KR102283688B1 - 하이브리드 피처 에칭 및 베벨 에칭 시스템 - Google Patents

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Abstract

기판을 플라즈마 프로세싱하는 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템은 적어도 제 1 프로세싱 상태 및 제 2 프로세싱 상태를 사용한다. 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 중앙 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에 존재하게 한다. 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 베벨 에지 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서는 부재하며 (absent) 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하게 한다. 상기 상부 전극이 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 RF 플로팅 (floating) 상태로 존재하게 하며, 상기 기판은 상기 하부 전극의 표면 상에 배치된다.

Description

하이브리드 피처 에칭 및 베벨 에칭 시스템{HYBRID FEATURE ETCHING AND BEVEL ETCHING SYSTEMS}
반도체 제품 제조 시에, 기판들 (예를 들어서, 반도체 웨이퍼들) 이 반도체 디바이스들을 생성하기 위해서 다양한 층들을 증착, 에칭 및 폴리싱을 연속적으로 수행함으로써 프로세싱된다. 플라즈마 및 보다 구체적으로는 플라즈마 강화된 에칭 및 증착이 이러한 프로세싱 단계들에서 때로 사용되었다.
소정의 웨이퍼의 경우에, 재료 증착이 발생하고 상기 재료가 후속 프로세스 단계들에서 디펙트 및 오염 위험을 줄이기 위해서 제거될 필요가 있는, 기판의 외측 에지에서의 링 형상 영역 (베벨 영역 (bevel region) 으로서 알려짐) 이 존재한다. 예를 들어서, 막 증착 프로세스들 동안에 그리고 에칭 프로세스들 동안에, 유기 재료 및 무기 재료 증착물이 때로 베벨 구역에서 (특히, 웨이퍼의 바로 베벨에서) 축적된다. 웨이퍼 베벨의 곡율로 인해서, 막들이 때로 상당한 양의 축적성 (built-in) 기계적 응력을 가지면서 베벨 구역에서 퇴적된다. 이러한 퇴적물들은 연속하는 프로세싱 단계들을 통해서 제거되지 않으면, 응력이 막 스택 내에서 축적된다. 이로써, 퇴적된 막 일부가 벗겨져서 기판 상에 형성된 반도체 디바이스 상에 디펙트가 유발되게 하며 이로써 기판 상의 수율이 수 퍼센트만큼 악영향을 받을 수 있다.
이러한 링 형상 에지 영역에서 퇴적된 물질이 벗겨져서 디바이스 수율을 저하시키는 가능성을 줄이고/줄이거나 최소화시키기 위해서, 반도체 디바이스 제조자들은 피처 에칭 단계들 또는 재료 증착 단계들과 같은 디바이스 형성 프로세싱 단계들 간에 하나 이상의 베벨 에칭 단계를 개재 (interleaving) 시켰다.
본 개시에서, 다양한 실례들을 논의하기 위해서 에칭이 채용되지만, 본 발명의 실시예들은 역시 증착 프로세스들에도 기꺼이 적용될 수 있음이 이해되어야 한다. 에칭의 경우에, 베벨 에칭 단계(들)는 예를 들어서 디바이스 형성 에칭 단계들 (또한, 본 명세서에서 "피처 에칭" 단계 또는 "피처 에치" 단계로도 지칭됨) 에 개재될 수 있다. 통상적인 베벨 에칭 단계에서, 기판의 디바이스 형성 영역 (본 명세서에서 "피처 영역"으로도 지칭됨) 은 플라즈마로 프로세싱되지 않는다. 이보다는, 베벨 에칭 장치가 사용되어서 기판의 주변부 근처에 링 형상 플라즈마를 형성하여서 기판의 외측 에지에서 축적된 재료 일부 또는 전부를 에칭 제거한다. 하나 이상의 베벨 에칭 단계들을 디바이스 제조 프로세스 내에 개재시킴으로써, 전술한 링 형상 에지 영역에서 과도하게 축적된 퇴적물이 제거된다. 따라서, 기판의 링 형상 에지 영역에서 축적된 퇴적물 중 일부가 벗겨질 가능성이 실질적으로 감소하며 이로써 디바이스 수율이 개선된다.
종래에, 피처 에칭 (즉, 기판 상에 전자적 피처들을 형성하는 에칭) 및 베벨 에칭은 상이한 플라즈마 프로세싱 챔버들에서 수행되었다. 이는 다수의 챔버들을 갖는 다수의 클러스터 툴들 및/또는 다수의 플라즈마 프로세싱 시스템들 및/또는 피처 에칭 단계들 또는 증착 단계들 (증착 프로세스가 관여하는 경우임) 중 몇몇 단계들 간에 전술한 베벨 에칭 단계들을 수행하기 위해서 기판들을 상이한 챔버들 안밖으로 이동시키기 위한 시간 소모적인 기판 전달 단계들을 사용해야 한다.
반도체 제품 제조를 둘러싼 대부분의 기술 분야들에서, 반도체 제조 비용 및/또는 제조 시간 및/또는 복잡도를 줄이기 위해서 계속적인 혁신 및 개선이 요구되고 있다. 본 발명은 동일한 챔버에서 피처 에칭 또는 베벨 에칭을 수행하기 위한 혁신적인 하이브리드 (hybrid) 피처/베벨 플라즈마 에칭 시스템들에 관한 것이다.
본 발명은 일 실시예에서, 플라즈마를 사용하여서 기판을 프로세싱하는 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템에 관한 것이며, 상기 기판은 적어도 중앙 영역 및 베벨 에지 영역을 갖는다. 상기 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성된 하부 전극이 포함된다. 상부 전극; 및 상기 플라즈마 프로세싱 시스템을 적어도 제 1 프로세싱 상태 및 제 2 프로세싱 상태로 동작시키는 제어 로직이 포함된다. 상기 제어 로직은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 중앙 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에 존재하게 한다. 상기 제어 로직은 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 베벨 에지 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서는 부재하며 (absent) 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하게 한다. 상기 제어 로직은 상기 상부 전극이 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 RF 플로팅 (floating) 상태로 존재하게 한다. 상기 기판은 상기 제 1 프로세싱 상태 및 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 하부 전극의 표면 상에 배치된다.
본 발명은 다른 실시예에서 플라즈마를 사용하여서 기판을 프로세싱하는 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템에 관한 것이며, 상기 기판은 적어도 중앙 영역 및 베벨 에지 영역을 갖는다. 상기 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성된 하부 전극이 포함된다. 상부 전극; 및 상기 플라즈마 프로세싱 시스템을 적어도 제 1 프로세싱 상태 및 제 2 프로세싱 상태로 동작시키는 제어 로직이 포함된다. 제어 회로는 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 상부 전극의 하부 표면과 상기 기판의 상부 표면 간에서 존재하는 갭이 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 상부 전극의 상기 하부 표면과 상기 기판의 상기 상부 표면 간에서 존재하는 갭보다 좁게 되게, 상기 상부 전극을 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 중앙 축에 평행한 방향으로 이동시킨다. 제어 회로는 상기 상부 전극의 상태를, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안의 상기 상부 전극의 상기 상태가 RF 플로팅 상태가 아니면, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 RF 플로팅 상태로 더 스위칭한다. 상기 기판은 상기 제 1 프로세싱 상태 및 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 하부 전극의 표면 상에 배치된다.
