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特表2024-538741無線周波数（ＲＦ）源及びバイアス信号波形を用いたプラズマ処理
(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】2024-10-23
(54)【発明の名称】無線周波数（ＲＦ）源及びバイアス信号波形を用いたプラズマ処理
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20241016BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20241016BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H01L21/302 101B
H01L21/302 101E
H05H1/46 M
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024521229
(86)(22)【出願日】2022-08-16
(85)【翻訳文提出日】2024-04-09
(86)【国際出願番号】 US2022040424
(87)【国際公開番号】W WO2023064031
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】17/451,094
(32)【優先日】2021-10-15
(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】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】514028776
【氏名又は名称】トーキョー エレクトロン ユーエス ホールディングス，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】チェン，ジイン
(72)【発明者】
【氏名】レーン，バートン
(72)【発明者】
【氏名】ハン，ユン
(72)【発明者】
【氏名】ヴェンツェク，ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ランジャン，アロック
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
【Ｆターム（参考）】
2G084BB02
2G084CC08
2G084CC12
2G084CC13
2G084CC14
2G084CC33
2G084CC34
2G084DD02
2G084DD15
2G084EE11
2G084EE17
2G084HH05
2G084HH22
2G084HH28
2G084HH56
5F004BA09
5F004BA20
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB14
5F004BB18
5F004BB22
5F004CA03
5F004CA06
(57)【要約】
プラズマ処理のための方法であって、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、プラズマ処理チャンバは、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含む、維持することを含み、プラズマを維持することは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合することであって、バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、結合することとを含み、Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間とを含む、方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理のための方法であって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含むプラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、前記プラズマを維持することは、
ＲＦ源信号を前記第１のＲＦ電極に結合することと、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に結合することであって、前記バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、結合することと、を含む、プラズマを維持することを含み、
前記Ｂ－ＤＣパルスの各々は、
前記パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間と
を含む、方法。
【請求項2】
前記プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を前記基準電位に結合することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第２のＲＦ電極を前記基準電位に結合することと、前記バイアス信号を前記第１のＲＦ電極に結合することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記バイアス信号を前記第２のＲＦ電極に結合することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記ＲＦ源信号は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を有し、及び前記バイアス信号は、連続Ｂ－ＤＣ波形を有し、前記連続Ｂ－ＤＣ波形は、Ｂ－ＤＣパルスの連続列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記Ｂ－ＤＣパルスの各々は、前記基準電位に対する前記中性極性が、前記中性バイアス持続時間であるように定義される、単一のパルスセグメントを有し、前記中性バイアス持続時間は、時間的に連続する、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記中性バイアス持続時間は、第１の中性バイアスパルスセグメントと、第２の中性バイアスパルスセグメントとに分割され、前記第１の中性バイアスパルスセグメントは、前記負バイアス持続時間の終了を次の正バイアス持続時間の開始から分離し、前記第２の中性バイアスパルスセグメントは、前記正バイアス持続時間の終了を次の負バイアス持続時間の開始から分離する、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記バイアス信号は、Ｂ－ＤＣバーストパルスの列を含むＢ－ＤＣバースト波形を有し、前記Ｂ－ＤＣバーストパルスの各々は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間中に存在し、その後、バイアス信号が存在しないＢ－ＤＣバースト分離時間が続く、複数の連続Ｂ－ＤＣパルスを有し、前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間と前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間との合計は、バースト期間として定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ＲＦ源信号は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記ＲＦ源信号は、ＲＦバーストパルスの列を含むＲＦバースト波形を有し、前記ＲＦバーストパルスの各々は、ＲＦバースト持続時間中に存在し、その後、ＲＦ源信号が存在しないＲＦバースト分離時間が続く、ＲＦ波形を有し、前記ＲＦバースト持続時間と前記ＲＦバースト分離時間との合計は、前記バースト期間に等しく、
前記方法は、前記Ｂ－ＤＣバースト波形を前記ＲＦバースト波形と同期させることを更に含み、前記同期させることは、前記Ｂ－ＤＣバーストパルスを前記ＲＦバーストパルスから一定のバースト遅延だけ遅延させることである、請求項８に記載の方法。
【請求項11】
前記ＲＦバースト持続時間は、前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間以上であり、前記バースト遅延は、ゼロ以上であり、且つ前記ＲＦバースト持続時間と前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間との間の差分以下である、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間は、前記ＲＦバースト分離時間以下であり、前記バースト遅延は、前記ＲＦバースト持続時間以上であり、且つ前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間以下である、請求項１０に記載の方法。
【請求項13】
前記バースト遅延は、ゼロよりも大きく、且つ前記ＲＦバースト持続時間及び前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間のうちのより小さい方以下であり、前記バースト遅延と前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間との合計は、前記ＲＦバースト持続時間よりも大きい、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
プラズマ処理のためのシステムであって、プラズマ処理チャンバであって、
第１の無線周波数（ＲＦ）電極と、
第２のＲＦ電極と、
前記プラズマ処理チャンバ内に半導体基板を保持するように構成された基板ホルダと、を含むプラズマ処理チャンバと、
プロセッサと、
前記プロセッサにおいて実行されるプログラムを記憶する非一時的メモリと、
を含み、前記プログラムは、
ＲＦ源信号を前記第１のＲＦ電極に結合する命令と、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に結合する命令であって、前記バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、命令と、を含み、前記Ｂ－ＤＣパルスの各々は、
前記パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間と、を含む、システム。
【請求項15】
連続波（ＣＷ）ＲＦ源信号源と、プログラム可能な連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源と、
前記ＣＷ－ＲＦ源信号源に結合されたプログラム可能な第１のチョッパと、
前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源に結合されたプログラム可能な第２のチョッパと、
前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源、前記第１のチョッパ及び前記第２のチョッパに結合されたタイミングコントローラであって、実行されると、前記第１のチョッパの出力信号、前記第２のチョッパの出力信号及び前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源の出力信号を同期して制御するコマンドを前記プロセッサから受信するように構成されるタイミングコントローラと、
を更に含む、請求項１４に記載のシステム。
【請求項16】
前記システムの構成は、前記第１のチョッパからの前記出力信号及び前記第２のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第１のＲＦ電極と、
前記基準電位に結合された前記第２のＲＦ電極と、
を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項17】
前記システムの構成は、前記第１のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第１のＲＦ電極と、
前記第２のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第２のＲＦ電極と、
を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項18】
プラズマ処理のための方法であって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含むプラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、前記プラズマを維持することは、
