(57)【要約】【課題】エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整し、且つ、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの差を低減させることが可能プラズマ処理装置を提供する。【解決手段】例示的実施形態に係るプラズマ処理装置では、高周波電源が、プラズマの生成のために供給される高周波電力を発生する。バイアス電源が、基板支持器の下部電極にバイアス電力を供給する。バイアス電力は、その周期内において基板の電位を変動させる。高周波電力は、基板の電位が比較的高い周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間内では供給される。高周波電力のパワーレベルは、基板の電位が比較的低い周期内の第２の期間内では、低下される。第１の期間及び第２の期間において、シース調整器が、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向の位置を調整する。【選択図】図１
2020113753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器と、
前記チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、
前記高周波電力の第１の周波数よりも低い第２の周波数で規定される周期内で前記静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されたバイアス電力を発生するように構成されており、前記下部電極に電気的に接続されたバイアス電源と、
前記シース調整器及び前記高周波電源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、
前記静電チャック上に載置された前記基板の電位が前記周期内の該電位の平均値よりも高い該周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間では前記高周波電力を供給し、前記静電チャック上に載置された前記基板の電位が前記平均値よりも低い前記周期内の第２の期間内では、前記高周波電力のパワーレベルを前記第１の期間における前記高周波電力のパワーレベルよりも減少させるよう、前記高周波電源を制御し、
前記第１の期間及び第２の期間において、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するよう、前記シース調整器を制御する、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の期間では前記高周波電力の供給を停止するよう、前記高周波電源を制御する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングに電圧を印加するように構成されている、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングを上方に移動させるように構成されている、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第２の周波数を有する高周波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ている、請求項１〜４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第１の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であり、
前記第２の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が負の電位を有する期間である、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第２の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を前記下部電極に印加するように構成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第１の期間は、前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されていない期間であり、
前記第２の期間は、負極性を有する前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されている期間である、
請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記基板の電位を測定する電圧センサを更に備える、請求項１〜４、５、及び７の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
プラズマ処理装置を用いたエッチング方法であって、
該プラズマ処理装置は、
チャンバと、
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器と、
前記チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、
前記高周波電力の第１の周波数よりも低い第２の周波数で規定される周期内で前記静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されたバイアス電力を発生するように構成されており、前記下部電極に電気的に接続されたバイアス電源と、
を備え、
該エッチング方法は、前記静電チャック上に基板が載置されている状態で実行され、
前記基板の電位が前記周期内の該電位の平均値よりも高い該周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間において前記高周波電力を供給する工程と、
前記基板の電位が前記平均値よりも低い前記周期内の第２の期間内において、前記高周波電力のパワーレベルを前記第１の期間における前記高周波電力のパワーレベルよりも減少させる工程と、
を含み、
前記第１の期間において前記チャンバ内で生成されたプラズマ中のイオンが、前記第２の期間において前記基板に向けて加速されることにより、前記基板がエッチングされ、
前記第１の期間及び第２の期間において、前記シース調整器により前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置が調整される、
エッチング方法。
【請求項１１】
前記第２の期間では前記高周波電力の供給が停止される、請求項１０に記載のエッチング方法。
【請求項１２】
前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングに電圧を印加するように構成されている、請求項１０又は１１に記載のエッチング方法。
