等离子体处理装置和蚀刻方法与流程

1.本发明涉及等离子体处理装置和蚀刻方法。


背景技术：

2.在专利文献1中公开了一种用于在等离子体腔室内控制边缘区域中的离子束的方向性的系统。该系统包括：构成为能够生成rf信号的rf发生器；用于接收rf信号并生成修正rf信号的阻抗匹配电路；和等离子体腔室。等离子体腔室包括边缘环和接收修正rf信号的耦合环。耦合环包括接收修正rf信号的电极和在与边缘环之间生成电容来控制离子束的方向性的电极。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-228526号公报。


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本发明的技术在等离子体处理中适当地控制等离子体中的离子相对于基片的边缘区域的入射角度。
8.用于解决问题的技术手段
9.本发明的一个技术方案的等离子体处理装置，其包括：等离子体处理腔室；基片支承体，其配置在所述等离子体处理腔室内，所述基片支承体包括下部电极、静电吸盘和以包围载置在所述静电吸盘上的基片的方式配置的边缘环；驱动装置，其构成为能够使所述边缘环在纵向移动；上部电极，其配置在所述基片支承体的上方；生成源rf电源，其为了从所述等离子体处理腔室内的气体生成等离子体而构成为能够向所述上部电极或所述下部电极供给生成源rf电功率；偏置rf电源，其构成为能够向所述下部电极供给偏置rf电功率；与所述边缘环接触的至少1个导体；直流电源，其构成为能够经由所述至少1个导体向所述边缘环施加负极性的直流电压；rf滤波器，其电连接于所述至少1个导体与所述直流电源之间，包含至少1个可变无源元件(variable passive component)；和控制部，其构成为能够控制所述驱动装置和所述至少1个可变无源元件，来调节所述等离子体中的离子相对于载置在所述静电吸盘上的基片的边缘区域的入射角度。
10.发明效果
11.根据本发明，能够在等离子体处理中适当地控制等离子体中的离子相对于基片的边缘区域的入射角度。
附图说明
12.图1是表示本实施方式的蚀刻装置的结构的概略的纵截面图。
13.图2a是表示本实施方式的边缘环周边的结构的概略的纵截面图。
14.图2b是表示本实施方式的边缘环周边的结构的概略的纵截面图。
15.图3a是表示边缘环的消耗引起的鞘层的形状变化和离子的入射方向的倾斜的产生的说明图。
16.图3b是表示边缘环的消耗引起的鞘层的形状变化和离子的入射方向的倾斜的产生的说明图。
17.图4a是表示鞘层的形状变化和离子的入射方向的倾斜的产生的说明图。
18.图4b是表示鞘层的形状变化和离子的入射方向的倾斜的产生的说明图。
19.图5是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
20.图6是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
21.图7是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
22.图8是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
23.图9是表示其他实施方式的边缘环周边的结构的概略的纵截面图。
24.图10a是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
25.图10b是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
26.图10c是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
27.图10d是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
28.图10e是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
29.图10f是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
30.图11a是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
31.图11b是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
32.图11c是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
33.图11d是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
34.图11e是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
35.图11f是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
36.图11g是表示连接部的结构的一例的纵截面图。
37.图12a是表示连接部的结构的一例的俯视图。
38.图12b是表示连接部的结构的一例的俯视图。
39.图12c是表示连接部的结构的一例的俯视图。
40.图13a是示意性地表示连接部和可变无源元件的结构的一例的说明图。
41.图13b是示意性地表示连接部和可变无源元件的结构的一例的说明图。
42.图13c是示意性地表示连接部和可变无源元件的结构的一例的说明图。
43.图14a是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
44.图14b是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
45.图14c是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
46.图14d是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
47.图15a是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
48.图15b是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
49.图15c是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
50.图15d是表示连接部和驱动装置的结构的一例的纵截面图。
51.图16是表示其他实施方式的边缘环周边的结构的概略的纵截面图。
52.图17是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
53.图18是表示倾斜角度的控制方法的一例的说明图。
54.附图标记说明
[0055]1ꢀꢀꢀ
蚀刻装置
[0056]
10
ꢀꢀ
腔室
[0057]
11
ꢀꢀ
载置台
[0058]
12
ꢀꢀ
下部电极
[0059]
13
ꢀꢀ
静电吸盘
[0060]
14
ꢀꢀ
边缘环
[0061]
21
ꢀꢀ
电极板
[0062]
50
ꢀꢀ
第1高频电源
[0063]
51
ꢀꢀ
第2高频电源
[0064]
62
ꢀꢀ
直流电源
[0065]
64
ꢀꢀ
第1rf滤波器
[0066]
65
ꢀꢀ
第2rf滤波器
[0067]
70
ꢀꢀ
驱动装置
[0068]
100 控制部
[0069]
200 连接部
[0070]
310 连接部
[0071]
420 连接部
[0072]wꢀꢀꢀ
晶片。
具体实施方式
[0073]
在半导体器件的制造工序中，对半导体晶片(以下，称为“晶片”)进行蚀刻等的等离子体处理。在等离子体处理中，通过使处理气体激发而生成等离子体，利用该等离子体来对晶片进行处理。
[0074]
等离子体处理在等离子体处理装置中进行。等离子体处理装置一般来说包括腔室、载置台、高频(radio frequency：rf)电源。在一例中，高频电源包括第1高频电源和第2高频电源。第1高频电源为了生成腔室内的气体的等离子体而供给第1高频电功率。第2高频电源为了向晶片引入离子而向下部电极供给偏置用的第2高频电功率。载置台设置在腔室内。载置台具有下部电极和静电吸盘。在一例中，在静电吸盘上以包围载置于该静电吸盘上的晶片的方式配置有边缘环。边缘环是为了提高对晶片的等离子体处理的均匀性而设置的。
