KR100232364B1 - 플라즈마 처리방법 및 장치 - Google Patents

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KR100232364B1
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이찌로 나카야마
요시히로 야나기
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모리시타 요이찌
마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

[목적]
플라즈마 밀도의 면내분포의 제어성이 우수한 플라즈마 처리방법 및 장치를 제공한다.
[구성]
평면상 와형 방전 코일(1) 및 기판(8)을 재치하기 위한 하부 전극(7)에 방전 코일용 고주파 전원 및 하부 전극용 고주파 전원(9)에 의해 고주파 전압을 인가하여 진공용기(5)내에 플라즈마를 발생시켜 기판(8)을 처리하는 플라즈마 처리장치에 있어서, 스텝핑 모우터(3)의 회전축(4)을 평면상 와형 방전 코일의 중심(2)에 접속하는 구성으로 함으로써 평면상 와형 방전 코일의 형상을 변화시킬 수가 있고, 그 결과, 플라즈마 밀도의 면내 분포를 제어할 수가 있다.

Description

플라즈마 처리방법 및 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 처리장치의 구성을 나타낸 부분 단면 설명도.
제2도는 위에 나온 제1실시예의 평면상 나선형 방전코일의 상세를 나타낸 평면도.
제3도는 제1실시예에 의한 피막 형성 속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제4도는 위에 나온 제1실시예의 피막 형성 속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제5도는 위에 나온 제1실시예의 피막 형성 속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제6도는 위에 나온 제1실시예의 피막 형성 속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제7(a)도, 제7(b)도 및 제7(c)도는 위에 나온 제1실시예의 피막 형성 과정을 나타낸 단면도.
제8도는 위에 나온 제1실시예에서의 평면상 나선형 방전코일의 형상을 바꿀 경우의 피막 두께의 평면내 분포와 바꾸지 않을 경우의 피막 형성 속도를 나타낸 그래프.
제9도는 본 발명의 제2실시예에 의한 엣칭속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제10도는 위에 나온 제2실시예의 엣칭속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제11도는 위에 나온 제2실시예의 엣칭속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제12도는 위에 나온 제2실시예의 엣칭속도의 평면내 분포 특징을 나타낸 그래프.
제13도는 본 발명의 제3실시예에 의한 평면상 나선형 방전코일의 구성을 나타낸 그래프.
제14도는 본 발명의 제4실시예에 의한 평면상 나선형 방전코일의 구성을 나타낸 그래프.
제15도는 종래의 플라즈마 처리장치의 투시도.
제16(a)도 및 제16(b)도는 종래의 플라즈마 밀도 분포를 나타낸 특성도.
제17도는 본 발명의 제5실시예에 의한 3차원 나선형 방전코일의 일부 구성을 나타낸 투시도.
제18도는 본 발명의 제6실시예에 의한 3차원 나선형 방전코일의 구성을 나타낸 부분 단면 설명도.
제19도는 제18도의 방전코일의 확대 단면도.
제20도는 본 발명의 제7실시예에 의한 나선형 방전코일의 일부 구성을 나타낸 평면도.
제21도는 본 발명의 제8실시예에 의한 나선형 방전코일의 일부 구성을 나타낸 평면도.
제22도는 본 발명의 제9실시예에 의한 나선형 방전코일의 일부 구성을 나타낸 평면도.
제23도는 본 발명의 제10실시예에 의한 나선형 방전코일의 일부 구성을 나타낸 평면도.
본 발명은 드라이 엣칭(dry etching), 플라즈마 CVD 등에 사용되는 플라즈마 처리방법 및 장치에 관한 것이다.
근년에 와서 반도체 소자의 칫수 미세화의 개발에 대응한 드라이 엣칭 기술에 의한 고애스펙트비(high aspect ratio)의 반도체 소자 가공 또는 플라즈마 CVD 기술에 의한 고애스팩트비의 임배딩(embedding)을 실현하고자 고진공에서의 플라즈마 처리를 할 것을 필요로 하고 있다.
예컨대 드라이 엣칭의 경우에 있어서 고진공하에서 고밀도 플라즈마를 발생시키면 기판 표면에 형성된 이온 쉬이드(ion sheath) 중에서 이온과 이온 사이 또는 이온과 기타 중성가스 입자 사이에 충돌이 일어날 확율이 감소되므로 이온의 방향을 기판 표면쪽으로 조절하고 있다. 더욱이, 전리도(電離度)가 높기 때문에 중성 라디칼에 대한 기판에 도달하는 이온의 입사 입자속의 비(incident particle flux ratio)가 커지게 된다. 위에 나온 이유로 해서 고진공에서의 고밀도 플라즈마를 발생시켜 엣칭 이방성(anisotr opy)을 향상시킴으로써 고애스펙트비로 가공을 실현하게 된다.
더욱이, 플라즈마 CVD의 경우에 있어서 고진공에서 고밀도 플라즈마를 발생시키면 이온에 의한 스퍼터링(sputtering) 효과에 의해 미세한 패턴을 임배딩하고 평탄화하는 효과를 얻을 수 있어 고애스펙트비의 임배딩이 가능하다.
고진공에서 고밀도 플라즈마를 발생시킬 수 있는 플라즈마 처리장치의 하나로서 고주파 전압을 방전코일에 인가함으로써 진공 용기내에서 플라즈마를 발생시키는 고주파 유도방식의 플라즈마 처리장치가 있다. 이러한 방식의 플라즈마 처리장치는 진공 용기내에서 고주파 자계(magnetic field)를 발생시키며, 이 고주파 자계에 의하여 진공 용기내에 유도전계 (induction field) 를 발생시킴으로써 전자를 가속하여 플라즈마를 발생시키는 것이다.