본 발명이 예시적으로 그리고 비한정적으로 첨부 도면들의 도면에서 예시되며, 첨부 도면들에서 유사한 참조 부호는 유사한 요소들을 지칭한다.
도 1은 설명을 용이하게 하기 위해서 예시적인 기판을 도시한다.
도 2는 설명을 용이하게 하기 위해서 기판의 예시적인 베벨 에지 영역을 도시한다.
도 3은 설명을 용이하게 하기 위해서 다른 예시적인 기판을 도시한다.
도 4는 기판 표면 상의 피처 에칭 또는 막 증착 동안 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 존재하는 플라즈마를 도시한다.
도 5는 베벨 에칭 단계 동안의 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 존재하는 플라즈마를 도시한다.
도 6은 실시예에 따라서, 피처 에칭 모드에서 동작하는 하이브리드 피처/베벨 에칭 챔버의 단순화된 측면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라서, 베벨 에칭 모드에서 동작하는 하이브리드 피처/베벨 에칭 챔버의 다른 단순화된 측면도를 도시한다.
도 8은 피처 에칭 모드에서 동작하는 동안의 하이브리드 플라즈마 프로세싱 챔버의 다른 구현예를 개념적으로 나타내는 절취도이다.
도 9는 베벨 에칭 모드에서 동작하는 동안의 하이브리드 플라즈마 프로세싱 챔버의 다른 구현예를 개념적으로 나타내는 절취도이다.
본 발명이 이제 첨부 도면들에서 예시된 본 발명의 몇몇 실실예들을 참조하여서 세부적으로 기술된다. 다음의 설명에서, 다수의 특정 세부사항들이 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 본 발명은 이러한 특정 세부 사항 전부 또는 일부 없이도 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 실례로서, 잘 알려진 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 세부적으로 기술되지 않았다.
방법들 및 기법들을 포함하는 다양한 실시예들이 이하에서 기술된다. 또한, 본 발명은 창의적인 기법의 실시예를 실행하는 컴퓨터 판독가능한 인스트럭션들이 저장되는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 제품을 커버할 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 코드를 저장할 수 있는, 예를 들어서 반도체, 자기, 광자기, 광학, 또는 다른 형태의 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 실시하는 장치를 커버할 수 있다. 이러한 장치는 본 발명의 실시예들에 대한 태스크들을 수행하도록 전용된 및/또는 프로그램가능한 회로를 포함할 수 있다. 이러한 장치의 실례는 적합하게 프로그램될 때에 본 발명의 실시예들과 관련된 다양한 태스크들을 위해서 구성된 범용 컴퓨터 및/또는 전용 컴퓨팅 장치를 포함하며 본 발명의 실시예들과 관련된 다양한 태스크들을 위해서 구성된 컴퓨터/컴퓨팅 장치 및 전용/프로그램가능한 회로의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 동일한 챔버에서 피처 에칭 또는 베벨 에칭을 수행할 수 있는 하나 이상의 플라즈마 프로세싱 챔버들을 갖는 혁신적인 플라즈마 프로세싱 시스템들에 대한 것이다. 정의 목적을 위해서, 몇몇 용어 정의사항들은 이 시점에서 적합하다.
피처 에칭 또는 피처 에치는 피처들을 생성하기 위해서 기판을 에칭하는 것을 말하며, 이 피처들은 이어서 예를 들어서 트랜지스터, 메모리 등과 같은 전자 디바이스들 형성 시에 사용된다. 기판 피처 영역 (즉, 피처들이 형성되는 기판 표면 영역) 은 기판의 적어도 하나의 측 상에 배치되며 기판의 기하학적 중앙으로부터 기판의 에지를 향해서 연장된다. 또한, 기판의 외연에 배치되고 링 형상을 갖는 베벨 에지 영역이 존재한다. 이 베벨 에지 영역에서, 예를 들어서 이 베벨 영역에서 웨이퍼의 곡면 형상으로 인해서 완성된 디바이스 형성이 제약을 받는다.
(축척대로 되지 않은) 도 1에서, 기판 (100) 은 원형이며 기하학적 중앙 (102) 을 갖는다. 피처 영역 (104) 은 대체적으로 원형으로 되며 기하학적 중앙 (102) 을 포함한다. 피처 영역 (104) 은 기하학적 중앙 (102) 으로부터 대체적으로 원형인 라인 (106) 으로 연장되며, 이 라인 (106) 은 피처 영역 (104) 을 베벨 영역 (110) 으로부터 분리시키는 개념적 피처 영역 한정 (feature region limit:FRL) 라인이다. 플라즈마가 피처 영역 (104) 에서 하나 이상의 층들을 선택적 또는 블랜킷 (blanket) 방식으로 에칭하는 때에, 피처 에칭이 발생한다. 베벨 영역 (110) 은 대체적으로 원형인 FRL 라인 (106) 으로부터 웨이퍼 외연 (112) 로 연장되며 웨이퍼 외연 (112) (통상적으로 애이펙스 (apex) 로 지칭되는 끝점) 을 포함한다.
도 2는 예시적인 기판 (200) 의 베벨 표면들의 측면도를 도시한다. 이러한 베벨 표면들은 통상적으로 에칭 또는 증착을 통해서 프로세싱된다. 이 베벨 표면들은 상부 베벨 표면 (204) (베벨 에지의 상부 표면을 따라서 지점 (208) 에서 지점 (210) 까지임) 및 하부 베벨 표면 (206) (베벨 에지의 하부 표면을 따라서 지점 (208) 과 지점 (212) 사이임) 을 포함한다. 볼 수 있는 바와 같이, 베벨 에칭은 통상적으로 상부 베벨 표면 (204) 및 하부 베벨 표면 (206) 에서 웨이퍼 내로 (즉, 웨이퍼 외연으로부터 웨이퍼 기하학적 중앙을 향하는 방향 (230) 으로) 어느 정도 침투한다. 또한, 볼 수 있는 바와 같이, 침투 깊이는 상부 베벨 표면 (204) 및 하부 베벨 표면 (206) 을 따라서 서로 상이할 수 있다 (그러나 반드시 필수적인 것은 아님). 침투 깊이를 제어하는 것은 베벨 에칭 동안에 중요한데 그 이유는 피처 영역/베벨 영역 간의 계면에서 존재하는 피처들을 에칭하거나 또는 손상을 주는 것이 바람직하지 않기 때문이다.
다시 도 1로 돌아가면, 칩 제조자들은 일반적으로 디바이스 형성용으로서 가능한한 많은 웨이퍼 표면적을 활용하고자 한다. 따라서, 웨이퍼 외연을 향하여서 프로세싱 균일성을 위하여 균일한 플라즈마 및/또는 가스 유동을 유지할 수 있는 능력은 상이한 프로세싱 시스템들 간에서 서로 상이하기 때문에, 피처 영역 라인 (106) 의 정확한 위치는 변할 수 있다. 칩 제조자들은 일반적으로 피처 영역 (104) 을 최대화시키고 베벨 영역 (110) 을 최소화시기 위해서 라인 (106) 이 가능한한 웨이퍼 외연 (112) 에 가까운 것을 선호하지만, 이는 모든 경우에 가능한 것은 아니다.
설명의 명료성을 위해서, "중앙 영역" 개념이 본 명세서에서 도입된다. 전술한 바와 같이, 베벨 에칭은 일반적으로 기판 외연으로부터 기판 기하학적 중앙을 향해서 어느 정도의 거리만큼 침투한다. 이러한 침투 길이는 (도 2에서 지점들 (210,212) 이 베벨 플라즈마 침투 한계치를 나타내는 바와 같이) 의도적으로 제한되며, 따라서 가장 극도의 베벨 에칭 상황 하에서의 베벨 에칭 동안에도 베벨 에칭 플라즈마에 노출되지 않게 될 기판의 일부가 존재한다.
도 3은 개념적 경계선 (304) 이 도시된 기판 표면 (302) 을 갖는 기판 (300) 을 나타낸다. 이 개념적 경계선 (304) 은 웨이퍼의 물리적 기하학적 중앙 (306) 에서 웨이퍼의 물리적 외연 (308) 까지의 거리의 25 퍼센트이다. 중앙 영역 (310) 은 (물리적 기하학적 중앙 (306) 을 포함하면서) 물리적 기하학적 중앙 (306) 으로부터 경계선 (304) 까지 연장된다.
이 중앙 영역 개념은 설명을 위해서 유용한데 그 이유는 "중앙 영역"은 임의의 가능한 베벨 에칭 상황에서의 베벨 에칭 동안에 베벨 에칭 플라즈마에 노출되지 않아서 베벨 에칭 동안에 에칭을 받지 않을 기판 표면 영역을 명백하게 나타내기 때문이다. 이에 반해서, 도 1의 베벨 영역 (110) 은 베벨 에칭 동안에 베벨 에칭 플라즈마를 받아서 에칭되도록 설계되는데, 그 이유는 베벨 영역 (110) 이 베벨 에칭 동안에 베벨 플라즈마 클라우드에 노출되는 웨이퍼의 적어도 물리적 외연을 포함하기 때문이다.
피처 에칭 또는 막 증착 동안에, 플라즈마는 적어도 중앙 영역 (310) 위에서 존재한다 (그리고, 실제로, 또한 도 1의 피처 영역 (104) 전체 위에도 존재하며 수많은 경우들에서 베벨 영역의 적어도 일부 또는 전부 위에도 존재한다). 이는 개념적 도 4에서 도시되는데 이 도면에서 피처 에칭 플라즈마 (400) 가 하부 전극 (406) 상에 배치되는 웨이퍼 (404) 의 중앙 영역 (310) 과 상부 전극 (402) 간에 배치되게 도시된다.
베벨 에칭 동안에, 플라즈마는 중앙 영역 (310) 위에 존재하지 않는다. 달리 말하면, 피처 에칭 플라즈마도 베벨 에칭 플라즈마도 웨이퍼의 중앙 영역 (310) 위에 존재하지 않는다. 이상적으로는, 어떠한 플라즈마도 피처 영역 내의 어떠한 피처 위에도 존재하지 않거나 이를 에칭하지 않는다. 대신에, 플라즈마는 웨이퍼의 베벨 영역을 에칭하도록 도 2의 베벨 표면들 (204, 206) 에 바로 인접하는 베벨 플라즈마 영역에서 존재한다. 도 5는 이러한 상황을 도시하며, 이 도면에서 베벨 에칭 플라즈마 (502) 는 웨이퍼 (510) 의 베벨 표면들을 에칭하도록 웨이퍼 (510) 의 베벨 표면들을 바로 인접하는 베벨 플라즈마 영역 (504) 에서 배치되게 도시된다. PEZ (플라즈마 배제 존) 링들이 또한 도시되며 이들은 때로 통상적인 베벨 에칭 챔버들에서 사용된다. 이 PEZ 링들은 베벨 에칭 플라즈마 (502) 의 기판 중앙을 향한 침투를 제한하거나 튜닝하여서 베벨 에칭 프로세스의 정밀한 제어에 기여하는 역할을 한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예들에 따라서, 동일한 챔버에서 피처 에칭 모드 또는 베벨 에칭 모드에서 동작하도록 구성된 하이브리드 플라즈마 프로세싱 챔버가 제공된다. 피처 에칭 모드에서, 플라즈마는 적어도 기판 중앙 영역 상방에 존재하며 (바람직하게는 피처 영역 전부 상방에 그리고 베벨 영역의 전부 또는 일부 상방에 존재하며), 이로써 기판 표면 상에 피처들을 에칭한다. 베벨 에칭 모드에서, 어떠한 플라즈마도 기판 중앙 영역 위에 형성되지 않는다 (바람직하게는, 어떠한 플라즈마도 피처 영역 내의 어떠한 피처도 형성 또는 에칭하지 않도록 된다). 대신에, 플라즈마는, 베벨 표면들을 에칭하기 위해서 베벨 에칭 플라즈마 내에 베벨 에지를 담그도록, 베벨 에지 (즉, 기판 외연) 에 인접하는 베벨 플라즈마 영역에서 형성된다.
하나 이상의 실시예들에서, 기판의 중앙 영역에서의 기판 상부 표면 (상부 전극을 마주보는 기판 표면) 과 상부 전극의 하부 표면 (즉, 기판을 마주보는 표면) 간의 갭이 기판의 피처 영역 위에서 피처 에칭 플라즈마를 유지하도록 충분하게 크게 설정된다. 예를 들어서, 이러한 갭은 피처 에칭 동안에 약 1 센티미터 내지 약 20 센티미터이다.
베벨 에칭 동안에, 기판의 중앙 영역에서의 기판 상부 표면과 상부 전극의 하부 표면 간의 갭이 기판의 피처 영역 위에서 플라즈마가 유지되지 않게 (즉, 기판의 에칭 영역 위에서 플라즈마 형성을 억제하도록) 매우 좁게 설정된다. 예를 들어서, 베벨 에칭 모드에서 이러한 갭은 하나 이상의 실시예들에서 1 mm보다 작다. 통상적인 베벨 에칭 시나리오에서, 전술한 갭은 예를 들어서 약 0.35 mm이다. 본 설명으로부터 자명한 바와 같이, 이 갭은 피처 에칭 모드에서 존재하는 갭에 비해서 베벨 에칭 모드에서 존재하는 것이 크게 작다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극 (기판의 중앙 부분을 마주보는 적어도 상부 전극 중앙 부분을 포함함) 이 플라즈마 프로세스와 양립하는 RF 도전성 재료로 형성된다. 기판의 중앙 부분은 위에서 도 3을 참조하여서 기술되었다. 하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극은 예를 들어서 저저항 실리콘, 저저항 실리콘 카바이드, 이트리아 또는 알루미나 코팅된 알루미늄으로 형성된다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극은 피처 에칭을 위해서 사용되는 접지된 상태에서 베벨 에칭을 위한 RF 플로팅 상태 (floating state) 로 스위칭가능하다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극은 피처 에칭을 위해서 사용되는 RF-전력공급된 상태에서 베벨 에칭을 위한 RF 플로팅 상태 (floating state) 로 스위칭가능하다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극은 피처 에칭 및 베벨 에칭 모두를 위한 RF 플로팅 상태로 존재한다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극은 챔버를 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 그리고 이 반대로 천이시키도록 이동가능하다.
하나 이상의 실시예들에서, 하부 전극은 챔버를 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 그리고 이 반대로 천이시키도록 이동가능하다.
하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극 및 하부 전극 모두가 챔버를 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 그리고 이 반대로 천이시키도록 이동가능하다.
하나 이상의 실시예들에서, 하나 이상의 PEZ (플라즈마 배제 존) 링들은 상부 전극의 외연의 외측에 제공 및 배치된다. PEZ 링들 중 하나 이상은 하나 이상의 실시예들에서, 베벨 에칭 플라즈마를 튜닝하기 위해서 챔버 중앙 축에 평행인 방향으로 상부 전극에 대해서 독립적으로 이동가능하다. 다른 실시예들에서, PEZ 링들 중 하나 이상은 상부 전극에 대해서 고정된다.
하나 이상의 실시예들에서, 적어도 가스 유출구들의 제 1 세트 및 가스 유출구들의 제 2 세트가 상부 전극 어셈블리에 제공된다. 베벨 에칭 모드에서, 에천트 가스는 가스 유출구들의 제 1 세트로부터 웨이퍼의 베벨 에지에 인접하여 외측에 있는 베벨 플라즈마 영역으로 주입되어 에천트 가스로부터 플라즈마가 형성되어서 베벨 에지를 에칭한다. 아르곤, 또는 유사하게 적합한 가스와 같은 발라스트 (ballast) (또는 버퍼) 가스가 베벨 에칭 동안에 충분한 프로세스 압력을 확립하고 압력화 시간을 줄이기 위해서 중앙 영역으로 (예를 들어서, 가스 유출구들의 제 2 세트를 사용하여서) 주입될 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, (전용 하드웨어이거나 프로그램가능한 하드웨어 로직 회로로 함께 동작하는 소프트웨어 또는 이들의 조합일 수 있는) 제어 로직이 제 1 프로세싱 상태 (에칭 프로세스 단계 또는 증착 단계와 같은 피처 프로세싱 단계) 와 제 2 프로세싱 상태 (베벨 프로세싱 단계를 나타냄) 간에서 상부 전극이 이동하도록 사용된다. 제어 로직은 본 명세서에서 이하에서 기술될 바와 같이 상부 전극 및/또는 PEZ 링을 제 2 프로세싱 상태 (즉, 베벨 프로세싱 상태) 에서의 RF 플로팅 상태로 RF 스위칭을 수행하도록 채용될 수 있다.
피처 에칭 모드에서, 에천트 가스는 가스 유출구들의 제 2 세트 (샤워헤드 어셈블리의 일부이거나 별도의 유입구들의 세트일 수 있음) 로부터 웨이퍼 피처 영역 (중앙 영역 위의 영역을 포함함) 위의 갭으로 주입되어서 웨이퍼 상에 피처들을 에칭하기 위한 플라즈마를 형성하거나, 에천트 가스는 균일성 제어를 위해 상이한 유동 비들을 갖는 양 가스 유출구들을 통해서 주입될 수 있다.
소정의 하이브리드 피처-베벨 에칭 챔버는 단일 특징, 다수의 특징들 또는 상술한 특징들 모두를 다양한 조합으로 사용하여서 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 다양한 실시예들의 이러한 및 다른 특징들 및 장점들이 다음의 도면들 및 설명들을 참조하면 보다 양호하게 이해될 수 있다.
도 6은 실시예에 따라서, 피처 에칭 모드에서 동작하는 하이브리드 피처/베벨 에칭 챔버 (600) 의 단순화된 측면도를 도시한다. 이 피처 에칭 모드에서, 기판 (614) 은 (미도시된 RF 생성기들을 사용하여서) 하나 이상의 RF 신호들에 의해서 전력을 공급받을 수 있는 RF-전력공급되는 하부 전극 (604) 상에 배치되게 도시된다. 상부 전극 어셈블리는 상부 PEZ 링 (608) 및 상부 전극 (602) 을 포함하는 것으로 도시된다.
피처 에칭 모드에서, 상부 PEZ 링 (608) 및 하부 PEZ 링 (610) 은 하나 이상의 실시예들에서 이트리아, 이트리아-코팅된 알루미나 또는 유사하게 적합한 재료로 이루어진다.
하나 이상의 다른 실시예들에서, 상부 PEZ 링 (608) 및/또는 하부 PEZ 링 (610) 은 RF 도전성 재료로 형성되며 이러한 PEZ 링들 중 하나 또는 (바람직하게는) 둘이 피처 에칭 모드에서의 접지 상태 (또는 피처 에칭 모드에서 사용되는 임의의 상태) 와 베벨 에칭 모드에서의 RF 플로팅 상태 간에서 스위칭가능할 수 있도록 인접하는 컴포넌트들로부터 절연될 수 있다. RF 스위칭은 예를 들어서 (본 명세서에서 나중에 기술되는) 상부 전극에 대한 RF 스위칭을 수행하도록 채용된 유사한 기법/장치를 사용하여서 수행될 수 있다.
일반적으로 말하자면, 피처 에칭 모드 동안에, 상부 PEZ 링 (608) 및 하부 PEZ 링 (610) 은 방향 (616) 으로 (베벨 플라즈마 영역 (612) 에서 기판의 중앙 영역으로) 의 플라즈마 침투를 제한하도록 동작하지 않는다. 실제로, 플라즈마는, 피처 에칭을 수행하도록, 기판 (614) 의 기판 중앙 영역 (620) 위의 영역을 포함하여서 기판 (614) 의 피처 영역 위의 영역 (638) 내에서 점화되어서 의도적으로 유지된다.
