KR20210111269A - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

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KR20210111269A
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치시오 고시미즈
신지 구보타
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 주기적으로 하부 전극에 인가된다. 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되는 주기를 규정하는 주파수는, 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력의 주파수보다 낮다. 고주파 전력은, 주기 내의 제1 부분 기간 내에 공급된다. 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨은, 제1 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정된다.

Description

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
본 개시의 예시적 실시형태는, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
기판에 대한 플라즈마 처리에서는, 플라즈마 처리 장치가 이용된다. 하기의 특허문헌 1은, 일종의 플라즈마 처리 장치가 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 전극, 고주파 전원, 및 고주파 바이어스 전원을 구비하고 있다. 전극은, 챔버 내에 마련되어 있다. 기판은, 전극 상에 재치된다. 고주파 전원은, 챔버 내에서 고주파 전계를 형성하기 위하여 고주파 전력의 펄스를 공급한다. 고주파 바이어스 전원은, 전극에 고주파 바이어스 전력의 펄스를 공급한다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평10-64915호
본 개시는, 플라즈마로부터 기판에 공급되는 이온의 에너지를 제어하는 기술을 제공한다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 바이어스 전원, 및 제어부를 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극 및 정전 척을 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 기판 지지기는, 챔버 내에서, 그 위에 재치되는 기판을 지지하도록 구성되어 있다. 고주파 전원은, 챔버 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력을 발생하도록 구성되어 있다. 고주파 전력은, 제1 주파수를 갖는다. 바이어스 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 바이어스 전원은, 제2 주파수로 규정되는 주기로 주기적으로 펄스상(pulse狀)의 음극성의 직류 전압을 하부 전극에 인가하도록 구성되어 있다. 제2 주파수는, 제1 주파수보다 낮다. 제어부는, 고주파 전원을 제어하도록 구성되어 있다. 제어부는, 주기 내의 제1 부분 기간 내에서 고주파 전력을 공급하도록 고주파 전원을 제어한다. 제어부는, 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨을, 제1 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정하도록 고주파 전원을 제어한다.
일 예시적 실시형태에 의하면, 플라즈마로부터 기판에 공급되는 이온의 에너지를 제어하는 기술이 제공된다.
도 1은 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 2는 일례에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 3은 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 4는 또 다른 예에 관한 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 5는 또 다른 예에 관한 고주파 전력의 타이밍 차트이다.
도 6은 또 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 7은 또 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 8에 있어서 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)의 각각은, 또 다른 예에 관한 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다.
도 9는 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 다양한 예시적 실시형태에 대하여 설명한다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 바이어스 전원, 및 제어부를 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극 및 정전 척을 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 기판 지지기는, 챔버 내에서, 그 위에 재치되는 기판을 지지하도록 구성되어 있다. 고주파 전원은, 챔버 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력을 발생하도록 구성되어 있다. 고주파 전력은, 제1 주파수를 갖는다. 바이어스 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 바이어스 전원은, 제2 주파수로 규정되는 주기로 주기적으로 펄스상의 음극성의 직류 전압을 하부 전극에 인가하도록 구성되어 있다. 제2 주파수는, 제1 주파수보다 낮다. 제어부는, 고주파 전원을 제어하도록 구성되어 있다. 제어부는, 주기 내의 제1 부분 기간 내에서 고주파 전력을 공급하도록 고주파 전원을 제어한다. 제어부는, 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨을, 제1 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정하도록 고주파 전원을 제어한다.
상기 실시형태에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압이, 제2 주파수로 규정되는 주기(이하, "펄스 주기"라고 한다)로 주기적으로 하부 전극에 공급된다. 펄스 주기 내에서는, 기판의 전위가 변동한다. 펄스 주기 내의 제1 부분 기간에서는, 펄스 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨보다 높은 파워 레벨을 갖는 고주파 전력이 공급된다. 따라서, 기판에 공급되는 이온의 에너지는, 펄스 주기 내에서의 제1 부분 기간 및 제2 부분 기간의 각각의 시간 범위의 설정에 의존한다. 따라서, 상기 실시형태에 의하면, 플라즈마로부터 기판에 공급되는 이온의 에너지를 제어하는 것이 가능해진다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되지 않는 기간이어도 된다. 이 실시형태에 의하면, 비교적 높은 에너지를 갖는 이온이 기판에 공급될 수 있다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되지 않는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되는 기간이어도 된다. 이 실시형태에 의하면, 비교적 낮은 에너지를 갖는 이온이 기판에 공급될 수 있다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제어부는, 제2 부분 기간에 있어서 고주파 전력의 공급을 정지하도록 고주파 전원을 제어해도 된다. 즉, 제어부는, 펄스 주기로 주기적으로 고주파 전력의 펄스를 공급하도록, 고주파 전원을 제어해도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제어부는, 제1 부분 기간에 있어서 고주파 전력의 펄스를 주기적으로 공급하도록 고주파 전원을 제어해도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간 내에서 고주파 전력의 펄스가 공급되는 주기를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하여도 된다.
