KR100572415B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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KR100572415B1
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이시하라히로유키
히구치기미히로
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동경 엘렉트론 에이티 주식회사
도쿠리쓰교세이호징 가가쿠 기주쓰 신코 기코
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Abstract

에칭 장치(100)의 처리실(102) 내부에 배치된 하부 전극(106)상에는 정전 척(108)이 배치되고, 척 면상에 재치되는 웨이퍼(W)의 주위를 포위하도록 전도성의 내측 링 본체(112a)와 절연성의 외측 링 본체(112b)가 배치된다. 웨이퍼(W)와 내측 및 외측 링 본체(112a. 112b)의 온도는 제 1 내지 제 3 온도 센서(142, 144, 146)에 의해 검출된다. 제어기(140)는 상기 온도 정보에 기초하여 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(112a)의 온도가 대략 동일하게 되도록 제 1 가스 토출구(114)를 거쳐 웨이퍼(W)의 중앙부와 정전 척(106) 사이에, 그리고 제 2 가스 토출구(116)를 거쳐 웨이퍼(W)의 외연부와 정전 척(108) 사이에 공급하는 He의 압력과, 외측 링 본체(112b)내의 히터(148)의 발열량을 제어한다.

Description

플라즈마 처리 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PLASMA PROCESSING}
본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
종래의 반도체 장치의 제조 공정에서는 플라즈마 에칭 장치가 사용된다. 상기 장치의 처리실내에는, 상부 전극과 하부 전극이 대향 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 하부 전극에 고주파 전력을 인가할 때 처리실내에 도입되는 처리 가스가 플라즈마화되고 하부 전극상에 배치된 피처리체, 예컨대 반도체 웨이퍼(이하, "웨이퍼"라 칭함)에 에칭 처리를 실시한다. 또한, 하부 전극에는 온도 조정 기구가 내장되어, 웨이퍼의 온도를 조정하는 것이 가능하다. 또한, 하부 전극에는 링 본체(ring body)가 설치되어 있다. 링 본체는 내측 링 본체 및 외측 링 본체로 구성되어 있다. 내측 링 본체는 하부 전극에 배치된 웨이퍼의 주위를 포위하도록 배치되어 있다. 외측 링 본체는 내측 링 본체의 주위를 포위하도록 배치되어 있다.
또한, 내측 링 본체는 전도성 재료로 형성되어 있다. 따라서, 플라즈마 처리시에는 웨이퍼의 외경을 플라즈마에 대해 전기적으로 크게 보이도록 할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼의 중앙부뿐만 아니라 그 외연부에도 균일하게 입사시킬 수 있다. 또한, 외측 링 본체는 절연성 재료로 형성되어 있다. 따라서, 웨이퍼 처리시에는 플라즈마가 웨이퍼상에 집중되어 플라즈마를 웨이퍼 전면에 균일하게 안내할 수 있다.
그러나, 전도성의 내측 링 본체는 웨이퍼와 같이 플라즈마중의 이온이 강하게 충돌하기 때문에, 가열되기 매우 쉽다. 또한, 내측 링 본체는 하부 전극에 직접 고정된 외측 링 본체와는 달리, 하부 전극상에 배치된다. 그 결과, 처리시의 감압 분위기하에서는 내측 링 본체의 열을 충분히 하부 전극에 방열시킬 수 없으므로, 내측 링 본체가 고온이 된다. 그 결과, 내측 링 본체의 주변의 래디컬 밀도가 불균일하게 되고 내측 링 본체에 인접한 웨이퍼의 외연부의 에칭율이 저하된다. 또한, 웨이퍼의 중앙부와 그 외연부 사이에 처리의 차이가 발생하여 웨이퍼 전면에 균일한 처리를 실시하기가 어렵게 된다.
또한, 최근에는 예컨데 예컨대 300㎜ 정도인 대구경 웨이퍼를 처리하는 기술이 제안되었다. 웨이퍼 외연부의 피처리 면적은 웨이퍼의 직경에 비례하여 증가한다. 따라서, 전술한 바와 같이 웨이퍼의 외연부에서 균일한 처리를 실시하지 않는 한 수율의 저하가 더욱 현저해진다. 또한, 반도체 소자의 생산성을 향상시키기 위해서는, 웨이퍼의 외연부에 가능한 한 가깝게 소자를 형성할 필요가 있다. 그러나, 웨이퍼의 외연부에 균일한 처리를 시행하지 않는 한 이러한 기술적 요건은 달성될 수 없다.
또한, 절연성의 외측 링 본체는 내측 링 본체보다도 플라즈마중의 이온의 충돌 비율이 작다. 따라서, 외측 링 본체의 온도 상승은 내측 링 본체에 비해 상대적으로 느리다. 따라서, 연속 처리를 행하는 경우, 최초의 웨이퍼로부터 소정 매수의 웨이퍼에 처리를 실시할 때까지는 특히 외측 링 본체의 온도가 안정되지 않는다. 외측 링 본체의 온도가 불안정하면, 외측 링 본체의 주변, 예컨대 웨이퍼의 외연부 주변의 래디컬 밀도가 불균일하게 된다. 그 결과, 웨이퍼의 중앙부와 그 외연부에서 처리에 차이가 발생하여, 웨이퍼의 전면에 균일한 처리가 시행되지 않으며, 전체의 웨이퍼 표면에 걸쳐 균일한 처리를 시행하기가 어렵게 된다. 이 때문에, 처리 개시시에는 외측 링 본체의 온도를 안정시키기 위해, 소정 매수의 더미 웨이퍼(dummy wafer)를 처리해야 할 필요가 있다. 그 결과, 처리량이 저하되는 원인이 된다.
