KR100687064B1

KR100687064B1 - 분배된 출력을 가진 ｒｆ 정합 네트워크

Info

Publication number: KR100687064B1
Application number: KR1020017000517A
Authority: KR
Inventors: 웬델 티. 브로니간; 칼 에이. 소렌센
Original assignee: 에이케이티 가부시키가이샤
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2007-02-27
Also published as: US20020046989A1; US6359250B1; EP1095395A1; JP4441590B2; WO2000003415A1; KR20010071873A; US6552297B2; TW434636B; JP2002520845A

Abstract

기판상에 막들을 증착시킬 때 플라즈마를 생성하는 평행 판 전극 시스템내의 제 1 전극에 RF 전력 출력을 분배하는 장치. RF 전력 출력은 기판 위로 균일한 막을 증착시키기 위해 처리 가스 흐름으로부터 플라즈마를 여기시키도록 분배된 RF 정합 네트워크로 인가된다. 상기 분배된 정합 네트워크는 무선 주파수 전력 입력을 받아들이는 커패시터와 제 1 단자는 커패시터와 연결되는 제 1 및 제 2 단자를 가지는 인덕터를 포함한다. 상기 정합 네트워크는 커패시터 각각이 제 1 전극상에 분배된 다수의 포인트들 중 다른 하나에 인덕터의 제 2 단자를 연결하는 다수의 커패시터들을 역시 포함한다. 각 커패시터의 커패시턴스는 사용자가 선택 가능하고, 커패시터가 연결되는 후면 플레이트상의 포인트들도 사용자가 선택할 수 있다.

Description

분배된 출력을 가진 ＲＦ 정합 네트워크{RF MATCHING NETWORK WITH DISTRIBUTED OUTPUTS}

본 발명은 막 증착의 방법과 시스템에 관한, 더 상세하게는, 큰 면적의 기판 위에 고품질의 막을 증착시키는 개선된 시스템과 방법에 관한 발명이다.

최근 몇 년간, 액정 셀(cell)이 가볍고 저 전력의 고품질 디스플레이를 형성하기 위해 개발되었다. 이 액정 셀은 일반적으로 그 사이에 액정 물질의 층이 끼워진 두 유리 기판을 포함한다. 박막 트랜지스터(TFT)와 같이 회로 소자를 형성하기 위해 전기 전도 막들이 기판 위에 패턴화된다. 기판은 액정 디스플레이의 다양한 영역이 박막 트랜지스터를 사용하여 선택적으로 에너지 공급되어 액정 물질의 배향(orientation)이 변환될 수 있도록 전원에 연결될 수 있다.

넓은 면적의 유리 기판위로 막을 증착시키는 리액터는 일반적으로 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 장비를 사용한다. 고주파 전원은 일반적으로 PECVD 처리 챔버 안의 처리 가스의 붕괴(breakdown)를 유도하기 위해 사용된다. 유리 기판이 일반적으로 실리콘 기판보다 훨씬 크기 때문에, 전극의 크기는 전원 주파수의 1/4 파장에 근접할 수 있다. 이러한 조건들은 전기 에너지가 큰 기판 표면 위로 불균일하게 방전하게 한다. 이 불균일한 전압 분배는 기판 표면 위에 불균일한 막 증착을 야기한다.

불규일한 막 증착에 대한 종래 해결책은, 여러 가지 중 특히, 압력, 가스 혼합, 유속, 무선 주파수 전력 레벨, 및 전극 간격 등을 포함하는 다양한 처리 변수들의 조정을 수반하였다. 이러한 처리 변수들을 조정하는 것은 비교적 작은 기판에서는 유효하다. 그러나, 기판의 크기, 챔버의 크기 및 전원의 주파수가 증가함에 따라, 기판 위에 증착된 막은 비균일해질 것이다.

일반적으로, 본 발명의 일 태양으로, 기판에 막을 증착시킬 때 플라즈마를 생성하는 평행 판 전극 시스템내의 제 1 전극에 RF 전력 출력을 분배하는 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 RF 전원 및 RF 전원을 제 1 전극 상에 분배된 다수의 포인트들에 연결하는 정합 회로를 포함한다.

일부 실시예에서는, RF 출력들은 하나 이상의 정합 회로들의 출력과 샤워헤드(shower head)를 전기적으로 연결해주는 후면 플레이트에 직접 연결된다.