갭 (606) 은 기판 (614) 의 피처 영역 위의 영역 (638) 내에서 피처 에칭 플라즈마 (650) 를 유지하도록 (상부 전극 어셈블리 또는 하부 전극 어셈블리 또는 양자를 적합한 액추에이터 장치(들)를 사용하여서 이동시킴으로써) 충분하게 커진다. 예시적인 피처 에칭 시나리오에서, 갭 (606) 은 약 1 cm 내지 약 4 cm에 이를 수 있다. 일 실시예에서, 갭 (606) 은 수행되는 임의의 피치 에칭 프로세스에 의해서 달성되는 최대 시스 두께 (sheath thickness) 의 2 배보다 크게 된다.
상부 전극 (602) 은 피처 에칭 시에 (피처 에칭 프로세스 필요사항에 따라서) RF 플로팅 상태, RF 전력 공급된 상태 또는 RF 접지된 상태에 있을 수 있다. 상부 전극 (602) 의 정확한 RF 상태 (즉, RF 플로팅 상태, RF 전력 공급된 상태 또는 RF 접지된 상태) 는 수행되는 에칭 프로세스에 의존한다.
피처 에칭 모드에서, 상부 PEZ 링 (608) 은 하나 이상의 실시예들에서, 상부 전극 (602) 에 대해서, 적어도 화살표 (622) 로 표시된 바와 같은 수직 방향으로 독립적으로 이동가능할 수 있다. 상부 PEZ 링 (608) 의 이동은 적합한 엑추에이터 메카니즘 (예를 들어서 기계적 또는 전기적 또는 공압적 또는 유압적 메카니즘이며 기어들 또는 다른 힘-전달 메카니즘들을 포함함) 에 의해서 달성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 상부 PEZ 링 (608) 은 피처 에칭 모드에서 상부 전극 (602) 에 대해서 고정될 수 있다.
이와 달리 또는 추가적으로, 피처 에칭 모드에서, 하부 PEZ 링 (610) 은 하나 이상의 실시예들에서, 하부 전극 (604) 에 대해서, 적어도 화살표 (632) 로 표시된 바와 같은 수직 방향으로 독립적으로 이동가능할 수 있다. 하부 PEZ 링 (610) 의 이동은 적합한 엑추에이터 메카니즘 (예를 들어서 기계적 또는 전기적 또는 공압적 또는 유압적 메카니즘이며 기어들 또는 다른 힘-전달 메카니즘들을 포함함) 에 의해서 달성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하부 PEZ 링 (610) 은 피처 에칭 모드에서 하부 전극 (604) 에 대해서 고정될 수 있다.
상부 PEZ 링 (608) 의 하부 (기판을 마주보는) 표면은 피처 에칭 모드에서 상부 전극 (602) 의 하부 (기판을 마주보는) 표면과 동일한 평면에 있거나 그렇지 않을 수 있다. 마찬가지로, 하부 PEZ 링 (610) 의 상부 (기판을 마주보는) 표면은 피처 에칭 모드에서 하부 전극 (604) 의 상부 (기판을 마주보는) 표면과 동일한 평면에 있거나 그렇지 않을 수 있다.
복수의 유출구들을 포함하는 가스 분배 메카니즘이 상부 전극 어셈블리에 제공되며 바람직하게는 피처 에칭 모드에서, 피처 플라즈마 영역 (638) 내에 피처 에칭 플라즈마 (650) 를 형성하기 위해서 에천트 가스를 균일하게 (실시가능할 정도로 균일하게) 피처 플라즈마 영역 (638) 내로 분배한다. 일 실시예에서, 유출구들 중 적어도 몇몇 (그 실례가 유출구들 (640, 642, 644) 로 도시되었지만, 이들에 연결된 가스 라인들 또는 가스 메니폴드들은 도면의 명료성을 개선하기 위해서 생략함) 이 상부 전극 (602) 의 하부 표면에 제공되거나 그 내에 내장되어서 피처 에칭 모드에서 플라즈마 피처 영역 (648) 으로의 상대적으로 균일한 에천트 가스 분배를 실현한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라서, 베벨 에칭 모드에서 동작하는 하이브리드 피처/베벨 에칭 챔버 (600) 의 다른 단순화된 측면도를 도시한다. 베벨 에칭 모드 시에, 기판 (714) 은 전술한 바와 같이 하나 이상의 RF 신호들에 의해서 전력이 공급될 수 있는 RF 전력공급된 하부 전극 (604) 상에 배치되게 도시된다. 베벨 에칭 모드 시에, 상부 PEZ 링 (608) 및 하부 PEZ 링 (610) 은 방향 (616) 으로 (베벨 플라즈마 영역 (612) 에서 기판의 중앙 영역으로) 의 플라즈마 침투를 실제적으로 제한하도록 동작한다.
실제로, 베벨 에칭 플라즈마 (760) 는 스트림들 (730, 732) 중 하나 이상으로 방출된 에천트 가스로부터 기판 외연 (740) 에 인접하는 영역 (612) 에서 점화 및 의도적으로 유지된다. 이러한 베벨 에천트 스트림들은 (예를 들어서, 상부 전극 어셈블리의 인접하는 부분들 간에 또는 상부 전극 어셈블리의 일부를 통해서) 상부 전극 어셈블리 내로 구축된 도관들 또는 메니폴드들을 따라서 유동할 수 있다. 실례에서, 베벨 에천트 채널들이 적어도 PEZ 링들 (608, 610) 중 하나 또는 둘의 수직 표면들 중 하나 이상에 인접하여 생성되고 베벨 에천트들이 스트림들 (730, 732) 으로서 이러한 채널의 단부에서의 베벨 에천츠 유출구를 통해서 방출되어서 베벨 에칭 플라즈마 (760) 를 형성한다. 전술한 바와 같이, 아그곤과 같은 버퍼 가스가 (도 6의 유출구들 (640, 642, 644) 중 하나 이상 또는 상이한 가스 분배 메카니즘을 사용하여서) 기판의 피처 영역 위의 갭으로 방출되어서 이러한 버퍼 가스는 기판의 외연을 향해서 유동하게 된다. 이러한 버퍼 가스는 예를 들어서 베벨 에칭을 위한 최적의 베벨 에칭 플라즈마의 형성을 용이하게 하도록 가스 압력을 증가시키는 기능을 한다. 버퍼 가스의 다른 기능은 피처 에칭이 베벨 에칭 동안에 바람직하지 않기 때문에, 피처들이 노출되는 기판의 중앙을 향해서는 베벨 에천트 가스 종들이 침투 또는 유동하는 것이 덜 되게 할 수 있다. 버퍼 가스의 또 다른 기능은 베벨 에칭 모드 동안에 프로세스 반응기의 압력화 시간을 줄이는 역할을 한다.