발명의 요약
본 발명은 종래의 기술이 갖는 상술한 문제점을 해결하는 것을 그 목적으로 한다. 본 발명의 제 1 목적은 피처리체상에 그리고 피처리체의 외연부 주변에 균일한 래디컬을 발생시켜, 피처리체의 전체 표면에서 균일한 처리를 실시하는 것이 가능한, 신규하고 개량된 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 처리의 개시 직후로부터 피처리체에 대해 균일하고 안정된 처리를 수행하는 것이 가능한 신규하고 개량된 플라즈마 처리 장치 및 이러한 플라즈마 처리 장치에 이용되는 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 처리실내에 배치한 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 전극에 제공된 온도 조정 수단과, 전극상에 재치된 피처리체의 주위를 포위하는 전도성 링 본체와, 전도성 링 본체와 전극의 사이에 열전달 가스를 공급하는 가스 공급 경로와, 전도성 링 본체의 온도와 피처리체의 온도가 서로 대략 동일하게 설정되도록 공급되는 열전달 가스의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과, 압력 조정 수단을 제어하는 제 1 제어 수단과, 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체와, 절연성 링 본체에 제공된 가열 수단과, 상기 가열 수단을 제어하는 제 2 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 제어 수단이 압력 조정 수단을 조정하여 열전달 가스를 소정 압력으로 설정한다. 이러한 조정을 거친 후에, 열전달 가스를 제 1 가스 공급 경로를 거쳐 전도성 링 본체와 전극 사이에 공급한다. 열전달 가스의 공급에 의해, 처리시의 감압 분위기하에서도 전도성 링 본체와 전극 사이의 열전도율을 증가시켜, 전도성 링 본체의 열이 전극에 확실히 흡수될 수 있도록 한다. 따라서, 전도성 링 본체가 가열되더라도, 전도성 링 본체를 소정 온도로 유지할 수 있다. 그 결과, 전도성 링 본체에 인접한 피처리체의 외연부 부근의 래디컬 밀도가 일정하게 되어, 피처리체의 외연부에도 소정의 처리를 시행하는 것이 가능하다. 또한, 열전달 가스의 압력은 가스 압력 조정 수단에 의해 적절하게 조정할 수 있다. 따라서, 전도성 링의 온도는 프로세스에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 압력 조정 수단은 전도성 링의 온도와 피처리체의 온도가 대략 동일하게 되도록 제어된다. 이러한 구성에 의해, 피처리체와 전도성 링 본체의 주변에 분포된 래디컬의 밀도가 균일화된다. 그 결과, 피처리체의 중앙부와 외연부에서 처리에 차이가 발생하여, 피처리체의 전면에 균일한 처리를 시행하는 것이 가능하다.
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또한, 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체와, 상기 절연성 링 본체에 배치된 가열 수단과, 가열 수단을 제어하는 제 2 제어 수단을 더 구비할 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 제 2 제어 수단이 가열 수단을 제어하여 절연성 링 본체를 처리 개시전에 미리 소정 온도로 가열할 수 있다. 그 결과, 처리중에 절연성 링 본체의 온도 변화가 실질적으로 없어져, 처리 개시 직후로부터 피처리체에서 소정 유형의 처리를 실시할 수 있다. 따라서, 미리 더미 피처리체에 처리를 실시하여 절연성 링 본체의 온도를 안정화시킬 필요가 없으므로, 처리량을 향상시킬 수 있다. 또한, 절연성 링 본체의 온도를 적절히 조정할 수 있으므로, 처리 전후뿐만 아니라 처리중에 절연성 링 본체를 소정 온도로 유지할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 처리실 내측에 배치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 전극에 제공된 온도 조정 수단과, 전극상에 재치된 피처리체의 주위를 포위하는 전도성 링 본체와, 전도성 링 본체와 전극 사이의 공간에 열전달 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 경로와, 피처리체와 전극 사이에 제 1 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 2 가스 경로와, 피처리체와 전극 사이에 제 2 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 3 가스 경로와, 제 1 가스 경로와 제 2 가스 경로를 연결하는 개폐 가능한 제 1 연결 경로와, 제 1 가스 공급 경로와 제 3 가스 공급 경로를 연결하는 개폐 가능한 제 2 연결 경로와, 전도성 링 본체의 온도와 피처리체의 온도가 대략 동일하도록 제 1 연결 경로의 개방 기간과 제 2 연결 경로의 개방 기간을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 제 1 연결 경로의 개방시에는 제 1 가스 공급 경로에 제 1 압력의 열전달 가스를 공급한다. 또한, 제 2 연결 경로의 개방시에는 제 1 가스 공급 경로에 제 2 압력의 열전달 가스가 공급된다. 제 1 및 제 2 연결 경로의 개방 기간은 제어 수단에 의해 적절하게 제어된다. 그 결과, 제 1 가스 공급계에 별도의 독립 가스 공급계를 접속할 필요 없이 피처리체 및 전도성 링 본체의 온도를 대략 동일하게 설정할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 처리실내에 배치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서, 전극에 제공된 온도 조정 수단을 조정하여 전극을 소정 온도로 설정하는 단계와, 전극상에 재치된 피처리체의 주위를 포위하도록 배치된 전도성 링 본체와 전극 사이에 열전달 가스를 공급하는 단계와, 피처리체의 온도와 전도성 링 본체의 온도가 대략 동일하도록, 열전달 가스의 공급 압력을 조정하는 단계와, 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체를 일정 온도로 유치하도록 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 전도성 링 본체와 전극 사이에, 피처리체의 온도와 전도성 링 본체의 온도가 대략 동일하게 설정되도록 소정의 공급 압력으로 열전달 가스를 공급하여 전도성 링 본체의 온도를 조정할 수 있다. 그 결과, 전도성 링 본체와 전극 사이의 열전도율을 높일 수 있다. 또한, 열전달 가스의 공급 압력을 조정하여 전도성 링 본체의 온도를 적절히 조정할 수 있다. 이 때, 전도성 링 본체의 온도와 피처리체의 온도를 측정하여 얻은 온도 정보에 기초하여 열전달 가스의 공급 압력을 조정하는 것이 바람직하다. 그러한 구성에 의해, 전도성 링 본체를 처리중에 연속적으로 변화되는 피처리체의 온도와 일치시킬 수 있다. 또한, 피처리체 및 전도성 링 본체 주변에 분포된 래디컬의 밀도가 상당히 균일하게 된다. 그 결과, 피처리체의 중앙부와 외연부에서 처리에 차이가 발생하지 않고, 피처리체의 전면에 걸쳐 균일한 처리를 실시할 수 있다.
