KR20030012856A - 유도결합 플라즈마 에칭시스템에서의 rf피크피크전압활성제어장치 및 방법 - Google Patents

유도결합 플라즈마 에칭시스템에서의 rf피크피크전압활성제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

유도결합 플라즈마 에칭장치는 챔버(100) 및 챔버의 상부 개구부를 시일하는 창(10)을 포함한다. 창(10)은 챔버(100)의 안쪽으로 노출된 내면을 가지고 있다. 페러데이차폐로서의 역활을 하는 금속판(217)은 창(10)으로부터 위쪽에 배치되어 있다. 코일(117)은 금속판(217)으로부터 위쪽에 배치되어 있다, 코일(117)은 접속부위(커낵터 (207)) 참조)에서 금속판(217)에 전기접속되어 있고, 금속판에 피크피크 전압을 발생시켜 창(10) 내면의 스퍼터링을 줄이면서 실질적으로 동시에 창 내면 상에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 본 장치는 금속판(217)에 피크피크 전압을 인가하기 위한 조정기를 포함한다. 이 조정기는 발진회로, 정합회로, RF발생기, 및 인가된 피크피크 전압을 모니터링하는 피이드백제어를 포함한다. 또한 유도결합 플라즈마 에칭장치의 작동을 최적화하는 방법이 기재되어 있다.

Description

유도결합 플라즈마 에칭시스템에서의 RF피크피크전압 활성제어장치 및 방법{Apparatus and Methods for Actively Controlling RF Peak-to-Peak Voltage in an Inductively Coupled Plasma Etching System}
반도체제조공정에서, 에칭공정, 절연필름형성, 및 확산공정은 반복적으로 행해진다. 이 기술분야의 당업자가 알고 있는 바와 같이, 에칭공정에는 습식에칭과 건식에칭 두가지가 있다. 건식에칭은 통상적으로 도 1A에 도시된 바와 같이, 유도결합 플라즈마 에칭장치를 사용하여 실행된다.
도 1A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치에 있어서, 반응가스는 가스인입포트(미도시)를 통과하여 챔버(20) 내로 유도된다. 이어서 고주파 전력이 전원(미도시)으로부터 코일(17)로 인가되고, 반도체웨이퍼(11)는 챔버(20) 내의 척(19)에 실장된다. 코일(17)은 절연재로 형성된 스페이서(13)에 의해 챔버 상부에 지지된다. 작동시, 코일(17)에 흐르는 고주파(RF) 전류는 챔버(20)내에 전자기 전류를 유도하고, 전자기전류는 반응가스에 작용하여 플라즈마를 발생시킨다.
플라즈마는 여러가지 형태의 라디칼을 포함하고, 반도체웨이퍼(11)나 웨이퍼상의 절연필름을 에칭하는데 양/음이온의 화학반응을 이용한다. 에칭공정시, 코일(17)은 변압기의 1차코일의 기능에 상응하는 기능을 하고, 챔버(20)내의 플라즈마는 변압기의 2차코일의 기능에 상응하는 기능을 한다. 에칭공정에 의해 발생된 반응물은 배출포트(15)를 통해 배출된다.
최근에 개발된 소자재료(예를 들어, 백금, 루테늄 등)를 에칭하는 경우, 생성된 반응물은 비휘발성 물질(예를 들어, RuO2)일 수도 있다. 이러한 경우, 반응물은 TCP창(10)의 면(10a)에 부착될 수 있다. 반응물이 전도성이 있으면 면(10a) 상의 반응물 피막은 챔버내의 전자기 전류를 전기적으로 차폐할 것이다. 그 결과, 각 웨이퍼가 에칭된 후에도 플라즈마가 벽을 가격하지 않아 에칭공정이 계속되지 않을 것이다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 플라즈마를 사용하여 TCP창(10)의 면(10a)에 부착된 반응물을 스퍼터링하는 방법이 개발되었다. 그러나, 도 1A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치는 RF전류에 의해 유도된 전자기전류가 TCP창(10) 부근에서 정재파를 갖는 배전전압을 발생시킨다. 이것은 반응물의 침적 및 스퍼터링이 불균일하게 되기 때문에 바람직하지 않다.
도 1B 및 도 1C에는 도 1A의 유도결합 플라즈마 에칭장치에서 TCP창에의 불균일한 침적 및 스퍼터링이 나타나 있다. 도 1B에서, 코일(17)은 "×" 또는 "ㆍ"로 된 박스로 나타나 있다. "×"로 된 박스는 코일이 페이지 안쪽으로 연장되어 있다는 것을 나타낸다. "ㆍ"로 된 박스는 코일이 페이지 바깥쪽으로 연장되어 있다는것을 나타낸다. 도 1B에 도시된 바와 같이, TCP창(10)의 일부 면(10a)은 과도하게 스퍼터링되고, 다른 부분은 과도하게 침적되었다. 과도한 스퍼터링은 비교적 다량의 에너지가 플라즈마 내의 이온에 가해지는 지역에서 일어나는데, 이것은 그 지역의 정재파에 따른 가속전압의 진폭이 크기 때문이다. 도 1C의 하부의 그래프에 도시된 바와 같이, 정재파(24)의 진폭은 도 1C의 상부의 도시된 코일(17)의 각 끝단(17a, 17b)에 상응하는 지점(24a, 24b)에서 크다. 과도한 침적은 비교적 소량의 에너지가 플라즈마 내의 이온에 가해지는 지역에서 일어나는데, 이것은 정재파의 진폭이 작기 때문이다. 도 1C의 하부의 그래프에 도시된 바와 같이, 정재파(24)의 진폭은 정재파의 교점(22) 부근에서 낮다.
