KR100415944B1 - inductive coupled plasma generation source - Google Patents

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    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
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Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 챔버형 프로세스 모듈에 내장되는 플라즈마 발생소스에 관한 것으로, 고 주파수 전력을 공급하는 알에프(RF : Radio frequency) 전원과, 상기 알에프 전원을 통해 공급된 전류의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합장치와, 상기 임피던스 정합장치를 통해 정합된 전류가 인가되어 전자기장을 발생하는 안테나를 각각 포함하는, 복수개의 플라즈마 발생회로로 구성되는 플라즈마 발생소스를 제공하여, 보다 균일한 밀도 분포의 플라즈마를 생성 가능케 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plasma generation source embedded in a chamber type process module for semiconductor manufacturing. The present invention relates to a radio frequency (RF) power supply for supplying high frequency power and an impedance of a current supplied through the RF power supply. A plasma generating source comprising a plurality of plasma generating circuits, each including an impedance matching device and an antenna to which an electric current matched through the impedance matching device is applied to generate an electromagnetic field, provides a plasma having a more uniform density distribution. Make it possible to create.

Description

유도결합형 플라즈마 발생소스{inductive coupled plasma generation source}Inductively coupled plasma generation source

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 반도체 제조장치인 챔버형 프로세스 모듈 내에 실장되는 프라즈마 발생소스에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a plasma generating source mounted in a chamber type process module which is a semiconductor manufacturing apparatus.

고 부가가치 산업으로 인식됨에 따라 급속도로 발전하고 있는 반도체 산업에 있어서, 플라즈마를 이용한 증착(deposition) 및 식각(etching) 등의 반도체 제조기술이 개발, 활용됨에 따라 그 발전속도가 더욱 가속화되고 있는데, 특히 최근에 들어 반도체 소자의 미세화 및 대면적화가 강하게 요구됨에 따라 이러한 플라즈마를 이용한 공정은 더욱 중요한 역할을 차지하게 되었다.In the semiconductor industry, which is rapidly developing as a high value-added industry, the development speed is further accelerated as semiconductor manufacturing technology such as deposition and etching using plasma is developed and utilized. In recent years, as the miniaturization and large area of semiconductor devices are strongly demanded, the process using the plasma plays an important role.

이러한 플라즈마를 발생시키는 방법으로는 통상 용량결합방식 또는 유도결합방식이 있는데, 이중 특히 유도결합식 플라즈마 (Inductive Coupled Plasma : 이하 ICP라 한다.) 발생방법은 상대적으로 낮은 동작압력을 가지고, 장치적 구조에 제약이 작으며 높은 밀도의 플라즈마 생성이 가능한 잇점을 가지고 있어 기존의 용량결합식 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma: CCP) 발생방법을 대체하고 있다.A method of generating such a plasma generally includes a capacitive coupling method or an inductive coupling method, among which an inductive coupled plasma (ICP) generation method has a relatively low operating pressure and an apparatus structure. It has a small constraint and has the advantage of generating high density plasma, replacing the existing capacitively coupled plasma (CCP) generation method.

이러한 유도결합식 플라즈마 발생방법을 간단히 설명하면, 고주파 전압을 공급하는 알에프(RF : Radio frequency) 전원을 통하여 방전 가스 내에 시간에 따라 변화하는 전기장을 생성하고, 이를 통해 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성, 유지하는 것으로, 특히 반도체 제조를 위한 챔버형 프로세스 모듈 내에 장착된 웨이퍼의 상부에 플라즈마를 발생시켜 직접 반응에 사용될 수 있는 장점을 가지고 있다,In brief, the inductively coupled plasma generation method generates an electric field that changes with time in a discharge gas through an RF (Radio frequency) power supply supplying a high frequency voltage, thereby exciting the gas to generate a plasma, Maintaining, in particular, has the advantage that it can be used for direct reaction by generating a plasma on top of the wafer mounted in the chamber type process module for semiconductor manufacturing,

