KR100630792B1 - 플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

플라즈마의 발생을 원활하게 실행함과 동시에, 피처리체에 대한 대미지(damage)를 한층 더 경감시키고, 고주파 전원, 정합기 등으로의 부하를 한층 더 경감시킨다.
처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극(4)과, 처리실내에서 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극(21)과, 상부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 고주파 발신기(29)와, 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 2 고주파 발진기(18)와, 각 고주파 발진기로부터의 출력을 각각, 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키는 제어기(20)를 구비하고, 제어기는 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 제 2 고주파 발신기로부터의 출력이 제 1 고주파 발신기로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 각 고주파 발신기의 출력의 상승 타이밍을 제어한다.
플라즈마 처리장치

Description

플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치의 개략구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 상기 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치에 있어서의 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 구체예를 도시한 도면이고, 각 고주파 전력을 설정 레벨까지 일정 레벨씩 상승시키는 경우이다.
도 3은 상기 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치에 있어서의 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 구체예를 도시한 도면이며, 각 고주파 전력을 초기단계는 일정 레벨씩 상승시키고, 설정 레벨 직전에서 단숨에 상승시키는 경우이다.
도 4는 도 3에 도시한 상승 타이밍의 구체예를 도시한 도면이다.
도 5는 상기 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치에 있어서의 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 다른 예를 도시한 도면이며, 각 고주파 전력을 설정 레벨까지 연속적으로 상승시키는 경우이다.
도 6은 상기 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치에 있어서의 각 전극에 인가 하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 다른 예를 도시한 도면이며, 초기단계에서는 단계적으로 상승시키고, 그 후 연속적으로 상승시키는 경우이다.
도 7은 상기 실시예에 따른 플라즈마 에칭 장치에 있어서의 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 다른 예를 도시한 도면이며, 한 쪽의 전극으로는 단계적으로 상승시키고, 다른 쪽의 전극으로는 연속적으로 상승시키는 경우이다.
도 8은 종래의 2 전극방식의 플라즈마 에칭 장치의 개략구성을 도시한 단면도이다.
본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
종래부터 반도체 제조 공정에 있어서, 피처리체, 예를 들면 반도체 웨이퍼 표면에 미세가공을 실시하기 위해서, 처리실 내에 도입된 반응성 가스의 고주파 글로(glow)방전을 이용한 플라즈마 처리 장치가 널리 사용되고 있다. 글로방전을 이용한 플라즈마 처리 장치, 이른바 평행평판형 플라즈마 처리 장치로는, 처리실 내에 상부전극과 하부전극을 구비하고, 상부전극에만 고주파 전력을 인가하여 하부전극 상에 탑재한 피처리체를 플라즈마 처리하는 것이 있다.
그런데, 이러한 플라즈마 처리 장치에서는, 양 전극 사이에 발생하는 플라즈 마 전위의 제어가 곤란하며, 또한 접지 전위로 유지되는 처리실의 벽면으로 방전의 일부가 빠져나가는 등의 문제점을 안고 있기 때문에, 플라즈마가 불균일, 불안정하게 되기 쉬워, 최근 요구되고 있는 것 같은 2분의 1 마이크론 단위, 또한 4분의 1 마이크론 단위의 미세가공에 대응시키는 것이 어려웠다.
그래서, 상부전극과 하부전극에 각각 고주파 전력을 인가함으로써, 처리실 내에 발생하는 플라즈마의 밀도를 제어하고, 미세가공을 실현하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 이러한 플라즈마 처리 장치의 구체예를 도 8에 나타낸다. 처리 장치(100)는 처리실(101)내에 피처리체(W)를 탑재 가능한 하부전극(102)과, 그 하부전극(102)에 대향하는 위치에 배치된 상부전극(103)을 구비하고 있고, 상부전극(103)에 대해서는 제 1 고주파 전원(106)에 의해서 제 1 정합기(107)를 거쳐서 제 1 고주파 전력을 인가함과 동시에, 하부전극(102)에는 제 2 고주파 전원(108)에 의해서 제 2 정합기(109)를 거쳐서 제 2 고주파 전력을 인가함으로써, 처리실(101) 내에 발생하는 플라즈마의 밀도를 제어한다. 이것에 의해서, 접지된 하부전극(102)과의 사이에 글로방전을 발생시켜, 반응성 가스를 플라즈마화하며, 양 전극 사이에 발생하는 전위차에 의해서, 플라즈마중의 이온을 하부전극(102)상에 탑재된 피처리체의 처리면에 충돌시켜, 소망하는 에칭을 할 수 있다.
또한 한편으로 미세가공의 문제에 대응하기 위해서, 압력 조건을, 예컨대 1OO mTorr 이하의 저압으로 설정하거나, 혹은 처리 가스의 선정에 따라서, 차지업 (charge-up) 대미지를 회피하면서, 높은 선택비 및 높은 에칭레이트(etching rate)의 초미세가공을 하는 시도가 이루어지고 있다.
