KR100778258B1

KR100778258B1 - 플라스마의 용적을 제어하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100778258B1
Application number: KR1020027006164A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 디. Ⅲ 베일리; 앨렌 엠. 쇼에프; 니콜라스 브라이트
Original assignee: 램 리써치 코포레이션
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2007-11-22
Also published as: TW530523B; CN1747133A; JP5331283B2; EP1230667A2; DE60041350D1; CN1423828A; US6322661B1; WO2001037311A2; EP1230667B1; WO2001037311A3; CN100437897C; AU3082201A; JP2003514386A; KR20020053854A; ATE420455T1; CN1225005C

Abstract

플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 처리 챔버 내측의 기판을 처리하는 동안 플라즈마의 용적을 제어하는 플라즈마 제한 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 다수의 제1자기 요소를 갖는 제1자기 버킷을 포함한다. 제1자기 요소는 처리 챔버 내측에 제1자장을 발생시키도록 구성된다. 상기 장치는 다수의 제2자기 요소를 갖는 제2자기 버킷을 추가로 포함한다. 상기 제2자기 요소는 처리 챔버 내측에 제2자장을 발생시키도록 구성된다. 상기 제2자장은 제1자장과 조합하여 제1자기 버킷과 제2자기 버킷 사이에 합성 자장을 발생시키도록 구성된다. 상기 합성 자장은 적어도 처리 챔버와 합성 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 실질적으로 형성하면서 처리로부터의 부산물 가스가 통과될 수 있도록 구성된다.

플라즈마, 제한장치

Description

플라스마의 용적을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING THE VOLUME OF A PLASMA}

본 발명은 평판 디스플레이 용례에 사용하기 위한 IC 제조 또는 글라스 패널에 사용되는 반도체 기판 등의 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 플라즈마 처리 챔버 내측의 플라즈마를 제어하는 것에 관한 것이다.

플라즈마 처리 시스템은 오랜 기간 동안 사용되어 왔다. 수년간, 플라즈마 소스, 전자 사이클로트론 리조넌스(ECR; electron cyclotron resonance) 소스, 용량성 소스(capacitive source) 등의 유도성 결합을 이용하는 플라즈마 처리 시스템은 반도체 기판 및 글라스 패널을 처리하는데 다양한범위에 걸쳐서 도입 및 사용되어 왔다.

처리 중에, 다수의 증착 및/또는 에칭 단계가 전형적으로 사용된다. 증착 동안, 재료는 기판(글라스 패널 또는 웨이퍼 표면 등의) 상에 증착된다. 가령, SiO₂와 같은 증착층이 기판의 표면 상에 형성될 수 있다. 반대로, 기판 표면 상의 소정 영역으로부터 재료를 선택적으로 제거하기 위해 에칭 공정을 사용할 수도 있다. 예컨대, 바이어스(vias), 접점 또는 트렌치(trench)과 같은 에칭 가공된 형태가 기판의 층에 형성될 수도 있다.

하나의 특정한 플라즈마 처리방법에서는 유도 소스를 사용하여 플라즈마를 발생시킨다. 도 1은 플라즈마 처리용으로 사용되는 종래의 유도 플라즈마 처리 반응기(100)를 도시하고 있다. 통상적인 유도 플라즈마 처리 반응기는 유전 윈도우(106) 상에 배치된 안테나 또는 유도 코일(104)을 갖춘 챔버(102)를 포함한다. 일반적으로, 안테나(104)는 제1 RF 동력원(108)에 작동 가능하게 결합된다. 또한, 유전 윈도우(106)와 기판(112) 사이의 RF 유도 플라즈마 영역 내로 가스 소스 재료, 예컨대 에칭제 소스 가스를 방출하기 위해 배열된 가스 포트(110)가 챔버(102) 내에 마련된다. 기판(112)을 챔버(102) 내로 도입하여 척(114) 상에 배치하는데, 척은 일반적으로 바닥 전극으로서 작용하고 제2 RF 동력원(116)에 작동 가능하게 결합된다.

플라즈마를 생성하기 위하여, 가스 포트(110)를 통해 챔버(102) 내로 처리 가스가 유입된다. 이어서, 제1 RF 동력원(108)을 사용하여 동력이 유도 코일(104)에 공급된다. 공급된 RF 에너지는 유전 윈도우(106)를 통과하여 큰 전기장이 챔버(102) 내측에 유도된다. 전기장은 챔버 내측에 존재하는 소수의 전자를 가속시켜 처리 가스의 가스 분자와 충돌되도록 한다. 이 충돌로 인해 전하 또는 플라즈마(118)가 이온화 및 초기화된다. 당업계에 널리 공지된 바와 같이, 처리 가스의 중성 가스 분자가 이렇게 강한 전기장에 놓인 경우 양으로 대전된 이온을 남긴다. 결과적으로, 양으로 대전된 이온, 음으로 대전된 이온 및 중성 가스 분자(및/또는 원자)가 플라즈마(118) 내에 함유된다.

플라즈마가 형성되면, 플라즈마 내의 중성 가스 분자는 기판의 표면을 향해 지향되는 경향이 있다. 일예로서, 기판에 중성 가스 분자의 존재에 도움을 주는 기구 중 하나가 확산(즉, 챔버 내측에서 분자가 임의의 이동)될 수도 있다. 따라서, 중성류(예컨대, 중성 가스 분자)의 층은 일반적으로 기판(112)의 표면을 따라 발견될 수 있다. 따라서, 바닥 전극(114)이 여기될 때, 이온은 중성류와 조합하여 에칭 반응을 활성화시키는 기판을 향해 가속되는 경향이 있다.

플라즈마(118)는 챔버의 상부 영역(예컨대, 활성 영역)에 주로 존재하지만, 플라즈마의 부분들은 전체 챔버를 채우는 경향이 있다. 플라즈마는 통상 플라즈마가 지지될 수 있는 챔버의 거의 모든 장소를 향해 나아간다. 일예로서, 플라즈마는 펌핑 기구의 벨로우즈와 같은 기판의 하부 영역(예컨대, 비활성 영역)을 채울 수도 있다. 플라즈마가 이들 영역에 도달하면, 영역의 에칭, 증착 및/또는 침식이 발생하며, 이는 영역을 에칭함으로써 또는 증착된 재료를 박리시킴으로써 처리 챔버 내측에 입자 오염물이 생기게 한다. 따라서, 챔버 부품의 수명이 통상 감소된다.

또한, 한정되지 않은 플라즈마는 불균일한 플라즈마를 형성하는 경향이 있으며, 이는 처리 작업, 즉 에칭 균일성, 전체 에칭 속도, 에칭 프로파일, 마이크로 로딩, 선택성 등에 변화를 일으키게 된다. 결과적으로, 집적 회로의 임계 치수를 조절하는 것은 매우 어렵다. 또한, 처리 작업의 변화는 반도체 회로 내에서 장치 의 고장에 이르게 되며, 이는 일반적으로 제작자에게 고비용으로 전이된다.

플라즈마를 조절하는 표준적인 해법은 플라즈마 반응기 내측에 플라즈마 스크린을 제공하는 것이다. 플라즈마 스크린은 일반적으로 처리 챔버와 플라즈마 스크린에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 한정하는 치수를 갖는다. 대부분의 경우에, 플라즈마 스크린은 또한 플라즈마 반응기의 배출구로 통과하도록 처리 동안 부산물 가스가 형성되도록 하기 위한 다수의 개구를 포함한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 플라즈마 처리 챔버(100)와 관련하여 플라즈마 스크린(202)이 도시되어 있다. 플라즈마 스크린(202)은 통상 챔버 벽(120)의 내주부와 전자기 척(114)의 외주부 사이에 만들어진 간극을 실질적으로 채우도록 형성된다. 또한, 플라즈마 스크린(202)은 통상 처리 동안 형성된 부산물 가스가 배출 포트(122) 밖으로 배출될 수 있는 치수를 갖는 다수의 천공부(204)를 포함한다. 동시에, 천공부(204)는 처리 챔버(102)에 의해 형성된 용적에 플라즈마를 한정하는 치수를 갖는다. 천공부는 일반적으로 원형, 슬롯형, 동심 및/또는 기타 같은 종류의 다른 것이 되도록 패터닝된다. 또한, 플라즈마 스크린은 일반적으로 챔버의 고정 위치에 부착된다(예컨대, 볼트에 의해 체결된다).

그러나, 플라즈마 스크린은 여러 단점을 갖는다. 일반적으로, 처리 동안 처리 챔버 내측에 배치된 구조물은 기판에 오염물을 유발하는 경향이 있다. 이는 입자 오염물을 유발하도록 기판상에서 박리될 수 있는 예컨대, 에칭 부산물 및 증착물을 부착시키도록 흡착된 재료의 사이트 또는 표면에 그러한 구조물이 존재하기 때문이다. 입자 오염물은 바람직하지 못한 및/또는 예기치 못한 결과를 발생시킬 수도 있다. 예컨대, 기판 표면 상의 입자는 에칭될 필요가 있는 기판의 일부를 폐색시킬 수도 있다. 이러한 방식으로, 트렌치가 적절하게 형성되지 않아 장치의 고장을 일으킬 수 있고 이에 따라 생산성이 감소하게 된다. 또한, 플라즈마 스크린은 증착 및 에칭된 부산물의 과도한 생성을 방지하도록 처리 중 많은 시간 동안 세척되어야 한다. 세척은 기판 처리량을 불리하게 저하시키고 통상 생산 손실로 인해 비용을 추가시킨다.

또한, 플라즈마 스크린은 부산물 가스를 위한 컨덕턴스 경로를 감소시킨다. 일예로서, 플라즈마 스크린은 통상 부산물 가스의 컨덕턴스 경로를 30% 내지 60% 감소시킨다. 이는 펌핑 장치에 대한 요구를 증가시키게 된다. 즉, 부산물 가스를 효과적으로 제거하고 감소된 컨덕턴스를 통해 원하는 챔버 압력을 유지하기 위해 큰 터보 분자 펌프가 사용되어야 한다.

더욱이, 천공부는 처리 동안 폐색될 수 있으며, 이는 컨덕턴스를 추가로 감소시킬 수 있다. 또한, 컨덕턴스의 손실은 펌프 시스템의 적절한 기능에 악영향을 미치고, 즉 흐름을 감소시킨다. 이는 공정 변화에 이르게 되어 펌프의 수명을 감소시키며, 이는 추가로 생산성을 저감시키고 일반적으로 비용을 추가시킨다. 또한, 플라즈마 스크린은 플라즈마 스크린과 접촉하기 때문에 소모성 품목이 되고 이에 따라 플라즈마의 반응류에 의해 충격을 받게 된다.

또한, 챔버에 플라즈마 스크린을 볼트에 의해 체결하는 것은 정상적인 장착 동안 파괴되지 않으면서 사용될 수 있는 재료의 종류를 제한한다. 또한, 플라즈마 스크린과 챔버 사이에 전기 및 열 접촉을 보장하는 것이 어려울 수 있다.

전술한 관점에서, 처리 챔버 내측의 플라즈마 용적을 조절하기 위한 개선된 기법 및 장치가 요망된다.

일실시예에 있어서, 본 발명은 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 실질적으로 원통형인 처리 챔버를 포함하며, 이 처리 챔버 내에서 플라즈마가 처리를 위해 점화되어 유지된다. 상기 장치는 또한 플라즈마 제한 장치를 포함한다. 플라즈마 제한 장치는 처리 챔버의 주변부 주위에 배치된 외부 자기 버킷을 포함한다. 다수의 제1자기 요소를 갖는 외부 자기 버킷은 처리 챔버의 축에 대해 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치된다. 다수의 제1자기 요소는 제1자장을 발생시키도록 구성된다.

플라즈마 제한 장치는 또한 처리 챔버 내측에 배치되고 외부 자기 버킷의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 자기 버킷을 포함한다. 다수의 제2자기 요소를 갖는 내부 자기 버킷은 처리 챔버의 축에 대해 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치된다. 다수의 제2자기 요소는 제2자장을 발생시키도록 구성된다. 플라즈마 제한 장치는 제1자장과 제2자장을 사용하여 외부 자기 버킷과 내부 자기 버킷 사이에 플라즈마 제한 자장을 발생시키도록 구성되는데, 이 플라즈마 제한 자장은 적어도 실질적으로 원통형인 처리 챔버와 플라즈마 제한 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 실질적으로 제한하면서 처리로부터의 부산물 가스가 통과될 수 있게 한다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명은 플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 처리 챔버에서 기판을 처리하는 동안 플라즈마의 용적을 제한하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제1자기 요소에 의해 처리 챔버 내측에 제1자장을 발생시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 제2자기 요소에 의해 처리 챔버 내측에 제2자장을 발생시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 제1자장과 제2자장을 조합하여 제1자기 요소와 제2자기 요소 사이에 합성 자장을 발생시키는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은 또한 처리 챔버 내측에 플라즈마를 생성하고 적어도 처리 챔버의 일부와 합성 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 제한하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명은 플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 처리 챔버 내측의 기판을 처리하는 동안 플라즈마의 용적을 제어하는 플라즈마 제한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 다수의 제1자기 요소를 갖는 제1자기 버킷을 포함한다. 제1자기 요소는 처리 챔버 내측에 제1자장을 발생시키도록 구성된다. 상기 장치는 다수의 제2자기 요소를 갖는 제2자기 버킷을 추가로 포함한다. 제2자기 요소는 처리 챔버 내측에 제2자장을 발생키시도록 구성된다.

제2자장은 제1자장과 조합하여 제2자기 버킷과 제2자기 버킷 사이에 합성 자장을 발생시키도록 구성된다. 합성 자장은 적어도 처리 챔버와 합성 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 제한하면서 처리로부터의 부산물 가스가 통과될 수 있도록 구성된다.

본 발명은 동일한 참조 번호가 동일한 요소를 지시하는 첨부 도면의 도면에 일예로서 도시되어 있으며, 이에 제한되지는 않는다.

도 1은 플라즈마 처리에 사용되는 종래의 유도 플라즈마 처리 반응기를 도시하는 도면.

도 2는 도 1에 도시된 종래의 유도 플라즈마 처리 반응기의 평면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 제한 장치를 갖춘 전형적인 플라즈마 처리 시스템을 도시하는 도면.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 제한 장치를 갖춘 전형적인 플라즈마 처리 시스템의 파단 측면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 제한 장치를 갖춘 플라즈마 처리 반응기의 평면도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 제한 장치를 갖춘 플라즈마 처리 반응기의 파단 평면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른, 제1자기 요소가 챔버의 상부에서 챔버의 하부에 놓인 큰 외부 버킷을 갖는 전형적인 플라즈마 처리 시스템을 도시하는 도면.

도 8A는 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 제한 장치 및 플라즈마 스크린을 사용하는 전형적인 플라즈마 처리 시스템을 도시하는 도면.

도 8B는 본 발명의 일실시예에 따른, 도 8A의 플라즈마 스크린 및 홀더 조립체의 확대 측면도.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른, 플라즈마 스크린을 포함하는 도 7의 플라즈마 처리 장치를 도시하는 도면.

이제 본 발명을 첨부 도면에 도시된 바와 같은 몇몇의 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다음의 설명에 있어서, 다수의 특정한 상세 설명은 본 발명의 전체 이해를 제공하기 위해 기술된다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정한 상세 설명의 일부 또는 전부가 없어도 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예에 있어서, 본 발명을 불필요하게 모호하지 않도록 하기 위해 널리 공지된 프로세스 단계는 상세히 설명하지 않았다.

일실시예에 있어서, 본 발명은 기판을 처리하기 위한 플라즈마 처리 장치를 제공한다. 플라즈마 처리 장치는 기판을 처리하기 위해 플라즈마가 점화되어 유지되는 실질적으로 원통형인 처리 챔버를 포함한다. 플라즈마 처리 장치는 제1자장을 발생시키는 외부 자기 버킷과 제2자장을 발생시키는 내부 자기 버킷을 갖춘 플라즈마 제한 장치를 또한 포함한다. 제1자장과 제2자장은 외부 자기 버킷과 내부 자기 버킷 사이에 플라즈마 제한 자장을 발생시키도록 사용되는데, 이 플라즈마 제한 자장은 적어도 실질적으로 원통형인 처리 챔버와 플라즈마 제한 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 실질적으로 제한하면서 처리로부터의 부산물 가스가 통과할 수 있게 한다.

플라즈마 프로세스는 플라스마 처리 챔버 내의 척 상에 기판이 배치되면서 발생한다. 플라즈마 처리 챔버 내로 유입되는 처리 가스에 전류가 통하여 플라즈마가 형성된다. 플라즈마는 활성 영역과 비활성 영역 모두에 이동하도록 전체 처리 챔버를 채우게 된다. 활성 영역에 있어서, 플라즈마의 이온은 기판을 향해 가속되고, 여기서 플라즈마 이온은 기판 표면의 중성 반응물과 조합하여 기판 표면 상에 배치된 재료와 반응하여 기판을 처리한다. 비활성 영역에 있어서, 반대의 처리 조건이 통상 발생되어, 예컨대 불균일한 밀도 또는 챔버의 보호되지 않은 영역과의 반응, 즉 배출구가 조우될 수 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 처리 챔버의 내측에 자장을 도입시킴으로써, 플라즈마 처리 반응기 내측에 개선된 플라즈마의 제한이 달성된다. 자장은 플라즈마가 처리 챔버의 비활성 영역으로 이동하는 것을 방지하도록 형성된다. 보다 구체적으로, 자장은 비활성 영역으로부터 플라즈마를 멀어지도록 하여 플라즈마를 처리 챔버의 활성 영역에 인접하게 집중시키도록 배열된다. 결과적으로, 플라즈마는 실질적으로 처리 챔버의 소정 영역(예컨대, 활성 영역)으로 제한된다.

법칙으로 정해 있지 않지만, 자장은 플라즈마의 대전된 입자, 예컨대 음으로 대전된 전자와 양으로 대전된 이온의 방향에 영향을 미치도록 형성됨을 알 수 있다. 자장은 플라즈마에 대전된 입자를 일시적으로 포획하는(자장 라인 주위에서 나선형을 이루는) 거울 자장으로서 작용하며, 궁극적으로 자장으로부터 멀어지는 방향으로 입자의 방향을 변경시킨다. 바꿔 말해서, 대전된 입자가 자장을 가로지르고자 하면, 자장의 영향을 받아 회전되거나 반사된다. 이러한 방식으로, 자장은 자장에 의해 형성된 영역을 가로지르는 플라즈마의 이동을 억제한다.

바람직한 실시예에 있어서, 전술한 자장 또는 플라즈마 제한 자장은 외부 자기 버킷과 내부 자기 버킷을 플라즈마 처리 시스템 내로 도입시킴으로써 형성된다. 자기 버킷은 내부 자기 버킷과 외부 자기 버킷 사이의 영역을 덮는 자장을 생성한다. 전술한 바와 같이, 자장은 플라즈마가 처리 챔버의 비활성 영역으로 이동하는 것을 방지하고 실질적으로 적어도 처리 챔버와 플라즈마 제한 자장에 의해 형성된 용적에 플라즈마를 제한하도록 형성된다. 바람직하게는, 외부 자기 버킷은 처리 챔버의 주변 둘레에 배치되고, 내부 자기 버킷은 처리 챔버의 주변 내에 배치된다. 그러나, 실제 위치는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화할 수도 있다.

또한, 외부 자기 버킷은 다수의 제1자기 요소를 갖도록 구성되는 것이 바람직하고, 내부 자기 버킷은 다수의 제2자기 요소를 갖도록 구성되는 것이 바람직하며, 그 양자는 처리 챔버의 축을 중심으로 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치되어 자장을 발생하도록 구성된다. 조합된 제1및 제2자기 요소의 자장은 처리로부터의 부산물 가스가 통과되도록 하면서, 실질적으로 적어도 처리 챔버와 플라즈마 제한 자장에 의해 형성된 용적 내에 플라즈마를 제한하는 합성 자장(예컨대, 플라즈마 제한 자장)을 발생시킨다. 보다 구체적으로, 플라즈마 제한 자장은 중성 입자를 통과시키도록 하고 대전된 입자의 통과를 차단하도록 구성된다.

본 발명의 이러한 양태의 설명을 용이하게 하기 위하여, 도 3 및 도 4는 전술한 자기 버킷을 사용하는 전형적인 플라즈마 처리 시스템(300)을 예시하고 있다. 전형적인 플라즈마 처리 시스템(300)은 유도 결합 플라즈마 반응기로서 도시되어 있지만, 본 발명은 축전 결합 또는 ECR 반응기와 같은 플라즈마를 형성하기에 적절한 어떠한 플라즈마 반응기에서도 실시될 수도 있음을 알아야 한다.

플라즈마 처리 시스템(300)은 플라즈마 처리 챔버(302)를 포함하며, 그 일부는 챔버 벽(303)에 의해 형성된다. 제작의 용이성 및 작동의 단순함을 위해, 처리 챔버(302)는 실질적으로 수직인 챔버 벽(303)을 갖는 실질적으로 원통형인 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 그러한 형상으로 제한되지 않으며 다양한 형상의 처리 챔버가 사용될 수도 있음을 알아야 한다.

챔버(302)의 외측에는, 부합하는 네트워크(도시를 간단하게 하기 위해 도 3에는 도시 않됨)를 통해 제1RF 전원(306)에 결합된 안테나 장치(304)(코일로 표현됨)가 배치된다. 제1RF 전원(306)은 약 0.4 ㎒ 내지 약 50 ㎒의 주파수를 갖는 RF 에너지를 갖는 안테나 장치(304)를 공급하도록 형성된다. 또한, 유전 윈도우(308)가 안테나(304)와 기판(312) 사이에 배치된다. 기판(312)은 처리될 공작물을 대표하며, 예컨대 에칭, 증착 또는 처리될 반도체 기판이나 평판 디스플레이로 처리될 글라스 패널을 대표할 수도 있다. 일예로서, 전형적인 플라즈마 처리 시스템에 사용될 수 있는 안테나/유전 윈도우는 동일한 데이터로 출원되고 본원 명세서에 참조로서 인용되고 발명의 명칭이 "균일한 처리 속도를 만들기 위한 방법 및 장치(METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING UNIFORM PROCESS RATES)"이며 공동 계류 중인 특허 출원(변리사 문서 번호: LAM1P0125/P0560)에 보다 상세히 설명되어 있다.

챔버(302)내에는 가스 인젝터(310)가 일반적으로 마련된다. 가스 인젝터(310)는 챔버(302)의 내주부 둘레에 배치되어 가스 소스 재료, 예컨대 에칭제 소스 가스를 유전 윈도우(308)와 기판(312) 사이의 RF 유도 플라즈마로 방출하도록 배열되는 것이 바람직하다. 이와 달리, 가스 소스 재료는 또한 챔버의 벽 자체에 형성된 포트로부터 또는 유전 윈도우에 배열된 샤워 헤드를 통해 방출될 수도 있다. 일예로서, 전형적인 플라즈마 처리 시스템에 사용될 수 있는 가스 분배 시스템은 동일한 데이터로 출원되고 본원 명세서에 참조로서 인용되는 "동적 가스 분배 제어를 갖는 플라즈마 처리 시스템(PLASMA PROCESSING SYSTEM WITH DYNAMIC GAS DISTRIBUTION CONTROL)"이란 명칭의 공동 계류 중인 특허 출원(변리사 문서 번호: LAM1P0123/P0557)에 보다 상세히 설명되어 있다.

대부분의 부품의 경우, 기판(312)은 챔버(302) 내로 도입되어 척(314) 상에 배치되며, 이는 처리 동안 기판을 유지하도록 형성된다. 척(314)은, 예컨대 ESC(정전기) 척을 대표하며, 이는 정전력에 의해 기판(312)을 척의 표면에 고정시킨다. 일반적으로, 척(314)은 바닥 전극으로서 작용하며 제2RF 전원(316)에 의해 편향되는 것이 바람직하다. 제2RF 전원(316)은 약 0.4 ㎒ 내지 약 50 ㎒의 주파수를 갖는 RF 에너지를 공급하도록 형성된다.

또한, 척(314)은 처리 챔버와 척이 원통형으로 대칭이 되도록 실질적으로 원통형 형상이며 처리 챔버(302)와 축방향으로 정렬되도록 배열되는 것이 바람직하다. 그러나, 이것은 제한되지 않으며 척의 위치는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화될 수도 있다. 척(314)은 또한 기판(312)을 로딩 및 언로딩하는 제1위치(도시 생략)와 기판을 처리하는 제2위치(도시 생략) 사이에서 이동하도록 형성될 수도 있다.

또한 도 3과 도 4를 참조하면, 챔버 벽(303)과 척(314) 사이에는 배출구(318)가 배치된다. 그러나, 배출구의 실제 위치는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화할 수도 있음을 알아야 한다. 바람직하게는, 배출구(318)는 처리 동안 형성된 부산물 가스를 배출시키도록 형성된다. 또한, 배출구(318)는 통상 챔버(302)의 외측에 배치된 터보 분자 펌프(도시 생략)에 결합된다. 당업자에게 널리 알려진 바와 같이, 터보 분자 펌프는 챔버(302) 내측의 적절한 압력을 유지한다.

또한, 에칭 처리와 같은 반도체 처리의 경우, 처리 챔버 내에 다수의 변수는 높은 공차 결과를 유지하도록 타이트하게 제어될 필요가 있다. 그러한 하나의 변수로는 처리 챔버의 온도가 있다. 에칭 공차( 및 그에 의해 생긴 반도체에 기초한 장치 성능)는 시스템 내에 구성요소의 온도 변동에 매우 민감할 수 있으므로, 정확한 제어가 필요하다. 온도 제어를 달성하기 위해 전형적인 플라즈마 처리 시스템에 사용될 수 있는 온도 관리 시스템의 예는 동일한 데이터로 출원되고 본원 명세서에 참조로서 인용되고 발명의 명칭이 "플라즈마 처리 장치용 온도 제어 시스템(TEMPERATURE CONTROL SYSTEM FOR PLASMA PROCESSING APPARATUS)"이며 공동 계류 중인 특허 출원(변리사 문서 번호: LAM1P0124/P0558)에 보다 상세히 설명되어 있다.

또한, 플라즈마 처리에 대한 타이트한 제어를 달성하는 데 중요한 다른 고려 사항은 플라즈마 처리 챔버, 예컨대 챔버 벽과 같은 내부 표면에 사용되는 재료이다. 또 다른 중요한 고려 사항은 기판을 처리하는 데 사용되는 가스 화학 성분이다. 전형적인 플라즈마 처리 시스템에 사용될 수 있는 재료와 가스 화학 성분의 예는 동일한 데이터로 출원되고 본원 명세서에 참조로서 인용되고 발명의 명칭이 "플라즈마 처리 시스템용 재료와 가스 화학 성분(MATERIALS AND GAS CHEMISTRIES FOR PLASMA PROCESSING SYSTEM)"이며 공동 계류 중인 특허 출원(변리사 문서 번호: LAM1P0128/P0561-1)에 보다 상세히 설명되어 있다.

플라즈마를 형성하기 위해서, 가스 인젝터(310)를 통해 처리 가스가 챔버(302) 내로 유입된다. 이어서 제1RF 전원(306)을 사용하여 전력이 안테나 (304)에 공급되고, 큰 전기장이 챔버(302) 내측에 발생된다. 전기장은 챔버 내측에 존재하는 소수의 전자를 가속시켜 처리 가스의 가스 분자와 충돌하게 한다. 이러한 충돌로 인해 전하 또는 플라즈마(320)가 이온화 및 초기화된다. 당업계에 널리 알려진 바와 같이, 이러한 강한 전기장을 받을 때 처리 가스의 중성 가스 분자는 전자를 잃어, 양으로 대전된 이온이 남게 된다. 결과적으로, 양으로 대전된 이온, 음으로 대전된 이온 및 중성 가스 분자가 플라즈마(320) 내측에 함유된다.

일단 플라즈마가 형성되면, 플라즈마 내의 중성 가스 분자는 기판의 표면을 향해 지향하게 된다. 일예로서, 기판에 중성 가스 분자의 존재에 도움이 되는 기구 중 하나가 확산(즉, 챔버 내측에 있어서의 분자의 랜덤한 운동)될 수도 있다. 따라서, 중성류(예컨대, 중성 가스 분자)의 층은 일반적으로 기판(312)의 표면을 따라 발견될 수 있다. 따라서, 바닥 전극(314)이 여기될 때, 이온은 중성류와 조합하여 기판 처리, 즉 에칭, 증착 및/또는 기타 처리를 활성화시키는 기판을 향해 가속되는 경향이 있다.

또한, 외부 자기 버킷(352)과 내부 자기 버킷(354)을 포함하는 플라즈마 제한 장치가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 언급한 바와 같이, 외부 자기 버킷(352)과 내부 자기 버킷(354)은 플라즈마 제한 자장(356)을 형성하기 위해 조합되는 연계 자장을 발생시키도록 형성된다. 바람직한 실시예에 있어서, 플라즈마 제한 자장(356)은 챔버 벽(303)과 척(314) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 플라즈마가 배출구(318)로 진입되는 것이 방지되어 플라즈마(320)가 실질적으로 처리 챔버(302) 내측에 제한된다. 그러나, 처리 챔버 내에 플라즈마 제한 자장의 실제 위치는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화될 수도 있음을 알아야 한다.

도 3 및 도 4는 동일 평면에 외부 자기 버킷(352)과 내부 자기 버킷(354)을 도시하고 있지만, 이들 버킷은 옵셋될 수도 있음을 알아야 한다. 외부 자기 버킷(352)과 내부 자기 버킷(354)의 일부가 동일 평면에 존재하는 것이 유일한 요건이다. 중첩되지 않으면, 플라즈마 제한 자장은 플라즈마를 제한하는 데 효과적이지 않을 수도 있다.

도 4를 참조하면, 플라즈마 제한 자장(356)은 기판(314)에 실질적으로 평행하도록 배열되고 기판(314)의 상부면에 의해 형성된 평면 아래에 배치된다. 내부 및 외부 자기 버킷은 기판 약 0.25 내지 약 1.5 인치 아래에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 내부 및 외부 자기 버킷은 기판 근방에서 자장을 발생시키지 않는 한 처리 챔버에서 임의의 장소에 배치될 수도 있음을 알아야 한다. 일예로서, 플라즈마 제한 장치는 플라즈마를 작은 영역으로 제한하도록 또는 플라즈마를 균일한 링과 같은 챔버의 특정 영역으로 지향시키도록 기판 상부에 배치될 수도 있다. 또한, 플라즈마 제한 자장은 기판에 평행한 것으로 제한되지 않으며, 예컨대 기판에 의해 형성된 평면에 대해 각도를 이루는 다른 위치에 배치될 수도 있다.

유리하게는, 일반적으로 입자 오염물을 증가시키고, 소비성 부품의 비용을 증가시키며, 세척 단계를 증가시키고, 가스 유동 컨덕턴스를 저감시키는 플라즈마 스크린이 필요없다. 또한, 플라즈마가 특정 용적에 제한되기 때문에, 보다 균일한 플라즈마 밀도가 달성되며 보다 균일한 에칭이 달성될 수 있으며, 즉 기판의 중앙과 에지가 실질적으로 동일한 처리 속도를 갖는다.

본 발명의 특징과 종래 기술에 비한 장점을 더 설명하기 위하여, 도 5 및 도 6은 본 발명의 한 양태에 따른 플라즈마 제한 장치를 갖춘 플라즈마 처리 반응기(300)의 평면도를 도시하고 있다. 언급한 바와 같이, 플라즈마 제한 장치(350)는 외부 자기 버킷(352)과 내부 자기 버킷(354)을 포함한다. 외부 자기 버킷(352)은 처리 챔버(302)의 주변 둘레에 배치되는 것이 바람직하다. 일실시예에 있어서, 외부 자기 버킷(352)은 챔버 벽(303)의 외측에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 외부 자기 버킷은 챔버 벽 내에, 그리고 처리 챔버 내측에 배치될 수도 있다는 것을 알아야 한다.

따라서, 내부 자기 버킷(354)은 처리 챔버(303)의 주변 내에 배치된다. 내부 자기 버킷(354)의 직경은 외부 자기 버킷(352)의 직경보다 작은 것이 바람직하 다. 일실시예에 있어서, 내부 자기 버킷(354)은 척(314)의 내측에 배치된다. 그러나, 이것은 제한되지 않으며 내부 자기 버킷은 처리 챔버 내에서 다양한 위치에 배치될 수도 있다. 일예로서, 내부 자기 버킷은 척 상부에 배치된 균일한 링 내에 배치될 수도 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 외부 자기 버킷(352)은 처리 챔버(302)의 축(362) 주위에 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치된 다수의 제1자기 요소(360)를 포함한다. 제1자기 요소(360)는 처리 챔버의 주변 주위를 중심으로 축방향으로 배향되어 그 첨단 중 어느 한쪽(예컨대, N 또는 S)이 축(362)을 향하는 것이 바람직하다. 당업자에게 널리 알려진 바와 같이, 첨단은 자기력선, 즉 자석 요소의 북단 또는 남단이 함께 모이는 자기 요소 상의 영역이다. 또한, 제1자기 요소(360)는 간극(364)이 각 제1자기 요소(360) 사이에 마련되도록 처리 챔버의 주변을 따라 공간을 두고 옵셋된다. 간극의 크기는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화될 수도 있음을 알아야 한다.

또한, 처리 챔버(302)의 축(362)을 중심으로 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치되는 다수의 제2자기 요소(366)를 포함하는 내부 자기 버킷(354)이 도 5와 도 6에 도시되어 있다. 제1자기 요소(360)와 마찬가지로, 제2자기 요소(366)는 척의 주변을 중심으로 축방향으로 배향되어 그 첨단 중 어느 한쪽(예컨대, N 또는 S)이 축(362)을 향할 수 있다. 또한, 제2자기 요소(366)는 간극(368)이 각 제2자기 요소(366) 사이에 마련되도록 척의 주변을 따라 간극을 두고 옵셋된다. 또한, 간극의 크기는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화할 수도 있다.

더욱이, 제1자기 요소(360)의 전체 숫자는 각 제1자기 요소가 대응하는 제2자기 요소를 갖도록 제2자기 요소(366)의 전체 숫자와 동일한 것이 바람직하다. 일실시예에 있어서, 제1자기 요소의 전체 숫자는 약 32개이다. 그러나, 챔버 당 자기 요소의 실제 숫자는 각 플라즈마 처리 시스템의 특정 설계에 따라 변화할 수도 있다. 일반적으로, 자기 요소의 숫자는 플라즈마를 효율적으로 제한하기에 충분히 강한 플라즈마 제한 자장이 존재하는 것을 보장하도록 충분히 많아야 한다. 자기 요소가 너무 없으면 플라즈마 제한 자장 내에 저점이 생기며, 이는 결과적으로 플라즈마가 원치 않는 영역으로 접근할 수 있게 한다. 그러나, 자기 요소가 너무 많으면, 자기력선을 따른 첨단에서 손실이 통상 가장 높기 때문에, 밀도 상승이 저감될 수도 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 제1자기 요소(360)의 첨단은 대응하는 제2자기 요소(366)의 첨단과 축방향으로 정렬되며, 동일한 방향으로 향하는 것이 바람직한 자기화 벡터를 갖는다. 당업자에게 널리 알려진 바와 같이, 자기 요소의 자기화 벡터는 극(예컨대, N/S)의 방향을 한정한다. 또한, 제1자기 요소와 대응하는 제2자기 요소의 자기화 벡터는 처리 챔버의 축 주위에서 그들의 방향(예컨대, N/S, S/N, N/S, S/N 등)을 교체하는 것이 바람직하다.

필수적인 것은 아니지만, 제1자기 요소와 제2자기 요소는 약 동일한 크기이며 약 동일한 자속을 발생시키는 영구 자석이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 동일한 크기 및 자속을 갖는 것은 제한되지 않으며, 어떤 구조에서는 자속과 크기가 상이한 자기 요소를 갖는 것이 바람직할 수도 있다. 일예로서, 약 50 내지 약 1500 가우스의 자속은 플라즈마의 이동을 억제하는 데 충분히 강한 플라즈마 제한 자장(369)을 발생하는 데 적절할 수도 있다. 필요한 자석의 자속 및 크기의 양에 영향을 줄 수 있는 것은 가스 화학 성분, 전력, 플라즈마 밀도 등일 수 있다. 바람직하게는, 영구 자석은 충분한 자력의 영구 자석 재료로 형성되며, 예컨대 NdFeB 또는 SmCo 계의 자기 재료로 형성된다. 어떤 작은 챔버에 있어서는, AlNiCo 또는 세라믹이 또한 양호하게 작용할 수도 있다.

플라즈마 제한 장치를 실시하는 데 영구 자석이 사용되지만, 또한 전자석을 사용하여 플라즈마 제한 장치를 실시하는 것이 가능하다. 전자석은 총 자속을 제어하는 장점을 제공하므로, 보다 양호한 처리 제어가 달성될 수도 있다. 그러나, 전자석은 시스템의 제작성을 더 복잡하게 하여 실시되지 않을 수도 있다.

이제, 도 6을 참조하면, 제1자기 요소(360)는 제1자장(370)을 발생시키도록 구성되며, 제2자기 요소(366)는 제2자장(372)을 발생시키도록 구성된다. 제1자장(370)의 일부는 제2자장(372)의 일부와 중첩되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 합성 환형 간극의 자장 강도가 증가되도록 자기 요소의 자기력선의 일부가 조합되도록 형성된다. 또한, 자기 요소는 축방향으로 배향된 자기 요소(360, 366) 사이에 자기력선을 연결하도록 형성되는 것이 바람직하다. 양 자장 구성요소(370, 372) 및 자기력선(376)을 연결하는 인력은 원하는 플라즈마 제한 자장(369)을 발생시킨다. 자장(370, 372)은 환형 간극을 덮는 충분한 플라즈마 제한 자장(369)을 제공하기 위해 챔버 벽(303)과 척(314) 사이에 환형 간극 또는 배출구를 가로질러 당긴다. 척과 챔버 벽 사이의 영역을 덮도록 도시되었지만, 플라즈마 제한 자장의 위치는 변화될 수도 있으며, 예컨대 자장은 처리 챔버의 임의의 소정 영역으로부터 플라즈마를 배제하도록 사용될 수 있다.

대부분의 부품의 경우, 자기 요소의 자속 강도는 자석으로부터 멀어지도록 충분한 자장 강도를 갖고 연결 도시된 자장 토폴로지(topology)에 영향을 주기 위해 높게 되어야 한다. 너무 낮은 자속이 선택되면, 플라즈마 제한 자장에서 낮은 자장의 영역이 크게 되고, 이에 따라 플라즈마 제한 자장이 플라즈마를 억제하는 데 효과적이 아닐 수도 있다. 따라서, 자장의 중첩을 최대화하고, 낮은 자장 영역을 최소화하도록 자장을 연결하는 것이 바람직하다. 조합된 제1및 제2자장 또는 플라즈마 제한 자장은 플라즈마가 플라즈마 제한 자장을 통과하는 것을 방지하는 데 효과적인 자기 조합 자장 강도를 갖는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 플라즈마 제한 자장은 약 15 내지 약 1500 가우스, 바람직하게는 약 50 내지 약 1000 가우스, 보다 바람직하게는 약 100 내지 약 800 가우스의 자속을 가져야 한다.

통상적으로, 제1벽(380)은 제1자기 요소(360)와 처리 챔버(302) 사이에 배치되고 제2벽(382)은 제2자기 요소와 처리 챔버(302) 사이에 배치된다. 예컨대, 제1벽(380)은 챔버 벽(303)을 대표하며, 예컨대 제2벽(382)은 척(314)의 일부를 대표한다. 벽들(예컨대, 챔버 벽과 척의 일부)은, 예컨대 실질적으로 플라즈마 환경에 내성이 있는 비자기 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 일예로서, 벽들은 SiC, SiN, 석영, 양극 처리된 Al, 붕소 질화물, 붕소 탄화물 등으로 형성될 수도 있다.

더욱이, 자기 요소와 처리 챔버 사이의 거리는 자기 요소에 의해 발생된 자 기 에너지를 보다 양호하게 사용하기 위하여 최소화되어야 한다. 즉, 자기 요소가 처리 챔버에 가깝게 있을수록, 처리 챔버 내에 발생되는 자장의 세기가 커지게 된다. 거리가 커지면, 원하는 자장을 얻기 위해 큰 자석이 필요하다. 거리는 약 1/16" 내지 약 1 인치인 것이 바람직하다. 거리는 자기 요소와 처리 챔버 사이에 사용되는 특정 재료에 따라 변화될 수 있음을 알아야 한다.

사용된 자장과 관련하여, 일반적으로 기판 근방에서 영 또는 거의 영인 자장을 갖는 것이 바람직하다. 기판의 표면 근처의 자속은 처리 균일성에 악영향을 주는 경향이 있다. 그러므로, 플라즈마 제한 장치에 의해 발생된 자장은 기판 상부에 실질적으로 영인 자장을 발생시키도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 플라즈마 제한 장치의 제1및 제2자기 요소에 의해 발생된 표유 자장을 제어하도록 다수의 자속 플레이트가 제공된다. 자속 플레이트는 자장, 예컨대 자기 요소의 비사용 측면 상에 통상 팽출되는 자장이 바람직하지 않은 영역의 자장을 단락시키도록 형성된다. 또한, 자속 플레이트는 일부 자장의 방향을 변경시키고 이에 따라 보다 격렬한 자장이 원하는 영역으로 지향될 수 있다. 바람직하게는, 자속 플레이트가 기판 영역의 자장의 강도를 최소화시키고, 결과적으로 자기 요소가 기판에 가깝게 배치될 수 있다. 따라서, 기판 표면 근방에서 영 또는 거의 영인 자장이 달성될 수 있다.

다시 도 4를 참조하면, 플라즈마 제한 장치(350)는 표유 자장을 제어하기 위한 다수의 자속 플레이트를 포함한다. 일실시예에 있어서, 내부 자속 플레이트(400)는 내부 자기 버킷(354)의 내주부 및 상부 주변부 둘레에, 즉 기판에 가장 가까운 측면에 연속적으로 배치된다. 내부 자속 플레이트(400)는 기판(312)을 향해 지향되는 경향이 있는 표유 자장을 차단하거나 그 방향을 변경시키도록 배열되는 것이 바람직하다. 내부 자속 플레이트(400)는 제1구성요소(402)와 제2구성요소(404)를 포함하는 것이 바람직하다. 제1구성요소(402)는 내부 자기 버킷(354)의 상부면을 따라 배치되는 것이 바람직하고 제2구성요소(404)는 내부 자기 버킷(354)의 내주부를 따라 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 내부 자속 플레이트(400)는 내부 자기 버킷(354)에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 내부 자속 플레이트(400)는 내부 자기 버킷(354)과 긴밀한 접촉 상태로 있는 것이 보다 바람직하다. 이 구성은 환형 영역을 향해 자장의 방향을 변경시키는 데 최고의 장점을 갖는 경향이 있다.

이들 위치는 제한되지 않으며 제1및 제2구성요소는 표유 자장이 기판 근방에 형성되는 것을 방지하는 한 다른 위치에 배치될 수도 있음을 알아야 한다. 또한, 내부 자속 플레이트는 2개의 구성요소에 제한되지 않으며, 단일 구성요소로서 형성되거나 2개의 구성요소보다 많은 구성요소를 가질 수도 있다.

다른 실시예에 있어서, 외부 자속 플레이트(406)는 외부 자기 버킷(352)의 외주부 둘레에 연속적으로 배치되어 자장이 플라즈마 용적을 제한하는 데 도움을 주는 챔버 내로 자장의 방향을 변경시킬 수 있다, 즉 자석을 충분히 사용할 수 있다. 또한, 외부 자속 플레이트는 설계에 영향을 주는 것으로부터 외부 자기 섭동의 가능성을 제한한다. 더욱이, 외부 자속 플레이트(406)는 외부 자기 버킷(352)에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 외부 자속 플레이트(406)는 (내부 자속 플레이트와 관련하여 전술한 바와 같은 이유로) 내부 자기 버킷(352)과 긴밀한 접촉 상태로 있는 것이 보다 바람직하다.

일반적으로, 자속 플레이트는 표유 자장을 흡착(단락)할 수 있는 재료로 형성된다. 예컨대, 자속 플레이트는 투자율(μ)이 높은 재료로 형성될 수도 있다. 일실시예에 있어서, 자속 플레이트는 냉간 압연강으로 형성된다. 다른 실시예에 있어서, 자속 플레이트는 강철로 형성된다.

내부 자속 플레이트는 기판의 표면 근처에 자장을 형성하지 않으면서 제2자기 요소가 기판에 가깝게 배치될 수 있게 하는 것이 유리하다. 이러한 방식으로, 플라즈마 제한 자장은 기판에 가깝게 배치될 수도 있으며, 이에 따라 플라즈마가 더욱 제한될 수 있다. 또한, 기판에 가깝게 자기 요소를 배치함으로써 많은 배출구를 덮을 수도 있다.

또한, 내부 자기 버킷이 기판으로부터 떨어져서 양호한 거리에 있는 경우에는 내부 자속 플레이트가 필요하지 않다는 것을 알아야 한다. 이러한 경우에, 내부 자기 버킷의 상부면과 기판의 하부면의 거리는 약 제1자기 요소의 크기이거나 약 제1자기 요소 사이의 간극의 크기이어야 하며, 어느 쪽이든 보다 작다. 자석이 작으면, 자기력선은 자석에 접속하는 경향이 있다. 간극이 작으면, 자기력선은 다음 자석에 접속하는 경향이 있다. 어느 쪽의 경우에도, 자기력선은 기판에 인접하게 접속하지 않는 경향이 있다. 일예로서, 자석과 기판 사이의 거리는 자속 플레이트의 사용없이 약 1 내지 약 2 인치이어야 한다.

도 3과 도 4는 처리 챔버의 높이의 일부에만 놓이는 자기 요소를 포함하도록 외부 자기 버킷을 도시하고 있지만, 그러한 것은 필요 조건이 아니다. 일예로서, 도 7은 큰 외부 자기 버킷(700)을 갖춘 도 3의 플라즈마 처리 시스템(300)을 도시하고 있다. 큰 외부 자기 버킷은 처리 챔버(302)의 상부로부터 처리 챔버(302)의 바닥 넘어서까지 놓인 다수의 긴 자기 요소(702)를 포함한다. 긴 외부 자기 버킷(700)은 종래의 기술에 비해 매우 많은 장점을 제공한다. 즉, 긴 자기 요소(702)는 챔버 벽(303) 근방에서 챔버 벽 자장(704)을 발생시킴으로써, 실질적인 숫자의 플라즈마 밀도 구배가 기판으로부터 멀어져 챔버 벽에 가깝게 집중하도록 형성된다. 이러한 방식으로, 기판(312)을 가로지르는 플라즈마 밀도 구배의 변화가 최소화됨에 따라 균일성이 더욱 향상된다. 플라즈마 제한 자장(356)과 조합하여, 많은 플라즈마 처리 시스템에서 가능한 것보다 개선된 플라즈마 처리 시스템에서 처리 균일성이 더욱 크게 향상된다. 그러한 버킷 장치의 일예는 동일한 데이터로 출원되고 본원 명세서에 참조로서 인용되고 발명의 명칭이 "개선된 플라즈마 처리 시스템과 그 방법(IMPROVED PLASMA PROCESSING SYSTEM AND METHOD THEREFOR)"이며 공동 계류 중인 특허 출원(변리사 문서 번호: LAM1P0122/P0527)에 보다 상세히 설명되어 있다.

전술한 것으로 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 종래 기술에 비해 다양한 장점을 제공한다. 일예로서, 본 발명은 처리로부터의 부산물이 통과되도록 하면서 플라즈마를 제한하기 위해 형성된 자장을 제공한다. 따라서, 자장은 플라즈마가 처리 챔버의 비활성 영역으로 이동하는 것을 방지한다. 보다 중요하게는, 플라즈마가 특정 용적으로 처리 챔버 내측의 특정 위치에 조절될 수 있다. 이러한 방식 으로, 보다 균일한 플라즈마 밀도가 달성되며, 결과적으로 보다 균일한 처리를 발생시키게 되며, 즉 기판의 중앙과 에지가 에칭 동안 실질적으로 동일한 에칭 속도를 갖게 된다. 또한, 본 발명은 유리하게는 기판의 표면에 인접하게 배치되지 않은 챔버 내측에 자장을 발생시킨다. 결과적으로, 기판 표면의 처리 조건이 보다 안정적이다.

유리하게는, 일반적으로 입자 오염물을 증가시키고, 소비성 부품의 비용을 증가시키며, 세척 단계를 증가시키고, 가스 흐름 컨덕턴스를 저감시키는 플라즈마 스크린이 필요없게 된다. 따라서, 본 발명은 챔버 전체의 컨덕턴스를 증가시키므로, 처리 윈도우, 즉 펌프 속도, 가스 흐름 및 압력이 확장된다. 컨덕턴스의 손실없이 처리 시스템이 보다 낮은 압력으로 작동될 수 있어 보다 소형의 펌프를 사용할 수 있다. 또한, 기판의 표면 주위에 대칭적인 가스 흐름이 발생되며, 이는 결과적으로 보다 균일한 처리 속도를 발생시킨다. 더욱이, 본 발명은 플라즈마 처리 시스템의 수명에 비해 상대적으로 비용이 저렴하다.

바람직한 실시예는 발생된 자장이 플라즈마 스크린을 챔버 내로 도입하지 않으면서 플라즈마를 제한하기에 충분히 강하지만, 플라즈마의 제한을 증가시키기 위해 플라즈마 스크린과 함께 본 발명을 사용하는 것도 가능하다는 것을 주목하라. 일예로서, 자장은 플라즈마를 제한하는 제1수단으로서 사용되고 플라즈마 스크린은 플라즈마를 제한하는 제2수단으로서 사용될 수도 있다.

더욱이, 자석 설계의 복잡성과 비용이 억제되고 컨덕턴스 손실이 여유가 있다면, 개선된 플라즈마 스크린은 본 발명의 다른 양태에 따라 제조될 수 있다. 도 8A와 8B를 참조하면, 플라즈마 스크린(802/803)을 직접 볼트로 체결하기 보다는, 알루미늄과 같은 적절한 재료의 홀더(804/806)에 부착될 수 있다. 따라서, 침식 속도가 낮고 취약한 기계적 강도가 보다 양호한(즉, 인장 강도가 낮고 취성이 높은) 물리적인 플라즈마 스크린 재료는 이 보다 확고한 홀더에 의해 적소에 유지될 수 있다. 플라즈마 스크린(802/803)에 사용될 수 있는 재료로는 Si와 SiC가 있다. 접착 재료(808)는 적절한 진공 호환성 재료(예컨대, 접착제)를 사용하여 전기 및 열 접촉이 양호하게 제조될 수 있다. 또한, 플라즈마 스크린(802/803)은 (단일 또는 다중 챔버에서) 챔버 벽(303) 또는 척(314) 중 어느 한쪽에 부착될 수 있다.

플라즈마 스크린에 드문 재료를 선택하는 융통성에 추가하여, 홀더의 설계는 재조립시 반복이 가능한 시스템 성능을 부여하도록 보다 반복적인 전기 및 열 결합을 형성하도록 보다 융통적일 수 있다. 예컨대, rf 개스킷과 볼트 체결면을 비롯하여 복잡한 형상은 SiC 또는 Si와 비교하여 알루미늄으로 확실히 설계되어 비용이 보다 효율적으로 제조될 수 있다. 다른 이점은 홀더를 통해 rf 부합 시스템의 rf 그라운드에 다시 낮은 임피던스 경로를 제공함으로써 바닥 전극[예컨대, 척(314)]으로부터 rf 복귀 전류가 확실하게 제어될 수 있다는 것이다. 이로 인해 문제가 되는 공구의 그라운드 복귀 경로를 통한 순환이 감소될 수 있다. 추가 이점은 보다 비용이 효과적으로 제조되는 더 작은 크기로 스크린 재료가 분할되어 홀더를 통해 부착될 수 있다는 것이다. 또한, 이는 플라즈마 스크린의 섹션이 기판(312)의 로딩 및 언로딩을 가능하도록 이동시키는 데 필요하면 이점이 될 수 있다. 또한, 본 발명은 플라즈마와 대면하는 반응기의 내부면 전체가 순수한 재료로 될 요구로 인해 금속 파스너의 존재로부터 진공 보전성 관계 또는 오염물 관계 때문에 직접 볼트 체결이 바람직하지 않은 위치에, 예컨대 SiC 또는 Si 등의 순수한 재료의 스크린을 위치시키는 융통성이 보다 양호하게 된다.

또한, 전술한 플라즈마 스크린 및 홀더 조립체는 도 7과 관련하여 상술한 기법과 연계하여 사용될 수 있다. 도 9를 참조하면, 자기 요소(702)의 단부 상부에 홀더(804/806)를 양호하게 사용하여 플라즈마 스크린(802/803)이 장착될 수 있는 것을 도시하고 있다. 벽과 함께 플라즈마 용적을 형성하는 자장(704)을 사용하면, 전술한 플라즈마 스크린(802/803)을 실시할 때 어렵게 된다. 도시된 바와 같이, 자기 요소(702)의 단부에 있는 프린징(fringing) 자기력선(900)은 챔버(902)의 하부에 장착된 스크린을 통해 나아갈 수 있다. 이는 플라즈마 스크린과 연장된 벨로우(902)를 사용하지 않는 플라즈마의 능력을 향상시킬 수 있다. 그러나, 스크린의 구멍이 이를 방지하도록 충분히 작게 제작되어, 약간의 컨덕턴스 손실이 발생될 수도 있다. 이와 달리, 플라즈마 스크린은 프린징 자장으로부터 더욱 멀리 배치될 수 있다. 그러나, 이는 플라즈마 용적을 형성하는 자석 구성에 의해 부여되는 이점에 반대인 경우에 챔버의 영역을 증가시킨다.

특히 유리한 본 발명의 실시예에 있어서, 플라즈마 스크린(802/803)은 자기력선(906)이 플라즈마 스크린(802/803)을 가로지르기 보다는 그 평면에 놓이는 자석 구조에서 보다 높이 배치될 수도 있다. 이러한 구조에서는, 교차 자장 확산이 감소되고 자기 제한이 스크린을 통해 플라즈마 확산을 국부적으로 억제한다. 이는 컨덕턴스를 증가시키는 플라즈마 스크린의 구멍을 크게 할 수 있다.

본 발명을 여러 바람직한 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명의 범주 내에 속하는 변경, 치환 및 동등물이 존재한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 시시하는 많은 대안적인 방법이 존재함을 알아야 한다. 따라서, 첨부된 다음의 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 속하는 그러한 변경, 치환 및 동등물을 포함하는 것으로 해석된다.

Claims

기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,

상기 처리를 위해 플라즈마가 점화되어 유지되는 원통형의 처리 챔버와,

상기 처리 챔버의 주변부 둘레에 배치된 외부 자기 버킷과, 상기 처리 챔버 내측에 배치되며 상기 외부 자기 버킷의 직경보다 작은 직경을 갖는 내부 자기 버킷을 포함하는 플라즈마 제한 장치를 포함하고,

상기 외부 자기 버킷은 상기 처리 챔버의 축에 대해 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치된 다수의 제1자기 요소를 구비하며, 상기 다수의 제1자기 요소는 제1자장을 발생시키도록 구성되고,

상기 내부 자기 버킷은 상기 처리 챔버의 축에 대해 반경 방향으로 그리고 대칭으로 배치된 다수의 제2자기 요소를 구비하며, 상기 다수의 제2자기 요소는 제2자장을 발생시키도록 구성되고,

상기 플라즈마 제한 장치는 상기 제1자장과 제2자장을 사용하여 상기 외부 자기 버킷과 상기 내부 자기 버킷 사이에 플라즈마 제한 자장을 발생시키도록 구성되어, 적어도 상기 원통형의 처리 챔버와 상기 플라즈마 제한 자장에 의해 형성된 용적 내에 상기 플라즈마를 제한하면서 상기 처리로부터의 부산물이 통과될 수 있게 하는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1자장의 일부는 상기 제2자장의 일부와 조합되며, 상기 조합은 상기 플라즈마 제한 자장을 발생시키고, 상기 플라즈마 제한 자장은 상기 플라즈마가 플라즈마 제한 자장을 통과하는 것을 방지하는데 효과적인 자장 강도를 갖는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1자장과 제2자장에 의해 발생된 상기 플라즈마 제한 자장은 50 내지 100 가우스 범위의 조합된 자속을 갖는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 플라즈마 제한 장치는 상기 기판이 상기 처리를 위해 상기 처리 챔버 내에 배치될 때 기판의 표면 근방에 자장을 발생시키지 않는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1자기 요소는 상기 처리 챔버의 축을 따라 간격을 두고 옵셋되고, 상기 제2자기 요소는 상기 처리 챔버의 축을 따라 간격을 두고 옵셋되는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 복수의 제1자기 요소 중 제1자기 요소의 전체 숫자는 각 제1자기 요소가 대응하는 제2자기 요소를 갖도록 상기 다수의 제2자기 요소 중 제2자기 요소의 전체 숫자와 동일한 플라즈마 처리 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1자기 요소의 첨단은 대응하는 상기 제2자기 요소의 첨단과 축방향으로 정렬되는 플라즈마 처리 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1자기 요소의 자기화 벡터는 대응하는 상기 제2자기 요소와 동일한 반경 방향으로 향하는 플라즈마 처리 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1자기 요소의 자기화 벡터의 방향은 상기 처리 챔버의 축 둘레에서 교차하는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1자기 요소와 제2자기 요소는 영구 자석인 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 플라즈마 제한 장치는 다수의 자속 플레이트를 추가로 포함하고, 상기 자속 플레이트는 상기 제1자기 요소와 상기 제2자기 요소에 의해 발생된 표유(stray) 자장을 제어하도록 구성되는 플라즈마 처리 장치.
제11항에 있어서,

상기 다수의 자속 플레이트는 상기 외부 자기 버킷의 외주부 둘레에 연속적으로 배치된 제1자속 플레이트를 포함하고, 상기 제1자속 플레이트는 상기 제1자기 요소에 인접한 플라즈마 처리 장치.
제12항에 있어서,

상기 복수의 자속 플레이트는 상기 내부 자기 버킷의 일부 둘레에 배치된 제2자속 플레이트를 포함하고, 상기 제2자속 플레이트는 상기 기판이 처리 동안 상기 처리 챔버 내측에 배치될 때 상기 기판으로부터 멀어지는 방향으로 상기 표유 자장의 방향을 변경시키도록 구성되는 플라즈마 처리 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2자속 플레이트는 상기 내부 자기 버킷의 내부 및 상부 주변부 둘레에 연속적으로 배치되고, 상기 제2자속 플레이트는 상기 제2자기 요소에 인접한 플라즈마 처리 장치.
제11항에 있어서,

상기 다수의 자속 플레이트는 높은 투자율을 갖는 재료로 형성되는 플라즈마 처리 장치.
제15항에 있어서,

상기 다수의 자속 플레이트는 냉간 압연강으로 형성되는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 처리 챔버 내측에 배치된 플라즈마 스크린 장치를 더 구비하며, 상기 플라즈마 스크린 장치는 플라즈마 스크린 및 플라즈마 스크린 지지부를 포함하고, 상기 플라즈마 스크린 지지부는 상기 처리 챔버에 부착되며, 상기 플라즈마 스크린은 상기 플라즈마 스크린 지지부에 접합되는 플라즈마 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 플라즈마 처리 장치는 상기 원통형 처리 챔버의 내주부 내측에 배치된 원통형의 하우징을 추가로 포함하고, 상기 원통형의 하우징은 상기 원통형의 처리 챔버의 내경보다 작은 외경을 가지며, 상기 원통형의 하우징은 상기 원통형의 처리 챔버와 축방향으로 정렬되고, 상기 원통형의 처리 챔버의 내주부와 상기 원통형의 하우징의 외주부는 그 사이에 환형 간극을 형성하며, 상기 환형 간극은 원통형으로 대칭되는 플라즈마 처리 장치.
제18항에 있어서,

상기 기판은 상기 원통형의 하우징 상부에 배치되는 플라즈마 처리 장치.
제19항에 있어서,

상기 내부 자기 버킷은 상기 원통형의 하우징 내측에 배치되는 플라즈마 처리 장치.
제20항에 있어서,

상기 플라즈마 제한 자장은 상기 기판이 상기 처리를 위해 상기 처리 챔버 내에 배치될 때 상기 기판 아래에 배치되는 플라즈마 처리 장치.
제21항에 있어서,

상기 원통형의 하우징은 처리 중에 기판을 유지하는 척 장치를 대표하는 플라즈마 처리 장치.
제18항에 있어서,

상기 처리 챔버 내측에 배치된 플라즈마 스크린 장치를 더 구비하며, 상기 플라즈마 스크린 장치는 플라즈마 스크린과 플라즈마 스크린 지지부를 포함하고, 상기 플라즈마 스크린 지지부는 상기 하우징에 부착되고, 상기 플라즈마 스크린은 상기 플라즈마 스크린 지지부에 접합되는 플라즈마 처리 장치.
플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 처리 챔버에서 기판을 처리하는 동안 플라즈마의 용적을 제어하는 방법으로서,

상기 처리 챔버 내에서 제1자기 요소에 의해 제1 다첨단(multi-cusp) 자장을 발생시키는 단계로서, 상기 기판의 상부면 근방에서 상기 제1 다첨단 자장의 효과를 최소화하기 위하여 상기 제1 다첨단 자장이 상기 기판의 상부면으로부터 떨어져 위치하도록 구성되는, 상기 제1 다첨단 자장을 발생시키는 단계;

상기 처리 챔버 내에서 제2자기 요소에 의해 제2 다첨단 자장을 발생시키는 단계로서, 상기 기판의 상부면 근방에서 상기 제2 다첨단 자장의 효과를 최소화하기 위하여 상기 제2 다첨단 자장이 상기 기판의 상부면으로부터 떨어져 위치하도록 구성되는, 상기 제2 다첨단 자장을 발생시키는 단계;

상기 제1 다첨단 자장과 상기 제2 다첨단 자장을 조합하여 상기 제1자기 요소와 제2자기 요소 사이에 합성 자장을 발생시키는 단계; 및

상기 플라즈마를 적어도 상기 처리 챔버의 일부와 상기 합성 자장에 의해 형성된 용적 내에 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마의 용적을 제어하는 방법.
플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 처리 챔버 내의 기판을 처리하는 동안 플라즈마의 용적을 제어하는 플라즈마 제한 장치로서,

상기 처리 챔버는 활성 영역 및 비활성 영역을 가지며,

상기 플라즈마 제한 장치는

상기 기판이 처리를 위해서 상기 처리 챔버 내에 배치될 때, 상기 기판으로부터 떨어져 위치하는 상기 처리 챔버 내에 자장을 발생시키도록 구성되는 다수의 제1자기 요소를 갖는 제1자기 버킷과,

상기 기판이 처리를 위해서 상기 처리 챔버 내에 배치될 때, 상기 기판으로부터 떨어져 위치하는 상기 처리 챔버 내에 자장을 발생시키도록 구성되는 다수의 제2자기 요소를 갖는 제2자기 버킷을 구비하며,

상기 자장들은 상기 처리 챔버의 활성 영역에 상기 플라즈마를 집중시키고, 상기 처리 챔버의 비활성 영역으로부터 상기 플라즈마를 멀어지도록 구성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
기판을 플라즈마로 처리하기 위한 플라즈마 처리 장치에 있어서,

처리 챔버;

제1자장을 발생시키도록 구성된 다수의 제1자기 요소를 갖고, 상기 다수의 제1자기 요소 중 인접한 요소들의 자기화 벡터가 상기 처리 챔버의 축 둘레 방향으로 교차하는 제1자기 배열; 및

제2자장을 발생시키도록 구성된 다수의 제2자기 요소를 갖고, 상기 다수의 제2자기 요소 중 인접한 요소들의 자기화 벡터가 상기 처리 챔버의 축 둘레 방향으로 교차하는 제2자기 배열을 포함하고,

상기 제1자장과 상기 제2자장은, 상기 제1자기 배열과 제2자기 배열 사이에 합성 자장을 발생시키며, 상기 합성 자장은 상기 플라즈마를 상기 합성 자장의 제1측에 제한하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
기판을 플라즈마로 처리하기 위한 플라즈마 처리 장치로서,

처리 챔버;

상기 처리 챔버 내에 위치하며, 상기 처리 챔버의 내에 상기 플라즈마를 제한하기에 충분히 강한 자장을 발생시키도록 구성된 자기 배열; 및

상기 처리 챔버 내에 위치하며, 상기 자기 배열의 일부를 둘러싸는 자속 플레이트를 포함하고,

상기 자속 플레이트는 상기 자속 플레이트에 의해서 둘러싸인 상기 자기 배열의 상기 일부에 형성되는 상기 자장의 일부분을 차단하고 방향을 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제24항에 있어서,

상기 제1 다첨단 자장은, 상기 기판의 상부면에 의해 형성된 평면 아래에서 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마의 용적을 제어하는 방법.
제28항에 있어서,

상기 제2 다첨단 자장은, 상기 기판의 상부면에 의해 형성된 상기 평면 아래에서 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마의 용적을 제어하는 방법.
제24항에 있어서,

상기 제1 다첨단 자장 및 상기 제2 다첨단 자장은, 상기 기판의 상부면에 평행하게 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마의 용적을 제어하는 방법.
제24항에 있어서,

상기 제1 다첨단 자장과 상기 제2 다첨단 자장은, 상기 기판의 상부면 바로 위의 자장의 효과를 제거하기 위해 상기 기판으로부터 떨어져 발생되는 것을 특징으로 하는 플라즈마의 용적을 제어하는 방법.
제26항에 있어서,

상기 다수의 제1자기 요소 각각은 상기 다수의 제2자기 요소 각각에 대응하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제32항에 있어서,

상기 대응하는 각각의 제1자기 요소 및 제2자기요소들은 축방향으로 정렬되고, 상기 대응하는 각각의 제1자기 요소 및 제2자기 요소들의 자기화 벡터는 동일한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제26항에 있어서,

상기 다수의 제1자기 요소는 상기 처리 챔버의 외측에 위치하고, 상기 다수의 제2자기 요소는 상기 처리 챔버의 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제25항에 있어서,

상기 자장의 적어도 일부분은, 상기 제1자기 버킷과 상기 제2자기 버킷 사이에 합성 자장을 발생시키기 위해 조합하도록 구성되며,

상기 합성 자장은, 적어도 상기 합성 자장에 의해서 형성된 용적 내에 상기 플라즈마를 제한하면서 상기 처리로부터의 부산물 가스가 통과될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제25항에 있어서,

상기 기판의 상부면에 의해 형성된 상기 평면 아래에 상기 자장을 발생시키도록, 상기 기판의 상부면에 의해 형성된 평면 아래에 상기 제1자기 요소와 상기 제2자기 요소의 적어도 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제25항에 있어서,

상기 다수의 제1자기 요소 각각은 상기 다수의 제2자기 요소 각각에 대응하고,

상기 대응하는 각각의 제1자기 요소 및 제2자기 요소는 축방향으로 정렬되며,

상기 대응하는 각각의 제1자기 요소 및 제2자기 요소의 자기화 벡터는 동일한 방향으로 배향되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제25항에 있어서,

상기 다수의 제1자기 요소는 상기 처리 챔버의 외측에 위치하고, 상기 다수의 제2자기 요소는 상기 처리 챔버의 내측에 위치하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제25항에 있어서,

다수의 자속 플레이트를 추가로 포함하며, 상기 자속 플레이트는 상기 제1자기 요소 및 상기 제2자기 요소 중 하나 또는 모두에 의해서 발생된 상기 자장을 조절하도록 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제25항에 있어서,

상기 다수의 제1자기 요소 및 상기 다수의 제2자기 요소는 상기 처리 챔버의 축 둘레에 배치되고,

상기 다수의 제2자기 요소는 상기 다수의 제1자기 요소보다는 상기 처리 챔버의 상기 축에 더 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 제한 장치.
제27항에 있어서,

상기 기판이 처리를 위해 상기 처리 챔버의 내측에 배치될 때, 상기 자속 플레이트는, 상기 자장의 상기 일부분을 상기 기판으로부터 차단하거나 상기 기판으로부터 멀어지도록 방향을 변경시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제27항에 있어서,

상기 처리 챔버 내측에 위치된 기판 홀더를 더 포함하고, 상기 기판 홀더는 상기 처리동안에 상기 기판을 수용하도록 구성된 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제42항에 있어서,

상기 자기 배열 및 상기 자속 플레이트는, 상기 기판 홀더의 외주부 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제43항에 있어서,

상기 기판이 상기 기판 홀더의 상기 면에 의해 수용될 때, 상기 자속 플레이트는, 상기 기판으로부터 멀어지도록 상기 자장의 상기 일부분을 차단하거나 방향을 변경시키도록 상기 자기 배열과 상기 기판 홀더의 상기 면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제27항에 있어서,

상기 처리 챔버의 외측에 배치되고 상기 처리 챔버의 내측에 상기 플라즈마를 제한하기에 충분히 강한 제2자장을 발생시키도록 구성된 제2자기 배열; 및

상기 처리 챔버의 외측에 배치되고 상기 제2자기 배열의 일부를 둘러싸는 제2자속 플레이트를 추가로 포함하며,

상기 제2자속 플레이트는, 상기 제2자속 플레이트에 의해서 둘러싸인 상기 제2자기 배열의 상기 일부에 형성된 상기 제2자장의 일부분를 차단하거나 그 방향을 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제45항에 있어서,

상기 자속 플레이트는, 상기 제2자기 배열을 지향하는 방향으로 상기 자장의 상기 일부분을 차단하거나 방향 변경시키도록 구성되며,

상기 제2자속 플레이트는, 상기 제1자기 배열을 지향하는 방향으로 상기 제2자장의 상기 일부분을 차단하거나 그 방향을 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제45항에 있어서,

상기 자기 배열은, 상기 처리 챔버의 축 둘레에 배치된 다수의 자기 요소를 포함하고,

상기 제2자기 배열은, 상기 처리 챔버의 축 둘레에 배치된 다수의 제2자기 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
제47항에 있어서,

상기 자속 플레이트는, 상기 자기 배열의 내주부 및 상부 주변부에 연속적으로 배치되고,

상기 제2자속 플레이트는, 상기 제2자기 배열의 외주부 둘레에 연속적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.