일 실시예에서, 상기 장치는 무선 주파수 전력 입력을 받는 커패시터 및 제 1 단자가 커패시터에 연결되는, 제 1 단자와 제 2 단자를 갖는 인덕터를 포함한다. 또한, 상기 장치는 각각 인덕터의 제 2 단자를 제 1 전극 상에 분배된 다수의 포인트들 중 다른 하나의 포인트에 전기적으로 연결시키는 다수의 커패시터를 포함한다. 일 실시예에서, RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극, 각각 제1 및 제2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들, 상기 RF 전극에 물리적으로 장착된 전기 전도체를 포함하며, 모든 커패시터들이 이들 각각의 제 2 전기적 접속부에서 함께 연결되도록, 상기 전기 전도체가 모든 커패시터들의 각각의 제 2 전기적 접속부에 전기적으로 연결되며, 각각의 커패시터의 상기 제1 전기적 접속부가 상기 RF 전극 상의 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치가 제공된다.

일부 실시예에서, 각 커패시터의 커패시턴스는 사용자가 선택할 수 있다. 이와 유사하게, 일부 실시예에서, 커패시터들이 연결된 제 1 전극상의 포인트들은 사용자가 선택할 수 있다. 이러한 특성들로 인하여 사용자는 증착된 막(film)의 균일성을 개선하기 위해, 커패시터들이 연결된 제 1 전극상의 포인트들의 위치뿐만 아니라 커패시터들의 값도 조정할 수 있다.
상기 장치는, 예를 들어, 처리될 기판과 제 1 전극이 내부에 위치될 진공 챔버, 가스 흐름을 챔버내로 유입시키기 위해 제 1 전극에 연결된 처리 가스 소스 및 챔버내의 기판을 가열하는 히터를 역시 포함하는 박막 증착용 시스템에 포함될 수 있다.

상기 분배된 임피던스 정합 네트워크는 하나 이상의 RF 전원을 포함하는 다양한 플라즈마 강화 처리 시스템에서 사용될 수 있다. 다수의 전원을 갖는 시스템에서는, 분배된 정합 네트워크는, 예를 들어, 고주파 전원을 제 1 전극에 연결하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 태양으로, 기판 위에 박막을 처리하는 방법은, 다수의 커패시터들에 연결된 인덕터와 커패시터에 무선 주파수 전력 입력을 공급하는 단계, 및 전극상에 분배된 다수의 포인트들 중 다른 하나의 포인트에 각 커패시터의 출력을 인가하는 단계를 포함한다. 일부 실시예에서, 각 커패시터의 커패시턴스는 미리설정된 합성값에 이르기 위해 조정될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 커패시터들이 연결된 전극상의 포인트들의 위치뿐만 아니라 커패시터들의 값도 증착된 막의 균일성을 개선하기 위하여 조정될 수 있다.

다양한 실시예들이 하나 이상의 하기 장점들을 포함한다. RF 전원 출력에서 전극으로 이동가능 타이 포인트(movable tie point)를 사용함으로써, 상기 시스템은, 커패시터들이 전기적으로 연결된 전극상의 위치들을 사용자가 선택하거나 조정할 수 있도록 해주는 공간 제어 변수를 제공한다. 이에 부가하여, 사용자에게 커패시터들의 개별 값을 선택할 수 있게 함으로써, 시스템은 전기 제어 변수를 제공한다. 공간 제어 변수와 전기 제어 변수는 압력, 가스 혼합, 유속, RF 전력 레벨 및 전극 간격을 포함하는 통상적인 처리 변수들을 보충하여 더 균일한 막들이 증착되도록 한다. 충분히 균일한 막들은 뒤에 증착된 층들과 더 잘 인터페이싱한다. 밀도나 스트레스와 같은 다른 막 특성들도 역시 개선되고 높은 증착율도 얻어질 수 있다.

상기 발명의 다른 특징이나 장점은 아래의 설명, 청구범위, 도면으로부터 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른, 분배된 출력을 가진 RF 전원 정합 네트워크를 사용하여 PECVD를 수행하는 리액터의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른, 후면 플레이트를 구동하는 정합 네트워크와 전원을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른, 분배된 정합 네트워크를 예시하는 개략도이다.

도 4는 분배된 정합 네트워크와 관련된 다양한 구성 요소의 예시적 레이 아웃을 나타낸다.

도 5는 도 4의 V-V 선을 따라 도시된 부분 단면도이다.

도 6은 도 4의 VI-VI 선을 따라 도시된 부분 단면도이다.

