KR101667462B1 - 개선된 플라즈마 이온 에너지 처리 시스템들에 대한 웨이퍼 처킹 시스템 - Google Patents

개선된 플라즈마 이온 에너지 처리 시스템들에 대한 웨이퍼 처킹 시스템 Download PDF

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Abstract

플라즈마 챔버에 있어서 이온 에너지들을 조정하고 기판 지지부에 대해 기판을 척킹하기 위한 시스템, 방법 및 장치가 기재된다. 예시적 방법은, 플라즈마 챔버에 기판을 위치시키는 단계, 상기 플라즈마 챔버에 플라즈마를 형성하는 단계, 기판에 주기적 전압 함수를 인가하도록 기판에 대한 파워를 제어가능하게 스위칭하는 단계, 및 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐, 시간 평균 방식으로 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 기판의 표면에서 소망 이온 에너지 분포에 응답하여 주기적 전압 함수를 변조하는 단계를 포함한다.

Description

개선된 플라즈마 이온 에너지 처리 시스템들에 대한 웨이퍼 처킹 시스템{WAFER CHUCKING SYSTEM FOR ADVANCED PLASMA ION ENERGY PROCESSING SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 플라즈마 처리에 관한 것이다. 특히, 이에 한정되지 않으나, 본 발명은 플라즈마-기반 에칭 및/또는 증착을 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
많은 형태의 반도체 장치들은 플라즈마-기반 에칭 기술을 사용하여 제조된다. 에칭되는 도체인 경우, 기판 도체의 표면에 걸쳐 실질적으로 균일한 음(negative) 전압을 생성하도록 그라운드에 대한 음 전압이 도전성 기판에 인가될 수 있으며, 이는 양(positive)으로 대전된 이온들을 도체를 향해 흡인하고, 그에 따라 도체에 충돌하는 양 이온들은 실질적으로 동일한 에너지를 갖는다.그러나, 기판이 유전체인 경우, 기판의 표면에 걸쳐 전압을 놓이게 하기 위해 불변 전압은 비효과적이다. 그러나, AC 전계가 기판에 표면상에 전압을 유기하도록 AC 전압(예컨대, 고주파)이 도전성 플레이트(또는 척)에 인가될 수 있다. AC 사이클의 양의 반 사이클 동안, 기판은 양 이온들의 질량에 비해 가벼운 전자들을 흡인하며; 이에 따라 많은 전자들이 사이클의 양의 반 사이클 부분 동안 기판의 표면에 흡인된다. 따라서, 기판의 표면은 음으로 대전되며, 이는 음으로 대전된 표면을 향해 이온들이 흡인되도록 한다. 이온들이 기판의 표면에 충돌할 때, 그 충돌은 기판의 표면으로부터 물질을 벗어나게 하며, 이는 에칭에 영향을 미친다.
많은 예에서, 좁은 이온 에너지 분포를 갖는 것이 바람직하지만, 기판에 사인 파형을 인가하는 것은 넓은 분포의 이온 에너지를 유기하며, 이는 소망의 에칭 프로파일을 행하기 위한 플라즈마 공정의 성능을 제한한다. 좁은 이온 에너지 분포를 달성하기 위한 공지 기술은 고가이고, 비효율적이며, 제어하기가 어려우며, 이는 플라즈마 밀도에 악 영향을 줄 수 있다. 따라서, 이들 공지 기술은 상업적으로 채용되지 않고 있다. 이에 따라, 현재 기술의 단점을 보완하고 다른 새롭고 혁신적인 특징을 제공할 필요가 있다.
도면에 도시된 본 발명의 예시적 실시예들은 다음과 같이 요약된다. 이들 및 다른 실시예들은 상세한 설명란에서 보다 완전히 기술된다. 그러나, 본 발명이 발명의 개요 또는 상세한 설명란에 기술된 형태로 제한된다는 뜻은 아님을 이해하여야 할 것이다. 당업자라면 본 청구범위에 나타낸 발명의 정신 및 범주 안에 있는 많은 변형, 균등 및 대체 구성을 인식할 수 있을 것이다.
1 실시예에 의하면, 본 발명은 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템으로 특정될 수 있다. 이 실시예의 시스템은. 플라즈마 및 기판을 지지하기 위해 배치되는 플라즈마 처리 챔버 내에 위치된 기판 지지부를 포함하도록 구성되는 플라즈마 처리 챔버를 포함한다. 또한, 이온-에너지 제어부는, 기판의 표면에서의 소망 이온 에너지 분포를 나타내는 적어도 하나의 이온-에너지 분포 설정에 응답하여 적어도 하나의 이온-에너지 제어 신호를 제공한다. 스위칭 모드 파워 서플라이는, 기판의 표면에서 소망의 이온 에너지 분포를 생성하기 위해 기판에 파워를 인가하고, 이 실시예의 이온 전류 보상 부재는 이온 에너지 분포의 제어가능한 폭을 제공한다.
다른 실시예에 의하면, 본 발명은 플라즈마-기반 처리를 위한 방법으로 특정될 수 있으며, 상기 방법은, 기판에 주기적 전압 함수를 인가하도록 기판에 대한 파워를 제어가능하게 스위칭하고 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐, 시간 평균 방식으로 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 기판의 표면에서 소망 이온 에너지 분포에 응답하여 주기적 전압 함수를 변조하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에 의하면, 본 발명은 플라즈마-기반 처리를 위한 장치로 특정될 수 있으며, 상기 장치는, 주기적 전압 함수를 인가하도록 구성되는 스위칭 모드 파워 서플라이 및 상기 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐, 기판의 표면에서의 소망 이온 에너지 분포를 나타내는 적어도 하나의 이온-에너지 분포 설정에 응답하여 상기 주기적 전압 함수의 적어도 하나의 파라미터를 변조하는 이온 에너지 제어부를 포함한다.
이들 및 다른 실시예들은 후에 상세히 기술된다.
본 발명의 각종 목적과 이점 및 더욱 완전한 이해를 위해 첨부 도면을 참조하여 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위와 관련하여 이하에 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 1 구체예에 다른 플라즈마 처리 시스템의 블록도를 도시한다.
도2는 도1에 도시된 스위칭 모드 파워 시스템의 예시적 실시예를 도시한 블록도이다.
도3은 도2를 참조하여 기술된 스위칭 모드 바이어스 서플라이를 실현하도록 이용될 수 있는 부재들의 개략도이다.
도4는 두 개의 구동 신호 파형들을 도시한 타이밍도이다.
도5는 특정 이온 에너지에 집중되는 이온 에너지 분포를 야기하는 스위칭 모드 바이어스 서플라이의 단일 동작 모드의 그래프도이다.
도6은 이온 에너지 분포에서 두 개의 별도의 피크들이 생성되는 이중 모드 방식의 동작 모드를 도시한 그래프들이다.
도7A 및 7B는 플라즈마에서 행해지는 실제의 직접 이온 에너지 측정들을 도시한 그래프들이다.
도8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도9A는 정현파 변조 함수에 의해 변조되는 예시적 주기적 함수를 도시한 그래프이다.
도9B는 도9A에 도시된 주기적 전압 함수의 일부의 분해도이다.
도9C는 시간 평균 방식으로, 주기적 전압 함수의 정현파 변조로부터 비롯되는 결과적 이온 에너지 분포를 도시한다.
도9D는 주기적 전압 함수가 정현파 변조 함수에 의해 변조될 때 결과적인, 시간 평균화된 IEDF의 플라즈마에서 행해지는 실제의 직접 이온 에너지 측정들을 도시한다.
도10A는 주기적 전압 함수가 톱니파 변조 함수에 의해 변조되는 것을 도시한다.
도10B는 도10A에 도시된 주기적 전압 함수의 일부의 분해도이다.
도10C는 시간 평균 방식으로, 도10A 및 도10B에 있어서의 주기적 전압 함수의 정현파 변조로부터 비롯되는 결과적 이온 에너지 분포를 도시한 그래프이다.
도11은 우측에 IEDF 함수를 나타내고, 좌측에 조합된 변조 함수를 나타낸 그래프들이다.
도12는 이온 전류 보상 부재가 플라즈마 챔버에서 이온 전류를 보상하는 실시예를 도시한 블록도이다.
도13은 예시적 이온 전류 보상 부재를 도시한 블록도이다.
도14는 도13에 도시된 노드 V0에서의 예시적 전압을 도시한 그래프이다.
도15-15C는 보상 전류에 응답하여 기판 또는 웨이퍼의 표면에 나타나는 전압 파형들이다.
도16은 도13을 참조하여 기술된 전류원을 실현하기 위해 구현될 수 있는 전류원의 예시적 실시예이다.
도17A 및 17B는 본 발명의 다른 실시예들을 도시한 블록도이다.
도18은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도19는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도들이다.
도20은 도1-19를 참조하여 기술된 실시예들과 관련하여 이용될 수 있는 입력 파라미터들 및 제어 출력들의 블록도이다.
도21은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도22는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도23은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도24는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도25는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도26은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도27은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 블록도이다.
도28은 본 발명의 1 실시예에 따른 방법을 도시한다.
도29는 본 발명의 1 실시예에 따른 다른 방법을 도시한다.
플라즈마 처리 시스템의 예시적인 실시예를 일반적으로 도1에 도시했다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 파워 서플라이(102)가 플라즈마 처리 챔버(104)에 결합되고 스위칭 모드 파워 서플라이(106)가 지지부(108)에 결합되며 그 위의 기판(110)이 챔버(104) 내에 놓인다. 또한, 스위칭 모드 파워 서플라이(106)에 결합된 콘트롤러(제어부)(112)가 도시되어 있다.
이 예시적 실시예에 있어서, 플라즈마 처리 챔버(104)는, (예컨대, (도시되지 않은) 펌프 또는 펌프들에 의해 진공처리된 진공 인클로저를 포함하는)) 실질적으로 통상적인 구조의 챔버들에 의해 실현될 수 있다. 또한, 당업자는, 챔버(104)에서의 플라즈마 동작이, 리액터에 있어서 플라즈마(114)를 점화하고 유지하도록 자기 코일과 안테나를 포함하는 예컨대, 헬리콘형 플라즈마 소스를 포함하는 다양한 소스들의 하나로 될 수 있고, 챔버(104)내로 가스의 도입을 위해 가스 유입구가 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
도시된 바와 같이, 예시적 플라즈마 챔버(104)는 기판(110)의 고에너지 이온 충돌을 이용한 재료들의 플라즈마 기반 에칭을 행하도록 배치되고 구성된다. 이 실시예의 플라즈마 파워 서플라이(102)는 플라즈마(114)를 점화하고 유지하도록 챔버(104)에 대해 하나 이상의 주파수들(예컨대, 13.56 MHz)로 (도시되지 않은) 매칭 네트워크를 통해 파워(예컨대, RF 파워)를 인가하도록 구성된다. 본 발명은 챔버(104)에 파워를 결합하기 위해 임의의 특정 형태의 플라즈마 파워 서플라이(102)에 한정되지 않으며, 다양한 주파수 및 파워 레벨이 플라즈마(114)에 용량적으로 또는 유도적으로 결합될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
도시된 바와 같이, 처리될 유전체 기판(110)(예컨대, 반도체 웨이퍼)은 (예컨대, 반도체 웨이퍼 처리를 위해) 통상적인 웨이퍼 척의 일부를 포함할 수 있는 지지부(108)에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 지지부(108)는, 이 지지부(108)와 기판(110) 사이에 절연층을 갖도록 형성될 수 있으며 이때 상기 기판(110)은 플랫폼들에 용량적으로 결합될 수 있으나 지지부(108)와 상이한 전압으로 플로팅될 수도 있다.
상기한 바와 같이, 기판(110) 및 지지부(108)가 도체인 경우, 지지부(108)에 불변(non-varying) 전압을 인가할 수 있으며, 기판(110)을 통한 전기적 도통에 따라, 지지부(108)에 인가되는 전압 역시 기판(110)의 표면에 인가된다.
그러나, 기판(110)이 절연체(유전체)인 경우, 지지부(108)에 대한 불변 전압의 인가는 기판(110)의 처리된 표면에 걸쳐 전압을 인가하는 것이 비효과적이다. 따라서, 기판(110)의 에칭 및/또는 증착을 행하기 위해 기판(110)과 충돌하도록 플라즈마(114)에 있어서의 이온들을 흡인할 수 있는 기판(110)의 표면에 전압을 생성시키기 위해 스위칭 모드 파워 서플라이(106)가 제어되도록 구성된다.
또한, 후술되는 바와 같이, 플라즈마 파워 서플라이(102)에 의해 (플라즈마 114에) 인가되는 파워와 스위칭 모드 파워 서플라이(106)에 의해 기판(110)에 인가되는 파워 사이에 소량의 상호작용이 존재하도록, 스위칭 모드 파워 서플라이(106)의 실시예들이 동작하도록 구성된다. 예컨대, 플라즈마(114)의 밀도에 실질적으로 영향을 미치지 않고 이온 에너지의 제어가 가능하도록 스위칭 모드 파워 서플라이(106)에 의해 인가되는 파워를 제어할 수 있다.
더욱이, 도1에 도시된 예시적 스위칭 모드 파워 서플라이(106)의 많은 실시예들은, 비교적 단순한 제어 알고리즘에 의해 제어될 수 있는 비교적 저렴한 부품들로 실현된다. 또한, 종래 해결책에 비해, 스위칭 모드 파워 서플라이(106)의 많은 실시예들은 매우 효율적이며; 이에 따라 과잉 열 에너지를 제거하여 관련된 에너지 비용 및 고가의 재료들을 감소시킨다.
유전체 기판에 전압을 인가하기 위한 하나의 공지 기술은, 기판의 표면에 전압을 유기하는 기판 지지부에 파워를 인가하기 위해 복잡한 제어 구조와 관련한 대출력 선형 증폭기를 이용하는 것이다. 그러나, 이 기술은 상업적 측면에서 채용되지 않고 있는데 그 이유는 이 기술이 비용 면에서 효과적이지 않고 충분히 다룰 수도 없기 때문이다. 특히, 이용되는 선형 증폭기는 일반적으로 크고, 매우 비싸고, 비효율적이며, 제어하기가 어렵다. 또한, 선형 증폭기는 원래 AC 커플링(예컨대, 블로킹 커패시터)을 필요로 하고, 척킹과 같은 보조 기능들이 척에 의해 소스에 대한 시스템의 AC 스펙트럼 순도를 훼손하는 병렬 피드 회로로 달성된다.
고려되고 있는 다른 기술은 기판에 (하나 이상의 선형 증폭기로) 고주파 파워를 인가하는 것이다. 그러나, 이 기술은, 기판에 인가되는 고주파 파워가 플라즈마의 밀도에 영향을 미치기 때문에 플라즈마 밀도에 악영향을 주는 것이 발견되었다.
어떤 실시예에 있어서, 도1에 도시된 스위칭 모드 파워 서플라이(106)는 벅(buck), 부스트(boost), 및/또는 벅-부스트형 파워 기술들에 의해 실현될 수 있다. 이들 실시예에 있어서, 스위칭 모드 파워 서플라이(106)는 기판(110)의 표면에 전위를 유기하도록 펄스형 파워의 레벨을 가변시킴으로써 제어될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 스위칭 모드 파워 서플라이(106)는 다른 복잡한 스위칭 모드 파워 및 제어 기술들에 의해 실현된다. 다음, 도2를 참조하면, 예컨대, 도1을 참조하여 기술된 스위칭 모드 파워 서플라이(106)는 기판(110)에 충돌하는 이온들의 하나 이상의 소망 에너지들을 생성시키기 위해 기판(110)에 파워를 인가하도록 이용되는 스위칭 모드 파워 서플라이(206)에 의해 실현된다. 또한, 이온 에너지 제어 부재(220), 아크 검출 부재(222), 및 스위칭 모드 파워 서플라이(206)와 파형 메모리(224) 모두에 결합된 콘트롤러(212)가 도시되어 있다.
이들 부재의 도시된 구성은 논리적인 것이며, 이에 따라 그 부재들은 실제 구형에서는 결합 또는 더 분리될 수 있고, 또한 그 부재들은 시스템의 기본 동작을 변경하지 않고 다양한 방법으로 연결될 수 있다. 예컨대, 어떤 실시예에서, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 실현될 수 있는 콘트롤러(212)는 파워 서플라이((202) 및 스위칭 모드 파워 서플라이(206) 모두를 제어하도록 이용될 수 있다. 다른 실시예에서, 파형 메모리(224), 이온 에너지 제어부(220) 및 스위칭 모드 파워 서플라이(206)는 (예컨대, 공통 하우징에 놓이는) 단일 부품으로 통합될 수 있고 또는 개별 부품들 중에 분산될 수도 있다.
이 실시예의 스위칭 모드 파워 서플라이(206)는, 기판의 표면에 충돌하는 이온들의 에너지의 소망 분포를 야기하도록 제어가능한 상태로 지지부(208)에 전압을 인가하기 위해 일반적으로 구성된다. 구체적으로, 스위칭 모드 파워 서플라이(206)는, 특정 파워 레벨로 하나 이상의 특정 파형들을 기판에 인가함으로써 소망 이온 에너지 분포를 생성하도록 구성된다. 특히, 이온 에너지 제어부(220)로부터의 입력에 응답하여, 스위칭 모드 바이어스 파워 서플라이(206)는 특정 이온 에너지들을 생성하도록 특정 파워 레벨을 인가하고, 파형 메모리(224)에 있어서 파형 데이터에 의해 규정된 하나 이상의 전압 파형들을 사용하여 특정 파워 레벨을 인가한다. 따라서, 기판의 제어된 에칭을 행하기 위해 하나 이상의 특정 이온 충돌 에너지들이 이온 제어부에 의해 선택될 수 있다.
도시된 바와 같이, 스위칭 모드 파워 서플라이(206)는, 대응하는 구동 부재들(228', 228")로부터의 구동 신호들에 응답하여 기판(210)의 지지부(208)에 대한 파워를 스위칭하기에 적합한 스위칭 부재들(226', 226")(예컨대, 고출력 전계 효과 트랜지스터)을 포함한다. 구동 부재들(228', 228")에 의해 발생되는 구동 신호들(230'. 230")은 파형 메모리(224)의 콘텐츠에 의해 규정되는 타이밍에 기초하여 콘트롤러(212)에 의해 제어된다. 예컨대, 많은 실시예에 있어서의 콘트롤러(212)는 파형 메모리(224)의 콘텐츠를 해석하기에 적합하며 스위칭 부재들(226', 226")에 대한 구동 신호들(230'. 230")을 제어하도록 구동 부재들(228', 228")에 의해 이용되는 구동 제어 신호들(232', 232")을 발생한다. 비록 하프 브리지 구성으로 배치될 수 있는 두 개의 스위칭 부재들(226', 226")만 예시적 목적을 위해 도시되었으나, 보다 적거나 부가적인 스위칭 부재들이 다양한 아키텍쳐(예컨대, H 브리지 구성)로 구현될 수 있을 것으로 생각된다.
많은 동작 모드에 있어서, (예컨대, 파형 데이터를 사용하여) 콘트롤러(212)는 기판(210)의 지지부(208)에서 소망 파형을 생성하도록 구동 제어 신호들(232', 232")의 타이밍을 변조한다. 또한, 스위칭 모드 바이어스 서플라이(206)는, DC 신호 또는 시변(time-varying) 파형으로 될 수 있는 이온 에너지 제어 신호(234)에 기초하여 기판(210)에 파워를 공급하기에 적합하다. 이에 따라, 본 실시예는, 스위칭 부재들에 대한 타이밍 신호들을 제어하고 스위칭 부재들(226', 226")에 의해 인가되는 (이온 에너지 제어부 220에 의해 제어되는) 파워를 제어함으로써 이온 분포 에너지들의 제어를 가능케 한다.
또한, 이 실시예의 콘트롤러(212)는, 아크 처리 부재(222)에 의해 검출되는 플라즈마 처리 챔버(204)에 있어서의 아크에 응답하여, 아크 처리 기능을 행하도록 구성된다. 어떤 실시예에서, 아크의 검출 시, 콘트롤러(212)는, 스위칭 모드 바이어스 서플라이(206)의 출력(236)에서 인가되는 파형이 플라즈마(214)에 있어서의 아크를 소멸시키도록 구동 제어 신호들(232', 232")을 변경한다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(212)는, 스위칭 모드 바이어스 서플라이(206)의 출력(236)에서 인가되는 파워가 중단되도록 구동 제어 신호들(232', 232")의 인가를 간단히 중단함으로써 아크를 소멸시킨다.
도3을 참조하면, 도2를 참조하여 기술된 스위칭 모드 바이어스 서플라이(206)를 실현하도록 이용될 수 있는 부재들의 개략도이다. 도시된 바와 같이, 이 실시예의 스위칭 부재 T1 및 T2는 하프 브리지(또는 토템 폴이라고도 지칭)형 구성으로 배치된다. 집합적으로, R2, R3, C1 및 C2는 플라즈마 부하를 나타내고, C3는 기판의 표면상에 유기되는 전압으로부터 또는 정전 척(도시되지 않은)의 전압으로부터의 DC 전류가 회로롤 통해 흐르지 않도록 하기 위한 선택적인 물리적 커패시터이다. 도시된 바와 같이, L1은 스트레이 인덕턴스(예컨대, 부하에 파워를 공급하는 인덕터들의 자연 인덕턴스)이다. 또한, 이 실시예에서, 3개의 입력, 즉, Vbus, V2 및 V4가 있다.
V2 및 V4는 구동 신호들(예컨대, 도2를 참조하여 기술된 구동 부재들 228', 228"에 의해 출력되는 구동 신호들 230', 230")을 나타내고, 이 실시예에서 V2 및 V4는, T1 및 T2의 종료가, 기판 지지부에 인가되는 Vout에서 출력되는 전압의 형상을 제어하도록 변조될 수 있도록 타이밍(예컨대, 펄스들 및/또는 상호 지연의 길이)될 수 있다. 많은 구체예에서, 스위칭 부재 T1, T2를 실현하기 위해 사용되는 트랜지스터들은 이상적인 스위치들이 아니며, 소망의 파형에 달하기 위해서는, 트랜지스터-특정 특성들이 고려된다. 많은 동작 모드에 있어서, V2 및 V4의 타이밍을 간단히 변경하여 Vout로 인가되는 소망 파형을 가능케 한다.
예컨대, 스위치 T1, T2는, 기판(110, 210)의 표면에서의 전압이 일반적으로 양의 전압 기준에 접근 및/또는 약간 상회하는 주기적 전압 펄스들을 갖는 음극성으로 되도록 동작될 수 있다. 기판(110, 210)의 표면에서의 전압의 값은, 이온들의 에너지를 규정한 것으로, 이는 이온 에너지 분포 함수(IEDF)의 측면에서 특정될 수 있다. 기판(110, 210)의 표면에서 소망 전압(들)을 생성시키기 위해, Vout에서의 펄스들은 일반적으로 사각형(방형파 또는 구형파)이며, 소망 전압(들) 및 대응하는 이온 에너지들을 달성하기 위해 기판(110, 210)의 표면으로 충분한 전자들을 흡인하도록 기판(110, 210)의 표면에서 짧은 양 전압을 유기하기에 충분히 긴 폭을 갖는다.
이 실시예의 Vbus는 기판의 표면에서의 전압, 따라서 이온 에너지를 규정하는, Vout에 인가되는 펄스들의 진폭을 규정한다. 다시 도2를 간단히 언급하면, Vbus는 이온 에너지 제어부에 결합될 수 있으며, 이온 에너지 제어부는 DC 신호 또는 시변 파형을 Vbus에 인가하기에 적합한 DC 파워 서플라이에 의해 실현될 수 있다.
두 개의 신호들 V2, V4의 펄스 폭, 펄스 형상 및/또는 상호 지연은 Vout에서 소망 파형에 달하도록 변조될 수 있고, Vbus에 인가되는 전압은 펄스들의 특성에 영향을 미칠 수 있다. 요컨대, 전압 Vbus는 신호들 V2, V4의 펄스 폭, 펄스 형상 및/또는 관련 위상에 영향을 줄 수 있다. 예컨대, 도4를 간단히 참조하면, 도4에 도시된 바와 같이 Vout에서 주기적 전압 함수를 생성하도록 (V2 및 V4로서) T1 및T2에 인가될 수 있는 두 개의 구동 신호 파형들을 도시한 타이밍도이다. (예컨대, Vout에서 펄스에 대한 최단 시간을 달성하고, 또한 펄스들의 피크 치에 달하도록) Vout에서 펄스들의 형상을 변조하기 위해, 두 개의 게이트 구동 신호들 V2, V4의 타이밍이 제어될 수 있다.
예컨대, 두 개의 게이트 구동 신호들 V2, V4는 스위칭 부재 T1 및 T2에 인가될 수 있으며 이에 의해 펄스들의 각각이 Vout에서 인가되는 시간이 펄스들 간의 시간 T에 비해 짧아질 수 있으나, 기판(110, 210)의 표면으로 전자들을 흡인하도록 기판(110, 210)의 표면에 양극성의 전압을 유기하기에는 충분히 길다. 더욱이, 펄스들 간에 게이트 전압 레벨을 변경함으로써, (예컨대, 펄스들 간에 기판의 표면에 실질적으로 일정한 전압을 달성하도록) 펄스들 간에 Vout에 인가되는 전압의 기울기를 제어할 수 있음이 발견되었다. 어떤 동작 모드에 있어서, 게이트 펄스들의 반복률은 약 400 kHz이나, 이 비율은 응용 분야에 따라 임의로 변경될 수 있다.
비록 반드시 필요하지는 않지만, 실제로, 실제 구현시의 모델링 및 미세조정에 기초하여, 소망의 이온 에너지 분포를 생성하도록 사용될 수 있는 파형들이 규정될 수 있으며, 그 파형들은 (예컨대, 전압 레벨의 시퀀스로서 도1을 참조하여 기술된 파형 메모리부에) 저장될 수 있다. 또한, 많은 구체예에서, 상기 파형들은 (예컨대, Vout로부터의 피드백 없이) 직접 발생될 수 있으며; 그에 따라, (예컨대, 설정 시간과 같은) 피드백 제어 시스템의 바람직하지 않은 거동들을 회피한다.
다시 도3을 참조하면, Vbus는 펄스 폭을 최소화하면서 Vout에서 소망하는 펄스 진폭을 달성하도록 게이트 구동 신호 V2, V4를 제어하기 위해 사용될 수 있다. 다시, 이는 트랜지스터들의 특정한 특성에 따라 행해지며, 이는 모델링 또는 구현 및 실증적으로 설정될 수 있다. 예컨대, 도5를 참조하면, Vbus 대 시간, 기판(110)의 표면에서의 전압 대 시간, 및 대응하는 이온 에너지 분포를 나타낸 그래프들이 도시되어 있다.
도5의 그래프들은 특정 이온 에너지에 집중되는 이온 에너지 분포를 야기하는 스위칭 모드 바이어스 서플라이(106, 206)의 단일 모드 동작을 도시한다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 이온 에너지들의 단일 집중을 야기하기 위해, Vbus에서 인가되는 전압은 일정하게 유지되며 그동안에 V2, V4에 인가되는 전압들은 (예컨대, 도3에 도시된 구동 신호들을 사용하여) 제어되어 스위칭 모드 바이어스 서플라이(106, 206)에서 펄스들을 생성하도록 하며, 이는 도5에 도시된 대응하는 이온 에너지 분포를 야기한다.
도5에 도시된 바와 같이, 기판(110, 210) 표면에서의 전위는 기판(110, 210) 표면에 충돌하고 에칭하는 이온들을 흡인하도록 일반적으로 음극성을 갖는다. (Vout에 펄스들을 인가함으로써) 기판(110, 210)에 인가되는 주기적인 짧은 펄스들은 Vbus에 인가되는 전위에 의해 규정되는 진폭을 갖고, 이들 펄스는 (예컨대, 양전위 또는 거의 양 전위에 가까운) 기판(110, 210)의 전위의 짧은 변화를 야기하며, 이는 기판의 표면에 전자들을 흡인하여 기판(110, 210)의 표면을 따라 일반적으로 음극성의 전위를 달성하도록 한다. 도5에 도시된 바와 같이, Vbus에 인가되는 정전압은 특정 이온 에너지로 이온 플럭스의 단일 집중을 야기하며, 이에 따라, Vbus를 특정 전위로 간단히 설정함으로써 특정 이온 충돌 에너지가 선택될 수 있다. 다른 동작 모드에 있어서, 둘 이상의 별도의 이온 에너지들의 집중이 생성될 수도 있다.
다음, 도6을 참조하면, 이온 에너지 분포에서 두 개의 별도의 피크들이 생성되는 이중 모드 방식의 동작 모드를 도시한 그래프들이 도시된다. 도시된 바와 같이, 이 모드에 동작에 있어서, 기판은 두 개의 두 개의 별도 레벨의 전압 및 주기적 펄스들을 나타내며, 그에 따라 두 개의 별도의 이온 에너지들의 집중이 생성된다. 도시된 바와 같이, 두 개의 별도의 이온 에너지 집중들을 야기하기 위해, Vbus로 인가되는 전압은 두 레벨들 간에 교번하며, 각 레벨은 두 이온 에너지 집중들의 에너지 레벨을 규정한다.
비록 도6은 모든 펄스 후에 교번하는 것으로 기판(110, 210)에서의 두 전압들을 도시했지만, 이는 반드시 요구되는 것은 아니다. 예컨대,다른 동작 모드에서, V2 및 V4로 인가되는 전압들은, Vout에 인가되는 전압들에 대해 (예컨대, 도3에 도시된 구동 신호들을 사용하여) 스위칭되며, 이에 따라 기판 표면에 유기된 전압이 둘 이상의 펄스 후에 제1 전압으로부터 제2 전압으로(또는 그 반대) 교번하도록 한다..
종래 기술에 있어서, 다수의 이온 에너지들을 생성시키기 위해 (파형 발생기에 의해 발생된) 두 파형들의 결합을 선형 증폭기에 인가하고 또한 두 파형들의 증폭된 결합을 기판에 인가하는 시도가 행해지고 있다. 그러나, 이 방법은 도6을 참조하여 기술된 방법보다 매우 복잡하며 고가의 선형 증폭기, 및 파형 발생기들을 필요로 한다.
도7A 및 7B를 참조하면, 각각 Vbus에 인가되는 DC 전압의 단일에너지 및 듀얼 레벨 레귤레이션에 대응하는 플라즈마에서 행해지는 실제의 직접 이온 에너지 측정들을 도시한 그래프들이다. 도7A에 도시된 바와 같이, 이온 에너지 분포는 (예컨대, 도5에 도시된 바와 같이) Vbus에 대한 불변 전압의 인가에 따라 80 eV 부근에 집중된다. 또한 도7B에 있어서, 두 개의 분리된 이온 에너지들의 집중은, (예컨대, 도6에 도시된 바와 같이) Vbus의 듀얼 레벨 레귤레이션에 따라 85 eV 및 115 eV 부근에 존재한다.
도8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 블록도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 스위칭 모드 파워 서플라이(806)는 아크 검출 부재(822)를 통해 콘트롤러(812), 이온 에너지 제어부(820), 및 기판 지지부(808)에 결합된다. 상기 콘트롤러(812), 스위칭 모드 파워 서플라이(806), 및 이온 에너지 제어부(820)는 함께 기판 지지부(808)에 파워를 인가하도록 동작하여, 시간 평균 방식으로, 기판(810)의 표면에 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 한다.
예컨대, 도9A를 참조하면, 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐 약 5 kHz의 정현파 변조 함수에 의해 변조되는 약 400 kHz의 주파수를 갖는 주기적 함수가 도시되어 있다. 도9B는 도9A에 도시된 주기적 전압 함수의 일부의 분해도이고 도9C는 시간 평균 방식으로, 주기적 전압 함수의 정현파 변조로부터 비롯되는 결과적 이온 에너지 분포를 도시한다. 또한, 도9D는 주기적 전압 함수가 정현파 번조 함수에 의해 변조될 때 결과적인, 시간 평균화된 IEDF의 플라즈마에서 행해지는 실제의 직접 이온 에너지 측정들을 도시한다. 다시 기술되는 바와 같이, 시간 평균 방식으로 소망의 이온 에너지 분포들을 달성하는 것은 주기적 전압에 인가되는 변조 함수를 간단히 변경함으로써 달성될 수 있다.
다른 예로서 도10A 및 10B를 참조하면, 400 kHz의 주기적 전압 함수가 시간 평균 방식으로 도10C에 도시된 이온 에너지들의 분포에 달하도록 약 5 kHz의 톱니파 변조 함수에 의해 변조된다, 도시된 바와 같이, 도10과 관련되어 이용되는 주기적 전압 함수는, 도10의 주기적 전압 함수가 정현파 함수 대신 톱니파 함수로 변조되는 것을 제외하고, 도9에 도시된 것과 동일하다.
도9C 및 10C에 도시된 이온 에너지 분포가 기판(810)의 표면에서 순간적인 이온 에너지 분포를 나타내지 않고, 이온 에너지들의 시간 평균을 나타내는 것을 인식해야 한다.
예컨대, 도9C를 참조하면, 시간상 특정 예에서, 이온 에너지들의 분포는 변조 함수의 전체 사이클의 코스에 걸쳐 존재하는 도시된 이온 에너지 분포의 서브셋으로 된다.
또한, 변조 함수는 고정 함수로 될 필요도 없고 고정 주파수로 될 필요도 없다는 것을 인식해야 할 것이다. 예컨대, 어떤 예에서, 시간 평균화된 이온 에너지 분포를 야기하도록 특정 변조 함수의 하나 이상의 사이클을 갖는 주기적 전압 함수를 변조한 다음, 다른, 시간 평균화된 이온 에너지 분포를 야기하도록 다른 변조 함수의 하나 이상의 사이클을 갖는 주기적 전압 함수를 변조하는 것이 바람직할 수 있다. (주기적 전압 함수를 변조하는) 이와 같은 변조 함수의 변경은 많은 예에서 유익할 수 있다. 예컨대, 이온 에너지들의 특정 분포가 특정 기하학적 구조를 에칭하거나 또는 특정 재료를 통해 에칭할 필요가 있는 경우, 제1 변조 함수가 사용된 다음, 후에 다른 변조 함수가 사용되어 다른 에칭 기하학적 구조를 야기하거나 또는 다른 재료를 통해 에칭하도록 사용될 수 있다.
비슷하게, 주기적 전압 함수(예컨대, 도9A, 9B, 10A 및 도4에서 Vout)는 확실히 고정될 필요가 없으나(예컨대, 주기적 전압 함수의 형상 및 주파수는 가변적이다), 일반적으로 그의 주파수는, 챔버 내의 이온들이 기판(810)에 인가되는 전압에 의해 영향을 받도록 챔버 내의 이온들의 천이 시간에 의해 설정된다.
다시 도8을 참조하면, 콘트롤러(812)는, 스위칭 모드 파워 서플라이(806)가 주기적 전압 함수를 생성하도록 스위칭 모드 파워 서플라이(806)에 구동 제어 신호들(832', 832")을 제공한다. 스위칭 모드 파워 서플라이(806)는 (예컨대, 도4에 도시된 주기적 전압 함수를 생성하도록) 도3에 도시된 부재들에 의해 실현될 수 있으나, 임의의 다른 스위칭 구성들이 이용될 수도 있다.
일반적으로, 이온 에너지 제어부(820)는 (스위칭 모드 파워 서플라이 806와 관련하여 콘트롤러 812에 의해 발생되는) 주기적 전압 함수에 변조 함수를 인가하도록 작용한다. 도8에 도시된 바와 같이, 이온 에너지 제어부(820)는 커스텀 IEDF부(850)와 통신하는 변조 제어부(840), IEDF 함수 메모리(848), 유저 인터페이스(846), 및 파워부(844)를 포함한다. 이들 부재의 도시는 기능적 부재들을 나타내기 위한 것으로, 실제로는 공통적이거나 전혀 다른 부재들로 이루어질 수도 있다.
이 실시예의 변조 제어부(840)는 일반적으로 변조 함수를 규정하는 데이터에 기초하여 파워부(844)(및 그의 출력)를 제어하고, 파워부(844)는 스위칭 모드 파워 서플라이(806)에 의해 발생되는 주기적 전압 함수에 인가되는 (변조 제어부 840으로부터의 제어 신호 842에 기초하여) 변조 함수(834)를 발생한다. 이 실시예의 유저 인터페이스(846)는, 사용자가 IEDF 함수 메모리(848)에 저장된 미리 규정된 IEDF 함수를 선택할수 있도록 구성되거나, 또는 커스텀 IEDF부(850)와 관련하여, 커스텀 IEDF를 규정하도록 구성된다.
많은 구체예에서, 파워부(844)는 DC 파워 서플라이(예컨대, DC 스위칭 모드 파워 서플라이 또는 선형 증폭기)를 포함하며, 이는 변조 함수(예컨대, 가변 DC 전압)를 스위칭 모드 파워 서플라이(예컨대, 도3에 도시된 스위칭 모드 파워 서플라이의 Vbus)에 인가한다. 이들 구체예에서, 변조 제어부(840)는, 파워 부재(844)가 변조 함수에 따르는 전압을 인가하도록, 파워부(844)에 의해 출력되는 전압 레벨을 제어한다.
어떤 구체예에서, IEDF 함수 메모리(848)는 복수의 IEDF 분포 함수들의 각각에 대응하는 복수의 데이터 세트들을 포함하며, 유저 인터페이스(846)는 사용자가 소망의 IEDF 함수를 선택할 수 있도록 한다. 예컨대, 도11을 참조하면, 우측에 사용자가 선택할 수 있는 예시적 IEDF 함수가 도시되어 있다. 또한, 좌측에, 대응하는 IEDF를 생성하도록 파워부(844)와 관련하여 변조 제어부(840)가 주기적 전압 함수에 인가하는 조합된 변조 함수를 도시한다. 도11에 도시된 IEDF 함수들은 단지 예시적으로 다른 IEDF 함수들이 선택적으로 이용될 수 있음을 인식해야 한다.
커스텀 IEDF부(850)는 일반적으로, 유저 인터페이스(846)를 통해, 사용자가 소망의 이온 에너지 분포 함수를 규정하도록 작용한다. 예컨대, 어떤 구체예에서,커스텀 IEDF부(850)는, 사용자가, 이온 에너지들의 분포를 규정하는 특정 파라미터들에 대한 값들을 설정하도록 한다.
예컨대, 커스텀 IEDF부(850)는, 이들 에너지 레벨들 사이에 IEDF를 규정하는 함수(들)과 관련하여, 하이 레벨(IF-high), 미드 레벨(IF-miod) 및 로우 레벨(IF-low)로 플럭스의 상대 레벨의 측면에서(예컨대, 플럭스의 백분율로 환산하여) IEDF 함수들이 규정되도록 할 수 있다. 많은 예에서, IF-high, IF-low만, 이들 레벨들 간의 IEDF 함수가 IEDF 함수를 규정하기에 충분하다. 특정 예로서, 사용자는 20% 기여 레벨(전체 IEDF에 대한 기여)로 1200 eV, 이들 두 개의 레벨들 간에 정현파 IEDF를 갖는 30% 기여 레벨로 700 eV를 요구할 수 있다.
또한, 커스텀 IEDF부(850)는, 하나 이상의 (예컨대 다수) 에너지 레벨들 및 IEDF에 대한 각 에너지 레벨의 대응하는 백분율 기여의 리스트를 갖는 테이블을 사용자가 실장하도록 할 수 있는 것이 고려된다. 또 다른 실시예에서, 유저 인터페이스(846)와 관련한 커스텀 IEDF부(850)는, 사용자가 소망의 IEDF를 인출할 수 있도록 사용자에 그래픽 도구를 제공함으로써 사용자가 소망의 IEDF를 그래프적으로 생생성할 수 있도록 하는 것이 고려된다.
또한, IEDF 함수 메모리(848) 및 커스텀 IEDF부(850)는, 사용자가 소정의 IEDF 함수를 선택한 다음 소정의 IEDF 함수로부터 유도되는 커스텀 IEDF 함수를 생성하기 위해 소정의 IEDF 함수를 변경할 수 있도록 상호동작할 수 있다.
일단 IEDF 함수가 규정되면, 변조 제어부(840)는 소망의 IEDF 함수를 규정하는 데이터를 제어 신호(842)로 바꾸며, 상기 제어 신호는 파워부(844)를 제어하여 파워부(844)가 소망의 IEDF에 대응하는 변조 함수를 생성하도록 한다. 예컨대, 제어 신호(842)는 파워부(844)가 변조 함수에 의해 규정되는 전압을 출력하도록 파워부(844)를 제어한다.
도12는 이온 전류 보상 부재(1260)가 플라즈마 챔버(1204)에서 이온 전류를 보상하는 실시예를 도시한 블록도이다. 출원인들은, 높은 에너지 레벨에서, 챔버 내의 이온 전류의 보다 높은 레벨이 기판의 표면에서 전압에 영향을 미치고, 그에 따라, 이온 에너지 분포 역시 영향을 받는 것을 발견했다. 예컨대, 도15A-15C를 간단히 참조하면, 전압 파형들이 기판(1210)의 표면에 나타날 때의 전압 파형들 및 그들과 IEDF의 관계를 도시한다.
특히, 도15A는 이온 전류(II)가 보상 전류(IC)와 동일할 때 기판(1210)의 표면에서의 주기적 전압 함수를 도시하고; 도15B는 이온 전류(II)가 보상 전류(IC)보다 클 때 기판(1210)의 표면에서의 전압 파형을 도시하고; 도15C는 이온 전류가 보상 전류(IC)보다 적을 때 기판의 표면에서의 전압 파형을 도시한다.
도15A에 도시된 바와 같이, II = IC 일 때의 이온 에너지들(1470)의 확산은, 도15B에 도시된 바와 같이 II ＞ IC 일 때의 이온 에너지들의 균일한 확산(1472) 또는 도15C에 도시된 바와 같이 II ＜ IC 일 때의 이온 에너지들의 균일한 확산(1474)에 비해 비교적 좁다. 이에 따라, 이온 전류 보상 부재(1260)는, (예컨대, 이온 전류의 효과들을 보상함으로써) 이온 전류가 높을 때 이온 에너지들의 좁은 확산을 가능케 하며 또한 (예컨대, 이온 에너지들의 확산을 갖는 것이 바람직할 때) 균일한 이온 에너지의 확산 폭(1572, 1574)이 제어되도록 한다.
도15B에 도시된 바와 같이, (II ＞ IC 일 때) 이온 전류의 보상 없이, 주기적 전압 함수의 양극성 부분들 간의 기판의 표면에서의 전압은 램프(ramp)형 상태로 덜 음극성으로 되며, 이는 이온 전류의 보다 넓은 확산(1572)을 야기한다. 비슷하게, 도15C에 도시된 바와 같이 이온 전류를 초과하는(II ＜ IC) 레벨까지 보상 전류의 레벨을 증가시키도록 이온 전류 보상이 이용될 때, 기판의 표면에서의 전압은 주기적 전압 함수의 양극성 부분들 간에 램프형 상태로 보다 큰 음극성으로 되며, 균일한 이온 전류의 보다 넓은 확산(1574)이 생성된다.
도12를 참조하면, 이온 전류 보상 부재(1260)는, 스위칭 모드 파워 서플라이(1206) 및 제어부(1212)에 선택적으로 부가될 수 있는 별도의 부가적 부재로서 실현될 수 있다. 다른 실시예에서, (예컨대, 도13에 도시된 바와 같이), 이온 전류 보상 부재(1260)는 공통 하우징(1366)에 본원에 기술된 다른 부재들(예컨대, 스위칭 모드 파워 서플라이 106, 206, 806, 1206 및 이온 에너지 제어부 220, 820)을 공유할 수 있다.
도13에 도시된 바와 같이, 예시적 이온 전류 보상 부재(1360)는 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력(1336)에 결합된 전류원(1364) 및 전류원(1364)과 출력(1336) 모두에 결합된 전류 제어부(1362)를 포함한다. 또한, 도13에는 플라즈마 챔버(1304)가 도시되어 있고, 플라즈마 챔버 내에는 용량성 소자들(C1, C2) 및 이온 전류(II)가 존재한다. 도시된 바와 같이, C1은 챔버와 관련된 부재들의 고유 용량을 나타내며, 상기 챔버는 절연재, 기판, 기판 지지부 및 이척(echuck)을 포함할 수 있으며, C2는 시스(sheath) 용량 및 스트레이(stray) 용량을 나타낸다.
이 실시예의 C1은 챔버와 관련된 부재들의 고유 용량이기 때문에, 이는 처리의 제어를 얻기 위해 부가되는 접근가능한 용량이 아니다. 예컨대, 어떤 종래 기술은 기판에 대한 파워를 블로킹 커패시터와 결합하는 선형 증폭기를 이용한 다음, 그들의 선형 증폭기를 제어하기 위해 피드백으로서 블로킹 커패시터에 걸쳐 모니터된 전압을 이용하는 해결책을 제시한다. 비록 커패시터는 본원에 기술된 많은 실시예들에 있어서 기판 지지부에 스위칭 모드 파워 서플라이를 결합할 수는 있으나, 이는 본 발명의 몇몇 실시예에 있어서 블로킹 커패시터를 사용한 피드백 제어가 요구되지 않기 때문에 그렇게 할 필요가 없다.
도13을 참조하면서, 유사한 참조 부호로 도14에 대해 설명하면, 도13에 도시된 바와 같이 V0로 예시적 전압을 도시한 그래프이다. 동작에 있어서, 전류 제어부(1362)는 V0에서 전압을 모니터하고, 이온 전류는 다음과 같이 (도14에 도시된 바와 같이) 시간간격 t에 걸쳐 계산된다:
I I = C 1 dV 0 / dt
C 1 은 소정 툴에 대해 실질적으로 일정하고 측정가능하기 때문에, V0만 보상 전류의 진행중인 제어를 가능하게 하도록 모니터될 필요가 있다. 상기한 바와 같이, (도15A에 도시된 바와 같이), 이온 에너지의 더 일층의 단일 에너지적(mono-energetic)인 분포를 얻기 위해, 전류 제어부가 전류원(1364)을 제어하여 Ic가 실질적으로 II과 같도록 한다. 이와 같이, 이온 전류가 기판의 표면에서의 전압에 영향을 미치는 레벨에 달할 때에도 이온 에너지의 좁은 확산이 유지될 수 있다. 더욱이, 필요한 경우, 부가적인 이온 에너지가 기판의 표면에서 실현되도록 도15B 및 15C에 도시된 바와 같이 이온 에너지의 확산이 제어될 수 있다.
도13에는, 에너지 분포의 제어와 관련하여 이용될 수 있는 피드백 라인이 도시되어 있다. 예컨대, 도14에 도시된 ΔV의 값은 순간 이온 에너지를 나타내며 또한 피드백 콘트롤 루프의 일부로서 많은 실시예에서 사용될 수 있다.
다시 도16을 참조하면, 도13을 참조하여 기술된 전류원(1364)을 실현하기 위해 구현될 수 있는 전류원(1664)의 예시적 실시예이다. 이 실시예에서, 직렬 인덕터 L2와 관련하여, 제어가능한 음극성 DC 전압원은 전류원으로 기능하나, 당업자는, 본 명세서의 관점에서, 전류원이 다른 부재 및/또는 구성으로 실현될 수 있음을 이해할 것이다.
다음, 도17A 및 17B를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들을 나타낸 블록도가 도시된다. 도시된 바와같이, 이들 실시예의 기판 지지부(1708)는 정전 척(1782)을 포함하고, 정전 척(1782)에 파워를 인가하기 위해 정전 척 서플라이(1780)가 이용된다. 어떤 변형예에서, 도17A에 도시된 바와 같이, 상기 정전 척 서플라이(1780)는 기판 지지부(1708)에 직접 파워를 인가하도록 위치되며, 다른 변형예에서, 상기 정전 척 서플라이(1780)는 스위칭 모드 파워 서플라이와 관련하여 파워를 인가하도록 위치된다. 정미(net) DC 척킹 기능을 행하도록 별도의 전원 또는 제어부의 사용에 의해 직렬 척킹이 행해질 수 있음을 유의해야 한다. (예컨대, 블로킹 커패시터가 없는) 이 DC 결합 직렬 척킹 기능에 있어서, 다른 RF 소스들과의 바람직하지 않은 간섭이 최소화될 수 있다.
도18에는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 블록도가 도시되어 있으며, 플라즈마 밀도를 생성하도록 일반적으로 기능하는 플라즈마 파워 서플라이(1884)가 스위칭 모드 파워 서플라이(1806) 및 정전 척 서플라이(1880) 측을 따라 기판 지지부(1808)를 구동하도록 구성된다. 이 구체예에서, 정전 척 서플라이(1880) 및 스위칭 모드 파워 서플라이(1806)는 별도의 조립체로 위치될 수 있거나, 또는 둘 이상의 전원(1806, 1880)이 동일한 물리적 조립체로 놓이도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 도8에 도시된 실시예는, 전기적 대칭 및 줄어든 아크 발생으로 인해 감소된 레벨을 얻기 위해 상부 전극(1886)(예컨대, 샤워 헤드)이 전기적으로 접지되도록 한다.
도19를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 블록도가 도시된다. 도시된 바와 같이, 이 실시예의 스위칭 모드 파워 서플라이(1906)는, 부가적 스위칭 모드 파워 서플라이에 대한 필요성 없이(예컨대, 플라즈마 파워 서플라이 102, 202, 1202, 1702, 1884 없이) 플라즈마를 점화(및 유지)함과 동시에 기판을 바이어스하도록 챔버(1904) 및 기판 지지부에 파워를 인가하도록 구성된다. 예컨대, 스위칭 모드 파워 서플라이(1806)는 기판 지지부에 바이어스를 제공하면서 플라즈마를 점화하고 유지하기에 충분한 듀티 사이클로 동작될 수 있다.
도20은 도1-19를 참조하여 기술된 실시예들과 관련하여 이용될 수 있는 입력 파라미터들 및 제어 출력들의 블록도이다. 제어부의 도시는, 본원에 기술된 실시예들과 관련하여 이용될 수 있는 예시적 제어 입력들 및 출력들의 간이화된 도시를 제공하기 위한 것이며, 이는 하드웨어 도면을 의도하는 것이 아니다. 실제 구현에 있어서, 도시된 콘트롤러는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 실현될 수 있는 몇개의 개별 소자들 중에 분포될 수 있다.
상기한 실시예들을 참조하면, 도20에 도시된 콘트롤러는 도1을 참조하여 기술된 콘트롤러(112); 도2를 참조하여 기술된 콘트롤러(212) 및 이온 제어부(220); 도8을 참조하여 기술된 콘트롤러(812) 및 이온 제어부(820); 도12를 참조하여 기술된 이온 보상부(1260); 도13을 참조하여 기술된 전류 제어부(1362); 각각, 도17A 및 17B를 참조하여 기술된 제어부들(1712A, 1712B); 및 각각, 도18 및 19를 참조하여 기술된 콘트롤러들(1812, 1912)의 하나 이상의 기능을 제공할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제어부에 대한 입력으로 이용될 수 있는 파라미터들은 dV0/dt 및 ΔV를 포함하며, 이들은 도13 및 도14를 참조하여 더욱 상세히 기술된다. 기술된 바와 같이, dV0/dt는, 도12, 도13, 도14, 도15A-C 및 도16을 참조하여 기술된 이온 에너지 분포 확산의 폭을 제어하는 제어 신호(ICC)를 제공하도록 이온 에너지 분포 확산 입력(ΔE)과 관련하여 이용될 수 있다. 더욱이, 선택적 피드백(ΔV)과 관련하여 이온 에너지 제어 입력(Ei)이, 도1-11을 참조하여 보다 상세히 기술된 바와 같이 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 (도3에 기술된 Vbus에 영향을 미치는) 이온 에너지 제어 신호를 생성하기 위해 이용될 수 있다. 그리고, 많은 이-척킹(e-chucking) 실시예들과 관련하여 이용될 수 있는 다른 파라미터는 DC 옵셋 입력이 있으며, 이는 효율적 열 제어를 위해 척에 웨이퍼를 지지하도록 정전 력을 제공한다.
도21은 본 발명의 1 실시예에 따른 플라즈마 처리 시스템(2100)을 도시한다. 상기 시스템(2100)은 기판(2106)의 상면(2118)을 에칭하기 위한 플라즈마(2104)를 둘러싸는 플라즈마 처리 챔버(2102)를 포함한다. 상기 플라즈마는 플라즈마 파워 서플라이(2122)에 의해 전원이 공급되는 (예컨대, 계내 또는 원격 또는 돌출되는) 플라즈마 소스(2112)에 의해 생성된다. 플라즈마(2104)와 기판(2106)의 상면(2118) 사이에 측정되는 플라즈마 시스 전압(VSHEATH)은 플라즈마 시스(2115)를 가로질러 플라즈마(2104)로부터의 이온들을 가속시키며, 이는 가속된 이온들이 기판(2106)의 상면(2118)에 충돌하고 기판(2106)(또는 포토레지스트에 의해 보호되지 않는 기판 2106의 일부)을 에칭시킨다. 플라즈마(2104)는 그라운드(예컨대, 플라즈마 처리 챔버 2102의 벽)에 대한 플라즈마 전위(V3)에 있다. 기판(2106)은, 기판(2106)과 정전 척(2111)의 상면(2121) 사이의 척킹 전위(Vchuck) 및 정전 척(2111)을 통해 지지부(2108)에 정전기적으로 유지되는 저면(2120)을 갖는다. 기판(2106)은 유전체이기 때문에 상면(2118)에서의 제1 전위(V1) 및 저면(2120)에서의 제2 전위(V2)를 가질 수 있다. 정전 척(2111)의 상면은 기판의 저면(2120)과 접하며, 이에 따라 이들 두 개의 면들(2120, 2121)은 동일한 전위, V2에 있다. 상기 제1 전위(V1), 척킹 전위(Vchuck) 및 제2 전위(V2)는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)에 의해 생성되고 제1 도체(2124)를 통해 정전 척(2111)에 제공되는 DC 바이어스 또는 옵셋을 갖는 AC 파형을 통해 제어된다. 선택적으로, 상기 AC 파형은 제1 도체(2124)를 통해 제공되고, DC 파형은 제2 도체(2125)를 통해 제공된다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)의 AC 및 DC 출력은 콘트롤러(2132)를 통해 제어될 수 있으며, 이 제어부는 또한 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)의 각종 거동을 제어하도록 구성된다.
이온 에너지 및 이온 에너지 분포는 제1 전위(V1)의 함수이다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는 소망의 이온 에너지 및 이온 에너지 분포를 생성하도록 공지된 소망의 제1 전위(V1)를 야기하기 위해 형성된 AC 파형을 제공한다. AC 파형은 RF로 될 수 있으며 도5, 도6, 도11, 도14, 도15a, 15b 및 15c에 도시된 바와 같은 비사인 파형을 갖는다. 제1 전위(V1)는 도14에 도시된 바와 같이 전압 변경(ΔV)에 비례할 수 있다. 제1 전위(V1)는 또한, 플라즈마 전압(V3) - 플라즈마 시스 전압(Vsheath)과 같다. 그러나, 플라즈마 전압(V3)은 종종 플라즈마 시스 전압(Vsheath)(예컨대, 50 V - 2000 V)에 비해 적기 때문에(예컨대, 20 V 미만), 제1 전위(V1) 및 플라즈마 시스 전압(Vsheath)은 거의 동일하며 구현의 목적을 위해 동일하게 처리될 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 시스 전압(Vsheath)은 이온 에너지들에 영향을 주기 때문에, 제1 전위(V1)는 이온 에너지 분포에 비례한다. 일정한 제1 전위(V1)를 유지함으로써, 플라즈마 시스 전압(Vsheath)은 일정하게 되며, 이에 따라 모든 이온들이 동일한 에너지를 통해 가속되어, 좁은 이온 에너지 분포가 달성된다. 플라즈마 전압(V3)은 플라즈마 소스(2112)를 통해 플라즈마(2104)에 전해지는 에너지로부터 비롯된다. 기판(2106)의 상면(2118)에서의 제1 전위(V1)는 정전 척 (2111)으로부터의 용량성 대전과 시스(2115)를 통과하는 전자들과 이온들로부터의 전하 형성의 조합을 통해 형성된다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)로부터의 AC 파형은, 제1 전위(V1)가 실질적으로 일정하도록 기판(2106)의 상면(2118)에서의 결과적 전하 형성 및 시스(2115)를 통한 이온들 및 전자들의 전달의 효과를 상쇄시키도록 형성된다.
정전 척(2111)에 기판(2106)을 지지하는 척킹 힘은 척킹 전위(Vchuck)의 함수이다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는, 제2 전위(V2)가 제1 전위(V1)와 다른 전위로 되도록 DC 바이어스 또는 DC 옵셋을 AC 파형에 제공한다. 이 전위차는 척킹 전위(Vchuck)를 야기한다. 척킹 전위(Vchuck)는 정전 척(2111)의 상면(2221)으로부터 기판(2106) 내측의 기준 층까지 측정될 수 있으며, 상기 기준 층은 (기준 층의 기판 2106 내의 정확한 위치가 변할 수 있는) 기판(2106)의 저면(2120)을 제외한 기판 내측의 임의의 융기부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 척킹이 제2 전위(V2)에 의해 그에 비례하여 제어된다.
이 실시예에서, 제2 전위(V2)는 AC 파형(즉, DC 옵셋이 AC 파형의 피크 대 피크 전압보다 큰 DC 옵셋을 갖는 AC 파형)에 의해 변경되는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)의 DC 옵셋과 같다. 상기 DC 옵셋은, 스위칭 모드 파워 서플라이(2130) 출력의 DC 성분이 제2 전위(V2)보다 크고 AC 성분이 도외시 또는 무시될 수 있도록, AC 파형보다 상당히 클 수 있다.
기판(2106) 내의 전위는 제1 전위(V1)와 제2 전위(V2) 사이에서 변동한다. 기판(2106)과 정전 척(2111) 간의 쿨롱 흡인력이 척킹 전위(Vchuck) 극성에 무관하게 존재하기 때문에 척킹 전위(Vchuck)는 양극성 또는 음극성으로 될 수 있다(예컨대, V1＞V2 또는 V1＜V2).
콘트롤러(2132)와 관련된 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는 결정적으로 또한 센서들 없이 각종 전압들을 모니터할 수 있다. 특히, 이온 에너지(예컨대, 평균 에너지 및 이온 에너지 분포)는 AC 파형의 파라미터들(예컨대, 기울기 및 단차)에 기초하여 결정적으로 모니터된다. 예컨대, 플라즈마 전압(V3), 이온 에너지 및 이온 에너지 분포는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)에 의해 발생되는 AC 파형의 파라미터들에 비례한다. 특히, AC 파형의 하강 에지의 ΔV(예컨대, 도14 참조)는 제1 전위(V1) 및 그에 따라 이온 에너지에 비례한다. 제1 전위(V1)를 일정하게 유지함으로써, 이온 에너지 분포가 깊고 좁게 될 수 있다.
비록 제1 전위(V1)가 직접 측정될 수 없고 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력과 제1 전위(V1) 간의 상관관계가 기판(2106)의 용량 및 처리 파라미터들에 기초하여 변할 수 있지만, ΔV와 제1 전위(V1) 사이의 비례 상수는 짧은 처리 기간이 경과된 후 실증적으로 결정될 수 있다. 예컨대, AC 파형의 하강 에지 ΔV가 50 V이 경우, 비례 상수는 경험적으로 소정 기판 및 공정에 대해 2인 것이 발견되었으며, 제1 전위(V1)는 100 V로 기대될 수 있다. 이에 따라, 이온 에너지 및 이온 에너지 분포와 함께 제1 전위(V1)는 플라즈마 처리 챔버(2102) 내의 어떠한 센서 없이 스위칭 모드 파워 서플라이의 AC 파형에 기초하여 결정될 수 있다. 부가적으로, 콘트롤러(2132)와 관련한 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는, 척킹이 일어난 때 및 그 경우(예컨대, 기판 2106이 척킹 전위 Vchuck를 통해 정전 척 2111에 지지되는지)를 모니터할 수 있다.
척킹 전위(Vchuck)를 제거 또는 감소시킴으로써 디척킹(dechucking)이 행해진다. 이는 제1 전위(V1)와 동일한 제2 전위를 설정함으로써 행해질 수 있다. 요컨대, 척킹 전위(또는 전압)(Vchuck)를 0 V에 접근시키기 위해 DC 옵셋 및 AC 파형이 조정될 수 있다. 종래의 디척킹 방법에 비해, 시스템(2100)은 더욱 빠른 디척킹 및 그에 따른 스루풋을 달성하는 데 그 이유는 디척킹을 달성하기 위해 DC 옵셋 및 AC 파형 모두가 조정될 수 있기 때문이다. 또한, DC 및 AC 파워 서플라이가 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)에 있을 때, 이들의 회로는 (DC 및 AC 파워 서플라이들의 통상적인 병렬 구성에 비해) 더 통합되고, 서로 근접되며, 단일 콘트롤러(2132)를 통해 제어될 수 있으며, 더욱 신속히 출력을 변경시킬 수 있다. 본원에 기술된 실시예들에 의해 가능한 디척킹의 속도는 또한, 플라즈마(2104)가 소멸된 후 또는 적어도 플라즈마 소스(2112)로부터의 파워가 오프된 후 디척킹을 가능케 한다.
플라즈마 소스(2112)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예컨대, 1 실시예에서, 플라즈마 소스(2112)는, 플라즈마(2104)를 유지하고 점화하는 챔버(2102) 내에 RF 필드를 설정하는 플라즈마 처리 챔버(2102) 내측에 전극을 포함한다. 다른 실시예에서, 플라즈마 소스(2112)는, 이온화 전자장을 원격으로 발생하는 원격 돌출 플라즈마 소스를 포함하며, 이는 이온화 전자장을 사용하여 플라즈마 처리 챔버 내에 플라즈마(2104)를 유지하고 점화하는 플라즈마 처리 챔버(2102) 내로 이온화 전자장을 돌출 또는 연장한다. 또한, 상기 원격 돌출 플라즈마 소스는, 이온화 전자장이 플라즈마 처리 챔버(2102)로의 루트를 통과하는 필드 전달부(예컨대, 도전성 튜브)를 포함할 수 있으며, 상기 통과 시간 동안, 이온화 전자장은, 플라즈마 처리 챔버(2102) 내의 필드 강도가 필드가 원격 돌출 플라즈마 소스에서 먼저 발생되었을 때 필드 강도의 1/10 또는 1/100 또는 1/1000 또는 극히 작은 부분으로 되도록 감쇠된다. 상기 플라즈마 소스(2112)는 정확한 스케일로 도시하지 않았다.
상기 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는 플로팅 상태로 될 수 있기 때문에, 그라운드와 스위칭 모드 파워 서플라이(2130) 사이에 직렬로 접속된 (도시되지 않은) DC 전원에 의해 임의의 DC 옵셋으로 바이어스될 수 있다. 상기 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는, 스위칭 모드 파워 서플라이(2130) 내의 AC 및 DC 전원을 통해(예컨대, 도22, 도23, 도26 참조), 또는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130) 내의 AC 전원 및 스위칭 모드 파워 서플라이(2130) 외부의 DC 전원을 통해(예컨대, 도24, 도27 참조) DC 옵셋을 갖는 AC 파형을 제공할 수 있다. 1 실시예에서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)는 접지될 수 있고 또한 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)와 정전 척(2111) 사이에 직렬로 결합된 플로팅 DC 전원에 직렬로 결합될 수 있다.
콘트롤러(2132)는, 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)가 AC 및 DC 전원을 모두 포함할 때 스위칭 모드 파워 서플라이의 AC 및 DC 출력을 제어할 수 있다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)가 DC 전원에 직렬로 접속될 때, 콘트롤러(2132)는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)의 AC 출력만 제어할 수 있다. 다른 실시예에서, 콘트롤러(2132)는 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)에 결합된 AC 파워 서플라이와 스위칭 모드 파워 서플라이(2130)를 모두 제어할 수 있다. 당업자는, 단일의 콘트롤러가 도시되어 있으나, 정전 척(2111)에 제공된 DC 옵셋 및 AC 파형을 제어하기 위해 다른 콘트롤러(제어부)들이 구현될 수 있음을 인식할 것이다.
정전 척(2111)은 유전체(예컨대, 세라믹)로 될 수 있기 때문에 실질적으로 DC 전압의 차단 통로로 될 수 있으며, 또는 도핑된 세라믹과 같은 반도체 재료로 될 수 있다. 어느 경우에도, 정전 척(2111)은 제1 전위(V1)를 형성하도록 기판(2106)(통상적으로 유전체)의 상면(2118)에 전압을 용량적으로 결합하는 정전 척(2111)의 상면(2121)에 제2 전위(V2)를 가질 수 있다.
플라즈마의 형상 및 크기는 반드시 정확한 축척으로 나타낼 필요는 없다. 예컨대, 플라즈마(2104)의 에지는, 도시된 플라즈마(2104)가 임의의 특정한 플라즈마 밀도로 그려지지 않은 경우의 임의의 플라즈마 밀도에 의해 규정될 수 있다. 비슷하게, 도시된 플라즈마(2104) 형상에도 불구하고 적어도 어떤 플라즈마 밀도가 전체 플라즈마 처리 챔버(2102)를 채운다. 도시된 플라즈마(2104)의 형상은 일차적으로 시스(2115)를 나타내기 위한 의도로서, 상기 시스는 플라즈마(2104)보다 상당히 적은 플라즈마 밀도를 갖는다.
도22는 플라즈마 처리 시스템(2200)의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예에서, 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)는 직렬로 접속된 DC 전원(2234) 및 AC 전원(2236)을 포함한다. 제어부(2232)는, DC 전원(2234) 파형과 AC 전원(2236) 파형의 바이어스 또는 옵셋을 모두 제어함으로써 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)의 DC 옵셋 출력을 갖는 AC 파형을 제어하도록 구성된다. 이 실시예는 또한, 척(2211)에 내장된 그리드 또는 메쉬 전극(2210)을 갖는 정전 척(2211)을 포함한다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)는 그리드 전극(2210)에 AC 및 DC 바이어스를 모두 제공한다. DC 바이어스보다 실질적으로 적고 그에 따라 무시될 수 있는 AC 성분과 함께 DC 바이어스는 그리드 전극(2210)에 제3 전위(V4)를 설정한다. 제3 전위(V4)가 (기판 2206의 저면 2220을 제외한) 기판(2206) 내의 임의의 기준 층에서의 전위와 다를 때, 척킹 전위(Vchuck) 및 쿨롱 척킹 힘이 설정되어 정전 척(2211)에 기판(2206)을 지지하도록 한다. 상기 기준 층은 그리드 전극(2210)에 평행한 가상 평면이다. AC 파형은, 기판(2206) 상면(2218)의 제1 전위(V1)를 제어하기 위해 기판을 통해 또한 정전 척(2211)의 일부를 통해 그리드 전극(2210)으로부터 용량적으로 결합한다. 플라즈마 전위(V3)는 플라즈마 시스 전압(Vsheath)에 대해 무시할 수 있기 때문에, 제1 전위(V1) 및 플라즈마 시스 전압(Vsheath)은 거의 같으며, 실제로는 동일한 것으로 고려된다. 따라서, 제1 전위(V1)는 시스(2215)를 통해 이온들을 가속하도록 사용되는 전위와 같다.
1 실시예에서, 정전 척(2211)은, 이 척(2211)의 본체를 통한 임의의 전위차가 무시가능할 정도로 충분히 도전성으로 되도록 도핑될 수 있으며, 이에 따라 그리드 또는 메쉬 전극(2210)은 실질적으로 제2 전위(V2)와 동일한 전압으로 될 수 있다.
그리드 전극(2210)은 기판(2206)에 평행하게 정전 척(2211)에 내장된 임의으 도전성 평면 장치로 될 수 있으며, 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)에 의해 바이어스되고 척킹 전위(Vchuck)를 설정하도록 구성된다. 상기 그리드 전극(2210)은 정전 척(2211)의 하부에 내장된 것으로 도시되었으나, 그리드 전극(2210)은 기판(2206)에 가까이 위치되거나 또는 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 그리드 전극(2210)은 또한, 그리드 패턴을 갖도록 형성되지 않을 수 있다. 1 실시예에서, 그리드 전극(2210)은 그리드 형상이 아닌 솔리드 전극으로 될수 있고 또는 비솔리드 구조(예컨대, 체커보드 패턴)을 가질 수 있다. 1 실시예에서, 정전 척(2211)은 세라믹 또는 다른 절연체로 되며, 이에 따라 그리드 전극(2210)상의 제3 전위(V4)는 정전 척(2211)의 상면(2221)의 제1 전위(V1)와 같지 않다. 다른 실시예에서, 정전 척(2211)은 약간 도전성의 도핑 세라믹이며, 이에 따라 그리드 전극(2210)상의 제3 전위(V4)는 정전 척(2211)의 상면(2221)의 제2 전위(V2)와 같을 수 있다.
스위칭 모드 파워 서플라이(2230)는 비 정현파형일 수 있는 AC 출력을 발생한다. 이 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)는, DC 전원(2234)이 AC 도전성이고 AC 전원(2236)이 DC 도전성이기 때문에 직렬로 DC 및 AC 전원들(2234, 2236)을 동작시킬 수 있다. DC 도전성이 아닌 예시적 AC 전원들은, DC 전압 또는 전류가 제공되지 않을 때 훼손될 수 있는 임의의 선형 증폭기들이다. AC 도전성 및 DC 도전성 전원들의 사용은 스위칭 모드 파워 서플라이(2230)에 사용된 부품들의 수를 감소시킨다. 예컨대, DC 전원(2234)이 AC 차단을 갖는 경우, AC 바이패스 또는 DC 차단 부재(예컨대, 커패시터)가 DC 전원(2234)과 병렬로 배치될 수 있다. AC 전원(2236)이 DC 차단을 갖는 경우, DC 바이패스 또는 AC 차단 부재(예컨대, 인덕터)가 AC 전원(2236)과 병렬로 배치될 수 있다.
이 실시예에서, AC 전원(2238)은 일반적으로, 기판(2206)의 상면(2218)에 충돌하는 이온들에 대한 소망 이온 에너지 분포를 야기하기 위해 제어가능한 방식으로 정전 척(2211)에 전압 바이어스를 인가하도록 구성된다. 보다 구체적으로, AC 전원(2236)은, 그리드 전극(2210)에 특정 파워 레벨로 하나 이상의 특정 파형을 인가함으로써 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 구성된다. 또한, 특히 AC 전원(2236)은, 특정 이온 에너지들을 야기하도록 특정 파워 레벨을 인가하며, (도시되지 않은) 파형 메모리에 저장된 파형 데이터에 의해 규정된 하나 이상의 전압 파형들을 사용하여 특정 파워 레벨들을 인가한다. 따라서, 기판(2206)의 제어된 에칭을 행하기 위해 하나 이상의 특정 이온 충돌 에너지들이 선택될 수 있다. 1 실시예에서, AC 전원(2236)은 스위칭 모드 구성의 사용을 취할 수 있다(예컨대, 도25-27 참조). 스위칭 모드 파워 서플라이(2230), 특히 AC 전원(2236)은, 본원에서 다양한 실시예로 기재된 AC 파형을 발생할 수 있다.
당업자는 그리드 전극(2210)이 필요하지 않을 수도 있고 다른 실시예에서는 그리드 전극(2210) 없이 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 당업자는 또한, 그리드 전극(2210)이, 척킹 전위(Vchuck)를 설정하도록 사용될 수 있는 수많은 장치들의 일례에 불과함을 인식할 것이다.
도23은 플라즈마 처리 시스템(2300)의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예는 정전 척(2311)에 AC 파형 및 DC 바이어스를 제공하기 위한 스위칭 모드 파워 서플라이(2330)를 포함한다. 상기 스위칭 모드 파워 서플라이(2330)는 DC 전원(2334) 및 AC 전원(2336)을 포함하며, 이들은 모두 접지될 수 있다. AC 전원(2336)은 제1 도체(2324)를 통해 정전 척(2311)에 내장된 제1 그리드 또는 메쉬 전극(2310)에 제공되는 AC 파형을 발생한다. 상기 AC 전원(2336)은 제1 그리드 또는 메쉬 전극(2310)상에 전워(V4)를 설정한다. DC 전원(2334)은 제2 도체(2325)를 통해 정전 척(2311)에 내장된 제2 그리드 또는 메쉬 전극(2312)에 제공되는 DC 바이어스를 발생한다. 상기 DC 전원(2334)은 제2 그리드 또는 메쉬 전극(2312) 상에 전워(V5)를 설정한다. 상기 전위들(V4 및 V5)은 각각 AC 및 DC 전원들(2336, 2334)을 통해 독립적으로 제어될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 그리드 또는 메쉬 전극(2310, 2312)은 또한, 정전 척(2311)의 일부를 통해 그리드 또는 메쉬 전극들(2310, 2312) 간에 용량 결합 및/또는 DC 결합을 이룰 수 있다. AC 또는 DC 결합이 존재하면, 전위들(V4 및 V5)이 결합될 수 있다. 당업자는, 제1 및 제2 그리드 또는 메쉬 전극(2310, 2312)이, 제2 그리드 전극(2312)보다는 기판에 가깝게 제1 그리드 전극(2310)의 배치를 포함하는 정전 척(2311)에 걸쳐 다양한 개소에 배치될 수 있음을 인식할 것이다.
도24는 플라즈마 처리 시스템(2400)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 스위칭 모드 파워 서플라이(2430)는 정전 척(2411)에 AC 파형을 제공하며, 이때 스위칭 모드 파워 서플라이(2430)의 출력은 DC 전원(2434)에 의해 제공되는 DC 바이어스에 의해 상쇄된다. 스위칭 모드 파워 서플라이(2430)의 AC 파형은 좁으 이온 에너지 분포를 갖는 플라즈마(2404)로부터의 이온들이 기판과 충돌하도록 콘트롤러(2435)에 의해 선택되는 파형을 갖는다. 상기 AC 파형은 비정현파(예컨대, 방형파 또는 펄스형)로 될 수 있고 스위칭 모드 파워 서플라이(2430)의 AC 전원(2436)을 통해 발생될 수 있다. 척킹은 콘트롤러(2433)에 의해 제어되는 DC 전원(2434)으로부터의 DC 옵셋을 통해 제어된다. 상기 DC 전원(2434)은 그라운드와 스위칭 모드 파워 서플라이(2430) 사이에 직렬로 결합될 수 있다. 상기 스위칭 모드 파워 서플라이(2430)은, 그의 DC 바이어스가 DC 전원(2434)에 의해 설정될 수 있도록 플로팅된다.
당업자는 도시된 실시예들이 두 개의 독립적 제어부(2433, 2435)를 도시하고 있으나, 이들은 선택적 제어부(2432)와 같은 단일의 기능 유닛, 장치, 또는 시스템에 결합될 수 있음을 인식할 것이다. 또한, 제어부들(2433, 2435)은 서로 통신하고 처리 자원을 공유하도록 결합될 수 있다.
도25는 플라즈마 처리 시스템(2500)의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 실시예는 (도시되지 않은) DC 전원에 의해 제공되는 DC 옵셋을 가질 수 있는 AC 파형을 생성하는 스위칭 모드 파워 서플라이(2530)를 포함한다. 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는, 전압 및 전류 제어부(2537, 2539)를 포함하는 선택적 제어부(2535)를 통해 제어될 수 있다.상기 스위칭 모드 파워 서플라이는, 전압 제어부(2537)에 의해 제어되는 전압 출력을 갖는 제어가능한 전압원(2538), 및 전류 제어부(2539)에 의해 제어되는 전류 출력을 갖는 제어가능한 전류원(2540)을 포함할 수 있다. 상기 제어가능한 전압원(2538) 및 전류원(2540)은 병렬 구성으로 될 수 있다. 제어가능한 전류원(2540)은 플라즈마(2504)와 기판(2506) 사이에 이온 전류를 보상하도록 구성된다.
상기 전압 및 전류 제어부(2537, 2539)는 서로 통신 가능하게 결합될 수 있다. 상기 전압 제어부(2537)는 또한, 제어가능한 전압원(2538)의 스위칭 출력(2539)을 제어할 수 있다. 상기 스위칭 출력(2539)은 도시된 바와같이 병렬로 두 개의 스위치들을 포함할 수 있고, 또는 제어가능한 전압원(2538)의 출력을 소망 AC 파형(예컨대, 비 정현파)로 변환하는 임의의 회로를 포함할 수 있다. 이들 두 개의 스위치를 통해, 제어가능한 전압원(2538)으로부터의 제어된 전압 또는 AC 파형이 제어가능한 전류원(2540)의 제어된 전압 출력과 결합되어 스위칭 모드 파워 서플라이(2530)의 AC 파형 출력을 생성할 수 있도록 된다.
상기 제어가능한 전압원(2538)은 소정의 극성을 갖는 것으로 도시되었으나, 당업자는 도시된 것에 대한 역극성도 동일하게 가능함을 인식할 것이다. 선택적으로, 스위칭된 출력(2539)과 함께 제어가능한 전압원 및 전류원(2538, 2540)은 AC 전원(2536)의 일부로 될 수 있으며 상기 AC 전원(2536)은 스위칭 모드 파워 서플라이(2530)의 내측 또는 외측에 있는 (도시되지 않은) DC 전원과 직렬로 배치될 수 있다.
도26은 플라즈마 처리 시스템(2600)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 도시된 실시예에서, 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)는 정전 척(2611)에 DC 옵셋을 갖는 AC 파형을 제공한다. 상기 파형의 AC 성분은 스위칭된 출력(2639)을 통해 서로 접속된 제어가능한 전압원(2638) 및 제어가능한 전류원(2640)의 병렬 결합을 통해 발생된다. 상기 DC 옵셋은 그라운드와 제어가능한 전압원(2638) 사이에 직렬로 결합된 DC 전원(2634)에 의해 발생된다. 1 실시예에서, 상기 DC 전원(2634)은 접지가 아닌 플로팅 상태로 될 수 있다. 비슷하게, 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)는 플로팅 또는 접지될 수 있다.
상기 시스템(2600)은 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)의 출력을 제어하기 위한 하나 이상의 콘트롤러들을 포함할 수 있다. 제1 콘트롤러(2632)는 예컨대 제2 콘트롤러(2633) 및 제3 콘트롤러(2635)를 통해 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)의 출력을 제어할 수 있다. 제2 콘트롤러(2633)는, DC 전원(2634)에 의해 생성된 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)의 DC 옵셋을 제어할 수 있다. 제3 콘트롤러(2635)는, 제어가능한 전압원(2638) 및 제어가능한 전류원(2640)을 제어함으로써 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)의 AC 파형을 제어할 수 있다. 1 실시예에서, 전압 콘트롤러(2637)는 제어가능한 전압원(2638)의 전압 출력을 제어하고 전류 콘트롤러(2639)는 제어가능한 전류원(2640)의 전류를 제어할 수 있다. 상기 전압 및 전류 콘트롤러(2637, 2639)는 서로 통신할 수 있고 또한 제3 콘트롤러(2635)의 일부로 될 수 있다.
당업자는, 전원들(2634, 2638, 2640)에 대한 각종 구성의 제어부을 기술한 상기 실시예들이 제한되지 않는 것이고, 각종의 다른 실시예들이 본 발명으로부터 벗어남이 없이 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 예컨대, 제3 콘트롤러(2635) 또는 전압 콘트롤러(2637)는, 제어가능한 전압원(2638)과 제어가능한 전류원(2640) 사이의 스위칭 출력(2639)을 제어할 수 있다. 다른 예로서, 제2 및 제3 콘트롤러(2633, 2635)는, (비록 상기와 같이 도시되지 않았지만) 서로 통신 상태로 될 수 있다. 또한, 제3 콘트롤러(2635) 또는 전압 콘트롤러(2637)는, 제어가능한 전압원(2638)과 제어가능한 전류원(2640)의 극성들 역시 예시적인 것으로 제한적이지 않다.
상기 스위칭 출력(2639)은 AC 파형을 형성하도록 두 개의 병렬 스위치들을 번갈아 스위칭함으로써 동작할 수 있다. 상기 스위칭 출력(2639)은, 예시적으로, MOSFET 및 BJT를 포함하는 임의의 다양한 스위치들을 포함할 수 있다. 하나의 변형예에서, DC 전원(2634)은 제어가능한 전류원(2640)과 정전 척 사이에 배치될 수 있고(요컨대, DC 전원 2634는 플로팅 상태로 될 수 있다), 스위칭 모드 파워 서플라이(2630)는 접지될 수 있다.
도27은 플라즈마 처리 시스템(2700)의 다른 실시예를 도시한다. 이 변형예에서, 다시 스위칭 모드 파워 서플라이(2730)는 접지될 수 있으나, 전원(2734)은, 스위칭 모드 파워 서플라이(2730) 내에 병합되는 대신, 별도의 부재로 되고 단지 스위칭 모드 파워 서플라이(2730) 내의 부재들이 아닌 전체 스위칭 모드 파워 서플라이(2730)에 DC 옵셋을 제공한다.
도28은 본 발명의 1 실시예에 따른 방법(2800)을 도시한다. 상기 방법(2800)은, 플라즈마 챔버에 기판을 위치시키는 동작(2802)을 포함한다. 상기 방법(2800)은 또한, 플라즈마 챔버에 플라즈마를 형성하는 동작(2804)을 포함한다. 이와 같은 플라즈마는 원격 돌출된 소스 내에 또는 그를 통해 형성될 수 있다. 상기 방법(2800)은 또한, 스위칭 파워 동작(2806)을 포함한다. 상기 스위칭 파워 동작(2806)은 기판에 주기적 전압 함수를 인가하도록 기판에 대한 파워를 제어가능하게 스위칭하는 단계를 수반한다. 상기 주기적 전압 함수는 펄스형태 파형(예컨대, 사각형 파) 또는 AC 파형인 것으로 고려되고 스위칭 모드 파워 서플라이와 직렬로 DC 전원에 의해 발생되는 DC 옵셋을 포함한다. 1 실시예에서, 상기 DC 전원은 스위칭 모드 파워 서플라이에 병합될 수 있으며 그에 따라 스위칭 모드 파워 서플라이의 AC 전원과 직렬로 될 수 있다. 상기 DC 옵셋은, 정전 척의 상면과 기판내의 기준 층 간에 전위차를 발생하고 이 전위차는 척킹 전위로 지칭된다. 정전 척과 기판 간의 척킹 전위는 정전 척에 기판을 지지하여 처리 동안 기판이 움직이지 않도록 한다. 상기 방법(2800)은 또한, 주기적 전압 함수가 다중 사이클들에 걸쳐 변조되는 변조 동작(2808)을 포함한다. 이 변조는, 기판의 표면에서의 소망 이온 에너지 분포에 응답하며 시간 평균 방식으로 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 한다.
도29는 본 발명의 1 실시예에 따른 다른 방법(2900)을 도시한다. 상기 방법(2900)은, 플라즈마 챔버에 기판을 위치시키는 동작(2902)을 포함한다. 상기 방법(2900)은 또한, 플라즈마 챔버에 플라즈마를 형성하는 동작(2904)을 포함한다. 이와 같은 플라즈마는 원격 돌출된 소스 내에 또는 그를 통해 형성될 수 있다. 상기 방법(2900)은 또한, 적어도 하나의 이온 에너지 분포 설정의 수신 동작(2906)을 포함한다. 상기 수신 동작(2906)에서의 설정은 기판의 표면에서의 하나 이상의 이온 에너지들을 나타낼 수 있다. 상기 방법(2900)은 또한, (1) 시간 평균 방식으로 소망의 이온 에너지 분포를 야기하고; 또한 (2) 시간 평균 방식으로 소망의 척킹 전위를 야기하도록, 기판에 대한 파워가 제어가능하게 스위칭되는 스위치 파워 동작(2908)을 더 포함한다. 상기 파워는 AC 파형 및 DC 옵셋을 가질 수 있다.
결론적으로, 본 발명은, 무엇보다도, 스위칭 모드 파워를 사용하여 소망의 이온 에너지들을 선택적으로 발생하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 당업자는 본 발명, 본 발명의 사용 및 본 발명의 구성에서 다양한 변화 및 대체로 여기서 설명한 실시예에 의해 달성되는 것과 실질적으로 동일한 결과를 달성할 수 있음을 즉각적으로 인식할 수 있다. 따라서, 본 발명을 개시된 예시적인 형태로 한정하고자 하는 것이 아니다. 다양한 변화, 변형 및 대체적인 구성인 청구범위에 표현된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다.

Claims (23)

  1. 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템으로,
    플라즈마를 포함하도록 구성되는 플라즈마 처리 챔버;
    상기 플라즈마 처리 챔버 내에 위치되고 또한 기판에 결합되는 정전 척;
    기판의 표면에서의 이온 에너지 분포의 소망 분포를 나타내는 적어도 하나의 이온-에너지 분포 설정에 응답하여 적어도 하나의 이온-에너지 제어 신호를 제공하는 이온-에너지 제어부;
    상기 정전 척 및 이온-에너지 제어부에 결합되고, 상기 이온-에너지 제어 신호에 응답하여, 상기 정전 척에 대해 주기적 전압 함수를 제공하도록 구성되는 하나 이상의 스위칭 부재들을 포함하는 스위칭 모드 파워 서플라이로서, 상기 주기적 전압 함수는 AC 파형 및 DC 옵셋을 갖고, 상기 AC 파형은 기판의 표면에서의 플라즈마의 소망 이온 에너지 분포에 비례하고, 상기 DC 옵셋은 상기 기판과 정전 척 사이의 결합을 유지하는 척킹 전위에 비례하는, 스위칭 모드 파워 서플라이; 및
    상기 정전 척에 결합되고, 이온 에너지 분포의 제어가능한 폭에 영향을 미치는 이온 전류 보상 부재로서, 상기 플라즈마 처리 챔버 내의 상기 이온 전류를 보상하는 보상 전류를 제공하기 위해 상기 정전 척에 결합되는 전류원을 포함하는 상기 이온 전류 보상 부재를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 플로팅 상태에 있고, 상기 DC 옵셋은 스위칭 모드 파워 서플라이 외측에서 발생되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 DC 옵셋을 발생하는 DC 옵셋을 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 AC 파형을 생성하는 AC 전원을 포함하고, 상기 AC 전원은 DC 전원과 정전 척 사이에 직렬로 결합되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 DC 전원은 그라운드와 스위칭 모드 파워 서플라이 사이에 직렬로 결합되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  6. 제4항에 있어서, 상기 AC 파형은 AC 전원에 의해 생성되고, 상기 DC 옵셋은 DC 전원에 의해 생성되고, 상기 AC 전원 및 DC 전원은 정전 척에 병렬로 결합되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 AC 파형은 제1 도체를 통해 정전 척에 제공되고, 상기 DC 옵셋은 제2 도체를 통해 정전 척에 제공되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 척킹 전위는 정전 척의 상면과 기판 내의 기준 층 사이에 존재하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 하나 이상의 구동 신호들에 응답하여 기판 지지부에 주기적 전압 함수를 인가하도록 구성되고,
    상기 이온-에너지 제어부는, 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐, 시간 평균 방식으로 기판의 표면에서 소망 이온 에너지 분포를 생성하기 위해 적어도 하나의 이온-에너지 분포 설정에 응답하여 주기적 전압 함수의 적어도 하나의 파라미터를 변조하도록 구성되는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 파라미터는 전압 진폭을 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 시스템.
  11. 플라즈마-기반 처리를 위한 장치로,
    하나 이상의 구동 제어 신호들을 제공하도록 구성되는 콘트롤러; 및
    상기 하나 이상의 구동 제어 신호들에 응답하여, 플라즈마 처리 챔버의 정전 척에 주기적 전압 함수를 제공하는 스위칭 모드 파워 서플라이로서, 상기 주기적 전압 함수는 정전 척에 결합된 기판의 표면에서 플라즈마의 이온 에너지 밀도에 비례한 AC 파형을 갖고, 상기 AC 파형은 스위칭 모드 파워 서플라이의 AC 전원에 의해 생성되고, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 AC 파형으로 DC 옵셋을 제공하기 위한 DC 전원과 직렬로 접속되도록 구성되는, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이,
    이온 전류 보상 부재로서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이의 출력에 결합되고, 상기 DC 전원과 분리되며 상기 플라즈마 처리 챔버 내의 이온 전류를 보상하는 보상 전류를 제공하기 위한 제어가능한 전류원을 포함하는 이온 전류 보상 부재를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 플로팅 상태에 있는, 플라즈마-기반 처리를 위한 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 스위칭 모드 파워 서플라이는 제어가능한 전압원 및 제어가능한 전류원의 적어도 병렬 구성을 포함하고, 상기 AC 파형은 상기 병렬 구성의 출력인, 플라즈마-기반 처리를 위한 장치.
  14. 플라즈마-기반 처리를 위한 방법으로,
    플라즈마 챔버에 기판을 위치시키는 단계;
    상기 플라즈마 챔버에 플라즈마를 형성하는 단계;
    기판에 주기적 전압 함수를 인가하도록 기판에 대한 파워를 제어가능하게 스위칭하는 단계로서, 상기 주기적 전압 함수는 스위칭 모드 파워 서플라이와 직렬로 DC 전원에 의해 생성되는 DC 옵셋을 갖고, 상기 DC 옵셋은 상기 기판과 정전 척 사이에 척킹 전위를 생성하는, 단계;
    주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐, 시간 평균 방식으로 소망 이온 에너지 분포를 야기하도록 기판의 표면에서 소망 이온 에너지 분포에 응답하여 주기적 전압 함수를 변조하는 단계; 및
    상기 소망 이온 에너지 분포를 유지하기 위해 상기 DC 전원과 분리된 전류원으로 보상 전류를 상기 기판에 제공하는 단계;를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 주기적 전압 함수를 변조하는 단계는, 주기적 전압 함수의 진폭을 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    기판의 표면에서 이온 에너지들의 소망의 분포를 규정하는 파라미터들의 값들을 얻는 단계;
    상기 얻어진 파라미터들의 값들을 변조 데이터로 변환하는 단계; 및
    상기 변조 데이터를 사용하여 주기적 전압 함수를 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 파라미터들의 값들은 플라즈마-기반 처리를 취급하는 조작자로부터 얻어지는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    특정 이온 에너지 분포 함수를 선택하도록 복수의 이온 에너지 분포 함수를 규정하는 데이터를 포함하는 메모리로부터 소망의 이온 에너지 분포를 선택하는 단계; 및
    시간 평균 방식으로 특정 이온 에너지 분포 함수를 야기하도록 주기적 전압 함수를 변조하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  19. 제14항에 있어서, 플라즈마 처리 챔버에서 플라즈마를 점화하고 유지하도록 기판 지지부에 제어가능한 스위칭 파워를 인가하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    시간 평균 방식으로 기판의 표면에서 균일한 이온 에너지들의 확산의 제어를 가능케 하도록 이온 보상 전류를 제어하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  21. 플라즈마-기반 처리를 위한 방법으로,
    플라즈마 챔버에서 기판을 위치시키는 단계;
    상기 플라즈마 챔버에서 플라즈마를 형성하는 단계;
    기판의 표면에서 하나 이상의 이온 에너지들을 나타내는 적어도 하나의 이온 에너지 분포 설정을 수신하는 단계;
    시간 평균 방식으로 이온 에너지들의 소망 분포를 야기하고,
    시간 평균 방식으로 소망의 척킹 전위를 야기하도록,
    기판에 대해, AC 파형 및 DC 옵셋을 갖는 파워를 제어가능하게 스위칭하는 단계; 및
    이온 에너지들의 상기 소망 분포를 유지하기 위해 전류원으로 상기 기판에 보상 전류를 제공하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  22. 제21항에 있어서, 파워를 제어가능하게 스위칭하는 단계는,
    DC 옵셋과 주기적 전압 함수의 다중 사이클들에 걸쳐 변조되는 AC 파형을 직렬로 결합하는 단계를 포함하고, 상기 주기적 전압 함수는, 시간 평균 방식으로 특정 이온 에너지 분포를 야기하도록 기판의 표면에서 하나 이상의 이온 에너지들을 나타내는 적어도 하나의 이온 에너지 분포 설정에 응답하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
  23. 제22항에 있어서, 적어도 하나의 이온 에너지 분포 설정을 수신하는 단계는 이온 에너지 분포 함수를 규정하는 데이터를 수신하는 단계를 포함하는, 플라즈마-기반 처리를 위한 방법.
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