KR100226244B1 - 진공에칭 또는 코팅장치 - Google Patents

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하에펠리 에리흐, 베그만 어스
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Abstract

에칭 또는 코팅장치는 진공용기 및 서로 떨어져 위치하고 용기에서 용량 플라즈마 방전을 생성하는 데 적합한 한쌍의 전극을 가지고 있다. 용기를 둘러싼 벽구조는 서로 절연된 두 부분으로 분리되며 두가지 모두 내부에 위치한 그들 표면에 전기 시그널 전달을 위하여 작용하고 전극 표면으로서 작용하며 용기 벽구조의 분리에 의하여 각 전극이 부식되고 어느 한가지가 코팅되는 것이 조절될 것이다. 또한 플라즈마 방전의 점화방법 및 그의 단속 작동방법이 개시된다.

Description

진공 에칭 또는 코팅장치
본 발명의 일반적 목적은 언급된 단점이 제거되며 가능한 한 조밀한 디자인으로 상기 언급된 종류의 장치를 제공하는 것이다.
추가 목적은 용기가 용기를 두러싼 벽구조를 가지며 서로 절연된 두 부분으로 분리된 에칭 또는 코팅장치를 제공하는 것이며, 두 가지 모두의 부분은 전극 표면으로서 작용하는 그들 내부 표면으로 전기적으로 전달하는 데 적합하며, 따라서 용기의 벽구조의 분리에 의하여 전극이 부식되며 그 한가지가 피복되는 동시 조절이 성취된다.
용기의 하우징, 즉 그의 벽구조가 한편에 두 가지 모두의 전극을 형성하므로, 전극 한가지에 대하여 필요한 용기의 내부 공간에 대한 공급이 더이상 필요 없고, 절연된 인입구도 또한 필요 없으며, 추가로, 언급된 벽구조의 분리로 인하여, 실제로 용기의 구조적 부피를 절감함이 없이 그들 크기에 관한 전극 표면비를 선택적으로 디자인할 수 있다.
추가 목적은 용기 내부에 비하여 외부에 위치한 전자를 전달할 수 있는 즉, 전도할 수 있는 적어도 한 개의 표면에 의하여 그리고 적어도 한 개의 유전층 예를 들어 내부쪽으로 실제로 인접되게 위치한 층 또는 플레이트에 의하여 전극들 중 적어도 한 개의 형성된 장치를 제공하는 것이다. 이러한 디자인에 의하여 언급된 한가지 전극에서 진공 인입구가 다시 폐기된다. 이러한 전극은 벽구조 일부를 형성하며 또한 분리 감결합 (decoupling)캐패시턴스가 연속으로 연결되어야 함이 없이 용량성, DC-포텐셜 감결합된 전극으로서 직접 디자인될 수 있다.
내부쪽으로 면하여 위치한 유전층의 제공은 외부에 위치한 전자전도 표면과 함께 직류전도 패스(path)에 관련하여 방전공간의 DC-감결합을 야기한다. 따라서, 이와같은 용량성 전극표면으로서 용기 벽구조의 임의 부분의 표면을 이용할 수 있고, 또한 이로서 Koenig의 법칙을 주의할 때 장치의 선택 디자인에 대한 가능한 한 큰 유연성이 도달된다.
US-A-4 572 759의 개시내용과 다른 방식으로, 유전층이 과정중 소모되며 휘발성 반응 생성물을 형성하는 보호층으로서 작동되지 않으나 실제 오히려 캐패시터 형성층으로서 작동된다.
추가 목적은 유전층이 자유롭게 내부로 노출되는 장치를 제공한다. 이러한 디자인의 장점은 다음과 같다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 부식(에칭)과 코팅의 비율은 전극 표면 비에 의하여 상기 언급된 바와 같이 측정된다. 전극들 중 다른 한가지에 비하여 한가지 전극의 표면비가 클수록, 보다 큰 전극이 각각 부식되거나 에칭되며, 보다 작은 전극이 코팅된다. 그러나 여기서 두 개의 전극 중 보다 큰 것이 항상 부식된다는 것은 효과의 균형문제이다.
현재 가공부품이 에칭되고 따라서 보다 작은 전극 부위에 배치된다면 완전히 방지 될 수 없는 보다 큰 전극의 부식은 에칭될 가공부품의 코팅 방해를 유발시킨다. 또한 작은 전극의 부위에 배치된 부식물질에 의하여 코팅되기 위하여 가공부품이 코팅되고 따라서 큰 전극의 부위에 배치된다면, 코팅 방해는 큰 전극의 부식 또는 스퍼터링 오프 (sputtering-off)에 의하여 형성 가능하다.
