KR101251930B1 - Apparatus and method for generating Inductively Coupled Plasma - Google Patents

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Abstract

필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 유전체 리드를 가지는 공정 챔버와 유전체 리드 위에 배치되는 플라즈마 소스 조립체를 포함한다. 플라즈마 소스 조립체는 공정 챔버 내에 플라즈마를 형성하여 유지하도록 상기 공정 챔버 내로 RF 에너지를 유도적으로 결합하도록 구성된 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일, 상기 공정 챔버 내로 RF 에너지를 용량적으로 결합하도록 상기 수평 유도 코일에 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극, 상기 전력 인가 전극에 결합되어 상기 전력 인가 전극의 수평 위치를 변경하는 제 1 위치 조절 메카니즘, 및 상기 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극에 결합되는 RF 발생기를 포함한다.
소정의 실시예에서, 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 수평 유도 코일과 연결되고 유전체 리드 측면 위에 배치되는 수직 유도 코일, 및 수직 유도 코일의 수직 위치를 전체적으로 이동하거나 수직 유도 코일의 간격을 변화시키는 제 2 위치 조절 메카니즘을 더 포함한다.
The field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus includes a process chamber having a dielectric lead and a plasma source assembly disposed over the dielectric lead. The plasma source assembly includes at least one horizontal induction coil configured to inductively couple RF energy into the process chamber to form and maintain a plasma in the process chamber, and to the horizontal induction coil to capacitively couple RF energy into the process chamber. At least one power applying electrode electrically connected, a first positioning mechanism coupled to the power applying electrode to change a horizontal position of the power applying electrode, and an RF generator coupled to the at least one power applying electrode .
In certain embodiments, a field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus includes a vertical induction coil connected to a horizontal induction coil and disposed on a side of a dielectric lead, and an agent that moves the vertical position of the vertical induction coil as a whole or changes the spacing of the vertical induction coil. It further comprises a two-position adjustment mechanism.

Description

필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 형성 방법{Apparatus and method for generating Inductively Coupled Plasma}Field-reinforced inductively coupled plasma processing apparatus and plasma forming method {Apparatus and method for generating Inductively Coupled Plasma}

본 발명의 실시예들은 반도체 처리 장비에 관한 것으로, 특히 유도 결합된 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 형성 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to semiconductor processing equipment, and more particularly, to an inductively coupled plasma processing apparatus and a plasma forming method.

유도 결합 플라즈마(ICP) 공정 반응기는 일반적으로 공정 챔버의 외부에 배치되는 하나 또는 둘 이상의 유도 코일을 경유하여 공정 챔버 내에 배치된 공정 가스 내로 전류를 유도함으로써 플라즈마를 형성한다. 유도 코일은 예를 들면 유전체 리드에 의해 챔버로부터 외부로 배치되어 전기적으로 분리될 수 있다. 소정의 플라즈마 공정에 대해, 히터 요소는 공정 동안 그리고 공정들 사이의 챔버 내의 일정한 온도 유지를 용이하게 하도록 유전체 리드 위에 배치될 수 있다.Inductively coupled plasma (ICP) process reactors generally form a plasma by directing current into a process gas disposed within the process chamber via one or more induction coils disposed outside the process chamber. The induction coil can be disposed out of the chamber and electrically separated, for example, by a dielectric lead. For certain plasma processes, heater elements may be placed over the dielectric leads to facilitate constant temperature maintenance within the chamber during and between processes.

히터는 개방 단절형 히터(open break heater)(예를 들면, 비 폐쇄형 전기 루프) 또는 비 단절형 히터(no break heater)(예를 들면, 폐쇄형 전기 루프)일 수 있다. 히터 요소가 개방 단절형 히터 요소인 실시예에서, 히터 요소는 예를 들면 처리되는 기판의 비 균일 에칭률 또는 에칭 패턴에서 비대칭을 초래할 수 있는 플라즈마 비-균일도를 도입한다. 이러한 플라즈마 비 균일도는 개방 단절형 히터 요소를 비 단절형 히터 요소로 대체함으로써 제거될 수 있다.The heater may be an open break heater (eg a non-closed electric loop) or a no break heater (eg a closed electric loop). In embodiments where the heater element is an open disconnected heater element, the heater element introduces a plasma non-uniformity, which may result in asymmetry, for example, in the non-uniform etch rate or etch pattern of the substrate being processed. Such plasma nonuniformity can be eliminated by replacing the open disconnect heater element with a non disconnect heater element.

유도 코일로 전달되는 RF 에너지는 또한 비 단절형 히터 요소로 유도적으로 결합하여, 바람직하지 않게는 공정 챔버 내에 플라즈마를 형성하기 위해 이용가능한 에너지를 감소시킨다(예를 들면, 비 단절형 히터 요소는 플라즈마 충돌 윈도우(plasma strike window)를 감소시킨다).RF energy delivered to the induction coil is also inductively coupled to the non-interruptible heater element, which undesirably reduces the energy available to form a plasma in the process chamber (e.g., Reduce the plasma strike window).

따라서, 개선된 유도 결합 플라즈마 반응기에 대한 요구가 있다.Thus, there is a need for an improved inductively coupled plasma reactor.

필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 형성 방법의 실시예가 제공된다.Embodiments of a field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus and plasma forming method are provided.

소정의 실시예에서, 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 유전체 리드를 가지는 공정 챔버와 유전체 리드 위에 배치되는 플라즈마 소스 조립체를 포함한다. 플라즈마 소스 조립체는 공정 챔버 내에 플라즈마를 형성하여 유지하도록 상기 공정 챔버 내로 RF 에너지를 유도적으로 결합하도록 구성된 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일, 상기 공정 챔버 내로 RF 에너지를 용량적으로 결합하도록 상기 수평 유도 코일에 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극, 상기 전력 인가 전극에 결합되어 상기 전력 인가 전극의 수평 위치를 변경하는 제 1 위치 조절 메카니즘, 및 상기 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극에 결합되는 RF 발생기를 포함한다.In certain embodiments, a field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus includes a process chamber having a dielectric lead and a plasma source assembly disposed over the dielectric lead. The plasma source assembly includes at least one horizontal induction coil configured to inductively couple RF energy into the process chamber to form and maintain a plasma in the process chamber, and to the horizontal induction coil to capacitively couple RF energy into the process chamber. At least one power applying electrode electrically connected, a first positioning mechanism coupled to the power applying electrode to change a horizontal position of the power applying electrode, and an RF generator coupled to the at least one power applying electrode .

