KR20010085739A - 플라즈마를 발생시키기 위한 코일 및 코일 지지체 - Google Patents

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KR20010085739A
KR20010085739A KR1020010010588A KR20010010588A KR20010085739A KR 20010085739 A KR20010085739 A KR 20010085739A KR 1020010010588 A KR1020010010588 A KR 1020010010588A KR 20010010588 A KR20010010588 A KR 20010010588A KR 20010085739 A KR20010085739 A KR 20010085739A
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마이클 로젠스타인
레이프에릭 디로렌티스
알랜 라우
프라브람 고팔라자
제임스 반고흐
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조셉 제이. 스위니
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Abstract

실드벽(shield wall)에의 결합이 용이하도록 일체식 패스너부(integral fastener portion)를 구비함으로써 입자의 발생을 감소시키는 코일을 제공한다.

Description

플라즈마를 발생시키기 위한 코일 및 코일 지지체{COIL AND COIL SUPPORT FOR GENERATING A PLASMA}
본 발명은 플라즈마 발생기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 반도체 소자 조립에 있어 플라즈마를 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
고주파(RF) 발생 플라즈마는, 표면처리, 증착 및 에칭 프로세싱을 포함한 다양한 반도체 소자 조립 프로세싱에 이용될 수 있는 에너지 이온 및 활성 원자의 용이한 공급원이다. 예로, 스퍼터링 증착 프로세싱을 이용하여 반도체 웨이퍼, 기판 또는 다른 소재 상에 재료를 증착시키기 위해, 플라즈마는 음으로 바이어스된 스퍼터링 타겟 재료에 인접한 곳에서 생성된다. 플라즈마 내에서 생성된 이온은 타겟의 표면에 충돌하여 타겟으로부터 재료를 제거한다, 즉 "스퍼터링"한다. 그 다음,스퍼터링된 재료는 반도체 웨이퍼의 표면상으로 이동되어 증착된다.
스퍼터링된 재료는, 기판의 표면에 대해 비스듬한 각도로 타겟으로부터 증착될 기판으로 이동하는 경향이 있다. 그 결과로서, 깊이 대 폭인 애스펙트 비가 높은 홀 또는 트랜치를 가진 반도체 소자의 홀 또는 에칭된 소자에 증착된 재료는, 증착층에서 원하지 않는 캐비티의 원인이 된다. 이러한 캐비티를 억제하기 위해, 스퍼터링된 재료는 스퍼터링 재료가 플라즈마에 의해 충분히 이온화되면, 음으로 충진된 기판 또는 기판 지지체에 의해 타겟과 기판 사이의 수직 통로로 방향을 돌릴 수 있다. 하지만, 저밀도 플라즈마에서 스퍼터링된 재료는, 과다한 캐비티의 형성을 피하기에는 부족한 1%보다 적은 이온화 정도를 가진다. 따라서, 어떤 분야에서, 증착층에 원하지 않는 캐비티의 형성을 감소시키기 위해서는, 스퍼터링된 재료의 이온화율을 증가시키는 것이 바람직하다.
이온화율을 증가시키기 위한 한 방법은 코일로부터 타겟과 소재 사이에 있는 플라즈마로 RF 에너지를 유도적으로 연결시키는 것이다. 코일로부터 플라즈마로의 연결될 에너지를 최대화하기 위해서는, 코일을 가능한 플라즈마에 가깝게 배치시키는 것이 바람직하다. 그러나, 동시에 스퍼터링될 재료에 노출된 챔버 장비 또는 다른 장비의 수를 최소화하여, 챔버의 내부 손질과 내면으로부터 박리되는 입자의 발생을 최소화하는 것이 바람직하다. 내면으로부터 박리된 이런 입자는 웨이퍼에 떨어져서 생산품을 오염시킬 수 있다. 따라서, 많은 스퍼터링 챔버들은 웨이퍼를 지지하는 페데스탈과 타겟 사이의 플라즈마 발생 영역을 둘러싸는 일반적으로 고리형상의 실드(shield)를 가지고 있다. 실드는 스퍼터링 재료의 증착으로부터 챔버의 내부를 보호하고 손질하기가 상대적으로 쉬운 부드럽고 완만한 곡면을 제공한다.
한편, 코일이 증착될 재료로부터 보호되도록 하기 위해, 코일을 외부에 배치시키는 것이 바람직하다. 반면에, 코일로부터 플라즈마로 이동되는 에너지를 최대화하기 위해, 그리고 실드자체 또는 플라즈마 간격에 의한 어떤 감쇠(attenuation)를 피하기 위해, 코일이 실드내부의 플라즈마 발생영역에 가능한 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 따라서, 입자 발생을 최소함과 동시에 코일로부터 플라즈마로의 에너지 전달을 증가시키는 것은 어렵다.
본 발명의 한 양상에 따라, 코일은 입자의 발생을 감소시키는 다수의 새로운 코일 스탠드오프(coil standoff) 및 RF 피드스루 스탠드오프(RF feedthrough standoff)에 의해 반도체 조립 챔버 내에 지지된다. 도시된 실시예에서, 코일은 실드벽에 마주하는 외면을 가지며, 이 외면은 코일을 통과하여 부분적으로 연장된 패스너 리세스(fastener recess)를 규정한다. 스탠드오프는 실드벽에 코일을 결합시키기 위해 개조된 패스너 부재를 포함한다. 코일 외면의 리세스는 패스너 부재를 수용하게 된다. 이하에서 설명된 바와 같이, 이런 배열이 코일 및 코일 스탠드오프에 의한 입자의 발생을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 추가적인 양상은 이하 설명된 바와 같다. 앞선 양상은 단지 본 발명의 한 실시예의 간단한 개요이다. 설명된 실시예들에 대해 수 많은 변경이 본 발명의 사상의 벗어남 없이 구현될 수 있다. 앞선 개요는 본 발명의 사상에 제한을 의미하지는 않는다. 본 발명의 사상은 첨부된 청구범위 및 균등물에 의해 결정된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 플라즈마 발생 챔버의 부분 단면을 도시하는 사시도;
도 2는 진공 챔버에 설치된 도 1의 플라즈마 발생 챔버의 부분 단면도;
도 3은 도 1의 플라즈마 발생 챔버로의 전기적 상호접속의 개략적 다이어그램;
도 4는 도 2의 플라즈마 발생 챔버의 코일 스탠드오프의 단면도;
도 5는 도 2의 플라즈마 발생 챔버의 코일 피드스루 스탠드오프의 단면도;
도 6은 도 1의 코일 피드스루 스탠드오프의 사시도;
도 7은 도 1의 코일의 개략적 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 플라즈마 발생 챔버 102: 진공 챔버
104: 코일 106: 실드
108: 챔버 벽 110: 타겟
112: 소재 114: 페데스탈
130: 암흑부 실드 140: 실드 벽
152: 어댑터 링 162: 플랜지 부재
500: 코일 스탠드오프 502: 기저 부재
504: 허브 부재 507: 채널
508: 기저부재의 측벽 510: 제 1 통로
512: 커버 부재 524: 리테이너 플레이트
600: 피드스루 스탠드오프 602: 기저 부재
604: 코일 605: 볼트
612: 제 2 금속 커버부재 632: 제 2 절연부재
640: 절연 부재 610: 통로
도 1 및 도 2를 참조로 하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플라즈마 발생기는, 진공 챔버(도 2; 102) 내를 진공상태로 유지될 수 있는 실질적인 원통형 플라즈마 발생 챔버(100)를 포함한다. 이 실시예의 플라즈마 챔버(100)는 실드(106)에 의해 내부에 지탱된 단일-선회 코일(104)을 가지고 있다. 실드(106)는 플라즈마 챔버(100)의 내부에서 증착될 재료로부터 진공챔버(102)의 내부벽(도 2; 108)을 보호한다.