이들 방해는 이에 참여하는 물질이 공정에 일치하지 않는 경우, 즉 한편, 코팅될 물질에서 큰 전극으로부터 코팅방해가 예를 들어 가공 부품의 기재 또는 필요로 한 코팅물질과 동일한 물질을 진행시키지 않으며, 다른 한편, 큰 전극으로부터 방해물질이 가공부품의 기재물질을 진행시키지 않는다면 유해한다. 현재 유전층이 내부로 자유롭게 노출되는 장치를 제공하는 상기 언급된 본 발명의 목적에 따라, 내부에 위치한 이 전극층을 유전물질로부터 선택할 수 있으며, 따라서 어떠한 추가의 수고없이 이러한 유전물질로서 가공부품의 기재와 상응하는 물질 또는 처리과정 또한 그 결과를 방해하지 않는 물질, 예를 들어 SiO2 또는 SiO2 표면을 가진 각 기재 또는 가공부품에서 SiO2를 선택하는 것이 가능하다.
용기내부에 비하여 외부에 위치한 전자전도 가능한 적어도 한 개의 표면에 의하여 그리고 결과적으로 유전층에 위치한 내부쪽 적어도 한 개에 의하여 형성되는 전극중 적어도 한 개에 관련한 상기 언급된 본 발명의 목적에 따라 형성된 한 개 또는 두 개의 전극 두 가지 모두가 최초 언급된 본 발명의 일반적 목적에 따라 구성된 장치를 형성할 수 있다는 것이 아주 명백하다.
선행 단락에 제시된 바와 같이 구체화된 적어도 한 개의 전극의 경우에 본 발명의추가 목적은 전자전도 표면이 금속으로 만든 용기의 벽구조 일부에 의하여 형성되며 진공에 의하여 야기된 하중(loading)을 흡수하는 데 적합한 장치를 제공하는 것이다. 여기서 층이 상당한 두께를 가질 때 유전물질이 단지 큰 부위에 걸쳐 언급된 큰 하중을 흡수할 수 있으며, 그들의 비용량이 두께 증가에 따라 감소한다는 사실은 고찰할 만하다. 따라서, 많은 경우에 예를 들어 가능한 한 낮은 손실과 함께 가능한 한 큰 AC-에너지를 공정공간으로 전달하는 위치에 존재하기 위하여 가능한 한 얇은 유전층을 사용하는 것이 제시되고 있다.
또한 추가 목적은 가공부품이 에칭되기 위한 그리고 전극들 중 한가지에 적어도 밀접하게 위치하며, 전극중에서 용기의 내부공간에 면한 표면이 다른 전극보다 실제 작으며, 가공부품이 코팅되는 데 반대인 지지체로 이루어진 장치를 제공하는 것이다. 여기서 결과적으로 Koenig 법칙의 교시가 이용된다.
또한 플라즈마의 용량성 발생의 경우에 자기 바이어스 포텐셜이 일어날 수 있기 위하여, DC-포텐셜 또는 자유 플로우팅에 관하여 각각 별개인 분리 캐패시턴스에 의하여 한가지 전극이 작동되어야 한다.
또한 추가 목적은 적어도 한 개의 전극이 이중 층 또는 샌드위치상 구조로 되어 있고 따라서 적어도 한 개의 금속층이 진공으로 인한 용기의 벽구조의 기계적 하중을 흡수하는 장치를 제공하는 것이다. 따라서 다음과 같이 이루어진다:
이 전극이 외부에 위치한 금속표면 및 내부쪽으로 자유롭게 노출된 유전층에 의하여 형성된다면, 외부 금속표면, 인접 유전층 및 자유 전하 캐리어가 있는 경계 공정공간은 연속 연결된 그 분리 캐패시턴스가 있는 금속으로 만든 공지의 전극과 동일한 캐패시턴스를 형성한다. 본 발명에 따라 구성된 전극은 추가로 DC-감결합 캐패시턴스의 효율이 추정된다.
추가 목적은 용기 내벽의 적어도 보다 큰 부분이 유전물질로 이루어진 장치를 제공하는 것이다. 따라서 용기의 전체 내부 표면이 가공부품과 공정에 적합하게 선택된 유전물질로 형성된다면, 상기에 논의된 오염의 위험이 완전히 제거된다.
여러 가지 경우에 용기의 벽구조의 전체 표면이 전극표면으로서 이용된다. 따라서, 본 발명의 추가 목적은 전극사이에 위치한 용기 벽구조의 섹션이 용기내부 공간 쪽으로 위치한 유전층으로 이루어진 장치를 제공하는 것이다.
따라서 본 발명의 추가 목적에 따라 용기의 벽구조가 이러한 유전층으로 이루어진 두께로서 벽구조의 섹션이 전극사이에 디자인된 장치를 제공할 수 있다. 이와 같은 사실은 전기 에너지가 이와 같은 중간 섹션에서 전달되어야 하기 때문이다.
현재가지 이러한 플라즈마가 용량성으로 생성된다고 기재된 바와 같이 현재 플라즈마 밀도를 증가시키기 위하여, 그리고 동시에 이온 에너지를 감소시키기 위하여, 본 발명의 추가 목적은 전극사이의 플라즈마로 커플링하는 유도 에너지를 위한 용기내부 공간 쪽에 위치한 유전층으로 이루어진 벽구조의 섹션에 코일배열을 위치시킨다는 방법을 제공하는 것이다. 용기내부에 유도장의 생성을 위한 코일배열의 제공은 절대적으로 코일과 유전성인 용기내부 사이에 벽구조의 섹션 디자인을 필요로 하며, 또는 그후 용기내부에 대하여 자유롭게 노출될 코일을 배열하기 때문에 언급된 유전중간 섹션은 이와 같은 일에 극히 적합하다.
또한 의도된 코일배열이 용기 내부쪽에 면한 표면이 있는 전자전도 배열이라는 것을 고찰할 때, 용기 인접유전층의 내부쪽에 면한 표면이 있는 이러한 코일배열이 본 발명의 목적으로서 초기에 언급된 것과 같은 구조, 즉 용기내부에 대하여 외부에 위치한 전자전도성 있는 적어도 한 개 표면에 의하여 그리고 내부 위치한 유전층쪽 다음의 적어도 한 개 표면에 의하여 적어도 한 개의 전극이 형성된 장치를 제공하는 구조를 형성하거나, 또는 그후, 다른 방도로서, 용기내부에 대하여 자유롭게 노출된다면, 금속으로 된 벽구조 일부를 형성한다는 것이 인식된다.
따라서, 표면의 비율의 선택에 관한 언급된 유연성을 성취하기 위하여 추가의 수고없이 플라즈마의 용량성 생성을 위한 전극 한가지에 코일을 갈바니 전기적으로 연결시키는 것이 가능하며, 상기에 최종으로 언급된 본 발명의 목적에 따라 구성된 발명에 따른 전극의 경우에, 따라서 용기 내부쪽에 면한 코일표면이 이 전극의 표면에 기여한다.
추가 목적은 코일배열이 실제 진공으로 인한 용기 벽구조의 하중 적어도 일부를 흡수하는 장치를 제공하는 것이다. 레이디얼 하중 힘에 비히여 높은 기계적 안정성 또는 용기 내부에 면한 큰 표면을 성취함으로서 편평한 밴드 또는 천, 각 물질에 의하여 용기주위에 코일 감기를 형성하는 것이 아주 단순히 가능하다.
본 발명의 일반적 목적의 관점에서 또한 추가로 제공된 코일배열이 용량성 전극 표면으로서 사용된다면, 코일배열의 제공이 용기의 구조적 높이를 추가로 증가시키지 않는다는 사실을 알 수 있다.
또한 본 발명의 추가 목적은 초기에 플라즈마가 전극사이에 용량성으로 생성되며 그후 추가로 유도적으로 증폭되는 진공용기에서 플라즈마 방전을 점화시키는 방법을 제공하는 것이다. 이러한 점화방법은 어떠한 추가 보충 점화 과정 없이 상기에 설명된 것처럼 장치의 점화를 위하여 명백히 아주 적합하다.
또한 추가 목적은 공정을 중지시키기 위하여 서로 떨어져 위치하고 용량성으로 플라즈마를 생성하는 데 적합한 전극을 전기적으로 불 활성화시키고 따라서 플라즈마를 유도적으로 유지시키고, 처리공정을 재출발하기 위하여 용량성으로 플라즈마를 생성하는 데 적합한 전극을 다시 전기적으로 활성화함에 따라 진공용기에서 플라즈마 방전을 단속 작동시키는 방법을 제공하는 것이다.
이로서, 점화 또는 단속작동 발명, 각각, 바람직하게도 조합하여 작동되는 발명에 의하여, 특수 설비된 점화기없이 장치를 작동시키고 단속적으로 장치를 작동시키는 것이 가능하게 된다.
추가 목적은 서로 떨어져 위치하고 플라즈마를 용량성으로 생성시키는 데 적합한 한 쌍의 전극을 가지며, 코일배열이 플라즈마를 용량성으로 생성시키는 데 적합한 두개 전극중 한가지에 갈바니 전기적으로 연결되며 따라서 플라즈마에 면한 코일배열의 표면이 플라즈마를 용량성으로 생성하는 데 적합한 상기 전극의 표면으로서 작용하는 플라즈마로 커플링하는 유도 에너지를 위한 코일배열을 가진 에칭 또는 코팅 장치를 제공하는 것이다. 이로서, 기본적으로 용기구조의 디멘젼을 보다 양호하게 이용하거나 또는 각각 그 디멘젼을 감소시키는 것이 가능하다.
다음의 상세한 기술에 대하여 고찰할 때 본 발명이 더욱 잘 이해될 것이며 상기 제시된 것과 다른 목적이 명백할 것이다. 첨부도면에 참고하여 기재한다.
제1도는 진공용기의 개략도이다. 용기의 내부공간(I)을 두르고 본 도면에 명백하여 구체적으로 도시되지 않은 진공펌프, 아르곤과 같은 작동가스 및/또는 반응가스등을 위한 가스입구가 연결된 벽구조(3)는 금속 제1부분(5) 및 중간절연체(7)에 의하여 분리된 금속 제2부분(9)을 포함한다. 금속으로 된 부분(5와 9)은 플라즈마의 용량생성을 위한 두 개의 전극 중 각 한가지를 형성한다.
예를 들어 상부(5)는 감결합 캐패시턴스(C)에 의하여 Rf-발전기(11), 일반적으로 AC-발전기에 연결되며, 반면에 도시된 실시예에서 전극으로서 작용하는 제2부분 (9)이 참조 포텐셜(φο), 예를 들어 접지 포텐셜에 접촉된다. 부분(5)의 내부벽은 한가지 전극표면(FA)을 형성하며 반면에 부분(9)의 내부벽은 용기의 공정 쳄버 또는 내부공간(I) 각각에 접한 제2전극표면(FB)을 형성한다.
용기(1)의 이러한 디자인의 경우에 두개표면(FB)에 대한 (FA)의 비율이 어떻게 선택될 것인지에 관하여 가장 큰 유연성이 존재한다는 것을 알 수 있다. 에칭에 대하여, 전극부분(9), 즉 실제 작은 전극 표면(FB)을 형성하는 부분에 파선에 의하여 부호(12)에 도시된 바와 같이 가공부품이 위치하며, 반면에 코팅의 경우에, 부호(13)로 도시된 가공부품이 실제 큰 전극표면(FA)에 고정된 전극부분(5)에 위치한다. 후자의 경우에 참조 포텐셜(φο)이 바람직하게도 큰 전극, 따라서 부분(5)에 접촉된다.
제2도는 장치 또는 용기의 각 제2발명 배열을 도시한다.
단지 일부가 본 도면에 도시되며 예를 들어 금속의 벽구조(15)를 가진 용기(1)는 제1도의 개념에 따라 용기 벽구조의 일부일 수 있으나, 또는 용기의 벽구조를 통하여 절연된 진공타이트 인입구에 의하여 공지기술에 따라 작동되는 전극일 수 있는 플라즈마의 용량생성을 위한 제1전극(도시 안됨)으로서 구성된다. 제2도는 본 발명에 따라 디자인된 전극 또는 제2전극을 도시한다. 그것은 그의 기본구조에 있어서 전기 전도되며 용기 내부공간(I)에 대하여 외부에 위치하고 유전물질의 층(19)에 의하여 분리된 금속층(17)을 포함한다.
용기의 내부공간(I)에 존재한 진공 때문에 용기의 벽구조(3)의 하중을 흡수하기 위하여, 전기 전도성인 층(17)은 이층(17)에 의하여 언급된 하중이 흡수되도록 비교적 두텁게 디자인되는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우에 유전층(19)은 임으로 얇게 디자인될 수 있다. 그 기본구조에 관하여 외부에 위치한 전기전도층(17) 및 유전층에 의하여 형성된 진공용기에서 발명전극은 다음과 같이 DC-감결합 캐패시턴스를 형성한다.
유리전하 캐리어는 플라즈마가 유지된 공정공간에 존재한다. 따라서, 유전층 (19)내부에 접촉한 공정공간은 층(17)에 대하여 반대 캐패시터 표면을 형성한다. 간략한 방식으로 전기전도층(17), 유전층(19) 및 인접공정 공간의 배치는 공정 임피던스 (Zp) 및 유전층(19)과 전기전도층(17)에 의하여 형성된 DC-컴포넌트를 위하여 연속적으로 이에 연결된 전극 캐패시턴스에 의하여 제2도의 오른쪽에 도시된 바와 같이 존재할 수 있다.
제2도의 별도 배치와 같이 제시된 것처럼, 참조 포텐셜(φο)은 플라즈마의 용량 생성을 위하여 이 전극에 접촉되며 또는, 또 다른 별도의 방법에 따라 AC 및 구체적으로 Rf-발전기(11)에 연결된다. 제1도에 따른 배치에 존재하여야 하며 전극부분(5)이 자기 바이어스 포텐셜을 추정토록 하는 DC-감결합 캐패시턴스(C)는 층(17)과 공정쳄버(I) 사이의 언급된 캐패시턴스에 의하여 형성된다.
유전층(19)은 바람직하게도 가공부품의 처리공정과 양립가능하며 특히 그 층의 이와 같은 물질의 부식이 처리 또는 공정 각각의 결과에 음성으로 영향이 미치지 않는다는 의미의 물질로 생성된다. 따라서, SiO2-표면이 있는 가공부품이 처리된다면 층은 바람직하게도 SiO2로 만들어진다.
제2도에 기초하여 도시된 전극은 용기의 벽구조(3)의 임의로 큰 부위에 걸쳐 접촉 될 수 있으며, 이로서 또한 큰 유연성이 큰 전극표면과 작은 적극표면 사이의 비율 선택에 관련하여 존재한다.
제3도는 실시예로서 플라즈마의 용량생성을 위한 두 가지 모두의 전극이 제2도에 도시된 종류에 따라 디자인된 발명에 따라 구성된 용기(1)를 도시한다. 이러한 디자인에 의하여 선택적 방식으로 용기의 전체 내부를 구성하며 공정과 양립 가능한 유전물질의 순도에 관한 가장 높은 조건에 일치하는 가능성이 존재한다는 것을 알 수 있다.
제4도는 참조 포텐셜(φο), 예를 들어 접지 포텐셜이 공지기술에 따라 부분(22와 28)에 접촉되는 용기(20)의 개략도이다. 부분(22)은 플라즈마의 용량생성을 위한 전극중 한가지로서 작용한다. 이러한 일에 사용된 제2전극(24)은 용기(20)의 금속벽 (28)을 통한 인입구 절연체(26)에 의하여 일반적으로 알려진 바와 같이 작동된다. 용기주위에 확장된 코일배열(33)은 용기 벽구조의 중간 섹션(30)에 위치한다. 코일은 코일에 전력을 전달하는 AC-발전기(35)에 연결된다. 용기 내부공간(I)에 또는 전극(24와 22/28) 사이에 각 공정공간에서 코일(33)에 의하여 발생된 자기유도장의 작용 때문에 플라즈마의 밀도가 증가되며, 이온 에너지는 가공부품의 보다 매끄럽고 우아한 각 코팅 또는 에칭이 단지 용량생성 플라즈마에 의한 처리와 비교하여 가능하도록 감소된다.
현재, 제4도의 도시에 따라, 코일배열(30)의 내부표면이 용기의 내부공간(I) 쪽으로 자유롭게 노출되는 본 발명에 따른다. 코일에 전력 공급을 위한 AC-발전기 (35)는 진공타이트 캡슐화 코일(33), 그후 전극의 한가지로서 작용하는 용기일부(22)에 연속으로 연결되며, 따라서 참조 포텐셜((φο)은 내부쪽으로 자유롭게 노출되는 코일표면이 용기의 일부(22)에 대한 전극표면의 일부가 되는 후자의 부분에 접촉된다. 이로서 실제 코일배열(33)이 존재하지 않는 듯한 치밀한 방식으로 코일배열(33)의 공급에도 불구하고 용기를 전극표면(FA, FB)의 제공된 비율에서 디자인할 수 있다.
참조 포텐셜이 접촉되는 부분(22) 또는 참조 포텐셜이 각각 접촉되는 전극에 갈바니 전기적으로 연결되어 코일(33)이 작동되지 않는다면, 제4도의 오른쪽에 파선에 의하여 도시된 코일(38)이 예를 들어 변압기(Tr)에 의하여 AC-발전기(35)에 연결되며 전극(24)에 갈바니 전기적으로 연결된다. 이로서 코일(33)은 한편 자기 바이어스 포텐셜이 추정될 수 있으며 변압수단에 의하여 작동 발전기(35)에 결합된 발전기(11)에 의하여 작동된다.
이 경우에 코일(33)은 플라즈마의 용량 발생을 위한 전극(24)의 표면에 부가된다.
제5도에서 제4도를 기초로 개시된 기술은 플라즈마의 유도 생성을 위하여 제공된 코일표면의 이용에 관하여 제2도에 따른 플라즈마의 용량생성을 위한 전극 적어도 한가지의 디자인과 다같이 사용된다. 도시된 실시예에서 플라즈마의 용량 생성을 위한 전극 한가지가 용기금속의 일부(39)에 의하여 형성된다. 다시, 예를 들어 참조 포텐셜(φο)은 이 부분에 접촉된다. 플라즈마의 용량생성을 위한 제2전극은 일부가 금속이고 용기의 내부공간(I)에 노출되거나 접한 유전층(19b)을 가진 전기적도층(17b)에 의하여 제2도에 따른 유형과 동일하게 형성된다. 금속층(17b)은 어떠한 추가 DC-감결합 캐패시터 없이 AC-발전기에 연결된 제2도에 따른 전극의 회로 구성에 관한 설명에 따른 다.
코일배열(41)은 유전층(19b)의 확장에 의하여 용기의 내부공간(I)에 대하여 덮인 용기의 부위(43)에 위치한다. 본 발명에서 개시된 실시예에서 코일(41)이 부분(17b)에 의하여 형성된 표면의 확대로서 용기의 내부공간에 접한 그 표면에 의하여 작용할 것이므로, 코일(41)은 별도 변압기(Tr)에 의하여 AC-발전기(35)에 연결되며, 또한 부분(17b)에 갈바니 전기적으로 연결된다.
바람직하게도, 코일(41)의 몸체는 부위(43)에서 진공으로 인한 기계적 하중을 흡수하며 용기 내부쪽으로 접한 가능한 한 큰 활성 표면을 제공하기 위하여 개략적으로 도시된 바와 같이 편평한 밴드감기로서 구성된다.
제2도에 따른 전극의 발명 디자인을 검토할 때, 용기의 내부공간에 접한 금속벽 구조를 가지는 것이 바람직한 경우 이 배열은 또한 용기 내부쪽으로 접한 제3의 금속층을 함유할 수 있다고 언급될 수 있다. 따라서, 파선에 의하여 부호(45)로 도시된 금속층 도는 상응하는 금속 몸체는 각 필요로 한 물질에 다라 쉽게 교체되어 각 공정에 적합할 수 있다는 것을 알 수 있다.
진공용기, 플라즈마의 용량생성을 위한 한 쌍의 전극 및 추가로 제4도에 기본적으로 도시되어 있으나 제4도를 기초로 개시된 특수한 이용과 별개인 플라즈마의 유도 생성을 위한 코일배열을 가진 배열은 초기에 플라즈마가 용량성으로 확보되며 그후 유도적으로 증가된다는 점에서 본 발명에 따라 점화된다. 즉, 예를 들어 제4도에 도시된 유형의 경우에, 점화하기 위하여, 처음에 AC-발전기(11)를 가동시키며 그후 AC-발전기 (35)로 코일용 전력을 공급한다.
용기에서 수행된 에칭 또는 코팅공정의 단속적 작동을 위하여 그 과정은 우선 플라즈마의 용량생성을 무력하게 하는, 즉 제4도의 실시예를 검토할 때 AC-발전기 (11)를 중지시키는 공정을 중단하기 위한 것이며, 반면에 코일 에너지를 공급하는 발전기(35)는 전기적으로 활성화를 유지한다. 공정을 재 가동하기 위하여 발전기(11)를 재 가동시키고 반면 유도부분을 활성으로 유지시킴으로서 단지 용량부분이 작동상태로 되돌아간다.
본 발명의 용기에서 처리될 가공부품이 에칭될 경우 에칭될 가공부품용 지지장치를 작은 전극부위에 배열시키는 것을 위하여 용기의 내부공간에 접한 작은 표면을 가진 전극부위에 위치시키는 것이 언급된 바 있다. 이러한 지지체는 부호(12a)로 제1도에 개략적으로 도시되어 있다.
동일한 방법으로 코팅될 가공부품용 지지체는 부호(13a)로 제1도에 개략적으로 도시된 큰 표면이 있는 전극에 배열시킨다.
또한 본 발명에서 플라즈마 밀도의 국부로 조절된 증가 또는 플라즈마의 분배조절을 얻기 위하여 공지의 방법에 따라 방전공간에서 작용하는 자기장이 존재하는 것이 가능하다는 사실이 아주 명백하다. 이러한 전계는 그후 쳄버 외부에 위치하고 고정 또는 변위로 장착된 영구 및/또는 전자석에 의하여 바람직하게 생성된다.
본 발명의 바람직한 유형이 제시되고 기재되어 있지만, 본 발명이 이에 국한하지 않으나 다음의 청구범위내에서 달리 다양하게 구체화되고 실시될 수 있다는 것이 명백히 이해될 것이다.
제1도는 용기가 플라즈마의 용량성 생성을 위한 두 전극 모두를 형성한 본 발명에 따른 구조를 가진 에칭 또는 코팅 각 장치의 개략도이다.
제2도는 용기의 개략 절단도를 기초로 제2의 발명적 해결 수단에 따른 플라즈마의 용량성 생성을 위한 전극 중 한가지의 디자인을 개략적으로 도시한 도면이다.
제3도는 플라즈마의 용량성 생성을 위한 두 전극 모두가 제2도의 유형에 따라 디자인되고, 추가로 제1도에 따른 용기가 실제 전극 표면에 의하여 형성된 장치의 용기 개략도이다.
제4도는 플라즈마의 용량성 생성을 위한 전극을 갖는 플랜트의 공지 용기에 있어서, 플라즈마로 에너지를 유도성으로 공급하기 위한 코일 배열을 가짐으로써 본 발명에 따라 상기 코일 배열의 표면이 플라즈마의 용량성 생성을 위한 전극 중의 하나의 표면으로 이용될 수 있는 실시예이다.
제5도는 제2도에 따른 플라즈마의 구조의 용량성 생성을 위한 전극 중 한가지와, 코일 배열의 표면이 제2도에 따른 전극 일부를 형성한 코일 배열을 가진 본 발명에 따른 장치의 용기 개략도이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 20 : 용기 3, 15 : 벽구조
12a, 13a : 지지체 17, 17b : 금속층
19, 19b : 유전층 24 : 전극
33, 41 : 코일 배열
본 발명은 진공용기와 서로 떨어져있고 용기에서 AC-플라즈마 방전을 용량성(capacitive)으로 생성시키는 데 적합한 한 쌍의 전극을 가지며, 순수 물리학적 방법 및 또한 플라즈마 지지 화학적 방법 PECVP를 위한 에칭 또는 코팅장치에 관한 것이다.
언급된 종류 또는 유사한 종류의 스퍼터링 장치가 다음의 특허문헌에 기재되어 있다 : DE-OS 1 790 178, DE-OS 2 022 957, DE-OS 3 706 698, EP-A-0 271 341, US-A-4 572 759, 4 278 528, 4 632 719, 4 657 619, 4 132 613, 4 557 819, 4 466 872, 4 552 639, 4 581 118, 4 166 018, GB-A-1 587 566, 1 569 117, 1 358 411, 1 111 910, 1 258 301, 2 157 715. 따라서, 예를 들어 용기 벽을 통한 관통구를 전기적으로 절연시키는 것을 통하여 EP-A-0 271 341에 기재된 바와 같이 플라즈마의 용량성 여기용 전극 두 가지 모두를 작동시키거나 이와 같은 방식의 전극 단지 한 개와 제2전극으로서 용기 전체벽을 사용하여 특히 양극으로서 접지에 연결시키는 것은 일반적 방법이다. 소위 AC-또는 특히 Rf-스퍼터링 기술의 물리학에 관하여 H.R. Koenig 와 L.I. Maissel, IBM J. Res. Develop. 14, March 1970, p. 168, 또한 Balzers Company, K. Hoefler와 K. Wellerdieck의 기술공보 BB 800 015 DD (8404), 및 K. Wellerdieck의 이론(Die Potentialverteilung in Hochfrequenz-Gasent ladung der Zerstaubungstechnik (스퍼터링 기술의 Rf-가스방전에서 포텐샬의 분배), 1988, Karlsruhe 대학)이 주의를 끌고있다.
현재까지 사용된 방법, 즉 용기의 벽구조를 두개 모두의 전극 또는 관통구에 의하여 용기의 벽구조로부터 전기 절연된 단지 한 개의 전극을 작동시키는 것은 다음의 단점을 가지고 있다.
그들은 용기의 벽구조를 통한 관통을 절연시키는 적어도 한 개의 진공 타이트(tight)를 제공할 필요성을 야기한다. 또한, 용기의 벽구조로부터 시작된 적어도 한 개의 전극은 비교적 큰 부분의 공정공간을 차단하며, 따라서 용기는 비교적 광대하다.
전극들 중 한가지에 대한 전기공급이 진공 타이트를 공급하고 용기의 벽구조를 통하여 절연되며 이와 같은 벽이 그 전체로 예를 들어 접지 포텐셜에 연결된 제 2전극으로서 작동된다면, 용기 내측으로 접하는 전극 표면의 비율 선택에 관한 디자인이 크게 절감된다. 통상적으로, 그후 용기의 완전한 벽구조에 의하여 형성된 전극은 벽구조를 통과하는 관통구가 있는 이러한 전극보다 더 실제로 큰 그 표면에 관련되어 있다.
에칭될 가공부품을 전극 중 작은 것, 이 경우 관통구가 있는 언급된 전극에 위치시켜야하며(Konig의 표면/볼트법), 일반적으로 AC-포텐셜이 이전극에 사용되며 용기하우징 또는 용기의 벽구조에 사용되지 않으므로, 이 경우에 에칭될 가공부품을 전기 포텐셜에 접촉하는 것이 필요하다. 따라서, 그것이 방전으로 인하여 또한 DC-포텐셜(자기 바이어스 포텐셜)을 발생시키는 작은 전극이므로 그것은 AC-포텐셜 뿐만 아니라 DC-포텐셜에도 의존한다. 볼트(관통구가 있는 작은 전극, 용기벽은 참조 포텐셜에 연결됨)에 연결된 가공부품은 어떠한 종류의 자동조작에 관하여 실제로 보다 다루기 힘들다.
따라서, 요약하면 용기내부에 위치하고, 용기 벽과 국부적으로 분리되며 언급된 벽으로부터 전기적으로 절연되어 작동되는 전극은 용기를 디자인할 때 고려되어야 한 공간을 점거하며, 추가로 용기 벽을 통과하는 진공 타이트 인입구 또는 관통구를 필요로 한다고 언급될 수 있으며, 끝으로 유연성이 전극(Koenig)의 크고/작은 표면 지정에 관련한다는 이러한 전극에 의하여 참조 포텐셜/DC-플로우팅 포텐셜이 줄어든다고 언급될 수 있다.

Claims (10)

  1. 상벽부, 저벽부 및 측벽부로 형성되어 진공이 뽑아지는 내부 공동 (hollow)공간을 갖는 덮개로 이루어지고; 상기 덮개는 주로 상기 내부 공간과 접하는 내면 및 주로 대기에 노출되는 외면을 가지고, 상기 내면이 상벽부면 및 저벽부 면으로 한정되고 평탄하면서 상기 측벽 및 그 상하단부로 한정되는 상기 내부 공간 안으로 돌출되지 않으며, 상기 측벽면과 맞붙어 있으며; 상기 덮개는 유전체 스페이서에 의해 서로로부터 전기적으로 절연되는 두 개의 전기-전도성 덮개부로 형성되고, 상기 유전체 스페이서의 폭은 단지 상기 두개의 전기-전도성 덮개부를 서로로부터 전기적으로 절연시키기에 충분한 크기만큼만 상기 덮개의 상기 내면을 형성하고, 상기 내부 공간으로 노출된 상기 전기-전도성 덮개부의 표면이 서로로부터 전기적으로 격리된 한 쌍의 전극을 형성하는; 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전기-전도성 덮개부를 구성하는 상기 전극의 전체 내부 표면은 얇은 유전체 층으로 덮여있고, 상기 유전체 층은 상기 전극면을 형성하는 상기 두 개의 전기-전도성 덮개의 내표면 사이에서 RF 플라즈마 방전으로부터 RF-전기 신호 전도 요소를 생성하는 캐패시턴스 (capacitance)를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전기-전도성 덮개부는 금속으로 만들어지고 상기 내부 공간 내에 생성되는 진공에 따른 하중 및 상기 전기-전도성 덮개부의 외면에 작용하는 대기압에 따른 하중을 견디기에 충분한 두께인 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기-전도성 덮개부 중 하나의 내면에 접하여 위치하는, 처리되는 제품용 지지대를 포함하고, 상기 덮개부 중 하나의 상기 내면은 상기 덮개부 중 다른 하나의 내면보다 작은 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 전기-전도성 덮개는 전기-전도층 및 유전체 층의 샌드위치형 구조인 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 내부 공간 안으로 연결되는 유도 에너지를 제공하기 위한 유전체를 층을 따라서 코일 배열이 놓이는 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 코일 배열은 상기 전기-전도성 덮개부 중 하나와 갈바니 전기적으로 (galvanically) 연결되도록 가해짐으로써 상기 전기-전도성 덮개부 중 하나의 전기-전도성 표면을 넓히는 것을 특징으로 하는 진공 에칭 도는 코팅장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 코일 배열은, 상기 내부 공간 및 상기 덮개부의 외면 사이의 압력차 때문에 존재하는 상기 유전체 스페이서의 하중 중 적어도 일부를 흡수함으로써 유전체 스페이서의 지지 강도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 코일 배열은 상기 유전체 스페이서내에 파묻혀 있는 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 전기-전도성 덮개부 중 하나의 내면에 접하여 위치하는, 코팅되는 제품용 지지대를 포함하고, 상기 덮개부 중 하나의 상기 내면은 상기 덮개부 중 다른 하나의 내면보다 작은 것을 특징으로 하는 진공 에칭 또는 코팅장치.
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