ＲＦ源信号を前記第１のＲＦ電極に結合することと、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に結合することであって、前記バイアス信号は、第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）波形と、第２のユニポーラＤＣ波形との差分であるバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）波形を有し、前記第１のＵ－ＤＣ波形の極性は、前記第２のＵ－ＤＣ波形の極性と同じである、結合することと、を含む、維持することと、を含み、
前記バイアス信号を結合することは、
第１のＵ－ＤＣ信号を前記第１のＲＦ電極に結合することであって、前記第１のＵ－ＤＣ信号は、第１の複数のＵ－ＤＣパルスを含む前記第１のＵ－ＤＣ波形を有し、前記第１の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、
前記パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス幅と、
前記パルスが、前記基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス分離時間と、を含む、結合することと、 第２のＵ－ＤＣ信号を前記第２のＲＦ電極に結合することであって、前記第２のＵ－ＤＣ信号は、第２の複数のＵ－ＤＣパルスを含む前記第２のＵ－ＤＣ波形を有し、前記第２の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、
前記パルスが前記基準電位に対して前記第１のバイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス幅と、
前記パルスが、前記基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス分離時間と、
を含む、結合することと、
前記第１のＵ－ＤＣ信号を前記第２のＵ－ＤＣ信号と同期させることであって、
を前記同期させることは、前記第１のＵ－ＤＣ信号の前記Ｕ－ＤＣパルスを前記第２のＵ－ＤＣ信号の前記Ｕ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間だけ遅延させることである、同期することと、を含む、方法。
【請求項19】
前記プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を前記基準電位に結合することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記第１のバイアス極性は、前記基準電位に対して正バイアス極性である、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年１０月１５日に出願された米国非仮特許出願第１７／４５１，０９４号明細書に対する優先権を主張するものであり、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２１年１０月１５日に出願された米国非仮特許出願第１７／４５１，０９４号明細書に対する優先権を主張するものであり、この出願は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、概して、プラズマ処理に関し、具体的な実施形態では、無線周波数（ＲＦ）源及びバイポーラＤＣバイアス信号波形を用いたプラズマ処理のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
一般に、集積回路（ＩＣ）は、基板の上方に誘電体、金属及び半導体の層を順次堆積及びパターニングして、金属線及びビアによって接続された電子構成要素のネットワークを形成し、その全てを１つのモノリシック構造体内に集積することによって製造される。フォトリソグラフィ並びにゲート全周囲電界効果トランジスタ（ＧＡＡＦＥＴ）及び３Ｄ ＮＡＮＤメモリなどの３次元（３Ｄ）デバイスにおける進歩により、構成要素の密度は、約２年ごとに倍増して、ＩＣの１機能あたりのコストを低減している。プラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）、高アスペクト比接触（ＨＡＲＣ）エッチング、選択的堆積などのプラズマ処理は、ナノスケールの特徴部を有する３Ｄデバイスの製造に多くの場合に使用されているため、エッジプロファイル、粗さ、異方性、均一性、適合性及び選択的堆積の選択性などの幅広い指標にわたって原子スケールの制御を提供する挑戦的なプラズマ技術が求められている。プラズマ処理の指標は、イオンエネルギー及びイオン角度分布、イオン及びラジカル密度並びにラジカル対イオンフラックス比率などのプラズマ特性に依存する。プラズマの特性並びに表面における及び深いトレンチ内の化学的環境は、処理中にプラズマを維持するために使用されるＲＦ信号によって影響を受ける。したがって、ＲＦ信号波形生成の更なる革新は、プラズマ処理の精度及び制御に役立つであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
プラズマ処理のための方法は、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、プラズマ処理チャンバは、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含む、維持することを含み、プラズマを維持することは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合することであって、バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、結合することとを含み、Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間とを含む。
【0005】
プラズマ処理のためのシステムであって、プラズマ処理チャンバであって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極と、第２のＲＦ電極と、プラズマ処理チャンバ内に半導体基板を保持するように構成された基板ホルダとを含むプラズマ処理チャンバ、プロセッサ、プロセッサにおいて実行されるプログラムを記憶する非一時的メモリを含み、プログラムは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合する命令と、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合する命令であって、バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、命令と、を含み、Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間とを含む、システムである。
【0006】
プラズマ処理のための方法は、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、プラズマ処理チャンバは、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含む、維持することを含み、プラズマを維持することは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合することであって、バイアス信号は、第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）波形と第２のユニポーラＤＣ波形との差分であるバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）波形を有し、第１のＵ－ＤＣ波形の極性は、第２のＵ－ＤＣ波形の極性と同じである、結合することとを含み、バイアス信号を結合することは、第１のＵ－ＤＣ信号を第１のＲＦ電極に結合することであって、第１のＵ－ＤＣ信号は、第１の複数のＵ－ＤＣパルスを含む第１のＵ－ＤＣ波形を有し、第１の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス幅と、パルスが、基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス分離時間とを含む、結合することと、第２のＵ－ＤＣ信号を第２のＲＦ電極に結合することであって、第２のＵ－ＤＣ信号は、第２の複数のＵ－ＤＣパルスを含む第２のＵ－ＤＣ波形を有し、第２の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス幅と、パルスが、基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス分離時間とを含む、結合することと、第１のＵ－ＤＣ信号を第２のＵ－ＤＣ信号と同期させることとを含み、同期させることは、第１のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスを第２のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間だけ遅延させることである。
【0007】
本発明及びその利点のより詳細な理解のために、ここで、以下の記載を添付図面とともに参照する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】いくつかの実施形態による、プラズマ処理システムの概略図である。
【図2A】いくつかの実施形態による、ＲＦ源信号及びパルス化バイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）バイアス信号の様々なパラメータ化波形のプロットを示す。
【図2B】いくつかの実施形態による、ＲＦ源信号及びパルス化バイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）バイアス信号の様々なパラメータ化波形のプロットを示す。
【図2C】いくつかの実施形態による、ＲＦ源信号及びパルス化バイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）バイアス信号の様々なパラメータ化波形のプロットを示す。
【図2D】いくつかの実施形態による、ＲＦ源信号及びパルス化バイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）バイアス信号の様々なパラメータ化波形のプロットを示す。
【図3A】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持するためにＲＦ源信号の連続波（ＣＷ）ＲＦ波形とともに使用されるバイアス信号の様々なＢ－ＤＣ波形のプロットを示す。
【図3B】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持するためにＲＦ源信号の連続波（ＣＷ）ＲＦ波形とともに使用されるバイアス信号の様々なＢ－ＤＣ波形のプロットを示す。
【図4A】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持するためにＲＦ源信号のＲＦバースト波形とともに使用されるバイアス信号の様々なＢ－ＤＣ波形のプロットを示す。
【図4B】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持するためにＲＦ源信号のＲＦバースト波形とともに使用されるバイアス信号の様々なＢ－ＤＣ波形のプロットを示す。
【図4C】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持するためにＲＦ源信号のＲＦバースト波形とともに使用されるバイアス信号の様々なＢ－ＤＣ波形のプロットを示す。
【図5A】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバの２つの電極間にＢ－ＤＣバイアス信号を結合するためのプラズマ処理システムの２つの代替構成の概略図である。
