用于等离子体加工的三阶段脉冲系统和方法与流程

技术特征：
1.一种等离子体加工方法，包括：执行反应性物质控制阶段，该反应性物质控制阶段包括以脉冲方式向加工室施加源功率以在等离子体中生成离子和自由基；在该反应性物质控制阶段之后执行离子/自由基控制阶段，该离子/自由基控制阶段包括降低到该加工室的源功率并且以脉冲方式向该加工室中的衬底施加偏置功率；以及在该离子/自由基控制阶段之后执行副产物控制阶段，该副产物控制阶段包括相对于该反应性物质控制阶段降低到该加工室的源功率并且相对于该离子/自由基控制阶段降低到该衬底的偏置功率。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：循环执行该反应性物质控制阶段、该离子/自由基控制阶段和该副产物控制阶段。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：向该加工室提供气体，其中，该气体的流速在该反应性物质控制阶段、该离子/自由基控制阶段和该副产物控制阶段期间基本上恒定。4.如权利要求1所述的方法，其中：该反应性物质控制阶段进一步包括以脉冲方式向该衬底施加该偏置功率。5.如权利要求1所述的方法，其中，该副产物控制阶段进一步包括：对于整个副产物控制阶段，将该源功率降低至基本上为零；以及对于整个副产物控制阶段，将该偏置功率降低至基本上为零。6.如权利要求1所述的方法，其中，该副产物控制阶段进一步包括：以脉冲方式向该衬底施加该偏置功率以控制副产物在该衬底处的重新沉积。7.一种被配置成执行如权利要求1所述的方法的装置，该装置包括：耦合元件，该耦合元件被设置为邻近该加工室；衬底固持器，该衬底固持器支撑该衬底；源功率供应节点，该源功率供应节点耦合到该耦合元件并且被配置成以脉冲方式施加该源功率；以及偏置功率供应节点，该偏置功率供应节点耦合到该衬底固持器并且被配置成以脉冲方式施加该偏置功率。8.一种等离子体加工方法，包括：使用功率脉冲的循环加工衬底，在该功率脉冲的循环期间，将源功率脉冲施加到耦合元件并且将偏置功率脉冲施加到支撑衬底的衬底固持器；其中，该功率脉冲的循环包括第一阶段，该第一阶段包括第一源功率电平和第一偏置功率电平，第二阶段，该第二阶段包括第二源功率电平和第二偏置功率电平，以及第三阶段，该第三阶段包括第三源功率电平和第三偏置功率电平；其中，该第一偏置功率电平大于零；其中，该第二源功率电平小于该第一源功率电平；其中，该第二偏置功率电平大于该第二源功率电平；其中，该第三源功率电平小于该第一源功率电平；并且其中，该第三偏置功率电平小于该第二偏置功率电平。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括重复地执行该功率脉冲的循环。10.如权利要求8所述的方法，其中，该第一偏置功率电平基本上为零。11.如权利要求8所述的方法，其中，该第一偏置功率电平大于零。12.如权利要求8所述的方法，其中，该第三偏置功率电平大于零。13.如权利要求8所述的方法，其中，该第三源功率电平和该第三偏置功率电平两者基本上为零。14.一种被配置成执行如权利要求8所述的方法的装置，该装置包括：加工室；源功率供应节点，该源功率供应节点耦合到该耦合元件并且被配置成生成这些源功率脉冲；以及偏置功率供应节点，该偏置功率供应节点耦合到该衬底固持器并且被配置成生成这些偏置功率脉冲。15.一种等离子体加工方法，包括：在第一阶段期间将源功率脉冲施加到等离子体加工室，该第一阶段包括大于零的第一源功率电平；以及第一偏置功率电平；在该第一阶段之后的第二阶段期间将偏置功率脉冲施加到该等离子体加工室中的衬底，该第二阶段包括小于该第一源功率电平的第二源功率电平，以及大于该第二源功率电平的第二偏置功率电平；以及在该第二阶段之后的第三阶段期间减少该等离子体加工室中的副产物的数量，该第三阶段包括小于该第一源功率电平的第三源功率电平，以及小于该第二偏置功率电平的第三偏置功率电平。16.如权利要求15所述的方法，其中，该第三源功率电平和该第三偏置功率电平两者基本上为零。17.如权利要求15所述的方法，进一步包括：循环地执行该第一阶段、该第二阶段和该第三阶段。18.如权利要求15所述的方法，进一步包括：以一定气体流速将气体提供到该加工室中，其中，在该第一阶段、该第二阶段和该第三阶段期间将该气体流速维持在基本上恒定的值。19.如权利要求15所述的方法，其中，该第一阶段包括处于该第一源功率电平的源脉冲序列。20.一种被配置成执行如权利要求15所述的方法的装置，该装置包括：耦合元件，该耦合元件被设置为邻近该等离子体加工室；衬底固持器，该衬底固持器支撑该衬底；源功率供应节点，该源功率供应节点耦合到该耦合元件并且被配置成施加该源功率脉冲；以及偏置功率供应节点，该偏置功率供应节点耦合到该衬底固持器并且被配置成施加该偏
置功率脉冲。

技术总结
一种等离子体加工方法包括执行反应性物质控制阶段、执行离子/自由基控制阶段以及执行副产物控制阶段。反应性物质控制阶段包括以脉冲方式向加工室施加源功率以在等离子体中生成离子和自由基。在反应性物质控制阶段之后执行离子/自由基控制阶段。离子/自由基控制阶段包括降低到加工室的源功率并且以脉冲方式向加工室中的衬底施加偏置功率。在离子/自由基控制阶段之后执行副产物控制阶段。副产物控制阶段包括相对于反应性物质控制阶段降低到加工室的源功率并且相对于离子/自由基控制阶段降低到衬底的偏置功率。段降低到衬底的偏置功率。段降低到衬底的偏置功率。


技术研发人员：彼得
受保护的技术使用者：东京毅力科创株式会社
技术研发日：2020.04.28
技术公布日：2022/3/18