KR20210136869A - 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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조지 다카요시
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 억제하면서, 에지 링에 직류 전압을 인가한다.
[해결 수단] (a) 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 공정과, (b) 상기 플라즈마의 생성 중에 기판의 주위를 둘러싸는 에지 링에 직류 전압을 인가하는 공정과, (c) 상기 직류 전압의 인가 중에 상기 에지 링의 제 1 전압을 취득하는 공정과, (d) 상기 직류 전압의 인가를 정지하는 공정과, (e) 상기 직류 전압의 인가를 정지 중에 상기 에지 링의 제 2 전압을 취득하는 공정과, (f) 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압에 근거해 상기 직류 전압의 제어용의 파라미터를 산출하는 공정을 갖는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.

Description

플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING METHOD AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 개시는, 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
예를 들면, 특허 문헌 1, 2는, 탑재대에 탑재된 기판의 주위에 에지 링을 설치하고, 에지 링에 직류 전압을 인가하는 플라즈마 처리 장치가 개시되어 있다.
(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2007-258417호 공보 (특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2019-145729호 공보
본 개시는, 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 억제하면서, 에지 링에 직류 전압을 인가할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 하나의 태양에 의하면, (a) 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 공정과, (b) 상기 플라즈마의 생성 중에 기판의 주위를 둘러싸는 에지 링에 직류 전압을 인가하는 공정과, (c) 상기 직류 전압의 인가 중에 상기 에지 링의 제 1 전압을 취득하는 공정과, (d) 상기 직류 전압의 인가를 정지하는 공정과, (e) 상기 직류 전압의 인가를 정지 중에 상기 에지 링의 제 2 전압을 취득하는 공정과, (f) 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압에 근거해 상기 직류 전압의 제어용의 파라미터를 산출하는 공정을 갖는 플라즈마 처리 방법이 제공된다.
하나의 측면에 의하면, 기판 전체에 부여하는 플라즈마 특성의 시프트를 억제하면서, 에지 링에 직류 전압을 인가할 수가 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 나타내는 단면 모식도이다.
도 2는 틸팅 각도의 경사를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 참고예에 따른 에지 링에 인가하는 직류 전압과 틸팅 각도의 제어예를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 시스 두께의 변동량을 참고예와 비교해서 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 형태에 따른 에지 링에 인가하는 직류 전압과 틸팅 각도의 제어예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 형태에 따른 시스 두께의 변동량에 따른 직류 전압 X(DC%)와 에칭 레이트의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 측정 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 형태에 따른 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법(에지 링의 전압 측정)을 나타내는 플로 차트(flow chart)이다.
도 10은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법(파라미터의 산출)을 나타내는 플로 차트이다.
도 11은 일 실시 형태에 따른 파라미터의 초기치와 틸팅 각도의 변화량의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조해서 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복한 설명을 생략하는 경우가 있다.
［플라즈마 처리 장치］
일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(100)에 대해 도 1을 참조해서 설명한다. 도 1은, 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(100)를 나타내는 개략 단면도이다. 플라즈마 처리 장치(100)는, 전기적으로 그라운드 전위로 된 챔버(1)를 가진다. 챔버(1)는, 원통 형상이며, 예를 들면 알루미늄으로 구성된다. 챔버(1) 내에는, 기판 W를 탑재하는 탑재대 ST가 설치되어 있다. 탑재대 ST는, 제 1 플레이트(4), 제 2 플레이트(6) 및 정전 척(5)을 가진다. 제 1 플레이트(4) 및 제 2 플레이트(6)는, 예를 들면 알루미늄으로 형성되어 있다. 정전 척(5)은, 예를 들면 유전체로 형성되어 있다. 제 2 플레이트(6) 위에 제 1 플레이트(4)가 설치되고, 제 1 플레이트(4) 위에 정전 척(5)이 설치되어 있다.
기판 W의 주위에는, 예를 들면 실리콘으로 형성된 에지 링(7)이 설치되어 있다. 에지 링(7)은, 포커스 링이라고도 한다. 에지 링(7), 제 1 플레이트(4) 및 제 2 플레이트(6)의 주위에는, 원통 형상의 내벽 부재(9a)가 설치되어 있다. 탑재대 ST는, 내벽 부재(9a)의 하단부에서 연결하는 지지 부재(9) 및 내벽 부재(9a)를 개재하여 챔버(1)의 저부에 배치된다. 지지 부재(9) 및 내벽 부재(9a)는, 예를 들면 석영으로 형성되어 있다.
정전 척(5) 내의 전극(5c)은, 유전체(5b)의 사이에 끼워지고, 직류 전원(12)과 접속한다. 직류 전원(12)으로부터 전극(5c)에 직류 전압이 인가되면 클롱력이 발생해, 기판 W가 정전 척(5)에 정전 흡착된다.
제 1 플레이트(4)는, 내부에 유로(2d)를 가진다. 칠러 유닛으로부터 공급되는 열 교환 매체, 예를 들면 물은, 입구 배관(2b), 유로(2d), 출구 배관(2c)을 순환한다. 탑재대 ST의 내부에는 전열 가스 공급로(16)가 형성되어 있다. 전열 가스 공급원(19)은, 전열 가스 공급로(16)에 전열 가스를 공급해, 기판 W의 하면과 정전 척(5)의 사이의 공간에 전열 가스를 도입한다. 도입되는 전열 가스는, 헬륨 가스(He), 아르곤 가스(Ar) 등의 불활성 가스일 수 있다. 탑재대 ST에는, 핀 삽통로가 설치되고, 핀 삽통로를 삽통하는 리프터 핀이 승강 기구에 의해 상하 움직이는 것으로 반송 시에 기판 W를 승강한다.
