KR101164531B1

KR101164531B1 - 스위칭 가능한 바이어스 파워를 구비하는 플라즈마 챔버 및 이를 위한 스위칭 가능한 주파수 ｒｆ 매치 네트워크

Info

Publication number: KR101164531B1
Application number: KR1020100074936A
Authority: KR
Inventors: 진위안 첸; 제랄드 인
Original assignee: 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드 아시아
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-07-10
Also published as: US20110030900A1; KR20110014520A; CN101989525A; JP2011034971A

Abstract

본 발명은 플라즈마 소스 주파수에 부가되고 음극으로 인가되는 스위칭 가능한 바이어스 주파수를 구비하는 플라즈마 챔버를 개시한다. 다중 RF 바이어스 주파수를 생성할 수 있는 파워 공급기는 스위치를 통해 매치 네트워크로 결합된다. 매치 네트워크는 바이어스 주파수 중 하나를 음극에 결합한다. 다른 매치 네트워크는 소스 RF 파워를 음극에 인가한다. 가변 분로 커패시터와 고정 커패시터의 하나의 병렬 접속은 접지와 스위치의 입력 사이에 제공되고, 다른 것은 접지와 소스 RF 매치 네트워크의 입력 사이에 접속된다.

Description

스위칭 가능한 바이어스 파워를 구비하는 플라즈마 챔버 및 이를 위한 스위칭 가능한 주파수 ＲＦ 매치 네트워크{A PLASMA CHAMBER HAVING SWITCHABLE BIAS POWER AND A SWITCHABLE FREQUENCY RF MATCH NETWORK THEREFOR}

본 발명은 플라즈마 챔버에 이용되는 RF 파워 공급기(RF power supplier) 및 매칭 네트워크(matching network)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다중 주파수(multiple-frequency) RF 파워의 인가를 가능하게 하는 RF 파워 공급기 및 매칭 네트워크에 관한 것이다.

이중(dual) 또는 다중 RF 주파수를 활용하는 플라즈마 챔버는 당해 기술 분야에 알려져 있다. 일반적으로, 이중 주파수의 플라즈마 챔버는 실질적으로 15MHz 이하의 주파수를 갖는 RF 바이어스 파워(RF bias power), 및 보다 높은 주파수, 보통 27-200MHz의 RF 소스 파워(RF source power)를 수신한다. 본 명세서에서, RF 바이어스는 이온 에너지 및 이온 에너지 분포(distribution)를 제어하는데 이용되는 RF 파워를 나타낸다. 반면, RF 소스 파워는 플라즈마 이온 해리(dissociation) 또는 플라즈마 밀도를 제어하는데 이용되는 RF 파워를 나타낸다. 어떤 특정한 경우에는, 예를 들어 100KHz, 2MHz, 2.2MHz 또는 13.56MHz의 바이어스, 및 13.56MHz, 27MHz, 60MHz, 100MHz 및 그 이상의 소스에서 에칭 플라즈마 챔버(etch plasma chamber)를 작동시키는 것이 알려져 있다.

근래에는 하나의 바이어스 주파수 및 두 개의 소스 주파수에서 플라즈마 챔버를 작동시키는 것이 제안되고 있다. 예를 들어, 2MHz의 바이어스 주파수 및 27MHz와 60MHz의 두 개의 소스 주파수에서 플라즈마 에칭 챔버를 작동시키는 것이 제안되고 있다. 이러한 방식에 의하면, 다양한 이온 성분의 해리가 두 개의 소스 RF 주파수를 이용하여 제어될 수 있다. 외형에 관계없이, 종래 기술에 의하면 각각의 주파수가 개별적인 RF 파워 공급기에 의해 제공되고 각각의 개별적인 파워 공급기는 개별적인 매칭 네트워크에 결합된다.

