TW202002727A - 電漿處理裝置及電漿產生方法 - Google Patents

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Abstract

[課題] 當脈衝狀射頻功率被使用時，提供可以減少反射波的電漿處理裝置。 [解決手段] 例示的實施形態中的電漿處理裝置具有腔室、射頻電源部、及補正信號產生部。射頻電源部在第1期間輸出脈衝狀射頻功率。射頻電源部在第1期間之後的一個以上的第2期間輸出合成射頻功率。補正信號產生部產生相對於第1期間的反射波監視器信號以反相振動的補正信號。射頻電源部使用補正信號以產生合成射頻功率。電源部用以將第1期間的脈衝狀射頻功率的輸出與一個以上的第2期間的合成射頻功率的輸出交替地重複。

Description

電漿處理裝置及電漿產生方法
本發明是有關於電漿處理裝置及電漿產生方法。
電漿處理被使用在電子元件的製造上。電漿處理時會使用具有腔室及射頻電源的電漿處理裝置。在射頻電源中，為了由腔室內的氣體產生電漿，需要輸出射頻功率。
在電漿處理裝置中，為了減少射頻功率的反射波，匹配器會被設置在射頻電源與負載之間。關於匹配器的說明被記載在專利文獻1~3中。 [習知技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-241895號公報 [專利文獻2]日本特表2018-504864號公報 [專利文獻3]日本專利第3629705號說明書
[發明所欲解決的課題]
在電漿處理裝置中，為了產生電漿，有時會使用脈衝狀射頻功率。即使是使用脈衝狀射頻功率的情況，也需要能減少反射波。 [解決課題的手段]
依據一實施形態，可以提供具有腔室、射頻電源部、及補正信號產生部的電漿處理裝置。為了在腔室內由氣體產生電漿，射頻電源部輸出脈衝狀射頻功率或合成射頻功率。合成射頻功率是脈衝狀射頻功率與補正射頻功率的合成功率。補正射頻功率是相對於脈衝狀射頻功率的反射波以反相振動的功率。補正信號產生部用以產生補正信號。補正信號是相對於表示脈衝狀射頻功率的反射波的反射波監視器信號，以反相振動的信號。射頻電源部用以在第1期間輸出脈衝狀射頻功率。補正信號產生部是由第1期間的反射波監視器信號來產生補正信號。射頻電源部是在第1期間之後的一個以上的第2期間的各別之中，輸出使用補正信號而產生的合成射頻功率。射頻電源部用以將第1期間的脈衝狀射頻功率的輸出以及一個以上的第2期間的合成射頻功率的輸出交替地重複。 [發明的効果]
當使用脈衝狀射頻功率時，可以減少反射波。
以下，說明各種例示的實施形態。
在一實施形態中，提供了具備腔室、射頻電源部、及補正信號產生部的電漿處理裝置。為了在腔室內由氣體產生電漿，射頻電源部輸出脈衝狀射頻功率或合成射頻功率。合成射頻功率是脈衝狀射頻功率與補正射頻功率的合成功率。補正射頻功率是相對於脈衝狀射頻功率的反射波以反相振動的功率。補正信號產生部用以產生補正信號。補正信號是相對於表示脈衝狀射頻功率的反射波之反射波監視器信號，以反相振動的信號。射頻電源部用以在第1期間輸出脈衝狀射頻功率。補正信號產生部用以由第1期間的反射波監視器信號而產生補正信號。射頻電源部用以在第1期間之後的一個以上的第2期間的各別之中，輸出使用補正信號而產生的合成射頻功率。射頻電源部用以將第1期間的脈衝狀射頻功率的輸出與一個以上的第2期間的合成射頻功率的輸出交替地重複。
在一實施形態中的電漿處理裝置中，在一個以上的第2期間分別輸出合成射頻功率。合成射頻功率中所含的補正射頻功率是使用相對於反射波監視器信號以反相振動的補正信號而產生。因此，根據此電漿處理裝置，在一個以上的第2期間的各別之中，可以減少反射波。此外，在第1期間輸出脈衝狀射頻功率以產生補正信號之後，在一個以上的第2期間分別使用該補正信號以產生合成射頻功率。第1期間與一個以上的第2期間會交替地重複。因此，可以適時地更新適合於減少反射波的合成射頻功率。
