KR101075046B1 - 반도체 공정용 플라즈마 반응기를 위한 다중부재 전극 및다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법 - Google Patents

반도체 공정용 플라즈마 반응기를 위한 다중부재 전극 및다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법 Download PDF

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Abstract

개선된 상부전극 시스템은 높은 마모를 가진 전극의 중심부분(110)을 전극의 바깥쪽 주변부(114)와 무관하게 교체할 수 있는 다중부재 전극을 가진다. 상부전극은 예를 들어 식각이나 CVD와 같은 반도체 기판을 공정처리하기 위한 플라즈마 공정 시스템에서 사용될 수 있다. 다중부재 전극 시스템은 특히 단일전극이 적용될 수 없고 비용이 많이 드는 300 mm 웨이퍼 공정 챔버와 같은 큰 크기의 웨이퍼 공정 챔버에 유용하다.
상부전극, 다중부재, 중심 전극 부품, 침식

Description

반도체 공정용 플라즈마 반응기를 위한 다중부재 전극 및 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법{Multi-part electrode for a semiconductor processing plasma reactor and method of replacing a portion of a multi-part electrode}
본 발명은 첨부되는 도면에 설명되는 바람직한 실시예들을 참조하여 상세하게 기술되어질 것이며, 동일한 성분을 동일한 참조부호를 나타낸다.
도 1은 종래의 웨이퍼 공정 챔버에 있어서 상부 및 하부전극의 일부분을 나타낸 측단면도이다.
도 2는 교체 가능한 중심전극 부품의 다중부재 전극을 가진 웨이퍼 공정 챔버를 나타낸 측단면도이다.
도 3은 평판 전극을 가로질러 실리콘 손실을 나타낸 도면이다.
(관련 출원과의 상호 참조)
이 출원은 2002년 5월 23일에 출원된 미국 가출원 일련번호 60/383, 164 호에 대해 우선권을 주장하며, 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 반도체 공정용 플라즈마 반응기를 위한 다중부재 상부전극 및 다중부재 상부전극의 침식된 부분을 교체하는 방법에 관한 것이다.
반도체 기판, 예를 들어 실리콘 웨이퍼를 가공하기 위한 플라즈마 공정용 반응기내에 사용되는 전극이 미국등록특허 5,074,456 및 5,569,356에 개시되어 있으며, 개시내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.
건식 플라즈마 식각, 반응성 이온 식각 및 이온 밀링(milling) 기술은 반도체 기판의 화학적 식각에 관련된 수많은 한계를 극복하기 위하여 발전되어져 왔다. 특히, 플라즈마 식각은 수평 식각율보다 훨씬 큰 수직 식각율을 가지므로 그에 따른 식각된 피쳐들의 애스팩트비(즉, 결과물인 패인 부분의 폭에 대한 높이의 비)를 적절하게 조절할 수 있다. 실질적으로, 플라즈마 식각은 고 어스팩트비를 가진 매우 미세한 피쳐들을 1 마이크로미터의 두께 정도의 필름에 형성할 수 있게 한다.
플라즈마 식각 공정 동안, 플라즈마는 상대적으로 낮은 압력에서 가스에 큰 에너지량을 가하여 가스를 이온화함으로써 웨이퍼의 마스킹된 표면 위에 형성된다. 식각되어질 기판의 전위를 조절함으로써, 플라즈마 내의 대전된 종들이 웨이퍼 위에 실질적으로 수직하게 충돌하기 위하여 나아가고, 웨이퍼의 마스킹되지 않은 영역의 물질이 제거된다.
식각공정은 식각되어질 물질과 화학적으로 반응성이 있는 가스들을 사용함으로써 더욱 효과적으로 수행되는 경우가 있다. 소위 "반응성 이온 식각"은 플라즈마의 강력한 식각효과와 가스의 화학적 식각효과를 조합한 것이다. 그러나, 많은 화학적 활성제들은 심한 전극 마모의 원인이 되는 것으로 알려져 왔다.
웨이퍼 전체 표면에 걸쳐서 균일한 식각율을 얻기 위해서는 웨이퍼 표면 위에 플라즈마를 균일하게 분배시키는 것이 요구된다. 예를 들어, 미국등록특허 4,595,484, 4,792,378, 4,820,371, 4,960,468은 전극 내의 수많은 홀들을 통하여 가스를 분배하기 위한 샤워헤드(showerhead) 전극을 개시한다. 상기 특허들은 일반적으로 반도체 웨이퍼에 균일한 가스 증기의 흐름을 제공하기 위해 조절된 구멍의 배열을 갖는 가스 분배판을 기술하고 있다.
반응성 이온 식각 시스템은 전형적으로 상부전극 또는 접지 전극 및 하부전극 또는 RF 전극이 내부에 배치된 식각 챔버로 구성된다. 식각될 웨이퍼는 적당한 마스크에 의해 커버되고 RF 전극 상에 직접 놓인다. 플라즈마와의 상호작용의 결과로써 웨이퍼는 음으로 바이어싱된다. 화학적으로 반응성인 가스, 예를 들어 CF4, CHF3, CClF3 및 SF6 또는 그 혼합물을 O, N2, He 또는 Ar과 함께 식각 챔버에 주입하고, 전형적으로 밀리토르 (millitorr) 범위에서 압력을 유지한다. 접지 전극에는 전극을 통하여 균일하게 분산된 가스를 챔버 내로 들여보내는 가스홀들이 제공된다. 접지전극과 RF 전극 사이에 형성된 전기장은 플라즈마를 형성하는 반응성 가스를 해리시킨다. 웨이퍼의 표면은 활성 이온과의 화학적 상호작용과 웨이퍼의 표면에 충격을 가하는 이온의 운동량 전달에 의해 식각된다. 전극들에 의해 발생된 전기장은 웨이퍼로 이온을 끌어당겨서, 이온이 주로 수직방향으로 표면을 때리게 하여, 공정에 의해 뚜렷한 (well-defined) 수직 식각 측벽이 형성된다.
또한, 상부전극의 노출된 표면도 웨이퍼 처리과정 동안 식각된다. 전극 손실 또는 식각은 상부전극을 주기적으로 교체하는 것을 필요로 하게 한다. 따라서, 간단하고 경제적으로 전극을 교체하는 것이 요구되어진다.
기판의 크기가 증가함에 따라, 점차로 커지는 웨이퍼 크기와 그에 따라 커지는 전극에 대해 균일한 식각과 증착을 확보하는 것이 중요하다. 200 mm에서 300 mm웨이퍼로의 산업적 움직임은 제조업자가 웨이퍼 면적과 칩 생산을 배가시키게 하고 있다. 웨이퍼 크기의 증가는 웨이퍼 제조수단의 스케일 증가 면에서 어떤 어려움을 가져오고 있다. 예를 들어, 일부 상부전극을 만드는 데 사용되는 단결정 실리콘 주괴는 직경 15 인치까지의 크기로 제조되고 있다. 보다 큰 직경의 단결정 실리콘 전극은 원하는 낮은 불순물 레벨로 만드는 것이 어렵다. 따라서, 큰 직경의 단결정 실리콘 전극은 비용이 많이 든다.
단일 웨이퍼 식각 챔버용 상부 샤워헤드 전극(10)과 보다 작은 하부전극(12)이 도 1에 도시된다. 도 1의 구성은 상이한 주파수의 두 RF 전원에 의해 전력공급된 하나의 전극과 접지된 다른 전극을 구비하고, 용량적으로 커플링된, 한정 플라즈마 식각 챔버에 대한 전극 구성을 나타낸다. 하부전극(12)은 웨이퍼(W)가 지지되는 평판 전극이다. 하부전극(12)은 상부전극(10)에 대하여 1 내지 2 cm 아래에 떨어져 위치한다. 상기 구성에서, 상부전극(10)은 전극 내로 마멸된 단차(14)를 구비하여 얇은 내부 부분, 각진 단차 부분 및 두꺼운 외곽을 구비한 전극을 제공한다. 단차(14)는 칩의 가장자리에 균일한 식각율을 제공하기 위해 설계되어져 왔다.
전극(10)은 300 mm 웨이퍼를 수용하기 위하여 15"의 직경을 가진다. 전극(10)의 확장부(16)는 전극(10)을 15"부터 17"까지 확장하며 복수개의 실리콘 조각들로 이루어진다. 상기 구성은 단차(14)를 형성하기 위해 이후 마멸되는 15"의 직경을 가지는 단결정 실리콘 전극(10)을 요구한다. 이러한 큰 직경의 전극(10)은 매우 비싸고 마모로 인해 주기적인 교체가 요구된다.
발명의 요약
본 발명은 교체가능 부분을 가진 반도체 공정 반응기용 다중부재 상부전극과 전극의 일부를 교체하는 방법에 관한 것이다.
일 실시예에 있어서, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극은 전극 상판과 상판에 연결된 전극을 포함한다. 상기 전극은 중심 실리콘 부품과 상기 중심 실리콘 부품을 둘러싸는 복수개의 실리콘 조각 (silicon segment) 을 포함한다. 상기 중심 실리콘 부품은 상기 실리콘 조각과는 독립적으로 상판으로부터 제거될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 플라즈마 공정 시스템은 플라즈마 공정 챔버, 플라즈마 공정 챔버 내의 기판지지대, RF 에너지원, 하부전극 및 상부전극을 포함한다. 상기 상부전극은 전극 상판, 상기 상판에 고정되는 중심 전극 부품 및 상기 중심 전극 부품을 둘러싸고 상기 상판에 고정되는 복수개의 전극 조각을 포함한다. 전극 조각은 상기 중심 전극 부품과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 상기 전극 조각과 상기 중심 전극 부품 사이의 조인트는, 높은 마모에서 낮은 마모로 상기 전극의 침식이 약해지는 곳에 위치한다.
또 다른 실시예에 있어서, 플라즈마 공정 챔버용 다중부재 전극은 전극 상판과 상기 상판과 연결되는 전극을 포함한다. 상기 전극은 약 13 인치 이하의 직경을 가진 중심 전극 부품과 상기 중심 전극 부품을 둘러싸는 복수개의 전극 조각을 포함하여, 전체 전극 직경이 적어도 16"이 되도록 한다. 상기 중심 전극 부품은 상기 전극 조각과는 독립적으로 상기 상판으로부터 제거될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 플라즈마 반응 챔버에서 전극의 일부를 교체하는 방법은 플라즈마 공정 챔버 내에 상부전극을 제공하는 단계와, 상기 중심 전극 부품이 침식되었을 때 상기 상판으로부터 제거하는 단계 및 상기 중심 전극 부품을 새로운 중심 전극 부품으로 교체하는 단계를 포함한다. 상기 상부전극은 중심 전극 부품과 상기 중심 전극 부품을 둘러싸는 전극 조각을 포함한다. 상기 중심 전극 부품과 상기 전극 조각은 상기 전극의 상판에 독립적으로 고정된다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 높은 마모를 가지는 전극의 중심 부분을 전극의 바깥쪽 주변부분과 독립적으로 교체할 수 있는 다중부재 전극을 구비한 개선된 상부전극 시스템을 제공한다. 상부전극은 실리콘 기판을, 예를 들어 식각 또는 CVD에 의해서 처리하기 위한 플라즈마 공정 시스템에 사용될 수 있다. 다중부재 상부전극 시스템은, 하나로 된 전극을 이용할 수 없거나 값이 비싼 300 mm 웨이퍼 공정 챔버와 같은 큰 크기의 웨이퍼 공정 챔버에 특히 유용하다.
