(57)【要約】【課題】単一レベルの直流電圧が基板支持器の下部電極に印加されるときのイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば得られるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給可能とするプラズマ処理方法を提供する。【解決手段】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に第１の直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間とは異なる第２の期間において、下部電極に第２の直流電圧を印加する工程を更に含む。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。第２の直流電圧は、第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、該チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に第１の直流電圧を印加する工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記下部電極に第２の直流電圧を印加する工程であり、該第２の直流電圧は、前記第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、該第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する、該工程と、
を含むプラズマ処理方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理装置は、
前記第１の直流電圧用の第１の出力及び前記第２の直流電圧用の第２の出力を有する電源装置と、
前記第１の出力と前記下部電極との間で接続された第１のスイッチと、
前記第２の出力と前記下部電極との間で接続された第２のスイッチと、
を備え、
前記第１の期間において、前記第１の出力と前記下部電極とを互いに接続するために前記第１のスイッチが導通状態に設定され、前記第２の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第２のスイッチが非導通状態に設定され、
前記第２の期間において、前記第２の出力と前記下部電極とを互いに接続するために前記第２のスイッチが導通状態に設定され、前記第１の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第１のスイッチが非導通状態に設定される、
請求項１に記載のプラズマ処理方法。
【請求項３】
前記第１の期間の終了時点と前記第２の期間の開始時点との間の第３の期間において、前記下部電極の電位を接地電位に設定する工程を更に含み、
前記プラズマ処理装置は、前記下部電極とグランドとの間で接続された第３のスイッチを更に備え、
前記第１の期間及び前記第２の期間において、前記下部電極と前記グランドとの間の接続を切断するために前記第３のスイッチが非導通状態に設定され、
前記第３の期間において、前記下部電極と前記グランドとを互いに接続するために前記第３のスイッチが導通状態に設定され、前記第１の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第１のスイッチが非導通状態に設定され、前記第２の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第２のスイッチが非導通状態に設定される、
請求項２に記載のプラズマ処理方法。
【請求項４】
前記第３の期間の終了時点と前記第２の期間の開始時点との間の期間において前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、及び前記第３のスイッチを非導通状態に設定する工程を更に含む、請求項３に記載のプラズマ処理方法。
【請求項５】
チャンバと、
下部電極を含み、前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
電源装置と、
前記電源装置から前記下部電極への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、前記電源装置から前記下部電極に第１の直流電圧を印加する第１の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において、前記電源装置から前記下部電極に第２の直流電圧を印加する第２の制御を実行する
ように構成されており、
前記第２の直流電圧は、前記第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、該第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する、
プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記電源装置は、前記第１の直流電圧用の第１の出力及び前記第２の直流電圧用の第２の出力を有し、
該プラズマ処理装置は、
前記第１の出力と前記下部電極との間で接続された第１のスイッチと、
前記第２の出力と前記下部電極との間で接続された第２のスイッチと、
を更に備え、
前記制御部は、
前記第１の制御において、前記第１の出力と前記下部電極とを互いに接続するために前記第１のスイッチを導通状態に設定し、前記第２の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第２のスイッチを非導通状態に設定し、
前記第２の制御において、前記第２の出力と前記下部電極とを互いに接続するために前記第２のスイッチを導通状態に設定し、前記第１の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第１のスイッチを非導通状態に設定する
ように構成されている、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記下部電極とグランドとの間で接続された第３のスイッチを更に備え、
前記制御部は、
前記第１の制御及び前記第２の制御において、前記下部電極と前記グランドとの間の接続を切断するために前記第３のスイッチを非導通状態に設定し、
前記第１の期間の終了時点と前記第２の期間の開始時点との間の第３の期間において、前記下部電極と前記グランドとを互いに接続するために前記第３のスイッチを導通状態に設定し、前記第１の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第１のスイッチを非導通状態に設定し、前記第２の出力と前記下部電極との間の接続を切断するために前記第２のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行する
ように構成されている、
請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第３の期間の終了時点と前記第２の期間の開始時点との間の期間において、前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、及び前記第３のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、該チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置から直流電圧を印加する工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において前記下部電極をグランドに接続する工程であり、該第２の期間において前記下部電極は前記電源装置から電気的に分離される、該工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第２の期間の後の第３の期間であり前記下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する該第３の期間において前記下部電極に前記電源装置を接続する工程であり、該第３の期間において前記下部電極は前記グランドから電気的に分離される、該工程と、
を含み、
前記第３の期間の終了時点は前記下部電極の電位が定常状態になる前の時点であり、該第３の期間の該終了時点において、前記下部電極は前記電源装置から電気的に分離される、プラズマ処理方法。
【請求項１０】
前記第２の期間の終了時点と前記第３の期間の開始時点との間の期間において、前記電源装置と前記グランドの双方から前記下部電極を電気的に分離する工程を更に含む、請求項９に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記下部電極を前記グランドに接続する前記工程と前記下部電極に前記電源装置を接続する前記工程とが交互に繰り返され、
前記下部電極に前記電源装置を接続する前記工程の実行後、前記下部電極の電位が定常状態に達する前に、前記下部電極を前記グランドに接続する前記工程が再び開始される、
請求項９又は１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
チャンバと、
下部電極を含み、前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
電源装置と、
前記電源装置と前記下部電極との間で接続された第１のスイッチと、
前記下部電極とグランドとの間で接続された第２のスイッチと、
前記電源装置から前記下部電極への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、前記電源装置を前記下部電極に接続して該下部電極に該電源装置から直流電圧を印加するために、前記第１のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記グランドから電気的に分離するために前記第２のスイッチを非導通状態に設定する第１の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において前記下部電極を前記グランドに接続するために前記第２のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記電源装置から電気的に分離するために前記第１のスイッチを非導通状態に設定する第２の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第２の期間の後の第３の期間であり前記下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する該第３の期間において前記下部電極に前記電源装置を接続するために前記第１のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記グランドから電気的に分離するために前記第２のスイッチを非導通状態に設定する第３の制御を実行する、
ように構成されており、
前記第３の期間の終了時点は前記下部電極の電位が定常状態になる前の時点であり、前記制御部は、該第３の期間の該終了時点において、前記下部電極を前記電源装置から電気的に分離するために前記第１のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている、
プラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記第２の期間の終了時点と前記第３の期間の開始時点との間の期間において、前記下部電極を前記電源装置と前記グランドの双方から電気的に分離するために前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの双方を非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されている、請求項１２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記第２の制御と前記第３の制御を交互に繰り返し、
前記第３の制御の実行後、前記下部電極の電位が定常状態に達する前に、前記第２の制御の実行を再び開始する、
ように構成されている、
請求項１２又は１３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１５】
プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、該チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置の第１の出力から第１の直流電圧を印加する工程であり、該電源装置は、該第１の出力及び前記第１の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する第２の直流電圧用の第２の出力を有する、該工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において前記下部電極をグランドに接続する工程であり、該第２の期間において前記下部電極は前記第１の出力及び前記第２の出力から電気的に分離される、該工程と、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第２の期間の後の第３の期間であり前記下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する該第３の期間において前記下部電極に前記第２の出力を接続する工程であり、該第３の期間において前記下部電極は前記第１の出力及び前記グランドから電気的に分離される、該工程と、
を含み、
前記第３の期間の終了時点は前記下部電極の電位が定常状態になる前の時点であり、該第３の期間の該終了時点において、前記下部電極は前記第１の出力及び前記第２の出力から電気的に分離される、プラズマ処理方法。
【請求項１６】
前記第２の期間の終了時点と前記第３の期間の開始時点との間の期間において、前記第１の出力、前記第２の出力、及び前記グランドから前記下部電極を電気的に分離する工程を更に含む、請求項１５に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１７】
前記下部電極を前記グランドに接続する前記工程と前記下部電極に前記第２の出力を接続する前記工程とが交互に繰り返され、
前記下部電極に前記第２の出力を接続する前記工程の実行後、前記下部電極の電位が定常状態に達する前に、前記下部電極を前記グランドに接続する前記工程が再び開始される、
請求項１５又は１６に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１８】
チャンバと、
下部電極を含み、前記チャンバ内に設けられた基板支持器と、
第１の直流電圧用の第１の出力及び該第１の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する第２の直流電圧用の第２の出力を有する電源装置と、
前記第１の出力と前記下部電極との間で接続された第１のスイッチと、
前記第２の出力と前記下部電極との間で接続された第２のスイッチと、
前記下部電極とグランドとの間で接続された第３のスイッチと、
前記電源装置から前記下部電極への電圧の印加を制御するように構成された制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、前記第１の出力を前記下部電極に接続して該下部電極に該第１の出力から第１の直流電圧を印加するために、前記第１のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記第２の出力及び前記グランドから電気的に分離するために前記第２のスイッチ及び前記第３のスイッチを非導通状態に設定する第１の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中の前記第１の期間とは異なる第２の期間において前記下部電極を前記グランドに接続するために前記第３のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記第１の出力及び前記第２の出力から電気的に分離するために前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非導通状態に設定する第２の制御を実行し、
前記チャンバ内での前記プラズマの生成中且つ前記第２の期間の後の第３の期間であり前記下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する該第３の期間において前記下部電極に前記第２の出力を接続するために前記第２のスイッチを導通状態に設定し、前記下部電極を前記第１の出力及び前記グランドから電気的に分離するために前記第１のスイッチ及び前記第３のスイッチを非導通状態に設定する第３の制御を実行する、
ように構成されており、
前記第３の期間の終了時点は前記下部電極の電位が定常状態になる前の時点であり、前記制御部は、該第３の期間の該終了時点において、前記下部電極を前記第１の出力及び前記第２の出力から電気的に分離するために前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている、
プラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記第２の期間の終了時点と前記第３の期間の開始時点との間の期間において、前記下部電極を第１の出力、前記第２の出力、及び前記グランドから電気的に分離するために前記第１のスイッチ、前記第２のスイッチ、及び前記第３のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されている、請求項１８に記載のプラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記制御部は、
前記第２の制御と前記第３の制御を交互に繰り返し、
前記第３の制御の実行後、前記下部電極の電位が定常状態に達する前に、前記第２の制御の実行を再び開始する、
ように構成されている、
請求項１８又は１９に記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置が基板に対するプラズマ処理において用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ及び基板保持電極を備える。基板保持電極は、チャンバ内に設けられている。基板保持電極は、その主面上に載置された基板を保持する。このようなプラズマ処理装置の一種は、特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、高周波発生装置及びＤＣ負パルス発生装置を更に備えている。高周波発生装置は、基板保持電極に対して高周波電圧を印加する。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフが交互に切り替えられる。また、特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、高周波電圧のオンとオフのタイミングに応じてＤＣ負パルス発生装置から基板保持電極にＤＣ負パルス電圧が印加される。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、ＤＣ負パルス電圧、即ち負極性のパルス状の直流電圧が基板保持電極に印加されているときに基板に供給されるイオンのエネルギーは最大となる。ＤＣ負パルス電圧が基板に印加されていないときに基板に供給されるイオンのエネルギーは最小となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８７９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
単一レベルの直流電圧が基板支持器の下部電極に印加されるときのイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば得られるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給可能とすることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に第１の直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間とは異なる第２の期間において、下部電極に第２の直流電圧を印加する工程を更に含む。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。第２の直流電圧は、第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する。
【発明の効果】
【０００７】
一つの例示的実施形態によれば、単一レベルの直流電圧が基板支持器の下部電極に印加されるときのイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば得られるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。
【図２】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
【図３】図３の（ａ）及び図３の（ｂ）の各々は、図２に示すプラズマ処理装置の電源装置の構成を示す図である。
【図４】図１に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。
【図５】図１に示すプラズマ処理方法に関連する別の例のタイミングチャートである。
【図６】別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。
【図７】別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。
【図８】図６に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。
【図９】一つ以上の電位測定プローブの例を示す図である。
【図１０】更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。
【図１１】図１０に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
【００１０】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に第１の直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において、下部電極に第２の直流電圧を印加する工程を更に含む。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。第２の直流電圧は、第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する。
【００１１】
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第１の直流電圧と第２の直流電圧は、互いに同じ極性を有する。また、第１の直流電圧と第２の直流電圧のうち一方の直流電圧の絶対値は、他方の直流電圧の絶対値よりも小さい。したがって、第１の期間と第２の期間のうち一方の直流電圧が下部電極に印加される一方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、他方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、一方の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【００１２】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、電源装置、第１のスイッチ、及び第２のスイッチを備えていてもよい。この実施形態において、電源装置は、第１の直流電圧用の第１の出力及び第２の直流電圧用の第２の出力を有する。第１のスイッチは、第１の出力と下部電極との間で接続されている。第２のスイッチは、第２の出力と下部電極との間で接続されている。第１の期間において、第１の出力と下部電極とを互いに接続するために第１のスイッチが導通状態に設定され、第２の出力と下部電極との間の接続を切断するために第２のスイッチが非導通状態に設定される。第２の期間において、第２の出力と下部電極とを互いに接続するために第２のスイッチが導通状態に設定され、第１の出力と下部電極との間の接続を切断するために第１のスイッチが非導通状態に設定される。