【図5B】いくつかの実施形態による、プラズマ処理チャンバの２つの電極間にＢ－ＤＣバイアス信号を結合するためのプラズマ処理システムの２つの代替構成の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示は、半導体基板のプラズマ処理のためのシステム及び方法に関する。プラズマ及びプラズマ処理の特性は、一般に、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを点火及び維持するために使用される、無線周波数（ＲＦ）源信号及びバイアス信号として知られる２つの電気信号の特性に依存する。本開示では、パラメータ化されたＲＦ源信号及び時間変動バイアス信号をプラズマ処理チャンバのＲＦ電極に結合することによってプラズマが点火及び維持される、プラズマ処理システム及び方法の例示的な実施形態を説明する。プラズマ処理システムは、システムを構成する命令を有するプログラムを実行するプロセッサを含み、プログラムは、システムに含まれるメモリに記憶される。プログラムを実行すると、プロセッサは、コマンドをタイミングコントローラに送信し、ＲＦ源及びバイアス信号波形を調整して同期させるために選択されたタイミングパラメータを提供する。タイミングパラメータを用いて、タイミングコントローラは、プラズマ処理チャンバのＲＦ電極に結合されたＲＦ源及びバイアス信号を生成する電子機器の出力信号を同期して制御するための適切な制御信号を送信することができる。ＲＦ源及びバイアス信号波形を調整して同期させることにより、タイミングコントローラは、深いトレンチ内部の表面を含む、基板の表面におけるプラズマ環境を調整することができる。
【0010】
本開示の例示的な実施形態は、連続波ＲＦ（ＣＷ－ＲＦ）波形又はＲＦバーストパルスの列を含むＲＦバースト波形のいずれかを有するＲＦ源信号を使用する。各ＲＦバーストパルスは、ＲＦバーストパルスのＲＦバースト持続時間中に存在するＲＦ波形（例えば、ＲＦ正弦波）を有する。ＲＦバースト持続時間後、ＲＦ源信号が存在しないＲＦバースト分離時間が続く。ＲＦバースト持続時間とＲＦバースト分離時間との合計は、ＲＦバースト波形の１つの期間であり、ＲＦバースト期間と呼ばれる。ＲＦバースト期間の長さは、約１マイクロ秒～約１０ミリ秒であり得る。
【0011】
時間変動バイアス信号は、本開示ではＢ－ＤＣ波形と呼ばれる、パルス化バイポーラＤＣ波形を有する。Ｂ－ＤＣ波形は、正極性及び負極性のＤＣパルス並びに中性極性の持続時間を含むＢ－ＤＣパルスの高周波列を含む。様々な極性は、０Ｖに等しいように定義されたＲＦシステムの基準電位に対して相対的なものである。基準電位は、接地電位又は接地である。パルス列の各Ｂ－ＤＣパルスは、３つのタイミングパラメータ：負バイアス持続時間（パルスが負極性である間）、正バイアス持続時間（パルスが正極性である間）及び中性バイアス持続時間（パルスが中性極性である間）でパラメータ化される。いくつかの実施形態では、第４のタイミングパラメータは、以下で更に詳細に説明するように、中性バイアス持続時間を、第１の中性バイアスパルスセグメントと、第２の中性バイアスパルスセグメントとに分割して、負バイアス持続時間と正バイアス持続時間とを分離することによって導入され得る。３つ（又は４つ）のタイミングパラメータの合計であるＢ－ＤＣパルスの１つのサイクルは、約１００ナノ秒～約４００マイクロ秒の長さであり得る。バイアス信号のＢ－ＤＣ波形は、Ｂ－ＤＣパルスの連続列を含む連続Ｂ－ＤＣ波形であり得るか、又はＢ－ＤＣバーストパルスの列を含むＢ－ＤＣバースト波形であり得る。各Ｂ－ＤＣバーストパルスは、Ｂ－ＤＣバースト持続時間中に存在し、その後、バイアス信号が存在しないＢ－ＤＣバースト分離時間が続く、複数の連続Ｂ－ＤＣパルスを含み、Ｂ－ＤＣバースト持続時間とＢ－ＤＣバースト分離時間との合計は、１つのＢ－ＤＣバースト期間である。以下で更に詳細に説明するように、ＲＦバースト期間は、Ｂ－ＤＣバースト期間に等しくなければならず、本開示ではバースト期間と呼ばれる。
【0012】
最初に、プラズマ処理システムの一実施形態を、図１を用いて説明する。プラズマ処理システムの代替実施形態を、図５Ａ～図５Ｂを用いて説明する。ＲＦ源信号及びパルス化バイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）バイアス信号波形の代替実施形態を、図２Ａ～図２Ｄを用いて説明する。ＲＦ源信号の連続波（ＣＷ）ＲＦ波形とともに使用されるバイアス信号のＢ－ＤＣ波形の代替実施形態を、図３Ａ～図３Ｄを用いて説明する。ＲＦ源信号のＲＦバースト波形とともに使用されるバイアス信号のＢ－ＤＣ波形の代替実施形態を、図４Ａ～図４Ｃを用いて説明する。
【0013】
図１は、プラズマ処理チャンバ１１０と、ＣＷ－ＲＦ源信号源１２０と、連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０と、タイミングコントローラ１４０と、プロセッサ１４２とを含むプラズマ処理システム１００の概略図である。ＣＷ－ＲＦ源信号源１２０及び連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０は、プログラム可能であり得る。タイミングコントローラ１４０は、プロセッサ１４２からコマンドを受信するように構成され、コマンドが実行されると、連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０を、プロセッサ１４２から受信した選択されたタイミングパラメータを用いてＢ－ＤＣパルスを生成するようにプログラムする。ＲＦ源信号源１２０及び連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０からの信号は、それぞれプログラム可能な第１のチョッパ１２４及び第２のチョッパ１３４を通してルーティングされる。第１のチョッパ１２４及び第２のチョッパ１３４は、タイミングコントローラ１４０により、入力信号を変調せずに送信するか、又は入力信号をパルス化ゲート信号で変調して変調された信号を送信するようにプログラムされ得る。それぞれの第１のチョッパ１２４及び第２のチョッパ１３４において生成されたゲート信号は、バースト持続時間中、入力信号を定期的に通過させ（入力を出力に直接結合し）、バースト分離時間中、信号を遮断し（出力を入力から切り離し）、バースト時間とバースト分離時間との合計がバースト期間となる。第１のチョッパ１２４内の第１のゲート信号及び第２のチョッパ１３４内の第２のゲート信号は、同じバースト期間を有し、２つのゲート信号は、一定のバースト遅延によって同期してずらされる。Ｂ－ＤＣバースト波形をＲＦバースト波形と同期させることにより、Ｂ－ＤＣバーストパルスをＲＦバーストパルスから一定のバースト遅延だけ遅延させる。このバースト遅延は、プラズマ処理チャンバ１１０内でＲＦバースト波形とＢ－ＤＣバースト波形との重畳を同期させるために使用される。２つのバースト時間、バースト期間及びバースト遅延は、図１でタイミングコントローラ１４０に向けられたブロック矢印で示されるように、プラズマ処理システム１００のプロセッサ１４２によってタイミングコントローラ１４０に送信されるコマンドで指定される。タイミングコントローラは、タイミングコントローラ１４０から第１のチョッパ１２４及び第２のチョッパ１３４の各々に向けられた２つのブロック矢印並びにタイミングコントローラ１４０から連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０に向けられた第４の角度付きブロック矢印で示されるように、第１のチョッパ１２４の出力信号、第２のチョッパ１３４の出力信号及び連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０の出力信号を同期して制御するように命令を実行する。
【0014】
いくつかの実施形態では、ＣＷ－ＲＦ源信号源１２０は、低電力源であり得、プログラム可能なチョッパ１２４などの信号発生器と１つのユニットに組み合わされ得る。信号発生器は、タイミングコントローラ１４０から受信した制御信号を使用して、ＣＷ－ＲＦ信号をスイッチングすることにより、低電力信号を生成する。低電力信号は、次いで、ＲＦ電力増幅器（図１に示されていない）によってフル電力に増幅されることになる。増幅器は、低電力ＲＦ源及び信号発生器とも１つのユニットに組み合わされ得る。
【0015】
一般に、プラズマ処理チャンバは、プラズマ処理チャンバの外部から送信されるＲＦ源信号及び／又はバイアス信号に結合するように構成され得る２つのＲＦ電極を含む。プラズマ処理チャンバの外壁は、通常、ＲＦシステムの基準電位（又は接地）に結合された導電性部分を有し、プラズマ処理チャンバの接地電極と呼ばれ得る。ＲＦ源信号、バイアス信号及びそれに対して信号が生成される基準電位は、プラズマ処理チャンバに伝達される。ＲＦ源信号及びバイアス信号は、ＲＦ電極に結合され、基準電位は、プラズマ処理チャンバの接地電極に結合される。例えば、図１でＲＦ源信号及びバイアス信号をプラズマチャンバ１１０に結合するために２つの同軸ケーブルが使用されている場合、同軸ケーブルの２つの内部導体の各々は、上部ＲＦ電極１１６又は下部ＲＦ電極１１８のいずれかに接続され得る。２つの外側導体は、プラズマチャンバ１１０の外壁の導電性部分１１９に接続され得る。
【0016】
ＲＦ源信号は、第１のＲＦ電極に結合され得、バイアス信号は、第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合され得る。上述したように、本開示で説明する実施形態では、バイアス信号は、Ｂ－ＤＣ波形を有する。ＲＦ源が第１のＲＦ電極に結合される、第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間にバイアス信号を結合するために使用され得るいくつかの構成が存在する。一実施形態では、Ｂ－ＤＣ波形を有するバイアス信号は、第１のＲＦ電極に結合され、第２のＲＦ電極は、基準電位に結合される。別の実施形態では、Ｂ－ＤＣ波形を有するバイアス信号は、第２のＲＦ電極に結合される。更に別の実施形態では、Ｂ－ＤＣ波形を有するバイアス信号は、第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）信号と第２のＵ－ＤＣ信号との差分である。この実施形態では、第１のＵ－ＤＣ信号は、第１のＲＦ電極に結合され、第２のＵ－ＤＣ信号は、第２のＲＦ電極に結合される。以下で更に詳細に説明するように、Ｂ－ＤＣ波形の選択されたタイミングパラメータは、２つのＵ－ＤＣ信号の適切なパルス幅及びパルス分離時間を選択するとともに、第１のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスを第２のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間だけ遅延させることにより、第１のＵ－ＤＣ信号を第２のＵ－ＤＣ信号と同期させることによって達成され得る。
【0017】
図１のプラズマ処理チャンバ１１０は、容量性結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバとして構成された真空チャンバである。ＣＣＰチャンバは、プラズマ処理チャンバ内部の対向する側部上に配置された２つの円板形状のＲＦ電極を含み得、各ＲＦ電極は、対向するＲＦ電極に面する平坦面を有する。図１に示される例示的な構成では、上部ＲＦ電極１１６は、ＲＦ源信号に結合され、下部ＲＦ電極１１８は、バイアス信号に結合される。基準電位（図１ではＧＮＤで示されている）は、外壁の導電性部分１１９である、プラズマ処理チャンバ１１０の接地電極に結合される。
【0018】
ＣＣＰ構成は、例として選択されているにすぎず、誘導性結合プラズマ（ＩＣＰ）などの他の構成も使用され得る。ＩＣＰ構成では、ＲＦ源信号は、厚い誘電体窓によってプラズマから物理的に分離されたＲＦ電極（ＩＣＰアンテナと呼ばれる）に結合される。ＲＦ源電力は、プラズマチャンバ外部のＩＣＰアンテナからプラズマに結合される。いくつかの実施形態では、パルス化バイポーラＤＣ波形は、ＲＦ電力の代わりにマイクロ波電力を使用して形成されたプラズマに使用され得る。
【0019】
図１のプラズマ処理チャンバ１１０は、ガス流システムに結合されたガス流入口１１２及び排気口１１４を有して構成される。当業者に既知であるように、ガス流システムは、プラズマ処理チャンバ１１０を通る低圧ガス混合物の流れを維持するガスキャニスタ、バルブ及び真空ポンプを含む。供給ガスと呼ばれる、プロセスガスとキャリアガスとの混合物は、流入口１１２を通して導入され、プラズマ処理チャンバ１１０を通して流れる。プラズマ処理チャンバ１１０内部の周囲は、一般に、低圧及び通常の炉の温度、例えば室温と比較して比較的低い温度に維持される。プラズマ処理チャンバ１１０内の圧力は、通常、約１ｍＴｏｒｒ～約１Ｔｏｒｒであるが、いくつかのプラズマ処理では高圧（例えば、大気圧）で実行され得る。
【0020】
供給ガスがＲＦ電極１１６及び１１８において生成された電磁界に露出されると、ガス分子のごく一部がイオン化され、電極間にプラズマ（多くの場合に弱イオン化プラズマと呼ばれる）を形成することができる。
【0021】
