(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内部下側に配置され、複数個のブロックからなる下部電極と、
前記真空チャンバー内部上側に配置され、アースされる上部電極と、
前記真空チャンバー内部に工程ガスを供給する工程ガス供給部と、
前記下部電極と接続されソースパワーを印加するソースパワー供給部と、
前記下部電極の各ブロックと個別に接続され各ブロックに独立してバイアスパワーを印加するバイアスパワー供給部と、
前記下部電極の各ブロックに印加されるバイアスパワーを計算し前記バイアスパワー供給部を制御する制御部と、
前記下部電極の各ブロックの間に配置され、前記各ブロックを絶縁する絶縁体と、
を含み、
前記各ブロックは、前記各ブロックの継ぎ目の部分で段差形状を有し、
前記絶縁体は、隣接する前記各ブロックの前記段差形状の端部が重ね合わされた二重段差構造を有することによって、ブロックの継ぎ目にプラズマが浸透することを防止できることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記絶縁体は、セラミックからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記絶縁体は、アルミナからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記絶縁体は、耐熱性プラスチックからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記複数個のブロックの上部に、静電チャックをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記絶縁体に、前記静電チャックを冷却する冷却ガス通過流路をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記上部電極と下部電極との間の空間を仮想分割した区域別にプラズマ密度を断層撮影し、撮影された各区域別プラズマ密度に対するデータを前記制御部に提供するプラズマ断層撮影部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記断層撮影部は、
前記上部電極と下部電極との間の空間を前記下部電極の上面と平行な一方向に撮影する複数個の第１撮影手段と、
前記第１撮影手段と異なる方向に撮影する複数個の第２撮影手段と、
を含むことを特徴とする請求項７の記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、PIDフィードバック制御機構（ＰＩＤfeedback  scheme）、ニュートラルネットワークシステム（neutral  network  system）またはファジ制御システムのうちいずれか１つを具備することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
真空チャンバー内部に基板を搬入する段階と、
前記真空チャンバー内部にプラズマを形成する段階と、
前記真空チャンバー内部各区域別にプラズマ密度を撮影する段階と、
撮影されたプラズマ密度を考慮して各区域別バイアスパワーを計算する段階と、
計算されたバイアスパワーを各区域別に印加する段階と、
基板を前記真空チャンバー外部に搬出する段階と、
を含み、
前記真空チャンバー下側には複数個のブロックからなり、前記プラズマを形成する下部電極が配置され、
前記下部電極の各ブロックの間には前記各ブロックを絶縁する絶縁体が配置され、
前記各ブロックは、前記各ブロックの継ぎ目の部分で段差形状を有し、
前記絶縁体は、隣接する前記各ブロックの前記段差形状の端部が重ね合わされた二重段差構造を有することによって、ブロックの継ぎ目にプラズマが浸透することを防止できることを特徴とするプラズマ処理方法。
【請求項１１】
前記プラズマ密度を撮影する段階は、２つ以上の互いに異なる方向でそれぞれ１つの区域のプラズマ密度を撮影することを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１２】
前記バイアスパワーを計算する段階は、PIDフィードバック制御機構を使用することを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１３】