[0075]
边缘环随着实施等离子体处理的时间的经过而消耗，边缘环的厚度会减少。如果边缘环的厚度减少，则在边缘环和晶片的边缘区域的上方，鞘层的形状发生变化。这样，如果鞘层的形状变化，则晶片的边缘区域中的离子的入射方向会相对于纵向倾斜。其结果是，形成于晶片的边缘区域的凹部会相对于晶片的厚度方向倾斜。
[0076]
为了在晶片的边缘区域形成沿晶片的厚度方向延伸的凹部，需要调节离子向晶片
的边缘区域的入射方向的倾斜度。因此，为了控制离子向边缘区域的入射方向(离子束的方向性)，例如在专利文献1中，如上所述，提出了在耦合环的电极与边缘环之间生成电容的方案。
[0077]
然而，即使想要仅通过生成上述电容来控制入射角度，有时其控制范围也存在极限。另外，期望抑制伴随消耗而引起的边缘环的更换频率，但有时仅通过上述电容的生成无法充分地控制离子的入射角度，在该情况下，无法完全改善边缘环的更换频率。
[0078]
本发明的技术通过在蚀刻中使离子垂直地入射到基片的边缘区域，来适当地控制倾斜角度。
[0079]
以下，参照附图对作为本实施方式的等离子体处理装置的蚀刻装置和蚀刻方法进行说明。此外，在本说明书和附图中，在实质上具有相同的功能结构的要素中，通过标注相同的附图标记，省略重复说明。
[0080]
＜蚀刻装置＞
[0081]
首先，对本实施方式的蚀刻装置进行说明。图1是表示蚀刻装置1的结构的概略的纵截面图。图2a和图2b分别是表示边缘环周边的结构的概略的纵截面图。蚀刻装置1是电容耦合型的蚀刻装置。在蚀刻装置1中，对作为基片的晶片w进行蚀刻。
[0082]
如图1所示，蚀刻装置1具有大致圆筒形状的作为等离子体处理腔室的腔室10。腔室10在其内部划分出用于生成等离子体的处理空间s。腔室10例如由铝构成。腔室10与接地电位连接。
[0083]
在腔室10的内部收纳有作为载置晶片w的基片支承体的载置台11。载置台11具有下部电极12、静电吸盘13和边缘环14。此外，也可以在下部电极12的下表面侧设置例如由铝构成的电极板(未图示)。
[0084]
下部电极12由导电性的材料例如铝等金属构成，具有大致圆板形状。
[0085]
此外，载置台11也可以包括构成为能够将静电吸盘13、边缘环14和晶片w中的至少1个调节为期望的温度的温度调节模块。温度调节模块也可以包括加热器、流路或它们的组合。在流路中流动有制冷剂、传热气体那样的温度调节介质。
[0086]
在一例中，在下部电极12的内部形成有流路15a。从设置于腔室10的外部的冷却单元(未图示)经由入口配管15b向流路15a供给温度调节介质。供给到流路15a的温度调节介质经由出口流路15c返回到冷却单元。通过使温度调节介质例如冷却水等制冷剂在流路15a中循环，能够将静电吸盘13、边缘环14和晶片w冷却至期望的温度。
[0087]
静电吸盘13设置在下部电极12上。在一例中，静电吸盘13是构成为能够利用静电力吸附保持晶片w和边缘环14这两者的部件。静电吸盘13形成为中央部的上表面比周缘部的上表面高。静电吸盘13的中央部的上表面成为载置晶片w的晶片载置面，在一例中，静电吸盘13的周缘部的上表面成为载置边缘环14的边缘环载置面。
[0088]
在一例中，在静电吸盘13的内部的中央部设置有用于吸附保持晶片w的第1电极16a。在静电吸盘13的内部，在周缘部设置有用于吸附保持边缘环14的第2电极16b。静电吸盘13具有在由绝缘材料构成的绝缘部件之间夹着电极16a、16b的结构。
[0089]
对第1电极16a施加来自直流电源(未图示)的直流电压。通过由此产生的静电力，晶片w被吸附保持于静电吸盘13的中央部的上表面。同样地，对第2电极16b施加来自直流电源(未图示)的直流电压。在一例中，通过由此产生的静电力，边缘环14被吸附保持在静电吸
盘13的周缘部的上表面。
[0090]
另外，在本实施方式中，设置有第1电极16a的静电吸盘13的中央部和设置有第2电极16b的周缘部成为一体，但这些中央部和周缘部也可以是分体的。另外，第1电极16a和第2电极16b均可以是单极，也可以是双极。
[0091]
另外，在本实施方式中，边缘环14通过对第2电极16b施加直流电压而静电吸附于静电吸盘13，但边缘环14的保持方法并不限定于此。例如，可以使用吸附片吸附保持边缘环14，也可以夹持保持边缘环14。或者，也可以通过边缘环14的自重来保持边缘环14。
[0092]
边缘环14是以包围载置于静电吸盘13的中央部的上表面的晶片w的方式配置的环状部件。边缘环14是为了提高蚀刻的均匀性而设置的。因此，边缘环14由根据蚀刻而适当选择的材料构成，具有导电性，例如能够由si、sic构成。
[0093]
如以上那样构成的载置台11紧固于在腔室10的底部设置的大致圆筒形状的支承部件17。支承部件17由例如陶瓷、石英等绝缘体构成。
[0094]
在载置台11的上方，以与载置台11相对的方式设置有喷淋头20。喷淋头20具有面向处理空间s配置的电极板21和设置于电极板21的上方的电极支承体22。电极板21作为下部电极12和一对上部电极发挥功能。如后所述，在第1高频电源50与下部电极12电耦合的情况下，喷淋头20与接地电位连接。此外，喷淋头20经由绝缘性遮蔽部件23支承于腔室10的上部(顶面)。
[0095]
在电极板21形成有用于将从后述的气体扩散室22a输送的处理气体向处理空间s供给的多个气体喷出口21a。电极板21例如由产生的焦耳热少的具有低电阻率的导电体或半导体构成。
[0096]
电极支承体22以可拆装电极板21的方式支承电极板21。电极支承体22具有在例如铝等导电性材料的表面形成有具有耐等离子体性的膜的结构。该膜可以是通过阳极氧化处理形成的膜、或者由氧化钇等陶瓷制的膜。在电极支承体22的内部形成有气体扩散室22a。从该气体扩散室22a形成与气体喷出口21a连通的多个气体流通孔22b。另外，在气体扩散室22a形成有与后述的气体供给管33连接的气体导入孔22c。
[0097]
另外，向气体扩散室22a供给处理气体的气体供给源组30经由流量控制设备组31、阀组32、气体供给管33和气体导入孔22c与电极支承体22连接。
[0098]
气体供给源组30具有蚀刻所需的多种气体供给源。流量控制设备组31包括多个流量控制器，阀组32包括多个阀。流量控制设备组31的多个流量控制器分别是质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。在蚀刻装置1中，来自从气体供给源组30选择出的一个以上的气体供给源的处理气体经由流量控制设备组31、阀组32、气体供给管33和气体导入孔22c被供给到气体扩散室22a。然后，供给到气体扩散室22a的处理气体经由气体流通孔22b和气体喷出口21a呈喷淋状地分散供给到处理空间s内。
[0099]
在腔室10的底部且在腔室10的内壁与支承部件17之间设置有挡板40。挡板40例如能够通过在铝材上覆盖氧化钇等陶瓷而构成。在挡板40上形成有多个贯通孔。处理空间s经由该挡板40与排气口41连通。在排气口41连接有例如真空泵等排气装置42，构成为能够利用该排气装置42对处理空间s内进行减压。
[0100]
另外，在腔室10的侧壁形成有晶片w的送入送出口43，该送入送出口43能够通过闸阀44开闭。
[0101]
如图1和图2所示，蚀刻装置1还具有作为生成源rf电源的第1高频电源50、作为偏置rf电源的第2高频电源51和匹配器52。第1高频电源50和第2高频电源51经由匹配器52与下部电极12耦合。
[0102]
第1高频电源50产生作为等离子体产生用的生成源rf电功率的高频电功率hf，将该高频电功率hf供给到下部电极12。高频电功率hf可以是27mhz～100mhz的范围内的频率，在一例中为40mhz。第1高频电源50经由匹配器52的第1匹配电路53与下部电极12耦合。第1匹配电路53是用于使第1高频电源50的输出阻抗与负载侧(下部电极12侧)的输入阻抗匹配的回路。另外，第1高频电源50也可以不与下部电极12电耦合，也可以经由第1匹配电路53与作为上部电极的喷淋头20耦合。另外，也可以代替第1高频电源50而使用构成为能够对下部电极12施加高频电功率以外的脉冲电压的脉冲电源。该脉冲电源与代替后述的第2高频电源51而使用的脉冲电源相同。
[0103]