【請求項１３】
前記シース調整器は、前記シースの上端の前記鉛直方向における前記位置を調整するために、前記エッジリングを上方に移動させるように構成されている、請求項１０又は１１に記載のエッチング方法。
【請求項１４】
前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第２の周波数を有する高周波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ている、請求項１０〜１３の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項１５】
前記第１の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であり、
前記第２の期間は、前記バイアス電源から出力される前記高周波バイアス電力が負の電位を有する期間である、
請求項１４に記載のエッチング方法。
【請求項１６】
前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、前記第２の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を前記下部電極に印加するように構成されている、請求項１０〜１３の何れか一項に記載のエッチング方法。
【請求項１７】
前記第１の期間は、前記パルス状の直流電圧が前記下部電極に印加されていない期間であり、
前記第２の期間は、負極性を有する前記パルス状の負極性の直流電圧が前記下部電極に印加されている期間である、
請求項１６に記載のエッチング方法。
【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、プラズマ処理装置及びエッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に対するプラズマエッチングでは、プラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、チャンバ、静電チャック、及び下部電極を備える。静電チャック及び下部電極は、チャンバ内に設けられている。静電チャックは、下部電極上に設けられている。静電チャックは、その上に載置されるフォーカスリングを支持する。静電チャックは、フォーカスリングによって囲まれた領域内に配置される基板を支持する。プラズマ処理装置においてエッチングが行われるときには、ガスがチャンバ内に供給される。また、下部電極に高周波電力が供給される。プラズマが、チャンバ内のガスから形成される。基板は、プラズマからのイオン、ラジカルといった化学種によりエッチングされる。
【０００３】
プラズマエッチングが実行されると、フォーカスリングは消耗し、フォーカスリングの厚みが小さくなる。フォーカスリングの厚みが小さくなると、フォーカスリングの上方でのプラズマシース（以下、「シース」という）の上端の位置が低くなる。フォーカスリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置と基板の上方でのシースの上端の鉛直方向における位置は等しくあるべきである。そこで、特許文献１及び特許文献２には、フォーカスリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整することを可能としたプラズマ処理装置が記載されている。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、直流電圧をフォーカスリングに印加するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５８４１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８３０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整し、且つ、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの差を低減させ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、シース調整器、高周波電源、バイアス電源、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極及び静電チャックを有する。静電チャックは、下部電極上に設けられている。基板支持器は、チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成されている。シース調整器は、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されている。エッジリングは、基板のエッジを囲むように配置される。高周波電源は、チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成されている。高周波電力は第１の周波数を有する。バイアス電源は、バイアス電力を発生するように構成されている。バイアス電源は、下部電極に電気的に接続されている。バイアス電力は、第２の周波数で規定される周期内で静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されている。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。制御部は、シース調整器及び高周波電源を制御するように構成されている。制御部は、周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間内では高周波電力を供給するよう、高周波電源を制御する。第１の期間内では、静電チャック上に載置された基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも高い。制御部は、周期内の第２の期間内では、高周波電力のパワーレベルを第１の期間における高周波電力のパワーレベルよりも減少させるよう、高周波電源を制御する。第２の期間内では、静電チャック上に載置された基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも低い。制御部は、第１の期間及び第２の期間において、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するためにシース調整器を制御する。
【発明の効果】
【０００７】
一つの例示的実施形態によれば、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整し、且つ、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの差を低減させ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装置を概略的に示す図である。
