[发明专利]等离子体处理方法和等离子体处理设备

权利要求书

1.一种等离子体处理方法，包括如下步骤：

将样品安装在设置在真空容器中的样品电极上，样品电极具有层结构， 在该层结构中，第一介电层、静电吸附电极、第二介电层和基座从接近该样 品的一侧依次布置，使得第一介电层、静电吸附电极和第二介电层从基座突 出，第三介电层设置在导体环与基座之间，给该真空容器排气同时向真空容 器内提供源气体，并通过向等离子体源提供高频电源而在该真空容器中生成 等离子体；

将等离子体施加到样品的表面，同时进行调整，从而在导体环设置以围 绕该样品的外周的状态下，在该样品的该表面上使得离子鞘的厚度均匀；以 及

将基板与基座之间的单位面积电容量和通过第三介电层的等离子体与 基座之间的单位面积电容量之间的差异设置得小；并且

其中，导体环具有高度上约等于该样品的该表面的表面，并且该样品的 该表面和该导体环的表面之间的高度差范围在0.001mm到1mm之间，

其中，在该样品电极具有层结构的状态下将电压施加到基座上，并且

其中，Ca＝1/(d1/ε1+d2/ε2)大于或等于0.5倍的Cb＝ε3/d3，并且小于或等 于2倍的Cb，其中ε1和d1为该第一介电层的相对介电常数和厚度，ε2和 d2为该第二介电层的相对介电常数和厚度，而ε3和d3为该第三介电层的相 对介电常数和厚度。

2.一种等离子体处理方法，包括如下步骤：

将样品安装在设置在真空容器中的样品电极上，样品电极具有层结构， 在该层结构中，第一介电层、静电吸附电极、第二介电层和基座从接近该样 品的一侧依次布置，使得第一介电层、静电吸附电极和第二介电层从基座突 出，第三介电层设置在导体环与基座之间，给该真空容器排气同时向真空容 器内提供源气体，并通过向等离子体源提供高频电源而在该真空容器中生成 等离子体；

将等离子体施加到样品的表面，同时进行调整，从而在导体环设置以围 绕该样品的外周的状态下，在该样品的该表面上使得离子鞘的厚度均匀；以 及

将基板与基座之间的单位面积电容量和通过第三介电层的等离子体与 基座之间的单位面积电容量之间的差异设置得小；并且

其中，导体环具有高度上约等于该样品的该表面的表面，并且该样品的 该表面和该导体环的表面之间的高度差范围在0.001mm到1mm之间，

其中，在该样品电极具有层结构的状态下将电压施加到静电吸附电极 上，并且

其中，Cc＝ε1/d1大于或等于0.5倍的Cd＝1/{(d2×S2)/(ε2×S1)+d3/ε3}， 并且小于或等于2倍的Cd，其中ε1和d1为该第一介电层的相对介电常数 和厚度，ε2和d2为该第二介电层的相对介电常数和厚度，ε3和d3为第三 介电层的相对介电常数和厚度，S1为该样品暴露于该等离子体的表面积， 而S2为该导体环暴露于该等离子体的表面积。

3.根据权利要求1或2的等离子体处理方法，其中调整该等离子体以 非晶化该样品的表面层。

4.根据权利要求1或2的等离子体处理方法，其中调整该等离子体以 向该样品的表面层引入杂质。

5.根据权利要求1或2的等离子体处理方法，其中该样品的该外周与 该导体环的内周之间的距离范围在1mm到10mm之间。

6.一种等离子体处理设备，包括：

真空容器；

设置在该真空容器中并安装有样品的样品电极，该样品电极具有层结 构，在该层结构中，第一介电层、静电吸附电极、第二介电层和基座从接近 该样品的一侧依次布置，使得第一介电层、静电吸附电极和第二介电层从基 座突出，第三介电层设置在导体环与基座之间；

向该真空容器中提供气体的气体供应设备；

给该真空容器排气的排气设备；

用于控制该真空容器中压力的压力控制设备；

等离子体源；

向该等离子体源提供高频电力的高频电源；

向该样品电极提供电压的电压源；和

辅助构件，设置在该样品电极周围，从而等离子体提供到样品的表面同 时被调整，使得该样品的该表面上具有均匀的能量状态。