CN113228830A - 等离子体处理装置及等离子体处理方法 - Google Patents
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Abstract
在示例性实施方式所涉及的等离子体处理装置中，脉冲状的负极性的直流电压被周期性地施加到下部电极。规定脉冲状的负极性的直流电压施加到下部电极的周期的频率低于为了生成等离子体而被供给的高频电力的频率。高频电力在周期内的第1部分期间内供给。周期内的第2部分期间的高频电力的功率电平被设定为从第1部分期间的高频电力的功率电平减少的功率电平。
Description
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及一种等离子体处理装置及等离子体处理方法。
背景技术
在对基板的等离子体处理中，使用等离子体处理装置。在下述专利文献1中，记载有一种等离子体处理装置。专利文献1所记载的等离子体处理装置具备腔室、电极、高频电源、及高频偏置电源。电极设置于腔室内。基板载置于电极上。高频电源供给高频电力的脉冲以在腔室内形成高频电场。高频偏置电源将高频偏置电力的脉冲供给至电极。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平10-64915号公报
发明内容
本发明提供一种控制从等离子体供给至基板的离子的能量的技术。
用于解决技术课题的手段
在一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支承器、高频电源、偏置电源、及控制部。基板支承器具有下部电极及静电卡盘。静电卡盘设置于下部电极上。基板支承器构成为在腔室内支承载置于其上的基板。高频电源构成为产生为了从腔室内的气体生成等离子体而被供给的高频电力。高频电力具有第1频率。偏置电源与下部电极电连接。偏置电源构成为按照由第2频率规定的周期将脉冲状的负极性的直流电压周期性地施加到下部电极。第2频率低于第1频率。控制部构成为控制高频电源。控制部控制高频电源，以在周期内的第1部分期间内供给高频电力。控制部控制高频电源，以将周期内的第2部分期间的高频电力的功率电平设定为从第1部分期间的高频电力的功率电平减少的功率电平。
发明效果
根据一示例性实施方式，可提供一种控制从等离子体供给至基板的离子的能量的技术。
附图说明
图1是概略地表示一示例性实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。
图2是一例所涉及的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图3是另一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图4是又一例的脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图5是又一例的高频电力的时序图。
图6是又一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图7是又一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图8(a)及图8(b)分别是又一例的脉冲状的负极性的直流电压的时序图。
图9是表示一示例性实施方式所涉及的等离子体处理方法的流程图。
具体实施方式
以下，对各种例示性实施方式进行说明。
在一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理装置。等离子体处理装置具备腔室、基板支承器、高频电源、偏置电源、及控制部。基板支承器具有下部电极及静电卡盘。静电卡盘设置于下部电极上。基板支承器构成为在腔室内支承载置于其上的基板。高频电源构成为产生为了从腔室内的气体生成等离子体而被供给的高频电力。高频电力具有第1频率。偏置电源与下部电极电连接。偏置电源构成为按照由第2频率规定的周期将脉冲状的负极性的直流电压周期性地施加到下部电极。第2频率低于第1频率。控制部构成为控制高频电源。控制部控制高频电源，以在周期内的第1部分期间内供给高频电力。控制部控制高频电源，以使将周期内的第2部分期间的高频电力的功率电平设定为从第1部分期间的高频电力的功率电平减少的功率电平。