RF 발생기로부터 발생된 고주파(RF)에너지는 코일(104)로부터 플라즈마 챔버(100)의 내부로 방출되며, 플라즈마 챔버는 플라즈마 챔버(100)의 플라즈마 방지 영역 내에서 플라즈마를 에너지화한다. 플라즈마 이온 플럭스는 플라즈마 챔버(100) 위에 배치된 음으로 바이어스된 타겟(110)을 강타한다. 플라즈마 이온은 타겟(110)으로부터 재료를 방출시키며, 이 재료는 플라즈마 챔버(100)의 하부에 있는 페데스탈(114)에 의해 지지된 웨이퍼 또는 다른 기판 또는 소재(112) 상에 증착될 것이다. 또한, 증착 재료는 기판상의 코일(104)로부터도 스퍼터링될 수 있어 타겟(110)으로부터의 증착 재료를 보충한다. 코일(104)은, 지지 실드(106)로부터 전기적으로 절연된 새로운 다수의 코일 스탠드오프(500)에 의해 실드(106) 상에 지지된다. 게다가, 스탠드오프(500)는 그 위의 타겟(110)으로부터 전도성 재료의 반복적 증착을 가능하게 하며, 동시에 코일(104)로부터 실드(106)로 증착된 재료의완전한 전도 경로를 억제하여 코일(104)에서 실드(106)로의 경로를 짧게 할 수 있다(전형적으로, 접지됨). 보다 더 상세히 설명되겠지만, 본 발명의 제 1 양상에 따라, 절연 코일은 코일(104)을 지지하는 스탠드오프(500)를 지지하고 코일(104)의 면으로부터 입자의 발생을 감소시킨다.
회로 경로로서 코일이 사용될 수 있도록 하기 위해, RF 전원은 진공 챔버 벽과 실드(106)를 거쳐 코일(104)의 단부를 통하여 흐른다. 진공 피드스루(도시 안됨)는 진공 챔버 벽을 통해 연장되어 진공 압력 챔버의 바깥쪽에 배치된 발생기로 RF 전류를 제공하는 것이 바람직하다. RF 전원은 피드스루 스탠드 오프(도 3에 도시됨; 600)에 의해 실드(106)를 통과하여 코일(104)에 인가되고 코일(104)에 의한 입자의 발생을 감소시킨다.
도 2는 PVD(물리 기상 증착)시스템의 진공 챔버 내에 설치된 플라즈마 챔버(100)를 도시하고 있다. 실시예의 목적을 위한 PVD 시스템에 관련되어 본 발명의 플라즈마 발생기가 설명되어있으나, 본 발명에 따른 플라즈마 발생기는 플라즈마 에칭, 화학 기상 증착(CVD) 및 다양한 표면 처리 프로세싱을 포함한 플라즈마를 이용하는 모든 다른 반도체 조립 프로세싱용으로 적당하다.
도 2에 잘 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버(100)는 암흑부 실드링(130)을 가지며, 이 암흑부에 있는 실드링은 음으로 바이어스된 타겟(100)에 대해 접지면을 제공한다. 게다가, 실드링(130)은 플라즈마로부터 타겟의 외측 테두리를 보호함으로써 타겟 외측 테두리가 스퍼터링되는 것을 감소시킨다. 암흑부 실드(130)는 타겟(110)으로부터 스퍼터링될 재료의 범위에 대해 코일(104) 및 코일 지지 스탠드오프(500) 및 피드스루 스탠드오프(600)를 보호하도록 배열된다.
본 발명의 실시예에서, 암흑부 실드(130)는 전체적으로 뒤집혀 있는 절두-원추형으로 티탄 또는 스테인레스 강으로 만들어진 폐쇄 연속 링이다. 암흑부 실드는 코일(104)을 실드하는 다양한 다른 전도성 재료로 다른 형상을 가지고 형성될 수 있으며 이는 타겟으로부터 증착될 재료의 적어도 일부인 지지체와 관련이 있다.
플라즈마 챔버 실드(106)는 대체로 접시-형상이고 대체로 실린더형인 수직방향의 벽(140)을 포함하며, 스탠드오프(500, 600)는 코일(104)을 절연적으로 지지하도록 부착된다. 실드는 소재(112)를 지지하는 페데스탈(114) 또는 척(chuck)을 둘러싸는 고리형의 플로어 벽(142)을 가진다. 클램핑 링(154)은 척(114)에 웨이퍼를 고정하고 실드(106)와 척(114) 사이에 캡을 커버한다. 클램프 링(154)과 함께 플라즈마 챔버 실드(106)가, 플라즈마 챔버(100)에 있는 소재에 증착될 증착 재료로부터 진공 챔버(102)의 내부를 보호한다. 다른 실시예에서, 실드(106) 및 암흑부 실드(130)는 함께 또는 일체식으로 형성되어 연결될 수 있다.
진공 챔버 벽(108)은 상부에 고리형 플랜지(150)를 가지고 있다. 플라즈마 챔버(100)는 진공 챔버 벽 플랜지(150)에 속박된 진공 챔버 어댑터 링 조립체(152)에 의해 지지된다. 플라즈마 챔버 실드(106)는 외측에 수평방향으로 연장된 플랜지 부재(160)를 가지며, 이 플랜지 부재는 어댑터 링 조립체(152)의 수평방향으로 연장된 플랜지 부재(162)에 다수의 패스너 나사(도시 안됨)에 의해 고정된다. 플라즈마 챔버 실드(106)는 어댑터 링 조립체(152)를 통과하여 접지된다.
