KR970008333B1 - 전자 사이클로트론 공명을 사용한 플라즈마 처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

전자 사이클로트론 공명을 사용한 플라즈마 처리방법 및 장치

제1도는 본원 발명을 적용한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 일실시예를 도시한 개략도.

제2도는 자속밀도의 마이크로파 도입창 선단으로부터의 거리 의존성을 도시한 특성 곡선도.

제3도, 제4도, 제5도 및 제6도는 고주파 전위, 유기 직류 전위, 전자밀도 및 스퍼터 속도의 인가 고주파 파워의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제7도 및 제8도는 SiO₂막 형성시의 유기 직류 전위와 계면준위의 주파수 시프트치q_SS의 인가 고주파 파워의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제9도 및 제10도는 SiO₂막 형성시의 유기 직류 전위 및q_SS의 기판으로부터 ECR면까지의 거리 의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제11도는 본원 발명을 적용한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.

제12도 및 제13도는 산소가스 플라즈마의 유기 직류 전위의 인가 고주파 파워의존성 및 마이크로파 도입창과 기판의 거리의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제14도는 본원 발명을 적용한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 또다른 실시예를 도시한 개략도.

제15도는 본원 발명을 적용한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.

제16도는 유기 직류 전위의 인가 고주파 파워의존성을 도시한 특성 곡선도.

제17도 및 제18도는 퇴적 SiO₂막의 에치레이트 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의 SiO₂막 퇴적 속도 의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제19도 및 제20도는 퇴적 SiO₂막의 에치레이트 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의 인가 고주파 파워의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제21도 및 제22도는 퇴적 SiO₂막의 에치레이트 및 Si-O 결합의 적외흡수 중심파수의 인가 고주파 주파수 의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제23도 및 제24도는 퇴적 SiO₂막의 에치레이트 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의 기판으로부터 ECR면까지의 거리의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제25도는 본원 발명을 적용한 마이크로파 플라즈마 처리장치의 또다른 실시예를 도시한 개략도.

제26도는q_SS의 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의존성을 도시한 특성 곡선도.

제27도 및 제28도는 SiN 막의 Si-H 결합수 및 Si-N결합의 적외흡수 중심파수의 기판 인가 고주파 파워의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

제29도 및 제30도는 본원 발명장치를 사용하여 제조한 박막트랜지스터의 이동도(易動度)의 Si-H 결합수 의존성 및 한계치 전압의 Si-N결합의 적외흡수 중심파수의존성을 각각 도시한 특성 곡선도.

본원 발명은 전자 사이클로트론 공명(이하 ECR라 함)에 의해서 발생하는 플라즈마를 사용한 처리방법및 장치에 관한 것이며, 특히 플라즈마내의 이온을 기판에 입사시키면서 처리하는 성막(成膜)이나 강이방성(强異方性) 에칭, 표면개질(表面改質) 또는 플라즈마 도핑을 행하는데 적합한 플라즈마 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

종래의 플라즈마 처리장치에 있어서, 특히 이온처리효율을 높이기 위해서 제안된 장치로서는 일본국 특개소 56(1981)-13480호 공보, 동 특개소 63(1988)-197327호 공보에 기재된 바와같이, 플라즈마를 생성하는 수단을 이미 가진 장치를 사용하여, 피처리 기판에 이온이 추종(도달)할 수 있는 주파수의 고주파 전계를 인가하고, 이온을 고주파 전계에 의해 기판에 입사함으로써 기판을 처리하도록 되어 있었다.

상기 종래 기술은 이온을 기판에 입사시키기 위해 기판에 인가하는 고주파 전계를 이온이 추종할 수 있는 주파수로 함으로써, 플라즈마 처리장치의 처리효율 및 균일성의 향상을 도모하고 있었다.

그러나, 기판에 인가하는 고주파 전계에 의한 기판과 처리실과의 사이에 발생하는 방전이나, 플라즈마내의 전자(電子)와 이온의 이동도(易動度)의 차에 의거하여 기판에 발생하는 유기(誘起)직류 전위의 제어에 대해서는 배려되어 있지 않으며, 아무리 기판 인가 고주파를 이온이 추종할 수 있는 주파수로 했다고 해도, 기판에는 과잉 직류 전위가 유기되고 있었다. 그 결과, 이 과잉 유기 전위에 의해 기판과 플라즈마의 사이에 국소방전이 발생하여 기판을 현저하게 소상시키거나, 반도체장치 제조과정에 있어서는 유기 전위에 의한 전하의 축적 때문에 소자 특성이 저하되는 문제가 있었다. 또, 플라즈마 처리효율의 향상을 도모하기 위해 기판인가 파워를 높게 하면, 기판 유기 전위도 그에 따라 높아지므로 처리효율의 향상을 도모할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

또, 기판에 인가되어 있는 고주파 전계에 의해 플라즈마내에 방전이 발생하고 있을때는 기판과 고주파 전계가 인가되는 기판 홀더의 간극은 이 주파수 영역에 있어서 커다란 임피던스 성분으로 되어 있다. 이 때문에, 기판내 또는 기판간의 플라즈마처리의 균일성이 좋지 않다는 문제가 있었다.

이들 문제를 좀더 상세히 설명한다.

기판에 고주파가 인가되면, 플라즈마내의 전자와 이온은 고주파 전계에 의해 대략 기판과 수직선방향으로 운동하며, 주지된 바와같이 질량에 의거한 이동도의 차 및 입자직경에 의거한 충돌빈도의 차로부터 전자와 이온의 기판 입사량에는 차가 발생한다.

