KR20000062777A - 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법 - Google Patents

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KR20000062777A
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Abstract

본 발명은 유도결합안테나를 사용한 플라즈마처리에 있어서, 시료의 처리중에 진공용기의 내벽면에 대한 반응생성물의 부착을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유도결합안테나(1)와 정전용량결합안테나(8) 사이로부터 임피던스의 크기를 가변가능한 부하(17)를 거쳐 어스에 접지하고, 부하(17)의 임피던스의 크기를 조정함으로써 정전용량결합방전으로 생성되는 플라즈마의 비율을 조정하여 진공용기 내벽에 대한 반응생성물의 부착을 억제하는 것이다.

Description

플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE BY PLASMA AND METHOD THEREOF}
본 발명은 안테나에 고주파전력을 공급하여 전계를 발생시키고, 그 전계에 의하여 발생시킨 플라즈마를 사용하여 시료를 플라즈마처리하는 데 가장 적합한 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법에 관한 것이다.
코일형상의 안테나에 고주파전류를 흘리고, 그 유도로 플라즈마를 생성하는 플라즈마처리장치에서는 플라즈마가 생성되는 진공용기의 내벽면에 있어서 코일형상의 안테나로부터의 전계가 강한 곳에서는 고밀도의 플라즈마가 생성되어 반응생성물이 부착되기 어려우나, 전계가 약한 곳에서는 플라즈마밀도도 낮아 반응생성물이 부착되기 쉬워 면지의 발생을 일으키는 일이 있다. 이와 같은 문제를 해결하는 방법으로서는 예를 들어 일본국 특개평8-316210호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 진공챔버를 형성하는 유전체벽의 바깥쪽에 고주파전류를 흘릴 수 있는 고주파안테나를 설치하고, 이 고주파안테나와 유전체부재 사이에 플라즈마와 정전적으로 결합시켜 유전체부재의 내표면상에 똑같은 전계를 형성시키는 전극을 설치하고, 고주파안테나와 전극을 병렬로 접속하여 프로세스중은 전극에 공급하는 전력을 작게 하고, 프로세스와 프로세스 사이에서는 전극에 공급하는 전력을 크게 하여 클리닝프로세스를 실시하는 방법이 알려져 있다.
또 USP5,811,022호 명세서에 기재된 바와 같이, 고주파전력이 인가되는 유도 코일과 반응실 사이에 분할패러디실드를 설치하고, 분할패러디실드를 선택하여 플라즈마전위의 변화의 레벨을 제어하는 것이 있다.
상기 전자의 종래기술은 웨이퍼를 처리하는 프로세스와, 진공챔버내를 클리닝하는 클리닝프로세스를 나누어 처리하는 방법으로 되어 있고, 스루풋에 관하여 충분히 배려되어 있지 않았다. 또 플라즈마처리중에 진공챔버의 내벽에 반응생성물이 부착되는 것을 방지하도록 정전용량적으로 결합된 전극(정전용량결합안테나)에 흐르는 전류를 크게 한 경우, 고주파안테나(유도성)와 전극(용량성)이 병렬로 접속된 회로에서는 정전용량결합의 방전을 일으키기 위하여 정전용량적으로 결합시킨 전극이 전기회로적으로 콘덴서로서 작용하고, 유도결합의 방전을 일으키기 위한 고주파안테나가 코일로서 작용하기 때문에, 병렬공진(합성임피던스의 크기가 무한대로 되는 현상)을 일으켜 고주파의 매칭이 취해지지 않는 경우가 있다. 이 때문에 병렬공진을 일으키는 영역부근의 조건에 의한 플라즈마처리는 실시할 수 없어 플라즈마처리조건의 적용범위가 좁아진다.
또 플라즈마처리중에 진공용기의 내벽에 반응생성물이 부착되는 것을 방지하기 위하여 정전용량적으로 결합된 전극(정전용량결합안테나)에 흐르는 전류를 크게하면 정전용량방전에 의한 플라즈마가 강하게 발생하기 때문에, 플라즈마의 분포가 변하여 웨이퍼를 균일하게 처리하기 위한 조건이 어긋난다는 문제가 있다.
상기 후자의 종래기술은 유도코일과 패러디실드 사이가 용량적으로 결합되는 즉 패러디실드를 정전용량적으로 결합된 전극으로 생각하면 전극에 전압을 인가하기 위한 회로가 부유용량을 이용하고 있기 때문에 진공용기의 대기개방후에 있어서의 유도코일 및 전극 등의 재설치시의 정밀도 등에 의하여 전극에 인가되는 전압이 좌우된다. 또 전극에 인가되는 전압을 크게 하려면 부유용량의 크기를 크게 할 필요가 있어, 이 경우에는 유도코일의 면적을 크게 하거나 전극과의 거리를 가깝게 할 필요가 있다. 그러나 면적을 크게 하는 것은 고전압부가 커지는 것이고, 또 거리를 가깝게 하면 이상방전이 일어날 우려도 있어, 장치의 건전성, 신뢰성의 저하에 연결된다. 따라서 부유용량을 이용하는 것에 있어서는 전극에 인가되는 전압을 그다지 크게 할 수 없다.
한편 유자장 플라즈마타입의 플라즈마처리장치에서는 전자석 등이 발생하는 자장을 변화시킴으로써 플라즈마의 분포를 제어할 수 있고, 시료의 균일처리나 반응생성물의 부착이 적은 조건의 플라즈마분포에 용이하게 조정가능하다. 그러나 무자장의 유도방전플라즈마타입의 플라즈마처리장치에서는 플라즈마분포를 조정하는 수단이 한정되고, 예를 들어 진공용기의 형상을 바꾸거나 유도결합안테나의 위치를 조절하여 분포를 제어하고 있었다. 그러나 가스압 등의 프로세스조건을 바꾸면 플라즈마의 분포는 변화되어 1대의 플라즈마처리장치로는 매우 한정된 조건으로밖에 프로세스처리를 할 수 없었다.
본 발명의 제 1 목적은 유도결합안테나를 사용한 플라즈마처리에 있어서, 용이하게 플라즈마분포를 제어할 수 있는 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 유도결합안테나를 사용한 플라즈마처리에 있어서, 시료의 처리중에 진공용기의 내벽면에 대한 반응생성물의 부착을 억제할 수 있는 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법을 제공하는 데 있다.
상기 본 발명의 제 1 목적은 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 적어도 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하고, 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하여 정전용량결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하는 조정수단을 설치한 장치로 하고, 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하여 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 의한 전계를 사용하여 용기내에 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 방법으로 함으로써, 달성된다.
