KR20200145644A - 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법 - Google Patents

플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법 Download PDF

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Abstract

시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치(載置)되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서, 제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고, 상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고, 상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고, 상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간이다.

Description

플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법
본 발명은, 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 장치에 포함되는 컴포넌트의 미세화나 집적화에의 대응이 요구되고 있다. 예를 들면, 집적 회로나 나노 전기 기계 시스템에 있어서, 구조물의 나노 스케일화가 더 추진되고 있다.
통상적으로, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 미세 패턴을 성형하기 위하여 리소그래피 기술이 이용된다. 이 기술은, 레지스트층의 위에 디바이스 구조의 패턴을 적용하고, 레지스트층의 패턴에 의해서 노출된 기판을 선택적으로 에칭 제거하는 것이다. 그 후의 처리 공정에 있어서, 에칭 영역 내에 다른 재료를 퇴적시키면, 집적 회로를 형성할 수 있다.
그런데, 마스크 형상을 하층막에 전사하는 에칭 공정에는, 보다 높은 형상제어성이 요구되고 있고, 예를 들면 어스펙트비가 높은 수직 형상을 에칭할 때에는 고도의 기술이 필요하다. 그와 같은 기술의 하나로서, 에칭 가스와, 그 에칭 가스에 대해서 에칭 내성이 높은 보호막을 형성하는 데포지션(deposition) 가스를, 플라스마를 생성한 상태인 채로 주기적으로 번갈아 처리실에 도입하고, 플라스마 에칭 처리를 행하는 가스 펄스법이 알려져 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 번갈아 가스를 도입할 때, 각각의 가스의 효과를 보다 높이기 위해서, 에칭 가스를 도입하고 있는 프로세스와, 데포지션 가스를 도입하고 있는 프로세스에서 셀프 바이어스를 발생시키기 위해서, 시료대에 공급하는 고주파 전력을 가스의 도입과 동기시켜서 바꾸는 것이 개시되어 있다.
가스 펄스법을 이용해서 에칭과 보호막 형성을 번갈아 행하면서 에칭 처리를 행했을 경우, 스캘러핑이라 불리는 미소한 단차 형상이 에칭 후의 가공 구멍 측면에 형성되지만, 이 미소한 단차 형상은 반도체 디바이스의 형성에 있어서는 바람직하지 않은 것이다. 이 미소한 단차 형상을 억제하기 위해서는, 번갈아 도입하는 가스의 각각의 도입 시간을 짧게 해서 1∼3초로 하는 것이 유효하다.
가스의 처리실에의 도입량의 제어는, 일반적으로 가스 공급 장치(Mass Flow Controller : MFC)에 원하는 가스 유량을 흘려보내기 위한 제어 신호를 부여하는 것에 의해 행해지고 있다. 그러나, 가스 공급 장치에 유량의 신호를 부여한 후, 처리실에 가스가 도입될 때까지는, 가스 공급 장치의 응답 시간, 가스 배관이나 샤워 플레이트, 처리실 내의 압력이나 가스의 흐름 등이 영향을 끼쳐서 1초 정도의 지연이 발생하고, 또한, 그 지연은, 0.2∼0.3초 정도의 불균일을 갖고 있다.
그 때문에, 가스 도입 시간을 1∼3초 정도로 할 경우, 가스 공급 장치에의 제어 신호를 부여하고 나서, 가스가 실제로 처리실에 도입될 때까지의 지연을 고려해서 제어를 행할 필요가 있다. 왜냐하면, 그와 같은 제어를 행하지 않으면, 처리실 내에 에칭 또는 보호막 형성을 행하는 프로세스의 가스가 도입되고 있는 타이밍과, 바이어스나 플라스마를 발생시키는 전력 등의 프로세스 파라미터를 각각의 프로세스에 적합한 값으로 제어하고 있는 타이밍에 무시할 수 없는 시간의 어긋남이 발생하여, 최적한 처리가 실현될 수 없게 되기 때문이다.
또한, 가스 도입의 지연 시간의 불균일의 영향을 저감하기 위하여, 처리실에의 가스 도입의 정확한 시간을 실시간으로 파악하면서, 그 밖의 프로세스 파라미터의 제어를 행할 필요가 있다.