在一實施形態中，電漿處理裝置更具有方向性耦合器。該方向性耦合器被設置在用來傳送射頻電源部所輸出的脈衝狀射頻功率及合成射頻功率的電性路徑上。補正信號產生部用以由方向性耦合器所輸出的反射波監視器信號以產生補正信號。射頻電源部具有射頻信號產生器、加算器、及放大器。射頻信號產生器用以產生脈衝狀射頻信號。加算器用以在脈衝狀射頻信號上加上補正信號以產生合成射頻信號。放大器用以將脈衝狀射頻信號放大以產生脈衝狀射頻功率，將合成射頻信號放大以產生合成射頻功率。在第1期間內，補正信號不會被加算到脈衝狀射頻信號上。
在一實施形態中，第1期間及一個以上的第2期間也可為與以特定頻率所規定的持續複數個週期分別相同的期間。
在一實施形態中，補正信號產生部用以產生反射波監視器信號的反相信號，藉由補正反相信號以產生補正信號，俾消除放大器的放大率對於輸入信號振幅的相依性。放大器的放大率有時會對於輸入信號振幅具有相依性，亦即具有放大率之振幅相依性。依據此實施形態，會產生補正信號，以預先去除放大器的放大率對於振幅的相依性。
在一實施形態中，電漿處理裝置具有上述射頻電源部來作為第1射頻電源部。電漿處理裝置更具有：支持台、第2射頻電源部、及同步信號產生器。支持台具有下部電極。支持台用以在腔室內支持基板。第2射頻電源部與支持台電性連接，用以輸出另一射頻功率。該另一射頻功率的頻率較脈衝狀射頻功率的頻率低。同步信號產生器用以產生與該另一射頻功率同步的同步信號。第1期間與一個以上的第2期間分別與該另一射頻功率的持續複數個週期相同。第1射頻電源部因應同步信號在第1期間產生脈衝狀射頻功率，因應同步信號在一個以上的第2期間分別產生合成射頻功率。
在其他實施形態中，提供在電漿處理裝置的腔室內產生電漿的方法。此方法是：(i)為了在腔室內由氣體產生電漿，在第1期間輸出脈衝狀射頻功率的步驟，(ii)產生相對於表示脈衝狀射頻功率的反射波之反射波監視器信號以反相振動之補正信號的步驟，(iii)為了在腔室內由氣體產生電漿，在第1期間之後的一個以上的第2期間的各別之中，輸出合成射頻功率的步驟。合成射頻功率是脈衝狀射頻功率與補正射頻功率的合成功率。補正射頻功率是相對於脈衝狀射頻功率的反射波以反相振動的功率。補正射頻功率是使用補正信號而產生。輸出脈衝狀射頻功率的步驟與輸出合成射頻功率的步驟，是交替地實行在第1期間輸出脈衝狀射頻功率與在一個以上的第2期間輸出合成射頻功率。
以下，參照圖式來對各種實施形態加以詳細說明。此外，對各圖式中相同或是類似的部分會標示以相同的符號。
圖1是說明一實施形態的電漿處理裝置的概略圖。圖1所示的電漿處理裝置1是電容耦合型電漿蝕刻裝置。電漿處理裝置1具有腔室10。腔室10在其內部提供內部空間10s。
腔室10包含腔室本體12。腔室本體12具有略圓筒狀。內部空間10s是由腔室本體12的內側來提供。腔室本體12是以例如鋁來形成。在腔室本體12的內壁面上設置有耐腐蝕性的膜。具有耐腐蝕性的膜可為由氧化鋁，氧化釔等陶瓷材料所形成的膜。
在腔室本體12的側壁上形成有通路12p。當基板W在內部空間10s與腔室10的外部之間被移動時會通過通路12p。通路12p可以藉由閘閥12g來開閉。閘閥12g是沿著腔室本體12的側壁被設置。
在腔室本體12的底部上設置有支持部13。支持部13是由絶緣材料所形成。支持部13具有略圓筒狀。支持部13是在內部空間10s中，從腔室本體12的底部向上方延伸。支持部13支撐著支持台14。支持台14被設置在內部空間10s之中。支持台14在腔室10內、亦即內部空間10s中，支撐基板W。
支持台14具有下部電極18及靜電吸盤20。支持台14更可以具有電極板16。電極板16是由例如鋁等導體所形成，大約成圓盤狀。下部電極18被設置在電極板16上。下部電極18係例如由鋁等導體所形成，大約成圓盤狀。下部電極18與電極板16電性連接。
