KR20240065108A - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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KR20240065108A
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마츠모토 나오키
코바야시 켄
타모노키 신야
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

제1 전기 신호를 안테나에 공급하도록 구성되며, 제1 전기 신호는 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과, 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되며, 제2 전기 신호는 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과, 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되며, 제3 전기 신호는 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과, 제1 플라즈마 처리 모드, 제2 플라즈마 처리 모드 및 제3 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 제1 전원, 제2 전원 및 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하는 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 제1 플라즈마 처리 모드는, 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 제1 전기 신호를 안테나에 공급하며 또한 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다. 제2 플라즈마 처리 모드는, 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 제1 전기 신호를 안테나에 공급하며 또한 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다. 제3 플라즈마 처리 모드는, 제1 전기 신호를 안테나에 공급하지 않고, 제2 전기 신호 및 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다.

Description

플라즈마 처리 장치
본 개시는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
예를 들면 특허문헌 1은 유도 결합형 플라즈마 처리 장치를 사용한 플라즈마 프로세스를 제안하고 있다. 예를 들면, 유기막, 아몰퍼스 카본막, 산화실리콘막, 폴리실리콘막 등 둘 이상의 막이 적층된 적층막에서는, 부드럽고 얇은 막, 단단하고 두꺼운 막 등이 혼재하여 적층막의 전체 막을 유도 결합형 플라즈마 처리 장치로 일괄 처리할 수 없고, 막마다 특성에 따라 복수의 플라즈마 처리 장치를 사용하는 경우가 있다.
일본특허공개 2019-67503호 공보
본 개시는 하나의 플라즈마 처리 장치 내에서 복수의 막 종류에 따른 에칭을 행할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시는 일 양태에 따르면, 플라즈마 처리 챔버와, 상기 플라즈마 처리 챔버 내에 배치되고 적어도 하나의 전극을 포함하는 기판 지지부와, 상기 플라즈마 처리 챔버의 상방에 배치되는 안테나와, 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하도록 구성되는 제1 전원으로, 상기 제1 전기 신호는, 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과, 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제2 전원으로, 상기 제2 전기 신호는, 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과, 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제3 전원으로, 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과, 제1 플라즈마 처리 모드, 제2 플라즈마 처리 모드 및 제3 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 상기 제1 전원, 상기 제2 전원 및 상기 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하며, 상기 제1 플라즈마 처리 모드는, 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고, 상기 제2 플라즈마 처리 모드는, 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고, 상기 제3 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하지 않고, 상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
하나의 측면에 의하면, 하나의 플라즈마 처리 장치 내에서 복수의 막 종류에 따른 에칭을 행할 수 있다.
도 1은 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타낸 단면 모식도이다.
도 3은 실시형태와 관련된 두 개의 바이어스 펄스 신호의 정합 회로의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시형태와 관련된 에칭 방법의 일례를 나타낸 흐름도이다.
도 5는 실시형태와 관련된 적층막의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시형태와 관련된 각 모드에서 펄스 신호를 인가하는 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 실시형태와 관련된 각 모드의 이온 플럭스, 이온 에너지, 라디칼 플럭스의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 장치의 다른 예를 나타낸 단면 모식도이다.
도 9는 실시형태와 관련된 각 모드에서의 각 신호의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 실시형태와 관련된 각 모드에서의 각 신호의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11은 실시형태와 관련된 각 모드에서의 각 신호의 일례를 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 도면에서 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙였으며, 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다.
[플라즈마 처리 시스템]
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면서 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 시스템을 설명한다. 도 1은 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 시스템의 일례를 나타낸 도면이다. 도 2는 실시형태와 관련된 플라즈마 처리 장치(1)의 일례를 나타낸 단면 모식도이다.
실시형태에서, 플라즈마 처리 시스템은, 플라즈마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 세 개의 고주파 전력 펄스(세 개의 RF 펄스 신호)를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급함으로써 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급된 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 그리고 플라즈마 처리 장치(1)는, 생성된 플라즈마를 기판에 노출시킴으로써 기판을 처리한다.
플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 기판 지지부(11) 및 플라즈마 생성부(12)를 포함한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 플라즈마 처리 공간(10s)을 갖는다. 또한 플라즈마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 도입구(13c)와, 플라즈마 처리 공간(10s)에서 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구(10b)를 갖는다. 가스 도입부(13c)는 후술하는 가스 공급부(20)에 접속되고, 가스 배출구(10b)는 후술하는 배기 시스템(40)에 접속된다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 공간(10s) 내에 배치되며, 기판을 지지하기 위한 기판 지지면을 갖는다.
플라즈마 생성부(12)는, 플라즈마 처리 공간 내에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 플라즈마 처리 공간에 형성되는 플라즈마는, 용량 결합 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma), 유도 결합 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma), ECR 플라즈마(Electron-Cyclotron-resonance plasma), 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP: Helicon Wave Plasma), 또는 표면파 플라즈마(SWP: Surface Wave Plasma) 등일 수 있다. 또한 AC(Alternating Current) 플라즈마 생성부 및 DC(Direct Current) 플라즈마 생성부를 포함하는, 다양한 종류의 플라즈마 생성부가 사용될 수도 있다. 실시형태에서, AC 플라즈마 생성부에서 사용되는 AC 신호(AC 전력)는, 100kHz 내지 10GHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 따라서 AC 신호는 RF(Radio Frequency) 신호 및 마이크로파 신호를 포함한다. 실시형태에서 세 개의 RF 펄스 신호(후술하는 소스 펄스 신호, 제1 바이어스 펄스 신호, 제2 바이어스 펄스 신호) 각각은, 100kHz 내지 150MHz 범위 내의 주파수를 갖는다.
제어부(2)는, 본 개시에서 설명한 각종 공정을 플라즈마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터로 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기에서 설명하는 각종 공정을 실행하도록 플라즈마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 실시형태에서 제어부(2)의 일부 또는 전부는, 플라즈마 처리 장치(1)에 포함될 수도 있다. 제어부(2)는 예를 들면 컴퓨터(21)에 의해 실현된다. 제어부(2)는, 예를 들면 처리부(CPU: Central Processing Unit)(21a), 기억부(21b), 및 통신 인터페이스(21c)를 포함할 수도 있다. 처리부(21a)는, 기억부(21b)에 저장된 프로그램에 기초하여 다양한 제어 동작을 실시하도록 구성될 수 있다. 기억부(21b)는 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(21c)는 LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통해 플라즈마 처리 장치(1)의 다른 구성과 통신할 수도 있다.
이하에서는 도 2를 참조하면서 플라즈마 처리 장치(1)의 일례인 유도 결합형 플라즈마 처리 장치(1)의 구성예를 설명한다.
유도 결합형 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전력 공급부 및 배기 시스템(40))을 포함한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 유전체창(10c) 및 측벽(10d)을 포함한다. 또한 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11), 가스 도입부 및 안테나(14)를 포함한다. 안테나(14)는, 플라즈마 처리 챔버(10)(즉, 유전체창(10c)) 상에 배치된다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 유전체창(10c), 플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽(10d), 기판 지지부(11) 및 바닥벽으로 규정된 플라즈마 처리 공간(10s)을 갖는다.
기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 기판(웨이퍼)(W)을 지지하기 위한 중앙 영역(기판 지지면)(111a)과, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 고리형 영역(링 지지면)(111b)을 갖는다. 본체부(111)의 고리형 영역(111b)은, 평면에서 볼 때 본체부(111)의 중앙 영역(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상에 배치되고, 링 어셈블리(112)는 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록 본체부(111)의 고리형 영역(111b) 상에 배치된다. 실시형태에서 본체부(111)는, 베이스 및 정전 척을 포함한다. 베이스는 도전성 부재를 포함한다. 베이스의 도전성 부재는 하부 전극으로서 기능한다. 정전 척은 베이스 상에 배치된다. 정전 척의 상면은, 기판 지지면(111a)을 갖는다. 링 어셈블리(112)는, 하나 또는 복수의 고리형 영역을 포함한다. 하나 또는 복수의 고리형 부재 중 적어도 하나는 엣지 링이다. 또한 도면에는 생략되었으나 기판 지지부(11)는, 정전 척, 링 어셈블리(112) 및 기판 중 적어도 하나를 타겟 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함할 수 있다. 온도 조절 모듈은, 히터, 열 전달 매체, 유로, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 유로에는, 염수나 가스와 같은 열 전달 유체가 흐른다. 또한 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 이면과 기판 지지면(111a) 사이의 간극에 열 전달 가스를 공급하도록 구성된 열 전달 가스 공급부를 포함할 수 있다.
가스 도입부는, 가스 공급부(20)로부터 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s) 내로 도입하도록 구성된다. 실시형태에서 가스 도입부는, 중앙 가스 주입부(CGI: Center Gas Injector)(13)를 포함한다. 중앙 가스 주입부(13)는, 기판 지지부(11)의 상방에 배치되며, 유전체창(10c)에 형성된 중앙 개구부에 장착된다. 중앙 가스 주입부(13)는, 적어도 하나의 가스 공급구(13a), 적어도 하나의 가스 유로(13b) 및 적어도 하나의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 유로(13b)를 통과하여 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라즈마 처리 공간(10s) 내로 도입된다. 아울러 가스 도입부는, 중앙 가스 주입부(13)와 더불어 또는 그 대신에, 측벽(10d)에 형성된 하나 또는 복수의 개구부에 장착되는 하나 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함할 수도 있다.
가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 가스 소스(24) 및 적어도 하나의 유량 제어기(22)를 포함할 수 있다. 실시형태에서 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스를, 각각에 대응되는 가스 소스(24)로부터 각각에 대응되는 유량 제어기(22) 및 개폐 밸브(V)를 통해 가스 도입부로 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는 예를 들면 질량 유량 제어기 또는 압력 제어식 유량 제어기를 포함할 수 있다. 또한 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 적어도 하나의 유량 변조 디바이스를 포함할 수도 있다.
전력 공급부는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 플라즈마 처리 챔버(10)에 공급되는 RF 전력 공급부(31)를 포함한다. RF 전력 공급부(31)는, 소스 펄스 신호와 제1 및 제2 바이어스 펄스 신호의 세 개의 RF 신호(RF 전력)를, 기판 지지부(11)의 도전성 부재 및/또는 안테나(14)에 공급하도록 구성된다. 이에 따라, 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마가 형성된다. 따라서 RF 전력 공급부(31)는, 플라즈마 생성부(12)의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또한 제1 및 제2 바이어스 펄스 신호 중 어느 하나를 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하여, 형성된 플라즈마 중의 이온 성분을 기판(W)으로 인입할 수 있다.
실시형태에서 RF 전력 공급부(31)는, 소스 생성부(31a), 제1 바이어스 생성부(31b) 및 제2 바이어스 생성부(31c)를 포함한다. 소스 생성부(31a)(제1 전원)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 안테나(14)에 결합되어, 소스 펄스 신호를 생성하고, 안테나(14)에 소스 펄스 신호를 공급하도록 구성된다. 소스 생성부(31a)는, 임피던스 정합 회로(33)를 통해 안테나(14)에 결합된다. 실시형태에서 소스 펄스 신호는, 13MHz 내지 150MHz 범위 내의 주파수를 갖는다. 실시형태에서 소스 생성부(31a)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 소스 펄스 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 생성된 하나 또는 복수의 소스 펄스 신호는 안테나(14)에 공급된다. 제1 전원은 제1 전기 신호를 안테나(14)에 공급하도록 구성되며, 제1 전기 신호(소스 펄스 신호)는 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함한다.
실시형태에서 제1 바이어스 생성부(31b)(제2 전원)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 결합되어, 제1 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 기판 지지부(11)에 제1 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된다. 제1 바이어스 생성부(31b)는, 임피던스 정합 회로(34)를 통해 기판 지지부(11)에 결합된다. 실시형태에서 제1 바이어스 펄스 신호는, 소스 펄스 신호보다 낮은 주파수를 갖는다. 실시형태에서 제1 바이어스 펄스 신호는, 100kHz 내지 60MHz 범위 내의 주파수를 갖는다. 제1 바이어스 펄스 신호의 주파수의 일례로는, 40MHz 또는 60MHz를 들 수 있다. 제2 전원은 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되며, 제2 전기 신호(제1 바이어스 펄스 신호)는 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함한다.
실시형태에서 제1 바이어스 생성부(31b)는. 상이한 주파수를 갖는 복수의 제1 바이어스 펄스 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 생성된 하나 또는 복수의 제1 바이어스 펄스 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다.
실시형태에서 제2 바이어스 생성부(31c)(제3 전원)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 결합되어, 제2 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 기판 지지부(11)에 제2 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된다. 제2 바이어스 생성부(31c)는, 임피던스 정합 회로(34)를 통해 기판 지지부(11)에 결합된다. 실시형태에서 제2 바이어스 펄스 신호는, 100kHz 내지 13.56MHz 범위 내의 주파수를 갖는데, 이 주파수는 제1 바이어스 펄스 신호의 주파수보다도 낮다. 제3 전원은 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되며, 제3 전기 신호(제2 바이어스 펄스 신호)는 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함한다.
실시형태에서 제2 바이어스 생성부(31c)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 제2 바이어스 펄스 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 생성된 하나 또는 복수의 제2 바이어스 펄스 신호는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다. 또한 다양한 실시형태에서 소스 펄스 신호, 제1 바이어스 펄스 신호 및 제2 바이어스 펄스 신호는, 고주파(RF) 신호이다.
안테나(14)는, 하나 또는 복수의 코일을 포함한다. 실시형태에서 안테나(14)는, 같은 축 상에 배치된 외측 코일 및 내측 코일을 포함할 수도 있다. 이 경우 RF 전력 공급부(31)는, 외측 코일 및 내측 코일 모두에 접속될 수도 있고, 외측 코일 및 내측 코일 중 어느 하나에 접속될 수도 있다. 전자의 경우, 동일한 소스 생성부(31a)가 외측 코일 및 내측 코일 모두에 접속될 수도 있고, 별개의 소스 생성부(31a)가 외측 코일 및 내측 코일에 따로따로 접속될 수도 있다.
배기 시스템(40)은, 예를 들면 플라즈마 처리 챔버(10)의 바닥부에 설치된 가스 배출구(10b)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은, 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함할 수 있다. 압력 조정 밸브에 의해 플라즈마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
[임피던스 정합 회로의 내부 구성의 일례]
다음으로 임피던스 정합 회로(34)의 구성의 일례에 대해 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 실시형태와 관련된 임피던스 정합 회로(34)의 내부 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
제1 바이어스 생성부(31b) 및 제2 바이어스 생성부(31c)는, 임피던스 정합 회로(34) 및 급전 라인(37)을 통해 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 접속된다. 제1 바이어스 생성부(31b)로부터 공급되는 제1 바이어스 펄스 신호를. 이하의 설명에서는 LF1 전력(LF1 Power)이라고도 표기한다. 또한 제2 바이어스 생성부(31c)로부터 공급되는 제2 바이어스 펄스 신호를, 이하의 설명에서는 LF2 전력(LF2 Power)이라고도 표기한다.
제1 바이어스 생성부(31b)로부터 공급되는 제1 바이어스 펄스 신호(LF1 전력)가 임피던스 정합 회로(34) 내의 급전 라인(36)을 통해 반대측(제2 바이어스 생성부(31c)측)에 결합되면, 플라즈마 처리 챔버(10)로 공급되는 LF1 전력의 공급 효율이 저하된다. 마찬가지로, 제2 바이어스 생성부(31c)로부터 공급되는 제2 바이어스 펄스 신호(LF2 전력)가 급전 라인(36)을 통해 반대측(제1 바이어스 생성부(31b)측)에 결합되면, 플라즈마 처리 챔버(10)로 공급되는 LF2 전력의 공급 효율이 저하된다. 그러면 플라즈마 처리 챔버(10)에 대한 바이어스 전력의 공급이 저하하기 때문에, 이온 에너지의 제어 등이 어려워져 프로세스의 성능이 악화된다.
따라서 본 실시형태와 관련된 임피던스 정합 회로(34)는, 제1 조정 회로(34b1), 제1 분리 회로(34b2), 제2 조정 회로(34c1), 제2 분리 회로(34c2)를 갖는다. 제1 조정 회로(34b1) 및 제1 분리 회로(34b2)는, 제1 바이어스 생성부(31b)와 급전 라인(37) 사이에 접속된다. 제2 조정 회로(34c1) 및 제2 분리 회로(34c2)는, 제2 바이어스 생성부(31c)와 급전 라인(37) 사이에 접속된다. 이러한 구성에 의해, 제1 바이어스 생성부(31b)에서 생성된 제1 바이어스 펄스 신호(LF1 전력)가, 제2 바이어스 생성부(31c)에 대한 결합을 억제하면서, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다. 또한 제2 바이어스 생성부(31c)에서 생성된 제2 바이어스 펄스 신호(LF2 전력)는, 제1 바이어스 생성부(31b)에 대한 결합을 억제하면서 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 공급된다.
제1 조정 회로(34b1)는 가변 소자를 가지며, 제1 바이어스 생성부(31b)의 부하측(기판 지지부(11)측)의 임피던스를, 제1 바이어스 생성부(31b)의 출력 임피던스에 정합시키도록 구성된다. 실시형태에서 제1 조정 회로(34b1)의 가변 소자는, 가변 커패시터이다.
제2 분리 회로(34c2)는, 제2 바이어스 생성부(31c)와 기판 지지부(11) 사이에 접속되며, 제1 바이어스 생성부(31b)로부터의 LF1 전력인 제1 바이어스 펄스 신호의 결합을 방지한다.
제2 조정 회로(34c1)는 가변 소자를 가지며, 제2 바이어스 생성부(31c)의 부하측(기판 지지부(11)측)의 임피던스를, 제2 바이어스 생성부(31c)의 출력 임피던스와 정합시키도록 구성된다. 실시형태에서 제2 조정 회로(34c1)의 가변 소자는, 가변 인덕터이다.
제1 분리 회로(34b2)는, 제1 바이어스 생성부(31b)와 기판 지지부(11) 사이에 접속되며, 제2 바이어스 생성부(31c)로부터의 LF2 전력인 제2 바이어스 펄스 신호의 결합을 방지한다.
제2 분리 회로(34c2)는, 인덕터(L2)를 포함하는 RF 초크 회로이다. 제1 분리 회로(34b2)는, 커패시터(C1)와 인덕터(L1)를 포함하는 공진 회로이다. 제1 분리 회로(34b2)는, 커패시터(C1)와 인덕터(L1)로 구성된다. 제2 분리 회로(34c2)는, 인덕터(L2)로 구성된다.
제1 분리 회로(34b2)는, 제1 바이어스 펄스 신호로부터는 임피던스가 0 또는 0에 가까운 것으로 보이고, 제2 바이어스 펄스 신호로부터는 임피던스가 높고, 제1 바이어스 생성부(31b)측이 벽에 보이도록 C1과 L1의 회로 정수를 설정한다. 이로써 제1 분리 회로(34b2)에서 제2 바이어스 펄스 신호로부터 본 임피던스를 ZLF2로 하고, 플라즈마의 부하 임피던스를 Zchamber로 표기하면, ZLF2 >> Zchamber가 성립한다.
또한 제2 분리 회로(34c2)는, 제2 바이어스 펄스 신호로부터는 임피던스가 0 또는 0에 가까운 것으로 보이고, 제1 바이어스 펄스 신호로부터는 임피던스가 높고, 제2 바이어스 생성부(31c)측이 벽에 보이도록 L2의 회로 정수를 설정한다. 이로써 제2 분리 회로(34c2)에서 제1 바이어스 펄스 신호로부터 본 임피던스를 ZLF1으로 하면, ZLF1 >> Zchamber가 성립한다.
이와 같이 제1 분리 회로(34b2)의 회로 정수를 상기와 같이 설정함으로써, 제1 분리 회로(34b2)에서는, 임피던스 ZLF2가 플라즈마의 부하 임피던스 Zchamber보다 훨씬 커지게 된다. 이에 따라 제1 분리 회로(34b2)는, 제2 바이어스 생성부(31c)로부터의 제2 바이어스 펄스 신호의 결합을 방지한다(도 3의 'LF2 Power → Х'). 그 결과 LF2 전력은, 급전 라인(37)을 통해 플라즈마 처리 챔버(10)에 공급되고, 이로써 LF2 전력의 공급 효율의 저하를 억제할 수 있다.
마찬가지로, 제2 분리 회로(34c2)의 회로 정수를 상기와 같이 설정함으로써, 제2 분리 회로(34c2)에서는, 임피던스 ZLF1이 플라즈마의 부하 임피던스 Zchamber보다 훨씬 커지게 된다. 이에 따라 제2 분리 회로(34c2)는, 제1 바이어스 생성부(31b)로부터의 제1 바이어스 펄스 신호의 결합을 방지한다(도 3의 'LF1 Power → Х'). 그 결과 LF1 전력은, 급전 라인(37)을 통해 플라즈마 처리 챔버(10)에 공급되고, 이로써 LF1 전력의 공급 효율의 저하를 억제할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 상이한 주파수를 갖는 두 개의 바이어스 전력(LF1 전력 및 LF2 전력)의 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 효율적으로 공급할 수 있다.
[에칭 방법]
다음으로 실시 형태와 관련된 에칭 방법에 대해 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 4는 실시형태와 관련된 에칭 방법(MT)의 일례를 나타낸다. 에칭 방법(MT)은, 예를 들면 플라즈마 처리 장치(1)에 의해 실행된다.
이하에서는, 에칭 대상막으로서 도 5에 나타낸 적층막을 예로 들어 설명한다. 도 5의 적층막은, 아래부터 순서대로 폴리실리콘막(100)(Poly Si), 산화실리콘막(101)(SiO2), 아몰퍼스 카본막(102)(ACL(Amorphous Carbon Layer))의 하드 마스크, 유기막(103)의 소프트 마스크가 적층된다. 유기막은, 아래부터 순서대로 SOC(103c)(Spin On Carbon), SiON(103b), EUV(Extreme Ultraviolet)의 레지스트막(103a)이 적층된 3층 구조이다. 단, 에칭 대상막은 도 5의 적층막으로 한정되지 않는다. 또한 유기막은 3층으로 한정되지 않으며, 1층 또는 2층 이상일 수도 있다. 이러한 적층막에 대한 에칭 방법에서 하나의 플라즈마 처리 장치(1)를 사용하여 적층막을 일괄 가공할 수 있다.
SOC(103c), SiON(103b), 레지스트막(103a)은 모두 박막이며, 이들 유기막에 대해 아몰퍼스 카본막(102) 및 산화실리콘막(101)의 두께는 10배 이상이다. 따라서 아몰퍼스 카본막(102)에서는 유기막(103)을 마스크로 하여 깊은 구멍을 에칭한다. 산화실리콘막(101)에서는 아몰퍼스 카본막(102)을 마스크로 하여 또한 깊은 구멍을 에칭한다. 이 때문에 산화실리콘막(101)을 에칭할 때 이온 에너지를 크게 제어한다.
산화실리콘막(101)의 에칭이 완료되기 전에 아몰퍼스 카본막(102)의 마스크가 소실되지 않도록 아몰퍼스 카본막(102)은 두껍게 형성된다. 그 후 에칭 시에 아몰퍼스 카본 막(102), 산화실리콘막(101)에 대해 고 플라즈마 밀도와 고 이온 에너지가 되도록 제어한다. 또한 폴리실리콘막(100)에 대해서는 Cl2 가스, HBr 가스 등 부식성 가스의 플라즈마가 필요하다.
한편, 유기막(103)을 에칭할 때, 유기막(103)은 부드럽기 때문에 이온 에너지를 작게 제어한다. 이처럼 적층막의 각 막 종류에 따라 에칭 시, 각각 요구되는 사양이 다르다. 이 때문에 하나의 플라즈마 처리 장치에서는 적층막의 각 막을 일괄 처리할 수 없으므로, 막 종류 마다의 특성에 따라 복수의 플라즈마 처리 장치를 사용하여 적층막의 각 막을 에칭해야만 하는 적이 있었다.
따라서 본 실시형태와 관련된 에칭 방법에서는, 소스 생성부(31a), 제1 바이어스 생성부(31b) 및 제2 바이어스 생성부(31c)에 의한 인가 방법의 조합을 변경한다. 이에 따라 소스 펄스 신호, 제1 바이어스 펄스 신호 및 제2 바이어스 펄스 신호의 세 개의 신호 중 두 개의 신호를 조합할 수가 있다. 이로써 하나의 플라즈마 처리 장치(1) 내에서 적층막의 각 막에 대해 그 막 종류에 따른 에칭이 가능해진다. 그 결과, 에칭 중에 막 종류에 따른 플라즈마 처리 장치(1)로부터의 기판(W)의 출입이 불필요해져, 생산성을 향상시킬 수가 있다.
본 실시형태와 관련된 에칭 방법에서는, 플라즈마 처리 장치(1)는 적어도 이하의 (1) 내지 (5)를 갖고 있으면 된다.
(1) 플라즈마 처리 챔버(10)의 상부측에 고밀도 플라즈마 생성 기구(ICP: 유도 코일의 안테나(14)) 또는 SWP(표면파 여기 슬롯 안테나)를 가질 것. 또한 하부측에 고주파 RF(27MHz 이상)와 저주파 RF(2MHz 이하)를 출력하는 기구를 가질 것.
(2) 플라즈마 처리 챔버(10)의 내벽이 부식되지 않도록 이트리아 등의 용사막으로 보호된 것.
(3) SiO2나 카본(Carbon) 등의 프리코트 처리가 가능할 것.
(4) 하부에 중주파수 RF(13MHz)를 출력하는 기구도 추가할 수 있을 것.
(5) RF 전력 공급부(31)에 포함되는 상부 및 하부의 복수의 전원에 대해, 적어도 하나 이상의 펄스 출력을 할 수 있는 전원을 가질 것. 복수의 전원의 일례로는, 소스 생성부(31a), 제1 바이어스 생성부(31b) 및 제2 바이어스 생성부(31c)를 들 수 있다.
이상의 요건을 만족하는 플라즈마 처리 장치(1)에서 실행되는 에칭 방법(MT)에 대해, 도 4를 참조하면서 설명한다. 본 처리는 제어부(2)에 의해 제어된다.
본 처리가 개시되면, 스텝 S1에서 제어부(2)는, 도 5에 나타낸 폴리실리콘막(100), 산화실리콘막(101), 아몰퍼스 카본막(102), 유기막(103)이 적층된 적층막이 형성된 기판을 준비한다('a공정'). 다음으로 스텝 S2에서 제어부(2)는, 에칭 대상막의 종류를 판정한다. 에칭 대상막의 종류의 판정에 대해 첫번째의 막 종류는, 최상위에 적층된 유기막(103)이라고 특정할 수 있다. 다음 에칭 대상막의 판정은, 분광기를 이용하여 예를 들면 에칭의 종점을 검출하는 종점 검출 방법을 이용할 수도 있다. 단, 판정 방법은 이것으로 한정되지 않는다.
스텝 S2에서 에칭 대상막이 유기막(103)이라고 판정된 경우, 스텝 S3으로 진행하며, 제어부(2)는, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제1 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 다음으로 스텝 S5에서 제어부(2)는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내를 저압 내지 중압으로 제어하고, 제1 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급하고, 제1 가스의 플라즈마에 의해 기판(W) 상의 유기 막(103)을 에칭한다('b공정'). 저압은 약 10mTorr(약 1.33Pa) 내지 약 20mTorr(약 2.66Pa)의 범위이고, 중압은 약 40mTorr(약 5.33Pa) 내지 60mTorr(약 8.00Pa)의 범위이다. 유기막(103)의 에칭에서는, 제1 가스에 CF계 가스를 사용하여 EUV의 레지스트막(103a)의 패턴에 SiON막(103b), SOC막(103c)의 순으로 에칭한다.
도 6은 실시형태와 관련된 에칭 대상막에 따른 펄스 신호의 인가의 일례를 나타낸 도면이다. 도 7은 실시형태와 관련된 각 모드의 이온 플럭스, 이온 에너지, 라디칼 플럭스의 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 7의 가로축은 이온 에너지(Ei)를 나타내며, 세로축은 이온 플럭스(Γi)(이온량)를 나타내고, 경사축은 압력(라디칼 플럭스)을 나타낸다. 라디칼 플럭스는 압력에 의해 결정되며, 저압일수록 라디칼이 적다. 이온 플럭스는 플라즈마 밀도를 나타낸다.
도 4의 스텝 S3, S5에서는, 도 6의 (a) 및 도 7의 'ICP 모드(a)'의 제어가 행해진다. 그 이유로는, 유기막(103)은 매우 부드럽고 얇다. 이 때문에 유기막(103)을 에칭할 때에는, 도 6의 (a)에 나타내듯이 소스 생성부(31a)로부터 주파수가 27MHz인 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하여, ICP 모드의 플라즈마를 생성한다. 또한 제1 바이어스 생성부(31b)로부터 주파수가 40MHz 또는 60MHz인 제1 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 이에 따르면 ICP 모드의 플라즈마를 생성하면서도, 주파수가 40MHz 또는 60MHz인 제1 바이어스 펄스 신호에 의해, 주파수가 400KHz인 제2 바이어스 펄스 신호와 비교하여 자기 바이어스가 낮고, 이온 에너지가 낮아지도록 제어할 수가 있다. 이로써 이온의 인입을 작게 제어할 수 있다. 이에 따라 ICP 모드의 플라즈마 생성에 의해 플라즈마 밀도가 높아지고, 다시 말하면 도 7의 'ICP 모드(a)'로 나타낸 것처럼 이온 플럭스는 높아지고, 이온 에너지는 낮아지게 된다. 뿐만 아니라 압력을 저압 내지 중압으로 제어함으로써, 라디칼 플럭스를 적음 내지 중간 정도로 제어할 수 있다. 아울러 도 4의 스텝 S5에서 제어부(2)는, 압력을 중압 내지 고압으로 제어함으로써, 라디칼 플럭스를 중간 정도 내지 많음으로 제어할 수도 있다. 고압은 약 100mTorr(약 13.33Pa) 이상이다.
이와 같이 유기막(103)과 같은 소프트 마스크를 에칭하는 경우에는, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제1 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 단, 유기막(103)과 같은 소프트 마스크를 에칭하는 경우에는, 소스 펄스 신호만을 공급할 수도 있고, 제1 바이어스 펄스 신호만을 공급할 수도 있다.
도 4의 스텝 S2에서 에칭 대상막의 종류가 아몰퍼스 카본막(102) 또는 폴리실리콘막(100)이라고 판정된 경우, 스텝 S9로 진행하며, 제어부(2)는 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 다음으로 스텝 S11에서 제어부(2)는, 아몰퍼스 카본막(102) 또는 폴리실리콘막(100) 중 어느 하나를 판정한다. 아몰퍼스 카본막(102)으로 판정된 경우에는 스텝 S13으로 진행하고, 폴리실리콘막(100)으로 판정된 경우에는 스텝 S15로 진행한다. S11에서는 분광기를 이용하여 판정할 수 있다.
막 종류가 아몰퍼스 카본막(102)인 경우, 스텝 S13에서 제어부(2)는, 플라즈마 처리 챔버(10)를 저압 내지 중압으로 제어하고, 제2 가스의 플라즈마에 의해 아몰퍼스 카본막(102)을 에칭한다('c공정'의 일례임). 아몰퍼스 카본막(102)의 에칭에서는, 제2 가스로서 O2 가스 또는 CO 가스를 사용하여, 유기막(103)을 마스크로 하여 에칭한다.
막 종류가 폴리실리콘막(100)인 경우, 스텝 S15에서 제어부(2)는, 플라즈마 처리 챔버(10)를 중압 내지 고압으로 제어하고, 제4 가스의 플라즈마에 의해 기판(W) 상의 폴리실리콘막(100)을 에칭한다('c공정'의 일례임). 폴리실리콘막(100)의 에칭에서는, 제4 가스로서 염소 가스, 브롬 가스를 사용하고, 산화실리콘막(101)을 마스크로 하여 에칭한다.
도 4의 스텝 S9, S13 또는 S15에서는, 도 6의 (c) 및 도 7의 'ICP 모드(c)'의 제어가 행해진다. 도 6의 (c)에 나타내듯이, 소스 생성부(31a)로부터 주파수가 27MHz인 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하여, ICP 모드의 플라즈마를 생성한다. 또한 제2 바이어스 생성부(31c)로부터 주파수가 400KHz인 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 이에 따르면, ICP 모드의 플라즈마를 생성하면서도, 주파수가 400KHz인 제2 바이어스 펄스 신호에 의해, 주파수가 40MHz인 제1 바이어스 펄스 신호와 비교하여 자기 바이어스가 높고, 이온 에너지가 높아지도록 제어할 수가 있다. 이로써 이온의 인입을 크게 제어할 수 있다. 이에 따라, 도 7에 나타내듯이 이온 에너지는 중간 정도에서 높게, 이온 플럭스는 높게 나타난다. 뿐만 아니라 아몰퍼스 카본막(102)의 에칭의 경우에는, 압력을 저압 내지 중압으로 제어함으로써, 라디칼 플럭스를 적음 내지 중간 정도의 범위로 제어할 수 있다. 아몰퍼스 카본막(102)의 에칭에서는, 압력이 높으면 이온이 비스듬하게 입사하여, 깊고 가는 에칭을 행하기가 곤란해진다. 이를 회피하기 위해 아몰퍼스 카본막(102)의 에칭에서는, 압력을 저압 내지 중압으로 제어한다. 한편, 폴리실리콘막(100)의 에칭은 주로 케미컬 에칭이 행해진다. 이 때문에, 압력을 고압(예를 들면 140mTorr(18.7Pa))으로 제어하고, 라디칼량(라디칼 플럭스)을 높게 하여, 에칭을 촉진시킨다.
이처럼 아몰퍼스 카본막(102) 및 폴리실리콘막(100)과 같은 하드 마스크를 에칭하는 경우에는, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다.
도 4의 스텝 S2에서 에칭 대상막의 종류가 산화 실리콘막(101)이라고 판정한 경우, 스텝 S17로 진행하며, 제어부(2)는 제1 바이어스 펄스 신호 및 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 다음으로 스텝 S19에서 제어부(2)는, 플라즈마 처리 챔버(10)를 저압 내지 중압으로 제어하고, 제3 가스의 플라즈마에 의해 기판(W) 상의 산화실리콘막(101)을 에칭한다('d공정'). 산화실리콘막(101)의 에칭에서는, 제3 가스로서 CF계 가스를 사용하고, 아몰퍼스 카본막(102)을 마스크로 하여 에칭한다.
도 4의 스텝 S17, S19에서는, 도 6의 (b) 및 도 7의 'CCP 모드(b)'의 제어가 행해진다. 도 6의 (b)에 나타내듯이, 제1 바이어스 생성부(31b)로부터 주파수가 40MHz 또는 60MHz인 제1 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급하여, CCP 모드의 플라즈마를 생성한다. 또한 제2 바이어스 생성부(31c)로부터 주파수가 400KHz인 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급한다. 이에 따르면, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하지 않기 때문에, 플라즈마 처리 챔버(10)의 상부에 인가되는 파워는 0이 되어, 용량 결합형(CCP 모드)의 제어가 된다. 기판 지지부(11)에는, 주파수가 40MHz 또는 60MHz인 제1 바이어스 펄스 신호와 주파수가 400KHz인 제2 바이어스 펄스 신호가 중첩되어 공급된다. 이 때문에 도 7의 CCP 모드(b)에 나타낸 것처럼, 이온 에너지가 ICP 모드(a), (c)보다 크고, 매우 높은 이온 에너지를 갖는다. 압력은 저압 내지 중압으로 제어되기 때문에 이온 플럭스는 중간 정도가 된다. 그 결과, 중간 정도의 양의 이온을 매우 높은 이온 에너지로 인입하여, 이온의 에너지로 산화실리콘막(101)을 에칭한다.
아울러 CCP 모드(b)의 제1 바이어스 펄스 신호 및 제2 바이어스 펄스 신호에 의한 하부 2주파의 플라즈마 생성에서는, 주파수가 40MHz 또는 60MHz인 제1 바이어스 펄스 신호에 의해 주로 플라즈마가 생성된다. 이 때 생성되는 플라즈마의 생성 위치는 ICP 모드(a), (c)와 비교하여 아래(기판 지지부(11)측)가 된다. 이로 인해 ICP 모드(a), (c)와 같이 상부에서 생성된 플라즈마보다 소실되기 쉽고, 플라즈마의 일부는 기판 지지부(11) 및 플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽에서 소비되어 소실된다. 따라서 플라즈마 생성 효율은 ICP 모드(a)보다 낮아진다. 그 결과, ICP 모드(a), (c)에서는 고밀도 플라즈마를 얻을 수 있으며, 이온 플럭스는 높아진다. CCP 모드(b)에서는 중밀도 플라즈마가 되며, 이온 플럭스는 중간 정도가 된다. 또한 압력은 10mTorr 정도의 저압으로 제어되어, 이온의 입사를 대략 수직으로 제어한다. 에칭에 의해 깊은 구멍을 형성하기 위해, 화학적 에칭을 촉진시키는 라디칼 플럭스는 그다지 필요하지 않으며, 이온 에너지가 필요하다.
이에 따르면 높은 종횡비의 산화실리콘막(101)의 에칭에는, 40MHz 또는 60MHz의 제1 바이어스 펄스 신호와 400KHz의 제2 바이어스 펄스 신호가 사용된다. 40MHz 또는 60MHz의 제1 바이어스 펄스 신호는 플라즈마 생성에 기여한다. 400KHz의 제2 바이어스 펄스 신호는 플라즈마로부터 이온을 효율적으로 인입한다.
이상에서 설명한 것처럼 에칭 방법(MT)에 따르면, 막 종류마다 ICP 모드(a), ICP 모드(c), CCP 모드(b)를 구분한다. 이와 같이 막 종류의 특성에 따라, 파워를 공급하기 위한 펄스 신호의 주파수를 최적으로 전환할 수 있다.
ICP 모드(a)의 제어를 행하는 'b공정'에서는, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제1 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급하여, 유기막(103)을 에칭한다.
도 9의 (A)의 ICP 모드(a)는, 제1 플라즈마 처리 모드의 일례이다. 제1 플라즈마 처리 모드는, 도 9에서 LF2로 나타낸 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, HF로 나타낸 제1 전기 신호를 안테나에 공급하며 또한 LF1로 나타낸 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다. 'b공정'은 제1 플라즈마 처리 모드에서 행하는 공정의 일례이다. 제1 플라즈마 처리 모드에서, 도 9의 (A)의 하단에 나타낸 것처럼 HF로 나타낸 제1 전기 신호에 대해, LF1로 나타낸 제2 전기 신호를 오프셋 시간(T)만큼 지연시켜 적어도 하나의 전극에 공급할 수도 있다.
ICP 모드(c)의 제어를 행하는 'c공정'에서는, 소스 펄스 신호를 안테나(14)에 공급하고, 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급하여, 아몰퍼스 카본막(102) 및 폴리실리콘막(100)을 에칭한다.
도 9의 (C)의 ICP 모드(c)는 제2 플라즈마 처리 모드의 일례이다. 제2 플라즈마 처리 모드는, LF1로 나타낸 제2 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, HF로 나타낸 제1 전기 신호를 안테나에 공급하며 또한 LF2로 나타낸 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다. 'c공정'은 제2 플라즈마 처리 모드에서 행하는 공정의 일례이다. 제2 플라즈마 처리 모드에서, 도 9의 (C)의 하단에 나타낸 것처럼 HF로 나타낸 제1 전기 신호에 대해, LF2로 나타낸 제3 전기 신호를 오프셋 시간(T)만큼 지연시켜 적어도 하나의 전극에 공급할 수도 있다.
CCP 모드(b)의 제어를 행하는 'd공정'에서는, 제1 바이어스 펄스 신호와 제2 바이어스 펄스 신호를 기판 지지부(11)에 공급하여, 산화실리콘막(101)을 에칭한다.
도 9의 (B)의 CCP 모드(b)는 제3 플라즈마 처리 모드의 일례이다. 제3 플라즈마 처리 모드는, HF로 나타낸 제1 전기 신호를 안테나에 공급하지 않고, LF1로 나타낸 제2 전기 신호 및 LF2로 나타낸 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다. 'd공정'은 제3 플라즈마 처리 모드에서 행하는 공정의 일례이다. 도 9의 (B)의 하단에 나타낸 것처럼, LF1로 나타낸 제2 전기 신호에 대해, LF2로 나타낸 제3 전기 신호를 오프셋 시간(T)만큼 지연시켜 적어도 하나의 전극에 공급할 수도 있다.
제어부(2)는 제1 플라즈마 처리 모드, 제2 플라즈마 처리 모드 및 제3 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 제1 전원, 제2 전원 및 제3 전원을 제어하도록 구성된다. 제1 플라즈마 처리 모드 및 제2 플라즈마 처리 모드는 유도 결합 플라즈마 처리 모드이고, 제3 플라즈마 처리 모드는 용량 결합 플라즈마 처리 모드이다.
LF2로 나타낸 제3 전기 신호는 제3 RF 신호를 포함할 수 있다. ICP 모드에서는, 도 10의 (A)에 나타낸 것처럼, 제1 RF 신호, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호의 3 신호를 공급할 수도 있고, 제1 RF 신호 및 제2 RF 신호의 2 신호를 공급할 수도 있고, 제1 RF 신호 및 제3 RF 신호의 2 신호를 공급할 수도 있다. 제1 RF 신호, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호는 펄스화될 수도 있다. 도 10의 (A)에서는, HF, LF1, LF2의 세 개의 RF 신호가 동기화되어 소정의 반복 기간 동안 온·오프를 반복한다. CCP 모드에서는, 도 10의 (B)에 나타낸 것처럼, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호의 2 신호를 공급할 수도 있다. 아울러 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호는 펄스화될 수도 있다. 도 10의 (B)에서는, LF1, LF2의 두 개의 RF 신호가 소정의 반복 기간 동안 온·오프를 반복한다.
제3 RF 주파수는 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내일 수도 있다. 제3 전기 신호는 제3 RF 신호를 포함하며, HF로 나타낸 제1 RF 신호는 도 11의 (A)에 나타내듯이 연속파이고, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호는 펄스화될 수도 있다. 제3 전기 신호는 DC 신호를 포함하며, DC 신호는 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함할 수도 있다. 도 9의 (A)에 나타낸 LF1의 RF 신호 대신에 DC 신호를 공급할 수도 있다. DC 신호는 반복 기간(P)의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스(S)를 포함할 수도 있다. LF2의 RF 신호에 대해서도 RF 신호 대신에 DC 신호를 공급할 수도 있다. DC 신호는, 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함할 수도 있다.
제1 전압 레벨은 음극성을 가질 수도 있다. 펄스의 시퀀스는 100kHz 내지 1MHz의 범위 내에 있을 수 있다. DC 신호는, 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 제2 전압 레벨의 절대값은, 제1 전압 레벨의 절대값보다 작을 수 있다. 적어도 하나의 전극은, 제1 전극을 포함하며, 제2 전기 신호 및 제3 전기 신호는 제1 전극에 공급될 수도 있다. 적어도 하나의 전극은, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며, 제2 전기 신호는 제1 전극에 공급되고, 제3 전기 신호는 제2 전극에 공급될 수도 있다.
'b공정' 및 'c공정'은 유도 결합 플라즈마 처리 모드의 일례이다. 유도 결합 플라즈마 처리 모드는, 제1 전기 신호를 안테나에 공급하며 또한 제2 전기 신호 및/또는 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다.
'd공정'은 용량 결합 플라즈마 처리 모드의 일례이다. 용량 결합 플라즈마 처리 모드는, 제1 전기 신호를 안테나에 공급하지 않고, 제2 전기 신호 및 제3 전기 신호를 적어도 하나의 전극에 공급한다.
제어부(2)는, 유도 결합 플라즈마 처리 모드 및 용량 결합 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 제1 전원, 제2 전원 및 제3 전원을 제어하도록 구성된다.
제3 전기 신호는 제3 RF 신호를 포함하며, 제1 RF 신호, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호는 펄스화될 수도 있다. 제3 RF 주파수는 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내일 수 있다. 제3 전기 신호는 제3 RF 신호를 포함하며, 제1 RF 신호는 연속파이고, 제2 RF 신호 및 제3 RF 신호는 펄스화될 수도 있다. 제3 전기 신호는 DC 신호를 포함하며, DC 신호는 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함할 수도 있다. 제1 전압 레벨은 음극성을 가질 수 있다. 펄스의 시퀀스는, 100kHz 내지 1MHz의 범위 내에 있는 펄스 주파수를 가질 수 있다. DC 신호는 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 제2 전압 레벨의 절대값은, 제1 전압 레벨의 절대값보다 작을 수 있다. 적어도 하나의 전극은, 제1 전극을 포함하며, 제2 전기 신호 및 제3 전기 신호는 제1 전극에 공급될 수도 있다.
아울러 본 실시형태와 관련된 에칭 방법은, 유기막, 질화실리콘막(SiN), 아몰퍼스 카본 등의 카본막, 산화실리콘막 및 폴리실리콘막 중 적어도 두 개 이상의 막을 포함하는 적층막을 에칭할 때 적용할 수 있다. 예를 들어 유기막은, 'b공정'의 제어에 의해 에칭된다. 산화실리콘막 및 질화실리콘막은 'd공정'의 제어에 의해 에칭된다. 카본막 및 폴리실리콘막은 'c공정'의 제어에 의해 에칭된다.
그리고 적층막에 포함되는 에칭 대상막의 종류에 따라, 'b공정'과 'c공정' 중 적어도 어느 하나와, 'd공정'을 전환하며 실행한다. 이에 따라 유기막, 질화실리콘막(SiN), 아몰퍼스 카본 등의 카본막, 산화실리콘막, 폴리실리콘막 중 적어도 두 개 이상의 막을 포함하는 적층막을 하나의 플라즈마 처리 장치(1)에서, 일괄하여 가공할 수 있게 된다.
[기타]
제2 바이어스 펄스 신호는 DC 신호일 수도 있다. DC 신호는 직사각형 펄스 파형일 수도 있고, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형 또는 이들의 조합의 펄스 파형일 수도 있다. 도 8에 나타낸 것처럼 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함할 수도 있다. DC 전원(32)은 바이어스 DC 생성부(32a)를 포함한다. 실시형태에서 바이어스 DC 생성부(32a)는, 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 접속되어 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 DC 신호는 기판 지지부(11)의 도전성 부재에 인가된다. 실시형태에서 DC 신호가, 정전 척 내의 전극과 같은 다른 전극에 인가될 수도 있다. 바이어스 DC 생성부(32a)는, RF 전력 공급부(31)와 더불어 설치될 수도 있고, 제2 바이어스 생성부(31c) 대신 설치될 수도 있다.
이상에서 설명한 것처럼, 본 실시형태의 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치(1)에 따르면, 하나의 플라즈마 처리 장치 내에서 복수의 막 종류에 따른 에칭을 행할 수가 있다. 이번에 개시된 실시형태와 관련된 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 보아야 할 것이다. 실시형태는 첨부된 청구 범위 및 그 주지를 벗어나지 않고 다양한 형태로 변형 및 개량될 수 있다. 상기 복수의 실시형태에 기재된 사항은, 모순되지 않는 범위에서 다른 구성도 취할 수 있으며, 또한 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
이상에서 개시된 실시형태는, 예를 들면 이하의 양태를 포함한다.
(부기 1)
플라즈마 처리 챔버와,
상기 플라즈마 처리 챔버 내에 설치된 기판 지지부와,
상기 플라즈마 처리 챔버의 상부에 설치된 안테나와,
소스 펄스 신호를 생성하고, 상기 안테나에 상기 소스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 소스 생성부와,
제1 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 상기 기판 지지부에 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 제1 바이어스 생성부로, 상기 소스 펄스 신호의 주파수보다 낮은 주파수로 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 공급하는 상기 제1 바이어스 생성부와,
제2 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 상기 기판 지지부에 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 제2 바이어스 생성부로, 상기 제1 바이어스 펄스 신호의 주파수보다 낮은 주파수로 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 공급하는 상기 제2 바이어스 생성부를 갖는 플라즈마 처리 장치에서 사용하는 에칭 방법으로,
(a) 복수 종류의 막을 포함하는 적층막이 형성된 기판을 준비하는 공정과,
(b) 상기 소스 펄스 신호를 상기 안테나에 공급하고, 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정과,
(c) 상기 소스 펄스 신호를 상기 안테나에 공급하고, 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정과,
(d) 상기 제1 바이어스 펄스 신호와 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정을 갖는, 에칭 방법.
(부기 2)
부기 1에 있어서,
(e) 상기 적층막에 포함되는 막 중 에칭의 대상이 되는 막의 종류를 판정하는 공정을 갖고,
상기 (e)의 공정에서 판정한 막의 종류에 따라, 상기 (b)의 공정과 상기 (c)의 공정 중 적어도 어느 하나와, 상기 (d)의 공정을 전환하여 실행하는, 에칭 방법.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 있어서,
상기 (b)의 공정과 상기 (c)의 공정과 상기 (d)의 공정은, 동일한 상기 플라즈마 처리 챔버 내에서 실행 가능한, 에칭 방법.
(부기 4)
부기 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서,
상기 적층막은, 아래부터 순서대로 폴리실리콘막, 산화실리콘막, 아몰퍼스 카본막, 유기막이 적층되며,
상기 (b)의 공정에서는, 상기 유기막이 에칭되고,
상기 (c)의 공정에서는, 상기 아몰퍼스 카본막 및 상기 폴리실리콘막이 에칭되며,
상기 (d)의 공정에서는, 산화실리콘막이 에칭되는, 에칭 방법.
(부기 5)
부기 4에 있어서,
상기 유기막은, 아래부터 순서대로 SOC(Spin On Carbon), SiON, EUV(Extreme Ultraviolet)의 3층으로 구성되는, 에칭 방법.
(부기 6)
부기 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 소스 펄스 신호, 상기 제1 바이어스 펄스 신호 및 상기 제2 바이어스 펄스 신호는, 고주파(RF) 신호인, 에칭 방법.
(부기 7)
부기 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서,
상기 제2 바이어스 펄스 신호는 DC 신호인, 에칭 방법.
(부기 8)
플라즈마 처리 챔버와,
상기 플라즈마 처리 챔버 내에 설치된 기판 지지부와,
상기 플라즈마 처리 챔버의 상부에 설치된 안테나와,
소스 펄스 신호를 생성하고, 상기 안테나에 상기 소스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 소스 생성부와,
제1 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 상기 기판 지지부에 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 제1 바이어스 생성부로, 상기 소스 펄스 신호의 주파수보다 낮은 주파수로 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 공급하는 상기 제1 바이어스 생성부와,
제2 바이어스 펄스 신호를 생성하고, 상기 기판 지지부에 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 공급하도록 구성된 제2 바이어스 생성부로, 상기 제1 바이어스 펄스 신호의 주파수보다 낮은 주파수로 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 공급하는 상기 제2 바이어스 생성부와, 제어부를 가지며,
상기 제어부는,
(a) 복수 종류의 막을 포함하는 적층막이 형성된 기판을 준비하는 공정과,
(b) 상기 소스 펄스 신호를 상기 안테나에 공급하고, 상기 제1 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정과,
(c) 상기 소스 펄스 신호를 상기 안테나에 공급하고, 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정과,
(d) 상기 제1 바이어스 펄스 신호와 상기 제2 바이어스 펄스 신호를 상기 기판 지지부에 공급하여, 상기 기판을 에칭하는 공정을 포함하는 공정을 제어하는, 플라즈마 처리 장치.
나아가, 이상에 개시된 실시형태는, 예를 들면 이하의 양태를 포함한다.
(부기 1)
플라즈마 처리 챔버와,
상기 플라즈마 처리 챔버 내에 배치되고 적어도 하나의 전극을 포함하는 기판 지지부와,
상기 플라즈마 처리 챔버의 상방에 배치되는 안테나와,
제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하도록 구성되는 제1 전원으로, 상기 제1 전기 신호는, 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과,
제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제2 전원으로, 상기 제2 전기 신호는, 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과,
제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제3 전원으로, 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과,
제1 플라즈마 처리 모드, 제2 플라즈마 처리 모드 및 제3 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 상기 제1 전원, 상기 제2 전원 및 상기 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하며,
상기 제1 플라즈마 처리 모드는, 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
상기 제2 플라즈마 처리 모드는, 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
상기 제3 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하지 않고, 상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하는,
플라즈마 처리 장치.
(부기 2)
부기 1에 있어서,
상기 제1 플라즈마 처리 모드 및 상기 제2 플라즈마 처리 모드는, 유도 결합 플라즈마 처리 모드이며,
상기 제3 플라즈마 처리 모드는, 용량 결합 플라즈마 처리 모드인, 플라즈마 처리 장치.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
상기 제1 RF 신호, 상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 4)
부기 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서,
상기 제3 RF 주파수는, 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내인, 플라즈마 처리 장치.
(부기 5)
부기 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
상기 제1 RF 신호는 연속파이고,
상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 6)
부기 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 DC 신호를 포함하며,
상기 DC 신호는, 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 7)
부기 6에 있어서,
상기 제1 전압 레벨은 음극성을 갖는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 8)
부기 6 또는 7에 있어서,
상기 펄스의 시퀀스는, 100kHz 내지 1MHz의 범위 내에 있는 펄스 주파수를 갖는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 9)
부기 8에 있어서,
상기 DC 신호는, 상기 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 상기 제2 전압 레벨의 절대값은, 상기 제1 전압 레벨의 절대값보다 작은, 플라즈마 처리 장치.
(부기 10)
부기 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서,
상기 적어도 하나의 음극은 제1 전극을 포함하며,
상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호는 상기 제1 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 11)
부기 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서,
상기 적어도 하나의 전극은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며,
상기 제2 전기 신호는 상기 제1 전극에 공급되고,
상기 제3 전기 신호는 상기 제2 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 12)
플라즈마 처리 챔버와,
상기 플라즈마 처리 챔버 내에 배치되고 적어도 하나의 전극을 포함하는 기판 지지부와,
상기 플라즈마 처리 챔버의 상방에 배치되는 안테나와,
제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하도록 구성되는 제1 전원으로, 상기 제1 전기 신호는, 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과,
제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제2 전원으로, 상기 제2 전기 신호는, 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과,
제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제3 전원으로, 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 RF 주파수 및 상기 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과,
유도 결합 플라즈마 처리 모드 및 용량 결합 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 상기 제1 전원, 상기 제2 전원 및 상기 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하며,
상기 유도 결합 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제2 전기 신호 및/또는 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
상기 용량 결합 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하지 않고, 상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 13)
부기 12에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
상기 제1 RF 신호, 상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 14)
부기 12 또는 13에 있어서,
상기 제3 RF 주파수는, 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내인 플라즈마 처리 장치.
(부기 15)
부기 12 내지 14 중 어느 하나에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
상기 제1 RF 신호는 연속파이고,
상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 16)
부기 12 내지 15 중 어느 하나에 있어서,
상기 제3 전기 신호는, 상기 DC 신호를 포함하며,
상기 DC 신호는, 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 17)
부기 16에 있어서,
상기 제1 전압 레벨은 음극성을 갖는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 18)
부기 16 또는 17에 있어서,
상기 펄스의 시퀀스는, 100kHz 내지 500kHz의 범위 내에 있는 펄스의 주파수를 갖는, 플라즈마 처리 장치.
(부기 19)
부기 18에 있어서,
상기 DC 신호는, 상기 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 상기 제2 전압 레벨의 절대값은, 상기 제1 전압 레벨의 절대값보다 작은, 플라즈마 처리 장치.
(부기 20)
부기 12 내지 19에 있어서,
상기 적어도 하나의 전극은, 제1 전극을 포함하며
상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
본원은 일본 특허청에 2021년 9월 15일에 출원된 기초 특허출원 2021-150606호의 우선권을 주장하는 것으로서, 그 전체 내용을 참조하여 여기에 원용한다.
1: 플라즈마 처리 장치
2: 제어부
10: 플라즈마 처리 챔버
11: 기판 지지부
14: 안테나
20: 가스 공급부
31: RF 전력 공급부
31a: 소스 생성부
31b: 제1 바이어스 생성부
31c: 제2 바이어스 생성부
34: 임피던스 정합 회로
40: 배기 시스템
100: 폴리실리콘막
101: 산화실리콘막
102: 아몰퍼스 카본막
103: 유기막

Claims (20)

  1. 플라즈마 처리 챔버와,
    상기 플라즈마 처리 챔버 내에 배치되고 적어도 하나의 전극을 포함하는 기판 지부와,
    상기 플라즈마 처리 챔버의 상방에 배치되는 안테나와,
    제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하도록 구성되는 제1 전원으로, 상기 제1 전기 신호는, 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과,
    제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제2 전원으로, 상기 제2 전기 신호는, 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과,
    제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제3 전원으로, 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과,
    제1 플라즈마 처리 모드, 제2 플라즈마 처리 모드 및 제3 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 상기 제1 전원, 상기 제2 전원 및 상기 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하며,
    상기 제1 플라즈마 처리 모드는, 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
    상기 제2 플라즈마 처리 모드는, 상기 제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하지 않고, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
    상기 제3 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하지 않고, 상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하는,
    플라즈마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플라즈마 처리 모드 및 상기 제2 플라즈마 처리 모드는, 유도 결합 플라즈마 처리 모드이며,
    상기 제3 플라즈마 처리 모드는, 용량 결합 플라즈마 처리 모드인, 플라즈마 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
    상기 제1 RF 신호, 상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3 RF 주파수는, 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내인, 플라즈마 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
    상기 제1 RF 신호는 연속파이고,
    상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 DC 신호를 포함하며,
    상기 DC 신호는, 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전압 레벨은 음극성을 갖는, 플라즈마 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 펄스의 시퀀스는, 100kHz 내지 1MHz의 범위 내에 있는 펄스 주파수를 갖는, 플라즈마 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 DC 신호는, 상기 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 상기 제2 전압 레벨의 절대값은, 상기 제1 전압 레벨의 절대값보다 작은, 플라즈마 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 음극은 제1 전극을 포함하며,
    상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호는 상기 제1 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극은 제1 전극 및 제2 전극을 포함하며,
    상기 제2 전기 신호는 상기 제1 전극에 공급되고,
    상기 제3 전기 신호는 상기 제2 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
  12. 플라즈마 처리 챔버와,
    상기 플라즈마 처리 챔버 내에 배치되고 적어도 하나의 전극을 포함하는 기판 지지부와,
    상기 플라즈마 처리 챔버의 상방에 배치되는 안테나와,
    제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하도록 구성되는 제1 전원으로, 상기 제1 전기 신호는, 제1 RF 주파수를 갖는 제1 RF 신호를 포함하는 제1 전원과,
    제2 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제2 전원으로, 상기 제2 전기 신호는, 제2 RF 주파수를 갖는 제2 RF 신호를 포함하는 제2 전원과,
    제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하도록 구성되는 제3 전원으로, 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 RF 주파수 및 상기 제2 RF 주파수보다 낮은 제3 RF 주파수를 갖는 제3 RF 신호 또는 DC 신호를 포함하는 제3 전원과,
    유도 결합 플라즈마 처리 모드 및 용량 결합 플라즈마 처리 모드를 선택적으로 실행하도록 상기 제1 전원, 상기 제2 전원 및 상기 제3 전원을 제어하도록 구성되는 제어부를 구비하며,
    상기 유도 결합 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하며 또한 상기 제2 전기 신호 및/또는 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하고,
    상기 용량 결합 플라즈마 처리 모드는, 상기 제1 전기 신호를 상기 안테나에 공급하지 않고, 상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호를 상기 적어도 하나의 전극에 공급하는,
    플라즈마 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
    상기 제1 RF 신호, 상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 RF 주파수는, 100kHz 내지 13.56MHz의 범위 내인 플라즈마 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 제3 RF 신호를 포함하며,
    상기 제1 RF 신호는 연속파이고,
    상기 제2 RF 신호 및 상기 제3 RF 신호는 펄스화되는, 플라즈마 처리 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제3 전기 신호는, 상기 DC 신호를 포함하며,
    상기 DC 신호는, 반복 기간의 제1 상태 동안 제1 전압 레벨을 갖는 펄스의 시퀀스를 포함하는, 플라즈마 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 전압 레벨은 음극성을 갖는, 플라즈마 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 펄스의 시퀀스는, 100kHz 내지 1MHz의 범위 내에 있는 펄스의 주파수를 갖는, 플라즈마 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 DC 신호는, 상기 반복 기간의 제2 상태 동안 제2 전압 레벨을 가지며, 상기 제2 전압 레벨의 절대값은, 상기 제1 전압 레벨의 절대값보다 작은, 플라즈마 처리 장치.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전극은, 제1 전극을 포함하며
    상기 제2 전기 신호 및 상기 제3 전기 신호는, 상기 제1 전극에 공급되는, 플라즈마 처리 장치.
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