에칭 가스와 데포지션 가스의 교환을 판정하는 방법으로서는, 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 발광 스펙트럼·질량 분석계를 이용해서 가스비를 검출함에 의해, 에칭 가스와 데포지션 가스의 교체 시간을 구하고 고주파 전력을 동기시키는 방법이 있다.
또한, 특허문헌 3에 개시되어 있는 바와 같이, 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 한쪽의 가스로부터 다른 쪽의 가스로의 전환을 검지한 후, 고주파 전원으로부터 공급된 고주파 전력을 변화시키도록 고주파 전원을 제어하는 방법도 알려져 있다.
일본 특개소60-50923호 공보 일본 특개평2-105413호 공보 일본 특개2016-92342호 공보
그러나 상기 종래 기술에서는, 복수의 플라스마 처리 장치 간에서 발생하는 기차(機差)의 과제에 대한 고려가 충분히 이루어지지 않았다. 구체적으로는, 특허문헌 2 또는 특허문헌 3에 개시된 방법에서는, 가스의 교체를 기준으로 고주파 전력을 변화시키기 때문에, 에칭 가스 또는 데포지션 가스 등이 처리실 내를 흐르고 있는 시간이, 각각의 가스에 대응한 고주파 전력을 인가하고 있는 시간으로 된다.
가스 공급 장치 등에 의해 구성되는 가스 공급계는 고주파 전력원에 비해서 응답성이 나쁘고, 그것에 의해 복수의 장치의 가스 공급계 간에 있어서의 응답성의 차도, 복수의 장치의 고주파 전력원 간의 응답성의 차에 비해서 커진다. 그러나 고주파 전력의 인가 시간이, 가스가 처리실을 흐르고 있는 시간에 의해서 결정되기 때문에, 복수의 플라스마 처리 장치 간에서는, 가스 공급계의 응답성의 기차가 고주파 전력의 인가 시간의 기차로 되어 나타나 버린다. 이것에 의해, 고주파 전력원의 응답성의 기차에 의해서 발생하고 있던 인가 시간의 기차보다도 큰 기차가 플라스마 처리 장치 간에 있어서 발생하고, 처리 시간이 불균일해서 양산안정성을 낮춰 버린다는 과제가 있다.
이상, 상기 과제를 감안해서 본 발명은, 가스를 주기적으로 전환하면서 플라스마 처리를 행하는 복수의 플라스마 처리 장치 간에서, 고주파 전력의 인가 시간의 기차가 작으며 또한 형상제어성이 높은 플라스마 에칭을 행할 수 있는 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 장치는, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치(載置)되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 장치는, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 장치는, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 장치는, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 방법은, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 방법은, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 방법은, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
또한, 대표적인 본 발명의 플라스마 처리 방법은, 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하고,
상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 가스를 주기적으로 전환하면서 플라스마 처리를 행하는 복수의 플라스마 처리 장치 간에서, 고주파 전력의 인가 시간의 기차가 작으며 또한 형상제어성이 높은 플라스마 에칭을 행할 수 있는 플라스마 처리 장치 및 플라스마 처리 방법을 제공할 수 있다.
상기한 것 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 플라스마 처리 장치의 구성을 설명하는 종단면도.
도 2는, 가스의 전환에 동기해서 고주파 전력을 변화시킨 경우에 고주파 인가 시간이 변동하는 것을 나타낸 도면.
도 3은, 본 발명의 실시예에 관한 가스 공급 장치에의 가스 공급 설정 신호의 설정 시간을, 공급을 설정하고 나서 처리실에 가스 도입이 도입될 때까지 지연 시간을 기초로 해서 변화시키는 동작을 나타낸 플로차트.
도 4는, 도 3의 플로차트에 따라서 가스 공급 장치에의 가스 공급 설정 신호의 설정 시간을 조정한 경우의 타이밍 차트.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 플라스마 처리 장치의 전체 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 진공 용기(101)의 상부에, 진공 용기(101) 내에 에칭 가스를 도입하기 위한 샤워 플레이트(102), 처리실 상부를 기밀하게 봉지(封止)하기 위한 유전체창(103)을 설치하여, 처리실(104)을 구성한다. 샤워 플레이트(102)에는, 가스 배관(105)을 통해서 복수의 가스 공급 장치(MFC)(106)가 접속되고, 각 가스 공급 장치(106)에는, 각각 플라스마 에칭 처리를 행하기 위한 SF6 가스나 O2 가스 등의 처리용 가스원(도시 생략)이 접속되어 있다.
상기한 복수의 가스 공급 장치에 의해 에칭 처리를 행하기 위한 제1 프로세스 가스(에칭 가스)와, 보호막 형성 처리를 행하기 위한 제2 프로세스 가스(데포지션 가스)가 일정한 주기로 번갈아, 가스 배관(105) 및 샤워 플레이트(102)를 통해서 처리실(104)에 도입될 수 있는 것으로 한다. 여기에서는, 제1 프로세스 가스가, 제1 스텝의 가스 즉 제1 가스를 구성하고, 제2 프로세스 가스가, 제2 스텝의 가스 즉 제2 가스를 구성한다.
또, 에칭 가스 및 데포지션 가스는, 단일의 가스여도 되고, 복수의 가스의 조합이어도 된다. 또한, 가스의 전환 시의 방전불안정성을 저감하기 위해서는, 에칭 가스 및 데포지션 가스에는, Ar 가스나 He 가스 등의 각 프로세스의 특성을 크게 바꾸지 않는 희가스를 공통의 가스로서 첨가시키는 것이 바람직하다. 또한, 진공 용기(101)에는, 진공 배기구(115)를 통해서 진공 배기 장치(도시 생략)가 접속되어 있고, 처리실(104) 내의 압력을 제어할 수 있는 것으로 한다.
이 플라스마 처리 장치에 있어서의 플라스마 발생 기구는, 마이크로파로 불리는 2.45GHz의 전자파를 발생하는 전자파 발생용 전원(마그네트론)(107), 마이크로파 정합기(108) 및 자장 발생 코일(109)에 의해 구성되고, 제1 고주파 전원인 전자장 발생용 전원(107)으로부터 발진된 전자파(제1 고주파 전력)와, 자장 발생 코일(109)에 의해 형성된 자장의 전자 사이클로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance : ECR)에 의해 처리실(104)에 플라스마를 생성한다.
또한, 샤워 플레이트(102)에 대향한 처리실(104) 하부에는, 가공 대상의 시료인 반도체 기판(111)을 재치하는 시료대(112)가 설치되어 있다. 시료대(112)에는 고주파 정합기(113)를 통해서, 제2 고주파 전원인 고주파 전원(114)이 접속된다.
시료대(112)에 접속된 고주파 전원(114)으로부터 고주파 전력(제2 고주파 전력)을 공급함에 의해, 일반적으로 셀프 바이어스로 불리는 음의 전압이 시료대(112) 상에 발생하고, 셀프 바이어스에 의해서 플라스마 중의 이온이 가속되어 반도체 기판(111)에 수직으로 입사함에 의해, 반도체 기판(111)이 에칭된다.
제어 장치(116)는, 전술한 이들 장치를 미리 결정된 프로세스 조건에 의거해서 제어한다. 또한, 제어 장치(116)는, 이하에 설명하는 방법에 의해 처리실(104)에의 가스의 도입을, 마이크로파 정합기(108) 또는 고주파 정합기(113)로부터 플라스마 임피던스에 관한 데이터를 수취하여, 처리실(104)에 가스 도입되었는지의 여부를 검지하고, 검지 후에 가스 이외의 프로세스 파라미터를 변화시킬 타이밍의 제어를 행한다. 이와 같은 프로세스 파라미터의 변화로서는, 예를 들면 제1 고주파 전력을 제1 스텝에 대응하는 제1 값과 제2 스텝에 대응하는 제2 값으로 변화시키거나, 제2 고주파 전력을 제1 스텝에 대응하는 제1 값과 제2 스텝에 대응하는 제2 값으로 변화시키는 것이 있다.
도 2에, 가스의 전환에 동기해서 제2 고주파 전력을 변화시켰을 경우에, 가스 공급의 설정(S10)으로부터 가스가 처리실(104)에 도입(S11)될 때까지, 시간에 따라서 제2 고주파 전력의 인가 시간 t가 기준의 스텝 시간 T에 대해서 어떻게 변동하는지를 나타낸다.
이하의 제어에 있어서, 「가스 공급 설정 신호의 온」이란, 제어 장치(116)가 가스 공급 장치(106)에 가스 공급을 지시하는 가스 공급 설정 신호를 부여하는 것을 의미하고, 「가스 공급 설정 신호의 오프」란, 제어 장치(116)가 가스 공급 장치(106)에의 가스 공급 설정 신호의 부여를 중단하는 것을 의미하는 것으로 한다.
제어 장치(116)로부터 가스 공급 장치(106)에 부여하는 가스 공급 설정 신호를, 기준의 스텝 시간에 동기시켜서 온/오프 변화시킨다. 우선, 가스 공급 설정 신호의 온(S10)으로 설정한 경우에 처리실(104) 내에 도입되는 가스 유량은, 가스 공급 장치(106)의 설정 신호에 대한 응답의 지연, 또한 가스 배관(105) 및 샤워 플레이트(102)를 통과에 요하는 시간 때문에, 가스 공급 설정 신호의 온(S10)보다도 지연되어서 증가한다.
처리실(104) 내에 원하는 가스가 흐른 것을 검지(S11)한 후, 고주파 전원(114)에의 고주파 설정 신호를, 결정된 프로세스 조건에 맞춰서 Low로부터 High로 변화(S12)시키고, 제2 고주파 전력을 제1 값으로부터 제2 값으로 변경한다. 이것에 의해 가스 공급 설정 신호의 온(S10)으로부터 고주파 설정 신호의 변화(S12)까지, 시간 b가 경과한 것으로 한다. 시간 b를, 스텝의 개시 시간으로부터 가스의 공급 개시 시간까지의 제1 시간으로 한다.
또한, 가스 공급 설정 신호의 온(S10)으로부터 시간 T가 경과하고, 가스 공급 설정 신호의 오프(S13)로 한 경우도, 가스 감소의 지연이 발생한다. 구체적으로는, 가스 공급 장치(106)의 설정 신호에 대한 응답의 지연, 또한 가스 배관(105) 및 샤워 플레이트(102)에 충전되어 있던 가스의 배출에 요하는 시간 때문에, 가스 공급 설정 신호의 오프(S13)에 대해서 지연되어서 처리실(104) 내로부터 가스가 배출된다.
처리실(104) 내에 원하는 가스가 배출된 것을 검지(S14)한 후, 고주파 설정 신호를 결정된 프로세스 조건에 맞춰서 High로부터 Low로 변화(S15)시킨다. 이것에 의해 가스 공급 설정 신호의 오프(S13)로부터 고주파 설정 신호의 변화(S15)까지, 시간 a가 경과한 것으로 한다. 시간 a를, 스텝의 종료 시간으로부터 가스의 공급 종료 시간까지의 제2 시간으로 한다.
가스 공급 설정 신호의 온(S10)으로부터 처리실(104)에 가스가 도입될 때까지의 시간 b와, 가스 공급 설정 신호의 오프(S13)로부터 처리실(104)로부터 가스가 배출될 때까지의 시간 a는, 대상 스텝의 가스의 유량이나 가스의 점성 등의 특성 및 대상 스텝 전후의 스텝의 가스의 유량이나 가스의 점성 등의 특성에 따라서 변화한다. 또한, 전후의 스텝에서 가스 조건이 서로 다른 경우는, 시간 a, b는 동등한 시간으로 되지 않는다.
고주파 설정 신호는, 기준의 개시 시간에 대해서 시간 b만큼 지연되어서 상승된 후, 또한 기준의 종료 시간보다도 시간 a만큼 길게 지속하기 때문에, 대상 스텝의 제2 고주파 전력에 설정하고 있는 시간 t는 (T+a-b)로 되고, 시간차(a-b)만큼 기준의 스텝 시간과 서로 다른 것으로 된다.
시간차(a-b)는, 가스 공급 장치(106)의 응답성에 따라서 변화하는 수치이고, 각 플라스마 처리 장치의 가스 공급 장치의 기차에 따라 시간차(a-b)는 변화한다. 그 때문에 제2 고주파 전력을 인가하고 있는 시간 t=(T+a-b)도 변화한다. 제2 고주파 전력을 인가하고 있는 시간은, 반도체 기판을 플라스마 처리하는 결과에 크게 영향을 미치기 때문에, 가스 공급 장치의 기차에 의해서 플라스마 처리 장치 간에서의 반도체 기판의 처리 결과에 차가 생긴다.
가스 공급 장치의 기차에 의해서 발생하는 제2 고주파 전력 인가 시간 t의 플라스마 장치 간 기차를 저감하기 위해서는, 시간차(a-b)로 변동한 분을 제거하기 위해서, 제2 고주파 전력의 인가 시간을 결정하고 있는 처리실(104) 내에 대상 스텝의 가스가 흐르고 있는 시간을, 시간차(a-b)분만큼 보정할 필요가 있다. 가스가 흐르고 있는 시간을 변경하기 위해서는, 그 기초로 되는 가스 공급을 설정하고 있는 가스 공급 시간을 T로부터 {T-(a-b)}로 변경하면 된다. 가스 공급 시간을 {T-(a-b)}로 함에 의해, 제2 고주파 전력의 인가 시간 t는,
t=T-(a-b)+(a-b)=T
로 되어 시간차(a-b)를 포함하지 않는 시간으로 할 수 있고, 가스 공급 장치 등의 기차를 포함하지 않는 시간으로 할 수 있다.
그러나, 가스 공급 설정 신호를 오프로 하고 나서 처리실(104)로부터 대상의 가스가 배출될 때까지의 시간 a는, 실제로 가스 공급 설정 신호를 오프로 하고 고주파 설정 신호가 변화한 후가 아니면 알 수 없기 때문에, 조정 전에 시간 a를 측정해 둘 필요가 있다. 가스 펄스법에서는 복수의 스텝으로 구성되는 하나의 사이클을 복수 회 반복하기 때문에, 제어 장치(116)는, 대상 사이클의 가스 공급 시간을, 그 직전의 하나 앞의 사이클에서 측정된 시간을 이용해서 변경하면 된다.
도 3은, 상기한 방법으로 두 스텝에 의해서 구성된 처리를 반복하여 행하는 가스 펄스법에 의한 플라스마 처리 방법에 있어서, 가스 공급 장치(106) 및 고주파 정합기(113)를 제어하는 경우의 플로차트이고, 도 4는 그 플로차트에 의거해서 가스 공급 장치 및 고주파 전원을 제어한 경우의 타이밍 차트이다.
플라스마 처리 장치의 동작 개시 시(도 4의 SQ00)에는, 가스 공급 설정 신호를 온하고 나서 처리실(104)에 가스가 도입될 때까지의 시간이 아직 측정되어 있지 않기 때문에, 도 3의 스텝S100에 있어서, 제2 가스의 도입 지연의 시간 a 및 제1 가스의 도입 지연의 시간 b를, 각각 초기값 0으로 설정한다.
가스 펄스법에 있어서는, 한쪽의 가스(제1 가스)의 공급 정지와, 다른 쪽의 가스(제1 가스와는 다른 제2 가스)의 공급 개시가 동시에 행해진다. 그러나, 가스의 공급 설정을 전환한 후, 가스 배관(105) 내에 충전된 한쪽의 가스가 다른 쪽의 가스에 의해서 압출하지 않으면, 한쪽의 가스의 배출과 다른 쪽의 가스의 도입이 행해지지 않는다. 이 때문에, 제2 가스의 도입 지연의 시간 a는, 제1 가스의 공급 설정 신호를 오프(도 2의 S13)로 하고 나서 제1 가스가 배출될 때(도 2의 S14)까지의 시간으로 간주할 수 있다. 마찬가지로 제1 가스의 도입 지연의 시간 b는, 제2 가스의 공급 설정 신호를 오프로 하고 나서 제2 가스가 배출될 때까지의 시간으로 간주할 수 있다.
다음으로 스텝S101에 있어서, 최초로 제1 프로세스 가스를 공급하도록, 제어 장치(116)는, 가스 공급 장치(106)에 제1 가스 공급 설정 신호를 송신하고(도 4의 SQ01), 스텝S102에서, 처리실(104) 내의 가스 흐름이나 압력이 안정될 때까지의 대기 시간 T0만큼 기다린다. 도 4의 SQ02로부터 제1 스텝이 개시된다.
스텝S103에 있어서, 제어 장치(116)는, 플라스마 생성용의 마이크로파를 전자파 발생용 전원(107)으로 처리실에 공급함과 함께, 자장 발생 코일(109)로 자장을 발생시킴에 의해 플라스마를 생성한다. 또한, 제어 장치(116)는, 다음으로 고주파 전원(114)에 의해서 제1 스텝의 제2 고주파 전력의 값에 따른 고주파 전력을 시료대(112)에 공급하고, 셀프 바이어스를 발생시키는(도 4의 SQ03) 등, 장치 각부(各部)를 제1 프로세스 파라미터로 제어함으로써 에칭 처리를 개시한다.
스텝S104에 있어서, 제어 장치(116)는, 기준으로 되는 제1 스텝 시간 T1로부터 시간차(a-b)를 뺀 시간만큼 기다린 후, 스텝S105에 있어서 제1 프로세스 가스의 공급 설정 신호를 오프하고(도 4의 SQ04), 동시에 제2 프로세스 가스의 공급 설정 신호를 온한다(도 4의 SQ05). 도 4의 SQ04에서 제1 스텝이 종료되고, 도 4의 SQ05로부터 제2 스텝이 개시된다. 1사이클째일 때는 선행하는 사이클이 존재하지 않으므로 a=b=0이기 때문에, 가스 공급 설정 신호가 온으로 되는 시간은 T1 그대로지만, 2사이클째 이후는, 전(前)사이클에서 얻어진 시간 a, b를 이용해서, 가스 공급 설정 신호가 온으로 되는 시간을 변경할 수 있다.
그 후, 제1 스텝으로부터 제2 스텝에의 이행에 수반하여, 처리실 내의 가스가 제1 프로세스 가스로부터 제2 프로세스 가스로 전환되면 플라스마 임피던스가 변화하기 때문에, 제2 고주파 전력의 정합점도 변화하고, 제2 고주파 전력의 반사파가 발생한다(도 4의 SQ06). 스텝S106에 있어서는, 제어 장치(116)는, 이 반사파의 정보를 이용하여 처리실(104) 내의 가스가 제1 프로세스 가스로부터 제2 프로세스 가스로 전환되었다고 검지한다(도 4의 SQ07).
다음으로 스텝S107에 있어서, 제어 장치(116)는, 제2 프로세스 가스의 공급 설정 신호의 온(도 4의 SQ05)으로부터 처리실 내가 제2 프로세스 가스로 전환되었을 때(도 4의 SQ07)까지의 시간 a0를 계산하고, 스텝S108에서 고주파 전원(114)에 의해서 제2 고주파 전력을 설정한다(도 4의 SQ08). 환언하면, 제어 장치(116)는, 제1 스텝의 제2 고주파 전력의 값으로부터 제2 스텝의 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 고주파 전원(114)을 제어한다. 여기에서 스텝S105로부터 스텝S106까지의 시간을 a가 아닌 a0로 하고 있는 것은, 다음의 사이클로 이행할 때까지 a를 갱신하지 않기 때문이고, 다음의 사이클로 이행할 때에, 제어 장치(116)는, 시간 a에 a0를 대입하여 치환한다(후술하는 스텝S114).
제2 프로세스 가스의 경우, 도입의 지연 시간과 배출의 지연 시간이 제1 프로세스 가스와는 반대로 되기 때문에, 제어 장치(116)는, 스텝S109에 있어서 기준으로 되는 제2 스텝 시간 T2로부터 시간차(b-a)를 뺀 시간을 기다린다. 환언하면, 제어 장치(116)는, 제2 프로세스 가스의 공급 시간이 제2 스텝의 시간 T2로부터 소정값(b-a)을 뺀 시간으로 되도록 제2 프로세스 가스의 공급 시간을 제어한다. 스텝S109는 하나의 사이클의 마지막(도 4의 SQ10)이기 때문에, 제어 장치(116)는, 스텝S110에 있어서 설정한 횟수를 반복했는지 판정하고, 설정 횟수 반복하여 있지 않은 경우는 다음의 사이클로 이행한다.
제어 장치(116)는, 스텝S109에 있어서, 제2 프로세스 가스를 시간{T2-(b-a)}만큼 공급하기 위하여, 다음의 사이클인 스텝S111에 있어서, 제2 프로세스 가스의 공급 설정 신호를 오프로 하고(도 4의 SQ09), 동시에 제1 프로세스 가스의 설정 공급 신호를 온한다(도 4의 SQ11). 처리실(104) 내의 가스가 제2 프로세스 가스로부터 제1 프로세스 가스로 전환되면, 스텝S106의 경우와 마찬가지로 제2 고주파 전력의 반사파가 발생하기 때문에(도 4의 SQ12), 그 정보에 의거해서 제어 장치(116)는, 스텝S112에서 가스가 전환되었다고 검지한다.
다음으로 스텝S113에 있어서, 제1 프로세스 가스의 공급 설정 신호의 온(도 4의 S111)으로부터 처리실(104) 내가 제1 프로세스 가스로 전환되었을 때(도 4의 SQ13)까지의 시간 b를 계산한다.
이것에 의해 제1 프로세스 가스로부터 제2 프로세스 가스로 전환될 때까지의 시간 a0와, 제2 프로세스 가스로부터 제1 프로세스 가스로 전환될 때까지의 시간 b의 양쪽이 구해졌기 때문에, 제어 장치(116)는, 스텝S114에서 시간 a를 a0로 갱신함과 함께, 플로를 스텝S103으로 되돌리고, 다시 제2 고주파 전력을 제1 스텝에 대응하는 값으로 설정하여 다음의 사이클에의 처리로 이행한다. 이때, 제어 장치(116)는, 제1 프로세스 가스의 공급 시간이 제1 스텝의 시간 T1로부터 소정값(b-a)을 뺀 시간으로 되도록 제1 프로세스 가스의 공급 시간을 제어한다.
이후, 스텝S110에 있어서 규정의 처리 횟수에 도달했다고 판정될 때까지 가스 펄스법에 에칭 처리를 계속하고, 도달했다고 판정되면 에칭 처리를 종료한다. 본 실시형태에 따르면, 도 4로부터 명백한 바와 같이, 1사이클째에서는, 제1 스텝 시간 T1에 대하여, 제1 스텝에 따라서 제2 고주파 전력을 인가하는 시간 t1가 서로 다르고, 또한 제2 스텝 시간 T2에 대하여, 제2 스텝에 따라서 제2 고주파 전력을 인가하는 시간 t2가 서로 다르다. 그러나, 상기한 스텝을 실행함으로써, 2사이클째 이후에는, T1≒t1, T2≒t2로 할 수 있다.
환언하면, 제어 장치(116)는, 제1 스텝의 제2 고주파 전력의 공급 시간이 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록, 시간 a와 시간 b를 이용해서 제1 프로세스 가스의 공급 시간을 제어할 수 있고, 또한 제2 스텝의 제2 고주파 전력의 공급 시간이 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록, 시간 a와 시간 b를 이용해서 제2 프로세스 가스의 공급 시간을 제어할 수 있다.
또, 제어 장치(116)는, 제1 스텝의 제1 고주파 전력의 값으로부터 제2 스텝의 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 전자파 발생용 전원(107)을 제어할 수도 있다. 이 경우에 있어서, 제어 장치(116)는, 제1 스텝의 제1 고주파 전력의 공급 시간이 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록, 시간 a와 시간 b를 이용해서 제1 프로세스 가스의 공급 시간을 제어할 수 있고, 또한 제2 스텝의 제1 고주파 전력의 공급 시간이 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록, 시간 a와 시간 b를 이용해서 제2 프로세스 가스의 공급 시간을 제어할 수 있다.
전사이클에서 측정된 가스 도입의 지연 시간을 이용하기 때문에, 완전하게는 제2 고주파 전력의 인가 시간 t1, t2와 기준으로 되는 스텝 시간 T1, T2를 동등하게 할 수는 없다. 그러나 전사이클의 가스 도입의 지연 시간이어도, 가스 공급 장치의 기차를 포함한 시간이기 때문에, 이 시간을 이용해서 가스 공급의 설정 시간을 변경함으로써, 복수의 플라스마 처리 장치 간에 있어서 제2 고주파 전력의 인가 시간의 기차를 저감하는 것이 가능하다.
또한 도 3 및 도 4는, 1사이클이 두 스텝으로 처리를 반복한 경우에 적용되지만, 1사이클을 구성하는 스텝이 3스텝 이상이어도, 본 발명은 적용 가능하다.
복수의 스텝으로 구성되는 사이클의 스텝 간의 일부에서 가스의 전환의 종점 검출을 실행하지 않는 경우도 있을 수 있다. 그 경우에도 본 발명을 적용하기 위해서는, 가스의 전환의 종점을 검출해서 제2 고주파 전력을 변화시키는 스텝 간은 가스의 지연 시간을 계산하고, 종점 검출하지 않고 제2 고주파 전력을 변화시키는 스텝 간의 가스 지연 시간은 0으로 간주하여, 가스 공급 시간의 조정을 실시하면 된다.
본 실시형태에서는 처리실 내의 가스 전환을 플라스마 임피던스의 변화를 기초로 해서 검지하여, 가스 공급 설정 신호의 온으로부터 처리실에 가스가 공급될 때까지의 시간을 계산했다. 그러나, 그 이외에도 플라스마로부터의 발광 스펙트럼 강도의 변화를 이용해서 처리실 내의 가스의 전환을 검출하는 방법, 처리실에 입자 계측기를 부착하고 처리실 내의 가스 분자를 분석해서 가스의 전환을 검출하는 방법 등에 의해서도, 가스 공급 설정 신호의 온으로부터 가스가 처리실에 공급될 때까지의 시간을 계산하는 것이 가능하다.
또, 본 발명은 전술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 유도 결합형 플라스마(Inductively Coupled Plasma : ICP) 처리 장치, 용량 결합형 플라스마(Capacitively Coupled Plasma : CCP) 처리 장치 등을 이용해서, 처리실 내의 가스의 전환을 검지한 후, 제2 고주파 전력을 전환하는 것에 대해서 적용 가능하다.
또한, 전술한 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위하여 상세히 설명한 것이며, 본 발명은, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경 가능하다.
101 : 진공 용기 102 : 샤워 플레이트
103 : 유전체창 104 : 처리실
105 : 가스 배관 106 : 가스 공급 장치
107 : 전자파 발생용 전원 108 : 마이크로파 정합기
109 : 자장 발생 코일 110 : 공동 공진기
111 : 반도체 기판 112 : 시료대
113 : 고주파 정합기 114 : 고주파 전원
115 : 진공 배기구 116 : 제어 장치

Claims (10)

  1. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치(載置)되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  2. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 제1 가스의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간으로부터 소정값을 뺀 시간으로 되도록 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 소정값은, 상기 제2 시간으로부터 상기 제1 시간을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  4. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  5. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 제2 가스의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간으로부터 소정값을 뺀 시간으로 되도록 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 소정값은, 상기 제1 시간으로부터 상기 제2 시간을 뺀 값인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 장치.
  7. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 방법.
  8. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제1 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제1 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 방법.
  9. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제1 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제1 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제1 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
    상기 제1 시간은, 상기 제1 스텝의 개시 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 개시 시간까지의 시간이고,
    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 방법.
  10. 시료가 플라스마 처리되는 처리실과, 플라스마를 생성시키기 위한 제1 고주파 전력을 공급하는 제1 고주파 전원과, 상기 시료가 재치되는 시료대와, 상기 시료대에 제2 고주파 전력을 공급하는 제2 고주파 전원을 구비하는 플라스마 처리 장치를 이용한 플라스마 처리 방법에 있어서,
    제1 스텝의 가스인 제1 가스로부터 제2 스텝의 가스인 제2 가스로 전환할 때에 발생하는 플라스마 임피던스의 변화에 의거해서 상기 제2 고주파 전력을 상기 제1 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로부터 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 값으로 변화시키도록 상기 제2 고주파 전원을 제어할 경우, 상기 제2 스텝의 상기 제2 고주파 전력의 공급 시간이 상기 제2 스텝의 시간과 대략 동등하게 되도록 제1 시간과 제2 시간을 이용해서 상기 제2 가스의 공급 시간을 제어하고,
    상기 제1 스텝 및 상기 제2 스텝은, 플라스마 처리 조건을 구성하는 스텝이고,
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    상기 제2 시간은, 상기 제1 스텝의 종료 시간으로부터 상기 제1 가스의 공급 종료 시간까지의 시간인 것을 특징으로 하는 플라스마 처리 방법.
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