KR19980071217A - Hdp-cvd 챔버용 플라즈마 소오스 - Google Patents
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Abstract
기판을 처리하기 위한 플라즈마 시스템이 개시되며, 그 안에서 플라즈마 공동을 한정하고 중심적으로 배치된 가스 주입구를 갖는 챔버 몸체와 동작 중에 상기 기판 상부에 중심부-피크형 플라즈마 밀도 프로파일을 생성시키기 위해 플라즈마 공동에 관한 위치에 구성된 상부 안테나를 포함한다. 상기 상부 안테나는 중심적으로 위치된 가스 주입구를 둘러싸는 중앙 통로를 갖는다. 바람직하게 측면부 안테나는 동작 도중 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기위해 플라즈마 챔버에 대해 구성 및 위치 설정된다. 상부 및 측면부 안테나는 중심적으로 위치된 가스 주입구와 함께, 처리될 기판의 표면 상부에 직접 균일한 플라즈마를 제공한다.
Description
본 발명은 플라즈마 강화 화학적 기상 증착(PECVD) 챔버에서 사용하기 위한 플라즈마 소오스에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 일반적으로 실린더형 플라즈마 형상의 방사상 플라즈마 밀도 프로파일로 제어될 수 있는 플라즈마 소오스에 관한 것이다.
기판 또는 기판 제조 챔버내에서의 강화 화학적 기상 증착, 에칭 또는 세척 반응에 대해 높은 밀도의 플라즈마를 사용하는 것은, 집적 회로를 제조하는 데에 사용되는 화학적 기상 증착(CVD)에서 유용함이 알려졌다. 높은 밀도의 플라즈마( 즉, 1×1011내지 2 ×1012이온/Cm3)에서 처리 표면의 낮은 에너지 충격(즉 전자 온도 Te내지 수 전자 볼트 또는 eV)이 유도적으로 커플링된 플라즈마 소오스의 사용에 의해 달성되는 것이 잘 공지되었다.
종래 기술의 유도성 플라즈마 소오스에 있어서, 헬리컬 안테나 코일은 일반적으로 유전체(수정) 돔의 외부 표면 또는 진공 처리 챔버의 일부를 형성하는 실린더를 둘러싼다. RF 전류(즉 100KHz 내지 약 100MHz)는 상기 안테나 코일을 통해 흐른다. 인가된 RF 전력을 사용한 공진 모드에서 동작될 때, 안테나 코일에서 순환하는 RF 전류(IRF)는 처리 챔버의 진공 안테나 코일내에서 축방향 RF 자장(BRF)을 발생시킨다. 플라즈마가 점화되면( 즉, 전극 대립에 의해 가스가 부분적으로 이온화되면,) 이러한 자장(BRF)은 봉입된 챔버내의 가스내에서 순환하는 RF 전극 전류를 유도하여, 가스내의 높은 에너지를 유지한다. 형성된 구성으로 제 1 권선으로 동작하는 안테나 코일과 제 2 권선으로 동작하는 플라즈마 자신을 갖는 RF 트랜스포머가 고려될 수 있다.
기판 상부의 처리 챔버 체적내의 이같이 유도적으로 커플링된 플라즈마는 비균일적이고 환형의 모양이 되는 경향이 있으며, 처리 표면의 중심부 상부에서 낮은 플라즈마 밀도를 갖는다. 이러한 오목한 중심부 효과는, 상기 처리 챔버의 절연 커버의 상부 부분 위에 상부 또는 커버 안테나 코일를 제공하므로써, 완화될 수 있다. 종래의 기술에서 이같은 상부 안테나 코일은 일반적으로 나선형으로 권선되어 상기 챔버의 상부를 통하여 배치된 가스 주입구와 함께 사용되지는 않는다. 일 실시예는, Coil Configuration for Improved Uniformity in Inductively Couple Plasma System으로 등록된 미국 특허 번호 5,401,350호에 개시되어 있다. 중심적으로 위치되고 챔버의 상부를 관통하여 배치된 가스 주입구는 균일한 증착을 증가시키기 위해 발견되었다. 중앙 가스 공급을 사용하는 한 챔버는 어플라이드 머티어리얼사 제품 UltimaTMDP-CVD 챔버이다. 이러한 챔버는 챔버로 전달되는 전력의 동조를 가능케 하는 상부 및 측면부 코일을 사용하고, 플라즈마의 균일도를 강화시킨다.
