KR100649278B1

KR100649278B1 - 플라즈마 챔버용 수냉 코일

Info

Publication number: KR100649278B1
Application number: KR1020017004790A
Authority: KR
Inventors: 아난타 서브라마니; 마이클 로젠스테인; 티모시 씨. 로만손; 피터 새티트펀웨이차
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2006-11-24
Also published as: JP4564660B2; WO2000022646A1; JP2002527900A; KR20010080191A

Abstract

본 발명은 RF 코일을 챔버의 벽에 배치하고, 전기적으로 절연되며 압착하는 방식으로 챔버를 통과시키는 플라즈마 챔버용 피드스루 장치에 관한 것이다. 피드스루 장치는 전기적으로 접지된 부재 및 RF 코일과 전기적으로 연결된 부재 사이의 다크스페이스를 형성하고, 다크스페이스는 플라즈마 및 스퍼터된 물질의 증착으로부터 절연 부재를 보호하기 위하여 챔버의 플라즈마 발생 영역과 피드스루 장치의 절연 부재 사이에 위치한다.

Description

플라즈마 챔버용 수냉 코일 {WATER-COOLED COIL FOR A PLASMA CHAMBER}

본 발명은 이온 증착, 에칭 처리 및 장치에 관한 것으로, 더 상세히는 반도체 디바이스 제작을 위하여 코일을 챔버에 배치하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

증착 처리 동안 웨이퍼 또는 기타 다른 기판에서 높은 종횡비의 비아, 채널 그리고 기타 다른 개구부의 바닥 커버리지(bottom coverage)를 향상하기 위하여, 증착 물질은 기판에 증착되기 전에 플라즈마내에서 이온화될 수 있다. 이온화된 증착 물질은 보다 많은 물질이 바닥(bottom) 영역에 도달하기 위해 전기장에 의해 다시 유도된다. 증착층에 원하지 않는 공동(cavity)이 형성되는 것을 줄이기 위해서, 스퍼터된 물질의 이온화 비율을 높이려고 플라즈마 밀도를 높이는 것이 바람직하다는 것은 알려진 사실이다. 또한 이러한 플라즈마는 예컨대 웨이퍼 에칭과 같은 다른 반도체 처리에서도 유용하다.

용량성 결합, 유도성 결합 그리고 웨이브 가열(wave heating)을 포함하는 RF 필드를 이용하여 플라즈마를 여기시키기 위한 여러 기술들이 알려져 있다. 표준 유도성 결합 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 발생기에 있어서, 플라즈마를 둘러싼 코일 형태의 안테나를 통과하는 RF 전류는 플라즈마내에서 전자기 전류를 유도한다. 이러한 전류는 안정한 상태가 지속되도록 저항성 가열에 의하여 전도성 플라즈마를 가열한다. 예를 들어 미국 특허 제 4,362,632호에서 공개된 바와 같이, 코일이 트랜스포머의 1차 권선으로 작용하도록, 코일을 흐르는 전류는 임피던스 매칭 네트워크를 통해서 코일과 연결된 RF 발생기에 의해 공급된다. 플라즈마는 트랜스포머의 단일 턴(turn) 2차 권선으로 작용한다.

1996년 7월 10일자로 출원되고 본 출원의 양수인에게 양도되었으며 "플라즈마 발생 및 스퍼터링을 위한 코일(Coils for Generating a Plasma and for Sputtering)" (Attorney Docket # 1390CIP/PVD/DV)이란 제목의 공동계류 출원 번호 제 08/680,335 호에 설명되어 있는 바와 같이, 코일 자체는 챔버의 주요 타깃으로부터 스퍼터된 증착 물질을 보충하기 위하여 스퍼터된 물질의 소스를 제공할 수 있다는 것을 알 수 있다. 챔버내 차폐 벽상에 위치된 절연 코일에 RF 신호 인가는 코일에 음(-)의 바이어스를 야기할 수 있으며, 음(-)의 바이어스는 양(+)이온을 끌어당겨서 코일과 충돌시켜 코일로부터 물질이 스퍼터되도록 한다.

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플라즈마에 에너지를 공급하기 위해 비교적 큰 전류가 코일을 통과하기 때문에, 코일은 종종 상당한 저항열을 받는다. 게다가, 만약 코일이 스퍼터링 소스로 사용되면 코일과 충돌하는 이온은 코일을 더욱 가열시킨다. 그 결과 내부 코일은 웨이퍼, 웨이퍼 증착 공정 또는 심지어는 코일 자체에 역효과를 일으킬 수 있는 비교적 높은 온도에 도달하게 된다. 더욱이, 코일은 일단 증착이 완성되고 코일에 흐르는 전류는 제거되면 냉각된다. 코일의 가열 및 순차적 냉각은 각각 코일을 연장 및 수축시킨다. 이러한 코일의 열 순환은 코일에 증착되는 타깃 물질이 웨이퍼위로 떨어져 웨이퍼를 오염시킬 수 있는 입자 물질을 발생시킬 수 있다.

코일 가열을 줄이기 위하여, 물과 같은 냉각제가 통과하는 중공의 튜브에서 코일을 형성하는 여러 장치들이 제안되었다. 그러나 냉각제의 소스가 챔버의 외부에 위치하는 것이 편리하기 때문에, 코일이 위치한 진공 챔버는 전형적으로 냉각제가 챔버 벽을 통과하여 코일을 거쳐 다시 챔버의 외부로 순환할 수 있도록 하는 피드스루를 요한다. 게다가, RF 소스는 마찬가지로 챔버의 외부에 위치하기 때문에, 코일의 RF 전력을 위한 피드스루가 또한 챔버 벽에 필요하다. 그러나, 챔버 벽은 안전성 및 다른 이유로 인해 보통 접지 전압으로 유지된다. 그러므로 RF 피드스루는 코일을 챔버 벽과 전기적으로 절연시킬 수 있어야 한다. 더 나아가, 냉각제와 RF 피드스루는 통상 대기압인 챔버 외부와 1 mTorr 또는 그 이하인 챔버 내부 사이의 큰 압력차를 견딜 수 있어야 한다. 결론적으로, 기존의 RF 및 유체 피드스루는 설치하기에 비교적 복잡하고 어려운 점이 있다.

