KR101513322B1 - 튜닝가능한 캐패시턴스를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 방법이 제공된다. 기판은 척 위에 배치되고 에지 링에 의해 둘러싸인다. 에지 링은 척으로부터 전기적으로 분리된다. 방법은 척에 RF 파워를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 튜닝가능한 캐패시턴스 배열을 제공하는 단계를 또한 포함한다. 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 에지 링에 커플링되어 에지 링에 RF 커플링을 제공하여, 에지 링이 에지 링 전위를 갖게 한다. 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하여 기판을 프로세싱하는 단계를 더 포함한다. 기판을 프로세싱하는 동안에 에지 링 전위가 기판의 DC 전위로 동적으로 튜닝가능하게 되도록 튜닝가능한 캐패시턴스 배열이 구성되면서 기판이 프로세싱된다.

Description

튜닝가능한 캐패시턴스를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템을 위한 방법 및 장치{METHODS AND ARRANGEMENTS FOR PLASMA PROCESSING SYSTEM WITH TUNABLE CAPACITANCE}
플라즈마 프로세싱에서의 진보에 의해 반도체 산업이 성장해 왔다. 반도체 산업의 매우 경쟁적인 성향으로 인해, 디바이스 제조자들은, 수율을 최대화하고 기판 상에서 이용가능한 면적을 효율적으로 이용하기를 원할 수도 있다. 기판의 플라즈마 프로세싱 동안에, 프로세싱되는 디바이스들의 높은 수율을 보장하기 위해 복수의 파라미터들이 제어될 필요가 있을 수도 있다. 결함이 있는 디바이스들의 공통적인 원인은 기판 프로세싱 동안의 균일성의 결여이다. 균일성에 영향을 미칠 수도 있는 요인들은 기판 에지 효과이다. 결함이 있는 디바이스들의 또 다른 원인은 운반 동안에 하나의 기판의 배면으로부터 다른 기판 상으로 플레이크 오프 (flake off) 하는 폴리머의 부산물로 인한 것일 수도 있다.
현재의 제조 기술들은, 더 높은 성능의 디바이스들에 대한 요구, 기판 피쳐 사이즈들을 더 감소시키기 위한 압박, 뿐만 아니라 더 신규한 최적화된 기판 재료들의 구현을 과제로 한다. 예컨대, 더 큰 기판들 (예컨대, > 300 ㎜) 의 중앙으로부터 에지까지 균일성 또는 프로세스 결과들을 유지시키는 것이 점차 어려워 지고 있다. 일반적으로, 소정의 피쳐 사이즈에 있어서, 기판이 더 커지게 됨에 따라 에지 근처의 기판 상의 디바이스들의 수가 증가한다. 마찬가지로, 소정의 기판 사이즈에 있어서, 디바이스들의 피쳐 사이즈가 감소함에 따라 에지 근처의 기판 상의 디바이스들의 수가 증가한다. 예컨대, 종종 기판 상의 디바이스들의 총 수의 20 %를 넘는 디바이스들이 기판의 둘레 근처에 위치된다.
도 1은 단일의 핫 에지 링을 갖는 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다. 일반적으로, 플라즈마를 생성하고 용량성 커플링을 통해 플라즈마 밀도를 제어하기 위해 RF 제어기 (112) 가 사용된다. 특정 에칭 애플리케이션들은, 상부 전극이 접지되고 하부 전극이 RF 에너지에 의해 파워공급되도록 요구할 수도 있다.
일반적으로, 상부 전극 (102) 내의 인렛 (inlet) 을 통해 가스들의 적절한 세트가 플로우된다. 이어서, 파워공급되는 전극으로서 또한 기능하는 정전 척 (ESC) (108) 상에 핫 에지 링 (hot edge ring; HER) (116) (예컨대, Si 등) 으로 위치된, 유리판 또는 반도체 기판과 같은 기판 (106) 의 노출된 영역들을 프로세싱 (예컨대, 에칭 또는 증착) 하기 위해, 가스들이 이어서 이온화되어 플라즈마를 형성한다.
일반적으로, 핫 에지 링 (116) 은, ESC (108) 상에 기판 (106) 을 위치시키는 것, 및 플라즈마의 이온들에 의해 손상되는 것으로부터 기판 자체에 의해 보호되지 않는 아래 있는 컴포넌트들을 차폐하는 것을 포함하는 다수의 기능들을 수행한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 핫 에지 링 (116) 은 기판 (106) 의 에지 아래 및 근방에 배치된다. 또한, 핫 에지 링 (116) 은, 척 (108) 으로부터 핫 에지 링 (116) 으로의 전류 경로를 제공하도록 일반적으로 구성되는 커플링 링 (114) (예컨대, 석영 (quartz) 등) 상에 놓일 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 석영 슬리브 (quartz sleeve) (126) 는, ESC 어셈블리 (108 및 110) 로부터 HER (116) 로의 직접적인 RF 커플링을 최소화하도록 ESC (108) 로부터 HER (116) 을 절연시키기 위해, 커플링 링 (114) 으로부터 돌출하도록 구성된다. ESC 어셈블리 (108 및 110) 로의 HER (116) 의 RF 커플링은 커플링 링 (114) 에 의해 제공된다. 석영 슬리브 (126) 및 커플링 링 (114) 은 단일 파트일 수도 있거나 또는 2개의 개별적인 파트들일 수도 있다.
도 1의 예에서, 절연체 링들 (118 및 120) 은 ESC (108) 와 접지 링 (122) 사이의 절연을 제공하도록 구성된다. 석영 커버 (124) 는 접지 링 (122) 의 상부 상에 배치된다. 커플링 링 (114) 을 위한 재료는 석영 또는 ESC (108) 로부터 HER (116) 로의 RF 커플링을 최적화하는데 적절한 재료일 수도 있다. 예컨대, HER (116) 로의 RF 커플링을 최소화하기 위해 커플링 링 (114) 으로서 석영이 채용될 수도 있다. 또 다른 예에서, HER (116) 로의 RF 커플링을 증가시키기 위해 커플링 링 (114) 으로서 알루미늄이 채용될 수도 있다.