第2高频电源51产生用于向晶片w引入离子的偏置rf电功率即高频电功率lf，并将该高频电功率lf供给到下部电极12。高频电功率lf为400khz～13.56mhz的范围内的频率，在一例中为400khz。第2高频电源51经由匹配器52的第2匹配电路54与下部电极12耦合。第2匹配电路54是用于使第2高频电源51的输出阻抗与负载侧(下部电极12侧)的输入阻抗匹配的电路。另外，也可以代替第2高频电源51而使用构成为能够对下部电极12施加高频电功率以外的脉冲电压的脉冲电源。在此，脉冲电压是指电压的大小周期性地变化的脉冲状的电压。脉冲电源可以是直流电源。脉冲电源可以构成为电源自身施加脉冲电压，也可以构成为在下游侧设置有使电压脉冲化的器件。在一例中，脉冲电压以在晶片w产生负电位的方式施加于下部电极12。脉冲电压可以是矩形波，也可以是三角波，也可以是脉冲，或者也可以具有其他波形。脉冲电压的频率(脉冲频率)可以是100khz～2mhz的范围内的频率。另外，上述高频电功率lf或脉冲电压也可以供给或施加于设置在静电吸盘13的内部的偏置电极。
[0104]
蚀刻装置1还具有第1可变无源元件60和第2可变无源元件61。第1可变无源元件60和第2可变无源元件61从边缘环14侧起依次配置。第2可变无源元件61与接地电位连接。即，第2可变无源元件61不与第1高频电源50和第2高频电源51分别连接。
[0105]
在一个例子中，第1可变无源元件60和第2可变无源元件61的至少一者构成为阻抗可变。第1可变无源元件60和第2可变无源元件61可以是例如线圈(电感器)或电容器(电容器)。另外，不限于线圈、电容器，只要是二极管等元件等可变阻抗元件，任何元件都能够实现同样的功能。第1可变无源元件60和第2可变无源元件61的数量、位置也能够由本领域技术人员适当设计。进而，元件自身不需要可变，例如，也可以包括多个阻抗为固定值的元件，通过使用切换电路来切换固定值的元件的组合，从而使阻抗可变。此外，这些第1可变无源元件60和第2可变无源元件61的电路结构分别能够由本领域技术人员适当设计。
[0106]
如图1、图2a和图2b所示，蚀刻装置1还具有使边缘环14在纵向移动的驱动装置70。驱动装置70具有支承边缘环14并在纵向移动的升降销71和使升降销71在纵向移动的驱动源72。
[0107]
升降销71从边缘环14的下表面在纵向延伸，贯通静电吸盘13、下部电极12、支承部件17和腔室10的底部地设置。为了密闭腔室10的内部，升降销71与腔室10之间被密封。升降销71的至少表面可以由绝缘材料形成。
[0108]
驱动源72设置于腔室10的外部。驱动源72例如内置有电动机，使升降销71在纵向
移动。即，通过驱动装置70，边缘环14构成为在如图2a所示那样载置于静电吸盘13的状态与如图2b所示那样从静电吸盘13分离的状态之间在纵向移动自如。
[0109]
在以上的蚀刻装置1中设置有控制部100。控制部100例如是包括cpu、存储器等的计算机，具有程序保存部(未图示)。在程序保存部中保存有控制蚀刻装置1中的蚀刻的程序。此外，上述程序被记录在计算机可读取存储介质中，也能够从该存储介质安装到控制部100。另外，上述存储介质可以是暂时性的存储介质，也可以是非暂时性的存储介质。
[0110]
＜蚀刻方法＞
[0111]
接着，对于使用如上所述构成的蚀刻装置1进行的蚀刻进行说明。
[0112]
首先，将晶片w送入到腔室10的内部，将晶片w载置在静电吸盘13上。之后，通过对静电吸盘13的第1电极16a施加直流电压，晶片w通过库仑力被静电吸附并保持于静电吸盘13。另外，在送入晶片w后，利用排气装置42将腔室10的内部减压至期望的真空度。
[0113]
接着，从气体供给源组30经由喷淋头20向处理空间s供给处理气体。另外，通过第1高频电源50向下部电极12供给等离子体生成用的高频电功率hf，使处理气体激发，生成等离子体。此时，也可以通过第2高频电源51供给离子引入用的高频电功率lf。然后，利用生成的等离子体的作用对晶片w实施蚀刻。
[0114]
在结束蚀刻时，首先，停止来自第1高频电源50的高频电功率hf的供给和气体供给源组30的处理气体的供给。另外，在蚀刻中供给了高频电功率lf的情况下，该高频电功率lf的供给也停止。接着，停止向晶片w的背面供给传热气体，停止静电吸盘13对晶片w的吸附保持。
[0115]
之后，从腔室10送出晶片w，结束对晶片w的一系列的蚀刻。
[0116]
另外，在蚀刻中，有时也可以不使用来自第1高频电源50的高频电功率hf，而仅使用来自第2高频电源51的高频电功率lf来生成等离子体。
[0117]
＜倾斜角度控制方法＞
[0118]
接着，对在上述的蚀刻中控制倾斜角度的方法进行说明。倾斜角度是在晶片w的边缘区域中通过蚀刻形成的凹部相对于晶片w的厚度方向的倾斜(角度)。倾斜角度成为与离子向晶片w的边缘区域的入射方向相对于纵向的倾斜(离子的入射角度)大致相同的角度。此外，在以下的说明中，将相对于晶片w的厚度方向(纵向)而言的径向内侧(中心侧)的方向称为内侧，将相对于晶片w的厚度方向而言的径向外侧的方向称为外侧。
[0119]
图3a和图3b是表示边缘环的消耗所引起的鞘层的形状变化和离子的入射方向的倾斜的产生的说明图。在图3a中用实线表示的边缘环14表示没有其消耗的状态的边缘环14。虚线所示的边缘环14表示其消耗产生而厚度减少的边缘环14。另外，图3a中实线所示的鞘层sh表示边缘环14处于未消耗的状态时的鞘层sh的形状。虚线所示的鞘层sh表示边缘环14处于消耗的状态时的鞘层sh的形状。并且，在图3a中，箭头表示边缘环14处于消耗的状态时的离子的入射方向。
[0120]
如图3a所示，在一例中，在边缘环14处于未消耗的状态的情况下，鞘层sh的形状在晶片w和边缘环14的上方保持为平坦。因此，离子向与晶片w的整个面大致垂直的方向(纵向)入射。因此，倾斜角度为0(零)度。
[0121]
另一方面，边缘环14消耗，其厚度减少时，在晶片w的边缘区域和边缘环14的上方，鞘层sh的厚度变小，该鞘层sh的形状变化为下方凸形状。其结果是，离子相对于晶片w的边
缘区域的入射方向相对于纵向倾斜。在以下的说明中，将在离子的入射方向相对于纵向而向径向内侧(中心侧)倾斜的情况下，通过蚀刻而形成的凹部向内侧倾斜的现象称为内倾斜(inner tilt)。在图3b中，离子的入射方向向内侧倾斜角度θ1，凹部也向内侧倾斜θ1。产生内倾斜的原因并不限定于上述的边缘环14的消耗。例如，在边缘环14产生的偏置电压比晶片w侧的电压低的情况下，在初始状态下成为内倾斜。另外，例如，也有在边缘环14的初始状态下有意地调节为内倾斜，通过后述的驱动装置70的驱动量的调节来修正倾斜角度的情况。
[0122]
此外，如图4a和图4b所示，相对于晶片w的中央区域，在晶片w的边缘区域和边缘环14的上方，鞘层sh的厚度变大，也可能存在该鞘层sh的形状成为上方凸形状的情况。例如，在边缘环14产生的偏置电压高的情况下，鞘层sh的形状可能成为上方凸形状。在图4a中，箭头表示离子的入射方向。在以下的说明中，将在离子的入射方向相对于纵向朝向径向外侧倾斜的情况下通过蚀刻形成的凹部向外侧倾斜的现象称为外倾斜(outer tilt)。在图4b中，离子的入射方向向外侧倾斜角度θ2，凹部也向外侧倾斜θ2。
[0123]
在本实施方式的蚀刻装置1中，控制倾斜角度。具体而言，倾斜角度的控制通过至少调节驱动装置70的驱动源72的驱动量(边缘环14的驱动量)或第2可变无源元件61的阻抗来控制离子的入射角度来进行。此外，在以下的实施方式中，对调节第2可变无源元件61的阻抗的情况进行说明，但也可以调节第1可变无源元件60的阻抗，也可以调节可变无源元件60、61两者的阻抗。
[0124]
[驱动量的调节]
[0125]
首先，对调节驱动装置70的驱动量的情况进行说明。图5是表示驱动装置70的驱动量与倾斜角度的修正角度(以下，称为“倾斜修正角度”)的关系的说明图。图5的纵轴表示倾斜修正角度，横轴表示驱动装置70的驱动量。如图5所示，如果增大驱动装置70的驱动量，则倾斜修正角度变大。
[0126]
控制部100根据例如使用预先设定的函数或表来根据蚀刻的工艺条件(例如处理时间)推算的边缘环14的消耗量(边缘环14的厚度从初始值的减少量)，设定驱动装置70的驱动量。即，控制部100将边缘环14的消耗量输入到上述函数，或者使用边缘环14的消耗量参照上述表，由此决定驱动装置70的驱动量。
[0127]