본 발명의 목적은 챔버에 위치된 기판의 상부에서 발생되는 자기장의 균일도를 향상시키는 PECVD 챔버용 향상된 상부 안테나 코일을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 챔버에 위치된 기판의 상부에서 유지되는 향상된 플라즈마의 균일도를 갖는 HDP-CVD 챔버를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 상부 안테나 코일을 사용하는 플라즈마 강화 CVD 처리 시스템을 도시한 개략적 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 내부 코일 및 동심 외부 코일 권선을 갖는 상부 안테나 코일의 일실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 동심 환형 코일 권선을 갖는 상부 안테나 코일의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 단일 루프 권선을 권선을 갖는 상부 안테나 코일의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 실린더형 돔 16 : 플라즈마 공동
40 : 상부 안테나 코일 42 : 측면부 안테나 코일
70 : RF 전력 발생기 71 : 전력 분배기
72, 73 : RF 매칭 네트워크 300 : 가스 주입구
302 : 중앙 코일 304 : 외부 코일
본 발명은, 챔버에서 처리되는 기판의 상부에서 중심부-피크의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기 위해, 플라즈마 챔버에 인접하여 구성 및 배치된 플라즈마 챔버용 상부 안테나 코일을 제공한다. 상기 안테나는 추가로 중앙 통로를 갖도록 구성되며, 상기 중앙 통로를 통해 가스 주입구가 상기 기판 상부의 챔버 내부로 하나 이상의 처리 가스를 전달한다. 안테나 내의 상기 중앙 통로는 환형의 코일 권선 또는 환형의 루프로 형성된다.
본 발명은 추가로 챔버내에서 처리되는 기판의 상부에서의 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하도록 구성된 측면부 안테나와 본 발명의 상부 안테나 코일을 결합시키는 HPD-CVD 챔버를 제공한다. 상부 안테나 코일과 측면부 안테나 코일로부터의 RF 자기장 중첩을 조정하기 위해 단일의 RF 전력 소오스 상의 전력 분배 네트워크를 통하거나 분리된 RF 전력 소오스로부터 상부 안테나 및 측면부 안테나에 RF 전력이 인가되는 것은, 처리될 기판의 표면을 통한 균일한 플라즈마 밀도( 및 균일한 증착과 에칭)를 제공하기 위한 특정 응용에 대해 조정될수 있다.
본 발명은 또한 플라즈마 밀도 프로파일에서의 과도한 불균일에 처하지 않고 양전기 또는 음전기의 플라즈마를 사용하여 동작하는 것을 허용한다. 게다가, 본 발명은 균일한 밀도 동작의 넓은 창을 갖는 플라즈마 소오스를 제공하고 사용자가 넓은 범위의 처리 조건에 대해 밀도 프로파일을 변화시키는 것을 가능하게 한다.
다른 장점 및 특징은 바람직한 실시예에 관한 아래의 상세한 설명 및 청구항에서 명백하게 될 것이다.
상기 간략하게 요약된 본 발명에 관한 상기 언급된 특징, 장점 및 목적은 도면에서 설명된 실시예를 참조로하여 본 발명에 관한 상세하고 보다 구체적인 설명에서 달성되고 이해될수 있다.
그러나, 도면은 단지 본 발명에 관한 특정한 실시예를 설명하는 것이며, 이에 따라 본 발명은 동일한 다른 효과적인 실시예를 허용하기 때문에 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예
본 발명은 상부 및 측부벽과, 바람직하게 상기 챔버의 측면부 및 상부에 각각 주변 및 중심적으로 위치된 하나 이상의 가스 주입구를 구비한 처리 챔버 내에서 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나를 제공한다. 상기 안테나의 바람직한 실시예는 안테나를 관통하는 중앙 통로를 한정하는 중앙의 환형 코일 권선, 상기 중앙 환형 권선에 동심적으로 정렬된 외부 환형 코일 권선 및 상기 중앙의 환형 코일 권선과 상기 외부 환형 코일 권선 사이에서 연장된 복수개의 도전체를 포함한다. 상기 도전체는 바람직하게 상기 코일 권선들 사이에서 방사상 경로 또는 아치형 경로로 연장된다. 상기 안테나의 대안적인 실시예는 단일의 루프식 권선에서 연장된 제 1 및 제 2 리드를 구비한 루프 턴을 제공한다. 상기 안테나는 기판의 균일한 처리를 위한 플라즈마를 발생시키기 위해 본 발명의 안테나를 사용하는 CVD 챔버와 결합하여 아래에서 상세히 설명된다.