일반적으로, 본 발명의 실시에 있어, 큰 기판은 진공 증착 처리 챔버에서 지지되고 섭씨(℃) 수백도까지 가열된다. 기판은, 다른 것들 중에서 특히, 유리, 석영이나 플라스틱과 같은 중합체로 만들어 질 수 있다. 비록 더 큰 크기로 향하는 경향이지만, 기판의 크기는, 예를 들어, 약 650 X 830 밀리미터(mm)일 수 있다. 증착 가스들은 챔버로 주입되고, 이중(dual)의 RF 전원 시스템에 의하여 여기된다. 기판위로 박막층을 증착시키기 위해 플라즈마-강화 화학 기상 성장 반응이 일어난다. 증착된 박막층은 실리콘 질화물(SiN)이나 실리콘 산화물(SiO₂)과 같은 유전체층일 수도 있고, 비정질(amorphous) 실리콘(a-Si)과 같은 반도체층일 수도 있다.

도 1을 보면, PECVD 시스템(130)은 스템(stem)(137)을 가진 서셉터(135)를 포함한다. 서셉터(135)는 진공 증착 처리 챔버(133)내의 중심에 있다. 서셉터(135)는 기판 처리 또는 반응 영역(141)에서 큰 유리판과 같은 기판(38)을 홀딩한다. 서셉터(135)를 올리거나 내리기 위한 리프트 장치(미도시)가 제공된다. 기판(38)은 기판 전달 시스템(미도시)에 의해 챔버(133)의 측벽(134)에 있는 개구부(142)를 통해 챔버(133) 안과 밖으로 전달된다. 기판(38)은 이 때, 예를 들어, 약 250℃에서 450℃ 사이에서 히터(70)에 의해 가열되는데, 그것은 서셉터(135)에 내장된 저항성(resistive) 히터일 수 있다. 이에 대한 대안으로, 다른 적당한 히터가 사용될 수도 있다.

하나 또는 그 이상의 증착 처리 가스들이 가스 소스 매니폴드(61)와 후면 플레이트(126)를 통하여 챔버(133)로 유입된다. 가스 소스 매니폴드(61)는 소스(56, 57, 58, 59)로부터 가스를 받는다. 처리 가스는 천공된 블록커 플레이트(perforated blocker plate)(124)과 처리 가스 분배 면판 또는 샤워헤드(122)의 다중 홀(121)을 통하여 유입된다. 참조로서 여기에 완전하게 포함된 미국 특허 번호 4,854,263와 5,611,865와 5,366,585에 나타난 것들을 포함한, 다양한 샤워헤드 구성들이 사용될 수 있다. 전극 간격 또는 기판 표면과 샤워헤드(122)의 방전 표면간의 거리는 약 400에서 1,500 mil일 수 있다. 처리 가스의 흐름은 도 1의 기판 처리 영역(141)에서 작은 화살표로 표시되었다. 작동 중에, 챔버(133)는 일반적으로 약 0.4 Torr와 3 Torr 사이의 기압, 약 250℃와 450℃ 사이의 온도로 유지된다.

도 1의 챔버에서, 증착 과정을 강화시키기 위해 플라즈마가 발생된다. 증착 처리 가스는 기판 처리 영역(141)을 둘러싼 슬롯(slot) 모양의 구멍(131)을 통해 챔버로부터 배기 플레넘(exhaust plenum)(150)으로 배출된다. 가스들은 진공 차단 밸브(154)에 의해 배기 플레넘(150)으로부터 외부 진공 펌프(미도시)에 연결된 배기 배출구(152)로 흐른다.

압력계(63)는 챔버(133)내의 가스 압력을 측정한다. 그러나, 압력계(63)는 다수의 다른 타입의 압력 센서로 대체될 수 있다. 예를 들어, 이온 게이지가 사용될 수 있다. 정압기(136)가 챔버(133)내의 전체 압력을 조절하기 위하여 배기 스트림내에 배치될 수 있다. 압력계(63)로부터의 신호(151)는, 전체 챔버 압력 상수를 유지하기 위해, 정압기(136)의 전기 제어기에 대한 입력으로서 사용될 수 있다.

도 1에 도시된 특정 실시예에서는, 이중 주파수 RF 전원 시스템(50)을 가진 플라즈마 점화 회로가 사용된다. 이중 주파수 RF 전원 시스템(50)은 제 1 또는 고주파(HF) RF 전원 발생기(410), 제 2 또는 저주파(LF) RF 전원 발생기(430), 제 1 전원 발생기(410)를 위한 분배 임피던스 정합 네트워크(400), 제 2 전원 발생기(430)를 위한 정합 네트워크(226)를 포함한다(도 2). 고주파 RF 전원(410) 출력은 분배 임피던스 정합 네트워크(400)에 제공되고, 저주파 RF 전원(430) 출력은 저주파 (LF) 정합 네트워크(226)에 제공된다. 분배 정합 회로(400)의 다중 출력은, 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 정합 네트워크(400,226)의 출력과 샤워 헤드(122) 사이의 전기적 연결을 제공하는 후면 플레이트(126)에 부착된다. 정합 네트워크(226)는 하나의 출력만을 가지는데, 예를 들어, 후면 플레이트(126)의 가운데에 부착된다. 이러한 방식으로, 처리 가스 혼합물을 여기시켜 플라즈마를 형성하기 위해 전력은 샤워 헤드(122)와 서셉터(135) 사이에 인가될 수 있다. 비록 도 1과 도 2의 특정 실시예가 이중 주파 RF 전원 시스템을 보여주지만, 분배 임피던스 정합 네트워크(400)는 두개 이상의 전원을 사용하는 시스템뿐만 아니라, 단일 주파수 전원을 사용하는 시스템에도 사용될 수 있다.

정합 회로(400)를 위한 분배 출력의 등가 회로가 도 3에 나타나 있다. 커패시터(201)의 한 단자와 인덕터(240)의 한 단자에 RF 입력 커넥터가 제공된다. 인더터(240)의 두 번째 단자는 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)에 연결된 반면, 커패시터(201)의 두 번째 단자는 접지된다. 접지에 대한 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 출력이 RF 정합 네트워크(400)의 분배 출력이다. RF 정합 네트워크(400)의 각 분배 출력은 전도 스트랩(402A에서 402H)들 각각에 의해 후면 플레이트(126)에 전기적으로 연결된다. 이에 부가하여, 각 스트랩(402A 에서 402H)은 사용자에 의해 후면 플레이트(126)의 상부면에 위치한 몇 개의 각 가능한 드라이브 또는 타이 포인트중 하나의 포인트에 연결될 수 있다. 예를 들어, 전도성 스트랩(402A)은 타이 포인트(280A, 280B 또는 280C) (총괄하여, 타이 포인트들(280))에 연결될 수 있다. 이와 유사하게, 도 3에서 나타난 바와 같이, 전도 스트랩(402B)은 세개의 타이 포인트(282A, 282B, 282C) (총괄하여, 타이포인트들(282))중 하나의 포인트에 연결될 수 있고, 다른 전도성 스트랩(402C에서 402H)들은 각 타이 포인트 그룹(284, 286, 288,290,292 및 294)에 연결될 수 있다. 타이 포인트(280, 282, 284, 286, 288, 290, 292, 및 294) 각각은, 후면 플레이트 상부 속으로 스크류 고정되며, 쉽게 제거되고 각 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 출력을 후면 플레이트(126) 위의 여러 위치 중 하나에 재위치시키는 전도성 스터드를 포함한다. 다시 말하면, 각 타이 포인트는 각각의 트랙(미도시)을 따라 미끄러지고, 후면 플레이트(126)의 몇 위치 중 하나에 고정될 수 있다. 그러므로, 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)이 전기적으로 연결된 후면 플레이트(126)위의 각 위치는 사용자에 의해 선택될 수 있다. 비록 도 3에서는 각 스트랩(402A에서 402H)당 세개의 타이 포인트가 나타나 있지만, 각 전도성 스트랩을 위해 더 많거나 작은 수의 타이 포인트들이 후면 플레이트(126)에 제공될 수 있다.

챔버(133)와 전원(410)간에 적절한 임피던스 정합을 제공하기 위해 특정 시스템(130)을 위한 소정의 합성 커패시터값이 실험적으로 정해진다. 병렬 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 조합이 소정의 합성 커패시터값과 동일한 등가 커패시턴스를 가지도록 특정 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 값들이 사용자에 의해 정해진다. 일반적으로, 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 가장 좋은 값들은 실험적으로 결정된다.

