KR101384583B1 - Inductively coupled plasma reactor having multi rf antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 무선 주파수 안테나를 갖는 유도 결합 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 유도 결합 플라즈마 반응기는 플라즈마 방전 영역을 갖는 반응 챔버 및 동일 주파수의 위상차를 갖는 무선 주파수를 공급 받아 구동되어 반응 챔버의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공하는 둘 이상의 무선 주파수 안테나를 갖는 다중 무선 주파수 안테나를 포함한다. 본 발명의 유도 결합 플라즈마 반응기는 유도 결합 플라즈마 및 용량 결합 플라즈마의 장점을 모두 채용하고 그리고 안테나의 자속 전달 효율을 향상시켜서 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고 보다 균일한 대면적의 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있다.The present invention relates to an inductively coupled plasma reactor having multiple radio frequency antennas. The inductively coupled plasma reactor of the present invention is operated by receiving a reaction chamber having a plasma discharge region and a radio frequency having a phase difference of the same frequency to provide two or more radio frequency antennas that provide induced electromotive force for plasma generation to an inner region of the reaction chamber. It has multiple radio frequency antenna having. The inductively coupled plasma reactor of the present invention adopts the advantages of both inductively coupled plasma and capacitively coupled plasma, and improves the flux transfer efficiency of the antenna, so that the control of plasma ion energy is high and a more uniform large area high density plasma can be generated. have.

플라즈마, 안테나, 유도 결합, 용량 결합 Plasma, antenna, inductive coupling, capacitive coupling

Description

다중 무선 주파수 안테나를 갖는 유도 결합 플라즈마 반응기{INDUCTIVELY COUPLED PLASMA REACTOR HAVING MULTI RF ANTENNA}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an inductively coupled plasma reactor having multiple radio frequency antennas,

본 발명은 무선 주파수(radio frequency)를 이용한 유도 결합 플라즈마 반응기(inductively coupled plasma reactor)에 관한 것으로, 구체적으로는 다중 무선 주파수 안테나를 사용하여 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고 보다 균일한 대면적의 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있는 유도 결합 플라즈마 반응기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inductively coupled plasma reactor using a radio frequency and, more particularly, to a plasma processing apparatus using a radio frequency antenna, To an inductively coupled plasma reactor capable of generating a high-density plasma.

플라즈마는 같은 수의 음이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 래디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.A plasma is a highly ionized gas containing the same number of positive ions and electrons. Plasma discharges are used in gas excitation to generate active gases including ions, free radicals, atoms, and molecules. The active gas is widely used in various fields and is typically used in a variety of semiconductor manufacturing processes such as etching, deposition, cleaning, and ashing.

플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다.Plasma sources for generating plasma are various, and examples thereof include capacitive coupled plasma and inductive coupled plasma using a radio frequency.

용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 반면, 무선 주파수 전원의 에너지가 거의 배타적으로 용량 결합을 통하여 플라즈마에 연결되기 때문에 플라즈마 이온 밀도는 용량 결합된 무선 주파수 전력의 증가 또는 감소에 의해서만 증가 또는 감소될 수 있다. 그러나 무선 주파수 전력의 증가는 이온 충격 에너지를 증가시킨다. 결과적으로 이온 충격에 의한 손상을 방지하기 위해서는 공급되는 무선 주파수 전력의 한계성을 갖게 된다.Capacitively coupled plasma sources have the advantage that they have higher capacity for process control than other plasma sources because of their accurate capacitive coupling and ion control capability. On the other hand, because the energy of the radio frequency power source is almost exclusively coupled to the plasma through capacitive coupling, the plasma ion density can only be increased or decreased by increasing or decreasing the capacitively coupled radio frequency power. However, an increase in radio frequency power increases the ion impact energy. As a result, in order to prevent damage due to the ion bombardment, the radio frequency power supplied is limited.

한편, 유도 결합 플라즈마 소스는 무선 주파수 전원의 증가에 따라 이온 밀도를 쉽게 증가시킬 수 있으며 이에 따른 이온 충격은 상대적으로 낮아서 고밀도 플라즈마를 얻기에 적합한 것으로 알려져 있다. 그럼으로 유도 결합 플라즈마 소스는 고밀도의 플라즈마를 얻기 위하여 일반적으로 사용되고 있다. 유도 결합 플라즈마 소스는 대표적으로 무선 주파수 안테나(RF antenna)를 이용하는 방식과 변압기를 이용한 방식(변압기 결합 플라즈마(transformer coupled plasma)라고도 함)으로 기술 개발이 이루어지고 있다. 여기에 전자석이나 영구 자석을 추가하거나, 용량 결합 전극을 추가하여 플라즈마의 특성을 향상 시키고 재현성과 제어 능력을 높이기 위하여 기술 개발이 이루어지고 있다.On the other hand, it is known that an inductively coupled plasma source can easily increase the ion density according to the increase of a radio frequency power source, and accordingly, the ion impact is relatively low and is suitable for obtaining a high density plasma. Thus, inductively coupled plasma sources are commonly used to obtain high density plasma. Inductively coupled plasma sources are typically developed using a RF antenna or a transformer coupled plasma (also referred to as a transformer coupled plasma). Techniques are being developed to improve the characteristics of plasma by adding electromagnets or permanent magnets thereto or adding capacitive coupling electrodes, and to improve reproducibility and controllability.

무선 주파수 안테나는 나선 타입 안테나(spiral type antenna) 또는 실린더 타입 안테나(cylinder type antenna)가 일반적으로 사용된다. 무선 주파수 안테나는 플라즈마 반응기(plasma reactor)의 외부에 배치되며, 석영과 같은 유전체 위도 우(dielectric window)를 통하여 플라즈마 반응기의 내부로 유도 기전력을 전달한다. 무선 주파수 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마는 고밀도의 플라즈마를 비교적 손쉽게 얻을 수 있으나, 안테나의 구조적 특징에 따라서 플라즈마 균일도가 영향을 받는다. 그럼으로 무선 주파수 안테나의 구조를 개선하여 균일한 고밀도의 플라즈마를 얻기 위해 노력하고 있다.As a radio frequency antenna, a spiral type antenna or a cylinder type antenna is generally used. A radio frequency antenna is disposed outside a plasma reactor and delivers induced electromotive force into a plasma reactor through a dielectric window, such as quartz. Inductively coupled plasma using radio frequency antenna is relatively easy to obtain high density plasma, but plasma uniformity is affected by the structural characteristics of the antenna. Therefore, we are trying to obtain uniform high density plasma by improving the structure of radio frequency antenna.

그러나 대면적의 플라즈마를 얻기 위하여 안테나의 구조를 넓게 하거나 안테나에 공급되는 전력을 높이는 것은 한계성을 갖는다. 예를 들어, 정상파 효과(standing wave effect)에 의해 방사선상으로 비균일한 플라즈마가 발생되는 것으로 알려져 있다. 또한, 안테나에 높은 전력이 인가되는 경우 무선 주파수 안테나의 용량성 결합(capacitive coupling)이 증가하게 됨으로 유전체 윈도우를 두껍게 해야 하며, 이로 인하여 무선 주파수 안테나와 플라즈마 사이의 거리가 증가함으로 전력 전달 효율이 낮아지는 문제점이 발생된다.However, in order to obtain a large-area plasma, it is difficult to increase the structure of the antenna or increase the power supplied to the antenna. For example, it is known that a non-uniform plasma is generated in the form of a radiation due to a standing wave effect. In addition, when high power is applied to the antenna, the capacitive coupling of the radio frequency antenna increases, so that the dielectric window must be made thick. As a result, the distance between the radio frequency antenna and the plasma increases, Problems arise.

