TWI544542B - 基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Description

基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於對基板施行電漿處理之基板處理裝置及基板處理方法。
習知技術中，在包含下部電極與平行於該下部電極而被配置之上部電極之基板處理裝置中，可於下部電極及上部電極之間之處理空間產生電漿，藉由該電漿對載置於下部電極之基板，例如半導體元件用晶圓(以下僅稱「晶圓」)施行所希望之電漿處理。
又，處理空間中電漿之密度分布對施行於晶圓之電漿處理之均一性影響相當大，故有人提出改善處理空間中電漿之密度分布之各種技術。
例如有人提出在將上部電極分為內側電極及外側電極，分別對內側電極及外側電極施加直流電壓時，於內側電極電位與外側電極電位之間設置差值(參照例如專利文獻1)。若對矽等半導體所構成之上部電極施加負的直流電壓，即會將陽離子導入上部電極，該上部電極釋放與陽離子之碰撞而產生之二次電子，導致該二次電子流入處理空間中之電漿內。且為填補被釋放之二次電子，電流自直流電源流往上部電極。被釋放之二次電子雖變更電漿之密度分布，但藉由在內側電極電位與外側電極電位之間設置差值，可調整分別導入內側電極及外側電極之陽離子數，乃至於調整被釋放之二次電子數，改善電漿之密度分布。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】
日本特開2006-286814號公報
然而，專利文獻1之技術中有下列問題：
因積極的導入陽離子，內側電極及外側電極分別被陽離子所噴濺，因而有損耗，且因流入電漿之電子產生焦耳熱，上部電極因該焦耳熱而受到加熱，導致損耗更為激烈。
並且，因應於上部電極或以直流方式使二次電子接地的位置之表面狀態，直流電流會變得不穩定，導致電漿處理特性之再現性降低。亦即，亦有電漿處理性能不穩定之問題。
又，為消除處理空間中二次電子之過剩狀態，尚需將以直流方式使二次電子接地的位置，例如接地電極，設置於包含處理空間之處理室內。
本發明之目的在於提供一種基板處理裝置及基板處理方法，可防止上部電極損耗，並使電漿處理性能穩定，且可提升處理空間中電漿密度分布之可控制性。
為達成上述目的，申請專利範圍第1項之基板處理裝置包含：下部電極，連接高頻電源且載置基板；上部電極，與該下部電極對向配置；及處理空間，位於該下部電極及該上部電極之間；且使用產生於該處理空間之電漿對該被載置之基板施行電漿處理，該基板處理裝置之特徵在於：具有介電材料構件，該介電材料構件包覆該上部電極中面對該處理空間之部分，該上部電極被分為下列者：內側電極，與該被載置之基板的中央部對向；及外側電極，與該被載置之基板的周緣部對向；該內側電極與該外側電極彼此電性絕緣，對該內側電極施加直流電壓，且該外側電極電性接地。
申請專利範圍第2項係根據申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該內側電極連接可變直流電源。
申請專利範圍第3項係根據申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該外側電極經由可變電容濾波器電性接地。
申請專利範圍第4項係根據申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中對該外側電極亦施加另一直流電壓。
為達成上述目的，申請專利範圍第5項之基板處理方法於一基板處理裝置中進行，該基板處理裝置包含：下部電極，連接高頻電源且載置基板；上部電極，與該下部電極對向配置；及處理空間，位於該下部電極及該上部電極之間；且該上部電極被分為下列者：內側電極，與該被載置之基板的中央部對向；及外側電極，與該被載置之基板的周緣部對向；且該內側電極與該外側電極彼此電性絕緣，該基板處理方法使用產生於該處理空間之電漿對該被載置之基板施行電漿處理，該基板處理方法之特徵在於：以介電材料構件包覆該上部電極中面對該處理空間之部分，對該內側電極施加直流電壓，且該外側電極電性接地。
申請專利範圍第6項係根據申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對應該電漿處理之處理條件變更對該內側電極所施加之直流電壓值。
申請專利範圍第7項係根據申請專利範圍第6項之基板處理方法，其中進行該電漿處理時，在該被載置之基板的中央部之蝕刻速率高於該被載置之基板的周緣部之蝕刻速率之情形下，對該內側電極施加正的直流電壓。
申請專利範圍第8項係根據申請專利範圍第6項之基板處理方法，其中進行該電漿處理時，在該被載置之基板的中央部之蝕刻速率低於該被載置之基板的周緣部之蝕刻速率之情形下，對該內側電極施加負的直流電壓。