그러나, 도 8에 도시한 바와 같은 종래의 플라즈마 처리 장치에서는, 2개의 고주파 전원으로부터 출력되는 고주파 전력끼리의 간섭이나 파형의 왜곡 때문에, 플라즈마 발생시의 제어가 곤란하며, 경우에 따라서는 피처리체에 차지업 등의 대미지를 줄 우려가 있었다.
또한, 2개의 고주파 전원에 의한 고주파 전력의 인가 방법에 따라서는, 예컨대 플라즈마 처리 장치내의 급격한 임피던스 변화에 기인하는 반사파의 발생에 의해서, 고주파 전원이나 정합기에 과도한 부하가 걸리거나, 또한 고주파 전원의 안전 회로가 작용하여 플라즈마가 소실되거나 할 우려도 있었다.
이 점, 본 발명자들은 피처리체에 대한 대미지를 경감하는 방법으로서, 일본특허청에 출원되어 공개된 일본특허공개공보 평성8-162293호 및 미국에서 출원되어 등록된 미국특허 제5716534호에 기재되는 기술을 고안했다. 이 기술에 의하면, 한쪽의 전극에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 점화한 후에, 다른 쪽의 전극에 고주파 전력을 인가함으로써, 해리수(解離數)가 많고 플라즈마 밀도가 높은 에칭 처리용 플라즈마를 생성할 수 있으며, 피처리체에 대한 차지업 대미지를 경감할 수 있다.
그러나, 최근의 한층 더해진 미세가공의 요청이나 플라즈마 처리 장치의 한층 더해진 장기 수명화의 요청 등에 따라, 피처리체에 대한 대미지를 한층 더 경감하고, 고주파 전원, 정합기 등에 걸리는 부하를 한층 더 경감할 것이 요구된다.
본 발명은 종래의 플라즈마 처리 장치가 갖는 상술한 바와 같은 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 플라즈마의 발생을 원활하게 실행하고, 피처리체에 대한 대미지를 한층 더 경감할 수 있으며, 고주파 전원, 정합기 등으로의 부하를 한층 더 경감할 수 있는, 신규 또한 개량된 플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 한 관점에 의하면, 처리실 내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실 내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 상부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 고주파 전원와, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 2 고주파 전원과, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키는 출력 제어기를 구비하고, 상기 출력 제어기는 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대 향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원과, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키는 출력 제어기를 구비하고, 상기 출력 제어기는 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 별도의 관점에 따르면, 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 상부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 고주파 전원와, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키고, 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치의 제어 방법이 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 별도의 관점에 의하면, 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키고, 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에 있어서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치의 제어 방법이 제공된다.
또한, 상기 장치 및 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원의 출력이 상기 설정 레벨 직전의 단계까지 상기 각 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 제어해도 좋다. 이 경우, 각 고주파 전원의 출력이 최초의 단계에서 적어도 플라즈마가 점화하는 출력 레벨 이상이고, 상기 각 설정 레벨의 25% 이하가 되도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 장치 및 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 일정할 때에, 다른쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 상승하도록 제어하도록 해도 무방하다. 또한, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 차가 항상 일정값 이하가 되도록 제어해도 무방하다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 이들 전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원과, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨에 도달할 때까지 연속적으로 상승시키거나, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승시키고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승시키는 출력 제어기를 구비하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 별도의 관점에 따르면, 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 이들 전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨에 도달할 때까지 연속적으로 상승시키거나, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승시키고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승시키는 플라즈마 처리 장치의 제어 방법이 제공된다.
또한, 상기 장치 및 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 비가 항상 일정하거나, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 상승시의 기울기가 동일하도록 제어하도록 해도 좋다. 또한, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승하고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승하도록 제어해도 좋다. 이 경우, 상기 단계적으로 상승시키는 부분은 플라즈마를 점화하는 최초의 부분이도록 해도 좋다.
또한, 상기 장치 및 방법에 있어서, 상기 각 고주파 전원의 출력 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 다른쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어해도 좋다. 이 경우, 상기 상부전극에는 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가됨과 동시에, 상기 하부전극 에는 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가되는 장치에 있어서는, 상기 각 고주파 전원의 출력 중, 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하도록 해도 좋다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복설명을 생략한다.
도 1에 도시한 플라즈마 에칭 장치(1)는 도전성 재료, 예컨대 알루미늄 등으로 이루어지는 원통 혹은 직사각형 형상으로 성형된 처리용기(2)를 갖고 있고, 이 처리용기(2)내에는 모터 등의 승강기구(3)에 의해서 승강운동 가능하게 구성된 피처리체, 예컨대 웨이퍼(W)를 탑재하기 위한 대략 원통형상의 탑재대(4)가 수용된다. 이 탑재대(4)는 알루미늄 등으로 형성된 복수의 부재를 볼트 등에 의해 붙임으로써 구성하는 것이 가능하고, 그 내부에는 열매체 순환 수단(5) 등의 열원 수단이 설치되고, 피처리체의 처리면을 소망하는 온도로 조정할 수 있도록 구성되어 있다.