靜電吸盤20被設置在下部電極18上。在靜電吸盤20的頂面之上放置基板W。靜電吸盤20具有本體及電極。靜電吸盤20的本體具有略圓盤狀，是由介電質所形成。靜電吸盤20的電極是膜狀電極，被設置在靜電吸盤20的本體內。靜電吸盤20的電極經由開關20s與直流電源20p連接。當在靜電吸盤20的電極上施加來自直流電源20p的電壓時，在靜電吸盤20與基板W之間會產生靜電吸力。藉由產生的靜電吸力，基板W會被吸附在靜電吸盤20上，被靜電吸盤20所支撐。
在下部電極18的外緣部上，圍繞著基板W的邊緣配置有聚焦環FR。聚焦環FR是為了提高對基板W進行電漿處理的面內均一性而被設置。聚焦環FR可由矽、碳化矽、或石英來形成，但不限於此。
在下部電極18的內部設置有流路18f。在流路18f上，從設置在腔室10外部的冷卻單元22經由配管22a被供給熱交換媒體(例如冷媒)。在流路18f上被供給的熱交換媒體，經由配管22b回到冷卻單元22。在電漿處理裝置1中，被放置在靜電吸盤20上的基板W的温度會藉由熱交換媒體與下部電極18間的熱交換來被調整。
在電漿處理裝置1上設置有氣體供給管線24。氣體供給管線24將來自導熱氣體供給機構的導熱氣體(例如He氣體)供給到靜電吸盤20的頂面與基板W的背面之間。
電漿處理裝置1更具有上部電極30。上部電極30被設置在支持台14的上方。上部電極30經由構件32被支撐在腔室本體12的上部。構件32是由具有絶緣性的材料所形成。上部電極30與構件32將腔室本體12的上部開口加以封閉。
上部電極30可具有頂板34及支持體36。頂板34的底面是內部空間10s側的底面，其劃定了內部空間10s。頂板34是由焦耳熱少的低阻抗導體或半導體所形成。在頂板34上形成有複數氣體噴吐孔34a。複數氣體噴吐孔34a貫通了頂板34的板厚方向。
支持體36以裝卸自如的方式支撐頂板34。支持體36是由鋁等導電性材料所形成。在支持體36的內部設置有氣體擴散室36a。在支持體36上形成有複數氣體孔36b。複數氣體孔36b由氣體擴散室36a向下方延伸。複數氣體孔36b與複數氣體噴吐孔34a分別連通。在支持體36上形成有氣體導入口36c。氣體導入口36c與氣體擴散室36a連接。氣體導入口36c與氣體供給管38連接。
氣體供給管38經由閥群41、流量控制器群42、及閥群43與氣體來源群40連接。氣體來源群40包含複數氣體來源。閥群41及閥群43分別包含複數開關閥。流量控制器群42包含複數流量控制器。流量控制器群42的複數流量控制器分別是質流控制器或壓力控制式的流量控制器。氣體來源群40的複數氣體來源分別經由閥群41所對應的開關閥、流量控制器群42所對應的流量控制器、及閥群43所對應的開關閥，與氣體供給管38連接。
在電漿處理裝置1，沿著腔室本體12的內壁面設置有能夠自由拆裝的護板46。護板46也被設置在支持部13的外圍。護板46是用來防止在腔室本體12上附著蝕刻副產品。護板46係例如在鋁所形成的構件的表面上形成耐腐蝕性的膜來構成。具有耐腐蝕性的膜可為由氧化釔等陶瓷所形成的膜。
在支持部13與腔室本體12的側壁之間設置有隔板48。隔板48係例如在鋁所形成的構件的表面上形成具有耐腐蝕性的膜來構成。具有耐腐蝕性的膜可為由氧化釔等陶瓷所形成的膜。在隔板48上形成有複數貫通孔。在隔板48的下方，同時在腔室本體12的底部上設置有排氣口12e。排氣口12e經由排氣管52與排氣裝置50連接。排氣裝置50具有壓力調整閥及渦輪分子泵等真空泵。
電漿處理裝置1更具有射頻電源部61。射頻電源部61是第1射頻電源部的一例。射頻電源部61用以輸出射頻功率HF，以在腔室10內由氣體產生電漿。射頻功率HF的基本頻率係例如27MHz~100MHz的範圍內的頻率。在一例中，射頻功率HF的基本頻率是40.68MHz。
射頻電源部61經由匹配器63與下部電極18電性連接。匹配器63具有匹配電路。匹配器63的匹配電路用以將射頻電源部61的負載側(下部電極側)的阻抗與射頻電源部61的輸出阻抗加以匹配。在另一個實施形態中，射頻電源部61亦可經由匹配器63來與上部電極30電性連接。
