KR20040064732A - 고주파 전원 및 그 제어 방법 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에 인가할 수 있는 고주파 전원이 제공된다. 고주파 전원은 방향성 결합기(21)와, 믹서(22)와, 100kHz의 로우패스필터(23)와, 저주파 검파기(24)와, 발진기(25)로 구성된 파워 모니터를 구비하고, 방향성 결합기(21)에 의해서 출력된 변조파 성분 등을 포함하는 주파수 100MHz의 고주파와 발진기(25)에 의해서 발진된 주파수 99.9MHz의 고주파를 믹서(22)에 의해서 가산하고, 그 출력을 로우패스필터(23) 및 저주파 검파기(24)에 의해서 100kHz로 변환하여 검파를 한다.
Description
종래의 반도체 디바이스의 제조 프로세스에서는 비교적 저압의 분위기 내에서 고밀도의 플라즈마를 생성하여 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 “웨이퍼”라고 함)에 에칭을 하는 플라즈마 처리 장치가 사용되고 있다. 예컨대, 평행평판 플라즈마 처리 장치에서는 플라즈마 챔버내에 상부 전극 및 하부 전극으로 이루어지는 한 쌍의 평행평판 전극을 배치하고, 플라즈마 처리용 가스를 해당 챔버내로 도입함과 동시에, 상부 전극 및 하부 전극의 어느 한 쪽에 고주파 전력을 인가하여 전극간에 고주파 전계를 생성하고, 이 고주파 전계에 의해서 플라즈마 처리용 가스의 플라즈마를 생성하여 웨이퍼에 에칭 등의 플라즈마 처리를 하고 있다.
이와 같은 플라즈마 처리 장치는 에칭을 효율적으로 하기 위해서 하부 전극에 플라즈마 생성용 고주파 전력과 플라즈마 중의 이온을 밀어 넣기 위한 바이어스용 고주파 전력을 중첩하여 동시에 인가한다. 구체적으로는 플라즈마 생성용 고주파 전원을 정합 회로(이하, “매칭 박스”라고 함)를 거쳐서 하부 전극에 접속하여 플라즈마 생성용 고주파 전력을 인가함과 동시에, 바이어스용 고주파 전원을 매칭 박스를 거쳐서 하부 전극에 접속하여 바이어스용 고주파 전력을 인가하고, 두 개의 고주파 전력을 중첩시킨다. 플라즈마 생성용 고주파 전력은 플라즈마 생성 효율을 고려하여 100MHz의 주파수로 설정되어 있는 한편, 바이어스용 고주파 전력은 3.2MHz의 주파수로 설정되어 있다.
도 6은 종래의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 입출력의 변조파 스펙트럼을 도시하는 도면으로, 도 6A는 입사파, 도 6B는 반사파이다.
도 6A 및 도 6B에 있어서, 상기 플라즈마 처리 장치에서는 플라즈마를 생성할 때에 주 주파수인 100MHz, 3.2MHz 각각에 대응하는 고조파 성분이나 변조파 성분이 발생하고, 이들 고조파 성분이나 변조파 성분이 입사파(Pf)의 주 주파수 근방에 나타남과 동시에, 반사파(Pr)의 주 주파수 근방에도 나타나고, 매칭 박스나 고주파 전원에 오동작 등을 일으키고 있다. 그 때문에, 고주파 전원은 입사파 및 반사파를 검출하여 고주파 전력을 제어하는 파워 모니터를 구비하고 있다.
도 7은 종래의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 파워 모니터의 내부 구성을 도시하는 개략도이다.
도 7에 있어서, 파워 모니터는 방향성 결합기(300)와, LC 회로로 이루어지는 밴드패스필터(310)와, 고주파 검파기(320)를 구비하고, 밴드패스필터(310) 및 고주파 검파기(320)로 구성되는 검파 회로에 의해서 상술한 고조파 성분이나 변조파 성분을 제거하고 있다.
그러나, 상기 종래의 검파 회로를 구비하는 고주파 전원에서는 입사파인 플라즈마 생성용 고주파 전력과 바이어스용 고주파 전력과의 주파수의 차이가 커지면, 반사파에 포함되는 주 주파수 성분의 주파수와 변조파 성분 등의 주파수와의 차이가 작아지고, LC 회로로 구성된 밴드배스필터에 의해서 변조파 성분 등의 감쇠를 충분히 하지 않고, 그 결과 변조파 성분 등을 반사파로 간주해 버려, 고주파 전원이 오동작을 일으킬 우려가 있었다.
또한, 변조파 성분 등의 감쇠를 충분히 실행할 수 없으면, 플라즈마 생성시에 적정한 고주파 전력을 인가하는 것이 곤란했다.