申請專利範圍第9項係根據申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對應該電漿處理之處理條件，變更該介電材料構件為厚度、介電常數及表面積至少其中之一被變更之另一介電材料構件。
申請專利範圍第10項係根據申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中該外側電極經由具有可變電容器之可變電容濾波器電性接地，對應該電漿處理之處理條件變更該可變電容器的電容時，在包含該可變電容濾波器之電壓特性中之共振點範圍內，變更該可變電容濾波器中之電位差。
申請專利範圍第11項係根據申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對該外側電極亦施加另一直流電壓，對應該電漿處理之處理條件，調整該內側電極電位與該外側電極電位之差。
申請專利範圍第12項係根據申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中對該外側電極施加另一直流電壓，俾使該外側電極電位係與該內側電極電位相反之電位。
依本發明，上部電極中面對處理空間之部分由介電材料構件包覆，故上部電極不被陽離子所噴濺。且介電材料構件阻擋電子，故電子不流入電漿。亦即，直流電流不流動，故可防止因焦耳熱而導致上部電極受到加熱，可防止上部電極損耗。又，電子不過度地流入電漿，故直流電流不流動，其結果，可使電漿處理之性能穩定，且使電子直流接地位置不需要設於處理空間。
且依本發明，對上部電極之內側電極施加直流電壓，且上部電極之外側電極電性接地，故可使內側電極和下部電極之間的電位差，與外側電極和下部電極之間的電位差不同。改變電位差即亦改變電漿密度分布，故可使內側電極和下部電極之間的電漿密度與外側電極和下部電極之間的電漿密度不同。其結果，可提升處理空間中電漿密度分布之可控制性。
以下，參照圖式並同時說明關於本發明的實施形態。
首先，說明關於依本發明的第1實施形態之基板處理裝置。
圖1係概略顯示依本實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。本基板處理裝置對作為基板之晶圓施行電漿蝕刻處理。
圖1中，基板處理裝置10具有收納例如直徑300mm之晶圓W之腔室11，該腔室11內部中配置有載置半導體元件用晶圓W之圓柱狀基座12(下部電極)。基板處理裝置10中，藉由腔室11的內部側壁與基座12的側面形成側面排氣通道13。於此側面排氣通道13的途中配置有排氣板14。
排氣板14係具有多數穿通孔之板狀構件，作為將腔室11內部分隔為上部與下部之間隔板。由於排氣板14，被分隔之腔室11內部之上部(以下稱「處理室」)15會如後述產生電漿。且腔室11內部之下部(以下稱「排氣室(歧管)」)16連接用以將腔室11內部氣體排出之排氣管17。排氣板14補捉或反射產生於處理室15之電漿，以防止朝歧管16漏洩。
排氣管17連接TMP(Turbo Molecular Pump)及DP(Dry Pump)(皆不圖示)，此等泵將腔室11內部抽真空以進行減壓。又，腔室11內部之壓力藉由APC閥(不圖示)加以控制。
第1高頻電源18經由第1匹配器19連接於腔室11內部之基座12，且第2高頻電源20經由第2匹配器21連接於腔室11內部之基座12，第1高頻電源18對基座12供給相對較高頻率，例如40MHz之電漿產生用高頻電力，第2高頻電源20對基座12供給相對較低頻率，例如2MHz之離子導入用高頻電力。藉此，基座12用作為下部電極。且第1匹配器19及第2匹配器21減少自基座12之高頻電力的反射，以使高頻電力對基座12之供給效率為最大。
基座12之上部呈小徑圓柱自大徑圓柱前端沿同心軸突出之形狀，於該上部形成段差，俾包圍小徑圓柱。於小徑圓柱前端配置有：於內部具有靜電電極板22、陶瓷所構成之靜電吸盤23。靜電電極板22連接第1可變直流電源24，若對靜電電極板22施加正的直流電壓，於晶圓W中靜電吸盤23側之一面(以下稱「背面」)即會產生負電位，於靜電電極板22和晶圓W的背面之間產生電位差，靜電吸盤23藉由起因於該電位差之庫侖力或強生-拉貝克力(Johnsen-Rahbek’s force)吸附固持晶圓W。
且於基座12上部，聚焦環25載置在基座12之上部中之段差，俾包圍由靜電吸盤23吸附固持之晶圓W。聚焦環25由矽(Si)所構成。亦即，聚焦環25由半導體所構成，故電漿分布區域不僅在晶圓W上，並擴大至該聚焦環25上。
於腔室11之頂棚部配置有噴淋頭26，俾夾隔著處理空間PS與基座12對向。噴淋頭26包含：介電材料板27(介電材料構件)；上部電極板28(上部電極)；冷卻板29，以可裝卸之方式藉由懸垂方式支持該上部電極板28；與蓋體30，包覆該冷卻板29。