此外，边缘环14的消耗量也可以基于晶片w的蚀刻时间、晶片w的处理片数、由测量器测量出的边缘环14的厚度、由测量器测量出的边缘环14的质量的变化、由测量器测量出的边缘环14的周边的电特性(例如边缘环14的周边的任意点的电压、电流值)的变化、或者由测量器测量出的边缘环14的电特性(例如边缘环14的电阻值)的变化等来推算。另外，也可以与边缘环14的消耗量无关地，根据晶片w的蚀刻时间、晶片w的处理片数来增大驱动装置70的驱动量。并且，也可以根据利用高频电功率加权后的晶片w的蚀刻时间、晶片w的处理片数来增大驱动装置70的驱动量。
[0128]
对如以上那样调节驱动装置70的驱动量来控制倾斜角度的具体方法进行说明。首先，将边缘环14设置在静电吸盘13上。此时，例如，在晶片w的边缘区域和边缘环14的上方，鞘层形状平坦，倾斜角度为0(零)度。
[0129]
接着，对晶片w进行蚀刻。随着实施蚀刻的时间的经过，边缘环14消耗，其厚度减少。于是，如图3a所示，在晶片w的边缘区域和边缘环14的上方，鞘层sh的厚度变小，倾斜角
度向内侧变化。
[0130]
因此，调节驱动装置70的驱动量。具体而言，根据边缘环14的消耗量，增大驱动装置70的驱动量，使边缘环14上升。于是，如图5所示，倾斜修正角度变大，能够使向内侧倾斜的倾斜角度向外侧变化。即，控制边缘环14和晶片w的边缘区域的上方的鞘层的形状，降低离子向晶片w的边缘区域的入射方向的倾斜，控制倾斜角度。并且，如上所述，如果基于由控制部100设定的驱动量使边缘环14上升，则能够将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，将该倾斜角度修正为0(零)度。其结果是，在晶片w的整个区域形成与该晶片w的厚度方向大致平行的凹部。
[0131]
[阻抗的调节]
[0132]
接着，对调节第2可变无源元件61的阻抗的情况进行说明。图6是表示第2可变无源元件61的阻抗与倾斜修正角度的关系的说明图。图6的纵轴表示倾斜修正角度，横轴表示第2可变无源元件61的阻抗。如图6所示，当第2可变无源元件61的阻抗增加时，倾斜修正角度增大。此外，在图6所示的例子中，通过增大阻抗来增大倾斜修正角度，但根据第2可变无源元件61的结构，也能够通过增大阻抗来减小倾斜修正角度。由于阻抗和倾斜修正角度之间的关系取决于第2可变无源元件61的设计，所以阻抗和倾斜修正角度之间的关系不受限制。
[0133]
控制部100与上述的驱动装置70的驱动量的设定同样地，根据边缘环14的消耗量来设定第2可变无源元件61的阻抗。然后，控制部100通过改变第2可变无源元件61的阻抗来改变在边缘环14中产生的电压。
[0134]
在蚀刻装置1中，当边缘环14消耗时，将第2可变无源元件61控制为由控制部100设定的阻抗。由此，控制边缘环14和晶片w的边缘区域的上方的鞘层的形状，降低离子向晶片w的边缘区域的入射方向的倾斜，控制倾斜角度。于是，如图6所示，能够将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，使倾斜角度为0(零)度。
[0135]
[驱动量和阻抗的调节]
[0136]
接着，对通过组合来调节驱动装置70的驱动量和第2可变无源元件61的阻抗的情况进行说明。图7是表示驱动装置70的驱动量、第2可变无源元件61的阻抗和倾斜修正角度的关系的说明图。图7的纵轴表示倾斜修正角度，横轴表示第2可变无源元件61的阻抗。
[0137]
如图7所示，首先，调节第2可变无源元件61的阻抗，修正倾斜角度。接着，当阻抗达到预定的值例如上限值时，调节驱动装置70的驱动量，将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，使倾斜角度为0(零)度。在该情况下，能够减少阻抗的调节和驱动量的调节的次数，能够使倾斜角度控制的运用简单化。
[0138]
在此，基于阻抗调节来进行的倾斜角度修正的分辨率和基于驱动量调节来进行的倾斜角度修正的分辨率，分别依赖于第2可变无源元件61和驱动装置70的性能等。倾斜角度修正的分辨率是指阻抗或驱动量的1次调节中的倾斜角度的修正量。而且，例如在第2可变无源元件61的分辨率比驱动装置70的分辨率高的情况下，在本实施方式中调节第2可变无源元件61的阻抗来修正倾斜角度，与此相应地，能够提高作为整体的倾斜角度修正的分辨率。
[0139]
如上所述，根据本实施方式，通过进行第2可变无源元件61的阻抗的调节和驱动装置70的驱动量的调节，能够增大倾斜角度的调节范围。因此，能够适当地控制倾斜角度，即，能够适当地调节离子的入射方向，所以能够均匀地进行蚀刻。
[0140]
另外，例如在仅通过第2可变无源元件61的阻抗来控制倾斜角度的情况下，如果阻抗达到可变无源元件61的控制范围的上限，则需要更换边缘环14。关于这一点，在本实施方式中，通过进行驱动装置70的驱动量的调节，能够在不更换边缘环14的情况下增大倾斜角度的调节范围。因此，能够延长边缘环14的更换间隔，抑制其更换频率。
[0141]
而且，根据本实施方式，能够简化倾斜角度控制的运用，并且提高倾斜角度修正的分辨率。而且，能够增加倾斜角度控制的运用的变化。
[0142]
此外，在图7所示的例子中，分别进行1次阻抗的调节和驱动量的调节，将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，但这些阻抗的调节和驱动量的调节的次数并不限定于此。例如，如图8所示，也可以分别进行多次阻抗的调节和驱动量的调节。在该情况下，也能够享有与本实施方式同样的效果。
[0143]
另外，在图7和图8所示的例子中，在进行了第2可变无源元件61的阻抗的调节之后，进行了驱动装置70的驱动量的调节，但该顺序也可以相反。在该情况下，首先，调节驱动装置70的驱动量，修正倾斜角度。此时，如果过度增大驱动装置70的驱动量，则在晶片w与边缘环14之间产生放电。因此，驱动装置70的驱动量存在限制。因此，接着，当驱动量达到预定的值例如上限值时，调节第2可变无源元件61的阻抗，将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，使倾斜角度为0(零)度。在该情况下，也能够享有与本实施方式同样的效果。
[0144]
另外，在以上的实施方式中，分别进行了第2可变无源元件61的阻抗的调节和驱动装置70的驱动量的调节，但也可以同时进行阻抗的调节和驱动量的调节。
[0145]
＜其他实施方式＞
[0146]
在此，如上所述，从第2高频电源51供给的高频电功率(偏置rf电功率)lf的频率为400khz～13.56mhz，但更优选为5mhz以下。在进行蚀刻时，在对晶片w进行高深宽比的蚀刻的情况下，为了实现蚀刻后的图案的垂直形状，需要较高的离子能量。因此，本发明人等进行了深入研究，结果发现，通过使高频电功率lf的频率为5mhz以下，离子相对于高频电场的变化的追随性提高，离子能量的控制性提高。
[0147]
另一方面，如果将高频电功率lf的频率设为5mhz以下的低频，则存在使第2可变无源元件61的阻抗可变的效果降低的情况。即，存在通过调节第2可变无源元件61的阻抗来降低倾斜角度的控制性的情况。例如在图2a和图2b中，在边缘环14与第2可变无源元件61的电连接为非接触或者电容耦合的情况下，即使调节第2可变无源元件61的阻抗，也无法适当地控制倾斜角度。因此，在本实施方式中，将边缘环14与第2可变无源元件61直接电连接。
[0148]
边缘环14和第2可变无源元件61经由连接部直接电连接。边缘环14与连接部接触，直流电流在该连接部导通。以下，对连接部的结构(以下，有时称为“接触结构”)的一例进行说明。
[0149]
如图9所示，作为导体的连接部200具有导电性结构201和导电性弹性部件202。导电性结构201经由导电性弹性部件202连接边缘环14和第2可变无源元件61。具体而言，导电性结构201的一端与第2可变无源元件61连接，另一端在下部电极12的上表面露出，与导电性弹性部件202接触。
[0150]
导电性弹性部件202例如设置于在边缘环14与静电吸盘13之间形成的空间。导电性弹性部件202分别与导电性结构201和边缘环14的下表面接触。另外，导电性弹性部件202例如由金属等导体构成。导电性弹性部件202的结构没有特别限定，在图10a～图10f中分别
表示一例。此外，图10a～图10c是使用弹性体作为导电性弹性部件202的例子。