최근 반도체 제조 산업에서는 반도체 소자의 초미세화, 반도체 회로를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판의 대형화, 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판의 대형화 그리고 새로운 처리 대상 물질 등장 등과 같은 여러 요인으로 인하여 더욱 향상된 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 대면적의 피처리물에 대한 우수한 처리 능력을 갖는 향상된 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 기술이 요구되고 있다.Recently, in the semiconductor manufacturing industry, due to various factors such as miniaturization of semiconductor devices, enlargement of a silicon wafer substrate for manufacturing a semiconductor circuit, enlargement of a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display, and appearance of a new object to be processed, . In particular, there is a need for improved plasma sources and plasma processing techniques that have good processing capabilities for large area workpieces.

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유도 결합 플라즈마 및 용량 결합 플라즈마의 장점을 모두 채용하고 그리고 안테나의 자속 전달 효율을 향상시켜서 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고 보다 균일한 대면적의 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있는 유도 결합 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to adopt both the advantages of inductively coupled plasma and capacitively coupled plasma, and to improve the flux transfer efficiency of the antenna, thereby providing high uniformity and more control over plasma ion energy. An inductively coupled plasma reactor capable of generating a large area of high density plasma is provided.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 유도 결합 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 일 특징에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는: 플라즈마 방전 영역을 갖는 반응 챔버; 및 동일 주파수의 위상차를 갖는 무선 주파수를 공급 받아 구동되어 반응 챔버의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공하는 둘 이상의 무선 주파수 안테나를 갖는 다중 무선 주파수 안테나를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an inductively coupled plasma reactor. An inductively coupled plasma reactor according to one aspect of the present invention comprises: a reaction chamber having a plasma discharge region; And a multiple radio frequency antenna having two or more radio frequency antennas which are driven by being supplied with a radio frequency having a phase difference of the same frequency to provide induced electromotive force for plasma generation to an inner region of the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원; 및 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수를 위상차를 갖도록 둘 이상 병렬로 분할하여 다중 무선 주파수 안테나로 공급하는 전원 분할 공급부를 포함한다.In one embodiment, a power supply for supplying a radio frequency; And a power division supply unit for dividing the radio frequency supplied from the power supply source into two or more radio frequency antennas by dividing two or more in parallel to have a phase difference.

일 실시예에 있어서, 다중 무선 주파수 안테나로 무선 주파수를 공급하는 두 개 이상의 전원 공급원; 및 두 개 이상의 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수가 서로 위상차를 갖고 다중 무선 주파수 안테나로 공급되도록 제어하는 위상 제어부를 포함한다.In one embodiment, two or more power sources for supplying radio frequencies to multiple radio frequency antennas; And a phase control unit for controlling radio frequencies supplied from two or more power sources to be supplied to the multiple radio frequency antennas having a phase difference from each other.

일 실시예에 있어서, 다중 무선 주파수 안테나와 반응 챔버의 내부 영역 사 이에 설치되는 유전체 윈도우를 포함한다.In one embodiment, a dielectric window is provided between the multiple radio frequency antennas and the inner region of the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 유전체 윈도우는: 다중 무선 주파수 안테나가 설치되는 트랜치 영역; 및 반응 챔버 내부로 개구된 하나 이상의 가스 공급홀을 포함한다.In one embodiment, the dielectric window comprises: a trench region in which multiple radio frequency antennas are installed; And one or more gas supply holes opened into the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 자속 출입구가 반응 챔버의 내부를 지향하면서 다중 무선 주파수 안테나를 덮는 코어 커버를 포함한다.In one embodiment, the magnetic flux entrance includes a core cover that directs the interior of the reaction chamber and covers the multiple radio frequency antennas.

일 실시예에 있어서, 유전체 윈도우의 가스 공급홀을 통하여 반응 챔버의 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함한다.In one embodiment, a gas supply unit for supplying a process gas into the reaction chamber through the gas supply hole of the dielectric window.

일 실시예에 있어서, 반응 챔버의 내부에 구비되어 피처리 기판을 지지하는 기판 지지대를 포함하고, 기판 지지대는 하나 이상의 무선 주파수를 공급받아서 바이어스 되거나 또는 전혀 바이어스가 되지 않는 것 중 어느 하나이다.In one embodiment, a substrate support is provided in the reaction chamber to support a substrate to be processed, wherein the substrate support is either biased by one or more radio frequencies or not biased at all.

본 발명의 다른 특징에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는: 플라즈마 방전 영역을 갖는 반응 챔버; 및 무선 주파수를 공급 받아 반응 챔버의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공하되 상호 상관된 임의의 두 지점 간에 전압차가 발생되도록 구동되는 둘 이상의 무선 주파수 안테나를 갖는 다중 무선 주파수 안테나를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an inductively coupled plasma reactor includes: a reaction chamber having a plasma discharge region; And a multiple radio frequency antenna having at least two radio frequency antennas which are supplied with a radio frequency and provide an induced electromotive force for plasma generation to an inner region of the reaction chamber, but are driven to generate a voltage difference between any two points correlated with each other.

일 실시예에 있어서, 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원; 및 둘 이상의 무선 주파수 안테나가 상호 상관된 임의의 두 지점 간의 전압차가 발생되도록 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수를 둘 이상 병렬로 분할하여 다중 무선 주파수 안테나로 공급하는 전원 분할 공급부를 포함한다.In one embodiment, a power supply for supplying a radio frequency; And a power division supply unit for dividing two or more radio frequencies supplied from a power supply in parallel and supplying them to multiple radio frequency antennas so that a voltage difference between any two points where two or more radio frequency antennas are correlated with each other is generated.

일 실시예에 있어서, 다중 무선 주파수 안테나로 무선 주파수를 공급하는 두 개 이상의 전원 공급원; 및 둘 이상의 무선 주파수 안테나가 상호 상관된 임의의 두 지점 간의 전압차가 발생되도록 두 개 이상의 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수의 위상차를 제어하는 위상 제어부를 포함한다.In one embodiment, two or more power sources for supplying radio frequencies to multiple radio frequency antennas; And a phase control unit controlling a phase difference of radio frequencies supplied from two or more power sources so that a voltage difference between any two points at which two or more radio frequency antennas are correlated with each other occurs.

일 실시예에 있어서, 다중 무선 주파수 안테나의 둘 이상의 무선 주파수 안테나는 직렬로 연결되되, 둘 이상의 무선 주파수 안테나가 상호 상관된 임의의 두 지점 간의 전압차가 일정하게 구동되도록 물리적 배치 구조와 전기적 연결 구조를 갖는다.In one embodiment, two or more radio frequency antennas of a multi-radio frequency antenna are connected in series, but have a physical arrangement and an electrical connection structure such that the voltage difference between any two points where the two or more radio frequency antennas are correlated is driven constant. Have

일 실시예에 있어서, 다중 무선 주파수 안테나와 반응 챔버의 내부 영역 사이에 설치되는 유전체 윈도우를 포함한다.In one embodiment, a dielectric window is provided between the multiple radio frequency antennas and the interior region of the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 유전체 윈도우는: 다중 무선 주파수 안테나가 설치되는 트랜치 영역; 및 반응 챔버 내부로 개구된 하나 이상의 가스 공급홀을 포함한다.In one embodiment, the dielectric window comprises: a trench region in which multiple radio frequency antennas are installed; And one or more gas supply holes opened into the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 자속 출입구가 반응 챔버의 내부를 향하면서 다중 무선 주파수 안테나를 덮는 코어 커버를 포함한다.In one embodiment, the magnetic flux entrance includes a core cover that covers the multiple radio frequency antennas facing the interior of the reaction chamber.

일 실시예에 있어서, 유전체 윈도우의 가스 공급홀을 통하여 반응 챔버의 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함한다.In one embodiment, a gas supply unit for supplying a process gas into the reaction chamber through the gas supply hole of the dielectric window.

