等离子体处理装置和可变阻抗装置的校正方法

专利名称：等离子体处理装置和可变阻抗装置的校正方法
技术领域：
本发明涉及，l'例如半导体处现系统屮使/目等离子体来对被处理 基板实施等离子体处理的装置。这里，所谓半导体处理是指通过在半 导体晶片或LCD基板等被处理基板上以规定图案形成半导体层、绝缘 层、导电层等，从而在该被处理基板上制造半导体器件或包含与半导 体器件连接的布线、电极等的构造物而实施的各种处理。
背景技术：
通常，在半导体器件制造中，进行成膜处理、退火处理、蚀刻处 理、氧化扩散处理等各种处理。在这些处理中，多倾向于在使用高频(RF) 电力的等离子体处理装置中进行。例如在平行平板型的等离子体处理装置中，在兼作载置台的下部 电极上放置半导体晶片。通过在该下部电极和与之相对的上部电极之 间施加RF电力，产生等离子体。由该等离子体来进行成膜处理或蚀刻 处理等各种处理。为了提高由半导体晶片制造的制品的合格率，必需将等离子体处 理的晶片面内均匀性维持得高。此时，对于半导体晶片的等离子体处 理的均匀性很大程度上取决于在处理室内产生的等离子体的状态。因
此，以前为了使等离子体的状态最佳，调整加工时的处理室内的压力 或温度，调整提供给处理室内的各种气体的气体比，或微调上部电极 与下部电极间的间隔等。因为可最有效控制等离子体状态，所以在现有装置中，倾向于采 样可调整上下两电极间的间隔的结构。例如，为了能升降下部电极， 而在处理室的底部侧设置使下部电极升降的升降机构。必要时，使用 该升降机构来使上述下部电极升降，调整其与上部电极的间隔。如上所述，在构成电极可升降的等离子体处理装置中，可与处理 条件或装置自身的状况无关地将等离子体的状态维持在良好状态。但 是，必需是例如原样维持内部的气密状态并能上下移动下部电极自身 的构造。另外，必需设置使该下部电极向上下方向升降的升降机构或 电机等。因此，不仅装置大型化，而且导致高成本化等问题。另外， 因为装置自身大型化，所以存在装置的设置空间、即空间占用也增大 等问题。发明内容本发明的第一 目的在于提供一种能通过简单结构来最佳调整等离 子体状态、以将等离子体处理的面内均匀性维持得髙的等离子体处理 装置。本发明的第二目的在于提供一种能通过简单结构来稳定维持处理 室内的等离子体状态的等离子体处理装置。本发明的第三目的在于提供一种消除与等离子体处理装置中使用 的阻抗设定部有关的误差(个体差)来校正用的校正方法。根据本发明的第一方面，提供一种使用等离子体来对被处理基板 实施等离子体处理的装置，其特征在于具备容纳上述被处理基板的气密处理室；向上述处理室内提供处理气体的气体供给系统；将上述处理室内排气且将上述处理室内设定为真空的排气系统按照在上述处理室内相互对向的方式配置的第一和第二电极，在 上述第一及第二电极间，形成将上述处理气体激励并等离子体化的RF 电场；
经匹配电路连接于上述第一及第二电极的、提供RF电力的RF电 源，上述匹配电路自动进行输入阻抗相对上述RF电力的匹配；阻抗设定部，经布线连接于在上述等离子体处理中与上述等离子 体电耦合的规定部件上，设定作为与从上述等离子体输入到上述规定 部件的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗，上述阻抗设定部可变更上述 反方向阻抗的值；和向上述阻抗设定部提供关于上述反方向阻抗设定值的控制信号的 控制部。在本说明书中，上述"反方向"术语是指上述RF分量的流动方向 为电气上与电流从上述RF电源向上述处理室内的上述第一或第二电 极流动的方向相反的方向。即，电流从上述RF电源向上述第一或第二 电极流动的方向为正方向，与之相反的方向为反方向。根据本发明的第二方面，提供一种使用等离子体来对被处理基板 实施等离子体处理的装置，其特征在于具备 容纳上述被处理基板的气密处理室； 向上述处理室内提供处理气体的气体供给系统 将上述处理窒内排气且将上述处理室内设定为真空的排气系统 按照在上述处理室内相互对向的方式配置的第一及第二电极，在 上述第一及第二电极间，形成将上述处理气体激励并等离子体化的RF经匹配电路连接于上述第一及第二电极的、提供RF电力的RF电 源，上述匹配电路自动进行输入阻抗相对上述RF电力的匹配；阻抗设定部，经布线连接于在上述等离子体处理中与上述等离子 体电耦合的规定部件上，设定反方向阻抗，该阻抗与从上述等离子体 输入到上述规定部件的相对上述RF分量的基本频率而不同的髙次谐 波之一对应的阻抗，上述阻抗设定部可变更上述反方向阻抗的值和向上述阻抗设定部提供关于上述反方向阻抗设定值的控制信.号的 控制部。根据本发明的第三方面，提供一种使用等离子体来对被处理基板 实施等离子体处理的装置，其特征在于具备 容纳上述被处理基板的气密处理室
向上述处理室内提供处理气体的气体供给系统；将上述处理室内排气且将上述处理室内设定为真空的排气系统；按照在上述处理室内相互对向的方式配置的第一及第二电极，在上述第一及第二电极间，形成将上述处理气体激励并等离子体化的RF电场；分别连接上述第一及第二电极且导出到上述处理室外的第一及第 二布线，上述第一及第二布线形成包含上述第一及第二电极间的电耦 合的交流电路的一部分配置在上述第一布线上的、提供第一 RF电力的第一 RF电源；在上述第一布线上配置在上述第一电极和上述第一 RF电源之间 的、自动进行输入阻抗相对上述第一 RF电力的匹配的第一匹配电路阻抗设定部，配置在上述第二布线上，设定作为与从上述等离子 体输入到上述第二电极的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗，上述阻抗 设定部可变更上述反方向阻抗的值，上述RF分量包含具有上述第一 RF电力的基本频率的分量；和向上述阻抗设定部提供关于上述反方向阻抗设定值的控制信号的 控制部。根据本发明的第4方面，提供一种使用等离子体来对被处理基板实施等离子体处理的装置，其特征在于具备 容纳上述被处理基板的气密处理室； 向上述处理室内提供处理气体的气体供给系统； 将上述处理室内排气且将上述处理室内设定为真空的排气系统 按照在上述处理室内相互对向的方式配置的第一及第二电'极，在上述第一及第二电极间，形成将上述处理气体激励并等离子体化的RF分别连接上述第一及第二电极且导出到上述处理室外的第一及第 二布线，上述第一及第二布线形成包含上述第一及第二电极间的电耦 合的交流电路的一 部分；配置在上述第一布线上的、提供第一RF电力的第一 RF电源； 在上述第一布线上配置在上述第一电极和上述第一 RF电源之间 的、自动进行输入阻抗相对上述第一RF电力的匹配的第一匹配电路；
阻抗设定部，配置在上述第一布线上，设定作为与从上述等离子体输入到上述第一电极的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗，上述阻抗 设定部可变更上述反方向阻抗值，上述RF分量包含具有上述第一 RF 电力的基本频率的谐波；和向上述阻抗设定部提供关于上述反方向阻抗设定值的控制信号的 控制部。根据本发明的第5方面，提供一种使用等离子体来对被处理基板实施等离子体处理的装置，其特征在于具备 容纳上述被处理基板的气密处理室； 向上述处理室内提供处理气体的气体供给系统 将上述处理室内排气且将上述处理室内设定为真空的排气系统； 按照在上述处理室内相互对向的方式配置的第一及第二电极，在上述第一及第二电极间，形成将上述处理气体激励并等离子体化的RF电场；分别连接上述第一及第二屯极且导出到上述处理室外的第一及第 二布线，上述第一及第二布线形成包含上述第一及第二电极间的电耦 合的交流电路的一部分；配置在上述第一布线上的、提供第一RF电力的第一RF电源；在上述第一布线上配置在上述第一电极和上述第一 RF电源之间 的、自动进行输入阻抗相对上述第一RF电力的匹配的第一匹配电路阻抗设定部，配置在上述第一布线上，设定作为与输入到上述第 —电极的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗-.配置在上述第二布线上的、提供第二RF电力的第二RF电源，上 述第二 RF电源可变更上述第二 RF电力的频率在上述第二布线上配置在上述第二电极和上述第二 RF电源之间 的、自动进行输入阻抗相对上述第二RF电力的匹配的第二匹配电路； 和向上述第二RF电源提供关于上述第二 RF电力频率设定值的控制 信号的控制部。根据本发明的第6方面，提供一种涉及第一方面的装置中上述阻 抗设定部的校正方法，其特征在于具备如下步骤
测定得到弥补上述阻抗设定部中固有的上述反方向阻抗设定中的误差的校正数据的步骤和在由上述校正数据修正上述设定值后，调整上述反方向阻抗的步本发明的其它目的和优点将在后面的描述中得到阐明， 一部分从 该描述中显而易见，或通过实践本发明而得到。通过后面特别指出的 说明和组合，可实现并获得本发明的目的和优点。


附图引入并构成说明书的一部分，说明本发明当前的优选实施方 式，并结合上述的概述和下述的优选实施方式的详细说明，来解释本 发明的原理。图1是表示本发明实施方式1的等离子体处理装置的示意结构图。图2是表示图1所示装置中、连接于下部电极上的匹配电路与阻 抗设定部的电路结构图。图3是表示图1所示装置中、阻抗设定部的调整值(记数值)与电容 量的相互关系的曲线。图4是表示图1所示装置中、阻抗设定部的调整值(记数值)与电抗 的相互关系的曲线。图5是表示图1所示装置中、加工A、 B的记数值与等离子体处 理的面内均匀性3 o的关系曲线。图6A-C是表示由现有装置和图1所示装置进行加工时的直径 300mm的晶片上的蚀刻率分布的曲线。图7A-G是表示图1所示装置中阻抗设定部的变形例的电路图。图8是表示图1所示装置中、改变向上部电极与下部电极施加的 RF电力组合时的等离子体稳定性的图。图9是表示图1所示装置中、阻抗设定部的记数值与等离子体稳 定性的关系图。图IO是表示图1所示装置中、进行校正时的电抗测定器的安装状 态的图。图IIA-C是分别模式表示具有图l所示结构的多个(2个)等离子体
处理装置的记数值与电抗的关系、校正前后的记数值的关系、记数值 与电抗的关系的图。图12是表示图1所示装置中、记数值与匹配位置的关系曲线。图13是表示本发明实施方式4的等离子体处理装置的示意结构 图，这里，使用阻抗设定部与可变频型RF电源。图14是表示本发明实施方式5的等离子体处理装置的示意结构 图，这里，阻抗设定部连接在上部电极上。图15是表示图14所示装置中、连接于上部电极上的匹配电路与 阻抗设定部的电路结构图。图16是表示14所示装置中、CD移位相对阻抗(13.56MHz)的变化 曲线。图17是表示本发明实施方式6的等离子体处理装置的示意结构 图，这里，仅一个电极上连接RF电源。图18是表示本发明实施方式7的等离子体处理装置的示意结构 阁，这里，配置谐振用阻抗设定部。图19是表示图18所示装置中、谐振用阻抗设定部一例的电路图。图20是表示图18所示装置中、作为下部电极电压值的底部电压 Vpp相对可变电容电容量的依赖性的曲线。图21A-D是表示图18所示装置中、包含基波的各谐波的底部电压 Vpp相对可变电容电容量的依赖性的曲线。图22是表示图18所示装置中、等离子体中的电子密度相对可变 电容电容量的依赖性的曲线。图23是表示图18所示装置中、相对可变电容的电容量的蚀刻率 面内均匀性评价的曲线。图24A-E是模式记述实施方式7的等离子体处理装置来表示谐振 用阻抗设定部的连接状态的图。图25A-C是表示实施方式7的具有多个阻抗可变部的谐振用阻抗 设定部的变形例的电路图。图26是说明图25所示电路图的各连接点用的模式图。图27A-D是表示高通滤波器一例的电路图。图28A-D是表示低通滤波器一例的电路图。
图29是表示陷波滤波器一例的电路图。图30是表示将RF电源分别连接于上部电极和下部电极双方上时 的等离子体处理装置的示意结构图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施方式。以下的说明中，具有大 致相同功能及结构的构成要素标以相同符号，仅在必要时进行重复说 明。实施方式l图1是表示本发明实施方式1的等离子体处理装置的示意结构图。 如图1所示，等离子体处理装置2具有例如铝制可抽真空的筒体状的 处理室4。处理室4接地。在处理室4的天井部，经绝缘部件8安装固 定例如铝制的上部电极6。上部电极6形成连接于气体供给部GS的浇 淋板结构。从浇淋板结构6向处理室4内导入处理气体等处理中必需 的各种气休。在上部电极6上连接RF线10。 RF线10中途经第一匹配电路12 连接于等离子体产生用第一 RF电源14上。从第一RF电源14向上部 电极6施加例如60MHz的RF电力。第一匹配电路12具有自动匹配功 能，为了使从第一 RF电源14向上部电极6提供的RF电力在上部电 极6中不引起反射，输入阻抗例如变为50Q。在处理室4的底部，形成连接于包含真空泵等的真空排气部ES的 排气口 16。通过真空排气部ES，将处理室4内排气，同时，将处理室 4内设定为真空。与上部电极6相对地在从处理室4的底部竖立的支柱 上绝缘状态配置下部电极18。下部电极18例如由铝构成，也具有作为 载置台的功能。在上面装载例如半导体晶片W,作为被处理基板。在处理室4的侧壁上配置在搬入搬出晶片W时开闭的门20。包围 上部电极18周围地配置支撑在处理室侧壁上并整流排气气体的整流板 22。整流板22使向下方排气的气体从下部电极18均匀流出。在下部 电极18的上面侧周围，为了将等离子体汇聚在晶片W的表面上，配 置例如由石英或陶瓷等构成的聚焦环(未图示)。下部电极18上连接RF线24。 RF线24经第二匹配电路26连接
偏压用第二 RF电源28。偏压用第二 RF电源28发出频率比第一RF 电源14低的例如13.56MHz的RF电力。RF线10、 24或第一及第二 RF电源14、 28形成包含上部电极6 与下部电极18之间电耦合的交流电路。从第一RF电源14向上部电极 6施加的RF电力主要用于在下部电极18与上部电极6之间的处理空 间S中形成等离子体化处理气体的RF电场。从第二 RF电源28向下 部电极18施加的RF电力主要用于将等离子体中的离子引入晶片W的 表面。另外，也可由第二RF电源28产生等离子体。在第二匹配电路26与下部电极18之间的RF线24上配置阻抗设 定部30。阻抗设定部30使从上部电极6侧看的阻抗变化。换言之，阻 抗设定部30根据从第一 RF电源14供给上部电极6的60MHz的RF 电力，设定作为与从等离子体输入下部电极18的RF分量对应的阻抗 的反方向阻抗。阻抗设定部30通过例如微计算机等构成的阻抗控制部 32来调整并适当控制反方向阻抗。具体而言，如图2所示，第二匹配电路26具有第一固定线圈34、 第一可变电容CI和第二固定线圈36。在RF线上从上部电极18(参照 图l)侧顺序向第二 RF电源28侧串联连接这些部件。在第二固定线圈36的两端与地之间，分别并联连接第二可变电容 C2和固定电容C3。第二匹配电路26具有自动匹配功能(与上述的第一 匹配电路12 —样)，为了使从第二 RF电源28向下部电极18提供的 RF电力的反射波不返回第二 RF电源28，使输入阻抗例如变为50Q 。 此时，位置传感器38可确认自动变化的第一可变电容C1的调整位置 (对应于此时的电容量)。从上部电极6提供的第一RF电源14的电流 经处理室4的侧壁或下部电极18等流入地。相反，从下部电极18提 供的第二 RF电源28的电流经处理室4的侧壁或上部电极6流入地。阻抗设定部30串联连接于RF线24与地之间，例如由电感约为 200nH的固定线圈40和可变电容42构成。通过变化可变电容42的电 容量，如上所述，设定从施加60MHz的RF电力的上部电极6看的下 部电极18侧的阻抗。此时，通过串接在可变电容42上的调整部件44 来自动变化可变电容42的电容量值。将代表此时的阻抗设定值的刻度 调整值(下面称为记数值)显示在调整部件44等中。此时，也可同时显 示阻抗本身的值。从阻抗控制部32向调整部件44输入来自对处理晶 片的加工条件等加以规定的制法的指定阻抗，作为记数值。另外，也 可代替显示阻抗设定值或记数值的功能，或同时兼具向上位控制器传 送(输出)信息的功能。阻抗设定部30的各固定线圈40的阻抗或可变电容42的电容量(包 含可变范围)设定为相对第二 RF电源28的频率13.56MHz的阻抗至少 比由处理室4及其中产生的等离子体构成的负载阻抗大2倍以上。由 此，即使阻抗设定部30的阻抗变化，对于第二匹配电路26而言，也 基本上对匹配动作无影响。另外，据此可防止设置阻抗设定部引起的 RF电力的高损耗及伴随其的阻抗设定部的烧坏。图3示出调整部件44的记数值DV与可变电容42的电容量的相 关关系的一例。电容量相对记数值DV0-20可在5-130pF程度的范围内 大致直线变化。另外，这里设定得记数值DV大，电容量小。图4示出调整部件44的记数值与DV与相对施加于上部电极6上 的60MHz的阻抗设定部侧的电抗的相关关系。从图4可知，通过使记 数值DV在5-20的范围内变化，可将电抗控制在-30-+6000的范围内。下面说明上述构成的本实施方式的动作。这里，作为等离子体处理的一例，举例说明通过蚀刻在例如由二 氧化硅膜构成的基底层上形成的多晶硅膜来形成栅电极的情况。在同 一等离子体处理装置内连续进行蚀刻率大的加工A和蚀刻率小的过蚀 刻用加工B。在两阶段加工中的加工A中，为了露出形状，进行各向 异性强的蚀刻，在加工B中，进行与基底层的选择比非常大的蚀刻。在加工A和加工B中，因为提供的多种气体的供给量的气体比、 供给电力、加工压力等加工条件变化，所以处理空间S中产生的等离 子体的状态对应地变化。此时，控制阻抗设定部30，保持等离子体处 理的面内均匀性。对于加工A和加工B，分别事先经实验求出最佳的阻抗设定部30 的阻抗设定值。阻抗设定值在进行各加工A、 B时，从控制等离子体 处理装置2的整体动作的主控制部CPU，经阻抗控制部32,作为记数 值输入阻抗设定部30。阻抗设定部30对应于此记数值地使可变电容 42的电容量自动变化，结果，将阻抗调整为最佳值。
这里，加工A和加工B的加工条件一例如下。 [加工A]加工气体(蚀刻气体)HBr/O2=400/lsccm 加工压力2.7Pa(20mTorr) 下部电极温度75 "CRF电力上部电极/下部电极-200/100W(瓦特) [加工B]加工气体(蚀刻气体)HBr/O2=1000/4sccm 加工压力20Pa(150mTorr) 下部电极温度75'CRF屯力上部电极厂F部电极-650/200W(瓦特)下面，说明对各加工A、 B的均匀性控制特性评价所进行的实验。 在本实验中，边稍改变阻抗设定部30的记数值边分别执行蚀刻25秒 无抗蚀图的一样的多晶硅晶片(聚3晶片)的步骤。图5是表示此吋的加 工A、 B的记数值DV与等离子体处理的而内均匀性3 o的关系曲线。 这吋，o表示标准偏差。从图5可知，使记数值变化后，使阻抗设定部30的阻抗稍稍变化。 结果，面内均匀性变动大，可判断各加工A、 B都存在面内均匀性变 为最小值的记数值。此时，在加工A中面内均匀性变为最小值的记数 值大致为11.5。在加工B中面内均匀性变为最小值的记数值大致为 15.8。这里，因为由现有装置和本实施方式装置各进行加工A、 B，所以 说明此时的评价结果。图6A、 B、 C是表示由现有装置和本实施方式装置进行加工时的 直径300mm晶片上的蚀刻率ER的分布曲线。作为现有装置，使用共 同固定上下电极，将阻抗调整为加工B用的装置。图6A表示由现有装置实施加工A的结果。省略记载由现有装置 实施加工B的结果。图6B表示由本实施方式的装置实施加工A的结 果。图6C表示由本实施方式的装置实施加工A的结果。在现有装置进行加工B的情况下，虽未图示，但等离子体处理可 得到良好的面内均匀性。在现有装置进行加工A的情况下，如图6A
所示，晶片中心部的蚀刻率ER小，前进到周围部，蚀刻率ER变高。 蚀刻的面内均匀性3 (J恶化到14.4%左右。相反，在本实施方式装置中，参照上述图5所示结果，以记数值 DV11.5进行加工A，以记数值DV15.8进行加工B。结果，如图6B所 示，在加工A中，等离子体处理的面内均匀性3o可非常高地维持在 3.2%左右。另夕卜，如图6C所示，在加工C中，等离子体处理的面内 均匀性3 (J可非常高地维持在7.0%。因此，判断在本实施方式装置中， 两加工A、 B都可高地维持等离子体处理的面内均匀性。阻抗设定部32可构成廉价且非常小型的电气元件作为主体。因此， 与上下电极之一可升降的现有等离子体处理装置相比，其结构非常简 单，并且可大幅度縮小设置空间。另外，阻抗设定部32的记数值只不 过是表示一例，最佳值可随加工条件等变动。图2中，示例在RF线24与地之间连接固定线圈40和可变电容 42的串联连接电路作为阻抗设定部30的情况。阻抗设定部30也可代 之以釆样例如图7A-G所示的Kl路结构。图7A-G是表示阻抗设定部30 的变形例的电路图。图7A表示替换固定线圈40和可变电容42的连接顺序所连接的电 路。图7B表示串联连接可变化阻抗的可变线圈50与固定电容52的电 路。也可设置可变电容42来代替固定电容52。图7C表示串联连接可 变电容42和固定线圈55并与固定线圈40并联连接的电路。据此，在 可变电容42与固定线圈55的串联谐振下可最小化阻抗。另一方面， 通过可变电容42、固定线圈40、固定线圈55的并联谐振可最大化阻 抗。图7D表示将可变电容50和固定电容54的串联电路与固定电容 52并联连接的电路。图7E表示依次顺序串联连接固定电容52与固定 线圈40的并联连接电路、另一固定电容54、可变线圈50的电路。在 该电路中，例如通过使固定线圈40与固定电容52产生的并联谐振频 率与RF电源28的频率一致，可确实将阻抗设定部30相对RF电源28 的阻抗提高到10倍以上。图7F表示通过分别将开关53串联连接在多个电容52上、任意组 合这些开关53来切换开、关、从而阶段性变化电容量的电路。图7G
表示分别将开关53串联连接在多个电感40上、并将其与可变电容42 组合的电路。通过任意组合开关53切换开、关，使电感阶段性变化。 由可变电容进行微调，由电感切换进行粗调。从而，可取得宽的控制 范围，并能进行细微控制。在作为目标的阻抗处于彼此分离的两点的情况下，通过切换固定 电路元件来进行粗调，并且通过使频率连续变化来进行微调，可以高 精度实现作为目标的阻抗的变化。实施方式2在上述实施方式1中，主要说明目的在于提高等离子体处理的面 内均匀性的加工，但有时必需进行将等离子体的稳定性维持得高的加 工。这里，就等离子体的稳定性而言，处理空间S中的等离子体对应 于加工条件、例如施加的RF电力或加工压力等从整流板22(参照图1) 向下方吋而漏出、时而不漏。从而，在等离子体从整流板22向下方吋 而不漏的怙况和吋而漏出的情况下，从第一匹配电路12或第二匹配电 路26(参照图1)看处理室4内的等离子体时的阻抗各不相同。同时，各 匹配电路12、 26为了如上所述匹配输入阻抗，分别自动变化阻抗，改 变调整位置。此时，若等离子体在不漏的状态下稳定、或在漏出的状态下稳定， 则不产生问题。但是，在中间状态、即等离子体处于漏与不漏的临界 状态时，匹配电路为了实现阻抗匹配，调整位置反复急剧变化。因此， 等离子体放电变得不稳定，在最差的情况下不会产生等禽子体自身。因此，在本实施方式2中，为了稳定等离子体，使用上述实施方 式1中使用的阻抗设定部30。等离子体处理装置整体的装置结构与实 施方式1的情况完全一样。这里，作为加工处理，举例说明蚀刻例如 由设置在光刻胶膜下层的有机物构成的防止反射膜的情况。此时的加工条件如下。加工气体(蚀刻气体)CF4/O2=70/10sccm加工压力0.67Pa(5mTorT)下部电极温度60"C下面，说明关于等离子体稳定性的实验。在该实验中，将分别向
上部电极6和下部电极18施加的RF电力的组合进行各种变更，进行 等离子体处理，目视确认此时的等离子体的稳定性。使上部电极RF电 力在100-500W的范围内变化，使下部电极RF电力在30-105W的范围 内变化。将阻抗设定部30的记数值固定在15.2。图8示出此时的评价结果。图8是表示改变向上部电极与下部电 极施加的RF电力组合时的等离子体稳定性的图。等离子体的稳定性的 判断基准如下。〇目视下，整流板上下都无闪变，电压或RF电力的反射都无不稳或乱调 目视下，整流板下闪变， 电压或RF电力的反射都无摇晃或乱调 X:目视下，整流板上下都闪变，电压或RF电力的反射都剧烈不稳定， 乱调至少产生一次，在操作途中因RF电力反射错误而落下从图8可知，通过对上部电极6的施加功率与对下部电极18的施 加功率的组合，等离子体的状态变化大。尤其是，在对上部电极6的 施加功率为200W，对下部电极18的施加功率为45W吋，等离子体的 状态变为X标记，非常不稳定。因此，原样保持表示该不稳定状态的功率施加状态、即向上部电 极6施加200W的RF电力、且向下部电极18施加45W的RF电力的 状态下，将阻抗设定部30的记数值进行种种变化，目视观察此时的等 离子体状态变化。图9示出此时的评价结果。图9是表示阻抗设定部的记数值DV 与等离子体稳定性的关系图。从图9可知，作为等离子体稳定产生的 区域(O标记的部分)，存在记数值DV为11.4-11.6的区域A、和记数 值DV为15.1-15.2的区域B等两个区域。这里，区域A是在产生等离子体泄漏状态下等离子体稳定的区域。 另外，区域B是在无(不产生)等离子体泄漏状态下等离子体稳定的区 域。因此，在决定加工条件时，通过事先适当选择并规定相对该加工
的记数值，可在稳定产生等离子体的状态下进行等离子体处理。例如 如上所述，使用组合记数值的制法来进行等离子体处理。另外，通过 适当选择记数值，还可扩大加工条件范围，扩大加工裕度。这里，上述加工种类或此时的记数值仅是一例，可对应于加工条 件来确定各种适当的记数值。实施方式3根据等离子体处理装置的订购数，通常制造多个相同标准的上述 阻抗设定部30。此时，由于制造误差等，难免在各阻抗设定部30中产 生特性上的些许误差。即，阻抗设定部30的记数值与此时的实际电抗 的关系不限于总是一致，多由于阻抗设定部的误差(个体差)而稍稍偏 离。因此，在由预定的记数值来进行等离子体处理的情况下，可在某 装置中以高的面内均匀性来进行处理，但即使在其它装置中以相同记 数值来进行处理，有时也得不到高的面内均匀性。因此，为了弥补各阻抗设定部及与其连接的匹配电路26的固有误 差，进行校正。这里，作为进行校正用的参数，使用阻抗设定部30的 电抗。图IO是表示等离子体处理装置进行校正时的电抗测定器的安装状 态的图。如图IO所示，这里的等离子体处理装置2与前面图1中说明 的结构完全相同地形成。首先，为了测定电抗，在阻抗设定部30的输出端子30A(下部电极 18侧)安装电抗测定器56。另外，使用阻抗分析器或网络分析器等测量 器来测定记数值与电抗的关系。此时，测定图10中箭头60所示方向 的电抗、即包含阻抗设定部30或第二匹配电路26的电抗。经验上， 误差倾向于在可变电容42电容量小的一侧小，在电容量大的一侧大。图IIA、 B、 C是分别模式表示多个(2个)等离子体处理装置的记 数值DV与电抗的关系等的图。图11A表示校正前记数值Y与电抗X 的关系。图11B表示校正前记数值Y与校正后记数值Y，的关系。图 IIC表示校正后记数值Y'与电抗X的关系。如上所述，在图IIA中， 示出应表示相同特性的N01与N02两个等离子体处理装置的记数值 与电抗的相关关系。另外，图IIA中还示出作为预定基准的基准相关 关系62。
在进行校正时，分别求出基准相关关系62与NOl和N02的各等 离子体处理装置的相关关系之差，将消除该差的校正函数或校正表(校 正数据)存储在调整部件44(参照图2)中。图11B示出此时的校正前后 的记数值。在实际的加工时的控制中，当从阻抗控制部32(参照图2) 侧指令制法中的记数值时，根据该校正函数或校正表来控制可变电容 42。例如可用2点校正方法来求出上述校正函数。将电抗为XI、 X2 时的基准校正关系62中的记数值Y分别设为Y， I、 Y' 2。另外，在 NOl装置中，将电抗为XI、 X2时的校正前记数值分别设为Yll、 Y12。 在采用所谓最简单的Y' -alY+bl函数作为校正函数时，对于两个点 得到下述的连立方程式。 l=al.Yll+blY' 2=al.Y12+bl另外，对NOl装置的校正函数的系数al、 bl可分别如下式表示。al= (Y' l画Y' 2) / (Y11-Y12)bl=Y' 1- (Y， 1-Y' 2) -Yll/ (Y11-Y12)以同样的步骤可求出对N02装置的校正函数的系数a2、 b2。如图 IIB所示，NOl、 N02各装置的校正前的记数值Y与校正后的记数值 Y'的关系(校正函数)可表示为这样的斜率和截距不同的两个直线。另 外，在误差的主要因素中考虑固定线圈的阻抗误差与可变电容的最小 电容量误差，在校正曲线中，前者影响斜率a，后者影响截距b。图IIC示出如此校正后的记数值Y'与电抗X的值的关系。以校 正前的记数值Y为横轴时(图11A)彼此间隔大的3条曲线在取校正后的 记数值Y'为横轴时基本一致。因此，NOl及N02的哪个装置都对相 同记数值Y'具有相同的电抗X。若对每个等离子体处理装置事先求 出这种校正函数，则在包含相同记数值的加工条件(制法)时，可与误差 无关地形成各装置间例如始终相同的等离子体状态。(包含处理室的校正之一)上述情况下，在阻抗设定部30的输出端子30A上连接电抗测定器 56，测定看箭头60方向的电抗。但是，有时由于装置结构、零部件结 构(零部件交换等)，在每个装置中，电抗产生偏离。因此，此时，如图
IO所示，在下部电极18上连接电抗测定器56，并与上述情况一样测 定切断阻抗设定部30及其RF电源侧后向箭头64方向看的电抗(60MHz时)。这里也与上述一样，将校正函数或校正表存储在调整部件44(参照 图2)中。可同时执行前面说明的在箭头60方向上看时的校正和在箭头 64方向看时的校正。由此，对于各装置，可以相同规格的不同个体安 装取代阻抗设定部30而不需校正地使用。(包含处理室的校正之二)上述校正中，在下部电极18上设置电抗测定器56，测定电抗变化。 但是，该方法精度髙，相反，实际上不产生等离子体，所以不反映晶 片状态或加工条件引起的谐振错位。因此，代之以实际产生等离子体， 可测定记数值与第二匹配电路26的位置传感器38检测出的调整位置 的关系(参照图2)。即，因为在装置结构、零部件结构、晶片状态、加 工条件等中产生谐振错位，所以匹配调整位置相对记数值的举动也对 应地变动。图12是表示记数值DV与匹配位置MP的关系曲线。图12中， 还记载了作为匹配位置MP与记数值DV的基准的基准相关关系66。 其中，示出两者关系变化大的点、即两个变化点P1、 P2。以其中任一 变化点、例如变化点P1为基准进行校正。例如假设N03的等离子体处理装置的匹配位置与记数值的相关关 系68相对基准相关关系66在记数值仅错位M值。此时，事先制作抵 消该M值的例如校正表，将其事先存储在调整部件44(参照图2)中， 进行校正。在上述校正中，说明求出匹配电路与记数值的相关关系的情况。 也可代之以利用其它1个或多个参数与记数值的相关关系。其它参数 包含从连接阻抗设定部的电极侧施加的RF电力的电压振幅、同电极侧 的匹配电路的调整值、从相对电极侧施加的RF电力的电压振幅、同电 极侧的匹配电路的调整值、蚀刻终点检测用分光器的输出。阻抗控制 部等也可具备如下功能使记数值自动变化，取得与上述参数变化相 关的数据，并自动进行上述校正方法。实施方式4 在上述各实施方式中，设置可使阻抗变化的阻抗设定部30。如图 13所示，也可代之以设置固定阻抗的阻抗设定部70。此时，使用可使 RF电力的频率变化的可变频型RF电源72,作为与该阻抗设定部70 所连接的电极、即下部电极18相对的电极、即上部电极6连接的RF 电源。根据规定了处理晶片的加工条件等的制法等，由控制部71来调 整RF电源72产生的RF电力的频率。RF电源72中，在设基本频率fo例如为60MHz的情况下，变动幅 度Af为土5。/。是适当的。作为可变频率型RF电源72,例如可使用特 开平5-114819号公报或特开平9-55347号公报(对应于美国专利第 5688357号)等中公开的RF电源。另外，在必需大于该变动幅度的情况 下，可通过切换多个固定电路元件来实现。艮P，通过组合利用电源频率的控制与可变阻抗元件，可在通常不 能太大的频率可变范围中扩宽阻抗控制范围。通过如此使RF电源72的频率可变，可与加工条件一致地设定等 离于体处理的而内均匀性变为最佳的频率。实施方式5在图1等中，示例了在连接于下部电极18的RF线24中设置阻抗 设定部30等的情况。如图14的实施方式5所示，也可代之以仅在连 接上部电极6的RF线10中配置同样结构的阻抗设定部30。或者，在 两个RF线10、 24中都配置阻抗设定部30。图15是以连接于上部电极的匹配电路与阻抗设定部为主体的电路 结构图。第一匹配电路12与从图2所示匹配电路26中省略固定线圈 34的结构一样。另外，阻抗设定部30构成为固定电容52与可变线圈 50的串联电路。另外，各线圈的电感或电容的电容量与图2所示情况 不同，对应于相应的RF电力频率来确定。这里省略阻抗控制部、调整 部件、匹配调整位置传感器等的记载。下面，说明由图14及图15所示装置结构进行等离子体灰化处理 的实验评价结果。在该灰化处理中，使用如下被处理基板，该基板在硅晶片上形成 厚度为100nm的TEOS的Si02膜，并在其上面堆积形成厚度为80nm 的BARC(有机类防止反射膜)和厚度为400nm、宽度为180nm线图案
的光刻胶。BARC与Si02的蚀刻条件如下。 [BARC]加工气体(蚀刻气体)CH4/CHF3/02=157/52/l.lsccm 加工压力0.93Pa(7mTorr) 下部电极温度75 "CRF电力上部电极/下部电极=100/500瓦特 过蚀刻10% [Si02]加工气体(蚀刻气体)C4F8/Ar=17/400sccm 加工压力5.3Pa(40mTorr) 下部电极温度75"RF电力上部电极/下部电极=600/600瓦特 过蚀刻20%图16是农示该实验得到的CD(临界尺寸Critical Dimension)移位 相对阻抗Z(13.56MHz)的变化曲线。所谓CD移位表示TEOS的Si02 的讪刻及抗蚀剂的灰化后的宽度尺寸与光刻胶的蚀刻前宽度尺寸的 差。这里，使用电容量为55pF的固定电容52与可变线圈50来使阻抗 变化。图16中，ISO表示孤立图案，Nest表示线或空隙(l: 1)。如图16 所示，若使对应13.56MHz的阻抗Z变化，则对应地可使CD移位量在 一定程度、例如在阻抗Z为40-50Q的范围内最大变化10nm左右。实施方式6在图1等中，示例在上部电极6和下部电极18两者分别连接RF 电源14、 28的装置例。取而代之，可在仅在一个电极上连接RF电源 的装置例中适用阻抗设定部30。此时，在与连接RF电源的电极相对 的电极、例如在图17所示结构中与连接RF电源14的上部电极6相对 的下部电极18上连接阻抗设定部30。实施方式7以上述各实施方式中，调整控制，使得从任一电极看其它电极时 的阻抗变化。也可代之以控制从处理室内生成的等离子体看的阻抗。
从等离子体中，对向其施加的RF基波产生各种高次谐波，并按照从处 理室中释放该谐波的状态，等离子体的状态变化。因此，在与等离子 体电耦合的规定部件上连接上述可变更阻抗设定值的阻抗设定部，并 设定其阻抗，使之可相对高次谐波中至少一个谐振。
图18是表示实施方式7的设置了谐振用阻抗设定部等离子体处理 装置的示意结构图，图19是表示谐振用阻抗设定部一例的电路图。这 里，为了容易理解发明，省略图1中记载的第一RF电源14及第一匹 配电路12的记载。
在图18所示装置中，配置谐振用阻抗设定部80来代替图1所示 RF线24的阻抗设定部30。谐振用阻抗设定部80的阻抗设定值与阻抗 设定部30—样，根据规定处理晶片的加工条件等的制法等，由控制部 81进行调整。
若从第二RF电源28向下部电极18与上部电极6之间施加作为基 波的13.56MHz的RF电力，在处理空间S中产生等离子体，则从该等 离子体对上述基波产生2次、3次、4次、5次等高次谐波。阻抗设定 部80可变地设定从等离子体看的阻抗，以能相对多个高次谐波内的至 少一个谐振。如上所述，13.56MHz的基波的RF电流经上部电极6或 处理室4的侧壁等流向地侧。
如图19所示，阻抗设定部80由滤波器82和一个阻抗可变部84 的串联电路构成。另外，阻抗可变部84由可变电容86与固定线圈88 的串联电路构成。直接连接于RF线24上的滤波器82按照施加于滤波器82自身连 接的下部电极18上的第二 RF电源28的基波、即这里为13.56MHz不 流入的方式切断。另外，滤波器82选择通过比基波大的频率。这里， 使用高通滤波器作为滤波器82。
阻抗可变部84的可变电容86的电容量可变。这里，调整控制从 等离子体看的阻抗，以便从相对基波的2次谐波附近到4次谐波附近 可选择谐振。在进行实际蚀刻等的等离子体处理的情况下，可变地调 整阻抗可变部84的可变电容86的电容量，并控制成从等离子体看的 阻抗在2次谐波、3次谐波或4次谐波有选择地谐振。由此，可将相对 晶片w的等离子体处理的面内均匀性维持得高，或稳定维持处理室4
内的等离子体的状态。下面，说明变更各种可变电容86的电容量时的包含基波的各谐波 的电压变动状态、此时的等离子体中的电子密度、及蚀刻的面内均匀 性各评价的评价结果。图20是表示作为下部电极18的电压值的底部 电压V卯(参照图18)相对可变电容电容量(记数值DV)的依赖性的曲线。 图21A-D是表示包含基波的各谐波的底部电压Vpp相对可变电容电容 量(记数值DV)的依赖性的曲线。图22是表示等离子体中的电子密度 ED相对可变电容电容量(记数值DV)的依赖性的曲线。图23是表示相 对可变电容的电容量(记数值DV)的蚀刻率ER的面内均匀性评价的曲 线。图22中，用"0-11"来表示可变电容86的记数值DV，这对应于 例如250pF-30pF的电容量变化。从图20可知，在记数值DV为"0" 、 "7.5" 、 "9.9"的各点 Al、 A2、 A3,底部电压Vpp上涨大，在各点Al-A3产生谐振。因此， 包含基波来测定电压对各谐波的变化。这里，作为谐波，示例2次、3 次、4次的情况，但也可考虑更高次的谐波。图21A表示底部电压Vpp相对基波(13.56MHz)的变化，可知各点 Al、 A2、 A3虽然微少但电压一次急剧下降。图21B表示底部电压Vpp 相对2次谐波(27.12MHz)的变化，可知在点A1电压急剧增加，在记数 值DV "0"处，对2次谐波产生谐振。图21C表示底部电压Vpp相对 2次谐波(40.68MHz)的变化，可知在点A2电压急剧增加，在记数值 DV "7.5"处，对2次谐波产生谐振。图21D表示底部电压Vpp相对 2次谐波(54.24MHz)的变化，可知在点A3电压急剧增加，在记数值 DV "9.9"处，对2次谐波产生谐振。另外，在等离子体中插入测定电子密度用的探针，测定电子密度 ED。结果如图22所示，可确认在各点A1、 A2、 A3(刻度0、 7.5、 9.9)， 电子密度ED暂时低下，在该各点处等离子体的状态受到控制。根据上述评价结果，由各种不同的记数值DV来进行晶片的氧化 硅膜的蚀刻处理。根据图23来说明此时的蚀刻率ER。另外，这里使 用直径为200mm的晶片。加工条件为蚀刻气体使用CF4，其流量为 80sccm。另外，加工压力为150mTon<20Pa)。图23中，示出对应于各记数值的点Al-A3、 Bl-B4。从图23可知，
在偏离谐振点的各点Bl-B4设定记数值，并进行蚀刻时，蚀刻率在晶 片中心部全部拱起，周围部低，蚀刻率的面内均匀性恶化。相反，在谐振的各点Al-A3设定记数值的情况下，抑制了蚀刻率 在晶片中心部拱起，整体大致平担，大幅度地改善了蚀刻率的面内均 匀性。此吋，蚀刻率按照变为3次、2次、1次谐波顺序逐渐降低。因 此，为了将蚀刻率维持得高，优选阻抗调整成在3次谐波下谐振。另 外，在点A1设定记数值的情况下，虽可改善面内均匀性，但蚀刻率自 身变得过低。图19中，示例使用可变电容86与固定线圈88的串联电路作为阻 抗可变部84的情况。阻抗可变部84不限于此，只要能改变阻抗，也 可是任何电路，例如可使用图7A-G所示的所有电路结构。此时，如上 所述，设定可变的阻抗范围，以能与相对于基波的谐波对应而谐振。 如图7F和图7G所示，在开关53切换阻抗的情况下，将固定线圈40 的阻抗或固定电容52的电容量设定为可在亊先设为目标的特定高次谐 波下谐振的伹。图18中，示例在第二 RF电源28的RF线24中设置阻抗设定部 80的情况。阻抗设定部80不限于此，只要是流过RF电流的部分(换言 之，与等离子体电耦合的部分)，可设置在任何地方。图24A-E是表示 可连接谐振用阻抗设定部的部分的模式图。图24A-E中模式记述等离 子体处理装置来表示谐振用阻抗设定部的连接状态。图24A表示使用与RF线10不同的线来将阻抗设定部80连接于 下部电极18上的情况。图24B表示将阻抗设定部80连接于聚焦环卯 上的情况。图24C表示将阻抗设定部80连接于整流板22上的情况。 图24D表示将阻抗设定部80连接于处理室4的壁(包含侧壁及底壁)上 的情况。图24E表示将阻抗设定部80连接于上部电极6上的情况。在 图24D所示情况下，处理室4对于作为对象的高次谐波不直接接地， 而是经阻抗设定部80接地。图24所示的所有连接状态可发挥与图18 说明的情况一样的作用效果。谐振用阻抗设定部80通过由1个可变电容86和1个固定线圈88 构成的阻抗可变部84，可对2次-4次谐波谐振对应。也可代之以设置 多个、这里为3个阻抗可变部，以对各谐波独立进行阻抗控制。图25A-C
是表示具有这种多个阻抗可变部的谐振用阻抗设定部的变形例的电路图。图26是说明图25A-C所示电路图的各连接点用的模式图。图26所示的表示阻抗设定部80的3点连接点的记号pa、 pb、 pc 也表示在图24A-E、图25A-C及图30的对应部位。图26的连接点pc 在将连接点pa连接于电极上时断开或连接于匹配电路(参照图30)。图 26的连接点pc还在将连接点pa连接于电极以外的部件上时断开(参照 图24A-E)。在图25A所示情况下，在RF线24上，并联连接通过各不相同谐 波的3个带通滤波器82A、 82B、 82C,构成滤波器82。此时，第一、 第二、第三带通滤波器82A、 82B、 82C分别通过以2次、3次、4次 谐波为中心的频带。另外，各带通滤波器82A-82C不通过基波 (13.56MHz)。在各带通滤波器82A-82C上分别串联连接3个阻抗可变 部84A、 84B、 84C,这些阻抗可变部通过将各可变电容86A、 86B、 86C分别与固定电容88A、 8犯、88C串联连接来构成。据此，在3个不同高次谐波内，可选择地在1个谐波下谐振。另 外，也可对任意两个或3个谐波同吋谐振。因此，可复合组合对各谐 波具有的等离子体处理的特性。在图25B所示情况下，顺序串联连接通过2次谐波以上的频率的 第一高通滤波器92A、通过3次谐波以上的频率的第二高通滤波器 92B、通过4次谐波以上的频率的第三高通滤波器92C,构成滤波器82。 在第一与第二高通滤波器92A、 92B之间，连接与图25A所示一样结 构的2次谐波用阻抗可变部84A。在第二与第三髙通滤波器92B、 92C 之间，连接3次谐波用阻抗可变部84B。在第三高通滤波器92C的下 游侧，连接4次谐波用阻抗可变部84C。此时，也可发挥与图25A说明的一样的作用效果。图25C所示电路结构因为在后述图30所示的电路结构时使用，所 以以流过基波为前提。因此，不用于在连接子下部电极18(参照图24A)、 聚焦环90(参照图24B)及整流板22(参照图24C)的情况，而用于i车接于 处理室4(参照图24D)或上部电极6(参照图24E)的情况下。另外，图 25A、 B所示电路结构时不必此限制。如图25C所示，滤波器82通过 顺序串联连接通过4次谐波以下的频率的第一高通滤波器94A、通过3
次谐波以下的频率的第二高通滤波器94B、通过2次谐波以下的频率 的第三高通滤波器94C来构成。
在第一与第二低通滤波器94A、 94B之间，连接与图25A所示一 样结构的4次谐波用阻抗可变部84C。在第二与第三低通滤波器94B、 94C之间，连接3次谐波用阻抗可变部84B。在第三低通滤波器94C 的下游侧，连接2次谐波用阻抗可变部84A。此时，也可发挥与图25A 说明的一样的作用效果。
上述实施方式中说明的各高通滤波器可按例如图27A-D所示加以 构成。图27A表示由串联连接于电路上的固定电容Cl和并联连接于 电路上的固定电阻Rl构成的结构。图27B表示由串联连接于电路上的 固定电容Cl和并联连接于电路上的固定线圈Ll构成的结构。图27C 表示由串联连接于电路上的固定电容C1和并联连接于电路上的、固定 线圈L1与固定电容C2的串联电路构成的结构。图27D表示由串联连 接于电路上的、固定电容C1与固定线圈L1的并联电路、和并联连接 于电路上的固定线圈L2构成的结构。
上述实施方式中说明的各低通滤波器可按例如图28A-D所示构 成。图28A表示由串联连接于电路上的固定电阻Rl和并联连接于电 路上的固定电容C1构成的结构。图28B表示由串联连接于电路上的固 定线圈Ll和并联连接于电路上的固定电容Cl构成的结构。图28C表 示由串联连接于电路上的固定线圈Ll和并联连接于电路上的、固定电 容Cl与固定线圈L2的串联电路构成的结构。图28D表示由串联连接 于电路上的、固定线圈L1与固定电容C1的并联电路、和并联连接于 电路上的固定电容C2构成的结构。
图29是表示陷波滤波器一例的电路图。也可使用这种陷波滤波器 来代替上述带通滤波器82A-82C。该陷波滤波器串联连接仅不通过特 定波段的选择器，通过期望的波段。例如，由第一固定线圈L1与第一 固定电容Cl的并联电路来截断基波的波段。由第二固定线圈L2与第 二固定电容C2的并联电路来截断2次谐波的波段。由第三固定线圈 L3与第三固定电容C3的并联电路来截断3次谐波的波段。通过串联 连接各并联电路，可通过4次谐波的波段(具体而言，通过4次谐波以 上的波段)。因此，若适当设定各固定线圈的阻抗与固定电容的电容量，
则可截断不期望的波段，通过期望的波段。
在实施方式7中，示例将RF电源28连接于下部电极18上的情况。 在代之以将RF电源仅连接于上部电极6的情况下，仅上下颠倒，可得 到与上述一样的效果。此时，下部电极18设定成通过施加于上部电极 6上的RF电流。
另外，如图30所示，在上部电极6与下部电极18双方分别连接 RF电源14、 28的情况(这点与图1所示情况相同)下也可适用实施方式 7。这里，在下部电极18的RF线24上设置阻抗设定值可变更的谐振 用阻抗设定部80。在上部电极6的RF线10上也设置阻抗设定值可变 更的谐振用阻抗设定部98。此时，上部电极6侧的阻抗设定部98的结 构除基本频率从13.56MHz变更为第一RF电源14的60MHz外，完全 适用在先对下部电极18侧的阻抗设定部80说明的结构。也可择一地 选择两个阻抗设定部80、 98之一。
在实施方式7中，说明了在将各阻抗可变部设定成对谐波完全谐 振状态的情况或离开谐振状态大的情况。实施方式7也可代之以设定 为不完全谐振状态、例如50%左右的谐振状态，控制等离子体的状态。 另外，也可控制谐振状态的程度在0-100%线性地变化。
实施方式1-7中所用的RF电源的频率仅是一例，也可使用例如 800kHz、 2MHz、 27MHz、 100MHz等。另外，也可将这些不同频率的 两个以上RF电源连接于同一电极。此吋，例如可使用40MHz和 3.2MHz、 1。0MHz和3,2MHz、 40MHz和13.56MHz等的组合。
另外，作为被处理基板不是半导体晶片，而是在处理玻璃基板、 LCD基板等时，也可适用各实施方式。
对于本领域的技术人员而言，其追加优点及改善是显而易见的。 因此，本发明在其较宽的特征内不限于这里示出和描述的特定细节和 代表性实施方式。因此，在不脱离下面权利要求及其等效描述所定义 的一般发明概念的精神或范围下，可进行不同的变更。
权利要求
1、一种使用等离子体对被处理基板实施等离子体处理的装置，其特征在于具备容纳所述被处理基板的气密处理室；向所述处理室内提供处理气体的气体提供系统；将所述处理室内排气且将所述处理室内设定为真空的排气系统；在所述处理室内按照相互对向的方式配置的第一及第二电极，在所述第一及第二电极间，形成将所述处理气体激励并等离子体化的RF电场；经匹配电路连接于所述第一及第二电极的、提供RF电力的RF电源，所述匹配电路自动进行输入阻抗相对所述RF电力的匹配；阻抗设定部，经布线连接于在所述等离子体处理中与所述等离子体电耦合的规定部件，设定作为与从所述等离子体输入到所述规定部件的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗，所述阻抗设定部可变更所述反方向阻抗的值；和向所述阻抗设定部提供关于所述反方向阻抗设定值的控制信号的控制部。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于-所述控制部还具备存储部，存储关于条件互异的第--及第二处理 和与其对应的所述反方向阻抗的第一及第二设定值之间关系的数据，所述控制部在所述处理室内进行的处理从所述第一处理变为所述第二 处理时，根据所述数据，向所述阻抗设定部提供将所述反方向阻抗从 所述第一设定值变更为所述第二设定值的控制信号。
3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述设定值，按照使所述等离子体处理的所述被处理基板上的面 内均匀性提高的方式预先设定。
4、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述设定值按照使所述等离子体稳定的方式预先设定。
5、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于 所述等离子体处理装置是蚀刻装置，所述被处理基板具有形成图案的掩膜层和在其下的被蚀刻的下侧层，所述设定值，按照控制所述 下侧层的加工尺寸的方式预先设定。
6、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于 所述阻抗设定部具备通过连续可变元件来使所述反方向阻抗连续变化的构成、及通过切换多个固定元件来使所述反方向阻抗阶段性变 化的构成之一或双方。
7、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于 所述阻抗设定部具备显示所述设定值的功能。
8、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于 所述控制部或所述阻抗设定部，根据弥补所述阻抗设定部中固有误差的校正数据，在修正所述设定值后，调整所述反方向阻抗。
9、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述RF电源经第一布线连接于所述第一电极，另一方面，所述阻 抗设定部经第二布线连接于所述第二电极，所述RF分量包含具有所述 RF电力的基本频率的分量。
10、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述RF电源及所述阻抗设定部经第一布线连接于所述第一电极， 所述RF分量包含所述RF电力的基本频率的谐波。
全文摘要
一种使用等离子体来对被处理基板实施等离子体处理的装置，包含在处理室内相互对向的第一及第二电极。在第一和第二电极间，形成激励并等离子体化处理气体的RF电场。RF电源经匹配电路连接于第一及第二电极，提供RF电力。匹配电路自动进行输入阻抗相对RF电力的匹配。可变阻抗设定部经布线连接于在与等离子体电耦合的规定部件上。阻抗设定部设定作为与从等离子体输入规定部件的RF分量对应的阻抗的反方向阻抗。配置控制部，向阻抗设定部提供关于反方向阻抗设定值的控制信号。
文档编号H05H1/46GK101160014SQ200710182349
公开日2008年4月9日 申请日期2003年7月11日 优先权日2002年7月12日
发明者东浦勉, 中谷理子, 山下朝夫, 山泽阳平, 岩田学, 岩间信浩, 张东胜, 村上范和, 樋口文彦, 清水昭贵, 舆水地盐 申请人:东京毅力科创株式会社