KR100774228B1 - 동적 가스 분배 제어를 갖는 플라즈마 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

에칭 처리에 대해 향상된 제어를 제공하는 플라즈마 처리 챔버를 포함하는 플라즈마 처리 시스템이 개시되어 있다. 상기 플라즈마 처리 챔버는 가스 유동 시스템에 연결된다. 상기 가스 유동 시스템은 플라즈마 처리 챔버내의 상이한 영역 내로의 가스의 방출을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로, 상기 방출된 가스의 체적, 예컨대, 가스의 유량은 가스 유동 제어 기구에 의해 조절될 수 있다. 이 방식에서, 플라즈마 처리 챔버에 전달되는 가스의 양 및 위치 양자 모두가 제어될 수 있다. 플라즈마 처리 챔버내로 방출되는 가스의 양 및 위치를 조절하는 기능은 중성 성분의 분포에 대한 보다 양호한 제어를 제공한다. 순차적으로, 이는 에칭 처리에 대한 제어를 향상시킨다.
플라즈마, 처리시스템, 동적 가스분배 제어

Description

동적 가스 분배 제어를 갖는 플라즈마 처리 시스템{PLASMA PROCESSING SYSTEM WITH DYNAMIC GAS DISTRIBUTION CONTROL}
본 발명은 반도체 집적 회로의 제조에 관한 것이며, 특히, 에칭 처리를 향상시키기 위한 개선된 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다.
반도체 기반 장치, 예컨대, 집적 회로, 또는, 평판 디스플레이의 제조시, 재료의 층은 선택적으로, 기판 표면으로부터 에칭되고, 또, 기판 표면상으로 증착될 수 있다. 제조 공정 동안, 재료의 다양한 층, 예컨대, 브롬인산규소 글라스 (borophosphosilicate glass; BPSG), 폴리실리콘, 금속 등이 기판상에 증착된다. 증착된 층은 공지된 기술, 예컨대, 포토레지스트 프로세스에 의해 패턴화될 수 있다. 그후, 증착된 층의 일부가 다양한 형상부(feature), 예컨대, 상호접속 배선, 바이어스, 트렌치 등을 형성하기 위해 에칭 제거될 수 있다.
에칭 처리는 플라즈마 강화 에칭(plasma-enhanced etching)을 포함하는 다양한 공지된 기술에 의해 달성될 수 있다. 플라즈마 강화 에칭에서, 실제 에칭은 통상적으로 플라즈마 처리 챔버 내부에서 발생한다. 기판 웨이퍼 표면상에 양호한 패턴을 형성하기 위해서, 일반적으로 적절한 마스크(예컨대, 포토레지스트 마스크)가 제공된다. 플라즈마 처리 챔버내에 기판 웨이퍼가 위치된 상태에서, 그후, 플라즈마가 적절한 에칭제 소스 가스(또는, 가스)로부터 형성된다. 플라즈마는 마스크에 의해 보호되지 않고 남겨진 영역을 에칭하여 원하는 패턴을 형성한다. 이 방식에서, 증착된 층의 일부는 상호 접속 배선, 바이어스, 트렌치 및 다른 형상부를 형성하기 위해 에칭 제거된다. 증착 및 에칭 처리는 원하는 회로가 얻어질 때까지 반복될 수 있다.
설명을 용이하게 하기 위해서, 도 1은 반도체 기반 장치의 제조에 적합한 단순화된 플라즈마 처리 장치(100)를 도시하고 있다. 이 단순화된 플라즈마 처리 장치(100)는 전자기 척(ESC; electrostatic chuck; 104)을 구비하는 플라즈마 처리 챔버(102)를 포함한다. 척(104)은 전극으로서 작용하며, 제조 동안 웨이퍼(106; 즉, 기판)를 지지한다. 웨이퍼(106)의 표면은 웨이퍼 처리 챔버(102)내로 방출되는 적절한 에칭제 소스 가스에 의해 에칭된다. 에칭제 소스 가스는 샤워헤드(108)를 통해 방출될 수 있다. 플라즈마 처리 소스 가스는 가스 분배판내의 구멍을 통한 방식 등의 다른 기구에 의해 방출될 수도 있다. 진공판(110)은 웨이퍼 처리 챔버(102)의 벽(112)과 밀봉 접촉을 유지한다. 진공판(110)상에 제공된 코일(114)은 라디오 주파수(RF) 전원(미도시)에 연결되고, 샤워헤드(108)를 통해 방출된 플라즈마 처리 소스 가스로부터 플라즈마를 착화(점화)시키도록 사용된다. 또한, 척(104)은 통상적으로 RF 전원(미도시)을 사용하여 에칭 처리 동안 RF 전력을 공급받는다. 또한, 덕트(118)를 통해 플라즈마 처리 챔버(102)로부터 가스성 부산물과 처리 가스를 인출하기 위해 펌프(116)가 포함된다.
당업자에게 공지되어 있은 바와 같이, 에칭 처리의 경우에, 플라즈마 처리 챔버내의 다수의 변수가 높은 공차의 에칭 결과를 유지하기 위해 엄밀하게 제어된다. 가스 조성, 플라즈마 여기 및 챔버 상태는 에칭 결과에 영향을 미치는 처리 변수이다. 에칭 공차(그리고, 결과적인 반도체 기반 장비의 성능)는 이런 처리 변수에 매우 민감하며, 그 정확한 제어가 필요하다. 보다 명확하게는, 에칭 처리는 양호한 에칭 특성, 예컨대, 선택비, 에칭 균일성, 에칭률, 에칭 프로파일 등을 달성하기 위해 엄밀히 제어될 필요가 있다. 더욱이, 최신 집적 회로에서, 에칭 처리를 제어하는 것은 더욱 중요해졌다. 예컨대, 최신 집적 회로의 형상부의 치수가 작아졌기 때문에, 종래의 방법을 사용하는 종래의 플라즈마 처리 시스템을 사용하여 양호한 형상부를 에칭하는 것이 점점 더 곤란해지고 있다. 따라서, 최신 집적 회로의 제조를 위해서는 에칭 처리의 보다 엄밀한 제어가 필요하다.
상술한 바의 관점에서, 에칭 처리에 대해 보다 양호한 제어를 제공하는 개선된 플라즈마 처리 시스템이 필요하다.
광범위하게 말하면, 본 발명은 플라즈마 처리 시스템내에서의 에칭 처리를 위한 개선된 기술에 속한다. 일 측면에 따라서, 본 발명은 플라즈마 처리 챔버를 포함하는 플라즈마 처리 시스템에 의한 에칭 처리의 제어를 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 플라즈마 처리 챔버는 가스 유동 시스템에 연결된다. 가스 유동 시 스템은 플라즈마 처리 챔버의 다수의 상이한 위치로 가스를 방출하는 것을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 가스 유동 시스템은 플라즈마 처리 챔버내로 방출되는 가스의 양, 체적 또는 상대 유동에 대한 제어를 가능하게 한다.
본 발명은 시스템, 장치, 기계 또는 방법을 포함하는 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명의 몇가지 실시예가 이하에 설명된다.
플라즈마 처리 시스템으로서, 본 발명의 일 실시예는 기판을 처리하기 위해 사용되는 플라즈마 처리 챔버와, 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 유동 시스템을 포함한다. 가스 유동 시스템은 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역내로의 입력 가스의 유동을 제어한다. 예컨대, 둘 이상의 상이한 영역은 중앙 상단 영역, 상부 외주 영역 및 하부 외주 영역으로부터 선택될 수 있다.
플라즈마 처리 시스템으로서, 본 발명의 다른 실시예는 처리를 위해 플라즈마의 점화 및 유지, 양자 모두가 그 내부에서 이루어지고, 별도의 플라즈마 발생 챔버를 구비하지 않으며, 상단부와 하단부를 구비하는 실질적으로 방위각상 대칭인 원통형 플라즈마 처리 챔버와; 상기 플라즈마 처리 챔버의 상단부에 배치된 결합 윈도우와; 기판이 처리를 위해 상기 플라즈마 처리 챔버내에 배치될 때, 기판에 의해 형성되는 평면 위에 배치되는 RF 안테나 배열과; 하나 이상의 직류가 공급될 때 RF 안테나에 근접한 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 정적 자장 토폴로지(topology)에, 상기 기판에 걸친 처리 균일성에 영향을 미치는 반경방향 변화를 유발하도록 구성되고, 상기 기판에 의해 형성된 평면 위에 배치되어 있는 전자석 배열과; 기판에 걸친 처리 균일성을 향상시키기 위해, 하나 이상의 직류의 크기를 변화시켜서 안테나 부근의 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 자장 토폴로지의 반경방향 변화를 변경시키는 제어기를 구비하는, 상기 전자석 배열에 연결된 dc 전원과; 상기 플라즈마 처리 챔버내의 둘 이상의 상이한 영역내로의 입력 가스의 유동을 제어하는, 상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 유동 시스템을 포함한다.
기판 처리를 위한 플라즈마 처리 시스템으로서, 본 발명의 일 실시예는 처리를 위해 플라즈마의 점화 및 유지, 양자 모두가 그 내부에서 이루어지고, 별도의 플라즈마 발생 챔버를 구비하지 않으며, 상단부와 하단부를 구비하는 실질적으로 방위각상 대칭인 원통형 플라즈마 처리 챔버와; 상기 플라즈마 처리 챔버의 상단부에 배치된 결합 윈도우와; 기판이 처리를 위해 상기 플라즈마 처리 챔버내에 배치될 때 기판에 의해 형성되는 평면 위에 배치되는 RF 안테나 배열과; 하나 이상의 직류가 공급될 때 RF 안테나에 근접한 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 정적 자장 강도 및 토폴로지에, 상기 기판에 걸친 처리 균일성에 영향을 미치는 반경방향 변화를 유발하도록 구성되고, 상기 기판에 의해 형성된 평면 위에 배치되어 있는 전자석 배열과; 기판에 걸친 처리 균일성을 향상시키기 위해, 하나 이상의 직류의 크기를 변화시켜서 안테나 부근의 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 자장 토폴로지의 반경방향 변화를 변경시키는 제어기를 구비하는, 상기 전자석 배열에 연결된 dc 전원과; 상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 유동 시스템을 포함하고, 상기 가스 유동 시스템은 플라즈마 처리 챔버내의 제 1 및 제 2영역내로 입력 가스가 방출되는 것을 제어하며, 상기 제 1영역은 상기 플라즈마 처리 챔버내의 상단 중앙 영역 이고, 상기 제 2영역은 상기 플라즈마 처리 챔버의 외주 영역이다.
본 발명은 다수의 장점을 갖는다. 무엇보다도, 본 발명은 분포, 예컨대, 중성 성분의 분포의 균일성에 대한 제어를 향상시키도록 작용한다. 부가적으로, 본 발명은 에칭 프로세스의 특정한 다른 변수, 예컨대, 에칭 처리에 사용되는 압력, 전력, 증착 재료를 불필요하게 한정하지 않고 에칭 처리에 대한 보다 양호한 제어를 획득하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로, 본 발명은 중성 성분의 분포를 변화시키기 위한 유연성을 제공한다. 중성 성분의 분포는 상이한 에칭 처리에 대하여 조절될 수 있으며, 동일 에칭 프로세스의 상이한 단계 동안에도 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 예컨대 본 발명의 원리를 예시하고 있는 첨부 도면을 참조하는 하기의 상세한 설명을 통해 명백히 알 수 있을 것이다.
첨부 도면과 관련한 하기의 상세한 설명에 의해 본 발명을 쉽게 이해할 수 있을 것이며, 상기 도면에서는 동일한 구조적 소자를 지칭하기 위해 동일한 참조 부호를 사용하고 있다.
도 1은 기판을 에칭하는데 적합한 플라즈마 처리 시스템을 예시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 유동 시스템을 포함하는 플라즈마 처리 시스템을 예시하는 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 유동 시스템을 포함하는 플라즈 마 처리 시스템을 예시하는 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스 유동 시스템을 포함하는 플라즈마 처리 시스템을 예시하는 도면.
도 5는 본 발명의 특정 실시예에 따른 가스 유동 시스템과 연계된 자석 배열을 포함하는 플라즈마 처리 시스템을 예시하는 도면.
본 발명은 플라즈마 처리 시스템내에서의 에칭 처리를 위한 개선된 방법 및 장치에 속한다. 본 발명은 플라즈마 처리 챔버내로의 처리 가스의 주입에 대한 개선된 제어를 가능하게 한다. 결과적으로, 에칭 처리에 대한 보다 양호한 제어가 달성되며, 이는 형상부 크기가 지속적으로 작아지기 때문에 매우 중요한 것이다. 또한, 본 발명은 처리된 기판상의 결함을 감소시키고, 따라서, 보다 양호한 제조 산출량을 도출한다.
본 발명의 이 측면의 실시예가 도 1 내지 도 5를 참조로 하기에 설명된다. 그러나, 당업자들은 이들 도면에 관련하여 본 명세서에 주어지는 상세한 설명이 예시적인 것이며, 본 발명이 이들 한정된 실시예를 초과하여 확장될 수 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 플라즈마 처리 챔버를 포함하는 플라즈마 처리 시스템이 설명된다. 상기 플라즈마 처리 챔버는 가스 유동 시스템과 연결되어 있다. 가스 유동 시스템은 플라즈마 처리 챔버내로의 가스의 방출을 제어하기 위해 사용될 수 있 다. 입력 가스는 가스 유동 시스템에 의해 플라즈마 처리 챔버로 받아들여지고, 전달된다. 특정 실시예에 따라서, 입력 가스는 가스 유동 시스템의 둘 이상의 가스 출구에 의해 플라즈마 처리 시스템으로 전달된다. 각 가스 출구는 플라즈마 처리 시스템내의 서로 다른 원하는 영역으로 가스를 전달할 수 있다. 부가적으로, 방출된 가스의 체적, 즉, 가스의 유량은 가스 유동 시스템에 의해 조절될 수 있다. 이 방식으로, 플라즈마 처리 챔버내로 전달되는 가스의 위치 및 양, 양자 모두가 제어될 수 있다. 플라즈마 처리 챔버 내로 방출되는 가스의 양 및 위치를 조절할 수 있는 기능은 보다 양호한 프로세스 제어를 제공한다.
반도체 제조시, 형상부가 기판, 또는, 반도체 웨이퍼상에 형성된다. 보다 명확하게, 다양한 재료의 연속층이 반도체 웨이퍼 또는 기판상에 증착된다. 그후, 상호 접속 배선, 트렌치 및 다른 형상부를 형성하기 위해 선택된 증착된 층의 일부가 에칭 제거된다. 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 시스템(200)을 예시하고 있다. 이 플라즈마 처리 시스템(200)은 웨이퍼 지지 기구, 예컨대, 전자기 척(ESC; 206)을 구비하는 플라즈마 처리 챔버(202)를 포함한다. 웨이퍼(기판; 204)는 플라즈마 처리 챔버(202) 내측의 전자기 척(ESC; 206)상에 배치된다. 또한, ESC(206)는 라디오 주파수(RF) 전원(미도시)에 연결될 수 있는 저면 전극이라고도 지칭된다.
웨이퍼(206)의 표면은 플라즈마 처리 챔버(202)내로 방출된 적절한 플라즈마 처리 소스 가스에 의해 에칭된다. 소스 가스는 단일 가스이거나 가스의 혼합물일 수 있다. 플라즈마 처리 소스 가스가 플라즈마 처리 챔버(202)내로 방출되는 방식 은 하기에 보다 상세히 설명된다. 진공판(212)은 웨이퍼 처리 챔버(202)의 벽(214)과 밀봉 접촉을 유지한다. 진공판(212)상에 제공된 코일(216)은 라디오 주파수(RF) 전원(미도시)에 연결되어 있으며, 플라즈마 처리 챔버(202)내로 방출된 플라즈마 처리 소스 가스로부터 플라즈마를 착화(점화)하기 위해 사용된다. 또한, 척(206)도 RF 전원(미도시)을 사용하여 에칭 처리 동안 RF 전력을 공급받는다. 덕트(220)를 통해 플라즈마 처리 챔버(202)로부터 가스성 부산물과 처리 가스를 인출하기 위해 펌프(218)도 포함되어 있다.
플라즈마 처리 시스템(200)은 플라즈마 처리 챔버(202)로 플라즈마 처리 소스 가스를 전달하는 것을 제어하기 위해 가스 유동 시스템(221)을 포함한다. 상기 가스 유동 시스템(221)은 플라즈마 처리 챔버(202) 내측에 가스를 방출하는 것을 보다 양호하게 제어한다. 가스 유동 시스템(221)은 가스 유동 제어기(222)를 포함한다. 상기 가스 유동 제어기(222)는 입구(224)를 통해 가스 공급원(미도시)으로부터 소스 가스를 받아들인다. 소스 가스는 단일 가스 또는 가스의 혼합물일 수 있다. 또한, 가스 유동 제어기(222)는 제어된 형태로 플라즈마 처리 챔버(202)의 상이한 위치로 소스 가스를 공급하는 출구(226 및 228)를 포함한다.
가스 출구(226, 228)는 소스 가스가 플라즈마 처리 챔버(202) 내측의 상이한 영역으로 전달되는 방식으로 플라즈마 처리 챔버(202)에 연결될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 출구 226은 플라즈마 처리 챔버(202)내의 상단 중앙 영역으로 소스 가스를 공급하도록 구성될 수 있고, 상기 출구 228은 플라즈마 처리 챔버(202)의 상부 외주 영역으로 소스 가스를 공급하도록 구성될 수 있다. 일반적 으로, 상단 중앙 영역은 웨이퍼(204)의 바로 위이며, 상부 외주 영역은 진공판(212) 근처의 벽(214)에 있다.
소스 가스를 플라즈마 처리 챔버(202)의 적절한 영역으로 안내하기 위해서, 플라즈마 처리 챔버(202)는 다른 기구를 활용할 수 있다. 소스 가스는 진공판(212)내의 개구가 제공되는, 상단 중앙 영역으로 공급될 수 있다. 따라서, 소스 가스는 소스 가스 제어기(222)로부터 출구(226)와, 그후, 개구를 통해, 따라서, 플라즈마 처리 챔버(202)내로 공급될 수 있다. 플라즈마 처리 챔버(202)의 상부 외주 영역에 소스 가스를 도입시키는 것은 보다 복잡하다. 플라즈마 처리 시스템(200)은 플라즈마 처리 챔버(202)의 벽(214)의 상부면과 진공판(212) 사이에 제공된 링(230)을 포함한다. 통상적으로, 긴밀한 밀봉이 링(230)과 진공판(212) 사이에 제공되며, 벽(214)의 상부면과 링(230) 사이에도 마찬가지이다. 가스 채널 하우징(231)은 플라즈마 처리 챔버(202)의 외주 둘레로 연장하는 가스 채널(232)을 형성한다. 예컨대, 특정 실시예에서, 16개의 개구(예컨대, 구멍)이 서로 균등한 거리로 형성된다. 부가적으로, 일련의 구멍(234)이 링(230)에 제공된다. 이들 구멍(234)은 링(230)의 외주 둘레에 실질적으로 등간격으로 제공되며, 가스 채널(232)과 플라즈마 처리 챔버(202)의 상부, 내부 영역 사이에 개구를 제공한다. 출구(228)는 가스 채널(232)에 소스 가스를 공급하며, 순차적으로, 상기 가스 채널은 모든 구멍(234)을 통해 소스 가스를 공급하고, 그에 의해, 플라즈마 처리 챔버(202)의 외주(또는, 벽) 둘레에서 플라즈마 처리 챔버(202)내로 소스 가스를 공급한다. 예컨대, 특정 일 실시예에서, 16개의 개구, 예컨대, 구멍이 서로 등간 격으로 형성되어 있다.
가스를 플라즈마 처리 챔버내의 상이한 영역에 전달하는 것에 부가하여, 가스 유동 시스템(221)은 상이한 영역에 전달되는 가스의 양(즉, 양 또는 유량)을 제어할 수도 있다. 부언하면, 가스 유동 시스템(221)은 처리 챔버 내측의 특정 영역에 공급되는 가스의 양을 결정하도록 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 가스 유동 제어기(222)는 각 출구(226, 228)를 통한 소스 가스의 유동을 제어할 수 있다. 예컨대, 가스 유동 제어기(222)에 의해 받아들여진 소스 가스의 총 체적의 70%가 상기 출구 중 하나(예컨대, 출구 226)에 의해 제 1영역으로 안내될 수 있고, 소스 가스의 총 체적의 나머지 30%가 다른 출구(예컨대, 출구 228)에 의해 다른 영역으로 안내될 수 있다. 따라서, 가스 유동 제어 기구는 출구가 상이한 영역에 상이한 체적의 가스를 전달할 수 있도록 조절될 수 있다. 유동 제어기(222)는 각 가스 출구에 의해 전달되는 가스의 양을 제어하기 위한 다양한 공지된 기구, 예컨대, 밸브 시스템에 의해 구현될 수 있다. 부가적으로, 유동 제어기(222)는 통상적으로 제어 신호(236)에 의해 제어된다.
입구(224)에 의해 받아들여진 입력 가스는 이미 함께 조합되어 있는(예컨대, 에비 혼합된) 가스의 혼합물일 수 있다. 대안적으로, 입력 가스는 둘 이상의 별도의 입구를 경유하여 독립적으로 공급되고, 유동 제어기(222)에서 혼합되며, 그후, 가스의 혼합물로서, 출구(226, 228)에 의해 플라즈마 처리 챔버(202)내로 방출될 수 있다.
통상적으로, 입구(224)는 특정 가스 유량비를 갖는, 예비 혼합된 가스의 혼 합물을 받아들인다. 예컨대, 소스 가스로서 플루오로카본 가스와 산소의 혼합물이 플루오로카본 가스 대 산소 가스의 유량비가 2:1인 상태로 유량 제어기(222)를 경유하여 플라즈마 처리 챔버(202)내로 유동할 수 있다. 가스 유동 시스템(221)은 동일 가스 혼합물, 즉, 동일한 유량비를 갖는 가스 혼합물을 플라즈마 처리 챔버(202)의 다수의 위치로 전달하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 가스 유동 시스템(221)은 상이한 유량비가 플라즈마 처리 챔버내의 상이한 위치에 공급되도록 가스의 유량비를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따라서, 가스 유동 시스템(221)은 가스 유동 시스템에 의해 받아들여진 가스 혼합물과는 다른 가스 혼합물을 방출할 수 있다. 예컨대, 1.5(플루오로카본) : 1(산소)의 유량비를 갖는 플루오로카본 가스와 산소의 혼합물이 가스 유동 시스템(221)에 의해 받아들여지는 경우에, 가스 출구에 의해 상이한 유량비가 출력될 수 있다. 예로서, 한 가스 출구는 1(플루오로카본) : 1(산소)의 유량비로 가스를 방출할 수 있고, 다른 가스 출구는 2(플루오로카본) : 1(산소)의 유량비로 가스를 방출할 수 있는 등등 이다. 가스 유량비는 하나의 가스 출구가 다른 가스 또는 가스의 혼합물에 반대되는 특정 가스만을 전달하도록 조절될 수도 있다는 것을 인지하여야 한다.
따라서, 가스 유동 시스템(221)은 플라즈마 처리 챔버(202)내의 소정 영역으로 입력 가스를 방출하는 것을 허용한다. 부가적으로, 그 영역내로 방출되는 가스의 체적, 예컨대, 유량은 가스 유동 시스템(221)에 의해 조절될 수 있다. 부가적으로, 가스 유동 시스템(221)은 플라즈마 처리 챔버내로 방출되는 상이한 가스의 상대 유량비를 조절할 수 있는 기능을 제공한다. 부가적으로, 특정 영역으로 전달되는 가스의 양, 체적 또는 상대 유량은 처리(예컨대, 에칭 처리)의 상이한 위상에 대하여 변경될 수 있다. 예컨대, 가스 유동 시스템(221)은 플라즈마 처리 가스의 유량을 에칭 처리의 일 단계 동안 하나의 값으로 설정하고, 그후, 동일 에칭 처리의 이어지는 상태 동안 플라즈마 처리 가스를 위한 유량을 조절할 수 있다.
비록, 도 2는 상부 외주 영역과 상단 외주 영역으로 소스 가스가 공급되는 것을 계시하고 있지만, 일반적으로, 소스 가스는 플라즈마 처리 챔버내에서 다수의 상이한 위치로 공급될 수 있다. 예컨대, 소스 가스는 하부 외주 영역으로 공급될 수 있다. 이런 소스 가스는 플라즈마 처리 챔버의 벽내의 구멍을 통해서 플라즈마 처리 챔버내로 공급될 수 있다. 다른 예로서, 가스는 기판 주변의 하부 영역, 예컨대, 웨이퍼(204)의 가장자리 부근으로 공급될 수 있다. 예컨대, 이런 소스 가스는 웨이퍼(204)의 가장자리 부근에서 ESC(206)에 의해 방출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라서 입력 가스를 상단 외주 영역 및 하부 외주 영역으로 전달 및 방출하기에 적합한 단순화된 플라즈마 처리 시스템(300)을 도시하고 있다. 이 플라즈마 처리 시스템(300)은 도 2의 플라즈마 처리 챔버(200)에서와 같이, 플라즈마 처리 챔버(202)로의 가스의 전달을 제어하기 위해 가스 유동 시스템(221)을 포함한다. 본 특정 실시예에서, 가스 유동 제어기(222)는 소스 가스를 플라즈마 처리 챔버(202)의 중앙 영역으로 공급하는 출구(302)와, 소스 가스를 제어된 형태로 플라즈마 처리 챔버(202)의 하부 외주 영역으로 공급하는 출구(304)를 포함한다.
