KR102041518B1 - 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법에 관한 것이다. 분리형 플라즈마 소스 코일은 코일 중심(13)의 둘레에 배치되면서 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K)로 이루어진 중심 코일 그룹(11); 및 중심 코일 그룹(11)의 둘레 면에 배치되면서 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)로 이루어진 에지 코일 그룹(12)을 포함한다.

Description

분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법{A Separate Plasma Source Coil and a Method for Controlling the Same}
본 발명은 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법에 관한 것이고, 구체적으로 중심 코일과 에지 코일이 서로 분리된 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
반도체 공정이 미세화 및 고도화가 되면서 공정 결과의 균일성(uniformity)이 확보될 필요성이 점차로 증가하고 있다. 다수 개의 공정 과정으로 이루어진 반도체 공정에서 전체 공정의 균일성 확보를 위하여 각각의 공정 과정에서 오차가 방지될 필요가 있다. 예를 들어 식각 공정(etching)에서 식각율의 균일성 또는 임계선폭의 균일성에 영향을 미치는 챔버 내의 플라즈마의 밀도 분포가 균일하게 만들어질 필요가 있다. 챔버 내부의 플라즈마 밀도는 다양한 매개변수에 의하여 결정될 수 있고, 예를 들어 플라즈마 소스 코일은 플라즈마의 밀도 분포에 영향을 미치는 인자가 된다. 그러므로 플라즈마 소스 코일은 챔버 내부에 균일한 플라즈마 밀도 분포를 형성할 수 있는 구조로 만들어질 필요가 있고, 오차가 발생되는 원인을 보완할 수 있는 구조를 가지는 것이 유리하다. 특허등록번호 10-0519677은 신뢰성이 높으면서 대량 생산에 적합한 플라즈마 코일의 제조 방법에 대하여 개시한다. WO 2013/062929는 플라즈마 프로세싱의 불균일성을 효과적으로 제어하는 플라즈마 프로세싱 장치에 대하여 개시한다. 또한 WO 2017/189234는 고밀도 플라즈마 이온을 제공하여 반도체 처리 성능 및 생산성의 향상을 가능하도록 하는 VHF Z-코일 플라즈마 소스에 대하여 개시한다. 플라즈마 소소 코일로부터 발생되는 플라즈마의 균일성을 위하여 우선적으로 구조적으로 안정하게 만들어질 필요가 있다. 이와 함께 예를 들어 경사 또는 높이 편차가 발생되는 경우 이를 효과적으로 보완할 수 있는 수단이 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 구조 또는 수단에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 10-0519677(어댑티브프라즈마테크놀로지 주시회사, 2005.10.13. 공고) 플라즈마 챔버에 사용되는 플라즈마 소스 코일의 제조방법 선행기술 2: WO 2013/062929(어플라이드 머티리얼스, 인코포레이티드, 2013.05.02. 공개) 위상 제어를 갖는 고효율 3중-코일 유도 결합형 플라즈마 소스 선행기술 3: WO 2017/189234(레트로-세미 테크놀로지스, 엘엘씨, 2017.11.02. 공개) VHF Z-코일 플라즈마 소스
본 발명의 목적은 적어도 두 개의 영역에 서로 분리되어 배치되면서 경사 및 높이 조절이 가능한 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 분리형 플라즈마 소스 코일은 코일 중심의 둘레에 배치되면서 적어도 하나의 선형 중심 코일로 이루어진 중심 코일 그룹; 및 중심 코일 그룹의 둘레 면에 배치되면서 적어도 하나의 선형 에지 코일로 이루어진 에지 코일 그룹을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 선형 중심 코일 또는 적어도 하나의 선형 에지 코일은 나선 형상으로 연장된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 선형 중심 코일 또는 적어도 하나의 선형 에지 코일의 나선 형상으로 연장되는 원주각은 270도 이상이 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 중심 코일 그룹과 에지 코일 그룹은 동시에 또는 독립적으로 경사 또는 높이 조절이 가능하다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 중심 코일 그룹 또는 에지 코일 그룹의 높이 또는 경사 조절을 위한 적어도 하나의 조절 수단을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 플라즈마 소스 코일의 제어 방법은 각각 다수 개의 코일로 이루어진 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹은 하나의 평면에 배치하는 단계; 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹에 의하여 발생되는 플라즈마의 밀도를 기준 면에 대하여 탐지하는 단계; 및 제1 코일 그룹 또는 제2 코일 그룹의 경사도 또는 높이를 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹은 독립적으로 조절 가능하다.
본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일은 하나의 평면에 서로 병렬로 배치된 중심 코일과 에지 코일이 서로 분리 구조로 만들어지면서 독립적으로 제어가 가능하다. 이와 같은 구조로 인하여 플라즈마의 발생을 위한 제어가 용이하면서 이와 동시에 플라즈마 밀도의 균일성 확보가 용이하다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일은 중심 코일과 분리 코일의 경사 또는 높이가 독립적으로 또는 동시에 조절이 되는 것에 의하여 균일성 확보를 위한 오차의 교정이 정밀하게 이루어질 수 있다. 또한 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법은 선폭의 미세화 또는 고도화에 따른 플라즈마 발생이 유연하면서 정밀하게 제어가 되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일에 의하여 플라즈마 발생이 제어되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일에서 경사 또는 높이 조절이 가능한 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법에 의하여 높이 또는 경사가 조절되는 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 분리형 플라즈마 소스 코일은 코일 중심(13)의 둘레에 배치되면서 적어도하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K)로 이루어진 중심 코일 그룹(11); 및 중심 코일 그룹(11)의 둘레 면에 배치되면서 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)로 이루어진 에지 코일 그룹(12)을 포함한다.
플라즈마 소스 코일은 RF 전력의 공급에 따라 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 소스에 설치되는 코일이 될 수 있고, 플라즈마 소스는 예를 들어 TCP(Transformer Coupled Plasma), ICP(inductively Coupled Plasma), HP(Helicon Plasma) 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한 플라즈마 소스는 에칭 공정(etching)을 비롯한 반도체의 다양한 공정에 플라즈마를 공급할 수 있고, 플라즈마의 용도에 의하여 본 발명은 제한되지 않는다. 중심 코일 그룹(11) 및 에지 코일 그룹(12)은 각각 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 및 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)을 포함할 수 있다. 각각의 코일 그룹(11, 12)은 전체적으로 평면 구조가 될 수 있고, 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 하나의 평면에 배치될 수 있다. 각각의 코일 그룹(11, 12)을 형성하는 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 및 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)은 선형 연장 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 각각의 코일(11_1 내지 12_L)은 서로 다른 직경을 가지는 원주를 따라 나선 형태로 연장되는 구조를 가질 수 있다. 그리고 서로 다른 코일(11_1 내지 12_L)은 동일 평면에 배치될 수 있고, 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 각각 원형 영역의 중심 영역과 둘레 영역에 각각 배치될 수 있다. 각각의 코일(11_1 내지 12_L)은 서로 분리되어 배치될 수 있고, 각각의 코일(11_1 내지 12_L)은 원형 단면, 사각형 단면, 다각형 단면 또는 이와 유사한 단면을 가질 수 있다. 또한 각각의 코일(11_1 내지 12_L)은 서로 다른 직경을 가진 원주 방향을 따라 나선 형태로 연장될 수 있고, 예를 들어 연장 길이는 270도 이상의 원주각에 해당될 수 있다. 바람직하게 연장 길이는 270도 내지 720도, 가장 바람직하게 320도 내지 420도가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12) 사이에 분리 영역이 형성될 수 있고, 분리 영역은 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 또는 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L) 사이의 분리 간격과 동일하거나, 클 수 있고, 예를 들어 그룹(11, 12) 사이의 분리 간격은 코일(11_1 내지 11_K 또는 12_1 내지 12_K) 사이의 분리 간격의 1.0 내지 10.0배가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 독립적으로 상하로 이동되거나, 독립적으로 경사 조절이 될 수 있고, 예를 들어 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 각각 상하로 1 내지 20 ㎜의 수직 변위(TL)를 가지거나, 코일 부분(13)을 기준으로 에지 코일 그룹(12)의 바깥쪽 둘레가 수직 변위(TL)에 이르도록 경사(tilting)가 변화될 수 있다. 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K)과 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)은 독립적으로 상하로 이동되거나, 경사가 조절될 수 있고, 선택적으로 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 함께 상하로 이동되거나, 경사가 조절될 수 있다. 중심 코일 그룹(11)이 배치된 영역은 에지 코일 그룹(12)이 배치된 영역의 0.5 내지 2.0배가 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 선택적으로 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)은 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 또는 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)로 이루어진 적어도 하나의 서브 중심 코일 그룹 또는 적어도 하나의 서브 에지 코일 그룹(12)으로 이루어질 수 있다. 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
플라즈마 소스 코일에 의하여 플라즈마가 발생되어 공정 챔버(14)의 내부로 유도될 수 있다. 공정 챔버(14))의 내부에 캐소드와 같은 하부 전극(16)이 배치되고, 하부 전극(16)의 위쪽 면에 웨이퍼가 고정되는 정전 척(17)이 설치될 수 있다. 플라즈마 소스 코일은 절연체 소재의 돔(dome)과 같은 밀폐 수단(15)의 위쪽 면에 배치될 수 있고, 코일 중심(13)은 정전 척(17)의 중심과 일치하도록 배치될 수 있다. 공정 챔버(14)의 내부로 플라즈마 발생 기체가 주입되면서 코일 중심(13)을 통하여 RF 전력이 인가되면 플라즈마 소스 코일과 하부 전극(13) 사이에 플라즈마가 유도될 수 있다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)에 의하여 발생되는 플라즈마는 웨이퍼의 공정 평면을 기준으로 균일한 밀도를 가질 필요가 있고, 이에 의하여 웨이퍼 가공의 균일성이 확보될 수 있다. 정전 척(17)의 위쪽에 고정된 웨이퍼 표면의 플라즈마 밀도가 탐지될 수 있고, 필요에 따라 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)의 높이 또는 경사가 조절될 수 있다. 도 1에서 도면 부호 G는 접지를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일에 의하여 플라즈마 발생이 제어되는 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 기판 고정 수단(22)에 의하여 웨이퍼와 같은 기판(23)이 공정 챔버(14)의 내부에 고정될 수 있고, 공정 챔버(14)의 위쪽 부분에 돔과 같은 밀폐 수단(15)이 배치될 수 있다. 위에서 설명된 방법과 유사한 방법으로 공정 챔버(14)의 내부에 플라즈마를 발생시킬 수 있고, 플라즈마 소스 코일은 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)으로 이루어질 수 있다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 각각 절연체 소재의 배치 블록(21)에 배치될 수 있고, 배치 블록(21)에 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)의 높이 또는 경사 조절을 위한 조절 수단이 배치될 수 있다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)에 의하여 기판(23)의 위쪽에 중심 플라즈마(CP) 및 에지 플라즈마(EP)가 생성되고 예를 들어 웨이퍼와 같은 기판(23)에 대한 식각 공정과 같은 공정이 진행될 수 있다.
도 2의 아래쪽에 도시된 것처럼, 기판(23)의 위쪽에 형성되는 공정 기준면(PP)을 기준으로 생성된 플라즈마(P)는 수평 방향으로 균일한 밀도를 가질 필요가 있다. 만약 플라즈마(P)가 균일하게 분포되지 않는 것으로 탐지되면 도 2의 오른쪽 아래에서 도시된 것처럼 플라즈마(P)의 발생 형태가 조절될 필요가 있다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 동일 평면에 배치될 수 있고, 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)을 연결하는 코일 기준 평면(RP)이 설정될 수 있다. 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)은 공정 기준면(PP)을 기준으로 코일 기준 평면(RP)의 높이 또는 경사를 조절하는 방법으로 이루어질 수 있다. 그리고 이와 같은 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)의 높이 또는 경사를 조절하여 공정 챔버(14)의 내부에서 발생되는 플라즈마 생성 상태가 제어될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일에서 경사 또는 높이 조절이 가능한 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)의 높이 또는 경사 조절을 위한 적어도 하나의 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)을 포함한다. 기판 고정 수단(22)에 고정된 기판(23)을 기준으로 생성된 플라즈마(P)가 불균일한 밀도 분포를 나타내면 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)에 의하여 플라즈마 소스 코일의 높이 또는 경사가 조절될 수 있다. 돔과 같은 밀폐 수단(15)이 록(lock)과 같은 잠금 수단(31)에 의하여 공정 챔버(14)의 위쪽을 밀폐시킬 수 있고, 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)로 이루어진 플라즈마 소스 코일은 예를 들어 폴리에테르이더케톤, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리카보네이트 또는 이와 유사한 강도가 높은 절연성 합성수지 소재로 이루어진 코일 고정 블록(32)에 고정될 수 있다. 코일 고정 블록(32)은 중심 코일 그룹(11) 및 에지 코일 그룹(12)이 고정된 적어도 두 개의 분리 가능한 서브 고정 블록으로 이루어질 수 있고, 각각의 서브 고정 블록이 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)에 의하여 높이 또는 경사가 조절될 수 있다. 각각의 서브 고정 블록이 예를 들어 모터와 같은 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)에 연결된 변위 조절 유닛(35)에 의하여 높이 또는 경사가 조절될 수 있다. 변위 조절 수단(35)은 예를 들어 벨로우즈(Bellows)와 같이 모터의 작동에 의하여 길이 조절이 가능한 다양한 수단이 될 수 있고, 코일 고정 블록(32)에 결합되어 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)의 변위를 조절할 수 있다. 중심 코일 그룹(11) 및 에지 코일 그룹(12)에 각각 적어도 하나의 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)이 변위 조절 수단(35)에 의하여 결합될 수 있다. 그리고 기판(23)을 기준으로 생성된 플라즈마(P)가 불균일한 밀도 분포를 나타내면 중심 코일 그룹(11) 또는 에지 코일 그룹(12)의 변위가 조절될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 플라즈마 소소 코일의 제어 방법은 각각 다수 개의 코일로 이루어진 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹은 하나의 평면에 배치하는 단계; 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹에 의하여 발생되는 플라즈마의 밀도를 기준 면에 대하여 탐지하는 단계; 및 제1 코일 그룹 또는 제2 코일 그룹의 경사도 또는 높이를 조절하는 단계를 포함한다.
위에서 설명이 된 것처럼, 플라즈마 소스 코일은 전체적으로 원판 형상이 되면서 제1 코일 그룹에 해당하는 중심 코일 그룹(11)과 제2 코일 그룹에 해당하는 에지 코일 그룹(12)으로 이루어질 수 있다. 제1, 코일 그룹과 제2 코일 그룹은 나선 형상으로 연장되는 다수 개의 코일로 이루어질 수 있다. 기판의 중심을 기준으로 기판이 배치될 수 있고, 플라즈마 소스 코일은 기판을 기준으로 공정 챔버(14)의 위쪽에 배치될 수 있다. 웨이퍼와 같은 기판이 슬릿 도어(41)를 통하여 공정 챔버(14)의 내부에 고정되면, 공정 챔버(14)의 내부가 진공 상태로 만들어질 수 있다. 이후 플라즈마 소스 코일에 의하여 공정 챔버(14)의 내부에 플라즈마가 발생되면 기판에 대한 플라즈마(P)의 밀도가 탐지될 수 있다. 도 4의 중간 부분에 도시된 것처럼 플라즈마(P)의 밀도가 기판을 기준으로 고밀도 영역(PD)과 저밀도 영역(PW)으로 나누어진 형태로 나타나면 플라즈마 소스 코일의 높이 또는 경사가 조절될 필요가 있다.
플라즈마 소스 코일은 위에서 설명이 된 것처럼 코일 고정 블록에 고정될 수 있고, 코일 고정 블록은 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)에 의하여 경사(tilting) 또는 높이가 조절되는 조절 블록(42)에 결합될 수 있다. 기판의 둘레 면을 따라 조절 블록(42)에 대응되는 조절 기준면(231)이 형성될 수 있고, 높이 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)은 조절 블록(42)의 둘레 부분에 배치될 수 있다. 조절 기준 면(231) 및 조절 블록(42)은 각각 정사각형 구조가 되고, 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)은 조절 블록(42)의 네 개의 모서리에 배치될 수 있다. 예를 들어 중심 코일 그룹(11)의 조절을 위한 제1, 2 조절 수단(33a, 33b)이 서로 마주보도록 배치되고, 에지 코일 그룹(12)의 조절을 위한 제3, 4 조절 수단(34a, 34b)이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 경사 조절 및 높이 조절은 기판에 대한 플라즈마(P)의 밀도 분포에 따라 플라즈마 소스 코일의 중심을 기준으로 형성된 다수 개의 가상 조절 선(VL)을 기준을 이루어질 수 있다. 각각의 가상 조절 선(VL)은 플라즈마 소스 코일의 중심을 지나는 지름 선이 될 수 있고, 서로 인접하는 가상 조절 선(VL)은 동일한 중심각을 가지도록 다수 개의 가상 조절 선(VL)이 형성될 수 있다. 가상 조절 선(VL)은 예를 들어 12 내지 48개가 될 수 있고, 가상 조절 선(VL)을 기준으로 플라즈마(P)의 밀도 분포에 따른 경사 또는 높이 조절이 이루어질 수 있다. 다양한 개수의 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)가 조절 블록(42)의 다양한 위치에 배치될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법에 의하여 높이 또는 경사가 조절되는 다양한 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 다수 개의 가상 조절 선(VL)의 하나의 경사가 코일 기준선(RL)에 대하여 조절될 수 있다. 또한 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그륩(12)이 함께 또는 독립적으로 코일 기준선(RL)에 대하여 높이가 조절될 수 있다. 또는 에지 코일 그룹(12)의 높이가 조절되거나, 에지 코일 그룹(12)의 높이가 조절된 이후 경사가 조절될 수 있다. 조절 블록(42)은 중심 코일 그룹(11) 및 에지 코일 그룹(12)과 연결된 결합 부분으로 이루어질 수 있고, 각각의 결합 부분이 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)의 작동에 의하여 높이가 조절되거나, 경사가 조절될 수 있다. 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)은 예를 들어 모터와 같은 것이 될 수 있고, 모터의 정역 회전의 조절에 의하여 조절 블록(42)의 경사 또는 높이가 조절될 수 있다. 공정 챔버 내부의 플라즈마 밀도의 분포에 따라 플라즈마 소스 코일의 경사 또는 높이가 그에 적합하도록 조절될 수 있다. 플라즈마 소스 코일의 변위 조절은 다양한 방법으로 이루어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일은 하나의 평면에 서로 병렬로 배치된 중심 코일과 에지 코일이 서로 분리 구조로 만들어지면서 독립적으로 제어가 가능하다. 이와 같은 구조로 인하여 플라즈마의 발생을 위한 제어가 용이하면서 이와 동시에 플라즈마 밀도의 균일성 확보가 용이하다는 이점을 가진다. 본 발명에 따른 분리형 플라즈마 소스 코일은 중심 코일과 분리 코일의 경사 또는 높이가 독립적으로 또는 동시에 조절이 되는 것에 의하여 균일성 확보를 위한 오차의 교정이 정밀하게 이루어질 수 있다. 또한 본 발명에 따른 플라즈마 소스 코일의 제어 방법은 선폭의 미세화 또는 고도화에 따른 플라즈마 발생의 유연하면서 정밀한 제어가 가능하도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11: 중심 코일 그룹 12: 에지 코일 그룹
13: 코일 중심 14: 공정 챔버
15: 밀폐 수단 16: 하부 전극
17: 정전 척 21; 배치 블록
22: 기판 고정 수단 23: 기판
31; 잠금 수단 32: 코일 고정 블록
33a 내지 34b: 조절 수단 35; 변위 조절 수단
42: 조절 블록
231: 조절 기준면

Claims (7)

  1. 코일 중심(13)의 둘레에 배치되면서 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K)로 이루어진 중심 코일 그룹(11); 및
    중심 코일 그룹(11)의 둘레 면에 배치되면서 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)로 이루어진 에지 코일 그룹(12)을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 및 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)은 서로 다른 직경을 가지는 원주를 따라 나선 형태로 연장되며,
    중심 코일 그룹(11) 및 에지 코일 그룹(12) 각각에 높이 또는 경사 조절을 위한 적어도 하나의 조절 수단(33a, 33b, 34a, 34b)이 결합하고, 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)에 의해 기판(23)을 기준으로 생성된 플라즈마(P)의 밀도 분포를 조절하도록 중심 코일 그룹(11)과 에지 코일 그룹(12)이 독립적으로 경사 또는 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 분리형 플라즈마 소스 코일.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 선형 중심 코일(11_1 내지 11_K) 또는 적어도 하나의 선형 에지 코일(12_1 내지 12_L)의 나선 형상으로 연장되는 원주각은 270도 이상이 되는 것을 특징으로 하는 분리형 플라즈마 소스 코일.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 각각 다수 개의 코일로 이루어지고 서로 다른 직경을 가지는 원주를 따라 나선 형태로 연장되는 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹은 하나의 평면에 배치하는 단계;
    제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹에 의하여 발생되는 플라즈마의 밀도를 기준 면에 대하여 탐지하는 단계; 및
    제1 코일 그룹 또는 제2 코일 그룹의 경사도 또는 높이를 조절하는 단계를 포함하고,
    제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹에 의하여 발생되는 플라즈마의 밀도 분포를 조절하도록 제1 코일 그룹 및 제2 코일 그룹의 경사도 또는 높이가 독립적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는 플라즈마 소스 코일의 제어 방법.
  7. 삭제
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