KR100664512B1 - 플라즈마처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마를 사용한 웨이퍼의 처리에 있어서, 스루풋을 저하시키는 일 없이, 웨이퍼마다의 가공치수의 변동을 억제하여 재현성 좋게 웨이퍼를 가공하는 것이다.

진공처리실(20)내에 플라즈마를 발생시킴과 동시에 웨이퍼를 배치하는 하부 전극(27)에 고주파 전압을 인가하고, 하부 전극(27)에 인가하는 고주파 전압을 주기적으로 온·오프변조하고, 또한 처리하는 웨이퍼마다 또는 복수의 웨이퍼마다 고주파 전압의 온·오프의 듀티비를 제어하여 웨이퍼(32)를 플라즈마처리한다.

Description

플라즈마처리방법 및 장치{PLASMA PROCESSING METHOD AND APPARATUS}

도 1은 본 발명이 적용되는 플라즈마처리장치의 일례를 나타내는 전체 구성도,

도 2는 도 1의 장치에 있어서의 에칭장치부의 상세구성을 나타내는 종단면도,

도 3은 도 2에 나타내는 장치를 사용하였을 때의 시료에 인가하는 고주파 전압의 온·오프의 듀티비와 CD 게인, 선택비 및 균일성의 에칭특성과의 관계를 나타내는 도,

도 4는 에칭처리된 시료의 단면형상의 측정(모니터)치의 일례를 나타낸 도,

도 5는 도 2의 장치를 사용한 처리의 제어방법을 나타내는 플로우도,

도 6은 플라즈마처리실에 있어서의 CD 게인의 초기값과, 모니터의 결과 얻어진 N매 처리후의 CD 게인 특성의 예를 나타낸 도,

도 7은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 에칭장치부의 구성을 나타내는 종단면도,

도 8은 도 7의 장치를 사용한 처리의 제어방법을 나타내는 플로우도,

도 9는 본 발명의 제 3 실시예의 제어방법을 나타내는 플로우도,

도 10은 본 발명의 제 4 실시예의 고주파 전압의 인가방법을 나타낸 도,

도 11은 도 10의 실시예의 제어방법을 나타내는 플로우도,

도 12는 도 10의 고주파 전력에 있어서의 고주파 전압의 듀티비와 CD 게인, 고주파 전압의 진폭과 선택비 및 고주파 전압의 듀티비와 에칭속도의 관계를 나타낸 도,

도 13은 제 5 실시예의 제어방법을 나타내는 플로우도,

도 14는 본 발명이 적용되는 플라즈마처리장치의 다른 예를 나타내는 전체구성도,

도 15는 본 발명이 적용되는 플라즈마처리장치의 다른 예를 나타내는 전체구성도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 진공처리장치 2a 내지 2d : 플라즈마처리실

3 : 진공반송실 4a, 4b : 록실

5 : 반송장치 6 : 반송로봇

7 : 카세트대 8 : 카세트

9 : 검사장치 10, 10a : 제어장치

11 : 얼라이너(오리프라 맞춤) 20, 20a, 20b : 진공처리실

21 : 유전체창 22 : 안테나

23 : 동축 도파관 24 : 정합기

25, 72, 81 : 고주파 전원 26 : 자장코일

27, 27a, 27b : 하부 전극 28, 28a, 28b : 고주파바이어스전원

29 : ESC전원 30 : 배기구

31 : 가스공급장치 32 : 웨이퍼

33 : 고주파 전압파형 34 : 발광모니터

71 : 유도코일 82 : 상부 전극

100 : 에칭조건 조정부

본 발명은 플라즈마처리방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 플라즈마를 사용하여 반도체웨이퍼 등의 기판을 에칭처리하는 데 적합한 플라즈마처리방법 및 장치에 관한 것이다.

에칭성능을 유지하기 위한 기술로서는, 일본국 특개평9-129594호 공보에 기재된 바와 같이 제 1 전극에 전력을 인가함으로써 반응가스를 포함하는 가스 중에 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마의 발광분석, 플라즈마 중의 물질의 질량분석, 플라즈마의 자기바이어스전압의 계측, 플라즈마의 임피던스의 계측 등, 이들의 하나 이상의 방법에 의하여 에칭 중의 플라즈마상태를 검출하고, 검출된 플라즈마상태의 변화에 따라 바이어스전압을 제어하여 에칭의 균일성이 높고, 패턴치수 및 패턴 단면형상이 뛰어난 제어성을 얻도록 한 기술이 알려져 있다.

다른 한편, 반도체소자의 미세화에 따라 1㎛ 이하의 가공치수의 소자가공을 가능하게 하는 기술로서, 종래 예를 들면 일본국 특개평11-297679호 공보에 기재된 바와 같이, 진공용기내에 설치된 시료대에 시료를 배치하고, 진공용기내에 처리가스를 공급하여 플라즈마화하고, 플라즈마생성과는 독립으로 시료대에 100kHz 이상의 주파수의 고주파 바이어스를 인가하고, 고주파 바이어스를 100Hz 내지 10kHz의 주파수로 변조하여 동일 에칭속도가 얻어지는 연속의 고주파 바이어스전압의 Vpp값에 대하여, 그 Vpp값보다 큰 값의 Vpp값을 인가한 고주파 바이어스전압을 온·오프제어하는 시료의 표면가공을 행하는 방법이 알려져 있다.

최근, 반도체소자의 고속화에 따라 LSI(Large Scale Integrated circuit)의 가공치수는 현재 0.1㎛ 레벨로 되어 있다. 소자의 전극이나 배선부분의 가공 정밀도는 ±0.01㎛ 이하가 필요하게 되어 있다.

한편, 플라즈마를 사용한 에칭장치에서는 웨이퍼별로 가공치수가 미소하게 변동하는 문제가 있다. 예를 들면 에칭장치에서는 진공용기 내벽의 상태 등에 따라 플라즈마가 영향을 받는다. 즉 Si 웨이퍼를 에칭하는 경우, Si의 반응생성물이 점차로 내벽에 부착하고, 이에 의하여 내벽 표면상태가 변화하는, 또는 벽으로부터 부착물의 재방출이 생기는 등으로 하여 플라즈마조성이 변동한다. 그 결과, 웨이퍼를 1매씩 연속처리하면 가스의 유량이나 압력 등의 웨이퍼의 처리조건을 항상 일정하게 유지하고 있어도 웨이퍼마다의 가공선폭에 미소한 어긋남이 생긴다. 최근의 소자의 미세화에 따라 0.1㎛ 레벨의 가공치수에 있어서는, 0.5㎛ 레벨의 가공치수에서는 문제가 되지 않았던 이 치수변동 때문에 요구 가공 정밀도를 만족하기가 어렵게 된다는 문제가 현존하고 있다.

