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特表2024-523243高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-06-28
(54)【発明の名称】高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20240621BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 105A
H01L21/302 101B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023576026
(86)(22)【出願日】2021-12-22
(85)【翻訳文提出日】2024-02-09
(86)【国際出願番号】 US2021065019
(87)【国際公開番号】W WO2022265673
(87)【国際公開日】2022-12-22
(31)【優先権主張番号】63/212,095
(32)【優先日】2021-06-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】ＬＡＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ドール・ニキル
(72)【発明者】
【氏名】柳川 匠
(72)【発明者】
【氏名】ハドソン・エリック・エイ．
(72)【発明者】
【氏名】ウォン・マーレット
(72)【発明者】
【氏名】ジョイ・アニルッダ
【テーマコード（参考）】
5F004
【Ｆターム（参考）】
5F004BA09
5F004BB13
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB28
5F004BB29
5F004BC03
5F004CA01
5F004CA03
5F004CB02
5F004DA00
5F004DA15
5F004DA16
5F004DA17
5F004DB02
5F004DB03
5F004DB07
5F004EA28
5F004EB01
5F004EB04
(57)【要約】
【解決手段】積層をエッチングするための方法が説明される。この方法は、非金属ガスを適用することにより積層の第１の窒素含有層をエッチングする工程と、第１の酸化物層に達したことを決定すると非金属ガスの適用を停止する工程と、を含む。第１の酸化物層は、第１の窒素含有層の下にある。この方法はさらに、金属含有ガスを適用することにより第１の酸化物層をエッチングする工程を含む。金属含有ガスの適用は、第２の窒素含有層に達するだろうことを決定すると停止される。第２の窒素含有層は、第１の酸化物層の下にある。この方法は、非金属ガスを適用することにより第２の窒素含有層をエッチングする工程を含む。
【選択図】図２Ｂ
【選択図】図２Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層をエッチングするための方法であって、非金属ガスを適用することにより前記積層の第１の窒素含有層をエッチングする工程と、
前記第１の窒素含有層の下にある第１の酸化物層に達したことを決定すると、前記非金属ガスの適用を停止する工程と、
金属含有ガスを適用することにより前記第１の酸化物層をエッチングする工程と、
前記第１の酸化物層の下にある第２の窒素含有層に達することを決定すると、前記金属含有ガスの適用を停止する工程と、
前記非金属ガスを適用することにより前記第２の窒素含有層をエッチングする工程と、
を含む、方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法であって、前記第１の酸化物層は、前記第１の酸化物層がエッチングされているときに到達され、前記酸化物層の上面から予め定められた深さに達するときはエッチングされている、方法。
【請求項3】
請求項１に記載の方法であって、前記第１の窒素含有層をエッチングする工程は、前記第１の酸化物層に凹部が形成されるまで続き、前記非金属ガスの適用は、前記凹部が前記第１の酸化物層に形成されたことを決定すると停止される、方法。
【請求項4】
請求項３に記載の方法であって、前記凹部は、予め定められた深さを有する、方法。
【請求項5】
請求項１に記載の方法であって、さらに、前記第１の窒素含有層をエッチングする工程のために、第１の一次パラメータレベルおよび第２の一次パラメータレベルを有する低周波無線周波数（ＬＦＲＦ）信号を供給する工程と、
前記第１の酸化物層をエッチングするときに、前記第１の一次パラメータレベルを第３の一次パラメータレベルに修正し、前記第２の一次パラメータレベルを第４の一次パラメータレベルに修正する工程と、
を含む、方法。
【請求項6】
請求項５に記載の方法であって、前記第２の一次パラメータレベルは前記第１の一次パラメータレベルよりも低く、前記第４の一次パラメータレベルは前記第３の一次パラメータレベルよりも低く、前記第３の一次パラメータレベルは前記第１の一次パラメータレベルよりも高く、前記第４の一次パラメータレベルは前記第２の一次パラメータレベルよりも高い、方法。
【請求項7】
請求項５に記載の方法であって、さらに、前記第１の窒素含有層をエッチングする工程のために、第１の二次パラメータレベルおよび第２の二次パラメータレベルを有する高周波ＲＦ（ＨＦＲＦ）信号を供給する工程と、
前記第１の酸化物層をエッチングするときに、前記第１の二次パラメータレベルを第３の二次パラメータレベルに修正し、前記第２の二次パラメータレベルを第４の二次パラメータレベルに修正する工程と、
を含む、方法。
【請求項8】
請求項７に記載の方法であって、前記第２の二次パラメータレベルは前記第１の二次パラメータレベルよりも低く、前記第４の二次パラメータレベルは前記第３の二次パラメータレベルよりも低く、前記第３の二次パラメータレベルは前記第１の二次パラメータレベルよりも高く、前記第４の二次パラメータレベルは前記第２の二次パラメータレベルよりも高い、方法。
【請求項9】
請求項８に記載の方法であって、前記第１の二次パラメータレベルに対する前記第１の一次パラメータレベルの比は０．７５～１．２５であり、前記第２の二次パラメータレベルに対する前記第２の一次パラメータレベルの比は０．７５～１．２５である、方法。
【請求項10】
請求項８に記載の方法であって、前記第３の二次パラメータレベルに対する前記第３の一次パラメータレベルの比は２～４であり、前記第４の二次パラメータレベルに対する前記第４の一次パラメータレベルの比は２～４である、方法。
【請求項11】
請求項１に記載の方法であって、前記金属含有ガスは、カルボニルまたは金属フッ化物を含む、方法。
【請求項12】
請求項１１に記載の方法であって、前記金属フッ化物は、六フッ化タングステンである、方法。
【請求項13】
請求項１１に記載の方法であって、前記金属含有ガスは、フルオロカーボンまたは三フッ化窒素（ＮＦ3）と共に適用される、方法。
【請求項14】
請求項１に記載の方法であって、前記非金属ガスは、ハイドロフルオロカーボンを含む、方法。
【請求項15】
請求項１に記載の方法であって、さらに、前記第２の窒素含有層をエッチングするために用いられる前記非金属ガスの適用を停止する工程と、
前記第２の窒素含有層の下に位置する第２の酸化物層をエッチングするために前記金属含有ガスを適用する工程と、
を含む、方法。
【請求項16】
請求項１５に記載の方法であって、さらに、第３の窒素含有層が前記第２の酸化物層の下に位置するときに、前記第３の窒素含有層に近接する予め定められたレベルに達したことを決定すると、前記第２の酸化物層をエッチングするために用いられる前記金属含有ガスの前記適用を停止する工程と、
前記第２の酸化物層をエッチングするために用いられた前記金属含有ガスの前記適用を停止する前記工程の後に、前記非金属ガスを適用することにより前記第３の窒素含有層をエッチングする工程と、
を含む、方法。
【請求項17】
積層をエッチングするためのコントローラであって、プロセッサであって、
非金属ガスを適用することにより、前記積層の第１の窒素含有層のエッチングを制御し、
前記第１の窒素含有層の下にある第１の酸化物層に達したことを決定すると、前記非金属ガスの前記適用を停止し、
金属含有ガスを適用することにより前記第１の酸化物層のエッチングを制御し、
前記第１の酸化物層の下にある第２の窒素含有層に達するだろうことを決定すると、前記金属含有ガスの前記適用を停止し、
前記非金属ガスを適用することにより前記第２の窒素含有層のエッチングを制御するように構成されたプロセッサと、
前記プロセッサに接続されたメモリデバイスと、
を備える、コントローラ。
【請求項18】
請求項１７に記載のコントローラであって、前記非金属ガスの適用は、前記第１の酸化物層に凹部が形成されるまで制御され、前記非金属ガスの前記適用は、前記第１の酸化物層に前記凹部が形成されたことを決定すると停止される、コントローラ。
【請求項19】
請求項１７に記載のコントローラであって、前記プロセッサは、
前記第１の窒素含有層をエッチングするために、第１の一次パラメータレベルおよび第２の一次パラメータレベルを有する低周波無線周波数（ＬＦＲＦ）信号を供給するようにＬＦＲＦ発生器を制御し、
前記第１の酸化物層をエッチングするために、前記第１の一次パラメータレベルを第３の一次パラメータレベルに修正し、前記第２の一次パラメータレベルを第４の一次パラメータレベルに修正する
ように構成されている、コントローラ。
【請求項20】
請求項１９に記載のコントローラであって、前記プロセッサは、
前記第１の窒素含有層をエッチングするために、第１の二次パラメータレベルおよび第２の二次パラメータレベルを有する高周波（ＨＦ）ＲＦ信号を供給するようにＨＦＲＦ発生器を制御し、
前記第１の酸化物層がエッチングされるときに、前記第１の二次パラメータレベルを第３の二次パラメータレベルに修正し、前記第２の二次パラメータレベルを第４の二次パラメータレベルに修正する
ように構成されている、コントローラ。
【請求項21】
積層をエッチングするためのプラズマシステムであって、金属含有ガスを蓄えるように構成された第１のガス源と、
非金属ガスを蓄えるように構成された第２のガス源と、
第１のガスラインを介して前記第１のガス源に接続され、第２のガスラインを介して前記第２のガス源に接続されたプラズマチャンバと、
前記第１のガスラインおよび前記第２のガスラインに接続されたホストコンピュータであって、
前記非金属ガスを適用することにより前記積層の第１の窒素含有層のエッチングを制御し、
前記第１の窒素含有層の下にある第１の酸化物層に達したことを決定すると、前記非金属ガスの前記適用を停止し、
前記金属含有ガスを適用することにより前記第１の酸化物層のエッチングを制御し、
前記第１の酸化物層の下にある第２の窒素含有層に達するだろうことを決定すると、前記金属含有ガスの前記適用を停止し、
前記非金属ガスを適用することにより前記第２の窒素含有層のエッチングを制御するように構成されたホストコンピュータと、
を備える、プラズマシステム。
【請求項22】
請求項２１に記載のプラズマシステムであって、さらに、低周波無線周波数（ＬＦＲＦ）信号を生成するように構成されたＬＦＲＦ発生器と、
高周波ＲＦ信号を生成するように構成されたＨＦＲＦ信号と、
前記ＬＦＲＦ発生器および前記ＨＦＲＦ発生器に接続されたインピーダンス整合回路であって、前記インピーダンス整合回路は、前記ＬＦＲＦ信号および前記ＨＦＲＦ信号を受信して修正ＲＦ信号を出力するように構成され、前記プラズマチャンバは、前記修正ＲＦ信号を受信するために前記インピーダンス整合回路に接続され、前記ホストコンピュータは、
前記第１の窒素含有層をエッチングするために、第１の一次パラメータレベルおよび第２の一次パラメータレベルを有するＬＦＲＦ信号を供給するように前記ＬＦＲＦ発生器を制御し、
前記第１の酸化物層をエッチングするために、前記第１の一次パラメータレベルを第３の一次パラメータレベルに修正し、前記第２の一次パラメータレベルを第４の一次パラメータレベルに修正し、
前記第１の窒素含有層をエッチングするために、第１の二次パラメータレベルおよび第２の二次パラメータレベルを有するＨＦＲＦ信号を供給するように前記ＨＦＲＦ発生器を制御し、
前記第１の酸化物層をエッチングするために、前記第１の二次パラメータレベルを第３の二次パラメータレベルに修正し、前記第２の二次パラメータレベルを第４の二次パラメータレベルに修正するように構成されている、インピーダンス整合回路と、
を備える、プラズマシステム。
【請求項23】
積層をエッチングするための方法であって、金属含有ガスを適用することにより酸化物層をエッチングする工程と、
前記酸化物層の下にあるシリコン含有層に達することを決定すると、前記金属含有ガスの適用を停止する工程と、
非金属ガスを適用することにより前記シリコン含有層をエッチングする工程と、
を含む、方法。
【請求項24】
請求項２３に記載の方法であって、前記酸化物層は、前記酸化物層がエッチングされているときに到達され、前記酸化物層の上面から予め定められた深さに達したときはエッチングされている、方法。
【請求項25】
請求項２３に記載の方法であって、前記シリコン含有層は、窒化シリコン層またはポリシリコン層である、方法。
【請求項26】
請求項２３に記載の方法であって、前記金属含有ガスは、カルボニルまたは金属フッ化物を含む、方法。
【請求項27】
請求項２６に記載の方法であって、前記金属フッ化物は、六フッ化タングステンである、方法。
【請求項28】
請求項２３に記載の方法であって、前記金属含有ガスは、フルオロカーボンまたは三フッ化窒素（ＮＦ3）と共に適用される、方法。
【請求項29】
請求項２３に記載の方法であって、前記非金属ガスは、ハイドロフルオロカーボンを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示に記載の実施形態は、高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
本明細書に記載の背景技術は、本開示の内容を一般的に提示するためである。現在名前が挙げられている発明者の発明は、本背景技術欄、および出願時の先行技術に該当しない説明の態様において記載される範囲で、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。
【0003】
