プラズマエッチング方法及びその装置
【課題】 縦横比が大きい回路パターンを容易に形成可能なプラズマ処理方法及びその装置を提供する。
【解決手段】 本発明の実施形態による基板の蝕刻方法はチャンバー内に基板サポート上に基板を提供する段階、前記チャンバー内にプラズマ内で前記基板内に形成物を蝕刻する段階、前記形成物内に正電荷を減少させる段階、および前記形成物内に正電荷を減少させた後に、プラズマ内で前記基板内に前記形成物をさらに蝕刻する段階を含む。
【解決手段】 本発明の実施形態による基板の蝕刻方法はチャンバー内に基板サポート上に基板を提供する段階、前記チャンバー内にプラズマ内で前記基板内に形成物を蝕刻する段階、前記形成物内に正電荷を減少させる段階、および前記形成物内に正電荷を減少させた後に、プラズマ内で前記基板内に前記形成物をさらに蝕刻する段階を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する製造装置に関し、より具体的に、本発明はプラズマエッチング技術及びプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造で、プラズマエッチングは多様な異なる回路パターンを成形するために利用される。例えば、プラズマエッチングは半導体基板内にホール、またはコンタクトを成形すること及び金属配線及びコンタクトをパターニングすること等に使われる。プラズマエッチングは半導体基板の基礎となる半導体バルク上に、そして半導体基板の１つ、またはその以上の半導体膜及び／または導電膜及び／または誘電膜上に直接的に実行できる。
【０００３】
一般的に、プラズマエッチングはエッチングされる対象を含むチャンバー（Ｃｈａｍｂｅｒ）内にイオン化された反応性ガスのプラズマが生成される工程を伴う。化学吸着は対象の露出された表面物質とプラズマ反応粒子との間に発生する。結果として生じた反応生成物分子はチャンバーから除去されて吸収される。そのように、対象の露出された表面物質は化学的に除去される、すなわち、エッチングされる。また、プラズマイオンと対象の露出された表面の間に物理的衝突から起因する対象物質の物理的除去があり得る。
【０００４】
プラズマエッチング装置の構成には色々な他の形態があるが、一般的に、各々は工程チャンバー内に反応ガスのイオン化のために高周波電力（例えば、無線周波数電力）を使用する。プラズマエッチング装置等の典型的な例は、容量結合型プラズマ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＣＣＰ）装置及び誘導結合型プラズマ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ：ＩＣＰ）装置を含む。誘導結合型プラズマの場合、プラズマはチャンバーに隣接するように位置されたアンテナを利用する高周波電力の誘導結合により生成される。これと違い、容量結合型プラズマの場合、プラズマはチャンバー内に位置し、容量結合されたアノ−ド電極及びカソード電極に高周波電力を印加することによって生成される。特許文献１に記載のプラズマエッチング方法では、容量結合型プラズマエッチング装置を用いて、エッチング形状を任意かつ精密に制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本公開特許第２００９−２４６１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は縦横比が大きい回路パターンを容易に成形可能なプラズマ処理方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の概念の一観点によれば、チャンバー内に基板サポート上に基板を提供すること、チャンバー内にプラズマ内で基板内に形成物をエッチングすること、形成物内に正電荷を減少させることと、形成物内に正電荷を減少させた後、プラズマ内で基板内に形成物をさらにエッチングするのを含むエッチング方法が提供される。
【０００８】
本発明の概念の他の一観点によれば、エッチングチャンバー内で基板内に形成物を周期的にエッチングするためにパルスされた第１周波数電力信号及び第２周波数電力信号をエッチングチャンバーに印加し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い基板のエッチング方法が提供されている。エッチング方法はチャンバー内でパルスされた直流電圧を電極に印加すること及び形成物を周期的にエッチングする間、形成物内に正電荷を周期的に縮めるためにパルスされた第１及び第２周波数電力信号及びパルスされた直流電圧を同期化させる段階を含む。
【０００９】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバー内に第１電極を含む基板サポート上に基板を提供する段階、第１電極から離隔された第２電極にパルスされた第２周波数電力信号及び負の直流電圧を印加する段階、及び第１電極にパルスされた第１周波数電力信号を印加することによって基板に形成物をエッチングする段階を含む基板のエッチング方法が提供される。第１周波数は第２周波数より低く、第１周波数電力信号のパルス−オフ区間は第２周波数電力信号のパルス−オフ区間と少なくとも部分的に重畳される。方法は第１及び第２周波数電力信号の重畳されたパルス−オフ区間の少なくとも一部分内で負の直流電圧の大きさを増加させる段階及び負の直流電圧の大きさを減少させる段階によって基板内に形成物をよりエッチングする段階をより含む。
【００１０】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバーと、チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、チャンバー内に第１電極から離隔された第２電極と、高周波供給ユニットと、直流供給ユニット及び制御ユニットとを含むエッチング装置が提供されている。高周波供給ユニットはパルスされた第１周波数電力信号を第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を第１及び第２電極中１つに供給し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い。直流供給ユニットは第１及び第２電極中１つにパルスされた直流電圧を供給する。制御ユニットは第１及び第２周波数電力信号の各パルス−オフ区間の少なくとも一部分内でパルスされた直流電圧の大きさが増加されるようにパルスされた直流電圧及びパルスされた第１及び第２周波数電力信号を同期化させる。
【００１１】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバーと、チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、チャンバーに隣接した誘導性コイルと、高周波供給ユニットと、直流供給ユニット及び制御ユニットとを含むエッチング装置が提供される。
高周波供給ユニットはパルスされた第１周波数電力信号を第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を誘導性コイルに供給し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い。直流供給ユニットは第１及び第２電極中１つにパルスされた直流電圧を供給する。制御ユニットはパルスされた直流電圧の大きさが第１及び第２周波数電力信号の各パルス−オフ区間の少なくとも一部分内に増加されるようにパルスされた直流電圧及びパルスされた第１及び第２周波数電力信号を同期化させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の概念によるエッチング方法によって、基板上のエッチング膜に縦横比が非常に大きい回路パターンの成形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概念の一実施形態によるプラズマエッチング装置を示す図である。
【図２】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチング方法を説明するための波形図（ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉａｇｒａｍ）である。
【図３】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングによって生成された物理的変数の変動を示す図である。
【図４】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングによって生成された２次電荷フラックス（ｆｌｕｘ）及びプラズマ内の電位を説明するための図である。
【図５】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングを説明するためのエッチングモデルの断面図である。
【図６】本発明の概念のよるプラズマエッチング方法の他の一実施を説明するための波形図である。
【図７】本発明の概念によるプラズマエッチング方法の他の一実施形態を説明するための波形図である。
【図８】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図９】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の概念の実施形態によるプラズマエッチング方法を説明するための順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以上の本発明の目的、他の目的、特徴及び利点は添付の図面と関連した以下の望ましい実施形態を通じて容易に分かれる。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化できる。むしろ、ここで紹介される実施形態は開示された内容が徹底し、完全になれるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝えられることができるようにするために提供される。
【００１５】
図面で、構成の大きさ、相対的大きさ及び形態及び膜質及び領域などは明確性のために誇張されている。したがって、図面で例示された領域は概略的な属性を有し、図面で例示された領域の形は素子の領域の特定形態を例示するためあり、発明の範囲を制限するためではない。また、明細書全体にかけて同一の参照番号で表示された部分は同一の構成要素を示す。
また、空間的比較用語、例えば、「上部」及び「下部」は図面に示すように、他の構成要素及び／または特性と構成要素及び／または特性の関係を説明するために使われる。したがって、空間的比較用語は図面で描写された方向と他の方向に適用される。空間的比較用語は説明の便宜のために図面に示す方向を参照し、空間的比較用語は限定されず、本発明による実施形態が図面に示すことと他の方向を推定することができる。
【００１６】
本明細書において、ある膜（または層）が他の膜（または層）または基板上に存在すると言及される場合、それは他の膜（または層）または基板上に直接成形されることができ、またはその間に第３膜（または層）が介在され得る。本明細書で「及び／または」という表現は前後に羅列された構成要素の中少なくとも１つを含む意味として使われる。
【００１７】
本明細書の多様な実施形態で「第１」、「第２」、「第３」などの用語が多様な部分を説明するために使われるが、その部分がこのような用語によって限定されない。その用語はある部分を他の部分と区別させるために使われるだけである。
本明細書で使われた用語は本発明の実施形態を説明するためであり、本発明を制限するのではない。本明細書で、単数型は特別に言及しない限り、複数型も含む。明細書で使われる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は１つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００１８】
以下、図面を参照して本発明による実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の概念の一実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。図１を参照すれば、本発明の一例によるプラズマエッチング装置１０１はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、マッチングユニット１２３、直流供給ユニット１２６、及び制御ユニット１２８を含む。
【００１９】
チャンバー１１０はチャンバー１１０のプロセス空間内にプラズマＰを維持するように構成される。
第１電極１１２は一般的に、チャンバー１１０内で基板、例えば、半導体ウェハＷを支持するための基板サポートの一部分、または全部を構成する。基板サポートの形態は限定されない。例えば、基板サポートは第１電極１１２と半導体ウェハＷとの間に介在する図示しないプラットホーム、またはチャックを含むことができる。この場合、プラットホーム、またはチャックは第１電極１１２上に直接配置され、または、プラットホーム、またはチャックは第１電極１１２から離隔して配置される。
【００２０】
図１に示したように、第１電極１１２及び第２電極１１４はチャンバー１１０のプロセス空間を挟んで互いに対向する。例えば、第１電極１１２及び第２電極１１４は導電性シリコン（Ｓｉ）、またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）のようなシリコン含有導電物質により形成される。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００２１】
本実施形態の一例として、エッチングされる基板は半導体ウェハＷであって、基板はその内の蒸着された１つ、またはそれ以上の導電膜、半導体膜、及び／または絶縁膜を含むことができる。しかし、本発明は基板が半導体ウェハーであることに限定されない。「基板」はそれ自体で本明細書で説明されるプラズマエッチング技術、またはプラズマエッチング装置を使用してエッチングされる１つ、またはそれ以上の物質及び／または膜を含む。
【００２２】
本実施形態の一例として、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２及びマッチングユニット１２３は第１電極１１２にパルスされた高周波電力を供給する高周波供給ユニット１３０を構成する。これを下記により具体的に説明する。
【００２３】
第１高周波ソース１２１は第１周波数を有する第１高周波電力信号を生成し、第２高周波ソース１２２は第２周波数を有する第２高周波電力信号を生成する。本実施形態の一例として、第１周波数は第２周波数より低い。例えば、第１周波数及び第２周波数はそれぞれ無線周波数ＲＦ範囲内にあり得る。他の例によれば、第１周波数は１５ＭＨｚの無線周波数、または１５ＭＨｚより低い無線周波数ＲＦであり、第２周波数は無線周波数ＲＦ範囲内にあるか、又は無線周波数ＲＦより高くあり得る。
【００２４】
第２高周波電力信号、または第２高周波電力信号より高い周波数はチャンバー１１０のプロセス空間内にプラズマを形成するのに利用され、第１高周波電力信号、または第１高周波電力信号より低い周波数はプラズマイオンが半導体ウェハＷ上に入射されるようにプロセス空間内でプラズマイオンを励起する（ｅｘｃｉｔｅ）ために利用される。本明細書内の背景技術で論議されたように、半導体ウェハＷの露出された表面物質は化学的に及び／または物理的に除去される、すなわち、エッチングされる。その上、図１には図示しないが、プラズマエッチング装置１０１はチャンバー１１０内に１つ、またはそれ以上の工程ガスが流入するための１つ、またはその以上のガス注入口、及びチャンバー１１０から反応ガス及びエッチング副産物を放出するための１つ、またはその以上のガス排出口と同一の他の構成要素を含むことができる。例えば、プラズマエッチング装置１０１は半導体ウェハＷを囲むシリコン及び／または石英の輪状の構成要素も含むことができる。
【００２５】
図１に示したように、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号はそれぞれ第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２からマッチングユニット１２３に印加される。より具体的に説明すれば、本実施形態の一例として、マッチングユニット１２３は各々の第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２から第１高周波信号及び第２高周波電力信号をパルス変調し、パルス変調された高周波電力信号を第１電極１１２に印加するために制御ユニット１２８に応答する電子回路である。また、マッチングユニット１２３は第１電極１１２に最大電力を伝達するために第１電極１１２のインピーダンスに第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２の負荷インピーダンスを整合させ得る。マッチングユニット１２３は単一回路ブロック内に集積された２つ、またはそれ以上の回路ブロックの内に機能的に分離できると理解できる。
【００２６】
図１を再び参照すれば、本実施形態の一例によれば、直流供給ユニット１２６は第２電極１１４にパルスされた負の直流電圧を供給するために制御ユニット１２８に対応する。本実施形態の一例によれば、パルスされた負の直流電圧は低い負の電圧と高い負の電圧との間で変動する。
【００２７】
本実施形態の一例によれば、制御ユニット１２８は直流供給ユニット１２６及びマッチングユニット１２３のパルスタイミング作用（ｐｕｌｓｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ）を制御する。特に、以下の方法の説明によれば、制御ユニット１２８は第２電極１１４に印加されるパルスされた負の直流電圧と第１電極１１２に印加される第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルス変調を同期化させ得る。
【００２８】
図２に関し、後述する１つの特定の例によれば、制御ユニット１２８はオン／オフ（１ビット）制御信号をマッチングユニット１２３に印加し、低／高（１ビット）制御信号を直流供給ユニット１２６に印加する電子回路であり得る。制御ユニット１２８によって生成された制御信号のパルス周波数及びデューティー比の例は本明細書内に後述される。
【００２９】
マッチングユニット１２３、制御ユニット１２８及び／または直流供給ユニット１２６は単一回路ブロック内に組み合わせることができ、または別個の回路ブロックの内に機能的に分離できる。本実施形態はこのようなユニットのソフトウェア構成及び／または特定内部回路によって限定されない。
【００３０】
図２は本発明の一実施形態によって図１のプラズマエッチング装置の作動の一例を説明する模式図である。
【００３１】
図１及び図２を共に参照すれば、本発明の一実施形態によれば、区間１（ｎ）及び区間２（ｎ）は周期的エッチング工程のｎ番目周期を構成する（ｎは整数である）。特に、図２はパルスされた第１高周波電力信号、第２高周波電力信号、及びパルスされた負の直流供給電圧における周期的エッチング工程の（ｎ）番目周期と周期的エッチング工程の（ｎ）番目周期の次の周期的エッチング工程の（ｎ＋１）番目周期の区間１（ｎ＋１）を示す。上述されたように、本実施形態の一例によれば、このような信号は制御ユニット１２８によって同期化される。特に、本実施形態の一例によれば、負の直流供給電圧が第１負電圧Ｖ１である場合、パルスされた第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオン状態（区間１（ｎ））になり、負の直流供給電圧が第２負電圧Ｖ２である場合、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオフ状態（区間２（ｎ））になるように、制御ユニット１２８がマッチングユニット１２３及び直流供給ユニット１２６を制御するように構成される。
【００３２】
例えば、図２に図示された信号のパルス周波数は約１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚであり、デューティー比は約１０％〜９９％であり得る。具体的な例によれば、図２に図示された信号のパルス周波数は約１０ｋＨｚであり、信号のデューティー比は約７０％であり得る。ここで、デューティー比は区間１（ｎ）及び区間２（ｎ）の合計に対する区間１（ｎ）の比率である。しかし、本発明はこのような具体的な範囲及び例に限定されない。
【００３３】
図２を再度参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルスは同期化することができる。すなわち、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号は同時にターンオンされ、また、ターンオフされる。具体的な例によれば、オン状態の区間（例えば、図２で区間１（ｎ）及び区間１（ｎ＋１））内で第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号は各々約２０００Ｗ及び約８０００Ｗであり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００３４】
第１高周波信号および第２高周波信号のオン状態／オフ状態の区間と同期化して、負の直流電圧は第１負電圧Ｖ１と第２負電圧Ｖ２との間で変動する。特に、図２に示したように、第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオフ状態である場合、負の直流供給電圧は第１負電圧Ｖ１から第２負電圧Ｖ２まで変動し、第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオン状態である場合、負の直流供給電圧は第２負電圧Ｖ２から第１負電圧Ｖ１まで変動する。例えば、第１負電圧Ｖ１の大きさが約０Ｖ〜５００であり、第２負電圧Ｖ２の大きさは約２００Ｖ〜２０００Ｖであり得る。さらに具体的な例によれば、第１負電圧Ｖ１の大きさは約２００Ｖ〜３００Ｖであり、第２負電圧Ｖ２の大きさは４００Ｖ〜２０００Ｖであり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００３５】
図３は図２に図示したプラズマエッチング方法において、物理的変数の変化を加えた図であり、図４は図２に図示した第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオフ状態であるとき、発生する物理的現状を説明する模式図である。図４（ａ）は２次電子のフラックスを説明する模式図であり、図４（ｂ）はプラズマ内の電位を示す模式図である。
【００３６】
図２から図４までを参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がターンオフされる時（区間２（ｎ）が始まる時）、正イオンの密度Ｎ+ion、電子密度Ｎｅ、電子温度Ｔｅ及びプラズマＰ電位Ｐｐが減少する。また、正イオン密度Ｎ+ion及び電子密度Ｎｅとの間の差に対応する負イオン密度Ｎ-ionは増加する。
【００３７】
また、上述されたように、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第１負電圧Ｖ１から第２負電圧Ｖ２に増加する。結果的に、図４を参照すれば、プラズマＰ内に残存する正イオンｅ+は第２電極１１４に加速されて衝突し、２次電子２ndｅ-が生成する。したがって、第２電圧Ｖ２程度のエネルギーを有する生成された２次電子２ndｅ-はプラズマＰを通過し、第１電極１１２、すなわち、半導体ウェハＷに入射される。また、プラズマＰ内に残存する電子Ｂｕｌｋｅ-も第１電極１１２に向けて入射される。しかし、２次電子２ndｅ-は第１電極１１２に向けて入射される電子の大部分を構成する。
【００３８】
図５は上述されたプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング技術内にエッチングメカニズムを説明するための断面図である。図５で、基板１１上にエッチングされる膜であるエッチング膜１３、およびエッチングマスク１５が形成されている。例えば、エッチング膜１３は絶縁膜であり、基板１１は半導体基板、半導体ウェハ、または透明基板であり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。また、エッチング膜１３は多様な物質膜に成形されることができ、基板１１に隣接する一部分であり得る。
【００３９】
図５（ａ）を参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオン状態であり、負の直流電圧が第１電圧Ｖ１である区間１（ｎ）内で、エッチングマスク１５を通じて、露出したエッチング膜１３内に形成物、例えば、ホール、またはトレンチなどをエッチングするようにプラズマ内の正イオンｅ+が基板１１を搭載する第１電極１１２に向かう。電子シェーディング効果（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｈａｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）により、形成物内に入射した電子の量は正イオンｅ+より小さい。したがって、正イオンｅ+は形成物の下部領域に蓄積される。
【００４０】
形成物の下部領域に正イオンｅ+が蓄積する量は形成物の深さが深くなることによってエッチング効果に不利な影響を及ぼす。これはエッチング間形成物の下部領域に蓄積された正イオンｅ+が形成物の下部領域にプラズマから入射した正イオンｅ+の量を減少させるためである。結果的に、エッチング率はエッチング深さの増加によって減少され、形成物の縦横比が限定される。例えば、最大エッチング可能な縦横比は２０：１であり得る。
【００４１】
次の説明によれば、本発明の実施形態は形成物の下部領域に正イオンｅ+等が蓄積する量を減少させることによってエッチング効果を高めることに対して、少なくとも部分的に示す。
【００４２】
図５（ｂ）は第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオフ状態であり、負の直流電圧が第２電圧Ｖ２である区間２（ｎ）を示す断面図である。この時、図４を参照し、前で説明したことによれば、プラズマＰ内に残存する正イオンｅ+は第２電極１１４に加速されて衝突し、２次電子２ndｅ-が生成されて第１電極１１２に向かって入射する。２次電子２ndｅ-は形成物の下部領域に予め蓄積された正イオンｅ+を２次電子２ndｅ-により中性化するように、形成物内に深く進入する。また、図５（ｂ）に示したように、十分な量の２次電子２ndｅ-が形成物の下部領域内に純負電荷（ｎｅｔ−ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ）になるように蓄積することができる。これによって、エッチング工程の次の周期でエッチング効果を高めることができる。
【００４３】
図５（ｃ）は図２の区間１（ｎ＋１）に対応する断面図である。ここで、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号はオン状態であり、負の直流供給電圧は第１電圧Ｖ１である。エッチング作用は上述した現象により発生する。下部領域に正イオンｅ+が区間２（ｎ）内で中性化されたため、区間１（ｎ＋１）で生成した正イオンｅ+は形成物の下部領域内に妨害されないため、エッチング効果は強くなる。さらに、上述したように、形成物の下部領域が区間２（ｎ）の終了で純負電荷を有するため、区間１（ｎ＋１）で生成した正イオンｅ+は形成物の下部領域内により大きいエネルギーに蓄積されることができ、エッチング効果をさらに強くすることができる。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、エッチング工程は各エッチング周期が区間１及び区間２を含むように周期的にＮ回反復される。図５（ｄ）は最後の周期であるＮ番目周期の区間１（Ｎ）後に最終エッチング形成物を示した図である。最後の周期であるＮ番目周期の区間２（Ｎ）の電荷の中和が選択的に省略できることが明白である。
【００４５】
各周期での区間２（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）で形成物の下部領域内に正電荷を減少させることによって、各周期でのエッチング区間である区間１（ｎ）（ｎ＝２〜Ｎ）でエッチング効果が強化され、それにより大きい縦横比のエッチング形成物が形成され得る。例えば、縦横比は５０：１、またはそれより大きいことが可能である。
【００４６】
上述されたように、エッチング形成物はホール、またはトレンチを含む。しかし、形成物はそれに限定されず、他の実施形態はビア、ホール、グルーブ、コンタクト、ラインパターンなどを含むナノスケール回路パターンの形成物を含む。
【００４７】
図１から図５までを参照して上述した実施形態によれば、制御ユニット１２８は第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のオフ状態の区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるように直流供給ユニット１２６及びマッチングユニット１２３のパルス時点を制御するように構成される。しかし、本発明はここに限定されず、本発明の範囲内で多様な変化は本発明の技術分野の通常の知識を有する人々に明白なことである。第１実施形態のように、高周波ソース１２１、１２２及び／またはマッチングユニット１２３は制御ユニット１２８のパルスされた第１高周波信号及び第２高周波信号を独立的に生成するように構成されることができる。この場合に、制御ユニット１２８は第１及び第２高周波信号のオフ状態区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるように第１及び第２高周波信号のパルス周波数及びデューティー比を認知して（または示した信号を受けること）、その後に直流供給ユニット１２６を制御するように構成されることができる。逆に、他の実施形態によれば、直流供給ユニット１２６は制御ユニット１２８のパルスされた負の直流供給電圧を独立的に生成するように設定されることができる。この場合に、制御ユニット１２８は第１及び第２高周波信号のオフ−状態の区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるようにパルスされた直流負の供給電圧のデューティー比及びパルス周波数を認知して（または示した信号を受けること）、その後に第１及び第２高周波少数１２１、１２２及び／またはマッチングユニット１２３を制御するように構成されることができる。
また、図６及び図７を参照して後述されるように、本発明は図２に図示された特定パルスパターンに限定されない。
【００４８】
本発明の他の実施形態によるプラズマエッチング技術を図６を参照して説明できる。具体的に、図６は（ａ）から（ｃ）までに分類された３個の実施形態を示す。
【００４９】
図６の（ａ）を参照すれば、本実施形態は区間２（ｎ）に第１時間ｔ１の間、第２高周波電力信号がオン状態であることを特徴とする。このとき、第１高周波電力信号はオフ状態であり、負の直流電圧は第２電圧Ｖ２である。本実施形態は区間２（ｎ）の初期時間にプラズマ内に電荷密度を維持することにとって有利であり、それによって、区間２（ｎ）でプロセス空間内に残存する電荷（図４のｂｕｌｋ ｅ-）の量を増加させることができる。これは区間２（ｎ）で形成物内に正電荷を中性化させることができる、第１電極１１２に向かって入射した電荷の総量を増加させることができる。
【００５０】
しかし、本発明はエッチング工程の各周期の各区間の終了前に、第２高周波電力信号をターンオフすることも含む。図６の（ｂ）に示したように、区間１（ｎ）の終了から第２時間ｔ２遡ったとき、第２高周波電力信号はターンオフされる。第２高周波電力信号がターンオフされた後に、十分量のプラズマがその時間の間エッチングするために維持することができるため、本発明のこのような変化は電力消比を減少させるのに効果的であり得る。
【００５１】
本発明の他の変化は図６の（ｃ）に図示される。ここで、各周期において、プロセス周期の区間１（ｎ）の終了から第２時間ｔ２遡ったとき、第２高周波電力信号をターンオフし、プロセス周期の区間２（ｎ）で区間１（ｎ）が終了してから第３時間ｔ３の間、またターンオンされる。本発明のこのような変化は図６の（ａ）及び（ｂ）の変化と関連して上述されたことと同一な利点を達成できる。
【００５２】
本発明は図２及び図６の具体的な例に限定されず、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルス変数内に他の変化が本発明の範囲内に存在することは本発明の技術分野の通常の知識を有する者に明白なことである。また、後述されるように、電極１１４に印加される負の直流電圧のパルス変数は多様に変化する。
【００５３】
具体的に、図７の（ａ）から（ｅ）まではエッチング工程周期の区間２（ｎ）において電極１１４に印加される負の直流電圧のパルス変数の多様な他の実施形態を示す。
【００５４】
各区間２（ｎ）において連続的な高い負の直流電圧Ｖ２の適用はマッチングユニット１２３に加わるストレスを誘発し、マッチングユニット１２３に潜在的に長期間損傷を誘発する。図７の（ａ）から（ｅ）まではマッチングユニット１２３に加えられるストレスを縮めるための多様な実施形態を示す。
【００５５】
図７の（ａ）から（ｃ）までの実施形態は各周期の区間２（ｎ）内で複数の高い負の直流電圧パルス等の適用に対して示す。即ち、高い負の直流電圧パルスはマルチパルス電圧パルスである。図７の（ａ）によれば、複数の負の電圧パルスの各々は同一の電圧大きさＶ２を有する。図７の（ｂ）によれば、電圧パルスは最大で負の電圧Ｖ２に階段形態に増加する。図７の（ｃ）によれば、電圧パルスは負の電圧Ｖ２より小さい電圧に減少する。その実施形態の中から図７（ｃ）のパルス形態が第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がターンオフされた後に、電荷密度の減少を考慮して最適である。
【００５６】
図７の（ｄ）を参照すれば、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第２電圧Ｖ２から徐々に減少される。即ち、高い負の直流電圧パルスは傾斜された電圧パルスである。他の対案によれば、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第２電圧Ｖ２に徐々に増加することができる。
【００５７】
図７の（ｅ）の実施形態は負の直流電圧Ｖ２のパルス幅が区間２（ｎ）のパルス幅より小さいことを示す。特に、第２電極１１４に印加される負の直流電圧は区間２（ｎ）の開始点から第１時間ｔ１以後に第２電圧Ｖ２に増加され、区間２ｎの終了から第２時間ｔ２遡って第１電圧Ｖ１にまた減少される。
【００５８】
多様な上述された実施形態の本発明はプラズマエッチングの間、エッチングされた形成物内に周期的に正電荷を中性化することを特徴とする。上述された実施形態によれば、これは周期的工程を反復的に実行することによって達成され、各周期は電荷相殺区間（区間２（ｎ））及びエッチング区間（区間１（ｎ））を含む。また、上述された実施形態で、各周期は周期的工程の以前周期と同一の変数を有する。だが、本発明はこのような方法に限定されない。すなわち、他の実施形態で、１つ、またはその以上の周期の変数は周期的工程の他の周期に関連して変更できる。
【００５９】
（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図８を参照すれば、第２実施形態によるプラズマエッチング装置１０２はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３、第２マッチングユニット１２４、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。ここで、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３及び第２マッチングユニット１２４は高周波供給ユニットを構成する。
【００６０】
図８では第２高周波ソース１２２から第２高周波電力信号が第２マッチングユニット１２４を通じて第２電極１１４にプラズマ生成のために印加されることを除いて図１の実施形態と類似である。逆に、図８の実施形態の動作は図２から図７までを参照して上述されたことと同一であり、これによって、図８の実施形態の具体的な動作説明は重複を避けるために省略される。
【００６１】
（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図９を参照すれば、第３実施形態によるプラズマエッチング装置１０３はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３、第２マッチングユニット１２４、誘導性ワインディング１１６、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３及び第２マッチングユニット１２４は高周波供給ユニットを構成する。
【００６２】
図９の実施形態は第２高周波ソース１２２から第２高周波電力信号が第２マッチングユニット１２４を通じて誘導性ワインディング（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｗｉｎｄｉｎｇ）１１６にプラズマ生成のために印加されることを除いて、図８の実施形態が類似である。即ち、誘導性ワインディング１１６はチャンバーのプロセス空間内にプラズマＰを生成することに効果的である。図９の実施形態の動作は図２から図７までを参照して上述されたことと同一であり、これによって、図９の実施形態の具体的な動作説明は重複を避けるために省略される。
【００６３】
（第４実施形態）
図１０は本発明の第４実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図１０を参照すれば、本実施形態によるプラズマエッチング装置１０４はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、マッチングユニット１２３、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２及びマッチングユニット１２３は高周波供給ユニットを構成する。
【００６４】
図１０の実施形態は正の直流電圧が直流供給ユニット１２６から第１電極１１２に供給されることを除いて図１の実施形態と類似である。正の直流電圧を第１電極１１２に供給することによって、プラズマ内に残存する電子（図４のｂｕｌｋ ｅ-）が第１電極に向けて入射され、半導体ウェハＷのエッチングされた形成物内に正電荷を中性化する。第２高周波電力信号がターンオフ状態である場合、電荷密度が急激に減少するため、図１０の実施形態は以前の実施形態と同一の効果を実現できない。一方、図１０の実施形態は第２高周波電力信号が区間２（ｎ）の一部分内でオン−状態である図６の（ａ）及び（ｃ）の実施形態に特に適合できる。違う点として、図１０の実施形態の動作（正の直流電圧を使用すること）は図２から３まで及び図５から７までを参照して上述されたことと同一であり、これによる図１０の実施形態の具体的な作動説明は重複を避けるために省略される。
【００６５】
図１１を参照して本発明の第１実施形態から第４実施形態によるプラズマエッチング方法が説明される。
まず、基板がプラズマエッチングチャンバー内に配置される（Ｓ１０）。プラズマエッチングチャンバーは図１及び図８から図１０までを参照して上述された多様な実施形態によることを含む。そして、エッチング工程がエッチングチャンバー内に配置された基板内に形成物をエッチングするために実行される（Ｓ２０）。その後、形成物内の正電荷を減少させ（Ｓ３０）、以後のエッチング工程のエッチング効果が高める。エッチング工程はまた基板内に形成物をさらにエッチングするために実行される（Ｓ４０）。プラズマエッチングが続く場合（Ｓ５０でＮｏの場合）、工程はまたエッチングされた形成物内の正電荷を減少させ（Ｓ３０）、そして、形成物をよりエッチングするために他のエッチング工程を実行する（Ｓ４０）。正電荷の減少（Ｓ３０）及び形成物のエッチング（Ｓ４０）は形成物が完全に成形される時（Ｓ５０のｙｅｓの場合）まで反復される。
【００６６】
以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明はその技術的思想や必須な特徴を変更することなく、他の具体的な形態に実施され得る。したがって、上述した実施形態はすべての方面において例示なことであり、限定的でないことに理解しなければならない。
【符号の説明】
【００６７】
１１０ チャンバー、
１１２ 第１電極、
１１４ 第２電極、
１２１ 第１高周波ソース、
１２２ 第２高周波ソース、
１２３ マッチングユニット、
１２６ 直流供給ユニット、
１２８ 制御ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する製造装置に関し、より具体的に、本発明はプラズマエッチング技術及びプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置製造で、プラズマエッチングは多様な異なる回路パターンを成形するために利用される。例えば、プラズマエッチングは半導体基板内にホール、またはコンタクトを成形すること及び金属配線及びコンタクトをパターニングすること等に使われる。プラズマエッチングは半導体基板の基礎となる半導体バルク上に、そして半導体基板の１つ、またはその以上の半導体膜及び／または導電膜及び／または誘電膜上に直接的に実行できる。
【０００３】
一般的に、プラズマエッチングはエッチングされる対象を含むチャンバー（Ｃｈａｍｂｅｒ）内にイオン化された反応性ガスのプラズマが生成される工程を伴う。化学吸着は対象の露出された表面物質とプラズマ反応粒子との間に発生する。結果として生じた反応生成物分子はチャンバーから除去されて吸収される。そのように、対象の露出された表面物質は化学的に除去される、すなわち、エッチングされる。また、プラズマイオンと対象の露出された表面の間に物理的衝突から起因する対象物質の物理的除去があり得る。
【０００４】
プラズマエッチング装置の構成には色々な他の形態があるが、一般的に、各々は工程チャンバー内に反応ガスのイオン化のために高周波電力（例えば、無線周波数電力）を使用する。プラズマエッチング装置等の典型的な例は、容量結合型プラズマ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＣＣＰ）装置及び誘導結合型プラズマ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ：ＩＣＰ）装置を含む。誘導結合型プラズマの場合、プラズマはチャンバーに隣接するように位置されたアンテナを利用する高周波電力の誘導結合により生成される。これと違い、容量結合型プラズマの場合、プラズマはチャンバー内に位置し、容量結合されたアノ−ド電極及びカソード電極に高周波電力を印加することによって生成される。特許文献１に記載のプラズマエッチング方法では、容量結合型プラズマエッチング装置を用いて、エッチング形状を任意かつ精密に制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本公開特許第２００９−２４６１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は縦横比が大きい回路パターンを容易に成形可能なプラズマ処理方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の概念の一観点によれば、チャンバー内に基板サポート上に基板を提供すること、チャンバー内にプラズマ内で基板内に形成物をエッチングすること、形成物内に正電荷を減少させることと、形成物内に正電荷を減少させた後、プラズマ内で基板内に形成物をさらにエッチングするのを含むエッチング方法が提供される。
【０００８】
本発明の概念の他の一観点によれば、エッチングチャンバー内で基板内に形成物を周期的にエッチングするためにパルスされた第１周波数電力信号及び第２周波数電力信号をエッチングチャンバーに印加し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い基板のエッチング方法が提供されている。エッチング方法はチャンバー内でパルスされた直流電圧を電極に印加すること及び形成物を周期的にエッチングする間、形成物内に正電荷を周期的に縮めるためにパルスされた第１及び第２周波数電力信号及びパルスされた直流電圧を同期化させる段階を含む。
【０００９】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバー内に第１電極を含む基板サポート上に基板を提供する段階、第１電極から離隔された第２電極にパルスされた第２周波数電力信号及び負の直流電圧を印加する段階、及び第１電極にパルスされた第１周波数電力信号を印加することによって基板に形成物をエッチングする段階を含む基板のエッチング方法が提供される。第１周波数は第２周波数より低く、第１周波数電力信号のパルス−オフ区間は第２周波数電力信号のパルス−オフ区間と少なくとも部分的に重畳される。方法は第１及び第２周波数電力信号の重畳されたパルス−オフ区間の少なくとも一部分内で負の直流電圧の大きさを増加させる段階及び負の直流電圧の大きさを減少させる段階によって基板内に形成物をよりエッチングする段階をより含む。
【００１０】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバーと、チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、チャンバー内に第１電極から離隔された第２電極と、高周波供給ユニットと、直流供給ユニット及び制御ユニットとを含むエッチング装置が提供されている。高周波供給ユニットはパルスされた第１周波数電力信号を第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を第１及び第２電極中１つに供給し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い。直流供給ユニットは第１及び第２電極中１つにパルスされた直流電圧を供給する。制御ユニットは第１及び第２周波数電力信号の各パルス−オフ区間の少なくとも一部分内でパルスされた直流電圧の大きさが増加されるようにパルスされた直流電圧及びパルスされた第１及び第２周波数電力信号を同期化させる。
【００１１】
本発明の概念の他の一観点によれば、チャンバーと、チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、チャンバーに隣接した誘導性コイルと、高周波供給ユニットと、直流供給ユニット及び制御ユニットとを含むエッチング装置が提供される。
高周波供給ユニットはパルスされた第１周波数電力信号を第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を誘導性コイルに供給し、第１周波数電力信号の周波数は第２周波数電力信号の周波数より低い。直流供給ユニットは第１及び第２電極中１つにパルスされた直流電圧を供給する。制御ユニットはパルスされた直流電圧の大きさが第１及び第２周波数電力信号の各パルス−オフ区間の少なくとも一部分内に増加されるようにパルスされた直流電圧及びパルスされた第１及び第２周波数電力信号を同期化させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の概念によるエッチング方法によって、基板上のエッチング膜に縦横比が非常に大きい回路パターンの成形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概念の一実施形態によるプラズマエッチング装置を示す図である。
【図２】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチング方法を説明するための波形図（ｗａｖｅ ｆｏｒｍ ｄｉａｇｒａｍ）である。
【図３】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングによって生成された物理的変数の変動を示す図である。
【図４】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングによって生成された２次電荷フラックス（ｆｌｕｘ）及びプラズマ内の電位を説明するための図である。
【図５】本発明の概念一実施形態によるプラズマエッチングを説明するためのエッチングモデルの断面図である。
【図６】本発明の概念のよるプラズマエッチング方法の他の一実施を説明するための波形図である。
【図７】本発明の概念によるプラズマエッチング方法の他の一実施形態を説明するための波形図である。
【図８】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図９】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の概念によるプラズマエッチング装置の他の一実施形態を示す図である。
【図１１】本発明の概念の実施形態によるプラズマエッチング方法を説明するための順序図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以上の本発明の目的、他の目的、特徴及び利点は添付の図面と関連した以下の望ましい実施形態を通じて容易に分かれる。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化できる。むしろ、ここで紹介される実施形態は開示された内容が徹底し、完全になれるように、そして当業者に本発明の思想が十分に伝えられることができるようにするために提供される。
【００１５】
図面で、構成の大きさ、相対的大きさ及び形態及び膜質及び領域などは明確性のために誇張されている。したがって、図面で例示された領域は概略的な属性を有し、図面で例示された領域の形は素子の領域の特定形態を例示するためあり、発明の範囲を制限するためではない。また、明細書全体にかけて同一の参照番号で表示された部分は同一の構成要素を示す。
また、空間的比較用語、例えば、「上部」及び「下部」は図面に示すように、他の構成要素及び／または特性と構成要素及び／または特性の関係を説明するために使われる。したがって、空間的比較用語は図面で描写された方向と他の方向に適用される。空間的比較用語は説明の便宜のために図面に示す方向を参照し、空間的比較用語は限定されず、本発明による実施形態が図面に示すことと他の方向を推定することができる。
【００１６】
本明細書において、ある膜（または層）が他の膜（または層）または基板上に存在すると言及される場合、それは他の膜（または層）または基板上に直接成形されることができ、またはその間に第３膜（または層）が介在され得る。本明細書で「及び／または」という表現は前後に羅列された構成要素の中少なくとも１つを含む意味として使われる。
【００１７】
本明細書の多様な実施形態で「第１」、「第２」、「第３」などの用語が多様な部分を説明するために使われるが、その部分がこのような用語によって限定されない。その用語はある部分を他の部分と区別させるために使われるだけである。
本明細書で使われた用語は本発明の実施形態を説明するためであり、本発明を制限するのではない。本明細書で、単数型は特別に言及しない限り、複数型も含む。明細書で使われる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は１つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００１８】
以下、図面を参照して本発明による実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の概念の一実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。図１を参照すれば、本発明の一例によるプラズマエッチング装置１０１はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、マッチングユニット１２３、直流供給ユニット１２６、及び制御ユニット１２８を含む。
【００１９】
チャンバー１１０はチャンバー１１０のプロセス空間内にプラズマＰを維持するように構成される。
第１電極１１２は一般的に、チャンバー１１０内で基板、例えば、半導体ウェハＷを支持するための基板サポートの一部分、または全部を構成する。基板サポートの形態は限定されない。例えば、基板サポートは第１電極１１２と半導体ウェハＷとの間に介在する図示しないプラットホーム、またはチャックを含むことができる。この場合、プラットホーム、またはチャックは第１電極１１２上に直接配置され、または、プラットホーム、またはチャックは第１電極１１２から離隔して配置される。
【００２０】
図１に示したように、第１電極１１２及び第２電極１１４はチャンバー１１０のプロセス空間を挟んで互いに対向する。例えば、第１電極１１２及び第２電極１１４は導電性シリコン（Ｓｉ）、またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）のようなシリコン含有導電物質により形成される。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００２１】
本実施形態の一例として、エッチングされる基板は半導体ウェハＷであって、基板はその内の蒸着された１つ、またはそれ以上の導電膜、半導体膜、及び／または絶縁膜を含むことができる。しかし、本発明は基板が半導体ウェハーであることに限定されない。「基板」はそれ自体で本明細書で説明されるプラズマエッチング技術、またはプラズマエッチング装置を使用してエッチングされる１つ、またはそれ以上の物質及び／または膜を含む。
【００２２】
本実施形態の一例として、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２及びマッチングユニット１２３は第１電極１１２にパルスされた高周波電力を供給する高周波供給ユニット１３０を構成する。これを下記により具体的に説明する。
【００２３】
第１高周波ソース１２１は第１周波数を有する第１高周波電力信号を生成し、第２高周波ソース１２２は第２周波数を有する第２高周波電力信号を生成する。本実施形態の一例として、第１周波数は第２周波数より低い。例えば、第１周波数及び第２周波数はそれぞれ無線周波数ＲＦ範囲内にあり得る。他の例によれば、第１周波数は１５ＭＨｚの無線周波数、または１５ＭＨｚより低い無線周波数ＲＦであり、第２周波数は無線周波数ＲＦ範囲内にあるか、又は無線周波数ＲＦより高くあり得る。
【００２４】
第２高周波電力信号、または第２高周波電力信号より高い周波数はチャンバー１１０のプロセス空間内にプラズマを形成するのに利用され、第１高周波電力信号、または第１高周波電力信号より低い周波数はプラズマイオンが半導体ウェハＷ上に入射されるようにプロセス空間内でプラズマイオンを励起する（ｅｘｃｉｔｅ）ために利用される。本明細書内の背景技術で論議されたように、半導体ウェハＷの露出された表面物質は化学的に及び／または物理的に除去される、すなわち、エッチングされる。その上、図１には図示しないが、プラズマエッチング装置１０１はチャンバー１１０内に１つ、またはそれ以上の工程ガスが流入するための１つ、またはその以上のガス注入口、及びチャンバー１１０から反応ガス及びエッチング副産物を放出するための１つ、またはその以上のガス排出口と同一の他の構成要素を含むことができる。例えば、プラズマエッチング装置１０１は半導体ウェハＷを囲むシリコン及び／または石英の輪状の構成要素も含むことができる。
【００２５】
図１に示したように、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号はそれぞれ第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２からマッチングユニット１２３に印加される。より具体的に説明すれば、本実施形態の一例として、マッチングユニット１２３は各々の第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２から第１高周波信号及び第２高周波電力信号をパルス変調し、パルス変調された高周波電力信号を第１電極１１２に印加するために制御ユニット１２８に応答する電子回路である。また、マッチングユニット１２３は第１電極１１２に最大電力を伝達するために第１電極１１２のインピーダンスに第１高周波ソース１２１及び第２高周波ソース１２２の負荷インピーダンスを整合させ得る。マッチングユニット１２３は単一回路ブロック内に集積された２つ、またはそれ以上の回路ブロックの内に機能的に分離できると理解できる。
【００２６】
図１を再び参照すれば、本実施形態の一例によれば、直流供給ユニット１２６は第２電極１１４にパルスされた負の直流電圧を供給するために制御ユニット１２８に対応する。本実施形態の一例によれば、パルスされた負の直流電圧は低い負の電圧と高い負の電圧との間で変動する。
【００２７】
本実施形態の一例によれば、制御ユニット１２８は直流供給ユニット１２６及びマッチングユニット１２３のパルスタイミング作用（ｐｕｌｓｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ）を制御する。特に、以下の方法の説明によれば、制御ユニット１２８は第２電極１１４に印加されるパルスされた負の直流電圧と第１電極１１２に印加される第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルス変調を同期化させ得る。
【００２８】
図２に関し、後述する１つの特定の例によれば、制御ユニット１２８はオン／オフ（１ビット）制御信号をマッチングユニット１２３に印加し、低／高（１ビット）制御信号を直流供給ユニット１２６に印加する電子回路であり得る。制御ユニット１２８によって生成された制御信号のパルス周波数及びデューティー比の例は本明細書内に後述される。
【００２９】
マッチングユニット１２３、制御ユニット１２８及び／または直流供給ユニット１２６は単一回路ブロック内に組み合わせることができ、または別個の回路ブロックの内に機能的に分離できる。本実施形態はこのようなユニットのソフトウェア構成及び／または特定内部回路によって限定されない。
【００３０】
図２は本発明の一実施形態によって図１のプラズマエッチング装置の作動の一例を説明する模式図である。
【００３１】
図１及び図２を共に参照すれば、本発明の一実施形態によれば、区間１（ｎ）及び区間２（ｎ）は周期的エッチング工程のｎ番目周期を構成する（ｎは整数である）。特に、図２はパルスされた第１高周波電力信号、第２高周波電力信号、及びパルスされた負の直流供給電圧における周期的エッチング工程の（ｎ）番目周期と周期的エッチング工程の（ｎ）番目周期の次の周期的エッチング工程の（ｎ＋１）番目周期の区間１（ｎ＋１）を示す。上述されたように、本実施形態の一例によれば、このような信号は制御ユニット１２８によって同期化される。特に、本実施形態の一例によれば、負の直流供給電圧が第１負電圧Ｖ１である場合、パルスされた第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオン状態（区間１（ｎ））になり、負の直流供給電圧が第２負電圧Ｖ２である場合、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオフ状態（区間２（ｎ））になるように、制御ユニット１２８がマッチングユニット１２３及び直流供給ユニット１２６を制御するように構成される。
【００３２】
例えば、図２に図示された信号のパルス周波数は約１００Ｈｚ〜１００ｋＨｚであり、デューティー比は約１０％〜９９％であり得る。具体的な例によれば、図２に図示された信号のパルス周波数は約１０ｋＨｚであり、信号のデューティー比は約７０％であり得る。ここで、デューティー比は区間１（ｎ）及び区間２（ｎ）の合計に対する区間１（ｎ）の比率である。しかし、本発明はこのような具体的な範囲及び例に限定されない。
【００３３】
図２を再度参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルスは同期化することができる。すなわち、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号は同時にターンオンされ、また、ターンオフされる。具体的な例によれば、オン状態の区間（例えば、図２で区間１（ｎ）及び区間１（ｎ＋１））内で第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号は各々約２０００Ｗ及び約８０００Ｗであり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００３４】
第１高周波信号および第２高周波信号のオン状態／オフ状態の区間と同期化して、負の直流電圧は第１負電圧Ｖ１と第２負電圧Ｖ２との間で変動する。特に、図２に示したように、第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオフ状態である場合、負の直流供給電圧は第１負電圧Ｖ１から第２負電圧Ｖ２まで変動し、第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオン状態である場合、負の直流供給電圧は第２負電圧Ｖ２から第１負電圧Ｖ１まで変動する。例えば、第１負電圧Ｖ１の大きさが約０Ｖ〜５００であり、第２負電圧Ｖ２の大きさは約２００Ｖ〜２０００Ｖであり得る。さらに具体的な例によれば、第１負電圧Ｖ１の大きさは約２００Ｖ〜３００Ｖであり、第２負電圧Ｖ２の大きさは４００Ｖ〜２０００Ｖであり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。
【００３５】
図３は図２に図示したプラズマエッチング方法において、物理的変数の変化を加えた図であり、図４は図２に図示した第１高周波電力信号および第２高周波電力信号がオフ状態であるとき、発生する物理的現状を説明する模式図である。図４（ａ）は２次電子のフラックスを説明する模式図であり、図４（ｂ）はプラズマ内の電位を示す模式図である。
【００３６】
図２から図４までを参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がターンオフされる時（区間２（ｎ）が始まる時）、正イオンの密度Ｎ+ion、電子密度Ｎｅ、電子温度Ｔｅ及びプラズマＰ電位Ｐｐが減少する。また、正イオン密度Ｎ+ion及び電子密度Ｎｅとの間の差に対応する負イオン密度Ｎ-ionは増加する。
【００３７】
また、上述されたように、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第１負電圧Ｖ１から第２負電圧Ｖ２に増加する。結果的に、図４を参照すれば、プラズマＰ内に残存する正イオンｅ+は第２電極１１４に加速されて衝突し、２次電子２ndｅ-が生成する。したがって、第２電圧Ｖ２程度のエネルギーを有する生成された２次電子２ndｅ-はプラズマＰを通過し、第１電極１１２、すなわち、半導体ウェハＷに入射される。また、プラズマＰ内に残存する電子Ｂｕｌｋｅ-も第１電極１１２に向けて入射される。しかし、２次電子２ndｅ-は第１電極１１２に向けて入射される電子の大部分を構成する。
【００３８】
図５は上述されたプラズマエッチング装置及びプラズマエッチング技術内にエッチングメカニズムを説明するための断面図である。図５で、基板１１上にエッチングされる膜であるエッチング膜１３、およびエッチングマスク１５が形成されている。例えば、エッチング膜１３は絶縁膜であり、基板１１は半導体基板、半導体ウェハ、または透明基板であり得る。しかし、本発明はこのような具体的な例に限定されない。また、エッチング膜１３は多様な物質膜に成形されることができ、基板１１に隣接する一部分であり得る。
【００３９】
図５（ａ）を参照すれば、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオン状態であり、負の直流電圧が第１電圧Ｖ１である区間１（ｎ）内で、エッチングマスク１５を通じて、露出したエッチング膜１３内に形成物、例えば、ホール、またはトレンチなどをエッチングするようにプラズマ内の正イオンｅ+が基板１１を搭載する第１電極１１２に向かう。電子シェーディング効果（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｈａｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）により、形成物内に入射した電子の量は正イオンｅ+より小さい。したがって、正イオンｅ+は形成物の下部領域に蓄積される。
【００４０】
形成物の下部領域に正イオンｅ+が蓄積する量は形成物の深さが深くなることによってエッチング効果に不利な影響を及ぼす。これはエッチング間形成物の下部領域に蓄積された正イオンｅ+が形成物の下部領域にプラズマから入射した正イオンｅ+の量を減少させるためである。結果的に、エッチング率はエッチング深さの増加によって減少され、形成物の縦横比が限定される。例えば、最大エッチング可能な縦横比は２０：１であり得る。
【００４１】
次の説明によれば、本発明の実施形態は形成物の下部領域に正イオンｅ+等が蓄積する量を減少させることによってエッチング効果を高めることに対して、少なくとも部分的に示す。
【００４２】
図５（ｂ）は第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がオフ状態であり、負の直流電圧が第２電圧Ｖ２である区間２（ｎ）を示す断面図である。この時、図４を参照し、前で説明したことによれば、プラズマＰ内に残存する正イオンｅ+は第２電極１１４に加速されて衝突し、２次電子２ndｅ-が生成されて第１電極１１２に向かって入射する。２次電子２ndｅ-は形成物の下部領域に予め蓄積された正イオンｅ+を２次電子２ndｅ-により中性化するように、形成物内に深く進入する。また、図５（ｂ）に示したように、十分な量の２次電子２ndｅ-が形成物の下部領域内に純負電荷（ｎｅｔ−ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ）になるように蓄積することができる。これによって、エッチング工程の次の周期でエッチング効果を高めることができる。
【００４３】
図５（ｃ）は図２の区間１（ｎ＋１）に対応する断面図である。ここで、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号はオン状態であり、負の直流供給電圧は第１電圧Ｖ１である。エッチング作用は上述した現象により発生する。下部領域に正イオンｅ+が区間２（ｎ）内で中性化されたため、区間１（ｎ＋１）で生成した正イオンｅ+は形成物の下部領域内に妨害されないため、エッチング効果は強くなる。さらに、上述したように、形成物の下部領域が区間２（ｎ）の終了で純負電荷を有するため、区間１（ｎ＋１）で生成した正イオンｅ+は形成物の下部領域内により大きいエネルギーに蓄積されることができ、エッチング効果をさらに強くすることができる。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、エッチング工程は各エッチング周期が区間１及び区間２を含むように周期的にＮ回反復される。図５（ｄ）は最後の周期であるＮ番目周期の区間１（Ｎ）後に最終エッチング形成物を示した図である。最後の周期であるＮ番目周期の区間２（Ｎ）の電荷の中和が選択的に省略できることが明白である。
【００４５】
各周期での区間２（ｎ）（ｎ＝１〜Ｎ）で形成物の下部領域内に正電荷を減少させることによって、各周期でのエッチング区間である区間１（ｎ）（ｎ＝２〜Ｎ）でエッチング効果が強化され、それにより大きい縦横比のエッチング形成物が形成され得る。例えば、縦横比は５０：１、またはそれより大きいことが可能である。
【００４６】
上述されたように、エッチング形成物はホール、またはトレンチを含む。しかし、形成物はそれに限定されず、他の実施形態はビア、ホール、グルーブ、コンタクト、ラインパターンなどを含むナノスケール回路パターンの形成物を含む。
【００４７】
図１から図５までを参照して上述した実施形態によれば、制御ユニット１２８は第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のオフ状態の区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるように直流供給ユニット１２６及びマッチングユニット１２３のパルス時点を制御するように構成される。しかし、本発明はここに限定されず、本発明の範囲内で多様な変化は本発明の技術分野の通常の知識を有する人々に明白なことである。第１実施形態のように、高周波ソース１２１、１２２及び／またはマッチングユニット１２３は制御ユニット１２８のパルスされた第１高周波信号及び第２高周波信号を独立的に生成するように構成されることができる。この場合に、制御ユニット１２８は第１及び第２高周波信号のオフ状態区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるように第１及び第２高周波信号のパルス周波数及びデューティー比を認知して（または示した信号を受けること）、その後に直流供給ユニット１２６を制御するように構成されることができる。逆に、他の実施形態によれば、直流供給ユニット１２６は制御ユニット１２８のパルスされた負の直流供給電圧を独立的に生成するように設定されることができる。この場合に、制御ユニット１２８は第１及び第２高周波信号のオフ−状態の区間がパルスされた負の直流供給電圧の第２電圧Ｖ２区間と同期化されるようにパルスされた直流負の供給電圧のデューティー比及びパルス周波数を認知して（または示した信号を受けること）、その後に第１及び第２高周波少数１２１、１２２及び／またはマッチングユニット１２３を制御するように構成されることができる。
また、図６及び図７を参照して後述されるように、本発明は図２に図示された特定パルスパターンに限定されない。
【００４８】
本発明の他の実施形態によるプラズマエッチング技術を図６を参照して説明できる。具体的に、図６は（ａ）から（ｃ）までに分類された３個の実施形態を示す。
【００４９】
図６の（ａ）を参照すれば、本実施形態は区間２（ｎ）に第１時間ｔ１の間、第２高周波電力信号がオン状態であることを特徴とする。このとき、第１高周波電力信号はオフ状態であり、負の直流電圧は第２電圧Ｖ２である。本実施形態は区間２（ｎ）の初期時間にプラズマ内に電荷密度を維持することにとって有利であり、それによって、区間２（ｎ）でプロセス空間内に残存する電荷（図４のｂｕｌｋ ｅ-）の量を増加させることができる。これは区間２（ｎ）で形成物内に正電荷を中性化させることができる、第１電極１１２に向かって入射した電荷の総量を増加させることができる。
【００５０】
しかし、本発明はエッチング工程の各周期の各区間の終了前に、第２高周波電力信号をターンオフすることも含む。図６の（ｂ）に示したように、区間１（ｎ）の終了から第２時間ｔ２遡ったとき、第２高周波電力信号はターンオフされる。第２高周波電力信号がターンオフされた後に、十分量のプラズマがその時間の間エッチングするために維持することができるため、本発明のこのような変化は電力消比を減少させるのに効果的であり得る。
【００５１】
本発明の他の変化は図６の（ｃ）に図示される。ここで、各周期において、プロセス周期の区間１（ｎ）の終了から第２時間ｔ２遡ったとき、第２高周波電力信号をターンオフし、プロセス周期の区間２（ｎ）で区間１（ｎ）が終了してから第３時間ｔ３の間、またターンオンされる。本発明のこのような変化は図６の（ａ）及び（ｂ）の変化と関連して上述されたことと同一な利点を達成できる。
【００５２】
本発明は図２及び図６の具体的な例に限定されず、第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号のパルス変数内に他の変化が本発明の範囲内に存在することは本発明の技術分野の通常の知識を有する者に明白なことである。また、後述されるように、電極１１４に印加される負の直流電圧のパルス変数は多様に変化する。
【００５３】
具体的に、図７の（ａ）から（ｅ）まではエッチング工程周期の区間２（ｎ）において電極１１４に印加される負の直流電圧のパルス変数の多様な他の実施形態を示す。
【００５４】
各区間２（ｎ）において連続的な高い負の直流電圧Ｖ２の適用はマッチングユニット１２３に加わるストレスを誘発し、マッチングユニット１２３に潜在的に長期間損傷を誘発する。図７の（ａ）から（ｅ）まではマッチングユニット１２３に加えられるストレスを縮めるための多様な実施形態を示す。
【００５５】
図７の（ａ）から（ｃ）までの実施形態は各周期の区間２（ｎ）内で複数の高い負の直流電圧パルス等の適用に対して示す。即ち、高い負の直流電圧パルスはマルチパルス電圧パルスである。図７の（ａ）によれば、複数の負の電圧パルスの各々は同一の電圧大きさＶ２を有する。図７の（ｂ）によれば、電圧パルスは最大で負の電圧Ｖ２に階段形態に増加する。図７の（ｃ）によれば、電圧パルスは負の電圧Ｖ２より小さい電圧に減少する。その実施形態の中から図７（ｃ）のパルス形態が第１高周波電力信号及び第２高周波電力信号がターンオフされた後に、電荷密度の減少を考慮して最適である。
【００５６】
図７の（ｄ）を参照すれば、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第２電圧Ｖ２から徐々に減少される。即ち、高い負の直流電圧パルスは傾斜された電圧パルスである。他の対案によれば、負の直流電圧は区間２（ｎ）内で第２電圧Ｖ２に徐々に増加することができる。
【００５７】
図７の（ｅ）の実施形態は負の直流電圧Ｖ２のパルス幅が区間２（ｎ）のパルス幅より小さいことを示す。特に、第２電極１１４に印加される負の直流電圧は区間２（ｎ）の開始点から第１時間ｔ１以後に第２電圧Ｖ２に増加され、区間２ｎの終了から第２時間ｔ２遡って第１電圧Ｖ１にまた減少される。
【００５８】
多様な上述された実施形態の本発明はプラズマエッチングの間、エッチングされた形成物内に周期的に正電荷を中性化することを特徴とする。上述された実施形態によれば、これは周期的工程を反復的に実行することによって達成され、各周期は電荷相殺区間（区間２（ｎ））及びエッチング区間（区間１（ｎ））を含む。また、上述された実施形態で、各周期は周期的工程の以前周期と同一の変数を有する。だが、本発明はこのような方法に限定されない。すなわち、他の実施形態で、１つ、またはその以上の周期の変数は周期的工程の他の周期に関連して変更できる。
【００５９】
（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図８を参照すれば、第２実施形態によるプラズマエッチング装置１０２はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３、第２マッチングユニット１２４、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。ここで、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３及び第２マッチングユニット１２４は高周波供給ユニットを構成する。
【００６０】
図８では第２高周波ソース１２２から第２高周波電力信号が第２マッチングユニット１２４を通じて第２電極１１４にプラズマ生成のために印加されることを除いて図１の実施形態と類似である。逆に、図８の実施形態の動作は図２から図７までを参照して上述されたことと同一であり、これによって、図８の実施形態の具体的な動作説明は重複を避けるために省略される。
【００６１】
（第３実施形態）
図９は本発明の第３実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図９を参照すれば、第３実施形態によるプラズマエッチング装置１０３はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３、第２マッチングユニット１２４、誘導性ワインディング１１６、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、第１マッチングユニット１２３及び第２マッチングユニット１２４は高周波供給ユニットを構成する。
【００６２】
図９の実施形態は第２高周波ソース１２２から第２高周波電力信号が第２マッチングユニット１２４を通じて誘導性ワインディング（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｗｉｎｄｉｎｇ）１１６にプラズマ生成のために印加されることを除いて、図８の実施形態が類似である。即ち、誘導性ワインディング１１６はチャンバーのプロセス空間内にプラズマＰを生成することに効果的である。図９の実施形態の動作は図２から図７までを参照して上述されたことと同一であり、これによって、図９の実施形態の具体的な動作説明は重複を避けるために省略される。
【００６３】
（第４実施形態）
図１０は本発明の第４実施形態によるプラズマエッチング装置を示す。
図１０を参照すれば、本実施形態によるプラズマエッチング装置１０４はチャンバー１１０、第１電極１１２、第２電極１１４、第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２、マッチングユニット１２３、直流供給ユニット１２６及び制御ユニット１２８を含む。第１高周波ソース１２１、第２高周波ソース１２２及びマッチングユニット１２３は高周波供給ユニットを構成する。
【００６４】
図１０の実施形態は正の直流電圧が直流供給ユニット１２６から第１電極１１２に供給されることを除いて図１の実施形態と類似である。正の直流電圧を第１電極１１２に供給することによって、プラズマ内に残存する電子（図４のｂｕｌｋ ｅ-）が第１電極に向けて入射され、半導体ウェハＷのエッチングされた形成物内に正電荷を中性化する。第２高周波電力信号がターンオフ状態である場合、電荷密度が急激に減少するため、図１０の実施形態は以前の実施形態と同一の効果を実現できない。一方、図１０の実施形態は第２高周波電力信号が区間２（ｎ）の一部分内でオン−状態である図６の（ａ）及び（ｃ）の実施形態に特に適合できる。違う点として、図１０の実施形態の動作（正の直流電圧を使用すること）は図２から３まで及び図５から７までを参照して上述されたことと同一であり、これによる図１０の実施形態の具体的な作動説明は重複を避けるために省略される。
【００６５】
図１１を参照して本発明の第１実施形態から第４実施形態によるプラズマエッチング方法が説明される。
まず、基板がプラズマエッチングチャンバー内に配置される（Ｓ１０）。プラズマエッチングチャンバーは図１及び図８から図１０までを参照して上述された多様な実施形態によることを含む。そして、エッチング工程がエッチングチャンバー内に配置された基板内に形成物をエッチングするために実行される（Ｓ２０）。その後、形成物内の正電荷を減少させ（Ｓ３０）、以後のエッチング工程のエッチング効果が高める。エッチング工程はまた基板内に形成物をさらにエッチングするために実行される（Ｓ４０）。プラズマエッチングが続く場合（Ｓ５０でＮｏの場合）、工程はまたエッチングされた形成物内の正電荷を減少させ（Ｓ３０）、そして、形成物をよりエッチングするために他のエッチング工程を実行する（Ｓ４０）。正電荷の減少（Ｓ３０）及び形成物のエッチング（Ｓ４０）は形成物が完全に成形される時（Ｓ５０のｙｅｓの場合）まで反復される。
【００６６】
以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明はその技術的思想や必須な特徴を変更することなく、他の具体的な形態に実施され得る。したがって、上述した実施形態はすべての方面において例示なことであり、限定的でないことに理解しなければならない。
【符号の説明】
【００６７】
１１０ チャンバー、
１１２ 第１電極、
１１４ 第２電極、
１２１ 第１高周波ソース、
１２２ 第２高周波ソース、
１２３ マッチングユニット、
１２６ 直流供給ユニット、
１２８ 制御ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバー内の基板サポート上に基板を提供する段階と、
前記チャンバー内のプラズマで前記基板の形成物をエッチングする段階と、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階と、
前記形成物内の正電荷を減少させた後、プラズマで前記基板の前記形成物をさらにエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項２】
前記形成物内の正電荷を減少させる段階によって前記形成物の下部領域が純負電荷（ｎｅｔ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ）を有することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項３】
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は前記形成物内に電子を導入する段階（ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項４】
前記基板サポートは第１電極を含み、
前記チャンバーは前記第１電極から離隔された第２電極を含み、
前記基板内の前記形成物をエッチングする段階は、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に印加する段階と、
パルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに印加する段階と、
を含み、
前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号よりさらに低い周波数を有し、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は、
パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の中から少なくとも１つのパルスオフ区間内に前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに印加される直流電圧の大きさを変更する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項５】
前記直流電圧の大きさを変更する段階は前記第２電極に印加される負の電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項６】
前記直流電圧は前記第２電極に印加されるパルスされた直流電圧であり、
パルスされた前記直流電圧の各パルス周期は高電圧パルス区間と低電圧パルス区間とを含み、
前記低電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、前記高電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は第２負電圧Ｖ２であって、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であり、
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間の少なくとも一部分はパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルスオフ区間の少なくとも一部分と重畳することを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項７】
前記第１負電圧Ｖ１は０Ｖから５００Ｖまでで、前記第２負電圧Ｖ２は２００Ｖから２０００Ｖまでであることを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項８】
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間は複数の電圧パルスを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項９】
パルスされた前記直流電圧の前記各高電圧パルス区間は傾斜する電圧パルスを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１０】
前記直流電圧の大きさを変更する段階は前記第１電極に印加される正電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１１】
前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号は無線周波数信号（ＲＦ ｓｉｇｎａｌｓ）であることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１２】
前記第１周波数電力信号の周波数は１５ＭＨｚ以下であり、
前記第２周波数電力信号の周波数は前記無線周波数範囲以上であることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１３】
前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号と同期化してパルス変造されることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１４】
前記第２周波数電力信号のパルスオン区間は部分的にパルスされた前記直流電圧の前記高電圧パルス区間と重畳することを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１５】
前記第２周波数電力信号のパルスオン区間は前記第１周波数電力信号の前記パルスオン区間と部分的に重畳する第１パルス区間及びパルスされた前記直流電圧の前記高電圧パルス区間と部分的に重畳する第２パルス区間を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１６】
前記基板サポートは第１電極を含み、
誘導性コイルは前記チャンバーに隣接し、前記チャンバーは前記第１電極から離隔された第２電極を含み、
前記基板の前記形成物をエッチングする段階は前記第１電極にパルスされた第１周波数電力信号を印加する段階及びパルスされた第２周波数電力信号を前記誘導性コイルに印加する段階を含み、前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号より低い周波数を有し、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の中から少なくとも１つのパルスオフ区間内で前記第１電極及び前記第２電極の中から１つに印加される直流電圧の大きさを変化する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１７】
前記直流電圧の大きさを変化する段階は前記第２電極に印加される負電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１８】
エッチングチャンバー内の基板の形成物を周期的にエッチングするためにパルスされた第１周波数電力信号及びパルスされた第２周波数電力信号を前記エッチングチャンバーに印加し、前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低い段階と、
前記チャンバー内でパルスされた直流電圧を電極に印加する段階と、
前記形成物を周期的にエッチングする間、前記形成物内に正電荷を周期的に縮めるために、パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧を同期化させる段階を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項１９】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルス周波数は１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでであることを特徴とする請求項１８に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２０】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルスデューティー比は１０ら９９％までであることを特徴とする請求項１９に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２１】
パルスされた前記直流電圧の各パルス周期は低電圧パルス区間及び高電圧パルス区間を含み、
前記低電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、
前記高電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は第２負電圧Ｖ２であって、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であり、
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間の少なくとも一部分はパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルスオフ区間と少なくとも部分的に重畳することを特徴とする請求項１８に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２２】
各高電圧パルス区間は連続的電圧パルス（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）、傾斜された電圧パルス（ｓｌｏｐｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）及びマルチ−パルス電圧パルス（ｍｕｌｔｉ−ｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）の中から少なくとも１つであることを特徴とする請求項２１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２３】
チャンバー内に第１電極を含む基板サポート上に基板を提供する段階と、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に印加する段階及び負の直流電圧及びパルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極から離隔された第２電極に印加する段階によって前記基板の形成物をエッチングし、前記第１周波数は前記第２周波数より低く、前記第１周波数電力信号のパルスオフ区間は前記第２周波数電力信号のパルスオフ区間と少なくとも部分的に重畳する段階と、
前記第１及び第２周波数電力信号の重畳されたパルスオフ区間の少なくとも一部分内で前記負の直流電圧の大きさを増加させる段階によって前記チャンバー内に正電荷を減少させる段階と、
前記負の直流電圧の大きさを減少させる段階によって前記基板の前記形成物をさらにエッチングする段階を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項２４】
チャンバーと、
前記チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、
前記チャンバー内に前記第１電極から離隔された第２電極と、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに供給するように構成され、前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低い高周波供給ユニットと、
パルスされた直流電圧を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに供給するように構成された直流供給ユニットと、
パルスされた前記直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号を同期化してパルスされた前記直流電圧の大きさが前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の各パルスオフ区間の少なくとも一部分内で増加するように構成される制御ユニットと、
を備えることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２５】
前記第２周波数電力信号は前記第１電極に供給され、
前記高周波供給ユニットは、
前記第１周波数電力信号を生成するように構成された第１信号ソースと、
前記第２周波数電力信号を生成するように構成された第２信号ソースと、
前記第１電極のインピーダンス及び前記第１信号ソース及び前記第２信号ソースのインピーダンスを整合するように構成されるマッチングユニットと、
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２６】
前記マッチングユニットは前記第１信号ソース及び前記第２信号ソースによって生成された前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答することを特徴とする請求項２５に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２７】
前記第２周波数電力信号は前記第２電極に供給され、
前記高周波供給ユニットは、
前記第１周波数電力信号を生成するように構成された第１信号ソースと、
前記第２周波数電力信号を生成するように構成された第２信号ソースと、
前記第１電極のインピーダンスと前記第１信号ソースのインピーダンスを整合させるように構成された第１マッチングユニットと、
前記第２電極のインピーダンスと前記第２信号ソースのインピーダンスを整合させるように構成された第２マッチングユニットと、
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２８】
前記第１マッチングユニットは前記第１信号ソースによって生成された前記第１周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答し、
前記第２マッチングユニットは前記第２信号ソースによって生成された前記第２周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答することを特徴とする請求項２６に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２９】
パルスされた前記直流電圧は前記第２電極に印加されることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３０】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号の前記パルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２負電圧Ｖ２であり、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であることを特徴とする請求項２９に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３１】
パルスされた前記直流電圧は前記第１電極に供給されることを特徴とする請求項３０に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３２】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１正電圧Ｖ３であり、
パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号のパルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２正電圧Ｖ４であり、│Ｖ４│＞│Ｖ３│であることを特徴とする請求項３１に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３３】
パルスされた前記直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルス周波数は１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでであることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３４】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルスデューティー比は１０％から９９％までであることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３５】
前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号は無線周波数ＲＦ信号であることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３６】
前記第１周波数電力信号の周波数は１５ＭＨｚ以下であり、
前記第２周波数電力信号の周波数は前記無線周波数範囲以上であることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３７】
チャンバーと、
前記チャンバーの第１電極を含む基板サポートと、
前記チャンバーに隣接した誘導性コイルと、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を前記誘導性コイルに供給するように構成される高周波供給ユニットと、
パルスされた直流電圧を前記第１電力及び第２電極のいずれか１つに供給するように構成される直流供給ユニットと、
パルスされた直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号を同期化してパルスされた前記直流電圧の大きさが前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の各パルスオフ区間の少なくとも一部分で増加するように構成される制御ユニットと、
を含み、
前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低いことを特徴とするエッチング装置。
【請求項３８】
パルスされた前記直流電圧は前記第２電極に印加されることを特徴とする請求項３７に記載のエッチング装置。
【請求項３９】
パルスされた前記直流電圧は、前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号の前記パルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２負電圧Ｖ２であり、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であることを特徴とする請求項３８に記載のエッチング装置。
【請求項４０】
パルスされた前記直流電圧は前記第１電極に供給されることを特徴とする請求項３７に記載のエッチング装置。
【請求項４１】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１正電圧Ｖ３でパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号のパルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２正電圧Ｖ４であり、│Ｖ４│＞│Ｖ３│であることを特徴とする請求項４０に記載のエッチング装置。
【請求項１】
チャンバー内の基板サポート上に基板を提供する段階と、
前記チャンバー内のプラズマで前記基板の形成物をエッチングする段階と、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階と、
前記形成物内の正電荷を減少させた後、プラズマで前記基板の前記形成物をさらにエッチングする段階と、
を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項２】
前記形成物内の正電荷を減少させる段階によって前記形成物の下部領域が純負電荷（ｎｅｔ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ）を有することを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項３】
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は前記形成物内に電子を導入する段階（ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項４】
前記基板サポートは第１電極を含み、
前記チャンバーは前記第１電極から離隔された第２電極を含み、
前記基板内の前記形成物をエッチングする段階は、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に印加する段階と、
パルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに印加する段階と、
を含み、
前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号よりさらに低い周波数を有し、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は、
パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の中から少なくとも１つのパルスオフ区間内に前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに印加される直流電圧の大きさを変更する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項５】
前記直流電圧の大きさを変更する段階は前記第２電極に印加される負の電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項６】
前記直流電圧は前記第２電極に印加されるパルスされた直流電圧であり、
パルスされた前記直流電圧の各パルス周期は高電圧パルス区間と低電圧パルス区間とを含み、
前記低電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、前記高電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は第２負電圧Ｖ２であって、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であり、
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間の少なくとも一部分はパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルスオフ区間の少なくとも一部分と重畳することを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項７】
前記第１負電圧Ｖ１は０Ｖから５００Ｖまでで、前記第２負電圧Ｖ２は２００Ｖから２０００Ｖまでであることを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項８】
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間は複数の電圧パルスを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項９】
パルスされた前記直流電圧の前記各高電圧パルス区間は傾斜する電圧パルスを含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１０】
前記直流電圧の大きさを変更する段階は前記第１電極に印加される正電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１１】
前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号は無線周波数信号（ＲＦ ｓｉｇｎａｌｓ）であることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１２】
前記第１周波数電力信号の周波数は１５ＭＨｚ以下であり、
前記第２周波数電力信号の周波数は前記無線周波数範囲以上であることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１３】
前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号と同期化してパルス変造されることを特徴とする請求項４に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１４】
前記第２周波数電力信号のパルスオン区間は部分的にパルスされた前記直流電圧の前記高電圧パルス区間と重畳することを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１５】
前記第２周波数電力信号のパルスオン区間は前記第１周波数電力信号の前記パルスオン区間と部分的に重畳する第１パルス区間及びパルスされた前記直流電圧の前記高電圧パルス区間と部分的に重畳する第２パルス区間を含むことを特徴とする請求項６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１６】
前記基板サポートは第１電極を含み、
誘導性コイルは前記チャンバーに隣接し、前記チャンバーは前記第１電極から離隔された第２電極を含み、
前記基板の前記形成物をエッチングする段階は前記第１電極にパルスされた第１周波数電力信号を印加する段階及びパルスされた第２周波数電力信号を前記誘導性コイルに印加する段階を含み、前記第１周波数電力信号は前記第２周波数電力信号より低い周波数を有し、
前記形成物内の正電荷を減少させる段階は前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の中から少なくとも１つのパルスオフ区間内で前記第１電極及び前記第２電極の中から１つに印加される直流電圧の大きさを変化する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１７】
前記直流電圧の大きさを変化する段階は前記第２電極に印加される負電圧の大きさを増加させる段階を含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板のエッチング方法。
【請求項１８】
エッチングチャンバー内の基板の形成物を周期的にエッチングするためにパルスされた第１周波数電力信号及びパルスされた第２周波数電力信号を前記エッチングチャンバーに印加し、前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低い段階と、
前記チャンバー内でパルスされた直流電圧を電極に印加する段階と、
前記形成物を周期的にエッチングする間、前記形成物内に正電荷を周期的に縮めるために、パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧を同期化させる段階を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項１９】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルス周波数は１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでであることを特徴とする請求項１８に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２０】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルスデューティー比は１０ら９９％までであることを特徴とする請求項１９に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２１】
パルスされた前記直流電圧の各パルス周期は低電圧パルス区間及び高電圧パルス区間を含み、
前記低電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、
前記高電圧パルス区間の少なくとも一部分の電圧は第２負電圧Ｖ２であって、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であり、
パルスされた前記直流電圧の各高電圧パルス区間の少なくとも一部分はパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルスオフ区間と少なくとも部分的に重畳することを特徴とする請求項１８に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２２】
各高電圧パルス区間は連続的電圧パルス（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）、傾斜された電圧パルス（ｓｌｏｐｅｄ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）及びマルチ−パルス電圧パルス（ｍｕｌｔｉ−ｐｕｌｓｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｕｌｓｅ）の中から少なくとも１つであることを特徴とする請求項２１に記載の基板のエッチング方法。
【請求項２３】
チャンバー内に第１電極を含む基板サポート上に基板を提供する段階と、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に印加する段階及び負の直流電圧及びパルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極から離隔された第２電極に印加する段階によって前記基板の形成物をエッチングし、前記第１周波数は前記第２周波数より低く、前記第１周波数電力信号のパルスオフ区間は前記第２周波数電力信号のパルスオフ区間と少なくとも部分的に重畳する段階と、
前記第１及び第２周波数電力信号の重畳されたパルスオフ区間の少なくとも一部分内で前記負の直流電圧の大きさを増加させる段階によって前記チャンバー内に正電荷を減少させる段階と、
前記負の直流電圧の大きさを減少させる段階によって前記基板の前記形成物をさらにエッチングする段階を含むことを特徴とする基板のエッチング方法。
【請求項２４】
チャンバーと、
前記チャンバー内に第１電極を含む基板サポートと、
前記チャンバー内に前記第１電極から離隔された第２電極と、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに供給するように構成され、前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低い高周波供給ユニットと、
パルスされた直流電圧を前記第１電極及び前記第２電極のいずれか１つに供給するように構成された直流供給ユニットと、
パルスされた前記直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号を同期化してパルスされた前記直流電圧の大きさが前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の各パルスオフ区間の少なくとも一部分内で増加するように構成される制御ユニットと、
を備えることを特徴とするエッチング装置。
【請求項２５】
前記第２周波数電力信号は前記第１電極に供給され、
前記高周波供給ユニットは、
前記第１周波数電力信号を生成するように構成された第１信号ソースと、
前記第２周波数電力信号を生成するように構成された第２信号ソースと、
前記第１電極のインピーダンス及び前記第１信号ソース及び前記第２信号ソースのインピーダンスを整合するように構成されるマッチングユニットと、
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２６】
前記マッチングユニットは前記第１信号ソース及び前記第２信号ソースによって生成された前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答することを特徴とする請求項２５に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２７】
前記第２周波数電力信号は前記第２電極に供給され、
前記高周波供給ユニットは、
前記第１周波数電力信号を生成するように構成された第１信号ソースと、
前記第２周波数電力信号を生成するように構成された第２信号ソースと、
前記第１電極のインピーダンスと前記第１信号ソースのインピーダンスを整合させるように構成された第１マッチングユニットと、
前記第２電極のインピーダンスと前記第２信号ソースのインピーダンスを整合させるように構成された第２マッチングユニットと、
を備えることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２８】
前記第１マッチングユニットは前記第１信号ソースによって生成された前記第１周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答し、
前記第２マッチングユニットは前記第２信号ソースによって生成された前記第２周波数電力信号をパルス変調するために前記制御ユニットに応答することを特徴とする請求項２６に記載の基板のエッチング装置。
【請求項２９】
パルスされた前記直流電圧は前記第２電極に印加されることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３０】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号の前記パルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２負電圧Ｖ２であり、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であることを特徴とする請求項２９に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３１】
パルスされた前記直流電圧は前記第１電極に供給されることを特徴とする請求項３０に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３２】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１正電圧Ｖ３であり、
パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号のパルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２正電圧Ｖ４であり、│Ｖ４│＞│Ｖ３│であることを特徴とする請求項３１に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３３】
パルスされた前記直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号の各々のパルス周波数は１００Ｈｚから１００ｋＨｚまでであることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３４】
パルスされた前記第１周波数電力信号、パルスされた前記第２周波数電力信号及びパルスされた前記直流電圧の各々のパルスデューティー比は１０％から９９％までであることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３５】
前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号は無線周波数ＲＦ信号であることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３６】
前記第１周波数電力信号の周波数は１５ＭＨｚ以下であり、
前記第２周波数電力信号の周波数は前記無線周波数範囲以上であることを特徴とする請求項２４に記載の基板のエッチング装置。
【請求項３７】
チャンバーと、
前記チャンバーの第１電極を含む基板サポートと、
前記チャンバーに隣接した誘導性コイルと、
パルスされた第１周波数電力信号を前記第１電極に供給し、パルスされた第２周波数電力信号を前記誘導性コイルに供給するように構成される高周波供給ユニットと、
パルスされた直流電圧を前記第１電力及び第２電極のいずれか１つに供給するように構成される直流供給ユニットと、
パルスされた直流電圧、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号を同期化してパルスされた前記直流電圧の大きさが前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号の各パルスオフ区間の少なくとも一部分で増加するように構成される制御ユニットと、
を含み、
前記第１周波数電力信号の周波数は前記第２周波数電力信号の周波数より低いことを特徴とするエッチング装置。
【請求項３８】
パルスされた前記直流電圧は前記第２電極に印加されることを特徴とする請求項３７に記載のエッチング装置。
【請求項３９】
パルスされた前記直流電圧は、前記第１周波数電力信号及び前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１負電圧Ｖ１であり、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号の前記パルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２負電圧Ｖ２であり、│Ｖ２│＞│Ｖ１│であることを特徴とする請求項３８に記載のエッチング装置。
【請求項４０】
パルスされた前記直流電圧は前記第１電極に供給されることを特徴とする請求項３７に記載のエッチング装置。
【請求項４１】
パルスされた前記直流電圧は、パルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数電力信号のパルスオン区間の少なくとも一部分内で０Ｖ、または第１正電圧Ｖ３でパルスされた前記第１周波数電力信号及びパルスされた前記第２周波数信号のパルスオフ区間の少なくとも一部分内で第２正電圧Ｖ４であり、│Ｖ４│＞│Ｖ３│であることを特徴とする請求項４０に記載のエッチング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−５４５３４（Ｐ２０１２−５４５３４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２５０３８（Ｐ２０１１−１２５０３８）
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月３日（２０１１．６．３）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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