KR102141255B1 - 플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102141255B1
KR102141255B1 KR1020147030927A KR20147030927A KR102141255B1 KR 102141255 B1 KR102141255 B1 KR 102141255B1 KR 1020147030927 A KR1020147030927 A KR 1020147030927A KR 20147030927 A KR20147030927 A KR 20147030927A KR 102141255 B1 KR102141255 B1 KR 102141255B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
current
sensors
substrate
edge
Prior art date
Application number
KR1020147030927A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140139621A (ko
Inventor
테오도로스 파나고풀로스
존 홀랜드
알렉스 패터슨
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20140139621A publication Critical patent/KR20140139621A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102141255B1 publication Critical patent/KR102141255B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

적어도 하나의 유도적으로 커플링된 플라즈마 (ICP) 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템 내에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 유도적으로 커플링된 플라즈마 프로세싱 챔버는 적어도 제 1/중앙 RF 코일, 제 1/중앙 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2/에지 RF 코일, 및 적어도 제 3/중간 RF 코일을 갖는 RF 코일 세트를 포함하며, 이 제 3/중간 RF 코일은 제 1/중앙 RF 코일과 제 2/에지 RF 코일 간에서 배치되는 방식으로 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된다. 프로세싱 동안에, RF 전류들이 동일한 방향으로 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공되는 한편, (제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 전류들의 방향에 대해서) 역방향으로 전류가 제 3/중간 RF 코일에 제공된다.

Description

플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUSES FOR CONTROLLING PLASMA IN A PLASMA PROCESSING CHAMBER}
플라즈마는 다양한 전자 제품들 (예를 들어서, 스마트 폰, 컴퓨터 등) 내로 통합되기 위한 전자적 디바이스들 (예를 들어서, 집적 회로 다이들) 로 기판 (예를 들어서, 웨이퍼, 플랫 패널 디스플레이, 액정 디스플레이 등) 을 프로세싱하기 위해서 오랫동안 채용되어 왔다.
플라즈마 프로세싱에서, 하나 이상의 플라즈마 프로세싱 챔버들을 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템은 하나 이상의 기판들을 프로세싱하는데 채용될 수 있다. 각 챔버에서, 플라즈마 생성은 용량적으로 커플링된 플라즈마 기술, 유도적으로 커플링된 플라즈마 기술, 전자-사이클로트론 기술, 마이크로웨이브 기술 등을 채용할 수 있다.
유도적으로 커플링된 플라즈마 기술은 고성능 디바이스들을 에칭하기에 적합한 밀한 플라즈마를 생성하는 경향이 있으며 따라서 넓게 채용된다. 통상적인 유도적으로 커플링된 플라즈마 (ICP) 시스템에서, RF 에너지는 통상적으로 유전체 윈도우 위에 배치된 유도성 코일의 형태로된 안테나로 제공되며, 유전체 윈도우는 프로세싱될 기판 위에 배치된다. 예를 들어서, 웨이퍼의 프로세싱 동안에, 기판은 워크 피스 홀더 (통상적으로 정전 척 또는 다른 타입의 척) 상에 배치되며, 반응물 가스 (단일 가스 또는 다수의 타입들의 가스들의 혼합물을 채용할 수 있음) 가 기판 위의 플라즈마 프로세싱 영역 내로 방출될 수 있다. RF 에너지들이 유전체 윈도우를 통해서 반응물 가스에 커플링하여서 기판 프로세싱을 위한 적합한 플라즈마를 점화 및 유지한다.
그러나, 유도성 코일로부터 형성된 플라즈마 플럭스는 이 코일에 의해서 유도된 국부화된 고 자기 플럭스 프로파일들로 인해서 기판 위에서 도넛 형상을 가지는 경향이 있다. 따라서, 기판의 중앙으로부터 기판의 에지로의 특정 정도의 프로세스 불균일성 (예를 들어서, 에칭 레이트 또는 에칭 깊이 불균일성) 이 존재한다. 종래 기술에서, 다수의 동심의 코일들이 유도성 코일 사용에 의해서 내재적으로 도입되는 프로세스 불균일성을 경감시키는데 채용되어왔다. 예를 들어서, 2 개의 동심 유도성 코일들의 사용이 가변하는 성공 정도로 종래 기술에서 시도되었다.
구체적으로, 도 1a는 2 개의 동심 코일들 (104 및 106) 을 갖는 종래 기술 ICP 챔버 (102) 의 절취 측면 뷰의 단순화된 도면을 도시한다. 코일들 (104 및 106) 은 유전체 윈도우 (108) 위에 배치되며 각각의 RF 전력 공급부들 (110 및 112) 에 의해서 전력을 공급받는다. 2 개의 코일들 (104 및 106) 이 도 1b의 실례에서 보다 명백하게 도시된다.
도 1a에서, 플라즈마 클라우드는 참조 번호 126 로 지칭된다. 도 1a에서 볼 수 있는 바와 같이, 자기 플럭스 라인들 (122) 이 국부화된 밀한 자기 플럭스 영역 (124) 을 형성하며, 여기서 플라즈마 (126) 는 기판 (130) 을 프로세싱하기 위해서 점화 및 유지된다. 도 1a는 절취 측면 뷰이지만, 이 플라즈마 (126) 는 도 1a의 상단으로부터 볼 때에 기판 (130) 위에서 도넛 형상으로 되어 있다. 플라즈마 (126) 의 도넛 형상 프로파일은 기판 (130) 의 중앙으로부터 기판 (130) 의 에지로의 프로세스 불균일성을 유발한다.
종래 기술에서, 전술한 프로세스 불균일성 문제를 해소하기 위해서 상이한 RF 전력 레벨들이 2 개의 코일들에 제공된다.
도 1c는 고 RF 전력을 중앙 코일 (162) 에 RF 전력 공급부 (160) 를 통해서 공급하고 저 RF 전력을 에지 코일 (166) 에 RF 전력 공급부 (164) 를 통해서 공급하는 효과를 예시한다. 이 경우에서, 도넛 형상 플라즈마 클라우드 (168) 는 도시된 바와 같이 중앙 코일 (162) 아래에서 형성되는 경향이 있다.
도 1d는 동일한 양의 RF 전력을 중앙 코일 (172) 및 에지 코일 (176) 에 (각기 RF 전력 공급부들 (170 및 174) 에 의해서) 공급하는 효과를 예시한다. 이 경우에서, 도넛 형상 플라즈마 클라우드 (178) 는 도시된 바와 같이, 2 개의 코일들 (172 및 176) 로부터 대략적으로 등거리에 있는 유전체 윈도우 아래에서 형성되는 경향이 있다.
도 1e는 저 RF 전력을 중앙 코일 (182) 에 RF 전력 공급부 (180) 를 통해서 공급하고 고 RF 전력을 에지 코일 (186) 에 RF 전력 공급부 (184) 를 통해서 공급하는 효과를 예시한다. 이 경우에서, 도넛 형상 플라즈마 클라우드 (188) 는 도시된 바와 같이 에지 코일 (188) 아래에서 형성되는 경향이 있다.
도 1c 내지 도 1e에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 기술에 의한 다수의 코일들의 사용이 플라즈마에 어느 정도의 튜닝 가능성을 제공하지만, 프로세스 불균일성 문제는 남는다. 모든 3 개의 도 1c 내지 도 1e에서, 플라즈마 플럭스에서의 큰 차가 기판의 중앙과 기판의 에지 간에서 존재한다.
ICP 시스템들에서 프로세스 불균일성을 줄이는 것이 본 발명의 방법들 및 장치들의 실시예들의 다수의 목적들 중 하나이다.
