TW202046827A - 電漿處理方法及電漿處理裝置 - Google Patents

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広津信
池田武信
永海幸一
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Abstract

一個例示性實施形態之電漿處理方法包含下述步驟，即，於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，對設置於腔室內之基板支持器之下部電極施加第1直流電壓。電漿處理方法進而包含下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之與第1期間不同之第2期間，對下部電極施加第2直流電壓。第2直流電壓具有與第1直流電壓之位準不同之位準。第2直流電壓具有與第1直流電壓之極性相同之極性。

Description

電漿處理方法及電漿處理裝置
本發明之例示性實施形態係關於一種電漿處理方法及電漿處理裝置。
電漿處理裝置被用於對基板之電漿處理中。電漿處理裝置具備腔室及基板保持電極。基板保持電極係設置於腔室內。基板保持電極係保持其主面上所載置之基板。此種電漿處理裝置之一種記載於專利文獻1、即日本專利特開2009-187975號公報。
專利文獻1中記載之電漿處理裝置進而具備高頻產生裝置及DC(Direct Current，直流)負脈衝產生裝置。高頻產生裝置係對基板保持電極施加高頻電壓。於專利文獻1中記載之電漿處理裝置中，將高頻電壓之接通與斷開交替地切換。又，於專利文獻1中記載之電漿處理裝置中，根據高頻電壓之接通與斷開之時序，從DC負脈衝產生裝置對基板保持電極施加DC負脈衝電壓。於專利文獻1記載之電漿處理裝置中，DC負脈衝電壓、即負極性之脈衝狀之直流電壓被施加至基板保持電極時供給至基板之離子之能量成為最大。DC負脈衝電壓未施加至基板時供給至基板之離子之能量成為最小。
本發明係提供一種可將具有如下能量之離子供給至基板之技術技術，該能量係單一位準之直流電壓施加至基板支持器之下部電極時的離子之能量與下部電極之電位為接地電位時所得的離子之能量之間之能量。
於一個例示性實施形態中提供一種電漿處理方法。電漿處理方法包括下述步驟，即，於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中的第1期間，對設置於腔室內之基板支持器之下部電極施加第1直流電壓。電漿處理方法進而包括下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之與第1期間不同之第2期間，對下部電極施加第2直流電壓。第2直流電壓具有與第1直流電壓之位準不同之位準。第2直流電壓具有與第1直流電壓之極性相同之極性。
根據一個例示性實施形態，可將具有如下能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至基板支持器之下部電極時之離子之能量與下部電極之電位為接地電位時所得之離子之能量之間之能量。
以下，對各種例示性實施形態進行說明。
於一個例示性實施形態中，提供一種電漿處理方法。電漿處理方法包括下述步驟，即，於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，對設置於腔室內之基板支持器之下部電極施加第1直流電壓。電漿處理方法進而包括下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，對下部電極施加第2直流電壓。第2期間係與第1期間不同之期間。第2直流電壓具有與第1直流電壓之位準不同之位準。第2直流電壓具有與第1直流電壓之極性相同之極性。
於上述實施形態之電漿處理方法中，第1直流電壓與第2直流電壓具有彼此相同之極性。又，第1直流電壓與第2直流電壓中之一直流電壓之絕對值小於另一直流電壓之絕對值。因而，第1期間與第2期間內之一直流電壓施加至下部電極之一期間內供給至基板之離子之能量低於另一期間內供給至基板之離子之能量。又，一期間內供給至基板之離子之能量高於下部電極之電位為接地電位時供給至基板之能量。故而，可將具有如下能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極時供給至基板之離子之能量與下部電極之電位為接地電位時供給至基板之離子之能量之間之能量。
於一個例示性實施形態中，電漿處理裝置亦可具備電源裝置、第1開關、及第2開關。該實施形態中，電源裝置具有第1直流電壓用之第1輸出及第2直流電壓用之第2輸出。第1開關於第1輸出與下部電極之間連接。第2開關於第2輸出與下部電極之間連接。於第1期間，為將第1輸出與下部電極彼此連接而將第1開關設定為導通狀態，且為將第2輸出與下部電極之間之連接切斷而將第2開關設定為非導通狀態。於第2期間，為將第2輸出與下部電極彼此連接而將第2開關設定為導通狀態，且為將第1輸出與下部電極之間之連接切斷而將第1開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，電漿處理方法進而包含於第3期間將下部電極之電位設定為接地電位之步驟。第3期間係第1期間之結束時間點與第2期間之開始時間點之間的期間。於該實施形態中，電漿處理裝置進而包含於下部電極與接地之間連接之第3開關。於第1期間及第2期間，為將下部電極與接地之間之連接切斷而將第3開關設定為非導通狀態。於第3期間，為將下部電極與接地彼此連接而將第3開關設定為導通狀態。又，於第3期間，為將第1輸出與下部電極之間之連接切斷而將第1開關設定為非導通狀態，且為將第2輸出與下部電極之間之連接切斷而將第2開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，電漿處理方法亦可進而包含下述步驟，即，於第3期間之結束時間點與第2期間之開始時間點之間的期間，將第1開關、第2開關、及第3開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，亦可交替地重複進行施加第1直流電壓之步驟與施加第2直流電壓之步驟。於一個例示性實施形態中，電漿處理方法亦可進而包含下述步驟，即，於第2期間之結束時間點與下一個第1期間之開始時間點之間的期間，將下部電極之電位設定為接地電位。
於另一例示性實施形態中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室、基板支持器、電源裝置、及控制部。基板支持器包含下部電極，且設置於腔室內。控制部係構成為控制從電源裝置向下部電極之電壓之施加。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行從電源裝置向下部電極施加第1直流電壓之第1控制。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，進而執行從電源裝置向下部電極施加第2直流電壓之第2控制。第2期間係與第1期間不同之期間。第2直流電壓具有與第1直流電壓之位準不同之位準，且具有與第1直流電壓之極性相同之極性。
於一個例示性實施形態中，電源裝置可具有第1直流電壓用之第1輸出及第2直流電壓用之第2輸出。該實施形態中，電漿處理裝置可進而具備第1開關及第2開關。第1開關係於第1輸出與下部電極之間連接。第2開關係於第2輸出與下部電極之間連接。控制部係構成為於第1控制中，為將第1輸出與下部電極彼此連接而將第1開關設定為導通狀態，且為將第2輸出與下部電極之間之連接切斷而將第2開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於第2控制中，為將第2輸出與下部電極彼此連接而將第2開關設定為導通狀態，且為將第1輸出與下部電極之間之連接切斷而將第1開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，電漿處理裝置可進而具備於下部電極與接地之間連接之第3開關。控制部係構成為於第1控制及第2控制中，為將下部電極與接地之間之連接切斷而將第3開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於第3期間，進而執行為將下部電極與接地彼此連接而將第3開關設定為導通狀態之控制。第3期間係第1期間之結束時間點與第2期間之開始時間點之間之期間。控制部構成為於第3期間內之該控制中，為將第1輸出與下部電極之間之連接切斷而將第1開關設定為非導通狀態，且為將第2輸出與下部電極之間之連接切斷而將第2開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可構成為於第3期間之結束時間點與第2期間之開始時間點之間的期間，進而執行將第1開關、第2開關、及第3開關設定為非導通狀態之控制。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可構成為交替地反覆進行第1控制與第2控制。於一個例示性實施形態中，控制部亦可於第2期間之結束時間點與下一個第1期間之開始時間點之間的期間，進而執行另一控制。控制部係構成為於該另一控制中，為將下部電極與接地彼此連接而將第3開關設定為導通狀態。控制部係構成為於該另一控制中，為將第1輸出與下部電極之間之連接切斷而將第1開關設定為非導通狀態，且為將第2輸出與下部電極之間之連接切斷而將第2開關設定為非導通狀態。
