KR950000653B1 - 플라즈마 제어 및 처리 방법과 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

플라즈마 제어 및 처리 방법과 장치

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명의 원리를 설명하는 도면으로,

제 1 도는 우회 원편파 및 좌회 원편파의 플라즈마로의 흡수 특성을 도시한 도면.

제 2 도는 균일한 손실매질에 전자기파를 조사하였을때의 그 매질의 각 부분에 흡수되는 전력을 도시한 도면.

제 3 도는 본 발명의 1실시예에 따른 CVD 장치의 단면도.

제 4 도는 제 3 도의 이상판 부근을 도시한 확대 단면도.

제 5 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CVD 장치의 단면도.

제 6 도는 제 5 도의 헬리컬 안테나 부근을 도시한 확대 단면도.

제 7 도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CVD 장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이크로파 발생원 6 : 원형 도파관

7 : 이상판 14 : 처리실

15 : 마이크로파 도입창 16 : 전자석

17 : 기판 20 : 헬리컬 안테나

24 : 이방성 유전체판

본 발명은 플라즈마의 전자 온도 및 밀도 분포등의 플라즈마에 대한 파라메터를 제어하는 것에 의해, 고품질의 플라즈마 처리를 가능하게 하는 플라즈마 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

전자 사이클론 공명을 일으키는 정도의 차속 밀도를 인가한 처리실에 자속 밀도와 평행하게 마이크로파를 도입해서 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 처리 장치는, 예를들면 일본국 특허공개공보 55-141729호에 기재되어 있다.

자장하에서 마이크로파를 사용하는 플라즈마 처리 장치는 고진공 영역에서도 고밀도로 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 광범위한 처리 조건에도 대응할 수 있으므로, 최근 일반적으로 사용되고 있다. 전자 사이클로트론 공명 현상은 그러한 장치에 가장 많이 활용된다. 여기서, 전자 사이클로트론 공명이라 함은 정자계(static magenetic field)중의 전자의 사이클론 운동 주파수와 파장이 약 1㎝∼30㎝인 마이크로파의 주파수 사이의 일치에 따라 발생하는 공명 현상을 말하고, 마이크로파의 전력이 공명의 발생에 따라 플라즈마에 효율적으로 흡수된다는 것이 알려져 있다.

정자계를 사용하는 플라즈마 처리 장치에서는 처리를 균일하게 달성하기 위해 정자계의 분포를 조절해서 플라즈마의 밀도 분포를 최적화하고 있다. 그러나, 전자 사이클론 공명 현상을 사용하는 플라즈마 처리 장치에 있어서는 통상의 플라즈마 처리 장치와 비교해서 높은 자속 밀도를 가진 정자계를 사용하므로, 분포 제어용의 전자석도 커진다고 하는 문제가 있다.

LSI의 집적도가 증가함에 따라, 플라즈마 처리의 품질을 높일 필요가 있다. 이 동향에 대응해서, 플라즈마의 특성을 제어하는 기술이 필요하다. 본 발명자는 플라즈마 CVD의 경우를 고려해 보았다. 예를들면, 모노실란을 반응 가스로서 사용해서 얇은 Si막을 형성하는 경우에는 모노실란 플라즈마중의 SiHm(m=0∼3) 라디칼이 반응에 대해 중요한 역할을 한다는 것이 알려져 있다. 그들중 어는 라디칼이 막형성에 대해 가장 중요한가는 명확하지 않지만, 어떤 라디칼을 선택적으로 여기시킬 수 있다면, 불순물로서 막에 함유되기 쉬운 수소 원자가 적고 순도가 높은 고품질의 얇은 막을 형성할 수 있다는 것이 고려된다. 각각의 라디칼은 각각 고유의 여기 에너지를 가지므로, 선택적으로 어떤 라디칼을 형성하기 위해서는 플라즈마에서 반응 가스로 주어지는 에너지를 제어할 필요가 있다. 이 때문에, 반응 가스와의 충돌에 의해 에너지를 주는 전자의 에너지(전자 온도)를 제어할 필요가 있게 된다. 그러나, 현재 존재하는 플라즈마 CVD 장치에 있어서는 플라즈마 파라메터를 직접 제어할 수 없으므로, 막형성 압력이나 또는 플라즈마 감금용 정자계등의 처리 조건을 조작하는 것에 의한 막형성 조건의 최적화에 의해서만 제어를 실행한다.

