KR102619949B1 - 안테나, 그를 포함하는 마이크로파 플라즈마 소스, 플라즈마 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나, 그를 포함하는 마이크로파 플라즈마 소스 및 플라즈마 처리 장치를 개시한다. 안테나는, 복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링과, 상기 하부 링 상에 배치되고, 마이크로파 파워를 외부로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링을 포함한다.
Description
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로, 상세하게는 마이크로파 파워를 송신하는 안테나, 마이크로파 플라즈마 소스, 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 복수의 단위 공정들에 통해 제조될 수 있다. 단위 공정들은 증착(deposition) 공정, 확산(diffusion) 공정, 열처리(thermal) 공정, 포토리소그래피(photo-lithography) 공정, 연마(polishing) 공정, 식각(etching) 공정, 이온주입 공정, 및 세정 공정을 포함할 수 있다. 그 중에 식각 공정은 건식 식각 공정과 습식 식각 공정을 포함할 수 있다. 증착 공정과, 건식 식각 공정은 플라즈마 반응으로 수행될 수 있다.
본 발명의 일 과제는 안테나 내의 마이크로파 파워의 공진 주파수를 조정(tune)할 수 있는 마이크로파 플라즈마 소스를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 과제는 마이크로파 파워의 에너지 전달 효율을 최대로 증가할 수 있는 마이크로파 플라즈마 소스를 제공하는 데 있다.
본 발명은 안테나를 개시한다. 안테나는, 복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링; 및 상기 하부 링 상에 배치되고, 마이크로파 파워를 외부로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링을 포함한다.
본 발명의 일 예에 따른 마이크로파 플라즈마 소스는, 안테나; 상기 안테나로 마이크로파 파워를 제공하는 마이크로파 생성기; 및 상기 마이크로파 생성기를 상기 안테나로 연결하는 도파관을 포함한다. 여기서, 상기 안테나는: 복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링; 및 상기 하부 링 상에 배치되고, 상기 마이크로파 파워를 상기 도파관으로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 챔버; 및 상기 챔버 내에 마이크로파 파워를 제공하여 플라즈마를 유도하는 마이크로파 파워 소스를 포함한다. 여기서, 상기 마이크로파 파워 소스는: 상기 챔버 상에 배치되는 안테나; 상기 안테나로 마이크로파 파워를 제공하는 마이크로파 생성기; 및 상기 마이크로파 생성기를 상기 안테나로 연결하는 도파관을 포함할 수 있다. 상기 안테나는: 복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링; 및 상기 하부 링 상에 배치되어 상기 마이크로파 파워를 상기 도파관으로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 마이크로파 플라즈마 소스는, 안테나; 상기 안테나로 마이크로파 파워를 제공하는 마이크로파 생성기; 및 상기 마이크로파 생성기를 상기 안테나로 연결하는 도파관을 포함한다. 여기서, 상기 안테나는 상기 도파관과 연결된 제 1 슬릿과, 상기 제 1 슬릿의 방향과 다른 방향으로 배치된 복수개의 제 2 슬릿들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 플라즈마 처리 장치는, 챔버; 및 상기 챔버 내에 제 1 마이크로파 파워를 제공하는 제 1 마이크로파 파워 소스를 포함한다. 여기서, 상기 제 1 마이크로파 플라즈마 소스는: 상기 챔버의 상기 가장자리 상에 배치되는 제 1 안테나; 상기 제 1 안테나로 상기 제 1 마이크로파 파워를 제공하는 제 1 마이크로파 생성기; 및 상기 제 1 마이크로파 생성기를 상기 제 1 안테나로 연결하는 제 1 도파관을 포함할 수 있다. 상기 제 1 안테나는 상기 제 1 도파관과 연결된 제 1 입력 슬릿과, 상기 제 1 입력 슬릿의 방향과 다른 방향으로 배치된 제 1 출력 슬릿들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따른 기판 제조 방법은, 플라즈마 처리 장치의 챔버 내에 기판을 제공하는 단계; 상기 챔버 내에 마이크로파 파워를 제공하여 플라즈마로 상기 기판을 식각하는 단계; 및 상기 기판을 상기 챔버의 외부로 언로딩하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 기판을 식각하는 단계는, 상기 플라즈마 처리 장치의 마이크로파 생성기에서의 상기 마이크로파 파워의 입력 주파수에 따라 상기 플라즈마 처리 장치의 안테나 내의 상기 마이크로파 파워의 공진 주파수를 조정하여 상기 플라즈마를 유도하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 마이크로파 플라즈마 소스 는 입력 슬릿, 출력 슬릿들, 및 캐버티를 갖는 안테나를 포함할 수 있다. 캐버티는 입력 슬릿과 출력 슬릿들 사이에 형성될 수 있다. 캐버티는 마이크로파 파워를 공진시킬 수 있다. 출력 슬릿들은 입력 슬릿에 대해 상대적으로 이동될 수 있다. 캐버티 내의 마이크로파 파워의 공진 주파수는 입력 주파수와 일치하도록 조정(tuned)될 수 있다. 마이크로파 파워의 에너지 전달 효율은 최대로 증가될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 식각 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 식각 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 제 1 및 제 2 입력 주파수들을 각각 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 2 및 도 3의 제 1 및 제 2 안테나들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 제 1 하부 링과 제 1 상부 링의 결합 사시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5의 제 1 하부 링의 위치에 따른 제 1 입력 슬릿과 제 1 출력 슬릿들 사이의 방위각의 변화를 보여주는 평면도들이다.
도 8은 도 7a 내지 도 7d의 제 1 하부 링의 회전에 따른 제 1 마이크로파의 제 1 공진 주파수와 반사 계수를 보여주는 그래프들이다.