이러한 유도결합식 플라즈마 발생소스가 실장되는 챔버형 프로세스 모듈의 구조를 도 1에 간략히 도시하였는데, 이는 처리 대상물인 웨이퍼(1)가 장착되어, 이를 직접 가공 처리하는 밀폐된 반응 용기인 챔버(20)와, 상기 챔버(20) 내로 공급되는 소스 및 반응 물질 등의 필요 물질을 저장하는 저장장치(40)를 포함하고 있는데, 특히 챔버(20)는 전술한 저장장치(40)로부터 필요물질이 공급될 수 있도록 하는 유입관(22)과, 그 내부의 기체를 배출함으로써 압력을 제어할 수 있도록 하는 배출관(24)을 가지고 있다.The structure of a chamber type process module in which the inductively coupled plasma generating source is mounted is briefly shown in FIG. 1, which is equipped with a wafer 1, which is an object to be processed, and a chamber 20, which is a sealed reaction vessel for directly processing the same. And a storage device 40 for storing necessary materials such as a source and a reactant material supplied into the chamber 20, and in particular, the chamber 20 may be supplied with the necessary materials from the storage device 40 described above. The inlet pipe 22 which makes it possible to carry out, and the discharge pipe 24 which makes it possible to control a pressure by discharging the gas in the inside.

또한 챔버(20)의 내부는, 수평하게 설치되는 절연판(26)에 의하여 제 1 영역(28a)과 제 2 영역(28b)으로 구분되는데, 이중 제 2 영역(28b)에는 처리대상물인 웨이퍼(1)를 파지하는 척(30)이 설치되어 이의 상면에 웨이퍼(1)가 안착되도록 하며, 제 1 영역(28a)에는 플라즈마를 발생할 수 있는 플라즈마 발생소스(50)의 일부 또는 전부가 실장되는 바, 전술한 저장장치(40)를 통하여 기체 상의 소스 및 반응물질이 챔버(20)의 내부로 인입되면, 플라즈마 발생소스(50)가 변화하는 전자기장을 생성하여 제 2 영역(28b)에 플라즈마를 생성함으로써 이를 통해 척(30) 상부의 웨이퍼(1)를 가공, 처리하게 된다.In addition, the inside of the chamber 20 is divided into a first region 28a and a second region 28b by an insulating plate 26 that is horizontally installed. The second region 28b includes a wafer 1 as a processing target. A chuck 30 for gripping) is installed to allow the wafer 1 to be seated on an upper surface thereof, and a part or all of the plasma generating source 50 capable of generating plasma is mounted in the first region 28a. When the gaseous source and the reactant are introduced into the chamber 20 through the above-described storage device 40, the plasma generating source 50 generates a changing electromagnetic field to generate plasma in the second region 28b. Through this process, the wafer 1 on the chuck 30 is processed and processed.

이때 전술한 플라즈마 발생소스(50)는, 도시된 바와 같이 고 주파수 전력을 공급하는 제 1 알에프 전원(56)과, 상기 제 1 알에프 전원(56)을 통하여 인가된 전류의 임피던스를 적절하게 매칭하는 제 1 임피던스 정합장치(54)와, 이와 같이 정합된 전류를 통해 전자기장을 발생시키는 부하, 즉 안테나(52)를 포함하고 있다. 이때 전술한 안테나라 함은, 무선통신 등에 있어서 신호의 발신 및 수신의 기능을 담당하는 협의(俠義)의 의미가 아닌, 전력을 공간으로 방출할 수 있는 기능을 포함하는 광의(廣義)의 의미로 사용된 것이며, 이는 이하의 본 명세서에서 일관된 의미로 사용될 것이다.In this case, the aforementioned plasma generation source 50 properly matches the impedance of the current applied through the first RF power supply 56 and the first RF power supply 56 that supplies high frequency power. The first impedance matching device 54 and a load, i.e., an antenna 52, for generating an electromagnetic field through the matched current are included. In this case, the aforementioned antenna is not a meaning of agreement in charge of transmitting and receiving signals in wireless communication, but of a broad meaning including a function of releasing power into a space. As used herein, it will be used in a consistent sense in the following specification.

또한 챔버(20)의 제 2 영역(28b)에 위치하여 그 상면에 웨이퍼(1)가 안착되는 척(30)의 내부에도, 통상 플라즈마 발생소스(50)를 통해 발생된 플라즈마 이온의 임팩트(impact) 에너지를 조절하는 바이어스(bias) 전극(72)이 위치하고, 이는 전압이 인가되는 제 2 알에프(76) 전원 및 제 2 임피던스 정합장치(74)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the impact of plasma ions generated through the plasma generation source 50 is also applied to the inside of the chuck 30 located in the second region 28b of the chamber 20 and on which the wafer 1 is seated. A bias electrode 72 for regulating energy is located, which may be electrically connected to a second RF 76 power supply and a second impedance matching device 74 to which a voltage is applied.

이때 전술한 플라즈마 발생소스에 대하여 도 2를 참조하여 좀 더 자세히 설명하면, 이는 제 1 알에프 전원(56)과, 제 1 임피던스 정합장치(54)와, 안테나(52)가 전기적으로 연결된 구성을 가짐은 전술한 바 있는데, 특히 부하로서 전자기장을 발생시키게 되는 안테나(52)는, 통상 전도성 물질로 이루어진 코일 또는 관이 나선형으로 감긴 형태를 가지고 있다.In this case, the plasma generation source described above will be described in more detail with reference to FIG. 2, which has a configuration in which the first RF power supply 56, the first impedance matching device 54, and the antenna 52 are electrically connected. As described above, in particular, the antenna 52, which generates an electromagnetic field as a load, has a form in which a coil or tube made of a conductive material is wound in a spiral form.

그러나 이러한 나선형의 안테나를 부하로 사용할 경우에 몇 가지 문제점이나타나는 데, 이 중 하나가 불균일한 밀도를 가지는 전자기장이 발생되는 것이다. 즉, 나선형 안테나(52)의 단면을 도시한 도 3을 참조하면, 이는 중심부로 갈수록 좁은 직경을 가지고 있으며, 서로 인접하는 영역에서 발생된 전자기장이 상호 간섭하게 되므로 결과적으로 불균일한 밀도분포를 가지는 전자기장(B)이 나타나게 된다.However, there are some problems when using such a spiral antenna as a load, one of which generates an electromagnetic field having a non-uniform density. That is, referring to FIG. 3, which shows a cross section of the spiral antenna 52, it has a narrower diameter toward the center portion, and electromagnetic fields generated in adjacent areas interfere with each other, resulting in an electromagnetic field having a non-uniform density distribution. (B) will appear.

이러한 불균일한 밀도분포를 가지는 전자기장은 결국 챔버 내부에 불균일한 밀도분포의 플라즈마를 발생시키게 되는 바, 이러한 불균일한 밀도분포의 플라즈마는 정확히 제어되기 어려운 관계로 웨이퍼의 세밀한 가공 및 처리가 불가능하게 되고 또한 그 위치에 따라 서로 다른 가공상태를 가지는 경우에 빈번하게 관찰된다.The electromagnetic field having such non-uniform density distribution eventually generates non-uniform density distribution plasma inside the chamber. As the non-uniform density plasma is difficult to control precisely, the fine processing and processing of the wafer becomes impossible. It is frequently observed in the case of different machining states depending on the position.

이러한 문제점은 특히 대면적 웨이퍼의 경우에 보다 심각하게 나타나는데, 즉, 동일 공정을 통하여 보다 많은 반도체 셀을 얻는 것이 가능한 잇점을 가지고 있어 근래에 활발하게 적용되고 있는 300mm 대형 웨이퍼에 있어서, 이러한 불균일한 전자기장에 기인한 불균일한 밀도 분포의 플라즈마 는 더욱 심화된 악영향을 미치게 된다.This problem is particularly acute with large area wafers, i.e. with the advantage that it is possible to obtain more semiconductor cells through the same process. Due to the non-uniform density distribution of the plasma, further adverse effects will occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 보다 균일한 밀도 분포를 가지는 플라즈마의 발생이 가능한 플라즈마 발생소스를 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a plasma generating source capable of generating a plasma having a more uniform density distribution as devised to solve the above problems.

도 1은 반도체 제조를 위한 일반적인 챔버형 프로세스 모듈의 구조를 개략적으로 도시한 도면1 schematically illustrates the structure of a typical chambered process module for semiconductor manufacturing.

도 2는 일반적인 플라즈마 발생소스의 구성을 도시한 도면2 is a diagram illustrating a configuration of a general plasma generation source.

도 3은 일반적인 플라즈마 발생소스를 통하여 발생된 전자기장의 분포를 개념적으로 도시한 도면3 is a diagram conceptually illustrating a distribution of electromagnetic fields generated through a general plasma generation source.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스가 실장된 챔버형 프로세스 모듈의 개략적인 구조를 도시한 도면4 is a view showing a schematic structure of a chamber type process module mounted with a plasma generating source according to the present invention;

도 5a, 도 5b 는 각각 본 발명의 일 실시례에 따른 플라즈마 소스를 구성하는 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로의 구성을 도시한 도면5A and 5B are views showing the configuration of the first and second plasma generation circuits constituting the plasma source according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 6은 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스를 통하여 발생된 전자기장의 분포를 개념적으로 도시한 도면6 is a diagram conceptually illustrating a distribution of electromagnetic fields generated through a plasma generation source according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 웨이퍼 100 : 챔버형 프로세스 모듈1: wafer 100: chamber type process module

120 : 챔버 122 : 유입관120: chamber 122: inlet pipe

124 : 유출관 126 : 절연판124: outlet pipe 126: insulation plate

128a, 128b : 제 1 및 제 2 영역 130 : 척128a, 128b: first and second regions 130: chuck

140 : 저장장치 150 : 제 1 플라즈마 발생회로140: storage device 150: first plasma generating circuit

160 : 제 2 플라즈마 발생회로160: second plasma generating circuit

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 반도체 제조장치인 챔버형 프로세스 모듈 내에 일부 또는 전부가 실장되는 플라즈마 발생소스로서, 전기적으로 연결된 제 1 알에프 전원과, 제 1 임피던스 정합장치와, 제 1 안테나를 포함하는 제 1 플라즈마 발생회로와; 전기적으로 연결된 제 2 알에프 전원과, 제 2 임피던스 정합장치와, 상기 제 1 안테나의 상부에 위치하는 제 2 안테나를 포함하는 제 2 플라즈마 발생회로를 포함하는 플라즈마 발생소스를 제공한다.The present invention provides a plasma generating source that is partially or entirely mounted in a chamber-type process module, a semiconductor manufacturing apparatus, to achieve the above object, a first RF power supply, a first impedance matching device, and a first antenna A first plasma generating circuit comprising a; Provided is a plasma generation source comprising a second plasma generation circuit comprising a second RF power supply electrically connected, a second impedance matching device, and a second antenna positioned above the first antenna.

이때 상기 제 1 안테나는 코일 또는 관 중 선택된 하나의 재질로 이루어져 일 방향으로 갈수록 좁아지도록 감긴 나선형인 것을 특징으로 하며, 상기 제 2 안테나는 복수개의 판상의 전도성 물질이 서로 병렬 연결된 것을 특징으로 한다.In this case, the first antenna is made of a material selected from a coil or a tube, characterized in that the spiral wound to narrow in one direction, the second antenna is characterized in that the plurality of plate-like conductive materials are connected in parallel to each other.

또한 상기 제 1 및 제 2 플라즈마 발생장치는 300mm 대형 웨이퍼를 처리하기 위한 챔버형 프로세스 모듈 내에 실장되는 것을 특징으로 하는 바, 이하 본 발명에 대한 올바른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.In addition, the first and the second plasma generating device is characterized in that it is mounted in a chamber-type process module for processing a 300mm large wafer, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. .

본 발명에 따른 플라즈마 발생소스는 일반적인 챔버형 프로세스 모듈에 실장되는 것을 특징으로 하는데, 이러한 플라즈마 발생소스가 실장된 챔버형 프로세스 모듈을 도 4에 간략히 도시하였다.The plasma generating source according to the present invention is characterized in that it is mounted in a general chamber type process module. The chamber type process module in which the plasma generation source is mounted is briefly shown in FIG.

본 발명에 따른 플라즈마 발생소스가 실장되는 챔버형 프로세스 모듈(100)은, 그 내부에 처리대상물인 웨이퍼(1)가 안착되어 이의 직접적인 처리 및 가공이 진행되는 밀폐된 반응용기인 챔버(120)와, 이러한 챔버(120) 내부로 공급되는 소스 및 반응물질 등 필요한 물질을 저장하는 저장장치(140)를 포함하고 있다.The chamber-type process module 100 in which the plasma generation source is mounted according to the present invention includes a chamber 120 which is a sealed reaction container in which a wafer 1, which is a processing target, is placed therein, and thus its direct processing and processing are performed. The storage device 140 includes a storage device 140 for storing necessary materials such as a source and a reactant supplied into the chamber 120.

이때 상기 챔버(120)는, 전술한 저장장치(140)로부터 필요물질이 공급되는 유입관(122)과, 그 내부의 기체물질이 배출됨으로써 압력을 조절하는 배출관(124)을 가지고 있으며, 그 내부를 각각 제 1 영역(128a)과 제 2 영역(128b)으로 구분하는 절연판(126)이 종단하여 설치되는 바, 이러한 제 2 영역(128b)에는 웨이퍼(1)를 파지하는 척(130)이 장착되어 그 상면에 웨이퍼(1)가 안착되며, 제 1 영역(128a)에는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생소스의 일부 또는 전부가 실장됨은 일반적인 경우와 동양(同樣)이다.In this case, the chamber 120 has an inlet pipe 122 through which the necessary material is supplied from the storage device 140 described above, and a discharge pipe 124 for adjusting the pressure by discharging the gaseous material therein, and the inside of the chamber 120. The insulating plate 126 which divides the first into the first region 128a and the second region 128b is terminated and installed. The chuck 130 holding the wafer 1 is mounted in the second region 128b. The wafer 1 is seated on the upper surface thereof, and part or all of the plasma generating source for generating plasma is mounted in the first region 128a in the same manner as in the general case.

이때 바람직하게는 제 1 영역(128a)에 실장된 플라즈마 발생소스를 통해 제 2 영역(128b)에 발생된 플라즈마 이온의 임팩트(impact) 에너지를 조절하기 위하여, 상기 척(130)의 내부에는 바이어스 전극(172)이 설치되는데, 이러한 바이어스 전극(172)에는 제 1 알에프 전원(176)과 제 1 임피던스 전극(174)이 전기적으로 연결되어 있다.At this time, preferably in order to control the impact energy of the plasma ions generated in the second region 128b through the plasma generation source mounted in the first region 128a, the bias electrode inside the chuck 130 172 is provided, and the bias electrode 172 is electrically connected to the first RF power source 176 and the first impedance electrode 174.

전술한 구성을 가지는 챔버형 프로세스 모듈(100)의 제 1 영역(128a)에 일부 또는 전부가 실장되어 제 2 영역(128b)으로 플라즈마를 발생시키는 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스는 제 1 플라즈마 발생회로(150)와 제 2 플라즈마 발생회로(160)로 구분되는 데, 즉, 도시된 바와 같이 각각 전기적으로 연결된 제 2 알에프 전원(156)과, 제 2 임피던스 정합장치(154)와, 제 1 안테나(152)를 포함하는 제 1 플라즈마 발생회로(150)와, 제 3 알에프 전원(166)과, 제 3 임피던스 정합장치(164)와, 제 2 안테나(162)를 포함하는 제 2 플라즈마 발생회로(160)가 그것이다.The plasma generation source according to the present invention for generating a plasma to the second region 128b by mounting part or all of the first region 128a of the chamber-type process module 100 having the above-described configuration may include a first plasma generation circuit. 150 and the second plasma generating circuit 160, that is, a second RF power supply 156, a second impedance matching device 154, and a first antenna The second plasma generating circuit 160 including the first plasma generating circuit 150, the third RF power supply 166, the third impedance matching device 164, and the second antenna 162. ) Is that.

이러한 각각의 플라즈마 발생회로(150, 160)는 서로 상보적인 작용을 하여, 보다 균일한 전자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는데 이들 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로(150, 160)를 각각 도 5a와 도 5b에 도시하였다.Each of the plasma generating circuits 150 and 160 complements each other to generate a more uniform electromagnetic field. The first and second plasma generating circuits 150 and 160 are respectively illustrated in FIGS. Shown in 5b.

즉, 도 5a에 그 구성이 도시된 제 1 플라즈마 발생회로(150)는, 고주파 전력을 공급하는 제 2 알에프 전원(156)과, 이러한 제 2 알에프 전원(156)을 통하여 공급된 전류의 임피던스를 정합하는 매칭장치인 제 2 임피던스 정합장치(154)와, 이를 통해 정합된 전류가 인가되어 전자기장을 발생시키는 제 1 안테나(152)를 포함하고 있다. 이때 제 1 안테나(152)는 갈수록 좁아지도록 일 방향으로 감은 나선형의 코일 또는 관으로 이루어지는 바, 이를 통하여 발생된 전자기장은 일반적인 경우와 유사하게 그 내부 중심으로 갈수록 전자기장이 밀집되며, 서로 인접하는 전자기장에 의하여 상호 간섭현상이 발생된 불균일한 전자기장이 나타날 수 있으나, 이는 제 1 안테나(152)의 상부에 위치하는 제 2 플라즈마 발생회로(160)의 제 2 안테나(162)에 의하여 해결될 수 있다.That is, the first plasma generation circuit 150 shown in FIG. 5A has a second RF power supply 156 for supplying high frequency power and an impedance of a current supplied through the second RF power supply 156. The second impedance matching device 154, which is a matching device for matching, and a first antenna 152 for generating an electromagnetic field by applying a matched current through the matching device. At this time, the first antenna 152 is made of a spiral coil or tube wound in one direction so as to become narrower, the electromagnetic field generated through this is densely concentrated toward its inner center, similar to a general case, and adjacent to each other The non-uniform electromagnetic field generated by the mutual interference phenomenon may appear, but this may be solved by the second antenna 162 of the second plasma generating circuit 160 located above the first antenna 152.

즉, 본 발명에 따른 제 2 플라즈마 발생회로(160)는 도 5b에 도시된 바와 같이, 고주파 전력을 공급하는 제 3 알에프 전원(166)과, 이러한 제 3 알에프 전원(166)을 통하여 공급된 전류의 임피던스를 정합하는 매칭장치인 제 3 임피던스 정합장치(164)와, 이를 통해 정합된 전류가 인가되어 전자기장을 발생시키는 제 2 안테나(162)를 포함하고 있는데, 이때 이러한 제 2 안테나(162)는 전술한 제 1 플라즈마 발생소스(150)의 제 1 안테나(152)의 상부에 위치하며, 특히 그 형상은 판 상의 전도성 물질이 복수개 병렬 연결된 구성을 가지고 있다.That is, the second plasma generation circuit 160 according to the present invention, as shown in Figure 5b, the third RF power supply 166 for supplying a high frequency power, and the current supplied through the third RF power supply 166 The third impedance matching device 164, which is a matching device for matching the impedance of the, and a second antenna 162 to generate an electromagnetic field by applying a matched current through the second antenna 162, the second antenna 162 Located above the first antenna 152 of the first plasma generation source 150 described above, in particular, the shape has a configuration in which a plurality of conductive materials on a plate are connected in parallel.

따라서 이러한 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로(150, 160)를 포함하는 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스는, 이들 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로(150, 160)의 상보적인 작용을 통하여 보다 균일한 전자기장을 구현 가능하게 하는데, 이는 도 6에 도시한 바와 같이 제 1 플라즈마 발생회로(150)의 제 1 안테나(152)의 상부에 적절한 거리를 두고 이격되어 제 2 플라즈마 발생회로(160)의 제 2 안테나(162)가 위치하게 된다.Therefore, the plasma generating source according to the present invention including the first and second plasma generating circuits 150 and 160 is more uniform through the complementary action of the first and second plasma generating circuits 150 and 160. It is possible to implement an electromagnetic field, which is spaced at an appropriate distance on the upper portion of the first antenna 152 of the first plasma generating circuit 150, as shown in Figure 6 the second of the second plasma generating circuit 160 Antenna 162 is located.

따라서 제 1 안테나(152)로부터 발생된 전자기장과 제 2 안테나(162)로부터 발생된 전자기장은 서로 영향을 미치게 되는데, 이때 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로(150, 160)는 각각 제 2 및 제 3 임피던스 정합회로(154, 164)를 가지고 있으므로, 이들을 적절히 제어하여 각각의 안테나(152, 162)에 인가되는 전류를 조절하거나 또는 제 1 및 제 2 안테나(152, 162)의 위치를 적절히 조절함으로써 보다 균일한 밀도분포를 가지는 전자기장(B)을 구현 가능하게 된다.Therefore, the electromagnetic field generated from the first antenna 152 and the electromagnetic field generated from the second antenna 162 affect each other. In this case, the first and second plasma generation circuits 150 and 160 are respectively the second and the third. Since the impedance matching circuits 154 and 164 are provided, they can be controlled appropriately to adjust the current applied to the respective antennas 152 and 162 or to properly adjust the positions of the first and second antennas 152 and 162. It is possible to implement the electromagnetic field (B) having a uniform density distribution.

이러한 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스에 대하여, 이상에서는 각각 나선형 안테나와, 복수개의 병렬 연결된 판 상의 전도성 물질로 이루어진 안테나를 가지는 두 개의 플라즈마 발생회로로 예시하였으나, 이러한 각각의 안테나의 형상은 자유롭게 변형이 가능하고 또한 세 개 이상의 플라즈마 발생회로를 포함하는 플라즈마 발생장치를 구현하는 것도 가능할 것이다.The plasma generating source according to the present invention has been exemplified as two plasma generating circuits each having a spiral antenna and an antenna made of a conductive material on a plurality of parallel connected plates, but the shape of each antenna is freely deformed. It is also possible to implement a plasma generating apparatus including three or more plasma generating circuits.

따라서 본 발명은 예시에 지나지 않은 이상의 설명에 한정되지 않으며, 원하는 목적에 따라 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 한도에서 자유롭게 변형이 가능하다 할 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above description, but is only an example, and may be freely modified without departing from the scope of the present invention according to the desired purpose.

본 발명은 각각 상보적인 역할을 하는 복수개의 플라즈마 발생회로를 포함하는 플라즈마 발생소스를 제공함으로써 보다 균일한 밀도 분포를 가지는 전자기장의 구현을 가능하게 하는데, 특히 이때 제 1 및 제 2 플라즈마 발생회로를 각각 구비하고, 제 1 플라즈마 발생회로에 포함되는 제 1 안테나로서 나선형을, 제 2 플라즈마 발생회로에 포함되는 제 2 안테나로서, 상기 제 1 안테나의 상부에 위치하면서, 서로 병렬 연결된 복수개의 판 상의 전도성 물질을 채용함으로써 보다 개선된 효과를 얻을 수 있다.The present invention enables the implementation of an electromagnetic field having a more uniform density distribution by providing a plasma generation source including a plurality of plasma generation circuits, each of which plays a complementary role. In particular, the first and second plasma generation circuits are A plurality of plate-like conductive materials provided in a spiral shape as a first antenna included in the first plasma generating circuit, and a second antenna included in the second plasma generating circuit, positioned on top of the first antenna and connected in parallel with each other. By employing the improved effect can be obtained.

또한 각각의 플라즈마 발생회로에는 독립된 알에프 전원과, 상기 각각의 알에프 전원을 통해 공급된 전류를 제어하는 임피던스 정합장치를 각각 구비함으로써 이들을 제어하여 보다 균일한 전자기장의 구현을 가능하게 한다.In addition, each plasma generation circuit is provided with an independent RF power supply and an impedance matching device for controlling the current supplied through the respective RF power supplies, respectively, to control them, thereby realizing a more uniform electromagnetic field.

특히 본 발명에 따른 플라즈마 발생소스는 300mm 이상의 직경을 가지는 대형 웨이퍼의 처리 및 가공에 이용되는 챔버형 프로세스 모듈에 실장되어 더욱 유리한 효과를 얻을 수 있는 바, 이러한 플라즈마 발생소스를 통하여 발생되는 플라즈마에 보다 균일한 밀도분포를 부여하는 것이 가능하므로 신뢰성 있는 반도체 소자를 구현할 수 있다.In particular, the plasma generating source according to the present invention can be mounted in a chamber-type process module used for processing and processing a large wafer having a diameter of 300 mm or more to obtain a more advantageous effect, which is more effective than the plasma generated through the plasma generating source. Since it is possible to give a uniform density distribution, it is possible to implement a reliable semiconductor device.

Claims (4)

반도체 제조장치인 챔버형 프로세스 모듈 내에 일부 또는 전부가 실장되는 플라즈마 발생소스로서,As a plasma generating source mounted in part or all in a chamber type process module, a semiconductor manufacturing apparatus, 전기적으로 연결된 제 1 알에프 전원과, 제 1 임피던스 정합장치와, 제 1 안테나를 포함하는 제 1 플라즈마 발생회로와;A first plasma generation circuit comprising a first RF power supply electrically connected to the first RF power supply, a first impedance matching device, and a first antenna; 전기적으로 연결된 제 2 알에프 전원과, 제 2 임피던스 정합장치와, 상기 제 1 안테나의 상부에 위치하는 제 2 안테나를 포함하는 제 2 플라즈마 발생회로A second plasma generation circuit comprising a second RF power source electrically connected to the second RF power supply; a second impedance matching device; and a second antenna positioned above the first antenna. 를 포함하는 플라즈마 발생소스Plasma generating source comprising a 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 1 안테나는 코일 또는 관 중 선택된 하나의 재질로 이루어져 일 방향으로 갈수록 좁아지도록 감긴 나선형인 플라즈마 발생소스The first antenna is made of a material selected from a coil or a tube and spirally wound so as to narrow in one direction. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 2 안테나는 복수개의 판 상의 전도성 물질이 서로 병렬 연결된 플라즈마 발생소스The second antenna is a plasma generation source in which conductive materials on a plurality of plates are connected in parallel to each other. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제 1 및 제 2 플라즈마 발생장치는 300mm 대형 웨이퍼를 처리하기 위한 챔버형 프로세스 모듈 내에 실장되는 플라즈마 발생장치The first and second plasma generators are mounted in a chamber type process module for processing a 300mm large wafer.
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