전기장, 플라즈마 온도, 및 프로세스 케미스트리로부터의 로딩 (loading) 효과와 같은 기판 에지 효과들로 인해, 플라즈마 프로세싱 동안에, 기판 에지 근처의 프로세스 결과들은 기판의 나머지 (중앙) 영역과 상이할 수도 있다. 예컨대, RF 커플링으로부터 HER (116) 로의 변화로 인해 기판 (106) 에지 근방의 전기장이 변화할 수도 있다. 플라즈마 쉬스 (sheath) 의 등전위선들이 분열 (disrupt) 되어 기판 에지 근방에서 불균일한 이온 각 분포를 유발할 수도 있다.
일반적으로, 프로세스 균일성 및 수직 에칭 프로파일들을 유지시키기 위해, 전기장이 기판의 전체 표면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 플라즈마 프로세싱 동안에, 기판 (106) 과 HER (116) 사이의 RF 커플링 밸런스는 프로세스 균일성 및 수직 에칭을 유지시키기 위한 설계에 의해 최적화될 수도 있다. 예컨대, HER (116) 로의 RF 커플링은 균일한 에칭을 얻기 위한 최대 RF 커플링을 위해 최적화될 수도 있다. 그러나, 프로세스 균일성을 유지시키기 위한 RF 커플링 밸런스는 베벨 에지 (beveled edge) 폴리머 증착을 희생시킬 수도 있다.
에칭 프로세스 동안에, 폴리머 부산물 (예컨대, 플루오르계 (fluorinated) 폴리머 등) 이 기판 배면 상에 형성되고/형성되거나 기판 에지 근방에 형성되는 것이 통상적일 수도 있다. 일반적으로, 플루오르계 폴리머들은, 에칭 케미스트리에 사전에 노출된 포토 레지스트 재료 또는 탄화 플루오르 (fluorocarbon) 에칭 프로세스 동안에 증착된 폴리머 부산물들로 이루어진다. 일반적으로, 플루오르계 폴리머는 화학식 CxHyFz 를 갖는 물질이며, 여기서 x, z 는 0 보다 큰 정수들이고, y 는 0 이상의 정수이다 (예컨대, CF4, C2F6, CH2F2, C4F8, C5F8 등).
그러나, 여러 상이한 에칭 프로세스들의 결과로서 에지 영역 상에 연속하는 폴리머 층들이 증착됨에 따라, 통상적으로 강하고 접착성이 있는 유기 결합들이 결국에는 약해지고, 운반 동안에 종종 다른 기판 상으로 박리되어 떨어지거나 또는 플레이크 오프될 것이다. 예컨대, 기판들은 통상적으로, 종종 카세트 (cassette) 들이라 호칭되는 실질적으로 클린 (clean) 한 컨테이너들을 통해 플라즈마 프로세싱 시스템들 사이에서 세트로 이동된다. 컨테이너 내에서 상부에 위치된 기판이 재배치됨에 따라, 다이들이 있는 하부 기판 상에 폴리머 층의 일부가 떨어져서 디바이스 수율에 영향을 미칠 가능성이 있을 수도 있다.
도 2는 평탄한 배면 상에 에지 폴리머들의 세트가 증착된 기판의 개략도를 도시한다. 이전에 언급된 바와 같이, 에칭 프로세스 동안에, 폴리머 부산물 (에지 폴리머) 이 기판 상에 형성되는 것이 통상적일 수도 있다. 이 예에서는, 평탄한 배면, 즉 플라즈마로부터 떨어져 있는 기판 측 상에 폴리머 부산물이 증착되어 있다. 예컨대, 폴리머 두께는, 약 70°(202) 에서 약 250 ㎚일 수도 있고, 45°(204) 에서 270 ㎚일 수도 있으며, 0°(206) 에서 약 120 ㎚일 수도 있다. 일반적으로, 폴리머의 두께가 두꺼울수록, 다른 기판 또는 척 상에 폴리머의 일부가 분리되어 떨어져서 제조 수율에 영향을 미칠 가능성이 있을 수도 있는 확률이 더 높다.
예컨대, HER (116) 로의 RF 커플링은 베벨 에지 상의 폴리머 부산물 증착을 감소시키기 위한 최소 RF 커플링을 위해 최적화될 수도 있다. 그러나, 베벨 에지 폴리머 증착을 최소화하기 위한 RF 커플링 밸런스는 기판 에지에서의 프로세스 균일성을 유지시키는 것을 희생시킬 수도 있다.
따라서, 전술된 종래 기술의 방법들은, RF 커플링에 대한 일정한 값을 얻게 하는 고정된 지오메트리 (geometry) 및/또는 재료를 갖기 위해, 최적화된 핫 에지 링을 요구할 수도 있다. 따라서, 핫 에지 링과 기판 사이의 RF 커플링의 밸런싱은, 에지 균일성을 위한 최적화 또는 베벨 에지 폴리머 증착 사이에서 트레이드-오프 (trade-off) 하도록 요구될 수도 있다.
발명의 개요
일 실시형태에서, 본 발명은 플라즈마 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 방법에 관한 것이다. 기판은 척 위에 배치되고 에지 링에 의해 둘러싸인다. 에지 링은 척으로부터 전기적으로 분리된다. 방법은 척에 RF 파워를 제공하는 단계를 포함한다. 방법은 튜닝가능한 캐패시턴스 배열을 제공하는 단계를 또한 포함한다. 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 에지 링에 커플링되어 에지 링에 RF 커플링을 제공하여, 에지 링이 에지 링 전위를 갖게 한다. 방법은 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하여 기판을 프로세싱하는 단계를 더 포함한다. 기판을 프로세싱하는 동안에 에지 링 전위가 기판의 DC 전위로 동적으로 튜닝가능하게 되도록 튜닝가능한 캐패시턴스 배열이 구성되면서 기판이 프로세싱된다.
상기 개요는 여기서 개시되는 발명의 다수의 실시형태들 중 하나의 실시형태에 관한 것이며, 여기서 청구의 범위에서 설명되는 본 발명의 범위를 한정하도록 의도되지 않는다. 본 발명의 이들 및 다른 특징들은 다음의 도면들과 관련하여 본 발명의 상세한 설명에서 이하 더 상세히 설명될 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명은, 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 첨부 도면의 도면들로 예에 의해 설명되며 이에 한정되지는 않는다.
도 1은 단일의 핫 에지 링을 갖는 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략도이다.