일반적으로, 커패시터(201)는 단일의 커패시턴스 엘리먼트 혹은 전기적으로 상호 연결된 다수의 커패시턴스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 이와 유사하게, 각 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)는 단일의 커패시턴스 엘리먼트 혹은 전기적으로 상호 연결된 다수의 커패시턴스 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)은 수동 가변 커패시터 또는 모터-구동 가변 커패시터인데, 이로 인해 사용자는 하나 이상의 커패시터의 값을 선택하거나 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 커패시터(201)는 커패시터 어셈블리(200)에 장착된다(도 4, 5 및 6). 도 4에서 예시되듯이, 커패시터 어셈블리(200)는 커패시터(201)를 형성하는 세개의 커패시턴스 엘리먼트를 수용하도록 조정되는 세개의 장착 위치(180, 182, 184)를 포함한다. 어셈블리(200)의 일 측면(181)(도 6)은 입력 커넥터의 몸체에 전기적으로 부착됨으로써 접지된다. 어셈블리(200)의 타 측면(183)은 HF 정합 네트워크(400)의 RF 입력이며 입력 커넥터의 중심 접촉부에 부착된다.

도 4-6에서 예시되듯이, 각 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215, 217)는 각 커패시터 어셈블리(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216)에 장착된다. 각 드라이브 어셈블리(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214 및 216)는 전도판(250)의 하부면에 부착되고, 전도성 스트랩(402A에서 407H)중 하나에 의해 후면 플레이트(126)에 전기적으로 연결된다. 각 드라이브 어셈블리(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214, 216)는 커패시터(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)중 하나를 형성하는 세개의 커패시턴스 엘리먼트를 받아들이기 위해 적용되는 세개의 장착 위치를 포함한다. 더욱 상세하게, 커패시터 어셈블리(202)는 장착 위치(190A, 190B 및 190C)를 가지고, 커패시터 어셈블리(204)는 장착 위치(191A, 191B 및 191C)를 가지고, 커패시터 어셈블리(206)는 장착 위치(192A, 192B, 192C)를 가지며, 커패시터 어셈블리(208)는 장착 위치(193A, 193B 및 193C)를 가진다. 이와 유사하게, 커패시터 어셈블리(210)는 장착 위치(194A, 194B 및 194C)를 가지고, 커패시터 어셈블리(212)는 장착 위치(195A, 195B 및 195C)를 가지고, 커패시터 어셈블리(214)는 장착 위치(196A, 196B 및 196C)를 가지며, 커패시터 어셈블리(216)는 장착 위치(197A, 197B 및 197C)를 가진다. 일단 장착되면, 각 커패시터의 한 쪽은 인덕터(240)의 출력 쪽에 전기적으로 연결되고, 다른 쪽은 후면 플레이트(126)에 전기적으로 연결된다.

도 4에서 예시된 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 전도성 판(250) 상의 커패시터 어셈블리들(202, 204, 206, 208, 210, 212, 214 및 216)의 레이아웃은 어셈블리들이 서로 약 45도만큼 떨어지도록 되어 있다. 타이 포인트들(280, 282, 284, 286, 288, 290, 292 및 294)은 후면 플레이트(126) 위에 위치되는데, 커패시터 어셈블리들 중 관련된 어셈블리 바로 아래에 위치한다. 그리하여, 타이 포인트의 그룹 역시 서로 약 45도 떨어진다. 특정 그룹 안의 개별 타이 포인트들은, 예를 들어, 타이 포인트(280A, 280B 및 280C), 후면 플레이트(126)위에 일렬로 위치되어, 타이 포인트(280A)는 후면 플레이트의 중심에 가장 가깝고, 타이 포인트(280B)는 중심에서 좀 더 멀며, 타이 포인트(280C)는 중심에서 가장 멀다.

고주파(HF) 모니터 박스(224)도 역시 챔버(133)의 상부 위에 위치한다. 고주파 모니터 박스(224)는 정합 네트워크(400)내의 손실을 결정하기 위해 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)로부터의 정합 네트워크 출력에 나타나는 다양한 전압과 전류 출력들을 분석한다.

이에 부가하여, 가스 공급 커넥터(230)(도 4 및 5)는 후면 플레이트(126)에 관련되고 시스템에 처리 가스를 공급한다. 처리 가스는 커넥터(230) 하부로 들어가고 커넥터 상부 위의 관과 가스 전압 분리 어셈블리(232)를 통하여 이동한다(도 5). 가스 전압 분리 어셈블리(232)는 접지로부터 후면 플레이트 상부 위의 고전압점까지 의 전압을 평가하기 위해 저항기(235)에 의해 둘러싸인 유리관을 포함한다. 가스는 후면 플레이트(126)를 통해 들어오고, 후면 플레이트(126) 아래이고 샤워헤드(122) 위의 플레넘(125) 영역으로 전달된다(도 1). 그 다음 가스는 샤워헤드(122)를 통하여 처리 챔버로 강제 유입된다. 저항기(235)는 전자기장이 관의 끝에 뭉치는 것을 방지하기 위해 전압을 서서히 변화시키기 때문에, 가스관 내에서의 전기적 방전을 감소시키거나 제거시킬 수 있다.

RF 전력 입력 커넥터들(231, 237)(도 4 및 도 5)도 역시 후면 플레이트(126)와 관련된다. RF 전력 입력 커넥터(231)는 고주파 전원(410)으로부터 고주파 전력 입력을 받고 RF 전력 입력 커넥터(237)는 전원(430)으로부터 저주파 전력 입력을 받는다. 커넥터들(231, 237)은 아래 방향을 향하고 있어 전력 동축 케이블들은 수직으로 배열된다.

후면 플레이트(126)로부터 열을 방출시키키 위해, 후면 플레이트(126)를 냉각시키기 위해 구리관(223)을 물로 순환시킨다(도 4 - 6). 구리관(223)은 접지되고 절연판(264) 위에 탑재된다(도 5 - 6). 관(223)을 통한 물의 순환은 챔버(133)에 위치하는 다양한 탄성 중합체 밀봉부(elastomeric seals)를 보호하기 위하여 후면 플레이트(126)의 상부(126A)를 100℃ 아래로 낵각시킨다.
RF 전원 출력으로부터 후면 플레이트의 상부 면으로의 가동 타이 포인트들을 사용함으로써, 시스템은, 커패시터들이 전기적으로 연결되는 후면 플레이트 상의 위치를 사용자가 선택하거나 조정할 수 있도록 해주는 공간 제어 변수를 제공한다. 이에 부가하여, 사용자에게 커패시터들(203, 205, 207, 209, 211, 213, 215 및 217)의 개별값을 선택할 수 있도록 함으로써, 시스템은 전기 제어 변수를 제공한다. 공간 제어 변수와 전기 제어 변수는, 압력, 가스 구성, 유속, RF 전력 레벨(RF power level) 및 전극 간격을 포함하는 통상적인 처리 변수들을 보충하여 더 균일한 막들이 증착될 수 있도록 해준다. 특히, 앞에서 언급되었듯이, 사용자는, 증착된 막의 균일성을 개선하기 위해 커패시터가 연결되는 후면 플레이트상의 포인트들의 위치뿐만 아니라 가변 커패시터들의 값도 조정할 수 있다. 밀도나 스트레스와 같은 다른 막 특성들도 역시 개선되며, 높은 증착율이 얻어질 수 있다. 앞에서 언급된 바와 같이, 주어진 구성 하에서의 최적 커패시터 값들 및 타이 포인트들의 최적 위치는 실험적으로 결정된다.

비록 본 발명이 PECVD 시스템의 상황에서 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 에칭과 같은 다른 플라즈마 강화 처리 방법을 사용하는 시스템뿐만 아니라 다른 종류의 CVD 시스템에도 적용될 수 있다. 이와 유사하게, 위에서 설명된 특정 실시예에서는 여덟개의 분배된 출력들이 후면 플레이트(126)의 중심에 대하여 방사형으로 배열되어 있지만, 어떤 구성에서 어떤 수의 분배된 출력이라도 사용될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 분배된 임피던스 정합 네트워크의 사용은 이중 주파수 전원을 가진 시스템에 한정되지 않는다. 오히려, 분배된 정합 네트워크는 둘 이상의 주파수를 가지는 전원을 사용하는 시스템뿐만 아니라 오직 하나의 주파수 전원을 가지는 시스템에도 포함될 수 있다. 가스 혼합, 온도 및 압력들에 대한 변화 또한 만들어질 수 있다.

일부 실시예에선, 전원의 주파수를 조정하는 대신 임피던스 정합 회로가 조정될 수 있다. 더욱이, 목적하는 증착 순서와 막에 의존하여 다양한 전극 간격이 사용될 수 있고, 다양한 가열과 전원의 순환 순서들이 수행될 수 있다.

다른 실시예들은 청구범위로부터 도출될 수 있다.

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플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 2차원 표면을 포함하는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터는 상기 구동 점들의 개별 구동점에 전기적으로 연결되고, 상기 구동 점들은 상기 RF 전극의 상기 2차원 표면의 두개의 차원에 걸쳐 분포되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 2차원 표면은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 표면을 포함하는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터는 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되고,

상기 구동 점들은 상기 구동점들이 직선상(colinear)에 놓이지 않도록 상기 RF 전극의 상기 표면에 걸쳐 분포되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 표면은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 표면을 포함하는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터는 상기 구동점들의 개별 구동 점에 연결되고,

상기 구동 점들은 상기 RF 전극의 상기 표면상에 상이한 각도와 방사 좌표를 갖는 다수의 위치에 분포되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 표면은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

각각 제1 및 제2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들을 포함하며,

각각의 커패시터의 상기 제1 전기적 접속부가 상기 RF 전극 상의 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되고,

모든 커패시터들이 이들 각각의 제 2 전기적 접속부에서 함께 연결되어 있는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 28 항에 있어서, 상기 커패시터들의 상기 제 2 전기적 접속부에 연결된 RF 정합 네트워크를 더 포함하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크에 RF 전력을 공급하기 위해 연결된 RF 전원을 더 포함하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 28 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 표면은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

각각 제1 및 제2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들;

상기 RF 전극에 물리적으로 장착된 전기 전도체를 포함하며,

모든 커패시터들이 이들 각각의 제 2 전기적 접속부에서 함께 연결되도록, 상기 전기 전도체가 모든 커패시터들의 각각의 제 2 전기적 접속부에 전기적으로 연결되며,

각각의 커패시터의 상기 제1 전기적 접속부가 상기 RF 전극 상의 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 32 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 커패시터들과 상기 전기 전도체가 상기 후면 플레이트에 물리적으로 장착되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 32 항에 있어서, 상기 커패시터들의 상기 RF 전극 상에 물리적으로 장착되고 상기 커패시터들의 상기 제 2 전기적 접속부에 연결된 RF 정합 네트워크를 더 포함하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 정합 네트워크;

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극;

각각 제 1 및 제 2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터의 상기 제 1 전기적 접속부가 상기 구동 점들의 개별 구동점에 연결되며,

각 커패시터의 상기 제 2 전기적 접속부가 상기 RF 정합 네트워크에 전기적으로 직접 연결되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 35 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크가 상기 RF 전극에 물리적으로 장착되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 35 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 구동 점들이 상기 후면 플레이트상에 위치하며, 상기 RF 정합 네트워크가 상기 후면 플레이트에 물리적으로 장착되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

다수의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크;

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극을 포함하며,

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결되며,

상기 구동 점들의 갯수는 상기 출력 접속부들의 갯수보다 더 많은, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 38 항에 있어서, 상기 각각의 구동 점들은 하나의 출력 접속부가 상이한 구동 점에 재배치될 수 있도록 조정되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 38 항에 있어서,

각각의 구동점은 제거가능 스크류를 수신하도록 조정되며,

각각의 출력 접속부가 상이한 구동 점에 재배치될 수 있도록 각각의 출력 접속부가 제거가능 스크류를 이용하여 구동 점에 고정되는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 38 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동점들의 개별 구동점에 연결된 개별 커패시터를 포함하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 38 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 구동 점들이 상기 후면 플레이트에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

하나 이상의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크;

RF 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 구동 점들을 갖는 플라즈마 챔버용 RF 전극을 포함하며,

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결되며,

상기 구동 점들의 적어도 하나가 상기 RF 전극 상의 상이한 위치로 이동가능한, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 43 항에 있어서, 상기 RF 전극은 적어도 하나의 트랙을 더 포함하며, 상기 트랙을 따라 적어도 하나의 구동 점이 이동가능한, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 43 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 구동 점들이 상기 후면 플레이트에 위치하는, RF 전극에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결된 후면 플레이트 - 상기 후면 플레이트는 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 2차원 표면을 포함함 - ;

다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터는 상기 구동 점들의 개별 구동점에 전기적으로 연결되고, 상기 구동 점들은 상기 후면 플레이트의 상기 2차원 표면의 두개의 차원에 걸쳐 분포되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결된 후면 플레이트 - 상기 후면 플레이트는 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 갖는 표면을 포함함 - ;

다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터는 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되고,

상기 구동 점들은 상기 구동점들이 직선상(colinear)에 놓이지 않도록 상기 후면 플레이트의 상기 표면에 걸쳐 분포되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결되며 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 후면 플레이트;

각각 제 1 및 제 2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터의 상기 제 1 전기적 접속부가 상기 후면 플레이트 상의 구동점들의 개별 구동 점에 연결되며,

모든 커패시터들이 이들 각각의 제 2 전기적 접속부에서 함께 연결되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 48 항에 있어서, 상기 커패시터들의 제 2 전기적 접속부에 연결된 RF 정합 네트워크를 더 포함하는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 49 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크에 RF 전력을 공급하기 위해 연결된 RF 전원을 더 포함하는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결되며 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 후면 플레이트;

각각 제 1 및 제 2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들;

상기 후면 플레이트에 물리적으로 장착된 전기 전도체를 포함하며,

모든 커패시터들이 이들 각각의 제 2 전기적 접속부에서 함께 연결되도록, 상기 전기 전도체가 모든 커패시터들의 각각의 제 2 전기적 접속부에 전기적으로 연결되며,

각각의 커패시터의 상기 제1 전기적 접속부가 상기 후면 플레이트 상의 상기 구동 점들의 개별 구동 점에 연결되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 51 항에 있어서, 상기 후면 플레이트 상에 물리적으로 장착되고 상기 커패시터들의 제 2 전기적 접속부에 연결된 RF 정합 네트워크를 더 포함하는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워 헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

RF 정합 네트워크;

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결되며 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 후면 플레이트;

각각 제 1 및 제 2 전기적 접속부를 갖는 다수의 커패시터들을 포함하며,

각 커패시터의 상기 제 1 전기적 접속부가 상기 구동 점들의 개별 구동점에 연결되며,

각 커패시터의 상기 제 2 전기적 접속부가 상기 RF 정합 네트워크에 전기적으로 직접 연결된, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 53 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크는 상기 후면 플레이트에 물리적으로 장착되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결되며 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 후면 플레이트;

다수의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크를 포함하며,

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결되며,

상기 구동 점들의 갯수가 상기 출력 접속부의 갯수보다 더 많은, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 55 항에 있어서, 상기 각각의 구동 점들은 하나의 출력 접속부가 상이한 구동 점에 재배치될 수 있도록 조정되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 55 항에 있어서,

각각의 구동점은 제거가능 스크류를 수신하도록 조정되며,

각각의 출력 접속부가 상이한 구동 점에 재배치될 수 있도록 각각의 출력 접속부가 제거가능 스크류를 이용하여 구동 점에 고정되는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
제 55 항에 있어서, 상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동 점들의 개별 구동점에 연결된 개별 커패시터를 포함하는, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치로서,

플라즈마 챔버용 샤워헤드;

상기 샤워헤드에 연결되며 RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 후면 플레이트;

하나 이상의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크를 포함하며,

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부가 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결되며,

적어도 하나의 상기 구동 점이 상기 후면 플레이트 상의 상이한 위치로 이동가능한, 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하기 위한 장치.
청구항 60은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법으로서,

다수의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크를 제공하는 단계;

RF 신호를 수신하기 위한 다수의 구동 점들을 포함하는 플라즈마 챔버용 RF 전극을 제공하는 단계;

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부를 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결하는 단계를 포함하며,

상기 구동점들의 갯수가 상기 출력 접속부의 갯수보다 더 많은, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 61은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 60 항에 있어서, 뒤이은 단계로서, 상기 RF 정합 네트워크의 상기 출력 접속부들의 하나를 상이한 구동점으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 62은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 60 항에 있어서, 상기 전기적으로 연결하는 단계는, 상기 출력 접속부들의 각 하나와 상기 구동 점들의 각 하나 사이에 개별 커패시터를 연결하는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 63은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 60 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 구동점들은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 64은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

플라즈마 챔버용 RF 전극에 RF 전력을 커플링하는 방법으로서,

하나 이상의 출력 접속부를 갖는 RF 정합 네트워크를 제공하는 단계;

RF 신호를 수신하기 위한 하나 이상의 구동 점들을 포함하는 플라즈마 챔버용 RF 전극을 제공하는 단계;

상기 RF 정합 네트워크의 각각의 출력 접속부를 상기 구동 점들의 하나에 전기적으로 연결하는 단계를 포함하며,

적어도 하나의 상기 구동점이 상기 RF 전극 상의 상이한 위치로 이동가능한, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 65은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 64 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 구동점을 상기 RF 전극 상의 상이한 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 66은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 64 항에 있어서, 적어도 하나의 상기 구동점을 상기 RF 전극 상의 상이한 위치로 트랙을 따라 이동시키는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.
청구항 67은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 64 항에 있어서, 상기 RF 전극은 샤워헤드와 후면 플레이트를 포함하며, 상기 구동 점들은 상기 후면 플레이트 상에 위치하는, 플라즈마 챔버용 샤워헤드에 RF 전력을 커플링하는 방법.