본 발명은 일 실시예에서 기판들을 프로세싱하기 위한 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템에 관한 것이다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 프로세싱 동안에 기판을 지지하기 위한 워크 피스 홀더; 및 워크 피스 홀더 위에 배치된 유전체 윈도우를 포함한다. 유전체 윈도우 위에 배치된 제 1 RF 코일; 및 제 1 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2 RF 코일로서, 제 2 RF 코일도 유전체 윈도우 위에 배치된, 제 2 RF 코일이 포함된다. 또한, 제 1 RF 코일 및 제 2 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 적어도 제 3 RF 코일을 포함하는 RF 코일 세트로서, 제 3 RF 코일은 제 1 RF 코일과 제 2 RF 코일 간에 배치되며, 제 1 RF 코일에 공급된 제 1 RF 전류 및 제 2 RF 코일에 공급된 제 2 RF 전류는 모두 제 1 방향으로 존재하며, 제 3 RF 코일에 공급된 제 3 RF 전류는 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 존재하는, RF 코일 세트가 포함된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 기판을 프로세싱하기 위한 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템에서 기판을 프로세싱하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 프로세싱 동안에 기판을 지지하기 위한 워크 피스 홀더를 제공하는 단계; 및 워크 피스 홀더 위에 배치된 유전체 윈도우를 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 유전체 윈도우 위에 배치된 제 1 RF 코일을 제공하는 단계; 및 제 1 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2 RF 코일로서, 제 2 RF 코일도 유전체 윈도우 위에 배치된, 제 2 RF 코일을 제공하는 단계를 포함한다. 또한, 이 방법은 제 1 RF 코일 및 제 2 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 적어도 제 3 RF 코일을 포함하는 RF 코일 세트로서, 제 3 RF 코일은 제 1 RF 코일과 제 2 RF 코일 간에 배치되며, 제 1 RF 코일에 공급된 제 1 RF 전류 및 제 2 RF 코일에 공급된 제 2 RF 전류는 모두 제 1 방향으로 존재하며, 제 3 RF 코일에 공급된 제 3 RF 전류는 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 존재하는, RF 코일 세트를 제공하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 RF 전류로 제 1 RF 코일을, 제 2 RF 전류로 제 2 RF 코일을, 제 3 RF 전류로 제 3 RF 코일을 에너자이징 (energizing) 하는 동안에 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다.
본 발명은 첨부 도면들의 도면들에서 예시적으로 그리고 비한정적 방식으로 예시되며 이 도면들에서 유사한 참조 부호들은 유사한 요소들을 지칭한다.
도 1a 및 도 1b는 설명을 용이하게 하기 위해서 2 개의 동심 코일들을 갖는 종래 기술 ICP 챔버의 절취 측면 뷰 (cut-away side view) 의 단순화된 도면들이다.
도 1c는 고 RF 전력을 중앙 코일에 공급하고 저 RF 전력을 에지 코일에 공급하는 것의 효과를 예시한다.
도 1d는 동일한 양의 RF 전력을 중앙 코일 및 에지 코일에 공급하는 것의 효과를 예시한다.
도 1e는 저 RF 전력을 중앙 코일에 공급하고 고 RF 전력을 에지 코일에 공급하는 것의 효과를 예시한다.
도 2a 및 도 2b는 중간 코일 세트를 갖는 (동일한 또는 상이한 타입의 다수의 챔버들을 가질 수 있는) 플라즈마 프로세싱 시스템의 ICP 챔버의 관련 컴포넌트들의 절취 측면 뷰의 단순화된 표현을 도시한다.
도 2c는 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 공급된 RF 전류들과 반대되는 방향인 역방향 RF 전류를 제 3/중간 RF 코일에 공급하는 것의 효과를 예시한다.
도 3aa 및 도 3ab는 제 3/중간 RF 코일로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 RF 전력 레벨에 비해서 상대적으로 낮을 때에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다.
도 3ba 및 도 3bb는 제 3/중간 RF 코일로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 RF 전력 레벨과 대략 동일한 레벨에 있을 때에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다.
도 3ca 및 도 3cb는 제 3/중간 RF 코일로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 RF 전력 레벨에 비해서 상대적으로 높을 때에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다.
도 4는 ICP 챔버에서 전력 디포지션 프로파일 (power deposition profile) 을 조절하기 위한 방법을, 일 실시예에 따라서 도시한다.
도 5는 중간 RF 코일 및/또는 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일에 제공된 RF 전류들을 자동으로 변화시키기 위한 피드백 신호들로서, 국부화된 이온 플럭스들을 반영하는 챔버 파라미터들의 센서 측정치들을 채용하는 ICP 챔버의 단순화된 도면을 도시한다.
도 6a는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 604) 이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일보다 실질적으로 높은 (taller) 실례를 도시한다.
도 6b는 중간 RF 코일이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일과 동일면에 있지 않는 실례를 도시한다.
도 6c는 중간 RF 코일이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일과 동일면에 있지 않는 실례를 도시한다.
도 6d는 중간 RF 코일이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일로부터 등거리에 있지 않는 실례를 도시한다.
도 6e는 중간 RF 코일이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일과 동일면에 있지 않으며 중간 RF 코일이 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일과 일부 중첩하는 실례를 도시한다.
도 6f는 중간 RF 코일은 솔레노이드-권취된 코일이며 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일은 평면형 코일들인 실례를 도시한다.
도 6g는 중간 RF 코일은 평면형 코일이며 중앙 RF 코일 및/또는 에지 RF 코일은 솔레노이드-권취된 코일들인 실례를 도시한다.
본 발명이 이제 첨부 도면들에서 예시된 바와 같은 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예들을 참조하여서 세부적으로 기술될 것이다. 다음의 설명에서, 다수의 특정 세부사항들이 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 세부사항 전부 또는 일부 없이도 실시될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명하다. 다른 실례에서, 잘 알려진 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 하기 위해서 세부적으로는 기술되지 않았다.
방법들 및 기법들을 포함하는 다양한 실시예들이 이하에서 기술된다. 본 발명은 창의적인 기법들의 실시예들을 실행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 인스트럭션들이 저장되는 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함하는 제품을 포함함이 주목되어야 한다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 예를 들어서 반도체 형태, 자기적 형태, 광학적 형태, 광학-자기 형태 또는 컴퓨터 판독가능한 코드를 저장하기 위한 다른 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 장치들도 역시 포함할 수 있다. 이러한 장치는 본 발명의 실시예들과 관련된 태스크들을 수행하도록 전용되고/되거나 프로그램가능한 회로를 포함할 수 있다. 이러한 장치의 실례는 범용 컴퓨터 및/또는 적절하게 프로그램된 경우의 전용 컴퓨팅 디바이스를 포함하며, 본 발명의 실시예들과 관련된 다양한 태스크들을 수행하도록 구성된 컴퓨터/컴퓨팅 디바이스와 전용/프로그램가능한 회로의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 적어도 하나의 유도적으로 커플링된 플라즈마 (ICP) 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템 내에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예들에서, 유도적으로 커플링된 플라즈마 프로세싱 챔버는 플라즈마 프로세싱 동안에 기판을 지지하기 위한 워크 피스 홀더, 예를 들어, 정전 척을 포함한다. 정전 척 및 기판은 상부 유전체 윈도우를 갖는 챔버 내에 배치된다. 유전체 윈도우 위에, 적어도 제 1/중앙 RF 코일, 제 1/중앙 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2/에지 RF 코일, 및 적어도 제 3/중간 RF 코일을 갖는 RF 코일 세트가 배치되며, 이 제 3/중간 RF 코일은 제 1/중앙 RF 코일과 제 2/에지 RF 코일 간에서 배치되는 방식으로 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된다. 프로세싱 동안에, RF 전류들이 동일한 방향으로 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공되는 한편, (제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 전류들의 방향에 대해서) 역방향으로 전류가 제 3/중간 RF 코일에 제공된다. 예를 들어서, 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 RF 전류들은 챔버의 상단으로부터 볼 때에 시계“‡향이며 제 3/중간 RF 코일에 제공된 전류는 반시계방향일 수 있다. 이와 달리, 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일에 제공된 RF 전류들은 챔버의 상단으로부터 볼 때에 반시계“‡향이며 제 3/중간 RF 코일에 제공된 전류는 시계방향일 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 제 1/중앙 RF 코일, 제 2/에지 RF 코일, 및 제 3/중간 RF 코일들은 모두가 서로 동일한 면에 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일은 서로 동일한 면에 있고 제 3/중간 RF 코일은 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일과 동일한 면에 있지 않다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 1/중앙 RF 코일과 제 2/에지 RF 코일은 서로 동일한 면에 있지 않고, 제 3/중간 RF 코일이 제 1/중앙 RF 코일 또는 제 2/에지 RF 코일 중 어느 하나와 동일한 면에 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 1/중앙 RF 코일, 제 2/에지 RF 코일, 및 제 3/중간 RF 코일들은 모두가 서로 동일한 면에 있지 않다.