또한, 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시할 때에, 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체를 일정 온도로 유지하도록 가열하는 단계를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 처리의 개시전에 절연성 링 본체를 일정 온도로 유지할 수 있다. 그 결과, 처리 개시 직후로부터 피처리체에 안정된 처리를 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 4 실시예에 의하면, 처리실내에 배치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서, 전극에 제공된 온도 조정 수단에 의해 온도가 조정되는 피처리체의 온도와, 전극상에 재치된 피처리체의 주위를 포위하도록 배치된 전도성 링 본체의 온도를 대략 동일하게 하여 플라즈마 처리를 실시하고, 또한 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체를 일정 온도로 유지하도록 가열하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
이러한 구성에 의하면, 소정 온도로 조정되는 피처리체의 온도와 전도성 링 본체의 온도가 실질적으로 동일한 상태로 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 피처리체의 온도와 전도성 링 본체의 온도를 대략 동일하게 하여, 상술한 발명과 같이, 전도성 링 본체와 전극 사이에 열전달 가스를 공급하거나, 열 전도율 조정 부재를 제공하거나, 또는 전도성 링 본체를 전극에 가압할 수 있다.
또한, 전도성 링 본체의 주위를 포위하도록 배치된 절연성 링 본체를 일정 온도로 유지하도록 가열한다. 이것에 의해 절연성 링 본체의 온도가 실질적으로 변화되지 않으므로, 균일한 처리를 달성할 수 있다.
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도 1은 본 발명을 적용가능한 에칭 장치를 도시하는 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 압력 조정 유닛을 설명하기 위한 개략도,
도 3a는 도 1에 도시된 에칭 장치의 웨이퍼의 중심으로부터 반경방향의 처리실 내부를 도시한 개략적 단면도,
도 3b는 도 3a에 대응하는 처리실 내부의 래디컬 분포를 나타내는 개략적 설명도,
도 4는 도 1에 도시된 에칭 장치로 다수의 웨이퍼에 연속적으로 에칭 처리를 실시하였을 때의 개별 웨이퍼의 온도 변화를 나타내는 개략적 설명도,
도 5는 본 발명을 적용 가능한 다른 에칭 장치의 개략적 단면도,
도 6은 본 발명을 적용 가능한 또 다른 에칭 장치의 개략적 단면도,
도 7은 본 발명을 적용 가능한 또 다른 에칭 장치의 개략적 단면도,
도 8은 본 발명을 적용 가능한 또 다른 에칭 장치의 개략적 단면도.
이하에는, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 에칭 장치 및 그 방법에 적용한 실시예에 따라 설명한다.
(제 1 실시예)
(1) 에칭 장치의 전체 구성
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명을 적용 가능한 에칭 장치(100)의 전체 구성을 설명한다.
도 1의 에칭 장치(100)의 처리실(102)은 접지된 기밀 처리 용기(104)내에 형성되어 있다. 처리실(102)내에는 하부 전극(106)이 배치되어 있다. 하부 전극(106)은 웨이퍼(W)를 배치하는 재치대를 겸비한다. 또한, 하부 전극(106)은 알루미늄 등의 고 열전도율을 달성하는 전도성 금속으로 구성되며, 대략 원통형으로 형성된다. 또한, 하부 전극(106)의 장착면에는 정전 척(108)이 설치되어 있다. 정전 척(108)은 예컨대 폴리아미드제의 박막(108a)으로 전극(108b)을 고정시켜 형성된다. 이러한 구성에 의해, 정전 척(108)상에 재치된 웨이퍼(W)는, 예컨대 전극(108b)에 고압 직류 전원(110)으로부터 출력된 1.5kV의 고전압을 인가함으로써 흡착 유지된다.
또한, 하부 전극(106)의 상부에는 대략 환형의 링 본체(112)가 제공된다. 이 링 본체(112)는 내측 링 본체(전도성 링 본체)(112a)와 외측 링 본체(절연성 링 본체)(112b)로 구성되어 있다. 내측 링 본체(112a)는 정전 척(108)의 주위와 정전 척(108)의 척 면상에 재치된 웨이퍼(W)의 주위를 포위하도록 배치되어 있다. 또한, 내측 링 본체(112a)는 예컨대 Si, SiC 또는 C(탄소) 등의 전도성 재료(반도체도 포함)로 형성된다. 외측 링 본체(112a)는 내측 링 본체(112a)의 주위를 포위하고 하부 전극(106)의 외연부와 그 측부의 일부를 덮도록 배치된다. 외측 링 본체(112b)는 예컨대 Al2O3 또는 SiO2 등의 절연성 재료로 형성된다. 또한, 내측 링 본체(112a)와 외측 링 본체(112b)는 볼트 등의 체결 부재(도시 안됨)에 의해 하부 전극(106)에 고정된다.