【００１３】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第３の期間において、下部電極の電位を接地電位に設定する工程を更に含む。第３の期間は、第１の期間の終了時点と第２の期間の開始時点との間の期間である。この実施形態において、プラズマ処理装置は、下部電極とグランドとの間で接続された第３のスイッチを更に備える。第１の期間及び第２の期間において、下部電極とグランドとの間の接続を切断するために第３のスイッチが非導通状態に設定される。第３の期間において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第３のスイッチが導通状態に設定される。また、第３の期間において、第１の出力と下部電極との間の接続を切断するために第１のスイッチが非導通状態に設定され、第２の出力と下部電極との間の接続を切断するために第２のスイッチが非導通状態に設定される。
【００１４】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第３の期間の終了時点と第２の期間の開始時点との間の期間において第１のスイッチ、第２のスイッチ、及び第３のスイッチを非導通状態に設定する工程を更に含んでいてもよい。
【００１５】
一つの例示的実施形態において、第１の直流電圧を印加する工程と第２の直流電圧を印加する工程とが交互に繰り返されてもよい。一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第２の期間の終了時点と次の第１の期間の開始時点との間の期間において、下部電極の電位を接地電位に設定する工程を更に含んでいてもよい。
【００１６】
別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、電源装置から下部電極に第１の直流電圧を印加する第１の制御を実行するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において、電源装置から下部電極に第２の直流電圧を印加する第２の制御を更に実行するように構成されている。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有し、第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する。
【００１７】
一つの例示的実施形態において、電源装置は、第１の直流電圧用の第１の出力及び第２の直流電圧用の第２の出力を有し得る。この実施形態において、プラズマ処理装置は、第１のスイッチ及び第２のスイッチを更に備え得る。第１のスイッチは、第１の出力と下部電極との間で接続されている。第２のスイッチは、第２の出力と下部電極との間で接続されている。制御部は、第１の制御において、第１の出力と下部電極とを互いに接続するために第１のスイッチを導通状態に設定し、第２の出力と下部電極との間の接続を切断するために第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第２の制御において、第２の出力と下部電極とを互いに接続するために第２のスイッチを導通状態に設定し、第１の出力と下部電極との間の接続を切断するために第１のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。
【００１８】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、下部電極とグランドとの間で接続された第３のスイッチを更に備え得る。制御部は、第１の制御及び第２の制御において、下部電極とグランドとの間の接続を切断するために第３のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第３の期間において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第３のスイッチを導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されている。第３の期間は、第１の期間の終了時点と第２の期間の開始時点との間の期間である。制御部は、第３の期間における当該制御において、第１の出力と下部電極との間の接続を切断するために第１のスイッチを非導通状態に設定し、第２の出力と下部電極との間の接続を切断するために第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。
【００１９】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第３の期間の終了時点と第２の期間の開始時点との間の期間において、第１のスイッチ、第２のスイッチ、及び第３のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されていてもよい。
【００２０】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第１の制御と第２の制御を交互に繰り返すように構成されていてもよい。一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の期間の終了時点と次の第１の期間の開始時点との間の期間において、別の制御を更に実行してもよい。制御部は、当該別の制御において、下部電極とグランドとを互いに接続するために第３のスイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、当該別の制御において、第１の出力と下部電極との間の接続を切断するために第１のスイッチを非導通状態に設定し、第２の出力と下部電極との間の接続を切断するために第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。
【００２１】
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置から直流電圧を印加する工程を含む。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において下部電極をグランドに接続する工程を更に含む。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。第２の期間において下部電極は電源装置から電気的に分離される。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第３の期間において下部電極に電源装置を接続する工程を更に含む。第３の期間は、第２の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。第３の期間において下部電極はグランドから電気的に分離される。第３の期間の終了時点は、下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。第３の期間の終了時点において、下部電極は電源装置から電気的に分離される。
【００２２】
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第２の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第１の期間の下部電極の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第３の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第２の期間の下部電極の電位の絶対値から増加するが、第１の期間の下部電極の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第２の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、第１の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第２の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【００２３】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第２の期間の終了時点と第３の期間の開始時点との間の期間において、電源装置とグランドの双方から下部電極を電気的に分離する工程を更に含んでいてもよい。
【００２４】
一つの例示的実施形態において、下部電極をグランドに接続する工程と下部電極に電源装置を接続する工程とが交互に繰り返されてもよい。この実施形態では、下部電極に電源装置を接続する工程の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、下部電極をグランドに接続する工程が再び開始される。
【００２５】
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、第１のスイッチ、第２のスイッチ、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。第１のスイッチは、電源装置と下部電極との間で接続されている。第２のスイッチは、下部電極とグランドとの間で接続されている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、第１の制御を実行するように構成されている。制御部は、第１の制御において、電源装置を下部電極に接続して下部電極に電源装置から直流電圧を印加するために、第１のスイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第１の制御において、下部電極をグランドから電気的に分離するために第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において、第２の制御を更に実行するように構成されている。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。制御部は、第２制御において、下部電極をグランドに接続するために第２のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を電源装置から電気的に分離するために第１のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第３の期間において第３の制御を更に実行するように構成されている。第３の期間は、第２の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。制御部は、第３の制御において、下部電極に電源装置を接続するために第１のスイッチを導通状態に設定し、下部電極をグランドから電気的に分離するために第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。第３の期間の終了時点は下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。制御部は、第３の期間の終了時点において、下部電極を電源装置から電気的に分離するために第１のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。
【００２６】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の期間の終了時点と第３の期間の開始時点との間の期間において、別の制御を更に実行するように構成されていてもよい。制御分は、当該別の制御において、下部電極を電源装置とグランドの双方から電気的に分離するために第１のスイッチ及び第２のスイッチの双方を非導通状態に設定するように構成されている。
【００２７】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の制御と第３の制御を交互に繰り返し、第３の制御の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、第２の制御の実行を再び開始するように構成されていてもよい。
【００２８】