介電材料板27係例如二氧化矽(SiO2)、碳化矽(SiC)或氧化釔(Y2O3)等陶瓷、石英等玻璃或結晶般具有電漿承受性之絕緣材料所構成之圓板狀構件，完全包覆上部電極板28面對處理空間PS之部分(下表面)。上部電極板28係半導體，例如矽所構成之圓板狀構件。介電材料板27及上部電極板28中形成有貫通於其中，且連通後述冷卻板29中之緩衝室之多數氣體孔(不圖示)。且冷卻板29之內部中設有緩衝室(不圖示)，自處理氣體供給裝置(不圖示)經由處理氣體供給管31對此緩衝室供給處理氣體。處理氣體供給裝置適當調整，例如各種氣體之流量比，以產生混合氣體，經由處理氣體供給管31、緩衝室及氣體孔將該混合氣體導入處理空間PS。
且將噴淋頭26之上部電極板28分為與載置於基座12之晶圓W的中央部對向之內側電極28a；和與該晶圓W的周緣部對向之外側電極28b，在內側電極28a和外側電極28b之間夾設有：使內側電極28a和外側電極28b電性絕緣、係環狀絕緣性構件之絕緣環32。內側電極28a連接第2可變直流電源33，對內側電極28a施加正的直流電壓。第2可變直流電源33可變更對內側電極28a施加之直流電壓值，故內側電極28a之電位可變更。且外側電極28b不連接直流電源等而電性接地。
基板處理裝置10中，被導入處理空間PS之處理氣體，由於受到自第1高頻電源18經由基座12對處理空間PS施加之電漿產生用高頻電力之激發而成為電漿。將該電漿中之陽離子導入晶圓W，對該晶圓W施行電漿蝕刻處理。此時，上部電極板28由介電材料板27包覆，故不受陽離子之噴濺，上部電極板28不損耗。
圖2係圖1之基板處理裝置中關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
圖2之電路中，在第1高頻電源18及接地部之間存在下列者：第1路徑L1，自第1高頻電源18經由處理空間PS、內側電極28a及第2可變直流電源33抵達接地部；及第2路徑L2，自第1高頻電源18經由處理空間PS及外側電極28b抵達接地部；且第1路徑L1與第2路徑L2並列連接。
第1路徑L1中，可將處理空間PS及內側電極28a視為相互串聯連接之電容器C1及電容器C2，第2路徑L2中，可將處理空間PS及外側電極28b視為相互串聯連接之電容器C3及電容器C4。
圖2之電路中，於第1路徑L1，電容器C2與接地部之間夾設有第2可變直流電源33，該第2可變直流電源33對電容器C2(內側電極28a)施加正的直流電壓，故電容器C1和電容器C2中之電位差的合計，小於電容器C3和電容器C4中之電位差的合計。其結果，電容器C1中之電位差小於電容器C3中之電位差。在此，可將電容器C1中之電位差視為處理空間PS中之內側電極28a和基座12之間的電位差，可將電容器C3中之電位差視為處理空間PS中外側電極28b和基座12之間的電位差。一般而言，處理空間中電位差若大電場即強，電漿密度即高，處理空間中電位差若小電場即弱，電漿密度即低。
因此，基板處理裝置10中，可使處理空間PS中內側電極28a和基座12之間的電漿密度低於外側電極28b和基座12之間的電漿密度。
且圖2之電路中，當第2可變直流電源33對電容器C2(內側電極28a)施加負的直流電壓時，電容器C1和電容器C2中之電位差的合計大於電容器C3和電容器C4中之電位差的合計。其結果，可使電容器C1中之電位差大於電容器C3中之電位差，藉此，內側電極28a和基座12之間的電漿密度可高於外側電極28b和基座12之間的電漿密度。
亦即，藉由在內側電極28a和接地部之間夾設第2可變直流電源33，可提升電漿密度分布之可控制性，藉此，可提升電漿蝕刻處理時蝕刻速率之均一性。
例如，電漿蝕刻處理中，晶圓W的中央部之蝕刻速率高於晶圓W的周緣部之蝕刻速率時(參照圖3實線)，藉由自第2可變直流電源33對電容器C2(內側電極28a)施加正的直流電壓，可降低晶圓W的中央部中之電漿密度，藉此，可降低晶圓W的中央部之蝕刻速率(參照圖3虛線)。且在晶圓W的中央部之蝕刻速率低於晶圓W的周緣部之蝕刻速率時(參照圖4實線)，藉由自第2可變直流電源33對電容器C2(內側電極28a)施加負的直流電壓，可提高晶圓W的中央部中之電漿密度，藉此，可使晶圓W的中央部之蝕刻速率上昇(參照圖4虛線)。
且基板處理裝置10中，可藉由第2可變直流電源33變更內側電極28a之電位，故可積極變更電容器C1和電容器C2中電位差之合計，乃至於可積極變更電容器C1中之電位差(內側電極28a和基座12之間的電位差)。在此，若對應電漿蝕刻處理之處理條件，例如氣體種類、處理空間PS之壓力、電漿產生用高頻電力之大小，變更對內側電極28a所施加之直流電壓值，即可在內側電極28a和基座12之間實現適於電漿蝕刻處理的處理條件之電漿密度分布。
