KR100852029B1 - 플라스마 공정 장치 - Google Patents

플라스마 공정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100852029B1
KR100852029B1 KR1020020027460A KR20020027460A KR100852029B1 KR 100852029 B1 KR100852029 B1 KR 100852029B1 KR 1020020027460 A KR1020020027460 A KR 1020020027460A KR 20020027460 A KR20020027460 A KR 20020027460A KR 100852029 B1 KR100852029 B1 KR 100852029B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radio frequency
electrode
plasma
frequency power
substrate
Prior art date
Application number
KR1020020027460A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020089160A (ko
Inventor
하야시도시오
첸웨이
스기타기페이
가가고우지
Original Assignee
가부시키가이샤 알박
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001149825A external-priority patent/JP4171590B2/ja
Priority claimed from JP2001305101A external-priority patent/JP3736795B2/ja
Application filed by 가부시키가이샤 알박 filed Critical 가부시키가이샤 알박
Publication of KR20020089160A publication Critical patent/KR20020089160A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100852029B1 publication Critical patent/KR100852029B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(과제) 본 발명은 구조가 간단하고, 매우 효과적인 플라스마를 형성하여 간섭(interference)과 관련된 문제를 일으킴이 없이 만족스런 수직 에칭 특성을 얻을 수 있는 플라스마 공정 장치를 제공하는 것이다.
(해결수단) 본 발명에 따른 플라스마 공정 장치에서, 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공된 접지 전극은 전위가 부동 상태에 있는 카운터 전극이 되도록 배열되며, 무선 주파수 전력은 유도 방전을 일으키는 무선 주파수 안테나 코일의 임의의 위치에서 콘덴서를 통해 카운터 전극으로 분기되어 유도 방전을 위해 사용되는 무선 주파수 전력의 일부를 나누도록 함으로써 카운터 전극에 자기 바이어스(self-bias)를 일으킨다. 본 장치에는 부동 전극에 적용되는 무선 주파수 전압을 일정하게 조절하기 위한 메카니즘이 제공된다.