다른 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 방법이 제공된다. 플라즈마 처리 방법에 있어서 이용되는 플라즈마 처리 장치는, 챔버, 기판 지지기, 고주파 전원, 및 바이어스 전원을 구비한다. 기판 지지기는, 하부 전극 및 정전 척을 갖는다. 정전 척은, 하부 전극 상에 마련되어 있다. 기판 지지기는, 챔버 내에서, 그 위에 재치되는 기판을 지지하도록 구성되어 있다. 고주파 전원은, 챔버 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력을 발생하도록 구성되어 있다. 고주파 전력은 제1 주파수를 갖는다. 바이어스 전원은, 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 플라즈마 처리 방법은, 정전 척 상에 기판이 재치되어 있는 상태에서 그 기판에 플라즈마 처리를 행하기 위하여 실행된다. 플라즈마 처리 방법은, 제2 주파수로 규정되는 주기(즉, 펄스 주기)로 주기적으로 바이어스 전원으로부터 하부 전극에 펄스상의 음극성의 직류 전압을 인가하는 공정을 포함한다. 제2 주파수는, 제1 주파수보다 낮다. 플라즈마 처리 방법은, 주기 내의 제1 부분 기간 내에서 고주파 전원으로부터 고주파 전력을 공급하는 공정을 더 포함한다. 플라즈마 처리 방법은, 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨을 제1 부분 기간에 있어서의 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정하는 공정을 더 포함한다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되지 않는 기간이어도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 하부 전극에 인가되지 않는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간은, 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되는 기간이어도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 고주파 전력의 공급이 제2 부분 기간에 있어서 정지되어도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 고주파 전원으로부터 고주파 전력의 펄스가, 제1 부분 기간에 있어서 주기적으로 공급되어도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 제1 부분 기간 내에서 고주파 전력의 펄스가 공급되는 주기를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하여도 된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 방법은, 챔버 내에서 플라즈마가 존재하고 있는 기간에 있어서, 상기 펄스 주기로 주기적으로 바이어스 전원으로부터 하부 전극에 펄스상의 음극성의 직류 전압을 인가하는 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 이 기간은, 제2 주파수로 규정되는 주기의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는다. 이 기간에 있어서, 고주파 전원으로부터의 고주파 전력의 공급이 정지된다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 방법은, 상기 펄스 주기의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는 기간에 있어서, 고주파 전원으로부터 고주파 전력을 공급하는 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 이 기간에서는, 바이어스 전원으로부터의 하부 전극에 대한 펄스상의 음극성의 직류 전압의 인가가 정지된다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1은, 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도이다. 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 중에 내부 공간(10s)을 제공하고 있다. 내부 공간(10s)의 중심 축선은, 연직 방향으로 뻗는 축선(AX)이다.
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) 내에 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 구획 형성하는 벽면에는, 내(耐)플라즈마성을 갖는 막이 형성되어 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의하여 형성된 막 또는 산화 이트륨으로 형성된 막과 같은 세라믹제의 막일 수 있다.
챔버 본체(12)의 측벽에는 통로(12p)가 형성되어 있다. 기판(W)은, 내부 공간(10s)과 챔버(10)의 외부의 사이에서 반송될 때에, 통로(12p)를 통과한다. 이 통로(12p)의 개폐를 위하여, 게이트 밸브(12g)가 챔버 본체(12)의 측벽을 따라 마련되어 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지기(16)를 더 구비한다. 기판 지지기(16)는, 챔버(10) 내에서, 그 위에 재치된 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있다. 기판(W)은, 대략 원반(圓盤) 형상을 갖는다. 기판 지지기(16)는, 지지부(17)에 의하여 지지되어 있다. 지지부(17)는, 챔버 본체(12)의 바닥부로부터 상방으로 뻗어 있다. 지지부(17)는, 대략 원통 형상을 갖고 있다. 지지부(17)는, 석영과 같은 절연 재료로 형성되어 있다.
기판 지지기(16)는, 하부 전극(18) 및 정전 척(20)을 갖는다. 하부 전극(18) 및 정전 척(20)은, 챔버(10) 내에 마련되어 있다. 하부 전극(18)은, 알루미늄과 같은 도전성 재료로 형성되어 있고, 대략 원반 형상을 갖고 있다.
하부 전극(18) 내에는, 유로(18f)가 형성되어 있다. 유로(18f)는, 열교환 매체용 유로이다. 열교환 매체로서는, 액상의 냉매, 혹은, 그 기화에 의하여 하부 전극(18)을 냉각시키는 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 통하여 열교환 매체가 공급된다. 유로(18f)에 공급된 열교환 매체는, 배관(23b)을 통하여 공급 장치로 되돌려진다.
