KR100228025B1 - 플라즈마 처리방법 및 장치 - Google Patents

플라즈마 처리방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100228025B1
KR100228025B1 KR1019960054672A KR19960054672A KR100228025B1 KR 100228025 B1 KR100228025 B1 KR 100228025B1 KR 1019960054672 A KR1019960054672 A KR 1019960054672A KR 19960054672 A KR19960054672 A KR 19960054672A KR 100228025 B1 KR100228025 B1 KR 100228025B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma processing
dielectric plate
plate
discharge coil
processing apparatus
Prior art date
Application number
KR1019960054672A
Other languages
English (en)
Inventor
도모히로 오쿠무라
히데오 하라구치
이치로 나카야마
요시히로 야나기
Original Assignee
모리시타 요이찌
마츠시타 덴키 산교 가부시키가이샤
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
Priority claimed from JP07297994A external-priority patent/JP3083745B2/ja
Application filed by 모리시타 요이찌, 마츠시타 덴키 산교 가부시키가이샤 filed Critical 모리시타 요이찌
Application granted granted Critical
Publication of KR100228025B1 publication Critical patent/KR100228025B1/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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

플라즈마 처리방법 및 장치에서, 적절한 가스가 진공용기로 도입되는 동안 진공으로 되고, 그후 진공용기의 내부가 충분한 압력으로 유지되는 동안 고주파수 전압은 고주파수 방전코일 전원에 의해 나선형 방전코일에 인가되고, 그럼으로써 기판을 처리하는 진공용기내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키기 위해 고주파수 자기장이 유전체판을 통해 진공용기내에서 발생되고, 그 장치의 특징을 언급한다면, 유전체판이 평면히터에 의해 80

Description

플라즈마 처리방법 및 장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 개략적인 투시도.
제2(a)도는 제1실시예의 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 단면도.
제2(b)도는 상기 장치에서 유전체판의 측면상에 배치된 압력접촉형 열전대(thermocouple)를 도시한 단면도.
제3도는 제1실시예의 플라즈마 처리장치에서 평면(planar)히터의 평면도.
제4도는 제1실시예의 유전체판상에 적층된 막두께에 대한 측정결과를 도시하는 그래프.
제5도는 실리콘 산화막/폴리실리콘 에칭 선택비에 대한 측정결과를 도시한 그래프.
제6도는 본 발명의 제2실시예에서 평면 나선형 방전코일의 평면도.
제7(a)도는 본 발명의 제3실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 구조도.
제7(b)도는 제7(a)도의 장치의 단면도.
제8도는 종래의 플라즈마 처리장치의 개략적인 배치를 도시한 투시도.
제9도는 본 발명의 제4실시를 나타내는 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 단면도.
제10도는 제4실시예의 플라즈마 처리장치의 변형된 형태를 도시한 단면도.
제11도는 본 발명의 제5실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 단면도.
제12도는 제5실시예의 플라즈마 처리장치의 변형된 형태를 도시한 단면도.
제13도는 본 발명의 제6실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 단면도.
제14도는 제6실시예의 플라즈마 처리장치에서 자유(free)컷팅 세라믹판의 구성을 도시한 평면도.
제15도는 제6실시예의 변형된 형태를 도시한 단면도.
제16도는 본 발명의 제7실시예에 따른 플라즈마 처리장치의 배치를 도시한 단면도.
제17도는 제8실시예의 플라즈마 처리장치에서 자유컷팅 세라믹판의 구성을 도시한 평면도.
제18도는 종래의 플라즈마 처리장치의 개략적인 배치를 도시한 단면도.
제19도는 다른 종래의 플라즈마 처리장치의 개략적인 배치를 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 진공용기 5 : 전극
10 : 평면히터 12 : 자유컷팅 세라믹판
13 : 세라믹판 110 : 히터온도제어기
111 : 히트절연체 113 : 내부체임버
본 발명은 건식에칭, 스퍼터링, 플라즈마 CVD 등에 사용하는 플라즈마 처리방법 및 장치, 특히 고주파수 유도시스템의 플라즈마 처리방법 및 장치에 관한 것이다.
최근에, 건식에칭기술에 의해 높은 종횡비로 반도체 소자상에서 처리 등을 이루게 하기 위해 또는 플라즈마 CVD기술에 의해 높은 종횡비로 매설(buring) 등을 이루고, 나타나는 반도체 소자의 치수 공차(fineness)를 극복하기 위해, 더 높은 진공에서 플라즈마 처리가 이루어지도록 요구된다.
가령, 건식에칭의 경우에 고밀도 플라즈마가 높은 진공에서 발생될 때, 기판 표면상에 형성된 이온덮개(sheath)에서 이온 및 중립 라디칼(radical)분자간의 충돌가능성이 감소되고, 그러므로 이온방향이 기판표면을 향해 정렬된다.
또한, 높은 전리도 때문에 이온의 입사하는 분자유량비가 기판에 도착하는 중립 라디칼에 대해 높아지게 된다. 상기 언급된 이유로 인해, 에칭 이방성이 높은 진공에서 고밀도 플라즈마를 발생시킴으로써 개선되어 높은 종횡비에서 처리가 이루어지게 된다.
또한, 플라즈마 CVD의 경우에 고밀도 플라즈마가 높은 진공에서 발생될 때, 정교한 패턴을 매설하고, 평평하게 하는 효과는 스퍼터링 효과에 의해 이온으로써 얻어질 수 있어 매설이 높은 종횡비로 이루어지게 한다.
높은 진공하에서 고밀도 플라즈마를 발생시킬 수 있는 하나의 플라즈마 처리장치로서 고주파수 전압을 평면 나선형 방전코일에 인가함으로써 진공용기내에서 플라즈마를 발생시키도록 하는 고주파수 유도시스템의 플라즈마 처리장치가 공지되어 왔다. 상기 시스템의 플라즈마 처리장치는 진공용기내에서 고주파수 자기장을 발생시키도록 하여 유도전기장이 플라즈마 발생용 전자를 가속시키기 위해 진공용기내의 고주파수 자기장을 통해 발생된다. 코일 양단에 흐르는 전류밀도를 증가시킴으로써 높은 진공하에서 고밀도 플라즈마를 발생시키는 것이 가능하여 충분한 처리속도를 얻는다.
고주파수 유도시스템의 플라즈마 처리장치는 제8도에서 예에 의해 도시된다.
제8도에서, 적절한 가스가 진공용기(1)로 도입되는 동안 진공으로 되고, 진공용기(1)의 내부가 충분한 압력하에서 유지되는 동안 고주파수 전압이 코일용 고주파수 전원(2)에 의해 유전체판(3)위에 배치된 평면의 나선형 방전코일(4)에 인가되고, 그 위에서 플라즈마는 진공용기(1)내에서 발생되어 에칭, 적층 및 표면변형과 같은 플라즈마 처리동작에 연결되어 플라즈마 처리를 전극(5)에 위치된 기판(6)에 대해 수행하는 것이 가능하다. 상기 경우에, 제8도에 도시했듯이, 고주파수 전압이 전극용 고주파수 전원(7)에 의해 전극(5)에 인가되어 기판(6)에 도달하는 이온에너지가 제어될 수 있다.