또한, 암흑부 실드(130)는 어댑터 링 조립체(152)의 수평 플랜지(162)에 고정된 플랜지(170)를 상부에 가지고 있다. 플라즈마 챔버 실드(106)처럼 암흑부 실드(130)는 어댑터 링 조립체(152)를 통과하여 접지된다. 챔버 내에서 실드및 암흑부 실드를 지지하기 위한 수많은 대안이 있다.
타겟(110)은 대체로 디스크 형상이고 또한 어댑터 링 조립체(152)에 의해 지지된다. 하지만, 타겟(110)은 음으로 바이어스되어 접지된 어댑터 링 조립체(152)로부터 절연되어야 한다. 따라서, 타겟(110)의 아래쪽에 형성된 원형의 채널에 설치된 세라믹 절연 링 조립체(172)는 타겟(110)의 상부쪽에 상응하는 채널(174)에 또한 설치된다. 세라믹을 포함한 다양한 절연성 재료로 만들어질 수 있는 절연 링 조립체(174)는 어댑터 링 조립체(152)로부터 타겟(110) 사이에 일정한 간격을 둠으로써, 타겟(110)이 적당히 음으로 바이어스되도록 한다. 타겟, 어댑터 및 세라믹 링 조립체는 오-링 시일링 표면(도시 안됨)을 제공하여 진공 챔버 플랜지(150)로부터 타겟(110)으로 진공 타이트 조립체(vacuum tight assembly)를 제공한다.
도 3은 실시예의 플라즈마 발생 장치의 전기적 연결을 개략적으로 도시하는 도면이다. 플라즈마에 의해 발생된 이온을 끌어당기기 위해, 타겟(110)이 다양한 DC 전원(400), 3kW의 DC 전력에 의해 음으로 바이어스되는 것이 바람직하다. 동일한 방식으로, 페데스탈(114)은 전원(401), -30v DC 전력에 의해 음으로 바이어스되어 기판(112)으로 이온화된 증착 재료를 끌어당긴다. 코일(104)의 한쪽 끝은 피드스루 스탠드오프(600)에 의해 실드(106)를 통과하여 증폭기 및 매칭 네트 워크(amplifier and matching network; 402)의 출력과 같은 RF원에 절연적으로 연결된다. 매칭 네트 워크(402)의 입력은 이 실시예에서 대략 4.5kW의 RF 전력을 제공하는 RF 발생기(404)에 연결된다. 또한, 코일(104)의 다른 한쪽은 유사한 피드스루 스탠드오프(600)에 의해 실드(106)를 통과하여 코일(104)에 DC 바이어스를 제공하는 블로킹 축전기(blocking capacitor; 406)에 접지되는 것이 바람직하다. 전력 레벨은 특정 분야에 따라 변화될 수 있다.
플라즈마를 발생시키기 위한 스퍼터링 코일(Sputtering Coil for Generating a Plasma)이란 명칭으로 1996년 7월 10일자로 출원되어 본 출원의 양도인에게 양도된 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 08/680,335호에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 코일(104)은 타겟 뿐만 아니라 그 자신도 스퍼터링되는 방식으로 배치되고 바이어스될 수 있다. 그 결과로서, 증착된 재료는 타겟 및 코일에 양자로부터 기인한다. 이런 배열은 증착층의 균일성을 개선하는 것으로 알려져 있다. 게다가, 코일은 헬릭스(helix) 또는 스파이럴(spiral)로 형성되어 다수의 선회를 가지거나 단일-선회와 같은 적은 선회수를 가짐으로써 복잡성 및 가격을 감소시키고 손질을 용이하도록 한다. 도 4는 본 발명의 제 1 양상에 따른 코일 스탠드오프(500)를 보다 상세히 도시하고 있다. 도 4의 실시예에서, 스탠드오프(500)는 세라믹과 같은 절연성 유전체로 구성되는 것이 바람직한 실린더형 기저부재(502)를 포함한다. 기저부재(502)를 커버링하고 보호하는 컵 형상의 금속 허브부재(504)는 코일(104)의 뒷쪽과 후면(104a)에 부착된다. 실시예에서, 허브부재(504)는 코일의 후면(104a)으로부터 방사외향으로 실드벽(140)쪽으로 돌출되어 있다. 게다가, 허브부재(504)는 용접에 의해 코일에 부착된다. 허브부재는 납땜을 포함한 다른 방법에 의해 코일에 부착된다. 이와 달리, 코일(104) 및 각 허브부재(504)는 하나의 구조체로서 제작될 수 있다.
실시예에서, 허브부재(504)는 패스너 부재를 수용하는 나사가 형성된 보어 구멍(504b)을 규정하는 중앙부(504a)를 가지고 있으며, 이 패스너 부재는 실드벽(140)에 코일(104)을 결합하기 위해 사용된 볼트(505)이다. 보어 구멍(504b)은 코일(104)의 후면(104a)에 리세스로서 형성되는 것이 바람직하며, 이 리세스(504b)는 허브부재(504)를 통과하여 부분적으로 연장되나 코일(104)을 완전히 통과하여 연장되지는 않는다. 이 결과로서, 웨이퍼와 웨이퍼 위쪽에 있는 플라즈마 발생 영역을 마주하는 코일(104)의 전면 또는 후면(104b)은 입자를 발생시킬 수 있는 패스너 개구 또는 돌출되어 있는 패스너 요소를 가지고 있지 않다.
상기에서 설명된 바와 같이, 도시된 실시예에서, 패스너 부재(505)는 나사가 형성된 보어 구멍인 패스너 리세스(504b)내로 수용된 볼트이다. 연결 및 패스너 부재의 다른 형태는 핀, 클립, 캠 및 다른 구조물을 포함한 연결 요소들을 기계적으로 함께 연결하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 코일(104)은 볼트와 같은 연결구 또는 패스너의 수영역(male portion)을 가지며, 스탠드오프는 나사가 형성된 보어 구멍과 같은 연결구 또는 패스너의 암영역(female portion)을 가질 수 있다.
중앙부(504a) 및 허브부재(504)의 측벽(504c)을 통과하는 채널(507)은 나사가 형성된 보어 구멍(504b)에 연결되어 볼트(505)가 보어 구멍(504b)에 있는 볼트(505)에 의해 의도되지 않게 포획된 가스를 배출한다. 도시된 실시예에서, 전기적으로 절연된 기저부재(502)는 접지 전위에 있는 실드벽(140)으로부터 코일과 같은 동일한 RF 전위에 있는 허브부재(504)를 절연시킨다. 볼트(505)는기저부재(502)의 중앙 개구(502a)를 통과하며 또한 기저부재(502)는 접지된 실드벽(140)으로부터 볼트(505)를 절연시킨다.