無線周波数（ＲＦ）発生器はＲＦ信号を生成し、整合器を介してプラズマ反応器にＲＦ信号を供給する。プラズマ反応器は、プラズマ反応器にＲＦ信号が供給され、エッチングガスが供給されたときは、エッチングされる半導体ウエハを有する。しかし、半導体ウエハに関する所望のエッチング速度は、半導体ウエハがエッチングされる間に実現されない。
【0004】
本開示に記載の実施形態は、このような状況で生じた。
【発明の概要】
【0005】
本開示の実施形態は、高アスペクト比構造をエッチングするための装置、方法、およびコンピュータプログラムを提供する。本実施形態は、いくつかの方法（例えば、プロセス、装置、システム、ハードウェア、またはコンピュータ可読媒体における方法）で実施できることを認識されたい。以下に、いくつかの実施形態が説明される。
【0006】
ダイナミックランダムアクセスメモリ積層などの高アスペクト比構造をエッチングするために、金属含有化学物質が用いられる。金属含有化学物質は、高アスペクト比フィーチャのエッチング中のマスク残量における向上を示すことができる。しかし、高アスペクト比構造の窒素含有層をエッチングするために金属含有化学物質が用いられたときは、窒素含有層のアンダエッチング、または窒素含有層におけるエッチストップが生じる。例えば、窒素含有層は、予め定められたエッチング速度未満でエッチングされる、またはエッチングされない。
【0007】
実施形態では、積層をエッチングするための方法が説明される。この方法は、非金属ガスを適用することにより積層の第１の窒素含有層をエッチングする工程と、第１の酸化物層に達したことを決定すると非金属ガスの適用を停止する工程と、を含む。第１の酸化物層は、第１の窒素含有層の下にある。この方法はさらに、金属含有ガスを適用することにより第１の酸化物層をエッチングする工程を含む。金属含有ガスの適用は、第２の窒素含有層に達するだろうことが決定されると停止される。第２の窒素含有層は、第１の酸化物層の下にある。この方法は、非金属ガスを適用することにより第２の窒素含有層をエッチングする工程を含む。
【0008】
一実施形態では、積層をエッチングするためのコントローラが説明される。コントローラは、積層の第１の窒素含有層をエッチングするために非金属ガスの適用を制御するプロセッサを含む。プロセッサはその後、第１の酸化物層に達したことを決定すると非金属ガスの適用を中止する。第１の酸化物層は、第１の窒素含有層の下にある。プロセッサはさらに、金属含有ガスを適用することにより第１の酸化物層のエッチングを制御する。プロセッサは次に、第２の窒素含有層に達するだろうことを決定すると金属含有ガスの適用を停止する。第２の窒素含有層は、第１の酸化物層の下にある。プロセッサはさらに、非金属ガスを適用することにより第２の窒素含有層のエッチングを制御する。コントローラは、プロセッサに接続されたメモリデバイスも含む。
【0009】
実施形態では、積層をエッチングするためのプラズマシステムが説明される。プラズマシステムは、金属含有ガスを蓄える第１のガス源を含む。プラズマシステムはさらに、非金属ガスを蓄える第２のガス源を含む。プラズマシステムは、第１のガスラインを介して第１のガス源に接続され、第２のガスラインを介して第２のガス源に接続されたプラズマチャンバを含む。プラズマシステムは、第１および第２のガスラインに接続されたホストコンピュータも含む。ホストコンピュータは、非金属ガスを適用することにより積層の第１の窒素含有層のエッチングを制御する。ホストコンピュータは次に、第１の酸化物層に達したことを決定すると非金属ガスの適用を停止する。ホストコンピュータはさらに、金属含有ガスを適用することにより第１の酸化物層のエッチングを制御する。ホストコンピュータは、第２の窒素含有層に達するだろうことを決定すると金属含有ガスの適用を停止する。ホストコンピュータは次に、非金属ガスを適用することにより第２の窒素含有層のエッチングを制御する。
【0010】
本明細書に記載の、高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法のいくつかの利点は、非金属ガスを用いて高アスペクト比構造の窒素含有層をエッチングし、金属含有ガスを用いて高アスペクト比構造の酸化物層をエッチングすることを含む。酸化物層は、金属含有ガスを用いて予め定められた速度によりエッチングされる。金属含有ガスの代わりに非金属ガスを用いて窒素含有層をエッチングすることにより、高アスペクト比構造をエッチングするための予め定められたエッチング速度が実現される。
【0011】
本明細書に記載の、高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法のさらなる利点は、予め定められた速度により一次無線周波数（ＲＦ）信号および二次ＲＦ信号のパラメータレベルをパルス化することを含む。一次ＲＦ信号の例は低周波（ＬＦ）ＲＦ信号であり、二次ＲＦ信号の例は高周波（ＨＦ）ＲＦ信号である。予め定められた速度を実現することにより、パッシベーションによる堆積はフィーチャの底部よりも上部にかけて多く推進される。そのように堆積を推進することで、高アスペクト比構造の窒素含有層のアンダエッチングの可能性は低減される。
【0012】
いくつかの他の態様は、添付の図面と併せて以下の発明を実施するための形態から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
実施形態は、添付の図面と併せて以下の説明を参照して理解される。
【0014】
【図1】高アスペクト比コンタクト（高アスペクト比）構造の実施形態図。
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【図4A】化学物質Ａの適用と化学物質Ｂの適用との間で切り替える時間を決定するための光センサの使用を示すシステムの実施形態図。
【0022】
【0023】
【図5A】一次ＲＦ信号のパルス化対時間ｔを示すグラフの実施形態。
【0024】
【図5B】二次ＲＦ信号のパルス化対時間ｔを示すグラフの実施形態。
【0025】
【図6】化学物質ＡおよびＢの適用中のレベル間パルスのための低周波（ＬＦ）無線周波数（ＲＦ）発生器および高周波（ＨＦ）ＲＦ発生器を示すシステムの実施形態図。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下の実施形態は、高アスペクト比構造をエッチングするためのシステムおよび方法を説明する。本実施形態は、これらの特定の詳細の一部または全てなしで実施されてよいことが明らかだろう。他の例では、本実施形態を必要以上に分かりにくくしないように、周知のプロセス動作は詳細には説明されていない。
【0027】
図１は、高アスペクト比構造１００の実施形態図である。高アスペクト比構造１００の例は、ダイナミックランダムアクセスメモリ積層およびシリコン－酸化物－窒化物－酸化物－シリコン（ＳＯＮＯＳ）積層を含む。例として、ダイナミックランダムアクセスメモリでは、各データビットは、コンデンサおよびトランジスタを含むメモリセルに格納される。この例では、コンデンサが充電されるとメモリセルに１ビットが格納され、コンデンサが放電するとメモリセルに０ビットが格納される。例として、ＳＯＮＯＳ積層は、フラッシュメモリ、電気的に消去可能な読み込み専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などの不揮発性メモリにおいて用いられる。
【0028】
高アスペクト比構造１００は、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、別の窒素含有層２、別の酸化物層２、窒素含有層３、および基板層を含む。例として、高アスペクト比構造の窒素含有層および酸化物層の交互配置は、高アスペクト比構造の各コンデンサの誘電体層を形成し、窒素含有層および酸化物層は、高アスペクト比構造のコンデンサを製作するようにエッチングされる。例として、基板層はシリコンから製作される。図のように、窒素含有層３は基板層の上に重ねられ、酸化物層２は窒素含有層３の上に重ねられる。また、窒素含有層２は酸化物層２の上に堆積され、酸化物層１は窒素含有層２の上に堆積される。同様に、窒素含有層１は酸化物層１の上に重ねられ、マスク層は窒素含有層１の上に堆積される。例えば、窒素含有層１は酸化物層１に隣接し、酸化物層１は窒素含有層２に隣接する。窒素含有層２は酸化物層２に隣接し、酸化物層２は窒素含有層３に隣接する。窒素含有層３は基板層に隣接し、マスク層は窒素含有層１に隣接する。例えば、高アスペクト比構造１００の２つの層（例えば、窒素含有層１および酸化物層１、または酸化物層１および窒素含有層２）は、その２層間に層がないときは互いに隣接する。
【0029】
本明細書に記載の窒素含有層の例は、窒化シリコン（ＳｉＮ）、または炭窒化シリコン（ＳｉＣＮ）、または酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、またはこれらの組み合わせで製作された窒素含有膜である。例えば、窒素含有層は、本明細書では窒素含有シリコン層または窒化物層と呼ばれることもある。例として、高アスペクト比構造１００の各窒素含有層は、１５ナノメータ（ｎｍ）～３００ｎｍの高さを有する。例えば、窒素含有層１の厚さは３０ｎｍであり、窒素含有層２の厚さは５０ｎｍであり、窒素含有層３の厚さは６０ｎｍである。例として、高アスペクト比構造１００の各酸化物層は、１５ｎｍ～３００ｎｍの高さを有する。例えば、酸化物層１の厚さは１００ｎｍであり、酸化物層２の厚さは２００ｎｍである。
【0030】
一実施形態では、窒素含有層の代わりに、ポリシリコン（Ｐ）層または窒素－シリコン層などのシリコン含有層が用いられる。例えば、高アスペクト比積層１００の各窒素含有層１、２、および３は、それぞれシリコン含有層に置き換えられる。シリコン含有層は、窒素含有層１、２、および３がエッチングされたのと同様にエッチングされる。例えば、窒素含有層１の代わりに用いられる第１のシリコン含有層は、窒素含有層１がエッチングされたのと同様にエッチングされ、窒素含有層２の代わりに用いられる第２のシリコン含有層は、窒素含有層２がエッチングされたのと同様にエッチングされ、窒素含有層３の代わりに用いられる第３のシリコン含有層は、窒素含有層３がエッチングされたのと同様にエッチングされる。窒素－シリコン層の例は、窒化シリコン層である。
【0031】
図２Ａは、高アスペクト比構造１００（図１）の処理を示すための高アスペクト比構造２００の実施形態図である。高アスペクト比構造２００は、高アスペクト比構造１００（図１）と同じ層を含むが、高アスペクト比構造２００では、マスク層および窒素含有層１がそれらの内部にフィーチャ２０２（流路など）を形成するようにエッチングされる。高アスペクト比１００の残りの層は、分かりにくくしないように図２Ａには示されていない。
【0032】
マスク層および窒素含有層１をエッチングするために、化学物質Ａが適用される。化学物質Ａの例は、非金属ガス（ハイドロフルオロカーボンまたは酸素など）を含む。ハイドロフルオロカーボンの例は、ジフルオロメタン（ＣＨ2Ｆ2）、フッ化メチル（ＣＨ3Ｆ）、およびトリフルオロメタン（ＣＨＦ3）を含む。化学物質Ａは、水平レベル２１２が酸化物層１の内部に達するまで窒素含有層１をエッチングするために適用される。例として、水平レベルはｘ軸に沿ったレベルである。水平レベル２１２は、酸化物層１の上面２０６から予め定められた深さ２０４にある。例えば、所定高さの凹部２０１は、酸化物層１の内部に穿孔される。凹部２０１は、フィーチャ２０２の一部である。本明細書に記載の高さは、ｙ軸に沿って測定される。ｙ軸は、水平方向に沿うｘ軸に垂直である。ｙ軸は垂直方向に沿う。ｘ軸およびｙ軸の両方は、ｚ軸に垂直である。
【0033】
予め定められた深さ２０４は、酸化物層１の上面２０６から決定される。予め定められた深さ２０４の例は、約５０ｎｍの垂直距離である。例えば、予め定められた深さ２０４は４０ｎｍ～６０ｎｍである。別の例として、予め定められた深さ２０４は４５ｎｍ～５５ｎｍである。さらに別の例として、予め定められた深さ２０４は、酸化物層１の深さの何分の１かである。例えば、予め定められた深さ２０４は、酸化物層１の深さの１～１０パーセントである。酸化物層１の深さは、酸化物層１の上面２０６から底面２０８に延びる。例として、本明細書で用いられる層の深さはｙ軸に沿って延びる。
【0034】
フィーチャ２０２の内部では、水平レベル２１２に達すると酸化物層１の中間面２１０が露出される。中間面２１０は、フィーチャ２０２の底面を形成する。水平レベル２１２に達すると、酸化物層１の内部に空間を有する凹部２０１が形成される。例えば、凹部２０１は上面２０６と中間面２１０との間に形成され、予め定められた深さ２０４を有する。中間面２１０は、上面２０６と底面２０８との間に位置する。例えば、中間面２１０の高さは、上面２０６の高さよりも小さいが底面２０８の高さよりも大きい。例えば、高アスペクト比構造２００の各面の高さは、基板層の底面２１２から測定される。
【0035】
窒素含有層１をエッチングするために化学物質Ａが用いられるときは、別の化学物質Ｂは窒素含有層１をエッチングするのに用いられない。例えば、窒素含有層１をエッチングするために化学物質Ａが適用される期間に、化学物質Ｂは窒素含有層１をエッチングするために適用されない。化学物質Ｂの例は、金属含有化合物を含む。例として、金属含有化合物は、十分な蒸気圧で適用されたときに高アスペクト比構造１００にガスの供給をもたらす化合物である。金属含有化合物の例は、金属含有ガス（カルボニルまたは金属フッ化物など）である。例えば、金属フッ化物は、六フッ化タングステン（ＷＦ6）である。この例では、金属含有ガスは、フルオロカーボンおよび三フッ化窒素（ＮＦ3）が適用される。この例では、フルオロカーボンは、炭化水素中の１つ以上の水素原子を１つ以上のフッ素原子で置換することにより形成された化合物である。金属含有化合物の他の例は、六フッ化レニウム（ＲｅＦ6）、六フッ化モリブデン（ＭｏＦ6）、ＭｏＣｌ2Ｆ2、五フッ化タンタル（ＴａＦ5）、フッ化バナジウム（ＶＦ5）、オキシ三塩化バナジウム（ＶＯＣｌ3）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、プルンバン（ＰｂＨ4）、テトラメチルスズ（Ｓｎ（ＣＨ3）4）、ニッケルテトラカルボニル（Ｎｉ（ＣＯ）4）、ジメチル亜鉛（Ｚｎ（ＣＨ3）2）、四塩化酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯＣｌ4）、ビス（ｔ－ブチルイミド）ビス（ジメチルアミノ）タングステン（ＶＩ）（（（ＣＨ3）3ＣＮ）2Ｗ（Ｎ（ＣＨ3）2）2）、メシチレンタングステントリカルボニル（Ｃ6Ｈ3（ＣＨ3）3Ｗ（ＣＯ）3）、オキシ四フッ化タングステン（ＶＩ）（ＷＯＦ4）、ＷＯ2Ｆ2、および二塩化二酸化タングステン（ＷＯ2Ｃｌ2）を含む。カルボニルの例は、タングステンヘキサカルボニル（Ｗ（ＣＯ）6）である。