[0151]
如图10a所示，导电性弹性部件202也可以使用在纵向上被施力的板簧。如图10b所示，导电性弹性部件202也可以使用卷绕成螺旋状且在水平方向延伸的螺旋弹簧。如图10c所示，导电性弹性部件202也可以使用卷绕成螺旋状且在纵向延伸的弹簧。并且，这些导电性弹性部件202是弹性体，在纵向上作用有弹性力。通过该弹性力，导电性弹性部件202以期望的接触压力分别与导电性结构201和边缘环14的下表面紧贴，导电性结构201和边缘环14电连接。
[0152]
如图10d所示，导电性弹性部件202也可以使用通过驱动机构(未图示)而在纵向移动的销。在该情况下，通过导电性弹性部件202上升，导电性弹性部件202分别与导电性结构201和边缘环14的下表面紧贴。并且，通过调节导电性弹性部件202在纵向移动时作用的压力，导电性弹性部件202分别以期望的接触压力与导电性结构201和边缘环14的下表面紧贴。
[0153]
如图10e所示，导电性弹性部件202也可以使用将导电性结构201与边缘环14连接的导线。导线的一端与导电性结构201接合，另一端与边缘环14的下表面接合。该导线的接合只要与导电性结构201或边缘环14的下表面形成欧姆接触即可，作为一例，导线被焊接或压接。并且，在这样将导线用于导电性弹性部件202的情况下，导电性弹性部件202分别与导电性结构201和边缘环14的下表面接触，导电性结构201与边缘环14电连接。
[0154]
以上，在使用了图10a～图10e所示的任一个导电性弹性部件202的情况下，都能够如图9所示那样经由连接部200将边缘环14与第2可变无源元件61直接电连接。因此，能够使高频电功率lf的频率为5mhz以下的低频，能够提高离子能量的控制性。
[0155]
另外，在调节驱动装置70的驱动量来控制倾斜角度的情况下，能够与设置连接部200相应地将调节的驱动量抑制得较小。其结果是，能够抑制在晶片w与边缘环14之间产生放电。此外，如上所述，通过调节驱动装置70的驱动量和第2可变无源元件61的阻抗，能够增大倾斜角度的调节范围，将倾斜角度控制为期望的值。
[0156]
此外，在以上的实施方式中，作为导电性弹性部件202，例示了图10a所示的板簧、图10b所示的螺旋弹簧、图10c所示的弹簧、图10d所示的销、图10e所示的线，但也可以将它们组合使用。
[0157]
此外，在以上的实施方式的连接部200中，如图10f所示，也可以在导电性弹性部件202、连接部200的导电性弹性部件202和边缘环14之间设置导电膜203。导电膜203例如使用金属膜。导电膜203在边缘环14的下表面至少设置在与导电性弹性部件202接触的部分。导电膜203可以设置于边缘环14的下表面整面，或者多个导电膜203也可以设置为整体接近环状的形状。在任何情况下，导电膜203都能够抑制由导电性弹性部件202的接触引起的电阻，并且能够适当地连接边缘环14和第2可变无源元件61。
[0158]
以上的实施方式的连接部200优选具有在通过驱动装置70使边缘环14上升时保护导电性弹性部件202免受等离子体影响的结构。图11a～图11g分别表示导电性弹性部件202的等离子体对策的一例。
[0159]
如图11a所示，也可以在边缘环14的下表面设置从该下表面向下方突起的突起部14a、14b。在图示的例子中，突起部14a设置于导电性弹性部件202的径向内侧，突起部14b设置于导电性弹性部件202的径向外侧。即，导电性弹性部件202设置于由突起部14a、14b形成
的凹部。在该情况下，通过突起部14a、14b，能够抑制等离子体绕到导电性弹性部件202，能够保护导电性弹性部件202。
[0160]
此外，在图11a的例子中，在边缘环14的下表面设置了突起部14a、14b，但抑制等离子体的蔓延的形状并不限定于此，只要根据蚀刻装置1来决定即可。另外，只要以边缘环14能够通过驱动装置70适当地在纵向上移动的方式决定边缘环14的形状即可。
[0161]
如图11b所示，也可以在边缘环14与静电吸盘13之间，在导电性弹性部件202的内侧设置追加边缘环210。追加边缘环210由绝缘材料形成。追加边缘环210与下部电极12分体设置，例如具有圆环状。在该情况下，通过追加边缘环210，能够抑制等离子体绕到导电性弹性部件202，能够保护导电性弹性部件202。
[0162]
如图11c所示，也可以设置图11a所示的边缘环14的突起部14a和图11b所示的追加边缘环210两者。在该情况下，通过突起部14a和追加边缘环210，能够进一步抑制等离子体的蔓延，能够保护导电性弹性部件202。
[0163]
如图11d所示，也可以设置图11a所示的边缘环14的突起部14a、14b和图11b所示的追加边缘环210两者。导电性弹性部件202与突起部14b接触。另外，追加边缘环210设置在突起部14a、14b之间。在该情况下，通过突起部14a、14b和追加边缘环210形成迷宫结构，能够进一步抑制等离子体绕入，能够保护导电性弹性部件202。
[0164]
如图11e所示，也可以将边缘环14分割为上部边缘环140和下部边缘环141。上部边缘环140相当于本发明中的边缘环，下部边缘环141相当于本发明中的追加边缘环。上部边缘环140构成为通过驱动装置70而在纵向上移动自如。下部边缘环141在纵向上不移动。导电性弹性部件202与上部边缘环140的下表面和下部边缘环141的上表面接触地设置。导电性结构201与下部边缘环141连接。在这种情况下，上部边缘环140和第2可变无源元件61经由导电性弹性部件202、下部边缘环141和导电性结构201彼此直接电连接。
[0165]
在上部边缘环140的下表面，在外周部设置有从该下表面向下方突起的突起部140a。在下部边缘环141的上表面，在内周部设置有从该上表面向上方突起的突起部141a。在该情况下，通过突起部140a、141a，能够抑制等离子体绕到导电性弹性部件202，能够保护导电性弹性部件202。
[0166]
图11f是图11e的变形例。在图11e所示的例子中，导电性结构201与下部边缘环141连接，但在图11f所示的例子中，导电性结构201的一端在下部电极12的上表面露出，与导电性弹性部件220接触。导电性弹性部件220在静电吸盘13的径向外侧设置于在下部边缘环141的下表面与下部电极12的上表面之间形成的空间。即，导电性弹性部件220与下部边缘环141的下表面和导电性结构201接触。在这种情况下，上部边缘环140和第2可变无源元件61经由导电性弹性部件202、下部边缘环141、导电性弹性部件220和导电性结构201彼此直接电连接。而且，在本例中，也能够利用突起部140a、141a抑制等离子体绕到导电性弹性部件202，能够保护导电性弹性部件202。
[0167]
图11g是图11e的变形例。在图11e所示的例子中，导电性弹性部件202设置于下部边缘环141的上表面，但在图11g所示的例子中，导电性弹性部件202设置于下部电极12的上表面。导电性弹性部件202与上部边缘环140的下表面和导电性结构201接触。导电性结构201的一端在静电吸盘13的上表面露出，与导电性弹性部件202接触。在这种情况下，上部边缘环140和第2可变无源元件61通过导电性弹性部件202和导电性结构201彼此直接电连接。
而且，在本例中，也能够利用突起部140a、141a抑制等离子体绕到导电性弹性部件202，能够保护导电性弹性部件202。
[0168]
另外，在以上的实施方式中，也可以组合使用图11a～图11g所示的结构。另外，在连接部200中，除了导电性弹性部件202的表面的与边缘环14接触的部分以外，也可以实施耐等离子体涂层。在该情况下，能够保护导电性弹性部件202免受等离子体的影响。
[0169]
接着，对导电性弹性部件202的俯视时的配置进行说明。图12a～图12c分别表示导电性弹性部件202的平面配置的一例。如图12a和图12b所示，连接部200也可以包括多个导电性弹性部件202，多个导电性弹性部件202与边缘环14等间隔地设置在同心圆上。在图12a的例子中，导电性弹性部件202设置于8处，在图12b中，导电性弹性部件202设置于24处。另外，如图12c所示，导电性弹性部件202也可以与边缘环14在同心圆上设置成环状。
[0170]
从均匀地进行蚀刻，使鞘层的形状均匀的观点(工艺均匀化的观点)出发，如图12c所示，优选相对于边缘环14呈环状地设置导电性弹性部件202，在圆周上均匀地进行对于边缘环14的接触。另外，同样从工艺均匀化的观点出发，如图12a和图12b所示，即使在设置多个导电性弹性部件202的情况下，也优选将这些多个导电性弹性部件202在边缘环14的周向上等间隔地配置，将相对于边缘环14的接触点设置为点对称。进一步而言，与图12a的例子相比，如图12b的例子那样增多导电性弹性部件202的数量，如图12c所示那样接近环状较好。另外，导电性弹性部件202的数量并无特别限定，但为了确保对称性，优选为3个以上，例如可设为3个～36个。
[0171]
但是，在装置结构上，为了避免与其他部件的干涉，有时难以将导电性弹性部件202设为环状或增多导电性弹性部件202的数量。因此，导电性弹性部件202的平面配置可以鉴于工艺均匀化的条件、装置结构上的制约条件等而适当设定。
[0172]
接着，对连接部200与第1可变无源元件60和第2可变无源元件61之间的关系进行说明。图13a～图13c分别示意性地表示连接部200、第1可变无源元件60和第2可变无源元件61的结构的一个例子。
[0173]
如图13a所示，例如在相对于8个导电性弹性部件202分别设置有1个第1可变无源元件60和第2可变无源元件61的情况下，连接部200也可以还具有中继部件230。此外，在图13a中，图示了在图12a所示的连接部200中设置中继部件230的情况，但在图12b或图12c的任一个所示的连接部200中都能够设置中继部件230。另外，中继部件230也可以设置多个。
[0174]
中继部件230在导电性弹性部件202与第2可变无源元件61之间的导电性结构201中，与边缘环14在同心圆上设置成环状。中继部件230通过导电性结构201a与导电性弹性部件202连接。即，8根导电性结构201a从中继部件230起在俯视时呈辐射状延伸，并与8个导电性弹性部件202分别连接。另外，中继部件230通过导电性结构201b经由第1可变无源元件60与第2可变无源元件61连接。
[0175]
在该情况下，例如即使在第2可变无源元件61未配置于边缘环14的中心的情况下，也能够使中继部件230中的电特性(任意的电压、电流值)在圆周上均匀地进行，进而能够使针对8个导电性弹性部件202的每一个的电特性均匀。其结果是，能够均匀地进行蚀刻，使鞘层的形状均匀。
[0176]
如图13b所示，例如也可以相对于8个导电性弹性部件202，设置多个例如8个第1可变无源元件60，设置1个第2可变无源元件61。这样，相对于导电性弹性部件202的数量，能够
适当设定第1可变无源元件60的个数。此外，在图13b的例子中，也可以设置中继部件230。
[0177]
如图13c所示，例如也可以对8个导电性弹性部件202设置多个例如8个第1可变无源元件60，设置多个例如8个第2可变无源元件61。这样，相对于导电性弹性部件202的数量，阻抗可变的第2可变无源元件61的个数能够适当设定。在图13c的例子中，也可以设置中继部件230。
[0178]
此外，通过设置多个阻抗可变的第2可变无源元件61，能够相对于多个导电性弹性部件202分别独立地控制电特性。其结果是，能够使多个导电性弹性部件202各自的电特性均匀，能够提高工艺的均匀性。
[0179]
接着，作为与边缘环14的接触结构，对上述图9、图10a～图10f所示的例子以外的例子进行说明。图14a～图14d、图15a～图15d分别表示连接部的构成的其他例。
[0180]
图14a～图14d分别是驱动装置70的升降销300由绝缘材料形成、在该升降销300的内部设置有作为导体的连接部310的例子。
[0181]
如图14a所示，驱动装置70也可以具有升降销300来代替上述实施方式的升降销71。升降销300从边缘环14的下表面在纵向延伸，贯通静电吸盘13、下部电极12、支承部件17和腔室10的底部而设置。为了密闭腔室10的内部，升降销300与腔室10之间被密封。升降销300由绝缘材料形成。另外，升降销300构成为通过设置于腔室10的外部的驱动源72而在纵向上移动自如。
[0182]
在升降销300的内部设置有在纵向延伸的作为导电性线的连接部310。连接部310将边缘环14与升降销300直接连接，将边缘环14与第2可变无源元件61连接。具体而言，连接部310的一端与第2可变无源元件61连接，另一端在升降销300的上表面露出，与边缘环14的下表面接触。
[0183]
如图14b和图14c所示，设置于升降销300的内部的连接部310也可以具有导电性结构311和导电性弹性部件312。导电性结构311通过导电性弹性部件312连接边缘环14和第2可变无源元件61。具体而言，导电性结构311的一端与第2可变无源元件61连接，另一端在升降销300的内部的上部空间露出，与导电性弹性部件312接触。
[0184]
导电性弹性部件312设置于升降销300的内部的上部空间。导电性弹性部件312分别与导电性结构311和边缘环14的下表面接触。另外，导电性弹性部件312例如由金属等导体构成。导电性弹性部件312的结构没有特别限定，例如可以使用如图14b所示那样在纵向上被施力的具有弹性的板簧，也可以使用如图14c所示那样连接导电性结构311和边缘环14的导线。或者，导电性弹性部件312也可以使用图10b所示的螺旋弹簧、图10c所示的弹簧、图10d所示的销等。在该情况下，边缘环14和第2可变无源元件61经由导电性弹性部件312和导电性结构311直接电连接。
[0185]
如图14d所示，升降销300具有上下表面开口的中空的圆筒形状，设置于该升降销300的内部的连接部310除了导电性结构(第1导电性结构)311和导电性弹性部件312之外，还可以具有其他导电性结构(第2导电性结构)313。导电性结构313设置在升降销300的内侧面。导电性结构313例如可以是金属膜，也可以是金属制的圆筒。
[0186]
导电性结构311与导电性结构313的下端连接。导电性弹性部件312与导电性结构313的上端连接。在这种情况下，边缘环14和第2可变无源元件61通过导电性弹性部件312、导电性结构313和导电性结构311彼此直接电连接。
[0187]
以上，在使用图14a～图14d所示的任一连接部310的情况下，都能够经由连接部310将边缘环14与第2可变无源元件61直接电连接。因此，能够使高频电功率lf的频率为5mhz以下的低频，能够提高离子能量的控制性。
[0188]
其中，以上的实施方式的连接部310设置在由绝缘材料形成的升降销300的内部，所以也可以不具有保护其不受等离子体影响的结构。
[0189]
图15a～图15d分别是驱动装置70的升降销400由导电材料形成且该升降销400自身构成连接部的例子。
[0190]
如图15a所示，驱动装置70也可以具有升降销400来代替上述实施方式的升降销71、300。升降销400从边缘环14的下表面在纵向延伸，贯通静电吸盘13、下部电极12、支承部件17和腔室10的底部地设置。为了密闭腔室10的内部，升降销400与腔室10之间被密封。升降销400由导电材料形成。另外，升降销400构成为通过设置于腔室10的外部的驱动源72而在纵向上移动自如。
[0191]
在升降销400的下端连接有导电性结构410。导电性结构410连接到第2可变无源元件61。在该情况下，边缘环14和第2可变无源元件61经由导电性结构410与升降销400直接电连接。
[0192]
上述升降销400优选具有在通过驱动装置70使边缘环14上升时被保护免受等离子体影响的结构。图15b～图15c分别表示升降销400的等离子体对策的一例。
[0193]
如图15b所示，也可以在下部电极12的上表面的升降销400的内侧设置图11b所示的追加边缘环210。在该情况下，能够利用追加边缘环210抑制等离子体绕到升降销400侧，能够保护升降销400。另外，抑制等离子体的蔓延的结构并不限定于此，也可以应用图11a、图11c～图11g中的任意一个结构。
[0194]
如图15c所示，也可以在升降销400的外侧面设置具有耐等离子体性的绝缘部件401。绝缘部件401例如可以是绝缘体的膜，也可以是绝缘体制的圆筒。在该情况下，能够利用绝缘部件401保护升降销400不受等离子体影响。此外，在图15b的结构中，也可以进一步设置图15c所示的绝缘部件401。
[0195]
以上，在图15a～图15c所示的任一情况下，都能够经由升降销400将边缘环14与第2可变无源元件61直接电连接。因此，能够使高频电功率lf的频率为5mhz以下的低频，能够提高离子能量的控制性。