按照依本實施形態之基板處理裝置10，上部電極板28中面對處理空間PS之部分由介電材料板27包覆，故上部電極板28不被陽離子所噴濺。且介電材料板27阻擋電子，故電子不流入電漿。亦即，直流電流不流動，故可防止因焦耳熱而導致對上部電極板28之加熱，可防止上部電極板28之損耗。又，電子不過度地流入電漿，故直流電流不流動，其結果，可使電漿處理性能穩定，且使電子直流接地位置不需設於包含處理空間PS之腔室11內。
且按照依本實施形態之基板處理裝置10，對上部電極板28之內側電極28a施加直流電壓，且上部電極板28之外側電極28b電性接地，故可使內側電極28a和基座12之間的電位差，與外側電極28b和基座12之間的電位差不同。電位差若改變電場強度即會改變，電漿密度分布亦會改變，故可使內側電極28a和基座12之間的電漿密度與外側電極28b和基座12之間的電漿密度不同。其結果，可提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
且基板處理裝置10中，可變更內側電極28a之電位，故可積極變更內側電極28a和基座12之間的電位差。其結果，可提升內側電極28a和基座12之間的電漿密度分布之可控制性。
上述基板處理裝置10中，介電材料板27亦可對應電漿處理處理條件而變更為厚度、介電常數及表面積至少其中之一被變更之另一介電材料板。介電常數及表面積至少其中之一若被變更，圖2之電路中，電容器C1或電容器C3之電容即被變更，電位差被變更，故電容器C2或電容器C4中電位差亦被變更。亦即，可變更處理空間PS中之電漿密度分布，可更提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
且上述基板處理裝置10中，內側電極28a雖連接第2可變直流電源33，外側電極28b接地，但亦可對應電漿蝕刻處理之處理條件或結果，使內側電極28a接地，且使可變直流電源連接外側電極28b，對外側電極28b施加直流電壓。藉此亦可使內側電極28a和基座12之間的電漿密度，與外側電極28b和基座12之間的電漿密度不同，藉此，可提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
又，上述基板處理裝置10中，雖使第2可變直流電源33連接內側電極28a，但亦可使僅施加既定值直流電壓之固定直流電源連接該內側電極28a。
其次，詳細說明關於依本發明的第2實施形態之基板處理裝置。
本實施形態其構成、作用基本上與上述第1實施形態相同，故關於重複之構成、作用省略說明，以下說明關於不同之構成、作用。
圖5係概略顯示依本實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。
圖5中基板處理裝置34內，外側電極28b連接可變電容濾波器35，外側電極28b經由該可變電容濾波器35接地。可變電容濾波器35內建並聯連接之複數可變電容器，作為截斷既定頻率以上之高頻電流之高截濾波器。且施加高頻電壓時，藉由變更內建之可變電容器之電容，可變更該可變電容濾波器35中之電位差，其結果，可變更連接可變電容濾波器35之電極電位。
圖6係圖5之基板處理裝置中，關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
圖6之電路中存在有圖2中之第1路徑L1，與自第1高頻電源18經由處理空間PS、外側電極28b及可變電容濾波器35抵達接地部之第3路徑L3，第1路徑L1與第3路徑L3並列連接。第3路徑L3中，可視為可變電容濾波器35串聯連接電容器C3(處理空間PS)及電容器C4(外側電極28b)。
圖6之電路中，在第3路徑L3內，電容器C4與接地部之間夾設有可變電容濾波器35，該可變電容濾波器35變更電容器C4之電位，故可積極變更電容器C3和電容器C4中之電位差的合計，乃至於可積極變更電容器C3中之電位差(處理空間PS中外側電極28b和基座12之間的電位差)。其結果，不僅可提升內側電極28a和基座12之間電漿密度分布之可控制性，亦可提升外側電極28b和基座12之間電漿密度分布之可控制性，藉此，可更提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
在此，於基板處理裝置34中，宜對應電漿蝕刻處理之處理條件積極變更電容器C3中之電位差。藉此，可在外側電極28b和基座12之間實現適於電漿蝕刻處理之處理條件之電漿密度分布。
且可變電容濾波器35中，可藉由變更內建之可變電容器的電容，變更該可變電容濾波器35中之電位差，而變更後之電容以可變電容濾波器35所具備之校準(方位)表示，可變電容濾波器35中之電位差(電壓特性)如圖7所示變化。在此，可變電容濾波器35中之電壓特性包含電位差大致為0之共振點，與電位差極大之共振點。又，可變電容濾波器35中之電壓特性對應處理條件顯示不同之變化態樣。圖中之「◆」、「■」或「●」顯示分別不同處理條件下之電壓特性。
基板處理裝置34中，對應電漿蝕刻處理之處理條件變更可變電容濾波器35中之電位差以變更電容器C3中之電位差時，宜在包含可變電容濾波器35之電壓特性中之共振點範圍內，變更該可變電容濾波器35中之電位差。藉此，可大幅變更電容器C3中之電位差，故可大幅提升外側電極28b和基座12之間電漿密度分布之可控制性。
上述基板處理裝置34中，內側電極28a雖連接第2可變直流電源33，外側電極28b連接可變電容濾波器35，但內側電極28a亦可連接可變電容濾波器35，且第2可變直流電源33連接外側電極28b。藉此亦可使內側電極28a和基座12之間的電漿密度與外側電極28b和基座12之間的電漿密度不同，藉此，可更提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
其次，詳細說明關於依本發明的第3實施形態之基板處理裝置。
本實施形態其構成、作用基本上與上述第1實施形態相同，故省略關於重複之構成、作用之說明，以下說明關於不同之構成、作用。
圖8係概略顯示依本實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。
圖8中，於基板處理裝置36內，外側電極28b連接第3可變直流電源37，對外側電極28b施加正的直流電壓。第3可變直流電源37可變更對外側電極28b施加之直流電壓值，故外側電極28b之電位可變更。
圖9係圖8基板處理裝置中關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
圖9之電路中，存在有圖2中之第1路徑L1，與自第1高頻電源18經由處理空間PS、外側電極28b及第3可變直流電源37抵達接地部之第4路徑L4，且第1路徑L1與第4路徑L4並列連接。第4路徑L4中，可視為第3可變直流電源37串聯連接電容器C3(處理空間PS)及電容器C4(外側電極28b)。
圖9之電路中，於第4路徑L4內，電容器C4與接地部之間夾設有第3可變直流電源37，該第3可變直流電源37對電容器C4施加正的直流電壓，故相較於外側電極28b直接接地時，電容器C3和電容器C4中之電位差的合計小。另一方面，若第3可變直流電源37對電容器C4施加負的直流電壓，電容器C3和電容器C4中之電位差的合計即會變大。
因此，基板處理裝置36中，可積極變更電容器C3中之電位差(外側電極28b和基座12之間的電位差)。亦即，不僅可提升內側電極28a和基座12之間電漿密度分布之可控制性，亦可提升外側電極28b和基座12之間電漿密度分布之可控制性，故可更提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
特別是令第2可變直流電源33對電容器C2施加正的直流電壓，使內側電極28a產生正電位，並令第3可變直流電源37對電容器C4施加負的直流電壓，使外側電極28b產生負電位時，可增大電容器C1中之電位差與電容器C3中之電位差之絕對值差，藉此，可確實改善偏置大的蝕刻速率分布。又，亦可對電容器C2施加負的直流電壓以使內側電極28a產生負電位，並對電容器C4施加正的直流電壓以使外側電極28b產生正電位，藉此亦可確實改善偏置大的蝕刻速率分布。
且基板處理裝置36中不僅內側電極28a之電位可變更，外側電極28b之電位亦可變更，故適合對應電漿蝕刻處理之處理條件，調整內側電極28a之電位與外側電極28b之電位之差。藉此，可精細地調整內側電極28a和基座12之間的電漿密度，與外側電極28b和基座12之間的電漿密度之差，藉此，可實現更適於電漿蝕刻處理之處理條件之電漿密度分布。
上述各實施形態中，上部電極板28雖不相對於基座12移動，但亦可使噴淋頭26可沿上下方向移動，使上部電極板28可相對於基座12移動。此時，圖2、6及9之電路中之電容器C1或電容器C3之電容可變更，故可精細地調整電容器C1或電容器C3中之電位差，藉此，可更提升處理空間PS中電漿密度分布之可控制性。
上述依各實施形態之基板處理裝置施行電漿蝕刻處理之基板不限於半導體元件用晶圓，亦可係用於包含LCD(Liquid Crystal Display)等之FPD(Flat Panel Display)等之各種基板或光罩、CD基板、印刷基板等。
又，關於本發明，雖已使用上述各實施形態進行說明，但本發明不由上述各實施形態所限定。
本發明之目的亦可藉由對電腦等供給記錄有實現上述各實施形態功能之軟體程式之記憶媒體，電腦之CPU讀取由記憶媒體容納之程式並實行以達成之。
此時，自記憶媒體所讀取之程式本身實現上述各實施形態之功能，程式及記憶有該程式之記憶媒體構成本發明。
且作為用以供給程式之記憶媒體，係例如RAM、NV-RAM、軟(註冊商標)碟、硬碟、磁光碟、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD(DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)等光碟、磁帶、非揮發性記憶卡、其他ROM等可記憶上述程式者即可。或是上述程式亦可自連接網際網路、商用網路或是區域網路等，非圖示之其他電腦或資料庫等下載，藉此對電腦供給。
且亦包含下列情形：不僅藉由實行電腦之CPU所讀取之程式，實現上述各實施形態之功能，亦根據該程式之指示，在CPU上運轉之OS(作業系統)等進行一部分或全部實際之處理，藉由此處理實現上述各實施形態之功能。
且亦包含下列情形：將自記憶媒體讀取之程式寫入***電腦之功能擴充板或連接電腦之功能擴充單元中所包含之記憶體後，根據該程式之指示，該功能擴充板或功能擴充單元中所包含之CPU等進行一部分或全部實際之處理，藉由此處理實現上述各實施形態之功能。
上述程式之形態亦可由藉由目的碼、解譯器實行之程式、對OS供給之腳本資料等形態構成。
C1~C4．．．電容器
L1~L4．．．路徑
PS．．．處理空間
W．．．晶圓
10．．．基板處理裝置
11．．．腔室
12．．．基座
13．．．側面排氣通道
14．．．排氣板
15．．．腔室內部上部(處理室)
16．．．腔室內部下部(排氣室)(歧管)
17．．．排氣管
18．．．第1高頻電源
19．．．第1匹配器
20．．．第2高頻電源
21．．．第2匹配器
22．．．靜電電極板
23．．．靜電吸盤
24．．．第1可變直流電源
25．．．聚焦環
26．．．噴淋頭
27．．．介電材料板
28．．．上部電極板
28a．．．內側電極
28b．．．外側電極
29．．．冷卻板
30．．．蓋體
31．．．處理氣體供給管
32．．．絕緣環
33．．．第2可變直流電源
34．．．基板處理裝置
35．．．可變電容濾波器
36．．．基板處理裝置
37．．．第3可變直流電源
圖1係概略顯示依本發明的第1實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。
圖2係圖1基板處理裝置中關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
圖3係用以說明依圖1基板處理裝置提升蝕刻速率均一性之一例之說明圖。
圖4係用以說明依圖1基板處理裝置提升蝕刻速率均一性之另一例之說明圖。
圖5係概略顯示依本發明的第2實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。
圖6係圖5基板處理裝置中關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
圖7係圖6中可變電容濾波器電壓特性之顯示圖。
圖8係概略顯示依本發明的第3實施形態之基板處理裝置構成之剖面圖。
圖9係圖8基板處理裝置中關於電漿產生用高頻電力之電路之示意圖。
PS．．．處理空間
W．．．晶圓
10．．．基板處理裝置
11．．．腔室
12．．．基座
13．．．側面排氣通道
14．．．排氣板
15．．．腔室內部上部(處理室)
16．．．腔室內部下部(排氣室)(歧管)
17．．．排氣管
18．．．第1高頻電源
19．．．第1匹配器
20．．．第2高頻電源
21．．．第2匹配器
22．．．靜電電極板
23．．．靜電吸盤
24．．．第1可變直流電源
25．．．聚焦環
26．．．噴淋頭
27．．．介電材料板
28．．．上部電極板
28a．．．內側電極
28b．．．外側電極
29．．．冷卻板
30．．．蓋體
31．．．處理氣體供給管
32．．．絕緣環
33．．．第2可變直流電源

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置，包含：下部電極，連接高頻電源且載置基板；上部電極，與該下部電極對向配置；及處理空間，位於該下部電極及該上部電極之間；且使用產生於該處理空間之電漿對該被載置之基板施行電漿處理，該基板處理裝置之特徵在於：具有介電材料構件，該介電材料構件包覆該上部電極中面對該處理空間之部分，該上部電極被分為下列者：內側電極，與該被載置之基板的中央部對向；及外側電極，與該被載置之基板的周緣部對向；該內側電極與該外側電極彼此電性絕緣，對該內側電極施加直流電壓，且該外側電極電性接地，該介電材料構件抑制電子從該上部電極流入至電漿，在該內側電極和該外側電極之間夾設有環狀絕緣性構件。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該內側電極連接可變直流電源。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該外側電極經由可變電容濾波器電性接地。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中對該外側電極亦施加另一直流電壓。
  5. 一種基板處理方法，於一基板處理裝置中進行，該基板處理裝置包含：下部電極，連接高頻電源且載置基板；上部電極，與該下部電極對向配置；及處理空間，位於該下部電極及該上部電極之間；且該上部電極被分為下列者：內側電極，與該被載置之基板的中央部對向；及 外側電極，與該被載置之基板的周緣部對向；且該內側電極與該外側電極彼此電性絕緣，該基板處理方法使用產生於該處理空間之電漿對該被載置之基板施行電漿處理，該基板處理方法之特徵在於：以介電材料構件包覆該上部電極中面對該處理空間之部分，對該內側電極施加直流電壓，且該外側電極電性接地，該介電材料構件抑制電子從該上部電極流入至電漿，在該內側電極和該外側電極之間夾設有環狀絕緣性構件。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對應該電漿處理之處理條件變更對該內側電極所施加之直流電壓值。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理方法，其中進行該電漿處理時，在該被載置之基板的中央部之蝕刻速率高於該被載置之基板的周緣部之蝕刻速率之情形下，對該內側電極施加正的直流電壓。
  8. 如申請專利範圍第6項之基板處理方法，其中進行該電漿處理時，在該被載置之基板的中央部之蝕刻速率低於該被載置之基板的周緣部之蝕刻速率之情形下，對該內側電極施加負的直流電壓。
  9. 如申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對應該電漿處理之處理條件，變更該介電材料構件為厚度、介電常數及表面積至少其中之一被變更之另一介電材料構件。
  10. 如申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中該外側電極經由具有可變電容器之可變電容濾波器電性接地，對應該電漿處理之處理條件變更該可變電容器的電容時，在包含該可變電容濾波器之電壓特性中之共振點範圍內，變更該可變電容濾波器中之電位差。
  11. 如申請專利範圍第5項之基板處理方法，其中對該外側電極亦施加另一直流電壓，對應該電漿處理之處理條件，調整該內側電極電位與該外側 電極電位之差。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板處理方法，其中對該外側電極施加另一直流電壓，俾使該外側電極電位係與該內側電極電位相反之電位。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014042192A1 (ja) * 2012-09-13 2014-03-20 東京エレクトロン株式会社 被処理基体を処理する方法、及びプラズマ処理装置
JP6063264B2 (ja) * 2012-09-13 2017-01-18 東京エレクトロン株式会社 被処理基体を処理する方法、及びプラズマ処理装置
KR102038647B1 (ko) * 2013-06-21 2019-10-30 주식회사 원익아이피에스 기판 지지 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
CN103607836A (zh) * 2013-11-27 2014-02-26 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 一种新型等离子体处理装置
JP6574547B2 (ja) * 2013-12-12 2019-09-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2016225506A (ja) * 2015-06-01 2016-12-28 東京エレクトロン株式会社 表面改質装置、接合システム、表面改質方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
KR101800321B1 (ko) * 2016-04-18 2017-11-22 최상준 건식 에칭장치
JP6745199B2 (ja) * 2016-06-10 2020-08-26 東京エレクトロン株式会社 銅層をエッチングする方法
KR101913684B1 (ko) * 2016-10-21 2018-11-01 주식회사 볼트크리에이션 건식 에칭장치 및 그 제어방법
US11688586B2 (en) 2018-08-30 2023-06-27 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for plasma processing
JP7246154B2 (ja) * 2018-10-02 2023-03-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び静電吸着方法
JP7412268B2 (ja) * 2020-05-11 2024-01-12 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN111600573B (zh) * 2020-05-31 2021-04-16 诺思(天津)微***有限责任公司 滤波器、多工器、通信设备及滤波器制造方法
CN114334700A (zh) * 2020-09-29 2022-04-12 长鑫存储技术有限公司 半导体设备电极板的安装治具
WO2023027199A1 (ko) * 2021-08-23 2023-03-02 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61278144A (ja) * 1985-06-01 1986-12-09 Anelva Corp プラズマ処理装置
JP2837993B2 (ja) * 1992-06-19 1998-12-16 松下電工株式会社 プラズマ処理方法およびその装置
JPH07226395A (ja) * 1994-02-15 1995-08-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空プラズマ処理装置
US5680013A (en) * 1994-03-15 1997-10-21 Applied Materials, Inc. Ceramic protection for heated metal surfaces of plasma processing chamber exposed to chemically aggressive gaseous environment therein and method of protecting such heated metal surfaces
JP2921499B2 (ja) * 1996-07-30 1999-07-19 日本電気株式会社 プラズマ処理装置
JP4514911B2 (ja) * 2000-07-19 2010-07-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP4753276B2 (ja) * 2002-11-26 2011-08-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US20040118344A1 (en) * 2002-12-20 2004-06-24 Lam Research Corporation System and method for controlling plasma with an adjustable coupling to ground circuit
JP4704088B2 (ja) * 2005-03-31 2011-06-15 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US20080226838A1 (en) * 2007-03-12 2008-09-18 Kochi Industrial Promotion Center Plasma CVD apparatus and film deposition method
JP2008288348A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Canon Inc プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5231038B2 (ja) * 2008-02-18 2013-07-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法、ならびに記憶媒体
JP2009239012A (ja) * 2008-03-27 2009-10-15 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマエッチング方法

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