【図２】一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置で用いられる高周波電力及びバイアス電力を示すタイミングチャートである。
【図３】図３の（ａ）は、エッジリングが消耗している状態でのシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図であり、図３の（ｂ）は、補正されたシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図である。
【図４】別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置で用いられる高周波電力及びバイアス電力を示すタイミングチャートである。
【図５】更に別の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６】図６の（ａ）は、エッジリングが消耗している状態でのシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図であり、図６の（ｂ）は、補正されたシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図である。
【図７】エッジリングの別の例を示す図である。
【図８】一つの例示的実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。
【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、シース調整器、高周波電源、バイアス電源、及び制御部を備える。基板支持器は、下部電極及び静電チャックを有する。静電チャックは、下部電極上に設けられている。基板支持器は、チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成されている。シース調整器は、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されている。エッジリングは、基板のエッジを囲むように配置される。高周波電源は、チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成されている。高周波電力は第１の周波数を有する。バイアス電源は、バイアス電力を発生するように構成されている。バイアス電源は、下部電極に電気的に接続されている。バイアス電力は、第２の周波数で規定される周期内で静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されている。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。制御部は、シース調整器及び高周波電源を制御するように構成されている。制御部は、周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間内では高周波電力を供給するよう、高周波電源を制御する。第１の期間内では、静電チャック上に載置された基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも高い。制御部は、周期内の第２の期間内では、高周波電力のパワーレベルを第１の期間における高周波電力のパワーレベルよりも減少させるよう、高周波電源を制御する。第２の期間内では、静電チャック上に載置された基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも低い。制御部は、第１の期間及び第２の期間において、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するためにシース調整器を制御する。
【００１１】
シース調整器によってシースの上端の鉛直方向における位置が調整されると、エッジリングを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなる。その結果、エッジリングに供給される高周波電力のパワーレベルが低下し、基板に供給される高周波電力の電力レベルが相対的に増加する。したがって、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの間に差が生じる。上記実施形態では、バイアス電力の周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間において高周波電力が供給される。第１の期間においては、基板とプラズマとの間の電位差が小さく、基板のエッチングの進行が比較的遅いか、基板のエッチングが実質的に行われない。一方、第２の期間においては、基板とプラズマとの間の電位差は大きく、基板のエッチングが進行するが、高周波電力のパワーレベルが低いレベルに又はゼロに設定される。したがって、上記実施形態によれば、シース調整器によってシースの上端の鉛直方向における位置の調整を行っても、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの間の差が小さくなる。
【００１２】
一つの例示的実施形態において、制御部は、第２の期間では高周波電力の供給を停止するよう、高周波電源を制御してもよい。
【００１３】
一つの例示的実施形態において、シース調整器は、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するために、エッジリングに電圧を印加するように構成されていてもよい。
【００１４】
一つの例示的実施形態において、シース調整器は、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するために、エッジリングを上方に移動させるように構成されていてもよい。
【００１５】
一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、バイアス電力として、第２の周波数を有する高周波バイアス電力を下部電極に供給するように構成されていてもよい。
【００１６】
一つの例示的実施形態において、第１の期間は、バイアス電源から出力される高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であってもよい。第２の期間は、バイアス電源から出力される高周波バイアス電力が負の電位を有する期間であってもよい。
【００１７】
一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、バイアス電力として、第２の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を下部電極に印加するように構成されていてもよい。
