KR20200145699A - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 Download PDF

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히로키 엔도
다카시 사토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 정전 척 내에 마련된 히터의 온도의 제어의 정밀도를 향상시킨 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
[해결 수단] 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서는, 기판 지지기의 하부 전극에 제 1 주파수로 규정되는 주기로 펄스 형상의 고주파 전력이 공급된다. 기판 지지기 상에 배치된 에지 링에는, 해당 주기로 펄스 형상의 음극성의 직류 전압이 인가된다. 기판 지지기의 정전 척 내에는 히터가 마련되어 있다. 히터에 공급되는 전력은, 히터의 저항값에 기초해서 제어된다. 히터의 저항값은, 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 구해진다. 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수는, 제 1 주파수와는 상이하다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 개시된 예시적 실시형태는, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
기판에 대한 플라즈마 처리에서는, 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 및 고주파 전원을 구비한다. 기판 지지기는, 챔버 내에 마련되어 있다. 기판 지지기는, 하부 전극 및 정전 척을 포함한다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 기판 지지기 상에는, 에지 링이 배치된다. 기판은, 정전 척 상, 또한, 에지 링에 의해서 둘러싸인 영역 내에 배치된다. 플라즈마 처리의 실행을 위해서, 고주파 전력이 고주파 전원으로부터 하부 전극에 공급된다. 고주파 전원으로부터는, 펄스 형상의 고주파 전력이, 주기적으로 하부 전극에 공급되는 경우가 있다.
플라즈마 처리가 실행되면, 에지 링이 소모되어서, 에지 링의 두께가 감소한다. 에지 링의 두께가 감소하면, 에지 링의 상방에서 시스(sheath)의 상단 위치가 낮아진다. 그 결과, 이온이 플라즈마로부터 기판의 에지에 비스듬하게 공급된다. 에지 링의 상방에서의 시스의 상단 위치를 보정하기 위해서, 에지 링에 음극성의 전압을 인가하는 기술이 제안되어 있다. 그 기술은 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 음극성의 전압은, 펄스 형상의 고주파 전력이 하부 전극에 공급되고 있는 기간에 있어서, 에지 링에 인가된다.
[0004] 일본 특허공개 2019-4027호 공보
플라즈마 처리 장치의 정전 척 내에 마련된 히터의 온도의 제어의 정밀도를 향상시킬 것이 요구되고 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 직류 전원, 제 1 제어 장치, 및 제 2 제어 장치를 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극, 정전 척, 및 히터를 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 히터는, 저항 가열 소자이며, 정전 척 내에 마련되어 있다. 고주파 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원은, 에지 링에 음극성의 전압을 인가하도록 구성되어 있다. 에지 링은, 기판 지지기 상에 배치되어 있다. 제 1 제어 장치는, 고주파 전원 및 직류 전원을 제어하도록 구성되어 있다. 제 2 제어 장치는, 히터의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서 히터 전원으로부터 히터에 공급되는 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 제 1 제어 장치는, 제 1 주파수로 규정되는 주기로 펄스 형상의 고주파 전력을 하부 전극에 공급하도록 고주파 전원을 제어하고, 해당 주기로 펄스 형상의 음극성의 전압을 에지 링에 인가하도록 직류 전원을 제어한다. 제 2 제어 장치는, 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 히터의 저항값을 구하도록 구성되어 있다. 제 2 제어 장치는, 구한 저항값으로부터 현재 온도를 특정해서, 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 제 1 주파수는, 제 2 제어 장치에 있어서의 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수와는 상이하다.
하나의 예시적 실시형태에 의하면, 플라즈마 처리 장치의 정전 척 내에 마련된 히터의 온도의 제어의 정밀도가 향상된다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 기판 지지기의 단면도이다.
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서의 히터에의 전력 공급 및 전력 제어에 관련되는 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치에 있어서의 하부 전극의 전위 및 히터에 대한 인가 전압의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 방법의 흐름도이다.
이하, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 직류 전원, 제 1 제어 장치, 및 제 2 제어 장치를 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극, 정전 척, 및 히터를 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 히터는, 저항 가열 소자이며, 정전 척 내에 마련되어 있다. 고주파 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원은, 에지 링에 음극성의 전압을 인가하도록 구성되어 있다. 에지 링은, 기판 지지기 상에 배치되어 있다. 제 1 제어 장치는, 고주파 전원 및 직류 전원을 제어하도록 구성되어 있다. 제 2 제어 장치는, 히터의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서 히터 전원으로부터 히터에 공급되는 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 제 1 제어 장치는, 제 1 주파수로 규정되는 주기로 펄스 형상의 고주파 전력을 하부 전극에 공급하도록 고주파 전원을 제어하고, 해당 주기로 펄스 형상의 음극성의 전압을 에지 링에 인가하도록 직류 전원을 제어한다. 제 2 제어 장치는, 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 히터의 저항값을 구하도록 구성되어 있다. 제 2 제어 장치는, 구한 저항값으로부터 현재 온도를 특정해서, 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 제 1 주파수는, 제 2 제어 장치에 있어서의 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수와는 상이하다.
하부 전극과 정전 척 내의 히터는 용량 결합하고 있다. 따라서, 펄스 형상의 고주파 전력의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가가 개시되면, 순시적으로 히터에 노이즈 전류 및 노이즈 전압이 발생한다. 상기 실시형태에서는, 제 1 주파수와 제 2 주파수가 서로 상이하므로, 펄스 형상의 고주파 전력의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가의 개시 타이밍과 전류 및 전압의 샘플링의 타이밍이 동기(同期)하는 것이 적거나, 동기하지 않는다. 따라서, 노이즈의 영향이 억제된 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값이 얻어진다. 상기 실시형태에 의하면, 이러한 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값으로부터 저항값이 구해지고, 해당 저항값으로부터 구해지는 현재 온도에 기초해서 전력이 제어되므로, 히터의 온도의 제어의 정밀도가 높아진다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 한쪽은 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 다른 쪽의 약수와는 상이하고, 또한, 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 다른 쪽은 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 한쪽의 약수와는 상이하다. 이 실시형태에 의하면, 펄스 형상의 고주파 전력의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가의 개시 타이밍과 전류 및 전압의 샘플링의 타이밍이 동기하는 것이, 보다 적어진다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치는, 콘덴서를 더 구비해도 된다. 이 콘덴서는, 제 2 제어 장치와 히터 사이에 있어서, 히터와 히터 전원을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 라인 사이에 접속된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 제어 장치는, 전류 측정기 및 전압 측정기를 더 가질 수 있다. 전류 측정기는, 히터에 공급되는 전류를 측정하도록 구성된다. 전압 측정기는, 히터에 인가되는 전압을 측정하도록 구성된다. 히터 컨트롤러는, 전류 측정기에 의해서 측정된 전류의 샘플값 및 전압 측정기에 의해서 측정된 전압의 샘플값으로부터 저항값을 구하도록 구성된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 제어 장치는, 스위칭 디바이스를 더 갖고 있어도 된다. 스위칭 디바이스는, 히터와 히터 전원 사이에서 접속되어 있다. 히터 컨트롤러는, 스위칭 디바이스의 도통(導通) 상태를 제어하는 것에 의해, 전력을 제어하도록 구성되어 있어도 된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 히터 컨트롤러는, 상기 저항값을 포함하고, 순차 구해지는 히터의 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 현재 온도를 특정하도록 구성되어 있어도 된다.
다른 예시적 실시형태에 있어서는, 플라즈마 처리 방법이 제공된다. 플라즈마 처리 방법에 있어서 이용되는 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 직류 전원, 및 제어 장치를 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극, 정전 척, 및 히터를 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 히터는, 저항 가열 소자이며, 정전 척 내에 마련되어 있다. 고주파 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원은, 에지 링에 음극성의 전압을 인가하도록 구성되어 있다. 에지 링은, 기판 지지기 상에 배치되어 있다. 제어 장치는, 히터의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서 히터 전원으로부터 히터에 공급되는 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 플라즈마 처리 방법은, 챔버 내에서 플라즈마를 생성하는 공정을 포함한다. 플라즈마를 생성하는 공정에서는, 챔버 내에 가스가 공급되고 있는 상태에서, 제 1 주파수로 규정되는 주기로, 고주파 전원으로부터 하부 전극에 펄스 형상의 고주파 전력이 공급되고, 직류 전원으로부터 에지 링에 펄스 형상의 음극성의 전압이 인가된다. 플라즈마 처리 방법은, 플라즈마를 생성하는 공정의 실행 중에, 제어 장치에 의해서 히터에 공급되는 전력을 제어하는 공정을 더 포함한다. 제어 장치는, 히터 컨트롤러를 갖는다. 전력을 제어하는 공정에 있어서, 히터 컨트롤러는, 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 히터의 저항값을 구한다. 전력을 제어하는 공정에 있어서, 히터 컨트롤러는, 구한 저항값으로부터 현재 온도를 특정해서, 전력을 제어한다. 제 1 주파수는, 제어 장치에 있어서의 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수와는 상이하다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 한쪽은 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 다른 쪽의 약수와는 상이하고, 또한, 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 다른 쪽은 제 1 주파수와 제 2 주파수 중 한쪽의 약수와는 상이해도 된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제어 장치와 히터 사이에 있어서, 히터와 히터 전원을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 라인 사이에 콘덴서가 접속되어 있어도 된다.
하나의 예시적 실시형태에서는, 히터 컨트롤러는, 전력을 제어하는 공정에 있어서, 전류 측정기에 의해서 측정된 전류의 샘플값 및 전압 측정기에 의해서 측정된 전압의 샘플값으로부터 저항값을 구해도 된다.
하나의 예시적 실시형태에서는, 히터 컨트롤러는, 전력을 제어하는 공정에 있어서, 히터와 히터 전원 사이에서 접속된 스위칭 디바이스의 도통 상태를 제어하는 것에 의해, 전력을 제어해도 된다.
하나의 예시적 실시형태에서는, 히터 컨트롤러는, 전력을 제어하는 공정에 있어서, 상기 저항값을 포함하고, 순차 구해지는 히터의 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 현재 온도를 특정해도 된다.
이하, 도면을 참조해서 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 한편, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1은, 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)는, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치이다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 챔버(10)를 구비하고 있다. 챔버(10)는, 그 속에 내부 공간(10s)을 제공하고 있다.
일 실시형태에 있어서, 챔버(10)는, 챔버 본체(12)를 포함하고 있다. 챔버 본체(12)는, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 내부 공간(10s)은, 챔버 본체(12) 속에 제공되어 있다. 챔버 본체(12)는, 예를 들면 알루미늄으로 구성되어 있다. 챔버 본체(12)는 전기적으로 접지되어 있다. 챔버 본체(12)의 내벽면, 즉, 내부 공간(10s)을 구획하는 벽면에는, 내(耐)플라즈마성을 갖는 막이 형성되어 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의해서 형성된 막 또는 산화 이트륨으로 형성된 막과 같은 세라믹제의 막일 수 있다.
챔버 본체(12)의 측벽에는 통로(12p)가 형성되어 있다. 기판 W는, 내부 공간(10s)과 챔버(10)의 외부 사이에서 반송될 때에, 통로(12p)를 통과한다. 이 통로(12p)의 개폐를 위해서, 게이트 밸브(12g)가 챔버 본체(12)의 측벽을 따라 마련되어 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지기(16)를 더 구비하고 있다. 기판 지지기(16)는, 챔버(10) 내, 즉 내부 공간(10s) 속에 마련되어 있다. 기판 지지기(16)는, 그 위에 탑재된 기판 W를 지지하도록 구성되어 있다. 기판 W는, 원반 형상을 가질 수 있다. 기판 지지기(16)는, 지지부(15)에 의해서 지지되어 있다. 지지부(15)는, 챔버 본체(12)의 바닥부로부터 상방으로 연장되어 있다. 지지부(15)는, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 지지부(15)는, 석영과 같은 절연 재료로 형성되어 있다.
기판 지지기(16)는, 하부 전극(18) 및 정전 척(20)을 갖고 있다. 기판 지지기(16)는, 전극 플레이트(21)를 더 갖고 있어도 된다. 전극 플레이트(21)는, 알루미늄과 같은 도전성 재료로 형성되어 있고, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 하부 전극(18)은, 전극 플레이트(21) 상에 마련되어 있다. 하부 전극(18)은, 알루미늄과 같은 도전성 재료로 형성되어 있고, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 하부 전극(18)은, 전극 플레이트(21)에 전기적으로 접속되어 있다.
하부 전극(18) 내에는, 유로(18f)가 형성되어 있다. 유로(18f)는, 열교환 매체용의 유로이다. 열교환 매체로서는, 액상의 냉매, 또는, 그 기화에 의해서 하부 전극(18)을 냉각하는 냉매(예를 들면, 프레온)가 이용된다. 유로(18f)에는, 열교환 매체의 공급 장치(예를 들면, 칠러 유닛)가 접속되어 있다. 이 공급 장치는, 챔버(10)의 외부에 마련되어 있다. 유로(18f)에는, 공급 장치로부터 배관(23a)을 통해서 열교환 매체가 공급된다. 유로(18f)에 공급된 열교환 매체는, 배관(23b)을 통해서 공급 장치로 되돌려진다.
정전 척(20)은, 하부 전극(18) 상에 마련되어 있다. 기판 W는, 내부 공간(10s) 속에서 처리될 때에는, 정전 척(20) 상에 탑재되고, 정전 척(20)에 의해서 유지된다.
이하, 도 1과 함께 도 2를 참조한다. 도 2는, 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 기판 지지기의 단면도이다. 정전 척(20)은, 본체(20m) 및 전극(20e)을 갖고 있다. 본체(20m)는, 유전체로 형성되어 있다. 본체(20m)는, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 전극(20e)은, 막 형상의 전극이고, 본체(20m) 내에 마련되어 있다. 전극(20e)에는, 직류 전원(20p)이 스위치(20s)를 통해서 접속되어 있다. 직류 전원(20p)으로부터 정전 척(20)의 전극(20e)에 전압이 인가되면, 정전 척(20)과 기판 W 사이에서 정전 인력이 발생한다. 발생한 정전 인력에 의해, 기판 W는, 정전 척(20)에 끌어당겨지고, 정전 척(20)에 의해서 유지된다.
기판 지지기(16) 상에는 에지 링 ER이 탑재된다. 일 실시형태에서는, 에지 링 ER은, 정전 척(20)의 외주 영역 상에 탑재된다. 에지 링 ER은, 고리 형상을 갖고 있다. 에지 링 ER은, 도전성을 갖는다. 에지 링 ER은, 예를 들면 실리콘 또는 탄화 규소(SiC)로 형성되어 있다. 에지 링 ER은, 도체(22)를 통해서 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있다. 에지 링 ER은, 기판 W의 에지를 둘러싼다. 즉, 기판 W는, 정전 척(20) 상, 또한, 에지 링 ER에 의해서 둘러싸인 영역 내에, 배치된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 장치(1)는, 가스 공급 라인(25)을 더 구비할 수 있다. 가스 공급 라인(25)은, 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예를 들면 He 가스를, 정전 척(20)의 표면과 기판 W의 이면(하면) 사이에 공급한다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 통 형상부(28) 및 절연부(29)를 더 구비할 수 있다. 통 형상부(28)는, 챔버 본체(12)의 바닥부로부터 상방으로 연장되어 있다. 통 형상부(28)는, 지지부(15)의 외주를 따라 연장되어 있다. 통 형상부(28)는, 도전성 재료로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 통 형상부(28)는, 전기적으로 접지되어 있다. 절연부(29)는, 통 형상부(28) 상에 마련되어 있다. 절연부(29)는, 절연성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 절연부(29)는, 예를 들면 석영과 같은 세라믹으로 형성되어 있다. 절연부(29)는, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 절연부(29)는, 전극 플레이트(21)의 외주, 하부 전극(18)의 외주, 및 정전 척(20)의 외주를 따라 연장되어 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 상부 전극(30)을 더 구비하고 있다. 상부 전극(30)은, 기판 지지기(16)의 상방에 마련되어 있다. 상부 전극(30)은, 부재(32)와 함께 챔버 본체(12)의 상부 개구를 닫고 있다. 부재(32)는, 절연성을 갖고 있다. 상부 전극(30)은, 이 부재(32)를 통해서 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다.
상부 전극(30)은, 천장판(34) 및 지지체(36)를 포함하고 있다. 천장판(34)의 하면은, 내부 공간(10s)을 구획하고 있다. 천장판(34)에는, 복수의 가스 토출 구멍(34a)이 형성되어 있다. 복수의 가스 토출 구멍(34a)의 각각은, 천장판(34)을 판 두께 방향(연직 방향)으로 관통하고 있다. 이 천장판(34)은, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 실리콘으로 형성되어 있다. 또는, 천장판(34)은, 알루미늄제의 부재의 표면에 내플라즈마성의 막을 마련한 구조를 가질 수 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의해서 형성된 막 또는 산화 이트륨으로 형성된 막과 같은 세라믹제의 막일 수 있다.
지지체(36)는, 천장판(34)을 착탈 자재로 지지하고 있다. 지지체(36)는, 예를 들면 알루미늄과 같은 도전성 재료로 형성되어 있다. 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 가스 확산실(36a)로부터는, 복수의 가스 구멍(36b)이 하방으로 연장되어 있다. 복수의 가스 구멍(36b)은, 복수의 가스 토출 구멍(34a)에 각각 연통하고 있다. 지지체(36)에는, 가스 도입 포트(36c)가 형성되어 있다. 가스 도입 포트(36c)는, 가스 확산실(36a)에 접속하고 있다. 가스 도입 포트(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.
가스 공급관(38)에는, 가스 소스군(40)이, 밸브군(41), 유량 제어기군(42), 및 밸브군(43)을 통해서 접속되어 있다. 가스 소스군(40), 밸브군(41), 유량 제어기군(42), 및 밸브군(43)은, 가스 공급부를 구성하고 있다. 가스 소스군(40)은, 복수의 가스 소스를 포함하고 있다. 밸브군(41) 및 밸브군(43)의 각각은, 복수의 밸브(예를 들면 개폐 밸브)를 포함하고 있다. 유량 제어기군(42)은, 복수의 유량 제어기를 포함하고 있다. 유량 제어기군(42)의 복수의 유량 제어기의 각각은, 매스플로 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기이다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스의 각각은, 밸브군(41)의 대응의 밸브, 유량 제어기군(42)의 대응의 유량 제어기, 및 밸브군(43)의 대응의 밸브를 통해서, 가스 공급관(38)에 접속되어 있다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스 중 선택된 1 이상의 가스 소스로부터의 가스를, 개별적으로 조정된 유량으로, 내부 공간(10s)에 공급하는 것이 가능하다.
통 형상부(28)와 챔버 본체(12)의 측벽 사이에는, 배플 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배플 플레이트(48)는, 예를 들면, 알루미늄제의 부재에 산화 이트륨 등의 세라믹을 피복하는 것에 의해 구성될 수 있다. 이 배플 플레이트(48)에는, 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 배플 플레이트(48)의 하부에 있어서는, 배기관(52)이 챔버 본체(12)의 바닥부에 접속되어 있다. 이 배기관(52)에는, 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는, 자동 압력 제어 밸브와 같은 압력 제어기, 및, 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 갖고 있고, 내부 공간(10s) 속의 압력을 감압할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치(1)는, 고주파 전원(61)을 더 구비할 수 있다. 고주파 전원(61)은, 플라즈마 생성용의 고주파 전력 HF를 발생하는 전원이다. 고주파 전력 HF는, 27∼100MHz의 범위 내의 주파수, 예를 들면 40MHz 또는 60MHz의 주파수를 갖는다. 고주파 전원(61)은, 고주파 전력 HF를 하부 전극(18)에 공급하기 위해서, 정합기(63) 및 전극 플레이트(21)를 통해서 하부 전극(18)에 접속되어 있다. 정합기(63)는, 고주파 전원(61)의 출력 임피던스와 부하측(하부 전극(18)측)의 임피던스를 정합시키기 위한 정합 회로를 갖고 있다. 한편, 고주파 전원(61)은, 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있지 않아도 되고, 정합기(63)를 통해서 상부 전극(30)에 접속되어 있어도 된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 고주파 전원(62)을 더 구비하고 있다. 고주파 전원(62)은, 기판 W에 이온을 인입하기 위한 바이어스 고주파 전력, 즉 고주파 전력 LF를 발생하는 전원이다. 고주파 전력 LF의 주파수는, 고주파 전력 HF의 주파수보다도 낮다. 고주파 전력 LF의 주파수는, 400kHz∼13.56MHz의 범위 내의 주파수이고, 예를 들면, 400kHz이다. 고주파 전원(62)은, 고주파 전력 LF를 하부 전극(18)에 공급하기 위해서, 정합기(64) 및 전극 플레이트(21)를 통해서 하부 전극(18)에 접속되어 있다. 정합기(64)는, 고주파 전원(62)의 출력 임피던스와 부하측(하부 전극(18)측)의 임피던스를 정합시키기 위한 정합 회로를 갖고 있다.
이 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 내부 공간(10s)에 가스가 공급된다. 그리고, 고주파 전력 HF 및 고주파 전력 LF, 또는 고주파 전력 LF가 공급되는 것에 의해, 내부 공간(10s) 속에서 가스가 여기(勵起)된다. 그 결과, 내부 공간(10s) 속에서 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마로부터의 이온 및/또는 라디칼과 같은 화학종에 의해, 기판 W가 처리된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 직류 전원(72)을 더 구비한다. 직류 전원(72)은, 하부 전극(18)을 통해서 에지 링 ER에 음극성의 전압을 인가하도록 구성되어 있다. 직류 전원(72)으로부터 음극성의 전압을 에지 링 ER에 인가하는 것에 의해, 에지 링 ER의 상방에 있어서의 시스(플라즈마 시스)의 두께가 조정된다. 그 결과, 기판 W의 에지에 대한 이온의 입사 방향이 조정된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 제어 장치 MC(제 1 제어 장치)를 더 구비한다. 제어 장치 MC는, 프로세서, 기억 장치, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이고, 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 구체적으로, 제어 장치 MC는, 기억 장치에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하고, 해당 기억 장치에 기억되어 있는 레시피 데이터에 기초해서 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어 장치 MC에 의한 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)는, 레시피 데이터에 의해서 지정된 프로세스를 실행할 수 있다. 또한, 제어 장치 MC에 의한 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(1)는, 여러 가지의 실시형태에 따른 방법을 실행할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2와 함께, 도 3 및 도 4를 참조한다. 도 3은, 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 있어서의 히터에의 전력 공급 및 전력 제어에 관련되는 구성을 나타내는 도면이다. 도 4는, 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치에 있어서의 하부 전극의 전위 및 히터에 대한 인가 전압의 일례를 나타내는 도면이다. 한편, 도 4에 있어서 가로축은 시간을 나타내고 있다. 도 4에 있어서 하부 전극의 전위는, 도 2에 나타내는 급전 라인 FL에 있어서의 전위를 나타내고 있다. 급전 라인 FL은, 전극 플레이트(21)를 통해서 하부 전극(18)에 접속되어 있다. 고주파 전원(61)은, 정합기(63)를 통해서 급전 라인 FL에 접속하고 있다. 고주파 전원(62)은, 정합기(64)를 통해서 급전 라인 FL에 접속하고 있다. 또한, 직류 전원(72)은, 급전 라인 FL에 접속하고 있다.
플라즈마 처리 장치(1)에서는, 제어 장치 MC는, 플라즈마의 생성을 위해서, 펄스 형상의 고주파 전력 LF 및/또는 펄스 형상의 고주파 전력 HF를 하부 전극(18)에 주기 PT로 주기적으로 공급하도록, 고주파 전원(62) 및/또는 고주파 전원(61)을 제어한다. 주기 PT는, 제 1 주파수 f1로 규정된다. 즉, 주기 PT는, 제 1 주파수 f1의 역수이다. 고주파 전력 LF 및/또는 고주파 전력 HF는, 주기 PT 내의 제 1 기간에 있어서, 하부 전극(18)에 공급된다. 주기 PT 내의 나머지 제 2 기간에는, 고주파 전력은 하부 전극(18)에 공급되지 않는다. 또는, 제 1 기간에 있어서 공급된 고주파 전력의 레벨은, 제 2 기간에 있어서 저감된다.
또한, 제어 장치 MC는, 펄스 형상의 음극성의 전압을 주기 PT로 주기적으로 에지 링 ER에 인가하도록, 직류 전원(72)을 제어한다. 즉, 제어 장치 MC는, 펄스 형상의 고주파 전력 LF 및/또는 펄스 형상의 고주파 전력 HF의 공급과 동기해서, 펄스 형상의 음극성의 전압을 에지 링 ER에 인가하도록, 직류 전원(72)을 제어한다. 주기 PT 내의 제 1 기간에는, 직류 전원(72)으로부터 음극성의 전압이 에지 링 ER에 인가된다. 주기 PT 내의 나머지 제 2 기간에는, 에지 링 ER에 대한 직류 전원(72)으로부터의 음극성의 전압의 인가가 정지된다. 한편, 제 2 기간에 있어서 직류 전원(72)으로부터 에지 링 ER에 인가되는 전압의 절대값은, 제 1 기간에 있어서 직류 전원(72)으로부터 에지 링 ER에 인가되는 전압의 절대값보다도 낮아도 된다.
제어 장치 MC에 의한 고주파 전원(62) 및/또는 고주파 전원(61), 및 직류 전원(72)의 제어에 의해, 하부 전극(18)의 전위는, 도 4에 나타내는 바와 같이 시간 변화를 나타낸다.
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 지지기(16)는, 1개 이상의 히터(19)를 더 갖는다. 일 실시형태에서는, 기판 지지기(16)는, 복수의 히터(19)를 갖고 있다. 1개 이상의 히터(19)의 각각은, 저항 가열 소자이다. 1개 이상의 히터(19)는, 정전 척(20) 속에 마련되어 있다.
1개 이상의 히터(19)에는, 히터 전원(74)으로부터 전력이 공급된다. 1개 이상의 히터(19)는, 1개 이상의 제 1 라인 L1을 각각 통해서 히터 전원(74)에 전기적으로 접속된다. 또한, 1개 이상의 히터(19)는, 제 2 라인 L2를 통해서 히터 전원(74)에 전기적으로 접속된다. 제 2 라인 L2는, 공통 라인(common line)이다. 즉, 1개 이상의 히터(19)는, 1개의 대응의 제 1 라인 L1 및 제 2 라인 L2를 포함하는 한 쌍의 라인을 통해서, 히터 전원(74)에 전기적으로 접속된다.
일 실시형태에 있어서는, 필터군 FTG1이, 히터(19)와 히터 전원(74) 사이에 마련되어 있어도 된다. 필터군 FTG1은, 1개 이상의 필터 FT11 및 필터 FT12를 포함하고 있다. 1개 이상의 필터 FT11 및 필터 FT12의 각각은, LC 필터이고, 대응의 히터(19)로부터 히터 전원(74)을 향하는 고주파 전력을 차단하거나 또는 저감시킨다. 1개 이상의 필터 FT11의 각각의 인덕터는, 대응의 제 1 라인 L1의 일부를 구성하고 있다. 1개 이상의 필터 FT11의 각각의 콘덴서는, 대응의 제 1 라인 L1과 그라운드 사이에 접속되어 있다. 필터 FT12의 인덕터는, 제 2 라인 L2의 일부를 구성하고 있다. 필터 FT12의 콘덴서는, 제 2 라인 L2와 그라운드 사이에 접속되어 있다.
일 실시형태에 있어서는, 필터군 FTG2가, 히터(19)와 히터 전원(74) 사이에 마련되어 있어도 된다. 필터군 FTG2는, 필터군 FTG1과 히터 전원(74) 사이에 마련되어 있어도 된다. 필터군 FTG2는, 1개 이상의 필터 FT21 및 필터 FT22를 포함하고 있다. 1개 이상의 필터 FT21 및 필터 FT22의 각각은, LC 필터이고, 대응의 히터(19)로부터 히터 전원(74)을 향하는 EMC 노이즈를 차단하거나 또는 저감시킨다. 1개 이상의 필터 FT21의 각각의 인덕터는, 대응의 제 1 라인 L1의 일부를 구성하고 있다. 1개 이상의 필터 FT21의 각각의 콘덴서는, 대응의 제 1 라인 L1과 그라운드 사이에 접속되어 있다. 필터 FT22의 인덕터는, 제 2 라인 L2의 일부를 구성하고 있다. 필터 FT22의 콘덴서는, 제 2 라인 L2와 그라운드 사이에 접속되어 있다.
일 실시형태에 있어서는, 콘덴서(76)가, 1개 이상의 제 1 라인 L1의 각각과 제 2 라인 L2 사이에 접속되어 있다. 즉, 콘덴서(76)는, 대응의 히터(19)와 히터 전원(74)을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 라인 사이에 접속되어 있다. 콘덴서(76)의 일단은, 대응의 필터 FT11의 인덕터와 대응의 필터 FT21의 인덕터 사이에서 대응의 제 1 라인 L1에 접속되어 있어도 된다. 또한, 콘덴서(76)의 타단은, 필터 FT12의 인덕터와 필터 FT22의 인덕터 사이에서 제 2 라인 L2에 접속되어 있어도 된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 제어 장치(80)(제 2 제어 장치)를 더 구비한다. 제어 장치(80)는, 1개 이상의 히터(19)의 각각의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서, 히터 전원(74)으로부터 1개 이상의 히터(19)의 각각에 공급되는 전력을 제어하도록 구성되어 있다. 이하, 제어 장치(80)에 의한 1개의 히터(19)에 대한 전력의 제어에 대해서 설명한다. 제어 장치(80)에 의한 다른 히터(19)에 대한 전력의 제어는, 마찬가지로 행해진다.
제어 장치(80)는, 히터 컨트롤러(82)를 갖는다. 히터 컨트롤러(82)는, 예를 들면 프로세서로 구성되어 있다. 히터 컨트롤러(82)는, 히터(19)에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터(19)에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 히터(19)의 저항값을 구한다. 히터(19)에 공급되는 전류의 샘플값 및 히터(19)에 인가되는 전압의 샘플값의 샘플링 주파수는, 제 2 주파수 f2이다. 히터 컨트롤러(82)는, 구한 저항값으로부터 히터(19)의 현재 온도를 특정한다. 히터 컨트롤러(82)는, 예를 들면 저항값과 온도의 관계를 규정하는 테이블을 참조해서, 구한 저항값으로부터 히터(19)의 현재 온도를 특정한다. 일 실시형태에 있어서는, 히터 컨트롤러(82)는, 순차 구해지는 히터(19)의 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 현재 온도를 특정하도록 구성되어 있어도 된다. 히터 컨트롤러(82)는, 특정한 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키도록, 히터(19)에 공급되는 전량(電量)을 제어한다. 히터 컨트롤러(82)에 의한 전력의 제어는, PID 제어일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 제어 장치(80)는, 1개 이상의 스위칭 디바이스(83)를 더 갖고 있어도 된다. 1개 이상의 스위칭 디바이스(83)의 각각은, 1개 이상의 히터(19) 중 대응의 히터(19)와 히터 전원(74) 사이에서 접속되어 있다. 1개 이상의 스위칭 디바이스(83)의 각각이 도통하고 있는 경우에는, 히터 전원(74)으로부터 대응의 히터(19)에 전력이 공급된다. 1개 이상의 스위칭 디바이스(83)의 각각이 도통하고 있지 않는 경우에는, 히터 전원(74)으로부터 대응의 히터(19)에의 전력의 공급이 정지한다. 히터 컨트롤러(82)는, 1개 이상의 스위칭 디바이스(83)의 각각의 도통 상태를 제어하는 것에 의해, 대응의 히터(19)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 제어 장치(80)는, 1개 이상의 전류 측정기(84) 및 전압 측정기(86)를 더 가질 수 있다. 1개 이상의 전류 측정기(84)는, 히터 전원(74)으로부터 1개 이상의 히터(19)에 공급되는 전류를 각각 측정하도록 구성되어 있다. 전압 측정기(86)는, 1개 이상의 히터(19)에 인가되는 전압을 측정하도록 구성되어 있다. 히터 컨트롤러(82)는, 1개 이상의 전류 측정기(84)에 의해서 측정된 전류의 샘플값의 각각과 전압 측정기(86)에 의해서 측정된 전압의 샘플값으로부터, 대응의 히터(19)의 저항값을 구한다.
일 실시형태에 있어서, 히터 전원(74)에는 단일의 라인 ML이 접속되어 있다. 단일의 라인 ML은, 1개 이상의 라인 L11로 이어져 있다. 1개 이상의 라인 L11의 각각은, 대응의 스위칭 디바이스(83)에 접속되어 있다. 1개 이상의 전류 측정기(84)의 각각은, 대응의 라인 L11을 흐르는 전류를 측정하도록 마련되어 있다. 전압 측정기(86)는, 라인 ML과 제 2 라인 L2 사이의 전압을 측정하도록 구성되어 있다.
상술한 제 2 주파수 f2는, 제 1 주파수 f1과는 상이하다. 일 실시형태에서는, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 한쪽은, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 다른 쪽의 약수와는 상이하다. 게다가, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 다른 쪽은 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 한쪽의 약수와는 상이하다. 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 한쪽은 자연수여도 되고, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 다른 쪽은, 자연수가 아니어도 된다. 일례에서는, 제 2 주파수 f2는 2kHz이고, 제 1 주파수 f1은 2.1kHz이다.
플라즈마 처리 장치(1)에 있어서, 하부 전극(18)과 정전 척(20) 내의 1개 이상의 히터(19)의 각각은 용량 결합하고 있다. 따라서, 펄스 형상의 고주파 전력(LF 및/또는 HF)의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가가 개시되면, 순시적으로 1개 이상의 히터(19)의 각각에 노이즈 전류 및 노이즈 전압이 발생한다. 도 4의 히터에 대한 인가 전압을 참조하길 바란다. 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2가 서로 상이하다. 따라서, 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 펄스 형상의 고주파 전력(LF 및/또는 HF)의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가의 개시 타이밍과 전류 및 전압의 샘플링의 타이밍이 동기하는 것이 적거나, 동기하지 않는다. 그 때문에, 히터 컨트롤러(82)에서는, 노이즈의 영향이 억제된 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값이 얻어진다. 플라즈마 처리 장치(1)에 의하면, 이러한 전류의 샘플값 및 전압의 샘플값으로부터 저항값이 구해지고, 해당 저항값으로부터 구해지는 현재 온도에 기초해서 전력이 제어되므로, 1개 이상의 히터(19)의 각각의 온도의 제어의 정밀도가 높아진다.
일 실시형태에서는, 전술한 바와 같이, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 한쪽은, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 다른 쪽의 약수와는 상이하다. 게다가, 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 다른 쪽은 제 1 주파수 f1과 제 2 주파수 f2 중 한쪽의 약수와는 상이하다. 이 실시형태에 의하면, 펄스 형상의 고주파 전력의 공급 및 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가의 개시 타이밍과 전류 및 전압의 샘플링의 타이밍이 동기하는 것이, 보다 적어진다.
이하, 도 5는, 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 방법의 흐름도이다. 이하에서는, 그것이 플라즈마 처리 장치(1)를 이용해서 실행되는 경우를 예로서, 도 5에 나타내는 플라즈마 처리 방법(이하, 「방법 MT」라고 함)을 설명한다.
방법 MT에서는, 공정 ST1이 실행된다. 공정 ST1에서는, 챔버(10) 내에서 플라즈마가 생성된다. 공정 ST1에서는, 챔버(10) 내에 가스가 공급되고 있는 상태에서, 펄스 형상의 고주파 전력 LF 및/또는 펄스 형상의 고주파 전력 HF가 고주파 전원(62) 및/또는 고주파 전원(61)으로부터 하부 전극(18)에 주기 PT로 주기적으로 공급된다. 공정 ST1에서는, 직류 전원(72)으로부터 에지 링 ER에 주기 PT로 주기적으로 펄스 형상의 음극성의 전압이 인가된다. 펄스 형상의 고주파 전력 LF 및/또는 펄스 형상의 고주파 전력 HF의 공급과 펄스 형상의 음극성의 전압의 에지 링 ER에 대한 인가는, 동기하고 있다. 주기 PT는, 전술한 바와 같이 제 1 주파수 f1로 규정된다.
공정 ST1의 실행을 위해서, 제어 장치 MC는, 챔버(10) 내에 가스를 공급하도록 플라즈마 처리 장치(1)의 가스 공급부를 제어한다. 공정 ST1의 실행을 위해서, 제어 장치 MC는, 챔버(10) 내의 압력이 지정된 압력으로 설정하도록 배기 장치(50)를 제어한다. 공정 ST1의 실행을 위해서, 제어 장치 MC는, 펄스 형상의 고주파 전력 LF 및/또는 펄스 형상의 고주파 전력 HF를 공급하도록, 고주파 전원(62) 및/또는 고주파 전원(61)을 제어한다. 또한, 공정 ST1의 실행을 위해서, 제어 장치 MC는, 펄스 형상의 음극성의 전압을 에지 링 ER에 인가하도록, 직류 전원(72)을 제어한다.
공정 ST2는, 공정 ST1의 실행 중에 실행된다. 공정 ST2에서는, 1개 이상의 히터(19)의 각각에 히터 전원(74)으로부터 공급되는 전력이 제어 장치(80)에 의해서 제어된다. 구체적으로는, 전술한 바와 같이, 제어 장치(80)의 히터 컨트롤러(82)가, 1개 이상의 히터(19)에 공급되는 전류의 샘플값 및 1개 이상의 히터(19)에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 1개 이상의 히터(19)의 저항값을 구한다. 전술한 바와 같이, 1개 이상의 히터(19)에 공급되는 전류의 샘플값 및 1개 이상의 히터(19)에 인가되는 전압의 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수 f2는, 제 1 주파수 f1과는 상이하다.
공정 ST2에 있어서, 히터 컨트롤러(82)는, 구한 저항값으로부터 1개 이상의 히터(19)의 현재 온도를 특정한다. 1개 이상의 히터(19)의 각각의 현재 온도는, 전술한 바와 같이, 순차 구해지는 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 특정되어도 된다. 공정 ST2에 있어서, 히터 컨트롤러(82)는, 구한 현재 온도와 설정 온도의 차를 감소시키도록, 히터 전원(74)으로부터 1개 이상의 히터(19)에 공급하는 전력을 제어한다.
이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명해 왔지만, 전술한 예시적 실시형태로 한정되지 않고, 다양한 생략, 치환, 및 변경이 이루어져도 된다. 또한, 상이한 실시형태에 있어서의 요소를 조합해서 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
예를 들면, 다른 실시형태에서는, 플라즈마 처리 장치는 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치와는 상이한 임의의 타입의 플라즈마 처리 장치여도 된다. 그와 같은 플라즈마 처리 장치로서는, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치, 마이크로파와 같은 표면파를 이용해서 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치가 예시된다.
이상의 설명으로부터, 본 개시된 여러 가지의 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시된 범위 및 주지로부터 일탈하지 않고 여러 가지의 변경을 이룰 수 있다는 것이, 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 여러 가지의 실시형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않고, 참된 범위와 주지는, 첨부의 특허 청구범위에 의해서 나타난다.
1…플라즈마 처리 장치, 10…챔버, 16…기판 지지기, 18…하부 전극, 19… 히터, 20…정전 척, 61…고주파 전원, 62…고주파 전원, 72…직류 전원, 74…히터 전원, 80…제어 장치, 82…히터 컨트롤러, ER…에지 링, MC…제어 장치.

Claims (12)

  1. 챔버와,
    하부 전극, 해당 하부 전극 상에 마련된 정전 척, 및 해당 정전 척 내에 마련된 저항 가열 소자인 히터를 갖고, 상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
    상기 하부 전극에 전기적으로 접속된 고주파 전원과,
    상기 기판 지지기 상에 배치된 에지 링에 음극성의 전압을 인가하도록 구성된 직류 전원과,
    상기 고주파 전원 및 상기 직류 전원을 제어하도록 구성된 제 1 제어 장치와,
    상기 히터의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서 히터 전원으로부터 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 제 2 제어 장치
    를 구비하고
    상기 제 1 제어 장치는, 제 1 주파수로 규정되는 주기로 펄스 형상의 고주파 전력을 상기 하부 전극에 공급하도록 상기 고주파 전원을 제어하고, 해당 주기로 펄스 형상의 음극성의 전압을 상기 에지 링에 인가하도록 상기 직류 전원을 제어하고,
    상기 제 2 제어 장치는, 상기 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 상기 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 상기 히터의 저항값을 구하고, 해당 저항값으로부터 상기 현재 온도를 특정해서, 상기 전력을 제어하도록 구성된 히터 컨트롤러를 갖고,
    상기 제 1 주파수는, 상기 제 2 제어 장치에 있어서의 상기 전류의 상기 샘플값 및 상기 전압의 상기 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수와는 상이한,
    플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 한쪽은 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 다른 쪽의 약수와는 상이하고, 또한, 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 상기 다른 쪽은 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 상기 한쪽의 약수와는 상이한, 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 장치와 상기 히터 사이에 있어서, 상기 히터와 상기 히터 전원을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 라인 사이에 접속된 콘덴서를 더 구비하는, 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 장치는, 상기 히터에 공급되는 상기 전류를 측정하도록 구성된 전류 측정기 및 상기 히터에 인가되는 상기 전압을 측정하도록 구성된 전압 측정기를 더 갖고,
    상기 히터 컨트롤러는, 상기 전류 측정기에 의해서 측정된 상기 전류의 상기 샘플값 및 상기 전압 측정기에 의해서 측정된 상기 전압의 상기 샘플값으로부터 상기 저항값을 구하도록 구성되어 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 제어 장치는, 상기 히터와 상기 히터 전원 사이에서 접속된 스위칭 디바이스를 더 갖고,
    상기 히터 컨트롤러는, 상기 스위칭 디바이스의 도통(導通) 상태를 제어하는 것에 의해, 상기 전력을 제어하도록 구성되어 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히터 컨트롤러는, 상기 저항값을 포함하고, 순차 구해지는 상기 히터의 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 상기 현재 온도를 특정하도록 구성되어 있는, 플라즈마 처리 장치.
  7. 플라즈마 처리 장치에 있어서 실행되는 플라즈마 처리 방법으로서,
    상기 플라즈마 처리 장치는,
    챔버와,
    하부 전극, 해당 하부 전극 상에 마련된 정전 척, 및 해당 정전 척 내에 마련된 저항 가열 소자인 히터를 갖고, 상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
    상기 하부 전극에 전기적으로 접속된 고주파 전원과,
    상기 기판 지지기 상에 배치된 에지 링에 음극성의 전압을 인가하도록 구성된 직류 전원과,
    상기 히터의 현재 온도와 설정 온도 사이의 차를 감소시키기 위해서 히터 전원으로부터 상기 히터에 공급되는 전력을 제어하도록 구성된 제어 장치
    를 구비하고, 해당 플라즈마 처리 방법은,
    상기 챔버 내에서 플라즈마를 생성하는 공정이고, 상기 챔버 내에 가스가 공급되고 있는 상태에서, 제 1 주파수로 규정되는 주기로, 상기 고주파 전원으로부터 상기 하부 전극에의 펄스 형상의 고주파 전력의 공급 및 상기 직류 전원으로부터 상기 에지 링에의 펄스 형상의 음극성의 전압의 인가를 실행하는, 해당 공정과,
    플라즈마를 생성하는 상기 공정의 실행 중에, 상기 제어 장치에 의해서 상기 히터에 공급되는 상기 전력을 제어하는 공정
    을 포함하고,
    상기 제어 장치는, 히터 컨트롤러를 갖고,
    상기 전력을 제어하는 상기 공정에 있어서, 상기 히터 컨트롤러는, 상기 히터에 공급되는 전류의 샘플값 및 상기 히터에 인가되는 전압의 샘플값으로부터 상기 히터의 저항값을 구하고, 해당 저항값으로부터 상기 현재 온도를 특정해서, 상기 전력을 제어하고,
    상기 제 1 주파수는, 상기 제어 장치에 있어서의 상기 전류의 상기 샘플값 및 상기 전압의 상기 샘플값의 샘플링 주파수인 제 2 주파수와는 상이한,
    플라즈마 처리 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 한쪽은 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 다른 쪽의 약수와는 상이하고, 또한, 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 상기 다른 쪽은 상기 제 1 주파수와 상기 제 2 주파수 중 상기 한쪽의 약수와는 상이한, 플라즈마 처리 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 장치와 상기 히터 사이에 있어서, 상기 히터와 상기 히터 전원을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 라인 사이에 콘덴서가 접속되어 있는, 플라즈마 처리 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력을 제어하는 상기 공정에 있어서, 상기 히터 컨트롤러는, 전류 측정기에 의해서 측정된 상기 전류의 상기 샘플값 및 전압 측정기에 의해서 측정된 상기 전압의 상기 샘플값으로부터 상기 저항값을 구하는, 플라즈마 처리 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력을 제어하는 상기 공정에 있어서, 상기 히터 컨트롤러는, 상기 히터와 상기 히터 전원 사이에서 접속된 스위칭 디바이스의 도통 상태를 제어하는 것에 의해, 상기 전력을 제어하는, 플라즈마 처리 방법.
  12. 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력을 제어하는 상기 공정에 있어서, 상기 히터 컨트롤러는, 상기 저항값을 포함하고, 순차 구해지는 상기 히터의 복수의 저항값의 평균값을 이용해서 상기 현재 온도를 특정하는, 플라즈마 처리 방법.
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