고주파 유도방식 플라즈마 처리장치로서는 제15도에 나와 있는 평면상 나선형 방전코일(13)을 가진 것이 있는데, 기판(14)과 마주보는 쪽의 표면에 평면상 나선형 방전코일(13)이 고정되어 있다.
제15도에 있어서 진공용기(15)내의 가스를 배출구(21)로부터 배출하면서 도입구(20)로부터 진공용기(15) 속으로 적당한 가스로 도입하고, 내부를 적당한 압력으로 유지한 진공용기(15)에 있어서 방전코일용 고주파 전원(16)으로 평면상 나선형 방전코일(13)에 고주파 전압을 인가하면, 진공용기(15)내에서 플라즈마가 발생되어 하부 전극(17)에 설치된 기판(14)은 엣칭, 퇴적 및 표면 개질 등의 플라즈마 처리된다. 이 경우에 있어서, 제15도에 있는 바와 같이 기판(14)에 도달하는 이온 에너지는 하부 전극용 고주파 전원(18)으로부터 하부 전극(17)에 고주파 전압을 추가로 인가함으로써 제어할 수 있다.
그러나, 제15도에 나온 시스템은 기판(14)의 반대쪽 표면에 평면상 나선형 방전코일(13)이 고정되어 있으므로 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하기가 곤란하다는 문제점을 가지고 있는데, 여기에 대해서 아래에서 상세히 설명한다.
플라즈마 발생에 대하여 주제어 파라미터로서 가스종류, 가스유량(流量), 압력, 고주파 전력 및 고주파 전력 주파수를 들 수 있다. 동일한 방전코일을 사용할 경우에 있어서 플라즈마 밀도의 평면내 분포는 이들 제어 파라미터가 달라지면 아울러 달라진다.
위에 나온 한가지 예가 제16(a)도 및 제16(b)도에 나와 있다. 제16(a)도는 가스 종류를 아르곤으로 하고 가스 유량을 30sccm, 압력을 5mTorr, 고주파 전력을 1000W로 할 경우에 있어서 기판과 평행한 직선 위의 플라즈마 밀도분포를 랭뮤어 탐침(Langmuir probe)으로 측정하여 얻은 측정 결과를 나타낸 것이다. 직경 200㎜범위내의 균일성은 ±2.3%의 만족한 값이었다. 그러나, 압력을 50mTorr로 하고 기타 조건을 동일하게 했을 경우에서의 플라즈마 밀도분포는 제16(b)도에 나온 바와 같은데, 직경 200㎜범위내의 균일성은 ±8.8%이었다.
드라이 엣칭의 경우에 있어서 동일한 플라즈마 처리장치로 여러가지 박막을 엣칭할 필요가 가끔 있다. 이 경우에 있어서 가스 종류와 압력 등의 제어 파라미터 역시 엣칭하고자 하는 박막에 따라 달라진다. 종래의 플라즈마 처리장치에 있어서 어떤 박막은 균일히 엣칭할 수 있으나 기타의 박막에 대해서는 엣칭 균일성을 항상 얻을 수 없다. 플라즈마 CVD에 관해서는 마찬가지 문제점이 있다.
더욱이, 드라이 엣칭의 경우에 있어서 기판 하나를 처리할 경우 처리도중 제어 파라미터를 변화시켜 일반적으로 실시하고 있다. 예컨대 폴리실리콘 엣칭에 있어서 폴리실리콘 표면에 형성된 자연 산화막을 엣칭하는 공정이 있으며, 이것에 이어서 폴리실리콘을 엣칭하는 공정이 있다. 이들 두가지 공정을 동일한 플라즈마 처리장치내에서 실시하고 있다. 그러나, 이들 공정은 상이한 제어 파라미터를 가지고 있으며 통상적으로 가스 종류가 달라지고 있다. 이 경우에 있어서 제1공정과 제2공정에서 플라즈마 밀도의 평면내 분포가 달라지면 엣칭 속도와 엣칭 형상등의 엣칭 특성의 기판 평면내 균일성을 얻을 수 없다는 문제점이 야기된다. 폴리실리콘 엣칭에 한정되지 않고 드라이 엣칭 및 플라즈마 CVD에 의한 수많은 플라즈마 처리공정에 있어서 하나의 기판을 처리하는 도중에 제어 파라미터를 변화시켜 실시하고 있다. 그러나, 이러한 공정을 제15도에 나온 바와 같은 종래의 플라즈마 처리장치로 실시할 경우에는 플라즈마 처리의 기판 평면내 균일성을 얻을 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 플라즈마 밀도의 평면내 분포의 제어성이 우수한 플라즈마 처리방법과 장치를 제공함에 있다. 본 발명의 여러가지 특징을 달성함에 있어서 본 발명의 첫번째 특징에 의하여 기판을 진공실내의 전극 위에 설치하고, 진공 실내로 가스를 도입하면서 진공 실내의 가스를 배기하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형의 방전코일에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판을 처리함에 있어서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일과 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터중의 적어도 한가지를 변화시키는 기판의 플라즈마 처리방법으로서, 여러가지 제어 파라미터중의 어떤 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어할 수 있도록 한 단계를 포함하는 기판의 플라즈마 처리방법을 제공한다.
본 발명의 두번째 특징에 의하여 진공실내에 기판을 수용하는 전극과, 방전코일에 고주파 전압을 인가함으로써 진공실내에 플라즈마를 발생시키는 나선형의 방전코일과, 코일의 직경방향의 피치(pitch)를 부분적으로 변화시켜 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어할 수 있도록 나선형의 방전코일의 형상을 변화시키는 장치로 구성된 플라즈마 처리장치를 제공한다.