도 9는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 제 1 및 제 2 공진 주파수들을 보여주는 그래프들이다.
도 10은 도 2의 기판의 중심과 가장자리에서의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 플라즈마의 일반화된 이온 밀도들을 보여주는 그래프들이다.
도 11은 도 2의 기판의 중심과 가장자리에서의 일반화된 식각율을 보여주는 그래프들이다.
도 2는 도 1의 식각 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 식각 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 제 1 및 제 2 입력 주파수들을 각각 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 2 및 도 3의 제 1 및 제 2 안테나들의 일 예를 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 제 1 하부 링과 제 1 상부 링의 결합 사시도이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5의 제 1 하부 링의 위치에 따른 제 1 입력 슬릿과 제 1 출력 슬릿들 사이의 방위각의 변화를 보여주는 평면도들이다.
도 8은 도 7a 내지 도 7d의 제 1 하부 링의 회전에 따른 제 1 마이크로파의 제 1 공진 주파수와 반사 계수를 보여주는 그래프들이다.
도 9는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 제 1 및 제 2 공진 주파수들을 보여주는 그래프들이다.
도 10은 도 2의 기판의 중심과 가장자리에서의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들의 플라즈마의 일반화된 이온 밀도들을 보여주는 그래프들이다.
도 11은 도 2의 기판의 중심과 가장자리에서의 일반화된 식각율을 보여주는 그래프들이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당 업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 명세서에서 챔버, 플라즈마, 윈도우, 블록, 지그, 전극, 및 플레이트는 일반적인 반도체 제조 설비 및 장치 용어들로 이해될 수 있을 것이다. 바람직한 실시 예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 소자 제조 시스템(10)을 개략적으로 보여준다.
도 1을 참조하면, 반도체 소자 제조 시스템(10)은 기판(W)의 단위 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단위 공정은 증착 공정, 리소그래피 공정, 및 식각 공정을 포함할 수 있다. 이와 달리, 단위 공정은 확산 공정, 열처리 공정, 연마 공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 및 에싱 공정을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 반도체 소자 제조 시스템(10)은 증착 장치(20), 포토리소그래피 장치(30), 식각 장치(40), 및 반송 장치들(42)을 포함할 수 있다. 증착 장치(20)는 증착 공정을 수행할 수 있다. 증착 장치(20)는 기판(W) 상에 박막을 증착할 수 있다. 기판(W)은 반도체 웨이퍼를 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판(W)은 글래스 또는 플라스틱의 투명 기판을 포함할 수 있다. 포토리소그래피 장치(30)는 포토레지스트의 리소그래피 공정을 수행할 수 있다. 포토리소그래피 장치(30)는 기판(W) 상에 마스크 패턴을 형성할 수 있다. 식각 장치(40)는 식각 공정을 수행할 수 있다. 식각 장치(40)는 마스크 패턴으로부터 노출되는 기판(W) 및/또는 박막을 식각할 수 있다. 반송 장치들(42)은 기판(W)을 반송할 수 있다. 반송 장치들(42)은 증착 장치(20)와 포토리소그래피 장치(30) 사이, 및 포토리소그래피 장치(30)와 식각 장치(40) 사이에 배치될 수 있다. 증착 장치(20), 포토리소그래피 장치(30), 식각 장치(40), 및 반송 장치들(42)은 일렬(series)로 배치될 수 있다. 반도체 소자 제조 시스템(10)은 기판(W)의 단위 공정을 순차적으로 수행할 수 있다. 이와 달리, 클러스트 타입으로 연결될 수 있다.
일 예에 따르면, 증착 장치(20) 및 식각 장치(40)는 플라즈마 반응으로 기판(W)을 처리(processing)할 수 있다. 예를 들어, 증착 장치(20)는 스퍼터링 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 식각 장치(40)는 플라즈마 식각 장치를 포함할 수 있다.
이하, 식각 장치(40)에 대해 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 식각 장치(40)의 일 예를 보여준다.
도 2를 참조하면, 식각 장치(40)는 마이크로파 플라즈마 처리 장치일 수 있다. 이와 달리, 식각 장치(40)는 유도 결합 플라즈마(ICP) 장치 또는 축전 결합 플라즈마(CCP) 장치를 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 식각 장치(40)는 챔버(50), 반응 가스 공급 부(60), 냉각수 공급 부(70), 정 전압 공급 부(80), 고주파 파워 공급 부(90), 마이크로파 플라즈마 소스들(100)을 포함할 수 있다. 기판(W)은 챔버(50) 내에 제공될 수 있다. 반응 가스 공급 부(60)는 챔버(50) 내에 반응 가스를 제공할 수 있다. 냉각수 공급 부(70)는 챔버(50) 내에 냉각수를 제공할 수 있다. 정 전압 공급 부(80)는 챔버(50) 내에 정 전압을 제공할 수 있다. 고주파 파워 공급 부(90)는 고주파 파워를 챔버(50) 내에 제공할 수 있다. 마이크로파 플라즈마 소스들(100)은 챔버(50) 내에 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)을 제공할 수 있다. 마이크로파 파워는 챔버(50) 내의 반응 가스의 플라즈마(59)를 생성시킬 수 있다.
도 3은 도 2의 식각 장치(40)의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 챔버(50)는 기판(W)에 대해 외부로부터 독립된 공간을 제공할 수 있다. 일 예에 따르면, 챔버(50)는 하부 하우징(52), 상부 하우징(54) 및 정전 척(58)을 포함할 수 있다.