또한, 상기 종래의 플라즈마 처리 장치에서는 고주파 전원으로부터 플라즈마 챔버로 출력된 입사파(입사 전력 : Pf)에 의해서 발생한 반사파(반사 전력 : Pr)가 플라즈마 생성시의 부하 임피던스의 변동에 의해서 플라즈마 챔버로부터 되돌아오기 때문에, 해당 반사파로부터 고주파 전원을 보호하기 위해서, 예컨대 반사파를 검출하여 입사파를 저하시키는 방법이나 고주파 전원과 플라즈마 챔버 사이에 반사파를 제거하기 위한 서큘레이터를 삽입하는 방법 등이 채용되고 있다. 특히, 플라즈마 생성용 고주파 전원에는 플라즈마 생성시의 착화 마진을 확보하기 위해서 고주파 전원과 플라즈마 챔버 사이에 서큘레이터를 삽입하는 방법이 유효하다.
도 8은 종래의 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 8에서 플라즈마 처리 장치(200)는 웨이퍼를 수용하는 플라즈마 챔버(221)와, 상술한 반사파를 가장 적게 하도록 플라즈마 챔버(221)측의 입력 임피던스를 고주파 전원(226)측의 출력 임피던스에 맞추기 위한 정합 회로로 이루어지는 매칭 박스(222)와, 입사파 및 반사파를 검출하여 플라즈마 챔버(221)로 공급하는 고주파 전력의 제어를 하는 파워 모니터(223)와, 자성체로 이루어지는 서큘레이터(224)와, 종단 저항인 더미로드(225)와, 플라즈마 생성용 고주파 전원(226)을 구비한다.
고주파 전원(226)은 파워 모니터(223)와 동일한 기능을 구비하는 파워 모니터(227)와, 전력을 합성하여 출력하는 복수의 전력 합성기(228 내지 234)를 구비하고, 예컨대 입사파로서 100MHz, 3kW의 플라즈마 생성용 고주파 전력을 출력한다.
서큘레이터(224)는 고주파 전원(226)측으로부터 출력된 입사파(Pf)를 플라즈마 챔버(221)측으로 출력하는(Pf') 한편, 플라즈마 챔버(221)측으로부터 되돌아오는 반사파(Pr)를 더미로드(225)로 출력한다. 더미로드(225)는 서큘레이터(224)로부터 출력된 반사파를 소비한다.
플라즈마 처리 장치(200)에서는 플라즈마 생성시의 부하 임피던스의 변동에 의해서 플라즈마 챔버(221)로부터 발생한 반사파가 직접 고주파 전원(226)으로 되돌아오는 것을 서큘레이터(224)에 의해서 방지하여 반사파로부터 고주파 전원(226)을 보호하고 있다.
그러나, 상기 종래의 플라즈마 처리 장치(200)에서는 고주파 전원(226)의 외부에 대전력용 서큘레이터(224) 및 더미로드(225)를 배치하므로, 그것들에 대응하는 장치용 공간을 넓게 채용할 필요가 있었다.
또한, 서큘레이터(224)는 자성체로 이루어지기 때문에, 고주파 전원(226)으로부터의 입사파(Pf)가 서큘레이터(224)를 통과하면 자기 손실 등에 의해서 약간 감쇠(ΔPf=Pf-Pf')하고, 그 결과 플라즈마 챔버(221)측으로 입력하는 입사파를 높은 정밀도로 제어하기 위해서, 매칭 박스(222)의 전단에 파워 모니터(223)를 설치할 필요가 있었다.
본 발명은 고주파 전원 및 그 제어 방법, 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것으로, 특히 반도체 웨이퍼에 대하여 플라즈마 처리를 실행하는 고주파 전원 및 그 제어 방법, 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고주파 전원을 구비하는 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도,
도 2는 도 1에 있어서의 파워 모니터(8)의 내부 구성을 도시한 개략도,
도 3은 도 2의 파워 모니터(8)에 있어서의 검파(비트 다운식)와 도 7에 있어서의 종래의 검파(필터식)의 주파수 특성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고주파 전원을 포함하는 플라즈마 처리 장치의 개략구성을 도시하는 블럭도,
도 5는 도 4에 있어서의 전력 합성기(107 내지 112)의 전력 합성 방법을 설명하는 데 이용하는 도면,
도 6은 종래의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 입출력의 변조파 스펙트럼을 도시한 도면으로, 도 6A는 입사파, 도 6B는 반사파,
도 7은 종래의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 파워 모니터의 내부구성을 도시한 개략도,
도 8은 종래의 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 블럭도.
본 발명의 제 1 목적은 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에 인가할 수 있는 고주파 전원 및 그 제어 방법, 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제 2 목적은 플라즈마 처리 장치에 있어서의 장치용 공간을 삭감함과 동시에, 장치의 전체 구성을 간략화하고, 입사파의 손실을 방지할 수 있는 고주파 전원 및 그 제어 방법, 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력을 소정의 주파수의 저주파 전력으로 변환하고, 해당 저주파 전력에 근거하여 검파를 하는 것을 특징으로 하는 고주파 전원이 제공된다.