또한, 정전 척(108)의 척 면에는 제 1 및 제 2 가스 공급구(114, 116)가 제공된다. 제 1 가스 공급구(114)는 웨이퍼(W)의 중앙부에 열전달 가스, 예컨대 He를 공급 가능한 위치에 소정 간격으로 배치되어 있다. 또한, 제 2 가스 공급구(116)는 웨이퍼(W)의 외연부에 He를 공급 가능한 위치에 소정 간격으로 배치되어 있다. 또한, 제 1 가스 공급구(114) 및 제 2 가스 공급구(116)에는 각각에 대응하여 제 1 가스 공급관(118)과 제 2 가스 공급관(120)이 접속되어 있다. 또한, 제 1 가스 공급관(118)과 제 2 가스 공급관(120)에는 각각에 대응하여 제 1 압력 조정 유닛(164)과 제 2 압력 조정 유닛(166)이 제공되어 있다.
제 1 압력 조정 유닛(164)은, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제 1 가스 공급구(114)와 가스 공급원(138) 사이에 제 1 개폐 밸브(121), 유량 조정 밸브(유량 제어기)(122) 및 제 2 개폐 밸브(124)가 제공된다. 또한, 제 1 개폐 밸브(121)와 유량 조정 밸브(122) 사이에는 압력계(capacitance manometer)(168) 및 제 1 배기관(170)이 제공된다. 또한, 제 1 배기관(170)에는 압력 조정 밸브(172) 및 제 3 개폐 밸브(174)가 제공된다. 또한, 압력 조정 밸브(172)에는 상기 압력계(168)가 접속되어 있다. 또한, 유량 조정 밸브(122)와 압력 조정 밸브(172)에는 제어기(140)가 접속되어 있다. 또한, 도 2b에 도시된 제 2 압력 조정 유닛(166)은 상기 제 1 압력 조정 유닛(164)과 동일한 구성으로 되어 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측 링 본체(112a)와 접하는 하부 전극(106)의 표면에는 본 실시예의 제 3 가스 공급구(130)가 설치된다. 제 3 가스 공급구(130)는 내측 링 본체(112a)의 바닥면에 He을 공급 가능한 위치에 소정 간격으로 배치된다. 또한, He이 공급되는 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이는 O 링(184)으로 기밀 밀봉되어 있다. 또한, 제 3 가스 공급구(130)에는 제 3 가스 공급관(132)이 접속되어 있다. 또한, 제 3 가스 공급관(132)에는 제 3 압력 조정 유닛(186)이 제공된다. 또한, 도 2c에 도시된 제 3 압력 조정 유닛(186)은 상기 제 1 압력 조정 유닛(164)과 동일한 구성으로 되어 있다.
또한, 제어기(140)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 제 1 내지 제 3 온도 센서(142, 144, 146)가 접속되어 있다. 제 1 내지 제 3 온도 센서(142, 144, 146)는 웨이퍼식 접촉 온도계로 구성되어 있다. 제 1 온도 센서(142)는 웨이퍼(W)와 접촉하는 정전 척(108)의 척 면에 노출되도록 배치되어, 웨이퍼(W)의 온도를 검출한다. 제 2 온도 센서(144)는 내측 링 본체(112a)와 접촉하는 하부 전극(106)의 표면에 노출되도록 배치되어, 내측 링 본체(112a)의 온도를 검출한다. 제 3 온도 센서(146)는 외측 링 본체(112b)와 접촉하는 하부 전극(106)의 표면에 노출되도록 배치되어, 외측 링 본체(112b)의 온도를 검출한다.
또한, 외측 링 본체(112b)내에는 본 실시예의 히터(148)가 내장되어 있다. 히터(148)에는 가변 전원(150)에 접속되어 있다. 가변 전원(150)에는 상기 제어기(140)가 접속되어 있다. 또한, 하부 전극(106)에는 온도 조정 기구를 구성하는 냉매 순환로(152)가 내장되어 있다. 예컨대 20℃로 설정된 냉매가 냉매 순환로(152)를 통해 순환하여 하부 전극(106)의 온도를 적절히 조정한다. 또한, 하부 전극(106)에는 정합기(154)를 거쳐 고주파 전원(156)이 접속되어 있다. 고주파 전원(156)은 예컨대 13.56MHz에서 1,700W의 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 출력한다.
또한, 처리실(102)의 천정부에는 하부 전극(106)의 재치면에 대향하여, 접지된 상부 전극(158)이 배치되어 있다. 상부 전극(158)에는 다수의 가스 토출구(158a)가 형성되어 있다. 가스 토출구(158a)는 처리 가스 공급관(160)을 거쳐 처리 가스 공급원(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 처리 가스, 예컨대 10sccm의 C4F8, 50sccm의 CO, 30sccm의 Ar, 5sccm의 O2로 이루어진 혼합 가스를 처리 가스 공급관으로부터 가스 토출구(158a)를 거쳐 처리실(102) 안으로 공급하는 것이 가능하다. 또한, 제 2 배기관(162)을 거쳐 처리 용기(104)의 하부에 진공 펌프(도시 안됨)가 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 처리실(102) 내부는 예컨대 40Torr의 감압 분위기로 유지된다.
(2) 내측 링 본체의 온도와 플라즈마중의 래디컬 분포의 관계
다음으로, 도 3을 참조하여 내측 링 본체(112a)의 온도와 처리실(102)내에서 생성되는 플라즈마중의 래디컬 분포의 관계에 대해 설명한다. 도 3a는 웨이퍼(W)의 중심으로부터 반경방향의 처리실(102) 내부를 도시한 개략적 단면도로서, 도면중의 화살표는 처리실(102)내의 가스 흐름을 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 3b는 도 3a에 대응하는 처리실(102)내의 래디컬 분포를 도시한 것이다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 가스 토출구(158a)로부터 웨이퍼(W) 방향으로 토출된 가스는 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 흐른 후, 링 본체(112)의 부근에서 흐름이 변화되어 배기된다. 또한, 내측 링 본체(112a)는 상기 종래의 장치에 의해 열전달 가스가 공급되지 않는 경우, 이온의 충돌로 인해 예컨대 250℃ 정도까지 가열된다. 그 결과, 도 3b에 실선으로 도시한 바와 같이 내측 링 본체(112a) 주변의 래디컬 밀도가 저하된다.
그래서, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에 열전달 가스를 공급하여 열전도율을 증가시키되, 내측 링 본체(112a)에서 생성된 열을 하부 전극(106)에 확실하게 흡수시킬 수 있다.
(3) 열전달 가스의 공급 구성
다음으로, 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하여, 웨이퍼(W)와 정전 척(108) 사이에, 그리고 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에 He을 공급하는 공급 구성에 대해 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 제어기(140)에는 플라즈마 생성전의 정전 척(108)상의 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(112a)의 온도가 전달된다. 이 때, 하부 전극(106)은 예컨대 -20℃로 유지된다. 제어기(140)는 상기 각 온도 정보에 따라 제 1 내지 제 3 압력 조정 유닛(164, 166, 186)을 조정한다. 따라서, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106), 그리고 웨이퍼(W)와 정전 척(108) 사이에 공급되는 He의 압력이 웨이퍼(W)의 전면과 내측 링 본체(112a)의 온도가 대략 동일하게 조정된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(112a)의 온도가 대략 동일하게 된다.
또한, 상기 각 He의 압력은 각각에 대응하는 제 1 내지 제 3 압력 조정 유닛(164, 166, 186)에 의해 항상 상기 설정값으로 유지된다. 예를 들면, 도 2c에 도시한 제 3 압력 조정 유닛(186)을 예로 들어 설명한다. 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이의 He 압력은 항상 압력계(188)로 측정된다. 이 측정된 압력 정보는 압력 조정 밸브(192)에 전달된다. 압력 조정 밸브(192)는 상기 측정된 실제 압력값과 제어기(140)에 의해 설정된 압력값이 대략 일치하도록 개방도를 조정한다. 이 때, 실제 압력값이 설정 압력값보다 큰 경우에는, 압력 조정 밸브(192)를 개방하여 제 3 가스 공급관(13)내의 He을 제 1 배기관(190)을 거쳐 배기한다. 이러한 배기에 의해, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이의 압력을 저하시켜, 해당 압력과 상기 설정 압력값을 대략 일치시킨다. 또한, 제 1 및 제 2 압력 조정 유닛(164, 166)도 상기와 마찬가지로 웨이퍼(W)와 정전 척(108) 사이의 압력을 항상 설정 압력값으로 유지한다.
다음으로, 플라즈마 처리를 개시하면, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 온도가 상승하여 변화한다. 또한, 도 4는 복수의 웨이퍼(W)에 연속적으로 에칭 처리를 실시한 경우의 각 웨이퍼(W)의 온도 변화를 나타내는 개략적인 설명도이다. 또한, 도 4의 W-#1 내지 W-#n은 각 웨이퍼(W)의 번호를 나타낸다.
이제, 웨이퍼(W)의 온도 변화에 대해 설명한다. 연속 처리 개시 직후의 웨이퍼(W-#1)의 온도는, 플라즈마의 생성 전에는 하부 전극(106)과 대략 동일한 -20℃ 정도로 유지된다. 또한, 처리후의 웨이퍼(W-#1) 온도는 처리 시간에 비례하여 상승한다. 예를 들면, 3분간의 처리가 종료된 직후에는 웨이퍼(W-#1) 온도는 70℃정도까지 상승한다.
또한, 웨이퍼(W-#1)의 처리 종료후로부터 웨이퍼(W-#2)의 처리를 개시할 때까지는 웨이퍼(W)의 반입 반출 등에 의해 약 30초 내지 60초 정도의 시간 간격이 있다. 그러나, 상기 박막(108b)을 구성하는 폴리이미드는 열전도율이 낮다. 이 때문에, 정전 척(108)의 척 면의 열은 하부 전극(106)에 충분히 흡수되지 않는다. 그 결과, 다음에 처리할 웨이퍼(W-#2)의 온도는 플라즈마 생성 전에 이미 상기 웨이퍼(W-#1)보다도 높은 -10℃ 정도가 된다. 또한, 상기 이유에 의해, 웨이퍼(W-#2)의 처리중 및 처리 직후의 온도도 웨이퍼(W-#1)의 온도보다 상대적으로 높다. 그 결과, 처리 종료 직후의 웨이퍼(W-#2)의 온도는 약 80℃까지 상승할 것이다. 따라서, 웨이퍼(W-#5)까지는 웨이퍼(W)의 온도는 처리 회수에 비례하여 처리 이전부터 처리 직후의 온도가 상대적으로 상승한다. 또한, 웨이퍼(W-#5 내지 W-#n)의 온도는 도 4에 도시된 형상과 같이 대략 동일하게 변화한다.
