射频匹配器和上电极11及下电极10电连接。第一射频功率供应单元和第二射频功率供应单元的其中一个为等离子体射频功率源(source RF)，另一个为偏置射频功率源(bias RF)。
[0033]如图1所示，在本实施例中第二射频功率供应单元包括第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3，第二射频功率源RF2通过射频匹配器与下电极10电连接，第三射频功率源RF3通过射频匹配器与上电极11电连接。在本实施例中，第三射频功率源RF3为独立的射频功率源。当然，在其他实施例中，第三射频功率源RF3也可以不是独立的射频功率源，此时第二射频功率供应单元可包括第二射频功率源RF2及功率分配器，功率源RF2通过功率分配器分配施加到上电极11的射频功率源RF3。
[0034]在本发明中，第二射频功率供应单元是以脉冲的方式输出射频功率，并且其输出至上电极11的第二射频功率P2与输出至下电极10的第三射频功率P3为反相的脉冲信号。这里，“反相的脉冲信号”的含义为两个射频功率的脉冲信号周期相同，占空比之和为100%。
[0035]如图1所示，在本实施例中，等离子体处理装置是通过脉冲信号控制单元12产生的脉冲的高低电平来控制第二射频功率供应单元射频功率的输出。具体来说，脉冲信号控制单元12与第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3电连接，分别提供脉冲信号来对第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3的开启时间和关闭时间进行控制，当脉冲为高电平时相应的射频功率源输出射频功率，低电平时停止输出射频功率，从而使得第二射频功率P2与第三射频功率P3为反相的脉冲信号。在本发明的其他实施例中，也可不设脉冲信号控制单元12，而是通过一个射频功率源对其他功率源的输出功率进行控制。例如第二射频功率源RF2可包括第二射频功率产生器和与第二射频功率产生器相连的第二射频信号发生器，第三射频功率源RF3包括与第二射频信号发生器相连的第三射频功率产生器，第二射频信号发生器对第二射频功率产生器提供脉冲信号，并对第三射频功率产生器提供反相的脉冲信号(如通过反相器)，使得第二射频功率产生器和第三射频功率产生器产生的第二射频功率P2与第三射频功率P3为反相的脉冲信号。
[0036]第一射频功率供应单元包括第一射频功率源RF1，其可以是以脉冲的方式输出射频功率，也可以是以连续方式输出射频功率。当第一射频功率源RFl以脉冲的方式输出第一射频功率Pl时，也可以通过脉冲信号控制单元12或第二射频信号发生器来控制其射频信功率产生器的输出。
[0037]如前所述，本发明的第一射频功率供应单元和第二射频功率供应单元的其中一个为等离子体射频功率源(source RF)，另一个为偏置射频功率源(bias RF)，以下将结合具体实施例对本发明的等离子体处理装置在第一射频功率供应单元为等离子体射频功率源(source RF)时以及第一射频功率供应单元为偏置射频功率源(bias RF)的情况进行详细说明。
[0038]第一实施例
[0039]请参考图2a和图2b，本实施例中第一射频功率供应单元为等离子体射频功率源(source RF)、第二射频功率供应单元为偏置射频功率源(bias RF)。
[0040]如图所示，第一射频功率源RFl与下电极10电连接，用以在上下电极之间形成射频电场，被该射频电场加速的电子与腔室内的反应气体的分子发生电尚冲撞，对反应气体电离以生成等离子体。
[0041]第二射频功率源RF2与下电极10电连接，第三射频功率源RF3与上电极11电连接。脉冲控制单元12与第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3电连接，控制功率源所产生的第二射频功率P2和第三射频功率P3为同步反相脉冲信号。这里所说的“同步反相脉冲信号”的含义为，两个脉冲信号的相位、频率均相同，占空比之和为100%，简单来说，即射频功率P2为高电平时，射频功率P3为低电平，反之亦然。其中，第二、第三射频功率的脉冲频率可为10-100000赫兹，信号占空比范围为10%?90%。