예를 들어, 기존의 어떤 피드스루의 경우 RF 에너지 및 냉각제 소스가 연결되는 외부 단자와 코일이 용접되거나 다른 방식으로 연결된 내부 단자를 갖는 도관을 포함한다. 그러나 상기 피드스루에 있어서, 코일과 피드스루 사이의 내부 연결점은 챔버내에서 수행되는 반도체 처리를 상당히 혼란시키고 챔버 자체에 잠재적인 손상을 주는 잠재적인 누출점(leakage point)이 된다. Peter Satitpunwaycha가 출원하고 본 출원의 양수인에게 양도된 "향상된 코일 및 코일 피드스루(Improved coil and coil feedthrough)"란 명치의 공동계류 출원에 RF 코일이 설명되어 있고, 이는 챔버 외부에 위치된 제 1 및 제 2 단부를 갖는 전도성 물질의 연속된 일체형 도관, 챔버 내부에 위치한 코일부, 그리고 챔버 벽의 애퍼처에 위치한 피드스루부를 포함한다. 상기 설계에 따르면 도관은 피드스루부와 코일부 사이에 어떠한 접속부도 없기 때문에, 냉각제 소스의 누출 가능성이 방지된다.

공동계류 중인 상기 참조 출원에 개시된 것과 같은 코일 피드스루에 있어서, 절연 부재는 RF 소스("RF-열")에 의해 공급되는 전위를 갖는 RF 코일을 통상적으로 접지된 챔버 벽으로부터 전기적으로 절연시키는데 사용된다. 또한 보통 접지 전위에 있는 차폐 벽은 RF 코일이 통과하는 이격된 애퍼처를 갖는다. 챔버의 플라즈마 발생 영역에서 생성되는 플라즈마로부터 뿐만 아니라 스퍼터된 물질의 증착으로부터 피드스루 절연 부재의 표면을 보호하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 증착 물질이 금속과 같은 전도성 물질인 경우에, 절연 부재의 보호되지 않은 표면은 증착 물질로 코팅되고 도통되게 된다.

본 발명의 목적은 코일을 배치하는 향상된 방법 및 장치를 제공하는 것이고, 이는 특히 비교적 덜 복잡한 설비를 요구하는 방법으로 상기 언급된 문제들을 해결한다.
본 발명의 일 태양에 따라서, 챔버 벽으로부터 코일을 전기적으로 절연시키는 절연 부재 및 스퍼터된 물질로부터 절연체를 보호하기 위한 다크스페이스 갭(darkspace gap)을 형성하고 챔버내에 플라즈마를 한정하는 블록 부재를 갖는 RF 코일 피드스루 장치에 의하여, 상기 목적 및 기타 다른 목적과 장점들이 달성될 수 있다. 다크스페이스 갭은 챔버 벽과 전기적으로 연결된 블로킹 부재와 RF 코일에 전기적으로 연결된 부재 사이에 형성되고, 내부 플라즈마 영역과 절연체 사이에 코일을 따라서 위치한다. 일 실시예에 있어서, 코일은 챔버 벽에 전기적으로 연결된 블록내의 애퍼처를 통과하고, 다크스페이스 갭은 코일의 바깥 표면과 애퍼처의 안쪽 표면 사이에 형성된다. 또 다른 실시예에 있어서, 슬리브는 RF 코일 주위에서 RF 코일과 전기적으로 연결되고, 슬리브 및 코일은 챔버 벽에 전기적으로 연결된 챔버 차폐부내의 애퍼처를 통과한다. 상기 실시예에 있어서, 다크스페이스 갭은 슬리브와 차폐부의 애퍼처의 내부 표면 사이에 형성된다. 슬리브는 전형적으로 코일보다 더 단단한 구조이고 코일이 통과하는 애퍼처 내부로 움직이기가 더 어려우므로, 애퍼처와 슬리브 사이에 형성된 다크스페이스 갭은 더 쉽게 유지된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 전체 RF 피드스루 장치는 RF 코일에 의해 지지될 수 있다. 피드스루 장치는 압력 기밀 방식(pressure-tight manner)으로 챔버 벽의 외부 표면에 고정될 수 있다. 피드스루 장치는 외부로부터 챔버에 고정되기 때문에, RF 코일의 설치가 상당히 용이하다. 더 나아가, 코일에 대한 다른 연결이나 보조장치가 챔버 내부에 제공될 필요가 없도록, 피드스루는 코일을 완전히 지지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플라즈마 생성 코일이 전기적으로 상호 접속된 것을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 코일 및 피드스루 장치 일부의 단면도를 도시한 것이다.

도 2a는 도 2의 피드스루의 측면도를 도시한 것이다.

도 3은 도 2의 피드스루의 정면도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코일 및 피드스루 부품 일부의 단면도를 도시한 것이다.

도 5는 도 4의 피드스루의 정면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 RF 코일을 이용하는 플라즈마 발생기는 (도 1에 도시된) 진공 챔버(102)에서 수용되는 실질적으로 원통형인 플라즈마 챔버(100)를 포함한다. 본 실시예의 플라즈마 챔버(100)는 1회 또는 다수회 턴(turn)된 유체-냉각(fluid-cooled) 튜브형 코일을 갖는데, 상기 코일은 일반적으로 원통형 차폐부(106)에 그리고 차폐부(106)내의 내부 플라즈마 발생 영역내에 위치하는 부분(104a)을 포함한다. 차폐부(106)는 전형적으로 접지된 챔버(102)의 외부벽(114)과 전기적으로 연결되어 있다. 코일(104)의 외부(104b)에 연결된 RF 발생기로부터의 RF 에너지는 챔버(102)의 외부 벽(114)에 장착된 피드스루 장치(112)를 지나 RF 코일(104)의 내부 코일부(104a)와 나머지 부분으로 전달된다. RF 에너지는 증착 시스템(100)내의 플라즈마에 에너지를 공급하는 증착 시스템(100)의 내부 영역(108)과 유도성 결합되어 있다. 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 도시된 실시예의 RF 코일(104)은, 코일 안을 흐르는 유체 냉각제의 누수를 일으킬 수 있는 어떤 접합부분이 없이, 챔버의 외부로부터(코일부 104b) 피드스루 장치(112)를 지나(코일부 104d) 챔버의 내부를 돌고(코일부 104a) 다시 피드스루 장치(112)를 지나(코일부 104e) 챔버의 외부로 연결되는(코일부 104f) 하나의 연속된 관형 도관(tubular conduit)을 포함한다. 게다가 피드스루 장치(112)는 챔버내로 코일의 설치(104)를 용이하게 하기 위한 챔버(102)의 외부벽(114)에 고정될 수 있는 블록 부재(202)를 포함한다(도 2).