도 1은, 하나의 바이어스 RF 파워 및 두 개의 소스 RF 파워 생성기를 구비하는 종래의 다중 주파수 플라즈마 챔버의 구성을 도식화한 도면이다. 더욱 상세하게는, 도 1에서 플라즈마 챔버(100)는 상부 전극(105), 하부 전극(110), 및 상기 두 전극 사이에서 생성된 플라즈마(120)를 구비하는 것으로 도식화되어 나타난다. 알려져 있는 바와 같이, 전극(105)은 일반적으로 챔버의 천장에 매립되는 반면, 전극(110)은 일반적으로 반도체 웨이퍼와 같은 제조공정에 있는 제품이 놓여지는 하부 음극 조립체(cathode assembly)에 매립된다. 또한 도 1에서 도시된 바와 같이, 바이어스 RF 공급기(125)는 매치 회로(140)를 경유하여 챔버(100)로 RF 파워를 제공한다. RF 바이어스는, 일반적으로 2MHz 또는 13MHz(더욱 정확하게는, 13.56MHz)의 주파수 f1에 있고, 일반적으로 하부 전극(110)에 인가된다. 도 1은 또한, 각각 주파수 f2 및 f3에서 작동하는 두 개의 RF 소스 파워 공급기(130, 135)를 도시한다. 예를 들어, f2는 27MHz로 설정되는 반면, f3는 60MHz로 설정될 수 있다. 소스 파워 공급기(130, 135)는 각각 매치 네트워크(145, 150)를 경유하여 챔버(100)로 파워를 전달한다. 소스 파워는 하부 전극(110) 또는 상부 전극(105)으로 인가될 수 있다. 특히, 모든 도면에서 매치 네트워크의 출력은 챔버로 이어지는 단일 화살표로 병합되는 것으로 도시된다. 이것은, 하부 음극을 경유하거나 천장의 전극, 유도성 결합 코일 등을 경유하는, 플라즈마에 대한 매칭 네트워크의 어떠한 결합도 내포하도록 의도된 상징적 묘사로서 이용된다. 예를 들어, 바이어스 파워는 하부 음극을 경유하여 결합될 수 있는 반면, 소스 파워는 샤워헤드(showerhead)의 전극이나 유도성 코일을 경유할 수 있다. 반대로, 바이어스 및 소스 파워는 하부 전극을 경유하여 결합될 수 있다.

본 발명은 플라즈마 소스 주파수에 부가되고 음극으로 인가되는 스위칭 가능한 바이어스 주파수를 구비하는 플라즈마 챔버를 제공한다.

본 발명의 다음 요약은 본 발명의 어떠한 측면 및 특징의 기본적인 이해를 제공하도록 의도된 것이다. 이 요약은 본 발명의 포괄적인 개관이 아니며, 본 발명의 핵심적이거나 필수적인 구성요소를 확인하기 위해, 또는 본 발명의 범위를 서술하기 위해 의도된 것이 아니다. 그 유일한 목적은 아래에 제시된 더욱 상세한 설명에 대한 서두로서 간단한 형태로 본 발명의 어떤 개념을 제시하고자 하는 것이다.

본 발명의 다양한 측면은 플라즈마 소스 주파수에 부가되고 음극으로 인가되는 스위칭 가능한 바이어스 주파수를 구비하는 플라즈마 챔버를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다중 RF 바이어스 주파수를 생성할 수 있는 파워 공급기는 스위치를 통해 매치 네트워크(match network)에 결합된다. 매치 네트워크는 음극에 바이어스 주파수 중 하나를 결합시킨다. 다른 매치 네트워크는 소스 RF 파워를 음극으로 인가한다. 가변 분로 커패시터(variable shunt capacitor)와 고정 커패시터(fixed capacitor)의 한 병렬 접속은 접지(ground)와 스위치의 입력 사이에 제공되고, 다른 것은 접지와 소스 RF 매치 네트워크의 입력 사이에 접속된다. 고정 커패시터는 병렬 접속된 가변 분로 커패시터에 대한 보호를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, RF 매칭 회로는 두 개의 바이어스 주파수 중 하나와 하나의 소스 주파수를 음극에 스위칭 가능하게 결합하는 능력을 갖도록 제공된다. 상기 회로는 다음 구성을 포함한다: 하나의 입력과 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치; 상기 스위치의 제1 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크; 상기 스위치의 제2 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크; 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 제2 바이어스 주파수보다 높은 소스 주파수에서 작동하도록 조정된 제3 매치 네트워크. 또한, 상기 회로는 다음 구성을 포함할 수 있다: 제3 매치 네트워크의 출력과 음극 사이에 결합되고, 제2 바이어스 주파수와 같은 주파수에서 중심을 갖도록 조정될 수 있는 병렬 공진 회로(parallel resonance circuit); 접지와 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터; 접지와 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 제2 가변 분로 커패시터; 접지와 스위치의 입력 사이에 결합된 고정 커패시터; 및/또는 접지와 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 제2 고정 커패시터.

본 발명의 일 측면에 따르면, 두 개의 바이어스 주파수 중 하나를 음극에 스위칭 가능하게 결합하는 능력을 갖도록, RF 매칭 회로가 제공된다. 상기 회로는 다음 구성을 포함한다: 하나의 입력과 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치; 스위치의 제1 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크; 스위치의 제2 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크; 접지와 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터; 및 접지와 스위치의 입력 사이에 결합된 고정 커패시터.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 두 개의 스위칭 가능한 RF 바이어스 파워로 작동하는 플라즈마 처리 챔버가 제공되며, 이는 다음 구성을 포함한다: 빈 내부 공간에 플라즈마를 유지하도록 구성된 챔버 바디; RF 에너지를 플라즈마에 결합하도록 구성된 음극; 10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수 또는 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수를 선택적으로 생성하도록 작동하는 제1 RF 파워 생성기; 제1 RF 파워 생성기에 결합된 입력을 구비하고 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치; 스위치의 제1 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크; 스위치의 제2 출력에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하고, 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크; 15MHz보다 높은 주파수에서 RF 소스 파워를 생성하도록 작동하는 제2 RF 파워 생성기; 및 제2 RF 파워 생성기에 결합된 입력 및 음극에 결합된 출력을 구비하는 제3 매치 네트워크. 일례에 의하면, 제1 바이어스 주파수는 실질적으로 2MHz이고, 제2 바이어스 주파수는 실질적으로 13MHz이며, 소스 파워 주파수는 27MHz, 60MHz, 및 100MHz 중 하나이다. 상기 회로는 제3 매치 네트워크의 출력과 음극 사이에 결합된 병렬 공진 회로를 더 포함할 수 있는데, 병렬 공진 회로는 2MHz 대역(band)으로 실질적으로 13MHz에 중심을 갖도록 조정된다. 상기 회로는 접지와 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터와 고정 커패시터의 병렬 접속을 더 포함할 수 있다. 상기 회로는 접지와 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터와 고정 커패시터의 병렬 접속을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 개선된 이온 에너지 제어가 가능해진다.

또한, 본 발명에 따르면 바이어스 주파수가 소스 파워 공급기로 누출되는 것이 방지된다.

또한, 본 발명에 따르면 제1 바이어스 주파수에서 제1 기간 작동 및 제2 바이어스 주파수에서 제2 기간 작동을 갖는 처리를 제공하도록 플라즈마 챔버를 작동시킬 수 있다.

첨부된 도면들은 본 명세서에 통합되어 이를 구성하며, 본 발명의 실시예들을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하고 도시하기 위해 제공된다. 도면들은 도식적인 방식으로 대표적인 실시예들의 주요 특징을 도시하고자 의도된 것이다. 도면들은 실제 실시예들의 모든 특징이나 나타내진 구성요소들의 상대적 크기를 나타내기 위해 의도된 것이 아니며, 일정한 비율로 그려진 것도 아니다.
도 1은, 하나의 바이어스 RF 파워 및 두 개의 소스 RF 파워 생성기를 구비하는 종래의 다중 주파수 플라즈마 챔버의 구성을 도식화한 도면이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 두 개의 바이어스 RF 파워 및 하나의 소스 RF 파워 생성기를 구비하는 다중 주파수 플라즈마 챔버의 구성을 도식화한 도면이다.
도 3은, RF 파워 매칭 회로의 일 실시예를 도시한다.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 매치 네트워크에 결합된 두 개의 스위칭 가능한 RF 바이어스 파워를 구비하는 다중 주파수 플라즈마 챔버의 구성을 도식화한 도면이다. 도 2에서, 두 개의 RF 바이어스 파워 공급기(225, 255)는, 각각 매치 회로(240, 245)에 결합된 스위치(232)를 경유하여 챔버(200)로 스위칭 가능한 f1 및 f2의 RF 바이어스 파워를 제공한다. RF 바이어스는 주파수 f1, 일반적으로 2MHz 또는 2.2MHz에 있는 반면, RF 바이어스 주파수 f2는 일반적으로 13MHz(더욱 정확하게는, 13.56MHz)이다. 두 RF 바이어스는 일반적으로 하부 전극(210)에 인가된다. 이러한 방식에 의하면, 개선된 이온 에너지 제어가 가능해진다. 예를 들어, 전공정 에칭 적용(front-end etch applications)을 위해서와 같은 보다 높은 충격(bombardment) 에너지를 위해서 2MHz 소스가 이용되는 반면, 후공정 에칭 적용(back-end etch application)을 위해서와 같은 보다 낮은 충격을 위해서 13MHz 바이어스가 활용된다. 또한, 도 2는 주파수 f3, 이를테면 27MHz, 60MHz, 100MHz 등에서 작동하는 소스 RF 파워 공급기(235)를 도시한다. 소스 파워(235)는, 매치 네트워크(250)를 경유하여 챔버(200)로 전달되고, 하부 전극(210)으로 인가된다. 소스 파워는 플라즈마 밀도, 즉 플라즈마 이온 해리를 제어하는데 이용된다.

도 2의 구성은 챔버로 f1/f3 또는 f2/f3 주파수의 중첩된 인가를 가능하게 한다. 예를 들어, f1은 400KHz 내지 5MHz일 수 있다; f2는 10MHz 내지 20MHz일 수 있으나, 보통 15MHz보다 작다; 그리고 f3는 27MHz 내지 100MHz 또는 그 이상일 수 있다. 한 특정 실시예에 의하면, f1은 2MHz이고, f2는 13.56MHz이며, f3는 60MHz이다. 그러한 구성은, 중간 처리(mid processing)시 낮고 높은 주파수 바이어스 파워 사이에서 스위칭을 필요로 하는 수단을 실행하는 것을 매우 쉽게 한다.

도 3은, 세 개의 이용가능한 주파수 중 두 개가 플라즈마 챔버의 음극으로 스위칭 가능하게 인가되는 매치 회로의 일 실시예를 도시한다. 높은 주파수 f3는 매치 회로(334) 및 병렬 공진 회로(330)를 경유하여 음극에 결합되는 반면, 두 개의 낮은 주파수 f1 및 f2는 매치 회로(320, 322) 중 어느 하나를 경유하여 그들 중 단 하나를 음극에 스위칭 가능하게 결합하는 스위치(332)에 결합된다. 이러한 실시예에 의하면, 두 개의 RF 주파수 f1/f2는, 주파수 f1 또는 주파수 f2에서 스위칭 가능하게 작동할 수 있는 단일 RF 파워 생성기에 의해 제공된다. 매치 회로의 각각은, 커패시터와 인덕터의 직렬 접속으로 구성된다. 일례에 의하면, 매치 회로(320)는 200-500pF의 값을 갖는 커패시터 및 실질적으로 20-50mH의 인덕터를 구비한다; 매치 회로(322)는 50-200pF의 값을 갖는 커패시터 및 실질적으로 0.5-5mH의 인덕터를 구비한다; 매치 회로(320)는 실질적으로 25pF의 값을 갖는 커패시터 및 실질적으로 0.2-0.3mH의 인덕터를 구비한다.

병렬 공진 회로(330)는, 13.56MHz 파워 소스로부터 에너지가 60MHz 소스로 흐르는 것을 방지하기 위해 제공된다. 즉, 스위치(332)가 2MHz 바이어스 소스를 결합할 때, 바이어스 주파수는 60MHz의 플라즈마 소스 주파수보다 30배 작아서, 매치 네트워크(334)를 뛰어넘을 수 없다. 그러나, 스위치(332)가 13.56MHz 바이어스 파워를 결합할 때, 바이어스 주파수는 플라즈마 소스 주파수 f3에 훨씬 근접하고 매치 네트워크(334)를 뛰어넘을 수 있다. 그러므로, 병렬 공진 회로가 제공되고, 이는 커패시터와 인덕터의 병렬 접속으로 구성된다. f1 = 2MHz, f2 = 13.56MHz, 및 f3 = 60MHz인 이러한 실시예에 의하면, 병렬 공진 회로(330)는 f=2MHz의 분산(variance) 또는 대역으로 13MHz에서 중심을 갖는다. 이는 바이어스 주파수 13.56이 소스 파워 공급기 f3로 누출되는 것을 방지한다. 공진 회로는 60MHz 주파수에 대한 단락 회로(short circuit)로서 작용한다.

도 3의 실시예에 의하면, 가변 분로 커패시터(305)는 스위치(332) 앞에 결합되어, 스위치(332)에 의해 맞물려지는 것에 의존하여 양 매치 네트워크(320, 322)에 공통된다. 다른 가변 분로 커패시터(315)는 f3을 위한 매치 네트워크(334)를 위한 것이다. 이 실시예에 의하면, 양 분로 커패시터는 가변 진공 커패시터(variable vacuum capacitor)를 이용하여 구현된다. 또한, 이 실시예에 의하면, 특별한 보호 수단이 가변 분로 커패시터를 보호하도록 구현된다. 고정 커패시터(300)는 분로 커패시터(305)에 병렬로 결합된다. 고정 커패시터(300)는, 가변 커패시터(305)가 낮은 커패시턴스 값으로 설정될 때, 높은 RF 전류로부터 분로 커패시터(305)를 보호한다. 반대로, 고정 커패시터(310)는 가변 커패시터(315)와 병렬로 결합된다. 고정 커패시터(310)는, 가변 커패시터(315)가 낮은 커패시턴스 값으로 설정될 때, 높은 RF 전류로부터 분로 커패시터(315)를 보호한다. 이러한 실시예에 의하면, 가변 분로 커패시터(305)는 실질적으로 30pF부터 1500pF까지 변화될 수 있고, 커패시터(300)는 실질적으로 100pF으로 선택된다. 유사하게, 이러한 실시예에 의하면, 가변 분로 커패시터(315)는 실질적으로 10pF부터 150pF까지 변화될 수 있고, 커패시터(310)는 실질적으로 120pF으로 선택된다.

상기 실시예 중 어떠한 것은, 제1 바이어스 주파수에서 제1 기간 작동 및 제2 바이어스 주파수에서 제2 기간 작동을 갖는 처리를 제공하도록 플라즈마 챔버를 작동시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 챔버는 주 에칭 단계 동안 낮은 바이어스 주파수, 이를테면, 실질적으로 2MHz를 이용하여 작동될 수 있다; 그러나, 오버 에칭(over etch) 중에 "소프트 랜딩(soft landing)"을 창출하기 위해, 시스템은 이를테면, 실질적으로 13MHz와 같은 보다 높은 주파수 바이어스를 이용하여 작동하도록 스위칭될 수 있다.

마지막으로, 본 명세서에 설명된 프로세스 및 기술들은 어떤 특정 장치에 본질적으로 관련된 것은 아니며, 구성요소의 어떠한 적절한 조합에 의해서도 구현될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 더욱이, 다양한 타입의 다목적 소자들이 여기에 설명된 개시 내용에 따라 이용될 수 있다. 또한, 여기에서 설명된 방법 단계들을 수행하기 위해 특화된 장치를 구성하는 것이 이점을 갖는 것으로 입증될 수도 있다. 본 발명은 특정 실시예들과 관련된 것으로 설명되었는데, 이는 한정적이 아닌 예시적인 관점으로 의도된 것이다. 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 많은 다른 조합들이 본 발명을 실시하는데 적합할 것이라는 점을 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자들은 이해할 것이다. 예를 들어, 설명된 소프트웨어는 어셈블러(Assembler), C/C++, 펄(perl), 쉘(shell), PHP, 자바(Java) 등과 같은 매우 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다.

본 발명은 특정 실시예들과 관련된 것으로 설명되었는데, 이는 한정적이 아닌 예시적인 관점으로 의도된 것이다. 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨이의 많은 다른 조합들이 본 발명을 실시하는데 적합할 것이라는 점을 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자들은 이해할 것이다. 게다가, 여기에 개시된 본 발명의 사양 및 실시를 참조하는 것에 의해 본 발명의 다른 구현들이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다. 설명된 실시예의 다양한 측면 및/또는 요소가 플라즈마 챔버 기술에서 단독으로 또는 어떠한 조합 상태로 이용될 수 있다. 상기 사양 및 실시예들은 단지 예시적인 것으로 고려하도록 의도된 것이며, 본 발명의 실제 범위와 사상은 다음 청구범위에 의해 지시된다.

200: 챔버
210: 하부 전극
232: 스위치
240: 매치 회로
245: 매치 회로
250: 매치 네트워크
300: 고정 커패시터
305: 가변 분로 커패시터
310: 고정 커패시터
315: 가변 분로 커패시터
320: 매치 회로
322: 매치 회로
330: 병렬 공진 회로
332: 스위치
334: 매치 회로

Claims

두 바이어스 주파수 중 하나와 하나의 소스 주파수를 음극에 스위칭 가능하게 결합하는 RF 매칭 회로에 있어서,
하나의 입력과 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치;
상기 스위치 제1 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크;
상기 스위치 제2 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 상기 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크;
상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 상기 제2 바이어스 주파수보다 높은 소스 주파수에서 작동하도록 조정된 제3 매치 네트워크; 및
상기 제3 매치 네트워크의 출력과 상기 음극 사이에 결합되고, 상기 제2 바이어스 주파수와 동일한 주파수에서 중심을 갖도록 조정된 병렬 공진 회로
를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
제1항에 있어서,
접지와 상기 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
제2항에 있어서,
접지와 상기 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 제2 가변 분로 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
제3항에 있어서,
접지와 상기 스위치의 입력 사이에 결합된 고정 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
제4항에 있어서,
접지와 상기 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 제2 고정 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
두 바이어스 주파수 중 하나를 음극에 스위칭 가능하게 결합하는 RF 매칭 회로에 있어서,
하나의 입력과 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치;
상기 스위치 제1 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크;
상기 스위치 제2 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 상기 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크;
접지와 상기 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터; 및
접지와 상기 스위치의 입력 사이에 결합된 고정 커패시터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 매칭 회로.
두 개의 스위칭 가능한 RF 바이어스 파워로 작동하는 플라즈마 처리 챔버에 있어서,
빈 내부 공간에 플라즈마를 유지하도록 구성된 챔버 바디;
RF 에너지를 상기 플라즈마에 결합하도록 구성된 음극;
10MHz 이하의 제1 바이어스 주파수 또는 상기 제1 바이어스 주파수보다 높으나 15MHz 이하인 제2 바이어스 주파수를 선택적으로 생성하도록 작동하는 제1 RF 파워 생성기;
상기 제1 RF 파워 생성기에 결합된 입력을 구비하고 제1 및 제2 출력을 구비하는 스위치;
상기 스위치 제1 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 상기 제1 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제1 매치 네트워크;
상기 스위치 제2 출력에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하고, 상기 제2 바이어스 주파수에서 작동하도록 조정된 제2 매치 네트워크;
15MHz보다 높은 주파수에서 RF 소스 파워를 생성하도록 작동하는 제2 RF 파워 생성기; 및
상기 제2 RF 파워 생성기에 결합된 입력 및 상기 음극에 결합된 출력을 구비하는 제3 매치 네트워크
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버.
제7항에 있어서,
상기 제1 바이어스 주파수는 2MHz이고, 상기 제2 바이어스 주파수는 13MHz이며, 상기 RF 소스 파워의 주파수는 27MHz, 60MHz, 및 100MHz 중 하나인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버.
제8항에 있어서,
상기 제3 매치 네트워크의 출력과 상기 음극 사이에 결합되고, 2MHz 대역으로 13MHz에서 중심을 갖도록 조정된 병렬 공진 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버.
제9항에 있어서,
접지와 상기 스위치의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터와 고정 커패시터의 병렬 접속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버.
제10항에 있어서,
접지와 상기 제3 매치 네트워크의 입력 사이에 결합된 가변 분로 커패시터와 고정 커패시터의 병렬 접속을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 챔버.