TWI539485B - 選擇性地活化化學處理之方法、電漿處理方法、及電漿蝕刻設備 - Google Patents

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TWI539485B
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Description

選擇性地活化化學處理之方法、電漿處理方法、及電漿蝕
本發明係關於電漿處理系統，且更具體而言，係關於用於基板蝕刻的電漿處理系統及方法。
在半導體處理期間，常利用電漿藉由以下方式來輔助蝕刻處理：促進沿著精細線路或在半導體基板上所圖案化之穿孔或接觸窗內的材料之非等向性移除。此種電漿輔助蝕刻的範例包含反應離子蝕刻(reactive ion etching,RIE)，其本質上為一種離子活化之化學蝕刻處理。
雖然RIE已使用了數十年，但其成熟性係伴隨若干負面特徵，包含：(a)寬的離子能量分佈(ion energy distribution,IED)；(b)各種由電荷引起的副作用；及(c)特徵部形狀的負載效應(即，微負載(micro-loading))。例如，寬的IED包含具有過少或過多能量的離子以致其並非有益，其中後者係容易造成基板損傷。此外，寬的IED會導致難以選擇性地活化所期望之化學反應，在此情況下副反應常會被具有非所期待之能量的離子所觸發。再者，基板上之正電荷積聚可能會發生並排斥入射至基板上的離子。或者，電荷積聚可能會產生局部電荷差異，其會影響基板上的損害電 流。在某種程度上，電荷積聚可能是導因於用以在非導電基板上、或在夾盤或檯桌(用以支撐基板及吸引來自電漿的正離子)上產生負偏壓的RF能量。此種RF頻率通常係過高而無法允許正或接近中性的電位存在足夠的時間以吸引電子來中和累積於基板上的正電荷。遍布基板之表面的電荷之非均勻累積可能會產生可以導致基板上之電流的電位差，其會對所形成的元件造成傷害。
一已知、傳統的用以解決這些問題之方法一直是利用中性射束(neutral beam)處理。真正的中性射束處理基本上係在沒有任何中性熱物種參與作為化學反應物、添加物、及/或蝕刻劑的情況下發生。反過來說，在基板的化學蝕刻處理係由入射、定向的高能中性物種之動能所活化。此入射定向、高能、及反應性的中性物種亦可作為反應物或蝕刻劑。
中性射束處理的一個自然結果一直為缺乏微負載。亦即，由於在該處理中熱物種係作為RIE中的蝕刻劑，因此在入射的中性物種中存有相對小的通量角(flux-angle)變化。然而，缺乏微負載會導致為1的蝕刻效率(或最大蝕刻產率)，其中一入射中性物種名義上僅促進一蝕刻反應。但對RIE而言，大量的熱中性蝕刻劑物種可全部參與薄膜之蝕刻，在此情況下由一高能入射離子所造成的活化可達到10、100、及甚至1000的蝕刻效率，但其被迫與微負載共存。
若施加至RF電極的電壓為1.5kV之數量級、且自偏壓電壓為-700V之數量級，則可實現離子化與化學作用的分離。然而，許多製程與元件均無法忍受高的離子能量。
雖然已進行許多嘗試來補救這些缺點(即，蝕刻效率、微負載、電荷損傷等等)，但其仍然存在，而蝕刻研究者會持續探討此問題之新穎、實用的解決辦法。
本發明克服了上面所提出的先前技術之電漿蝕刻系統的問題及其他缺點。
根據本發明之一實施例，使用DC脈衝蝕刻機來選擇性地活化化學處理的方法係在一處理腔室中進行，該處理腔室中具有基板以供化學處理。該方法包含：將能量耦合至處理腔室內的處理氣體中以便產生包含正離子的電漿。脈衝DC偏壓係施加至位於處理腔室內之基板支撐物上的基板。該基板係週期性地在第一與第二偏壓位準之間偏壓，其中，第一偏壓位準係比第二偏壓位準更負。當基板係偏壓至第一偏壓位準時，單能(mono-energetic)正離子由電漿被吸引朝向基板，該單能正離子係具選擇性以便加強選定之化學蝕刻處理。