따라서, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에, 도 4에 도시된 바와 같이 변화되는 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(112a)의 온도가 실질적으로 일치하도록 소정 압력의 He를 공급한다. 이러한 구성에 의해, 도 3b에 도시한 점선과 같이, 내측 링 본체(112a) 상부의 래디컬 밀도를 균일하게 할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)는 상술한 바와 같이 정전 척(108)에 의해 흡착 유지된다. 그러나, 웨이퍼(W)와 척 면 사이의 공간에 공급되는 He 가스가 중심쪽을 향해서 보다는 외연부를 향해 더 용이하게 흐르기 때문에, 웨이퍼(W)의 외연부의 온도는 웨이퍼(W)의 중심부의 온도보다 더 높게 상승하기 쉽다. 따라서, 제 1 가스 공급구(114) 및 제 2 가스 공급구(116)로부터 웨이퍼(W)의 중심과 웨이퍼(W)의 외연부에 각각 상이한 압력의 He 가스를 공급한다. 예를 들면, 웨이퍼(W)의 중앙부와 척 면 중앙부 사이에 7Torr 정도의 He을 공급한다. 또한, 웨이퍼(W)의 외연부와 척 면의 외연부 사이에 40Torr 정도의 He을 공급한다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면 온도는 해당 표면에 형성된 포토레지스트가 손상되지 않는 온도인 110℃ 정도 이하로 설정된다.
(4) 히터 제어 구성
다음으로, 도 1을 다시 참조하여 외측 링 본체(112b)에 내장된 히터(146)의 제어 구성에 대해 설명한다. 외측 링 본체(112b)는, 전술한 바와 같이 절연성 재료로 형성되어 있으므로, 플라즈마중의 이온이 서로 충돌하지 않는다. 이 때문에, 외측 링 본체(112b)는 연속 공정의 개시로부터 5매 내지 10매 정도의 웨이퍼(W)를 처리할 때까지 150℃ 내지 200℃ 정도의 온도에서 안정화되지 않는다.
따라서, 외측 링 본체(112b)의 온도를 처리 개시전에 히터(148)에 의해, 예컨대 180℃ 정도까지 가열한다. 또한, 히터(148)는 제 3 온도 센서(146)에 의해 검출된 외측 링 본체(112b)의 온도 정보에 기초하여 제어기(140)에 의해 제어된다. 이러한 구성에 의해, 외측 링 본체(112b)의 온도는 상기 소정 온도에 도달한 후에 상기 온도로 유지된다. 또한, 외측 링 본체(112b)의 열은 하부 전극(106)으로 방열되기 쉽다. 따라서, 외측 링 본체(112b)의 온도는 히터(148)의 발열량의 조정에 의해 소정 온도로 유지할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 상부와 내측 링 본체(112a) 주변의 래디컬의 밀도를 안정화시킬 수 있다.
본 실시예는, 이와 같은 구성에 의해, 처리 개시 직후로부터 웨이퍼(W)의 상부와 링 본체(112) 주변의 래디컬의 밀도를 균일화할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 중앙부와 외연부에서 에칭율에 차이가 발생하지 않아, 웨이퍼(W)의 전면에 균일한 처리를 하는 것이 가능하다.
(제 2 실시예)
다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명을 적용 가능한 제 2 실시예의 에칭 장치(200)에 대해 설명한다.
에칭 장치(200)의 하부 전극(202)에는 제 3 가스 공급관(204)이 내장되어 있다. 제 3 가스 공급관(204)에는 제 3 가스 공급구(130) 및 제 2 가스 공급관(120)이 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 먼저 가스 공급원(138)으로부터 공급되는 He은 제 2 압력 조정 유닛(166)에 의해 소정 압력, 예컨대 40Torr 정도로 조정된다. 그 후에, 상기 He은 제 2 가스 공급관(120) 및 제 2 가스 공급구(116)를 거쳐 웨이퍼(W) 외연부와 정전 척(108) 사이의 공간에 공급된다. 또한, He은 제 2 가스 공급관(120)과 제 3 가스 공급관(304) 및 제 3 가스 공급구(130)를 거쳐 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(202) 사이에 공급된다. 에칭 장치(200)의 다른 구성은 전술한 에칭 장치(100)와 대략 동일하다.
전술한 구성의 실시예에서, 제 2 및 제 3 가스 공급구(116, 130)를 통해 공급되는 He의 압력은 단일의 제 2 압력 조정 유닛(166)을 이용하여 개별적으로 조정할 수 있다. 그 결과, 장치의 구성이 단순화되어 장치 제작 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급관(120) 및 제 3 가스 공급관(204)을 하부 전극(202)내에서 접속하여, 상기 종래의 에칭 장치로부터의 구성 변경을 최소한으로 할 수 있다.
(제 3 실시예)
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명을 적용가능한 제 3 실시예의 에칭 장치(500)에 대해 설명한다.
에칭 장치(500)의 제 1 가스 공급관(118)에는 제 1 압력 조정 유닛(164)을 거쳐 제 1 압력, 예컨대 7Torr의 He이 공급된다. 제 2 가스 공급관(120)에는 제 2 압력 조정 유닛(166)을 거쳐 제 2 압력, 예컨대 40Torr의 He이 공급된다. 제 3 가스 공급관(502)은 제 3 가스 공급구(130)에 접속되어 있다. 제 3 가스 공급관(502)은 제 1 연결관(521)을 거쳐 제 1 가스 공급관(118)에, 그리고 제 2 연결관(522)을 거쳐 제 2 가스 공급관(120)에 접속되어 있다. 제 1 연결관(521)에는 제 1 개폐 밸브(511)가 설치된다. 제 2 연결관(522)에는 제 2 개폐 밸브(512)가 설치된다. 제 1 개폐 밸브(511) 및 제 2 개폐 밸브(512)는 제어기(140)에 접속되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 제어기(140)에 의해 제 1 개폐 밸브(511) 및 제 2 개폐 밸브(512)를 적절히 개폐할 수 있다. 따라서, 제 1 개폐 밸브(511)가 개방되면, 제 3 가스 공급관(502)에 7Torr의 He이 공급된다. 또한, 제 2 개폐 밸브(512)가 개방되면 제 3 가스 공급관(502)에 40Torr의 He이 공급된다. 이 경우, 제 1 개폐 밸브(511)의 개방 기간과 제 2 개폐 밸브(512)의 개방 기간을 제어하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(112a)의 온도를 동일하게 할 수 있다. 또한, 다른 구성상의 특징은 상기 에칭 장치(100)와 대략 동일하다.