정전 척(20)은, 하부 전극(18) 상에 마련되어 있다. 기판(W)은, 내부 공간(10s) 내에서 처리될 때에, 정전 척(20) 상에 재치되고, 정전 척(20)에 의하여 지지된다.
정전 척(20)은, 본체 및 전극을 갖고 있다. 정전 척(20)의 본체는, 산화 알루미늄 또는 질화 알루미늄과 같은 유전체로 형성되어 있다. 정전 척(20)의 본체는, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 정전 척(20)의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다. 정전 척(20)의 전극은, 본체 내에 마련되어 있다. 정전 척(20)의 전극은, 막 형상을 갖고 있다. 정전 척(20)의 전극에는, 직류 전원이 스위치를 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원으로부터의 전압이 정전 척(20)의 전극에 인가되면, 정전 척(20)과 기판(W)의 사이에서 정전 인력이 발생한다. 발생한 정전 인력에 의하여, 기판(W)은 정전 척(20)에 끌어당겨져, 정전 척(20)에 의하여 지지된다.
정전 척(20)은, 기판 재치 영역을 포함하고 있다. 기판 재치 영역은, 대략 원반 형상을 갖는 영역이다. 기판 재치 영역의 중심 축선은, 축선(AX)에 대략 일치하고 있다. 기판(W)은, 챔버(10) 내에서 처리될 때에는, 기판 재치 영역의 상면 위에 재치된다.
일 실시형태에 있어서, 정전 척(20)은, 에지링 재치 영역을 더 포함하고 있어도 된다. 에지링 재치 영역은, 정전 척(20)의 중심 축선의 둘레에서 기판 재치 영역을 둘러싸도록 원주 방향으로 뻗어 있다. 에지링 재치 영역의 상면 위에는 에지링(ER)이 탑재된다. 에지링(ER)은, 환 형상을 갖고 있다. 에지링(ER)은, 축선(AX)에 그 중심 축선이 일치하도록, 에지링 재치 영역 상에 재치된다. 기판(W)은, 에지링(ER)에 의하여 둘러싸인 영역 내에 배치된다. 즉, 에지링(ER)은, 기판(W)의 에지를 둘러싸도록 배치된다. 에지링(ER)은, 도전성을 가질 수 있다. 에지링(ER)은, 예를 들면 실리콘 또는 탄화 규소로 형성되어 있다. 에지링(ER)은, 석영과 같은 유전체로 형성되어 있어도 된다.
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 상면과 기판(W)의 이면(하면)의 사이의 간극에 공급한다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 절연 영역(27)을 더 구비할 수 있다. 절연 영역(27)은, 지지부(17) 상에 배치되어 있다. 절연 영역(27)은, 축선(AX)에 대하여 직경 방향에 있어서 하부 전극(18)의 외측에 배치되어 있다. 절연 영역(27)은, 하부 전극(18)의 외주(外周)면을 따라 원주 방향으로 뻗어 있다. 절연 영역(27)은, 석영과 같은 절연체로 형성되어 있다. 에지링(ER)은, 절연 영역(27) 및 에지링 재치 영역 상에 재치된다.
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 폐쇄하고 있다. 부재(32)는, 절연성을 갖고 있다. 상부 전극(30)은, 이 부재(32)를 통하여 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다.
상부 전극(30)은, 천판(天板)(34) 및 지지체(36)를 포함하고 있다. 천판(34)의 하면은, 내부 공간(10s)을 구획 형성하고 있다. 천판(34)에는, 복수의 가스 토출 구멍(34a)이 형성되어 있다. 복수의 가스 토출 구멍(34a)의 각각은, 천판(34)을 판두께 방향(연직 방향)으로 관통하고 있다. 이 천판(34)은, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 실리콘으로 형성되어 있다. 혹은, 천판(34)은, 알루미늄제의 부재의 표면에 내플라즈마성의 막을 마련한 구조를 가질 수 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의하여 형성된 막 또는 산화 이트륨으로 형성된 막과 같은 세라믹제의 막일 수 있다.
지지체(36)는, 천판(34)을 착탈 가능하게 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 뻗어 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 접속되어 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 개재시켜 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, 매스 플로 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기이다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스의 각각은, 밸브군(41)의 대응 밸브, 유량 제어기군(42)의 대응 유량 제어기, 및 밸브군(43)의 대응 밸브를 개재시켜, 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.