本發明之另一實施例包含電漿處理方法，其中一基板係支撐於電漿處理腔室內的基板支撐物上。基板支撐物係位於電漿處理腔室之第一端。電漿係由電漿產生電極所提供電能量(electrically energized)，該電漿產生電極係設置靠近電漿處理腔室之第二端(在第一端對面)。電漿係形成於電漿產生電極與基板之間。脈衝DC波形係施加至基板以便將基板偏壓在第一電壓及第二電壓。當以第一電壓來脈衝基板時，正離子由電漿被吸引朝向基板。週期性地，而當以第二電壓(比第一電壓還少負)來脈衝基板時，電子由電漿被吸引朝向基板。
本發明之又另一實施例係針對電漿蝕刻設備，該電漿蝕刻設備包含電漿處理腔室、及位於該電漿處理腔室內且在其第一端的基板支撐物。電漿產生電極係設置靠近電漿處理腔室之第二端(在第一端對面)。電漿產生電極係可操作地耦合至電源供應器，其係配置為對電漿產生電極提供能 量，該電漿產生電極係電容式地將功率耦合至電漿處理腔室中以形成電漿。電漿係位於電漿產生電極與基板之間。基板支撐物係可操作地耦合至DC脈衝產生器，該DC脈衝產生器係配置為將脈衝DC偏壓電壓施加至基板支撐物上的基板。該DC脈衝產生器係週期性地將第一及第二電壓施加至基板，俾使在第一電壓期間正離子會被吸引至基板、而在第二電壓期間電子會被吸引至基板。
雖然本發明將結合某些實施例來加以描述，但應瞭解的是，本發明並非受限於這些實施例。相反地，本發明包含如可被包含於本發明之範圍內的所有替換、修改、及均等者。
10‧‧‧(化學處理)系統
12、12’‧‧‧基板
14、14’‧‧‧處理腔室
16‧‧‧氣體進料供應器
18、18’‧‧‧處理空間
19‧‧‧真空幫浦
20‧‧‧基板支撐物
22、22’‧‧‧第一電極
22a‧‧‧(中央)電極部分(中央圓形部分)
22b‧‧‧(中間)電極部分
22c‧‧‧(外側)電極部分
24、24’‧‧‧第二電極
26、26’‧‧‧第三電極
28‧‧‧DC脈衝產生器
30、30’‧‧‧電漿來源
32‧‧‧負DC電壓來源
34‧‧‧繼電器電路
36、36’‧‧‧AC電壓來源
38、38’‧‧‧阻抗匹配電路
40‧‧‧負AC RF電壓
42‧‧‧電漿
44‧‧‧偏壓
46‧‧‧負偏壓
50‧‧‧化學處理系統
52‧‧‧處理空間
54‧‧‧基板支撐物
56‧‧‧基板
58‧‧‧腔室
60‧‧‧第一電極
62‧‧‧第二電極
62a‧‧‧(中央)電極
62b‧‧‧(外圍)電極
64‧‧‧電極
66‧‧‧絕緣環
68‧‧‧AC電壓來源
70‧‧‧阻抗匹配電路
72‧‧‧電漿來源
74‧‧‧DC電壓來源
74a、74b、74c‧‧‧DC(偏壓電壓)來源
76‧‧‧繼電器電路
76a、76b、76c‧‧‧繼電器開關
80、80’‧‧‧化學處理系統
82、82’‧‧‧處理腔室
84、84’‧‧‧第一電極
86、86’‧‧‧第二電極
86a‧‧‧中央部(電極)
86b‧‧‧外側部(電極)
87‧‧‧絕緣環
88、88’‧‧‧電極
90、90’‧‧‧負DC電壓來源
92、92’‧‧‧正DC電壓來源
94、94’‧‧‧(雙擲)繼電器電路
96、96’‧‧‧基板
98、98’‧‧‧電漿產生來源
100、100’‧‧‧阻抗匹配電路
110、110’‧‧‧化學處理系統
111、111’‧‧‧基板
112、112’‧‧‧DC來源
114、114’‧‧‧第二電極
116、116’‧‧‧第一電極
118、118’‧‧‧第三電極
119、119’‧‧‧DC電壓來源
120、120’‧‧‧處理腔室
122‧‧‧繼電器電路
130‧‧‧化學處理系統
