KR102202946B1 - 플라즈마 챔버용 분리 그리드 - Google Patents

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블라디미르 나고르니
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베이징 이타운 세미컨덕터 테크놀로지 컴퍼니 리미티드
매슨 테크놀로지 인크
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Abstract

플라즈마 처리장치용 분리 그리드가 제공된다. 일부 실시예에서, 플라즈마 처리장치는 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 처리장치는 처리 챔버를 포함한다. 처리 챔버는 플라즈마 챔버로부터 분리될 수 있다. 상기 장치는 분리 그리드를 포함할 수 있다. 분리 그리드는 플라즈마 챔버와 처리 챔버를 분리할 수 있다. 상기 장치는 온도 제어 시스템을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 기판 상의 플라즈마 공정의 균일성에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.

Description

플라즈마 챔버용 분리 그리드
본 출원은 2016년 8월 18일자로 출원된 "플라즈마 챔버용 분리 그리드"라는 명칭의 미국 가출원 62/376,594호를 우선권으로 주장하며, 이는 본 출원에 참고로 병합된다.
본 발명은 전체적으로 플라즈마원을 사용하여 기판을 처리하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리는 반도체 웨이퍼 및 다른 기판의 증착, 에칭, 레지스트 제거 및 관련된 처리를 위해 반도체 산업에서 널리 이용된다. 플라즈마원(예를 들어, 마이크로파, ECR, 유도결합 등)은 종종 기판을 처리하는 고밀도 플라즈마 및 반응 종을 생성하기 위해 플라즈마 처리에 사용된다.
포토레지스트 스트립 (예를 들어, 드라이 클리닝) 제거 공정을 위해서는, 기판과 직접적인 플라즈마 상호작용을 갖는 것이 바람직하지 않을 수 있다. 오히려, 플라즈마는 가스 조성물의 변경과, 기판을 처리하기 위한 화학적인 활성 라디칼의 형성을 위한 매개물로서 주로 이용될 수 있다. 따라서, 포토레지스트 적용을 위한 플라즈마 처리장치는, 플라즈마가 발생하는 플라즈마 챔버로부터 분리되어 기판이 처리되는 처리 챔버를 포함할 수 있다.
일부 적용에서, 그리드는 처리 챔버를 플라즈마 챔버로부터 분리시키는 데에 이용될 수 있다. 그리드는 중성 종(neutral species)에는 투명하지만, 플라즈마로부터 대전된 입자에는 투명하지 않을 수 있다. 그리드는 구멍을 갖춘 시트재를 포함할 수 있다. 공정에 따라, 그리드는 전도성 물질(예를 들어, Al, Si, SiC 등) 또는 비전도성 물질(예를 들어, 석영 등)로 이루어질 수 있다.
그리드를 변경하는 것은 비용이 많이 들고 긴 절차일 수 있으며, 예를 들어 처리 챔버를 개방할 필요가 있을 수 있다. 처리 챔버를 개방하면 처리 챔버 내의 진공을 파괴할 수 있고, 처리 챔버를 대기에 노출시킬 수 있다. 처리 챔버가 대기에 노출된 후에는 일반적으로 다시 재조정되어야 한다. 재조정은, 모든 공기 오염물이 제거되고 플라즈마 챔버 및 처리 챔버 양자의 벽이 적절한 공정 조건에 도달할 때까지, 플라즈마를 이용하여 많은 웨이퍼를 처리하는 것이 필요할 수 있다. 또한, 웨이퍼를 처리하기 위한 공정 흐름이 중단되어야 할 수 있으며, 이로 인해 비용이 많이 드는 휴지시간이 초래될 수 있다.
이러한 어려움 때문에, 많은 제조사는 처리 챔버를 특정한 공정들에 전용으로 배치함으로써 그리드를 변경하는 것을 회피하는데, 각 공정은 그 자체에 특수하게 맞춰진 분리 그리드를 갖는다. 웨이퍼가 다른 공정을 거쳐야 할 필요가 있으면, 웨이퍼는 상이한 처리 챔버로 보내어질 수 있다. 이는 불편할 수 있으며, 제조 공정 흐름을 복잡하게 만들 수 있다. 하지만, 분리 그리드를 변경하기 위해 처리 챔버를 개방하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 실시예의 양태 및 장점은 다음의 설명에서 부분적으로 설명되거나, 그 설명으로부터 알 수 있거나, 또는 실시예의 실시를 통해 알 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 양태는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. 플라즈마 처리장치는 플라즈마 챔버와, 이 플라즈마 챔버로부터 분리된 처리 챔버를 포함할 수 있다. 플라즈마 처리장치는 처리 챔버로부터 플라즈마 챔버를 분리하는 분리 그리드를 포함할 수 있다. 플라즈마 처리장치는 기판 상의 플라즈마 공정의 균일성에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 온도를 조절하도록 구성된 온도 제어 시스템을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 양태는 플라즈마 처리장치에 관한 것이다. 플라즈마 처리장치는 플라즈마 챔버와, 이 플라즈마 챔버로부터 분리된 처리 챔버를 포함할 수 있다. 플라즈마 처리장치는 처리 챔버로부터 플라즈마 챔버를 분리하는 분리 그리드를 포함할 수 있다. 분리 그리드는 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동에 영향을 미치도록 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.