【００１８】
一つの例示的実施形態において、第１の期間は、パルス状の直流電圧が下部電極に印加されていない期間であってもよい。第２の期間は、負極性を有するパルス状の負極性の直流電圧が下部電極に印加されている期間であってもよい。
【００１９】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、基板の電位を測定する電圧センサを更に備えていてもよい。
【００２０】
別の例示的実施形態のいては、プラズマ処理装置を用いたエッチング方法が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持器、シース調整器、高周波電源、及びバイアス電源を備える。基板支持器は、下部電極及び静電チャックを有する。静電チャックは、下部電極上に設けられている。基板支持器は、チャンバ内で、その上に載置される基板を支持するように構成されている。シース調整器は、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されている。エッジリングは、基板のエッジを囲むように配置される。高周波電源は、チャンバ内のガスからプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成されている。高周波電力は第１の周波数を有する。バイアス電源は、バイアス電力を発生するように構成されている。バイアス電源は、下部電極に電気的に接続されている。バイアス電力は、第２の周波数で規定される周期内で静電チャック上に載置された基板の電位を変動させるように設定されている。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。エッチング方法は、静電チャック上に基板が載置されている状態で実行される。エッチング方法は、周期内の第１の期間内の少なくとも一部期間内で高周波電力を供給する工程を含む。第１の期間内では、基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも高い。エッチング方法は、周期内の第２の期間内において、高周波電力のパワーレベルを第１の期間における高周波電力のパワーレベルよりも減少させる工程を更に含む。第２の期間内では、基板の電位は、周期内の基板の電位の平均値よりも低い。第１の期間においてチャンバ内で生成されたプラズマ中のイオンが、第２の期間において基板に向けて加速されることにより、静電チャック上に載置された基板がエッチングされる。第１の期間及び第２の期間において、シース調整器により、シースの上端の鉛直方向における位置が調整される。
【００２１】
一つの例示的実施形態において、第２の期間では高周波電力の供給が停止されてもよい。
【００２２】
一つの例示的実施形態において、シース調整器は、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するために、エッジリングに電圧を印加するように構成されていてもよい。
【００２３】
一つの例示的実施形態において、シース調整器は、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するために、エッジリングを上方に移動させるように構成されていてもよい。
【００２４】
一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、バイアス電力として、第２の周波数を有する高周波バイアス電力を下部電極に供給するように構成されていてもよい。
【００２５】
一つの例示的実施形態において、第１の期間は、バイアス電源から出力される高周波バイアス電力が正の電位を有する期間であってもよい。第２の期間は、バイアス電源から出力される高周波バイアス電力が負の電位を有する期間であってもよい。
【００２６】
一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、バイアス電力として、第２の周波数で規定される周期でパルス状の直流電圧を下部電極に印加するように構成されていてもよい。
【００２７】
一つの例示的実施形態において、第１の期間は、パルス状の直流電圧が下部電極に印加されていない期間であってもよい。第２の期間は、負極性を有するパルス状の負極性の直流電圧が下部電極に印加されている期間であってもよい。
【００２８】
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。
【００２９】
図１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。図１に示すプラズマ処理装置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。内部空間１０ｓの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線ＡＸである。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。
【００３０】
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。
【００３１】
プラズマ処理装置１は、基板支持器１６を更に備える。基板支持器１６は、チャンバ１０の中で、その上に載置された基板Ｗを支持するように構成されている。基板Ｗは、略円盤形状を有する。基板支持器１６は、支持部１７によって支持されている。支持部１７は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１７は、略円筒形状を有している。支持部１７は、石英といった絶縁材料から形成されている。
【００３２】
基板支持器１６は、下部電極１８及び静電チャック２０を有する。下部電極１８及び静電チャック２０は、チャンバ１０の中に設けられている。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。静電チャック２０の電極は、本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、膜形状を有している。静電チャック２０の電極には、直流電源がスイッチを介して電気的に接続されている。直流電源からの電圧が静電チャック２０の電極に印加されると、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。
【００３６】
静電チャック２０は、基板載置領域を含んでいる。基板載置領域は、略円盤形状を有する領域である。基板載置領域の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。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。
【００３７】
一実施形態において、静電チャック２０は、エッジリング載置領域を更に含んでいてもよい。エッジリング載置領域は、静電チャック２０の中心軸線の周りで基板載置領域を囲むように周方向に延在している。エッジリング載置領域の上面の上にはエッジリングＦＲが搭載される。エッジリングＦＲは、環形状を有している。エッジリングＦＲは、軸線ＡＸにその中心軸線が一致するように、エッジリング搭載領域上に載置される。基板Ｗは、エッジリングＦＲ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ＦＲは、基板Ｗのエッジを囲むように配置される。エッジリングＦＲは、導電性を有し得る。エッジリングＦＲ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。エッジリングＦＲは、石英といった誘電体から形成されていてもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
プラズマ処理装置１は、絶縁領域２７を更に備え得る。絶縁領域２７は、支持部１７上に配置されている。絶縁領域２７は、軸線ＡＸに対して径方向において下部電極１８の外側に配置されている。絶縁領域２７は、下部電極１８の外周面に沿って周方向に延在している。絶縁領域２７は、石英といった絶縁体から形成されている。エッジリングＦＲは、絶縁領域２７及びエッジリング載置領域上に載置される。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
基板支持器１６又は支持部１７とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウム製の部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。このバッフルプレート４８には、多数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート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の圧力を減圧することができる。
【００４５】
プラズマ処理装置１は、高周波電源６１を更に備えている。高周波電源６１は、高周波電力ＨＦを発生する電源である。高周波電力ＨＦは、チャンバ１０内のガスからプラズマを生成するために用いられる。高周波電力ＨＦは、第１の周波数を有する。第１の周波数は、２７〜１００ＭＨｚの範囲内の周波数、例えば４０ＭＨｚ又は６０ＭＨｚの周波数である。高周波電源６１は、高周波電力ＨＦを下部電極１８に供給するために、整合回路６３を介して下部電極１８に接続されている。整合回路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よう構成されている。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、整合回路６３を介して上部電極３０に接続されていてもよい。
【００４６】
プラズマ処理装置１は、バイアス電源６２を更に備えている。バイアス電源６２は、下部電極１８に電気的に接続されている。バイアス電源６２は、バイアス電力を発生する。バイアス電力は、基板Ｗにイオンを引き込むために用いられる。バイアス電力は、第２の周波数で規定される周期ＰＢ内で静電チャック２０上に載置された基板Ｗの電位を変動させるように設定されている。第２の周波数は、第１の周波数よりも低い。
【００４７】
図２は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置で用いられる高周波電力及びバイアス電力を示すタイミングチャートである。一実施形態においては、図２に示すように、バイアス電力は、高周波バイアス電力ＬＦである。この実施形態において、第２の周波数、即ち高周波バイアス電力ＬＦの周波数は、５０ｋＨｚ〜２７ＭＨｚの範囲内の周波数であり、例えば、４００ｋＨｚである。この実施形態において、バイアス電源６２は、高周波バイアス電力ＬＦを下部電極１８に供給するために、整合回路６４を介して下部電極１８に接続されている。整合回路６４は、バイアス電源６２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ように構成されている。
【００４８】
プラズマ処理装置１においてプラズマエッチングが行われる場合には、内部空間１０ｓにガスが供給される。そして、高周波電力ＨＦ及びバイアス電力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がエッチングされる。即ち、プラズマエッチングが行われる。
【００４９】
以下、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）を参照する。図３の（ａ）は、エッジリングが消耗している状態でのシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図である。図３の（ｂ）は、補正されたシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図である。図３の（ａ）及び図３の（ｂ）の各々において、シースの上端の鉛直方向における位置（以下、「上端位置」という）は破線で示されている。また、図３の（ａ）及び図３の（ｂ）の各々では、基板Ｗに対するイオンの進行方向が矢印で示されている。
【００５０】
基板Ｗのプラズマエッチングが行われると、図３の（ａ）に示すよう、エッジリングＦＲが消耗する。エッジリングＦＲが消耗すると、エッジリングＦＲの厚みが小さくなって、エッジリングＦＲの上面の鉛直方向における位置が低くなる。エッジリングＦＲの上面の鉛直方向における位置が低くなると、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置が、基板Ｗの上方でのシースの上端位置よりも低くなる。その結果、シースの上端が基板Ｗのエッジの近傍で傾斜して、基板Ｗのエッジに供給されるイオンの進行方向が鉛直方向に対して傾いた方向となる。
【００５１】
イオンの進行方向を鉛直方向に（即ち、基板Ｗのエッジに対して垂直方向に）補正するために、プラズマ処理装置１は、図１に示すように、シース調整器７４を更に備えている。シース調整器７４は、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置を調整するように構成されている。シース調整器７４は、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差を解消又は減少させるように、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置を調整する。
【００５２】
一実施形態では、シース調整器７４は、エッジリングＦＲに電圧ＶＮを印加するように構成された電源である。電圧ＶＮは負極性を有し得る。この実施形態において、シース調整器７４は、フィルタ７５及び導線７６を介してエッジリングＦＲに接続されている。フィルタ７５は、シース調整器７４に流入する高周波電力を遮断するか又は低減させるためのフィルタである。
【００５３】
電圧ＶＮは、直流電圧又は高周波電圧であり得る。電圧ＶＮのレベルは、シースの上端位置の調整量を定める。シースの上端位置の調整量、即ち電圧ＶＮのレベルは、エッジリングＦＲの厚みを反映するパラメータに応じて決定される。このパラメータは、光学的又は電気的に測定されるエッジリングＦＲの厚みの測定値、光学的又は電気的に測定されるエッジリングＦＲの上面の鉛直方向における位置、又はエッジリングＦＲがプラズマに晒された時間長であり得る。電圧ＶＮのレベルは、かかるパラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係を用いて決定される。例えば、パラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係は、エッジリングＦＲの厚みが減少すると電圧ＶＮの絶対値が増加するように、予め定められている。決定されたレベルを有する電圧ＶＮがエッジリングＦＲに印加されると、図３の（ｂ）に示すように、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差が解消又は減少される。
【００５４】
なお、電圧ＶＮは、パルス状の高周波電圧又はパルス状の直流電圧であってもよい。即ち、電圧ＶＮは、周期的にエッジリングＦＲに印加されてもよい。電圧ＶＮとしてパルス状の直流電圧が周期的にエッジリングＦＲに印加される場合には、電圧ＶＮがエッジリングＦＲに印加されている期間において、電圧ＶＮのレベルが変化してもよい。
【００５５】
シース調整器７４によってシースの上端位置が補正されると、エッジリングを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなる。これは、電圧ＶＮをエッジリングＦＲに印加することによりシースの上端位置を調整すると、エッジリングＦＲの上方でシースの厚みが大きくなるからである。エッジリングを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなると、エッジリングに供給される高周波電力のパワーレベルが低下する。また、エッジリングを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなると、基板Ｗに供給される高周波電力のパワーレベルが増加する。その結果、基板Ｗのエッジにおけるエッチングレートに対して、エッジよりも内側における基板Ｗのエッチングレートが高くなる。
【００５６】
プラズマ処理装置１では、基板のエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側における基板のエッチングレートとの差を低減させるために、制御部ＭＣにより高周波電力ＨＦの供給タイミングが制御される。
【００５７】
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り、プラズマ処理装置１の各部を制御する。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。後述する実施形態に係るエッチング方法は、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。
【００５８】
制御部ＭＣは、上述したように、電圧ＶＮのレベルを決定し得る。上述したパラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係は、関数又はテーブル形式のデータとして、制御部ＭＣの記憶装置に格納されていてもよい。制御部ＭＣは、決定したレベルを有する電圧ＶＮをエッジリングＦＲに印加するように、シース調整器７４を制御し得る。
【００５９】
制御部ＭＣは、周期ＰＢ内の第１の期間Ｐ１内の少なくとも一部期間内では高周波電力ＨＦを供給するよう、高周波電源６１を制御する。高周波電力ＨＦは、第１の期間Ｐ１の全てにおいて供給されてもよい。第１の期間Ｐ１内では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの電位は、周期ＰＢ内の基板Ｗの電位の平均値ＶＡＶＥよりも高い。制御部ＭＣは、周期ＰＢ内の第２の期間Ｐ２内では、高周波電力ＨＦのパワーレベルを第１の期間Ｐ１における高周波電力ＨＦのパワーレベルよりも減少させるよう、高周波電源６１を制御する。第２の期間Ｐ２内では、静電チャック２０上に載置された基板Ｗの電位は、平均値ＶＡＶＥよりも低い。一実施形態においては、制御部ＭＣは、第２の期間Ｐ２では高周波電力ＨＦの供給を停止するよう、高周波電源６１を制御してもよい。制御部ＭＣは、第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２において、シースの上端の鉛直方向における位置を調整するよう、シース調整器７４を制御する。
【００６０】
プラズマ処理装置１では、バイアス電力の周期ＰＢ内の第１の期間Ｐ１内の少なくとも一部期間において高周波電力ＨＦが供給される。第１の期間Ｐ１においては、基板Ｗとプラズマとの間の電位差が小さく、基板Ｗのエッチングの進行が比較的遅いか、基板Ｗのエッチングが実質的に行われない。一方、第２の期間Ｐ２においては、基板Ｗとプラズマとの間の電位差は大きく、基板Ｗのエッチングが進行するが、高周波電力ＨＦのパワーレベルが低いレベルに又はゼロに設定される。したがって、プラズマ処理装置１によれば、シース調整器７４によってシースの上端の鉛直方向における位置の調整を行っても、基板Ｗのエッジにおけるエッチングレートとエッジよりも内側の基板のエッチングレートとの間の差が小さくなる。
【００６１】
一実施形態においては、図２に示すように、バイアス電力として高周波バイアス電力ＬＦが用いられる。第１の期間Ｐ１は、バイアス電源６２から出力される高周波バイアス電力ＬＦが正の電位を有する期間であってもよい。第２の期間Ｐ２は、バイアス電源６２から出力される高周波バイアス電力ＬＦが負の電位を有する期間であってもよい。この実施形態では、同期パルス、遅延時間長、及び供給時間長が制御部ＭＣから高周波電源６１に与えられる。同期パルスは、高周波バイアス電力ＬＦに同期されている。遅延時間長は、同期パルスによって特定される周期ＰＢの開始時点からの遅延時間長である。供給時間長は、高周波電力ＨＦの供給時間の長さである。高周波電源６１は、周期ＰＢの開始時点に対して遅延時間長だけ遅れた時点から供給時間長の間、高周波電力ＨＦを下部電極１８に供給する。その結果、第１の期間Ｐ１において、高周波電力ＨＦが下部電極１８に供給される。なお、遅延時間長は、ゼロであってもよい。
【００６２】
