定される。［Ｅ１］の実施形態では、第１の期間において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、第１の高周波電力のパワーレベル又は第２の高周波電力のパワーレベルが設定される。したがって、第１の期間において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能である。故に、［Ｅ１］の実施形態によれば、エッジリングに供給される電気バイアスエネルギーの周期内において、基板上のシースの上端位置とエッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくすることが可能となる。
【0093】
［Ｅ２］
前記第２の電気バイアスエネルギーのレベルは、前記エッジリングの厚さの減少に応じて増加するように設定される、［Ｅ１］に記載のプラズマ処理装置。
前記第２の電気バイアスエネルギーのレベルは、前記エッジリングの厚さの減少に応じて増加するように設定される、［Ｅ１］に記載のプラズマ処理装置。
【0094】
［Ｅ３］
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
【0095】
［Ｅ４］
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ３］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ３］に記載のプラズマ処理装置。
【0096】
［Ｅ５］
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが所定値よりも大きい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
【0097】
［Ｅ６］
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ５］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも大きい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ５］に記載のプラズマ処理装置。
【0098】
［Ｅ７］
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
【0099】
［Ｅ８］
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第２の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第２の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ７］に記載のプラズマ処理装置。
【0100】
［Ｅ９］
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが所定値よりも小さい場合に前記第１の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第１の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも低いパワーレベルに設定される、［Ｅ２］に記載のプラズマ処理装置。
【0101】
［Ｅ１０］
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ９］に記載のプラズマ処理装置。
前記エッジリングの厚さが前記所定値よりも小さい場合に前記第２の期間において供給される前記第１の高周波電力のパワーレベルが、前記エッジリングの厚さが前記所定値である場合に前記第２の期間において設定されるべき前記第１の高周波電力の基準パワーレベルよりも高いパワーレベルに設定される、［Ｅ９］に記載のプラズマ処理装置。
【0102】
［Ｅ１１］
前記少なくとも一つの高周波電源として、前記第１の高周波電力を発生するように構成された第１の高周波電源及び前記第２の高周波電力を発生するように構成された第２の高周波電源を備える、［Ｅ１］～［Ｅ１０］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記少なくとも一つの高周波電源として、前記第１の高周波電力を発生するように構成された第１の高周波電源及び前記第２の高周波電力を発生するように構成された第２の高周波電源を備える、［Ｅ１］～［Ｅ１０］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【0103】
［Ｅ１２］
前記少なくとも一つの高周波電源として、単一の高周波電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される高周波電力の前記第１の高周波電力と前記第２の高周波電力への分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、
［Ｅ１］～［Ｅ１０］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記少なくとも一つの高周波電源として、単一の高周波電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される高周波電力の前記第１の高周波電力と前記第２の高周波電力への分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、
［Ｅ１］～［Ｅ１０］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【0104】
［Ｅ１３］
前記少なくとも一つのバイアス電源として、前記第１の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第１のバイアス電源及び前記第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第２のバイアス電源を備える、［Ｅ１］～［Ｅ１２］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記少なくとも一つのバイアス電源として、前記第１の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第１のバイアス電源及び前記第２の電気バイアスエネルギーを発生するように構成された第２のバイアス電源を備える、［Ｅ１］～［Ｅ１２］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【0105】
［Ｅ１４］
前記少なくとも一つのバイアス電源として、単一のバイアス電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される電気バイアスエネルギーの前記第１の電気バイアスエネルギーと前記第２の電気バイアスエネルギーへの分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、［Ｅ１］～［Ｅ１２］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記少なくとも一つのバイアス電源として、単一のバイアス電源を備え、
前記単一の高周波電源によって発生される電気バイアスエネルギーの前記第１の電気バイアスエネルギーと前記第２の電気バイアスエネルギーへの分配比率を調整するように構成された調整器を更に備える、［Ｅ１］～［Ｅ１２］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【0106】
［Ｅ１５］
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々は、高周波バイアス電力であるか、前記バイアス周波数の逆数の時間長を有する時間間隔で周期的に発生される電圧のパルスである、［Ｅ１］～［Ｅ１４］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々は、高周波バイアス電力であるか、前記バイアス周波数の逆数の時間長を有する時間間隔で周期的に発生される電圧のパルスである、［Ｅ１］～［Ｅ１４］の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【0107】
［Ｅ１６］
プラズマ処理装置のチャンバ内において基板支持部上に基板を載置する工程であり、該基板支持部上にはエッジリングが搭載されている、該工程と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を供給する工程と、
前記基板に第１の電気バイアスエネルギーを、前記エッジリングに第２の電気バイアスエネルギーを供給する工程と、
を含み、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理方法。
プラズマ処理装置のチャンバ内において基板支持部上に基板を載置する工程であり、該基板支持部上にはエッジリングが搭載されている、該工程と、
前記基板を介して該基板の上方でプラズマに結合する第１の高周波電力及び前記エッジリングを介して前記エッジリングの上方でプラズマに結合する第２の高周波電力を供給する工程と、
前記基板に第１の電気バイアスエネルギーを、前記エッジリングに第２の電気バイアスエネルギーを供給する工程と、
を含み、
前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーは、バイアス周波数の逆数の時間長を有する周期で繰り返す波形を有し、
前記周期は、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が該周期内における該電圧の平均値に対して正側のレベルを有する第１の期間と、前記第１の電気バイアスエネルギー及び前記第２の電気バイアスエネルギーの各々の電圧が前記平均値に対して負側のレベルを有する第２の期間と、を含み、
前記第１の期間において、前記基板上のシースの上端位置と前記エッジリング上のシースの上端位置との間の差を小さくするように、前記第１の高周波電力のパワーレベル又は前記第２の高周波電力のパワーレベルが設定される、
プラズマ処理方法。
【0108】
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【0109】
１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１１…基板支持部、３１，３２…高周波電源、４１，４２…バイアス電源、Ｗ…基板、ＥＲ…エッジリング。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】