132、134‧‧‧絕緣體環
140‧‧‧化學處理系統
142‧‧‧第一電極
144‧‧‧第二電極
144a‧‧‧中央部分
144b‧‧‧中間部分
144c‧‧‧外側部分
146‧‧‧電極
148‧‧‧處理腔室
150‧‧‧基板
152‧‧‧第一環狀絕緣體
154‧‧‧第二環狀絕緣體
156a、156b、156c‧‧‧DC偏壓電壓來源
158a、158b、158c‧‧‧繼電器開關
160、160’‧‧‧AC電壓來源
162、162’‧‧‧RF電源供應器
164、164’‧‧‧阻抗匹配電路
併入並構成本說明書之一部分的隨附圖示顯示了本發明的實施例，並與上面所提供的本發明之大致說明及下面所提供的實施例之詳細說明一起用以解釋本發明的原理。
圖1係根據本發明之一實施例的化學處理系統之示意圖。
根據本發明之一實施例，圖2係適合用於驅動圖1之系統之DC及RF電壓來源的DC電壓波形及RF電壓波形之曲線圖。
圖3係根據本發明之另一實施例的化學處理系統之示意圖。
圖4A係根據本發明之另一實施例的化學處理系統之示意圖。
圖4B係圖4A之化學處理系統之一替代者的示意圖。
圖5A係根據本發明之又另一實施例的化學處理系統之示意圖。
圖5B係圖5A之化學處理系統之一替代者的示意圖。
圖6係根據本發明之又另一實施例的化學處理系統之示意圖。
圖7係根據本發明之另一實施例的化學處理系統之示意圖。
在以下的描述中，為了幫助本發明之通盤理解、並出於說明而非限制之目的，闡述了特定細節，例如電漿處理系統的特定幾何形狀及系統元件的各種描述。然而，應瞭解的是，本發明可以脫離這些特定細節的其他實施例來實施。
但是，應當理解的是，儘管大致概念的發明本質已加以解釋，惟描述內容中所包含者亦為具有發明本質的特徵。
根據一實施例，提供用於執行基板之電漿活化化學處理的方法及系統，尤其是為了減輕上述所確認的問題之若干者或全部者。電漿活化化學處理包含動能活化(即，熱帶電物種)，且因此其可達成高的反應性或蝕刻效率。然而，如本文中所提供之電漿活化化學處理亦可達成單色(monochromatic)或窄頻帶的IED、單能活化、空間電荷中性、及硬體實用性。
現參照圖示並特別參照圖1，根據本發明之一實施例的化學處理系統10被顯示並詳細描述。化學處理系統10係配置為執行基板12的電漿輔助或電漿活化化學處理，基板12係設置於化學處理系統10的處理腔室14內。化學處理系統10更包含氣體進料供應器16，氣體進料供應器16係流體耦合於處理腔室14、並係配置成將一或更多處理氣體供應至處理空間18，處理空間18係在處理腔室14內且在基板12上方(當其置於基板支撐物20上時)。真空幫浦19可將處理空間18抽真空。
三個電極22、24、26位處於處理腔室14內。第一電極22可結合至基板支撐物20中或包含基板支撐物20，而第二電極24係位於處理腔室14 內並在基板12對面。可選擇的第三電極26可沿著處理腔室14之一或更多壁而設置並可接地。
第一電極22係由來自DC脈衝產生器28的DC脈衝所偏壓，而第二電極24係包含於電漿來源30中並主動地供電。更具體而言且如圖所具體顯示，第一電極22係經由例如繼電器電路34通過負DC電壓來源32而電耦合至接地端，而第二電極24係耦合於可為RF電源供應器的AC電壓來源36。
在使用上，AC電壓來源36可經由阻抗匹配電路38而電耦合至第二電極24，並係配置為將連續AC功率施加至第二電極24。舉例來說，如圖2中所示，操作在13.56MHz的負AC RF電壓40可被施加至第二電極24，以在處理空間18內激發電容耦合的電漿42。一般來說，電漿42(特別是電漿42內的電子)係保留於處理腔室14內並靠近接地的第三電極26。雖然一般的阻抗匹配電路38係顯示於這個及其他說明性實施例中，但在本技術領域中具有通常知識者應容易理解到，可使用其它電連接方式。
在特定的時間區間(例如根據所期望之波形者)，耦合至第一電極22的繼電器電路34會切換，以便將脈衝DC偏壓施加至第一電極22。舉例來說且如圖2中所示，可將脈衝之負偏壓46(亦即，第一偏壓位準或第一電壓)施加至第一電極22，在此期間正離子會被吸引朝向基板12。在負偏壓46的區間之間被施加至第一電極22的較少負之偏壓44(甚至為正偏壓)(亦即，第二偏壓位準或第二電壓)之脈衝期間會吸引電子由靠近第三電極26的處理空間18朝向第一電極22及基板12。結果，在負偏壓46期間，DC脈衝偏壓可實現基板12的單能離子激發，而高能電子係藉由較正的偏壓44而傾落(dump)至基板12上以中和基板12上的正電荷。DC脈衝(VRF(t))的波形可在DC脈衝頻率(由約1Hz至約1GHz，且更特別地係由約100kHz至約1MHz)及工作週期(由約1%至約99%)方面變化，其中，總脈衝區間中施加DC脈衝之分率 可針對特定高能電子傾落之需求而調整，且其中脈衝工作週期係定義為施加負偏壓(即，吸引離子)的時間對總脈衝期間的比例。改變工作週期可用來控制基板之離子激發的單能程度。一般來說，在沒有於基板上產生任何會使性能下降的充電效應的情況下，工作週期應保持足夠大，以盡可能維持為單能離子能量。由於電漿中電子的高遷移率之故，90%、95%、或甚至99%的工作週期可提供足夠的時間給電子，以在存於基板上的任何高深寬比(high aspect ratio,HAR)特徵部中提供因離子撞擊所產生之電荷的中和作用。
現參考圖3，根據本發明之另一實施例的化學處理系統50被顯示並詳細描述。化學處理系統50係類似於圖1中者，其具有：氣體進料供應器16(見圖1，未顯示於圖3A中)以將處理氣體供應至處理空間52；及真空幫浦19(見圖1，未顯示於圖3A中)以將處理空間52抽真空。基板支撐物54可在腔室58內支撐基板56。三個電極60，62，64亦設置於處理空間52中，並以先前所述之方式(參照圖1之系統10)來定向。如圖所示，第二電極62被分為兩部分，俾使第二電極62包含圓形的中央電極62a及環狀的外圍電極62b，外圍電極62b圍繞中央電極62a、並藉由環狀的絕緣環66而與中央電極62a絕緣開。第二電極62係經由阻抗匹配電路70而耦合於AC電壓來源68，並配置為將可分別控制且連續的AC偏壓施加至電極部分62a、62b。第二電極62進一步係耦合至電漿來源72。
再次顯示為形成基板支撐物54之一部分的第一電極60係經由繼電器電路76而電耦合至DC電壓來源74，繼電器電路76係可操作的而以前面所更詳細描述的方法來進行切換。藉由分割第二電極62，可導致電漿形成及均勻性的更佳控制。亦即，電漿形成之分佈可朝向處理空間52之壁而徑向朝外地控制。
圖4A及4B顯示本發明之二個相關實施例。為了方便說明起見，於其後具有角分符號(primes)的類似參考編號係代表實施例之對應元件。特別參照圖4A之實施例，化學處理系統80被示出並包含處理腔室82，雖然為了方便說明起見而並未顯示所有的元件，但處理腔室82大致上係類似於那些先前所述者。化學處理系統80包含三個電極84、86、88；然而，本化學處理系統80之第一電極84係經由雙擲繼電器電路94通過負DC電壓來源90或並聯的正DC電壓來源92而交替地耦合至接地端。切換繼電器電路94從而交替地將DC電壓函數(例如，其後跟隨著正偏壓的負偏壓)施加至第一電極84，以在負脈衝期間將單能之正離子吸引至基板96上，而在負脈衝之間，正偏壓會將電子或負離子吸引至基板96，以中和可能會在負脈衝期間累積於基板96上的正電荷。