그러나, 제8도에 도시된 종래의 시스템에서 하나의 문제는 대량의 반응생산물이 유전체판위에 적층하고, 그것이 먼지발생 및 관리 사이클 저하를 일으킨다는 것이다. 다른 문제는 진공용기내의 대기가 불안정하여, 결과적으로 상기 시스템이 플라즈마 처리에서 불량한 재생력을 보인다는 것이다.
특히, 플라즈마 CVD의 경우에, 기판상에서 박막적층 과정에서 비슷한 박막은 유전체판위에 적층한다. 건식에칭의 경우에, 에칭반응 및/또는 증기 단계 반응을 통해 발생된 물질은 유전체판상에서 박막으로 된다. 반복되는 처리 사이클의 과정에서 그 막적층의 두께는 증가하고, 그 막적층의 두께가 소정 레벨을 초과할 때, 막응력으로 인해 벗겨짐(peeling)이 발생하고, 벗겨진 막이 기판상에서 먼지 형태로 떨어진다. 제8도에 도시된 종래의 시스템에서 소수의 기판을 처리할 때 먼지가 발생하게 되고, 그것은 순수한 물 또는 에탄올로써 유전체판을 세척(관리)해야 한다.
반복되는 처리 사이클 과정에서, 이미 언급했듯이, 막적층 두께가 변화하게 되고, 그것은 라디칼 흡착에서 그리고 진공용기내의 기압, 즉 반응종류의 부분 압력에서 변화를 일으키고, 그것은 플라즈마 처리의 재생력에 역효과를 낸다.
유전체판에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅으로 인해 유전체판의 온도 증가는 라디칼 흡착속도의 변화에 기인한다.
또한, 제18도에 도시된 종래의 시스템에서, 다른 문제는 처리 사이클이 연속해서 반복됨에 따라 유전체판(3) 온도가 유전체판(3)에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅으로 인해 상승하고, 결과적으로 방전코일(4) 및 유전체판(3)간의 접착제가 제거되고, 그것은 방전코일(4)의 변형을 일으킨다는 것이다. 실험에서 전기적 방전이 Ar가스를 사용해서 1시간 동안 계속하게 되면 유전체판(3)온도가 200까지 상승함을 발견했다.
그후, 제19도에 도시했듯이, 세라믹판 또는 유리판(15)에 방전코일(4)을 결합하는 것이 이루어진 후, 유전체판(3)상에 세라믹판 또는 유리판(15)을 설치한다. 그러나, 거기에는 방전코일(4)이 온도상승으로 인해 신장되어, 결과적으로 세라믹판 또는 유리판(15)이 부서지는 단점이 발생한다.
방전코일(4)이 변형되면, 진공용기(1)내의 플라즈마의 분배밀도가 변화되고, 그것은 처리의 평면내 균일성을 저하한다. 세라믹판 또는 유리판(15)에 야기된 파손은 방전코일(4)을 변형시킬 뿐만 아니라 대기에서 비정상의 전기적 방전을 일으킨다.
본 발명의 목적은 먼지발생을 줄이고, 관리를 덜하고, 플라즈마 처리의 양호한 재생력을 나타내는 플라즈마 처리방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 위치에서 안정적으로 고정된 방전코일을 갖고 대기에서 비정상의 방전 가능성을 없애도록 하는 플라즈마 처리방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 및 다른 측면을 수행할 때, 본 발명의 제1측면에 따라 플라즈마 처리 방법이 제공되고, 거기에서 고주파수 전원 및 나선형 방전코일을 포함하는 장치가 사용되고, 플라즈마 처리방법은, 기판을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버내에서 고주파수 자기장을 유전체판을 통해 발생시키도록 고주파수 전원에 의한 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 단계와; 유전체판의 온도를 제어하는 단계를 구비한다.
본 발명의 제2측면에 따라, 제1측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 히팅장치에 의해 80이상으로 히팅된다.
본 발명의 제3측면에 따라, 실리콘 산화막을 에칭하는 제1측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 거기에서 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 제어단계에서 150이상으로 히팅된다.
본 발명의 제4측면에 따라, 실리콘 질화막을 에칭하는 제1측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 거기에서 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 제어단계에서 150이상으로 히팅된다.
본 발명의 제5측면에 따라, 상기 제2측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 거기에서 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판을 히팅하는 히팅장치는 다음 관계를 만족하는 평면히터에 의해 구성된다.
ShSy0.4
여기서, Sh는 평면히터의 영역을 나타내고, Sy는 유전체판의 영역을 나타낸다.
본 발명의 제6측면에 따라, 제1측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 형태이다.
본 발명의 제7측면에 따라, 제1측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리방법이 제공되고, 거기에서 제어단계에서 유전체판의 온도가 모니터되는 동안 유전체판의 온도가 조절된다.
본 발명의 제8측면에 따라, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 나선형 방전코일과; 기판을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버내에서 고주파수 자기장을 유전체판을 통해 발생시키도록 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 고주파수 전원과; 유전체판의 온도를 제어하는 제어기를 구비한다.
본 발명의 제9측면에 따라, 제8측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 유전체판을 저항히트로써 히팅하는 히팅장치를 더 구비하고, 거기에서 제어기는 유전체판의 온도를 제어하여 유전체판이 히팅장치에 의해 80이상으로 히팅된다.
본 발명의 제10측면에 따라, 제9측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 유전체판을 히팅하는 히팅장치가 다음 관계를 만족하는 평면히터에 의해 구성된다.
ShSy0.4
여기서, Sh는 평면히터의 영역을 나타내고, Sy는 유전체판의 영역을 나타낸다.
본 발명의 제11측면에 따라, 제8측면에서 설명했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 형태이다.
본 발명의 제12측면에 따라, 제8측면에서 설명했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 유전체판의 온도를 조절하기 위해 유전체판의 측면에 배치된 압력접촉형 열전대를 더 구비한다.
본 발명의 제13측면에 따라, 제8측면에서 설명했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로 형성된 세라믹판상에 설치된다.
본 발명의 제14측면에 따라, 제13측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 세라믹판은 5이하의 두께 및 350이하의 영역을 갖고, 거기에서 세라믹판이 자유컷팅 세라믹 재료로 구성된다.
본 발명의 제15측면에 따라, 제13측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 유전체판을 히팅하는 히팅장치를 더 구비하며, 상기 히팅장치는 세라믹판 및 유전체판간에 구비된 평면히터에 의해 구성된다.
본 발명의 제16측면에 따라, 제8측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성된 유리판상에 설치된다.
본 발명의 제17측면에 따라, 제16측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 유리판 두께는 5이하이다.
본 발명의 제18측면에 따라, 제16측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 유전체판을 히팅하는 히팅장치를 더 구비하며, 상기 히팅장치는 유리판 및 유전체판간에 구비된 평면히터에 의해 구성된다.
본 발명의 제19측면에 따라, 제8측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성되고, 복수의 부분으로 분할된 자유컷팅 세라믹판상에 설치되고, 유리판 또는 세라믹판이 자유컷팅 세라믹판 및 유전체판간에 배치된다.
본 발명의 제20측면에 따라, 제19측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 자유컷팅판의 복수의 분할부분의 총 영역이 350보다 크고; 자유컷팅 세라믹판의 각 분할 부분의 두께가 5이하이고; 자유컷팅 세라믹판의 각 분할부분 영역이 350이하이다.
본 발명의 제21측면에 따라, 제19측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 유리판 또는 세라믹판의 두께가 5이하이다.
본 발명의 제22측면에 따라, 제19측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는 유리판 또는 세라믹판 및 유전체판간에 구비된 평면히터를 더 구비한다.