본 발명의 예시적인 또 다른 양태는 플라즈마 처리장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 시스템, 방법, 장치 및 공정에 관한 것이다.
다양한 실시예의 이들 및 다른 특징, 양태 및 장점은 다음의 설명 및 첨부된 청구범위를 참조하여 더욱 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예를 도시하고, 상세한 설명과 함께 관련된 원리를 설명한다.
당업자를 향한 실시예의 상세한 설명은 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 기술된다.
도 1은 플라즈마 처리 장치에 사용될 수 있는 분리 그리드를 도시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드의 예를 도시한다.
이제, 실시예가 상세히 참조될 것이고, 하나 이상의 실시예가 도면에 도시된다. 각 예는 실시예에 대한 설명으로서 제공되며, 본 발명을 제한하지 않는다. 실제로, 본 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어남 없이 다양한 변형 및 변경이 실시예에 대해 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 일 실시예의 일부로서 도시되거나 기술된 특징은 또 다른 실시예를 안출하도록 다른 실시예와 함께 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 양태들은 이러한 변형 및 변경까지 포함하게 된다.
본 발명의 예시적인 양태는 플라즈마 처리장치에서 공정 프로파일을 제어하는 분리 그리드에 관한 것이다. 도 1은 플라즈마 처리 챔버에 사용되는 예시적인 분리 그리드(50)를 도시한다. 도시된 바와 같이, 분리 그리드(50)는 구멍(52)들을 갖춘 시트재를 포함할 수 있다. 대전된 입자는 벽에서 그리고 구멍을 통과하는 그 경로에서 재결합할 수 있는 한편, 중성 종은 자유롭게 구멍을 통해 유동한다. 플라즈마에서 생성된 일부 중성 라디칼은 벽과 충돌할 때 "죽을" 수도 있지만, 통상 그리드의 재질은, 플라즈마에 사용된 가스에 대한 이 공정(재조합 또는 변환)의 개연성이 매우 낮게 되도록 선택된다. 구멍의 크기와 그리드의 두께는 대전된 입자와 중성 입자 양자에 대한 투명성에 영향을 끼칠 수 있지만, 대전된 입자에 훨씬 더 강하게 영향을 끼친다.
일부 적용에서, 플라즈마로부터 나오는 자외선(UV) 방사는 기판의 특성에 대한 손상을 줄이기 위해 차단될 필요가 있을 수 있다. 이러한 적용에서는, 이중 그리드가 사용될 수 있다. 이중 그리드는, 각각에 특별한 패턴으로 분포된 구멍들을 갖춘 2개의 단일 그리드(예를 들어, 상부 및 하부의)를 포함할 수 있어, 플라즈마 챔버와 처리 챔버 사이에 직접적인 가시선(direct line of sight)이 없다.
플라즈마 처리 성능의 중요한 특징은 기판(포토레지스트 스트립, 표면 세정 또는 변경 등)에 걸친 공정의 균일성일 수 있다. 기판 상의 공정 프로파일은 가스 흐름, 가스 압력 및 가스 조성에 의존한다. 예를 들어, 다량의 주입물을 가진 포토레지스트에 사용되는 화학 물질(H2/N2, 또는 산소가 없는 H2 함유 혼합물)을 줄이는 것은 합리적인 가스 흐름 및 압력 또는 공급원의 구성에 의해 강하게 중앙이 빠른 공정(center-fast process)을 진행하려는 경향을 가질 수 있다. 이는, 플라즈마에서 생성된 반응성이 높은 수소 원자가 매우 높은 이동도를 가지며, 중앙에 "수소가 풍부한" 가스 혼합물을 형성하고 벽 근처에 "수소가 부족한" 가스 혼합물을 형성하는 경향이 있기 때문이다. 이 가스가 그리드를 통해 흘러 기판과 반응할 때, 중앙에서의 처리 속도는 선단부에서의 처리 속도보다 훨씬 더 빠르다.
플라즈마 처리 챔버에 사용되는 분리 그리드를 위한 그리드 패턴은 플라즈마 공정에서 웨이퍼에 걸쳐 공정 프로파일을 제어하는 효과적인 방법일 수 있다. 예를 들어, 중앙이 빠른 공정 프로파일을 수정하기 위해, 선단부에 밀도가 높고 중앙에 드물게 구멍이 배치된 구멍 패턴이 있는 분리 그리드가 사용될 수 있다. 한편, 일반적인 포토레지스트 필름의 대부분에 사용되는 산소 기반의 화학 물질은 다소 균일한 공정 프로파일을 생성하므로, 분리 그리드의 구멍 패턴은 거의 균일하거나 중앙이 밀도가 높을 수 있다.