一実施形態において、プラズマ処理装置１は、電圧センサ７８を更に備えていてもよい。電圧センサ７８は、基板Ｗの電位を直接的に又は間接的に測定するように構成されている。図１に示す例では、電圧センサ７８は、下部電極１８の電位を測定するように構成されている。具体的には、電圧センサ７８は、下部電極１８とバイアス電源６２との間で接続されている給電路の電位を測定する。この実施家形態において、制御部ＭＣは、電圧センサ７８によって測定された基板Ｗの電位が周期ＰＢにおける基板Ｗの電位の平均値ＶＡＶＥよりも高い期間を第１の期間Ｐ１として決定する。制御部ＭＣは、当該第１の期間Ｐ１内において高周波電力ＨＦを供給するよう、高周波電源６１を制御する。制御部ＭＣは、電圧センサ７８によって測定された基板Ｗの電位が平均値ＶＡＶＥよりも低い期間を第２の期間Ｐ２として決定する。制御部ＭＣは、第２の期間Ｐ２における高周波電力ＨＦのパワーレベルを第１の期間Ｐ１における高周波電力ＨＦのパワーレベルよりも減少させるか、或いは、高周波電力ＨＦの供給を停止するよう、高周波電源６１を制御する。なお、基板Ｗの電位の平均値ＶＡＶＥは、予め定められた値であってもよい。
【００６３】
以下、別の実施形態について説明する。図４は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置で用いられる高周波電力及びバイアス電力を示すタイミングチャートである。別の実施形態に係るプラズマ処理装置１では、バイアス電源６２は、バイアス電力として、パルス状の直流電圧ＶＢを、下部電極１８に印加するように構成されている。直流電圧ＶＢは、第２の周波数である繰り返し周波数で、下部電極１８に印加される。パルス状の直流電圧ＶＢが用いられる実施形態では、第２の周波数は、５０ｋＨｚ以上、２７ＭＨｚ以下である。この実施形態では、整合回路６４は省略され得る。この実施形態では、第１の期間Ｐ１は、直流電圧ＶＢが下部電極に印加されていない期間であってもよい。第２の期間Ｐ２は、負極性を有するパルス状の直流電圧ＶＢが下部電極に印加されている期間であってもよい。或いは、上述したように、電圧センサ７８によって測定された基板Ｗの電位から、第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２が決定されてもよい。他の点において、直流電圧ＶＢをバイアス電力として用いるプラズマ処理装置１は、高周波バイアス電力ＬＦをバイアス電力として用いるプラズマ処理装置１と同様であり得る。
【００６４】
以下、図５，図６の（ａ）、及び図６の（ｂ）を参照して更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置について説明する。図５は、更に別の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６の（ａ）は、エッジリングが消耗している状態でのシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図であり、図６の（ｂ）は、補正されたシースの上端の鉛直方向における位置の例を示す図である。なお、図６の（ａ）及び図６の（ｂ）の各々において、シースの上端位置は破線で示されている。また、図６の（ａ）及び図６の（ｂ）の各々では、基板Ｗに対するイオンの進行方向が矢印で示されている。
【００６５】
図５に示すプラズマ処理装置１Ｂは、エッジリングＦＲではなくエッジリングＦＲＢを用いる点で、プラズマ処理装置１と異なっている。また、プラズマ処理装置１Ｂは、シース調整器７４ではなく、シース調整器７４Ｂを備えている点で、プラズマ処理装置１と異なっている。その他の点において、プラズマ処理装置１Ｂの構成は、プラズマ処理装置１の構成と同一であり得る。
【００６６】
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）に示すように、エッジリングＦＲＢは、第１環状部ＦＲ１及び第２環状部ＦＲ２を有している。第１環状部ＦＲ１及び第２環状部ＦＲ２は、互いから分離されている。第１環状部ＦＲ１は、環状且つ板状をなしており、軸線ＡＸの周りで延在するようにエッジリング載置領域上に載置される。基板Ｗは、そのエッジが第１環状部ＦＲ１上に位置するように基板載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、環状且つ板状をなしており、軸線ＡＸの周りで延在するようにエッジリング載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、径方向において第１環状部ＦＲ１の外側に位置している。
【００６７】
シース調整器７４Ｂは、エッジリングＦＲＢの上面の鉛直方向における位置を調整するためにエッジリングＦＲＢを上方に移動させるように構成された移動装置である。具体的には、シース調整器７４Ｂは、第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置を調整するために第２環状部ＦＲ２を上方に移動させるように構成されている。一例において、シース調整器７４Ｂは、駆動装置７４ａ及びシャフト７４ｂを含む。シャフト７４ｂは、第２環状部ＦＲ２を支持しており、第２環状部ＦＲ２から下方に延在している。駆動装置７４ａは、シャフト７４ｂを介して第２環状部ＦＲ２を鉛直方向に移動させるための駆動力を発生するように構成されている。
【００６８】
基板Ｗのプラズマエッチングが行われると、図６の（ａ）に示すよう、エッジリングＦＲＢが消耗する。エッジリングＦＲＢが消耗すると、第２環状部ＦＲ２の厚みが小さくなって、第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置が低くなる。第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置が低くなると、エッジリングＦＲＢ上でのシースの上端位置が、基板Ｗの上方でのシースの上端位置よりも低くなる。その結果、シースの上端が基板Ｗのエッジの近傍で傾斜して、基板Ｗのエッジに供給されるイオンの進行方向が鉛直方向に対して傾いた方向となる。
【００６９】
イオンの進行方向を鉛直方向に補正するために、シース調整器７４Ｂは、エッジリングＦＲＢ上でのシースの上端位置を調整するように構成されている。シース調整器７４Ｂは、エッジリングＦＲＢ上でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差を解消又は減少させるように、エッジリングＦＲＢ上でのシースの上端位置を調整する。具体的には、シース調整器７４Ｂは、第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置を、静電チャック２０上での基板Ｗの上面の鉛直方向における位置に一致させるように、第２環状部ＦＲ２を上方に移動させる。
【００７０】