소정의 실시예에서, 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치는 수평 유도 코일과 연결되고 유전체 리드 측면 위에 배치되는 수직 유도 코일, 및 수직 유도 코일의 수직 위치를 전체적으로 이동하거나 수직 유도 코일의 간격을 변화시키는 제 2 위치 조절 메카니즘을 더 포함한다.In certain embodiments, a field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus includes a vertical induction coil connected to a horizontal induction coil and disposed on a side of a dielectric lead, and an agent that moves the vertical position of the vertical induction coil as a whole or changes the spacing of the vertical induction coil. It further comprises a two-position adjustment mechanism.

소정의 실시예에서, 플라즈마 형성방법은 유전체 리드를 가지며 상기 유전체 리드 위에 배치되는 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일, 상기 수평 유도 코일과 결합되는 적어도 하나 이상의 수직 유도 코일 및 상기 수평 유도 코일과 전기적으로 연결되는 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극을 가지는 공정 챔버의 내부 용적으로 공정 가스를 제공하는 단계; RF 전원으로부터 상기 전력 인가 전극에 RF 전력을 제공하는 단계; 상기 수평 유도 코일과 상기 수직 유도 코일에 의해 상기 공정 가스에 유도적으로 용량적으로 결합되는 상기 RF 전력을 이용하여 상기 공정 가스로부터 플라즈마를 형성하는 단계; 및 상기 전력 인가 전극의 수평 위치, 상기 수평 유도 코일의 간격, 상기 수직 유도 코일의 수직 위치 및 상기 수직 유도 코일의 간격들 중 적어도 하나를 변경하여 플라즈마 균일도 또는 이온 밀도 중 적어도 하나 이상을 제어하는 단계를 포함한다.In certain embodiments, the plasma forming method has at least one horizontal induction coil disposed on the dielectric lead and having at least one vertical induction coil coupled with the horizontal induction coil and electrically connected with the horizontal induction coil. Providing a process gas into an interior volume of a process chamber having at least one power applying electrode; Providing RF power to the power applying electrode from an RF power source; Forming a plasma from the process gas using the RF power inductively capacitively coupled to the process gas by the horizontal induction coil and the vertical induction coil; And controlling at least one of plasma uniformity or ion density by changing at least one of a horizontal position of the power applying electrode, a distance of the horizontal induction coil, a vertical position of the vertical induction coil, and a distance of the vertical induction coil. It includes.

따라서, 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기 및 이용 방법이 본 명세서에서 제공된다. 본 발명의 필드 강화유도 결합 플라즈마 반응기는 유용하게는 플라즈마 균일도 또는 이온 밀도와 같은, 다른 플라즈마 특성을 변경하지 않고 챔버 내의 플라즈마와 충돌시키기 위해 이용가능한 RF 전력을 개선한다. 본 발명의 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기는 추가로 유용하게는 처리 동안 균일도 및/또는 밀도와 같은 플라즈마 특성을 제어 및/또는 조정할 수 있다.Thus, a field enhanced inductively coupled plasma reactor and methods of use are provided herein. The field enhanced inductively coupled plasma reactor of the present invention advantageously improves the RF power available to collide with the plasma in the chamber without altering other plasma properties, such as plasma uniformity or ion density. The field enhanced inductively coupled plasma reactor of the present invention may further advantageously control and / or adjust plasma properties such as uniformity and / or density during processing.

전술된 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 및 추가의 실시예들은 본 발명의 기본적 범위로부터 벗어나지 않고 발명될 수 있으며, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 결정된다.While the foregoing is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the claims.

도 1은 본 발명의 소정의 실시예에 따른 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기의 개략적인 측면도,
도 2는 본 발명의 소정의 실시예에 따른 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기의 수평 유도 코일, 수직 유도 코일 및 전력 인가 전극의 개략적인 평면도,
도 3는 본 발명의 소정의 실시예에 따른 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기의 수평 유도 코일과 수직 유도 코일의 개략적인 사시도,
도 4은 본 발명의 소정의 실시예에 따른 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기의 히터 요소의 개략적인 평면도,
도 5는 본 발명의 소정의 실시예에 따른 플라즈마를 형성하는 방법에 대한 흐름도를 도시한다.
1 is a schematic side view of a field enhanced inductively coupled plasma reactor in accordance with some embodiments of the present invention;
2 is a schematic plan view of a horizontal induction coil, a vertical induction coil and a power application electrode of a field enhanced inductively coupled plasma reactor in accordance with some embodiments of the invention;
3 is a schematic perspective view of a horizontal induction coil and a vertical induction coil of a field enhanced inductively coupled plasma reactor in accordance with some embodiments of the invention;
4 is a schematic plan view of a heater element of a field enhanced inductively coupled plasma reactor in accordance with some embodiments of the present invention;
5 shows a flow diagram for a method of forming a plasma in accordance with certain embodiments of the present invention.

본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 반응기는 플라즈마를 충돌시키기 위해 이용가능한 증가된 무선 주파수(RF) 에너지를 제공할 수 있다. 예를 들면, 개선 또는 강화된 플라즈마 충돌 윈도우를 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 유도 결합 플라즈마 반응기는 실질적으로 플라즈마의 균일도, 밀도 또는 다른 바람직한 특성을 변경하지 않고 유용하게는 우수한 플라즈마 충돌 성능을 제공한다.The inductively coupled plasma reactor according to the present invention can provide increased radio frequency (RF) energy available for impinging the plasma. For example, an improved or enhanced plasma collision window is provided. In addition, the inductively coupled plasma reactor according to the present invention advantageously provides excellent plasma collision performance without substantially altering the uniformity, density or other desirable properties of the plasma.

도 1은 본 발명의 동일한 실시예들에 따른 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기(100)를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기(100)는 집적 반도체 기판 처리 시스템의 처리 모듈로서 단독으로 또는 반도체 웨이퍼 처리 시스템과 같은 집합 장비를 이용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 변형으로서 유도 결합 플라즈마 에칭 반응기를 포함한다. 위에서 리스트된 반도체 장비는 단지 예시적이고, 다른 에칭 반응기, 및 비-에칭 반응기인 CVD 반응기, 또는 다른 반도체 처리 장비에 적절히 변형될 수 있다.1 is a schematic side view of a field enhanced inductively coupled plasma reactor 100 in accordance with the same embodiments of the present invention. The field enhanced inductively coupled plasma reactor 100 may be used alone or as an assembly device, such as a semiconductor wafer processing system, as a processing module of an integrated semiconductor substrate processing system. Variations according to embodiments of the present invention include an inductively coupled plasma etch reactor. The semiconductor equipment listed above is merely illustrative and may be modified as appropriate to other etch reactors, CVD reactors that are non-etching reactors, or other semiconductor processing equipment.