본 발명의 제23측면에 따라, 제13, 제16 및 제19측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 제2세라믹판 또는 유리판이 나선형 방전코일위에 배치된다.
본 발명의 제24측면에 따라, 제13, 제16 및 제19측면에서 언급했듯이, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 거기에서 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 구성이다.
본 발명의 제25측면에 따라, 플라즈마 처리장치가 제공되고, 그 장치는, 방전코일 고정홈으로써 형성된 세라믹 또는 유리판에 설치된 나선형 방전코일과; 기판을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버내에서 고주파수 자기장을 유전체판을 통해 발생시키도록 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 고주파수 전원을 구비한다.
유전체판의 온도제어를 통해, 그 제어를 수행하지 않는 경우와 비교해 유전체판에 적층되는 박막두께를 실제로 감소시킬 수 있다. 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 히팅장치에 의해 80이상으로 히트될 때, 먼지발생을 억제하는데, 왜냐하면 막이 낮은 온도를 사용하는 경우보다 품질에서 더 빽빽하다. 그러므로, 유전체판에 요구된 관리의 주파수는 많이 감소될 수 있다. 처리 사이클이 차례로 반복될 때, 적층된 막두께의 변화가 있더라도 미미하고, 라디칼(radical) 흡착(adsorption)속도가 인식할 만한 변화없이 낮게 되는데, 왜냐하면 유전체판의 온도가 높게 유지된다. 그러므로, 진공용기내의 기압, 즉 반응종류의 부분압력이 안정되게 유지되고, 그것은 양호한 재생력을 갖는 효과적인 플라즈마 처리를 가능하게 한다.
본 발명의 제3 및 제4측면에 따라, 실리콘 산화막 에칭 또는 실리콘 질화막 에칭에 대한 플라즈마 처리의 경우에, 유전체판이 150이상으로 히트되고, 그것은 상기 언급된 장점에 부가해서 유전체판상의 CF 및 CF2등의 CF계 라디칼의 흡착이 많이 감소되어 기판 폴리실리콘상에서 CF계 폴리머의 적층이 증대되는 부가적인 장점을 제공하고, 결과적으로 에칭시 실리콘 산화물막 또는 실리콘 질화물막/폴리실리콘의 선택비를 개선시킨다.
본 발명의 제5 및 제9측면에 따라, 거기에서 유전체판을 히팅하는 상기 장치는 전기적 저항 히팅용으로 동작하는 평면히터에 의해 구성되고, 유전체판용 히팅장치가 매우 단순하게 된다. 평면히터의 영역이 Sh이고 유전체판의 영역이 Sy라고 가정한다. 관계 ShSy0.4가 유지되면, 나선형 방전코일에 기인한 고주파수 자기장이 평면저항 히터에 의해 방해됨이 없이 진공체임버내에서 발생된다. 그러므로, 전기적 방전이 양호하게 유지될 수 있다. 앞선 관계가 만족되지 않으면, 전기적 방전이 불안정하게 되고; 반사된 고주파수 전력이 발생되고; 극단의 경우에 전기적 방전이 유지될 수 없다.
본 발명의 제6 및 제10측면에 따라, 양호하게는 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 형태이어서 나선형 방전코일이 낮은 인덕턴스로 될 수 있다.
본 발명의 제7 및 제11측면에 따라, 유전체판의 온도가 모니터되는 동안 유전체판의 온도는 유전체판의 온도제어를 통해 유지될 수 있다. 그러므로, 유전체판상에서 라디칼 흡착이 실제 변화없이 낮게 된다. 그러므로, 진공체임버내의 기압, 즉 반응종류의 부분압력이 안정되게 유지되고 플라즈마 처리가 양호한 재생력으로써 수행될 수 있다.
제11측면에 따라, 유전체판의 온도를 모니터하는 동안 온도제어를 할 목적으로 압력접촉형 열전대가 유전체의 측면에 설치된다. 그렇게 함으로써 고주파수 잡음발생을 줄이고, 그럼으로써 온도제어는 오작동의 가능성을 줄이면서 수행될 수 있다. 압력접촉형 열전대로 하여금 양호한 열적 반응성을 갖는다는 사실과 결합된 그것은 정확한 온도제어를 가능하게 한다.
제13 및 제25측면에 따라, 유전체판에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅으로 인해 유전체판의 온도상승의 경우에, 방전코일 및 세라믹판간의 맞물림이 손상되지 않으며, 방전코일을 변형되지 않게 한다. 방전코일이 온도 상승으로 인해 신장될지라도 세라믹판은 파손되지 않는데, 왜냐하면 방전코일 및 세라믹판은 접착제를 쓰지 않고, 즉 코일이 코일신장에 따라 홈에서 이동할 수 있기 때문이다.
제14측면에 따라, 세라믹판이 5이하의 두께 및 350이하의 영역을 갖는 자유컷팅 세라믹으로 양호하게 구비된다. 전력효율이 고려되면, 방전 코일 고정홈으로써 형성된 세라믹판이 양호하게는 덜 두껍다. 상기 사실은 예를 들어, J. Hopwood에 의한 "Planar RF induetion plasma coupling efficiency", Plasma Sources Sci. Technol, 3(1994), pp.460-464에서 상세히 설명된다. 이미, 세라믹판의 영역이 350이하일 때, 세라믹판이 비싸지 않게 제조되고 자유컷팅 세라믹 재료가 5이하의 두께일지라도 균열이 세라믹판에 발생되지 않음이 입증된다. 그러므로, 세라믹판이 350이하의 영역인 경우에 세라믹판이 자유컷팅 세라믹 재료로 되고, 5이하의 두께이므로 비싸지 않고, 양호한 전력효율을 보이는 플라즈마 처리장치가 제공될 수 있다.
제15측면에 따라, 평면히터는 세라믹판 및 유전체판간에 구비된다.
그렇게 함으로써 유전체판의 온도를 안정화시키고, 먼지발생을 방지하고, 관리 사이클 개선을 이루는 것이 가능하다.
제16 및 제25측면에 따라, 평면나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성된 유리판에 구비될 수 있다. 상기 방법으로 세라믹판 대신에 유리판의 사용이 비슷한 효과를 제공한다. 제17측면에 따라, 세라믹판의 경우에서와 같이, 유리판은 5두께이하로 되어 양호한 전력효율을 보이는 플라즈마 처리장치가 얻어질 수 있다. 제18측면에 따라, 유리판 및 유전체판간에 평면히터를 구비하는 것은 이미 언급된 것과 같은 효과를 제공할 수 있다.
제19측면에 따라, 평면 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성되고, 복수 부분으로 분할되는 자유컷팅 세라믹상에 설치되고, 유리판 또는 세라믹판이 자유컷팅 세라믹판 및 유전체판간에 배치된다. 상기 장치를 통해, 유전체판에 대해 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅으로 인해 유전체판의 온도를 상승시키는 경우에, 방전코일 및 자유컷팅 세라믹판간의 맞물림이 손상되지 않거나 방전코일이 변형되지 않는다. 자유컷팅 세라믹판이 부분으로 분할되는 경우에, 유리판 또는 세라믹판의 존재가 대기에서 비정상적인 전기적 방전의 발생을 방지한다.