이 열매체 순환 수단(5)에는 도시하지 않은 온도 조절 수단에 의해서 적당한 온도로 온도 조절된 열매체를 열매체 도입관(6)을 거쳐서 도입 가능하고, 도입된 열매체는 열매체 순환 수단(5)내를 순환하고, 그 동안에 냉열 또는 온열이 상기 탑재대(4)를 거쳐서 반도체 웨이퍼(W)에 대하여 열전도하여, 반도체 웨이퍼(W)의 처리면을 소망하는 온도로 온도 조절하는 것이 가능하다. 열교환후의 열매체는 열매 체 배출관(7)으로부터 용기 밖으로 배출된다. 또, 도시한 예에서는, 도시하지 않은 온도 조절 수단에 의해서 미리 온도 조절된 열매체를 순환시키는 구성을 나타냈지만, 이밖에도 냉각자켓 및 가열용 히터를 상기 탑재대(4)에 내장하여 상기 탑재대(4)를 가열 냉각함으로써, 웨이퍼(W)의 온도 조절을 하는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
상기 탑재대(4)는 상면 중앙부가 볼록 형상으로 된 원판형상이고, 이 중앙 상면에는 피처리체를 유지하기 위한 척부로서, 예를 들면 정전척(8)이 피처리체인 반도체 웨이퍼(W)와 대략 동일 직경, 또는 웨이퍼(W)의 직경보다도 약간 작은 직경 또는 약간 큰 직경으로 설치된다. 이 정전척(8)은 웨이퍼(W)를 탑재 유지하는 면으로서 폴리이미드 수지 등의 고분자 절연 재료로 이루어지는 2장의 필름(8a, 8b) 사이에 동박 등의 도전막(8c)을 끼운 정전척시트로 구성되어 있고, 그 도전막(8c)은 전압 공급 리드(9)에 의해서, 도중 고주파를 커트하는 필터(10), 예를 들면 코일을 거쳐서 가변 직류 전압원(11)에 접속되어 있다. 따라서, 그 도전막(8c)에 고전압을 인가함으로써, 정전척(8)의 상측 필름(8a)의 상면에 웨이퍼(W)를 쿨롱힘에 의해서 흡착 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 또, 도 1에 도시한 장치에서는 피처리체를 흡착 유지하는 척 수단으로서 정전척(8)을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 승강운동 가능한 원환 형상의 클램프부재에 의해서 피처리체를 기계적으로 유지하는 기계적 척 수단을 사용하는 것도 가능하지만, 웨이퍼(W)에 대한 대미지를 경감하는 관점에서는 정전척(8)을 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 이 정전척 시트(8)에는 열전도 가스 공급 구멍(12)이 동심원 형상으로 뚫려 있다. 이들 열전도 가스 공급 구멍(12)에는 열전도 가스 공급관(13)이 접속되어 있고, 도시하지 않은 가스원으로부터 헬륨 등의 열전도 가스를 피처리체(W)의 이면과 정전척(8)의 척면의 사이에 형성되는 미소공간으로 공급하여, 상기 탑재대(4)로부터 피처리체(W)로의 열전도효율을 높이는 것이 가능하다.
또한 상기 탑재대(4)의 주위에는 정전척(8)상의 웨이퍼(W)의 외주를 둘러싸도록 환상(環狀)의 포커스링(14)이 배치되어 있다. 이 포커스링(14)은 반응성 이온을 끌어당기지 않는 절연성 또는 도전성 재료로 이루어지고, 예를 들어, 반응성 이온을 내측의 반도체 웨이퍼(W)에만 효과적으로 입사시키도록 작용하는 것이다. 상기 탑재대(4)와 상기 처리용기(2)의 내벽과의 사이에는 복수의 배플 구멍이 뚫린 배기링(15)이 상기 탑재대(4)를 둘러쌈과 동시에, 상기 포커스링(14)의 바깥 둘레가 걸리도록 배치되어 있다. 이 배기링(15)은 배기류의 흐름을 마련하여, 처리용기(2)내로부터 처리 가스 등을 균일하게 배기하기 위한 것이다.
그리고 상기 탑재대(4)에는 중공(中空)으로 성형된 도체로 이루어지는 급전봉(16)이 접속되고, 또한 이 급전봉(16)에는 블로킹 콘덴서 등으로 이루어지는 정합기(17)를 거쳐서 제 2 고주파 전원(18)가 접속되어 있고, 프로세스시에는, 예컨대 2MHz의 고주파 전력을 상기 급전봉(16)을 거쳐서 상기 탑재대(4)에 인가하는 것이 가능하다. 또, 상기 정합기(17)와 상기 탑재대(4)의 사이에는 검출기(19)가 개재되어 있다. 이 검출기(19)에 의해서 검출된 제 2 고주파 전원(18)의 출력에 관한 정보는 제어기(20)로 피드백되고, 프로세스 제어시에 사용된다. 또, 이 제어기 (20)는 후술하는 바와 같이 상부전극(21) 및 탑재대(4)으로의 고주파 전력의 인가 출력을 제어하는 출력 제어기를 포함한다. 이상과 같이, 상기 탑재대(4)는 하부전극으로서 작용하고, 후술하는 바와 같이 피처리체(W)에 대향하도록 마련된 상부전극(21)과의 사이에 글로방전을 발생하고, 처리용기내에 도입된 처리 가스를 플라즈마화하고, 그 플라즈마로써 피처리체에 에칭 처리를 실시하는 것이 가능하다.
상기 상부전극(21)은 하부전극을 구성하는 상기 탑재대(이하, “하부전극”이라고도 함)(4)의 탑재면 위쪽에, 이것으로부터 소정 간격, 예컨대 약 5 mm 내지 150 mm 정도 이간시켜 배치되어 있다. 또 상기 상부전극(21)과 상기 하부전극(4)의 간격은 상기 승강기구(3)에 의해서 상기 하부전극(4)을 상하운동함으로써 조정할 수 있다. 또, 처리시에는 피처리체의 막질에 따라 상기 간격을 조정하여, 플라즈마의 균일성을 제어하는 것이 가능하다.
그리고, 이 상부전극(21)에는 상기 하부전극(4)과 같이, 블로킹 콘덴서 등으로 이루어지는 정합기(28)를 거쳐서 제 1 고주파 전원(29)이 접속되어 있고, 프로세스시에는 예컨대 60 MHz의 고주파 전력을 상기 상부전극(21)에 인가하는 것이 가능하다. 또, 상기 정합기(28)와 상기 상부전극(21)의 사이에는 검출기(30)가 개재되어 있다. 이 검출기(30)에 의해서 검출된 제 1 고주파 전원(29)의 출력에 관한 정보에 대해서도, 제어기(20)로 피드백되고, 플라즈마의 점화, 정지 그 밖의 프로세스 제어시에 사용된다.
그런데, 상기 상부전극(21)은 중공으로 형성되고, 그 중공부에 처리 가스 공급관(22)이 접속되고, 처리 가스원(23)으로부터 유량 제어기(MFC)(24)를 거쳐서 소 정의 처리 가스, 예컨대 적어도 브롬화수소(HBr) 및 염소(Cl2) 중 어느 한쪽을 포함하는 프로세스 가스를 도입하는 것이 가능하다. 또한, 중공부의 중간 정도에는 처리 가스의 균일 확산을 촉진하기 위한 다수의 작은 구멍이 뚫린 배플판(25)이 배치되고, 이 배플판(25)의 아래쪽에는 처리 가스 분출구로서 다수의 작은 구멍(26)이 뚫린 판부재로 이루어지는 처리 가스 도입부(27)가 설치되어 있다. 또한 상기 처리용기(2)의 아래쪽에는 진공 펌프 등으로 이루어지는 배기계에 연통하는 배기구(31)가 마련되어 있고, 처리실 내를 소정의 압력으로, 예를 들면 100 mTorr 이하의 감압 분위기로 진공 배기하는 것이 가능하다.
또한, 상기 처리용기(2)의 한쪽의 측면의 아래쪽에는 게이트밸브(32)를 거쳐서 로드록실(33)이 설치되어 있다. 이 로드록실(33)에는 반송아암(또는 핸들링 아암)(34)을 구비한 반송기구(35)가 설치되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 게이트밸브(32)는 상기 처리용기(2)의 아래쪽에 개구부를 갖고 있기 때문에, 웨이퍼(W)를 반입 반출할 때에는 상기 승강기구(3)에 의해서 상기 탑재대(4)를 하강시킨다. 이것에 대하여, 웨이퍼(W)의 처리시에는 상기 상부전극(21)과 상기 하부전극(4)의 간격이 최적이 될 때까지 상기 승강기구(3)에 의해서 상기 탑재대(4)를 상승시키고, 처리를 하도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 플라즈마 에칭 장치에 의하면, 처리 대상인 웨이퍼(W)는 로드록실(33)로부터 핸들링 아암(34)에 의해서 게이트밸브(32)를 거쳐서, 처리실(2)내로 반입된다. 그 때에, 탑재대(4)는 승강기구(3)에 의해서 반송위치에까지 하강되어 있다. 웨이퍼(W)는 핸들링 암(34)에 의해서 탑재대(4)의 정전척(8)의 흡착면에 탑재되고, 직류 고압 전원(11)으로부터 고전압이 상기 정전척(8)의 도전층(8c)에 인가되고, 쿨롱힘에 의해서 웨이퍼(W)가 척면에 흡착유지된다. 그 후, 승강기구(3)에 의해서 상기 탑재대(4)는 처리위치로까지 상승된다. 그 후, 처리실내는 소정의 압력 분위기, 예컨대 100 mTorr로 감압되고, 가스원(23)으로부터 탄소가 없는 HBr와 Cl2의 혼합 가스가 처리 가스로서 상부전극(21)을 거쳐서 처리실 내에 도입된다.
그리고, 제어기(20)의 제어에 의해서, 상부전극(21)에는 제 1 고주파 전원(29)에 의해서 소정의 고주파 전력이 인가되고, 탑재대(4)에는 제 2 고주파 전원(18)에 의해서 소정의 고주파 전력이 인가된다. 이에 따라, 처리 가스에 의한 플라즈마가 발생하여, 웨이퍼(W)의 플라즈마 처리가 실행된다. 각 전극으로의 고주파 전력을 어떻게 인가시킬까의 제어에 대해서는 후술한다.
이렇게 해서 생성된 플라즈마에 의해서, 웨이퍼(W)에 대하여 에칭 처리가 실시된다. 이 동안, 각 전극에 인가되는 고주파 전력은 검출기(19 및 30)에 의해서 감시되고 있고, 그 신호는 제어기(20)로 피드백되어, 최적의 처리 조건이 유지된다. 그리고, 웨이퍼(W)로의 플라즈마 처리가 종료하면, 처리 가스의 공급이 정지되고, 처리실 내를 퍼지(purge)함과 더불어, 탑재대(4)를 반출위치로까지 하강시키고, 처리 완료한 웨이퍼(W)를 처리실(2)내로부터 핸들링 암(34)에 의해서 로드록실(33)로 반출함으로써, 일련의 처리가 종료된다.
다음에, 플라즈마를 발생시킬 때에 있어서의, 각 전극(도 1에 도시한 바와 같은 본 실시예의 플라즈마 처리 장치에서는 상부전극(21) 및 하부전극(4))으로의 고주파 전력의 인가에 관한 제어 방법에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 2 내지 도 4는 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 구체예를 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 4는 각 고주파 전력을 단계적으로 상승시키는 경우의 예를 도시하고 있다.
본 실시예에서는 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력을 각각, 웨이퍼의 플라즈마 처리를 하기 위한 설정 레벨(레시피 레벨)까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시킨다. 이러한 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 하부전극(4)에 인가하는 제 2 고주파 전원(18)로부터의 출력이 상부전극(21)에 인가하는 제 1 고주파 전원(29)로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 각 고주파 전원(18, 29)의 출력의 상승 타이밍을 제어기(20)에 의해서 제어한다.
구체적으로는 예컨대 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 상부전극(21)으로의 고주파 전력은 0 W인 채로, 하부전극(4)으로의 소정량의 고주파 전력을 인가한다. 다음에 소정 시간 경과후, 하부전극(4)의 고주파 전력을 유지한 채로, 상부전극(21)으로의 소정량의 고주파 전력을 인가한다. 이것에 의해서, 플라즈마가 점화된다. 이후에는 하부전극(4)으로의 고주파 전력의 상승, 상부전극(21)으로의 고주파 전력의 상승을 교대로 반복함으로써, 설정 레벨(P1 W, P2 W)까지 단계적으로 상승시킨다.
이것에 의해서, 플라즈마의 발생을 원활하게 실행할 수 있어, 피처리체에 대한 대미지를 보다 경감시킬 수 있고, 고주파 전원, 정합기 등에 걸린 부하를 보다 경감시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 각 고주파 전원(18, 29) 중 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 일정할 때에, 다른 쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 상승하도록 제어한다. 이것에 의해서, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 정합기에 의해서 정합이 얻어져 안정되어 있는 상태에서, 다른 쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 변화하도록 제어할 수 있기 때문에, 고주파 전원나 정합기에 걸리는 부하를 극력 경감시킬 수 있다. 이 경우, 상부전극으로의 고주파 전력을 상승시키고 나서 하부전극으로의 고주파 전력을 상승시키기까지의 시간은, 하부전극으로의 고주파 전력을 상승시키고 나서 상부전극으로의 고주파 전력을 상승시키기까지의 시간과 동일하거나 긴 것이 바람직하고, 동일한 것이 보다 바람직하다.
또한, 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력의 차(고주파 전력의 차)가 항상 일정값 이하가 되도록 제어한다. 이것에 의해서, 상부전극(21)에 인가하는 고주파 전력에 대하여 하부전극(4)에 인가하는 고주파 전력이 너무 커지지 않도록 할 수 있다. 이것에 의해서, 전원이나 정합기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다.
또한, 도 2에 있어서, P1 W는 상부전극(21)에 대하여 고주파 전력의 설정 레벨이며, P2 W는 하부전극(4)의 고주파 전력의 설정 레벨이다(후술하는 도 3, 도 5, 도 6, 도 7에서도 마찬가지). 이들 P1 W, P2 W는 플라즈마 처리의 종류나, 처리 조건 등에 따라서 적당한 값을 설정할 수 있다. 구체예를 들면, 상부전극(21)에 대한 P1 W는 예컨대 3300 W, 하부전극(4)에 대한 P2 W는 예컨대 3800 W이다.
각 고주파 전력의 상승 타이밍을 제어하는 시간의 최소단위(도 2에 도시한 시간 a)로서는, 예컨대 0.1 초 내지 0.5 초 정도가 바람직하다. 도 2에 있어서는 시간 a(예컨대 0.1 초)마다 고주파 전력을 상승 제어할 수 있다. 이 시간 a는, 고주파 전력의 설정 레벨의 크기나 설정 레벨에 도달하기까지의 시간에 근거하여 적절한 값으로 설정된다.
또한, 각 고주파 전력이 설정 레벨에 도달하기까지의 시간은, 2 초 내지 5 초 정도가 바람직하다. 도 2에서는, 하부전극(4)의 고주파 전력쪽이 먼저 설정 레벨 P2 W에 도달하며, 하부전극(4)으로 고주파 전력의 인가가 시작되고 나서 상부전극(21)의 고주파 전력이 설정 레벨 P1 W에 도달하기까지의 시간은 예컨대 2.5 초이다.
또한, 각 고주파 전력의 상승폭은 동일한 상승폭으로 상승시키는 것이 바람직하지만, 각 단계에서 상승폭이 달라도 무방하다. 예컨대 서서히 상승폭을 크게 해가도 무방하고, 또한 도 3에 도시한 바와 같이 각 고주파 전원의 출력이 설정 레벨 직전의 단계까지 각 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 하고, 그 후 단숨에 설정 레벨까지 상승하도록 제어해도 무방하다. 이 경우, 각 고주파 전원의 출력이 최초의 단계에서 적어도 플라즈마가 점화하는 출력 레벨 이상(예컨대 200 W 이상)이고, 각 설정 레벨의 25% 이하가 되도록 제어하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 도 4에 도시한 바와 같이, 하부전극(4)에 고주파 전력을 인가하는 시간을 0 초로 하고, 최초로 400 W의 고주파 전력을 인가한다. 그 후에는 0.4 초 간격으로 하부전극(4), 상부전극(21)으로의 고주파 전력을 교대로 상승시켜 가고, 설 정 레벨(여기서는 3300 W, 3800 W)직전에서는 1200 W 즉 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 하고, 그 후에는 설정 레벨까지 단숨에 상승시킨다.
이와 같이, 각 전극으로의 고주파 전력을 최초의 단계에서는 적어도 플라즈마가 점화하는 정도의 상승폭으로 상승시키고, 그 후에는 서서히 상승시켜, 설정 레벨 직전에서 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 하고, 그 후에는 설정 레벨까지 단숨에 상승시킴으로써, 플라즈마를 확실하게 점화시키고, 피처리체로의 대미지나 전원이나 정합기로의 부하를 경감시키면서, 설정 레벨까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
다음에, 각 전극으로의 고주파 전력의 인가에 관한 제어 방법의 다른 예에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 5 내지 도 7은 각 전극에 인가하는 고주파 전력의 상승 타이밍의 다른 예를 도시한 도면이다. 도 5 내지 도 7은 각 고주파 전극에 인가하는 고주파 전력을, 설정 레벨까지 연속적으로 상승시키거나, 설정 레벨까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승시키고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승시키는 경우의 예를 도시하고 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상부전극(21)과 하부전극(4)에 동시에 고주파 전력의 인가를 개시하고 나서, 각 전극(21, 4)으로의 고주파 전력이 설정 레벨(P1 W, P2 W)에 도달할 때까지 연속적으로 상승시키도록 해도 무방하다. 이렇게 하여도, 각 고주파 전력이 서서히 상승하기 때문에, 피처리체에 대한 대미지를 보다 경감시킬 수 있음과 동시에, 고주파 전원, 정합기 등에 걸리는 부하를 더욱 경감시킬 수 있다.
또한, 상기의 경우, 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력(고주파 전력)의 비가 항상 일정하거나, 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력(고주파 전력)의 상승시의 기울기가 동일하도록 제어하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서 상부전극(21)에 인가하는 고주파 전력에 대하여 하부전극(4)에 인가하는 고주파 전력이 너무 커지지 않도록 할 수 있다. 이것에 의해서, 전원이나 정합기로의 부하를 보다 경감시킬 수 있다. 또, 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력(고주파 전력)의 비가 항상 일정하거나, 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력(고주파 전력)의 상승시의 기울기가 동일하도록 제어하는 경우, 각 전극으로의 고주파 전력이 설정 레벨(P1 W, P2 W)에 도달하기까지의 시간은 설정 레벨 P1 W, P2 W에 근거하여 결정된다. 따라서, 예컨대 각 전극으로의 고주파 전력이 설정 레벨(P1 W, P2 W)에 도달하기까지의 시간이 같아지는 경우도 있고, 또한 다른 경우도 있다.
상술한 바와 같이 각 고주파 전원(18, 29)로부터의 출력을 연속적으로 상승시키는 과정에서, 그 일부가 단계적으로 상승하도록 해도 좋다. 이 경우, 예컨대 도 6에 도시한 바와 같이, 단계적으로 상승시키는 부분은 플라즈마를 점화하는 최초의 부분인 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 고주파 전력을 인가하는 최초의 단계에서 플라즈마의 점화를 보다 원활하게 할 수 있다.
또, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 고주파 전원(18, 29)의 출력 중 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승함과 더불어, 다른 쪽의 고주파 전원 으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하도록 해도 무방하다. 이 경우, 상부전극(21)에 인가하는 제 1 고주파 전원(29)로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 하부전극(4)에 인가하는 제 2 고주파 전원(18)로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하도록 해도 무방하다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면 특허청구의 범위에 기재된 범주내에서 각종의 변경예 또는 수정예를 생각해낼 수 있는 것은 명확하고, 그것들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
예컨대, 본 실시예에서는 상부전극(21)과 하부전극(4)에 각각 각 전원(29, 18)으로부터 고주파 전력을 인가하는 경우에 대하여 설명했지만, 반드시 이것에 한정되는 것이 아니라, 하부전극(4)에 두 가지의 고주파 전력(예컨대 플라즈마 생성용 고주파 전력과 이온 등의 하전입자 인입용 고주파 전력)을 인가하는 플라즈마 처리 장치에도 적용할 수 있다. 예컨대, 제 1 고주파 전원(29)를 플라즈마 생성용 고주파 전력 공급원으로서 이용하고, 제 2 고주파 전원(18)를 이온 등의 하전입자 인입용 고주파 전력 공급원으로서 이용하도록 해도 무방하다. 이 경우, 제 1 고주파 전원(29)의 주파수를 예컨대 60 MHz 내지 100 MHz, 제 2 고주파 전원(18)의 주파수를 예컨대 2 MHz 내지 3.2 MHz로 설정한다.
또한, 본 실시예에서는 플라즈마 에칭 장치를 예로 들어 설명했지만, 그 외에도 처리실 내로 처리 가스를 도입하고, 상부전극 및 하부전극을 구비하고, 이들 전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원를 구비하여 플라즈마 처리를 하는 각종 장치, 예컨대 플라즈마 CVD 장치, 애싱 장치 등에도 적용하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는 폴리 실리콘에 대한 에칭 처리를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 산화막의 에칭 처리나 포토 레지스트 혹은 텅스텐실리사이드, 몰리브덴실리사이드, 티탄실리사이드 등의 고융점 금속에 대한 에칭 처리에 대해서도 적합하게 적용할 수 있다.
본 발명은 플라즈마 처리 장치 및 그 제어 방법에 적용 가능하다.
본 발명에 의하면, 플라즈마의 발생을 원활하게 실행할 수 있고, 또한 피처리체에 대한 대미지를 한층 더 경감할 수 있음과 동시에, 고주파 전원, 정합기 등에 걸리는 부하를 한층 더 경감할 수 있다.

Claims (24)

  1. 처리실 내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과,
    상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과,
    상기 상부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 고주파 전원와,
    상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 2 고주파 전원과,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키는 출력 제어기를 구비하고,
    상기 출력 제어기는 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과,
    상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과,
    상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원과,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키는 출력 제어기를 구 비하고,
    상기 출력 제어기는 고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는, 상기 각 고주파 전원의 출력이 상기 설정 레벨 직전의 단계까지 상기 각 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는, 상기 각 고주파 전원의 출력이 최초의 단계에서 적어도 플라즈마가 점화하는 출력 레벨 이상이고, 상기 각 설정 레벨의 25% 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는 상기 각 고주파 전원 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 일정할 때에, 다른쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 차이가 항상 일정값 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  7. 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과,
    상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과,
    이들 전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원과,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨에 도달할 때까지 연속적으로 상승시키거나, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승시키고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승시키는 출력 제어기를 구비하는
    플라즈마 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 비가 항상 일정하거나, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 상승시의 기울기가 동일하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승하고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단계적으로 상승시키는 부분은 플라즈마를 점화하는 최초의 부분인
    플라즈마 처리 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 출력 제어기는 상기 각 고주파 전원의 출력 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 다른 쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 상부전극에는 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가됨과 동시에, 상기 하부전극에는 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가되고,
    상기 출력 제어기는 상기 각 고주파 전원의 출력 중, 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치.
  13. 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실 내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 상부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 고주파 전원와, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키고,
    고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  14. 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 상기 하부전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을 각각 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨까지, 적어도 3단계 이상 단계적으로 상승시키고,
    고주파 전력을 설정 레벨까지 단계적으로 상승시키는 과정에 있어서, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력이 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력보다도 먼저 상승하도록 상기 각 고주파 전원의 출력의 상승 타이밍을 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원의 출력이 상기 설정 레벨 직전의 단계까지 상기 각 설정 레벨의 25% 이상 50% 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원의 출력이, 최초의 단계에서 적어도 플라즈마가 점화하는 출력 레벨 이상이며, 상기 각 설정 레벨의 25% 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 일정할 때에, 다른 쪽의 고주파 전원으로부터의 출력이 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  18. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 차이가 항상 일정값 이하가 되도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  19. 처리실내에 배치되며 피처리체가 탑재되는 하부전극과, 상기 처리실내에서 상기 하부전극에 대향하는 위치에 배치되는 상부전극과, 이들 전극에 고주파 전력을 인가하는 제 1 및 제 2 고주파 전원를 구비한 플라즈마 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 피처리체의 처리를 하기 위한 설정 레벨에 도달할 때까지 연속적으로 상승시키거나, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승시키고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승시키는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 비가 항상 일정하거나, 상기 각 고주파 전원으로부터의 출력의 상승시의 기울기가 동일하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원으로부터의 출력을, 상기 설정 레벨에 도달할 때까지 일부 구간에서는 단계적으로 상승하고 나머지 구간에서는 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 단계적으로 상승시키는 부분은 플라즈마를 점화하는 최초의 부분인
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 각 고주파 전원의 출력 중, 한쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 다른 쪽의 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 상부전극에는 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가됨과 동시에, 상기 하부전극에는 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 고주파 전력이 인가되고,
    상기 각 고주파 전원의 출력 중, 상기 제 1 고주파 전원으로부터의 출력은 단계적으로 상승하고, 상기 제 2 고주파 전원으로부터의 출력은 연속적으로 상승하도록 제어하는
    플라즈마 처리 장치의 제어 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7851368B2 (en) * 2005-06-28 2010-12-14 Lam Research Corporation Methods and apparatus for igniting a low pressure plasma
JP4865352B2 (ja) * 2006-02-17 2012-02-01 三菱重工業株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP4801522B2 (ja) * 2006-07-21 2011-10-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ 半導体製造装置及びプラズマ処理方法
JP4905304B2 (ja) * 2007-09-10 2012-03-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体
US8064185B2 (en) * 2008-09-05 2011-11-22 Applied Materials, Inc. Electrostatic chuck electrical balancing circuit repair
JP5141519B2 (ja) * 2008-12-02 2013-02-13 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法
JP5268625B2 (ja) * 2008-12-26 2013-08-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US8466697B2 (en) * 2009-04-28 2013-06-18 Lam Research Corporation Arrangements for detecting discontinuity of flexible connections for current flow and methods thereof
JP5100704B2 (ja) * 2009-04-30 2012-12-19 シャープ株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置
US8501631B2 (en) * 2009-11-19 2013-08-06 Lam Research Corporation Plasma processing system control based on RF voltage
JP5597463B2 (ja) * 2010-07-05 2014-10-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
US10128090B2 (en) 2012-02-22 2018-11-13 Lam Research Corporation RF impedance model based fault detection
US9320126B2 (en) 2012-12-17 2016-04-19 Lam Research Corporation Determining a value of a variable on an RF transmission model
US10157729B2 (en) 2012-02-22 2018-12-18 Lam Research Corporation Soft pulsing
JP5596082B2 (ja) * 2012-06-18 2014-09-24 東京エレクトロン株式会社 基板吸着離脱方法及び基板処理方法
JP6144917B2 (ja) * 2013-01-17 2017-06-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理装置の運転方法
US9594105B2 (en) 2014-01-10 2017-03-14 Lam Research Corporation Cable power loss determination for virtual metrology
JP6195528B2 (ja) * 2014-02-19 2017-09-13 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びその運転方法
US10950421B2 (en) 2014-04-21 2021-03-16 Lam Research Corporation Using modeling for identifying a location of a fault in an RF transmission system for a plasma system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06318552A (ja) 1993-05-10 1994-11-15 Nissin Electric Co Ltd プラズマ処理方法及び装置
US5716534A (en) 1994-12-05 1998-02-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and plasma etching method
US6365060B1 (en) * 1997-08-22 2002-04-02 Tokyo Electron Limited Method for controlling plasma processor
JP4578651B2 (ja) * 1999-09-13 2010-11-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置、プラズマエッチング方法
JP3323190B2 (ja) 2000-04-19 2002-09-09 松下電器産業株式会社 ドライエッチング方法、半導体装置の製造方法及びドライエッチング装置
US6762129B2 (en) 2000-04-19 2004-07-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry etching method, fabrication method for semiconductor device, and dry etching apparatus
JP3565774B2 (ja) * 2000-09-12 2004-09-15 株式会社日立製作所 プラズマ処理装置及び処理方法
US7541283B2 (en) * 2002-08-30 2009-06-02 Tokyo Electron Limited Plasma processing method and plasma processing apparatus

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