하부 하우징(52)은 상부 하우징(54)의 아래에 배치될 수 있다. 하부 하우징(52)은 기판(W)의 플라즈마 처리 공정을 수행하기 위해 상부 하우징(54)과 결합될 수 있다. 하부 하우징(52)과 상부 하우징(54)은 기판(W)의 로딩 및/또는 언로딩 시에 분리될 수 있다.
정전 척(58)은 하부 하우징(52) 내에 배치될 수 있다. 정전 척(58)은 기판(W)을 수납할(receive) 수 있다. 정전 척(58)은 정 전압 공급 부(80) 및 고주파 파워 공급 부(90)에 연결될 수 있다. 정 전압 공급 부(80)의 정 전압은 기판(W)을 정전 척(58) 상에 고정할 수 있다. 고주파 파워 공급 부(90)의 고주파 파워는 플라즈마(59)를 정전 척(58) 상의 기판(W)으로 집중시킬 수 있다.
상부 하우징(54)은 하부 하우징(52) 및 정전 척(58) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 하우징(54)은 가스 주입 링(55), 냉각수 순환 링(56), 및 윈도우(57)을 포함할 수 있다.
가스 주입 링(55)은 하부 하우징(52) 상에 배치될 수 있다. 가스 주입 링(55)은 반응 가스 공급 부(60)에 연결될 수 있다. 반응 가스 공급 부(60)는 가스 주입 링(55)을 통해 챔버(50) 내에 반응 가스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 반응 가스는 SF6, HF, CF, 또는 CH3와 같은 강산성 가스를 포함할 수 있다.
냉각수 순환 링(56)은 가스 주입 링(55) 상에 배치될 수 있다. 냉각수 순환 링(56)은 냉각수 공급 부(70)에 연결될 수 있다. 냉각수 공급 부(70)는 냉각수 순환 링(56)에 냉각수를 제공할 수 있다. 냉각수 순환 링(56) 내의 냉각수는 챔버(50)를 냉각시킬 수 있다.
윈도우(57)는 냉각수 순환 링(56), 및 정전 척(58) 상에 배치될 수 있다. 윈도우(57)는 유전체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(57)는 알루미늄 산화물(Al2O3)을 포함할 수 있다. 윈도우(57)는 약 20cm 내지 약 30cm 외경의 원반(disc) 모양을 가질 수 있다.
마이크로파 플라즈마 소스들(100)은 윈도우(57) 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 마이크로파 플라즈마 소스들(100)은 제 1 마이크로파 플라즈마 소스(110)와 제 2 마이크로파 플라즈마 소스(130)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 마이크로파 플라즈마 소스들(110, 130)은 챔버(50) 내에 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)을 각각 제공할 수 있다.
제 1 마이크로파 플라즈마 소스(110)는 제 1 마이크로파 파워(111)를 챔버(50)의 가장자리 상에 제공할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 마이크로파 플라즈마 소스(110)는 제 1 마이크로파 생성기(112), 제 1 임피던스 매칭 부(114), 제 1 도파관(116), 및 제 1 안테나(120)를 포함할 수 있다.
제 1 마이크로파 생성기(112)는 제 1 마이크로파 파워(111)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 마이크로파 생성기(112)는 마그네트론을 포함할 수 있다. 제 1 마이크로파 생성기(112)는 약 수십KW 내지 수천KW의 제 1 마이크로파 파워(111)를 생성할 수 있다.
제 1 임피던스 매칭 부(114)는 제 1 마이크로파 생성기(112)와 제 1 안테나(120) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 임피던스 매칭 부(114)는 제 1 마이크로파 파워(111)의 임피던스를 매칭할 수 있다.
제 1 도파관(116)은 제 1 마이크로파 생성기(112)와 제 1 임피던스 매칭 부(114) 사이와, 상기 제 1 임피던스 매칭 부(114)와 제 1 안테나(120) 사이에 연결될 수 있다. 제 1 도파관(116)은 제 1 마이크로파 파워(111)를 제 1 마이크로파 생성기(112)로부터 제 1 안테나(120)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도파관(116)은 세라믹 튜브 또는 금속 튜브를 포함할 수 있다.
제 1 안테나(120)는 윈도우(57)의 가장자리 상에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 안테나(120)는 도넛 형 안테나(toroidal antenna)를 포함할 수 있다. 제 1 안테나(120)는 제 1 마이크로파 파워(111)를 챔버(50)의 가장자리 내에 출력할 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)는 기판(W) 가장자리 상에 플라즈마(59)를 유도할 수 있다.
제 2 마이크로파 플라즈마 소스(130)는 제 2 마이크로파 파워(131)를 기판(W), 정전 척(58), 및 윈도우(57)의 중심 상에 제공할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 마이크로파 플라즈마 소스(130)는 제 2 마이크로파 생성기(132), 제 2 임피던스 매칭 부(134), 제 2 도파관(136), 제 2 안테나(140)를 포함할 수 있다.
제 2 마이크로파 생성기(132)는 제 2 마이크로파 파워(131)를 생성할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 마이크로파 생성기(112)의 출력 파워는 제 2 마이크로파 생성기(132)의 출력 파워보다 높을 수 있다. 제 2 마이크로파 생성기(132)는 약 수KW 내지 수백KW의 제 2 마이크로파 파워(131)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 마이크로파 생성기(132)는 고체 상태 생성기(solid state generator)를 포함할 수 있다.
제 2 임피던스 매칭 부(134)는 제 2 마이크로파 생성기(132)와 제 2 안테나(140) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 임피던스 매칭 부(134)는 제 2 마이크로파 파워(131)의 임피던스를 매칭시킬 수 있다.