圖4B係類似於圖4A，除了：第二電極86’被分成中央部86a及同心的外側部86b(藉著其間的絕緣環87)，如先前所述。應瞭解的是，具有圖4A之阻抗匹配電路100的電漿產生來源98可配置為將可分別控制且連續的AC偏壓施加至圖4B中的電極部分86a、86b。
電漿產生電極不一定要係RF偏壓的。取而代之地且如圖5A中所示，根據本發明之又另一實施例而用於處理基板111的化學處理系統110係類似於圖1中者，但具有包含DC來源112的電漿來源30(見圖1)，DC來源112係對第二電極114供電，而第一與第三電極116、118係分別電耦合至DC電壓來源119及接地端，並已於先前討論過。在具有DC來源112的情況下，通常會需要接地的第三電極118，其在電漿來源係將RF偏壓施加至第二電極24(見圖1)的實施例中為可選的。第三電極118可部分包含接地的處理腔室120之壁、或可為分離構成的電極(則其係設置於處理腔室120內部、或設置於處理腔室120外部的某些配置中)。
圖5B顯示類似於圖5A之化學處理系統110的化學處理系統110’，且其中，於其後具有角分符號的類似參考編號係代表實施例之對應元件。然而，在圖5B中，第二電極114’係經由繼電器電路122通過負DC電壓源112’而電耦合至接地端。就此而言，亦可施加脈衝DC電壓至第二電極114’。
此外，圖6顯示根據本發明之另一實施例的化學處理系統130，且其中，於其後具有角分符號的類似參考編號係代表實施例之對應元件。說明性的化學處理系統130再次類似於圖1的系統10，但具有被分割為包含中央圓形部分22a、同心地圍繞中央圓形部分22a之中間環狀電極部分22b、及同心地圍繞中央及中間電極部份22a、22b之外側電極部分22c的第一電極22。電極部分22a、22b、22c係被環狀的絕緣體環132、134隔開，並分別經由繼電器開關76a、76b、76c而被可分開控制的DC偏壓電壓來源74a、74b、74c偏壓。DC來源74a、74b、74c各者通常係以相同頻率並在相同相位但經過調整(例如藉由改變脈衝寬度或工作週期)以改善徑向均勻度的情況下，將脈衝DC電壓施加至第一電極22的電極部分22a、22b、22c。
用於圖6之化學處理系統130(具有經電性分隔之第一電極22’)的基板12’之導電性應比適合用於其他實施例的基板還不導電。
圖7顯示根據本發明之又另一實施例的化學處理系統140。再次地，三個電極142、144、146係可操作地耦合於處理腔室148。第一電極142可在處理腔室148內支撐基板150，而第二電極144係位於靠近處理腔室148之一側(其通常在基板150對面)。
如圖所示，第二電極144被分割並包含：中央部分144a、藉由第一環狀絕緣體152而與中央部分144a分隔開的中間部分144b、及藉由第二環狀絕緣體154而與中間部分144b分隔開的外側部分144c。第二電極144之各部 分144a、144b、144c係分別經由繼電器開關158a、158b、158c而被可分開控制的DC偏壓電壓來源156a、156b、156c偏壓。
第一電極142係電耦合至其中具有RF電源供應器162的一或更多AC電壓來源160。RF電源供應器162可經由阻抗匹配電路164而電耦合至第一電極142，並係配置為將連續的AC偏壓施加至第一電極142。
以上所詳述之本發明的各種實施例係將具有窄的離子能量分佈之離子通量提供至基板上。這在離子能量為選擇將要活化之化學處理的一個要素的許多電漿處理中係有利的，尤其是在離子活化的化學蝕刻處理中。化學處理可因而藉由單能離子(即，若能量分佈很窄)來選擇及控制。對於本發明，這可以藉由控制用以偏壓基板的DC脈衝之位準來達成。