도 1은 CVD 기판 처리 시스템의 개략적인 단면도이다. 예를 들어 수정, 세라믹, Al2O3등과 같은 유전 물질로 이루어진 실린더형 돔(10)은 일반적으로 진공 챔버 몸체(12)상에 장착된다. 실린더형 돔(10)의 일측 단부에는 상기 챔버 몸체(12)와 접하고 O링(49A)의 도움으로 진공 밀봉부를 형성하는 플렌지가 존재한다. 원형의 절연 플레이트(14)는 상기 돔(10)의 다른 단부를 밀봉하며, 이에 의해, 플라즈마 처리가 일어나는 밀봉된 처리 공동(16)이 형성된다. 상기 실린더형 돔(10) 및 절연 플레이트(14) 조합은 또한 일반적으로 돔으로 언급된다. 이러한 것들 모두 아래에서 설명되는 적절하게 위치된 안테나에 의해 상기 챔버 내부로 커플링되는 RF 전력이 투과할 수 있다.
플라즈마 처리 공동(16) 내부에 처리 도중에 기판을 붙잡는 정전 척 어셈블리(18)가 존재한다. 상기 정전척(18)의 외주변은 상기 정전척(18)을 둘러싸는 유전체 고리(collar) 또는 링(22)에 의해 정전척과 플라즈마 사이에서의 전류 누설과 침식 효과로부터 보호된다. 상기 유전체 고리 또는 링(22)을 넘어서 챔버 몸체(12)의 나머지 내부 표면을 동작 도중에 플라즈마로부터 보호하는 환형의 플레이트(24) 및 실린더형 모양의 라이너(26)가 존재한다. 상기 환현의 플레이트(24) 및 라이너(26)는 특정 처리 응용 및 다른 설계상 고려 사항에 의존하여 유전 물질(예를 들어 수정, Al2O3, 또는 다른 세라믹) 또는 도전 물질(예를 들어 실리콘 카바이드, 흑연, 카본 파이버 물질 또는 알루미늄 등)로 이루어진다. 유전체 플레이트(14)가 Al2O3또는 AlN 로 이루어진 상술한 실시예에 있어서, 플레이트(24)와 라이너(24)는 모두 정전 척(18)에 인가되는 RF 바이어스 전류를 위한 궤환 경로를 위한 충분한 도전 영역을 제공하기 위하여 도전 물질로 이루어진다.
상기 정전 척(18)은 그 상부 표면상에 형성된 유전체/절연체 층(20)을 갖는 금속 페데스탈(28)을 포함한다. 상기한 것을 형성하는 플라즈마에 대해 RF바이어스 전압을 정전 척(18)에 인가하므로써, 유전체 층(20)을 가로질러 형성되는 결과적인 정전기장은 정전 척의 상부에 대향하여 단단히 기판을 붙잡는다. 상술한 실시예에 있어서, 냉각 가스(예를 들어 헬륨)가 정전 척 몸체 내부의 도관(도시되지 않음)을 통해 기판의 후면에 제공되어 기판과 상기 페데스탈(28) 사이에서의 열 이동을 용이하게 한다.
챔버의 바닥부의 이동 가능한 플랫폼에 연결된 핀(30)은 정전척(18)을 통과하는 홀(34)을 통해 상향으로 연장되며, 플라즈마를 생성하기에 앞서 정전 척상으로 상기 기판을 하강시키고 그후에 정전 척으로부터 기판을 들어올리는 데 사용된다. 챔버 아래에 위치된 공기 또는 모터 어셈블리(도시되지 않음)는 상기 이동 가능한 플랫폼(32)을 상승 및 하강시킨다.
RF 전력이 하나 이상의 안테나, 즉 상부 안테나 코일(40) 및 선택적 측면부 안테나 코일(42)을 통해 플라즈마 공동(16)에 제공된다. 양 안테나 코일 모두(40,42)는 바람직하게 구리 와이어로 이루어지나, 임의의 높은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 상부 안테나 코일(40)은 상기 유전체 플레이트(14)의 상부측에 인접하여 위치되고 가스 주입구(300)가 상기 유전체 플레이트(14)를 통해 배치되는 것을 허용하도록 구성되는 평면 코일이다. 측면부 안테나 코일(42)은 실린더형 돔(10)의 외부 벽 주위에 권선된 실린더형으로 형성된 코일이다. RF 전력은 안테나 접속(44a)을 통해 상부 안테나 코일(40)에 인가되고, 안테나 접속(46a)을 통해 측면부 안테나 코일(42)에 인가된다. 상기 RF 전력은 분배기(71) 및 두 개의 매칭 네트워크(72,73)를 통해 도시된 바와 같은 단일의 RF 전력 소오스로부터 또는 두 개의 분리된 RF 전력 공급원으로부터 공급될 수 있다. 상기 안테나 코일(40,42)은 다른 안테나 접속(44b,46b)을 통해 각각 접지된다.
절연 커버 플레이트(48)가 유전체 플레이트(14)상에 위치될 때, 절연 커버 플레이트(48)는, 상부 안테나 코일(49)과 같은 모양을 가지며 상기 안테나 코일(40)을 완전히 포함하는 자신의 바닥 표면에 형성된 홈(50)내의 상부 안테나 코일(40)을 덮는다. 패러데이 실드(75)(도전성의 비자화 물질로 이루어진)는 상기 상부 코일(40)과 유전체 플레이트(14) 사이에 배치된다. 커버 플레이트(48)는 기계적으로 상부 안테나 코일(40)을 챔버에 대해 고정된 위치로 유지하고, 권선들 사이에서의 아아킹이 발생하지 않도록 코일의 권선을 전기적으로 분리시킨다. 커버 플레이트(48)는 리드를 가열하기 위한 가열 엘리먼트(52)를 포함할 수 있다. 에어 갭 및 가열된 커버 플레이트(48)에 의해 방출되는 열에 대한 히트 싱크로서 동작하는 냉각 어셈블리가 커버 플레이트(48)의 바로 상부 및 그에 인접하여 존재한다. 가열 엘리먼트(52) 및 열 전달 어셈블리(56)는 가열 또는 냉각시키는 데 사용되며, 동작 도중에 미리 결정된 레벨로 상기 커버 플레이트(48) 및 유전체 플레이트(14)의 온도를 유지한다.
실린더형 슬리브(45)는 실린더형 돔(10)을 둘러싸고 측면부 안테나 코일(42)의 권선을 붙잡기 위한 슬리브(45)의 내부 표면에 형성된 홈을 포함한다. 슬리브(45)는 기계적 안정성 및 챔버에 대해 권선의 위치 설정을 제공하고, 아아킹을 방지하는 절연을 코일의 권선들 사이에 제공한다. 도전성의 비자성 물질로 이루어진 패러데이 실드(74)는 상기 측면부 코일(42)과 실린더형 돔(10) 사이에 배치되며, 상부 코일 패러데이 실드(75)와 유사한 전류 순환을 방지하기 위해 슬로팅된다.
상기 슬리브(45) 근처에, 플라즈마 처리를 안정화시키기 위해 실린더형 돔(10)의 벽을 간접적으로 가열하는 가열 엘리먼트(49)가 존재한다. 상기 슬리브(45)의 상부에 접하여 슬리브의 상측에 위치한 가열 유도 고리(51)는 챔버 상부의 냉각 어셈블리(56)까지의 열 흐름 경로를 생성시키므로써 가열된 슬리브를 위한 히트 싱크를 제공한다. 예를 들어, 어떤 처리에 있어서, 챔버로 유입된 전구물질 가스가 돔(10)의 벽 보다는 기판에 증착하도록 챔버 벽을 가열하는 것(약 200℃까지 가열)이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 유전체 슬리브(45) 및 커버 플레이트(48)는 예를 들어 알루미나 또는 Al2O3와 같은 세라믹으로 이루지나, 기술 분야에서 공지된 다른 물질도 사용될 수 있다.