절연성 기저부재(502)의 실린더형 단부(502c)는 허브부재(504)의 중앙 부(504a)와 측벽(504c) 사이에 위치한 고리형 채널(504d)에 수용된다. 허브부재(504)의 실린더형 측벽(504c)은 기저부재(502)의 측면(508)과 간격을 유지하여 실드의 벽(140)에 실질적으로 가로지르는 미로와 같은 제 1 통로(510)를 형성한다. 많은 응용에 있어, 스탠드오프(500)의 제 1 통로(510)는 스탠드오프를 가로지르는 증착 재료의 통로의 형성을 억제한다.
도 4의 스탠드오프(500)는, 컵 형상 허브부재(502)의 측벽(504c)과 간격을 이루는 실린더형 측벽(514)을 구비한 컵 형상의 제 2 금속 커버 부재(512)를 포함하여 통로(510)와 전체적으로 평행한 방향의 미로와 같은 제 2 통로(516a)를 형성한다. 커버부재(512)는 허브부재(504)의 측벽(504c)의 단부로부터 간격을 이루는 내벽(515)을 하부에 가지며, 이는 통로(516a)에 연결되고 통로(510)를 전체적으로 통과하는 미로와 같은 제 3 통로(516b)를 규정하여 짧은 전도성 경로의 형성을 추가로 감소시킨다.
컵 형상의 제 2 커버부재(512)는 제 1 허브 커버부재(504)와 간격을 두고 접지된 상태가 유지된다. 반면에, 허브부재(504)는 코일(104)의 후면(104a)에 부착된다. 그 결과로서, 상기에서 언급한 바와 같이, 허브부재(504)는 코일(104)과 동일한 전위에 위치하여 스퍼터링될 것이다. 제 2 커버부재(512)가 접지 전위되어 있고 허브부재(504)의 노출된 표면의 대부분을 커버하도록 배열되기 때문에, 스탠드오프의 스퍼터링이 바람직하지 않은 분야에서, 제 2 커버부재(512)는 실질적으로 허브부재(504)의 스퍼터링을 감소시킬 수 있다. 코일(104)이 스퍼터링되어 기판상에 증착의 균일성을 강화한다고 할지라도, 스탠드오프가 전형적으로 기판 주위를 지속적으로 둘러싸서 배열되어 있지 않기 때문에, 스탠드오프의 스퍼터링은 비균일성을 야기할 수 있다. 따라서, 스탠드오프의 스퍼터링을 억제하는 것이 대부분의 분야에 유용할 것이다.
절연성 기저부재(502)는 실드벽(140)에 개구(140c)를 통하여 연장된다. 게다가, 기저부재(502)는 지름이 축소된 부분(502b)을 가지며, 이 축소부는 실드벽(140)의 외측면상에 있는 리세스(140a)에 수용된 리테이너 플레이트(retainer plate; 524)의 개구(524a)를 통하여 연장된다. 제 2 커버부재(512) 및 리테이너 플레이트(524)는 나사 또는 다른 적절한 패스너을 이용하여 실드벽(140)의 맞은 편 측에 고정되어 실드벽(140)상에 피드스루(500)를 지지한다. 게다가, 커버부재 패스너는, 제 2 커버부재(512)가 제 2 커버부재의 스퍼터링을 억제하도록 접지된 실드벽(140)에 전기적으로 접촉되고 맞물리도록 한다. 제 2 커버부재의 고리형 채널(512a)은, 패스너 홀에 의도되지 않게 포획된 가스를 배출하기 위해 나사식 홀에 연결된다.
또한, 기저부재(502)의 축소된 지름부(502b)는 실드벽(140)의 외측에 배치된 전기적으로 절연된 제 2 기저부재(520)의 개구(530a)를 통해 연장되어 있다. 금속 슬리브 또는 부싱(bushing; 531)에 위치한 볼트(505)는, 슬리브(531)의 내부 개구(531a) 및 기저부재(502)의 중앙 구멍(502a)을 통과하고, 허브부재(504)의 나사가 형성된 보어 구멍(504b) 내로 들어간다. 절연성 기저부재(502)의 숄더(shoulder; 502e)는 허브부재(504)의 고리형 채널(504d) 내로 수용되어, 허브부재(504) 내로 들어간 볼트(505)처럼 한 쪽면에서 리테이너 플레이트(524)를 압축한다. 전기적으로 절연된 제 2 부재(504)는, 볼트(505)의 헤드(505a)가 제 2 절연 기저부재(530)에 대해 부싱(531)을 압축하는 것과 같이 다른 한 쪽면에서 리테이너 플레이트를 압축한다. 이러한 방식으로, 볼트(505)를 죄는 것은 스탠드오프(500)의 조립체를 압축하여, 실드벽(140)에 대해 코일(104) 및 스탠드오프를 절연적으로 결합시킨다.
전기적으로 절연된 제 1 기저부재(502)는 접지된 실드벽(140)으로부터 볼트(505) 및 코일(104)의 허브부재(504)를 절연시킨다. 하지만, 기저부재(502)는 양호한 열전도성을 띠면서 전기적으로 절연된 절연성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 열을 발생시킬 수 있는 RF 코일(104)은 전기적으로 절연된 기저부재(502)에 의해 실드(106)의 실드벽(140)에 연결되어 발산된다. 도시된 실시예에서, 기저부재(502)는 질화 알루미늄 세라믹 재료로 형성된다. 전기적으로 절연된 다른 재료가 사용될 수 있으나 양호한 전도성 재료가 사용되는 것이 바람직하다. 전기적으로 절연된 추가의 재료는 산화 알루미늄 세라믹 및 석영을 포함한다.
지름이 축소된 부분(502b)의 단면과 부싱(531) 사이에 간격(538)이 제공되어 볼트(532) 및 허브부재(504)의 압축력이 세라믹과 같은 깨지기 쉬운 재료로 만들어진 절연성 부재에 손상을 입히지 않는다. 볼트(505)의 단면은, 도시된 실시예에서 전기적으로 절연된 단추형의 제 3 절연 부재(540)에 의해 덮여질 수 있다. 제 2절연 기저부재(530)는, 평평하게 커버부재(540)를 유지하는 절연성 커버부재의 립(540b)을 수용하는 리테이너 플레이트와 일정한 간격 둔 플랜지(530b)를 가지고 있다.
절연성 기저부재(530) 및 절연 부재(540)는 산화 알루미늄과 같은 세라믹 재료를 포함한 전기 절연성 재료로 만들어진다. 이와 달리, 양호한 열전도체인 전기 절연성 재료는 질화 알루미늄 세라믹과 같은 재료일 수 있다.
코일(104) 및 코일(104)의 허브부재(504)는 증착될 재료와 동일한 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 그러므로, 증착될 재료가 티탄으로 만들어지면, 허브부재(504)는 동일한 티탄으로 만들어지는 것이 바람직하다. 증착재료(티탄)의 접착을 용이하게 하기 위해, 비드 블라스팅(bead blasting)에 의해 처리될 수 있는 금속의 노출면은 증착재료로부터 입자의 발생을 감소시킬 것이다. 티탄 외에, 코일 및 타겟은 탄탈, 구리 및 텅스텐을 포함한 다양한 증착재료로 만들어질 수 있다.
통로(510, 516a, 516b)는 코일(104)의 허브부재(504), 절연 부재(502) 및 커버부재(512)를 포함한 스탠드오프 구성요소들 사이에 미로식으로 형성된다. 1997년 5월 8일자로 출원되어 본 출원의 양도인에게 양도된 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 08/853,024호에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 미로는 코일로부터 실드로의 완벽한 전도 경로의 형성을 방지하도록 규격화되야 한다. 이런 전도 경로는 코일 및 스탠드오프상에 증착될 전도성 증착재료로 형성될 수 있다. 특정 분야에 따라, 미로 통로의 규격, 형상 및 개수가 다양화될 수 있다. 미로 설계에 영향을 미치는 요인들은, 스탠드오프가 손질되거나 교체될 필요가 있기 전에 증착될 재료의 형태 및 원하는 증착횟수이다.
도 5는 다른 양상에 따른, 피드스루 스탠드오프(600)의 단면도이다. 도 6은 명료함을 위해 실드벽(140)이 제거된 피드스루 스탠도오프(600)의 사시도이다. 도 4의 지지 스탠드오프(500)처럼, 피드스루 스탠드오프(600)는 실린더형 전기 절연성 기저부재(602) 및 컵 형상의 금속 허브부재(604)를 포함하며, 이 컵 형상의 금속 허브부재(604)는 용접에 의해 코일(104)의 전면 또는 후면(104a)에 부착된다. 허브부재(604)는 기저부재(602)의 측면(602c)과 간견을 두고 있는 실린더형 측벽(604c)을 가지고, 실드벽(140)을 실질적으로 가로지르는 방향의 미로 통로(610)를 형성한다. 게다가, 도 5의 스탠드오프(600)는, 제 1 커버부재(602)의 측벽(602c)과 간격을 두고 있는 실린더형 측벽(614)을 구비한 컵 형상의 제 2 금속 커버부재(612)를 가지고, 통로(610)에 대해 전체적으로 평행한 방향의 제 2 미로 통로(616a)를 형성하여 짧은 전도 경로의 형성 가능성을 더욱 감소시킨다. 피드스루 스탠드오프(600)의 제 2 커버부재(612) 및 허브부재(604)는 지지 스탠드오프(500)의 제 2 커버부재(512) 및 허브부재(504)와 아주 유사하게 구성된다.
제 2 커버부재(612)는 나사 패스너에 의해 실드벽(140)에 고정되어 제 2 커버부재(612)가 실드벽(140)에 대해 양호하게 전기 접촉하여 단단히 붙어있게 되어 제 1 커버부재(604)의 스퍼터링을 방지한다. 제 2 커버부재의 고리형 채널(612a)은 나사식 홀에 연결되어 패스너 홀에 포획된 가스를 배출하도록 한다.
제 1 전기 절연성 기저부재(602)는 실드벽(140)의 개구(140d)를 통과하여 연장되어 있다. 스탠드오프(600)는 실드벽(140)의 외측에 있는 리세스(140b)에 위치한 제 2 전기 절연 기저부재(632)를 추가로 포함한다. 전도성 금속 막대(633)는 제 2 전기 절연성 기저부재(632)의 리세스(632a)에 배열되어 허브부재(604)의 중앙부(604a)의 단면에 속박되어 있다. 전도성 금속 막대(633)의 리세스(633a)에 위치한 볼트(605)의 헤드(605a)는 전도성 금속 막대(633)의 내부 개구(633b)를 통과하고 실드벽(140)의 내측상에 있는 코일(104) 허브부재(604)의 나사가 형성된 보어 구멍(604b) 내로 들어간다. 이것은 스탠드오프(600)의 조립체를 함께 압축하여 실드벽(140)에 대해 코일(104) 및 피드스루 스탠드오프를 절연적으로 결합시킨다.
제 1 전기 절연성 기저부재(602)는 접지된 실드벽(140)으로부터 전도성 금속 막대(633)를 절연시킨다. 제 2 전기 절연성 부재(632)는 접지된 실드벽(140)으로부터 전도성 금속 막대(633)를 절연시킨다. RF 전류는 전도성 금속 막대(633)의 표면을 따라 그리고 코일(104)의 나머지와 허브부재(604)의 표면을 따라 RF 공급원으로부터 외부의 진공 챔버로 흐른다. 전도성 금속 막대(633)는 증착되는 동안 코일 및 실드의 이동을 조정하는 연성부(flexible portion; 633c)를 가지고 있다. 간격(638)이 절연성 부재(602)의 단면(602b)과 전도성 금속 막대(633) 사이에 제공되어 허브부재(604) 및 볼트(605)의 압축력이, 세라믹과 같은 깨지기 쉬운 재료로 만들어진 절연성 부재에 손상을 가하지 않도록 한다.
상술한 바와 같이, 외부에 있는 발생기로부터 피드스루로 RF 전류를 전하는 전도성 금속 막대(633)는 제 2 전기 절연성 부재(632)내에 배치되어 있다. 전기절연성 부재(640)는 볼트(604)의 단면과 전도성 금속 막대(633)의 측면을 덮고있다. 전기 절연성 부재(632,640)는 RF 전도성 부재에 적절히 들어 맞아 암흑부 보다 더 큰 공간을 피하기 위해 그 공간을 채울 수 있으며, 이로 인해 볼트(605) 및 전도성 금속 막대(633)로부터 플라즈마의 형성과 아크가 일어나는 것을 방지한다.
도 6 및 7에 잘 도시된 바와 같이, 코일(104)은, 겹쳐지지만 동시에 간격을 두고 있는 단부(104c, 104d)를 포함하며, 이들 단부에 한 쌍의 허브부재(604)가 코일(104)의 후면에 형성되거나 부착된다. 이런 배열에서, 각 단부에 대한 피드스루 스탠드오프(600)는 진공 챔버 타겟(110)과 기판 홀더(114) 사이의 플라즈마 챔버 중심 축선에 대해 평행한 방향으로 적층될 수 있다. 그 결과로서, 코일의 한쪽 끝에서 다른 끝 쪽으로의 RF 경로가 유사하게 겹쳐져 웨이퍼 상에 갭을 피할 수 있다. 1998년 3월 16일자로 출원되어 본 출원의 양도인에게 양도된 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 09/039,695호에 보다 상세히 설명된 바와 같이, 이런 적층배열은 플라즈마 발생, 이온화 및 증착의 균일성을 개선할 수 있다.
지지 스탠드오프는 코일의 나머지 주위에 분포되어 적절한 지지를 제공한다. 도 7에 도시된 실시예에서, 코일(104)은 코일(104)의 외면(104a) 상에 90°의 각도로 독립된 세 개의 허브부재(504)를 구비하고 있다. 코일 지지 스탠드오프(500)는 위에서 설명된 바와 같이 각각의 코일 허브부재(504)에 부착될 수 있다. 특정 분야에 따라, 스탠드오프의 개수 및 간격은 다변화될 수 있다.
상기에서 설명된 각각의 실시예들은 플라즈마 챔버에서 단일 코일이 사용되었다. 본 발명은 하나 이상의 코일을 구비한 플라즈마 챔버에 적용될 수 있다는것을 인지하여야 한다. 예로, 본 발명은 헬리콘 웨이브(helicon wave)를 발생시키기 위해 또는 증착재료 또는 RF에너지의 추가적인 공급원을 제공하기 위해 다중 코일을 구비한 챔버에 적용될 수 있다.
도시된 실시예의 코일(104)은 1/4인치 헤비 듀티 비드 블라스팅(heavy duty bead blasting)에 의해 단일 선회 코일 내에 티탄 또는 구리 리본으로 만들어진다. 하지만, 다른 고 전도성 재료 및 형상이 사용될 수 있다. 예로, 코일의 두께는 1/16인치로 축소될 수 있고 폭은 2인치로 증가될 수 있다. 또한, 물의 냉각이 요구되면, 중공 튜빙이 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 도 4의 도면부호 104e로 도시된 바와 같이, 코일(104)의 후면(104a)에 인접한 코일(104)의 상부 테두리는 평평한 각면을 형성하도록 경사를 둘 수가 있다. 도시된 실시예에서, 코일의 후면(104a, 104b)은 타겟(110)과 기판 페데스탈(114) 사이의 플라즈마 축선에 대해 수직방향으로 평행하다. 경사진 상부면(104e)은 타겟(110)과 기판(112)사이의 플라즈마 챔버 수직 중심 축선과 타겟(110)의 수평면에 대해 각을 이루어, 코일(104)의 상부면(104e) 상에 스퍼터링된 재료의 퇴적을 감소시킨다. 도시된 실시예에서, 경사면은 타겟(110)의 면에 대해 대략 59도의 각을 이룬다. 그 결과로서, 코일(104) 상에 증착된 재료의 퇴적과 입자의 발생이 감소될 수 있다. 동일한 방식으로, 코일(104)의 후면(104a)에 인접한 코일(104)의 하부 테두리도 도면부호 104f로 도시된 바와 같이 평평한 각면을 이루도록 경사를 둘 수 있다. 만족할 만한 결과는 수평면에 대해 대략 45 내지 60도의 각도로 경사면을 형성함으로써 달성될 수 있다.
적당한 RF 발생기 및 정합회로(matching circuit)는 이 분야의 당업자에게는 잘 알려진 구성요소이다. 예로,이엔아이 제네시스 시리즈(ENI Genesis series)와 같은 RF 발생기는 정합회로와 부합하는 최고의 주파수를 "주파수 헌트(frequency hunt)"할 수 있는 능력을 가지고 있고 안테나가 이에 적합하다. 코일에 RF 전원을 발생시키기 위한 발생기의 주파수는 2MHz가 바람직하지만, 1MHz 내지 100MHz 및 비-RF 주파수들과 같은 다른 AC 주파수들로 그 범위는 다양화될 수 있다.
도시된 실시예에서, 실드(106)는 안 지름이 16인치이지만, 6인치 내지 25인치의 범위 내에서 양호한 결과를 얻을 수 있다. 실드는 세라믹 또는 석영과 같은 전기 절연성 재료를 포함한 다양한 재료들로 제작될 수 있다. 하지만, 타겟 재료에 의해 코팅될 수 있는 실드및 금속 표면은 스테인레스 강 또는 구리와 같은 재료로 만들어지는 것이 바람직하며, 만일 그렇지 않으면, 스퍼터링된 타겟 재료와 동일한 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 코팅될 구조체의 재료는, 웨이퍼 상에 실드또는 다른 구조체로부터 스퍼터링된 재료의 박리현상(flaking)을 감소시키기 위해 스퍼터링될 재료의 열 팽창 계수와 거의 일치하는 열 팽창 계수를 가져야 한다. 게다가, 냉각될 재료는 스퍼터링된 재료에 대해 양호한 접착력을 가져야 한다. 예를 들면, 증착된 재료가 티탄이면, 코팅될 실드, 코일, 브래킷 및 다른 구조체들의 바람직한 금속은 비드 블라스팅된 티탄이어야 한다. 증착될 재료가 티탄이 아니면, 바람직한 금속은 증착된 재료, 스테인레스 강 또는 구리이어야 한다. 또한, 접착력은, 타겟이 스퍼터링되기 전에 몰리브덴으로 구조체를 코팅함으로써개선될 수 있다.
Ar, H2, O2또는 NF3및 CF4와 같은 활성 가스를 포함한 다양한 선구 가스가 플라즈마를 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 다양한 선구 가스압은 0.1 내지 50mTorr의 압력이 적절하다. 이온화 PVD에 있어서는, 스퍼터링된 재료의 이온화를 최상화하기 위해 10 내지 100 mTorr 사이의 압력이 바람직하다.
본 발명의 여러 양상에 있어, 본 발명의 개선점들은 어떤 점에서는 이 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 어떤 점에 있어서는 기계적 및 전기적 설계의 내용들을 검토한 후 명백하게 될 것이다. 또한 다른 실시예들이 특정 응용에 따라 특별한 설계가 가능하다. 이처럼, 본 발명의 사상은 상술된 실시예들로 제한되지 않으며 첨부된 청구범위 및 균등물에 의해 규정된다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 코일은 실드벽(shield wall)에 코일을 동여매기 용이한 일체식 패스너부(integral fastener portion)를 가짐으로써 입자의 발생을 감소시키고, 증착층에 원하지 않는 캐비티의 형성을 감소시키기 위해, 스퍼터링된 재료의 이온화율을 증가시킴으로써, 바람직한 증착과 증착층의 형성을 구현한다.

Claims (38)

  1. 반도체 제조 시스템 내에서 플라즈마 내에 에너지를 결합시킴으로써, 플라즈마를 활성화하기 위한 장치로서,
    플라즈마 포함 영역(plasma containment region)을 적어도 부분적으로 정하는 제 1 벽을 구비한 반도체 제조 챔버;
    상기 플라즈마 포함 영역에 마주하는 제 1 면 및 상기 제 1 벽에 마주하는 제 2 면을 가지고 있는 코일; 및
    상기 제 1 벽에 대해 상기 코일을 결합하기 위한 패스너 부재(fastener member)를 포함하며,
    상기 제 2 면은 상기 코일을 통과하고 부분적으로 연장된 패스너 리세스를 정하며, 상기 코일의 제 2 면 패스너 리세스가 상기 패스너 부재를 수용하기 위한장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 패스너 부재는 볼트이고 패스너 리세스가 나사가 형성된 보어 구멍인 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 코일의 제 2 면이 상기 코일과 일체식인 돌출 부재(protruding member)를 포함하며 상기 패스너 리세스를 정하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 돌출 부재가 상기 코일의 제 2 면에 용접되는 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 패스너 부재는 볼트이고 상기 패스너 리세스가 나사가 형성된 보어 구멍인 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1 벽과 상기 볼트 사이에서 상기 볼트 주위에 배열되고 상기 제 1 벽으로부터 상기 볼트를 전기적으로 절연시키는 제 1 절연 부재를 추가로 포함하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 절연 부재가 질화 알루미늄 재료를 포함하는 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 돌출 부재가 상기 제 1 절연 부재의 한쪽 단부를 수용하도록 배치된 리세스를 정하고, 상기 리세스가 상기 돌출 부재와 상기 제 1 절연 부재의 단부 사이의 제 1 통로를 충분한 크기로 정하는 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 벽에 부착되고 상기 돌출 부재의 한쪽 단부를 수용하도록 배치된 리세스를 정하는 컵-형상의 전도성 부재를 추가로 포함하는 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 컵-형상의 상기 부재가, 상기 제 1 절연 부재의 다른 단부를 수용하고 컵-형상의 상기 부재로부터 상기 볼트를 전기적으로 절연시키기 위해 배열된 개구를 정하는 장치.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 절연 부재의 일부를 수용하기 위한 개구를 정하는 리테이너 플레이트(retainer plate)를 추가로 포함하며, 상기 제 1 벽이 상기 리테이너 플레이트를 수용하기 위한 리세스를 정하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 볼트가 헤드를 가지고, 상기 리테이너로부터 상기 볼트를 격리시키기 위해 상기 리테이너 플레이트와 상기 볼트 헤드 사이에서 상기 볼트의 주위에 배치된 제 2 절연 부재를 추가로 포함하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제 2 절연 부재와 상기 볼트헤드 사이에서 상기 볼트 주위에 배열된 부싱(bushing)을 추가로 포함하는 장치.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 볼트헤드를 절연시키기 위해 상기 볼트 주위에 배치된 대체로 컵-형상인 제 3 절연 부재를 추가로 포함하는 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 절연부재가 리텐션 플랜지(retension flange)를 가지며 상기 제 3 절연 부재가 상기 볼트 헤드 주위에서 상기 제 3 절연 부재를 유지하기 위해, 상기 제 3 절연 부재를 수용하도록 배열된 리세스를 구비하는 장치.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 2 코일면이 수직을 이루고 상기 코일이 상기 제 1 및 2 면 사이에서 수직 및 수평하지 않은 평평한 면을 정하는 경사진 테두리를 가지는 장치.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 코일에 RF 에너지를 제공하기 위해, 상기 패스너 부재에 연결된 RF 에너지의 공급원을 추가로 포함하는 장치.
  18. 제 2항에 있어서, 상기 볼트가 헤드를 가지고, 상기 제 1 벽으로부터 상기 볼트를 절연시키기 위해 상기 볼트 헤드 주위에 배열된 제 2 절연 부재를 추가로 포함하는 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 반도체 제조 시스템이 RF 에너지 공급원을 포함하고, 상기 코일에 RF 에너지를 제공하기 위해 상기 RF 에너지 공급원으로부터 상기 볼트 헤드에 RF 에너지를 연결하기 위한 RF 전도 부재를 추가로 포함하며, 상기 제 1 벽으로부터 상기 전도 부재를 절연시키기 위해 상기 제 1 벽 및 상기 전도 부재 사이에 상기 제 2 절연부재가 배치되는 장치.
  20. 제 1항에 있어서, 스퍼터링된 증착재료를 제공하기 위한 타겟과 상기 타겟으로부터 스퍼터링된 상기 증착재료를 수용하기 위해 기판을 유지하도록 배열된 기판 홀더를 추가로 포함하는 장치.
  21. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 벽이, 상기 타겟과 상기 기판 홀더 사이에 배치된 대체로 실린더형 실드벽인 장치.
  22. 반도체 제조 챔버의 키트(kit)로서,
    다수의 구멍(aperture) 및 결합된 구멍에 인접하여 위치하는 다수의 리세스를 정하는 대체로 실린더형인 실드벽;
    상기 실드벽에 마주하는 외측면을 가진 대체로 원형인 RF 코일로서, 상기 외측면으로부터 일체식으로 연장된 다수의 허브부재를 추가로 포함하고, 상기 각 허브부재는 그 자신을 통과하여 부분적으로 연장된 나사가 형성된 보어 구멍을 정하게 되는 코일; 및
    상기 결합된 코일 허브부재에 고정된 다수의 스탠드오프(standoff)를 포함하며, 상기 각 스탠드오프는,
    실드벽 구멍을 통하여 연장되며, 상기 볼트가, 실드벽의 한쪽에는 헤드를 다른 한쪽의 단부에는 나사를 가지고 결합된 코일 허브 부재의 나사가 형성된 보어 구멍 내로 들어가 나사식으로 결합되는 볼트; 및
    대체로 실린더형인 제 1 질화 알루미늄 절연부재로서, 상기 실드벽으로부터 상기 볼트를 전기적으로 절연시키기 위해, 상기 볼트와 상기 실드벽 사이에서 상기 볼트 주위에 배치되어, 상기 허브부재가 상기 제 1 절연부재의 한쪽 단부를 수용하도록 배열된 고리형 리세스를 정하고, 상기 허브부재의 리세스가 돌출 부재와 상기 제 1 절연부재의 단부사이에 통로를 정하기에 충분한 크기가 되는 제 1 절연부재를 포함하는 키트.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 실드벽으로부터 상기 볼트를 전기적으로 절연시키기 위해 상기 실드벽과 상기 볼트헤드 사이에서 상기 볼트 주위에 배열된 대체로 실린더형인 제 2 절연부재를 각 스탠드오프가 추가로 포함하는 키트.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 제 1 절연부재의 일부를 수용하도록 배열된 개구를 정하는 리테이너 플레이트를 각 스탠드오프가 추가로 포함하며, 결합된 실드벽의 리세스가 상기 리테이너 플레이트를 수용하도록 배열되고, 상기 제 2 절연부재가 상기 리테이너 플레이트로부터 상기 볼트를 절연시키기 위해 배열되며, 상기 제 2 절연부재와 상기 볼트헤드 사이에서 상기 볼트 주위에 배열된 부싱을 각 스탠드오프가 추가로 포함하는 키트.
  25. 제 23항에 있어서, 결합된 실드벽의 리세스가 상기 제 2 절연부재를 수용하도록 배열되는 키트.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 볼트를 수용하기 위한 개구를 정하는 전도성 금속막대를 추가로 포함하며, 상기 전도성 금속막대가 RF 에너지 공급원에 연결되며, 상기 실드벽으로부터 상기 전도성 금속막대를 전기적으로 절연시키기 위해, 상기 전도성 금속막대와 상기 실드벽 사이에 상기 제 2 절연부재가 배열되는 키트.
  27. 반도체 제조 시스템 내에서 플라즈마에 에너지를 결합시킴으로, 플라즈마를 활성화하기 위한 장치로서,
    플라즈마 포함 영역(plasma containment region)을 적어도 부분적으로 정하는 제 1 벽을 구비한 반도체 제조 챔버;
    상기 플라즈마 포함 영역에 마주하는 제 1 면 및 상기 제 1 벽에 마주하며 상기 코일과 일체식인 돌출부재를 포함하는 제 2 면을 가진 코일; 및
    상기 제 1 벽에 상기 코일 돌출 부재를 고정시키기 위한 패스너를 포함하는 장치.
  28. 제 27항에 있어서, 상기 패스너가 나사식 볼트를 포함하고 상기 코일 돌출부재가 상기 볼트를 나사식으로 수용하기 위한 나사가 형성된 보어 구멍을 정하는 장치.
  29. 플라즈마 포함 영영을 적어도 부분적으로 정하는 제 1 벽을 구비한 반도체 제조 챔버 내에서 플라즈마를 활성화시키기 위한 코일에 있어서,
    상기 챔버 내에 설치될 때, 상기 플라즈마 포함 영역에 마주하는 제 1 면 및상기 제 1 벽에 마주하는 제 2 면을 가지는 연장된 코일을 포함하며, 상기 제 2 면은 상기 코일과 일체식인 돌출 연결부재를 포함하는 코일.
  30. 반도체 제조 시스템 내에서 플라즈마에 에너지를 결합시킴으로써, 플라즈마를 활성화하기 위한 장치로서,
    플라즈마 포함 영역(plasma containment region)을 적어도 부분적으로 정하는 제 1 벽을 구비한 반도체 제조 챔버;
    상기 제 1 벽에 의해 지지된 스탠드오프; 및
    상기 스탠드오프에 의해 지지되며, 상기 플라즈마 내로 RF 에너지를 결합시키는 코일을 포함하며,
    상기 스탠드오프가, 상기 제 1 벽으로부터 상기 코일을 전기적으로 절연시키고 상기 제 1 벽에 상기 코일을 열적으로 연결시키도록 배열된 질화 알루미늄 절연 부재를 포함하는 장치.
  31. 반도체 제조 챔버의 실드벽에 RF 코일을 결합하기 위한 방법에 있어서,
    패스너 부재 주위에 절연부재를 배치시키는 단계;
    상기 실드벽의 구멍을 통해 패스너 부재를 삽입시키는 단계; 및
    상기 코일의 외면에 의해 정해지고 상기 코일을 통과해 부분적으로 연장되는 패스너 리세스에 상기 패스너 부재를 결합하는 단계를 포함하는 방법.
  32. 반도체 제조 챔버의 실드벽에 RF 코일을 결합하기 위한 방법에 있어서,
    패스너 부재 주위에 절연부재를 배치시키는 단계;
    상기 실드벽의 구멍을 통해 패스너 부재를 삽입시키는 단계; 및
    상기 코일의 외면으로부터 일체식으로 연장된 돌출부재에 상기 패스너 부재를 묶는 단계를 포함하는 방법.
  33. 반도체 제조 챔버의 실드벽에 RF 코일을 결합시키기 위한 방법에 있어서,
    대체로 원형인 코일의 외면으로부터 일체식으로 연장된 허브부재에 의해 정해진 고리형 리세스 내에 대체로 실린더형인 제 1 질화 알루미늄 절연부재를 배치시키는 단계;
    나사식 볼트 주위에 대체로 실린더형인 제 2 절연부재를 배치시키는 단계;
    상기 제 2 절연부재가 상기 볼트와 상기 실드벽의 외측 사이에 배치되도록 상기 실드벽의 구멍을 통해 나사식 볼트를 삽입시키는 단계; 및
    상기 제 1 절연부재가 상기 볼트와 상기 실드벽의 내측 사이에 배치되도록, 상기 코일의 외면으로부터 일체식으로 연장된 허브부재의 나사가 형성된 보어 구멍 내로 나사식 볼트를 들어가도록 하는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 실드벽의 외측에 있는 리세스 내에 리테이너 플레이트를 배치시키는 단계 및 상기 리테이너 플레이트에 의해 정해진 개구를 통해 상기 제 1 절연부재의 일부가 통과시키는 단계를 추가로 포함하며, 대체로 실린더형인상기 제 2 절연부재가 상기 리테이너 플레이트로부터 상기 볼트를 절연시키기 위해 상기 볼트헤드와 상기 리테이너 플레이트 사이에서 상기 볼트 주위에 배치되는 방법.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 제 2 절연부재와 상기 볼트헤드 사이에서 상기 볼트 주위에 부싱을 배치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  36. 제 33항에 있어서, 상기 실드벽의 리세스 내에 상기 제 2 절연부재를 배치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  37. 제 36항에 있어서, RF 에너지 공급원에 연결되는 전도성 금속막대에 의해 정해진 개구를 통해 상기 나사 볼트를 통과시키는 단계 및 상기 실드벽으로부터 상기 전도성 금속막대를 절연시키기 위해 상기 실드벽과 상기 전도성 금속막대 사이에 상기 제 2 절연부재를 배치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  38. 반도체 제조 시스템 내에서 플라즈마 내로 에너지를 결합시킴으로써, 플라즈마를 활성화하기 위한 장치로서,
    플라즈마 포함 영역을 적어도 부분적으로 정하는 제 1 벽을 구비한 반도체 제조 챔버;
    상기 플라즈마 포함 영역에 마주하는 제 1 면 및 상기 제 1 벽에 마주하고상기 코일과 일체인 돌출부를 포함하는 제 2 면을 가진 코일; 및
    상기 제 1 벽에 상기 코일 돌출부재를 절연적으로 결합시키기 위한 패스너 수단을 포함하는 장치.
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