제20측면에 따라, 복수 부분으로 분할된 자유컷팅 세라믹판의 총 영역이 350보다 큰 경우에 자유컷팅 세라믹판의 각 분할부분이 5이하의 두께 및 350이하의 영역으로 되고, 제21측면에 따라, 유리판 또는 세라믹판이 5이하의 두께로 되야 한다. 상기 장치를 통해, 이미 언급된 것과 같은 방법으로 자유컷팅 세라믹판으로써 균열발생을 제거하고, 덜 비싸고, 양호한 전력효율을 보이는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다. 제22측면에 따라, 유리판 또는 세라믹판 및 유전체판간의 평면히터를 구비하는 것은 비슷한 장점을 제공할 수 있다.
제23측면에 따라, 상술된 장치에서, 제2세라믹판 또는 유리판이 평면 나선형 방전코일위에 구비된다. 그것은 방전코일 고정홈으로써 형성되는 세라믹판 또는 유리판 및 방전코일간에 더 견고한 맞물림을 제공하고, 그러므로 방전코일의 변형을 더 효과적으로 방지하는 역할을 한다. 또한, 제24측면에 따라, 평면 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 나선형 구성으로 되는 것을 배치함으로써 양호한 결합 특성을 갖는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명의 상기 및 다른 측면 및 특징이 첨부 도면을 참고로 양호한 실시예와 결부되어진 다음의 설명으로부터 명백해진다.
본 발명의 설명이 진행하기 전에, 같은 소자는 첨부 도면에서 같은 도면번호로 지정된다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 일실시예는 제1도 내지 제5도를 참고로 설명된다.
제1도 및 제2(a)도에서, 적절한 가스가 진공체임버, 예를 들어 진공용기(1)로 도입되는 동안 진공으로 되고, 진공용기(1)의 내부가 충분한 압력하에서 유지되는 동안 고주파수 전압이 방전코일용 고주파수 전원(2)에 의해 평면의 나선형 방전코일(다수의 나선형 형태인)(4)에 인가되고, 그위에서 플라즈마는 진공용기(1)내에서 발생되어 에칭, 적층 및 표면변형과 같은 플라즈마 처리동작이 전극(5)상에 위치된 기판(6)에 대해 수행될 수 있다.
상기 경우에, 제1도 및 제2(a)도에 도시했듯이, 고주파수 전압이 전극용 고주파수 전원(7)에 의해 전극(5)에 인가되어 기판(6)에 도달하는 이온에너지가 제어될 수 있다. 제2(b)에 도시된 압력접촉형 열전대(108) 및 유전체판(3)에 설치되는 평면히터(10)가 히터온도제어기(110)에 연결되어 유전체판(3)의 온도가 바람직한 온도로 제어된다. 히트절연체(111)는 평면히터(10) 및 평면 나선형 방전코일(4)간에 구비되어 평면 나선형 방전코일(4)이 오버히트(overheat)되지 않는다. 압력접촉형 열전대(108)는 제2(b)도에 도시했듯이, 유전체판(3)의 온도를 검출하기 위해 압력하에서 유전체판(3)의 측면표면과 접촉하게 되는 스프링(108a)을 갖는다. 도면 번호(900)는 유전체판(3) 및 용기(1)간에 봉인하는 O-링(ring)을 표시한다. 양호하게는, 히터(10)의 도체는 모든 영역에서 일반적으로 균일하게 배열된다. 즉, n이 실수이고 S가 히터(10)의 모든 영역이고, 히터(10)의 도체는 각 분할영역 S/n에서 일반적으로 균일하게 배열된다.
제3도에 도시했듯이, 평면히터(10)는 다음 관계를 만족하도록 구성된다.
ShSy0.4
여기서, Sh는 평면히터(10)의 영역을 표시하고, Sy는 유전체판(3)의 영역을 표시한다.
또한, 제2(a)도에 도시했듯이, 벨트히터(112)로 설치된 내부체임버(113)가 구비되어 유전체판(3)을 포함하는 플라즈마와 접촉하는 거의 모든 소자가 히트될 수 있다.
유전체판(3) 온도가 25로부터 200까지 변화됨에 따라 실리콘 산화막으로 된 기판(6)이 가스 종류 및 그 유속, 압력, 평면 나선형 방전코일에 인가된 고주파수 전력 및 전극에 인가된 고주파수 전력을 C4F8/H2 50/15sccm, 10mTorr, 1000w 및 300W로 각기 세트하는 조건하에서 5분동안 에칭된다. 유전체판(3)에 적층된 막두께 및 실리콘 산화막/폴리실리콘 에칭 선택비에 대한 측정 결과가 제4도 및 제5도에 도시된다.
제4도에서 알 수 있듯이, 유전체판(3)의 온도가 높아짐에 따라 유전체판(3)에 적층하는 박막두께가 감소된다. 또한, 제5도에서 알 수 있듯이, 유전체판(3)이 150이상으로 히트될 때, 실리콘 산화막/폴리실리콘 에칭 선택비가 더 높게 얻어진다.
적층된 실리콘 산화막으로 된 대다수의 기판이 상기 언급했듯이, 동일한 에칭 조건하에서 에칭된다. 평면히터(10)를 구비하지 않는 경우에, 처리 사이클이 차례로 반복됨에 따라 유전체판(3)의 온도가 점차적으로 증가하는 반면에, 평면히터(10)를 구비하는 경우에 온도는 80이상으로 세트되고, 차례로 반복된 처리 사이클에서도 ±15의 범위내에서만 변화된 유전체판(3)의 온도가 만족스럽게 안정적으로 된다. 평면히터(10)가 구비되지 않는 경우에, 15개의 기판이 처리될 때 먼지가 기판에 많이 떨어지는 반면에, 평면히터(10)가 구비될 때 유전체판(3)의 온도는 80이상으로 세트됨에 따라 100개의 기판이 처리된 후에도 먼지가 기판상에 있다하더라도 거의 없다.
평면히터(10)가 구비되지 않는 경우에 ±8%의 에칭을 재생력이 연속처리된 일련의 15개 시트에 대해 입증되고, 반면에 평면히터(10)가 구비되는 경우에 유전체판(3)에 대해 80이 온도세팅이 이루어지고, 에칭율 재생력이 ±2%로 양호하다. 에칭율 재생력이 다음 관계에 따라 계산된다.
((Vmax-Vmin)/Vave)50
여기서, Vmax는 최대 에칭율값이고, Vmin은 최소 에칭율값이고, Vave는 평균 에칭율값이다.
앞선 실시예에서, 유전체판(3)은 원형형태이다. 그러나, 유전체판(3)은 사각형으로도 되는데, 그 경우에 평면히터(10)는 다음 관계를 만족하기 위해 구성된다.
ShSy0.4
여기서, Sh는 평면히터(10)의 영역이고, Sy는 유전체판(3)의 영역이다.
상기 관계가 유지하는데서, 평면 나선형 방전코일(4)에 기인한 고주파수 자기장이 평면히터(10)에 의해 방해됨이 없이 진공용기(1)내에 형성된다.
그러므로, 전기적 방전이 유지될 수 있다. 상기 관계가 만족되지 않으면 전기적 방전이 안정되지 않고, 반사된 고주파수 전력이 발생되고, 극단의 경우에 전기적 방전이 유지될 수 없다.
앞선 실시예의 설명에서, 유전체판(3)이 150이상으로 히팅될 때 높은 실리콘 산화막/폴리실리콘 에칭 선택비가 얻어질 수 있다. 그러나, 실리콘 질화막 에칭의 경우에 높은 에칭 선택비가 폴리 실리콘 에칭에 관련해서 얻어질 수 있음이 말할 나위도 없다.