일 실시예에 있어서, 반응 챔버의 내부에 구비되어 피처리 기판을 지지하는 기판 지지대를 포함하고, 기판 지지대는 하나 이상의 무선 주파수를 공급받아서 바이어스 되거나 또는 전혀 바이어스가 되지 않는 것 중 어느 하나이다.In one embodiment, a substrate support is provided in the reaction chamber to support a substrate to be processed, wherein the substrate support is either biased by one or more radio frequencies or not biased at all.

본 발명의 유도 결합 플라즈마 반응기에 의하면, 유도 결합 플라즈마 및 용 량 결합 플라즈마의 장점을 모두 채용하고 그리고 안테나의 자속 전달 효율을 향상시켜서 플라즈마 이온 에너지에 대한 제어 능력이 높고 보다 균일한 대면적의 고밀도 플라즈마를 발생할 수 있다. 특히, 반응 챔버의 내부에는 다중 무선 주파수 안테나의 각자에 의한 유도 결합과 상호간 용량 결합에 의한 복합적인 플라즈마가 발생하게 되어 보다 균일한 고밀도의 플라즈마를 재현성 있게 발생할 수 있다. 또한 다중 무선 주파수 안테나가 코어 커버에 의해 덥혀짐으로 유도되는 자속은 세기가 강화되면서도 평면적으로 균일한 분포가 이루어진다. 그럼으로 평면적으로 균일한 플라즈마 발생 분포를 얻을 수 있다.According to the inductively coupled plasma reactor of the present invention, it adopts both the advantages of inductively coupled plasma and capacity-coupled plasma, and improves the flux transfer efficiency of the antenna to provide high control of plasma ion energy and a more uniform, high-density plasma. May occur. In particular, a complex plasma is generated by inductive coupling and mutual capacitive coupling by each of the multiple radio frequency antennas in the reaction chamber, so that a more uniform high density plasma can be reproducibly generated. In addition, the magnetic flux induced by the multi-radio frequency antenna is warmed by the core cover is a uniform distribution in the plane while increasing the intensity. As a result, a flat plasma distribution can be obtained.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중 무선 주파수 안테나를 병렬로 구동하는 유도 결합 플라즈마 반응기의 회로 구성도이다. 도 1을 참조하여, 제1 실 시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는 반응 챔버(10)와 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)를 구비한다. 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 예를 들어, 제1 무선 주파수 안테나(30)와 제2 무선 주파수 안테나(32)로 구성된다. 제1 무선 주파수 안테나(30)와 제2 무선 주파수 안테나(32)는 동일한 주파수의 무선 주파수를 위상차를 갖고 공급받아 구동되어 반응 챔버(10)의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공한다.1 is a circuit diagram of an inductively coupled plasma reactor for driving multiple radio frequency antennas in parallel according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the inductively coupled plasma reactor according to the first embodiment includes a reaction chamber 10 and multiple radio frequency antennas 30 and 32. The multiple radio frequency antennas 30 and 32 are composed of a first radio frequency antenna 30 and a second radio frequency antenna 32, for example. The first radio frequency antenna 30 and the second radio frequency antenna 32 are driven by being supplied with a radio frequency of the same frequency with a phase difference to provide induced electromotive force for generating plasma to the inner region of the reaction chamber 10.

반응 챔버(10)는 플라즈마 방전 영역을 형성하는 챔버 바디(12)와 챔버 바디(12)의 천정을 형성하는 유전체 윈도우(20)를 구비한다. 유전체 윈도우(20)는 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)와 반응 챔버(10)의 내부 영역 사이에 위치한다. 반응 챔버(10)의 내부에는 피처리 기판(18)을 지지하기 위한 기판 지지대(14)가 구비된다. 피처리 기판(18)은 예를 들어, 반도체 장치를 제조하기 위한 실리콘 웨이퍼 기판 또는 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 제조를 위한 유리 기판이다. 구체적으로 도시하지는 안았으나 챔버 바디(12)의 하단에는 가스 배기를 위해 진공 펌프에 연결되는 가스 출구가 구비된다. 챔버 바디(12)는 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 재작된다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 재작될 수 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)로 재작될 수 있다. 또 다른 대안으로 챔버 바디(12)를 전체적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 재작하는 것도 가능하며, 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 다른 물질로도 재작될 수 있다. 이러한 경우에는 별도의 유전체 윈도우(20)를 구성할 필요가 없을 수 있다.The reaction chamber 10 has a chamber body 12 forming a plasma discharge region and a dielectric window 20 forming a ceiling of the chamber body 12. The dielectric window 20 is located between the multiple radio frequency antennas 30, 32 and the interior region of the reaction chamber 10. The substrate support 14 for supporting the substrate 18 to be processed is provided in the reaction chamber 10. The substrate 18 to be processed is, for example, a silicon wafer substrate for manufacturing a semiconductor device or a glass substrate for manufacturing a liquid crystal display, a plasma display or the like. Although not shown in detail, the lower end of the chamber body 12 is provided with a gas outlet connected to a vacuum pump for gas exhaust. The chamber body 12 is made of metal material such as aluminum, stainless steel, copper. Or a coated metal such as anodized aluminum or nickel plated aluminum. Or refractory metal. Alternatively, it is possible to rewrite the chamber body 12 entirely with an electrically insulating material such as quartz, ceramic, or other materials suitable for the intended plasma process to be performed. In this case, it may not be necessary to construct a separate dielectric window 20.

도 2는 다중 무선 주파수 안테나가 설치된 유전체 윈도우의 평면도이다. 도 2를 참조하여, 유전체 윈도우(20)의 상부는 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)가 설치되는 트렌치(trench) 영역(22)이 구비된 요철 구조를 갖는다. 트렌치 영역(22)은 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)의 평면 배치 구조와 동일하게 형성된다. 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)와 트렌치 영역(22)의 구조는 예를 들어, 평판 나선 구조일 수 있으며 플라즈마 효율을 높이기 위하여 여타의 다른 구조로 변형이 가능하다. 유전체 윈도우(31)는 전체적으로 평판 구조를 갖지만, 돔형 구조를 가질 수도 있다. 또는 플라즈마의 균일한 발생을 위하여 다른 어떠한 형태의 구조로 변형이 가능하다. 유전체 윈도우(20)는 반응 챔버(10)의 내부로 개구된 하나 이상 바람직하게는 복수개의 가스 공급홀(24)이 트렌치 영역(35) 사이의 융기된 부분에 구성된다. 복수개의 가스 공급홀(24)을 통하여 반응 챔버(10)의 내부 영역으로 고르게 가스 분사가 이루어진다.2 is a plan view of a dielectric window in which multiple radio frequency antennas are installed. Referring to FIG. 2, the upper portion of the dielectric window 20 has a concave-convex structure having a trench region 22 in which multiple radio frequency antennas 30 and 32 are installed. The trench region 22 is formed in the same manner as the planar arrangement structure of the multiple radio frequency antennas 30 and 32. The structure of the multiple radio frequency antennas 30 and 32 and the trench region 22 can be, for example, a flat spiral structure and can be transformed into other structures to increase the plasma efficiency. The dielectric window 31 has a flat plate structure as a whole, but may have a domed structure. Or any other type of structure for uniform generation of the plasma. The dielectric window 20 comprises at least one, preferably a plurality of gas supply holes 24 opening into the reaction chamber 10 at raised portions between the trench regions 35. The gas is evenly injected into the inner region of the reaction chamber 10 through the plurality of gas supply holes 24.

이와 같이 유전체 윈도우(20)와 트렌치 영역(22)에 설치된 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 유도 결합 플라즈마 소스를 구성하여 반응 챔버(10)의 내부에 유도 결합 플라즈마를 발생시킨다. 그리고 유전체 윈도우(20)와 반응 챔버(10)의 내부 온도를 제어하기 위한 냉각 구성 또는 가열 구성이 반응 챔버(10)에 포함될 수 있다.As such, the multiple radio frequency antennas 30 and 32 installed in the dielectric window 20 and the trench region 22 constitute an inductively coupled plasma source to generate the inductively coupled plasma inside the reaction chamber 10. In addition, a cooling configuration or a heating configuration for controlling the internal temperature of the dielectric window 20 and the reaction chamber 10 may be included in the reaction chamber 10.

