KR101947844B1 - 다수의 디커플링된 플라즈마 소스들을 갖는 반도체 프로세싱 시스템 - Google Patents

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Abstract

반도체 기판 프로세싱 시스템은 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 정의된 기판 지지부를 포함한다. 시스템은 또한, 제 1 플라즈마를 생성하고, 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 정의된 제 1 플라즈마 챔버를 포함한다. 시스템은 또한, 제 2 플라즈마를 생성하고, 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 정의된 제 2 플라즈마 챔버를 포함한다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들은 독립적으로 제어되도록 정의된다.

Description

다수의 디커플링된 플라즈마 소스들을 갖는 반도체 프로세싱 시스템{SEMICONDUCTOR PROCESSING SYSTEM HAVING MULTIPLE DECOUPLED PLASMA SOURCES}
반도체 디바이스 제조에서 박막 프로세싱을 위해 이용되는 플라즈마 소스들은 종종, 플라즈마에서 이온 및 라디컬 농도들을 별개로 제어하기 위한 무능력으로 인해 건조 에칭에 대한 가장 바람직한 조건을 달성할 수 없다. 예를 들어, 몇몇 애플리케이션들에서, 플라즈마 에칭에 대한 바람직한 조건들은, 플라즈마에서 이온 농도를 증가시키면서, 동시에 라디컬 농도를 일정한 레벨로 유지시킴으로써 달성될 것이다. 그러나, 라디컬 농도 대 이온 농도의 이러한 타입의 독립적인 제어는, 박막 프로세싱을 위해 통상적으로 사용되는 공통 플라즈마 소스를 사용하여 달성될 수 없다. 이러한 맥락 내에서 본 발명이 등장했다.
일 실시형태에서, 반도체 기판 프로세싱 시스템이 기재된다. 시스템은 프로세싱 영역에 대한 노출부 (exposure) 내에 기판을 지지하도록 정의된 기판 지지부를 포함한다. 시스템은 또한, 제 1 플라즈마를 생성하고, 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 정의된 제 1 플라즈마 챔버를 포함한다. 시스템은 또한, 제 2 플라즈마를 생성하고, 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 정의된 제 2 플라즈마 챔버를 포함한다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들은 독립적으로 제어되도록 정의된다.
다른 실시형태에서, 반도체 기판 프로세싱 시스템이 기재된다. 시스템은, 상단 구조, 바닥 구조, 및 상단 구조와 바닥 구조 사이에서 연장하는 측벽들을 포함한다. 챔버는 프로세싱 영역을 둘러싼다. 기판 지지부는 챔버 내에 배치되며, 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 정의된다. 시스템은 또한, 기판 지지부 위의 챔버 내에 배치된 상단 플레이트 어셈블리를 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는, 프로세싱 영역에 노출되고 기판 지지부의 상단 표면 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖는다. 상단 플레이트 어셈블리는, 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 접속된 제 1 복수의 플라즈마 포트들을 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는 또한, 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하도록 접속된 제 2 복수의 플라즈마 포트들을 포함한다.
또 다른 실시형태에서, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법이 기재된다. 방법은, 프로세싱 영역에 대한 노출부 내의 기판 지지부 상에 기판을 배치시키기 위한 동작을 포함한다. 방법은 또한, 제 1 플라즈마 타입의 제 1 플라즈마를 생성하기 위한 동작을 포함한다. 방법은 또한, 제 1 플라즈마 타입과 상이한 제 2 플라즈마 타입의 제 2 플라즈마를 생성하기 위한 동작을 포함한다. 방법은, 기판의 프로세싱에 영향을 주기 위해 제 1 및 제 2 플라즈마들 양자의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급하기 위한 동작을 더 포함한다.
일 실시형태에서, 반도체 기판 프로세싱 시스템이 기재된다. 시스템은, 플라즈마 프로세싱 영역에 노출된 프로세스-측 표면을 갖는 플레이트 어셈블리를 포함한다. 배출 채널은, 플라즈마 프로세싱 영역으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하기 위하여 플레이트 어셈블리의 프로세스-측 표면을 통해 형성된다. 플라즈마 마이크로챔버는 배출 채널 내부에 형성된다. 또한, 가스 공급 채널은, 배출 채널에서 플라즈마 마이크로챔버로 프로세스 가스를 흐르게 하도록 플레이트 어셈블리를 통해 형성된다. 그리고, 전력 전달 컴포넌트는, 배출 챔버에서 플라즈마 마이크로챔버 내부의 플라즈마로 프로세스 가스를 변환시키기 위해, 전력을 플라즈마 마이크로챔버에 송신하도록 플레이트 어셈블리 내에 형성된다.
다른 실시형태에서, 반도체 기판 프로세싱 시스템이 기재된다. 시스템은, 상단 구조, 바닥 구조, 및 상단 구조와 바닥 구조 사이에서 연장하는 측벽들을 갖는 챔버를 포함한다. 챔버는 프로세싱 영역을 포함한다. 기판 지지부는 챔버 내에 배치된다. 기판 지지부는 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 정의된 상단 표면을 갖는다. 시스템은 또한, 기판 지지부 위의 챔버 내에 배치된 상단 플레이트 어셈블리를 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는, 프로세싱 영역에 노출되고 기판 지지부의 상단 표면 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖는다. 상단 플레이트 어셈블리는 상단 플레이트 어셈블리의 하부 표면으로 각각 형성된 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는 또한, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각에 제 1 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된 가스 공급 채널들의 제 1 네트워크를 포함한다. 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은, 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 1 플라즈마로 제 1 프로세스 가스를 변환시키도록 정의된다. 상단 플레이트 어셈블리는 또한, 프로세싱 영역으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하도록 상단 플레이트 어셈블리의 하부 표면을 통해 형성된 일 세트의 배출 채널들을 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는 또한, 일 세트의 배출 채널들 내부에 각각 형성된 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리는, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각에 제 2 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된 가스 공급 채널들의 제 2 네트워크를 더 포함한다. 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은, 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 2 플라즈마로 제 2 프로세스 가스를 변환시키도록 정의된다.
다른 실시형태에서, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법이 기재된다. 방법은, 프로세싱 영역에 대한 노출부 내의 기판 지지부 상에 기판을 배치시키기 위한 동작을 포함한다. 방법은 또한, 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계를 포함하며, 그에 의해, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은 제 1 플라즈마를 생성하고, 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 프로세싱 영역에 공급한다. 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 기판 지지부로부터 반대쪽인 프로세싱 영역 위에 위치된다. 방법은 또한, 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계를 포함하며, 그에 의해, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은 제 2 플라즈마를 생성하고, 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 플라즈마 영역에 공급한다. 제 2 플라즈마는 제 1 플라즈마와 상이하다. 그리고, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은, 기판 지지부로부터 반대쪽인 프로세싱 영역 위에 위치된다. 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 사이에 실질적으로 균일한 방식으로 산재 (intersperse) 된다.
본 발명의 다른 양태들 및 이점들은, 본 발명을 예로서 도시하는 첨부한 도면들과 함께 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 공통 기판 프로세싱 영역에 대한 노출부에서의 다수의 플라즈마 챔버들의 사용을 이용하여 달성가능한 이온 농도와 라디컬 농도 사이의 관계들을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 2c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 2d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 이온 추출을 향상시키기 위한 에너자이징된 유출구 영역을 갖는 제 2 플라즈마 챔버의 변형을 도시한다.
도 2e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들이 유전체 재료에 의해 분리되는 시스템의 변형을 도시한다.
도 2fa는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들의 전력 전달 컴포넌트들이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 내의 측벽들 상에 배치된 전극들로서 구현되는 도 2a의 시스템의 다른 변형을 도시한다.
도 2fb는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들의 전력 전달 컴포넌트들이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 내의 상부 및 하부 표면들 상에 배치된 전극들로서 구현되는 도 2a의 시스템의 또 다른 변형을 도시한다.
도 2g는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들의 전력 전달 컴포넌트들이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들에 근접하게 배치된 코일들로서 구현되는 도 2a의 시스템의 또 다른 변형을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템의 수직 단면을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 3a에서 참조된 바와 같은 수평 단면도 A-A를 도시한다.
도 3c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 감소하는 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 3d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 증가하는 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 3e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 비균일한 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 플라즈마 프로세싱을 위한 다른 시스템을 도시한다.
도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 4a에서 참조된 바와 같은 수평 단면도 B-B를 도시한다.
도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 감소되는 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 4d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 증가되는 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 4e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 비균일한 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 플라즈마 프로세싱을 위한 다른 시스템을 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 5a에서 참조된 바와 같은 수평 단면도 C-C를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 감소되는 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 5d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 증가되는 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 5e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 사이의 간격이 비균일한 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
다음의 설명에서, 다수의 특정한 세부사항들은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 기재된다. 그러나, 본 발명이 이들 특정한 세부사항들 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 프로세스 동작들은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시형태들은, 2개 이상의 타입들의 플라즈마 생성 디바이스들이 유동으로 (fluidly) 접속되는 플라즈마 프로세싱 영역 내에서 이온 및 라디컬 농도들의 디커플링된 제어를 달성하기 위해 별개의 제어 파라미터들을 사용하여 독립적으로 동작될 수 있는 플라즈마 챔버들과 같은 2개 이상의 타입들의 플라즈마 생성 디바이스들을 포함하며, 프로세싱될 기판은 플라즈마 프로세싱 영역 내에 배치된다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 제 1 플라즈마 챔버는 이온 농도보다 더 높은 라디컬 농도를 갖는 제 1 플라즈마를 생성하도록 동작될 수 있다. 또한, 이러한 예시적인 실시형태에서, 제 2 플라즈마 챔버는, 라디컬 농도보다 더 높은 이온 농도를 갖는 제 2 플라즈마를 생성하도록 동작될 수 있다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들은 동일한 기판 프로세싱 영역에 유동적으로 접속되므로, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 라디컬 성분들의 양을 제어하도록 동작되고, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 이온 성분들의 양을 제어하도록 동작된다. 이러한 방식으로, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역에서 이온 농도를 튜닝하도록 제어되고, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역에서 라디컬 농도를 튜닝하도록 제어된다.
일 실시형태에서, 여기에 사용된 바와 같이, "기판" 이라는 용어는 반도체 웨이퍼를 지칭한다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 여기에 사용된 바와 같은 "기판" 이라는 용어가 사파이어, GaN, GaAs 또는 SiC, 또는 다른 기판 재료들로 형성된 기판들을 지칭할 수 있고, 유리 패널들/기판들, 금속 포일들, 금속 시트들, 폴리머 재료들 등을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 다양한 실시형태들에서, 여기에 지칭되는 바와 같은 "기판" 이라는 용어는 형태, 형상, 및/또는 사이즈에서 변할 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 실시형태들에서, 여기에 지칭되는 바와 같은 "기판" 은 200mm(밀리미터) 반도체 웨이퍼, 300mm 반도체 웨이퍼, 또는 450mm 반도체 웨이퍼에 대응할 수도 있다. 또한, 몇몇 실시형태들에서, 여기에 지칭되는 바와 같은 "기판" 은 다른 형상들 중에서, 평판 디스플레이 등에 대한 직사각형 기판과 같은 비-원형 기판에 대응할 수도 있다. 여기에 지칭되는 "기판" 은 기판 (105) 로서 다양한 예시적인 실시형태의 도면들에 도시되어 있다.
공통 기판 프로세싱 영역에 반응성 성분들을 제공하기 위한 다수의 플라즈마 챔버들의 독립적인 동작은, 공통 기판 프로세싱 영역 내의 라디컬 농도에 관한 이온 농도의 실질적으로 디커플링된 조정을 제공한다. 다양한 실시형태들에서, 다수의 플라즈마 챔버들 내의 상이한 타입들의 플라즈마들의 생성은, 다수의 플라즈마 챔버들과 연관된 전력 공급부들 및/또는 가스 공급부들의 독립적인 제어를 통해 달성된다. 또한, 몇몇 실시형태들에서, 다수의 플라즈마 챔버들의 출력들은 기판 프로세싱 영역과 유체 연통되게 공간 어레이로 배치될 수 있다. 기판 프로세싱 영역 내의 기판의 실질적으로 균일한 프로세싱에 영향을 주기 위해, 다수의 플라즈마 챔버들 내에 형성된 상이한 타입들의 플라즈마들의 상이한 반응성 성분들이 실질적으로 균일한 방식으로 기판 프로세싱 영역에 공급되도록, 다수의 플라즈마 챔버들의 출력들은 서로 산재되고 서로 충분히 근접하게 이격될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 공통 기판 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 다수의 플라즈마 챔버들의 사용으로 달성가능한 이온 농도와 라디컬 농도 사이의 관계를 도시한다. 제 1 라인 (301) 은 공통 기판 프로세싱 영역에 유체 접속된 제 1 플라즈마 챔버에서 생성되는 제 1 플라즈마 내의 이온 농도 대 라디컬 농도의 변형을 도시한다. 이러한 예에서, 제 1 플라즈마는 이온 농도보다 높은 라디컬 농도를 갖는다. 제 2 라인 (303) 은, 공통 기판 프로세싱 영역에 유체 접속된 제 2 플라즈마 챔버에서 생성되는 제 2 플라즈마에서의 이온 농도 대 라디컬 농도의 변형을 도시한다. 이러한 예에서, 제 2 플라즈마는 라디컬 농도보다 높은 이온 농도를 갖는다. 따라서, 제 1 플라즈마는 기판 프로세싱 영역에 라디컬 성분들을 주로 공급하도록 생성되고, 제 2 플라즈마는 기판 프로세싱 영역에 이온 성분들을 주로 공급하도록 생성된다.
