WO2024070268A1 - プラズマ処理装置及びエッチング方法 - Google Patents

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WO2024070268A1
WO2024070268A1 PCT/JP2023/029158 JP2023029158W WO2024070268A1 WO 2024070268 A1 WO2024070268 A1 WO 2024070268A1 JP 2023029158 W JP2023029158 W JP 2023029158W WO 2024070268 A1 WO2024070268 A1 WO 2024070268A1
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WO
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voltage
plasma processing
edge ring
power supply
power
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PCT/JP2023/029158
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English (en)
French (fr)
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夏実 鳥井
航 ▲高▼山
貴幸 鈴木
寛基 加藤
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Definitions

  • This disclosure relates to a plasma processing apparatus and an etching method.
  • Patent Document 1 discloses a plasma processing apparatus that performs plasma processing on a wafer, and that includes a stage disposed within a chamber on which the wafer is placed, and an edge ring disposed on the stage so as to surround the wafer.
  • a negative DC voltage is applied to the edge ring that has been worn down by the plasma, thereby eliminating distortion of the sheath and allowing ions to be incident perpendicularly on the entire surface of the wafer.
  • the technology disclosed herein appropriately controls the voltage of the bias power during plasma processing.
  • a plasma processing apparatus includes a plasma processing chamber, a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including a lower electrode, an electrostatic chuck, and an edge ring disposed to surround the substrate placed on the electrostatic chuck, an upper electrode disposed above the substrate support, a source RF power supply configured to supply source RF power to the upper electrode or the lower electrode to generate plasma from a gas in the plasma processing chamber, a bias power supply configured to supply bias power to the lower electrode, a DC power supply configured to apply a negative DC voltage to the edge ring, an RF filter electrically connected between the edge ring and the DC power supply and including at least one variable passive component, and a control unit configured to control the DC power supply and the variable passive component to control the angle of incidence of ions in the plasma with respect to the edge region of the substrate placed on the electrostatic chuck and to control the voltage of the bias power within an allowable range.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an outline of the configuration of an etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a power supply system of the etching apparatus according to the present embodiment.
  • 1A and 1B are explanatory diagrams showing a change in the shape of a sheath and the occurrence of a tilt in the direction of ion incidence due to wear of an edge ring.
  • 1A and 1B are explanatory diagrams showing a change in the shape of a sheath and the occurrence of a tilt in the direction of ion incidence due to wear of an edge ring.
  • 1A and 1B are explanatory diagrams showing a change in the shape of a sheath and the occurrence of a tilt in the direction of ion incidence.
  • 1A and 1B are explanatory diagrams showing a change in the shape of a sheath and the occurrence of a tilt in the direction of ion incidence.
  • 10 is an explanatory diagram showing the relationship between the DC voltage from the DC power supply or the impedance of the second RF filter and the tilt correction angle.
  • FIG. An explanatory diagram showing the relationship between the DC voltage from the DC power supply or the impedance of the second RF filter and LF Vpp.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for adjusting a DC voltage from a DC power supply and an impedance of a second RF filter.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for adjusting a DC voltage from a DC power supply and an impedance of a second RF filter.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for adjusting a DC voltage from a DC power supply and an impedance of a second RF filter.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a connection portion according to another embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a power supply system of an etching apparatus according to another embodiment.
  • FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a connection portion according to another embodiment.
  • plasma processing such as etching is performed on semiconductor wafers (hereafter referred to as "wafers").
  • wafers semiconductor wafers
  • plasma processing plasma is generated by exciting a processing gas, and the wafer is processed by the plasma.
  • the plasma processing is performed in a plasma processing apparatus.
  • the plasma processing apparatus generally includes a chamber, a stage, and a radio frequency (RF) power source.
  • the RF power source includes a source RF power source and a bias RF power source.
  • the source RF power source provides source RF power to generate plasma of the gas in the chamber.
  • the bias RF power source provides bias RF power to attract ions to the wafer.
  • the stage is provided in the chamber.
  • the stage has a lower electrode and an electrostatic chuck.
  • an edge ring is disposed on the electrostatic chuck so as to surround the wafer placed on the electrostatic chuck. The edge ring is provided to improve the uniformity of the plasma processing on the wafer.
  • the edge ring wears and the thickness of the edge ring decreases.
  • the shape of the sheath above the edge ring and the edge region of the wafer changes.
  • the direction of incidence of ions at the edge region of the wafer becomes inclined relative to the vertical direction.
  • the recess formed in the edge region of the wafer becomes inclined relative to the thickness direction of the wafer.
  • Patent Document 1 proposes a plasma processing apparatus that is configured to apply a negative DC voltage to the edge ring from a DC power supply.
  • the inventors found that, for example, if the DC voltage is increased to adjust the inclination of the ion incidence direction, the bias RF power voltage Vpp increases.
  • the conventional method of adjusting the voltage Vpp involves adjusting the RF power, such adjustment of the RF power can affect the heat input to the wafer and the process performance.
  • the technology disclosed herein appropriately controls the voltage of the bias power during plasma processing.
  • Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing an outline of the configuration of the etching apparatus 1.
  • Fig. 2 is an explanatory diagram of a power supply system of the etching apparatus 1.
  • the etching apparatus 1 is a capacitively coupled etching apparatus. In the etching apparatus 1, etching is performed on a wafer W as a substrate.
  • the etching apparatus 1 has a plasma processing chamber 10 having a substantially cylindrical shape.
  • the plasma processing chamber 10 defines a processing space S in which plasma is generated.
  • the plasma processing chamber 10 is made of, for example, aluminum.
  • the plasma processing chamber 10 is connected to a ground potential.
  • the plasma processing chamber 10 contains a stage 11 as a substrate support on which the wafer W is placed.
  • the stage 11 has a lower electrode 12, an electrostatic chuck 13, and an edge ring 14.
  • An electrode plate (not shown) made of, for example, aluminum may be provided on the lower surface side of the lower electrode 12.
  • the lower electrode 12 is made of a conductive material, for example a metal such as aluminum, and has an approximately circular plate shape.
  • the stage 11 may also include a temperature control module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 13, the edge ring 14, and the wafer W to a desired temperature.
  • the temperature control module may include a heater, a flow path, or a combination of these.
  • a temperature control medium such as a refrigerant or a heat transfer gas flows through the flow path.
  • a flow path 15a is formed inside the lower electrode 12.
  • a temperature control medium is supplied to the flow path 15a from a chiller unit (not shown) provided outside the plasma processing chamber 10 via an inlet pipe 15b.
  • the temperature control medium supplied to the flow path 15a returns to the chiller unit via an outlet flow path 15c.
  • a temperature control medium for example a refrigerant such as cooling water
  • the electrostatic chuck 13 is provided on the lower electrode 12.
  • the electrostatic chuck 13 is a member configured to be able to attract and hold both the wafer W and the edge ring 14 by electrostatic force.
  • the electrostatic chuck 13 has a central upper surface that is higher than the upper surface of the peripheral portion.
  • the central upper surface of the electrostatic chuck 13 serves as a wafer support surface on which the wafer W is placed, and in one example, the peripheral upper surface of the electrostatic chuck 13 serves as an edge ring support surface on which the edge ring 14 is placed.
  • a first electrode 16a for attracting and holding the wafer W is provided in the center of the electrostatic chuck 13.
  • a second electrode 16b for attracting and holding the edge ring 14 is provided in the peripheral portion of the electrostatic chuck 13.
  • the electrostatic chuck 13 has a configuration in which the electrodes 16a and 16b are sandwiched between insulating materials made of an insulating material.
  • a DC voltage is applied to the first electrode 16a from a DC power supply (not shown).
  • the resulting electrostatic force attracts and holds the wafer W to the upper surface of the central portion of the electrostatic chuck 13.
  • a DC voltage is applied to the second electrode 16b from a DC power supply (not shown).
  • the resulting electrostatic force attracts and holds the edge ring 14 to the upper surface of the peripheral portion of the electrostatic chuck 13.
  • the central portion of the electrostatic chuck 13 where the first electrode 16a is provided and the peripheral portion where the second electrode 16b is provided are integrated, but these central portion and peripheral portion may be separate.
  • both the first electrode 16a and the second electrode 16b may be unipolar or bipolar.
  • the edge ring 14 is electrostatically attracted to the electrostatic chuck 13 by applying a DC voltage to the second electrode 16b, but the method of holding the edge ring 14 is not limited to this.
  • the edge ring 14 may be attracted and held using an adsorption sheet, or the edge ring 14 may be clamped and held.
  • the edge ring 14 may be held by its own weight.
  • the edge ring 14 is an annular member that is arranged to surround the wafer W placed on the upper surface of the central portion of the electrostatic chuck 13.
  • the edge ring 14 is provided to improve the uniformity of the etching. For this reason, the edge ring 14 is made of a material that is appropriately selected depending on the etching, and may be made of, for example, Si or SiC.
  • the stage 11 configured as described above is fastened to a roughly cylindrical support member 17 provided at the bottom of the plasma processing chamber 10.
  • the support member 17 is made of an insulating material such as ceramic or quartz.
  • a shower head 20 is provided above the stage 11 so as to face the stage 11.
  • the shower head 20 has an electrode plate 21 arranged facing the processing space S, and an electrode support 22 provided above the electrode plate 21.
  • the electrode plate 21 functions as a pair of upper electrodes together with the lower electrode 12.
  • the shower head 20 is connected to a ground potential.
  • the shower head 20 is supported on the upper part (ceiling surface) of the plasma processing chamber 10 via an insulating shielding member 23.
  • the electrode plate 21 is formed with a plurality of gas outlets 21a for supplying the processing gas sent from the gas diffusion chamber 22a described below to the processing space S.
  • the electrode plate 21 is made of, for example, a conductor or semiconductor having a low electrical resistivity that generates little Joule heat.
  • the electrode support 22 supports the electrode plate 21 in a removable manner.
  • the electrode support 22 has a configuration in which a plasma-resistant film is formed on the surface of a conductive material such as aluminum. This film can be a film formed by anodizing, or a ceramic film such as yttrium oxide.
  • a gas diffusion chamber 22a is formed inside the electrode support 22.
  • a plurality of gas circulation holes 22b that communicate with the gas outlet 21a are formed from the gas diffusion chamber 22a.
  • a gas introduction hole 22c that is connected to a gas supply pipe 33 described later is formed in the gas diffusion chamber 22a.
  • a gas supply source group 30 that supplies processing gas to the gas diffusion chamber 22a is connected to the electrode support 22 via a flow control device group 31, a valve group 32, a gas supply pipe 33, and a gas introduction hole 22c.
  • the gas supply source group 30 has multiple types of gas supply sources required for etching.
  • the flow control device group 31 includes multiple flow controllers, and the valve group 32 includes multiple valves. Each of the multiple flow controllers in the flow control device group 31 is a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller.
  • processing gas from one or more gas supply sources selected from the gas supply source group 30 is supplied to the gas diffusion chamber 22a via the flow control device group 31, the valve group 32, the gas supply pipe 33, and the gas introduction hole 22c.
  • the processing gas supplied to the gas diffusion chamber 22a is then dispersed in a shower-like manner and supplied into the processing space S via the gas circulation hole 22b and the gas outlet 21a.
  • a baffle plate 40 is provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, between the inner wall of the plasma processing chamber 10 and the support member 17.
  • the baffle plate 40 is made, for example, of an aluminum material coated with a ceramic such as yttrium oxide.
  • a plurality of through holes are formed in the baffle plate 40.
  • the processing space S is connected to an exhaust port 41 via the baffle plate 40.
  • An exhaust device 42 such as a vacuum pump, is connected to the exhaust port 41, and the processing space S can be depressurized by the exhaust device 42.
  • a loading/unloading port 43 for the wafer W is formed on the side wall of the plasma processing chamber 10, and the loading/unloading port 43 can be opened and closed by a gate valve 44.
  • the etching apparatus 1 further includes a source RF power supply 50, a bias RF power supply 51, and a matcher 52.
  • the source RF power supply 50 and the bias RF power supply 51 are coupled to the lower electrode 12 via the matcher 52.
  • the source RF power supply 50 generates a source RF power HF for plasma generation and supplies the source RF power HF to the lower electrode 12.
  • the source RF power HF may have a frequency in the range of 27 MHz to 100 MHz, and is 40 MHz in one example.
  • the source RF power supply 50 is coupled to the lower electrode 12 via a first matching circuit 53 of a matching unit 52.
  • the first matching circuit 53 is a circuit for matching the output impedance of the source RF power supply 50 with the input impedance of the load side (lower electrode 12 side).
  • the source RF power supply 50 does not have to be electrically coupled to the lower electrode 12, and may be coupled to the shower head 20, which is the upper electrode, via the first matching circuit 53.
  • a pulse power supply configured to apply a pulse voltage other than the source RF power HF to the lower electrode 12 may be used.
  • This pulse power supply is similar to the pulse power supply used in place of the bias RF power supply 51 described later.
  • the bias RF power supply 51 generates a bias RF power LF for attracting ions to the wafer W and supplies the bias RF power LF to the lower electrode 12.
  • the bias RF power LF may have a frequency in the range of 400 kHz to 13.56 MHz, and is 400 kHz in one example.
  • the bias RF power supply 51 is coupled to the lower electrode 12 via the second matching circuit 54 of the matching device 52.
  • the second matching circuit 54 is a circuit for matching the output impedance of the bias RF power supply 51 with the input impedance of the load side (lower electrode 12 side). Note that instead of the bias RF power supply 51, a pulsed power supply configured to apply a pulsed voltage other than the bias RF power LF to the lower electrode 12 may be used.
  • the pulsed voltage is a pulsed voltage whose magnitude changes periodically.
  • the pulsed power supply may be a DC power supply.
  • the pulsed power supply may be configured so that the power supply itself applies a pulsed voltage, or may be configured to include a device for pulsing the voltage downstream.
  • the pulse voltage is applied to the lower electrode 12 so as to generate a negative potential on the wafer W.
  • the pulse voltage may be a square wave, a triangular wave, an impulse, or may have other waveforms.
  • the frequency of the pulse voltage (pulse frequency) may be within a range of 100 kHz to 2 MHz.
  • the bias RF power LF or the pulse voltage may be supplied or applied to a bias electrode provided inside the electrostatic chuck 13.