【0036】
化学物質Ａの代わりに化学物質Ｂが用いられた場合は、窒素含有層１の内部でエッチストップが生じる、または、窒素含有層１がアンダエッチングされることに注意されたい。窒素含有層１がアンダエッチングされたときは、窒素含有層１のエッチング速度は予め定められたエッチング速度未満である。
【0037】
図２Ｂは、高アスペクト比構造２００（図２Ａ）のさらなる処理を示すための高アスペクト比構造２２０の実施形態図である。高アスペクト比構造２２０は、高アスペクト比構造１００（図１）と同じ層を含むが、高アスペクト比構造２２０では、マスク層および窒素含有層１に加えて酸化物層１がエッチングされて、マスク層、窒素含有層１、および酸化物層１にフィーチャ２２２が形成される。例えば、フィーチャ２０２（図２Ａ）はさらにエッチングされて、フィーチャ２２２が形成される。高アスペクト比構造１００の残りの層は、分かりにくくしないように図２Ｂには示されていない。
【0038】
窒素含有層１をエッチングするための化学物質Ａの適用が停止された後、酸化物層１の一部をエッチングするために化学物質Ｂが適用される。例えば、化学物質Ｂの適用は水平レベル２１２（図２Ａ）で開始する。化学物質Ｂは、水平レベル２２４に達するまで適用される。酸化物層１のエッチングされる部分は、水平レベル２１２と水平レベル２２４との間に位置する。酸化物層１のエッチングされる部分の量の例は、酸化物層１の９０～９５％である。水平レベル２２４は、窒素含有層２の上面２２８から所定距離２２６にある。窒素含有層２の上面２２８は、酸化物層１の底面２０８に隣接する、または隣り合う。例えば、上面２２８と底面２０８との間に空間はない。酸化物層１をエッチングするために化学物質Ｂが適用される期間に、化学物質Ａは適用されないことに注意されたい。
【0039】
水平レベル２２４に達したときに、化学物質Ｂの適用は低減される、または停止される。水平レベル２２４に達したときに化学物質Ｂが低減された場合は、窒素含有層２の上面２２８の水平レベルに達したときに化学物質Ｂの適用が停止する。酸化物層１をエッチングするために化学物質Ｂが加えられる期間に、化学物質Ａは適用されないことに注意されたい。
【0040】
化学物質Ｂが停止または低減された後に、化学物質Ｂの適用からの残留化学物質Ｂが予め定められた期間にわたって酸化物層１の残りの部分をエッチングする。例えば、化学物質Ｂが水平レベル２２４で停止または低減された後に、酸化物層１の酸化物は、窒素含有層２に達するまで残留化学物質Ｂによってエッチングされる。
【0041】
化学物質Ｂの適用が停止または低減されてから予め定められた期間が経過した後に、化学物質Ａが適用される。化学物質Ａが適用されて、窒素含有層２のエッチングが開始される。
【0042】
図２Ｃは、高アスペクト比構造２２０（図２Ｂ）のさらなる処理を示すための高アスペクト比構造２４０の実施形態図である。高アスペクト比構造２４０は、高アスペクト比構造１００（図１）と同じ層を含むが、高アスペクト比構造２４０では、マスク層、窒素含有層１、および酸化物層１に加えて窒素含有層２がエッチングされて、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、および窒素含有層２にフィーチャ２４２が形成される。例えば、フィーチャ２２２（図２Ｂ）はさらにエッチングされて、フィーチャ２４２が形成される。高アスペクト比構造１００の残りの層は、分かりにくくしないように図２Ｃには示されていない。
【0043】
化学物質Ａが適用されて酸化物層１に凹部２０１（図２Ａ）が形成されたのと同様に、窒素含有層２は酸化物層２に凹部２４３が形成されるまでエッチングされる。例えば、化学物質Ａが適用されて水平レベル２４４が酸化物層２の内部に達するまで、酸化物層２はエッチングされる。水平レベル２４４は、酸化物層２の上面２４８から予め定められた深さ２４６にある。例えば、予め定められた高さの凹部は酸化物層２の内部に穿孔される。予め定められた深さ２４６は、酸化物層２の上面２４８から決定される。
【0044】
予め定められた深さ２４６の例は、約５０ｎｍの垂直距離である。例えば、予め定められた深さ２４６は４０ｎｍ～６０ｎｍである。別の例として、予め定められた深さ２４６は４５ｎｍ～５０ｎｍである。さらに別の例として、予め定められた深さ２４６は、酸化物層２の深さの何分の１かである。例えば、予め定められた深さ２４６は、酸化物層２の深さの１～１０パーセントである。酸化物層２の深さは、酸化物層２の上面２４８から底面２５０に延びる。
【0045】
例として、予め定められた深さ２４６は予め定められた深さ２０４（図２Ａ）に等しい。別の例として、予め定められた深さ２４６は予め定められた深さ２０４に等しくない。例えば、予め定められた深さ２４６は予め定められた深さ２０４よりも大きい、または小さい。
【0046】
フィーチャ２４２の内部では、水平レベル２４４に達したときに酸化物層２の中間面２５２が露出される。中間面２５２は、上面２４８と底面２５０との間に位置する。例えば、中間面２５２の高さは、上面２４８の高さよりも小さいが底面２５０の高さよりも大きい。前述したように、高アスペクト比構造２４０の各表面の高さは、底面２１２から測定される。
【0047】
窒素含有層２をエッチングするために化学物質Ａが用いられるときは、別の化学物質Ｂは窒素含有層２をエッチングするのに用いられない。例えば、窒素含有層２をエッチングするために化学物質Ａが適用される期間に、化学物質Ｂは窒素含有層２をエッチングするのに適用されない。化学物質Ａの代わりに化学物質Ｂが用いられる場合は、窒素含有層２がエッチングされないエッチストップが生じる、または、窒素含有層２はアンダエッチングされることに注意されたい。窒素含有層２がアンダエッチングされたときは、窒素含有層２のエッチング速度は予め定められたエッチング速度未満である。
【0048】
図２Ｄは、高アスペクト比構造２４０（図２Ｃ）のさらなる処理を示す高アスペクト比構造２６０の実施形態図である。高アスペクト比構造２６０は、高アスペクト比構造１００（図１）と同じ層を含むが、高アスペクト比構造２６０では、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、および窒素含有層２に加えて酸化物層２がエッチングされて、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、窒素含有層２、および酸化物層２にフィーチャ２６２が形成される。例えば、フィーチャ２４２（図２Ｃ）はさらにエッチングされて、フィーチャ２６２が形成される。高アスペクト比構造１００の残りの層は、分かりにくくしないように図２Ｄには示されていない。
【0049】
窒素含有層２をエッチングするための化学物質Ａの適用が停止された後、酸化物層２をエッチングするために化学物質Ｂが適用される。例えば、化学物質Ｂの適用は水平レベル２４４（図２Ｃ）で開始する。化学物質Ｂは、水平レベル２６４に達するまで適用される。水平レベル２６４は、窒素含有層３に近接する。例えば、水平レベル２６４は、窒素含有層３の上面２６８から所定距離２６６にある。別の例として、水平レベル２６４は、窒素含有層２よりも窒素含有層３に近い。例えば、水平レベル２６４は、酸化物層２の下半分にあり、酸化物層２の上半分にはない。窒素含有層３の上面２６８は、酸化物層２の底面２５０に隣接する、または隣り合う。例えば、上面２６８と底面２５０との間に空間はない。酸化物層２をエッチングするために化学物質Ｂが適用される期間に、化学物質Ａは適用されないことに注意されたい。
【0050】
水平レベル２６４に達したときは、化学物質Ｂの適用は低減または停止される。水平レベル２６４に達したときに化学物質Ｂが低減された場合は、窒素含有層２の上面２６８の水平レベルに達したときに化学物質Ｂの適用が停止する。酸化物層２をエッチングするために化学物質Ｂが適用される期間に、化学物質Ａは適用されないことに注意されたい。
【0051】
化学物質Ｂが停止または低減された後に、化学物質Ｂの適用からの残留化学物質Ｂが所定期間にわたって酸化物層２の残りの部分をエッチングする。例えば、化学物質Ｂが水平レベル２６４で停止または低減された後に、酸化物層２の酸化物は、窒素含有層３に達するまで残留化学物質Ｂによってエッチングされる。
【0052】
化学物質Ｂの適用が停止または低減されてから所定期間が経過した後に、化学物質Ａが適用されて窒素含有層３のエッチングが開始される。例として、酸化物層２をエッチングする所定期間は、酸化物層１をエッチングする予め定められた期間に等しい。別の例として、酸化物層２をエッチングする所定期間は、酸化物層１をエッチングする予め定められた期間に等しくない（例えば、予め定められた期間よりも長いまたは短い）。
【0053】
図２Ｅは、高アスペクト比構造２６０（図２Ｄ）のさらなる処理を示すための高アスペクト比構造２８０の図である。高アスペクト比構造２８０は、高アスペクト比構造１００（図１）と同じ層を含むが、高アスペクト比構造２８０では、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、窒素含有層２、および酸化物層２に加えて窒素含有層３がエッチングされて、マスク層、窒素含有層１、酸化物層１、窒素含有層２、酸化物層２、および窒素含有層３にフィーチャ２８２が形成される。例えば、フィーチャ２６２（図２Ｄ）はさらにエッチングされて、フィーチャ２８２が形成される。高アスペクト比構造１００の残りの層は、分かりにくくしないように図２Ｅには示されていない。
【0054】
化学物質Ａは、基板層に達するまで窒素含有層３をエッチングするために適用される。例えば、化学物質Ａは、基板層の上面２８４に達するまで適用される。基板層は、上面２８４から底面２１２に延びる。
【0055】
窒素含有層３をエッチングするために化学物質Ａが用いられるときは、化学物質Ｂは窒素含有層３をエッチングするのに用いられない。例えば、窒素含有層３をエッチングするために化学物質Ａが適用される期間は、化学物質Ｂは窒素含有層３をエッチングするのに適用されない。化学物質Ａの代わりに化学物質Ｂが用いられる場合は、窒素含有層３がエッチングされないエッチストップが生じる、または窒素含有層３はアンダエッチングされることに注意されたい。窒素含有層３がアンダエッチングされるときは、窒素含有層３のエッチング速度は予め定められたエッチング速度未満である。このようにして、図２Ａ～２Ｅを参照して説明したように、化学物質ＡおよびＢは、高アスペクト比構造１００の窒化物層および酸化物層をエッチングするために交互に、または連続して適用される。
【0056】
図３は、化学物質ＡおよびＢの適用を示すシステム３００の実施形態図である。システム３００は、ホストコンピュータ３０２、低周波（ＬＦ）無線周波数（ＲＦ）発生器、高周波（ＨＦ）ＲＦ発生器、整合器、およびプラズマチャンバ３０４を備える。例として、ＬＦＲＦ発生器は、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）または２メガヘルツ（ＭＨｚ）の動作周波数を有する。例として、ＨＦＲＦ発生器は、１３．５６ＭＨｚ、または２７ＭＨｚ、または６０ＭＨｚの動作周波数を有する。ＨＦＲＦ発生器の動作周波数は、ＬＦＲＦ発生器の動作周波数よりも大きいことに注意されたい。ＬＦＲＦ発生器は一次発生器の例であり、ＨＦＲＦ発生器は二次発生器の例である。
【0057】
整合器は、回路部品（インダクタ、コンデンサ、抵抗器など）のネットワークである。例えば、整合器は、１つ以上のシャント回路および１つ以上の直列回路を含む。各シャント回路は１つ以上の回路部品を有し、各直列回路も同様である。１つ以上のシャント回路もしくは１つ以上の直列回路、またはこれらの組み合わせを含む第１の分岐回路は、整合器の入力３１０と出力３１４との間に接続される。また、１つ以上のシャント回路もしくは１つ以上の直列回路、またはこれらの組み合わせを含む第２の分岐回路は、整合器の入力３１２と出力３１４との間に接続される。
【0058】
ホストコンピュータ３０２の例は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、コントローラ、タブレット、およびスマートフォンを含む。ホストコンピュータ３０２は、プロセッサ３０６およびメモリデバイス３０８を備える。プロセッサ３０６は、メモリデバイス３０８に接続される。本明細書で用いられるプロセッサの例は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、統合型マイクロコントローラ、および中央処理装置（ＣＰＵ）を含む。本明細書で用いられるメモリデバイスの例は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、ストレージディスクアレイ、ハードディスクなどを含む。
【0059】
プラズマチャンバ３０４は、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体３１６を備える。ＥＳＣは、下部電極３１８を備える。プラズマチャンバ１０６はさらに、上部電極３２２が埋設されたシャワーヘッド３２０を備える。下部電極３１８および上部電極３２２の各々は、金属（例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金）で製作される。シャワーヘッド３２０の底面は、基板支持体３１６の上面に対向してその上方に位置する。基板Ｓは、基板３１６の上面に設置される。基板Ｓの例は、高アスペクト比構造１００（図１）である。
【0060】
システム３００はさらに、ガス源３２４および別のガス源３２６を備える。ガス源の例は、本明細書に記載の化学物質を蓄えるための容器を含む。例えば、ガス源３２４は化学物質Ａを蓄え、ガス源３２６は化学物質Ｂを蓄える。別の例として、ガス源３２６は、化学物質Ｂのフルオロカーボンおよび三フッ化窒素を蓄える。システム３００はさらに、ドライバＡおよびドライバＢを備える。ドライバの例は、１つ以上のトランジスタを含む。例えば、ドライバは、互いに接続された１つ以上の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。
【0061】
ＬＦＲＦ発生器は、ＲＦケーブルＲＦＣ１を介して入力３１０に接続された出力３２８を有し、入力３１０は、整合器３１０の第１の分岐回路に接続される。また、ＨＦＲＦ発生器は、ＲＦケーブルＲＦＣ２を介して入力３１２に接続された出力３３０を有し、入力３１２は、整合器３１０の第２の分岐回路に接続される。第１および第２の分岐回路は互いに、および出力３１４に接続される。出力３１４は、ＲＦ伝送線路ＲＦＴを介して下部電極３１８に接続される。上部電極３２２は、接地電位などの基準電位に接続される。
【0062】
また、プロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ１を介してＬＦＲＦ発生器に接続され、伝送ケーブルＴＣ２を介してＨＦＲＦ発生器に接続される。伝送ケーブルの例は、データのシリアル転送に用いられるケーブル、データの並列転送に用いられるケーブル、およびユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルを含む。
【0063】
ガス源３２４は、ガス供給ライン３３２を介してシャワーヘッド３２０に接続される。また、ガス源３２６は、ガス供給ライン３３４を介してシャワーヘッド３２０に接続される。ガス供給ラインの例は、ガスダクトおよびガス管を含む。プロセッサ３０６はドライバＡに接続され、ドライバＢにも接続される。ドライバＡは、ガス供給ライン３３２に接続された弁３３６に接続される。例えば、弁３３６は、ガス供給ライン３３２の内部に設置される。同様に、ドライバＢは、ガス供給ライン３３４に接続された弁３３７に接続される。弁の例は弁アセンブリを含む。例えば、弁アセンブリは、静止弁プレートおよび可動弁プレートを含む。可動弁プレートは、静止弁プレートに対してスライドする。静止弁は、複数の開口を有する。弁アセンブリの別の例は、ソレノイド弁を含む。
【0064】
プロセッサ３０６は、レシピを有するレシピ信号を生成し、伝送ケーブルＴＣ１を通じてＬＦＲＦ発生器に提供する。ＬＦＲＦ発生器に提供されるレシピの例は、ＬＦＲＦ発生器によって生成されるＬＦＲＦ信号３３８（例えば、正弦波信号）の周波数レベルおよびパラメータレベルである。レシピを受信すると、ＬＦＲＦ発生器はレシピを記憶する。
【0065】
同様に、プロセッサ３０６は、レシピを有するレシピ信号を生成し、伝送ケーブルＴＣ２を通じてＨＦＲＦ発生器に提供する。ＨＦＲＦ発生器に提供されるレシピの例は、ＨＦＲＦ発生器によって生成されるＨＦＲＦ信号３４０（例えば、正弦波信号）の周波数レベルおよびパラメータレベルである。レシピを受信すると、ＨＦＲＦ発生器はレシピを記憶する。
【0066】
プロセッサ３０６は、トリガ信号（例えば、単一デジタルパルスを有する信号）を生成し、伝送ケーブルＴＣ１を通じてＬＦＲＦ発生器にトリガ信号を送信する。またプロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ２を通じてＨＦＲＦ発生器にトリガ信号を送信する。
【0067】
トリガ信号の受信に応答して、ＬＦＲＦ発生器はＲＦ信号３３８を生成し、出力３２８およびＲＦケーブルＲＦＣ１を通じて入力３１０にＲＦ信号３３８を送信する。また、トリガ信号の受信に応答して、ＨＦＲＦ発生器はＲＦ信号３４０を生成し、出力３３０およびＲＦケーブルＲＦＣ２を通じて入力３１２にＲＦ信号３４０を送信する。
【0068】
整合器３１４の第１の分岐回路は、入力３１０を通じてＲＦ信号３３８を受信し、整合器３１４の第２の分岐回路は、入力３１２を通じてＲＦ信号３４０を受信する。整合器３１４は、ＲＦ信号３３８および３４０のインピーダンスを修正して、第１および第２の修正ＲＦ信号を出力する。ＲＦ信号３３８および３４０のインピーダンスは、出力３１４に接続された負荷のインピーダンスを、入力３１０および３１２に接続されたソースのインピーダンスと整合することにより修正される。負荷の例は、ＲＦ伝送線路ＲＦＴおよびプラズマチャンバ３０４を含む。ソースの例は、ＲＦケーブルＲＦＣ１およびＲＦＣ２、ならびに、ＬＦＲＦ発生器およびＨＦＲＦ発生器を含む。整合器３１４はさらに、第１および第２の修正ＲＦ信号を合成（例えば、合算または加算）して、出力３１４において修正ＲＦ信号３４２を出力する。修正ＲＦ信号３４２は、ＲＦ伝送線路ＲＦＴを通じて下部電極３１８に提供される。
【0069】
また、修正ＲＦ信号３４２がプラズマチャンバ３０４に提供されたときは、化学物質ＡおよびＢが交互にプラズマチャンバ３０４に供給される。例えば、プロセッサ３０６は閉駆動信号を生成して、ドライバＡに送信する。閉駆動信号を受信すると、ドライバＡは電流信号を生成し、弁３３６に電流信号を提供して弁３３６を閉じる。例えば、弁３３６を閉じるために電流信号が弁３３６に供給されたときは、電場などの場が生成されて、弁３３６の静止弁プレートに関して弁３３６の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口が閉まる。弁３３６が閉まると、ガス源３２４に蓄えられた化学物質Ａは、ガス供給ライン３３２を通じてシャワーヘッド３２０に供給されない。このようにして、弁３３６が閉じているときは、プラズマチャンバ３０４への化学物質Ａの適用は止まる。
【0070】
別の例として、プロセッサ３０６は、完全開駆動信号を生成してドライバＡに送信する。完全開駆動信号を受信すると、ドライバＡは電流信号を生成し、弁３３６に電流信号を提供して弁３３６を完全に開ける。例えば、弁３３６を完全に開けるために電流信号が弁３３６に供給されたときは、電場などの場が形成されて、弁３３６の静止弁プレートに関して弁３３６の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口が開く。弁３３６が完全に開くと、ガス源３２４に蓄えられた化学物質Ａがガス供給ライン３３２を通じてシャワーヘッド３２０に供給される。
【0071】
さらに別の例として、プロセッサ３０６は、部分開駆動信号を生成してドライバＡに送信する。部分開駆動信号を受信すると、ドライバＡは電流信号を生成し、弁３３６に電流信号を提供して弁３３６を部分的に開ける。例えば、弁３３６を部分的に開けるために電流信号が弁３３６に供給されたときは、電場などの場が形成されて、弁３３６の静止弁プレートに関して弁３３６の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口または開口の一部ではなく、少なくとも１つの開口が開く。弁３３６が部分的に開くと、ガス源３２４に蓄えられた化学物質Ａがガス供給ライン３３２を通じてシャワーヘッド３２０に少量供給される。例えば、化学物質Ａの量は、弁３３６が完全に開いたときに供給される化学物質Ａの量よりも実質的に少ないときに少量供給される。さらに例えると、化学物質Ａの量は、弁３３６が完全に開いているときの化学物質Ａの量の０．１％～１０％であるときに、化学物質Ａの量よりも実質的に少ない。このようにして、弁３３６が部分的に開いているときは、弁３３６が完全に開いているときに比べて化学物質Ａの適用は低減される。
【0072】
同様にして、例としてプロセッサ３０６は、閉駆動信号を生成してドライバＢに送信する。閉駆動信号を受信すると、ドライバＢは電流信号を生成し、弁３３７に電流信号を提供して弁３３７を閉める。例えば、弁３３７を閉めるために弁３３７に電流信号が供給されたときは、電場などの場が形成されて、弁３３７の静止弁プレートに関して弁３３７の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口が閉まる。弁３３７が閉まると、ガス源３２６に蓄えられた化学物質Ｂは、ガス供給ライン３３４を通じてシャワーヘッド３２０に供給されない。このようにして、弁３３７が閉鎖されると化学物質Ｂの適用は止まる。
【0073】
別の例として、プロセッサ３０６は、完全開駆動信号を生成してドライバＢに送信する。完全開駆動信号を受信すると、ドライバＢは電流信号を生成し、弁３３７に電流信号を提供して弁３３７を完全に開ける。例えば、弁３３７を完全に開けるために電流信号が弁３３７に供給されたときは、場が形成されて、弁３３７の静止弁プレートに関して弁３３７の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口が開く。弁３３７が完全に開くと、ガス源３２６に蓄えられた化学物質Ｂがガス供給ライン３３４を通じてシャワーヘッド３２０に供給される。
【0074】
さらに別の例として、プロセッサ３０６は、部分開駆動信号を生成してドライバＢに送信する。部分開駆動信号を受信すると、ドライバＢは電流信号を生成し、弁３３７に電流信号を提供して弁３３７を部分的に開ける。例えば、弁３３７を部分的に開けるために電流信号が弁３３７に供給されたときは、電場などの場が形成されて、弁３３７の静止弁プレートに関して弁３３７の可動弁プレートが回転し、静止弁プレートの全ての開口または開口の一部ではなく、少なくとも１つの開口が開く。弁３３７が部分的に開くと、ガス源３２６に蓄えられた化学物質Ｂがガス供給ライン３３４を通じてシャワーヘッド３２０に少量供給される。例えば、化学物質Ｂの量は、弁３３７が完全に開いているときに供給される化学物質Ｂの量よりも実質的に少ないときに少量供給される。さらに例えると、化学物質Ｂの量は、弁３３７が完全に開いているときの化学物質Ｂの量の０．１％～１０％であるときに、化学物質Ｂの量よりも実質的に少ない。このようにして、弁３３７が部分的に開いているときは、弁３３７が完全に開いているときに比べて化学物質Ｂの適用は低減される。
【0075】
化学物質ＡまたはＢは、シャワーヘッド３２０を通じてシャワーヘッド３２０と基板支持体３１６との間のギャップ３４４に交互に供給される。修正信号３４２および化学物質ＡまたはＢがプラズマチャンバ３０４に供給されると、プラズマがギャップ３４４で生成または維持されて、基板Ｓが処理（例えば、エッチング）される。
【0076】
一実施形態では、予め定められた期間に化学物質ＡおよびＢの適用を制御するためのテーブルが提供される。このテーブルはメモリデバイス３０８に記憶され、基板Ｓを処理する前に生成される。テーブルは、高アスペクト比構造１００（図１）の層、および層のエッチングの予め定められた期間のリストを含む。例えば、テーブルは、窒素含有層１が第１の期間にエッチングされ、酸化物層１が第２の期間にエッチングされ、窒素含有層２が第３の期間にエッチングされ、酸化物層２が第４の期間にエッチングされ、窒素含有層３が第５の期間にエッチングされることを含む。
【0077】
プロセッサ３０６は、メモリデバイス３０８からテーブルにアクセスし、テーブルの期間に従って化学物質ＡおよびＢを適用することを決定する。例えば、プロセッサ３０６は、窒素含有層１をエッチングするために第１の期間に化学物質Ａを適用することを決定し、酸化物層１をエッチングするために第２の期間に化学物質Ｂを適用することを決定する。またプロセッサ３０６は、窒素含有層２をエッチングするために第３の期間に化学物質Ａを適用し、酸化物層２をエッチングするために第４の期間に化学物質Ｂを適用することを決定する。プロセッサ３０６は、窒素含有層３をエッチングするために第５の期間に化学物質Ａを適用することを決定する。
【0078】
プロセッサ３０６は、高アスペクト比構造１００の窒素含有層および酸化物層をエッチングするために、第１～第５の期間の対応する１つの期間にドライバＡおよびＢ（図３）の各々を制御する。例えば、プロセッサ３０６は、弁３３６（図３）を完全に開けるようにドライバＡを制御する。弁３３６は、第１の期間に完全に開くように制御される。第１の期間の後、プロセッサ３０６は、弁３３６を閉めるようにドライバＡを制御する。さらにこの例では、弁３３６が第１の期間の最後に閉じた後、プロセッサ３０６は、弁３３７（図３）を完全に開けるようにドライバＢを制御する。弁３３７は、第２の期間に完全に開くように制御される。第２の期間の後、プロセッサ３０６は、弁３３７を閉めるようにドライバＢを制御する。この例では、弁３３７が第２の期間の最後に閉じた後、プロセッサ３０６は、弁３３６が第１の期間に完全に開くように制御されたのと同様に、第３の期間に完全に開くように弁３３６を閉じる。この例では、プロセッサ３０６は、第３の期間後に閉じるように弁３３６を制御する。またこの例では、弁３３６が第３の期間の最後に閉じた後、プロセッサ３０６は、第４の期間に完全に開くように弁３３７を制御する。この例では、プロセッサ３０６は、第４の期間後に閉じるように弁３３７を制御する。さらにこの例では、プロセッサ３０６は第４の期間の最後に、第５の期間に完全に開くように弁３３６を制御する。プロセッサ３０６は、第５の期間後に閉じるように弁３３６を制御する。
【0079】
第１の期間に、窒素含有層１および酸化物層１の一部は、水平レベル２１２（図２Ａ）に達するまで化学物質Ａによってエッチングされることに注意されたい。同様に、第２の期間に、酸化物層１は、水平レベル２２４（図２Ｂ）に達するまで化学物質Ｂによってエッチングされる。また、第３の期間に、窒素含有層２および酸化物層２の一部は、水平レベル２４４（図２Ｃ）に達するまで化学物質Ａによってエッチングされる。さらに、第４の期間に、酸化物層２は、水平レベル２６４（図２Ｄ）に達するまで化学物質Ｂによってエッチングされる。また、第５の期間に、窒素含有層３は、基板層に達するまで化学物質Ａによってエッチングされる。
【0080】
一実施形態では、テーブルの予め定められた期間は、高アスペクト比構造１００の酸化物層および窒素含有層の厚さに応じて事前計算される。テーブルの期間は、高アスペクト比構造１００をエッチングする前に実験ルーチン中に事前計算される。例えば、窒素含有層２が窒素含有層１よりも厚いときは、第３の期間は第１の期間よりも長い。別の例として、酸化物層１が酸化物層２よりも厚いときは、第２の期間は第４の期間よりも長い。別の例として、テーブルの予め定められた期間を計算するために高アスペクト比構造１００を模倣したダミー基板が用いられる。
【0081】
実施形態では、プロセッサ３０６は、水平レベル２２４が窒素含有層２に近接することを決定する。例えば、水平レベル２２４は、窒素含有層１よりも窒素含有層２に近い。例えば、水平レベル２２４は酸化物層１の下半分にあり、酸化物層１の上半分にはない。
【0082】
図４Ａは、化学物質Ａの適用と化学物質Ｂの適用とを切り替える時間を決定するための光センサ４０２の使用を示すシステム４００の実施形態図である。システム４００は、光センサ４０２を備えること以外はシステム３００（図３）と同じ構成部品を有する。光センサ４０２の例は、発光分光分析装置（ＯＥＳ）、またはエンドポイント検出センサ、または赤外線センサを含む。
【0083】
光センサ４０２は、ギャップ３４４で形成されたプラズマを見通せるようにプラズマチャンバ３０４に対して設置される。例えば、光センサ４０２は、プラズマチャンバ３０４の側壁４０６に一体化された窓４０４に結合される。側壁４０６は、プラズマチャンバ３０４の上壁４０８および底壁４１０に固定される。側壁４０６は、壁４０８と壁４１０との間に位置する。
【0084】
光センサ４０２は、プロセッサ３０６に接続される。プロセッサ３０６は、窒素含有層１をエッチングするために、化学物質Ａをギャップ３４４に適用するように弁３３６を制御する。修正ＲＦ信号３４２および化学物質Ａを用いて基板Ｓの窒素含有層１がエッチングされる間、光センサ４０２は、ギャップ３４４で形成されたプラズマの第１の波長を感知して第１の期間に第１の電気信号を出力する。第１の電気信号は、第１の期間に光センサ４０２からプロセッサ３０６に送信される。プロセッサ３０６は、第１の電気信号によって示される第１の波長の強度が、以下に説明する光強度範囲１などの予め定められた範囲内にあるかどうかを決定する。予め定められた範囲内にある場合は、プロセッサ３０６は、窒素含有層１が依然としてエッチングされていることを決定する。窒素含有層１がエッチングされ、酸化物層１のエッチングが開始された後に、光センサ４０２はギャップ３４４におけるプラズマの第２の波長を感知して、第２の電気信号を生成する。第２の電気信号は、光センサ４０２からプロセッサ３０６に送信される。プロセッサ３０６は、第２の電気信号によって示される第２の波長の強度が予め定められた範囲外にあるかどうかを決定する。例えば、プロセッサ３０６は、第２の波長の強度が以下に説明する光強度範囲２内にあるかどうかを決定する。光強度範囲２内にある場合は、プロセッサ３０６は、弁３３６が閉まるように制御する。
【0085】
弁３３６が閉まるように制御した後に、プロセッサ３０６は弁３３７が開くように制御する。弁３３７が開いたときは、光センサ４０２は、ギャップ３４４で形成されたプラズマの第２の波長を感知して、第２の期間に第２の電気信号を出力する。第２の期間は、第１の期間に続く。プロセッサ３０６は、第２の期間が予め定められた期間に等しいかどうかを決定する。第２の期間が予め定められた期間に等しいことを決定すると、プロセッサ３０６は、弁３３７が閉まるように制御する。弁３７７が閉まるように制御した後に、プロセッサ３０６は弁３３６が開くように制御する。
【0086】
弁３３６が開いているときに、光センサ４０２は、ギャップ３４４で形成されたプラズマの第１の波長を感知して、第２の期間に続く第３の期間に第１の電気信号を出力する。第１の電気信号は、第２の期間に光センサ４０２からプロセッサ３０６に送信される。プロセッサ３０６は、第２の電気信号で示される第１の波長の強度が予め定められた範囲内であるかどうかを決定する。予め定められた範囲内である場合は、プロセッサ３０６は、窒素含有層２が依然としてエッチンされていることを決定する。窒素含有層２がエッチングされ、酸化物層２がエッチングされ始めた後に、光センサ４０２はギャップ３４４内のプラズマの第２の波長を感知して、第２の電気信号を生成する。プロセッサ３０６は、第２の電気信号で示される第２の波長の強度が予め定められた範囲外であるかどうかを決定し、そのように決定すると弁３３６が閉まるように制御する。
【0087】
第３の期間の後であって、再び弁３３６が閉まるように制御した後に、プロセッサ３０６は弁３３７が開くように制御する。弁３３７が開くと、光センサ４０２はギャップ３３７で形成されたプラズマの第２の波長を感知して、第４の期間に第２の電気信号を出力する。第４の期間は、第３の期間に連続する。プロセッサ３０６は、第４の期間が所定期間に等しいかどうかを決定する。第４の期間が所定期間に等しいことを決定すると、プロセッサ３０６は、弁３３７が閉じるように制御する。第４の期間の最後に弁３３７が閉じるように制御した後、プロセッサ３０６は弁３３６が開くように制御する。
【0088】
第４の期間後に弁３３６が開くと、窒素含有層３をエッチングするために化学物質Ａがギャップ３４４に適用される。修正ＲＦ信号３４３および化学物質Ａを用いて基板Ｓの窒素含有層３がエッチングされる間に、光センサ４０２はギャップ３４４で形成されたプラズマの第１の波長を感知して、第５の期間に第１の電気信号を出力する。第５の期間は、第４の期間に連続する。第１の電気信号は、第５の期間に光センサ４０２からプロセッサ３０６に送信される。プロセッサ３０６は、第１の電気信号で示される第１の波長の強度が予め定められた範囲内にあるかどうかを決定する。予め定められた範囲内にある場合は、プロセッサ３０６は、窒素含有層３が依然としてエッチングされていることを決定する。第１の電気信号で示された第１の波長の強度が予め定められた範囲内であることを決定すると、プロセッサ３０６は、第５の期間があらかじめ記憶された期間に等しいかどうかを決定する。第５の期間があらかじめ記憶された期間に等しいことの決定に応答して、プロセッサ３０６は、高アスペクト比構造２８０（図２Ｅ）のエッチングを停止するために弁３３６が閉まるように制御する。
【0089】
一実施形態では、プロセッサ３０６は、光センサ４０２から出力された電気信号によって示される波長の強度がその波長に反比例することを決定する。例えば、高波長であるときの強度は低く、低波長であるときの強度は高い。別の例として、光波長が増加するにつれて光強度は低下し、波長が減少するにつれて強度は増加する。
【0090】
実施形態では、プロセッサ３０６は、電気信号によって示された光強度を電気信号の振幅に基づいて決定する。例えば、高振幅であるときの強度は高いことが決定され、低振幅であるときの強度は低いことが決定される。別の例として、振幅が増加するにつれて強度は増加することが決定され、振幅が減少するにつれて強度は低下することが決定される。
【0091】
一実施形態では、プロセッサ３０６はクロックソースに接続されて、クロックソースからクロック信号が受信される。プロセッサ３０６は、クロック信号のクロックサイクル数を合計することにより本明細書に記載の期間を決定する。
【0092】
一実施形態では、プロセッサ３０６は、第５の期間があらかじめ記憶された期間に等しいかどうかを決定する代わりに、光センサ４０２から出力された第３の電気信号によって示された第３の波長の強度が予め定められた範囲外であるかどうかを決定する。光センサ４０２から出力された第３の電気信号によって示された第３の波長の強度が予め定められた範囲外であることを決定すると、プロセッサ３０６は弁３３６が閉まるように制御する。例えば、第３の波長の強度が光強度範囲３以内であることの決定に応答して、プロセッサ３０６は弁３３６が閉まるように制御する。例えば、光強度範囲３は光強度範囲１および２とは異なる。さらに例えると、光強度範囲３は光強度範囲１および２を含まない。
【0093】
実施形態では、予め定められた、所定の、および、あらかじめ記憶されたという用語は、本明細書では同義で用いられる。
【0094】
図４Ｂは、高アスペクト比構造１００（図１）の異なる層をエッチングするための光強度範囲の使用を示すシステム４５０の実施形態図である。システム４５０は、プロセッサ３０６およびメモリデバイス３０８を備える。メモリデバイス３０８は、光強度範囲および対応する層のリスト４５２を記憶する。例えば、リスト４５２は、光強度範囲１と、高アスペクト比構造１００の窒素含有層１、２、または３との間の対応付け（例えば、マッピング）を含む。リスト４５２はさらに、光強度範囲２と、高アスペクト比構造１００の酸化物層１または２との間の対応付けを含む。
【0095】
光強度範囲１の１つ以上の値は、光強度範囲２の１つ以上の値とは異なる（例えば、等しくない）ことに注意されたい。例として、光強度範囲１の値は光強度範囲２の値を含まない。
【0096】
プロセッサ３０６は、光センサ４０２（図４Ａ）から受信した電気信号によって示される光強度が光強度範囲１内にあるかどうかを決定する。光強度範囲１内にあることを決定すると、プロセッサ３０６は、窒素含有層１、２、または３がエッチングされていることを決定する。
【0097】
プロセッサ３０６はさらに、光センサ４０２から得た電気信号によって示される光強度が光強度範囲２内にあるかどうかを決定する。光強度範囲２内にあるとの決定に応答して、プロセッサ３０６は、酸化物層１または２がエッチングされていることを決定する。
【0098】
一実施形態では、リスト４５２は、光強度範囲３と基板層との間の対応付けを含む。プロセッサ３０６は、光センサ４０２から受信した電気信号によって示される光強度が光強度範囲３内にあるかどうかを決定する。光強度範囲３内にあることを決定すると、プロセッサ３０６は、基板層がエッチングされていることを決定する。
【0099】
図５Ａは、ＲＦ信号３３８（図３）のパルス対時間ｔを示すグラフ５００の実施形態である。グラフ５００は、ＲＦ信号３３８のパラメータレベル対時間ｔを描く。パラメータの例は、電圧および電力を含む。パラメータレベルの例は、ピーク間振幅である。パラメータレベルの別の例は、ゼロ・ピーク振幅である。ＲＦ信号３３８のパラメータレベルはｙ軸に描かれ、時間ｔはｘ軸に描かれている。
【0100】
ｙ軸は、パラメータレベルＰＲ０、ＰＲ１、ＰＲ３、ＰＲ５、ＰＲ７、ＰＲ９、ＰＲ１１、およびＰＲ１３を描き、ｘ軸は、時間ｔａおよびｔ（ａ＋１）までの時間ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３などを描く（ａは３よりも大きい整数）。ｘ軸はさらに、時間ｔ（ａ＋ｂ）までの時間ｔ（ａ＋２）、時間ｔ（ａ＋３）などを描く（ｂは３よりも大きい整数）。
【0101】
パラメータレベルＰＲ３はパラメータレベルＰＲ１よりも大きく、パラメータレベルＰＲ１はパラメータレベルＰＲ０よりも大きい。同様に、パラメータレベルＰＲ５はパラメータレベルＰＲ３よりも大きく、パラメータレベルＰＲ７はパラメータレベルＰＲ５よりも大きい。また、パラメータレベルＰＲ９はパラメータレベルＰＲ７よりも大きく、パラメータレベルＰＲ１１はパラメータレベルＰＲ９よりも大きい。パラメータレベルＰＲ１３は、パラメータレベルＰＲ１１よりも大きい。
【0102】
ｙ軸も同様に、パラメータレベルＰＲ２、ＰＲ４、ＰＲ６、ＰＲ８、ＰＲ１０、およびＰＲ１２を有する。パラメータレベルＰＲ２は、パラメータレベルＰＲ１とＰＲ３との間（例えば、中間）にある。同様に、パラメータレベルＰＲ４はパラメータレベルＰＲ３とＰＲ５との間にあり、パラメータレベルＰＲ６はパラメータレベルＰＲ５とＰＲ７との間にある。また、パラメータレベルＰＲ８はパラメータレベルＰＲ７とＰＲ９との間にあり、パラメータレベルＰＲ１０はパラメータレベルＰＲ９とＰＲ１１との間にあり、パラメータレベルＰＲ１２はパラメータレベルＰＲ１１とＰＲ１３との間にある。
【0103】
シャワーヘッド３２２（図３）を通じて基板Ｓに化学物質Ａが適用される期間に、ＲＦ信号３３８はパラメータレベルＰＲ３およびＰＲ１を有し、パラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で周期的に遷移する。例えば、ＲＦ信号３３８は、時間ｔ０と時間ｔ１との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ３にある。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ１においてパラメータレベルＰＲ３からパラメータレベルＰＲ１に遷移し、時間ｔ１と時間ｔ２との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ１に留まる。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ２においてパラメータレベルＰＲ１からパラメータレベルＰＲ３に遷移し、時間ｔ２と時間ｔ３との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ３に留まる。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ３においてパラメータレベルＰＲ３からパラメータレベルＰＲ１に遷移する。そのため、ＲＦ信号３３８は、化学物質Ａの適用中はパラメータレベルＰＲ１とＰＲ３との間で遷移する。化学物質Ａは、時間ｔ０から時間ｔａに適用される。
【0104】
別の例として、プロセッサ３０６（図３）は、時間ｔ０において基板Ｓに化学物質Ａを適用するように弁３３６を制御することを決定する。また、時間ｔ０において、プロセッサ３０６はＬＦＲＦ発生器（図３）に第１の命令信号を送信して、ＲＦ信号３３８をパラメータレベルＰＲ１１またはＰＲ１３からパラメータレベルＰＲ３に遷移させ、ＲＦ信号３３８を周期的にパラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で遷移させる。時間ｔ０における第１の命令信号の受信に応答して、ＬＦＲＦ発生器は、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルＰＲ１１またはＰＲ１３をパラメータレベルＰＲ３に修正し、時間ｔ０と時間ｔａとの時間間隔中にＲＦ信号３３８をパラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で遷移させる。
【0105】
さらに、基板Ｓに化学物質Ｂが適用される期間に、ＲＦ信号３３８はパラメータレベルＰＲ１３およびＰＲ１１を有し、パラメータレベルＰＲ１３とＰＲ１１との間で周期的に遷移する。例として、ＲＦ信号３３８は、時間ｔａと時間ｔ（ａ＋１）との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ１３にある。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ（ａ＋１）においてパラメータレベルＰＲ１３からパラメータレベルＰＲ１１に遷移し、時間ｔ（ａ＋１）と時間ｔ（ａ＋２）との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ１１に留まる。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ（ａ＋２）においてパラメータレベルＰＲ１１からパラメータレベルＰＲ１３に遷移し、時間ｔ（ａ＋２）と時間ｔ（ａ＋３）との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ１３に留まる。ＲＦ信号３３８は、時間ｔ（ａ＋３）においてパラメータレベルＰＲ１３からパラメータレベルＰＲ１１に遷移する。そのため、ＲＦ信号３３８は、化学物質Ｂの適用中はパラメータレベルＰＲ１１とＰＲ１３との間で遷移する。化学物質Ｂは、時間ｔａから時間ｔ（ａ＋ｂ）に適用される。
【0106】
別の例として、プロセッサ３０６（図３）は、時間ｔａにおいて基板Ｓに化学物質Ｂを適用するように弁３３７を制御することを決定する。また、時間ｔａにおいて、プロセッサ３０６はＬＦＲＦ発生器（図３）に第２の命令信号を送信して、ＲＦ信号３３８をパラメータレベルＰＲ１からパラメータレベルＰＲ１３に遷移させ、ＲＦ信号３３８を周期的にパラメータレベルＰＲ１３とＰＲ１１との間で遷移させる。時間ｔａにおける第２の命令信号の受信に応答して、ＬＦＲＦ発生器は、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルＰＲ１またはＰＲ３をパラメータレベルＰＲ１３に修正し、時間ｔａと時間ｔ（ａ＋ｂ）との時間間隔中にＲＦ信号３３８をパラメータレベルＰＲ１３とＰＲ１１との間で遷移させる。このようにして、図５Ａを参照して説明したように、ＲＦ信号３３８は、化学物質ＡまたはＢのいずれが適用されるかに基づいて、パラメータレベルＰＲ３およびＰＲ１のセット間またはパラメータレベルＰＲ１３およびＰＲ１１のセット間で交互になるように、ＬＦＲＦ発生器を介してプロセッサ３０６によって制御される。
【0107】
化学物質Ａの適用の間、パラメータレベルＰＲ３はＲＦ信号３３８の状態Ｓ１に相当し、パラメータレベルＰＲ１はＲＦ信号３３８の状態Ｓ０に相当することに注意されたい。同様に、パラメータレベルＰＲ１３は化学物質Ｂの適用中のＲＦ信号３３８の状態Ｓ１を規定し、パラメータレベルＰＲ１１は化学物質Ｂの適用中のＲＦ信号３３８の状態Ｓ０を規定する。
【0108】
一実施形態では、ＲＦ信号３３８は、パラメータレベルＰＲ１とＰＲ３との間で遷移する代わりに、パラメータレベルＰＲ０とＰＲ２との間で遷移する。
【0109】
図５Ｂは、ＲＦ信号３４０（図３）のパルス対時間ｔを示すグラフ５５０の実施形態である。グラフ５５０は、ＲＦ信号３４０のパラメータレベル対時間ｔを描く。ＲＦ信号３４０のパラメータレベルはｙ軸に描かれ、時間ｔはｘ軸に描かれている。グラフ５５０のｙ軸は、パラメータレベルＰＲ０～ＰＲ４を描く。グラフ５５０のｘ軸は、時間ｔ（ａ＋ｂ）までの時間ｔ０、ｔ１、ｔ２、ｔ３などを描く。
【0110】
基板Ｓに化学物質Ａが適用される期間に、ＲＦ信号３４０はパラメータレベルＰＲ３およびＰＲ１を有し、ＲＦ信号３３８がパラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で遷移するのと同様に、パラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で周期的に遷移する。例として、プロセッサ３０６（図３）は、時間ｔ０において基板Ｓに化学物質Ａを適用するために弁３３６を開くことを決定する。また、時間ｔ０において、プロセッサ３０６はＨＦＲＦ発生器（図３）に第１の命令信号を送信して、ＲＦ信号３４０をパラメータレベルＰＲ４またはＰＲ２からパラメータレベルＰＲ３に遷移させ、ＲＦ信号３４０を周期的にパラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で遷移させる。時間ｔ０における第１の命令信号の受信に応答して、ＨＦＲＦ発生器はＲＦ信号３４０のパラメータレベルＰＲ４またはＰＲ２をパラメータレベルＰＲ３に修正し、時間ｔ０とｔａとの時間間隔にＲＦ信号３４０をパラメータレベルＰＲ３とＰＲ１との間で遷移させる。
【0111】
別の例として、時間ｔ０とｔａとの期間におけるＲＦ信号３３８のパラメータレベルとＲＦ信号３４０のパラメータレベルとの比は、０．７５以上１．２５以下である。例えば、時間ｔ０とｔａとの期間において、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルは、ＲＦ信号３４０のパラメータレベルの７５％または８０％である。別の例として、時間ｔ０とｔａとの期間において、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルは、ＲＦ信号３４０のパラメータレベルに等しい。さらに別の例として、時間ｔ０とｔａとの期間において、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルは、ＲＦ信号３４０のパラメータレベルの１２０％である。
【0112】
さらに別の例として、時間ｔａとｔ（ａ＋ｂ）との期間におけるＲＦ信号３３８のパラメータレベルとＲＦ信号３４０のパラメータレベルとの比は、２以上４以下である。例えば、時間ｔａとｔ（ａ＋ｂ）との期間におけるＲＦ信号３３８のパラメータレベルは、ＲＦ信号３４０のパラメータレベルの２倍である。別の例として、時間ｔａとｔ（ａ＋ｂ）との期間におけるＲＦ信号３３８のパラメータレベルは、ＲＦ信号３４０のパラメータレベルの３倍に等しい。
【0113】
さらに、基板Ｓに化学物質Ｂが適用される期間に、ＲＦ信号３４０はパラメータレベルＰＲ４およびＰＲ２を有し、パラメータレベルＰＲ４とＰＲ２との間で周期的に遷移する。例として、ＲＦ信号３４０は、時間ｔａとｔ（ａ＋１）との時間間隔においてパラメータレベルＰＲ４にある。ＲＦ信号３４０は、時間ｔ（ａ＋１）においてパラメータレベルＰＲ４からパラメータレベルＰＲ２に遷移し、時間ｔ（ａ＋１）と時間ｔ（ａ＋２）との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ２に留まる。ＲＦ信号３４０は、時間ｔ（ａ＋２）においてパラメータレベルＰＲ２からパラメータレベルＰＲ４に遷移し、時間ｔ（ａ＋２）とｔ（ａ＋３）との時間間隔ではパラメータレベルＰＲ４に留まる。ＲＦ信号３４０は、時間ｔ（ａ＋３）においてパラメータレベルＰＲ４からパラメータレベルＰＲ２に遷移する。そのため、ＲＦ信号３４０は、化学物質Ｂの適用中はパラメータレベルＰＲ４とＰＲ２との間で遷移する。
【0114】
別の例として、プロセッサ３０６は、時間ｔａにおいてＨＦＲＦ発生器に命令信号を送信して、ＲＦ信号３４０をパラメータレベルＰＲ１からパラメータレベルＰＲ４に遷移させ、次にＲＦ信号３４０をパラメータレベルＰＲ４とＰＲ２との間で周期的に遷移させる。時間ｔａにおける第２の命令信号の受信に応答して、ＨＦＲＦ発生器は、ＲＦ信号３３８のパラメータレベルＰＲ１またはＰＲ３をパラメータレベルＰＲ４に修正し、時間ｔａとｔ（ａ＋ｂ）との時間間隔中にＲＦ信号３４０をパラメータレベルＰＲ４とＰＲ１との間で遷移させる。このようにして、図５Ｂを参照して説明したように、ＲＦ信号３４０は、プラズマチャンバ３０４に化学物質ＡまたはＢのいずれが適用されるかに基づいて、パラメータレベルＰＲ３およびＰＲ１のセット間またはパラメータレベルＰＲ４およびＰＲ２のセット間で交互になるように、ＨＦＲＦ発生器を介してプロセッサ３０６によって制御される。
【0115】
ＲＦ信号のパラメータレベルは、ＲＦ信号のパラメータの１つ以上の値を含むことに注意されたい。例えば、第１のパラメータレベルは別のパラメータ値を含まない。例えば、第１のパラメータレベルの全ての値は、第２のパラメータレベルの値を含まない（例えば、それに等しくない）。
【0116】
化学物質Ａの適用中に、パラメータレベルＰＲ３はＲＦ信号３４０の状態Ｓ１に相当し、パラメータレベルＰＲ１はＲＦ信号３４０の状態Ｓ０に相当することにさらに注意されたい。同様に、パラメータレベルＰＲ４は、化学物質Ｂの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ１を規定し、パラメータレベルＰＲ２は、化学物質Ｂの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ０を規定する。
【0117】
図６は、化学物質ＡおよびＢの適用中にレベル間のパルス化を実現するためのＬＦＲＦ発生器およびＨＦＲＦ発生器を示すシステム６００の実施形態図である。システム６００は、プロセッサ３０６、メモリデバイス３０８、ＬＦＲＦ発生器、およびＨＦＲＦ発生器を備える。
【0118】
ＬＦＲＦ発生器は、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦ、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１、別のパラメータコントローラＰＲＳＬＦ０、自動周波数チューナＡＦＴＬＦを含む。ＬＦＲＦ発生器はさらに、ドライバＤＲＶＲＬＦおよび電源ＰＬＦを含む。本明細書で用いられるコントローラの例は、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、およびメモリデバイスに接続されたマイクロプロセッサを含む。本明細書で用いられるチューナの例は、コントローラを含む。例えば、チューナは、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、またはＰＬＤを含む。本明細書で用いられる電源の例は、正弦ＲＦ信号などの周期的に振動する電子信号を生成する電子振動子またはＲＦ振動子を含む。
【0119】
デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１およびＰＲＳＬＦ０、ならびに自動周波数チューナＡＦＴＬＦに接続される。また、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１およびＰＲＳＬＦ０、ならびに自動周波数チューナＡＦＴＬＦの各々は、電源ＰＬＦに接続されたドライバＤＲＶＲＬＦに接続される。電源ＰＬＦは、ＲＦケーブルＲＦＣ１に接続される。
【0120】
同様に、ＨＦＲＦ発生器は、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦ、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１、別のパラメータコントローラＰＲＳＨＦ０、自動周波数チューナＡＦＴＨＦを含む。ＨＦＲＦ発生器はさらに、ドライバＤＲＶＲＨＦおよび電源ＰＨＦを含む。
【0121】
デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１およびＰＲＳＨＦ０、ならびに自動周波数チューナＡＦＴＨＦに接続される。また、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１およびＰＲＳＨＦ０、ならびに自動周波数チューナＡＦＴＨＦの各々は、電源ＰＨＦに接続されたドライバＤＲＶＲＨＦに接続される。電源ＰＨＦは、ＲＦケーブルＲＦＣ２に接続される。
【0122】
プロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ１を介してデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦに接続される。また、プロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ２を介してデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦに接続される。
【0123】
プロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ１を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦにレシピ信号６０２を送信する。レシピ信号６０２は、化学物質Ａの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルと、化学物質Ａの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のパラメータレベルと、化学物質Ｂの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルと、化学物質Ｂの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のパラメータレベルとを含む。また、レシピ信号６０２は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の周波数を含む。レシピ信号６０２はさらに、化学物質Ａの適用時の状態Ｓ１のデューティサイクル、および、化学物質Ｂの適用時の状態Ｓ１のデューティサイクルを含む。
【0124】
レシピ信号６０２を受信すると、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルおよびデューティサイクルをパラメータコントローラＰＲＳＬＦ１に送信する。同様に、レシピ信号６０２の受信に応答して、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のデューティサイクルおよび信号３３８の状態Ｓ０のパラメータレベルをパラメータコントローラＰＲＳＬＦ０に送信する。また、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の周波数を自動周波数チューナＡＦＴＬＦに送信する。
【0125】
パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルおよびデューティサイクルを、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１のメモリデバイスに記憶する。同様にして、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ０は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のデューティサイクルおよびＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のパラメータレベルを、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ０のメモリデバイスに記憶する。また、自動周波数チューナＡＦＴＬＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３３８の周波数を、自動周波数チューナＡＦＴＬＦのメモリデバイスに記憶する。
【0126】
化学物質Ｌ（例えば、化学物質ＡまたはＢ）の適用中または適用と同時に、プロセッサ３０６は対応する命令信号（例えば、第１または第２の命令信号）を生成し、伝送ケーブルＴＣ１を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦに送信する。例えば、第１の命令信号は化学物質Ａに対応（例えば、１対１で関係、またはマッピングを有）し、第２の命令信号は化学物質Ｂに対応する。
【0127】
プロセッサ３０６から対応する命令信号を受信すると、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、化学物質Ｌの適用中に生成された対応する命令信号をパラメータコントローラＰＲＳＬＦ１およびＰＲＳＬＦ０ならびに自動周波数チューナＡＦＴＬＦに送信する。化学物質Ｌの適用中の対応する命令信号の受信に応答して、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１は、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＬＦにコマンド信号を送信する。コマンド信号はドライバＤＲＶＲＬＦに送信されて、化学物質Ｌの適用中の状態Ｓ１のデューティサイクル期間についての駆動信号（例えば、電流信号）が生成される。加えて、化学物質Ｌの適用中に対応する命令信号を受信すると、自動周波数チューナＡＦＴＬＦは、生成されるべきＲＦ信号３３８の周波数に基づいてコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＬＦにコマンド信号を送信する。パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１および自動周波数チューナＡＦＴＬＦからコマンド信号を受信すると、ドライバＤＲＶＲＬＦは、化学物質Ｌの適用中のＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のデューティサイクル期間中に駆動信号を生成する。電源ＰＬＦは、状態Ｓ１の期間にドライバＤＲＶＲＬＦから駆動信号を受信し、化学物質Ｌの適用期間にＲＦ信号３３８の状態Ｓ１を生成し、状態Ｓ１を有するＲＦ信号３３８を出力３３８およびＲＦケーブルＲＦＣ１を通じて整合器に送信する。
【0128】
さらに、化学物質Ｌの適用中に対応する命令信号を受信すると、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ０は、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を生成する前に、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のデューティサイクルの期間だけ待機する。待機後に、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ０はコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＬＦにコマンド信号を送信する。コマンド信号はドライバＤＲＶＲＬＦに送信されて、化学物質Ｌの適用中に状態Ｓ０のデューティサイクルの期間に関する駆動信号が生成される。例として、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のデューティサイクルは、ＲＦ信号３３８の１００％と状態Ｓ１のデューティサイクルとの差である。パラメータコントローラＰＲＳＬＦ０および自動周波数チューナＡＦＴＬＦからコマンド信号を受信すると、ドライバＤＲＶＲＬＦは、化学物質Ｌの適用中にＲＦ信号３３８の状態Ｓ０のデューティサイクルの期間に関する駆動信号を生成する。電源ＰＬＦは、ドライバＤＲＶＲＬＦから状態Ｓ０の駆動信号を受信し、化学物質Ｌの適用中に状態Ｓ０の期間に関するＲＦ信号３３８の状態Ｓ０を生成し、状態Ｓ０を有するＲＦ信号３３８を出力３２８およびＲＦケーブルＲＦＣ１を通じて整合器に送信する。
【0129】
化学物質Ｌの適用中のＲＦ信号３３８の状態Ｓ０に関する駆動信号は、クロック信号のクロックサイクルの残りの期間に生成および送信されることに注意されたい。例えば、化学物質Ｌの適用中のＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のデューティサイクルは、クロックサイクルの５０％であり、残りの期間はクロックサイクルの残りの５０％である。クロック信号はプロセッサ３０６によって生成され、プロセッサ３０６によって伝送ケーブルＴＣ１を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦに供給される。デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦは、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１およびＰＲＳＬＦ２にクロック信号を送信する。化学物質Ｌの適用中の状態Ｓ０に関する駆動信号がクロックサイクルの残りの期間に生成および送信された後、パラメータコントローラＰＲＳＬＦ１は、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ１のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を再び生成し、ドライバＤＲＶＲＬＦにコマンド信号を送信する。このようにして、ＲＦ信号３３８の状態Ｓ１およびＳ０は、化学物質Ｌの適用中に周期的に交互になる。
【0130】
同様に、ＨＦＲＦ発生器について、プロセッサ３０６は、伝送ケーブルＴＣ２を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦにレシピ信号６０４を送信する。レシピ信号６０４は、化学物質Ａの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のパラメータレベルと、化学物質Ａの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ０のパラメータレベルと、化学物質Ｂの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のパラメータレベルと、化学物質Ｂの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ０のパラメータレベルとを含む。また、レシピ信号６０４は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の周波数を含む。レシピ信号６０４はさらに、化学物質Ａの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ１に関するデューティサイクル、および、化学物質Ｂの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ１に関するデューティサイクルを含む。
【0131】
レシピ信号６０４を受信すると、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のパラメータレベルおよびデューティサイクルをパラメータコントローラＰＲＳＨＦ１に送信する。同様に、レシピ信号６０４の受信に応答して、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のデューティサイクルおよびＲＦ信号３４０の状態Ｓ０のパラメータレベルをパラメータコントローラＰＲＳＨＦ０に送信する。また、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の周波数を自動周波数チューナＡＦＴＨＦに送信する。
【0132】
パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のデューティサイクルおよびパラメータレベルを、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１のメモリデバイスに記憶する。同様にして、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ０は、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のデューティサイクルおよびＲＦ信号３４０の状態Ｓ０のパラメータレベルを、パラメータコントローラＰＲＳＨＦのメモリデバイスに記憶する。また、自動周波数チューナＡＦＴＨＦは、化学物質ＡおよびＢの適用中に実現されるべきＲＦ信号３４０の周波数を、自動周波数チューナＡＦＴＨＦのメモリデバイスに記憶する。
【0133】
化学物質Ｌの適用中に、プロセッサ３０６は対応する命令信号を生成し、伝送ケーブルＴＣ２を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦに送信する。対応する命令信号を受信すると、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、化学物質Ｌの適用中に生成された対応する命令信号をパラメータコントローラＰＲＳＨＦ１およびＰＲＳＨＦ０ならびに自動周波数チューナＡＦＴＨＦに送信する。化学物質Ｌの適用中の対応する命令信号の受信に応答して、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１は、ＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＨＦにコマンド信号を送信する。コマンド信号はドライバＤＲＶＲＨＦに送信されて、化学物質Ｌの適用中に状態Ｓ１のデューティサイクル期間についての駆動信号（例えば、電流信号）が生成される。加えて、化学物質Ｌの適用中に対応する命令信号を受信すると、自動周波数チューナＡＦＴＨＦは、ＲＦ信号３４０の周波数に基づいてコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＨＦにコマンド信号を送信する。パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１および自動周波数チューナＡＦＴＨＦからコマンド信号を受信すると、ドライバＤＲＶＲＨＦは、化学物質Ｌの適用中にＲＦ信号３４０の状態Ｓ１の期間に関する駆動信号を生成する。電源ＰＨＦは、ドライバＤＲＶＲＨＦから状態Ｓ１の駆動信号を受信し、化学物質Ｌの適用中にＲＦ信号３４０の状態Ｓ１の期間に関するＲＦ信号３４０の状態Ｓ１を生成し、状態Ｓ１を有するＲＦ信号３４０を出力３３０およびＲＦケーブルＲＦＣ２を通じて整合器に送信する。
【0134】
さらに、化学物質Ｌの適用中に対応する命令信号を受信すると、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ０は、ＲＦ信号３４０の状態Ｓ０のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を生成する前に、ＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のデューティサイクルの期間だけ待機する。待機後に、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ０はコマンド信号を生成し、ドライバＤＲＶＲＨＦにコマンド信号を送信する。コマンド信号はドライバＤＲＶＲＨＦに送信されて、化学物質Ｌの適用中に状態Ｓ０のデューティサイクルの期間に関する駆動信号が生成される。パラメータコントローラＰＲＳＨＦ０および自動周波数チューナＡＦＴＨＦからコマンド信号を受信すると、ドライバＤＲＶＲＨＦは、化学物質Ｌの適用中にＲＦ信号３４０の状態Ｓ０の期間に関する駆動信号を生成する。ＲＦ信号３４０の状態Ｓ０の期間は、ＲＦ信号３４０の１００％と状態Ｓ１のデューティサイクル期間との差である。電源ＰＨＦは、ドライバＤＲＶＲＨＦから状態Ｓ０の駆動信号を受信し、化学物質Ｌの適用中にＲＦ信号３４０の状態Ｓ０の期間に関するＲＦ信号３４０の状態Ｓ０を生成し、状態Ｓ０を有するＲＦ信号３４０を出力３３０およびＲＦケーブルＲＦＣ２を通じて整合器に送信する。
【0135】
化学物質Ｌの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ０に関する駆動信号は、クロック信号のクロックサイクルの残りの期間に生成および送信されることに注意されたい。例えば、化学物質Ｌの適用中のＲＦ信号３４０の状態Ｓ１に関するデューティサイクルは、クロックサイクルの５０％であり、残りの期間はクロックサイクルの残りの５０％である。クロック信号は、プロセッサ３０６によって伝送ケーブルＴＣ２を通じてデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦに供給される。デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦは、クロック信号をパラメータコントローラＰＲＳＨＦ１およびＰＲＳＨＦ２に送信する。
【0136】
化学物質Ｌの適用中の状態Ｓ０の駆動信号がクロックサイクルの残りの期間に生成および送信された後、パラメータコントローラＰＲＳＨＦ１は、ＲＦ信号３４０の状態Ｓ１のパラメータレベルに基づいてコマンド信号を再び生成し、ドライバＤＲＶＲＨＦにコマンド信号を送信する。このようにして、ＲＦ信号３４０の状態Ｓ１およびＳ０は、化学物質Ｌの適用中に周期的に交互になる。