도 2는 평탄한 배면 상에 증착된 에지 폴리머들의 세트가 도시되는 기판의 개략도를 도시한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 튜닝가능한 캐패시턴스를 제공하기 위해 기밀 시일된 캐비티를 갖는 커플링 링 어셈블리를 갖도록 구성된 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략도를 도시한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, DC 릴레이 스위치를 갖도록 구성되어 있는 다중-주파수 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 5a는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기계적 캐패시터 배열을 갖도록 구성되어 있는 다중-주파수 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템을 도시한다.
도 5b는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가변 캐패시터 배열에 채용될 수도 있는 컷아웃 (cutout) 들을 갖도록 구성되어 있는 동심 링 (concentric ring) 의 평면도를 도시한다.
실시형태들의 상세한 설명
이제, 본 발명은 첨부 도면들에서 예시되는 본 발명의 몇몇 실시형태들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 이어지는 설명에서, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 세부사항들이 설명된다. 그러나, 그 특정 세부사항들의 일부 또는 전부가 없이도 본 발명이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에서, 본 발명을 불필요하게 불명료히 하지 않기 위해 공지의 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 상세히 설명되지 않았다.
방법들 및 기술들을 포함하는 다양한 실시형태들이 이하 설명된다. 본 발명이 본 발명의 기술의 실시형태들을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 제조품 (article of manufacture) 들을 또한 커버할 수도 있다는 것을 유념해야 한다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 예컨대, 반도체, 자성, 광자기, 광학, 또는 컴퓨터 판독가능한 코드를 저장하기 위한 컴퓨터 판독가능한 매체의 다른 형태들을 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 실시형태들을 실시하기 위한 장치들을 또한 커버할 수도 있다. 그러한 장치는 본 발명의 실시형태들에 관련된 태스크들을 수행하기 위한, 전용 및/또는 프로그래밍가능한 회로들을 포함할 수도 있다. 그러한 장치의 예들은, 범용 컴퓨터 및/또는 적절하게 프로그래밍된 전용 컴퓨팅 디바이스를 포함하며, 본 발명의 실시형태들에 관련된 다양한 태스크들에 대해 구성된 전용/프로그래밍가능한 회로들과 컴퓨터/컴퓨팅 디바이스의 조합을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 플라즈마 프로세싱 파라미터들에 대한 제어를 향상시키기 위한 플라즈마 프로세싱 시스템을 구성하기 위한 방법들 및 배열들이 제공된다. 본 발명의 실시형태들은, 기판과 핫 에지 링 사이에 원하는 전기 전위차들을 생성하기 위해, 핫 에지 링으로의 RF 커플링을 위한 튜닝가능한 캐패시턴스 배열을 제공하는 것을 포함한다. 따라서, 기판의 베벨 에지로부터 폴리머 부산물을 클리닝하는 것을 희생하지 않으면서 기판 에지에서 균일한 에칭을 달성하기 위해, 소정의 플라즈마 프로세스를 위한 플라즈마 쉬스의 등전위선들이 최적화될 수도 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시형태들에서, 커플링 링 어셈블리는 상부 커플링 링 및 하부 커플링 링을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 상부 커플링 링 및 하부 커플링 링은 기밀 시일을 형성하도록 커플링될 수도 있다. 기밀 시일된 커플링 링 어셈블리의 내부에 캐비티가 배치되며, 일 실시형태에서 기밀 시일된 캐비티는 유전 재료를 캐비티 안으로 그리고 밖으로 운반하기 위한 인렛 및 아웃렛 (outlet) 을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 커플링 링 어셈블리의 캐패시턴스가 기밀 시일된 캐비티 내부의 유전 재료를 변경함으로써 변경되어, 핫 에지 링의 상부 상의 영역의 전기적 특성들에 영향을 미칠 수도 있다. 따라서, 플라즈마 프로세싱 동안에, 커플링 링의 캐패시턴스가 기판과 핫 에지 링 사이의 최소화된 전기 전위차로 조정되어 기판의 균일한 에칭을 획득할 수도 있다. 유사하게, 커플링 링의 캐패시턴스가 기판과 핫 에지 링 사이의 최대화된 전기 전위차로 조정되어 기판의 베벨 에지 클리닝을 수행할 수도 있다.
일 실시형태에서, HER은 컨택트 풋 (contact foot) 을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 이동가능한 커넥터가 그 커넥터를 컨택트 풋과 접촉하도록 위 또는 아래로 이동시키기 위한 샤프트 위에 배치될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따라, 샤프트는 스트랩을 통해 ESC 하부 전극에 RF 커플링될 수도 있다. 일 실시형태에서, 플라즈마 프로세싱 동안에, 커넥터는 컨택트 풋과 접촉하도록 위 또는 아래로 이동되어, ESC 하부 전극으로부터 HER로의 RF 커플링을 턴온 또는 턴오프시키는 기계적 스위치, 즉 DC 릴레이 스위치로서 작용할 수도 있다. 따라서, 커넥터와 풋 사이에서 접촉이 행해지는 경우에, HER로의 RF 커플링은 균일한 에칭을 위해 최적화될 수도 있다. 반면에, 커넥터와 풋 사이에서 접촉이 행해지지 않은 경우에, HER로의 RF 커플링은 베벨 에지 클리닝을 위해 최소화될 수도 있다.
일 실시형태에서, 하부 핫 에지 링은 하향 돌출할 수도 있는 제 1 플레이트를 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 하부 핫 에지 링은 HER 밑에 배치될 수도 있으며 플라즈마에 노출되지 않을 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 제 1 플레이트는 하부 핫 에지 링을 채용하지 않고 HER에 직접 커플링될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 제 1 플레이트는 제 1 플레이트와 제 2 플레이트 사이에 에어 갭을 갖는 기계적 캐패시터 배열을 형성하기 위해 제 2 플레이트와 평행하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 2 플레이트는 복수의 스트랩들에 의해 하부 ESC 전극에 RF 커플링될 수도 있다. 일 실시형태에서, 플라즈마 프로세싱 동안에, 제 1 플레이트에 대해 제 2 플레이트를 이동시켜서 2개의 플레이트들 사이의 중첩하는 영역을 변경함으로써, 기계적 캐패시터 배열의 캐패시턴스가 동적으로 조정될 수도 있다. 따라서, ESC 하부 전극으로부터 HER로의 RF 커플링은 기계적 캐패시터 배열에 의해 동적으로 조정될 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, 기계적 캐패시터 배열은 복수의 동심 링들로부터 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 동심 링은 복수의 컷아웃들 및 컷아웃들을 분리하는 복수의 섹션들을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 최적의 RF 커플링을 위한 소정의 필요에 따라, 각각의 컷아웃 및/또는 각각의 섹션은 유사하거나 또는 상이한 지오메트리를 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 복수의 컷아웃들을 각각 갖는 2개의 동심 링들이 핫 에지 링 밑에 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 동심 링들은 에어 갭에 의해 분리되어 캐패시터 배열을 형성할 수도 있다. 플라즈마 프로세싱 동안에, 동심 링들의 캐패시터 배열의 캐패시턴스는 동적으로 조정되어 ESC 어셈블리로부터 HER로의 RF 커플링을 변화시킬 수도 있다.
본 발명의 특징들 및 이점들은 도면들 및 이어지는 설명들을 참조하여 더 이해될 수도 있다. 도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 튜닝가능한 캐패시턴스를 제공하기 위해 기밀 시일된 캐비티를 갖는 커플링 링 어셈블리를 갖도록 구성된 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 의 개략도를 도시한다.
플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은 단일, 이중, 또는 삼중 주파수 RF 용량성 디스차지 (discharge) 시스템일 수도 있다. 일 예에서, 무선 주파수는 예컨대 2 ㎒, 27 ㎒, 및 60 ㎒를 포함할 수도 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은 정전 척 (ESC) (308) 위에 배치되어 있는 기판 (306) 을 포함하도록 구성될 수도 있다. 전원공급되는 전극으로서 또한 기능하는 ESC (308) 는 ESC 하부 전극 (310) 위에 배치된다.
예컨대 기판 (306) 이 프로세싱되고 있는 상황을 고찰한다. 플라즈마 프로세싱 동안에, 접지로의 경로 (도면을 간략화하기 위해 도시 생략) 를 갖는 다중 주파수 RF 생성기 (312) 는 RF 매칭 네트워크 (도면을 간략화하기 위해 도시 생략) 를 통해 ESC 하부 전극 (310) 에 낮은 RF 바이어스 파워를 공급할 수도 있다. RF 생성기 (312) 로부터의 RF 파워는 가스 (도면을 간략화하기 위해 도시 생략) 와 상호작용하여 상부 전극 (302) 과 기판 (306) 사이에서 플라즈마 (304) 를 착화 (ignite) 시킬 수도 있다. 플라즈마는 기판 (306) 상에 재료들을 증착 및/또는 에칭하여 전자 디바이스들을 생성하기 위해 채용될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 특정 에칭 애플리케이션들은 RF 전원공급되는 하부 전극에 대하여 상부 전극 (302) 이 접지되도록 요구할 수도 있다. RF 파워는 2 ㎒, 27 ㎒, 및 60 ㎒ 중 적어도 하나이다. 또 다른 에칭 애플리케이션들은 상부 전극 및 하부 전극 양자 모두가 유사한 RF 주파수들을 사용하여 RF 전원공급되도록 요구할 수도 있다.
도 3의 구현에서, 절연체 링들 (318 및 320) 은 핫 에지 링 (HER) (316) 과 접지 링 (322) 사이에 절연을 제공하도록 구성된다. 접지 링 (322) 의 상부 상에 석영 커버 (324) 가 배치된다. 또한, HER (316) 은 커플링 링 어셈블리 (314) 상에 놓일 수도 있다. 커플링 링 어셈블리 (314) 는, 예컨대 ESC (308) 및 ESC 하부 전극 (310) 과 같은 ESC 어셈블리로부터 HER (316) 로의 RF 커플링을 제공하기 위해 알루미늄 또는 흑연 (graphite) 과 같은 도전성 재료들로부터 이루어질 수도 있다.
커플링 링이 모놀리식 (monolithic) 구조인 종래 기술과 대조적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 커플링 링 어셈블리 (314) 는 상부 커플링 링 (314a), 하부 커플링 링 (314b), 및 캐비티 (330) 를 갖도록 구성된다. 일 실시형태에서, 캐비티 (330) 는 커플링 링 어셈블리 내에 기밀 시일된다. 여기서 용어가 채용되는 바와 같이 기밀 시일은 가스 또는 액체가 캐비티에 진입하거나 또는 캐비티로부터 나오는 것을 방지하도록 설계되는 것이다.
일 실시형태에서, 캐비티 (330) 는 상부 커플링 링 (314a) 과 하부 커플링 링 (314b) 사이의 계면 (332) 에 배치되도록 o-링 (도시 생략) 을 채용함으로써 기밀 시일될 수도 있다. 다르게는, 커플링 링 어셈블리로서 채용되어 있는 재료에 적절히 매칭시키기 위해 예컨대 저항 용접 (resistance welded), 솔더 시일, 및/또는 글래스 시일과 같은 기밀 시일을 형성하는 다른 수단이 채용될 수도 있다.
이론에 의해 한정되지 않기를 바라면서, 여기서 본 발명자들은, 커플링 링 어셈블리 (314) 의 캐패시턴스를 변화시키는 것으로 인해 HER (316) 의 상부면의 RF 전압이 대응하여 변화할 수도 있다고 생각하였다. 예컨대, 커플링 링 어셈블리를 통해 캐패시턴스가 증가됨에 따라, 커플링 링 어셈블리의 임피던스가 감소되어 HER의 상부면의 RF 전압을 더 높아지게 한다. 따라서, 더 높은 플라즈마 밀도가 HER 위의 영역에서 생성될 수도 있다.
한편, 예컨대, 커플링 링 어셈블리의 캐패시턴스가 감소되는 경우에, 임피던스가 감소되어 HER의 상부면 상의 RF 전압을 더 낮아지게 할 수도 있다. 따라서, HER 위의 영역에서의 플라즈마 밀도는 더 낮을 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 3은 기밀 시일된 캐비티 (330), 인렛 채널 (326), 및 아웃렛 채널 (328) 을 갖는 커플링 링 어셈블리 (314) 를 도시한다. 일 실시형태에서, 인렛 채널 (326) 및 아웃렛 채널 (328) 은 기밀 시일된 캐비티 (330) 안으로 그리고 밖으로 유전 재료들을 운반하도록 구성된다. 따라서, 일 실시형태에서, 캐비티 (330) 내부의 유전 재료를 변경함으로써 커플링 링 어셈블리 (314) 의 캐패시턴스가 변경될 수도 있다.
유전 재료들은 고체, 액체, 또는 가스일 수도 있다. 예컨대, 일 실시형태에서, 에어, 질소, 미네랄 오일, 피마자유 (castor oil), 물, 글리세롤 등과 같은 유전 재료들이 소정의 캐패시턴스를 달성하기 위해 채용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 캐비티 (330) 안으로 및/또는 밖으로 유전 재료들을 운반하기 위한 제어는 액티브 또는 패시브 플로우 제어 시스템일 수도 있다. 액티브 플로우 제어 시스템에서, 캐비티 (330) 안으로 및/또는 밖으로 플로우하는 유전 재료는 동적으로 제어될 수도 있다. 예컨대, 플라즈마 프로세싱 동안에 유전 재료는 소정의 유량으로 캐비티를 통해 플로우될 수도 있다. 또 다른 예에서, 패시브 플로우 제어 시스템에 있어서, 유전 재료는 원하는 볼륨으로 캐비티 (330) 내로 플로우될 수도 있다. 그러나, 패시브 플로우 제어 시스템에 있어서, 플라즈마 프로세싱 동안에 캐비티 (330) 를 통해 유전 재료가 동적으로 플로우되지 않는다.
예컨대, 플라즈마 프로세싱 동안에 기판 (306) 의 균일한 에칭이 요구될 수도 있는 상황을 고찰한다. 일 예에서, 일 실시형태에 따라, 기판 (306) 위의 RF 쉬스 전압 (Vsubstrate) 의 영역에 대한 기판 에지 링 (316) 위의 RF 쉬스 전압 (Vedge ring) 의 영역 사이에서 유사한 플라즈마 쉬스를 달성하여 최소 전기 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 생성하기 위해, ESC 어셈블리로부터 HER (316) 로의 RF 커플링을 최적화하기 위한 소정의 캐패시턴스를 커플링 링 어셈블리 (314) 에 제공하도록 제 1 유전 재료가 선택될 수도 있다. 따라서, 소정의 플라즈마 프로세스에 대한 플라즈마 쉬스의 등전위선들이 최적화되어 기판 (306) 의 에지에 대한 이온 충격 (bombardment) 을 일직선으로 (straight) 유지시킨다. 기판 (306) 의 에지에서의 수직 이온 충격은 플라즈마 프로세싱 동안에 기판의 중앙에 대한 균일한 에칭 및 에칭된 패턴의 수직 프로파일을 보장할 수도 있다.
다르게는, 일 실시형태에 따라, 기판 (306) 위의 RF 쉬스 전압 (Vsubstrate) 의 영역에 대한 기판 에지 링 (316) 위의 RF 쉬스 전압 (Vedge ring) 의 영역 사이에서 유사하지 않은 플라즈마 쉬스를 달성하여 최대 전기 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 생성하기 위해, ESC 어셈블리로부터 HER (316) 로의 RF 커플링을 최소화하기 위한 소정의 캐패시턴스를 커플링 링 어셈블리 (314) 에 제공하도록 제 2 유전 재료가 선택될 수도 있다.
기판 (306) 과 HER (316) 사이의 높은 전압 전위로 인해, 기판 (306) 의 베벨 에지 상에 아킹 (arcing) 이 발생할 수도 있다. 통상적으로, 아킹은 바람직하지 않은 제어되지 않는 이벤트이다. 그러나, 기판의 베벨 에지 상에는 디바이스들이 존재하지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 기판의 베벨 에지 상에 증착된 폴리머 부산물을 제거하기 위한 클리닝 메카니즘으로서 기판 (306) 의 베벨 에지 상의 아킹 또는 미소-폭발 (micro-explosion) 이 바람직할 수도 있다.
종래 기술에서, 커플링 링은 모놀리식 구조이며, HER로의 RF 커플링은 기판 에지에서의 균일한 에칭 또는 베벨 에지 상의 폴리머 부산물의 증착 사이에서 밸런싱하도록 최적화된다. 종래 기술의 방법들과 다르게, 커플링 링 어셈블리의 캐비티 내부에 소정의 유전 재료를 가짐으로써 커플링 링 어셈블리의 캐패시턴스가 튜닝가능하다. 따라서, 기판의 다중-단계들의 플라즈마 프로세싱에서, 핫 에지 링 상의 전기적 특성이 조정되어, 에칭 단계 동안의 균일한 에칭, 및 클리닝 단계 동안의 폴리머 부산물 증착의 베벨 에지 클리닝을 달성할 수도 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, DC 릴레이 스위치를 갖도록 구성되어 있는 다중-주파수 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템 (400) 을 도시한다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (400) 은 접지된 상부 전극 (402), 기판 (406), 정전 척 (ESC) (408), ESC 하부 전극 (410), 절연체 링들 (418 및 420), 접지 링 (422), 및 석영 커버 (424) 를 포함하도록 구성될 수도 있다.
예컨대, 기판 (406) 이 프로세싱되고 있는 상황을 고찰한다. RF 파워 생성기 (412) 로부터의 RF 파워와 가스 (도면을 간략화하기 위해 도시 생략) 가 상호작용하는 경우에 플라즈마 (404) 가 발생될 수도 있다. 전자 디바이스들을 생성하기 위해 기판 (406) 상에 재료들을 증착 및/또는 에칭하기 위해 플라즈마 (404) 가 채용될 수도 있다.
전술된 바와 같이, 전기장, 플라즈마 온도, 및 프로세스 케미스트리로부터의 로딩 효과들과 같은 기판 에지 효과들은 기판 에지 근처의 프로세스 결과들이 기판의 나머지 (중앙) 영역과 상이하게 되도록 할 수도 있다. 예컨대, 플라즈마 쉬스의 등전위선들이 분열되어 기판 에지 근방에서 불균일한 이온 각 분포를 유발할 수도 있다.
도 4의 구현에서, HER (416) 은 커플링 링 (414) 위에 그리고 기판 (406) 의 에지 근방에 배치된다. 일 실시형태에서, HER (416) 은 컨택트 풋 (426) 을 갖도록 구성될 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따라, 이동가능한 커넥터 (428) 가 그 커넥터 (428) 를 위 및/또는 아래로 이동시키기 위한 샤프트 (430) 위에 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 샤프트 (430) 는 스트랩 (432) 을 통해 ESC 하부 전극 (410) 과 RF 커플링을 달성하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 커넥터 (428) 를 위 및/또는 아래로 이동시킴으로써, 커넥터 (428) 는 컨택트 풋 (426) 과 물리적인 접촉을 하여, ESC 하부 전극 (410) 으로부터 HER (416) 로의 RF 커플링을 턴온 또는 턴오프시키기 위한 기계적 스위치, 즉 DC 릴레이 스위치로서 작용할 수도 있다.
일 실시형태에서, HER (416) 로의 RF 커플링은, 커넥터 (428) 가 컨택트 풋 (426) 과 물리적인 접촉을 하기 위해 위로 이동되는 경우에, 기판 (406) 과 HER (416) 사이의 최소 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 제공하여 기판의 에지에서 균일한 에칭을 달성하도록 최적화될 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, HER (416) 로의 RF 커플링은, 커넥터 (428) 가 컨택트 풋 (426) 과 접촉되지 않도록 아래로 이동되는 경우에, 기판 (406) 과 HER (416) 사이의 최대 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 제공하여 기판의 베벨 에지 상에 증착된 폴리머 부산물을 제거하도록 최소화될 수도 있다.
종래 기술에서, HER로의 RF 커플링은, 기판 에지에서의 균일한 에칭 또는 베벨 에지 상의 폴리머 부산물의 증착 사이에서 밸런싱하도록 최적화된다. 종래 기술의 방법들과 다르게, 기계적 스위치는, ESC 하부 전극으로부터 HER로의 RF 커플링을 온 또는 오프로 변경하여 HER의 상부 상의 전기적 특성들에 영향을 미치도록 구성될 수도 있다. 따라서, 기판의 다중-단계들의 플라즈마 프로세싱에서, 기계적 스위치를 턴온시킴으로써 RF 커플링을 통해 핫 에지 링 상의 전기적 특성이 최적화되어 에칭 단계 동안에 균일한 에칭을 달성할 수도 있다. 유사하게, 클리닝 단계 동안에 기계적 스위치를 사용하여 RF 커플링을 턴오프시킴으로써 폴리머 부산물 증착의 베벨 에지 클리닝이 달성될 수도 있다.
도 5a는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 기계적 캐패시터 배열을 갖도록 구성되어 있는 다중-주파수 용량성 커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템 (500) 을 도시한다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (500) 은 접지된 상부 전극 (502), 기판 (506), 정전 척 (ESC) (508), ESC 하부 전극 (510), 석영 슬리브 (517), 절연체 링들 (518 및 520), 접지 링 (522), 및 석영 커버 (524) 를 포함하도록 구성될 수도 있다.
예컨대, 기판 (506) 이 프로세싱되고 있는 상황을 고찰한다. RF 파워 생성기 (512) 로부터의 RF 파워와 가스 (도면을 간략화하기 위해 도시 생략) 가 상호작용하는 경우에 플라즈마 (504) 가 발생될 수도 있다. 전자 디바이스들을 생성하기 위해 기판 (506) 상에 재료들을 증착하고/하거나 에칭하기 위해 플라즈마 (504) 가 채용될 수도 있다.
도 5의 구현에서, HER (516) 은 기판 (508) 의 에지 근방에 배치된다. 석영 슬리브 (517) 는 ESC 어셈블리 (508 및 510) 로부터 HER (516) 로의 직접적인 RF 커플링을 최소화하기 위해 ESC (508) 로부터 HER (516) 을 절연시키도록 구성된다.
일 실시형태에서, 하향 돌출하는 제 1 캐패시터 링 (528) 을 갖도록 구성될 수도 있는 하부 HER 링 (526) 은 HER (516) 밑에 배치될 수도 있다. 일 실시형태에서, 하부 HER 링 (526) 은 플라즈마 (504) 에 노출되지 않으며 HER (516) 처럼 빈번하게 교체될 필요가 없을 수도 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따라, 하부 HER 링 (526) 으로부터 하향 돌출하는 제 1 링 (528) 은, 개방된 캐비티 영역 (514) 에서 에어 갭 (534) 을 갖는 기계적 캐패시터 배열을 형성하기 위해 제 2 링 (530) 과 평행하도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 2 링 (530) 은 복수의 스트랩들 (532) 을 통해 ESC 하부 전극 (510) 에 RF 커플링될 수도 있다. 일 실시형태에서, 복수의 스트랩들 (532) 은 제 2 링 (530) 근방에서 RF 커플링의 방위각 (azimuthal) 균일성을 제공하기 위해 채용될 수도 있다.
다르게는, 또 다른 실시형태에서, 제 1 링 (528) 은 제 2 링 (530) 과 캐패시터 배열을 형성하기 위해 HER (516) 에 직접 부착될 수도 있다. 이 구현에서, 하부 HER 링 (526) 은 필요하지 않을 수도 있다.
일 실시형태에서, 플라즈마 프로세싱 동안에, 제 2 링 (530) 과 제 1 링 (528) 사이의 중첩하는 영역을 변경하기 위해 제 1 링 (528) 에 대하여 위 및/또는 아래로 이동하도록 제 2 링 (530) 이 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 중첩하는 영역을 변화시킴으로써, 플라즈마 프로세싱 동안에 캐패시턴스가 동적으로 조정되어 ESC 하부 전극 (510) 으로부터 HER (516) 로의 RF 커플링을 변화시킬 수도 있다.
일 실시형태에서, HER (516) 로의 RF 커플링은, 제 1 링 (528) 과의 최대 중첩을 생성하기 위해 제 2 링 (530) 이 위로 이동되는 경우에, 기판 (506) 과 HER (516) 사이에서 최소 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 제공하여 기판의 에지에서 균일한 에칭을 달성하도록 최적화될 수도 있다.
또 다른 실시형태에서, HER (516) 로의 RF 커플링은, 제 1 링 (528) 과의 중첩이 이루어지지 않도록 제 2 링 (530) 이 아래로 이동되는 경우에, 기판 (506) 과 HER (516) 사이에서 최대 전위차 (Vsubstrate - Vedge ring) 를 제공하여 기판의 베벨 에지 상에 증착된 폴리머 부산물을 제거하도록 최소화될 수도 있다.
도 5b는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 가변 캐패시터 배열에서 채용될 수도 있는 컷아웃들을 갖도록 구성되어 있는 동심 링 (540) 의 평면도를 도시한다. 일 실시형태에서, 동심 링 (540) 은 컷아웃들 (550, 554, 및 558) 을 갖도록 구성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 동심 링 (540) 을 둘러서, 제 1 섹션 (552) 에 의해 제 1 컷아웃 (550) 이 분리되고, 제 2 섹션 (556) 에 의해 제 2 컷아웃 (554) 이 분리되는 등일 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따라, 제 1 컷아웃 (550) 은 제 2 컷아웃 (552) 과 동일한 면적을 가질 수도 있다. 다르게는, 제 1 컷아웃 (550) 은 제 2 컷아웃 (554) 과 상이한 면적을 가질 수도 있다. 일 실시형태에서, 제 1 섹션 (552) 은 제 2 섹션 (556) 과 동일한 면적을 가질 수도 있다. 다르게는, 일 실시형태에서, 제 1 섹션 (552) 은 제 2 섹션 (556) 과 상이한 면적을 가질 수도 있다. 따라서, 동심 링 근방의 각각의 컷아웃 및/또는 각각의 섹션은 최적의 RF 커플링을 위한 소정의 필요에 따라 유사하거나 또는 상이한 면적을 가질 수도 있다.
예컨대, 동심 링 (540) 과 유사한 2개의 동심 링들이 HER 아래에 배치될 수도 있는 상황을 고찰한다. 일 실시형태에서, 동심 링들은 캐패시터 배열을 형성하기 위해 에어 갭에 의해 분리될 수도 있다. 컷아웃들 및 솔리드 (solid) 섹션들의 중첩하는 영역이 변화되어 캐패시턴스가 동적으로 조정될 수도 있도록, 제 2 동심 링을 지나게 제 1 동심 링을 회전시킴으로써 캐패시턴스가 변화될 수도 있다. 따라서, 컷아웃들을 갖는 2개의 동심 링들을 갖도록 구성된 기계적 캐패시터 배열은 가변 캐패시턴스를 제공하여, ESC 어셈블리로부터 HER로의 RF 커플링에 영향을 미치도록 채용될 수도 있다.
전술된 바로부터 인식될 수도 있는 바와 같이, 본 발명의 실시형태들은 ESC 어셈블리와 핫 에지 링 사이의 캐패시턴스를 변경하는 메카니즘을 통해 핫 에지 링의 RF 커플링을 변화시키기 위한 방법들 및 배열들을 제공한다. HER로의 RF 커플링을 변화시킴으로써, 플라즈마 프로세싱 동안의 베벨 에지에서의 폴리머 부산물의 클리닝을 트레이드-오프하지 않으면서, 기판 에지에서의 에칭 균일성이 달성될 수도 있다.
본 발명이 수개의 바람직한 실시형태들에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에 속하는 변형물, 치환물, 및 균등물이 존재한다. 또한, 여기서, 발명의 명칭, 개요, 및 요약은 편의를 위해 제공되며 본원의 청구의 범위를 해석하는데 사용되서는 안된다. 또한, 본 발명의 방법들 및 장치들을 구현하는 다수의 변형 방법들이 존재한다는 것을 유념해야 한다. 여기서 다양한 예들이 제공되지만, 이들 예들은 예시적고 본 발명에 대해 한정하지 않도록 의도된 것이다. 또한, 본원에서, "n" 아이템들의 세트는 0 이상의 아이템들을 세트로 지칭한다. 따라서, 다음의 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 속하는 모든 그러한 변형물, 치환물, 및 균등물을 포함하는 것으로서 해석되도록 의도된다.

Claims (29)

  1. 플라즈마 프로세싱 챔버에서, 기판을 프로세싱하기 위한 방법으로서,
    상기 기판은 척 위에 배치되고 상기 척으로부터 전기적으로 분리되어 있는 에지 링에 의해 둘러싸여 있으며,
    상기 방법은,
    상기 척에 RF 파워를 제공하는 단계;
    튜닝가능한 캐패시턴스 배열을 제공하는 단계로서, 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 상기 에지 링에 커플링되어 상기 에지 링에 RF 커플링을 제공하여, 상기 에지 링이 에지 링 전위를 갖게 하는, 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열을 제공하는 단계;
    상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열에 커플링 링 어셈블리를 포함시키는 단계; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하여 상기 기판을 프로세싱하는 단계로서, 상기 기판을 프로세싱하는 동안에 상기 에지 링 전위가 상기 기판의 DC 전위로 튜닝가능하게 되도록 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열이 구성되면서 상기 기판이 프로세싱되는, 상기 기판을 프로세싱하는 단계를 포함하고,
    상기 커플링 링 어셈블리를 포함시키는 단계는,
    상부 커플링 링을 제공하는 단계;
    상기 상부 커플링 링과 커플링되어 기밀 시일을 형성하는 하부 커플링 링을 제공하는 단계; 및
    상기 커플링 링 어셈블리 내부에 배치된 기밀 시일된 캐비티를 제공하는 단계로서, 상기 기밀 시일된 캐비티는 상기 기밀 시일된 캐비티 안으로 또는 밖으로 유전 재료를 운반하여 상기 커플링 링 어셈블리의 캐패시턴스를 변경하기 위한 인렛 및 아웃렛을 갖도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전 재료는 고체, 액체, 및 가스 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유전 재료는 에어, 질소, 미네랄 오일, 피마자유 (castor oil), 물, 및 글리세롤 중 적어도 하나를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    소정의 상기 유전 재료의 상기 운반은 플로우 제어 시스템에 의해 달성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커플링 링 어셈블리는 도전성 재료, 알루미늄, 및 흑연 중 적어도 하나를 포함하는 재료로 형성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 기계적 스위치인, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기계적 스위치는,
    샤프트;
    컨택트 풋; 및
    상기 샤프트 위에 배치된 이동가능한 커넥터를 포함하고,
    상기 샤프트는 상기 이동가능한 커넥터를 상기 컨택트 풋에 대하여 위 또는 아래로 이동시키는 것을 용이하게 하도록 구성되며, 상기 컨택트 풋은 상기 에지 링에 커플링하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 샤프트는 스트랩에 의해 상기 척에 RF 커플링되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 에지 링은, 상기 이동가능한 커넥터가 상기 컨택트 풋과 물리적으로 접촉하는 경우에, 최대 RF 커플링을 달성하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 에지 링은, 상기 이동가능한 커넥터가 상기 컨택트 풋과 물리적으로 접촉하지 않는 경우에, 최소 RF 커플링을 달성하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열 내에 기계적 캐패시터 배열을 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 기계적 캐패시터 배열을 제공하는 단계는,
    제 1 플레이트를 제공하는 단계;
    상기 제 1 플레이트와 평행하도록 구성된 제 2 플레이트를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 플레이트는 상기 에지 링으로부터 하향 돌출하도록 구성되며, 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트는 에어 갭에 의해 분리되는, 상기 제 2 플레이트를 제공하는 단계;
    상기 척에 상기 제 2 플레이트를 RF 커플링시키도록 구성된 복수의 스트랩들을 제공하는 단계; 및
    플라즈마 프로세싱 동안에 상기 제 1 플레이트와 중첩하는 영역을 조정하기 위해 상기 제 2 플레이트를 위 또는 아래로 이동시키는 수단을 제공하는 단계를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기계적 캐패시터 배열은,
    제 1 복수의 컷아웃들을 갖도록 구성된 제 1 동심 링을 제공하는 단계;
    제 2 복수의 컷아웃들을 갖도록 구성된 제 2 동심 링을 제공하는 단계로서, 상기 제 2 동심 링은 상기 제 1 동심 링과 평행하도록 구성되며, 상기 제 1 동심 링과 상기 제 2 동심 링은 에어 갭에 의해 분리되는, 상기 제 2 동심 링을 제공하는 단계; 및
    플라즈마 프로세싱 동안에 상기 제 1 플레이트와 중첩하는 영역을 조정하기 위해 상기 제 2 동심 링을 회전시키는 수단을 제공하는 단계를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 컷아웃들로부터의 컷아웃들은 동일한 치수들을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 복수의 컷아웃들로부터의 컷아웃들은 상이한 치수들을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 복수의 컷아웃들로부터의 컷아웃들은 동일한 치수들을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 복수의 컷아웃들로부터의 컷아웃들은 상이한 치수들을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 방법.
  18. 기판을 프로세싱하도록 구성된 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판은 척 위에 배치되고, 상기 척으로부터 전기적으로 분리되어 있는 에지 링에 의해 둘러싸여 있으며,
    상기 플라즈마 프로세싱 시스템은,
    상기 척에 제공되는 RF 파워;
    기계적 스위치를 포함하는 튜닝가능한 캐패시턴스 배열로서, 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 상기 에지 링에 커플링되어 상기 에지 링에 RF 커플링을 제공하여, 상기 에지 링이 에지 링 전위를 갖게 하는, 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열; 및
    플라즈마를 발생시켜 상기 기판을 프로세싱하도록 구성된 상기 플라즈마 프로세싱 챔버로서, 상기 기판을 프로세싱하는 동안에 상기 에지 링 전위가 상기 기판의 DC 전위로 튜닝가능하게 되도록 상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열이 구성되면서 상기 기판이 프로세싱되는, 상기 플라즈마 프로세싱 챔버를 포함하고,
    상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 커플링 링 어셈블리를 포함하고,
    상기 커플링 링 어셈블리는,
    상부 커플링 링;
    상기 상부 커플링 링과 커플링되어 기밀 시일을 형성하는 하부 커플링 링;
    상기 커플링 링 어셈블리 내부에 배치된 기밀 시일된 캐비티로서, 상기 기밀 시일된 캐비티는 상기 기밀 시일된 캐비티 안으로 또는 밖으로 유전 재료를 운반하여 상기 커플링 링 어셈블리의 캐패시턴스를 변경하기 위한 인렛 및 아웃렛을 갖도록 구성되는, 상기 기밀 시일된 캐비티를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 유전 재료는 고체, 액체, 및 가스 중 적어도 하나를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 유전 재료는 에어, 질소, 미네랄 오일, 피마자유 (castor oil), 물, 및 글리세롤 중 적어도 하나를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  23. 제 18 항에 있어서,
    소정의 상기 유전 재료의 상기 운반은 플로우 제어 시스템에 의해 달성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  24. 제 18 항에 있어서,
    상기 기계적 스위치는,
    샤프트;
    컨택트 풋; 및
    상기 샤프트 위에 배치된 이동가능한 커넥터를 포함하고,
    상기 샤프트는 상기 이동가능한 커넥터를 상기 컨택트 풋에 대하여 위 또는 아래로 이동시키는 것을 용이하게 하도록 구성되며, 상기 컨택트 풋은 상기 에지 링에 커플링하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 샤프트는 스트랩에 의해 상기 척에 RF 커플링되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 에지 링은, 상기 이동가능한 커넥터가 상기 컨택트 풋과 물리적으로 접촉하는 경우에, 최대 RF 커플링을 달성하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 에지 링은, 상기 이동가능한 커넥터가 상기 컨택트 풋과 물리적으로 접촉하지 않는 경우에, 최소 RF 커플링을 달성하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  28. 제 18 항에 있어서,
    상기 튜닝가능한 캐패시턴스 배열은 기계적 캐패시터 배열을 포함하며, 상기 기계적 캐패시터 배열은,
    제 1 플레이트;
    상기 제 1 플레이트와 평행하도록 구성된 제 2 플레이트로서, 상기 제 1 플레이트는 상기 에지 링으로부터 하향 돌출하도록 구성되며, 상기 제 1 플레이트와 상기 제 2 플레이트는 에어 갭에 의해 분리되는, 상기 제 2 플레이트;
    상기 척에 상기 제 2 플레이트를 RF 커플링시키도록 구성된 복수의 스트랩들; 및
    플라즈마 프로세싱 동안에 상기 제 1 플레이트와 중첩하는 영역을 조정하기 위해 상기 제 2 플레이트를 위 또는 아래로 이동시키는 수단을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 기계적 캐패시터 배열은,
    제 1 복수의 컷아웃들을 갖도록 구성된 제 1 동심 링;
    제 2 복수의 컷아웃들을 갖도록 구성된 제 2 동심 링으로서, 상기 제 2 동심 링은 상기 제 1 동심 링과 평행하도록 구성되며, 상기 제 1 동심 링과 상기 제 2 동심 링은 에어 갭에 의해 분리되는, 상기 제 2 동심 링; 및
    플라즈마 프로세싱 동안에 상기 제 1 플레이트와 중첩하는 영역을 조정하기 위해 상기 제 2 동심 링을 회전시키는 수단을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
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