제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들의 독립적인 제어를 통해, 제 1 라인 (301) 과 제 2 라인 (303) 사이에서 연장하는 도메인 내의 본질적으로 임의의 이온 농도 대 라디컬 농도는 기판 프로세싱 영역 내에서 달성가능하다. 예를 들어, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 제 1 이온-대-라디컬 농도 비율 (305) 을 공급하도록 단독으로 동작될 수 있다. 함께 사용된 경우, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 라디컬 농도를 증가시키도록 동작될 수 있지만, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 실질적으로 정상상태 (steady) 인 이온 농도를 유지시키도록 동작되며, 그에 의해, 제 1 또는 제 2 플라즈마 챔버 단독으로 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 제 2 이온-대-라디컬 농도 비율 (307) 을 생성한다. 유사하게, 함께 사용된 경우, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 이온 농도를 감소시키도록 동작될 수 있지만, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 실질적으로 정상상태인 라디컬 농도를 유지시키도록 동작되며, 그에 의해, 제 1 또는 제 2 플라즈마 챔버 단독으로 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 제 3 이온-대-라디컬 농도 비율 (309) 을 생성한다.
도 1에 관해 추가적으로, 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 제 4 이온-대-라디컬 농도 비율 (311) 을 공급하도록 단독으로 동작될 수 있다. 함께 사용된 경우, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 이온 농도를 증가시키도록 동작될 수 있지만, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 실질적으로 정상상태인 라디컬 농도를 유지시키도록 동작되며, 그에 의해, 제 1 또는 제 2 플라즈마 챔버 단독으로 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 제 5 이온-대-라디컬 농도 비율 (313) 을 생성한다. 유사하게, 함께 사용된 경우, 제 1 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 라디컬 농도를 감소시키도록 동작될 수 있지만, 제 2 플라즈마 챔버는 기판 프로세싱 영역 내의 실질적으로 정상상태인 이온 농도를 유지시키도록 동작되며, 그에 의해, 제 1 또는 제 2 플라즈마 챔버 단독으로 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 제 6 이온-대-라디컬 농도 비율 (315) 을 생성한다.
전술한 것에 기초하여, 본 발명의 일 실시형태에서, 다수의 독립적으로 제어된 플라즈마 챔버들이, 단일 플라즈마 챔버 단독의 동작을 통해 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 이온-대-라디컬 농도 비율들을 제공하기 위하여, 공통 기판 프로세싱 영역에 반응성 성분들을 공급하는데 사용됨을 이해해야 한다. 도 1에 관한 설명에 기초하여, 다수의 플라즈마들의 반응성 성분들이 결합된 경우, 상당히 상이한 이온-대-라디컬 농도 비율들을 갖는 다수의 플라즈마들의 생성이 기판 프로세싱 영역 내의 이온-대-라디컬 농도 비율의 더 광범위한 범위를 제공함을 추가적으로 인식해야 한다. 단일 플라즈마 챔버 단독으로 달성가능하지 않은 기판 프로세싱 영역 내의 반응성 성분들의 결합을 생성하기 위해 다수의 독립적으로 제어된 플라즈마 챔버들로부터의 반응성 성분 출력들의 공간 결합을 제공하는 다수의 반도체 기판 프로세싱 시스템들이 여기에 기재된다.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템 (200A) 을 도시한다. 시스템 (200A) 은 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 (105) 을 지지하도록 정의된 기판 지지부 (107) 를 포함한다. 시스템 (200A) 은 또한, 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하고, 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들 (108A) 을 제 1 플라즈마 챔버 (101) 내의 개구를 통해 프로세싱 영역 (106) 으로 공급하도록 정의된 제 1 플라즈마 챔버 (101) 를 포함한다. 시스템 (200A) 은 또한, 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하고, 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들 (108B) 을 제 2 플라즈마 챔버 (102) 내의 개구를 통해 프로세싱 영역 (106) 으로 공급하도록 정의된 제 2 플라즈마 챔버 (102) 를 포함한다. 제 1 플라즈마 챔버 (101) 및 제 2 플라즈마 챔버 (102) 는 독립적으로 제어되도록 정의된다.
더 상세하게, 제 1 플라즈마 챔버 (101) 는 제 1 전력 공급부 (103A) 에 전기적으로 접속된다. 제 1 전력 공급부 (103A) 는 제 1 전력을 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 공급하도록 정의된다. 제 1 플라즈마 챔버 (101) 는 또한, 제 1 프로세스 가스를 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부 (104A) 에 유동적으로 접속된다. 제 1 플라즈마 챔버 (101) 는 제 1 플라즈마 챔버 (101) 내에서 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하도록 제 1 프로세스 가스에 제 1 전력을 인가하도록 정의된다.
제 2 플라즈마 챔버 (102) 는 제 2 전력 공급부 (103B) 에 전기적으로 접속된다. 제 2 전력 공급부 (103B) 는 제 2 플라즈마 챔버 (102) 에 제 2 전력을 공급하도록 정의된다. 제 2 플라즈마 챔버 (102) 는 또한, 제 2 플라즈마 챔버 (102) 에 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부 (104B) 에 유동적으로 접속된다. 제 2 플라즈마 챔버 (102) 는 제 2 플라즈마 챔버 (102) 내에서 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하도록 제 2 프로세스 가스에 제 2 전력을 인가하도록 정의된다.
인가된 전력 및 사용된 프로세스 가스에 의존하여, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 상당히 상이한 타입들의 플라즈마들 (101A/102A) 을 생성할 수 있음을 이해해야 한다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 은 독립적으로 제어가능하다. 또한, 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 은 독립적으로 제어가능하다. 그리고, 다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 은 독립적으로 제어가능하다.
제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 의 독립적인 제어가 본질적으로 임의의 다른 프로세스 가스 관련 파라미터 중에서, 가스 타입/혼합물, 가스 유동율, 가스 온도, 및 가스 압력 중 하나 이상에 관한 것일 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 의 독립적인 제어가 본질적으로 임의의 다른 전력 관련 파라미터 중에서, 무선주파수 (RF) 진폭, RF 주파수, 전압 레벨, 및 전류 레벨 중 하나 이상에 관한 것일 수 있음을 이해해야 한다.
일 실시형태에서, 제 1 전력 공급부 (103A) 에 의해 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 공급된 제 1 전력은, 직류 (DC) 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 유사하게, 일 실시형태에서, 제 2 전력 공급부 (103B) 에 의해 제 2 플라즈마 챔버 (102) 로 공급된 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 일 실시형태에서, 제 1 전력 공급부 (103A) 에 의해 제 1 플라즈마 챔버 (101) 로 공급된 제 1 전력은, 2메가헤르츠 (MHz), 27MHz, 60MHz, 400킬로헤르츠 (kHz), 또는 이들의 조합의 주파수를 갖는 RF 전력이고, 제 2 전력 공급부 (103B) 에 의해 제 2 플라즈마 챔버 (102) 로 공급된 제 2 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 400kHz, 또는 이들의 조합 중 어느 하나의 주파수를 갖는 RF 전력이다. 이러한 실시형태의 일 버전에서, 제 1 및 제 2 전력들의 주파수들은 상이하다. 그러나, 이러한 실시형태의 다른 버전에서, 제 1 및 제 2 전력들의 주파수들은, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 에 공급된 프로세스 가스들이 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 사이의 차이를 제공하면, 동일할 수 있다.
제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 에 인가된 전력의 타입은 사용된 플라즈마 챔버의 타입에 부분적으로 의존한다. 몇몇 예시적인 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 각각은 중공 캐소드 챔버, 전자 사이클로트론 공진 챔버, 또는 마이크로파 구동 챔버, 또는 유도성 커플링된 챔버, 또는 용량성 커플링된 챔버 중 어느 하나이다. 또한, 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 동일한 타입의 플라즈마 챔버이다. 그러나, 다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 상이한 타입들의 플라즈마 챔버들이다.
또한, 상이한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 상이한 형태들의 전력 전달 컴포넌트들을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 전력 전달 컴포넌트들은 제 1/제 2 플라즈마 챔버 (101/102) 내부에서 프로세스 가스에 전력을 운반하는 것을 담당한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 제 1/제 2 플라즈마 챔버 (101/102) 의 벽들은 전기적으로 도전성이며, 전력 전달 컴포넌트들의 기능을 제공한다. 이러한 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은, 하나의 플라즈마 챔버 (101/102) 에 전달된 전력이 이웃한 플라즈마 챔버 (101/102) 에 의해 역으로 (adversely) 수신되지 않는다는 것을 보장하기 위해, 유전체 재료 및 도전성 쉴드에 의해 서로 분리될 수 있다. 도 2e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 유전체 재료 (150) 사이에 배치된 도전성 쉴드 (151) 에 의해 분리되는 시스템 (200A) 의 변형을 도시한다. 일 실시형태에서, 도전성 쉴드 (151) 는 기준 접지 전위에 전기적으로 접속된다.
도 2fa 및 도 2fb는, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 전력 전달 컴포넌트들이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 내에 배치된 전극들 (160) 로서 구현되는 도 2a의 시스템 (200A) 의 다른 변형을 도시한다. 도 2fa는, 전극들 (160) 이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 측벽들 상에 배치된 일 예시적인 실시형태를 도시한다. 도 2fb는, 전극들 (160) 이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 내부 내의 상부 및 하부 표면들 상에 배치되는 일 예시적인 실시형태를 도시한다. 이러한 실시형태에서, 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 내부 내의 상부 표면 상의 전극 (160) 은, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 내부 볼륨을 갖는 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 의 유체 연통을 가능하게 하기 위해 그것을 통해 정의된 하나 이상의 홀들을 포함한다. 또한, 이러한 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 내부 내의 하부 표면 상의 전극 (160) 은, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 의 반응성 성분들의 각각의 전달을 가능하게 하기 위해 그것을 통해 정의된 하나 이상의 홀들을 포함한다. 도 2fa 및 도 2fb의 전극들 (160) 의 배치들이 예로서 도시됨을 이해해야 한다. 다른 실시형태들에서, 전극들 (160) 은 제 1/제 2 플라즈마 챔버 (101/102) 의 플라즈마 생성 볼륨 내의 임의의 하나의 표면들 상에 배치될 수 있다.
도 2g는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 전력 전달 컴포넌트들이 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 에 근접하게 배치된 코일들 (170) 로서 구현되는 도 2a의 시스템 (200A) 의 다른 변형을 도시한다. 도 2g의 코일들 (170) 의 상단 배치가 예로서 도시됨을 이해해야 한다. 다른 실시형태들에서, 코일들 (170) 은 제 1/제 2 플라즈마 챔버 (101/102) 의 임의의 하나 이상의 외부 표면들에 근접하게 배치될 수 있다. 도 2a, 2e, 2f, 및 2g의 상이한 전력 전달 컴포넌트 실시형태들이 예로서 도시됨을 이해해야 한다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 도 2a, 2e, 2f, 및 2g에 예시되는 것과는 상이한 전력 전달 컴포넌트들을 구현할 수 있다.
전술한 것이 주어지면, 하나의 플라즈마가 라디컬들에 비해 더 높은 농도의 이온들을 제공하고, 다른 플라즈마가 이온들에 비해 더 높은 농도의 라디컬들을 제공하는 조건을 달성하기 위해 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 상이한 프로세스 가스들 및/또는 상이한 전력들을 사용하여 동작될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은, 기판 지지부 (107) 위의 프로세싱 영역 (106) 내에서 실질적으로 균일한 방식으로 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 의 반응성 성분들 (108A/108B) 을 각각 분배하도록 정의된다.
