KR20120037502A - 플라즈마 처리 장치 및 방법과 플라즈마 에칭 처리 장치 및 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 및 방법과 플라즈마 에칭 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 기판 표면에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성을 향상시킨다.
(해결 수단) 처리 용기(2)에 도입된 처리 가스를 플라즈마화시켜 기판(W)을 처리하는 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서, 처리 용기(2)에 수납된 기판(W)의 중심부에 도입되는 처리 가스의 도입량과, 처리 용기(2)에 수납된 기판(W)의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비가, 플라즈마 처리 중에 변화한다. 본 발명에 의하면, 기판(W)의 중심부와 주변부의 에칭 레이트(ER) 등의 편차를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 기판(W) 표면에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성이 향상된다.

Description

플라즈마 처리 장치와 플라즈마 처리 방법{PLASMA TREATMENT DEVICE AND PLASMA TREATMENT METHOD}
본 발명은, 반도체 제조에 이용되는 플라즈마 처리 장치와 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
종래로부터, 반도체 디바이스의 제조 분야에서는, 플라즈마를 이용하여 에칭이나 성막 등의 처리를 시행하는 방법이 채용되고 있다. 그 하나로서, 래디얼 라인 슬롯판에 형성된 슬롯으로부터 마이크로파를 처리 용기 내에 전파(propagation)시켜 플라즈마를 생성시키는 RLSA(Radial Line Slot Antenna)형의 플라즈마 처리 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이 RLSA형의 플라즈마 처리 장치는, 고밀도로 저전자 온도의 플라즈마를 균일하게 형성할 수 있어, 대형의 반도체 웨이퍼를 균일하고 그리고 고속으로 플라즈마 처리할 수 있다는 이점이 있다. 그리고, 플라즈마 처리의 일 예로서, HBr 가스를 이용하여, 기판의 표면을 에칭하는 프로세스가 알려져 있다. 또한, 다른 플라즈마 처리의 일 예로서, CF4 가스와 CHF3 가스를 포함하는 처리 가스를 이용하여, 기판의 표면에 형성된 SiN막을 에칭하는 프로세스가 알려져 있다.
RLSA형의 플라즈마 처리 장치에서는, 처리 용기의 천정면에 배치된 유전체를 통하여, 처리 용기의 내부로 마이크로파가 전파된다. 그리고, 처리 용기에 도입된 처리 가스가 마이크로파의 에너지에 의해 플라즈마화되어, 기판 표면의 처리가 행해진다. 일반적으로, 처리 용기로 처리 가스를 도입하기 위한 도입부는, 예를 들면 처리 용기의 측면에 배치되어 있다. 또한 최근에는, 처리 용기의 측면에 배치된 도입부에 더하여, 처리 용기의 천정면에 처리 가스의 도입부가 설치된다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
또한, 특허문헌 3에는, 평행 평판형 플라즈마 처리 장치가 개시되어 있다. 이 평행 평판형의 플라즈마 에칭 장치에 있어서는, 처리 용기 내에 한 쌍의 평행한 상부 전극 및 하부 전극을 설치하고, 하부 전극에 고주파를 인가함과 함께, 이 하부 전극 상에 기판을 두고 에칭을 행한다. 에칭되는 기판의 면 내에서의 균일성을 향상하기 위해, 상부 전극은, 기판의 중앙에 처리 가스를 공급하는 중앙 영역과, 기판의 주변에 처리 가스를 공급하는 주변 영역으로 구획된다. 그리고, 그들 중앙 영역과 주변 영역의 처리 가스의 도입량의 비를 컨트롤하는 것이 행해지고 있다(Radical Distribution Control: RDC).
일본공개특허공보 2009-99807호 일본공개특허공보 2008-251660호 일본공개특허공보 2009-117477호
여기에서, 특허문헌 2에 기재된 RLSA형의 플라즈마 처리 장치에서는, 측면의 도입부와 천정면의 도입부로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 최적화함으로써, 기판 표면에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성 향상이 도모되고 있었다. 그리고, 처리 중에는 그 최적화된 도입량의 비를 유지하여, 플라즈마 처리가 행해지고 있었다. 그러나, 처리 가스의 도입량의 비를 최적화하고 있어도, 기판의 중심부와 주변부의 에칭 레이트 등이 상이하여, 기판 표면에 있어서의 플라즈마 처리를 균일하게 하는 것이 곤란했다.
한편, 최근의 초미세 패턴을 형성하기 위해 에칭의 CD(Critical Dimension)를 정확하게 제어하는 것이 요구되고 있다. 그래서, 마스크 개구부, 스페이서, 게이트 등, 엄격한 CD 컨트롤이 필요해지는 프로세스에 있어서는, 광학식 검사 장치를 이용하여 에칭 후의 CD값을 측정하여, CD값에 기여하는 여러 가지의 요인을 검토하는 것이 행해지고 있다. 그러나, 에칭의 CD를 용이하게 제어할 수 있는 수법은 아직 충분히 확립되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치에서는, 40㎜ 이내의 단거리로 거리를 둔 상부 전극과 하부 전극과의 사이에 생성되는 플라즈마를 이용하고 있으며, 플라즈마의 전자 온도는 상부 전극으로부터 하부 전극에 이르기까지 높은 채로 유지된다. 덧붙여, 공통 가스 및 첨가 가스는 모두 상부 전극으로 도입되기 때문에, 공통 가스 및 첨가 가스의 해리를 다양하게 제어할 수 없다는 과제가 있다.