이와 같은 문제를 해결하는 방법의 하나로, 매엽 클리닝을 실시하여, 웨이퍼 1매마다 처리실내를 클리닝하는 방법이 있다. 그러나 본 방법은 스루풋(thoughput)을 저하시키는 요인이 됨과 동시에, 모든 플라즈마처리에 유효하다고도 할 수 없다. 또 다른 방법으로서, 웨이퍼 1매마다 또는 수매마다 처리조건을 보정하면서 플라즈마처리를 행하는 것이 생각된다. 이와 같은 방법으로서는 상기한 종래기술에 나타내는 바와 같은 피드백제어의 방법이 있다.

상기한 바와 같이 플라즈마로부터의 여러가지의 정보에 의하여 바이어스전압을 제어하는 종래기술에 있어서는 바이어스전압의 변경에 의하여 에칭시의 선택성이 변화하여, 마스크나 밑바탕막의 두께가 얇은 시료에는 적합하지 않은 경우가 있다.

또 고주파 바이어스전압을 온·오프제어하는 종래기술에 있어서는, 고주파 바이어스전압의 온·오프를 처리 중의 프로세스처리의 변화에 따라 제어하는 점에 대하여 배려되어 있지 않고, 상기한 바와 같이 플라즈마로부터의 여러가지의 정보에 의하여 바이어스전압, 즉 온·오프의 전압값(Vpp)을 제어한 경우, 연속 바이어스에 비하면 선택비에 대한 영향은 적어지나, 0.1㎛ 레벨 이하로 미세화하는 소자에 사용되는 얇은 밑바탕막과의 선택비에 있어서는 아직 충분하다고는 할 수 없다.

본 발명의 목적은 가공치수가 1㎛ 이하의 소자가공에 있어서, 스루풋을 저하시키는 일 없이, 웨이퍼마다의 가공치수의 변동을 억제하여 재현성 좋게 가공할 수 있는 플라즈마처리방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 플라즈마의 생성과 기판에의 바이어스인가를 독립으로 제어하고, 기판을 플라즈마처리하는 방법에 있어서 시료대에 인가하는 고주파 전압의 출력(진폭)을 주기적으로 시간변조하고, 또한 처리하는 기판마다 또는 복수의 기판마다 주기적 시간변조의 듀티비(1 주기에 차지하는 큰 전압이 인가되어 있는 시간의 비율)를 바꿈으로써 달성된다.

또 상기 목적은 진공용기내에 플라즈마를 발생시킴과 동시에 진공용기내에 설치된 시료대에 고주파 전압을 인가하여 시료대에 배치된 기판을 처리하는 플라즈마처리장치에 있어서, 시료대에 접속된 고주파 전원과, 고주파 전원으로부터의 고주파 전압을 주기적으로 온·오프 변조하는 변조수단과, 처리하는 기판마다 또는 복수의 기판마다 온·오프의 듀티비를 바꾸는 제어수단을 구비함으로써 달성된다.

또 듀티비의 변경은 웨이퍼 가공후의 선폭을 측정하여 만약 규정값으로부터 어긋나 있으면, 그것을 보정하는 방향으로 듀티비를 변경한다. 또는 플라즈마발광등 가공치수와 상관이 있는 장치상태를 모니터하여 모니터량이 정상값으로부터 벗어나면 정상범위에 들어 가도록 듀티비를 바꾼다.

또한 에칭특성의 하나(예를 들면 가공치수)를 안정화하기 위하여 장치상태의 변동을 모니터하여 에칭의 조건에 피드백하는 방법에서는 소정의 조건을 바꿈으로써 다른 에칭특성(예를 들면 에칭속도의 웨이퍼면내 균일성)이 변화하는 것을 방지할 필요가 있다. 본 발명에서는 시료에 인가하는 고주파 전압의 출력(진폭)을 시간변조하여 그 듀티비를 바꿈으로써 입사이온량과 라디컬 부착량만을 바꾸어 플라즈마조성, 플라즈마분포 등, 다른 에칭특성에 영향을 주지 않고, 가공치수의 변동을 억제할 수 있다.

이하, 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 각 도면을 사용하여 설명한다.

(실시예 1)

먼저, 본 발명의 실시예 1을, 도 1 내지 도 6에 의하여 설명한다. 본 실시예 1에서는 에칭처리에 의한 웨이퍼 가공치수를 1매 또는 복수의 웨이퍼별로 측정하고, 이 값에 따라 에칭조건을 바꾼다. 에칭조건으로서는 이 경우 기판인 웨이퍼에 인가하는 고주파 전압을 온·오프변조하고, 또한 온·오프하는 듀티비(1 주기에 차지하는 온시간의 비율)를 변화시킨다. 이에 의하여 가공치수의 변동을 억제한다.

도 1은 실시예 1에 있어서의 본 발명의 플라즈마처리방법을 실시하기 위한 플라즈마처리장치의 전체구성을 나타내는 도면이다. 진공처리장치(1)는 이 경우 4개의 플라즈마처리실(2a 내지 2d)과 진공반송실(3)과 록실(4a, 4b)로 이루어진다. 진공반송실(3)의 주위에는 플라즈마처리실(2a, 2b) 및 록실(4a, 4b)이 배치되어 있다. 플라즈마처리실(2a 내지 2d)은 예를 들면 에칭실이고, 플라즈마처리실(2c, 2d)은 예를 들면 애싱(ashing)실이다. 진공처리장치(1)의 록실(4a, 4b)측에는 반송로봇(6)을 가지는 반송장치(5)가 배치되고, 다시 반송장치(5)를 사이에 두고 카세트(8)를 복수개 배치 가능한 카세트대(7)가 배치된다. 또 반송장치(5)의 주위에는 진공처리장치(1)와 함께 얼라이너[aligner(11)] 및 검사장치(9)가 설치되어 있다. 검사장치(9)에 의한 측정결과는 제어장치(10)에 도입되고, 측정결과를 기초로 제어장치(10)의 에칭조건 조정부(100)에 있어서 플라즈마처리실(2a, 2b)에서의 웨이퍼의 처리조건을 조정한다. 또한 제어장치(10)는 예를 들면 CPU나 메모리, 프로그램, 외부 기억장치 및 입출력수단 등을 구비한 컴퓨터에 의하여 구성되어 진공처리장치(1)를 제어한다. 이 중에서 에칭조건 조정부(100)는 측정결과에 의거하여, 시료 또는 로트단위마다 고주파 바이어스의 듀티비 등을 바꾸는 런투런제어를 실행하는 프로그램이나 이 제어에 필요한 각종 데이터 등을 유지한 기억장치 등에 의하여 실현된다.

