本发明涉及一种等离子体处理装置，包含：引入有反应气体的真空处理腔室；相对设置在处理腔室内侧的上电极和下电极，下电极上放置有被处理的基片；与下电极连接的具有第一频率的第一射频功率源，用于在上电极和下电极之间形成反应气体的等离子体；上电极包含相互电绝缘的若干个分区；以及与上电极上若干个分区中的至少一个分区连接的具有第二频率的交流电源，第二频率小于第一频率。本发明由于在上电极上设有若干电绝缘的分区，并在一些分区上施加功率可变的交流电源，在其下方形成厚度与功率成正比的鞘层，使等离子体更多地向等离子体鞘层较薄的位置流动，增加该位置的等离子体密度，进而能够稳定地调整处理腔室中等离子体的均匀性。
相对设置在所述处理腔室(10)内侧的上电极(20)和下电极(30)，所述下电极(30)上放置有待处理的基片(50)；
与所述下电极(30)连接的具有第一频率的第一射频功率源，用于在所述上电极(20)和下电极(30)之间形成所述反应气体的等离子体；
所述上电极(20)包含相互电绝缘的若干个分区；以及
与所述上电极(20)上若干个分区中的至少一个分区连接的具有第二频率的交流电源，所述第二频率小于所述第一频率，其中，在施加有所述交流电源的上电极(20)的分区下方，对应形成一个附着于该分区下表面的第一等离子体鞘层(41)，所述第一等离子体鞘层(41)的厚度与相对应的所述交流电源的功率成正比；所述第一等离子体鞘层(41)的厚度由所述相对应的交流电源的功率来调整。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述施加于上电极(20)的交流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
3.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述施加于上电极(20)的交流电源被设置成该交流电源的电压、电流或功率是可调整变化的。
4.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述下电极(30)上还施加有具有第三频率的第二射频功率源产生射频加速电场，来控制所述等离子体的离子入射到所述待处理的基片(50)的速度；所述第一频率大于所述第三频率。
5.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)上被连接有交流电源的分区之外的其他分区之一还施加有直流电源，并在该分区下方对应形成第二等离子体鞘层(42)。
6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述施加于上电极(20)的直流电源被设置成该直流电源的电压、电流或功率是可调整变化的。
7.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第二等离子体鞘层(42)的厚度与相对应的所述直流电源的功率成正比；所述第二等离子体鞘层(42)的厚度由所述相对应的直流电源的功率来调整。
8.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)的分区包含同圆心设置的内侧上电极(21)、外侧上电极(22)；所述内侧上电极(21)设在上电极(20)的中心位置，所述外侧上电极(22)设在所述内侧上电极(21)的周围。
9.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述交流电源与所述内侧上电极(21)连接，在所述内侧上电极(21)下方的处理腔室(10)内形成向下凸起的第一等离子体鞘层(41)；所述第一等离子体鞘层(41)的厚度由所述施加在内侧上电极(21)的交流电源的功率调整。
10.如权利要求9所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述外侧上电极(22)上还施加有直流电源，在其下方形成第二等离子体鞘层(42)；所述第二等离子体鞘层(42)的厚度由所述施加在外侧上电极(22)的直流电源的功率调整。