아래에서 자세히 설명될 상부 안테나 코일(40)은 중심부 영역(17a)를 둘러싸는 외주변 영역(17b)과 비교되는 공동(16)의 중심부 영역(17a)에 비례적으로 많은 양의 RF 전력을 전달한다. 저절로 사용된다면, 상부 안테나 코일(40)은 기판의 표면 상부에서 중심부-피크형(center-peaked) 플라즈마 밀도 프로파일을 형성하기 위해 구성 및 위치된다. 두 개의 안테나(40,42)가 함께 동작하여 RF 전력이 적절하게 그들 사이에서 분할될 때, 그들의 중첩 또는 벡터 합은 상기 기판(20)의 상부를 가로질러 균일한 플라즈마 밀도 프로파일을 생성한다. 이러한 구성이 바람직한 동안에, 상부 코일(40)은 기판의 표면을 가로질러 균일한 플라즈마 밀도를 생성하도록 크기 제어된다.
안테나 코일(40,42)은 본 실시예에서는 단일의 RF발생기(70)를 포함하는 RF 전력 소오스로부터 구동된다. 50Ω의 출력 임피던스를 가지는 RF 발생기(70)는 50Ω의 동축 케이블(62)을 통해 전력 분배기(71)에 접속되고 이어 두 개의 출력 라인(68a,68b)을 경유하여 두 개의 RF 매칭 네트워크(72,73)에 접속되며, 하나는 상기 매칭 네트워크(72)에 접속되고 다른 하나는 매칭 네트워크(73)에 접속된다.
일반적으로, RF 매칭 네트워크(72,73)는, 전력 분배기(71)와 안테나 코일(40,42) 사이의 매칭 조건을 달성하여 그에 의해 챔버내의 플라즈마에 전달되는 RF 전력을 최대화하기 위해, 각각의 RF 매칭 네트워크의 임피던스를 조절할 수 있는 하나 이상의 가변 용량성 엘리먼트(예를 들어 인덕터 또는 캐패시터)를 포함한다. RF 매칭 네트워크(72,73)내의 RF 검출 회로는 챔버로 전달된 전력을 모니터링하고 그것으로부터 매칭 조건을 달성하고 유지하는 제어 신호를 발생시킨다.
플라즈마 처리 시스템에서 사용되는 RF 매칭 네트워크(72,73)의 설계 및 구조는 기술 분야의 당업자에게는 잘 알려져있다. 적합한 RF 매칭 네트워크는 본 발명에서 참조문으로 사용한, 콜린즈 등에게 허여된 미국 특허 번호 제 5,392,018호에서 개시되었다.
전력 분배기(71)는 부하에서의 전류 또는 전압 사이의 바람직한 위상 관계를 유지하면서 단일 RF 발생기(70)로부터의 RF 전력을 두 개의 부하로 분배한다. 적합한 RF 전력 분배기(71)는 본 발명에서 참조문으로 사용한, 콜린즈 등에게 허여된 미국 특허 번호 제 5,349,313호에서 개시되었다.
도 1을 다시 참조하여, 가스 노즐(300) 또는 다른 가스 주입구는 정전 척 어셈블리(18) 상부에 집중되며, 유전체 플레이트(14)를 통해 연장된다. 상부 안테나(40)에는 가스 주입구(300)를 통과하는 중앙 통로가 제공된다. 바람직하게, 여기에 개시된 상부 안테나 코일(40) 구조는 상술한 바와 같은 측면부 안테나 코일(42)과 함께 유용하게 사용된다. 그러나, 상기 상부 안테타 코일(40)은 또한 측면부 안테나 코일(42)과는 독립적으로 사용될 수 있다.
기판 크기가 증가함에 따라, 가스 분배 및 균일한 플라즈마 밀도를 달성하는 것은 더 어려워진다. 도 2 내지 도 4에 도시된 상부 안테나 코일 구조와 함께 리드를 통해 배치된 가스 주입구(300)는 넓은 기판, 예를 들어 300mm의 기판에 대해 균일한 가스 분배 및 플라즈마 밀도를 제공한다. 도시 및 상술된 바와 같이 실린더형 돔(10) 주위에 위치된 측면부 안테나 코일(42)과 함께, 상부 안테나 코일(40)은 큰 기판에 대해 균일한 플라즈마 밀도를 증가시킨다. 그러나 큰 기판 및 작은 기판 모두는 본 발명에 따른 상부 안테나 코일(40)을 사용하여 처리될 수 있다.
도 2는 두 개의 환형 코일 권선, 즉 중앙 코일 권선(302) 및 외부 동심 코일 권선(304)을 갖는 상부 안테나 코일(40) 구조의 일 실시예를 도시한 평면도를 개략적으로 도시한다. 환형 코일 권선들(302 및 304)은 기판 상부에 플라즈마를 발생시키기 위해 처리 영역(16)에 개별적으로 전력을 커플링시키는 방사상으로 연장된 복수개의 도전체(306)에 접속된다. 상기 중앙 코일 권선(302)은 챔버로 연장된 가스 주입구가 관통하는 상부 안테나 코일(40)내의 중앙 주입 통로(308)를 한정한다. RF소오스(316) 및 RF 매칭 네트워크(318)를 포함하는 RF 발생 시스템은 RF전력을 안테나 접속(310)을 사용하여 중앙 코일 권선(302)에 제공하며, 외부 코일 권선(304)은 접지 접속(312)을 사용하여 접지된다. 바람직하게, 상부 안테나 코일(40)은 구리 와이어 또는 쉽게 형태 형성될 수 있는 높은 도전성의 다른 물질로 이루어진다.
도 3은, 중앙 코일 권선(302) 및 외부 코일 권선(304)가 방사상 경로 대신에 아치형 경로를 통해 연장되는 것을 제외하고는 도 2에 도시된 실시예와 유사한 동심의 환형 코일 권선(302 및 304)을 구비한 상부 안테나 코일(40)의 대안적인 실시예에 대한 평면도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 가스 주입구(300)가 관통하여 연장될 수 있는 중앙 통로(308)를 한정하는 상부 안테나 코일(40) 구조에 대한 다른 실시예의 평면도를 도시한다. 이러한 실시예에 있어서, 부분 링 또는 루프 형태의 코일(309)이 상기 중앙 통로(308) 주위에, 바람직하게 정전 척(18)과 동심적 배열로 배치된다. 상기 루프(309)의 직경은 특정 기판 크기에 대해 바람직한 플라즈마 프로파일을 최대화하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 작은 루프 직경은, 중심부 피크형 플라즈마를 발생시키고, 챔버의 실린더형 돔(10) 주변에 위치되어 독립적으로 제어된 측면부 안테나 코일(42)과 함께 유용하게 사용될 수 있다. 첨예한 플라즈마 밀도 프로파일은 기판의 에지에 접하는 직경을 갖는 루프 형태의 코일(309), 예를 들어 200mm의 기판과 관련하여 사용되는 100mm 루프에 의해 형성될 수 있다.
도 2 내지 도 4에 도시된 각각의 상부 안테나 코일(40)은, 측면부 안테나 코일(42) 및 상부 안테나 코일(40) 모두에 인가되는 전력이 기판 전체 표면 상부에 균일한 플라즈마 밀도 프로파일을 발생시키기 위해 조작될 수 있도록 상술한 바와 같이 독립적으로 바이어싱될 수 있다. 각각의 안테나(40,42)에 제공되는 전력은 또한 처리 영역에 많은 또는 적은 에너지를 결합시키기 위해 증가 또는 감소될 수 있으며, 이는 플라즈마 밀도 프로파일을 변경시킨다. 게다가, 상술한 상부 안테나 코일(40)은 측면부 안테나 코일(42) 없이 사용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 양호한 일 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 첨부된 청구 범위에 의해 한정되는 바와 같은 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게는 명백하다.
플라즈마 공동을 한정하고 중심적으로 배치된 가스 주입구를 갖는 챔버 몸체를 포함하고, 중심적으로 위치된 가스 주입구를 둘러싸는 중앙 통로를 갖는 상부 안테나를 동작 중에 상기 기판 상부에 중심부-피크형 플라즈마 밀도 프로파일을 생성시키기 위해 플라즈마 공동에 관한 위치에 구성하고, 바람직하게 측면부 안테나를 동작 도중 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기위해 플라즈마 챔버에 대해 구성 및 위치 설정하므로써, 균일한 플라즈마 밀도 프로파일을 생성할 수 있다.
Claims (17)
- 처리 챔버내에서 플라즈마를 발생시키기 위한 안테나에 있어서,상기 안테나를 통과하는 중앙 통로를 한정하는 중앙 코일;상기 중앙 코일 주변에 배치된 외부 코일; 및상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 연장되는 복수개의 도전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이의 직선 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 안테나.
- 제 1 항에 있어서, 상기 도전체는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 아치형 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 안테나.
- 기판을 처리하기 위한 챔버에 있어서,플라즈마 공동을 한정하는 상부 및 측부벽과 챔버의 상부에 중심적으로 위치된 가스 주입구를 포함하는 챔버 몸체; 및챔버 몸체의 상부에 장착된 상부 안테나를 포함하며, 상기 상부 안테나는 상기 상부 안테나를 통과하는 중앙 통로를 한정하는 중앙 코일 권선, 상기 중앙 코일 권선에 동심적으로 정렬된 외부 코일 권선 및 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 권선 사이에서 연장된 복수개의 인덕터를 구비하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 4 항에 있어서, 가스 주입구는 상기 상부 안테나의 중앙 통로를 통과하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 4 항에 있어서, 상기 인덕터는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 방사상 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 4 항에 있어서, 상기 인덕터는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 아치형 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 4 항에 있어서, 동작 도중에 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기 위해 플라즈마 공동에 대해 구성 및 위치된 측면부 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 8 항에 있어서, RF 전력 발생기; 및상기 RF 발생기에 접속된 RF 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 기판을 처리하기 위한 챔버에 있어서,플라즈마 공동을 한정하는 상부 및 측부벽과 챔버의 상부에 중심적으로 위치된 가스 주입구를 포함하는 챔버 몸체; 및챔버 몸체의 상부에 장착된 상부 안테나를 포함하며, 상기 상부 안테나는 상기 상부 안테나를 통과하는 중앙 통로를 한정하는 루프 코일, 상기 루프 코일로부터 연장된 제 1 리드 및 상기 루프 코일로부터 연장된 제 2 리드를 구비하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 10 항에 있어서, 상기 가스 주입구는 상기 상부 안테나의 중앙 통로를 통과하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 10 항에 있어서, 동작 도중에 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기 위해 플라즈마 공동에 대해 구성 및 위치된 측면부 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 12 항에 있어서, RF 전력 발생기; 및상기 RF 발생기를 상기 상부 안테나와 상기 측면부 안테나에 접속시키는 RF 전력 분배기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 기판을 처리하기 위한 챔버에 있어서,플라즈마 공동을 한정하는 상부 및 측부벽과 챔버의 상부에 중심적으로 위치된 가스 주입구를 포함하는 챔버 몸체;챔버 몸체의 상부에 장착된 상부 안테나를 포함하며, 상기 상부 안테나는 상기 상부 안테나를 통과하는 중앙 통로를 한정하는 중앙 코일 권선, 상기 중앙 코일 권선에 동심적으로 정렬된 외부 코일 권선 및 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 권선 사이에서 연장된 복수개의 인덕터;동작 도중에 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기 위해 플라즈마 공동에 대해 구성 및 위치된 측면부 안테나;RF 전력 발생기; 및상기 RF 발생기를 상기 상부 안테나와 상기 측면부 안테나에 접속시키는 RF 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 14 항에 있어서, 상기 인덕터는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 방사상 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 제 14 항에 있어서, 상기 인덕터는 상기 중앙 코일 권선과 상기 외부 코일 권선 사이에서 아치형 경로로 연장되는 것을 특징으로 하는 챔버.
- 플라즈마 공동을 한정하는 상부 및 측부벽과 챔버의 상부에 중심적으로 위치된 가스 주입구를 포함하는 챔버 몸체;챔버 몸체의 상부에 장착된 상부 안테나를 포함하며, 상기 상부 안테나는 상기 상부 안테나를 통과하는 중앙 통로를 한정하는 루프 코일, 상기 루프 코일로부터 연장된 제 1 리드 및 상기 루프 코일 권선으로부터 연장된 제 2 리드를 구비하며;동작 도중에 기판의 상부에 오목한 중심부의 플라즈마 밀도 프로파일을 생성하기 위해 플라즈마 공동에 대해 구성 및 위치된 측면부 안테나;RF 전력 발생기; 및상기 RF 발생기를 상기 상부 안테나와 상기 측면부 안테나에 접속시키는 RF 전력 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버.
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