또한, 제 1 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파 전력을 출력하는 고주파 전력 출력 수단과, 상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 수단과, 상기 고주파 전력 출력 수단에 의해서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 수단에 의해서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력중 상기 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 상기 검파 수단은 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력중 소정의 고주파분을 감쇠하는 고주파 감쇠 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 상기 소정의 주파수는 10Hz 내지 500kHz의 범위에 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원의 제어 방법에 있어서, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파 전력을 출력하는 고주파 전력 출력 공정과, 상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 공정과, 상기 고주파 전력 출력 공정에서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 공정에서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산 공정과, 상기 승산 공정에서 승산된 고주파 전력중 소정의 고주파만큼을 감쇠하는 고주파 감쇠 공정과, 상기 고주파 감쇠 공정에서 감쇠된 고주파 전력 중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 전원의 제어 방법이 제공된다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하는 전력 합성 수단과, 상기 전력 합성 수단에 의해서 합성된 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단에 의해서 제어된 고주파 전력을 입사 전력으로서 플라즈마 처리 장치로 공급하는 고주파 전원에 있어서, 상기 전력 합성 수단은 상기 플라즈마 처리 장치로 공급된 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하는 분기 수단과, 상기 분기 수단에 의해서 분기된 반사 전력을 소비하는 소비 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 전원이 제공된다.
또한, 제 3 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 상기 분기 수단은 페라이트로 이루어지는 적어도 2개의 서큘레이터가 상기 제어 수단에 대하여 병렬로 접속되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 제 3 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 상기 소비 수단은 상기 서큘레이터 각각에 접속된 저항으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 제 3 실시예에 따른 고주파 전원에 있어서, 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하고, 상기 전력 합성 수단으로 공급하는 다른 전력 합성 수단을 복수 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 4 실시예에 의하면, 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파분을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 제 1 주파수를 주 주파수로 하는 고주파분으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파분을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 발진하는 발진 수단과, 상기 제 1 주파수를 주 주파수로 하는 고주파분 및 상기 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단으로부터의 출력을 제 3 주파수로 이루어지는 고주파분으로 변환하여 검파를 하는 검파 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 고주파 전원이 제공된다.
상기 제 1 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 5 실시예에 의하면, 피 처리 기판이 수용되는 챔버와, 상기 챔버로 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원을 구비하고, 상기 고주파 전력에 의해서 상기 챔버내에 플라즈마를 생성하여 상기 피 처리 기판에 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 고주파 전원은 상기 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파 전력을 출력하는 고주파 전력 출력 수단과, 상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 수단과, 상기 고주파 전력 출력 수단에의해서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 수단에 의해서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력중 소정의 고주파분을 감쇠하는 고주파 감쇠 수단과, 상기 고주파 감쇠 수단에 의해서 감쇠된 고주파 전력중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 수단과, 상기 고주파 전력을 상기 소정의 주파수의 저주파 전력으로 변환하고, 해당 저주파 전력에 근거하여 상기 고조파 성분 및 상기 변조파 성분을 제거하고, 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
상기 제 2 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제 6 실시예에 의하면, 피 처리 기판이 수용되는 챔버와, 상기 챔버로 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원을 구비하고, 상기 고주파 전력에 의해서 상기 챔버내에 플라즈마를 생성하여 상기 피 처리 기판에 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 고주파 전원은 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하는 전력 합성 수단과, 상기 전력 합성 수단에 의해서 합성된 고주파 전력을 제어하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해서 제어된 고주파 전력을 입사 전력으로서 공급하는 공급 수단과, 상기 플라즈마 처리 장치에 공급된 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하는 분기 수단과, 상기 분기 수단에 의해서 분기된 반사 전력을 소비하는 소비 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고주파 전원을 구비하는 플라즈마 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 1에 있어서, 플라즈마 처리 장치(1)는 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 “웨이퍼”라고 함) 등의 피 처리 기판을 수용하는 플라즈마 챔버(2)와, 플라즈마 챔버(2)내의 도시하지 않은 전극에 접속된 제 1 매칭 박스(3)와, 제 1 매칭 박스(3)에 접속된 제 1 고주파 전원(4)과, 플라즈마 챔버(2)내의 전극에 로우패스필터(7)를 거쳐서 접속된 제 2 매칭 박스(5)와, 제 2 매칭 박스(5)에 접속된 제 2 고주파 전원(6)으로 구성된다.
또한, 플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마 챔버(2)내를 소정의 감압 상태로 유지하는 배기 장치(도시하지 않음)와, 플라즈마 챔버(2)내에 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 처리용 가스를 도입하는 플라즈마 처리용 가스 도입 장치(도시하지 않음)를 구비한다.
플라즈마 처리 장치(1)는 플라즈마 챔버(2)내에 마주보도록 상부 전극(제 1 전극) 및 하부 전극(제 2 전극)으로 이루어지는 한 쌍의 평행평판 전극(도시하지 않음)을 배치하여 플라즈마 처리용 가스를 도입함과 동시에, 상부 전극 및 하부 전극 중 어느 한쪽에 고주파 전력을 인가하여 전극사이에 고주파 전계를 형성하고, 이 고주파 전계에 의해서 플라즈마 처리용 가스를 플라즈마화하여 피 처리 기판인 웨이퍼에 에칭 등의 플라즈마 처리를 한다.
제 1 고주파 전원(4)은 플라즈마 챔버(2)로 진행하는 입사파(입사 전력 : Pf) 및 플라즈마 생성시의 부하 임피던스의 변동에 의해서 플라즈마 챔버(2)로부터 되돌아오는 반사파(반사 전력 : Pr)를 검출하여 고주파 전력을 제어하는 파워 모니터(8)와, 100MHz의 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원(10)을 구비한다.제 1 고주파 전원(4)은 고주파 전력 발생원(10)으로부터 발생한 고주파 전력을 파워 모니터(8)에 의해서 제어하여 100MHz의 플라즈마 생성용 고주파 전력으로서 제 1 매칭 박스(3)로 출력한다.
제 1 매칭 박스(3)는 100MHz의 고주파 전력을 검파하는 RF 센서(도시하지 않음)와, 가변 콘덴서 및 코일 등으로 이루어지는 LC 회로(도시하지 않음)를 구비한다. 제 1 매칭 박스(3)는 플라즈마 챔버(2)로부터 되돌아오는 반사파를 가장 적게 하도록 플라즈마 챔버(2)측의 부하 임피던스를 제 1 고주파 전원(4)측의 전원 임피던스로 맞추기 위한 정합 회로로 이루어진다. 특히, 제 1 매칭 박스(3)의 입력측으로부터 본 부하 임피던스와 제 1 고주파 전원(4)의 출력측으로부터 본 임피던스가 동일한 (50Ω)가 되도록 설정되어 있다.
제 2 고주파 전원(6)은 상술한 입사파와 반사파를 검출하여 고주파 전력을 제어하는 파워 모니터(9)와, 고주파 전력 발생원(10)이 발생하는 고주파 전력의 주파수와 다른 3.2MHz의 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원(11)을 구비한다. 제 2 고주파 전원(6)은 고주파 전력 발생원(11)으로부터 발생한 고주파 전력을 파워 모니터(9)에 의해서 제어하여 3.2MHz의 바이어스용 고주파 전력으로서 제 2 매칭 박스(5)로 출력한다.
제 2 매칭 박스(5)는 3.2MHz의 고주파 전력을 검파하는 RF 센서(도시하지 않음)와, 가변 콘덴서 및 코일 등으로 이루어지는 LC 회로(도시하지 않음)를 구비한다. 제 2 매칭 박스(5)는 플라즈마 챔버(2)로부터 되돌아오는 반사파를 가장 적게 하도록 플라즈마 챔버(2)측의 부하 임피던스를 제 2 고주파 전원(6)측의 전원 임피던스에 맞추기 위한 정합 회로로 이루어진다. 로우패스필터(7)는 반사파로서 플라즈마 챔버(2)로부터 되돌아오는 주 주파수 100MHz의 고주파 전력으로부터 제 2 매칭 박스(5) 및 제 2 고주파 전원(6)을 보호하고, 해당 반사파를 감쇠시키는 것이다.
플라즈마 처리시에는 제 1 고주파 전원(4)으로부터 출력된 플라즈마 생성용고주파 전력과, 제 2 고주파 전원(6)으로부터 출력되고, 플라즈마 방전중인 이온을 끌어 내기 위한 바이어스용 고주파 전력을 중첩한 것을 플라즈마 챔버(2)내의 하부 전극(도시하지 않음)에 인가한다.
도 2는 도 1에 있어서의 파워 모니터(8)의 내부구성을 도시한 개략도이다.
도 2에 있어서, 파워 모니터(8)는 방향성 결합기(21)와, 2 입력 1 출력의 승산기(DBM : 더블 밸런스드 믹서)인 믹서(22)와, 100kHz의 로우패스필터(23)와, 저주파 검파기(24)와, 소정의 주파수를 발진하는 발진기(25)를 구비한다. 이 파워 모니터(8)는 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 검파를 함과 동시에, 플라즈마 생성시에 소정의 주파수의 고주파 전력을 플라즈마 챔버(2)에 인가하는 제어 장치이다.
방향성 결합기(21)는 입력된 고주파 전력으로부터 주 주파수가 100MHz인 고주파 전력(고주파분)을 출력하여 믹서(22)로 입력함과 동시에, 플라즈마 챔버(2)로부터의 반사파 등이 고주파 전력 발생원(10, 11)등으로 입사되는 것을 방지한다. 발진기(25)는 증폭기(도시하지 않음)나 2배의 주파수 체배기(도시하지 않음), 49.95MHz의 수정 발진기(도시하지 않음) 등을 구비하고, 믹서(22)에 99.9MHz의 고주파 전력(고주파분)을 입력한다. 믹서(22)는 방향성 결합기(21)에 의해서 출력된 고주파 전력과 발진기(25)에 의해서 입력된 고주파 전력을 승산하여 주파수 혼합을 한다. 로우패스필터(23)는 믹서(22)로부터의 출력 중 고주파분을 감쇠한다. 저주파 검파기(24)는 증폭기(도시하지 않음)나 100kHz의 이상 검파기(도시하지 않음) 등을 구비하고, 로우패스필터(23)로부터의 출력 중 100kHz의 저주파 전력(저주파분)을 검파하여 DC출력(검파 출력)으로 한다. 도 2의 파워 모니터(8)에 있어서의 검파(비트 다운식)와 도 7에 있어서의 종래의 검파(필터식)의 주파수 특성을 도 3에 도시한다.
다음에, 파워 모니터(8)의 동작에 대하여 설명한다.
