KR20000058083A

KR20000058083A - 이온화된 금속 플라즈마를 생성하기 위한 장치에서 기판의표면을 가로질러 플라즈마 비균일성을 감소시키기 위한방법 및 장치

Info

Publication number: KR20000058083A
Application number: KR1020000007503A
Authority: KR
Inventors: 랄프 호프만; 쳉 수
Original assignee: 조셉 제이. 스위니; 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-09-25
Also published as: US6217718B1; JP2000340523A; TW452864B

Abstract

본 발명은 이온을 제품에 전달함으로써 제품을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 처리 챔버, 챔버내의 제품 지지 표면을 가지는 제품 지지부, 챔버내의 스퍼터링 타켓 및 타켓으로부터 재료를 스퍼터하고 스퍼터된 재료를 이온화하고 이온화되고 스퍼터된 재료를 제품에 지향시키기 위하여 유도적으로 결합된 플라즈마를 형성하기 위한 코일을 포함한다. 코일은 원주부를 따르는 제 1 위치의 최소값 및 원주부를 따르는 제 2 위치의 최대값 사이에서 가변하는 피크 대 피크 크기를 가지는 RF 전압을 코일에 만들기 위한 RF 전류를 수용하기 위하여 접속되고, 제 1 및 제 2 위치는 서로 정반대에 있고, RF 전압 변화는 중심 축 주변에 플라즈마 밀도의 대응하는 변화를 형성한다. 플라즈마 밀도 변화를 상쇄시키기 위하여, 코일은 제 2 위치가 제품 지지 표면을 포함하는 평면으로부터 제 1 위치보다 먼 거리에 있도록 배치된다. 코일은 제 1 위치의 최대 영역으로부터 제 2 위치의 최소 영역으로 원주부를 따라 변화하는 단면을 가지도록 형성될수있다.

Description

이온화된 금속 플라즈마를 생성하기 위한 장치에서 기판의 표면을 가로질러 플라즈마 비균일성을 감소시키기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR REDUCING PLASMA NONUNIFORMITY ACROSS THE SURFACE OF A SUBSTRATE IN APPARATUS FOR PRODUCING AN IONIZED METAL PLASMA}

본 발명은 유도적으로 결합된 플라즈마의 도움으로 고형 타켓, 또는 캐소드로부터 제품으로 이온화된 재료를 스퍼터링하거나 제품을 에칭하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

여러가지 반도체 장치 제조 과정의 수행시, 이온은 반도체 웨이퍼, 또는 한 그룹의 반도체 웨이퍼 같은 제품쪽으로 지향된다. 상기 동작은 처리 챔버에서 플라즈마 생성을 포함하고, 상기 플라즈마는 챔버가 필드에 의해 이온화된 가스를 포함하는 동안 처리 챔버내에 RF 필드를 형성함으로써 생성된다. 유도적으로 결합된 플라즈마 발생기의 경우에, 필드는 코일에 의해 생성된다.

하나의 과정중에, 타켓 몸체는 타켓 몸체내에 배치되고 이온이 타켓쪽으로 이끌리게할 전위로 전기적으로 바이어스된다. 이온과 타켓의 범버딩은 타켓 재료의 원자가 타켓 표면으로부터 방출되게 한다. "스퍼터링"이라 공지된 이런 작용은 타켓의 근처에 이온의 생성을 촉진하는 자기장을 생성하는 자석 어셈블리, 또는 마그네트론과 타켓을 결합함으로써 통상적으로 이루어진다.

타켓으로부터 방출된 원자는 플라즈마에서 이온화되고 기판은 타켓 재료 이온을 이끌 전위로 바이어스될수있다. 통상적으로, 타켓 재료는 티타늄 또는 알루미늄 같은 재료이다. 기판에 이끌릴 이온은 통상적으로 양으로 충전되고, 그러므로 기판은 통상적으로 음으로 바이어스된다.

유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위하여 사용된 코일은 트랜스포머의 제 1 권선으로서 작용하고, 플라즈마는 트랜스포머의 단일 턴 제 2 권선으로서 작용한다.

통상적으로 스퍼터링 장치는 스퍼터된 재료로부터 챔버의 내부벽을 보호하기 위하여 차폐부를 가진다. 1995년 11월 15일에 출원되고, 발명의 명칭이 "플라즈마를 생성하기 위한 방법 및 장치"(위임 도킷 #938/PVD/DV)이며 본 발명의 양수인에게 양도된 공동 계류중인 08/559,345에 보다 상세히 기술된 바와같이, 이런 형태의 장치의 플라즈마 발생 코일은 처리 챔버부의 차폐부내에 설치되거나 챔버 차폐의 외부에 설치될수있다. 양자 구성에서, 코일은 단일 턴 또는 다수의 턴을 가질수있다.

1996년 7월 10일자 출원되고 발명의 명칭이 "플라즈마를 발생시키고 스퍼터링하기 위한 코일"(위임 도킷 # 1390CIP/PVD/DV)이며 본 출원의 양수인에게 양도된 공동 계류중인 08/680,335에 개시된 바와같이, 플라즈마 발생 코일이 처리 챔버 차폐부내에 설치될때, 코일은 보조 스퍼터링 소스를 제공하게 하도록 하는 재료로 만들어질수있다. 게다가, 1997년 5월 16일에 출원되고, 발명의 명칭이 "제어 코일 스퍼터 분배에 가변 임피던스의 사용"(위임 도킷#1737/PVD/DV)이며 본 출원의 출원인에게 양도된 공동 계류중인 출원 08/857,921에 개시된 바와같이, 재료가 상기 코일로부터 스퍼터되고 코일 주변의 RF 전압 분배가 처리 챔버의 중심 축에 관한 코일 위치의 함수로서 변화하는 것이 발견된다. 이들 변화는 제품의 처리시 불균일성을 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 상기된 변화의 효과를 감소시키는 것이다.

본 발명의 보다 특정한 목적은 처리 챔버의 중심 축 주변에 대하여, 제품에 전달되는 이온 양의 변화를 방지하거나 최소화하는 방식으로 처리 챔버내의 플라즈마 발생 코일을 배치시키는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 발생 코일이 제공된 처리 챔버의 간략화된 정단면도.

도 2는 도 1의 단일 턴 코일의 간략화된 개략 평면도.

도 3은 도 1의 코일의 측단면도.

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 발생 코일의 제 2 실시예의 단면도.

도 5는 도 1의 임피던스 매칭 네트워크 및 플라즈마 생성 코일을 도시한 개략도.