제 2 도파관(136)은 제 2 마이크로파 생성기(132)와 제 2 임피던스 매칭 부(134) 사이, 그리고 제 2 임피던스 매칭 부(134)와 제 2 안테나(140) 사이에 연결될 수 있다. 제 2 도파관(136)은 제 2 마이크로파 파워(131)를 제 2 마이크로파 생성기(132)로부터 제 2 안테나(140)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 제 2 도파관(136)은 세라믹 튜브 또는 금속 튜브를 포함할 수 있다.
제 2 안테나(140)는 제 1 안테나(120) 내의 윈도우(57)의 중심 상에 배치될 수 있다. 제 2 안테나(140)는 제 1 안테나(120)와 동일한 모양을 가질 수 있다. 제 2 안테나(140)는 제 1 안테나(120)와 다른 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 안테나(140)는 제 1 안테나(120)보다 작을 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 안테나(140)는 도넛 형 안테나를 포함할 수 있다. 제 2 안테나(140)는 제 2 마이크로파 파워(131)를 챔버(50)의 중심으로 출력할 수 있다. 제 2 마이크로파 파워(131)은 기판(W) 중심 상에 플라즈마(59)를 유도할 수 있다.
한편, 제 1 마이크로파 파워(111)와 제 2 마이크로파 파워(131)는 서로 간섭되지 않을 때, 최대 에너지의 플라즈마(59)를 유도할 수 있다.
도 4는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)의 제 1 및 제 2 입력 주파수들(113, 133)을 각각 보여준다.
도 4를 참조하면, 제 1 마이크로파 파워(111)와 제 2 마이크로파 파워(131)는 제 1 및 제 2 입력 주파수들(113, 133)을 각각 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 입력 주파수들(113, 133)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 입력 주파수(113)는 약 2.463GHz 이고, 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 입력 주파수(133)는 약 2.444GHz 일 수 있다. 제 1 입력 주파수(113) 일정하게 고정될 수 있다. 제 2 입력 주파수(133)는 변화될 수 있다. 여기서, 도 4의 제 1 및 제 2 입력 주파수들(113, 133)은 챔버(50)의 가장자리에서 측정된 값들로 표시된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 제 1 안테나(120)는 제 1 마이크로파 파워(111)를 공진시킬 수 있다. 제 1 안테나(120) 내의 제 1 마이크로파 파워(111)는 제 1 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 공진 주파수는 주로 제 1 안테나(120)의 기하학적 구조에 따라 결정될 수 있다. 제 1 입력 주파수(113)와 제 1 공진 주파수가 일치할 때, 제 1 마이크로파 파워(111)의 에너지 전달 효율은 최대일 수 있다. 따라서, 제 1 공진 주파수는 제 1 마이크로파 파워(111)의 에너지 전달 효율을 결정할 수 있다.
마찬가지로, 제 2 안테나(140)는 제 2 마이크로파 파워(131)를 공진시킬 수 있다. 제 2 안테나(140) 내의 제 2 마이크로파 파워들(131)은 제 2 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 2 공진 주파수는 제 2 안테나(140)의 기하학적 구조에 따라 결정될 수 있다. 제 2 입력 주파수(133)와 제 2 공진 주파수가 일치할 때, 제 2 마이크로파 파워(131)의 에너지 전달 효율은 최대일 수 있다. 제 2 공진 주파수는 제 2 마이크로파 파워(131)의 에너지 전달 효율을 결정할 수 있다.
제 1 마이크로파 생성기(112)는 제 1 안테나(120)의 제 1 공진 주파수와 상관없이 고정된 제 1 입력 주파수(113)를 갖는 제 1 마이크로파 파워(111)를 제 1 안테나(120)로 출력할 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)의 에너지 전달 효율은 제 1 안테나(120)의 제 1 공진 주파수에 의해 대부분 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 안테나(120)는 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 공진 주파수를 제 1 입력 주파수(113)와 유사하게 조정(tune)할 수 있다.
반면, 제 2 마이크로파 생성기(132)는 제 2 입력 주파수(133)를 제 2 안테나(140)의 제 2 공진 주파수로 조정(tune)할 수 있다. 제 2 마이크로파 생성기(132)는 제 2 마이크로파 파워(131)의 에너지 전달 효율을 최대로 증가시킬 수 있다. 이와 달리, 제 2 안테나(140)는 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 공진 주파수를 제 2 입력 주파수(133)으로 조정할 수도 있다.
도 5는 도 2 및 도 3의 제 1 안테나(120) 및 제 2 안테나(140)의 일 예를 보여준다. 도 6은 도 5의 제 1 하부 링(122)과 제 1 상부 링(124)의 결합 사시도이다.
도 2, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 안테나(120)는 제 1 하부 링(122)과 제 1 상부 링(124)을 포함할 수 있다.
제 1 하부 링(122)은 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 출력 슬릿들(123)을 가질 수 있다. 제 1 출력 슬릿들(123)은 제 1 마이크로파 파워(111)를 제 1 캐버티(125)의 외부 즉, 챔버(50)의 윈도우(57)로 방출할 수 있다. 제 1 출력 슬릿들(123)은 제 1 하부 링(122)의 방위각 방향을 따라 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 하부 링(122)은 윈도우(57)의 외경보다 작은 외경을 가질 수 있다. 제 1 하부 링(122)은 가스 주입 링(55)과 냉각수 순환 링(56)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제 1 하부 링(122)은 약 5cm 내지 약 10cm의 내경과, 약 10cm 내지 20cm의 외경을 가질 수 있다. 제 1 출력 슬릿들(123)은 약 14개일 수 있다. 제 1 출력 슬릿들(123)은 약 25.7°의 제 1 방위각(θ1)으로 이격하여 배치될 수 있다(도 7A 참조). 제 1 출력 슬릿들(123)은 약 1mm 내지 약 3mm의 폭과, 약 4cm 내지 약 9cm의 길이를 가질 수 있다.