도 3은 유전체 윈도우의 상부에 가스 공급부를 설치한 예를 보여주는 유도 결합 플라즈마 반응기의 상부 부분 단면도이다. 도 3을 참조하여, 유전체 윈도우(20)의 상부에는 가스 공급부(60)가 구비된다. 가스 공급부(60)는 가스 공급원 (미도시)에 연결되는 가스 입구(62)와 하나 이상의 가스 분배판(64)을 구비하며 유전체 윈도우(20)의 상부에서 복수개의 가스 공급홀(24)을 통하여 반응 챔버(10)의 내부로 공정 가스를 입력한다. 가스 공급부(60)의 하단은 복수개의 가스 공급홀(24)과 대응된 복수개의 개구부(66)가 형성되어 있다. 가스 공급부(60)는 두 가지 이상의 공정 가스를 분리 공급하는 것이 공정 효율을 높일 수 있을 경우 두 개의 가스 공급원으로부터 공급되는 서로 다른 공정 가스를 분리 공급하는 분리된 가스 공급 구조를 갖도록 변형 실시될 수 있다. 그리고 공정 가스가 반응 챔버(10)의 내부로 전달되는 과정에서 가스 누설을 방지하기 위한 구조와 그에 따른 필요한 구성들은 구체적으로 도시하지 않았지만 예들 들어, 오링과 같은 가스 누설 방지를 위한 구성과 이를 유도 결합 플라즈마 반응기에 설치하기 위한 적절한 설치 구조가 유도 결합 플라즈마 반응기에 제공될 것이다.3 is a cross-sectional view of an upper portion of an inductively coupled plasma reactor showing an example of installing a gas supply on top of a dielectric window. Referring to FIG. 3, a gas supply unit 60 is provided on the dielectric window 20. The gas supply unit 60 includes a gas inlet 62 connected to a gas supply source (not shown) and one or more gas distribution plates 64 through a plurality of gas supply holes 24 at the top of the dielectric window 20. Process gas is input into the reaction chamber 10. The lower end of the gas supply part 60 is formed with a plurality of openings 66 corresponding to the plurality of gas supply holes 24. [ The gas supply unit 60 may be modified to have a separate gas supply structure for separately supplying different process gases supplied from two gas sources when supplying two or more process gases separately may increase process efficiency. . The structure for preventing the gas leakage in the process of transferring the process gas to the inside of the reaction chamber 10 and the necessary structures thereof are not specifically shown. For example, a structure for preventing gas leakage such as O- Appropriate installation structures for installation in a plasma reactor will be provided in the inductively coupled plasma reactor.

도 4는 다중 무선 주파수 안테나가 설치된 유전체 윈도우의 트랜치 부분을 확대하여 보여주는 유도 결합 플라즈마 반응기 상부의 부분 확대 단면도이다. 도 4를 참조하여, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 코어 커버(34)에 의해 덮여진다. 코어 커버(34)는 자속 출입구가 반응 챔버(10)의 내부를 지향하면서 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)를 덮는다. 코어 커버(34)는 페라이트 재질로 제작되지만 다른 대안의 재료로 제작될 수 도 있다. 코어 커버(34)는 다수의 말편자 형상의 페라이트 코어 조각들을 조립하여 구성할 수 있다. 여러 개의 조각을 사용하여 구성하는 경우 각 조각의 조립면에 절연 물질과 같은 비자성 물질층을 삽입하여 연결할 수 있다. 또는 일체형의 페라이트 코어를 사용할 수도 있다. 도면에는 도시 하지 않았으나 유전체 윈도우(20)와 다중 무선 주파수 안테나(30, 32) 사이에는 페러데이 실드를 선택적으로 구성할 수 있다. 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)가 코어 커버(34)에 의해 덥혀짐으로 유도되는 자속은 세기가 강화되면서도 평면적으로 균일한 분포가 이루어진다. 그럼으로 평면적으로 균일한 플라즈마 발생 분포를 얻을 수 있다.4 is a partially enlarged cross-sectional view of an upper portion of an inductively coupled plasma reactor showing an enlarged trench portion of a dielectric window provided with multiple radio frequency antennas. Referring to FIG. 4, multiple radio frequency antennas 30, 32 are covered by a core cover 34. The core cover 34 covers the multiple radio frequency antennas 30 and 32 while the magnetic flux entrance points toward the inside of the reaction chamber 10. The core cover 34 is made of ferrite material but may be made of other alternative materials. The core cover 34 can be constructed by assembling a plurality of pieces of ferrite core pieces in the shape of a horseshoe. In the case of using multiple pieces, a nonmagnetic material layer such as an insulating material may be inserted and connected to the assembly surface of each piece. Or an integral ferrite core may be used. Although not shown, a Faraday shield may be selectively configured between the dielectric window 20 and the multiple radio frequency antennas 30 and 32. The magnetic flux induced by the multiple radio frequency antennas 30 and 32 being warmed by the core cover 34 has a uniform distribution in planarity while increasing in intensity. As a result, a flat plasma distribution can be obtained.

다시, 도 1을 참조하여, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)를 구성하는 제1 무선 주파수 안테나(30)와 제2 무선 주파수 안테나(32)는 동일한 주파수의 무선 주파수를 위상차를 갖고 공급받아 구동된다. 전원 공급원(40)은 무선 주파수를 발생하여 임피던스 정합기(42)를 통해서 전원 분할 공급부(44)로 입력한다. 전원 분할 공급부(44)는 입력된 무선 주파수를 분할하여 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)로 위상차를 갖고 공급한다. 에를 들어, 전원 분할 공급부(44)는 제1 무선 주파수 안테나(30)와 제2 무선 주파수 안테나(32)로 각기 상호 반대 위상을 갖도록 전원을 분할 공급할 수 있다. 전원 공급원(40)은 별도의 임피던스 정합기 없이 출력 전원의 제어가 가능한 무선 주파수 발생기를 사용하여 구성될 수도 있다.Referring back to FIG. 1, the first radio frequency antenna 30 and the second radio frequency antenna 32 constituting the multiple radio frequency antennas 30 and 32 are driven by being supplied with a radio frequency of the same frequency with a phase difference. do. The power supply 40 generates a radio frequency and inputs it to the power split supply 44 through the impedance matcher 42. The power division supply unit 44 divides the input radio frequency and supplies the same to the first and second radio frequency antennas 30 and 32 with a phase difference. For example, the power split supply unit 44 may divide and supply power to the first radio frequency antenna 30 and the second radio frequency antenna 32 so as to have mutually opposite phases. The power supply 40 may be configured using a radio frequency generator capable of controlling the output power without a separate impedance matcher.

도 5 및 도 6은 전원 분할 공급부의 회로 구성 방식의 일예들을 보여주는 도면이다. 전원 분할 공급부(44)는 도 4에 도시된 바와 같이, 접지된 중간 탭(47)을 갖는 단권변압기로 구성될 수 있다. 또는 전원 분할 공급부(44)는 도 5에 도시된 바와 같이, 이차측에 접지된 중간 탭(47)을 갖는 복권변압기로 구성될 수 있다. 전원 분할 공급부(44)의 제1 출력단(45)은 입력된 무선 주파수(RFin)와 동 위상을 갖되 접지 레벨을 기준으로 양전압의 무선 주파수를 그리고 제2 출력단(46)은 입력 된 무선 주파수(RFin)와 반대 위상을 갖되 접지 레벨을 기준으로 음전압의 무선 주파수를 각각 출력한다. 전원 분할 공급부(44)는 단권 또는 복권 변압기 이외에도 또 다른 형태의 회로 구성이 가능 할 것이다.5 and 6 are views illustrating examples of a circuit configuration method of a power split supply unit. The power split supply 44 may be configured as a single winding transformer having a grounded intermediate tab 47, as shown in FIG. Alternatively, the power split supply 44 may be configured as a lottery transformer having an intermediate tap 47 grounded on the secondary side, as shown in FIG. The first output terminal 45 of the power split supply 44 has the same phase as the input radio frequency RFin, but has a positive radio frequency based on the ground level, and the second output terminal 46 has an input radio frequency ( It has a phase opposite to that of RFin but outputs a radio frequency of negative voltage based on the ground level. The power division supply unit 44 may be configured with another type of circuit in addition to the single winding or the lottery transformer.

도 7은 내지 도 14는 전원 분할 공급 방식의 다양한 예들과 각각의 예들에서 다중 무선 주파수 안테나의 전압 전류 특징을 그래프로 보여주는 도면이다. 도 7 내지 도 14에 예시한 바와 같이, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 다양한 방식으로 전원 분할 공급이 이루어 질 수 있으며 그에 따라 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 상호 첨부된 도면에 도시된 그래프와 같은 전압-전류 특징을 갖는다.7 to 14 are graphs showing various examples of a power split supply scheme and voltage current characteristics of a multi-radio frequency antenna in each of the examples. As illustrated in Figs. 7 to 14, the multiple radio frequency antennas 30 and 32 can be divided in various ways, so that the multiple radio frequency antennas 30 and 32 are shown in the accompanying drawings. Voltage-current characteristics as shown.

일예로, 도 7을 참조하여, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 등간격을 갖고 서로 이웃한 평판 나선 구조로 배치된다. 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 외측단(Np1, Nn1)은 평판 나선형의 중심점을 기준으로 하는 점대칭 구조를 갖는다. 이러한 배치 구조에서, 제1 무선 주파수 안테나(30)는 외측단(Np1)에 비반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 내측단(Np2)은 접지된다. 이와 반대로 제2 무선 주파수 안테나(32)는 외측단(Nn1)이 접지되고 내측단(Nn2)에 반전 위상의 무선 주파수가 입력된다. 그럼으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 상호 외측단(Np1, Nn1)에서 내측단(Np2, Nn2)에 이르기까지 대칭적(점대칭 구조)으로 동일한 전압차를 갖게 된다. 즉, 전압차는 |VpH-VnH| = |VpL-VnL| 로 표시할 수 있다. 여기서 VpH는 비반전 위상의 무선 주파수의 최대 전압, VnH는 반전 위상의 무전 주파수의 최대 전압, VpL은 비반전 위상의 무선 주파수의 최소 전압, VnL은 반전 위상의 무전 주파수의 최소 전압이다. 그리고 제1 및 제 무선 주파수 안테나(30, 32)의 전류(i_p, i_n)는 서로 동일한 방향을 갖게 된다.For example, referring to FIG. 7, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are arranged in a flat spiral structure adjacent to each other at equal intervals. The outer ends Np1 and Nn1 of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 have a point symmetrical structure with reference to the center point of the plate spiral. In this arrangement structure, the radio frequency of the non-inverting phase is input to the outer end Np1 and the inner end Np2 is grounded in the first radio frequency antenna 30. On the contrary, in the second radio frequency antenna 32, the outer end Nn1 is grounded and the radio frequency of the inverted phase is input to the inner end Nn2. Thus, as shown in FIG. 8, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are symmetrical (point symmetrical structure) from the outer ends Np1 and Nn1 to the inner ends Np2 and Nn2. Will have the same voltage difference. That is, the voltage difference is | VpH-VnH | = | VpL-VnL | Can be displayed as Where VpH is the maximum voltage of the radio frequency in the non-inverted phase, VnH is the maximum voltage of the radio frequency in the inverted phase, VpL is the minimum voltage of the radio frequency in the non-inverted phase, and VnL is the minimum voltage of the radio frequency in the inverted phase. The currents i_p and i_n of the first and the first radio frequency antennas 30 and 32 have the same direction.

이와 같이 반대 위상을 갖는 동일한 주파수의 무선 주파수가 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)로 입력됨으로서 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 점대칭을 이루는 모든 임의의 두 지점 간에 상대적 전압차가 동일하게 발생된다. 이 전압차는 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32) 사이에 용량 결합이 발생되도록 한다. 그럼으로 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 각기 유도 결합 에너지를 반응 챔버(10)의 내부로 제공하면서도 상호 용량 결합에 의한 에너지를 반응 챔버(10)의 내부로 제공하게 된다. 따라서 반응 챔버(10)의 내부에는 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 각자에 의한 유도 결합과 상호간 용량 결합에 의한 복합적인 플라즈마가 발생하게 된다. 이 경우, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 전류 방향이 동일함으로 유도 결합 에너지는 보다 강화될 수 있으며, 점대칭으로 균일한 전압차를 갖고 이루어지는 용량 결합에 의해서 보다 균일한 고밀도의 플라즈마를 재현성 있게 발생할 수 있다.As such, radio frequencies of the same frequency having opposite phases are input to the first and second radio frequency antennas 30 and 32 so that the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are all two arbitrary points of point symmetry. The same relative voltage difference occurs. This voltage difference causes a capacitive coupling to occur between the first and second radio frequency antennas 30 and 32. Thus, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 respectively provide inductive coupling energy into the reaction chamber 10 while providing energy due to mutual capacitive coupling into the reaction chamber 10. Therefore, a complex plasma is generated in the reaction chamber 10 by inductive coupling and mutual capacitive coupling by the first and second radio frequency antennas 30 and 32, respectively. In this case, the inductive coupling energy can be further enhanced because the current directions of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are the same, and a more uniform high density can be achieved by capacitive coupling having a uniform voltage difference in point symmetry. Plasma can be generated reproducibly.

다른 예로, 도 9에 도시된 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 배치 구조가 상술한 도 7의 배치 구조와 동일하다. 다만, 제1 무선 주파수 안테나(30)는 내측단(Np2)에 비반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 외측단(Np1)이 접지된다. 그리고 제2 무선 주파수 안테나(32)는 내측단(Nn2)이 접지되고 외측단(Nn1)에 반전 위상의 무선 주파수가 입력된다. 그럼으로 결과적으로 상술한 도 7의 경우와 전류 흐름 방향이 반대일 뿐 동일한 특성을 갖는다.As another example, the arrangement structure of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 shown in FIG. 9 is the same as that of FIG. 7 described above. However, the radio frequency of the non-inverting phase is input to the inner end Np2 of the first radio frequency antenna 30, and the outer end Np1 is grounded. In the second radio frequency antenna 32, the inner end Nn2 is grounded, and a radio frequency of an inverted phase is input to the outer end Nn1. Therefore, as a result, the current flow direction is opposite to that of FIG. 7 described above, and has the same characteristics.

또 다른 예로, 도 11에 도시된 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 배치 구조가 상술한 도 7의 배치 구조와 동일하다. 그러나 제1 무선 주파수 안테나(30)는 내측단(Np2)에 비반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 외측단(Np1)이 접지된다. 그리고 제2 무선 주파수 안테나(32)의 경우도 내측단(Nn2)에 반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 외측단(Nn1)이 접지된다. 그럼으로 결과적으로 상술한 두 가지 경우와 달리 도 12에 도시된 바와 같은 전압-전류 특성을 갖는다. 즉, 전압차는 두 내측단(Np2, Nn2)에서 가장 높고 두 외측단(Np1, Nn1)에서 가장 낮다. 그리고 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 전류(i_p, i_n)는 서로 반대 방향을 갖는다.As another example, the arrangement structure of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 shown in FIG. 11 is the same as that of FIG. However, the radio frequency of the non-inverting phase is input to the inner end Np2 of the first radio frequency antenna 30 and the outer end Np1 is grounded. Also in the case of the second radio frequency antenna 32, the radio frequency of the inverted phase is input to the inner end Nn2 and the outer end Nn1 is grounded. As a result, unlike the above two cases, it has a voltage-current characteristic as shown in FIG. That is, the voltage difference is the highest at the two inner ends Np2 and Nn2 and the lowest at the two outer ends Np1 and Nn1. The currents i_p and i_n of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 have opposite directions.

또 다른 예로, 도 13에 도시된 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 배치 구조가 상술한 도 7의 배치 구조와 동일하다. 그러나 제1 무선 주파수 안테나(30)는 외측단(Np1)에 비반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 내측단(Np2)이 접지된다. 그리고 제2 무선 주파수 안테나(32)의 경우도 외측단(Nn1)에 반전 위상의 무선 주파수가 입력되고 내측단(Nn2)이 접지된다. 그럼으로 이경우의 전압-전류 특징은 상술한 도 11의 경우와 비교하여 전압의 대소의 관계와 전류 흐름의 관계가 반대일 뿐 동일한 특징을 갖는다.As another example, the arrangement structure of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 shown in FIG. 13 is the same as that of FIG. 7 described above. However, the radio frequency of the non-inverted phase is input to the outer end Np1 of the first radio frequency antenna 30 and the inner end Np2 is grounded. Also, in the case of the second radio frequency antenna 32, the radio frequency of the inverted phase is input to the outer end Nn1 and the inner end Nn2 is grounded. Therefore, the voltage-current characteristic in this case has the same characteristics as the relationship between the magnitude of the voltage and the current flow in reverse as compared with the case of FIG. 11 described above.

이상과 같은 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)의 상대적 배치 관계와 전압-전류의 특징은 반응 챔버(10)의 특성, 플라즈마 처리 공정의 특성, 처리 가스의 특성, 피처리 기판의 특성 등과 같은 다양한 공정 파라미터에 따라 최적의 플라즈마 효율을 얻도록 적절히 선택되어질 수 있다. 그리고 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)를 두 개의 무선 주파수 안테나로 구성한 경우를 예로 설명하였지만 두 개 이상의 복수개의 무선 주파수 안테나를 사용하는 경우에도 동일한 방법에 의해 확장이 가능하다. 또한, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)를 구성하는 각각의 무선 주파수 안테나들 사이의 전압차를 설계하는 방법은 점대칭 구조뿐만 아니라 선대칭 구조나 기타 여타의 대칭적 구조로 변형할 수 있을 것이다. 즉, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 무선 주파수를 공급 받아 반응 챔버의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공하되 상호 상관된 임의의 두 지점 간에 전압차가 발생되도록 구동되는 둘 이상의 무선 주파수 안테나를 포함하는 것이다. 그리고 이와 더불어 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)에 속한 각각의 무선 주파수 안테나들의 상대적 전류 흐름 방향도 다양한 변형이 가능하다. 다만, 이러한 변형된 구조는 플라즈마 밀도, 균일도 등에 변화를 주어 최종적으로는 플라즈마 처리 효율을 높이기 위하여 변형되는 것이다.As described above, the relative arrangement relationship of the multiple radio frequency antennas 30 and 32 and the characteristics of the voltage-current are various, such as the characteristics of the reaction chamber 10, the characteristics of the plasma treatment process, the characteristics of the processing gas, and the characteristics of the substrate to be processed. Depending on the process parameters it may be appropriately chosen to obtain the optimum plasma efficiency. Although the case where the multiple radio frequency antennas 30 and 32 are configured by two radio frequency antennas has been described as an example, a case in which two or more radio frequency antennas are used may be extended by the same method. In addition, the method of designing the voltage difference between the radio frequency antennas constituting the multiple radio frequency antennas 30 and 32 may be transformed into not only a point symmetric structure but also a line symmetric structure or other symmetrical structure. That is, the multiple radio frequency antennas 30 and 32 are supplied with radio frequencies to provide induced electromotive force for plasma generation to an internal region of the reaction chamber, but at least two radio frequencies driven to generate a voltage difference between two mutually correlated points. It includes an antenna. In addition, the relative current flow directions of the respective radio frequency antennas belonging to the multiple radio frequency antennas 30 and 32 may be variously modified. However, the deformed structure is deformed in order to change plasma density, uniformity, etc. and finally increase the plasma processing efficiency.

도 15a 내지 도 15e는 다중 무선 주파수 안테나의 전류 공급 방식과 코어 커버 설치 구조의 다양한 변형들을 예시하는 도면이다. 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는, 도 15a에 도시된 바와 같이, 각각의 무선 주파수 안테나에 대하여 전류 방향이 상호 동일하게 무선 주파수가 공급될 수 있다. 그럼으로 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)에 의해서 유도되는 자속의 방향 또한 동일하게 유도될 것이다. 또는 도 15b에 도시된 바와 같이, 각각의 무선 주파수 안테나에 대하여 전류 방향이 상호 다르게 무선 주파수가 공급될 수 있다. 그럼으로 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)에 의해서 유도되는 자속의 방향 또한 서로 다르게 유도될 것이다. 도 15c 내지 도 15e에 도시된 바와 같이, 하나의 코어 커버(34)에 두 개 이상의 다중 무선 주파수 안테나(30-1, 30-2)(32-1, 32-2)가 구비될 수 있으며, 이때 전류의 방향은 서로 동일하게 또는 서로 반대로 또는 교대적으로 서로 다르게 무선 주파수가 공급될 수 있다. 그리고 각각의 전류 방향에 따라 유도되는 자속 또한 동일하거나 서로 다르게 또는 복합적으로 유도될 것이다. 이러한 전류 방향의 다양한 변형 또한 플라즈마 밀도, 균일도 등에 변화를 주어 최종적으로는 플라즈마 처리 효율을 높이기 위하여 변형되는 것이다.15A to 15E are diagrams illustrating various modifications of a current supply scheme and a core cover mounting structure of a multiple radio frequency antenna. As shown in FIG. 15A, the multiple radio frequency antennas 30 and 32 may be supplied with radio frequencies in the same current direction with respect to each radio frequency antenna. Thus, the direction of the magnetic flux induced by the multiple radio frequency antennas 30 and 32 will also be induced equally. Alternatively, as shown in FIG. 15B, a radio frequency may be supplied to each radio frequency antenna with different current directions. Thus the direction of the magnetic flux induced by the multiple radio frequency antennas 30, 32 will also be induced differently. As shown in FIGS. 15C to 15E, two or more multiple radio frequency antennas 30-1 and 30-2 and 32-1 and 32-2 may be provided in one core cover 34. In this case, the directions of the currents may be supplied with radio frequencies in the same manner, in the opposite manner, or alternately differently. And the magnetic flux induced in each direction of current will also be the same, different or complex. The various deformations in the current direction are also changed in order to change the plasma density, uniformity, and the like, and finally increase the plasma processing efficiency.

반응 챔버(10)의 내부에는 기판 지지대(18)가 구비되며, 이 기판 지지대(18)는 하나 이상의 바이어스 전원 공급원(50, 52)으로부터 임피던스 정합기(54)를 통하여 바이어스 전력을 공급 받아 바이어스 된다. 도면에 도시되지 않았으나 직류 전원 공급원으로부터 직류 전원이 기판 지지대(16)로 공급될 수 있다. 둘 이상의 바이어스 전원 공급원(50, 52)으로부터 바이어스 전력이 공급되는 경우 각각의 바이어스 전력은 서로 다른 주파수를 갖는다. 또한 공정 특성에 따라 기판 지지대(18)는 바이어스가 전혀 인가되지 않을 수 있다.A substrate support 18 is provided inside the reaction chamber 10, and the substrate support 18 is biased by receiving bias power through the impedance matcher 54 from one or more bias power sources 50 and 52. . Although not shown in the drawings, a DC power source may be supplied to the substrate support 16 from a DC power source. When bias power is supplied from two or more bias power supplies 50 and 52, each bias power has a different frequency. Also, depending on the process characteristics, the substrate support 18 may not be biased at all.

도 16은 다중 무선 주파수 안테나를 별개의 전원 공급원으로 각기 구동하는 변형예를 보여주는 도면이다. 도 16을 참조하여, 제1 실시예의 변형예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는 상술한 제1 실시예와 동일하다. 다만, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)로 무선 주파수를 공급하기 위해 두 개 이상의 전원 공급원(40, 41)과 각각의 임피던스 정합기(42, 43)가 제공되는 것과 위상 제어를 위한 위상 제어부(45)가 구비되는 것이 다르다. 여기서 위상 제어부(45)는 두 개 이상의 전원 공급원(40, 41)으로부터 공급되는 무선 주파수가 서로 위상차를 갖고 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)로 공급되도록 제어한다.FIG. 16 is a view showing a variant in which multiple radio frequency antennas are respectively driven by separate power supplies. Referring to FIG. 16, the inductively coupled plasma reactor according to the modification of the first embodiment is the same as the first embodiment described above. However, two or more power sources 40 and 41 and respective impedance matching devices 42 and 43 are provided to supply radio frequency to the multiple radio frequency antennas 30 and 32, and a phase control unit for phase control ( 45) is different. Here, the phase controller 45 controls the radio frequencies supplied from two or more power sources 40 and 41 to be supplied to the multiple radio frequency antennas 30 and 32 with phase differences from each other.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 무선 주파수 안테나를 직렬로 구동하는 유도 결합 플라즈마 반응기의 예를 보여주는 도면이다. 도 17을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는 상술한 제1 실시예와 동일한 구성을 갖는다. 다만, 다중 무선 주파수 안테나(30, 32)는 직렬로 연결되며, 하나의 전원 공급원(40)으로부터 임피던스 정합기(42)를 통하여 무선 주파수를 공급받는다.17 shows an example of an inductively coupled plasma reactor for driving multiple radio frequency antennas in series according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 17, the inductively coupled plasma reactor according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as the first embodiment described above. However, the multiple radio frequency antennas 30 and 32 are connected in series, and are supplied with a radio frequency through an impedance matcher 42 from one power supply 40.

도 18 내지 도 21은 도 17의 다중 무선 주파수 안테나의 다양한 전기적 연결 방식과 각 예들에서 다중 무선 주파수 안테나의 전압-전류 특징을 그래프로 보여주는 도면이다. 일예로, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 등간격을 갖고 서로 이웃한 평판 나선 구조로 배치된다. 제1 무선 주파수 안테나(30)의 외측단(Np1)에 무선 주파수(RFin)가 입력되고 내측단(Np2)은 제2 무선 주파수 안테나(32)의 외측단(Nn1)에 전기적으로 연결된다. 그리고 제2 무선 주파수 안테나(32)의 내측단(Nn2)은 접지된다. 그럼으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 상호 외측단(Np1, Nn1)에서 내측단(Np2, Nn2)에 이르기까지 대칭적(점대칭 구조)으로 동일한 전압차를 갖게 된다. 즉, 전압차는 |V_H-V_M| = |V_M-V_L| 로 표시할 수 있다. 여기서 V_H는 무선 주파수(RFin)의 최대 전압, V_M은 무전 주파수(RFin)의 중간 전압, 그리고 V_L은 무선 주파수(RFin)의 최소 전압이다. 그리고 제1 및 제 무선 주파수 안테나(30, 32)의 전류(i_p, i_n)는 서로 동일한 방향을 갖게 된다.18 to 21 are graphs illustrating various electrical connection schemes of the multiple radio frequency antenna of FIG. 17 and voltage-current characteristics of the multiple radio frequency antenna in each example. For example, as shown in FIG. 18, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are arranged in a flat spiral structure adjacent to each other at equal intervals. The radio frequency RFin is input to the outer end Np1 of the first radio frequency antenna 30 and the inner end Np2 is electrically connected to the outer end Nn1 of the second radio frequency antenna 32. The inner end Nn2 of the second radio frequency antenna 32 is grounded. Thus, as shown in Fig. 19, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are symmetrical (point symmetrical structure) from the outer ends Np1 and Nn1 to the inner ends Np2 and Nn2. Will have the same voltage difference. That is, the voltage difference is | V_H-V_M | = | V_M-V_L | Can be displayed as Where V_H is the maximum voltage of the radio frequency (RFin), V_M is the intermediate voltage of the radio frequency (RFin), and V_L is the minimum voltage of the radio frequency (RFin). The currents i_p and i_n of the first and the first radio frequency antennas 30 and 32 have the same direction.

또 다른 예로, 도 20에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 등간격을 갖고 서로 이웃한 평판 나선 구조로 배치된다. 제1 무선 주파수 안테나(30)의 외측단(Np1)에 무선 주파수(RFin)가 입력되고 제2 무선 주파수 안테나(32)의 외측단(Nn1)은 접지된다. 그리고 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 내측단(Np2, Nn2)은 서로 연결된다. 그럼으로 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)는 도 21에 도시된 바와 같은 전류-전압 특징을 갖는다. 즉, 전압차는 두 내측단(Np2, Nn2)에서 가장 낮고 두 외측단(Np1, Nn1)에서 가장 높다. 그리고 제1 및 제2 무선 주파수 안테나(30, 32)의 전류(i_p, i_n)는 서로 반대 방향을 갖는다.As another example, as shown in FIG. 20, the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are arranged in a flat spiral structure adjacent to each other at equal intervals. The radio frequency RFin is input to the outer end Np1 of the first radio frequency antenna 30, and the outer end Nn1 of the second radio frequency antenna 32 is grounded. The inner ends Np2 and Nn2 of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 are connected to each other. The first and second radio frequency antennas 30, 32 thus have a current-voltage characteristic as shown in FIG. 21. That is, the voltage difference is the lowest at the two inner ends Np2 and Nn2 and the highest at the two outer ends Np1 and Nn1. The currents i_p and i_n of the first and second radio frequency antennas 30 and 32 have opposite directions.

이상에서 설명된 본 발명의 다중 무선 주파수 안테나를 갖는 유도 결합 플라즈마 반응기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments of the inductively coupled plasma reactor having multiple radio frequency antennas of the present invention described above are merely illustrative and those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent implementations You can see that examples are possible. Accordingly, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the drawings used in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중 무선 주파수 안테나를 병렬로 구동하는 유도 결합 플라즈마 반응기의 회로 구성도이다.1 is a circuit diagram of an inductively coupled plasma reactor for driving multiple radio frequency antennas in parallel according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 다중 무선 주파수 안테나가 설치된 유전체 윈도우의 평면도이다.2 is a plan view of a dielectric window in which multiple radio frequency antennas are installed.

도 3은 유전체 윈도우의 상부에 가스 공급부를 설치한 예를 보여주는 유도 결합 플라즈마 반응기의 상부 부분 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an upper portion of an inductively coupled plasma reactor showing an example of installing a gas supply on top of a dielectric window.

도 4는 다중 무선 주파수 안테나가 설치된 유전체 윈도우의 트랜치 부분을 확대하여 보여주는 유도 결합 플라즈마 반응기의 상부 부분 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of an upper portion of an inductively coupled plasma reactor showing an enlarged trench portion of a dielectric window provided with multiple radio frequency antennas.

도 5 및 도 6은 전원 분할 공급부의 회로 구성 방식의 일예들을 보여주는 도면이다.5 and 6 are views illustrating examples of a circuit configuration method of a power split supply unit.