상술된 실시예에서, 평면 나선형 방전코일에 대해 낮은 인덕턴스의 다수의 나선형 코일이 사용된다. 그러나, 대안적으로 평면 나선형 방전코일(4)이 제6도에 도시했듯이, 간단한 나선형 코일일 수 있다.
또한, 제7(a)도 및 제7(b)도에 도시했듯이, 방전코일(103)이 3차원의 벨(bell) 형태로 된 구성을 갖는다.
상술된 방식에서, 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막이 예의 방법으로 처리되는 동안, 본 발명은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 적층(CVD)에 뿐만 아니라 알루미늄 합금, 폴리실리콘, 폴리사이드 등의 에칭에 역시 응용될 수 있다.
앞선 설명에서 명백하듯이, 본 발명의 플라즈마 처리방법 및 장치에서, 유전체판이 히트장치에 의해 80이상으로 히팅된다. 그렇게 함으로써, 히팅을 수행하지 않는 경우와 비교해 유전체판에 적응되도록 박막 두께를 실제로 감소시키고, 먼지 발생을 금지하는 것이 가능한데, 왜냐하면 상기 막이 저온을 사용하는 경우보다 품질에서 더 빽빽하다. 그러므로, 유전체판에 대해 요구된 관리(maintenace)주파수가 두드러지게 감소될 수 있다. 처리 사이클이 차례로 반복될 때, 적층된 막두께가 변화한다 할지라도 크지 않으며, 근본적인 흡착율이 인식할 만한 변화없이 낮게 유지하는데, 왜냐하면 유전체판의 온도가 높게 유지되기 때문이다. 진공용기내의 기압, 즉 반응부의 부분압력이 안정적으로 유지되고, 그것은 양호한 재생력으로써 효과적인 플라즈마 처리를 가능하게 한다.
실리콘 산화막 에칭 또는 실리콘 질화막 에칭에 대해 플라즈마 처리를 하는 경우에, 유전체판이 150이상으로 히팅되고, 그것은 상기 언급된 장점에 부가해서 유전체판에서 CF 및 CF2등의 CF계 라디칼의 흡착이 인식할만하게 감소되는 부가적인 장점을 구비하여 기판 폴리실리콘상에서 CF계 폴리머의 적층이 증가되고, 에칭용 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막/폴리실리콘의 선택비를 개선시킨다.
유전체판을 히팅하는 장치가 평면히터에 의해 구성될 때, 유전체판에 대한 히팅장치가 매우 많이 단순화된다. 평면히터 영역이 Sh이고 유전체판의 영역이 Sy라고 가정하고, 관계 ShSy0.4가 만족되면, 평면 나선형 방전코일에 기인한 고주파수 자기장이 평면저항 히터에 의해 방해됨이 없이 진공 용기내에서 발생된다. 그러므로, 전기적 방전이 양호하게 유지될 수 있다.
양호하게는, 평면 나선형 방전코일이 부분 또는 전체의 다수의 나선형태이므로 평면 나선형 방전코일이 낮은 인덕턴스일 수 있다.
유전체판의 온도가 조절되는 동안 유전체판의 온도는 유전체판의 온도제어를 통해 높게 유지될 수 있다. 그러므로, 유전체판상에서 라디칼 흡착이 실질적인 변화없이 낮게 된다. 그러므로, 진공용기내의 기압, 즉 반응부의 부분 압력이 안정적으로 유지되어 플라즈마 처리가 양호한 재생력으로써 수행될 수 있다.
유전체판의 측면에 설치된 압력접촉형 열전대에 의해 조절을 통해 유전체판의 온도를 제어함으로써 고주파수 잡음을 효과적으로 감소시키는 것이 가능하고, 그러므로 온도제어는 오기능의 가능성을 적게 해서 수행될 수 있다. 압력 접촉형 열전대가 양호한 열반응성을 갖는다는 사실에 결부된 그것은 온도제어를 정확하게 수행되게 한다.
본 발명에 따른 플라즈마 처리장치의 제4실시예는 제9도 및 제10도를 참고로 현재 설명된다.
제9도에서 적절한 가스가 진공용기에 도입되는 동안 진공용기(1)가 진공으로 되고, 진공용기(1)의 내부가 적절한 압력으로 유지되고, 고주파수 전압은 고주파수 방전코일 전원(2)에 의해 방전코일 고정홈(9)으로써 형성되는 두께 5인 세라믹(알루미나)판(8)에 설치된 평면 나선형 방전코일(4)에 인가되고, 그후에 플라즈마가 진공용기(1)내에 발생되어 에칭, 적층, 또는 표면 변형과 같은 플라즈마 처리가 전극(5)상에 위치된 기판(6)에 주어지도록 한다. 나선형 방전코일(4)의 하부는 코일(4)을 이동시킬 수 있기 위해 고정홈(9)으로 삽입된다. 한 예로서, 홈(9)의 깊이 및 폭이 23및 0.50.6이고, 코일(4)폭이 0.2이다. 상기 경우에, 고주파수 전압은 제9도에 도시했듯이, 고주파수 전극전원(7)에 의해 전극(5)에 인가되어 기판(6)에 도달하는 이온에너지가 제어될 수 있다. 도면 번호(3)는 유전체판을 가르킨다.
적층된 500두께의 실리콘 산화막으로 된 복수의 기판(6)은 가스 종류 및 그 유속, 압력, 평면은 얇은 형태의 방전코일에 인가된 고주파수 전력, 및 전극에 인가된 고주파수 전력이 C4F8/H2 50/15sccm, 10mTorr, 1000w 및 300W로 각기 세트되도록 하는 작동 조건하에서 연속적으로 에칭된다.
유전체판(3) 온도가 유전체판(3)에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅에 기인해서 상승하게 되고, 10번째 기판에서 유전체판(3) 온도가 200에 도달한다. 그러나, 방전코일(4) 및 세라믹판(8)간의 맞물림은 손상되지 않는다. 방전코일(4)의 신장이 온도상승에 기인해서 발생하나, 세라믹판(8)이 파손되지 않는데, 왜냐하면 코일(4)의 신장이 홈(9)에서 코일(4)을 이동시킴으로써 흡착되기 때문이다.
상술된 제4실시예에서, 알루미나는 세라믹판(8)용 재료로서 사용된다. 대안으로서, 지르코니아 등이 사용된다. 특히, 세라믹판(8)의 영역이 350이하인 한, 세라믹판(8)이 덜 값비싼 자유컷팅 세라믹으로써 구비되고, 5두께 이하일지라도 균열이 세라믹판(8)에 발생하지 않는다. 그러므로, 세라믹판(8)의 영역이 350이하라면 덜 값비싸고, 세라믹판(8)용 자유컷팅 세라믹 재료를 사용함으로써 양호한 전력효율을 갖는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이다.
평면히터(10)는 제10도에 도시했듯이, 세라믹판(8) 및 유전체판(3)간에 배치된다. 그렇게 함으로써, 유전체판(3)의 온도를 안정화시키고, 먼지발생을 방지하고, 관리 사이클을 확대하고, 재생력을 개선시키는 것이 가능하다.
일반적으로 잘 공지된 자유컷팅 세라믹의 예로서 Mitsui Kozan Material Co. 의 "MACERITE"와 Sumikin Photon Ceramic Co.의 "Photoveel"이 많이 언급된다.