此外，在離子轟擊期間(其發生在偏壓電壓更負之時)基板上的正電荷之積聚可藉由以下方式來中和：在基板上脈衝地產生偏壓及控制脈衝波形的較正(或較少負)位準。波形之脈衝寬度(或工作週期)的建立可控制被吸引至基板之負電荷的量以中和基板。此電荷可為電子或、在脈衝寬度係充分足夠寬的情況下可為負離子(當其存在於電漿中時)。
儘管本發明已藉由各種實施例之描述來說明、且儘管這些實施例已被相當詳盡地描述，惟那些熟習本技藝者應容易理解到，在未實質上脫離本發明之優點及新穎教示的情況下，範例實施例中的許多變型係有可能的。在其較廣實施態樣中的本發明因此並非受限於所顯示及描述的說明性範例及特定細節。因此，在未脫離本發明之範圍的情況下可偏離這些細節。
10‧‧‧(化學處理)系統
12‧‧‧基板
14‧‧‧處理腔室
16‧‧‧氣體進料供應器
18‧‧‧處理空間
19‧‧‧真空幫浦
20‧‧‧基板支撐物
22‧‧‧第一電極
24‧‧‧第二電極
26‧‧‧第三電極
28‧‧‧DC脈衝產生器
30‧‧‧電漿來源
32‧‧‧負DC電壓來源
34‧‧‧繼電器電路
36‧‧‧AC電壓來源
38‧‧‧阻抗匹配電路
42‧‧‧電漿

Claims (15)

  1. 一種選擇性地活化化學處理之方法，用於處理腔室中的基板之電漿輔助化學蝕刻處理，該方法包含以下步驟：將能量耦合至該處理腔室內的處理氣體中以於其中產生一電漿，該電漿包含正離子；藉由一DC脈衝產生器將一脈衝DC偏壓施加至位於該處理腔室中之一基板支撐物上的該基板，此步驟係藉由週期性地將位於該基板支撐物上的該基板在產生第一DC偏壓的第一偏壓位準及產生第二DC偏壓的第二偏壓位準之間偏壓，該第一偏壓位準係比該第二偏壓位準更負，該偏壓步驟包含：由該第二偏壓位準切換至該第一偏壓位準以產生該第一DC偏壓，該第一DC偏壓吸引單能(mono-energetic)正離子由該電漿朝向該基板以加強在該基板之表面的選定之化學蝕刻處理；及由該第一偏壓位準切換至該第二偏壓位準以產生該第二DC偏壓，該第二DC偏壓吸引電子由該電漿朝向該基板以中和該基板之該表面上所累積的正電荷。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性地活化化學處理之方法，其中，該基板支撐物包含設置於該處理腔室之一端上的DC脈衝偏壓之電極，該處理腔室更包含：一主動供電之電漿產生電極，設置於該DC脈衝偏壓之電極對面的該處理腔室之一側上，並配置為將能量電容式地耦合至該處理氣體中。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之選擇性地活化化學處理之方法，其中，該電漿產生電極係RF供電，並配置為將能量電容式地耦合至該處理氣體中。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之選擇性地活化化學處理之方法，其中，該第二偏壓位準係建立在使離子由該電漿朝向該基板之吸引力減到最小的電位，該離子所具有之能量係與當該第一偏壓位準建立時由該電漿被吸引朝向該基板的離子之能量不同。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性地活化化學處理之方法，其中，該脈衝DC偏壓係以範圍為由約50kHz至約40MHz的頻率來施加。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之選擇性地活化化學處理之方法，其中，該脈衝DC偏壓係以範圍為由約10MHz至約20MHz的頻率來施加。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性地活化化學處理之方法，更包含以下步驟：在處理腔室中設置一接地電極，其係可操作地耦合至該電漿。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之選擇性地活化化學處理之方法，更包含以下步驟：藉由以下步驟其中一者來將一變化之電位施加至該接地電極：切換施加至該接地電極的電壓電位、將一脈衝DC電壓施加至該接地電極、或將一AC電壓施加至該接地電極。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之選擇性地活化化學處理之方法，更包含以下步驟： 將施加該第一偏壓位準至該基板之時間的比例調整為大於施加該第二偏壓位準至該基板之時間的比例，俾使該第二DC脈衝吸引電子由該電漿朝向該基板之持續時間係小於該第一DC脈衝吸引單能正離子由該電漿朝向該基板之持續時間以便中和在該基板上之正電荷積聚。
  10. 一種電漿處理方法，包含以下步驟：在一電漿處理腔室內且在其第一端使一基板支撐於一基板支撐物上；提供電能量(electrically energizing)在該處理腔室之第二端的電漿產生電極，以便將能量電容式地耦合為在該電漿產生電極及該基板之間產生一電漿，該第二端係在該第一端對面；及藉由一DC脈衝產生器以一脈衝DC波形來偏壓該基板支撐物上的該基板，該脈衝DC波形將一第一電壓施加至該基板以產生第一DC偏壓及將一第二電壓施加至該基板以產生第二DC偏壓，該第一電壓係比該第二電壓更負；由該第二電壓切換至該第一電壓以產生該第一DC偏壓，該第一DC偏壓由該電漿吸引單能正離子且將其吸引至該基板上以加強在該基板之表面的選定之化學蝕刻處理；及由該電壓切換至該第二電壓以產生該第二DC偏壓，該第二DC偏壓由該電漿吸引電子且將其吸引至該基板上以中和該基板之該表面上所累積的正電荷。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之電漿處理方法，其中，該脈衝DC波形具有範圍為由約1%至約99%的工作週期。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之電漿處理方法，其中，該脈衝DC波形具有一工作週期，該工作週期被選定以便維持單能離子能量、同時使該基板上之充電效應減至最小。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之電漿處理方法，其中，該電漿產生電極係由操作於13.56MHz的RF功率來源所提供能量。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之電漿處理方法，其中，該脈衝DC偏壓係以範圍為由約10MHz至約20MHz的頻率來施加。
  15. 一種利用電漿輔助化學處理在處理腔室中處理基板之方法，包含：在具有處理氣體之一處理腔室內使一基板支撐於一基板支撐物上；將能量耦合至該處理腔室中以於該處理氣體中產生一電漿，該電漿包含正離子；利用一DC脈衝產生器週期性地將一脈衝DC偏壓施加至位於該基板支撐物上的該基板，以切換該基板之偏壓於一第一偏壓位準與比該電漿較少負的狀態之間，在該第一偏壓位準時一固定的負DC電位係存在於該基板上，該固定的負DC電位吸引單能正離子由該電漿至該基板以加強在該基板之該表面的選定之化學處理，該較少負的狀態吸引電子由該電漿至該基板，該等電子中和該基板上所累積的正電荷；該脈衝DC偏壓被施加以該第一偏壓位準之持續時間大於在該較少負的狀態中之該偏壓之持續時間的比例及被調整以有效地中和在該基板上之電荷；及以該等單能離子執行在該基板上之電漿增強選定之化學處理。
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