TW201417138A - 等離子處理裝置的等離子處理方法 - Google Patents
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Abstract
一種等離子處理裝置的等離子處理方法，等離子處理裝置包括一個反應腔，反應腔內包括一個基座，具有不同射頻頻率輸出的多個射頻電源施加射頻電場到反應腔內，多個射頻電源中至少一個脈衝射頻電源輸出具有多個狀態，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，在匹配頻率獲取步驟中切換脈衝射頻電源的輸出狀態使反應腔具有脈衝處理步驟中會出現的多個阻抗。調節可變頻射頻電源的輸出頻率使之與出現的阻抗匹配，存儲該調節後的多個輸出頻率為多個匹配頻率，在後續的脈衝處理步驟中以存儲的多個匹配頻率來之間匹配快速切換的阻抗。
Description
本發明涉及一種等離子處理方法及等離子處理裝置，更具體地，涉及一種用於給等離子處理裝置供應射頻功率的射頻電源及射頻電源的控制方法。
現有半導體加工中廣泛採用等離子加工設備對半導體晶圓(wafer)進行加工，獲得微觀尺寸的半導體器件及導體連接。等離子設備常見的有電容耦合型(CCP)和電感耦合型(ICP)的反應腔，這些設備一般具有兩個射頻電源，其中一個用來電離通入反應腔內的反應氣體使之產生等離子體，另一個射頻電源用來控制入射到晶圓表面的離子能量。
如圖1所示的等離子處理裝置包括反應腔100，反應腔內包括一個基座22，基座內包括一個下電極。下電極上方包括一個待處理基片固定裝置如靜電夾盤21，晶圓20固定在靜電夾盤21上表面。圍繞靜電夾盤和晶圓的還包括一個邊緣環10。反應腔100內與基座相對的上方還包括一個氣體噴淋頭11，氣體噴淋頭連接到氣源110，用於向反應腔內均勻的供氣。氣體噴淋頭內還作為上電極與基座內的下電極相對形成電容耦合。一個第一射頻功率源31通過匹配器1電連接到下電極，一個第二射頻功率源32通過匹配器2電連接到下電極，第一和第二射頻功率源都具有固定的射頻頻率。由於等離子體的阻抗是會隨著等離子體內氣壓、射頻功率和等離子體濃度等參數的變化而變化的，所以需要持續的調節輸入功率的參數和阻抗以最小化反射功率。在等離子處理
過程中第一射頻功率源31和第二射頻功率源32均向下電極供電，匹配器1、2分別通過內部的可動部件調節阻抗參數以最小化射頻反射功率。同樣也可以調節第一射頻功率源31或第二射頻功率源32的頻率以更快的調節輸入阻抗。但是無論上述調節匹配器1、2中的阻抗還是第一射頻功率源31或第二射頻功率源32內的頻率都需要機械部件(如機械驅動的可變電容或可變電感)移動來實現。此外最小化反射功率時上述機械部件在任意方向移動然後根據反饋的反射功率值來控制機械部件進一步移動到合適的位置，所以這個掃匹配器描阻抗或射頻電源頻率的過程耗時很長，達到秒級，如大於1秒。
現在很多等離子加工流程需要用到脈衝式等離子加工技術，在部分加工時段的射頻電源不是持續供電的而是開通-關閉的交替進行或者高功率-低功率射頻交替進行，其輸出功率的波形呈脈衝式故稱脈衝式等離子加工。交替的頻率一般是在10K-100KHZ左右，而且開通-關閉的占空比也是可以調整的可以是在10%-90%範圍內根據需要設定。這樣每次開通、關閉或者高功率、低功率切換都會造成反應腔內阻抗迅速變化，而且每次變化的時間都是毫秒甚至微秒級的，上述情况採用匹配電路或者射頻電源中的自動頻率調諧(Auto frequency tuning)由於反應時間遠不能達到毫秒級，所以均不能達到在脈衝式等離子加工的需求。
因此基於上述原因，業界需要一種能夠用現有硬體或者只對現有硬體條件作簡單調整就能實現在脈衝式等離子加工時實現快速的阻抗匹配。
針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種提供適用於脈衝式等離子加工的一種等離子處理裝置的等離子處理方法。
本發明通過提供一種等離子處理裝置的等離子處理
方法，所述等離子處理裝置包括一個反應腔，反應腔內包括一個基座，基座上固定待處理基片，還包括具有不同射頻頻率輸出的多個射頻電源施加射頻電場到所述反應腔內，所述多個射頻電源中至少一個脈衝射頻電源輸出功率具有多個功率狀態，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟包括：所述多個射頻電源分別同時輸出射頻電場到反應腔，調節其中的脈衝射頻電源的輸出為第一功率輸出狀態，使反應腔內具有第一阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並獲得第一匹配頻率匹配所述第一阻抗；調節所述脈衝射頻電源的輸出為第二功率輸出狀態，使反應腔內具有第二阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並獲得第二匹配頻率匹配所述第二阻抗；所述脈衝處理步驟包括：所述多個射頻電源輸出射頻電場到反應腔，設定所述脈衝射頻電源輸出具有第一功率輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有第一匹配頻率；設定所述脈衝射頻電源輸出具有第二功率輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有第二匹配頻率。
其中所述脈衝處理步驟中脈衝射頻電源的輸出功率狀態切換時間小於0.5秒。所述調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件並獲得第一或第二匹配頻率的時間通常大於0.5秒，甚至大於1秒其中可變頻射頻電源中的變頻元件可以是機械驅動的可變電感或可變電容。
所述脈衝射頻電源施加的第一功率輸出狀態時的輸出功率小於所述第二功率輸出狀態輸出功率的1/2，甚至第一功率輸出狀態時所述脈衝射頻功率輸出為零。
所述脈衝射頻電源可以是兩個以上的，第一和第二脈衝射頻電源輸出叠加產生第三功率輸出狀態使反應腔具有第三
阻抗，調節所述可變頻電源中的變頻元件獲得第三匹配頻率。其中第一或第二脈衝射頻電源輸出的功率在低功率輸出時如果大於零，所述第一或第二脈衝射頻電源可以同時是所述可變頻脈衝射頻電源。
採用本發明方法控制的脈衝式等離子處理裝置能夠
在不對硬體做很多改造情况下實現對高速交替的反應腔阻抗實現匹配，在進入脈衝式處理前以幾秒的時間調諧可變頻的射頻電源，獲取在脈衝式處理階段會出現的阻抗相匹配的匹配頻率，然後在脈衝處理階段之間直接以所述匹配頻率實現對脈衝式交替變化等離子反應腔內阻抗的匹配。
其中脈衝射頻電源也可以是輸出頻率的交替變換，
使輸出頻率在第一輸出頻率和第二輸出頻率之間切換，該切換時間小於0.5秒。其中第一輸出頻率大於第二輸出頻率1.5倍。在脈衝射頻電源輸出狀態進行切換時，進行變頻動作的另一個可變頻射頻電源輸出功率不變，但是反射功率和輸出頻率隨著脈衝射頻電源的輸出狀態同步變化。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：
100‧‧‧反應腔
110‧‧‧氣源
10‧‧‧邊緣環
11‧‧‧氣體噴淋頭
20‧‧‧晶圓
21‧‧‧靜電夾盤
22‧‧‧基座
31‧‧‧第一射頻功率源
32‧‧‧第二射頻功率源
1‧‧‧匹配器
2‧‧‧匹配器
圖1示出根據現有技術的所述等離子處理設備的結構示意圖；圖2示出根據本發明的第一實施例的第一第二射頻功率源輸出功率示意圖；圖3示出根據本發明的第二實施例的第一第二射頻功率源輸出功率示意圖。
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細說明。
如圖2所示為本發明的第一個實施例，其中的第一
射頻功率源RF1與第二射頻功率代表圖1中第一射頻功率源31和第二射頻功率源32的輸出功率。在等離子加工過程中首先要點燃等離子體，然後可能經過一些過渡步驟進入主要的等離子加工步驟：連續處理階段。由於等離子點燃等步驟是傳統的現有技術，與本發明方法沒有直接影響所以圖2中僅以虛綫表示。所以在連續處理階段中第一射頻功率源(RF1)和第二射頻功率源RF2都是在高功率狀態，直到反應腔內的光學探測器發現所述等離子加工進行到一定進度，比如等離子刻蝕時發現某個材料層被刻蝕到70%以上了，需要進入低速刻蝕階段了。這時候為了等離子加工工藝的需要就進入脈衝處理階段，RF2輸出的射頻功率會以一定的脈衝頻率(如10K-100K)的進行高功率輸出和低功率輸出的切換，其中低功率輸出可以是零，也就是RF2是在進行高功率輸出和關閉功率輸出的切換，上述兩種脈衝式的射頻功率輸出都會造成反應腔100內的等離子狀態變化，進而造成阻抗變化。所述低功率輸出只要低於高功率輸出一定程度，如低於高功率輸出步驟中的輸出功率1/2，則反應腔內的等離子就會發生顯著變化，就需要快速的調整阻抗匹配。本發明的特點在於，在傳統的連續處理階段內RF2包括一個低功率時間段，所述低功率時間段內的RF2輸出功率與在後續脈衝處理階段中的低輸出功率相同，且該低功率時間段的時間長度t1足夠長，如t1大於1秒。這樣採用傳統的自動頻率調諧(AFT)就能夠實現調節射頻電源RF1的輸出頻率來實現阻抗匹配，獲得一個對應低功率步驟的匹配頻率：RF1-MFL(RF1 match frequency at low power level)，並存儲入第一射頻源31內的存儲單元，或者其它能夠控制第一射頻功率源31輸出的控制器內。同樣在連續處理階段中也也存在RF1、RF2都處在高功率階段，此時也可以用第一射頻功率源31內的自動頻率調諧來獲得適應後續脈衝匹配階段中高功率步驟的匹配頻率：RF1-MFH
(RF1 match frequency at high power level)。在連續處理階段中分別獲得低功率步驟的匹配頻率RF1-MFL和高功率步驟的匹配頻率RF1-MFH後就可以在脈衝處理階段中對應的高功率步驟中直接將RF1的輸出頻率設為已經存儲的RF1-MFH，而不需要再通過前述自動頻率調諧(AFT)再調整一次了；在脈衝處理階段對應的低功率步驟中直接將RF2的輸出頻率設為已經存儲在存儲單元的RF1-MFL。這樣在的脈衝處理階段的高頻切換也能夠實現很好的匹配。在脈衝處理中包括許多個周期性脈衝，每個脈衝包括圖2中所示的t2時間的低射頻功率步驟，以及高射頻功率步驟，其中高功率步驟的時間與單個脈衝周期的時間構成的占空比也可以根據需要調整。
圖2中所述的RF2可以是調節入射等離子能量的低
頻射頻功率，如2Mhz，RF2為控制等離子濃度的源射頻功率，其頻率可以是60MHZ左右。如上述第一個實施例所示經過連續處理階段中第一射頻功率源內兩次自動頻率調諧(AFT)，分別獲得了RF1，RF2同時供電時獲得的高功率步驟的匹配頻率為57.8Mhz，在只施加有RF1時獲得低功率步驟的匹配頻率為58.2Mhz，在隨後的脈衝處理階段中關閉射頻電源匯中的自動調節功能，使第一射頻功率源31輸出的頻率在57.8Mhz和58.2Mhz的頻率之間切換以對應第二射頻功率源32輸出功率在高功率輸出和低功率輸出之間脈衝式切換。
本發明除了如實施例1中所述對低頻射頻電源RF2
的輸出功率進行脈衝切換，也可以是對高頻射頻電源RF1的輸出功率進行脈衝切換，此時就會獲得2Mhz射頻電源與脈衝式的60Mhz電源對應的兩個匹配頻率比如1.92Mhz和1.95Mhz，具體參數與反應腔硬體參數和通入氣體和射頻能量的參數有關。
圖3所示為本發明的第二個實施例，其中的RF1和RF2在脈衝處理階段是同時做脈衝式高低功率切換的。其中RF2
的低功率步驟的時間t2大於RF1的低功率步驟時間t3，所以相比實施例一的狀態還多了一個等離子狀態：RF1和RF2同時在低功率的狀態。為了匹配脈衝處理階段中這種狀態的阻抗，在連續處理階段設置了一個阻抗匹配頻率調諧步驟，同時將RF1和RF2的功率設為低功率(如小於400w)通過自動頻率調諧獲得這種狀態下對應的匹配頻率比如58.0Mhz。獲取的匹配頻率也被存入存儲單元，直到進入脈衝處理階段中，RF1和RF2同時低功率輸出時設定第一射頻功率源輸出頻率為58.0Mhz，其後就相繼切換到58.2Mhz和57.8Mhz，直到完成整個脈衝處理階段的處理。
本發明中所述的脈衝射頻電源在匹配頻率獲取階段
的低功率輸出大於零時，可以調節其它具有可變頻功能的射頻電源輸出頻率來獲得匹配頻率，也可以調節脈衝射頻電源本身的輸出頻率獲得匹配頻率。當脈衝射頻電源在匹配頻率獲取階段的低功率輸出為零，也就是脈衝射頻電源的輸出關閉時，匹配頻率只能通過調節其它具有可變頻功能的射頻電源輸出頻率來獲得。所以圖3所示的第二實施例中在t1時間段內，如果RF1和RF2的輸出功率較小但是大於零的狀况下，除了可以調節RF1的射頻頻率輸出獲得匹配頻率，或者同時調節RF1和RF2的輸出頻率獲得最佳的匹配頻率。
本發明除了用兩個射頻電源來控制等離子處理以外
也可以施加第三個射頻電源RF3或者更多的射頻電源來進一步調節等離子處理，額外的射頻電源可以是連續的也可以是脈衝式的，這些射頻電源也能夠影響射頻匹配時的最佳匹配頻率，所以也需要在前面的連續處理階段設定相應的時間段來獲取對應的匹配頻率。
其它任何會造成脈衝處理階段匹配阻抗變化的參數
都可以預先在連續處理階段中用一小段時間t1內的狀態模擬來獲取與脈衝切換時相同的阻抗，然後利用自動頻率調諧功能活動與
該阻抗向匹配的匹配射頻頻率，在進入脈衝處理階段後關閉自動調諧功能，用前面獲得的匹配射頻頻率來最快速實現頻率匹配。
本發明在一個等離子處理工藝中的完成連續處理階
段和脈衝處理階段的刻蝕後，在下一次相同的等離子處理工藝中由於所有加工參數如射頻頻率、能量、反應腔結構、氣體種類的均無明顯變化，所以在後續相同的等離子處理工藝中可以沿用前面的步驟中獲得的匹配射頻頻率如57.8Mhz、58.2Mhz、58.0Mhz等。這樣整體的加工處理效率能夠進一步得到提高。為了更精確的獲取匹配頻率，也可以在進行多次類似等離子加工後再次模擬脈衝等離子處理階段的阻抗，重新自動調諧獲得精確的匹配頻率。
本發明的第一射頻功率源31和第二射頻功率源32
具有類似的結構，所述第一射頻功率源31包括頻率發生器310產生可變的頻率，頻率發生器內包括一個可變電容，通過改變可變電容的參數可以改變輸出頻率的數值，也可以通過調節該電容參數來實現所述的自動頻率調節(AFT)獲得最優的匹配頻率。310輸出的射頻信號經過功率放大器的放大輸出所需要的功率到後端的匹配器1中，最後到達等離子反應腔內的下電極。第一射頻功率源31內還包括一個存儲單元可以用來存儲經過自動頻率調諧後獲得的多個匹配頻率。一個控制器通過控制所述功率放大器的放大倍數來獲得射頻電源的輸出功率。在脈衝處理階段時，周期性的控制功率放大倍數在兩個數值間交替切換。所述控制器也通過對可變電容的調節獲得匹配頻率。
本發明所述第一射頻功率源31和第二射頻功率源
32中的脈衝變化的射頻電源可以是前述的輸出功率高低切換，也可以是輸出頻率的高低切換。比如第一射頻功率源31是脈衝射頻電源，其輸出頻率在第一頻率和第二頻率之間切換，相應的第二射頻功率源32輸出功率不變，利用本發明方法在匹配頻率獲取步驟中調節第二射頻功率源32的輸出頻率來獲得相應至少兩個阻抗
狀態的匹配頻率，並在隨後的脈衝處理階段中直接利用獲得的匹配頻率實現快速匹配。其中輸出功率不變的第二射頻功率源32也可以選用與脈衝第一射頻功率源31相同結構的電源，第一射頻功率源31或第二射頻功率源32具有至少兩種輸出狀態，每種輸出狀態具有各自可調的至少3組參數：前向輸出功率(Pf)，反射功率(Pr)，頻率(Freq)，在脈衝第一射頻功率源31在兩個輸出狀態切換時，第二射頻功率源32的輸出功率不變；反射功率(Pr)會發生變化；輸出頻率(Freq)也要通過AFT功能調節改變。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
100‧‧‧反應腔
110‧‧‧氣源
10‧‧‧邊緣環
11‧‧‧氣體噴淋頭
20‧‧‧晶圓
21‧‧‧靜電夾盤
22‧‧‧基座
31‧‧‧第一射頻功率源
32‧‧‧第二射頻功率源
1‧‧‧匹配器
2‧‧‧匹配器
Claims (20)
- 一種等離子處理裝置的等離子處理方法，所述等離子處理裝置包括一個反應腔，所述反應腔內包括一個基座，所述基座上固定待處理基片，還包括一個具有第一射頻頻率輸出的第一射頻功率源和一個具有第二射頻頻率輸出的第二射頻功率源施加射頻電場到所述反應腔內，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟包括：所述第一射頻功率源施加高功率的射頻電場到所述反應腔，同時所述第二射頻功率源施加的高功率射頻電場，調諧所述第一射頻功率源的輸出頻率，獲得使所述第一射頻功率源具有最小反射功率的第一匹配頻率；所述第一射頻功率源施加高功率的射頻電場到所述反應腔，同時所述第二射頻功率源施加的低功率射頻電場，調諧所述第一射頻功率源的輸出頻率，獲得使所述第一射頻功率源具有最小反射功率的第二匹配頻率；所述脈衝處理步驟中所述第一射頻功率源施加高功率的射頻電場到所述反應腔，所述第二射頻功率源施加到反應腔內的射頻電場的功率在高功率和低功率之間切換，所述第一射頻功率源的輸出頻率同步的在第一匹配頻率和第二匹配頻率之間切換。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述第一射頻功率源輸出高頻射頻電場到所述反應腔以產生等離子體，所述第二射頻功率源輸出低頻射頻電場到所述反應腔內基座中，所述高頻射頻大於10Mhz，所述低頻射頻小於10Mhz。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述匹配頻率獲取步驟中調諧所述第一射頻功率源輸出頻率獲得第一匹配頻率或第二匹配頻率的時間大於1秒，且所述脈衝處理步驟中切換時間 小於0.5秒。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述等離子處理裝置更包括第一匹配電路連接在所述第一射頻功率源和所述基座之間，所述第二匹配電路連接在所述第二射頻功率源和所述基座之間。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述等離子處理裝置更包括一個控制器，控制所述第一射頻功率源輸出頻率的調諧，並獲得所述第一匹配頻率和第二匹配頻率，將獲得的所述第一匹配頻率和第二匹配頻率存儲在所述控制器內，所述控制器判斷所述脈衝處理步驟中第一射頻電源和第二射頻電源的輸出功率狀態選擇所述第一射頻功率源的輸出頻率為所述第一匹配頻率和第二匹配頻率。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述等離子處理方法包括連續處理步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟集成在連續處理步驟中。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述匹配頻率獲取步驟更包括：所述第一射頻功率源施加低功率的射頻電場到所述反應腔，同時所述第二射頻功率源施加低功率的射頻電場，調諧所述第一射頻功率源的輸出頻率，獲得使所述第一射頻功率源具有最小反射功率的第三匹配頻率。
- 如請求項1所述的等離子處理方法，其中所述第二射頻功率源施加的低功率射頻電場小於所述高功率射頻電場强度的1/2。
- 如請求項8所述的等離子處理方法，其中所述同時第二射頻功率源施加的低功率射頻電場為零。
- 一種等離子處理裝置的等離子處理方法，所述等離子處理裝置包括一個反應腔，所述反應腔內包括一個基座，所述基座上固定待處理基片，還包括一個具有第一射頻頻率輸出的第一射頻功率源和一個具有第二射頻頻率輸出的第二射頻功率源施加射頻 電場到所述反應腔內，所述第二射頻功率源輸出具有高功率輸出和低功率輸出兩種輸出功率，其中所述低功率輸出小於所述高功率輸出大於零，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟包括：所述第一射頻功率源和所述第二射頻功率源施加射頻電場到所述反應腔，所述第二射頻功率源施加具有低功率輸出的射頻電場到所述反應腔，調諧所述第二射頻功率源的輸出頻率，獲得使所述第二射頻功率源具有最小反射功率的第一匹配頻率；所述第二射頻功率源施加具有高功率輸出的射頻電場到所述反應腔，調諧所述第二射頻功率源的輸出頻率，獲得使所述第二射頻功率源具有最小反射功率的第二匹配頻率；所述脈衝處理步驟中，所述第二射頻功率源施加到反應腔內的射頻電場的功率在低功率和高功率之間切換，所述第二射頻功率源的輸出頻率也與所述第二射頻功率源的輸出功率同步的在所述第一匹配頻率和所述第二匹配頻率之間切換。
- 一種等離子處理裝置的等離子處理方法，所述等離子處理裝置包括一個反應腔，所述反應腔內包括一個基座，所述基座上固定待處理基片，還包括具有不同射頻頻率輸出的多個射頻電源施加射頻電場到所述反應腔內，所述多個射頻電源中至少一個脈衝射頻電源輸出功率具有多個功率狀態，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟包括：所述多個射頻電源分別同時輸出射頻電場到所述反應腔，調節其中的脈衝射頻電源的輸出為第一功率輸出狀態，使所述反應腔內具有第一阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並獲得第一匹配頻率匹配所述第一阻抗；調節所述脈衝射頻電源的輸出為第二功率輸出狀態，使所述 反應腔內具有第二阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並獲得第二匹配頻率匹配所述第二阻抗；所述脈衝處理步驟包括：所述多個射頻電源輸出射頻電場到所述反應腔，設定所述脈衝射頻電源輸出具有所述第一功率輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有所述第一匹配頻率；設定所述脈衝射頻電源輸出具有所述第二功率輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有所述第二匹配頻率。
- 如請求項11所述的等離子處理方法，其特徵在於所述脈衝處理步驟中脈衝射頻電源的輸出功率狀態切換時間小於0.5秒。
- 如請求項11所述的等離子處理方法，其特徵在於所述脈衝射頻電源施加的第一功率輸出狀態的功率輸出小於所述第二功率輸出狀態功率輸出的1/2。
- 如請求項13所述的等離子處理方法，其特徵在於所述第一功率輸出狀態時所述脈衝射頻電場輸出為零。
- 如請求項13所述的等離子處理方法，其特徵在於所述第一功率輸出狀態時所述脈衝射頻電場輸出大於零，所述脈衝射頻電源與所述可變頻射頻電源為同一個射頻電源。
- 一種等離子處理裝置的等離子處理方法，所述等離子處理裝置包括一個反應腔，所述反應腔內包括一個基座，所述基座上固定待處理基片，還包括具有不同射頻頻率輸出的多個射頻電源施加射頻電場到所述反應腔內，所述多個射頻電源中至少一個脈衝射頻電源輸出功率具有多個輸出狀態，所述處理方法包括：匹配頻率獲取步驟和脈衝處理步驟，所述匹配頻率獲取步驟包括：所述多個射頻電源分別同時輸出射頻電場到所述反應腔，調節其中的脈衝射頻電源的輸出為第一輸出狀態，使所述反應腔內具有第一阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並 獲得第一匹配頻率匹配所述第一阻抗；調節所述脈衝射頻電源的輸出為第二輸出狀態，使反應腔內具有第二阻抗，調節至少一個可變頻射頻電源中的變頻元件，並獲得第二匹配頻率匹配所述第二阻抗；所述脈衝處理步驟包括：所述多個射頻電源輸出射頻電場到所述反應腔，設定所述脈衝射頻電源輸出具有所述第一輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有所述第一匹配頻率；設定所述脈衝射頻電源輸出具有所述第二功率輸出狀態，同時設定所述可變頻電源輸出具有所述第二匹配頻率。
- 如請求項16所述的等離子處理方法，其中所述脈衝處理步驟中脈衝射頻電源的輸出狀態切換時間小於0.5秒。
- 如請求項17所述的等離子處理方法，其中所述脈衝射頻電源的第一輸出狀態具有第一射頻頻率，所述第二輸出狀態具有第二射頻頻率，其中所述第一射頻頻率大於第二射頻頻率1.5倍。
- 如請求項16所述的等離子處理方法，其中所述可變頻射頻電源具有第一輸出狀態和第二輸出狀態，所述第一輸出狀態和所述第二輸出狀態具有不同的反射功率。
- 如請求項19所述的等離子處理方法，其中所述可變頻射頻電源在匹配所述第一輸出狀態和所述第二輸出狀態具有相同的輸出功率。
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