다음에, 본 발명의 플라즈마 처리장치의 제5실시예는 제11도 및 제12도를 참고로 설명된다.
제11도에서 적절한 가스가 진공용기에 도입되는 동안 진공용기(1)가 진공으로 되고, 진공용기(1)의 내부가 적절한 압력으로 유지되고, 고주파수 전압은 고주파수 방전코일 전원(2)에 의해 방전코일 고정홈(9)으로써 형성되는 두께 5인 유리판(알루미나)(11)에 설치된 평면 나선형 방전코일(4)에 인가되고, 그후에 플라즈마가 진공용기(1)내에 발생되어 에칭, 적층, 또는 표면변형과 같은 플라즈마 처리가 전극(5)상에 위치된 기판(6)에 주어지도록 한다. 나선형 방전코일(4)의 하부는 코일(4)을 이동시킬 수 있기 위해 고정홈(9)으로 삽입된다. 상기 경우에, 고주파수 전압은 제11도에 도시했듯이, 고주파수 전극전원(7)에 의해 전극(5)에 인가되어 기판(6)에 도달하는 이온 에너지가 제어될 수 있다. 도면번호(3)는 유전체판을 가르킨다.
적층된 500두께의 실리콘 산화막으로 된 복수의 기판(6)은 가스 종류 및 그 유속, 압력, 평면의 얇은 형태의 방전코일에 인가된 고주파수 전력, 및 전극에 인가된 고주파수 전력이 C4F8/H2 50/15sccm, 10mTorr, 1000W 및 300W로 각기 세트되도록 하는 작동 조건하에서 연속적으로 에칭된다.
유전체판(3) 온도가 유전체판(3)에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅에 기인해서 상승하게 되고, 10번째 기판에서 유전체판(3)온도가 200에 도달한다. 그러나, 방전코일(4) 및 유리판(11)간의 맞물림은 손상되지 않는다. 방전코일(4)의 신장이 온도상승에 기인해서 발생하나, 세라믹판(8)이 파손되지 않는데, 왜냐하면 코일(4)의 신장이 홈(9)에서 코일(4)을 이동시킴으로써 흡착되기 때문이다.
상술된 제5실시예에서, 유리판(11)이 유전체판(3)과 접촉해서 배치된다. 그러나, 평면히터(10)는 제12도에 도시했듯이, 유리판(11) 및 유전체판(3)간에 배치된다. 그렇게 함으로써 유전체판(3)의 온도를 안정화시키고, 먼지발생을 방지하고, 관리 사이클을 확대하고, 재생력을 개선시키는 것이 가능하다.
다음에, 본 발명의 플라즈마 처리장치의 제6실시예는 제13도 내지 제15도를 참고로 현재 설명된다.
제13도에서 적절한 가스가 진공용기에 도입되는 동안 진공용기(1)가 진공으로 되고, 진공용기(1)의 내부가 적절한 압력으로 유지되고, 고주파수 전압은 고주파수 방전코일 전원(2)에 의해 방전코일 고정홈(9)으로써 형성되는 두께 5인 자유컷팅 세라믹판(12)에 설치된 평면 나선형 방전코일(4)에 인가되고, 그후에 플라즈마가 진공용기(1)내에 발생되어 에칭, 적층, 또는 표면 변형과 같은 플라즈마 처리가 전극(5)상에 위치된 기판(6)에 주어지도록 한다. 나선형 방전코일(4)의 하부는 코일(4)을 이동시킬 수 있기 위해 고정홈(9)으로 삽입된다. 상기 경우에, 고주파수 전압은 제13도에 도시했듯이, 고주파수 전극전원(7)에 의해 전극(5)에 인가되어 기판(6)에 도달하는 이온에너지가 제어될 수 있다. 도면 번호(3)는 유전체판을 가르킨다.
자유컷팅 세라믹판(12)이 제14도에 도시했듯이, 4개의 부분으로 분할되고, 자유컷팅 세라믹판의 각 분할부분은 영역에서 각기 350이하이다.
또한, 유리판 또는 세라믹판(13)이 자유컷팅 세라믹판(12) 및 유전체판(3)간에 구비된다.
적층된 500두께의 실리콘 산화막으로 된 복수의 기판(6)은 가스 종류 및 그 유속, 압력, 평면의 얇은 형태의 방전코일에 인가된 고주파수 전력, 및 전극에 인가된 고주파수 전력이 C4F8/H2 50/15sccm, 10mTorr, 1000W 및 300W로 각기 세트되도록 하는 작동 조건하에서 연속적으로 에칭된다.
유전체판(3)온도가 유전체판(3)에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅에 기인해서 상승하게 되고, 10번째 기판에서 유전체판(3) 온도가 200에 도달한다. 그러나, 방전코일(4) 및 자유컷팅 세라믹판(12)간의 맞물림은 손상되지 않는다. 방전코일(4)의 신장이 온도상승에 기인해서 발생하나, 그럼에도 불구하고 자유컷팅 세라믹판(12)이 파손되지 않는데, 왜냐하면 코일(4)의 신장이 홈(9)에서 코일(4)을 이동시킴으로써 흡착되기 때문이다. 또한, 자유컷팅 세라믹판(12) 및 유전체판(3)간에 구비된 유리판 또는 세라믹판(13)의 덕택으로 자유컷팅 세라믹판(12)이 부분으로 분할된다는 사실에도 불구하고 대기에서 비정상적인 전기적 방전이 발생하지 않는다.
자유컷팅 세라믹판의 영역이 350보다 크면, 균열이 자유컷팅 세라믹판에서 발생하고, 자유컷팅 세라믹판의 영역이 350이하인 한, 자유컷팅 세라믹판은 그 두께를 5이하로 할지라도 균열되지 않는다. 그러므로, 상기 분할된 자유컷팅 세라믹판의 개별적인 분할부분이 350이하로 각기 배열함으로써 각 부분의 균열을 방지하고, 덜 값 비싸고, 양호한 전력효율을 나타낼 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공할 수 있다. 또한, 제15도에 도시했듯이, 평면히터(10)는 유리판 또는 세라믹판(13) 및 유전체판(3)간에 구비된다.
상기 경우에, 유전체판(3)의 온도를 안정화시키고, 먼지발생을 방지하고, 관리 사이클을 확대하고, 재생력을 증대시키는 것이 가능하다.
앞선 실시예 각각에서, 제2세라믹판 또는 유리판이 평면 나선형 방전코일 위에 구비될 때, 방전코일 고정홈으로써 형성된 세라믹판(들) 또는 유리판(들) 및 방전코일간의 맞물림은 더 견고해지고, 그것은 방전코일의 변형을 효과적으로 방지한다. 그 장치를 앞선 제4실시예에 인가되는 한 예가 제16도의 제7실시예로서 도시된다. 제16도에서, 도면 번호(14)는 제2세라믹판 또는 유리판을 표시한다. 또한, 평면 나선형 방전코일을 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 구성으로 배열시킴으로써 양호한 결합특성을 갖는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다. 제8실시예에서, 다수의 나선형 코일 구성이 평면 나선형 방전코일로 결합되고, 자유컷팅 세라믹판(12)의 구성이 제17도에 도시된다.
제15도에서, 제2세라믹판 또는 유리판(14)이 2점쇄선에 의해 도시되고, 압력접촉형 열전대(108)는 가장 양호한 방식의 하나로서 유전체판(3)의 온도를 모니터하기 위해 유전체판(3)의 측면에 배치된다.
상술된 제6 및 제7실시예에서, 자유컷팅 세라믹판을 분할시킨 부분은 4개이다. 그러나, 그 부분수는 4로 제한되지 않는다.
본 발명의 플라즈마 처리장치의 배치에 따라, 앞선 설명에서 명백하듯이, 평면 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성되는 세라믹판상에 설치된다. 그러므로, 유전체판에 부딪치는 고에너지 이온에 의한 히팅으로 인해 유전체판의 온도가 상승하는 경우에, 방전 코일 및 세라믹판간의 맞물림이 손상되지 않거나, 방전코일이 변형되지 않는다. 방전코일이 온도 상승으로 인해 신장될 지라도 세라믹판이 파손되지 않는데, 왜냐하면 방전코일 및 세라믹판이 접착제를 사용하지 않기 때문이다.
세라믹판이 자유컷팅 세라믹 재료 및 5이하의 두께로 구비되고, 그럼으로써 비싸지 않고, 양호한 전력효율을 보이는 플라즈마 처리장치가 제공될 수 있다.
세라믹판 및 유전체판간에 평면히터를 구비함으로써 유전체판의 온도를 안정화시키고, 먼지발생을 방지하고, 관리 사이클을 개선시키는 것이 가능하다.
세라믹판 대신에 유리판의 사용은 비슷한 효과를 낸다. 세라믹판의 경우처럼, 유리판이 5두께 이하임으로써 양호한 전력효율을 보이는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다. 또한, 유리판 및 유전체판간에 평면 히터를 구비함으로써 비슷한 효과가 얻어질 수 있다.
평면 나선형 방전코일이 방전코일 고정홈으로써 형성되고, 복수의 부분으로 분할되는 자유컷팅 세라믹판에 배치되고, 유리판 또는 세라믹판이 자유컷팅 세라믹판 및 유전체판간에 배치되는 곳에서, 상기 언급된 것과 같은 효과가 얻어질 수 있다. 또한, 자유컷팅 세라믹판을 부분으로 분할한다는 사실에도 불구하고, 유리판 또는 세라믹판의 존재가 대기에서 비정상적인 전기적 방전의 발생을 방지한다.
복수의 부분으로 분할된 자유컷팅 세라믹판의 총 영역이 350보다 큰 경우에, 자유컷팅 세라믹판의 분할부분 각각은 5이하의 두께 및 350이하의 영역이어야 하고, 유리판 또는 세라믹판이 5이하의 두께이어야 한다. 상기 장치를 통해, 이미 언급된 바와 같은 방법으로 자유컷팅 세라믹판으로써 가능한 균열발생을 제거하고, 덜 비싸고, 양호한 전력효율을 나타낼 수 있는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다. 유리판 또는 세라믹판 및 유전체판간의 평면히터를 구비하는 것은 비슷한 장점을 제공한다.
상술된 장치에서, 제2세라막판 또는 유리판이 평면 나선형 방전코일위에 구비된다. 그것은 방전코일 고정홈(들)로써 형성되는 세라믹판 또는 유리판 및 방전코일간의 더 견고한 맞물림을 제공하고, 방전코일의 변형을 더 효과적으로 방지하는 역할을 한다.
또한, 평면 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 나선형 구성으로 배열시킴으로써, 양호한 결합 특성을 갖는 플라즈마 처리장치를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명이 첨부 도면을 참고로 양호한 실시예와 연결해서 충분히 설명되었지만, 다양한 변화 및 변경이 상기 기술에 숙련된 자에게는 명백하다. 그런 변화 및 변형은 첨부된 청구범위에서 한정했듯이 본 발명의 범위내에서 포함되게 된다.

Claims (29)

  1. 플라즈마 처리방법에 있어서, 고주파수 전원(2) 및 나선형 방전코일(4)을 포함하는 장치를 사용하는 플라즈마 처리방법은, 기판(6)을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버(1)내에서 고주파수 자기장을 유전체판(3)을 통해 발생시키도록 고주파수 전원에 의한 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 단계와; 유전체판의 온도를 제어하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어단계에서 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 히팅장치(10)에 의해 80이상으로 히팅되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  3. 제1항에 있어서, 실리콘 산화막을 에칭하기 위해 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 상기 제어단계에서 150이상으로 히팅되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 실리콘 질화막을 에칭하기 위해 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판이 상기 제어단계에서 150이상으로 히팅되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  5. 제2항에 있어서, 유전체판의 온도가 제어되어 유전체판을 히팅하는 히팅 장치는 다음 관계를 만족하는 평면히터에 의해 구성되고, ShSy0.4 여기서, Sh는 평면히터의 영역을 나타내고, Sy는 유전체판의 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  6. 제1항에 있어서, 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 형태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어단계에서 유전체판의 온도가 모니터되는 동안 유전체판의 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리방법.
  8. 플라즈마 처리장치에 있어서, 나선형 방전코일(4)과; 기판을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버(1)내에서 고주파수 자기장을 유전체판을 통해 발생시키도록 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 고주파수 전원(2)과; 유전체판의 온도를 제어하는 제어기(110)를 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  9. 제8항에 있어서, 유전체판을 저항히트로써 히팅하는 히팅장치(10)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  10. 제9항에 있어서, 유전체판을 히팅하는 히팅장치가 다음 관계를 만족하는 평면히터에 의해 구성되고, ShSy0.4 여기서, Sh는 평면히터의 영역을 나타내고, Sy는 유전체판의 영역을 나타내는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  11. 제8항에 있어서, 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 형태인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  12. 제8항에 있어서, 유전체판의 온도를 조절하기 위해 유전체판의 측면에 배치된 압력접촉형 열전대(108)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  13. 제8항에 있어서, 나선형 방전코일(4)이 방전코일 고정홈(9)으로 형성된 세라믹판상에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  14. 제13항에 있어서, 세라믹판(12)는 5이하의 두께 및 350이하의 영역을 갖고, 세라믹판이 자유컷팅 세라믹 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치,
  15. 제13항에 있어서, 유전체판을 히팅하는 히팅장치(10)를 더 구비하며, 상기 히팅장치(10)는 세라믹판 및 유전체판간에 구비된 평면히터에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  16. 제8항에 있어서, 나선형 방전코일(4)이 방전코일 고정홈(9)으로써 형성된 유리판상에 설치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  17. 제16항에 있어서, 유리판 두께는 5이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  18. 제16항에 있어서, 유전체판을 히팅하는 히팅장치(10)를 더 구비하며, 상기 히팅장치(10)는 유리판 및 유전체판간에 구비된 평면히터에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  19. 제8항에 있어서, 나선형 방전코일(4)이 방전코일 고정홈(9)으로써 형성되고, 복수의 부분으로 분할된 자유컷팅 세라믹판(12)상에 설치되고, 유리판 또는 세라믹판(13)이 자유컷팅 세라믹판 및 유전체판간에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  20. 제19항에 있어서, 자유컷팅판의 복수의 분할부분의 총 영역이 350보다 크고; 자유컷팅 세라믹판의 각 분할 부분의 두께가 5이하이고; 자유 컷팅 세라믹판의 각 분할 부분 영역이 350이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  21. 제19항에 있어서, 유리판 또는 세라믹판의 두께가 5이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  22. 제19항에 있어서, 유리판 또는 세라믹판 및 유전체판간에 구비된 평면히터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  23. 제13항에 있어서, 제2세라믹판 또는 유리판(14)이 나선형 방전코일위에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  24. 제16항에 있어서, 제2세라믹판 또는 유리판(14)이 나선형 방전코일위에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  25. 제19항에 있어서, 제2세라믹판 또는 유리판(14)이 나선형 방전코일위에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  26. 제13항에 있어서, 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 구성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  27. 제16항에 있어서, 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 구성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  28. 제19항에 있어서, 나선형 방전코일이 부분 또는 전체적으로 다수의 나선형 구성인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
  29. 플라즈마 처리장치에 있어서, 방전코일 고정홈(9)으로써 형성된 세라믹 또는 유리판(12)에 설치된 나선형 방전코일(14)과; 기판을 처리하는 진공체임버내에서 플라즈마를 발생시키도록 고주파수 자기장으로 인한 유도장에 의해 전자를 가속시키도록 하기 위해 진공체임버(1)내에서 고주파수 자기장을 유전체판을 통해 발생시키도록 고주파수 전압을 방전코일에 인가하는 고주파수 전원(2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리장치.