가장 중요하게는, 베벨 에칭 모드가 적어도 2 개의 측면들에서 피처 에칭 모드와 다르다. 먼저, 기판 중앙 위의 (그리고 실제로 기판의 전체 피처 영역 위의) 갭이 적어도 기판 중앙 위에서 그리고 이상적으로는 기판의 전체 피처 영역 위에서 플라즈마가 형성되는 것을 억제하도록 (예를 들어서, 갭이 너무 작아서 플라즈마를 유지할 수 없도록) 의도적으로 설정된다. 예를 들어서, 상부 전극 (602) 의 하부 (기판을 마주보는) 표면과 기판 (714) 의 상부 표면 간의 갭 (706) 은 베벨 에칭 모드 시에 0.5 mm 이하로 설정될 수 있다. 실례에서, 하이브리드 피처/베벨 에칭 챔버의 일 베벨 에칭 애플리케이션 동안에 갭 (706) 은 0.35 mm로 설정된다. 하나 이상의 실시예들에서, 이 갭은 바람직하게는 수행되는 임의의 베벨 에칭 프로세스에 의해서 달성되는 최소의 시스 두께보다 작다. 이 갭 (706) 설정은 하나 이상의 실시예들에서 상부 전극 어셈블리 또는 하부 전극 어셈블리 또는 양 어셈블리를 이동시킴으로써 달성될 수 있다.
둘째로, 상부 전극 (602) 은 베벨 에칭 모드 동안에 RF 플로팅 모드로 되어 있다 (RF 전력 공급된 모드도 아니고 RF 접지된 모드로 아니다). 이는 RF가 상부 전극으로 진입하기 위한 RF의 임피던스를 증가시킴으로써 피처 영역 위에서 플라즈마가 형성되는 것을 방지하는 것을 지원한다. 플로팅 상부 전극으로 인한 고 임피던스는 RF 커플링이 상부 접지된 전극 (도 8 및 도 9에 도시됨) 을 향해서 기판 외연에서 발생하게 한다. RF 커플링은 도 7에서 PEZ 링 (608) 및/또는 PEZ 링 (610) 에 배치된 (도면의 명료성을 개선하기 위해서 도시되지 않은) 접지 링들 또는 접지 표면들과 기판 외연 간에 존재할 것이다.
피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 만족할만하게 천이하기 위해서, 상부 전극 (예를 들어서, 602) 은 적합한 RF 접지 스위치를 사용하여서 RF 전력공급된 상태 또는 RF 접지된 상태 (피처 에칭 모드 동안에 이러한 RF 상태가 사용되는 경우임) 로부터 RF 플로팅 상태로 스위칭되어야 한다. 이러한 RF 스위치의 구현예 (비한정적 실례임) 는 미국 특허 번호 7,393,432 ("RF GROUND SWITCH FOR PLASMA PROCESSING SYSTEM") 에서 발견되며, 이 문헌은 본 명세서에서 참조로서 인용된다. 도 6 및 도 7은 참조 번호 (660) 에 의해서 이러한 RF 접지 스위치를 나타낸다.
또한, 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 만족할만하게 천이하기 위해서, 상부 전극 어셈블리 또는 하부 전극 어셈블리 또는 양 어셈블리는 베벨 에칭 동안에 피처들이 에칭되지 않도록 기판 피처 영역 위의 갭이 좁게 되게 이동될 필요가 있다. 적어도, 어떠한 플라즈마도 기판 중앙 영역 위에서 (예를 들어서, 도 7의 영역 (720) 위에서) 존재하지 않아야 한다. 또한, 하이브리드 피처/베벨 챔버가 피처 에칭 대신에 베벨 에칭을 수행할 때에 에천트 가스가 피처 플라즈마 영역 (638) 보다는 베벨 플라즈마 영역 (612) 내로 방출된다. 피처 플라즈마 영역 (638) 내로 가스를 분사하는 유출구들이 선택적으로 채용되어서 예를 들어서 버퍼 가스를 베벨 플라즈마 에칭 동작 동안에 제공할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 실시예들에서, 피처 에천트 가스는 바람직하게는 베벨 플라즈마 에칭 동안에 기판 중앙 영역 위의 갭으로 방출되지 않는다. 또한, 하나 이상의 실시예들에서, 베벨 플라즈마 (760) 로부터의 기판 중앙으로의 베벨 플라즈마 침투를 제어 또는 튜닝 또는 적합하게 제한하도록 PEZ 링들의 기판-대향 표면들 간에 갭을 설정하기 위해서, 하나 또는 양 PEZ 링들 (608, 610) 이 필요한만큼 이동할 수 있다.
베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 만족할만하게 천이하기 위해서, 상부 전극 (602) 이 베벨 에칭 모드의 RF 플로팅 모드에서 RF 전력공급된 상태 또는 RF 접지된 상태 (피처 에칭 모드 동안에 이러한 RF 상태가 사용되는 경우임) 로 스위칭되어야 한다. 상부 전극 (602) 의 RF 스위칭은 예를 들어서 전술한 RF 접지 스위치를 사용하여서 달성될 수 있다.
또한, 베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 만족할만하게 천이하기 위해서, 상부 전극 어셈블리 또는 하부 전극 어셈블리 또는 양 어셈블리는 피처 에칭을 수행하게 피처 에칭 플라즈마 (예를 들어서, 도 6의 피처 에칭 플라즈마 (650)) 가 형성되게 하도록 기판 피처 영역 위의 갭을 크게 하도록 이동될 필요가 있다. 또한, 피처 에칭 모드 동안에 기판 피처 영역 위에서 피처 에칭 플라즈마 (650) 가 형성되는 것을 용이하게 하도록 피처 에천트 가스가 피처 플라즈마 영역 (638) 으로 방출된다.
도 8은 피처 에칭 모드에서 동작하는 동안의 하이브리드 플라즈마 프로세싱 챔버 (800) 의 다른 구현예를 개념적으로 나타내는 절취도이다. 이 피처 에칭 모드에서, (하부 전극 (810) 상에 배치된) 기판 (806) 의 상부 표면과 상부 전극 (812) 의 하부 표면 간의 갭은 기판 (806) 의 중앙 위의 영역에서 피처 에칭 플라즈마 (814) 를 유지하도록 충분하게 크다. 상부 전극 (812) 은 이 피처 에칭 실례에서 상부 전극 (812) 을 접지 단자 (820) 로 접속시키는 RF 스위치 (818) 에 접속되게 도시된다. 피처 에칭 요구사항들에 따라서, 피처 에칭 동안에 상부 전극 (812) 을 RF 플로팅 상태가 되게 상부 전극 (812) 은 RF 소스 (822) 또는 RF 개방 단자 (824) 에 선택적으로 접속될 수 있다. 완성도를 위해서, 상부 PEZ 링 (802) 및 하부 PEZ 링 (804) 이 또한 도시된다. 이들은 전술하였으며 여기에서는 반복되지 않는다. 또한, 상부 접지 연장부 (830) 및 하부 접지 연장부 (832) 가 또한 도시된다. 이러한 접지 연장부들은 통상적이므로 여기에서는 자세하게 설명되지 않는다.