예컨대, 플라즈마 챔버(2)내의 플라즈마 부하의 변조에 의해서 생성된 ±3.2MHz의 사이드 밴드 성분을 포함한 주 주파수 100MHz의 고주파 전력은 방향성 결합기(21)를 거쳐서 믹서(22)로 입력된다. 한편, 발진기(25)로부터의 99.9MHz의 고주파 전력이 믹서(22)로 입력된다. 믹서(22)는 이들 입력된 고주파 전력을 승산하고, 그 결과 199.9±3.2MHz, 0.1+3.2MHz 등의 주파수 성분을 포함하는 고주파 전력을 로우패스필터(23)로 출력한다.
믹서(22)로부터의 출력 중 주파수가 199.9±3.2MHz 나 3.2MHz의 고주파분이 로우패스필터(23)에 의해서 감쇠·제거되어, 저주파 검파기(24)로 출력된다. 저주파 검파기(24)는 로우패스필터(23)로부터의 출력인 주파수 100kHz(0.1MHz)의 저주파 전력을 DC 출력으로서 오차 증폭 회로(도시하지 않음)로 출력한다. 이 오차 증폭 회로에서는 저주파 검출기(24)로부터의 직류 전압(DC)과 출력을 설정하기 위한기준 전압을 비교하고, 이 비교 결과에 따라 고주파 증폭기(도시하지 않음)에 비교 전압을 부여하고, 출력의 제어를 한다. 이것에 의해서, 플라즈마 생성시에 발생한 고주파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 제 1 고주파 전원(4)의 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치(1)에 인가할 수 있다.
고주파 전력에 있어서의 주 주파수 100MHz의 고주파 전력에 대하여 발진기(25)에 의해서 발진된 99.9MHz의 고주파 전력을 선택함으로써 플라즈마 챔버(2)내의 플라즈마 부하의 변조에 의해서 생성된 고주파 전력에 포함되는 사이드 밴드 성분이 로우패스필터(23)의 컷오프 주파수로부터 충분히 떨어진 주파수가 되기 때문에, 로우패스필터(23)가 간단한 구성이더라도 사이드 밴드 성분을 충분히 제거하는 것이 가능하다. 또한, 변조파 성분의 주파수가 주 주파수에 가까운 경우이더라도 로우패스필터(23)의 컷오프 주파수를 변조 주파수에 대하여 충분히 낮은 값으로 선택함으로써 변조파 성분을 제거할 수 있다.
상기 제 1 실시예에 의하면, 방향성 결합기(21)에 의해서 출력된 변조파 성분 등을 포함하는 주 주파수 100MHz의 고주파 전력과 발진기(25)에 의해서 발진된 주파수 99.9MHz의 고주파 전력을 믹서(22)에 의해서 가산하고, 그 출력을 로우패스필터(23) 및 저주파 검파기(24)에 의해서 100kHz로 변환하여 검파를 하기 때문에, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 제 1 고주파 전원(4)의 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 챔버(2)에 인가할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시예에 있어서의 파워 모니터(8)는 고주파 전력에 있어서의 100MHz의 주 주파수를 100kHz로 변환하여 검파를 했지만, 그것에 한정되지 않고, 100MHz 이외, 예컨대 70MHz 이상의 주 주파수를 100kHz로 변환하여 검파를 하도록 해도 좋다. 또한, 검파를 하는 주파수를 100kHz 이외의 주파수, 예컨대 10Hz 내지 500kHz의 범위의 주파수로 해도 좋고, 또한 제어 루프로서의 충분히 빠른 응답 속도를 얻고 싶은 경우에는 15Hz 내지 500kHz 정도의 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 실시예에 있어서의 제 1 매칭 박스(3) 및 제 2 매칭 박스(5)에 있어서의 정합 회로는 가변 콘덴서 및 코일로 구성되어 있지만, 예컨대 70MHz 이상의 고주파 전력을 인가하는 경우에는 일본 특허 공개 공보2001-118700호에 개시된 정합기를 사용하여 구성해도 좋다.
또한, 파워 모니터(8)는 제 1 고주파 전원(4)내에 내장되어 있지만, 제 1 고주파 전원(4) 대신에 제 1 매칭 박스(5)에 내장되도록 해도 좋고, 그 경우 검파 회로 대신에 위상 검출 회로나 연산 회로를 이용하여, RF 센서로서 사용하도록 해도 좋다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고주파 전원을 포함하는 플라즈마 처리 장치의 개략 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 4에 있어서, 플라즈마 처리 장치(100)는 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 “웨이퍼”라고 함)를 수용하는 플라즈마 챔버(102)와, 플라즈마 챔버(102)에 접속된 매칭 박스(103)와, 플라즈마 생성용 고주파 전원(104)을 구비한다.
또한, 플라즈마 처리 장치(100)는 플라즈마 챔버(102)내를 소정(15)의 감압 상태로 유지하는 배기 장치(도시하지 않음)와, 해당 플라즈마 챔버(102)내에 플라즈마를 생성하기 위한 플라즈마 처리용 가스를 도입하는 플라즈마 처리용 가스 도입 장치(도시하지 않음)를 구비한다.