플라즈마 에칭의 경우에도 이상의 요구는 적용된다. 즉, 반응에 가장 많이 기여하는 활성 종을 효율적으로 여기시키기 위해서는 플라즈마의 밀도 및 전자 온도등의 플라즈마 파라메터를 제어할 필요가 있다. 또한, 바이어스 스퍼터링 막 형성의 경우, 막형성중에 피처리 기판에 조사하는 이온의 양 및 에너지에 따라 단차의 피복율 및 막의 결정성을 변화하는 것이 알려져 있다. 배선 막의 경우, 단차의 피복율 및 막의 결정성이 배선의 수명을 결정하는 중요한 파라메터이고, 고품질의 배선 막을 형성하기 위해서는 피처리 기판 부근의 플라즈마를 제어할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 플라즈마 처리에 대해 전자 온도와 밀도 분포중의 적어도 하나를 제어할 수 있는 플라즈마 제어 및 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저장하에서 마이크로파 방전을 사용하는 플라즈마 처리 장치인 경우에 적어도 2개의 다른 편향파(polarizedwave)의 특성을 제어하는 것에 의해 플라즈마의 전자 온도 및 밀도 분포등의 플라즈마의 파라메터를 제어할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 플라즈마 처리를 위해, 처리실에 마련된 기판의 플라즈마 처리에 대한 전자 온도 및 밀도 분포중의 적어도 하나를 제어할 수 있도록, 오른쪽으로 원을 그리는 편향파(이하, 우회 원편파라 한다) 및 왼쪽으로 원을 그리는 편향파(이하, 좌회 원편파라 한다)를 정자계의 방향과 거의 평행한 방향으로 처리실에 도입하고, 좌회 원편파 및 우회 원편파 사이의 비율을 제어한다.

본 발명의 하나의 특징에 따르면, 플라즈마 처리실로 마이크로파를 도입하기 위해 사용하는 도파관에 탑재된 이상판(phase shift plate)형상으로 이방성 매질의 회전각을 제어하는 것에 의해, 우회 원편파 및 좌회 원편파 사이의 비율을 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 플라즈마 처리실로 마이크로파를 도입하기 위해 사용하는 부분에서 모드 변환기에 배치된 헬리컬 안테나의 피치를 조절하는 것에 의해, 우회 원편파 및 좌회 원편파 사이의 비율을 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르며, 좌 및 우회 원편파 중의 하나를 좌 및 우회 원편파중의 다른 하나로 변환하기 위해 사용하는 이방성 유전체판을 플라즈마 처리실내의 피처리 기판 주위에 마련하는 것에 의해, 플라즈마 처리에 대해 전자 온도 및 밀도 분포의 제어 및 비율의 제어도 가능하게 된다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 본 발명에 따른 여러 실시예를 설명하기 위한 첨부 도면으로 명확하게 될 것이다.

이하, 도면에 따라 실시예를 설명하고, 제 1 도 및 제 2 도에 따라 본 발명의 원리를 설명한다.