본 발명에 의하면, 처리 용기에 도입된 처리 가스를 플라즈마화시켜 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 처리 가스를 도입하는 중앙 도입부와, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 처리 가스를 도입하는 주변 도입부와, 상기 중앙 도입부와 상기 주변 도입부에 공급하는 처리 가스의 유량비를 가변하게 조절하는 스플리터와, 상기 스플리터를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 플라즈마 처리 중에, 상기 중앙 도입부로부터의 처리 가스의 도입량과 상기 주변 도입부로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 변화시키도록, 상기 스플리터를 제어하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 처리 용기에 도입된 처리 가스를 플라즈마화시켜 기판을 처리하는 플라즈마 처리 방법으로서, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 도입되는 처리 가스의 도입량과, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비가, 플라즈마 처리 중에 변화되는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 원료 가스가 혼합된 처리 가스가 처리 용기에 도입되고, 처리 용기 내에서 처리 가스가 플라즈마화되어 기판이 처리되는 플라즈마 처리 장치로서, 종류가 상이한 원료 가스를 공급하는 복수의 원료 가스 공급부와, 각 원료 가스 공급부에 의한 원료 가스의 공급량을 제어하는 제어부를 구비하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 복수의 원료 가스가 혼합된 처리 가스가 처리 용기에 도입되고, 처리 용기 내에서 처리 가스가 플라즈마화되어 기판이 처리되는 플라즈마 처리 방법으로서, 종류가 상이한 원료 가스의 혼합비를 바꿈으로써, CD가 제어되는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판의 중심부로의 처리 가스의 도입량과 기판의 주변부로의 처리 가스의 도입량의 비를 플라즈마 처리 중에 변화시킴으로써, 기판의 중심부와 주변부의 에칭 레이트 등의 편차를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 기판 표면에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성이 향상된다.
또한, 본 발명에 의하면, 처리 가스 중에 포함되는 CF4 가스나 CHF3 가스 등의 원료 가스의 공급량의 비를 바꿈으로써, 에칭의 CD를 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명에 의하면, 마스크 개구부, 스페이서, 게이트 등, 엄격한 CD 컨트롤이 필요해지는 프로세스를 용이하게 실시할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1 중의 X-X 단면도로, 유전체창의 하면의 상태를 나타내고 있다.
도 3은 종래의 플라즈마 처리 장치에 있어서, 처리 가스가 도입되는 상태의 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서, 처리 가스가 도입되는 상태의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 6은 비교예 1에 있어서의 에칭 레이트의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 7은 비교예 2에 있어서의 에칭 레이트의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 8은 비교예 3에 있어서의 에칭 레이트의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 9는 실시예 1에 있어서의 에칭 레이트의 분포를 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 2에 있어서의 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상을 나타내는 부분 확대 단면도이다.
도 11은 실시예 3에 있어서의 웨이퍼의 중심부의 처리 가스 도입량을 적게 하고, 웨이퍼의 주변부의 처리 가스 도입량을 많게 한 경우의, 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상을 나타내는 부분 확대도이다.
도 12는 실시예 3에 있어서의 웨이퍼의 중심부의 처리 가스 도입량을 많게 하고, 웨이퍼의 주변부의 처리 가스 도입량을 적게 한 경우의, 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상을 나타내는 부분 확대도이다.
[부호의 설명]
W : 웨이퍼
1 : 플라즈마 처리 장치
2 : 처리 용기
3 : 서셉터
4 : 외부 전원
5 : 히터
10 : 배기 장치
16 : 유전체창
20 : 래디얼 라인 슬롯판
25 : 유전체판
30 : 동축 도파관
31 : 내부 도체
32 : 외부 도체
35 : 마이크로파 공급 장치
36 : 직사각형 도파관
50, 50' : 가스 공급원
50a : Ar 가스 공급부
50b : HBr 가스 공급부
50c : O2 가스 공급부
50'a : Ar 가스 공급부
50'b : CF4 가스 공급부
50'c : CHF3 가스 공급부
51 : 스플리터
52, 53 : 공급로
55 : 중앙 도입부
56 : 주변 도입부
57 : 인젝터 블록
61 : 인젝터 링
65 : 제어부
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 본 발명의 실시 형태의 일 예를, 도면을 참조로 하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
도 1에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는, 원통 형상의 처리 용기(2)를 구비하고 있다. 처리 용기(2)의 상부는 개구되고, 저부(底部)는 막혀 있다. 처리 용기(2)는, 예를 들면 알루미늄으로 이루어지며, 전기적으로 접지되어 있다. 처리 용기(2)의 내벽면은, 예를 들면 알루미나 등의 보호막으로 피복되어 있다.
처리 용기(2) 내의 저부에는, 기판으로서 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 함)(W)를 올려놓기 위한 재치대로서의 서셉터(3)가 설치되어 있다. 서셉터(3)는 예를 들면 알루미늄으로 이루어지며, 서셉터(3)의 내부에는, 외부 전원(4)으로부터의 전력의 공급에 의해 발열하는 히터(5)가 설치되어 있다. 히터(5)에 의해, 서셉터(3) 상의 웨이퍼(W)를 소정 온도로 가열하는 것이 가능하다.
처리 용기(2)의 저부에는, 진공 펌프 등의 배기 장치(10)에 의해 처리 용기(2) 내의 분위기를 배기하기 위한 배기관(11)이 접속되어 있다.
처리 용기(2)의 상부에는, 기밀성을 확보하기 위한 O링 등의 시일재(15)를 개재하여, 예를 들면 석영 등의 유전 재료로 이루어지는 유전체창(16)이 설치되어 있다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 유전체창(16)은 대략 원반 형상이다. 유전체창(16)의 재료로서, 석영을 대신하여, 기타 유전체 재료, 예를 들면 Al2O3, AlN 등의 세라믹스를 사용해도 좋다.