도 6은 임피던스 기능이 변화할때 코일을 따라 RF 전압 분배의 이동을 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 챔버 2 : 코일

4 : 캐패시터 6 : RF 전력 발생기

8 : 매칭 네트워크 12 : 처리 용기

14 : 제품 지지부 16 : 스퍼터링 타켓

18 : 마그네트론 20 : AC(또는 RF) 전압 소스

22 : DC 전압 소스 24 : 제품

26 : 중심축

이들 및 다른 목적 및 장점은 본 발명의 일측면에 따라, 제품의 상부 표면 평면 또는 챔버의 중심 축에 대하여 각을 형성하는 스퍼터링 코일을 가지는 반도체 처리 챔버에서 달성된다. 상기 장치는 코일 원주부에 대하여 불균일한 RF 전압 분배를 보상한다는 것이 믿어진다. 결과적으로, 코일 원주부 위치의 함수로서 플라즈마 밀도 및 코일 스퍼터링 비율의 변화가 감소될수있다는 것이 믿어진다.

본 발명의 다른 측면에서, 코일의 주요 스퍼터링 표면을 제공할수있는 코일의 내부 영역은 코일 원주부 위치의 함수로서 크기가 변화될수있다. 결과적으로, 코일로부터 제품으로 스퍼터된 재료의 양은 코일의 각 위치에 대하여 보다 균일하게 이루어질수있다는 것이 믿어진다.

도 1은 본 발명에 따른 챔버(1)에 배치된 RF 코일(2)을 가지는 챔버(1)의 개략도이다. 하기에 더 상세히 기술될 바와같이 본 발명의 일측면에 따라, 코일(2)은 이전 코일의 스퍼터링 패턴 및 플라즈마 발생 패턴의 불균일성을 보상할수있는 방식으로 챔버(1)내에서 기울어져 배치된다. 코일(2)은 RF 필드를 생성하기 위하여 챔버(1)내에 설치된다. 이런 필드는 플라즈마에 유도적으로 결합됨으로써 처리 챔버내에 플라즈마를 유지시킨다. 상기된 출원에서 처럼, 코일(2)의 한 단부는 dc 전류를 차단하기 위하여 제공된 캐패시터(4)를 통하여 접지에 접속된다. 코일(2)의 다른 단부는 매칭 네트워크(8)를 통하여 RF 전력 발생기(6)에 접속된다.

매칭 네트워크(8)는 매칭 네트워크(8), 코일(2) 임피던스 및 캐패시터(4)의 캐패시턴스의 직렬 배열이 발생기(6)의 출력 임피던스와 같은 임피던스를 제공하도록 선택된다. 통상적인 상업적으로 이용 가능한 RF 전력 발생기는 50 ohms 정도의 출력 임피던스를 가진다.

RF 전류가 코일(2)에 전달될때, RF 전압이 발생된다. 1997년 5월 16일에 출원되고 발명의 명칭이 "코일 스퍼터 분배에 가변 임피던스의 사용"(위임 도킷#1737/PVD/DV)인 공동 계류중인 출원 08/857,951에 기술된 바와같이, 이런 RF 전압의 피크 대 피크 값은 코일(2) 원주부 주변에서 점진적으로 변화하거나, 코일 축 주변에서 각적으로 변화하고, 통상적으로, 코일의 원주부 둘레에서 하나의 사이클 또는 일부분의 피크 대 피크 전압 변화 사이클을 나타낸다. 하나의 임의의 선택된 실시예를 인용하기 위하여, RF 전압은 지점(H)(도 2의 코일의 상부 평면도 참조)에서 최대 피크 대 피크 값 및 지점(L)에서 최소 피크 대 피크 값을 가질수있다. 그러나 코일(2)의 특정 구조 및 크기와 캐패시터(4) 및 매칭 네트워크(8)의 임피던스 값에 따라, 지점(A 및 B)은 코일(2)의 원주부를 따라 다른 위치를 가질수있다.

이런 전압 변화의 한가지 결과는 코일(2) 축에 대하여 대응하는 플라즈마 밀도 변화이다. 특히, 지점(H)을 통하여 통과하는 라인을 따르고 코일(2)의 축에 평행한 플라즈마 밀도는 최대 값을 가질수있으며, 지점(L)을 통하여 통과하는 유사한 라인을 따른 플라즈마 밀도는 최소 값을 가질수 있다. 플라즈마 밀도의 이런 원주부에서 변화는 처리될 제품상에 다수의 효과를 가질수있다. 생성될 효과의 성질은 플라즈마를 생성하기 위하여 사용된 가스의 성질, 타켓의 조성물, 및 제품의 조성물에 따른다.

예를들어, 플라즈마 밀도는 이온화 비율에 영향을 미쳐서 금속 이온이 기판상에 증착되는 밀도에 영향을 미친다는 것이 믿어진다. 플라즈마 밀도가 보다 높아질수록, 증착되는 이온의 밀도가 보다 높아질수있다. 따라서, 결과적인 증착된 층은 높은 플라즈마 밀도의 지역에서 보다 큰 두께를 가지며 보다 작은 플라즈마 밀도의 지역에서 보다 작은 두께를 가진다.

게다가, 만약 코일(2)이 보조 스퍼터링 소스로서 사용되면, 플라즈마 밀도에서 코일을 따라 각 변화 및 RF 전위는 원자가 코일로부터 스퍼터되는 비율의 대응하는 각적 변화를 형성할 수 있다. 그래서, 보다 낮은 플라즈마 밀도 지역에서보다 보다 높은 플라즈마 밀도(및 RF 코일 전위) 지역에서 코일로부터 기판위로 보다 많은 재료가 스퍼터될수있다.

따라서, 상기된 모든 효과와 관련하여, 코일 축 둘레의 각각의 위치에서 플라즈마 밀도 및 RF 전압은 제품 표면의 대응 각 위치에서 재료의 증착 비율에 영향을 미칠수있다.

게다가, 티타늄 같은 금속 필름이 타켓으로부터 금속을 스퍼터링함으로써 증착될때, 플라즈마는 티타늄 필름의 증착과 동시에 제품으로부터 스퍼터링 또는 에칭 재료 효과를 가질수있다. 이런 스퍼터링 밀도가 플라즈마 밀도에 비례하기 때문에, 기판으로부터 재료의 제거는 코일(2)의 축 주위에서 변화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 간략화되고 입면의 단면도이다. 상기 실시예의 도시를 위하여, 플라즈마 발생 가스를 전달하기 위한 시스템 및 지지 구조를 포함하는 장치의 일반적인 구성요소는 도시되지 않는다. 도시도지 않은 모든 구성요소가 상기 기술에서 일반적이고 상기 기술에서 일반적인 방식으로 도시된 구성요소에 결합될수있다는 것이 이해될 것이다.