11.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述交流电源与所述外侧上电极(22)连接，在所述外侧上电极(22)下方的处理腔室(10)内形成向下凸起的第一等离子体鞘层(41)；所述第一等离子体鞘层(41)的厚度由所述施加在外侧上电极(22)的交流电源的功率调整。
12.如权利要求11所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述内侧上电极(21)上还施加有直流电源，在其下方形成第二等离子体鞘层(42)；所述第二等离子体鞘层(42)的厚度由所述施加在内侧上电极(21)的直流电源的功率调整。
13.如权利要求10或12所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述第一等离子体鞘层(41)的厚度大于所述第二等离子体鞘层(42)的厚度。
14.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)的每一个分区由导体材料或半导体材料制成。
15.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)的若干分区之间由绝缘体(23)分隔。
16.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)的若干分区之一设有比其他分区更向下电极(30)突出的突出部(24)。
17.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，所述上电极(20)上连接有交流电源的分区包含相互连接的上层上电极(25)和下层上电极(26)，其中上层上电极(25)由导体材料或半导体材料制成，并与所述交流电源相连接；其中下层上电极(26)由电介质材料制成，所述下层上电极(26)的下表面朝向下电极(30)。
18.一种等离子体处理方法，其特征在于，运用于具有上电极(20)和下电极(30)的真空处理腔室(10)，所述上电极(20)包含相互电绝缘的若干个分区，所述下电极(30)上放置有待处理的基片(50)，所述处理方法包含：提供处理气体至所述真空处理腔室(10)内，并向所述下电极(30)施加具有第一频率的第一射频功率源，用于在所述上电极(20)和下电极(30)之间形成等离子体来处理所述基片(50)；以及在等离子体处理所述基片(50)的过程中，选择性地向所述上电极(20)的若干分区的至少一个分区连续地或间隙地施加一具有第二频率的交流电源，所述第二频率小于所述第一频率，其中，在施加有所述交流电源的上电极(20)的分区下方，对应形成一层第一等离子体鞘层(41)附着于该分区的下表面，在所述等离子体处理基片(50)的过程中，调整所述施加于上电极(20)的交流电源的电压、电流或功率，以控制分区下方的第一等离子体鞘层(41)的厚度。
19.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述施加于上电极(20)的交流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
20.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，在所述等离子体处理基片(50)的过程中，选择性地向所述上电极(20)上被连接有交流电源的分区之外的其他分区之一，连续地或间隙地施加直流电源，并在该分区下方对应形成一层第二等离子体鞘层(42)。
21.如权利要求20所述的等离子体处理方法，其特征在于，在所述等离子体处理基片(50)的过程中，调整所述施加于上电极(20)的直流电源的电压、电流或功率，以控制分区下方的第二等离子体鞘层(42)的厚度。
22.如权利要求20所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述施加于上电极(20)的直流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
23.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述下电极(30)上还施加有具有第三频率的第二射频功率源产生射频加速电场，来控制所述等离子体的离子入射到所述待处理的基片(50)的速度；所述第三频率小于所述第一频率。
