KR20080112080A - Multi-station decoupled reactive ion etch chamber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 플라즈마 공정 챔버(plasma processing chamber)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 동시에 적어도 두 기판의 처리를 가능하게 하는 적어도 트윈(twin) 또는 탠덤(tandem) 처리 영역을 포함하는 플라즈마 공정 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing chamber, and more particularly to a plasma processing chamber comprising at least twin or tandem processing regions that enable processing of at least two substrates at the same time. It is about.
반도체 웨이퍼의 제조에 있어서, 반도체 공정 시스템의 두 가지 형태가 보통 채용된다. 통상적으로 이용되는 시스템의 제1 형태는 일반적으로 일괄처리 시스템(batch processing systems)이라 불린다. 일괄 처리 시스템의 개발의 주요 요인은, 여러 웨이퍼가 동시에 처리되고 그에 따라 높은 처리율을 제공한다는 점이다. 그러나, 성능 사양의 엄격함으로 인해, 산업계에서는 공정 챔버의 제2 형태, 즉 단일 웨이퍼 공정 챔버(single-wafer processing chambers)로 옮겨가게 되었다. 단일 웨이퍼 처리 시스템의 개발의 주요 요인은, 웨이퍼의 공정 특성 및 균일도를 제 어하기가 더 쉽다는 점이다.In the manufacture of semiconductor wafers, two forms of semiconductor processing systems are commonly employed. The first type of system commonly used is commonly referred to as batch processing systems. The main factor in the development of a batch processing system is that several wafers are processed simultaneously and thus provide high throughput. However, due to the strictness of performance specifications, the industry has moved to a second form of process chamber, namely single-wafer processing chambers. The main factor in the development of a single wafer processing system is that it is easier to control the process characteristics and uniformity of the wafer.
한편, 어떤 틈새 시장에서는, 두 장의 웨이퍼를 한번에 처리할 수 있는 공정 챔버를 생산하고자 하는 시도가 이루어져 왔다. 이러한 접근에 대한 생각은 한번에 두 웨이퍼를 처리하면서, 단일 웨이퍼 처리 특성을 가능하게 하는 것이다. 트윈/탠덤 웨이퍼 처리에 대한 한 가지 구성이 미국특허 제5,811,022호에 개시되어 있는데, 이는 포토레지스트 애싱(photoresist ashing)으로도 알려져 있는 플라즈마 포토레지스터 제거(plasma photoresist removal)에 이용된 유도 결합형 플라즈마 챔버(inductively coupled plasma chamber)를 개시한다. 포토레지스트 애싱은 유기 포토레지스트를 제거하는데 산소를 이용하는 산화 반응 공정이다. 포토레지스트는, 일산화탄소(carbon monoxide), 이산화탄소(carbon dioxide), 및 수증기와 같은 가스로 산화되며, 다음으로 진공 펌프에 의해 제거된다. 따라서, 이러한 어플리케이션은, 반도체 웨이퍼 에칭과 같은 더 엄격한 어플리케이션만큼 웨이퍼의 공정 균일도에 대해 높은 정확도가 요구되지 않는다.Meanwhile, in some niche markets, attempts have been made to produce process chambers capable of processing two wafers at once. The idea for this approach is to process two wafers at once, while enabling single wafer processing characteristics. One configuration for twin / tandem wafer processing is disclosed in US Pat. No. 5,811,022, which is an inductively coupled plasma chamber used for plasma photoresist removal, also known as photoresist ashing. (inductively coupled plasma chamber) is disclosed. Photoresist ashing is an oxidation process that uses oxygen to remove organic photoresist. The photoresist is oxidized to gases such as carbon monoxide, carbon dioxide, and water vapor, which is then removed by a vacuum pump. Thus, such applications do not require as high accuracy for the process uniformity of the wafer as for more stringent applications such as semiconductor wafer etching.
포토레지스트 애싱의 공정 요구사항은 엄격하지 않기 때문에, 두 개의 별도의 플라즈마 생성 챔버를 포함하는 미국특허 제5,811,022호에서 제시된 챔버는 이 둘 모두 웨이퍼를 수용하는 공정 챔버 쪽으로 바닥이 열려 있다. 하전 입자가 공정 챔버에 도달하는 것을 막기 위하여, 하전 입자 필터가 플라즈마 챔버와 공정 챔버 사이에 제공되지만, 웨이퍼로부터 포토레지스트를 제거하기 위하여 중성의 활성종(neutral activated species)은 공정 챔버에 도달할수록 되어있다. 공정 챔버는 두 웨이퍼 사이에 어떠한 분리도 없고 웨이퍼 상에 어떠한 플라즈마도 점화될 수는 없기 때문에, 특히 필터가 웨이퍼 공정 챔버로부터 하전 입자를 제거하도록 제공되기 때문에, 미국특허 제5,811,022호의 챔버는 단순한 애싱을 위해서는 사용할 수 있지만, 반도체 웨이퍼 에칭과 같은 현대의 엄격한 어플리케이션에는 이용될 수 없다.Since the process requirements of photoresist ashing are not stringent, the chamber shown in US Pat. No. 5,811,022, which includes two separate plasma generating chambers, has both bottoms open toward the process chamber containing the wafer. In order to prevent the charged particles from reaching the process chamber, a charged particle filter is provided between the plasma chamber and the process chamber, but in order to remove the photoresist from the wafer, neutral activated species are added to the process chamber. have. Since the process chamber has no separation between the two wafers and no plasma can be ignited on the wafer, the chamber of US Pat. No. 5,811,022 provides simple ashing, especially since a filter is provided to remove charged particles from the wafer process chamber. Can be used, but not in modern stringent applications such as semiconductor wafer etching.
미국특허 제5,855,681호에 다른 탠덤 공정 챔버가 개시되어 있다. 미국특허 제5,855,681호에 개시된 공정 챔버는, 두 장의 웨이퍼를 동시에 처리하는 두 개의 처리 영역을 포함하고, "각각의 에칭 처리 영역에서 웨이퍼 표면에 균일한 플라즈마 밀도를 제공하기 위하여 별도의 가스 분배 어셈블리(gas distribution assemblies) 및 RF 전원을 포함한다". 특히, 미국특허 제5,855,681호의 저자는, (상술한 미국특허 제5,811,022호의) Mattson 시스템에 의해 제공된 불만족스러운 결과는, "다수의 웨이퍼를 단일 챔버 내의 멀티 스테이션에서 부분적으로 처리되도록 한 직접적 결과"라고 설명한다. 이러한 설계를 개선하기 위하여, 미국특허 제5,855,681호는, 챔버는 "격리된 처리 영역(isolated processing regions)"을 가져야 한다. 그래야만 적어도 두 영역에서 격리된 공정을 동시에 진행할 수 있고, 적어도 두 웨이퍼를 동시에 처리할 수 있다고 가르치고 있다Another tandem process chamber is disclosed in US Pat. No. 5,855,681. The process chamber disclosed in US Pat. No. 5,855,681 includes two processing regions for simultaneously processing two wafers, and a separate gas distribution assembly (") to provide uniform plasma density to the wafer surface in each etching processing region. gas distribution assemblies and RF power sources ". In particular, the authors of U.S. Patent No. 5,855,681 explain that the unsatisfactory result provided by the Mattson system (described above in U.S. Patent No. 5,811,022) is "a direct result of allowing multiple wafers to be partially processed at multiple stations in a single chamber." do. To improve this design, U. S. Patent No. 5,855, 681 states that the chamber should have “isolated processing regions”. This teaches that at least two separate regions can be processed simultaneously and at least two wafers can be processed simultaneously.
처리 영역을 격리시키는 해법은 동시에 두 장의 웨이퍼의 탠덤 처리를 가능하게 하는 반면, 통상적으로 챔버 매칭(chamber matching) 또는 스테이션 매칭(station matching)이라 불리는 어려움을 제기한다. 즉, 동일한 플라즈마 처리 조건을 제공하기 위해 챔버의 두 처리 영역을 제어하는 것이 어려워진다. 예를 들어, 한 처리 영역이 다른 영역보다 더 높은 에칭 속도로 전개된다면, 에칭 공정의 종료 시점을 제어하기가 어려워진다. 즉, 종료 시점이 보다 높은 에칭 속도 쪽에 따라 결정된다면 다른 쪽의 웨이퍼는 완전히 에칭되지 않을 것이다. 반대로, 종료 시점이 지연된다면 보다 높은 에칭 속도 영역의 웨이퍼는 과다 에칭되어 손상을 입게 된다.The solution of isolating the processing area allows tandem processing of two wafers at the same time, while presenting the difficulties commonly referred to as chamber matching or station matching. That is, it becomes difficult to control two processing regions of the chamber to provide the same plasma processing conditions. For example, if one processing region develops at a higher etch rate than another region, it becomes difficult to control the end point of the etching process. In other words, if the end point is determined according to the higher etching rate, the other wafer will not be fully etched. Conversely, if the end point is delayed, the wafer in the higher etch rate region is overetched and damaged.
이러한 탠덤 챔버의 개선된 버전이 예를 들면, 미국특허 제6,962,644호에 개시되어 있는데, 이는 "복수의 격리된 처리 영역을 정의하는 챔버"를 제안하고 있다. 미국특허 제6,962,644호에서, "센트럴 펌핑 플레넘(central pumping plenum)"은 두 챔버가 "서로 연결되도록" 만들어서 RF "크로스토크(crosstalk)"로 알려진 문제를 야기한다. RF 크로스토크는 한 처리 영역의 조건 변화가 제2 탠덤 영역의 공정에 역으로 영향을 주기 때문에 탠덤 처리에 유해하다.An improved version of this tandem chamber is disclosed, for example, in US Pat. No. 6,962,644, which proposes a "chamber defining a plurality of isolated treatment regions." In US Pat. No. 6,962,644, "central pumping plenum" causes the two chambers to "connect" to each other, causing a problem known as RF "crosstalk." RF crosstalk is detrimental to tandem processing because the change in conditions in one treatment region adversely affects the process of the second tandem region.