다른 공정 변수들(예를 들어, 가스 흐름, 압력 등)은 주로 공정 프로파일의 미세한 조율을 위해 이용될 수 있다. 웨이퍼에 걸쳐 공정 프로파일에 대한 공정 화학 물질의 큰 영향 때문에, 분리 그리드는 분리 그리드가 설계되는 공정 화학 물질에만 호환될 수 있다. 상이한 공정이 수행될 필요가 있으면, 플라즈마 처리 챔버의 분리 그리드가 변경되어야만 할 수 있다.
본 발명의 예시적인 양태에 따르면, 챔버를 개방하고 분리 그리드를 교체할 필요 없이, 플라즈마 공정 중에 분리 그리드를 통과하는 중성 종의 제어를 허용할 수 있는 분리 그리드가 제공된다. 일부 실시예에서, 분리 그리드의 온도는, 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동을 제어하도록 원하는 온도 프로파일에 따라 능동적으로 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, 중성 종의 제어는 분리 그리드의 단면의 두께 및 형상을 통해 달성될 수 있다.
특히, 분리 그리드의 온도는 주로 포토레지스트 애쉬 레이트(photoresist ash rate) 및 표면 산화에서 웨이퍼 처리 성능을 조절할 수 있다. 웨이퍼 또는 기판이 가열 블록 위에 놓일 때, 가열 블록의 온도는 처리 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 하지만, 기판이 핀 업 모드(pin-up mode; 예를 들어, 핀에 의해 지지된)로 들어 올려질 때, 기판은 가열 블록보다 그리드에 훨씬 더 가깝게 될 수 있다. 그래서 그리드의 온도가 처리 성능에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 그리드의 온도는 그리드를 통과할 수 있는 중성 종을 제어하여, 균일성, 표면 산화 및 애쉬 레이트와 같은 처리 성능을 위한 다른 제어 변수를 제공한다.
본 발명의 특정한 양태에 따르면, 분리 그리드는, 원하는 온도 프로파일에 따라 분리 그리드의 온도를 제어하도록 능동적으로 조절되는 온도 제어 시스템을 포함할 수 있다. 온도 프로파일은 플라즈마 공정 동안 고정된 온도이거나, 플라즈마 공정 중에 변화하는 가변 온도일 수 있다. 단일 영역의 온도 제어에 덧붙여, 온도 제어 시스템은, 소스(source)로부터의 불균일한 플라즈마 가열 특성을 보상하도록 복수의 영역의 온도 제어를 위해 구성될 수 있다. 복수의 영역의 온도 제어 시스템은 원하는 온도 프로파일을 달성하기 위해 분리 그리드의 상이한 영역들(예를 들어, 중앙 영역 및 외주 영역)의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 시스템은 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 가열 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 가열 부재는 하나 이상의 전도체를 매개로 하여 전원(예를 들어, 플라즈마 처리 챔버 내부의 외측에 위치된)에 연결될 수 있다. 가열 부재는 분리 그리드의 온도를 조절하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어기는 하나 이상의 가열 부재에 제공되는 전류를 제어하여 분리 그리드의 원하는 온도를 달성할 수 있다. 예를 들어, 분리 그리드의 온도가 원하는 온도 설정점보다 낮으면, 제어기는 원하는 온도 설정점에 도달할 때까지 분리 그리드를 가열하기 위해, 가열 부재에 전류를 공급하거나 증가시키도록 전원을 제어할 수 있다. 그리드의 온도가 원하는 온도 설정점보다 높을 때, 제어기는 분리 그리드가 냉각될 수 있도록 가열 부재에 제공되는 전류를 끊거나 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 부재는 예를 들어 하나 이상의 전도체를 통해 분리 그리드로부터 멀리 열을 전달하는 히트 싱크로서 작용할 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 시스템은 분리 그리드의 온도를 제어하기 위해 분리 그리드를 통해 유체(예를 들어, 하나 이상의 가스, 물, 냉각제 등)를 순환시키는 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 냉각 유체는 분리 그리드의 온도를 감소시키기 위해 분리 그리드 내 채널을 통해 순환될 수 있다. 가열 유체가 분리 그리드의 온도를 높이기 위해 분리 그리드 내 채널을 통해 순환될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 센서(예를 들어, 열전대)는 분리 그리드의 온도를 측정하도록 분리 그리드와 열적으로 연통될 수 있다. 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호가 제어기에 제공될 수 있는데, 제어기는 분리 그리드와 관련된 온도 제어 시스템을 제어하여 분리 그리드의 온도를 능동적으로 조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 분리 그리드의 온도는, 플라즈마 처리 동안 기판에 걸쳐 원하는 공정 프로파일을 달성하기 위한 공정 변수로서 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 양태에 따르면, 분리 그리드는 공정 프로파일을 추가로 제어하기 위해 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께를 포함할 수 있다. 단면 프로파일의 두께는 단일 그리드 또는 이중 그리드에 대해 변경될 수 있다. 예를 들어, 단면 프로파일의 두께는 연속된 오목 형상, 연속된 볼록 형상, 경사진 형상, 단차진 형상, 또는 다른 적절한 형상을 제공하도록 변경될 수 있다.