하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일 자체는 비평면형 (non-planar) 코일이다. 달리 말하면, 제 3/중간 RF 코일의 코일들은 모두가 동일한 공간적 평면 내에 상주하지 않는다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 솔레노이드-권취된 (solenoid-wound) 코일이다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 평면형 코일이며 제 1/중앙 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일은 비평면형이다.
하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 평면형 코일이며 제 1/중앙 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일은 솔레노이드 권취된 코일이다.
하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 제 1/중앙 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일보다 유전체 윈도우의 플레인 (plane) 에 더 가깝게 배치된다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 제 1/중앙 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일보다 유전체 윈도우의 플레인 (plane) 으로부터 더 멀리 배치된다.
하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일을 포함한 RF 코일 세트는 오직 단일의 동심 코일, 즉 제 3/중간 RF 코일만으로 구성된다. 이와 달리, 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일을 포함한 RF 코일 세트는 복수의 동심 RF 코일들을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일을 포함한 RF 코일 세트 내의 다수의 RF 코일들은 모두가 동일한 방향으로 흐르는 RF 전류들을 운반한다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일을 포함한 RF 코일 세트의 일 서브세트의 코일/코일들을 통해서 흐르는 전류(들)는 제 1 및 제 2/에지 RF 코일에서 흐르는 RF 전류와 동일한 방향으로 흐르고, 제 3/중간 RF 코일을 포함한 RF 코일 세트의 다른 서브세트의 코일/코일들을 통해서 흐르는 전류(들)는 제 1 및 제 2/에지 RF 코일에서 흐르는 RF 전류와 반대 방향으로 흐를 수 있다. 이러한 구성은 웨이퍼 표면에 걸친 전력 디포지션 프로파일을 보다 효과적으로 균일하게 하도록 교번하는 전류 방향들을 갖는 다수의 동심 코일들 (예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 이보다 많음) 을 요구할 수 있는 특히 매우 큰 기판들 (예를 들어서, 300 mm 보다 큰 기판들) 에서 유리하다고 사료된다.
하나 이상의 실시예들에서, ICP 챔버들은 기판 위의 상이한 위치들에서 국부화된 플라즈마 밀도들을 반영하는 챔버 파라미터를 측정하도록 구성된 하나 이상의 센서들을 포함하는 센서 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어서, 국부적 플라즈마 밀도에 반응성의 얇은 와이어 Langmuir 프로브, 이온 플럭스에 의해서 생성된 열적 에너지에 반응성의 평면형 이온 플럭스 프로브 또는 국부 전자 밀도에 반응성의 플라즈마 공진 프로브가 기판 위의 상이한 위치들에서 국부화된 플라즈마 밀도들을 결정하는데 채용될 수 있다. 센서 세트는 기판 위의 상이한 위치들에서 플라즈마 밀도들을 반영하는 챔버 파라미터를 측정하는 단일 운동가능한 센서 (예를 들어서, 수직으로 또는 수평으로 또는 회전하게 운동가능함) 을 포함할 수 있다. 이와 달리, 센서 세트는 기판 위의 상이한 위치들에서 플라즈마 밀도들을 반영하는 하나 이상의 챔버 파라미터를 측정하도록 다양한 챔버 컴포넌트에 부착되거나 그 내에 내장되거나 챔버 전반에 걸친 고정된 위치들에서 배치된 다수의 센서들을 포함할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 센서 측정치들 (sensor measurements) 은 기판의 하나의 부분에 걸친 과도한 국부화된 전력 디포지션을 피하도록 전력 디포지션 프로파일을 개선하여서 기판 표면에 걸친 프로세스 균일성을 개선하도록, 제 3/중간 RF 코일로의 RF 전력을 가변시키고, 제 3/중간 RF 코일의 위상을 가변시키고, 또는 제 2/에지 RF 코일 및 제 1/중앙 RF 코일에 대한 제 3/중간 RF 코일의 위치를 변화시키기 위한 피드백 신호들로서 채용될 수 있다. 전력 레벨 및/또는 위상 변화들은 RF 전력 공급부/공급부들에 적합한 제어 신호(들)를 전송함으로써 달성되며, 위치 변화는 RF 코일에 커플링된 (공압, 유압, 기계적, 전기적, 전기-기계적, 자기적 액추에이터 등과 같은) 액추에이터에 적합한 신호를 전송함으로써 달성될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에서, 센서 측정치들 (sensor measurements) 은 기판의 하나의 부분에 걸친 과도한 국부화된 전력 디포지션을 피하도록 전력 디포지션 프로파일을 개선하여서 기판 표면에 걸친 프로세스 균일성을 개선하도록, 다양한 RF 코일들로의 RF 전력을 가변시키고, 다양한 RF 코일들의 위상을 가변시키고, 또는 다양한 코일들의 상대적 위치를 변화시키기 위한 피드백 신호들로서 채용될 수 있다.
하나 이상의 특정하게 유리한 실시예들에서, (제 3/중간 RF 코일에만 대한 것이든 및/또는 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 RF 코일들에 대한 것이든) RF 전력, 위상, 및/또는 위치 변화/변화들은 기판 프로세싱이 동일한 기판 상에서 발생할 때에 인 시츄 방식으로 자동으로 이루어진다. 달리 말하면, 기판은 초기에 소정의 RF 전력 레벨 및/또는 소정의 위상 및/또는 다른 RF 코일들에 대한 및/또는 유전체 윈도우에 대한 소정의 위치가 제공된 소정의 RF 코일로 프로세싱될 수 있다. 예를 들어서, 센서 측정치에 응답하여서, RF 코일(들)의 RF 전력 레벨 및/또는 위상 및/또는 위치는 동일한 기판 상에서의 프로세싱이 여전히 동일한 챔버 내에서 수행되고 있는 동안에 변할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "자동적" 또는 "자동으로"가 참조되는 때에, 이 용어는 그러한 변화가 센서 세트에 의한 측정치들에 응답하여서 전용 로직 회로 및/또는 소프트웨어에 의해서 알고리즘적으로 생성된 아날로그 및/또는 디지털 제어 신호(들)에 응답하여서 이루어지며 이러한 변화가 매 변화마다 인간 오퍼레이터의 개시를 요구하지 않고서 이루어진다는 사실을 의미한다. 일부 경우들에서, 변화가 구현되기 이전에 인간의 동의가 획득될 수 있지만, 변화가 필요한지의 여부 및/또는 어느 정도의 변화가 필요한지 및/또는 무엇이 변화되어야 하는지에 대한 결정은 명시적인 인간의 개입 없이 이루어진다. 조기에 언급한 바와 같이, 하나 이상의 실시예들의 일 유리한 양태는 이러한 변화가 기판이 프로세싱되는 동안에 플라즈마를 조절하도록 센서 측정치에 응답하여서 인 시츄 방식으로 이루어진다는 사실을 의미한다. 이와 달리 또는 추가적으로, 프로세싱은 테스트 기판 상에서 수행되고 챔버는 프로세스 균일성을 개선하기 위해서 테스트 기판(들)에 대한 계측 측정치들에 응답하여서 (제 3/중간 RF 코일에만 대한 것이든 및/또는 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일 중 적어도 하나를 포함하는 다수의 RF 코일들에 대한 것이든) RF 전력, 위상 및/또는 위치를 변화시킴으로써 튜닝될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 특징들 및 장점들이 다음의 도면들 및 논의들을 참조하면 보다 양호하게 이해될 수 있다. 도 2a는 (동일한 또는 상이한 타입의 다수의 챔버들을 가질 수 있는) 플라즈마 프로세싱 시스템의 ICP 챔버 (202) 의 관련 컴포넌트들의 절취 측면 뷰의 단순화된 표현을 도시한다. 도 2a에서, 기판이 워크 피스 홀더 (208) 에 의해서 지지되는 동안에 통상적으로 기판 (206) (도 2b 참조) 위에 배치된 유전체 윈도우 (204) 가 도시된다.