  • the etching apparatus 1 further includes a direct current (DC) power supply 60, a switching unit 61, a first RF filter 62, and a second RF filter 63.
  • the DC power supply 60 is electrically connected to the edge ring 14 via the switching unit 61, the second RF filter 63, and the first RF filter 62.
  • the DC power supply 60 is connected to a ground potential.
  • the DC power supply 60 is a power supply that generates a negative DC voltage that is applied to the edge ring 14.
  • the DC power supply 60 is also a variable DC power supply, and the high and low levels of the DC voltage can be adjusted.
  • the switching unit 61 is configured to be able to stop the application of DC voltage from the DC power supply 60 to the edge ring 14.
  • the circuit configuration of the switching unit 61 can be designed as appropriate by a person skilled in the art.
  • the first RF filter 62 and the second RF filter 63 are filters that attenuate RF power.
  • the first RF filter 62 attenuates, for example, the 40 MHz source RF power HF from the source RF power supply 50.
  • the second RF filter 63 attenuates, for example, the 400 kHz bias RF power LF from the bias RF power supply 51.
  • the second RF filter 63 is configured to have a variable impedance. That is, the second RF filter 63 includes at least one variable passive element, and the impedance is variable.
  • the impedance of the second RF filter 63 and the impedance of the variable passive element are synonymous.
  • the second variable passive element may be, for example, either a coil (inductor) or a capacitor.
  • the same function can be achieved with any variable impedance element, such as a diode or other element, not limited to a coil or a capacitor.
  • the number and position of the variable passive elements can also be designed appropriately by a person skilled in the art.
  • the element itself does not need to be variable, and the impedance may be varied by, for example, having multiple elements with fixed impedance values and switching the combination of the fixed-value elements using a switching circuit.
  • the circuit configurations of the second RF filter 63 and the first RF filter 62 can each be designed appropriately by a person skilled in the art.
  • the etching apparatus 1 may further include a measuring device (not shown) that measures the self-bias voltage of the edge ring 14 (or the self-bias voltage of the lower electrode 12 or the wafer W).
  • a measuring device (not shown) that measures the self-bias voltage of the edge ring 14 (or the self-bias voltage of the lower electrode 12 or the wafer W).
  • the configuration of the measuring device can be designed as appropriate by a person skilled in the art.
  • the etching apparatus 1 described above is provided with a control unit 100.
  • the control unit 100 is, for example, a computer equipped with a CPU, memory, etc., and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program for controlling etching in the etching apparatus 1.
  • the program may be recorded on a computer-readable storage medium and installed from the storage medium into the control unit 100.
  • the storage medium may be either temporary or non-temporary.
  • the wafer W is loaded into the plasma processing chamber 10 and placed on the electrostatic chuck 13.
  • a DC voltage is then applied to the first electrode 16a of the electrostatic chuck 13, whereby the wafer W is electrostatically attracted to and held on the electrostatic chuck 13 by Coulomb force.
  • the inside of the plasma processing chamber 10 is depressurized to the desired degree of vacuum by the exhaust device 42.
  • processing gas is supplied from the gas supply group 30 to the processing space S via the shower head 20.
  • the source RF power supply 50 supplies source RF power HF for plasma generation to the lower electrode 12 to excite the processing gas and generate plasma.
  • the bias RF power supply 51 may supply bias RF power LF for ion attraction. Then, the wafer W is etched by the action of the generated plasma.
  • etching When etching is to be terminated, first, the supply of source RF power HF from the source RF power supply 50 and the supply of process gas from the gas supply source group 30 are stopped. Also, if bias RF power LF was supplied during etching, the supply of the bias RF power LF is also stopped. Next, the supply of heat transfer gas to the back surface of the wafer W is stopped, and the adsorption and holding of the wafer W by the electrostatic chuck 13 is stopped.
  • the wafer W is removed from the plasma processing chamber 10, and the etching process for the wafer W is completed.
  • plasma may be generated using only the bias RF power LF from the bias RF power supply 51, without using the source RF power HF from the source RF power supply 50.
  • the tilt angle is the inclination (angle) of the recess formed by etching in the edge region of the wafer W with respect to the thickness direction of the wafer W.
  • the tilt angle is approximately the same as the inclination (ion incidence angle) of the incident direction of ions to the edge region of the wafer W with respect to the vertical direction.
  • the direction radially inward (center side) with respect to the thickness direction (vertical direction) of the wafer W is referred to as the inner side
  • the direction radially outward with respect to the thickness direction of the wafer W is referred to as the outer side.
  • Figures 3A and 3B are explanatory diagrams showing the change in the shape of the sheath and the occurrence of a tilt in the direction of ion incidence due to wear of the edge ring.
  • the edge ring 14 shown by a solid line in Figure 3A shows the edge ring 14 in a state where there is no wear.
  • the edge ring 14 shown by a dotted line shows the edge ring 14 where there is wear and a decrease in thickness.
  • the sheath SH shown by a solid line in Figure 3A shows the shape of the sheath SH when the edge ring 14 is in a state where there is no wear.
  • the sheath SH shown by a dotted line shows the shape of the sheath SH when the edge ring 14 is in a worn state.
  • the arrow in Figure 3A shows the direction of ion incidence when the edge ring 14 is in a worn state.
  • the shape of the sheath SH is kept flat above the wafer W and the edge ring 14. Therefore, ions are incident on the entire surface of the wafer W in a direction approximately perpendicular (vertical). Therefore, the tilt angle is 0 (zero) degrees.
  • the edge ring 14 when the edge ring 14 is worn out and its thickness is reduced, the thickness of the sheath SH is reduced in the edge region of the wafer W and above the edge ring 14, and the shape of the sheath SH changes to a downward convex shape.
  • the incident direction of ions to the edge region of the wafer W is tilted with respect to the vertical direction.
  • the phenomenon in which the recess formed by etching is tilted to the inner side is called inner tilt.
  • the incident direction of ions is tilted to the inner side by an angle ⁇ 1, and the recess is also tilted to the inner side by ⁇ 1.
  • the cause of the inner tilt is not limited to the wear of the edge ring 14 described above.
  • the edge ring 14 may be intentionally adjusted to have an inner tilt in its initial state, and the tilt angle may be corrected by adjusting at least one of the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63, which will be described later.
  • the thickness of the sheath SH may be greater in the edge region of the wafer W and above the edge ring 14 than in the central region of the wafer W, and the shape of the sheath SH may become an upward convex shape.
  • the shape of the sheath SH may become an upward convex shape.
  • the arrow indicates the direction of ion incidence.
  • the phenomenon in which the recess formed by etching is inclined toward the outer side when the direction of ion incidence is inclined radially outward from the vertical direction is called outer tilt.
  • the direction of ion incidence is inclined toward the outer side by an angle ⁇ 2, and the recess is also inclined toward the outer side by ⁇ 2.
  • the tilt angle is controlled. Specifically, the tilt angle is controlled by adjusting at least one of the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63 to control the angle of incidence of the ions.
  • the DC voltage applied to the edge ring 14 is set to a negative voltage having an absolute value equal to the sum of the absolute value of the self-bias voltage Vdc and a set value ⁇ V, i.e., ⁇ (
  • the self-bias voltage Vdc is a self-bias voltage of the wafer W, and is a self-bias voltage of the lower electrode 12 when at least one of the RF powers is being supplied and the DC voltage from the DC power supply 60 is not being applied to the lower electrode 12.
  • the set value ⁇ V is provided by the control unit 100.
  • the control unit 100 uses a predetermined function or table to determine the set value ⁇ V from the wear amount of the edge ring 14 (the amount of wear of the edge ring 14 that is reduced from the initial value of the thickness of the edge ring 14) and the wear amount of the edge ring 14 estimated from the etching process conditions (e.g., processing time). That is, the control unit 100 determines the set value ⁇ V by inputting the wear amount of the edge ring 14 and the self-bias voltage into the above function, or by referring to the above table using the wear amount of the edge ring 14 and the self-bias voltage.
  • the control unit 100 may use the difference between the initial thickness of the edge ring 14 and the thickness of the edge ring 14 actually measured using a measuring device such as a laser measuring device or a camera as the wear amount of the edge ring 14.
  • the wear amount of the edge ring 14 may also be estimated from the change in the mass of the edge ring 14 measured using a measuring device such as a mass meter.
  • the control unit 100 may estimate the wear amount of the edge ring 14 from a specific parameter using another predetermined function or table to determine the set value ⁇ V.
  • This specific parameter may be any of the self-bias voltage Vdc, the voltage Vpp of the source RF power HF or the bias RF power LF, the load impedance, the electrical characteristics of the edge ring 14 or the periphery of the edge ring 14, etc.
  • the electrical characteristics of the edge ring 14 or the periphery of the edge ring 14 may be any of the voltage, current value, resistance value including the edge ring 14 at any point on the edge ring 14 or the periphery of the edge ring 14, etc.
  • Another function or table is predefined to define the relationship between a specific parameter and the wear amount of the edge ring 14.
  • the etching apparatus 1 In order to estimate the wear amount of the edge ring 14, before the actual etching is performed or during maintenance of the etching apparatus 1, the etching apparatus 1 is operated under measurement conditions for estimating the wear amount, i.e., the source RF power HF, the bias RF power LF, the pressure in the processing space S, and the flow rate of the processing gas supplied to the processing space S. Then, the specific parameter is obtained, and the wear amount of the edge ring 14 is specified by inputting the specific parameter into the other function or by referring to the table using the specific parameter.
  • the specific parameter is obtained, and the wear amount of the edge ring 14 is specified by inputting the specific parameter into the other function or by referring to the table using the specific parameter.
  • a DC voltage is applied from the DC power supply 60 to the edge ring 14. This controls the shape of the sheath above the edge ring 14 and the edge region of the wafer W, reducing the inclination of the direction of incidence of ions into the edge region of the wafer W and controlling the tilt angle. As a result, a recess that is approximately parallel to the thickness direction of the wafer W is formed over the entire region of the wafer W.
  • the self-bias voltage Vdc is measured by a measuring device (not shown).
  • a DC voltage is applied to the edge ring 14 from the DC power supply 60.
  • the value of the DC voltage applied to the edge ring 14 is -(
  • is the absolute value of the measured value of the self-bias voltage Vdc obtained by the measuring device immediately before, and ⁇ V is a set value determined by the control unit 100.
  • the DC voltage applied to the edge ring 14 is determined from the self-bias voltage Vdc measured during etching. Then, even if a change occurs in the self-bias voltage Vdc, the DC voltage generated by the DC power supply 60 is corrected, and the tilt angle is appropriately corrected.
  • the control unit 100 sets the impedance of the second RF filter 63 based on the amount of wear of the edge ring 14, similar to the setting of the DC voltage from the DC power supply 60 described above. The control unit 100 then changes the impedance of the second RF filter 63 to change the voltage generated in the edge ring 14.
  • the second RF filter 63 is controlled to the impedance set by the control unit 100. This controls the shape of the edge ring 14 and the sheath above the edge region of the wafer W, reducing the inclination of the direction of ion incidence on the edge region of the wafer W and controlling the tilt angle.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the DC voltage from the DC power supply 60 or the impedance of the second RF filter 63 and the correction angle of the tilt angle (hereinafter referred to as the "tilt correction angle").
  • the vertical axis of FIG. 5 indicates the tilt correction angle
  • the horizontal axis indicates the DC voltage or the impedance.
  • the tilt correction angle is increased by increasing the impedance, but depending on the configuration of the second RF filter 63, it is also possible to reduce the tilt correction angle by increasing the impedance.
  • the relationship between the impedance and the tilt correction angle is not limited because it depends on the design of the second RF filter 63.
  • the resolution of the tilt angle correction by adjusting the DC voltage (the slope in FIG. 5) and the resolution of the tilt angle correction by adjusting the impedance (the slope in FIG. 5) depend on the performance of the DC power supply 60 and the second RF filter 63, respectively.
  • the resolution of tilt angle correction is the amount of tilt angle correction in one adjustment of the DC voltage or impedance.
  • the tilt angle is controlled by any combination of adjusting the DC voltage from the DC power supply 60 and adjusting the impedance of the second RF filter 63 according to the wear of the edge ring 14.
  • the tilt angle may be controlled by adjusting only the DC voltage from the DC power supply 60, or by adjusting only the impedance of the second RF filter 63.
  • the tilt angle may also be controlled by adjusting both the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63.
  • At least one of the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63 is adjusted according to the wear amount of the edge ring 14, but the timing of adjusting the DC voltage or impedance is not limited to this.
  • the DC voltage or impedance may be adjusted according to the processing time of the wafer W.
  • the timing of adjusting the DC voltage or impedance may be determined by combining the processing time of the wafer W with a predetermined parameter such as high-frequency power.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the DC voltage from the DC power supply 60 or the impedance of the second RF filter 63, and LF Vpp.
  • the vertical axis of FIG. 6 indicates LF Vpp, and the horizontal axis indicates DC voltage or impedance.
  • increasing the absolute value of the DC voltage from the DC power supply 60 increases LF Vpp, but increasing the impedance of the second RF filter 63 decreases LF Vpp.
  • adjusting the impedance of the second RF filter 63 makes it possible to control the tilt angle and also to control LF Vpp. Based on this finding, LF Vpp is controlled.
  • the absolute value of the DC voltage from the DC power supply 60 is increased.
  • the DC voltage is determined based on the control capability of the tilt angle.
  • the DC voltage is increased and the impedance of the second RF filter 63 is also increased.
  • Increasing the impedance in this way reduces LF Vpp due to the relationship shown in FIG. 6.
  • the increase in LF Vpp due to adjustment of the DC voltage is cancelled out by the decrease in LF Vpp due to adjustment of the impedance.
  • the acceptable range is set arbitrarily according to the specifications required for the etching process.
  • the tilt angle is controlled by adjusting the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63, and the LF Vpp can also be appropriately adjusted by adjusting the impedance.
  • LF Vpp control can be achieved while controlling the tilt angle.
  • this type of control is possible without changing the device configuration.
  • LF Vpp was adjusted by adjusting the RF power, but such RF power adjustment can affect the heat input to the wafer and the process performance.
  • the LF Vpp can be adjusted while keeping the RF power constant, so that the conventional effects of heat input to the wafer and the process performance can be suppressed.
  • the tilt angle and LF Vpp are controlled by adjusting the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63.