본 발명의 세번째 특징에 의하여 진공실내의 전극 위에 기판을 설치하고, 진공실내에 가스를 도입하면서 진공실내의 가스를 배기하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형 방전코일에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판 위에 박막을 형성하는 플라즈마 처리방법으로서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일과 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터중의 최소한 하나를 변화시키고, 박막 형성 도중에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라, 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻은 박막 형성속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 단계를 포함하는 플라즈마 처리방법을 제공한다.
본 발명의 네번째 특징에 의하여 진공실내의 전극 위에 기판을 설치하고, 진공실내에 가스를 도입하면서 진공실내의 가스를 배기하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형 방전코일에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판을 엣칭하는 플라즈마 처리방법으로서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일과 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터중 최소한 하나를 변화시키고 엣칭 도중에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라, 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻은 엣칭 속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 단계를 포함하는 플라즈마 처리방법을 제공한다.
본 발명의 설명에 앞서 첨부된 도면에 있어서 동일 부분에는 동일한 참조 숫자로 표기한다는 점에 유의해야 한다.
본 발명의 제1실시예를 플라즈마 CVD법에 의한 실리콘 산화막의 형성을 예로 들어 제1도 내지 제8도를 참조하여 설명한다.
제1도에서 평면상 나선형 방전코일(1)은 기판(8)과 마주 보는 면에 설치되어 있다. 평면상 나선형 방전코일(1)의 중심쪽의 한쪽끝(2)은 로타리 액츄에이터(rotary actuator)로 작용하는 스텝핑 모우터(stepping motor)(3)의 회전축(4)에 접속되어 있다. 스텝핑 모우터(3)는 제어기(100)의 제어하에 구동되며, 제어기(100)는 메모리(101)에 기억된 제어 파라미터에 의거하여 플라즈마 처리를 제어한다. 제어 파라미터는 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수로 구성되어 있다. 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 최소한 하나의 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 제어한다.
유입구(20)로부터 진공용기(5) 속으로 적당한 가스를 도입하면서 배출구(21)로부터 진공용기내의 가스를 배출하고, 진공용기(5)의 내부를 적당한 압력으로 유지하면서 방전코일용 고주파 전원(6)으로 평면상 나선형 방전코일(1)에 고주파 전압을 인가함으로써 진공용기(5) 내에 플라즈마를 발생시켜 하부 전극(7) 위에 설치된 기판(8)에 대해 엣칭, 퇴적 및 표면 개질 등의 플라즈마 처리를 한다.
위의 경우에 있어서 하부 전극용 고주파 전원(9)으로부터 하부 전극(7)에 고주파 전압을 추가로 인가함으로써 기판(8)에 도달하는 이온 에너지를 제어할 수 있다.
제2도에 있는 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)은 그 바깥주변쪽 끝(10)이 고정되어 있고, 그 나머지 부분은 고정되어 있지 않아 그 중심쪽 끝(2)이 회전하면 그 형상을 변화시킬 수 있는 구조를 하고 있다. 평면상 나선형 방전코일(1)의 길이 방향에서의 복수개의 부분의 양쪽에는 한쌍의 가이드(11)가 서로 마주 보면서 설치되어 있고, 평면상 나선형 방전코일(1)은 스텝핑 모우터(3)의 회전축의 회전각에 따라 제2도에서 실선으로 나타낸 형상(이하, 이 형상을 “A형상”이라 함)을 취하거나 제2도에서 파선으로 나타낸 형상(이 형상을 이하 “B형상”이라 함)을 취한다.
스텝핑 모우터(3)의 회전축(4)을 평면상 나선형 방전코일(1)의 A형상으로부터 150도 각도로 시계방향으로 회전시키면 평면상 나선형 방전코일(1)의 형상은 B형상으로 변한다. A형상의 경우에 있어서 평면상 나선형 방전코일(1)을 구성하는 도선의 서로 인접한 부분 사이의 간격, 즉 방전코일(1)의 직경 방향에서의 피치(pitch)는 B형상에 비하여 평면상 나선형 방전코일(1)의 주변부분 보다는 중심부분에서 작다. 제어 파라미터 값들이 동일한 경우에는 평면상 나선형 방전코일(1)이 중심부분에서의 플라즈마 밀도가 주변부분에서 보다 비교적 커진다.
제3도에는 평면상 나선형 방전코일(1)을 B형상으로 하여 기판(8) 위에 실리콘 산화막을 형성할 경우 피막 형성 속도의 평면내 분포가 나와 있다. 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가된 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가된 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수의 각 제어 파라미터는 SiH4/O2/Ar=5/10/50sccm, 5mTorr, 1500W, 800W 및 13.56㎒이다.
제3도로 부터 명백한 바와 같이 피막 형성 속도의 평면내 분포는 만족한 것이고 그 값은 1500 Å/min ± 1.3% 이었다.
위에 나온 피막 형성 조건을 Ar을 반응 가스에 혼합해서 얻은 Ar 이온에 의한 스퍼터링 효과를 이용하여 미세한 패턴을 임배딩(embedding)하여 평탄화 하는 효과를 얻는 조건이다. 미세한 패턴을 임배딩할 경우 처리 도중에 Ar의 공급을 정지함으로써 피막 형성 조건을 고속 피막 형성 조건으로 바꾸는 경우도 가끔 있다. 제4도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 A형상으로 하여 기판(8) 위에 실리콘 산화막을 형성할 경우의 피막 형성 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다. 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수의 각 제어 파라미터는 SiH4/O2=15/30sccm, 5mTorr, 1500W, 100W 및 13.56㎒이었다. 제4도로부터 명백한 바와 같이 피막 형성 속도의 평면내 분포는 만족한 것이고 그 값은 5000Å/min±1.0%이었다.
비교를 위하여 제5도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 A형으로 하여 임배딩 및 평탄화 조건하에서 기판(8) 위에 실리콘 산화막을 형성할 경우의 피막 형성 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다.
제어 파라미터 값들은 제3도에 나타낸 결과를 얻은 경우에서의 값들과 동일하다. 제5도로부터 명백한 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)이 A형상일 경우에는 기판(8)의 중앙부분에서 플라즈마 밀도가 높고, 역으로 기판(8)의 주변부분에서는 플라즈마 밀도가 낮다. 따라서 기판(8)의 중앙부분에서 스퍼터링 속도가 커지는 한편 기판(8)의 주변부분에서 피막 형성 속도가 커진다. 균일성을 가진 피막 형성 속도는 1400Å/min±3.7%이었다.
또한, 제6도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 B형상으로 하여 기판(8) 위에 실리콘 산화막을 형성할 경우의 피막 형성 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다. 제어 파라미터 값들은 제4도에 나타낸 결과를 얻은 경우에서의 값들과 동일하다.
제6도로부터 명백한 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)이 B형상인 경우에는 기판(8)의 중앙부분에서 플라즈마 밀도가 낮아지고, 역으로 기판(8)의 주변부분에서 플라즈마 밀도가 높아진다. 따라서 반응가스의 분해는 주변부분에서 보다 많이 촉진되므로 주변부분에서 피막형성 속도는 훨씬 커진다. 균일성을 가진 피막 형성 속도는 4900Å/min±2.8%이었다.
위에 나온 결과로부터 임배딩 및 평탄화 조건과 고속 피막 형성 조건에 대하여 양호한 균일성으로 처리하자면 임배딩 및 평탄화 조건을 사용할 경우에는 평면상 나선형 방전코일을 B형상으로 하여 처리하는 것이 가장 좋고, 고속 피막 형성 조건을 사용할 경우에는 평면상 나선형 방전코일을 A형상으로 하여 처리를 하는 것이 가장 좋은 것을 알 수 있다.
따라서, 제7(a)도에 있는 바와 같이 스텝 높이(step height)가 8000Å인 배선층(22)이 형성되어 있는 기판(8)의 표면에 실리콘 산화막(23)을 형성할 경우 평면상 나선형 방전코일(1)의 형상을 B형상으로 하여 임배딩 및 평탄화 조건하에서 4분 동안 실리콘 산화막(23)을 퇴적시킨다. 제7(b)도에 있는 바와 같이 두께 6000Å(=스텝 높이의 75%)까지 실리콘 산화막을 퇴적시킬 경우 제어 파라미터는 달라진다. 이 타이밍에 따라서 평면상 나선형 방전코일(1)의 형상을 A형상으로 한 다음, A형상의 평면상 나선형 방전코일(1)에 대해 고속 피막 형상 조건하에 2분동안 실리콘 산화막을 퇴적시켜 제7(c)도에 있는 바와 같이 두께가 10400Å인 실리콘 산화막을 형성한다.
그 결과, 균일성을 가진 피막 두께는 1.6%±1.1%의 양호한 값이었다. 이 경우에서 얻는 피막 두께의 평면내 분포는 제8도에서 특성 곡선 “A→B”로 나타나 있다. 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 대하여는 스텝 높이의 60%∼100% 부근의 범위에서 양호한 결과가 얻어졌다.
특성 곡선 “A→B”의 경우와 비교하기 위해 평면상 나선형 방전코일(1)을 B형상으로 하여 임배딩 및 평탄화 조건하에서 실리콘 산화막을 4분간 퇴적시킨 후에 제어 파라미터를 변화시킨 다음, 고속 피막 형성 조건하에 실리콘 산화피막을 퇴적시킨 경우의 피막 두께 분포는 제8도에서 특성 “B-B”로 나타나 있다. 이 경우에 있어서 균일성을 가진 피막 두께는 1.6㎛±2.3%이었다.
위에 나온 실시예는 처리도중에 제어 파라미터를 한번만 변화시킨 경우의 예를 들어 설명하였으나, 처리도중에 복수회의 제어 파라미터의 변화를 주는 경우도 있다. 이 경우에 있어서 각 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻은 기판면내의 피막 형성 속도의 균일성을 보상하도록 평면상 나선형 방전코일의 형상을 필요에 따라 변화시킨다.
위의 실시예에 있어서 평면상 나선형 방전코일(1)의 형상을 A형상과 B형상의 두 형상중의 어느 것으로 하여 플라즈마 처리장치를 예로 들어 구성하였으나 평면상 나선형 방전코일을 세가지 이상의 형상의 어느 것을 취할 수 있는 구성으로 하여도 좋다.
본 발명의 제2실시예에 대하여 드라이 엣칭법에 의한 실리콘 산화막의 엣칭을 예로 들어 제1도, 제2도 및 제9도 내지 제12도를 참조하여 설명한다. 제1도와 제2도에 대하여는 제1실시예에서 설명한 바와 동일한 것을 나타내고 있으므로 그 설명을 생략한다.
제9도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 A형상으로 하여 표면 전체를 실리콘 산화막으로 피복한 기판(8)을 엣칭한 경우에서의 엣칭 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다.
가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터는 각각 C4F8/H2=5 0/15sccm, 50mTorr, 1000W, 300W 및 13.56㎒이다. 제9도로부터 명백한 바와 같이 엣칭 속도의 평면내 분포는 만족한 것이었고 그 값은 6500Å/min±1.5%이었다.
제10도는 평면상 나선형 방전코일(1)의 형상을 B형상으로 하고 직경 0.5㎛의 구멍의 패턴(구멍의 안쪽만을 엣칭할 수 있도록 레지스트(resist)에 창이 구성되어 있음)이 다수 구성된 기판(8) 위의 실리콘 산화막을 엣칭할 경우에서의 엣칭 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다. 압력이 높을수록 엣칭 속도는 커지므로 전체면 엣칭의 경우에 있어서는 비교적 고압인 50mTorr에서 엣칭을 하였으나, 미소한 구멍을 엣칭할 경우에 있어서는 압력이 커지면 처리된 구멍의 형상이 불량해진다. 더욱이, 엣칭이 진행됨에 따라 구멍의 바닥까지 이온이 도달할 확율은 감소되므로 엣칭 속도는 감소한다. 따라서, 구멍패턴을 가진 기판을 엣칭할 때는 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터는 각각 C4F8/H2=40/12sccm, 5mTorr, 1000W, 300W 및 13.56㎒이다. 제10도로부터 명백한 바와 같이 엣칭 속도의 평면내 분포는 양호하였고, 그 값은 4500Å/min±0.9%이었다.
비교를 위하여 제11도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 B형상으로 하여 전체 표면에 실리콘 산화막이 형성된 기판을 (8)을 엣칭할 때의 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다. 제어 파라미터 값들은 제9도에 나온 결과를 얻었을 경우에 있어서의 것들과 동일하다. 제11도로부터 명백한 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)이 B형상을 하면 기판의 중앙부분에서 플라즈마 밀도가 낮아지고, 역으로 기판의 주변부분에서 플라즈마 밀도가 높아진다. 따라서, 제9도의 경우에 비하여 엣칭 속도의 평면내 분포는 불량해졌다. 균일성을 가진 엣칭 속도는 6100Å/min±9.7%이었다.
또한, 제12도는 평면상 나선형 방전코일(1)을 A형상으로 하여 직경이 0.5㎛인 다수의 구멍을 가진 패턴이 형성된 기판(8)을 엣칭할 경우의 엣칭 속도의 평면내 분포를 나타낸 것이다. 제어 파라미터 값들은 제10도에 나온 결과를 얻었을 경우의 값들과 동일하다. 제12도로부터 명백한 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)이 A형상을 할 경우, 기판의 중앙부분에서 플라즈마 밀도가 높아지고, 역으로 기판의 주변부분에서 플라즈마 밀도가 낮아진다. 따라서, 제10도의 경우에 비하여 엣칭 속도의 평면내 분포는 불량해졌다. 균일성을 가진 엣칭 속도는 4300Å/min±6.8%이었다.
위에 나온 결과로부터 전체면에 실리콘 산화막이 형성된 기판과 구멍 패턴이 형성된 기판 위에 양호한 균일성으로 엣칭 공정을 실시하기 위하여 가장 양호한 것으로 생각되는 것은 전체면에 실리콘 산화막이 형성된 기판을 처리할 경우에는 평면상 나선형 방전코일을 A형상으로 하여 처리를 하는 것이고, 구멍 패턴이 형성된 기판을 처리할 경우에는 평면상 나선형 방전코일을 B형상으로 하여 처리를 하는 것이다. 본 실시예에서 사용된 플라즈마 처리장치에서는 위에 나온 것을 쉽사리 달성할 수 있었다.
본 발명의 제3실시예에 대하여 텅스텐 실리사이드(tungsten silicide) 피막과 폴리실리콘 피막으로 된 다층 피막을 드라이 엣칭법으로 엣칭하는 것을 예로 들어 제1도 및 제2도를 참조하여 설명한다. 제1도와 제2도에 대해서는 제1실시예에서 설명한 것과 동일한 것들을 나타내고 있으므로 그 설명을 생략한다.
평면상 나선형 방전코일(1)을 A형상으로 하여 텅스텐 실리사이드와 폴리실리콘 피막으로 된 다층 피막의 윗층 피막이며, 기판 위에 레지스트로 패턴형성된 텅스텐 실리사이드를 다음의 조건하에서 엣칭한다.
가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터는 각각 CF4/SF6=15/15sccm, 25mTorr, 400W, 200W 및 13.56㎒이다. 엣칭 속도의 평면내 분포는 양호하였고, 그 값은 2500Å/min±2.5%이었다.
이어서 텅스텐 실리사이드 피막의 엣칭 종료점 부근에서 평면상 나선형 방전코일(1)을 B형상으로 하고, 아래층 피막인 폴리실리콘 피막을 아래 조건으로 엣칭하였다.
가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가되는 고주파 전력 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터는 각각 Cl4/HCl=30/70sccm, 10mTorr, 400W, 150W 및 13.56㎒이다. 엣칭 속도의 평면내 분포는 양호하였고, 그 값은 2700Å/min±2.0%이었다.
비교를 위하여 평면상 나선형 방전코일(1)을 A형상으로 하여 텅스텐 실리사이드 피막과 폴리실리콘 피막으로 된 다층 피막을 엣칭하였다. 그 결과, 폴리실리콘 피막이 엣칭 속도의 평면내 분포는 2600Å/min±8.5%이었다. 여기서 주목할 것은 텅스텐 실리사이드 피막의 엣칭 종료점 부근까지 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일(1)에 인가되는 고주파 전력, 하부 전극(7)에 인가된 고주파 전력 및 고주파 전력이 주파수 등의 제어 파라미터가 각각 CF4/SF6=15/15sccm, 25mTorr, 400W, 200W 및 13.56㎒인 조건하에서 엣칭을 실시한 다음, 제어 파라미터 값을 각각 Cl2/HCl=30/70sccm, 10mTorr, 400W, 150W 및 13.56㎒로 변화시켜 엣칭을 실시하였다는 점이다.
위에 나온 실시예들은 실리콘 산화피막을 형성하는 실시예, 전체면에 실리콘 산화피막을 형성한 기판과 구멍 패턴을 형성한 기판을 엣칭하는 실시예 및 텅스텐 실리사이드 피막과 폴리실리콘 피막으로 된 다층 피막을 엣칭하는 실시예에 대하여 설명하였으나 플라즈마 처리는 이들에 한정되지 않으며 각종의 기타 박막의 엣칭, CVD 등에도 적용할 수 있다.
더욱이, 위에 나온 각 실시예에 있어서 코일의 주변 말단에 대하여 평면상 나선형 방전코일의 중심축을 회전시키는 메카니즘을 가진 플라즈마 처리장치를 예로 들 수 있다. 그러나, 평면상 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 수단은 이것에만 한정되지 않는다. 예컨대 제13도에 있는 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(1)에 구성된 코일 탭(coil tap)(12a~2d) 사이에 스위칭 메카니즘을 사용해도 좋다. 제13도에 있어서 코일 탭(12a)과 코일 탭(12c)을 서로 단락시켜 스위치(72)를 OFF로 하고 스위치(71)을 ON으로 하는 경우와 코일 탭(12b)과 코일 탭(12d)을 단락시켜 스위치(72)를 ON으로 하고 스위치(71)를 OFF로 하는 경우를 비교하면 코일 탭(12a,12c)을 서로간에 단락시키는 경우에서의 실질적인 방전코일처럼 방전코일은 그 주변 부분에서 밀도가 커진다.
위에 나온 각 실시예에 있어서 A형상과 B형상의 두가지 중의 어느 것을 취해도 좋은 평면상 나선형 방전코일을 구성한 플라즈마 처리장치의 예를 들었으나 세가지 이상의 형상을 취할 수 있도록 평면상 나선형 방전코일을 구성해도 좋다.
위에 나온 각 실시예에 있어서 평면상 나선형 방전코일(1)은 제14도에 있는 바와 같이 평면상 나선형 방전코일 요소(1a,1b,2c 및 1d)로 구성된 다중 코일 나선형상으로 해도 좋다. 이러한 코일을 사용하면 각 실시예에서 설명한 바와 같이 코일(1)의 주변 끝에 대해 평면상 나선형 방전코일(201)의 중심축을 회전시키는 메카니즘 또는 방전코일(201)에 구성된 코일 탭 사이에서 스위칭하는 스위치 등의 메카니즘을 사용할 수 있다. 제14도에서는 도시하지 않았으나 코일의 주변 끝을 접지시킨다.
본 발명의 적용은 평면상 나선형 방전코일에 한정되는 것은 아니고 본 발명을 예컨대 제17도에 나온 바와 같은 3차원 형상을 가진 방전코일에도 적용할 수 있다.
본 발명의 제5실시예에 의하면 제17도의 방전코일(31)을 3차원의 거의 벨 형상으로 하고 코일(31)의 중심부분을 스텝핑 모우터(3)의 회전축(4)으로 회전시켜 제14도의 코일과 동일한 형상을 가진 코일(31)의 평면 형상을 가진 코일(31)의 직경방향 피치를 변화시킨다.
본 발명의 제6실시예에 의하여 제18도는 평면상 나선형과 전도된 거의 3차원 벨 형상 모두를 형성할 수 있는 나선형 방전코일(41)을 나타낸 것이다. 코일(41)의 중심부분(42)은 스텝핑 모우터(3)의 회전축(4)에 의해 회전하여 코일(41)의 직경방향 피치를 변화시키고 3차원 형상을 변화시킨다. 제19도에 나온 바와 같이 경사면(44a)을 각각 가진 쐐기요소(44)를 코일(41) 주위에 적당한 간격(예컨대 45도)로 구성하여 쐐기요소(44) 각각이 코일(41)의 직경을 따라 전후로 이동할 수 있게 한다. 이 코일(41)은 쐐기요소(44)의 경사면(44a) 위에서 미끄러질 수 있는 방전코일(41)의 아래쪽 표면의 주변쪽에 구성된 경사면(41a)을 가지고 있다. 쐐기요소(44)가 코일(41)의 중심을 향해 이동하면 쐐기요소(44)의 경사면(44a)은 코일(41)의 복수개의 부분에서 코일(41)의 경사면(41a)과 접하게 되고, 경사면(41a)은 경사면(44a) 위를 미끌어져 이동하며, 코일(41)은 위쪽으로 이동하여 코일(41)은 제18도에 단면으로 나타낸 바와 같이 거의 3차원의 벨 형상을 하게 된다. 한편, 코일(41)의 중심쪽과 반대되는 주변쪽을 향해 쐐기요소(44)가 이동하면 쐐기요소(44)의 경사면은 코일(41)의 경사면(41a)으로부터 떨어지게 되어 코일(41)은 2차원의 평면상 나선형상을 이루게 된다. 쐐기요소(44)의 이동량을 조절함으로써 코일(41)의 상방향 이동량을 조절할 수 있기 때문에 코일(41)은 제18도에 있는 바와 같이 전도된 거의 3차원의 벨 형상 또는 평면상 나선형상을 가질 수 있다. 그 결과, 코일(41)의 각 부분의 상방향 이동량을 조절함으로써 직경방향의 코일(41)의 피치를 변화시켜 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하도록 코일(41)의 형상을 변화시킬 수 있다.
본 발명의 제7실시예에 의하여 제20도에 나온 바와 같이 방전코일(51)은 제14도에 나온 바와 같은 평면상 나선형 방전코일 요소(1a,1b,1c,1d)로 구성된 다중코일 나선형상과 유사한 평면상 나선형 방전코일 요소(51a,51b,51c,51d)로 구성된 다중코일 나선형상을 가질 수 있다. 각 요소의 중심쪽(52)으로부터 스토퍼(stopper)(57)에 의해 고정되어 있는 부분까지 평면상 나선형 방전코일 요소(51a,51b,51c,51d) 각각의 일부만을 한쌍의 가이드(56)에 의해 형성된 틈새 사이로 코일(51)의 직경방향으로 이동시킬 수 있다. 이어서, 코일(51)의 이동부 각각은 실선으로 나타낸 위치로부터 위치한 시계방향으로 하나의 점을 찍은 선으로 나타낸 위치와 실선으로 나타낸 위치로부터 위치한 시계반대 방향으로 두개의 점을 찍은 선으로 나타낸 위치 사이에서 이동할 수 있는 반면, 한쌍의 가이드(56) 사이에서도 이동할 수 있다. 따라서, 코일(51)의 직경방향에서의 피치가 변하여 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하도록 코일(51)의 형상은 변하게 된다.
본 발명의 제8실시예에 의하여 제21도에 나온 바와 같이 평면상 나선형 방전코일(61)은 제14도에 나온 평면상 나선형 방전코일 요소(1a,1b,1c,1d)로 구성된 다중코일 나선형상과 유사한 평면상 나선형 방전코일 요소(61a,61b,61c,61d)로 구성된 다중코일 나선형상을 하여도 좋다. 이 코일(61)은 중심쪽 끝(62)과 주변쪽 끝 사이에 배치된 코일 요소(61a,61b,61c,61d)를 개폐하는 스위치(64,65,66,67)를 가진다. 이어서, 스위치(64,65,66,67)을 ON하거나 OFF하면 4개의 코일 요소(61a,61b,61c,61d)중의 어떤 코일 요소의 넘버와 위치를 선택하게 된다. 그 결과, 코일(61)의 직경방향에서의 피치가 변하여 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하도록 코일(61)의 형상은 변하게 된다.
본 발명의 제9실시예에 의하여 제22도에 있는 바와 같이 나선형 방전코일(81)은 중심쪽 끝(82)이 서로간에 대해 접속되어 있고 주변쪽 끝이 접지되어 있는 두께의 방전코일 요소(81b,81d)와 주변쪽 끝이 접지되어 있고 그 중심쪽 끝에 스위치(83,84)를 가진 나머지 두개의 방전코일 요소(81a,81c)를 가진다. 이들 스위치(83,84)를 ON하거나 OFF하면 코일 요소(81a,81c)를 코일 요소(81b,81d)에 접속할 수 있다. 따라서, 코일(81)의 직경방향에서의 피치가 변하여 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하도록 코일(81)의 형상은 변하게 된다.
본 발명의 제10실시예에 의하여 제23도에 나온 바와 같이 나선형 방전코일(9 1)은 코일(91)의 중심쪽 끝(92)과 주변쪽 끝 사이의 부분을 구분하도록 코일(91)의 중심쪽 끝(92)과 접지된 주변쪽 끝 사이에 구성된 스위치(93)를 가진다. 주변쪽 끝에서 접지되어 있고 코일(91)의 직경방향으로 바깥쪽을 향해 중심쪽 끝(92)에 인접한 부분으로부터 연장된 바이패스 부분(19c)은 그 중앙부에 스위치(94)가 설치되어 구성되어 있다. 스위치(93)를 ON하고 스위치(94)를 OFF하면 코일(91)의 중심쪽 부분(92)은 코일(91)의 주변쪽 부분(19b)에 접속되어 코일(91)을 형성하게 된다. 한편, 스위치(94)를 ON하고 스위치(93)를 OFF하면 코일(19)의 중심쪽 부분(29)은 바이패스 부분(19c)에 접속되어 코일(91)을 형성하게 된다. 따라서, 코일(91)의 직경방향에서의 피치가 변하여 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하도록 코일(91)의 형상은 변하게 된다.
위에 나온 바와 같이 스위치(71,72,64-67,83,84,93,94)를 가진 코일 탭을 스위치 ON하거나 이들 스위치 OFF하여 코일 요소를 서로간에 대해 접속함으로써 어떠한 형상과 어떠한 길이를 가진 방전코일을 형성할 수 있다.
각 실시예에 있어서 스텝핑 모우터(3)의 회전축(4)을 회전시켜 각 코일의 중심쪽 끝을 회전시킴으로써 코일의 직경방향에서의 피치를 변화시킨다. 중심쪽 끝을 회전시키는 대신 가이드쌍 또는 적당한 구동 요소를 이동시킴으로써 코일의 이동부를 주변방향으로 이동시켜 코일의 직경방향에서의 피치를 변화시킬 수 있다.
본 발명의 플라즈마 처리방향에 의하여 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일과 하부 전극에 인가된 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수 등의 제어 파라미터중 최소한 하나를 변화시키는 타이밍에 따라 평면상 또는 3차원 나선형 방전코일의 직경방향에서의 피치는 부분적으로 변하게 된다. 따라서, 처리 도중에 어떠한 제어 파라미터가 변하게 되더라도 처리의 균일성은 저해되지 않는다.
본 발명의 플라즈마 처리장치에 의하여 코일의 직경방향에서의 피치가 부분적으로 변하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 수단이 제공된다. 이러한 구성에 의해 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하여 상이한 제어 파라미터를 가진 여러 공정을 양호한 균일성으로 실시할 수 있다.
예컨대 나선형 방전코일의 주변 끝에 대해 나선형 방전코일의 중심축을 회전시키는 메카니즘 또는 나선형 방전코일에 구성된 코일 탭 사이에서 스위칭하는 스위칭 메카니즘에 의해 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 수단을 구성함으로써 코일의 직경방향에서의 피치를 비교적 간단한 구조로 나선형 방전코일의 중심부분과 주변부분에서 부분적으로 변화시킬 수 있다. 피막 형성 도중에 각 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 피막 형성 속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시킴으로써 기판 위에 피막을 형성할 수 있다. 따라서, 평탄한 피막을 효율적으로 형성할 수 있다.
더욱이, 기판 위에 형성된 스텝 높이의 약 60%~100%까지 피막을 형성하게 되는 타이밍에 따라 각 제어 파라미터를 변화시키고, 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 피막 형성 속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시킴으로써 양호하고도 평탄한 피막을 고속으로 형성할 수 있다.
또한, 기판을 엣칭할 때 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 엣칭 속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키면서 엣칭 도중 각 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 엣칭을 실시함으로써 만족스러운 엣칭을 실현할 수 있다. 다층 피막의 구성 요소인 윗층 피막의 엣칭 종료점 부근에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍이 있을 경우에는 만족스러운 엣칭 결과를 효율적으로 얻을 수 있다.

Claims (15)

  1. 진공실(5) 내의 전극(7) 위에 기판을 설치하고, 진공실내의 가스를 배기하면서 진공실내로 가스를 도입하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형 방전코일(1,201,31,41,51,61,81,91)에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판을 처리하는 플라즈마 처리방법으로서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일 및 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수중의 하나 이상의 제어 파라미터를 변화시키고, 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 맞추어 플라즈마를 여기하기 위한 상기 나선형 방전코일의 형상을 변화시킴으로써 제어 파라미터를 변화시키기 전후의 플라즈마 밀도의 평면내 분포의 균일성을 확보하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 균일하게 제어하는 플라즈마 처리방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 나선형 방전코일의 평면상 나선형상을 가지는 플라즈마 처리방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라 코일의 직경방향에서의 피치를 변화시켜 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어하는 플라즈마 처리방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 나선형 방전코일의 다중 나선 형상을 가지는 플라즈마 처리방법.
  6. 진공실(5) 내에서 기판(8)을 수용하기 위한 전극(7)과; 방전코일에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시키는 나선형 방전코일(1,201,31,41,51, 61,81,91); 및 코일의 직경방향에서의 피치가 부분적으로 변하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 장치를 포함함으로써, 플라즈마 밀도의 평면내 분포를 제어할 수 있도록 하여, 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 맞추어 제어 파라미터를 변화시키기 전후의 플라즈마 밀도의 평면내 분포의 균일성을 확보하도록 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  7. 제6항에 있어서, 나선형 방전코일이 다중 나선형상을 가지는 플라즈마 처리장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 장치가 나선형 방전코일의 바깥주변 끝에 대하여 나선형 방전코일의 중심쪽 끝을 회전시키는 메카니즘(3,4)인 플라즈마 처리장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 장치가 나선형 방전코일에 구성된 코일 탭(12a~12d) 사이에서 스위칭하는 메카니즘(71,72,6 4~67,83,93,94)인 플라즈마 처리장치.
  10. 진공실(5) 내의 전극(7) 위에 기판을 설치하고, 진공실내의 가스를 배기하면서 진공실내로 가스를 도입하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형 방전코일(1,201,31,41,51,61,81,91)에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판(8) 위에 피막을 형성하는 플라즈마 처리방법으로서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일 및 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수의 제어 파라미터중의 하나 이상을 변화시키고, 피막 형성도중에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라, 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 피막 두께의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  11. 제10항에 있어서, 기판 위에 형성되는 스텝 높이의 약 60%~100%까지 피막을 형성하는 타이밍에 따라 제어 파라미터를 변화시키고, 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라, 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 피막 두께의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시킴으로써 기판 위에 피막을 형성하는 플라즈마 처리방법.
  12. 진공실(5) 내의 전극(7) 위에 기판을 설치하고, 진공실내의 가스를 배기하면서 진공실내로 가스를 도입하며, 진공실내를 적당한 압력으로 유지하면서 나선형 방전코 일(1,201,31,41,51,61,81,91)에 고주파 전압을 인가하여 진공실내에 플라즈마를 발생시킴으로써 기판(8)을 엣칭하는 플라즈마 처리방법으로서, 기판을 처리하면서 가스 종류, 가스 유량, 압력, 코일과 전극에 인가되는 고주파 전력의 크기 및 고주파 전력의 주파수의 제어 파라미터중 하나 이상을 변화시키고, 엣칭 도중에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍에 따라, 제어 파라미터를 변화시키기 전후에 얻게 되는 엣칭 속도의 균일성을 보상하도록 나선형 방전코일의 형상을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  13. 제12항에 있어서, 다층 피막을 기판 위에서 엣칭되는 피막으로 하여 형성하고, 다층 피막의 구성 요소인 위층 피막의 종료점 부근에 제어 파라미터를 변화시키는 타이밍이 있도록 하는 플라즈마 처리방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 가스를 드라이 엣칭에 사용하는 플라즈마 처리방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서, 가스를 CVD에 사용하는 플라즈마 처리방법.
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