在上述实施方式中，脉冲状的负极性的直流电压在由第2频率规定的周期(以下，称为“脉冲周期”)内周期性地供给至下部电极。在脉冲周期内，基板的电位发生变动。在脉冲周期内的第1部分期间内供给具有比脉冲周期内的第2部分期间的高频电力的功率电平高的功率电平的高频电力。因此，供给至基板的离子的能量取决于脉冲周期内的第1部分期间及第2部分期间各自的时间范围的设定。因此，根据上述实施方式，可控制从等离子体供给至基板的离子的能量。
在一示例性实施方式中，第1部分期间可以是脉冲状的负极性的直流电压施加到下部电极的期间。第2部分期间可以是脉冲状的负极性的直流电压未施加到下部电极的期间。根据该实施方式，具有相对较高的能量的离子能被供给至基板。
在一示例性实施方式中，第1部分期间可以是脉冲状的负极性的直流电压未施加到下部电极的期间。第2部分期间可以是脉冲状的负极性的直流电压施加到下部电极的期间。根据该实施方式，具有相对较低的能量的离子能被供给至基板。
在一示例性实施方式中，控制部可以控制高频电源，以在第2部分期间停止高频电力的供给。即，控制部可以控制高频电源，以在脉冲周期内周期性地供给高频电力的脉冲。
在一示例性实施方式中，控制部控制高频电源,以在第1部分期间周期性地供给高频电力的脉冲。
在一示例性实施方式中，规定在第1部分期间内供给高频电力的脉冲的周期的频率为第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
在另一示例性实施方式中，提供一种等离子体处理方法。在等离子体处理方法中使用的等离子体处理装置具备腔室、基板支承器、高频电源、及偏置电源。基板支承器具有下部电极及静电卡盘。静电卡盘设置于下部电极上。基板支承器构成为在腔室内支承载置于其上的基板。高频电源构成为产生为了从腔室内的气体生成等离子体而被供给的高频电力。高频电力具有第1频率。偏置电源与下部电极电连接。等离子体处理方法在基板载置于静电卡盘上的状态下为了对该基板进行等离子体处理而被执行。等离子体处理方法包括如下工序：按照由第2频率规定的周期(即，脉冲周期)将脉冲状的负极性的直流电压周期性地从偏置电源施加到下部电极。第2频率低于第1频率。等离子体处理方法还包括如下工序：在周期内的第1部分期间内从高频电源供给高频电力。等离子体处理方法还包括如下工序：将周期内的第2部分期间的高频电力的功率电平设定为从第1部分期间的高频电力的功率电平减少的功率电平。
在一示例性实施方式中，第1部分期间可以是将脉冲状的负极性的直流电压施加到下部电极的期间。第2部分期间可以是将脉冲状的负极性的直流电压未施加到下部电极的期间。
在一示例性实施方式中，第1部分期间可以是将脉冲状的负极性的直流电压未施加到下部电极的期间。第2部分期间可以是将脉冲状的负极性的直流电压施加到下部电极的期间。
在一示例性实施方式中，在第2部分期间可以停止高频电力的供给。
在一示例性实施方式中，在第1部分期间可以从高频电源周期性地供给高频电力的脉冲。
在一示例性实施方式中，规定在第1部分期间内供给高频电力的脉冲的周期的频率可以是第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
在一示例性实施方式中，等离子体处理方法还可以包括如下工序：在等离子体存在于腔室内的期间，在上述脉冲周期内将脉冲状的负极性的直流电压周期性地从偏置电源施加到下部电极。该期间具有比由第2频率规定的周期的时间长度长的时间长度。在此期间，停止从高频电源供给高频电力。
在一示例性实施方式中，等离子体处理方法还可以包括如下工序：在具有比上述脉冲周期的时间长度长的时间长度的期间，从高频电源供给高频电力。在此期间，停止从偏置电源对下部电极施加脉冲状的负极性的直流电压。
以下，参考附图对各种示例性实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，对相同或同等的部分标注相同的符号。
图1是概略地表示一示例性实施方式所涉及的等离子体处理装置的图。图1所示的等离子体处理装置1为电容耦合型等离子体处理装置。等离子体处理装置1具备腔室10。腔室10中提供有内部空间10s。内部空间10s的中心轴线为沿铅垂方向延伸的轴线AX。
在一实施方式中，腔室10包括腔室主体12。腔室主体12具有大致圆筒形状。内部空间10s设置于腔室主体12中。腔室主体12例如由铝制成。腔室主体12被电接地。在腔室主体12的内壁面，即划分内部空间10s的壁面形成有具有抗等离子体性的膜。该膜可以是通过阳极氧化处理形成的膜或由氧化钇形成的膜之类的陶瓷制膜。
在腔室主体12的侧壁形成有通路12p。当在内部空间10s与腔室10的外部之间搬运基板W时，基板W通过通路12p。为了该通道12p的开闭，沿腔室主体12的侧壁设置有闸阀12g。
等离子体处理装置1还具备基板支承器16。基板支承器16构成为在腔室10中支承载置于其上的基板W。基板W具有大致圆盘形状。基板支承器16被支承部17支承。支承部17从腔室主体12的底部向上方延伸。支承部17具有大致圆筒形状。支承部17由石英之类的绝缘材料形成。
基板支承器16具有下部电极18及静电卡盘20。下部电极18及静电卡盘20设置在腔室10中。下部电极18由铝之类的导电性材料形成，具有大致圆盘形状。
在下部电极18内形成有流路18f。流路18f是热交换介质用流路。作为热交换介质，使用液态的制冷剂或通过其气化冷却下部电极18的制冷剂(例如，氯氟烃)。在流路18f上连接有热交换介质的供给装置(例如，冷却单元)。该供给装置设置于腔室10的外部。热交换介质从供给装置经由配管23a供给至流路18f。供给至流路18f的热交换介质经由配管23b返回至供给装置。
静电卡盘20设置于下部电极18上。当在内部空间10s中被处理时，基板W载置于静电卡盘20上，并被静电卡盘20保持。
静电卡盘20具有主体及电极。静电卡盘20的主体由氧化铝或氮化铝之类的电介质形成。静电卡盘20的主体具有大致圆盘形状。静电卡盘20的中心轴线与轴线AX大致一致。静电卡盘20的电极设置于主体内。静电卡盘20的电极具有膜形状。在静电卡盘20的电极上经由开关电连接有直流电源。当来自直流电源的电压施加到静电卡盘20的电极时，在静电卡盘20与基板W之间产生静电引力。通过产生的静电引力，基板W被吸引至静电卡盘20并被静电卡盘20保持。
静电卡盘20包含基板载置区域。基板载置区域是具有大致圆盘形状的区域。基板载置区域的中心轴线与轴线AX大致一致。当在腔室10内被处理时，基板W载置于基板载置区域的上表面上。
在一实施方式中，静电卡盘20还可以包含边缘环载置区域。边缘环载置区域以绕静电卡盘20的中心轴线包围基板载置区域的方式在周向上延伸。在边缘环载置区域的上表面上搭载有边缘环ER。边缘环ER具有环形状。边缘环ER以其中心轴线与轴线AX一致的方式载置于边缘环载置区域上。基板W配置于由边缘环ER包围的区域内。即，边缘环ER配置成包围基板W的边缘。边缘环ER可以具有导电性。边缘环ER例如由硅或碳化硅形成。边缘环ER可以由石英之类的电介质形成。
等离子体处理装置1还可以具备气体供给管路25。气体供给管路25将来自气体供给机构的传热气体，例如He气体供给至静电卡盘20的上表面与基板W的背面(下表面)之间的间隙。
等离子体处理装置1还可以具备绝缘区域27。绝缘区域27配置于支承部17上。绝缘区域27相对于轴线AX在径向上配置于下部电极18的外侧。绝缘区域27沿下部电极18的外周面在周向上延伸。绝缘区域27由石英之类的绝缘体形成。边缘环ER载置于绝缘区域27及边缘环载置区域上。
等离子体处理装置1还具备上部电极30。上部电极30设置于基板支承器16的上方。上部电极30与构件32一同封闭腔室主体12的上部开口。构件32具有绝缘性。上部电极30经由该构件32支承于腔室主体12的上部。
上部电极30包括顶板34及支承体36。顶板34的下表面划分内部空间10s。在顶板34上形成有多个排气孔34a。多个排气孔34a分别沿板厚方向(铅垂方向)贯穿顶板34。该顶板34并没有限定，例如由硅形成。或者，顶板34可以具有在铝制部件的表面设置有抗等离子体性的膜的结构。该膜可以是通过阳极氧化处理形成的膜或由氧化钇形成的膜之类的陶瓷制膜。
支承体36装卸自如地支承顶板34。支承体36例如由铝之类的导电性材料形成。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。多个气体孔36b从气体扩散室36a向下方延伸。多个气体孔36b分别与多个排气孔34a连通。在支承体36中形成有气体导入端口36c。气体导入端口36c与气体扩散室36a连接。在气体导入端口36c，连接有气体供给管38。
在气体供给管38，经由阀组41、流量控制器组42、及阀组43连接有气体源组40。由气体源组40、阀组41、流量控制器组42、及阀组43构成气体供给部。气体源组40包括多个气体源。阀组41及阀组43分别包括多个阀(例如开闭阀)。流量控制器组42包括多个流量控制器。流量控制器组42的多个流量控制器分别为质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由与阀组41对应的阀、与流量控制器组42对应的流量控制器、及与阀组43对应的阀而连接于气体供给管38。等离子体处理装置1能够将来自选自气体源组40的多个气体源中的一个以上的气体源的气体以分别地被调节的流量供给至内部空间10s。
在基板支承器16或支承部17与腔室主体12的侧壁之间设置有挡板48。挡板48例如可以通过在铝制部件上涂覆氧化钇等陶瓷而构成。在该挡板48中形成有多个贯穿孔。在挡板48的下方，排气管52与腔室主体12的底部连接。在该排气管52上连接有排气装置50。排气装置50具有自动压力控制阀之类的压力控制器及涡轮分子泵等真空泵，能够减小内部空间10s的压力。
等离子体处理装置1还具备高频电源61。高频电源61是产生高频电力RF的电源。高频电力RF用于从腔室10内的气体生成等离子体。高频电力RF具有第1频率。第1频率是27～100MHz的范围内的频率，例如40MHz或60MHz的频率。为了将高频电力RF供给至下部电极18，高频电源61经由匹配电路63与下部电极18连接。匹配电路63构成为使高频电源61的输出阻抗与负载侧(下部电极18侧)的阻抗匹配。另外，高频电源61可以不与下部电极18电连接，而可以经由匹配电路63与上部电极30连接。
等离子体处理装置1还具备偏置电源62。偏置电源62与下部电极18电连接。在一实施方式中，偏置电源62经由低通滤波器64与下部电极18电连接。偏置电源62构成为按照由第2频率规定的周期PP即脉冲周期将脉冲状的负极性的直流电压PV周期性地施加到下部电极18。第2频率低于第1频率。第2频率为例如50kHz以上27MHz以下。
在等离子体处理装置1中进行等离子体处理时，气体供给至内部空间10s。然后，通过被供给高频电力RF，气体在内部空间10s中被激励。其结果，在内部空间10s中生成等离子体。被基板支承器16支承的基板W被来自等离子体的离子及自由基之类的化学物质进行处理。例如，基板被来自等离子体的化学物质蚀刻。在等离子体处理装置1中，通过脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18，来自等离子体的离子朝向基板W加速。
等离子体处理装置1还具备控制部MC。控制部MC是具备处理器、存储装置、输入装置、显示装置等的计算机，并控制等离子体处理装置1的各部。控制部MC执行存储于存储装置的控制程序，并根据存储于该存储装置中的工序数据控制等离子体处理装置1的各部。通过基于控制部MC的控制，由工序数据指定的工艺在等离子体处理装置1中执行。后述等离子体处理方法可以通过基于控制部MC的等离子体处理装置1的各部的控制，在等离子体处理装置1中执行。
控制部MC控制高频电源61，以在周期PP内的第1部分期间P1内的至少一部分期间内供给高频电力RF。在等离子体处理装置1中，高频电力RF供给至下部电极18。或者，高频电力RF也可以供给至上部电极30。控制部MC将周期PP内的第2部分期间P2的高频电力RF的功率电平设定为从第1部分期间P1的高频电力RF的功率电平减少的功率电平。即，控制部MC控制高频电源61，以使在第1部分期间P1供给高频电力RF的一个以上的脉冲PRF。
在第2部分期间P2的高频电力RF的功率电平可以是0[W]。即，控制部MC可以控制高频电源61，以使在第2部分期间P2停止高频电力RF的供给。或者，第2部分期间P2的高频电力RF的功率电平也可以大于0[W]。
控制部MC构成为同步脉冲、延迟时长及供给时长从控制部MC赋予到高频电源61。同步脉冲与脉冲状的负极性的直流电压PV同步。延迟时长是从根据同步脉冲而确定的的周期PP的开始时刻的延迟时长。供给时长是高频电力RF的供给时间的长度。高频电源61在从相对于周期PP的开始时刻仅延迟延迟时长的时刻至供给时长的期间，供给高频电力RF的一个以上的脉冲PRF。其结果，在第1部分期间P1，高频电力RF被供给至下部电极18。另外，延迟时长可以是零。