[0042]如图2a所示，当第二射频功率P2为高电平时，第三射频功率P3为低电平，此时第二射频功率P2在待处理基板附近施加负的偏置电压，负的偏置电压在基板附近产生等离子体鞘层(Plasma sheath)，造成体等离子体位置更接近上电极11。此外，负的偏置电压使正离子向下电极加速进入到待处理基板，从而进行正离子刻蚀。在正离子刻蚀过程中，部分正离子滞留在刻蚀图形的底部。
[0043]请参考图2b，当第二射频功率P2为低电平，第三射频功率P3为高电平时，第三射频功率P3在上电极11附近施加负的偏置电压，负的偏置电压在上电极附近产生等离子体鞘层，迫使等离子体位置更接近下电极。负的偏置电压施加在上电极11上，使正离子在等离子体鞘层中被加速而冲撞上电极11，正离子冲撞能量增加，产生的二次电子也增多。然后，二次电子在等离子体鞘层中向下电极加速，进入刻蚀图形的底部。此外由于等离子体位置更接近下电极，等离子体的失活电子附着于中性的分子和原子或原子团等所生成的负离子进入刻蚀图形的底部的速度也有所增加。如此，二次电子和负离子与底部的正离子中和。
[0044]由以上可知，通过将第二射频功率P2和第三射频功率P3为同步反相脉冲信号，当第二射频功率P2为高电平时，进行正离子刻蚀，当第三射频功率P3为高电平时，进行刻蚀图形底部的电中和，可改善刻蚀图形的扭曲变形。
[0045]第二实施例
[0046]本实施例中第一射频功率供应单元为等离子体射频功率源(source RF)、第二射频功率供应单元为偏置射频功率源(bias RF)。
[0047]如图3所示，第一射频功率源RFl与下电极10电连接，用以在上下电极之间形成射频电场，被该射频电场加速的电子与腔室内的反应气体的分子发生电尚冲撞，对反应气体电离以生成等离子体。
[0048]第二射频功率源RF2与下电极10电连接，第三射频功率源RF3与上电极11电连接。脉冲控制单元12与第一射频功率源RF1、第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3电连接。如图4所示，脉冲控制单元控制第二、第三功率源所产生的第二射频功率P2和第三射频功率P3为同步反相脉冲信号；同时控制第一射频功率源RFl也是以脉冲的方式输出射频功率P1，并且射频功率Pl与第二射频功率P2为同步脉冲信号。这里所说的“同步脉冲信号”指的是相位，脉冲周期和脉冲占空比完全一致的脉冲信号。其中，第二、第三和第一射频功率的脉冲频率可为10-100000赫兹，信号占空比范围为10%?90%。将射频功率Pl与第二射频功率P2控制为同步脉冲信号，则第三射频功率P3和第一射频功率Pl也为反相脉冲。具体来说，若第三射频功率P3和第一射频功率Pl在较长时间内同时为高电平，那么第一射频功率Pl可能会在下电极上产生自偏置电压，该自偏置电压形成靠近基板W的等离子体鞘层。被靠近上电极的等离子体鞘层加速向下电极的二次电子在该靠近基板W的等离子体鞘层内，在相反方向的电场中被减速，会失去一部分电子能量。因此，通过将第一射频功率Pl设为与第二射频功率P2完全一致的脉冲信号，使第三射频功率P3和第一射频功率Pl也为反相脉冲，由此能够避免施加第三射频功率P3的同时，第一射频功率Pl产生自偏置电压，从而确保二次电子以高能被打入基板表面。
[0049]第三实施例
[0050]本实施例中第一射频功率供应单元为偏置射频功率源(bias RF)、第二射频功率供应单元为等离子体射频功率源(source RF)。
[0051]等离子体处理装置的构成与图1类似，第一射频功率源RFl与下电极10电连接，用以提供偏置电压。第二射频功率源RF2与下电极10电连接，用于在上下电极之间形成射频电场，从而对反应气体电离以生成等离子体。第三射频功率源RF3与上电极电连接，同样是用于等离子体的产生。
[0052]脉冲控制单元12与第二射频功率源RF2和第三射频功率源RF3电连接，控制其所产生的第二射频功率P2和第三射频功率P3为同步反相的脉冲信号，因此能够在刻蚀工艺过程中创建和