도 9는 베벨 에칭 모드에서 동작하는 동안의 하이브리드 플라즈마 프로세싱 챔버 (900) 의 다른 구현예를 개념적으로 나타내는 절취도이다. 도 9의 하이브리드 챔버 (900) 및 도 8의 하이브리드 챔버 (800) 는 동일한 물리적 하이브리드 챔버를 나타내지만, 상이한 모드로 동작한다. 이 베벨 에칭 모드에서, (하부 전극 (810) 상에 배치된) 기판 (806) 의 상부 표면과 상부 전극 (812) 의 하부 표면 간의 갭은 기판 (806) 의 중앙 위의 영역에서 플라즈마가 유지되지 않게 충분하게 좁다. 이는 베벨 에칭 플라즈마가 베벨 에칭 모드 동안에 피처들을 에칭하지 못하도록 보장한다.
도 8의 피처 에칭 상황에 비해서, 도 9의 베벨 에칭 모드의 상부 전극 (812) 및 상부 PEZ 링 (802) 은 기판 (806) 위의 갭을 좁게 하도록 기판 (806) 을 향해서 하향으로 이동하였다. 이 실시예는 상부 전극 (812) 및 상부 PEZ 링 (802) 이 함께 이동하는 것을 도시하지만, 이들은 베벨 에칭을 위한 베벨 에지에서의 최적의 갭을 생성하도록 동일한 거리로 또는 상이한 거리로 서로 개별적으로 이동할 수도 있다. 상부 전극 (812) 은 베벨 에칭 동안에 상부 전극 (812) 을 RF 플로팅 상태가 되게 이제 상부 전극 (812) 을 RF 개방 단자 (824) 에 접속시키는 RF 스위치 (828) 에 접속되게 도시된다. 기판 (806) 의 베벨 에지에 대해서 베벨 에칭을 수행하도록 베벨 플라즈마 (904) 가 기판 (806) 의 베벨 에지에 존재하는 것으로 도시된다.
하나 이상의 실시예들에서, 기판이 하부 전극의 상부 표면 상에 배치되는 동안에 (즉, 베벨 에칭 모드 동안에 또는 베벨 에칭 모드로의 천이를 위해서 핀들과 같은 기판-올림 메카니즘을 사용하여서 기판이 하부 전극의 상부 표면 또는 클램핑 표면으로부터 들어 올려지지 않는 동안에) 베벨 에칭 모드가 발생한다. 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 천이하도록 기판의 피처 영역 위의 갭을 줄이기 위해서 기판을 하부 전극 표면으로부터 위로 들어올리는 대신에 (이러한 동작은 기판-올림 메카니즘과 같은 추가 메카니즘을 사용하는 것을 요구함), 본 발명의 하나 이상의 실시예들은 상부 전극을 밑으로 내림으로써 피처 영역 위의 갭을 감소시킨다 (반대로 베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 천이하기 위해서는 위의 동작과는 반대의 동작을 수행함). 다른 실시예들은 피처 에칭 모드에서 베벨 에칭 모드로 천이하도록 하부 전극을 위로 올림으로써 피처 영역 위의 갭을 감소시킨다 (반대로 베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 천이하기 위해서는 위의 동작과는 반대의 동작을 수행함). 또 다른 실시예들은 베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 천이하거나 이와 반대로 천이하는 것을 용이하게 하도록 상부 전극을 이동시키는 것 및/또는 하부 전극을 이동시키는 것, 및/또는 PEZ 링들 중 하나 또는 둘을 이동시키는 것을 조합할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 베벨 에칭 모드에서 피처 에칭 모드로 천이하거나 이와 반대로 천이하는 동안에 기판은 하부 전극의 상부 표면 상에서 유지된다.
전술한 바로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 단일 챔버 내에서 피처 에칭 또는 베벨 에칭을 선택적으로 할 수 있는 챔버를 제공한다. 갭을 적절하게 설정하고 상부 전극의 RF 상태를 스위칭하고 적합한 에천트 가스 방출을 제어함으로써, 단일 챔버 내에서 피처 에칭 모드 또는 베벨 에칭 모드가 실행될 수 있으며, 이로써 피처 에칭 작업 및 베벨 에칭 작업을 위한 2 개의 별도의 챔버를 사용할 필요가 없어진다.
본 발명이 몇몇 바람직한 실시예들의 차원에서 기술되었지만, 본 발명의 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 균등 사항이 가능하다. 다양한 실례들이 본 명세서에서 제공되지만, 이러한 실례들은 예시적이며 본 발명을 한정하지 않는다. 다양한 실시예들이 이해를 간단하게 시키도록 개별적으로 설명되었지만, 본 명세서에서 기술된 다양한 실시예들로부터의 특징들 및/또는 단계들 일부 또는 전부는 소정의 창의적인 하이브리드 플라즈마 프로세싱 시스템에서 (임의의 조합 또는 순서로) 조합될 수 있다. 또한, 발명의 명칭 및 요약이 편이상 본 명세서에서 제공되었지만 본 청구항들의 범위를 해석하는데 사용되지 말아야 한다.