상기 본 발명의 제 2 목적은 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속한 장치로 하고, 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나에 의하여 용기내에 전계를 형성하여 유도결합안테나로부터의 전계가 약한 부분에 정전용량결합의 전계를 형성하고, 이들 전계를 사용하여 용기내에 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 방법으로 함으로써, 달성된다.
본 발명에 의하면 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하여 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 의하여 발생되는 전계의 강도를 조정할 수 있기 때문에 용기내에 처리에 적합한 플라즈마를 생성할 수 있으며, 유도결합안테나를 사용한 플라즈마처리에 있어서, 시료의 처리중에 진공용기의 내벽면에 대한 반응생성물의 부착을 억제할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도,
도 2는 도 1의 장치의 방전회로를 나타내는 사시도,
도 3은 도 2의 방전회로의 등가회로를 나타내는 도,
도 4는 도 3의 등가회로의 다른 실시예를 나타내는 도,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도,
도 6은 도 5의 장치의 방전회로를 나타내는 사시도,
도 7은 도 6의 방전회로의 등가회로를 나타내는 도,
도 8은 도 6의 등가회로의 다른 실시예를 나타내는 도,
도 9는 본 발명의 제 3 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도,
도 10은 도 9의 장치의 방전회로를 나타내는 사시도,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 개념을 사용한 실험장치의 방전회로를 나타내는 사시도,
도 12는 도 11의 장치에 의한 실험데이터를 나타내는 도,
도 13은 도 11의 장치에 의한 실험데이터를 나타내는 도,
도 14는 도 11의 장치에 의한 실험데이터를 나타내는 도,
도 15는 본 발명의 제 4 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 사시도,
도 16은 도 15의 장치의 방전회로의 등가회로를 나타내는 도,
도 17은 본 발명의 제 5 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 사시도,
도 18은 도 17의 장치의 방전회로의 등가회로를 나타내는 도,
도 19 는 본 발명의 제 6 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도,
도 20 내지 도 23은 본 발명의 또 다른 실시예인 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도,
도 24는 본 발명의 처리를 적용한 반도체처리프로세스공정의 일례를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 제 1 실시예를 도 1 내지 도 3에 의하여 설명한다. 도 1에 본 발명의 플라즈마처리장치의 종단면도를 나타낸다. 진공용기(2)는 이 경우 내부에 플라즈마생성부를 형성하는 절연재료(예를 들어 석영, 세라믹 등의 비도전성재료)로 이루어지는 방전부(2a)와 피처리물인 시료, 예를 들어 웨이퍼(13)를 배치하기 위한 전극이 설치된 처리부(2b)로 이루어진다. 처리부(2b)는 어스에 설치되어 있고, 전극(5)은 절연재를 거쳐 처리부(2b)에 설치되어 있다. 방전부(2a)의 바깥쪽에는 코일형상의 유도결합안테나(1)가 배치되어 있다. 또 방전부(2a)의 천정의 대기측에는 플라즈마(6)와 정전용량적으로 결합하는 원반형상의 정전용량결합안테나(8)가 설치되어 있다. 유도결합안테나(1)와 정전용량결합안테나(8)는 정합기(매칭박스)(3)를 거쳐 제 1 고주파전원(10)에 직렬로 접속되어 있다. 또 정전용량결합안테나(8)와 병렬로 임피던스의 크기가 가변가능한 부하(17)의 회로가 어스에 접지되어 있다. 진공용기(2)내에는 가스공급장치(4)로부터 처리가스가 공급되어 진공용기(2)내는 배기장치(7)에 의하여 소정의 압력으로 감압배기된다. 전극(5)에는 제 2 고주파전원(12)이 접속되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 장치에서는 가스공급장치(4)에 의하여 진공용기(2)내에 처리가스를 공급하고, 상기 처리가스를 유도결합안테나(1)와 정전용량결합안테나(8)에 의하여 발생하는 전계의 작용에 의하여 플라즈마화한다. 플라즈마화된 가스는 나중에 배기장치(7)에 의하여 배기된다. 제 1 고주파전원(10)에 의하여 발생한 예를 들어 13.56 MHz, 27.12 MHz, 40.68 MHz 등의 HF 대나, 또한 주파수가 높은 VHF 대 등의 고주파전력을 유도결합안테나(1)와 정전용량결합안테나(8)에 공급함으로써 플라즈마생성용 전계를 얻고 있으나, 전력의 반사를 억제하기 위하여 매칭박스(3)를 사용하여 안테나의 임피던스를 제 1 고주파전원(10)의 출력임피던스와 일치시키고 있다. 매칭박스(3)는 이 경우 일반적인 역 L 형으로 불리우는 정전용량을 가변가능한 베리콘을 2개 사용한 것을 사용하고 있다. 또 처리될 웨이퍼(13)는 전극(5)상에 배치되어 플라즈마(6)중에 존재하는 이온을 웨이퍼(13)상으로 인입하기 위하여 전극(5)에 제 2 고주파전원(12)에 의하여 바이어스전압을 인가한다.
도 2는 도 1의 플라즈마처리장치의 방전회로를 나타내는 외관사시도이다.
방전회로로서는 제 1 고주파전원(10)으로부터 나온 고주파전류는 매칭박스(3)를 통하여 유도결합안테나(1)를 흘러 정전용량결합안테나(8)로 흐른다. 정전용량결합안테나를 흐른 전류는 플라즈마를 거쳐 어스로 흐른다. 또 정전용량결합안테나(8)에병렬로, 임피던스의 크기를 가변가능한 부하(17)의 회로를 설치하여 어스에 접속한다. 부하(17)는 이 경우 배리콘과 고정인덕터를 직럴로 접속한 것으로 되어 있으나, 직렬공진시킴으로써 임피던스를 제로로 할 수 있다.
도 3은 도 2에 나타낸 방전회로의 등가회로를 나타낸다. 유도결합안테나(1)를 부하(9), 정전용량결합안테나(8)를 부하(11)로서 등가적으로 나타내고 있다.
부하(17)의 임피던스의 크기가 제로일 때에는 부하(11)에 가해지는 전압도제로가 되기 때문에, 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 전류도 제로가 되어 정전용량결합방전이 일어나지 않은 상태로 된다. 즉 유도결합방전만으로 플라즈마가 생성되는 상테로 된다. 부하(17)의 임피던스의 크기를 크게 하여 가변, 부하(11)를 흐르는 전류가 증가하여 정전용량결합방전으로 생성되는 플라즈마의 비율이 점차로강하게 된다.
또한 매칭박스(3)의 매칭이 쥐해지는 범위에서 부하(11)의 크기를 바꿔가치않으면 안되나, 매칭이 취해지기 위한 조건으로서 이하의 것을 고려할 필요가 있다.
그 조건의 하나로서 부하(9)의 리액턴스를 YL, 부하(11)의 리액턴스를 YC,부하(17)의 리액턴스를 YV라 하였을 때, YL은 유도적이기 때문에 YL 〉 0, YC는 정전용량적이기 때문에 YC 〈 0 이다. 그러나 YC와 YV는 병렬로 접속되어 있기 때문 에 YV 〉 0의 영역에 있어서 YC = -YV로 될 때, 병렬공진을 일으켜 합성임피던스가급격하게 커져 매칭이 취해지지 않게 된다. 이 때문에 이와 같은 영역에서는 플라즈마생성을 할 수 없게 되는 경우가 있다. 따라서 YV 〈 0 로 되는 영역에서부하(11)를 변화시킨다. 이에 의하여 문제없이 매칭을 취할 수 있다.
또한 또 하나의 조건으로서 부하(11)와 부하(17)를 병렬로 연결하였을 때의합성임피던스의 리액턴스를 YG 라 하면, YV 〈 O, YC 〈 O 이 되는 조건에서는 YG 〈 0 이된다. 그러나 YG 〉 YL 일 때에는 매칭박스(3)에서의 매칭을 취해야 할 방전회로전체의 부하의 리액턴스가 음이 되고, 도면에 나타낸 역 L 형의 매칭박스에서는매칭이 취해지지 않는 경우가 있다. 그 경우에는 부하(9)에 직렬로 인덕터를 삽입함으로써 매칭이 취해지게 된다. 또 π형이라 불리우는 매칭박스를 사용함으로써대응할 수 있으나, 이 경우는 매칭박스의 구조가 복잡하게 된다.
이와 같이 부하(17)의 임피던스를 바꿈으로써 유도결합안테나(1)와 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 고주파전류의 비율을 바꿀 수 있고, 각각의 안테나에 의하여 발생하는 전계의 강도가 변한다. 이에 의하여 각각의 안테나에서 생성되는 플라즈마의 밀도를 바꿀 수 있다. 환언하면 각각의 안테나의 위치에 대응하여 각각의 플라즈마의 밀도를 바꿀 수 있기 때문에, 방전부(2a)내에서의 플라즈마의 분포를 제어할 수 있다.
즉, 유도결합안테나(1)에서 플라즈마를 생성한 경우는 플라즈마는 영역(15a)에서 강하게 발생하기 때문에 바깥쪽으로 강하게 플라즈마가 생성하고, 정전용량결합안테나(8)에서 플라즈마를 생성한 경우는 플라즈마는 영역(15b)에서 강하게 발생하기 때문에 중앙부가 강한 플라즈마가 발생한다. 따라서 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 전류를 조절함으로써 중앙부의 플라즈마의 강도를 조절할 수 있고, 이에 의하여 플라즈마의 분포를 적정하게 제어하여 웨이퍼를 균일하게 처리할 수 있다.
또 정전용량결합방전에 의하여 생성한 플라즈마는 유도결합방전에 의한 플라즈마보다 전자온도가 높은 경향이 있기 때문에 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 전류를 조정함으로써 정전용량결합방전과 유도결합방전의 비율을 조절할 수 있기 때문에, 플라즈마의 전자온도제어 및 처리가스의 해리제어 등도 가능하게 된다. 이에 따라 시료의 처리 예를 들어 메탈에칭, 게이트에칭, 절연물에칭, 자기헤드의 에칭가공 등 각각의 프로세스에 맞춘 최직의 조건을 적용시킬 수 있다.
또 유도결합안테나(1)에 의하여 만들어지는 전계는, 유도결합안테나근방의 영역(15a)에 강하게 발생한다. 그 때문에 유도결합안테나(1)에서 플라즈마를 생성한 경우, 진공용기(2)의 방전부(2a) 측면에서는 반옹생성물의 부착은 적으나, 방전부(2a)의 천정에는 반응생성물의 부착이 많이 발생한다. 그 부착을 방지하기 위하여 방전부(2a)천정의 대기측에 플라즈마(6)와 정전용량적으로 결합하는 원반형상의정전용량결합안테나(8)를 설치하여 천정부근의 영역(15b)에 전계를 강하게 발생시킨다. 이에 따라 진공용기(2)의 천정부분, 즉 방전부(2a)의 천정부분에 있어서 반응생성물의 부착을 억제 또는 방지할 수 있다.
이상, 본 제 1 실시예에 의하면 방전부를 둘러싸 유도결합안테나를 배치하고, 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 방전부의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 고주파 전력을 공급함으로써 유도결합안테나에 의하여 강한 전계를 형성할 수없는 개소에도 정전용량결합안테나에 의하여 강한 전계를 형성할 수 있기 때문에,방전부 전체에서 고밀도의 플라즈마를 생성할 수 있기 때문에, 웨이퍼의 플라즈마처리중에 있더라도, 진공용기 내벽면에 대한 반응생성물의 부착을 억제할 수 있다는 효과가 있다.
또 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 전류의 비율을 조정하고,예를 들어 정전용량결합안테나를 흐르는 전류를 조절함으로써 중앙부의 플라즈마의강도를 조절할 수 있고, 이에 의하여 플라즈마의 분포를 적정하게 제어하여 웨이퍼를 균일하게 처리할 수 있다.
또한 유도결합안테나와 정전용량결합안테나에 흐르는 전류의 비율을 조정하고, 예를 들어 정전용량결합안테나를 흐르는 전류를 조절함으로써 정전용량결합방전과 유도결합방전의 비율을 조절할 수 있기 때문에, 플라즈마의 전자온도제어 및처리가스의 해리제어 등도 가능하게 된다.
또한 본 일 실시예에서는 유도결합안테나와 정전용량결합안테나에 흐르는 전류의 비율을 조절하는 방법으로서, 정전용량결합안테나를 흐르는 전류를 조절하는즉, 부하(17)를 사용하여 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 전류를 조절하는 것에 관하여 설명하였으나, 부하(17)를 유도결합안테나(1)에 병렬로 접속하여도 같은 제어가 가능하다. 이 경우의 등가회로를 도 4에 나타낸다. 부하(17)의 임피던스가제로일 때에는 유도결합안테나(1)의 부하(9)를 흐르는 고주파전류는 제로가 되고,부하(17)의 임피던스를 크게 함으로써 부하(9)를 흐르는 전류는 커진다. 이와 같이 이 회로에서는 유도결합안테나(1)를 흐르는 전류를 조정가능하게 된다.
다음에 본 발명외 제 2 실시예를 도 5 내지 도 8에 의하여 설명한다. 도 5에 본 발명의 플라즈마처리장치의 종단면도를 나타내고, 도 6에 방전회로의 사시도를 나타낸다. 본 도면에 있어서 상기 제1 실시예에서 나타낸 도 1 및 도 2와 같은부호는 동일부재를 나타내며 설명을 생략한다. 본 도면이 도 1 및 도 2와 다른 점은 유도결합안테나(1a)와 유도결합안테나(lb)의 2계통을 상하로 설치하여 병렬로 접속하고, 유도결합안테나(la)에 직렬로 배리콘(16)을 접속하고 있는 점이다.
이와 같이 구성된 장치에서는 2계통의 유도결합안테나(la,1b)를 흐르는 고주파전류의 크기를 제어함으로써 플라즈마분포를 제어할 수 있다. 이하, 플라즈마분포의 제어방법에 관하여 설명한다.
2계통의 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(1b)가 만드는 유도전계가 강한 영역을 영역(25a)과 영역(25b)으로 한다. 또 정전용량결합안테나(8)가 만드는전계가 강한 영역을 영역(25c)으로 한다. 이들 전계가 강한 영역에서 플라즈마의생성이 행하여진다. 진공용기(2)의 방전부(2a)는 도면에 있어서 위쪽을 향하고 지름을 작게 함으로써 영역(25a)과 영역(25b)의 지름의 크기가 다르다. 이 경우는영역(25a)의 지름이 작고, 영역(25b)의 지름이 커져 있다. 이에 따라 유도결합안테나(1a)가 만드는 플라즈마는 중앙의 밀도가 높은 플라즈마로 되고, 유도결합안테나 (1b)가 만드는 플라즈마는 바깥둘레의 밀도가 높은 플라즈마로 된다. 따라서 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(lb)를 흐르는 전류의 비율을 조정함으로써, 플라즈마의 분포를 제어할 수 있다.
다음에 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(1b)를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하는 방법에 관하여 설명한다. 도 7에 도 6의 방전회로의 등가회로를 나타낸다. 유도결합안테나(la)를 부하(9a), 유도결합안테나(lb)를 부하(9b)로서 표시하고 있다. 부하(9a)와 배리콘(16)을 합성한 임피던스의 크기를 Za, 부하(9b)의임괴던스의 크기를 Zb라 하면, 부하(9a)와 부하(9b)를 흐르는 고주파전류의 크기는 1/Za와 1/Zb에 비례한다. 유도결합안테나는 양의 리액턴스를 가지나, 음의 리액턴스를 가지는 배리콘으로 Za를 양의 값으로부터 제로까지 변화시킴 으로써 전류를 제어할 수 있다.
여기서, Zb의 리액턴스는 정이기 때문에, Za의 리액턴스가 음이 되는 조건의 경우, 매칭이 취해지지 않는 경우가 있으므로, Za의 리액턴스는 양이 되는 조건으로 사용하는 것이 바람직하다. 따라서 도 7의 회로는 부하(9a)를 흐르는 전류를 증가시키는 데 알맞은 회로라고 할 수 있다.
상기한 장치 및 방법을 사용하여 웨이퍼를 처리하는 경우, 정전용량결합안테나(8)를 흐르는 고주파전류를 강하게 하여 유도결합플라즈마(1a)와 유도결합안테나 (lb)를 흐르는 전류의 비울을 일정하게 한 경우, 영역(25c)에서 생성하는 플라즈마가 많아져 유도결합플라즈마(la)와 유도결합안테나(lb)에 흐르는 전류는 상대적으로 감소하기때문에, 영역(25a)과 영역(25b)에서 생성하는 플라즈마는 적어진다. 그 때문에 플라즈마의 중앙의 밀도가 높아져 궤이퍼(13)상의 처리속도분포도 중앙이 빨라진다.
따라서 유도결합안테나(la)를 흐르는 전류를 작게, 유도결합안테나(1b)를 흐르는 전류를 크게 함으로써 지름이 큰 영역(25b)에서 생성하는 플라즈마를 많게 하고, 지름이 작은 영역(25a)에서 생성하는 플라즈마를 적게 함으로써 플라즈마의 분포를 제어하여 궤이퍼(13)상의 처리속도를 균일하게 할 수 있다.
이상 본 제 2 실시예에 의하면, 상기 제 1 실시예와 동일한 효과가 있음과 함께, 2계통의 크기가 다른 유도결합안테나를 설치하여 각각의 유도결합안테나에 대한 고주파전력의 인가량을 제어함으로써 다른 크기의 유도결합방전을 얻을 수 있으므로 방전부내에서의 플라즈마의 분포를 더욱 세밀하게 제어할 수 있다는 효과가있다.
또 2계통의 유도결합안테나(la,lb)와 정전용량결합안테나(8)의 각각을 흐르는 고주파전류를 제어할 수 있기 때문에 각 안테나가 발생하는 강한 전계를 영역(25a), 영역(25b), 영역(25c)에 자유롭게 발생시킬 수 있어 최적의 플라즈마상태로 할 수 있기 때문에 웨이퍼처리중인 반응생성물의 용기내에 대한 부착을 더욱세밀한 범위로 억제할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 제 2 실시예에 있어서, 부하(9a)를 흐르는 전류를 감소시키기 위해서는 도 7의 회로에서의 배리콘(16)을 부하(9a)에 직렬로 접속하는 것이 아니라 부하(9b)에 직렬로 접속하면 좋다.
또 부하(9a)를 흐르는 전류를 감소시키기 위한 다른 회로로서 도 8의 방전회로의 등가회로에 나타내는 바와 같이, 배리콘(16)과 직렬로 인덕터(19)를 설치하여도 좋다. 여기서 배리콘(16)과 인덕터(19)의 합성임피던스의 리액턴스가 양이 되는 조건에 있어서는, 부하(9a)와 부하(9b)의 리액턴스는 양이기 때문에 병렬공진이일어나지 않고 안정되게 매칭을 취할 수 있다.
다음에 본 발멍의 제 3 실시예를 도 9 및 도 10에 의하여 설명한다. 도 9에본 발명의 플라즈마처리장치의 종단면도를 나타내고, 도 10에 방전회로의 사시도를나타낸다. 본 도면에 있어서 상기 제 2 실시예에서 나타낸 도 5 및 도 6과 같은 부호는 동일부재를 나타내며 설명을 생략한다. 본 도면이 도 5 및 도 6과 다른 점은 정전용량결합안테나(8a)를 진공용기(2)의 방전부(2a) 전체를 덮도록 설치한 점이다.
본 제 3 실시예에서는 2계통의 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(1b)가만드는 유도전계가 강한 영역을 영역(25a)과 영역(25b)으로 한다. 또 정전용량결합안테나(8)가 만드는 전계가 강한 영역을 영역(25d)으로 한다. 이 전계가 강한 영역에서 플라즈마의 생성이 행하여지나, 정전용량결합안테나(8a)는 진공용기(2) 전체를 덮도록 설치되어 있기 때문에 영역(25d)은 진공용기(2)의 방전부(2a) 내벽에 인접하는 부분전체로 되어 정전용량방전에 의하여 방전부(2a)의 내벽 전체에 반응생성물이 부착되는 것을 방지 또는 클리닝을 할 수 있다. 또 유도결합안테나(la , 1b)와 방전부(2a) 사이에 정전용량결합안테나를 설치함으로써, 유도결합안테나와 플라즈마의 정전용량적인 전계가 방전부내로 전해지는 것을 방지하여 방전부 내벽이 플라즈마에 의하여 깎이는 것을 방지하는 패러디실드의 역할을 다하고 있다.
도 10은 도 9에 나타내는 장치의 방전회로의 사시도이다. 정전용량결합안데나(8a)에는 유도결합안테나(la,lb)가 발생하는 전계가 진공용기(2a)내부에 도달하도록 유도결합안테나(1a,1b)와 직교하도록 슬릿(14)을 설치하고 있다. 슬릿(14)은유도결합안테나(la,1b)가 만드는 전계를 방해하지 않으면 직교할 필요는 없으며, 어느정도의 경사를 가지고 있어도 좋다.
본 제 3 실시예에 의하면, 상기한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 정전용량결합안테나(8a)가 방전부(2a) 전체를 덮어 설치되어 있기 때문에, 방전부(2a)내면 전체에 있어서, 반응생성물의 부착을 방지 또는 억제할 수 있다는 효과가 있다.
다음에 본 제 3 실시예에 기술한 개념을 사용하여 플라즈마를 생성하였을 때의 실험데이터를 나타낸다. 도 11은 실험에 사용한 방전회로를 나타낸다. 이 방전회로에서는 매칭박스(3)내에 1.2U H의 인덕터를 설치함으로써 매칭을 취하기 쉽게 하고 있다. 또 정전용량결합안테나(8a)를 흐르는 전류를 억제하기 위하여 정전용량결합안테나의 앞에 2OOpF의 콘덴서를 설치하였다. 또 유도결합안테나(1a)는 2턴, 유도결합안테나(lb)는 1턴으로 하고 있다. 2계통의 유도결합안테나를 흐르는전류와, 정전용량결합안테나(8a)를 흐르는 전류는 배리콘(16a, 16b)과 고정인덕터를 조합한 부하에 의하여 행하여진다.
도 12는 배리콘(16a)의 정전용량의 값을 변화시킨 경우의 유도결합안테나 (la)와 유도결합안테나(1b)를 흐르는 전류비(안테나 1a에 흐르는 전류/안테나 1b에 흐르는 전류)를 나타낸다. 이와 같이 배리콘(16a)을 변화시킴으로써 안테나(1a 와 1b)에 흐르는 전류의 비를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 여기서 안테나(la,lb)에 흐르는 전류를 조정하기 위하여 이 경우 안테나(1b)의 뒤에 배리콘(16a)과 0.9μH의 인덕터를 직렬로 설치하고 있다. 이에 따라 배리콘(16a)의 정전용량을 가변으로 하여 배리콘(16a)과 O.9μH의 인덕터와 안테나(1b)에 의한 임피던스가 영일 때, 고주파전류는 안테나(1b)에만 흘러 전류비는 영이 된다. 또 임피던스가 영보다 클 때는 안테나(1a, lb)를 흐르는 고주파전류는 동위상이 되어 플러스의 전류비로 된다. 반대로 임피던스가 영보다 작을 때는, 안테나(la, lb)를 흐르는 고주파전류는 역위상이 되어 마이너스의 전류비로 된다.
도 13은 전류비를 변화시킨 경우의 전극상에서의 플라즈마의 이온포화전류밀도의 균일성을 나타내고 있다. 균일성은 플라즈마의 중앙부가 높은 경우를 플러스, 바깥 둘레부가 높은 경우를 마이너스로서 나타내고 있다. 이와 같이 전류비를조정함으로써 플라즈마의 이온포화전류밀도 즉 분포를 바같 둘레부로부터 중앙부까지 넓은 범위로 조정할 수 있다. 본 실험장치에서는 플라즈마의 이온포화전류밀도의 균일성을 50%나 조정할 수 있었다.
도 14는 배리콘(16b)의 정전용량의 값을 변화시킨 경우의 정전용량결합안테나(8a)에 발생하는 전압의 진폭(peak-to-peak)을 나타낸 것이다. 이와 같이 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 직렬로 접속한 방전회로를 사용함으로써, 종래의 부유용량을 이용하는 것과 비교하여 이 경우 정전용량결합안테나(8a)에 전압이거의 발생하지 않은 상태로부터 최대 약 100OV 까지의 사이에서 전압을 크게 조정하는 것이 가능하였다.
또한 본 제 3 실시예에서는 2계통의 유도결합안테나를 설치하고 있으나, 더욱 플라즈마분포를 높은 정밀도로 제어하기 위하여 유도결합안테나를 3계통 또는 4계통이상으로 늘리어도 좋다.
다음에 본 발명의 제 4 실시예를 도 15 및 도 16에 의하여 설명한다. 도 15에 본 발명의 플라즈마처리장치의 사시도를 나타낸다. 본 도면에 있어서 상기 제 3 실시예에서 나타낸 도 10과 같은 부호는 동일부재를 나타내며 설명을 생략한다.본 도면이 도 10과 다른 점은 방전회로에서의 유전결합안테나의 접속방법이 다른점 이다. 즉 유도결합안테나는 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(1b)의 2계통을 직렬로 접속한 회로에 다시 정전용량결합안테나(8a)를 직렬로 연결한 것이다. 또 정전용량결합안테나(8a)에 흐르는 전류를 조절하기 위하여 임피던스의 크기를 조절가능한 부하(17a)를 정전용량결합안테나(8a)에 병렬로 되도록 접속하고 있다. 또한 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(lb)를 흐르는 전류를 조정하기 위하여 부하(17b), 부하(17c)를 모두 병렬로 접속하고 있다.
도 16은 도 15에 나타내는 장치의 방전회로의 등가회로를 나타낸 것이다.유도결합안테나(1a)를 부하(9a), 유도결합안테나(lb)를 부하(9b), 정전용량결합안테나(8a)를 부하(11)로서 나타내고 있다. 본 실시예에 있어서 유도결합방전의 강도는 부하(17a)의 크기에 따라 조절된다. 부하(17)의 임피던스의 크기를 크게 하면 부하(11)에 흐르는 전류가 증가하여 정전용량결합방전으로 생성되는 플라즈마의 비율이 강하게 된다. 또 부하(17b) 또는 부하(17c)의 임피던스를 크게 하여 가변 유도결합안테나(1a) 또는 유도결합안테나(1b)에서의 유도결합방전이 강하게 된다.
따라서 부하(17a, 17b,17c)의 임피던스의 크기를 조정함으로써 상기한 제 1 내지 제 3 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 제 4 실시예에서는 유도결합안테나(la), 유도결합안테나(lb) 및 정전용량결합안테나(8a)의 전부에 부하(17a,17b,17c)를 병렬로 넣어 각각 흐르는전류를 조정하고 있으나, 그중에 1개의 부하가 없는 경우에도 마찬가지의 제어가가능하여 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또 매칭이 취해지는 조건으로서 정전용량결합안테나(8a)의 임괴던스의 리액턴스가 음이기 때문에 병렬공진을 피하기 위하여 부하(17a)의 리액턴스는 음이 되는 조건으로 사용하는 것이 바람직하다. 또 유도결합안테나(la, lb)의 부하의 리액턴스가 양이기 때문에 병렬공진을 피하기 위하여 부하(17b)와 부하(17c)의 리액턴스는 양이 되는 조건을 사용하는 것이 바람직하다.
또한 매칭박스(3)가 매칭을 취해야 할 방전회로 전체의 부하의 리액턴스가음으로 되어 도면에 나타낸 역 L 형의 매칭박스에서는 매칭을 취할 수 없게 되는 경우에는 매칭박스(3)와 방전회로 사이에 인덕터를 직렬로 삽입함으로써 매칭을 취할 수 있다.
다음에 본 발명의 제 5 실시예를 도 17 및 도 18에 의하여 설명한다. 도 17에 본 발명의 플라즈마처리장치의 사시도를 나타낸다. 본 도면에 있어서 상기 제 4 실시예에서 나타낸 도 15와 같은 부호는 동일부재를 나타내며 설명을 생략한다.본 도면이 도 15와 다른 점은 방전회로에서의 유전결합안테나의 접속방법이 다른점 이다. 즉 유도결합안테나는 유도결합안테나(la)와 유도결합안테나(1b)의 2계통을 직렬로 접속한·회로에 정전용량결합안테나(8a)를 직렬로 연결한 것으로 정전용량결합안테나(8a)를 흐르는 전류를 조절하기 위하여 임피던스의 크기를 조절가능한 부하(17a)를 정전용량결합안테나(8a)에 병렬로 되도록 설치하고, 다시 유도결합안테나(1a)와 유도결합안테나(lb) 사이에서 임피던스의 크기를 조정가능한 부하(17b)를 거쳐 어스에 접속한 회로를 분기시키고 있다.
도 18은 도 17 장치의 방전회로의 등가회로를 나타낸 것이다. 유도결합안테나(la)를 부하(9a), 유도결합안테나(lb)를 부하(9b), 정전용량결합안테나(8)를 부하(11)로서 나타내고 있다. 본 실시예에 있어서 유도결합방전의 강도는 부하(17a)의 크기에 따라 조절된다. 부하(17)의 임피던스의 크기를 크게 하여 가변 부하 (11)를 흐르는 전류가 증가하여 정전용량결합방전으로 생성되는 플라즈마의 비율이 강하게 된다. 또 부하(17b)는 부하(9b)와 부하(11)가 직렬로 이어진 회로에 병렬로 이어지기 때문에 부하(17b)의 임피던스를 조절함으로써 유도결합안테나(1b)에 의한 유도결합방전과 정전용량결합안테나(8a)에 의한 정전용량결합방전을 조정할 수 있다.
또 매칭이 취해지는 조건으로서, 정전용량결합안테나의 임피던스의 리액턴스가 음이기 때문에, 병렬공진을 피하기 위하여 부하(17a)의 리액턴스는 음이 되는조건으로 사용하는 것이 바람직하다. 또 부하(17b)와 병렬로 연결되는 회로와의병렬공진을 피하기 위하여 부하(9b)와 부하(11)와 부하(17a)를 합성한 임피던스의리액턴스가 양일 때에는 부하(17b)의 리액턴스도 양, 합성임피던스의 리액턴스가 음일 때에는 부하(17b)의 리액턴스도 음이 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 매칭박스(3)가 매칭을 취해야 할 방전회로 전체의 부하의 리액턴스가 음으로 되어 도면에 나타낸 역 L 형의 매칭박스로서는 매칭이 취해지지 않는 경우가 생긴다. 그때는 부하(9a)에 직렬로 인덕터를 삽입함으로써 매칭을 취할 수 있다.
이상, 본 제 5 실시예에 의하면 상기한 제 1 내지 제 3 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
다음에 본 발명의 제 6 실시예를 도 19에 의하여 설명한다. 도 19는 본 발명의 플라즈마처리장치를 나타내는 종단면도이다. 본 실시예의 기본직인 사고방식은 제1, 제 2 및 제 3 실시예와 동일하나, 진공용기(20)의 방전부(20a)의 형상과 유도결합안테나(21)와 정전용량결합안테나(28)의 형상이 다르다. 본 실시 예에서는 방전부(20a)는 통형상으로 그 전체를 싸도록 통형상의 정전용량결합안테나(28)가 설치되고, 방전부(20a)의 천정에 2계통의 코일형상의 유도결합안테나(21a)와 유도결합안테나(21b)가 감겨져 있다.
본 실시예에서는 2계통의 유도결합안테나(21a)와 유도결합안테나(21b)가 만드는 유도전계가 강한 영역을 영역(25e)와 영역(25f)으로 한다. 또 정전용량결합안테나(28)가 만드는 전계가 강한 영역을 영역(25g)으로 한다. 이들 전계가 강한영역에서 플라즈마의 생성이 행하여지나, 정전용량결합안테나(28)는 방전부(20a) 전체를 덮도록 설치하고 있기 때문에 영역(25g)은 방전부(20a) 내벽에 인접하는 부분전체가 되어, 정전용량방전에 의하여 방전부(20a)의 내벽 전체의 반응생성물이 부착되는 것을 방지 또는 클리닝할 수 있다.
또 방전부(20a)의 천정에 감긴 유도결합안테나(21a)의 지름은 작고, 유도결합안테나(21b)의 지름은 크기 때문에 그것에 따라 유도결합안테나(21a)가 만드는플라즈마는 중앙의 밀도가 높은 플라즈마가 되고, 유도결합안테나(21b)가 만드는플라즈마는 바같 둘레의 밀도가 높은 플라즈마가 된다. 따라서 상기한 도 2 내지도 5중의 어느 하나의 방전회로를 사용함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 의하면 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 대한 고주파전류의 전류량을 조절하는 즉, 방전회로에 설치한 부하(17)나 배리콘(16)의 임피던스를 조정함으로써 정전용량결합방전과 유도결합방전의 비율을 조절할 수있기 때문에 플라즈마처리중에 진공용기 내벽에 대한 반응생성물의 부착을 억제할수 있다. 또 플라즈마의 분포를 제어할 수 있기 때문에, 균일한 플라즈마처리를 행할 수 있다. 또한 플라즈마전자온도의 제어도 행할 수 있기 때문에 에칭 등의 플라즈마를 사용한 프로세스수단의 다양성에 대처할 수 있다.
또한 본 발명은 상기한 제 1 내지 제 6 실시예에 나타낸 장치에 한정하지 않고 이들의 조합에 의하여 방전회로를 구성하여도 좋다. 또 진공용기도 방전부와처리부로 나눌 필요도 없고 방전부의 형상도 실시예에서 나타낸 형상에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어 도 20 내지 도 23에 나타내는 것 같은 형상의 진공용기로하여도 좋다. 또 도 22에 나타내는 바와 같이 유도결합안테나의 바깥쪽에 정전용량결합안테나를 배치하여도 좋다. 또한 도 23과 같이 정전용량결합안테나를 진공용기의 외면에 붙여도 좋고, 또는 정전용량결합안테나를 진공용기의 내부에 매립하여 구성하여도 좋다.
여기서 20c, 20d, 20e는 진공용기이며, 적어도 안테나에 대응하는 부분은 비동전재료로 구성된다. 21은 유도결합안테나이며,28a,28b,28c,28d는 정전용량결합안테나이다.
또 본 발명은 플라즈마를 사용하는 장치 및 처리에 적용할 수 있고, 에칭, CVD, 스퍼터 등 처리 및 처리장치에 적용할 수 있으며, 처리하는 시료로서는 반도체웨이퍼뿐만 아니라, 액정용기판의 처리, 자기헤드의 가공 등, 플라즈마를 사용하여 처리되는 것에는 모두 적용할 수 있다.
또한 이와 같은 본 발명은 다음과 같은 반도체제조프로세스에 적용할 수 있다. 도 24는 본 발명을 사용한 반도체프로세스의 공정의 일례를 나타내는 도면이다. 본 프로세스에서의 대상이 되는 장치구성은 상기한 각 실시예중의 어느 하나의 구성을 사용한다.
반도체프로세스에서는 에칭하는 재료에 맞추어 처리가스외 종류, 진공용기내의 가스압, 가스유량, 안테나에 인가하는 고주파 전력 등을 조정하여 에칭이나 성막처리에 있어서의 웨이퍼의 균일처리를 행할 수 있도록 프로세스레시피를 정한다.예를 들어 알루미늄을 에칭하는 경우에는 처리가스로서 염소가스나 3염화붕소가스등을 사용하고, 석영을 에칭하는 경우에는 처리가스로서 C4F8가스를 사용한다.가스의 종류나 가스압 둥이 면하면 플라즈마의 분포도 변화되기 때문에, 종래 기술의 장치를 사용하는 경우에는 상기 2종류의 재료를 에칭하는 경우, 다른 장치를 사용하여 에칭처리를 행할 필요가 있었다.
그러나 본 발명의 장치를 사용하면, 도 24에 나타내는 바와 같이 연속된 프로세스처리의 도중에 복수의 유도결합안테나를 흐르는 고주파전류를 조절하여 플라즈마분포를 조정하기 위한 공정(31a,31b,31c)을 가함과 동시에, 다른 프로세스 (30a,30b,30c)를 각각의 행정(31a,31b,31c)의 후에 가지고 옴으로써 동일한 장치로 각 프로세스에 있어서의 플라즈마분포를 균일하게 조정하여 웨이퍼를 균일하게 처리할 수있다.
이에 의하여 각 프로세스마다 웨이퍼를 장치사이에서 이동하거나 하는 시간이 절약되어 스루풋의 향상을 도모할 수 있다. 또 1대의 장치로 복수의 프로세스처리를 할 수 있기 때문에 장치의 대수를 절약할 수 있다.

Claims (30)

  1. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 상기 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 전기적으로직렬로 접속한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  2. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 적어도 상기 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 고주파전원, 상기 유도결합안테나, 상기 정전용량결합안테나의 순으로 전기적으로 직렬로 접속한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  3. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면이 적어도 2면 있고, 한쪽 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 다른쪽 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여, 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 고주파전력을 공급하는 고주파전원을 접속한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  4. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면이 적어도 2면 있고, 한쪽 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 상기 한쪽 면을 포함하는 적어도 2면에 대하여 전용량결합안테나를 배치하여 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 고주파전력을 공급하는 고주파전원을 접속한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유도결합안테나가 배치된 동일면에 대하여 배치되는 정전용량결합안테나는 상기 유도결합안테나와 상기 면 사이에 배치되고, 상기 유도결합안테나의 전계가 투과하는 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 유도결합안테나가 배치된 동일면에 대하여 배치되는 정전용량결합안데나는 상기 유도결합안테나의 바깥쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  7. 일부 또는 전체가 내부에 플라즈마생성부를 형성하는 공간을 가지며, 상기 플라즈마생성부를 둘러싸는 부분이 비도전성재료로 이루어지는 진공용기와,
    상기 진공용기내에 처리가스를 공급하는 가스공급장치와, 상기 진공용기내를감압배기하는 배기장치와,
    상기 비도전성재료로 이루어지는 진공용기 부분의 바깥쪽에 설치되어 전기적으로 직렬접속되고, 상기 플라즈마생성부에 전계를 발생하는 코일형상의 유도결합안테나 및 판형상의 정전용량결합안테나와,
    상기 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나에 고주파전계를공급하는 제 1 고주파전원과,
    상기 양안테나의 임피던스와 상기 제 1 고주파전원의 출력임피던스의 정합을취하는 정합기와,
    상기 진공용기내에 설치되어 피처리물을 배치하는 전극과,
    상기 전극에 고주파전계를 인가하는 제 2 고주파전원을 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 정전용량결합안테나에 대하여 실저항이 작고 리액턴스가 가변인 부하회로를 병렬로 삽입하고, 상기 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류를 조정하는회로를 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 부하회로로서 배리콘과 고정인덕터를 직렬로 접속한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 유도결합안테나를 2계통 이상의 유도결합안테나로 하고, 각 유도결합안테나에 흐르는 고주파전류의 크기를 조정하는 회로를 설치한 것을 특징으로 하는플라즈마처 리장치 .
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 2계통 이상의 유도결합안테나를 병렬로 접속하고, 1계통이상에 실저항이 작고 리액턴스가 가변인 부하회로를 직렬에 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 2계통 이상의 유도결합안테나를 병렬로 접속하고, 1계통이상에 실저항이 작고 리액턴스가 가변인 부하회로를 병렬로 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마처 리장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 2계통 이상의 유도결합안테나를 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나의 접속부에서 실저항이 작고 리액턴스가 가변인 부하회로를 어스에 접속한 것을특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  14. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 적어도 상기 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 정전용량결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하는 조정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마처 리장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 조정수단은 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나중 어느 하나 또는 양쪽을 흐르는 고주파전류의 크기를 조정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  16. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 적어도 상기 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류를 조정하는 회로를 설치한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 회로는 상기 정전용량결합안테나에 대하여 병렬로 리액턴스를 가변가능한 부하회로를 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  18. 플라즈마가 형성되는 영역을 둘러싸는 면에 대하여 유도결합안테나를 배치하고, 적어도 상기 유도결합안테나가 배치되어 있지 않은 부분의 면에 대하여 정전용량결합안테나를 배치하여 상기 유도결합안테나와 상기 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나를 흐르는 고주파전류를 조정하는 회로를 설치한 것을 특징으로 하는 풀라즈마처리장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 회로는 상기 용량결합안테나에 대하여 병렬로 리액턴스를 가변가능한부하회로를 접속하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
  20. 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 의한 전계를 사용하여 용기내에 플라즈마를 생성하여 상기 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  21. 용기의 바깥 둘레부에 감겨 설치된 유도결합안테나와 상기 용기의 바깥쪽에서 상기 유도결합안테나보다 안쪽에 배치된 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나가 형성하는 전계를 사용하여 상기 용기내에 플라즈마를 생성할 때, 상기 정전용량결합안테나를 흐르는 전류의 크기를 조절하여, 상기 용기의 중앙부에 생성되는 플라즈마의 강함을 조절하고 시료를 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  22. 전기적으로 직렬배치한 유도결합안테나와 정전용량결합안테나 사이에 한쪽이접속되고, 다른쪽이 어스에 접지된 임피던스의 크기를 가변가능한 부하에 의하여 상기 부하의 임피던스의 크기를 조정하여 진공용기내에 생성되는 정전용량결합방전에 의한 플라즈마의 비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  23. 용기의 바같 둘레부에 감겨 설치된 유도결합안테나와 상기 용기의 바깥쪽에서 상기 유도결합안테나보다 안쪽에 배치된 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나가 형성하는 전계를 사용하여 상기 용기내에 플라즈마를 생성할 때 상기 유도결합안테나를 흐르는 전류의크기를 조절하고, 상기 용기의 바깥 둘레부에 생성되는 플라즈마의 강함을 조절하여 시료를 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  24. 용기의 바깥 둘레부에 감겨 설치된 유도결합안테나와 상기 용기의 바깥쪽에서 상기 유도결합안테나보다 안쪽에 배치된 정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하여 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나가 형성하는 전계를 사용하여 상기 용기내에 플라즈마를 생성할 때, 상기 정전용량결합안테나 및 상기 유도결합안테나를 흐르는 전류의 크기를 조절하고, 상기 용기의 바깥 둘레부 및 중앙부에 생성되는 플라즈마의 강도를 조절하여 시료를 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  25. 플라즈마생성부에 전계를 발생하는 코일형상의 유도결합안테나와 판형상의정전용량결합안테나를 전기적으로 직렬로 접속하여 고주파전력을 공급하고, 상기 양안테나에 대한 고주파전력 인가회로의 임피던스의 매칭을 취하여 진공용기내의 상기 플라즈마생성부에 플라즈마를 발생시키고, 상기 진공용기내에 배치된 시료에대하여 플라즈마중의 이온을 입사시키는 바이어스전압을 인가하여 상기 시료를 플라즈마처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 유도결합안테나를 복수의 시스템으로 구성하여 상기 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류를 빈화시킴과 동시에, 상기 각 유도결합안테나를 흐르는 고주파전류를 플라즈마분포의 변화를 일으키는 일 없이 변화시키는 것을 특징으로하는 플라즈마처리방법.
  27. 제 25항에 있어서,
    프로세스레시피가 다른 처리를 연속하여 처리할 때, 각 유도결합안테나에 흐르는 고주파전류를 조절하는 공정과, 상기 공정에 의하여 설정된 처리프로세스를실행하는 공정을 교대로 반복하여 시료의 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  28. 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나에 의하여 용기내에 전계를 형성하고, 상기 유도결합안테나로부터의 전계가 약한 부분에 상기정전용량결합의 전계를 형성하며, 이들 전계를 사용하여 상기 용기내에 플라즈마를생성하고, 상기 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법,
  29. 정전용량결합안테나와 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나가 형성하는전계중, 용기내벽면에 반응생성물이 부착되는 약한 전계의 부분에 정전용량결합안테나에 의한 강한 전계를 형성하여 상기 용기내벽면에 대한 반응생성물의 부착을 억제하는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리방법.
  30. 전기적으로 직렬로 접속된 유도결합안테나와 정전용량결합안테나를 흐르는 고주파전류의 비율을 조정하고, 상기 유도결합안테나 및 정전용량결합안테나에 의한 전계를 사용하여 용기내에 플라즈마를 생성하고, 상기 플라즈마를 사용하여 용기내를 클리닝하는 것을 특징으로 하는 플라즈마클리닝방법.
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