일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 약 1 토르 (T) 까지의 내부 압력들로 동작하도록 정의된다. 또한, 일 실시형태에서, 프로세싱 영역 (106) 은 약 1밀리토르 (mT) 내지 약 100mT 까지 연장하는 압력 범위 내에서 동작된다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 유출구들은, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 및 프로세싱 영역 (106) 의 내부들 사이에서의 압력 드롭을 제공 및 제어하도록 정의된다. 또한, 필요하다면, 일 실시형태에서, 라디컬 성분들은, 기판 (105) 에 걸친 에칭 생성 분포를 관리하기 위해, 크로스-흐름 (cross-flow) 배열로 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 중 하나로부터 공급되거나 프로세싱 영역 (106) 내에서 크로스-흐름을 사용할 수 있다.
일 예시적인 실시형태에서, 시스템 (200A) 은, 약 1000 scc/sec (초당 표준 제곱 센티미터) 의 프로세스 가스 스루풋 유동율, 및 약 10밀리초 (ms) 의 프로세싱 영역 (106) 내의 반응성 성분 (108A/108B) 잔류 시간을 이용하여, 약 10mT의 압력으로 프로세싱 영역 (106) 을 제공하도록 동작된다. 상기 예시적인 동작 조건들이 시스템 (200A) 를 이용하여 달성될 수 있는 본질적으로 제한없는 수의 동작 조건들 중 하나를 나타냄을 이해 및 인식해야 한다. 상기 예시적인 동작 조건들은, 시스템 (200A) 의 가능한 동작 조건들에 관한 임의의 제한을 나타내거나 암시하지 않는다.
일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 기판 (105) 이 지지될 기판 지지부 (107) 의 상단 표면에 실질적으로 수직한 방향 (110) 으로 이동가능하도록 정의되며, 그에 의해, 프로세스 갭 거리 (113) 의 조정을 가능하게 한다. 프로세스 갭 거리 (113) 는, 기판 지지부 (107) 의 상단 표면과 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이에서 수직으로 연장한다. 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 프로세스 갭 거리가 약 2cm 로부터 약 10cm까지 연장하는 범위 내에서 조정가능하도록 하는 방향 (110) 으로 이동가능하다. 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는 약 5cm의 프로세스 갭 거리 (113) 를 제공하도록 조정된다. 대안적인 실시형태에서, 프로세스 갭 거리 (113) 의 조정은, 기판 지지부 (107) 에 관해 방향 (110) 으로의 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 이동을 통해 달성될 수 있다.
프로세스 갭 거리 (113) 의 조정은, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 중 어느 하나 또는 양자로부터 발산하는 이온 플럭스의 동적 범위의 조정을 제공한다. 상세하게, 기판 (105) 에 도달하는 이온 플럭스는 프로세스 갭 거리 (113) 를 증가시킴으로써 감소될 수 있거나, 그 역도 가능하다. 일 실시형태에서, 프로세스 갭 거리 (113) 가 기판 (105) 에서 이온 플럭스에서의 조정을 달성하도록 조정된 경우, 더 높은 라디컬-공급 플라즈마 챔버 (101/102) 를 통한 프로세스 가스 유동율은, 기판 (105) 에서의 라디컬 플럭스의 독립적인 제어를 제공하도록 제공될 수 있다. 부가적으로, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들로부터 발산하는 이온 및 라디컬 플럭스들과 결합하여 프로세스 갭 거리 (113) 가 기판 (105) 에서의 실질적으로 균일한 이온 밀도 및 라디컬 밀도를 제공하도록 제어됨을 인식해야 한다.
일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 기판 지지부 (107) 를 향해, 및 그에 의해 기판 지지부 (107) 상에 홀딩된 기판 (105) 을 향해 이온들을 끌어당기기 위한 전기장을 생성하기 위한 바이어스 전극 (112) 을 포함한다. 또한, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 냉각 유체가 기판 (105) 의 온도 제어를 유지시키기 위해 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 흐르게 될 수 있는 다수의 냉각 채널들 (116) 을 포함한다. 또한, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는 기판 지지부 (107) 에 관해 기판 (105) 을 리프트 및 하강시키도록 정의된 다수의 리프팅 핀들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 기판 지지부 (107) 상에 기판 (105) 을 단단하게 홀딩하기 위한 정전장을 생성하도록 장착된 정전척으로서 정의된다.
다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 동시 방식 또는 펄싱된 방식 중 어느 하나로 동작하도록 정의된다. 펄싱된 방식의 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 동작은, 주어진 시간 및 교번하는 시퀀스로 동작하는 제 1 플라즈마 챔버 (101) 또는 제 2 플라즈마 챔버 (102) 중 어느 하늘 포함한다. 상세하게, 제 1 플라즈마 챔버 (101) 는 제 2 플라즈마 챔버 (102) 가 유휴인 제 1 시간 기간 동안 동작할 것이고, 그 후, 제 2 플라즈마 챔버 (102) 는 제 1 플라즈마 챔버 (101) 가 유휴인 제 2 시간 기간 동안 동작할 것이며, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은 미리 규정된 총 시간 기간 동안 이러한 교번하는 방식으로 동작한다.
펄싱된 방식의 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 동작은, 프로세스 가스 및/또는 전력에 관해 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 사이의 바람직하지 않은 통신을 방지/제한하도록 기능할 수 있다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 바람직하지 않은 통신의 방지는, 제 1 플라즈마 (101A) 의 프로세스 가스들/종들이 제 2 플라즈마 챔버 (102) 에 진입하지 않는다는 것을 보장하는 것, 및 제 2 플라즈마 (102A) 의 프로세스 가스들/종들이 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 진입하지 않는다는 것을 보장하는 것을 포함한다. 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 바람직하지 않은 통신의 방지는 또한, 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 공급된 전력이 제 2 플라즈마 챔버 내의 제 2 플라즈마 (102A) 로 흐르지 않는다는 것을 보장하는 것, 및 제 2 플라즈마 챔버 (102) 에 공급된 전력이 제 1 플라즈마 챔버 (101) 내의 제 1 플라즈마 (101A) 로 흐르지 않는다는 것을 보장하는 것을 포함한다.
제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 동시 방식으로 동작되는 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 은, 그들 사이의 바람직하지 않은 통신이 방지/제한된다는 것을 보장하도록 정의된다. 예를 들어, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서의 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 의 각각의 개구들은, 프로세스 가스 및/또는 전력에 관해 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 크로스-통신을 회피하는데 충분히 작게 사이징 (size) 되고 충분히 더 멀리 이격된다. 전술한 것에 기초하여, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 이 프로세스 가스 유동율, 프로세스 가스 압력, 전력 주파수, 전력 진폭, 온/오프 지속기간, 및 동작 타이밍 시퀀스 중 하나 이상에 관해 기판 플라즈마 프로세스 동안 독립적으로 제어될 수 있음을 이해해야 한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템 (200B) 을 도시한다. 시스템 (200B) 은 도 2a의 시스템 (200A) 의 변형이다. 상세하게, 시스템 (200B) 은 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 로부터 기판 지지부 (107) 를 향해 연장하도록 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이에 배치된 배플 (baffle) 구조 (109) 를 포함한다. 배플 구조 (109) 는 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 유체 연통을 감소시키도록 정의된다. 또한, 일 실시형태에서, 배플 구조 (109) 는 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 전력 통신을 감소시키기 위해 유전체 재료들로부터 형성된다. 일 실시형태에서, 배플 구조 (109) 는, 기판 (105) 이 지지될 기판 지지부 (107) 의 상단 표면에 실질적으로 수직한 방향 (114) 으로 이동가능하도록 정의된다.
도 2c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템 (200C) 을 도시한다. 시스템 (200C) 은 도 2b의 시스템 (200B) 의 변형이다. 상세하게, 시스템 (200C) 은, 기판 (105) 이 지지될 기판 지지부 (107) 의 상단 표면에 실질적으로 수직한 방향으로 프로세싱 영역 (106) 으로부터 떨어져 연장하도록 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이에 형성되는 배출 채널 (111) 을 포함한다. 일 실시형태에서, 배출 채널 (111) 은 프로세싱 영역 (106) 으로부터의 가스들의 배출을 제공하도록 오픈 (open) 및 클리어 (clear) 된다. 그러나, 다른 실시형태에서, 배플 구조 (109) 는, 기판 지지부 (107) 를 향해 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 로부터 연장하기 위해, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 배출 채널 (111) 내에 배치된다. 배출 채널 (111) 내에 배치된 배플 구조 (109) 는 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 사이의 유체 연통을 감소시키도록 정의된다. 또한, 일 실시형태에서, 배출 채널 (111) 내에 배치된 배플 구조 (109) 는, 제 1 및 제 2 플라즈마 채널들 (101/102) 사이의 전력 통신을 감소시키기 위해, 유전체 재료로부터 형성된다. 또한, 배플 구조 (109) 는, 배플 구조 (109) 주변의 배출 채널 (111) 을 통한 배출 흐름 (116) 을 제공하기 위해 배출 채널 (111) 보다 더 작게 사이징된다.
도 2b 및 도 2c의 예시적인 실시형태들에서, 배플 구조 (109) 는 인접한 플라즈마 채널들 (예를 들어, 101, 102) 사이의 유체 및/또는 전력 통신을 제한하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 배플 구조 (109) 는 기판 (105) 에 걸친 이온들 및 라디컬들의 균일도를 달성하는데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 도 2b 및 도 2c에 관해 언급된 바와 같이, 배플 구조 (109) 는 기판 지지부 (107) 에 실질적으로 수직한 방향 (114) 으로 이동가능하다. 방향 (114) 으로의 배플 구조 (109) 의 이러한 이동은, 배플 구조 (109) 와 기판 (105) 사이에서 수직하게 측정된 바와 같은 거리 (115) 의 조정을 가능하게 한다.
다양한 실시형태들에서, 배플 구조와 기판 (105) 사이의 거리 (115) 는 5cm까지일 수 있다. 그러나, 거리 (115) 가 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 로부터 발산하는 프로세스 가스 유동율들 및 이온 및 라디컬 플럭스들과 같은 다른 파라미터들의 함수이다. 일 예시적인 실시형태에서, 배플 구조와 기판 (105) 사이의 거리 (115) 는 약 2cm이다. 부가적으로, 도 2b 및 도 2d의 예시적인 실시형태들에 도시된 바와 같은 배플 구조 (109) 가 단면이 직사각형으로 형상화되지만, 배플 구조 (109) 가 다른 것들 중에서, 크로스-흐름 및 동요 (turbulence) 를 포함하는 프로세스 가스 흐름 조건들을 제어하는 것과 같은 프로세싱 영역 (106) 내의 특정한 효과들을 달성하기 위해, 다른 방식들, 예를 들어, 라운딩 (round) 된 바닥, 각진 바닥, 테이퍼링된 (tapered) 상단 등으로 형상화될 수 있음을 이해해야 한다.
몇몇 상황들에서, 플라즈마 내의 라디컬 생성은, 플라즈마 내에서 이온들을 주로 생성하기를 시도할 경우 회피가능하지 않다. 이들 상황에서, 주요 목적이 플라즈마로부터의 이온 성분 전달을 달성하는 것인 경우, 생성된 플라즈마로부터의 라디컬 성분 전달이 또한 다소 회피가능하지 않다. 또한, 플라즈마로부터 이온들을 추출하는 것은, 이온 소스, 즉 플라즈마와 프로세싱 영역, 예를 들어, 프로세싱 영역 (106) 사이의 개구가 시스 (sheath) 가 플라즈마 추출을 금지하지 않기에 충분히 크고, 추출 매체 벽들과의 충돌들이 이온들을 중성화시키지 않을 만큼 낮다는 것을 추론한다. 본 발명의 일 실시형태에서, 이온 소스 영역은, 이온 소스와 프로세싱 영역 사이의 개구에서 정의될 수 있다. 이러한 이온 소스 영역은, 이온 소스로부터의 이온 추출을 향상시키기 위해 보충적인 전자 생성을 제공하도록 에너자이징된 유출구 영역으로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 프로세싱 영역에 대한 노출부에 존재하는 플라즈마 챔버의 유출구 영역은, 유출구 영역 그 자체 내에서의 이온 생성을 향상시키고 대응하여 플라즈마 챔버로부터의 이온 추출을 향상시키기 위해 중공 캐소드로서 정의될 수 있다.