본 실시예는, 이상에 따른 구성에 있어서, 상기 에칭 장치(200)와 동일하게 제 3 가스 공급관(502)에 별도의 압력 조정 유닛을 접속할 필요는 없다. 그 결과, 장치 구성을 단순화할 수 있다.
(제 4 실시예)
다음으로, 도 7을 참조하여 본 발명을 적용 가능한 제 4 실시예의 에칭 장치(300)에 대해 설명한다.
에칭 장치(300)의 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에는, 열전도율 조정 부재를 구성하는 재료막(302)이 설치되어 있다. 이 재료막(302)은 다음의 식으로 표현되는 열전도율을 갖는다.
R = Q ×S1/S2
상기 식에서, R은 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이의 열전도율을 나타낸다. Q는 정전 척(108)상에 재치된 웨이퍼(W)와 하부 전극(106) 사이의 열전도율을 나타낸다. S1은 내측 링 본체(112a)의 상부면[처리실(102)측 노출면]의 면적을 나타내고, S2는 내측 링 본체(112a)의 하부면[하부 전극(106)과의 접촉면]의 면적을 나타낸다. 이러한 구성에 의해, 정전 척(108)을 거친 웨이퍼(W)와 하부 전극(106) 사이의 열전도율과, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이의 열전도율을 대략 동일하게 설정할 수 있다. 또한, 그 외의 구성은 상기 에칭 장치(100)와 대략 동일하다.
본 실시예는 이상과 같은 구성에 의해, 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에 열전달 가스를 공급하는 가스 공급 기구를 설치할 필요가 없다. 그 결과, 에칭 장치의 생산 비용 상승을 최소화할 수 있다.
(제 5 실시예)
다음으로, 도 8을 참조하여 본 발명을 적용 가능한 제 5 실시예의 에칭 장치(400)에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.
에칭 장치(400)의 링 본체(402)는 본 실시예의 내측 링 본체(404)와 상술한 외측 링 본체(112b)로 구성되어 있다. 내측 링 본체(404)는 상술한 내측 링 본체(112a)와 대략 동일한 재료로 형성되고, 대략 환형으로 형성되어 있다. 또한, 내측 링 본체(404)에는 스크류(406)를 삽입할 수 있는 복수의 관통구(404a)가 형성되어 있다. 또한, 관통구(404a)의 처리실(102)측에는, 관통구(404a)와 연통하는 카운터 보어(404b)가 형성되어 있다. 내측 링 본체(112a)와 하부 전극(106) 사이에는 열전도율이 높은 재료, 예컨대 표면에 Al2O3 막이 형성된 알루미늄 판(408)이 설치되어 있다. 또한, 알루미늄 판(408)에는 상기 관통구(404a)에 대응하여 스크류(406)를 삽입 가능한 관통구(408a)가 형성되어 있다.
내측 링 본체(404)의 장착시에는, 알루미늄 판(408) 및 하부 전극(106)은 열전도성 테이프(시트)(도시하지 않음)로 밀착시킨다. 또한, 내측 링 본체(404) 및 알루미늄 판(408)은 접착제(도시 안됨)로 밀착시킨다. 이러한 구성에 의해, 내측 링 본체(404)를 스크류(406)로 체결하지 않아 내측 링 본체(404)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 알루미늄 판(408)은 복수의 스크류(406)에 의해 하부 전극(106)에 밀착 고정된다. 이 때, 각 스크류(406)의 조임 토오크를 조정함으로써, 알루미늄 판(408)의 하부 전극(106)에 대한 가압력을 적절히 변화시킨다. 이러한 구성에 의해, 알루미늄 판(408)과 하부 전극(106)의 밀착성이 조정되어, 내측 링 본체(404)의 열전도율을 소망 상태로 설정할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 온도와 내측 링 본체(404)의 온도를 대략 동일하게 할 수 있다. 또한, 스크류(406)의 장착 후에, 카운터 보어(404b)에 스크류 커버(410)를 끼워서 내측 링 본체(404)의 상면을 평탄하게 한다. 스크류 커버(410)는 내측 링 본체(404)와 대략 동일한 재료로 형성된다. 또한, 그외의 구성은 상기 에칭 장치(100)와 대략 동일하게 구성된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 첨부 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다. 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주에 있어서, 당업자는 각종 변경예 및 수정예를 착상할 수도 있으며, 그러한 변경예 및 수정예에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 이해된다.
예를 들면, 상기 실시예에 있어서, 외측 링 본체와 내측 링 본체로 구성된 링 본체를 채용한 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 전도성 링 본체 단독으로도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 제어기가 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보를 기초로 압력 조정 유닛을 조정하는 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 더미 웨이퍼에 예비 에칭 처리를 실시하여 내측 링 본체와 외측 링 본체의 온도 변화를 나타내는 곡선을 구하여, 제어기에 설정할 수도 있다. 그리고, 통상의 처리시에는, 미리 구한 온도 변화 곡선에 기초하여, 상술한 압력 조정 유닛 및 히터의 발열량을 조정할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 실제의 처리시에 웨이퍼와 링 본체의 온도를 검출하는 온도 센서를 에칭 장치에 제공할 필요가 없다. 그 결과, 에칭 장치의 생산 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 웨이퍼와 정전 척 사이에, 그리고 내측 링 본체와 하부 전극 사이에 열전달 가스를 공급하는 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 상기 구성에 부가하여, 또한 외측 링 본체와 하부 전극 사이에도 열전달 가스를 공급하는 구성을 채용하여도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 폴리이미드제의 정전척을 채용한 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 세라믹제의 정전 척을 에칭 장치에 채용하는 경우에도, 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 외측 링 본체에 히터를 내장한 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성예에 한정되지 않는다. 상기 히터 등의 가열 수단이 설치되어 있지 않은 외측 링 본체를 채용하는 경우에도, 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 하부 전극에만 고주파 전력을 인가하는 에칭 장치를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 하부 전극과 상부 전극 양측, 또는 상부 전극에만 고주파 전력을 인가하는 에칭 장치에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 또한, 상기 에칭 장치뿐만 아니라, 애싱 장치 및 CVD 장치 등의 각종 플라즈마 처리 장치에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.