Claims (26)

  1. 플라즈마를 사용하여서 기판을 프로세싱하는 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판은 적어도 중앙 영역 및 베벨 에지 영역을 가지며,
    상기 플라즈마 프로세싱 시스템은,
    상기 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성된 하부 전극;
    상부 전극;
    상기 상부 전극의 외연 (outer periphery) 외측에 배치된 상부 플라즈마 배제 (PEZ) 링;
    상기 하부 전극의 외연 외측에 배치된 하부 플라즈마 배제 (PEZ) 링; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 시스템을 적어도 제 1 프로세싱 상태 및 제 2 프로세싱 상태로 동작시키는 제어 로직 및 상기 제어 로직과 접속된 RF 스위치를 포함하며,
    상기 제어 로직은, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 중앙 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에 존재하게 하며,
    상기 제어 로직은, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 베벨 에지 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서는 부재하며 (absent) 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하게 하며,
    상기 제어 로직은, 상기 상부 전극이 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 RF 플로팅 (floating) 상태로 존재하게 하며,
    상기 기판은, 상기 제 1 프로세싱 상태 및 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 하부 전극의 표면 상에 배치되고,
    상기 제어 로직과 접속된 제1 액츄에이터는 상기 상부 전극을 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 중앙 축에 평행한 방향으로 이동시키고,
    상기 제어 로직과 접속된 제2 액츄에이터는 상기 상부 PEZ 링을 상기 챔버 중앙 축에 평행한 방향과 수직으로 이동시키고,
    상기 제어 로직과 접속된 제3 액츄에이터는 상기 하부 PEZ 링을 상기 챔버 중앙 축에 평행한 방향과 수직으로 이동시키며,
    상기 제1 프로세싱 상태 동안 상기 제어 로직은, 상기 제1 액츄에이터가 상기 상부 전극을 상기 하부 전극에서 멀어지게 이동시키도록 하고, 상기 제2 액츄에이터가 상기 상부 PEZ 링의 하부 표면을 상기 상부 전극의 하부 표면과 실질적으로 동연(coplanar)이 되게 이동시키도록 하고, 상기 제3 액츄에이터가 상기 하부 PEZ 링의 상부 표면을 상기 하부 전극의 상부 표면과 실질적으로 동연이 되게 이동시키도록 하며,
    상기 제2 프로세싱 상태 동안 상기 제어 로직은, 상기 제1 액츄에이터가 상기 상부 전극을 상기 하부 전극 쪽으로 이동시키도록 하고, 상기 제2 액츄에이터가 상기 상부 PEZ 링의 상기 하부 표면을 상기 상부 전극의 상기 하부 표면에서 멀어지게 이동시키도록 하고, 상기 제3 액츄에이터가 상기 하부 PEZ 링의 상기 상부 표면을 상기 하부 전극의 상기 상부 표면에서 멀어지게 이동시키도록 하며,
    상기 제어 로직은, 상기 RF 스위치가 상기 상부 전극을, 상기 제1 프로세싱 상태 동안 상기 RF 플로팅 상태가 아닌 다른 상태로 설정되도록 구성되고, 상기 제2 프로세싱 상태 동안 상기 RF 플로팅 상태로 설정되도록 구성되는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 PEZ 링은 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 상기 챔버 중앙 축에 평행한 방향으로 이동하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 RF 전력공급된 상태에 있는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 상부 전극의 하부 표면과 상기 기판 간의 갭은 1 cm 내지 20 cm이며,
    상기 갭은 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 1 mm보다 작은,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 플라즈마를 사용하여서 기판을 프로세싱하는 적어도 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판은 적어도 중앙 영역 및 베벨 에지 영역을 가지며,
    상기 플라즈마 프로세싱 시스템은,
    상기 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성된 하부 전극;
    상부 전극;
    상기 상부 전극의 외연 (outer periphery) 외측에 배치된 상부 플라즈마 배제 (PEZ) 링;
    상기 하부 전극의 외연 외측에 배치된 하부 플라즈마 배제 (PEZ) 링; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 시스템을 적어도 제 1 프로세싱 상태 및 제 2 프로세싱 상태로 동작시키는 제어 로직을 포함하며,
    상기 제어 로직은, 상기 상부 전극의 하부 표면과 상기 기판의 상부 표면 간의 갭이 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 존재하는 상기 기판의 상기 상부 표면과 상기 상부 전극의 상기 하부 표면 간의 갭에 비해서 상기 제 2 프로세싱 상태에서 더 좁게 되어지도록, 상기 상부 전극을 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 중앙 축에 평행한 방향으로 이동시키며,
    상기 제어 로직은, 상기 상부 전극의 상태를, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안의 상기 상부 전극의 상기 상태가 RF 플로팅 상태가 아닌 다른 상태로 스위칭하고, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 RF 플로팅 상태로 더 스위칭하며,
    상기 기판은, 상기 제 1 프로세싱 상태 및 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 하부 전극의 표면 상에 배치되고,
    상기 제어 로직과 접속된 제1 액츄에이터는 상기 상부 전극을 상기 플라즈마 프로세싱 챔버의 챔버 중앙 축에 평행한 방향으로 이동시키고,
    상기 제어 로직과 접속된 제2 액츄에이터는 상기 상부 PEZ 링을 상기 챔버 중앙 축에 평행한 방향과 수직으로 이동시키고,
    상기 제어 로직과 접속된 제3 액츄에이터는 상기 하부 PEZ 링을 상기 챔버 중앙 축에 평행한 방향과 수직으로 이동시키며,
    상기 제1 프로세싱 상태 동안 상기 제어 로직은, 상기 제1 액츄에이터가 상기 상부 전극을 상기 하부 전극에서 멀어지게 이동시키도록 하고, 상기 제2 액츄에이터가 상기 상부 PEZ 링의 하부 표면을 상기 상부 전극의 하부 표면과 실질적으로 동연(coplanar)이 되게 이동시키도록 하고, 상기 제3 액츄에이터가 상기 하부 PEZ 링의 상부 표면을 상기 하부 전극의 상부 표면과 실질적으로 동연이 되게 이동시키도록 하며,
    상기 제2 프로세싱 상태 동안 상기 제어 로직은, 상기 제1 액츄에이터가 상기 상부 전극을 상기 하부 전극 쪽으로 이동시키도록 하고, 상기 제2 액츄에이터가 상기 상부 PEZ 링의 상기 하부 표면을 상기 상부 전극의 상기 하부 표면에서 멀어지게 이동시키도록 하고, 상기 제3 액츄에이터가 상기 하부 PEZ 링의 상기 상부 표면을 상기 하부 전극의 상기 상부 표면에서 멀어지게 이동시키도록 하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세싱 상태 동안 상기 상부 전극의 상기 하부 표면과 상기 기판의 상기 상부 표면 간의 상기 갭은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서 상기 플라즈마를 유지하는데 충분하고,
    상기 제 2 프로세싱 상태 동안 상기 상부 전극의 상기 하부 표면과 상기 기판의 상기 상부 표면 간의 상기 갭은 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서 상기 플라즈마를 유지하는데 불충분하며,
    상기 플라즈마는 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세싱 상태 동안 상기 상부 전극의 상기 하부 표면과 상기 기판의 상기 상부 표면 간의 상기 갭은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서 상기 플라즈마가 존재하도록 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 1 cm 내지 20 cm이며,
    상기 제 2 프로세싱 상태 동안 상기 상부 전극의 상기 하부 표면과 상기 기판의 상기 상부 표면 간의 상기 갭은 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서 상기 플라즈마가 부재하도록 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 1 mm보다 작으며,
    상기 플라즈마는 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 RF 전력공급된 상태에 있는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 RF 접지된 상태에 있는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  19. 삭제
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세싱 상태는 증착 프로세스 단계를 나타내는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 프로세싱 상태는 피처 에칭 프로세스 단계를 나타내는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 로직과 접속된 RF 스위치를 더 포함하고,
    상기 제어 로직은 상기 RF 스위치가 상기 상부 전극을, 상기 제1 프로세싱 상태 동안 상기 RF 플로팅 상태가 아닌 다른 상태로 설정되도록 구성되고, 상기 제2 프로세싱 상태 동안 상기 RF 플로팅 상태로 설정되도록 구성되는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  23. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 중앙 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 1 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에 존재하게 하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  24. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 적어도 상기 베벨 에지 영역의 플라즈마 프로세싱을 수행하도록, 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 상기 플라즈마가 상기 기판의 상기 중앙 영역 위에서는 부재하며 (absent) 상기 베벨 에지 영역 근처에 존재하게 하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  25. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 로직은 상기 상부 전극이 상기 제 2 프로세싱 상태 동안에 RF 플로팅 (floating) 상태로 존재하게 하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
  26. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 프로세싱 상태 및 상기 제2 프로세싱 상태는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버인 동일 챔버에서 동작하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템.
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