於又一例示性實施形態中，提供一種電漿處理方法。電漿處理方法包含下述步驟，即，於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，從電源裝置對設置於腔室內之基板支持器之下部電極施加直流電壓。電漿處理方法進而包含下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，將下部電極連接於接地。第2期間係與第1期間不同之期間。於第2期間下部電極從電源裝置電性分離。電漿處理方法進而包含下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之第3期間，將電源裝置連接於下部電極。第3期間係第2期間之後之期間且於下部電極之電位到達接地電位之前開始。於第3期間下部電極從接地電性分離。第3期間之結束時間點係下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點。於第3期間之結束時間點，將下部電極從電源裝置電性分離。
上述實施形態之電漿處理方法中，於第2期間，下部電極之電位之絕對值從第1期間之下部電極之電位之絕對值起減少，但未達到零。又，於第3期間，下部電極之電位之絕對值從第2期間之下部電極之電位之絕對值起增加，但未達到與第1期間之下部電極之電位相同之電位。因而，第2期間供給至基板之離子之能量及第3期間供給至基板之離子之能量低於第1期間供給至基板之離子之能量。又，第2期間供給至基板之離子之能量及第3期間供給至基板之離子之能量高於下部電極之電位為接地電位時供給至基板之能量。故而，可將具有如下能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極時供給至基板之離子之能量與下部電極之電位為接地電位時供給至基板之離子之能量之間的能量。
於一個例示性實施形態中，電漿處理方法亦可進而包含下述步驟，即，於第2期間之結束時間點與第3期間之開始時間點之間的期間，將下部電極從電源裝置及接地之兩者電性分離。
於一個例示性實施形態中，亦可交替地重複進行將下部電極連接於接地之步驟與將電源裝置連接於下部電極之步驟。該實施形態中，於執行將電源裝置連接於下部電極之步驟之後且下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始進行將下部電極連接於接地之步驟。
於又一例示性實施形態中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室、基板支持器、電源裝置、第1開關、第2開關、及控制部。基板支持器包含下部電極，且設置於腔室內。第1開關於電源裝置與下部電極之間連接。第2開關於下部電極與接地之間連接。控制部係構成為控制從電源裝置向下部電極之電壓之施加。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行第1控制。控制部係構成為於第1控制中，為將電源裝置連接於下部電極且將直流電壓從電源裝置施加至下部電極，而將第1開關設定為導通狀態。控制部係構成為於第1控制中，為將下部電極從接地電性分離而將第2開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，進而執行第2控制。第2期間係與第1期間不同之期間。控制部係構成為於第2控制中，為將下部電極連接於接地而將第2開關設定為導通狀態，且為將下部電極從電源裝置電性分離而將第1開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第3期間，進而執行第3控制。第3期間係第2期間之後之期間且於下部電極之電位到達接地電位之前開始。控制部係構成為於第3控制中，為將電源裝置連接於下部電極而將第1開關設定為導通狀態，且為將下部電極從接地電性分離而將第2開關設定為非導通狀態。第3期間之結束時間點係下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點。控制部係構成為於第3期間之結束時間點，為將下部電極從電源裝置電性分離而將第1開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可構成為於第2期間之結束時間點與第3期間之開始時間點之間的期間，進而執行另一控制。控制部係構成為於該另一控制中，為將下部電極從電源裝置及接地之兩者電性分離而將第1開關及第2開關之兩者設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可構成為交替地反覆進行第2控制與第3控制，於執行第3控制之後且下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始第2控制之執行。
於又一例示性實施形態中，提供一種電漿處理方法。電漿處理方法包含下述步驟，即，於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，從電源裝置之第1輸出將第1直流電壓施加至設置於腔室內之基板支持器之下部電極。電源裝置具有第1輸出及第2輸出。第2輸出係具有較第1直流電壓之位準更低之位準之第2直流電壓用之輸出。電漿處理方法進而包含下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，將下部電極連接於接地。第2期間係與第1期間不同之期間。於第2期間，下部電極從第1輸出及第2輸出電性分離。電漿處理方法進而包含下述步驟，即，於腔室內之電漿之產生過程中之第3期間，將第2輸出連接於下部電極。第3期間係第2期間之後之期間且於下部電極之電位達到接地電位之前開始。於第3期間，下部電極從第1輸出及接地電性分離。第3期間之結束時間點係下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點。於第3期間之結束時間點，下部電極從第1輸出及第2輸出電性分離。
上述實施形態之電漿處理方法中，於第2期間，下部電極之電位之絕對值從第1期間之下部電極之電位之絕對值起減少，但未達到零。又，於第3期間，下部電極之電位之絕對值從第2期間之下部電極之電位之絕對值起增加，但未達到與第1期間之下部電極之電位相同之電位。因而，第2期間供給至基板之離子之能量及第3期間供給至基板之離子之能量低於第1期間供給至基板之離子之能量。又，第2期間供給至基板之離子之能量及第3期間供給至基板之離子之能量高於下部電極之電位為接地電位時供給至基板之能量。故而，可將具有如下能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極時供給至基板之離子之能量與下部電極之電位為接地電位時供給至基板之離子之能量之間之能量。
於一個例示性實施形態中，電漿處理方法亦可進而包含於第2期間之結束時間點與第3期間之開始時間點之間的期間，將下部電極從第1輸出、第2輸出、及接地電性分離之步驟。
於一個例示性實施形態中，亦可交替地重複進行將下部電極連接於接地之步驟與將第2輸出連接於下部電極之步驟。該實施形態中，於執行將第2輸出連接於下部電極之步驟之後且下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始進行將下部電極連接於接地之步驟。
於又一例示性實施形態中，提供一種電漿處理裝置。電漿處理裝置具備腔室、基板支持器、電源裝置、第1開關、第2開關、第3開關、及控制部。基板支持器包含下部電極，且設置於腔室內。電源裝置具有第1直流電壓用之第1輸出及第2直流電壓用之第2輸出。第2直流電壓具有較第1直流電壓之位準更低之位準。第1開關於第1輸出與下部電極之間連接。第2開關於第2輸出與下部電極之間連接。第3開關於下部電極與接地之間連接。控制部係構成為控制從電源裝置向下部電極之電壓之施加。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行第1控制。控制部係構成為於第1控制中，為將第1輸出連接於下部電極且從第1輸出將第1直流電壓施加至下部電極，而將第1開關設定為導通狀態。控制部係構成為於第1控制中，為將下部電極從第2輸出及接地電性分離而將第2開關及第3開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第2期間，進而執行第2控制。第2期間係與第1期間不同之期間。控制部係構成為於第2控制中，為將下部電極連接於接地而將第3開關設定為導通狀態，且為將下部電極從第1輸出及第2輸出電性分離而將第1開關及第2開關設定為非導通狀態。控制部係構成為於腔室內之電漿之產生過程中之第3期間，進而執行第3控制。第3期間係第2期間之後之期間且於下部電極之電位達到接地電位之前開始。控制部係構成為於第3控制中，為將第2輸出連接於下部電極而將第2開關設定為導通狀態，且為將下部電極從第1輸出及接地電性分離而將第1開關及第3開關設定為非導通狀態。第3期間之結束時間點係下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點。控制部係構成為於第3期間之結束時間點，為將下部電極從第1輸出及第2輸出電性分離而將第1開關及第2開關設定為非導通狀態。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可構成為於第2期間之結束時間點與第3期間之開始時間點之間的期間，進而執行將第1～第3開關設定為非導通狀態之控制。