여기서 카세트(8)는 밀폐된 용기에 수납되어 반송장치(5)의 반송로봇(6)에 의하여 반송된다. 반송로봇(6)의 이동공간은 청정한 가스분위기로 유지되는 것이 바람직하고, 카세트(8)와 얼라이너(11)의 사이, 얼라이너(11)와 록실(4a, 4b)의 사이, 또는 카세트(8)와 록실(4a, 4b)의 사이, 록실(4a, 4b)과 검사장치(9)의 사이는 청정룸내의 분위기로부터 격리되는 것이 바람직하다. 또한 청정룸내의 분위기의 청정도가 높은 경우에는 상기한 격리를 하지 않아도 좋다.

상기한 플라즈마처리장치에 있어서, 진공처리장치(1)에서 에칭처리된 웨이퍼는 반송로봇(6)에 의하여 록실(4a 또는 4b)로부터 측장주사형 전자현미경(이하 「측장 SEM」이라 부름) 등의 가공선폭을 측정하는 검사장치(9)에 보내진다. 검사장치 (9)에서는 측장 SEM에 의하여 가공선폭의 설계치로부터의 굵기량(이하, 「CD 게인」이라 부름)이 측정된다. 이 측정은 필요에 따라 웨이퍼 1매마다 또는 소정의 매수마다 행하여지고, 그 데이터가 제어장치(10)내의 기억장치에 축적된다. 또 CD 게인에는 소정의 허용치가 있어, 초기 에칭조건, 즉 로드처리 개시시의 에칭처리조건은 CD 게인이 이 허용치내에 들어가도록 설정되어 있다. 여기서 몇 매 정도의 웨이퍼를 연속 처리하고, 만약 CD 게인이 허용치를 초과한 경우는 이 데이터신호를 제어장치 (10)내의 에칭조건 조정부(100)에 보내어 에칭조건 조정부(100)에 따라 CD 게인이 허용치내에 들어가도록 조건을 자동조정하여 제어장치(10)에 의하여 진공처리장치의 플라즈마처리실(2a 또는 2b)에서의 에칭처리조건을 변경·조정한다.

도 2(a)는 진공처리장치(1)의 플라즈마처리실(2a, 2b)의 종단면을 나타낸 도면이다. 이 실시예에 있어서의 진공처리장치(1)는 전자파를 안테나로부터 방사하여 자장과의 상호작용에 의하여 플라즈마를 생성하는 ECR 방식의 플라즈마에칭장치이다. 플라즈마처리실인 진공처리실(20)의 상부에는 유전체창(21)을 거쳐 Al제의 안테나(22)가 배치되어 있다. 안테나(22)에는 동축 도파관(23) 및 정합기(24)를 거쳐 UHF 전자파(예를 들면 주파수 450MHz)를 발생시키는 고주파 전원(25)이 접속되어 있다. 유전체창(21)은 고주파 전원(25)으로부터의 전자파를 투과 가능하다. 진공처리실(20)의 외주부에는 진공처리실(20)내에 자장을 형성하기 위한 자장코일(26)(이 경우, 2단 코일)이 감겨 설치되어 있다.

진공처리실(20)내에는 안테나(22)에 대향하여 시료인 웨이퍼(32)를 배치하기 위한 시료대인 하부 전극(27)이 설치되어 있다. 유전체창(21)과 하부 전극(27) 사이에 공간이 형성되어, 이 공간에 플라즈마가 생성된다. 하부 전극(27)에는 플라즈마 중의 이온에 웨이퍼(32)에의 입사 에너지를 인가하기 위한 고주파 바이어스전원(28)과, 웨이퍼(32)를 하부 전극(27)에 정전 흡착시키기 위한 ESC 전원(29)이 접속되어 있다. 고주파 바이어스전원(28)의 주파수에 특히 제한은 없으나, 통상으로는 200kHz 내지 20MHz의 범위가 사용된다. 이 경우 고주파 바이어스전원(28)의 주파수는 400kHz가 사용된다.

또 고주파 바이어스전원(28)에 의하여 하부 전극에 인가하는 고주파 전압의 전압파형(33)은 예를 들면 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 고주파의 출력을 온·오프제어하여 온기간과 오프기간을 1주기로 하고, 반복하여 임의의 주기, 예를 들면 1kHz로 제어된다. 이 온·오프제어는 시료마다 또는 로트단위, 그외 적당한 단위로 런투런제어로서 행하면 좋다.

또한 런투런제어에 의하여 고주파의 출력을 온·오프제어하는 대신에 고주파 전압의 진폭이 큰 값(에칭이 진행하는 범위의 값)과, 작은 값(에칭이 진행하지 않는 범위의 값)으로 전환하여 제어하도록 하여도 좋다. 이 경우의 고주파 바이어스 인가방법은 예를 들면 1주기 내를 다른 고주파 바이어스전압으로 시간(t1)과 시간(t2)으로 나누어 주기적으로 인가한다.

진공처리실(20)의 하부에는 배기구(30)가 설치되고, 도시를 생략한 배기장치가 접속되어 있다. 31은 진공처리실(20)내에 처리가스를 공급하는 가스공급장치이고, 유전체창(21)에 설치된 다수의 가스공급구멍(도시 생략)에 연결되어 있다.

상기한 바와 같이 구성한 플라즈마처리장치에서는 고주파 전원(25)으로부터 출력된 UHF 전자파가 정합기(24) 및 동축 도파관(23)을 거쳐 안테나(22)부로부터 유전체창(21)을 투과하여 진공처리실(20)내에 공급된다. 한편 자장코일(26)에 의한 자계가 진공처리실(20)내에 형성된다. 전자파의 전계와 자장코일의 자계와의 상호작용에 의하여 진공처리실(20)내에 도입된 에칭가스가 효율 좋게 플라즈마화된다. 이 플라즈마에 의하여 하부 전극(27)상의 웨이퍼(32)에 소정의 에칭처리가 실시된다. 에칭처리에 있어서는 고주파 바이어스전원(28)에 의하여 웨이퍼(32)에 입 사하는 플라즈마 중의 이온의 입사 에너지를 제어하여 소망의 에칭처리를 얻는다.

도 3은 이 플라즈마처리장치를 사용하여 에칭처리한 다결정 실리콘 배선의 CD 게인, 선택비 및 밑바탕 산화막의 에칭속도의 웨이퍼면내 균일성과, 고주파 바이어스의 듀티비와의 관계를, 실험에 의하여 구한 결과를 나타내는 도면이다. 또한 CD 게인이란, CD의 증가량을 의미하고, 선택비란, 다결정 실리콘과 밑바탕 산화막의 에칭속도의 비이다.