제 2 플레이트(6)에는, 제 1 정합기(11a)를 통해서 제 1 고주파 전원(10a)이 접속되고, 제 2 정합기(11b)를 통해서 제 2 고주파 전원(10b)이 접속되어 있다. 제 1 고주파 전원(10a)은, 제 1 주파수의 플라즈마 생성용의 고주파 전력을 제 2 플레이트(6)에 인가한다. 제 2 고주파 전원(10b)은, 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수로, 이온을 인입하기 위한 바이어스 전압용의 고주파 전력을 제 2 플레이트(6)에 인가한다. 다만, 제 2 고주파 전원(10b)으로부터 공급된 고주파 전력이, 플라즈마 생성용으로 이용되는 경우도 있다.
플라즈마 처리 장치(100)는, 직류 전원(55)을 더 구비하고 있다. 직류 전원(55)은, 제 2 플레이트(6)에 접속되어, 제 2 플레이트(6)로부터 제 1 플레이트(4)를 통해서 에지 링(7)에 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원(55)은, 에지 링(7)에 직류 전압을 공급해, 에지 링(7) 상의 시스의 두께를 제어한다. 에지 링(7)의 소모량에 따라서 에지 링(7)에 인가되는 직류 전압의 제어가 행해진다.
탑재대 ST의 위쪽에는, 탑재대 ST에 대향하는 상부 전극(3)이 설치되어 있다. 상부 전극(3)은, 전극판(3b)과 천판(3a)을 가진다. 상부 전극(3)의 주위에는 상부 전극(3)을 지지하는 절연성의 환상 부재(95)가 설치되고, 상부 전극(3)과 환상 부재(95)에 의해 챔버(1)의 상부 개구가 폐색된다. 천판(3a)은, 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 되고, 그 하부에 전극판(3b)을 착탈 자재로 지지한다.
천판(3a)에는, 가스 확산실(3c)과, 가스 확산실(3c)에 처리 가스를 도입하기 위한 가스 도입구(3g)가 형성되어 있다. 가스 도입구(3g)에는, 가스 공급 배관(15a)이 접속되어 있다. 가스 공급 배관(15a)에는, 가스 공급부(15), 매스 플로우 콘트롤러(MFC)(15b) 및 개폐 밸브 V2가 순서대로 접속되고, 가스 공급 배관(15a)을 통해서 가스 공급부(15)로부터 상부 전극(3)에 처리 가스가 공급된다. 개폐 밸브 V2 및 매스 플로우 콘트롤러(MFC)(15b)는, 가스의 온·오프 및 유량을 제어한다.
가스 확산실(3c)의 하부에는 챔버(1) 내로 향해 다수의 가스 통류 구멍(3d)이 형성되고, 전극판(3b)에 형성된 가스 도입 구멍(3e)과 연통한다. 처리 가스는, 가스 확산실(3c), 가스 통류 구멍(3d)을 통해서 가스 도입 구멍(3e)으로부터 챔버(1) 내로 샤워 형상으로 공급된다.
상부 전극(3)에는, 로우 패스 필터(LPF)(71)를 통해서 직류 전원(72)이 접속되고, 스위치(73)에 의해 직류 전원(72)으로부터 출력되는 직류 전압의 급전이 온·오프된다. 제 1 고주파 전원(10a), 제 2 고주파 전원(10b)으로부터 고주파 전력이 탑재대 ST에 인가되어 처리 가스가 플라즈마화할 때에는, 필요에 따라서 스위치(73)가 온되어, 상부 전극(3)에 소망의 직류 전압이 인가된다.
챔버(1)의 측벽으로부터 상부 전극(3)의 높이 위치보다 위쪽으로 연장하도록 원통 형상의 접지 도체(1a)가 설치되어 있다. 이 원통 형상의 접지 도체(1a)는, 그 상부에 천벽을 가지고 있다.
챔버(1)의 저부에는 배기구(81)가 형성되고, 배기구(81)에는 배기관(82)을 통해서 배기 장치(83)가 접속되어 있다. 배기 장치(83)는 진공 펌프를 갖고, 진공 펌프를 작동하는 것에 의해 챔버(1) 내를 소정의 진공도까지 감압한다. 챔버(1) 내의 측벽에는, 기판 W의 반입출구(84)가 설치되고, 반입출구(84)는 게이트 밸브(85)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
챔버(1)의 측부 내벽을 따라 데포실드(86)가 착탈 자재로 설치되어 있다. 또한, 내벽 부재(9a)를 따라 데포실드(87)가 착탈 자재로 설치되어 있다. 데포실드(86), (87)는, 챔버(1)의 측부 내벽 및 내벽 부재(9a)에 에칭 부생성물(데포)이 부착하는 것을 방지한다. 데포실드(86)의 기판 W와 개략 동일한 높이 위치에는, 그라운드에 대한 전위가 제어 가능하게 접속된 도전성 부재(GND 블록)(89)가 설치되고, 이것에 의해 이상 방전이 방지된다.
플라즈마 처리 장치(100)는, 제어부(90)에 의해 통괄적으로 제어된다. 제어부(90)에는, 플라즈마 처리 장치(100)의 각부를 제어하는 프로세스 콘트롤러(91)와, 유저 인터페이스(92)와, 기억부(93)가 설치되어 있다.
유저 인터페이스(92)는, 공정 관리자가 플라즈마 처리 장치(100)를 관리하기 위해서 커멘드의 입력 조작을 행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등을 가진다.
기억부(93)에는, 플라즈마 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 콘트롤러(91)에 실행시키는 제어 프로그램(소프트웨어)이나 처리 조건 데이터 등이 기억된 레시피가 저장되어 있다. 그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(92)로부터의 지시 등에 의해 임의의 레시피를 기억부(93)로부터 호출해서 프로세스 콘트롤러(91)에 실행시킨다. 이것에 의해, 제어부(90)의 제어에 근거해 플라즈마 처리 장치(100)에서 기판 W에 처리가 행해진다. 또한, 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터로 독취 가능한 컴퓨터 기억 매체 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나 또는, 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 통해서 수시 전송시켜 온라인으로 사용하거나 하는 것도 가능하다. 기억 매체로서는, 예를 들면, 하드 디스크, CD, 플렉시블 디스크(flexible disk), 반도체 메모리 등을 들 수 있다.
［에지 링 소모 대책］
에지 링(7)은, 기판 W의 처리 중에 플라즈마에 폭로되어, 소모된다. 예를 들면 기판 W에 에칭 처리를 행하는 경우, 에지 링(7)이 신품일 때, 도 2에 실선으로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7) 상의 플라즈마 시스(이하, 「시스」라고 한다. )가, 기판 W 상의 시스와 동일한 높이가 되도록 에지 링(7)이 배치되어 있다. 이 상태에서는, 플라즈마 중의 이온은 수직으로 기판 W에 입사해, 기판 W 상의 에칭 대상막에 수직 형상의 에칭 오목부를 형성한다.
에지 링(7)이 소모되면, 도 2에 점선으로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7) 상의 시스의 높이는, 기판 W 상의 시스의 높이보다 낮아진다. 이 결과, 기판 W의 외주 단부의 영역에서는 플라즈마 중의 이온은 비스듬하게 입사해, 기판 W 상의 에칭 대상막에 비스듬하게 기운 에칭 오목부를 형성한다. 이때의 틸팅 각도를 θ로 나타낸다. 틸팅 각도 θ의 변동량은, 이온의 입사각에 따라서 변한다. 바꾸어 말하면, 틸팅 각도 θ의 변동량은, 에지 링(7) 상의 시스 두께, 즉, 에지 링(7)의 소모량에 따라 변한다.
이온의 입사각을 수직으로 해, 에칭 오목부를 수직 형상으로 하기 위해서, 직류 전원(55)은, 에지 링(7)의 소모량에 따라서 에지 링(7)에 직류 전압을 공급해, 에지 링(7) 상의 시스 두께를 제어한다. 이것에 의해, 에지 링(7) 상의 시스를 기판 W 상의 시스와 동일한 높이로 조정할 수가 있다. 이것에 의해, 틸팅 각도 θ를 약 90°로 제어해, 수직 형상의 에칭 오목부를 형성할 수가 있다.
그런데, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하는 경우와 인가하지 않는 경우는, 제 1 고주파 전원(10a) 및 제 2 고주파 전원(10b)으로부터 제 2 플레이트(6)에 인가되고, 제 1 플레이트(4)를 통해서 플라즈마 생성 공간에 흐르는 고주파 전류의 크기가 변한다. 예를 들면, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하지 않는 경우, 기판 W의 센터 측에 흐르는 고주파 전류와, 에지 측에 흐르는 고주파 전류는 대체로 동일한 크기이다. 이것에 대해서, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가했을 경우, 기판 W의 센터 측에 흐르는 고주파 전류가 보다 커진다. 이것에 의해, 기판 W의 센터, 미들 측의 위쪽의 플라즈마 밀도가 높아진다. 이 결과, 다음의 과제가 생긴다.
1번째는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하는 것으로 기판 W의 외주 단부의 영역의 플라즈마 특성을 제어하고 싶음에도 불구하고, 기판 W의 중앙부, 외주부, 외주 단부의 영역의 기판 전체의 플라즈마 특성이 변해, 기판 전체의 처리에 영향을 주는 점이다. 예를 들면 에칭 레이트 등이 기판 전체에서 시프트하면 처리 완료의 기판의 제품으로서의 품질의 저하가 발생한다. 따라서, 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 최소화하는 것이 과제가 된다.
2번째는, 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 최소화하고, 또한 기판 W의 외주 단부의 영역을 정밀도 좋게 제어하는 에지 링(7)에의 직류 전압의 인가 방법의 구축이다. 예를 들면 하나의 기판에 대해서 다종 다양한 스텝을 포함한 프로세스를 행하는 처리에 대해서, 에지 링(7)에의 직류 전압의 제어가, 다종 다양한 프로세스(스텝)에 따라서 번잡하게 되지 않게 하는 것이 과제가 된다.
이러한 과제에 대해서, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(100)에서는, 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 최소화하면서, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 일률적으로 제어할 수가 있는 플라즈마 처리 방법을 제공한다.
［참고예의 직류 전압의 제어 방법］
본 실시 형태를 설명하기 전에, 참고예에 따른 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 제어 방법에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은, 참고예에 따른 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압과 틸팅 각도의 제어예를 나타내는 도면이다. 도 3의 가로축은 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 V를 나타내고, 세로축은 틸팅 각도 θ(°)를 나타낸다. 직류 전압 V의 값을 V(DC)라고도 표기한다. 도 3에 나타내는 각 프로세스의 시뮬레이션 조건을 나타낸다.
프로세스 1(new)은, 소여의 조건의 프로세스 1을 기판에 시행하는 경우로 에지 링(7)이 신품인 경우를 나타낸다. 이 경우, 실선 P11로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 V(DC)를 0~75［-V］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 1(old)은, 소여의 조건의 프로세스 1을 기판에 시행하는 경우로 에지 링(7)이 소정 시간 사용되어, 소모되고 있는 경우를 나타낸다. 이 경우, 점선 P12로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 V(DC)를 50~110［-V］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 2(new)는, 프로세스 1과 다른 소여의 조건의 프로세스 2를 기판에 시행하는 경우로 에지 링(7)이 신품인 경우를 나타낸다. 이 경우, 실선 P21로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 V(DC)를 0~280［-V］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 2(old)는, 프로세스 1과 다른 소여의 조건의 프로세스 2를 기판에 시행하는 경우로 에지 링(7)이 소정 시간 사용되어, 소모되고 있는 경우를 나타낸다. 이 경우, 점선 P22로 나타내는 바와 같이, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 V(DC)를 150~320［-V］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
이것에 의하면, 참고예에 따른 직류 전압의 제어 방법에서는, 프로세스 조건에 따라서, 틸팅 각도 θ를 90°로 제어하기 위해서 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 다른 값으로 제어할 필요가 있다. 틸팅 각도 θ가 90°로 되는 초기 전압이 프로세스 조건에 따라 다르고, 또한, 인가한 직류 전압에 대한 틸팅 각도 θ의 기울기(즉, 틸팅 각도 θ의 감도)가 프로세스에 따라서 다르기 때문에 있다.
예를 들면, 프로세스 1(new)에서는, 틸팅 각도 θ가 90°로 되는 초기의 직류 전압은 약 50［-V］이며, 프로세스 2(new)에서는, 틸팅 각도 θ가 90°로 되는 초기의 직류 전압은 약 175［-V］이다. 또한, 틸팅 각도 θ의 기울기가 프로세스 1과 프로세스 2에서는 다르기 때문에, 초기의 직류 전압으로부터 동일한 만큼 직류 전압을 크게 해도, 얻어지는 틸팅 각도 θ의 변화는 프로세스 1과 프로세스 2에서 다르다. 따라서, 에지 링(7)이 소모되었을 때에 틸팅 각도 θ를 90°로 조정하기 위해서 필요한 인가 전압도 프로세스 1과 프로세스 2에서는 다르다.
이상으로부터, 참고예의 제어 방법에서는, 다종 다양한 프로세스를 행하는 근년의 프로세스에 대해서, 프로세스 조건 및 에지 링(7)의 소모량에 따라서, 에지 링(7)에 적정한 직류 전압을 인가할 필요가 있어, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 제어가 번잡하게 된다.
［본 실시 형태에 따른 직류 전압의 제어 방법］
이것에 대해서, 본 실시 형태에 따른 직류 전압의 제어 방법에서는, 단일 지표로 다종 다양한 프로세스에 대응할 수 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 신규한 직류 전압 제어용의 파라미터를 이용해 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 제어하는 플라즈마 처리 방법을 제안한다. 에지 링(7) 상의 시스 두께를 t로 했을 때, 본 실시 형태에서는, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 제어에 사용하는 신규한 파라미터는 시스 두께 t의 변동량으로 나타난다.
시스 두께 t를 산출하는 식 (1)은 이하이다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, Vdc는 자기 바이어스 전압이다. Ni는 이온 밀도이며, 이온 밀도 Ni는 플라즈마의 전자 밀도 Ne 및 플라즈마 밀도와 동일하다. Te는 플라즈마의 전자 온도이다. ε0은 진공의 유전율이며, e는 전기소량(電氣素量)이며, k는 볼츠만 상수이며, ε0, e, k는 일정 값이다. 식 (1)에 포함되는 변수 중, 이온 밀도 Ni 및 자기 바이어스 전압 Vdc, 플라즈마의 전자 온도 Te는 프로세스 조건에 따라 값이 변하다.
따라서, 도 4(a)의 그래프의 세로축이 나타내는 시스 두께 t는, 그래프의 가로축이 나타내는 자기 바이어스 전압 Vdc와 그래프 상의 각 곡선의 이온 밀도 Ni인 N1, N2, N3의 값에 따라서 다른 두께가 된다. 한편, 자기 바이어스 전압 Vdc는, 여기에서는 에지 링(7)의 전위를 나타내고, 기판의 전위와 동일하다.
시스 두께의 변동량 ｛(tx-t)/t｝는, 식 (1)에 근거해 식 (2)와 같이 변환된다.
[수학식 2]
Figure pat00002
｛(tx-t)/t｝×100은, 시스 두께의 변동량(%)을 나타낸다. 식 (2)에 포함되는 a는 비례 상수이다. 식 (2)에 포함되는 변수 중, Vdc는 자기 바이어스 전압이며, X는 시스 두께가 몇 % 변동하면, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 몇 % 증분해 인가하면 시스 두께가 원래의 두께와 동일한 두께가 되는지를 나타낸다. X가, 직류 전압 제어용의 파라미터(이하, 「파라미터 X」라고도 한다. )이다.
즉, 시스 두께의 변동량 ｛(tx-t)/t｝×100은, 에지 링(7)에 인가 직류 전압을 X% 증분해 인가하면 몇 % 시스 두께가 변동하는지를 나타낸다. 식 (2)의 오른쪽 (1＋X/100)은, 자기 바이어스 전압 분의 「1」과, 에지 링(7)에 인가한 직류 전압 분의 X%의 1/100인 「X/100」를 서로 더한 값이며, 이 값에 자기 바이어스 전압 Vdc를 곱하는 것으로 에지 링(7)의 전위를 산출한다. 식 (2)는, 에지 링(7)의 전위인 Vdc(1＋X/100)를 제어하면, 시스 두께의 변동량 (tx-t)/t를 일률적으로 제어할 수 있는 것을 나타낸다.
그래서, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법에서는, 식 (2)를 이용해 시스 두께의 변동량｛(tx-t)/t｝를 산출한다. 재차 도 4(a)를 참조하면, 참고예의 직류 전압의 제어 방법에서는, 예를 들면 자기 바이어스 전압 Vdc가 증가하면 시스 두께가 두꺼워진다. 또한, 이온 밀도 Ni가 다르면 시스 두께가 변한다. 예를 들면, 가로축의 자기 바이어스 전압 Vdc가 300[V]때, 이온 밀도 Ni가 N1, N2, N3 때 시스 두께가 변하고 있다.
이것에 대해서, 도 4(b)는, 일 실시 형태에 따른 시스 두께의 변동량을 참고예와 비교해 나타낸다. 도 4(b)의 세로축은, 가로축의 자기 바이어스 전압 Vdc가 300[V]일 때의 시스 두께를 100%로 했을 때의 시스 두께의 변동량을 나타낸다. 도면 중의 (A)의 화살표는, 식 (2)의 X에 10(%)이 대입되었을 때, 즉, 자기 바이어스 전압 Vdc가 300[V]의 초기치로부터 10(%) 증가해 330[V]로 제어되었을 때, 시스 두께의 변동량이 시스 두께의 초기치로부터 11% 상승해, 111%가 되는 것을 나타낸다. 도면 중의 (B)의 화살표는, 식 (2)의 X에 20(%)이 대입되었을 때, 즉, 자기 바이어스 전압 Vdc가 300[V]의 초기치로부터 360[V]로 제어되었을 때, 시스 두께의 변동량이 시스 두께의 초기치로부터 18% 상승해, 118%가 되는 것을 나타낸다.
즉, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법에서는, 식 (2)를 이용해 시스 두께의 변동량｛(tx-t)/t｝를 제어한다. 이때, 에지 링(7)의 전위 중, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 분의 X%를 제어하는 것으로, 플라즈마 밀도(이온 밀도)가 변해도 이것에 영향을 받지 않고, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압에 대한 시스 두께의 변동량을 제어할 수 있다.
도 5는, 식 (2)를 이용해 본 실시 형태에 따른 에지 링에 인가하는 직류 전압과 틸팅 각도의 제어예를 나타내는 도면이다. 도 5의 가로축은, 식 (2)에 나타내는 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 X(%)를 X(DC%)라고 표기한다. X(DC%)는, 파라미터 X와 동일하다.
도 5에 있어서도, 도 3의 참고예와 마찬가지로, 세로축은 틸팅 각도 θ(°)를 나타낸다. 프로세스 1(new), 프로세스 1(old), 프로세스 2(new), 프로세스 2(old)의 각 프로세스의 시뮬레이션 조건은 도 3과 같다.
프로세스 1이며 에지 링(7)이 신품인 경우, 실선 P31로 나타내는 바와 같이, 직류 전압 X(DC%)를 0~40［%］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 2이며 에지 링(7)이 신품의 경우, 실선 P41로 나타내는 바와 같이, 직류 전압 X(DC%)를 0~40［%］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 1이며 에지 링(7)이 소정 시간 사용되어, 소모되고 있는 경우, 점선 P32로 나타내는 바와 같이, 직류 전압 X(DC%)를 25~55［%］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다.
프로세스 2이며 에지 링(7)이 소정 시간 사용되어, 소모되고 있는 경우, 점선 P42로 나타내는 바와 같이, 직류 전압 X(DC%)를 25~55［%］ 정도로 제어하는 것으로, 틸팅 각도 θ를 89°~91° 정도로 조정할 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에 따른 처리 방법에서는, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을, 파라미터 X(직류 전압 X(DC%))를 이용해 제어하는 것으로, 프로세스 조건이 달라도, 에지 링의 소모량에 따라서 일률적으로 틸팅 각도 θ를 제어할 수 있다.
도 6은, 일 실시 형태에 따른 시스 두께의 변동량에 따른 직류 전압 X(DC%)와 에칭 레이트의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6의 가로축은, 식 (2)에 나타내는 직류 전압 X(DC%)를 나타내고, 세로축은, 기판 상의 레지스트막의 센터의 에칭 레이트를 나타낸다. 도 6은, 도 5의 프로세스 1, 2의 다른 프로세스 조건에 있어서 시뮬레이션을 행한 결과의 일례이며, 에칭 레이트(%)를 정규화하는 것에 의해, 프로세스 1, 2의 다른 프로세스 조건에 있어서 같은 결과가 나타나고 있다. 프로세스 1, 2에 있어서, 에지 링(7)이 신품인 경우, 직류 전압 X(DC%)는 0으로 설정된다. 프로세스 1, 2에 있어서, 직류 전압 X(DC%)가 0~25%의 범위에서는, 에칭 레이트가 변동하고 있다.
이것에 의하면, 도 5의 프로세스 1, 2의 다른 프로세스에 있어서도 직류 전압 X(DC%)를 25% 이상으로 제어하는 것으로, 에칭 레이트(%)의 변동을 막아, 프로세스 특성의 시프트를 억제 또는 최소화할 수 있다. 또한, 직류 전압 X(DC%)를 제어하는 것으로, 레지스트막의 센터의 에칭 레이트를 다른 프로세스 1, 2라도 일률적으로 제어할 수 있다.
이상과 같이, 시스 두께의 변동량에 대응하는 직류 전압 X(DC%)를 제어하는 것에 의해, 프로세스 조건이 다르기 때문에 플라즈마 밀도가 다른 다종 다양의 프로세스에 대해서 일률적으로 에지 링(7)에의 직류 전압을 제어할 수 있다.
［직류 전압 제어용의 파라미터］
다음에, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법에 있어서 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압 제어용의 파라미터 X(직류 전압 X(DC%))의 산출에 대해, 도 7을 참조해 설명한다. 도 7은, 일 실시 형태에 따른 파라미터 X를 취득하기 위한 측정 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
플라즈마는, 자기 바이어스 전압 Vdc의 저항 및 시스의 저항을 갖고, 이들의 저항을 도 7의 R1로 나타낸다. 플라즈마로부터 FRDC 제네레이터(50)까지의 급전 라인이나 탑재대 ST의 저항을 R2(고정치)로 나타낸다.
FRDC 제네레이터(50)는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하는 직류 전원(55)과, 에지 링(7)에 인가된 전압을 모니터하는 전압계(56)를 제어한다. V=IR에 의해 플라즈마의 저항 R1은, 에지 링(7)의 전위에 비례한다. 에지 링(7)의 전위는, 에지 링(7)에 직류 전압이 인가되고 있지 않은 경우, 자기 바이어스 전압 Vdc와 동일하다. 에지 링(7)의 전위는, 에지 링(7)에 직류 전압이 인가되고 있는 경우, 자기 바이어스 전압 Vdc와, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 2개의 전압을 가산한 값과 동일하다.
또한, 플라즈마의 저항은, 시스 두께에 의해 정해진다. 시스 두께의 일부는, 플라즈마에 의한 자기 바이어스 전압 Vdc에 대응하고, 또한 에지 링(7)에 직류 전압이 인가되고 있는 경우, 시스 두께의 일부는, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압에 대응한다. R2는 고정치이다. 따라서, 자기 바이어스 전압 Vdc 및 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 2개의 전압으로부터, 에지 링(7)에 인가하는 경우와 하지 않는 경우의 각각의 에지 링(7)의 전위가 플라즈마의 저항에 비례한다. 플라즈마의 저항은, 시스 두께에 의해 정해지기 때문에, 에지 링(7)에 인가하는 경우와 하지 않는 경우의 에지 링(7)의 전압 강하가 시스 두께의 변동량이 된다.
그래서, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하는 경우와 하지 않는 경우의 각각에 대한 에지 링(7)의 전위를 전압계(56)에 의해 측정하고, 직류 전압 제어용의 파라미터 X(DC%)의 산출에 사용하는 데이터를 취득한다. 도 8은, 일 실시 형태에 따른 측정 방법을 설명하기 위한 도이다.
RF는, 도 1의 제 2 고주파 전원(10b)으로부터 공급되는 제 2 고주파 전력이다. DC는, 직류 전원(55)으로부터 인가되는 직류 전압이다.
본 측정은, 기판의 처리 중의 플라즈마가 생성되고 있는 동안에 행해진다. 즉, 측정 중, 제 1 고주파 전원(10a)으로부터 공급되는 제 1 고주파 전력은 계속해 인가되고 있고, 플라즈마가 유지되어, 기판 처리가 행해진다. 이 기판 처리 중에 DC로 나타내는 직류 전압을, 에지 링(7)에 펄스 형상으로 인가한다. 즉, 에지 링(7)에 인가되는 직류 전압은, 온·오프를 반복한다.
전압계(56)는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하는 동안(온의 동안)과 직류 전압을 인가하고 있지 않은 동안(오프의 동안)의 에지 링(7)의 전위를 측정한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있는 동안에 전압계(56)가 측정한 전압을 Y로 하고, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있지 않는 동안에 전압계(56)가 측정한 전압을 X로 한다.
전압계(56)는, 펄스 형상으로 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있을 때에 1회 또는 복수 회, 전압을 측정해도 된다. 또한, 전압계(56)는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있지 않을 때에 1회 또는 복수 회, 전압을 측정해도 된다.
전압계(56)는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있을 때, 자기 바이어스 전압 Vdc 및 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압으로 이루어지는 전위를 에지 링(7)의 전위로서 측정한다. 전압계(56)는, 에지 링(7)에 직류 전압을 인가하고 있지 않을 때, 자기 바이어스 전압 Vdc의 전위를 에지 링(7)의 전위로서 측정한다.
［플라즈마 처리 방법］
상기 측정의 처리를 포함한 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법에 대해, 도 9 및 도 10을 참조해 설명한다. 도 9는, 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법(에지 링의 전압 측정)을 나타내는 플로 차트이다. 도 10은, 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법(파라미터의 산출)을 나타내는 플로 차트이다. 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법은, 제어부(90)에 의해 제어되고, 플라즈마 처리 장치(100)를 이용해 실행된다.
도 9의 처리가 개시되면, 제어부(90)는, 기판 W를 탑재대 ST에 탑재하여, 준비한다(스텝 S1). 다음에, 제어부(90)는, 가스 공급부(15)로부터 기판 W를 처리하기 위한 처리 가스를 공급하고, 제 1 고주파 전원(10a) 및 제 2 고주파 전원(10b)으로부터 제 1 고주파 전력 및 제 2 고주파 전력을 탑재대 ST에 인가한다(스텝 S2). 이것에 의해, 플라즈마를 생성하고, 제어부(90)는, 플라즈마에 의해 기판을 처리한다(스텝 S3).
다음에, 제어부(90)는, 플라즈마의 생성 중에 에지 링(7)에 직류 전압을 인가한다(스텝 S4). 다음에, 제어부(90)는, 직류 전압의 인가 중에 전압계(56)에 의해 에지 링(7)의 전위를 제 1 전압 y로서 측정한다(스텝 S5).
다음에, 제어부(90)는, 에지 링(7)에의 직류 전압의 인가를 정지한다(스텝 S6). 다음에, 제어부(90)는, 직류 전압의 인가를 정지 중에 전압계(56)에 의해 에지 링(7)의 전위를 제 2 전압 x로서 측정한다(스텝 S7).
다음에, 제어부(90)는, 스텝 S4~S7를 소정 횟수 행했는지를 판정한다(스텝 S 8). 소정 횟수는, 미리 설정되어 있는 횟수로, 1회여도 좋고, 복수 회여도 좋다. 제어부(90)는, 소정 횟수 행하지 않았다고 판정했을 경우, 스텝 S4으로 돌아와, 스텝 S4 이후의 처리를 재차 행한다. 제어부(90)는, 소정 횟수 행했다고 판정했을 경우, 본 처리를 종료한다.
다음에, 도 10의 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 방법에 의해 직류 전압 제어용의 파라미터 X를 산출하는 방법에 대해 설명한다. 도 10의 처리는, 도 9의 처리를 행한 후에 실행된다.
도 10의 처리가 개시되면, 제어부(90)는, 에지 링(7)의 소모량에 따른 파라미터 X의 초기치를 설정한다(스텝 S11). 에지 링(7)의 소모량에 따른 파라미터 X의 초기치는, 미리 기억부(93)에 기억되어 있어도 된다. 다음에, 제어부(90)는, 제 1 전압 y를 취득하고(스텝 S12), 제 2 전압 x를 취득한다(스텝 S13).
다음에, 제어부(90)는, 제 1 전압 y와 제 2 전압 x에 근거해, 파라미터 X를 산출한다(스텝 S14). 제어부(90)는, 제 1 전압 y와 제 2 전압 x의 차분을 제 2 전압 x로 나눈 값에 100을 곱해 파라미터 X(%)로서 산출한다. 다음에, 제어부(90)는, 파라미터 X가, 스텝 S11에서 설정한 파라미터 X의 초기치가 되도록 또는 초기치에 가까워지도록 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 결정하고, 제어한다(스텝 S15).
다음에, 제어부(90)는, 스텝 S12~S15를 소정 횟수 행했는지를 판정한다(스텝 S16). 소정 횟수는, 미리 설정되어 있는 횟수이며, 1회여도 좋고, 복수 회여도 좋다. 제어부(90)는, 소정 횟수 행해지 않았다고 판정했을 경우, 스텝 S12으로 돌아와, 스텝 S12 이후의 처리를 재차 행한다. 제어부(90)는, 소정 횟수 행했다고 판정했을 경우, 본 처리를 종료한다.
도 9의 스텝 S8의 소정 횟수가 복수 회인 경우, 도 10의 스텝 S16의 소정 횟수는 복수 회인 것이 바람직하다. 이 경우, 에지 링에 직류 전압을 인가하는 공정과, 직류 전압의 인가를 정지하는 공정을 교대로 반복해 행한다. 그리고, 제 1 전압 y의 측정의 후에 전압계(56)에 의한 에지 링(7)의 전압의 측정을 반복해서 행하고, 제 2 전압 x의 측정의 후에 전압계(56)에 의한 에지 링(7)의 전압의 측정을 반복해서 행한다.
도 10의 소정 횟수가 복수 회인 경우, 도 9에 있어서 반복하여 행하여 취득한 복수의 제 1 전압 y와 제 2 전압 x에 근거해 직류 전압 제어용의 파라미터 X를 복수 회 산출한다. 그리고, 파라미터 X를 산출할 때마다, 산출한 파라미터 X가 파라미터 X의 초기치가 되도록 또는 가까워지도록 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 결정한다.
제어부(90)는, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을, 스텝 S15에 있어서 결정한 전압으로 리얼타임으로 제어한다. 이것에 의하면, 프로세스 조건 및 프로세스 중에 변동하는 플라즈마 밀도에 대해서 이것에 영향을 받지 않고, 직류 전압 제어용의 파라미터 X를 이용해 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 정밀도 좋게 제어할 수 있다. 에지 링(7)의 전위는, 웨이퍼마다 및 프로세스 중에 변동하기 때문에, 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 리얼타임으로 제어하는 것으로, 기판의 외주 단부의 영역의 제어(예를 들면 틸팅 각도 θ의 제어)를 정밀도 좋게 행할 수가 있다. 이것에 의해, 기판 전체에 주는 플라즈마 특성의 시프트를 억제하고, 에칭 레이트, 에칭 오목부의 CD 등의 불균형을 억제해, 양호한 프로세스 특성을 얻을 수 있다. 또한, 기판의 외주 단부의 영역에 있어서 이온이 비스듬하게 입사하는 것을 억제해, 에칭 오목부와 그 하지층의 구멍과의 어긋남을 최소한으로 억제할 수가 있다.
한편, 사전에 고주파 전력의 인가 시간과 에지 링(7)의 소모량을 측정해, 그 상관 정보를 미리 기억부(93)에 기억하고, 기억부(93)를 참조해, 고주파 전력의 인가 시간으로부터 에지 링(7)의 소모량을 취득하고, 이것에 근거해 파라미터 X의 초기치를 설정해도 된다. 다만, 이것에 한정되지 않고, 에지 링(7)의 소모량은 에지 링(7)의 표면을 광학적으로 측정하는 것에 의해 취득해도 된다.
［파라미터의 초기치의 설정］
마지막으로, 직류 전압 제어용의 파라미터 X의 초기치의 설정에 대해, 도 11을 참조해 설명한다. 도 11은, 일 실시 형태에 따른 직류 전압 제어용의 파라미터 X의 초기치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10의 스텝 11에서는, 사전에 에지 링(7)의 소모량에 대한 파라미터 X의 초기치를 미리 기억부(93)에 기억하고, 기억부(93)를 참조해 에지 링(7)의 소모량으로부터 파라미터 X의 초기치를 취득한다.
다만, 에지 링(7)의 소모량 대신에 고주파 전력의 인가 시간에 대한 파라미터 X의 초기치를 미리 기억부(93)에 기억하고, 기억부(93)를 참조해 고주파 전력의 인가 시간으로부터 파라미터 X의 초기치를 취득해도 된다.
이러한 정보에 근거해, 제어부(90)는, 도 10의 스텝 S11에 있어서, 에지 링(7)의 소모량뿐만이 아니라, 에지 링(7)의 소모량을 나타내는 지표(예를 들면, 고주파 전력의 인가 시간)에 근거해, 파라미터 X의 초기치를 설정할 수가 있다.
제어부(90)는, 도 10의 스텝 S12~S14에 있어서 산출한 파라미터가, 스텝 S15에 있어서, 파라미터 X의 초기치가 되도록 또는 가까워지도록 직류 전압의 값을 결정한다. 이것에 의해, 프로세스 조건에 따라서 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 제어의 정밀도를 향상시킬 수가 있다. 또한, 에지 링(7)의 수명을 늘릴 수가 있다.
예를 들면, 도 11(b)의 세로축에 나타내는 파라미터 X의 초기치는, 가로축의 에지 링(7)의 소모량에 대해서 에지 링(7)의 소모량이 0~0.1인 동안에는, 25%로 설정되어, 0.1 단위로 5%씩 상승하도록 기억부(93)에 기억되어 있는 예를 나타낸다. 에지 링(7)의 소모량이 0일 때, 에지 링(7)은 신품이다.
도 11(a)의 세로축에 나타내는 틸팅 각도 θ의 변화량은, 에지 링(7)의 소모량이 0~0.1인 동안, 스텝 S15에 있어서 파라미터 X가 초기치 「25%」가 되도록 또는 가까워지도록 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 제어한다.
이 동안, 0~0.1의 동안에 에지 링(7)의 소모량이 증가하기 때문에, 틸팅 각도 θ의 변화량은, 0으로부터 서서히 상승한다. 틸팅 각도 θ의 변화량이 미리 정해진 상한치 S를 넘으면, 틸팅 각도 θ인 90°로부터의 차이가 커져, 기판 W의 외주 단부의 영역의 제어 정밀도가 저하한다.
그래서, 에지 링(7)의 소모량이 0.1 이상이 되면, 파라미터 X의 초기치를 30%로 변경한다. 그리고, 스텝 S12~S14에 있어서 산출한 파라미터가, 스텝 S15에 있어서, 파라미터 X의 초기치 「30%」가 되도록 또는 가까워지도록 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압을 제어한다.
이것에 의해, 파라미터 X의 초기치를 25%에서 30%로 변경하는 것으로, 도 11(a)의 세로축에 나타내는 틸팅 각도 θ의 변화량은, 0.1에서 불연속이 되어, 0이 된다. 에지 링(7)의 소모량에 따라서 0.1 단위로 파라미터 X의 초기치를 다시 설정하는 것으로, 틸팅 각도 θ의 변화량이 미리 정해진 상한치 S를 넘는 일 없이, 틸팅 각도 θ인 90°로부터의 차이를 작게 해, 기판 W의 외주 단부의 영역의 제어 정밀도의 저하를 억제할 수가 있다.
한편, 파라미터 X의 초기치의 설정은, 도 11(b)의 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 파라미터 X의 초기치는, 5% 단위로 상승시키는 것으로 한정되지 않는다. 또한, 파라미터 X의 초기치의 산출 방법은, 식 (2)에 근거해, 시스 두께의 변동량｛(tx-t)/t｝×100과 에지 링(7)에 인가하는 직류 전압의 증가분을 % 표시하는 X(%)의 관계로부터 산출된다.
이상, 플라즈마 처리 방법 및 플라즈마 처리 장치를 상기 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명에 따른 탑재대, 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 개량이 가능하다. 상기 실시 형태 및 변형예에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 조합하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태 및 변형예에 따른 탑재대는, 정전 척을 가지고 있었지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들면, 정전 척을 가지지 않는 탑재대여도 된다. 이 경우, 탑재대의 탑재부는, 정전 척의 기능을 갖지 않고, 탑재부의 상면에 기판을 탑재한다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는, Capacitively Coupled Plasma(CCP), Inductively Coupled Plasma(ICP), Radial Line Slot Antenna, Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR), Helicon Wave Plasma(HWP)의 어느 타입에도 적용 가능하다. 본 개시의 플라즈마 처리 방법은, 플라즈마 공간을 갖는 챔버와, 플라즈마 공간 내에 배치된 탑재대와, 플라즈마 공간에 공급된 가스로부터 플라즈마를 형성하도록 구성된 플라즈마 생성부를 가지는 상기 플라즈마 처리 장치에서 실행 가능하다.
1 챔버
3 상부 전극
4 제 1 플레이트
5 정전 척
6 제 2 플레이트
10a 제 1 고주파 전원
10b 제 2 고주파 전원
15 가스 공급부
16 전열 가스 공급로
55 직류 전원
90 제어부
100 플라즈마 처리 장치
W 기판
ST 탑재대

Claims (6)

  1. (a) 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 공정과,
    (b) 상기 플라즈마의 생성 중에 기판의 주위를 둘러싸는 에지 링에 직류 전압을 인가하는 공정과,
    (c) 상기 직류 전압의 인가 중에 상기 에지 링의 제 1 전압을 취득하는 공정과,
    (d) 상기 직류 전압의 인가를 정지하는 공정과,
    (e) 상기 직류 전압의 인가를 정지 중에 상기 에지 링의 제 2 전압을 취득하는 공정과,
    (f) 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압에 근거해 상기 직류 전압의 제어용의 파라미터를 산출하는 공정
    을 갖는 플라즈마 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (g) 상기 파라미터에 근거해 상기 에지 링에 인가하는 상기 직류 전압의 값을 결정하는 공정을 갖는 플라즈마 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (f)의 공정은, 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압의 차분을 상기 제 2 전압으로 나눈 값을 상기 파라미터로서 산출하는 플라즈마 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (h) 상기 에지 링의 소모량 또는 상기 소모량을 나타내는 지표에 근거해, 파라미터의 초기치를 설정하는 공정을 갖고,
    (f)의 공정은, 산출한 상기 파라미터가, 상기 파라미터의 초기치가 되도록 또는 가까워지도록 상기 직류 전압의 값을 결정하는
    플라즈마 처리 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 (b)와 상기 (d)를 교대로 반복해 행하는 공정을 갖고,
    상기 (b)의 후에 상기 (c)를 반복해 행하고, 상기 (d)의 후에 상기 (e)를 반복해 행하고,
    취득한 상기 제 1 전압 및 상기 제 2 전압마다 상기 직류 전압의 제어용의 파라미터를 복수 회 산출하는
    플라즈마 처리 방법.
  6. 챔버와, 기판의 주위를 둘러싸는 에지 링과, 제어부를 갖는 플라즈마 처리 장치로서,
    상기 제어부는,
    (a) 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 공정과,
    (b) 상기 플라즈마의 생성 중에 기판의 주위를 둘러싸는 에지 링에 직류 전압을 인가하는 공정과,
    (c) 상기 직류 전압의 인가 중에 상기 에지 링의 제 1 전압을 취득하는 공정과,
    (d) 상기 직류 전압의 인가를 정지하는 공정과,
    (e) 상기 직류 전압의 인가를 정지 중에 상기 에지 링의 제 2 전압을 취득하는 공정과,
    (f) 상기 제 1 전압과 상기 제 2 전압에 근거해 상기 직류 전압의 제어용의 파라미터를 산출하는 공정
    을 포함하는 공정을 실행하는 플라즈마 처리 장치.
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