본 발명에 따르면, 가장 쉽게 조작할 수 있는 플라즈마 제어 파라메터중의 하나는 플라즈마로 투입되는 에너지 양이다. 에너지 투입량을 증가시켜서 전자 온도 및 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있다. 한편, 파라메터를 제어하고 싶은 위치와 플라즈마 발생원 사이의 위치 관계를 변화시키는 것에 의해서도 파라메터를 제어할 수 있다. 일반적으로, 전자 온도 및 플라즈마 밀도는 플라즈마 발생원으로 부터의 거리에 따라서 낮아진다. 감소 비율은 플라즈마의 확산 및 손실등의 막 형성 조건 및 장치에 대한 고유의 상태에 따라 결정된다. 따라서, 플라즈마에 투입하는 에너지 양 및 플라즈마 발생원에 대한 위치 관계를 제어하는 것에 의해, 어떤 바라는 위치에서의 플라즈마 파라메터를 제어할 수 있다.

플라즈마 발생에 대한 에너지원으로서 전자기파를 사용한 경우의 플라즈마 발생원의 위치를 제어하고 전자기파의 투입에 위해 어떤 부분에서의 플라즈마 밀도를 높이기 위해서는 전자기파의 전력을 목적 위치까지 전파시킬 필요가 있다. 파의 진행 방향과 평행하게 정자계를 인가한 플라즈마중의 전자기파의 전파 특성은 식(1) 및 식(2)로 각각 나타내는 우회 원편파 및 좌회 원편파에서 다르다.

여기서, c는 광의 속도, k는 파수, ω는 파의 각 주파수, ωp는 플라즈마 진동 각 주파수, ωc는 전자 사이클론 각 주파수이다.

식(1) 및 (2)에 있어서 파수 k가 허수로 되는 영역에서는 파가 진행에 따라서 지수함수적으로 감쇄해서 플라즈마중에서 전파될 수 없다.

제 1 도는 Ar+Hg 가스 분위기중에 있어서 파의 진행 방향과 평행하게 정자계를 인가한 플라즈마에 대한 우회 원편파 및 좌회 원편파의 흡수 특성을 실험적으로 조사한 예("Microwave Technology", by Yuichi Sakamoto, Ionics, May 1983)를 도시한 것이다. 좌회 원편파는 전자 사이클론 공명 주파수 부근에서 1dB 정도의 흡수가 일어나는 것에 대해, 우회 원편파에서는 약 수십 dB의 흡수가 일어나 있는 것을 도면에서 알 수 있다. 전자기파의 전력은 흡수된 위치에서의 플라즈마의 플라즈마 밀도, 전자 온도등을 증가시키기 위해서 사용되고, 흡수 위치를 플라즈마 발생원으로 고려할 수 있다.

거의 균일한 정자계를 인가한 반무한(semi-infinite) 플라즈마에 전자 사이클론 공명을 일으키는 전자기파를 정자계와 평행하게 입사시키는 경우를 고려하면, 우회 원편파는 큰 감쇄를 받으므로, 경계 부근에서만 플라즈마에 흡수되고 내부로 깊게 침투할 수 없지만, 좌회 원편파는 그다지 큰 감쇄를 받지 않는다. 따라서, 좌회 원편파는 플라즈마 내부로 침투할 수 있어 비교적 넓은 영역에 걸쳐서 흡수될 수 있다. 흡수된 전자기파의 에너지는 플라즈마 밀도 증가에 기여하게 된다.

감쇄량의 차에 따라 플라즈마 밀도의 분포 제어를 정량적으로 고려하기 위해서, 제 2 도는 감쇄량이 일정한 균질한 매질에 전자기파를 조사한 경우에 매질의 각 부분에 흡수된느 전력의 계산 결과의 예를 도시한 것이다. 횡축은 매질의 끝면으로 부터의 거리를 나타낸다. 매질의 감쇄량이 1dB만큼 작을때에는 전력의 흡수가 적지만, 매질의 내부에서도 비교적 효율적으로 흡수될 수 있다는 것을 알 수 있다. 한편, 감쇄량이 10dB만큼 크면, 전자기파의 에너지가 매질의 끝면 부근에서 흡수되고 매질의 내부에 파가 깊게 도달하지 않으므로, 끝면으로 부터의 거리에 따라 급격하게 감쇄량은 낮아진다.