통상, 트랜지스터의 게이트가공에서는 다결정 실리콘을 밑바탕막인 수 nm 정도의 얇은 산화막에 대하여 선택적으로 에칭할 필요가 있다. 이 때문에 CD 게인에 더하여 밑바탕 산화막과의 선택비 및 밑바탕 산화막의 에칭속도의 균일성이 중요하게 된다. 또한 도 3의 데이터의 기초가 되는 에칭조건은, 처리가스로서 Cl₂(18cc), HBr(82cc), O₂(3cc)의 혼합을 사용하여 처리압력 0.4Pa로 하였다. 또 고주파 바이어스전원(28)의 출력은 35W로 하고 있고, 전력 일정하게 제어한다. 고주파를 온·오프제어할 때에는 1 주기의 평균이 35W가 되도록 전력의 피크치를 바꾼다. 예를 들면 듀티비가 50%에서는 전력의 피크치가 연속출력 70W일 때의 피크치의 출력이 되도록 제어함으로써 평균치가 35W가 된다.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 고주파 바이어스의 출력을 일정하게 하고, 즉 온·오프의 평균전력을 일정하게 한 채로 듀티비를 제어한 경우, CD 게인은 듀티비에 의존하여 변화된다. 즉, 듀티비 100%(즉 연속 바이어스)에서는 CD 게인이 크나, 듀티비의 값을 작게 하면 CD 게인은 작아짐을 알 수 있다. 이는 전력 일정한 경우, 듀티 100%일 때에 비하여 듀티비를 작게 하면 고주파 전압의 진폭이 커지므로 플라즈마 중의 이온에 가하는 웨이퍼에의 입사 에너지가 커지기 때문이다. 또 선택비와 균일성은 듀티비에 거의 의존하지 않음을 알 수 있었다. 즉 고주파 바이어스의 출력(전력)을 일정하게 하여 시료에 인가하는 고주파를 온·오프변조하고, 그 듀티비를 바꾸면 배선의 가공에 큰 영향을 미치는 선택비 및 밑바탕 산화막의 에칭속도의 균일성을 바꾸는 일 없이, 환언하면 선택비 및 균일성의 성능을 떨어뜨리는 일없이 CD 게인만을 바꿀 수 있다.

본 발명에 의하면 도 3에 나타내는 바와 같은 듀티비의 특성을 이용하여 에칭의 런투런제어를 행함으로써, 시료의 가공치수의 변동을 억제할 수 있다.

이 점에 관하여 이하 구체적으로 설명한다. 도 4는 게이트재료인 Poly-Si막 (312)의 위에 마스크(311)를 가지는 시료를 에칭처리한 경우의 단면형상을 나타낸다. 도 4(a)는 목표형상(CD 값은 L1)이고, (b)는 에칭특성의 변화 등에 의하여 처리형상이 굵어진 경우(CD 값은 L2)의 예이다. 시료의 가공치수의 변동량(L2-L1)은 듀티비 피드백제어에 의하여 소정값 이하로 유지된다.

도 5는 처리된 웨이퍼 중으로부터 N매째의 웨이퍼를 검사장치(9)로 측정하고, 측정된 가공선폭의 CD 게인에 의거하여 제어장치(10)의 에칭조건 조정부(100)에 의하여 N매째 웨이퍼보다도 나중에 처리하는 N + m(m = 1, 2 …)매째의 웨이퍼의 듀티비를 제어하는 런투런제어, 이 경우 듀티비 피드백제어의 흐름도이다. 에칭처리장치에서 에칭처리된 N매째의 웨이퍼를 검사장치(9)의 측장 SEM에 의하여 CD의 계측을 행한다(502). 이 CD 값과 목표값과의 차[도 4의 변동량(L2-L1)]를 구하여 (504), 변동량이 규격치 이내인지의 여부를 판정하고(506), 규격치 이내이면 그대로의 듀티제어의 설정값으로 다음의 새로운 N + m매째의 웨이퍼를 처리한다(508). 만약 변동량이 규격치를 벗어나 있으면 듀티비를 변경하여(510), 다음의 새로운 N + m매째의 웨이퍼를 처리한다(508). N + m매째의 에칭처리의 종료는 에칭종점판정장치를 사용하여 행하여진다(512).

도 6은 플라즈마처리에 있어서의 CD 게인의 초기값과, 모니터의 결과 얻어진 N매 처리후의 CD 게인특성의 예를 나타내고 있다. 도 6에 나타내는 바와 같이 CD 게인에는 소정의 허용치(규격치)가 있어, 초기 에칭조건, 즉 로트처리 개시시의 에칭처리조건은 CD 게인이 이 허용치내에 들어가도록 설정되어 있다. 한편 몇 매 정도의 웨이퍼 예를 들면 Si 웨이퍼를 연속처리한 후는 Si의 반응생성물이 점차로 플라즈마처리실의 내벽에 부착하고, 이에 의하여 내벽 표면상태가 변화된다. 그 결과 플라즈마가 영향을 받아 에칭조건이 같더라도 CD 게인이 변화된다. 따라서 CD 게인이 허용치를 초과한 경우는, 이 데이터신호를 제어장치(10)내의 에칭조건 조정부(100)에 보내고, 에칭조건 조정부(100)에 의하여 CD 게인이 허용치내에 들어가도록 조건을 자동설정하여, 제어장치(10)에 의하여 진공처리장치의 플라즈마처리실(2a 또는 2b)에서의 에칭처리조건을 변경·조정한다.

이 변경·조정량은, 도 6과 같이 하여 구한다. 예를 들면 초기값에서는 CD 목표값이 0.23㎛ 이고, 그 때의 듀티비는 50%로 설정된다. CD 변동량의 규격이 ±5nm일 때, 에칭후의 CD 변동량이 7nm 굵어진 경우, 미리 데이터화된 도 6의 특성보다, 듀티비를 약 10% 작게 하면 CD 게인은 7nm 작아짐을 알 수 있다. 따라서 듀 티비 피드백제어에 의하여 듀티비를 40%로 설정하여 다음의 웨이퍼를 처리한다. 이 듀티비의 피드백제어에 의하여 다음 웨이퍼의 CD 값을 목표치인 0.23㎛로 되돌릴 수 있다.

도 6에 나타낸 바와 같은 CD 게인과 듀티비의 관계는 처리하는 웨이퍼의 구조나 에칭조건이 변하면 변화한다. 따라서 실제로는 각 처리에 대응하는 데이터를 축적한 데이터 베이스를 미리 만들어 두는, 또는 웨이퍼의 처리마다 데이터를 축적하여 데이터 베이스를 구축하여 제어장치(10)에서 이용 가능하게 하여 두는 것이 필요하게 된다.

또한 고주파를 연속적으로 인가하여 그 전력을 크게 하는 방법에서도 이온 에너지가 커지기 때문에 형상의 굵기, 즉 CD 게인을 작게 할 수 있다. 그러나 이 경우에는 이온 에너지가 커질 뿐이고 이온을 가속하지 않은 바이어스의 오프기간이 없으므로, 산화막의 에칭속도도 동시에 증가하여 선택비가 작아져서 밑바탕 산화막 이 얕아지는 문제가 생긴다.

이상, 본 일 실시예에 의하면, 웨이퍼처리의 반복에 의하여 생기는 진공처리실내의 플라즈마조성변화 또는 변동에 의한 웨이퍼마다의 가공선폭의 미소한 어긋남에 대하여 고주파 바이어스전원의 듀티비를 CD 게인값에 따라 피드백제어함으로써, 웨이퍼의 가공선폭을 최적값으로 할 수 있어, 요구되는 가공정밀도를 만족할 수 있다. 이에 의하여 웨이퍼마다의 가공치수의 변동을 억제하여 재현성 좋게 가공할 수 있다는 효과가 있다.

또 듀티비의 변경은 수 nm 단위의 CD 게인의 조정을 용이하게 할 수 있으므로, 웨이퍼마다의 가공치수의 변동이 문제가 되는 0.1㎛ 내지 0.05㎛ 레벨의 미세한 반도체소자의 가공에 적합하다.

또 런투런제어로서 웨이퍼 가공후의 CD 게인값이 허용범위를 초과하기 전에 CD 게인값에 변화가 나타나기 시작하면, 상기한 에칭조건 조정부(100)에 축적된 데이터에 의거하여 항상 고주파 바이어스의 듀티비를 유지하도록 피드포워드제어하도록 하여도 좋다.

또 가공치수를 측정하는 장치로서는 측장 SEM이 일반적이나, 측장 SEM은 형상을 위에서 관찰하기 때문에 형상이 가늘고, 즉 레지스트의 치수보다도 다결정 실리콘의 폭이 작아져 있는 경우, 다결정 실리콘의 폭을 측정할 수 없다는 문제가 있다. 측장 SEM을 대신하여 가공선폭의 어긋남 또는 변화를 구하는 방법으로서는, 배선의 전기저항을 측정하여 가공치수의 설계치로부터의 어긋남을 구하는 방법, 또는 빛의 반사나 회절로부터 배선의 형상을 추정하는 방법 등이 있다. 검사장치(9)에 이들을 사용하여 에칭조건에 피드백제어, 또는 피드포워드제어를 가하여 듀티비를 조정하면, 가공형상이 가늘어진 경우의 수정이 가능하게 된다.

또 런투런제어, 즉 가공치수를 측정하여 에칭조건을 조정하는 공정은, 웨이퍼 1매마다이어도 복수매에 1회이어도 그 공정의 설정은 가능하나, 그것은 웨이퍼의 처리상태에 따라 설정하면 좋다.

또 에칭조건 조정부(100)가 CD 게인의 변동에 따라 조정하는 에칭조건은 적어도 듀티비이고, 듀티비에 더하여 가스압력이나 가스조성 등, 다른 조건을 미세조정하여도 좋다.

[실시예 2]

다음에 본 발명의 제 2 실시예를 도 7 및 도 8에 의하여 설명한다. 도 7에 있어서 도 2와 동일한 부호는 동일부재를 나타내고 설명을 생략한다. 본 실시예가 도 2의 실시예와 다른 점은 검사장치(9)를 대신하여 플라즈마광을 모니터하는 수단을 설치하여, 플라즈마생성상태의 변화에 따라 듀티비 등을 제어하도록 한 것에 있다. 즉 진공처리실(20)의 처리공간이 되는 플라즈마생성부에 대응하여 플라즈마광을 채광하는 채광창을 설치하고, 채광창에 광섬유를 거쳐 접속하여 채광한 플라즈마광의 발광스펙트럼을 측정하는 발광모니터(34)를 설치하고, 발광모니터(34)에 의하여 측정한 발광스펙트럼을 전기신호화하여 제어장치(10a)에 입력하고 있다.

에칭의 형상이 웨이퍼마다 변화되는 원인으로서는 염화 Si 등의 반응생성물이 진공처리실(20) 내벽에 부착되어 플라즈마의 상태가 변하는 경우가 있다. 예를 들면 내벽에 부착된 반응생성물이 재방출되어 웨이퍼(32)에 부착하면 CD 게인은 커진다. 동시에 플라즈마발광강도를 빛의 파장에 대하여 측정하는, 즉 발광스펙트럼을 측정하면 반응생성물의 증가에 대응한 변화가 측정된다. 변화의 양상은 가스조성이나 에칭되는 물질에 따라 다르나, CD 게인과 플라즈마의 발광스펙트럼과의 관계를 미리 측정하여 두고, 이 데이터를 에칭조건 조정부(100)에 입력하여 둔다. 에칭조건 조정부(100)에서는 발광모니터(34)의 출력의 변화를 듀티비의 조정량으로 변환하여 제어장치(10a)에 의하여 고주파 바이어스전원(28)의 듀티비를 바꾼다.

이와 같이 제어장치(1Oa)의 에칭조건 조정부(1OO)에는 발광스펙트럼과 CD 게인값과의 관계의 데이터를 미리 입력하여 기억하여 두거나, 또는 웨이퍼의 처리마 다 데이터를 축적한다.

상기한 바와 같이 구성된 장치에서는 웨이퍼처리마다 발광모니터(34)에 의하여 플라즈마의 발광스펙트럼을 측정하고, 에칭조건 조정부(100)에 따라 CD 게인이 허용범위에 들어가도록 작은 듀티비 또는 큰 듀티비를 선정 또는 산출하고, 고주파 바이어스전원(28)의 듀티비와 전력의 출력피크치(진폭)를 조정하는 신호를 제어장치 (10a)로부터 고주파 바이어스전원(28)에 보내어 고주파 바이어스전원(28)의 듀티비 및 피크전압을 조정한다. 이에 의하여 제어장치(1Oa)에 의하여 웨이퍼처리마다의 발광스펙트럼의 변동에 맞추어 실시간으로 고주파 바이어스전원으로부터의 고주파 바이어스의 듀티비를 조정할 수 있다.

이상의 처리 플로우를 도 8에 나타낸다. 에칭이 시작되면(802), 발광모니터 (34)로부터의 값을 계측하고(804), 그 계측값이 전회의 모니터값에 대하여 어느 정도 변화하고 있는가를 구한다(806). 구한 변화량이 전회의 모니터값에 대하여 허용범위내인지 판정하고(808), 범위내이면 그대로 조건을 바꾸는 일 없이 처리를 행한다. 808의 단계에서 범위밖이라고 판정된 경우, 고주파 바이어스의 온·오프 반복의 듀티제어, 즉 듀티비를 바꾸는 제어를 행한다(810). 이들 제어후, 웨이퍼의 에칭처리가 아직 종료하고 있지 않은 경우에는(812), 모니터값의 계측(804)을 계속하여 상기한 플로우를 반복한다. 그 후 단계 812에 있어서 에칭의 종료를 판정하였으면, 웨이퍼를 반출·회수하고, 다시 소정매수의 웨이퍼처리가 종료하였으면 처리를 종료한다(814).

이상, 본 제 2 실시예에 의하면, 고주파 바이어스전원의 듀티비를 발광스펙 트럼에 따라, 환언하면 CD 게인값에 따라 조정할 수 있으므로, 상기한 실시예와 마찬가지로 웨이퍼의 가공선폭을 최적값으로 할 수 있어 요구되는 가공 정밀도를 만족할 수 있다. 이에 의하여 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로 웨이퍼마다의 가공치수의 변동을 억제하여 재현성 좋게 가공할 수 있다는 효과가 있다. 또 웨이퍼마다의 가공치수의 변동이 문제가 되는 0.05㎛ 내지 0.01㎛ 레벨의 미세한 반도체소자의 가공에 적합하다.

또한 플라즈마의 발광스펙트럼의 신호는 어느 특정한 파장의 신호강도로서 취급하여도 좋고, 또 다변수 해석방법으로서 일반적으로 알려져 있는 주치해석법을 사용하여 CD 게인과 가장 상관이 있는 주성분, 또는 몇가지 주성분의 합성으로 구하는 파라미터로 변환하여 취급하여도 좋다.

또 이 실시예에서는 플라즈마의 발광스펙트럼을 사용하였으나, 플라즈마 에칭장치의 상태를 나타내는 모니터량으로서는 플라즈마의 발광스펙트럼 이외에 플라즈마 및 전원회로의 임피던스나, 고주파 바이어스전원(28)의 전압파형 높이 등을 사용하는 것도 생각된다.

[실시예 3]

다음에 본 발명의 제 3 실시예를 설명한다. 플라즈마의 발광스펙트럼이나 상기한 다른 모니터값이 플라즈마처리 가능한 범위에서 갑자기 변화하는 경우에는 장치의 하드적인 변화, 예를 들면 플라즈마를 거친 전기회로상의 부품의 마모나 열화 등에 의한 이상이 인정되므로, 이 경우는 우선 처리 중의 웨이퍼를 불량으로 하지 않도록 바이어스전압의 적정화를 도모하고, 이를 위해 온·오프제어시의 정전력제어의 전력치를 변화시켜 최적화하도록 제어하면 좋다. 또한 이 실시예의 장치구성은 에칭조건 조정부(100)를 제외하고 제 2 실시예와 동일하다.

이 실시예 3에 있어서의 에칭조건 조정부(100)의 제어 플로우를 도 9에 나타낸다. 에칭이 개시되면(902), 발광모니터(34)로부터의 값을 계측하고(904), 그 계측값이 전회의 모니터값에 대하여 어느 정도 변화하고 있는지를 구한다(906). 구한 변화량이 전회의 모니터값에 대한 설정치(허용치)의 범위내인지 판정하고(908), 범위내이면 통상의 고주파 바이어스의 온·오프의 반복의 듀티제어를 행한다(910). 이들 제어후 에칭이 아직 종료하지 않은 경우에는(912), 모니터값의 계측(904)을 계속하여 상기한 플로우를 반복한다. 그 후 에칭종료를 판정하였으면 에칭을 종료하여 웨이퍼를 반출·회수한다(914). 한편 단계 908에서 범위밖이라고 판정된 경우, 즉 구한 변화량이 전회의 모니터값에 대한 설정치(허용치)의 범위를 초과하고 있으면 장치의 하드웨어적인 변화, 예를 들면 플라즈마를 거친 전기회로상의 부품의 마모나 열화 등에 의한 이상이 생각된다. 이 경우는 플라즈마처리 가능한 범위에서 우선 처리 중의 웨이퍼를 불량으로 하지 않도록 바이어스전압의 적정화를 도모하여 온·오프제어시의 출력치, 즉 전력치를 변화시켜 최적화하도록 제어한다(916). 만약 이와 같은 제어를 행하여도 연속하여 모니터값에 대한 설정치(허용치)의 범위를 초과할 것 같으면(918), 장치나 처리조건에 어떠한 이상이 있음을 생각할 수 있으므로, 알람을 내어(920), 라인 오퍼레이터에 의한 구체적인 처치를 기다리기로 한다.

이 경우도 모니터값의 변화량과 고주파 바이어스의 출력치와의 관계 및 알람 을 내기 위한 조건을 데이터로서 미리 입력하여 두거나, 또는 처리마다의 데이터를 축적하여 데이터화함으로써 행한다.

[실시예 4]

다음에 본 발명의 제 4 실시예를 설명한다. 실시예 1에서는 고주파 전압을 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 온·오프제어하였으나, 본 실시예에서는 1주기 내를 3개 이상의 영역으로 분할하여, 시간(T1, T2, …Tm)과 같이 설정함과 동시에, 각각의 고주파의 인가전력(또는 진폭)을 P1, P2, …Pm으로 설정하여 제어하는 것이다.

도 10 내지 도 12를 사용하여 이 실시예를 설명한다. 도 10은 이 경우 1 주기내를 3개의 서브영역으로 분할한 경우를 나타낸다. 도 11은 도 10에 나타내는 고주파전력을 사용하여 처리하는 경우의 플로우를 나타낸다. 우선 1 주기마다의 분할수(m)를 m = 3으로 하고, T1, T2, T3 및 그것에 대응하는 P1, P2, P3을 정하여 (1102), 에칭처리를 개시한다. 예를 들면 P1을 100W, P2를 10W, P3를 30W로 설정한다. 에칭처리가 끝난 웨이퍼를 상기한 측정검사장치 등에 의하여 CD값, 선택비, 에칭속도에 대하여 측정하고(1104, 1106, 1108), 측정의 결과에 의하여 규격치 이내이면(1112) 어떠한 조건도 변경하지 않은 상태로 제어값의 설정을 종료하고(1114), 다음 웨이퍼를 처리하나, 변동량이 규격치를 어긋나 있으면, 서브영역의 T1, T2, T3 및 P1, P2, P3 중 어느 하나를 설정 변경하여(1116) 다음 웨이퍼를 처리한다.

예를 들면 도 10과 같이 1 주기를 3개의 구간으로 나누면 도 12와 같은 특성이 얻어진다. 가장 진폭이 큰 구간(T1)은 최대 이온 에너지를 제어하는 구간이고, 이 구간의 비율은 CD의 지배적 인자가 된다. 따라서 도 12(a)와 같이 구간(T1)의 비율을 제어하여 CD를 조정한다. 또 가장 진폭이 작은 구간(T2)의 진폭을 작게 바꾸는, 환언하면 인가전력을 바꿈으로써 도 12(b)와 같이 선택비의 미세조정이 가능하게 된다. 물론 다른 구간의 진폭을 바꾸어도 선택비는 변하나, 이 경우에는 선택비의 변동이 커 제어가 어렵게 되고, 또한 CD 등도 동시에 변하여 버린다. 따라서 CD 등 다른 요인에의 영향을 극력 억제하여 선택비의 미세조정을 하기 위해서는 구간(T2)의 진폭을 약간 바꾸는 것이 적합하고 있다. 또 중간의 진폭을 가지는 구간(T3)은 Poly-Si의 에칭속도의 조정에 이용할 수 있다. 이 때문에 구간(T3)의 진폭은 웨이퍼의 퇴적이 생기는 한계치보다 약간 높게 설정하여 Poly-Si의 에칭속도에 영향을 미치나, 산화막율에는 극력 영향을 미치지 않도록 진폭을 조정할 필요가 있다. 이 조정하에서 도 12(c)와 같이 구간(T3)의 비율을 바꿈으로써 Poly-Si의 에칭속도를 제어할 수 있다.

구체적으로는 N매 처리후에 CD가 도 12(a)와 같이 ΔCD만큼 변동하고 있으면, CD를 목표치로 되돌리도록 T1의 비율을 ΔT1만큼 바꾸어 다음 웨이퍼를 처리한다. 선택비가 도 12(b)와 같이 ΔS만큼 어긋나 있으면 기간(T2)의 진폭을 ΔP2만큼 바꾸어 다음 웨이퍼를 처리하면 선택비를 목표치로 유지할 수 있다. 마찬가지로 Poly-Si의 에칭속도가 ΔR만큼 어긋나면, 도 12(c)와 같이 구간(T3)의 비율을 ΔT3만큼 바꾸어 Poly-Si 에칭속도를 목표치로 유지할 수 있다.

본 실시예에서도 다른 인자를 대략 일정하게 유지한채 제어하고 싶은 인자만을 바꿀 수 있는 제어의 폭은 그 정도 크지는 않다. 그러나 동일한 제품을 동일한 조건으로 대량으로 처리하는 경우, 원래이면 형상 등은 변화하지 않는다. 여기서 는 아주 약간 생기는 경시변화의 조정을 목적으로 하고 있기 때문에 본 발명이 효과를 발휘한다.

[실시예 5]

다음에 본 발명의 제 5 실시예를 설명한다. 본 실시예는 처리 중에 서브영역의 수(m)를 바꾸어 1주기 내의 시간(T1, T2 …Tm)과 고주파의 인가전력(P1, P2 …Pm) 중 어느 하나 또는 양쪽을 독립으로 제어하는 것이다.

도 13에 의하여 이 실시예의 처리 플로우를 설명한다. 우선, 초기설정으로서 시간(T1, T2, T3) 및 인가전력(P1, P2, P3)을 설정하고(1302), 에칭을 개시한다(1304). 에칭개시후, 에칭 중의 플라즈마발광강도의 모니터값을 계측한다(1306). 모니터값에 대한 변화량을 구하여(1308), 변화량이 허용범위 이내인지의 여부를 판정하고(1310), 허용범위 이내이면 그대로의 조건으로 듀티비 피드백제어에 의한 에칭처리를 행한다(1312). 에칭이 종료하면(1314), 웨이퍼를 반출하여 회수한다(1316). 1310의 단계에 있어서, 만약 허용범위로부터 어긋나 있으면 서브영역의 수(m)를 바꾸어(1318), 시간(T1, T2 …Tm)과 인가전력(P1, P2 …Pm)의 설정을 행하고(1320), 듀티비를 변경하여 처리한다. 이와 같은 설정변경을 복수회 반복하여도 잘 처리할 수 없는 경우(1322)에는 알람을 울린다(1324). 변경량은 처리하는 웨이퍼의 구조나 에칭조건이 변하면 변화되기 때문에 실제로는 각 처리에 대응하는 데이터를 축적한 데이터 베이스를 미리 만들어 두는, 또는 웨이퍼의 처리마다 데이터를 축적하여 데이터 베이스를 구축하는 것이 필요하게 된다.

또한 본 실시예에서는 에칭 중의 플라즈마발광강도를 모니터하여 제어하는 방법에 대하여 설명하였으나, 도 5에 나타낸 실시예와 같이 에칭종료후의 웨이퍼를 검사장치에 의하여 검사하고, 그 측정 데이터를 기초로 단계 1310의 판정을 행하여도 좋다. 또 단계 1310의 판정조건으로서, 도 11에 나타낸 실시예와 같이 CD값, 선택비, 에칭속도에 대하여 판정하도록 하여도 좋다.

[실시예 6]

다음에 본 발명의 제 6 실시예를 설명한다. 본 실시예는 실시예 1의 ECR 플라즈마장치로 바꾸어 유도결합형 플라즈마원을 사용한 플라즈마처리장치로 하고, 고주파 전압의 온·오프제어로 하여 플라즈마생성용 고주파 전압을 온·오프제어하는 것이다. 도 14에 의하여 이 실시예를 설명한다. 진공처리실(20a)의 바깥쪽에 설치된 유도코일(71)에 고주파 전원(72)에 의하여 13.56MHz의 고주파를 온·오프제어하여 인가하고, 진공처리실(20a)내에 플라즈마를 발생시킨다. 시료가 설치되는 하부 전극(27a)에는 이온을 가속하기 위한 고주파 바이어스전원(28a)이 접속되어 있다.