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본 발명에 따르면, 피처리체의 중앙부 및 그 외연부 주변의 래디컬 밀도를 균일화하는 것에 의해, 피처리체의 전면에 균일한 처리를 실시할 수 있다. 그 결과, 피처리체의 외연부까지 근접하여 소자를 형성하는 것이 가능하여, 특히 대형의 피처리체를 처리하는 경우에 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 반도체 처리 장치, 특히 에칭 장치, 애싱 장치 및 CVD 장치 등의 각종 플라즈마 처리 장치에 이용하는 것이 가능하다.

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  13. 처리실내에 설치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 전극상에 재치된 상기 피처리체의 주위를 포위하는 전기적 전도성 링 본체와,
    상기 전기적 전도성 링 본체와 상기 전극의 공간에 열전달 가스를 공급하는 가스 공급 통로 수단과,
    상기 열전달 가스의 공급 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 전기적 전도성 링 본체의 주위를 포위하는 전기적 절연성 링 본체와,
    상기 전기적 절연성 링 본체에 설치된 가열 수단(means for heat application)과,
    상기 전기적 절연성 링 본체의 온도와 상기 피처리체의 온도를 서로 대략 동일하게 되도록 설정하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 수단은 상기 전기적 전도성 링 본체의 온도와 상기 피처리체의 온도를 서로 대략 동일하게 되도록 설정하기 위해 상기 압력 조정 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 가스 공급 통로 수단이,
    상기 전기적 전도성 링 본체와 상기 전극 사이에 열전달 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 통로와,
    상기 피처리체와 상기 전극의 공간에 제 1 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 통로와,
    상기 피처리체와 상기 전극 사이에 제 2 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 3 가스 공급 통로와,
    상기 제 1 가스 공급 통로와 상기 제 2 가스 공급 통로를 연결하는 개폐 가능한 제 1 연결 통로와,
    상기 제 1 가스 공급 통로와 상기 제 3 가스 공급 통로를 연결하는 개폐 가능한 제 2 연결 통로를 포함하며;
    또한, 상기 제어 수단은 상기 전기적 전도성 링 본체의 온도와 상기 피처리체의 온도가 대략 동일하게 되도록 상기 제 1 연결 통로의 개방 기간과 상기 제 2 연결 통로의 개방 기간을 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  16. 처리실내에 설치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 전극상에 재치된 상기 피처리체의 주위를 포위하는 전기적 전도성 링 본체와,
    상기 전기적 전도성 링 본체와 상기 전극의 공간에 열전달 가스를 공급하는 가스 공급 통로 수단과,
    상기 열전달 가스의 공급 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 전기적 전도성 링 본체의 주위를 포위하는 전기적 절연성 링 본체와,
    상기 전기적 절연성 링 본체에 설치된 가열 수단(heating means)과,
    상기 전기적 절연성 링 본체의 온도를 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전기적 전도성 링 본체의 온도와 상기 피처리체의 온도를 제어하는 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 가스 공급 통로 수단에 접속되어, 상기 피처리체와 상기 전극의 공간에 제 1 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 통로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 가스 공급 통로 수단이,
    상기 전도성 링 본체와 상기 전극 사이에 열전달 가스를 공급하는 제 1 가스 공급 통로와,
    상기 피처리체와 상기 전극의 공간에 제 1 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 2 가스 공급 통로와,
    상기 피처리체와 상기 전극 사이에 제 2 압력의 열전달 가스를 공급하는 제 3 가스 공급 통로와,
    상기 제 1 가스 공급 통로와 상기 제 2 가스 공급 통로를 연결하는 개폐 가능한 제 1 연결 통로와,
    상기 제 1 가스 공급 통로와 상기 제 3 가스 공급 통로를 연결하는 개폐 가능한 제 2 연결 통로와,
    상기 제 1 연결 통로의 개방 기간과 상기 제 2 연결 통로의 개방 기간을 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 전극과 상기 전기적 전도성 링 본체 사이의 열 전도율 및 상기 전극과 상기 피처리체 사이의 열전도율을 대략 동일하게 설정하기 위해 상기 전극과 상기 전기적 전도성 링 본체 사이에 제공된 열 전도율 조정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 전기적 전도성 링 본체를 상기 전극에 가압하고, 상기 전기적 전도성 링 본체에 대한 가압력을 조정하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
  22. 처리실내에 설치된 전극상에 재치된 피처리체에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 전극상에 재치된 상기 피처리체의 주위를 포위하는 전기적 전도성 링 본체와,
    상기 전기적 전도성 링 본체와 상기 전극의 공간에 열전달 가스를 공급하는 가스 공급 통로 수단과,
    상기 열전달 가스의 공급 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 전기적 전도성 링 본체의 주위를 포위하는 전기적 절연성 링 본체와,
    상기 전기적 절연성 링 본체에 설치된 가열 수단과,
    상기 전기적 전도성 링 본체의 온도와 상기 피처리체의 온도를 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    플라즈마 처리 장치.
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