KR100592241B1 - 유도결합형 플라즈마 처리장치 - Google Patents

유도결합형 플라즈마 처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100592241B1
KR100592241B1 KR1020030001808A KR20030001808A KR100592241B1 KR 100592241 B1 KR100592241 B1 KR 100592241B1 KR 1020030001808 A KR1020030001808 A KR 1020030001808A KR 20030001808 A KR20030001808 A KR 20030001808A KR 100592241 B1 KR100592241 B1 KR 100592241B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
high frequency
processing apparatus
faraday shield
plasma processing
inductively coupled
Prior art date
Application number
KR1020030001808A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040064920A (ko
Inventor
정지영
이강일
김영각
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020030001808A priority Critical patent/KR100592241B1/ko
Publication of KR20040064920A publication Critical patent/KR20040064920A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100592241B1 publication Critical patent/KR100592241B1/ko

Links

Images

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
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32651—Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
    • 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
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils

Landscapes

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

Abstract

본 발명에 수직 전기장의 영향을 효과적으로 차단하기 위한 것으로, 이를 위하여, 전계 형성의 경로가 되는 적어도 둘이상의 유전체층으로 이루어진 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 피처리체를 수용하는 반응챔버와, 상기 반응챔버의 외부에 상기 유전체벽과 근접하도록 배치되며, 고주파 전압이 인가되는 것으로, 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 코일로 구비되는 고주파 안테나와, 상기 반응챔버 내부에서 상기 고주파 안테나와 실질상 평행한 평면상에 설치되고, 상기 피처리체를 탑재하는 하부전극과, 상기 고주파 안테나에 근접한 유전체벽의 유전체층의 사이에 배치되는 것으로, 도전체로 이루어지고, 상기 고주파 코일의 감겨진 형상에 대응되도록 구비된 패러데이 실드와, 상기 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치를 제공한다.

Description

유도결합형 플라즈마 처리장치{Inductively coupled plasma processing apparatus}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 도 1의 고주파 코일의 일 예를 나타내는 평면도,
도 3은 도 1의 고주파 코일의 다른 일 예를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어 패러데이 실드의 일 실시예를 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어 패러데이 실드의 다른 일 실시예를 나타내는 평면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어 패러데이 실드의 또 다른 일 실시예를 나타내는 평면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어 패러데이 실드의 또 다른 일 실시예를 나타내는 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1: 반응 챔버 2: 고주파 안테나
3: 하부 전극 6: 패러데이 실드
11: 용기부 14: 천정부
14a: 상부 유전체층 14b: 하부 유전체층
21,24: 고주파 코일 61,65: 도전막
62,66: 접지선 63,67: 홈
64,68: 개구부
본 발명은 유도결합형 플라즈마 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마의 수직 정전용량을 감소시키는 패러데이 실드를 구비한 유도결합형 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.
플라즈마란 이온화된 기체로, 양이온, 음이온, 전자, 여기된 원자, 분자 및 화학적으로 매우 활성이 강한 리디칼(radical) 등으로 구성되며, 전기적 및 열적으로 보통 기체와는 매우 다른 성질을 갖기 때문에 물질의 제4상태라고도 칭한다. 이러한 플라즈마는 이온화된 기체를 포함하고 있기 때문에 전기장 또는 자기장을 이용해 가속시키거나 화학반응을 일으켜 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 에칭(etching)하거나 증착(deposition)하는 등, 반도체의 제조공정에 유용하게 활용되고 있다.
최근에 반도체 제조공정에서는 고밀도 플라즈마를 사용하는 플라즈마 처리장치를 이용하는 경우가 증가하고 있다. 이는 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 미세 가공의 요구는 커지고 있는 반면 직경이 큰 대구경의 웨이퍼 사용이 늘어나고 있기 때문이다.
상기 고밀도 플라즈마 처리장치로는 공진주파수의 마이크로파를 이용하는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마 처리장치, 헬리콘(helicon) 또는 휘슬러파(whistler wave)를 이용하는 헬리콘 플라즈마 처리장치 및 고온 저압의 플라즈마를 이용하는 유도결합형(inductively coupled) 플라즈마 처리장치 등이 있다. 이 중 유도결합형 플라즈마 처리장치는 기판과 같은 피처리체가 반응챔버의 외부에 배치된 나선형의 안테나로부터 발생되는 전자기장의 영향권 밖에 있으면서도 기판에 매우 근접하여 플라즈마가 발생되기 때문에 플라즈마의 손실이 적다는 장점을 갖고 있어서 널리 사용되고 있는 추세이다.
한편, TFT(Thin Film Transistor)-LCD 또는 유기 EL을 비롯한 PDP(Plasma Display Panel)등과 같은 평판 디스플레이(flat panel display)의 제조공정에서는 웨이퍼 공정과 달리 대면적의 기판에 복수개의 트랜지스터를 포함하고 있으며, 이러한 트랜지스터의 미세패턴을 구현하기 위한 건식 에칭으로서 플라즈마 처리공정이 이용되고 있다.
이러한 유도결합형 플라즈마 처리장치는 내부의 기밀이 유지되고 감압의 분위기가 형성된 반응챔버 내로 처리가스를 도입하고, 상부의 유전체 벽체에 근접 배치된 고주파 안테나에 플라즈마 생성용 고주파 전력을 인가하면, 유전체 벽체를 매개로 하여 반응챔버의 내부에 전계가 형성된다. 이와 같이 형성된 전계에 의해 처리가스는 이온화되어 플라즈마를 생성하고, 이 플라즈마가 하부전극 상에 탑재된 피처리체에 충돌하여 상기 피처리체를 에칭한다. 이 때, 하부전극에는 바이어스용 고주파 전력이 인가된다.
한편, 상기와 같은 유도결합형 플라즈마 처리장치에서는 고주파 안테나와 플라즈마간에 유도결합뿐 아니라, 용량 결합도 이루어져, 고주파 안테나 부근의 유전체 벽체, 즉, 챔버 천장 표면에 플라즈마에 대한 음의 바이어스가 부가되고, 이에 따라, 챔버 내에 수직 정전용량이 발생된다. 이처럼 챔버 내부 천장 표면의 플라즈마와의 전위차에 의해 플라즈마 중의 양이온이 가속되는 현상이 발생되는 데, 이렇게 가속된 양이온들은 통상 석영으로 이루어진 유전체 벽을 두드려 챔버 내부에 불순물을 발생시키고, 유전체 벽체의 소모를 유발한다.
또한, 유도결합형 플라즈마 처리장치를 이용한 에칭은 빠른 속도만큼 발생되는 부산물이 챔버의 벽이나 상부 벽체에 증착되어 부착되는 정도가 매우 심하다. 특히, 상부 천정에 부착된 부산물은 상기와 같은 가속된 양이온들에 의해 하부에 위치한 피처리체에 떨어질 가능성이 높아지게 된다. 따라서, 이로 인해 챔버 내를 세정해야 하는 세정 주기가 매우 짧아져 생산성이 떨어지게 되는 문제가 발생된다.
상기와 같은 문제, 즉, 챔버 내의 수직 정전용량 문제를 해결하기 위하여, 미국 특허 제5,433,812호에는 고주파 안테나의 아래쪽에 패러데이 실드를 설치하여 고주파 안테나와 플라즈마가 용량 결합하는 것을 억제하는 기술이 제안되었다.
그리고, 일본 특개평 11-251303호에는 유전성 윈도우, 즉, 챔버의 천정과, 패러데이 실드와의 열응력에 따라 유전체 벽에 크랙이 발생되는 것을 방지한 기술이 개시되어 있다.
이 외에도, 미국 특허 제5,650,032호에는 패러데이 실드에 고주파 안테나의 코일에 수직이 되는 원 중심상으로 슬릿이 형성된 플라즈마 처리장치가 개시되어 있다.
상기와 같은 패러데이 실드들은 고주파 안테나인 코일에 의하여 생성된 용량성 전계를 외측 상방으로 유도하여 용량성 전계에 의한 간섭 효과를 줄인다.
상기와 같은 패러데이 실드의 경우에는 고주파 안테나에서 챔버 내로 유도되는 자기장을 약화시키는 역할을 하는 미러 전류를 방지하기 위해 고주파 안테나를 흐르는 전류의 수직방향으로 슬릿을 형성한 형태를 지닌다.
상기와 같은 패러데이 실드들은 이처럼 미러 전류의 방지 및 용량성 전계의 차단을 위한 구조만을 체택하고 있으나, 코일에서 발생되는 수직 전기장에는 효과적으로 대처하고 있지 않다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수직 전기장의 영향을 효과적으로 차단할 수 있는 유도결합형 플라즈마 처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전계 형성의 경로가 되는 적어도 둘이상의 유전체층으로 이루어진 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 피처리체를 수용하는 반응챔버와, 상기 반응챔버의 외부에 상기 유전체벽과 근접하도록 배치되며, 고주파 전압이 인가되는 것으로, 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 코일로 구비되는 고주파 안테나와, 상기 반응챔버 내부에서 상기 고주파 안테나와 실질상 평행한 평면상에 설치되고, 상기 피처리체를 탑재하는 하부전극과, 상기 고주파 안테나에 근접한 유전체벽의 유전체층의 사이에 배치되는 것으로, 도전체로 이루어지고, 상기 고주파 코일의 감겨진 형상에 대응되도록 구비된 패러데이 실드와, 상기 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 패러데이 실드는 중공의 폐곡선상으로 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 고주파 코일은 대략 원형으로 감긴 코일이고, 상기 패러데이 실드는 중공의 원형으로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 고주파 코일은 대략 사각형으로 감긴 코일이고, 상기 패러데이 실드는 중공의 사각형으로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 패러데이 실드는 다중 폐곡선 상으로 구비된 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 패러데이 실드는 상기 고주파 코일의 감긴 방향에 수직한 방향으로 홈이 형성된 것일 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1에는 디스플레이 장치의 기판과 같은 피처리체를 건식 에칭하는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치를 나타낸 단면도가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 처리장치는 플라즈마 처리 될 피처리체(10)를 수용하는 반응챔버(1)와, 이 반응챔버(1)의 외부에 배치된 고주파 안테나(2)와, 상기 피처리체(10)를 탑재하는 하부전극(3)과, 상기 고주파 안테나(2)와 하부전극(3)에 고주파 전원을 인가하는 전력인가부(41,42,51,52)로 구비된다.
상기 반응챔버(1)는 플라즈마 처리가 이루어질 수 있도록 밀폐된 용기를 구성하는 데, 이 용기는 측벽 및 하부벽을 이루는 용기부(11)와, 천정을 덮는 천정부(14)로 구비된다. 이 용기부(11)와, 천정부(14)는 모두 유전체로 구비되는 데, 알루미나(Al2O3), 또는 질화알루미늄(AlN)으로 형성할 수 있다.
반응챔버(1) 내부에 배치된 하부전극(3)은 피처리체(10)가 탑재되는 것으로, 도시되지는 않았지만 상하로 이동 가능하도록 구비된다. 그리고, 이 하부전극(3)에는 정합회로(42)를 거쳐 고주파 전원(41)이 접속된다. 이 고주파 전원(41)은 상기 하부전극(3)에 바이어스용 고주파 전력을 인가한다.
한편, 상기 반응챔버(1) 내에는 감압이 유지되는 상태에서 처리가스가 공급되는 데, 가스 공급을 위한 공급관(12)과, 진공 펌프와 연결된 배기과(13)이 용기부(11)에 연결되어 있다. 상기 공급관(12)을 통해 공급되는 배기가스는 C4F8 등의 탄화불소계 가스를 포함할 수 있으며, 배기관(13)을 통해서는 10mTorr 내지 100mTorr 정도의 내압이 유지될 수 있다.
상기와 같은 반응챔버(1)의 천정부(14) 외측 상부에는 고주파 안테나(2)가 배치되는 데, 이 고주파 안테나(2)에는 정합회로(52)를 거쳐 고주파 전원(51)이 접속된다. 이 고주파 전원(51)은 상기 고주파 안테나(2)에 플라즈마생성용 고주파 전력을 인가한다.
상기 고주파 안테나(2)는 다양한 형상으로 형성될 수 있는 데, 대략 코일 상으로 형성될 수 있다. 이러한 고주파 코일은 도 2에서 볼 수 있듯이, 양단(22)(23)이 전력인가부의 정합회로(52) 및 고주파 전원(51)에 접속되는 사각형상의 고주파 코일(21)이 될 수 있으며, 도 3에서 볼 수 있듯이, 양단(25)(26)이 전력인가부의 정합회로(52) 및 고주파 전원(51)에 접속되는 원형상의 고주파 코일(24)이 될 수 있다. 이러한 여러 형태의 고주파 코일들은 평면상으로 코팅되어 형성될 수도 있으며, 그 밖에 어떠한 형태라도 적용될 수 있다.
상기와 같은 유도결합형 플라즈마 처리장치에 있어서, 반응챔버(1)의 천정부(14)는 적어도 둘 이상의 유전체층으로 이루어진다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 천정부(14)는 도 1에서 볼 수 있듯이, 두 개의 유전체층, 즉, 상부 및 하부 유전체층(14a)(14b)으로 분할되어 있다. 이 상부 및 하부 유전체층(14a)(14b)의 사이에는 도전성의 패러데이 실드(6)가 개재되어 있다. 상기 상부 및 하부 유전체층(14a)(14b)은 상술한 바와 같이, 알루미나(Al2O3), 또는 질화알루미늄(AlN)으로 형성할 수 있다. 그리고, 상기 패러데이 실드(6)는 도 4 및 도 5에서 볼 수 있듯이, 천정부(14) 외측으로 접지되도록 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패러데이 실드(6)는 고주파 안 테나(2)의 형상에 대응되도록 구비된다. 즉, 고주파 안테나(2)를 구성하는 고주파 코일의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.
도 4에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 패러데이 실드(6)를 도시하였다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 패러데이 실드(6)는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 고주파 코일(21)을 사용할 경우에 적용될 수 있는 것으로 중공의 사각형상 도전막(61)으로 구비된다.
이렇게 상기 사각형상의 도전막(61)은 고주파 코일(21)이 형성된 면적에 대응되는 면적으로 형성되며, 중앙에 개구부(64)를 갖는다. 그리고, 각 변으로부터 외측으로 접지선(62)이 연장되어 있다.
상기와 같은 사각형상의 도전막(61)은 접지선(62)에 의한 외부 접지를 통해 반응챔버(1) 내에서 플라즈마와 고주파 안테나(2)의 용량 결합이 끊어지게 되고, 이에 따라 플라즈마 처리 중에 천정부(14)의 하부 유전체층(14b)의 챔버 내측면에 음의 바이어스가 걸리지 않게 되며, 따라서, 이 내측면에 플라즈마 속 양이온이 스퍼터링되는 것이 방지될 수 있다.
뿐만 아니라, 중앙에 위치한 개구부(64)로 인해 고주파 코일(21)에서 발생한 자속이 챔버(1) 내로 유입되어 플라즈마를 생성할 수 있도록 한다.
상기와 같은 도전막(61)은 특히 고주파 코일(21)의 감겨진 형상에 대응되어 형성되어 있으므로, 고주파 코일(21)로부터 발생되는 수직 전기장을 효과적으로 차단할 수 있다.
유도 결합형 플라즈마는 전기장과 자기장의 두 성분에 의해 영향을 받는다. 이 때, 전기장은 코일에 인가되는 고주파 전압성분에 의한 것으로 초기 방전을 위한 전력을 낮추는 역할을 하지만, 이후, 자기장 모드에서는 플라즈마 내의 이온들을 수직으로 흔드는 성분이 된다. 이로 인해 공정 중에 챔버의 천정부 내측에 증착된 오염물들이 이온들과의 충격으로 인해 아래 기판으로 떨어져 불량을 발생시킨다. 이러한 수직 전기장은 고주파 안테나의 고주파 코일의 바로 아래 부분에서 가장 강하다.
본 발명의 패러데이 실드는 이렇게 수직 전기장을 효과적으로 차단하기 위하여 고주파 코일의 형상에 대응하는 도전막을 형성시키는 것이다. 즉, 위에서 설명했듯이, 도 4의 도전막(61)의 형상이 도 2에서 볼 수 있듯이 사각형상으로 감긴 고주파 코일(21)에 대응되므로, 이 고주파 코일(21)의 바로 아랫부분에서 발생되는 수직 전기장은 패러데이 실드(6)의 도전막(61)에 의해 효과적으로 차단될 수 있는 것이다. 따라서, 이로 인해 플라즈마 이온들이 챔버의 천정부(14) 내측면을 쳐 불순물들이 피처리체(10)위로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기와 같은 패러데이 실드(6)에서는 사각형상의 도전막(61)의 각 변에 고주파 코일(21)의 전류 흐름에 수직이 되는 방향으로 복수개의 홈(63)을 형성한다. 이는 고주파 코일(21)에 흐르는 전류에 의한 미러(mirror) 전류의 흐름을 방지하기 위한 것으로, 즉, 패러데이 실드(6) 안에 고주파 전계의 방향과 동일 방향의 전류 경로를 형성하지 않도록 하기 위한 것이다. 패러데이 실드(6)에 고주파 코일의 전류에 의한 미러 전류의 흐름이 생길 경우에는 고주파 안테나로부터의 입력 에너지를 플라즈마 생성에 유효하게 이용하기 어렵고, 패러데이 실드(6)가 유도 가 열되어 열팽창에 의한 천정부의 균열을 초래할 수 있다. 상기와 같은 홈(63)은 등간격을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같은 패러데이 실드(6)는 고주파 코일의 형상에 대응되어 다양하게 형성될 수 있는 데, 즉, 도 3에서 볼 수 있듯이 고주파 안테나가 원형상의 고주파 코일(24)로 구비될 경우에 패러데이 실드(6)는 도 5에서 볼 수 있듯이, 중공의 원형상의 도전막(65)으로 구비될 수 있다. 이 때, 상기 원형상의 도전막(65)은 고주파 코일(24)이 형성된 면적에 대응되는 면적으로 형성되며, 중앙에 개구부(68)를 갖는다. 그리고, 외측으로 접지선(66)이 연장되어 있으며, 외주 및 내주를 따라서는 등간격으로 홈(67)이 형성되어 있다. 이 홈(67)은 모두 원 중심을 향하여 형성된 것으로 고주파 코일(24)의 전류 방향에 수직이 되는 방향으로 형성된 것이다.
이렇게 원형상의 도전막(65)으로 구비된 패러데이 실드도 역시 동일한 기능을 나타내므로, 그 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 패러데이 실드는 이 밖에도 다중 폐곡선상으로 형성될 수도 있는 데, 이는 고주파 코일의 직하부를 보다 견고히 차폐하여 수직 전기장의 흐름을 막기 위한 것으로, 도 6 및 도 7에서 볼 수 있듯이, 동심의 폐곡선이 복수개 형성되도록 할 수 있다.
도 6에서 볼 수 있듯이, 사각형상의 제 1 도전막(61a)의 내측에 역시 사각형상의 제 2 도전막(61b)을 형성하고, 이들은 연결선(62b)에 의해 서로 연결되고, 접지선(62a)에 의해 외부로 접지된다. 그리고, 제 1 도전막(61a) 및 제 2 도전막(61b) 각각에는 홈들(63a)(63b)이 형성되어 있다. 이들 각각의 구성은 상술한 바와 동일하며, 다만, 동심의 제 1 도전막(61a) 및 제 2 도전막(61b)에 의해 수직 전기장에 대한 차폐효과는 더욱 높아질 수 있다.
이는 도 7에서 볼 수 있는 원형상의 도전막들(65a)(65b)에서도 역시 마찬가지이다.
이상 설명한 바와 같은 구조의 패러데이 실드는 구리, 텅스텐과 같은 도전성 금속을 이용하여 형성할 수 있으며, 상부 유전체층(14a) 또는 하부 유전체층(14b)에 용융상태에서 형성시켜 응고시키거나, 직접 스퍼터링시켜 형성할 수 있는 등 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 유도결합형 플라즈마 처리장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고주파 안테나의 고주파 코일로부터 발생되는 수직 전기장을 효과적으로 차단하여 플라즈마 이온들이 챔버 천정 내측에 증착된 불순물을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 반응챔버 내에서 플라즈마와 고주파 안테나의 용량 결합을 끊어, 플라즈마 처리 중에 천정부를 이루는 유전체층의 챔버 내측면에 음의 바이어스가 걸리지 않게 하며, 따라서, 이 내측면에 플라즈마 속 양이온이 스퍼터링되는 것을 방지할 수 있다.
셋째, 패러데이 실드 내에 고주파 코일을 따라 미러 전류가 흐르는 것을 방 지하여, 고주파 안테나로부터의 입력 에너지를 플라즈마 생성에 유효하게 이용되도록 하고, 패러데이 실드가 유도 가열되는 것을 방지할 수 있다.
넷째, 피처리체에 오염물이 떨어지는 것을 방지하여 피처리체의 불량을 줄이고, 챔버 세정 주기를 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 전계 형성의 경로가 되는 적어도 둘이상의 유전체층으로 이루어진 유전체벽을 구비하며, 플라즈마 처리 될 피처리체를 수용하는 반응챔버;
    상기 반응챔버의 외부에 상기 유전체벽과 근접하도록 배치되며, 고주파 전압이 인가되는 것으로, 적어도 1회 이상 감겨진 고주파 코일로 구비되는 고주파 안테나;
    상기 반응챔버 내부에서 상기 고주파 안테나와 실질상 평행한 평면상에 설치되고, 상기 피처리체를 탑재하는 하부전극;
    상기 고주파 안테나에 근접한 유전체벽의 유전체층의 사이에 배치되는 것으로, 도전체로 이루어지고, 상기 고주파 코일의 감겨진 형상에 대응되도록 구비되며, 상기 고주파 코일의 위치에 대응되게 위치하는 패러데이 실드; 및
    상기 고주파 안테나와 하부전극에 고주파 전원을 인가하는 전력인가부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패러데이 실드는 중공의 폐곡선상으로 구비된 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고주파 코일은 대략 원형으로 감긴 코일이고, 상기 패러데이 실드는 중공의 원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 고주파 코일은 대략 사각형으로 감긴 코일이고, 상기 패러데이 실드는 중공의 사각형으로 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 패러데이 실드는 다중 폐곡선 상으로 구비된 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패러데이 실드는 상기 고주파 코일의 감긴 방향에 수직한 방향으로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유도결합형 플라즈마 처리장치.
KR1020030001808A 2003-01-11 2003-01-11 유도결합형 플라즈마 처리장치 KR100592241B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030001808A KR100592241B1 (ko) 2003-01-11 2003-01-11 유도결합형 플라즈마 처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030001808A KR100592241B1 (ko) 2003-01-11 2003-01-11 유도결합형 플라즈마 처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040064920A KR20040064920A (ko) 2004-07-21
KR100592241B1 true KR100592241B1 (ko) 2006-06-23

Family

ID=37355312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030001808A KR100592241B1 (ko) 2003-01-11 2003-01-11 유도결합형 플라즈마 처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100592241B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5913829B2 (ja) * 2011-04-21 2016-04-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
US20130015053A1 (en) * 2011-07-12 2013-01-17 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Inductively coupled rf plasma source with magnetic confinement and faraday shielding
CN105931940B (zh) 2016-06-01 2018-09-21 京东方科技集团股份有限公司 一种电感耦合等离子体装置
US20240128052A1 (en) * 2022-10-12 2024-04-18 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma apparatus with novel faraday shield

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040064920A (ko) 2004-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0159178B1 (ko) 플라즈마처리 장치와 플라즈마처리 방법
EP0805475B1 (en) Plasma processing apparatus
JP5179730B2 (ja) プラズマエッチング装置
US7758764B2 (en) Methods and apparatus for substrate processing
CN101557885B (zh) 具有多个电容性和电感性电源的等离子处理反应器
US6653791B1 (en) Method and apparatus for producing uniform process rates
JP5020817B2 (ja) Ｒｆソース、プラズマ処理装置およびプラズマによるウェーハの処理方法
JP2007043149A5 (ko)
US9543121B2 (en) Inductively coupled plasma processing apparatus
KR100552641B1 (ko) 플라즈마처리장치 및 플라즈마처리방법
KR100801769B1 (ko) 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 컴퓨터 기억매체
US20080011600A1 (en) Dual hexagonal shaped plasma source
JP3868925B2 (ja) プラズマ処理装置
WO1999064644A1 (en) Ion energy attenuation
JPH10275694A (ja) プラズマ処理装置及び処理方法
EP1119030B1 (en) Plasma reactor
KR100592241B1 (ko) 유도결합형 플라즈마 처리장치
JP2000173985A (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
CN110770880B (zh) 等离子处理装置
KR100553757B1 (ko) 유도결합형 플라즈마 처리장치
JP4527833B2 (ja) プラズマ処理装置および方法
JPH0794480A (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JP3432720B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR100581858B1 (ko) 유도결합형 플라즈마 처리장치
WO1996025834A1 (fr) Appareil de traitement du plasma

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190529

Year of fee payment: 14