유전체 윈도우 (204) 위에 배치된 제 1/중앙 RF 코일 (210) 이 도시되며, 제 1/중앙 RF 코일 (210) 은 또한 유전체 윈도우 (204) 위에 배치된 제 2/에지 RF 코일 (212) 과 동심이다. 제 3/중간 RF 코일 (214) 이 유전체 윈도우 (204) 위에 배치된 코일들 (210)/(212) 과 동심으로 배치되며 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에서 배치된다. 본 명세서에서 채용되는 바와 같이, 제 3/중간 RF 코일 (214) 은, 제 2 (외측) RF 코일 (212) 의 외측 반경 (220) 과 제 1 (내측) RF 코일 (210) 의 내측 반경 (222) 간에서, 유전체 윈도우 (204) 의 플레인과 평행한 x-y 플레인 내에 배치된다면, 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) "간에" 있는 것으로 간주된다. 이 용어 "간에"는, 전술한 x-y 플레인 상으로 투영될 때에 제 3/중간 RF 코일 (214) 이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 중 하나 또는 둘과 중첩하는 경우 및 전술한 x-y 플레인 상으로 투영될 때에 제 3/중간 RF 코일 (214)이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 또는 제 2/에지 RF 코일 (212) 중 어느 하나와 중첩되지 않는 경우인 두 경우 모두를 커버한다. 본 명세서에서 이후에 논의될 바와 같이, 제 3/중간 RF 코일 (214) 이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (214) 중 하나 또는 둘과 동일한 면에 있게 될 필요는 없다 (하지만, 이러한 실시예는 가능하며 본 명세서에서 커버된다).
본 발명의 하나 이상의 실시예들에서, 제 1/중앙 및 제 2/에지 RF 코일들 (210 및 212)에 RF 전력 공급부들 (230 및 232) 에 의해서 제공된 RF 전류들은 챔버 202 의 상단으로부터 볼 때에 시계방향이며 제 3/중간 RF 코일 (214) 에 RF 전력 공급부 (234) 에 의해서 제공된 RF 전류는 반시계방향이다. 이와 달리, 제 1/중앙 및 제 2/에지 RF 코일들 (210) 및 (212)에 RF 전력 공급부들 (230 및 232) 에 의해서 제공된 RF 전류들은 챔버 202 의 상단으로부터 볼 때에 반시계방향이며 제 3/중간 RF 코일 (214) 에 RF 전력 공급부 (234) 에 의해서 제공된 RF 전류는 시계방향이다. RF 전력 공급부들 (230 및 232) 은 또한 예를 들어서 분할기를 갖는 단일 RF 전력 공급부로서 구현될 수 있다. 또한, RF 전력 공급부들 (230, 232, 및 234) 은 예를 들어서 출력 RF 전류를 분할하고 이 분할된 RF 출력 RF 전류들 중 하나의 위상을 반전 및/또는 변화시키기 위한 회로를 갖는 단일 전력 공급부로서 구현될 수도 있다.
또한, 오직 단일 코일 (214) 만이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에 배치되게 도 2a의 실례에서 도시된다. 하나 이상의 실시예들에서, 2 개의 동심 RF 코일들을 포함하는 RF 코일 세트가 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에 배치되고, 이러한 2 개의 동심 코일들에서의 RF 전류들은 서로 동일한 방향으로 흐르지만 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에서 흐르는 RF 전류들의 방향으로 반대되는 방향으로 흐른다. 하나 이상의 실시예들에서, 2 개의 동심 RF 코일들은 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에서 배치되며, 이러한 2 개의 동심 코일들에서의 RF 전류들은 서로 동일한 방향으로 흐르지만 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에서 흐르는 RF 전류들의 방향으로 반대되는 방향으로 흐른다.
하나 이상의 실시예들에서, 3 개의 동심 RF 코일들을 포함하는 RF 코일 세트가 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에 배치되고, 이러한 3 개의 동심 코일들에서의 RF 전류들은 서로 교번하는 방향으로 흐른다. 하나 이상의 실시예들에서, 4 개의 동심 RF 코일들을 포함하는 RF 코일 세트가 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에 배치되고, 이 코일 세트의 2 개의 인접하는 RF 코일들에서의 RF 전류들은 일 방향으로 흐르고 이 코일 세트의 다른 2 개의 인접하는 RF 코일들에서의 RF 전류들은 반대 방향으로, 바람직하게는, 이들이 인접한다면, 제 1/중앙 RF 코일 (210) 또는 제 2/에지 RF 코일 (212) 에서 흐르는 RF 전류들의 방향으로 반대되는 방향으로 흐른다. 하나 이상의 실시예들에서, 다수의 동심 RF 코일들을 포함하는 RF 코일 세트가 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 2/에지 RF 코일 (212) 간에 배치되고, 이러한 다수의 동심 코일들에서의 RF 전류들은 인터리브된 방식으로 (in an interleaved fashion) 서로 교번하는 방향으로 흐른다. 요점은 이 코일 세트의 코일들에서의 RF 전류/전류들은 동일한 방향으로 흐르는 RF 전류들을 갖는 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 으로부터의 자기적 플럭스 라인들의 추가적인 영향으로부터 기인되는 전력 디포지션 프로파일을 감소시시키거나 균일하게 하거나 분산시키도록 구성된다는 것이다.
도 2는 제 3/중간 RF 코일 (214) 에, 역방향 RF 전류, 즉 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에 제공되는 RF 전류들에 반대방향인 전류를 제공하는 것의 효과를 개념적으로 도시한다. 제 3/중간 RF 코일 (214) 및 그의 역방향 전류가 없으면, 전력 디포지션 프로파일은 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 의 동일한 방향의 RF 전류들로부터 부가적이 된다. 이로써, 영역 (244) 에서의 플라즈마 밀도 (이온 밀도) 는 적어도 제 1/중앙 RF 코일 (210) 아래의 영역 (240) 에서의 이온 밀도 또는 제 2/에지 RF 코일 (212) 아래의 영역 (242) 에서의 이온 밀도만큼 크게 될 것이다. 대신에, 제 3/중간 RF 코일 (214) 이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 과 제 3/중간 RF 코일 (214) 간에 존재하면, 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 로부터의 플라즈마 플럭스들이 덜 커플링되며 (또는 보다 더 디커플링되며 (decoupled)), 기판 플레인과 평행한 x-y 플레인에서의 보다 큰 구역에 걸쳐서 플라즈마 플럭스가 효과적으로 분산되게 된다. 개념적으로 말하자면, 종래 기술 도 1a의 도넛 형상 플라즈마 클라우드가 z 방향으로 편평하게 되며 x-y 플레인으로 보다 분산되게 되며 이로써 기판의 부분들에 걸친 과도한 국부화된 플라즈마에 의해서 유발되는 프로세스 불균일성을 효과적으로 저감시킨다.