於一個例示性實施形態中，控制部亦可交替地重複進行第2控制與第3控制。控制部亦可構成為於執行第3控制之後且下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始第2控制之執行。
以下，參照圖示，對各種例示性實施形態詳細地進行說明。再者，各圖式中，對於相同或相當之部分標註相同符號。
圖1係一個例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。圖1所示之電漿處理方法(以下，稱為「方法MT1」)係利用電漿處理裝置執行。圖2係概略性表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。方法MT1可利用圖2所示之電漿處理裝置1執行。
電漿處理裝置1係電容耦合型之電漿處理裝置。電漿處理裝置1具備腔室10。腔室10於其中提供內部空間10s。一實施形態中，腔室10包含腔室本體12。腔室本體12具有大致圓筒形狀。內部空間10s係提供給腔室本體12之中。腔室本體12包含例如鋁。腔室本體12係電性接地。於腔室本體12之內壁面、即區劃內部空間10s之壁面，形成有具有耐電漿性之膜。該膜可為藉由陽極氧化處理形成之膜或由氧化釔形成之膜之類的陶瓷製之膜。
於腔室本體12之側壁形成有通道12p。基板W於在內部空間10s與腔室10之外部之間進行搬送時，通過通道12p。為進行該通道12p之開閉，而沿著腔室本體12之側壁設置有閘閥12g。
電漿處理裝置1進而具備基板支持器16。基板支持器16設置於腔室10之中、即內部空間10s內。基板支持器16構成為支持載置於其上之基板W。基板W可具有大致圓盤形狀。基板支持器16由支持體15支持。支持體15從腔室本體12之底部延伸至上方。支持體15具有大致圓筒形狀。支持體15由石英之類的絕緣材料形成。
基板支持器16包含下部電極18。基板支持器16可進而包含靜電吸盤20。基板支持器16亦可進而包含電極板19。電極板19由鋁之類的導電性材料形成，且具有大致圓盤形狀。下部電極18設置於電極板19上。下部電極18由鋁之類的導電性材料形成，且具有大致圓盤形狀。下部電極18電性連接於電極板19。
於下部電極18內，形成有流路18f。流路18f係熱交換介質用之流路。作為熱交換介質，採用液狀之冷媒、或者利用其汽化而將下部電極18冷卻之冷媒(例如氟氯碳化物)。於流路18f，連接有熱交換介質之供給裝置(例如，冷卻器單元)。該供給裝置設置於腔室10之外部。對於流路18f，從供給裝置經由配管23a供給熱交換介質。供給至流路18f之熱交換介質經由配管23b返回至供給裝置。
靜電吸盤20設置於下部電極18上。基板W係於內部空間10s之中進行處理時，載置於靜電吸盤20上，且由靜電吸盤20保持。靜電吸盤20具有本體及電極。靜電吸盤20之本體由氧化鋁或氮化鋁之類的介電體形成。靜電吸盤20之本體具有大致圓盤形狀。靜電吸盤20包含基板載置區域及邊緣環搭載區域。基板載置區域係具有大致圓盤形狀之區域。基板載置區域之上表面沿著水平面延伸。包括基板載置區域之中心且沿鉛直方向延伸之軸線AX係與腔室10之中心軸線大致一致。基板W於腔室10內進行處理時，載置於基板載置區域之上表面之上。
邊緣環搭載區域係以包圍基板載置區域之方式於圓周方向上延伸。於邊緣環搭載區域之上表面之上搭載有邊緣環ER。邊緣環ER具有環形狀。基板W配置於由邊緣環ER包圍之區域內。即，邊緣環ER將載置於靜電吸盤20之基板載置區域上之基板W之邊緣包圍。邊緣環ER係由例如矽或碳化矽形成。
靜電吸盤20之電極設置於靜電吸盤20之本體內。靜電吸盤20之電極係由導體形成之膜。於靜電吸盤20之電極，電性連接有直流電源。若從直流電源對靜電吸盤20之電極施加直流電壓，則於靜電吸盤20與基板W之間產生靜電引力。藉由產生之靜電引力，而基板W被吸引至靜電吸盤20，且由靜電吸盤20進行保持。
電漿處理裝置1可進而具備氣體供給管線25。氣體供給管線25將來自氣體供給機構之傳熱氣體、例如He氣體供給至靜電吸盤20之上表面與基板W之背面(下表面)之間之間隙。
電漿處理裝置1可進而具備筒狀部28及絕緣部29。筒狀部28係從腔室本體12之底部延伸至上方。筒狀部28沿支持體15之外周延伸。筒狀部28由導電性材料形成，且具有大致圓筒形狀。筒狀部28係電性接地。絕緣部29係設置於筒狀部28上。絕緣部29由具有絕緣性之材料形成。絕緣部29由例如石英之類的陶瓷形成。絕緣部29具有大致圓筒形狀。絕緣部29沿著電極板19之外周、下部電極18之外周、及靜電吸盤20之外周延伸。
電漿處理裝置1進而具有上部電極30。上部電極30設置於基板支持器16之上方。上部電極30與構件32一同地將腔室本體12之上部開口關閉。構件32具備絕緣性。上部電極30介隔該構件32支持於腔室本體12之上部。
上部電極30包含頂板34及支持體36。頂板34之下表面區劃內部空間10s。於頂板34，形成有複數個氣體噴出孔34a。複數個氣體噴出孔34a分別於板厚方向(鉛直方向)上貫通頂板34。該頂板34雖無限制，但由例如矽形成。或者，頂板34可具有於鋁製構件之表面設置有耐電漿性之膜之構造。該膜可為由陽極氧化處理形成之膜、或由氧化釔形成之膜之類的陶瓷製之膜。
支持體36支持頂板34且使之裝卸自由。支持體36由例如鋁之類的導電性材料形成。於支持體36之內部設置有氣體擴散室36a。從氣體擴散室36a起，複數個氣體孔36b延伸至下方。複數個氣體孔36b分別與複數個氣體噴出孔34a連通。於支持體36，形成有氣體導入埠36c。氣體導入埠36c連接於氣體擴散室36a。於氣體導入埠36c連接有氣體供給管38。
於氣體供給管38，經由閥群41、流量控制器群42、及閥群43連接有氣源群40。氣源群40、閥群41、流量控制器群42、及閥群43構成氣體供給部。氣源群40含有複數個氣源。閥群41及閥群43各自包含複數個閥(例如開閉閥)。流量控制器群42包含複數個流量控制器。流量控制器群42之複數個流量控制器分別為質量流量控制器或壓力控制式之流量控制器。氣源群40之複數個氣源分別經由閥群41之對應之閥、流量控制器群42之對應之流量控制器、及閥群43之對應之閥，連接於氣體供給管38。電漿處理裝置1能夠將來自氣源群40之複數個氣源中選擇之一個以上之氣源之氣體以經個別地調整之流量，供給至內部空間10s。
於筒狀部28與腔室本體12之側壁之間，設置有折流板構件48。折流板構件48可為板狀之構件。折流板構件48可藉由例如於鋁製之板材被覆有氧化釔等陶瓷而構成。於該折流板構件48形成有複數個貫通孔。於折流板構件48之下方，排氣管52連接於腔室本體12之底部。於該排氣管52連接有排氣裝置50。排氣裝置50具有自動壓力控制閥之類的壓力控制器、及渦輪分子泵等真空泵，可將內部空間10s之中之壓力減壓。
電漿處理裝置1進而具備高頻電源61。高頻電源61係產生電漿產生用之高頻電力RF之電源。高頻電力RF之頻率雖未被限定，但為27～100 MHz之範圍內之頻率、例如40 MHz或60 MHz。高頻電源61為將高頻電力RF供給至下部電極18，而經由匹配器63及電極板19連接於下部電極18。匹配器63具有用以使高頻電源61之輸出阻抗與負載側(下部電極18側)之阻抗匹配之匹配電路。再者，高頻電源61既可不電性連接於下部電極18，亦可經由匹配器63連接於上部電極30。
電漿處理裝置1進而具備電源裝置70。電源裝置70具有第1輸出70a及第2輸出70b。第1輸出70a係藉由電源裝置70而產生之第1直流電壓用之輸出。第2輸出70b係藉由電源裝置70而產生之第2直流電壓用之輸出。第2直流電壓具有與第1直流電壓之極性相同之極性。第1直流電壓之極性及第2直流電壓之極性為例如負極性。第1直流電壓之極性及第2直流電壓之極性亦可為正極性。第2直流電壓具有與第1直流電壓之位準不同之位準。一實施形態中，第2直流電壓之位準(絕對值)低於第1直流電壓之位準(絕對值)。再者，第2直流電壓之位準(絕對值)亦可高於第1直流電壓之位準(絕對值)。
圖3(a)及圖3(b)分別為表示圖2所示之電漿處理裝置之電源裝置之構成之圖。如圖3之(a)所示，電源裝置70亦可具有直流電源71a及直流電源71b。圖3(a)所示之電源裝置70中，直流電源71a連接於第1輸出70a，直流電源71b連接於第2輸出70b。
如圖3(b)所示，電源裝置70亦可包含串聯連接之複數個直流電源71。圖3(b)所示之電源裝置70中，第1輸出70a連接於複數個直流電源71之串聯連接之與接地側之端部為相反側之端部。圖3之(b)所示之電源裝置70中，第2輸出70b連接於複數個直流電源71之串聯連接中連續之兩個直流電源之間的節點。
如圖2所示，電漿處理裝置1進而具備第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3。第1開關SW1於第1輸出70a與下部電極18之間電性連接。第2開關SW2於第2輸出70b與下部電極18之間電性連接。圖2所示之例中，第1開關SW1與第2開關SW2連接於共通之電性路徑74。電性路徑74連接於將高頻電源61與下部電極18彼此連接之電性路徑64。電性路徑74包含濾波器76。濾波器76係低通濾波器，將從電性路徑64朝向電源裝置70之高頻電力阻斷或減少。第3開關SW3於接地與下部電極18之間連接。於一例中，第3開關SW3於接地與電性路徑74之間連接。
於採用電漿處理裝置1執行電漿處理時，對內部空間10s供給氣體。繼而，藉由被供給高頻電力RF，而於內部空間10s之中氣體被激發。其結果，於內部空間10s之中產生電漿。藉由來自所產生之電漿之離子及/或自由基之類的化學物種來處理基板W。
電漿處理裝置1進而具備控制部MC。控制部MC係具有處理器、記憶裝置、輸入裝置、及顯示裝置等之電腦，且控制電漿處理裝置1之各部。具體而言，控制部MC執行記憶裝置中記憶之控制程式，基於該記憶裝置中記憶之製程配方資料，控制電漿處理裝置1之各部。藉由控制部MC之控制，而於電漿處理裝置1中執行由製程配方資料指定之製程。方法MT1可藉由控制部MC所進行之電漿處理裝置1之各部之控制而於電漿處理裝置1中執行。
以下，參照圖1及圖4，對方法MT1詳細地進行說明。又，以下，亦對控制部MC所進行之從電源裝置70向下部電極18之電壓施加之控制進行說明。圖4係與圖1所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。圖4中，橫軸表示時間。圖4中，縱軸表示第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態、下部電極18之電位、及高頻電力RF之狀態。第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態之「接通」表示導通狀態。第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態之「斷開」表示非導通狀態。高頻電力RF之狀態之「接通」表示供給有高頻電力RF，高頻電力RF之狀態之「斷開」表示停止高頻電力之供給。
方法MT1係於基板W載置於基板支持器16上之狀態下執行。方法MT1包括步驟STP。步驟STP中，於腔室10內產生電漿。步驟STP中，從氣體供給部對內部空間10s供給氣體。步驟STP中，藉由排氣裝置50將腔室10內之壓力設定為被指定之壓力。步驟STP中，為了於腔室10內使氣體激發，而從高頻電源61供給高頻電力RF。為執行步驟STP，而利用控制部MC控制氣體供給部、排氣裝置50、及高頻電源61。以下說明之方法MT1之步驟ST1及步驟ST2係於步驟STP中之電漿之產生過程中執行。
步驟ST1係於第1期間T1執行。步驟ST1中，從電源裝置70對下部電極18施加第1直流電壓。第1期間T1可具有預定之時長。第1期間T1包括將第1輸出70a與下部電極18彼此連接之後，下部電極18之電位成為恆定狀態之期間。步驟ST1中，為將第1輸出70a與下部電極18彼此連接，而將第1開關SW1設定為導通狀態。步驟ST1中，為將第2輸出70b與下部電極18之間之連接切斷而將第2開關SW2設定為非導通狀態。步驟ST1中，為將接地與下部電極18之間之連接切斷而將第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟ST1，控制部MC執行將第1開關SW1設定為導通狀態，且將第2開關SW2及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制(第1控制)。
步驟ST2係於第2期間T2執行。第2期間T2係與第1期間T1不同之期間。步驟ST2中，從電源裝置70對下部電極18施加第2直流電壓。第2期間T2可具有預定之時長。第2期間T2包括將第2輸出70b與下部電極18彼此連接之後，下部電極18之電位成為恆定狀態之期間。步驟ST2中，為將第2輸出70b與下部電極18彼此連接，而將第2開關SW2設定為導通狀態。步驟ST2中，為將第1輸出70a與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟ST2中，為將接地與下部電極18之間之連接切斷而將第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟ST2，控制部MC執行將第2開關SW2設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制(第2控制)。
方法MT1亦可於步驟ST1與步驟ST2之間進而包含步驟STG11。步驟STG11係於期間TG11(第3期間)中執行。期間TG11係第1期間T1之結束時間點與第2期間T2之開始時間點之間的期間。步驟STG11中，為將下部電極18與接地彼此連接，而將第3開關SW3設定為導通狀態。步驟STG11中，為將第1輸出70a與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟STG11中，為將第2輸出70b與下部電極18之間之連接切斷而將第2開關SW2設定為非導通狀態。為執行步驟STG11，控制部MC執行將第3開關SW3設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第2開關SW2設定為非導通狀態之控制(第3控制)。
方法MT1亦可於步驟STG11與步驟ST2之間進而包含步驟STF11。步驟STF11係於期間TF11中執行。期間TF11係期間TG11之結束時間點與第2期間T2之開始時間點之間的期間。步驟STF11中，將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態。即，步驟STF11中，將下部電極18之電位設定為浮動狀態。為執行步驟STF11，控制部MC執行將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制。
方法MT1中，亦可交替地重複進行步驟ST1與步驟ST2。於該情形時，方法MT1亦可於步驟ST2與下一步驟ST1之間進而包含步驟STG12。步驟STG12係於期間TG12中執行。期間TG12係第2期間T2之結束時間點與下一個第1期間T1之開始時間點之間的期間。步驟STG12中，為將下部電極18與接地彼此連接，而將第3開關SW3設定為導通狀態。步驟STG12中，為將第1輸出70a與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟STG12中，為將第2輸出70b與下部電極18之間之連接切斷而將第2開關SW2設定為非導通狀態。為執行步驟STG12，控制部MC執行將第3開關SW3設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第2開關SW2設定為非導通狀態之控制。
方法MT1亦可於步驟STG12與下一步驟ST1之間進而包含步驟STF12。步驟STF12係於期間TF12中執行。期間TF12係期間TG12之結束時間點與下一個第1期間T1之開始時間點之間的期間。步驟STF12中，將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態。即，步驟STF12中，將下部電極18之電位設定為浮動狀態。為執行步驟STF12，控制部MC執行將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制。
方法MT1可進而包含步驟STJ1。步驟STJ1中，判定是否滿足停止條件。停止條件係於例如包含步驟ST1及步驟ST2之順序SQ1之執行次數達到特定次數之情形時滿足。若步驟STJ1中判定未滿足停止條件，則從步驟ST1起再次執行順序SQ1。另一方面，若步驟STJ1中判定滿足停止條件，則方法MT1結束。
如上所述，第1直流電壓與第2直流電壓具有彼此相同之極性。又，第1直流電壓與第2直流電壓中之一直流電壓之絕對值小於另一直流電壓之絕對值。因而，第1期間T1與第2期間T2中之一直流電壓施加至下部電極18之一期間供給至基板W之離子之能量低於另一期間供給至基板W之離子之能量。又，一期間供給至基板W之離子之能量高於下部電極18之電位為接地電位時供給至基板W之能量。故而，可將具有下述能量之離子供給至基板W，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極18時供給至基板之離子之能量與下部電極18之電位為接地電位時供給至基板W之離子之能量之間的能量。