기판 지지기(16) 또는 지지부(17)와 챔버 본체(12)의 측벽의 사이에는, 배플 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배플 플레이트(48)는, 예를 들면, 알루미늄제의 부재에 산화 이트륨 등의 세라믹을 피복함으로써 구성될 수 있다. 이 배플 플레이트(48)에는, 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 배플 플레이트(48)의 하방에 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 있으며, 내부 공간(10s)의 압력을 감압할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 고주파 전원(61)을 더 구비하고 있다. 고주파 전원(61)은, 고주파 전력(RF)을 발생시키는 전원이다. 고주파 전력(RF)은, 챔버(10) 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 이용된다. 고주파 전력(RF)은, 제1 주파수를 갖는다. 제1 주파수는, 27~100MHz의 범위 내의 주파수, 예를 들면 40MHz 또는 60MHz의 주파수이다. 고주파 전원(61)은, 고주파 전력(RF)을 하부 전극(18)에 공급하기 위하여, 정합 회로(63)를 통하여 하부 전극(18)에 접속되어 있다. 정합 회로(63)는, 고주파 전원(61)의 출력 임피던스와 부하 측(하부 전극(18) 측)의 임피던스를 정합시키도록 구성되어 있다. 또한, 고주파 전원(61)은, 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있지 않아도 되고, 정합 회로(63)를 통하여 상부 전극(30)에 접속되어 있어도 된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 바이어스 전원(62)을 더 구비하고 있다. 바이어스 전원(62)은, 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 바이어스 전원(62)은, 로 패스 필터(64)를 통하여 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있다. 바이어스 전원(62)은, 제2 주파수로 규정되는 주기(PP), 즉 펄스 주기로 주기적으로 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)을 하부 전극(18)에 인가하도록 구성되어 있다. 제2 주파수는, 제1 주파수보다 낮다. 제2 주파수는, 예를 들면, 50kHz 이상, 27MHz 이하이다.
플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 플라즈마 처리가 행해지는 경우에는, 내부 공간(10s)에 가스가 공급된다. 그리고, 고주파 전력(RF)이 공급됨으로써, 내부 공간(10s) 내에서 가스가 여기된다. 그 결과, 내부 공간(10s) 내에서 플라즈마가 생성된다. 기판 지지기(16)에 의하여 지지된 기판(W)은, 플라즈마로부터의 이온 및 라디칼과 같은 화학종에 의하여 처리된다. 예를 들면, 기판은, 플라즈마로부터의 화학종에 의하여 에칭된다. 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가됨으로써, 플라즈마로부터의 이온이 기판(W)을 향하여 가속된다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 제어부(MC)를 더 구비한다. 제어부(MC)는, 프로세서, 기억 장치, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이며, 플라즈마 처리 장치(1)의 각부(各部)를 제어한다. 제어부(MC)는, 기억 장치에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하고, 해당 기억 장치에 기억되어 있는 레시피 데이터에 근거하여 플라즈마 처리 장치(1)의 각부를 제어한다. 제어부(MC)에 의한 제어에 의하여, 레시피 데이터에 의하여 지정된 프로세스가 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 실행된다. 후술하는 플라즈마 처리 방법은, 제어부(MC)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각부의 제어에 의하여, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 실행될 수 있다.
제어부(MC)는, 주기(PP) 내의 제1 부분 기간(P1) 내 중 적어도 일부의 기간에 있어서 고주파 전력(RF)을 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어한다. 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 고주파 전력(RF)은, 하부 전극(18)에 공급된다. 혹은, 고주파 전력(RF)은, 상부 전극(30)에 공급되어도 된다. 제어부(MC)는, 주기(PP) 내의 제2 부분 기간(P2)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을, 제1 부분 기간(P1)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정한다. 즉, 제어부(MC)는, 제1 부분 기간(P1)에 있어서 고주파 전력(RF)의 하나 이상의 펄스(PRF)를 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어한다.
제2 부분 기간(P2)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨은, 0[W]여도 된다. 즉, 제어부(MC)는, 제2 부분 기간(P2)에 있어서는, 고주파 전력(RF)의 공급을 정지하도록, 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 혹은, 제2 부분 기간(P2)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨은, 0[W]보다 커도 된다.
제어부(MC)는, 동기 펄스, 지연 시간 길이, 및 공급 시간 길이가 제어부(MC)로부터 고주파 전원(61)에 부여되도록 구성되어 있다. 동기 펄스는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)에 동기되어 있다. 지연 시간 길이는, 동기 펄스에 의하여 특정되는 주기(PP)의 개시 시점으로부터의 지연 시간 길이이다. 공급 시간 길이는, 고주파 전력(RF)의 공급 시간의 길이이다. 고주파 전원(61)은, 주기(PP)의 개시 시점에 대하여 지연 시간 길이만큼 늦어진 시점으로부터 공급 시간 길이동안, 고주파 전력(RF)의 하나 이상의 펄스(PRF)를 공급한다. 그 결과, 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 고주파 전력(RF)이 하부 전극(18)에 공급된다. 또한, 지연 시간 길이는, 제로여도 된다.