도 2d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 이온 추출을 향상시키기 위해 에너자이징된 유출구 영역 (225) 을 갖는 제 2 플라즈마 챔버 (102A) 의 변형을 도시한다. 그러나, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (101/102) 중 하나 또는 양자가 이온 추출을 증가시키도록 보충적인 전자 생성을 제공하기 위해, 정의된 에너자이징가능한 플라즈마 유출구 영역 (225) 을 갖도록 정의될 수 있음을 이해해야 한다. 일 실시형태에서, 에너자이징가능한 플라즈마 유출구 영역 (225) 이 중공 캐소드로서 정의된다. 이러한 실시형태의 일 버전에서, 유출구 영역 (225) 은, DC 전력, RF 전력, 또는 이들의 조합에 의재 전력공급될 수 있는 전극 (220) 에 의해 둘러싸인다. 플라즈마 (102A) 로부터의 반응성 성분들이 에너자이징가능한 플라즈마 유출구 영역 (225) 을 통해 흐를 경우, 전극 (220) 으로부터 발산하는 전력은 유출구 영역 (225) 내에서 빠른 전자들을 유리 (liberate) 시킬 것이며, 이는 차례로, 유출구 영역 (225) 을 통해 프로세스 가스들에서의 추가적인 이온화를 초래할 것이고, 그에 의해, 플라즈마 챔버 (102) 로부터의 이온 추출을 향상시킨다. 부가적으로, 바이어스 전극 (112) 에 의해 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 인가된 바이어스는, 챔버 (102) 내의 플라즈마 (102A) 및 기판 (105) 을 향한 유출구 영역 (225) 으로부터의 이온들을 인출 (draw) 시키도록 기능할 것이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판 프로세싱 시스템 (400) 의 수직 단면도를 도시한다. 시스템 (400) 은 상단 구조 (401B), 바닥 구조 (401C), 및 상단 구조 (401B) 와 바닥 구조 (401C) 사이에서 연장하는 측벽들 (401A) 에 의해 형성된 챔버 (401) 를 포함한다. 챔버 (401) 는 프로세싱 영역 (106) 을 둘러싼다. 다양한 실시형태들에서, 챔버 측벽들 (401A), 상단 구조 (401B), 및 바닥 구조 (401C) 는, 챔버 (401) 재료들이 그들이 플라즈마 프로세싱 동안 노출될 압력 차이들 및 온도들을 구조적으로 견딜 수 있고, 플라즈마 프로세싱 환경과 화학적으로 호환가능한 한, 예로서, 스테인리스 스틸 또는 알루미늄과 같은 상이한 재료들로부터 형성될 수 있다.
시스템 (400) 은 또한, 챔버 (401) 내에 배치되고, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 (105) 을 지지하도록 정의되는 기판 지지부 (107) 를 포함한다. 기판 지지부 (107) 는, 기판 (105) 상에서의 플라즈마 프로세싱 동작의 수행 동안 상부에 기판 (105) 을 홀딩하도록 정의된다. 도 3a의 예시적인 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는 챔버 (401) 의 벽 (401A) 에 부착된 캔틸레버된 아암 (cantilevered arm) (405) 에 의해 홀딩된다. 그러나, 일 실시형태들에서, 기판 지지부 (107) 는, 챔버 (401) 의 바닥 플레이트 (401C) 또는 챔버 (401) 내부에 배치된 다른 부재에 부착될 수 있다. 다양한 실시형태들에서, 기판 지지부 (107) 는, 기판 지지부 (107) 가 그것이 플라즈마 프로세싱 동안 노출될 압력 차이들 및 온도들을 구조적으로 견딜 수 있고, 플라즈마 프로세싱 환경과 화학적으로 호환가능한 한, 예로서, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 또는 세라믹과 같은 상이한 재료들로부터 형성될 수 있다.
일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 기판 지지부 (107) 를 향해, 및 그에 의해 기판 지지부 (107) 상에 홀딩된 기판 (105) 을 향해 이온들을 끌어당기기 위한 전기장을 생성하기 위한 바이어스 전극 (112) 을 포함한다. 또한, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 냉각 유체가 기판 (105) 의 온도 제어를 유지시키기 위해 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 흐르게 될 수 있는 다수의 냉각 채널들 (116) 을 포함한다. 또한, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는 기판 지지부 (107) 에 관해 기판 (105) 을 리프트 및 하강시키도록 정의된 다수의 리프팅 핀들 (411) 을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 도어 어셈블리 (413) 는, 기판 (105) 의 챔버 (401) 로의/로부터의 삽입 및 제거를 가능하게 하기 위해 챔버 벽 (401A) 내에 배치된다. 부가적으로, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 기판 지지부 (107) 상에 기판 (105) 을 단단하게 홀딩하기 위한 정전장을 생성하도록 장착된 정전척으로서 정의된다.
시스템 (400) 은 기판 지지부 (107) 상에 위치된 경우, 기판 (105) 위에 위치되고 기판 (105) 으로부터 이격되기 위해, 기판 지지부 (107) 위의 그리고 기판 지지부 (107) 로부터 이격된 챔버 (401) 내에 배치된 상단 플레이트 어셈블리 (407) 를 더 포함한다. 기판 프로세싱 영역 (106) 은, 기판 지지부 (107) 상에 위치된 경우 기판 (105) 위에 존재하기 위해, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 와 기판 지지부 (107) 사이에 존재한다. 이전에 언급된 바와 같이, 일 실시형태에서, 기판 지지부 (107) 는, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 와 기판 지지부 (107) 사이의 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 수직으로 측정된 바와 같은 프로세스 갭 거리가 약 2cm 로부터 약 10cm 까지 연장하는 범위 내에서 조정가능하도록 하는 방향 (110) 으로 이동가능하다. 또한, 일 실시형태에서, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 관한 기판 지지부 (107) 의 수직 위치 또는 그의 역은, 플라즈마 프로세싱 동작의 수행 동안 또는 플라즈마 프로세싱 동작들 사이에서 조정가능하다.
상단 플레이트 어셈블리 (407) 는, 프로세싱 영역 (106) 에 노출되고, 기판 지지부 (107) 의 상단 표면에 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖는다. 상단 플레이트 어셈블리 (407) 는, 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들을 프로세싱 영역 (106) 에 공급하도록 접속된 제 1 복수의 플라즈마 포트들을 포함한다. 더 상세하게, 도 3a의 실시형태에서, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 은 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 상단 표면에 걸쳐 배치되며, 제 1 복수의 플라즈마 포트들은 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 각각의 개구들과 유체 연통한다. 따라서, 제 1 복수의 플라즈마 포트들은, 프로세싱 영역 (106) 과 유체 연통하는 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 개구들을 배치시키도록 기능한다. 도 1 내지 도 2g에 관해 상술된 바와 같이, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각이 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 대응함을 이해해야 한다.
상단 플레이트 어셈블리 (407) 는 또한, 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들을 프로세싱 영역 (106) 에 공급하도록 접속된 제 2 복수의 플라즈마 포트들을 포함한다. 더 상세하게, 도 3a의 실시형태에서, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 은 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 상단 표면에 걸쳐 배치되며, 제 2 복수의 플라즈마 포트들은 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 각각의 개구들과 유체 연통한다. 따라서, 제 2 복수의 플라즈마 포트들은, 프로세싱 영역 (106) 과 유체 연통하는 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 개구들을 배치시키도록 기능한다. 도 1 내지 도 2g에 관해 상술된 바와 같이, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각이 제 2 플라즈마 챔버 (102) 에 대응함을 이해해야 한다.
제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 각각은, 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하며, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면을 따라 정의된 제 1 복수의 플라즈마 포트들 중 하나 이상에 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들 (108A) 을 공급하도록 정의된다. 유사하게, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 각각은, 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하며, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면을 따라 정의된 제 2 복수의 플라즈마 포트들 중 하나 이상에 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들 (108B) 을 공급하도록 정의된다.
도 3b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 3a에서 참조된 바와 같은 수평 단면도 A-A를 도시한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 복수의 플라즈마 포트들이 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 제 2 복수의 플라즈마 포트들 사이에서 산재되도록, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 은 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸쳐 서로 산재된다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 은 약 1cm 로부터 약 2cm 까지 연장하는 범위 내의 내부 직경을 갖도록 정의된다. 또한, 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 총 수는 약 100이다. 또 다른 예시적인 실시형태에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 총 수는 약 40 내지 약 60까지 연장하는 범위 내에 있으며, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 포트들의 총 수는 약 100이다.
상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 사이의 간격이 상이한 실시형태들 사이에서 변경될 수 있음을 인식해야 한다. 도 3c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 사이의 간격이 감소되는 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 3d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 사이의 간격이 증가되는 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 3e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 사이의 간격이 비균일한 도 3b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 수 및/또는 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면 내의 플라즈마 포트들의 수에 대한 상술된 예시적인 실시형태들이, 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 제공되며, 본 발명의 제한들을 임의의 방식으로 표현하지 않음을 이해해야 한다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 본질적으로 임의의 구성/수 및/또는 상단 플레이트 어셈블리 (407) 의 하부 표면 내의 플라즈마 포트들은, 기판 (105) 상의 원하는 플라즈마 프로세싱 결과를 달성하기 위해 프로세싱 영역 (106) 내에서 라디컬 및 이온 성분들의 적절한 혼합을 제공하도록, 필요에 따라 정의 및 배열될 수 있다.
제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 은 동시 방식 또는 펄싱된 방식으로 동작하도록 정의된다. 펄싱된 방식의 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 동작은, 주어진 시간에 동작하고 교번하는 시퀀스로 동작하는, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 또는 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 중 어느 하나를 포함한다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 각각은 중공 캐소드 챔버, 또는 전자 사이클로트론 공진 챔버, 또는 마이크로파 구동된 챔버, 또는 유도성 커플링된 챔버, 또는 용량성 커플링된 챔버 중 어느 하나이다. 또한, 일 실시형태에서, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 각각은 중공 캐소드 챔버, 또는 전자 사이클로트론 공진 챔버, 또는 마이크로파 구동된 챔버, 또는 유도성 커플링된 챔버, 또는 용량성 커플링된 챔버 중 어느 하나이다.
일 예시적인 실시형태에서, 프로세싱 영역 (106) 으로의 라디컬 성분 공급을 주로 담당하는 플라즈마 마이크로챔버들 (101 또는 102) 은, 마이크로파 구동된 플라즈마 마이크로챔버들로서 정의된다. 또한, 일 예시적인 실시형태에서, 프로세싱 영역 (106) 으로의 이온 성분 공급을 주로 담당하는 플라즈마 마이크로챔버들 (101 또는 102) 은, 중공 캐소드 플라즈마 마이크로챔버들, 전자 사이클로트론 공진 플라즈마 마이크로챔버들, 용량성 커플링된 플라즈마 마이크로챔버들, 또는 일 타입의 공진 방전 플라즈마 마이크로챔버 중 어느 하나로서 정의된다. 하나의 특정한 예시적인 실시형태에서, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 각각은, 프로세싱 영역 (106) 으로 라디컬 성분들을 공급하는 것을 주로 담당하는 유도성 커플링된 플라즈마 마이크로챔버 (101) 로서 정의된다. 또한, 이러한 특정한 예시적인 실시형태에서, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 각각은, 프로세싱 영역 (106) 으로 이온 성분들을 공급하는 것을 주로 담당하는 용량성 커플링된 플라즈마 마이크로챔버 (102) 로서 정의된다.
제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 타입들에 대한 상술된 예시적인 실시형태들이 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 제공되고, 임의의 방식으로 본 발명의 제한들을 표현하지 않음을 이해해야 한다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 이 그들이 기판 (105) 상의 원하는 플라즈마 프로세싱 결과를 달성하기 위해, 공급하는 것을 주로 담당하는 프로세싱 영역 (106) 에 반응성 성분(들)의 타입(들)을 공급하도록 정의되는 한, 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 은 본질적으로 임의의 타입의 플라즈마 마이크로챔버, 또는 플라즈마 마이크로챔버들의 타입들의 조합으로서 각각 정의될 수 있다.
시스템 (400) 은, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 로 제 1 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부 (103A) 를 더 포함한다. 시스템 (400) 은 또한, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 로 제 1 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부 (104A) 를 포함한다. 시스템 (400) 은 또한, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 로 제 2 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부 (103B) 를 포함한다. 시스템 (400) 은 또한, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 로 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부 (104B) 를 포함한다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 은 독립적으로 제어가능하다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 은 독립적으로 제어가능하다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 양자, 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 은 독립적으로 제어가능하다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 에 공급된 제 1 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 또한, 일 실시형태에서, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 로 공급된 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다.
제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 중 어느 하나에 의한 RF 전력의 공급에 관해, 공급된 RF 전력이 RF 전력 주파수 및/또는 진폭에 관해 독립적으로 제어가능할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 의 각각이, 제 1 및 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 각각으로의 효율적인 RF 전력 송신을 보장하기 위해, 그의 RF 전력이 송신되는 각각의 매칭 회로를 포함함을 이해해야 한다. 일 실시형태에서, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 의 각각으로 제 1 전력 공급부 (103A) 에 의해 공급된 제 1 전력은, 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 주파수를 갖는 RF 전력이고, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 의 각각으로 제 2 전력 공급부 (103B) 에 의해 공급된 제 2 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 주파수를 갖는 RF 전력이다. 이러한 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력들은 적어도 하나의 상이한 주파수를 갖는다.