부가적으로, 당업자들에게 명백한 바와 같이, 필요시, 플라즈마 처리 챔버 내측의 다수의 상이한 영역에 가스를 전달하기 위해 둘 이상의 가스 출구가 사용될 수 있다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 플라즈마 처리 챔버내로의 가스의 전달을 제어하기에 적합한 가스 유동 시스템(400)을 예시하고 있다. 가스 유동 시스템(400)은 가스 유동 제어기(402)를 포함한다. 가스 유동 제어기(402)는 입구(404 및 406)를 통해 소스 가스를 받아들일 수 있다. 가스 유동 제어기(402)에 의해 받아들여지는 소스 가스는 단일 가스 또는 가스의 혼합물일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 가스 유동 시스템(400)은 제어된 형태로 플라즈마 처리 챔버의 상이한 영역내로 가스를 전달하기에 적합한 가스 출구(408, 410 및 412)가 포함한다. 예컨대, 가스 출구(408, 410 및 412)은 가스를 세 개의 상이한 영역, 예컨대, 플라즈마 처리 챔버(202)의 상단 중앙 영역, 상부 외주 영역 및 하부 외주 영역으로 제어된 형태로 공급하도록 사용될 수 있다. 부가적으로, 가스 유동 시스템(402)은 가스 출구(408, 410 및 412)에 의해 상이한 영역에 전달되는 가스의 양을 조절하는 기능을 제공하도록 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 두 개의 가스 입구(404 및 406)가 가스 출구(408, 410 및 412)에 의해 상이한 영역으로 전달되는 소스 가스를 받아들이기 위해 사용될 수 있다. 각 가스 입구(404, 406)는 상이한 가스 또는 상이한 가스의 조합을 받아들일 수 있다. 영역내로 방출되는 가스 유량 및/또는 가스 유량비를 위한 값은 가스 입구(404 및 406)에 의해 받아들여지는 값과는 다를 수 있다. 달리 말해, 가스 유동 시스템(400)은 플라즈마 처리 챔버의 상이한 영역내로의 가스의 방출을 위한 가스 유량을 결정 및 조절하기 위한 기능을 제공한다. 예컨대, 일 영역내로의 가스의 방출을 위한 유량은 다른 영역내로의 가스의 방출을 위한 유량과 상이할 수 있다. 부가적으로, 하나 또는 모든 영역내로의 가스의 방출을 위한 유량은 가스 유동 시스템(400)에 의해 받아들여진 가스의 유량과는 다를 수 있다. 또한, 비록, 가스 유동 시스템이 세 개의 상이한 영역내로 가스를 방출하도록 구성되어 있지만, 이는 반드시 가스가 에칭 처리 중의 소정의 특정 시간에 모든 영역내로 가스가 방출되어야 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 에칭 처리의 특정 지점 동안 가스 출구(408)로의 유동이 완전히 차단될 수 있다. 영역내로의 가스의 유동은 에칭 처리 중의 추후의 시간에 시작, 또는, 재개될 수 있는 등등이다.
소스 가스는 다양한 기구에 의해 플라즈마 처리 챔버(202)내로 공급될 수 있다. 예컨대, 소스 가스는 플라즈마 처리 챔버(102)의 벽내로 설치된 포트 또는 구멍 같은 개구나 가스 링에 의해 공급될 수 있다. 또한, 가스 분배판(GDP)을 구비한 플라즈마 처리 시스템에서, 소스 가스는 GDP내에 제공된 구멍의 패턴으로부터 전달될 수 있다는 것을 인지하여야 한다. 에칭 처리 동안 소스 가스가 플라즈마 처리 챔버(202)내에 도달하는 방식에 무관하게, 소스 가스는 그후 플라즈마를 착화시키기 위해 여기된다. 웨이퍼(204)의 표면은 플라즈마에 의해 에칭된다. 일 실시예에서, 소스 가스는 플라즈마 처리 챔버(102)내로 유동할 수도 있다. 이들 다른 가스는 통상적으로 소스 가스와 혼합되지만 분리될 수도 있다. 예컨대, 아르곤 같은 다른 가스가 희석제 또는 증착 전구체(precursor)로서 기능하도록 플라즈마 처리 챔버(202)내로 방출될 수 있다.
당업자들이 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 다수의 다른 적절히 배열된 처리 챔버에 실시될 수 있다. 예컨대, 본 발명은 용량성 결합된 평행한 전극판을 통해, 헬리콘, 헬리컬 공진기 및 트랜스포머 결합 플라즈마(TCP) 같은 유도 결합된 RF 소스를 통해 플라즈마에 에너지를 전달하는 처리 챔버에 적용될 수 있다. TCP 플라즈마 처리 시스템은 캘리포니아 프레몬트의 램 리서치 코포레이션(Lam Research Corporation)으로부터 입수할 수 있다. 적절한 처리 챔버의 다른 예는 유도 플라즈마 소스(IPS), 디커플드 플라즈마 소스(DPS) 및 다이폴 링 마그넷(DRM)을 포함한다.