TCP창에의 불균일한 침적 및 스퍼터링은 여러 가지 이유에서 바람직하지 않다. 과도한 침적은 상기한 바와 같이, TCP창 표면에 전도성 필름이 있으면 챔버내의 전자기전류를 전기적으로 차폐할 수 있고, 그로 인해 에칭공정이 불가능하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또 과도한 침적은 종종 입자문제(입자에 의한 웨이퍼 박피)를 야기하여 자주 챔버를 건조시키거나 습식세정해야 한다. 챔버를 자주 세정함에 따라 툴의 이용가능한 가동시간이 줄어들어 처리량이 줄어들게 된다. 과도한 스퍼터링은 석영이나 알루미나로 된 TCP창이 이온폭격에 의해 마모되기 때문에 바람직하지 않다. 이러한 마모는 TCP창의 수명을 단축시킬뿐 아니라, 입자를 발생시켜 웨이퍼를 오염시킬 수 있고 작업장에 원치않는 화학물질을 발생시킨다. 작업장에 원치않는 화학물질이 생김에 따라 작업장의 재생산성이 열화해지기 때문에 바람직하지 않다.
따라서 TCP창이 과도하게 마모되지 않고 TCP창 표면에 전도성 반응물이 침적되는 것을 실질적으로 방지하는 유도결합 플라즈마 에칭장치가 필요하게 된다.
본 발명은 일반적으로 반도체제조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플라즈마 에칭챔버 내의 플라즈마 작용을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1A는 종래의 유도결합 플라즈마 에칭장치를 나타낸 개략적인 단면도,
도 1B는 도 1A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치의 TCP창에 불균일하게 침적 및 스퍼터링된 것을 나타낸 개략도,
도 1C는 도 1A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치에서 코일길이에 따른 코일의 Vpp를 나타낸 그래프,
도 2A는 본 발명의 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치를 나타낸 개략적인 단면도,
도 2B는 본 발명의 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치의 플라즈마발생을 나타낸 개략적인 단면도,
도 2C는 본 발명의 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치에 의해 얻어진 균일한 창스퍼터링을 나타낸 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패러데이 차폐역활을 하는 금속판 및 금속판을 정위치에 지지하는 구성요소를 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 코일 및 코일을 정위치에 지지하는 구성요소를 나타낸 분해사시도,
도 5는 본 장치, 및 루테늄(Ru) 에칭용 코일에 페러데이 차폐판을 접속하기 위한 최적 위치를 결정하는 시험에 사용된 접속위치를 나타낸 개략도,
도 6A, 6B 및 6C는 도 5에 도시된 A, B 및 C의 각 접속위치에 대한 페러데이차폐판, 코일단자입력 및 코일단자출력의 TCP전력에 따라 측정된 Vpp를 나타낸 그래프,
도 7A는 본 발명의 실시예에 따른 페러데이 차폐판의 Vpp를 외부제어하기 위한 발진회로를 포함하는 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도,
도 7B는 도 7A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치용 가변콘덴서위치에 따른 Vpp를 나타낸 그래프,
도 8A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페러데이 차폐판의 Vpp를 외부제어하기 위한 분압회로를 포함하는 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도,
도 8B는 도 8A에 도시된 유도결합 플라즈마 에칭장치용 가변콘덴서위치에 따른 Vpp를 나타낸 그래프,
도 9A는 페러데이 차폐판이 다른 주파수에 의해 구분된 본 발명의 또다른 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도,
도 9B는 도 9A에 되시된 유도결합 플라즈마 에칭장치용 저주파수 RF전력에 따른 Vpp를 나타낸 그래프,
도 10은 종래의 유도결합 플라즈마 에칭장치, 및 코일에 접속된 페러데이 차폐판을 갖는 본 발명에 의한 유도결합 플라즈마 에칭장치에서 처리된 웨이퍼수에 따른 루테늄 에칭률을 나타낸 그래프.
본 발명은 플라즈마가 발생되는 챔버벽 부근에서 에너지가 균일하게 플라즈마 내의 이온에 가해지는 유도결합 플라즈마 에칭장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일태양에 따라 제1 유도결합 플라즈마 에칭장치가 제공된다. 이 유도결합 플라즈마 에칭장치에는 챔버 및 챔버의 상부 개구부를 시일하는 창(window)이 구비되어 있다. 창은 챔버의 내부로 노출된 내부면이 있다. 창 위쪽에는 페러데이 차폐역활을 하는 금속판이 있고, 금속판 위쪽에는 코일이 구비되어 있다. 코일은 접속부위에서 금속판과 전도접속되어 금속판에 피크피크전압을 발생시킴에 따라 창 내면의 스퍼터링을 최적으로 줄이면서 창 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 실질적으로 동시에 방지하게 한다.
본 발명의 일실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 RF전력을 받는 코일입력단자 및 코일출력단자를 포함한다. 이 실시예에서, 접속부위는 코일입력단자 및 코일출력단자 사이에 한정된다. 이 실시예에서, 접속부위는 코일입력단자보다 코일출력단자에 더 근접해 있다. 또 이 실시예에서 유도결합플라즈마 에칭장치는 RF발생기, RF발생기와 코일입력단자 사이에 결합된 정합회로 네트워크, 및 접지와 코일출력단자 사이에 결합된 가변콘덴서를 포함한다.