前記PIDフィードバック制御機構は、撮影された各区域別プラズマ密度を入力変数として使用し、各区域別バイアスパワーを出力変数とすることを特徴とする請求項１２に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１４】
前記基板を搬入する段階は、基板を下部電極に密着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマ処理方法。
【請求項１５】
前記基板を下部電極に密着する段階においては、静電力を使用して基板を下部電極に密着することを特徴とする請求項１４に記載のプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマ処理装置及び処理方法に係り、均一なプラズマを発生させ大面積基板に対して均一な処理が可能なプラズマ処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置、液晶表示装置などの製造プロセッサには、プラズマを使用して基板の表面を処理するプラズマ処理装置が多く使用されている。このようなプラズマ処理装置としては、基板にエッチングを実施するプラズマエッチング装置や、化学的気相成長ＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）を実施するプラズマＣＶＤ装置などを挙げることができる。
【０００３】
このようなプラズマ処理装置は、上下に互いに平行に対向する２つの平板電極を具備する。この電極の間に基板を搭載した状態でプラズマを発生させ基板に対して一定の処理を実施する。
しかしながら、プラズマ処理装置で処理される基板の大きさが拡大すると、処理される基板の全ての部分に対して均一なプラズマを得ることが難しくなる。特に、液晶表示装置のように、処理される基板の大きさが２、３ｍを超える場合には、基板の各部分によってプラズマ密度が不均一となることから処理強度が異なり、良好な工程条件確保が難しくなるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が達成しようとする技術的課題は、各区域別プラズマ密度を実時間で反映して均一なプラズマを形成することのできるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した技術的課題を達成するための本発明によるプラズマ装置は、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内部下側に配置され、複数個のブロックからなる下部電極と、前記真空チャンバー内部上側に配置され、アースされる上部電極と、前記真空チャンバー内部に工程ガスを供給する工程ガス供給部と、前記下部電極と接続されソースパワーを印加するソースパワー供給部と、前記下部電極の各ブロックと個別に接続され各ブロックに独立してバイアスパワーを印加するバイアスパワー供給部と、前記下部電極の各ブロックに印加されるバイアスパワーを計算し前記バイアスパワー供給部を制御する制御部と、前記下部電極の各ブロックの間に配置され、前記各ブロックを絶縁する絶縁体とを含む。さらに、前記各ブロックは、前記各ブロックの継ぎ目の部分で段差形状を有し、前記絶縁体は、前記各ブロックの間で二重段差構造を有することによって、ブロックの継ぎ目にプラズマが浸透することを防止できる。
【０００６】
前記構成によって、各ブロック別に相異するソースパワーまたはバイアスパワーを印加することができる。
【０００７】
また、前記絶縁体は、セラミックまたはアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）で構成することができる。
また、前記複数個のブロック上部に、静電チャックをさらに具備することが好ましい。
一方、前記絶縁体は、前記静電チャックを冷却する冷却ガス通過流路をさらに具備するように構成できる。
【０００８】
また、前記上部電極と下部電極との間の空間を仮想分割した区域別にプラズマ密度を断層撮影し、撮影された各区域別プラズマ密度に対するデータを前記制御部に提供するプラズマ断層撮影部をさらに含むことが望ましい。
また、前記断層撮影部は、前記上部電極と下部電極との間の空間を前記下部電極の上面と平行な一方向に撮影する複数個の第１撮影手段と、前記第１撮影手段と異なる方向に撮影する複数個の第２撮影手段とを含むことが望ましい。
【０００９】
また、前記制御部は、PIDフィードバック制御機構（ＰＩＤfeedback  scheme）、ニュートラルネットワークシステム（neutral  network  system）またはファジ制御システムのうちいずれか１つを具備するように構成でき、この場合、各区域別プラズマ密度を反映したバイアスパワー値を実時間で罫線することができる。
一方、前述した技術的課題を達成するための本発明によるプラズマ処理方法は、真空チャンバー内部に基板を搬入する段階と、前記真空チャンバー内部にプラズマを形成する段階と、前記真空チャンバー内部各区域別にプラズマ密度を撮影する段階と、撮影されたプラズマ密度を考慮して各区域別バイアスパワーを計算する段階と、計算されたバイアスパワーを各区域別に印加する段階と、基板を前記真空チャンバー外部に搬出する段階とを含む。さらに、前記真空チャンバー下側には複数個のブロックからなり、前記プラズマを形成する下部電極が配置され、前記下部電極の各ブロックの間には前記各ブロックを絶縁する絶縁体が配置され、前記各ブロックは、前記各ブロックの継ぎ目の部分で段差形状を有し、前記絶縁体は、前記各ブロックの間で二重段差構造を有することによって、ブロックの継ぎ目にプラズマが浸透することを防止できる。
【００１０】
前記プラズマ密度を撮影する段階は、２つ以上の互いに異なる方向でそれぞれ１つの区域のプラズマ密度を撮影し、これを組合して各区域別プラズマ密度を計算する。
また、前記バイアスパワーを計算する段階は、PIDフィードバック制御機構を使用し、前記PIDフィードバック制御機構は撮影された各区域別プラズマ密度を入力変数として使用し、各区域別バイアスパワーを出力変数とすることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の望ましい一実施例をより詳細に説明する。
まず、図１〜図３を参照して本発明の一実施例によるプラズマ処理装置を説明する。図１は本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の構造を示す縦断面図であり、図２は本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の構造を示す横断面図である。また、図３は本発明の一実施例による下部電極の構造を示す部分斜視図である。
【００１２】
本実施例によるプラズマ処理装置１は、図１、２に示すように、真空チャンバー１０、上部電極２０、下部電極３０、工程ガス供給部４０、ソースパワー供給部５０、バイアスパワー供給部６０、プラズマ単層撮影部７０、及び制御部８０を含む。
まず、真空チャンバー１０は内部に一定の体積を有し、内部空間を真空状態にできるように密閉された構造を有する。ここで、真空状態とは大気圧状態より低い気圧状態のことで、完全な真空状態を言う。
【００１３】
このような真空チャンバー１０は、一般的に処理される基板の形状と類似した形状を有し、液晶表示基板のように長方形形状の基板を処理するプラズマ処理装置では直方体形状の真空チャンバーを使用する。
一方、最近では処理される基板の大きさが拡大してきており、真空チャンバーの大きさも飛躍的に拡大されている。従って、１つの真空チャンバーを一体に形成せずに、複数の部品に分離して製造した後、１つに組み立てて使用することもできる。
【００１４】
また、真空チャンバー１０は、チャンバー内部の気体を排出してチャンバー内部を減圧するための排気ポンプ（図示せず）を具備する。この排気ポンプは、要求されるチャンバー内部の圧力が低いか真空チャンバー内部の体積が大きくなるほどその容量が大きくなる。このような排気ポンプとしては、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰポンプ）やクライオポンプなどを使用することができる。また、このような排気ポンプは、１つの真空チャンバーに１つを設置することができ、複数個の排気ポンプを１つの真空チャンバーに具備する構成であってもよい。
【００１５】
また、真空チャンバー１０は、チャンバー内部の圧力を高くするためにチャンバー内部に窒素ガスや不活性ガスを注入する通気（venting）ポンプ（図示せず）をさらに具備する構成であってもよい。真空チャンバー１０に基板を搬入・搬出する工程が反復して実行されるが、このような基板を搬入・搬出する工程ではチャンバー内部の圧力を外部の圧力と同一にする必要があり、真空状態のチャンバー内部圧力を高くするための通気作業を行うために通気ポンプが必要となる。
【００１６】
また、真空チャンバー１０の一方の側壁には、基板を搬入・搬出するための通路として使用される基板出入口１２が形成される。この基板出入口１２は真空チャンバー１０内部の圧力管理のために、できるだけ小さく形成することが望ましい。従って、この基板出入口１２は、真空チャンバー１０内で処理される基板Ｓが通過可能な大きさであれば十分である。
【００１７】
基板出入口１２前方には、基板出入口を開けたり閉めたりする開閉手段１４が設けられている。この開閉手段１４は基板の搬入・搬出工程において基板出入口１２を開放し、基板に対するプラズマ処理工程では基板出入口１２を閉鎖する。真空チャンバー１０内部の真空形成を容易にするためには、開閉手段１４がチャンバー外壁と正確に密着している必要がある。従って、開閉手段１４の内壁には、基板出入口１２近くの気密保持のための密封手段（図示せず）を設けることも可能である。
【００１８】
次に、真空チャンバー１０内部には、プラズマ形成のための電界を形成するために上部電極２０と下部電極３０の２つの電極が設けられる。まず、上部電極２０は図１に示されたように、真空チャンバー１０内部上側に配置される。本実施例においては上部電極２０がアースされる。
また、下部電極３０は真空チャンバー１０内部下側に配置される。この下部電極３０上面には、図１に示すように、基板Ｓが搭載されるので、この下部電極３０を基板搭載台とも呼ぶ。
【００１９】
この下部電極３０には、電界形成のためのソースパワーが印加される。このソースパワーとしては高周波電力（ＲＦ：RadioFrequency  Power）を使用することができ、周波数は１３、５６ＭＨｚ程度であることが望ましい。
本実施例において、下部電極３０は図２に示されたように、複数個のブロック３２が組立てられた構造を有する。本実施例による下部電極３０には、前述したソースパワー及びバイアスパワーが印加される。この際、本実施例による下部電極３２には各ブロック別に相異した値のバイアスパワーを印加することができる。従って、下部電極の各ブロック３２は互いに絶縁された状態で組立てられている。
【００２０】
下部電極３０を成すブロック３２の個数は、多様に構成することができ、プラズマ処理装置によって処理される基板Ｓを切り離して得られる液晶表示基板の個数と一致することが望ましい。即ち、プラズマ処理装置によって処理される基板から１６個の液晶表示基板を得る１６面取基板であれば、下部電極３０を図２に示すように、１６個のブロック３２で構成することが望ましい。
【００２１】
下部電極の各ブロック３２の間には、ブロック相互間を絶縁する絶縁体３４がさらに設けられる。この絶縁体３４は、真空チャンバー１０内部のプラズマ環境に耐える必要があるので、耐プラズマ性材料で形成することが望ましい。従って、本実施例においては絶縁体３４をセラミックまたはアルミナで構成することができる。一方、絶縁体は耐熱性プラスチックで形成することもできる。
【００２２】
また、下部電極の各ブロック３２は、図３に示されたように、段差形状で組み立てられる。従って、各ブロック３２の間に配置される絶縁体３４は二重段差構造を有する。二重段差構造というのは、図３に示すように、各ブロック３２が端部に段差形状を備えており、隣接する各ブロックの段差形状端部が重ね合わされた構造のことである。このように、下部電極の各ブロック３２が段差形状を有することにより、ブロック３２の継ぎ目にプラズマが浸透することを防止できる。プラズマがブロックの継ぎ目に浸透すると、内部がエッチングされるかあるいは損傷し、パーティクルが発生するなどの問題点がある。ところで、プラズマは直進性を有するので、前述したように、ブロック３２の継ぎ目に段差構造を導入すると、プラズマが通過する経路が段差の経路に変わる。従って、直進性を有するプラズマがブロック３２の継ぎ目に容易に浸透できないという利点がある。
【００２３】
結局、このような段差構造を導入することで、本実施例による下部電極３０は一体構造でない構造にも係らず、プラズマが内部に浸透しないという長所がある。
また、本実施例による下部電極３０の上部には静電チャック９０をさらに設けることができる。静電チャック９０は静電力を用いて基板Ｓを吸着する構成要素である。即ち、静電チャック９０に高電圧の直流電圧を印加することで、基板Ｓと静電チャック９０との間に大きいクーロン（Coulomb）力を発生させ、基板Ｓを静電チャック９０に固定することができる。このような静電チャック９０を使用すると、プラズマ処理工程中において基板Ｓを下部電極に密着することができるという長所がある。
【００２４】
プラズマ処理工程中に基板Ｓを下部電極３０に密着させない場合には、基板中の一部分が下部電極と離間するおそれがある。このように基板Ｓの一部分が下部電極３０から離間した場合には、基板Ｓと上部電極２０との間の間隔が一定に保持できずに、基板に対する均一な処理が不可能であるという問題点がある。
一方、下部電極３０上部に静電チャック９０を配置する場合には、静電チャックに冷却気体を通過させて冷却する必要がある。ところで、下部電極３０を成す各ブロック３２は、アルミニウムなど金属材質であるので冷却気体を通過させるための流路形成作業が難しい。しかし、絶縁体３４は金属材質ではないので、冷却気体を通過させるための流路形成作業が容易である。従って、本実施例においては絶縁体３４に図３に示されたように、冷却気体流路３６を形成する。
【００２５】
また、このようなプラズマ処理装置１には、処理装置内部に基板を搬入・搬出する工程を手助けするために内部乗降ピン（図示せず）と外部乗降バー（図示せず）が設けられる。この際、内部乗降ピンは下部電極３０の端部位を貫通して形成され、下部電極３０に形成された貫通孔を通過しながら上下に駆動される。
また、外部乗降バーは下部電極３０の外側に別途に形成される。即ち、下部電極３０の側壁とプラズマ処理装置の側壁との間に形成される空間に、上下に駆動できる構造で形成することができる。勿論、場合によっては外部乗降バーを使用しないで、基板Ｓを搬送することもできる。
【００２６】
次に、工程ガス供給部４０は、真空チャンバー１０内部にプラズマ形成のための工程ガスを供給する構成要素である。本実施例においては、この工程ガス供給部４０をシャワーヘッドで構成する。即ち、図１に示されたように、下部電極３０に搭載された基板Ｓ全面に対して均一な工程ガスを供給できるように、基板全面大きさに対応する大きさのシャワーヘッド４０を構成する。本実施例において、このシャワーヘッド４０は上部電極２０に形成されており、多重拡散板４２、４４、拡散孔４６、４８などで構成される。工程ガス供給管４１によって真空チャンバー１０内部の一地点に供給された工程ガスが、この拡散板４２、４４、拡散孔４６、４８によって均一に拡散される。従って、上部電極２０と下部電極３０との間に均一な密度の工程ガスが供給される。このように、均一な密度を有して供給される工程ガスは均一なプラズマを形成するのに必須である。
【００２７】
次に、ソースパワー供給部５０は下部電極３０と接続されソースパワーを下部電極３０に印加する構成要素である。ソースパワーとしては、前述したようにＲＦパワー（Radio  Frequency  Power）を使用できるので、ソースパワー供給部５０は特定の周波数を有するＲＦパワーを下部電極３０に供給する。ソースパワーは下部電極を構成する各ブロック３２別に異なる信号を供給することもできるが、全てのブロック３２に同一の値の信号として供給することもできる。
【００２８】
このソースパワー供給部５０によって供給されるソースパワーは、上部電極２０のアース電圧とカップリングされ上部電極２０と下部電極３０との間に電界を形成する。この電界によってシャワーヘッド４０から供給される工程ガスがイオン化されプラズマが形成される。
次に、バイアスパワー供給部６０は、下部電極３０の各ブロック３２と個別に接続され各ブロック３２に独立してバイアスパワーを印加する。本実施例においては、各ブロック３２別に独立してバイアスパワーを印加する。即ち、各ブロック３２別に相異した値のバイアスパワーが供給される。従って、このバイアスパワー供給部６０は下部電極を成す各ブロック３２別に分離して接続される。
【００２９】
バイアスパワー６０によって供給されるバイアスパワーは、上部電極２０と下部電極３０との間の空間に発生したプラズマに方向性を提示し、プラズマ処理効率を増加させる。即ち、基板が装着されている下部電極３０方向にプラズマを引っ張って、プラズマによる処理速度を増加させる。このバイアスパワーが大きいほど、プラズマによる処理速度が大きくなり、バイアスパワーが小さいほどプラズマによる処理速度が小さくなる。
【００３０】
本実施例においては、このバイアスパワーとしてＲＦパワーを使用する。ただ、バイアスパワーの周波数は前述したソースパワーの周波数とは相異する。
次に、プラズマ断層撮影部７０は、上部電極２０と下部電極３０との間の空間を仮想分割した区域別にプラズマ密度を断層撮影する。このプラズマ断層撮影部７０は上部電極２０と下部電極３０との間に発生したプラズマの特性を各区域別に正確に測定するためのである。
【００３１】
前述したように、プラズマ処理装置１によって処理される基板Ｓの大きさの増加に伴って、真空チャンバー１０、下部電極２０及び上部電極３０が拡張されている。従って、プラズマが発生する領域も拡張されている。狭い領域に発生するプラズマは全体的に均一な密度を有すると見られるが、広い領域に発生するプラズマは工程ガスの密度差または工程ガスの移動速度差、電位差、温度差など多様な要因によって各領域別に相異した密度を有するようになる。
【００３２】
このように発生するプラズマの領域別密度差は、基板の処理される程度を相異にして均一な工程結果を得ることのできない原因として作用する。従って、各区域別に正確なプラズマ密度を測定し、それをリアルタイムで反映して均一なプラズマを得ることが工程の均一性確保に非常に重要である。
本実施例によるプラズマ断層撮影部７０は、図２に示されたように、各区域別に正確なプラズマ密度を測定するために、第１撮影手段７２及び第２撮影手段７４を備える。第１撮影手段７２は、上部電極２０と下部電極３０との間の空間を下部電極３０の上面と平行な一方向に撮影し、第２撮影手段７４は上部電極と下部電極との間の空間を下部電極の上面と平行な方向に撮影するものであって、第１撮影手段７２の撮影方向と異なる方向に撮影する。
【００３３】
ここで、第１撮影手段７２と第２撮影手段７４はそれぞれ複数個配置することができる。この際、設けられる第１撮影手段７２と第２撮影手段７４の個数は図２に示されたように、下部電極の各ブロック３２別に最小限１個以上の撮影ラインが形成できるように十分な個数で設ける必要がある。
このようにそれぞれ相異した方向に撮影したデータを組み合わせて、各区域別プラズマ密度を知ることができる。例えば、第１撮影手段７２は、図２に示されたように、下部電極３０の長辺に直交する方向に撮影し、第２撮影手段７４は下部電極３０の短辺に直交する方向に撮影する。第１撮影手段７２の撮影ライン７６と第２撮影手段７４の撮影ライン７８とが交差する部分に対しては２方向で撮影したデータが収集されるので、この２種類データを組み合わせて撮影ラインの交差領域でのプラズマ密度を把握することができる。
【００３４】
次に、制御部８０は、プラズマ断層撮影部７０で得られた区域別プラズマ密度に対するデータに基づいて、各ブロック３２に印加されるバイアスパワーを計算し、バイアスパワー供給部６０を制御する。即ち、制御部８０は区域別プラズマ密度に対するデータを入力値にして、各区域別に供給されるべきバイアスパワー値を出力値として計算する。また、計算されたバイアスパワー値を各ブロック３２別に供給するようにバイアスパワー供給部６０を制御する。
【００３５】
特に、この制御部８０は、プラズマ断層撮影部７０から得られた区域別プラズマ密度に対するデータをリアルタイムで反映してバイアスパワー値を計算しなければならない。従って、本実施例においては、この制御部８０が、PIDフィードバック制御機構、ニュートラルネットワークまたはファジ制御システムのうちいずれか１つを備えるように構成できる。
【００３６】
例えば、この制御部８０がPIDフィードバック制御機構を備える場合には、プラズマ断層撮影部７０から得られる各区域別プラズマ密度に対するデータを入力変数とし、各区域別バイアスパワー値を出力変数としてシステムを運用する。
以下、図５を参照して本発明の一実施例によるプラズマ処理方法を説明する。図７は本発明の一実施例によるプラズマ処理方法の各工程を説明するフローチャートである。
【００３７】
まず、真空チャンバー１０内部に工程が処理される基板Ｓを搬入する（Ｓ１０）。この基板は非常に薄い厚さを有しながら広い面積を有するので、運搬工程で特定の部分が下側に垂れる現象が多く発生する。従って、ロポットなどを用いて基板中の一部分が下側に垂れないように支持した状態で真空チャンバー１０内部に進入させた後、下部電極３０上に装着する。
【００３８】
この際、静電チャック９０を用いて基板Ｓを下部電極３０上に密着させることもできる。このように、静電チャック９０を使用する場合には、基板Ｓが静電チャック９０上部に完全に載置された状態で静電チャックに直流電圧を印加して基板を密着させる。
次に、真空チャンバー１０内部にプラズマを形成する（Ｓ２０）。具体的に、真空チャンバー１０内部にシャワーヘッド４０を用いて工程ガスを供給した状態で、下部電極３０にソースパワーを印加して工程ガスをイオン化しプラズマを発生させる。
【００３９】
次に、真空チャンバー１０内部の各区域別にプラズマ密度を撮影する（Ｓ３０）。この際、プラズマ密度を撮影する各区域は、下部電極３０の各ブロック３２と一致することが望ましい。また、このプラズマ密度を撮影する段階においては、２個以上の互いに異なる方向でそれぞれ１つの区域のプラズマ密度を撮影して、特定の区域の正確なプラズマ密度を得ることが望ましい。
【００４０】
例えば、この段階で測定された各区域別プラズマ密度値Ｄは、図４に示されたように、各区域別に相異した値を有するようになる。
次に、撮影されたプラズマ密度を考慮して各区域別バイアスパワーを計算する（Ｓ４０）。即ち、前段階で得られた各区域別プラズマ密度値Ｄに基づいて、各ブロック別に印加されるバイアスパワー値Ｂを計算する。
【００４１】
例えば、図５に示されたように、各区域別に同一のプラズマ密度を有するために一定の大きさの補正値Ｃが必要である。この補正値Ｃを計算し、この補正値を各区域別に充当するためにそれに相応するバイアスパワー値Ｂを計算する。このように計算された各区域別バイアスパワー値Ｂは図６に示されたように、各区域別プラズマ密度値と反対の大きさを有するようになる。即ち、プラズマ密度値Ｄの大きい区域ではバイアスパワー値Ｂが小さく、プラズマ密度値Ｄの小さい区域ではバイアスパワー値Ｂが大きい。
【００４２】
次に、計算されたバイアスパワー値Ｂを各ブロック３２別に供給して均一なプラズマを形成する（Ｓ５０）。
また、このように形成された均一なプラズマを使用して基板を処理する（Ｓ６０）。基板を処理する過程でも各区域別プラズマ密度に対する撮影は継続して行われ、プラズマ密度に差異が発生する場合にはバイアスパワー値を変化させプラズマの均一性を実時間で確保する。
【００４３】
次に、処理された基板Ｓを搬出する（Ｓ７０）。静電チャック９０を使用して基板を下部電極に密着させた場合には、静電チャックに印加された直流電源をまず遮断して静電力を除去した後、基板を搬出する。静電力が除去される前に基板を搬出すると、基板が破損するおそれがある。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によると、断層撮影技法を用いて各区域別に測定されたプラズマ密度値をリアルタイムで反映して下部電極の各ブロック別に相異したバイアスパワー値を印加して均一なプラズマを形成することのできる長所がある。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の構造を示す横断面図である。
【図３】本発明の一実施例による下部電極の構造を示す部分斜視図である。
【図４】本発明の一実施例によるプラズマ断層撮影部を介して測定した各ブロック別プラズマ密度値を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例による各ブロック別補正値を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施例による各ブロック別バイアスパワー値を示すグラフである。
【図７】本発明の一実施例によるプラズマ処理方法が各工程を説明するブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
【００４６】
１      本発明の一実施例によるプラズマ処理装置
１０      真空チャンバー
２０      上部電極
３０      下部電極
４０      工程ガス供給部
５０      ソースパワー供給部
６０      バイアスパワー供給部
７０      プラズマ断層撮影部
８０      制御部
９０      静電チャック
Ｓ      基板
【図１】
0005465835.tif 000002
【図２】
0005465835.tif 000003
【図３】
0005465835.tif 000004
【図４】
0005465835.tif 000005
【図５】
0005465835.tif 000006
【図６】
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【図７】
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