(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で層の原子層エッチングを提供するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に第１の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化し、前記プロセスガスは、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間の成分ガスの第１のガス混合物組成と、前記ガスパルス周期の前記第２の部分の間の成分ガスの第２のガス混合物組成とを有し、前記第１のガス混合物組成は、前記第２のガス混合物組成と異なり、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間にバイアスＲＦをパルス化すること、
前記第１のソースパルス周波数は、前記ガスパルス周波数よりも高いこと、
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、誘導結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、少なくとも１つの誘導アンテナである、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、容量結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、電極である、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号は、さらに、前記第１のソースパルス周波数とは異なる第２のソースパルス周波数でパルス化される、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と同期する、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と非同期である、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の方法であって、前記バイアスＲＦの前記パルス化は、別のパルス周波数を用いる、方法。
【請求項１４】
プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で層の原子層エッチングを提供するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に成分ガスの第１のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化し、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間に圧力をパルス化し、
前記ＲＦ信号の前記パルス化および前記ガス源の前記パルス化の間に別のパルス周波数を用いてバイアスＲＦをパルス化すること、
を備える、方法。
【請求項１５】
請求項１または１４に記載の方法であって、前記第１のガス混合物組成は、前記第２のガス混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
【請求項１６】
請求項１または１４に記載の方法であって、前記第１のガス混合物組成は、前記第２のガス混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法はさらに、前記プラズマ処理チャンバ内において圧力をパルス化することを備える、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、反応ガスを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１４に記載の方法であって、前記第１のガス混合物組成は反応ガスを含み、前記第２のガス混合物組成は不活性ガスを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１または１４に記載の方法であって、少なくとも前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間に前記プラズマ処理チャンバ内にプラズマが存在する、方法。
【請求項２１】
請求項１または１４に記載の方法であって、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間および前記ガスプラズマ周期の第２の部分の間に前記プラズマ処理チャンバ内にプラズマが存在する、方法。
【請求項２２】
請求項１または１４に記載の方法であって、前記バイアスＲＦのパルス化は前記ガス源のパルス化の周波数よりも高い周波数で行われる、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
優先権の主張
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下、Ｋｅｒｅｎ  Ｊａｃｏｂｓ  Ｋａｎａｒｉｋによって２０１１年１１月１５日に出願された、本願の権利者が所有する発明の名称を「ＩＮＴＥＲ−ＤＯＭＩＮＡＮＴ  ＰＵＬＳＩＮＧ  ＩＮ  ＰＬＡＳＭＡ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭＳ（プラズマ処理システムにおける不活性物優勢パルス化）」とする米国仮特許出願第６１／５６０，００５号に基づく優先権を主張し、この仮出願は参照によって全てが本明細書に組み込まれる。
【０００２】
基板（例えば、ウエハまたは平面パネルまたはＬＣＤパネル）を処理して集積回路またはその他の電子製品を形成するために、プラズマ処理システムが長い間用いられてきた。一般的なプラズマ処理システムは、特に、容量結合プラズマ処理システム（ＣＣＰ）または誘電結合プラズマ処理システム（ＩＣＰ）を備えうる。
【０００３】
一般に、プラズマ基板処理には、イオンおよびラジカル（中性種ともいう）のバランスが関係する。例えば、イオンよりも多くのラジカルを有するプラズマを用いると、エッチングは、より化学的および等方性になる傾向がある。ラジカルよりも多くのイオンを有するプラズマを用いると、エッチングは、より物理的になる傾向があり、選択比が悪化する傾向がある。従来のプラズマチャンバでは、イオンおよびラジカルが、密に結合する傾向にある。したがって、（処理パラメータに関する）プロセスウィンドウは、イオンが優勢のプラズマまたはラジカルが優勢のプラズマを独立的に達成するための制御ノブ（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｋｎｏｂｓ）が限られているという事実により、かなり狭くなる傾向がある。
【０００４】
電子デバイスが、より小さくおよび／または複雑になるにつれて、選択比、均一性、高アスペクト比、アスペクト依存エッチングなど、エッチング要件が増えている。圧力、ＲＦバイアス、電力などの特定のパラメータを変更することにより、現行世代の製品に対してエッチングを実行することが可能になったが、より小型および／または精密な次世代の製品には、異なるエッチング能力が必要になる。イオンおよびラジカルをより効果的に分離して独立的に制御できないことが、一部のプラズマ処理システムで上述のようなより小型および／または精密な電子デバイスを製造するためにいくつかのエッチング処理を実行する制限となり、一部の例では、その実行を困難にしていた。
【０００５】
従来技術では、エッチング中の異なる時にイオン対ラジカル比を調節するためのプラズマ条件を得る試みがなされてきた。従来のスキームでは、パルスサイクルの或る位相（例えば、パルスオン位相）中に通常のイオン対中性子の流束比を有するプラズマと、パルスサイクルの別の位相（例えば、パルスオフ位相）中により低いイオン対中性子の流束比を有するプラズマとを得るために、ソースＲＦ信号がパルス化されうる（例えば、オンおよびオフ）。ソースＲＦ信号は、バイアスＲＦ信号と同期してパルス化されうることが周知である。
【０００６】
しかしながら、従来技術のパルス化は、或る程度まで、異なる時点に通常のイオン対中性子の流束比のプラズマの交互の位相をもたらし、いくつかの処理のための動作ウィンドウ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｗｉｎｄｏｗｓ）を開いたが、より大きい動作ウィンドウが望まれていることが認められた。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
添付の図面では、限定ではなく例示を目的として本発明を図示する。なお、これらの添付図面においては、同様の構成要素には同様の符号が付されている。
【０００８】
【図１】本発明の１または複数の実施形態に従って、入力ガス（反応ガスおよび／または不活性ガスなど）およびソースＲＦ信号が共にパルス化されるが、異なるパルス周波数でパルス化される複合型パルス化スキームの一例を示す図。
【０００９】
【図２】本発明の１または複数の実施形態に従って、複合型パルス化スキームの別の例を示す図。
【００１０】
【図３】本発明の１または複数の実施形態に従って、複合型パルス化スキームのさらに別の例を示す図。
【００１１】
【図４】本発明の１または複数の実施形態に従って、複合型パルス化スキームの他の可能な組み合わせを示す図。
【００１２】
【図５】本発明の１または複数の実施形態に従って、複合型パルス化を実行するための工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、添付図面に例示されているいくつかの実施形態を参照しつつ、本発明の詳細な説明を行う。以下の説明では、本発明の完全な理解を促すために、数多くの具体的な詳細事項が示されている。しかしながら、当業者にとって明らかなように、本発明は、これらの具体的な詳細事項の一部または全てがなくとも実施することが可能である。また、本発明が不必要に不明瞭となるのを避けるため、周知の処理工程および／または構造については、詳細な説明を省略した。
【００１４】
以下では、方法および技術を含め、様々な実施形態について説明する。本発明は、本発明の技術の実施形態を実行するためのコンピュータ読み取り可能な命令を格納するコンピュータ読み取り可能な媒体を含む製品も含みうることに留意されたい。コンピュータ読み取り可能な媒体としては、例えば、コンピュータ読み取り可能な暗号を格納するための半導体、磁気、光磁気、光学、または、その他の形態のコンピュータ読み取り可能な媒体が挙げられる。さらに、本発明は、本発明の実施形態を実施するための装置も含んでよい。かかる装置は、本発明の実施形態に関するタスクを実行するために、専用および／またはプログラム可能な回路を備えてよい。かかる装置の例は、汎用コンピュータおよび／または適切にプログラムされた専用コンピュータデバイスを含み、本発明の実施形態に関する様々なタスクに適合したコンピュータ／コンピュータデバイスおよび専用／プログラム可能回路を組み合わせたものを含んでもよい。
【００１５】
本発明の実施形態は、第１のパルス周波数で入力ガス（例えば、反応ガスおよび／または不活性ガス）をパルス化し、異なった第２のパルス周波数でソースＲＦ信号をパルス化する複合型パルス化スキームに関する。本明細書の例においては、説明のために誘導結合プラズマ処理システムおよび誘導ＲＦ電源を用いているが、本発明の実施形態は、容量結合プラズマ処理システムおよび容量ＲＦ電源にも同様に適用されることを理解されたい。
【００１６】
１または複数の実施形態において、入力ガスは、より遅いパルス周波数でパルス化され、誘導ソースＲＦ信号は、誘導結合プラズマ処理システム内で、異なったより速いパルス周波数でパルス化される。例えば、誘導ソースＲＦ信号が１３．５６ＭＨｚである場合、例えば、１００Ｈｚでパルス化されてよく、ガスは、異なるパルスレート（１Ｈｚなど）でパルス化される。
【００１７】
したがって、この例においては、ガスの全パルスサイクルは１秒である。ガスパルス化のデューティサイクルが７０％である場合、ガスは、１秒間のガスパルス周期の７０％でオンであり、１秒間のガスパルス周期の３０％でオフでありうる。ソースＲＦ信号のパルスレートが１００Ｈｚであるので、ＲＦ信号の全パルス周期は１０ｍｓである。ＲＦパルス化のデューティサイクルが４０％である場合、ＲＦオン位相（１３．５６ＭＨｚ信号がオンである時）は、１０ｍｓのＲＦパルス周期の４０％であり、ＲＦオフ位相（１３．５６ＭＨｚ信号がオフである時）は、１０ｍｓのＲＦパルス周期の６０％である。
【００１８】
１または複数の実施形態において、誘導ソースＲＦ信号は、２つの異なる周波数でパルス化されてもよく、一方、ガスは、独自のガスパルス周波数でパルス化される。例えば、上述の１３．５６ＭＨｚのＲＦ信号は、１００Ｈｚの周波数ｆ１でパルス化されるだけでなく、周波数ｆ１のオン位相中に、異なったより高い周波数でパルス化されてもよい。例えば、ＲＦパルスのデューティサイクルがｆ１パルスの４０％である場合、ｆ１のオン位相は、１０ｍｓの４０％すなわち４ｍｓである。しかしながら、ｆ１の４ｍｓのオン位相中に、ＲＦ信号は、さらに、異なったより高い周波数ｆ２（４００Ｈｚなど）でパルス化されてよい。
【００１９】
本発明の実施形態は、ガスパルスおよびＲＦパルスが同期（すなわち、パルス信号の立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジが一致する）または非同期であってよいことを想定する。デューティサイクルは、一定であってもよいし、他のパルス周波数から独立してまたは他のパルス周波数に依存して変化してもよい。
【００２０】
１または複数の実施形態において、周波数チャーピングが用いられてもよい。例えば、ＲＦ信号は、パルス周期のいずれか（例えば、ＲＦ信号またはガスのパルス周期の内のいずれか）の位相または位相の一部の間に、異なる周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚに対して６０ＭＨｚ）を利用できるように、周期的または非周期的に基本周波数を変更してもよい。同様に、ガスパルス周波数が、必要に応じて、周期的または非周期的に時間と共に変更されてもよい。
【００２１】
１または複数の実施形態において、上述のガスおよびソースＲＦのパルス化は、別のパラメータの１または複数のパルス化または変動と組み合わせてもよい（バイアスＲＦ信号のパルス化、電極へのＤＣバイアスのパルス化、異なるパルス周波数の複数のＲＦ周波数のパルス化、パラメータの内のいずれかの位相の変更など）。
【００２２】
本発明の実施形態の特長および利点は、図面と以下の説明を参照すれば、よりよく理解できる。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態に従って、入力(導入)ガス（反応ガスおよび／または不活性ガスなど）およびソースＲＦ信号が共にパルス化されるが、異なるパルス周波数でパルス化される複合型パルス化スキームの一例を示す。図１の例において、入力ガス１０２は、約２秒／パルスまたは２ＭＨｚのガスパルスレート（１／Ｔｇｐと定義され、Ｔｇｐはガスパルスの周期）でパルス化される。
【００２４】
１３．５６ＭＨｚのＴＣＰソースＲＦ信号１０４は、ＲＦパルスレート（１／Ｔｒｆｐと定義され、ＴｒｆｐはＲＦパルスの周期）でパルス化される。本明細書でのＲＦパルス化の概念を明確にすると、ＲＦ信号は、期間１２０中にオン（１３．５６ＭＨｚＲＦ信号など）であり、期間１２２中にオフである。ガスパルスレートおよびＲＦパルスレートの各々は、独自のデューティサイクルを有してよい（パルスオンの時間を全パルス周期で割ったものとして定義される）。パルス信号のいずれに対してもデューティサイクルが５０％でなければならないという要件はなく、デューティサイクルは、特定の処理のために必要に応じて変化してもよい。
【００２５】
一実施形態において、ガスパルス化およびＲＦ信号パルス化は、同じデューティサイクルで行われる。別の実施形態において、ガスパルス化およびＲＦ信号パルス化は、最大限に詳細な制御を行うために、独立して制御可能な（そして、異なってもよい）デューティサイクルで行われる。１または複数の実施形態において、ガスパルス信号およびＲＦパルス信号の立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジは同期してよい。１または複数の実施形態において、ガスパルス信号およびＲＦパルス信号の立ち上がりエッジおよび／または立ち下がりエッジは非同期的であってよい。
【００２６】
図２において、ガス入力２０２は、独自のガスパルス周波数でパルス化される。ただし、ソースＲＦ信号２０４は、２つの異なる周波数でパルス化されうるが、ガスは、独自のガスパルス周波数（１／Ｔｇｐと定義され、Ｔｇｐはガスパルスの周期である）でパルス化される。例えば、ＲＦ信号は、周波数ｆ１（図から１／Ｔｆ１と定義される）でパルス化されるだけでなく、ｆ１パルス化のオン位相中に、異なったより高い周波数でさらにパルス化されうる。例えば、ｆ１パルス化のこのオン位相中に、ＲＦ信号は、異なるパルス周波数ｆ２（図から１／Ｔｆ２と定義される）でパルス化されてよい。
【００２７】
図３において、ガス入力３０２は、独自のガスパルス周波数でパルス化される。ただし、ソースＲＦ信号３０４は、３つの異なる周波数でパルス化されうるが、ガスは、独自のガスパルス周波数でパルス化される。例えば、ＲＦ信号は、周波数ｆ１（図から１／Ｔｆ１と定義される）でパルス化されるだけでなく、ｆ１パルス化のオン位相中に、異なったより高い周波数でさらにパルス化されうる。このように、ｆ１パルス化のこのオン位相中に、ＲＦ信号は、異なるパルス周波数ｆ２（図から１／Ｔｆ２と定義される）でパルス化されてよい。ｆ１パルス化のオフ位相中に、ＲＦ信号は、異なるパルス周波数ｆ３（図から１／Ｔｆ３と定義される）でパルス化されてよい。
【００２８】
追加的または代替的に、デューティサイクルは、図１〜図３の例では一定として図示されているが、デューティサイクルは、周期的または非周期的に、および、パルス信号（ガスパルス信号、ＲＦパルス信号、または、その他の信号）の内の１信号の位相に独立してまたは依存して変化してもよい。さらに、デューティサイクルの変化は、パルス信号（ガスパルス信号、ＲＦパルス信号、または、その他の信号）の内の任意の１信号の位相に関して同期または非同期的であってよい。
【００２９】
一実施形態において、ＲＦパルスのデューティサイクルは、ガスパルスのオン位相（例えば、図１の１５４）中に或る値に設定され、ガスパルスのオフ位相（例えば、図１の１５６）中には別の異なる値に設定されることが有利である。好ましい実施形態において、ＲＦパルスのデューティサイクルは、ガスパルスのオン位相（例えば、図１の１５４）中に或る値に設定され、ガスパルスのオフ位相（例えば、図１の１５６）中にはより低い値に設定されることが有利である。デューティサイクルがガスパルスのオン位相中に高く、ガスパルスのオフ位相中に低いこのＲＦパルスデューティサイクルの実施形態は、一部のエッチングに対して有利であると考えられる。デューティサイクルがガスパルスのオン位相中に低く、ガスパルスのオフ位相中に高いこのＲＦパルスデューティサイクルの変動は、一部のエッチングに対して有利であると考えられる。本明細書で用いられるように、信号がパルス化された場合、デューティサイクルは、信号がパルス化された期間中には１００％以外である（すなわち、パルス化および「常にオン」は、２つの異なる概念である）。
【００３０】
追加的または代替的に、パルス信号（ガスパルス信号、ＲＦパルス信号、または、その他の信号）のいずれかに、周波数チャーピングが用いられてもよい。以下では、周波数チャーピングについて、図４のＲＦパルス信号と関連して詳述する。
【００３１】
１または複数の実施形態において、ガスは、ガスパルスのオン位相中に、反応ガスおよび不活性ガス（アルゴン、ヘリウム、キセノン、クリプトン、ネオンなど）がレシピによって指定された通りになるようにパルス化される。ガスパルスのオフ位相中、反応ガスおよび不活性ガスの両方の少なくとも一部が除去されてよい。他の実施形態では、ガスパルスのオフ位相中に、反応ガスの少なくとも一部が除去され、不活性ガスに置き換えられる。有利な実施形態において、チャンバ圧を実質的に同じに保つために、ガスパルスのオフ位相中に、反応ガスの少なくとも一部が除去され、不活性ガスに置き換えられる。
【００３２】
１または複数の実施形態において、ガスパルスのオフ位相中、チャンバ内に流される全ガス中の不活性ガスの割合は、約Ｘ％から約１００％まで変化してよく、ここで、Ｘは、ガスパルスのオン位相中に用いられる全ガス流中の不活性ガスの割合である。より好ましい実施形態において、チャンバ内に流される全ガス中の不活性ガスの割合は、約１．１Ｘ％から約１００％まで変化してよく、ここで、Ｘは、ガスパルスのオン位相中に用いられる全ガス流中の不活性ガスの割合である。好ましい実施形態において、チャンバ内に流される全ガス中の不活性ガスの割合は、約１．５Ｘ％から約１００％まで様々であってよく、ここで、Ｘは、ガスパルスのオン位相中に用いられる全ガス流中の不活性ガスの割合である。
【００３３】
ガスパルスレートは、チャンバ内のガスの滞留時間によって上限（周波数上限）に制限される。この滞留時間の概念は、当業者に周知であり、チャンバ設計によって様々である。例えば、滞留時間は、通例、容量結合チャンバでは数十ミリ秒の範囲にある。別の例において、滞留時間は、通例、誘導結合チャンバでは数十ミリ秒から数百ミリ秒の範囲にある。
【００３４】
１または複数の実施形態において、ガスのパルス周期は、１０ミリ秒から５０秒の範囲、より好ましくは５０ミリ秒から約１０秒の範囲、好ましくは約５００ミリ秒から約５秒の範囲であってよい。
【００３５】
ソースＲＦのパルス周期は、本発明の実施形態によると、ガスのパルス周期よりも短い。ＲＦのパルス周波数は、ＲＦ信号の周波数によって上限に制限される（例えば、ＲＦ周波数が１３．５６ＭＨｚである場合、１３．５６ＭＨｚが、ＲＦパルス周波数に上限を課す）。
【００３６】
図４は、本発明の１または複数の実施形態に従って、他の可能な組み合わせを示す。図４において、別の信号４０６（バイアスＲＦまたは任意の他の周期的なパラメータなど）が、ガスパルス信号４０２およびソースＲＦパルス信号４０４（４３０および４３２で示すようにパルス化されている）と共にパルス化されてよい。信号４０６のパルス化は、システムにおける任意の他の信号と同期または非同期にされてよい。
【００３７】
代替的または追加的に、別の信号４０８（ＤＣバイアスまたは温度または圧力または任意の他の非周期的なパラメータなど）が、ガスパルス信号４０２およびソースＲＦパルス信号４０４と共にパルス化されてもよい。信号４０８のパルス化は、システムにおける任意の他の信号と同期または非同期にされてよい。
【００３８】
代替的または追加的に、別の信号４１０（ＲＦソースまたはＲＦバイアスまたは任意の他の非周期的なパラメータなど）が、ガスパルス信号４０２と共にチャーピングおよびパルス化されてもよい。例えば、信号４１０がパルスしている時に、信号４１０の周波数は、信号４１０または別の信号（ガスパルス信号など）の位相に応じて、または、ツール制御コンピュータからの制御信号に応答して、変化してよい。図４の例において、符号４２２は、符号４２０と関連した周波数よりも高い周波数の領域を指している。低い方の周波数４２２の一例は、２７ＭＨｚであってよく、高い方の周波数４２０は、６０ＭＨｚであってよい。信号４１０のパルス化および／またはチャーピングは、システムにおける任意の他の信号と同期または非同期にされてよい。
【００３９】
図５は、本発明の一実施形態に従って、複合型パルス化を実行するための工程を示す。図５の工程は、例えば、１または複数のコンピュータの制御下でソフトウェアによって実行されうる。ソフトウェアは、コンピュータ読み取り可能な媒体（１または複数の実施形態では非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体など）に格納されてよい。
【００４０】
工程５０２で、基板が、プラズマ処理チャンバ内に準備される。工程５０４で、基板は、ＲＦソースおよび入力ガスの両方をパルス化した状態で処理される。１または複数の他の信号（ＲＦバイアスまたは別の信号など）の任意選択的なパルス化が工程５０６に示されている。工程５０８で、ＲＦソースおよび入力ガスをパルス化する際に、周波数、デューティサイクル、ガスの割合などが、任意選択的に変更されてもよい。
【００４１】
本発明の実施形態は、同日付けで出願され、参照によって本願に組み込まれる、本願の権利者が所有する同時係属の発明の名称を「Ｉｎｅｒｔ−Ｄｏｍｉｎａｎｔ  Ｐｕｌｓｉｎｇ  Ｉｎ  Ｐｌａｓｍａ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ」とする特許出願（代理人整理番号Ｐ２３３７Ｐ／ＬＭＲＸ−Ｐ２２６Ｐ１）に開示されたガスパルス化技術の内の１または複数を利用してもよい。
【００４２】
上記からわかるように、本発明の実施形態は、エッチング処理のためのプロセスウィンドウを広げることができる別の制御ノブを提供する。多くの現行のプラズマチャンバが、パルス化バルブまたはパルス化マスフローコントローラと、パルス可能なＲＦ電源とをすでに備えているので、高価なハードウェアの改造を必要とすることなしに、より広いプロセスウィンドウを達成することができる。現行のツールの所有者は、既存のエッチング処理システムを利用することで、小さいソフトウェアアップグレードおよび／または小さいハードウェアの変更により、エッチングの向上を達成できる。さらに、イオン束対ラジカル束の比の向上した制御および／またはより細かい制御によって、選択比および均一性および逆ＲＩＥラグ効果が改善されうる。例えば、ラジカル束に比べてイオン束を増大させることにより、一部の例では、基板上の或る層の別の層に対する選択比が改善しうる。イオン対ラジカルのかかる向上された制御により、原子層エッチング（ＡＬＥ）がより効率的に達成されうる。
【００４３】
以上、いくつかの好ましい実施形態を参照しつつ本発明を説明したが、本発明の範囲内で、種々の代替物、置換物、および、等価物が可能である。例えば、図面に記載したパルス化技術は、特定の処理の要件を満たすために、任意の組み合わせで組み合わされてよい。例えば、デューティサイクルの変動は、図面の内の任意の１図面（または任意の１図面の一部または複数図面の組み合わせ）で説明された技術と共に実施されてよい。同様に、周波数チャーピングは、図面の内の任意の１図面（または任意の１図面の一部または複数図面の組み合わせ）で説明された技術および／またはデューティサイクルの変動と共に実施されてよい。同様に、不活性ガスの置換が、図面の内の任意の１図面（または任意の１図面の一部または複数図面の組み合わせ）で説明された技術および／またはデューティサイクルの変動および／または周波数チャーピングと共に実施されてよい。重要なのは、個々におよび／または具体的な図面と関連して技術を説明しているが、特定の処理を実行するために、任意の組み合わせで様々な技術を組み合わせることができる点である。
【００４４】
本明細書では様々な例を提供したが、これらの例は、例示を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。また、発明の名称および発明の概要は、便宜上、本明細書で提供されているものであり、特許請求の範囲を解釈するために用いられるべきものではない。「セット（組）」という用語が用いられている場合には、かかる用語は、一般的に理解される数学的な意味を持ち、０、１、または、２以上の要素を網羅するよう意図されている。また、本発明の方法および装置を実施する他の態様が数多く存在することにも注意されたい。
適用例１：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に第１の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２の速度で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、誘導結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、少なくとも１つの誘導アンテナである、方法。
適用例３：適用例１に記載の方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、容量結合プラズマ処理チャンバであり、前記少なくとも１つのプラズマ発生源は、電極である、方法。
適用例４：適用例１に記載の方法であって、前記ソースパルス周波数は、前記ガスパルス周波数よりも高い、方法。
適用例５：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号は、さらに、前記第１のソースパルス周波数とは異なる第２のソースパルス周波数でパルス化される、方法。
適用例６：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と同期する、方法。
適用例７：適用例１に記載の方法であって、前記第１のソースパルス周波数を用いる前記ＲＦ信号のパルス化は、前記ガスパルス周波数を用いる前記ガス源のパルス化と非同期である、方法。
適用例８：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例９：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１０：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、一定のデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１１：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例１２：適用例１に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１３：適用例１に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、周波数チャーピングを用いる、方法。
適用例１４：適用例１に記載の方法であって、さらに、前記ＲＦ信号のパルス化および前記ガス源のパルス化の間に、別のパルス周波数を用いて、前記ＲＦ信号および前記ガス源以外の別のパラメータをパルス化することを備える、方法。
適用例１５：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＲＦ信号である、方法。
適用例１６：適用例１４に記載の方法であって、前記別のパラメータは、バイアスＤＣ信号である、方法。
適用例１７：適用例１に記載の方法であって、前記プロセスガスは、前記ガスパルス周期の前記第１の部分の間の成分ガスの第１の混合物組成と、前記ガスパルス周期の前記第２の部分の間の成分ガスの第２の混合物組成とを有し、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成と異なる、方法。
適用例１８：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例１９：適用例１７に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２０：プラズマ処理システムのプラズマ処理チャンバ内で基板を処理するための方法であって、前記プラズマ処理チャンバは、少なくとも１つのプラズマ発生源と、前記プラズマ処理チャンバの内部領域にプロセスガスを供給するための少なくとも１つのガス源とを有し、前記方法は、
ＲＦ周波数を有するＲＦ信号で前記プラズマ発生源を励起し、
少なくとも第１のソースパルス周波数を用いて前記ＲＦ信号をパルス化することであって、前記ＲＦ信号の振幅、位相、および、周波数の少なくとも１つが、前記第１のソースパルス周波数に関連するＲＦパルス周期の第１の部分の間に第１の値を有すると共に、前記第１のソースパルス周波数に関連する前記ＲＦパルス周期の第２の部分の間に第２の値を有するようにパルス化し、
ガスパルス周波数を用いて前記ガス源をパルス化することであって、前記プロセスガスが、前記ガスパルス周波数に関連するガスパルス周期の第１の部分の間に成分ガスの第１のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されると共に、前記ガスパルス周波数に関連する前記ガスパルス周期の第２の部分の間に第２のガス混合物組成で前記プラズマ処理チャンバ内に流されるようにパルス化すること、
を備える、方法。
適用例２１：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも高い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２２：適用例２０に記載の方法であって、前記第１の混合物組成は、前記第２の混合物組成内の不活性ガス対反応ガスの比よりも低い不活性ガス対反応ガスの比を有する、方法。
適用例２３：適用例２０に記載の方法であって、前記ガス源のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
適用例２４：適用例２０に記載の方法であって、前記ＲＦ信号のパルス化は、変化するデューティサイクルを用いる、方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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