[0196]
此外，在图15a～15c中，升降销400自身构成连接部，但如图15d所示，也可以在升降销400的内部进一步设置作为导体的连接部420。连接部420也可以具有导电性结构421和导电性弹性部件422。导电性结构421经由导电性弹性部件422连接边缘环14和第2可变无源元件61。具体而言，导电性结构421的一端与第2可变无源元件61连接，另一端在升降销400的内部的上部空间露出，与导电性弹性部件422接触。另外，上述导电性结构410包含在导电性结构421中。
[0197]
导电性弹性部件422设置于升降销400的内部的上部空间。导电性弹性部件422分别与导电性结构421和边缘环14的下表面接触。另外，导电性弹性部件422例如由金属等导体构成。导电性弹性部件422的结构没有特别限定，例如也可以使用图10a所示的被向纵向施力的板簧。或者，也可以使用图10b所示的螺旋弹簧、图10c所示的弹簧、图10d所示的销、图10e所示的线等。在该情况下，边缘环14和第2可变无源元件61除了升降销400之外，还经
由导电性结构421与导电性弹性部件422直接电连接。另外，由于能够抑制升降销400与导电性弹性部件422的接触引起的阻力，所以能够更适当地连接边缘环14与第2可变无源元件61。
[0198]
＜其他实施方式＞
[0199]
在以上的实施方式的蚀刻装置1中，如图16所示，也可以进一步设置直流(dc：direct current)电源62、切换单元63、第1rf滤波器64和第2rf滤波器65。第1rf滤波器64和第2rf滤波器65分别代替第1可变无源元件60和第2可变无源元件61而设置。第1rf滤波器64、第2rf滤波器65、切换单元63和直流电源62从边缘环14侧起依次配置。即，直流电源62经由切换单元63、第2rf滤波器65和第1rf滤波器64与边缘环14电连接。此外，在本实施方式中，直流电源62与接地电位连接。
[0200]
直流电源62是产生施加于边缘环14的负极性的直流电压的电源。另外，直流电源62是可变直流电源，能够调节直流电压的高低。
[0201]
切换单元63构成为能够停止对边缘环14施加来自直流电源62的直流电压。此外，切换单元63的电路结构能够由本领域技术人员适当设计。
[0202]
第1rf滤波器64和第2rf滤波器65分别是使高频电功率衰减的滤波器。第1rf滤波器64例如使来自第1高频电源50的40mhz的高频电功率衰减。第2rf滤波器65例如使来自第2高频电源51的400khz的高频电功率衰减。
[0203]
在一例中，第2rf滤波器65构成为阻抗可变。即，第2rf滤波器65包含至少1个可变无源元件，阻抗可变。可变无源元件可以是例如线圈(电感器)或电容(电容器)。另外，不限于线圈、电容器，只要是二极管等元件等可变阻抗元件，任何元件都能够实现同样的功能。可变无源元件的数量、位置也能够由本领域技术人员适当设计。进而，元件自身不需要可变，例如，也可以包括多个阻抗为固定值的元件，通过使用切换电路来切换固定值的元件的组合，从而使阻抗可变。此外，该第2rf滤波器65和上述第1rf滤波器64的电路结构分别能够由本领域技术人员适当设计。
[0204]
另外，蚀刻装置1也可以还具有测量边缘环14的自偏置电压(或者下部电极12或晶片w的自偏置电压)的测量器(未图示)。其中，测量器的结构能够由本领域技术人员适当设计。
[0205]
接着，对使用本实施方式的蚀刻装置1来控制倾斜角度的方法进行说明。在本实施方式中，除了上述实施方式中的驱动装置70的驱动量的调节和第2rf滤波器65的阻抗的调节之外，还调节来自直流电源62的直流电压。即，至少调节从由驱动装置70的驱动量、第2rf滤波器65的阻抗和来自直流电源62的直流电压构成的组中选择的两者，来控制倾斜角度。图17和图18分别表示本实施方式中的倾斜角度的控制方法的一例。
[0206]
在图17所示的例子中，首先，调节第2rf滤波器65的阻抗，修正倾斜角度。接着，当阻抗达到预先确定的值例如上限值时，调节来自直流电源62的直流电压，将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，使倾斜角度为0(零)度。
[0207]
在直流电源62中，对边缘环14施加的直流电压被设定为具有自偏置电压vdc的绝对值与设定值δv之和作为其绝对值的负极性的电压、即－(|vdc| δv)。自偏置电压vdc是晶片w的自偏置电压，是被供给一者或两者的高频电功率且来自直流电源62的直流电压未施加于下部电极12时的下部电极12的自偏置电压。设定值δv由控制部100提供。
[0208]
控制部100与上述实施方式中的驱动装置70的驱动量的设定、第2rf滤波器65的阻抗的设定同样地，根据边缘环14的消耗量来设定第2rf滤波器65的阻抗。确定设定值δv。
[0209]
控制部100在设定值δv的决定中，也可以将边缘环14的初始厚度与使用例如激光测量器、摄像机等测量器实测的边缘环14的厚度之差用作边缘环14的消耗量。另外，例如也可以根据由质量计等测量器测量出的边缘环14的质量的变化来推算边缘环14的消耗量。或者，控制部100为了决定设定值δv，也可以使用预先决定的其他函数或表，根据特定的参数来推算边缘环14的消耗量。该特定的参数可以是自偏置电压vdc、高频电功率hf或高频电功率lf的峰值vpp、负载阻抗、边缘环14或边缘环14的周边的电特性等中的任意一个。边缘环14或边缘环14的周边的电特性可以是边缘环14或边缘环14的周边的任意部位的电压、电流值、包含边缘环14的电阻值等中的任一者。其他函数或表以能够确定特定的参数与边缘环14的消耗量的关系的方式被预先确定。为了推算边缘环14的消耗量，在实际的蚀刻的执行前或蚀刻装置1的维护时，在用于推算消耗量的测量条件，即高频电功率hf、高频电功率lf、处理空间s内的压力和向处理空间s供给的处理气体的流量等的设定下，使蚀刻装置1动作。然后，取得上述特定的参数，将该特定的参数输入到上述其他函数，或者使用该特定的参数参照上述表，由此确定边缘环14的消耗量。
[0210]
在蚀刻装置1中，在蚀刻中，即供给高频电功率hf和高频电功率lf中的一者或两者的高频电功率的期间，从直流电源62向边缘环14施加直流电压。由此，控制边缘环14和晶片w的边缘区域的上方的鞘层的形状，降低离子向晶片w的边缘区域的入射方向的倾斜度，控制倾斜角度。其结果是，在晶片w的整个区域形成与该晶片w的厚度方向大致平行的凹部。
[0211]
更详细而言，在蚀刻中，利用测量器(未图示)测量自偏置电压vdc。另外，从直流电源62向边缘环14施加直流电压。如上所述，施加于边缘环14的直流电压的值为－(|vdc| δv)。|vdc|是刚刚之前由测量器取得的自偏置电压vdc的测量值的绝对值，δv是由控制部100决定的设定值。这样，根据在蚀刻中测量出的自偏置电压vdc来决定施加于边缘环14的直流电压。于是，即使自偏置电压vdc产生变化，由直流电源62产生的直流电压也被修正，倾斜角度被适当地修正。
[0212]
另外，在图17所示的例子中，也可以代替第2rf滤波器65的阻抗而调节驱动装置70的驱动量。即，也可以调节驱动装置70的驱动量和来自直流电源62的直流电压来修正倾斜角度。
[0213]
在图18所示的例子中，首先，调节第2rf滤波器65的阻抗，修正倾斜角度。接着，当阻抗达到预先确定的值例如上限值时，调节来自直流电源62的直流电压，修正倾斜角度。
[0214]
在此，如果使直流电压的绝对值过高，则在晶片w与边缘环14之间产生放电。因此，可对边缘环14施加的直流电压存在限制，即使仅通过直流电压的调节来控制倾斜角度，其控制范围也存在极限。
[0215]
因此，当直流电压的绝对值达到预先确定的值，例如上限值时，调节驱动装置70的驱动量，将倾斜修正角度调节为目标角度θ3，使倾斜角度为0(零)度。
[0216]
如上所述，根据本实施方式，除了第2rf滤波器65的阻抗的调节和驱动装置70的驱动量的调节之外，还进行来自直流电源62的直流电压的调节，由此能够增大倾斜角度的调节范围。因此，能够适当地控制倾斜角度，即，能够适当地调节离子的入射方向，所以能够均匀地进行蚀刻。
[0217]
此外，在控制倾斜角度时，对于第2rf滤波器65的阻抗的调节、驱动装置70的驱动量的调节、来自直流电源62的直流电压的组合，能够任意地进行设计。
[0218]