도 7은 내지 도 14는 전원 분할 공급 방식의 다양한 예들과 각각의 예들에서 다중 무선 주파수 안테나의 전압-전류 특징을 그래프로 보여주는 도면이다.7 to 14 are graphs illustrating various examples of a power split supply scheme and voltage-current characteristics of multiple radio frequency antennas in respective examples.

도 15a 내지 도 15e는 다중 무선 주파수 안테나의 전류 공급 방식과 코어 커버 설치 구조의 다양한 변형들을 예시하는 도면이다.15A to 15E are diagrams illustrating various modifications of a current supply scheme and a core cover mounting structure of a multiple radio frequency antenna.

도 16은 다중 무선 주파수 안테나를 별개의 전원 공급원으로 각기 구동하는 변형예를 보여주는 도면이다.FIG. 16 is a view showing a variant in which multiple radio frequency antennas are respectively driven by separate power supplies.

도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 무선 주파수 안테나를 직렬로 구동하는 에를 보여주는 도면이다.17 is a diagram illustrating an example of driving multiple radio frequency antennas in series according to a second embodiment of the present invention.

도 18 내지 도 21은 도 17의 다중 무선 주파수 안테나의 전류 공급 방식의 예들과 각 예들에서 다중 무선 주파수 안테나의 전압-전류 특징을 그래프로 보여주는 도면이다.18 to 21 are graphs showing examples of a current supply scheme of the multiple radio frequency antenna of FIG. 17 and voltage-current characteristics of the multiple radio frequency antenna in each example.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]

10: 반응 챔버 12: 챔버 바디10: reaction chamber 12: chamber body

16: 기판 지지대 20: 유전체 윈도우16: substrate support 20: dielectric window

22: 트랜치 영역 24: 가스 공급홀22: trench region 24: gas supply hole

30: 제1 무선 주파수 안테나 32: 제2 무선 주파수 안테나30: first radio frequency antenna 32: second radio frequency antenna

34: 코어 커버 40: 전원 공급원34: core cover 40: power source

42: 임피던스 정합기 44: 전원 분할 공급부42: impedance matcher 44: power split supply

45: 제1 출력단 46: 제2 출력단45: first output terminal 46: second output terminal

47: 접지단 50: 전원 공급원47: ground terminal 50: power source

52: 전원 공급원 54: 임피던스 정합기52: power source 54: impedance matcher

60: 가스 공급부 64: 가스 분배판60: gas supply unit 64: gas distribution plate

66: 개구부66: opening

Claims (17)

플라즈마 방전 영역을 갖는 반응 챔버; 및A reaction chamber having a plasma discharge region; And 동일 주파수의 위상차를 갖는 무선 주파수를 공급 받아 구동되어 반응 챔버의 내부 영역으로 플라즈마 발생을 위한 유도 기전력을 제공하는 제1 무선 주파수 안테나 및 제2 무선 주파수 안테나를 갖는 다중 무선 주파수 안테나를 포함하고,A multiple radio frequency antenna having a first radio frequency antenna and a second radio frequency antenna which are driven by receiving a radio frequency having a phase difference of the same frequency to provide induced electromotive force for plasma generation to an inner region of the reaction chamber, 상기 제1 및 제2 무선 주파수 안테나는 등간격을 갖고 이웃한 평판 나선 구조로 배치되며,The first and second radio frequency antennas are arranged in a flat spiral structure adjacent to each other at equal intervals, 상기 제1 무선 주파수 안테나의 외측단에 비반전 위상의 주파수가 입력되고 내측단은 접지되며,The frequency of the non-inverting phase is input to the outer end of the first radio frequency antenna and the inner end is grounded, 상기 제2 무선 주파수 안테나의 외측단이 접지되고 내측단에 반전 위상의 무선 주파수가 입력되는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor in which an outer end of the second radio frequency antenna is grounded and a radio frequency of an inverted phase is input to an inner end thereof. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 무선 주파수를 공급하는 전원 공급원; 및A power supply for supplying radio frequencies; And 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수를 위상차를 갖도록 둘 이상 병렬로 분할하여 다중 무선 주파수 안테나로 공급하는 전원 분할 공급부를 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor comprising a power split supply unit for dividing a radio frequency supplied from a power source into two or more parallel frequency antennas in parallel so as to have a phase difference. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 다중 무선 주파수 안테나로 무선 주파수를 공급하는 두 개 이상의 전원 공급원; 및Two or more power sources for supplying radio frequencies to the multiple radio frequency antennas; And 두 개 이상의 전원 공급원으로부터 공급되는 무선 주파수가 서로 위상차를 갖고 다중 무선 주파수 안테나로 공급되도록 제어하는 위상 제어부를 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor comprising a phase controller for controlling radio frequencies supplied from two or more power sources to be supplied to multiple radio frequency antennas having a phase difference from each other. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 다중 무선 주파수 안테나와 반응 챔버의 내부 영역 사이에 설치되는 유전체 윈도우를 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor comprising a dielectric window installed between a multiple radio frequency antenna and an interior region of the reaction chamber. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 유전체 윈도우는:The dielectric window is: 다중 무선 주파수 안테나가 설치되는 트랜치 영역; 및A trench region in which multiple radio frequency antennas are installed; And 반응 챔버 내부로 개구된 하나 이상의 가스 공급홀을 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor comprising one or more gas supply holes opened into the reaction chamber. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,6. The method according to any one of claims 1 to 5, 자속 출입구가 반응 챔버의 내부를 지향하면서 다중 무선 주파수 안테나를 덮는 코어 커버를 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.An inductively coupled plasma reactor comprising a core cover that covers multiple radio frequency antennas while the magnetic flux entrance points toward the interior of the reaction chamber. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 유전체 윈도우의 가스 공급홀을 통하여 반응 챔버의 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는 유도 결합 플라즈마 반응기.Inductively coupled plasma reactor comprising a gas supply for supplying a process gas into the reaction chamber through the gas supply hole of the dielectric window. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 반응 챔버의 내부에 구비되어 피처리 기판을 지지하는 기판 지지대를 포함하고, 기판 지지대는 하나 이상의 무선 주파수를 공급받아서 바이어스 되거나 또는 전혀 바이어스가 되지 않는 것 중 어느 하나인 유도 결합 플라즈마 반응기.And a substrate support provided in the reaction chamber to support the substrate to be processed, wherein the substrate support is any one of biased or not biased by receiving one or more radio frequencies. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8755204B2 (en) 2009-10-21 2014-06-17 Lam Research Corporation RF isolation for power circuitry
US20110094994A1 (en) 2009-10-26 2011-04-28 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma apparatus
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

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08115799A (en) * 1994-08-23 1996-05-07 Tokyo Electron Ltd Plasma apparatus
JPH10125496A (en) * 1996-10-16 1998-05-15 Adtec:Kk Inductive coupling type flat surface plasma generating device having magnetically permeable core
KR20000023689A (en) * 1996-07-10 2000-04-25 메르다드 엠. 모슬레히 Apparatus and method for multi-zone high-density inductively-coupled plasma generation
KR20040069746A (en) * 2003-01-30 2004-08-06 삼성에스디아이 주식회사 Antenna having multiple central axix and inductively coupled plasma generating apparatus applying the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08115799A (en) * 1994-08-23 1996-05-07 Tokyo Electron Ltd Plasma apparatus
KR20000023689A (en) * 1996-07-10 2000-04-25 메르다드 엠. 모슬레히 Apparatus and method for multi-zone high-density inductively-coupled plasma generation
JPH10125496A (en) * 1996-10-16 1998-05-15 Adtec:Kk Inductive coupling type flat surface plasma generating device having magnetically permeable core
KR20040069746A (en) * 2003-01-30 2004-08-06 삼성에스디아이 주식회사 Antenna having multiple central axix and inductively coupled plasma generating apparatus applying the same

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