  • the adjustment of the DC voltage and the adjustment of the impedance can be combined in any manner. An example will be described below.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a method for adjusting the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63.
  • the absolute values of the DC voltages V1, V2, V3, and V4 are greatest in this order, and the impedances Z1, Z2, Z3, and Z4 are greatest in this order.
  • “Edge ring New” indicates a state in which the edge ring 14 is new and has not yet worn out
  • “Edge ring Life Limit” indicates a state in which the edge ring 14 has worn out and reached the end of its life, requiring replacement.
  • the absolute value of the DC voltage is changed from V1 to V3, and the impedance is changed from Z3 to Z1.
  • the DC voltage and impedance are changed and adjusted simultaneously.
  • the tilt correction angle becomes larger. This changes the tilt angle that is inclined toward the inner side to the outer side, and the tilt angle can be corrected to 0 (zero) degrees. Note that in this case, the tilt correction angle becomes smaller because the impedance is reduced, but the absolute value of the DC voltage is changed so that the tilt angle becomes 0 (zero) degrees, taking into account the decrease in the tilt correction angle.
  • the DC voltage value and the impedance value are set so that the tilt angle is 0 degrees and the LF Vpp is constant or falls within an acceptable range.
  • the tilt angle and LF Vpp can then be appropriately controlled.
  • the DC voltage and impedance are changed and adjusted simultaneously, but they may be adjusted separately.
  • the timing of the DC voltage adjustment and the timing of the impedance adjustment are arbitrary.
  • the impedance may be adjusted after the DC voltage adjustment, or the DC voltage may be adjusted after the impedance adjustment. In either case, both the tilt angle and LF Vpp are controlled.
  • the DC voltage and impedance are adjusted, but the tilt angle and LF Vpp may be controlled by adjusting only the impedance while not outputting the DC voltage from the DC power supply 60.
  • the impedance is changed in one direction from Z3 to Z1, but the impedance may be increased or decreased as shown in FIG. 10.
  • the vertical axis of FIG. 10 indicates the DC voltage or impedance
  • the horizontal axis indicates the device operation time (process time).
  • the first arrow indicates the behavior of the DC voltage and impedance when etching the first wafer W
  • the second arrow indicates the behavior of the DC voltage and impedance when etching the second wafer W.
  • the impedance is adjusted in one direction to increase the tilt correction angle.
  • the impedance may be increased or decreased as shown by the double-headed arrows in FIG. 10.
  • the impedance can be adjusted regardless of the amount of wear on the edge ring 14, and can be adjusted arbitrarily within a range that does not affect the control of the tilt angle.
  • the LF Vpp increases in response to changes in the DC voltage, but can also fluctuate due to factors other than the DC voltage. In this regard, if the impedance is increased or decreased to follow the fluctuations in the LF Vpp, the LF Vpp can always be controlled to be constant or within an acceptable range.
  • the starting point of the impedance is Z3, but this starting point can also be set arbitrarily.
  • the impedance can be increased or decreased, and in such cases the starting point can also be freely selected.
  • the DC voltage and impedance are adjusted between etching one wafer W and etching the next wafer W, but the timing of adjusting the DC voltage and impedance is not limited to this. For example, if the etching time for one wafer W is long and the edge ring 14 is worn during etching, the DC voltage and impedance may be readjusted during that etching.
  • the frequency of the bias RF power LF supplied from the bias RF power supply 51 is 400 kHz to 13.56 MHz, but 5 MHz or less is more preferable.
  • high ion energy is required to realize a vertical shape of the pattern after etching.
  • the effect of making the impedance of the second RF filter 63 variable may be reduced.
  • the controllability of the tilt angle by adjusting the impedance of the second RF filter 63 may be reduced.
  • the edge ring 14 and the second RF filter 63 are electrically connected directly.
  • the edge ring 14 and the second RF filter 63 are directly electrically connected via a connection portion.
  • the edge ring 14 and the connection portion are in contact with each other, and a direct current from the DC power supply 60 is conducted through the connection portion.
  • An example of the structure of the connection portion (hereinafter sometimes referred to as the "contact structure") is described below.
  • connection part 200 as a conductor has a conductive structure 201 and a conductive elastic member 202.
  • the conductive structure 201 connects the edge ring 14 and the second RF filter 63 via the conductive elastic member 202.
  • one end of the conductive structure 201 is connected to the second RF filter 63, and the other end is exposed on the upper surface of the lower electrode 12 and contacts the conductive elastic member 202.
  • the conductive elastic member 202 is provided in a space formed between the lower electrode 12 and the edge ring 14, for example, on the side of the electrostatic chuck 13.
  • the conductive elastic member 202 contacts each of the conductive structure 201 and the lower surface of the edge ring 14.
  • the conductive elastic member 202 is made of a conductor such as a metal.
  • the configuration of the conductive elastic member 202 is not particularly limited, but examples thereof include the configurations shown in Figures 11A to 11F of JP 2022-7865 A.
  • the arrangement of the conductive elastic member 202 in a plan view is also not particularly limited, but examples thereof include the arrangements shown in Figures 12A to 12C of JP 2022-7865 A.
  • the edge ring 14 and the second RF filter 63 can be electrically connected directly via the connection part 200 as shown in FIG. 11. Therefore, the frequency of the bias RF power LF can be set to a low frequency of 5 MHz or less, and the controllability of the ion energy can be improved. Also, as described above, by adjusting the impedance of the second RF filter 63, the adjustment range of the tilt angle can be increased, and the tilt angle can be controlled to a desired value.
  • the contact structure for the edge ring 14 is not limited to the example shown in FIG. 11.
  • it may be the configuration shown in FIGS. 13A to 13G of JP 2022-7865 A.
  • the relationship between the connection part 200 and the first and second RF filters 62 and 63 is not particularly limited, but may be, for example, the configuration shown in FIGS. 14A to 14C of JP 2022-7865 A.
  • the DC power supply 60 is connected to the edge ring 14 via the switching unit 61, the first RF filter 62, and the second RF filter 63, but the power supply system that applies a DC voltage to the edge ring 14 is not limited to this.
  • the DC power supply 60 may be electrically connected to the edge ring 14 via the switching unit 61, the second RF filter 63, the first RF filter 62, and the lower electrode 12.
  • the lower electrode 12 and the edge ring 14 are directly and electrically coupled, and the self-bias voltage of the edge ring 14 becomes the same as the self-bias voltage of the lower electrode 12.
  • the tilt angle can be controlled by adjusting the DC voltage from the DC power supply 60 and the impedance of the second RF filter 63, so that the tilt angle can be adjusted to 0 (zero) degrees by changing the tilt angle to the inner side.
  • the source RF power HF and the bias RF power supply 51 are used as the RF power supplies, but the number of RF power supplies is not limited to this. For example, there may be one RF power supply supplying RF power of a single frequency, or there may be three RF power supplies supplying RF power of three frequencies.
  • the impedance of the second RF filter 63 is variable, but the impedance of the first RF filter 62 may be variable, or the impedance of both the RF filters 62 and 63 may be variable.
  • the first RF filter 62 may attenuate the bias RF power LF, and the LF Vpp can be controlled by adjusting the impedance of the first RF filter 62.
  • the HF Vpp when it is necessary to control the voltage Vpp of the source RF power HF (hereinafter referred to as "HF Vpp") together with the LF Vpp, the HF Vpp can be controlled by adjusting the impedance of the first RF filter 62, and the LF Vpp can be controlled by adjusting the impedance of the second RF filter 63.
  • two RF filters 62, 63 are provided for the DC power supply 60, but the number of RF filters is not limited to this.
  • the two RF filters 62, 63 may be integrated into one RF filter.
  • three or more RF filters may be provided.
  • the second RF filter 63 (first RF filter 62) has at least one variable passive element to make the impedance variable, but the configuration for making the impedance variable is not limited to this.
  • a device capable of changing the impedance of the RF filters 62, 63 may be connected to the RF filters 62, 63 with variable or fixed impedance.
  • the RF filters 62, 63 with variable impedance may be composed of an RF filter and a device connected to the RF filter to change the impedance of the RF filter.
  • the RF filters 62, 63 have at least one variable passive element to make the impedance variable, but the RF filters 62, 63 may have non-variable impedance and a variable passive element may be provided outside the RF filters 62, 63.
  • the etching apparatus 1 may have a sensor for controlling the LF Vpp.
  • Fig. 12 is an explanatory diagram showing a sensor for controlling the LF Vpp in the etching apparatus 1.
  • the etching apparatus 1 has an in-chamber sensor 300, a matching box sensor 301, a DC power supply sensor 302, and a filter path sensor 303.
  • a sensor appropriate for the object to be measured is used, such as a voltage sensor, a contact sensor, a non-contact sensor, an optical sensor, etc.
  • the in-chamber sensor 300 may, for example, measure the LF Vpp in the plasma processing chamber 10.
  • the in-chamber sensor 300 may also, for example, measure information related to the LF Vpp in the plasma processing chamber 10, such as voltage, current (magnetic field), power, and device load information (including impedance, forward power, and reflected power).
  • the LF Vpp can be calculated and estimated from the information related to the LF Vpp.
  • the in-chamber sensor 300 may be provided at any position in the plasma processing chamber 10, for example, in a path connecting the matching device 52 and the plasma processing chamber 10, in a pipe for supplying RF power, in the electrostatic chuck 13, etc.
  • the in-chamber sensor 300 may also be provided outside the plasma processing chamber 10. The information measured by the in-chamber sensor 300 is then output to the control unit 100.
  • the matching box sensor 301 may, for example, measure the LF Vpp in the matching box 52. Also, for example, the matching box sensor 301 may measure information related to the LF Vpp in the matching box 52, such as voltage and device load information (including impedance, forward power, and reflected power). From the information related to the LF Vpp, the LF Vpp can be calculated and estimated.
  • the matching box sensor 301 may be provided at any position in the matching box 52, for example, in the first matching circuit 53 or the second matching circuit 54, or at the exits of the matching circuits 53 and 54. Also, the matching box sensor 301 may be provided outside the matching box 52. Then, the information measured by the matching box sensor 301 is output to the control unit 100.
  • the DC power supply sensor 302 may, for example, measure information relating to the LF Vpp in the DC power supply 60, such as the DC voltage (output voltage), DC current (output current), high frequency noise voltage, high frequency noise current, etc. from the DC power supply 60.
  • the LF Vpp can be calculated and estimated from the information relating to the LF Vpp.
  • the DC power supply sensor 302 is provided inside or outside the DC power supply 60. The information measured by the DC power supply sensor 302 is output to the control unit 100.
  • the filter path sensor 303 may, for example, measure information about the LF Vpp in the filter path, such as voltage, current (magnetic field), etc. From the information about the LF Vpp, the LF Vpp can be calculated and estimated.
  • the filter path sensor 303 may be provided at any position in the filter path, for example, in the path between the RF filters 62, 63 and the edge ring 14. The filter path sensor 303 may also be provided in the RF filters 62, 63. The information measured by the filter path sensor 303 is then output to the control unit 100.
  • the control unit 100 aggregates and processes the information output from the in-chamber sensor 300, the matching unit sensor 301, the DC power supply sensor 302, and the filter path sensor 303, and further outputs instructions to the second RF filter 63. Specifically, when the input information is information about LF Vpp, the control unit 100 calculates LF Vpp from the information. Then, based on the measured LF Vpp or the calculated LF Vpp, it calculates the impedance of the second RF filter 63 (variable passive element). The calculated impedance is output to the second RF filter 63, and the second RF filter 63 is controlled.
  • control unit 100 is provided in the etching apparatus 1, but its location is arbitrary.
  • control unit 100 may be provided separately from the etching apparatus 1 as an aggregation device.
  • the control unit 100 may be provided integrally with the second RF filter 63 or the variable passive element of the second RF filter 63, or may be divided into multiple parts and provided separately.
  • the impedance of the second RF filter 63 can be automatically adjusted based on the information output from the chamber sensor 300, the matching box sensor 301, the DC power supply sensor 302, and the filter path sensor 303.
  • the in-chamber sensor 300, the matching box sensor 301, the DC power supply sensor 302, and the filter path sensor 303 are provided, but the type and number of sensors are not limited to these. Any sensor that measures LF Vpp or information related to LF Vpp can be used.
  • similar sensors may be installed in each section (e.g., at the positions of sensors 300-303) to estimate or measure information related to the source RF power HF (e.g., load information or HF Vpp), output to the control section 100, and used to control the impedance of the RF filters 62, 63.
  • the various sensors may be installed at any position depending on the object to be measured.
  • the information related to the source RF power HF may be used to control the LF Vpp.
  • the in-chamber sensor 300, the matching device sensor 301, the DC power supply sensor 302, and the filter path sensor 303 are not essential, and any one of them may be omitted, or all of them may be omitted. If all of these sensors are omitted, the operator may manually set the impedance of the second RF filter 63. Alternatively, after the operator sets the initial impedance, the control unit 100 may set the impedance according to the time for which RF power is supplied.
  • the etching apparatus 1 of the above embodiment may have a first variable passive element 64 and a second variable passive element 65 as shown in FIG. 13, instead of the DC power supply 60, the switching unit 61, the first RF filter 62, and the second RF filter 63. That is, the etching apparatus 1 does not have a DC power supply 60, and does not apply a negative DC voltage to the edge ring 14.
  • the first variable passive element 64 and the second variable passive element 65 are arranged in this order from the edge ring 14 side.
  • the second variable passive element 65 is connected to a ground potential. That is, the second variable passive element 65 is not connected to either the source RF power supply 50 or the bias RF power supply 51.
  • first variable passive element 64 and the second variable passive element 65 is configured to have a variable impedance.
  • the first variable passive element 64 and the second variable passive element 65 may be, for example, either a coil (inductor) or a capacitor.
  • any variable impedance element such as a diode or other element can achieve the same function.
  • the number and positions of the first variable passive element 64 and the second variable passive element 65 can also be designed appropriately by a person skilled in the art.
  • the element itself does not need to be variable, and for example, a plurality of elements with fixed impedance values may be provided, and the impedance may be varied by switching the combination of the fixed-value elements using a switching circuit.
  • the circuit configurations of the first variable passive element 64 and the second variable passive element 65 can each be designed appropriately by a person skilled in the art.