24.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，在所述等离子体处理基片(50)的过程中，同时或不同时地选择所述上电极(20)的若干分区中的至少两个分区分别施加第一交流电源和第二交流电源，所述第一交流电源的频率和所述第二交流电源的频率不同，且二者的频率均小于所述第一频率。
25.如权利要求24所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述第一交流电源和第二交流电源的电压、电流或功率被分别控制。
26.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)被绝缘体(23)分隔的若干分区包含同圆心设置的内侧上电极(21)和外侧上电极(22)。
27.如权利要求26所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)的内侧上电极(21)上施加所述交流电源，对应在其下方形成并附着有第一等离子体鞘层(41)，该第一等离子体鞘层(41)的厚度由所述交流电源的功率调整。
28.如权利要求27所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)的外侧上电极(22)上施加有直流电源，对应在其下方形成并附着第二等离子体鞘层(42)，该第二等离子体鞘层(42)的厚度由所述直流电源的功率调整。
29.如权利要求26所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)的外侧上电极(22)上施加所述交流电源，对应在其下方形成并附着有第一等离子体鞘层(41)，该第一等离子体鞘层(41)的厚度由所述交流电源的功率调整。
30.如权利要求29所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)的内侧上电极(21)上施加有直流电源，对应在该其下方形成并附着第二等离子体鞘层(42)，该第二等离子体鞘层(42)的厚度由所述直流电源的功率调整。
31.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)的若干分区之一设有比其他分区更向下电极(30)突出的突出部(24)，在所述设有突出部(24)的分区上施加交流电源或直流电源，对应在该分区下方形成并附着有与突出部(24)形状相同的第一或第二等离子体鞘层(42)。
32.如权利要求18所述的等离子体处理方法，其特征在于，所述上电极(20)施加有交流电源的分区，包含相互连接的上层上电极(25)和下层上电极(26)，在所述导体材料或半导体材料制成的上层上电极(25)上施加所述交流电源；使在所述由电介质材料制成的下层上电极(26)下方形成并附着有第一等离子体鞘层(41)。
一种等离子体处理装置及其处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种等离子体处理装置及其处理方法，特别涉及一种能够调整等离子体均匀性的等离子体处理装置及其处理方法。
背景技术
[0002] 目前在对半导体器件等的制造过程中，通常使用电容耦合式的等离子体处理装置产生气体的等离子体与半导体器件进行反应，实现对半导体器件的蚀刻等加工工艺。
[0003] 一般情况下，电容耦合式的等离子体处理装置在真空的处理腔室内平行设置上电极和下电极，将需要被蚀刻的基片放置在下电极上。在处理腔室内引入蚀刻气体，通过在上电极或下电极上施加射频、在对应的下电极或上电极上接地，使上、下电极间被射频电场加速的电子、从电极释放的二次电子等与蚀刻气体的分子发生电离冲撞，产生蚀刻气体的等离子体；利用上述等离子体的自由基、离子，对基片表面进行蚀刻。
[0004] 然而，在等离子体处理装置的处理腔室中，由于蚀刻气体的种类、气压、高频电压的功率等工艺参数的不同，使产生的等离子体的密度十分容易发生变动，难以在基片的周围均匀分布，影响对基片蚀刻的均匀性。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种等离子体处理装置及其处理方法，产生气体的等离子体与基片进行反应的同时，能够稳定方便地改变等离子体的密度，进而调整等离子体的均匀性。