스퍼터링 증착 공정 동안, 이온 플럭스(ion flux)는 챔버(102)의 상부에 위치한 음(-)으로 바이어스된 타킷(120)을 때린다. 타킷(120)은 DC 전력원(122)에 의해 바람직하게 음(-)으로 바이어스된다. 코일(104)은 이온을 끌어 당기기 위하여 음(-)으로 바이어스될 수 있다. 플라즈마 이온은 타깃(120) 또는 코일(104)로부터 증착 시스템(100) 바닥의 지지대(126)에 의해 지지되는 웨이퍼 또는 기타 다른 소재의 기판(124)상으로 물질을 배출한다. 회전 자기 장치(128)는 타깃(120) 위에 배치되는데, 이는 타깃 표면 위에 원하는 부식 패턴을 진행하기 위해 타깃(120)의 표면 위에서 스윕(sweep)하는 자기장을 형성한다.

타깃(120) 및 코일(104)로부터 배출된 불질의 원자는 플라즈마와 유도성 결합된 코일(104)에 의해 에너지가 공급되는 플라즈마에 의해 차례로 이온화된다. RF 발생기(110)는 증폭기와 임피던스 매칭 네트워크(130)를 통해서 코일(104)의 외부 단자(104b)와 바람직하게 연결된다. 만약 코일의 스퍼터링이 요구되는 경우에는, RF 코일(104)의 다른 외부 단부(104f)는 가변 커패시터일 수 있는 블로킹 커패시터(132)를 통해서 접지된다. 이온화된 증착 물질은 기판(124)으로 끌려가 그위에 증착층을 형성한다. 지지대(126)는 외부적으로 기판(124)을 바이어스하기 위해 RF(또는 DC 또는 AC) 소스(136)에 의해 음(-)으로 바이어스된다. 또한 기판(124)은 기판(124)의 외부 바이어싱이 선택적으로 제거되도록, 몇몇 적용에 있어서는 자체로 바이어스될 수 있다.

도 2, 도 2a, 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수냉 코일용 RF 피드스루 장치를 도시한 것이다. 아래에 상세히 설명되는 바와 같이, 피드스루(112)는 절연 기판상에 코일 및 인접한 접지 표면 사이에 단락을 일으키는 전도성 증착 물질의 증착을 방지하고 게다가 동작 동안 코일 단락이 야기되지 않는 정도의 만곡을 허용하는 방식으로 설계되었다. 게다가 다크스페이스는 코일과 인접한 접지 표면 사이의 아킹을 방지하도록 플라즈마 이온의 흐름을 지연시키기 위하여 코일 및 인접한 접지 표면 사이에 형성된다.

도 2는 코일부(104d,104e)의 축을 통과하고 실질적으로 챔버의 원통형 축에 대해 수직인 평면에서 절단한 피드스루(112)의 단면도를 도시한 것이다. 도 2a는 도 2의 화살표 A에 의해 지시되는 방향에서 도 2의 피드스루에 대한 측면도를 도시한 것이다. 도 3은 도 2의 화살표 B에 의해 지시되는 방향에서 도 2의 피드스루를 도시한 것이다. 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 도시된 실시예의 RF 코일(104)의 부분들(104b, 104d, 104e, 104f)은 실질적으로 원통형이다. 부분들(104d, 104e)은 실질적으로 서로 평행하게 위치하고, 각각의 블록 부재(202)의 개의 애퍼처(202a,202b)를 통과한다(도 2). 애퍼처의 내부 직경은 이를 통과하는 코일부(104d, 104e)의 외부 직경보다 약간 커, 그 결과 전도성 물질의 흐름을 방지하고 하기에 설명되는 다크스페이스를 형성하도록 환형의 스페이스가 코일부의 외부 표면과 관련된 애퍼처의 내부 표면 사이에 형성된다. 비록 코일의 2개의 단부 부분(104b, 104f)은 상기 설명되고 도 1에 도시된 바와 같이 다른 전기 회로와 연결될 수 있지만, 피드스루의 구성 부품은 전형적으로 2개의 단부 부분(104d,104e)에 있어서는 동일하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 절연관(204)은 블록 부재(202)와 코일의 단부 사이에서의 외부 코일부(104b)의 일부분 근처에 위치한다. 절연관(204)은 세라믹 또는 다른 안정한 절연 물질로 구성될 수 있다. 링 형상 부재(206)는 절연관(204)과 코일의 단부 사이에서 코일부(104b) 일부의 외부 표면에 용접되거나 고정된다. 링 부재(206)는 티타늄이나 다른 적절한 전도성 물질로 구성된다. 절연관(204)의 일 단부(204a)는 절연관(204)과 링 부재(206) 사이의 코일부 부근에 위치한 제 1 슬리브(208)에 의해 링 부재(206)에 결합되고, 다른 단부(204b)는 절연관(204)과 블록 부재(202) 사이의 코일부 주위에 위치한 제 2 슬리브(210)에 의해 블록 부재(202)에 결합된다. 제 1 및 제 2 슬리브(208, 210)는 코바(kovar) 또는 다른 적절한 물질로 구성된다. 제 1 슬리브의 일 단부(208a)에는 링 부재(206)가 결합되며, 다른 단부(208b)에는 절연관(204)의 단부(204a)가 결합된다. 제 2 슬리브의 일 단부(210a)에는 절연관(204)의 단부(204b)가 결합된다. 제 1 슬리브(208)와 제 2 슬리브(210)가 서로 전기적으로 절연되도록, 제 1 슬리브의 단부(208b)와 제 2 슬리브의 단부(210a)는 절연관(204)에 의해 분리되어 있다. 제 2 슬리브(210)의 다른 단부(210b)는 블록 부재(202)의 애퍼처(202a)로 연장되며, 애퍼처의 내부 표면에 결합된다. 제 2 슬리브(210)가 코일부(104d)의 외부 표면과 접촉하지 않도록, 제 2 슬리브(210)의 내부 직경은 이를 통과하는 코일부 외부 직경 보다 충분히 크다. 더욱이 고리 형상의 공간(212)이 애퍼처(202a)의 내부 표면과 코일부(104d)의 외부 표면 사이에 형성되도록, 애퍼처(202a)의 내부 표면 직경은 이를 통과하는 코일부(104d)의 외부 직경 보다 예정된 양만큼 크다. 블록 부재(202)가 절연관(204)을 통해서 기계적으로 연결되어 있기 때문에, 코일(104)과 블록 부재(202)는 전기적으로 서로 절연된다. 이러한 방식으로 코일(104)은 블록 부재(202)에 의해 절연되면서 지지된다.

블럭 부재(202)는 티타늄, 알루미늄, 스테인레스 강 또는 다른 적절한 구성 물질로 구성될 수 있다. 슬리브(208,210)는 예를 들어 약 800℃의 용융 온도에서 고온 브레이징(brazing)에 의해 링 부재(206), 절연관(204) 그리고 블록 부재(202) 내부 표면과 각각(208a, 208b, 210a, 210b)에 연결된다. 이러한 브레이징은 피드스루의 동작 온도가 800℃ 이하이므로 대부분의 장치에 대해 안전한 접합을 형성한다. 예컨대 용접과 같은 다른 적절한 수단이 상기 구성요소의 접합에 또한 사용될 수 있다. 코일, 링 부재(206), 제 1 슬리브(208), 절연관(204), 제 2 슬리브(208) 그리고 블록 부재(202) 사이의 연결은 바람직하게 압력-기밀 처리된다. 게다가, 가스 또는 물과 같은 냉각 유체를 위한 냉각제 소스와의 결합을 이해 니플(nipple; 214)이 코일부(104d)의 단부에 설치된다. 니플(214)은 티타늄이나 다른 적절한 물질로 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 코일부(104e)는 블록 부재(202)의 매칭 애퍼처(202b)를 통과한다. 코일부(104e)와 블록 부재(202)의 결합 구조는 앞서 설명된 코일부(104d)에 대한 구조와 동일하다. 상기 구조를 통해서, 블록 부재(202)는 압력-기밀 처리되고 절연된 방식으로 코일(104)을 지지한다. 피드스루 장치(112)는 차폐 벽(106) 내의 애퍼처(106a) 및 챔버 벽(114) 내의 애퍼처를 통해서 피드스루 장치를 통과시키고 도 3에 도시된 것처럼 볼트(216) 등을 사용하여 벽에 블록 부재(202)를 고정시킴으로써 챔버(100) 내에 설치된다. 볼트(216)는 챔버의 메인 벽에 직접 체결되거나 또는 별도 실시예와 관련하여 아래에 설명되는 바와 같이 개별 어댑터 플레이트에 체결된다. 압력 기밀 충진(pressure tight filling)을 위하여 블록 부재(202)와 벽(114) 사이에 진공 밀봉이 형성될 수 있다.

피드스루(112)가 코일을 충분히 지지할 수 있어 다른 연결 장치나 지지 장치가 챔버 내부에 설치될 필요가 없다. 그러나 상기 실시예에서, 차폐 벽(106)의 애퍼처(106a)는 블록 부재(202)와 차폐 벽 사이에서 증착 물질과 플라즈마 이온이 누출되는 것을 방지하기 위하여 피드스루의 블록 부재(202)를 잘 수용하도록 크기가 설정된다. 따라서 블록 부재(202)는 피드스루(112)와 코일(104)을 보조 지지하도록 차폐 벽에 의해 지지되고 고정된다.

피드스루(112)가 설치될 때, 블록 부재(202)는 통상 접지되어 있는 챔버와 전기적으로 연결된다. 절연관(204)에 의해 블록 부재(202)와 전기적으로 절연되어 있는 코일(104)은 장치가 동작할 때 ("RF 열(RF-hot)"로 언급되는) RF 소스에 의해 비교적 높은 전압이 공급된다. 상기에 설명한 바와 같이, 코일(104)과 블록 부재(202)는 예정된 크기를 갖는 코일부(104d)와 블록 부재(202) 사이에서 서로에 대해 환형 공간(212)을 형성하도록 배치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사실상 환형 공간(212)은 스퍼터된 증착 물질이 이온화되는 플라즈마 발생 영역(108)과 절연부재(204) 사이에 제한된 통로를 형성한다. 비교적 좁은 폭의 공간(212) 및 비교적 긴 길이의 공간(212)은 스퍼터된 증착 물질이 절연 부재(204)로 흐르는 것을 방지한다. 그러므로, 코일(104)을 블록 부재(202)와 단락시키는 절연 부재(204)에 대해 전도성의 스퍼터된 증착 물질의 전도성 통로 형성은 실질적으로 느려지거나 완전히 저지되어, 실질적으로 코일 피드스루(112)의 유효 수명을 지연시키거나 또는 완전히 정지시킬 수 있다. 동시에, 공간(212)의 폭은 코일이 피드스루의 블록 부재(202)와 접촉하지 않고 피드스루 블록 부재(202)와 전기적으로 단락되지 않으면서 코일의 만곡을 허용하는 정도로 충분히 넓다. 도시된 실시예에 있어서, 코일(104)의 전도성 외부 표면과 블록 애퍼처(202a,202b)의 접지된 내부 표면 사이의 공간(212)은 약 1:12의 폭대 길이 비율을 갖도록 약 0.04∼0.08 inch (1∼2 mm)의 폭과 약 1/2∼1 inch (12∼25 mm)의 길이를 갖는다. 상기 비율은 적어도 1:2 이상인 것이 바람직하다. 상기 크기는 적용 분야에 따라서 다르다. 물론 특정 정용분야에 따라서 다른 크기도 가능하다. 도시된 실시예에 있어서, 블록 부재(202)는 양호하게 형성된 공간(212)의 길이로 연장된다. 고리 형상 공간(212)은 또한 "다크스페이스" 갭(darkspace gap)을 형성하도록 크기 설정된다.

플라즈마 발생 환경에서 다크스페이스 갭은 서로 다른 전압에서 유지되는 두 개의 도체 사이에 형성되는 공간인데, 여기서 두 도체 사이의 간격은 두 도체 사이에서 플라즈마 형성을 지연하도록 충분히 작아서 두 도체 사이의 아킹이 방지하기에 충분하다. 그러므로 플라즈마는 인접한 플라즈마 영역(108)으로부터 다크스페이스로 통과하는 것이 방지된다. 상기 다크스페이스를 형성할 수 있는 두 도체들 사이의 최대 간격은, 예컨대 플라즈마 발생 영역내의 플라즈마 밀도, 동작 압력, 그리고 두개의 도체들의 상대 전압 등과 같은 요인에 따라 좌우된다. 도 2에 도시된 실시예에 있어서, 다크스페이스 갭(212)은 블록 부재(202)의 애퍼처(202a) 내부 표면과 코일부(104d) 사이에서 이러한 다크스페이스를 형성하도록 충분히 작다. 그러므로 다크스페이스 갭(212)은 코일과 블록 부재 애퍼처(202a,202b)의 인접 표면 사이에 아킹을 방지하기 위하여 공간(212)에서 플라즈마의 형성을 억제시키는 기능을 한다. 수 밀리토르에서 약 30 밀리토르 범위의 챔버 압력에 대하여, 0.06 inch (1.5 mm)의 다크스페이스 갭이 바람직하다.

도시된 실시예에서, 블록 부재(202)는 개구부(220)를 포함하며, 상기 개구부(220)는 코일(104)과 개구부(220)에 인접한 블록 부재 사이에, 실질적으로 다크스페이스 갭 보다는 크지만 코일과 개구부(220) 사이에 아킹이나 우연한 접촉이 일어나지는 않도록 충분히 큰, 갭을 제공한다. 개구부(220)는 애퍼처(202a,202b)의 바람직한 길이를 한정하도록 블록 부재(202)에 형성된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수냉 코일용 RF 피드스루 장치를 도시한 것이다. 도 4는 코일부(104d)의 축을 포함하며 챔버의 원통 축과 실질적으로 평행한 평면에서 피드스루의 단면도를 도시한 것이다. (도 1 및 도 5의) 코일부(104e)는 코일부(104d)와 평행하며 도 4에서는 도시되지 않았다. 도 5는 도 4의 화살표 C에 의해서 지시되는 방향에서 바라본 도 4의 피드스루에 대한 정면도이다. 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 실질적으로 원통형인 RF 코일의 부분(104d,104e)은 서로 평행하며 어댑터 플레이트(adaptor plate; 302)의 두 애퍼처(301)을 통과한다. 또한 도 4는 챔버 내의 플라즈마 발생 영역(108)을 도시한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 튜브형 부재(304)는 코일부(104d) 부근에 배치 및 결합되고, 실질적으로 어댑터 플레이트(302)의 애퍼처(301)를 통과하는 코일 전체 부분을 따라서 연장된다. 튜브형 부재(304)는 튜브(304)의 "내부" 단부(즉, 챔버의 압력 용기내 안쪽의 튜브 단부)에 또는 근처에 고리 형상 플렌지(304a)를 가지며, 튜브(304) 일부(304b) 표면에(즉, 챔버의 압력 용기 바깥쪽의 관 단부)에 나사선이 형성된다. 원통형 슬리브(306)가 코일부(104d) 주위에 배치되고, 튜브형 부재(304)의 플렌지(304a)에서 튜브형 부재(304)로부터 연장된다. 슬리브(306)는 코일과 일정 간격을 유지하기 위해, 코일부(104d) 외부 직경보다 큰 내부 직경을 갖는다. 슬리브(306) 및 튜브형 부재(304)는 코일부(104d)와 전기적으로 접촉되어 있다. 아래에 설명하는 바와 같이, 슬리브(306)는 차폐부(106)내의 애퍼처(316)를 통과한다(도 1 및 도 4). 튜브형 부재(304)는 용접이나 다른 적절한 수단에 의해 코일과 결합되고, 슬리브(306)도 비슷한 방식으로 튜브형 부재(304)와 결합된다. 대안적으로, 슬리브(306), 튜브형 부재(304), 그리고 두 코일은 일체식으로 단일 부품으로 구성될 수 있다.

튜브형 부재(304)의 플렌지(304a), 플렌지(304a)와 어댑터 플레이트(302) 사이에 위치한 절연 링(308), 튜브형 부재(304)와 어댑터 플레이트(302) 사이에 위치한 절연 슬리브(310), 그리고 튜브형 부재(304)의 나사부(304b)에 나사끼움된 너트(312)를 포함하는 고정 및 절연 장치에 의해 코일(104)은 플레이트(302)에 절연적으로 고정된다. 절연 슬리브(310)는 블록(302)의 애퍼처(301)를 통과하는 비교적 작은 외부 직경을 갖는 부분(310a)과 어댑터 블록(302)의 숄더(shoulder; 302a)에 의해 수용되는 비교적 큰 외부 직경을 갖는 플렌지부(310b)를 가진다. 너트(312)는 플렌지(310b)의 숄더(310c)에 의해 나사끼움된다. 절연 링(308)과 절연 슬리브(310)는 베스펠(vespel)이나 다른 적절한 물질로 구성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 어댑터 플레이트(302)는 절연 링(308)과 절연 슬리브(310)의 플렌지부(310b) 사이에 수용된다. 너트(312)가 결합될 때, 너트(312)는 절연 슬리브(310)의 플렌지부(310b)에 압박되어, 튜브형 부재(304)의 플렌지(304a)가 절연 링(308)에 압박된다. 절연 링(308)과 절연관의 플렌지부(310b)는 차례로 어댑터 플레이트(302)에 압축되어, 코일(104)을 어댑터 플레이트(302)에 절연적으로 고정한다. 진공 밀봉부(314)가 플렌지(304a)와 절연 링(308) 사이, 그리고 절연 링(308)과 블록(302) 사이에 제공될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 코일부(104e)는 블록(302)의 또다른 애퍼처(302b)를 통과한다. 도시된 실시예에 있어서, 코일부(104e)를 블록(302)에 연결하는 구조는 상기에 설명된 코일부(104d)에 대한 구조와 실질적으로 동일하다. 도 4에 도시된 피드스루가 증착 장치(100)에 설치될 때, 어댑터 플레이트(302)는 볼트(318)와 같은 적절한 패스너에 의해 챔버 벽(114)에 고정될 수 있다. 진공 밀봉부(314)는 플레이트(302)와 챔버 벽(114) 사이에 제공된다. 플레이트(302)는 통상적으로 접지된 챔버 벽(114)과 동일한 전압을 갖는다.

다시 도 4를 살펴보면, 피드스루 장치가 증착 장치(100)에 설치될 때, 코일부(104)를 따라서 연장되는 원형 슬리브(306) 차폐부(106)의 애퍼처(106a)를 통과한다(도 1). 차폐부의 애퍼처(106a)는 원형 슬리브(306)의 외부 직경보다 예정된 양만큼 큰 내부 직경을 갖는다. 앞에서 설명한 바와 같이, 차폐부(106)는 통상적으로 접지된 챔버 벽(114)과 전기적으로 연결되어 있다; 반면, 플렌지(306)는 동작 동안 RF 가열되는 RF 코일과 전기적으로 연결되어 있다. 그러므로 다크스페이스 갭(316)은 플렌지(306)와 차폐부(106)의 애퍼처(106a) 내부 표면 사이에 제공될 수 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 다크스페이스 갭(316)은 절연 링(308)이 플라즈마 영역(108)에 노출되지 않도록 내부 플라즈마 발생 영역(108)과 절연 링(308) 사이에 위치한다. 그러므로 다크스페이스 갭은 플라즈마 발생 영역(108)에 존재하는 플라즈마 이온과 스퍼터된 증착 물질로부터 절연 링(308)을 보호한다.

피드스루 장치(112)는 챔버 벽(114)의 애퍼처를 통해서 피드스루 장치를 통과시키고, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 예를 들어 볼트(318) 등을 사용하여 플레이트(302)를 벽에 고정시킴으로써 챔버(100)에 설치될 수 있다. 플레이트(302)와 벽(114) 사이는 진공 밀봉된다. 차폐부(106)는 애퍼처(106a)의 하부 부분을 포함하는 하부 섹션(lower section)이 코일(104)보다 먼저 설치되는 하나 이상의 섹션(section)에서 형성된다. 코일이 설치된 후에, 슬리브(306) 부근에서 차폐부 애퍼처(106a)를 완성하도록 차폐부(106)의 나머지 섹션(106c)이 설치된다. 피드스루(112)는 챔버 내부에 다른 연결부나 지지부가 필요하지 않도록 코일을 완전히 지지할 수 있다.

도 4에 도시된 제 2 실시예의 피드스루 장치에 있어서, 다크스페이스 갭은 접지된 부재(차폐부(106))와 코일(104) 주위에 위치한 RF-열(RF-hot) 슬리브(306) 사이에 형성된다. 도 2의 실시예와 비교하면, 다크스페이스 갭은 접지된 부재(블록 부재)와 코일 자체 사이에 형성된다. 결론적으로, 애퍼처(202a)를 통과하는 코일부가 애퍼처를 중심으로 정확하게 위치되어, 그 사이에 다크스페이스 갭(212)이 형성될 수 있도록 코일 제작에 있어 정밀도가 요구된다. 게다가, 코일의 크기와 무게로 인하여 코일이 애퍼처 내에서 흔들리는 경향이 있어, 애퍼처(106a)와 코일 사이에 형성되는 고리 형상 다크스페이스의 크기는 애퍼처 주변부(periphery)에 따라서 변화될 수 있다. 반면에 도 4의 제 2 실시예에 있어서, 슬리브(306)는 코일부보다 더 단단해지는 경향이 있다. 결과적으로, 슬리브(306)와 차폐부(106)의 애퍼처(106a) 내부 표면 사이에 형성되는 다크스페이스 갭(316)은 보다 견고히 형성된다.

도 4의 또 다른 장점은 슬리브를 제외한 전체 피드스루 장치가 차폐부(106)와 다크스페이스 갭(316)에 의해 보호된다는 것이다. 대안으로, 가령 플레이트(302)의 일부나 챔버 벽의 일부와 같이 차폐부(106) 이외의 접지된 부재가 슬리브(306)와 함께 다크 스페이스 갭을 형성하는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 두 가지 실시예가 상세히 설명되었다. 그러나 설명된 실시예의 세부 구조는 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 다양하게 변화될 수 있을 것이다.

여기에 논의된 바람직한 코일의 재료로는 가령 Al, Ti, Ta, Cu 등과 같은 금속, 및 TiN, TaN 등의 질산 금속과 같이 다양한 형태의 금속이 사용될 수 있다. 만약 하나 이상의 추가 코일이 튜브형 코일과 함께 사용되면, 튜브형 코일과 추가 코일은 동일한 재료 또는 대안적인 다른 재료로 구성될 수 있다. 더 나아가, 스퍼터링 코일 뿐만 아니라 튜브형 냉각 코일도 여기에 논의된 실시예에 부가될 수 있다.

여기에 도시된 원형 모양 외에도, 챔버 내부 코일의 중앙부는 다양한 형상을 가질 수 있다는 것을 예상할 수 있다. 예를 들어, 1997년 5월 16일자로 출원되고 "이온화된 메탈 플라즈마 증착을 위한 중앙 코일 설계(Central Coil Design for Ionized Metal Plasma Deposition)"(Attorney Docket 1752/PVD/DV)란 제목의 공동계류 출원 번호 제 08/857,719 호에 설명된 것과 마찬가지로 코일은 평탄한 나선형(flat spiral) 또는 원추대(frusto-conical) 멀티 턴(multi-turn) 형상을 가질 수 있다. 더 나아가, 본 발명에 따른 일체형의 튜브형 코일은 1997년 5월 16일자로 출원되고 "이온 증착을 위한 하이브리드 코일 설계(Hybrid Coil Design for Ionized Deposition)" (Attorney Docket 1871/PVD/DV)란 제목의 공동계류 출원 번호 제 08/857,944 호에 설명된 바와 같이 튜브형 코일의 외부에 접착되거나 형성된 스퍼터링 표면 또는 증착 차단 표면을 가질 수 있다.

적절한 RF 발생기와 매칭 회로는 당해 기술분야에 있어서 당업자에게는 잘 알려진 구성요소이다. 예를 들어, 매칭 회로와 안테나로 우수한 주파수 매칭을 위하여 "주파수 추적(frequency hunt)"을 할 수 있는 ENI 제너시스 계열(ENI Genesis series)과 같은 RF 발생기가 적절하다. RF 전력을 코일에 발생시키기 위한 발생기의 주파수는 2MHz 가 바람직하며, 그 범위는 변화될 수 있다. 예를 들어, 1∼28 MHz 까지도 가능하다. RF 전력은 약 1.5kW 정도로 하는 것이 바람직하며, 1.5∼5 kW 까지도 가능하다. 게다가, 타깃(120)을 바이어싱 하기 위한 DC 전력은 약 8∼12 kW 정도가 바람직하고 2∼24 kW 까지도 가능하며, 지지대(126) 바이어스 전압은 DC -30 V 정도가 바람직하다. 상기 파라미터는 개별 적용례에 따라서 변화될 수 있다.

다양한 스퍼터링 가스가 Ar을 포함한 플라즈마를 발생시키는데 이용될 수 있고, NF₃, CF₄, H₂, O₂ 와 같은 다양한 반응 가스와 많은 다른 종류의 가스가 사용될 수 있다. 다양한 스퍼터링 압력은 0.1∼50 mTorr 범위내면 적절하다. 이온화된 PVD에 대해서, 예컨대 30 mTorr와 같이 10∼100 mTorr의 압력은 종종 스퍼터된 물질을 잘 이온화시킨다.

물론, 본 발명이 다양한 측면에서 수정될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 당업자에게 명백하며, 어떤 것은 연구 후에 명백해지고 어떤 것은 진부한 기계적 전기적 설계의 문제이다. 다른 실시예 또한 가능하며, 이들의 특성은 개별 적용례에 따른다. 마찬가지로, 본 발명의 범위는 여기에 설명된 개별 실시예에 의해 제한되지 않으며, 단지 여기에 부가된 특허 청구항과 균등물에 의해 규정된다.

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Claims

벽 및 내부 플라즈마 발생 영역을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 피드스루(RF feedthrough)로서,

RF 신호를 보유하는 표면을 갖는 긴 도체 부재(elongated conductor member);

상기 긴 도체 부재와 연결된 절연 부재(insulator member); 및

상기 절연 부재와 연결되고 상기 도체 부재와는 전기적으로 절연된 블록 부재 - 상기 블록 부재는 예정된 최대 간격 보다는 작은 간격만큼 상기 도체 부재의 표면으로부터 이격된 표면을 가지며, 상기 블록 부재의 표면과 상기 도체 부재의 표면 사이에는 다크스페이스 갭이 형성됨 -

를 포함하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 부재는 상기 도체 부재에 장착되고, 상기 블록 부재는 상기 절연 부재에 장착되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 부재는 상기 도체 부재 주위에서 지지되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 3 항에 있어서,

상기 블록 부재의 표면은 상기 도체 부재의 표면 주위에 고리 형상의 다크스페이스 갭(darkspace gap)을 형성하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭이 상기 챔버의 상기 플라즈마 발생 영역과 상기 절연 부재 사이에 위치하도록, 상기 블록 부재가 상기 챔버의 벽에 고정되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 블록 부재는 상기 벽과 전기적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 블록 부재와 상기 절연 부재 사이에 압력 기밀 시일(pressure tight seal)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 4 항에 있어서,

상기 절연 부재와 상기 블록 부재 사이의 상기 도체 부재 주위에 배치되는 제 1 슬리브를 더 포함하며, 상기 제 1 슬리브는 제 1 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 상기 절연 부재에 밀폐되어 연결되고, 상기 제 2 단부는 상기 블록 부재에 밀폐되어 연결된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 8 항에 있어서,

상기 도체 부재 부근에 배치되는 제 2 슬리브를 더 포함하며, 상기 제 2 슬리브는 제 1 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 상기 절연 부재에 밀폐되어 연결되고, 상기 제 2 단부는 상기 도체 부재에 연결되어, 상기 절연 부재가 상기 도체 부재에 의해 압력-기밀 방식으로 지지되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 절연 부재는 세라믹으로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 블록 부재는 스테인레스 스틸로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 슬리브는 코바(covar)로 구성된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 긴 도체 부재는 상기 긴 도체 부재내에 냉각제-보유 채널을 형성하고, 상기 긴 도체 부재는 냉각제 공급부와 연결될 수 있는 제 1 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
벽 및 내부 플라즈마 발생 영역을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 피드스루로서,

RF 신호를 보유하는 표면을 갖는 긴 도체 부재;

상기 긴 도체 부재에 의해 지지되는 절연 부재; 및

상기 절연 부재에 의해 지지되고 상기 긴 도체 부재와는 전기적으로 절연된 블록 부재 - 상기 블록 부재는 상기 벽에 고정되며, 상기 블록 부재는 예정된 최대 간격 보다는 작은 간격 만큼 상기 도체 부재의 표면으로부터 이격된 표면을 가지며, 상기 절연 부재와 상기 도체 부재의 표면 사이에는 다크스페이스 갭이 형성됨 -

를 포함하며, 상기 다크스페이스 갭은 상기 절연 부재와 상기 플라즈마 발생 영역 사이에 위치되는, RF 피드스루.
제 14 항에 있어서,

상기 절연 부재는 튜브형의 단면을 가지며 상기 도체 부재 부근에서 지지되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 15 항에 있어서,

상기 블록 부재의 표면은 상기 블록내에서 상기 도체 부재의 일부 부근에 애퍼처를 형성하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 14 항에 있어서,

상기 블록 부재는 상기 벽과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
벽 및 내부 플라즈마 발생 영역을 갖는 증착 챔버용 RF 피드스루로서,

RF 신호 보유하는 긴 도체 부재;

상기 긴 도체 부재를 상기 벽과 전기적으로 절연시키기 위해, 상기 긴 도체 부재와 상기 벽 사이에 위치하는 제 1 절연 부재;

상기 긴 도체 부재에 의해 지지되고 상기 긴 도체 부재와 전기적으로 연결되며, 표면을 갖는 연장된 부재(extended member); 및

예정된 최대 간격 보다는 작은 간격만큼 상기 연장된 부재의 표면으로부터 이격된 표면을 가지는 전기적으로 접지된 부재 - 상기 전기적으로 접지된 부재의 표면과 상기 연장된 부재 사이에는 다크스페이스 갭이 형성됨 -

를 포함하며, 상기 다크스페이스 갭은 상기 제 1 절연 부재와 상기 플라즈마 발생 영역 사이에 위치되는, RF 피드스루.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 절연 부재는 상기 도체 부재 부근에 위치되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 18 항에 있어서,

상기 연장된 부재는 상기 도체 부재 부근에 위치한 슬리브이고, 상기 전기적으로 접지된 부재의 표면은 상기 슬리브 부근에 애퍼처를 형성하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 20 항에 있어서,

상기 전기적으로 접지된 부재는 실질적으로 내부 플라즈마 발생 영역을 둘러싸는 차폐부인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 21 항에 있어서,

상기 챔버 벽과 연결될 수 있는 어댑터 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 22 항에 있어서,

상기 연장된 부재는 플렌지를 가지며, 상기 제 1 절연 부재는 상기 플렌지와 상기 어댑터 부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 22 항에 있어서,

상기 제 1 절연 부재는 상기 연장된 부재를 수용하는 애퍼처, 상기 플렌지와 맞물리는 제 1 숄더(shoulder), 및 상기 어댑터 부재와 맞물리는 제 2 숄더를 갖는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 24 항에 있어서,

상기 연장된 부재의 플렌지와 상기 어댑터 부재 사이의 제 1 절연 부재를 압착하는 패스너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 25 항에 있어서,

상기 패스너는 너트와 상기 연장된 부재에 의해 지지되고 상기 너트에 나사끼움되는 나사선을 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 22 항에 있어서,

슬리브 형상이며 상기 어댑터 부재 부근 및 상기 어댑터 부재와 상기 연장된 부재 사이에 위치되는 제 2 절연 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 26 항에 있어서,

슬리브 형상이며 상기 어댑터 부재 부근 및 상기 어댑터 부재와 상기 연장된 부재 사이에 위치되는 제 2 절연 부재를 더 포함하며,

상기 제 2 절연 부재는 상기 연장된 부재에 의해 수용되는 상기 너트와 맞물리도록 위치된 숄더를 갖는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 28 항에 있어서,

상기 제 2 절연 부재는 상기 어댑터 부재와 맞물리도록 위치된 제 2 숄더를 가지며, 상기 어댑터 부재는 상기 제 1 절연 부재와 상기 제 2 절연 부재 사이에서 압착된 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 18 항에 있어서,

상기 긴 도체 부재는 상기 긴 도체 부재내에 냉각제-보유 채널을 형성하고, 상기 긴 도체 부재는 냉각제 공급부와 연결될 수 있는 제 1 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
반도체 제조 시스템으로서,

저압 챔버 - 상기 저압 챔버는 상기 저압 챔버의 내부와 외부를 한정하는 벽을 가지며, 상기 챔버의 내부는 상기 챔버의 외부 압력보다 실질적으로 낮은 압력으로 유지됨 - ;

상기 챔버 벽과 연결되며 애퍼처를 형성하는 어댑터 플레이트;

상기 챔버 내에 위치하고, 애퍼처를 형성하는 표면을 갖는 차폐 벽;

상기 챔버 내부에 플라즈마를 발생시키는 RF 코일 - 상기 RF 코일은 상기 챔버 내부에 위치된 코일부 및 상기 어댑터 플레이트와 상기 차폐 벽 애퍼처에 위치한 피드스루부를 포함함 - ;

상기 RF 코일 피드스루부와 상기 어댑터 플레이트 사이에 위치하는 절연 부재;

상기 RF 코일 피드스루부에 의해 지지되며, 예정된 최대 간격 보다는 작은 간격만큼 상기 차폐 벽의 표면으로부터 이격된 표면을 가지는 슬리브 - 상기 슬리브의 표면과 상기 차폐 벽 표면 사이에는 다크스페이스 갭이 형성됨 -

를 포함하며, 상기 다크스페이스 갭은 상기 절연 부재와 상기 플라즈마 발생 영역 사이에 위치하는, 반도체 제조 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 RF 코일 피드스루부에 의해 지지되고, 상기 절연 부재와 맞물리도록 위치되는 플렌지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
제 31 항에 있어서,

상기 어댑터 플레이트와 상기 RF 코일 피드스루부 사이에 위치하는 제 2 절연 부재, 및

상기 RF 코일 피드스루부에 의해 지지되고, 상기 제 1 절연 부재와 상기 제 2 절연 부재 사이에서 상기 어댑터 플레이트를 압착하도록 위치되는 패스너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 시스템.
플라즈마를 함유하는 반도체 처리 챔버에서 피드스루를 통하여 RF 전류 및 냉각제를 공급하는 방법으로서,

상기 챔버 벽과 상기 RF 코일 사이에 위치하는 절연 부재를 사용하여 상기 챔버 벽으로부터 상기 냉각제가 채워진 RF 코일을 절연시키는 단계; 및

상기 절연 부재 근처에 위치되는 다크스페이스 갭에서 플라즈마가 형성되는 것을 방해하는 단계를 포함하는, RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 상기 RF 코일에 의해 지지되며 예정된 최대 간격 보다는 작은 간격 만큼 차폐 벽 표면으로부터 이격된 표면을 갖는 슬리브 - 상기 슬리브의 표면과 상기 차폐 벽 표면 사이에 다크스페이스 갭이 형성됨 -에 의해 한정되며, 상기 다크스페이스 갭은 상기 절연 부재와 상기 플라즈마 발생 영역 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 상기 절연 부재와는 연결되고 상기 RF 코일과는 전기적으로 절연되는 블록 부재에 의해 한정되며,

상기 블록 부재는 예정된 최대 간격 보다는 작은 간격 만큼 상기 RF 코일의 표면으로부터 이격된 표면을 가져, 상기 RF 코일의 표면과 상기 블록 부재 사이에 다크스페이스 갭이 형성되는 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
벽 및 내부 플라즈마 발생 영역을 가지는 플라즈마 챔버용 RF 피드스루로서,

벽을 통해 RF 에너지를 통과시키는 RF 도체 수단;

상기 RF 도체 수단을 전기적으로 절연시키는 절연 수단; 및

상기 절연 수단 부근에서의 플라즈마 형성을 방지하기 위해, 상기 절연 수단 부근에 다크스페이스 갭을 형성하며, 상이한 전압에서 유지되는 전도성 표면들과 이격된 다크스페이스 갭 수단

을 포함하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 예정된 최대 간격은 2mm인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 1-2mm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 39 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 1.5mm인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 1 항에 있어서,

상기 블록 부재의 표면은 길이를 가지며 상기 다크스페이스 갭 대 상기 길이의 비율은 적어도 1:2인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 41 항에 있어서,

상기 비율은 약 1:12인 것을 특징으로 하는 RF 피드스루.
제 34 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 2mm의 최대 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 1-2mm의 범위 이내인 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 44 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 1.5mm인 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 34 항에 있어서,

상기 다크스페이스 갭은 적어도 1:2의 폭 대 길이의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.
제 46 항에 있어서,

상기 비율은 약 1:12인 것을 특징으로 하는 RF 전류 및 냉각제 공급 방법.