在一实施方式中，等离子体处理装置1还可以具备电压传感器78。电压传感器78构成为直接或间接测定基板W的电位。在图1所示的例中，电压传感器78构成为测定下部电极18的电位。具体而言，电压传感器78测定连接于下部电极18与偏置电源62之间的供电路的电位。
控制部MC可将由电压传感器78测定出的基板W的电位比周期PP中的基板W的电位的平均值VAVE高或低的期间确定为第1部分期间P1。控制部MC可以将通过电压传感器78测定的基板W的电位低于或高于平均值VAVE的期间确定为第2部分期间P2。基板W的电位的平均值VAVE也可以是预先规定的值。控制部MC可以控制高频电源61，以在所确定的第1部分期间P1如上所述供给高频电力RF。并且，控制部MC可以控制高频电源61，以在所确定的第2部分期间P2如上所述设定高频电力RF的功率电平。
在等离子体处理装置1中，将脉冲状的负极性的直流电压PV按照周期PP周期性地供给至下部电极18，故基板W的电位按照周期PP变动。在周期PP内的第1部分期间P1内供给具有比周期PP内的第2部分期间P2的高频电力RF的功率电平高的功率电平的高频电力RF。因此，供给至基板W的离子的能量取决于周期PP内的第1部分期间P1及第2部分期间P2各自的时间范围的设定。因此，根据等离子体处理装置1，能够控制从等离子体供给至基板W的离子的能量。
图2是一例所涉及的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。在图2中，“VO”表示偏置电源62的输出电压，“RF”表示高频电力RF的功率电平。在图2所示的例中，第1部分期间P1是脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的期间。在图2所示的例中，第2部分期间P2是脉冲状的负极性的直流电压PV未施加到下部电极18的期间。在图2所示的例中，在第1部分期间P1供给高频电力RF的一脉冲PRF。根据该例，具有相对较高的能量的离子能被供给至基板W。
图3是另一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。在图3中，“VO”表示偏置电源62的输出电压，“RF”表示高频电力RF的功率电平。在图3所示的例中，第1部分期间P1是脉冲状的负极性的直流电压PV未施加到下部电极18的期间。在图3所示的例中，第2部分期间P2是脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的期间。在图3所示的例中，在第1部分期间P1供给高频电力RF的一脉冲PRF。根据该例，具有相对较低的能量的离子能被供给至基板W。
图4是又一例的脉冲状的负极性的直流电压的时序图。在图4中，“VO”表示偏置电源62的输出电压。如图4所示，脉冲状的负极性的直流电压PV的电压电平可以在将其施加到下部电极18的期间内变化。在图4所示的例中，脉冲状的负极性的直流电压PV的电压电平在将其施加到下部电极18的期间内降低。即，在图4所示的例中，脉冲状的负极性的直流电压PV的电压电平的绝对值在将其施加到下部电极18的期间内增加。另外，脉冲状的负极性的直流电压PV可以在第1部分期间P1施加到下部电极18，或者，也可以在第2部分期间P2施加到下部电极18。
图5是又一例的高频电力的时序图。在图5中，“RF”表示高频电力RF的功率电平。如图5所示，控制部MC可以控制高频电源61，以使在第1部分期间P1依次供给高频电力RF的多个脉冲PRF。即，控制部MC可以控制高频电源61，以在第1部分期间P1供给包括多个脉冲PRF的脉冲组PG。在第1部分期间P1，高频电力RF的脉冲PRF也可被周期性地供给。规定在第1部分期间P1供给高频电力RF的脉冲PRF的周期PRFG的频率可以是第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
图6是又一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。在图6中，“VO”表示偏置电源62的输出电压，“RF”表示高频电力RF的功率电平。如图2或图3所示的例，等离子体处理装置1在期间PA将脉冲状的负极性的直流电压PV按照周期PP周期性地施加到下部电极18，并按照周期PP供给高频电力RF的一个以上的脉冲PRF。如图6所示，控制部MC可以控制高频电源61，以使在另一期间PB停止高频电力RF的供给。在期间PB，控制部MC可以在停止高频电力RF的供给的状态下控制偏置电源62，以按照周期PP将脉冲状的负极性的直流电压PV周期性地施加到下部电极18。期间PB是具有比周期PP的时间长度长的时间长度的期间。期间PB可以是等离子体存在于腔室10内的期间。期间PB可以是例如继期间PA后的期间。
图7是又一例的高频电力及脉冲状的负极性的直流电压的时序图。在图7中，“VO”表示偏置电源62的输出电压，“RF”表示高频电力RF的功率电平。如图7所示，控制部MC也可以控制偏置电源62，以使在另一期间PC停止脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18。在期间PC内控制部MC可以在停止脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的状态下控制高频电源61，以供给高频电力RF。控制部MC可以控制高频电源61，以使在期间PC周期性地供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG。在期间PC供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG的周期PRFC可以是在期间PA供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG的周期，即与周期PP相同的周期。另外，在期间PC，规定供给形成脉冲组PG的高频电力RF的脉冲PRF的周期PRFG的频率也可以是第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
图8(a)及图8(b)分别是又一例的脉冲状的负极性的直流电压的时序图。图8(a)所示的例中的偏置电源62的输出电压VO与图2所示的例中的偏置电源62的输出电压VO的不同点在于，其极性在第2部分期间P2内且第1部分期间P1之前变更为正极性。即，在图8(a)所示的例中，正极性的直流电压在第2部分期间P2内且第1部分期间P1之前，从偏置电源62施加到下部电极18。另外，在脉冲状的负极性的直流电压PV在第1部分期间P1内被施加到下部电极18的情形下，也可以是在第2部分期间P2的至少一部分，将正极性的直流电压从偏置电源62施加到下部电极18。
图8(b)所示的例中的偏置电源62的输出电压VO与图3所示的例中的偏置电源62的输出电压VO的不同点在于，其极性在第1部分期间P1内且第2部分期间P2之前变更为正极性。即，在图8(b)所示的例中，正极性的直流电压在第1部分期间P1内且第2部分期间P2之前，从偏置电源62施加到下部电极18。另外，在将脉冲状的负极性的直流电压PV在第2部分期间P2内施加到下部电极18时，也可以是在第1部分期间P1的至少一部分，将正极性的直流电压从偏置电源62施加到下部电极18。
以下，参考图9。图9是表示一示例性实施方式所涉及的等离子体处理方法的流程图。图9所示的等离子体处理方法(以下，称为“方法MT”)可利用上述等离子体处理装置1执行。
方法MT在基板W载置于静电卡盘20上的状态下执行。方法MT为了对基板W进行等离子体处理而被执行。在方法MT中，气体从气体供给部供给至腔室10内。并且，腔室10内的气体压力通过排气装置50设定为指定的压力。
在方法MT中，执行工序ST1。在工序ST1中，脉冲状的负极性的直流电压PV从偏置电源62按照周期PP被周期性地施加到下部电极18。
工序ST2在周期PP内的第1部分期间P1执行。工序ST3在周期PP内的第2部分期间P2执行。第1部分期间P1可以是脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的期间。第2部分期间P2可以是脉冲状的负极性的直流电压PV未施加到下部电极18的期间。或者，第1部分期间P1也可以是脉冲状的负极性的直流电压PV未施加到下部电极18的期间。第2部分期间P2也可以是脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的期间。
在工序ST2中，为了生成等离子体，从高频电源61供给高频电力RF。在第1部分期间P1，可供给高频电力RF的一个以上的脉冲PRF。在第1部分期间P1，也可以依次供给高频电力RF的多个脉冲PRF。即，在第1部分期间P1，也可以供给包括多个脉冲PRF的脉冲组PG。在第1部分期间P1，高频电力RF的脉冲PRF也可以周期性地供给。规定在第1部分期间P1供给高频电力RF的脉冲PRF的周期PRFG的频率可以是第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
在工序ST3中，周期PP内的第2部分期间P2的高频电力RF的功率电平被设定为从第1部分期间P1的高频电力RF的功率电平减少了的功率电平。也可以在第2部分期间P2停止高频电力RF的供给。
工序ST1～工序ST3可在所述期间PA执行。在方法MT中，也可以在期间PB(参考图6)停止从高频电源61供给高频电力RF的状态下，将脉冲状的负极性的直流电压PV按照周期PP周期性地从偏置电源62施加到下部电极18。如上所述，期间PB是具有比周期PP的时间长度长的时间长度的期间。期间PB可以是等离子体存在于腔室10内的期间。期间PB可以是例如继期间PA后的期间。
在方法MT中，也可以在另一期间PC(参考图7)停止脉冲状的负极性的直流电压PV从偏置电源62施加到下部电极18的状态下，从高频电源61供给高频电力RF。在期间PC内控制部MC可以在停止脉冲状的负极性的直流电压PV施加到下部电极18的状态下控制高频电源61，以供给高频电力RF。在期间PC，也可以从高频电源61周期性地供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG。在期间PC供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG的周期PRFC可以是在期间PA供给高频电力RF的脉冲PRF或脉冲组PG的周期，即与周期PP相同的周期。另外，在期间PC，规定供给形成脉冲组PG的高频电力RF的脉冲PRF的周期PRFG的频率也可以是第2频率的2倍以上且第1频率的0.5倍以下。
以上，对各种示例性实施方式进行了说明，但并不限定于所述示例性实施方式，可进行各种追加、省略、替换及变更。并且，能够组合不同的实施方式中的要件来形成其他实施方式。
另一实施方式所涉及的等离子体处理装置也可以是与等离子体处理装置1不同的电容耦合型的等离子体处理装置。并且，又一实施方式所涉及的等离子体处理装置也可以是电感应耦合型等离子体处理装置。并且，又一实施方式所涉及的等离子体处理装置也可以是ECR(电子回旋共振)等离子体处理装置。并且，又一实施方式所涉及的等离子体处理装置也可以是使用微波之类的表面波生成等离子体的等离子体处理装置。
并且，周期PP也可以由包括第1部分期间P1及第2部分期间P2的三个以上的部分期间构成。周期PP内的三个以上的部分期间的时间长度可彼此相同，也可以互不相同。高频电力RF的功率电平在三个以上的部分期间分别可以设定为与前后的部分期间的高频电力RF的功率电平不同的功率电平。
根据以上说明可理解，本发明的各种实施方式以说明为目的在本说明书中进行了说明，能够在不脱离本发明的范围及宗旨的情况下进行各种变更。因此，本说明书中公开的各种实施方式并不旨在限定，真正的范围及宗旨可由所附的技术方案的范围来示出。
符号说明
1-等离子体处理装置，10-腔室，16-基板支承器，18-下部电极，20-静电卡盘，61-高频电源，62-偏置电源，MC-控制部。
Claims (14)
1.一种等离子体处理装置，其具备：
腔室；
基板支承器，具有下部电极及设置于该下部电极上的静电卡盘，并构成为在所述腔室内支承载置于其上的基板；
高频电源，构成为产生为了从所述腔室内的气体生成等离子体而被供给的高频电力，该高频电力具有第1频率；
偏置电源，与所述下部电极电连接，且构成为按照由低于所述第1频率的第2频率规定的周期，将脉冲状的负极性的直流电压周期性地施加到所述下部电极；及
控制部，构成为控制所述高频电源，
所述控制部以如下方式控制所述高频电源：
在所述周期内的第1部分期间内供给所述高频电力，将所述周期内的第2部分期间的所述高频电力的功率电平设定为从所述第1部分期间的所述高频电力的功率电平减少的功率电平。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，
所述第1部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压施加到所述下部电极的期间，
所述第2部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压未施加到所述下部电极的期间。
3.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，
所述第1部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压未施加到所述下部电极的期间，
所述第2部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压施加到所述下部电极的期间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述控制部控制所述高频电源，以在所述第2部分期间停止所述高频电力的供给。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述控制部控制所述高频电源，以在所述第1部分期间周期性地供给所述高频电力的脉冲。
6.根据权利要求5所述的等离子体处理装置，其中，
规定在所述第1部分期间供给所述高频电力的所述脉冲的周期的频率为所述第2频率的2倍以上且所述第1频率的0.5倍以下。
7.一种使用等离子体处理装置的等离子体处理方法，
该等离子体处理装置具备：
腔室；
基板支承器，具有下部电极及设置于该下部电极上的静电卡盘，并构成为在所述腔室内支承载置于其上的基板；
高频电源，构成为产生为了从所述腔室内的气体生成等离子体而被供给的高频电力，该高频电力具有第1频率；及
偏置电源，与所述下部电极电连接；
该等离子体处理方法在基板被载置于所述静电卡盘上的状态下为了对该基板进行等离子体处理而被执行，该等离子体处理方法包括：
按照由低于所述第1频率的第2频率规定的周期，将脉冲状的负极性的直流电压周期性地从所述偏置电源施加到所述下部电极的工序；
在所述周期内的第1部分期间内从所述高频电源供给所述高频电力的工序；及
在所述周期内的第2部分期间内将所述高频电力的功率电平设定为从所述第1部分期间的所述高频电力的功率电平减少的功率电平的工序。
8.根据权利要求7所述的等离子体处理方法，其中，
所述第1部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压施加到所述下部电极的期间，
所述第2部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压未施加到所述下部电极的期间。
9.根据权利要求7所述的等离子体处理方法，其中，
所述第1部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压未施加到所述下部电极的期间，
所述第2部分期间是所述脉冲状的负极性的直流电压施加到所述下部电极的期间。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的等离子体处理方法，其中，
在所述第2部分期间停止所述高频电力的供给。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的等离子体处理方法，其中，
在所述第1部分期间，从所述高频电源周期性地供给所述高频电力的脉冲。
12.根据权利要求11所述的等离子体处理方法，其中，
规定在所述第1部分期间供给所述高频电力的所述脉冲的周期的频率为所述第2频率的2倍以上且所述第1频率的0.5倍以下。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的等离子体处理方法，其还包括以下工序：
在等离子体存在于所述腔室内的期间且具有比由所述第2频率规定的所述周期的时间长度长的时间长度的期间，在停止从所述高频电源供给所述高频电力的状态下，按照由所述第2频率规定的该周期，将所述脉冲状的负极性的直流电压周期性地从所述偏置电源施加到所述下部电极。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的等离子体处理方法，其还包括以下工序：
在具有比由所述第2频率规定的所述周期的时间长度长的时间长度的期间，在停止从所述偏置电源对所述下部电极施加所述脉冲状的负极性的直流电压的状态下，从所述高频电源供给所述高频电力。
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