유전체창(16)의 상방에는, 평면 형상의 슬롯판, 예를 들면 원판 형상의 래디얼 라인 슬롯판(20)이 설치되어 있다. 래디얼 라인 슬롯판(20)은, 도전성을 갖는 재질, 예를 들면 Ag, Au 등으로 도금이나 코팅된 구리의 얇은 원판으로 이루어진다. 래디얼 라인 슬롯판(20)에는, 복수의 슬롯(21)이, 동심원 형상으로 복수열로 배치되어 있다.
래디얼 라인 슬롯판(20)의 상면에는, 마이크로파의 파장을 단축하기 위한 유전체판(25)이 배치되어 있다. 유전체판(25)은, 예를 들면 Al2O3 등의 유전 재료로 이루어진다. 유전체판(25)의 재료로서, Al2O3을 대신하여, 기타 유전체 재료, 예를 들면 석영, AlN 등의 세라믹스를 사용해도 좋다. 유전체판(25)은 도전성의 커버(26)에 의해 덮여 있다. 커버(26)에는 원환상의 열매체 유로(27)가 설치되며, 이 열매체 유로(27)를 흐르는 열매체에 의해, 커버(26)와 유전체창(16)을 소정 온도로 유지하도록 되어 있다.
커버(26)의 중앙에는 동축 도파관(30)이 접속되어 있다. 동축 도파관(30)은, 내부 도체(31)와 외부 도체(32)에 의해 구성되어 있다. 내측 도체(31)는, 유전체판(25)의 중앙을 관통하여 전술한 래디얼 라인 슬롯판(20)의 상부 중앙에 접속되어 있다. 래디얼 라인 슬롯판(20)에 형성된 복수의 슬롯(21)은, 모두 내측 도체(31)를 중심으로 하는 복수의 원주 상에 배치되어 있다.
동축 도파관(30)에는, 마이크로파 공급 장치(35)가 직사각형 도파관(36) 및 모드 변환기(37)를 통하여 접속되어 있다. 마이크로파 공급 장치(35)에서 발생시킨, 예를 들면 2.45㎓의 마이크로파가, 직사각형 도파관(36), 모드 변환기(37), 동축 도파관(30), 유전체판(25), 래디얼 라인 슬롯판(20)을 통하여, 유전체창(16)에 방사된다. 그리고, 마이크로파에 의해 유전체창(16)의 하면에 전계가 형성되어, 처리 용기(2) 내에 플라즈마가 생성된다.
래디얼 라인 슬롯판(20)에 접속되는 내측 도체(31)의 하단(40)은 원추 사다리꼴 형상으로 형성되어 있다. 이와 같이 내측 도체(31)의 하단(40)이 원추 사다리꼴 형상으로 형성되어 있음으로써, 동축 도파관(30)으로부터 유전체판(25) 및 래디얼 라인 슬롯판(20)에 대하여 마이크로파가 효율 좋게 전파된다.
이러한 구성에 의해 생성된 마이크로파 플라즈마의 특징은, 유전체창(16) 바로 아래(플라즈마 여기 영역이라고 불림)에서 생성된 비교적 전자 온도가 높은 수eV의 플라즈마가 확산되어, 웨이퍼(W) 바로 위(확산 플라즈마 영역)에서는 약 1?2eV 정도의 낮은 전자 온도의 플라즈마가 되는 것에 있다. 즉, 평행 평판형 플라즈마 처리 장치 등에서 생성되는 플라즈마와는 상이하게, 플라즈마의 전자 온도의 분포가 유전체창(16)으로부터의 거리의 함수로서 명확하게 발생하는 것에 특징이 있다. 보다 상세하게는, 유전체창(16) 바로 아래로부터의 거리의 함수로서, 유전체창(16) 바로 아래에서의 수eV?약 10eV의 전자 온도가, 웨이퍼(W) 상에서는 약 1?2eV 정도로 감쇠한다. 웨이퍼(W)의 처리는 플라즈마의 전자 온도가 낮은 영역(확산 플라즈마 영역)에서 행해지기 때문에, 웨이퍼(W)에 리세스 등의 큰 대미지를 부여하는 일이 없다. 플라즈마의 전자 온도가 높은 영역(플라즈마 여기 영역)으로 처리 가스가 공급되면, 처리 가스는 용이하게 여기되어, 해리된다. 한편, 플라즈마의 전자 온도가 낮은 영역(플라즈마 확산 영역)으로 처리 가스가 공급되면, 플라즈마 여기 영역 근방으로 공급된 경우에 비하여, 해리의 정도는 억제된다.
가스 공급원(50)으로부터 공급된 처리 가스가, 스플리터(51)로 양분되어, 두 개의 공급로(52, 53)를 거쳐, 처리 용기(2) 내에 도입된다. 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 가스 공급원(50)은, Ar 가스를 공급하는 Ar 가스 공급부(50a), HBr 가스를 공급하는 HBr 가스 공급부(50b), O2 가스를 공급하는 O2 가스 공급부(50c)를 구비하고 있다. 이들 Ar 가스 공급부(50a), HBr 가스 공급부(50b) 및 O2 가스 공급부(50c)로부터 공급된 Ar 가스, HBr 가스 및 O2 가스의 혼합 가스가, 처리 가스로서 처리 용기(2) 내에 도입된다.
처리 용기(2)의 천정면에는, 웨이퍼(W)의 중심부에 처리 가스를 도입하는 중앙 도입부(55)가 설치되어 있다. 처리 용기(2)의 내측면에는, 웨이퍼(W)의 주변으로부터 처리 가스를 도입하는 주변 도입부(56)가 설치되어 있다. 중앙 도입부(55)는, 처리 용기(2)의 천정면의 중앙에 배치되어 있다. 중앙 도입부(55)에는, 동축 도파관(30)의 내부 도체(31)를 관통하는 공급로(52)의 일측이 접속되어 있다.