고주파 전원(72)의 온기간에는 플라즈마 중에 이온이 발생하고, 바이어스용 고주파 바이어스전원(28a)에 의하여 이온이 가속되어 웨이퍼에 수직으로 입사하여 웨이퍼의 수직에칭이 진행된다. 고주파 전원(72)의 오프기간에서는 플라즈마 중의 이온이 소멸하여 수직방향의 에칭은 정지함과 동시에 기체 중에 포함되어 있는 반응생성물이 확산하여 웨이퍼에 퇴적한다. 즉, 하부 전극(27a)에 인가하는 고주파 전압을 온·오프제어한 것과 동일한 효과가 생긴다. 이 효과에 의하여 균일성이나 선택비를 유지하여 에칭의 형상(CD)을 제어할 수 있다.

고주파 전원(72)의 온·오프제어는 상기한 제 1 내지 제 5 실시예에 나타낸 것과 동일하게 제어할 수 있다. 또 본 실시예의 장치에 있어서 하부 전극(27a)에 인가하는 고주파 전압을 온·오프제어하여도 좋음은 물론이다.

[실시예 7]

다음에 본 발명의 제 7 실시예를 설명한다. 본 실시예는 플라즈마처리장치로서 용량결합방식의 플라즈마처리장치로 한 것이다. 도 15에 의하여 이 실시예를 설명한다. 진공처리실(20b)내에 2매의 평행평판 전극이 설치되고, 상부 전극(82)에는 플라즈마발생용 고주파 전원(81)이 접속되고, 웨이퍼가 배치되는 하부 전극(27b)에는 이온 가속용 고주파 바이어스전원(28b)이 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서도 제 6 실시예와 마찬가지로 어느쪽인가의 고주파 전원을 온·오프제어하여 상기한 제 1 내지 제 5 실시예에 나타낸 바와 같이 제어하면 좋다.

이상, 본 발명의 이들 실시예에 의하면, 스루풋을 저하시키는 일 없이, 웨이퍼마다의 가공치수의 변동을 억제하여 재현성 좋게 웨이퍼를 가공할 수 있다는 효과가 있다.

또한 이들 실시예에서의 에칭처리의 데이터는, 플라즈마처리장치의 제어장치내에 기억시켜도 좋고, 반도체제조라인을 제어하는 상위 제어장치에 기억시켜도 좋다. 또 인터넷을 이용한 네트워크에 의하여 반도체 제조회사와 제조장치 제조회사를 연결하여 제조장치 제조회사에 축적된 데이터를 이용하도록 하여도 좋다.

Claims (14)

1. 고주파 전압을 사용하여 시료를 처리하는 플라즈마처리방법에 있어서,

   상기 고주파 전압은, 1주기 내가 복수로 시간 분할된 서브영역으로 이루어지고 각 서브영역은 다른 진폭으로 이루어지며,

   상기 복수의 서브영역의 하나 이상의 서브영역에 대한 인가전력을 독립하여 제어 가능하고,

   상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 하나 이상의 서브영역의 인가전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 복수의 서브영역의 하나 이상의 서브영역에 대한 상기 고주파 전압의 진폭 및 듀티비를 제어 가능하고, 상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 하나 이상의 서브영역의 상기 고주파 전압의 진폭 및 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 복수의 서브영역의 하나 이상의 영역에 대한 상기 고주파 전압의 진폭및 듀티비를 제어 가능하고, 상기 시료를 처리하는 단위마다, 적어도 1주기의 진폭이 큰 서브영역의 시간의 비율을 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
4. 고주파 전압을 사용하여 시료를 처리하는 플라즈마처리방법에 있어서,

   상기 고주파 전압은 1주기 내가 복수로 시간 분할된 서브영역으로 이루어지고, 각 서브영역에 대한 인가전력 및 각 서브영역의 듀티비를 독립하여 제어 가능하도록 구성되어 있고,

   상기 시료의 처리상태를 모니터하고, 상기 처리상태의 변화에 따라 상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 각 서브영역의 인가전력 내지 상기 각 서브영역의 듀티비를 귀환 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 시료의 처리상태를 모니터하고, 상기 처리상태의 변화에 따라 상기 시료에 대한 처리특성을 유지하도록 상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 각 서브영역의 인가전력 내지 상기 각 서브영역의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 처리 후에 가공치수를 측정하여 그 값에 따라 고주파 전압의 듀티비를 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
7. 제 4항에 있어서,

   플라즈마발광강도를 측정하여 그 측정치의 변동에 따라 상기 고주파 전압의 듀티비를 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
8. 제 4항에 있어서,

   제 1 서브영역은 CD 게인의 피드백제어, 제 2 서브영역은 선택비의 피드백제어, 제 3 서브영역은 CD 게인 및 선택비의 피드백제어를 행하는 기간으로 하고, 상기 제 1 서브영역에서는 인가전력을 크게 설정하여 CD 게인에 따라 듀티비(T1/T)를 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
9. 고주파 전압을 사용하여 시료를 처리하는 플라즈마처리장치에 있어서,

   상기 고주파 전압은 1주기 내가 복수로 시간 분할된 서브영역으로 이루어지고, 각 서브영역에 대한 인가전력을 독립하여 제어 가능하게 구성되어 있고,

   상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 각 서브영역의 인가전력을 제어하는 에칭조건 조정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 각 서브영역에 대한 상기 고주파 전압의 진폭 및 듀티비를 독립하여 제어 가능하게 구성되어 있고, 상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 고주파 전압의 진폭 및 듀티비를 제어하는 에칭조건 조정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 고주파 전압은 1주기 내가 복수로 시간 분할된 서브영역으로 이루어지고, 각 서브영역에 대한 인가전력 및 각 서브영역의 듀티비를 독립하여 제어 가능하게 구성되어 있고, 상기 시료를 처리하는 단위마다, 상기 각 서브영역의 인가전력 및 각 서브영역의 듀티비를 제어하는 에칭조건 조정부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
12. 제 9항에 있어서,

    진공용기 내에 플라즈마를 발생시킴과 동시에 상기 진공용기 내에 설치된 시료대에 고주파 전압을 인가하여 상기 시료대에 배치된 기판을 처리하는 플라즈마처리장치로서, 상기 시료대에 접속된 고주파 전원과, 상기 고주파 전원으로부터의 고주파 전압을 주기적으로 온·오프변조하는 변조수단과, 처리하는 기판마다 또는 복수의 기판별로 온·오프의 듀티비를 바꾸는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 제어수단은 상기 기판의 처리후에 가공치수를 측정하여 상기 값에 따라상기 고주파 전압의 듀티비를 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
14. 제 12항에 있어서,

    상기 제어수단은, 플라즈마발광강도를 측정하여 상기 측정값의 변동에 따라 상기 고주파 전압의 듀티비를 바꾸는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.

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