以下，參照圖5。圖5係與圖1所示之電漿處理方法相關之另一例之時序圖。圖4所示之例中，於順序SQ1之執行中或重複中，連續地供給高頻電力RF。如圖5所示，方法MT1中，亦可交替地切換高頻電力RF之供給與供給停止。圖5所示之例中，高頻電力RF之供給於第1期間T1及第2期間T2中停止。圖5所示之例中，高頻電力RF係於第1期間T1及第2期間T2以外之期間供給。
以下，參照圖6，對另一實施形態之電漿處理方法進行說明。圖6係另一例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。圖6所示之電漿處理方法(以下稱為「方法MT2」)係利用電漿處理裝置執行。圖7係概略性表示另一例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。以下，對於圖7所示之電漿處理裝置1B之與電漿處理裝置1不同之處進行說明。
電漿處理裝置1B係具備電源裝置70B以取代電源裝置70。電源裝置70B具有輸出70Ba。電源裝置70B構成為具有產生直流電壓之直流電源，且從輸出70Ba輸出該直流電壓。電源裝置70B輸出之直流電壓之位準可為單一之位準。
電漿處理裝置1B可進而具備第1開關SWB1及第2開關SWB2。第1開關SWB1於電源裝置70B之輸出70Ba與下部電極18之間連接。第2開關SWB2於下部電極18與接地之間連接。於一實施形態中，第1開關SWB1連接於電性路徑74。電性路徑74連接於電性路徑64。第2開關SWB2於接地與電性路徑74之間連接。
以下，參照圖6及圖8，對方法MT2詳細地進行說明。又，以下，亦對於電漿處理裝置1B之控制部MC所進行之從電源裝置70B向下部電極18之電壓之施加之控制進行說明。圖8係與圖6所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。圖8中，橫軸表示時間。圖8中，縱軸表示第1開關SWB1及第2開關SWB2各自之狀態、下部電極18之電位、及基板W之電位。第1開關SWB1及第2開關SWB2各自之狀態之「接通」表示導通狀態。第1開關SWB1及第2開關SWB2各自之狀態之「斷開」表示非導通狀態。
方法MT2係於基板W載置於基板支持器16上之狀態下執行。如圖6所示，方法MT2於步驟STP中開始。方法MT2之步驟STP係與方法MT1之步驟STP相同之步驟。亦於方法MT2中，為執行步驟STP，氣體供給部、排氣裝置50、及高頻電源61藉由控制部MC控制。以下說明之方法MT2之步驟ST21、步驟ST22、及步驟ST23係於步驟STP中之電漿之產生過程中執行。
步驟ST21係於第1期間T21中執行。步驟ST21中，從電源裝置70B對下部電極18施加直流電壓。第1期間T21可具有預定之時長。第1期間T21包括將輸出70Ba與下部電極18彼此連接之後，下部電極18之電位成為恆定狀態之期間。步驟ST21中，為將輸出70Ba與下部電極18彼此連接，而將第1開關SWB1設定為導通狀態。步驟ST21中，為將下部電極18與接地之間之連接切斷而將第2開關SWB2設定為非導通狀態。為執行步驟ST21，控制部MC執行將第1開關SWB1設定為導通狀態，且將第2開關SWB2設定為非導通狀態之控制(第1控制)。
步驟ST22係於第2期間T22中執行。第2期間T22係與第1期間T21不同之期間。步驟ST22中，將下部電極18連接於接地。步驟ST22中，下部電極18從電源裝置70B電性分離。步驟ST22中，為將下部電極18連接於接地而將第2開關SWB2設定為導通狀態。步驟ST22中，為將輸出70Ba與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SWB1設定為非導通狀態。為執行步驟ST22，控制部MC執行將第2開關SWB2設定為導通狀態，且將第1開關SWB1設定為非導通狀態之控制(第2控制)。第2期間T22係於下部電極18之電位達到接地電位之前結束。第2期間T22之時長亦可進行預定。
步驟ST23係於第3期間T23中執行。第3期間T23係第2期間T22之後之期間，且於第2期間T22中連接於接地之下部電極18之電位達到接地電位之前開始。步驟ST23中，將電源裝置70B連接於下部電極18。步驟ST23中，將下部電極18與接地電性分離。步驟ST23中，為將輸出70Ba與下部電極18彼此連接，而將第1開關SWB1設定為導通狀態。步驟ST23中，為將下部電極18與接地之間之連接切斷而將第2開關SWB2設定為非導通狀態。為執行步驟ST23，控制部MC執行將第1開關SWB1設定為導通狀態，且將第2開關SWB2設定為非導通狀態之控制(第3控制)。
步驟ST23之結束時間點、即第3期間T23之結束時間點係下部電極18之電位成為恆定狀態之前之時間點。第3期間T23可具有預定之時長。於第3期間T23之結束時間點，下部電極18從電源裝置70B電性分離。即，於第3期間T23之結束時間點，控制部MC將第1開關SWB1設定為非導通狀態。
於一實施形態中，方法MT2亦可進而包含步驟STF21。步驟STF21係於步驟ST22與步驟ST23之間執行。即，步驟STF21係於第2期間T22之結束時間點與第3期間T23之開始時間點之間之期間TF21執行。步驟STF21中，將下部電極18從電源裝置70B及接地兩者電性分離。步驟STF21中，將第1開關SWB1及第2開關SWB2兩者設定為非導通狀態。為執行步驟STF21，控制部MC執行將第1開關SWB1及第2開關SWB2兩者設定為非導通狀態之控制。
於一實施形態中，亦可交替地重複進行步驟ST22與步驟ST23。即，亦可重複進行包括步驟ST22與步驟ST23之順序SQ21。於該情形時，方法MT2進而包含步驟STJ21。步驟STJ21中，判定是否滿足停止條件。停止條件係於例如順序SQ21之執行次數達到特定次數之情形時滿足。若步驟STJ21中判定未滿足停止條件，則從步驟ST22起再次執行順序SQ21。另一方面，若步驟STJ21中判定滿足停止條件，則順序SQ21之重複結束。
一實施形態中，亦可重複進行包含步驟ST21與順序SQ21之順序SQ22。順序SQ22亦可進而包括步驟ST24。步驟ST24係於步驟STJ21之判定之後執行。即，步驟ST24係於第3期間T23之後之期間T24中執行。
步驟ST24中，將下部電極18連接於接地。步驟ST24中，下部電極18從電源裝置70B電性分離。步驟ST24中，為將下部電極18連接於接地而將第2開關SWB2設定為導通狀態。步驟ST24中，為將輸出70Ba與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SWB1設定為非導通狀態。為執行步驟ST24，控制部MC執行將第2開關SWB2設定為導通狀態，且將第1開關SWB1設定為非導通狀態之控制。
順序SQ22亦可進而包含步驟STF22。步驟STF22係於步驟ST24之後執行。即，步驟STF22係於期間T24之後之期間TF22中執行。步驟STF22中，將下部電極18從電源裝置70B及接地兩者電性分離。步驟STF22中，將第1開關SWB1及第2開關SWB2兩者設定為非導通狀態。為執行步驟STF22，控制部MC執行將第1開關SWB1及第2開關SWB2兩者設定為非導通狀態之控制。
方法MT2可進而包含步驟STJ22。步驟STJ22中，判定是否滿足停止條件。停止條件係於例如順序SQ22之執行次數達到特定次數之情形時滿足。若步驟STJ22中判定未滿足停止條件，則順序SQ22從步驟ST21起再次執行。另一方面，若步驟STJ22中判定滿足停止條件，則方法MT2結束。
第2期間T22中，下部電極18之電位之絕對值從第1期間T21之下部電極18之電位之絕對值起減少，但未達到零。又，第3期間T23中，下部電極18之電位之絕對值從第2期間T22之下部電極18之電位之絕對值起增加，但未達到與第1期間T21之下部電極18之電位相同之電位。因而，第2期間T22中供給至基板W之離子之能量及第3期間T23中供給至基板W之離子之能量低於第1期間T21中供給至基板之離子之能量。又，第2期間T22中供給至基板W之離子之能量及第3期間T23中供給至基板W之離子之能量高於下部電極18之電位為接地電位時供給至基板W之能量。故而，可將具有下述能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極18時供給至基板之離子之能量與下部電極18之電位為接地電位時供給至基板之離子之能量之間的能量。
以下，參照圖8及圖9。圖9係表示一個以上之電位測定探針之例之圖。電漿處理裝置1B亦可進而具備一個以上之電位測定探針。圖9所示之例中，電漿處理裝置1B具備電位測定探針81。電位測定探針81係以測定基板W之電位之方式構成。控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之電位達到指定電位V23之時間點，結束步驟ST22。即，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之電位達到指定電位V23之時間點，將第2開關SWB2設定為非導通狀態。
又，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之電位達到指定電位V22之時間點，結束步驟ST23。即，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之電位達到指定電位V22之時間點，將第1開關SWB1設定為非導通狀態。
另一例中，電漿處理裝置1B亦可進而具備電位測定探針82或電位測定探針83作為一個以上之電位測定探針。電位測定探針82係以測定邊緣環ER之電位之方式構成。電位測定探針83係以測定下部電極18之電位之方式構成。控制部MC亦可於由電位測定探針82或電位測定探針83測定出之電位達到指定電位之時間點，結束步驟ST22。又，控制部MC亦可於由電位測定探針82或電位測定探針83測定出之電位達到另一指定電位之時間點，結束步驟ST23。
以下，參照圖10，對又一實施形態之電漿處理方法進行說明。圖10係又一例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。圖10所示之電漿處理方法(以下稱為「方法MT3」)係使用電漿處理裝置而執行。方法MT3之執行中，可使用電漿處理裝置1。於方法MT3之執行中使用電漿處理裝置1之情形時，從電源裝置70之第2輸出70b輸出之第2直流電壓具有較從電源裝置70之第1輸出70a輸出之第1直流電壓之位準(絕對值)更低之位準(絕對值)。
以下，參照圖10及圖11，對方法MT3詳細地進行說明。又，以下，亦對電漿處理裝置1之控制部MC所進行之從電源裝置70向下部電極18之電壓施加之控制進行說明。圖11係與圖10所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。圖11中，橫軸表示時間。圖11中，縱軸表示第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態、下部電極18之電位、以及基板W之電位。第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態之「接通」表示導通狀態。第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3各自之狀態之「斷開」表示非導通狀態。
方法MT3係於基板W載置於基板支持器16上之狀態下執行。如圖10所示，方法MT3於步驟STP中開始。方法MT3之步驟STP係與方法MT1之步驟STP相同之步驟。亦於方法MT3中，為執行步驟STP，氣體供給部、排氣裝置50、及高頻電源61利用控制部MC控制。以下說明之方法MT3之步驟ST31、步驟ST32、及步驟ST33係於步驟STP中之電漿之產生過程中執行。
步驟ST31係於第1期間T31中執行。步驟ST31中，從電源裝置70之第1輸出70a對下部電極18施加第1直流電壓。第1期間T31可具有預定之時長。第1期間T31包括將第1輸出70a與下部電極18彼此連接之後，下部電極18之電位成為恆定狀態之期間。步驟ST31中，為將第1輸出70a與下部電極18彼此連接，而將第1開關SW1設定為導通狀態。步驟ST31中，為將下部電極18與第2輸出70b之間之連接切斷，而將第2開關SW2設定為非導通狀態。步驟ST31中，為將下部電極18與接地之間之連接切斷而將第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟ST31，控制部MC執行將第1開關SW1設定為導通狀態，且將第2開關SW2及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制(第1控制)。
步驟ST32係於第2期間T32中執行。第2期間T32係與第1期間T31不同之期間。步驟ST32中，將下部電極18連接於接地。步驟ST32中，下部電極18從第1輸出70a及第2輸出70b電性分離。步驟ST32中，為將下部電極18連接於接地，而將第3開關SW3設定為導通狀態。步驟ST32中，為將第1輸出70a與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟ST32中，為將第2輸出70b與下部電極18之間之連接切斷而將第2開關SW2設定為非導通狀態。為執行步驟ST32，控制部MC執行將第3開關SW3設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第2開關SW2設定為非導通狀態之控制(第2控制)。第2期間T32於下部電極18之電位達到接地電位之前結束。第2期間T32之時長亦可進行預定。
步驟ST33係於第3期間T33中執行。第3期間T33係第2期間T32之後之期間，且於第2期間T32中連接於接地之下部電極18之電位達到接地電位之前開始。步驟ST33中，將第2輸出70b連接於下部電極18。步驟ST33中，下部電極18從第1輸出70a及接地電性分離。步驟ST33中，為將第2輸出70b與下部電極18彼此連接，而將第2開關SW2設定為導通狀態。步驟ST33中，為將下部電極18與第1輸出70a之間之連接切斷，而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟ST33中，為將下部電極18與接地之間之連接切斷而將第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟ST32，控制部MC執行將第2開關SW2設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制(第3控制)。
步驟ST33之結束時間點、即第3期間T33之結束時間點係下部電極18之電位成為恆定狀態之前之時間點。第3期間T33可具有預定之時長。於第3期間T33之結束時間點，下部電極18從電源裝置70之第2輸出70b電性分離。即，於第3期間T33之結束時間點，控制部MC將第2開關SW2設定為非導通狀態。
於一實施形態中，方法MT3亦可進而包含步驟STF31。步驟STF31係於步驟ST32與步驟ST33之間執行。即，步驟STF31係於第2期間T32之結束時間點與第3期間T33之開始時間點之間的期間TF31中執行。步驟STF31中，將下部電極18從第1輸出70a、第2輸出70b、及接地電性分離。步驟STF31中，將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟STF31，控制部MC執行將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制。
於一實施形態中，步驟ST32與步驟ST33亦可交替地重複進行。即，亦可重複進行包含步驟ST32與步驟ST33之順序SQ31。於該情形時，方法MT3包括步驟STJ31。步驟STJ31中，判定是否滿足停止條件。停止條件係於例如順序SQ31之執行次數達到特定次數之情形時滿足。若步驟STJ31中判定未滿足停止條件，則順序SQ31從步驟ST32再次執行。另一方面，若步驟STJ31中判定滿足停止條件，則順序SQ31結束重複。
於一實施形態中，亦可重複進行包括步驟ST31與順序SQ31之順序SQ32。順序SQ32亦可進而包含步驟ST34。步驟ST34係於步驟STJ31之判定之後執行。即，步驟ST34係於第3期間T33之後之期間T34中執行。
步驟ST34中，將下部電極18連接於接地。步驟ST34中，下部電極18從第1輸出70a及第2輸出70b電性分離。步驟ST34中，為將下部電極18連接於接地而將第3開關SW3設定為導通狀態。步驟ST34中，為將第1輸出70a與下部電極18之間之連接切斷而將第1開關SW1設定為非導通狀態。步驟ST34中，為將第2輸出70b與下部電極18之間之連接切斷而將第2開關SW2設定為非導通狀態。為執行步驟ST34，控制部MC執行將第3開關SW3設定為導通狀態，且將第1開關SW1及第2開關SW2設定為非導通狀態之控制。
順序SQ32亦可進而包括步驟STF32。步驟STF32係於步驟ST34之後執行。即，步驟STF32係於期間T34之後之期間TF32中執行。步驟STF32中，將下部電極18從第1輸出70a、第2輸出70b、及接地電性分離。步驟STF32中，將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態。為執行步驟STF32，控制部MC執行將第1開關SW1、第2開關SW2、及第3開關SW3設定為非導通狀態之控制。
方法MT3可進而包含步驟STJ32。步驟STJ32中，判定是否滿足停止條件。停止條件係於例如順序SQ32之執行次數達到特定次數之情形時滿足。若於步驟STJ32中判定未滿足停止條件，則將順序SQ32從步驟ST31起再次執行。另一方面，若於步驟STJ32中判定滿足停止條件，則方法MT3結束。
第2期間T32中，下部電極18之電位之絕對值從第1期間T31之下部電極18之電位之絕對值起減少，但未達到零。又，第3期間T33中，下部電極18之電位之絕對值從第2期間T32之下部電極18之電位之絕對值起增加，但未達到與第1期間T31之下部電極18之電位相同之電位。因而，第2期間T32中供給至基板W之離子之能量及第3期間T33中供給至基板W之離子之能量低於第1期間T31中供給至基板之離子之能量。又，第2期間T32中供給至基板W之離子之能量及第3期間T33中供給至基板W之離子之能量高於下部電極18之電位為接地電位時供給至基板W之能量。故而，可將具有下述能量之離子供給至基板，該能量係單一位準之直流電壓施加至下部電極18之時供給至基板之離子之能量與下部電極18之電位為接地電位時供給至基板之離子之能量之間的能量。
再者，即便方法MT3之執行中，亦可使用電位測定探針81、電位測定探針82、或電位測定探針83。控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之基板W之電位達到指定電位V33之時間點，使步驟ST32結束。即，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之電位達到指定電位V33之時間點，將第3開關SW3設定為非導通狀態。
又，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之基板W之電位達到指定電位V32之時間點，結束步驟ST33。即，控制部MC亦可於由電位測定探針81測定出之基板W之電位達到指定電位V32之時間點，將第2開關SW2設定為非導通狀態。
於另一例中，控制部MC亦可於由電位測定探針82測定出之邊緣環ER之電位或由電位測定探針83測定出之下部電極18之電位達到指定電位之時間點，結束步驟ST32。又，控制部MC亦可於由電位測定探針82測定出之邊緣環ER之電位或由電位測定探針83測定出之下部電極18之電位達到另一指定電位之時間點，結束步驟ST33。
以上，對各種例示性實施形態進行了說明，但不限於上述例示性實施形態，而可進行各種省略、置換、變更。又，亦可組合不同之實施形態中之要素，形成其他實施形態。
例如，方法MT1、方法MT2、及方法MT3中使用之電漿處理裝置亦可為電容耦合型以外之任意類型之電漿處理裝置。作為如此之電漿處理裝置，可例示感應耦合型之電漿處理裝置、利用微波之類的表面波產生電漿之電漿處理裝置等。又，各種實施形態之電漿處理方法各自之中的設定於下部電極18之電位之位準個數亦可多於三個。
根據以上說明，應理解本發明之各種實施形態係以說明之目的而利用本說明書進行說明，且於不脫離本發明之範圍及精神之情況下可進行各種變更。因而，本說明書中揭示之各種實施形態並非意在限定，且真實之範圍及主旨由隨附之申請專利範圍表示。
1:電漿處理裝置 1B:電漿處理裝置 10:腔室 10s:內部空間 12:腔室本體 12p:通道 12g:閘閥 15:支持體 16:基板支持器 18:下部電極 18f:流路 19:電極板 20:靜電吸盤 23a,23b:配管 25:氣體供給管線 28:筒狀部 29:絕緣部 30:上部電極 32:構件 34:頂板 34a:氣體噴出孔 36:支持體 36a:氣體擴散室 36b:氣體孔 36c:氣體導入埠 38:氣體供給管 40:氣源群 41,43:閥群 42:流量控制器群 48:折流板構件 50:排氣裝置 52:排氣管 61:高頻電源 63:匹配器 64,74:電性路徑 70,70B:電源裝置 70a:第1輸出 70b:第2輸出 70Ba:輸出 71,71a,71b:直流電源 74:電性路徑 76:濾波器 81,82,83,84:電位測定探針 AX:軸線 ER:邊緣環 MC:控制部 MT1:方法 RF:高頻電力 SQ1,SQ21,SQ22,SQ31,SQ32:順序 ST1,ST2,ST21,ST22,ST23,ST24,ST31,ST32,ST33,ST34,STF11,STF12,STF21,STF22,STF31,STF32,STG11,STG12,STJ1,STJ21,STJ22,STJ31,STJ32,STP:步驟 SW1,SWB1:第1開關 SW2,SWB2:第2開關 SW3,SWB3:第3開關 T1,T21,T31:第1期間 T2,T22,T32:第2期間 T24,T34,TF11,TF12,TF21,TF22,TF31,TG12:期間 TG11,T23,T33:第3期間 V22,V32,V33:指定電位 W:基板
圖1係一個例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。 圖2係概略性表示一個例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖3(a)及(b)分別係表示圖2所示之電漿處理裝置之電源裝置之構成之圖。 圖4係與圖1所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。 圖5係與圖1所示之電漿處理方法相關之另一例之時序圖。 圖6係另一例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。 圖7係概略性表示另一例示性實施形態之電漿處理裝置之圖。 圖8係與圖6所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。 圖9係表示一個以上之電位測定探針之例之圖。 圖10係又一例示性實施形態之電漿處理方法之流程圖。 圖11係與圖10所示之電漿處理方法相關之一例之時序圖。
MT1:方法
SQ1:順序
ST1,ST2,STF11,STF12,STG11,STG12,STJ1,STP:步驟

Claims (20)

  1. 一種電漿處理方法，其具有如下步驟： 於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，對設置於該腔室內之基板支持器之下部電極施加第1直流電壓；及 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，對上述下部電極施加第2直流電壓，且該第2直流電壓具有與上述第1直流電壓之位準不同之位準，且具有與該第1直流電壓之極性相同之極性。
  2. 如請求項1之電漿處理方法，其中上述電漿處理裝置具有： 電源裝置，其具有上述第1直流電壓用之第1輸出及上述第2直流電壓用之第2輸出； 第1開關，其於上述第1輸出與上述下部電極之間連接；及 第2開關，其於上述第2輸出與上述下部電極之間連接； 於上述第1期間，為將上述第1輸出與上述下部電極彼此連接而將上述第1開關設定為導通狀態，且為將上述第2輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第2開關設定為非導通狀態， 於上述第2期間，為將上述第2輸出與上述下部電極彼此連接而將上述第2開關設定為導通狀態，且為將上述第1輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第1開關設定為非導通狀態。
  3. 如請求項2之電漿處理方法，其進而包括下述步驟，即，於上述第1期間之結束時間點與上述第2期間之開始時間點之間的第3期間，將上述下部電極之電位設定為接地電位， 上述電漿處理裝置進而包含於上述下部電極與接地之間連接之第3開關， 於上述第1期間及上述第2期間，為將上述下部電極與上述接地之間之連接切斷而將上述第3開關設定為非導通狀態， 於上述第3期間，為將上述下部電極與上述接地彼此連接而將上述第3開關設定為導通狀態，為將上述第1輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第1開關設定為非導通狀態，且為將上述第2輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第2開關設定為非導通狀態。
  4. 如請求項3之電漿處理方法，其進而包括下述步驟，即，於上述第3期間之結束時間點與上述第2期間之開始時間點之間的期間，將上述第1開關、上述第2開關、及上述第3開關設定為非導通狀態。
  5. 一種電漿處理裝置，其具有： 腔室； 基板支持器，其包含下部電極，且設置於上述腔室內； 電源裝置；及 控制部，其構成為控制從上述電源裝置向上述下部電極之電壓之施加； 上述控制部係構成為 於上述腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行從上述電源裝置對上述下部電極施加第1直流電壓之第1控制，且 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，執行從上述電源裝置對上述下部電極施加第2直流電壓之第2控制， 上述第2直流電壓具有與上述第1直流電壓之位準不同之位準，且具有與該第1直流電壓之極性相同之極性。
  6. 如請求項5之電漿處理裝置，其中上述電源裝置具有上述第1直流電壓用之第1輸出及上述第2直流電壓用之第2輸出， 該電漿處理裝置進而具備： 第1開關，其於上述第1輸出與上述下部電極之間連接；及 第2開關，其於上述第2輸出與上述下部電極之間連接； 上述控制部係構成為 於上述第1控制中，為將上述第1輸出與上述下部電極彼此連接而將上述第1開關設定為導通狀態，且為將上述第2輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第2開關設定為非導通狀態，且 於上述第2控制中，為將上述第2輸出與上述下部電極彼此連接而將上述第2開關設定為導通狀態，且為將上述第1輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第1開關設定為非導通狀態。
  7. 如請求項6之電漿處理裝置，其進而具備於上述下部電極與接地之間連接之第3開關， 上述控制部係構成為 於上述第1控制及上述第2控制中，為將上述下部電極與上述接地之間之連接切斷而將上述第3開關設定為非導通狀態，且 於上述第1期間之結束時間點與上述第2期間之開始時間點之間的第3期間，進而執行下述控制，即，為將上述下部電極與上述接地彼此連接而將上述第3開關設定為導通狀態，為將上述第1輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第1開關設定為非導通狀態，且為將上述第2輸出與上述下部電極之間之連接切斷而將上述第2開關設定為非導通狀態。
  8. 如請求項7之電漿處理裝置，其中上述控制部係構成為，於上述第3期間之結束時間點與上述第2期間之開始時間點之間的期間，進而執行將上述第1開關、上述第2開關、及上述第3開關設定為非導通狀態之控制。
  9. 一種電漿處理方法，其包括如下步驟： 於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，從電源裝置對設置於該腔室內之基板支持器之下部電極施加直流電壓； 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，將上述下部電極連接於接地，且於該第2期間上述下部電極從上述電源裝置電性分離；及 於第3期間將上述電源裝置連接於上述下部電極，且於該第3期間，上述下部電極從上述接地電性分離，上述第3期間係上述腔室內之上述電漿之產生過程中且上述第2期間之後之期間並且於上述下部電極之電位達到接地電位之前開始； 上述第3期間之結束時間點係上述下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點，且於該第3期間之該結束時間點，上述下部電極從上述電源裝置電性分離。
  10. 如請求項9之電漿處理方法，其進而包括下述步驟，即，於上述第2期間之結束時間點與上述第3期間之開始時間點之間的期間，將上述下部電極從上述電源裝置與上述接地之兩者電性分離。
  11. 如請求項9或10之電漿處理方法，其中交替地重複進行將上述下部電極連接於上述接地之上述步驟與將上述電源裝置連接於上述下部電極之上述步驟，且 於執行將上述電源裝置連接於上述下部電極之上述步驟之後且上述下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始進行將上述下部電極連接於上述接地之上述步驟。
  12. 一種電漿處理裝置，其具有： 腔室； 基板支持器，其包含下部電極，且設置於上述腔室內； 電源裝置； 第1開關，其於上述電源裝置與上述下部電極之間連接； 第2開關，其於上述下部電極與接地之間連接；及 控制部，其構成為控制從上述電源裝置向上述下部電極之電壓之施加； 上述控制部係構成為 於上述腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行下述第1控制，即，為將上述電源裝置連接於上述下部電極並從該電源裝置對該下部電極施加直流電壓，而將上述第1開關設定為導通狀態，且為將上述下部電極從上述接地電性分離而將上述第2開關設定為非導通狀態， 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，執行下述第2控制，即，為將上述下部電極連接於上述接地而將上述第2開關設定為導通狀態，為將上述下部電極從上述電源裝置電性分離而將上述第1開關設定為非導通狀態，且 於第3期間，執行下述第3控制，即，為將上述電源裝置連接於上述下部電極而將上述第1開關設定為導通狀態，且為將上述下部電極從上述接地電性分離而將上述第2開關設定為非導通狀態，該第3期間係上述腔室內之上述電漿之產生過程中且上述第2期間之後之期間且於上述下部電極之電位達到接地電位之前開始，且 上述第3期間之結束時間點係上述下部電極之電位達到恆定狀態之前之時間點，上述控制部係構成為於該第3期間之該結束時間點，為將上述下部電極從上述電源裝置電性分離而將上述第1開關設定為非導通狀態。
  13. 如請求項12之電漿處理裝置，其中上述控制部係構成為，於上述第2期間之結束時間點與上述第3期間之開始時間點之間的期間，進而執行下述控制，即，為將上述下部電極從上述電源裝置及上述接地之兩者電性分離而將上述第1開關及上述第2開關之兩者設定為非導通狀態。
  14. 如請求項12或13之電漿處理裝置，其中上述控制部係構成為 交替地重複進行上述第2控制與上述第3控制，且 於執行上述第3控制之後且上述下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始執行上述第2控制。
  15. 一種電漿處理方法，其具有如下步驟： 於電漿處理裝置之腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，從電源裝置之第1輸出對設置於該腔室內之基板支持器之下部電極施加第1直流電壓，且該電源裝置具備該第1輸出及具有較上述第1直流電壓之位準更低之位準之第2直流電壓用之第2輸出； 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，將上述下部電極連接於接地，且於該第2期間，上述下部電極從上述第1輸出及上述第2輸出電性分離；及 於第3期間將上述第2輸出連接於上述下部電極，且於該第3期間，上述下部電極從上述第1輸出及上述接地電性分離，該第3期間係上述腔室內之上述電漿之產生過程中且上述第2期間之後之期間且於上述下部電極之電位達到接地電位之前開始； 上述第3期間之結束時間點係上述下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點，且於該第3期間之該結束時間點，上述下部電極從上述第1輸出及上述第2輸出電性分離。
  16. 如請求項15之電漿處理方法，其進而包括下述步驟，即，於上述第2期間之結束時間點與上述第3期間之開始時間點之間的期間，將上述下部電極從上述第1輸出、上述第2輸出、及上述接地電性分離。
  17. 如請求項15或16之電漿處理方法，其中交替地重複進行將上述下部電極連接於上述接地之上述步驟與將上述第2輸出連接於上述下部電極之上述步驟，且 於將上述第2輸出連接於上述下部電極之上述步驟執行之後且上述下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始進行將上述下部電極連接於上述接地之上述步驟。
  18. 一種電漿處理裝置，其具有： 腔室； 基板支持器，其包含下部電極，且設置於上述腔室內； 電源裝置，其具備第1直流電壓用之第1輸出及具有較該第1直流電壓之位準更低之位準之第2直流電壓用之第2輸出； 第1開關，其於上述第1輸出與上述下部電極之間連接； 第2開關，其於上述第2輸出與上述下部電極之間連接； 第3開關，其於上述下部電極與接地之間連接；及 控制部，其構成為控制從上述電源裝置向上述下部電極之電壓之施加； 上述控制部係構成為 於上述腔室內之電漿之產生過程中之第1期間，執行下述第1控制，即，為將上述第1輸出連接於上述下部電極且從該第1輸出對該下部電極施加第1直流電壓，而將上述第1開關設定為導通狀態，且為將上述下部電極從上述第2輸出及上述接地電性分離而將上述第2開關及上述第3開關設定為非導通狀態， 於上述腔室內之上述電漿之產生過程中之與上述第1期間不同之第2期間，執行下述第2控制，即，為將上述下部電極連接於上述接地而將上述第3開關設定為導通狀態，且為將上述下部電極從上述第1輸出及上述第2輸出電性分離而將上述第1開關及上述第2開關設定為非導通狀態， 於第3期間，執行下述第3控制，即，為將上述第2輸出連接於上述下部電極而將上述第2開關設定為導通狀態，且為將上述下部電極從上述第1輸出及上述接地電性分離而將上述第1開關及上述第3開關設定為非導通狀態，該第3期間係上述腔室內之上述電漿之產生過程中且上述第2期間之後之期間且於上述下部電極之電位達到接地電位之前開始， 上述第3期間之結束時間點係上述下部電極之電位成為恆定狀態之前之時間點，上述控制部係構成為於該第3期間之該結束時間點，為將上述下部電極從上述第1輸出及上述第2輸出電性分離而將上述第1開關及上述第2開關設定為非導通狀態。
  19. 如請求項18之電漿處理裝置，其中上述控制部係構成為，於上述第2期間之結束時間點與上述第3期間之開始時間點之間的期間，進而執行下述控制，即，為將上述下部電極從上述第1輸出、上述第2輸出、及上述接地電性分離而將上述第1開關、上述第2開關、及上述第3開關設定為非導通狀態。
  20. 如請求項18或19之電漿處理裝置，其中上述控制部係構成為 交替地重複進行上述第2控制與上述第3控制，且 於上述第3控制之執行後且上述下部電極之電位達到恆定狀態之前，再次開始執行上述第2控制。
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