도시된 장치는 제품 지지부(14), 코일(2) 및 스퍼터링 타켓(16)을 포함하는 밀폐된 처리 용기(12)를 포함한다. 스퍼터링 타켓(16)상에, 일반적으로 용기(12) 외측에, 타켓(16)으로부터 재료의 목표된 스퍼터링 패턴을 촉진하는 자기장을 생성하는 마그네트론(18) 같은 자석 어셈블리가 배치된다. 제품 지지부(14) 및 타켓(16)은 제품 지지부(14) 및 타켓(16)에 적당한 바이어스를 달성하는 적당한 AC(또는 RF) 및 DC 전압 소스(20 및 22)에 접속되고, 바이어스 전위는 통상적으로 음이다.

제품 지지부(14)는 그 상부에 하나 또는 다수의 반도체 웨이퍼에 의해 구성된 제품(24)을 지지하기 위한 수평의 제품 지지 표면을 제공한다. 타켓(16)은 제품(24)의 상부 표면상에 금속 층을 형성하기 위하여 스퍼터되는 티타늄 같은 금속일수있다.

코일(2)은 타켓(16) 및 제품(24) 사이에 끼워질수있고, 도 1에 도시된 바와같이 코일(2)에 RF 전류를 공급하기 위하여 접속된다. 도 2에서, 높은 피크 대 피크 전압 지점(H) 및 낮은 피크 대 피크 전압 지점(L)은 도 1에 도시된 바와같이 동일 위치를 가진다.

챔버(1)의 내부는 타켓(16), 챔버 차폐부(도시되지 않음) 및 제품(24) 그 자체를 포함하는 챔버 내부의 많은 구성요소에 대해 대칭인 축을 형성하는 중심 축(26)을 가진다. 본 발명의 일 측면에 따라, 코일(2)은 평면(30)이 제품(24)의 상부 표면과 평행인 수평 평면(30)에 관련하여 경사진 평면(28)(도 3)에 높이도록 기울어진다. 도시된 실시예에서, 평면(30)은 수평, 즉 중력 방향에 대해 수직이다. 이런 코일 평면(28)의 기울기는 코일 하부 에지의 지점(L)이 제품(24)이 놓이는 제품 지지 표면의 평면(31)에 가장 밀접한 코일(2)상 지점이고, 지점(H)가 제품 지지 표면을 포함하는 평면(31)으로부터 가장 먼 거리인 코일 하부 에지상 지점이도록 결정된다. 코일(2)상의 RF 전압이 지점(H)에서 최대 피크 대 피크 값 및 지점(L)에서 최소 피크 대 피크 값을 가지기 때문에, 코일(2)의 경사진 방향은 제품(24)의 표면을 가로질러 플럭스 밀도의 변화를 감소시킬 것이다. 따라서, 코일(2)을 포함하는 평면의 기울기 각의 적당한 선택은 피크 대 피크 전압 변화로부터 발생하는 플라즈마 밀도 변화에 의해 유발된 불균일한 두께 증착을 감소시키거나 제거할 수 있다. 최적의 기울기는 RF 전류 크기, 코일 기하학적 구조, dc 바이어스 전압 크기 및 타켓(16), 코일(2) 및 제품(24) 사이의 간격을 포함하는 다양한 인자에 따른다. 그러나, 본 발명의 하기될 원리의 지식을 바탕으로, 주어진 장치 및 주어진 세트의 동작 조건에 대한 최적의 기울기는 다른 코일 기울기를 가지는 주어진 시스템을 동작시킴으로써 쉽게 결정될수있다. 많은 응용에서, 기울기 각은 예를들어, 1 내지 45 도 범위이다는 것이 예상된다. 또한, 코일 에지 하부 지점(L)은 코일 하부 에지 상부 지점(H)과 비교하여 제품 지지 표면의 평면에 1 내지 50% 더 밀접하다.

본 발명에 의해 처리되는 문제점은 단일 턴 코일의 경우에 명백하다. 그러나, 본 발명은 피크 대 피크 RF 전압의 변화가 다중 턴 코일의 원주부 둘레에서 발생한다는 것을 발견할때 다중 턴 코일에 적용될수있다. 플라즈마 용기(12)내에 배치된 다중 턴 코일의 경우에, 이런 코일은 평면이거나 평면이 아닌 원통형 나선 또는 나선형 형태이다.

도 1에 도시된 실시예에서, 코일(2)은 처리 챔버내에 배치된다. 통상적으로, 코일(2)은 코일(2)이 제품(24)을 포함하는 원통형 지역을 둘러싸도록 하는 직경을 가질 것이다.

도시된 실시예의 단일 턴 코일(2) 같은 코일, 및 다중 턴 나선형 코일은 일반적으로 코일 턴 또는 턴들이 동시에 있는 가상의 실린더 중심에 중심 축을 형성한다. 평면 및 비평면 나선형 코일은 유사하게 코일 턴의 반경 시점 또는 시점들에 배치된 중심 축을 형성한다. 본 발명의 일측면에 따라, 코일은 코일(2)의 중심 축(32)에 의해 표현된 바와같은 코일의 중심 축이 각적으로 챔버 중심 축(26)을 교차하도록 경사질수있다. 또한, 여기서 코일 축 기울기 각의 적당한 선택은 피크 대 피크 전압 변화로 발생하는 플라즈마 밀도 또는 코일 스퍼터링 변화를 감소시킬수있다.

도시된 실시예에서, 제품의 중심 축은 제품 지지 표면 평면(31)에 수직이고 챔버 중심 축(26)과 일치한다. 몇몇 응용에서, 제품은 챔버 중심 축에 대하여 오프셋될수있다. 상기 응용에서, 코일은 코일 중심 축(32)이 지지 표면 평면(31)에 수직이지만 챔버 중심 축(26)과 일치하지 않는 제품 축을 교차하도록 경사질수있다.

코일상 최대 전압 지점이 제품으로부터 가장 멀도록 경사진 중심 축을 가지는 스퍼터링 코일에 대하여 도시된 실시예가 기술되었지만, 다른 경사 방향이 응용에 따라 이용할수있다는 것이 이해된다. 예를들어, 코일 위치는 중간 전압을 가지며 제품으로부터 가장 먼 위치일수있다. 다른 대안에서, 타켓 스퍼터링 균일성을 향상시키기 위하여 최대 전압을 가지는 코일 위치를 타켓으로부터 가장 먼 위치에 배치하는 것이 바람직하다. 상기 적용은 코일이 제품에 대한 스퍼터 소스일수있는 응용에서 특히 유용하다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 플라즈마 발생 코일은 도 4에 도시된 코일( 34) 형태를 가질수있다. 도 4는 코일(34)의 원주부의 반쪽 및 도면의 평면 상부에 있고, 도 4의 평면에 대하여 도시된 반쪽에 대하여 미러 대칭 형태를 가질 다른 반쪽을 도시한다. 이 코일은 제품 표면위에 스퍼터될 재료의 편평한 스트립으로 이루어지고 내부 면(36)은 점차적으로 변화하는 폭(W)을 가진다. 폭(W)은 지점(H)에서 최소 값 및 지점(L)에서 최대 값을 가지며 지점(H 및 L) 사이 양쪽 방향에서 상기 값 사이에서 점차적으로 변화한다.