일 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치(1)는, 전압 센서(78)를 더 구비하고 있어도 된다. 전압 센서(78)는, 기판(W)의 전위를 직접적으로 또는 간접적으로 측정하도록 구성되어 있다. 도 1에 나타내는 예에서는, 전압 센서(78)는, 하부 전극(18)의 전위를 측정하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 전압 센서(78)는, 하부 전극(18)과 바이어스 전원(62)의 사이에서 접속되어 있는 급전로(給電路)의 전위를 측정한다.
제어부(MC)는, 전압 센서(78)에 의하여 측정된 기판(W)의 전위가 주기(PP)에 있어서의 기판(W)의 전위의 평균값 VAVE보다 높거나 또는 낮은 기간을 제1 부분 기간(P1)으로서 결정해도 된다. 제어부(MC)는, 전압 센서(78)에 의하여 측정된 기판(W)의 전위가 평균값 VAVE보다 낮거나 또는 높은 기간을 제2 부분 기간(P2)으로서 결정해도 된다. 기판(W)의 전위의 평균값 VAVE는, 미리 정해진 값이어도 된다. 제어부(MC)는, 결정한 제1 부분 기간(P1)에 있어서 상술한 바와 같이 고주파 전력(RF)을 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어할 수 있다. 또, 제어부(MC)는, 결정한 제2 부분 기간(P2)에 있어서 상술한 바와 같이 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 설정하도록 고주파 전원(61)을 제어할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 주기(PP)로 주기적으로 하부 전극(18)에 공급되므로, 기판(W)의 전위가 주기(PP) 내에 있어서 변동한다. 주기(PP) 내의 제1 부분 기간(P1)에서는, 주기(PP) 내의 제2 부분 기간(P2)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨보다 높은 파워 레벨을 갖는 고주파 전력(RF)이 공급된다. 따라서, 기판(W)에 공급되는 이온의 에너지는, 주기(PP) 내에서의 제1 부분 기간(P1) 및 제2 부분 기간(P2)의 각각의 시간 범위의 설정에 의존한다. 따라서, 플라즈마 처리 장치(1)에 의하면, 플라즈마로부터 기판(W)에 공급되는 이온의 에너지를 제어하는 것이 가능해진다.
도 2는, 일례에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 2에 있어서, "VO"는, 바이어스 전원(62)의 출력 전압을 나타내고 있고, "RF"는, 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제1 부분 기간(P1)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되는 기간이다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제2 부분 기간(P2)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되지 않는 기간이다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제1 부분 기간(P1)에 있어서 고주파 전력(RF)의 하나의 펄스(PRF)가 공급되고 있다. 이 예에 의하면, 비교적 높은 에너지를 갖는 이온이 기판(W)에 공급될 수 있다.
도 3은, 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 3에 있어서, "VO"는, 바이어스 전원(62)의 출력 전압을 나타내고 있고, "RF"는, 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 나타내고 있다. 도 3에 나타내는 예에서는, 제1 부분 기간(P1)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되지 않는 기간이다. 도 3에 나타내는 예에서는, 제2 부분 기간(P2)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되는 기간이다. 도 3에 나타내는 예에서는, 제1 부분 기간(P1)에 있어서 고주파 전력(RF)의 하나의 펄스(PRF)가 공급되고 있다. 이 예에 의하면, 비교적 낮은 에너지를 갖는 이온이 기판(W)에 공급될 수 있다.
도 4는, 또 다른 예에 관한 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 4에 있어서, "VO"는, 바이어스 전원(62)의 출력 전압을 나타내고 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 전압 레벨은, 그것이 하부 전극(18)에 인가되고 있는 기간 내에 있어서, 변화해도 된다. 도 4에 나타내는 예에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 전압 레벨은, 그것이 하부 전극(18)에 인가되고 있는 기간 내에 있어서, 저하되고 있다. 즉, 도 4에 나타내는 예에서는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 전압 레벨의 절댓값은, 그것이 하부 전극(18)에 인가되고 있는 기간 내에 있어서, 증가되고 있다. 또한, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)은, 제1 부분 기간(P1)에 있어서 하부 전극(18)에 인가되어도 되고, 혹은, 제2 부분 기간(P2)에 있어서 하부 전극(18)에 인가되어도 된다.
도 5는, 또 다른 예에 관한 고주파 전력의 타이밍 차트이다. 도 5에 있어서, "RF"는, 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(MC)는, 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 고주파 전력(RF)의 복수의 펄스(PRF)를 순서대로 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 즉, 제어부(MC)는, 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 복수의 펄스(PRF)를 포함하는 펄스군(PG)을 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)는, 주기적으로 공급되어도 된다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)가 공급되는 주기(PRFG)를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하일 수 있다.