제 1 상부 링(124)은 제 1 하부 링(122) 상에 배치될 수 있다. 제 1 하부 링(122)은 제 1 상부 링(124)을 지지할 수 있다. 일 예에 따르면, 캐버티(125)는 제 1 하부 링(122)과 제 1 상부 링(124)에 의해 형성될 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)는 제 1 캐버티(125)를 따라 진행(propagate)할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 상부 링(124)은 제 1 커버 링(126) 및 제 1 슬릿 플레이트(128)을 포함할 수 있다.
제 1 커버 링(126)은 제 1 하부 링(122)을 덮을 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 커버 링(126)의 폭은 제 1 하부 링(122)의 폭과 동일할 수 있다. 제 1 커버 링(126)은 제 1 홀(129)을 가질 수 있다. 제 1 홀(129)은 제 1 도파관(116)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 1 홀(129)은 제 1 도파관(116)의 제 1 배관 홀(118)보다 클 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 홀(129)은 제 1 도파관(116)의 외경과 동일한 반경을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 홀(129)은 사각형의 모양 가질 수 있다.
제 1 슬릿 플레이트(128)는 제 1 홀(129) 내에 삽입될 수 있다. 제 1 홀(129)은 제 1 슬릿 플레이트(128)의 일부를 수용할 수 있다. 수용된 제 1 슬릿 플레이트(128)는 제 1 커버 링(126)의 내벽의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 슬릿 플레이트(128)는 제 1 입력 슬릿(127)을 가질 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 출력 슬릿들(123)의 방향과 다른 방향으로 배치될 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 커버 링(126)의 외부 측벽에 배치될 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 도파관(116)의 내경보다 작은 폭을 가질 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 출력 슬릿들(123)의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 슬릿(127)은 약 1mm 내지 약 3mm의 폭과, 약 4cm 내지 약 9cm의 길이를 가질 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 마이크로파 파워(111)를 제 1 캐버티(125)로 통과시킬 수 있다. 즉, 제 1 마이크로파 파워(111)는 제 1 입력 슬릿(127)을 통해 제 1 도파관(116)으로부터 제 1 캐버티(125)로 제공될 수 있다.
제 1 마이크로파 파워(111)는 제 1 캐버티(125) 내에서 공진될 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 공진 주파수는 제 1 캐버티(125)의 기하학적 구조 예컨대, 치수(dimension)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 공진 주파수는 제 1 캐버티(125)의 폭(b), 제 1 출력 슬릿들(123)의 폭과 길이, 그리고 제 1 입력 슬릿(127)의 폭과 길이에 의해 결정될 수 있다. 제 1 캐버티(125)의 높이(a)는 제 1 공진 주파수와 무관할 수 있다. 예를 들어, 제 1 캐버티(125)의 폭(b)이 증가하면, 제 1 공진 주파수는 감소할 수 있다. 제 1 캐버티(125)의 폭(b)은 제 1 공진 주파수의 제곱에 반비례할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 제 1 커버 링(126)과 도파관(116)이 제 1 슬릿 플레이트(128) 없이 직접적으로 연결될 경우, 제 1 캐버티(125)는 제 1 도파관(116)의 배관 홀(118)까지 확장될 수 있다. 배관 홀(118)은 제 1 캐버티(125)의 모양을 변형시킬 수 있다. 배관 홀(118)과 제 1 캐버티(125)는 비 대칭적인 링 모양을 가질 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)는 배관 홀(118)과 제 1 캐버티(125) 내에서 공진되지 않고, 제 1 캐버티(125)와 제 1 공진 주파수의 상관 관계가 성립되지 않을 수 있다. 이 경우, 제 1 안테나(120)는 제 1 마이크로파 파워(111)의 반사율을 증가시키고, 에너지 전달 효율은 감소할 수 있다.
반면, 제 1 슬릿 플레이트(128)는 배관 홀(118)과 제 1 캐버티(125)를 분리시킬 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 배관 홀(118)과 제 1 캐버티(125) 사이의 개방 단면적(opening cross-section area)을 최소화할 수 있다. 제 1 슬릿 플레이트(128)는 제 1 캐버티(125)를 거의 대칭적인 링 모양으로 형성시킬 수 있다. 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 공진 주파수의 감소를 최소화시킬 수 있다.
제 1 공진 주파수는 제 1 출력 슬릿들(123) 및 제 1 입력 슬릿(127) 사이의 공간적인 구조 또는 공간적인 거리들에 따라 조정(tuned)될 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 하부 링(122)은 제 1 상부 링(124)을 따라 회전될 수 있다. 제 1 출력 슬릿들(123)은 제 1 입력 슬릿(127)에 대해 상대적으로 이동될 수 있다. 제 1 캐버티(125)의 치수는 변화될 수 있다. 따라서, 제 1 공진 주파수는 제 1 입력 주파수(113)와 유사하도록 조정될 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 도 5의 제 1 하부 링(122)의 위치에 따른 제 1 입력 슬릿(127)과 제 1 출력 슬릿들(123) 사이의 방위각의 변화를 보여준다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 하부 링(122)은 상부 링(124)에 대해 0°, 45°, 90°, 그리고 135°의 방위각 방향으로 회전될 수 있다. 하부 링(122)은 제 1 출력 슬릿들(123)을 제 1 입력 슬릿(127)에 대해 상대적으로 이동시킬 수 있다.
도 8은 도 7a 내지 도 7d의 제 1 하부 링(122)의 회전에 따른 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 공진 주파수와 반사 계수(S11)를 보여준다.
도 7a 및 도 8을 참조하면, 제 1 입력 슬릿(127)은 초기에 인접하는 제 1 출력 슬릿들(123) 사이의 중심 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 슬릿(127)은 제 1 방위각(θ1)의 중심 방향으로 배치될 수 있다. 하부 링(122)이 회전되지 않은 초기의 경우(210), 1 마이크로파 파워(111)는 약 2.428GHz의 제 1 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 공진 주파수와 제 1 입력 주파수(113)의 차이는 0.035GHz일 수 있다. 제 1 공진 주파수와 제 1 입력 주파수(113)의 차이는 가장 클 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)의 에너지 전달 효율은 가장 감소할 수 있다.
제 1 마이크로파 파워(111)는 약 -2.0dB의 반사 계수(S11)를 가질 수 있다. 반사 계수(S11)가 낮으면, 에너지 전달 효율은 증가할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 에너지 전달 효율은 제 1 공진 주파수와 제 1 입력 주파수(113)의 매칭에 의해 주로 결정될 수 있다. 반사 계수(S11)에 따른 에너지 전달 효율은 제 1 임피던스 매칭 부(114)에 임피던스 매칭에 의해 일부 제어될 수 있기 때문이다.
도 7b, 도 7d, 및 도 8을 참조하면, 하부 링(122)이 45°와 135°로 회전된 경우(220, 240), 제 1 마이크로파 파워(111)는 약 2.459GHz의 제 1 공진 주파수를 가질 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)는 약 -2.5dB과 약 -2.8dB의 반사 계수(S11)를 가질 수 있다. 제 1 공진 주파수와 제 1 입력 주파수(113)의 차이는 0.004GHz일 수 있다. 제 1 공진 주파수는 제 1 입력 주파수(113)와 가장 유사할 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)의 에너지 전달 효율은 가장 높을 수 있다. 예를 들어, 제 1 입력 슬릿(127)은 인접하는 제 1 출력 슬릿들(123)에 대해 제 2 방위각(θ2) 및 제 3 방위각(θ3)의 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 방위각(θ2)은 6.45°이고, 제 3 방위각(θ3)은 19.25°일 수 있다.
도 7c 및 도 8을 참조하면, 하부 링(122)이 90°로 회전된 경우(230), 제 1 마이크로파 파워(111)는 약 2.455GHz의 제 1 공진 주파수와 약 -6.2dB의 반사 계수(S11)를 가질 수 있다. 제 1 공진 주파수와 제 1 입력 주파수(113)의 차이는 약 0.008GHz일 수 있다. 에너지 전달 에너지는 45°와 135°로 회전될 일 때(220, 240)보다 90°로 회전된 경우(230)에 낮을 수 있다. 예를 들어, 제 1 출력 슬릿들(123) 중 하나와 제 1 입력 슬릿(127)은 서로 직교하는 방향으로 배치될 수 있다.
다시 도 2, 3, 및 도 5를 참조하면, 제 2 안테나(140)는 제 2 하부 링(142)과 제 2 상부 링(144)을 포함할 수 있다. 제 2 하부 링(142)과 제 2 상부 링(144)은 제 2 캐버티(미도시)를 형성할 수 있다. 제 2 마이크로파 파워(131)는 제 2 캐버티를 따라 진행(propagate)할 수 있다.
제 2 하부 링(142)은 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 출력 슬릿들(143)을 가질 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 제 2 마이크로파 파워(131)를 제 2 캐버티 외부 즉, 윈도우(57)로 방출할 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 제 2 하부 링(142)의 방위각 방향을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 하부 링(142)은 약 3cm 내지 약 8cm의 내경과, 약 8cm 내지 12cm의 외경을 가질 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 약 6개일 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 약 60°의 방위각으로 이격하여 배치될 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 약 1mm 내지 약 3mm의 폭과, 약 3cm 내지 약 5cm의 길이를 가질 수 있다.
제 2 상부 링(144)은 제 2 하부 링(142) 상에 배치될 수 있다. 제 2 하부 링(142)은 제 2 상부 링(144)을 지지할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 상부 링(144)은 제 2 커버 링(146) 및 제 2 슬릿 플레이트(148)을 포함할 수 있다.
제 2 커버 링(146)은 제 2 하부 링(142)을 덮을 수 있다. 제 2 커버 링(146)은 제 2 홀(149)을 가질 수 있다. 제 2 홀(149)은 제 2 도파관(136)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 2 홀(149)은 제 2 도파관(136)의 제 2 배관 홀(138)보다 클 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 홀(149)은 제 2 도파관(136)의 외경과 동일한 반경을 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 홀(149)은 제 1 홀(129)와 동일한 사각형 모양을 가질 수 있다.
제 2 슬릿 플레이트(148)는 제 2 홀(149) 내에 삽입될 수 있다. 제 2 홀(149)은 제 2 슬릿 플레이트(148)의 일부를 수용할 수 있다. 수용된 제 2 슬릿 플레이트(148)는 제 2 커버 링(146)의 내벽의 곡률 반경과 동일한 곡률 반경을 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 슬릿 플레이트(148)는 제 2 입력 슬릿(147)을 가질 수 있다. 제 2 입력 슬릿(147)은 제 2 출력 슬릿들(143)의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 2 입력 슬릿(147)은 약 1mm 내지 약 3mm의 폭과, 약 3cm 내지 약 5cm의 길이를 가질 수 있다. 제 2 입력 슬릿(147)은 제 2 마이크로파 파워(131)를 제 2 캐버티로 통과시킬 수 있다. 즉, 제 2 마이크로파 파워(131)는 제 2 입력 슬릿(147)을 통해 제 2 도파관(136)으로부터 제 2 캐버티로 제공될 수 있다. 제 2 마이크로파 파워(131)는 제 2 캐버티 내에서 공진될 수 있다.
제 2 하부 링(142)은 제 2 상부 링(144)을 따라 회전될 수 있다. 제 2 출력 슬릿들(143)은 제 2 입력 슬릿(147)에 대해 상대적으로 이동될 수 있다. 제 2 캐버티의 치수는 변회될 수 있다. 제 2 캐버티 내의 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 공진 주파수는 조정될 수 있다.
도 9는 도 2의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)의 제 1 및 제 2 공진 주파수들(115, 135)을 보여준다.
도 9를 참조하면, 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 공진 주파수(115)는 제 1 입력 주파수(113)과 동일하고, 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 공진 주파수(135)는 제 2 입력 주파수(133)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 제 1 공진 주파수(115)는 약 2.444GHz이고, 제 2 공진 주파수(135)는 약 2.463GHz일 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)와 제 2 마이크로파 파워(131)의 에너지 전달 효율은 최대로 높을 수 있다.
이하, 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)을 이용한 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도와, 일반화된 식각율에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 10은 도 2의 기판(W)의 중심과 가장자리에서의 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)의 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도들을 보여준다.
도 10을 참조하면, 플라즈마(59)의 일반화된 밀도들(310-330)은 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)의 사용에 따라 기판(W)의 가장 자리에서 다르게 나타날 수 있다. 여기서, 일반화된 이온 밀도는 기판(W)의 전체 영역의 플라즈마(59)의 이온 밀도를 기판(W)의 중심의 플라즈마(59)의 이온 밀도로 나눈 값이다. 도 10의 가로 축은 기판(W)의 중심으로부터 가장자리까지의 거리이고, 세로축은 일반화된 이온 밀도 값이다.
먼저, 제 1 마이크로파 파워(111)에 의한 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도(310)는 기판(W)의 가장자리에서 1보다 높을 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)는 기판(W)의 가장자리 상에 플라즈마(59)를 주로 생성하기 때문일 수 있다.
다음, 제 2 마이크로파 파워(131)에 의한 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도(320)는 기판(W)의 가장자리에서 1보다 낮을 수 있다. 제 2 마이크로파 파워(131)는 기판(W)의 중심 상에 플라즈마(59)를 주로 생성하기 때문일 수 있다.
그리고, 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)에 의한 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도(330)는 제 1 마이크로파 파워(111)의 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도(310)와, 제 2 마이크로파 파워(131)의 플라즈마(59)의 일반화된 이온 밀도(320) 사이에 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)은 플라즈마(59)를 기판(W)의 중심과 가장자리에 균등하게 생성하기 때문일 수 있다.
도 11은 도 2의 기판(W)의 중심과 가장자리에서의 일반화된 식각율을 보여준다.
도 11을 참조하면, 일반화된 식각율들(410-430)은 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)의 사용에 따라 기판(W)의 가장 자리 영역에서 다르게 나타날 수 있다. 여기서, 일반화된 식각율은 기판(W)의 전체 영역의 식각율을 기판(W)의 중심의 식각율로 나눈 값이다.
먼저, 제 1 마이크로파 파워(111)에 의한 플라즈마(59)의 식각율(410)은, 기판(W)의 가장자리에서 1보다 높을 수 있다. 기판(W) 가장자리에서의 플라즈마(59)의 이온 밀도가 기판(W) 중심에서의 플라즈마(59)의 이온 밀도보다 높기 때문일 수 있다.
반면, 제 2 마이크로파 파워(131)에 의한 플라즈마(59)의 식각율(420)은 기판(W)의 가장자리에서 1보다 낮을 수 있다. 기판(W) 중심에서의 플라즈마(59)의 이온 밀도가 기판(W) 가장자리에서의 플라즈마(59)의 이온 밀도보다 높기 때문일 수 있다.
그리고, 제 1 및 제 2 마이크로파 파워들(111, 131)에 의한 플라즈마(59)의 식각율(430)은 제 1 마이크로파 파워(111)의 플라즈마(59)의 식각율(410)과 제 2 마이크로파 파워(131)의 플라즈마(59)의 식각율(420) 사이에 있을 수 있다. 기판(W)의 중심과 가장자리에서의 플라즈마(59)의 이온 밀도는 일정하기 때문일 수 있다.
도 12는 도 2의 식각 장치(40)를 이용한 기판 제조(fabrication) 방법의 일 예를 보여준다.
도 12를 참조하면, 기판(W)을 챔버(50) 내에 제공한다(S10). 기판(W)은 실리콘 웨이퍼를 포함할 수 있다. 기판(W)은 실리콘 웨이퍼 상의 반도체 층, 금속 층, 층간 절연 층, 또는 감광 층의 박막들을 가질 수 있다.
다음, 플라즈마(59)를 사용하여 기판(W)을 식각한다(S20). 플라즈마(59)는 제 1 마이크로파 파워(111) 및 제 2 마이크로파 파워(131)에 의해 기판(W) 상에 유도될 수 있다. 제 1 마이크로파 파워(111)의 제 1 공진 주파수(115)는 제 1 입력 주파수(113)와 일치(match)하도록 조정(tuned)될 가질 수 있다. 제 2 마이크로파 파워(131)의 제 2 공진 주파수(135)는 제 2 입력 주파수(133)와 일치하도록 조정될 수 있다.
그 다음, 기판(W)을 챔버(50) 외부로 언로딩한다(S30). 이후, 기판(W)은 에싱 또는 세정될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들 및 응용 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (20)
- 복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링;
상기 하부 링 상에 배치되고, 입력 주파수를 갖는 마이크로파 파워를 외부로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링; 및
상기 하부 링과 상기 상부 링 사이에 형성되는 캐버티를 포함하되,
상기 출력 슬릿들은 상기 캐버티로부터 상기 하부 링의 외부까지 공진 주파수를 갖는 상기 마이크로파 파워를 송신하고, 상기 하부 링의 방위각 방향을 따라 25.7도의 제 1 방위각들의 간격으로 배열되고,
상기 입력 슬릿은 그에 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 하나에 대해 6.45의 제 2 방위각을 갖고, 상기 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 나머지 하나에 대해 19.25의 제 3 방위각을 갖도록 비대칭적으로 배열되어 상기 공진 주파수를 상기 입력 주파수에 매칭하는 안테나.
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 상부 링은:
상기 하부 링을 덮는 커버 링; 및
상기 커버 링의 측면의 일부에 배치되고, 상기 입력 슬릿을 갖는 슬릿 플레이트를 포함하는 안테나. - 제 4 항에 있어서,
상기 커버 링은 상기 입력 슬릿 및 상기 슬릿 플레이트의 일부를 수용하는 홀을 갖는 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 입력 슬릿은 상기 출력 슬릿들의 방향과 다른 방향으로 배치된 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 출력 슬릿들의 각각은 상기 입력 슬릿의 크기와 동일한 크기를 갖는 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 하부 링은 상기 상부 링의 폭과 동일한 폭을 갖는 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 입력 슬릿은 상기 상부 링의 외부 측벽에 배치되는 안테나. - 제 1 항에 있어서,
상기 안테나는 도넛 형 안테나를 포함하는 안테나. - 안테나;
상기 안테나로 마이크로파 파워를 제공하는 마이크로파 생성기; 및
상기 마이크로파 생성기를 상기 안테나로 연결하는 도파관을 포함하되,
상기 안테나는:
복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링;
상기 하부 링 상에 배치되고, 입력 주파수를 갖는 상기 마이크로파 파워를 외부로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링; 및
상기 하부 링과 상기 상부 링 사이에 형성되는 캐버티를 포함하되,
상기 출력 슬릿들은 상기 캐버티로부터 상기 하부 링의 외부까지 공진 주파수를 갖는 상기 마이크로파 파워를 송신하고, 상기 하부 링의 방위각 방향을 따라 25.7도의 제 1 방위각들의 간격으로 배열되고,
상기 입력 슬릿은 그에 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 하나에 대해 6.45의 제 2 방위각을 갖고, 상기 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 나머지 하나에 대해 19.25의 제 3 방위각을 갖도록 배열되어 상기 공진 주파수를 상기 입력 주파수에 매칭하는 마이크로파 플라즈마 소스. - 삭제
- 제 11 항에 있어서,
상기 입력 슬릿은 상기 도파관의 내경보다 작은 폭을 갖는 마이크로파 플라즈마 소스. - 제 11 항에 있어서,
상기 상부 링은:
상기 하부 링 상에 배치되고, 상기 도파 관에 연결되는 커버 링; 및
상기 커버링과 상기 도파관 사이에 배치되고, 상기 입력 슬릿을 갖는 슬릿 플레이트를 포함하는 마이크로파 플라즈마 소스. - 제 14 항에 있어서,
상기 커버 링은 상기 슬릿 플레이트의 일부를 수용하는 홀을 갖는 마이크로파 플라즈마 소스. - 챔버; 및
상기 챔버 내에 마이크로파 파워를 제공하여 플라즈마를 유도하는 마이크로파 파워 소스를 포함하되,
상기 마이크로파 파워 소스는:
상기 챔버 상에 배치되는 안테나;
상기 안테나로 상기 마이크로파 파워를 제공하는 마이크로파 생성기; 및
상기 마이크로파 생성기를 상기 안테나로 연결하는 도파관을 포함하되,
상기 안테나는:
복수개의 출력 슬릿들을 갖는 하부 링;
상기 하부 링 상에 배치되고, 입력 주파수를 갖는 상기 마이크로파 파워를 외부로부터 상기 하부 링 상으로 수신하는 입력 슬릿을 갖는 상부 링; 및
상기 하부 링과 상기 상부 링 사이에 형성되는 캐버티를 포함하되,
상기 출력 슬릿들은 상기 캐버티로부터 상기 하부 링의 외부까지 공진 주파수를 갖는 상기 마이크로파 파워를 송신하고, 상기 하부 링의 방위각 방향을 따라 25.7도의 제 1 방위각들의 간격으로 배열되고,
상기 입력 슬릿은 그에 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 하나에 대해 6.45의 제 2 방위각을 갖고, 상기 가장 가까운 2개의 상기 출력 슬릿들 중의 나머지 하나에 대해 19.25의 제 3 방위각을 갖도록 배열되어 상기 공진 주파수를 상기 입력 주파수에 매칭하는 플라즈마 처리 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 챔버는:
하부 하우징; 및
상기 하부 하우징 상에 배치되고, 상기 안테나를 지지하는 윈도우를 갖는 상부 하우징을 포함하되,
상기 하부 링의 외경은 상기 윈도우의 반경보다 작은 플라즈마 처리 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 상부 하우징은 상기 하부 하우징과 상기 윈도우 사이의 가스 주입 링을 더 포함하되,
상기 하부 링은 상기 가스 주입 링보다 작은 플라즈마 처리 장치. - 제 18 항에 있어서,
상기 상부 하우징은: 상기 윈도우와 상기 가스 주입 링 사이의 냉각수 순환 링을 더 포함하되,
상기 하부 링은 상기 냉각수 순환 링보다 작은 플라즈마 처리 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 하부 링 및 상기 상부 링은 상기 윈도우의 가장자리 상에 배치되는 플라즈마 처리 장치.
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