[0006] 为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种等离子体处理装置，其特征在于，包含：
[0007] 引入有反应气体的真空处理腔室；
[0008] 相对设置在上述处理腔室内侧的上电极和下电极，上述下电极上放置有被处理的基片；
[0009] 与上述下电极连接的具有第一频率的第一射频功率源，用于在上述上电极和下电极之间形成上述反应气体的等离子体；
[0010] 上述上电极包含相互电绝缘的若干个分区；以及
[0011] 与上述上电极上若干个分区中的至少一个分区连接的具有第二频率的交流电源，上述第二频率小于上述第一频率。
[0012] 在施加有上述交流电源的上电极的分区下方，对应形成一个附着于该分区下表面的第一等离子体鞘层。
[0013] 上述施加于上电极的交流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
[0014] 上述施加于上电极的交流电源被设置成该交流电源的电压、电流或功率是可调整变化的。
[0015] 上述第一等离子体鞘层的厚度与相对应的上述交流电源的功率成正比；上述第一等离子体鞘层的厚度由上述相对应的交流电源的功率来调整。
[0016] 上述下电极上还施加有具有第三频率的第二射频功率源产生射频加速电场，来控制上述等离子体的离子入射到上述被处理的基片的速度；上述第一频率大于上述第三频率。
[0017] 上述上电极上被连接有交流电源的分区之外的其他分区之一还施加有直流电源，并在该分区下方对应形成第二等离子体鞘层。
[0018] 上述施加于上电极的直流电源被设置成该直流电源的电压、电流或功率是可调整变化的。
[0019] 上述第二等离子体鞘层的厚度与相对应的上述直流电源的功率成正比；上述第二等离子体鞘层的厚度由上述相对应的直流电源的功率来调整。
[0020] 上述上电极的分区包含同圆心设置的内侧上电极、外侧上电极；上述内侧上电极设在上电极的中心位置，上述外侧上电极设在上述内侧上电极的周围。
[0021] 上述交流电源与上述内侧上电极连接，在上述内侧上电极下方的处理腔室内形成向下凸起的第一等离子体鞘层；上述第一等离子体鞘层的厚度由上述施加在内侧上电极的交流电源的功率调整。
[0022] 上述外侧上电极上还施加有直流电源，在其下方形成第二等离子体鞘层；上述第二等离子体鞘层的厚度由上述施加在外侧上电极的直流电源的功率调整。
[0023] 上述交流电源与上述外侧上电极连接，在上述外侧上电极下方的处理腔室内形成向下凸起的第一等离子体鞘层；上述第一等离子体鞘层的厚度由上述施加在外侧上电极的交流电源的功率调整。
[0024] 上述内侧上电极上还施加有直流电源，在其下方形成第二等离子体鞘层；上述第二等离子体鞘层的厚度由上述施加在内侧上电极的直流电源的功率调整。
[0025] 上述第一等离子体鞘层的厚度大于上述第二等离子体鞘层的厚度。
[0026] 上述上电极的每一个分区由导体材料或半导体材料制成。
[0027] 上述上电极的若干分区之间由绝缘体分隔。
[0028] 上述上电极的若干分区之一设有比其他分区更向下电极突出的突出部。
[0029] 上述上电极上连接有交流电源的分区包含相互连接的上层上电极和下层上电极，其中上层上电极由导体材料或半导体材料制成，并与上述交流电源相连接；其中下层上电极由电介质材料制成，上述下层上电极的下表面朝向下电极。
[0030] 一种等离子体处理方法，其特征在于，运用于具有上电极和下电极的真空处理腔室，上述上电极包含相互电绝缘的若干个分区，上述下电极上放置有被处理的基片，上述处理方法包含：
[0031] 提供处理气体至上述真空处理腔室内，并向上述下电极施加具有第一频率的第一射频功率源，用于在上述上电极和下电极之间形成等离子体来处理上述基片；以及[0032] 在等离子体处理上述基片的过程中，选择性地向上述上电极的若干分区的至少一个分区连续地或间隙地施加一具有第二频率的交流电源，上述第二频率小于上述第一频率。
[0033] 在施加有上述交流电源的上电极的分区下方，对应形成一层第一等离子体鞘层附着于该分区的下表面。
[0034] 在上述等离子体处理基片的过程中，调整上述施加于上电极的交流电源的电压、电流或功率，以控制分区下方的第一等离子体鞘层的厚度。
[0035] 上述施加于上电极的交流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
[0036] 在上述等离子体处理基片的过程中，选择性地向上述上电极上被连接有交流电源的分区之外的其他分区之一，连续地或间隙地施加直流电源，并在该分区下方对应形成一层第二等离子体鞘层。
[0037] 在上述等离子体处理基片的过程中，调整上述施加于上电极的直流电源的电压、电流或功率，以控制分区下方的第二等离子体鞘层的厚度。
[0038] 上述施加于上电极的直流电源被设置成脉冲式的或可调制的。
[0039] 上述下电极上还施加有具有第三频率的第二射频功率源产生射频加速电场，来控制上述等离子体的离子入射到上述被处理的基片的速度；上述第三频率小于上述第一频率。
[0040] 在上述等离子体处理基片的过程中，同时或不同时地选择上述上电极的若干分区中的至少两个分区分别施加第一交流电源和第二交流电源，上述第一交流电源的频率和上述第二交流电源的频率不同，且二者的频率均小于上述第一频率。
[0041] 上述第一交流电源和第二交流电源的电压、电流或功率被分别控制。
[0042] 上述上电极被绝缘体分隔的若干分区包含同圆心设置的内侧上电极和外侧上电极。
[0043] 上述上电极的内侧上电极上施加上述交流电源，对应在其下方形成并附着有第一等离子体鞘层，该第一等离子体鞘层的厚度由上述交流电源的功率调整。
[0044] 上述上电极的外侧上电极上施加有直流电源，对应在其下方形成并附着第二等离子体鞘层，该第二等离子体鞘层的厚度由上述直流电源的功率调整。
[0045] 上述上电极的外侧上电极上施加上述交流电源，对应在其下方形成并附着有第一等离子体鞘层，该第一等离子体鞘层的厚度由上述交流电源的功率调整。
[0046] 上述上电极的内侧上电极上施加有直流电源，对应在该其下方形成并附着第二等离子体鞘层，该第二等离子体鞘层的厚度由上述直流电源的功率调整。
[0047] 上述上电极的若干分区之一设有比其他分区更向下电极突出的突出部，在上述设有突出部的分区上施加交流电源或直流电源，对应在该分区下方形成并附着有与突出部形状相同的第一或第二等离子体鞘层。
[0048] 上述上电极施加有交流电源的分区，包含相互连接的上层上电极和下层上电极，在上述导体材料或半导体材料制成的上层上电极上施加上述交流电源；使在上述由电介质材料制成的下层上电极下方形成并附着有第一等离子体鞘层。
[0049] 本发明提供的一种等离子体处理装置及其处理方法，与现有技术相比，其优点在于：本发明由于在上电极上设有若干电绝缘的分区，并在其中至少一个分区上施加功率可变的交流电源，在其下方形成厚度与功率成正比的等离子体鞘层，使等离子体更多地向等离子体鞘层较薄的位置流动，增加该位置的等离子体密度，进而能够稳定地调整处理腔室中等离子体的均匀性，改善了对基片表面蚀刻的均匀性；
[0050] 本发明由于在上电极的另一些分区上，特别是上电极边缘的一些分区还施加有功率可变的直流电源，使对边缘位置的等离子体密度的均匀性具有良好的调整性能；
[0051] 本发明由于在上电极的一些分区，还设有比其他分区更向下电极突出的突出部，通过将分区与交流电源LF或直流电源DC连接，在其下方形成并附着有与突出部形状相同的等离子体鞘层，以此调整等离子体鞘层的形状，来进一步调整处理腔室中等离子体的均匀性，改善对基片表面蚀刻的效果。
附图说明
[0052] 图1是本发明提供的等离子体处理装置在实施例1中的结构示意图；
[0053] 图2是本发明提供的等离子体处理装置的上电极在实施例1中的俯视图；
[0054] 图3是本发明提供的等离子体处理装置在实施例2中的结构示意图；
[0055] 图4是本发明提供的等离子体处理装置在实施例3中的结构示意图；
[0056] 图5是本发明提供的等离子体处理装置在实施例4中的结构示意图；
[0057] 图6是本发明提供的等离子体处理装置在实施例5中的结构示意图；
具体实施方式
[0058] 以下结合附图说明本发明的若干具体实施方式。
[0059] 实施例1
[0060] 请配合参见图1和图2所示，本发明提供的一种等离子体处理装置，用来产生气体的等离子体与基片50进行反应，实现对基片50的蚀刻等加工。该电容耦合式的等离子体处理装置包含处理腔室10、平行设置在处理腔室10内的上电极20和下电极30、与上电极20连接的交流电源LF、与下电极30连接的第一射频功率源HF1。
[0061] 处理腔室10内是真空的，其中引入了用于对基片50蚀刻的反应气体，该反应气体是包含氧气O2或氮气N2的蚀刻气体。下电极30水平设置在处理腔室10的内部下方，在下电极30上放置待处理的基片50。
[0062] 与下电极30对应，在处理腔室10的内部上方平行设置有上电极20。上电极20被分隔成若干分区，每个分区由导体材料或半导体材料制成，相互之间是电绝缘的。如本实施例中，上电极20的相互电绝缘的分区包含同心设置的内侧上电极21和外侧上电极22，其中内侧上电极21与放置在下电极30上的基片50相对应，设置在上电极20的中心位置；外侧上电极22设置在内侧上电极21的周围，与内侧上电极21通过设置的绝缘体23进行分隔。
[0063] 第一射频功率源HF1与下电极30连接，在内侧上电极21施加脉冲式的或可调制的交流电源LF，该交流电源LF的电压、电流或功率可调。由于分别施加了第一射频功率源HF1和交流电源LF，使得在上、下电极间形成射频电场，被电场加速的电子等与蚀刻气体的分子发生电离冲撞，产生蚀刻气体的等离子体。其中具有第一频率的第一射频功率源HF1用来控制生成的等离子体的密度，该第一频率要大于施加在上电极20的交流电源LF具有的第二频率，其中一个优选的参考比例是第一频率与第二频率的比为2∶1。
[0064] 内侧上电极21与上述电压、电流或功率可调的交流电源LF连接，在处理腔室10中、贴近内侧上电极21下表面的位置形成一层第一等离子体鞘层41。交流电源LF的功率越高，该第一等离子体鞘层41就越厚。
[0065] 在一些实施例中，还可以设置与下电极30连接的第二射频功率源HF2。第二射频功率源HF2与等离子体密度调整无关，第二射频功率源HF2通过控制射频电场的加速电压，来控制入射到基片50的离子速度。第一射频功率源HF1的第一频率要大于第二射频功率源HF2具有的第三频率，而交流电源LF与第二射频功率源HF2的频率是相互独立设置的。
[0066] 运用于上述等离子体处理装置的等离子体处理方法，首先在对应设置上、下电极的真空处理腔室10内引入用于蚀刻的反应气体，并在放置待处理基片50的下电极30上施加具有第一频率的第一射频功率源HF1，使在上电极20和下电极30之间形成反应气体的等离子体，用来对基片50进行蚀刻处理。
[0067] 在下电极30上还施加具有第三频率的第二射频功率源HF2产生射频加速电场，来控制等离子体的离子入射到基片50的速度；设置该第三频率小于第一射频功率源HF1的第一频率。
[0068] 在等离子体处理基片50的过程中，选择性地在上电极20的若干电绝缘的分区中的至少一个分区，连续地或间隙地施加具有第二频率的脉冲式或可调制的交流电源LF，设置该第二频率小于第一射频功率源HF1的第一频率，使在该分区的下表面，对应形成并附着一层第一等离子体鞘层41。
[0069] 调整施加于该分区的交流电源LF的电压、电流或功率，控制第一等离子体鞘层41的厚度随交流电源的功率成正比变化，即交流电源LF的功率越高，该第一等离子体鞘层41就越厚。
[0070] 在本实施例中，在上电极20中心位置的内侧上电极21施加该电压、电流或功率可调的交流电源LF，使在处理腔室10中、贴近内侧上电极21下表面的位置形成一层第一等离子体鞘层41。上电极20中间位置的、内侧上电极21下方的第一等离子体鞘层41向下凸起，与放置在下电极30上的基片50的位置相对应，使高频电流更多地通过外侧上电极22后接地，因而改变了处理腔室10中等离子体的流动路径，使其集中向外侧上电极22的下方流动，即增加了基片50边缘位置的等离子体密度。
[0071] 因此可以在上电极20的若干电绝缘的分区其中的一些分区施加功率不同的交流电源LF，使在分区下方形成厚度不同的等离子体鞘层，则使等离子体更多地向等离子体鞘层较薄的位置流动，增加该位置的等离子体密度，进而调整处理腔室10中用来蚀刻基片50的等离子体的均匀性，从而调整了基片50表面蚀刻的均匀性。
[0072] 实施例2
[0073] 请参见图3所示，本实施例与实施例1中提供的等离子体处理装置总体结构相类似，包含平行对应设置上、下电极的处理腔室10；在下电极30与第一射频功率源HF1连接，也可以同时施加第二射频功率源HF2。上电极20设有的若干电绝缘分区中，分别在至少一个分区上施加电压、电流或功率可调的交流电源LF，在分区下方的处理腔室10内对应形成第一等离子体鞘层41，并能通过调整交流电源LF频率控制生成的第一等离子体鞘层41厚度。
[0074] 唯一不同点在于，本实施例在上电极20设有的、不施加交流电源LF的其余若干电绝缘分区中的一些分区上，还施加有电压、电流或功率可调的直流电源DC，使在分区下方的处理腔室10内对应形成第二等离子体鞘层42。与实施例1中类似，该脉冲式或可调制的直流电源频率与生成的第二等离子体鞘层42厚度成正比。因而等离子体能够更多地向第一等离子体鞘层41或第二等离子体鞘层42较薄的位置流动，增加该位置的等离子体密度。
[0075] 本实施例的一个较优方案是，上电极20的分区如实施例1中所述，包含同心设置的内侧上电极21和外侧上电极22，在内侧上电极21与交流电源LF连接，外侧上电极22与直流电源DC连接，内侧上电极21下方的第一等离子体鞘层41厚度大于外侧上电极22下方第二等离子体鞘层42的厚度。
[0076] 运用于本实施例所述等离子体装置的等离子体处理方法，与实施例1中类似，首先在真空处理腔室10内引入反应气体；在下电极30上施加第一射频功率源HF1，生成引入气体的等离子体；也可以施加第二射频功率源HF2，加速等离子体的离子入射到基片50的速度；在内侧上电极21施加交流电源LF，调整其功率来控制内侧上电极21下方的第一等离子体鞘层41厚度。
[0077] 唯一不同点在于，本实施例所述等离子体处理方法，还在外侧上电极22施加直流电源DC，在外侧上电极22下方对应形成一层第二等离子体鞘层42。调整直流电源DC的功率，以此控制第二等离子体鞘层42的厚度，使该第二等离子体鞘层42厚度小于第一等离子体鞘层41的厚度。
[0078] 由于在电容耦合式的等离子体处理装置中，交流电源LF对等离子体密度的调整更稳定，而施加在上电极20边缘位置的直流电源DC，对边缘位置的等离子体密度的均匀性会具有更好的调整性能。
[0079] 因而下电极30上的高频电流能够更多地通过外侧上电极22上的直流电源DC接地，进而增加了外侧上电极22下方的等离子体密度，以此调整基片50周围的等离子体的均匀性，从而调整了基片50表面蚀刻的均匀性。
[0080] 实施例3
[0081] 请参见图4所示，本实施例与实施例1、实施例2中提供的等离子体处理装置总体结构相类似，包含平行设有上、下电极的处理腔室10，在下电极30上施加第一射频功率源HF1，也可以同时施加第二射频功率源HF2，上电极20分成相互电绝缘的内侧上电极21和外侧上电极22。
[0082] 本实施例的不同点在于，外侧上电极22与实施例1所述电压、电流或功率可调的交流电源LF连接，在外侧上电极22下方形成第一等离子体鞘层41。
[0083] 在一些实施例中，还可以选择在内侧上电极21上施加如实施例2所述电压、电流或功率可调的直流电源DC(如图4中虚线所示)，使外侧上电极22下方第一等离子体鞘层41的厚度大于内侧上电极21下方的第二等离子体鞘层42的厚度。
[0084] 运用于本实施例所述等离子体装置的等离子体处理方法，与实施例1、实施例2中类似，首先在真空处理腔室10内引入反应气体；在下电极30上施加第一射频功率源HF1，生成引入气体的等离子体；也可以施加第二射频功率源HF2，加速等离子体的离子入射到基片50的速度。
[0085] 唯一不同点在于，本实施例所述等离子体处理方法，在外侧上电极22施加交流电源LF，调整其功率来控制外侧上电极22下方的第一等离子体鞘层41厚度。
[0086] 还可以在内侧上电极21施加直流电源DC，在内侧上电极21下方对应形成一层第二等离子体鞘层42。
[0087] 调整直流电源DC的功率，以此控制第二等离子体鞘层42的厚度，使该第二等离子体鞘层42厚度小于第一等离子体鞘层41的厚度。即在整个上电极20下方附有一层边缘凸起，中间下凹的等离子体鞘层，进而增加了上电极20下方中间位置、内侧上电极21下方的等离子体密度，以此调整用来蚀刻基片50的等离子体的均匀性，从而调整了基片50表面蚀刻的均匀性
[0088] 实施例4
[0089] 请参见图5所示，本实施例与上述实施例1中提供的等离子体处理装置总体结构相类似，包含对应设置有上、下电极的处理腔室10，在下电极30上施加第一射频功率源HF1，也可以同时施加第二射频功率源HF2，上电极20分成若干电绝缘的分区，并在其中至少一个分区施加交流电源。
[0090] 本实施例的唯一不同点在于，所述上电极20的形状不限于上述各个实施例中涉及的中心和边缘厚度相等的平板状。本实施例中，上电极20的若干个电绝缘分区其中的一个分区，其设有比其他分区更向下电极30突出的突出部24。所述具有突出部24的分区主要与交流电源连接，使在该分区下方形成并附着有与突出部24形状相同的第一等离子体鞘层。该交流电源的功率可不同于施加在其他分区上的交流电源功率，以生成不同厚度的第一等离子体鞘层。与上述实施例中类似，该具有突出部的也可以与直流电源连接，使在该分区下方形成并附着有与突出部24形状相同的第二等离子体鞘层。
[0091] 运用于本实施例所述等离子体装置的等离子体处理方法，与实施例1中类似，首先在真空处理腔室10内引入反应气体；在下电极30上施加第一射频功率源HF1，生成引入气体的等离子体；也可以施加第二射频功率源HF2，加速等离子体的离子入射到基片50的速度。在上电极20的若干电绝缘的分区中的至少一个分区施加交流电源LF，在其下方产生第一等离子体鞘层41；调整交流电源LF功率，控制第一等离子体鞘层41厚度；可以在施加交流电源LF的分区之外的一些分区上施加直流电源DC，在其下方生成第二等离子体鞘层42；调整直流电源的电压、电流或功率，控制第二等离子体鞘层42厚度。
[0092] 唯一不同点在于，上述交流电源LF或直流电源DC可以施加在具有突出部24的上电极20分区上，使在该分区下方形成并附着有与突出部24形状相同的等离子体鞘层，因而能够通过调整等离子体鞘层的形状，进一步调整等离子体的密度，以此调整处理腔室10内等离子体的均匀性，从而调整了基片50表面蚀刻的均匀性。
[0093] 实施例5
[0094] 请参见图6所示，本实施例与上述实施例1中提供的等离子体处理装置总体结构相类似，包含对应平行设置有上、下电极的处理腔室10，在下电极30上施加第一射频功率源HF1，也可以同时施加第二射频功率源HF2，上电极20分成若干相互电绝缘的分区，并在其中至少一个分区施加交流电源LF。
[0095] 本实施例的唯一不同点在于，上述施加有交流电源的分区分成相互连接的上层上电极25和下层上电极26。如图6中所示是本实施例的一种实施方式，上电极20分为电绝缘的内侧上电极21和外侧上电极22，在内侧上电极21施加交流电源LF，该内侧上电极21的上层上电极25由导体材料或半导体材料制成，并与上述交流电源相连接；内侧上电极21的下层上电极26由电介质材料制成，使上层上电极25施加的交流电源的射频能量，能够通过该下层上电极26，在下层上电极26的下表面形成并附着第一等离子体鞘层41。同时该下层上电极26使用的电介质材料选择相对耐等离子体腐蚀的材料，能够保护上层上电极25不被刻蚀或是被生成的等离子体腐蚀。
[0096] 运用于本实施例所述等离子体装置的等离子体处理方法，与实施例1中相同，首先在真空处理腔室10内引入反应气体；在下电极30上施加第一射频功率源HF1，生成引入气体的等离子体；也可以施加第二射频功率源HF2，加速等离子体的离子入射到基片50的速度。在上电极20的若干电绝缘的分区中的至少一个分区施加交流电源LF，在其下方产生第一等离子体鞘层41；调整交流电源LF功率，控制第一等离子体鞘层41厚度。也可以在施加交流电源LF的分区之外的一些分区上施加直流电源DC，在其下方生成第二等离子体鞘层42；调整直流电源的电压、电流或功率，控制第二等离子体鞘层42厚度。
[0097] 因而等离子体能够更多地向第一等离子体鞘层41或第二等离子体鞘层42较薄的位置流动，增加该位置的等离子体密度，以此调整处理腔室10内等离子体的均匀性，从而调整了基片50表面蚀刻的均匀性。
[0098] 尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