도 6은, 또 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 6에 있어서, "VO"는, 바이어스 전원(62)의 출력 전압을 나타내고 있고, "RF"는, 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 나타내고 있다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 도 2 또는 도 3에 나타내는 예와 같이, 기간(PA)에 있어서, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)을 주기(PP)로 주기적으로 하부 전극(18)에 인가하고, 또한, 주기(PP) 내에 있어서 고주파 전력(RF)의 하나 이상의 펄스(PRF)를 공급한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 제어부(MC)는, 다른 기간(PB)에 있어서, 고주파 전력(RF)의 공급을 정지하도록 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 기간(PB)에 있어서, 제어부(MC)는, 고주파 전력(RF)의 공급이 정지되어 있는 상태에서, 주기(PP)로 주기적으로 하부 전극(18)에 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)을 인가하도록 바이어스 전원(62)을 제어해도 된다. 기간(PB)은, 주기(PP)의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는 기간이다. 기간(PB)은, 챔버(10) 내에서 플라즈마가 존재하고 있는 기간일 수 있다. 기간(PB)은, 예를 들면, 기간(PA)에 이어지는 기간일 수 있다.
도 7은, 또 다른 예에 관한 고주파 전력 및 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 7에 있어서, "VO"는, 바이어스 전원(62)의 출력 전압을 나타내고 있고, "RF"는, 고주파 전력(RF)의 파워 레벨을 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제어부(MC)는, 다른 기간(PC)에 있어서, 하부 전극(18)에 대한 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 인가를 정지하도록 바이어스 전원(62)을 제어해도 된다. 기간(PC)에 있어서, 제어부(MC)는, 하부 전극(18)에 대한 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 인가가 정지되어 있는 상태에서, 고주파 전력(RF)을 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 제어부(MC)는, 기간(PC)에 있어서, 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)을 주기적으로 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어할 수 있다. 기간(PC)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)의 공급의 주기(PRFC)는, 기간(PA)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)의 공급의 주기, 즉 주기(PP)와 동일한 주기일 수 있다. 또한, 기간(PC)에 있어서도, 펄스군(PG)을 형성하는 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)의 공급의 주기(PRFG)를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하일 수 있다.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)의 각각은, 또 다른 예에 관한 펄스상의 음극성의 직류 전압의 타이밍 차트이다. 도 8의 (a)에 나타내는 예에 있어서의 바이어스 전원(62)의 출력 전압(VO)은, 그 극성이 제2 부분 기간(P2) 내 또한 제1 부분 기간(P1)의 직전에 양극성(正極性)으로 변경되어 있는 점에서, 도 2에 나타내는 예에 있어서의 바이어스 전원(62)의 출력 전압(VO)과 다르다. 즉, 도 8의 (a)에 나타내는 예에서는, 양극성의 직류 전압이, 제2 부분 기간(P2) 내 또한 제1 부분 기간(P1)의 직전에, 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 인가되고 있다. 또한, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 제1 부분 기간(P1) 내에 하부 전극(18)에 인가되는 경우에는, 제2 부분 기간(P2)의 적어도 일부에 있어서, 양극성의 직류 전압이 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 인가되어도 된다.
도 8의 (b)에 나타내는 예에 있어서의 바이어스 전원(62)의 출력 전압(VO)은, 그 극성이 제1 부분 기간(P1) 내 또한 제2 부분 기간(P2)의 직전에 양극성으로 변경되어 있는 점에서, 도 3에 나타내는 예에 있어서의 바이어스 전원(62)의 출력 전압(VO)과 다르다. 즉, 도 8의 (b)에 나타내는 예에서는, 양극성의 직류 전압이, 제1 부분 기간(P1) 내 또한 제2 부분 기간(P2)의 직전에, 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 인가되고 있다. 또한, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 제2 부분 기간(P2) 내에 하부 전극(18)에 인가되는 경우에는, 제1 부분 기간(P1)의 적어도 일부에 있어서, 양극성의 직류 전압이 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 인가되어도 된다.
이하, 도 9를 참조한다. 도 9는, 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 9에 나타내는 플라즈마 처리 방법(이하, "방법(MT)"이라고 한다)은, 상술한 플라즈마 처리 장치(1)를 이용하여 실행될 수 있다.
방법(MT)은, 정전 척(20) 상에 기판(W)이 재치되어 있는 상태에서 실행된다. 방법(MT)은, 기판(W)에 플라즈마 처리를 행하기 위하여 실행된다. 방법(MT)에서는, 가스가 가스 공급부로부터 챔버(10) 내에 공급된다. 그리고, 챔버(10) 내의 가스의 압력이 지정된 압력으로 배기 장치(50)에 의하여 설정된다.
방법(MT)에서는, 공정 ST1이 실행된다. 공정 ST1에서는, 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 주기(PP)로 주기적으로 인가된다.