另外，分别单独地进行了第2rf滤波器65的阻抗的调节、驱动装置70的驱动量的调节、来自直流电源62的直流电压，但也可以同时进行这些调节。
[0219]
在以上的实施方式中，直流电源62经由切换单元63、第2rf滤波器65和第1rf滤波器64与边缘环14连接，但对边缘环14施加直流电压的电源系统并不限定于此。例如，直流电源62也可以经由切换单元63、第2rf滤波器65、第1rf滤波器64和下部电极12与边缘环14电连接。在该情况下，下部电极12与边缘环14直接电耦合，边缘环14的自偏置电压与下部电极12的自偏置电压相同。
[0220]
在此，在下部电极12与边缘环14直接电耦合的情况下，由于例如由硬结构决定的边缘环14下的电容等，无法调节边缘环14上的鞘层厚度，尽管未施加直流电压，也可能引起外倾斜的状态。关于这一点，在本发明中，能够调节来自直流电源62的直流电压、第2rf滤波器65的阻抗和驱动装置70的驱动量来控制倾斜角度，所以通过使该倾斜角度向内侧变化，能够将倾斜角度调节为0(零)度。
[0221]
此外，在以上的实施方式中，使第2rf滤波器65的阻抗可变，但也可以使第1rf滤波器64的阻抗可变，还可以使rf滤波器64、65两者的阻抗可变。在该情况下，第1rf滤波器64包括至少1个可变无源元件。另外，在以上的实施方式中，对直流电源62设置了2个rf滤波器64、65，但rf滤波器的数量并不限定于此，例如也可以是1个。另外，在以上的实施方式中，第2rf滤波器65(第1rf滤波器64)通过包含至少1个可变无源元件而使阻抗可变，但使阻抗可变的结构并不限定于此。例如，也能够在阻抗可变或固定的rf滤波器上连接能够实现该rf滤波器的阻抗的器件。即，阻抗可变的rf滤波器也能够由rf滤波器和与该rf滤波器连接且能够改变该rf滤波器的阻抗的器件构成。另外，rf滤波器通过包含至少1个可变无源元件而使阻抗可变，但也可以在rf滤波器中使用阻抗不可变的滤波器，在rf滤波器的外部设置可变无源元件。
[0222]
＜其他实施方式＞
[0223]
在以上的实施方式中，根据边缘环14的消耗量，进行了驱动装置70的驱动量的调节、第2可变无源元件61(第2rf滤波器65)的阻抗的调节、来自直流电源62的直流电压的调节，但驱动量、阻抗、直流电压的调节时机并不限定于此。例如也可以根据晶片w的处理时间来进行驱动量、阻抗、直流电压的调节。或者，也可以将例如晶片w的处理时间与例如高频电功率等预先确定的参数组合来判断驱动量、阻抗、直流电压的调节时刻。
[0224]
＜其他实施方式＞
[0225]
以上的实施方式的蚀刻装置1是电容耦合型的蚀刻装置，但应用本发明的蚀刻装置并不限定于此。例如，蚀刻装置也可以是感应耦合型的蚀刻装置。
[0226]
应该认为，本技术公开的实施方式，所有的点都是例示，并不限定于此。另外，上述实施方式可以不脱离技术方案和其主旨地以各种方式进行省略、置换、变更。
[0227]
本发明的实施方式还包括以下的方式。
[0228]
(附记1)一种等离子体处理装置，其包括：
[0229]
等离子体处理腔室；
[0230]
基片支承体，其配置在所述等离子体处理腔室内，所述基片支承体包括下部电极、
静电吸盘和以包围载置在所述静电吸盘上的基片的方式配置的边缘环；
[0231]
驱动装置，其构成为能够使所述边缘环在纵向移动；
[0232]
上部电极，其配置在所述基片支承体的上方；
[0233]
生成源rf电源，其构成为能够向所述上部电极或所述下部电极供给生成源rf电功率，以使得从所述等离子体处理腔室内的气体生成等离子体；
[0234]
偏置rf电源，其构成为能够向所述下部电极供给偏置rf电功率；
[0235]
与所述边缘环接触的至少1个导体；
[0236]
直流电源，其构成为能够经由所述至少1个导体向所述边缘环施加负极性的直流电压；
[0237]
rf滤波器，其电连接于所述至少1个导体与所述直流电源之间，包含至少1个可变无源元件；和
[0238]
控制部，其构成为能够控制所述驱动装置和所述至少1个可变无源元件，来调节所述等离子体中的离子相对于载置在所述静电吸盘上的基片的边缘区域的入射角度。
[0239]
(附记2)根据附记1所述的等离子体处理装置，其中，所述驱动装置包括：构成为能够支承所述边缘环的升降销；和构成为能够使所述升降销在纵向移动的驱动源。
[0240]
(附记3)根据附记2所述的等离子体处理装置，其中，所述升降销的至少表面由绝缘材料形成。
[0241]
(附记4)根据附记3所述的等离子体处理装置，其中，所述至少1个导体包括在所述升降销内在纵向延伸的导电性线，所述导电性线的一端与所述边缘环接触。
[0242]
(附记5)根据附记3所述的等离子体处理装置，其中，所述至少1个导体包含与所述边缘环接触的导电性弹性部件。
[0243]
(附记6)根据附记5所述的等离子体处理装置，其中，所述导电性弹性部件配置在所述升降销内。
[0244]
(附记7)根据附记5所述的等离子体处理装置，其中，所述导电性弹性部件配置在所述边缘环与所述静电吸盘之间。
[0245]
(附记8)根据附记7所述的等离子体处理装置，其中，还包括配置在所述边缘环与所述静电吸盘之间的追加的边缘环。
[0246]
(附记9)根据附记8所述的等离子体处理装置，其中，所述追加的边缘环由绝缘材料形成，配置在比所述导电性弹性部件靠内侧的位置。
[0247]
(附记10)根据附记9所述的等离子体处理装置，其中，所述边缘环在其下表面具有突起部。
[0248]
(附记11)根据附记8所述的等离子体处理装置，其中，所述追加的边缘环由导电性材料形成，所述导电性弹性部件配置在所述边缘环与所述追加的边缘环之间。
[0249]
(附记12)根据附记1～11中任一项所述的等离子体处理装置，其中，所述边缘环具有与所述至少1个导体接触的至少1个导电膜。
[0250]
(附记13)根据附记1～11中任一项所述的等离子体处理装置，其中，所述至少1个导体包括在俯视时沿着所述边缘环的周向等间隔地配置的多个导体。
[0251]
(附记14)根据附记1～11中任一项所述的等离子体处理装置，其中，所述边缘环具有导电性。
[0252]
(附记15)一种等离子体处理装置，其包括：
[0253]
等离子体处理腔室；
[0254]
基片支承体，其配置在所述等离子体处理腔室内，所述基片支承体包括静电吸盘和以包围载置在所述静电吸盘上的基片的方式配置的边缘环；
[0255]
驱动装置，其构成为能够使所述边缘环在纵向移动；
[0256]
rf电源，其构成为能够生成rf电功率，以使得从所述等离子体处理腔室内的气体生成等离子体；
[0257]
与所述边缘环接触的至少1个导体；
[0258]
与所述至少1个导体电连接的至少1个可变无源元件；和
[0259]
控制部，其构成为能够控制所述驱动装置和所述至少1个可变无源元件，来调节所述等离子体中的离子相对于载置在所述静电吸盘上的基片的边缘区域的入射角度。
[0260]
(附记16)根据附记15所述的等离子体处理装置，其中，所述驱动装置包括：构成为能够支承所述边缘环的升降销；和构成为能够使所述升降销在纵向移动的驱动源。
[0261]
(附记17)根据附记16所述的等离子体处理装置，其中，所述升降销的至少表面由绝缘材料形成。
[0262]
(附记18)根据附记17所述的等离子体处理装置，其中，所述至少1个导体包括在所述升降销内在纵向延伸的导电性线，所述导电性线的一端与所述边缘环电连接且物理连接。
[0263]
(附记19)一种使用了等离子体处理装置的蚀刻方法，其中，
[0264]
所述等离子体处理装置包括：
[0265]
等离子体处理腔室；
[0266]
基片支承体，其配置在所述等离子体处理腔室内，所述基片支承体包括静电吸盘和以包围载置在所述静电吸盘上的基片的方式配置的边缘环；
[0267]
与所述边缘环电连接且物理连接的至少1个导体；和
[0268]
与所述至少1个导体电连接的至少1个可变无源元件，
[0269]
所述蚀刻方法包括：
[0270]
(a)将基片载置在所述静电吸盘上的工序；
[0271]
(b)从所述等离子体处理腔室内的气体生成等离子体的工序；
[0272]
(c)用所生成的等离子体来蚀刻所述基片的工序；和
[0273]
(d)对所述等离子体中的离子相对于所述基片的边缘区域的入射角度进行调节的工序，
[0274]
所述进行调节的工序包括，
[0275]
(d1)使所述边缘环在纵向移动的工序；和
[0276]
(d2)调节所述至少1个可变无源元件的工序。