시스템 (400) 의 동작 동안, 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 에 의해 공급된 프로세스 가스들은, 제 1 및 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 각각 내에서 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 로 각각 변환된다. 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 내의 반응성 종들은 제 1 및 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 로부터, 기판 지지부 (107) 위의, 즉, 기판 지지부 (107) 상에 배치된 경우 기판 (105) 상의 기판 프로세싱 영역 (106) 으로 이동한다.
일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 로부터 기판 프로세싱 영역 (106) 으로 진입할 시에, 사용된 프로세스 가스는 주변 벤트들 (427) 을 통해 흐르고, 배출 펌프 (431) 에 의하여 배출 포트들 (429) 을 통해 펌핑 아웃 (pump out) 된다. 일 실시형태에서, 흐름 스로틀링 디바이스 (433) 는, 기판 프로세싱 영역 (106) 으로부터 사용된 프로세스 가스의 유동율을 제어하도록 제공된다. 일 실시형태에서, 흐름 스로틀링 디바이스 (433) 는 화살표들 (435) 에 의해 표시된 바와 같이, 주변 벤트들 (427) 을 향해 및 주변 벤트들 (427) 로부터 떨어져 이동가능한 링 구조로서 정의된다.
시스템 (400) 이 각각의 타입의 플라즈마 소스로부터 실질적으로 균일한 방식으로 기판 (105) 으로 결합된 반응성 성분 플럭스를 전달하기 위해, 많은 수의 다른 타입의 작은 플라즈마 소스들, 즉, 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (102) 사이에 산재된 많은 수의 일 타입의 작은 플라즈마 소스들, 즉, 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101) 을 이용함을 인식해야 한다. 일 실시형태에서, 일 타입의 플라즈마 소스는 이온 성분들에 비해 더 큰 밀도의 라디컬 성분들을 생성하고, 다른 타입의 플라즈마 소스는 라디컬 성분들에 비해 더 큰 밀도의 이온 성분들을 생성하며, 그에 의해, 프로세싱 영역 (106) 내의 이온 및 라디컬 농도들의 독립적인 제어를 제공한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 플라즈마 프로세싱을 위한 다른 시스템 (500) 을 도시한다. 시스템 (500) 은 챔버 (401), 기판 지지부 (107), 주변 벤트들 (427), 흐름 스로틀링 디바이스 (433), 배출 포트들 (429), 및 배출 펌프 (431) 에 관해 도 3a의 시스템 (400) 과 본질적으로 동등하다. 그러나, 시스템 (500) 은 도 3a에 관해 상술된 바와 같이, 상단 플레이트 어셈블리 (407A) 에 걸쳐 배치되는 제 1 및 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 상에서의 변화를 포함한다. 상세하게, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에서 그들 각각의 반응성 성분들을 플라즈마 포트들에 공급하기 위해 제 1 및 제 2 플라즈마 마이크로챔버들 (101/102) 의 많은 인스턴스들을 포함하는 것 대신에, 시스템 (500) 은, 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하고, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 제 1 복수의 플라즈마 포트들 각각에 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들을 공급하도록 정의된 큰 제 1 플라즈마 챔버 (501) 를 포함한다. 유사하게, 시스템 (500) 은, 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하고, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 제 2 복수의 플라즈마 포트들 각각에 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들을 공급하도록 정의된 큰 제 2 플라즈마 챔버 (502) 를 포함한다.
일 실시형태에서, 시스템 (500) 은, 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들을 프로세싱 영역 (106) 에 공급하기 위한 제 1 플라즈마 챔버 (501) 의 단일 인스턴스를 포함한다. 또한, 이러한 실시형태에서, 시스템 (500) 은 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들을 프로세싱 영역 (106) 에 공급하기 위한 제 2 플라즈마 챔버 (501) 의 단일 인스턴스를 포함한다. 다른 실시형태들에서, 시스템 (500) 은, 프로세싱 영역 (106) 으로 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들을 공급하기 위한 제 1 플라즈마 챔버 (501) 의 1개 초과의 인스턴스를 포함할 수 있으며, 여기서, 제 1 플라즈마 챔버 (501) 의 각각의 인스턴스는 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 다수의 플라즈마 포트들에 유동적으로 접속된다. 유사하게, 다른 실시형태들에서, 시스템 (500) 은 프로세싱 영역 (106) 으로 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들을 공급하기 위한 제 2 플라즈마 챔버 (502) 의 하나 초과의 인스턴스를 포함할 수 있으며, 여기서, 제 2 플라즈마 챔버 (502) 의 각각의 인스턴스는 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 다수의 플라즈마 포트들에 유동적으로 접속된다.
또한, 도 2a 내지 도 2d의 제 1 플라즈마 챔버 (101) 에 관해 이전에 설명된 특징들 및 동작 조건들이 제 1 플라즈마 챔버 (501) 에 동등하게 적용가능함을 이해해야 한다. 또한, 도 2a 내지 도 2d의 제 2 플라즈마 챔버에 관해 이전에 설명된 특징들 및 동작 조건들이 제 2 플라즈마 챔버 (502) 에 동등하게 적용가능함을 이해해야 한다.
제 1 플라즈마 챔버 (501) 에 유동적으로 접속된 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 플라즈마 포트들은, 제 2 플라즈마 챔버 (502) 에 유동적으로 접속된 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 플라즈마 포트들과 실질적으로 균일한 방식으로 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸쳐 산재된다. 도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 4a에서 참조된 바와 같은 수평 단면도 B-B를 도시한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 의 출력들은, 실질적으로 균일한 방식으로 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸쳐 서로 산재된다.
상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 상이한 실시형태들 사이에서 변경될 수 있음을 인식해야 한다. 도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 감소되는 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 4d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 증가되는 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 4e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 에 걸친 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 과 연관된 플라즈마 포트들 사이의 간격이 비균일한 도 4b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
일 실시형태에서, 제 1 플라즈마 챔버 (501) 는 프로세싱 영역 (106) 으로 라디컬 성분들을 공급하는 것을 주로 담당하고, 제 2 플라즈마 챔버 (502) 는 프로세싱 영역 (106) 으로 이온 성분들을 공급하는 것을 주로 담당한다. 이러한 실시형태에서, 제 1 플라즈마 챔버 (501) 의 큰 플라즈마 생성 볼륨은, 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내에 다수의 라디컬 성분 디스펜스 포트들을 피드 (feed) 하는데 사용된다. 또한, 이러한 실시형태에서, 제 2 플라즈마 챔버 (502) 의 큰 플라즈마 생성 볼륨은 상단 플레이트 어셈블리 (407) 내의 다수의 이온 성분 디스펜스 포트들을 피드하는데 사용된다. 이러한 실시형태에서, 다수의 라디컬 및 이온 디스펜스 포트들은, 프로세싱 영역 (106) 내의 실질적으로 균일한 라디컬/이온 혼합물을 제공하기 위해 서로 산재된다.
시스템 (500) 은 또한, 제 1 플라즈마 챔버 (501) 에 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부 (103A), 및 제 1 플라즈마 챔버에 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부 (104A) 를 포함한다. 또한, 시스템 (500) 은, 제 2 플라즈마 챔버 (502) 에 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부 (103B), 및 제 2 플라즈마 챔버 (502) 에 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부 (104B) 를 포함한다. 시스템 (400) 에 간해, 시스템 (500) 에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 중 어느 하나는 독립적으로 제어가능하거나, 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부 (104A/104B) 는 독립적으로 제어가능하거나, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 양자는 독립적으로 제어가능하다. 부가적으로, 일 실시형태에서, 시스템 (500) 의 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 은 동시 방식 또는 펄싱된 방식 중 어느 하나로 동작하도록 정의된다. 펄싱된 방식으로 동작된 경우, 제 1 플라즈마 챔버 (501) 또는 제 2 플라즈마 챔버 (502) 는 주어진 시간으로 동작되며, 제 1 및 제 2 플라즈마 챔버들 (501/502) 은 교번하는 시퀀스로 동작된다.
도 5a는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기판 플라즈마 프로세싱을 위한 또 다른 시스템 (600) 을 도시한다. 시스템 (600) 은, 챔버 (401) 및 기판 지지부 (107) 에 관해 도 3a의 시스템 (400) 과 본질적으로 동등하다. 그러나, 시스템 (600) 은 도 3a에 관해 이전에 설명된 바와 같이, 배출 채널들 (607) 내에 형성된 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 및 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 을 포함하는 상단 플레이트 어셈블리 (601) 와 상단 플레이트 어셈블리 (407) 를 대체한다.
시스템 (600) 은, 상단 구조 (401B), 바닥 구조 (401C), 및 상단 및 바닥 구조들 (401B/401C) 사이에서 연장하는 측벽들 (401A) 을 갖는 챔버 (401) 를 포함한다. 챔버 (401) 는 또한, 프로세싱 영역 (106) 을 포함한다. 기판 지지부 (107) 는 챔버 (401) 내에 배치되며, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 (105) 을 지지하도록 정의된 상단 표면을 갖는다. 상단 플레이트 어셈블리 (601) 는 기판 지지부 (107) 위의 챔버 (401) 내에 배치된다. 상단 플레이트 어셈블리 (601) 는 프로세싱 영역 (106) 에 노출되고, 기판 지지부 (107) 의 상단 표면 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖는다.
상단 플레이트 어셈블리 (601) 는, 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면으로 각각 형성된 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 을 포함한다. 상단 플레이트 어셈블리 (601) 는 또한, 제 1 가스 공급부 (104A) 로부터 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 의 각각으로 제 1 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된 가스 공급 채널들 (611) 의 제 1 네트워크를 포함한다. 가스 공급 채널들 (611) 의 제 1 네트워크로의 제 1 프로세스 가스의 공급은 도 5a의 라인들 (611A) 에 의해 표시된다. 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 각각은 제 1 전력 공급부 (103A) 로부터 전력을 수신하도록 접속되며, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 제 1 플라즈마로 제 1 프로세스 가스를 변환시키기 위해 이러한 수신 전력을 사용하도록 정의된다. 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 로의 제 1 전력의 공급은 도 5a의 라인들 (611A) 에 의해 또한 표시된다.
제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (615) 은, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 에 대해 상단 플레이트 어셈블리 (601) 내에 각각 배치된다. 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (615) 의 각각은, 제 1 전력 공급부 (103A) 로부터 제 1 전력을 수신하고, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 중 그의 관련된 하나에 제 1 전력을 공급하도록 접속된다. 일 실시형태에서, 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (615) 의 각각은 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 중 주어진 하나를 한정 (circumscribe) 하도록 형성된 코일로서 정의된다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (615) 이 코일 이외의 방식들로 정의될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (615) 의 각각은, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 중 그의 관련된 하나에 제 1 전력을 운반하도록 구성 및 배치된 하나 이상의 전극들로서 정의된다.
상단 플레이트 어셈블리 (601) 는 또한, 프로세싱 영역 (106) 으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하기 위해 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면을 통해 형성된 일 세트의 배출 채널들 (607) 을 포함한다. 각각의 배출 채널 (607) 은, 채널들, 튜빙, 플래넘(들) 등과 같은 배출 유체 운반 시스템 (607A) 에 유동적으로 접속되며, 그 시스템은 차례로, 배출 펌프 (619) 에 유동적으로 접속된다. 동작된 경우, 배출 펌프 (619) 는 프로세싱 영역 (106) 으로부터 프로세스 가스들을 제거하기 위해 일 세트의 배출 채널들 (607) 에 흡입관 (suction) 을 배출 유체 운반 시스템 (607A) 를 통하여 적용한다. 화살표들 (617) 에 의해 표시된 바와 같이, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 을 통해 프로세싱 영역 (106) 으로 흐르는 프로세스 가스들은 배출 채널들 (607) 을 향해 및 배출 채널 (607) 들로 인출된다.
제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 은 일 세트의 배출 채널들 (607) 내부에 각각 형성된다. 가스 공급부 채널들 (609) 의 제 2 네트워크는, 제 2 프로세스 가스 공급부 (104B) 로부터 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 의 각각으로 제 2 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된다. 가스 공급 채널들 (609) 의 제 2 네트워크로의 제 2 프로세스 가스의 공급은 도 5a의 라인들 (609A) 에 의해 표시된다. 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 의 각각은, 제 2 전력 공급부 (103B) 로부터 전력을 수신하도록 접속되고, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 제 2 플라즈마로 제 2 프로세스 가스를 변환시키기 위해 이러한 수신 전력을 사용하도록 정의된다. 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로의 제 2 전력의 공급은 도 5a의 라인들 (609A) 에 의해 또한 표시된다.