공정 ST2는, 주기(PP) 내의 제1 부분 기간(P1)에 있어서 실행된다. 공정 ST3은, 주기(PP) 내의 제2 부분 기간(P2)에 있어서 실행된다. 제1 부분 기간(P1)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간(P2)은, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되지 않는 기간이어도 된다. 혹은, 제1 부분 기간(P1)는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되지 않는 기간이어도 된다. 제2 부분 기간(P2)는, 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 하부 전극(18)에 인가되는 기간이어도 된다.
공정 ST2에서는, 플라즈마의 생성을 위하여, 고주파 전원(61)으로부터 고주파 전력(RF)이 공급된다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서는, 고주파 전력(RF)의 하나 이상의 펄스(PRF)가 공급될 수 있다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서는, 고주파 전력(RF)의 복수의 펄스(PRF)가 순서대로 공급되어도 된다. 즉, 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 복수의 펄스(PRF)를 포함하는 펄스군(PG)이 공급되어도 된다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서, 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)는, 주기적으로 공급되어도 된다. 제1 부분 기간(P1)에 있어서 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)가 공급되는 주기(PRFG)를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하일 수 있다.
공정 ST3에서는, 주기(PP) 내의 제2 부분 기간(P2)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨이, 제1 부분 기간(P1)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정된다. 제2 부분 기간(P2)에 있어서 고주파 전력(RF)의 공급은 정지되어도 된다.
공정 ST1~공정 ST3은, 상술한 기간(PA)에 있어서 실행될 수 있다. 방법(MT)에서는, 기간(PB)(도 6 참조)에 있어서, 고주파 전원(61)으로부터의 고주파 전력(RF)의 공급이 정지되어 있는 상태에서, 주기(PP)로 주기적으로 바이어스 전원(62)으로부터 하부 전극(18)에 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)이 인가되어도 된다. 상술한 바와 같이, 기간(PB)은, 주기(PP)의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는 기간이다. 기간(PB)은, 챔버(10) 내에서 플라즈마가 존재하고 있는 기간일 수 있다. 기간(PB)은, 예를 들면, 기간(PA)에 이어지는 기간일 수 있다.
방법(MT)에서는, 다른 기간(PC)(도 7 참조)에 있어서, 바이어스 전원(62)으로부터의 하부 전극(18)에 대한 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 인가가 정지되어 있는 상태에서, 고주파 전원(61)으로부터 고주파 전력(RF)이 공급되어도 된다. 기간(PC)에 있어서, 제어부(MC)는, 하부 전극(18)에 대한 펄스상의 음극성의 직류 전압(PV)의 인가가 정지되어 있는 상태에서, 고주파 전력(RF)을 공급하도록 고주파 전원(61)을 제어해도 된다. 기간(PC)에 있어서는, 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)이 고주파 전원(61)으로부터 주기적으로 공급되어도 된다. 기간(PC)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)의 공급의 주기(PRFC)는, 기간(PA)에 있어서의 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF) 또는 펄스군(PG)의 공급의 주기, 즉 주기(PP)와 동일한 주기일 수 있다. 또한, 기간(PC)에 있어서도, 펄스군(PG)을 형성하는 고주파 전력(RF)의 펄스(PRF)의 공급의 주기(PRFG)를 규정하는 주파수는, 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 제1 주파수의 0.5배 이하일 수 있다.
이상, 다양한 예시적 실시형태에 대하여 설명해 왔지만, 상술한 예시적 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 추가, 생략, 치환, 및 변경이 이루어져도 된다. 또, 다른 실시형태에 있어서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
다른 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 처리 장치(1)와는 다른 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치여도 된다. 또, 또 다른 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치는, 유도 결합형 플라즈마 처리 장치여도 된다. 또, 또 다른 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치는, ECR(전자 사이클로트론 공명) 플라즈마 처리 장치여도 된다. 또, 또 다른 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치는, 마이크로파와 같은 표면파를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치여도 된다.
또, 주기(PP)는, 제1 부분 기간(P1) 및 제2 부분 기간(P2)을 포함하는 3개 이상의 부분 기간으로 구성되어 있어도 된다. 주기(PP) 내의 3개 이상의 부분 기간의 시간 길이는, 서로 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 3개 이상의 부분 기간의 각각에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨은, 전후의 부분 기간에 있어서의 고주파 전력(RF)의 파워 레벨과는 다른 파워 레벨로 설정될 수 있다.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 다양한 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있으며, 본 개시의 범위 및 주지로부터 벗어나지 않고 다양한 변경을 이룰 수 있는 것이, 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 다양한 실시형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않고, 진정한 범위와 주지는, 첨부한 특허청구의 범위에 의하여 나타난다.