그 차이는 이온이 추종할 수 있는 주파수역(N⁺,O⁺에서는 1㎒이하)이 인가될 때에는 작아지지만, 이 입사량의 차에 의해 기판에는 플라즈마 전위에 대해 20V이하의 직류 전위가 유기된다. 한편, 전자나 이온은 고주파 전계에 의해 운동을 강제당하여 다른 입자와 충돌하고 있다. 기판에의 인가 파워가 클때에는 그 가속도도 크게 충돌한 입자를 전리시켜 순시(瞬時)의 방전을 발생시킨다. 그때, 전자나 이온이 플라즈마로부터 다른 곳으로 유출 예를들면 플라즈마가 어스전위로 되어 있는 처리실 내벽에 접촉하고 있을때에는 이 내벽을 통해서 어스에 흘러들어가 전자사태를 발생시켜서 고주파 방전이 지속되게 된다. 전자사태가 발생하면, 상기 입사량의 비는 거의 변화하지 않지만, 입사량의 차의 절대치가 지수함수적으로 증가하기 때문에 기판에 유기되는 직류 전위는 10²~10³V에 달하게 된다. 또, 방전이 발생하면, 기판에 인가된 전력은 방전을 유지하기 위해, 즉 플라즈마를 통해서 기판과 처리실 내벽에 흐르는 전류로서 소비된다. 이때문에, 기판에 유기되는 직류 전위는 높아지지만, 인가되는 고주파 전위는 방전에 의해 소비되는 전력에 비례하여 감소한다. 이상 기술한 바와 같이, 기판에 인가된 고주파에 의해 방전이 새로이 발생하는 상황이 되면, 기판 손상등을 초래하는 높은 유기 직류 전위가 발생한다.

기판에 유기되는 직류 전위가 높아지면, 플라즈마와 기판사이에 이른바 낙뢰에 상당하는 국소방전이 발생하여 기판을 현저하게 손상하거나, 유기 직류 전위에 의거한 기판의 차지업에 의해 기판상에 형성하고 있던 소자의 손상이나 특성 열화를 초래하는 등 문제가 발생한다.

본원 발명의 목적은 상기한 문제를 해결한 ECR-플라즈마 처리방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 목적을 구체적으로 설명하면, 처리효율 및 처리의 균일성이 우수한 ECR-플라즈마 처리방법및 그 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하는 본원 발명의 ECR-플라즈마 처리방법 및 장치의 특징으로 하는 바는 기판에 인가하는 고주파 전계에 의해 방전이 발생하지 않도록 한 점에 있다. 구체적으로는

1) 전리를 발생시키는 것과 같은 강한 가속을 부여하지 않기 위해 고전력의 고주파 전계를 기판에 인가하지 않는다. 즉, 최소한 플라즈마를 발생시키는 수단을 정지시켰을 때에 플라즈마가 소멸하는 전력 이하로 한다.

2) 방전이 순시일지라도 지속되지 않도록 플라즈마를 통해서 처리실 내벽과 기판 홀더사이에 대전류 최소한 직류 전류가 흐르지 않도록 처리실 내벽이나 홀더등을 절연물로 피복한다. 즉, 플라즈마를 통해서 인가 고주파 전류가 잘 흐르지 않는 고임피던스상태를 형성하는 것이 필요하다.

또, 방전방지도 포함해서 소자 특성의 저하를 초래하는 유기 전류 전위를 더욱 저감하기 위해서는

3) 고주파 전계를 기판에 인가하는 기판 홀더를 어스전위로는 하지 않는, 나아가서는 고주파 전계의 기준 전위를 부유시키는, 또는 플라즈마전위와 같게 하는 효과가 있다.

또, 유기 직류 전위 그 자체를 더욱 저감하기 위해서는

4) 전자와 이온의 기판 입사량의 차를 완화하기 위해 주된 플라즈마 생성위치와 기판과의 거리를 축소시켜 최소한 이온이 평균 자유행정거리내(예를들면 진공용기내 압력이 0.1㎩에서는 200㎜, 10㎩에서는 2㎜)로 하는 것이 필요하다.

상기 방책 1),2) 및 2),3)의 조합중 최소한 하나라도 실시했을 경우, 방전의 발생이 억제되거나 또는 기판 유기 직류 전위가 현저히 저감되기 때문에, 본원 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.

또한, 산화막이나 질화막 형성에 있어서는 기판에 입사하는 여기(勵起)이온량이 많을수록, 막질(膜質)이 향상된다는 것이 알려져 있다(예를들면 Jpn. J, Appl. Phys 27(1988) L1962, 28(1989) 1035). 따라서, 상기 4)의 방책을 실시했을때에는 주된 플라즈마 생성위치에서 생성한 여기이온을 직접 기판에 입사시킬 수 있기 때문에 특히 고품질의 산화막이나 질화막이 얻어지게 된다.

처리효율 향상을 위한 기판에 인가하는 고주파 전계의 주파수로서는 10㎐이상 1㎒이하기 적절하다. 이온종이 O₂또는 Ar 인 경우, 각각 플라즈마 발생면(ECR면)과 피처리 기판과의 거리가 이온의 평균 자유 행정이내(O₂가 0.1㎩이고 20㎝이내, Ar이 0.1Pa이고 12㎝이내)일때, O₂에서는 300㎑ 이상 500㎒ 이하이며, 최적은 400㎑이며, Ar의 경우 50㎑ 이상 200㎑ 이하이고, 최적은 150㎑이다.

절연물로서는 석영 또는 알루미나 세라믹스등 여러가지의 것을 사용할 수 있으며, 그 막두께로서는 13.6㎒의 고주파에 대하여 절연성을 부여하기 위해서는 0.1㎜이상 필요하다.

이하, 본원 발명의 실시예에 대하여 도면을 사용하여 상세히 설명한다.

실시예 1

제1도는 본원 발명의 일형태인 마이크로파 플라즈마 처리장치의 주요부의 모식도이다. 본 장치는 피처리기판(1)에 고주파를 전달하는 Al제의 기판 홀더(2), 고주파 전원(3), 마그네트론(4)으로부터 방전관(7)에 마이크로파(2.45㎓)를 도입하는 마이크로파 도파관(6), 그 정부(頂部)가 마이크로파 도입창으로 되어 있는 석영제의 방전관(7), 마이크로파 도파관(6)으로부터 방전관(7)에 의해 진공방전된 진공용기인 플라즈마 처리실(8), ECR을 만드는 주자계 코일(9), 및 ECR면을 이동시키는 부가자계 코일(10), 반응가스 분출관(12), 플라즈마 가스취출관(11), 배기구(13)(배기펌프등의 배기계의 도면생략), 처리실 내벽을 절연하기 위한 석영벽(14),(15),(16)으로 이루어진다. 주자계 코일(9) 및 부가자계 코일(10)은 방전관(7) 및 처리실(8)의 외주에 설치되고, 방전관내의 최대 자속밀도는 2.6KGauss이며, 각각의 코일에 흐르게 한 전류치에 의해 자속밀도 분포를 제어할 수 있다.

기판 홀더(2)는 표면상에 알루미나 코팅을 실시하는 동시에 기판(1)을 설치하는 면을 제외하고는 석영 커버(17)에 의해 피복되어 있다.

(18)은 μ파 발산방지통(스텐레스제)이다. 제2도는 장치의 중심축방향의 자속밀도의 분포를 횡축에 마이크로파 도입창 선단으로부터의 거리에 대하여 도시한다. 주자계 및 부자계 코일의 전류치를 조정함으로써 곡선(19)로부터 (20)까지 변화시킬 수 있다. 즉, ECR면을 기판(1) 위쪽 300㎜로부터 30㎜까지 변화시킬 수 있다.

피처리 기판(1)으로서 실리콘 웨이퍼(직경 100㎜Φ)상에 두께 0.5㎛의 열산화 SiO₂막을 형성한 것을 사용하여 가스노즐(11)로부터 Ar가스를 100㎖/min도입하고, 처리실내의 압력을 0.2㎩로 하여 2.45㎓의 600W의 마이크로파(5)를 방전관(7)에 도입하고, 또한 자계 코일(9)와 (10)에 의해 875Gauss이상의 자계를 발생시켜서 SiO₂막의 스퍼터링을 행하였다. 이때의 기판과 ECR면의 거리는 150㎜, 기판에 인가하는 주파수는 400㎑로 하였다. 제3도는 기판에 인가되는 기준 전위(접지전위)로부터 피크 전위까지의 고주파 전위의 인가 파워의존성을 도시한 도면이다. 도면중 곡선 B는 절연벽(14)~(16)이 있을때, 곡선 A는 절연벽(14)가 없을때의 값을 각각 표시한다. 또, 제4도는 이때의 기판에 유기되는 직류 전위를 도시하고 있다. 제5도는 기판 위치에 있어서의 전자밀도를 프로브법으로 측정한 값을 나타낸다. 이들 도면으로부터 기판 상면의 절연벽(15)이 없을때에는 인가되는 고주파 전위는 파워의 증대와 함께 증가하고는 있으나 포화하는 경향에 있으며, 유기되는 직류 전위는 인가 파워가 50W를 초과했을 때부터 증대하고 있다. 또, 기판에 고주파 전계가 인가되고, 파워가 증대함에 따라 전자밀도가 증대하고 있다. 이로써 인가한 고주파가 50W를 초과했을 때부터 방전이 발생하고 있다는 것을 알 수 있다.

또, 유기 직류 전위가 250V를 초과할쯤해서 기판과 플라즈마사이에 국소 방전이 발생하여 기판이 손상되게 되었다. 또 A의 경우, 기판에 인가되는 고주파 전계의 파워가 50W이상일 때에는 마이크로파의 도입을 정지시켜도 방전은 지속되며, 기판에의 고주파 전계의 인가를 정지시켜 비로소 방전이 정지하는 상태였다. 한편, 처리실(8)의 내부가 충분히 절연되어 있는 B의 경우, 인가 파워가 600W까지는 인가 파워에 비례하여 고주파 전위는 증대하고, 또 유기 직류 전위는 약 -15V에서 일정하며, 전자밀도도 일정하다. 즉, 기판에 인가한 고주파 전계에 의한 방전은 발생하고 있지 않다는 것을 알수 있다. 그러나 600W를 초과했을 때부터 전자밀도가 증대함으로써 고주파 방전이 야기되고 있다는 것을 알 수 있다. 600W이상에서는 고주파 전위는 포화하기 시작하고, 유기 직류 전위도 현저히 증대하고, 인가 파워가 850W에서는 기판에 국소 방전이 발생하게 되었다. 제6도는 이때의 SiO₂막의 스퍼터 속도를 도시하고 있다. 방전이 발생하고 있지 않은 B의 경우에는 기판에 인가되는 고주파 전계를 유효하게 이용할 수 있기 때문에 A의 경우에 비해 스퍼터 속도가 크다는 것을 알 수 있다. 이들 결과에 의해, 이온이 추종할 수 있는 주파수를 기판에 인가했을때에도 인가 파워를 어느 정도 이상 도입하면 고주파 방전이 발생하고, 그 결과 고주파 전위는 포화하고 유기 직류 전위가 커진다는 것, 유기되는 직류 전위가 커지면 국소 방전에 의해 기판이 손상된다는 것, 또 이온처리효율이 저하한다는 것등을 알 수 있다. 한편, 처리실(8)내의 플라즈마가 접촉되는 개소를 절연재로 피복하면 방전발생을 억제할 수 있으며, 비교적 고파워의 고주파 전계를 방전을 발생시키지 않고 인가할 수 있다. 이 때문에, 기판에 높은 직류 전위를 유기시키지 않으며, 또 높은 고주파 전위를 이용할 수 있으므로, 기판에 손상을 주지 않고 고효율의 이온처리를 할 수 있다.

실시예 2

플라즈마 가스 공급노즐(11)로부터 산소 10㎖/min, 반응가스 노즐(12)로부터 모노실란, SiH₄가스 20㎖/min 를 도입하여 P형 실리콘기판상에 0.3㎛두께의 SiO₂막을 형성하였다. 다른 조건은 실시예 1의 B와 같다. 제7도는 기판에 유기되는 직류 전위의 인가 고주파 파워의존성을 도시한다. 인가파워가 600W쯤해서 급격히 증가하고 있다.

제8도는 퇴적시킨 SiO₂막상에 0.8㎛의 Al전극을 형성하고, Al 전극과 Si기판의 C-V특성 평가에서 구한 계면준위(界面準位)의 주파수 시프트치q_SS의 값[q_SS=q_SS(at 10㎒)-q_SS(at 100㎑)]을 인가파워에 대해 나타낸 도면이다. 인가 고주파 파워가 600W를 초과했을 때 즉 유기 직류 전위가 증가하기 시작한 때부터 급격히 상승하고 있으며, 막중에는 현저한 전하가 축적되어 있다는 것을 알 수 있다. 제8도로부터, 인가 파워가 600W로부터 800W로 증가하면 유기 전위는 18V로부터 38V로 2배가 되었을 뿐이지만, 이때의 전하 축적량은 900배 이상이나 되어 있다는 것을 알 수 있다. 이것으로부터 형성막에 전기적 특성저하를 초래하지 않기 위해서는 기판에 유기되는 직류 전위를 저감시킬 필요가 있다는 것을 알 수 있다. 이를 위해서도 고주파 방전의 발생을 억제할 필요가 있다.

실시예 3

주자계 코일(9)과 부가자계 코일(10)의 전류치를 조정하여, 기판으로부터 ECR면까지의 거리를 20-30㎜로 하고, 기판에 인가하는 고주파 파워를 400W로 고정시켜 실시예 2와 같은 조건으로 SiO₂막을 형성하였다. 기판에 유기되는 직류 전위 및 실시예 2에서 평가한q_SS의 기판으로부터 ECR면까지의 거리의존성을 제9도, 제10도에 도시한다.

도면중 곡선 C는 인가 고주파의 기준 전위가 어스 전위의 경우를, 곡선 D는 고주파 전원(3)과 어스전위(4)의 사이에 콘덴서를 개재시킴으로써 고주파 전계의 기준 전위를 부유 전위로 한 경우를 표시한다. 제9도로부터, ECR위치를 기판에 접근시키면 유기 전위가 현저히 저하한다는 것, 또 산소 이온의 평균 자유행정은 0.15㎩에서는 약 150㎜가 되는데, 이 평균 자유행정거리내에서는 특히 유기 전위가 저하하고 있다는 것, 그리고 기판을 부유 전위로 했을 때에는 기판을 어스 전위로 했을 때에 비하여 더욱 유기 전위가 저하 한다는 것을 알 수 있다.

또 제10도로부터, ECR 면이 기판에 가까울수록 부유 전위로 했을 때가 즉 기판에 유기되는 직류 전위가 낮을수록, 막중의 전하 축적량이 감소한다는 것을 알 수 있다. 이러한 것으로부터, 마이크로파 플라즈마의 주된 플라즈마 생성위치인 ECR면을 기판에 근접시켜 최소한 이온의 평균 자유행정거리내로 하면, 전자와 이온의 기판 입사량의 차가 현저히 저감되고, 그 결과, 유기 직류 전위가 감소한다는 것, 또 기판을 부유 전위로 하면, 플라즈마와 기판의 전위차 그 자체가 저감된다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 기판에서의 유기 직류 전위를 저감시키면 전기적 특성을 열화시키지 않고 막형성을 할 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예 4

제11도는 본원 발명의 일형태를 나타내는 공진형 마이크로파 플라즈마장치의 주요부의 단면을 도시한다. 마이크로파(5)는 도파관(6)에 의해 석영창(22)을 통해서 금속제의 공진상자(21)에 도입된다.

공진에 의해 전계강도를 높인 마이크로파는 그 전계의 모드를 단일로 하기 위한 슬릿(71)을 가진 마이크로파 도입창(석영, 사파이어)(7')에 의해 처리실(8)에 도입되어 플라즈마를 생성하도록 되어 있다.

또, 기판 홀더(2)는 상하방향으로 이동가능하게 되어 있다. 도면중의 다른 숫자는 제1도와 동일기능을 수행하는 부분을 표시한다. 이 장치의 특성을 산소 가스를 사용하여 조사하였다. 실험은 가스 노즐(11)로부터 산소 가스를 200㎖/min 도입하고 처리실(8)내는 0.5㎩로 감압하였으며, 도입 마이크로파 파워는 300W로 행하였다. 제12도는 기판이 마이크로파 도입창으로부터 100㎜ 떨어졌을때의 처리실내의 기판의 위쪽에 있는 절연판(14)이 없을 때(A1)와 있을때(B1)에 있어서의 유기 직류 전위의 기판에의 인가 고주파 파워 의존성을 도시한다. 절연판이 없을때 (A1)에서는 인가 파워는 50W정도로부터 고주파 방전이 발생하여 유기전위는 현저히 증가한다는 것을 알 수 있다. 이때에는 마이크로파(5)의 도입을 정지해도 고주파 방전은 소멸하지 않았다. 한편, 처리실내가 절연된 경우 (B1)에는 인가파워가 500W까지는 방전을 볼 수 없었다. 제13도는 B1의 상황에 있어서 고주파 인가 파워가 400W일때의 마이크로파 도입창과 기판까지의 거리에 대한 유기 직류 전위를 도시하고 있다. 산소 이온의 평균 자유행정거리는 0.5㎩에서 약 40㎜이며, 본 장치의 주 플라즈마 생성위치는 마이크로파 도입창부가 되나, 앞서의 실시예 결과와 같이, 기판을 최소한 산소 이온의 평균 자유행정거리내까지 근접시켰을 때에는 유기 직류 전위를 저감할 수있다는 것을 알 수 있다. 다음에, 가스 노즐에 의해 SiH₄를 20㎖/min 도입하여 SiO₂막을 형성하고q_SS를 조사하였다. 기판이 마이크로파 도입창으로부터 100㎜떨어졌을때의 A1및 B1의 경우에는 방전이 발생하고 있지 않을 때, 즉 A1에서는 인가 고주파 파워가 50W이하, B1에서는 500W이하에서는q_SS는 8×10⁹/㎠미만이었으나, 상기 인가 파워 이상에서는 1×10¹⁰/㎠이상이 되었다. 또, B1의경우에는 기판을 마이크로파 도입창까지 40㎜에 위치시켰을 때는q_SS~4×10⁹/㎠였다. 이러한 것으로부터, 공진형 마이크로파 플라즈마장치에 있어서도 최소한 고주파 방전을 발생시키지 않고, 더욱이 기판에의 유기 직류 전위를 저하시키는 것이 중요하다는 것을 알 수 있다.

실시예 5

기판에 인가하는 고주파 전계의 기준 전위를 플라즈마 전위로 했을 때의 형성막의q_SS를 조사하였다. 막형성에 사용한 장치를 제14도에 도시한다. 제1도의 장치와 상이한 점은 ECR 면 부근에 탐침(23)이 플라즈마에 접촉되도록 배설되고, 이 탐침(23)의 전위가 고주파 전원(3)의 기준 전위가 되도록 탐침(23)과 고주파 전원이 접속되어 있는 점에 있다. ECR면과 기판과의 거리를 150㎜로 고정시킨 점을 제외하고는 실시예 3과 동일 조건으로 하였다. 제10도에 도시한 바와 같이, ECR면과 기판의 거리가 150㎜일때 형성한 SiO₂막의q_SS는 고주파 전계의 기준 전위가 접지 전위일 때 7.0×10¹⁹㎝^-2부유 전위일 때5.4×10¹⁹㎝^-2이다. 이에 대해 기준 전위로서 플라즈마 전위를 사용하면q_SS는 3.9×10¹⁹㎝^-2였다. 또, 이때 기판에 유기된 직류 전위는 1V이하였다.

이 결과로부터, 기판에 인가하는 고주파 전계의 기준 전위는 접지 전위보다 부유 전위쪽이, 부유 전위보다는 플라즈마 전위쪽에 계면 특성이 우수한 막형성이 가능하게 된다는 것을 알 수 있다.

실시예 6

제15도는 본원 발명의 일형태인 마이크로파 플라즈마 처리장치의 주요부의 단면을 도시한다. 특징은 처리 실내의 절연통(27)을 가진 마이크로파 발산방지통(26)을 설치한 것에 있으며, 또 그 방향을 자력선 방향으로 한 것에 있다. 이로 인해 ECR면을 처리실(8)내에 위치시켜도 ECR을 방지통(26)내에 제한할 수 있고, 플라즈마를 대략 기판면에만 조사할 수 있다. 실시예 1과 동일조건으로 인가 고주파 파워에 대한 기판 유기직류 전위를 측정한 결과를 제16도에 도시한다. 도면중 A₂는 상부 절연판이 없을 때를, B₂는 절연판이 있을 때를 표시한다.

참고를 위해, 마이크로파 발산방지통(26)이 없을때의 값 즉 실시예 1의 A와 B의 곡선도 도시되어 있다. 제16도로부터 플라즈마가 흐르는 영역을 한정하면(A₂,B₂)고주파 방전의 발생을 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다. 또, 플라즈마의 흐름의 지름 방향이 축소되고, 플라즈마의 발산이 없어져, 그만큼 처리효율을 향상하였다. 이와같이, 플라즈마의 흐름을 제어하면 고주파 방전을 억제할 수 있으며, 또 이온처리효율도 향상한다는 것을 알 수 있다.

실시예 7

실시예 6의 장치를 사용하여 가스도입 노즐(11)로부터 산소를 300㎖/min, 노즐(12)에 의해 SiH₄를 1-60㎖/min 도입하여 처리실내를 0.3㎩로 감압해서 SiO₂막을 형성하였다. 도입한 마이크로파 파워는 600W, 기판으로부터 ECR 면까지의 거리는 100㎜로 하였다.

퇴적시킨 SiO₂막의 완충 플루오르산 액에 의한 에치레이트 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수를 SiO₂막 퇴적 속도에 대하여 제17도 및 제18도에 도시한다. 도면중 A₃은 실시예 6의 조건에 있어서, 인가 고주파 파워를 300W로 했을 때의 값을, F는 고주파를 인가하지 않았을 때의 값을 표시한다. 고주파가 인가되지 않을때는 퇴적 속도가 증가함에 따라 에치레이트도 크며, 즉 막이 현저히 거칠어진다는 것 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수가 저하된다는 것 즉 Si-O결합이 약해진다는 것을 알 수 있다. 한편, 고주파가 인가되었을때에는 퇴적 속도가 크지만, 막은 열산화막의 치밀성 및 높은 Si-O결합성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 제19도 및 제20도는 퇴적 속도가 1000㎚/min가 되는 상황에 있어서의 에치레이트 및 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의 인가 고주파 파워의존성을 도시한다. 인가 파워가 100W의 저파워에서도 퇴적막은 현저히 치밀성이 향상하는 동시에 Si-O결합력도 향상한다는 것을 알 수 있다. 제21도 및 제22도는 고주파 파워를 300 W로 했을 때의 에치레이트와 Si-O결합의 적외흡수 중심파수의 인가 고주파 의존성을 도시한다. 주파수가 대략 10⁶㎐이상에서는 퇴적막의 치밀성 및 결합력은 도리어 저하하고 있다는 것을 알 수 있다. 막형성을 행할 때는 대략 10⁶㎐이하의 주파수를 사용하면 된다는 것을 알 수 있다. 제23도 및 제24도는 주파수가 400㎑인 경우의 에치레이트와 Si-O 결합의 적외흡수 중심파수의 기판으로부터 ECR면까지의 거리의존성을 도시한다.

이 결과로부터, 기판이 ECR위치에 접근할수록 이온의 입사량을 증가시킬 수 있고, 보다 고품질의 막형성을 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이상 기술한 바와 같이 이온이 추종할 수 있는 주파수를 기판에 인가하면서 기판처리를 행하는 플라즈마처리는 특히 막형성에 큰 효과를 부여한다는 것을 알 수 있다.

실시예 8

피처리 기판으로서 Si 기판상에 1.0㎛ 폭의 A1배선이 형성된 반도체 소자를 사용하고, 이 소자에 제15도에 도시한 장치를 사용하여 평탄화 SiO₂막을 형성하였다. 평탄화를 위한 스퍼터 이온은 산소 이온을 사용하였다. 인가 주파수는 400㎑, 도입 마이크로파 파워 600W, 인가 고주파 파워 600W, 기판으로부터 ECR까지의 거리를 100㎜로 하여, 그 외는 실시예 6의 A₂및 B₂와 동일조건으로 하여 100매를 처리하였다.

방전이 발생하는 경우(A₂)의 평균 평탄화 속도는 200㎚/min이고, 기판내에서의 최대 오차 23%, 기판사이에서의 최대 오차는 1매째와 100매째의 사이에서 발생하고 33%나 되었다. 소자형성의 수율은 3%였다.

한편, 방전이 발생하지 않는 경우(B₂)에는 평균 평탄화 속도는 310㎚/min이고, 기판내 및 기판사이에서의 최대 오차는 5%내였다. 또 소자의 수율은 88%였다. 이들 결과로부터, 고주파 방전을 발생시키지 않을 때는 처리 특성이 우수하고, 균일성, 재현성 및 손상이 거의 없으며, 더욱이 고처리효율이 달성된다는 것을 알 수 있다.

실시예 9

피처리 기판으로서 Cr배선을 실시한 100㎜ 각의 유리기판을 사용하고, 이 기판상에 제1도에 도시한 장치를 사용하여 가스 노즐(11)로부터 산소 대신에 질소 가스를 흐르게 함으로써 SiN막을 형성하였다. 기판 인가 고주파 파워는 200W로 하고, 처리매수는 50매이고, 그 외는 실시예 6의 A₂와 B₂와 동일하게 하였다. 스퍼터 효과는 Cr배선 측벽의 막질을 향상시키기 위해서이다. 그 후, 기판상에 논도프 Si, 인(燐) 도프 Si막은 다른 장치에 의해 연속 형성하고, 그런후에 소정의 처리를 실시하여 주사선이 1000×1000개의 액정 디스플레이를 제작하여 주사선의 수율을 조사하였다. 고주파 방전이 발생한 경우에는 주사선의 수율이 30%였으나, 방전을 발생시키지 않은 경우에는 주사선 수율이 86%가 되었다. 이와 같이 TFT제작에 있어서도 고주파 방전을 방지하면 수율의 현저한 향상을 도모할 수 있다.

실시예 10

피처리 기판으로서 실리콘 웨이퍼상에 두께 100㎚의 열산화막을 선택적으로 형성한 것을 사용하여, 제15도에 도시한 장치로 산화막의 에칭을 행하였다. 반응 가스에 CHF₃을 사용하고, 가스 노즐(11)로부터 30㎖/min도입하였다. 기판 인가 고주파 파워는 200W로 하고, 그 외는 실시예 8의 A₂와 B₂와 동일하게 하였다. 고주파 방전이 발생한 (A₂)경우에는 에칭 속도는 120㎚/min이고, 기초 Si기판에 대한 선택성은 8이었으나, 고주파 방전이 발생하지 않은 (B₂)경우에는 에칭 속도는 200㎚/min이고, 기초 Si기판에 대한 선택성은 15가 되었다. 이 결과로부터, 방전이 발생하여 고주파 전위가 저하하거나, 방전에 의해 직류 전위가 유기된 경우에는 에칭 속도가 저하하고, 또 기판의 차지업에 의해 선택성이 저하한다는 것을 알 수 있다. 이로써 고주파 방전의 방지와 기판 유기 전위의 저감화는 에칭에도 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있다.

실시예 11

피처리 기판으로서 실리콘 웨이퍼를 사용하고, 제15도에 도시한 장치에서, 가스 노즐(11)로부터 포스핀(PH₃)을 10㎖/min도입하고, 인(燐)의 도핑을 10분간 행하였다. 그 외는 실시예 10과 동일하게 하고, 그 도스(dose)량을 조사하였다. 방전이 발생한 경우(A₂)의 도스량은 3×10¹³㎝^-2이었으나, 방전이 발생하지 않은 경우(B₂)에는 1×10¹⁵㎝^-2나 되었다. 이 결과로부터, 방전을 발생시키지 않고 기판인가의 고주파 전위를 유효 이용하면 도핑량의 현저한 향상을 도모할 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예 12

피처리 기판으로서 직경 100㎜Φ, 두께 1㎜의 폴리카보네이트판을 사용하고, 가스노즐(11)로부터 암모니아(NH₃)을 50㎖/min도입하여 기판을 암모니아처리 1분후, 계속해서 가스 노즐(12)로부터 SiH₄를 5㎖/min도입하고, 암모니아처리 세정후의 기판에 질화규소막을 100㎚ 퇴적시켜, 폴리카보네이트재와 질소규소막의 밀착력을 조사하였다.

그 외의 조건은 실시예 11과 동일하게 하였다. 밀착력의 평가는 막퇴적후의 웨이퍼를 60℃, 90% RH 분위기중에서 가속열하(劣下) 테스트(6000h)를 하고, 그때의 박리(剝離)를 눈으로 관측하였다. 참고를 위해 기판에 고주파를 인가하지 않은 조건도(F)를 부가하였다.

기판 고주파 인가가 없는 경우(F)에는 200h에서 막박리가 발생하고, 기판 고주파 인가가 있고 방전이 발생한 경우(A₂)에는 1000h까지 막박리가 발생하지 않았다. 또한 고주파 인가가 있고, 방전을 발생하지 않은 경우(B₂)에는 5000h까지 막박리가 발생하지 않았다. 이로써 기판에 고주파를 인가하여 유기 기판을 처리하면 밀착성이 향상하고, 더욱이 고주파 방전이 발생하지 않도록 한 경우에는 더욱 밀착성이 향상한다는 것을 알 수 있다. 또한, 실리콘기판에 폴리이미드수지를 도포 형성하여 폴리이미드 위에 구리(Cu)를 증착시키는 실험에 있어서도, 기판에 고주파를 인가하면서 질소 가스에 의해 표면처리 한쪽이, 또 기판 인가 고주파에 의한 방전이 발생하지 않았을 때의 것이 구리(Cu)와의 밀착성이 강화된다는 것도 알 수 있었다. 이와 같이, 유기에의 막형성 또는 유기 재표면의 개질에 있어서도, 고주파 인가를 가하면서 처리하는 것 및 이 고주파에 의한 방전을 방지하면서 처리하는 것은 현저한 효과를 초래한다는 것을 알 수 있다.

실시예 13

제25도는 본원 발명의 일형태인 마이크로파 플라즈마 처리장치의 주요부의 단면을 도시한다. 제15도와 다른점은 처리실의 발산방지통(26')에 피스퍼터 타겟(28)을 설치해 놓은 점이다. 타겟(28)에 고주파 전계(고주파 전원은(29))를 인가하면, 이 타겟(28)이 스퍼터되어 기판상에 막퇴적이 생긴다.

피처리 기판으로서 열산화막을 20㎚두께로 형성한 실리콘 웨이퍼를 사용하고, 타겟으로는 티탄산바륨(Bi₄Ti₃O₁₂)의 소결체를 사용하여, 티탄산바륨막의 막형성을 행하였다. 이때, 기판은 300℃로 가열하였다. 형성에는 가스 노즐(11)로부터 산소를 100㎖/min 도입하고, 압력은 0.3㎩, μ파도입파워는 600W, ECR위치는 타겟위치보다 20㎜정도 μ파도입측으로 하였다. 타겟에는 300㎑의 고주파를 400W 인가하였다.

상기 조건에 있어서, 기판에의 고주파 인가가 없을때(G), 절연통(27')을 분리하고 기판에 400㎑의 고주파 200W를 인가했을 때(A₄), 절연통(27')을 설치하고 고주파 인가했을때(B₄)의 3종류로 막형성을 행하였다. A₄의 경우에는 기판 인가 고주파에 의한 방전이 확인되었고, 기판에는 직류 전위가 300V 유기되었다. B₄의 경우에는 고주파 방전은 확인되지 않았다. G의 경우에는 형성된 막은 비정질(非晶質)이었으나, A₄와 B₄의 경우에는 (001)배향을 나타내었다. A₄의 경우에는 완전한 단결정성을 나타내지 않았으나, B₄의 경우에는 와전한 단결정성이 되고, 그 C축의 격자상수는 32.9㎚이고, 완전한 강유전막이 얻어졌다.

이와 같이, 강유전막을 형성할 때에도 기판에 고주파를 인가하는 것은 효과가 있으며, 다시 고주파 방전이 발생하지 않은 계(系)로 하면 더욱 현저한 효과가 있다는 것을 알 수 있다. 또, 기판에 이온이 추종할 수 없는 주파수인 13.6㎒를 A₄의 조건으로 동일 파워도입했을 때에는 비결정의 막밖에 얻어지지 않았으므로, 강유전막 형성에는 이온이 추종할 수 있는 주파수의 인가가 효과를 초래한다는 것을 알 수 있다.

실시예 14

피타겟으로서 Bi Pb Sr Ca Cu의 소결체를 사용하고, 기판에 MgO을 사용하여 초전도막 형성을 행하였다. 그 외의 조건은 실시예 13과 같다. G 의 경우에는 비정질이며, A₄의 경우에는 단상(單相)의 막이 되지 않고, B₄의 경우에는 C축의 격자상수가 37.4, A₄의 단사에서 고임계 온도상이 얻어졌다. 또, 13.6㎒를 기판에 인가했을때는 비정질이었다. 이로써, 초전도막 형성에 있어서도 이온이 추종할 수 있는 주파수를 기판에 인가하는 것은 효과가 있으며, 다시 기판 인가 고주파에 의한 방전이 발생하지 않는 시스템으로 하면, 고 Tc의 초전도막을 형성할 수 있다는 것을 알 수 있다.

실시예 15

실시예 7에 기재한 방법에 의해 각종 조건으로 형성한 SiO₂막의q_SS를 조사하였다. 제26도는q_SS와 Si-O 결합의 적외흡수 중심파수와의 관계를 도시하고 있다.q_SS는 Si-O결합의 적외흡수 중심파수에 대해 명백한 의존성을 표시하며, Si-O결합이 강할수록 환언하면 화학평형반응에 의해 형성된 막질에 가까울수록 막내의 전하 축적량이 감소한다는 것을 알 수 있다. 또, 그 전하 축적량은 Si-O 결합이 1075㎝^-1이상에서는 현저히 감소한다는 것을 알았다. 1075㎝^-1이상의 적외흡수 중심파수를 가진 SiO₂를 사용하여 MOS 트랜지스터를 형성한 바, 열산화막을 사용하여 제조한 MOS트랜지스터와 대략 같은 특성을 나타냈다.

실시예 16

실시예 6의 장치를 사용하여 가스 도입 노즐(11)로부터 질소 500㎖/min, 가스 노즐(12)로부터 SiH₄를 30㎖/min 도입하고, 처리실내를 0.3㎩로 감압하여 SiN막, Cr막을 형성한 유리기판상에 형성하였다. 도입한 마이크로파 파워는 600W이고, 기판으로부터 ECR면까지의 거리는 100㎜로 하였다. 퇴적한 SiN막의 Si-H결합수와 Si-N 결합의 적외흡수 중심파수의 400㎑의 인가 고주파 파워의존성을 제27도와 제28도에 도시한다. Si-H결합수는 Si-H흡수대의 적분 강도로 구했다.

이때의 검출한도는 3×10²¹개/㎤이하였다. 그런데, 파워가 대략 50W를 초과했을 때부터 Si-H결합은 소멸하고, Si-N결합은 880㎝^-1를 초과하게 된다. 즉, 고주파를 인가하면서 SiN막을 형성하면 대략 평형화학 반응에 가까운 막이 형성된다는 것을 알 수 있다.

실시예 17

실시예 16에 기술한 방법이나 기타 반응압력이나 마이크로파 파워를 다르게 하여 300㎚의 구께로 형성한 SiN막을 게이트막으로 하는 박막트랜지스터(TFT)를 제조하고, 그 특성을 조사하였다. 사용한 기판은 10㎝각의 유리판상에 Cr막을 형성한 것이다. 제29도와 제30도는 제조한 TFT의 이동도와 한계치의 Si-H결합수 및 Si-N흡수 중심파수의존성을 도시한 것이다. 이동도는 Si-H결합이 검출한도 이하의 SiN막을 사용했을때에 현저히 향상하고 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 계면상에 Si-H와 같이 전기음성도가 높은 원자가 존재하지 않도록 하면, 전자(電子)가 트랩(trap)되지 않고 전자이동도가 향상한다는 것을 알 수 있다. 또, 한계치의 전압은 Si-N의 흡수 중심파수가 880㎝^-1를 초과했을 때부터 현저히 저하시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 평형 화학반응에 의해 형성한 막질에 가깝도록 하면 막의 준위(準位)로 저하시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 실시예 7과 실시예 15에서도 기술한 바와 같이, 플라즈마를 사용하여 막을 형성할 때에도 이온이 추종할 수 있는 주파수를 부가하면서 막을 형성하면 평형 화학반응에 의해 형성한 막질에 현저히 가까운 막이 형성될 수 있다는 것을 알 수 있다.

또, 상기 방법에 있어서 형성한 막을 반도체장치의 제조에 사용한 경우, 특성이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본원 발명에 의하면, 기판에 인가한 고주파에 의해 방전이 발생되는 것이 현저히 억제되므로, 기판 손상을 주지 않고, 소자 특성 열화를 초래하지 않고 기판을 처리할 수 있으므로, LSI나 TFT등의 반도체장치 제조나 유기 기판을 사용한 디스크등의 제조에 있어서 고특성의 재현성이 높은 처리를 할 수 있는 효과가 있다. 또, 방전을 억제해놓았기 때문에 기판에 인가된 고주파 전위를 유효하게 이용할 수 있으므로, 처리효과의 현저한 향상이나 처리특성의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다. 또한, 고여기이온의 기판 입사량을 증가시킬 수 있으므로, 강유전체나 초전도막을 포함시킨 산화막이나 질화막의 품질의 향상을 도모할 수 있는 효과도 있다.

Claims (24)

1. 최소한 일부가 도전재료로 만들어지고, 피처리물을 수납하는 용기와, 용기내에 전자 사이클로트론 공명(共鳴)에 의해 플라즈마를 발생하는 수단과, 용기내의 플라즈마의 최소한 일부에 제1의 교류전계를 인가하는 수단과, 피처리물이 놓여 있는 부분을 제외하고, 플라즈마에 대하여 노출되어 있는 용기의 내면의 실질적으로 전체면을 최소한 제1의 교류전계에 대하여 절연성을 나타내는 재료에 의해 피복하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 플라즈마를 발생하는 수단을 플라즈마 생성가스에 대하여 마이크로파를 부여함으로써 생기는 전자 사이클로트론 공명을 사용하여 플라즈마를 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
3. 제1항에 있어서, 피처리물에 유기(誘起)하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
4. 최소한 일부가 도전재료로 만들어지고, 그중에서 처리되는 피처리물을 지지하는 홀더를 가진 플라즈마 처리실과, 플라즈마 처리실내에 마이크로파를 안내하는 수단과, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스를 안내하는 수단과, 플라즈마 처리실의 외측에 배치되어서, 마이크로파와의 협동에 의한 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마 생성가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여, 플라즈마 처리실내에 자계를 발생하는 수단과, 홀더에 고주파 전계를 인가하는 고주파 전원과, 플라즈마 처리실 및 홀더의 플라즈마에 접하는 면을 플라즈마로부터 절연하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
5. 제4항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒이하이고, 기준 전위가 접지 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
6. 제4항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒이하이고, 기준 전위가 접지 전위로부터 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
7. 제4항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐이상 1㎒이하이고, 기준 전위가 플라즈마의 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
8. 제4항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
9. 최소한 일부가 도전재료로 만들어지고, 그중에서 처리되는 피처리물을 지지하는 홀더를 가진 플라즈마 처리실과, 플라즈마 처리실내에 마이크로파를 안내하는 수단과, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스를 안내하는 수단과, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스와 반응하는 반응가스를 안내하는 수단과, 플라즈마 처리실의 외측에 배치되어서, 마이크로파와의 협동에 의한 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마 생성가스로부터 플라즈마를 생성하기 위하여, 플라즈마 처리실내에 자계를 발생하는 수단과, 홀더에 고주파 전계를 인가하는 고주파 전원과, 플라즈마 처리실 및 홀더의 플라즈마에 접하는 면을 플라즈마로부터 절연하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
10. 제9항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐이상 1㎒이하이고, 기준 전위가 접지 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
11. 제9항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐이상 1㎒ 이하이고, 기준 전위가 접지 전위로부터 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
12. 제9항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒ 이하이고, 기준 전위가 플라즈마의 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
13. 제9항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
14. 최소한 일부가 도전재료로 만들어진 플라즈마 처리실내에 피처리물을 안내하는 공정과, 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마를 생성하기 위하여, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스를 안내하는 공정과, 피처리물과 플라즈마와의 사이의 방전을 피하기 위하여, 플라즈마로부터 처리실의 내면을 실질적으로 절연한 상태에서, 플라즈마를 피처리물에 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
15. 제14항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
16. 최소한 일부가 도전재료로 만들어진 플라즈마 처리실내에 피처리물을 안내하는 공정과, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스를 안내하고, 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마를 생성하기 위하여, 플라즈마 생성가스에 마이크로파 및 자계를 부여하는 공정과, 피처리물에 고주파 전계를 부여한 상태, 및 피처리물과 플라즈마와의 사이의 방전을 피하기 위하여, 플라즈마로부터 처리실의 내면을 실질적으로 절연한 상태에서, 플라즈마를 피처리물에 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
17. 제16항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
18. 최소한 일부가 도전재료로 만들어진 플라즈마 처리실내에 피처리물을 안내하는 공정과, 플라즈마 처리실내의 플라즈마 생성가스를 안내하고, 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마를 생성하기 위하여, 플라즈마 생성가스에 마이크로파 및 자계를 부여하는 공정과, 플라즈마 처리실내에 플라즈마 생성가스와 반응하는 반응가스를 안내하는 공정과, 피처리물에 고주파 전계를 부여한 상태, 및 피처리물과 플라즈마와의 사이의 방전을 피하기 위하여, 플라즈마로부터 처리실의 내면을 실질적으로 절연한 상태에서, 플라즈마를 피처리물에 접촉시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
19. 제18항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
20. 최소한 일부가 도전재료로 만들어지고, 그 중에서 처리되는 피처리물을 지지하는 홀더를 가진 플라즈마 처리실과, 플라즈마 처리실내에 마이크로파를 안내하고, 전자 사이클로트론 공명에 의해 플라즈마를 생성하는 수단과, 홀더에 고주파 전계를 인가하는 고주파 전원과, 플라즈마 처리실 및 홀더의 플라즈마에 접하는 면을 플라즈마로부터 절연하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
21. 제20항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒이하이고, 기준 전위가 접지 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
22. 제20항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒ 이하이고, 기준 전위가 접지 전위로부터 플로팅 상태에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
23. 제20항에 있어서, 고주파 전원은 주파수가 10㎐ 이상 1㎒ 이하이고, 기준 전위가 플라즈마의 전위인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
24. 제20항에 있어서, 피처리물에 유기하는 전위가 절대치로 15V 이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.