(57)【要約】      （修正有）【課題】基板サポートに接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバを含む、プラズマ処理システムを提供する。【解決手段】プラズマ処理システムは、上部電極と下部電極との間に画定されるプラズマ処理空間を有する。ＤＣ電圧入力を入力部で受信し、高周波数（ＲＦ）成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を出力部で供給するために、ＤＣ−ＤＣ変換器が提供される。ＤＣ電圧入力は、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンにしたがう。ＤＣ−ＤＣ変換器の出力部は、チャンバの下部電極に接続される。また、パルシングパターンを設定するために、コントローラがＤＣ−ＤＣ変換器にインターフェース接続される。一例では、ＤＣ−ＤＣ変換器は、バイポーラ又は非バイポーラのいずれかのＤＣ電圧源と、ＤＣ電圧源によって駆動されるＲＦ発生器とを含む。ＲＦ発生器は、ＲＦ成分を定める周波数リップルを発生させるように構成される。【選択図】図１Ａ
2017199649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理システムであって、
基板サポートに接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバであって、前記上部電極と前記下部電極との間にプラズマ処理空間が画定される、チャンバと、
ＤＣ電圧入力を入力部で受信するように及び高周波数（ＲＦ）成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を出力部で供給するように構成された直流（ＤＣ）−直流（ＤＣ）変換器であって、前記ＤＣ電圧入力は、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンにしたがい、前記ＤＣ−ＤＣ変換器の前記出力部は、前記チャンバの前記下部電極に接続される、ＤＣ−ＤＣ変換器と、
前記パルシングパターンを設定するために前記ＤＣ−ＤＣ変換器にインターフェース接続されたコントローラと、
を備えるプラズマ処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＤＣ−ＤＣ変換器は、
ＤＣ電圧源と、
前記バイポーラＤＣ電圧源によって駆動されるＲＦ発生器であって、一定の周波数のＲＦ成分を発生させるＲＦ発生器と、
を含む、プラズマ処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＤＣ−ＤＣ変換器は、
前記ＤＣ入力電圧を乗算するように構成された共振回路と、
前記ＲＦ成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を生成するために、前記乗算したＤＣ入力電圧及び前記ＲＦ成分を受信する整流器回路と、
を含む、プラズマ処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載のプラズマ処理システムであって、更に、
前記コントローラにインターフェース接続され、前記周波数成分の振幅を変更するために前記整流器回路を動的に調節するように構成されたリップル制御部を備えるプラズマ処理システム。
【請求項５】
請求項４に記載のプラズマ処理システムであって、
前記整流器回路の前記動的な調節は、前記パルシングパターンの各アクティブパルス時に、より高い振幅又はより低い振幅を設定することを可能にする、プラズマ処理システム。
【請求項６】
請求項５に記載のプラズマ処理システムであって、
前記アクティブパルスは、前記増幅ＤＣ電圧信号の正パルス又は前記増幅ＤＣ電圧信号の負パルスのいずれかである、プラズマ処理システム。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＲＦ成分は、前記増幅ＤＣ電圧信号の正パルス又は前記増幅ＤＣ電圧信号の負パルスに供給され、前記増幅ＤＣ電圧信号のオフパルス中は、ＲＦ成分は供給されない、プラズマ処理システム。
【請求項８】
請求項１に記載のプラズマ処理システムであって、
前記コントローラは、前記パルシングパターンを提供する電力制御部に接続され、前記パルシングパターンは、前記ＤＣ電圧入力の電圧振幅、前記ＤＣ電圧入力の極性、前記ＤＣ電圧入力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間、前記ＤＣ電圧入力の幅及び遅延、又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせ、のうちの１つ以上を設定するために、デジタル方式でプログラミング可能である、プラズマ処理システム。
【請求項９】
請求項１に記載のプラズマ処理システムであって、
プロセスレシピが、前記パルシングパターンのためのプログラミングを設定するように構成され、前記プログラミングは、デジタルプログラミングによって前記コントローラによって前記ＤＣ−ＤＣ変換器に適用される、プラズマ処理システム。
【請求項１０】
請求項２に記載のプラズマ処理システムであって、
前記電圧源及び前記ＲＦ発生器は、ゲートドライバによって駆動されて前記ＤＣ電圧入力の供給を受ける電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む、プラズマ処理システム。
【請求項１１】
請求項３に記載のプラズマ処理システムであって、
前記共振回路は、品質係数Ｑを定める抵抗値とインダクタンス値と容量値とから定められ、前記品質係数Ｑは、前記増幅ＤＣ電圧信号のための増幅を提供する、プラズマ処理システム。
【請求項１２】
請求項３に記載のプラズマ処理システムであって、
前記整流器回路は、ダイオードブリッジの少なくとも一部を画定する、プラズマ処理システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ダイオードブリッジの回路は、リップル制御信号に応えて調節可能であり、前記リップル制御信号は、前記パルシングパターンの正パルス中における前記周波数成分の振幅を調節する働きをする、プラズマ処理システム。
【請求項１４】
請求項９に記載のプラズマ処理システムであって、
前記パルシングパターンのための前記プログラミングは、前記ＤＣ電圧入力の周波数及び前記ＲＦ成分の周波数を定める、プラズマ処理システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＤＣ電圧入力の前記周波数は、約１ＭＨｚ未満であり、前記ＲＦ成分の前記周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は８０ＭＨｚのいずれかから選択される、プラズマ処理システム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＤＣ電圧入力の前記周波数は、４００ＫＨｚ以下であり、前記ＲＦ成分の前記周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は８０ＭＨｚのいずれかから選択され、前記チャンバは、前記下部電極と前記上部電極との間に容量結合プラズマ（ＣＣＰ）源を生成するように構成され、前記ＣＣＰ源は、前記チャンバの前記基板サポート上に配されたときの基板から材料をエッチングするために使用される、プラズマ処理システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のプラズマ処理システムであって、
前記ＤＣ−ＤＣ変換器は、前記下部電極に接続された複数のＤＣ−ＤＣ変換器のうちのいずれかであり、前記複数のＤＣ−ＤＣ変換器は、それぞれ、一定の量の電力を生成するように構成され、前記複数のＤＣ−ＤＣ変換器は、前記複数のＤＣ−ＤＣ変換器からの前記各一定の量の電力の和を生成するために組み合わせられる、プラズマ処理システム。
【請求項１８】
請求項１６に記載のプラズマ処理システムであって、
前記パルシングパターンは、（ｉ）正パルスと負パルスとが交互するパターン、（ii）正パルス、オフ期間、及び負パルスのパターン、（iii）正パルス、オフ期間、及び負パルスで、正パルスと負パルスとで振幅が異なるパターン、（iv）正パルス、オフ期間、及び正パルスのパターン、（ｖ）正パルス、調節可能なオフ期間、及び別の正パルスで、これらが繰り返されるパターン、（vi）可変幅の正パルス若しくは負パルスが繰り返されるパターン、（vii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスが繰り返されるパターン、（viii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスが繰り返されるパターン、又は（ix）既定の振幅及び幅を有する正パルスの後に、オフ期間若しくは既定の振幅及び幅を有する負パルスが続くパターン、又は（ｘ）これらのうちの２つ以上を組み合わせたパターンの、いずれかから選択される、プラズマ処理システム。
【請求項１９】
プラズマ処理システムであって、
基板サポートに接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバであって、前記上部電極と前記下部電極との間にプラズマ処理空間が画定される、チャンバと、
正のＤＣ電圧入力を入力部で受信するように及び高周波数（ＲＦ）成分を含む正の増幅ＤＣ電圧信号を出力部で供給するように構成された第１の直流（ＤＣ）−直流（ＤＣ）変換器であって、前記正のＤＣ電圧入力は、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンにしたがい、前記ＤＣ−ＤＣ変換器の前記出力部は、前記チャンバの前記下部電極に接続される、第１のＤＣ−ＤＣ変換器と、
負のＤＣ電圧入力を入力部で受信するように及び高周波数（ＲＦ）成分を含む負の増幅ＤＣ電圧信号を出力部で供給するように構成された第２の直流（ＤＣ）−直流（ＤＣ）変換器であって、前記負のＤＣ電圧入力は、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンにしたがい、前記ＤＣ−ＤＣ変換器の前記出力部は、前記チャンバの前記下部電極に接続される、第２のＤＣ−ＤＣ変換器と、
前記パルシングパターンを設定するために前記第１及び第２のＤＣ−ＤＣ変換器にインターフェース接続されたコントローラであって、前記パルシングパターンの正パルスは、前記第１のＤＣ−ＤＣ変換器によって提供され、前記パルシングパターンの負パルスは、前記第２のＤＣ−ＤＣ変換器によって提供される、コントローラと、
を備えるプラズマ処理システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のプラズマ処理システムであって、
前記第１の及び第２のＤＣ−ＤＣ変換器は、それぞれ、
ＤＣ電圧源と、
前記ＤＣ電圧源によって駆動されるＲＦ発生器であって、一定の周波数のＲＦ成分を発生させるＲＦ発生器と、
前記正の又は負のＤＣ入力電圧を乗算するように構成された共振回路と、
前記ＲＦ成分を含む前記正又は負の増幅ＤＣ電圧信号を生成するために、正又は負の乗算したＤＣ入力電圧及び前記ＲＦ成分を受信する整流器回路と、
を含む、プラズマ処理システム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のプラズマ処理システムであって、更に、
前記コントローラにインターフェース接続され、前記周波数成分の振幅を変更するために前記第１のＤＣ−ＤＣ変換器の前記整流器回路を動的に調節するように構成されたリップル制御部を備えるプラズマ処理システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプラズマ処理システムであって、
前記整流器回路の前記動的な調節は、前記パルシングパターンの各アクティブパルス時に、より高い振幅又はより低い振幅を設定することを可能にする、プラズマ処理システム。
【請求項２３】
請求項１９に記載のプラズマ処理システムであって、
前記正及び負のＤＣ電圧入力の前記周波数は、４００ＫＨｚ以下であり、前記ＲＦ成分の前記周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は８０ＭＨｚのいずれかから選択され、前記チャンバは、前記下部電極と前記上部電極との間に容量結合プラズマ（ＣＣＰ）源を生成するように構成され、前記ＣＣＰ源は、前記チャンバの前記基板サポート上に配されたときの基板から材料をエッチングするために使用される、プラズマ処理システム。
【請求項２４】
請求項１９に記載のプラズマ処理システムであって、
前記パルシングパターンは、（ｉ）正パルスと負パルスとが交互するパターン、（ii）正パルス、オフ期間、及び負パルスのパターン、（iii）正パルス、オフ期間、及び負パルスで、正パルスと負パルスとで振幅が異なるパターン、（iv）正パルス、オフ期間、及び正パルスのパターン、（ｖ）正パルス、調節可能なオフ期間、及び別の正パルスで、これらが繰り返されるパターン、（vi）可変幅の正パルス若しくは負パルスが繰り返されるパターン、（vii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスが繰り返されるパターン、（viii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスが繰り返されるパターン、又は（ix）既定の振幅及び幅を有する正パルスの後に、オフ期間若しくは既定の振幅及び幅を有する負パルスが続くパターン、又は（ｘ）これらのうちの２つ以上を組み合わせたパターンの、いずれかから選択される、プラズマ処理システム。
【請求項２５】
ＤＣ−ＤＣ変換器によって駆動される容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバを使用して基板を処理するための方法であって、
基板サポートに接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバであって、前記上部電極と前記下部電極との間にプラズマ処理空間が画定される、チャンバを提供することと、
デジタルプログラムによって定められるパルシングパターンに基づいて直流（ＤＣ）電圧入力を提供することと、
前記ＤＣ入力電圧を使用して高周波数（ＲＦ）成分を生成することと、
前記ＲＦ成分を含む前記ＤＣ入力電圧を増幅させることと、
前記チャンバの前記下部電極に供給される、前記ＲＦ成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を生成するために、前記ＲＦ成分を整流することと、
を備え、前記デジタルプログラムによって定められる前記パルシングパターンは、前記ＤＣ電圧入力の周波数及び前記ＲＦ成分の周波数を定め、前記増幅ＤＣ電圧の前記周波数は、正パルス又は負パルス、並びに前記正パルス又は負パルスのパルス幅及び振幅を定める、方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、
前記ＤＣ電圧入力の前記周波数は、４００ＫＨｚ以下であり、前記ＲＦ成分の前記周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は８０ＭＨｚのいずれかから選択され、前記ＣＣＰチャンバは、前記チャンバの前記基板サポート上に配されたときの基板から材料をエッチングするために使用される、方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、更に、
前記パルシングパターンの正パルス中における前記ＲＦ成分の振幅を動的に調節するためのリップル制御を提供することを備える方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、
前記振幅の前記動的な調節は、前記パルシングパターンの前記正パルスの、１つ以上の位相中に起きる、方法。
【請求項２９】
請求項２５に記載の方法であって、
前記パルシングパターンを定めるデジタルプログラムは、前記ＤＣ電圧入力の電圧振幅、前記ＤＣ電圧入力の極性、前記ＤＣ電圧入力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間、前記ＤＣ電圧入力の幅及び遅延、又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせ、のうちの１つ以上を設定する、方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、
前記パルシングパターンは、（ｉ）正パルスと負パルスとが交互するパターン、（ii）正パルス、オフ期間、及び負パルスのパターン、（iii）正パルス、オフ期間、及び負パルスで、正パルスと負パルスとで振幅が異なるパターン、（iv）正パルス、オフ期間、及び正パルスのパターン、（ｖ）正パルス、調節可能なオフ期間、及び別の正パルスで、これらが繰り返されるパターン、（vi）可変幅の正パルス若しくは負パルスが繰り返されるパターン、（vii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の正パルスが繰り返されるパターン、（viii）既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスの後にオフ期間が続き、次いで、同じ既定のパルス幅及び既定のパルス振幅の負パルスが繰り返されるパターン、又は（ix）既定の振幅及び幅を有する正パルスの後に、オフ期間若しくは既定の振幅及び幅を有する負パルスが続くパターン、又は（ｘ）これらのうちの２つ以上を組み合わせたパターンの、いずれかから選択される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張］
本出願は、２０１６年２月２９日に出願され名称を「Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｕｌｓｉｎｇ  Ｐｌａｓｍａ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（直流パルス式プラズマシステム）」とする米国仮特許出願第６２／３０１，５９１号の優先権を主張する。この出願は、参照によって本明細書に組み込まれる。
［技術分野］
本実施形態は、プラズマ処理システムに関し、特に、電源として直流（ＤＣ）パルシングを用いるプラズマ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板（例えば、半導体基板やフラットパネル等）を加工して電子製品（例えば、集積回路やフラットパネルディスプレイ等）を形成するために、長きにわたりプラズマが用いられてきた。半導体ウエハは、通常、下の層を選択的にエッチングするためのフォトレジストマスク層を伴ってエッチングチャンバの中に配置される。エッチングプロセスは、フォトレジストによって覆われていない下の層（金属及び／又は誘電体）を除去する。エッチングプロセスは、その他の処理工程とともに、最終製品である回路又はデバイスが形成されるまで各半導体ウエハに対して多数回にわたって繰り返される。
【０００３】
通常、エッチングプロセスの実施には、プラズマエッチングツールが使用される。プラズマエッチングツールは、基板サポートと、該基板サポートを覆うプラズマ空間とを含むチャンバによって形成される。チャンバの、１つ以上の電極には、通例、高周波数（ＲＦ）電力が提供される。電極構成は、エッチングプロセスに応じて様々な形態をとることができる。通例、誘電体材料をエッチングするために使用されるプラズマエッチングツールは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）ツールと呼ばれ、導電性材料をエッチングするために使用されるプラズマエッチングツールは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ツールと呼ばれる。ツールのタイプに関わらず、ＣＣＰツール及びＩＣＰツールは、ともに、少なくとも１つのＲＦ電力源を必要とする。ＲＦ電力源は、通常、整合回路及び伝送線路を通じてプラズマエッチングツールの電極に伝搬されるＲＦ信号を生成するように構成される。
【０００４】
更に高アスペクト比のエッチング及び更なる小型化を求める要求の高まりに伴って、プロセスエンジニアらは、プラズマエッチングツールの電極に供給されるＲＦ電力をパルス式にすることで得られる特定の利点を発見した。パルス式のＲＦ電力源は、結果として得られるプロセスにおいて改善を示したが、ＲＦ電力のパルシングは、複雑性及び費用の増加を招くことも事実である。例えば、ＲＦ電力のパルシングは、パルシングシーケンス、タイミング、電圧レベル、反射等の正確な制御を必要とし、このような制御は、継続的に監視される必要がある。また、整合回路及び伝送線路を通じたＲＦ電力の供給は、例えば大型の個別のコンデンサ及びインダクタ、並びにＲＦ帰路を含む高度な伝送線路などの、大規模なハードウェアの実装を必要とする。
【０００５】
実施形態が提起されるのは、このような状況においてである。
【発明の概要】
【０００６】
プラズマ処理システムに電力を供給するための、方法、デバイス、システム、及びコンピュータプログラムが提起される。ここでは、正パルス及び負パルスが、電圧振幅、極性、立ち上がり及び立ち下がり、並びに幅及び遅延等において独立に制御可能である。一実装形態では、パルス式ＤＣ電力システムは、ＤＣ電圧を受けてそれを高周波数に変換し、共振回路を通じて高電圧に増幅し、ダイオードネットワークを通じてＤＣに整流しなおす電力変換システムを実装する。このシステムは、高速パルス式であることができ、イオンを加速させるために現在使用されている旧来の高周波数発生器で見舞われるインピーダンスの複雑性を有さない。本実施形態は、方法、装置、システム、デバイス、又はコンピュータ読み取り可能媒体上のコンピュータプログラムなどの、数々の形態で実現できることが理解されるべきである。以下で、幾つかの実施形態が説明される。
【０００７】
一実施形態では、基板サポート（基板支持体）に接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバを含む、プラズマ処理システムが提供される。プラズマ処理システムは、上部電極と下部電極との間に画定されるプラズマ処理空間を有する。ＤＣ電圧入力を入力部で受信し、高周波数（ＲＦ）成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を出力部で供給するために、直流（ＤＣ）−直流（ＤＣ）変換器が提供される。ＤＣ電圧入力は、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンにしたがう。ＤＣ−ＤＣ変換器の出力部は、チャンバの下部電極に接続される。また、パルシングパターンを設定するために、コントローラがＤＣ−ＤＣ変換器にインターフェース接続される。
【０００８】
一部の実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器は、ＤＣ電圧源と、該ＤＣ電圧源によって駆動されるＲＦ発生器とを含む。ＲＦ発生器は、一定の周波数のＲＦ成分を発生させる。
【０００９】
一部の実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器は、ＤＣ入力電圧を乗算（又は増幅）するように構成された共振回路と、ＲＦ成分を含む乗算ＤＣ電圧信号を生成するために乗算ＤＣ入力電圧及びＲＦ成分を受信する整流器回路とを含む。
【００１０】
一部の実施形態では、コントローラに、リップル制御部がインターフェース接続される。リップル制御は、周波数成分の振幅を変更するために整流器回路を動的に調節するように構成される。
【００１１】
一部の実施形態では、整流器回路の動的調節は、パルシングパターンの各アクティブパルス時に、より高い振幅又はより低い振幅を設定することを可能にする。
【００１２】
一部の実施形態では、アクティブパルスは、増幅ＤＣ電圧信号の正パルス又は増幅ＤＣ電圧信号の負パルスのいずれかである。
【００１３】
一部の実施形態では、ＲＦ成分は、増幅ＤＣ電圧信号の正パルス又は増幅ＤＣ電圧信号の負パルスに供給され、増幅ＤＣ電圧信号のオフパルス中は、ＲＦ成分は供給されない。
【００１４】
一部の実施形態では、コントローラは、パルシングパターンを提供する電力制御部に接続され、パルシングパターンは、ＤＣ電圧入力の電圧振幅、ＤＣ電圧入力の極性、ＤＣ電圧入力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間、ＤＣ電圧入力の幅及び遅延、又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせ、のうちの１つ以上を設定するために、デジタル方式でプログラミング可能である。
【００１５】
一部の実施形態では、プロセスレシピが、パルシングパターンのためのプログラミングを設定するように構成され、該プログラミングは、デジタルプログラミングによってコントローラによってＤＣ−ＤＣ変換器に適用される。
【００１６】
一部の実施形態では、電圧源及びＲＦ発生器は、ゲートドライバによって駆動されてＤＣ電圧入力の供給を受ける電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含む。
【００１７】
一部の実施形態では、共振回路は、品質係数Ｑを定める抵抗値とインダクタンス値と容量値とから画定され、品質係数Ｑは、増幅ＤＣ電圧信号のための増幅を提供する。
【００１８】
別の一実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器によって駆動される容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバを使用して基板を処理する方法が開示される。方法は、基板サポート（基板支持体）に接続された下部電極と、接地された上部電極とを有するチャンバを提供することを含む。上部電極と下部電極との間には、プラズマ処理空間が画定される。方法は、また、デジタルプログラムによって定められるパルシングパターンに基づいて直流（ＤＣ）電圧入力を提供することを含む。次いで、ＤＣ入力電圧を使用して高周波数（ＲＦ）成分を生成し、ＲＦ成分を含むＤＣ入力電圧を増幅させる。方法は、次いで、ＲＦ成分を含む増幅ＤＣ電圧信号を生成するために、ＲＦ成分を整流する。ＲＦ成分を含む増幅ＤＣ電圧信号は、チャンバの下部電極に供給される。デジタルプログラムによって設定されるパルシングパターンは、増幅ＤＣ電圧信号の周波数及びＲＦ成分の周波数を定める。増幅ＤＣ電圧の周波数は、正パルス又は負パルス、並びに正パルス又は負パルスのパルス幅及びパルス振幅を定める。
【００１９】
一部の実施形態では、ＤＣ電圧入力の周波数は、４００ＫＨｚ以下であり、ＲＦ成分の周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、及びそれよりも高い周波数のいずれかから選択される。ＣＣＰチャンバは、チャンバの基板サポート上に配されたときの基板から材料をエッチングするために使用される。
【００２０】
一部の実施形態では、方法は、パルシングパターンの正パルス中におけるＲＦ成分の振幅を動的に調節するためのリップル制御を提供することも含む。
【００２１】
一部の実施形態では、振幅の動的調節は、パルシングパターンの正パルスの、１つ以上の位相中に起きる。
【００２２】
一部の実施形態では、パルシングパターンを定めるデジタルプログラムは、ＤＣ電圧入力の電圧振幅、ＤＣ電圧入力の極性、ＤＣ電圧入力の立ち上がり時間及び立ち下がり時間、ＤＣ電圧入力の幅及び遅延、又はこれらのうちの２つ以上の組み合わせ、のうちの１つ以上を設定する。
【００２３】
添付の図面との関連でなされる以下の詳細な説明から、その他の態様が明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
実施形態は、添付の図面との関連でなされる以下の説明を参照にすることによって、最もよく理解されるだろう。
【００２５】
【図１Ａ】一実施形態にしたがった、プラズマチャンバにパルスＲＦ電力を提供するために用いられるＤＣ−ＤＣ変換器の一例を示した図である。
【００２６】
【図１Ｂ】一実施形態にしたがった、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器によって実施される機能動作の一例を示した図である。
【００２７】
【図１Ｃ】一実施形態にしたがった、プラズマチャンバなどの負荷を通電するために使用されてよいＤＣ−ＤＣ変換器の構成の一例を示した図である。
【００２８】
【図２】一実施形態にしたがった、パルシングパターンを生成するためにコントローラに提供されているプロセスレシピの一例を示した図である。
【００２９】
【図３】一実施形態にしたがった、プロセスレシピがコントローラに伝えられ、正パルス及び負パルスを独立に供給するために別々のＤＣ−ＤＣ変換器が使用される一例を示した図である。
【００３０】
【図４Ａ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｂ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｃ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｄ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｅ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｆ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【図４Ｇ】幾つかの実施形態にしたがった、幾つかのパルシングパターンの例を制限なく示した図であり、ＤＣ−ＤＣ変換器を使用してデジタル方式でパルスを提供することの柔軟性を示している。
【００３１】
【図５Ａ】プロセスレシピにしたがった、特定の時間に更なるイオン化をプラズマに提供するために、ＤＣ−ＤＣ変換器によって生成されたパルスにリップル制御を加える例を示した図である。
【図５Ｂ】プロセスレシピにしたがった、特定の時間に更なるイオン化をプラズマに提供するために、ＤＣ−ＤＣ変換器によって生成されたパルスにリップル制御を加える例を示した図である。
【図５Ｃ】プロセスレシピにしたがった、特定の時間に更なるイオン化をプラズマに提供するために、ＤＣ−ＤＣ変換器によって生成されたパルスにリップル制御を加える例を示した図である。
【図５Ｄ】プロセスレシピにしたがった、特定の時間に更なるイオン化をプラズマに提供するために、ＤＣ−ＤＣ変換器によって生成されたパルスにリップル制御を加える例を示した図である。
【００３２】
【図６Ａ】幾つかの実施形態にしたがった、プラズマ処理システムに電力を伝えるときに追加の電力を提供する又は電力を増加させるために複数のＤＣ−ＤＣ変換器（例えば、変換器配列）を使用する例を示した図である。
【図６Ｂ】幾つかの実施形態にしたがった、プラズマ処理システムに電力を伝えるときに追加の電力を提供する又は電力を増加させるために複数のＤＣ−ＤＣ変換器（例えば、変換器配列）を使用する例を示した図である。
【００３３】
【図７】スイッチを通じてプロセスチャンバの下部電極、又は上部電極、又はその両方にパルス電力が提供可能である別の一実施形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下の実施形態では、パルス電力をプラズマ処理システムの電極に供給するための方法、デバイス、システム、及びＤＣ／ＤＣ電力変換器用のコンピュータプログラムが説明される。
【００３５】
一実施形態では、ＤＣ電力源からの高電圧がプラズマ処理システムに印加され、正パルス及び負パルスがその電圧の振幅、極性、立ち上がり時間及び立ち下がり時間、幅及び遅延において独立に制御される、方法が開示される。ＤＣパルスは、以下で開示されるように、ＲＦ成分リップルを伴って提供される。
【００３６】
加工用プラズマでは、加工されている超小型電子回路を最終的に画定するために、エッチング対象特徴を含む基板上に制御方式でイオン衝撃を加えることが有用である。これは、極小のホールをスパッタリングでエッチングするために及び成長する膜を高密度にするために使用されるのが通例である陽イオン、並びにエッチング対象ホールに進入して正電荷の蓄積を中性化することができる陰イオンの、両方に関係している。プラズマ自体、並びにその中に含まれている陽イオン及び陰イオンは、時間スケールが異なるので、プロセスの持続時間にわたって及びプロセス自体での両方で、イオンの加速に使用される電圧の振幅を制御することが有用である。また、プロセス次第では、電圧がパルスの形で印加される時間及び次のパルスまでの遅延を独立に制御することが有用である。陽イオンと陰イオンとでは、役割がそれぞれ異なるので、開示された実施形態では、正パルスと負パルスとで振幅、パルス幅、及び遅延を独立に制御可能であることに大きな利点がある。
【００３７】
高周波数（ＲＦ）発生器と通例呼ばれている反復形式の発生器を使用する代わりに、直流−直流（ＤＣ−ＤＣ）変換器が、立ち上がり（及び立ち下がり）時間を１マイクロ秒未満の領域でパルス制御することを可能にするために使用される。パルス式ＤＣ−ＤＣ変換器は、一実施形態では、ＤＣ電圧を受けてそれを高周波数（ＲＦ）に変換し、共振回路を通じて高電圧に増幅し、次いでダイオードネットワークを通じて、ＤＣに整流しなおす、電圧変換システムを含む。このシステムは、高速パルス式であることができ、イオンを加速するために現在使用されている旧来の高周波数発生器で見舞われるインピーダンスの複雑性（例えば、複雑な整合回路網を必要とする）を有さない。
【００３８】
一実施形態では、ＤＣ電圧の立ち上がり時間と、ダイオードネットワークに関係付けられたリップルとが関係しているゆえに、更に、リップル制御機能が提供される。リップル制御機能は、ＤＣパルスの上昇傾向（即ち、正ＯＮサイクル）中にＲＦリップルの振幅を増加又は減少させるために、プラズマ処理システムのコントローラによって調節できる。一実施形態では、ＲＦリップルは、ＤＣ−ＤＣ変換器のＲＦ発生器によって設定可能であり、これは、ＲＦ成分の周波数を設定する。周波数は、例えば、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ若しくはそれよりも高い周波数、又はその他の何らかの有用な周波数であることができる。一実施形態では、ＤＣパルス周波数は、１ＭＨｚ未満に設定され、特定の実施形態では、約４００ＫＨｚに設定される。ＤＣパルスの低めの周波数は、エッチング対象材料に向けてイオンを方向付けるために必要とされる電圧を提供し、ＲＦ周波数成分の高周波数は、エッチングチャンバの処理空間の中でプラズマをイオン化する（例えば、プラズマを発生させる）働きをする。
【００３９】
前述のように、ＲＦ成分のＲＦリップルは、ＤＣ−ＤＣ変換器の整流回路の設定を調節することによって振幅を制御可能であるので、プラズマに更なるイオン化を加え、それによって整合回路網の問題を軽減することが可能である。後述のように、リップル制御は、各正パルス中又は選択された正パルス中におけるＲＦ周波数成分の制御を大幅に向上させる。例えば、リップル制御は、プラズマのイオン化を増加させるために、正パルスの開始時におけるリップルの振幅を拡大させる働きをすることができる。リップルは、一部の実施形態では、正パルスの位相ごとに異なる振幅を定めるように成形可能であり、これは、所望の処理レシピに基づいて制御及び設定することができる。
【００４０】
本実施形態は、これらの具体的詳細の一部又は全部を伴わずに実施されてよいことが明らかである。また、本実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス工程は詳細に説明されていない。
【００４１】
図１Ａは、一実施形態にしたがった、プラズマチャンバ１２０にパルスＲＦ電力を提供するために用いられるＤＣ−ＤＣ変換器１００の一例を示している。前述のように、ＤＣ−ＤＣ変換器１００は、コントローラ１１０によってデジタル方式で制御され、これは、システムが立ち上がり時間及び立ち下がり時間をマイクロ秒未満の領域でパルシングさせることを可能にする。また、プロセス次第では、ＤＣ−ＤＣ変換器１００は、電圧がパルスの形で印加されるときの時間及び次のパルスまでの遅延時間の独立制御が可能である。したがって、生成されるパルシングパターンは、正確にカスタム設計が可能であり、プラズマチャンバ１２０の電極への迅速な印加及び供給を可能にする。
【００４２】
本書で説明されるように、パルシングパターンは、数々の形態、形状、及び／又は形式にプログラミング可能である。例えば、パルシングパターンは、正パルスとその後に続く負パルスとで定められてよく、次いで、電力供給が完了するまで繰り返されてよい。この例では、パルシングパターンは、５０％のデューティサイクルを有していてよい。しかしながら、パルシングパターンは、デジタル形式で迅速に制御可能であるので、任意の構成を有することができ、したがって、正パルスと負パルスとが互い違いに続く必要はない。後述のように、間にオフ期間を挟んで正パルスのみを続けて生成するようにパルシングパターンがデジタル方式でプログラミングされる幾つかの実施形態が提示されてもよい。
【００４３】
その他の実施形態では、正パルスは、負パルスとは独立に制御可能である。例えば、プログラミングは、正パルス及びその後に続くオフ期間と、負パルス及びその後に続くオフ期間と、これらの繰り返しとを有するパルスパターンを定めることができる。パルシングパターンは、プロセスレシピに基づいて動的に制御可能であることがわかり、旧来のＲＦ発生器の場合のように１つのＲＦ信号の発振に固定されることはない。また、パルシングパターンは、特定の電圧振幅、極性、立ち上がり時間及び立ち下がり時間、幅及び遅延等を伴うパルスを生成するようにプログラミング可能である。
【００４４】
図１Ａに戻り、ＤＣ−ＤＣ変換器１００は、電力制御部１１２及びリップル制御部１１４のためのデジタルプログラミングを提供するコントローラ１１０につながれる。一実施形態では、電力制御部１１２は、電圧源１０２の、及びＤＣ−ＤＣ変換器１００のその他の回路構成の、プログラミングを設定するように構成される。例えば、プログラミングは、ＲＦ成分の正整流及び負整流を可能にするために、整流器回路１０８を制御することができる。電圧源１０２は、ＲＦ発生器１０４を駆動するために供給される電圧を提供するように構成される。一実施形態では、ＤＣ電圧源１０２は、ＤＣ電圧成分のパルシングパターンを生成するように構成される。
【００４５】
前述のように、このＤＣ電圧成分は、コントローラ１１０による定め及びプロセスレシピ１１６による設定にしたがって、所望のパルシングパターンを形成する。一構成では、電圧源１０２によって生成されるパルシングパターンは、１ＭＨｚ未満であるように構成される。その他の特定の実施形態では、電圧源１０２によって生成されるパルシングパターンは、４００ｋＨｚ未満であるように構成される。一実施形態では、ＲＦ発生器１０４は、コントローラ１１０によって事前に定められた周波数を生成する。周波数設定は、例えば、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、又は８０ＭＨｚ以上の設定であることができる。
【００４６】
抵抗成分、誘導成分、及び容量成分によって画定される共振回路１０６は、所望の品質係数Ｑを生成するようにチューニング可能であり、この品質係数Ｑは、電圧源１０２によって生成された電圧信号を乗算する働きをする。図に示されるように、ＤＣ−ＤＣ変換器１００の一部として、整流器回路１０８が更に提供される。整流器回路１０８は、例えばダイオードブリッジ及びその関連の配線のように、複数のダイオードで構成され、これは、ＲＦ発生器１０４によって生成されたＲＦ信号を整流するように構成される。整流器回路１０８によって出力されている結果は、高周波数（ＲＦ）成分を含む増幅ＤＣ電圧信号である。一部の実施形態では、電圧源１０２は、バイポーラ電圧源であってよい。
【００４７】
高周波数成分は、ＤＣ−ＤＣ変換器１００のＲＦ発生器１０４によって提供されるＲＦ周波数を整流して得られるＲＦリップルである。この信号は、導電性の伝送線路１２８を通じてプラズマチャンバ１２０の下部電極１２２につながれる。図に示されるように、プラズマチャンバ１２０は、上部電極１２６を含み、この上部電極は、接地されている。この構成は、エッチングプロセスに通例使用される容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバを簡略化して例示したものである。最適な構成では、最適な電力伝送を可能にするために、パルスＤＣ供給の電流及び電圧がプラズマのインピーダンスに一致させられるだろう。同じ手順は、ＤＣパルス上のＲＦリップルの最適な伝送にも当てはまるだろう。一実施形態では、ＣＣＰチャンバは、基板１２４、及び基板１２４の材料又は層をエッチングするために使用できる。例えば、ＣＣＰチャンバの中でエッチングされてよい材料として、誘電体材料が挙げられる。
【００４８】
上記のように、ＣＣＰチャンバを通電することによって生成される加工用プラズマは、加工されている超小型電子回路を内包している基板上へのイオン衝撃を制御するのに有用である。これは、極小のホールをスパッタリングでエッチングするために及び成長する膜を高密度にするために使用される陽イオン、並びにエッチング対象ホールに進入して正電荷の蓄積を中性化することができる陰イオンの、両方に関係している。プラズマ自体、並びにその中に含まれている陽イオン及び陰イオンは、時間スケールが異なるので、プロセスの持続時間にわたって及びプロセス自体での両方で、イオンの加速に使用される電圧（即ち、増幅ＤＣ電圧信号）の振幅を制御することが有用である。
【００４９】
プログラミング可能であることは、（正パルスであれ負パルスであれ、）電圧がパルスの形で印加される時間及び次のパルスまでの遅延の独立制御を可能にする。更に、陽イオンと陰イオンとでは、役割がそれぞれ異なるので、開示された実施形態では、正パルスと負パルスとで振幅、パルス幅、及び遅延を独立に制御可能であることに大きな利点がある。
【００５０】
図１Ｂは、一実施形態にしたがった、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’によって実施される機能動作の一例を示している。別の一実施形態では、非バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００が、機能を実行するために使用されてもよい。図に示されるように、コントローラ１１０によってデジタル方式で制御される電力制御部１１２によって、電圧入力１８０が提供される。前述のように、ＣＣＰプラズマチャンバ１２０の中で特定のエッチングプロセスを実施するための設定、プログラミング、パルシングパターン、及び関連のパラメータは、プロセスレシピ１１６によって定めることができる。電圧入力１８０は、上述されたパルスＤＣ電圧に関係付けられた電圧である。例えば、もし、プロセスレシピ１１６によって、電圧入力１８０が２０Ｖであることが望ましいと決定されたならば、パルシングパターン及び該パルシングパターンの個々の関連のパルス特性に加えて、その２０Ｖが、電圧制御部１１２によって設定できる。
【００５１】
電圧入力１８０は、特定のプロセスレシピ１１６のためのＲＦ周波数を生成するＲＦ発生器１０４を駆動するために、ＲＦ発生部１８２に提供される。上記のように、ＲＦ周波数は、プロセスレシピ１１６に基づいて定めることができる。例えば、ＲＦ周波数は、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、又はそれよりも高い設定であってよい。一部の実施形態では、ＲＦ周波数は、２ＭＨｚから８０ＭＨｚまでの間の特定の周波数であってよく、通例使用される特定のメガヘルツ数の周波数に縛られる必要はない。一部の実施形態では、ＲＦ周波数は、例えばチューニングを提供するために、通例使用される周波数から僅かに異なっていてよい。
【００５２】
ＲＦ発生部１８２は、次いで、ＲＦ信号を電圧乗算器１８４に提供し、該乗算器１８４は、電圧入力１８０の振幅を品質係数Ｑで乗算するように構成される。一実施形態では、例として、もし、品質係数Ｑが１００に設定される場合、入力電圧は、１００で乗算される。繰り返し述べるが、この乗数値は、一例に過ぎず、プロセスレシピ１１６と、電圧乗算を提供するようにチューニングされる回路構成とに依存する。ＲＦ発生部１８６の中のＲＦ発生器１０４によって生成されたＲＦ成分を整流するために、ダイオードブリッジ１８６が使用される。ダイオードブリッジは、ＲＦ信号の整流を提供するために相互に接続された複数のダイオードによって形成できる。
【００５３】
ダイオードブリッジの具体的構成は、周知のように、様々なレベルの整流及び制御を提供するようにあつらえることができる。出力１８８は、したがって、ＲＦ成分を含む増幅ＤＣ電圧信号であり、これは、乗算電圧入力によって且つパルシングパターンにしたがって定められた電圧振幅で提示されるＲＦリップルを定める。例示を目的として、図１Ｂは、ＤＣ電圧信号の形状、パルス、パルス幅、振幅、立ち上がり時間及び全時間の制御、オン時間及びオフ時間等を定めるための、デジタル方式でプログラミング可能なパルシングパターンを示している。増幅ＤＣ電圧信号は、したがって、電圧制御部１１２によって定められてプロセスレシピ１１６によって設定される特定のパルシングパターンを有する。ＲＦリップルを定めるＲＦ成分は、増幅ＤＣ電圧信号によって定められる電圧レベルで提供される。
【００５４】
プラズマチャンバ１２０の下部電極に接続されているＤＣ−ＤＣ変換器の出力は、したがって、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’によって又は非バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００によって生成されたパルス電力を受信する。上記のように、ＤＣ−ＤＣ変換器のデジタル制御は、プラズマチャンバ１２０に送られる特定のパルシングパターンの正確な制御を可能にする。一実施形態では、プラズマチャンバは、ＣＣＰチャンバであり、半導体ウエハ１２４の誘電体材料などの材料をエッチングするように構成される。図に示されるように、半導体ウエハ１２４は、下部電極１２２につながれた基板サポート上に置かれてよい。
【００５５】
図１Ｃは、プラズマチャンバ１２０などの負荷を通電するために使用されてよいＤＣ−ＤＣ変換器１００の構成の一例を示している。本書で提供される回路構成は、例として挙げられているに過ぎず、ＤＣ−ＤＣ変換器１００のコンポーネントを定めるために、様々な回路コンポーネントが使用されてよいことが理解されるべきである。上記を念頭に置くと、電圧源及びＲＦ発生器１０２、１０４は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２０２、２０４を含んでいてよい。これらのＦＥＴは、ゲートドライバ２１２及び電圧源２１０によって駆動されてよい。図に示されるように、電圧源２１０及びゲートドライバ２１２を制御するために、電圧制御部１１２が使用できる。電圧源／ＲＦ発生器の出力は、したがって、ＲＦコネクタ２１４を通じて共振回路２０６に接続される。
【００５６】
共振回路２０６は、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３などのインダクタ、及びＣ１、Ｃ２、Ｃ３などのコンデンサなどの、複数の回路コンポーネントによって画定される。図には示されていないが、共振回路２０６は、所望の品質係数「Ｑ」の設定値を定めるためにインダクタ及びコンデンサとともに調節可能である抵抗素子も含んでいてよい。一実装形態では、インダクタＬ２及びＬ３は、誘導コイルによって画定されてよい。例えば、共振回路の左側と、共振回路の右側との間のＲＦ電力は、誘導コイルＬ２とＬ３との間につなぐことができる。その他の実施形態では、誘導コイルは使用されず、共振回路は、ＤＣ電圧入力を乗算して乗算ＤＣ電圧信号を生成する所望のＱ設定値を定めるために、単純に、ＲＬＣコンポーネントを用いる。共振回路２０６は、ＲＦコネクタ２１６によって整流器回路２０８につながれるものとして示されている。一実施形態では、電力制御部１１２は、例えばＲＦ成分の正整流又は負整流を定めるなどのために、整流器回路２０８の動作パラメータを制御するようにも構成される。整流器回路は、複数のダイオードと、コンデンサＣ５とを含む。整流器回路２０８のこの例示は、ダイオードブリッジとして通例使用される多くのタイプの整流配置の一例に過ぎない。整流回路及びダイオードブリッジは、周知のものであり、したがって、整流器回路２０８は、例として示されたに過ぎない。
【００５７】
一実施形態では、電力制御部１１２は、パルシングパターン設定制御部２３０を含む。パルシングパターン設定部２３０は、ＤＣ−ＤＣ変換器１００に、具体的には例えば電力源１０２及び整流器２０８にデジタル方式で伝えられるパルシングパターンを定めるように構成される。パルシングパターンのために、様々な制御パラメータ２２０がプログラミング可能であり、コントローラ１１０を通じてデジタル方式で設定できる。例えば、これらの制御は、電圧振幅２２２、極性制御２２４、立ち上がり時間及び立ち下がり時間２２６、幅及び遅延１２８、並びにその他のパラメータを含むことができる。これらのパラメータは、ＤＣ−ＤＣ変換器１００に伝えられる、結果として得られたパルシングパターンの正確な制御を可能にする。前述のように、ＤＣ−ＤＣ変換器１００をデジタル方式でプログラミングするための所望のパルシングパターンを伝えて、プロセスチャンバ１２０の中でエッチングプロセスを最適に実行させるために、プロセスレシピ１１６が使用される。
【００５８】
前述のように、Ｑ設定２４０も、システムコントローラ１１０によって設定可能であり、共振回路２０６のＲＬＣコンポーネントを調節して所望の品質係数Ｑを実現するために使用される。上記のように、品質係数Ｑは、１００、又は電圧源１０２によって提供される電圧入力を乗算するために所望される任意の他の値であることができる。更には、リップル制御部１１４も、リップルパターン設定２４２を設定するために、システムコントローラ１１０によって制御可能である。リップルパターン設定２４２は、パルスＤＣ電圧とともに処理チャンバ１２０に提供されるＲＦ成分リップルの調節を可能にするために、整流器回路２０８に伝えられる。
【００５９】
以下で更に詳しく定められるように、リップルパターン設定２４２は、増幅ＤＣ電圧信号の正パルス中におけるリップルのＲＦの振幅を調節するための、更なる制御を提供する。例えば、正パルス中におけるプラズマのイオン化を促すためには、正パルスの初期部分中におけるＲＦ成分内のＲＦリップルの振幅を増加させることが望ましいだろう。例えば、もし、より高振幅のリップルが、パルシングパターンの正ＤＣパルスの始まりで提供される場合は、更なるプラズマイオン化が提供され、それによって、極小のホール及び特徴をスパッタリングでエッチングするために及び成長する膜を高密度にするために使用される陽イオンの生成が促されると考えられる。負パルス中は、陰イオンを提供することが可能であり、これらの陰イオンは、陽イオンの蓄積を中性化するために、ホール又は特徴に進入するだろう。リップルパターン設定２４２の更なる例が、以下で更に詳しく説明される。
【００６０】
ＤＣ−ＤＣ変換器のデジタル制御に関して具体的な説明がなされているが、コントローラ１１０は、プラズマチャンバ１２０を実行させるためのその他の設備やシステム等のための制御も提供してよい。例えば、コントローラ１１０は、システム制御部２４４、プロセスガス制御部２４６、設定制御部２４８、及びその他の機能又は設定を可能にするために、命令及び制御を提供することができる。
【００６１】
図２は、一実施形態にしたがった、パルシングパターンを生成するためにコントローラ１１０に提供されるプロセスレシピ１１６の一例を示している。この例では、コントローラ１１０は、５０％のデューティサイクルを有するパルシングパターンを生成するために、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’をデジタル方式でプログラミングする。例えば、パルシングパターン１３０は、正パルス１３２と、負パルス１３４とを含む。パルシングパターンは、プロセスレシピ１１６によって定められたＤＣ電圧パルシングパターンをたどり、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’をデジタル方式でプログラミングするためにコントローラ１１０によって実行される。図に示されるように、正パルス１３２及び負パルス１３４は、ＲＦリップルを含み、これは、増幅ＤＣ電圧とともに供給されているＲＦ成分である。パルシングパターン１３０は、次いで、導電性の通信線路１２８によって、プラズマチャンバ１３０の下部電極に提供される。上記のように、最適な構成では、最適な電力伝送を可能にするために、パルスＤＣ供給の電流及び電圧がプラズマのインピーダンスに一致させられるだろう。同じ手順は、ＤＣパルス上のＲＦリップルの最適な伝送にも当てはまるだろう。
【００６２】
図３は、一実施形態にしたがった、プロセスレシピ１１６がコントローラに伝えられ、正パルス及び負パルスを独立に供給するために別々のＤＣ−ＤＣ変換器が使用される一例を示している。図に示されるように、正パルス１３２を発生させるために及びパルシングパターン１４０を生成するために、正パルスＤＣ−ＤＣ変換器１００Ａが使用される。図に示されるように、これは、個々の正パルス１３２間にオフ期間を提供する。同時に、負パルスＤＣ−ＤＣ変換器１００Ｂが、正パルス１３２のオフ期間がある合間に負パルス１３４を提供するために使用される。このようなやり方では、パルシングパターン１４０とパルシングパターン１４２とを同期させて提供できるように、コントローラ１１０による制御に応じて同期が起きることができ、そのために、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’又は非バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００を使用して生じるだろうパルシングパターンを生成するために、２つの別々のＤＣ−ＤＣ変換器が使用される。
【００６３】
一部の実施形態では、正パルスの生成と負パルスの生成とを分けることで、ＤＣ−ＤＣ変換器の動作を単純にすることができ、コントローラ１１０は、正のＤＣ−ＤＣ変換器１１０Ａ又は負のＤＣ−ＤＣ変換器１００Ｂによっていつパルスが生成されるかを制御するように構成できる。その結果、導電性の通信線路１２８によってプラズマチャンバ１２０の下部電極にパルスＤＣ供給が提供される。
【００６４】
図４Ａは、一実施形態にしたがった、５０％のデューティサイクルを提供するように概ね構成された一例のパルシングパターン４００を示している。この例では、正パルス中に連続リップル４０２が提供され、負パルス中に連続リップル４０４が提供される。上記のように、パルシングパターンのパルス幅、パルス振幅、立ち上がり時間、立ち下がり時間、及びその他のパラメータが、プロセスレシピ１１６にしたがって、コントローラ１１０によってデジタル方式で制御できる。
【００６５】
図４Ｂは、一実施形態にしたがった、一例のパルシングパターン４０５を示しており、ここでは、正パルス４０６と、負パルス４０８とが、異なる時間に起きるようにプログラミングできる。図に示されるように、正パルス及び負パルスは、期間ｔ１中に起きることができ、正パルス４０６と負パルス４０８とを分離するオフ期間が、期間ｔ２中に起きることができる。繰り返し述べるが、正パルス４０６中及び負パルス４０８中には、プロセスレシピ１１６による定めにしたがって、ＲＦ成分である連続ＲＦリップルが提供される。
【００６６】
図４Ｃは、一実施形態にしたがった、正パルスと負パルスとで異なるパルシングパターン４１０を示している。図に示されるように、正パルス４１２が、期間ｔ３中に起きる一方で、負パルス４１４は、期間ｔ４中に起きる。この例では、期間ｔ３は、時間ｔ４未満であり、負パルスの持続時間を正パルスの持続時間よりも長くしている。繰り返し述べるが、プロセスレシピ１１６によって定められたプログラミングは、正パルス及び負パルスの持続時間を定めることができる。このようにして、処理における必要性に基づいて、期間ｔ３を期間ｔ４よりも長くすることが可能である。
【００６７】
図４Ｄは、一実施形態にしたがった、別の例のパルシングパターン４２０を示している。この例では、正パルス４２２ａ〜４２２ｃが、時間とともに振幅が増加するように提供されることが示されている。負パルス４２４ａ〜４２４ｄも、相応して時間とともに振幅が増加するように提供される。振幅は、パルスの周期的な増加、又は段階的な増加若しくは減少を形成するように、時間とともに増加して次いで減少することが可能である。例えば、レシピにおける特定の工程中又は位相中に正パルスの振幅を増加させ、次いで他の特定の工程中又は位相中に振幅を減少させることが望ましいだろう。繰り返し述べるが、ＤＣ−ＤＣ変換器によって提供される制御は、ＲＦ成分リップルを伴う提供された電圧パルスに対する正確で且つ迅速なデジタル制御である。これは、正パルスと負パルスとの間で迅速な切り替えを行うことも、コントローラ１１０によって提供されるデジタルプログラミング入力に応えて正確な振幅スケーリングを即時に提供することもできない標準的な振動ＲＦ発生器では物理的に可能でない柔軟性を提供する。
【００６８】
図４Ｅは、一実施形態にしたがった、別の例のパルシングパターン４３０を示している。この例示では、ＤＣ−ＤＣ変換器は、単純に、特定の間隔で正パルス４３２を提供するようにプログラミングできる。例えば、各正パルスは、プログラミング可能なオフ期間によって隔てられる。正パルス４３２のパルス幅は、更に大きい又は小さいようにプログラミングすることも可能である。図４Ｆは、正パルス４４２間のオフ期間（例えば、遅延）のカスタム設定を可能にしたパルシングパターン４４０が提供される一例を示している。
【００６９】
図４Ｇは、特定の時間に正パルス４５２ａ〜４５２ｃが提供されて１つ以上の負パルス４５４と連携させられる例のパルシングパターン４５０を示している。この例は、正パルスと負パルスとが連続して交互に起きる必要性とは無関係に、システムが負パルス又は正パルスの発生をデジタル方式でプログラミングできることを示すために提供されている。これらの例のパルシングパターンは、ＤＣ−ＤＣ変換器の柔軟性と、処理チャンバ１２０への電力供給のための、プログラミングされたパルスの迅速な印加とを示すために提供されたものである。
【００７０】
図５Ａは、一実施形態にしたがった、リップル制御部１１４に基づいて調節されている例のパルシングパターン５００を示している。この例では、正パルス５０２は、パルスの開始時には高めの振幅のリップルを含むものとして示され、このリップルは、パルスがアクティブになるのに伴って減衰させることができる。負パルス５０４にも、同様な制御が提供できる。一部の実施形態では、正パルスは、極小のホール又は特徴をスパッタリングでエッチングするために及び／又は成長する膜を高密度にするために必要とされる陽イオンを提供するために使用されるので、リップル制御部１１４によって制御されるのは、正パルス５０２のみである。正パルス５０２の拡大図５０６が、図５Ｂに示されている。例えば、リップル制御部１１４は、正パルス５０２の開始時の位相の近くに、増幅されたリップル５０８を正確に提供することができる。この例では、正パルス５０２の冒頭の約２５％が、増幅されたＲＦ成分リップルを含む。正パルス中の、より長い期間にわたって更なる増幅を提供することが可能であり、プロセスレシピ１１６による求めに応じて、正パルス５０２の最大１００％にわたる増幅が可能である。前述のように、正パルス部分における、振幅が増したリップルの提供は、プラズマ中のイオン化を促す働きをすることができる。正パルスにおけるリップルの振幅の増加は、プラズマ空間中におけるイオン化を、可能性としては上部電極付近で促すと考えられる。その他の構成では、負パルス中における振幅が増したリップルの提供が、例えば基板の表面の近くなどの下部電極の近くにおけるイオン化を促す働きをするだろう。リップルをどこで変更するかの選択は、更に別の制御つまみを提供し、これは、プロセスエンジニアらが、正確に制御されたプロセスレシピを定めるために使用することができる。
【００７１】
図５Ｃは、リップル制御部１１４が、正常なリップル５２２と、その後に続く増幅されたリップル５２４とを提供し、次いで再び正常なリップル５２６に戻るようにプログラミング可能である例を示している。この例示では、リップル制御部１１４は、正パルス中のどこでリップルが提供可能であるかをプログラミング可能にできることが示されている。図５Ｄは、パルスの開始時に正常なリップル５３２が提供され、パルスの終わりに近づくにつれて異なるレベルの増幅されたリップル５３４及び５３６が提供可能であることを示している。繰り返し述べるが、プロセスレシピ１１６は、リップル制御がいつ及びどこでプラズマのイオン化を促すための利点を提供できるかを定めることができる。
【００７２】
図６Ａは、一実施形態にしたがった、プラズマチャンバ１２０に更なる電力を提供するために複数のバイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’が使用されてよいシステム６００を示している。例えば、回路構成の効率及び電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の電源能力に応じて、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器及び非バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器を、様々なレベルの電力を提供できるようにすることができる。一部の実施形態では、ＦＥＴは、高周波数のガリウムナイトライド・オン・シリコン（ｅＧａＮ）であることができる。一部の実施形態では、これらのタイプのＦＥＴは、高速切り替えが可能である。切り替えは、一実施形態では、１０ＭＨｚ以上に達することができる。更に前述のように、パルスの上昇（及び降下）時間は、マイクロ秒又はマイクロ秒未満の領域で制御されてよい。ＥｅＧａＮ  ＦＥＴに関する更なる情報については、＜参考文献１＞を参照するとよい。このアプリケーションノートは、あらゆる目的のために本明細書に組み込まれる。これらのＦＥＴは、一例に過ぎず、その他のメーカ、ベンダ、又はサプライヤからの、様々な強度、構成、及び／又は設計のその他のデバイスが使用できる。
＜参考文献１＞application note AN015, pp. 1-7“Introducing a Family of eGaN FETs for Multi-Megahertz Hard Switching Applications,” by Michael de Rooij, PhD, Johan Strydom, PhD, 2014, by Efficient Power Conversion Corporation
【００７３】
本書で説明される一部の実装形態では、切り替え速度は、好ましくは１ＭＨｚ以下に、更に好ましくは４００ＫＨｚ以下に設定される。現時点では、これらのタイプのデバイスは、例えば２ＫＶ及び１Ａｍｐなどの、約２キロワット（ＫＷ）の付近の電力を生成することができる。一部の実装形態では、処理チャンバ１２０などのＣＣＰチャンバへの供給に必要とされる電力の量は、８ＫＷから約１０ＫＷの付近であることができる。一部の実施形態では、ＤＣ−ＤＣ変換器は、例えば最大で５０ＫＷ又はそれ以上のように、大幅に高い電力を生成するように設計されてよい。また、対象とされるプロセスチャンバ設計及びレシピ要件に応じて、更に高い電力生成能力を伴うようにＤＣ−ＤＣ変換器を設計することも可能である。例えば、より高い合算電力出力を生成することができるように、デバイスを組み合わせて配列にしたものでＤＣ−ＤＣ変換器が形成されてよい。これらの実施形態は、例えば、２ＫＷ、４ＫＷ、１０ＫＷ等をそれぞれ供給する複数のＤＣ−ＤＣ変換器の組み合わせが結合器回路６０２を通じて供給されることを可能にしてよい。電力出力は、次いで、図７を参照にして後述されるように、導体１２８を通じて下部電極に、又は下部電極及び上部電極の両方に供給できる。結合器回路６０２は、やはりコントローラ１１０につながれている各ＤＣ−ＤＣ変換器によって提供される周波数を同期化するように構成できる。
【００７４】
一部の実施形態では、結合器回路６０２は、増幅された電力出力を伴う同期化されたパルシングパターンを提供できるように、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器の出力間で位相を調節する働きをすることができる。この実装形態例では、基板上に形成された材料に対してＣＣＰエッチング工程を実施するためにプラズマチャンバ１２０に電力を提供できるように、４つの２ＫＷバイポーラＤＣ−ＤＣ変換器を組み合わせることによって８ＫＷの電力が生成される。一部の実施形態では、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００の回路構成における電力生成の増加及び能力の向上に伴って、より少ない数のバイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００が使用されてよい。バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００は、デジタル方式でプログラミング及び制御が可能であるデジタルコンポーネントであるので、制限なく、１枚のプリント回路基板（ＰＣＢ）上に、個々のバイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００が設置可能であり、そのサイズは、おおよそ３インチ×６インチ（約７．６２センチ×１５．２４センチ）の範囲（例えば、１枚又は複数枚のカード）であってよい。
【００７５】
ＰＣＢのサイズは、設計されたフォームファクタ及び回路構成の高密度化に応じて可変である。例えば、ＰＣＢのサイズは、上述の例のサイズよりも小さい又は大きいことが可能である。フォームファクタが小さいと、複数のバイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００’の複数のＰＣＢカードを組み合わせても、依然として、大きい容積を占めるのが通常である旧来のＲＦ発生器よりも大幅に小さいサイズが得られる。更なる利点として、バイポーラＤＣ−ＤＣ変換器１００に関係付けられた回路構成は、旧来のＲＦ発生器よりも大幅に効率的である。例えば、ＤＣ−ＤＣ変換器によって生成される熱は、代表的なＲＦ発生器でよりも少なく、これは、複雑な冷却用インフラや大きい接地面積等の必要性を軽減する。また、ＤＣ−ＤＣ変換器のプログラミング可能性も、所望のパルシング構成の画定において、旧来のＲＦ発生器が使用されるときは不可能である大幅な単純化及び柔軟性を与える。
【００７６】
図６Ｂは、正パルスを提供するためにＤＣ−ＤＣ変換器１００Ａが使用され、負パルスを提供するためにＤＣ−ＤＣ変換器１００Ｂが使用される、別の例のシステム６２０を示している。この例は、正パルス及び負パルスへの供給に必要とされる生成電力を増やすために、正パルス及び負パルスのそれぞれのために複数のＤＣ−ＤＣ変換器を組み合わせることを示している。結合器回路６０２と同様に、結合器６２２及び６２４が使用される。一部の実施形態では、例えば、負パルスに使用されるＤＣ−ＤＣ変換器カードよりも多い枚数のＤＣ−ＤＣ変換器カードによって、追加の電力を正パルスに供給することが可能だろう。逆もまた、同様に真である。繰り返し述べるが、システムの構成は、コントローラ１１０がどのようにＤＣ−ＤＣ変換器とやり取りするかを制御するプロセスレシピ１１６に依存する。上記のように、コントローラは、パルシングパターンを定める電力制御部１１２とやり取りし、また、上述のように特定のパルス中におけるリップルの振幅を調節するために提供されてよいリップル制御部１１４ともやり取りする。
【００７７】
図７は、パルス電力がプロセスチャンバ１２０の下部電極、上部電極、又はその両方に提供可能である別の一実施形態を示している。一部の構成では、スイッチ７４０を通じて全てのパルス電力を下部電極に提供することが可能であり、上部電極は、スイッチ７４０を通じて同様に接地される。コントローラ１１０は、どの電極（即ち、上部電極及び／又は下部電極）が電力を受け取るかを制御できるように、スイッチ７４０をプログラミングするように構成される。一部の構成では、スイッチ７４０及びコントローラ１１０による設定にしたがって、上部電極が設定されている間にパルシングパターン７１０の正パルス７３２を伝送線路１２８を通じて下部電極に提供することができる。負パルス７３４中は、下部電極が接地されている間にパルス電力を伝送線路７２８を通じて上部電極に振り分けることができる。更にその他の実施形態では、スイッチ７４０は、（正及び負の）各パルスから一定の量の電力を上部電極及び下部電極の両方に提供することが可能である。上部電極及び下部電極に送られる電力の割合は、したがって、プロセスの効率を高める必要性に応じて動的に制御される。
【００７８】
スイッチ７４０は、したがって、伝送線路１２８及び７２８を通じて上部電極及び／又は下部電極に電力を出力することができるプログラミング可能なスイッチである。一実施形態では、スイッチ７４０は、電気コンポーネント及び／又は機械コンポーネントを含むことができる。スイッチ７４０は、デバイスによっては、上部電極又は下部電極のいずれかの接地を可能にできるように、グランドへの内部接続を有することができる。スイッチ７４０は、したがって、パルス（正若しくは負）、サイクル、又はプロセス工程、及び／又は監視されるエッチング条件に応じて、上部電極又は下部電極のいずれかを接地させることができる。
【００７９】
概して、パルス式ＤＣ生成は、ＤＣ電圧を取り上げてそれを高周波数に変換し、次いで、共振回路を通じて高電圧に増幅し、次いでダイオードネットワークを通じてＤＣに整流しなおす電力変換システムを含む。このシステムは、高速パルス式であることができ、イオンを加速させるために現在使用されている旧来の高周波数発生器で見舞われるインピーダンスの複雑性を有さない。
【００８０】
電圧範囲が可変である変換器を用いた実装形態に関する情報については、＜参考文献２＞を参照することができる。該論文は、あらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。
＜参考文献２＞“High-Frequency Resonant SEPIC Converter With A Wide Input And Output Voltage Ranges,” by Jingying Hu, et al., published by IEEE Transactions On Power Electronics, Vol. 27, No. 1, pp. 189-200, Jan. 2012
【００８１】
一部の実装形態では、コントローラは、システムの一部であり、このシステムは、上述された例の一部であってよい。このようなシステムは、１つ若しくは複数の処理ツール、１つ若しくは複数のチャンバ、処理のための１つ若しくは複数のプラットフォーム、及び／又は特定の処理コンポーネント（ウエハ台座やガス流システム等）などの、半導体処理機器を含むことができる。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理の前、最中、及び後におけるそれらの動作を制御するための電子機器と一体化されてよい。電子機器は、「コントローラ１１０」として言及されてよく、このコントローラは、１つ又は複数のシステムの様々なコンポーネント又は副部品を制御してよい。コントローラは、処理パラメータ及び／又はシステムタイプに応じ、処理ガスの供給、温度の設定（例えば、加熱及び／若しくは冷却）、圧力の設定、真空の設定、電力の設定、高周波数（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数の設定、流量の設定、流体供給の設定、位置及び動作の設定、特定のシステムに接続された若しくはインターフェース接続されたツール及びその他の移送ツール及び／若しくはロードロックに対してウエハを出入りさせるウエハ移送などの、本明細書で開示される任意のプロセスを制御するようにプログラミングされてよい。
【００８２】
概して、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、終点測定を可能にするなどを行う様々な集積回路、ロジック、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形態をとるチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定められたチップ、及び／又はプログラム命令（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若しくはマイクロコントローラを含んでいてよい。プログラム命令は、様々な個別設定（又はプログラムファイル）の形でコントローラに伝えられて半導体ウエハに対して若しくは半導体ウエハのために又はシステムに対して特定のプロセスを実行に移すための動作パラメータを定義する命令であってよい。動作パラメータは、一部の実施形態では、１枚以上の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、及び／又はウエハダイの製作における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ってよい。
【００８３】
コントローラは、一部の実装形態では、システムと一体化された、システムにつながれた、それ以外の形でシステムにネットワーク接続された、若しくはこれらの組み合わせである、コンピュータの一部であってよい、又はそのようなコンピュータにつながれてよい。例えば、コントローラは、「クラウド」の中、即ちファブホストコンピュータシステムの全体若しくは一部の中にあってよく、これは、ウエハ処理の遠隔アクセスを可能にすることができる。コンピュータは、製造ｄ動作の現進行状況を監視するために、又は過去の製造動作の履歴を調査するために、又は複数の製造動作から傾向若しくは性能基準を調査するために、又は現処理のパラメータを変更するために、又は処理工程を設定して現処理を追跡するために、又は新しいプロセスを開始させるために、システムへの遠隔アクセスを可能にしてよい。一部の例では、遠隔コンピュータ（例えば、サーバ）が、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ことができ、ネットワークは、ローカルネットワーク又はインターネットを含んでいてよい。遠隔コンピュータは、パラメータ及び／若しくは設定の入力又はプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでいてよく、これらのパラメータ及び／又は設定は、次いで、遠隔コンピュータからシステムに伝えられる。一部の例では、コントローラは、１つ以上の動作中に実施される各処理工程のためのパラメータを指定するデータの形式で命令を受信する。なお、パラメータは、実施されるプロセスのタイプに、及びコントローラがインターフェース接続されるように又は制御するように構成されたツールのタイプに特有であってよいことが、理解されるべきである。したがって、上述のように、コントローラは、ネットワークによって結ばれて本明細書で説明されるプロセス及び制御などの共通の目的に向かって作業する１つ以上の個別のコントローラを含むなどによって分散されてよい。このような目的のための分散コントローラの一例として、（プラットフォームレベルに又は遠隔コンピュータの一部として）遠隔設置されてチャンバにおけるプロセスを協同で制御する１つ以上の集積回路とやり取りするチャンバ上の１つ以上の集積回路が挙げられる。
【００８４】
代表的なシステムとして、制限なく、プラズマエッチングチャンバ若しくはプラズマエッチングモジュール、堆積チャンバ若しくは堆積モジュール、スピン・リンスチャンバ若しくはスピン・リンスモジュール、金属めっきチャンバ若しくは金属めっきモジュール、洗浄チャンバ若しくは洗浄モジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ若しくはベベルエッジエッチングモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバ若しくはＰＶＤモジュール、化学気相成長（ＣＶＤ）チャンバ若しくはＣＶＤモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ若しくはＡＬＤモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ若しくはＡＬＥモジュール、イオン注入チャンバ若しくはイオン注入モジュール、追跡チャンバ若しくは追跡モジュール、並びに半導体ウエハの製作及び／若しくは製造に関係付けられた若しくは使用されるその他の任意の半導体処理システムが挙げられる。
【００８５】
上記のように、ツールによって実施される１つ以上のプロセス工程に応じ、コントローラは、その他のツール回路若しくはツールモジュール、その他のツールコンポーネント、クラスタツール、その他のツールインターフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場の随所にあるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体製造工場におけるツール場所及び／若しくは装填ポートに対してウエハ入り容器を出し入れする材料輸送に使用されるツールのうちの、１つ以上とやり取りしえる。
【００８６】
上記の実施形態を念頭に置くと、実施形態は、コンピュータシステムに格納されたデータを伴う様々なコンピュータ実行動作を利用できることが理解されるべきである。これらの動作は、物理量の物理的操作を必要とする動作である。本書で説明されて実施形態の一部を構成する動作は、有用な機械動作である。実施形態は、また、これらの動作を実施するための機器又は装置にも関する。装置は、特殊用途コンピュータのように、所要の目的にあわせて特別に構成されてよい。特殊用途コンピュータとして定められたときは、コンピュータは、特殊用途のために動作可能でありつつも、特殊用途の一部ではないその他の処理、プログラム実行、又はルーチンも実施することができる。或いは、動作は、コンピュータメモリ若しくはキャッシュに格納された又はネットワークを通じて得られた１つ以上のコンピュータプログラムによって選択的にアクティブにされる又は構成される汎用コンピュータによって処理されてよい。データは、ネットワークを通じて得られるときは、例えばコンピューティングリソースのクラウドなどの、ネットワーク上のその他のコンピュータによって処理されてよい。
【００８７】
１つ以上の実施形態は、コンピュータ読み取り可能媒体上のコンピュータ読み取り可能コードとしても作成できる。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータシステムによって後に読み出せるデータを格納することができる任意のデータストレージ機器である。コンピュータ読み取り可能媒体の例には、ハードドライブ、ネットワーク接続ストレージ（ＮＡＳ）、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、並びにその他の光及び非光データストレージ機器がある。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ読み取り可能コードが分散方式で格納及び実行されるようにネットワーク接続コンピュータシステムに分散された有形のコンピュータ読み取り可能媒体を含むことができる。
【００８８】
方法の動作は、特定の順番で提示されているが、これらの動作間にその他のハウスキーピング動作が実施されてよいこと、又は僅かに異なる時点で動作が生じるように調整されてよいこと、又はオーバーレイ動作の処理が所望の形で実施されさえすれば、処理に関係付けられた様々な時間間隔での処理動作の発生を可能にするシステム内で動作が分散されてよいことが理解されるべきである。
【００８９】
以上の実施形態は、理解を明瞭にする目的で幾らか詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲内で特定の変更及び修正が可能であることが明らかである。したがって、本実施形態は、例示的であって限定的ではないと見なされ、本明細書で与えられる詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物の範囲内で変更されてよい。
【図１Ａ】
2017199649.tif 000003
【図１Ｂ】
2017199649.tif 000004
【図１Ｃ】
2017199649.tif 000005
【図２】
2017199649.tif 000006
【図３】
2017199649.tif 000007
【図４Ａ】
2017199649.tif 000008
【図４Ｂ】
2017199649.tif 000009
【図４Ｃ】
2017199649.tif 000010
【図４Ｄ】
2017199649.tif 000011
【図４Ｅ】
2017199649.tif 000012
【図４Ｆ】
2017199649.tif 000013
【図４Ｇ】
2017199649.tif 000014
【図５Ａ】
2017199649.tif 000015
【図５Ｂ】
2017199649.tif 000016
【図５Ｃ】
2017199649.tif 000017
【図５Ｄ】
2017199649.tif 000018
【図６Ａ】
2017199649.tif 000019
【図６Ｂ】
2017199649.tif 000020
【図７】
2017199649.tif 000021
【外国語明細書】
2017199649000001.pdf