제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (613) 은, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 에 대해 상단 플레이트 어셈블리 (601) 내에 각각 배치된다. 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (613) 의 각각은, 제 2 전력 공급부 (103B) 로부터 제 2 전력을 수신하고, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 중 그의 관련된 하나에 제 2 전력을 공급하도록 접속된다. 일 실시형태에서, 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (613) 의 각각은 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 중 주어진 하나를 한정하도록 형성된 코일로서 정의된다. 그러나, 다른 실시형태들에서, 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (613) 이 코일 이외의 방식들로 정의될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들 (613) 의 각각은, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 중 그의 관련된 하나에 제 2 전력을 운반하도록 구성 및 배치된 하나 이상의 전극들로서 정의된다.
기판 지지부 (107) 내의 전극 (112) 은 기판 지지부 (107) 와 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면 사이의 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하도록 정의된다. 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로, 즉 배출 채널들 (607) 로의 가스 공급 채널들 (609) 의 제 2 네트워크를 통해 흐르는 프로세스 가스들은, 프로세싱 영역 (106) 으로부터 떨어져 인출되고, 프로세싱 영역 (106) 으로 진입하지 않는다. 따라서, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 이 배출 채널들 (607) 내에 형성되기 때문에, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 내에 형성된 라디컬들은 배출 채널들 (607) 을 통한 배출 가스 흐름 경로를 따를 것이다. 그러나, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 내에 형성된 이온들은, 전극 (112) 에 의해 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 인가된 바이어스 전압에 의하여 프로세싱 영역 (106) 으로 당겨질 것이다. 이러한 방식으로, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 은 프로세싱 영역 (106) 에 대한 실질적으로 순수한 이온 소스로서 동작할 수 있다.
제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 은 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 과 산재됨을 이해해야 한다. 이러한 방식으로, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 로부터의 반응성 라디컬 성분들은, 기판 (105) 에 도달하기 전에 프로세싱 영역 (106) 내의 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로부터의 이온 성분들과 실질적으로 균일한 방식으로 혼합될 수 있다. 도 5b는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 도 5a에 참조된 바와 같은 수평 단면도 C-C를 도시한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 은 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 분배된다.
상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 사이의 간격이 상이한 실시형태들 사이에서 변경될 수 있음을 인식해야 한다. 도 5c는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 사이의 간격이 감소되는 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 5d는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 사이의 간격이 증가되는 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다. 도 5e는 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상단 플레이트 어셈블리 (601) 의 하부 표면에 걸친 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 사이의 간격이 비균일한 도 5b의 수평 단면도의 변형을 도시한다.
도 2a 내지 도 2g, 도 3a 내지 도 3e, 도 4a 내지 도 4e의 실시형태들에 관해, 도 5a 내지 도 5e의 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 및 제 1 및 제 2 가스 공급부들 (104A/104B) 은 다양한 방식들로 제어될 수 있다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 은 독립적으로 제어가능하다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 은 독립적으로 제어가능하다. 또 다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 전력 공급부들 (103A/103B) 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스 공급부들 (104A/104B) 양자가 독립적으로 제어가능하다. 다음으로, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 이 동시 방식 또는 펄싱된 방식 중 어느 하나로 동작하도록 정의됨을 이해해야 한다. 펄싱된 방식으로 동작된 경우, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 또는 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 중 어느 하나는 주어진 시간으로 동작되며, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 은 교번하는 시퀀스로 동작된다.
도 5a의 실시형태가 주어지면, 플라즈마로 하여금 그의 발생 영역으로부터 탈출하게 하는 (예를 들어, 쌍극선 확산 (ambipolar diffusion)) 드라이버들이, 라디컬들로 하여금 프로세스 가스 흐름 방향을 반전시킴으로써 플라즈마 영역으로 탈출하게 하는 드라이버들과 반대로 행해질 수 있음을 인식해야 한다. 이온 소스들, 즉 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로 상단 펌핑을 부가하는 것은, 플라즈마 소스 그 자체로부터의 더 큰 이온/중성 플럭스 비율 및 더 효율적인 이온 추출 (더 넓은 개구들) 양자를 용이하게 한다. 부가적으로, 일 실시형태에서, 배출 채널들 (607) 을 통한 상단 배출 흐름에 부가하여 주변 배출 흐름을 가능하게 하기 위해, 도 3a 및 도 4a의 실시형태들에 관해 상술된 바와 같이, 도 5a의 챔버 (401) 가 주변 벤트들 (427), 흐름 스로틀링 디바이스 (433), 배출 포트들 (429), 및 배출 펌프 (431) 을 추가적으로 장착할 수 있음을 이해해야 한다.
여기에 기재된 다양한 실시형태들에서, 상이한 이온 및 라디컬 플라즈마 소스들은 가스 흐름, 가스 압력, 전력 주파수, 전력 진폭, 온 지속기간, 오프 지속기간, 및 타이밍 시퀀스에 관해 프로세스 제어될 수 있다. 또한, 상이한 타입들의 플라즈마 소스들은, 이웃한 플라즈마 소스들 사이의 통신을 완화시키도록 펄싱될 수 있다. 2개의 상이한 플라즈마 소스 타입들은 또한, 하나의 플라즈마 소스로부터의 이온들의 더 높은 플럭스 및 다른 플라즈마 소스로부터의 라디컬들의 더 높은 플럭스의 조건을 달성하기 위해 상이한 가스 혼합물들을 사용하여 동작될 수 있다. 이온 및 라디컬 플라즈마 소스들의 혼합된 어레이를 이용하여, 일 실시형태에서, 각각의 플라즈마 소스는 그 자신의 별개로 제어된 전력 및 가스 공급부들에 접속될 수 있다. 또한, 다른 실시형태에서, 혼합된 어레이 내의 모든 이온 플라즈마 소스들은 공통 가스 공급부 및 공통 전력 공급부에 접속될 수 있으며, 혼합된 어레이 내의 모든 라디컬 플라즈마 소스는 다른 공통 가스 공급부 및 다른 공통 전력 공급부에 접속될 수 있다.
일 실시형태에서, 도 5a의 시스템 (600) 은, 플라즈마 프로세싱 영역 (601) 에 노출된 프로세스-측 표면을 갖는 플레이트 어셈블리 (601) 를 갖춘 반도체 기판 프로세싱 시스템을 나타낸다. 플레이트 어셈블리 (601) 는, 플라즈마 프로세싱 영역 (601) 으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하기 위해, 플레이트 어셈블리 (601) 의 프로세스-측 표면을 통해 형성되는 배출 채널 (607) 을 포함한다. 플라즈마 마이크로챔버 (603) 는 배출 채널 내부에 형성된다. 가스 공급 채널 (609) 은, 배출 채널 (607) 에서 플라즈마 마이크로챔버 (603) 에 프로세스 가스를 흐르게 하도록 플레이트 어셈블리 (601) 를 통해 형성된다. 전력 전달 컴포넌트 (613) 는, 배출 채널 (607) 에서 플라즈마 마이크로챔버 (603) 내의 플라즈마로 프로세스 가스를 변환시키기 위해, 전력을 플라즈마 마이크로챔버 영역 (603) 에 송신하도록 플레이트 어셈블리 (601) 내에 형성된다.
일 실시형태에서, 전력 전달 컴포넌트 (613) 에 공급된 전력은, DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 일 실시형태에서, 전력 전달 컴포넌트 (613) 에 공급된 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 주파수를 갖는 RF 전력이다. 일 실시형태에서, 전력 전달 컴포넌트 (613) 는, 배출 채널 (607) 에서 플라즈마 마이크로챔버 (603) 를 한정하도록 플레이트 어셈블리 (601) 내에서 형성된 코일로서 정의된다.
시스템 (600) 은, 에너자이징된 경우, 이온들로 하여금 배출 채널 (607) 내의 플라즈마 마이크로챔버 (603) 로부터 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 으로 끌어당겨지게 하는 플레이트 어셈블리 (601) 의 외부에 배치된 전극 (112) 을 또한 포함한다. 일 실시형태에서, 전극 (112) 은 기판 지지부 (107) 내에 배치되며, 기판 지지부 (107) 는 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 (105) 을 지지하도록 배치된다. 또한, 일 실시형태에서, 배출 채널 (607) 은, 기판 (105) 이 지지될 기판 지지부 (107) 의 표면에 실질적으로 수직하고 그 표면으로부터 떨어진 방향으로 프로세싱 영역 (106) 으로부터 가스들을 제거하도록 정의된다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 방법은, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 지지부 (107) 상에 기판 (105) 을 배치하기 위한 동작 (701) 을 포함한다. 방법은 또한, 제 1 플라즈마 타입의 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하기 위한 동작 (703) 을 포함한다. 방법은 또한, 제 1 플라즈마 타입과는 상이한 제 2 플라즈마 타입의 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하기 위한 동작 (705) 을 포함한다. 방법은 또한, 기판 (105) 의 프로세싱에 영향을 주기 위해, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 양자의 반응성 성분들 (108A/108B) 을 프로세싱 영역 (106) 에 공급하기 위한 동작 (707) 을 포함한다.
방법은 또한, 제 1 플라즈마 (101A) 를 생성하기 위해 제 1 전력 및 제 1 프로세스 가스를 사용하고, 제 2 플라즈마 (102A) 를 생성하기 위해 제 2 전력 및 제 2 프로세스 가스를 사용하기 위한 동작을 포함한다. 일 실시형태에서, 방법은, 제 1 및 제 2 전력들 또는 제 1 및 제 2 프로세스 가스들 중 하나, 또는 제 1 및 제 2 전력들 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스들 양자를 독립적으로 제어하기 위한 동작을 포함한다. 또한, 일 실시형태에서, 제 1 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이고, 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 일 예시적인 실시형태에서, 제 1 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 제 1 주파수를 갖는 RF 전력이고, 제 2 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 제 2 주파수를 갖는 RF 전력이며, 제 2 주파수는 제 1 주파수와는 상이하다.
방법에서, 제 1 플라즈마 (101A) 는 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율을 갖도록 생성되고, 제 2 플라즈마 (102A) 는 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율을 갖도록 생성된다. 제 2 플라즈마 (102A) 내의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율은 제 1 플라즈마 (101A) 내의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율과는 상이하다. 방법에서, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 양자로부터의 반응성 성분들은, 기판 (105) 에 대한 노출부에서 프로세싱 영역 (106) 전반에 걸쳐 실질적으로 균일한 방식으로 공급된다. 또한, 다양한 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 로부터의 반응성 성분들은 동시 방식 또는 펄싱된 방식 어느 하나로 생성 및 공급된다. 펄싱된 방식으로의 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 의 생성 및 공급은, 주어진 시간에서 그리고 교번하는 시퀀스로 제 1 플라즈마 (101A) 또는 제 2 플라즈마 (102A) 중 어느 하나의 반응성 성분들의 생성 및 공급을 포함한다.
방법은 또한, 예를 들어, 도 2d에 관해 설명된 바와 같이, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 중 하나 또는 양자로부터 프로세싱 영역 (106) 으로의 이온 추출을 증가시키기 위해 보충적인 전자들을 생성하기 위한 동작을 포함할 수 있다. 또한, 방법은 전극 (112) 의 동작에 관해 여기에 설명된 것과 같이, 제 1 및 제 2 플라즈마들 (101A/102A) 중 하나 또는 양자로부터 기판 (105) 을 향해 이온들을 끌어당기기 위하여, 기판 지지부 (107) 로부터 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하기 위한 동작을 포함할 수 있다.
부가적으로, 일 실시형태에서, 방법은, 제 1 플라즈마 (101A) 의 반응성 성분들이 프로세싱 영역 (106) 에 공급되는 제 1 포트와 제 2 플라즈마 (102A) 의 반응성 성분들이 프로세싱 영역 (106) 에 공급되는 제 2 포트 사이에 배플 구조 (109) 를 위치시키기 위한 동작을 포함할 수 있다. 이러한 실시형태에서, 방법은 또한, 제 1 및 제 2 플라즈마 (101A/102A) 의 반응성 성분들이 프로세싱 영역 (106) 으로 방출되는 제 1 및 제 2 포트들 사이의 유체 연통 및 전력 통신 중 하나 또는 양자를 제한하기 위해, 기판 지지부 (107) 에 관한 배플 구조 (109) 의 위치를 제어하기 위한 동작을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따른, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 방법은, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 기판 지지부 (107) 상에 기판 (105) 을 배치시키기 위한 동작 (801) 을 포함한다. 방법은 또한, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 을 동작시키기 위한 동작 (803) 을 포함하며, 그에 의해, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 의 각각은 제 1 플라즈마를 생성하고, 프로세싱 영역 (106) 에 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 공급한다. 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 은 기판 지지부 (107) 로부터 반대쪽인 프로세싱 영역 (106) 위에 위치된다. 방법은 또한, 프로세싱 영역 (106) 에 대한 노출부에서 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 을 동작시키기 위한 동작 (805) 을 포함하며, 그에 의해, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 의 각각은 제 2 플라즈마를 생성하고, 프로세싱 영역 (106) 에 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 공급한다. 제 2 플라즈마는 제 1 플라즈마와 상이하다. 또한, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 은, 기판 지지부 (107) 로부터 반대쪽에 있는 프로세싱 영역 (106) 위에 위치되며, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 사이에서 실질적으로 균일한 방식으로 산재된다.
방법은, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 로 제 1 전력을 공급하기 위한 동작, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 에 제 1 프로세스 가스를 공급하기 위한 동작, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로 제 2 전력을 공급하기 위한 동작, 및 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 로 제 2 프로세스 가스를 공급하기 위한 동작을 더 포함한다. 다양한 실시형태들에서, 방법은, 제 1 및 제 2 전력들 또는 제 1 및 제 2 프로세스 가스들 중 어느 하나, 또는 제 1 및 제 2 전력들 및 제 1 및 제 2 프로세스 가스들 양자를 독립적으로 제어하기 위한 동작을 포함한다. 일 실시형태에서, 제 1 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이고, 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이다. 일 예시적인 실시형태에서, 제 1 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 제 1 주파수를 갖는 RF 전력이고, 제 2 전력은 2MHz, 27MHz, 60MHz, 또는 400kHz 중 어느 하나의 제 2 주파수를 갖는 RF 전력이며, 제 2 주파수는 제 1 주파수와는 상이하다.
방법은, 기판 (105) 이 배치되는 기판 지지부 (107) 의 상단 표면에 실질적으로 수직하고 그 표면으로부터 떨어진 방향으로 프로세싱 영역 (107) 으로부터 가스들을 제거하도록 정의된 일 세트의 배출 채널들 (607) 을 통하여 프로세싱 영역 (106) 으로부터 배출 가스들을 제거하기 위한 동작을 더 포함한다. 일 실시형태에서, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 은 일 세트의 배출 채널들 (607) 내에 각각 정의된다.
방법은, 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율을 갖도록 제 1 플라즈마를 생성하기 위해 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 을 동작시키는 단계, 및 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율을 갖도록 제 2 플라즈마를 생성하기 위해 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 을 동작시키는 단계를 포함하며, 여기서, 제 2 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율은 제 1 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율과는 상이하다. 또한, 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 이 일 세트의 배출 채널들 (607) 내부에 각각 정의되는 실시형태에서, 제 1 플라즈마는 이온 밀도보다 더 높은 라디컬 밀도를 갖고, 제 2 플라즈마는 라디컬 밀도보다 더 높은 이온 밀도를 갖는다.
일 실시형태에서, 방법은 동시 방식의 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 의 동작을 포함한다. 다른 실시형태에서, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 은, 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (605) 또는 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 (603) 이 주어진 시간에서 동작되고, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 이 교번하는 시퀀스로 동작되는 펄싱된 방식으로 동작된다. 부가적으로, 방법은 전극 (112) 에 관해 여기에 설명된 것과 같이, 제 1 및 제 2 세트들의 플라즈마 마이크로챔버들 (605/603) 내에서 각각 생성된 제 1 및 제 2 플라즈마들 중 하나 또는 양자로부터 기판 (105) 을 향해 이온들을 끌어당기기 위해, 기판 지지부 (107) 로부터 프로세싱 영역 (106) 에 걸쳐 바이어스 전압을 적용하기 위한 동작을 포함할 수 있다.
본 발명이 수 개의 실시형태들의 관점들에서 설명되었지만, 이전의 명세서들을 판독하고 도면들을 검토할 시에 당업자들이 본 발명의 다양한 수정물들, 부가물들, 치환물들 및 등가물들을 인지할 것임을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명이 본 발명의 실제 사상 및 범위 내에 있는 바와 같은 그러한 모든 수정물들, 부가물들, 치환물들, 및 등가물들을 포함함이 의도된다.

Claims (55)

  1. 프로세싱 영역에 대한 노출부 (exposure) 에서 기판을 지지하도록 정의된 기판 지지부;
    제 1 플라즈마 챔버로서, 상기 제 1 플라즈마 챔버의 내부 영역 내에서 제 1 플라즈마를 생성하고 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역에 공급하도록 정의되고, 상기 제 1 플라즈마 챔버는 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 상부 표면 상에 위치한 제 1 상부 전극을 포함하고, 상기 제 1 상부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로 제 1 프로세스 가스의 유체 연통을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 1 플라즈마 챔버는 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 하부 표면 상에 위치한 제 1 하부 전극을 포함하고, 상기 제 1 하부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역으로 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들의 전달을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 1 상부 전극 및 상기 제 1 하부 전극은 상기 기판 지지부에 평행한 방향으로 위치하고, 상기 제 1 상부 전극 및 상기 제 1 하부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 의해 서로 분리되는, 상기 제 1 플라즈마 챔버;
    제 2 플라즈마 챔버로서, 상기 제 2 플라즈마 챔버의 내부 영역 내에서 제 2 플라즈마를 생성하고 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역에 공급하도록 정의되고, 상기 제 2 플라즈마 챔버는 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 상부 표면 상에 위치한 제 2 상부 전극을 포함하고, 상기 제 2 상부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로 제 2 프로세스 가스의 유체 연통을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 2 플라즈마 챔버는 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 하부 표면 상에 위치한 제 2 하부 전극을 포함하고, 상기 제 2 하부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역으로 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들의 전달을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 2 상부 전극 및 상기 제 2 하부 전극은 상기 기판 지지부에 평행한 방향으로 위치하고, 상기 제 2 상부 전극 및 상기 제 2 하부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 의해 서로 분리되고, 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버는 독립적으로 제어되도록 정의되는, 상기 제 2 플라즈마 챔버;
    상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이에 형성된 배출 채널; 및
    상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이의 상기 배출 채널 내에 배치되고 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버로부터 분리된 배플 (baffle) 구조로서, 상기 배플 구조는 상기 기판 지지부로 향하는 제 1 방향으로 그리고 상기 기판 지지부로부터 멀어지는 제 2 방향으로 이동가능하게 구성되고, 상기 배플 구조는 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버의 대응하는 이동 없이 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 이동가능하게 구성되고, 상기 배플 구조는 상기 배플 구조와 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버 각각 사이의 상기 배출 채널을 통한 배출 흐름을 제공하기 위해 상기 배출 채널보다 작게 사이징 (size) 되는, 상기 배플 구조를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 챔버 내의 상기 제 1 상부 전극 및 상기 제 1 하부 전극에 제 1 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부;
    상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 제 1 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부;
    상기 제 2 플라즈마 챔버 내의 상기 제 2 상부 전극 및 상기 제 2 하부 전극에 제 2 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부; 및
    상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급부 및 상기 제 2 전력 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 프로세스 가스 공급부 및 상기 제 2 프로세스 가스 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 전력 공급부와 상기 제 2 전력 공급부 및 상기 제 1 프로세스 가스 공급부와 상기 제 2 프로세스 가스 공급부 모두는 독립적으로 제어가능한, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전력은 직류 (DC) 전력, 무선주파수 (RF) 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이고,
    상기 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나인, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버는 동시 방식 또는 펄싱된 방식으로 동작하도록 정의되며,
    상기 펄싱된 방식은, 주어진 시간에서 그리고 교번하는 시퀀스로 동작하는 상기 제 1 플라즈마 챔버 또는 상기 제 2 플라즈마 챔버를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판이 지지될 상기 기판 지지부의 상단 표면에 수직한 방향으로 이동가능하도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버 중 하나 또는 양자는, 이온 추출을 증가시키기 위해 보충적인 전자 생성을 제공하도록 정의된 에너자이징가능한 플라즈마 유출구 영역을 갖도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판 지지부와 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이의 상기 프로세싱 영역에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하도록 정의된 전극을 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 배플 구조는 상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이의 전력 전달을 감소시키도록 유전체 재료로 형성되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출 채널은 상기 기판이 지지될 상기 기판 지지부의 상단 표면에 수직한 방향으로 상기 프로세싱 영역으로부터 멀어지게 연장되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배플 구조는, 상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이의 유체 연통을 감소시키도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  12. 상단 구조, 바닥 구조, 및 상기 상단 구조와 상기 바닥 구조 사이에서 연장하는 측벽들을 갖는 챔버로서, 상기 챔버는 프로세싱 영역을 둘러싸는, 상기 챔버;
    상기 챔버 내에 배치되고, 상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 정의되는 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부 위의 상기 챔버 내에 배치된 상단 플레이트 어셈블리로서, 상기 상단 플레이트 어셈블리는 상기 프로세싱 영역에 노출되고 상기 기판 지지부의 상단 표면 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖고, 상기 상단 플레이트 어셈블리는 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 프로세싱 영역에 공급하도록 접속된 제 1 복수의 플라즈마 포트들을 포함하며, 상기 상단 플레이트 어셈블리는 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 프로세싱 영역에 공급하도록 접속된 제 2 복수의 플라즈마 포트들을 포함하고,
    상기 제 1 복수의 플라즈마 포트들 및 상기 제 2 복수의 플라즈마 포트들 중 하나 또는 양자는 보충적인 전자들의 생성을 위한 에너자이징 가능한 플라즈마 유출구 영역을 갖도록 구성되는, 상기 상단 플레이트 어셈블리를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판이 지지될 상기 기판 지지부의 상단 표면에 수직한 방향으로 이동가능하도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판 지지부와 상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면 사이의 상기 프로세싱 영역에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하도록 정의된 전극을 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마를 생성하고, 상기 제 1 복수의 플라즈마 포트들 중 하나 이상에 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 공급하도록 각각 정의된 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들; 및
    상기 제 2 플라즈마를 생성하고, 상기 제 2 복수의 플라즈마 포트들 중 하나 이상에 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 공급하도록 각각 정의된 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들을 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 1 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부;
    상기 제 1 복수의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 1 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부;
    상기 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 2 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부; 및
    상기 제 2 복수의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급부 및 상기 제 2 전력 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 프로세스 가스 공급부 및 상기 제 2 프로세스 가스 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 전력 공급부와 상기 제 2 전력 공급부 및 상기 제 1 프로세스 가스 공급부와 상기 제 2 프로세스 가스 공급부 모두는 독립적으로 제어가능한, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마를 생성하고 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 제 1 복수의 플라즈마 포트들의 각각에 공급하도록 정의된 제 1 플라즈마 챔버; 및
    상기 제 2 플라즈마를 생성하고 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 제 2 복수의 플라즈마 포트들의 각각에 공급하도록 정의된 제 2 플라즈마 챔버를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 챔버에 제 1 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부;
    상기 제 1 플라즈마 챔버에 제 1 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부;
    상기 제 2 플라즈마 챔버에 제 2 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부; 및
    상기 제 2 플라즈마 챔버에 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급부 및 상기 제 2 전력 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 프로세스 가스 공급부 및 상기 제 2 프로세스 가스 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 전력 공급부와 상기 제 2 전력 공급부 및 상기 제 1 프로세스 가스 공급부와 상기 제 2 프로세스 가스 공급부 모두는 독립적으로 제어가능한, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  21. 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법에 있어서,
    프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판 지지부 상에 기판을 배치시키는 단계;
    제 1 플라즈마 챔버의 내부 영역 내에서 제 1 플라즈마 타입의 제 1 플라즈마를 생성하는 단계로서, 상기 제 1 플라즈마 챔버는 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 상부 표면 상에 위치한 제 1 상부 전극을 포함하고, 상기 제 1 상부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로 제 1 프로세스 가스의 유체 연통을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 1 플라즈마 챔버는 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 하부 표면 상에 위치한 제 1 하부 전극을 포함하고, 상기 제 1 하부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역으로 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들의 전달을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 1 상부 전극 및 상기 제 1 하부 전극은 상기 기판 지지부에 평행한 방향으로 위치하고, 상기 제 1 상부 전극 및 상기 제 1 하부 전극은 상기 제 1 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 의해 서로 분리되는, 상기 제 1 플라즈마를 생성하는 단계;
    제 2 플라즈마 챔버의 내부 영역 내에서 제 2 플라즈마 타입의 제 2 플라즈마를 생성하는 단계로서, 상기 제 2 플라즈마 챔버는 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 상부 표면 상에 위치한 제 2 상부 전극을 포함하고, 상기 제 2 상부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로 제 2 프로세스 가스의 유체 연통을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 2 플라즈마 챔버는 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역 내의 하부 표면 상에 위치한 제 2 하부 전극을 포함하고, 상기 제 2 하부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역으로부터 상기 프로세싱 영역으로 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들의 전달을 가능하게 하도록 정의된 적어도 하나의 홀을 포함하고, 상기 제 2 상부 전극 및 상기 제 2 하부 전극은 상기 기판 지지부에 평행한 방향으로 위치하고, 상기 제 2 상부 전극 및 상기 제 2 하부 전극은 상기 제 2 플라즈마 챔버의 상기 내부 영역에 의해 서로 분리되고, 상기 제 2 플라즈마 타입은 상기 제 1 플라즈마 타입과는 상이하고, 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버는 독립적으로 제어되는, 상기 제 2 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 기판의 프로세싱에 영향을 주기 위해 상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마 양자의 반응성 성분들을 상기 프로세싱 영역에 공급하는 단계;
    상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이에 위치한 배출 채널 내에 배플 구조를 위치시키는 단계로서, 상기 배플 구조는 배출 흐름이 상기 배플 구조와 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버 각각 사이의 상기 배출 채널을 통해 상기 프로세싱 영역으로부터 제공되도록 상기 배출 채널보다 작게 사이징되는, 상기 배플 구조를 위치시키는 단계; 및
    상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버의 대응하는 이동 없이 상기 기판 지지부로 향하는 제 1 방향으로 상기 배플 구조를 이동시키거나, 상기 제 1 플라즈마 챔버 및 상기 제 2 플라즈마 챔버의 대응하는 이동 없이 상기 기판 지지부로부터 멀어지는 제 2 방향으로 상기 배플 구조를 이동시키는 단계를 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마는, 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율을 갖도록 생성되고,
    상기 제 2 플라즈마는, 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율을 갖도록 생성되며,
    상기 제 2 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 상기 제 2 비율은, 상기 제 1 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 상기 제 1 비율과는 상이한, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마를 생성하도록 제 1 전력 및 제 1 프로세스 가스를 사용하는 단계; 및
    상기 제 2 플라즈마를 생성하도록 제 2 전력 및 제 2 프로세스 가스를 사용하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력, 또는 상기 제 1 프로세스 가스 및 상기 제 2 프로세스 가스, 또는 상기 제 1 전력과 상기 제 2 전력 및 상기 제 1 프로세스 가스와 상기 제 2 프로세스 가스 양자를 독립적으로 제어하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 전력은 직류 (DC) 전력, 무선주파수 (RF) 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이고,
    상기 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나인, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마 양자로부터의 반응성 성분들은 상기 기판에 대한 노출부에서 상기 프로세싱 영역 전반에 걸쳐 균일한 방식으로 공급되는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마로부터의 반응성 성분들은 동시 방식 또는 펄싱된 방식 중 어느 하나로 생성 및 공급되며,
    상기 펄싱된 방식은, 주어진 시간에서 그리고 교번하는 시퀀스로 상기 제 1 플라즈마 또는 상기 제 2 플라즈마 중 어느 하나의 반응성 성분들의 생성 및 공급을 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마 중 하나 또는 양자로부터 상기 프로세싱 영역으로의 이온 추출을 증가시키기 위해 보충적인 전자들을 생성하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마 중 하나 또는 양자로부터 상기 기판을 향해 이온들을 끌어당기기 위해 상기 기판 지지부로부터 상기 프로세싱 영역에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  30. 제 21 항에 있어서,
    상기 배플 구조는 상기 제 1 플라즈마 챔버와 상기 제 2 플라즈마 챔버 사이의 전력 전달을 감소시키도록 유전체 재료로 형성되는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  31. 플라즈마 프로세싱 영역에 노출된 프로세스-측 표면을 갖는 플레이트 어셈블리;
    상기 플라즈마 프로세싱 영역으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하기 위해, 상기 플레이트 어셈블리의 상기 프로세스-측 표면을 통해 형성된 배출 채널;
    상기 배출 채널 내부에 형성된 플라즈마 마이크로챔버;
    상기 배출 채널 내의 상기 플라즈마 마이크로챔버로 프로세스 가스를 흐르게 하기 위해 상기 플레이트 어셈블리를 통하여 형성된 가스 공급 채널; 및
    상기 배출 채널 내의 상기 플라즈마 마이크로챔버 내에서 상기 프로세스 가스를 플라즈마로 변환시키기 위해, 상기 플라즈마 마이크로챔버에 전력을 송신하도록 상기 플레이트 어셈블리 내에 형성된 전력 전달 컴포넌트를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    에너자이징된 경우, 이온들로 하여금, 상기 배출 채널 내의 상기 플라즈마 마이크로챔버로부터 상기 플라즈마 프로세싱 영역으로 끌어당겨지게 하는, 상기 플레이트 어셈블리의 외부에 배치된 전극을 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 플라즈마 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 배치된 기판 지지부를 더 포함하며,
    상기 전극은 상기 기판 지지부 내에 배치되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 배출 채널은, 상기 기판이 지지될 상기 기판 지지부의 표면에 수직하고 상기 표면으로부터 멀어지는 방향으로 상기 프로세싱 영역으로부터 가스들을 제거하도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 전력 전달 컴포넌트에 상기 전력을 공급하도록 정의된 전력 공급부; 및
    상기 가스 공급 채널에 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 프로세스 가스 공급부를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  36. 제 31 항에 있어서,
    상기 전력 전달 컴포넌트는, 상기 배출 채널 내의 상기 플라즈마 마이크로챔버를 한정 (circumscribe) 하도록 상기 플레이트 어셈블리 내에 형성되는 코일로서 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  37. 상단 구조, 바닥 구조, 및 상기 상단 구조와 상기 바닥 구조 사이에서 연장하는 측벽들을 갖는 챔버로서, 상기 챔버는 프로세싱 영역을 포함하는, 상기 챔버;
    상기 챔버 내에 배치된 기판 지지부로서, 상기 기판 지지부는 상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판을 지지하도록 정의된 상단 표면을 갖는, 상기 기판 지지부;
    상기 기판 지지부 위의 상기 챔버 내에 배치된 상단 플레이트 어셈블리로서, 상기 상단 플레이트 어셈블리는 상기 프로세싱 영역에 노출되고 상기 기판 지지부의 상단 표면 반대쪽에 있는 하부 표면을 갖는, 상기 상단 플레이트 어셈블리를 포함하며,
    상기 상단 플레이트 어셈블리는,
    상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면으로 각각 형성된 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 각각에 제 1 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된 가스 공급 채널들의 제 1 네트워크로서, 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은, 상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 상기 제 1 프로세스 가스를 제 1 플라즈마로 변환시키도록 정의되는, 상기 가스 공급 채널들의 제 1 네트워크,
    상기 프로세싱 영역으로부터의 배출 가스들의 제거를 제공하기 위해 상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면을 통해 형성된 일 세트의 배출 채널들,
    상기 일 세트의 배출 채널들 내부에 각각 형성된 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들, 및
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 각각에 제 2 프로세스 가스를 흐르게 하도록 형성된 가스 공급 채널들의 제 2 네트워크로서, 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은, 상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 상기 제 2 프로세스 가스를 제 2 플라즈마로 변환시키도록 정의되는, 상기 가스 공급 채널들의 제 2 네트워크를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면에 걸쳐 균일한 방식으로 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들과 산재 (intersperse) 되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  39. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 1 전력을 공급하도록 정의된 제 1 전력 공급부;
    상기 가스 공급 채널들의 상기 제 1 네트워크에 제 1 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 1 프로세스 가스 공급부;
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 2 전력을 공급하도록 정의된 제 2 전력 공급부; 및
    상기 가스 공급 채널들의 상기 제 2 네트워크에 제 2 프로세스 가스를 공급하도록 정의된 제 2 프로세스 가스 공급부를 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 공급부 및 상기 제 2 전력 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 프로세스 가스 공급부 및 상기 제 2 프로세스 가스 공급부는 독립적으로 제어가능하거나, 상기 제 1 전력 공급부와 상기 제 2 전력 공급부 및 상기 제 1 프로세스 가스 공급부와 상기 제 2 프로세스 가스 공급부 모두는 독립적으로 제어가능한, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 대해 상기 상단 플레이트 어셈블리 내에 각각 배치된 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들로서, 상기 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들의 각각은 상기 제 1 전력 공급부로부터 상기 제 1 전력을 수신하도록 접속되는, 상기 제 1 세트의 전력 전달 컴포넌트들; 및
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 대해 상기 상단 플레이트 어셈블리 내에 각각 배치된 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들로서, 상기 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들의 각각은 상기 제 2 전력 공급부로부터 상기 제 2 전력을 수신하도록 접속되는, 상기 제 2 세트의 전력 전달 컴포넌트들을 더 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  42. 제 37 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 및 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 동시 방식 또는 펄싱된 방식으로 동작하도록 정의되며,
    상기 펄싱된 방식은, 주어진 시간에서 그리고 교번하는 시퀀스로 동작하는 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 또는 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 중 어느 하나를 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  43. 제 37 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는, 상기 기판이 지지될 상기 기판 지지부의 상기 상단 표면과 상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면 사이에서 수직으로 연장하는 방향으로 이동가능하도록 정의되는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  44. 제 37 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 상기 기판 지지부와 상기 상단 플레이트 어셈블리의 상기 하부 표면 사이의 상기 프로세싱 영역에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하도록 정의된 전극을 포함하는, 반도체 기판 프로세싱 시스템.
  45. 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법에 있어서,
    프로세싱 영역에 대한 노출부에서 기판 지지부 상에 기판을 배치시키는 단계;
    상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계로서, 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은 제 1 플라즈마를 생성하고 상기 제 1 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 프로세싱 영역에 공급하며, 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 상기 기판 지지부로부터 반대쪽에 있는 상기 프로세싱 영역 위에 위치되는, 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계;
    상기 프로세싱 영역에 대한 노출부에서 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계로서, 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들의 각각은 제 2 플라즈마를 생성하고 상기 제 2 플라즈마의 반응성 성분들을 상기 프로세싱 영역에 공급하고, 상기 제 2 플라즈마는 상기 제 1 플라즈마와 상이하며, 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 상기 기판 지지부로부터 반대쪽에 있는 상기 프로세싱 영역 위에 위치되고, 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 사이에서 균일한 방식으로 산재되는, 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계; 및
    상기 기판이 위치되는 상기 기판 지지부의 상단 표면으로부터 멀어지고 그리고 상기 상단 표면에 수직한 방향으로 상기 프로세싱 영역으로부터 가스들을 제거하도록 정의된 배출 채널들의 세트를 통해 상기 프로세싱 영역으로부터 배출 가스들을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 상기 배출 채널들의 세트 내부에 각각 정의되는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 1 전력을 공급하는 단계;
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 1 프로세스 가스를 공급하는 단계;
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 2 전력을 공급하는 단계; 및
    상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들에 제 2 프로세스 가스를 공급하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 제 1 전력 및 상기 제 2 전력, 또는 상기 제 1 프로세스 가스 및 상기 제 2 프로세스 가스, 또는 상기 제 1 전력과 상기 제 2 전력 및 상기 제 1 프로세스 가스와 상기 제 2 프로세스 가스 양자를 독립적으로 제어하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 제 1 전력은 직류 (DC) 전력, 무선주파수 (RF) 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나이고,
    상기 제 2 전력은 DC 전력, RF 전력, 또는 DC 전력 및 RF 전력의 조합 중 어느 하나인, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  49. 제 45 항에 있어서,
    라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 1 비율을 갖도록 상기 제 1 플라즈마를 생성하기 위해 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계; 및
    라디컬 밀도 대 이온 밀도의 제 2 비율을 갖도록 상기 제 2 플라즈마를 생성하기 위해 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계로서, 상기 제 2 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 상기 제 2 비율은 상기 제 1 플라즈마에서의 라디컬 밀도 대 이온 밀도의 상기 제 1 비율과는 상이한, 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들을 동작시키는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마는 이온 밀도보다 더 높은 라디컬 밀도를 갖고,
    상기 제 2 플라즈마는 라디컬 밀도보다 더 높은 이온 밀도를 갖는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  51. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 및 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 동시 방식으로 동작되는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  52. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 및 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들은 펄싱된 방식으로 동작되며,
    상기 펄싱된 방식은, 주어진 시간에서 그리고 교번하는 시퀀스로 상기 제 1 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 또는 상기 제 2 세트의 플라즈마 마이크로챔버들 중 어느 하나의 동작을 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  53. 제 45 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마 중 하나 또는 양자로부터 상기 기판을 향해 이온들을 끌어당기기 위하여 상기 기판 지지부로부터 상기 프로세싱 영역에 걸쳐 바이어스 전압을 인가하는 단계를 더 포함하는, 반도체 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  54. 삭제
  55. 삭제
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