플라즈마 처리 장치(100)는 플라즈마 챔버(102)내에 마주보도록 상부 전극(제 1 전극) 및 하부 전극(제 2 전극)으로 이루어지는 한 쌍의 평행평판 전극(도시하지 않음)을 배치하여 플라즈마 처리용 가스를 도입함과 동시에, 상부 전극 및 하부 전극 중 어느 한쪽에 고주파 전원(104)에 의해서 고주파 전력을 인가하여 전극사이에 고주파 전계를 형성하고, 이 고주파 전계에 의해서 플라즈마 처리용 가스를 플라즈마화하여 피 처리 기판인 웨이퍼에 에칭 등의 플라즈마 처리를 한다.
매칭 박스(103)는 가변 콘덴서 및 코일 등으로 이루어지는 LC 회로(도시하지 않음)를 구비하고, 플라즈마 챔버(102)측의 입력 임피던스를 고주파 전원(104)측의 출력 임피던스에 맞추기 위한 정합 회로로 이루어진다. 특히, 매칭 박스(103)의 입력측을 본 임피던스와 고주파 전원(104)의 출력측을 본 임피던스가 동일한 (50Ω)가 되도록 설정되어 있다.
고주파 전원(104)은 플라즈마 챔버(102)로 진행하는 입사파(입사 전력 : Pf) 및 플라즈마 생성시의 부하 임피던스의 변동에 의해서 플라즈마 챔버(102)로부터 되돌아오는 반사파(반사 전력 : Pr)를 검출하여 고주파 전력을 제어하는 파워 모니터(105)와, 전력을 합성하는 복수의 전력 합성기(106 내지 112)를 구비한다. 고주파 전원(104)은 입사파로서 100MHz, 3kW의 플라즈마 생성용 고주파 전력을 출력한다.
일반적으로, 고주파 전원으로 큰 전력을 얻기 위해서는, 하나의 증폭 소자의 출력이 200 내지 300W 정도로 한정되어 있기 때문에 전력 합성이 필요해진다. 특히, 100MHz, 3kW의 고주파 전력을 출력하는 경우는 도시한 수에 한정되지 않고, 복수의 전력 합성기(106 내지 112)를 복수단 접속하여 전력 합성을 한다.
전력 합성기(107 내지 112)는 윌킨슨형 합성기로 이루어진다. 전력 합성기(106)는 다른 전력 합성기(107 내지 112)와 달리, 페라이트(자성체)로 이루어지는 서큘레이터(113, 114)와, 종단 저항인 더미로드(115, 116)로 구성된다. 전력 합성기(106)는 서큘레이터(113, 114)를 도시와 같이 파워 모니터(105)에 대하여 병렬로 접속함으로써 전력 합성기로서 기능하고, 전력 합성기(107)로부터의 출력과 전력 합성기(108)로부터의 출력을 합성하여 출력한다.
도 5는 도 4에 있어서의 전력 합성기(107 내지 112)의 전력 합성 방법을 설명하는 데 이용하는 도면이다. 본 전력 합성 방법은 일반적으로 1/4파장(1/4λ)의 동축 케이블에 의한 임피던스 변환을 응용한 윌킨슨형 합성·분배 방식이라고 불리고 있다.
도 5에 있어서, 참조부호(30, 31)는 1/4λ에서 임피던스가 70Ω인 동축 케이블이다. 참조부호(Rx)는 P1 내지 P2간의 고립을 유지하기 위해서 배치된 저항분이다. 도시와 같이, 전력 합성기(107 내지 112)를 접속함으로써 전력을 합성할 수 있다.
도 4로 되돌아가, 서큘레이터(113, 114)는 전력 합성기(107, 108)로부터 입력된 각 고주파 전력을 합성하여 입사파로서 파워 모니터(105)로 출력하는 한편, 플라즈마 챔버(102)로부터 파워 모니터(105)를 거쳐서 되돌아오는 반사파를 페라이트의 자기공명현상을 이용하여 더미로드(115, 116)로 각각 출력한다. 더미로드(115, 116)로 출력된 반사파는 더미로드(115, 116)내의 각 저항분에 의해서 소비된다.
이와 같이, 플라즈마 생성시의 부하 임피던스 변동에 의해서 플라즈마 챔버(102)로부터 발생한 반사파를 서큘레이터(113, 114)를 거쳐서 더미로드(115, 116)에 의해서 소비시킴으로써 반사파로부터 최종단인 고주파 전원(104)을 보호함과 동시에, 플라즈마 챔버(102)에 대하여 안정적인 에너지를 공급할 수 있다.
서큘레이터(113, 114)가 고주파 전원(104)의 외부에 있는 경우는 고주파 전원(104)의 출력이 부하인 플라즈마 챔버(102)의 상태에 관계없이 일정 출력으로 되기 때문에, 입사파의 제어에 있어서는 매칭 박스(103)의 입력측에 파워 모니터(105)를 마련하여 고주파 전원(104) 본체와의 파워 피드백을 해야한다. 본 실시예에서는 서큘레이터(113, 114)에 의한 전력 합성에 의해서 고주파 전원(104) 내부에서 입사파의 처리를 할 수 있어, 장치 전체의 구성이 심플해 진다.