Description

플라스마 공정 장치{Plasma processing apparatus}
도 1은 종래의 자기 중성 루프 에칭 장치의 구조를 도시하는 구성도
도 2는 또 다른 공지된 자기 중성 루프 에칭 장치를 도시하는 구성도
도 3은 또 다른 공지의 에칭 장치의 구조를 도시하는 구성도
도 4는 본 발명의 1 실시예를 도시하는 구성도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에칭 장치의 구조를 도시하는 구성도
도 6은 도 5의 에칭 장치에 제공된 측정 회로 및 제어 회로가 가변 콘덴서에 내장된 구조를 도시하는 구성도
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
21 - 진공실
22 - 플라스마 발생부
23 - 기판이 장착된 전극부
24 - 유전체 벽
26, 27 및 28 - 자기 코일
29 - 자기 중성 루프
30 - 기판이 장착된 전극
33 - 무선 주파수 전원
34 - 무선 주파수 코일
본 발명은 플라스마 공정 장치에 관한 것으로서, 특히 플라스마를 이용하여 실리콘 등과 같은 반도체 기판, 전자 장치용 물질, 여러 가지 다양한 유리 또는 유전체 등에 형성된 박막을 에칭하는 에칭 장치에 관한 것이다.
진공실로 가스를 도입하여 무선 주파수에 의해 유도 결합된 방전 플라스마를 형성하고, 무선 주파수 전원을 기판이 놓여진 전극에 적용하여 상기 기판이 장착된 전극에 네거티브 자기 바이어스(self-bias)를 일으키는 에칭 장치에 있어서, 본 발명의 발명자들은 접지 전극이 상기 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공되는 것을 제안했다.
이러한 에칭 장치로서 공지된 한 예는 일본 특허 공개 제7-263192호에 개시되어 있다. 첨부 도면 도 1은 본 공개공보에 개시된 자기 중성 루프 방전 에칭 장치를 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이 이러한 에칭 장치는 진공실(1)을 갖는다. 진공실의 상부는 플라스마 발생부(2)이고, 그 하부는 기판이 장착된 전극부(3)이다. 플라스마 발생부(2)는 원통형 유전체벽(4)을 포함한다. 기판이 장착된 전극부(3)는 배출 시스템(5)과 연결된다. 세 개의 자기 코일(6, 7 및 8)이 유전체벽(4) 외부에 제공되어 플라스마 발생부(2) 내에 환형의 자기 중성 라인 또는 루프(9)가 형성되도록 한다. 무선 주파수 안테나 코일(10)은 중간 자기코일(7)과 유전체벽(4)의 외부 사이에 배치되어, 플라스마를 발생시키는데 이용된다. 무선 주파수 안테나 코일(10)은 무선 주파수 전원(11)에 연결되며, 관련 자기 중성 루프(9)에 방전 플라스마를 발생시키기 위하여 자기 코일(6, 7 및 8)에 의해 형성되는 자기 중성 루프(9)를 따라 교류 전계를 적용하도록 배치된다.
기판이 장착된 전극(12)은 진공실(1)의 기판이 장착된 전극부(3) 내에 끼워 넣어진 절연부재(13)와 함께 자기 중성 루프(9)에 평행하게 제공된다. 기판이 장착된 전극(12)은 블록 콘덴서(14)를 거쳐 무선 주파수 바이어스 전력을 적용하는 무선 주파수 전원(15)에 연결된다. 기판이 장착된 전극(12)의 전위는 블록 콘덴서(14)에 의해 부동 상태(floating state)로 바뀌어, 관련 전극이 네거티브 바이어스 전위를 갖는 부동 전극(floating electrode)이 되도록 한다. 플라스마 발생부(2)의 톱플레이트(top plate; 16)는 유전체벽(4)의 상부 플랜지에 밀봉 형태로 결합되어 반대전극으로서 형성된다. 플라스마 발생부(2)에는 가스 입구(17)가 제공되어 이를 통해 에칭 가스가 진공실(1)로 도입되도록 한다. 도 1에 도시되어 있지는 않지만, 가스 입구(39)는 가스 공급 경로를 통해 에칭 가스의 공급원에 연결되고 에칭 가스 유량을 제어하는 가스 유속 제어기에 연결된다. 배출구(5)는 기판이 장착된 전극부(3)에 제공된다.
도 1에 도시된 자기 중성 루프 방전 에칭 장치의 경우, 관련 시스템이 할로겐 에칭 가스를 이용하여 미세 구조를 갖는 레지스트 패턴을 에칭하기 위해 적용될 경우, 톱플레이트의 내부면 위에 증착된 필름이 오랜 동안 에칭함으로써 박리되어 분진을 일으키는 문제가 있었다.
한편 에칭과 관련하여, 기판의 물질은 우수한 반응성의 라디칼 및 이온을 기판에 조사(irradiating)하고 기판의 물질을 반응에 의해 조사된 라디칼 및 이온으로 기화시킴으로써 에칭된다. 그러나 에칭은 단순한 칩핑(chipping)에 의해서는 만족스럽게 수행될 수 없다. 마이크로-패턴의 발달에 따라 형태 제어의 중요성이 증가되어 왔다.
이러한 이유로 에칭 물질(etchant) 뿐만이 아니라, 플라스마에서 어떠한 이온도 조사되지 않은 벽을 보호하기 위해 미세공의 내부벽에 점착되는 또 다른 물질을 개발할 필요가 있다. 0.3㎛ 이하 폭의 마이크로-패턴에서 에칭물질과 보호물질의 상대 밀도 및 이들 물질의 미세공 내로의 상대 캐리오버(carry-over)량은 중요하다. 보호물질의 양이 에칭물질의 양을 너무 많이 초과하는 경우, 0.3㎛ 이하 폭의 미세공은 보호물질로 채워진다. 즉, 소위 에칭-스톱이 발생하여 에칭이 수행될 수 없다. 반대로 보호물질이 에칭물질보다 너무 적은 양인 경우 벽은 에칭 물질에 의해 부식된다. 결과적으로 휘어짐(bowing)이 벽에 발생하여 원하는 형태가 얻어질 수 없게 된다.
과거에 제안된 공지의 에칭 장치에서 무선 주파수 전원은 플라스마를 발생하기 위해 사용되는 안테나 및 전기적으로 부동상태에 있는 바이어스 전압을 발생시 키기 위해 사용되는 전극에 적용된다. 할로겐 가스가 에칭실로 도입된 후 플라스마가 내부에 형성되면, 가스 분자는 플라스마에 의해 분해된다. 그러면 에칭 물질 또는 용이하게 중합되는 물질이 생성된다. 기판이 장착된 전극에 도달하게 되면 상기 용이하게 중합되는 물질은 보호물질로서 작용한다. 그러나 상기 용이하게 중합되는 물질이 방전실의 벽에 도달하게 되면, 물질은 벽에 점착되어 분진을 일으킨다.
미세공 내 하전(charge-up)은 에칭-스톱을 일으키는 메카니즘 중의 하나로 간주될 수 있다. 시스템에서 기판 바이어스는 네거티브 상태에 있어서, 이온과 라디칼은 미세공 내로 플라잉하여 온다. 그리고 나서 에칭은 이온의 도움으로 진전된다. 미세공이 매우 작은 크기인 경우 전자는 시스(sheath) 전계로 인해 미세공 내로 충분히 유입되지 않는다. 따라서 미세공내 전하는 바로잡혀질 수 없고 포지티브 대전(charge-up)이 일어난다. 결과적으로 양이온은 미세공 내로 유입되는 것이 방지되며 에칭은 만족스럽게 진행될 수 없다.
이러한 이유로 상기 출원의 발명자들은, 가스가 진공실 내로 도입되어 무선 주파수에 의해 유도 결합된 방전 플라스마를 형성하도록 하며, 무선 주파수 전력이 기판이 장착된 전극에 적용되어, 관련 기판이 장착된 전극에 네거티브 자기 바이어스를 일으키고, 상기 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공된 접지 전극은 전위가 유전체에 의해 부동상태에 있는 반대 전극으로서 배열되며, 상기 반대 부동 전극에는 제3의 무선 주파수 전원으로부터 전력이 공급되는, 에칭 장치를 제안하였다 (일본 특허 공개 제9-123897호 참조).
세 개의 별개 무선 주파수 전원을 이용한 이러한 반응성 이온 에칭 장치의 예는 첨부 도면 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 에칭 장치에서 참조 번호 1은 진공실을 나타낸다. 진공실(1)은 상부에 위치한 플라스마 발생부(2) 및 기판이 장착된 전극부(3)로 구성된다. 플라스마 발생부(2)는 원통형의 유전체 벽(4)을 포함한다. 기판이 장착된 전극부(3)는 배출 시스템(5)과 연결된다. 세 개의 자기 코일(6, 7 및 8)은 유전체 벽 외부에 제공되어 진공실(1)의 플라스마 발생부(2)내에 자기 중성 루프를 형성한다.
무선 주파수 코일(10)은 중간 자기 코일(7)과 유전체 벽(4)의 외부 사이에 배치되어 플라스마를 발생하며, 무선 주파수 전원(11)에 연결된다. 무선 주파수 코일(10)은 자기 코일(6, 7 및 8)에 의해 진공실(1)의 상부 플라스마 발생부(2)에 형성된 자기 중성 루프(9)를 따라 교류 전계를 적용하여, 관련 자기 중성 루프(9)에 방전 플라스마를 발생시킨다.
기판이 장착된 전극(12)은 절연 부재(13)가 끼워 넣어진 하부의 기판이 장착된 전극부 내에, 진공실(1)의 플라스마 발생부(2) 내의 자기 중성 루프(9)를 포함하는 면에 평행하게 제공된다. 기판이 장착된 전극(12)은 블록 콘덴서(14)를 거쳐 RF 바이어스 공급원인 무선 주파수 전원(15)에 연결된다. 진공실(1)의 플라스마 발생부(2)의 톱플레이트(16)에는 가스 입구(17)가 제공되어, 그것을 통해 에칭 가스가 진공실(1) 내로 도입된다.
