特許 7383837 上部電極機構、高周波コイルの電流制御方法および半導体処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-10

(45)【発行日】2023-11-20

(54)【発明の名称】上部電極機構、高周波コイルの電流制御方法および半導体処理装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20231113BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 L

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022570189

(86)(22)【出願日】2021-05-12

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-30

(86)【国際出願番号】 CN2021093250

(87)【国際公開番号】W WO2021233172

(87)【国際公開日】2021-11-25

【審査請求日】2022-11-16

(31)【優先権主張番号】202010419642.0

(32)【優先日】2020-05-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】衛 晶

(72)【発明者】

【氏名】▲ウェイ▼ 剛

(72)【発明者】

【氏名】楊 京

(72)【発明者】

【氏名】牛 晨

(72)【発明者】

【氏名】茅 興 飛

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０５８２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／４６

Ｈ０１Ｊ ３７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高周波（ＲＦ）コイルと、電流センサと、電流調整装置とを備える半導体処理装置の上部電極機構であって、
前記ＲＦコイルは、少なくとも２つの並列に接続された分岐を含み、
前記電流センサは、前記分岐の各々に配置され、前記分岐に対応する分岐電流を検出するよう構成され、
前記電流調整装置は、前記ＲＦコイルに配置され、前記分岐の分岐電流が等しくなるように、前記分岐の前記分岐電流を調整するよう構成され、
前記電流調整装置は、第１の接続バーと、第２の接続バーと、可動接続バーとを含み、前記第１の接続バーは、整合器を介してＲＦ源に接続され、前記第２の接続バーは、前記少なくとも２つの並列に接続された分岐にそれぞれ接続され、前記可動接続バーは、前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーに移動可能に接続され、前記可動接続バーと前記第１の接続バーとの接続点は前記第１の接続バーに沿って移動し、前記可動接続バーと前記第２の接続バーとの接続点は前記第２の接続バーに沿って移動する、上部電極機構。

【請求項2】

前記電流調整装置は、キャパシタンス調整アセンブリを含み、前記キャパシタンス調整アセンブリは、前記少なくとも２つの並列に接続された分岐に接続されて、前記分岐のうちの少なくとも１つのキャパシタンスを調整する、請求項１に記載の上部電極機構。

【請求項3】

前記キャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの調整可能なキャパシタを含み、前記少なくとも２つの調整可能なキャパシタは、前記少なくとも２つの並列に接続された分岐上に１対１の対応で配置される、請求項２に記載の上部電極機構。

【請求項4】

前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーは互いに平行であり、前記可動接続バーは前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーに対して垂直であり、前記可動接続バーの２つの端部は前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーにそれぞれ可動に接続される、請求項１に記載の上部電極機構。

【請求項5】

前記電流調整装置は、前記可動接続バーの前記２つの端部を前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーに移動可能に接続するよう構成される２つの接続アセンブリをさらに含み、
各接続アセンブリは、第１のワッシャと、第２のワッシャと、弾性部材と、ねじとを含み、前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーの各々にストライプ状の溝が形成され、前記ねじと協働するねじ切り穴が前記可動接続バーの前記２つの端部に形成され、前記第１のワッシャおよび前記第２のワッシャの各々には、前記ねじが貫通する貫通孔が形成され、
前記第１のワッシャおよび前記第２のワッシャは、対向して配置され、前記第１のワッシャは、前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーに移動可能に接続され、
前記第２の接続バーは、前記接続アセンブリの対応する１つに取り付けられ、前記弾性部材は、前記第１のワッシャと前記第２のワッシャとの間に配置され、前記ねじは、前記第２のワッシャの、前記第１のワッシャから離れた側から、前記第２のワッシャの前記貫通孔、前記弾性部材、前記第１のワッシャの前記貫通孔、前記接続アセンブリに対応する前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーのうちの一方の前記ストライプ状の溝を順次通過し、前記可動接続バーの前記ねじ切り穴に螺合により接続される、請求項４に記載の上部電極機構。

【請求項6】

前記ＲＦコイルは、内側コイルおよび外側コイルを含み、前記内側コイルおよび前記外側コイルの両方は、前記少なくとも２つの並列に接続された分岐を含む、請求項１に記載の上部電極機構。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記上部電極機構を設けられた処理室を備える半導体処理装置。

【請求項8】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前記上部電極機構に適用される、半導体処理装置における高周波（ＲＦ）コイルの電流制御方法であって、
前記ＲＦコイルの前記少なくとも２つの並列に接続された分岐の分岐電流を取得することと、
前記分岐電流が互いに等しいか否かを判定することと、
前記分岐電流が互いに等しくないことに応答して、前記ＲＦコイルに配置された前記電流調整装置を前記分岐の前記分岐電流が等しくなるように調整することとを含む、方法。

【請求項9】

処理室には請求項３に記載の前記上部電極機構が設けられ、前記分岐の前記分岐電流が前記検出された分岐電流に従って等しくなるように、前記分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整することは、
前記検出された分岐電流に従って、前記分岐の前記分岐電流が等しくなるように、前記分岐のうちの前記少なくとも１つ上において、調整可能なキャパシタのキャパシタンス値を調整することを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

処理室には請求項１に記載の前記上部電極機構が設けられ、前記分岐の前記分岐電流が前記検出された分岐電流に従って等しくなるように、前記分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整することは、
前記可動接続バーを移動させることによって、前記第１の接続バーと前記第２の接続バーとの間の接続部分の長さおよび前記整合器における前記分岐を調整して、前記分岐の前記分岐電流を等しくすることを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記処理室には請求項５に記載の前記上部電極機構が設けられ、前記可動接続バーを移動させることによって、前記第１の接続バーと前記第２の接続バーとの間の接続部分の長さおよび前記整合器における前記分岐を調整することは、
前記ねじを緩めて前記弾性部材の圧縮量を低減させることと、
前記可動接続バーの前記２つの端部を前記ストライプ状の溝に沿って移動させることにより、前記可動接続バーの前記２つの端部が前記第１の接続バーおよび前記第２の接続バーにそれぞれ接続される接続点の位置を調整することと、前記ねじを締めて前記弾性部材の前記圧縮量を増加させ、前記可動接続バーを前記調整された位置に固定することとを含む、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、半導体装置技術分野に係り、特に、半導体処理装置の上部電極機構、高周波コイルの電流制御方法および半導体処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
プラズマエッチング装置においては、ウェハ面にわたってエッチングの均一性を向上させることが非常に重要である。