ＣＣＰチャンバ（例えば、プラズマ処理チャンバ１１０）では、プラズマとＲＦ電極との間の容量性結合により、エネルギーがＲＦ源及びバイアス信号からプラズマ（例えば、プラズマ１５０）に伝達される。プラズマは、プラズマ（例えば、プラズマ１５０）とプラズマチャンバの接地電極（例えば、外壁の導電性部分１１９）との間の容量のインピーダンスによっても接地に結合される。上述したように、ＲＦ源信号は、第１のチョッパ１２４から送信されるＣＷ－ＲＦ又はＲＦバースト波形であり得る。同様に、第２のチョッパ１３４から送信されるバイアス信号は、連続Ｂ－ＤＣパルス列であり得るか、又はＢ－ＤＣバースト波形を有し得る。プラズマ処理チャンバ１１０内の下部ＲＦ電極１１８は、例えば、半導体基板である、基板１０８を保持する基板ホルダ（例えば静電チャック）に含まれ得る。いくつかの実施形態では、基板１０８の導電性バルクは、誘電体層によって下部ＲＦ電極１１８から物理的に分離される。いくつかの実施形態では、基板ホルダ（例えば、静電チャック）は、下部ＲＦ電極１１８と、基板１０８の裏面と接触している基板ホルダの表面との間に誘電体層を含み得る。
【0022】
供給ガスは、一般に、電荷中性であり、プラズマ処理チャンバ１１０内の周囲温度に等しい温度Ｔで熱平衡状態にある。供給ガスに付与されたエネルギーの一部分は、図１に概略的に示されるように、中性ガス分子及び原子の一部を、プラズマ１５０の正電荷イオン（「＋」で示されている）及び負電荷自由電子（「ｅ」で示されている）を含むネット中性の弱イオン化プラズマに解離させる。更なるエネルギーは、電磁界から運動エネルギーとして移動電荷粒子に伝達され得る。以下で更に説明するように、一般に、運動エネルギーは、（様々な粒子間の衝突をランダム化することによる）ランダム成分と、加速電界の方向への指向性成分とを有する。電界が低く、衝突頻度が高い領域では、ランダム成分が支配的となり、電界が高く、衝突頻度が低い領域では、（電気力の方向における）指向性成分が支配的となり得る。
【0023】
電荷イオン及び自由電子の生成に加えて、供給ガスに付与されたエネルギーの一部分は、中性ラジカル（図１では「Ｒ」で示されている）を生成する。中性ラジカルとは、不対電子を有する電荷中性の原子（又は原子）のグループである。不対電子の存在により、ラジカルは、高い化学反応性を有する。
【0024】
初期では、全てのタイプの粒子のうちの１粒子あたりの平均運動エネルギーは、その熱平衡値である（３／２）ｋＢＴにほぼ等しく、ここで、Ｔは、周囲温度（ケルビン単位）であり、ｋＢは、ボルツマン定数である。例えば、室温、すなわち３００Ｋにおいて、供給ガスの各粒子の平均運動エネルギーは、３９ｍｅＶである。イオン化されると、電荷粒子は、加速され、電界から運動エネルギーを獲得し、獲得されたエネルギーは、過剰な運動エネルギーである。加速は、電界に対して平行に方向付けられるが、電界から得られた運動量は、様々な粒子（弱イオン化プラズマでは大部分が中性粒子）とのランダムな衝突により、全ての可能な方向に急速に散乱する。したがって、プラズマのバルクにおいて電界から獲得された運動エネルギーの多くは、運動エネルギーのランダム成分を増加させる方向に伝達される。電荷粒子の各種（イオン及び電子）に対して、その運動エネルギーのランダム成分の平均値は、それぞれの非平衡実効温度：電子温度Ｔｅ及びイオン温度Ｔｉｏｎで均等に表され得る。初期の過渡状態中、実効温度は、初期の熱平衡値Ｔから上昇する。熱平衡値を超えてエネルギーが増加すると、電界から獲得された過剰エネルギーと、非弾性衝突における過剰エネルギーの損失とがバランスする定常状態が確立されるまで、非弾性衝突の頻度が増加する。実効温度の定常値は、非弾性衝突の頻度に依存する。衝突頻度は、それぞれの種の粒子（例えば、自由電子又はイオン）のアンサンブルにわたって平均化された非弾性衝突（顕著なエネルギー損失を引き起こす衝突）の確率に依存する。非弾性衝突の頻度が低いほど、定常状態が確立される実効温度が高くなる。自由電子と中性粒子との間の衝突の大部分は、ほぼ弾性衝突（エネルギー損失は無視できる）であるのに対して、イオンは、大部分が常に衝突（例えば、イオンと中性粒子との間の衝突）においてエネルギーを失う。したがって、Ｔｅは、一般に、Ｔｉｏｎよりもはるかに高い。自由電子の運動エネルギーにおける優先的な増加は、圧力が低いほど、より顕著である。したがって、図１のプラズマ１５０では、衝突によって非平衡定常状態が確立される場合があり、このとき、イオンの平均運動エネルギーのランダム成分は、Ｔ＝３００Ｋにおける気体分子の場合よりもそれほど高くないが、自由電子のランダム化平均運動エネルギーは、１００倍高い（例えば、約１ｅＶ～約１０ｅＶ）場合がある。以下で更に説明するように、イオンを使用して表面に衝突させる、スパッタリング及び異方性反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどのプラズマ処理では、基板に衝突させる前に高電界の領域を通過するとき、イオンは、高い指向性運動エネルギー（例えば、約５０ｅＶ～約１０００ｅＶ）を獲得することができる。
【0025】
一般に、イオン及び自由電子の大部分が集中しているプラズマのバルクは、移動電荷によるスクリーニングのために電界が低い、広い中央の準中性領域にある。準中性領域は、プラズマシースとして知られる、電界が高い、枯渇した狭い空間電荷領域によって囲まれる。通常、自由電子の移動度及び拡散度は、イオンのものよりもはるかに高い。正電荷イオンは、負電荷自由電子よりはるかに遅いため、周辺部に近い自由電子は、プラズマからより速く失われて、ネット正電荷を残し、これが中央の準中性領域の周りにシースを形成する。シース内の電荷分布は、自由電子を準中性領域に向かって押し戻し、イオンを導電性部分１１９に向かって外向きに加速し、且つチャンバ壁及び基板１０８に衝突させる方向において電界を確立する。一般に、シース内の電荷密度及び電界は、準中性領域における電荷密度及び電界に対して高い。
【0026】
準中性領域では、定常状態の電荷密度分布を維持するためにイオン及び自由電子の流れを平衡化するために生じる、アンバイポーラ電界と呼ばれる小さい（シースにおける電界に対して小さい）電界が存在する。イオン及び自由電子は、アンバイポーラ電界から運動量及び運動エネルギーを獲得する。しかしながら、過剰な運動量及びエネルギーの方向成分は、小さく、すなわち、イオン及び自由電子は、全ての可能な方向にランダムに移動し、様々な粒子、特に弱イオン化プラズマ内の多数の中性粒子と比較的頻繁に衝突する。換言すれば、角度に対するイオン及び自由電子の分布は、ほぼ均一である。更に、衝突がランダム化するため、エネルギー分布は、非平衡平均運動エネルギーを表す温度の上昇を伴うマックスウェルボルツマン分布関数によって近似され得る。エネルギーバランスは、電荷粒子（例えば、自由電子及びイオン）が非弾性衝突において中性粒子に対してエネルギーを失うことによって大部分が達成される。中性粒子は、電界によって加速されないため、熱平衡値Ｔに非常に近いより低温にとどまる。上記で説明したように、電子及びイオンの両方は、非弾性衝突によるエネルギー損失のそれぞれのレートに従い、それぞれの上昇した実効温度Ｔｅ及びＴｉｏｎに平衡化する。典型的には、Ｔｅ＞＞Ｔｉｏｎであり、比率は、（Ｔｅ／Ｔｉｏｎ）＞１０である。
【0027】
プラズマ処理は、一般に、プラズマ処理に応じて、高エネルギーのイオンの影響で、基板の露出した表面に物理的に衝突させ、且つ／又は供給ガス中に存在するプラズマ内で生成されたラジカルを化学的に反応させることにより、基板材料において実施される。物理的及び化学的相互作用により、排気口１１４を通してプラズマ処理チャンバ１１０から送り出される揮発性副生成物（図１では「Ｂ」で示されている）が生成される場合がある。
【0028】
弱イオン化プラズマでは、中性供給ガス粒子のわずかな一部のみがイオン化されるが、イオン及び自由電子は、プラズマ処理に不可欠である。マックスウェルボルツマン分布の高エネルギー側における中性ガス分子と高エネルギー自由電子との衝突は、供給ガス分子を解離及びイオン化させることにより、プラズマ１５０の準中性領域においてラジカル及びイオンを生成する際に主要な役割を果たす。準中性領域からの低エネルギーの「冷たい」イオンは、基板に近い、狭いプラズマシースに入るときにエネルギーを与えられ、シースの電界から指向性運動エネルギーを獲得する。このイオンエネルギーは、主にシースをわたる電位差によって決定され、ラジカルが（例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）プロセスにおける）ガス中の他のラジカル及び基板と化学反応するのに役立つ。経時的に、基板へのイオンの流れは、望ましくない正電荷の蓄積をもたらす場合がある。ラジカル及びイオンを生成する役割に加えて、負電荷自由電子は、以下で更に説明するように、正電荷の蓄積を中和するために使用され得る。
【0029】
本開示では、革新的なＲＦ源信号及びＢ－ＤＣバイアス信号波形を用いたプラズマ処理の方法について説明する。電磁界、したがってＲＦ源信号及びＢ－ＤＣバイアス信号波形は、プラズマ内の電荷粒子（例えば、自由電子及びイオン）の流れ並びにエネルギーに直接影響を与える。ＲＦ源信号及びＢ－ＤＣバイアス信号波形が中性種（例えば、中性ラジカル並びに化学的及び物理的相互作用の副生成物）に対して与える影響は、パルスのタイミング及び同期を通して間接的に達成される。例えば、いくつかの実施形態では、プラズマチャンバ１１０内のプラズマ１５０は、以下で更に詳細に説明するように、約１マイクロ秒～約１ミリ秒の持続時間中、定期的に消火され、反応副生成物の蓄積及び再堆積を防止するために再点火され得る。いくつかの実施形態では、イオン衝突によって基板からスパッタリングされた材料と反応するのに十分な密度のラジカルが存在することを確実にするために、イオンフルエンスに対するラジカルフルエンスの所望の比率を達成するように中性バイアス持続時間が約１００ナノ秒～約１ミリ秒の範囲で調整され得る。中性バイアス持続時間は、シース内の電界によってプラズマから抽出されたイオンを補充するための時間も可能にする。
【0030】
上記で定義されたように、中性バイアス持続時間は、バイアス信号が中性である単一のＢ－ＤＣパルス内の持続時間を指す。Ｂ－ＤＣバースト分離時間中、バイアス信号は、オフであることが理解される。しかしながら、定義上、中性バイアス持続時間には、バイアス極性が基準電位に対して正でも負でもないときのそれぞれの個々のＢ－ＤＣパルス内の持続時間のみが含まれる。
【0031】
例示を目的として、図１のプラズマ処理チャンバ１１０の概略図では、正電荷イオン（「＋」で示されている）が下部ＲＦ電極１１８及び基板１０８に向かって優先的に引き寄せられている一方、場合によりバイアス信号の影響下において、負電荷電子（「ｅ」で示されている）が上部ＲＦ電極１１６に向かって反対方向に反発されている、プラズマ１５０のスナップショットを示す。中性ラジカル（「Ｒ」で示されている）は、ガス流とともにドリフトするか、又はＲＦ電極に向かって拡散し得るが、電荷が中性であるため、ラジカルのフラックスは、プラズマ処理チャンバ１１０内の電磁界によって変調されない。反応副生成物（「Ｂ」で示されている）が基板１０８の近くに見られる。正電荷イオン及び負電荷電子は、上部ＲＦ電極１１６と下部ＲＦ電極１１８との間に印加される時間変動バイアス信号の瞬間的な極性に応じて、電界によって反対方向に、例えば下部又は上部に向かって押される場合がある。以下で更に詳細に説明するように、この依存性は、ＲＦ源信号と同期してバイアス信号のＢ－ＤＣ波形を形成することによってプラズマ処理に影響を与えるために、本開示で説明する実施形態において利用され得る。
【0032】
【0033】
図２Ａは、図１のプラズマ処理システム１００の、ＣＷ－ＲＦ源信号源１２０から出力されたＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１及び連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０から出力された連続Ｂ－ＤＣ波形２Ａ２の例示的なプロットを示す。
【0034】
図２Ａでは、ＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１は、固定された周波数及び振幅の連続ＲＦ正弦波である。他の連続ＲＦ波形、例えばＲＦノコギリ波形も使用され得ることが理解される。
【0035】
破線の二重矢印「Ａ」は、図２Ａの連続Ｂ－ＤＣ波形２Ａ２の１つのＢ－ＤＣパルスを示す。例示的なＢ－ＤＣ波形２Ａ２は、各Ｂ－ＤＣパルスが３つのパルスセグメントを有するパルス列であり、タイミングパラメータは、単一のＢ－ＤＣパルス２Ａ２’の拡大プロットにおいて実線の二重矢印で示されている３つのパルスセグメントの持続時間である。パラメータは、パルスが負極性を有する負バイアス持続時間２１２、パルスが正極性を有する正バイアス持続時間２１４及びパルスが基準電位（０Ｖ）に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間２１６である。図２Ａのそれぞれのプロットに示されるように、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ２’では、負バイアス持続時間は、正バイアス持続時間前に発生しているが、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ３ではその逆である。Ｂ－ＤＣパルス２Ａ３は、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ２’の負バイアスセグメント及び正バイアスセグメントの極性を単に反転させることによって得ることができる。したがって、図１に示されるプラズマ処理システム１００の例示的な構成では、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ２’を下部ＲＦ電極１１８に印加することにより、まず（負バイアス持続時間２１２中に）イオンを基板１０８に引き付け、次いで正バイアス持続時間２１４中、正電荷の蓄積を中和するために自由電子を引き付けることになる。別の実施形態では、ＲＦ源信号とバイアス信号との接続を反転させて、上部ＲＦ電極１１６をＲＦ源信号に結合させ、下部ＲＦ電極１１８をバイアス信号に結合させ得る。この構成では、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ３は、図１に示される構成におけるＢ－ＤＣパルス２Ａ２’と同じ効果を達成することになる。したがって、連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源１３０は、Ｂ－ＤＣパルス２Ａ３を生成するようにプログラムされ得る。バイアス信号は、中性バイアス持続時間２１６中、ほぼ０Ｖ（基準電位）であり、表面に再びイオンを衝突させる前に十分なラジカル及びイオンが表面に拡散する時間を可能にする。いくつかの実施形態では、中性バイアス持続時間２１６は、図２ＡのＢ－ＤＣパルス２Ａ４で示されるように、第１の中性バイアスパルスセグメント２１５と、第２の中性バイアスパルスセグメント２１７とに分割され得る。稀にのみ使用されるが、第１の中性バイアスパルスセグメント２１５は、負バイアス持続時間２１２の終了に続く過渡的なイオン流中に自由電子の中和フラックスを遅延させる場合がある。
【0036】
図２Ａの例示的なＢ－ＤＣ波形２Ａ２並びにＢ－ＤＣパルス２Ａ２’、２Ａ３及び２Ａ４は、負バイアス及び正バイアスの等しい大きさを描いているが、等しくない大きさも使用され得ることが理解される。
【0037】
図２Ｂは、ＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１、例えば第１のプログラム可能なチョッパ１２４（図１を参照されたい）において生成される例示的なゲート波形２Ｂ１及びＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１をゲート波形２Ｂ１で変調することによって生成されるＲＦバースト波形２Ｂ２のプロットを示す。図２Ｂに示されるように、ゲート波形２Ｂ１の１つのバースト期間２２６は、１つのバースト持続時間２２２と、１つのバースト分離時間２２４との合計である。ゲート波形２Ｂ１を有するゲート信号は、バースト持続時間２２２中、ＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１を通過させ、バースト分離時間２２４中、ＣＷ－ＲＦ波形２Ａ１を遮断することを可能にし、それによりＲＦバースト波形２Ｂ２を生成する。一般に、プラズマ処理チャンバ（例えば、プラズマ処理チャンバ１１０）内のプラズマ（例えば、プラズマ１５０）を維持する主な電力源は、ＲＦ源信号である。そのため、弱イオン化プラズマは、バースト分離時間２２４中に消滅され、次のＲＦバーストパルスの開始後に再点火され得る。
【0038】
図２Ｃは、連続Ｂ－ＤＣ波形２Ａ２、例えば第２のチョッパ１３４（図１を参照されたい）において生成される別のゲート波形２Ｃ１及びＢ－ＤＣ波形２Ａ２をゲート波形２Ｃ１で変調することによって生成されるＢ－ＤＣバースト波形２Ｃ２のプロットを示す。ゲート波形２Ｃ１により、バースト持続時間２３２中、連続Ｂ－ＤＣ波形２Ａ２を変化させずに通過させ、バースト分離時間２３４中、連続Ｂ－ＤＣ波形２Ａ２を遮断することを可能にし、それにより、図２Ｃに示されるように、各Ｂ－ＤＣバーストパルスが３つのＢ－ＤＣパルスのバーストであるＢ－ＤＣバースト波形２Ｃ２を生成する。様々な実施形態では、Ｂ－ＤＣバーストパルスは、単一のＢ－ＤＣパルス又は異なる数の複数のＢ－ＤＣパルスを含み得る。
【0039】
図２Ｃのゲート信号波形２Ｃ１に対して、図２Ｂのゲート信号波形２Ｂ１に使用されるのと同じバースト期間２２６が使用されることに留意されたい。上述したように、本開示で説明するプラズマ処理システム（例えば、プラズマ処理システム１００）の実施形態では、第１のチョッパ１２４及び第２のチョッパ１３４の両方は、タイミングコントローラ１４０により、Ｂ－ＤＣバースト波形のバースト期間及びそれぞれのＲＦバースト波形のバースト期間として単一の値を使用するように制御される。図２Ｄの波形のプロットを参照して説明したように、ＲＦ源信号及びそれぞれのバイアス信号は、一定のバースト遅延２４２によって同期されるため、２つのバースト期間は、同じ値に設定される。
【0040】
図２Ｄは、図２Ｂにも示されるように、ゲート波形２Ｂ１及びそれぞれのＲＦバースト波形２Ｂ２とともに、ゲート波形２Ｄ１及びそれぞれのＢ－ＤＣバースト波形２Ｄ２のプロットを示す。この例では、ゲート波形２Ｄ１のバースト持続時間２３２は、ゲート波形２Ｂ１のバースト持続時間２２２と異なる。同様に、ゲート波形２Ｄ１のバースト分離時間２３４は、ゲート波形２Ｂ１のバースト分離時間２２４と異なる。しかしながら、ゲート波形２Ｂ１及び２Ｄ１の両方は、同じバースト期間２２６を有する。図２Ｄでは、ゲート波形２Ｄ１は、ゲート信号２Ｂ１に対してバースト遅延２４２だけ遅延している。したがって、Ｂ－ＤＣバースト波形２Ｄ２もＲＦバースト波形２Ｂ２からバースト遅延２４２だけ遅延している。Ｂ－ＤＣバースト波形２Ｄ２の各Ｂ－ＤＣバーストパルスは、ＲＦバースト波形２Ｂ２の各ＲＦバーストパルスの開始後、一定の遅延時間で開始することに留意されたい。一定の分離は、バースト遅延に等しく、ＲＦバースト波形２Ｂ２を有するＲＦ源信号をＢ－ＤＣバースト波形２Ｄ２を有するバイアス信号と同期させる。バースト期間２２６がゲート信号波形２Ｂ１と２Ｄ１に対して共通であるため、固定された遅延での同期が可能となった。
【0041】
図３Ａ及び図３Ｂは、ＲＦ源信号がＣＷ－ＲＦ波形を有する実施形態において使用されるＲＦ源信号及びバイアス信号の対のプロットを示す。各対に対して、ＲＦ源信号及びバイアス信号は、プラズマ処理のためのプラズマを維持するために互いに組み合わせて使用される。
【0042】
図３Ａでは、ＣＷ－ＲＦ波形３Ａ１は、連続Ｂ－ＤＣパルス列を含む連続Ｂ－ＤＣ波形３Ａ３を有するバイアス信号と対になっている。パルス列の各Ｂ－ＤＣパルスは、図２Ａを参照して上述したＢ－ＤＣパルス２Ａ２’と同様に、３つのタイミングパラメータ：負バイアス持続時間３１２、正バイアス持続時間３１４及び中性バイアス持続時間３１６を有する。
【0043】
図３Ｂでは、同じＣＷ－ＲＦ波形３Ｂ１は、Ｂ－ＤＣバーストパルスの列を含むＢ－ＤＣバースト波形３Ｂ３を有するバイアス信号と対になっており、各Ｂ－ＤＣバーストパルスは、３つのＢ－ＤＣパルスのバーストである。この例では、１つのバーストにおける３つのＢ－ＤＣパルスの各々は、連続Ｂ－ＤＣ波形３Ａ３（図３Ａを参照されたい）のＢ－ＤＣパルスに使用されるのと同じ３つのタイミングパラメータを使用する。加えて、Ｂ－ＤＣバースト波形３Ｂ３は、３つのＢ－ＤＣパルスの定期的バーストの列であるため、Ｂ－ＤＣバースト波形３Ｂ３を生成するために使用されているゲート信号波形３Ｂ２に由来するバースト持続時間３３２及びバースト分離時間３３４である２つの更なるタイミングパラメータを有する。図３Ｂに示されるように、バースト持続時間３３２とバースト分離時間３３４との合計は、バースト期間３２６である。
【0044】
３Ａ３及び３Ｂ３のＢ－ＤＣパルスのための３つのパラメータ並びにＢ－ＤＣバーストパルスのための２つの追加のパラメータは、例えば、プロセッサ１４２によって選択され、プラズマ処理システム１００（図１に示されている）内のタイミングコントローラ１４０によって制御され得る。ＲＦ源信号波形は、連続的に存在するため、バースト遅延は、存在せず、同期は、実施されない。
【0045】
プラズマ（例えば、プラズマ１５０）は、イオン、自由電子及びラジカルを生成するエンジンに類似しており、ＲＦ源信号からのＲＦ電力によってかなりの程度まで燃料供給される。したがって、ＲＦ源信号がＣＷ－ＲＦ波形を有する場合、イオン及びラジカルは、中央の準中性領域で連続的に生成される。これらのイオン及びラジカルは、準中性領域のエッジにあるプラズマシースに向かってゆっくりと外向きに拡散する。プラズマシースの電界が電荷粒子（正イオン及び負自由電子）を加速（又は遅延）させる一方、中性ラジカルは、シースを通して基板（及びチャンバ壁）に向かって拡散し続ける。時間変動バイアス信号は、プラズマシース内の電界に対して強い影響を有し得る。本開示に記載される実施形態では、バイアス信号は、Ｂ－ＤＣ波形を有する。Ｂ－ＤＣパルスの異なるセグメントは、以下で更に説明するように、イオン、ラジカル及び自由電子の基板との相互作用に異なる方法で影響を与える。これらの相互作用の副生成物の除去及び／又は再堆積は、図３Ｂのバースト分離時間３３４などのＢ－ＤＣ波形３Ａ３及び３Ｂ３のパラメータによっても影響を受ける。
【0046】
基板（例えば、基板１０８）が負にバイアスされると、プラズマシース内の電界は、準中性領域から基板に向かってイオンを加速させる方向に増加させる。イオンは、非常に高い指向性運動エネルギーを獲得し、その結果、イオンのバーストが表面に衝突する。高エネルギーのイオンのエネルギー分布における狭い広がりを達成するために、立ち上がり時間及び立ち下がり時間が非常に短い矩形パルスが好ましい場合がある。この負極性バイアスの持続時間は、比較的移動度の低いイオンの応答時間が遅いため、過度に短くなくてもよい。
【0047】
一方、負極性バイアスの長い持続時間を使用することが望ましくない理由がいくつか存在する。負極性バイアスが長時間存在する場合、表面に衝突するイオンのフルエンスが大きく存在し、プラズマから基板へのラジカルの遅い拡散によって供給されるラジカルの低いフルエンスにより、化学反応することができる量をはるかに超える量の材料が物理的に除去される。除去された材料と化学反応するのに利用可能なラジカルが不十分であるため、エッチング速度が遅く、剥離された材料の一部が揮発性副生成物に変換される代わりにランダムに再堆積する場合があり、エッチング機構は、化学的であるよりも物理的なものであるため、他の露出した材料に対する選択性も低い。更に、イオンの供給が枯渇する場合があるため、イオンによる衝突は、時間とともに非効率になり得る。
【0048】
負極性バイアスの持続時間をあまり長くすることができない別の理由は、いくつかのプロセスでは、正イオンが基板内に電荷の蓄積を引き起こす場合があることである。正電荷の蓄積を中和するために、負バイアスを基板に印加するパルスセグメント後、正バイアスを基板に印加するセグメントを続け得る。正にバイアスされた基板は、負電荷自由電子を引き寄せて正電荷の蓄積を中和する。電子は、軽く、移動性が高いため、基板が正極性を有する時間は、短く保持され得る。
【0049】
中性バイアス持続時間（バイアス信号が中性極性を有する単一のＢ－ＤＣパルス内の持続時間）は、各Ｂ－ＤＣパルスにおけるイオンのフルエンスに対するラジカルのフルエンスを調整するために使用され得る。中性バイアス持続時間が短すぎる場合、すなわちイオンバーストの頻度が高すぎる場合、ラジカルのイオンのフルエンスに対する比率が許容できないほど低くなる場合があり、特に深いトレンチでは、表面がプラズマから更に除去されているため、ラジカルは、より長い距離にわたって拡散しなければならない。ＲＦ源信号（例えば、図３ＢのＣＷ波形３Ｂ１を有するＲＦ源信号）は、連続的に存在し、したがってラジカルが連続的に生成されるため、バースト分離時間（例えば、図３Ｂのバースト分離時間３３４）も、ラジカルが長距離にわたって拡散するのに役立つ。
【0050】
バースト分離時間３３４によって提供される別の利点は、化学的及び物理的相互作用の揮発性副生成物が、排気口（例えば、図１の排気口１１４）を通して真空ポンプによって除去されることを可能にすることである。いくつかの実施形態では、揮発性副生成物は、不安定であり、二次化学反応で分解して露出した表面上に堆積し、例えばエッチングされた特徴部の側壁のプロファイルを歪ませ得る固体副生成物を形成する場合がある。いくつかの実施形態では、固体副生成物は、例えば、トレンチ側壁である表面をパッシベーションするために使用され得ることに留意されたい。
【0051】
図４Ａ～図４Ｃは、両方の信号がバーストパルス波形を有するＲＦ源信号とバイアス信号との例示的な対のプロットを示す。ＲＦ源信号は、ＲＦバースト波形を有するため、ＲＦバースト分離時間中にＲＦ信号が遮断されると、プラズマは、消滅され得、それにより自由電子を「冷却」してイオン及びラジカルの生成を一時停止する。次のバースト持続時間の開始時にＲＦ源信号が再び印加されると、プラズマが再点火され得、生成プロセスが再開される。各対のＲＦバースト波形及びＢ－ＤＣバースト波形は、図２Ｄの同期された波形の対（ＲＦバースト波形２Ｂ２及びＢ－ＤＣバースト波形２Ｄ２）と同様に、バースト遅延によって同期される。（それぞれ図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃの）Ｂ－ＤＣバースト波形４Ａ４、４Ｂ４及び４Ｃ４の各Ｂ－ＤＣパルスは、例示のみを目的として、同じ負パルス持続時間４１２と、正パルス持続時間４１４と、中性パルス持続時間４１６とを有する。
【0052】
図４Ａでは、ＲＦバースト波形４Ａ２を有するＲＦ源信号は、Ｂ－ＤＣバースト波形４Ａ４を有するバイアス信号と組み合わせて使用される。この例では、ゲート波形４Ａ１は、ＲＦバースト波形４Ａ２を生成するために使用され、同じ波形は、Ｂ－ＤＣバースト波形４Ａ４を生成するために使用される。バースト持続時間４３２及びバースト分離時間４３４がバースト期間４２６に加算されて使用されている。この実施形態例では、バースト遅延は、ゼロである。同じゲート波形（例えば、ゲート波形４Ａ１）及びゼロバースト遅延を使用することにより、同相バースト波形の対：ＲＦバースト波形４Ａ２とＢ－ＤＣバースト波形４Ａ４との対が生成される。図４Ａの例は、同相バースト波形の特殊な事例である。一般に、同相バースト波形では、ＲＦ源信号がない場合、Ｂ－ＤＣバースト波形は、存在しない。したがって、ＲＦバースト持続時間は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間以上であり、バースト遅延は、ゼロと、ＲＦバースト持続時間とＢ－ＤＣバースト持続時間との間の差分との間であり得る。ＲＦ源信号もバイアス信号も存在しないパルスセグメントを有することにより、副生成物が生成され得ない持続時間を生成する。ガス流システムは、連続的に動作するため、副生成物は、ガス流システムの真空ポンプによってプラズマ処理チャンバ（例えば、図１のプラズマ処理チャンバ１１０）から効率的に除去され得る。
【0053】
図４Ｂは、ゲート波形４Ｂ１を使用して生成されたＲＦバースト波形４Ｂ２を示す。ＲＦバースト波形４Ｂ２及びゲート波形４Ｂ１は、例示のみを目的として、図４Ａに示されるそれぞれのＲＦバースト波形４Ａ２及びゲート波形４Ａ１と同じである。図４Ｂは、ＲＦバースト波形４Ｂ２と組み合わせて使用されるＢ－ＤＣバースト波形４Ｂ４（及びそれぞれのゲート波形４Ｂ３）も示す。ＲＦバーストパルス波形４Ｂ２のバースト持続時間４３２及びバースト分離時間４３４（したがってバースト期間４２６）は、同様に例示のみを目的として、Ｂ－ＤＣバースト波形４Ｂ４と同じになるように選択される。図４Ａの例示的な波形と異なり、図４Ｂでは、バースト遅延４４２は、ゼロではない。図４Ｂに示されるように、Ｂ－ＤＣバーストパルスのＲＦバーストパルスとのオーバーラップは、存在しないことに留意されたい。Ｂ－ＤＣバーストパルスのＲＦバーストパルスとのオーバーラップが存在しないため、この例示的な波形の対は、位相のずれたバースト波形と呼ばれる。一般に、同相バースト波形では、Ｂ－ＤＣバースト波形及びＲＦ源信号は、決して同時に存在しない。したがって、Ｂ－ＤＣバースト持続時間は、ＲＦバースト分離時間以下であり、バースト遅延は、ＲＦバースト持続時間以上であり、且つＢ－ＤＣ分離時間以下である。
【0054】
例えば、図１に示されるプラズマ処理システム１００の構成において、ＲＦバースト波形４Ｂ２を有するＲＦ源信号及びＢ－ＤＣバースト波形４Ｂ４を有するバイアス信号がそれぞれ上部ＲＦ電極１１６及び下部ＲＦ電極１１８に結合される場合を考える。バースト遅延４４２は、ＲＦバースト持続時間４３２よりも大きいため、以下の一連の事象が定期的に発生する場合がある。プラズマ１５０は、各ＲＦバーストパルスの開始時に点火され、バースト持続時間４３２を通して持続し、イオン、自由電子及びラジカルを生成する。しかし、バイアス信号がない場合、一部のイオンは、プラズマシースを通して加速して表面に衝突するが、非常に高いエネルギーのイオンを基板の表面に衝突させるバーストが頻繁に発生することはない。しかしながら、バイアス信号がない場合、シースを通して加速することによって得られるエネルギーは、比較的低い。上記で説明したように、プラズマ処理チャンバ１１０におけるラジカル及び他の粒子種の拡散は、バイアス信号の有無にほとんど関係なく連続的に発生する。ＲＦバーストパルスの終了時、電子温度Ｔｅは、低下し、プラズマ１５０は、消滅する。
【0055】
バースト遅延４４２は、ＲＦバースト持続時間４３２よりも大きいため、ＲＦ信号又はバイアス信号が存在しない間に短い待機時間が存在する。この短い待機後、Ｂ－ＤＣバーストパルスが開始する。通常、イオン及びラジカルが熱平衡濃度に達するまでのリラクゼーション時間は、短い待機時間に比べて比較的長い。そのため、イオン及びラジカルは、Ｂ－ＤＣバースト持続時間中、プラズマ処理チャンバ１１０内に非平衡濃度で存在する。この時点でのいくつかのＢ－ＤＣパルスのバーストにより、イオンを加速させ、高エネルギーのイオンが基板に衝突し、ラジカルが基板材料及び他のラジカルと化学反応して、揮発性副生成物を形成する場合がある。Ｔｅが低下したときにイオンを加速させることの１つの利点は、イオンの運動エネルギーのランダム成分を減少させるのに役立つことである。イオンの運動エネルギーのランダム成分の減少（又は均等にイオン温度の低下）は、基板の表面に対して平行なイオン速度の成分を減少させ、それにより衝突角を表面に対する法線に近づける。この結果、高エネルギーのイオンの角度分布における広がりが狭くなる。換言すれば、より多くの高エネルギーのイオンが表面に対して垂直に方向付けられる。垂直に近いイオンフラックスは、高アスペクト比コンタクトホールの形成に使用され得るＲＩＥプロセス（多くの場合にＨＡＲＣエッチングと呼ばれる）に対して高い異方性を達成するのに役立つ。角度の広がりが狭いことは、ＨＡＲＣエッチングプロセス中に深いトレンチの側壁との望ましくない衝突を回避するうえで有益である。
【0056】
図４Ｃは、ゲート波形４Ｃ１を使用して生成されたＲＦバースト波形４Ｃ２を有するＲＦ源信号の、ゲート波形４Ｃ３を使用して生成されたＢ－ＤＣバースト波形４Ｃ４を有するバイアス信号と組み合わせた別の対のプロットを示す。例示を目的として、バースト遅延４４４を除いて、波形４Ｃ１、４Ｃ２、４Ｃ３及び４Ｃ４の全てのタイミングパラメータは、図４Ａ及び図４Ｂのそれぞれの波形におけるそれぞれのパラメータに等しく設定される。図４Ｃでは、バースト遅延４４４は、ゼロよりも大きく、ＲＦバースト持続時間４３２以下である。したがって、各Ｂ－ＤＣバーストパルスの一部分は、ＲＦバーストパルスとオーバーラップし、Ｂ－ＤＣバーストパルスの残りの持続時間は、ＲＦバーストパルスの終了を越えて延びる。一般に、オーバーラップバースト波形では、Ｂ－ＤＣバースト波形の一部分は、ＲＦ源信号が存在する間に存在し、Ｂ－ＤＣ波形の残りの持続時間は、ＲＦ源信号が存在しない間に存在する。上述したように、バースト遅延は、ゼロよりも大きいが、いくつかのオーバーラップが存在することを確実にするために、ＲＦバースト持続時間以下である。Ｂ－ＤＣバーストパルスがＲＦバースト分離時間内に延びることを確実にするため、バースト遅延（例えば、バースト遅延４４４）は、バースト遅延とＢ－ＤＣバースト持続時間との合計がＲＦバースト持続時間よりも大きくなるように選択される。Ｂ－ＤＣバースト波形がＲＦバースト分離を越えて延びて、次のＲＦバーストパルスとオーバーラップすることを防止するため、バースト遅延は、Ｂ－ＤＣバースト分離時間を越えないようにするべきである。
【0057】
ここで、ＲＦ源信号（ＲＦバースト波形４Ｃ２）及びバイアス信号（Ｂ－ＤＣバースト波形４Ｃ４）がプラズマ処理チャンバ１１０の上部ＲＦ電極１１６及び下部ＲＦ電極１１８にそれぞれ印加されたときに起こる一連の事象を考える。ＲＦバーストパルスが開始すると、プラズマ１５０が点火される。バイアス信号がない状態でイオン、自由電子、ラジカルが生成される。この時間中、ラジカルは、基板に拡散するが、イオンを非常に高い指向性運動エネルギーまで加速するバイアス信号が存在しないため、基板１０８に衝突している高エネルギーのイオンの数は、少ない。
【0058】
図４Ｃに示されるように、バースト遅延４４４の終了時、バイアス信号のＢ－ＤＣバーストパルスが開始する。Ｂ－ＤＣパルスの負極性セグメントは、イオンを加速させる。高エネルギーのイオンは、ラジカルとともに基板と物理的且つ化学的に相互作用し、揮発性副生成物を生成する。ＲＦ正弦波及びＢ－ＤＣパルスは、ＲＦバースト持続時間４３２の終了時にＲＦ源信号が遮断されるまで両方とも存在する。ＲＦ源信号の存在により、電子温度Ｔｅ及びイオン温度Ｔｉｏｎが上昇した状態に維持される。ＲＦ源信号がオフになると直ちに、Ｔｅ及びＴｉｏｎの両方が低下し始める。上記で説明したように、イオン運動エネルギーのランダム成分は、異方性プラズマエッチング、例えばＨＡＲＣエッチングプロセスにとって望ましくない。したがって、ＲＦ源信号は、遮断されるが、バイアス信号が存在する持続時間は、ランダム成分を過度に増加させることなく、非常に高い指向性運動エネルギーを獲得するためにイオンを加速させる利点を提供する。
【0059】
図４Ｃに示されるように、ＲＦバーストパルスの終了を越えてＢ－ＤＣバースト持続時間を継続することにより、電子温度Ｔｅが低下した時間中にエッチングプロセスを継続することを可能にする。上記で説明したように、これは、高アスペクト比トレンチの高い異方性エッチング（例えば、ＨＡＲＣエッチングプロセス）に有利である。
【0060】
ＲＦ源信号及びバイアス信号は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間の終了から次のＲＦバースト持続時間の開始までの間、両方とも遮断される。図３Ｂ及び図４Ａを参照して上述したように、ＲＦ源及びバイアス信号の両方が存在しない持続時間は、プラズマ処理チャンバ１１０（図１を参照されたい）の排気口１１４を通して揮発性副生成物を除去するように調整され得る。
【0061】
図５Ａ及び図５Ｂは、第１の電極と第２の電極との間に同じバイアス信号を印加するための２つの構成を示し、バイアス信号は、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１を有する。第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）波形５Ｂ１を有する第１のＵ－ＤＣ信号と、第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２を有する第２のＵ－ＤＣ信号との差分により、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１を有するバイアス信号を提供することができる。図５Ａ及び図５Ｂでは、第１の電極は、プラズマ処理チャンバ１１０の下部ＲＦ電極１１８であり、第２の電極は、プラズマ処理チャンバ１１０の上部電極ＲＦ１１６である。図５Ａ及び図５Ｂに示されるプラズマチャンバ１１０は、図１に示される処理チャンバ１１０と同様である。下部ＲＦ電極１１８は、基板１０８を保持する基板ホルダに含まれる。プラズマチャンバ１１０の壁の導電性部分１１９は、基準電位に結合される。
【0062】
図５Ａに概略的に示される構成では、下部ＲＦ電極１１８（第１の電極）は、Ｂ－ＤＣパルス列を含むＢ－ＤＣ波形５Ａ１を有するバイアス信号に結合される。上部ＲＦ電極１１６（第２の電極）は、０Ｖに等しく、ＧＮＤとして示された基準電位に結合される。例示を目的として、正バイアスは、＋ＶＢ Ｖであり、負バイアスは、－ＶＢ Ｖであり、０Ｖは、中性バイアスである。不均等な大きさのバイアスも使用され得ることが理解される。Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１の各Ｂ－ＤＣパルスは、図２Ａを参照して上述したＢ－ＤＣパルス２Ａ２’と同様である。図２Ａを参照して説明した２Ａ３又は２Ａ４と同様のものなどの他のＢ－ＤＣパルスも使用され得ることが理解される。
【0063】
図５Ａに示されるように、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１のＢ－ＤＣパルスは、パルスが負極性を有する負バイアス持続時間５１２と、パルスが正極性を有する正バイアス持続時間５１４と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間５１６とを有する。３つのバイアス持続時間５１２、５１４、５１６の合計は、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１のＢ－ＤＣパルスのパルス期間５２６である。図２ＡのＢ－ＤＣパルス２Ａ２’の中性バイアス持続時間２１６と同様に、中性バイアス持続時間５１６は、連続パルスセグメントであり、負バイアス持続時間５１２の終了と正バイアス持続時間５１４の開始との間に分離が存在しない。
【0064】
図５Ｂに概略的に示される構成では、下部ＲＦ電極１１８は、負極性のユニポーラパルス列を含む第１のＵ－ＤＣ波形５Ｂ１を有する第１のＵ－ＤＣ信号に結合される。上部ＲＦ電極１１６は、同様に負極性のユニポーラパルス列を含む第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２を有する第２のＵ－ＤＣ信号に結合される。
【0065】
第１のＵ－ＤＣ波形５Ｂ１の各Ｕ－ＤＣパルスのパルス幅は、負バイアス持続時間５１２に等しくなるように選択され、パルス分離時間５３６は、パルス幅（負バイアス持続時間５１２）とパルス分離時間５３６との合計がＢ－ＤＣ波形５Ａ１のＢ－ＤＣパルスのパルス期間５２６に等しくなるように選択される。
【0066】
第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２の各Ｕ－ＤＣパルスのパルス幅は、正バイアス持続時間５１４に等しくなるように選択され、パルス分離時間５４６は、パルス幅（正バイアス持続時間５１４）とパルス分離時間５４６との合計がＢ－ＤＣ波形５Ａ１のＢ－ＤＣパルスのパルス期間５２６にも等しくなるように選択される。Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１並びに第１及び第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２、５Ｂ３は、全て等しいパルス期間を有することに留意されたい。
【0067】
第１のＵ－ＤＣ波形５Ｂ１を有する第１のＵ－ＤＣ信号は、第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２を有する第２のＵ－ＤＣ信号と同期される。この同期は、図５Ｂに示されるように、第１のＵ－ＤＣ波形５Ｂ１のＵ－ＤＣパルスを第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２のＵ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間５４４だけ遅延させることによって達成される。この例では、一定のＵ－ＤＣ遅延時間５４４は、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１のＢ－ＤＣパルスの負バイアス持続時間５１２に等しくなるように選択されている。この選択により、差分信号のタイミング（又は位相）をＢ－ＤＣ波形５Ａ１のタイミングに一致させる。ここで、差分信号は、差分波形を有し、差分波形は、第１のＵ－ＤＣ波形５Ｂ１と第２のＵ－ＤＣ波形５Ｂ２との間の差分によって定義される。差分波形は、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１と正確に一致する。この正確な一致は、一定のＵ－ＤＣ遅延時間５４４の特定の選択（図５Ａの負バイアス持続時間５１２に等しい図５ＢのＵ－ＤＣ遅延時間５４４である選択）及びＢ－ＤＣ波形５Ａ１における負バイアス持続時間５１２の終了と正バイアス持続時間５１４の開始との間に分離が存在しない（中性バイアス持続時間は、連続パルスセグメントである）ことから生じる。
【0068】
例示的なＵ－ＤＣ波形５Ｂ１及び５Ｂ２は、負極性であるが、Ｂ－ＤＣ波形５Ａ１は、正極性のＵ－ＤＣパルスを有する２つのＵ－ＤＣ波形の差分を使用しても実現され得ることが理解される。
【0069】
本開示に記載される実施形態を使用して、パルス化信号のタイミングは、例えば、プラズマ特性、化学的環境並びに正電荷イオン及び負電荷電子のそれぞれによる基板の表面の電荷及び中和を調節するように調整及び同期され得る。プラズマ処理方法は、プラズマ処理チャンバの電極に結合されたＲＦ源信号及びパルス化Ｂ－ＤＣバイアス信号の様々なパルス波形を同期して調整するように構成されたタイミングコントローラに送信されるコマンドを含む、プラズマ処理システムのプロセッサからのコマンドを使用して実施され得る。
【0070】
例１．プラズマ処理のための方法であって、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、プラズマ処理チャンバは、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含む、維持することを含み、プラズマを維持することは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合することであって、バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、結合することとを含み、Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間とを含む、方法。
【0071】
例２．プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を基準電位に結合することを更に含む、例１に記載の方法。
【0072】
例３．第２のＲＦ電極を基準電位に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極に結合することとを更に含む、例１又は２に記載の方法。
【0073】
例４．バイアス信号を第２のＲＦ電極に結合することを更に含む、例１～３のいずれか１つに記載の方法。
【0074】
例５．ＲＦ源信号は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を有し、及びバイアス信号は、連続Ｂ－ＤＣ波形を有し、連続Ｂ－ＤＣ波形は、Ｂ－ＤＣパルスの連続列を含む、例１～４のいずれか１つに記載の方法。
【0075】
例６．Ｂ－ＤＣパルスの各々は、基準電位に対する中性極性が、中性バイアス持続時間であるように定義される、単一のパルスセグメントを有し、中性バイアス持続時間は、時間的に連続する、例１～５のいずれか１つに記載の方法。
【0076】
例７．中性バイアス持続時間は、第１の中性バイアスパルスセグメントと、第２の中性バイアスパルスセグメントとに分割され、第１の中性バイアスパルスセグメントは、負バイアス持続時間の終了を次の正バイアス持続時間の開始から分離し、第２の中性バイアスパルスセグメントは、正バイアス持続時間の終了を次の負バイアス持続時間の開始から分離する、例１～６のいずれか１つに記載の方法。
【0077】
例８．バイアス信号は、Ｂ－ＤＣバーストパルスの列を含むＢ－ＤＣバースト波形を有し、Ｂ－ＤＣバーストパルスの各々は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間中に存在し、その後、バイアス信号が存在しないＢ－ＤＣバースト分離時間が続く、複数の連続Ｂ－ＤＣパルスを有し、Ｂ－ＤＣバースト持続時間とＢ－ＤＣバースト分離時間との合計は、バースト期間として定義される、例１～７のいずれか１つに記載の方法。
【0078】
例９．ＲＦ源信号は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を有する、例１～８のいずれか１つに記載の方法。
【0079】
例１０．ＲＦ源信号は、ＲＦバーストパルスの列を含むＲＦバースト波形を有し、ＲＦバーストパルスの各々は、ＲＦバースト持続時間中に存在し、その後、ＲＦ源信号が存在しないＲＦバースト分離時間が続く、ＲＦ波形を有し、ＲＦバースト持続時間とＲＦバースト分離時間との合計は、バースト期間に等しく、方法は、Ｂ－ＤＣバースト波形を前記ＲＦバースト波形と同期させることを更に含み、同期させることは、Ｂ－ＤＣバーストパルスをＲＦバーストパルスから一定のバースト遅延だけ遅延させることである、例１～９のいずれか１つに記載の方法。
【0080】
例１１．ＲＦバースト持続時間は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間以上であり、バースト遅延は、ゼロ以上であり、且つＲＦバースト持続時間とＢ－ＤＣバースト持続時間との間の差分以下である、例１～１０のいずれか１つに記載の方法。
【0081】
例１２．Ｂ－ＤＣバースト持続時間は、ＲＦバースト分離時間以下であり、バースト遅延は、ＲＦバースト持続時間以上であり、且つＢ－ＤＣバースト分離時間以下である、例１～１１のいずれか１つに記載の方法。
【0082】
例１３．バースト遅延は、ゼロよりも大きく、且つＲＦバースト持続時間及びＢ－ＤＣバースト分離時間のうちのより小さい方以下であり、バースト遅延とＢ－ＤＣバースト持続時間との合計は、ＲＦバースト持続時間よりも大きい、例１～１２のいずれか１つに記載の方法。
【0083】
例１４．プラズマ処理のためのシステムであって、プラズマ処理チャンバであって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極と、第２のＲＦ電極と、プラズマ処理チャンバ内に半導体基板を保持するように構成された基板ホルダとを含むプラズマ処理チャンバ、プロセッサ、プロセッサにおいて実行されるプログラムを記憶する非一時的メモリを含み、プログラムは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合する命令と、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合する命令であって、バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有する、命令と、を含み、Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、パルスが基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間とを含む、システム。
【0084】
例１５．連続波（ＣＷ）ＲＦ源信号源と、プログラム可能な連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源と、ＣＷ－ＲＦ源信号源に結合されたプログラム可能な第１のチョッパと、連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源に結合されたプログラム可能な第２のチョッパと、連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源、第１のチョッパ及び第２のチョッパに結合されたタイミングコントローラであって、実行されると、第１のチョッパの出力信号、第２のチョッパの出力信号及び連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源の出力信号を同期して制御するコマンドをプロセッサから受信するように構成されるタイミングコントローラと、を更に含む、例１４に記載のシステム。
【0085】
例１６．システムの構成は、第１のチョッパからの出力信号及び第２のチョッパからの出力信号に結合された第１のＲＦ電極と、基準電位に結合された第２のＲＦ電極とを含む、例１４又は１５に記載のシステム。
【0086】
例１７．システムの構成は、第１のチョッパからの出力信号に結合された第１のＲＦ電極と、第２のチョッパからの出力信号に結合された第２のＲＦ電極とを含む、例１４～１６のいずれか１つに記載のシステム。
【0087】
例１８．プラズマ処理のための方法であって、プラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、プラズマ処理チャンバは、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含む、維持することを含み、プラズマを維持することは、ＲＦ源信号を第１のＲＦ電極に結合することと、バイアス信号を第１のＲＦ電極と第２のＲＦ電極との間に結合することであって、バイアス信号は、第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）波形と第２のユニポーラＤＣ波形との差分であるバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）波形を有し、第１のＵ－ＤＣ波形の極性は、第２のＵ－ＤＣ波形の極性と同じである、結合することとを含み、バイアス信号を結合することは、第１のＵ－ＤＣ信号を第１のＲＦ電極に結合することであって、第１のＵ－ＤＣ信号は、第１の複数のＵ－ＤＣパルスを含む第１のＵ－ＤＣ波形を有し、第１の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス幅と、パルスが、基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス分離時間とを含む、結合することと、第２のＵ－ＤＣ信号を第２のＲＦ電極に結合することであって、第２のＵ－ＤＣ信号は、第２の複数のＵ－ＤＣパルスを含む第２のＵ－ＤＣ波形を有し、第２の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス幅と、パルスが、基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス分離時間とを含む、結合することと、第１のＵ－ＤＣ信号を第２のＵ－ＤＣ信号と同期させることとを含み、同期させることは、第１のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスを第２のＵ－ＤＣ信号のＵ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間だけ遅延させることである、方法。
【0088】
例１９．プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を基準電位に結合することを更に含む、例１８に記載の方法。
【0089】
例２０．第１のバイアス極性は、基準電位に対して正バイアス極性である、例１８又は１９に記載の方法。
【0090】
本発明について、複数の例示的な実施形態を参照して記述してきたが、限定的な意味で解釈されることを意図されない。例示的な実施形態の様々な変更形態及び組み合わせ並びに本発明の他の実施形態は、上の記述を参照して当業者に明らかになるであろう。したがって、添付の請求項は、そのような変更形態又は実施形態を包含することを意図する。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ処理のための方法であって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含むプラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、前記プラズマを維持することは、
ＲＦ源信号を前記第１のＲＦ電極に結合することと、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に印加することであって、前記バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有し、前記Ｂ－ＤＣパルスの各々は、パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、前記パルスが前記基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、前記パルスが前記基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間と、を含み、前記バイアス信号は、Ｂ－ＤＣバーストパルスの列を含むＢ－ＤＣバースト波形を有し、前記Ｂ－ＤＣバーストパルスの各々は、Ｂ－ＤＣバースト持続時間中に存在する複数の連続するＢ－ＤＣパルスを有し、その後にバイアス信号が存在しないＢ－ＤＣバースト分離時間が続き、前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間と前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間との合計がバースト期間として定義される、印加することと、を含む、維持することを含む、方法。
【請求項2】
前記プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を前記基準電位に結合することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第２のＲＦ電極を前記基準電位に結合することと、バイアス信号源を前記第１のＲＦ電極に結合することであって、前記バイアス信号源は、前記バイアス信号を印加する、結合することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
バイアス信号源を前記第２のＲＦ電極に結合することであって、前記バイアス信号源は、前記バイアス信号を印加する、結合することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
ＲＦ源信号源は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を生成し、及び前記バイアス信号は、連続Ｂ－ＤＣ波形を有し、前記連続Ｂ－ＤＣ波形は、Ｂ－ＤＣパルスの連続列を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記中性バイアス持続時間は、第１の中性バイアスパルスセグメントと、第２の中性バイアスパルスセグメントとに分割され、前記第１の中性バイアスパルスセグメントは、前記負バイアス持続時間の終了を次の正バイアス持続時間の開始から分離し、前記第２の中性バイアスパルスセグメントは、前記正バイアス持続時間の終了を次の負バイアス持続時間の開始から分離する、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
ＲＦ信号源は、連続波（ＣＷ）ＲＦ波形を生成する、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
ＲＦ信号源は、ＲＦバーストパルスの列を含むＲＦバースト波形を生成し、前記ＲＦバーストパルスの各々は、ＲＦバースト持続時間中に存在するＲＦ波形を有し、その後にＲＦバースト分離時間が続き、その間にＲＦ源信号がなく、
ＲＦバースト持続時間とＲＦバースト分離時間との和は、前記バースト期間に等しく、
前記方法は、前記Ｂ－ＤＣバースト波形を前記ＲＦバースト波形と同期させることであって、前記同期させることは、前記ＲＦバーストパルスから一定のバースト遅延だけ前記Ｂ－ＤＣバーストパルスを遅延させることである、同期させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記ＲＦバースト持続時間は、前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間以上であり、前記バースト遅延は、ゼロ以上であり、且つ前記ＲＦバースト持続時間と前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間との間の差分以下である、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間は、前記ＲＦバースト分離時間以下であり、前記バースト遅延は、前記ＲＦバースト持続時間以上であり、且つ前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間以下である、請求項８に記載の方法。
【請求項11】
前記バースト遅延は、ゼロよりも大きく、且つ前記ＲＦバースト持続時間及び前記Ｂ－ＤＣバースト分離時間のうちのより小さい方以下であり、前記バースト遅延と前記Ｂ－ＤＣバースト持続時間との合計は、前記ＲＦバースト持続時間よりも大きい、請求項８に記載の方法。
【請求項12】
プラズマ処理のためのシステムであって、プラズマ処理チャンバであって、
第１の無線周波数（ＲＦ）電極と、
第２のＲＦ電極と、
前記プラズマ処理チャンバ内に半導体基板を保持するように構成された基板ホルダと、を含む、プラズマ処理チャンバと、
プロセッサと、
前記プロセッサにおいて実行されるプログラムを記憶する非一時的メモリであって、前記プログラムは、
ＲＦ源信号を前記第１のＲＦ電極に結合する命令と、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に印加する命令であって、前記バイアス信号は、複数のバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）パルスを含むＢ－ＤＣ波形を有し、前記Ｂ－ＤＣパルスの各々は、
パルスが基準電位に対して負極性を有する負バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して正極性を有する正バイアス持続時間と、
前記パルスが前記基準電位に対して中性極性を有する中性バイアス持続時間と、を含む、命令と、を含む、非一時的メモリと、
連続波（ＣＷ）ＲＦ源信号源と、
プログラム可能な連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源と、。
連続波（ＣＷ）ＲＦ源信号源と、
プログラム可能な連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源と、
前記ＣＷ－ＲＦ源信号源に結合されたプログラム可能な第１のチョッパと、
前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源に結合されたプログラム可能な第２のチョッパと、
前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源、前記第１のチョッパ及び前記第２のチョッパに結合されたタイミングコントローラであって、前記タイミングコントローラは、実行されると、前記第１のチョッパの出力信号、前記第２のチョッパの出力信号及び前記連続Ｂ－ＤＣバイアス信号源の出力信号を同期して制御するコマンドを前記プロセッサから受信するように構成される、タイミングコントローラと、を含む、システム。
【請求項13】
前記システムの構成は、前記第１のチョッパからの前記出力信号及び前記第２のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第１のＲＦ電極と、
前記基準電位に結合された前記第２のＲＦ電極と、を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項14】
前記システムの構成は、前記第１のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第１のＲＦ電極と、
前記第２のチョッパからの前記出力信号に結合された前記第２のＲＦ電極と、を含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項15】
プラズマ処理のための方法であって、第１の無線周波数（ＲＦ）電極及び第２のＲＦ電極を含むプラズマ処理チャンバ内でプラズマを維持することであって、前記プラズマを維持することは、
ＲＦ信号源を前記第１のＲＦ電極に結合することと、
バイアス信号を前記第１のＲＦ電極と前記第２のＲＦ電極との間に印加することであって、前記バイアス信号は、第１のユニポーラＤＣ（Ｕ－ＤＣ）波形と、第２のユニポーラＤＣ波形との差分であるバイポーラＤＣ（Ｂ－ＤＣ）波形を有し、前記第１のＵ－ＤＣ波形の極性は、前記第２のＵ－ＤＣ波形の極性と同じであり、前記バイアス信号を印加することは、
第１のＵ－ＤＣ信号を前記第１のＲＦ電極に結合することであって、前記第１のＵ－ＤＣ信号は、第１の複数のＵ－ＤＣパルスを含む前記第１のＵ－ＤＣ波形を有し、前記第１の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、
パルスが基準電位に対して第１のバイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス幅と、
前記パルスが、前記基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第１のＵ－ＤＣパルス分離時間と、を含む、結合することと、
第２のＵ－ＤＣ信号を前記第２のＲＦ電極に印加することであって、前記第２のＵ－ＤＣ信号は、第２の複数のＵ－ＤＣパルスを含む前記第２のＵ－ＤＣ波形を有し、前記第２の複数のＵ－ＤＣパルスの各々は、
前記パルスが前記基準電位に対して前記第１のバイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス幅と、
前記パルスが、前記基準電位に実質的に等しい中性バイアス極性を有する第２のＵ－ＤＣパルス分離時間と、を含む、印加することと、
前記第１のＵ－ＤＣ信号を前記第２のＵ－ＤＣ信号と同期させることであって、前記同期させることは、前記第１のＵ－ＤＣ信号の前記Ｕ－ＤＣパルスを前記第２のＵ－ＤＣ信号の前記Ｕ－ＤＣパルスから一定のＵ－ＤＣ遅延時間だけ遅延させることである、同期することと、を含む、印加することと、を含む、維持することを含む、方法。
【請求項16】
前記プラズマ処理チャンバの壁の導電性部分を前記基準電位に結合することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記第１のバイアス極性は、前記基準電位に対して正バイアス極性である、請求項１５に記載の方法。
【国際調査報告】