또한 본 발명의 일실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 금속판에 결합된 발진회로를 포함한다. 발진회로는 금속판의 피크피크전압이 조정될 수 있도록조정될 수 있다. 일실시예에서, 발진회로는 조화점(harmonic point)을 따라 피크피크전압을 조정할 수 있는 가변콘덴서를 포함한다. 이 실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 금속판에 결합된 분압회로를 포함한다. 분압회로를 조절하여 피크피크전압을 조정할 수도 있다. 일실시예에서, 분압회로에는 가변콘덴서가 있기 때문에 가변콘덴서의 커패시턴스가 증가할 때 피크피크전압을 감소시키는 플롯(plot)을 따라 피크피크전압이 조절되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 금속판과 코일에 부착된 챔버리드를 포함한다. 챔버리드는 챔버리드를 개폐할 수 있는 힝거에 의해 부착될 수도 있다. 폐쇄위치에 있을 때 챔버리드는 작동준비시에 창에 근접하여 금속판을 위치시킨다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 제2 유도결합 플라즈마 에칭장치를 제공한다. 이 유도결합 플라즈마 에칭장치에는 챔버 및 챔버의 상부 개구부를 시일하는 창이 구비되어 있다. 창은 챔버의 내부로 노출된 내부면이 있다. 창 위쪽에는 페러데이 차폐역활을 하는 금속판이 있고, 금속판 위쪽에는 코일이 구비되어 있다. 이 장치는 금속판에 피크피크전압을 외부로 인가하기 위한 제어기를 포함한다. 제어기는 발진회로, 정압회로, RF발생기 및 인가된 피크피크전압를 모니터링하는 피이드백 제어를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 외부로 인가된 피크피크전압을 조정하여 창의 내면에 스퍼터링을 감소시키면서 에칭부산물이 창의 내면에 침적되는 것을 실질적으로 동시에 방지하도록 할 수 있다. 일실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 RF전력을 받는 코일입력단자, 및 코일출력단자를 포함한다. 또 이 실시예에서 유도결합플라즈마 에칭장치는 RF발생기, RF발생기와 코일입력단자 사이에 결합된 정합회로 네트워크, 및 접지와 코일출력단자 사이에 결합된 가변콘덴서를 포함한다.
이 실시예에서, 금속판은 유전스페이서에 의해 창에 접속된다. 이 실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 금속판과 코일에 부착된 챔버리드를 포함한다. 챔버리드는 챔버리드를 개폐할 수 있는 힝거에 의해 부착될 수도 있다. 폐쇄위치에 있을 때 챔버리드는 작동준비시에 창에 근접하여 금속판을 위치시킨다. 개방위치에 있을 때 챔버리드는 창을 시각검사하여 챔버를 작동하게 할 수 있도록 금속판을 창에서 떨어뜨린다.
본 발명의 또다른 태양에 있어서, 제1의 유도결합 플라즈마 에칭장치를 최적으로 작동하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법에 있어서, 웨이퍼를 에칭하기 위한 챔버가 제공된다. 챔버의 상부 개구부에는 창이 부착되어 있다. 창은 외면, 및 챔버의 내부에 노출된 내면을 가지고 있다. 창 위쪽에는 코일이 있고, 창 외면 위쪽에는 금속판이 있다. 금속판은 코일과 창의 외면 사이에 간격을 두도록 위치해 있다. 금속판은 코일의 접속부위에 도전 접속된다. 접속부위는 입력단자와 출력단자 사이에 있고, 창의 내면 부근의 입사이온에너지가 실질적으로 균일하게 되도록 최적으로 선택된다. 실질적으로 균일한 입사이온에너지는 창 내면의 스퍼터링을 감소시키면서, 실질적으로 동시에 창 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하게 한다.
본 발명의 또다른 태양에 따르면 제2의 유도결합 플라즈마 에칭장치의 최적작동방법이 제공된다. 이 방법에 있어서, 웨이퍼를 에칭하기 위한 챔버가 제공된다. 챔버의 상부 개구부에는 창이 부착되어 있다. 창은 외면, 및 챔버의 내부에 노출된 내면을 가지고 있다. 창 위쪽에는 코일이 있고, 창 외면 위쪽에는 금속판이 있다. 금속판은 코일과 창의 외면 사이에 간격을 두도록 위치해 있다. 창 내면 부근의 입사이온에너지를 실질적으로 균일하게 하기 위해서, 금속판에 조절된 피크피크전압을 인가한다. 실질적으로 균일한 입사이온에너지는 창 내면의 스퍼터링을 감소시키면서, 실질적으로 동시에 창 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하게 한다.
본 발명의 장치 및 방법은 여러 가지 이점을 가지고 있다. 가장 현저한 것으로는 본 발명의 장치 및 방법이 유도결합 플라즈마 에칭장치의 챔버 상부벽(예를 들어, TCP창)의 내면상에 도전성 반응물, 예를 들어 RuO2가 침적되는 것을 균일하게 방지한다는 점이다. 이에 따라 최근에 개발된 소자재료(예를 들어, Ru)를 플라즈마 에칭하는 경우 처리량을 증가시킬 수 있다. 이것은 불과 몇개의 웨이퍼가 통과한 후에도 챔버면을 깨끗히 하기 위해서 플라즈마 에칭작동을 멈추지 않아도 되기 때문이다. 또한 본 발명의 장치및 방법은 유도결합 플라즈마 에칭시스템의 챔버 상부벽(예를 들어, TCP창)의 내면을 스퍼터링하는 것을 방지할 수 있다. 이로 인해, 입자가 발생하고 원하지 않는 화학물질이 작업장에 나오는 것을 피함으로써 재생산성을 증가시킬 수 있다.
전기한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 본발명을 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 몇가지 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 1A-1C는 "발명의 배경" 부분에 설명한 바와 같다.
도 2A는 본 발명의 일실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 2A에 도시된 바와 같이, 하우징의 하부벽 근처에 하우징의 벽에 의해 한정된 챔버(100)에 배치된 척(19)에 반도체웨이퍼(11)가 실장된다. 코일(117)은 절연재로 형성된 스페이서(13)에 의해 챔버(100)의 TCP창(10)에 지지된다. TCP창(10)은 석영으로 제조되는 것이 바람직하지만, 알루미나(Al2O3), 질화실리콘(Si3N4), 질화알루미늄(AlN), 탄화규소(SiC), 실리콘(Si) 등의 다른 재료를 사용할 수도 있다. TCP창(10)의 주요한 역활은 챔버(100)를 진공시일하는 것이다. 본 발명의 일실시예에서, TCP창(10)은 웨이퍼(11)에서 약 2∼8인치, 바람직하게는 약 4∼5인치 떨어져있다. 작동시 반응가스는 가스인입포트(미도시)를 통해 챔버(100) 내로 공급된다. 전원(미도시)으로부터의 고주파 전력이 코일(117)에 인가된다. 코일(117)을 통과하는 고주파(RF) 전류는 챔버(100)에서 전자기 전류를 유도하고, 전자기 전류는 반응가스에 작용하여 플라즈마를 생성한다.
플라즈마는 양/음이온의 여러가지 라디칼 및 화학반응을 내포하고 있어 반도체웨이퍼(11)나 웨이퍼에 형성된 절연필름을 에칭하는데 사용된다. 에칭공정시 코일(117)은 변압기의 1차코일의 기능에 상응하는 기능을 하고, 챔버(100)내의 플라즈마는 변압기의 2차코일의 기능에 상응하는 기능을 한다. 에칭공정에 의해 발생된 반응물이 휘발성인 경우 반응물은 배출포트(15)를 통해 배출된다.
코일(117)과 챔버(100) 사이에는 패러데이 차폐 역활을 하는 금속판(217)이 구비된다. 이하에 금속판(217)을 "페러데이 차폐판"으로 칭한다. 일실시예에서, 금속판(217)은 코일(117)과 TCP창(10) 사이에 간격을 갖도록 위치하고, TCP창과 실질적으로 평행하게 위치되어 있다. 금속판(217)의 두께는 약 20㎛∼10mm, 바람직하게는 약 50㎛∼5mm이다. 일실시예에서, 금속판(217)의 두께는 약 1.5mm이다. 커넥터(207)는 금속판(217)을 코일(117)의 소정의 위치에서 전기접속하고, 금속판(217)에 인가된 평면 RF전압이 균일하게 한다. 금속판(217)에 인가된 평면 RF전압이 균일하기 때문에 TCP창(10) 부근에서 에너지가 플라즈마에 균일하게 가해진다. 이러한 균일한 에너지 분포때문에, 반응물 침적이나 스퍼터링이 균일하게 되어 TCP창(10)에의 반응물축적이 일어나지 않거나, 실질적으로 제거된다.
본 발명의 일실시예에서, 커넥터(207)는 금속판(217)을 코일(117)의 소정의 위치에 전기접속함으로써 적당한 Vpp(피크피크 전압)가 금속판에 인가된다. Vpp가 금속판(217)에 균일하게 인가됨으로써 플라즈마 내의 이온들이 가속화되고, 유도결합 플라즈마 에칭장치의 챔버의 진공측면에 균일하게 충격을 가하여 반응물이 침적되는 것을 방지한다. 본 발명의 일실시예에서, 유도결합 플라즈마 에칭장치는 상용의 TCP 9400 PTX(미국, 캘리포니아, 프레몬트, 램리서치사)이고, 가속화된 이온들은 TCP창의 진공측면에 균일하게 충격을 가하여 반응물이 침적되는 것을 방지한다. 본 발명의 다른 실시예에서 커넥터(207)는 금속판을 임피던스 매칭박스에서 코일로 연장되는 컨덕터에 전기접속한다.
도 2B 및 도 2C는 본 발명의 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치에 의한 균일한 창스퍼터링을 나타낸 것이다. 도 2B에 도시된 바와 같이, 특정 공정을 위해서 최적의 위치에 코일(117)을 접속시킬 수 있는 커넥터(207)를 통해 적당한Vpp를 금속판(217)에 인가함으로써 금속판(217)의 전표면에 균일한 챔버(100) 내의 자기장을 발생시킨다. 이 균일한 자기장으로 인해 챔버(100)에 균일한 전자기 전류가 유도되고, 이 유도전류는 반응가스에 작용하여 플라즈마를 생성시킨다. 유도전류가 금속판(217) 전체에서 균일하기 때문에 도 2C에 도시된 바와 같이, TCP창(10)의 면(10a)에 충격을 가하는 입사이온의 에너지가 균일하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패러데이 차폐역활을 하는 금속판 및 금속판을 정위치에 지지하는 구성요소를 나타낸 분해사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 금속판(217)은 부착프레임(201)의 바닥에 고착되고, 그 상면에는 나사(205)에 의해 부착스페이서(13)가 구비되어 있다. 부착프레임(201), 부착스페이서(13) 및 나사(205)는 적절한 절연재로 형성될 수 있다.
외부링(211), 내부링(213) 및 중앙 디스크(215)는 나사(219)에 의해 부착프레임(201)에 고착되고, 나사는 적절한 절연재로 형성될 수 있다. 외부링(211), 내부링(213) 및 중앙 디스크(215)는 유도결합 플라즈마 에칭장치가 작동되는 동안 금속판(217) 형태로 유지된다. 금속판(217)에는 다수의 방사상 슬롯(221)이 형성되어 있다. 방사상 슬롯(221)은 코일(117)의 단면에 횡방향으로 연장되어 있기 때문에(도 4 참조), 전류에 의해 발생된 내부 유도전력이 컨덕터인 금속판(217)에 흐르지않게 한다. 이것은 금속판(217)에 흐르는 전류가 코일(117: 도 2A 및 4 참조)과 챔버(100: 도 2A 참조)를 전기적으로 차폐하도록 하기 때문에 필요하다.
도 3에서, 커넥터(207)는 금속판(217)과 코일(117: 도 2A 및 4 참조)을 전기접속한다. 이러한 접속에는 2개의 금속나사(209)가 필요하며, 하나의 금속나사는금속판(217)을 커넥터(207)에 연결하고, 다른 하나의 금속나사는 코일(117)을 커넥터(207)에 연결하는데 사용된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코일 및 이 코일을 정위치에 지지하는 구성요소를 나타낸 분해사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 금속판(217)과 코일(117) 사이에는 부착프레임(201)과 부착스페이서(13)가 구비되어 있다. 4개의 단면형상의 코일실장판(305)은 지지스프링 하우징(301)과 금속나사(303)에 의해 고정되어 코일(117) 형태를 유지한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 코일(117)은 3회의 턴을 가지고 있다. 코일(117)은 적어도 1회 이상의 턴을 가져야 하지만, 적당한 수의 턴을 가질 수도 있다.
도 3과 관련하여 개시한 바와 같이, 커넥터(207)는 금속판(217)과 코일(117)을 전기접속한다. 도 4에 도시된 바와 같이, U자형 스페이서(309)는 코일실장판(305), 코일(117) 및 금속판(217)을 위치결정한다. U자형 스페이서(309)는 금속나사(307)에 의해 코일(117)에 연결된다. 하나의 금속나사(209)는 커넥터(207)를 U자형 스페이서(309)를 통해 코일(117)에 전기접속하고, 다른 하나의 금속나사(209)는 커넥터(207)를 금속판(217)에 전기접속한다(도 3 참조). 도 4에 도시된 바와 같이, 코일(117)은 코일입력단자(117a)와 코일출력단자(117b)가 코일(117) 중앙 부근에 있게 한다. 특히, 코일(117)은 코일단부(117a-1) 및 코일출력단자(117b)를 포함한다. 코일내선(117a-2)은 코일단부(117a-1)를 코일내선(117a-4)의 코일내선단부(117a-3)에 연결한다. 코일입력단자(117a)는 코일내선(117a-4)의 다른 단부에 있다. 코일구성은 코일입력단자 및 코일출력단자가 코일(117) 중앙부근에 위치할 필요가 없는 상황하에서는 도 4에 도시된 바와 같이 가변적일 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
도 5는 본 장치, 및 루테늄(Ru) 에칭용 코일에 페러데이 차폐판을 접속하기 위한 최적 위치를 결정하는 시험에 사용된 접속위치를 나타낸 개략도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, RF발생기(400), 정합회로네트워크(402), 및 VI프로브(412a)는 코일(117)의 코일입력단자(117a)에 연결된다. 접지된 가변콘덴서(401), 및 VI프로브(412b)는 코일(117)의 코일출력단자(117b)에 연결된다. 시험중, 금속판(217), 즉 페러데이차폐판을 위치 A, B 및 C에서 커넥터(207)로 코일(117)에 연결하였고, VI프로브 412a 및 412b를 각각 갖는 코일입력단자(117a) 및 코일출력단자(117b)에서 이들 접속위치 각각에 대한 Vpp를 측정하였다. 또 금속판(217)의 Vpp를 VI프로브 412c를 갖는 접속위치 A, B 및 C 각각에 대해 측정하였다. VI프로브 412a, 412b 및 412c는 금속프로브, 및 유전물질, 예를 들어 폴리이미드에 의해 절연된 금속판, 예를 들어 구리판을 포함하는 정전 프로브이다.
도 6A, 6B 및 6C는 도 5에 도시된 A, B 및 C의 각 접속위치에 대한 금속판(217), 코일입력단자(117a) 및 코일출력단자(117b)의 TCP전력에 따라 측정된 Vpp를 나타낸 그래프이다. 도 6A에 도시된 바와 같이, 접속위치 A(출력근처)에서 금속판(217)의 Vpp는 TCP전력이 증가할 때 상당히 감소한다. 접속위치 B 및 C에서, 금속판(217)의 Vpp는 TCP전력이 증가할 때 약간 증가한다. 도 6B에 도시된 바와 같이, 각 접속위치 A, B 및 C에서 코일입력단자(117a)에서의 Vpp는 TCP전력이 증가할 때 상당히 증가한다. 도 6C에 도시된 바와 같이, 접속위치 A에서코일출력단자(117b)에서의 Vpp는 TCP전력이 증가할 때 약간 감소한다. 접속위치 B 및 C에서 코일출력단자(117b)에서의 Vpp는 TCP전력이 증가할 때 상당히 증가한다.
도 6A에 있어서, 접속위치 A에서는 금속판(217)의 Vpp는 676V, 800W이다. 시험중, TCP창은 깨끗한 채로 있었으나, 너무 많이 스퍼터링되었다. 루테늄의 미세마스킹으로 인해 석영창이 못쓰게 되었으나, 못쓰게된 석영창을 깨끗한 창을 대체함으로써 해결하였다. 접속위치 B에서는 Vpp가 464V, 800W이었다. 시험중, 대략 같은 량의 웨이퍼를 루테늄에칭한 후, TCP창에 에칭부산물의 침적이 관찰되지 않았다. 접속위치 C에서는 Vpp가 373V, 800W이었다. 시험중, 몇개의 웨이퍼를 에칭한 후에 TCP창에 약간의 침적이 관찰되었다. 그래서, 루테늄에칭과정에서 상기 시험결과 접속위치 B가 접속위치 A 및 C보다 우세하다는 것이 판명되었다.
본 발명의 페러데이차폐판은 RF피크피크 전압 및 RF정합(matching)이 특정 에칭방법에 대해 최적화될 수 있는 단일단계 에칭방법에 매우 적합하다. 그러나 많은 에칭방법에는 다중 에칭단계, 예를 들어 돌파단계, 벌크에칭단계, 및 과도 에칭단계를 포함하며, RF전력, 압력 및 가스조성은 실질적으로 다르게 할 수 있다. 결론적으로, 에칭단계에 대한 페러데이차폐판(예를 들어, 접속위치)에서의 Vpp설정은 다른 에칭단계에서 최적화할 수 없을 수 있다. 또 에칭챔버 임피던스가 다른 에칭단계에 대해 가변적이기 때문에 여러 임피던스를 만족하는 RF동조는 어렵다. 다중 에칭단계를 포함하는 에칭방법에 있어서, 각 에칭공정은 석영창 상의 침적물질을 실질적으로 제거하도록 올바른 접속점을 정확히 선택함으로써 최적화할 수 있다. 예를 들어, 최적화는 도 5에 대해 상기한 바와 같이, 접속위치 B를 선택하는 것과같은 방식으로 할 수 있다. 지점 A, B 및 C는 각각 코일출력단자로부터 약 25mm, 코일출력단자로부터 약 80mm, 코일출력단자로부터 약 140mm가 되도록 선택하였다. 물론 이것은 주워진 물질을 에칭하는데 사용되는 방법 및 정합회로 네트워크 인자설정을 조합함에 따라 변경될 수 있다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
도 7A는 본 발명의 실시예에 따른 페러데이 차폐판의 Vpp를 외부제어하기 위한 발진회로를 포함하는 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도이다. 도 7A에 도시된 바와 같이, RF발생기(400) 및 정합회로네트워크(402)는 코일(117)의 코일입력단자(117a)에 접속된다. 접지된 가변콘덴서(401)는 코일(117)의 코일출력단자(117b)에 연결된다. 금속판(217)은 가변콘덴서(408) 및 인덕터(409)를 포함하는 발진회로가 내포된 차폐박스(406)와 코일(117)에 접속된다. 가변콘덴서(408) 및 인덕터(409)는 접지된다. 이러한 구조로 발진회로의 가변콘덴서의 위치를 조정함으로써 금속판(217)의 Vpp를 조정할 수 있다. 도 7B에 도시된 바와 같이, 최대 Vpp는 조화점에서 발생된다.
도 8A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 페러데이 차폐판의 Vpp를 조절하기 위한 분압회로를 포함하는 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도이다. 도 8A에 도시된 바와 같이, RF발생기(400) 및 정합회로 네트워크(402)는 코일(117)의 코일입력단자(117a)에 접속된다. 접지된 가변콘덴서(401)는 코일(117)의 코일출력단자(117b)에 연결된다. 금속판(217)은 결합콘덴서(416a) 및 가변콘덴서(416b)를 포함하는 분압회로(416)를 통해 코일(117)에 접속된다. 금속판(217)은 결합콘덴서(416a)가 코일(117)과 금속판 사이에 배치되고, 가변콘덴서(416b)가 금속판과 접지 사이에 배치되도록 분압회로(416)에 접속된다. 이러한 구조로 분압회로의 가변콘덴서의 위치를 조정함으로써 금속판(217)의 Vpp를 조정할 수 있다. 도 8B에 도시된 바와 같이, Vpp는 분압회로의 분할비에 비례한다.
한편, 도 7A 및 8A에 도시된 페러데이차폐판의 Vpp를 조정하기 위한 구성은 간단하고 저렴하기 때문에 바람직하다. 이러한 구성은 TCP정합에 영향을 미칠 수도 있다. 이러한 관점에서, 도 7A에 도시된 구성은 TCP정합에 영향을 미쳐 도 8A에 도시된 구성에서 보다 크지않다.
도 9A는 페러데이 차폐판이 다른 주파수에 의해 구분된 본 발명의 또다른 실시예에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치의 개략도이다. 도 9A에 도시된 바와 같이, RF발생기(400) 및 정합회로 네트워크(402)는 코일(117)의 코일입력단자(117a)에 접속된다. 접지된 가변콘덴서(401)는 코일(117)의 코일출력단자(117b)에 연결된다. 금속판(217)은 접속점(462)에서 페러데이 차폐드라이버(450)에 접속된다. 페러데이 차폐드라이버(450)는 코일(117)의 정합회로에 좌우되지 않고 가장 최적으로 실행하기 위해서, 다른 TCP전력 설정 및 접촉식 인자조정으로 인가된 피크피크전압을 모니터링할 수 있는 필수 조절기이다. 이러한 사실은 코일과 이 실시예에서의 금속판 사이에 접속되지 않기 때문이다. 도 9A에 도시된 바와 같이, 페러데이 차폐드라이버(450)는 인덕터(454) 및 가변콘덴서(456), RF발생기(458) 및 Vpp피이드백 루프(460)를 포함하는 13.56MHz의 발진회로 및 정합회로(452)를 포함한다.
작동시, 접지된 RF발생기(458)로부터의 RF전력이 금속판(217)에 인가된다. RF전력은 약 50KHz∼50MHz, 바람직하게는 약 100KHz∼13.56MHz이다. 본 발명의 일실시예에서 RF전력은 약 2MHz이다. 금속판(217)에 접속된 13.56MHz의 발진회로는 13.56MHz 시점에서 "접지"까지 작동한다. 달리 말하면 13.56MHz의 발진회로는 RF발생기(400)에 의해 금속판(217)에 인가된 RF전력으로부터의 차단을 봉쇄한다.
Vpp 피이드백(460)은 외부 Vpp값과 비교하기 위해 RF발생기(458)로 되돌아 간다. 이 비교를 기초로 하여 가장 최적의 Vpp가 페러데이차폐판에 인가될 수 있도록 RF발생기를 조정할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 컴퓨터제어상태 방식에 의해 인가된 Vpp의 모니터링을 조정할 수 있다. 컴퓨터제어상태는 텍스트디스플레이 방식에 의한 통계운영데이터, 그래픽 이용자 인터페이스(GUI), 또는 프린트출력을 사용자에게 제공할 수 있다. 이 통계자료에 따라 작업자는 가장 최적의 실행을 얻을 수 있어 내부챔버, 예를 들어 TCP창의 내면상에 침적된 부산물을 제거할 수 있도록 조정할 수 있다. 따라서 도 9A의 구성으로 금속판에 인가된 저주파 RF전력을 조정함으로써 금속판(217)의 Vpp를 조정할 수 있다. 도 9B에 도시된 바와 같이, 저주파 RF전력이 증가할 때 Vpp가 증가한다. 따라서 이 실시예에서는 코일(117)에 고정된 접속점을 가질 필요가 없다.
도 10은 종래의 유도결합 플라즈마 에칭장치, 및 코일에 접속된 페러데이 차폐판을 갖는 본 발명에 의한 유도결합 플라즈마 에칭장치에서 처리된 웨이퍼수에 따른 루테늄 에칭률을 나타낸 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 종래의 유도결합 플라즈마 에칭장치에서의 루테늄 에칭률은 150개의 웨이퍼가 처리된 후에 약 50%까지 감소하였다. 이에 반해, 코일에 결합된 페러데이 차폐판을 갖는 본 발명에 따른 유도결합 플라즈마 에칭장치에서는 150개의 웨이퍼가 처리된 후의 루테늄 에칭률은 초기 에칠률과 같았다. 따라서 본 발명의 페러데이 차폐판은 높은 재생산성 루테늄 에칭률을 나타낸다.
또한 본 발명은 플라즈마가 발생되는 유도결합 플라즈마 에칭장치 내의 챔버를 한정하는 내벽면을 조정하는 방법을 제공한다. 이 방법에 있어서, 고주파(RF) 전력을 받는 코일과 챔버내에 발생된 플라즈마 사이에는 코일에 접촉되지 않도록 금속판이 구비된다. 금속판은 상기한 바와 같이, 코일의 횡방향으로 형성된 다수의 금속 슬릿을 가지고 있고, 코일에 전기접속된다. 플라즈마에칭은 유도결합 플라즈마 에칭장치에서 행해진다. 플라즈마에칭시 금속판과 플라즈마 사이에 위치한 내벽면에의 반응물의 침적 및 내벽면으로부터의 반응물의 스퍼터링이 실질적으로 균일하기 때문에 플라즈마에칭 작동을 불가능하게 할 정도의 많은 양의 반응물이 내벽면에 축적되지 않는다. 본 발명의 일실시예에서, 금속판과 플라즈마 사이에 위치한 면은 챔버의 상부면, 예를 들어 TCP창이다.
또한 본 발명은 유도결합 플라즈마 에칭장치를 최적으로 작동하는 방법을 제공한다. 이 방법에 있어서, 웨이퍼를 에칭하기 위한 챔버가 제공된다. 챔버의 상부 개구부에는 창이 부착되어 있다. 창은 외면, 및 챔버의 내부로 노출된 내면이 있다. 창 위쪽에는 코일이 있고, 창의 외면 위쪽에는 금속판이 있다. 금속판은 코일과 창의 외면 사이에 간격을 두도록 배치되어 있다. 제1의 최적화 방법에 따르면, 금속판은 코일의 접속위치에 연결된다. 접속위치는 내부단자와 외부단자 사이에 있고, 창 내면 부근에 입사이온에너지가 실질적으로 균일하게 발생되도록 적당하게 선택된다. 실질적으로 균일한 입사이온에너지는 창 내면의 스퍼터링을 감소시키면서 실질적으로 동시에 창 내면에 에칭부산물이 침적하는 것을 방지한다. 제2의 최적화 방법에 따르면, 조절된 피크피크 전압을 금속판에 인가하여 창 내면 부근에 입사이온에너지가 실질적으로 균일하게 발생되도록 한다. 또 실질적으로 균일한 입사이온에너지로 인해 창 내면의 스퍼터링이 줄어 들면서, 실질적으로 동시에 창 내면에 에칭부산물이 침적하는 것을 방지한다.
본 발명의 유도결합 플라즈마 에칭장치는 비휘발성이고 전기전도성 반응물(예를 들어, RuO2)인 최근에 개발된 소자재료(예를 들어, 백금, 루테늄 등)를 플라즈마 에칭하는데 매우 적합하다. 이 기술분야의 당업자라면 본 발명의 유도결합 플라즈마 에칭장치가 금속 및 실리콘중합체 등의 표준물질을 플라즈마에칭하는데 사용될 수도 있다는 것은 자명할 것이다. 금속 및 실리콘중합체를 플라즈마에칭함에 있어서, Vpp를 조절하여 침적을 균일하고 최소화할 수 있다. 이 방법에 있어서, 평균웨이퍼간격클린(mean wafer between clean: MWBC)과 TCP 창의 수명이 개선될 수 있다.
이 기술분야의 당업자라면, 본 발명의 장치 및 방법에 의한 정확한 Vpp조정 및 TCP창에서의 스터퍼링 및 침적 발란스가 입자 및 오염, 에칭프로파일조정(플라즈마 및 TCp창에서 나오는 에칭측면 침적 조정), 에칭 선택성 조정, 및 선택적 에칭부산물 침적 등과 관련된 문제들을 줄인다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 것은 선택적 에칭부산물 침적인 경우에, TCP창의 면이 항온에서 유지되면 Vpp를 동조화함으로써 어떤 고착계수 및 스퍼터링율을 갖는 재료가 TCP창에 포착되어 에칭을조절할 수 있도록 함으로써 이루워진다.
본 발명은 유도결합 플라즈마 에칭장치 및 유도결합 플라즈마 에칭장치의 작동을 최적화하는 방법을 제공한다. 본 발명은 몇가지 바람직한 실시예에 의해 기술되었다. 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 상세한 설명 및 실행에 의해 이 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 패러데이 차폐판이 코일에 결합되는 위치는 특정 에칭공정을 최적화하기 위해 도시되고 설명된 예시적인 위치에서 가변적일 수 있다. 상기한 실시예 및 바람직한 특징은 특허청구범위에 의해 한정된 발명의 범위를 예시한 것에 불과한 것이다.
본 발명은 유도결합 플라즈마 에칭장치 및 유도결합 플라즈마 에칭장치의 작동을 최적화하는 방법을 제공한다. 본 발명의 유도결합 플라즈마 에칭장치는 비휘발성이고 전기전도성 반응물인 소자재료를 플라즈마 에칭하는데 매우 적합하다.

Claims (20)

  1. 챔버;
    상기 챔버의 상부 개구부를 시일하며, 상기 챔버의 내부에 노출된 내면을 갖는 창;
    상기 창으로부터 위쪽에 배치된 금속판; 및
    상기 금속판 위에 배치되고, 상기 금속판으로부터 간격을 두고 떨어져 있으며, 접속부위에서 금속판과 전도접속되어 금속판에 피크피크전압을 발생시킴에 따라 상기 창 내면의 스퍼터링을 최적으로 줄이면서, 실질적으로 동시에 상기 창 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하도록 하는 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코일은 RF전력을 받는 코일입력단자, 및 코일출력단자를 포함하며, 상기 접속부위는 상기 코일입력단자와 상기 코일출력단자 사이에 있는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 접속부위는 상기 코일입력단자보다 상기 코일출력단자에 더 근접해 있는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 에칭장치는
    RF발생기;
    상기 RF발생기와 상기 코일입력단자를 결합하는 정합회로네트워크; 및
    접지와 상기 코일출력단자를 결합하는 가변콘덴서를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 에칭장치는 상기 금속판에 결합되고, 상기 금속판의 피크피크전압을 조정하도록 조절될 수 있는 발진회로를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 발진회로는 조화점을 따라 피크피크전압을 조정할 수 있는 가변콘덴서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 에칭장치는 상기 금속판에 결합되고, 상기 금속판의 피크피크전압을 조정하도록 조절될 수 있는 분압회로를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분압회로는 가변콘덴서를 포함하며, 상기 가변콘데서의 커패시턴스가 증가할 때 피크피크전압이 감소하는 점을 따라 피크피크전압을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 에칭장치는 상기 금속판과 상기 코일에 부착된 챔버리드를 또한 포함하며, 상기 챔버리드는 챔버리드를 개폐할 수 있는 힝거에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 챔버리드는 폐쇄위치에 있을 때, 작동준비시에 상기 창에 근접하여 금속판을 위치시키는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  11. 챔버;
    상기 챔버의 상부 개구부를 시일하며, 상기 챔버의 내부에 노출된 내면을 갖는 창;
    상기 창으로부터 위쪽에 배치된 금속판;
    상기 금속판 위에 배치되고, 상기 금속판으로부터 간격을 두고 떨어져 있는 코일; 및
    상기 금속판에 피크피크전압를 외부 인가하며, 발진회로, 정합회로, RF발생기, 및 인가된 피크피크전압을 모니터링하는 피이드백제어를 포함하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 외부 인가된 피크피크전압은 상기 창 내면의 스퍼터링을 줄이면서, 실질적으로 동시에 상기 창 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하도록 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 에칭장치는 RF전력을 받는 코일입력단자, 및 코일출력단자를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 에칭장치는
    RF발생기;
    상기 RF발생기와 상기 코일입력단자를 결합하는 정합회로네트워크; 및
    접지와 상기 코일출력단자를 결합하는 가변콘덴서를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 금속판은 유전스페이서에 의해 상기 창에 접속되는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 에칭장치는 상기 금속판과 상기 코일에 부착된 챔버리드를 또한 포함하며, 상기 챔버리드는 챔버리드를 개폐할 수 있는 힝거에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 챔버리드는 폐쇄위치에 있을 때, 작동준비시에 상기 창에 근접하여 금속판을 위치시키는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 챔버리드는 개방위치에 있을 때, 상기 창을 시각검사하여 챔버를 작동하게 할 수 있도록 금속판을 상기 창에서 떨어뜨리는 것을 특징으로 하는 유도결합 플라즈마 에칭장치.
  19. 유도결합 플라즈마 에칭장치의 작동을 최적화하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    웨이퍼를 에칭하기 위한 챔버를 제공하는 단계;
    상기 챔버의 상부 개구부에, 외면, 및 상기 챔버의 내부에 노출된 내면을 갖는 창을 부착하는 단계;
    상기 창 위쪽에 코일을 배치하는 단계;
    상기 창의 외면 위쪽에, 상기 코일과 상기 창의 외면 사이에 간격을 두어 위치하도록 금속판을 배치하는 단계; 및
    상기 금속판을 상기 코일의 접속부위에 접속하는 단계를 포함하며,
    상기 접속부위는 입력단자와 출력단자 사이에 있고, 상기 창의 내면 부근에 입사이온에너지가 실질적으로 균일하게 하며, 상기 실질적으로 균일한 입사이온에너지가 상기 창 내면의 스퍼터링을 줄이면서, 실질적으로 동시에 상기 창의 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하도록 최적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 유도결합 플라즈마 에칭장치의 작동을 최적화하는 방법에 있어서, 상기 방법은
    웨이퍼를 에칭하기 위한 챔버를 제공하는 단계;
    상기 챔버의 상부 개구부에, 외면, 및 상기 챔버의 내부에 노출된 내면을 갖는 창을 부착하는 단계;
    상기 창 위쪽에 코일을 배치하는 단계;
    상기 창의 외면 위쪽에, 상기 코일과 상기 창의 외면 사이에 간격을 두어 위치하도록 금속판을 배치하는 단계; 및
    상기 창의 내면 부근에 입사이온에너지가 실질적으로 균일하게 하며, 상기 실질적으로 균일한 입사이온에너지가 상기 창 내면의 스퍼터링을 줄이면서, 실질적으로 동시에 상기 창의 내면에 에칭부산물이 침적되는 것을 방지하도록 상기 금속판에 조정된 피크피크전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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