【0003】

電流誘導結合プラズマ装置において、高周波（ＲＦ）源はＲＦ電力を出力し、整合器を介して外側コイルおよび内側コイルに接続される。接続バー部材は、整合器とコイルとの間の遷移接続として使用される。整合器の整合機能を通して、誘導磁場が内側コイルおよび外側コイルによって生成され、誘導磁場は誘電窓を通して処理室内に誘導結合プラズマを生成する。ＲＦ源では、プラズマの径方向均一性は、内側コイルの電流と外側コイルの電流との比を調整することによって制御される。

【0004】

しかし、電流を上記方法で調整してプラズマの径方向均一性を実現する場合、整合器と各コイルに接続されたコイルとの間の接続バー部の一部がコイルインピーダンスの一部とみなされ得る。機械的構造（例えば、接続バーの分岐の長さ）の違い、および接地部の空間制限によって引き起こされる分布パラメータの違いに起因して、並列に接続された各分岐上で直列に接続された接続バー部の分布パラメータは異なる。このため、分岐の総インダクタンス値は異なり、これは、２つの並列に接続された分岐の電流を異ならせる。このため、誘電体窓を介して処理室に結合されるプラズマのエネルギーは不均一となり、エッチング処理に不均一が生じるという問題を引き起こす。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

概要
本開示の実施形態の目的は、誘電体窓を介して処理室に結合されるプラズマのエネルギーが、コイルの並列に接続された分岐の電流の違いによって不均一になる、という従来技術の問題、特に、内側コイルおよび外側コイルにおける電流の比を調整することでプラズマの径方向均一性が確保される際の不均一なエッチング処理の問題を解決するために、半導体処理装置の上部電極機構および半導体処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の技術的問題を解決するために、本開示の実施形態は以下のように実施される。
第１の局面では、本開示の実施形態は、高周波（ＲＦ）コイルと、電流センサと、電流調整装置とを含む、半導体処理装置の上部電極機構を提供し、
ＲＦコイルは、少なくとも２つの並列に接続された分岐を含み、
電流センサは、分岐の各々に配置され、分岐に対応する分岐電流を検出するよう構成され、
電流調整装置は、ＲＦコイルに接続され、分岐の分岐電流が等しくなるように、検出された分岐電流に従って分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整するよう構成される。

【0007】

いくつかの実施形態では、電流調整装置は、キャパシタンス調整アセンブリを含む。キャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの並列に接続された分岐に接続されて、分岐のうちの少なくとも１つのキャパシタンスを調整する。

【0008】

いくつかの実施形態では、キャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの調整可能なキャパシタを含む。少なくとも２つの調整可能なキャパシタは、少なくとも２つの並列に接続された分岐上に１対１の対応で配置される。

【0009】

いくつかの実施形態では、電流調整装置は、第１の接続バーと、第２の接続バーと、可動接続バーとを含む。第１の接続バーは、整合器を介してＲＦ源に接続される。第２の接続バーは、少なくとも２つの並列に接続された分岐に接続される。可動接続バーは、第１の接続バーおよび第２の接続バーに移動可能に接続される。可動接続バーと第１の接続バーとの接続点は、第１の接続バーに沿って移動可能である。可動接続バーと第２の接続バーとの接続点は、第２の接続バーに沿って移動可能である。

【0010】

いくつかの実施形態では、第１の接続バーおよび第２の接続バーは、互いに平行である。可動接続バーは、第１の接続バーおよび第２の接続バーに対して垂直である。可動接続バーの２つの端部は、第１の接続バーおよび第２の接続バーにそれぞれ移動可能に接続される。

【0011】

いくつかの実施形態では、電流調整装置は、可動接続バーの２つの端部をそれぞれ第１の接続バーおよび第２の接続バーに移動可能に接続するよう構成された２つの接続アセンブリをさらに含む。

【0012】

各接続アセンブリは、第１のワッシャと、第２のワッシャと、弾性部材と、ねじとを含む。第１の接続バーおよび第２の接続バーの各々にはストライプ状の溝が形成されており、可動接続バーの２つの端部にはねじと協働するねじ切り穴がそれぞれ形成されている。第１のワッシャおよび第２のワッシャの各々には、ねじが貫通する貫通孔が形成されている。

【0013】

第１のワッシャおよび第２のワッシャは、対向して配置される。第１のワッシャは、第１の接続バーおよび第２の接続バーに移動可能に接続される。

【0014】

第２の接続バーは、接続アセンブリのうちの対応する接続アセンブリに取り付けられる。弾性部材は、第１のワッシャと第２のワッシャとの間に配置される。ねじは、第２のワッシャの、第１のワッシャから離れた側から、第２のワッシャの貫通孔と、弾性部材と、第１のワッシャの貫通孔と、接続アセンブリに対応する第１の接続バーまたは第２の接続バーのうちの一方のストライプ状の溝とを順次通過し、可動接続バーのねじ切り穴に螺合により接続される。

【0015】

いくつかの実施形態では、ＲＦコイルは、内側コイルおよび外側コイルを含む。内側コイルおよび外側コイルの両方は、少なくとも２つの平行に接続された分岐を含む。

【0016】

第２の局面では、本開示の実施形態は、処理室を含む半導体処理装置を提供する。処理室には、第１の局面に係る上部電極機構が設けられている。

【0017】

第３の局面では、本開示の実施形態は、第１の局面の上部電極機構に適用される、半導体処理装置における高周波（ＲＦ）コイルの電流制御方法を提供し、本方法は、
ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐の分岐電流を検出することと、
検出された分岐電流に従って、分岐の分岐電流が等しくなるように、分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整することとを含む。

【0018】

いくつかの実施形態では、処理室は、第１の局面による上部電極機構を備える。検出された分岐電流に従って、分岐の分岐電流が等しくなるように、分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整することは、
検出された分岐電流に従って、分岐の分岐電流が等しくなるように、分岐のうちの少なくとも１つ上において、調整可能なキャパシタのキャパシタンス値を調整することを含む。

【0019】

いくつかの実施形態では、処理室は、第１の局面による上部電極機構を備える。検出された分岐電流に従って、分岐の分岐電流が等しくなるように、分岐のうちの少なくとも１つの分岐電流を調整することは、
可動接続バーを移動させることにより、第１の接続バーおよび第２の接続バーの、それぞれの分岐と整合器との間の接続部分の長さを調整して、分岐の分岐電流を等しくすることを含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、処理室は、第１の局面による上部電極機構を備える。可動接続バーを移動させることにより、第１の接続バーおよび第２の接続バーの、それぞれの分岐と整合器との間の接続部分の長さを調整することは、
ねじを緩めて弾性部材の圧縮量を低減させることと、
ストライプ状の溝に沿って可動接続バーの２つの端部を移動させることにより、可動接続バーの２つの端部が第１の接続バーおよび第２の接続バーにそれぞれ接続される接続点の位置を調整することと、
ねじを締めて弾性部材の圧縮量を増加させ、可動接続バーを調整された位置に固定することとを含む。

【0021】

本開示の上記の実施形態によって提供される技術的解決策から、本開示の実施形態では、電流センサを介してＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐のうちの対応する分岐の分岐電流を検出することによって、少なくとも１つの分岐の分岐電流は、分岐の分岐電流が等しくなるように、検出された分岐電流に従って電流調整装置によって調整され得ることが理解できる。したがって、誘電体窓を通して処理室に結合されるプラズマのエネルギーがコイルの並列に接続された分岐の電流の違いに起因して不均一になる状況を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0022】

図面の簡単な説明
本開示の実施形態の技術的解決策を、または既存の技術において、より明確に説明するために、以下では、実施形態または既存の技術の説明で使用される添付の図面を簡単に紹介する。明らかに、以下に記載される添付の図面は、本開示のいくつかの実施形態にすぎない。当業者にとって、他の図面も、これらの図面に従って、創造的な労力を伴うことなく、得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】半導体処理装置の概略アーキテクチャ図である。

【図2A】図１の外側コイルの概略上面図である。

【図2B】図１の内側コイルの概略上面図である。

【図3】本開示のいくつかの実施形態による半導体処理装置の概略アーキテクチャ図である。

【図4】本開示のいくつかの実施形態による高周波等価回路の概略図である。

【図5A】本開示のいくつかの実施形態による電流調整装置の概略構造図である。

【図5B】本開示のいくつかの実施形態による電流調整装置の概略構造断面図である。

【図6】本開示のいくつかの実施形態による別の高周波等価回路の概略図である。

【図7】本開示のいくつかの実施形態による半導体処理装置の電流調整方法の概略フローチャートである。

【図8】本開示のいくつかの実施形態による半導体処理装置の別の電流調整方法の概略フローチャートである。

【図9】本開示のいくつかの実施形態による半導体処理装置の電流調整装置の原理を示す概略ブロック図である。

【図10】本開示のいくつかの実施形態による半導体処理装置の電流調整装置の別の原理を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

実施の形態の詳細な説明
本開示の実施形態は、半導体処理装置の上部電極機構および当該半導体処理装置を提供する。

【0025】

当業者が本開示の技術的解決策をよりよく理解することを助けるために、本開示の実施形態の添付の図面を参照して、本開示の実施形態の技術的解決策を以下で明確かつ完全に説明する。明らかに、説明される実施形態は、本開示のいくつかの実施形態にすぎず、すべての実施形態ではない。本開示の実施形態に基づいて、創造的労力なしに当業者によって得られるすべての他の実施形態は、本開示の範囲内に入るものとする。

【0026】

実施の形態１
本実施形態は、半導体処理装置の上部電極機構を提供する。半導体処理装置は、誘導結合プラズマ発光分光計（ＩＣＰ）、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）装置、マイクロ波プラズマ装置、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）装置などを含んでもよい。例えば、図１に、半導体処理装置の構造を示す。半導体処理装置は、処理室１００と、高周波（ＲＦ）源１０７と、整合器１０８と、上部電極機構とを備える。処理室１００には、ウェハ１０２を担持するよう構成される基部１０１が設けられている。基部１０１は、例えば静電チャックである。また、処理容器１００の上部には誘電体窓１０３が配置される。誘電体窓１０３は、通常、石英またはセラミックなどの材料で作成されてもよい。上部電極機構は、ＲＦコイル１０４（外側コイル１０４ａおよび内側コイル１０４ｂを含む）および接続バー１０５を含む。ＲＦコイル１０４は、誘電体窓１０３の上方に配置され、接続バー１０５を介して整合器１０８に電気的に接続される。ＲＦ源１０７は、整合器１０８を介して高周波コイル１０４にＲＦ電力を印加して、処理室１００内の反応ガスを励起してプラズマを形成してもよい。

【0027】

具体的には、黒いブロックが、図１の外側コイル１０４ａおよび内側コイル１０４ｂの両方に対するコイル配置を表すために使用される。図１における外側コイル１０４ａの黒ブロックの位置は、図２（ａ）における点線ブロックの位置と１対１に対応している。図１における内側コイル１０４ｂの黒ブロックの位置は、図２（ｂ）の点線ブロックと１対１に対応している。図２Ａに示す外側コイル１０４ａは、並列に接続された２組のコイルを含んでもよい。コイルの第１の組（図２Ａにおいて破線によって表される）は、入力端１０４１ａおよび出力端１０４４ａを含む。コイルの第２の組（図２Ａにおいて実線によって表される）は、入力端１０４３ａおよび出力端１０４２ａを含む。加えて、コイルの第１の組およびコイルの第２の組は、径方向電圧の均一な分布を達成するために、同じ巻き数および反対の巻き方向を有する平面コイルであってもよい。同様に、図２Ｂに示す内側コイル１０４ｂは、並列に接続された２組のコイルを含んでもよい。コイルの第１の組（図２Ｂにおいて破線によって表される）は、入力端１０４１ｂおよび出力端１０４２ｂを含む。コイルの第２の組（図２Ｂにおいて実線によって表される）は、入力１０４３ｂおよび出力１０４４ｂを含む。加えて、コイルの第１の組およびコイルの第２の組は両方とも、径方向電圧の均一な分布を達成するために、同じ巻き数および反対の巻き方向を有する平面コイルであってもよい。当然ながら、実際の用途では、外側コイルまたは内側コイルにおける２組のコイルの巻数はまた、異なる必要性に応じて異なっていてもよく、巻き方も、任意の他の方法を採用してもよい。加えて、実際の用途では、ＲＦコイルは、内側コイルおよび外側コイルに分割されなくてもよく、または内側コイル、中間コイル、および外側コイルに分割されてもよい。

【0028】

ＲＦ源１０７がオンにされると、整合器１０８の整合作用によって、外側コイル１０４ａおよび内側コイル１０４ｂは誘導磁場を生成し、それは、誘電窓１０３を通して処理室１００内に誘導結合プラズマを生成してもよい。様々な反応ガス（例えばＣｌ_２、ＳＦ_６、Ｃ_４Ｆ_８、Ｏ_２など）を処理室１００に導入してもよい。次いで、ＲＦコイル１０４によって生成された誘導電磁場を使用して、処理室１００内のガス原子内の結合電子に電位を克服させて自由電子にしてもよい。運動エネルギーを獲得する自由電子は、分子、原子、またはイオンと衝突して、ガスを完全に解離させ、プラズマを形成してもよい。プラズマは、電子、イオン（正および負イオンを含む）、励起原子、分子、およびフリーラジカル等の多数の活性粒子を含んでもよい。活性粒子は、処理室内に配置され、プラズマに暴露されるウェハの表面と相互作用して、ウェハ材料表面上に物理的－化学的反応を引き起こしてもよい。したがって、材料表面の性能が変化してエッチング等の処理を終了し得る。加えて、処理室１００内では、基部１０１も、ウェハに衝突するイオンエネルギーを制御するために、外部において、ＲＦバイアス電圧に接続され得る。

【0029】

ＲＦコイルは、少なくとも２つの並列に接続された分岐を含んでもよい。図１に示すＲＦコイル１０４を例にとると、外側コイル１０４ａにおけるコイルの第１の組は、同じ分岐の２つの部分であるサブ分岐１およびサブ分岐４を含む。サブ分岐１の端部およびサブ分岐４の端部は、外側コイル１０４ａのコイルの第１の組の入力端１０４１ａおよび出力端１０４４ａに、それぞれ、接続される。サブ分岐１の他端およびサブ分岐４の他端は、整合器１０８の出力端および入力端に接続されてもよい。これにより、電流は、サブ分岐１から入力され、サブ分岐４から出力される。同様に、外側コイル１０４ａのコイルの第２の組は、サブ分岐２およびサブ分岐３を含んでもよく、これらも同じ分岐の２つの部分である。サブ分岐２の端部およびサブ分岐３の端部は、外側コイル１０４ａのコイルの第２の組の出力端１０４２ａおよび入力端１０４３ａに、それぞれ、接続され得る。これにより、電流は、サブ分岐３から入力され、サブ分岐２から出力される。

【0030】

同様に、内側コイル１０４ｂにおけるコイルの第１の組は、同じ分岐の２つの部分であるサブ分岐５およびサブ分岐６を含んでもよい。サブ分岐５およびサブ分岐６の端部は、内側コイル１０４ｂのコイルの第１の組の入力端１０４１ｂおよび出力端１０４２ｂにそれぞれ接続されてもよい。サブ分岐５の他端およびサブ分岐６の他端は、整合器１０８の出力端および入力端に接続されてもよい。これにより、電流は、サブ分岐５から入力され、サブ分岐６から出力される。同様に、内側コイル１０４ｂのコイルの第２の組は、同じ分岐の２つの部分であるサブ分岐７およびサブ分岐８を含んでもよい。サブ分岐７の端部およびサブ分岐８の端部は、コイルの第２の組の入力端１０４３ｂおよび出力端１０４４ｂに接続されてもよい。これにより、電流は、サブ分岐７から入力され、サブ分岐８から出力される。

【0031】

しかしながら、外側コイル１０４ａにおけるコイルの組に接続するための接続バー１０５の機械的構造と、内側コイル１０４ｂにおけるコイルの組に接続するための接続バーの機械的構造（例えば、接続バーの分岐の長さ）とが異なるため、および接地部の空間の制限によって生じる分布パラメータの違いのため、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐の電流は異なるように引き起こされ得る。そのため、誘電体窓１０３を介して処理室１００に結合されるプラズマのエネルギーが不均一になり得、それは、エッチング処理が不均一になり得るという問題を引き起こす。

【0032】

上記課題を解決するために、本開示の半導体処理装置の上部電極機構は、図１に示す半導体処理装置の上部電極機構のすべての機能ユニットを含む。上部電極機構に基づいて改善がなされる。改善は以下の通りである。

【0033】

本実施形態における上部電極機構は、電流センサと、電流調整装置とを含む。電流センサは、ＲＦコイルの各分岐に配置され、対応する分岐の分岐電流を感知するよう構成されてもよい。電流調整装置は、ＲＦコイルに接続され、少なくとも１つの分岐の分岐電流を調整して分岐の分岐電流を同じにしてプラズマエッチングの均一性を達成するよう構成されてもよい。

【0034】

例えば、図３を参照すると、２つの電流センサ（９ｄ、９ａ）が、外側コイル１０４ａにおけるコイルの第１の組のサブ分岐４および外側コイル１０４ａにおけるコイルの第２の組のサブ分岐２に、それぞれ、配置されてもよい。２つの電流センサ（９ｄ、９ａ）によってそれぞれ得られたサブ分岐４およびサブ分岐２の分岐電流は、外側コイル１０４ａの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いられてもよい。もちろん、実際の用途では、電流センサは、サブ分岐１およびサブ分岐３にそれぞれ配置されてもよい。得られたサブ分岐１およびサブ分岐３の分岐電流を、外側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いてもよい。同様に、２つの電流センサ（９ｂ、９ｃ）が、内側コイル１０４ｂのコイルの第１の組のサブ分岐６および内側コイル１０４ｂのコイルの第２の組のサブ分岐８にそれぞれ配置されてもよい。２つの電流センサ（９ｂ，９ｃ）により得られたサブ分岐６およびサブ分岐７の分岐電流は、内側コイル１０４ｂの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いられてもよい。もちろん、実際の用途では、電流センサは、サブ分岐５およびサブ分岐７にそれぞれ配置されてもよい。得られたサブ分岐５およびサブ分岐７の分岐電流を、内側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いてもよい。電流センサによってＲＦコイルの各コイルの分岐電流を検出することによって、ＲＦコイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流が異なるかどうかを判断してもよい。電流調整装置を用いて分岐電流を調整することにより、ＲＦコイルの各コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流を同じにしてもよい。これにより、プラズマエッチングの均一化を達成してもよい。

【0035】

上記の電流調整装置は、複数の構造を有してもよい。例えば、図３に示すように、電流調整装置は、キャパシタンス調整アセンブリを含む。キャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの並列に接続された分岐に接続され、少なくとも１つの分岐のキャパシタンスを調整して分岐の分岐電流を同じにするよう構成されてもよい。具体的には、上記のキャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの調整可能なキャパシタを含んでもよい。少なくとも２つの調整可能なキャパシタは、少なくとも２つの並列に接続された分岐上に１対１の対応で配置されてもよい。任意選択で、図３に示すように、キャパシタンス調整アセンブリは、各コイルの２つの並列に接続された分岐に配置された調整可能なキャパシタ（例えば、調整可能なキャパシタ１０ａ、調整可能なキャパシタ１０ｂ、調整可能なキャパシタ１０ｃ、および調整可能なキャパシタ１０ｄ）を含む。したがって、調整可能なキャパシタ１０ａが位置する分岐と、調整可能なキャパシタ１０ｄが位置する並列に接続された分岐とを含む等価回路図が図４に示される。さらに、各分岐の調整可能なキャパシタの初期キャパシタンス値は同じであってもよい。例えば、調整可能なキャパシタの初期値を１００ｐＦしてもよく、それは、インピーダンスにおける変化を全体として小さくし得る。これにより、エッチングレートへの影響を低減してもよい。各調整可能なキャパシタの調整可能範囲は、予め定められてもよい。例えば、予め定められた調整可能範囲は、初期値±１０ｐＦであってもよい。すなわち、調整可能なキャパシタは、調整可能範囲内で正確に調整されてもよい。

【0036】

別の例として、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電流調整装置は、上部電極機構における接続バー１０５’を構成する、第１の接続バー１０５ａ、第２の接続バー１０５ｂ、および可動接続バー１０５ｃをさらに含む。本実施形態で採用する接続バー１０５’は、図１の接続バー１０５と比較して、ＲＦコイル１０４と整合器１０８との間に遷移接続機能を有するよう構成できる。これに基づき、本実施形態で用いる接続バー１０５’は、分岐電流調整の機能を兼ね備えていてもよい。具体的には、第１の接続バー１０５ａは、整合器１０８を介してＲＦ源１０７に接続されてもよい。第２の接続バー１０５ｂは、少なくとも２つの並列に接続された分岐１２（ａ）、１２（ｂ）にそれぞれ接続されてもよい。可動接続バー１０５ｃは、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂに移動可能に接続されてもよい。可動接続バー１０５ｃと第１の接続バー１０５ａとの間の接続点は、第１の接続バー１０５ａに沿って移動してもよい。可動接続バー１０５ｃと第２の接続バー１０５ｂとの間の接続点は、第２の接続バー１０５ｂに沿って移動してもよい。

【0037】

いくつかの実施形態では、図５Ａに示されるように、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂは、互いに平行である。可動接続バー１０５ｃは、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂに対して垂直である。可動接続バー１０５ｃの２つの端部は、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂにそれぞれ移動可能に接続されてもよい。したがって、可動接続バー１０５ｃの移動を容易にし得、加工の困難性を低減してもよい。

【0038】

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電流調整装置は、可動接続バー１０５ｃの２つの端部を第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂにそれぞれ移動可能に接続するよう構成される２つの接続アセンブリをさらに含む。各接続アセンブリは、第１のワッシャ１５（ａ）と、第２のワッシャ１５（ｂ）と、弾性部材１６と、ねじ１０５２とを含む。第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂの各々上には、ストライプ状の溝１０５１が形成される。可動接続バー１０５ｃの２つの端部は、それぞれ、ねじ１０５２に適合するねじ切り穴を含んでもよい。第１のワッシャ１５（ａ）および第２のワッシャ１５（ｂ）は、ねじ１０５２が貫通するための貫通孔を含んでもよい。第１のワッシャ１５（ａ）と第２のワッシャ１５（ｂ）とは対向配置される。第１のワッシャ１５（ａ）は、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂに移動可能に接続されてもよい。第２の接続バー１０５ｂは、接続アセンブリのうちの対応する接続アセンブリに取り付けられるように配置されてもよい。弾性部材１６は、第１のワッシャ１５（ａ）と第２のワッシャ１５（ｂ）との間に配置される。ねじ１０５２は、第２のワッシャ１５（ｂ）の、第１のワッシャ１５（ａ）から離れた側から、第２のワッシャ１５（ｂ）の貫通孔、弾性部材１６、第１のワッシャ１５（ａ）の貫通孔、接続アセンブリに対応する第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂのうち一方のストライプ状の溝を順次通過し、可動接続バー１０５ｃのねじ切り穴に螺合により接続される。

【0039】

可動接続バー１０５ｃが摺動する必要があるとき、ねじ１０５２を緩めて弾性部材１６の圧力を低減し、可動接続バー１０５ｃと第１の接続バー１０５ａとの間および可動接続バー１０５ｃと第２の接続バー１０５ｂとの間の摩擦力を低減してもよい。これにより、可動接続バー１０５ｃは、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂのストライプ状の溝１０５１に沿って左右に摺動してもよい。ねじ１０５２は、弾性部材１６が完全に圧縮されるまで締め付けられて、可動接続バー１０５ｃをさらなる摺動なく特定の位置に固定してもよい。可動接続バー１０５ｃ、第２の接続バー１０５ｂ、および第２の接続バー１０５ｂが位置する分岐を含む等価回路図を図６に示す。図６（ａ）は、内側コイル１０４ｂの分岐の組を含む等価回路図である（すなわち、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂは、それぞれ、内側コイル１０４ｂの分岐の組に対応する）。図６（ｂ）は、外側コイル１０４ａの分岐の組を含む等価回路図である（すなわち、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂは、それぞれ、外側コイル１０４ａの分岐の組に対応する）。Ｌ１およびＬ２は、ＲＦコイルにおける内側コイルに対応するコイルの組である。Ｌ３およびＬ４は、ＲＦコイルにおける外側コイルに対応するコイルの組である。分岐のインダクタンスは可変インダクタンスであってもよい。

【0040】

要するに、本開示の実施形態の半導体処理装置の上部電極機構では、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐のうち対応する分岐の分岐電流を電流センサを介して検出することにより、少なくとも１つの分岐の分岐電流は、分岐の分岐電流が同じになるように、検出された分岐電流に従って電流調整装置によって調整されてもよい。したがって、誘電体窓を通して処理室に結合されるプラズマのエネルギーがコイルの並列に接続された分岐の電流の違いに起因して不均一になる状況を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0041】

実施の形態２
本開示の実施形態の半導体処理装置は、処理室を含む。処理室は、実施の形態１で説明した上部電極機構を含む。

【0042】

本開示の実施形態の半導体処理装置では、実施の形態１で説明したような上部電極機構を設けて、コイルの並列に接続された分岐の電流が異なることにより、誘電体窓を介して処理室に結合されるプラズマのエネルギーが不均一になる、という事態を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0043】

実施の形態３
図７に示すように、本開示の実施形態は、半導体処理装置におけるＲＦコイルの電流制御方法を提供する。当該方法の実行体は、電流調整機構を含む実施の形態２における半導体処理装置のコントローラ、半導体処理装置のサーバ、または複数のサーバを含むサーバクラスタでもよい。この方法は、具体的には以下のステップを含む。

【0044】

Ｓ７０２では、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐の分岐電流を検出する。

【0045】

ＲＦコイルは、プラズマを生成するよう構成された少なくとも２つのコイルを含んでもよい。半導体処理装置は、ウェハ表面にエッチング処理を施すよう構成される装置であってもよい。

【0046】

上記のＲＦコイルは、少なくとも２つの並列に接続された分岐を含んでもよい。図１に示すＲＦコイル１０４を例にとると、外側コイル１０４ａにおけるコイルの第１の組は、同じ分岐の２つの部分であるサブ分岐１およびサブ分岐４を含む。サブ分岐１の端部およびサブ分岐４の端部は、外側コイル１０４ａのコイルの第１の組の入力端１０４１ａおよび出力端１０４４ａに接続される。サブ分岐１の他端およびサブ分岐４の他端は、整合器１０８の出力端および入力端にそれぞれ接続される。したがって、電流は、サブ分岐１から入力され、サブ分岐４によって出力されてもよい。同様に、外側コイル１０４ａのコイルの第２の組は、サブ分岐２およびサブ分岐３を含み、これらも同じ分岐の２つの部分である。サブ分岐２の端部およびサブ分岐３の端部は、外側コイル１０４ａのコイルの第２の組の出力端１０４２ａおよび入力端１０４３ａに接続される。したがって、電流は、サブ分岐３から入力され、サブ分岐２によって出力されてもよい。

【0047】

同様に、内側コイル１０４ｂにおけるコイルの第１の組は、同じ分岐の２つの部分であるサブ分岐５およびサブ分岐６を含む。サブ分岐５の端部およびサブ分岐６の端部は、内側コイル１０４ｂのコイルの第１の組の入力端１０４１ｂおよび出力端１０４２ｂにそれぞれ接続される。サブ分岐５の他端およびサブ分岐６の他端は、整合器１０８の出力端および入力端に接続されてもよい。したがって、電流は、サブ分岐５から入力され、サブ分岐６によって出力されてもよい。同様に、内側コイル１０４ｂにおけるコイルの第２の組は、サブ分岐７およびサブ分岐８を含み、これらも同じ分岐の２つの部分である。サブ分岐７の端部およびサブ分岐８の端部は、コイル１０４ｂのコイルの第２の組の入力端１０４３ｂおよび出力端１０４４ｂにそれぞれ接続されてもよい。したがって、電流は、サブ分岐７から入力され、サブ分岐８によって出力されてもよい。

【0048】

以上の説明は、内側コイルと外側コイルとを含むＲＦコイルを例に挙げて行われた。実際の適用シナリオでは、半導体処理装置は、プラズマを生成するよう構成される複数のコイルをさらに含んでもよく、これは、実際の適用シナリオが異なるときには異なってもよく、本開示の実施形態において限定されない。

【0049】

例えば、図３を参照すると、２つの電流センサ（９ｄ、９ａ）は、それぞれ、外側コイル１０４ａにおけるコイルの第１の組のサブ分岐４および外側コイル１０４ａにおけるコイルの第２の組のサブ分岐２に配置される。２つの電流センサ（９ｄ、９ａ）によってそれぞれ得られたサブ分岐４およびサブ分岐２の分岐電流は、外側コイル１０４ａの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いられてもよい。当然ながら、実際の用途では、電流センサは、サブ分岐１およびサブ分岐３に配置され、サブ分岐１およびサブ分岐３の分岐電流を外側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として取得するよう構成されてもよい。同様に、２つの電流センサ（９ｂ、９ｃ）は、内側コイル１０４ｂにおけるコイルの第１の組のサブ分岐６および内側コイル１０４ｂにおけるコイルの第２の組のサブ分岐８に配置されてもよい。電流センサ（９ｂ，９ｃ）によりそれぞれ得られたサブ分岐６およびサブ分岐７の２つの分岐電流は、内側コイル１０４ｂの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いられる。当然ながら、実際の用途では、電流センサは、サブ分岐５およびサブ分岐７に配置されてもよい。それぞれ得られたサブ分岐５およびサブ分岐７の分岐電流を、内側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流として用いてもよい。ＲＦコイルの各コイルの分岐電流を電流センサで検出して、分岐電流が異なる２つの並列に接続された分岐をコイルが有する状況が存在するか否かを知ってもよい。次いで、電流調整手段により分岐電流を調整して、ＲＦコイルにおける各コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流を同じにしてもよい。これにより、プラズマエッチングの均一性を実現してもよい。

【0050】

Ｓ７０４では、検出された分岐電流に従って、分岐の分岐電流が等しくなるように、少なくとも１つの分岐の分岐電流を調整する。

【0051】

例えば、図３に示すように、電流調整装置は、キャパシタンス調整アセンブリを含む。キャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの並列に接続された分岐に接続されて、少なくとも１つの分岐のキャパシタンスを調整して、分岐の分岐電流を等しくする。具体的には、上記のキャパシタンス調整アセンブリは、少なくとも２つの調整可能なキャパシタを含む。少なくとも２つの調整可能なキャパシタは、少なくとも２つの並列に接続された分岐上に、１対１の対応で配置される。いくつかの実施形態では、図３に示すように、キャパシタンス調整アセンブリは、各コイルにおいて２つの並列に接続された分岐に配置された調整可能なキャパシタ（例えば、調整可能なキャパシタ１０ａ、調整可能なキャパシタ１０ｂ、調整可能なキャパシタ１０ｃ、および調整可能なキャパシタ１０ｄ）を含む。したがって、調整可能なキャパシタ１０ａが位置する分岐と、調整可能なキャパシタ１０ｄが位置する並列に接続された分岐とを含む等価回路図が図４に示される。さらに、各分岐の調整可能なキャパシタの初期キャパシタンス値は同じであってもよい。例えば、調整可能なキャパシタの初期値を１００ｐＦとしてもよく、それは、インピーダンスの変化を全体として小さくし得る。これにより、エッチングレートへの影響を低減してもよい。各調整可能なキャパシタの調整可能範囲は、予め定められてもよい。例えば、予め定められた調整可能範囲は、初期値±１０ｐＦであってもよい。すなわち、調整可能なキャパシタは、調整可能範囲内で正確に調整されてもよい。

【0052】

上記の電流調整装置に基づいて、上記のステップＳ７０４は、
検出された分岐電流に従って、少なくとも１つの分岐上の調整可能なキャパシタのキャパシタンス値を調整して、分岐の分岐電流を等しくすることを含む。

【0053】

実際の適用において、外側コイルのサブ分岐２およびサブ分岐４の分岐電流が等しくないことが検出される場合、外側コイルの電流のキャパシタンスは、サブ分岐２およびサブ分岐４の分岐電流に従って調整されてもよい。同様に、内側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流が等しくない場合、内側コイルの電流のキャパシタンスも、内側コイルの２つの並列に接続された分岐の分岐電流に従って調整されてもよい。これにより、各コイル上の並列に接続された分岐の分岐電流を等しくしてプラズマの均一分布を改善して、半導体処理装置のエッチング均一性を向上させてもよい。

【0054】

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電流調整装置は、第１の接続バー１０５ａと、第２の接続バー１０５ｂと、可動接続バー１０５ｃとをさらに含む。第１の接続バー１０５ａは、整合器１０８を介してＲＦ源１０７に接続される。第２の接続バー１０５ｂは、少なくとも２つの並列に接続された分岐（１２（ａ）および１２（ｂ））に接続される。可動接続バー１０５ｃは、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂに移動可能に接続されてもよい。可動接続バー１０５ｃと第１の接続バー１０５ａとの間の接続点は、第１の接続バー１０５ａに沿って移動してもよい。可動接続バー１０５ｃと第２の接続バー１０５ｂとの間の接続点は、第２の接続バー１０５ｂに沿って移動してもよい。

【0055】

上記の電流調整装置に基づいて、ステップＳ７０４は、
第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂの、分岐と整合器１０８との間の接続部分の長さを調整して、分岐の分岐電流を等しくすることを含む。

【0056】

いくつかの実施形態では、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、電流調整装置は、可動接続バー１０５ｃの２つの端部を第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂにそれぞれ移動可能に接続するよう構成される２つの接続アセンブリをさらに含む。各接続アセンブリは、第１のワッシャ１５（ａ）と、第２のワッシャ１５（ｂ）と、弾性部材１６と、ねじ１０５２とを含む。第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂの各々上には、ストライプ状の溝１０５１が配置される。可動接続バー１０５ｃの２つの端部は、それぞれ、ねじ１０５２に適合するねじ切り穴を含んでもよい。第１のワッシャ１５（ａ）および第２のワッシャ１５（ｂ）は、ねじ１０５２が貫通するための貫通孔を含んでもよい。第１のワッシャ１５（ａ）と第２のワッシャ１５（ｂ）とは対向配置される。第１のワッシャ１５（ａ）は、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂに移動可能に接続されてもよい。第２の接続バー１０５ｂは、接続アセンブリのうちの対応する接続アセンブリに取り付けられるように配置されてもよい。弾性部材１６は、第１のワッシャ１５（ａ）と第２のワッシャ１５（ｂ）との間に配置される。ねじ１０５２は、第２のワッシャ１５（ｂ）の、第１のワッシャ１５（ａ）から離れた側から、第２のワッシャ１５（ｂ）の貫通孔、弾性部材１６、第１のワッシャ１５（ａ）の貫通孔、接続アセンブリに対応する第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂのうち一方のストライプ状の溝を順次通過し、可動接続バー１０５ｃのねじ切り穴に螺合により接続される。

【0057】

上記の電流調整装置において、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂの、分岐と整合器１０８との間の接続部分の長さを調整することは、さらに、
ねじ１０５２を緩めて弾性部材１６の圧縮を低減することと、
可動接続バー１０５ｃの２つの端部をストライプ状の溝１０５１に沿って移動させることにより、可動接続バー１０５ｃの２つの端部が第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂにそれぞれ接続される接続点の位置を調整することと、
ねじ１０５２を締めて弾性部材１６の圧縮量を増加させて、可動接続バー１０５ｃを、調整された位置に固定することとを含む。

【0058】

具体的には、可動接続バー１０５ｃが摺動する必要があるとき、ねじ１０５２を緩めて弾性部材１６の圧力を低減し、可動接続バー１０５ｃと第１の接続バー１０５ａとの間、および可動接続バー１０５ｃと第２の接続バー１０５ｂとの間の摩擦力を低減してもよい。これにより、可動接続バー１０５ｃは、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂのストライプ状の溝１０５１に沿って左右に摺動してもよい。ねじ１０５２は、弾性部材１６が完全に圧縮されるまで締め付けられて、可動接続バー１０５ｃをそれ以上摺動することなく特定の位置に固定してもよい。可動接続バー１０５ｃ、第２の接続バー１０５ｂ、および第２の接続バー１０５ｂが位置する分岐を含む等価回路図を図６に示す。図６（ａ）は、内側コイル１０４ｂの分岐の組を含む等価回路図である（すなわち、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂは、それぞれ、内側コイル１０４ｂの分岐の組に対応する）。図６（ｂ）は、外側コイル１０４ａの分岐の組を含む等価回路図である（すなわち、第１の接続バー１０５ａおよび第２の接続バー１０５ｂは、それぞれ、外側コイル１０４ａの分岐の組に対応する）。Ｌ１およびＬ２は、ＲＦコイルにおける内側コイルに対応するコイルの組である。Ｌ３およびＬ４は、ＲＦコイルにおける外側コイルに対応するコイルの組である。分岐のインダクタンスは可変インダクタンスであってもよい。

【0059】

本開示の実施形態の半導体処理装置の電流制御方法では、電流センサを介してＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐のうち対応する分岐の分岐電流を検出することにより、検出された分岐電流に従って電流調整手段により少なくとも１つの分岐の分岐電流を調整して分岐の分岐電流を等しくしてもよい。したがって、誘電体窓を通して処理室に結合されるプラズマのエネルギーがコイルの並列に接続された分岐の電流の違いに起因して不均一になる状況を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0060】

実施の形態４
図８に示すように、本開示の実施形態は、半導体処理装置の電流制御方法を提供する。この方法は、具体的には以下のステップを含む。

【0061】

Ｓ８０２において、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐の分岐電流が検出される。

【0062】

２つの並列に接続された分岐は、ＲＦコイルの２つの並列に接続された入力分岐またはＲＦコイルの２つの並列に接続された出力分岐であってもよい。

【0063】

Ｓ８０４では、分岐の分岐電流が等しいか否かを判定する。
分岐電流が等しくない場合、分岐の分岐電流は、以下のステップＳ８０６またはステップＳ８０８に従って調整されてもよい。

【0064】

Ｓ８０６では、分岐電流が等しくない場合、少なくとも２つの並列に接続された分岐上に１対１で配置された少なくとも２つの調整可能なキャパシタのうちの１つ以上の調整可能なキャパシタのキャパシタンス値を調整して、分岐の分岐電流が等しくなるようにする。

【0065】

好ましくは、分岐上の調整可能なキャパシタのキャパシタンスは、分岐の分岐電流を等しくするよう、手動調整によって調整することができる。代替的に、対応するキャパシタンス値は、電流とキャパシタとの所定の対応関係に基づいてコントローラによって決定されてもよい。電流とキャパシタとの所定の対応関係を表１に示す。

【0066】

【表1】

【0067】

２つの並列に接続された分岐（例えば、分岐１および分岐２）の分岐電流が異なるコイルがＲＦコイルに存在する場合、表１の所定の対応関係に基づいて、コイルの分岐１の分岐電流はＩ_１以上Ｉ_２以下であってもよく、コイルの分岐２の分岐電流はＩ_２以下であり、分岐１を調整するために使用されるキャパシタンスはＣ２であると判断され、分岐２を調整するために使用されるキャパシタンスはＣ３であると判断される。

【0068】

上記の所定の対応関係の判定方法は、任意の達成可能な判定方法であってもよい。実際の適用シナリオでは、複数の異なる判定方法が含まれてもよく、異なる実際の適用シナリオに従って異なっていてもよく、それらは本開示の実施形態において限定されない。

【0069】

Ｓ８０８において、分岐電流が等しくない場合、第１の接続バーおよび第２の接続バーにおける可動接続バーの接続点の位置は、分岐電流が等しくなるように調整される。

【0070】

本開示の実施形態の半導体処理装置の電流制御方法において、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐のうち対応する分岐の分岐電流を、電流センサによって検出してもよい。少なくとも１つの分岐の分岐電流は、分岐の分岐電流が等しくなるように、検出された分岐電流に従って電流調整装置によって調整されてもよい。したがって、誘電体窓を通して処理室に結合されるプラズマのエネルギーがコイルの並列に接続された分岐の電流の違いに起因して不均一になる状況を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0071】

実施の形態５
以上が、本開示の実施形態の半導体処理装置の電流制御方法である。同じ概念に基づいて、本開示の実施形態は、図９に示されるような半導体処理装置の電流調整装置も提供する。

【0072】

半導体処理装置の電流調整装置は、取得モジュール９０１と調整モジュール９０２とを含む。

【0073】

取得モジュール９０１は、ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐の分岐電流を検出するよう構成される。

【0074】

調整モジュール９０２は、分岐の分岐電流が等しくなるように、検出された分岐電流に従って少なくとも１つの分岐の分岐電流を調整するよう構成される。

【0075】

本開示の実施形態では、上記の調整モジュール９０２は、
検出された分岐電流に従って、少なくとも１つの分岐上の調整可能なキャパシタのキャパシタンス値を調整して、分岐の分岐電流を等しくするよう構成される。

【0076】

本開示の実施形態では、上記の調整モジュール９０２は、
可動接続バーを移動させることによって、第１の接続バーおよび第２の接続バーの、分岐と整合器との間の接続部分の長さを調整して、分岐の分岐電流を等しくするよう構成される。

【0077】

本開示の実施形態では、上記の調整モジュール９０２は、
ねじを緩めて弾性部材の圧縮を低減し、
可動接続バーの２つの端部をストライプ状の溝に沿って移動させて、可動接続バーの２つの端部が第１の接続バーおよび第２の接続バーにそれぞれ接続される接続点の位置を調整し、
ねじを締めて弾性部材の圧縮を増大させ、可動接続バーを調整された位置に固定するよう構成される。

【0078】

いくつかの実施形態では、図１０に示すように、上記の調整モジュール９０２はさらに、
すべての分岐の電流が等しいかどうかを判断するよう構成される判断ユニット９０２１と、
分岐電流が等しくない場合に、検出された分岐電流に従って少なくとも１つの分岐の分岐電流を調整して、各分岐の分岐電流を等しくするよう構成される調整ユニット９０２２とを含む。

【0079】

本開示の実施形態は、半導体処理装置のための電流調整装置を提供する。ＲＦコイルの少なくとも２つの並列に接続された分岐における対応する分岐の分岐電流は、電流センサによって検出されてもよい。少なくとも１つの分岐の分岐電流は、分岐の分岐電流が等しくなるように、検出された分岐電流に従って電流調整装置によって調整されてもよい。したがって、誘電体窓を通して処理室に結合されるプラズマのエネルギーがコイルの並列に接続された分岐の電流の違いに起因して不均一になる状況を回避することができる。これにより、エッチング処理の均一性を確保し得る。

【0080】

当業者は、本開示の実施形態が、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供されてもよいことを理解するはずである。したがって、本開示は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態、またはソフトウェアとハードウェアとを組み合わせた実施形態の形態を採用してもよい。さらに、本開示は、コンピュータプログラム製品が、コンピュータ可読プログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体（ディスクストレージ、ＣＤ－ＲＯＭ、光学ストレージ等を含むが、これらに限定されない）で実現される形態をとってもよい。

【0081】

本開示は、コンピュータプログラム製品の方法、装置（システム）、ならびにフローチャートおよび／またはブロック図を参照して説明される。コンピュータプログラム命令は、フローチャートおよび／またはブロック図における各フローおよび／もしくはブロック、ならびにフローチャートおよび／またはブロック図におけるフローおよび／もしくはブロックの組み合わせを実現するために使用されてもよいことを理解されたい。コンピュータプログラム命令を、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、組み込みプロセッサ、または他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供してマシンを作成して、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令に、デバイスを生成させて、フローチャートの１つ以上のフローおよび／またはブロック図の１つ以上のブロックの決定された機能を実現してもよい。

【0082】

これらのコンピュータプログラム命令はまた、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置に特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶されてもよい。したがって、コンピュータ可読メモリに記憶された命令は、命令デバイスを含む製品を生成するために使用されてもよい。命令デバイスは、フローチャートにおける１つ以上のフローおよび／またはブロック図における１つ以上のブロックにおいて決定された機能を実現するために使用されてもよい。

【0083】

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置にロードされて、コンピュータまたは他のプログラマブル装置上で一連の動作ステップを実行させて、コンピュータによって実現されるプロセスを生成することもできる。したがって、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置によって実行される命令は、フローチャートの１つ以上のフローおよび／またはブロック図の１つ以上のブロックにおいて決定された機能を実現するためのステップを提供するために使用されてもよい。

【0084】

メモリは、コンピュータ可読媒体の非永続メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または読取専用メモリ（ＲＯＭ）もしくはフラッシュメモリ（フラッシュＲＡＭ）などの不揮発性メモリを含んでもよい。メモリは、コンピュータ可読媒体の例であってもよい。

【0085】

また、「備える」、「含む」、またはその任意の他の変形の文言は、一連の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置が、それらの要素だけでなく、明示的に列挙されていない他の要素、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置に固有の要素も含むように、非排他的な包含を包含することが意図されることにも留意されたい。さらなる限定なしに、「～を含む」という文言によって定義される要素は、その要素を含むプロセス、方法、物品、または装置における追加の同一の要素の存在を排除しない。

【0086】

当業者は、本開示の実施形態が、方法、システム、またはコンピュータプログラム製品として提供されてもよいことを理解するはずである。したがって、本開示は、ハードウェアの実施形態全体、ソフトウェアの実施形態全体、またはソフトウェアおよびハードウェアの局面を組み合わせた実施形態の形態をとってもよい。さらに、本開示は、コンピュータプログラム製品が、コンピュータ可読プログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ可読記憶媒体（ディスクストレージ、ＣＤ－ＲＯＭ、光学ストレージ等を含むが、これらに限定されない）で実現される形態をとってもよい。

【0087】

上記の説明は、本開示の実施形態にすぎず、本開示を限定することを意図するものではない。当業者であれば、本開示に対して様々な修正および変形を行うことができる。本開示の精神および原理内でなされるあらゆる修正、等価な置換、および改善は、本出願の特許請求の範囲内に含まれるものとする。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6(a)】

【図6(b)】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】