배경 기술에서 언급한 바와 같이, 최신 집적 회로의 제조는 당업자들이 에칭 처리에 걸친 보다 양호한 제어를 얻기 위해 노력하게 만들고 있다. 예컨대, 중요한 에칭 처리 변수는 플라즈마 처리 챔버 내측의 플라즈마 분포이다. 부언하면, 본 기술분야에 공지되어 있는 바와 같이, 플라즈마 처리 조건은 대전 성분 및 중성 성분 양자 모두와 연계되어 있다. 널리 공지되어 있는 바와 같이, 대전 성분, 예컨대, 양 및 음 가스 이온은 에칭 처리에 현저한 영향을 미친다. 중성 성분도 에칭 처리에 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 중성 가스 성분 중 일부는 기판 웨이퍼와 반응할 수 있고, 다른 중성 성분은 처리 챔버의 벽에 부착될 수 있는 등등 이다. 따라서, 중성 플라즈마 성분의 분포에 대한 제어도 바람직하며, 그 이유는 이것이 에칭 처리를 현저히 향상시킬 수 있기 때문이다. 부가적으로, 중성 및 대전 성분 양자 모두의 분포에 대한 제어를 향상시킬 수 있는 플라즈마 처리 시스템 및 방법을 제공하는 것은 매우 바람직하다. 당업자들이 인지하고 있은 바와 같이, 중 성 및 대전 성분 양자 모두의 분포를 제어하는 기능은 에칭 처리를 현저히 향상시킨다.
또한, 특정한 에칭 처리 변수를 제한하지 않고, 플라즈마의 분포에 대해 보다 양호한 제어를 얻는 것도 바람직하다. 부언하면, 특정 변수는 플라즈마 성분의 분포에 영향을 미칠 수 있다. 이들 변수는 전력 프로파일, 처리 챔버가 동작하는 압력, 부산물 제원 및 웨이퍼 기판을 구성하는 다양한 물질의 점착 계수를 포함한다. 비록, 플라즈마 성분의 분포가 이들 변수 중 하나 이상에 의해 실행될 수 있지만, 이들 변수를 한정함으로써 플라즈마의 분포에 걸친 보다 양호한 제어를 얻는 시도는 바람직하지 못하다. 예컨대, 웨이퍼를 형성하기 위해 사용되는 재료를 제한하는 것은 매우 바람직하지 못하다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 중성 및 대전 성분 양자 모두의 분포에 걸쳐 보다 양호한 제어를 제공할 수 있는 플라즈마 처리 시스템(500)을 예시하고 있다. 플라즈마 처리 시스템(500)은 양호한 RF 안테나 배열(502)과, 양호한 상부 자석 배열(504)을 포함한다. 도 5의 실시예에서, RF 안테나 배열(502)과 상부 자석 배열(504)은 플라즈마 처리 챔버(506) 위에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. 웨이퍼(500)는 플라즈마 처리 챔버(506) 내측에서 척(510)상에 배치되어 있다. 발명의 명칭이 "개선된 플라즈마 처리 시스템 및 그를 위한 방법"인, 본 출원과 동시에 출원되어 동시계류 중인 미국 특허 출원 제 09/439,661 호(대리인 문서 번호 제 LAM1P122; 이하, "참조 출원"이라 지칭함)에 언급된 바와 같이, RF 안테나 배열(502) 및 상부 자석 배열(504)을 다른 위치에 배치하는 것도 가능하다.
RF 안테나 배열(502)은 RF 전원(512)에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으며, 이 RF 전원은 RF 안테나 배열(502)에 약 0.4 MHz 내지 약 50MHz의 범위의 주파수를 갖는 RF 에너지를 공급할 수 있다. 본 특정 실시예에서, 상부 자석 배열(504)은 두 개의 동심 자성 코일을 포함하며, 이들 양자 모두는 반대 방향으로 흐르는 DC 전류을 운반한다. 상부 자석 배열(504)은 가변 직류(DC) 전원(514)에 연결되어 있은 것으로 도시되어 있으며, 이 가변 직류 전원은 상부 자석 배열(504)의 전자석 코일(들)에 공급되는 직류 전류(들)의 크기 및/또는 방향을 변경할 수 있도록 구성되어 있다. 다른 배열도 플라즈마 처리를 위해서 사용 가능하다는 것을 주목해야 한다. 참조 출원에 언급된 바와 같이, 자성 버킷 배열(미도시)이 플라즈마 처리 챔버의 외주 둘레에 배향될 수도 있다.
상기 플라즈마 처리 시스템(500)의 자성 배열 또는 상기 참조 출원에 기술된 바와 같은 다른 자성 배열은 에칭 처리 제어를 현저히 향상시킬 수 있다. 특히, 무엇보다도, 자성 배열은 플라즈마 분포에 걸친 보다 양호한 제어를 제공하도록 대전 성분의 분포에 영향을 미친다. 순차적으로 플라즈마 분포에 대한 보다 양호한 제어는 에칭 처리에 대한 제어를 향상시킨다. 불행하게, 대전 성분과는 달리, 중성 성분은 자장에 실질적으로 응답하지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 가스 유동 시스템(516)은 자성 배열(504)과 연계하여 사용될 수 있다. 가스 유동 시스템(516)은 중성 가스 성분의 분포에 걸쳐 보다 양호한 제어를 제공하도록 활용될 수 있다. 이는 순차적으로 에칭 처리를 위한 제어의 부가적인 향상을 허용한다. 예컨대, 가스 유동 시스템(516)은 예컨대, 도 2에 도시된 플라즈마 처리 시스템(200)에 관하여 설명된 바와 동일한 방식으로 플라즈마 처리 챔버의 상이한 영역에 가스를 전달하도록 사용될 수 있다. 부가적으로, 가스 유동 시스템(516)은 특정 영역에 전달된 가스의 양을 조절하는 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 가스 유동 시스템(516)을 참조 출원에 설명된 것들 같은 자성 배열과 함께 사용하는 것은 에칭 처리의 보다 양호한 제어를 제공할 수 있다.
중성 성분의 분배는 플라즈마 처리 챔버내에서 입력 가스가 소모하는 시간, 예컨대, 평균 시간 및/또는 "핫 존(hot zone)"에서 입력 가스가 소모하는 시간, 예컨대, 평균 시간을 변경시킴으로써 실행될 수 있는 것으로 믿어진다. 본 명세서에서 사용되는 핫 존은 입력 가스가 여기되는 영역을 지칭한다. 예컨대, 입력 가스는 플라즈마 처리 챔버의 상단 표면 근처인 영역에서 여기될 수 있다. 처리 챔버로 전달되는 가스의 양 및 위치를 변경시키는 기능을 제공함으로써, 중성 성분이 플라즈마 처리 챔버 및/또는 핫 존에서 소모하는 시간을 조절하는 것이 가능하다. 예컨대, 처리 챔버내에서 소모하는 평균 시간은 통상적으로 플라즈마 처리 챔버의 상부 영역내로 방출된 가스 입자에 대해서 보다 길어지게 된다. 대조적으로, 처리 챔버내에서 소모하는 평균 시간은 통상적으로 플라즈마 처리 챔버의 하부로 방출된 가스에 대해서 보다 짧아지게 되며, 그 이유는 처리 챔버로부터 신속하게 배기되기 쉽기 때문이다.
본 발명은 다수의 장점을 가진다. 한가지 장점은 본 발명이 에칭 처리에 걸쳐 보다 양호한 제어를 제공하도록 중성 및/또는 플라즈마 성분의 분포에 걸친 제 어를 향상시키도록 작용한다는 것이다. 다른 장점은 특정 다른 변수, 예컨대, 압력, 전력 프로파일 등을 한정하지 않고 에칭 처리에 걸쳐 보다 양호한 제어를 달성할 수 있다는 것이다. 또 다른 장점은 본 발명이 상이한 에칭 처리에 대하여, 그리고, 동일 에칭 처리의 상이한 단계 동안, 중성 및/또는 플라즈마 성분의 분포를 변경하기 위한 유연성을 제공할 수 있다는 것이다.
당업자들에게 명백한 바와 같이, 본 발명은 접점, 비아 상호접속부 등 같은 다양한 에칭된 형상부를 형성하도록 사용될 수 있다. 또한, 당업자들이 인지할 수 있는 바와 같이, 본 발명은 이중 다마센, 평탄화, 포토레지스트 스트리핑, 챔버 세정 등 같은 다양한 특정 에칭 기술과 연계하여 사용될 수도 있다.
비록, 본 발명의 몇가지 실시예를 상세히 설명하였지만, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 다수의 다른 특정 형상에 실현될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 제한적인 의미가 아닌 예시로서 이해되어야만 하며, 본 발명은 본 명세서에 주어진 세부 사항에 한정되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에서 변형될 수 있다.

Claims (37)

  1. 플라즈마 처리 시스템에 있어서,
    상단부와 하나 이상의 주변부를 구비하며, 기판을 처리하기 위해 사용되는 플라즈마 처리 챔버; 및
    상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 유동 시스템을 포함하고;
    상기 가스 유동 시스템은, 에칭용 혼합 가스를 제공하는 단독 소스로부터, 상단부와 하나 이상의 주변부를 포함하는 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 유동을 제어하고,
    상기 가스 유동 시스템은, 상기 둘 이상의 상이한 영역 내로의 가스의 양을 변화시키도록 구성되는, 플라즈마 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과 상부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과 하부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과, 하부 외주 영역 및 상부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 기판 근방의 하부 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 시스템은 척을 포함하고,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 기판의 가장자리 근방의 하부 영역을 포함하며,
    상기 입력 가스는 상기 척을 통해 방출되는 플라즈마 처리 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 양 또는 체적을 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 유량을 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 가스는 적어도 제 1 및 제 2 가스를 포함하고,
    상기 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 상기 적어도 제 1 및 제 2 가스의 상대 유량을 독립적으로 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 전달 링을 추가로 포함하고,
    상기 유동 시스템은 상기 가스 전달 링으로의 입력 가스의 양 또는 체적을 제어하고, 그에 의해, 상기 플라즈마 처리 챔버의 외주 영역에 상기 입력 가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 가스 전달 링은 상기 플라즈마 처리 챔버의 상부상에 제공되고, 그에 의해, 상기 가스 전달 링이 상기 플라즈마 처리 챔버의 상부 외주 영역에 입력 가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 챔버는 적어도 내벽을 포함하고,
    상기 가스 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버내로 전달될 입력 가스를 받아들이기 위한 하나 이상의 가스 입구와, 적어도 상기 플라즈마 처리 시스템에 입력 가스를 각각 전달 할 수 있는 제 1 및 제 2 가스 출구를 가지며,
    상기 입력 가스 중 적어도 일부는 상기 제 1 및 제 2 가스 출구를 경유하여 상기 플라즈마 처리 챔버에 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 가스의 적어도 일부는 제 2 영역내로 방출되고, 상기 제 1 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버내의 상단 중앙 영역이며, 상기 제 1 영역내로 방출되는 입력 가스는 제 1 가스 출구에 의해 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 가스의 적어도 일부는 제 2 영역내로 방출되고, 상기 제 1 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버의 내벽을 둘러싸는 상부 외주 영역이며, 상기 제 2 영역내로 방출되는 입력 가스는 제 2 가스 출구에 의해 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 입력 가스의 적어도 일부는 제 2 영역내로 방출되고, 상기 제 2 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버의 내벽을 둘러싸는 하부 외주 영역이며, 상기 제 2 영역내로 방출되는 입력 가스는 제 2 가스 출구에 의해 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 가스 유동 시스템은 상기 제 1 및 제 2 가스 출구 중 각 하나에 의해 상기 플라즈마 처리 챔버내로 전달되는 입력 가스의 양 또는 체적을 결정하기 위해 가스 유동 제어 신호를 수신하는 플라즈마 처리 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 가스 유동 제어 신호는 상기 제 1 및 제 2 가스 출구 각각에 의한 상기 플라즈마 처리 챔버내로의 가스 전달의 유량을 결정하는 플라즈마 처리 시스템.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 입력 가스는 적어도 제 1 및 제 2 가스를 포함하고,
    상기 유동 제어 신호는 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 적어도 제 1 및 제 2 가스의 상대 유량을 독립적으로 결정하는 플라즈마 처리 시스템.
  19. 기판을 처리하기 위한 플라즈마 처리 시스템에 있어서,
    처리를 위해 플라즈마의 점화 및 유지, 양자 모두가 그 내부에서 이루어지고, 별도의 플라즈마 발생 챔버를 구비하지 않으며, 상단부와 하단부를 구비하는 실질적인 원통형 플라즈마 처리 챔버;
    상기 플라즈마 처리 챔버의 상단부에 배치된 결합 윈도우;
    상기 기판이 처리를 위해 상기 플라즈마 처리 챔버내에 배치될 때, 기판에 의해 형성되는 평면 위에 배치되는 RF 안테나 배열;
    하나 이상의 직류가 공급될 때, 상기 RF 안테나에 근접한 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 정적 자장 토폴로지에 상기 기판에 걸친 처리 균일성에 영향을 미치는 반경방향 변화를 유발하도록 구성되고, 상기 기판에 의해 형성된 평면 위에 배치되어 있는 전자석 배열;
    상기 기판에 걸친 처리 균일성을 향상시키기 위해, 상기 하나 이상의 직류의 크기를 변화시켜서 안테나 부근의 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 자장 토폴로지의 반경방향 변화를 변경시키는 제어기를 구비하는, 상기 전자석 배열에 연결된 dc 전원; 및
    상기 플라즈마 처리 챔버에 연결되고, 에칭용 소스 혼합 가스를 제공하는 단독 소스로부터 상단부와 하나 이상의 주변부를 포함하는 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 유동을 제어하는 가스 유동 시스템을 포함하고,
    상기 가스 유동 시스템은, 상기 둘 이상의 상이한 영역 내로의 가스의 양을 변화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과 상부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과 하부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상단 중앙 영역과, 하부 외주 영역과, 상부 외주 영역을 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 양 및 체적을 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 입력 가스의 유량을 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 에칭용 소스 혼합 가스는, 적어도 제 1 및 제 2 가스를 포함하고,
    상기 유동 시스템은, 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 상기 에칭용 혼합 가스의 상대 유량을 독립적으로 제어하는 플라즈마 처리 시스템.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 전달 링을 추가로 포함하고,
    상기 유동 시스템은 상기 가스 전달 링으로의 입력 가스의 양 또는 체적을 제어함으로써, 상기 플라즈마 처리 챔버의 외주 영역으로 입력 가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 가스 전달 링은 상기 플라즈마 처리 챔버의 상부상에 제공됨으로써, 상기 가스 전달 링이 상기 플라즈마 처리 챔버의 상부 외주 영역에 입력 가스를 공급하는 플라즈마 처리 시스템.
  28. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 챔버는 하나 이상의 내벽을 포함하고,
    상기 가스 유동 시스템은 상기 플라즈마 처리 챔버내로 유동될 입력 가스를 받아들이기 위한 하나 이상의 가스 입구, 및
    각각 상기 플라즈마 처리 시스템에 입력 가스를 전달할 수 있는 적어도 제 1 및 제 2 가스 출구를 포함하며,
    상기 입력 가스의 일부는 상기 제 1 가스 출구를 경유하여 상기 플라즈마 처리 챔버로 전달되고, 상기 입력 가스의 나머지는 상기 제 2 가스 출구를 경유하여 상기 플라즈마 처리 챔버로 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 입력 가스 중 적어도 일부는 제 2 영역으로 방출되고, 상기 제 1 영역은 플라즈마 처리 챔버내의 상단 중앙 영역이며, 상기 제 1 영역내로 방출되는 입력 가스는 제 1 가스 출구에 의해 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 입력 가스 중 적어도 일부는 제 2 영역으로 방출되고, 상기 제 1 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버의 내벽을 둘러싸는 상부 외주 영역이며, 상기 제 2 영역내로 방출되는 입력 가스는 상기 제 2가스 출구에 의해 전달되는 플라즈마 처리 시스템.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 입력 가스 중 적어도 일부는 제 2 영역내로 방출되고, 상기 제 2 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버의 내벽을 둘러싸는 하부 외주 영역이며, 상기 제 2 영역내로 방출되는 입력 가스는 제 2 가스 출구에 의해 방출되는 플라즈마 처리 시스템.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 가스 유동 시스템은 상기 제 1 및 제 2 가스 출구 중 각 하나에 의해 상기 플라즈마 처리 챔버 내로 전달되는 입력 가스의 양 또는 체적을 결정하기 위한 가스 유동 제어 신호를 수신하는 플라즈마 처리 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 가스 유동 제어 신호는 상기 플라즈마 처리 챔버내로의 상기 제 1 및 제 2 가스 출구 중 각각에 의한 가스 전달의 유량을 결정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 입력 가스는 적어도 제 1 및 제 2 가스를 포함하고,
    상기 유동 제어 신호는 상기 플라즈마 처리 챔버의 둘 이상의 상이한 영역 내로의 적어도 제 1 및 제 2 가스의 상대 유량을 독립적으로 결정하는 플라즈마 처리 시스템.
  35. 제 19 항에 있어서,
    상기 두 개 이상의 상이한 영역은 기판 근방의 하부 영역을 추가로 포함하는 플라즈마 처리 시스템.
  36. 제 19 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 시스템은 척(chuck)을 포함하고,
    상기 둘 이상의 상이한 영역은 상기 기판의 가장자리 근방의 하부 영역을 추가로 포함하며,
    상기 입력 가스는 상기 척을 통해 방출되는 플라즈마 처리 시스템.
  37. 기판을 처리하기 위한 플라즈마 처리 시스템에 있어서,
    상기 처리를 위한 플라즈마의 점화 및 유지, 양자 모두가 그 내부에서 이루어지고, 별도의 플라즈마 발생 챔버를 구비하지 않으며, 상단부와 하단부를 구비하는 실질적인 원통형 플라즈마 처리 챔버;
    상기 플라즈마 처리 챔버의 상단부에 배치된 결합 윈도우;
    상기 기판이 처리를 위해 상기 플라즈마 처리 챔버내에 배치될 때 기판에 의해 형성되는 평면 위에 배치되는 RF 안테나 배열;
    하나 이상의 직류가 공급될 때 RF 안테나에 근접한 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 정적 자장 토폴로지에 상기 기판에 걸친 처리 균일성에 영향을 미치는 반경방향 변화를 유발하도록 구성되고, 상기 기판에 의해 형성된 평면 위에 배치되어 있는 전자석 배열;
    상기 기판에 걸친 처리 균일성을 향상시키기 위해, 하나 이상의 직류의 크기를 변화시켜서 안테나 부근의 영역에서 플라즈마 처리 챔버내의 자장 토폴로지의 반경방향 변화를 변경시키는 제어기를 구비하는, 상기 전자석 배열에 연결된 dc 전원; 및
    상기 플라즈마 처리 챔버에 연결된 가스 유동 시스템을 포함하고;
    상기 가스 유동 시스템은, 플라즈마 처리 챔버내의 제 1 및 제 2 영역내로 방출되는, 에칭용 소스 혼합 가스를 제공하는 단독 소스로부터의 입력 가스를 제어하며, 상기 제 1 영역은 상기 플라즈마 처리 챔버내의 상단 중앙 영역이고, 상기 제 2 영역은 외주 영역이며,
    상기 가스 유동 시스템은, 상기 제 1 및 제 2 영역 내로의 가스의 양을 변화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 시스템.
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