1…플라즈마 처리 장치
10…챔버
16…기판 지지기
18…하부 전극
20…정전 척
61…고주파 전원
62…바이어스 전원
MC…제어부

Claims (14)

  1. 챔버와,
    하부 전극 및 상기 하부 전극 상에 마련된 정전 척을 갖고, 상기 챔버 내에서, 그 위에 재치되는 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지기와,
    상기 챔버 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력을 발생시키도록 구성된 고주파 전원이며, 상기 고주파 전력은 제1 주파수를 갖는, 상기 고주파 전원과,
    상기 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 규정되는 주기로 주기적으로 펄스상의 음극성의 직류 전압을 상기 하부 전극에 인가하도록 구성된 바이어스 전원과,
    상기 고주파 전원을 제어하도록 구성된 제어부를 구비하며,
    상기 제어부는, 상기 주기 내의 제1 부분 기간 내에서 상기 고주파 전력을 공급하고, 상기 주기 내의 제2 부분 기간에 있어서의 상기 고주파 전력의 파워 레벨을 상기 제1 부분 기간에 있어서의 상기 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정하도록 상기 고주파 전원을 제어하는, 플라즈마 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되는 기간이며,
    상기 제2 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되지 않는 기간인, 플라즈마 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되지 않는 기간이며,
    상기 제2 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되는 기간인, 플라즈마 처리 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전력의 공급을 정지하도록 상기 고주파 전원을 제어하는, 플라즈마 처리 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전력의 펄스를 주기적으로 공급하도록 상기 고주파 전원을 제어하는, 플라즈마 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전력의 상기 펄스가 공급되는 주기를 규정하는 주파수는, 상기 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 상기 제1 주파수의 0.5배 이하인, 플라즈마 처리 장치.
  7. 플라즈마 처리 장치를 이용하는 플라즈마 처리 방법으로서,
    상기 플라즈마 처리 장치는,
    챔버와,
    하부 전극 및 상기 하부 전극 상에 마련된 정전 척을 갖고, 상기 챔버 내에서, 그 위에 재치되는 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지기와,
    상기 챔버 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 공급되는 고주파 전력을 발생시키도록 구성된 고주파 전원이며, 상기 고주파 전력은 제1 주파수를 갖는, 상기 고주파 전원과,
    상기 하부 전극에 전기적으로 접속된 바이어스 전원을 구비하고,
    상기 플라즈마 처리 방법은, 상기 정전 척 상에 기판이 재치되어 있는 상태에서 상기 기판에 플라즈마 처리를 행하기 위하여 실행되며,
    상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 규정되는 주기로 주기적으로 상기 바이어스 전원으로부터 상기 하부 전극에 펄스상의 음극성의 직류 전압을 인가하는 공정과,
    상기 주기 내의 제1 부분 기간 내에서 상기 고주파 전원으로부터 상기 고주파 전력을 공급하는 공정과,
    상기 주기 내의 제2 부분 기간 내에서 상기 고주파 전력의 파워 레벨을 상기 제1 부분 기간에 있어서의 상기 고주파 전력의 파워 레벨로부터 감소된 파워 레벨로 설정하는 공정을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되는 기간이며,
    상기 제2 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되지 않는 기간인, 플라즈마 처리 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되지 않는 기간이며,
    상기 제2 부분 기간은, 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압이 상기 하부 전극에 인가되는 기간인, 플라즈마 처리 방법.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전력의 공급이 정지되는, 플라즈마 처리 방법.
  11. 청구항 7 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전원으로부터 상기 고주파 전력의 펄스가 주기적으로 공급되는, 플라즈마 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 부분 기간에 있어서 상기 고주파 전력의 상기 펄스가 공급되는 주기를 규정하는 주파수는, 상기 제2 주파수의 2배 이상, 또한, 상기 제1 주파수의 0.5배 이하인, 플라즈마 처리 방법.
  13. 청구항 7 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 내에서 플라즈마가 존재하고 있는 기간이며 상기 제2 주파수로 규정되는 상기 주기의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는 상기 기간에 있어서, 상기 고주파 전원으로부터의 상기 고주파 전력의 공급이 정지되어 있는 상태에서, 상기 제2 주파수로 규정되는 상기 주기로 주기적으로 상기 바이어스 전원으로부터 상기 하부 전극에 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압을 인가하는 공정을 더 포함하는, 플라즈마 처리 방법.
  14. 청구항 7 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 주파수로 규정되는 상기 주기의 시간 길이보다 긴 시간 길이를 갖는 기간에 있어서, 상기 바이어스 전원으로부터의 상기 하부 전극에 대한 상기 펄스상의 음극성의 직류 전압의 인가가 정지되어 있는 상태에서, 상기 고주파 전원으로부터 상기 고주파 전력을 공급하는 공정을 더 포함하는, 플라즈마 처리 방법.
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