상술한 격리된 탠덤 챔버는 격리로 인한 문제를 갖는데, 이는 두 처리 영역 사이에 처리 결과를 매칭시키기가 어렵다는 점이다. 또한, 미국특허 제6,962,644호에 개시된 탠덤 챔버는, 두 소스로부터의 RF 전력의 비팅(beating)을 막기 위해 위상 및 주파수가 고정된 두 개의 RF 전력 공급기를 이용한다. 이는, 챔버의 구조와 구성을 복잡하게 한다. 마지막으로, 상술한 탠덤 챔버에서 플라즈마를 생성하는 방법은, 진보된 반도체 소자를 제조하는데 필요한 엄격한 성능 사양을 만족시키지 못한다. 따라서, 본 기술 분야에서는 챔버의 각 처리 영역의 성능을 일치시키면서, 높은 수준의 성능을 가능하게 하는 다중 웨이퍼 챔버를 필요로 한다.The isolated tandem chamber described above has a problem with isolation, which makes it difficult to match the treatment results between the two treatment regions. In addition, the tandem chamber disclosed in US Pat. No. 6,962,644 uses two RF power supplies of fixed phase and frequency to prevent beating of RF power from two sources. This complicates the structure and configuration of the chamber. Finally, the method of generating plasma in the tandem chamber described above does not meet the stringent performance specifications required to fabricate advanced semiconductor devices. Accordingly, there is a need in the art for multiple wafer chambers that allow for a high level of performance while matching the performance of each treatment region of the chamber.
다음의 본 발명의 요약은, 본 발명의 어떤 측면 및 특징의 기본적 이해를 위하여 제공된다. 이 요약은 본 발명의 포괄적인 개요가 아니며, 특히 본 발명의 중요하거나 중대한 구성요소를 확인시키거나, 본 발명의 보호범위를 서술하기 위한 것도 아니다. 유일한 목적은, 아래에 제시된 보다 상세한 설명에 대한 머리말로서, 간단한 형태로 본 발명의 개념을 제시하기 위한 것이다.The following summary of the invention is provided for a basic understanding of certain aspects and features of the invention. This summary is not an extensive overview of the invention, and is not particularly intended to identify key or critical components of the invention or to delineate the protection scope of the invention. Its sole purpose is to present the concepts of the invention in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented below.
본 발명의 다양한 실시예들은, 다중 RF 주파수가 각각의 처리 영역을 위하여 하부로부터 공급될 수 있도록, 플라즈마 격리 및 주파수 격리를 갖는 적어도 트윈 또는 탠덤 처리 영역 챔버를 제공한다. 챔버 벽은 접지되고, 두 처리 영역 사이의 분리벽 또한 접지된다. 주파수 격리를 이용함으로써 크로스토크나 비팅 없이 캐소드로부터 다중 RF 주파수의 공급을 가능하게 한다. 플라즈마 크로스토크를 막기 위해 플라즈마 구속 링(plasma confinement ring)이 이용된다. 또한, 단일 진공 펌프에 연결된 접지된 공통 배기로가 제공된다. Various embodiments of the present invention provide at least twin or tandem treatment region chambers with plasma isolation and frequency isolation so that multiple RF frequencies can be supplied from below for each treatment region. The chamber wall is grounded, and the partition wall between the two treatment regions is also grounded. The use of frequency isolation allows the supply of multiple RF frequencies from the cathode without crosstalk or beating. Plasma confinement rings are used to prevent plasma crosstalk. In addition, a grounded common exhaust passage connected to a single vacuum pump is provided.
배기로의 입구에 마이크로 채널 링(micro-channel ring) 구조가 제공되어 플 라즈마가 처리 영역에 제한되도록 함으로써, 플라즈마가 배기로까지 미치지 않도록 하여 처리 영역들 사이에 크로스토크가 없도록 하고있다. 또한 마이크로 채널은, 단일 펌프가 비대칭적 펌핑을 형성하기 때문에, 압력 분배를 도와준다. 링은 또한 두 처리 영역 사이의 RF 방사 누출을 막는다. 링은 정상부가 절연체이어서 어떠한 플라즈마 스퍼터링(plasma sputtering)도 없도록 만들어지지만, 하부는 전도성이고 RF 누출을 막기 위해 접지된다.A micro-channel ring structure is provided at the inlet of the exhaust path so that the plasma is confined to the treatment area, so that the plasma does not reach the exhaust path and there is no crosstalk between the treatment areas. The microchannel also aids in pressure distribution since a single pump forms asymmetric pumping. The ring also prevents RF radiation leakage between the two treatment areas. The ring is made so that the top is an insulator so that there is no plasma sputtering, but the bottom is conductive and grounded to prevent RF leakage.
본 챔버의 플라즈마 구속은 비팅을 막기 때문에, RF 전력 공급기의 위상 및 주파수를 고정되도록 할 필요가 없다. 또한, 플라즈마 구속 및 RF 분리 때문에, 각 처리 영역은 단독으로, 또는 두 영역이 함께 작동되어도 된다.Since the plasma confinement of the chamber prevents beating, there is no need to fix the phase and frequency of the RF power supply. In addition, because of plasma confinement and RF separation, each treatment region may be operated alone or in combination.
본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 두 장의 웨이퍼의 개별적인 또는 동시 처리를 가능하게 하는 적어도 두 개의 처리 영역을 갖는 플라즈마 공정 챔버가 제공되는데, 이 플라즈마 공정 챔버는, 각각 하부에 설치된 캐소드 및 천장에 설치된 애노드를 포함하는 적어도 두 개의 플라즈마 처리 영역, 및 배기로를 한정하는 챔버 몸체; 상기 배기로에 연결된 적어도 하나의 진공 펌프; 및 각각 적어도 제1 RF 주파수 및 제2 RF 주파수를 상기 캐소드들 중 하나에 동시에 결합하는 적어도 두 개의 RF 정합 회로를 포함하고, 상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 높다.According to one aspect of the present invention, there is provided a plasma processing chamber having at least two processing regions that allow for the individual or simultaneous processing of at least two wafers, each plasma processing chamber mounted on a cathode and a ceiling disposed below each other. At least two plasma processing regions comprising an anode and a chamber body defining an exhaust passage; At least one vacuum pump connected to the exhaust passage; And at least two RF matching circuits respectively coupling at least a first RF frequency and a second RF frequency to one of the cathodes, wherein the first frequency is higher than the second frequency.
여기서, 상기 플라즈마 공정 챔버는, 각각 상응하는 캐소드 주위에 설치되며, 처리 영역으로부터 상기 배기로로의 플라즈마 전달을 방지하는, 적어도 두 개의 플라즈마 구속 링(plasma confinement ring)을 더 포함할 수 있다. 이때, 각각의 상기 플라즈마 구속 링은, 플라즈마 쉴드(plasma shield) 및 RF 쉴드(RF shield)를 포함할 수 있고, 플라즈마 쉴드는 전도성이지만 전지적으로 부동(floating) 되어있고,상기 RF 쉴드는 접지된 전도성 소재로 구성될 수 있다.Here, the plasma processing chamber may further include at least two plasma confinement rings, each of which is installed around a corresponding cathode and prevents plasma transfer from the processing region to the exhaust passage. In this case, each of the plasma confinement rings may include a plasma shield and an RF shield, the plasma shield is conductive but is electrically floating, and the RF shield is grounded conductive. It may be made of a material.
또한, 본 발명의 플라즈마 공정 챔버는 두 개의 이동 가능한 절연성 격리 링을 더 포함할 수 있다. 이는 각각 하나의 처리 영역에 제공되며, 하부 위치에 있을 때 각각의 처리 영역의 주변 경계를 각각 한정하는 역할을 한다. 이때, 상기 챔버 몸체는 각각의 처리 영역에 접지된 챔버 벽을 제공하고, 각각의 격리 링은 상기 접지된 챔버 벽을 RF 에너지로부터 차폐하도록 설계된 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 격리 링은 적어도 하나의 압력 평형 통로를 더 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 플라즈마 공정 챔버는, 두 개의 처리 영역의 각각을 분리시키는 분리벽을 더 포함하고, 상기 분리벽은 압력 평형 채널을 포함하며, 상기 압력 평형 채널은 상기 격리 링이 하부 위치에 있을 때 상기 압력 평형 통로와 연통되도록 할 수 있다.In addition, the plasma process chamber of the present invention may further comprise two movable insulating isolation rings. It is provided in one treatment area each, and serves to define a peripheral boundary of each treatment area when in the lower position, respectively. It is then preferred that the chamber body provides a grounded chamber wall in each processing area, and each isolation ring has a thickness designed to shield the grounded chamber wall from RF energy. In addition, each isolation ring may further comprise at least one pressure balancing passage. Furthermore, the plasma process chamber of the present invention further comprises a separating wall separating each of the two processing regions, the separating wall comprising a pressure balancing channel, the pressure balancing channel having the isolation ring in a lower position. When in communication with the pressure balancing passage.
또한, 본 발명의 플라즈마 공정 챔버는, 하나의 RF 정합 회로로부터의 에너지를 상응하는 캐소드로 각각 결합하는 복수의 RF 도체를 더 포함하고, 상기 RF 도체의 각각은 상기 RF 에너지를 동일한 방식으로 각각의 캐소드 상으로 결합하도록 동일 방사상의 거리로 떨어진 복수의 분기부를 가질 수 있다. 이때, 상기 RF 정합 회로의 각각은, 고주파 입력, 저주파 입력, 결합된 출력, 상기 고주파 입력과 상기 결합된 출력 사이에 연결된 고주파 정합 회로, 상기 저주파 입력과 상기 결합된 출력 사이에 연결된 저주파 정합 회로를 포함하고, 상기 고주파 정합 회로는 제2 및 제4 주파수에 고 임피던스를 나타내고, 상기 저주파 정합 회로는 제1 및 제3 주파 수에 고 임피던스를 나타낼 수 있다.In addition, the plasma process chamber of the present invention further comprises a plurality of RF conductors, each of which combines energy from one RF matching circuit into a corresponding cathode, each of the RF conductors being adapted to each other in the same manner. It may have a plurality of branches spaced at the same radial distance to engage on the cathode. In this case, each of the RF matching circuit, a high frequency input, a low frequency input, a combined output, a high frequency matching circuit connected between the high frequency input and the combined output, a low frequency matching circuit connected between the low frequency input and the combined output. Wherein the high frequency matching circuit exhibits high impedance at the second and fourth frequencies, and the low frequency matching circuit exhibits high impedance at the first and third frequencies.
여기서, 상기 제1 주파수는, 27MHz, 60MHz, 및 100MHz로부터 선택될 수 있고, 상기 제2 주파수는, 500KHz 내지 2.2MHz의 범위 내에서 선택될 수 있다.Here, the first frequency may be selected from 27 MHz, 60 MHz, and 100 MHz, and the second frequency may be selected within a range of 500 KHz to 2.2 MHz.
나아가, 상기 RF 정합 회로의 각각은, 제3 RF 주파수를 상응하는 캐소드에 더 결합하도록 할 수 있다. 이 경우에, 상기 플라즈마 공정 챔버는, 상기 제1, 제2 및 제3 RF 주파수 중 하나를 선택하도록 각각 작동하는 복수의 스위치를 더 포함할 수 있다.Furthermore, each of the RF matching circuits may further couple the third RF frequency to the corresponding cathode. In this case, the plasma processing chamber may further comprise a plurality of switches each operating to select one of the first, second and third RF frequencies.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1 처리 영역 및 제2 처리 영역을 한정하고; 제1 처리 영역과 제2 처리 영역을 분리시키는 분리벽을 가지며; 단일 배기 포트를 포함하고 상기 제1 처리 영역 및 상기 제2 처리 영역과 유체 전달을 하는 배기 챔버를 더 포함하고; 접지 전위에 연결되는 전도성 챔버 몸체; 상기 배기 포트에 연결된 진공 펌프; 상기 제1 처리 영역의 하부에 고정되며, 웨이퍼를 지지하는 제1 척을 포함하는 제1 고정 캐소드; 상기 제1 처리 영역의 천장에 고정되며, 제1 전극을 포함하는 제1 샤워헤드; 상기 제2 처리 영역의 하부에 고정되며, 웨이퍼를 지지하는 제2 척을 포함하는 제2 고정 캐소드; 상기 제2 처리 영역의 천장에 고정되며, 제2 전극을 포함하는 제2 샤워헤드; 상기 제1 샤워헤드 및 상기 제2 샤워헤드로 공정 가스를 제공하는 공통 가스 소스; 적어도 하나의 낮은 RF 주파수 및 적어도 하나의 높은 RF 주파수를 상기 제1 캐소드로 동시에 결합하는 제1 RF 정합 회로; 및 적어도 하나의 낮은 RF 주파수 및 적어도 하나의 높은 RF 주파수를 상기 제2 캐소드로 동시에 연결하는 제2 RF 정합 회로를 포함하고, 상기 높은 RF 주파수는 상기 낮은 RF 주파수보다 적어도 2배 높은 탠덤 플라즈마 에칭 챔버(tandem plasma etch chamber)가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system comprising: defining a first processing region and a second processing region; A partition wall separating the first processing region and the second processing region; An exhaust chamber including a single exhaust port and in fluid communication with said first processing region and said second processing region; A conductive chamber body connected to ground potential; A vacuum pump connected to the exhaust port; A first fixed cathode fixed to the lower portion of the first processing region and including a first chuck supporting the wafer; A first shower head fixed to a ceiling of the first processing region and including a first electrode; A second fixed cathode fixed to the bottom of the second processing region and including a second chuck supporting the wafer; A second shower head fixed to the ceiling of the second processing region and including a second electrode; A common gas source providing process gas to the first showerhead and the second showerhead; A first RF matching circuit for simultaneously coupling at least one low RF frequency and at least one high RF frequency to the first cathode; And a second RF matching circuit for simultaneously coupling at least one low RF frequency and at least one high RF frequency to the second cathode, wherein the high RF frequency is at least twice as high as the tandem plasma etch chamber. A tandem plasma etch chamber is provided.
여기서, 상기 탠덤 플라즈마 에칭 챔버는, 상기 제1 캐소드 주위에 설치되며 상기 제1 처리 영역으로부터 상기 배기 챔버로의 플라즈마 전달을 방지하는 제1 플라즈마 구속 링; 및 상기 제2 캐소드 주위에 설치되며 상기 제2 처리 영역으로부터 상기 배기 챔버로의 플라즈마 전달을 방지하는 제2 플라즈마 구속 링을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 플라즈마 구속 링의 각각은, 플라즈마 쉴드 및 RF 쉴드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 쉴드는 전도성이지만 부동 부재를 포함하고, 상기 RF 쉴드는 접지된 전도성 부재를 포함할 수 있다.The tandem plasma etching chamber may include: a first plasma confinement ring disposed around the first cathode and preventing plasma transfer from the first processing region to the exhaust chamber; And a second plasma confinement ring installed around the second cathode and preventing plasma transfer from the second processing region to the exhaust chamber. In this case, each of the first and second plasma constraining rings may include a plasma shield and an RF shield. Further, the plasma shield may be conductive but include a floating member, and the RF shield may include a grounded conductive member.
또한, 본 발명의 탠덤 플라즈마 에칭 챔버는, 상기 제1 처리 영역에 제공된 이동 가능한 제1 절연성 격리 링; 및 상기 제2 처리 영역에 제공된 이동 가능한 제2 절연성 격리 링을 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 격리 링은 웨이퍼 로딩 중에는 상부 위치를 취하고, 웨이퍼 처리 중에는 하부 위치를 취하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 격리 링의 각각은, 상기 접지된 챔버 벽을 RF 에너지로부터 차폐하도록 설계된 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 및 제2 격리 링의 각각은, 적어도 하나의 압력 평형 통로를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 분리벽은 압력 평형 채널을 포함하고, 상기 제1 및 제2 격리 링이 하부 위치를 취할 때 상기 압력 평형 채널이 상기 제1 및 제2 격리 링의 압력 평형 통로와 연통되도록 할 수 있다.The tandem plasma etching chamber of the present invention also includes a movable first insulating isolation ring provided in the first processing region; And a movable second insulating isolation ring provided in the second processing region, wherein the first and second isolation rings can take an upper position during wafer loading and a lower position during wafer processing. Here, each of the first and second isolation rings preferably has a thickness designed to shield the grounded chamber wall from RF energy. In addition, each of the first and second isolation rings may further include at least one pressure balancing passage. In this case, the dividing wall includes a pressure balancing channel, which allows the pressure balancing channel to communicate with the pressure balancing passages of the first and second isolation rings when the first and second isolation rings are in a lower position. have.
또한, 본 발명의 탠덤 플라즈마 에칭 챔버에서, 상기 낮은 주파수는 500KHz 내지 2.2MHz의 범위 내에서 선택되고, 상기 높은 주파수는 27MHz, 60MHz, 및 100MHz로부터 선택될 수 있다.Further, in the tandem plasma etching chamber of the present invention, the low frequency may be selected within the range of 500 KHz to 2.2 MHz, and the high frequency may be selected from 27 MHz, 60 MHz, and 100 MHz.
또한, 본 발명의 탠덤 플라즈마 에칭 챔버는, 상기 제1 RF 정합 회로에 접속된 제1 스위치 및 상기 제2 RF 정합 회로에 접속된 제2 스위치를 더 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치의 각각은, 두 개의 낮은 RF 주파수의 선택으로부터 상기 낮은 RF 주파수를 선택하거나, 또는 두 개의 높은 RF 주파수의 선택으로부터 상기 높은 RF 주파수를 선택하도록 작동하도록 할 수 있다.The tandem plasma etching chamber of the present invention further includes a first switch connected to the first RF matching circuit and a second switch connected to the second RF matching circuit, each of the first and second switches. May operate to select the low RF frequency from a selection of two low RF frequencies, or to select the high RF frequency from a selection of two high RF frequencies.
한편, 본 발명의 탠덤 플라즈마 에칭 챔버에서는, 상기 제1 처리 영역 및 상기 제2 처리 영역의 각각이 서로 독립적으로 작동가능하다.On the other hand, in the tandem plasma etching chamber of the present invention, each of the first processing region and the second processing region is operable independently of each other.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 복수의 처리 영역들을 한정하고; 상기 복수의 처리 영역들을 서로 분리시키고 상기 처리 영역들 사이의 압력을 균등하게 하기 위한 유체 전달 채널을 포함하는 분리벽을 가지며; 상기 처리 영역들과 유체 전달을 하는 배기 챔버를 더 포함하고; 접지 전위에 연결되는 전도성 챔버 몸체; 상기 배기 챔버에 연결된 적어도 하나의 진공 펌프; 각각 상기 처리 영역 중 상응하는 하나의 하부에 고정되며, 웨이퍼를 지지하는 척을 포함하는 복수의 캐소드; 상기 처리 영역 중 상응하는 하나의 천장에 고정되며, 전극을 포함하는 복수의 샤워헤드; 상기 샤워헤드로 공정 가스를 제공하는 공통 가스 소스; 및 적어도 하나의 낮은 RF 주파수 및 적어도 하나의 높은 RF 주파수를 상기 캐소드 중 상응하는 하나로 각각 동시에 연결하는 복수의 RF 정합 회로를 포함하는 분리된 반응성 이온 에칭 챔버(decoupled reactive ion etch chamber)가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a plurality of processing regions are defined; Having a separating wall comprising a fluid transfer channel for separating the plurality of processing regions from each other and equalizing the pressure between the processing regions; And an exhaust chamber in fluid communication with the processing regions; A conductive chamber body connected to ground potential; At least one vacuum pump connected to the exhaust chamber; A plurality of cathodes each fixed to a lower portion of a corresponding one of said processing regions, said plurality of cathodes comprising a chuck for supporting a wafer; A plurality of showerheads fixed to a corresponding one ceiling of said processing region and comprising electrodes; A common gas source providing process gas to the showerhead; And a plurality of RF matching circuits, each simultaneously connecting at least one low RF frequency and at least one high RF frequency to a corresponding one of the cathodes, a decoupled reactive ion etch chamber.
여기서, 분리된 반응성 이온 에칭 챔버는, 각각 상응하는 캐소드 주위에 설치되며, 하나의 처리 영역으로부터 상기 배기 챔버로의 플라즈마 전달을 방지하는 복수의 플라즈마 구속 링을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 각각의 플라즈마 구속 링은, 플라즈마 쉴드 및 RF 쉴드를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 쉴드는 전도성이지만 부동 부재를 포함하고, 상기 RF 쉴드는 접지된 전도성 부재를 포함할 수 있다.Here, the separate reactive ion etch chambers may further comprise a plurality of plasma confinement rings, each installed around a corresponding cathode, to prevent plasma transfer from one processing region to the exhaust chamber. In this case, each plasma constraining ring may include a plasma shield and an RF shield. Further, the plasma shield may be conductive but include a floating member, and the RF shield may include a grounded conductive member.
또한, 본 발명의 분리된 반응성 이온 에칭 챔버는, 각각 하나의 처리 영역에 제공되며, 하부 위치에 있을 때 각각의 처리 영역의 주변 경계를 각각 한정하는 복수의 이동 가능한 절연성 격리 링을 더 포함할 수 있다. 이때, 각각의 격리 링은, 상기 접지된 챔버 벽을 RF 에너지로부터 차폐하도록 설계된 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 격리 링은, 상기 격리 링이 하부 위치에 있을 때 상기 유체 전달 채널과 연통되는 적어도 하나의 압력 평형 통로를 더 포함할 수 있다.In addition, the separate reactive ion etching chambers of the present invention may further comprise a plurality of movable insulating isolation rings, each provided in one processing region, each defining a peripheral boundary of each processing region when in the lower position. have. Each isolation ring then preferably has a thickness designed to shield the grounded chamber wall from RF energy. Further, each isolation ring may further include at least one pressure balancing passage in communication with the fluid delivery channel when the isolation ring is in the lower position.
본 발명의 실시예들은, 높은 처리율로 정확하고 균일한 처리를 가능하게 하는 다목적 플라즈마 챔버를 제공한다. 각 처리 영역에서 안정적이고 균일한 플라즈마를 가능하게 하기 위해 다양한 형태 및 구성요소들을 조합함으로써, 처리 결과는 진보된 반도체 제조의 까다로운 요구조건들에 만족시킨다. 특히, 본 명세서에 제공된 형태들의 조합은, 각각의 처리 영역에 인가된 다중 주파수 RF 전원으로 분리된 멀티스테이션 반응성 이온 에칭(RIE)을 가능하게 한다. 두 탠덤 처리 영역 사이의 RF 크로스토크 및 주파수 비팅을 피하기 위하여, 다양한 형태 및 대책이 제공된다. 특히, 지금까지 각 처리 영역에 대한 캐소드로부터 공급된 두 RF 주파수의 이용에 의해 분리된 RIE가 가능해진 어떠한 탠덤 챔버도 제안되지 않았었다.Embodiments of the present invention provide a multipurpose plasma chamber that allows for accurate and uniform processing at high throughput. By combining various forms and components to enable stable and uniform plasma in each processing region, the processing results meet the demanding requirements of advanced semiconductor fabrication. In particular, the combination of the forms provided herein enables multi-station reactive ion etching (RIE) separated by a multi-frequency RF power source applied to each processing region. Various forms and measures are provided to avoid RF crosstalk and frequency beating between the two tandem treatment regions. In particular, no tandem chamber has ever been proposed in which separate RIE is enabled by the use of two RF frequencies supplied from the cathode for each treatment area.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탠덤 플라즈마 챔버(100)의 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1의 C-C 선에 따른 단면도이다. 이 두 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 챔버 몸체(105)는, 일반적으로 알루미늄과 같은 금속성 물질로 만들어지고, 두 개의 탠덤 처리 영역(110 및 115)를 정의한다. 처리 영역(110 및 115)은 분리벽(122)에 의해 물리적으로 분리된다. 그러나, 후술하는 바와 같이, 두 처리 영역(110과 115) 사이의 압력을 동등하게 하기 위해 압력 평형 메카니즘이 제공된다. 두 처리 영역(110과 115) 사이에 전기장의 격리를 제공하도록 분리벽(122)을 포함하는 챔버 몸체는 접지되고, 그에 의해 RF 크로스토크를 피하도록 한다.1 is a schematic cross-sectional view of a
처리 영역(110 및 115)의 각각에는 처리 중에 웨이퍼(130, 135)를 지지하도록 고정된 캐소드(120 및 125)가 제공된다. 본 실시예에서는 고정된 캐소드가 이용되는데, 이는 이동 가능한 캐소드보다 더 나은 접지를 가능하게 하기 때문이다. 본 실시예에서 두 주파수가 캐소드로부터 공급되기 때문에, 효율적인 접지가 중요하다. 그러므로, 본 실시예에서 고정된 캐소드의 이용이 유리하다.Each of the
캐소드(120 및 125)는, 웨이퍼를 제자리에 지지하도록 처킹 메카니즘(chucking mechanism)을 포함한다. 처킹 메카니즘은 통상적인 정전 척(electrostatic chuck)과 같은 임의의 통상적인 척이어도 된다. 또한, 캐소 드(120 및 125)는 처리 영역으로 RF 에너지를 방사하기 위한 매립 전극을 포함한다. RF 에너지는 RF 도체(140 및 145)에 의해 캐소드로 공급된다. 각각의 RF 도체는 두 개의 RF 전력 공급기에 연결되는데, RF 도체(140)는 152 및 154로, RF 도체(145)는 156 및 158로, 각각 정합 회로(153 및 157)을 경유하여 연결된다. 본 실시예에 의하면, 캐소드로의 RF 전력의 분배는 동등하게 행해지는데, 이는 본 실시예에서 서로 120ㅀ만큼 떨어져 있는 (단면도에서는 두개만 도시되었지만) 세 개의 커넥터를 각각 포함하는 3-분기 커플러(150 및 155)에 의해 달성된다.
본 실시예에 의하면, 분리된 RIE는 각 캐소드로 인가된 두 RF 주파수의 이용함으로써 가능해지며, 여기에서 두 주파수는 두 전력 공급기로부터의 RF 전력이 분리되도록 충분히 떨어져 있다. 예를 들면, 낮은 주파수에 대한 높은 주파수의 비는 약 10 이상으로 설정된다. 이는 두 주파수 간의 격리를 확실하게 한다. 일례에 의하면, 낮은 주파수는 약 500KHz 내지 2.2MHz의 범위 내에서 선택된다. 특정한 일례에서, 낮은 주파수는 약 2MHz로 설정되는 반면, 제2 주파수는 약 27MHz로 설정된다. 다른 예에 의하면, 낮은 주파수는 약 2MHz로 설정되는 반면, 제2 주파수는 약 60MHz나 100MHz로 설정된다.According to this embodiment, separate RIEs are made possible by the use of two RF frequencies applied to each cathode, where the two frequencies are sufficiently separated so that the RF power from the two power supplies is separated. For example, the ratio of high frequency to low frequency is set to about 10 or more. This ensures isolation between the two frequencies. In one example, the low frequency is selected in the range of about 500 KHz to 2.2 MHz. In a particular example, the low frequency is set to about 2 MHz while the second frequency is set to about 27 MHz. In another example, the low frequency is set to about 2 MHz, while the second frequency is set to about 60 MHz or 100 MHz.
본 실시예에 의하면, 처리 영역(110 과 115) 사이의 간섭은, RF 전원에 대한 주파수 동조(frequency tuning)를 이용하여 일부 피할 수 있다. 이것은, 한 처리 영역의 어떠한 교란도 인접한 탠덤 영역의 처리에 역효과를 주지 않도록 (예를 들면, 1초 응답보다 짧은) 빠른 동조를 가능하게 한다. 일실시예에 따르면, 고효율의, 자기 격리(self isolation) RF 정합 회로(153 및 157)가 제공되는데, 각각은 두 개의 RF 신호를 하나의 처리 영역의 캐소드에 결합한다. 이러한 목적을 위해, 미국특허출원공개 제2005/0133163호에 개시된 RF 정합을 이용할 수 있다. 그러나, 미국특허출원공개 제2005/0133163호에 개시된 RF 정합은 RF 정합의 구조를 더 복잡하게 하는 필터의 이용을 필요로 한다. 그러므로, 미국출원공개 제2007/0030091호에 개시된 것과 같은 RF 정합을 활용하는 것이 보다 유리하며, 그 전체를 참조에 의해 본 출원에 편입시킨다. 미국출원공개 제2007/0030091호의 RF 정합의 새로운 디자인은 필터를 필요로 하지 않는다.According to the present embodiment, the interference between the
도 5는 본 발명의 챔버에 채용될 수 있는, 필터의 이용을 필요로 하지 않는 RF 정합 네트워크 구조의 개념도이다. 도시된 바와 같이, 이 실시예는 두 개의 RF 입력을 가지는데, 하나는 고주파 입력부이고 다른 하나는 저주파 입력부이다. RF 정합 네트워크에는 세 개의 포트가 있는데, 여기에서 두 개는 입력 포트, 즉 158과 같은 고주파 RF 생성기에 접속된 고주파 입력 포트 및 156과 같은 저주파 RF 생성기에 접속된 저주파 입력 포트이고, 한 개는 145와 같은 도체를 경유하여 진공 공정 챔버로 다중 RF 생성기의 에너지를 출력하는 RF 출력 포트이다. 진공 공정 챔버의 RF 정합 네트워크는 저주파 부분과 고주파 부분으로 나눌 수 있는데, 이 두 부분은 출력 포트에서 단일 접속점에서 모아진다. 고주파 부분은 접지된 커패시터 C1', 커패시터 C2' 및 인덕터 L'을 포함한다. 또한, 저주파 부분은 커패시터 C1을 통해 접지된 한 단자와, 인덕터 L에 직렬로 접속되어 인덕터 L을 통해 출력 포트로 접속되는 커패시터 C2에 접속된 다른 단자를 포함한다.5 is a conceptual diagram of an RF matching network structure that does not require the use of a filter, which may be employed in the chamber of the present invention. As shown, this embodiment has two RF inputs, one high frequency input and the other low frequency input. The RF matching network has three ports, two of which are input ports: a high frequency input port connected to a high frequency RF generator such as 158 and a low frequency input port connected to a low frequency RF generator such as 156, and one 145. RF output port for outputting the energy of the multiple RF generator to the vacuum process chamber via a conductor such as. The RF matching network of the vacuum process chamber can be divided into a low frequency part and a high frequency part, which are collected at a single connection point at the output port. The high frequency portion includes grounded capacitor C1 ', capacitor C2' and inductor L '. The low frequency portion also includes one terminal grounded through capacitor C1 and another terminal connected to capacitor C2 connected in series with inductor L to an output port through inductor L.
저주파 부분에서는, 인덕터L, 커패시터 C1 및 커패시터 C2가 로우패스 필터 를 형성하는 반면, 고주파 부분에서는, 인덕터 L', 접지 커패시터 C1' 및 커패시터 C2'이 하이패스 필터를 형성한다. 고주파 입력의 주파수가 저주파 입력의 주파수보다 훨씬 높다면, 즉 고주파 입력의 주파수가 저주파 입력의 주파수보다 약 10배인 경우에는, 이러한 환경 하에서, 또한 하이패스 필터의 특성 및 고주파 입력 하에 진공 공정 챔버의 임피던스 특성으로 인해, 전체 정합 네트워크와 진공 공정 챔버 사이의 공액 정합(conjugate match)을 실현하기 위해 고주파 부분에서 작은 인덕턴스가 필요해진다. 또한 어떤 환경 하에서는, 고주파 부분에 어떠한 물리적 인덕터도 제공하지 않고, 다만 RF 출력 포트로부터 진공 공정 챔버의 하부 전극으로 연장된 전도성 커넥터를 갖는, 접속 와이어와 같은 전도성 부품(conducting piece)을 이용하는 것이 적절하다. 이것은 인덕터를 대신한다. 이러한 구성에서는, 전도성 절편 및 전도성 커넥터의 자기 인덕턴스가 실질적으로 인덕터와 등가이다. 이러한 경우에 접지 커패시터 C1'은 전도성 절편 및 전도성 커넥터와 접지 사이의 기생 커패시터가 대신할 수 있다. 기생 커패시터 C1' 및 L'은 적은 값을 갖고 쉽게 동조되지 않기 때문에, 고주파 부분의 커패시터 C2'은 회로의 임피던스를 조정하기 위한 가변 커패시터로서 제공될 수 있다.In the low frequency portion, inductor L, capacitor C1 and capacitor C2 form a low pass filter, while in the high frequency portion, inductor L ', ground capacitor C1' and capacitor C2 'form a high pass filter. If the frequency of the high frequency input is much higher than the frequency of the low frequency input, i.e., the frequency of the high frequency input is about 10 times the frequency of the low frequency input, the characteristics of the high pass filter and the impedance of the vacuum process chamber under the high frequency input Due to the nature, a small inductance in the high frequency part is required to realize a conjugate match between the entire matching network and the vacuum process chamber. Also under certain circumstances it is appropriate to use a conducting piece, such as a connecting wire, which does not provide any physical inductor in the high frequency portion but has a conductive connector extending from the RF output port to the lower electrode of the vacuum process chamber. . This replaces the inductor. In this configuration, the magnetic inductance of the conductive segments and the conductive connector is substantially equivalent to the inductor. In this case the ground capacitor C1 'may be replaced by a conductive piece and a parasitic capacitor between the conductive connector and ground. Since the parasitic capacitors C1 'and L' have a small value and are not easily tuned, the capacitor C2 'of the high frequency portion can be provided as a variable capacitor for adjusting the impedance of the circuit.
커패시터들과 인덕터들의 값은 고주파 및 저주파 부분의 주파수로부터 계산될 수 있다. 또한, 커패시터 C1의 값을 선택함으로써 이상적인 임피던스를 얻을 수 있다. 커패시터 및 인덕터로 구성되는 이러한 네트워크는 복소 임피던스를 갖는다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 그러므로, 회로 구성소자 및 와이어의 내부 저항(self-resistance)으로, 정합 네트워크의 구성소자의 값을 선택하고 조정함으 로써, 또한 저주파 부분이 저주파 RF 생성기에 접속되었을 때, 저주파 하에서 출력 포트로부터 저주파 부분으로 측정되었을 때의 결과 임피던스가, 저주파 하에서 리턴 경로를 경유하여 출력 포트로부터 측정되었을 때의 임피던스에 대해 실질적인 공액 정합이 되는 것이 가능하다. 고주파 부분이 고주파 RF 생성기로 접속되었을 때, 출력 포트로부터 고주파 부분으로 측정된 고주파 하의 임피던스는, 리턴 경로를 경유하여 출력 포트로부터 고주파 부분으로 측정된 고주파 하의 다른 임피던스에 대해 실질적인 공액 정합을 이룬다.The values of the capacitors and inductors can be calculated from the frequencies of the high and low frequency portions. In addition, the ideal impedance can be obtained by selecting the value of the capacitor C1. It will be appreciated that such a network consisting of a capacitor and an inductor has a complex impedance. Therefore, with the self-resistance of circuit components and wires, by selecting and adjusting the values of the components of the matching network, the low frequency portion from the output port under low frequency when the low frequency portion is connected to the low frequency RF generator, It is possible that the resulting impedance, when measured by, will be substantially conjugate matched to the impedance as measured from the output port via the return path under low frequency. When the high frequency portion is connected to the high frequency RF generator, the impedance under high frequency measured from the output port to the high frequency portion is substantially conjugate matched to the other impedance under high frequency measured from the output port to the high frequency portion via the return path.
도 5에 도시된 RF 정합 네트워크에서, 저주파 RF 에너지는 커패시터 C2 및 인덕터 L로 구성되는 회로를 통해 나오는 출력 포트의 출력이다. 그러면 저주파 RF 출력은 갈 수 있는 두 개의 분기 또는 경로, 즉 진공 공정 챔버로의 입력이나 고주파 부분으로의 입력을 가질 수 있다. 고주파 부분은 (기생 커패시턴스에 더하여) 커패시터 C2' 및 인덕터 L'을 포함한다. 본 실시예에서, 고주파 부분의 커패시터 C2' 및 인덕터 L'은 저주파 RF 입력을 위해 고주파 부분의 임피던스가 진공 공정 챔버의 임피던스보다 훨씬 크도록 구성되었다. 따라서, 저주파 RF 생성기 에너지의 대부분은 진공 공정 챔버로 입력된다. 게다가, 커패시터 C2'에 대해 적절한 값을 선택함으로써, 고주파 부분으로 입력된 에너지를 2% 이하로 감소시킬 수 있다.In the RF matching network shown in FIG. 5, the low frequency RF energy is the output of the output port coming through a circuit consisting of capacitor C2 and inductor L. The low frequency RF output can then have two branches or paths that can go, either to the vacuum process chamber or to the high frequency portion. The high frequency portion includes capacitor C2 'and inductor L' (in addition to parasitic capacitance). In this embodiment, the capacitor C2 'and the inductor L' of the high frequency portion are configured for the low frequency RF input so that the impedance of the high frequency portion is much larger than the impedance of the vacuum process chamber. Thus, most of the low frequency RF generator energy is input into the vacuum process chamber. In addition, by selecting an appropriate value for the capacitor C2 ', the energy input to the high frequency portion can be reduced to 2% or less.
유사한 방식으로, 고주파 RF 에너지가 커패시터 C2' 및 인덕터 L'으로 구성되는 회로를 통해 출력 포트에 도달한다. 그러면 고주파 RF 출력은 갈 수 있는 두 개의 분기 또는 경로, 즉 진공 공정 챔버로의 입력이나 저주파 부분으로의 입력을 가질 수 있다. 저주파 부분은 기생 커패시턴스, 커패시터 C2, 및 인덕터 L을 포함하는데, 여기에서 인덕터 L 및 커패시터 C2는 직렬로 접속된다. 커패시터 C1의 한 단자는 커패시터 C2에 접속되고 다른 단자는 접지된다. 이러한 회로 구성으로, 커패시터들과 인덕터들의 계산값을 더하고, 또한 커패시터의 값을 더 조정함으로써, 고주파 RF 입력을 위해 저주파 부분의 임피던스가 진공 공정 챔버의 임피던스보다 훨씬 크게 되는 것을 실현할 수 있다. 따라서, 고주파 RF 생성기 에너지의 대부분은 진공 공정 챔버로 입력된다. 게다가, 커패시터 C1에 대해 적절한 값을 선택함으로써, 저주파 부분으로 입력된 에너지를 2% 이하로 감소시킬 수 있다.In a similar manner, high frequency RF energy reaches the output port through a circuit consisting of capacitor C2 'and inductor L'. The high frequency RF output may then have two branches or paths that can go, either into the vacuum process chamber or into the low frequency portion. The low frequency portion includes parasitic capacitance, capacitor C2, and inductor L, where inductor L and capacitor C2 are connected in series. One terminal of capacitor C1 is connected to capacitor C2 and the other terminal is grounded. With this circuit configuration, by adding the calculated values of the capacitors and inductors, and further adjusting the value of the capacitor, it is possible to realize that the impedance of the low frequency portion for the high frequency RF input is much larger than the impedance of the vacuum process chamber. Thus, most of the high frequency RF generator energy is input into the vacuum process chamber. In addition, by selecting an appropriate value for capacitor C1, the energy input into the low frequency portion can be reduced to 2% or less.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 공정 가스가 공통 소스(160)로부터 제공된다. 공통 소스(160)로부터의 가스는, 본 실시예에서는 듀얼존 샤워헤드(dual-zone showerheads)인 샤워헤드(170, 175)로부터 각 처리 영역으로 분배된다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤워헤드(170)는 실(seal)(174)에 의해 분리된 중심 영역(172) 및 주변 영역(176)을 포함한다. 가스 이송 파이프(171)는 가스를 중심 영역(172)으로 이송하는 반면, 가스 이송 파이프(173)는 가스를 주변 영역(176)으로 이송한다. 주변 영역에 대한 중심 영역의 가스 이송 비율은 공통 소스(160)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 파이프(171 및 173)에 의해 이송되는 가스의 성분도 공통 소스(160)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 파이프(171 및 173)는 다르거나 동일한 가스 또는 혼합 가스를 이송할 수 있다. 처리 영역(115)을 위해 상보적인 구성이 이루어진다.Referring again to FIGS. 1 and 2, process gas is provided from a
또한 샤워헤드(170 및 175)는, 각각의 캐소드(120 및 125)에 결합된 RF 전력 을 위한 접지 경로를 형성하도록 매립된 전도성 전극을 포함한다.Showerheads 170 and 175 also include conductive electrodes embedded to form a ground path for RF power coupled to
도 1은 또한 중앙 진공 펌프(180)를 도시한다. 진공 펌프(180)는, 배기 챔버(184)의 펌핑 포트(182)를 통하여 양 처리 영역(110 및 115)을 배기한다. 단일 펌프(180)의 이용은 전체 챔버 구성을 간소화하고 챔버를 컴팩트하게 한다. 또한, 공통 펌핑 포트는, 두 처리 영역(110과 115) 간의 압력이 동등해지도록 도와준다. 그러나, 이러한 구성은 또한, 본 실시예에서 다음과 같은 어떤 문제점을 갖고 있다.1 also shows a
다음 설명은 처리 영역(110)에 대하여 제공되는 것이지만, 처리 영역(115)에도 똑같이 적용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펌핑 포트(182)는 두 처리 영역(110과 115) 사이에 제공되기 때문에, 각 처리 영역에 대해 비스듬한 처리 경로를 만든다. 예를 들어, 화살표 A는 펌핑 포트(182)에 가까운 영역으로부터의 경로를 도시하는 반면, 화살표 B는 펌핑 포트(182)로부터 먼 처리 영역 부분으로부터의 경로를 도시한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 경로 B는 경로 A보다 길고, 이것은 처리 영역(110)의 압력 차이로 이어진다. 이 문제를 극복하기 위해, 본 실시예에서는 마이크로 채널 플라즈마 구속 링(190, 195)이 각 처리 영역에 제공된다. 구속 링(190)은, 처리 영역(110)을 가로질러 압력을 동등하게 하는 방식으로 처리 영역(110)으로부터의 진공 펌핑을 허용하면서, 처리 영역(110)과 펌핑 포트(182) 사이에 격리를 제공한다. 링(190)은 미국출원공개 제2007/0085483호에 개시된 링 중 어떠한 것으로 구현되어도 좋으며, 그 전체를 참조에 의해 본 출원에 편입시킨다.Although the following description is provided with respect to the
도 1의 챔버와 함께 이용될 수 있는 플라즈마 구속 링의 일실시예는, 일반적으로 도 3 및 도 4에서 참조번호 70으로 표시되는 것이다. 다른 플라즈마 구속 링이 이용되어도 좋으나, 보다 완전한 설명을 제공하기 위해, 도 3 및 도 4의 실시예가 상당히 구체적으로 설명될 것이다. 도 3 및 도 4에 나타난 바와 같이 플라즈마 구속 장치는, 처리 영역(110)과 배기 챔버(184)의 사이에 위치한다. 도 1의 실시예에서, 링(70)은 정상부가 웨이퍼(130)와 대략 동일한 레벨에 있도록 제공된다. 플라즈마 구속 링(70)은, 부분적으로, 전기적으로 접지된 전도성 부재를 포함하는데 이는 일반적으로 참조번호 71로 표시된다. 전기적으로 접지된 부재는 외부 주변 에지(72) 및 반대편의 내부 주변 에지(73)에 의해 정의되는데, 이는 대체로 배기 챔버(184)의 내부벽 183을 둘러싼다. 또한, 전기적으로 접지된 부재(71)는 상부면(74) 및 반대의 바닥면(75)을 갖는다. 도시된 바와 같이, 복수의 통로(76)가 전기적으로 접지된 부재(71) 안에 소정의 패턴으로 형성되고, 상부면과 하부면(74와 75) 사이에서 연장된다. 전기적으로 접지된 부재(71)는 전기장 쉴드(electric field shield)를 형성하여 RF 방출이 펌핑 포트(182)에 도달하는 것을 실질적으로 금지한다. 이러한 방식으로, 플라즈마는 펌핑 포트(182)에 미칠 수 없다. 또한, 두 처리 영역(110과 155) 사이의 RF 크로스토크가 방지된다.One embodiment of a plasma confinement ring that can be used with the chamber of FIG. 1 is generally indicated at 70 in FIGS. 3 and 4. Other plasma constraining rings may be used, but to provide a more complete description, the embodiments of FIGS. 3 and 4 will be described in greater detail. As shown in FIGS. 3 and 4, the plasma confinement apparatus is located between the
플라즈마 구속 링(70)은, 전기적으로 접지된 부재(71)의 상부면(74)의 위에, 또는 그에 대해 부분적인 덮개 관계에 위치하는, 전기적 절연층(80)을 더 포함한다. 도 4에서 보는 바와 같이, 전기적 절연층은, 외부 주변 에지(72)에 대해 안쪽으로 실질적으로 방사상으로 연장된다. 전기적 절연층은, 도시된 바와 같이 단일 층 또는 다층을 포함한다. 전기적 절연층(80) 위에 위치하거나 또는 놓여 있는 것은 일반적으로 참조번호 90으로 표시된 전기적 전도성 지지링이다. 지지링은 전기적으로 접지된 부재의 외부 주변 에지(72)에 대해 실질적으로 동일 평면상에 있는 외부 주변 에지(91)를 포함하고, 그로부터 일정한 간격을 두고 내부 주변 에지(92)를 더 포함한다. 복수의 전기적 전도성 부재(95)가 모여서 이루어진 지지링(90)은, 각각의 전기적 전도성 부재(95)가 서로 소정 간격을 두고 배열되며, 전기적으로 접지된 부재(71)로부터 전기적으로 절연됨으로써, 복수의 전기적 전도성 부재(95)는 처리 중에 접지로부터 전기적으로 부동(floating)이 되도록 한다. 복수의 전기적 전도성 부재(95)는 여기서, 전기적으로 접지된 부재(71)에 의해 정의된 복수의 통로(76)에 대해 유체 유동 관계로 연결된 복수의 통로(99)를 그 사이에 정의하고, 복수의 일정한 간격을 둔 실질적으로 동심의 링(96)으로 도시된다. 그러므로, 통로(76 및 99)는 처리 영역(110)에서 사용된 플라즈마를 형성하기 위해 채용된 공정 가스가 처리 영역을 떠나 배기 포트(182)로 나아가도록 하는 유체 통로를 각각 형성한다. 본 발명의 한 형태에서, 전기적 전도성 구성요소 또는 부재(95)는, 도핑된 반도체 재료로 제조될 수 있다. 이러한 구성에서, 반도체 재료의 도핑은 반도체 재료의 전기 전도성을 증가시킨다.The
도 4에 대한 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 각각의 통로(99)는 처리 영역(110)에 형성된 플라즈마 내에 존재할 수 있는 어떠한 하전된 종의 평균 자유 행정 길이보다 긴 길이의 치수를 갖는다. 따라서, 플라즈마가 처리 영역으로부터 배기 영역으로 이동함에 따라, 통로(99)를 통과하는 모든 하전된 종은 복수의 전기적 전도성 동심의 링(96)에 부딪히기 쉽고, 그에 따라 하전된 종이 플라즈마 처리 장치의 배기 영역에 도달하기 전에 하전된 종을 억제한다. 도 3 및 도 4에 나타난 본 발명에 의하면, 전기적 전도성 부재(95), 여기에서는 복수의 전기적 전도성의 동심의 링(96)의 표면은 처리 영역(110)에서 생성된 플라즈마에 의한 에칭에 실질적으로 내성이 있는 물질로 코팅되거나, 또는 그 안에 싸여질 수 있다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 전기적 전도성 부재(96)의 표면상에 코팅되는 물질은 Y2O3를 포함한다. 이 표면 코팅은 전기적 전도성 부재(95)가 플라즈마에 의해 에칭되고 그에 의해 파티클을 만들어내는 것을 막는다. 또 다른 실시예에 의하면, 전기적 전도성 부재(96)은 전도성 부재(96)의 배열을 활용하기보다는, 슬롯 형태의 천공 또는 홀들을 그 안에 형성한 플레이트를 포함할 수 있다.As can be appreciated from the description of FIG. 4, each
구속 링의 여러 대안적인 실시예들도 가능하다. 예를 들면, 전기적으로 접지된 부재(71) 및 플라즈마에 접촉하는 복수의 전기적 전도성 링(96)의 표면은, 에칭에 내성을 갖고 그 위에 전기적 절연층을 형성하도록 양극산화(anodizing)처리 하여도 된다는 점을 이해할 것이다. 양극산화는 보호 산화 코팅이 금속에 형성되도록 하는 전기분해의 한 형태라는 점을 알 수 있을 것이다. 양극산화는, 금속에 전기적 절연 및 부식 내성을 주는 것뿐 아니라, 금속의 표면에 단단한 코팅을 제공하는 것을 포함하여 여러 목적에 사용될 수 있다. 본 발명의 한 형태에 의하면, 복수의 전기적 전도성 부재(96), 전기적 전도성 지지링(90) 및 전기적으로 접지된 부재(71)는 알루미늄으로 형성되고, 전기적 절연층(80)은 전기적으로 접지된 부 재(71)에 대향하는 전기적 전도성 지지링(90)의 표면을 양극산화 처리하거나, 전기적 전도성 지지링(90)에 대향하는 전기적으로 접지된 부재(71)의 표면을 양극산화 처리함으로써 형성된 알루미늄 양극산화층이다. 본 발명의 다른 형태에서는, 이러한 동일한 구조들의 모든 표면 영역이 양극산화 처리될 수 있다. 이것은 전기적 전도성 부재(95)가 처리 중에 접지에 대하여 전기적으로 부동하는 것을 확실하게 한다. 또한, 본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 플라즈마 대향하는 방향이거나 이에 접촉하는 복수의 전기적 전도성 링의 표면 영역은 우선 양극산화 처리하고, 후에 에칭에 보다 내성이 있는 Y2O3로 코팅되어도 좋다. 상술한 것에 더하여, 절연성 스페이서 링(도시되어 있지 않음)을 전기적 전도성 지지링(90)과 밑에 있는 전기적으로 접지된 부재(71)의 사이에 배치할 수 있는데, 이는 전기적 전도성 부재(95)가 접지에 대하여 전기적으로 부동하는 것을 확실하게 한다. 본 발명의 이러한 형태에 의하면, 전기적 절연층(80)은 전기적 절연성 스페이서에 의해 대체될 수 있다. 전기적 절연성 스페이서는 유사하게 전기적 전도성 부재(95)가 접지로부터 전기적으로 부동하도록 한다.Several alternative embodiments of the restraint ring are also possible. For example, the surfaces of the electrically grounded
이해될 수 있는 바와 같이, 플라즈마 처리 영역(110)에 이용되는 플라즈마 구속 링(70)은, 전기적으로 접지된 부재(71) 및 전기적으로 접지된 부재(71) 위에 위치하고 전기적으로 전도성이지만 부동된 부재(95)를 포함한다. 이러한 방식으로 본 실시예의 플라즈마 구속 링은 플라즈마 쉴드 및 RF 쉴드를 형성한다. 즉, 부동 부재는 활성종이 그 안을 통과하는 것을 막는 플라즈마 쉴드를 구성하는 반면, 접 지된 부재는 RF 에너지가 그 안을 통과하는 것을 막는 RF 쉴드를 구성한다. 부동 부재(95)는, 처리 영역(110)의 펌핑이 제어된 방식으로 가동되는 복수의 통로(99)를 정의한다. 복수의 통로(99)는 하전된 종을 억제하고 중성종이 통과하도록 그 크기가 정해진다. 이러한 방식으로, 구속 링(70)은 처리 영역에 대해 균일한 압력을 제공하도록 처리 영역(110)의 펌핑 제어를 가능하게 하고, 하전된 종이 펌핑 포트(182)에 도달하는 것을 막으며, 펌핑 포트(182)에서의 플라즈마 점화를 방지하도록 펌핑 포트(182)로의 RF 커플링을 막고, 처리 영역(110과 115) 사이의 RF 크로스토크를 막는다.As can be appreciated, the
본 실시예의 다른 형태는, 도 2에서 격리 링(isolation ring)(132)로서 표시된다. 격리 링(132)은 화살표 D로 나타난 것처럼 수직 방향으로 움직일 수 있다. 웨이퍼를 처리 영역(110)의 안 또는 밖으로 이송하는 동안, 이 링은 상부 위치로 이동되어, 웨이퍼 로딩 슬릿(134)을 개방시킨다. 일단 웨이퍼가 캐소드 위에 설치되면, 격리 링은 도 2에 나타난 위치로 내려간다. 이 위치에서, 격리 링에 의해 정의되는 처리 영역(110)은 대칭적으로 원형이고, 로딩 슬릿(134)은 플라즈마에게는 "숨겨져 있어" 플라즈마는 단지 원형의 경계만 "본다". 즉, 하부 위치에서, 각각의 격리 링은 각각의 처리 영역의 주변 경계를 한정한다. 또한, 본 실시예에서 격리 링은 접지된 챔버 벽을 플라즈마로부터 격리시키기 위해 절연체로 만들어지고 그 두께가 T이다. 즉, 두께 T는 접지된 벽(105)를 경유하는 플라즈마로부터의 리턴 경로를 방지하도록 계산된다. 이러한 방식으로, RF 리턴 경로는 샤워헤드 170을 경유하여 흐르도록 제어되는데, 이는 RF 리턴 경로에 상부 전극으로서 작용한 다.Another form of this embodiment is indicated as an
격리 링(132)는 또한 압력 평형을 위해 이용될 수도 있다. 그러한 구성의 일례는 도 6에 나타나 있다. 도 6의 챔버(600)은, 도 1 및 도 2의 것과 유사하므로 도 6에 도시된 강조된 구체적인 특징을 제외하고 상세하게 설명되지는 않을 것이다. 특히, 도 6은 두 처리 영역 사이에 압력 평형 메커니즘이 제공되는 일실시예를 도시한다. 이 예에 의하면, 압력 평형 메커니즘은 격리 링(632)를 이용하여 구현된다. 도시된 바와 같이, 채널(684)이 분리벽(682)에 제공된다. 화살표 D로 나타낸 바와 같이 격리 링(632)이 상부 위치로 이동되면, 채널(684)은 두 처리 영역(610과 615) 사이에서 자유로운 가스 이동을 가능하게 한다. 또한, 채널(634 및 636)이 격리 링(632)에 제공된다. 도 6에 도시된 바와 같이 격리 링이 하부 위치에 있을 때, 채널(634 및 636)은 채널(684)과 함께 통로를 형성한다. 이러한 방식으로, 처리 영역(610과 615) 사이의 압력은 채널(634, 684 및 636)을 경유하는 유체 전달에 의해 평형을 이룰 수 있다.
도 7은 다중 주파수가 두 캐소드의 각각으로 인가되는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 7의 실시예는, 본 명세서에 상세하게 기재되어 있지는 않지만 제시된 설명으로부터 유추할 수 있는 다른 실시예들과 함께, 본 명세서에 개시된 다른 실시예들 중 임의의 것을 수정함으로써 구현될 수 있다. 도 7에 도시된 특정 실시예는 도 1에 나타난 기본적 실시예를 활용하며, 따라서, 100대 번호가 아닌 700대 번호라는 점을 제외하고는, 유사한 구성요소가 유사한 참조번호로 표시된다.7 shows another embodiment of the invention in which multiple frequencies are applied to each of the two cathodes. The embodiment of FIG. 7 may be implemented by modifying any of the other embodiments disclosed herein, along with other embodiments that are not described in detail herein but may be inferred from the presented description. The particular embodiment shown in FIG. 7 utilizes the basic embodiment shown in FIG. 1 and, therefore, like elements are designated by like reference numerals, except that they are 700 numbers rather than 100 numbers.
도 7에 나타난 바와 같이, 각각의 캐소드(720, 725)는 세 개의 RF 주파수를 받는다. 이는 플라즈마 밀도 및 이온 에너지를 독립하여 제어함으로써, 에칭 공정의 제어를 개선하기 위해 행해진다. 즉, 하나 또는 두 개의 주파수가 플라즈마 이온 에너지를 제어하는 데에 이용될 수 있다. 플라즈마 이온 에너지 제어용 주파수는 더 낮은 범위에서 선택되어야 하는데, 예를 들면, 한 주파수는 500KHz 내지 2MHz 범위 내에서 선택되는 반면, 다른 것은 13MHz(더욱 정확하게는, 13.56MHz)로 설정된다. 이들은 일반적으로 바이어스 주파수로 지칭된다. 플라즈마 밀도는 보다 높은 RF 주파수, 예를 들면, 27MHz, 60MHz, 100MHz, 또는 160MHz에 의해 제어될 수 있으며, 이는 소스 주파수로 언급된다. 한편, 단일 바이어스 주파수 및 이중 소스 주파수의 구성이 채용될 수도 있다. 예를 들어, 단일 바이어스 주파수가 500KHz 내지 2MHz 및 13MHz의 값으로부터 선택될 수 있다. 그러면 이중 소스 주파수는 예를 들어, 27MHz, 60MHz, 100MHz, 또는 160MHz로부터 선택할 수 있다.As shown in FIG. 7, each
특정예에서, 하나의 바이어스 주파수(754, 756)가 이용되고, 2MHz 또는 13MHz로 설정된다. 두 개의 소스 주파수는 캐소드(720)에 대에 751 및 752, 캐소드(725)에 대해 758 및 759이 이용된다. 각 소스 RF 주파수 중 하나는 27MHz로 설정되고, 다른 하나는 60MHz로 설정된다. 이러한 구성은, 플라즈마 종의 해리(plasma species dissociation)의 개선된 제어를 제공한다.In a particular example, one
도 7의 실시예에 도시된 다른 특징은 스위치(763 및 767)이다. 스위치(763 및 767)는 플라즈마 해리의 보다 개선된 제어를 위해 다양한 공급 주파수 중에서 스위칭을 가능하게 한다. 스위치(763 및 767)를 이용함으로써, 상기 실시예들 중 임의의 것도 플라즈마 챔버를 작동시키는데 이용되어, 바이어스 및 소스 주파수의 제1 조합에서 작동하는 제1 기간, 및 바이어스 및 소스 주파수의 제2 조합에서 작동하는 제2 기간을 포함하는 처리를 제공하게 된다. 예를 들면, 챔버는 메인 에칭 단계에서는 낮은 바이어스 주파수, 예를 들면 약 2MHz를 이용하여 작동될 수 있다. 그러나, 오버 에칭 중에 소프트랜딩을 이루기 위해, 시스템은 약 13MHz와 같은 보다 높은 주파수의 바이어스를 이용하여 작동하도록 스위칭될 수 있다. 한편, 챔버는 에칭 단계에서 낮은 소스 주파수, 예를 들면 약 27MHz를 이용하여 작동될 수 있다. 그러나, 에칭의 완료 후에 웨이퍼는 제거하고 챔버는 보다 높은 밀도의 플라즈마를 이용하여 청소할 수 있다. 보다 높은 밀도의 플라즈마는 보다 높은 소스 주파수, 예를 들면 60MHz, 100MHz, 또는 160MHz를 이용하여 만들어질 수 있다.Other features shown in the embodiment of FIG. 7 are
도 8은, 본 발명의 일실시예에 따라 두 바이어스 주파수를 이용하는 공정에 대한 일례를 제공한다. 이 공정은 예를 들면, 반도체 웨이퍼의 에칭일 수 있다. 단계 800에서, 플라즈마를 점화하기 위해 소스 RF 전력 공급기가 활성화된다. 소스 RF 전원은 예를 들면 27MHz, 60MHz, 100MHz, 160MHz 등의 주파수를 가질 수 있다. 단계 810에서, 제1 바이어스 주파수가 활성화되어, 해리된 이온이 제1 처리 단계(단계 820) 중에 웨이퍼에 충돌하도록 챔버로 인가된다. 제1 처리 단계가 완료되면, 단계 830에서 제1 바이어스 전력이 비활성화되고, 단계 840에서 단계 850의 제2 처리로 진행하기 위해 제2 바이어스 전력이 활성화 된다. 이 경우에, 제1 바이어스 주파수는 예를 들면 약 2MHz이고, 제2 바이어스 주파수는 약 13MHz일 수 있다. 이 경우에, 바이어스 주파수가 2MHz이면 소스 주파수는 적어도 10배 이상 높다. 한편, 바이어스 주파수가 13MHz이면 소스 주파수는 두 배 또는 그 이상의 주파수일 수 있다. 예를 들면, 바이어스가 13MHz일 때, 소스는 2배 즉 27MHz, 약 5배 즉 60MHz, 또는 심지어 100MHz나 160MHz로 더 높을 수 있다.8 provides an example of a process using two bias frequencies in accordance with one embodiment of the present invention. This process can be for example the etching of a semiconductor wafer. In
도 9는, 본 발명의 일실시예에 따라 두 소스 주파수를 이용하는 공정에 대한 일례를 제공한다. 이 공정은 예를 들면, 반도체 웨이퍼 에칭 및 그리고 "인시츄(in-situ)" 클리닝 공정을 수행하는 공정일 수 있다. 단계 900에서는, 플라즈마를 점화하기 위해 제1 소스 RF 전력 공급기가 활성화된다. 소스 RF 전력은, 예를 들어 27MHz의 주파수일 수 있다. 단계 910에서, 바이어스 주파수가 활성화되어, 해리된 이온이 에칭 처리 단계(단계 920) 중에 웨이퍼에 충돌하도록 챔버로 인가된다. 에칭 처리 단계가 완료되면, 단계 930에서 바이어스 전원이 비활성화되고, 단계 935에서 웨이퍼가 챔버로부터 제거된다. 다음으로 단계 940에서, 클리닝 단계 950으로 진행하기 위해 제2 소스 전력이 활성화된다. 이 경우에, 제2 소스 주파수는 예를 들면 60MHz, 100MHz, 또는 160MHz일 수 있다.9 provides an example of a process using two source frequencies in accordance with one embodiment of the present invention. This process may be, for example, a process that performs a semiconductor wafer etch and and “in-situ” cleaning process. In
본 명세서에 설명된 공정 및 기술은 본질적으로 어떤 특정 장치에 관련된 것은 아니며, 구성 요소의 임의의 적절한 조합에 의해 구현될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 또한, 다양한 형태의 범용 소자가 본 명세서에 개시된 설명에 따라 이용 가능하다. 또한 본 명세서에 개시된 절차적 단계를 수행하기 위해 특화된 장치를 구성하는 것이 유리하다고 입증될 수도 있다. 본 발명은 특정 실시예들과 관련하여 설명되었는데, 이는 한정을 하기 위한 것이 아니며 예시적 목적으로 의도된 것이다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 많은 다른 조합들이 본 발명의 실행에 적합할 것이라고 인식할 것이 다. 예를 들면, 상술한 방법 및 시스템은, 어셈블러(Assembler), C/C++, 펄(perl), 셸(shell), PHP, 자바(Java) 등 매우 다양한 프로그래밍 언어 또는 스크립트로 구현될 수 있다.It will be understood that the processes and techniques described herein are not inherently related to any particular apparatus and may be implemented by any suitable combination of components. In addition, various types of general purpose devices are available in accordance with the description disclosed herein. It may also be proven advantageous to configure specialized devices to perform the procedural steps disclosed herein. The invention has been described in connection with specific embodiments, which are not intended to be limiting and are intended for illustrative purposes. Those skilled in the art will recognize that many other combinations of hardware, software, and firmware will be suitable for the practice of the present invention. For example, the methods and systems described above may be implemented in a wide variety of programming languages or scripts, such as Assembler, C / C ++, Perl, Shell, PHP, Java, and the like.
본 발명은 특정 실시예와 관련하여 설명되었으나, 이는 한정을 하기 위한 것이 아니며 예시적 목적으로 의도된 것이다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어의 많은 다른 조합들이 본 발명의 실행에 적합할 것이라고 인식할 것이다. 또한, 본 명세서에 개시된 본 발명의 설명 및 실시예로부터, 본 발명의 다른 구현들이 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다. 개시된 실시예의 다양한 측면 및/또는 구성요소는, 플라즈마 챔버 기술에서 단독으로 또는 임의의 조합된 형태로 이용될 수 있다. 본 명세서의 설명 및 실시예들은 단지 바람직한 예시로서 의도된 것이며, 본 발명의 기술적 사상 및 보호범위는 특허청구범위에 의해 정해진다.Although the present invention has been described in connection with specific embodiments, it is not intended to be limiting and is intended for illustrative purposes. Those skilled in the art will recognize that many other combinations of hardware, software, and firmware will be suitable for the practice of the present invention. In addition, from the description and examples of the invention disclosed herein, other implementations of the invention will be apparent to those skilled in the art. Various aspects and / or components of the disclosed embodiments may be used alone or in any combination in the plasma chamber technology. The description and embodiments of the present specification are intended as merely preferred examples, and the spirit and scope of the present invention are defined by the claims.
다음 도면은 발명의 상세한 설명과 함께, 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 다양한 실시예의 다양한 비제한적인 예들을 제공한다. 발명의 상세한 설명과 발명의 상세한 설명에 의해 참조된 다음 도면에 의해 본 발명의 다양한 측면 및 형태들이 명확히 이해될 것이다.The following drawings, together with the description of the invention, provide various non-limiting examples of various embodiments of the invention as defined by the claims. DETAILED DESCRIPTION The various aspects and forms of the invention will be clearly understood from the following description, referred to by the description of the invention and the following description of the invention.
본 명세서에 첨부되어 그 일부를 구성하는 다음의 도면들은, 본 발명의 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 설명하고 도시하는 역할을 하는 것이다. 도면은 도식적 방법으로 바람직한 실시예들의 주요한 형태를 설명하기 위한 것이다. 첨부 도면은 실제 실시예의 모든 형태나 도시된 구성 요소의 상대적 치수를 나타내도록 한 것이 아니며, 일정한 비율로 그려진 것 또한 아니다.The following drawings, which are attached to and constitute a part of the present specification, illustrate embodiments of the present invention, and serve to explain and illustrate the technical idea of the present invention together with the detailed description of the present invention. The drawings are intended to illustrate principal aspects of the preferred embodiments in a schematic manner. The accompanying drawings are not intended to represent all the forms of actual embodiments or the relative dimensions of the illustrated components, nor are they drawn to scale.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탠덤 플라즈마 챔버의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a tandem plasma chamber according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 C-C 선에 따른 개략적인 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 플라즈마 구속 장치의 실시예의 단면 사시도이다.3 is a cross-sectional perspective view of an embodiment of the plasma confinement device of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 구속 장치의 실시예의 부분 확대된 단면 사시도이다.4 is a partially enlarged cross-sectional perspective view of the embodiment of the plasma confinement device shown in FIG. 3.
도 5는 본 발명의 RF 정합 네트워크 구조의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of an RF matching network structure of the present invention.
도 6은 압력 평형 메카니즘(pressure equalizing mechanism)이 두 처리 영역 사이에 제공되는 일실시예를 도시한다.FIG. 6 shows one embodiment in which a pressure equalizing mechanism is provided between two treatment regions.
도 7은 다중 주파수가 두 캐소드의 각각에 인가되는, 본 발명의 다른 실시예를 도시한다.7 shows another embodiment of the present invention in which multiple frequencies are applied to each of the two cathodes.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 두 바이어스 주파수를 이용하는 처리에 대한 일례를 제공한다.8 provides an example of a process using two bias frequencies in accordance with one embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라 두 소스 주파수를 이용하는 처리에 대한 일례를 제공한다.9 provides an example of a process using two source frequencies in accordance with one embodiment of the present invention.
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