반응기(100)는 함께 처리 용적을 형성하는 전도성 몸체(130) 및 유전체 리드(120), 처리 용적 내에 배치되는 기판 지지 페데스탈(116), 플라즈마 소스 조립체(160), 및 제어기(140)를 가지는 공정 챔버(110)를 포함한다. 전도성 몸체(130)는 전기 접지부(134)에 결합된다. 지지 페데스탈(캐쏘오드)(116)은 제 1 정합 네트워크(124)를 통하여 바이어스 전원(122)으로 결합될 수 있다. 비록 다른 주파수 및 전력이 특별한 분야에 대해 바람직한 것으로 제공될 수 있지만, 바이어스 전원(122)은 예시적으로 연속 또는 펄스형 파워를 생산할 수 있는 약 13.56 MHz의 주파수에서 1000 W 까지의 전원일 수 있다. 다른 실시예로서, 바이어스 전원(122)은 DC 또는 펄스형 DC 전원일 수 있다.The reactor 100 is a process having a conductive body 130 and a dielectric lead 120 that together form a processing volume, a substrate support pedestal 116 disposed within the processing volume, a plasma source assembly 160, and a controller 140. Chamber 110. The conductive body 130 is coupled to the electrical ground 134. Support pedestal (cathode) 116 may be coupled to bias power source 122 via first matching network 124. Although other frequencies and powers may be provided as desired for a particular application, bias power supply 122 may be a power supply up to 1000 W at a frequency of about 13.56 MHz, which may illustratively produce continuous or pulsed power. In another embodiment, the bias power source 122 may be a DC or pulsed DC power supply.

소정의 실시예로서 유전체 리드(120)는 실질적으로 평면형일 수 있다. 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기(100)는 예를 들면 돔형 리드 또는 다른 형태의 리드를 가질 수 있다. 플라즈마 소스 조립체(160)는 통상적으로 유전체 리드(120) 위에 배치되며 처리 챔버(110) 내로 RF 전력을 유도적으로 결합하도록 구성된다. 플라즈마 소스 조립체(160)는 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일, 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일에 연결된 적어도 하나 이상의 수직 코일, 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극, 및 플라즈마 전원을 포함한다. 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일은 유전체 리드(120) 위에 배치될 수 있다. 적어도 하나 이상의 수직 유도 코일은 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일과 연결되어 유전체 리드(120) 측면 위에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유전체 리드(120) 위에 배치된 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일(109, 111)이 예시적으로 배치된다.In some embodiments, dielectric lead 120 may be substantially planar. Field enhanced inductively coupled plasma reactor 100 may have, for example, a domed lead or other type of lead. The plasma source assembly 160 is typically disposed above the dielectric lead 120 and configured to inductively couple RF power into the processing chamber 110. The plasma source assembly 160 includes at least one or more horizontal induction coils, at least one or more vertical coils connected to at least one or more horizontal induction coils, at least one or more power applying electrodes, and a plasma power source. At least one horizontal induction coil may be disposed over the dielectric lead 120. At least one vertical induction coil may be connected to the at least one horizontal induction coil and disposed on the side of the dielectric lead 120. As shown in FIG. 1, at least one or more horizontal induction coils 109, 111 disposed over the dielectric lead 120 are illustratively disposed.

다중 수평 유도 코일(109, 111)은 예를 들어 나선형으로 배치된다. 제 1 수평 유도 코일(109)의 일단이 중심을 기준으로 좌측에 있는 경우 다른 일단은 중심을 기준으로 우측에 위치한다. 제 2 수평 유도 코일(111)의 일단이 중심을 기준으로 우측에 있는 경우 다른 일단은 중심을 기준으로 좌측에 위치한다. 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일(109,111)은 서로 소정의 간격을 유지하면서 맞물려 배치된다. 제1 수평 유도 코일과 제2 수평 유도 코일 사이의 간격, 수직 유도 코일 사이의 간격, 각 코일의 권취 개수는 예를 들면 플라즈마의 밀도 또는 프로파일을 제어하기 위하여 적절히 선택될 수 있다.Multiple horizontal induction coils 109, 111 are arranged helically, for example. When one end of the first horizontal induction coil 109 is on the left with respect to the center, the other end is located on the right with respect to the center. When one end of the second horizontal induction coil 111 is on the right with respect to the center, the other end is located on the left with respect to the center. At least one or more horizontal induction coils 109 and 111 are arranged in engagement with each other at a predetermined distance. The spacing between the first horizontal induction coil and the second horizontal induction coil, the spacing between the vertical induction coils, the number of windings of each coil may be appropriately selected, for example, to control the density or profile of the plasma.

제1 수평 유도 코일(109)과 제2 수평 유도 코일(111)은 정합 네트워크(119)를 통하여 플라즈마 전원(118)으로 각각 결합된다. 비록 다른 주파수 및 전력이 특별한 분야에 대해 원하는 대로 제공될 수 있지만, 플라즈마 전원(118)은 예시적으로 50 kHz 내지 13.56 MHz의 범위에서 조정가능한 주파수에서 최고 4000W를 생성할 수 있다.The first horizontal induction coil 109 and the second horizontal induction coil 111 are coupled to the plasma power source 118 through the matching network 119, respectively. Although other frequencies and powers may be provided as desired for a particular application, the plasma power supply 118 may generate up to 4000 W at frequencies adjustable for example in the range of 50 kHz to 13.56 MHz.

소정의 실시예에서, 전력 분할기(104)는 캐퍼시터 결합에 의하여 각각의 코일로 플라즈마 전원(118)에 의해 제공된 RF 전력의 상대적인 양을 분배하도록 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일 사이에 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 전력 분할기(104)는 각각의 코일로 제공된 RF 전력의 양을 제어하기 위해 플라즈마 전원(118)과 제1 수평 유도 코일(109) 및 제2 수평 유도 코일(111)에 각각 연결되는 전력 인가 전극(102, 103) 사이에 배치될 수 있다.In certain embodiments, power divider 104 may be provided between at least one or more horizontal induction coils to distribute a relative amount of RF power provided by plasma power source 118 to each coil by capacitor coupling. For example, as shown in FIG. 1, the power divider 104 is configured to control the amount of RF power provided to each coil to the plasma power source 118 and the first horizontal induction coil 109 and the second horizontal induction. It may be disposed between the power applying electrode (102, 103) connected to the coil 111, respectively.

적어도 하나 이상의 전력 인가 전극(102, 103)은 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수평 유도 코일(109) 또는 제2 수평 유도 코일(111)에 각각 전기적으로 결합된다.At least one of the power applying electrodes 102, 103 is electrically coupled to the first horizontal induction coil 109 or the second horizontal induction coil 111, respectively, for example, as shown in FIG. 1.

RF전력은 플라즈마 전원(118)에서 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극(102, 103)을 경유하여 제1 수평 유도 코일과 제2 수평 유도 코일에 각각 제공될 수 있다.RF power may be provided to the first horizontal induction coil and the second horizontal induction coil via the at least one power applying electrode 102, 103 in the plasma power supply 118, respectively.

소정의 실시예에서, 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극(102, 103)은 서로에 대해 및/또는 유전체 리드(120)에 대해 상대적인 위치설정을 용이하게 하도록 적어도 하나 이상의 수평 유도 코일 중 하나와 가동적으로 결합될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나 이상의 제 1 위치 조절 메카니즘(비도시)은 적어도 하나 이상의 전력 인가 전극(102, 103)에 결합되어 제1 수평 유도 코일과 제2 수평 유도 코일과 접속되는 수평 위치를 변경할 수 있다. 제 1 위치 조절 메카니즘(비도시)은 리드 스크류, 선형 베어링, 스테퍼 모터, 웨지 등을 포함하는 장치를 포함하여 전력 인가 전극(102, 103)의 수평 위치 설정을 변경할 수 있는 수동 또는 자동 장치일 수 있다.In certain embodiments, the at least one power applying electrode 102, 103 is movable with one of the at least one horizontal induction coil to facilitate positioning relative to each other and / or relative to the dielectric lead 120. Can be combined. For example, at least one first positioning mechanism (not shown) may be coupled to at least one or more power applying electrodes 102, 103 to change the horizontal position that is connected with the first horizontal induction coil and the second horizontal induction coil. . The first positioning mechanism (not shown) can be a manual or automatic device capable of changing the horizontal positioning of the power applying electrodes 102, 103 including devices including lead screws, linear bearings, stepper motors, wedges, and the like. .

소정의 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 위치조절 메카니즘(비도시)은 전력 인가 전극(102, 103)의 수평 위치를 독립적으로 제어하도록 전력 인가 전극(102, 103)에 각각 결합될 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 1, a first positioning mechanism (not shown) is coupled to the power applying electrodes 102, 103, respectively, to independently control the horizontal position of the power applying electrodes 102, 103. Can be.

소정의 실시예에서, 제 1 위치 조절 메카니즘(비도시)은 제1 수평 유도 코일(109)과 제2 수평 유도 코일(111)의 간격을 변경할 수 있도록 제1 수평 유도 코일(109)과 제2 수평 유도 코일(111)에 각각 결합될 수 있다.In certain embodiments, the first position adjustment mechanism (not shown) may change the distance between the first horizontal induction coil 109 and the second horizontal induction coil 111 so as to change the first horizontal induction coil 109 and the second horizontal. It may be coupled to the induction coil 111, respectively.

전력 인가 전극의 수평 위치에 대한 독립 제어 및/또는 수평 유도 코일 사이의 간격의 제어는 상대적인 RF 전력의 용량성 결합을 용이하게 하여 플라즈마의 밀도 및/또는 플라즈마의 면적을 제어한다. 예를 들면, 전력 인가 전극의 수평 위치가 코일의 중심에 가까울 수록 플라즈마의 밀도는 높아지고 수평 유도 코일 사이의 간격이 클 수록 플라즈마의 밀도는 낮아지지만 플라즈마 면적은 증가한다.Independent control of the horizontal position of the power applying electrode and / or control of the spacing between the horizontal induction coils facilitates capacitive coupling of relative RF power to control the density of the plasma and / or the area of the plasma. For example, the closer the horizontal position of the power applying electrode is to the center of the coil, the higher the plasma density, and the larger the distance between the horizontal induction coils, the lower the plasma density, but the plasma area increases.

플라즈마 소스 조립체(160)의 RF 전력의 용량성 결합의 양에 대한 제어는 챔버 내의 플라즈마 특성의 제어를 용이하게 한다. 예를 들면, 플라즈마 소스 조립체(160)의 용량성 결합을 제어하여 플라즈마 충돌 윈도우를 변화시키며 원하는 유도 결합 플라즈마의 특성을 유지한다. 수평 유도 코일 사이의 간격 또는 전력 인가 전극의 위치에 대한 선택적인 제어는 충분한 용량성 결합이 한번 형성된 플라즈마 내로 많은 RF 에너지를 결합하지 않고 플라즈마와의 충돌을 용이하게 하여, 플라즈마의 특성(예를 들면, 밀도, 해리 분율, 이온/중성자 비율, 등)을 바람직하게 변경시킨다. 또한, 이러한 변경으로 인하여 비대칭 가스 전달 및/또는 펌핑에 의한 챔버 내의 비균일 가스 속도와 같은 비 균일 플라즈마로 리드할 수 있는 공정 효과에 대한 보상을 추가로 용이하게 한다. 예를 들면, 더 높은 플라즈마 밀도의 영역에 대해 저 플라즈마 밀도의 영역 내의 용량성 결합을 증가시킴으로써, 챔버 내의 전체 플라즈마 분포는 더욱 균일하게 형성될 수 있어, 더 균일한 처리를 용이하게 한다.Control over the amount of capacitive coupling of RF power of the plasma source assembly 160 facilitates control of plasma characteristics in the chamber. For example, capacitive coupling of the plasma source assembly 160 is controlled to vary the plasma impingement window and maintain the desired inductively coupled plasma characteristics. Selective control over the spacing between the horizontal induction coils or the position of the power applying electrode facilitates collision with the plasma without coupling much RF energy into the plasma where a sufficient capacitive coupling has been formed once, thus allowing the characteristics of the plasma (e.g., , Density, dissociation fraction, ion / neutron ratio, etc.) are preferably changed. In addition, this change further facilitates compensation for process effects that can lead to non-uniform plasma, such as non-uniform gas velocity in the chamber by asymmetric gas delivery and / or pumping. For example, by increasing capacitive coupling in regions of low plasma density to regions of higher plasma density, the overall plasma distribution in the chamber can be formed more uniformly, facilitating more uniform processing.