KR1019960054672A 1995-11-16 1996-11-16 플라즈마 처리방법 및 장치 KR100228025B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07297994A JP3083745B2 (ja) 1995-11-16 1995-11-16 プラズマ処理装置
JP95-297994 1995-11-16
JP29799395 1995-11-16
JP95-297993 1995-11-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100228025B1 true KR100228025B1 (ko) 1999-11-01

Family

ID=26561331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960054672A KR100228025B1 (ko) 1995-11-16 1996-11-16 플라즈마 처리방법 및 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5922223A (ko)
KR (1) KR100228025B1 (ko)
MY (1) MY118033A (ko)
SG (1) SG52861A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120066990A (ko) * 2010-12-15 2012-06-25 주식회사 원익아이피에스 진공처리장치

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3374033B2 (ja) * 1997-02-05 2003-02-04 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置
TW434723B (en) * 1997-03-17 2001-05-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and apparatus for plasma processing
US6440219B1 (en) * 2000-06-07 2002-08-27 Simplus Systems Corporation Replaceable shielding apparatus
JP3983557B2 (ja) * 2002-01-29 2007-09-26 富士通株式会社 誘導結合型プラズマ処理装置
JP2004200307A (ja) * 2002-12-17 2004-07-15 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
JP3940095B2 (ja) * 2003-05-08 2007-07-04 忠弘 大見 基板処理装置
US7736939B2 (en) * 2005-07-07 2010-06-15 United Microelectronics Corp. Method for forming microlenses of different curvatures and fabricating process of solid-state image sensor
US20070079936A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Applied Materials, Inc. Bonded multi-layer RF window
DE102006051550B4 (de) * 2006-10-30 2012-02-02 Fhr Anlagenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Strukturieren von Bauteilen unter Verwendung eines Werkstoffs auf der Basis von Siliziumoxid
WO2010027054A1 (ja) * 2008-09-05 2010-03-11 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学 カンチレバー加熱機構、それを用いたカンチレバーホルダ、及び、カンチレバー加熱方法
EP2293050B1 (en) * 2009-04-07 2016-09-07 ANBE SMT Co. Heating apparatus for x-ray inspection
US10595365B2 (en) * 2010-10-19 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Chamber lid heater ring assembly
CN102548180A (zh) * 2010-12-27 2012-07-04 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 介质窗、电感耦合线圈组件及等离子体处理设备
KR101598463B1 (ko) * 2014-04-30 2016-03-02 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP6406631B2 (ja) * 2014-10-22 2018-10-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プラズマ処理装置
KR102481432B1 (ko) 2015-08-10 2022-12-27 삼성전자주식회사 커버 플레이트 및 그를 포함하는 플라즈마 처리 장치

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4367388A (en) * 1979-06-06 1983-01-04 Hitachi Heating Appliances Co., Ltd. Cooking heating apparatus
JPH0375389A (ja) * 1989-08-16 1991-03-29 Hitachi Ltd ドライエッチング装置
US5002631A (en) * 1990-03-09 1991-03-26 At&T Bell Laboratories Plasma etching apparatus and method
JPH042691A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Shimadzu Corp ビューイングポート
US5231334A (en) * 1992-04-15 1993-07-27 Texas Instruments Incorporated Plasma source and method of manufacturing
US5277751A (en) * 1992-06-18 1994-01-11 Ogle John S Method and apparatus for producing low pressure planar plasma using a coil with its axis parallel to the surface of a coupling window
TW293983B (ko) * 1993-12-17 1996-12-21 Tokyo Electron Co Ltd
JP3105403B2 (ja) * 1994-09-14 2000-10-30 松下電器産業株式会社 プラズマ処理装置
US5589737A (en) * 1994-12-06 1996-12-31 Lam Research Corporation Plasma processor for large workpieces
US5650032A (en) * 1995-06-06 1997-07-22 International Business Machines Corporation Apparatus for producing an inductive plasma for plasma processes
JPH0997783A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Nec Corp プラズマ処理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120066990A (ko) * 2010-12-15 2012-06-25 주식회사 원익아이피에스 진공처리장치
KR101634711B1 (ko) * 2010-12-15 2016-06-29 주식회사 원익아이피에스 진공처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
SG52861A1 (en) 1998-09-28
MY118033A (en) 2004-08-30
US5922223A (en) 1999-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100228025B1 (ko) 플라즈마 처리방법 및 장치
JP6651581B2 (ja) Ｄｃバイアス変調による、粒子発生抑制装置
US6214162B1 (en) Plasma processing apparatus
US5911852A (en) Plasma processing apparatus
EP0472465B1 (en) yethod of depositing insulating layer on underlying layer using plasma-assisted CVD process using pulse-modulated plasma
KR100743875B1 (ko) 전극 조립체
US8419859B2 (en) Method of cleaning plasma-treating apparatus, plasma-treating apparatus where the cleaning method is practiced, and memory medium memorizing program executing the cleaning method
US5935373A (en) Plasma processing apparatus
US6524432B1 (en) Parallel-plate electrode plasma reactor having an inductive antenna and adjustable radial distribution of plasma ion density
US7569256B2 (en) Plasma CVD apparatus and dry cleaning method of the same
US6177646B1 (en) Method and device for plasma treatment
JP3764594B2 (ja) プラズマ処理方法
US5317302A (en) Diamond thermistor
JPH0997783A (ja) プラズマ処理装置
KR101998943B1 (ko) 하이 애스펙스비의 피처를 에칭하기 위한 전력 변조
JP3319285B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JPH07161695A (ja) プラズマ処理方法
JP3402053B2 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
EP0749148B1 (en) Plasma processing apparatus
JPH08124902A (ja) プラズマ処理装置
JP3113210B2 (ja) プラズマ処理方法及び装置
JP3111883B2 (ja) プラズマ処理方法及びその装置
JP3817171B2 (ja) プラズマプロセス装置
WO1996025834A1 (fr) Appareil de traitement du plasma
JPS63131519A (ja) ドライエツチング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
O035 Opposition [patent]: request for opposition
O132 Decision on opposition [patent]
O074 Maintenance of registration after opposition [patent]: final registration of opposition
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130722

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140722

Year of fee payment: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee