CN114446755A - 用于处理基板的装置和用于处理基板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明构思提供一种基板处理装置。该基板处理装置包括：处理室，其具有内部处理空间；支撑单元，其在处理空间中支撑基板；气体供应单元，其将处理气体供应至处理空间中；和RF电源，其提供RF信号以将处理气体激发成等离子体状态，其中支撑单元包括：边缘环，其环绕基板；耦合环，其设置在边缘环下方并在其中包括电极；和线缆，其与电极连接，其中将线缆的端部接地。

Description

用于处理基板的装置和用于处理基板的方法
技术领域
本文描述的本发明构思的示例性实施方式涉及一种用于处理基板的装置和一种用于处理基板的方法。更具体地，本文公开的发明构思的实施方式涉及用于控制等离子体处理期间产生的谐波的基板处理装置和方法。
背景技术
在半导体器件制造工艺期间，通过执行诸如光刻、蚀刻、灰化、离子注入、薄膜沉积、清洁等多种工艺在基板上形成所需的图案。其中，蚀刻工艺是选择性地去除形成在基板上的膜的至少一部分的工艺，并且使用湿蚀刻和干蚀刻。对于干蚀刻，采用使用等离子体的蚀刻装置。
通常，为了产生等离子体，在处理室的内部空间中形成电磁场，并且电磁场将提供在处理室中的处理气体激发成等离子体状态。等离子体是指包含离子、电子、自由基等的电离气体状态。等离子体由非常高的温度、强电场或RF电磁场产生。
对于等离子体蚀刻器，RF信号被施加到静电卡盘以产生等离子体。在这种情况下，由于静电卡盘的面积有限，等离子体密度分布不均匀，因此在静电卡盘的边缘设置聚焦环或边缘环。这种聚焦环或边缘环只能控制边缘区域中的初始等离子体状态，初始受控状态随着聚焦环或边缘环在等离子体工艺期间被等离子体消耗而改变。
即，可以通过聚焦环或边缘环来控制初始边缘等离子体，但是在基板中心的等离子体控制是不可能的。因此，不可能通过高频谐波控制高密度等离子体，从而控制中心区域中的高蚀刻速率。
发明内容
本发明构思的实施方式提供一种用于控制等离子体处理期间产生的谐波的基板处理装置。
本发明构思的技术目的不限于上述的那些，通过以下描述，其他未提及的技术目的对于本领域技术人员将是显而易见的。
本发明构思的实施方式提供一种基板处理装置。
所述装置包括：处理室，在所述处理室中具有处理空间；支撑单元，所述支撑单元用于在所述处理空间中支撑基板；气体供应单元，所述气体供应单元用于将处理气体供应至所述处理空间中；和RF电源，所述RF电源用于提供RF 信号以将所述处理气体激发成等离子体状态，其中所述支撑单元包括：边缘环，所述边缘环环绕所述基板；耦合环，所述耦合环设置在所述边缘环下方并在其中包括电极；和线缆，所述线缆的一端与所述电极连接，相反端接地。
在一个实施方式中，所述线缆设置为长度可变。
在一个实施方式中，所述线缆的长度被设置为关于期望要从在处理室中产生的谐波分量去除的谐波分量具有低阻抗。
在一个实施方式中，所述线缆在长度上设置为具有约50Ω到1000Ω的阻抗。
在一个实施方式中，所述基板处理装置还可以包括电路单元，所述电路单元连接在所述线缆和地面之间。
在一个实施方式中，所述电路单元包括与所述线缆串联连接的电阻器。
在一个实施方式中，所述电路单元包括仅使特定波长通过的滤波电路。
在一个实施方式中，所述滤波电路包括带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器或其组合中的至少一种。
在一个实施方式中，所述滤波电路是所述带通滤波器、所述高通滤波器、或所述带通滤波器和所述高通滤波器的组合中的任一种。
提供一种根据本发明构思的另一方面的基板处理装置。
所述装置包括：处理室，在所述处理室中具有内部处理空间；支撑单元，所述支撑单元用于在所述处理空间中支撑基板；气体供应单元，所述气体供应单元用于将处理气体供应至所述处理空间中；和RF电源，所述RF电源用于提供RF信号以将所述处理气体激发成等离子体状态，其中所述支撑单元包括：边缘环，所述边缘环环绕所述基板；耦合环，所述耦合环设置在所述边缘环下方并在其中包括电极；和线缆，所述线缆的一端与所述电极连接并且相反端接地，所述线缆具有固定长度，并且其中所述基板处理装置还包括电路单元，所述电路单元连接地面和所述线缆。
在一个实施方式中，所述电路单元的阻抗被调节为低于期望要从在处理室中产生的谐波分量去除的谐波分量的阻抗。
在一个实施方式中，通过将所述谐波分量与所述电路单元和所述线缆总阻抗进行比较来调节所述电路单元的所述阻抗。
在一个实施方式中，所述电路单元和所述线缆的总阻抗被调节到约50Ω至 1000Ω的范围内。
在一个实施方式中，所述电路单元包括可变器件，通过调节所述可变器件来调节所述电路单元的所述阻抗。
在一个实施方式中，所述可变器件包括可变电容器、可变电感器、可变电阻器或它们的组合中的至少一种。
提供一种使用本发明构思的另一实施方式的基板处理装置在处理室内产生等离子体的基板处理方法。
所述方法调节所述线缆的长度以去除在所述处理室内产生的谐波分量。
在一个实施方式中，调节所述线缆的所述长度，使得所述线缆具有在约50Ω至1000Ω范围内的阻抗。
所述方法通过调节所述电路单元的可变器件的阻抗来去除所述处理室内的谐波分量。
在一个实施方式中，调节所述可变器件的阻抗使得所述电路单元和所述线缆的总阻抗为约50Ω至1000Ω。
根据本发明构思，在等离子体处理中产生的谐波可以通过线缆的长度调节来控制。
根据本发明构思的另一实施方式，可以通过调节连接到线缆的电路单元来控制在等离子体处理中产生的谐波。
根据本发明构思，可以控制基板的中心区域的蚀刻速率。
本发明构思的效果不限于上述效果，本领域技术人员根据本说明书和附图将清楚地理解未提及的效果。
附图说明
根据参考以下附图的以下描述，以上和其他目的和特征将变得显而易见，其中，除非另有说明，否则相同的附图标记遍及各个附图指代相同的部分，并且其中：
图1a至图1b示例性图示出根据本发明构思的实施方式的基板处理装置；
图2是根据本发明构思的实施方式的基板处理装置的放大框图；
图3图示出计算线缆的阻抗；
图4图示出根据线缆的f3MHz分量阻抗|Z|的变化来调节中心区域的蚀刻速率ER；
图5图示出根据本发明构思的另一实施方式的基板处理装置；
图6a至图6b图示出根据本发明构思的实施方式的电路单元的配置。
具体实施方式
本发明构思可以进行各种修改并且可以具有各种形式，并且将在附图中示出并详细描述其具体实施方式。然而，根据本发明构思的实施方式并不旨在限制具体公开的形式，并且应当理解，本发明构思包括包含在本发明构思的精神和技术范围内的所有变换、等同和替换。在本发明构思的描述中，当相关已知技术的详细描述可能使本发明构思的本质不清楚时，可以省略其详细描述。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，并不旨在限制本发明构思。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“所述”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“具有”等指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。此外，术语“示例性”旨在指代示例或说明。
将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。如本文所用，“～单元”和“～模块”可以指用于处理至少一个功能或操作的器具，并且可以指例如软件或硬件部件，例如FPGA或ASIC。然而，“～单元”和“～模块”可以不限于软件或硬件。“～单元”和“～模块”可以被配置为驻留在可寻址储存介质上并且可以被配置为再现一个或多个处理器。在一个示例中，“～单元”和“～模块”可以指诸如软件部件、面向对象的软件部件、类部件和任务部件、工艺、功能、属性、程序、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。可以使用多个部件、多个“～单元”或多个“～模块”以单独的方式执行由部件、“～单元”或“～模块”提供的功能。部件、“～单元”或“～模块”可以与附加部件集成。
在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的实施方式。
图1a至图1b示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理装置10。
参考图1a，基板处理装置10使用等离子体处理基板W。例如，基板处理装置10可对基板W进行蚀刻工艺。基板处理装置10包括腔室100、基板支撑单元200、气体供应单元300、等离子体产生单元400和加热单元500。
在腔室100中限定有内部空间101。内部空间101用作对基板W进行等离子体处理的空间。基板W上的等离子体处理包括蚀刻工艺。在腔室100的底部中形成排气口102。排气口102连接到排气管线121。在工艺期间产生的反应副产物和停留在腔室100中的气体可以通过排气管线121排放到外部。腔室100 的内部空间101通过排气过程被减压到预定压力。
基板支撑单元200位于腔室100内部。基板支撑单元200支撑基板W。基板支撑单元200包括静电卡盘，用于利用静电力吸附和固定基板W。基板支撑单元200可以包括介电板210、下电极220、加热器230、支撑板240和绝缘板 270。
介电板210位于基板支撑单元200的上端。介电板210用作圆形介电板。基板W可设置于介电板210的顶面。介电板210的顶面的直径小于基板W。因此，基板W的边缘区域位于介电板210之外。在介电板210中形成第一供应通道211。第一供应通道211从介电板210的顶面延伸到其底面。多个第一供应通道211彼此间隔开，并用作将传热介质供应至基板W的底面的通道。用于将基板W吸附至介电板210的单独电极可以埋设入介电板210中。可以向电极施加直流电。在施加的电流下，静电力作用于电极与基板之间，使得基板W可通过静电力被吸附至介电板210。
下电极220连接到下电源单元221。下电源单元221向下电极220供电。下电源单元221包括下RF电源222和223以及下阻抗匹配单元225。如图1所示，可以提供多个下RF电源222和223，或者可以仅提供一个下RF电源222和223。下RF电源222和223可以控制等离子体密度。下RF电源222和223主要控制离子轰击能量。多个下RF电源222和223可以分别产生2MHz和13.56Hz的频率功率。下阻抗匹配单元225与下RF电源222和223电连接，并将不同量级的频率功率相互匹配并将匹配的频率功率施加到下电极220。
加热器230电连接到外部电源(未示出)。加热器230通过抵抗从外部电源施加的电流来产生热量。产生的热量经由介电板210传递到基板W。使用由加热器230产生的热量将基板W保持在预定温度。加热器230包括具有螺旋形状的线圈。加热器230可以埋设在介电板210中并且彼此间隔开均匀的间距。
支撑板240位于介电板210下方。介电板210的底面和支撑板240的顶面可以通过粘合剂236彼此结合。支撑板240可以由铝材料制成。支撑板240的顶面可以是阶梯状的，使得其中心区域高于其边缘区域。支撑板240的顶面的中心区域具有与介电板210的底面的面积对应的面积，并且粘附到介电板210 的底面。在支撑板240中形成第一循环通道241、第二循环通道241循环通道 242和第二供应通道243。
第一循环通道241用作供传热介质循环通过的通道。第一循环通道241可形成为螺旋形状并位于支撑板240的内部。或者，第一循环通道241可被构造成使得具有不同半径的环形通道可围绕同一中心布置。第一循环通道241可以彼此连通。第一循环通道241可以位于相同的竖直高度。
第二循环通道242用作供冷却流体循环通过的通道。第二循环通道242可以形成为螺旋形状并且位于支撑板240的内部。或者，第二循环通道242可以被构造成使得具有不同半径的环形通道可以围绕相同中心布置。第二循环通道 242可以彼此连通。第二循环通道242可以具有比第一循环通道241的横截面积更大的横截面积。第二循环通道242可以位于相同的竖直高度。第二循环通道 242可位于第一循环通道241下方。
第二供应通道243从第一循环通道241向上延伸并延伸到支撑板240的顶面。提供多个第二供应通道243，使得其数量对应于第一供应通道211的数量。通道。第二供应通道243将第一循环通道241和第一供应通道211彼此连接。
第一循环通道241经由传热介质供应管线251连接到传热介质储存单元 252。传热介质储存在传热介质储存单元252中。传热介质包括惰性气体。根据一个实施方式，传热介质包括氦气。氦气通过供应管线251被供应至第一循环通道241，并依次流经第二供应通道243和第一供应通道211，然后被供应至基板W的底面。氦气用作将从等离子体传递到基板W的热量传递到基板支撑单元 200的介质。等离子体中包含的离子粒子利用在基板支撑单元200中产生的电力被吸引并且行进到基板支撑单元200，并且在行进期间与基板W碰撞以进行蚀刻工艺。当离子粒子与基板W碰撞时，在基板W中产生热量。从基板W产生的热量通过供应至基板W底面和介电板210的顶面之间的空间的氦气传递到基板支撑单元200。因此，基板W可以保持在设定温度。
第二循环通道242经由冷却流体供应管线261连接到冷却流体储存单元 262。冷却流体储存在冷却流体储存单元262中。可以在冷却流体储存单元262 内设置冷却器263。冷却器263将冷却流体冷却到预定温度。或者，冷却器263 可以安装在冷却流体供应管线261上。通过冷却流体供应管线261供应至第二循环通道242的冷却流体沿着第二循环通道242循环并且冷却支撑板240。支撑板240的冷却将介电板210和基板W一起冷却以将基板W保持在预定温度。
在支撑板240下方设置电绝缘板270。电绝缘板270的尺寸对应于支撑板 240的尺寸。电绝缘板270位于支撑板240和腔室100的底面之间。电绝缘板 270由绝缘材料制成，并且使支撑板240与腔室100彼此电绝缘。
在基板支撑单元200的边缘区域中设置边缘环280。边缘环280具有环形形状并且沿着介电板210的外围延伸。边缘环280的顶面可以是阶梯状的使得其外部280a可以高于其内部280b。边缘环280的顶面的内部280b与介电板210 的顶面位于相同的竖直水平。边缘环280的顶面的内部280b支撑基板W的位于介电板210之外的边缘区域。边缘环280的外部280a被提供为围绕基板W的边缘区域。边缘环280扩展电场形成区域，使得基板W位于等离子体产生区域的中心。因此，在基板W的整个区域上均匀地产生等离子体，使得可以均匀地蚀刻基板W的区域。可以在边缘环280下方设置耦合环(未示出)。线缆600 可以经由其一端连接到耦合环(图1中未示出)。线缆600的相反端可以接地。在一个实施方式中，线缆600可以是具有可变长度的可变线缆。根据另一实施方式，线缆600的长度可以是固定的，在这种情况下，可以进一步提供能够控制线缆阻抗的电路单元(图1中未示出)。在根据本发明构思的示例性实施方式中，连接到耦合环的线缆的阻抗可以例如通过控制其长度和/或控制电路单元来控制，以去除由RF电源产生的谐波。稍后将参考图2对其进行详细描述。
气体供应单元300向腔室100供应处理气体。气体供应单元300包括气体储存单元310、气体供应管线320和气体入口330。气体供应管线320将气体储存单元310和气体入口330彼此连接，并将储存在气体储存单元310中的处理气体供应至气体入口330。气体入口330连接到形成在上电极410中的气体供应孔412。
等离子体产生单元400激发留在腔室100内的处理气体。等离子体产生单元400包括上电极410、分配板420和上电源单元440。
上电极410具有盘状并且位于基板支撑单元200上方。上电极410包括上板410a和下板410b。上板410a具有盘状。上板410a电连接到上RF电源441。上板410a通过将由上RF电源441产生的第一RF功率施加到留在室100中的处理气体来激发处理气体。处理气体被激发并转化为等离子体状态。上板410a的底面是阶梯状的，使得其中心区域高于其边缘区域。在上板410a的中心区域中形成气体供应孔412。气体供应孔412连接到气体入口330并且将处理气体供应至缓冲空间414。在上板410a内部可以形成冷却通道411。冷却通道411可以形成为螺旋形状。或者，冷却通道411可以被构造成使得具有不同半径的环形通道可以围绕相同中心布置。冷却通道411经由冷却流体供应管线431连接到冷却流体储存单元432。在冷却流体储存单元432中储存冷却流体。储存在冷却流体储存单元432中的冷却流体经由冷却流体供应管线431被供应至冷却通道 411。冷却流体循环通过冷却通道411并冷却上板410a。
下板410b位于上板410a下方。下板410b具有与上板410a的尺寸对应的尺寸，并且定位成面向上板410a。下板410b的顶面是阶梯状的，使得其中心区域低于其边缘区域。下板410b的顶面和上板410a的底面彼此结合以形成缓冲空间414。缓冲空间414用作供通过气体供应孔412供应的气体在被供应至腔室 100之前暂时停留的空间。在下板410b的中心区域中形成气体供应孔413。多个气体供应孔413被布置并且彼此间隔开规则的间距。气体供应孔413连接到缓冲空间414。
分配板420位于下板410b下方。分配板420具有盘状。在分配板420中形成分配孔421。分配孔421从分配板420的顶面延伸到其底面。分配孔421的数量与气体供应孔413的数量对应，分配孔421分别位于与气体供应孔413所在位置对应的位置。停留在缓冲空间414中的处理气体通过气体供应孔413和分配孔421被均匀地供应至腔室100中。
上电源单元440向上板410a施加RF功率。上电源单元440包括上RF电源 441和匹配电路442。
加热单元500加热下板410b。加热单元500包括加热器510、第二上电源 520和过滤器530。加热器510安装在下板410b内部。加热器510可以设置在下板410b的边缘区域中。加热器510可以包括加热线圈并且可以设置为围绕下板410b的中心区域。第二上电源520电连接到加热器510。第二上电源520可以产生DC功率。或者，第二上电源520可产生AC功率。由第二上电源520产生的第二频率功率被施加到加热器510，并且加热器510通过抵抗所施加的电流而产生热量。由加热器510产生的热量加热下板410b，被加热的下板410b将位于下板410b下方的分配板420加热到预定温度。下板420可以被加热到约60℃的温度。过滤器530电连接到第二上电源520和加热器510并且设置在第二上电源520和加热器510之间。
图1b示出了根据本发明构思的另一个实施方式的基板处理装置10。
将省略对关于与图1a的实施方式中的配置重复的图1b的实施方式中的配置的描述。
根据图1b的实施方式，下电极220连接到下电源单元221。下电源单元221 向下电极220供电。下电源单元221可以包括三个高频电源222、223和224。下电源单元221可以包括下阻抗匹配单元225。
在一个实施方式中，三个下电源222、223和224中的两个可以是具有10MHz 或更低频率的第一频率电源222和第二频率电源223，并且另一个下电源可以是具有10MHz或更高频率的第三频率电源224。第一频率电源222和第二频率电源223可以控制离子轰击能量，第三频率电源224可以控制等离子体密度。上电极410可以接地。
然而，在图1所示的实施方式中的电源的数量是有限的。图1a和图1b不限于此，可以仅作为实施方式。
图2示出了根据本发明构思的实施方式的基板处理装置。
根据本发明构思的支撑单元200可以包括围绕基板W的边缘环280和设置在边缘环280下方的耦合环290。在边缘环280和耦合环290之间可以包括绝缘体281和282。在图2中，提供了两个绝缘体281和282，但是两者可以组合成一个绝缘体。
在耦合环290内可以包括电极291。线缆600的一端可以连接到包括在耦合环290内的电极291。线缆600的相反端可以接地。线缆600可以为基板W的边缘区域中的输入RF信号的RF信号提供接地的阻抗路径。RF信号可以利用边缘环280和电极291之间的电容流到电极291。电极291可以输出RF信号。
如图2所示，线缆600可以以长度可调节的可变线缆的形式提供。虽然图2 中未示出，但线缆600还可包括能够调节线缆长度的长度调节器具。根据另一个实施方式，线缆600可以具有固定长度。通过调节线缆600的长度，可以调节线缆600的阻抗。通过将线缆的阻抗调节为恒定值，可以选择性地去除处理室中产生的谐波分量中的目标谐波分量。
根据一个实施方式，线缆600可以被调节为具有可以去除约100MHz或更高频率的谐波的长度。这是因为中心区域的等离子体密度浓度在约100MHz或更高频率下受到很大影响。
根据本发明构思，电极291可以嵌入位于边缘环280下方的耦合环290内部，并且电极291和地面可以通过线缆600彼此连接以仅去除从处理室通往地面的等离子体的谐波。根据本发明构思，当连接到包括在下方的耦合环290内部的电极291时，可以通过设置线缆600的长度以去除谐波来控制等离子体均匀性。可以在连接到电极291之前通过计算预先设置线缆600的长度。或者，可以使用长度可以改变的可变线缆在处理期间改变线缆600的长度。
在一个实施方式中，如果接地的线缆的阻抗低于谐波的阻抗，则可以通过线缆将处理室中的谐波去除到地面。去除谐波可以允许抑制基板W的中心区域中的高等离子体密度以及因此的高蚀刻速率。根据一个实施方式，对于所有谐波，线缆的阻抗(线缆阻抗)可以被调节为约50Ω至1000Ω的值。可以调节线缆的长度以消除所有谐波。根据一个实施方式，可以调节线缆的长度，使得线缆600具有约200Ω或更小的阻抗。根据一个实施方式，可以调节线缆的长度，使得线缆600具有在约50Ω至1000Ω范围内的阻抗。
即，根据本发明构思的实施方式的线缆的长度可以通过预先计算被提供为固定长度，或者，线缆可以被提供为可变长度的线缆，使得线缆的长度可以根据RF信号的应用频率实时变化。
在下文中，将更详细地描述通过调节线缆的长度来调节线缆的阻抗。
图3示出了计算线缆的阻抗。
在同轴线缆的情况下，线缆的阻抗Zin根据线缆的长度和频率而变化。线缆的阻抗Zin可以由以下等式表示。
Figure 1
在以上等式中，Zin是线缆的阻抗，ZL是连接到线缆的负载的阻抗，β是传播常数，Z0是线缆的特性阻抗。根据一个实施方式，线缆的特性阻抗Z0可以是50Ω。在这种情况下，传播常数具有β＝2πf/cη的关系(其中f是频率，c是真空中的传播速度，η是由线缆特性决定的速度因子(VF))，并根据频率f变化。
如图2所示，当线缆的相反端直接接地时，负载阻抗ZL＝0，因此线缆的阻抗可以表示如下。Zin＝j50tan(βl)
即，可以根据所施加的频率和线缆的长度来调节线缆的阻抗。
根据一个实施方式，当RF电源的频率为f1 MHz时，谐波的频率包括f2(＝f1 X 2)MHz、f3(f1 X 3)MHz、f4(f1 X 4)MHz、....，以及fn(f1 x n)MHz(其是f1 MHz 的整数倍)。这里，f1可以是10MHz或更高，并且谐波的频率可以是100MHz 或更高。在这种情况下，可以基于线缆的长度和速度因子η来计算线缆阻抗。
【表1】
f(MHz) |Z|(Ω)
f<sub>1</sub> Z<sub>1</sub>
f<sub>2</sub> Z<sub>2</sub>(＜＜Z<sub>1</sub>)
f<sub>3</sub> Z<sub>3</sub>(&lt;Z<sub>1</sub>)
f<sub>4</sub> Z<sub>4</sub>(＜＜Z<sub>1</sub>)
根据表1，可以通过接地去除导致等离子体不对称的f2 MHz和f4 MHz谐波，同时保持高阻抗以抑制由RF功率施加的f1 MHz通过线缆的损耗。表1中，f1、 f2、f3和f4可以分别为60MHz、120MHz、180MHz和240MHz，Z1、Z2、Z3和Z4可以分别为2124Ω、2Ω、707Ω和5Ω，线缆的长度可以是2.9m并且η可以是0.77。
当由于f2 MHz和f4 MHz谐波而使得等离子体不对称严重时，可以使用这样的线缆长度。当由于f3 MHz谐波而使得中心区域中的等离子体不对称严重时，可以调节线缆长度，使线缆对f3 MHz具有低阻抗。
即，根据本发明构思，由于根据线缆的长度控制由谐波引起的基板中心区域中的等离子体密度，因此可以通过更换线缆或使用可变长度的线缆来控制基板中心区域中的蚀刻速率。
图4示出了对于f3 MHz谐波，根据线缆的阻抗|Z|变化来调节基板的中心区域中的蚀刻速率ER。
参考图4，示出了对于f3 MHz谐波，可以通过调节阻抗|Z|来改变基板中心区域中的蚀刻速率。
图5示出了根据本发明构思的另一实施方式的基板处理装置。
根据图5的实施方式，线缆600还可以包括电路单元700。电路单元700可以连接在线缆600和地面之间。根据一个实施方式，当连接到电极291的线缆 600是能够进行长度调节的可变线缆时，由于线缆的阻抗可以通过调节可变线缆的长度来调节，所以连接到可变线缆的电路单元700可以被配置为具有辅助功能，例如抑制热量产生或防止主RF频率的损失，而不是具有控制线缆阻抗的主要功能。然而，电路单元700可以具有控制线缆阻抗的功能。
图6a至图6b示出了根据本发明构思的实施方式的电路单元700的配置。
参考图6a，电路单元700包括电阻器R。当电路单元700包括电阻器R时，可以抑制由于高电流而引起的热量产生。
参考图6b，电路单元700包括电感器、电容器和电阻器。电感器和电容器组合用作滤波电路，其无论线缆长度如何，都可以防止主RF频率传输到地面。根据一个实施方式，滤波电路可以是带通滤波器BPF或低通滤波器LPF。根据一个实施方式，滤波电路可以是高通滤波器HPF。根据另一个实施方式，滤波电路可以包括高通滤波器HPF、带通滤波器BPF和/或低通滤波器LPF的组合。
然而，图6a至图6b中所示的配置只是作为实施方式，根据本发明构思的电路单元700可以通过电感器、电容器和电阻器的各种组合被提供为具有上述功能。如图所示的配置。图6a至图6b中所示的配置可以是连接到长度可以根据实施方式变化的可变线缆的电路单元的示例性配置。
然而，根据本发明构思的另一实施方式，线缆600可以被提供为具有固定长度的线缆。在电路单元连接到固定长度的线缆的情况下，由于固定线缆的阻抗仅随频率而变化，因此当无法通过频率控制实现所需的阻抗时，可以与具有固定长度连接的线缆电路单元可以控制线缆的阻抗。即，当线缆的长度配置有限制时，可以通过电路单元来补偿阻抗。
此时，电路单元被提供为包括可变电阻器、可变电容器、可变电感器或它们的组合中的至少一种，因此可以通过调节可变器件来调节阻抗。
即使在电路单元连接到具有固定长度的线缆的情况下，也可以包括用作辅助功能的电阻器和/或滤波电路，例如连接到可变线缆的电路单元。然而，在连接到具有固定长度的线缆的电路单元的情况下，除了执行辅助功能的电路之外，它还可以包括能够调节阻抗的可变元件。即，在这种实施方式的情况下，可以通过调节包括在电路中的可变元件来执行阻抗控制，而无需更换线缆。
即，在这种情况下，可以通过将通过电路单元调节的阻抗和具有固定长度的线缆的阻抗的总阻抗与在处理室中产生的谐波进行比较来控制电路单元的阻抗室。根据一个实施方式，可以控制包括在电路单元中的可变元件，使得通过电路单元调节的阻抗和具有固定长度的线缆的阻抗的总阻抗在约50Ω至1000Ω的范围内。
此外，根据本发明构思的另一实施方式，如果通过补偿线缆之间的偏差来期望设施之间的阻抗TTTM，则可以通过电路单元控制阻抗以实现线缆阻抗 TTTM。
即，根据本发明构思的连接到线缆600的电路单元700可以包括防过流电路、主RF频率阻挡滤波器、可变阻抗控制电路、谐波阻挡滤波器、谐波传输滤波器等和/或其组合。
即，根据本发明构思的一个实施方式，可以通过如下来抑制等离子体不对称性：选择线缆长度使得线缆对于要去除的谐波具有低阻抗并且将线缆连接在电极和地面之间将目标谐波消除到地面。或者，可以通过实时改变线缆长度来将目标谐波去除到地面。
根据本发明构思的另一实施方式，当线缆的长度不能改变时，可以通过如下来抑制等离子体不对称性：经由电路单元额外地将阻抗控制为低的以将目标谐波去除到地面。
此外，根据本发明构思的电路单元700还可包括用于控制边缘区域中的鞘层电压(sheath voltage)的阻抗控制电路。因此，可以实时控制边缘区域的鞘层电压，并且可以执行中心区域中等离子体密度的初始设置。因此，可以控制边缘区域的鞘层电压和离子倾斜。
此外，根据本发明构思的电路单元700还可包括用于边缘区域中的鞘层电压控制的阻抗控制电路和用于谐波控制的阻抗控制电路，从而同时控制边缘区域中的鞘层电压和离子倾斜并控制中心区域中的谐波和等离子体密度。
根据本发明构思的另一实施方式，当中心区域中的蚀刻速率低时，根据腔室，除了去除谐波之外，还可以通过放大或调节谐波来补偿和控制等离子体不对称性。由此，可以均匀地调节整个区域中的蚀刻速率。
本发明构思的效果不限于上述效果，本发明构思所属领域的技术人员可以从说明书和附图清楚地理解未提及的效果。
尽管到目前为止已经图示和描述了本发明构思的优选实施方式，但是本发明构思不限于上述具体实施方式，并且应当注意，本发明构思所属领域的普通技术人员在不脱离权利要求中要求保护的本发明构思的本质的情况下，可以以各种方式实施本发明构思，并且这些修改不应与本发明构思的技术精神或前景分开解释。

Claims (20)

1.一种基板处理装置，包括：
处理室，在所述处理室中具有处理空间；
支撑单元，所述支撑单元用于在所述处理空间中支撑基板；
气体供应单元，所述气体供应单元用于将处理气体供应至所述处理空间中；和
RF电源，所述RF电源用于提供RF信号以将所述处理气体激发成等离子体状态，
其中所述支撑单元包括：
边缘环，所述边缘环环绕所述基板；
耦合环，所述耦合环设置在所述边缘环下方并在其中包括电极；和
线缆，所述线缆的一端与所述电极连接，相反端接地。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中所述线缆设置为长度可变。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中所述线缆的长度被设置为关于要在处理室中去除的谐波分量具有低阻抗。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中所述线缆在长度上设置为具有约50Ω到1000Ω的阻抗。
5.根据权利要求3所述的基板处理装置，还包括电路单元，所述电路单元连接在所述线缆和地面之间。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中所述电路单元包括与所述线缆串联连接的电阻器。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中所述电路单元包括仅使特定波长通过的滤波电路。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中所述滤波电路包括带通滤波器、低通滤波器、高通滤波器或其组合中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中所述滤波电路是所述带通滤波器、所述高通滤波器、或所述带通滤波器和所述高通滤波器的组合中的任一种。
10.一种基板处理装置，包括：
处理室，在所述处理室中具有处理空间；
支撑单元，所述支撑单元用于在所述处理空间中支撑基板；
气体供应单元，所述气体供应单元用于将处理气体供应至所述处理空间中；和
RF电源，所述RF电源用于提供RF信号以将所述处理气体激发成等离子体状态，
其中所述支撑单元包括：
边缘环，所述边缘环环绕所述基板；
耦合环，所述耦合环设置在所述边缘环下方并在其中包括电极；和
线缆，所述线缆的一端与所述电极连接并且相反端接地，所述线缆具有固定长度，
并且
其中所述基板处理装置还包括电路单元，所述电路单元连接地面和所述线缆。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中所述电路单元的阻抗被调节为低于要在所述处理室中去除的谐波分量的阻抗。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中通过将所述谐波分量与所述电路单元和所述线缆总阻抗进行比较来调节所述电路单元的所述阻抗。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其中所述电路单元和所述线缆的总阻抗被调节到约50Ω至1000Ω的范围内。
14.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中所述电路单元包括可变器件。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其中通过调节所述可变器件来调节所述电路单元的所述阻抗。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其中所述可变器件包括可变电容器、可变电感器、可变电阻器或它们的组合中的至少一种。
17.一种使用根据权利要求1所述的基板处理装置的基板处理方法，所述基板处理方法包括调节所述线缆的长度以去除在所述处理室内的谐波分量。
18.根据权利要求17所述的基板处理方法，其中调节所述线缆的所述长度，使得所述线缆具有在约50Ω至1000Ω范围内的阻抗。
19.使用根据权利要求10所述的基板处理装置的基板处理方法，所述基板处理方法包括通过调节所述电路单元的可变器件的阻抗来去除所述处理室内的谐波分量。
20.根据权利要求19所述的基板处理方法，其中调节所述可变器件的阻抗使得所述电路单元和所述线缆的总阻抗为约50Ω至1000Ω。
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