본 발명의 양태들은 예시 및 논의를 위해 "웨이퍼" 또는 반도체 웨이퍼를 참조로 하여 논의된다. 당업자라면, 여기에 제공된 개시물을 이용하여, 본 발명의 예시적인 양태들이 임의의 반도체 기판 또는 다른 적절한 기판과 관련하여 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 수치와 관련하여 용어 "약"의 사용은 명시된 수치의 10% 이내를 의미한다.
본 발명의 예시적인 일 양태는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 처리 장치는 처리 챔버를 포함한다. 처리 챔버는 플라즈마 챔버로부터 분리될 수 있다. 상기 장치는 분리 그리드를 포함할 수 있다. 분리 그리드는 플라즈마 챔버와 처리 챔버를 분리할 수 있다. 상기 장치는 온도 제어 시스템을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은, 기판 상의 플라즈마 공정의 균일성에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 온도를 조절하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 시스템은 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 온도 제어 유닛은 하나 이상의 가열 부재를 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서는 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 제어기는, 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 가열 부재에 제공되는 전류를 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 가열 부재를 포함할 수 있다. 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 가열 부재를 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 제2 가열 부재에 대하여 하나 이상의 제1 가열 부재를 독립적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 영역은 분리 그리드의 중앙 영역이 될 수 있고, 제2 영역은 분리 그리드의 외주 영역이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 유닛은 하나 이상의 유체 채널을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 제어기를 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 온도 센서를 포함할 수 있다. 온도 센서는 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 제어기는, 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 하나 이상의 유체 채널에 제공되는 유체의 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 유체 채널을 포함할 수 있다. 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 유체 채널을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템은 하나 이상의 제2 유체 채널에 대하여 하나 이상의 제1 유체 채널을 통한 유체의 흐름을 독립적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 영역은 분리 그리드의 중앙 영역이 될 수 있고, 제2 영역은 분리 그리드의 외주 영역이 될 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 양태는 분리 그리드에 관한 것이다. 분리 그리드는 상부 표면을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 하부 표면을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 중성 종의 통과를 허용하는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 온도 제어 유닛은 하나 이상의 가열 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 가열 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 가열 부재를 포함할 수 있다. 제1 영역은 분리 그리드의 중앙 영역이 될 수 있고, 제2 영역은 분리 그리드의 외주 영역이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 온도 제어 유닛은 하나 이상의 유체 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 유체 채널을 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도 제어 유닛은 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 유체 채널을 포함할 수 있다. 제1 영역은 분리 그리드의 중앙 영역이 될 수 있고, 제2 영역은 분리 그리드의 외주 영역이 될 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 양태는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 챔버를 포함한다. 플라즈마 처리 장치는 처리 챔버를 포함한다. 처리 챔버는 플라즈마 챔버로부터 분리될 수 있다. 상기 장치는 분리 그리드를 포함할 수 있다. 분리 그리드는 플라즈마 챔버와 처리 챔버를 분리할 수 있다. 분리 그리드는 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 볼록한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 볼록한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 경사진 외주 선단부를 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 단차진 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드의 중앙부는 제1 두께를 갖고, 분리 그리드의 외주부는 제2 두께를 갖는다. 제1 두께는 제2 두께와 상이하다. 예를 들어, 제1 두께는 제2 두께보다 크다.
일부 실시예에서, 분리 그리드는 이중 그리드이다. 이중 그리드의 적어도 하나의 플레이트는 플레이트의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 가진다. 상부 플레이트는 하부 플레이트의 변화하는 두께 프로파일을 반영하는, 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.
본 발명의 예시적인 다른 양태는 분리 그리드에 관한 것이다. 분리 그리드는 상부 표면을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 하부 표면을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 중성 종의 통과를 허용하는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 분리 그리드는 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동에 영향을 미치기 위해 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 볼록한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 볼록한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면과, 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 경사진 외주 선단부를 갖는 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 단차진 상부 표면과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드의 중앙부는 제1 두께를 갖고, 분리 그리드의 외주부는 제2 두께를 갖는다. 제1 두께는 제2 두께와 상이하다. 예를 들어, 제1 두께는 제2 두께보다 크다.
일부 실시예에서, 분리 그리드는 이중 그리드이다. 이중 그리드의 적어도 하나의 플레이트는 플레이트의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는다. 일부 실시예에서, 분리 그리드는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 가진다. 상부 플레이트는 하부 플레이트의 변화하는 두께 프로파일을 반영하는, 변화하는 두께 프로파일을 가질 수 있다.
변형 및 변경이 본 발명의 이들 예시적인 실시예에 대해 이루어질 수 있다.
이제 도면들을 참조하여, 본 발명의 예시적인 실시예들이 상세히 설명될 것이다. 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한다. 도시된 바와 같이, 플라즈마 처리장치(100)는 처리 챔버(110)와, 이 처리 챔버(110)로부터 분리된 플라즈마 챔버(120)를 포함한다. 처리 챔버(110)는 반도체 웨이퍼와 같은 처리될 기판(114)을 유지하도록 작동 가능한 기판 홀더 또는 받침대(112)를 포함한다. 이러한 예시적인 도시에서, 플라즈마는 유도성 플라즈마원에 의해 플라즈마 챔버(120; 즉, 플라즈마 생성 영역) 내에서 생성되고, 소정의 입자가 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드(200)를 통해 플라즈마 챔버(120)로부터 기판(114)의 표면으로 보내어진다. 일부 실시예에서, 분리 그리드(200)는 접지될 수 있다.
플라즈마 챔버(120)는 유전 측벽(122)과 천장(124)을 포함한다. 유전 측벽(122)과 천장(124) 및 분리 그리드(200)는 플라즈마 챔버 내부(125)를 형성한다. 유전 측벽(122)은 석영과 같은 임의의 유전 물질로 형성될 수 있다. 유도 코일(130)이 플라즈마 챔버(120) 주위에서 유전 측벽(122)에 인접하게 배치된다. 유도 코일(130)은 적절한 매칭 네트워크(132)를 통해 RF 파워 발생기(134)에 결합된다. 반응 가스 및 운반 가스는 가스 공급부(150)와 환형상의 가스 분배 채널(151) 또는 다른 적절한 가스 도입 기구로부터 챔버 내부로 제공될 수 있다. 유도 코일(130)이 RF 파워 발생기(134)로부터 RF 파워에 의해 에너지가 공급되면, 플라즈마가 플라즈마 챔버(120) 내에서 생성된다. 특정한 실시예에서, 플라즈마 반응기(100)는 유도 코일(130)의 플라즈마에 대한 용량 결합을 감소시키기 위해 선택적인 패러데이 쉴드(optional faraday shield)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 온도를 조절 또는 제어하도록 구성된 온도 제어 시스템(205)을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드(200)의 온도를 제어하기 위해 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 실시예에서, 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드의 온도를 조절하기 위해 분리 그리드(200)에 내장된 복수의 가열 부재를 포함할 수 있다.
온도 제어 시스템(205)은 제어기(300)를 포함할 수 있거나, 제어기(300)에 결합될 수 있다. 제어기(300)는 온도 제어 시스템(205)의 양태 및/또는 플라즈마 처리 장치의 다른 양태를 조절하는 제어 신호를 전송할 수 있는 임의의 적절한 제어 장치로 될 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(300)는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 여기에 기술된 제어 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 메모리 장치에 저장된 컴퓨터 판독 가능 명령을 실행할 수 있다.
일례로, 제어기(300)는, 분리 그리드(200) 내 하나 이상의 가열 부재와 전기적으로 연통하는 전원(210)에 하나 이상의 제어 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 제어기(300)는, 예를 들어 플라즈마 공정을 위한 온도 설정점 또는 원하는 온도 프로파일에 기초하여 분리 그리드(200) 내 하나 이상의 가열 부재에 전류를 제공하도록 전원을 제어할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드(200)와 열적으로 연통하는 적어도 하나의 온도 센서(310; 예를 들어, 열전대, 서미스터, 고온계, 기타 온도 센서)를 포함할 수 있다. 분리 그리드의 온도를 나타내는 온도 센서(310)로부터 신호가 제어기(300)에 제공될 수 있다. 제어기(300)는 온도 센서(310)로부터의 온도를 나타내는 신호에 기초하여 하나 이상의 가열 부재에 전류를 제공하도록 전원(210)을 제어할 수 있다. 일례로서, 분리 그리드의 온도가 원하는 온도 설정점보다 낮을 때, 제어기(300)는 가열 부재에 전류를 제공하거나 증가시키도록 전원(310)을 제어하여, 원하는 온도 설정점에 도달할 때까지 분리 그리드(200)를 가열할 수 있다. 분리 그리드의 온도가 원하는 온도 설정점보다 높을 때, 제어기(300)는 하나 이상의 가열 부재에 제공되는 전류를 차단 또는 감소시키도록 전원(310)을 제어하여, 분리 그리드(200)가 냉각되게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 제어 시스템(205)은 프로그래밍된 온도 프로파일 또는 설정점에 따라 분리 그리드(200)의 온도에 대한 폐루프 제어를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 하나 이상의 가열 부재를 포함한 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 분리 그리드(200)는 전도성 물질(예컨대, Al, Si, SiC 등) 또는 비전도성 물질(예컨대, 석영 등)로 형성될 수 있다. 분리 그리드(200)는 중성 종이 분리 그리드(200)를 통과할 수 있게 하는 복수의 구멍(207)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 분리 그리드(200)는 복수의 가열 부재(220)를 포함할 수 있다. 가열 부재(220)는 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 전류가 전도체(215)를 매개로 전원으로부터 가열 부재(220)를 통해 흐를 때 가열되도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 가열 부재(220)는, 분리 그리드의 냉각 동안 전도체(215)를 매개로 분리 그리드(200)로부터 멀리 열을 전달하는 히트 싱크로서 작용할 수도 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 각 영역의 독립적인 온도 제어를 제공하기 위해 복수의 영역에 배치된 가열 부재를 포함할 수 있다. 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 각 영역의 독립적인 온도 제어를 제공하기 위해 복수의 영역에 배치된 하나 이상의 가열 부재를 갖춘 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 특히, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 중앙 영역(Z1)에 배치된 제1 세트의 가열 부재(230)를 포함한다. 제1 세트의 가열 부재(230)는 전도체(225)를 통해 전원에 결합될 수 있다. 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 외주 영역(Z2)에 배치된 제2 세트의 가열 부재(220)를 더 포함한다. 제2 세트의 가열 부재(220)는 전도체(215)를 통해 전원에 결합될 수 있다.
