[发明专利]基板的等离子处理装置以及等离子处理方法

权利要求书

1.一种基板的等离子处理装置，其特征在于，具有：

内部可保持真空的室；

配置于所述室内，并构成为在主面上保持要处理的基板的RF电极；

在所述室内与所述RF电极相对配置的对置电极；

用于对所述RF电极外加规定频率的RF电压的RF电压外加装置；以及

用于对所述RF电极外加规定的脉冲电压以便所述脉冲电压与所述RF电压叠加的脉冲电压外加装置，

所述脉冲电压外加装置具有调整所述脉冲电压的所述外加的定时、并设定不外加所述脉冲电压的停止时间的控制机构。

2.如权利要求1所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述脉冲电压外加装置外加到所述RF电极上的所述脉冲电压为负脉冲电压。

3.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述RF电压外加装置加到所述RF电极上的所述RF电压的频率(ωrf/2π)大于等于50MHz，

所述脉冲电压外加装置的所述控制机构至少控制所述脉冲电压的脉冲宽度t1(s)和脉冲电压值Vpulse(V)，由该控制机构进行控制使得所述脉冲宽度t1成立t1≥2π/(ωp/5)(ωp为等离子角频率，ωp＝(e²No/εoMi)^1/2，e：电子单位电量，εo：真空介电常数，Mi：离子质量(kg)，No：等离子密度(个/m³))，脉冲电压值Vpulse为|Vp-p|＜|Vpulse|(Vp-p为所述RF电压的电压值)。

4.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述RF电压外加装置加到所述RF电极上的所述RF电压的频率(ωrf/2π)大于等于50MHz，

所述脉冲电压外加装置的所述控制机构至少控制所述脉冲电压的脉冲宽度t1(s)和重复时间t2(s)，由该控制机构进行控制使得所述脉冲宽度t1和所述重复时间t2成立2π/ωrf＜t1＜t2＜2π/(ωp/5)(ωp为等离子角频率，ωp＝(e²No/εoMi)^1/2，e：电子单位电量，εo：真空介电常数，Mi：离子质量(kg)，No：等离子密度(个/m³))。

5.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述脉冲电压外加装置的所述控制机构进行控制使得所述脉冲电压的连续外加脉冲数n1成立n1＜εoεs/(ZeNivbt1)x(Vmax/d)(εo为真空介电常数，εs为加工的沟槽底部的介电常数，Z为离子价数，vb为离子束速度vb＝(kTi/Mi)^1/2，t1为脉冲外加时间(s)，d为底部绝缘体膜厚，Vmax/d为绝缘耐压)。

6.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述脉冲电压外加装置的所述控制机构进行控制使得所述脉冲电压的外加时间t1成立t1＜εoεs/(ZeNivb)x(Vmax/d)(εo为真空介电常数，εs为加工的沟槽底部的介电常数，Z为离子价数，vb为离子束速度vb＝(kTi/Mi)^1/2，d为底部绝缘体膜厚，Vmax/d为绝缘耐压)。

7.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述脉冲电压外加装置的所述控制机构进行控制使得所述脉冲电压的电压值Vpulse(V)成立(vtherm/vdc)^1/2≤0.5L1/L2(离子的热速度vtherm为vtherm＝(8kTi/πMi)/2，vdc＝(2eZxVpulse/Mi)^1/2，L1为加工的沟槽宽度，L2为沟槽深度)。

8.如权利要求5所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

由所述脉冲电压外加装置的所述控制机构进行控制使得所述脉冲连续外加后的停止时间t3成立

n1×t1≤t3。

9.如权利要求1或2所述的基板的等离子处理装置，其特征在于，

具有蚀刻终点检测装置和衬底变化检测装置中至少一个，

由所述检测装置改变脉冲外加时间t1、脉冲停止时间t3、以及脉冲电压Vpulse中至少一个。

10.一种基板的等离子处理方法，其特征在于，包括：

在内部保持真空的室内RF电极和与所述RF电极相对的对置电极之间将要处理的基板保持于所述RF电极的主面上的工序；

对所述RF电极外加规定频率的RF电压的工序；

对所述RF电极外加规定的脉冲电压以便所述脉冲电压与所述RF电压叠加的工序；以及

调整所述脉冲电压的外加的定时，并设定不外加所述脉冲电压的停止时间的工序。