在一實施形態中，電漿處理裝置1更可以具有方向性耦合器65。方向性耦合器65被設置在電性路徑EP1上。射頻功率HF從射頻電源部61被輸出，在電性路徑EP1上被傳送。在一實施形態中，方向性耦合器65被設置在射頻電源部61與匹配器63之間。方向性耦合器65將射頻功率HF的反射波的一部分從電性路徑EP1分出來。方向性耦合器65將該反射波的一部分作為反射波監視器信號MS而輸出。
在一實施形態中，電漿處理裝置1更具有射頻電源部62。射頻電源部62是第2射頻電源部的一例。射頻電源部62用以輸出射頻功率LF。射頻功率LF主要是具有適合於將離子吸引到基板W上的頻率。射頻功率LF的基本頻率係例如400kHz~13.56MHz的範圍內的頻率。在一例中，射頻功率LF的基本頻率是400kHz。
射頻電源部62經由匹配器64與下部電極18電性連接。匹配器64具有匹配電路。匹配器64的匹配電路用以使射頻電源部62的負載側(下部電極側)的阻抗與射頻電源部62的輸出阻抗相匹配。
在一實施形態中，電漿處理裝置1更具有方向性耦合器66。方向性耦合器66設置在電性路徑EP2上。射頻功率LF從射頻電源部62被輸出後在電性路徑EP2上被傳送。在一實施形態中，方向性耦合器66被設置在射頻電源部62與匹配器64之間。方向性耦合器66將射頻功率LF的反射波的一部分從電性路徑EP2分出來。方向性耦合器66將該反射波的一部分作為反射波監視器信號而輸出。來自方向性耦合器66的反射波監視器信號例如是被用來控制射頻功率LF的功率。
電漿處理裝置1可以更具有控制部80。控制部80可為具有處理器、記憶體等儲存部、輸入裝置、顯示裝置、信號的輸出入介面等的電腦。控制部80控制電漿處理裝置1的各部。在控制部80，操作員可以使用輸入裝置來輸入用來管理電漿處理裝置1的指令的動作。而且，在控制部80，藉由顯示裝置可以使電漿處理裝置1的運轉狀況成為可視化來表示。進一步，在控制部80的儲存部中存放有控制程式及配方資料。控制程式是由控制部80的處理器來實行，以在電漿處理裝置1上執行各種處理。控制部80的處理器執行控制程式，根據配方資料來控制電漿處理裝置1的各部，後面會描述的方法MT會在電漿處理裝置1被實行。
以下，在圖1之外，參照圖2、圖3、及圖4。圖2是說明圖1所示的電漿處理裝置的電源部的構成的一例及補正信號產生部的構成的一例。圖3是說明圖1所示的電漿處理裝置中與電漿產生相關的時序圖的一例。圖4是說明圖1所示的電漿處理裝置所產生的反射波監視器信號的一例及反相信號的一例。
射頻電源部61的構成如圖3所示，輸出脈衝狀射頻功率PHF或合成射頻功率SHF來作為射頻功率HF。脈衝狀射頻功率PHF是指在特定期間內的功率位準會被設定為較該期間的前後期間內的功率位準更高之射頻功率。在一例中，脈衝狀射頻功率PHF在特定期間被設定為ON狀態，在該期間的前後期間被設定為OFF狀態。亦即，在一例中，脈衝狀射頻功率PHF在特定期間內具有產生電漿的功率位準，在該期間的前後期間則被設定為0W。
合成射頻功率SHF是脈衝狀射頻功率PHF與補正射頻功率的合成功率。補正射頻功率是相對於脈衝狀射頻功率PHF的反射波，以反相振動的功率。
射頻電源部61用以在第1期間P1輸出脈衝狀射頻功率PHF。第1期間P1開始輸出脈衝狀射頻功率PHF的時序與在第1期間P1輸出脈衝狀射頻功率PHF的時間長度是從控制部80來對射頻電源部61指定。射頻電源部61用以在一個以上的第2期間P2的各別之中，輸出合成射頻功率SHF。一個以上的第2期間P2是第1期間P1之後的期間。一個以上的第2期間P2可為接在第1期間P1之後。一個以上的第2期間P2分別的時間長可為與第1期間P1的時間長相同。第1期間P1及一個以上的第2期間P2也可為分別與特定頻率所規定之連續的複數週期為相同的期間。
射頻電源部61用以將第1期間P1的脈衝狀射頻功率PHF的輸出與一個以上的第2期間P2的合成射頻功率SHF的輸出交替地重複。在圖3所示的例中，在第1期間P1之後有四個第2期間P2，但是在第1期間P1之後的第2期間的數目並不限定於此。
射頻電源部61用以使用補正信號CS以產生合成射頻功率SHF。補正信號CS是由補正信號產生部70所產生。補正信號產生部70用以從第1期間P1的反射波監視器信號MS以產生補正信號CS。反射波監視器信號MS是由方向性耦合器65所輸出。補正信號CS是相對於反射波監視器信號MS以反相振動的信號。
在一實施形態中，補正信號產生部70具有A/D轉換器70a、演算器70b、及D/A轉換器70c。A/D轉換器70a對反射波監視器信號MS執行A/D轉換，來產生數位信號。A/D轉換器70a所產生的數位信號作為反射波監視器數位信號被送到演算器70b。演算器70b係例如處理器。演算器70b產生反射波監視器數位信號的反相信號RS。如圖4所示，反相信號RS是相對於反射波監視器信號MS以反相振動的信號，反相信號RS僅僅是對反射波監視器信號MS進行180°的反相處理而產生。
在一實施形態中，補正信號CS也可為將反相信號RS經D/A轉換而產生的類比信號。亦即，演算器70b亦可將反相信號RS作為補正數位信號來加以輸出。在其他實施形態中，補正信號產生部70的構成亦可藉由補正反相信號RS以產生補正信號。具體來說，演算器70b亦可藉著補正反相信號RS的振幅，來去除放大器61c的放大率對於輸入信號振幅的相依性(非線性的相依性)，以產生補正數位信號。
演算器70b所產生的補正數位信號被送到D/A轉換器70c。D/A轉換器70c對被輸入的補正數位信號執行D/A轉換，產生補正信號CS(類比信號)。D/A轉換器70c所產生的補正信號CS被送到射頻電源部61。
補正信號產生部70在第1期間P1不會將補正信號CS送到射頻電源部61。另一方面，補正信號產生部70會在第1期間P1之後的一個以上的第2期間P2分別將補正信號CS送到射頻電源部61。
在一實施形態中，射頻電源部61具有射頻信號產生器61a、加算器61b、及放大器61c。射頻信號產生器61a用以產生脈衝狀射頻信號PS。射頻信號產生器61a係例如功能產生器。射頻信號產生器61a所產生的脈衝狀射頻信號PS的基本頻率與射頻功率HF的基本頻率相同。
射頻信號產生器61a用以在第1期間P1及一個以上的第2期間P2分別輸出脈衝狀射頻信號PS。在第1期間P1及一個以上的第2期間P2的各別之中，射頻信號產生器61a開始輸出脈衝狀射頻信號PS的時序，是從控制部80指定予射頻信號產生器61a。在第1期間P1及一個以上的第2期間P2的各別之中，射頻信號產生器61a輸出脈衝狀射頻信號PS的時間長，是從控制部80指定予射頻信號產生器61a。
加算器61b從射頻信號產生器61a接收脈衝狀射頻信號PS。而且，加算器61b從補正信號產生部70接收補正信號CS。加算器61b用以在脈衝狀射頻信號PS上加上補正信號CS以產生合成射頻信號AS。當沒有被加上補正信號CS時，加算器61b會輸出脈衝狀射頻信號PS。放大器61c用以將脈衝狀射頻信號PS放大以產生脈衝狀射頻功率PHF。此外，放大器61c用以放大合成射頻信號AS以產生合成射頻功率SHF。
在一實施形態中，射頻電源部62具有射頻信號產生器62a及放大器62c。射頻信號產生器62a用以產生射頻信號。射頻信號產生器62a係例如功能產生器。射頻信號產生器62a所產生的射頻信號的頻率與射頻功率LF的頻率相同。放大器62c將來自射頻信號產生器62a的射頻信號放大以產生射頻功率LF。射頻信號產生器62a亦可持續地產生射頻信號。亦即，射頻電源部62亦可持續地輸出射頻功率LF。或者，射頻信號產生器62a亦可產生脈衝狀射頻信號。亦即，射頻電源部62亦可輸出脈衝狀射頻功率LF。
在一實施形態中，如圖3所示地，第1期間P1及一個以上的第2期間P2與射頻功率LF的連續的複數週期分別相同。亦即，脈衝狀射頻功率PHF及合成射頻功率SHF分別的輸出是在射頻功率LF所對應的週期內被執行。因此，在一實施形態中，電漿處理裝置1更具有同步信號產生器76。
同步信號產生器76產生同步信號SS，並輸出同步信號SS。同步信號SS例如包含在射頻功率LF的各個週期的開始時間點的同步脈衝。射頻電源部62以各週期同步於來自同步信號產生器76的同步信號SS(其同步脈衝)的方式，輸出射頻功率LF。
同步信號也會被加到補正信號產生部70及射頻電源部61。補正信號產生部70在第2期間P2分別以同步信號SS的同步脈衝作為基準，以控制部80所給的延遲時間所規定的時序來將補正信號CS輸出到射頻電源部61。射頻電源部61的射頻信號產生器61a在第1期間P1及第2期間P2的各別之中，以同步信號SS的同步脈衝作為基準，以控制部80所給的延遲時間所規定的時序來開始輸出射頻信號PS。
根據以上所說明的電漿處理裝置1，在一個以上的第2期間P2的各別之中，輸出合成射頻功率SHF。包含在合成射頻功率SHF中的補正射頻功率是使用相對於反射波監視器信號MS以反相振動的補正信號CS而產生。因此，依據電漿處理裝置1，在一個以上的第2期間P2的各別之中，反射波會被減少。而且，在第1期間P1藉著輸出脈衝狀射頻功率PHF而產生補正信號CS之後，在一個以上的第2期間的各別之中，使用補正信號CS以產生合成射頻功率SHF。第1期間P1與一個以上的第2期間P2交替地重複。因此，電漿處理裝置1可以適時地更新適合於減少反射波的合成射頻功率SHF。
在一實施形態中，如同上述，產生補正信號CS來預先抵消放大器61c的放大率對振幅的相依性(非線性相依性)。依據此實施形態能夠更降低反射波。此外，補正信號CS，以為了抵消對脈衝狀射頻功率PHF的反射波而被調整的延遲時間，可以被用以產生合成射頻功率SHF。在一實施形態中，補正信號CS，以為了抵消對脈衝狀射頻功率PHF的反射波而被調整的延遲時間，可以被加入到脈衝狀射頻信號PS。
以下，參照圖5來說明一實施形態中產生電漿的方法。圖5是說明一實施形態之電漿產生方法的流程圖。在以下的說明中，以電漿處理裝置1被使用的情況為例來說明方法MT。但是，方法MT亦可使用能夠執行該複數步驟之其他電漿處理裝置來進行。
方法MT從步驟ST1開始。在步驟ST1中，為了在腔室10內由氣體產生電漿，從射頻電源部61輸出脈衝狀射頻功率PHF。脈衝狀射頻功率PHF在第1期間P1被輸出。
在步驟ST2中，使用補正信號產生部70以產生補正信號CS。補正信號CS是相對於反射波監視器信號MS以反相振動的信號。反射波監視器信號MS是表示脈衝狀射頻功率PHF的反射波的信號。反射波監視器信號MS是從方向性耦合器65被加到補正信號產生部70。
在步驟ST3包含步驟ST3a及步驟ST3b。在步驟ST3a中，為了在腔室10內由氣體產生電漿，會被輸出合成射頻功率SHF。合成射頻功率SHF在第2期間P2被輸出。合成射頻功率SHF是脈衝狀射頻功率PHF與補正射頻功率的合成功率。補正射頻功率是相對於反射波以反相振動的功率。合成射頻功率SHF是使用補正信號CS而產生。
在步驟ST3b判斷是否有滿足停止條件。在步驟ST3b，當步驟ST3a的實行次數達到特定次數時，判斷為達到停止條件。當在步驟ST3b判斷並沒有滿足停止條件時，步驟ST3a會被再次實行。另一方面，當在步驟ST3b判斷滿足停止條件時，步驟ST4會被實行。此外，當特定次數是1次時則不需要步驟ST3b。
在步驟ST4判斷其他停止條件是否有被滿足。在步驟ST4，當包含步驟ST1、步驟ST2、及步驟ST3之一連串步驟的實行次數達到特定次數時，判斷該其它停止條件有被滿足。此特定次數是複數次數。當在步驟ST4判斷該其它停止條件沒有被滿足時，上記順序會被再次實行。另一方面，當在步驟ST4判斷該其它停止條件有被滿足時，方法MT會結束。
在方法MT，藉著執行步驟ST1，在第1期間P1脈衝狀射頻功率PHF會被輸出。藉著執行步驟ST3，第1期間P1之後的一個以上的第2期間P2的各別之中，合成射頻功率SHF會被輸出。步驟ST1及步驟ST3是如圖3所示，第1期間P1的脈衝狀射頻功率的輸出與一個以上的第2期間P2的合成射頻功率的輸出會交替地被重複實行。
在方法MT中亦可被供給射頻功率LF。如同上述，在第1期間P1及一個以上的第2期間P2的各別之中，亦可與射頻功率LF所對應的週期同步。
以上，說明了各種例示的實施形態，但並不會被限定於上述例示的實施形態，亦可有各式各樣的省略、替換、及變更。或者，亦可將不同實施形態中的要素加以組合來形成其他實施形態。
例如，在其它實施形態中，電漿處理裝置亦可僅具有「與射頻電源部61相同，輸出脈衝狀射頻功率之單一射頻電源部」。從單一射頻電源部被輸出的射頻功率的基本頻率，只要可以產生電漿，可為任意的頻率。
進一步在其它實施形態中，電漿處理裝置也可為感應耦合型的電漿處理裝置。在感應耦合型的電漿處理裝置中，射頻電源部61亦可與天線電性連接。為了產生電漿，天線會在腔室內形成磁場。天線可以被設置在腔室的頂部之上。或者，在感應耦合型的電漿處理裝置中，亦可將射頻電源部61及射頻電源部62與下部電極連接，而將其他射頻電源與天線連接。
進一步在其它實施形態的電漿處理裝置中，亦可為「使用微波以產生電漿的電漿處理裝置」。微波可以從腔室的頂部之上所設置的天線被導入。在此類的電漿處理裝置中，射頻電源部61及射頻電源部62與下部電極連接。
另外，在電漿處理裝置1中，如同上述，將合成射頻信號AS藉由放大器61c放大以產生合成射頻功率SHF。在別的實施形態中，亦可將補正信號CS藉由其它放大器來放大以產生補正射頻功率。這時，在放大器61c的後段藉著在脈衝狀射頻功率PHF上加上補正射頻功率，可以產生合成射頻功率SHF。
從以上的說明，本揭示的各種實施形態是目的是為了說明而被描述在本說明書中，只要不脫離本揭示的範圍及主旨，可以理解成有各種的改變。因此，本說明書中所公開的各種實施形態並不會去限定，真正的範圍及主旨是如同添付的申請專利範圍所表示。
1‧‧‧電漿處理裝置 10‧‧‧腔室 10s‧‧‧內部空間 12‧‧‧腔室本體 12e‧‧‧排氣口 12g‧‧‧閘閥r 12p‧‧‧通路 13‧‧‧支持部 14‧‧‧支持台 16‧‧‧電極板 18‧‧‧下部電極 18f‧‧‧流路 20‧‧‧靜電吸盤 20p‧‧‧直流電源 20s‧‧‧開關 22‧‧‧冷卻單元 22a，22b‧‧‧配管 24‧‧‧氣體供給管線 30‧‧‧上部電極 32‧‧‧構件 34‧‧‧頂板 34a‧‧‧氣體噴吐孔 36‧‧‧支持體 36a‧‧‧氣體擴散室 36b‧‧‧氣體孔 36c‧‧‧氣體導入口 38‧‧‧氣體供給管 40‧‧‧氣體來源群 41，43‧‧‧閥群 42‧‧‧流量控制器群 46‧‧‧護板 48‧‧‧隔板 50‧‧‧排氣裝置 52‧‧‧排氣管 61‧‧‧射頻電源部 62‧‧‧射頻電源部 63‧‧‧匹配器 64‧‧‧匹配器 65‧‧‧方向性耦合器 66‧‧‧方向性耦合器 70‧‧‧補正信號產生部 76‧‧‧同步信號產生器 80‧‧‧控制部 EP1‧‧‧電性路徑 EP2‧‧‧電性路徑 FR‧‧‧聚焦環 HF‧‧‧射頻功率 LF‧‧‧射頻功率 P1‧‧‧第1期間 P2‧‧‧第2期間 PHF‧‧‧脈衝狀射頻功率 SHF‧‧‧合成射頻功率 CS‧‧‧補正信號 MS‧‧‧反射波監視器信號 W‧‧‧基板
[圖1]說明一實施形態中的電漿處理裝置的概略圖。 [圖2]說明圖1中的電漿處理裝置的射頻電源部構成的一例及補正信號產生部構成的一例。 [圖3]說明圖1中的電漿處理裝置中與電漿生成有關的時序圖的一例。 [圖4]說明圖1所示的電漿處理裝置中所產生的反射波監視器信號的一例及反相信號的一例的圖。 [圖5]說明一實施形態中電漿產生方法的流程圖。
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧腔室
10s‧‧‧內部空間
12‧‧‧腔室本體
12e‧‧‧排氣口
12g‧‧‧閘閥
12p‧‧‧通路
13‧‧‧支持部
14‧‧‧支持台
16‧‧‧電極板
18‧‧‧下部電極
18f‧‧‧流路
20‧‧‧靜電吸盤
20p‧‧‧直流電源
20s‧‧‧開關
22‧‧‧冷卻單元
22a，22b‧‧‧配管
24‧‧‧氣體供給管線
30‧‧‧上部電極
32‧‧‧構件
34‧‧‧頂板
34a‧‧‧氣體噴吐孔
36‧‧‧支持體
36a‧‧‧氣體擴散室
36b‧‧‧氣體孔
36c‧‧‧氣體導入口
38‧‧‧氣體供給管
40‧‧‧氣體來源群
41，43‧‧‧閥群
42‧‧‧流量控制器群
46‧‧‧護板
48‧‧‧隔板
50‧‧‧排氣裝置
52‧‧‧排氣管
61‧‧‧射頻電源部
62‧‧‧射頻電源部
63‧‧‧匹配器
64‧‧‧匹配器
65‧‧‧方向性耦合器
66‧‧‧方向性耦合器
70‧‧‧補正信號產生部
76‧‧‧同步信號產生器
80‧‧‧控制部
EP1‧‧‧電性路徑
EP2‧‧‧電性路徑
FR‧‧‧聚焦環
HF‧‧‧射頻功率
LF‧‧‧射頻功率
MS‧‧‧反射波監視器信號
W‧‧‧基板

Claims (6)

  1. 一種電漿處理裝置，具有： 腔室； 射頻電源部，為了在該腔室內由氣體產生電漿，輸出脈衝狀射頻功率或合成射頻功率，該合成射頻功率是該脈衝狀射頻功率與相對於該脈衝狀射頻功率的反射波以反相振動的補正射頻功率的合成功率；及 補正信號產生部，用以產生相對於表示該脈衝狀射頻功率的該反射波的反射波監視器信號，以反相振動的補正信號， 該射頻電源部用以在第1期間輸出該脈衝狀射頻功率， 該補正信號產生部用以由該第1期間的該反射波監視器信號以產生該補正信號， 該射頻電源部用以在該第1期間之後的一個以上的第2期間的各別之中，輸出使用該補正信號所產生的該合成射頻功率，該第1期間的該脈衝狀射頻功率的輸出與該一個以上的第2期間的該合成射頻功率的輸出會交替地重複。
  2. 如申請專利範圍第1項的電漿處理裝置，更具有： 方向性耦合器，其被設置在傳送該射頻電源部輸出之該脈衝狀射頻功率及該合成射頻功率的電性路徑上， 該補正信號產生部用以由該方向性耦合器所輸出的該反射波監視器信號以產生該補正信號，該射頻電源部具有： 射頻信號產生器，用以產生脈衝狀射頻信號； 加算器，用以在該脈衝狀射頻信號上加上該補正信號以產生合成射頻信號；及 放大器，藉著將該脈衝狀射頻信號放大以產生該脈衝狀射頻功率，藉著將該合成射頻信號放大以產生該合成射頻功率， 在該第1期間內，該補正信號不會被加到該脈衝狀射頻信號上。
  3. 如申請專利範圍第2項的電漿處理裝置，其中： 該補正信號產生部產生該反射波監視器信號的反相信號，藉由補正該反相信號以產生該補正信號，俾去除該放大器的放大率對於輸入信號振幅的相依性。
  4. 如申請專利範圍第1到3項的任一項的電漿處理裝置，其中： 該第1期間及該一個以上的第2期間分別與特定頻率所規定的持續複數個週期為同一期間。
  5. 如申請專利範圍第1到3項的任一項的電漿處理裝置，其中： 該電漿處理裝置具有作為第1射頻電源部之該射頻電源部，更具有： 支持台，具有下部電極，在該腔室中用來支撐基板； 第2射頻電源部，與該支持台電性連接，用以輸出另一射頻功率，該其它射頻功率的頻率較該脈衝狀射頻功率的頻率低；及 同步信號產生器，產生與該另一射頻功率同步之同步信號， 該第1期間及該一個以上的第2期間分別與該另一射頻功率的持續複數個週期相同， 該第1射頻電源部用以因應該同步信號在該第1期間產生該脈衝狀射頻功率，因應該同步信號在該一個以上的第2期間分別產生該合成射頻功率。
  6. 一種電漿產生方法，係在電漿處理裝置的腔室內產生電漿的方法，包含以下步驟： 為了在該腔室內由氣體產生電漿，在第1期間輸出脈衝狀射頻功率； 產生相對於表示該脈衝狀射頻功率的反射波之反射波監視器信號以反相振動的補正信號；及 為了在該腔室內由氣體產生電漿，在該第1期間之後的一個以上的第2期間的各別之中，輸出合成射頻功率，該合成射頻功率是使用該補正信號而產生，為該脈衝狀射頻功率與相對於該脈衝狀射頻功率的反射波以反相振動的補正射頻功率兩者的合成功率， 輸出脈衝狀射頻功率的步驟及輸出合成射頻功率的步驟之進行方式係使該第1期間的該脈衝狀射頻功率的輸出與該一個以上的第2期間的該合成射頻功率的輸出交替地重複執行。
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