매질이 플라즈마인 경우를 고려하면, 플라즈마의 발생량은 전력의 흡수량에 거의 비례하므로, 감쇄량이 큰 우회 원편파는 플라즈마 끝면 부근에서의 플라즈마 밀도 증대에 기여한다. 한편, 감쇄량이 작은 좌회 원편파인 겅우에는 마이크로파의 전력이 플라즈마의 끝면으로부터 떨어진 부분에서도 흡수될 수 있다. 따라서, 우회 원편파의 경우와 비교해서, 마이크로파의 진행 방향에 대해 균일하게 플라즈마를 발생시킬 수 있다.

플라즈마 처리실의 벽면은 통상 Al등의 금속으로 이루어지므로, 도전율이 높고, 마이크로파의 손실이 적다. 따라서, 감쇄율이 적은 좌회 원편파의 경우에서도 처리실내로 입사한 마이크로파는 벽면에서 반사를 반복하고 최종적으로는 마이크로파 전력의 대부분이 플라즈마에 흡수되게 된다.

본 발명에 따르면, 감쇄가 작은 좌회 원편파 및 감쇄가 큰 우회 원편파를 동시에 사용하므로, 좌 및 우회 원편파의 혼합 비율을 제어하는 것에 의해 파의 진행 방향의 플라즈마 발생원의 분포를 조절할 수 있다. 즉, 에칭 속도를 증가시키고 에칭 시간을 저감하는 것을 나타내는 일본국 특허 공개공보 59-114798호에 기재된 바와 같은 100％ 우회 원편파를 사용하는 경우는 파를 플라즈마에 인가하는 경계 부근에서 국소적으로 높은 밀도 분포를 달성할 수 있고, 100％ 좌회 원편파를 사용하는 경우는 파의 진행 방향에 대해 비고적 균일한 밀도 분포를 달성할 수 있으며, 본 발명에 따르면, 우회 좌회 원편파를 공하고 우 및 좌회 원편파 사이의 혼합비율을 연속적으로 조절해서 밀도 분포를 제어할 수 있다. 또한, 처리실의 내부에 좌 및 우회 원편파의 변환기를 배치하는 것에 의해 더 복잡한 제어도 가능하게 된다.

정자계가 균일하지 않은 경우에도 마찬가지로 고려할 수 있다. 우회 원편파는 파의 진행에 따라 최초로 만다는 전자 사이클론 공명 현상을 일으키는 장소에 국소적으로 흡수되어 파가 점차로 소멸한다. 좌회 원편파는 최초로 만나는 전자 사이클론 공명 현상을 일으키는 장소에서 완전히 흡수되지 않고, 처리실내로 확산되어 다른 장소에서도 흡수된다. 그들 사이의 차를 이용해서 밀도 분포를 제어할 수 있다.

원편파를 발생시키는 방법으로서, 예를들면 도파관에 이상판을 배치하는 방법(예를들면, “Microwave Circuit”, written by Ishii, Azuma, et al, published Nikkan Kogyo Shinbun Co.(1969)참조), 헬리컬 안테나를 사용하는 방법(예를들면, “Radiowave Enginnering” written by Enomoto and Sekiguchi in Modern Electric Technology Lecture, published by Ohm Co. 및 일본국 특허 공개공부 62-37900호 참조)을 들 수 있다. 이상판을 배치하는 방법은 TE₁₁모드 원형 도파관에 λ/4(λ는 관내 파장)길이의 이상판을 전계에 대해서 45°경사지게 배치하고, 이상판과 평행인 방향과 수직인 방향 사이의 위상 정수차를 이용해서 원편파를 발생시키는 것이다. 이방성을 가진 재료를 사용해서 마찬가지 효과를 실현할 수 있다. 예를 들면, 이방성 유전체를 사용하는 방법(예를들면, “Analysis for Characteristics of Polarized Waves In a Circular Waveguide Tube Containing an Anisotropic Dielectric Material by a Space Circuit Network Method”, Report journal of Electronic Information and Communication society : written by Koh, Yoshida and Fukai, C-I, Vol.J71-C-I, No.8, pp.460∼472 참조)를 들 수 있다. 헬리컬 안테나를 사용하는 방법에서는 주변 길이가 약 1파장으로 나선형의 원주 방향으로 전자기파를 전파시키는 것에 의해 원편파를 발생시킨다.

본 발명의 제 1의 실시예를 이상판이 편파 특성을 제어하기 위해 사용되는 제 3 도 및 제 4 도에 따라 설명한다. 도면에서 동일 부호는 유사한 부분을 지시한다. 처리실(14)는 처리 가스의 도입계 및 진공 배기계(도시하지 않음)에 의해서 소정의 압력으로 유지된다. 처리실(14)내에서 전자 사이클론 공명 현상을 일으키는 차속 밀도를 마련하는 정자계는 전자석(16)에 의해 처리실(14)에 인가된다.

마이크로파는 마이크로파 발생원(1)로부터 아이솔레이터(2), 정합기(3) 및 방형 도파관(4)에 의해 전송된 후, 모든 변환기(5)에 의해 원형 도파관(6)의 TE₁₁모드로 변환된다. 유전체로 이루어진 이상판(7)은 관(6)의 중심 축에 대해 회전할 수 있도록 원형 도파관(6)내에 배치되어 있다. 이상판(7)의 회전각을 제어해서 마이크로파의 우회 원편파 및 좌회 원편파 사이의 비율을 제어할 수 있다. 처리실(14)와 원형 도파관(6) 사이에는 처리실(14)를 처리에 알맞은 압력으로 유지하면서 마이크로파를 도입하기 위한 석영등의 마이크로파에 대해서 손실이 적은 유전체로 이루어진 마이크로파 도입창(15)가 배치되어 있다. 마이크로파의 진행 방향은 전자석(16)에 의해 마련된 정자계와 거의 평행한 방향이다. 피처리 기판(17)은 마이크로파 도입창(15)에 대향해서 배치되어 있고, 고주파 전원(18)로부터 고주파가 인가된다.

제 4 도는 원형 도파관(6) 부근에 있어서 제 3 도의 장치의 일부분을 확대해서 도시한 것이다. 손실이 적은 유전체, 예를들면 석영으로 이루어진 지지부재(8)은 이상판(7)을 지지하기 위해서 원형 도파관(6)내에 배치되어 있다. 샤프트(9)는 이상판(7)의 중심을 관통하고, 디스크(10)은 샤프트(9)의 한쪽 끝에 접속되어 있다. 디스크(10)의 둘레에는 실(11)이 감져겨 있고, 실(11)은 원형 도파관(6)의 외부로 작은 구멍(12)를 관통해서 인출되어 있다. 실(11)을 당기는 것에 의해, 디스크(10)은 회전해서 이상판(7)의 전계에 대한 각도를 조절할 수 있다.

이상판(7)의 전계에 대한 각도 0°일 때, 직선편파가 형성된다. 그 각도가 45°일때, 원편파가 형성된다. 0°와 45°사이에서는 타원편파가 형성된다. 즉, 이상판(7)의 전계에 대한 각도를 0°에서 45°까지의 범위에서 조절하는 것에 의해, 우회 원편파와 좌회 원편파의 비율을 제어할 수 있다. 마이크로파에 의해 발생된 플라즈마를 사용하는 것에 의해, 처리 가스의 반응을 촉진해서 막 형성 처리를 고속으로 할 수 있다. 또한, 마이크로파의 편파 특성, 마이크로파 전력의 조절에 의해, 플라즈마의 전자 온도, 밀도 분포를 막의 형성에 최적하도록 제어해서 기판(17)상에 막을 형성할 수 있다.

제 2의 실시예를 제 5 도 및 제 6 도에 도시한다. 제 5 도는 본 발명을 실시한 CVD 장치를 도시한 것으로, 편파 특성의 제어에 헬리컬 안테나를 사용하고 있다. 이 실시예는 마이크로 회로의 부분이 다른 것을 제외하고는 제 1의 실시예와 마찬가지로 일반적인 구성을 갖는다.

마이크로파는 마이크로파 발생원(1)로부터 아이솔레이터(2), 정합기(3), 방형 도파관(4)를 통해서 모드 변환기(19)까지 전송된다. 모드 변환기(19) 내부에는 가변 피치를 갖는 헬리컬 안테나(20)이 있어 원편파를 발생시킬 수 있다. 발생된 원편파는 원형 도파관(24)에 의해 마이크로파 도입창(15)를 거쳐서 처리실(14)에 투입된다.

제 6 도는 제 5 도의 헬리컬 안테나(20) 부근의 확대도를 도시한 것이다. 헬리컬 안테나(20)은, 예를들면 구리등의 도전율이 높은 금속 재료로 이루어져 있다. 또한, 헬리컬 안테나(20)은, 예르들면 석영과 같은 마이크로파에 대해서 손실이 작은 유전체로 이루어지고 선단에 플랜지를 가진 원주형상의 나선형 지지 부재(21)에 의해 유지되어 있다. 나선형 지지 부재(21)에는 또한 링형 부재(22)이 부착되어 있다. 링형 부재(22)에 접속된 손잡이(23)을 조작해서 링형 부재(23)의 위치를 나선형 지지 부재(21)의 축과 평행하게 움직일 수 있으므로, 헬리컬 안테나(20)의 전체 길이를 조절해서 헬리컬 안테나(20)의 피치를 조절할 수 있다. 헬리컬 안테나(20)의 피치가 파장의 약 1/10∼1/2일 때 원편파가 형성될 수 있는 것이 알려져 있다(예를들면, “Radiowave Engineering”, Modern Electric Engineering Technology Lecture, written by Enomoto and Sekiguchi, published by Ohm Co. 참조). 헬리컬 안테나(20)의 피치가 작게 됨에 따라 선간 용량이 증가해서 선간의 전자기적인 결합이 강하게 되어, 헬리컬 안테나(20)은 마이크로파에 대해서 금속 원주에 가까운 동작을 하도록 된다. 헬리컬 안테나(20)을 금속 원주로 치환한 경우를 고려하면, 마이크로파는 직선 편파로 된다. 상기 관점에서, 헬리컬 안테나(20)의 피치를 작게 함에 따라, 마이크로파는 원편파에서 직선 편파로 변화되므로, 우 및 좌회 원편파의 혼합 비율을 제어하도록 손잡이(23)을 동작시켜서 편파 특성을 제어할 수 있게 된다. 또한, 이 실시예에서도 제 1의 실시예에서와 마찬가지로 플라즈마의 전자 온도 및 밀도 분포를 제어하는 것에 의해 피처리 기판(17)상에 형성하는 막의 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 제 3의 실시예는 피처리 기판(17) 주위에 배치되어 좌회 원편파를 우회 원편파로 변환하는 이방성 유전체판(24)를 부가적으로 사용하고, 제 3 도에 도시한 바와 같은 구성을 가진 CVD 장치를 도시한 제 7 도에 따라 설명한다.

마이크로파 도입창(15)를 통해서 처리실(14)에 도입된 마이크로파중, 플라즈마중에서 감쇄가 큰 우회 원편파는 마이크로파 도입창(15) 근방에서 흡수되어 이 부근의 플라즈마 밀도를 높인다. 한편, 감쇄가 적은 좌회 원편파는 이방성 유전체판(24) 부근까지 전파한다. 이 경우에, 좌회 원편파는 우회 원편파로 변환되어, 기판(17) 주변에서의 플라즈마 밀도를 높이는 것에 기여한다.

처리실(14)에 투입하는 마이크로파의 우회 원편파와 좌회 원편파의 비율을 제어하는 것에 의해, 마이크로파 도입창(15) 및 이방성 유전체판(24) 부근에서의 플라즈마 발생량을 조절해서, 처리실(14)내의 플라즈마 밀도 분포를 제어할 수 있다. 또한, 이 실시예에서도 제 1 및 제 2의 실시예와 마찬가지로 플라즈마의 전자 온도 및 밀도 분포를 막의 형성에 최적하도록 제어할 수 있다.

또한, 이방성 유전체판(24) 대신에 변환용 헬리컬 안테나등의 좌회 원편파로부터 우회 원편파로의 다른 변환 장치를 사용해도 좋다.

또한, 본 발명의 예로서 제 1, 제 2 및 제 3의 실시예에서는 CVD 장치의 활용에 대해서 설명했지만, 본 발명은 에칭 장치, 애싱(ashing) 장치 및 스퍼터링 장치등의 다른 플라즈마 처리 장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

플라즈마 처리에 있어서의 플라즈마의 전자 온도 및 밀도 분포등의 플라즈마 파라메터를 우 및 좌회 원편파의 혼합 비율을 제어해서 제어할 수 있어 플라즈마 처리에 최적한 플라즈마를 얻을 수 있으므로, 고품질의 플라즈마 처리를 실행할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경가능한 것은 물론이다.

Claims (23)

1. 마이크로파 및 자계를 사용해서 발생된 플라즈마를 제어하는 방법에 있어서, 적어도 제 1 및 제 2의 서로 다른 편파를 가진 마이크로파를 발생하는 스텝과, 플라즈마 처리에 대해서 전자 온도 및 밀도 분포중의 적어도 하나를 제어할 수 있도록 상기 제 1의 편파와 상기 제 2의 편파의 비율을 제어하는 스텝을 포함하는 플라즈마 제어 방법.
2. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 플라즈마 처리는 CVD 처리인 플라즈마 제어 방법.
3. 특허청구의 범위 제 1 항에 있어서, 상기 제 1의 편파는 우회 원편파이고, 상기 제 2의 편파는 좌회 원편파인 플리즈마 제어 방법.
4. 특허청구의 범위 제 3 항에 있어서, 상기 우회 원편파와 상기 좌회 원편파의 비율을 제어하는 스텝은 처리실내 및 처리실내로 마이크로파를 도입하는 부분중의 적어도 하나에 배치된 적어도 하나의 부재를 사용하는 스텝을 포함하는 플라즈마 제어 방법.
5. 특허청구의 범위 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분의 원형 도파관내에 배치된 회전할 수 있는 이상판을 구비하며, 상기 비율을 제어하는 스텝은 상기 원형 도파관의 중심 축에 대해서 상기 이상판의 회전각을 위치결정하는 스텝을 포함하는 플라즈마 제어 방법.
6. 특허청구의 범위 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분에 배치된 가변 피치를 가진 헬리컬 안테나를 구비하며, 상기 비율을 제어하는 스텝은 상기 헬리컬 안테나의 피치를 변화시키는 스텝을 포함하는 플라즈마 제어 방법.
7. 특허청구의 범위 제 4 항에 있어서, 상기 부재는 상기 처리실내 및 상기 도입 부분의 도파 경로중의 적어도 하나에 배치된 이방성 매질을 포함하는 플라즈마 제어 방법.
8. 특허청구의 범위 제 7 항에 있어서, 상기 이방성 매질은 처리실내의 피처리 기판 주위에 배치된 이방성 유전체판인 플라즈마 제어 방법.
9. 적어도 제 1 및 제 2의 서로 다른 편파를 가진 마이크로파를 제 1의 방향에 따라 하는 스텝, 상기 마이크로파의 상기 제 1의 방향과 평행하게 정자계를 발생하는 스텝과 발생된 플라즈마에 따라 플라즈마 처리를 실행하도록 상기 제 1의 편파와 상기 제 2의 편파의 비율을 제어하는 스텝을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
10. 특허청구의 범위 제 9 항에 있어서, 상기 플라즈마 처리는 CVD 플라즈마 처리인 플라즈마 처리 방법.
11. 특허청구의 범위 제 9 항에 있어서, 상기 마이크로파를 발생하는 스텝은 상기 제 1 및 제 2의 서로 다른 편파로써 우회 원편파 및 좌회 원편파를 각각 마련하는 스텝을 포함하고, 상기 비율을 제어하는 스텝은 처리실내 및 처리실내로 마이크로파를 도입하는 부분중의 적어도 하나에 배치된 적어도 하나의 부재를 사용하는 스텝을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
12. 특허청구의 범위 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분의 원형 도파관에 배치된 회전할 수 있는 이상판을 구비하며, 상기 비율을 제어하는 스텝은 상기 원형 도파관의 중심 축에 대해서 상기 이상판의 회전각을 위치결정하는 스텝을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
13. 특허청구의 범위제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분에 배치된 가변 피치를 가진 헬리컬 안테나를 구비하며, 상기 비율을 제어하는 스텝은 상기 헬리컬 안테나의 피치를 변화시키는 스텝을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
14. 특허청구의 범위 제 11 항에 있어서, 상기 부재는 상기 처리실내 및 상기 도입 부분의 도파 경로중의 적어도 하나에 배치된 이방성 매질을 포함하는 플라즈마 처리 방법.
15. 특허청구의 범위 제 14 항에 있어서, 상기 이방성 매질은 처리실내의 피처리 기판 주위에 배치된 이방성 유전체판인 플라즈마 처리 방법.
16. 적어도 제 1 및 제 2 의 서로 다른 편파를 가진 마이크로파를 제 1의 방향에 따라 발생하는 마이크로파 발생수단, 상기 마이크로파의 상기 제 1의 방향과 평행하게 정자계를 발생하는 정자계 발생수단과 발생된 플라즈마에 따라 플라즈마 처리를 실행하기 위해 상기 제 1의 편파와 상기 제 2 의 편파의 비율을 제어하는 제어수단을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
17. 특허청구의 범위 제 16 항에 있어서, 또 마이크로파 도입 부분 및 처리실을 포함하고, 상기 마이크로파 도입 부분은 마이크로파를 상기 처리실내로 도입할 수 있는 플라즈마 처리 장치.
18. 특허청구의 범위 제 17 항에 있어서, 상기 마이크로파 발생 수단은 상기 제 1 및 제 2의 서로 다른 편파로써 우 및 좌회 원편파를 각각 마련하는 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 비율을 제어하기 위해 상기 처리실과 상기 도입부분중의 적어도 하나에 배치된 적어도 하나의 부재를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
19. 특허청구의 범위 제 18 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분의 원형 도파관에 배치된 회전할 수 있는 이상판을 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 원형 도파관의 중심 축에 대해서 상기 이상판의 회전각을 위치결정하는 수단을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
20. 특허청구의 범위 제 18 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 제어가능하고, 상기 도입 부분에 배치된 가변 피치를 가진 헬리컬 안테나를 포함하며, 상기 제어 수단은 상기 헬리컬 안테나의 피치를 변화시키는 수단을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
21. 특허청구의 범위 제 18 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 부재는 상기 처리실내 및 상기 도입 부분의 도파 경로중의 적어도 하나에 배치된 이방성 매질을 포함하는 플라즈마 처리 장치.
22. 특허청구의 범위 제 21 항에 있어서, 상기 이방성 매질은 상기 처리실내의 피처리 기판 주위에 배치된 이방성 유전체판인 플라즈마 처리 장치.
23. 특허청구의 범위 제 16 항에 있어서, 상기 장치는 CVD 플라즈마 처리를 할 수 있는 플라즈마 처리 장치.