シースの上端位置の調整量、即ち第２環状部ＦＲ２の移動量は、エッジリングＦＲＢの厚み、即ち第２環状部ＦＲ２の厚みを反映するパラメータに応じて決定される。このパラメータは、光学的又は電気的に測定される第２環状部ＦＲ２の厚みの測定値、光学的又は電気的に測定される第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置、又はエッジリングＦＲＢがプラズマに晒された時間長であり得る。第２環状部ＦＲ２の移動量は、かかるパラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係を用いて決定される。例えば、パラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係は、第２環状部ＦＲ２の厚みが減少すると第２環状部ＦＲ２の移動量が増加するように、予め定められている。決定された移動量だけ第２環状部ＦＲ２が上方に移動されると、図６の（ｂ）に示すように、エッジリングＦＲＢ上でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差が解消又は減少される。
【００７１】
プラズマ処理装置１Ｂにおいて、制御部ＭＣは、上述したように第２環状部ＦＲ２の移動量を決定し得る。上述したパラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係は、関数又はテーブル形式のデータとして、制御部ＭＣの記憶装置に格納されていてもよい。制御部ＭＣは、決定した移動量だけ第２環状部ＦＲ２を上方に移動させるよう、シース調整器７４Ｂを制御し得る。
【００７２】
シース調整器７４Ｂによってシースの上端位置が補正されると、エッジリングＦＲＢを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなる。これは、第２環状部ＦＲ２の直下の間隙が広くなるからである。エッジリングＦＲＢを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなると、エッジリングＦＲＢに供給される高周波電力のパワーレベルが減少する。また、エッジリングＦＲＢを経由してプラズマに至る高周波電力の経路のインピーダンスが大きくなると、基板Ｗに供給される高周波電力のパワーレベルが相対的に増加する。その結果、基板Ｗのエッジにおけるエッチングレートに対して、エッジよりも内側における基板Ｗのエッチングレートが高くなる。そこで、プラズマ処理装置１Ｂでは、プラズマ処理装置１と同様に、高周波電力ＨＦの供給タイミングが、制御部ＭＣによって制御される。
【００７３】
図７は、エッジリングの別の例を示す図である。図７に示すエッジリングＦＲＢでは、第１環状部ＦＲ１は、内周部及び外周部を有している。内周部の上面の鉛直方向における位置は、外周部の上面の鉛直方向における高さ方向の位置よりも低い。基板Ｗは、そのエッジが第１環状部ＦＲ１の内周部上に位置するように基板載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、基板Ｗのエッジを囲むように、第１環状部ＦＲ１の内周部上に配置される。即ち、図７に示すエッジリングＦＲＢでは、第２環状部ＦＲ２は、第１環状部ＦＲ１の外周部の内側に配置される。図７に示すエッジリングＦＲＢが用いられる場合には、シース調整器７４Ｂのシャフト７４ｂは、第２環状部ＦＲ２から、第１環状部ＦＲ１の内周部を貫通して下方に延在している。
【００７４】
以下、図８を参照する。図８は、一つの例示的実施形態に係るエッチング方法を示す流れ図である。図８に示すエッチング方法ＭＴは、上述したプラズマ処理装置１、プラズマ処理装置１Ｂといった種々の実施形態に係るプラズマ処理装置の何れかを用いて実行される。
【００７５】
エッチング方法ＭＴは、静電チャック２０上に基板Ｗが載置されている状態で実行される。エッチング方法ＭＴでは、ガスがガス供給部からチャンバ１０内に供給される。そして、チャンバ１０内の圧力が指定された圧力に排気装置５０によって設定される。そして、エッチング方法ＭＴでは、上述のバイアス電力として、高周波バイアス電力ＬＦ又はパルス状の直流電圧ＶＢが下部電極１８に供給される。
【００７６】
エッチング方法ＭＴの工程ＳＴ１が実行される。工程ＳＴ１は、バイアス電力の周期ＰＢ内の第１の期間Ｐ１内の少なくとも一部期間において実行される。工程ＳＴ１では、高周波電力ＨＦが供給される。続く工程ＳＴ２は、バイアス電力の周期ＰＢ内の第２の期間Ｐ２において実行される。工程ＳＴ２では、高周波電力ＨＦのパワーレベルが第１の期間Ｐ１における高周波電力ＨＦのパワーレベルよりも減少されるか、高周波電力ＨＦの供給が停止される。エッチング方法ＭＴでは、第１の期間Ｐ１においてチャンバ１０内で生成されたプラズマ中のイオンが、第２の期間Ｐ２において基板Ｗに向けて加速されることにより、基板Ｗがエッチングされる。エッチング方法ＭＴでは、第１の期間Ｐ１及び第２の期間Ｐ２において、シース調整器（シース調整器７４又はシース調整器７４Ｂ）により、シースの上端の鉛直方向における位置が調整される。
【００７７】
工程ＳＴ３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、工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２の繰り返し回数が所定回数に達している場合に満たされる。工程ＳＴ３において停止条件が満たされないと判定されると、工程ＳＴ１及び工程ＳＴ２が再び実行される。一方、工程ＳＴ３において停止条件が満たされていると判定されると、エッチング方法ＭＴの実行が終了する。
【００７８】
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。
【００７９】
別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、誘導結合型プラズマ処理装置であってもよい。更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、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であってもよい。
【００８０】
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】
【００８１】
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、２０…静電チャック、６１…高周波電源、６２…バイアス電源、７４…シース調整器、ＦＲ…エッジリング、ＭＣ…制御部。
【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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