  • the relationship between the impedance of the first variable passive element 64 and the impedance of the second variable passive element 65 and the LF Vpp is similar to the relationship between the impedance of the second RF filter 63 and the LF Vpp shown in FIG. 6. That is, if the impedance of the variable passive elements 64, 65 is increased, the LF Vpp becomes smaller. Then, the LF Vpp can be controlled by adjusting the impedance of at least one of the first variable passive element 64 and the second variable passive element 65. Note that depending on the circuit design of the variable passive elements 64, 65 and the measurement location of the LF Vpp, reducing the impedance of the variable passive elements 64, 65 may reduce the LF Vpp. The impedance can be adjusted according to the circuit design of the variable passive elements 64, 65 and the measurement location of the LF Vpp.
  • LF Vpp may fluctuate due to factors other than the fluctuation in DC voltage described above.
  • LF Vpp may fluctuate due to the magnetic field. Therefore, when LF Vpp fluctuates secondarily in this way, LF Vpp can be controlled to a constant value or within an acceptable range by adjusting the impedance of at least one of the variable passive elements 64, 65 as in this embodiment.
  • the LF Vpp can be controlled to the control target value by adjusting the impedance of at least one of the variable passive elements 64, 65, as in this embodiment.
  • the LF Vpp can be controlled, and the voltage of the edge ring 14 to which the variable passive elements 64, 65 are connected can be adjusted. As a result, it becomes possible to control the amount of wear of the edge ring 14 by the voltage.
  • the LF Vpp is controlled by adjusting the impedance of at least one of the variable passive elements 64 and 65, but the tilt angle can also be controlled.
  • the method of controlling the tilt angle by adjusting the impedance of the variable passive elements 64 and 65 is the same as the method of controlling the tilt angle by adjusting the impedance of the second RF filter 63 described above.
  • variable passive elements 64 and 65 control the LF Vpp by adjusting the impedance, but they may also be configured to control the HF Vpp.
  • the HF Vpp can fluctuate due to various factors. For example, if a pulsed power supply configured to apply a pulse voltage other than the bias RF power LF to the lower electrode 12 is used instead of the bias RF power supply 51, this HF Vpp is likely to fluctuate. In such a case, the HF Vpp can be controlled to a constant value or within an acceptable range by adjusting the impedance of at least one of the variable passive elements 64 and 65.
  • the edge ring 14 and the variable passive elements 64, 65 need only be electrically connected.
  • the edge ring 14 and the variable passive elements 64, 65 may be connected in a non-contact or capacitively coupled manner.
  • the edge ring 14 and the variable passive elements 64, 65 may be electrically connected directly by a connection portion 200.
  • the configuration of this connection portion 200 is similar to the configuration of the connection portion 200 shown in FIG. 11. Note that when the edge ring 14 and the variable passive elements 64, 65 are electrically connected directly, the effect of maintaining the controllability of the LF Vpp can be enjoyed even if the frequency of the bias RF power LF is low.
  • variable passive elements 64, 65 are electrically connected to the edge ring 14, but the connection destination of the variable passive elements 64, 65 is not limited to this.
  • the variable passive elements 64, 65 may be electrically connected to the lower electrode 12, a conductive component constituting the lower electrode 12, a transmission path for RF power, a circuit in the matching box 52, a pulsed power supply used in place of the source RF power supply 50 or the bias RF power supply 51, etc.
  • variable passive elements 64, 65 are provided, but the number of variable passive elements is not limited to this.
  • the number of variable passive elements 64, 65 is not limited to this.
  • only one of the variable passive elements 64, 65 may be provided.
  • the second variable passive element 65 is omitted, the first variable passive element 64 is connected to the ground potential.
  • the second variable passive element 65 is connected to the ground potential.
  • the impedance of the second variable passive element 65 is configured to be variable.
  • the functions and circuits that were provided when the impedance of the first variable passive element 64 was fixed may be integrated into the second variable passive element 65.
  • the LF Vpp is controlled by adjusting the impedance of the second RF filter 63
  • the LF Vpp or the HF Vpp is controlled by adjusting the impedance of at least one of the variable passive elements 64 and 65
  • the controlled object is not limited to Vpp.
  • the controlled object may be power or current.
  • the etching apparatus 1 in the above embodiment is a capacitively coupled etching apparatus
  • the etching apparatus to which the present disclosure is applied is not limited to this.
  • the etching apparatus may be an inductively coupled etching apparatus.
  • a plasma processing chamber a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including a lower electrode, an electrostatic chuck, and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; an upper electrode disposed above the substrate support; a source RF power source configured to supply source RF power to the upper electrode or the lower electrode to generate a plasma from gas in the plasma processing chamber; a bias power supply configured to supply a bias power to the lower electrode; a DC power supply configured to apply a negative DC voltage to the edge ring; an RF filter electrically connected between the edge ring and the DC power source, the RF filter including at least one variable passive element; a control unit configured to control the DC power supply and the variable passive element to control an incident angle of ions in the plasma with respect to an edge region of a substrate placed on the electrostatic chuck and to control a voltage of the bias power within an allowable range;
  • a plasma processing apparatus comprising: (2) at least one conductor
  • a sensor for measuring a voltage of the bias power or information related to the voltage of the bias power The plasma processing apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the control unit controls the variable passive element based on a measurement result of the sensor.
  • a plasma processing chamber a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; an RF power source configured to generate RF power to generate a plasma from a gas in the plasma processing chamber; At least one variable passive element;
  • a control unit configured to control the variable passive element to control a voltage of the RF power;
  • a plasma processing apparatus comprising: (9) The plasma processing apparatus according to claim 8, wherein the at least one variable passive element is electrically connected to the edge ring.
  • An etching method using a plasma processing apparatus comprising: The plasma processing apparatus includes: a plasma processing chamber; a substrate support disposed within the plasma processing chamber, the substrate support including an electrostatic chuck and an edge ring disposed to surround a substrate mounted on the electrostatic chuck; an RF power source configured to generate RF power to generate a plasma from a gas in the plasma processing chamber; At least one variable passive element; Equipped with The etching method includes: (a) placing a substrate on the electrostatic chuck; (b) generating a plasma from a gas in the plasma processing chamber with the RF power; (c) etching the substrate with the generated plasma; (d) controlling the variable passive element to control the voltage of the RF power; The etching method includes:

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Abstract

プラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバと、下部電極と静電チャックとエッジリングとを含む基板支持体と、基板支持体の上方に配置される上部電極と、ソースＲＦ電力を上部電極又は下部電極に供給するソースＲＦ電源と、バイアス電力を下部電極に供給するバイアス電源と、エッジリングに負極性の直流電圧を印加する直流電源と、エッジリングと直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも１つの可変受動素子を含むＲＦフィルタと、直流電源及び可変受動素子を制御して、静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対するプラズマ中のイオンの入射角度を調整するとともに、バイアス電力の電圧を許容範囲に調整するように構成される制御部と、を備える。

Description

プラズマ処理装置及びエッチング方法
　本開示は、プラズマ処理装置及びエッチング方法に関する。
　特許文献１には、チャンバ内に配されてウェハを載置する載置台と、載置台上においてウェハを囲むように配されるエッジリングとを備え、ウェハにプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が開示されている。このプラズマ処理装置では、プラズマによって消耗したエッジリングに負の直流電圧を印加することで、シースの歪みを解消し、イオンをウェハの全面において垂直に入射させることを図っている。
特開２００８－２２７０６３号公報
　本開示にかかる技術は、プラズマ処理においてバイアス電力の電圧を適切に制御する。
　本開示の一態様のプラズマ処理装置は、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースＲＦ電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースＲＦ電源と、バイアス電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアス電源と、前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、前記エッジリングと前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも１つの可変受動素子（ｖａｒｉａｂｌｅ　ｐａｓｓｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を含むＲＦフィルタと、前記直流電源及び前記可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を制御するとともに、前記バイアス電力の電圧を許容範囲に制御するように構成される制御部と、を備える。
　本開示によれば、プラズマ処理においてバイアス電力の電圧を適切に制御することができる。
本実施形態にかかるエッチング装置の構成の概略を示す縦断面図である。 本実施形態にかかるエッチング装置の電源系の説明図である。 エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。 エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。 シースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。 シースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。 直流電源からの直流電圧又は第２のＲＦフィルタのインピーダンスと、チルト補正角度との関係を示す説明図である。 直流電源からの直流電圧又は第２のＲＦフィルタのインピーダンスと、ＬＦ　Ｖｐｐとの関係を示す説明図である。 エッジリングの厚み、直流電源からの直流電圧、第２のＲＦフィルタのインピーダンス、及びＬＦ　Ｖｐｐとの関係を示す説明図である。 直流電源からの直流電圧と第２のＲＦフィルタのインピーダンスの調整方法の一例を示す説明図である。 直流電源からの直流電圧と第２のＲＦフィルタのインピーダンスの調整方法の一例を示す説明図である。 直流電源からの直流電圧と第２のＲＦフィルタのインピーダンスの調整方法の一例を示す説明図である。 他の実施形態にかかる接続部の構成を示す縦断面図である。 エッチング装置におけるＬＦ　Ｖｐｐ制御用のセンサを示す説明図である。 他の実施形態にかかるエッチング装置の電源系の説明図である。 他の実施形態にかかる接続部の構成を示す縦断面図である。
　半導体デバイスの製造工程では、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）にエッチング等のプラズマ処理が行われる。プラズマ処理では、処理ガスを励起させることによりプラズマを生成し、当該プラズマによってウェハを処理する。
　プラズマ処理は、プラズマ処理装置で行われる。プラズマ処理装置は、一般的に、チャンバ、ステージ、高周波（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）電源を備える。一例では、ＲＦ電源は、ソースＲＦ電源及びバイアスＲＦ電源を備える。ソースＲＦ電源は、チャンバ内のガスのプラズマを生成するために、ソースＲＦ電力を供給する。バイアスＲＦ電源は、ウェハにイオンを引き込むために、バイアスＲＦ電力を供給する。ステージは、チャンバ内に設けられている。ステージは、下部電極及び静電チャックを有する。一例では、静電チャック上には、当該静電チャック上に載置されたウェハを囲むようにエッジリングが配置される。エッジリングは、ウェハに対するプラズマ処理の均一性を向上させるために設けられる。
　エッジリングは、プラズマ処理が実施される時間の経過に伴い、消耗し、エッジリングの厚みが減少する。エッジリングの厚みが減少すると、エッジリング及びウェハのエッジ領域の上方においてシースの形状が変化する。このようにシースの形状が変化すると、ウェハのエッジ領域におけるイオンの入射方向が縦方向に対して傾斜する。その結果、ウェハのエッジ領域に形成される凹部が、ウェハの厚み方向に対して傾斜する。
　ウェハのエッジ領域においてウェハの厚み方向に延びる凹部を形成するためには、エッジリング及びウェハのエッジ領域の上方におけるシースの形状を制御して、ウェハのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きを調整する必要がある。そこで、エッジリング及びウェハのエッジ領域の上方におけるシースの形状を制御するために、例えば特許文献１では、直流電源からエッジリングに負の直流電圧を印加するように構成されたプラズマ処理装置が提案されている。
　ところで、発明者らが鋭意検討したところ、例えばイオンの入射方向の傾きを調整するために直流電圧を大きくすると、バイアスＲＦ電力の電圧Ｖｐｐが大きくなることが分かった。しかしながら従来、電圧Ｖｐｐを調整する方法として、ＲＦ電力を調整することが行われているが、かかるＲＦ電力の調整では、ウェハへの入熱の影響や、プロセス性能への影響が生じ得る。
　本開示にかかる技術は、プラズマ処理においてバイアス電力の電圧を適切に制御する。
　以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置としてのエッチング装置及びエッチング方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜エッチング装置＞
　先ず、本実施形態にかかるエッチング装置について説明する。図１は、エッチング装置１の構成の概略を示す縦断面図である。図２は、エッチング装置１の電源系の説明図である。エッチング装置１は、容量結合型のエッチング装置である。エッチング装置１では、基板としてのウェハＷに対してエッチングを行う。
　図１に示すようにエッチング装置１は、略円筒形状のプラズマ処理チャンバ１０を有している。プラズマ処理チャンバ１０は、その内部においてプラズマが生成される処理空間Ｓを画成する。プラズマ処理チャンバ１０は、例えばアルミニウムから構成されている。プラズマ処理チャンバ１０は接地電位に接続されている。
　プラズマ処理チャンバ１０の内部には、ウェハＷを載置する基板支持体としてのステージ１１が収容されている。ステージ１１は、下部電極１２、静電チャック１３、及びエッジリング１４を有している。なお、下部電極１２の下面側には、例えばアルミニウムから構成される電極プレート（図示せず）が設けられていてもよい。
　下部電極１２は、導電性の材料、例えばアルミニウム等の金属で構成されており、略円板形状を有している。
　なお、ステージ１１は、静電チャック１３、エッジリング１４、及びウェハＷのうち少なくとも１つを所望の温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、冷媒、伝熱ガスのような温調媒体が流れる。
　一例では、下部電極１２の内部に、流路１５ａが形成される。流路１５ａには、プラズマ処理チャンバ１０の外部に設けられたチラーユニット（図示せず）から入口配管１５ｂを介して温調媒体が供給される。流路１５ａに供給された温調媒体は、出口流路１５ｃを介してチラーユニットに戻るようになっている。流路１５ａの中に温調媒体、例えば冷却水等の冷媒を循環させることにより、静電チャック１３、エッジリング１４、及びウェハＷを所望の温度に冷却することができる。
　静電チャック１３は、下部電極１２上に設けられている。一例では、静電チャック１３は、ウェハＷとエッジリング１４の両方を静電力により吸着保持可能に構成された部材である。静電チャック１３は、周縁部の上面に比べて中央部の上面が高く形成されている。静電チャック１３の中央部の上面は、ウェハＷが載置されるウェハ載置面となり、一例では、静電チャック１３の周縁部の上面は、エッジリング１４が載置されるエッジリング載置面となる。
　一例では、静電チャック１３の内部において中央部には、ウェハＷを吸着保持するための第１の電極１６ａが設けられている。静電チャック１３の内部において周縁部には、エッジリング１４を吸着保持するための第２の電極１６ｂが設けられている。静電チャック１３は、絶縁材料からなる絶縁材の間に電極１６ａ、１６ｂを挟んだ構成を有する。
　第１の電極１６ａには、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。これにより生じる静電力により、静電チャック１３の中央部の上面にウェハＷが吸着保持される。同様に、第２の電極１６ｂには、直流電源（図示せず）からの直流電圧が印加される。一例では、これにより生じる静電力により、静電チャック１３の周縁部の上面にエッジリング１４が吸着保持される。
　なお、本実施形態において、第１の電極１６ａが設けられる静電チャック１３の中央部と、第２の電極１６ｂが設けられる周縁部とは一体となっているが、これら中央部と周縁部とは別体であってもよい。また、第１の電極１６ａ及び第２の電極１６ｂは、いずれも単極であってもよく、双極であってもよい。
　また、本実施形態においてエッジリング１４は、第２の電極１６ｂに直流電圧を印加することで静電チャック１３に静電吸着されるが、エッジリング１４の保持方法はこれに限定されない。例えば、吸着シートを用いてエッジリング１４を吸着保持してもよいし、エッジリング１４をクランプして保持してもよい。あるいは、エッジリング１４の自重によりエッジリング１４が保持されてもよい。
　エッジリング１４は、静電チャック１３の中央部の上面に載置されたウェハＷを囲むように配置される、環状部材である。エッジリング１４は、エッチングの均一性を向上させるために設けられる。このため、エッジリング１４は、エッチングに応じて適宜選択される材料から構成されており、例えばＳｉやＳｉＣから構成され得る。
　以上のように構成されたステージ１１は、プラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられた略円筒形状の支持部材１７に締結される。支持部材１７は、例えばセラミックや石英等の絶縁体により構成される。
　ステージ１１の上方には、ステージ１１と対向するように、シャワーヘッド２０が設けられている。シャワーヘッド２０は、処理空間Ｓに面して配置される電極板２１、及び電極板２１の上方に設けられる電極支持体２２を有している。電極板２１は、下部電極１２と一対の上部電極として機能する。後述するようにソースＲＦ電源５０が下部電極１２に電気的に結合されている場合には、シャワーヘッド２０は、接地電位に接続される。なお、シャワーヘッド２０は、絶縁性遮蔽部材２３を介して、プラズマ処理チャンバ１０の上部（天井面）に支持されている。
　電極板２１には、後述のガス拡散室２２ａから送られる処理ガスを処理空間Ｓに供給するための複数のガス噴出口２１ａが形成されている。電極板２１は、例えば、発生するジュール熱の少ない低い電気抵抗率を有する導電体又は半導体から構成される。
　電極支持体２２は、電極板２１を着脱自在に支持する。電極支持体２２は、例えばアルミニウム等の導電性材料の表面に耐プラズマ性を有する膜が形成された構成を有している。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜、又は、酸化イットリウムなどのセラミック製の膜であり得る。電極支持体２２の内部には、ガス拡散室２２ａが形成されている。ガス拡散室２２ａからは、ガス噴出口２１ａに連通する複数のガス流通孔２２ｂが形成されている。また、ガス拡散室２２ａには、後述するガス供給管３３に接続されるガス導入孔２２ｃが形成されている。
　また、電極支持体２２には、ガス拡散室２２ａに処理ガスを供給するガス供給源群３０が、流量制御機器群３１、バルブ群３２、ガス供給管３３、及びガス導入孔２２ｃを介して接続されている。
　ガス供給源群３０は、エッチングに必要な複数種のガス供給源を有している。流量制御機器群３１は複数の流量制御器を含み、バルブ群３２は複数のバルブを含んでいる。流量制御機器群３１の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。エッチング装置１においては、ガス供給源群３０から選択された一以上のガス供給源からの処理ガスが、流量制御機器群３１、バルブ群３２、ガス供給管３３、及びガス導入孔２２ｃを介してガス拡散室２２ａに供給される。そして、ガス拡散室２２ａに供給された処理ガスは、ガス流通孔２２ｂ及びガス噴出口２１ａを介して、処理空間Ｓ内にシャワー状に分散されて供給される。
　プラズマ処理チャンバ１０の底部であって、プラズマ処理チャンバ１０の内壁と支持部材１７との間には、バッフルプレート４０が設けられている。バッフルプレート４０は、例えばアルミニウム材に酸化イットリウム等のセラミックスを被覆することにより構成される。バッフルプレート４０には、複数の貫通孔が形成されている。処理空間Ｓは当該バッフルプレート４０を介して排気口４１に連通されている。排気口４１には例えば真空ポンプ等の排気装置４２が接続され、当該排気装置４２により処理空間Ｓ内を減圧可能に構成されている。
　また、プラズマ処理チャンバ１０の側壁にはウェハＷの搬入出口４３が形成され、当該搬入出口４３はゲートバルブ４４により開閉可能となっている。
　図１及び図２に示すように、エッチング装置１は、ソースＲＦ電源５０、バイアスＲＦ電源５１、及び整合器５２を更に有している。ソースＲＦ電源５０とバイアスＲＦ電源５１は、整合器５２を介して下部電極１２に結合されている。
　ソースＲＦ電源５０は、プラズマ発生用のソースＲＦ電力ＨＦを発生して、当該ソースＲＦ電力ＨＦを下部電極１２に供給する。ソースＲＦ電力ＨＦは、２７ＭＨｚ～１００ＭＨｚの範囲内の周波数であってよく、一例においては４０ＭＨｚである。ソースＲＦ電源５０は、整合器５２の第１の整合回路５３を介して、下部電極１２に結合されている。第１の整合回路５３は、ソースＲＦ電源５０の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１２側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、ソースＲＦ電源５０は、下部電極１２に電気的に結合されていなくてもよく、第１の整合回路５３を介して上部電極であるシャワーヘッド２０に結合されていてもよい。また、ソースＲＦ電源５０に代えて、ソースＲＦ電力ＨＦ以外のパルス電圧を下部電極１２に印加するように構成されたパルス電源を用いてもよい。このパルス電源は、後述するバイアスＲＦ電源５１に代えて用いられるパルス電源と同様である。
　バイアスＲＦ電源５１は、ウェハＷにイオンを引き込むためのバイアスＲＦ電力ＬＦを発生して、当該バイアスＲＦ電力ＬＦを下部電極１２に供給する。バイアスＲＦ電力ＬＦは、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数であってよく、一例においては４００ｋＨｚである。バイアスＲＦ電源５１は、整合器５２の第２の整合回路５４を介して、下部電極１２に結合されている。第２の整合回路５４は、バイアスＲＦ電源５１の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１２側）の入力インピーダンスを整合させるための回路である。なお、バイアスＲＦ電源５１に代えて、バイアスＲＦ電力ＬＦ以外のパルス電圧を下部電極１２に印加するように構成されたパルス電源を用いてもよい。ここで、パルス電圧とは、電圧の大きさが周期的に変化するパルス状の電圧である。パルス電源は、直流電源であってよい。パルス電源は、電源自体がパルス電圧を印加するように構成されてもよく、下流側に電圧をパルス化するデバイスを備えるように構成されてもよい。一例では、パルス電圧は、ウェハＷに負の電位が生じるように下部電極１２に印加される。パルス電圧は、矩形波であってもよく、三角波あってもよく、インパルスであってもよく、又はその他の波形を有していてもよい。パルス電圧の周波数（パルス周波数）は、１００ｋＨｚ～２ＭＨｚの範囲内の周波数であってよい。なお、上記バイアスＲＦ電力ＬＦ又はパルス電圧は、静電チャック１３の内部に設けられたバイアス電極に供給又は印加されてもよい。
　エッチング装置１は、直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源６０、切替ユニット６１、第１のＲＦフィルタ６２、及び第２のＲＦフィルタ６３を更に有している。直流電源６０は、切替ユニット６１、第２のＲＦフィルタ６３、及び第１のＲＦフィルタ６２を介して、エッジリング１４に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、直流電源６０が接地電位に接続される。
　直流電源６０は、エッジリング１４に印加される負極性の直流電圧を発生する電源である。また、直流電源６０は、可変直流電源であり、直流電圧の高低を調整可能である。
　切替ユニット６１は、エッジリング１４に対する直流電源６０からの直流電圧の印加を停止可能に構成されている。なお、切替ユニット６１の回路構成は、当業者が適宜設計することができる。
　第１のＲＦフィルタ６２と第２のＲＦフィルタ６３はそれぞれ、ＲＦ電力を減衰するフィルタである。第１のＲＦフィルタ６２は、例えばソースＲＦ電源５０からの４０ＭＨｚのソースＲＦ電力ＨＦを減衰する。第２のＲＦフィルタ６３は、例えばバイアスＲＦ電源５１からの４００ｋＨｚのバイアスＲＦ電力ＬＦを減衰する。
　一例においては、第２のＲＦフィルタ６３は、インピーダンスが可変に構成されている。すなわち、第２のＲＦフィルタ６３は少なくとも１つの可変受動素子を含み、インピーダンスが可変になっている。以下の説明において、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスと可変受動素子のインピーダンスは同義である。第２の可変受動素子は、例えばコイル（インダクタ）又はコンデンサ（キャパシタ）のいずれかであってもよい。また、コイル、コンデンサに限らず、ダイオード等の素子など可変インピーダンス素子であればどのようなものであっても同様の機能を達成できる。可変受動素子の数や位置も、当業者が適宜設計することができる。更に、素子自体が可変である必要はなく、例えば、インピーダンスが固定値の素子を複数備え、切替回路を用いて固定値の素子の組み合わせを切り替えることでインピーダンスを可変してもよい。なお、この第２のＲＦフィルタ６３及び上記第１のＲＦフィルタ６２の回路構成はそれぞれ、当業者が適宜設計することができる。
　エッチング装置１は、エッジリング１４の自己バイアス電圧（又は、下部電極１２もしくはウェハＷの自己バイアス電圧）を測定する測定器（図示せず）を更に有していてもよい。なお、測定器の構成は、当業者が適宜設計することができる。
　以上のエッチング装置１には、制御部１００が設けられている。制御部１００は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、エッチング装置１におけるエッチングを制御するプログラムが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部１００にインストールされたものであってもよい。また、上記記憶媒体は、一時的なものであっても非一時的なものであってもよい。
＜エッチング方法＞
　次に、以上のように構成されたエッチング装置１を用いて行われるエッチングについて説明する。
　先ず、プラズマ処理チャンバ１０の内部にウェハＷを搬入し、静電チャック１３上にウェハＷを載置する。その後、静電チャック１３の第１の電極１６ａに直流電圧を印加することにより、ウェハＷはクーロン力によって静電チャック１３に静電吸着され、保持される。また、ウェハＷの搬入後、排気装置４２によってプラズマ処理チャンバ１０の内部を所望の真空度まで減圧する。
　次に、ガス供給源群３０からシャワーヘッド２０を介して処理空間Ｓに処理ガスを供給する。また、ソースＲＦ電源５０によりプラズマ生成用のソースＲＦ電力ＨＦを下部電極１２に供給し、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。この際、バイアスＲＦ電源５１によりイオン引き込み用のバイアスＲＦ電力ＬＦを供給してもよい。そして、生成されたプラズマの作用によって、ウェハＷにエッチングが施される。
　エッチングを終了する際には、先ず、ソースＲＦ電源５０からのソースＲＦ電力ＨＦの供給及びガス供給源群３０による処理ガスの供給を停止する。また、エッチング中にバイアスＲＦ電力ＬＦを供給していた場合には、当該バイアスＲＦ電力ＬＦの供給も停止する。次いで、ウェハＷの裏面への伝熱ガスの供給を停止し、静電チャック１３によるウェハＷの吸着保持を停止する。
　その後、プラズマ処理チャンバ１０からウェハＷを搬出して、ウェハＷに対する一連のエッチングが終了する。
　なお、エッチングにおいては、ソースＲＦ電源５０からのソースＲＦ電力ＨＦを使用せず、バイアスＲＦ電源５１からのバイアスＲＦ電力ＬＦのみを用いて、プラズマを生成する場合もある。
＜チルト角度制御方法＞
　次に、上述したエッチングにおいて、チルト角度を制御する方法について説明する。チルト角度は、ウェハＷのエッジ領域において、エッチングにより形成される凹部のウェハＷの厚み方向に対する傾き（角度）である。チルト角度は、ウェハＷのエッジ領域へのイオンの入射方向の縦方向に対する傾き（イオンの入射角度）とほぼ同様の角度となる。なお、以下の説明では、ウェハＷの厚み方向（縦方向）に対して径方向内側（中心側）の方向をインナー側といい、ウェハＷの厚み方向に対して径方向外側の方向をアウター側という。
　図３Ａ及び図３Ｂは、エッジリングの消耗によるシースの形状の変化及びイオンの入射方向の傾きの発生を示す説明図である。図３Ａにおいて実線で示されるエッジリング１４は、その消耗がない状態のエッジリング１４を示している。点線で示されるエッジリング１４は、その消耗が生じて厚みが減少したエッジリング１４を示している。また、図３Ａにおいて実線で示されるシースＳＨは、エッジリング１４が消耗していない状態にあるときの、シースＳＨの形状を表している。点線で示されるシースＳＨは、エッジリング１４が消耗した状態にあるときの、シースＳＨの形状を表している。更に、図３Ａにおいて矢印は、エッジリング１４が消耗した状態にあるときの、イオンの入射方向を示している。
　図３Ａに示すように一例においては、エッジリング１４が消耗していない状態にある場合、シースＳＨの形状は、ウェハＷ及びエッジリング１４の上方においてフラットに保たれている。したがって、ウェハＷの全面に略垂直な方向（縦方向）にイオンが入射する。したがって、チルト角度は０（ゼロ）度となる。
　一方、エッジリング１４が消耗し、その厚みが減少すると、ウェハＷのエッジ領域及びエッジリング１４の上方において、シースＳＨの厚みが小さくなり、当該シースＳＨの形状が下方凸形状に変化する。その結果、ウェハＷのエッジ領域に対するイオンの入射方向が縦方向に対して傾斜する。以下の説明では、イオンの入射方向が縦方向に対して径方向内側（中心側）に傾斜した場合に、エッチングにより形成される凹部がインナー側に傾斜する現象を、インナーチルト（Ｉｎｎｅｒ　Ｔｉｌｔ）という。図３Ｂでは、イオンの入射方向は、インナー側に角度θ１だけ傾斜しており、凹部もインナー側にθ１だけ傾斜している。インナーチルトが発生する原因は、上述したエッジリング１４の消耗に限定されない。例えば、エッジリング１４に発生するバイアス電圧がウェハＷ側の電圧に比べて低い場合には、初期状態でインナーチルトとなる。また例えば、エッジリング１４の初期状態において意図的にインナーチルトとなるように調整し、後述する直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整の少なくともいずれかを調整することによりチルト角度を補正する場合もある。
　なお、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ウェハＷの中央領域に対し、ウェハＷのエッジ領域及びエッジリング１４の上方において、シースＳＨの厚みが大きくなり、当該シースＳＨの形状が上方凸形状になる場合もあり得る。例えば、エッジリング１４に発生するバイアス電圧が高い場合、シースＳＨの形状が上方凸形状になり得る。図４Ａにおいて矢印は、イオンの入射方向を示している。以下の説明では、イオンの入射方向が縦方向に対して径方向外側に傾斜した場合に、エッチングにより形成される凹部がアウター側に傾斜する現象を、アウターチルト（Ｏｕｔｅｒ　Ｔｉｌｔ）という。図４Ｂでは、イオンの入射方向は、アウター側に角度θ２だけ傾斜しており、凹部もアウター側にθ２だけ傾斜している。
　本実施形態のエッチング装置１では、チルト角度を制御する。具体的に、チルト角度の制御は、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの少なくともいずれかを調整して、イオンの入射角度を制御することにより行う。
［直流電圧の調整］
　先ず、直流電源６０からの直流電圧の調整について説明する。直流電源６０では、エッジリング１４に印加する直流電圧が、自己バイアス電圧Ｖｄｃの絶対値と設定値ΔＶの和をその絶対値として有する負極性の電圧、すなわち、－（｜Ｖｄｃ｜＋ΔＶ）に設定される。自己バイアス電圧Ｖｄｃは、ウェハＷの自己バイアス電圧であり、少なくともいずれかのＲＦ電力が供給されており、且つ、直流電源６０からの直流電圧が下部電極１２に印加されていないときの下部電極１２の自己バイアス電圧である。設定値ΔＶは、制御部１００によって与えられる。
　制御部１００は、予め定められた関数又はテーブルを用いて、エッジリング１４の消耗量（エッジリング１４の厚みの初期値からの減少量）とエッチングのプロセス条件（例えば処理時間）から推定されるエッジリング１４の消耗量から、設定値ΔＶを特定する。すなわち、制御部１００は、エッジリング１４の消耗量と自己バイアス電圧を上記関数に入力するか、エッジリング１４の消耗量と自己バイアス電圧を用いて上記テーブルを参照することにより、設定値ΔＶを決定する。
　制御部１００は、設定値ΔＶの決定において、エッジリング１４の初期の厚みと、例えばレーザ測定器やカメラなどの測定器を用いて実測されたエッジリング１４の厚みとの差を、エッジリング１４の消耗量として用いてもよい。また、例えば質量計などの測定器によって測定されたエッジリング１４の質量の変化から、エッジリング１４の消耗量を推定してもよい。或いは、制御部１００は、設定値ΔＶの決定のために、予め定められた別の関数又はテーブルを用いて、特定のパラメータから、エッジリング１４の消耗量を推定してもよい。この特定のパラメータは、自己バイアス電圧Ｖｄｃ、ソースＲＦ電力ＨＦ又はバイアスＲＦ電力ＬＦの電圧Ｖｐｐ、負荷インピーダンス、エッジリング１４又はエッジリング１４の周辺の電気的特性等のうちのいずれかであり得る。エッジリング１４又はエッジリング１４の周辺の電気特性は、エッジリング１４又はエッジリング１４の周辺の任意の箇所の電圧、電流値、エッジリング１４を含む抵抗値等のうちいずれかであり得る。別の関数又はテーブルは、特定のパラメータとエッジリング１４の消耗量の関係を定めるように予め定められている。エッジリング１４の消耗量を推定するために、実際のエッチングの実行前又はエッチング装置１のメンテナンス時に、消耗量を推定するための測定条件、すなわち、ソースＲＦ電力ＨＦ、バイアスＲＦ電力ＬＦ、処理空間Ｓ内の圧力、及び、処理空間Ｓに供給される処理ガスの流量等の設定の下で、エッチング装置１が動作される。そして、上記特定のパラメータが取得され、この当該特定のパラメータを上記別の関数に入力することにより、或いは、当該特定のパラメータを用いて上記テーブルを参照することにより、エッジリング１４の消耗量が特定される。
　エッチング装置１では、エッチング中、すなわち、ソースＲＦ電力ＨＦ及びバイアスＲＦ電力ＬＦのうち少なくともいずれかのＲＦ電力が供給される期間において、直流電源６０からエッジリング１４に直流電圧が印加される。これにより、エッジリング１４及びウェハＷのエッジ領域の上方におけるシースの形状が制御されて、ウェハＷのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きが低減され、チルト角度が制御される。その結果、ウェハＷの全領域にわたって、当該ウェハＷの厚み方向に略平行な凹部が形成される。
　より詳細には、エッチング中、測定器（図示せず）によって自己バイアス電圧Ｖｄｃが測定される。また、直流電源６０からエッジリング１４に直流電圧が印加される。エッジリング１４に印加される直流電圧の値は、上述したように－（｜Ｖｄｃ｜＋ΔＶ）である。｜Ｖｄｃ｜は、直前に測定器によって取得された自己バイアス電圧Ｖｄｃの測定値の絶対値であり、ΔＶは制御部１００によって決定された設定値である。このようにエッチング中に測定された自己バイアス電圧Ｖｄｃからエッジリング１４に印加される直流電圧が決定される。そうすると、自己バイアス電圧Ｖｄｃに変化が生じても、直流電源６０によって発生される直流電圧が補正され、チルト角度が適切に補正される。
［インピーダンスの調整］
　次に、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整について説明する。
　制御部１００は、上述した直流電源６０からの直流電圧の設定と同様に、エッジリング１４の消耗量から、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを設定する。そして制御部１００は、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを変更することで、エッジリング１４に発生する電圧を変更する。
　エッチング装置１では、エッチング中、制御部１００で設定されたインピーダンスに第２のＲＦフィルタ６３を制御する。これにより、エッジリング１４及びウェハＷのエッジ領域の上方におけるシースの形状が制御されて、ウェハＷのエッジ領域へのイオンの入射方向の傾きが低減され、チルト角度が制御される。
［直流電圧とインピーダンスの調整］
　図５は、直流電源６０からの直流電圧又は第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスと、チルト角度の補正角度（以下、「チルト補正角度」という。）との関係を示す説明図である。図５の縦軸はチルト補正角度を示し、横軸は直流電圧又はインピーダンスを示している。図５に示すように、直流電源６０からの直流電圧の絶対値を大きくすると、チルト補正角度は大きくなる。また、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを大きくすることでも、チルト補正角度は大きくなる。なお、図５に示す例では、インピーダンスを大きくすることにより、チルト補正角度を大きくしているが、第２のＲＦフィルタ６３の構成によっては、インピーダンスを大きくすることにより、チルト補正角度を小さくすることも可能である。インピーダンスとチルト補正角度の関係性は、第２のＲＦフィルタ６３の設計に依存するため、限定されるものではない。また、直流電圧の調整によるチルト角度補正の分解能（図５中の傾き）と、インピーダンスの調整によるチルト角度補正の分解能（図５中の傾き）は、それぞれ直流電源６０と第２のＲＦフィルタ６３の性能等に依存する。チルト角度補正の分解能とは、直流電圧又はインピーダンスの１回の調整におけるチルト角度の補正量である。
　そしてチルト角度の制御は、エッジリング１４の消耗に応じて、直流電源６０からの直流電圧の調整と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整を任意に組み合わせて行う。例えば、直流電源６０からの直流電圧のみを調整してチルト角度を制御してもよいし、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスのみを調整してチルト角度を制御してもよい。また、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの両方を調整してチルト角度を制御してもよい。
　具体的には、例えば図３Ａ及び図３Ｂに示したようにエッジリング１４が消耗すると、イオンの入射角度が縦方向に対して内側に傾き、インナーチルトになる。そこで、図５に示したように直流電源６０からの直流電圧の絶対値と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの少なくともいずれかを大きくすると、チルト補正角度が大きくなる。そうすると、インナー側に傾斜したチルト角度をアウター側に変化させて、当該チルト角度を０（ゼロ）度に補正することができる。
　なお、本実施形態では、エッジリング１４の消耗量に応じて、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの少なくともいずれかの調整を行ったが、直流電圧又はインピーダンスの調整タイミングはこれに限定されない。例えばウェハＷの処理時間に応じて、直流電圧又はインピーダンスの調整を行ってもよい。或いは、例えばウェハＷの処理時間と、例えば高周波電力等の予め定められたパラメータとを組み合わせて、直流電圧又はインピーダンスの調整タイミングを判断してもよい。
＜バイアスＲＦ電力ＬＦの電圧Ｖｐｐ制御方法＞
　次に、上述したエッチングにおいて、バイアスＲＦ電力ＬＦの電圧Ｖｐｐ（以下、「ＬＦ　Ｖｐｐ」という。）を制御する方法について説明する。
　図６は、直流電源６０からの直流電圧又は第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスと、ＬＦ　Ｖｐｐとの関係を示す説明図である。図６の縦軸はＬＦ　Ｖｐｐを示し、横軸は直流電圧又はインピーダンスを示している。本発明者らが鋭意検討した結果、図６に示すように、直流電源６０からの直流電圧の絶対値を大きくするとＬＦ　Ｖｐｐは大きくなるが、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを大きくするとＬＦ　Ｖｐｐは小さくなることを知見した。すなわち、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整すると、チルト角度を制御できるとともに、ＬＦ　Ｖｐｐを制御することができる。かかる知見に基づいて、ＬＦ　Ｖｐｐを制御する。
　エッチング装置１におけるエッチング中、例えば図７（ａ）に示すようにエッジリング１４の消耗に伴い、エッジリング１４の厚みが小さくなると、直流電源６０からの直流電圧の絶対値を大きくする。直流電圧は、チルト角度の制御能力に基づいて決定される。そしてこのように直流電圧の絶対値を大きくすると、ＬＦ　Ｖｐｐが大きくなる。
　そこで、図７（ｂ）に示すように直流電圧を大きくするとともに、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスも大きくする。このようにインピーダンスを大きくすると、図６に示した関係から、ＬＦ　Ｖｐｐが小さくなる。すなわち、直流電圧の調整によるＬＦ　Ｖｐｐの増加分が、インピーダンスの調整によるＬＦ　Ｖｐｐの減少分でキャンセルされる。そうすると、ＬＦ　Ｖｐｐを一定又は許容範囲に制御することができる。なお、許容範囲は、エッチングプロセスに要求される仕様に応じて任意に設定される。
　本実施形態によれば、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整してチルト角度を制御するとともに、インピーダンスを調整することでＬＦ　Ｖｐｐも適切に調整することができる。すなわち、チルト角度制御中のＬＦ　Ｖｐｐ制御を実現できる。しかも、装置構成を変更することなく、このような制御が可能となる。
　また、上述したように従来、ＬＦ　Ｖｐｐの調整はＲＦ電力を調整することで行われていたところ、かかるＲＦ電力の調整では、ウェハへの入熱の影響や、プロセス性能への影響が生じ得る。これに対して、本実施形態によれば、ＲＦ電力を一定にしてＬＦ　Ｖｐｐを調整できるので、従来のウェハへの入熱やプロセス性能の影響を抑制することができる。
　なお、本実施形態では、図６に示したように第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを大きくするとＬＦ　Ｖｐｐは小さくなるが、第２のＲＦフィルタ６３の回路設計やＬＦ　Ｖｐｐの測定箇所に依ってはインピーダンスを小さくするとＬＦ　Ｖｐｐが小さくなる場合がある。このため、ＬＦ　Ｖｐｐを小さくするためには、必ずしも第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを大きくする必要はなく、第２のＲＦフィルタ６３の回路設計やＬＦ　Ｖｐｐの測定箇所に応じてインピーダンスを調整すればよい。
＜直流電圧とインピーダンスの調整方法＞
　以上のように本実施形態では、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整して、チルト角度とＬＦ　Ｖｐｐを制御する。この際、直流電圧の調整とインピーダンスの調整は任意に組み合わせることができる。以下、一例を説明する。
　図８は、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整方法の一例を示す説明図である。図８において、直流電圧の絶対値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４はこの順で大きく、インピーダンスＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４はこの順で小さい。また、「Ｅｄｇｅ　ｒｉｎｇ　Ｎｅｗ」はエッジリング１４が新品で消耗する前である状態を示し、「Ｅｄｇｅ　ｒｉｎｇ　Ｌｉｆｅ　Ｌｉｍｉｔ」はエッジリング１４が消耗して寿命に到達し交換が必要な状態を示す。
　図８に示すようにエッジリング１４の消耗に伴い、直流電圧の絶対値をＶ１からＶ３に変化させるとともに、インピーダンスをＺ３からＺ１に変化させる。本実施形態は、これら直流電圧とインピーダンスの変更調整を同時に行う。
　エッジリング１４の消耗に伴いイオンの入射角度がインナーチルトになるのに対し、図５に示したように直流電圧の絶対値を大きくすることで、チルト補正角度が大きくなる。そうすると、インナー側に傾斜したチルト角度をアウター側に変化させて、当該チルト角度を０（ゼロ）度に補正することができる。なおこの際、インピーダンスを小さくするのでチルト補正角度は小さくなるが、このチルト補正角度の減少分を考慮したうえで、チルト角度が０（ゼロ）度になるように直流電圧の絶対値を変動させる。
　また、図９に示すように直流電圧を大きくすることでＬＦ　Ｖｐｐが大きくなるのに対し、インピーダンスを大きくすることでＬＦ　Ｖｐｐを小さくして、ＬＦ　Ｖｐｐを一定又は許容範囲に制御することができる。なお、図９の縦軸はＬＦ　Ｖｐｐを示し、横軸は直流電圧又はインピーダンスを示している。
　以上のように直流電圧の値とインピーダンスの値はそれぞれ、チルト角度が０（ゼロ）度になり、且つ、ＬＦ　Ｖｐｐが一定又は許容範囲に収まるように設定される。そして、チルト角度とＬＦ　Ｖｐｐを適切に制御することができる。
　なお、本実施形態では直流電圧とインピーダンスを同時に変更して調整したが、これらを個別に調整してもよい。直流電圧の調整タイミングとインピーダンスの調整タイミングは任意である。例えば、直流電圧の調整を行った後インピーダンスの調整を行ってもよいし、インピーダンスの調整を行った後直流電圧の調整を行ってもよい。いずれにしても、チルト角度とＬＦ　Ｖｐｐの両方を制御する。
　また、本実施形態では直流電圧とインピーダンスを調整したが、直流電源６０からの直流電圧を未出力の状態にし、インピーダンスのみを調整して、チルト角度とＬＦ　Ｖｐｐを制御してもよい。
　また、本実施形態ではインピーダンスをＺ３からＺ１に一方向に変化させたが、図１０に示すようにインピーダンスを増減させてもよい。なお、図１０の縦軸は直流電圧又はインピーダンスを示し、横軸は装置動作時間（プロセス時間）を示している。また図１０中、１つ目の矢印は１枚目のウェハＷをエッチングする際の直流電圧とインピーダンスの挙動を示し、２つ目の矢印は２枚目のウェハＷをエッチングする際の直流電圧とインピーダンスの挙動を示している。
　ここで、従来のようにチルト角度を制御することを目的とする場合、チルト補正角度を大きくするようにインピーダンスを一方向に調整していた。これに対して、本実施形態のようにＬＦ　Ｖｐｐを一定又は許容範囲に制御する場合、図１０において両方向の矢印で示すようにインピーダンスを大きくしたり小さくしたりしてもよい。換言すれば、インピーダンスは、エッジリング１４の消耗量によらずに調整することができ、チルト角度の制御に影響のない範囲で任意に調整することができる。ＬＦ　Ｖｐｐは、直流電圧の変化に応じて大きくなるが、直流電圧以外の要因によっても変動し得る。この点、ＬＦ　Ｖｐｐの変動に追従させるようにインピーダンスを増減させれば、ＬＦ　Ｖｐｐを常に一定又は許容範囲に制御することができる。
　また、本実施形態においてインピーダンスの開始点はＺ３であるが、この開始時点も任意に設定することができる。上述したように本実施形態では、インピーダンスを増減させることができ、かかる場合開始点も自由に選択することができる。
　また、本実施形態では直流電圧とインピーダンスの調整は、一のウェハＷに対するエッチングと次のウェハＷに対するエッチングの間で行われるが、直流電圧とインピーダンスの調整タイミングはこれに限定されない。例えば一のウェハＷに対するエッチング時間が長く、エッチング中にエッジリング１４が消耗する場合、当該エッチング中に直流電圧とインピーダンスを再調整してもよい。
＜他の実施形態＞
　ここで上述したように、バイアスＲＦ電源５１から供給されるバイアスＲＦ電力ＬＦの周波数は４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚであるが、５ＭＨｚ以下がより好ましい。エッチングを行う際、ウェハＷに対して高アスペクト比のエッチングを行う場合、エッチング後のパターンの垂直形状を実現するためには、高いイオンエネルギーが必要となる。そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、バイアスＲＦ電力ＬＦの周波数を５ＭＨｚ以下にすることで、高周波電界の変化に対するイオンの追従性が上がり、イオンエネルギーの制御性が向上することが分かった。
　一方、バイアスＲＦ電力ＬＦの周波数を５ＭＨｚ以下の低周波とすると、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを可変とした効果が低下する場合がある。すなわち、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整によるチルト角度の制御性が低下する場合がある。例えば図２において、エッジリング１４と第２のＲＦフィルタ６３との電気的な接続が非接触又は容量結合である場合、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整しても、チルト角度を適切に制御できない。そこで本実施形態では、エッジリング１４と第２のＲＦフィルタ６３を電気的に直接接続する。
　エッジリング１４と第２のＲＦフィルタ６３は、接続部を介して電気的に直接接続される。エッジリング１４と接続部は接触し、当該接続部を直流電源６０からの直流電流が導通する。以下、接続部の構造（以下、「接触構造」という場合がある。）の一例について説明する。
　図１１に示すように導体としての接続部２００は、導電性構造２０１と導電性弾性部材２０２を有している。導電性構造２０１は、導電性弾性部材２０２を介してエッジリング１４と第２のＲＦフィルタ６３を接続する。具体的に導電性構造２０１は、その一端が第２のＲＦフィルタ６３に接続され、他端が下部電極１２の上面にて露出し、導電性弾性部材２０２に接触する。
　導電性弾性部材２０２は、例えば静電チャック１３の側方において下部電極１２とエッジリング１４の間に形成された空間に設けられる。導電性弾性部材２０２は、導電性構造２０１とエッジリング１４の下面のそれぞれに接触する。また導電性弾性部材２０２は、例えば金属等の導体からなる。導電性弾性部材２０２の構成は特に限定されないが、例えば特開２０２２－７８６５号公報の図１１Ａ～図１１Ｆに示す構成が例示される。また、導電性弾性部材２０２の平面視における配置も特に限定されないが、例えば特開２０２２－７８６５号公報の図１２Ａ～図１２Ｃに示す配置が例示される。
　かかる場合、図１１に示したように接続部２００を介してエッジリング１４と第２のＲＦフィルタ６３を電気的に直接接続することができる。したがって、バイアスＲＦ電力ＬＦの周波数を５ＭＨｚ以下の低周波とすることができ、イオンエネルギーの制御性を向上させることができる。また、上述したように、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整することで、チルト角度の調整範囲を大きくして、チルト角度を所望の値に制御することができる。
　なお、エッジリング１４に対する接触構造は、図１１に示した例に限定されない。例えば特開２０２２－７８６５号公報の図１３Ａ～図１３Ｇに示す構成であってもよい。また、接続部２００と、第１のＲＦフィルタ６２及び第２のＲＦフィルタ６３との関係も特に限定されるものではないが、例えば特開２０２２－７８６５号公報の図１４Ａ～図１４Ｃに示す構成が例示される。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態では、直流電源６０は、切替ユニット６１、第１のＲＦフィルタ６２、及び第２のＲＦフィルタ６３を介して、エッジリング１４に接続されていたが、エッジリング１４に直流電圧を印加する電源系はこれに限定されない。例えば、直流電源６０は、切替ユニット６１、第２のＲＦフィルタ６３、第１のＲＦフィルタ６２、及び下部電極１２を介して、エッジリング１４に電気的に接続されていてもよい。かかる場合、下部電極１２とエッジリング１４は直接電気的に結合し、エッジリング１４の自己バイアス電圧は下部電極１２の自己バイアス電圧と同じになる。
　ここで、下部電極１２とエッジリング１４が直接電気的に結合している場合、例えばハード構造で決定されるエッジリング１４下の容量等により、エッジリング１４上のシース厚みを調整できず、直流電圧を印加していないにも関わらずアウターチルトの状態が起こり得る。この点、本開示では、直流電源６０からの直流電圧と第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整して、チルト角度を制御することができるので、当該チルト角度をインナー側に変化させることで、チルト角度を０（ゼロ）度に調整することができる。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態では、ＲＦ電源としてソースＲＦ電力ＨＦとバイアスＲＦ電源５１を用いたが、ＲＦ電源の数はこれに限定されない。例えばＲＦ電源は１つであって、単周波のＲＦ電力を供給してもよく、或いはＲＦ電源は３つであって、３周波のＲＦ電力を供給してもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態では、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを可変にしたが、第１のＲＦフィルタ６２のインピーダンスを可変にしてもよいし、ＲＦフィルタ６２、６３の両方のインピーダンスを可変にしてもよい。かかる場合、第１のＲＦフィルタ６２はバイアスＲＦ電力ＬＦを減衰してもよく、第１のＲＦフィルタ６２のインピーダンスを調整することでＬＦ　Ｖｐｐを制御することができる。或いは、ＬＦ　Ｖｐｐと共にソースＲＦ電力ＨＦの電圧Ｖｐｐ（以下、「ＨＦ　Ｖｐｐ」という。）も制御する必要がある場合、第１のＲＦフィルタ６２のインピーダンスを調整することでＨＦ　Ｖｐｐを制御し、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整することでＬＦ　Ｖｐｐを制御することができる。
　また、以上の実施形態では、直流電源６０に対して２つのＲＦフィルタ６２、６３を設けたが、ＲＦフィルタの数はこれに限定されない。例えば、２つのＲＦフィルタ６２、６３を一体化して１つのＲＦフィルタを設けてもよい。或いは、３つ以上のＲＦフィルタを設けてもよい。
　また、以上の実施形態では、第２のＲＦフィルタ６３（第１のＲＦフィルタ６２）は少なくとも１つの可変受動素子を含むことでインピーダンスを可変としたが、インピーダンスを可変とする構成はこれに限定されない。例えば、インピーダンス可変又は固定のＲＦフィルタ６２、６３に、当該ＲＦフィルタ６２、６３のインピーダンスを可能可能なデバイスを接続してもよい。すなわち、インピーダンスが可変のＲＦフィルタ６２、６３は、ＲＦフィルタと、このＲＦフィルタと接続されてＲＦフィルタのインピーダンスを変可能なデバイスとによって構成されてもよい。また、ＲＦフィルタ６２、６３は少なくとも１つの可変受動素子を含むことでインピーダンスを可変としたが、ＲＦフィルタ６２、６３にはインピーダンスが可変でないものを用いて、ＲＦフィルタ６２、６３の外部に可変受動素子を設けてもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態において、エッチング装置１は、ＬＦ　Ｖｐｐを制御するためのセンサを有していてもよい。図１２は、エッチング装置１におけるＬＦ　Ｖｐｐ制御用のセンサを示す説明図である。
　図１２に示すようにエッチング装置１は、チャンバ内センサ３００、整合器センサ３０１、直流電源センサ３０２、及びフィルタ経路センサ３０３を有している。各センサ３００、３０１、３０２、３０３には、測定対象に応じたセンサが用いられ、例えば電圧センサ、接触式センサ、非接触式センサ、光学センサ等が用いられる。
　チャンバ内センサ３００は、一例として、プラズマ処理チャンバ１０内のＬＦ　Ｖｐｐを測定してもよい。また、チャンバ内センサ３００は、一例として、プラズマ処理チャンバ１０内におけるＬＦ　Ｖｐｐに関する情報、例えば電圧、電流（磁界）、電力、装置負荷情報（インピーダンスや進行電力、反射電力も含む）等を測定してもよい。ＬＦ　Ｖｐｐに関する情報からは、ＬＦ　Ｖｐｐを算出し推定できる。チャンバ内センサ３００は、プラズマ処理チャンバ１０内の任意の位置に設けられ、例えば整合器５２とプラズマ処理チャンバ１０を接続する経路内や、ＲＦ電力を供給するためのパイプ内、静電チャック１３内等に設けられてもよい。また、チャンバ内センサ３００は、プラズマ処理チャンバ１０の外部に設けられていてもよい。そして、チャンバ内センサ３００で測定された情報は、制御部１００に出力される。
　整合器センサ３０１は、一例として、整合器５２内のＬＦ　Ｖｐｐを測定してもよい。また、整合器センサ３０１は、一例として、整合器５２内におけるＬＦ　Ｖｐｐに関する情報、例えば電圧、装置負荷情報（インピーダンスや進行電力、反射電力も含む）を測定してもよい。ＬＦ　Ｖｐｐに関する情報からは、ＬＦ　Ｖｐｐを算出し推定できる。整合器センサ３０１は、整合器５２内の任意の位置に設けられ、例えば第１の整合回路５３内や第２の整合回路５４内、整合回路５３、５４の出口等に設けられてもよい。また、整合器センサ３０１は、整合器５２の外部に設けられていてもよい。そして、整合器センサ３０１で測定された情報は、制御部１００に出力される。
　直流電源センサ３０２は、一例として、直流電源６０におけるＬＦ　Ｖｐｐに関する情報、例えば直流電源６０からの直流電圧（出力電圧）、直流電流（出力電流）、高周波ノイズ電圧、高周波ノイズ電流等を測定してもよい。ＬＦ　Ｖｐｐに関する情報からは、ＬＦ　Ｖｐｐを算出し推定できる。直流電源センサ３０２は、直流電源６０の内部や外部に設けられる。そして、直流電源センサ３０２で測定された情報は、制御部１００に出力される。
　フィルタ経路センサ３０３は、一例として、フィルタ経路内のＬＦ　Ｖｐｐに関する情報、例えば電圧、電流（磁界）等を測定してもよい。ＬＦ　Ｖｐｐに関する情報からは、ＬＦ　Ｖｐｐを算出し推定できる。フィルタ経路センサ３０３は、フィルタ経路内の任意の位置に設けられ、例えばＲＦフィルタ６２、６３とエッジリング１４との間の経路内に設けられてもよい。また、フィルタ経路センサ３０３は、ＲＦフィルタ６２、６３内に設けられてもよい。そして、フィルタ経路センサ３０３で測定された情報は、制御部１００に出力される。
　制御部１００は、チャンバ内センサ３００、整合器センサ３０１、直流電源センサ３０２、及びフィルタ経路センサ３０３から出力される情報を集約して処理し、更に第２のＲＦフィルタ６３に対する指示を出力する。具体的に制御部１００は、入力情報がＬＦ　Ｖｐｐに関する情報の場合、当該情報からＬＦ　Ｖｐｐを算出する。そして、測定されたＬＦ　Ｖｐｐ又は算出されたＬＦ　Ｖｐｐに基づいて、第２のＲＦフィルタ６３（可変受動素子）のインピーダンスを算出する。算出されたインピーダンスは第２のＲＦフィルタ６３に出力され、当該第２のＲＦフィルタ６３が制御される。
　なお、本実施形態において制御部１００はエッチング装置１に設けられているが、その配置は任意である。例えば制御部１００は、集約装置としてエッチング装置１とは別に設けられてもよい。また制御部１００は、第２のＲＦフィルタ６３や第２のＲＦフィルタ６３の可変受動素子と一体に設けられていてもよいし、複数に分かれて別体に設けられてもよい。
　本実施形態によれば、チャンバ内センサ３００、整合器センサ３０１、直流電源センサ３０２、及びフィルタ経路センサ３０３から出力される情報に基づいて、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを自動で調整することができる。
　なお、本実施形態では、チャンバ内センサ３００、整合器センサ３０１、直流電源センサ３０２、及びフィルタ経路センサ３０３を設けたが、センサの種類や数はこれらに限定されない。ＬＦ　Ｖｐｐ又はＬＦ　Ｖｐｐに関する情報を測定するセンサであれば、任意に用いることができる。
　或いは、ソースＲＦ電力ＨＦに関する情報（例えば負荷情報やＨＦ　Ｖｐｐ）を推定、もしくは測定するために同様のセンサを各部（例えばセンサ３００～３０３の位置）に設置して制御部１００に出力し、ＲＦフィルタ６２、６３のインピーダンスの制御に用いてもよい。なお、各種センサの位置は測定対象に応じて任意の場所に設置される。加えて上記ソースＲＦ電力ＨＦに関する情報をＬＦ　Ｖｐｐの制御に対して用いてもよい。
　また、本実施形態において、チャンバ内センサ３００、整合器センサ３０１、直流電源センサ３０２、及びフィルタ経路センサ３０３は必須ではなく、いずれかを省略してもよいし、すべてを省略してもよい。これらセンサがすべて省略された場合は、オペレータがマニュアルで第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを設定してもよい。或いは、オペレータが最初のインピーダンスを設定した後、制御部１００がＲＦ電力を供給する時間に応じてインピーダンスを設定するようにしてもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態のエッチング装置１は、直流電源６０、切替ユニット６１、第１のＲＦフィルタ６２、及び第２のＲＦフィルタ６３に代えて、図１３に示すように第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５を有していてもよい。すなわち、エッチング装置１は、直流電源６０を備えず、エッジリング１４に負極性の直流電圧を印加しない。第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５は、エッジリング１４側からこの順で配置されている。第２の可変受動素子６５は、接地電位に接続されている。すなわち、第２の可変受動素子６５は、ソースＲＦ電源５０とバイアスＲＦ電源５１のそれぞれに接続されていない。
　一例においては、第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５の少なくともいずれかは、インピーダンスが可変に構成されている。第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５は、例えばコイル（インダクタ）又はコンデンサ（キャパシタ）のいずれかであってもよい。また、コイル、コンデンサに限らず、ダイオード等の素子など可変インピーダンス素子であればどのようなものであっても同様の機能を達成できる。第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５の数や位置も、当業者が適宜設計することができる。さらに、素子自体が可変である必要はなく、例えば、インピーダンスが固定値の素子を複数備え、切替回路を用いて固定値の素子の組み合わせを切り替えることでインピーダンスを可変してもよい。なお、これら第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５の回路構成はそれぞれ、当業者が適宜設計することができる。
　第１の可変受動素子６４のインピーダンス及び第２の可変受動素子６５のインピーダンスと、ＬＦ　Ｖｐｐとの関係は、図６に示した第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスとＬＦ　Ｖｐｐとの関係と同様である。すなわち、可変受動素子６４、６５のインピーダンスを大きくするとＬＦ　Ｖｐｐは小さくなる。そして、第１の可変受動素子６４と第２の可変受動素子６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整して、ＬＦ　Ｖｐｐを制御することができる。なお、可変受動素子６４、６５の回路設計やＬＦ　Ｖｐｐの測定箇所に依っては可変受動素子６４、６５のインピーダンスを小さくするとＬＦ　Ｖｐｐが小さくなる場合がある。可変受動素子６４、６５の回路設計やＬＦ　Ｖｐｐの測定箇所に応じてインピーダンスを調整すればよい。
　ここで、ＬＦ　Ｖｐｐは上述した直流電圧の変動以外の要因でも変動し得る。例えば、プラズマ処理チャンバ１０の上面に電磁石を設け、処理空間１０ｓに磁界を形成する場合、当該磁界によってＬＦ　Ｖｐｐは変動し得る。したがって、このように副次的にＬＦ　Ｖｐｐが変動した場合に、本実施形態のように可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整することで、ＬＦ　Ｖｐｐを一定又は許容範囲に制御することができる。
　また例えば、任意のＬＦ　Ｖｐｐの制御目標値があり、ＲＦ電力などプロセスに関連する調整機能を変動させることができない場合がある。例えばＲＦ電力を調整すると、ウェハへの入熱の影響やプロセス性能への影響が生じ得るため、ＲＦ電力は変動させることが困難である。かかる場合、本実施形態のように可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整することで、ＬＦ　Ｖｐｐを制御目標値に制御することができる。
　また、可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整することで、ＬＦ　Ｖｐｐを制御できるので、可変受動素子６４、６５の接続先であるエッジリング１４の電圧を調整することができる。その結果、電圧によりエッジリング１４の消耗量を制御することが可能となる。
　なお、本実施形態では、可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整して、ＬＦ　Ｖｐｐを制御したが、チルト角度を制御することもできる。可変受動素子６４、６５のインピーダンスの調整によるチルト角度の制御方法は、上述した第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスの調整によるチルト角度の制御方法と同様である。
　また、本実施形態では、可変受動素子６４、６５はインピーダンスを調整することでＬＦ　Ｖｐｐを制御したが、ＨＦ　Ｖｐｐを制御するように構成されていてもよい。ここで、種々の要因でＨＦ　Ｖｐｐが変動し得る。例えば、バイアスＲＦ電源５１に代えて、バイアスＲＦ電力ＬＦ以外のパルス電圧を下部電極１２に印加するように構成されたパルス電源を用いた場合、このＨＦ　Ｖｐｐが変動しやすい。かかる場合に、可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整することでＨＦ　Ｖｐｐを一定又は許容範囲に制御することができる。
　また、本実施形態において、エッジリング１４と可変受動素子６４、６５は電気的に接続されていればよい。例えばエッジリング１４と可変受動素子６４、６５は、非接触又は容量結合で接続されていてもよい。或いは、例えば図１４に示すようにエッジリング１４と可変受動素子６４、６５は、接続部２００によって電気的に直接接続されていてもよい。この接続部２００の構成は図１１に示した接続部２００の構成と同様である。なお、エッジリング１４と可変受動素子６４、６５を電気的に直接接続する場合、バイアスＲＦ電力ＬＦの周波数が小さくても、ＬＦ　Ｖｐｐの制御性を維持するという効果を享受できる。
　また、本実施形態は、可変受動素子６４、６５はエッジリング１４に電気的に接続されていたが、可変受動素子６４、６５の接続先はこれに限定されない。例えば可変受動素子６４、６５は、下部電極１２、下部電極１２を構成している導電性部品、ＲＦ電力の伝送路、整合器５２内の回路、ソースＲＦ電源５０又はバイアスＲＦ電源５１に代えて用いられるパルス電源等に電気的に接続されていてもよい。
　また、本実施形態では、２つの可変受動素子６４、６５を設けたが、可変受動素子の数はこれに限定されない。例えば、可変受動素子６４、６５のいずれか一方のみが設けられていてもよい。第２の可変受動素子６５が省略される場合には、第１の可変受動素子６４が接地電位に接続される。また、第１の可変受動素子６４が省略される場合には、第２の可変受動素子６５が接地電位に接続される。この場合、第２の可変受動素子６５のインピーダンスが可変に構成される。但し、第１の可変受動素子６４のインピーダンスが固定であった際に備えていた機能や回路は、第２の可変受動素子６５内に統合されていてもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態では、第２のＲＦフィルタ６３のインピーダンスを調整してＬＦ　Ｖｐｐを制御し、また可変受動素子６４、６５の少なくともいずれかのインピーダンスを調整してＬＦ　Ｖｐｐ又はＨＦ　Ｖｐｐを制御したが、制御対象はＶｐｐに限定されない。例えば、制御対象として、電力や電流を制御してもよい。
＜他の実施形態＞
　以上の実施形態のエッチング装置１は容量結合型のエッチング装置であったが、本開示が適用されるエッチング装置はこれに限定されない。例えばエッチング装置は、誘導結合型のエッチング装置であってもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。例えば、上記実施形態の構成要件は任意に組み合わせることができる。当該任意の組み合せからは、組み合わせにかかるそれぞれの構成要件についての作用及び効果が当然に得られるとともに、本明細書の記載から当業者には明らかな他の作用及び他の効果が得られる。
　また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、又は、上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
　なお、以下のような構成例も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースＲＦ電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースＲＦ電源と、
バイアス電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアス電源と、
前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、
前記エッジリングと前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも１つの可変受動素子を含むＲＦフィルタと、
前記直流電源及び前記可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を制御するとともに、前記バイアス電力の電圧を許容範囲に制御するように構成される制御部と、
を備える、プラズマ処理装置。
（２）
前記エッジリングと接触する少なくとも１つの導体を備え、
前記直流電源は、前記少なくとも１つの導体を介して前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成され、
前記ＲＦフィルタは、前記少なくとも１つの導体と前記直流電源との間に電気的に接続される、前記（１）に記載のプラズマ処理装置。
（３）
前記制御部は、前記直流電源の直流電圧と前記可変受動素子のインピーダンスを同時に調整する、前記（１）又は（２）に記載のプラズマ処理装置。
（４）
前記制御部は、前記直流電源の直流電圧と前記可変受動素子のインピーダンスを個別に調整する、前記（１）又は（２）に記載のプラズマ処理装置。
（５）
前記制御部は、前記直流電源の直流電圧を調整して、前記イオンの入射角度を制御する、前記（１）～（４）のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
（６）
前記制御部は、前記可変受動素子のインピーダンスの増減を調整して、前記バイアス電力の電圧を許容範囲に制御する、前記（１）～（５）のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
（７）
前記バイアス電力の電圧又は前記バイアス電力の電圧に関連する情報を測定するセンサを備え、
前記制御部は、前記センサの測定結果に基づいて前記可変受動素子を制御する、前記（１）～（６）のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
（８）
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにＲＦ電力を生成するように構成されるＲＦ電源と、
少なくとも１つの可変受動素子と、
前記可変受動素子を制御して、前記ＲＦ電力の電圧を制御するように構成される制御部と、
を備える、プラズマ処理装置。
（９）
前記少なくとも１つの可変受動素子は、前記エッジリングに電気的に接続される、前記（８）に記載のプラズマ処理装置。
（１０）
前記エッジリングと接触する少なくとも１つの導体を備え、
前記少なくとも１つの可変受動素子は、前記少なくとも１つの導体を介して前記エッジリングに電気的に接続される、前記（９）に記載のプラズマ処理装置。
（１１）
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにＲＦ電力を生成するように構成されるＲＦ電源と、
少なくとも１つの可変受動素子と、
を備え、
前記エッチング方法は、
（ａ）基板を前記静電チャック上に載置する工程と、
（ｂ）前記ＲＦ電力によって前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成する工程と、
（ｃ）生成されたプラズマで前記基板をエッチングする工程と、
（ｄ）前記可変受動素子を制御して、前記ＲＦ電力の電圧を制御する工程と、
を含む、エッチング方法。
　　１　　　エッチング装置
　　１０　　プラズマ処理チャンバ
　　１１　　ステージ
　　１２　　下部電極
　　１３　　静電チャック
　　１４　　エッジリング
　　２１　　電極板
　　５０　　ソースＲＦ電源
　　５１　　バイアスＲＦ電源
　　６０　　直流電源
　　６２　　第１のＲＦフィルタ
　　６３　　第２のＲＦフィルタ
　　１００　制御部
　　Ｗ　　　ウェハ

Claims (11)

  1. プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、下部電極と、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
    前記基板支持体の上方に配置される上部電極と、
    前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにソースＲＦ電力を前記上部電極又は前記下部電極に供給するように構成されるソースＲＦ電源と、
    バイアス電力を前記下部電極に供給するように構成されるバイアス電源と、
    前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成される直流電源と、
    前記エッジリングと前記直流電源との間に電気的に接続され、少なくとも１つの可変受動素子を含むＲＦフィルタと、
    前記直流電源及び前記可変受動素子を制御して、前記静電チャック上に載置された基板のエッジ領域に対する前記プラズマ中のイオンの入射角度を制御するとともに、前記バイアス電力の電圧を許容範囲に制御するように構成される制御部と、
    を備える、プラズマ処理装置。
  2. 前記エッジリングと接触する少なくとも１つの導体を備え、
    前記直流電源は、前記少なくとも１つの導体を介して前記エッジリングに負極性の直流電圧を印加するように構成され、
    前記ＲＦフィルタは、前記少なくとも１つの導体と前記直流電源との間に電気的に接続される、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記制御部は、前記直流電源の直流電圧と前記可変受動素子のインピーダンスを同時に調整する、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記制御部は、前記直流電源の直流電圧と前記可変受動素子のインピーダンスを個別に調整する、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記制御部は、前記直流電源の直流電圧を調整して、前記イオンの入射角度を制御する、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記制御部は、前記可変受動素子のインピーダンスの増減を調整して、前記バイアス電力の電圧を許容範囲に制御する、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記バイアス電力の電圧又は前記バイアス電力の電圧に関連する情報を測定するセンサを備え、
    前記制御部は、前記センサの測定結果に基づいて前記可変受動素子を制御する、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  8. プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
    前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにＲＦ電力を生成するように構成されるＲＦ電源と、
    少なくとも１つの可変受動素子と、
    前記可変受動素子を制御して、前記ＲＦ電力の電圧を制御するように構成される制御部と、
    を備える、プラズマ処理装置。
  9. 前記少なくとも１つの可変受動素子は、前記エッジリングに電気的に接続される、請求項８に記載のプラズマ処理装置。
  10. 前記エッジリングと接触する少なくとも１つの導体を備え、
    前記少なくとも１つの可変受動素子は、前記少なくとも１つの導体を介して前記エッジリングに電気的に接続される、請求項９に記載のプラズマ処理装置。
  11. プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
    前記プラズマ処理装置は、
    プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持体であり、前記基板支持体は、静電チャックと、前記静電チャック上に載置された基板を囲むように配置されるエッジリングとを含む、基板支持体と、
    前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成するためにＲＦ電力を生成するように構成されるＲＦ電源と、
    少なくとも１つの可変受動素子と、
    を備え、
    前記エッチング方法は、
    （ａ）基板を前記静電チャック上に載置する工程と、
    （ｂ）前記ＲＦ電力によって前記プラズマ処理チャンバ内のガスからプラズマを生成する工程と、
    （ｃ）生成されたプラズマで前記基板をエッチングする工程と、
    （ｄ）前記可変受動素子を制御して、前記ＲＦ電力の電圧を制御する工程と、
    を含む、エッチング方法。
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