본 발명은 예시 및 논의의 목적으로, 중앙 영역 및 외주 영역을 포함하는 복수의 영역을 참조하여 논의된다. 당업자라면, 여기에 제공된 개시물을 이용하여, 분리 그리드(200)가 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 임의의 적절한 방식으로 소정 갯수의 영역으로 분할될 수 있음을 이해할 것이다.
도 4의 복수의 영역의 실시예에서, 온도 제어 시스템(205)은 각 영역에 대한 독립적인 전원(310) 및/또는 독립적인 온도 센서(310)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 제어 시스템(205)은 원하는 온도 프로파일에 따라 복수의 영역을 독립적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 중앙 영역(Z1)은, 기판에 걸쳐 공정 프로파일의 균일성에 영향을 미치기 위해 외주 영역(Z2)과 상이한 온도가 되도록 제어될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리장치를 도시한다. 도 2와 유사하게, 도 5의 플라즈마 처리 장치(100)는 처리 챔버(110)와, 이 처리 챔버(110)로부터 분리된 플라즈마 챔버(120)를 포함한다. 처리 챔버(110)는 반도체 웨이퍼와 같은 처리될 기판(114)을 유지하도록 작동 가능한 기판 홀더 또는 받침대(112)를 포함한다. 이러한 예시적인 도시에서, 플라즈마는 유도성 플라즈마원에 의해 플라즈마 챔버(120; 즉, 플라즈마 생성 영역) 내에서 생성되고, 소정의 입자가 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 분리 그리드(200)를 통해 플라즈마 챔버(120)로부터 기판(114)의 표면으로 보내어진다.
플라즈마 챔버(120)는 유전 측벽(122)과 천장(124)을 포함한다. 유전 측벽(122)과 천장(124) 및 분리 그리드(200)는 플라즈마 챔버 내부(125)를 형성한다. 유전 측벽(122)은 석영과 같은 임의의 유전 물질로 형성될 수 있다. 유도 코일(130)이 플라즈마 챔버(120) 주위에서 유전 측벽(122)에 인접하게 배치된다. 유도 코일(130)은 적절한 매칭 네트워크(132)를 통해 RF 파워 발생기(134)에 결합된다. 반응 가스 및 운반 가스는 가스 공급부(150)와 환형상의 가스 분배 채널(151) 또는 다른 적절한 가스 도입 기구로부터 챔버 내부로 제공될 수 있다. 유도 코일(130)이 RF 파워 발생기(134)로부터 RF 파워에 의해 에너지가 공급되면, 플라즈마가 플라즈마 챔버(120) 내에서 생성된다. 특정한 실시예에서, 플라즈마 반응기(100)는 유도 코일(130)의 플라즈마에 대한 용량 결합을 감소시키기 위해 선택적인 패러데이 쉴드를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 온도를 조절 또는 제어하도록 구성된 온도 제어 시스템(205)을 포함할 수 있다. 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드(200)의 온도를 제어하기 위해 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2의 실시예에서, 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드의 온도를 조절하기 위해 분리 그리드(200)에 내장된 복수의 유체 채널을 포함할 수 있다.
특히 예시적인 일 실시예에서, 온도 제어 시스템(205)은 제어기(300)를 포함할 수 있거나, 제어기(300)에 결합될 수 있다. 제어기(300)는 온도 제어 시스템(205)의 양태 및/또는 플라즈마 처리 장치의 다른 양태를 조절하는 제어 신호를 전송할 수 있는 임의의 적절한 제어 장치로 될 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(300)는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 여기에 기술된 제어 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 메모리 장치에 저장된 컴퓨터 판독 가능 명령을 실행할 수 있다.
일례로, 제어기(300)는, 유체 소스(240)로부터 분리 그리드(200) 내 하나 이상의 채널로 흐르는 유체(예를 들어, 가스, 물, 냉각제, 가열된 유체)의 흐름을 조절하는 제어 밸브(242)에 하나 이상의 제어 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 제어기(300)는, 예를 들어 플라즈마 공정을 위한 온도 설정점 또는 원하는 온도 프로파일에 기초하여 분리 그리드(200) 내 하나 이상의 유체 채널에 유체를 제공하도록 제어 밸브(242)를 제어할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 온도 제어 시스템(205)은 분리 그리드(200)와 열적으로 연통하는 적어도 하나의 온도 센서(310; 예를 들어, 열전대, 서미스터, 고온계, 기타 온도 센서)를 포함할 수 있다. 분리 그리드의 온도를 나타내는 온도 센서(310)로부터 신호가 제어기(300)에 제공될 수 있다. 제어기(300)는 온도 센서(310)로부터의 온도를 나타내는 신호에 기초하여 분리 그리드 내에 있는 하나 이상의 유체 채널에 유체를 제공하도록 제어 밸브(242)를 제어할 수 있다. 이러한 방식으로, 온도 제어 시스템(205)은 프로그래밍된 온도 프로파일 또는 설정점에 따라 분리 그리드(200)의 온도에 대한 폐루프 제어를 제공할 수 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 하나 이상의 유체 채널을 포함한 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 분리 그리드(200)는 전도성 물질(예컨대, Al, Si, SiC 등) 또는 비전도성 물질(예컨대, 석영 등)로 형성될 수 있다. 분리 그리드(200)는 중성 종이 분리 그리드(200)를 통과할 수 있게 하는 복수의 구멍(207)을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 분리 그리드(200)는 분리 그리드를 통한 냉각 유체 또는 가열 유체의 통과를 허용하는 유체 채널(250)을 포함할 수 있다. 유체 채널(250)은 유입구(255)를 통해 유체 소스로부터 유체를 받아들일 수 있고, 유출구(257)를 통해 유체를 다시 유체 소스로 재순환시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 각 영역의 독립적인 온도 제어를 제공하기 위해 복수의 영역에 배치된 유체 채널을 포함할 수 있다. 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 각 영역의 독립적인 온도 제어를 제공하기 위해 복수의 영역에 배치된 하나 이상의 가열 부재를 갖춘 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 특히, 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 중앙 영역(Z1)에 배치된 제1 유체 채널(260)을 포함한다. 제1 유체 채널(260)은 유입구(265)를 통해 유체 소스로부터 유체를 받아들일 수 있고, 유출구(267)를 통해 유체를 다시 유체 소스로 재순환시킬 수 있다. 분리 그리드(200)는 분리 그리드(200)의 외주 영역(Z2)에 배치된 제2 유체 채널(250)을 더 포함한다. 제2 유체 채널(250)은 유입구(255)를 통해 유체 소스로부터 유체를 받아들일 수 있고, 유출구(257)를 통해 유체를 다시 유체 소스로 재순환시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따르면, 분리 그리드(200)는 분리 그리드를 통해 유동하는 중성 종의 제어를 제공하기 위해 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 형상을 가질 수 있다. 변화하는 두께 프로파일을 가진 분리 그리드(200)의 예시적인 형상이 도 8 내지 도 15에 도시되어 있다. 변화하는 두께 프로파일을 갖는 다른 적절한 형태 및 형상이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 이용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 8의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 볼록한 프로파일을 갖는 상부 표면(202)과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다. 여기에 사용된 바와 같이, 분리 그리드의 표면에 대한 "대체로 편평한 프로파일"은 표면 상의 지점들 사이의 높이 차이가 50mm 이내인 표면을 의미한다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 9의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면(202)과, 연속적으로 볼록한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 10의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 상부 표면(202)과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 9의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 대체로 편평한 프로파일을 갖는 상부 표면(202)과, 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 8의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 경사진 외주 선단부(203)를 갖는 상부 표면(202)과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 9의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드는 단차진 상부 표면(202)과, 대체로 편평한 프로파일을 갖는 하부 표면(204)을 가진다. 특히, 분리 그리드(200)의 중앙부(201)는 제1 두께(T1)를 갖는다. 분리 그리드의 외주부(203)는 제2 두께(T2)를 갖는다. 제1 두께(T1)는 제2 두께(T2)와 상이하다. 예를 들어, 제1 두께(T1)가 제2 두께(T2)보다 크다.
전술한 예시적인 실시예들은 예시의 목적으로 단일 그리드를 참조하여 논의되었다. 당업자라면, 여기에 제공된 개시물을 이용하여, 본 발명의 예시적인 양태가 이중 그리드 또는 다른 다중 플레이트의 분리 그리드에 의해서도 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
예를 들어, 도 14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 이중 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 14의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드(200)는 연속적으로 볼록한 상부 표면을 갖는 상부 플레이트(208)와, 연속적으로 볼록한 하부 표면을 갖는 하부 플레이트(209)를 가진다. 이러한 방식으로, 상부 플레이트(208)는 하부 플레이트(209)를 반영하는 형상을 가진다.
도 15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 분리 그리드(200)의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 이중 분리 그리드(200)의 예를 도시한다. 도 14의 예시적인 실시예에서, 분리 그리드(200)는 연속적으로 오목한 상부 표면을 갖는 상부 플레이트(208)와, 연속적으로 오목한 하부 표면을 갖는 하부 플레이트(209)를 가진다. 이러한 방식으로, 상부 플레이트(208)는 하부 플레이트(209)를 반영하는 형상을 가진다.