플라즈마 소스 조립체(160)의 하나 또는 둘 이상의 전극은 플라즈마로의 RF 에너지의 균일한 결합을 증진하도록 유전체 리드(120)의 상부에 대칭으로 배치될 수 있다. 소정의 실시예에서, 하나 또는 둘 이상의 전극은 전류가 하나 또는 둘 이상의 전극 내에 유도될 수 있는 연속 경로를 제공하지 않도록 구성된다. 따라서, 단일 전극이 이용되는 실시예에서, 전극은 유전성 단절(dielectric break)을 포함할 수 있어 전극이 전도성 고리형 링을 형성하지 않도록 한다. 그러나, 이 같은 특이한 단절은 형상의 비대칭에 의해 플라즈마 비-균일도를 초래할 수 있다. 단일 전극이 이용되는 전극에서, 전극 내에서 유전성 단절은 챔버의 펌프 포트에 근접하거나 상대적으로 높은 플라즈마 밀도의 영역에 대응하도록, 챔버 내의 자연적 플라즈마 분포에 대해 보상하도록 위치될 수 있다.One or more electrodes of plasma source assembly 160 may be disposed symmetrically on top of dielectric lead 120 to promote uniform coupling of RF energy to the plasma. In certain embodiments, one or more electrodes are configured to not provide a continuous path through which current can be induced in one or more electrodes. Thus, in embodiments where a single electrode is used, the electrode may include a dielectric break so that the electrode does not form a conductive annular ring. However, such unusual breaks can lead to plasma non-uniformity by asymmetry in shape. In electrodes where a single electrode is used, dielectric breakdown within the electrode may be positioned to compensate for the natural plasma distribution in the chamber, so as to correspond to a region of relatively high plasma density or close to the pump port of the chamber.

소정의 실시예에서, 두 개 이상의 수평 유도 코일(109, 111)은 유전체 공간에 의해 발생되는 소정의 플라즈마 영향을 대칭적으로 분배하기 위해 서로 맞물려 배치된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 실질적으로 균일한 간격으로 이격된 두 개의 나선형 수평 유도 코일(109, 111)과 두 개의 전력 인가 전극(102, 103)을 나타내는 개략적인 평면도를 나타내고 있다.In certain embodiments, two or more horizontal induction coils 109, 111 are disposed in engagement with one another to symmetrically distribute the desired plasma effects generated by the dielectric space. For example, as shown in FIG. 2, there is shown a schematic plan view showing two helical horizontal induction coils 109, 111 and two power applying electrodes 102, 103 spaced at substantially uniform intervals. .

도 1에 도시된 바와 같이, 수직 유도 코일(113)은 수평 유도 코일(109, 111)중 적어도 하나와 연결되어 있다. 소정의 실시예에서, 수직 유도 코일(113)은 제 2 위치 조절 메카니즘(비도시)에 의하여 수직 방향으로 위치를 전체적으로 이동하거나 그 사이의 간격을 변화될 수 있다. 예를 들면, 제2 위치 조절 메카니즘(비도시)은 리드 스크류, 선형 베어링, 스테퍼 모터, 웨지 등을 포함하는 장치를 포함하여 수직 유도 코일(113)의 위치 또는 간격을 변경할 수 있는 수동 또는 자동 장치일 수 있다.As shown in FIG. 1, the vertical induction coil 113 is connected to at least one of the horizontal induction coils 109 and 111. In certain embodiments, the vertical induction coil 113 may be moved entirely in the vertical direction or vary the spacing therebetween by a second positioning mechanism (not shown). For example, the second positioning mechanism (not shown) may be a manual or automatic device that can change the position or spacing of the vertical induction coil 113, including devices including lead screws, linear bearings, stepper motors, wedges, and the like. Can be.

도 1을 참조하면, 히터 요소(121)는 공정 챔버(110)의 내부 가열을 용이하게 하도록 유전체 리드(120) 상부에 배치될 수 있다. 히터 요소(121)는 유전체 리드(120)와 수평 유도 코일(109, 111) 및 전력 인가 전극(102, 103) 사이에 배치될 수 있다. 소정의 실시예에서, 히터 요소(121)는 저항성 가열 요소를 포함할 수 있고 히터 요소(121)의 온도를 약 50 내지 약 100 ℃로 제어하도록 충분한 에너지를 제공하는 AC 전원과 같은 전원(123)에 연결될 수 있다. 소정의 실시예에서, 히터 요소(121)는 개방 단절형 히터일 수 있다. 소정의 실시예에서, 히터 요소(121)는 고리형 요소와 같은 비 단절형 히터를 포함할 수 있어, 공정 챔버(110) 내의 균일한 플라즈마 형성을 용이하게 한다.Referring to FIG. 1, a heater element 121 may be disposed above the dielectric lead 120 to facilitate internal heating of the process chamber 110. The heater element 121 may be disposed between the dielectric lead 120 and the horizontal induction coils 109 and 111 and the power applying electrodes 102 and 103. In some embodiments, the heater element 121 may include a resistive heating element and a power source 123 such as an AC power source that provides sufficient energy to control the temperature of the heater element 121 to about 50 to about 100 degrees Celsius. Can be connected to. In certain embodiments, the heater element 121 may be an open disconnect heater. In certain embodiments, the heater element 121 may include an uninterrupted heater, such as an annular element, to facilitate uniform plasma formation in the process chamber 110.

예를 들면, 도 4는 본 발명의 소정의 실시예에 따른 히터 요소(121)의 평면도를 도시한다. 히터 요소(121)는 내측으로 연장하는 핀(302)을 가지는 고리형 부분(300)을 포함할 수 있다. 소정의 실시예에서, 고리형 부분(300)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같은 유전체 리드(120)의 주변을 따라 배치될 수 있다. 예를 들면, 고리형 부분(300)은 유전체 리드(120)의 외경과 실질적으로 동일한 외경을 가질 수 있다. 소정의 실시예에서, 고리형 부분(300)은 유전체 리드(120)의 외경보다 크거나 작은 외경을 가질 수 있다. 유전체 리드(120)의 실질적으로 균일한 가열을 허용하는 고리형 부분(300)의 다른 적절한 구성이 이용될 수 있다. 핀(302)은 공정 챔버(100)의 열의 원하는 양 및 분포를 제공하도록 고리형 부분(300)에 대해 소정의 적절한 폭, 길이, 개수, 및/또는 위치일 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 핀(302)은 히터 요소(121)의 고리형 부분(300)에 대해 대칭으로 배치될 수 있고 이로부터 내측 방사상으로 연장할 수 있다. For example, FIG. 4 shows a top view of a heater element 121 according to some embodiments of the invention. The heater element 121 may include an annular portion 300 having a fin 302 extending inwardly. In certain embodiments, annular portion 300 may be disposed along the periphery of dielectric lead 120 as shown in FIGS. 1 and 3. For example, the annular portion 300 may have an outer diameter that is substantially the same as the outer diameter of the dielectric lead 120. In certain embodiments, annular portion 300 may have an outer diameter that is greater than or less than the outer diameter of dielectric lead 120. Other suitable configurations of the annular portion 300 can be used that allow for substantially uniform heating of the dielectric leads 120. Fins 302 may be any suitable width, length, number, and / or location relative to annular portion 300 to provide a desired amount and distribution of heat in process chamber 100. As shown in FIG. 3, the fin 302 may be disposed symmetrically with respect to the annular portion 300 of the heater element 121 and may extend inward radially therefrom.

도 1을 참조하면, 작업 동안, 기판(114)(반도체 웨이퍼 또는 플라즈마 처리를 위해 적절한 다른 기판과 같은)이 페데스탈(116) 상에 배치될 수 있고 공정 가스는 공정 챔버(110) 내의 가스상태의 혼합물을 형성하도록 유입 포트(126)를 통하여 가스 패널(138)로부터 공급될 수 있다. 도 5에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 전력을 플라즈마 전원(118)로부터 수평 유도 코일(109, 111) 및 수직 유도 코일(113)에 공급하여, 가스상태의 혼합물(150)은 공정 챔버(110)의 플라즈마(155) 내로 점화될 수 있다. 소정의 실시예에서, 바이어스 소스(122)로부터의 전력이 또한 페데스탈(116)에 제공될 수 있다. 공정 챔버(110)의 내부 내의 압력은 트로틀 밸브(127) 및 진공 펌프(136)를 이용하여 제어될 수 있다. 전도성 몸체(130)의 온도는 전도성 몸체(130)를 통하여 형성되는 도관(도시안됨)을 이용하여 제어될 수 있다.Referring to FIG. 1, during operation, a substrate 114 (such as a semiconductor wafer or other substrate suitable for plasma processing) may be disposed on the pedestal 116 and the process gas may be in a gaseous state within the process chamber 110. It may be supplied from gas panel 138 through inlet port 126 to form a mixture. As discussed in greater detail in FIG. 5, power is supplied from the plasma power source 118 to the horizontal induction coils 109, 111 and the vertical induction coil 113 so that the gaseous mixture 150 is processed in the process chamber 110. May be ignited into the plasma 155. In some embodiments, power from the bias source 122 may also be provided to the pedestal 116. The pressure in the interior of the process chamber 110 may be controlled using the throttle valve 127 and the vacuum pump 136. The temperature of the conductive body 130 can be controlled using conduits (not shown) formed through the conductive body 130.

웨이퍼(114)의 온도는 지지 페데스탈(116)의 온도를 안정화시켜 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 가스 소스(148)로부터의 헬륨 가스에는 페데스탈 표면에 배치된 웨이퍼(114)의 후면과 그루브(도시안됨) 사이에 형성된 채널로 가스 도관(149)을 경유하여 제공될 수 있다. 헬륨 가스는 페데스탈(116)과 웨이퍼(114) 사이의 열 전달을 용이하게 하도록 이용된다. 공정 처리 동안 지지 페데스탈(116)은 그 내부의 저항성 히터(도시안됨)에 의해 안정상태 온도로 가열할 수 있고 헬륨 가스는 웨이퍼(114)의 균일한 가열을 용이하게 할 수 있다. 이 같은 열 제어를 이용하여, 웨이퍼(114)는 예시적으로 0℃ 내지 500℃의 온도로 유지될 수 있다.The temperature of the wafer 114 may be controlled by stabilizing the temperature of the support pedestal 116. In one embodiment, helium gas from gas source 148 may be provided via gas conduit 149 with a channel formed between the groove (not shown) and the backside of wafer 114 disposed on the pedestal surface. Helium gas is used to facilitate heat transfer between the pedestal 116 and the wafer 114. During processing, support pedestal 116 may be heated to a steady state temperature by a resistive heater (not shown) therein and helium gas may facilitate uniform heating of wafer 114. Using such thermal control, the wafer 114 may be maintained at a temperature of, for example, 0 ° C to 500 ° C.

제어기(140)는 중앙 처리 유닛(CPU)(144), 메모리(142), 및 CPU(144)를 위한 지지 회로(146)를 포함하며 반응기(100)의 부품과 플라즈마 형성 방법의 제어를 용이하게 한다. 제어기(140)는 다양한 챔버 및 서브프로세서를 제어하기 위해 산업적 세팅에서 이용될 수 있다. CPU(144)의 메모리, 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 국부 또는 원격의 디지털 저장의 어떠한 다른 형태와 같은 하나 또는 둘 이상의 용이하게 이용가능한 메모리일 수 있다. 지지 회로(146)는 종래의 방식으로 프로세서를 지지하기 위해 CPU(144)로 결합된다. 이러한 회로는 캐시(cache), 전원, 클록 회로, 입력/출력 회로 및 서브시스템 등을 포함한다. 본 발명의 방법은 아래에서 설명되는 방식으로 플라즈마 반응기(100)의 작동을 제어하도록 실행되거나 실시할 수 있는 소프트웨어 루틴으로서 메모리(142) 내에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 CPU(144)에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격에 위치되는 제 2 CPU(도시안됨)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다.The controller 140 includes a central processing unit (CPU) 144, a memory 142, and a support circuit 146 for the CPU 144 to facilitate control of the components of the reactor 100 and the plasma formation method. do. Controller 140 may be used in industrial settings to control various chambers and subprocessors. The memory, or computer readable medium, of the CPU 144 may be one or more than one, such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), floppy disk, hard disk, or any other form of local or remote digital storage. It may be a readily available memory. The support circuit 146 is coupled to the CPU 144 to support the processor in a conventional manner. Such circuits include cache, power supplies, clock circuits, input / output circuits and subsystems, and the like. The method of the present invention can be stored in the memory 142 as a software routine that can be executed or executed to control the operation of the plasma reactor 100 in the manner described below. The software routine may also be stored and / or executed by a second CPU (not shown) located remotely from hardware controlled by the CPU 144.

도 5는 본 발명의 소정의 실시예에 따른, 상술된 플라즈마 반응기(100)에 유사한, 필드 강화 유도 결합 반응기 내에 플라즈마를 형성하는 방법(400)을 도시한다. 상기 방법은 일반적으로 공정 가스(또는 가스들)가 공정 챔버(110)로 제공되는 "402"에서 시작된다. 공정 가스 또는 가스들은 유입 포트(126)를 통하여 가스 패널(138)로부터 공급될 수 있고 챔버(110) 내에 가스상태 혼합물(150)을 형성한다. 전도성 몸체(130), 유전체 리드(120) 및 지지 페데스탈(116)과 같은, 챔버 부품은 공정 가스가 제공되기 전 또는 후 원하는 온도로 상술된 바와 같이 가열될 수 있다.5 illustrates a method 400 of forming a plasma in a field enhanced inductively coupled reactor, similar to the plasma reactor 100 described above, in accordance with certain embodiments of the present invention. The method generally begins at "402" where a process gas (or gases) is provided to the process chamber 110. Process gas or gases may be supplied from gas panel 138 via inlet port 126 and form gaseous mixture 150 in chamber 110. Chamber components, such as conductive body 130, dielectric leads 120, and support pedestal 116, may be heated as described above to a desired temperature before or after process gas is provided.

유전체 리드(120)는 전원(123)으로부터 히터 요소(121)로 전력을 공급함으로써 가열될 수 있다. 공급된 전력은 공정 처리시 원하는 온도로 공정 챔버(110)를 유지하도록 제어될 수 있다.Dielectric lead 120 may be heated by supplying power from power source 123 to heater element 121. The power supplied can be controlled to maintain the process chamber 110 at a desired temperature during process processing.

다음으로, "404"에서, RF 전원(118)으로부터의 RF 전력은 공정 가스 혼합물(150)로 각각 유도적으로 용량적으로 결합되도록 수평 유도 코일 및 수직 유도 코일에 제공될 수 있다. 다른 전력 및 주파수가 플라즈마를 형성하도록 이용될 수 있지만, RF 전력은 예시적으로 최고 4000 W 및 50 kHz 내지 13.56 MHz의 조정가능한 주파수로 제공될 수 있다.Next, at 404, RF power from RF power source 118 may be provided to the horizontal induction coil and the vertical induction coil to be inductively capacitively coupled to process gas mixture 150, respectively. While other power and frequencies may be used to form the plasma, RF power may be provided at exemplary frequencies up to 4000 W and adjustable frequencies of 50 kHz to 13.56 MHz.

소정의 실시예에서, 제 1 양의 RF 전력은 "406"에서 도시된 바와 같이, 수평 유도 코일과 수직 유도 코일을 경유하여 공정 가스로 유도적으로 결합될 수 있다. 수평 유도 코일(109)에 인가되는 제 1 양의 RF 전력은 히터 요소(121) 내로 유도적으로 결합되는 제 1 양의 RF 전력의 일 부분에 의해 비 단절형 가열 요소(예를 들면, 히터 요소(121)가 비 단절형 가열 요소)의 존재에 의해 바람직하지 않게 감소될 수 있어, 바람직하지 않게 플라즈마를 충돌시키는 것이 더 어렵게 된다. 그러나, 수평 유도 코일(111)에 인가되는 제 2 양의 RF 전력은 "508"에 도시된 바와 같이, 공정 가스 내로 용량적으로 결합되어 히터 요소(121)에 유도적으로 결합함으로써 감소되지 않을 때, 제 2 양의 RF 플라즈마는 더 넓은 범위의 상태 하에서 플라즈마와 충돌하도록 성능이 개선된다.In certain embodiments, the first positive RF power may be inductively coupled to the process gas via the horizontal induction coil and the vertical induction coil, as shown at 406. The first amount of RF power applied to the horizontal induction coil 109 is caused by the portion of the first amount of RF power that is inductively coupled into the heater element 121 by the non-interruptible heating element (eg, heater element). 121 may be undesirably reduced by the presence of an uninterrupted heating element), which makes it more difficult to undesirably impinge the plasma. However, when the second amount of RF power applied to the horizontal induction coil 111 is not capacitively coupled into the process gas and inductively coupled to the heater element 121, as shown at " 508 " The second amount of RF plasma is improved in performance so as to collide with the plasma under a wider range of conditions.

"410"에서, 플라즈마(155)는 각각 수평 유도 코일(109, 111) 및 수직 유도 코일에 제공된 제 1 양의 RF 전력 및 제 2 양의 RF 전력을 이용하여 공정 가스 혼합물(150)로부터 형성된다. 플라즈마와 충돌하여, 플라즈마 안정화를 얻을 때, 방법(400)은 일반적으로 끝나고 플라즈마 처리가 원하는대로 계속될 수 있다. 예를 들면, 표준 공정 방식 당 RF 전력 세팅 및 다른 공정 매개변수를 이용하여 공정이 적어도 부분적으로 계속될 수 있다. 선택적으로 또는 조합하여, 수평 이동 코일에 연결된 전력 인가 전극(102, 103)은 공정 동안 공정 챔버 내로 RF 전력의 용량적 결합을 변경시키도록 수평으로 이동되거나 수평 이동 코일이 그 간격을 변화될 수 있고 수직 이동 코일은 그 수직 위치를 변화하거나 그 간격을 변화하여 공정 챔버(100) 내로 RF 전력의 용량적 결합을 변화시킬 수 있다.At 410, the plasma 155 is formed from the process gas mixture 150 using a first amount of RF power and a second amount of RF power provided to the horizontal induction coils 109, 111 and the vertical induction coil, respectively. . When colliding with the plasma to obtain plasma stabilization, the method 400 generally ends and the plasma processing can continue as desired. For example, the process may continue at least partially using RF power settings and other process parameters per standard process regime. Alternatively or in combination, the power applying electrodes 102 and 103 connected to the horizontal moving coils can be moved horizontally or the horizontal moving coils can be varied in distance to change the capacitive coupling of RF power into the process chamber during the process. The vertical moving coil can change the capacitive coupling of RF power into the process chamber 100 by changing its vertical position or changing its spacing.

따라서, 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기 및 이용 방법이 본 명세서에서 제공된다. 본 발명의 필드 강화유도 결합 플라즈마 반응기는 유용하게는 플라즈마 균일도 또는 이온 밀도와 같은, 다른 플라즈마 특성을 변경하지 않고 챔버 내의 플라즈마와 충돌시키기 위해 이용가능한 RF 전력을 개선한다. 본 발명의 필드 강화 유도 결합 플라즈마 반응기는 추가로 유용하게는 처리 동안 균일도 및/또는 밀도와 같은 플라즈마 특성을 제어 및/또는 조정할 수 있다.Thus, a field enhanced inductively coupled plasma reactor and methods of use are provided herein. The field enhanced inductively coupled plasma reactor of the present invention advantageously improves the RF power available to collide with the plasma in the chamber without altering other plasma properties, such as plasma uniformity or ion density. The field enhanced inductively coupled plasma reactor of the present invention may further advantageously control and / or adjust plasma properties such as uniformity and / or density during processing.

전술된 것은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 및 추가의 실시예들은 본 발명의 기본적 범위로부터 벗어나지 않고 발명될 수 있으며, 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 결정된다.While the foregoing is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof, and the scope thereof is determined by the claims that follow.

100: 플라즈마 반응기 102, 103: 전력 인가 전극
104: 전력 분할기 109: 제 1 수평 유도 코일
110: 공정 챔버 111: 제 2 수평 유도 코일
113: 수직 유도 코일 114: 기판
116: 기판 지지 페데스탈 118: 플라즈마 전원
120: 유전체 리드 121: 히터 요소
122: 바이어스 전원 123: 전원
126: 유입 포트 127: 트로틀 밸브
130: 전도성 몸체 134; 전기 접지부
136: 진공 펌프 138: 가스 패널
140: 제어기 142: 메모리
144: CPU 146: 지지 회로
148: 가스 소스 155: 플라즈마
160: 플라즈마 소스 조립체 300: 고리형 부분
100: plasma reactor 102, 103: power application electrode
104: power divider 109: first horizontal induction coil
110: process chamber 111: second horizontal induction coil
113: vertical induction coil 114: substrate
116: substrate support pedestal 118: plasma power source
120: dielectric lead 121: heater element
122: bias power supply 123: power supply
126: inlet port 127: throttle valve
130: conductive body 134; Electrical grounding
136: vacuum pump 138: gas panel
140: controller 142: memory
144: CPU 146: support circuit
148: gas source 155: plasma
160: plasma source assembly 300: annular portion

Claims (11)

필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치로서,
유전체 리드를 가지는 공정 챔버;
상기 유전체 리드 위에 배치되는 플라즈마 소스 조립체를 포함하며,
나선형으로 일단이 중심을 기준으로 좌측에 있고 다른 일단은 중심을 기준으로 우측에 위치하는 제 1 수평 유도 코일;
나선형으로 일단이 중심을 기준으로 우측에 있고 다른 일단은 중심을 기준으로 좌측에 위치하는 제 2 수평 유도 코일;
상기 공정 챔버 내로 RF 에너지를 용량적으로 결합하도록 상기 제 1 수평 유도 코일 및 제 2 수평 유도 코일 중 어느 하나에 전기적으로 연결되는 제 1 전력 인가 전극 및 제 2 전력 인가 전극;
상기 제1 전력 인가 전극 및 제 2 전력 인가 전극에 결합되어 상기 전력 인가 전극들의 수평 위치를 변경하는 제 1 위치 조절 메카니즘;
상기 제 1 전력 인가 전극 및 제2 전력 인가 전극에 연결되어, 캐퍼시터 결합에 의하여 RF 전력의 상대적인 양을 분배하는 전력 분할기; 및
상기 전력 분할기에 연결되는 RF 발생기를 포함하는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
A field enhanced inductively coupled plasma processing apparatus,
A process chamber having a dielectric lead;
A plasma source assembly disposed over said dielectric lead,
A first horizontal induction coil helically positioned at one end on the left with respect to the center and the other end on the right with respect to the center;
A second horizontal induction coil spirally positioned at one end to the right of the center and the other end to the left of the center;
A first power application electrode and a second power application electrode electrically connected to any one of the first horizontal induction coil and the second horizontal induction coil to capacitively couple RF energy into the process chamber;
A first positioning mechanism coupled to the first and second power applying electrodes to change the horizontal position of the power applying electrodes;
A power divider connected to the first power applying electrode and the second power applying electrode to distribute a relative amount of RF power by capacitor coupling; And
And an RF generator coupled to the power divider.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 위치 조절 메카니즘은 상기 전력 인가 전극의 수평 위치를 변화시키는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 1,
And the first position adjustment mechanism changes the horizontal position of the power application electrode.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 위치 조절 메카니즘은 상기 수평 유도 코일에 결합되어 수평 유도 코일의 간격을 변화시키는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 1,
And the first position adjustment mechanism is coupled to the horizontal induction coil to vary the spacing of the horizontal induction coil.
삭제delete 삭제delete 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 수평 유도 코일과 연결되고 유전체 리드 측면 위에 배치되는 수직 유도 코일을 더 포함하는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a vertical induction coil connected to the horizontal induction coil and disposed on a side of a dielectric lead.
제 6 항에 있어서,
상기 수직 유도 코일의 수직 위치를 전체적으로 이동하거나 상기 수직 유도 코일의 간격을 변화시키는 제 2 위치 조절 메카니즘을 더 포함하는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
The method according to claim 6,
And a second position adjustment mechanism that moves the vertical position of the vertical induction coil as a whole or changes the spacing of the vertical induction coil.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 위치 조절 메카니즘과 상기 제 2 위치 조절 메카니즘은 리드 스크류, 선형 베어링, 스테퍼 모터 및 웨지 중 적어도 하나를 포함하는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
The method of claim 7, wherein
Wherein said first and second positioning mechanisms comprise at least one of a lead screw, a linear bearing, a stepper motor, and a wedge.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 플라즈마 소스 조립체의 상기 전력 인가 전극과 상기 유전체 리드 사이에 배치되는 히터 요소를 더 포함하는 필드 강화 유도 결합 플라즈마 처리 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
And a heater element disposed between the power applying electrode and the dielectric lead of the plasma source assembly.
삭제delete 삭제delete
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