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置のチャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、チャンバ内に設けられた基板支持器の下部電極に電源装置の第１の出力から第１の直流電圧を印加する工程を含む。電源装置は、第１の出力及び第２の出力を有する。第２の出力は、第１の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する第２の直流電圧用の出力である。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において下部電極をグランドに接続する工程を更に含む。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。第２の期間において下部電極は第１の出力及び第２の出力から電気的に分離される。プラズマ処理方法は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第３の期間において下部電極に第２の出力を接続する工程を更に含む。第３の期間は、第２の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。第３の期間において下部電極は第１の出力及びグランドから電気的に分離される。第３の期間の終了時点は、下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。第３の期間の終了時点において、下部電極は第１の出力及び第２の出力から電気的に分離される。
【００２９】
上記実施形態のプラズマ処理方法では、第２の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第１の期間の下部電極の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第３の期間では、下部電極の電位の絶対値は、第２の期間の下部電極の電位の絶対値から増加するが、第１の期間の下部電極の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第２の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、第１の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第２の期間において基板に供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間において基板に供給されるイオンのエネルギーは、下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【００３０】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法は、第２の期間の終了時点と第３の期間の開始時点との間の期間において、第１の出力、第２の出力、及びグランドから下部電極を電気的に分離する工程を更に含んでいてもよい。
【００３１】
一つの例示的実施形態において、下部電極をグランドに接続する工程と下部電極に第２の出力を接続する工程とが交互に繰り返されてもよい。この実施形態では、下部電極に第２の出力を接続する工程の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、下部電極をグランドに接続する工程が再び開始される。
【００３２】
更に別の例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、電源装置、第１のスイッチ、第２のスイッチ、第３のスイッチ、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極を含み、チャンバ内に設けられている。電下装置は、第１の直流電圧用の第１の出力及び第２の直流電圧用の第２の出力を有する。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルよりも低いレベルを有する。第１のスイッチは、第１の出力と下部電極との間で接続されている。第２のスイッチは、第２の出力と下部電極との間で接続されている。第３のスイッチは、下部電極とグランドとの間で接続されている。制御部は、電源装置から下部電極への電圧の印加を制御するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第１の期間において、第１の制御を実行するように構成されている。制御部は、第１の制御において、第１の出力を下部電極に接続して下部電極に第１の出力から第１の直流電圧を印加するために、第１スイッチを導通状態に設定するように構成されている。制御部は、第１の制御において、下部電極を第２の出力及びグランドから電気的に分離するために第２のスイッチ及び第３のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第２の期間において第２の制御を更に実行するように構成されている。第２の期間は、第１の期間とは異なる期間である。制御部は、第２の制御部において、下部電極をグランドに接続するために第３のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を第１の出力及び第２の出力から電気的に分離するために第１のスイッチ及び第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。制御部は、チャンバ内でのプラズマの生成中の第３の期間において第３の制御を更に実行するように構成されている。第３の期間は、第２の期間の後の期間であり、下部電極の電位が接地電位に到達する前に開始する。制御部は、第３の制御において、下部電極に第２の出力を接続するために第２のスイッチを導通状態に設定し、下部電極を第１の出力及びグランドから電気的に分離するために第１のスイッチ及び第３のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。第３の期間の終了時点は下部電極の電位が定常状態になる前の時点である。制御部は、第３の期間の終了時点において、下部電極を第１の出力及び第２の出力から電気的に分離するために第１のスイッチ及び第２のスイッチを非導通状態に設定するように構成されている。
【００３３】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の期間の終了時点と第３の期間の開始時点との間の期間において、第１〜第３のスイッチを非導通状態に設定する制御を更に実行するように構成されていてもよい。
【００３４】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の制御と第３の制御を交互に繰り返してもよい。制御部は、第３の制御の実行後、下部電極の電位が定常状態に達する前に、第２の制御の実行を再び開始するように構成されていてもよい。
【００３５】
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００３６】
図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図１に示すプラズマ処理方法（以下、「方法ＭＴ１」という）は、プラズマ処理装置を用いて実行される。図２は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。方法ＭＴ１は、図２に示すプラズマ処理装置１を用いて実行され得る。
【００３７】
プラズマ処理装置１は、容量結合型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置１は、チャンバ１０を備えている。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供している。一実施形態において、チャンバ１０は、チャンバ本体１２を含んでいる。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。内部空間１０ｓは、チャンバ本体１２の中に提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ本体１２は電気的に接地されている。チャンバ本体１２の内壁面、即ち、内部空間１０ｓを画成する壁面には、耐プラズマ性を有する膜が形成されている。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から形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
【００３８】
チャンバ本体１２の側壁には通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。この通路１２ｐの開閉のために、ゲートバルブ１２ｇがチャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。
【００３９】
プラズマ処理装置１は、基板支持器１６を更に備えている。基板支持器１６は、チャンバ１０の中、即ち内部空間１０ｓ内に設けられている。基板支持器１６は、その上に載置される基板Ｗを支持するように構成されている。基板Ｗは、略円盤形状を有し得る。基板支持器１６は、支持体１５によって支持されている。支持体１５は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持体１５は、略円筒形状を有している。支持体１５は、石英といった絶縁材料から形成されている。
【００４０】
基板支持器１６は、下部電極１８を含んでいる。基板支持器１６は、静電チャック２０を更に含み得る。基板支持器１６は、電極プレート１９を更に含んでいてもよい。電極プレート１９は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１９上に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８は、電極プレート１９に電気的に接続されている。
【００４１】
下部電極１８内には、流路１８ｆが形成されている。流路１８ｆは、熱交換媒体用の流路である。熱交換媒体としては、液状の冷媒、或いは、その気化によって下部電極１８を冷却する冷媒（例えば、フロン）が用いられる。流路１８ｆには、熱交換媒体の供給装置（例えば、チラーユニット）が接続されている。この供給装置は、チャンバ１０の外部に設けられている。流路１８ｆには、供給装置から配管２３ａを介して熱交換媒体が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２３ｂを介して供給装置に戻される。
【００４２】
静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。基板Ｗは、内部空間１０ｓの中で処理されるときには、静電チャック２０上に載置され、静電チャック２０によって保持される。静電チャック２０は、本体及び電極を有している。静電チャック２０の本体は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムといった誘電体から形成されている。静電チャック２０の本体は、略円盤形状を有している。静電チャック２０は、基板載置領域及びエッジリング搭載領域を含んでいる。基板載置領域は、略円盤形状を有する領域である。基板載置領域の上面は、水平面に沿って延在している。基板載置領域の中心を含み、鉛直方向に延びる軸線ＡＸは、チャンバ１０の中心軸線と略一致する。基板Ｗは、チャンバ１０内で処理されるときには、基板載置領域の上面の上に載置される。
【００４３】
エッジリング搭載領域は、基板載置領域を囲むように周方向に延在している。エッジリング搭載領域の上面の上にはエッジリングＥＲが搭載される。エッジリングＥＲは、環形状を有している。基板Ｗは、エッジリングＥＲによって囲まれた領域内に配置される。即ち、エッジリングＥＲは、静電チャック２０の基板載置領域上に載置された基板Ｗのエッジを囲む。エッジリングＥＲは、例えばシリコン又は炭化ケイ素からから形成されている。
【００４４】
静電チャック２０の電極は、静電チャック２０の本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、導体から形成された膜である。静電チャック２０の電極には、直流電源が電気的に接続されている。直流電源から静電チャック２０の電極に直流電圧が印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは、静電チャック２０に引き付けられ、静電チャック２０によって保持される。
【００４５】
プラズマ処理装置１は、ガス供給ライン２５を更に備え得る。ガス供給ライン２５は、ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面（下面）との間に供給する。
【００４６】
プラズマ処理装置１は、筒状部２８及び絶縁部２９を更に備え得る。筒状部２８は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。筒状部２８は、支持体１５の外周に沿って延在している。筒状部２８は、導電性材料から形成されており、略円筒形状を有している。筒状部２８は、電気的に接地されている。絶縁部２９は、筒状部２８上に設けられている。絶縁部２９は、絶縁性を有する材料から形成されている。絶縁部２９は、例えば石英といったセラミックから形成されている。絶縁部２９は、略円筒形状を有している。絶縁部２９は、電極プレート１９の外周、下部電極１８の外周、及び静電チャック２０の外周に沿って延在している。
【００４７】
プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、基板支持器１６の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２と共にチャンバ本体１２の上部開口を閉じている。部材３２は、絶縁性を有している。上部電極３０は、この部材３２を介してチャンバ本体１２の上部に支持されている。
【００４８】
上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含んでいる。天板３４の下面は、内部空間１０ｓを画成している。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが形成されている。複数のガス吐出孔３４ａの各々は、天板３４を板厚方向（鉛直方向）に貫通している。この天板３４は、限定されるものではないが、例えばシリコンから形成されている。或いは、天板３４は、アルミニウム製の部材の表面に耐プラズマ性の膜を設けた構造を有し得る。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から形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。
【００４９】
支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持している。支持体３６は、例えばアルミニウムといった導電性材料から形成されている。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、複数のガス孔３６ｂが下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入ポート３６ｃが形成されている。ガス導入ポート３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入ポート３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。
【００５０】
ガス供給管３８には、ガスソース群４０が、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を介して接続されている。ガスソース群４０、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３は、ガス供給部を構成している。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群４１及びバルブ群４３の各々は、複数のバルブ（例えば開閉バルブ）を含んでいる。流量制御器群４２は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４２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。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４１の対応のバルブ、流量制御器群４２の対応の流量制御器、及びバルブ群４３の対応のバルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。プラズマ処理装置１は、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、内部空間１０ｓに供給することが可能である。
【００５１】
筒状部２８とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフル部材４８が設けられている。バッフル部材４８は、板状の部材であり得る。バッフル部材４８は、例えば、アルミニウム製の板材に酸化イットリウム等のセラミックを被覆することにより構成され得る。このバッフル部材４８には、複数の貫通孔が形成されている。バッフル部材４８の下方においては、排気管５２がチャンバ本体１２の底部に接続されている。この排気管５２には、排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、自動圧力制御弁といった圧力制御器、及び、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、内部空間１０ｓの中の圧力を減圧することができる。
【００５２】
プラズマ処理装置１は、高周波電源６１を更に備える。高周波電源６１は、プラズマ生成用の高周波電力ＲＦを発生する電源である。高周波電力ＲＦの周波数は、限定されるものではないが、２７〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数、例えば４０ＭＨｚ又は６０ＭＨｚである。高周波電源６１は、高周波電力ＲＦを下部電極１８に供給するために、整合器６３及び電極プレート１９を介して下部電極１８に接続されている。整合器６３は、高周波電源６１の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるための整合回路を有している。なお、高周波電源６１は、下部電極１８に電気的に接続されていなくてもよく、整合器６３を介して上部電極３０に接続されていてもよい。
【００５３】
プラズマ処理装置１は、電源装置７０を更に備えている。電源装置７０は、第１の出力７０ａ及び第２の出力７０ｂを有する。第１の出力７０ａは、電源装置７０によって発生される第１の直流電圧用の出力である。第２の出力７０ｂは、電源装置７０によって発生される第２の直流電圧用の出力である。第２の直流電圧は、第１の直流電圧の極性と同じ極性を有する。第１の直流電圧の極性及び第２の直流電圧の極性は、例えば負極性である。第１の直流電圧の極性及び第２の直流電圧の極性は、正極性であってもよい。第２の直流電圧は、第１の直流電圧のレベルと異なるレベルを有する。一実施形態において、第２の直流電圧のレベル（絶対値）は、第１の直流電圧のレベル（絶対値）よりも低い。なお、第２の直流電圧のレベル（絶対値）は、第１の直流電圧のレベル（絶対値）よりも高くてもよい。
【００５４】
図３の（ａ）及び図３の（ｂ）の各々は、図２に示すプラズマ処理装置の電源装置の構成を示す図である。図３の（ａ）に示すように、電源装置７０は、直流電源７１ａ及び直流電源７１ｂを有していてもよい。図３の（ａ）に示す電源装置７０では、直流電源７１ａは第１の出力７０ａに接続されており、直流電源７１ｂは第２の出力７０ｂに接続されている。
【００５５】
図３の（ｂ）に示すように、電源装置７０は、直列接続された複数の直流電源７１を含んでいてもよい。図３の（ｂ）に示す電源装置７０では、第１の出力７０ａは、複数の直流電源７１の直列接続のグランド側の端部とは反対側の端部に接続されている。図３の（ｂ）に示す電源装置７０では、第２の出力７０ｂは、複数の直流電源７１の直列接続において連続する二つの直流電源の間のノードに接続されている。
【００５６】
図２に示すように、プラズマ処理装置１は、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３を更に備えている。第１のスイッチＳＷ１は、第１の出力７０ａと下部電極１８との間で電気的に接続されている。第２のスイッチＳＷ２は、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間で電気的に接続されている。図２に示す例では、第１のスイッチＳＷ１と第２のスイッチＳＷ２は、共通の電気的パス７４に接続している。電気的パス７４は、高周波電源６１と下部電極１８とを互いに接続する電気的パス６４に接続している。電気的パス７４は、フィルタ７６を含んでいる。フィルタ７６は、ローパスフィルタであり、電気的パス６４から電源装置７０に向かう高周波電力を遮断するか又は低減させる。第３のスイッチＳＷ３は、グランドと下部電極１８との間で接続されている。一例において、第３のスイッチＳＷ３は、グランドと電気的パス７４との間で接続されている。
【００５７】
プラズマ処理装置１を用いたプラズマ処理の実行時には、内部空間１０ｓにガスが供給される。そして、高周波電力ＲＦが供給されることにより、内部空間１０ｓの中でガスが励起される。その結果、内部空間１０ｓの中でプラズマが生成される。生成されたプラズマからのイオン及び／又はラジカルといった化学種により、基板Ｗが処理される。
【００５８】
プラズマ処理装置１は、制御部ＭＣを更に備える。制御部ＭＣは、プロセッサ、記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであ、プラズマ処理装置１の各部を制御する。具体的に、制御部ＭＣは、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいてプラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部ＭＣによる制御により、レシピデータによって指定されたプロセスがプラズマ処理装置１において実行される。方法ＭＴ１は、制御部ＭＣによるプラズマ処理装置１の各部の制御により、プラズマ処理装置１において実行され得る。
【００５９】
以下、図１及び図４を参照して、方法ＭＴ１について詳細に説明する。また、以下では、制御部ＭＣによる電源装置７０から下部電極１８への電圧の印加の制御についても説明する。図４は、図１に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図４において、横軸は時間を示している。図４において、縦軸は、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態、下部電極１８の電位、及び高周波電力ＲＦの状態を示している。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態の「ＯＮ」は、導通状態を示している。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態の「ＯＦＦ」は、非導通状態を示している。高周波電力ＲＦの状態の「ＯＮ」は、高周波電力ＲＦが供給されていることを示しており、高周波電力ＲＦの状態の「ＯＦＦ」は、高周波電力の供給が停止されていることを示している。
【００６０】
方法ＭＴ１は、基板Ｗが基板支持器１６上に載置された状態で実行される。方法ＭＴ１は、工程ＳＴＰを含む。工程ＳＴＰでは、プラズマがチャンバ１０内で生成される。工程ＳＴＰでは、ガス供給部から内部空間１０ｓにガスが供給される。工程ＳＴＰでは、排気装置５０によってチャンバ１０内の圧力が指定された圧力に設定される。工程ＳＴＰでは、チャンバ１０内でガスを励起させるために、高周波電源６１から高周波電力ＲＦが供給される。工程ＳＴＰの実行のために、ガス供給部、排気装置５０、及び高周波電源６１は、制御部ＭＣによって制御される。以下に説明する方法ＭＴ１の工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２は、工程ＳＴＰでのプラズマの生成中に実行される。
【００６１】
工程ＳＴ１は、第１の期間Ｔ１において実行される。工程ＳＴ１では、下部電極１８に電源装置７０から第１の直流電圧が印加される。第１の期間Ｔ１は、予め定められた時間長を有し得る。第１の期間Ｔ１は、第１の出力７０ａと下部電極１８とが互いに接続された後に下部電極１８の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ＳＴ１では、第１の出力７０ａと下部電極１８とを互いに接続するために、第１のスイッチＳＷ１が導通状態に設定される。工程ＳＴ１では、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ１では、グランドと下部電極１８との間の接続を切断するために第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴ１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１を導通状態に設定し、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御（第１の制御）を実行する。
【００６２】
工程ＳＴ２は、第２の期間Ｔ２において実行される。第２の期間Ｔ２は、第１の期間Ｔ１とは異なる期間である。工程ＳＴ２では、下部電極１８に電源装置７０から第２の直流電圧が印加される。第２の期間Ｔ２は、予め定められた時間長を有し得る。第２の期間Ｔ２は、第２の出力７０ｂと下部電極１８とが互いに接続された後に下部電極１８の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ＳＴ２では、第２の出力７０ｂと下部電極１８とを互いに接続するために、第２のスイッチＳＷ２が導通状態に設定される。工程ＳＴ２では、第１の出力７０ａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２では、グランドと下部電極１８との間の接続を切断するために第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２の実行のために、制御部ＭＣは、第２のスイッチＳＷ２を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御（第２の制御）を実行する。
【００６３】
方法ＭＴ１は、工程ＳＴ１と工程ＳＴ２との間に工程ＳＴＧ１１を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＧ１１は、期間ＴＧ１１（第３の期間）において実行される。期間ＴＧ１１は、第１の期間Ｔ１の終了時点と第２の期間Ｔ２の開始時点との間の期間である。工程ＳＴＧ１１では、下部電極１８とグランドとを互いに接続するために、第３のスイッチＳＷ３が導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１１では、第１の出力７０ａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１１では、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１１の実行のために、制御部ＭＣは、第３のスイッチＳＷ３を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定する制御（第３の制御）を実行する。
【００６４】
方法ＭＴ１は、工程ＳＴＧ１１と工程ＳＴ２との間に工程ＳＴＦ１１を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ１１は、期間ＴＦ１１において実行される。期間ＴＦ１１は、期間ＴＧ１１の終了時点と第２の期間Ｔ２の開始時点との間の期間である。工程ＳＴＦ１１では、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。即ち、工程ＳＴＦ１１では、下部電極１８の電位がフロート状態に設定される。工程ＳＴＦ１１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００６５】
方法ＭＴ１では、工程ＳＴ１と工程ＳＴ２が交互に繰り返されてもよい。この場合において、方法ＭＴ１は、工程ＳＴ２と次の工程ＳＴ１との間に工程ＳＴＧ１２を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＧ１２は、期間ＴＧ１２において実行される。期間ＴＧ１２は、第２の期間Ｔ２の終了時点と次の第１の期間Ｔ１の開始時点との間の期間である。工程ＳＴＧ１２では、下部電極１８とグランドとを互いに接続するために、第３のスイッチＳＷ３が導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１２では、第１の出力７０ａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１２では、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴＧ１２の実行のために、制御部ＭＣは、第３のスイッチＳＷ３を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００６６】
方法ＭＴ１は、工程ＳＴＧ１２と次の工程ＳＴ１との間に工程ＳＴＦ１２を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ１２は、期間ＴＦ１２において実行される。期間ＴＦ１２は、期間ＴＧ１２の終了時点と次の第１の期間Ｔ１の開始時点との間の期間である。工程ＳＴＦ１２では、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。即ち、工程ＳＴＦ１２では、下部電極１８の電位がフロート状態に設定される。工程ＳＴＦ１２の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００６７】
方法ＭＴ１は、工程ＳＴＪ１を更に含み得る。工程ＳＴＪ１では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２を含むシーケンスＳＱ１の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪ１において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスＳＱ１が工程ＳＴ１から再び実行される。一方、工程ＳＴＪ１において停止条件が満たされていると判定されると、方法ＭＴ１が終了する。
【００６８】
上述したように、第１の直流電圧と第２の直流電圧は、互いに同じ極性を有する。また、第１の直流電圧と第２の直流電圧のうち一方の直流電圧の絶対値は、他方の直流電圧の絶対値よりも小さい。したがって、第１の期間Ｔ１と第２の期間Ｔ２のうち一方の直流電圧が下部電極１８に印加される一方の期間において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、他方の期間において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、一方の期間において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板Ｗに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極１８に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板Ｗに供給することが可能となる。
【００６９】
以下、図５を参照する。図５は、図１に示すプラズマ処理方法に関連する別の例のタイミングチャートである。図４に示す例では、シーケンスＳＱ１の実行中又は繰り返し中に高周波電力ＲＦは連続的に供給されている。図５に示すように、方法ＭＴ１では、高周波電力ＲＦの供給と供給停止が交互に切り替えられてもよい。図５に示す例では、高周波電力ＲＦの供給は、第１の期間Ｔ１及び第２の期間Ｔ２において、停止される。図５に示す例では、高周波電力ＲＦは、第１の期間Ｔ１及び第２の期間Ｔ２以外の期間において供給される。
【００７０】
以下、図６を参照して、別の実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図６は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図６に示すプラズマ処理方法（以下、「方法ＭＴ２」という）は、プラズマ処理装置を用いて実行される。図７は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。以下、図７に示すプラズマ処理装置１Ｂのプラズマ処理装置１に対する相違点について説明する。
【００７１】
プラズマ処理装置１Ｂは、電源装置７０に代えて、電源装置７０Ｂを備えている。電源装置７０は、出力７０Ｂａを有する。電源装置７０Ｂは、直流電圧を発生する直流電源を有し、当該直流電圧を出力７０Ｂａから出力するように構成されている。電源装置７０Ｂが出力する直流電圧のレベルは単一のレベルであり得る。
【００７２】
プラズマ処理装置１Ｂは、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２を更に備え得る。第１のスイッチＳＷＢ１は、電源装置７０Ｂの出力７０Ｂａと下部電極１８との間で接続されている。第２のスイッチＳＷＢ２は、下部電極１８とグランドとの間で接続されている。一実施形態において、第１のスイッチＳＷＢ１は、電気的パス７４に接続している。電気的パス７４は、電気的パス６４に接続している。第２のスイッチＳＷＢ２は、グランドと電気的パス７４との間で接続されている。
【００７３】
以下、図６及び図８を参照して、方法ＭＴ２について詳細に説明する。また、以下では、プラズマ処理装置１Ｂの制御部ＭＣによる電源装置７０Ｂから下部電極１８への電圧の印加の制御についても説明する。図８は、図６に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図８において、横軸は時間を示している。図８において、縦軸は、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の各々の状態、下部電極１８の電位、及び基板Ｗの電位を示している。第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の各々の状態の「ＯＮ」は、導通状態を示している。第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の各々の状態の「ＯＦＦ」は、非導通状態を示している。
【００７４】
方法ＭＴ２は、基板Ｗが基板支持器１６上に載置された状態で実行される。図６に示すように、方法ＭＴ２は、工程ＳＴＰで開始する。方法ＭＴ２の工程ＳＴＰは、方法ＭＴ１の工程ＳＴＰと同じ工程である。方法ＭＴ２においても、工程ＳＴＰの実行のために、ガス供給部、排気装置５０、及び高周波電源６１は、制御部ＭＣによって制御される。以下に説明する方法ＭＴ２の工程ＳＴ２１、工程ＳＴ２２、及び工程ＳＴ２３は、工程ＳＴＰでのプラズマの生成中に実行される。
【００７５】
工程ＳＴ２１は、第１の期間Ｔ２１において実行される。工程ＳＴ２１では、下部電極１８に電源装置７０Ｂから直流電圧が印加される。第１の期間Ｔ２１は、予め定められた時間長を有し得る。第１の期間Ｔ２１は、出力７０Ｂａと下部電極１８とが互いに接続された後に下部電極１８の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ＳＴ２１では、出力７０Ｂａと下部電極１８とを互いに接続するために、第１のスイッチＳＷＢ１が導通状態に設定される。工程ＳＴ２１では、下部電極１８とグランドとの間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷＢ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷＢ１を導通状態に設定し、第２のスイッチＳＷＢ２を非導通状態に設定する制御（第１の制御）を実行する。
【００７６】
工程ＳＴ２２は、第２の期間Ｔ２２において実行される。第２の期間Ｔ２２は、第１の期間Ｔ２１とは異なる期間である。工程ＳＴ２２では、下部電極１８がグランドに接続される。工程ＳＴ２２では、下部電極１８は電源装置７０Ｂから電気的に分離される。工程ＳＴ２２では、下部電極１８をグランドに接続するために第２のスイッチＳＷＢ２が導通状態に設定される。工程ＳＴ２２では、出力７０Ｂａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷＢ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２２の実行のために、制御部ＭＣは、第２のスイッチＳＷＢ２を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷＢ１を非導通状態に設定する制御（第２の制御）を実行する。第２の期間Ｔ２２は、下部電極１８の電位が接地電位に到達する前に終了する。第２の期間Ｔ２２の時間長は、予め定められていてもよい。
【００７７】
工程ＳＴ２３は、第３の期間Ｔ２３において実行される。第３の期間Ｔ２３は、第２の期間Ｔ２２の後の期間であり、第２の期間Ｔ２２においてグランドに接続された下部電極１８の電位が接地電位に到達する前に開始する。工程ＳＴ２３では、下部電極１８に電源装置７０Ｂが接続される。工程ＳＴ２３では、下部電極１８はグランドから電気的に分離される。工程ＳＴ２３では、出力７０Ｂａと下部電極１８とを互いに接続するために、第１のスイッチＳＷＢ１が導通状態に設定される。工程ＳＴ２３では、下部電極１８とグランドとの間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷＢ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２３の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷＢ１を導通状態に設定し、第２のスイッチＳＷＢ２を非導通状態に設定する制御（第３の制御）を実行する。
【００７８】
工程ＳＴ２３の終了時点、即ち第３の期間Ｔ２３の終了時点は、下部電極１８の電位が定常状態になる前の時点である。第３の期間Ｔ２３は、予め定められた時間長を有し得る。第３の期間Ｔ２３の終了時点において、下部電極１８は、電源装置７０Ｂから電気的に分離される。即ち、第３の期間Ｔ２３の終了時点において、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷＢ１を非導通状態に設定する。
【００７９】
一実施形態において、方法ＭＴ２は、工程ＳＴＦ２１を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ２１は、工程ＳＴ２２と工程ＳＴ２３との間で実行される。即ち、工程ＳＴＦ２１は、第２の期間Ｔ２２の終了時点と第３の期間Ｔ２３の開始時点との間の期間ＴＦ２１において、実行される。工程ＳＴＦ２１では、下部電極１８が、電源装置７０Ｂとグランドの双方から電気的に分離される。工程ＳＴＦ２１では、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の双方が非導通状態に設定される。工程ＳＴＦ２１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の双方を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００８０】
一実施形態において、工程ＳＴ２２と工程ＳＴ２３は交互に繰り返されてもよい。即ち、工程ＳＴ２２と工程ＳＴ２３を含むシーケンスＳＱ２１が繰り返されてもよい。この場合において、方法ＭＴ２は、工程ＳＴＪ２１を更に含む。工程ＳＴＪ２１では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスＳＱ２１の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪ２１において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスＳＱ２１が工程ＳＴ２１から再び実行される。一方、工程ＳＴＪ２１において停止条件が満たされていると判定されると、シーケンスＳＱ２１の繰り返しが終了する。
【００８１】
一実施形態においては、工程ＳＴ２１とシーケンスＳＱ２１とを含むシーケンスＳＱ２２が繰り返されてもよい。シーケンスＳＱ２２は、工程ＳＴ２４を更に含んでいてもよい。工程ＳＴ２４は、工程ＳＴＪ２１の判定の後に、実行される。即ち、工程ＳＴ２４は、第３の期間Ｔ２３の後の期間Ｔ２４において実行される。
【００８２】
工程ＳＴ２４では、下部電極１８がグランドに接続される。工程ＳＴ２４では、下部電極１８は電源装置７０Ｂから電気的に分離される。工程ＳＴ２４では、下部電極１８をグランドに接続するために第２のスイッチＳＷＢ２が導通状態に設定される。工程ＳＴ２４では、出力７０Ｂａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷＢ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ２４の実行のために、制御部ＭＣは、第２のスイッチＳＷＢ２を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷＢ１を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００８３】
シーケンスＳＱ２２は、工程ＳＴＦ２２を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ２２は、工程ＳＴ２４の後に、実行される。即ち、工程ＳＴＦ２２は、期間Ｔ２４の後の期間ＴＦ２２において実行される。工程ＳＴＦ２２では、下部電極１８が、電源装置７０Ｂとグランドの双方から電気的に分離される。工程ＳＴＦ２２では、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の双方が非導通状態に設定される。工程ＳＴＦ２２の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷＢ１及び第２のスイッチＳＷＢ２の双方を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００８４】
方法ＭＴ２は、工程ＳＴＪ２２を更に含み得る。工程ＳＴＪ２２では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスＳＱ２２の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪ２２において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスＳＱ２２が工程ＳＴ２１から再び実行される。一方、工程ＳＴＪ２２において停止条件が満たされていると判定されると、方法ＭＴ２が終了する。
【００８５】
第２の期間Ｔ２２では、下部電極１８の電位の絶対値は、第１の期間Ｔ２１の下部電極１８の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第３の期間Ｔ２３では、下部電極１８の電位の絶対値は、第２の期間Ｔ２２の下部電極１８の電位の絶対値から増加するが、第１の期間Ｔ２１の下部電極１８の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第２の期間Ｔ２２において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間Ｔ２３において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、第１の期間Ｔ２１において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第２の期間Ｔ２２において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間Ｔ２３において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板Ｗに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極１８に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【００８６】
以下、図８及び図９を参照する。図９は、一つ以上の電位測定プローブの例を示す図である。プラズマ処理装置１Ｂは、一つ以上の電位測定プローブを更に備えていてもよい。図９に示す例では、プラズマ処理装置１Ｂは、電位測定プローブ８１を備えている。電位測定プローブ８１は、基板Ｗの電位を測定するように構成されている。制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された電位が指定電位Ｖ２３に到達した時点で、工程ＳＴ２２を終了させてもよい。即ち、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された電位が指定電位Ｖ２３に到達した時点で、第２のスイッチＳＷＢ２を非導通状態に設定してもよい。
【００８７】
また、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された電位が指定電位Ｖ２２に到達した時点で、工程ＳＴ２３を終了させてもよい。即ち、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された電位が指定電位Ｖ２２に到達した時点で、第１のスイッチＳＷＢ１を非導通状態に設定してもよい。
【００８８】
別の例では、プラズマ処理装置１Ｂは、一つ以上の電位測定プローブとして、電位測定プローブ８２又は電位測定プローブ８３を更に備えていてもよい。電位測定プローブ８２は、エッジリングＥＲの電位を測定するように構成されている。電位測定プローブ８３は、下部電極１８の電位を測定するように構成されている。制御部ＭＣは、電位測定プローブ８２又は電位測定プローブ８３によって測定された電位が指定電位に到達した時点で、工程ＳＴ２２を終了させてもよい。また、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８２又は電位測定プローブ８３によって測定された電位が別の指定電位に到達した時点で、工程ＳＴ２３を終了させてもよい。
【００８９】
以下、図１０を参照して、更に別の実施形態に係るプラズマ処理方法について説明する。図１０は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理方法の流れ図である。図１０に示すプラズマ処理方法（以下、「方法ＭＴ３」という）は、プラズマ処理装置を用いて実行される。方法ＭＴ３の実行には、プラズマ処理装置１が用いられ得る。方法ＭＴ３の実行においてプラズマ処理装置１が用いられる場合に、電源装置７０の第２の出力７０ｂから出力される第２の直流電圧は、電源装置７０の第１の出力７０ａから出力される第１の直流電圧のレベル（絶対値）よりも低いレベル（絶対値）を有する。
【００９０】
以下、図１０及び図１１を参照して、方法ＭＴ３について詳細に説明する。また、以下では、プラズマ処理装置１の制御部ＭＣによる電源装置７０から下部電極１８への電圧の印加の制御についても説明する。図１１は、図１０に示すプラズマ処理方法に関連する一例のタイミングチャートである。図１１において、横軸は時間を示している。図１１において、縦軸は、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態、下部電極１８の電位、及び基板Ｗの電位を示している。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態の「ＯＮ」は、導通状態を示している。第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３の各々の状態の「ＯＦＦ」は、非導通状態を示している。
【００９１】
方法ＭＴ３は、基板Ｗが基板支持器１６上に載置された状態で実行される。図１０に示すように、方法ＭＴ３は、工程ＳＴＰで開始する。方法ＭＴ３の工程ＳＴＰは、方法ＭＴ１の工程ＳＴＰと同じ工程である。方法ＭＴ２においても、工程ＳＴＰの実行のために、ガス供給部、排気装置５０、及び高周波電源６１は、制御部ＭＣによって制御される。以下に説明する方法ＭＴ３の工程ＳＴ３１、工程ＳＴ３２、及び工程ＳＴ３３は、工程ＳＴＰでのプラズマの生成中に実行される。
【００９２】
工程ＳＴ３１は、第１の期間Ｔ３１において実行される。工程ＳＴ３１では、下部電極１８に電源装置７０の第１の出力７０ａから第１の直流電圧が印加される。第１の期間Ｔ３１は、予め定められた時間長を有し得る。第１の期間Ｔ３１は、第１の出力７０ａと下部電極１８とが互いに接続された後に下部電極１８の電位が定常状態になっている期間を含む。工程ＳＴ３１では、第１の出力７０ａと下部電極１８とを互いに接続するために、第１のスイッチＳＷ１が導通状態に設定される。工程ＳＴ３１では、下部電極１８と第２の出力７０ｂとの間の接続を切断するために、第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３１では、下部電極１８とグランドとの間の接続を切断するために第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１を導通状態に設定し、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御（第１の制御）を実行する。
【００９３】
工程ＳＴ３２は、第２の期間Ｔ３２において実行される。第２の期間Ｔ３２は、第１の期間Ｔ３１とは異なる期間である。工程ＳＴ３２では、下部電極１８がグランドに接続される。工程ＳＴ３２では、下部電極１８は、第１の出力７０ａ及び第２の出力７０ｂから電気的に分離される。工程ＳＴ３２では、下部電極１８をグランドに接続するために、第３のスイッチＳＷ３が導通状態に設定される。工程ＳＴ３２では、第１の出力７０ａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３２では、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３２の実行のために、制御部ＭＣは、第３のスイッチＳＷ３を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定する制御（第２の制御）を実行する。第２の期間Ｔ３２は、下部電極１８の電位が接地電位に到達する前に終了する。第２の期間Ｔ３２の時間長は、予め定められていてもよい。
【００９４】
工程ＳＴ３３は、第３の期間Ｔ３３において実行される。第３の期間Ｔ３３は、第２の期間Ｔ３２の後の期間であり、第２の期間Ｔ３２においてグランドに接続された下部電極１８の電位が接地電位に到達する前に開始する。工程ＳＴ３３では、下部電極１８に第２の出力７０ｂが接続される。工程ＳＴ３３では、下部電極１８は第１の出力７０ａ及びグランドから電気的に分離される。工程ＳＴ３３では、第２の出力７０ｂと下部電極１８とを互いに接続するために、第２のスイッチＳＷ２が導通状態に設定される。工程ＳＴ３３では、下部電極１８と第１の出力７０ａとの間の接続を切断するために、第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３３では、下部電極１８とグランドとの間の接続を切断するために第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３２の実行のために、制御部ＭＣは、第２のスイッチＳＷ２を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御（第３の制御）を実行する。
【００９５】
工程ＳＴ３３の終了時点、即ち第３の期間Ｔ３３の終了時点は、下部電極１８の電位が定常状態になる前の時点である。第３の期間Ｔ３３は、予め定められた時間長を有し得る。第３の期間Ｔ３３の終了時点において、下部電極１８は、電源装置７０の第２の出力７０ｂから電気的に分離される。即ち、第３の期間Ｔ３３の終了時点において、制御部ＭＣは、第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定する。
【００９６】
一実施形態において、方法ＭＴ３は、工程ＳＴＦ３１を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ３１は、工程ＳＴ３２と工程ＳＴ３３との間で実行される。即ち、工程ＳＴＦ３１は、第２の期間Ｔ３２の終了時点と第３の期間Ｔ３３の開始時点との間の期間ＴＦ３１において、実行される。工程ＳＴＦ３１では、下部電極１８が、第１の出力７０ａ、第２の出力７０ｂ、及びグランドから電気的に分離される。工程ＳＴＦ３１では、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴＦ３１の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御を実行する。
【００９７】
一実施形態において、工程ＳＴ３２と工程ＳＴ３３は交互に繰り返されてもよい。即ち、工程ＳＴ３２と工程ＳＴ３３を含むシーケンスＳＱ３１が繰り返されてもよい。この場合において、方法ＭＴ３は、工程ＳＴＪ３１を含む。工程ＳＴＪ３１では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスＳＱ３１の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪ３１において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスＳＱ３１が工程ＳＴ３１から再び実行される。一方、工程ＳＴＪ３１において停止条件が満たされていると判定されると、シーケンスＳＱ３１の繰り返しが終了する。
【００９８】
一実施形態においては、工程ＳＴ３１とシーケンスＳＱ３１とを含むシーケンスＳＱ３２が繰り返されてもよい。シーケンスＳＱ３２は、工程ＳＴ３４を更に含んでいてもよい。工程ＳＴ３４は、工程ＳＴＪ３１の判定の後に、実行される。即ち、工程ＳＴ３４は、第３の期間Ｔ３３の後の期間Ｔ３４において実行される。
【００９９】
工程ＳＴ３４では、下部電極１８がグランドに接続される。工程ＳＴ３４では、下部電極１８は第１の出力７０ａ及び第２の出力７０ｂから電気的に分離される。工程ＳＴ３４では、下部電極１８をグランドに接続するために第３のスイッチＳＷ３が導通状態に設定される。工程ＳＴ３４では、第１の出力７０ａと下部電極１８との間の接続を切断するために第１のスイッチＳＷ１が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３４では、第２の出力７０ｂと下部電極１８との間の接続を切断するために第２のスイッチＳＷ２が非導通状態に設定される。工程ＳＴ３４の実行のために、制御部ＭＣは、第３のスイッチＳＷ３を導通状態に設定し、第１のスイッチＳＷ１及び第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定する制御を実行する。
【０１００】
シーケンスＳＱ３２は、工程ＳＴＦ３２を更に含んでいてもよい。工程ＳＴＦ３２は、工程ＳＴ３４の後に、実行される。即ち、工程ＳＴＦ３２は、期間Ｔ３４の後の期間ＴＦ３２において実行される。工程ＳＴＦ３２では、下部電極１８が、第１の出力７０ａ、第２の出力７０ｂ、及びグランドから電気的に分離される。工程ＳＴＦ３２では、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３が非導通状態に設定される。工程ＳＴＦ３２の実行のために、制御部ＭＣは、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２、及び第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定する制御を実行する。
【０１０１】
方法ＭＴ３は、工程ＳＴＪ３２を更に含み得る。工程ＳＴＪ３２では、停止条件が満たされるか否かが判定される。停止条件は、例えば、シーケンスＳＱ３２の実行回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴＪ３２において停止条件が満たされていないと判定されると、シーケンスＳＱ３２が工程ＳＴ３１から再び実行される。一方、工程ＳＴＪ３２において停止条件が満たされていると判定されると、方法ＭＴ３が終了する。
【０１０２】
第２の期間Ｔ３２では、下部電極１８の電位の絶対値は、第１の期間Ｔ３１の下部電極１８の電位の絶対値から減少するが、ゼロには到達しない。また、第３の期間Ｔ３３では、下部電極１８の電位の絶対値は、第２の期間Ｔ３２の下部電極１８の電位の絶対値から増加するが、第１の期間Ｔ３１の下部電極１８の電位と同じ電位には到達しない。したがって、第２の期間Ｔ３２において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間Ｔ３３において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、第１の期間Ｔ３１において基板に供給されるイオンのエネルギーよりも低い。また、第２の期間Ｔ３２において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギー及び第３の期間Ｔ３３において基板Ｗに供給されるイオンのエネルギーは、下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板Ｗに供給されるエネルギーよりも高い。故に、単一レベルの直流電圧が下部電極１８に印加されるときに基板に供給されるイオンのエネルギーと下部電極１８の電位が接地電位であるならば基板に供給されるイオンのエネルギーとの間のエネルギーを有するイオンを基板に供給することが可能となる。
【０１０３】
なお、方法ＭＴ３の実行においても、電位測定プローブ８１、電位測定プローブ８２、又は電位測定プローブ８１が用いられてもよい。制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された基板Ｗの電位が指定電位Ｖ３３に到達した時点で、工程ＳＴ３２を終了させてもよい。即ち、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された電位が指定電位Ｖ３３に到達した時点で、第３のスイッチＳＷ３を非導通状態に設定してもよい。
【０１０４】
また、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された基板Ｗの電位が指定電位Ｖ３２に到達した時点で、工程ＳＴ３３を終了させてもよい。即ち、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８１によって測定された基板Ｗの電位が指定電位Ｖ３２に到達した時点で、第２のスイッチＳＷ２を非導通状態に設定してもよい。
【０１０５】
別の例では、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８２によって測定されたエッジリングＥＲの電位又は電位測定プローブ８３によって測定された下部電極１８の電位が指定電位に到達した時点で、工程ＳＴ３２を終了させてもよい。また、制御部ＭＣは、電位測定プローブ８２によって測定されたエッジリングＥＲの電位又は電位測定プローブ８３によって測定された下部電極１８の電位が別の指定電位に到達した時点で、工程ＳＴ３３を終了させてもよい。
【０１０６】
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
【０１０７】
例えば、方法ＭＴ１、方法ＭＴ２、及び方法ＭＴ３において用いられるプラズマ処理装置は、容量結合型以外の任意のタイプのプラズマ処理装置であってもよい。そのようなプラズマ処理装置としては、誘導結合型のプラズマ処理装置、マイクロ波といった表面波を用いてプラズマを生成するプラズマ処理装置等が例示される。また、種々の実施形態に係るプラズマ処理方法の各々において下部電極１８に設定される電位のレベルの個数は、三つよりも多くてもよい。
【０１０８】
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
【符号の説明】
【０１０９】
１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１６…基板支持器、１８…下部電極、７０…電源装置、Ｔ１…第１の期間、Ｔ２…第２の期間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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