본 발명은 그 특정되고 예시적인 실시예에 관해 상세하게 설명되었지만, 당업자는 전술한 내용을 이해할 때 이러한 실시예의 변경, 변형 및 균등물을 쉽게 생성할 수 있음을 알게 될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 제한을 위한 것이라기보다는 예를 들기 위한 것이며, 본 발명은 당업자에게 자명한 바와 같이 본 발명의 이러한 수정, 변형 및/또는 부가물의 포함을 배제하지 않는다.

Claims (24)

  1. 유전 측벽을 갖춘 플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버 내로 가스를 제공하도록 작동 가능하며, 상기 플라즈마 챔버의 천장에서 상기 유전 측벽에 인접하게 배치된 환형상의 가스 분배 채널;
    상기 유전 측벽 주위에 배치되고, RF 에너지가 공급될 때 상기 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 유도하도록 작동 가능한 유도 코일을 포함하는 유도성 플라즈마원;
    상기 플라즈마 챔버로부터 분리된 처리 챔버;
    상기 플라즈마 챔버와 상기 처리 챔버를 분리하고, 상기 가스 분배 채널로부터 분리되며, 접지된 분리 그리드;
    기판 상의 플라즈마 공정의 균일성에 영향을 미치기 위해 상기 분리 그리드의 온도를 조절하도록 구성된 온도 제어 시스템
    을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도 제어 시스템은 상기 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도 제어 유닛은 하나 이상의 가열 부재를 포함하는 플라즈마 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 온도 제어 시스템은,
    하나 이상의 제어기; 및
    상기 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호를 생성하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제어기는, 상기 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 이상의 가열 부재에 제공되는 전류를 제어하도록 구성된 플라즈마 처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 온도 제어 유닛은,
    상기 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 가열 부재;
    상기 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 가열 부재
    를 포함하는 플라즈마 처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 온도 제어 시스템은 상기 하나 이상의 제2 가열 부재에 대하여 상기 하나 이상의 제1 가열 부재를 독립적으로 제어하도록 구성된 플라즈마 처리장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 온도 제어 유닛은 하나 이상의 유체 채널을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 온도 제어 시스템은,
    하나 이상의 제어기; 및
    상기 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호를 생성하도록 구성된 하나 이상의 온도 센서
    를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제어기는 상기 분리 그리드의 온도를 나타내는 신호에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 이상의 유체 채널에 제공되는 유체의 흐름을 제어하도록 구성된 플라즈마 처리장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 온도 제어 수단은,
    상기 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 유체 채널;
    상기 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 유체 채널
    을 포함하는 플라즈마 처리장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온도 제어 시스템은 상기 하나 이상의 제2 유체 채널에 대하여 상기 하나 이상의 제1 유체 채널을 통한 유체의 흐름을 독립적으로 제어하도록 구성된 플라즈마 처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 분리 그리드는,
    상부 표면;
    하부 표면;
    중성 종(neutral species)의 통과를 허용하는 하나 이상의 구멍; 및
    상기 분리 그리드에 내장된 하나 이상의 온도 제어 유닛
    을 포함하고,
    하나 이상의 온도 제어 유닛은 하나 이상의 가열 부재를 포함하며, 각 가열 부재는 전도성 물질로 형성되고 전류가 상기 가열 부재를 통해 흐를 때 가열되도록 된 플라즈마 처리장치.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 온도 제어 유닛은,
    상기 분리 그리드의 제1 영역에 배치된 하나 이상의 제1 가열 부재;
    상기 분리 그리드의 제2 영역에 배치된 하나 이상의 제2 가열 부재
    를 포함하는 플라즈마 처리장치.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 분리 그리드는,
    상부 표면;
    하부 표면; 및
    중성 종(neutral species)의 통과를 허용하는 하나 이상의 구멍
    을 포함하고,
    상기 분리 그리드를 통한 중성 종의 유동에 영향을 미치기 위해 상기 분리 그리드의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 가지며,
    상기 상부 표면은 편평한 프로파일을 갖고, 상기 하부 표면은 연속적으로 오목한 프로파일을 갖는 플라즈마 처리장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제16항에 있어서,
    상기 분리 그리드의 중앙부는 제1 두께를 가지며, 상기 분리 그리드의 외주부는 제2 두께를 갖고, 상기 제1 두께는 상기 제2 두께와 상이한 플라즈마 처리장치.
  22. 삭제
  23. 제16항에 있어서,
    상기 분리 그리드는 이중 그리드이고, 상기 이중 그리드 중 적어도 하나의 플레이트는 상기 플레이트의 단면에 걸쳐 변화하는 두께 프로파일을 갖는 플라즈마 처리장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 분리 그리드는 상부 플레이트 및 하부 플레이트를 포함하고, 상기 상부 플레이트는 상기 하부 플레이트의 변화하는 두께 프로파일을 반영하는, 변화하는 두께 프로파일을 갖는 플라즈마 처리장치.
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