KR20030046189A - 플라즈마 발생장치 - Google Patents

플라즈마 발생장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20030046189A
KR20030046189A KR1020010076648A KR20010076648A KR20030046189A KR 20030046189 A KR20030046189 A KR 20030046189A KR 1020010076648 A KR1020010076648 A KR 1020010076648A KR 20010076648 A KR20010076648 A KR 20010076648A KR 20030046189 A KR20030046189 A KR 20030046189A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shield
plasma
load
chamber
power supply
Prior art date
Application number
KR1020010076648A
Other languages
English (en)
Inventor
변홍식
Original Assignee
변홍식
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 변홍식 filed Critical 변홍식
Priority to KR1020010076648A priority Critical patent/KR20030046189A/ko
Publication of KR20030046189A publication Critical patent/KR20030046189A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32651—Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment

Landscapes

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

Abstract

본 발명은, 그 내부에 웨이퍼(wafer)가 안착된 반응영역을 가지는 챔버(chamber)에 부설되어, 상기 챔버의 반응영역 내로 플라즈마를 생성하기 위한 전자기장을 유도하는 유도결합 플라즈마 발생장치(plasma generation apparatus)에 관한 것이다.
이때 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치는 각각 플라즈마 발생소스와 쉴드(shield)부로 구분되는 바, 이 중 플라즈마 발생소스는 상기 챔버 내부의 반응영역으로 전자기장을 유도하기 위하여 전원공급장치와 임피던스정합장치와 부하를 포함하고, 상기 부하와 챔버의 반응영역 사이에 위치하는 쉴드부는 다수의 제 1 홀을 가지는 제 1 쉴드와, 관통된 다수의 제 2 홀을 가지고 상기 제 1 쉴드와 나란히 겹쳐 배열된 상태에서 회전 가능한 제 2 쉴드를 포함하여, 상기 챔버의 반응영역으로 유도되는 전자기장을 단속하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 발생장치{plasma generator}
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 플라즈마(plasma)를 사용하여 웨이퍼(wafer)를 가공하는 플라즈마 처리 챔버(chamber)형 프로세스 모듈(process module)에 부설되는 유도결합 플라즈마 발생장치(plasma generator)에 관한 것이다.
근래에 들어 과학이 발달함에 따라 새로운 물질의 개발과 처리를 위한 신소재 분야가 급속도로 발전하였고, 이러한 신소재 분야의 개발 성과물은 반도체 산업의 비약적인 발전 원동력이 되고 있다.
이때 반도체 소자란, 기판인 웨이퍼(wafer)의 상면에 수 차례에 걸친 박막의 증착 및 이의 패터닝(patterning) 등을 통해 구현되는 고밀도 집적(LSI: Large Scale Integration)회로로서, 이들 박막의 증착 및 이의 패터닝 등의 반도체 제조공정은 통상 챔버(chamber)형 프로세스 모듈(process module) 내에서 이루어지는 것이 일반적이다.
한편 반도체 소자의 제조공정에 있어서, 전통적으로 웨이퍼의 면적을 확대함과 동시에 구성 요소의 패턴을 미세화 하여 제조 수율의 증가 및 품질 개선을 꾀하려는 노력이 끊임없이 이어져 왔고, 이에 반도체 제조공정에 플라즈마(plasma)를 사용하는 방법이 개발되어 초고집적(ULSI : Ultra Large Scale Integration)화 된 반도체 소자의 개발을 가능하게 하고 있다.
이에 목적에 따라 반도체 제조장치인 챔버형 프로세스 모듈에는 플라즈마 발생장치가 부설되는데, 이하 첨부된 도면을 통하여 일반적인 플라즈마 발생장치가 부설된 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈에 대하여 설명한다.
도 1은 일반적인 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈(10)을 도시한 개략 단면도로서, 내부에 처리대상물인 웨이퍼(1)가 안착되어 이의 직접적인 처리 공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(20)와, 이러한 챔버(20) 내부에서 진행되는 공정에 필요한 기체 상의 소스 및 반응물질을 저장하는 소스 및 반응물질저장장치(40)를 포함하고 있다.
이때 챔버(20)는 전술한 소스 및 반응물질저장장치(40)로부터 필요한 물질이 공급될 수 있도록 이와 연결되는 유입관(22)과, 그 내부의 기체를 배출함으로써 챔버(20)의 내부를 고유압력으로 제어하는 배출관(24) 및 그 말단에 부설되는 펌프(P)를 포함하고 있으며, 또한 챔버(20)의 내부에는 종단하는 절연판(26)이 설치되어, 플라즈마 발생장치(50)가 실장 되는 상단의 제 1 영역(28a)과, 웨이퍼(1)가 안착되는 반응영역인 하단의 제 2 영역(28b)으로 구분된다.
한편 일반적인 반도체 제조공정에 사용되는 플라즈마로는, 과거의 용량결합형 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma: CCP) 발생방법에 비해 그 동작압력이 비교적 낮은 반면 높은 밀도의 플라즈마의 생성이 가능하고, 장치적 구조에 제약이 적으며 특히 처리대상물인 웨이퍼의 바로 위에서 플라즈마를 생성할 수 있어 공정에 직접 사용할 수 있는 유도결합 플라즈마(Inductive Coupled Plasma : ICP) 발생 방법이 널리 이용되는 바, 이는 기체분자가 존재하는 영역 내로 시간에 따라 변화하는 전자기장을 유도함으로써 기체분자를 플라즈마로 여기 하는 것이다.
이에 전술한 챔버(20)의 제 1 영역(28a)에는 유도결합 플라즈마를 발생시키기 위한 유도결합 플라즈마 발생장치(50)(이하 플라즈마 발생장치라 약칭한다.)가실장되는데, 이는 고 주파수 교류전압인 알에프(RF : Radio Frequency) 파워를 출력하는 제 1 전원공급장치(54)와, 이러한 제 1 전원공급장치(54)에서 발생된 알에프 파워의 임피던스(impedance)를 정합하는 제 1 임피던스정합장치(53) 및 이와 전기적으로 연결되는 부하(52)를 포함하고 있다.
이때 특히 부하(52)는 챔버(20)의 제 1 영역(28a) 내부로 설치되어, 반응영역인 제 2 영역(28b)으로 시간에 따라 변화하는 전자기장을 유도하게 되는데, 이러한 제 2 영역(28b)에는 소스 및 반응물질저장장치(40)로부터 기체 상의 소스 및 반응물질이 인입되는 바, 이들은 플라즈마로 여기되는 것이다.
참고로 이러한 일반적인 플라즈마 발생장치(50)에 포함되는 부하(52)는, 통상 튜브(tube) 형상의 도전성 물질을 갈수록 폭이 넓게 일 방향으로 감은 나선형의 안테나(antenna) 또는 평판형 전극판 등이 사용될 수 있는데, 이때 안테나라 함은 무선통신 등에 있어서 신호의 발신 및 수신의 기능을 담당하는 협의(俠義)의 의미가 아닌, 전력을 공간으로 방출할 수 있는 광의(廣義)의 개념으로 사용된 것이다.
또한 플라즈마가 생성되는 반응영역인 제 2 영역(28b)에는 처리대상물인 웨이퍼(1)가 상면에 안착되는 웨이퍼 테이블, 일례로 척(chuck)(30)이 설치되는 것이 일반적인데, 이러한 척(30)의 내부에는 플라즈마 이온의 임팩트(impact) 에너지를 조절하는 바이어스(bias) 소스(70)가 실장됨으로써, 플라즈마를 웨이퍼 방향으로 가속 충돌시켜 웨이퍼(1) 상에 박막을 증착하거나 또는 기(旣) 증착된 박막을 패터닝을 할 수 있도록 한다.
이러한 바이어스 소스(70)는 척(30)의 내부에 매설되는 바이어스 전극(72)과, 상기 바이어스 전극(72)에 알에프 파워을 인가하는 제 2 전원공급장치(76) 및 제 2 임피던스 정합회로(74)를 포함하고 있다.
이때 특히 플라즈마 발생장치(50)에 대하여 좀 더 자세히 설명하면, 이는 전술한 바와 같이 제 1 전원공급장치(54)와, 제 1 임피던스정합장치(53) 및 부하(52)를 포함하고 있는데, 이 중 제 1 전원공급장치(54)는 도 2에 도시한 바와 같이 발진기(55)와 증폭기(58)를 포함하는 것이 일반적이다.
즉, 도 2는 일반적인 플라즈마 발생장치 및 이에 포함되는 제 1 전원공급장치(54)를 특히 세분화하여 블록으로 도시한 것으로, 일반적인 제 1 전원공급장치(54)의 내부에 포함되는 발진기(55)는 최초 A와 같은 파형의 알에프 파워를 출력하여 증폭기(58)로 인가하고, 증폭기(58)는 이의 진폭을 증폭하여 B와 같은 파형을 가지는 알에프 파워를 제 1 임피던스 정합장치(53) 및 부하(52)로 인가한다.
그러나 이러한 일반적인 제 1 전원공급장치(54)를 포함하는 플라즈마 발생장치는, 도 1과 같이 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈(10)에 부설되어 실제 공정에 사용될 경우 몇 가지 치명적인 문제점을 보이게 되는데, 이는 상기 제 1 전원공급장치(54)로부터 부하(52)에 인가되는 알에프 파워가 단속구간 없는 연속적인 파형인 것에 원인한 플라즈마 내의 전자밀도 과잉현상이다.
즉, 일반적인 플라즈마 발생장치(50)를 통해 챔버(20)의 내부로 전자기장을 유도할 경우에, 부하(52)에 인가되는 알에프 파워는 단속구간을 가지지 않는 연속(continuance)적인 파형(도 2 의 B 참조)이므로, 이러한 파형이 인가되는부하(52) 또한 계속적으로 전자기장을 챔버(20)의 제 2 영역(28a)으로 유도하게 된다. 이에 챔버(20) 내로 유입된 기체상의 소스 및 반응물질은 플라즈마로 여기는데, 특히 상대적으로 해리 속도가 월등히 빠른 전하가 먼저 분해되어 연쇄적인 반응을 일으키게 되고, 계속적으로 전자기장을 유도하는 부하(52)에 의해 플라즈마 내의 전하는 짧은 시간 내에 과잉 생산되어 전하밀도를 크게 높이게 된다.
이러한 전하밀도의 증가는 공정온도를 상승시킴은 물론 원하지 않는 스퍼터링(sputtering) 및 전하축적(charge-up)등의 다양한 문제를 일으키게 되는데, 즉, 플라즈마 내의 전하밀도가 과잉될 경우에 상호 충돌하는 전하의 수가 증가함에 따라 전하온도 및 공정온도를 급격히 상승시키게 되고, 또한 전하가 밀집됨에 따라 플라즈마의 표피전압(Sheath Voltage)과 부하(52)의 전압차를 크게 하여 플라즈마 이온을 절연체 판(26)으로 가속 충돌시키는 스퍼터링(sputtering) 현상이 발생시키게 된다. 또한 이와 같이 과잉 생산된 전하는 웨이퍼 상에 패터닝 된 도체 라인에 축척됨으로써 그 하부의 기(旣) 형성된 산화막을 열화(damage)시키는 전하축척(charge-up) 현상을 발생하게 된다.
이러한 전자밀도의 과잉으로 인한 여러 가지 문제점은, 특히 웨이퍼의 상면에 증착된 폴리실리콘 또는 각종 폴리사이드 박막을 식각할 경우에 더욱 심각하게 나타나는데, 즉, 일반적인 플라즈마 발생장치로 발생된 플라즈마를 사용하여 이들 박막을 식각할 경우에, 이들 플라즈마 이온들이 박막에 충격을 주어 가는 선(notch) 등의 균열이 나타나는 현상이 빈번하게 관찰되고, 플라즈마 이온의 농도가 균일하지 못함에 따라 웨이퍼의 중심과 가장자리 부분(center to edge)의 식각상태가 현저한 차이를 보이게 된다.
또한 근래에 들어 급속도로 진행되는 반도체 소자의 초고집적화 경향에 따라 미세 패턴을 구현하는 방법의 하나로, 웨이퍼 상에 증착된 박막의 재질에 따라 서로 선택비를 가지는 다종(多種)의 플라즈마 이온을 챔버의 내부에 형성하고, 상기 각각의 박막이 가지는 고유한 식각 선택비 특성을 이용하여 다수의 박막을 동시에 식각하는 자기정합공정(self aligned process)이 개발된 바 있다.
이 경우 전술한 일반적인 플라즈마 발생장치(50)를 사용할 경우에, 플라즈마 내의 전자밀도 및 전자온도의 상승으로 인해 각각의 플라즈마 이온을 제어하기가 매우 어렵고, 이에 목적하는 효과를 달성할 수 없는 문제점을 가지고 있다.
이에 도 3과 같이, 일반적인 플라즈마 발생장치에 포함되는 전원공급장치에 다수의 요소를 첨가하여 부하(52)로 인가되는 알에프 파워에 주기적인 단속구간을 부여하는 방법이 개발되기도 하였는데, 이를 좀 더 자세히 설명한다.
도 3은 부하(52)에 주기적인 단속구간을 가지는 알에프 파워를 인가하는 전원공급장치를 채용한 플라즈마 발생장치를 도시한 것으로, 이하 도 3의 전원공급장치를 도 2의 제 1 전원공급장치(54)와 구별하여 펄스형 전원공급장치(54a)라 한다.
이러한 펄스형 전원공급장치(54a)는 알에프 전원을 발생하는 발진기(55)와, 믹서(mixer)(56)와, 펄스 모듈레이션 발생기(pulse modulation generator)(57)와, 증폭기(power amplifier)(58)를 포함하고 있는데, 이때 상기 발진기(55)와 증폭기(58)는 각각 도 2의 제 1 전원공급장치(54)의 그것과 기능이 동일한 바, 동일 부호를 부여하였다.
따라서 이러한 구성을 가지는 펄스형 전원공급장치(54a)는, 먼저 발진기(55)를 통해 최초 일정 주파수를 가지는 A 파형의 알에프 파워가 믹서(56)에 인가되는데, 이때 특히 믹서(56)에는 스위치(S)에 의하여 주기적으로 온/오프(on/off)되는 펄스 모듈레이션 발생기(57)와 전기적으로 연결되어 이로부터 C와 같은 파형을 가지는 펄스가 인가되는 바, 믹서(56)의 내부에서 A 파형의 알에프 파워에 C파형의 펄스를 동조하게 된다.
이후, 이와 같이 동조된 알에프 파워는 증폭기(58)를 통해 진폭이 증폭되어 최종적으로 D와 같은 파형이 제 1 임피던스정합장치(53) 및 부하(52)에 인가되는데, 이러한 D 파형에는 주기적으로 단속되는 구간이 포함되어 있음을 확인할 수 있을 것이다.
이와 같이 주기적으로 단속되는 구간을 가지는 파형, 일례로 D 와 같은 알에프 파워를 부하(52)에 인가하는 이유는, 부하(52)의 전자기장 생성에 일정하게 반복되는 휴지기를 부여하여 전술한 여러 가지 문제점을 해결하기 위한 것이다. 다시 말해, D와 같이 주기적으로 단속되는 구간을 포함하는 알에프 파워가 부하(52)에 인가될 경우에, 부하(52) 역시 일정한 간격(gap)을 가지고 챔버 내부에 전자기장을 유도하므로, 이를 통해 상대적으로 소멸 속도 또한 빠른 전하의 밀도를 제어하기 위한 것이다.
그러나 이러한 펄스형 전원공급장치(54a)를 채용한 플라즈마 발생장치 역시, 실제 공정에 있어서 원하는 목적을 충분히 달성하지 못하는 현실적 한계를 가지고 있는데, 이는 실제 반도체 제조공정에 있어서 D와 같이 주기적으로 단속되는 구간을 가지는 알에프 파워를 구현하기가 매우 어려운 실정이고, 또한 시간에 따라 변화하는 전자밀도에 효과적으로 대응하기 위해서는 부하(52)가 생산하는 정전기장에 부여된 휴지기를 자유로이 조절해야 하지만, 일반적인 펄스 모듈레이션 발생기(57)는 그 변화에 의하여 임피던스 정합회로에서 발생되는 반사 파형을 용이하게 조절할 수 없는 단점을 가지고 있다.
이에 고가의 장비를 사용하여야 하므로, 장치의 구성을 위한 비용이 과다하게 요구되는 단점과 함께, 그 정밀성에 있어서 실제 공정에 적용되어도 만족할 만한 효과를 기대하기 어려운 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 플라즈마 발생장치를 사용하는 반도체 제조공정에 있어서, 플라즈마 내의 전자밀도의 과잉현상을 효과적으로 제어 가능하고 특히 저가로 구현할 수 있는 보다 개선된 플라즈마 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일반적인 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈을 도시한 개략단면도
도 2 및 도 3은 각각 일반적인 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 전원공급장치를 블록으로 도시한 블록도
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치가 부설된 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈을 도시한 개략단면도
도 5는 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 유도결합 플라즈마 발생소스를 블록으로 도시한 블록도
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부의 일례를 분해하여 도시한 사시도
도 7a와 도 7b는 각각 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부의 다른 예를 도시한 평면도
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부의 동작을 설명하기 위한 도 6의 평면도
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치가 부설된 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈을 도시한 개략사시도
도 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부의 분해사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 웨이퍼120 : 챔버
122 : 공급관124 : 배출관
126 : 절연판128a : 제 1 영역
128b : 제 2 영역130 : 척
140 : 소스 및 반응물질저장장치
150 : 유도결합 플라즈마 발생소스
152 : 부하153 : 제 1 임피던스 정합장치
154 : 제 1 전원공급장치160a : 쉴드부
162a : 제 1 쉴드164a : 제 2 쉴드
170 : 바이어스 소스172 : 바이어스 전극
174 : 제 2 임피던스 정합장치176 : 제 2 전원공급장치
P : 펌프M : 모터
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부에 웨이퍼가 안착되는 반도체 제조용 챔버에 실장되는 플라즈마 발생장치로서, 전원공급장치와; 상기 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 임피던스정합장치와; 상기 임피던스 정합장치와 전기적으로 연결되며, 상기 챔버의 내부 웨이퍼의 상방에 위치하는 부하와; 상기챔버의 내부를 종단하도록 상기 부하와 웨이퍼 사이를 가로질러 설치되는 절연판과; 상하 방향으로 관통된 다수의 제 1 홀을 가지고, 상기 부하 방향의 절연판 상면에 위치하는 접지된 금속재질의 제 1 쉴드과; 상하 방향으로 관통된 다수의 제 2 홀을 가지고 중심을 따라 회전이 가능하며, 상기 부하방향의 제 1 쉴드 상면에 위치하는 접지된 금속재질의 제 2 쉴드를 포함하는 플라즈마 발생장치를 제공한다.
이때 상기 제 1 쉴드는 상기 절연판의 상면에 코팅된 것을 특징으로 하며, 상기 알에프전원 공급장치는, 알에프전원 발진기와; 상기 알에프전원발진기를 통하여 공급된 알에프전원을 증폭하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1 슬릿 및/또는 제 2 슬릿은 그리드 망으로 이루어진 메쉬 형상인 것을 특징으로 하며, 이때 상기 제 1 홀 및/또는 제 2 홀은 각각 중심을 따라 동심원 형상으로 펼쳐 배열된 슬릿인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 2 쉴드는 모터에 의하여 회전하며, 상기 부하는, 상기 제 2 쉴드와 평행하게 튜브형상의 도전성 물질을 갈수록 폭이 넓어지도록 일 방향으로 감은 나선형 안테나 또는 도전성 물질의 평판 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 모터는 6 내지 6,000,000회의 분당 회전수(RPM)를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 내부에 웨이퍼가 안착되고, 절연물질로 이루어지는 측벽을 포함하는 반도체 제조용 챔버에 실장되는 플라즈마 발생장치로서, 챔버의 측벽을 둘러싸고, 외면에 다수의 관통된 홀을 가지는 접지된 금속재질의 원통형 제 1 쉴드와; 상기 제 1 쉴드의 외면을 둘러싸고, 외면에 다수의 관통된 홀을 가지면서 중심을 따라 회전 가능한 접지된 금속재질의 원통형 제 2 쉴드와; 전원공급장치와; 상기 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 임피던스정합장치와; 상기 임피던스 정합장치와 전기적으로 연결되며, 상기 제 2 쉴드의 외면에 위치하는 부하를 포함하는 플라즈마 발생장치를 제공한다. 이때 특히 상기 제 1 쉴드는 상기 챔버의 측벽 상에 코팅된 것을 특징으로 하며, 상기 알에프전원 공급장치는, 알에프전원 발진기와; 상기 알에프전원발진기를 통하여 공급된 알에프전원을 증폭하는 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제 1 및/또는 제 2 슬릿은 그리드망으로 이루어진 매쉬형상인 것을 특징으로 하며, 이때 상기 제 1 홀 및/또는 제 2 홀은 각각 상기 제 1 및 제 2 쉴드의 외면을 따라 상 하 방향으로 관통된 슬릿인 것을 특징으로 한다.
또한 기 제 2 쉴드는 모터에 의하여 회전하며, 상기 부하는, 튜브형상을 가지는 도전성 물질을 상기 제 2 쉴드의 외면을 따라 일 방향으로 감긴 코일 형상의 안테나 또는 상기 제 2 쉴드의 외면을 둘러싸는 원통형상의 도전성 물질 중 선택된 하나인 것을 특징으로 하며, 상기 모터는 6 내지 6,000,000회의 분당 회전수(RPM)를 가지는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 대한 올바른 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 각각 전자기장을 유도하는 플라즈마 발생소스와, 상기 플라즈마 발생소스가 유도하는 전자기장을 주기적으로 단속하는 쉴드(shield)부로 구분될 수 있는데, 이때 특히 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부는 각각 다수의 관통된 제 1 홀을 가지고 접지된 금속 재질의 제 1 쉴드와, 관통된 다수의 제 2 홀을 가지고 상기 제 1 쉴드와 겹쳐 배열되는 접지된 금속재질의 제 2 쉴드를 포함하고 있다.
이때 특히 제 2 쉴드는 중심을 기준으로 회전 가능한 구성을 가지고 있어, 이의 회전에 따라 각각의 쉴드가 가지는 제 1 및 제 2 홀이 연통하여 개구부를 형성한 후 폐변되는 동작을 연속적으로 반복하게 되는데, 이러한 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 각각 부설 대상인 챔버형 프로세스 모듈에 따라 몇 가지 실시예로 구분된다.
이러한 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 부설되는 플라즈마 처리 챔버형 모듈은 그 구성에 있어서 다수의 요소를 공통적으로 가지고 있는데, 이들에 각각 동일 부호를 부여하여 도시한 도 4 와, 도 9를 참조하여 먼저 설명하면, 이는 각각 내부에 웨이퍼(1)가 안착되어 이의 직접적인 처리공정이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(120)와, 상기 챔버(120)의 내부에서 진행되는 반응에 필요한 소스 및 반응물질을 저장하고, 이를 챔버(120)로 공급하는 소스 및 반응물질 공급장치(140)로 구분될 수 있다.
이때 특히 웨이퍼(1)가 안착되는 반응영역을 정의하는 챔버(120)는, 소스 및 반응물질 공급장치에 연결된 유입관(122)과, 그 내부의 기체를 배출함으로써 챔버(120)의 내부를 고유한 압력으로 제어하는 배출관(124) 및 이의 말단에 부설되는 펌프(P)를 공통적인 요소로 가지고 있다. 또한 이러한 챔버(120)의 내부에는 웨이퍼 테이블, 바람직하게는 척(130)이 설치되어 그 상면에 웨이퍼(1)가 안착되는바, 이러한 척(130)의 내부에는 후술하는 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 구동으로 발생되는 플라즈마 이온의 임팩트를 조절할 수 있도록, 전기적으로 연결되는 제 2 전원공급장치(176)와, 제 2 임피던스정합장치(174) 및 바이어스 전극(172)을 포함하는 바이어스 소스(170)가 실장되는 것이 바람직하다.
참고로 도 9에 도시한 챔버형 프로세스 모듈에는 바이어스 소스가 생략되어 있지만, 도 4 와 동일하게 척(130)의 내부에 실장되는 것을 편의상 생략한 것이다.
이하 각 실시예 별로 구분하여 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치 및 플라즈마 처리 챔버형 모듈의 상이한 부분을 설명한다.
제 1 실시예
본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치가 부설되는 챔버형 프로세스 모듈은, 도 4에 도시한 바와 같이 챔버(120)의 내부를 종단하는 절연판(126)이 설치되어, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 실장되는 상단의 제 1 영역(128a)과, 척(130) 및 이의 상단에 안착되는 웨이퍼(1)가 위치하는 반응영역인 제 2 영역(128b)으로 구분됨은 일반적인 경우와 유사하다 할 것이다.
이때 챔버(120)의 제 1 영역(128a)에 실장되는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치는, 플라즈마 발생소스(150)와, 절연판(126) 상에 차례로 적층되는 제 1 쉴드(162a) 및 제 2 쉴드(164a)를 포함하는 쉴드부(160a)로 구분될 수 있다.
이 중 플라즈마 발생소스(150)는 각각 전기적으로 연결되는 제 1 전원공급장치(154)와, 제 1 임피던스정합장치(153) 및 부하(152)를 포함하고 있는데, 이를 블록으로 도시한 도 5를 참조하면, 발진기(155) 및 증폭기(158)를 포함하는 제 1 전원공급장치(154)와, 이와 전기적으로 연결되는 제 1 임피던스정합장치(153) 및 부하(152)로 구성되어 있다.
따라서 발진기(155)에서 최초 발생된 E와 같은 파형을 가지는 알에프 파워는 증폭기(158)를 통해 F와 같이 진폭 만이 단순 증폭된 후 제 1 임피던스정합장치(153) 및 부하(152)에 전달된다. 이에 진폭만 단순 증폭된 알에프 파워가 부하(152)에 인가됨에 따라 예상되는 플라즈마 내의 전자의 과잉생산을 제어하기 위하여, 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 특히 쉴드부(도 4의 160a 참조)를 포함하고 있다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 발생장치에 포함되는 쉴드부(160a)의 일례를 분해하여 도시한 도 6 및 전술한 도 4와 같이, 절연판(126)의 상면에 적층된 제 1 쉴드(shield)(162a) 및 이러한 제 1 쉴드(162a)의 상면에 나란히 겹쳐 배열된 제 2 쉴드(164a)를 포함하고 있는 바, 바람직하게는 전술한 제 1 및 제 2 쉴드(162a, 164a)는 각각 전기적으로 접지된 금속재질의 원판 형상을 가지고 있으며, 특히 상하로 관통된 다수의 제 1 및 제 2 홀을 각각 가지고 있는 것을 특징으로 하는데, 이때 제 2 쉴드(164a)의 중심은 모터(M) 등의 회전수단이 가지는 회전축(158)에 연결되어 중심을 기준으로 회전 가능한 구성을 가지고 있다.
이러한 제 1 및 제 2 홀의 형상은, 일례로 도 6에 도시한 바와 같이 각각의 쉴드(162a, 164a)의 중심을 기준으로 동심원 형상으로 펼쳐 관통 배열된 직선형상의 제 1 및 제 2 슬릿(162a-1, 164a-1)일 수 있는데, 이러한 제 1 및 제 2 슬릿(162a-1, 164a-1)의 역할은 중심을 기준으로 회전하는 제 2 쉴드(164a)에 의해 서로 연통하여 개구부를 형성하고 폐변하는 것을 반복적으로 행하기 위한 것이므로, 이를 충족하는 다양한 변형이 가능하다.
즉, 본 발명에 따른 쉴드부(160a)는 플라즈마 발생소스의 부하(152)와 제 2 영역(128b) 사이에서 챔버(120)를 종단하도록 나란히 겹쳐 배열된 상태로 제 2 쉴드(164a)가 회전함에 따라, 제 1 쉴드(162a)의 제 1 슬릿(162a-1)과 제 2 쉴드(164a)의 제 2 슬릿(164a-1)이 서로 연통하고 폐변되는 동작을 반복하게 되므로, 이에 의하여 플라즈마 발생소스의 부하(152)가 유도하는 전자기장은 주기적으로 제 2 영역(128b)에 유입되는 것이다.(도 4 참조)
따라서 제 1 및 제 2 쉴드(164a, 162a)를 각각 관통하는 제 1 및 제 2 홀은 전술한 목적을 만족하는 어떠한 형상도 가능하며 또한 이들은 반드시 동일 형상일 필요도 없는 바, 이의 변형예의 일부를 도 7a 및 도 7b에 각각 도시하였다. 이때 도 7a 및 도 7b는 각각 제 1 쉴드만을 도시하였으나 이는 제 2 쉴드에도 적용될 수 있고, 또한 서로 다른 형태를 가지는 제 1 및 제 2 쉴드가 결합되어 본 발명에 따른 쉴드부를 구성할 수도 있음은 이상에서 자세히 설명한 바와 같다.
즉, 도 7a는 각각의 제 1 및 제 2 쉴드가 가지는 제 1 및 제 2 홀의 형상이 다양하게 변형될 수 있음을 설명하기 위한 변형예로서, 도시한 바와 같이 중심을 기준으로 펼쳐 배열되는 다수의 직선형 슬릿(164b-1) 및 이들 슬릿(164b-1)을 각각 절단하는 다수의 연결부(164b-2)를 부여할 수 도 있다.
이때 이러한 연결부(164b-2)는 특히 플라즈마 발생장치의 부하가 나선형의 안테나일 경우 유리한데, 이들 다수의 연결부(164b-2)는 각각의 슬릿(164b-1)에 동일한 지점에 위치함으로써 전체적으로 링(ring) 형상을 이루게 된다. 이때 부하는 연결부(164b-2) 상에 놓여짐으로써 배면에서는 보이지 않도록 가려지게 되는 바, 부하가 절연판 상으로 노출될 경우 발생될 수 있는 국부적인 플라즈마 밀도의 차이 및 노출된 부하에 스퍼터링이 집중되는 현상을 방지하게 되는 것이다.
또한 각각의 슬릿은 반드시 평판일 필요는 없으므로, 도 7c에 도시한 바와 같이 슬릿(164c-1)을 제외한 다른 부분을 그물형상의 메쉬로 구성하는 것도 가능한데, 이때 이러한 그물형상을 구현하는 그리드(grid) 라인(164c-2)은 인치당 5 내지 1,000 라인 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
이때 이상에서 설명한 도 7a 및 도 7b의 변형예는 각각 제 1 제 2 쉴드에 동일하게 적용되거나 또는 서로 다른 형상이 적용될 수 도 있음은 전술한 바 있는데, 특히 이러한 제 1 또는 제 2 쉴드가 각각 가지는 투과율, 즉 제 1 또는 제 2 쉴드가 가지는 제 1 또는 제 2 홀의 면적의 합과, 제 1 또는 제 2 쉴드 전체 면적의 비를 백분율로 표시하면 10 내지 90 % 정도의 범위내에서 어떠한 변형도 가능하다.
이러한 본 발명에 따른 쉴드부(160a)의 동작을 도 6 및 이의 평면도인 도 8을 통하여 설명하면, 모터(M) 등의 회전수단의 연결축(158)에 중심이 연결된 제 2 쉴드(164a)가 회전함으로서 각각 제 1 슬릿(162a-1)과 제 2 슬릿(164a-1)이 연통되도록 위치 맞춤되어 개구부를 형성하고 이후 서로 어긋나 폐변되는 동작을 주기적으로 반복하게 되는 것이다.
이때 도 8에서 상부의 제 2 쉴드(164a)를 실선으로, 그 하부의 제 1 쉴드(162a)을 점선으로 도시한 것은 서로를 구분되도록 하여 설명의 편의를 주기 위한 것으로 각각의 재질이 상이함을 의미하는 것은 아니며, 또한 이와 동일한 이유로 하부의 제 1 쉴드(162a)가 제 2 쉴드(164a)에 비하여 좀 더 큰 직경을 가지고 있는 것처럼 표시하였으나, 이 또한 본 발명의 핵심과는 무관하다 할 것이다.
이때 제 1 쉴드(162a)는 고정되어 있으므로 접지를 함에 있어서 별다른 문제가 없으나, 제 2 쉴드(164a)의 경우 회전 가능한 구성을 가지고 있으므로 모터(M)와 연결되는 구동축(158)을 접지함으로써 동일한 효과를 구현할 수 있으며, 또한 제 1 쉴드(162a)는 도시한 바와 같이, 각각 절연판(126) 상에 금속물질을 코팅하여 구성할 수도 있을 것이다.
또한 본 명에 따른 쉴드부(160a)를 구동하는 모터(M)는 그 회전속도를 용이하게 제어할 수 있는 것이 바람직한데, 특히 6 내지 6,000,000회의 분당 회전수(RPM)를 가지는 것이 유리한 바, 이는 이하에서 좀 더 자세히 설명한다.
따라서 전술한 도 7a 및 도 7b의 형상을 가지는 쉴드(162b, 162c)로 구현되는 쉴드부 역시 이와 동일하게 제 2 쉴드의 회전에 의하여 제 1 및 제 2 홀이 연통하여 개구부를 형성하고 폐변하는 동작을 연속적으로 반복함으로써, 플라즈마 발생소스(150)가 유도하는 전자기장이 챔버(120)의 제 2 영역(128b)으로 유입되는 것을 주기적으로 단속하는 것이다.
제 2 실시예
본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치가 적용되는 프로세스 모듈은 도 9에 도시한 바와 같이, 챔버(120)의 내부를 종단하는 절연판이 따로 구비되어 있는 않는 바, 도 9는 이러한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플라즈마 발생장치가 부설된 챔버형 프로세스 모듈의 사시도이다.
이 경우 역시 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 각각 플라즈마 발생소스(150)와 쉴드부(160d)로 구분될 수 있는데, 이중 특히 쉴드부(160d)는 챔버(120)의 측벽 외면을 둘러싸는 원통형상의 제 1 쉴드(162d)와, 상기 제 1 쉴드(162d)의 외면을 둘러싸는 제 2 쉴드(164d)로 구성되며, 이때 이러한 제 1 및 제 2 쉴드(162d, 164d)는 각각 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한 각각의 제 1 및 제 2 쉴드(162d, 164d)에는 다수의 관통된 제 1 및 제 2 홀을 포함하고, 특히 제 2 쉴드(164d)는 도시되지는 않았지만 모터 등의 구동 수단을 통하여 제 1 쉴드(162d)의 외면을 따라 회전가능 하도록 구성되는 것이다.(도 10참조)
이 경우에 있어서 플라즈마 발생소스(150)의 부하(152)는 상기 제 2 쉴드(164d)의 외면을 둘러싸도록 설치되는데, 이러한 부하(152)로는 도시한 바와 같이 전도성 물질로 구성되는 튜브형상을 제 2 쉴드(164d)의 외면으로 감아 구성할 수도 있고, 비록 도시되지는 않았지만 제 1 및 제 2 쉴드(162d, 164d)와 유사하게 전도성 물질로 구현되는 원통형상으로 제 2 쉴드(164d)의 외면을 둘러싸도록 하는 것도 가능하다.
또한 이때 특히 상기 챔버(120)의 측벽은 절연성 물질로 이루어지는 바, 결국 전술한 제 1 및 제 2 실시예와 동일하게 플라즈마 발생소스(150)의 구동에 의하여 부하(152)가 유도하는 전자기장은, 제 2 쉴드(164d)가 회전함에 따라 제 1 쉴드(162d)의 제 1 홀과 제 2 쉴드(164d)의 제 2 홀이 연통되도록 위치 맞춤하여 개구부를 형성할 때 챔버(120)의 내부로 유입되고, 이후 폐변되어 단속하는 것이다.
이때 이러한 제 1 및 제 2 쉴드(162d, 164d)의 측벽에 관통된 제 1 및 제 2 홀은 일례로, 도 10에 도시한 바와 같이 각각의 쉴드(162d, 164d)의 길이방향을 따라 관통되는 다수의 제 1 및 제 2 슬릿(162d-1, 164d-1)일 수 있고, 또한 이와 다른 여러 가지 형상을 가지는 것도 가능함은 전술한 바와 동일하다 할 것이다.
이상의 각 실시예에서 설명한 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치가 실장된 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈의 작동을 도 4 및 도 9를 참조하여 설명하면, 먼저 챔버(120)의 내부로 웨이퍼(1)가 인입되어 척(130)의 상면에 안착되면, 챔버(120)가 밀폐되어 고유한 압력 및 온도환경으로 제어한 후 소스 및 반응물질 공급장치(140)로부터 각각 소스 및 반응물질이 챔버(120)의 내부로 공급된다.
이와 동시에 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치의 플라즈마 발생소스(150)가 구동함으로써 소스 및 반응물질을 플라즈마로 여기하게 되는데, 여기서 부하(152)에 인가되는 알에프 파워는, 도 5의 F와 같이 발진기(155)에서 진폭만이 단순 증폭된 파형을 가지고 있으므로, 부하(152)는 휴지기 없이 계속적으로 정전기장을 형성하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스(150)의 구동과 동시에 본 발명에 따른 쉴드부(160a 또는 160d) 역시 구동하게 되는데, 이는 각각 제 2 쉴드(164a 또는 164d)가 회전함으로써 제 2 홀을 이동시켜, 제 1 홀과 서로 연통하여 개구부를 형성하고, 다시 폐변되는 동작을 반복하게 된다.
특히 전술한 바와 같이 이러한 제 1 및 제 2 쉴드(162a, 164a, 162d, 164d)는 각각 접지되어 있으므로, 제 1 쉴드(162a 또는 162d)의 제 1 홀과 제 2 쉴드(164a 또는 164d)의 제 2 홀이 연통하여 개구부를 형성하면 부하(152)에서 발생되는 전자기장이 웨이퍼(1)로 전달되지만, 이후 제 2 쉴드(164a 또는 164d)가 회전하여 제 1 홀과 제 2 홀이 서로 어긋나 폐변되면 전자기장은 반응영역으로 인입되지 못하고 단속된다.
이러한 과정은 제 2 쉴드(164a 또는 164d)의 회전을 통하여 반복적으로 이루어지므로 결국 반응영역에서 형성된 플라즈마는 주기적으로 단속되어 플라즈마의 이온은 유지되지만 전하는 일정하게 그 밀도가 제어된다. 이에 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는, 소스 및 반응가스의 플라즈마로의 여기 및 이의 유지에 영향을 주지 않고 전자밀도를 조절할 수 있으므로, 통상의 플라즈마 발생장치에서 예상되는 전자밀도의 과잉현상을 제어함은 물론, 균일한 플라즈마를 형성하게 되는 것이다.
또한 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는, 목적에 따라 모터 등의 구동수단에 의하여 회전하는 제 2 쉴드(164a 또는 164d)의 회전수를 적절하게 조절함으로써, 부하(152)가 발생시킨 정전기장의 인입주기를 용이하게 조절할 수 있는데, 이를 통해 결국 시간에 따라 변화하는 플라즈마 내의 전자밀도를 용이하게 조절할 수 있게 되고, 전자온도의 상승 및 전하축적현상을 용이하게 해결할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 플라즈마 발생장치에 포함되는 전원공급장치는, 알에프 파워를 발생하는 발진기 및 상기 알에프 파워를 증폭하는 증폭기 외의 다른 추가적인 요소를 필요로 하지 않는 바, 고가의 장비인 펄스모듈레이션 발생기 및 믹서 등이 필요하지 않으므로 비용 절감의 효과는 물론, 특히 그 구조가 단순하여 사용상 오동작의 가능성이 적은 잇점을 가지고 있다.
특히 본 발명에 따른 플라즈마 발생장치는 쉴드부에 포함되는 제 2 쉴드의 회전에 의하여 챔버 내부로 유도되는 전자기장에 단속구간을 부여하므로, 이러한 제 2 쉴드의 회전속도를 조절하여 챔버 내부의 이온 밀도를 용이하게 조절할 수 있는 잇점을 가지며, 이에 일반적인 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈에서 흔히 발견되는 전자온도의 상승 및 전하축적 현상과 원하지 않는 스퍼터링 현상을 현저히 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다.
이러한 본 발명은 특히 전자밀도를 제어하는 것이 용이하므로 웨이퍼의 상면에 증착된 폴리실리콘 또는 각종 폴리사이드 등의 박막 처리공정 및 자기정합공정(self aligned process) 등에 적용될 경우 그 효과가 더욱 크다.
특히 본 발명은 구성이 단순하면서도 다양한 방식의 플라즈마 처리 챔버에 적용이 가능하며, 특히 또한 제 1 및 제 2 쉴드가 가지는 제 1 및 제 2 의 홀의 형상을 목적에 따라 자유로이 변형할 수 있는 바, 주기적인 단속구간을 가지는 전자기장이 요구되는 플라즈마 처리 챔버형 프로세스 모듈에 광범위하게 적용이 가능한 것을 잇점으로 한다.

Claims (14)

  1. 내부에 웨이퍼가 안착되는 반도체 제조용 챔버에 실장되는 플라즈마 발생장치로서,
    전원공급장치와;
    상기 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 임피던스정합장치와;
    상기 임피던스 정합장치와 전기적으로 연결되며, 상기 챔버의 내부 웨이퍼의 상방에 위치하는 부하와;
    상기 챔버의 내부를 종단하도록 상기 부하와 웨이퍼 사이를 가로질러 설치되는 절연판과;
    상하 방향으로 관통된 다수의 제 1 홀을 가지고, 상기 부하 방향의 절연판 상면에 위치하는 접지된 금속재질의 제 1 쉴드과;
    상하 방향으로 관통된 다수의 제 2 홀을 가지고 중심을 따라 회전이 가능하며, 상기 부하방향의 제 1 쉴드 상면에 위치하는 접지된 금속재질의 제 2 쉴드
    을 포함하는 플라즈마 발생장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 쉴드는 상기 절연판의 상면에 코팅된 플라즈마 발생장치
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 알에프전원 공급장치는,
    알에프전원 발진기와;
    상기 알에프전원발진기를 통하여 공급된 알에프전원을 증폭하는 증폭기
    를 포함하는 플라즈마 발생장치
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 슬릿 및/또는 제 2 슬릿은 그리드 망으로 이루어진 메쉬 형상인 플라즈마 발생장치
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 1 홀 및/또는 제 2 홀은 각각 중심을 따라 동심원 형상으로 펼쳐 배열된 슬릿인 플라즈마 발생장치
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 쉴드는 모터에 의하여 회전하며,
    상기 부하는, 상기 제 2 쉴드와 평행하게 튜브형상의 도전성 물질을 갈수록 폭이 넓어지도록 일 방향으로 감은 나선형 안테나 또는 도전성 물질의 평판 중 선택된 하나인 플라즈마 발생장치
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 모터는 6 내지 6,000,000회의 분당 회전수(RPM)를 가지는 플라즈마 발생장치
  8. 내부에 웨이퍼가 안착되고, 절연물질로 이루어지는 측벽을 포함하는 반도체 제조용 챔버에 실장되는 플라즈마 발생장치로서,
    챔버의 측벽을 둘러싸고, 외면에 다수의 관통된 홀을 가지는 접지된 금속재질의 원통형 제 1 쉴드와;
    상기 제 1 쉴드의 외면을 둘러싸고, 외면에 다수의 관통된 홀을 가지면서 중심을 따라 회전 가능한 접지된 금속재질의 원통형 제 2 쉴드와;
    전원공급장치와;
    상기 전원공급장치와 전기적으로 연결되는 임피던스정합장치와;
    상기 임피던스 정합장치와 전기적으로 연결되며, 상기 제 2 쉴드의 외면에 위치하는 부하
    를 포함하는 플라즈마 발생장치
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 쉴드는 상기 챔버의 측벽 상에 코팅된 플라즈마 발생장치
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 알에프전원 공급장치는,
    알에프전원 발진기와;
    상기 알에프전원발진기를 통하여 공급된 알에프전원을 증폭하는 증폭기
    를 포함하는 플라즈마 발생장치
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 및/또는 제 2 슬릿은 그리드망으로 이루어진 매쉬형상인 플라즈마 발생장치
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 1 홀 및/또는 제 2 홀은 각각 상기 제 1 및 제 2 쉴드의 외면을 따라 상 하 방향으로 관통된 슬릿인 플라즈마 발생장치
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 제 2 쉴드는 모터에 의하여 회전하며,
    상기 부하는, 튜브형상을 가지는 도전성 물질을 상기 제 2 쉴드의 외면을 따라 일 방향으로 감긴 코일 형상의 안테나 또는 상기 제 2 쉴드의 외면을 둘러싸는 원통형상의 도전성 물질 중 선택된 하나인 플라즈마 발생장치
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 모터는 6 내지 6,000,000회의 분당 회전수(RPM)를 가지는 플라즈마 발생장치
KR1020010076648A 2001-12-05 2001-12-05 플라즈마 발생장치 KR20030046189A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010076648A KR20030046189A (ko) 2001-12-05 2001-12-05 플라즈마 발생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010076648A KR20030046189A (ko) 2001-12-05 2001-12-05 플라즈마 발생장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030046189A true KR20030046189A (ko) 2003-06-12

Family

ID=29573189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010076648A KR20030046189A (ko) 2001-12-05 2001-12-05 플라즈마 발생장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030046189A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100721573B1 (ko) * 2005-01-20 2007-05-23 삼성에스디아이 주식회사 유도결합형 플라즈마 처리장치
KR101021874B1 (ko) * 2003-07-29 2011-03-17 주성엔지니어링(주) 절연플레이트를 포함하고 유도결합 플라즈마를 이용하는 대면적 엘씨디 제조장치
KR20150044085A (ko) * 2013-10-15 2015-04-24 세메스 주식회사 플라즈마 발생 유닛 및 그를 포함하는 기판 처리 장치
US11171021B2 (en) * 2013-04-05 2021-11-09 Lam Research Corporation Internal plasma grid for semiconductor fabrication

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08107101A (ja) * 1994-10-03 1996-04-23 Fujitsu Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR970063436A (ko) * 1996-02-12 1997-09-12 장홍영 그리드형 가스 분사를 이용한 유도결합 플라즈마 발생장치
KR970067610A (ko) * 1996-03-18 1997-10-13 장진 유도결합형 플라즈마 cvd장치
JPH11111496A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Mitsubishi Electric Corp プラズマ処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08107101A (ja) * 1994-10-03 1996-04-23 Fujitsu Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR970063436A (ko) * 1996-02-12 1997-09-12 장홍영 그리드형 가스 분사를 이용한 유도결합 플라즈마 발생장치
KR970067610A (ko) * 1996-03-18 1997-10-13 장진 유도결합형 플라즈마 cvd장치
JPH11111496A (ja) * 1997-09-30 1999-04-23 Mitsubishi Electric Corp プラズマ処理装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101021874B1 (ko) * 2003-07-29 2011-03-17 주성엔지니어링(주) 절연플레이트를 포함하고 유도결합 플라즈마를 이용하는 대면적 엘씨디 제조장치
KR100721573B1 (ko) * 2005-01-20 2007-05-23 삼성에스디아이 주식회사 유도결합형 플라즈마 처리장치
US11171021B2 (en) * 2013-04-05 2021-11-09 Lam Research Corporation Internal plasma grid for semiconductor fabrication
KR20150044085A (ko) * 2013-10-15 2015-04-24 세메스 주식회사 플라즈마 발생 유닛 및 그를 포함하는 기판 처리 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5824605A (en) Gas dispersion window for plasma apparatus and method of use thereof
KR100748050B1 (ko) 가변 진폭의 ｒｆ 포락선에 응답하는 코일을 구비한플라즈마 처리기
JP3114873B2 (ja) プラズマ処理装置、及び、蒸着或いはエッチングの方法
US5587038A (en) Apparatus and process for producing high density axially extending plasmas
KR101418438B1 (ko) 플라즈마 발생장치
US20040011465A1 (en) Plasma Processing apparatus
US20040011466A1 (en) Plasma processing apparatus
EP0809274A1 (en) Apparatus and method for manufacturing an electronic device
EP1079671A2 (en) Antenna device for generating inductively coupled plasma
JP2005235755A (ja) マイクロウェーブ供給装置、それを用いたプラズマ工程装置及びプラズマ工程方法
CN101313390A (zh) 微波导入装置
CN111183504B (zh) 制造过程中的超局部和等离子体均匀性控制
JP4093212B2 (ja) プラズマ処理装置
JPH10223607A (ja) プラズマ処理装置
JPH11288798A (ja) プラズマ生成装置
KR20030046189A (ko) 플라즈마 발생장치
KR102498944B1 (ko) 유기 재료들의 자가 제한 에칭을 수행하기 위한 프로세스
US5726413A (en) Apparatus for generating a plasma for processing substrates
US5470426A (en) Plasma processing apparatus
KR100391063B1 (ko) 유도결합으로 보강된 축전결합형 플라즈마 발생장치 및플라즈마 발생방법
JP2000164394A (ja) プラズマ処理装置
JP4450429B2 (ja) プラズマ生成装置
JP3874726B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ生成方法
KR101040541B1 (ko) 플라즈마 발생용 하이브리드 안테나
JPH09260097A (ja) プラズマ生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application