[发明专利]基板处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用等离子体对基板实施规定处理的基板处理方法。

背景技术

使用等离子体对作为基板的半导体晶片(以下简称“晶片”)实施规定的等离子体处理的基板处理装置，包括：被减压的处理室；配置于该处理室内的载置台；与该载置台连接、向作为载置台的基座施加比较高的频率的高频电压(以下称为“HF(High Frequency，高频率)高频电压”)的HF高频电源；和与基座连接、向基座施加比较低的频率的高频电压(以下称为“LF(Low Frequency，低频率)高频电压”)的LF高频电源。

HF高频电压激励被导入处理室内的处理气体来产生等离子体。另外，LF高频电压在基座产生偏置电压。此时，在基座产生自偏压(self bias)，由于该基座的电位进行时间平均时成为负的电位，因此离子由该电位差引入基座。

然而，已知在施加LF高频电压而在基座产生偏置电压的情况下，由于LF高频电压是正弦波，被引入到基座的离子的能量分布，如图9所示，具有能量比较低的峰和能量比较高的峰，并且扩展到某个程度的范围(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-187975号公报(图14)

发明内容

发明要解决的课题

然而，由能量比较低的离子进行的蚀刻各向同性较强，由能量比较高的离子进行的蚀刻各向异性较强，因此当施加LF高频电压而在基座产生偏置电压时，即使在蚀刻中想要使各向同性优先的情况下，蚀刻的各向异性也会变强，而即使在蚀刻中想要使各向异性优先的情况下，蚀刻的各向同性也会变强。其结果是，不能通过蚀刻来形成所希望的形状的孔和/或沟槽(trench)。即，存在当使用LF高频电压在基座产生偏置电压时，蚀刻的加工控制性不太好的问题。

本发明的目的在于提供一种能够提高蚀刻的加工控制性的基板处理装置。

解决课题的方法

为了实现上述目的，本发明第一方面的基板处理装置，其特征在于，包括：内部被减压的处理室；配置在该处理室内、载置基板的载置台；施加频率比较高的高频电压的第一高频电源；对上述载置台施加频率比较低的高频电压的第二高频电源；和对上述载置台施加矩形波状的直流电压的直流电压施加单元。

本发明第二方面的基板处理装置，其特征在于：在第一方面的基板处理装置中，还具备连接切换开关，该连接切换开关能够将上述直流电压施加单元和上述第二高频电源与上述载置台连接/分离。

本发明第三方面的基板处理装置，其特征在于：在第一或第二方面的基板处理装置中，还具备低通滤波器，该低通滤波器将来自上述第一高频电源的上述频率比较高的高频电压遮断，上述第一高频电源与上述载置台连接，上述低通滤波器插入在上述第一高频电源和上述第二高频电源之间，以及上述第一高频电源和直流电压施加单元之间。

本发明第四方面的基板处理装置，其特征在于：在第一或第二方面的基板处理装置中，还具备配置在上述处理室内与上述载置台相对的相对电极，上述第一高频电源与上述相对电极连接。

本发明第五方面的基板处理装置，其特征在于：在第一～第四方面中的任一方面的基板处理装置中，上述比较高的频率是40MHz～300MHz，上述比较低的频率是380KHz～20MHz，上述直流电压的矩形波状的频率是3MHz以下。

发明效果

根据本发明，第二高频电源对载置台施加频率比较低的高频电压，直流电压施加单元对载置台施加矩形波状的直流电压。在对载置台施加频率比较低的高频电压而在载置台产生偏置电压的情况下，能够得到扩展到某个程度的范围地分布、且具有能量比较低的峰和能量比较高的峰的离子能量分布。在对载置台施加矩形波状的直流电压而在载置台产生偏置电压的情况下，能够得到局部地存在且仅具有1个峰的离子能量分布。另外，蚀刻的各向异性的强度和各向同性的强度因离子能量分布中的峰的位置和数量改变。因此，通过调整来自第二高频电源的输出值和来自直流电压施加单元的输出值的比率，能够控制蚀刻中的各向异性的强度和各向同性的强度，由此能够提高蚀刻的加工控制性。

附图说明

图1是概略表示本发明的第一实施方式的基板处理装置的结构的截面图。

图2是概略表示图1中的直流电压施加单元的电路结构的图。

图3是用于说明图1中的直流电压施加单元所施加的矩形波状的直流电压的图。

图4是表示图1中的被引入到基座的离子的能量分布的图表。