상기 제 2 실시예에 의하면, 고주파 전원(104)내의 전력 합성기(106)에 구비되는 페라이트로 이루어지는 서큘레이터(113, 114)에 의해서 플라즈마 챔버(102)측으로부터의 반사파를 분기하여 더미로드(115, 116)로 출력하고, 해당 더미로드(115, 116)에 의해서 반사파를 소비하기 때문에, 플라즈마 처리 장치에 있어서의 장치용 공간을 삭감함과 동시에, 장치의 전체 구성을 간략화하여, 입사파의손실을 방지할 수 있다.
또한, 전력 합성기(106)내에서는 2개의 서큘레이터(113, 114)를 파워 모니터(105)에 대하여 병렬로 접속하고 있기 때문에, 전력 합성기를 이용하지 않고 2개의 고주파 전력을 합성하여 출력할 수 있다. 또한, 서큘레이터(113, 114)에 접속된 더미로드(115, 116)를 고주파 전원(104)의 전력 증폭부(도시하지 않음)의 냉각 장치내에 장착할 수 있기 때문에, 장치용 공간을 삭감할 수 있다.
상기 제 2 실시예에서는 서큘레이터(113, 114)를 별도로 설치하고 있지만 일체로 해도 좋다.
상기 제 1 및 제 2 실시예에서는 평행평판 플라즈마 처리 장치(1)에 대하여 설명했지만, 예컨대 마이크로파 플라즈마 처리 장치, ECR(electron coupling resonance) 플라즈마 처리 장치 등의 여러 가지의 플라즈마 소스를 갖는 플라즈마 처리 장치에 적응하는 것이 가능하고, 피 처리 기판도 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 유리 기판 등 여러가지의 피 처리 기판에 대하여 적용하는 것이 가능하다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고주파 전원에 의하면, 제어 수단은 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력을 소정의 주파수의 저주파 전력으로 변환하고, 해당 저주파 전력에 근거하여 검파를 하기 때문에, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에인가할 수 있다.
또한, 고주파 전력으로부터 출력된 제 1 고주파 전력 및 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 승산하고, 승산된 고주파 전력 중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하므로, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거할 수 있다.
또한, 소정의 주파수는 10Hz 내지 500kHz의 범위에 있기 때문에, 간단한 필터에 의해서 고조파 성분이나 변조파 성분을 제거할 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 제어 방법에 의하면, 고주파 전력으로부터 출력된 제 1 고주파 전력 및 제 1 고주파 전력의 주파수와 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 승산하고, 승산된 고주파 전력 중 소정의 고주파분을 감쇠하고, 감쇠된 고주파 전력 중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하므로, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에 인가할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 고주파 전원에 의하면, 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하는 전력 합성 수단에 있어서, 분기 수단이 플라즈마 처리 장치로 공급된 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하고, 소비 수단이 분기된 반사 전력을 소비하므로, 플라즈마 처리 장치에 있어서의 장치용 스페이스를 삭감함과 동시에, 장치의 구성을 간략화하고, 입사파의 손실을 방지할 수 있다.
또한, 분기 수단은 페라이트로 이루어지는 적어도 2개의 서큘레이터가 제어 수단에 대하여 병렬로 접속되어 이루어지기 때문에, 전력 합성기를 이용하지 않고2개의 고주파 전력을 합성하여 출력할 수 있다.
또한, 소비 수단은 상기 서큘레이터에 각각 접속된 저항으로 이루어지므로, 고주파 전원 내의 전력 증폭부의 냉각 장치내에 장착하여 사용할 수 있어, 장치용 스페이스를 삭감할 수 있다.
또한, 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하여, 상기 전력 합성 수단에 공급하는 다른 전력 합성 수단을 복수 구비하기 때문에, 소망하는 고주파 전력을 출력할 수 있다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 고주파 전원에 의하면, 제어 수단은 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 발진하고, 제 1 주파수를 주 주파수로 하는 고주파분 및 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 승산하고, 승산된 출력을 제 3 주파수로 이루어지는 고주파분으로 변환하여 검파를 하기 때문에, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에 인가할 수 있다.
본 발명의 제 5 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 의하면, 고주파 전원은 고주파 전력의 주파수를 소정의 주파수로 변환한 뒤, 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 검파를 하기 때문에, 플라즈마 생성시에 발생하는 고조파 성분이나 변조파 성분을 높은 정밀도로 제거하여 오동작을 방지함과 동시에, 적정한 고주파 전력을 플라즈마 처리 장치에 인가할 수 있다.
본 발명의 제 6 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 의하면, 고주파 전원은적어도 2개의 고주파 전력을 합성하고, 합성된 고주파 전력을 제어하여, 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하고, 분기된 반사 전력을 소비하기 때문에, 플라즈마 처리 장치에 있어서의 장치용 공간을 삭감함과 동시에, 장치의 구성을 간략화하여, 입사파의 손실을 방지할 수 있다.
Claims (14)
- 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원에 있어서,상기 제어 수단은 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력을 소정의 주파수의 저주파 전력으로 변환하고, 해당 저주파 전력에 근거하여 검파를 하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 1 항에 있어서,상기 제어 수단은 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파 전력을 출력하는 고주파 전력 출력 수단과, 상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 수단과, 상기 고주파 전력 출력 수단에 의해서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 수단에 의해서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력중 상기 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 검파 수단은 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력중 소정의 고주파분을 감쇠하는 고주파 감쇠 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 1 항에 있어서,상기 소정의 주파수는 10Hz 내지 500kHz의 범위에 있는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 3 항에 있어서,상기 소정의 주파수는 10Hz 내지 500kHz의 범위에 있는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원의 제어 방법에 있어서,상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파전력을 출력하는 고주파 전력 출력 공정과,상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 공정과,상기 고주파 전력 출력 공정에서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 공정에서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산공정과,상기 승산공정에서 승산된 고주파 전력중 소정의 고주파분을 감쇠하는 고주파 감쇠 공정과,상기 고주파 감쇠 공정에서 감쇠된 고주파 전력중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원의 제어 방법.
- 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하는 전력 합성 수단과, 상기 전력 합성 수단에 의해서 합성된 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단에 의해서 제어된 고주파 전력을 입사 전력으로 하여 플라즈마 처리 장치로 공급하는 고주파 전원에 있어서,상기 전력 합성 수단은 상기 플라즈마 처리 장치로 공급된 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하는 분기 수단과, 상기 분기 수단에 의해서 분기된 반사 전력을 소비하는 소비 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 7 항에 있어서,상기 분기 수단은 페라이트로 이루어지는 적어도 2개의 서큘레이터가 상기 제어 수단에 대하여 병렬로 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,상기 소비 수단은 상기 서큘레이터 각각에 접속된 저항으로 이루어지는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 7 항에 있어서,적어도 2개의 고주파 전력을 합성하고, 상기 전력 합성 수단으로 공급하는 다른 전력 합성 수단을 복수 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 제 9 항에 있어서,적어도 2개의 고주파 전력을 합성하여, 상기 전력 합성 수단으로 공급하는 다른 전력 합성 수단을 복수 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 플라즈마 처리 장치의 챔버내에 플라즈마를 생성하기 위한 고주파분을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 제 1 주파수를 주 주파수로 하는 고주파분으로부터 상기 플라즈마의 생성시에 발생하는 고조파 성분 및 변조파 성분을 제거하여 상기 고주파분을 제어하는 제어 수단을 구비하는 고주파 전원에 있어서,상기 제어 수단은 상기 제 1 주파수와 다른 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 발진하는 발진 수단과, 상기 제 1 주파수를 주 주파수로 하는 고주파분 및 상기 제 2 주파수로 이루어지는 고주파분을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단으로부터의 출력을 제 3 주파수로 이루어지는 고주파분으로 변환하여 검파를 하는 검파 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는고주파 전원.
- 피 처리 기판이 수용되는 챔버와, 상기 챔버에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원을 구비하고, 상기 고주파 전력에 의해서 상기 챔버내에 플라즈마를 생성하여 상기 피 처리 기판에 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,상기 고주파 전원은 상기 플라즈마를 생성하기 위한 고주파 전력을 발생하는 고주파 전력 발생원과, 상기 고주파 전력 발생원으로부터 발생한 고주파 전력으로부터 제 1 고주파 전력을 출력하는 고주파 전력 출력 수단과, 상기 출력된 제 1 고주파 전력과 다른 주파수의 제 2 고주파 전력을 발진하는 발진 수단과, 상기 고주파 전력 출력 수단에 의해서 출력된 제 1 고주파 전력 및 상기 발진 수단에 의해서 발진된 제 2 고주파 전력을 승산하는 승산 수단과, 상기 승산 수단에 의해서 승산된 고주파 전력 중 소정의 고주파분을 감쇠하는 고주파 감쇠 수단과, 상기 고주파 감쇠 수단에 의해서 감쇠된 고주파 전력중 소정의 주파수의 저주파 전력을 검파하는 검파 수단과, 상기 고주파 전력을 상기 소정의 주파수의 저주파 전력으로 변환하고, 해당 저주파 전력에 근거하여 상기 고조파 성분 및 상기 변조파 성분을 제거하고, 상기 고주파 전력을 제어하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는플라즈마 처리 장치.
- 피 처리 기판이 수용되는 챔버와, 상기 챔버에 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원을 구비하고, 상기 고주파 전력에 의해서 상기 챔버내에 플라즈마를 생성하여 상기 피 처리 기판에 플라즈마 처리를 하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,상기 고주파 전원은 적어도 2개의 고주파 전력을 합성하는 전력 합성 수단과, 상기 전력 합성 수단에 의해서 합성된 고주파 전력을 제어하는 제어 수단과, 상기 제어 수단에 의해서 제어된 고주파 전력을 입사 전력으로서 공급하는 공급 수단과, 상기 플라즈마 처리 장치에 공급된 입사 전력에 대한 반사 전력을 분기하는 분기 수단과, 상기 분기 수단에 의해서 분기된 반사 전력을 소비하는 소비 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는플라즈마 처리 장치.
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