중앙 도입부(55)에는, 처리 용기(2) 내에 처리 가스를 도입시키기 위한 인젝터 블록(57)이 부착되어 있다. 인젝터 블록(57)은, 예를 들면 알루미늄 등의 도전성 재료로 이루어지고, 인젝터 블록(57)은, 전기적으로 접지되어 있다. 인젝터 블록(57)은 원판 형상을 이루며, 인젝터 블록(57)에는, 상하로 관통하는 복수의 가스 분출공(58)이 설치되어 있다. 인젝터 블록(57)은, 예를 들면 알루미나나 이트리어로 코팅되어 있어도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 인젝터 블록(57)은, 유전체창(16)의 중앙에 설치된 원통 형상의 공간부(59)에 보유지지되어 있다. 동축 도파관(30)의 내부 도체(31)의 하면과 인젝터 블록(57)의 상면과의 사이에는, 적당한 간격의 원통 형상의 가스 고임부(60)가 형성되어 있다. 내부 도체(31)를 관통하는 공급로(52)로부터 가스 고임부(60)에 공급된 처리 가스가, 가스 고임부(60) 내를 퍼진 후, 인젝터 블록(57)에 설치된 복수의 가스 분출공(58)을 통과하여, 처리 용기(2) 내의 웨이퍼(W)의 중앙 상방에 도입된다.
주변 도입부(56)는, 서셉터(3)에 올려놓여진 웨이퍼(W)의 상방을 둘러싸도록 배치된, 링 형상의 인젝터 링(61)을 구비하고 있다. 인젝터 링(61)은 중공(中空)이며, 인젝터 링(61)의 내부에는, 처리 용기(2)의 측면을 관통하는 공급로(53)를 거쳐, 처리 가스가 공급된다. 인젝터 링(61)의 내측면에는, 복수의 개구(62)가 등간격으로 복수 설치되어 있다. 처리 용기(2)의 측면을 관통하는 공급로(53)로부터 인젝터 링(61)의 내부로 공급된 처리 가스가, 인젝터 링(61)의 내부를 퍼진 후, 인젝터 링(61)의 내측면에 설치된 복수의 개구(62)를 통과하여, 처리 용기(2) 내의 웨이퍼(W)의 주위 상방에 도입된다. 또한, 인젝터 링(61)은 없어도 좋다. 예를 들면, 처리 용기(2)의 내측면에 처리 가스의 공급 노즐이 등간격으로 설치되어 있어도 좋다.
스플리터(51)와, 가스 공급원(50)의 Ar 가스 공급부(50a), HBr 가스 공급부(50b) 및 O2 가스 공급부(50c)는, 제어부(65)에 의해 제어된다. 제어부(65)의 제어에 의해, Ar 가스 공급부(50a)로부터 스플리터(51)에 공급되는 Ar 가스의 비율과, HBr 가스 공급부(50b)로부터 스플리터(51)에 공급되는 HBr 가스의 비율과, O2 가스 공급부(50c)로부터 스플리터(51)에 공급되는 O2 가스의 비율이 결정되며, 이에 따라, 처리 용기(2)에 도입되는 처리 가스의 조성이 결정된다. 제어부(65)의 제어에 의해, 스플리터(51)로부터 두개의 공급로(52, 53)로 양분되어 중앙 도입부(55)와 주변 도입부(56)에 공급되는 처리 가스의 유량비가 결정된다. 이에 따라, 중앙 도입부(55)와 주변 도입부(56)로부터 처리 용기(2)에 도입되는 처리 가스의 도입량비가 결정된다.
중앙 도입부(55)로부터 유전체창(16) 바로 아래에 처리 가스를 도입하면, 플라즈마의 전자 온도가 높기 때문에, 에칭 가스의 해리는 진행되기 쉬워진다. 그 한편, 유전체창(16)으로부터 비교적 먼 위치의 주변 도입부(56)로부터 처리 가스를 도입하면, 플라즈마의 전자 온도가 낮기 때문에, 처리 가스의 해리가 저도로 억제된다. 따라서, 소망하는 처리 가스의 해리 상태를 얻으려고 할 때, 중앙 도입부(55)로부터 공급하는 가스의 양과, 주변 도입부(56)로부터 공급하는 가스의 양을 조절함으로써 용이하게 해리 상태를 컨트롤할 수 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에 대해서는, 플라즈마 처리의 일 예로서, HBr 가스를 포함하는 처리 가스를 사용하여, 웨이퍼(W)의 표면의 Poly-Si막을 에칭하는 예를 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서, 우선 웨이퍼(W)가 처리 용기(2) 내에 반입되어, 서셉터(3) 상에 올려놓여진다. 그리고, 배기관(11)으로부터 배기가 행해져 처리 용기(2) 내가 감압된다. 또한, 가스 공급원(50)으로부터 Ar 가스, HBr 가스, O2 가스를 포함하는 처리 가스가 도입된다. 이 경우, 제어부(65)의 제어에 의해, Ar 가스 공급부(50a)로부터 스플리터(51)에 공급되는 Ar 가스의 비율과, HBr 가스 공급부(50b)로부터 스플리터(51)에 공급되는 HBr 가스의 비율과, O2 가스 공급부(50c)로부터 스플리터(51)에 공급되는 O2 가스의 비율이 결정되어, 처리 가스의 조성이 결정된다. 그리고, 스플리터(51)에서 혼합된 소정의 조성을 갖는 처리 가스가 처리 용기(2) 내로 도입된다.
처리 용기(2) 내로의 처리 가스의 도입은, 처리 용기(2)의 천정면에 설치된 중앙 도입부(55)와, 처리 용기(2)의 내측면에 설치된 주변 도입부(56)로부터 동시에 행해져, 웨이퍼(W)의 중심부와 웨이퍼(W)의 주변의 양쪽으로부터 처리 가스가 도입된다. 중앙 도입부(55)의 처리 가스의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스의 도입량의 비는, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 균일한 에칭 처리가 이루어지도록, 제어부(65)에 의해 결정된다. 제어부(65)는, 스플리터(51)를 제어하고, 이 결정된 도입량비에 따라서, 중앙 도입부(55)와 주변 도입부(56)로부터 처리 용기(2) 내로 처리 가스가 도입된다.
그리고, 마이크로파 공급 장치(35)의 작동에 의해, 유전체창(16)의 하면에 전계가 발생하여, 처리 가스가 플라즈마화되고, 그때에 발생한 활성종(種)에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 Poly-Si막이 에칭된다. 그리고, 소정 시간 에칭 처리가 행해진 후, 마이크로파 공급 장치(35)의 작동과, 처리 용기(2) 내로의 처리 가스의 공급이 정지되고, 웨이퍼(W)가 처리 용기(2) 내로부터 반출되어, 일련의 플라즈마 에칭 처리가 종료된다.
그런데, 이상과 같은 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서, 종래는, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 최적화함으로써, 웨이퍼(W)의 표면의 Poly-Si막에 대한 에칭의 균일성 향상이 도모되고 있었다. 종래는, 스플리터(51)의 도입량비가 플라즈마 처리 중 일정하게 되도록, 제어부(65)에 의해 제어되고 있었다. 그러나, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 고정밀도로 최적화하고 있어도, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트가 크게 상이하여, 균일한 에칭을 행하는 것이 곤란했다.
여기에서, 중앙 도입부(55)와 주변 도입부(56)의 양쪽으로부터의 처리 가스를 도입한 경우에, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이가 발생하는 요인을 검토했다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 종래는, 제어부(65)의 제어에 의해, 중앙 도입부(55)로부터 도입되는 처리 가스 G1의 도입량 Q와 주변 도입부(56)로부터 도입되는 처리 가스 G2의 도입량 R의 비 Q/R가, 플라즈마 처리 중 일정하게 유지되고 있었다. 이 때문에, 중앙 도입부(55)로부터 도입되는 처리 가스 G1과 주변 도입부(56)로부터 도입되는 처리 가스 G2가, 서셉터(3) 상에 올려놓여진 웨이퍼(W)의 표면에 있어서, 항상 동일한 위치 P에서 부딪치는 상태로 되어 있었다. 그 결과, 위치 P에 있어서, 처리 가스 G1과 처리 가스 G2가 가라앉아 버리는 것이 예측되었다. 그리고, 이 처리 가스 G1과 처리 가스 G2의 가라앉음이 항상 동일한 위치 P에서 발생하는 것이, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이의 요인이 된다고 추론되었다.
그래서, 본 발명자들은, 제어부(65)의 제어에 의해, 플라즈마 처리 중에 처리 가스의 침체를 발생하는 위치를 웨이퍼(W)의 표면 상에서 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이를 저감시키는 것을 시도했다. 도 4 중에 있어서 실선으로 나타내는 바와 같이, 우선, 중앙 도입부(55)로부터 처리 가스 G1을 도입량 Q1으로 도입하고, 주변 도입부(56)로부터 처리 가스 G2를 도입량 R1으로 도입했다(즉, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 Q1/R1로 제어함). 이때, 중앙 도입부(55)로부터 도입되는 처리 가스 G1과 주변 도입부(56)로부터 도입되는 처리 가스 G2가, 서셉터(3) 상에 올려놓여진 웨이퍼(W)의 표면에 있어서, 위치 P1과 부딪치는 상태로 되어 있었다.
다음으로, 플라즈마 처리의 계속 중에, 도 4 중에 있어서 일점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 중앙 도입부(55)로부터 처리 가스 G1을 도입량 Q2(Q2＜Q1)로 도입하고, 주변 도입부(56)로부터 처리 가스 G2를 도입량 R2(R2＞R1)로 도입했다(즉, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 Q2/R2로 제어함). 이때, 중앙 도입부(55)로부터 도입되는 처리 가스 G1과 주변 도입부(56)로부터 도입되는 처리 가스 G2가, 서셉터(3) 상에 올려놓여진 웨이퍼(W)의 표면에 있어서, 위치 P1보다도 웨이퍼(W)의 중심에서 가까운 위치 P2에서 부딪치는 상태로 되어 있었다.
그리고, 플라즈마 처리의 계속 중에, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 Q1/R1과 Q2/R2로 교대로 제어함으로써, 중앙 도입부(55)로부터 처리 가스 G1을 도입량 Q1로 도입하고, 주변 도입부(56)로부터 처리 가스 G2를 도입량 R1로 도입하는 상태(도입량비 Q1/R1)와, 중앙 도입부(55)로부터 처리 가스 G1을 도입량 Q2로 도입하고, 주변 도입부(56)로부터 처리 가스 G2를 도입량 R2로 도입하는 상태(도입량비 Q2/R2)를 교대로 반복했다. 이와 같이 도입량비 Q1/R1의 상태와 도입량비 Q2/R2의 상태를 교대로 반복함으로써, 웨이퍼(W)의 표면 상에서 처리 가스 G1과 처리 가스 G2가 부딪치는 위치를, 위치 P1과 위치 P2로 교대로 이동시킬 수 있었다.
본 발명자들은, 이 실험의 결과로부터, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 플라즈마 처리 중에 변화시키도록 제어하고, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스 G1의 도입량과, 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스 G2의 도입량의 비를 플라즈마 처리 중에 변화시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이를 작게 하여, 균일한 에칭이 가능하게 된다는 지견을 얻었다. 또한, 본 발명자들이 이러한 지견을 얻기에 이른 실험에 대해서는 나중에 설명한다.
따라서, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에 의하면, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 플라즈마 처리 중에 변화시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 플라즈마 처리의 균일성이 향상된다. 그 결과, 성능이 좋은 우수한 반도체 디바이스를 제조할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')를 설명한다. 도 5에 나타나는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')에서는, 가스 공급원(50')은, Ar 가스를 공급하는 Ar 가스 공급부(50'a), CF4 가스를 공급하는 CF4 가스 공급부(50'b), CHF3 가스를 공급하는 CHF3 가스 공급부(50'c)를 구비하고 있다. 이들 Ar 가스 공급부(50'a), CF4 가스 공급부(50'b) 및 CHF3 가스 공급부(50'c)로부터 공급된 Ar 가스, CF4 가스 및 CHF3 가스의 혼합 가스가, 처리 가스로서 처리 용기(2) 내에 도입된다. 또한, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 가스 공급원(50)과, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')의 가스 공급원(50')의 가스종이 상이한 점을 제외하면, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)와, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')의 구성은 실질적으로 동일하다. 그 때문에, 가스 공급원(50') 외에 구성 요소의 설명에 대해서는, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)와 중복되기 때문에 생략한다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')의 작용에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에 대해서는, 플라즈마 처리의 일 예로서, CF4 가스와 CHF3 가스를 포함하는 처리 가스를 사용하여, 웨이퍼(W)의 표면의 SiN막을 에칭하는 예를 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')에 있어서, 우선 웨이퍼(W)가 처리 용기(2) 내에 반입되어, 서셉터(3) 상에 올려놓여진다. 그리고, 배기관(11)으로부터 배기가 행해져 처리 용기(2) 내가 감압된다. 또한, 가스 공급원(50)으로부터 Ar 가스, CF4 가스, CHF3 가스를 포함하는 처리 가스가 도입된다. 이 경우, 제어부(65)의 제어에 의해, Ar 가스 공급부(50a)로부터 스플리터(51)에 공급되는 Ar 가스의 비율과, CF4 가스 공급부(50b)로부터 스플리터(51)에 공급되는 CF4 가스의 비율과, CHF3 가스 공급부(50c)로부터 스플리터(51)에 공급되는 CHF3 가스의 비율이 결정되어, 처리 가스 중에 있어서의 각 원료 가스(Ar 가스, CF4 가스, CHF3 가스)의 혼합비가 결정된다. 그리고, 스플리터(51)에서 혼합된 처리 가스가 처리 용기(2) 내에 도입된다.
처리 용기(2) 내로의 처리 가스의 도입은, 처리 용기(2)의 천정면에 설치된 중앙 도입부(55)와, 처리 용기(2)의 내측면에 설치된 주변 도입부(56)로부터 동시에 행해져, 웨이퍼(W)의 중심부와 웨이퍼(W)의 주변의 양쪽으로부터 처리 가스가 도입된다. 중앙 도입부(55)의 처리 가스의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스의 도입량의 비는, 제어부(65)가 스플리터(51)를 제어함으로써 결정되며, 웨이퍼(W)의 표면 전체에 균일한 에칭 처리가 이루어지도록, 스플리터(51)의 도입량비가 조정된다.
그리고, 마이크로파 공급 장치(35)의 작동에 의해, 유전체창(16)의 하면에 전계가 발생하여, 처리 가스가 플라즈마화되고, 그때에 발생한 활성종에 의해, 웨이퍼(W)의 표면의 SiN막이 에칭된다. 그리고, 소정 시간 에칭 처리가 행해진 후, 마이크로파 공급 장치(35)의 작동과, 처리 용기(2) 내로의 처리 가스의 공급이 정지되고, 웨이퍼(W)가 처리 용기(2) 내로부터 반출되어, 일련의 플라즈마 에칭 처리가 종료된다.
그런데, 이상과 같은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')에서는, 최근의 초미세 패턴을 형성하기 위해 에칭의 CD(Critical Dimension)를 정확하게 제어하는 것이 요구되고 있다. 한편, 본 발명자들의 지견에 의하면, 처리 용기(2) 내에 도입되어 플라즈마화되는 처리 가스 중의 CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비가 바뀌면, 에칭 처리되는 웨이퍼(W) 표면의 SiN막의 CD가 바뀌는 것이 판명되었다. 또한, 본 발명자들이 이러한 지견을 얻기에 이른 실험에 대해서는 나중에 설명한다.
그래서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')에서는, 제어부(65)에 의해 CF4 가스 공급부(50b)로부터 스플리터(51)에 공급되는 CF4 가스의 공급량과, CHF3 가스 공급부(50c)로부터 스플리터(51)에 공급되는 CHF3 가스의 공급량을 조정하여, 처리 가스 중의 CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비를 바꿈으로써, 웨이퍼(W) 표면의 SiN막의 CD를 제어한다. 그 결과, 웨이퍼(W) 표면의 SiN막의 CD를 용이하게 제어할 수 있게 된다. 그 결과, 마스크 개구부, 스페이서, 게이트 등, 엄격한 CD 컨트롤이 필요해지는 에칭 프로세스를 용이하게 실시할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1')에 있어서도, 제어부(65)에 의해 스플리터(51)의 도입량비를 플라즈마 처리 중에 변화시키도록 제어하고, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스 G1의 도입량과, 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스 G2의 도입량의 비를 플라즈마 처리 중에 변화시킴으로써, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이를 작게 하여, 균일한 에칭이 가능하게 된다. 그 결과, 성능이 좋은 우수한 반도체 디바이스를 제조할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태의 일 예를 설명했지만, 본 발명은 여기에 예시한 형태로 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 생각이 미칠 수 있는 것은 분명하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
이상의 실시 형태에서는, 본 발명을 에칭 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(1, 1')에 적용했지만, 본 발명은, 에칭 처리 이외의 기판 처리, 예를 들면 성막 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치에도 적용할 수 있다.
이상의 실시 형태에서는, HBr 가스를 포함하는 처리 가스를 사용하여, 웨이퍼(W)의 표면의 Poly-Si막을 에칭하는 예와, CF4 가스와 CHF3 가스를 원료 가스로 하는 처리 가스를 이용하여, 웨이퍼(W)의 표면의 SiN막을 에칭하는 예를 설명했지만, 본 발명은, HBr 가스, CF4 가스, CHF3 가스 외의 원료 가스를 포함하는 처리 가스를 이용한 에칭 프로세스에도 적용할 수 있다. 또한, 에칭의 대상도 Poly-Si막, SiN막으로 한정되지 않는다. 또한, 본 발명은, RLSA형의 플라즈마 에칭 처리 장치에 한정되지 않고, 다른 ECR형의 플라즈마 에칭 처리 장치 등에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 처리 장치에서 처리되는 기판은, 반도체 웨이퍼, 유기 EL기판, FPD(플랫 패널 디스플레이)용의 기판 등 중 어느 것이라도 좋다.
실시예 1
스플리터(51)의 도입량비에 대한, 웨이퍼(W)의 표면에 있어서의 중심부와 주변부의 에칭 레이트의 상이를 고찰했다. 또한, 웨이퍼(W)로서 직경 300㎜의 Si 웨이퍼를 이용하여, 표면에 형성된 Poly-Si막을 에칭했다.
(비교예 1?3)
표 1?3은, 비교예 1?3의 처리 조건을 각각 나타내고 있다. 비교예 1?3에서는, 플라즈마 처리 중 스플리터(51)의 도입량비를 일정하게 유지하고, Poly-Si막을 제거하는 에칭 공정(Poly)을 30초간 행했다. 에칭 공정(Poly) 중, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스 G1의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스 G2의 도입량의 비를, 비교예 1에서는 25/75로 유지하고, 비교예 2에서는 32/68로 유지하고, 비교예 3에서는 40/60으로 유지했다. 또한, 에칭 처리의 개시시에 7초간, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 브레이크스루 공정(BT)를 행하고, 그 후, 에칭 공정(Poly)을 행했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
(실시예 1)
표 4는, 실시예 1의 처리 조건을 나타내고 있다. 실시예 1에서는, 에칭 처리의 개시시에 7초간, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 산화막을 제거하는 브레이크스루 공정(BT)를 행한 후, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스 G1의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스 G2의 도입량의 비를 3초간 25/75로 하여 Poly-Si막을 제거하는 에칭 공정(Poly1)과, 중앙 도입부(55)로부터의 처리 가스 G1의 도입량과 주변 도입부(56)로부터의 처리 가스 G2의 도입량의 비를 3초간 40/60으로 하여 Poly-Si막을 제거하는 에칭 공정(Poly2)를 교대로 5회씩 반복했다.
Figure pct00004
이들 비교예 1?3, 실시예 1의 결과를 도 6?9에 나타낸다. 도 6?9에 있어서, 횡축(橫軸)은 웨이퍼(W)의 표면의 위치(0은 중앙)를 나타내고, 종축(縱軸)은 에칭 레이트(ER)를 나타낸다.
(비교예 1)
도 6에 나타내는 바와 같이, 비교예 1은, 웨이퍼(W)의 주변부에서 에칭 레이트(ER)가 크고, 웨이퍼(W)의 중심부에서 에칭 레이트(ER)가 작아졌다. 에칭 레이트(ER)의 균일성(에칭 레이트(ER)의 평균값±에칭 레이트(ER)의 변동폭)은, 121.0㎚/min±43.7％이었다.
(비교예 2)
도 7에 나타내는 바와 같이, 비교예 2는, 웨이퍼(W)의 중심부에서 에칭 레이트(ER)가 크고, 웨이퍼(W)의 중심부와 주변부의 사이에서 에칭 레이트(ER)가 가장 작아졌다. 에칭 레이트(ER)의 균일성(에칭 레이트(ER)의 평균값±에칭 레이트(ER)의 변동폭)은, 164.5㎚/min±25.0％이었다.
(비교예 3)
도 8에 나타내는 바와 같이, 비교예 3은, 웨이퍼(W)의 중심부에서 에칭 레이트(ER)가 크고, 웨이퍼(W)의 주변부에서 에칭 레이트(ER)가 작아졌다. 에칭 레이트(ER)의 균일성(에칭 레이트(ER)의 평균값±에칭 레이트(ER)의 변동폭)은, 198.2㎚/min±22.6％이었다.
(실시예 1)
도 9에 나타내는 바와 같이, 실시예 1은, 웨이퍼(W)의 주변부에서 에칭 레이트(ER)가 근소하게 커졌지만, 웨이퍼(W)의 중심부로부터 주변부의 사이에서 에칭 레이트(ER)가 거의 균일하게 되었다. 에칭 레이트(ER)의 균일성(에칭 레이트(ER)의 평균값±에칭 레이트(ER)의 변동폭)은, 148.5㎚/min±18.1％이었다. 비교예 1?3에 비하여, 실시예 1은 에칭 레이트(ER)의 변동폭이 가장 작아졌다.
실시예 2
CF4 가스와 CHF3 가스를 원료 가스로 하는 처리 가스를 이용하여, 웨이퍼의 표면의 SiN막을 에칭 처리시에 있어서, CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비(CF4 가스/CHF3)와 CD의 관계를 조사했다. 도 10에, 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상을 나타낸다. CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비(CF4 가스/CHF3)와 CD의 관계는, 다음의 표 5의 결과가 되었다.
Figure pct00005
이 실시예에서는, CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비(CF4 가스/CHF3)가 커지면, CD가 작아지는 경향이 보였다. 이 실시예 2의 결과로부터, 처리 가스 중의 CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비를 바꿈으로써, SiN막을 에칭할 때의 CD를 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.
실시예 3
다음으로, 웨이퍼의 중심부에 도입되는 처리 가스(CF4 가스와 CHF3 가스를 원료 가스로 하는 처리 가스)의 도입량과 웨이퍼의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비의 영향을 조사했다. 또한, 웨이퍼의 중심부에 도입되는 처리 가스와 웨이퍼의 주변부에 도입되는 처리 가스의 혼합비(CF4 가스/CHF3)는 동일하게 했다. 도 11에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 중심부의 처리 가스 도입량을 적게 하고, 웨이퍼의 주변부의 처리 가스 도입량을 많게 한 경우, 웨이퍼의 중심부에서는, 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상은, 측면이 저부측으로 갈수록 넓어지는 테이퍼 형상이 되고(a), 웨이퍼의 주변부에서는, 웨이퍼 표면의 SiN막은 측면이 거의 수직으로 에칭되었다(b). 한편, 도 12에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼의 중심부의 처리 가스 도입량을 많게 하고, 웨이퍼의 주변부의 처리 가스 도입량을 적게 한 경우, 웨이퍼의 중심부에서는, 웨이퍼 표면의 SiN막은 측면이 거의 수직으로 에칭되고(a), 웨이퍼의 주변부에서는, 웨이퍼 표면의 SiN막의 에칭 형상은, 측면이 저부측으로 갈수록 넓어지는 테이퍼 형상이 되었다(b).
이들, 실시예 2, 3의 결과로부터, 처리 가스 중의 CF4 가스와 CHF3 가스의 혼합비와, 웨이퍼의 중심부에 도입되는 처리 가스 도입량과 웨이퍼의 주변부에 도입되는 처리 가스 도입량의 비를 바꿈으로써, SiN막을 에칭할 때의 CD를 제어할 수 있어, 더욱, SiN막의 에칭 형상을 제어할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명은, 예를 들면 반도체 제조 분야에 유용하다.

Claims (13)

  1. 처리 용기에 도입된 처리 가스를 플라즈마화시켜 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 처리 가스를 도입하는 중앙 도입부와,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 처리 가스를 도입하는 주변 도입부와,
    상기 중앙 도입부와 상기 주변 도입부에 공급하는 처리 가스의 유량비를 가변하게 조절하는 스플리터와,
    상기 스플리터를 제어하는 제어부
    를 구비하고,
    상기 제어부는, 플라즈마 처리 중에, 상기 중앙 도입부로부터의 처리 가스의 도입량과 상기 주변 도입부로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 변화시키도록, 상기 스플리터를 제어하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 플라즈마 처리 중에, 상기 중앙 도입부로부터의 처리 가스의 도입량과 상기 주변 도입부로부터의 처리 가스의 도입량의 비를, 제1 도입량비와, 상기 제1 도입량비와는 상이한 제2 도입량비로 교대로 전환하도록, 상기 스플리터를 제어하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 도입부는, 상기 처리 용기의 천정면에 설치되고,
    상기 주변 도입부는, 상기 처리 용기의 내측면에 설치되는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리 가스는, HBr을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 처리 용기에 도입된 처리 가스를 플라즈마화시켜 기판을 처리하는 플라즈마 처리 방법으로서,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 도입되는 처리 가스의 도입량과, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비가, 플라즈마 처리 중에 변화되는 플라즈마 처리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 도입되는 처리 가스의 도입량과, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비가, 제1 도입량과, 상기 제1 도입량비와는 상이한 제2 도입량비로 교대로 전환되는 플라즈마 처리 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 처리 가스는, HBr을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
  8. 복수의 원료 가스가 혼합된 처리 가스가 처리 용기에 도입되고, 처리 용기 내에서 처리 가스가 플라즈마화되어 기판이 에칭 처리되는 플라즈마 에칭 처리 장치로서,
    종류가 상이한 원료 가스를 공급하는 복수의 원료 가스 공급부와, 각 원료 가스 공급부에 의한 원료 가스의 공급량을 제어하는 제어부를 구비하는 플라즈마 에칭 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 처리 가스를 도입하는 중앙 도입부와, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 처리 가스를 도입하는 주변 도입부와, 상기 중앙 도입부와 상기 주변 도입부에 공급하는 처리 가스의 유량비를 가변하게 조절하는 스플리터를 구비하고,
    상기 제어부는, 플라즈마 에칭 처리 중에, 상기 중앙 도입부로부터의 처리 가스의 도입량과 상기 주변 도입부로부터의 처리 가스의 도입량의 비를 변화시키도록, 상기 스플리터를 제어하는 플라즈마 에칭 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 원료 가스 공급부는, CF4 가스를 공급하는 CF4 가스 공급부와, CHF3 가스를 공급하는 CHF3 가스 공급부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 CF4 가스 공급부에 의한 CF4의 공급량과 상기 CHF3 가스 공급부에 의한 CHF3 가스의 공급량을 제어하는 플라즈마 에칭 처리 장치.
  11. 복수의 원료 가스가 혼합된 처리 가스가 처리 용기에 도입되고, 처리 용기 내에서 처리 가스가 플라즈마화되어 기판이 에칭 처리되는 플라즈마 에칭 처리 방법으로서,
    종류가 상이한 원료 가스의 혼합비를 바꿈으로써, CD가 제어되는 플라즈마 에칭 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리 용기에 수납된 기판의 중심부에 도입되는 처리 가스의 도입량과, 상기 처리 용기에 수납된 기판의 주변부에 도입되는 처리 가스의 도입량의 비가, 플라즈마 에칭 처리 중에 변화되는 플라즈마 에칭 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 원료 가스는, CF4 가스와 CHF3 가스를 포함하고,
    상기 CF4 가스의 공급량과 상기 CHF3 가스의 공급량이 제어되는 플라즈마 에칭 처리 방법.
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