【0137】
一実施形態では、デジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＬＦ１、ＰＲＳＬＦ０、およびＡＦＴＬＦの１つ以上は、任意の数のコントローラ内で統合される。例えば、本明細書においてデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＬＦ１、ＰＲＳＬＦ０、およびＡＦＴＬＦの１つ以上によって実行されると記載された機能は、単一コントローラによって実行される。別の例として、本明細書においてデジタル信号プロセッサＤＳＰＬＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＬＦ１、ＰＲＳＬＦ０、およびＡＦＴＬＦの１つ以上によって実行されると記載された機能は、２つ以上のコントローラによって実行される。
【0138】
同様に、一実施形態では、デジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＨＦ１、ＰＲＳＨＦ０、およびＡＦＴＨＦの１つ以上は、任意の数のコントローラ内で統合される。例えば、本明細書においてデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＨＦ１、ＰＲＳＨＦ０、およびＡＦＴＨＦの１つ以上によって実行されると記載された機能は、単一コントローラによって実行される。別の例として、本明細書においてデジタル信号プロセッサＤＳＰＨＦ、ならびに、コントローラＰＲＳＨＦ１、ＰＲＳＨＦ０、およびＡＦＴＨＦの１つ以上によって実行されると記載された機能は、２つ以上のコントローラによって実行される。
【0139】
実施形態では、各化学物質ＡまたはＢは、化学物質の適用後であって別の化学物質ＢまたはＡの適用前にプラズマチャンバ３０４（図３）から除去される。例えば、化学物質Ａは化学物質Ｂの適用前に除去され、化学物質Ｂは化学物質Ａの適用前に除去される。さらに例えると、１つ以上の真空ポンプがプラズマチャンバ３０４に接続される。プロセッサ３０６は、対応する１つ以上のドライバを介して１つ以上の真空ポンプに接続される。化学物質Ｌ（例えば、化学物質ＡまたはＢ）がギャップ３４４（図３）に適用された後であって、化学物質Ｌの適用から事前設定された期間が経過した後に、プロセッサ３０６は、１つ以上のドライバに１つ以上のターンオンコマンド信号を送信する。１つ以上のターンオンコマンド信号を受信すると、対応する１つ以上のドライバは１つ以上の電流信号を生成し、対応する１つ以上の真空ポンプに対応する１つ以上の電流信号を送信して、１つ以上の真空ポンプをオンにする。１つ以上の真空ポンプがオンされると、１つ以上の真空ポンプは、プラズマチャンバ３０４から化学物質Ｌを除去する。
【0140】
この実施形態では、プロセッサ３０６は、１つ以上の真空ポンプがオンされてから事前設定された時間が経過したかどうかを決定する。事前設定された時間が経過したことを決定すると、プロセッサ３０６は、１つ以上の真空ポンプをオフすることを決定する。１つ以上の真空ポンプをオフするために、プロセッサ３０６は、１つ以上のドライバに１つ以上のターンオフコマンド信号を送信する。１つ以上のターンオフコマンド信号を受信すると、対応する１つ以上のドライバは対応する１つ以上の電流信号を生成し、対応する１つ以上の真空ポンプに対応する１つ以上の電流信号を送信して、１つ以上の真空ポンプをオフする。１つ以上の真空ポンプがオフされたときは、１つ以上の真空ポンプはプラズマチャンバ３０４から化学物質Ｌを除去しない。また、１つ以上の真空ポンプがオフされている期間に、化学物質Ｌ（例えば、ＢまたはＡ）がプラズマチャンバ３０４のギャップ３４４に適用される。このようにして、化学物質ＡおよびＢは交互に適用され、プラズマチャンバ３０４から除去される。
【0141】
本明細書に記載の実施形態は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース家電またはプログラマブル家電、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む、様々なコンピュータシステム構成によって実行されてよい。本明細書に記載の実施形態は、コンピュータネットワークを通じて連結されたリモート処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境においても実施できる。
【0142】
いくつかの実施形態では、コントローラは、上記の例の一部でありうるシステムの一部である。このシステムは、処理ツール、チャンバ、処理用プラットフォーム、および／または、特定の処理部品（ウエハ台座、ガス流システムなど）を備える半導体処理装置を含む。このシステムは、半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の動作を制御するための電子機器と統合される。これらの電子機器は「コントローラ」と呼ばれてよく、システムの様々な構成部品または副部品を制御してよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置動作設定、ツールおよび他の搬送ツールに対するウエハ搬入出、ならびに／または、特定のシステムに接続もしくは結合されたロードロックに対するウエハ搬入出を含む、本明細書に開示のあらゆるプロセスを制御するようにプログラムされる。
【0143】
概して様々な実施形態では、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、ソフトウェアを有する電子機器として定義される。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェア形式のチップ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣとして定義されるチップ、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを含む。プログラム命令は、半導体ウエハ上で、もしくは半導体ウエハ向けにプロセスを実行するための動作パラメータを定義する様々な個別設定（または、プログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令である。いくつかの実施形態では、動作パラメータは、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、ウエハ金型の製造時における１つ以上の処理工程を実現するために、プロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部である。
【0144】
いくつかの実施形態では、コントローラは、システムと一体化もしくは接続された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、もしくはこれらが組み合わされたコンピュータの一部である、またはそのコンピュータに接続される。例えば、コントローラは、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にする「クラウド」内にある、またはファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部である。コントローラは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の進捗状況を監視し、過去の製造動作の経歴を調査し、複数の製造動作から傾向または性能の基準を調査して、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理工程を設定する、または新しいプロセスを開始する。
【0145】
いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含むコンピュータネットワークを通じて、システムにプロセスレシピを提供する。リモートコンピュータは、次にリモートコンピュータからシステムに伝達されるパラメータおよび／もしくは設定のエントリまたはプログラミングを可能にするユーザインタフェースを含む。いくつかの例では、コントローラは、ウエハを処理するための命令を設定形式で受信する。この設定は、ウエハ上で実施されるプロセスの種類、および、コントローラが接続または制御するツールの種類に固有であることを理解されたい。よって、上記のように、コントローラは、例えば互いにネットワーク接続された１つ以上の別々のコントローラを含むことと、例えば本明細書に記載のプロセスを実行するという共通の目的に向けて協働することとにより分散される。そのような目的のために分散されたコントローラの例は、遠隔に（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）位置し、協働してチャンバにおけるプロセスを制御する１つ以上の集積回路と連通する、チャンバの１つ以上の集積回路を含む。
【0146】
制限するものではないが、様々な実施形態では、本明細書に記載のプラズマシステムは、プラズマエッチングチャンバ、堆積チャンバ、スピンリンスチャンバ、金属めっきチャンバ、洗浄チャンバ、ベベルエッジエッチングチャンバ、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバ、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ、イオン注入チャンバ、トラックチャンバ、または、半導体ウエハの製作および／もしくは製造において関連または使用する任意の他の半導体処理チャンバを含む。
【0147】
上記の動作は、平行プレートプラズマチャンバ（例えば、容量結合プラズマチャンバなど）を参照して説明されたが、いくつかの実施形態では、上記の動作は、他の種類のプラズマチャンバ（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）反応器、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）反応器、コンダクタツール、誘電体ツール、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）反応器を含むプラズマチャンバなど）に用いられる。例えば、ＸＭＨｚのＲＦ発生器、ＹＭＨｚのＲＦ発生器、およびＺＭＨｚのＲＦ発生器は、ＩＣＰプラズマチャンバ内のインダクタに接続される。
【0148】
上記のように、ツールによって実施される処理工程に応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場においてツール位置および／もしくはロードポートに対してウエハ容器を搬入出する材料搬送に用いられるツール、のうちの１つ以上と連通する。
【0149】
上記の実施形態を念頭に置いて、いくつかの実施形態は、コンピュータシステムに記憶されたデータに関する様々なコンピュータ実施動作を用いることを理解されたい。コンピュータ実施動作は、物理量を操作する動作である。
【0150】
いくつかの実施形態は、これらの動作を実施するためのハードウェアユニットまたは装置にも関する。この装置は、専用コンピュータ向けに特別に構成される。専用コンピュータとして定義されると、コンピュータは、特定用途のために動作しながら、それでも特定用途の一部ではない他の処理、プログラムの実行、またはルーチンを実施できる。
【0151】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の動作は、選択的に起動されたコンピュータによって実施される、または、コンピュータメモリに記憶された１つ以上のコンピュータプログラムによって設定される、または、コンピュータネットワークを通じて得られる。コンピュータネットワークを通じてデータが得られたときは、データは、コンピュータネットワーク（例えば、コンピューティング資源のクラウド）上の他のコンピュータによって処理されてよい。
【0152】
本明細書に記載の１つ以上の実施形態は、非一時的コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとしても作成できる。非一時的コンピュータ可読媒体とは、後にコンピュータシステムによって読み込まれるデータを記憶する任意のデータストレージハードウェアユニット（例えば、メモリデバイスなど）である。非一時的コンピュータ可読媒体の例は、ハードドライブ、ネットワークアタッチストレージ（ＮＡＳ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ－ＲＯＭ）、読み込み可能ＣＤ（ＣＤ－Ｒ）、書き換え可能ＣＤ（ＣＤ－ＲＷ）、磁気テープ、ならびに、他の光学および非光学データストレージハードウェアユニットを含む。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読コードが分散して記憶および実行されるように、ネットワーク接続されたコンピュータシステムを通じて分散されたコンピュータ可読有形媒体を含む。
【0153】
上記のいくつかの方法動作は特定の順序で示されたが、様々な実施形態では、他のハウスキーピング動作が方法動作間に実施される、または、方法動作は、わずかに異なる時間で生じるように調節される、もしくは、様々な間隔での方法動作の発生を可能にするシステムにおいて分散される、もしくは、上記とは異なる順序で実施される。
【0154】
実施形態では、上記の任意の実施形態の１つ以上の特徴は、本開示に記載の様々な実施形態で説明された範囲を逸脱することなく、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることにさらに注意されたい。
【0155】
前記の実施形態は、明確な理解のためにある程度詳細に説明されたが、添付の特許請求の範囲内で一定の変更および修正が可能であることが明らかだろう。従って、本実施形態は制限的ではなく例示的とみなされるべきであり、実施形態は本明細書に記載の詳細に限定されるべきでないが、添付の特許請求およびその同等物の範囲内で修正されてよい。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【国際調査報告】