도 2는 상부전극 일 부분의 교체를 허용하는 개선된 상부전극 시스템을 가지는 플라즈마 공정 시스템(100)의 일부분을 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 중심 전극 부품(110)은 열전도성 및 도전성인 탄성체에 의해 백킹판(backing plate, 112) 상에 탑재된다. 복수개의 전극 조각(114)은 중심 전극 부품(110) 둘레에 링(ring)을 형성하고 또한 백킹판(116)에 탑재된다. 전극 백킹판(112, 116)은 제거가능한 방법으로 상판(118)에 고정된다. 공정가스는 상판(118) 내의 채널(122)을 통해서 백킹판(112) 상의 복수개의 채널(124)로 이송된다. 공정가스는 샤워헤드 전극의 형상인 백킹판(112)과 전극(110) 내의 복수개의 관통구(128)를 통하여 웨이퍼 공정 챔버로 이송된다.
밀봉링(sealing ring, 120)은 반응가스 흐름이 채널(124)로부터 중심 전극 부품(110)과 전극 조각(114) 사이의 환형부 (annulus) 로 침투하는 것을 방지하기 위하여 백킹판(112, 116)과 상판(118) 사이에 제공된다. 가스를 철저하게 밀봉하기 위하여 밀봉링 내의 환형 채널에서 O-링(130)이 밀봉링(120)에 제공된다.
웨이퍼(W) 가장자리에서 균일한 식각율을 제공하기 위해 설계되어온 단차(140)가 전극 조각(114)에 제공된다. 단차(140)는 실질적으로 하부전극(150)의 가장자리 상부에 실질적으로 정렬되며 웨이퍼(W)의 가장자리 바깥쪽에 바로 배치된다.
전극 조각(114)은 여러 개의 조각을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 3 내지 10개의 조각을 사용할 수 있다.
전극(110, 114)은 상판의 뒷면으로부터 연장되어 백킹판(112, 116)의 내부로 연장된 나사모양의 스크류(134, 136)에 의해 상판(118)에 고정된다. 나사모양의 스크류(134, 136)는 필요한 경우 전극 조각(114)과 중심 전극 부품(110)을 독립적으로 제거할 수 있게 한다. 중심 전극 부품(110)의 마모는 전극 조각(114)의 마모율의 2배 내지 3배 정도로 평가되므로, 중심 전극 부품(110)은 바깥쪽의 전극 조각보다 자주 제거 및 교체될 수 있다.
도 3은 평탄한 형상을 가진 실리콘 상부전극의, 상기 전극의 상이한 직경에서의 실리콘 손실 또는 식각율을 도시한다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 실리콘 전극의 식각율 또는 손실은 전극의 중심으로부터 5"와 6" 사이의 반경에서 매우 감소한다. 따라서, 약 6.5" 직경 밖의 전극부분이 전극의 중심부분에 비해 덜 빈번하게 교체될 수 있음을 알 수 있다.
중심 전극 부품(110)과 주변의 전극 조각(114)에 사용할 수 있는 재료의 예는 SiC, SiN, AlN 및 Al2O3을 포함한다. 전극(110, 114)으로 특히 바람직한 하나의 재료는, 반응에 원하지 않는 부가적인 성분을 발생시키지 않고 거의 입자를 생성하지 않으면서 서서히 침식되기 때문에, 실리콘인 것으로 밝혀져 왔다. 단결정 실리콘 또는 다결정 실리콘이 사용될 수 있다.
전극(110, 114)이 고정되는 백킹판(112, 116)은 공정가스와 화학적으로 양립가능해야 하고, 전극의 열팽창계수와 매칭되어야 하며, 열전도성 및 도전성이어야 하고, 도전성 상판(118)에 고정될 수 있도록 충분한 기계적인 강도를 가져야 한다. 상판으로 사용하기에 적절할 수 있는 재료의 예는 흑연과 SiC를 포함한다.
상판(118)은 공정가스와 화학적으로 양립가능하고, 열전도성 및 도전성이며, 백킹판과 전극들을 지지할 수 있도록 충분한 기계적인 강도를 가지는 재료로 형성되어야 한다. 상판을 위한 재료의 일 예는 알루미늄이다.
밀봉링(120)은 알루미늄, SiC, 실리콘, 흑연, 또는 수정, 또는 플라즈마 공정 시스템에서의 사용에 허용되는 다른 재료로 형성될 수 있다.
열전도성 및 도전성인 탄성체로 전극(110, 114)을 대응되는 백킹판(112, 116)에 접착하는 이외에, 전극과 백킹판 사이에 알루미늄 메쉬(mesh)와 같은 지지체를 제공하여 전극의 수명에 걸쳐 안정한 전기적 및 열적 접촉을 보장할 수 있다.
전극 조각(114)은 백킹판(116)의 독립적인 조각에 각각 고정될 수 있거나 또는 전극 조각(114)을 한번에 동시에 제거하도록 하나의 백킹링 위에 모든 전극 조각(114)을 부착시킬 수 있다.
도 2의 플라즈마 공정 시스템에 대한 구성의 일 실시예는 12" 단결정 실리콘 주괴로부터 절단된 중심 전극 부품(110)을 포함한다. 중심 전극 부품(110)은 약 0.25"의 두께 및 완전히 평평한 저면을 가진다. 이 직경은 300 mm 웨이퍼의 생산을 위해 12" 단결정 실리콘 주괴를 상업적으로 대량 생산하기 때문에 15" 단결정 실리콘 전극에 비해 제조시 훨씬 덜 비싸다. 전극의 바깥쪽 조각 부분은 12" 직경의 단결정 실리콘으로부터 절단될 수 있는 실리콘 단결정 조각으로부터 제조되고, 링 형상의 흑연 백킹판(116)에 부착된다. 이 실시예에서, 6개의 조각은, 0.5"의 두께를 가지고, 조각의 내부 직경에서 0.5" 두께로부터 0.25" 두께까지 약 45°각도로 마멸된 각진 단차 (140) 를 가지는 전극 조각 (114) 으로, 링 형상의 흑연 백킹판(116)에 부착된다. 전극 조각(114)은 함께 약 12"의 내부직경 및 약 17"의 외부직경을 가지는 링을 형성한다. 밀봉링(120)은 탄성적인 O-링을 가진 수정으로 된 링이고 상판(118)은 알루미늄으로 형성된다.
상기 실시예에 기재된 (평판 전극을 가진)300 mm 웨이퍼 공정 시스템에 있어서, 실리콘 상부전극의 침식이 약 5" 내지 약 6.5"의 반경에서 급격히 일어나는 것을 알 수 있다(도 3 참조). 이에 따라, 중심 전극 부품(110)과 전극 조각(114) 사이의 조인트는 전극의 중심으로부터 약 5" 내지 약 6.5" 에 배치되고, 바람직하게는 약 6"이다. 약 6"에서의 전극의 내부 부품 및 외부 부품 사이에 분리수단(break)을 놓음으로써, 전극 조각(114)과는 독립적으로 보다 많이 마모된 중심 전극 부품(110)을 교체할 수 있다. 외부 전극 조각(114)은 중심 전극 부품(110) 수명의 2~3배로 되며, 전극 교체 비용을 감소시킨다. 또한, 단차(140)의 안쪽의 반경에 따라 조인트를 배치하는 것은 보다 작은 두께를 가지는 중심 전극 부품(110)의 사용을 허용하고, 나아가 비용도 감소시킨다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참고하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명을 벗어나지 않으면서 각종 변경 및 변형이 이루어질 수 있고 등가물이 채용될 수 있음이 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명은 식각이나 CVD와 같은 반도체 기판 공정을 위한 플라즈마 공정 시스템에 사용될 수 있다. 특히 단일전극이 적용될 수 없고 비용이 많이 드는 300 mm 웨이퍼와 같은 큰 크기의 웨이퍼 공정 챔버에 유용하다.

Claims (36)

  1. 전극 상판; 및
    상기 전극 상판에 제거가능하게 고정되는 백킹판을 통하여 상기 전극 상판에 연결되고, 중심 실리콘 부품과 상기 중심 실리콘 부품을 둘러싸는 복수개의 실리콘 조각을 포함하는 전극을 포함하며,
    상기 실리콘 조각은 상기 전극의 저면에 단차를 형성하고,
    상기 백킹판은 상기 중심 실리콘 부품에 연결된 제 1 백킹판 및 상기 복수개의 실리콘 조각에 연결된 제 2 백킹판을 포함하며,
    상기 중심 실리콘 부품은 상기 실리콘 조각에 독립적으로 상기 전극 상판으로부터 제거가능하고, 상기 실리콘 조각은 상기 중심 실리콘 부품에 독립적으로 상기 전극 상판으로부터 제거가능한, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로부터 형성되는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 백킹판은 탄성적인 조인트에 의해 상기 중심 실리콘 부품에 연결되고, 상기 제 1 백킹판은 상기 상판을 통해 상기 제 1 백킹판으로 연장하는 스크류에 의해 상기 상판에 부착되는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성적인 조인트는 열전도성 및 도전성인 탄성체로 형성되는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극은 상기 플라즈마 반응 챔버에서 공정가스를 분배하도록 배열된 복수개의 가스출구를 가지는 샤워헤드 전극을 포함하는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 13 인치 이하의 직경을 가지는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단차는 상기 중심 실리콘 부품과 복수개의 상기 실리콘 조각 사이의 계면에 실질적으로 있는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각 사이의 환형에서 가스 흐름을 방지하기 위한 밀봉링을 더 포함하는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 단차 없이 실질적으로 평평한 저면을 가지는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  11. 플라즈마 공정 챔버;
    상기 플라즈마 공정 챔버 내의 기판 지지대;
    RF 에너지원;
    하부전극; 및
    제 1 항에 기재된 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극을 포함하는 상부 전극을 포함하는, 플라즈마 공정 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 실리콘 조각은 상기 중심 실리콘 부품과 동일한 재료로 형성되는, 플라즈마 공정 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 전극 조인트에서 상기 실리콘 조각의 측면들과 접하는 측면을 가지는, 플라즈마 공정 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전극 조인트는 상기 하부전극의 바깥쪽 가장자리 위에 실질적으로 정렬되는, 플라즈마 공정 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 하부 전극 상에 웨이퍼가 배치되는 경우, 상기 전극 조인트는 상기 웨이퍼의 바깥쪽 가장자리 위에 실질적으로 정렬되는, 플라즈마 공정 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 하부전극은 12 인치의 직경을 가지고 상기 상부전극은 12 인치보다 큰 직경을 가지는, 플라즈마 공정 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 실리콘 조각을 교체하지 않고 상기 중심 실리콘 부품을 교체할 수 있는, 플라즈마 공정 시스템.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 플라즈마 공정 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 실리콘 조각 안쪽으로 상기 중심 실리콘 부품이 리세스되도록, 상기 중심 실리콘 부품은 평평한 저면을 가지고 상기 실리콘 조각은 각각 상기 전극 조인트 근처에 형성된 단차를 가지는, 플라즈마 공정 시스템.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각 사이의 환형부에서의 가스 흐름을 방지하기 위한 밀봉링을 더 포함하는, 플라즈마 공정 시스템.
  21. 전극 상판; 및
    상기 전극 상판에 제거가능하게 고정되는 백킹판을 통하여 상기 전극 상판에 연결되고, 전체 전극 직경을 적어도 16 인치로 만들기 위해서 13 인치 이하의 직경을 가지는 중심 실리콘 부품과 상기 중심 실리콘 부품을 둘러싸는 복수개의 실리콘 조각을 포함하는 전극을 포함하며,
    상기 백킹판은 상기 중심 실리콘 부품에 연결된 제 1 백킹판 및 상기 복수개의 실리콘 조각에 연결된 제 2 백킹판을 포함하고,
    상기 중심 실리콘 부품은 상기 실리콘 조각과 독립하여 상기 전극 상판으로부터 제거가능하고, 상기 실리콘 조각은 상기 중심 실리콘 부품과 독립하여 상기 전극 상판으로부터 제거가능한, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각 사이의 환형부에서의 가스 흐름을 방지하기 위한 밀봉링을 더 포함하는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 실리콘 조각은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 실리콘 조각 안쪽으로 상기 중심 실리콘 부품이 리세스되도록, 상기 중심 실리콘 부품은 평평한 저면을 가지고 상기 실리콘 조각은 각각 상기 중심 실리콘 부품과 실리콘 조각 사이의 조인트 근처에 형성된 단차를 가지는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  26. 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법으로서,
    상기 다중부재 전극은 전극 상판 및 상기 전극 상판에 연결된 전극을 포함하고, 상기 전극 상판에 연결된 전극은 중심 실리콘 부품 및 상기 중심 실리콘 부품을 둘러싸는 복수의 실리콘 조각을 포함하며, 상기 실리콘 조각은 상기 전극 상판에 연결된 전극의 저면에 단차를 형성하고,
    상기 중심 실리콘 부품은 상기 실리콘 조각에 독립적으로 상기 전극 상판으로부터 제거가능하고, 상기 실리콘 조각은 상기 중심 실리콘 부품에 독립적으로 상기 전극 상판으로부터 제거가능하며,
    상기 방법은,
    상기 중심 실리콘 부품이 침식되는 경우, 상기 전극 상판으로부터 상기 중심 실리콘 부품을 제거하는 단계; 및
    상기 중심 실리콘 부품을 새로운 중심 실리콘 부품으로 교체하는 단계를 포함하는, 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품과 상기 실리콘 조각 사이의 조인트는 상기 전극의 침식이 높은 마모에서 낮은 마모로 변화하는 곳에 배치되는, 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 주기적으로 교체되고 상기 실리콘 조각은 상기 중심 실리콘 부품이 두번 또는 세번 교체될 때마다 교체되는, 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 중심 실리콘 부품은 실질적으로 평평한 저면을 가지고 상기 실리콘 조각은 단차를 가지는 저면을 포함하는, 플라즈마 반응 챔버 내의 다중부재 전극의 일부를 교체하는 방법.
  31. 링 형상의 백킹판;
    링 형상의 전극을 형성하는 복수개의 전극 조각; 및
    상기 복수개의 전극 조각을 상기 링 형상의 백킹판에 고정시키는 도전성 탄성체를 포함하고,
    상기 링 형상의 전극은 12 인치의 내부 직경 및 각진 표면을 가지는 내부 가장자리를 가지며,
    상기 링 형상의 백킹판은 전극 상판에 제거가능하게 고정되는, 교체가능한 전극.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 링 형상의 백킹판은 상기 전극 상판을 통해 상기 링 형상의 백킹판으로 연장하는 스크류에 의해 상기 전극 상판에 고정되는, 교체가능한 전극.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 복수개의 전극 조각은 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 교체가능한 전극.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 백킹판은 흑연 또는 실리콘 카바이드로 형성되는, 교체가능한 전극.
  35. 제1항에 있어서,
    상기 실리콘 조각은 단일 링을 형성하는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
  36. 제21항에 있어서,
    상기 실리콘 조각은 단일 링을 형성하는, 플라즈마 반응 챔버용 다중부재 전극.
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