가장 좁은 지점(H)에서, RF 전압은 최소 피크 대 피크 값을 가지며, 지점(L)에서, RF 전압은 최대 피크 대 피크 값을 가진다. RF 전압의 피크 대 피크 값이 코일(34)의 원주부 둘레에서 점차적으로 변화하고, 원자가 코일(34)로부터 스퍼터되는 비율이 코일에 인접한 플라즈마 밀도 및 코일 스퍼터링 표면의 크기 양쪽에 의존하기 때문에, 최대 RF 피크 대 피크 전압의 위치에서 최대 스퍼터링 표면의 제공은 적어도 부분적으로 스퍼터링 비율에 RF 피크 대 피크 전압 값의 영향을 오프셋시킬 수 있다는 것이 믿어진다. 따라서, 코일(32) 원주부 둘레의 스퍼터링 비율 균일성은 원주부 둘레의 코일(34) 폭 변화 크기의 적당한 선택에 의해 개선될수있다. 최적 폭의 변화는 상기된 바와같이 다수의 인자에 따르고, 주어진 코일 직경 및 챔버 구조에 대하여 최적 코일 설계를 결정하기 위하여 두껍고 얇은 지역을 다르게 하여 다수의 코일을 평가함으로써 경험적으로 쉽게 결정될수있다. 많은 응용에서, 코일 최대 폭은 1 내지 50% 까지 코일 최대 폭을 초과할수있다는 것이 예상된다.

게다가, 만약 RF 피크 대 피크 전압이 코일(32) 원주부 둘레에서 몇몇 비선형 방식으로 가변하는 것이 발견되면, 코일(32)은 폭이 원주부 둘레에서 비선형 변화를 가지도록 형성될수있고, 상기 변화 형태는 RF 피크 대 피크 전압의 변화와 대응하고, 가장 작은 영역은 가장 높은 전압에 대응한다. 이런 방식에서, 내부 면 영역은 전압 분배 변화를 보상하기 위하여 코일 위치에 따라 변할 것이다. 많은 응용에서, 코일 원주부의 적어도 25% 위치에서의 코일 폭은 코일 원주부상 다른 장소의 코일 원주부의 적어도 25% 위치에서의 코일 폭과 다를 것이다 라는 것이 예상된다.

도 4에 도시된 코일(34)은 직사각형 단면을 가진다. 물론 코일(34)은 다른 단면을 가지도록 형성될수있다는 것이 예상된다.

게다가, 코일(34)은 바람직하게 도 1의 용기(12)에 설치되어, 코일(34)의 하부 에지는 도 4에 도시된 바와같이 기울어진다. 그래서, 코일(32)의 하부 에지의 높은 지점(H)는 웨이퍼 지지 표면을 포함하는 평면으로부터 코일 하부 에지의 하부 지점(L)보다 먼 거리일 것이다. 따라서, 코일(34) 원주부 둘레의 플라즈마 밀도 변화에 대한 보상이 달성될수있다. 많은 응용에서, 기울어진 코일 에지는 코일 에지 상부 지점과 비교하여 에지 하부 지점에서 제품 지지 표면에 1 내지 50% 더 가까울수있다.

도 4의 실시예에서, 코일(34)의 내부면(36)은 챔버(1)의 중심축(26)(도 1)과 동일 선상의 중심 축(38)을 형성한다. 다른 실시예는 코일 축 기울기 및 RF 전압 분배의 변화를 오프셋하기 위한 코일 폭의 변화를 결합하여 사용할수있다는 것이 이해된다.

도 5는 가변 캐패시턴스(C_in)를 가진 입력 캐패시터(310), 가변 캐패시턴스(C_match)를 가지는 병렬 매칭 캐패시터(312) 및 진공 챔버(12)(도 1)의 벽을 통하여 코일(2)의 단부에 결합된 인덕턴스(L_match)를 가지는 직렬 매칭 인덕터(314)를 구비한 임피던스 매칭 네트워크(8)의 일실시예를 도시한 개략도이다. 블록킹 캐패시터(4)는 진공 챔버(12)의 벽을 통하여 코일(2)의 다른 단부에 결합된다. 코일(2)은 등가 레지스터(316) 및 인덕터(317)에 의해 도시된 바와같이 연결된 인덕턴스(L_coil) 및 레지스턴스(R)를 가진다. 임피던스 매칭 네트워크(8)의 입력은 RF 입력(307)을 통하여 RF 발생기(6)(도 1)에 결합된다.

네트워크(8)의 한가지 기능은 코일(2)로부터 챔버의 플라즈마로 RF 에너지 결합을 최대화하기 위하여 발생기에 다시 RF 에너지의 반사량을 최소화하도록 RF 발생기(6)의 임피던스에 네트워크(8)의 임피던스와 결합된 코일(2)의 임피던스를 매칭시키는 것이다. 따라서, 코일(2)의 특정 코일 임피던스(L_coil)에 대하여, 입력 캐패시터(310), 매칭 캐패시터(312), 매칭 인덕터(314) 및 블록킹 캐패시터(4)의 값은 예를들어 50 오움일수있는 RF 발생기 임피던스에 근접한 매칭을 제공하도록 선택될수있다. 입력 캐패시터(C_in) 및 매칭 캐패시터(C_in)의 임피던스는 배치되기전에 및 입력 캐패시터(310) 및 매칭 캐패시터(312)의 가변 캐패시턴스를 조절함으로써 보다 세밀한 매칭을 달성 및 유지하기 위하여 배치하는 동안 미세하게 조절될수있다.

종래 임피던스 매칭 회로의 블록킹 캐패시터와 같은 블록킹 캐패시터(4)의 값(C_block)은 코일(2)이 실질적인 DC 바이어스를 개발하도록 코일(2)에 적용된 RF 에너지에 큰 임피던스를 제공하도록 선택될수있다. 게다가, 코일(2) 둘레의 RF 전압의 분배는 블록킹 캐패시터의 임피던스 값(C_block)의 함수이다. 따라서, 상기된 최소 피크 대 피크 전압 지점(H 및 L) 각각의 예상되는 지점은 다음과 같은 제공된 파라미터 세트에 대하여 계산될수있다. 코일은 상기된 바와같이 보상하기 위하여 배치된다. 거꾸로, 블록킹 캐패시터 또는 다른 파라미터의 임피던스 값(C_block)은 주어진 코일 구조 및 위치에 대하여 최대 및 최소 피크 대 피크 전압 지점의 최적 배치를 보장하기 위하여 설정될수있다. 이것은 다음으로부터 이해될수있다.

도 5의 지점(a)로부터 지점(e)으로 교류 전류(AC) 직렬 회로의 임의의 두 지점 사이의 유효 전위차(V_eff)는 각각의 지점 사이의 AC 회로의 유효 전류(I_eff) 및 임피던스(Z)의 곱셈과 같다. 인덕턴스(L_match)를 가지는 직렬 인덕터(314) 양단의 지점(a 및 b) 사이의 유효 전위 차(V_ab)는 하기와 같이 제공되고,

V_ab= I_effZ_ab= IZ_ab.

여기서 인덕턴스(L_match)를 가지는 직렬 인덕터(314) 양단 임피던스(Z_ab)는 다음과 같이 제공되고,

여기서 인덕턴스(L)를 가지는 인덕터의 인덕티브 리액턴스(X_L)은 X_L= ωL이고 ω는 다음과 같이 제공된 순시 전위차의 각 주파수이고,

여기서 f는 주파수(헤르쯔)이고 순시 전류(i)는 다음과 같고,

순시 전위차(V_ab) 및 인덕턴스(L_match)를 가지는 직렬 인덕터(314) 양단의 순시 전류(i) 사이의 위상 각(Φ_ab)은 다음과 같이 제공되어,

직렬 인덕터(314) 양단 순시 전위차(V_ab)는 직렬 인덕터(314)의 순시 전류(i)를 90°만큼 앞서고 유효 전위차(V_ab)는 직렬 인덕터(314) 양단 지점(a 및 b) 사이에 IωL_match와 같다.

유효 레지스턴스(R)를 가지는 직렬 레지스터(316) 양단 지점(b 및 c) 사이의 유효 전위차(V_bc)는 하기와 같이 제공되고,

V_bc= IZ_bc

여기서 유효 레지스턴스(R)을 가지는 직렬 레지스터(316) 양단 임피던스(Z_bc)는 하기와 같이 제공되고,

여기서 순시 전위 차(V_bc) 및 유효 레지스턴스(R)를 가지는 직렬 레지스터(316) 양단 순시 전류(i) 사이의 위상 각(Φ_bc)은 다음과 같이 제공되어,

직렬 레지스터(316) 양단 순시 전위차(V_bc)는 직렬 레지스터(316)의 순시 전류(i)와 동위상이고 유효 전위 차(V_bc)는 직렬 레지스터(316) 양단 지점(b 및 c) 사이 IR과 같다.

인덕턴스(L_coil)를 가지는 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이의 유효 전위 차(V_cd)는 다음과 같이 제공되고,

V_cd= IZ_cd,

여기서 인덕턴스(L_coil)를 가지는 코일(2) 양단 임피던스(Z_cd)는 다음과 같이 제공되고,

여기서 순시 전위차(V_cd) 및 인덕턴스(L_coil)를 가지는 코일(2) 양단 순시 전류(i) 사이의 위상 각(Φ_cd)은 다음과 같이 제공되어,

코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)는 직렬 인덕터의 순시 전류(i)보다 90°만큼 앞서고 유효 전위차(V_cd)는 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이 IωL_coil과 같다.

가변 캐패시턴스(C_block)를 가지는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이 유효 전위차(V_de)는 다음과 같이 제공되고,

V_de= IZ_de

여기서 가변 캐패시턴스(C_block)을 가지는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 임피던스(Z_de)는 다음과 같이 제공되고,

여기서 캐패시턴스(C)의 캐패시티브 리액턴스(X_c)는 X_c= (ωC)^-1에 의해 제공되고 순시 전위 차(V_de) 및 가변 캐패시턴스(C_block)을 가지는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전류(i) 사이의 위상 각(Φ_de)은 다음과 같이 제공되어,

블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위 차(V_de)는 블록킹 가변 캐패시터(308)의 순시 전류(i)에 90°만큼 뒤지고 유효 전위차(V_de)는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이 I(ωC_block)^-1과 같다.

주어진 각 주파수(ω)에 대하여, 블록킹 가변 캐패시터(4)는 가변 캐패시턴스(C_block)를 가지도록 선택되어 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이의 유효 전위 차 V_de= I(ωC_block)^-1는 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이 유효 전위차(V_cd= IωL_coil)와 실질적으로 같다. 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단의 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)보다 180°만큼 뒤지고 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)와 완전히 다른 위상이다. 실질적으로 일정한 DC 오프셋 바이어스 또는 DC 셀프-바이어스 같은 코일상에 유도된 임의의 바이어스 효과를 무시하여, 유효 전위(V)는 지점(c)에서 (V=0)가 되어 지점(c 및 e) 사이의 전위차를 측정하는 가상 전압계(도시되지 않음)는 영으로 판독된다.

특정 각 주파수(ω)에 대하여, 블록킹 가변 캐패시터(4)의 가변 캐패시턴스(C_block)는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이 유효 전위차 V_de= I(ωC_block)^-1가 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이 유효 전위차 V_cd= IωL_coil= 2V_de= 2I(ωC_block)^-1의 1/2과 실질적으로 같도록 선택될수있다. 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)에 180°만큼 뒤지고 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)와 완전히 다른 위상이다. 다시, 잠시동안 임의의 DC 오프셋 바이어스 또는 DC 셀프 바이어스를 무시하여, 유효 전위(V)는 코일(2)을 따르는 지점, 실질적으로 지점(c 및 d) 사이의 중간에서 (V=0)이 되어 지점(실질적으로 지점 c 및 d 사이의 중간) 및 지점(e) 사이에 배치된 가상 전압계(도시되지 않음)는 영으로 판독된다.

유사하게, 블록킹 가변 캐패시터(4)의 가변 캐패시턴스(C_block)는 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이 유효 전위차 V_de= I(ωC_block)^-1가 실질적으로 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이의 유효 전위차 V_cd= IωL_coil= nV_de= nI(ωC_block)^-1의 n^-1배와 같고 여기서, n은 임의의 양의 실수이다. 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 다시 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)에 180°만큼 뒤지고 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)과 완전히 다른 위상이다. 유효 전위(V)는 지점(실질적으로 지점 c 및 d 사이의 길의 (n-1)n^-1) 및 지점(e) 사이의 전압계(도시되지 않음)가 영으로 판독되도록 코일(2)을 따르는 지점, 실질적으로 지점(c 및 d) 사이의 (n-1)n^-1에서 (V=0)가 된다. n이 매우 크게되면, 유효 전위(V)가 코일(2)을 따라 (V=0)가 되는 지점은 지점(d)에 임의적으로 가깝게 접근한다.

선택적으로, 일정한 각 주파수(ω)에 대하여, 블록킹 가변 캐패시터(4)의 가변 캐패시턴스(C_block)는 블록킹 가변캐패시터(4) 양단 지점(d 및 e) 사이의 유효 전위차 V_de= I(ωC_block)^-1가 코일(2) 양단 지점(c 및 d) 사이 유효 전위차 V_cd= IωL_coil= (n-1)^-1nV_de= (n-1)^-1nI(ωC_block)^-1의 (n-1)n^-1과 같고, 여기서 n은 임의의 양의 실수이다. 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 다시 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)에 180°만큼 뒤지고 블록킹 가변 캐패시터(4) 양단 순시 전위차(V_de)는 코일(2) 양단 순시 전위차(V_cd)와 완전히 다른 위상이다. 임의의 DC 오프셋 바이어스 또는 DC 셀프 바이어스를 무시하여, 유효 전위(V)는 지점(실질적으로 지점 c 및 d 사이의 n^-1) 및 지점(e) 사이의 전압계(도시되지 않음)가 영으로 판독되도록 코일(2)을 따르는 한 지점, 실질적으로 지점(c 및 d) 사이의 n^-1에서 (V=0)로 된다. n이 매우 커지는 경우, 유효 전위(V)가 코일(2)을 따라 (V=0)이 되는 지점이 지점(c)에 임의적으로 가깝게 접근한다.

상기 실시예는 유효 전위(V)가 지점(c 및 d) 사이의 코일(2)을 따라 임의의 지점에서 (V=0)이 될수있도록 선택될수있다는 것을 나타낸다. 유효 전위(V)가 (V=0)이 되는 코일(2)을 따르는 지점을 가변시키는 능력은 코일(2)을 따라 RF 전압 분배를 이동시키고 플라즈마의 이온화를 이동시키기 위하여 사용되어, 상기된 바와같이 최소 피크 대 피크 전압(지점 L)의 지점은 경사진 코일(또는 최대 단면 영역 지점)의 최하부 지점과 일치하고 최대 피크 대 피크 전압(지점 H)의 지점은 RF 전압 분배를 보상하도록 경사진 코일(또는 최소 단면 영역의 지점)의 최상부 지점과 일치한다. 결과적으로, 타켓(110)으로부터 스퍼터된 재료는 기판(24)상에 보다 균일하게 이온화되어 증착될수있다.

코일(2)이 실질적으로 일정한 DC 오프셋 바이어스, 또는 DC 셀프 바이어스(V_bias)에 의해 바이어스될때, 블록킹 가변 캐패시터(4)의 가변 캐패시턴스(C_block)는 유효 전위(V)가 지점(c 및 d) 사이의 코일(2)을 따라 임의의 지점에서 실질적으로 일정한 DC 오프셋 바이어스 또는 DC 셀프 바이어스(V=V_bias)와 같도록 만들어질수있다.

도 6은 블록킹 캐패시터(C_block)의 3개의 다른 임피던스에 대하여 코일(2)을 따라 예상되는 RF 전압 분배의 3가지 실시예를 도시한 그래프이다. 도 6에서, 코일(2)상 피크 대 피크 RF 전압(V_pp)의 분배는 코일 각(α=0°)이 코일의 단부(d)(도 5)와 대응하고 코일 각(α=360°)이 코일(2)의 단부(b)와 대응하는 코일 각(α)에 의해 표현된 하나의 턴 코일(2)상 위치의 함수로서 도시되고, 여기에서 RF 피드쓰로우는 코일에 결합된다.

하나의 분배시, 블록킹 캐패시터(C_block)의 캐패시턴스는 0.04㎌의 값을 가질때, 단부(α=0°)에서 피크 대 피크 RF 전압(V_pp)은 300 볼트에서 시작할수있고 대략적 코일 위치(α=90°)에서 0 볼트로 감소된다. 그 다음 RF 전압은 피크 대 피크 RF 전압이 대략적으로 600 볼트의 값을 가지는 경우 코일(α=360°)의 다른 단부(b)가 도달될때까지 코일 둘레의 연속 위치에서 증가한다. 피크 대 피크 전압이 코일 각(α=360°)에 대응하는 코일 위치에서 가장 크기 때문에(지점 H), 핫(hot) 스폿, 즉, 가장 큰 스퍼터링 위치는 그 지점에서 전개할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따라, 코일(2)은 RF 전압 분배를 보상하기 위하여 상기 지점 위쪽으로 경사지고 및/또는 단면 영역이 감소된다. 게다가, 코일은 RF 피크 대 피크 전압이 최소인 지점(L)(α=90°)에서 아래쪽으로 경사지고 및/또는 단면이 증가된다.

다른 실시예에서, 만약 블록킹 캐패시터(C_block)가 0.02㎌으로 변화되면, 예를들어 전압 분배는 상기 분배가 도시된 바와같이 효과적으로 반대로 되도록 이동할 것이다. 특히, 이런 캐패시턴스에서, 단부(α=0°)에서 피크 대 피크 RF 전압(V_pp)은 600 볼트 보다 약간 높은 곳에서 시작할수있고 V_pp가 0볼트와 동일할때까지 코일 둘레의 연속 위치에서 연속적으로 감소된다. 따라서 RF 전압은 피크 대 피크 RF 전압이 대략적으로 6 볼트의 값을 가지는 경우 코일(α=360°)의 다른 단부(b)가 도달될때가지 증가한다. 따라서, 핫 스폿은 코일 각(α=0°)에서 코일의 다른 단부로 이동할 것이다. 이 실시예에서, 코일의 방향 및 구조는 RF 전압 분배를 보상하기 위하여 종래 예와 반대로 된다.

전압 분배가 변화될때, 코일을 따라 최대 및 최소 값은 따라서 변할 수 있다. 따라서, 도 6에 도시된 바와같이, 만약 블록킹 캐패시터(C_block)의 캐패시턴스가 0.01㎌으로 변화되면, 예를들어 전압 분배는 이동되어 단부(α=0°)에서 피크 대 피크 RF 전압(V_pp)은 0 볼트에 근접하여 시작하고 피크 대 피크 RF 전압이 대략적으로 800 볼트의 값을 가지는 경우 코일(α=360°)의 다른 단부(b)가 도달될때까지 연속적으로 증가할 수 있다. 따라서, 전압 분배의 최대 및 최소 값 및 최대 및 최소 값의 위치는 적당한 임피던스를 선택함으로써 특정 코일에 대하여 최적화될수있다. 다른 파라미터 또한 변화될수있다.

도 6으로부터, 선택된 회로 구성요소의 값에 따라 최대 피크 대 피크 Rf 전압의 코일 위치(지점 H) 및 최소 피크 대 피크 RF 전압의 코일 위치(지점 L)는 코일 주변상에서 정반대일 필요는 없다. 상기 경우, RF 전압 분배를 보상하기 위하여 코일은 최대 피크 대 피크 RF 전압의 코일 위치(지점 H)가 기판으로부터 비교적 멀리 배치되고 최소 피크 대 피크 RF 전압의 코일 위치(지점 L)가 기판에 비교적 가깝게 배치되는 것을 보장하는 방식으로 접혀질수있다. 높은 수준의 임피던스 매칭이 바람직한 응용에서, 입력 캐패시터(310) 또는 매칭 캐패시터(312)의 임피던스는 블록킹 캐패시터(4)의 임피던스가 코일(2) 둘레의 전압 분배를 형성하도록 선택될때 우수한 매칭을 유지하기 위하여 조절된다.

본 발명의 특정 실시예가 도시되고 기술되었지만, 당업자는 변화 및 변형이 보다 넓은 측면에서 본 발명에서 벗어나지 않고 이루어질수있고, 첨부된 청구범위의 목적은 본 발명의 진정한 사상 및 범위내에 속하는 것으로서 모든 변화 및 변형을 커버하는 것이다.

본 발명은 재료가 상기 코일로부터 스퍼터되고 코일 둘레의 RF 전압 분배가 처리 챔버의 중심 축에 관한 코일 위치의 함수로서 변화하는 것을 방지하여 제품의 처리시 웨이퍼상에 불균일한 재료의 증착을 방지하는 것이다.

Claims

반도체 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

플라즈마에 대한 처리 챔버;

상기 챔버내에 있고 상기 플라즈마에 인접하여 상기 제품을 지지하기 위하여 배치되며, 수직인 축을 가지는 제품 지지 표면; 및

RF 에너지를 상기 플라즈마에 유도적으로 결합하고 스퍼터 코일 재료를 상기 제품에 스퍼터하기 위하여 배치된 코일을 포함하고, 상기 코일은 각을 이루고 상기 제품 지지 표면 축을 교차하는 중심 축을 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
반도체 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

플라즈마에 대한 처리 챔버;

상기 챔버내에 있고 상기 플라즈마에 인접하게 상기 제품을 지지하기 위하여 배치되고, 수직인 축을 가지는 제품 지지 표면;

상기 챔버내에 있고 RF 에너지를 상기 플라즈마에 유도적으로 결합하기 위하여 제공된 코일; 및

상기 제품 지지 표면에 대하여 각을 이루어 상기 코일을 배치하여 상기 코일을 따라 비균일한 전압 분배에 의해 유도된 비균일한 두께의 증착을 보상하는 코일 지지 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
반도체 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

플라즈마에 대한 처리 챔버;

상기 챔버내에 있고 상기 플라즈마에 인접하게 상기 제품을 지지하기 위하여 배치된 제품 지지 표면; 및

RF 에너지를 상기 플라즈마에 유도적으로 결합하기 위하여 배치된 코일을 포함하고, 상기 코일은 상기 제품 중앙 축에 면하는 내부면을 형성하고, 상기 코일 내부 면은 원주부 및 코일 폭을 형성하고, 상기 코일 내부면의 크기는 나머지 코일 원주부의 적어도 25%의 코일 원주부 위치에서의 코일 내부 면 폭과 비교할때 상기 원주부의 적어도 25%에서 코일 원주부 위치의 함수로서 다른 것을 특징으로 하는 장치.
장치가 처리 챔버, 챔버의 제품 지지 표면을 가지는 제품 지지부, 챔버내의 스퍼터링 타켓 및 타켓으로부터 재료를 스퍼터하고, 상기 스퍼터된 재료를 이온화하고 이온화되고, 스퍼터된 재료를 제품에 지향시키기 위하여 유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 수단을 포함하고, 상기 유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 수단이 중심 축 및 원주부를 가지는 실질적으로 원형 코일을 포함하고 RF 전력 소스가 상기 코일에 RF 전류를 전달하기 위하여 접속되고, 상기 RF 전류가 원주부를 따라 제 1 위치의 최소 값 및 원주부를 따라 제 2 위치의 최대 값 사이에서 변화하는 피크 대 피크 크기를 가지는 RF 전압을 코일에 발생시키고, 상기 제 1 및 제 2 위치가 서로 실질적으로 완전히 반대 위치에 놓이고, 상기 RF 전압 변화가 중심 축 둘레의 플라즈마 밀도의 대응하는 변화를 생성하는, 제품에 이온을 전달함으로써 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

상기 코일은 제 2 위치가 제품 지지 표면을 포함하는 평면으로부터 제 1 위치 보다 먼 거리에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 코일은 제품 지지 표면을 포함하는 평면에 대해 기울어진 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 코일은 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 코일은 제 1 위치의 최대 영역으로부터 제 2 위치의 최소 영역으로 원주부를 따라 변화하는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 상기 원주부를 따라 점차적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 15 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
장치가 처리 챔버, 챔버내 제품 지지 표면을 가지는 제품 지지부, 챔버내의 스퍼터링 타켓 및 타켓으로부터 재료를 스퍼터하고, 상기 스퍼터된 재료를 이온화하고 이온화되고 스퍼터된 재료를 제품에 지향시키기 위하여 유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 수단을 포함하고, 상기 유도적으로 결합된 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 수단을 포함하고, 상기 유도적으로 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 수단이 중심 축 및 원주부를 가지는 실질적으로 원형 코일을 포함하고 RF 전력 소스가 상기 코일에 RF 전류를 전달하기 위하여 접속되고, 상기 RF 전류가 원주부를 따라 제 1 위치의 최소 값 및 원주부를 따라 제 2 위치의 최대 값 사이에서 변화하는 피크 대 피크 크기를 가지는 RF 전압을 코일에 발생시키고, 상기 제 1 및 제 2 위치가 서로 실질적으로 완전히 반대 위치에 놓이고, 상기 RF 전압 변화가 중심 축 둘레의 플라즈마 밀도의 대응하는 변화를 생성하는, 제품에 이온을 전달함으로써 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

상기 코일은 제 1 위치의 최대 영역으로부터 제 2 위치의 최소 영역으로 원주부를 따라 변화하는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 상기 원주부를 따라 점차적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 장치.
제 22 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 장치.
제 24 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 장치.
수직인 축을 가지는 표면에 의해 지지되는 반도체 제품을 처리하기 위한 방법에 있어서,

RF 에너지를 RF 에너지 소스에 결합된 코일로부터, 처리챔버의 플라즈마에 유도적으로 결합하고 상기 코일로부터 코일 재료를 스퍼터링하는 단계를 포함하는데, 상기 코일은 각을 이루고 상기 제품 지지 표면과 교차하는 중심 축을 형성하고; 및

상기 처리 챔버에서 증착 재료를 이온화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 플라즈마를 사용하여 증착 재료를 이온화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서, 코일 재료를 상기 제품에 증착하기 위하여 상기 코일을 스퍼터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 27 항에 있어서, 상기 플라즈마를 사용하여 상기 제품을 에칭하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
반도체 제품을 처리하는 방법에 있어서,

RF 에너지를 RF 에너지 소스에 결합된 코일로부터 처리 챔버의 플라즈마에 유도적으로 결합하는 단계를 포함하는데, 상기 코일은 상기 제품 중심 축에 면하는 내부 면을 형성하고, 상기 코일 내부 면은 원주부 및 영역을 형성하고, 상기 코일 내부 면의 크기는 나머지 코일 원주부의 적어도 25%의 코일 원주부 위치에서의 코일 내부 면 폭과 비교할때 상기 원주부의 적어도 25%의 코일 원주부 위치의 함수로서 다르고; 및

상기 코일 내부 면으로부터 상기 제품으로 재료를 스퍼터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 코일은 RF 전압을 가지며, 상기 전압의 피크 대 피크 값은 제 1 위치에서의 최소값 및 제 2 위치에서의 최대값 사이에서 변화하고 상기 제 1 위치에서 상기 코일 내부 면의 영역은 상기 제 2 위치에서 상기 코일 내부 면의 영역보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
반도체 제품을 처리하기 위한 장치에 있어서,

플라즈마에 대한 처리 챔버;

상기 챔버내에 있고 상기 플라즈마에 인접하게 상기 제품을 지지하기 위하여 배치되고, 수직인 축을 가지는 제품 지지 표면; 및

RF 에너지를 상기 플라즈마에 유도적으로 결합하기 위하여 제공된 코일; 및

상기 제품 지지 표면 축에 대해 각을 이루어 상기 챔버내에 상기 코일을 배치하여 상기 코일을 따라 비균일성 전압 분배에 의해 유도된 비균일한 두께 증착을 ㅂ상하기 위한 코일 지지 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
수직인 축을 가지는 표면에 의해 지지되는 반도체 제품을 처리하기 위한 방법에 있어서,

중심 축 및 원주부를 가지는 실질적으로 원형의 코일로부터 RF 에너지를 유도적으로 결합하는 단계를 포함하는데, RF 전력 소스는 RF 전류를 코일에 전달하기 위하여 접속되고, 상기 RF 전류는 원주부를 따르는 제 1 위치에서의 최소값 및 원주부를 따르는 제 2 위치에서의 최대값 사이에서 변화하는 피크 대 피크 크기를 가지는 RF 전압을 코일에 생성하고, 상기 제 1 및 제 2 위치는 실질적으로 서로 반대이고, 상기 RF 전압 변화는 중심 축 둘레 플라즈마 밀도의 대응하는 변화를 생성하고, 상기 코일은 제 2 위치가 제품 지지 표면을 포함하는 평면으로부터의 제 1 위치보다 더 큰 거리에 있고; 및

상기 처리 챔버내의 증착 재료를 이온화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 코일은 제품 지지 표면을 포함하는 평면에 대해 기울어지는 평면에 놓이는 것을 특징으로 하는 방법.
제 35 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 방법.
제 36 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터된 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 37 항에 있어서, 상기 코일은 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 코일은 제 1 위치의 최대 영역으로부터 제 2 위치의 최소 영역으로 원주부를 따라 변화하는 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 39 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 상기 원주부를 따라 점차적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 40 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 방법.
제 41 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터된 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 43 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 방법.
제 44 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 45 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 44 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 47 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 44 항에 있어서, 상기 코일은 상기 원주부를 따라 일정한 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
수직인 축을 가지는 표면에 의해 지지되는 반도체 제품을 처리하기 위한 방법에 있어서,

중심 축 및 원주부를 가지는 실질적으로 원형의 코일로부터 RF 에너지를 유도적으로 결합하는 단계를 포함하는데, 상기 RF 전력 소스는 RF 전류를 코일에 전달하기 위하여 접속되고, RF 전류는 원주부를 따라 제 1 위치에서의 최소값 및 원주부를 따라 제 2 위치에서의 최대값 사이에서 변화하는 피크 대 피크 크기를 가지는 RF 전압을 코일에 생성하고, 제 1 및 제 2 위치는 실질적으로 완전히 반대편에 있고, RF 전압은 상기 중심축 둘레의 대응하는 플라즈마 밀도 변화를 형성하고, 상기 코일은 제 1 위치의 최대 영역으로부터 제 2 위치의 최소 영역으로 원주부를 따라 변화하는 단면을 가지며; 및

상기 처리 챔버의 증착 재료를 이온화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 50 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 원주부를 따라 점차적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 51 항에 있어서, 상기 코일의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 방법.
제 52 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 방법.
제 50 항에 있어서, 상기 코일은 단일 턴 코일인 것을 특징으로 하는 방법.
제 54 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 50 항에 있어서, 상기 코일은 플라즈마에 의해 스퍼터되는 재료로 만들어지는 것을 특징으로 하는 방법.
반도체 제품을 처리하기 위한 장치를 구성하는 방법에 있어서,

플라즈마에 대한 처리 챔버를 제공하는 단계;

상기 플라즈마에 인접하여 상기 제품을 지지하기 위하여 상기 챔버내에 제품 지지 표면을 배치하는 단계를 포함하는데, 상기 제품 지지 표면은 상기 제품 지지 표면에 수직인 축을 가지며;

RF 에너지를 상기 플라즈마에 유도적으로 결합하기 위하여 제공된 코일을 제공하는 단계; 및

상기 제품 지지 표면 축에 대하여 각을 이루어 상기 챔버내에 코일을 배치하여 상기 코일을 따라 비균일성 전압 분배에 의해 유도되는 비균일성 두께 증착을 보상하는 것을 특징으로 하는 방법.