진공실(1)의 플라스마 발생부(2)의 톱플레이트(16)는 유전체 벽(4)의 상부 플랜지에, 톱플레이트와 상부 플랜지 사이에 끼워 넣어진 절연체(18)로 밀봉 형태로 결합된다. 톱플레이트(16)는 반대 전극으로서 형성되며 무선 주파수 바이어스 전원(19)에 연결된다. 또한 톱플레이트(16)는 약한 무선 주파수 바이어스가 적용되어 부동 전극의 기능을 한다.
상술한 바와 같이, 반대 전극, 기판이 장착된 전극 및 안테나에는 무선 주파수 전력이 공급된다. 따라서 반대 전극의 표면에 점착되는 필름이 억제되고, 반대전극에 의해 플라스마가 발생되며, 기판에 대한 전자 공급이 가능해지는 등의 이점이 기대될 수 있다.
한편, ICP 플라스마 소스 및 ECR 플라스마 소스와 관련하여서는, 플라스마에 의해 기체를 분해함으로써 생성된 물질이 벽에 점착되고 그 점착된 물질이 머지 않아 박리되어 기판의 표면 위로 분진으로서 떨어진다는 문제점이 있다. 그러나 반대 전극이 기판 위에 제공되고 무선 주파수 전원이 거기에 적용되는 장치에서, 플라스마에 포함된 이온은 계속적으로 반대전극의 표면을 스퍼터링한다. 따라서 필름-점착(film-sticking or adhering)이 억제될 수 있어서 분진의 발생이 방지될 수 있다. 또한, 톱플레이트, 즉 반대 전극의 내부 표면에 점착되어 중합된 필름을 스퍼터링함으로써 에칭물질이 생성된다는 2차적 효과도 기대될 수 있다.
그러나, 이러한 경우, 세 개의 상기 언급된 무선 주파수 전원, 즉 유도 결합된 방전용으로 사용되는 무선 주파수 전원, 반대 전극용 무선 주파수 전원 및 기판이 장착된 전극용 무선 주파수 전원이 필요하다. 또한 반대 전극과 안테나 코일이 서로 인접하게 배치됨으로 인하여 거기에 적용되는 무선 주파수 전계가 상호 간섭(interfere)한다는 문제점이 발생한다. 이러한 간섭(interference)의 문제는 다른 주파수에서 전력을 각각 적용함으로써, 또는 위상 제어를 행함으로써 회피될 수 있다. 그러나 간섭 조건은 압력, 사용된 가스의 종류 또는 방전 전력에 따라 다르다. 따라서 작동 조건이 변할 때마다 간섭을 방지하기 위해 위상 제어를 할 필요가 있었다.
유사한 자기 중성 루프 방전 에칭 장치가 일본 특허 공개 제10-317173호에도 개시된 바 있다.
일본 특허 공개 제9-123897호 및 10-317173호에 개시된 종래의 자기 중성 루프 방전 에칭 장치의 경우, 진공실의 내벽에 점착된 필름의 바람직하지 않은 점착은 최소로 억제되며, 따라서 톱플레이트의 내벽 부분에 분진이 발생하는 것도 억제된다. 또한 마스크의 에칭 저항이 개선된다. 그러나 이 경우 세 개의 무선 주파수 전원이 요구되므로, 시스템은 고가가 된다. 또, 반대 전극 (부동 전극) 및 유도 코일이 서로 근접하게 배치되어, 반대 전극 및 유도 코일에 모두 적용되는 무선 주파수 자장이 서로 간섭한다는 또 다른 문제점이 발생한다. 반면, 무선 주파수 안테나 코일에 연결된 무선 주파수 전원으로부터의 공급 라인이 분기(branched)되고, 무선 주파수 전력이 분류기(shunt)에 제공된 콘덴서를 통해 안테나 코일 내부 또는 톱플레이트로 배치되는 패러데이 차폐형의 부동 전극에 별도로 적용된다면, 시스템은 저렴하게 될 수 있다. 그러나 전력의 공급은 콘덴서의 용량 및 안테나 코일의 전력에 의존한다. 따라서 시스템은 충분히 제어될 수 없다.
도 3은 일본 특허 출원 제2001-149825호에 개시된 자기 중성 루프 방전 에칭 장치의 개략적 구조를 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 공지예의 구성요소와 동일한 구성요소는 도 3에서도 동일한 참조 번호로 표시되었으므로 도 3에서 이들 요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 에칭 장치는 상술한 3-주파수 방전 방법의 변형인 2-주파수 방전방법을 이용한다. 이러한 에칭 장치에서, 기판이 장착된 전극(12)과 반대 위치에 제공되는 접지 전극은, 반대 전극(톱플레이트(16))에 약한 무선 주파수 바이어스 전력을 적용하기 위해 전위가 유전체에 의해 부동 상태에 있는 반대 전극이다. 또한 이러한 에칭 장치에서 분류기는 플라스마를 발생시키기 위한 무선 주파수 전원(11)으로부터 유도 전하를 발생하는 무선 주파수 안테나 코일(10)까지의 공급 라인의 임의의 위치에 제공되고, 유도 방전용 무선 주파수 전력의 일부는 분기되어 분류기에 제공된 콘덴서를 거쳐 반대전극에 적용됨으로써, 카운터 전극이 자기 바이어스를 발생시키도록 한다. 반대 전극으로서 제공된 톱플레이트(16)는 부동 전극의 기능을 한다.
상술한 바와 같이, 유도 결합형의 플라스마 소스를 갖는 종래의 에칭 장치에서는, 도입된 가스 분자가 플라스마에 의해 분해되고 분해된 물질이 체임버(chamber)의 내벽에 점착되거나 또는 에칭된 생성물이 내벽에 점착된다는 문제점이 있었다. 따라서 전체 체임버를 고온으로 맞추거나 가열 반-점착(차폐)판을 체임버의 벽에 제공하는 등의 방법에 의해 점착이 방지되었다.
그러나 상기한 종래 기술에는, 전체 진공실을 고온으로 설정하기 위해서 전체 진공실을 가열하는 방법이 대규모의 시스템을 요하여 전력이 크게 소모된다는 문제가 있었다. 반면, 가열 반-점착(차폐)판을 이용하는 방법은 필름이 비교적 거칠게 점착된 부분들에 장착되어 있는 반-점착 판으로 실행되지만, 반-점착 판에 점 착된 필름은 시간이 경과함에 따라 두꺼워진다. 그러면 점착된 필름은 머지않아 박리되어 분진을 일으킨다. 따라서 반-점착판은 세척을 위해 정기적으로 탈착되어야 한다.
일본 특허 출원 제2001-149825호에 개시된 자기 중성 루프 방전 에칭 장치(도 3에 도시됨)와 관련하여, 분진 발생은 억제되고 또한 마스크의 에칭 저항이 개선된다. 따라서 30 내지 40㎛의 정도로 딥-트렌치 석영 에칭(deep-trench quartz etching)을 할 수 있다. 그러나 안테나 코일의 전력이 증가 또는 감소됨에 따라, 톱플레이트(반대 전극)에 적용되는 무선 주파수 전력 또한 증가 또는 감소된다는 문제가 발생한다. 스퍼터링-에칭 공정에 의해 톱플레이트에 점착된 필름을 제거하기 위해서는, 일정 값 이상의 무선 주파수 전압이 톱플레이트에 적용될 필요가 있다. 그러나 전압이 너무 높으면 다음과 같은 문제가 발생한다. 이 경우, 마스크의 저항은 개선된다. 하지만 스퍼터링 효과는 너무 강해서 스퍼터링된 물질은 에칭 부분으로 플라잉되어 온다. 따라서 에칭 공정이 억제되어 에칭속도가 감소된다.
일본 특허 공개 제10-317173호에 개시된 자기 중성 루프 방전 에칭 장치는 에칭 장치용 3-주파수 방전 방법에 관한 것이다. 이 방법은 도 2에 도시된 에칭 장치의 구조 외에, 톱플레이트가 플라스마 발생부의 벽(유전체 벽)의 상부 플랜지에, 톱플레이트와 상부 플랜지 사이에 끼워진 절연 부재와 밀봉 방식으로 결합되어 기판이 장착된 전극과 반대가 되고, 무선 주파수 바이어스 전원이 콘덴서를 거쳐 톱플레이트에 연결되어 톱플레이트에 약한 바이어스가 적용되도록 배치된다. 반대 전극으로서 제공된 톱플레이트는 부동 전극으로서 기능한다. 이러한 방법으로, 관련 시스템은 카운터 전극, 기판이 장착된 전극 및 플라스마 발생 안테나 코일에 무선 주파수 전력을 적용하도록 배치된다.
본 발명의 목적은 상술된 공지 기술의 문제점을 극복하고, 구조가 더 간단할 뿐만 아니라, 매우 효과적인 플라스마를 형성하여 간섭(interference)과 관련된 문제점 없이 만족스런 수직 에칭 특성을 얻을 수 있는 플라스마 공정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 구조적으로 더 간단하고 저렴하며, 적용된 무선 주파수 전계가 서로 방해하는 문제점 없이 매우 효과적인 플라스마를 형성할 수 있고, 설정 전압값을 갖는 무선 주파수 전압을 적용하도록 배치되며, 마스크의 저항을 개선하여 만족스런 에칭률(etching rate)을 얻을 수 있는, 2-주파수 방식 방전 시스템의 플라스마 공정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한가지 측면에 따르면, 가스가 진공실 내로 도입되어, 제 1 무선 주파수 전원이 연결된 하나 이상의 무선 주파수 안테나 코일에 의하여 유도 결합된 방전 플라스마를 형성하고, 기판이 장착된 전극에는 이 전극에 연결된 제 2 무선 주파수 전원으로부터 무선 주파수 전력이 공급되어 상기 전극에 네거티브 자기 바이어스를 발생시키는 플라스마 공정 장치가 제공되는데, 여기서 접지 전극은 상기 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공되어, 전위가 유전체 물질에 의하여 부동 상태로 유지되는 반대 전극으로서 배열되며, 분류기는 상기 무선 주파수 안테나 코일과 상기 제 1 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 상기 무선 주파수 전원으로부터의 무선 주파수 전력의 일부를 분류기에 연결된 콘덴서를 거쳐 상기 반대 전극에 적용함으로써, 상기 반대 전극에 자기 바이어스를 발생하게 된다.
상술한 구조에 의하면, 반대 전극을 위해 별도로 무선 주파수 전원을 공급할 필요가 없어져서 시스템의 구성이 간편해진다. 또한 간섭(interference)과 관련된 문제도 해결될 수 있다. 카운터 전극에 네거티브 바이어스를 발생시키기 위하여 무선 주파수 전압이 반대 적극에 적용되기 때문에 반대 전극은 양이온과 계속적으로 충돌된다. 그 결과, 톱플레이트가 접지 전극으로서 사용되는 종래의 구조에 비하여, 톱플레이트에 대한 필름의 점착은 억제되며 분진의 발생 또한 억제된다. 또한 분진의 발생이 억제될 뿐만 아니라, 톱플레이트의 내부 표면에 점착되어 중합된 필름을 스퍼터링함으로써 에칭물질을 생성할 수도 있다. 또, Si, WSi 등과 같은 금속으로 제조된 톱플레이트를 사용하여, SiFx, WFx 등과 같은 물질을 생성할 수 있고 이들 생성된 물질들을 증착시킴으로써 마스크의 소모도 억제할 수 있다. 이는 딥-트렌치 에칭을 실행할 수 있도록 한다.
또한, 무선 주파수 전력을 반대 전극에 적용함으로써, 시스 가열(sheath heating)에 의해 가속된 전자와 톱플레이트로부터의 2차적 전자가 기판에 플라잉되어 미세공에서 일어나는 포지티브 대전(charge-up)을 바로잡을 수 있게 된다.
또, 본 발명에 의한 플라스마 공정 장치에서 유도 결합된 방전 플라스마를 발생시키기 위한 무선 주파수 안테나 코일은 단일 코일을 포함하는 다중 평행 코일로 구성될 수 있다. 장치가 이러한 방식으로 배열되면, 만족스런 수직 에칭 특성이 얻어질 수 있으며 선택도가 개선될 수 있다.
또, 본 발명에 따른 플라스마 공정 장치에서 반대 전극은 유전체 물질로 구성된 진공실의 상부에 위치한 톱플레이트로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
상부에 플라스마 발생부 및 하부에 기판이 장착된 전극부를 갖는 진공실;
상기 플라스마 발생부의 유전체 벽의 외부에 제공되어 플라스마를 발생시키고, 무선 주파수 전원에 연결된 하나 이상의 무선 주파수 안테나 코일;
상기 기판이 장착된 전극부에 배치되고, 또 다른 무선 주파수 전원에 연결되어 무선 주파수 바이어스 전력이 적용되는 기판이 장착된 전극; 및
상기 기판이 장착된 전극에 반대되도록 상기 플라스마 발생부에 배치된 반대 전극으로 구성되고,
상기 반대 전극은 상기 플라스마 발생부의 벽의 상부 플랜지에 대하여 상기 반대 전극과 상부 플랜지 사이에 끼워 넣어진 절연체에 의해 밀봉 방식으로 결합되고, 전위가 부동 상태인 부동 전극이며,
분류기가 상기 안테나 코일과 안테나 코일에 연결된 상기 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 무선 주파수 전력의 일부가 상기 분류기에 제공된 가변 콘덴서를 거쳐 상기 부동 전극에 적용되도록 하고,
제어 수단이 상기 부동 전극에 적용되는 무선 주파수 전압을 모니터링하고 상기 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하기 위하여 제공되는, 플라스마 공정 장치가 제공된다.
상기 장치는 또한 상기 안테나 코일 외부에 제공된 적어도 하나의 자기 코일로 구성되는데, 교류 전계가 상기 자기 코일에 의해 플라스마 발생부 내에 형성된 환형의 자기 중성 라인 또는 루프를 따라 적용됨으로써 상기 자기 중성 루프가 방전 플라스마를 발생하도록 한다.
상기 장치에서, 상기 제어 수단은 상기 무선 주파수 전원으로부터 부동 전극에 적용되는 전압을 측정하는 무선 주파수 전압 측정 회로; 상기 측정된 전압과 설정 전압값 사이의 차동을 검출하고 상기 무선 주파수를 직류로 전환하는 검파 회로가 제공된 DC 차동 증폭기 회로; 및 상기 측정된 전압이 상기 설정 전압값과 동일해 지도록 가변 콘덴서를 구동하는 모터 구동 회로를 포함할 수 있으며, 여기서 상기 전압 측정 회로는 부동 전극에 연결되고, 검파 및 DC 차동 증폭기 회로는 상기 전압 측정 회로에 연결되며, 상기 모터 구동 회로는 가변 콘덴서에 내장되어 검파 및 DC 차동 증폭기 회로에 연결되고, 가변 콘덴서는 무선 주파수 전압을 일정하게 제어한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면,
상부의 플라스마 발생부 및 하부의 기판이 장착된 전극부를 갖는 진공실;
플라스마를 발생시키기 위해 상기 플라스마 발생부의 유전체 벽의 외부에 제공되고, 무선 주파수 전원에 연결되는 적어도 하나의 무선 주파수 안테나 코일; 및
상기 기판이 장착된 전극부에 배치되고, 또 다른 무선 주파수 전원에 연결되 어 무선 주파수 바이어스 전력이 적용되는 기판이 장착된 전극으로 구성되는 플라스마 공정 장치로서,
패러데이 차폐 또는 정전계 차폐 유형의 부동 전극이 상기 안테나 코일 내에 제공되고,
분류기가 상기 안테나 코일과 안테나 코일에 연결된 상기 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 무선 주파수 전력의 일부가 상기 분류기에 제공된 가변 콘덴서를 거쳐 상기 부동 전극에 적용될 수 있도록 하고,
제어 수단이 상기 부동 전극에 적용되는 무선 주파수 전압을 모니터링하고 상기 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하기 위하여 제공되는, 플라스마 공정 장치가 제공된다.
상기 장치는 또한 상기 안테나 코일 외부에 제공된 적어도 하나의 자기 코일로 구성된다. 상기 제어 수단은 상술한 바와 마찬가지로, 무선 주파수 전압 측정 회로; 검파 및 DC 차동 증폭기 회로; 및 모터 구동 회로를 포함할 수 있다.
상기와 같은 장치에 의하면, 반대 전극을 위해 무선 주파수 전원을 별도로 제공할 필요가 없다. 따라서 구조가 단순화되어 시스템이 저렴해질 수 있다. 또한 적용된 무선 주파수계가 서로 간섭하는 문제점을 일으키지 않고 매우 효과적인 플라스마를 형성할 수 있다. 또, 설정 전압값을 갖는 무선 주파수가 부동 전극을 통해 반대 전극에 적용될 수 있다. 따라서 마스크의 저항을 개선하고 만족스런 에칭률을 얻을 수 있다.
또한, ICP 플라스마 소스 또는 ECR 플라스마 소스와 관련하여, 플라스마에 의해 가스를 분해함으로써 발생되는 물질이 벽에 점착되고 점착된 물질이 기판의 표면에 분진으로서 떨어지는 문제점이 있었다. 그러나 부동 상태의 반대 전극이 기판 위로 제공되어 무선 주파수 전력이 반대 전극에 적용된다. 이렇게 함으로써, 플라스마에 포함된 이온들은 계속해서 반대전극의 표면을 스퍼터링하며, 따라서 필름이 벽에 점착되는 것이 방지되어 분진이 발생하는 것도 방지된다. 이 외에도, 톱플레이트, 즉 반대 전극에 부착되어 중합되는 필름은 스퍼터링된다. 따라서 부수 효과로서 에칭물질이 생성되는 것이 기대될 수 있다.
상술한 바와 같이, 장치는 무선 주파수 전력이 반대 전극에 적용되어 네거티브 바이어스를 생성하도록 구성된다. 따라서 반대 전극은 항상 양이온으로 충돌된다. 그 결과, 톱플레이트가 그라운드 전위로서 사용되어 분진이 톱플레이트로부터 발생하는 것이 억제된다는 점에서, 종래의 구조를 이용한 시스템에 비하여, 필름이 톱플레이트에 점착되는 것이 방지된다. 또한, Si, WSi 등과 같은 금속으로 제조된 톱플레이트를 사용하여, SiFx, WFx 등과 같은 물질을 생성하여 마스크에 축적시킴으로써, 마스크의 소모를 억제할 수 있다. 따라서 딥-트렌치 에칭을 실행할 수 있게 된다.
(실시예)
본 발명의 실시예는 첨부 도면 도 4 내지 도 6을 참고하여 기술될 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 에칭 장치의 일 실시예를 도시한다. 에칭 장치는 자기 중성 루프 또는 라인 방전 에칭 장치의 2-주파수 유형의 구조를 갖는다. 도 4에 도시된 에칭 장치에서, 참조 번호 21은 상부에 플라스마 발생부(22) 및 하부에 기판이 장착된 전극부(23)로 구성되는 진공실을 나타낸다. 플라스마 발생부(22)는 원통형의 유전체 벽(24)으로 구성된다. 기판이 장착된 전극부(23)에는 배출구(25)가 제공되어 도시되지 않은 적당한 배출 시스템과 연결된다.
자기 중성 루프(29)를 진공실(21) 내에 형성하기 위한 자계 발생 수단을 구성하는 세 개의 자기 코일(26, 27 및 28)은 유전체 벽(24)의 외부에 제공된다. 이들 자기 코일은 진공실(21)의 상부에 위치하는 플라스마 발생부(22) 내에 자기 중성 루프(29)를 형성한다. 진공실(21)의 하부에는 기판이 장착된 전극(30)이 절연 부재(31) 사이에 끼워 넣어져 제공된다. 기판이 장착된 전극(30)은 블록 콘덴서(32)를 거쳐 기판이 장착된 전극(30)에 RF 바이어스를 적용하는 무선 주파수 전원(33)에 연결된다.
플라스마를 발생을 위해 사용되는 두 개의 무선 주파수 코일(34)은 중간 자기 코일(27)과 유전체 벽(24)의 외부 사이에 배치된다. 이들 무선 주파수 코일(34)은 가변 콘덴서(35)를 거쳐 무선 주파수 전원(36)에 연결된다. 이러한 무선 주파수 코일(34)은 세 개의 자기 코일(26, 27 및 28)에 의해 형성되는 자기 중성 루프(29)를 따라 교류 전계를 가하여 관련 자기 중성 루프(29)에 방전 플라스마가 발생되도록 한다.
진공실(21)의 플라스마 발생부(22)는 끼워 넣어진 절연체(38)에 의해 유전체 벽(24)의 상부 플랜지에 밀봉 방식으로 결합된 톱플레이트(37)를 갖는다. 톱플레이트(37)는 반대 전극으로서 배열되며, 탄소 물질로 제조된 내부벽을 갖는다.
또한, 진공실(21) 상부의 플라스마 발생부(22)에는 에칭 가스가 진공실(21) 내로 도입되도록 하기 위한 가스 입구(39)가 제공된다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 가스 입구(39)는 가스 공급 경로를 통해 에칭 가스의 공급원에 연결되고 에칭 가스 유량을 제어하는 가스 유속 제어기에 연결된다.
분류기(40)는 무선 주파수 전력의 일부를 분류기(40)에 제공된 콘덴서(41)를 통해 부동 전극에 적용하기 위해 안테나 코일(34) 및 안테나 코일(34)에 연결된 무선 주파수 전원(36) 사이의 공급 라인에 제공된다. 따라서, 분기된 무선 주파수 전력은 콘덴서(41)를 거쳐 반대 전극(37)에 적용되어 반대 전극(37)에 자기 바이어스를 발생시킨다.
상술한 바와 같은 에칭 장치를 이용한 실험에서, 에칭은 아래의 조건하에서 수행되었다. 플라스마 발생을 위한 무선 주파수 전원(36)(13.56 MHz)의 전력은 2.0 kW; 기판이 장착된 전극(30)에 바이어스를 적용하기 위한 무선 주파수 전원(33) (800kHz)의 전력이 500 W; 분기를 위한 콘덴서(41)의 용량이 100 pF; Ar 90 sccm (90%) 및 C4F8 10 sccm (10%)가 진공실(21) 내로 도입되고; 진공실(21) 내의 압력은 3 mTorr임. 따라서 어떠한 에칭-스톱 없이 실리콘 산화물 필름에 대해 20㎛ 깊이의 실질적으로 수직형의 에칭을 실행할 수 있었다.
상기와 동일한 조건하에서 종래의 구조를 갖는 시스템을 이용한 에칭에서는, 패턴의 폭에 따라 약간의 변수가 있지만, 마스크는 약 15㎛ 깊이로 소진되었으며 이보다 더 깊게 에칭을 실행할 수는 없었다.
진공실(21)의 벽 표면에 점착되는 물질로서는 CF, CF2, CF3, C2F2, C2F4, C2F5, C3F5, 또는 C3F6 등이 있으며, 오히려 분해된 C2Fx, C3Fx, 또는 C4Fx 등(x= 1 내지 2)의 화합물이 있다. 이들 화합물은 벽 표면에 점착되어 중합 필름을 형성한다. 이온 충격이 없으면 이러한 화합물로 형성된 중합 필름은 두꺼운 필름이 되어 머지 않아 박리됨으로써 분진을 발생시킨다. 반대로, 이온 충격이 있으면 중합된 필름은 좀처럼 형성되지 않는다. 중합된 필름이 생성된다 하더라도 관련 필름은 스퍼터링되어 CF, CF2, 또는 CF3 등의 라디칼로 된다. 그러면 라디칼은 기체상으로 플라잉되어 에칭 물질이 된다.
이러한 에칭 물질 생성 효과 및 톱플레이트, 즉 반대 전극에서의 전자의 가속 효과와 더불어, 미크론 이하의 구멍 패턴의 에칭이, 종래의 구조를 갖는 시스템에서는 에칭-스톱이 일어났을 조건하에서도 에칭-스톱 없이 수행되었다는 것이 고려될 수 있다. 또한 종래의 장치로는 마스크의 소진(exhaustion)으로 인하여 15㎛ 이상의 깊이로 에칭을 실행할 수 없었지만, 본 발명으로는 가능하게 되었다.
상기 실시예에서 100 pF의 정전 용량은 카운터 전극(37)에 적용되는 무선 주파수 전력을 분기하는데 사용되는 콘덴서(41)의 정전 용량으로 이용된다. 그러나 플라스마를 발생하기 위해 사용되는 무선 주파수 전력값, 기판이 장착된 전극용 바이어스 무선 주파수 전력값에 따라 정전 용량 값을 적절히 선택할 것이 요구된다.
도 4에 도시된 실시예에서 탄소 물질이 톱플레이트(37)의 내벽용 물질로서 이용되지만, 실리콘, 실리콘 화합물 또는 실리콘 합성물(composite), 또는 실리콘 및 탄소 물질의 화합물 또는 합성물이 대신 사용될 수 있다.
도 5 및 도 6은 2-주파수 유형의 방전 시스템을 사용한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에칭 장치를 도시한다. 도 5에서 도 4에 도시된 것과 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 5에 도시된 에칭 장치는 진공실(21)로 구성된다. 진공실(21)의 상부는 원통형의 유전체 벽(24)에 의해 규정되는 플라스마 발생부(22)이다. 진공실(21)의 하부는 기판이 장착된 전극부(23)이다. 기판이 장착된 전극부(23)에는 배출구(25)가 제공된다. 세 개의 자기 코일(26, 27 및 28)이 플라스마 발생부(22)의 벽(유전체 벽)(24)의 외부에 제공된다. 이러한 자기 코일(26, 27 및 28)에 의해 플라스마 발생부(22)내에 환형의 자기 중성 라인 또는 루프(29)가 생성된다.
기판이 장착된 전극(30)은 자기 중성 루프(29)에 의해 형성된 면에 평행하게 제공되고, 사이에 끼워 넣어진 절연 부재(31)와 함께 기판이 장착된 전극부(23) 내에 배치된다. 기판이 장착된 전극(30)은 블록 콘덴서(32)를 거쳐 기판이 장착된 전극(30)에 무선 주파수 바이어스를 적용하는 무선 주파수 전원(33)에 연결된다. 기판이 장착된 전극(30)은 전위 면에서 부동 전극이며 네거티브 바이어스 전위를 갖는다.
플라스마 발생을 위해 사용되는 무선 주파수 안테나 코일(34)은 싱글 턴(single turn)을 가지며, 중간 자기 코일(27)과 유전체 벽(24)의 외부 사이에 배치된다. 무선 주파수 안테나 코일(34)은 유도 결합 방전을 일으키기 위해 무선 주파수 전원(36)에 직접 연결된다. 무선 주파수 안테나 코일(34)은 자기 코일(26, 27 및 28)에 의해 생성되는 자기 중성 루프(29)를 따라 교류 전계를 적용하여 관련 자기 중성 루프(29)에 방전 플라스마가 발생되도록 한다.
기판이 장착된 전극(30)과 반대 위치에 제공된 접지 전극은, 전위가 유전체 물질에 의해 부동 상태로 변하는 반대 전극인 톱플레이트(37)가 되도록 배열된다. 톱플레이트(37)는 유전체 벽(24)의 상부 플랜지에, 그 사이에 끼워 넣어진 절연체(38)로 밀봉 방식으로 결합된다. 톱플레이트(37)는 그것의 내벽용 물질로서 탄소 물질 또는 실리콘, 또는 이 물질들의 화합물을 사용하여 형성될 수 있다.
플라스마 발생부(22)에는, 에칭 가스가 진공실(21) 내로 도입되도록 하기 위한 가스 입구(39)가 제공된다. 도면에 도시되어 있지는 않지만, 가스 입구(39)는 가스 공급 경로를 통해 에칭 가스의 공급원에 연결되고 에칭 가스 유량을 제어하는 가스 유속 제어기에 연결된다.
또한 예시된 에칭 장치에서, 무선 주파수 전원(36)으로부터 안테나 코일(34)까지 연장된 공급 라인은 40에서 도시된 바와 같이 분기된다. 분류기(40)는 플라스마 발생을 위해 사용되는 무선 주파수 전원(36)과 유도 방전을 일으키는 무선 주파수 안테나 코일(34) 사이의 공급 라인상의 임의의 위치에 제공되어, 유도 방전을 위한 무선 주파수 전력을 분기할 수 있다. 따라서 무선 주파수 전력의 일부가 가변 콘덴서(42)를 거쳐 반대 전극인 톱플레이트(37)에 적용되어, 반대 전극이 자기 바이어스를 발생시키게 된다.
도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 실시예에서, RF 전원(36)으로부터의 무선 주파수 전력은 분기되어 가변 콘덴서(42)를 통해 반대 전극(37)에 적용된다. 도 6에 도시된 제어 회로는 가변 콘덴서(42)로 합체된다. 제어 회로는 무선 주파수 전원(36)으로부터 분류기(40)를 통해 반대 전극에 적용되는 전압을 측정하기 위해 반 대 전극(37)에 연결된 무선 주파수 전압 측정 회로(43)로 구성된다. 도 6에 도시된 바와 같이 상기 측정 회로(43)는 두 개의 콘덴서(C1 및 C2) 및 두 개의 레지스터(R1 및 R2)를 포함한다.
제어 회로는 또한 검파기(detector) 및 상기 측정 회로(43)에 연결된 DC 차동 증폭기 회로(44)로 더 구성된다. 도 6에 도시된 바와 같이 검파기 및 DC 차동 증폭기 회로(44)는 반대 전극(37)에 연결된 버퍼 증폭기(44a), 버퍼 증폭기(44a)의 출력과 연결되고 무선 주파수를 직류로 전환시키는 검파기 회로(44b), 및 검파기 회로(44b)로부터의 출력 전압과 설정 기준 전압을 비교하여 검파기 회로(44b)로부터의 출력 전압과 기준 전압 사이의 차동을 검출하는 비교기 및 제어기 회로(44c)를 포함한다. 제어 회로는 또한 검파기 및 DC 차동 증폭기 회로(44)에 연결되어 가변 콘덴서(42)를 구동하는 모터 구동 회로(45)로 더 구성되어, 측정된 전압이 설정값과 동일해 지도록 한다.
도 5 및 제 6에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치는 상기와 같은 배열로 인해 단순한 구성을 가지며 저렴하다. 또한 에칭 장치는 적용된 전계가 서로 방해한다는 문제점 없이 매우 효과적인 플라스마를 형성할 수 있다. 또, 설정값 내의 무선 주파수 전압은 카운터 전극인 톱플레이트에 적용될 수 있다. 따라서 톱플레이트에 점착된 필름은 스퍼터링 공정에 의해 효과적으로 제거될 수 있다. 또, 마스크의 저항은 개선되고 만족스런 에칭률이 에칭 공정을 제한함이 없이 얻어질 수 있다.
본 발명자에 의해 수행된 실험에 따르면 다음과 같은 사실이 밝혀졌다. 즉, 13.56 MHz의 무선 주파수 전원(36)을 이용할 경우, 톱플레이트(37)에 적용되는 전압(Vdc)이 -500V 이하(절대값으로 500V 이상)로 설정되면, 어떠한 필름도 톱플레이트(37)에 점착되지 않는다. 이 경우, Vdc 값이 너무 크면, 톱플레이트는 과도하게 스퍼터링된다. 따라서 전압을 약 -500V로 설정하는 것이 바람직하다. 반면, 기판에 관련 물질을 증착하기 위해 스퍼터링 공정에 의해서 톱플레이트용 물질을 에칭함으로써 마스크의 에칭 저항을 개선하고자 하는 경우, 톱플레이트상의 전압(Vdc)은 -500V 이하(절대값으로 500V 이상)로 설정되어야 한다. 점착된 필름이 분진을 발생하지 않는 한 필름이 톱플레이트에 점착되어 있을 수 있는 경우, 톱플레이트 상의 전압(Vdc)은 -500V 이상(-500V 내지 -50V 범위)으로 설정될 수 있다.
안테나 코일(34)에 연결된 무선 주파수 전원(36)의 공급 라인이 분기되어 무선 주파수 전력을 분기시키고, 무선 주파수 전력의 일부가 분기되어, 가변 콘덴서(42)를 통해 안테나 코일(34) 내에 배치된 패러데이 차폐형 (또는 정전계 차폐형) 부동 전극에 적용되는 장치에 있어서, 이러한 장치는 부동 전극으로서 톱플레이트를 사용하는 장치와 유사한 방식으로 구성될 수 있다. 따라서 유사한 에칭 공정이 이 장치로 실행될 수 있다. 패러데이 차폐형 부동 전극 등은 무선 주파수 안테나 코일(34) 내에 배치될 수 있다. 그러나 패러데이 차폐가 무선 주파수 안테나 코일(34)의 내부 및 진공실(21)의 플라스마 발생부(22)의 벽인 유전체 벽(25)의 외부에 위치하는 경우, 유전체는 플라스마와 패러데이 차폐 사이에 놓여진다. 따라서 유전체 벽 표면상의 전위가 -500V로 설정되지 않는다면 필름은 점착되지 않을 수 없다. 따라서 패러데이 차폐를 유전체벽 밖에 배치하는 경우, 패러데이 차폐의 전위를 더 감소시킬 필요가 있다 (절대값을 증가시킬 필요가 있다). 패러데이 차폐를 플라스마와 접촉시키기 위해 패러데이 차폐를 진공실 내에 배치하는 경우, 패러데이 차폐의 표면 전위는 -500V 로 설정된다. 그러면 필름은 거의 점착되지 않는다. 현상들(phenomena) 사이의 차동은 유전체의 두께에 의존한다.
상술한 패러데이 차폐는 잘 공지된 것이다. 예를 들어 패러데이 차폐는 복수개의 슬릿이 서로 평행하게 제공되고 안테나 코일이 세로 방향으로 슬릿들의 가운데에 슬릿과 직각으로 제공되는 금속판이다. 세로 방향으로 슬릿의 양쪽 끝단에는 직사각형 금속판의 전위를 일정값으로 설정하는 금속 에지(edge)가 제공된다. 안테나 코일의 정전계는 금속판에 의해 차폐된다. 그러나 그것의 유도 자계는 차폐되지 않는다. 이러한 유도 자계는 플라스마로 유입되어 유도 전계를 형성한다. 각 슬릿의 폭은 목적에 따라 임의로 설계될 수 있다. 0.5 내지 10㎜ 폭이 이용될 수 있지만 1 내지 2㎜ 폭의 슬릿이 일반적으로 충분하다. 슬릿의 폭이 너무 넓으면 정전계가 침투하여 바람직하지 않게 된다. 슬릿의 폭은 2㎜ 이하이어야 한다.
그 다음, 에칭 공정은 도 5 및 도 6에 도시된 NLD 에칭 장치를 이용하여 수행되었다.
에칭 공정은 아래 조건에서 실행되었다. 플라스마 발생을 위한 무선 주파수 전원(36)(13.56 MHz)의 전력은 1.2 kW; 기판 바이어스를 위한 무선 주파수 전원(30)(12.56 MHz)의 전력은 0.5 kW; 가변 콘덴서(42)용 정전 용량은 200 pF; Ar 90 sccm 및 C4F8 10 sccm (10%)가 진공실(21) 내로 도입되고; 진공실(21) 내의 압력은 3 mTorr임. 그리고 나서, 마스크로서 폴리 규소(poly-Si)를 사용한 열산화물 SiO2 필름에 대하여 600㎚/min의 에칭률과 25의 선택도 (SiO2 에 대한 에칭률 대 폴리-규소에 대한 에칭률의 비)가 얻어졌다.
동일한 조건하에서 종래의 시스템(도 1)을 이용한 에칭 공정의 결과와 비교하면, 패턴의 폭에 따라 일정량의 분산이 있을지라도, 실질적으로 동일한 에칭률에서 선택도가 2.5배 개선되었다.
도면에 도시된 실시예에서, NLD 에칭 장치를 이용한 한가지 예가 기술되었다. 그러나 유사한 효과가 NLD 플라스마 CVD 시스템에 대하여도 얻어질 수 있다는 것이 자명하다. 또, 유사한 효과가 ICP 에칭 장치 및 ICPCVD 시스템에 대하여 얻어질 수 있다는 것도 자명하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 한 측면에 따른 플라스마 공정 장치에서, 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공된 접지 전극은 그 전위가 유전체에 의해 부동 상태에 있는 카운터 전극이 되도록 배열되며, 무선 주파수 전력은, 유도 결합된 방전 플라스마를 발생시키는 무선 주파수 안테나 코일에 대한 공급 라인의 임의의 위치에서 콘덴서를 거쳐 카운터 전극내로 분기되어, 유도 결합된 방전 플라스마를 위해 사용되는 무선 주파수 전력의 일부를 카운터 전극과 공유하도록 함으로써, 자기 바이어스가 카운터 전극내에 발생되도록 한다. 따라서 카운터 전극을 위해 별도로 무선 주파수 전원을 제공할 필요가 없다. 그 결과 시스템의 구조는 간소화될 수 있다. 또, 간섭과 관련된 문제가 해결될 수 있다. 또한, 평행 코일들 대신, 단일 코 일, 삼중 코일 또는 연속 회전되는 안테나를 사용하여 유사한 효과가 얻어질 수 있다.
또한, 유도 결합된 방전 플라스를 발생시키는 무선 주파수 안테나 코일이 두 개의 평행 코일로 구성되는 경우, 만족스런 수직 에칭 특성이 얻어져서 선택도가 개선될 수 있다.
본 발명에 따르면, 설정 전압값을 갖는 무선 주파수가 카운터(반대) 전극에 적용될 수 있다. 따라서 마스크의 저항을 개선하고 만족스런 에칭률을 얻을 수 있다.
한편, 플라스마에 의한 분해 가스에 의해 발생되는 물질은 벽에 부착된다. 그러나 카운터 전극은 기판 위로 제공되며 무선 주파수 전력이 적용된다. 이 경우 플라스마에 포함된 이온들은 카운터 전극의 표면을 계속적으로 스퍼터링한다. 따라서 필름이 벽에 점착되는 것이 억제되며 분진 발생이 방지된다. 또, 톱플레이트, 즉 카운터 전극의 내부 표면에 점착되어 중합된 필름은 스퍼터링되어 에칭 물질을 생성한다.
본 발명에 따르면, 카운터 전극에는 무선 주파수 전력이 적용되어, 카운터 전극에 네거티브 바이어스를 발생시키게 된다. 따라서 카운터 전극은 항상 양이온과 충돌된다. 그 결과, 톱플레이트가 접지 전극으로서 사용된다는 점에서 종래의 시스템과 비교할 때, 필름은 톱플레이트에 점착되는 것이 억제되며 따라서 톱플레이트로부터의 분진 발생이 방지된다. 또한, SiFx, WFx 등과 같은 물질이 Si, WSi 등과 같은 금속으로 만들어진 톱플레이트를 사용하여 발생되며, 발생된 물질은 마 스크 상에 증착된다. 그러면 마스크의 소모가 억제되어 딥-트렌치 에칭이 가능하게 된다.

Claims (9)

  1. 가스가 진공실 내로 도입되어, 제 1 무선 주파수 전원이 연결된 하나 이상의 무선 주파수 안테나 코일에 의하여 유도 결합된 방전 플라스마를 형성하도록 하고, 기판이 장착된 전극에는 이 전극에 연결된 제 2 무선 주파수 전원으로부터 무선 주파수 전력이 공급되어 상기 전극에 네거티브 자기 바이어스가 발생되도록 하는 플라스마 공정 장치로서, 접지 전극이 상기 기판이 장착된 전극과 반대 위치에 제공되어, 전위가 유전체 물질에 의하여 부동 상태로 유지되는 반대 전극으로서 배열되며, 분류기가 상기 무선 주파수 안테나 코일과 상기 제 1 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 상기 무선 주파수 전원으로부터의 무선 주파수 전력의 일부를 분류기에 연결된 콘덴서를 거쳐 상기 반대 전극에 적용하도록 함으로써, 상기 반대 전극에 자기 바이어스를 발생시키는, 플라스마 공정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    유도 방전을 일으키기 위한 상기 무선 주파수 안테나 코일은 다중 평행 코일로 구성되는, 플라스마 공정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반대 전극은 유전체 물질로 구성된 상기 진공실의 상부에 위치한 톱플레이트로 구성되는, 플라스마 공정 장치.
  4. 상부에 플라스마 발생부 및 하부에 기판이 장착된 전극부를 갖는 진공실;
    상기 플라스마 발생부의 유전체 벽의 외부에 제공되어 플라스마를 발생시키고, 무선 주파수 전원에 연결된 하나 이상의 무선 주파수 안테나 코일;
    상기 기판이 장착된 전극부에 배치되고, 또 다른 무선 주파수 전원에 연결되어 무선 주파수 바이어스 전력이 적용되는 기판이 장착된 전극; 및
    상기 기판이 장착된 전극에 반대되도록 상기 플라스마 발생부에 배치된 반대 전극으로 구성되고,
    상기 반대 전극은 상기 플라스마 발생부의 벽의 상부 플랜지에 대하여 상기 반대 전극과 상부 플랜지 사이에 끼워 넣어진 절연체에 의해 밀봉 방식으로 결합되고, 전위가 부동 상태인 부동 전극이며,
    분류기가 상기 안테나 코일과 안테나 코일에 연결된 상기 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 무선 주파수 전력의 일부가 상기 분류기에 제공된 가변 콘덴서를 거쳐 상기 부동 전극에 적용되도록 하고,
    제어 수단이 상기 부동 전극에 적용되는 무선 주파수 전압을 모니터링하고 상기 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하기 위하여 제공되는, 플라스마 공정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장치는 상기 안테나 코일의 외부에 제공된 하나 이상의 자기 코일로 더 구성되고, 교류 전계가 상기 자기 코일에 의해 플라스마 발생부에 형성된 환형의 자기 중성 라인 또는 루프를 따라 적용되어, 상기 자기 중성 루프가 방전 플라스마를 발생하도록 하는, 플라스마 공정 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 무선 주파수 전원으로부터 부동 전극에 적용되는 전압을 측정하는 무선 주파수 전압 측정 회로;
    상기 측정된 전압과 설정 전압값 사이의 차동을 검출하고 상기 무선 주파수를 직류로 전환하는 검파 회로가 제공된 DC 차동 증폭기 회로; 및
    상기 측정된 전압이 상기 설정 전압값과 동일해 지도록 상기 가변 콘덴서를 구동하는 모터 구동 회로를 포함하며,
    상기 전압 측정 회로는 상기 부동 전극에 연결되고,
    상기 검파 및 DC 차동 증폭기 회로는 상기 전압 측정 회로에 연결되며,
    상기 모터 구동 회로는 상기 가변 콘덴서에 내장되어 상기 검파 및 DC 차동 증폭기 회로에 연결되고,
    상기 가변 콘덴서는 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하는, 플라스마 공정 장치.
  7. 상부에 플라스마 발생부 및 하부에 기판이 장착된 전극부를 갖는 진공실;
    상기 플라스마 발생부의 유전체 벽의 외부에 제공되어 플라스마를 발생시키고, 무선 주파수 전원에 연결된 하나 이상의 무선 주파수 안테나 코일; 및
    상기 기판이 장착된 전극부에 배치되고, 또 다른 무선 주파수 전원에 연결되어 무선 주파수 바이어스 전력이 적용되는 기판이 장착된 전극으로 구성되며,
    패러데이 차폐 또는 정전계 차폐 유형의 부동 전극이 상기 안테나 코일 내에 제공되고,
    분류기가 상기 안테나 코일과 안테나 코일에 연결된 상기 무선 주파수 전원 사이의 공급 라인에 제공되어, 무선 주파수 전력의 일부가 상기 분류기에 제공된 가변 콘덴서를 거쳐 상기 부동 전극에 적용될 수 있도록 하고,
    제어 수단이 상기 부동 전극에 적용되는 무선 주파수 전압을 모니터링하고 상기 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하기 위하여 제공되는, 플라스마 공정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 장치는 상기 안테나 코일의 외부에 제공된 하나 이상의 자기 코일로 더 구성되며, 교류 전계가 상기 자기 코일에 의해 플라스마 발생부 내에 형성된 환형의 자기 중성 라인 또는 루프를 따라 적용되어, 상기 자기 중성 루프가 방전 플라스마를 발생하도록 하는, 플라스마 공정 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 무선 주파수 전원으로부터 부동 전극에 적용되는 전압을 측정하는 무선 주파수 전압 측정 회로;
    상기 측정된 전압과 설정 전압값 사이의 차동을 검출하고 상기 무선 주파수를 직류로 전환하는 검파 회로가 제공된 DC 차동 증폭기 회로; 및
    상기 측정된 전압이 상기 설정 전압값과 동일해 지도록 상기 가변 콘덴서를 구동하는 모터 구동 회로를 포함하며,
    상기 전압 측정 회로는 상기 부동 전극에 연결되고,
    상기 검파 및 DC 차동 증폭기 회로는 상기 전압 측정 회로에 연결되며,
    상기 모터 구동 회로는 상기 가변 콘덴서에 내장되어 상기 검파 및 DC 차동 증폭기 회로에 연결되고,
    상기 가변 콘덴서는 무선 주파수 전압을 일정하게 제어하는, 플라스마 공정 장치.
KR1020020027460A 2001-05-18 2002-05-17 플라스마 공정 장치 KR100852029B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00149825 2001-05-18
JP2001149825A JP4171590B2 (ja) 2001-05-18 2001-05-18 エッチング方法
JPJP-P-2001-00305101 2001-10-01
JP2001305101A JP3736795B2 (ja) 2001-10-01 2001-10-01 エッチング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020089160A KR20020089160A (ko) 2002-11-29
KR100852029B1 true KR100852029B1 (ko) 2008-08-13

Family

ID=26615350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020027460A KR100852029B1 (ko) 2001-05-18 2002-05-17 플라스마 공정 장치

Country Status (3)

Country Link
US (2) US20020170678A1 (ko)
KR (1) KR100852029B1 (ko)
GB (1) GB2381375B (ko)

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455350B1 (ko) * 2002-02-08 2004-11-06 권광호 유도 결합형 플라즈마 발생 장치 및 방법
DE10326135B4 (de) * 2002-06-12 2014-12-24 Ulvac, Inc. Entladungsplasma-Bearbeitungsanlage
KR100528464B1 (ko) * 2003-02-06 2005-11-15 삼성전자주식회사 스마트카드의 보안장치
KR100804858B1 (ko) * 2004-07-02 2008-02-20 가부시키가이샤 아루박 에칭방법 및 장치
KR100761688B1 (ko) 2006-05-10 2007-09-28 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 방전실을 갖는 플라즈마 반응기 및 이를이용한 대기압 플라즈마 처리 시스템
KR100772451B1 (ko) 2006-05-10 2007-11-02 주식회사 뉴파워 프라즈마 플라즈마 처리 챔버 및 플라즈마 처리 시스템
KR100845917B1 (ko) * 2006-09-27 2008-07-11 최대규 대면적 플라즈마 처리를 위한 유도 결합 플라즈마 반응기
KR101349195B1 (ko) * 2007-01-15 2014-01-09 최대규 코어 커버를 구비한 유도 결합 플라즈마 반응기
WO2008126891A1 (ja) * 2007-04-11 2008-10-23 Ulvac, Inc. ドライエッチング方法
AU2008250190A1 (en) * 2007-05-11 2008-11-20 Ulvac, Inc. Dry etching apparatus and dry etching method
EP2053631A1 (fr) * 2007-10-22 2009-04-29 Industrial Plasma Services & Technologies - IPST GmbH Procédé et dispositif pour le traitement par plasma de substrats au défilé
KR101277503B1 (ko) * 2007-12-03 2013-06-21 참엔지니어링(주) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
JP2010003915A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Mitsubishi Electric Corp エッチング装置及び半導体装置の製造方法
JP5164107B2 (ja) * 2008-07-01 2013-03-13 株式会社ユーテック プラズマｃｖｄ装置、薄膜の製造方法及び磁気記録媒体の製造方法
KR101013357B1 (ko) * 2008-07-23 2011-02-14 한국표준과학연구원 고전력 플라즈마 발생 장치
US8044594B2 (en) * 2008-07-31 2011-10-25 Advanced Energy Industries, Inc. Power supply ignition system and method
US8395078B2 (en) * 2008-12-05 2013-03-12 Advanced Energy Industries, Inc Arc recovery with over-voltage protection for plasma-chamber power supplies
EP2790205B1 (en) 2009-02-17 2018-04-04 Solvix GmbH A power supply device for plasma processing
CN101996840B (zh) * 2009-08-10 2013-02-06 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种等离子体处理设备、方法及腔室清洗方法
WO2011040147A1 (ja) * 2009-09-29 2011-04-07 株式会社 アルバック プラズマエッチング装置
US8604697B2 (en) * 2009-12-09 2013-12-10 Jehara Corporation Apparatus for generating plasma
US8552665B2 (en) 2010-08-20 2013-10-08 Advanced Energy Industries, Inc. Proactive arc management of a plasma load
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
CN102810770B (zh) * 2011-05-31 2015-03-04 中微半导体设备(上海)有限公司 实现等离子体刻蚀腔体与阴极之间电连接的接地器件
CN102543641B (zh) * 2012-01-20 2015-07-08 中微半导体设备(上海)有限公司 实现等离子体刻蚀腔体弹性接触的连接器件
US9132436B2 (en) 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
US10256079B2 (en) 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US9362130B2 (en) 2013-03-01 2016-06-07 Applied Materials, Inc. Enhanced etching processes using remote plasma sources
US9309598B2 (en) 2014-05-28 2016-04-12 Applied Materials, Inc. Oxide and metal removal
US11049725B1 (en) 2014-05-29 2021-06-29 Corporation For National Research Initiatives Method for etching deep, high-aspect ratio features into silicon carbide and gallium nitride
US9355922B2 (en) 2014-10-14 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
US10224210B2 (en) 2014-12-09 2019-03-05 Applied Materials, Inc. Plasma processing system with direct outlet toroidal plasma source
US10573496B2 (en) 2014-12-09 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Direct outlet toroidal plasma source
US11257693B2 (en) 2015-01-09 2022-02-22 Applied Materials, Inc. Methods and systems to improve pedestal temperature control
US20160225652A1 (en) 2015-02-03 2016-08-04 Applied Materials, Inc. Low temperature chuck for plasma processing systems
US10332725B2 (en) * 2015-03-30 2019-06-25 Lam Research Corporation Systems and methods for reversing RF current polarity at one output of a multiple output RF matching network
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9691645B2 (en) 2015-08-06 2017-06-27 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9349605B1 (en) 2015-08-07 2016-05-24 Applied Materials, Inc. Oxide etch selectivity systems and methods
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
CN107369602B (zh) * 2016-05-12 2019-02-19 北京北方华创微电子装备有限公司 反应腔室及半导体加工设备
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10522371B2 (en) 2016-05-19 2019-12-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US9934942B1 (en) 2016-10-04 2018-04-03 Applied Materials, Inc. Chamber with flow-through source
US10062579B2 (en) 2016-10-07 2018-08-28 Applied Materials, Inc. Selective SiN lateral recess
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US9768034B1 (en) 2016-11-11 2017-09-19 Applied Materials, Inc. Removal methods for high aspect ratio structures
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10242908B2 (en) 2016-11-14 2019-03-26 Applied Materials, Inc. Airgap formation with damage-free copper
US9953888B1 (en) * 2016-12-15 2018-04-24 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Electromagnetic detection device and semiconductor manufacturing system
US10566206B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Systems and methods for anisotropic material breakthrough
US10403507B2 (en) 2017-02-03 2019-09-03 Applied Materials, Inc. Shaped etch profile with oxidation
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10319739B2 (en) 2017-02-08 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Accommodating imperfectly aligned memory holes
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US10319649B2 (en) 2017-04-11 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopy (OES) for remote plasma monitoring
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US10497579B2 (en) 2017-05-31 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Water-free etching methods
US10790119B2 (en) 2017-06-09 2020-09-29 Mattson Technology, Inc Plasma processing apparatus with post plasma gas injection
US11201036B2 (en) 2017-06-09 2021-12-14 Beijing E-Town Semiconductor Technology Co., Ltd Plasma strip tool with uniformity control
US20180358206A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 Mattson Technology, Inc. Plasma Processing Apparatus
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10541246B2 (en) 2017-06-26 2020-01-21 Applied Materials, Inc. 3D flash memory cells which discourage cross-cell electrical tunneling
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10541184B2 (en) 2017-07-11 2020-01-21 Applied Materials, Inc. Optical emission spectroscopic techniques for monitoring etching
US10354889B2 (en) 2017-07-17 2019-07-16 Applied Materials, Inc. Non-halogen etching of silicon-containing materials
US10170336B1 (en) 2017-08-04 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Methods for anisotropic control of selective silicon removal
US10043674B1 (en) 2017-08-04 2018-08-07 Applied Materials, Inc. Germanium etching systems and methods
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
US10128086B1 (en) 2017-10-24 2018-11-13 Applied Materials, Inc. Silicon pretreatment for nitride removal
US10283324B1 (en) 2017-10-24 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Oxygen treatment for nitride etching
US10424487B2 (en) 2017-10-24 2019-09-24 Applied Materials, Inc. Atomic layer etching processes
US10256112B1 (en) 2017-12-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Selective tungsten removal
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
TWI766433B (zh) 2018-02-28 2022-06-01 美商應用材料股份有限公司 形成氣隙的系統及方法
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10497573B2 (en) 2018-03-13 2019-12-03 Applied Materials, Inc. Selective atomic layer etching of semiconductor materials
US10573527B2 (en) 2018-04-06 2020-02-25 Applied Materials, Inc. Gas-phase selective etching systems and methods
US10490406B2 (en) 2018-04-10 2019-11-26 Appled Materials, Inc. Systems and methods for material breakthrough
CN108519693B (zh) * 2018-04-16 2021-10-29 京东方科技集团股份有限公司 一种基板对位装置、基板及基板对位方法
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
GB2599603B (en) * 2019-04-05 2022-10-26 Servomex Group Ltd Glow plasma stabilisation
GB2583897A (en) 2019-04-05 2020-11-18 Servomex Group Ltd Glow plasma stabilisation
CN112017936B (zh) * 2019-05-28 2024-05-31 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置
CN113357114B (zh) * 2021-07-19 2022-05-06 哈尔滨工业大学 一种应用于推力器的主阴极的装配结构及其装配方法
CN115426760B (zh) * 2022-08-15 2023-10-13 兰州空间技术物理研究所 一种高真空环境用等离子体源自启动装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0680072A2 (en) * 1994-04-28 1995-11-02 Applied Materials, Inc. A method of operating a high density plasma CVD reactor with combined inductive and capacitive coupling
KR19980033120A (ko) * 1996-10-24 1998-07-25 조셉제이.스위니 유도 안테나를 가지고 플라즈마 이온 밀도의 방사 분포를조절할 수 있는 병렬 플레이트 전극 플라즈마 반응기
KR19980033074A (ko) * 1996-10-23 1998-07-25 조셉제이.스위니 폴리머 경화 선구 물질의 가열된 소스를 가진 플라즈마 반응기
WO2001013403A1 (en) * 1999-07-12 2001-02-22 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma process chamber with shield electrode interposed between antenna and dielectric window

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5556501A (en) * 1989-10-03 1996-09-17 Applied Materials, Inc. Silicon scavenger in an inductively coupled RF plasma reactor
US5849136A (en) * 1991-10-11 1998-12-15 Applied Materials, Inc. High frequency semiconductor wafer processing apparatus and method
US5710486A (en) * 1995-05-08 1998-01-20 Applied Materials, Inc. Inductively and multi-capacitively coupled plasma reactor
JPH09302484A (ja) * 1996-05-15 1997-11-25 Ulvac Japan Ltd 磁気中性線プラズマ型放電洗浄装置
US6447636B1 (en) * 2000-02-16 2002-09-10 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with dynamic RF inductive and capacitive coupling control

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0680072A2 (en) * 1994-04-28 1995-11-02 Applied Materials, Inc. A method of operating a high density plasma CVD reactor with combined inductive and capacitive coupling
KR19980033074A (ko) * 1996-10-23 1998-07-25 조셉제이.스위니 폴리머 경화 선구 물질의 가열된 소스를 가진 플라즈마 반응기
KR19980033120A (ko) * 1996-10-24 1998-07-25 조셉제이.스위니 유도 안테나를 가지고 플라즈마 이온 밀도의 방사 분포를조절할 수 있는 병렬 플레이트 전극 플라즈마 반응기
WO2001013403A1 (en) * 1999-07-12 2001-02-22 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma process chamber with shield electrode interposed between antenna and dielectric window

Also Published As

Publication number Publication date
US20020170678A1 (en) 2002-11-21
GB2381375A (en) 2003-04-30
US20090294063A1 (en) 2009-12-03
GB0211307D0 (en) 2002-06-26
KR20020089160A (ko) 2002-11-29
GB2381375B (en) 2003-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100852029B1 (ko) 플라스마 공정 장치
KR970000419B1 (ko) 플라즈마발생장치
US4795529A (en) Plasma treating method and apparatus therefor
KR100810773B1 (ko) 플라즈마 에칭 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체
JP4073204B2 (ja) エッチング方法
KR100327783B1 (ko) 에칭처리장치, 에칭처리방법, 반도체 장치의 제조방법 및 반도체 장치
US7507672B1 (en) Plasma etching system and method
JPH11219938A (ja) プラズマエッチング方法
US6815369B2 (en) Method for monitoring deposition reaction during processing the surface of a semiconductor substrate
JP4272646B2 (ja) エッチング装置
JP2006100485A (ja) 高周波電力用分岐スイッチ及びエッチング装置
JPH08255782A (ja) プラズマ表面処理装置
JP4171590B2 (ja) エッチング方法
JPH11121436A (ja) 反応性イオンエッチング装置
JP4077939B2 (ja) 反応性イオンエッチング方法及び装置
JP3736795B2 (ja) エッチング装置
JP3997004B2 (ja) 反応性イオンエッチング方法及び装置
JP4243615B2 (ja) 反応性イオンエッチング装置
JP3605490B2 (ja) 反応性イオンエッチング装置
GB2049560A (en) Plasma etching
JP3940464B2 (ja) 反応性イオンエッチング装置及び方法
JP4332230B2 (ja) 反応性イオンエッチング方法及び装置
JP4332238B2 (ja) 反応性イオンエッチング方法及び装置
JP2000277496A (ja) 金属薄膜のエッチング方法
KR100246859B1 (ko) 2차 전위에 의한 방전을 제거한 플라즈마 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120801

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130806

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140806

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150731

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160803

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170731

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190725

Year of fee payment: 12