도 3aa 및 도 3ab는 제 3/중간 RF 코일 (214) 로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에 제공된 RF 전력 레벨에 비해서 상대적으로 낮은 경우에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다. 이 경우에서, 플라즈마 302 는 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 로부터 기인되며 부가적이며 (additive) 강하게 커플링된다. 기판 중앙에서 기판 에지로의 높은 정도의 프로세스 불균일성이 발생할 가능성이 있다. 이는 기판에 걸친 이온 밀도를 플롯팅한 도 3ab에서 그래픽적으로 도시된다. 도 3ab에서, 플라즈마 밀도는 중간 반경에서 (기판 중앙과 기판 에지 간에서) 보다 높으며 기판의 중앙 및 에지에서는 보다 낮게 된다.
도 3ba 및 도 3bb는 제 3/중간 RF 코일 (214) 로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에 제공된 RF 전력 레벨과 대략적으로 동일한 경우에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다. 이 경우에서, 플라즈마 304 는 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 로부터 기인되며 보다 더 디커플링되며 플라즈마는 x-y 방향으로 보다 큰 면적에 걸쳐서 분포되며, 기판의 중간 반경에서 보다 덜 국부화된 농도가 존재한다. 이는 기판에 걸친 이온 밀도를 플롯팅한 도 3bb에서 그래픽적으로 도시된다.
도 3ca 및 도 3cb는 제 3/중간 RF 코일 (214) 로의 RF 전력 레벨이 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 에 제공된 RF 전력 레벨에 비해서 상대적으로 높은 경우에 플라즈마에 대한 효과를 예시한다. 이 경우에서, 플라즈마 306 는 제 1/중앙 RF 코일 (210) 및 제 2/에지 RF 코일 (212) 로부터 기인되며 강하게 디커플링된다. 이는 기판에 걸친 이온 밀도를 플롯팅한 도 3cb에서 그래픽적으로 도시된다. 도 3cb에서, 플라즈마 밀도는 중간 반경에서 (기판 중앙과 기판 에지 간에서) 보다 낮으며 기판의 중앙 및 에지에서는 보다 높다.
도면들 3aa, 3ab, 3ba, 3bb, 3ca, 및 3cb에서 볼 수 있는 바와 같이, 제 3/중간 RF 코일 (214) 에 제공된 역방향-전류 RF 전력 레벨을 조절함으로써, 전력 디포지션 프로파일이 크게 영향을 받는다. 이와 달리 또는 추가적으로, 기판 표면에 걸친 목표된 프로세스 균일성을 달성하는데 필요한대로 플라즈마 디포지션 프로파일을 튜닝하기 위해서 제 1/중앙 RF 코일 (210) 또는 제 2/에지 RF 코일 (212) 에 제공된 RF 전력 레벨을 조절할 수도 있다는 것이 주목되어야 한다.
도 4는 일 실시예에 따라서, ICP 챔버 내에서 전력 디포지션 프로파일을 조절하기 위한 방법을 도시한다. 하나 이상의 실시예들에서, 전력 디포지션 프로파일은 조기에 언급한 바와 같이, 센서 측정치들에 응답하여서 자동으로 인 시츄 방식으로 조절될 수 있다. 다른 실시예들에서, 전력 디포지션 프로파일은 테스트 기판에 대해서 이루어진 계측 측정치들에 응답하여서 팩토리에서 조절되고 전력 디포지션 프로파일은 생산 시의 목표된 레시피에 맞게 조절될 수 있다.
스텝 402 에서, 전력인 턴 온된다 (turned on). 스텝 404 에서, 이온 플럭스 파라미터들이 센서(들)에 의해서 측정되고 및/또는 센서(들)로부터의 챔버 파라미터 측정치들로부터 유도된다. 예시적으로, 플라즈마로부터 웨이퍼 표면으로 가속되는 이온들로부터 생성된 열적 에너지 또는 RF 전류에 응답성인 평면형 이온 플럭스 프로브들과 같은 센서들이 채용될 수 있다. 이어서, 스텝 404 에서 국부화된 이온 플럭스들이 확인된다.
스텝들 406 에서, 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 아래의 이온 플럭스 및 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 아래의 이온 플럭스가 비교된다. 스텝들 406, 408, 410, 및 412 를 반복함으로써, 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 로의 RF 전류가, 그들 아래의 이온 플럭스들이스텝 406 에서 동일한 것으로 결정되기까지, 증가된다.
일단 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 아래의 이온 플럭스 및 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 아래의 이온 플럭스가 서로 동일한 것으로 간주되면, 프로세스는 스텝 420 으로 진행하여서 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 아래의 이온 플럭스와 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 아래의 이온 플럭스를 비교한다.
스텝들 420, 422, 424, 및 426 를 반복함으로써, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 로의 RF 전류가, 스텝 420 에서 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 아래의 이온 플럭스와 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 아래의 이온 플럭스가 서로 동일하게 될 때까지, 증가 또는 감소된다.
일단 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 아래의 이온 플럭스와 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 아래의 이온 플럭스가 서로 동일한 것으로 간주되면, 프로세스는 스텝 430 으로 진행하여서 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 아래의 이온 플럭스를 목표 이온 플럭스와 비교한다. 스텝들 430 및 432 을 반복함으로써, 모든 RF 전력 공급부들로의 RF 전력이, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 아래의 이온 플럭스가 스텝 430 에서 사전규정된 목표 이온 플럭스와 동일한 것으로 간주될 때까지, 증가 또는 감소되고, 그러한 경우에, 도 4의 조절 사이클이 종료된 것으로 간주된다 (스텝 440).
도 5는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 및/또는 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 에 제공된 RF 전류들을 자동으로 변화시키기 위한 피드백 신호들로서, 국부화된 이온 플럭스들을 반영한 챔버 파라미터들의 센서 측정치들을 사용하는 ICP 챔버의 단순화된 도면을 도시한다. 도 5에서, 3 개의 센서들 510, 512, 및 514 이 상이한 위치들에서 배치되어서 기판에 걸친 이온 플럭스들을 획득 또는 근사시키는데 사용될 수 있는 파라미터들을 측정하게 도시된다. 이러한 측정치들은 센서 회로 (520) 에 의해서 수집되고 이어서 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하도록 RF 전력 공급부들 230, 232 및/또는 234 을 제어하기 위한 제어기 530 에 제공된다.
중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 및/또는 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 로의 RF 전류 전력 레벨을 조절하는 것이 본 실례들에서 지금까지 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하여서 프로세스 균일성을 개선하는 수단으로서 논의되었지만, 이와 달리 또는 추가적으로, 하나 이상의 실시예들에서, 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하여서 프로세스 균일성을 개선하는 수단으로서, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 및/또는 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 로의 RF 전류 위상을 변화시키는 것도 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 마찬가지로, 이와 달리 또는 추가적으로, 하나 이상의 실시예들에서, 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하여서 프로세스 균일성을 개선하는 수단으로서, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 (214)) 및/또는 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 (210)) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 (212)) 로의 RF 주파수를 변화시키는 것도 가능하다는 것이 주목되어야 한다.
하나 이상의 실시예들에서, RF 코일들의 구성 및/또는 상대적 위치들도 역시 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하여서 프로세스 균일성을 개선하도록 변화될 수도 있다. 도 6a는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 604) 이 중앙 RF 코일 및/또는 with 에지 RF 코일보다 실질적으로 높은 (substantially taller) 실례를 도시한다. 상이한 종횡비 코일 (권선 간 이격거리에 대한 권선의 높이) 을 사용하는 것의 이점들은 중앙 코일과 에지 코일 간의 영역에서 중간 RF 코일에 의해서 생성되는 자기적 플럭스 라인을 집중시키는 능력을 포함한다. 이 경우에서, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 604) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 600) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 602) 과는 동일한 면에 있는 것으로 도시되지만 이러한 동일면에 있는 것은 일부 챔버들에서 절대적인 요건이 아니다.
도 6b는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 614) 이 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 610) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 612) 과 동일한 면에 있지 않는 실례를 도시한다. 또한, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 614) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 610) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 612) 에 비해서 더 낮다 (유전체 윈도우 616 의 플레인에 보다 가깝다). 도 6b에서, 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 610) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 612) 은 동일한 면에 있는 것으로 도시되지만 이러한 동일면에 있는 것은 일부 챔버들에서 절대적인 요건이 아니다.
도 6c는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 624) 이 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 620) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 622) 과 동일한 면에 있지 않는 실례를 도시한다. 또한, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 624) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 620) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 622) 에 비해서 더 높다 (유전체 윈도우 626 의 플레인으로부터 보다 떨어져 있다). 도 6c에서, 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 620) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 622) 은 동일한 면에 있는 것으로 도시되지만 이러한 동일면에 있는 것은 일부 챔버들에서 절대적인 요건이 아니다.
도 6d는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 이 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 630) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 632) 로부터 등거리에 배치되지 않는 실례를 도시한다. 이 도 6d, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 의 권선 (636) 은 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 632) 에 더 가깝게 이동하며, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 의 권선 (638) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 630) 에 더 가깝게 이동한다. 이 경우에서, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 630) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 632) 과 동일한 면에 있는 것으로 도시되지만 이러한 동일면에 있는 것은 일부 챔버들에서 절대적인 요건이 아니다.
도 6e는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 644) 이 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 640) 및/또는 with 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 642) 과 동일한 면에 있지 않으면서 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 644) 과 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 640) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 642) 간에 일부 중첩부분이 존재하는 실례를 도시한다. 또한, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 644) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 640) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 642) 에 비해서 더 높다 (유전체 윈도우 646 의 플레인으로부터 더 멀리 떨어져 있다). 도 6e에 대한 다른 실시예로서, 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 644) 은 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 640) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 642) 에 비해서 더 낮다 (유전체 윈도우 646 의 플레인에 더 가깝게 있다). 도 6e에서, 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 640) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 642) 은 동일한 면에 있지만 이러한 동일면에 있는 것은 일부 챔버들에서 절대적인 요건이 아니다.
도 6f는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 이 슬레노이드-권취된 (solenoid-wound) 코일이며 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 630) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 632) 은 평면형 (planar) 코일들인 실례를 도시한다. 도 6f의 RF 코일들이 서로 동일한 면에 있는 것은 절대적인 요건은 아니지만 필요하다면 구현될 수 있다.
도 6g는 중간 RF 코일 (제 3 RF 코일 634) 이 평면형 코일이며 중앙 RF 코일 (제 1 RF 코일 630) 및/또는 에지 RF 코일 (제 2 RF 코일 632) 는 솔레노이드-권취된 코일인 실례를 도시한다. 다시, 도 6g의 RF 코일들이 서로 동일한 면에 있는 것은 절대적인 요건은 아니지만 필요하다면 구현될 수 있다.
또한, RF 코일들의 다른 형상들 및/또는 위치들이 가능하다. 하나 이상의 실시예들에서, 제 3/중간 RF 코일은 비평면형이고 햇형 (hat-shaped) 이거나 절두된 원뿔형 (직각 (right) 측면이 위에 있거나 이와 반대의 경우임) 일 수도 있다는 것이 고려된다. 이와 달리 또는 추가적으로, 제 3/중간 RF 코일 전체 또는 일부는 하나 이상의 실시예들에서 유전체 윈도우 내에 내장될 수 있다. 또한, 비평면형 형상들 또는 리세스 캐비티들이 유전체 윈도우 내에 포함되어서 코일들과 플라즈마 간의 목표된 거리를 유지하면서 RF 코일들의 비평면형 구성 또는 상대적 위치를 수용할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 다양한 RF 코일들의 위치 및 구체적으로 제 3/중간 RF 코일의 다른 RF 코일들에 대한 위치는 기판에 걸친 프로세스 균일성을 개선하기 위해서 전력 디포지션 프로파일의 인-시츄 튜닝을 달성하도록 센서 측정치들에 응답하여서 적합한 액추에이터 메카니즘을 사용하여서 자동으로 변화될 수 있다. 예를 들어서, 액추에이터가 중간/제 3 RF 코일에 커플링되어서 중간/제 3 RF 코일의 제 1/중앙 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일에 대한 위치를 변화시킬 수도 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 액추에이터는 제 1/중앙 RF 코일에 커플링되어서 제 1/중앙 RF 코일의 중간/제 3 RF 코일 및/또는 제 2/에지 RF 코일에 대한 위치를 변화시킬 수도 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 액추에이터는제 2/에지 RF 코일에 커플링되어서 제 2/에지 RF 코일의 중간/제 3 RF 코일 및/또는 제 1/중앙 RF 코일에 대한 위치를 변화시킬 수도 있다.
전술한 바로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 다양한 RF 코일들로부터의 플라즈마 상으로의 RF 전력의 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하는 다수의 추가 제어 수단을을 제공함으로써 프로세스 균일성을 유리하게 개선한다. 동심 RF 코일 세트를 제 1/중앙 RF 코일과 제 2/에지 RF 코일 간에 제공하고 RF 코일 세트 내에 역방향-전류를 제공함으로써 (이 RF 코일 세트는 하나 이상의 동심 RF 코일들을 포함하고 상이한 방향들로 전류들을 운반하며 역방향 전류를 운반하는 적어도 하나의 RF 코일을 가짐), 제 1/중앙 RF 코일 및 제 2/에지 RF 코일로부터의 자기 플럭스들의 부가적인 효과들이 감소되고 그들의 플라즈마 플럭스들이 디커플링되어서 웨이퍼에 걸친 보다 균일한 이온 밀도 프로파일을 달성한다. RF 위상 및/또는 RF 코일 위치를 변화시키는 것은 이와 달리 또는 추가적으로 전력 디포지션 프로파일을 튜닝하여서 기판에 걸친 프로세스 균일성을 개선하기 위한 추가적인 제어 수단이다.
일부 실시예들이 장치를 사용하여서 기술되었지만, 본 발명은 다양한 실시예들에서 이 장치를 제조 및/또는 동작시키기 위한 방법들을 커버한다. 상이한 특징들이 이해를 용이하게 하기 위해서 상이한 실시예들에서 논의되었지만, 이러한 특징들이 모든 경우들에서 상호 배타적이라는 어떠한 암시도 없다. 챔버가 개시된 특징들 중 오직 하나의 특징만을 가질 수도 있지만, 본 명세서에서의 다양한 실시예들에서 개시된 특징들의 상이한 조합들이 단일 챔버 또는 플라즈마 프로세싱 시스템에서 결합되어서 플라즈마 프로세싱을 유리하게 개선한다.
본 발명이 몇몇 바람직한 실시예들의 차원에서 기술되었지만, 본 발명의 범위 내에 해당하는, 변경들, 치환들 및 균등 사항들이 가능하다. 다양한 실례들이 본 명세서에서 제공되었지만, 이러한 실례들은 본 발명에 대해서 한정적이기보다는 예시적으로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서의 발명의 명칭 및 발명의 개요 부분은 편이상 제공되었지 본 발명의 청구항들의 범위를 해석하는데 사용되지 말아야 한다. 또한, 요약서도 역시 매우 단축된 형태로 기록되어서 편이상 제공되었므로 청구 범위에서 규정되는 본 전반적인 발명을 한정 또는 해석하는데 사용되지 말아야 한다. 용어 "세트"가 본 명세서에서 사용되는 경우에, 이러한 용어는 제로 또는 하나 이상의 부재를 포함하는 그의 통상적으로 이해되는 수학적 의미를 갖도록 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 방법들 및 장치들을 구현하는 수많은 다른 방법들이 존재함이 주목되어야 한다. 따라서, 다음의 첨부된 청구항들이 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 해당되는 이러한 모든 변경들, 치환들 및 균등사항들을 포함하는 것으로 해석되어야 함이 의도된다.

Claims (36)

  1. 기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판을 지지하기 위한 워크 피스 홀더;
    상기 워크 피스 홀더 위에 배치된 유전체 윈도우;
    상기 워크 피스 홀더를 따라 상이한 위치들에서 배치된 복수의 센서들로서, 상기 복수의 센서들은 상기 워크 피스 홀더를 따라 프로세싱 동안의 플라즈마의 이온 밀도들을 측정하도록 구성되는, 상기 복수의 센서들;
    상기 유전체 윈도우 위에 배치된 제 1 RF 코일; 및
    상기 제 1 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2 RF 코일로서, 상기 제 2 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일보다 더 작은 반경을 가지며, 상기 제 1 RF 코일에 공급된 제 1 RF 전류는 제 1 방향으로 존재하며, 상기 제 2 RF 코일에 공급된 제 2 RF 전류는 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 존재하는, 상기 제 2 RF 코일을 포함하며,
    상기 제 2 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일과 동일한 면에 있지 않고 (non-coplanar), 상기 제 2 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일보다 상기 유전체 윈도우의 플레인 (plane) 에 더 가깝게 배치되고,
    상기 제 2 RF 전류의 위상은, 상기 복수의 센서들에 의해 측정된 상기 이온 밀도들을 기초로, 상기 제 1 RF 전류의 위상에 대하여 변동되도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 3 RF 코일을 더 포함하며,
    상기 제 3 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일보다 더 작은 반경을 가지며,
    상기 제 3 RF 코일에 공급된 제 3 RF 전류는 상기 제 2 방향과 반대되는 상기 제 1 방향으로 존재하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 2 RF 코일에 공급된 RF 전력, 상기 제 2 RF 코일에 공급된 상기 제 2 RF 전류의 위상, 및 상기 제 1 RF 코일에 대한 상기 제 2 RF 코일의 위치 중 적어도 하나를, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들은 복수의 고정된 센서들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들은 복수의 이동가능한 센서들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 전류를 상기 제 1 RF 코일에 제공하도록 커플링된 제 1 RF 전력 공급부; 및
    상기 제 2 RF 전류를 상기 제 2 RF 코일에 제공하도록 구성된 제 2 RF 전력 공급부를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 자동으로 변화시키기 위한 수단은 상기 유전체 윈도우의 플레인에 대해서 직교하는 방향으로 상기 제 2 RF 코일을 이동시키기 위한 액추에이터를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 RF 전력 레벨 및 상기 제 2 RF 전류의 RF 전력 레벨 중 적어도 하나의 RF 전력 레벨을, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 위상 및 상기 제 2 RF 전류의 위상 중 적어도 하나의 위상을, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 주파수 및 상기 제 2 RF 전류의 주파수 중 적어도 하나의 주파수를, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  13. 기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판을 지지하기 위한 워크 피스 홀더;
    상기 워크 피스 홀더 위에 배치된 유전체 윈도우;
    상기 워크 피스 홀더를 따라 상이한 위치들에서 배치된 복수의 센서들로서, 상기 복수의 센서들은 상기 워크 피스 홀더를 따라 프로세싱 동안의 플라즈마의 이온 밀도들을 측정하도록 구성되는, 상기 복수의 센서들;
    상기 유전체 윈도우 위에 배치된 제 1 RF 코일;
    상기 제 1 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 2 RF 코일로서, 상기 제 2 RF 코일은 상기 유전체 윈도우 위에 배치되는, 상기 제 2 RF 코일; 및
    상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 3 RF 코일로서, 상기 제 3 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일과 상기 제 2 RF 코일 간에 배치되며, 상기 제 1 RF 코일에 공급된 제 1 RF 전류 및 상기 제 2 RF 코일에 공급된 제 2 RF 전류는 모두 제 1 방향으로 존재하며, 상기 제 3 RF 코일에 공급된 제 3 RF 전류는 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 존재하고, 상기 제 3 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일과 동일한 면에 있지 않고, 상기 제 3 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일보다 상기 유전체 윈도우의 플레인에 더 가깝게 배치되는, 상기 제 3 RF 코일을 포함하고,
    상기 제 3 RF 전류의 위상은, 상기 복수의 센서들에 의해 측정된 상기 이온 밀도들을 기초로, 상기 제 1 RF 전류의 위상 및 상기 제 2 RF 전류의 위상에 대하여 변동되도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일에 대해서 동심으로 배치된 제 4 RF 코일을 더 포함하며,
    상기 제 4 RF 코일은 상기 제 1 RF 코일과 상기 제 2 RF 코일 간에 배치되며,
    상기 제 4 RF 코일에 공급된 제 4 RF 전류는 상기 제 1 방향과 반대되는 상기 제 2 방향으로 존재하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 3 RF 코일에 공급된 RF 전력 및 상기 제 3 RF 코일에 공급된 상기 제 3 RF 전류의 위상 중 적어도 하나를, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단으로서, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 상기 자동으로 변화시키기 위한 수단; 및
    상기 제 3 RF 코일이 상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일보다 상기 유전체 윈도우의 플레인에 더 가깝게 배치되도록 상기 제 1 RF 코일, 상기 제 2 RF 코일 및 상기 제 3 RF 코일 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 액추에이터를 더 포함하며,
    상기 액추에이터는 상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일 중 하나에 대한 상기 제 3 RF 코일의 위치를, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 변화시키도록 더 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 상기 유전체 윈도우의 플레인에 대해서 직교하는 방향으로 상기 제 3 RF 코일을 이동시키도록 더 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들은 복수의 고정된 센서들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 센서들은 복수의 이동가능한 센서들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 전류 및 상기 제 2 RF 전류를 각기 상기 제 1 RF 코일 및 상기 제 2 RF 코일에 제공하도록 커플링된 제 1 RF 전력 공급부; 및
    상기 제 3 RF 전류를 상기 제 3 RF 코일에 제공하도록 커플링된 제 2 RF 전력 공급부를 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 RF 전력 레벨, 상기 제 2 RF 전류의 RF 전력 레벨 및 상기 제 3 RF 전류의 RF 전력 레벨 중 적어도 하나의 RF 전력 레벨을, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 위상, 상기 제 2 RF 전류의 위상 및 상기 제 3 RF 전류의 위상 중 적어도 하나의 위상을, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 코일에 공급된 상기 제 1 RF 전류 및 상기 제 2 RF 코일에 공급된 상기 제 2 RF 전류는 단일 RF 전력 공급부로부터 분할기를 통해서 공급되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  24. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 프로세싱 동안에 인-시츄 상태에 있을 때에 상기 제 1 RF 전류의 주파수, 상기 제 2 RF 전류의 주파수 및 상기 제 3 RF 전류의 주파수 중 적어도 하나의 주파수를, 상기 복수의 센서들로부터의 파라미터들의 측정치들에 응답하여서, 자동으로 변화시키기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 파라미터들은 상기 이온 밀도들을 반영하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
KR1020147030927A 2012-04-03 2013-03-22 플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치 KR102141255B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/438,824 US20130256271A1 (en) 2012-04-03 2012-04-03 Methods and apparatuses for controlling plasma in a plasma processing chamber
US13/438,824 2012-04-03
PCT/US2013/033609 WO2013151812A1 (en) 2012-04-03 2013-03-22 Methods and apparatuses for controlling plasma in a plasma processing chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140139621A KR20140139621A (ko) 2014-12-05
KR102141255B1 true KR102141255B1 (ko) 2020-08-05

Family

ID=49233479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147030927A KR102141255B1 (ko) 2012-04-03 2013-03-22 플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130256271A1 (ko)
KR (1) KR102141255B1 (ko)
CN (1) CN104220636B (ko)
TW (1) TW201401939A (ko)
WO (1) WO2013151812A1 (ko)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10271416B2 (en) 2011-10-28 2019-04-23 Applied Materials, Inc. High efficiency triple-coil inductively coupled plasma source with phase control
US10170279B2 (en) 2012-07-20 2019-01-01 Applied Materials, Inc. Multiple coil inductively coupled plasma source with offset frequencies and double-walled shielding
US9745663B2 (en) 2012-07-20 2017-08-29 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with symmetrical flow chamber
US9082590B2 (en) 2012-07-20 2015-07-14 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with side RF feeds and RF distribution plates
US9928987B2 (en) 2012-07-20 2018-03-27 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma source with symmetrical RF feed
US10249470B2 (en) 2012-07-20 2019-04-02 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with coaxial RF feed and coaxial shielding
US9449794B2 (en) 2012-07-20 2016-09-20 Applied Materials, Inc. Symmetrical inductively coupled plasma source with side RF feeds and spiral coil antenna
US10163606B2 (en) 2013-03-15 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with highly symmetrical four-fold gas injection
CN104630746A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 中国科学院微电子研究所 一种内衬、内衬构成的腔室及内衬表面的处理方法
US10153139B2 (en) 2015-06-17 2018-12-11 Applied Materials, Inc. Multiple electrode substrate support assembly and phase control system
US10395895B2 (en) * 2015-08-27 2019-08-27 Mks Instruments, Inc. Feedback control by RF waveform tailoring for ion energy distribution
US9644271B1 (en) * 2016-05-13 2017-05-09 Lam Research Corporation Systems and methods for using electrical asymmetry effect to control plasma process space in semiconductor fabrication
KR101979597B1 (ko) * 2017-09-21 2019-05-20 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US11521828B2 (en) 2017-10-09 2022-12-06 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma source
KR102041518B1 (ko) * 2019-07-18 2019-11-06 에이피티씨 주식회사 분리형 플라즈마 소스 코일 및 이의 제어 방법
KR20210012178A (ko) * 2019-07-24 2021-02-03 삼성전자주식회사 기판 처리장치 및 이를 구비하는 기판 처리 시스템
TWI735128B (zh) * 2020-01-02 2021-08-01 天虹科技股份有限公司 電漿調節組件與感應耦合電漿蝕刻設備
CN113078076A (zh) * 2020-01-06 2021-07-06 天虹科技股份有限公司 电浆调节组件与感应耦合电浆蚀刻设备
JP2023534801A (ja) * 2020-07-15 2023-08-14 ラム リサーチ コーポレーション プラズマチャンバのｒｆコイルを逆同期でパルシングすること
CN114836736A (zh) * 2021-02-01 2022-08-02 江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司 等离子体镀膜设备和镀膜方法
US20230215695A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-06 Mks Instruments, Inc. Demagnetizing Coils For Linearity Improvement Of Current Ratio Of Plasma Processing Systems
CN116982138A (zh) * 2021-12-31 2023-10-31 源多可股份有限公司 用于多工作站的等离子体处理系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001085196A (ja) * 1999-08-26 2001-03-30 Jusung Engineering Co Ltd 誘導結合型プラズマ発生用アンテナ装置
JP2010258324A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68912400T2 (de) * 1988-05-23 1994-08-18 Nippon Telegraph & Telephone Plasmaätzvorrichtung.
US6225744B1 (en) * 1992-11-04 2001-05-01 Novellus Systems, Inc. Plasma process apparatus for integrated circuit fabrication having dome-shaped induction coil
US5571366A (en) * 1993-10-20 1996-11-05 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US6252354B1 (en) * 1996-11-04 2001-06-26 Applied Materials, Inc. RF tuning method for an RF plasma reactor using frequency servoing and power, voltage, current or DI/DT control
EP0838839B1 (en) * 1996-09-27 2008-05-21 Surface Technology Systems Plc Plasma processing apparatus
US6028285A (en) * 1997-11-19 2000-02-22 Board Of Regents, The University Of Texas System High density plasma source for semiconductor processing
US6319355B1 (en) * 1999-06-30 2001-11-20 Lam Research Corporation Plasma processor with coil responsive to variable amplitude rf envelope
US6507155B1 (en) * 2000-04-06 2003-01-14 Applied Materials Inc. Inductively coupled plasma source with controllable power deposition
US6685798B1 (en) * 2000-07-06 2004-02-03 Applied Materials, Inc Plasma reactor having a symmetrical parallel conductor coil antenna
US7960670B2 (en) * 2005-05-03 2011-06-14 Kla-Tencor Corporation Methods of and apparatuses for measuring electrical parameters of a plasma process
US7571697B2 (en) * 2001-09-14 2009-08-11 Lam Research Corporation Plasma processor coil
US6842147B2 (en) * 2002-07-22 2005-01-11 Lam Research Corporation Method and apparatus for producing uniform processing rates
US7828929B2 (en) * 2004-12-30 2010-11-09 Research Electro-Optics, Inc. Methods and devices for monitoring and controlling thin film processing
US7431797B2 (en) * 2006-05-03 2008-10-07 Applied Materials, Inc. Plasma reactor with a dynamically adjustable plasma source power applicator
US8382941B2 (en) * 2008-09-15 2013-02-26 Micron Technology, Inc. Plasma reactor with adjustable plasma electrodes and associated methods
JP5231308B2 (ja) * 2009-03-31 2013-07-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US20110094994A1 (en) * 2009-10-26 2011-04-28 Applied Materials, Inc. Inductively coupled plasma apparatus
KR101757921B1 (ko) * 2009-10-27 2017-07-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR101757920B1 (ko) * 2009-10-27 2017-07-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP5554099B2 (ja) * 2010-03-18 2014-07-23 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5723130B2 (ja) * 2010-09-28 2015-05-27 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5800547B2 (ja) * 2011-03-29 2015-10-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP5781349B2 (ja) * 2011-03-30 2015-09-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001085196A (ja) * 1999-08-26 2001-03-30 Jusung Engineering Co Ltd 誘導結合型プラズマ発生用アンテナ装置
JP2010258324A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140139621A (ko) 2014-12-05
TW201401939A (zh) 2014-01-01
CN104220636B (zh) 2016-08-24
US20130256271A1 (en) 2013-10-03
CN104220636A (zh) 2014-12-17
WO2013151812A1 (en) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102141255B1 (ko) 플라즈마 프로세싱 챔버에서 플라즈마를 제어하기 위한 방법들 및 장치
TWI481317B (zh) Plasma processing device
KR101445156B1 (ko) 틸팅가능한 오버헤드 알에프 유도형 공급원을 구비한 플라즈마 반응기
US10170284B2 (en) Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP7254791B2 (ja) 異方性パターンエッチングおよび処理のための方法および装置
KR20220113555A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR102412185B1 (ko) 다중―세그먼트 전극 어셈블리 및 그에 대한 방법들
US20160111254A1 (en) Workpiece Processing Method And Apparatus
US20190244825A1 (en) Controlling Azimuthal Uniformity of Etch Process in Plasma Processing Chamber
US9583314B2 (en) Plasma processing apparatus
KR102245903B1 (ko) 플라즈마 처리 장치의 클리닝 방법 및 플라즈마 처리 장치
US7098140B2 (en) Method of compensating for etch rate non-uniformities by ion implantation
US10861674B2 (en) Compensated location specific processing apparatus and method
US10784090B2 (en) Plasma processing device and semiconductor device production method
KR102148350B1 (ko) 구조 변형이 가능한 플라즈마 소스 코일 및 이의 조정 방법
JP2023503313A (ja) 基板処理装置
KR20170036479A (ko) 이온 빔 에칭 장치
US20230274911A1 (en) Adjustable geometry trim coil
WO2014116399A1 (en) Self aligned dual patterning technique enhancement with magnetic shielding
CN108257841B (zh) 一种具有多区可调磁环的等离子处理装置及其处理方法
CN116895510A (zh) 使用磁场的等离子体处理设备和等离子体控制方法
JP2012156276A (ja) プラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant