KR20100063813A - 하이브리드 용량성-커플링 및 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템에 대한 방법 및 장치 - Google Patents

하이브리드 용량성-커플링 및 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템에 대한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 용량성-커플링된 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템이 제공된다. 용량성-커플링된 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템은 기판을 프로세싱하기 위한 상부 전극 및 하부 전극을 포함하며, 그 기판은 플라즈마 프로세싱 동안 그 하부 전극 상에 배치된다. 또한, 용량성-커플링된 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템은, 상부 전극과 하부 전극 사이의 갭에서 플라즈마를 유도성으로 유지하도록 구성된 인덕터 코일 배열의 어레이를 포함한다.

Description

하이브리드 용량성-커플링 및 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템에 대한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR A HYBRID CAPACITIVELY-COUPLED AND AN INDUCTIVELY-COUPLED PLASMA PROCESSING SYSTEM}
플라즈마 프로세싱에서의 진보는 반도체 산업에서의 성장을 용이하게 했다. 반도체 산업은 매우 경쟁적인 시장이다. 상이한 프로세싱 조건들에서 기판을 프로세싱할 수 있는 제조 회사의 능력은 경쟁사에 대한 우위를 제조 회사에게 제공할 수도 있다. 따라서, 제조 회사들은, 기판 프로세싱을 개선시키기 위한 방법들 및/또는 배열들을 식별하기 위해 시간들 및 리소스들을 바친다.
일반적으로, 플라즈마 프로세싱 시스템들은 복수의 구성들로부터 구성될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 프로세싱 시스템은, 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템 또는 유도성-커플링 플라즈마 (ICP) 프로세싱 시스템으로서 구성될 수도 있다. 각각의 플라즈마 프로세싱 구성은, 일 범위의 프로세스 파라미터들에서 프로세싱을 가능하게 하기 위해 구축된다.
그러나, 최근, 프로세싱될 디바이스들의 타입들이 더 복잡해지고 있고, 더 많은 프로세스 제어를 요구할 수도 있다. 일 예에서, 프로세싱될 디바이스들은 더 작아지고 있으며, 더 양호한 수율을 위해 기판에 걸친 플라즈마 밀도 및 균일도와 같은 플라즈마 파라미터들의 더 정교한 제어를 요구할 수도 있다. 또한, 디바이스 제조는 다-단계 프로세스일 수도 있다. 프로세스에서의 각각의 단계는, 특정한 구성의 플라즈마 프로세싱 시스템 상에서만 달성가능한 서로 다른 프로세스 방식들을 요구할 수도 있다. 따라서, 단일 구성으로부터의 플라즈마 프로세싱 시스템의 일 범위의 프로세스 파라미터들은, 차세대 기판들을 프로세싱하기 위한 총 솔루션을 전달하기에 불충분할 수도 있다.
설명을 용이하게 하기 위해, 도 1a는 종래 기술의 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템의 간략화된 표현을 도시한다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 은, 단일, 더블 (DFC), 또는 트리플 주파수의 무선 주파수 (RF) 용량성 방전 시스템일 수도 있다. 일 예에서, 무선 주파수들은, 2, 27 및 60MHz 를 포함할 수도 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 용량성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 은, 하부 전극 (102) 위에 배치된 기판 (106) 을 포함하도록 구성될 수도 있다.
예를 들어, 기판 (106) 이 프로세싱되고 있는 상황을 고려한다. 플라즈마 프로세싱 동안, 접지로의 경로를 갖는 RF 생성기 (108) 는 RF 매치 (110) 를 통해 하부 전극 (102) 에 RF 전력을 공급할 수도 있다. 일 예에서, RF 매치 (110) 는, 플라즈마 시스템으로의 전력 전달을 최대화하기 위해 사용될 수도 있다. RF 생성기 (108) 로부터의 전력은, 상부 전극 (104) 과 기판 (106) 사이의 갭 (112) 에서 플라즈마 (114) 를 점화시키기 위해 가스와 상호작용할 수도 있다 (예시의 간략화를 위해 도시되지 않음). 도 1a의 예에서, 상부 전극 (104) 은 접지된 것으로 도시되어 있다. 그러나, 상부 전극 (104) 은 또한 전력공급받을 수도 있다. 플라즈마 (114) 는, 전자 디바이스들을 생성하기 위해 기판 (106) 상에 재료들을 에칭 및/또는 증착하도록 사용될 수도 있다.
도 1a의 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 과 같은 CCP 프로세싱 시스템에서, 갭 (112) 은 매우 협소한 갭이도록 구성될 수도 있다. 그 갭은, 상부 전극 (104) 의 직경에 대한 갭 (112) 의 약 1:5 내지 약 1:15 애스펙트 비 (aspect ratio) 일 수도 있다. 협소한 갭을 가짐으로써, 로딩 효과를 최소화하기 위해 더 짧은 가스 잔류 시간을 요구하는 프로세싱 단계들이, 기판을 프로세싱하는데 이용될 수도 있다. 여기에서 용어가 이용되는 바와 같이, 로딩은, 에칭 프로세스에서의 소비에 의해 야기되는 활성 에천트의 측정가능한 공핍 (depletion) 을 지칭한다. 따라서, CCP 프로세싱 시스템은, 매우 낮은 가수 잔류 시간을 요구하는, 매우 작은 피처 (feature) 들을 갖는 전자 디바이스들의 에칭을 수용할 수도 있다.
일반적으로, 도 1a에 도시된 바와 같이, CCP 프로세싱 시스템 (100) 의 제한적인 피처는, 이온 밀도와 이온 에너지를 디커플링시키는 능력이 없을 수도 있다. 플라즈마 프로세싱 동안, CCP 프로세싱 시스템에서, 이온 밀도 및 이온 에너지를 독립적으로 제어하는 것은 어려울 수도 있다. 예를 들어, RF 전력을 증가시킴으로써 이온 에너지를 증가시키는 시도는, 이온 에너지에서의 증가를 안내하는 시스 포텐셜 (sheath potential) 에서의 증가를 야기할 수도 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, CCP 프로세싱 시스템 (100) 의 또 다른 제한적인 피처는, 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템과 비교하여, 높은 플라즈마 밀도를 생성하기 위한 능력일 수도 있다. 따라서, CCP 프로세싱 시스템은, 높은 플라즈마 밀도를 요구하는 플라즈마 프로세싱 단계들 및/또는 이온 에너지 및 이온 밀도의 독립적인 제어를 수용할 수 없을 수도 있다.
도 1b는 종래 기술의 유도성 커플링 플라즈마 (ICP) 프로세싱 시스템을 나타내는 간략화된 개략도를 도시한다. 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템 (150) 은, 하부 전극 (152) 위에 배치되어 있는 기판 (156) 을 포함하도록 구성될 수도 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 하부 전극 (152) 은 접지될 수도 있거나, 제 1 RF 생성기 (158) 에 의해 전력공급될 수도 있다. 하부 전극 (152) 으로의 RF 전력은 RF 매치 (160) 를 통해 전달될 수도 있다. 일 예에서, RF 매치 (160) 는 플라즈마 시스템으로의 전력 전달을 최대화하기 위해 이용될 수도 있다.
예를 들어, 기판 (156) 이 프로세싱되고 있는 상황을 고려한다. 플라즈마 프로세싱 동안, 제 2 RF 생성기 (168) 는 RF 전력을 인덕터 코일 (166) 에 공급할 수도 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 인덕터 코일 (166) 의 단면부는, 유전 윈도우 (154) 위에 배치되어 있는 공심 (air core) 을 갖는 나선 코일일 수도 있다. RF 생성기 (168) 로부터 인덕터 코일 (166) 로의 전력은 유전 윈도우 (154) 를 관통하는 자기장 (172) 을 생성할 수도 있다. 유도된 전기장은, 플라즈마 (164) 를 점화 및 유지하기 위해 가스와 상호작용할 수도 있는 전기 전류를 생성할 수도 있다.
도 1a의 CCP 프로세싱 시스템과는 대조적으로, ICP 프로세싱 시스템에 의해 생성되는 플라즈마 (164) 는, 유사한 RF 전력 레벨들에서 더 높은 밀도를 갖는 경향이 있다. ICP 프로세싱 시스템 (150) 과 CCP 프로세싱 시스템 (100) 사이의 하나의 주요한 차이점은, RF 전력이 플라즈마에 커플링되는 방식일 수도 있다. RF 생성기 (158) 로부터의 낮은 바이어스 RF 전력이 기판 (156) 에 인가되는 것을 제외하고, RF 전력은 ICP 프로세싱 시스템 (150) 에서 유전 윈도우 (154) 를 통해 플라즈마 (164) 에 커플링될 수도 있다. 따라서, 높은 이온 밀도 및 낮은 플라즈마 포텐셜은, 플라즈마로의 RF 전력의 효율적인 비용량성 커플링을 이용함으로써 ICP 프로세싱 시스템에서 달성될 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 플라즈마 (164) 는 토로이달 (torroidal)/도넛 형상을 가질 수도 있으며, 여기서, 플라즈마 도넛은 갭 (162) 에서 유전 윈도우 (154) 와 기판 (156) 사이에서 형성될 수도 있다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 자기장 (172) 은 축으로부터 이격되어 피크될 수도 있으며, 즉, 코일 및 벽들의 중앙에서 최소를 갖는 인덕터 나선 코일 (166) 의 반경의 절반 (1/2) 거리 (170) 에서 피크될 수도 있다. 따라서, 플라즈마 도넛 (164) 은, 인덕터 나선 코일 (166) 에 의해 생성된 자기장 (172) 으로 인해 인덕터 나선 코일 (166) 의 반경의 약 절반 (1/2) 거리 (170) 에서 최고의 밀도를 가질 수도 있다.
당업자에 의해 인식될 수도 있는 바와 같이, ICP 프로세싱 시스템에서의 갭 (162) 은, 인덕터 코일 (166) 에 의해 생성되는 자기장 (172) 을 수용하기 위해 충분한 높이일 필요가 있으며, 즉, 갭 (162) 의 높이는 대략적으로 인덕터 코일 (166) 의 반경인 경향이 있다. 유전 윈도우 (154) 를 통해 유도된 RF 전력이 플라즈마 (164) 에 흡수될 수도 있도록 충분한 갭 높이가 필요할 수도 있다. 플라즈마가 RF 전력을 흡수하는데 충분한 갭 높이를 가짐으로써, 기판 (156) 에 대한 손상들이 회피될 수도 있다. 예를 들어, 갭이 너무 협소하면, 자기장 (172) 은 기판 (156) 과 상호작용하여, 플라즈마를 생성 및/또는 유지하는 것 대신에 전기장 유도 전류 및 용량성 커플링을 생성할 수도 있다. 용량성 커플링은, 기판 상에서 디바이스들의 아킹 (arcing) 및/또는 기판 상의 온도에서의 증가를 유도할 수도 있으며, 이는 플라즈마 프로세싱에 바람직하지 않을 수도 있다. 따라서, ICP 프로세싱 시스템은 플라즈마 프로세싱을 위해 비교적 큰 캡으로 동작하도록 제한될 수도 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, ICP 프로세싱 시스템 (150) 에 관한 또 다른 제한은, 매우 큰 기판의 프로세싱에 존재할 수도 있다. 자기장에 의해 영향을 받는 바와 같이 매우 큰 기판에 걸쳐 비교적 양호한 균일도의 플라즈마를 달성하기 위해, 인덕터 코일 (166) 은 적절한 사이즈로 스케일 업 (scale up) 될 필요가 있을 수도 있다. 따라서, 최대 플라즈마의 영역이 인덕터 코일 (166) 의 반경의 약 절반 (170) 이기 때문에, 챔버는 결국 매우 크게 될 수도 있다. 양호한 균일도의 플라즈마를 달성하기 위해, 인덕터 코일 (166) 은, 큰 기판을 커버링하고 에지들에서 비-균일도를 초래하지 않기에 충분히 클 필요가 있을 수도 있다. 그러나, 챔버가 인덕터 코일을 보상하기 위해 확장되므로, ICP 프로세싱 시스템의 설계는 다양한 기계적 및/또는 엔지니어링 문제점들을 노출할 수도 있다. 예를 들어, 확장된 ICP 프로세싱 시스템을 지지하기 위해 진공 로드가 매우 높을 수도 있다. 또한, 가스는 충분히 급속하게 배출되지 않아서, 바람직하지 않게 긴 잔류 시간을 안내할 수도 있다. 또한, 더 큰 유전 윈도우 (154) 가 핸들링하기에 더 어려울 수도 있다.
ICP 프로세싱 시스템이 높은 밀도 플라즈마 및 이온 밀도와 이온 에너지의 디커플링을 전달할 수 있을 수도 있지만, ICP 프로세싱 시스템은, 더 큰 기판들을 프로세싱할 경우 플라즈마 균일도를 보상하는 것으로부터 기인하는 설계 문제점들 및 비교적 큰 갭에 제한될 수도 있다.
도 2는, "Distributed Ferromagnetic Inductively Coupled Plasma as an Alternative Plasma Processing Tool", Japanese Journal of Applied Physics Vol. 45, No. 10B, 2006, pp. 8035-8041 에서 Godyak 에 의해 제안된 바와 같은 종래 기술의 인덕터 코일 배열의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 코어들 (202A, 202B, 202C, 202D, 202E, 및 202F) 이 이용될 수도 있다. 도 1b의 공심과는 대조적으로, 각각의 코어는 페라이트 또는 철 분말과 같은 자성 재료로 제조될 수도 있다. 복수의 자성 코어들 (202A 내지 202F) 로부터의 각각의 코어는, 작은 인덕터 소스들로서 기능하기 위한 복수의 코일들 (204A, 204B, 204D, 204E, 및 204F) 로부터의 코일로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 코일 (204A) 은 자성 코어 (202A) 에 대한 권선에 대응한다. 도 1b와는 대조적으로, 자성 코어 재료들은, 커플링을 개선시키기 위해 자기장을 일 영역에 한정하도록 이용될 수도 있으며, 여기서, 그 코일은 코일들로부터의 전류로부터 토로이달/도넛 형상 자기장을 유도하기 위한 나선 배열일 수도 있다. 따라서, 복수의 작은 인덕터 코일들의 배열은, 도 1b의 단일의 큰 나선 코일의 공간 균일도 문제를 해결할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 인덕터 코일들 (202A 내지 202F) 은 코일들 (204A 내지 204F) 로 감겨있을 수도 있으며, 균일도를 개선시키고 자성 커플링의 효율도를 증가시키기 위해 6각형의 폐쇄 패킹 배열에서 직렬로 접속될 수도 있다. 그러나, 6각형의 폐쇄 패킹 배열은, 이들 코어 엘리먼트들을 조정하려는 임의의 시도없이, 인덕터 코일들에 대한 공간 충진재로서 이용된다.
전술한 것으로부터 인식될 수도 있는 바와 같이, CCP 프로세싱 시스템은, 낮은 밀도 플라즈마, 및/또는 이온 밀도와 이온 에너지를 디커플링하기 위한 능력없음에 제한될 수도 있다. ICP 프로세싱 시스템이 높은 밀도 플라즈마를 생성하는 것 및/또는 이온 밀도와 이온 에너지를 디커플링하는 것에 대한 제한들을 극복할 수 있을 수도 있지만, 더 큰 기판들을 프로세싱할 경우, ICP 프로세싱 시스템은 비교적 큰 갭 및/또는 설계 문제점들에 제한될 수도 있다. 반도체 산업에서 경쟁력을 유지할 필요성이 주어지므로, CCP 및 ICP 프로세싱 시스템들의 능력들에 대한 향상이 매우 바람직하다.
발명의 요약
본 발명은, 일 실시형태에서, 기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템에 관한 것이다. 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템은, 기판을 프로세싱하기 위한 상부 전극 및 하부 전극을 포함하며, 그 기판은 플라즈마 프로세싱 동안 하부 전극 위에 배치된다. 또한, 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템은, 상부 전극과 하부 전극 사이의 갭에서 플라즈마를 유도성으로 유지하도록 구성된 인덕터 코일 배열의 어레이를 포함한다.
상기 요약은, 여기에 개시된 본 발명의 많은 실시형태들 중 하나의 실시형태에만 관한 것이며, 본 명세서의 청구항에서 개시된 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지는 않는다. 본 발명의 이들 및 다른 특성들은, 다음의 도면들과 함께 본 발명의 상세한 설명에서 더 상세히 후술될 것이다.
본 발명은 첨부한 도면들의 도에서 제한이 아닌 예로서 도시되어 있으며, 도면에서, 동일한 참조 부호는 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1a는 종래 기술의 용량성-커플링 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템의 간략화된 표현을 도시한다.
도 1b는 종래 기술의 유도성-커플링 플라즈마 (ICP) 프로세싱 시스템을 나타내는 간략화된 개략도를 도시한다.
도 2는 V. Godyak에 의해 제한된 바와 같은 종래 기술의 인덕터 코일 배열의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 3a는, 플라즈마의 유도성 커플링을 인에이블시키기 위하여 인덕터 코일 배열의 어레이로 구성되는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용량성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 3b는, 플라즈마의 유도성 커플링을 인에이블시키기 위해 편자형 인덕터 코일들의 어레이로 구성되는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용량성 커플링 프로세싱 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상부 전극에서 인덕터 코일들에 대한 방사상의 슬릿 (slit) 을 도시한 상부 전극의 상부 단면의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 5a는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 인덕터 코일들에 대한 대표적인 체크 무늬의 보드 어레이 배열의 상면도의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 5b는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 나선 코일을 시뮬레이팅하는 인덕터 코일들에 대한 대표적인 교번 동심링 배열의 상면도의 간략화된 개략도를 도시한다.
다음으로, 본 발명은 첨부한 도면들에 도시된 바와 같은 본 발명의 몇몇 실시형태들을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 다음의 설명에서, 다수의 특정한 세부사항들이 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 개시된다. 그러나, 본 발명이 이들 특정한 세부사항들의 일부 또는 전부없이도 실행될 수도 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 다른 예에서, 주지된 프로세스 단계들 및/또는 구조들은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위해 상세히 설명되지 않는다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 플라즈마 프로세싱 시스템이 용량성-커플링 및/또는 유도성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템 중 어느 하나로서 동작할 수 있기 위한 인덕터 코일 배열의 어레이로 용량성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템들을 구성하기 위한 방법들 및 배열들이 제공된다. 본 발명의 실시형태들은, 플라즈마 프로세싱 챔버의 협소한 갭에서 높은 밀도 플라즈마를 제공하기 위해 인덕터 코일 배열의 어레이를 이용하는 것을 포함할 수도 있다. 인덕터 코일 배열의 어레이에서 각각의 인덕터 코일의 국부화된 제어로, 전자 디바이스들의 프로세싱에서 더 높은 수율을 획득하기 위한 플라즈마 균일도가 달성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 플라즈마 프로세싱 시스템은 인덕터 코일 배열의 어레이로 구성될 수도 있다. 일 예에서, 인덕터 코일 배열의 어레이는, 자성 코어들로서 보빈 (bobbin) 들의 세트로 구성될 수도 있다. 또 다른 예에서, 자성 코어들은 편자형 자석들의 세트일 수도 있다. 일 실시형태에서, 자성 코어들은 페라이트 또는 철 분말과 같은 자성 재료들로부터 구성될 수도 있다. 코어들로서 자성 재료를 이용함으로써, 자기장은, 나선 인덕터 코일에서 공심을 이용하는 종래 기술의 ICP와는 대조적으로, 커플링을 개선시키기 위해 일 영역에 한정될 수도 있다.
일 실시형태에서, 각각의 자성 코어는 코일로 감겨질 수도 있다. 각각의 인덕터 코일상의 코일은, 나선 코일이 유전 윈도우상에 배치되는 종래 기술과는 대조적으로, 용량성 커플링을 최소화하기 위해 상부 전극으로부터 이격될 수도 있다.
자성 코어들로서의 보빈들의 예에서, 서로 인접한 보빈들은, 일 실시형태에서 교번하는 대향극들에 배열될 수도 있다. 교번하는 대향극 배열을 조정함으로써, 대향극들을 갖는 인접한 보빈들의 쌍으로부터의 자기 플럭스는, 일 실시형태에서 플라즈마를 유지하기 위해 플라즈마 영역으로 관통할 수도 있는 루핑 (looping) 자기장을 커플링 형성하도록 허용된다. 보빈들의 인접한 쌍에 대해 자성 회로를 완성하기 위해, 자성 접속기들은 그 보빈들의 세트에 걸쳐 접속하도록 이용될 수도 있다. 자성 접속기들은 자성 스트랩들 또는 자성 플레이트일 수도 있다. 자성 스트랩들 및/또는 자성 플레이트는 코어들과 같은 동일한 자성 재료들로부터 구성될 수도 있다.
자성 코어들로서의 편자형 자석들의 예에서, 2개의 대향극들이 동일한 평면상에 놓여있도록, 편자형 자석은 "U" 형상으로 커브된다. 따라서, 각각의 편자형 자석은, 접속 스트랩들을 갖는 인접한 보빈들의 대향극들의 쌍과 유사하다. 그러나, 보빈과는 대조적으로, 편자형 자석은 동일한 자석 상의 대향극들과 커플링하도록 강제된다. 반면에, 보빈 상의 극의 자기장은 인접한 보빈들의 임의의 대향극들의 주위에서 루핑하고 그 대향극들과 커플링할 수도 있다.
종래 기술과는 대조적으로, 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 자성 코어들의 극들은, 종래 기술의 독립적인 인덕터 소스들로서의 기능 대신에 자성 플럭스의 커플링을 향상시키도록 조정된다. 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 대향극들의 인접한 쌍들과의 조정된 커플링들은, 플라즈마 영역으로의 루핑 자기장들의 세트의 제어를 허용한다. 따라서, 플라즈마 균일도가 국부화된 제어를 통해 향상될 수도 있다.
일 실시형태에서, 대향하는 자기극들의 간격은, 플라즈마 프로세싱 동안 기판을 손상시키지 않으면서 루핑 자기장이 플라즈마 영역으로 관통할 수도 있는 거리를 제어하기 위해, 플라즈마 챔버 갭으로 최적화될 수도 있다. 일 실시형태에서, 대향하는 자기극들의 간격은 갭의 약 25 퍼센트로부터 풀 갭까지의 범위일 수도 있다. 종래 기술과는 대조적으로, 자성 코어들의 간격은, 공간-충진 배열로 패킹되는 것 대신에 플라즈마 프로세싱을 위해 최적화될 수도 있다. 또한, ICP는, 종래 기술의 ICP 프로세스의 더 넓은 갭에 대한 제한 대신, CCP 프로세스와 유사하게 비교적 협소한 갭으로 기판을 프로세싱하도록 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 상부 전극은, 도전성 재료를 절연체인 것으로 나타내기 위해 정전 쉴드로 구성될 수도 있다. 일 예에서, 정전 쉴드는 상부 전극에서 인덕터 코일들에 대한 방사상의 슬릿을 생성함으로써 형성될 수도 있다. 정전 쉴드를 이용함으로써, 상부 전극은 방위 방향에서 절연체인 것으로 나타나도록 구성된다. 종래 기술과는 대조적으로, 도전성 재료, 즉, 상부 전극은, 유전 윈도우를 이용하도록 제한되는 것 대신에 인덕터 코일들로부터의 최소 유도성 커플링으로 ICP 프로세스에서 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덕터 코일들의 세트는, 균일도를 위한 자기-유사 (self-similar) 패턴, 또는 더 큰 인덕터 코일의 자기장을 시뮬레이팅하기 위한 소정의 패턴으로 배열될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 인덕터 코일들의 세트에서의 각각의 인덕터 코일은, 플라즈마의 국부 스티어링을 달성하기 위해 인덕터 코일로 전달되는 주파수 및/또는 RF 전력을 변화시키도록 독립적으로 제어될 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덕터 코일 배열을 이용하는 ICP 프로세싱 동안, 상부 전극은 접지되거나, RF 전력 공급받거나, DC 바이어스되도록 구성될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 하부 전극은 동일한 또는 상이한 무선 주파수에 의해 전력공급될 수도 있다.
본 발명의 특성들 및 이점들은, (종래 기술의 메커니즘 및 대조되는 본 발명의 실시형태들에 대한) 후속하는 설명들 및 도면들을 참조하여 더 양호하게 이해될 수도 있다.
도 3a는, 플라즈마의 유도성 커플링을 인에이블시키기 위하여 인덕터 코일 배열의 어레이로 구성되는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용량성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은 통상적인 CCP 프로세싱 시스템으로서 구성될 수도 있다.
예를 들어, 기판 (306) 이 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 에서 용량성-커플링 모드로 프로세싱되고 있는 상황을 고려한다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 하부 전극 (302) 위에 배치되는 기판 (306) 을 포함하도록 구성될 수도 있다. 플라즈마 프로세싱 동안, 접지로의 경로를 갖는 RF 생성기 (308) 는, RF 매치 (310) 를 통해 하부 전극 (302) 으로 RF 전력을 공급할 수도 있다. 일 예에서, RF 매치 (310) 는 플라즈마 시스템으로의 전력 전달을 최대화하기 위해 이용될 수도 있다. 무선 주파수는 2, 27 및 60MHz 를 포함할 수도 있지만, 이에 제한되지는 않는다. RF 생성기 (308) 로부터의 전력은, 상부 전극 (304) 과 기판 (306) 사이에서 플라즈마 (314) 를 점화시키기 위해 가스와 상호작용하는 경향이 있다 (예시의 간략화를 위해 도시되지 않음). 도 3a에 도시된 바와 같이, 하부 전극 (306) 은, 하부 접지 연장 커버 링 (318) 으로 하부 접지 연장 링 (316) 에 인접하게 구성될 수도 있다. 유사하게, 상부 전극 (304) 은, 상부 접지 연장 커버 링 (322) 으로 상부 접지 연장 링 (320) 에 인접하게 구성될 수도 있다.
도 3a의 구현에서, 플라즈마 (314) 는 한정링 (324) 의 세트에 의해 갭 (312) 사이에 한정될 수도 있다. 전술된 바와 같이, 갭 (312) 은, 로딩 효과를 최소화하기 위하여 더 짧은 가스 잔류 시간을 요구하는 프로세싱 파라미터들을 용이하게 하기 위해 CCP 프로세싱 시스템에서 비교적 협소한 갭일 수도 있다.
전술한 것으로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 도 3a에 도시된 바와 같은 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 조정가능한 전극 갭 (312), 한정링들 (324) 에 대한 조정가능한 갭들, DC 및/또는 RF 전력공급된 상부 전극 (304) 등과 같이 CCP 프로세싱 시스템들에서 종종 이용되는 다른 부가적인 피처들을 포함할 수도 있다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 완전한 기능성 CCP 프로세싱 시스템의 표현으로서 제한없이 도시되어 있다.
그러나, 예를 들어, 프로세스에서의 단계가 CCP 프로세싱 시스템의 능력 밖의 프로세싱 파라미터들을 요구할 수도 있는 상황을 고려한다. 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 본 발명의 일 실시형태에 따라 용량성-커플링 모드로부터 유도성-커플링 모드로 스위칭할 수도 있다.
일 실시형태에서, 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 도 3a에 도시된 바와 같이 인덕터 코일 배열 (340) 의 어레이로 구성될 수도 있다. 인덕터 코일 배열 (340) 의 어레이는 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트로 구성된다. 보빈들 (326A 내지 326L) 은 페라이트 또는 철 분말과 같은 자성 재료로 제조될 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 각각의 보빈, 예를 들어, 도 3a의 보빈 (326A) 은 본질적으로 상부 전극 (304) 위에 배치된 어레이에 배열되는 개별 로드형 자석이다. 각각의 로드 자석 또는 보빈들, 예를 들어, 보빈 (326A) 은 그 로드의 각각의 엔드 상에 자북극 (N) 및 자남극 (S) 으로 구성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트는 스트랩들 (332A 내지 332H) 의 세트에 의해 상부에 걸쳐 접속될 수도 있다. 스트랩들은, 페라이트 또는 철 분말과 같은 높은 투자율 재료들로 제조될 수도 있다. 이들 스트랩들은, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트 사이에서 자성 회로를 완성하기 위해 보빈들과 동일한 종류의 자성 자료로 구성된다. 대안적으로, 스트랩들은, 페라이트 또는 철 분말과 같은 높은 투자율 재료로 또한 구성된 간단한 플레이트일 수도 있다. 따라서, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트에서 보빈들의 인접한 쌍 사이의 자성 회로가 완성될 수도 있다.
일 실시형태에서, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트에서의 각각의 보빈, 예를 들어, 보빈 (326A) 은 코일들 (328A 내지 328L) 의 세트에서 일 코일, 예를 들어, 코일 (328A) 로 감겨져 있을 수도 있다. 일 실시형태에 따르면, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 대응하는 세트 상에 감겨있는 바와 같은 코일들 (328A 내지 328L) 의 세트는, 도 1b의 유전 윈도우 (154) 상에 배치된 종래 기술의 나선 코일 (166) 과는 대조적으로 용량성 커플링을 최소화하기 위해, 상부 전극 (304) 으로부터 이격될 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 세트는, 일 실시형태에서 서로 인접한 교번하는 대향극들에 배열될 수도 있다. 예를 들어, 보빈 (326A) 은 상단 (330A) 상에 N 극의 상면을 갖는 것으로 도 3a에 도시되어 있고, 인접한 보빈 (326) 은 상단 (330B) 상에 S 극의 상면을 갖는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 보빈들 (326A 내지 326L) 의 어레이는, 일 실시형태에서, 대향극들을 갖는 인접한 보빈들의 쌍의 자기장이 루핑 자기장 (334A 내지 334K) 의 세트를 커플링 형성하게 하도록 교번하는 대향극들에 배열될 수도 있다.
종래 기술과는 대조적으로, 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 자성 코어들의 극들은, 종래 기술의 독립적인 인덕터 소스들로서 기능하는 것 대신에 자성 플럭스의 커플링을 향상시키도록 조정된다. 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 대향극들의 인접한 쌍들과의 조정된 커플링은, 플라즈마 영역으로의 루핑 자기장들의 세트의 제어를 허용한다. 따라서, 플라즈마 균일도는 국부화된 제어를 통해 향상될 수도 있다.
일 실시형태에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 보빈들의 간격은, 인접한 보빈들의 루핑 자기장들 (334A 내지 334K) 의 플라즈마 영역으로의 원하는 관통을 획득하기 위해 갭 (312) 의 높이로 최적화될 수도 있다. 인접한 보빈들의 루핑 자기장들 (334A 내지 334K) 은, 갭 (312) 의 인접한 보빈들의 분리 거리를 관통할 수도 있다. 기판 (306) 을 손상시키지 않으면서 갭 (312) 에서 플라즈마를 발생 및 유지하기 위해, 루핑 자기장들 (334A 내지 334K) 이 상부 전극 (304) 을 관통하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 간격은, 갭의 약 25 퍼센트로부터 갭의 풀 높이까지의 범위일 수도 있다. 따라서, 인접한 보빈들의 간격은, 플라즈마 프로세싱 파라미터들에 의해 요구되는 바와 같은 원하는 루핑 자기장들을 달성하기 위해 갭 (312) 의 높이로 최적화될 수도 있다.
종래 기술과는 대조적으로, 자성 코어들의 간격은, 6각형의 공간-충진 배열에 패킹되는 것 대신에 플라즈마 프로세싱을 위하여 최적화될 수도 있다. 또한, ICP는, 종래 기술의 ICP 프로세스의 더 넓은 갭에 대한 제한 대신에 CCP 프로세스와 유사한 비교적 협소한 갭으로 기판을 프로세싱하기 위해 이용될 수도 있다.
대안적으로 또 다른 실시형태에서, 인덕터 코일 배열의 어레이를 제공하기 위해 편자형 자석들이 로드형 자석들 대신에 이용될 수도 있다. 도 3b는, 플라즈마의 유도성 커플링을 인에이블시키기 위해 편자형 인덕터 코일 배열 어레이로 구성되는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용량성 커플링 프로세싱 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 플라즈마 프로세싱 시스템 (300) 은, 인덕터 코일 배열 (380) 의 또 다른 어레이로 구성될 수도 있다. 인덕터 코일 배열의 어레이 (380) 는 편자형 자석들 (356A 내지 356F) 의 세트로 구성될 수도 있다. 편자형 자석들 (356A 내지 356F) 은 페라이트 또는 철 분말과 같은 자성 재료로 제조될 수도 있다.
일 실시형태에서, 편자형 자석들 (356A 내지 356F) 의 세트에서 각각의 편자형 자석, 예를 들어, 편자형 자석 (356A) 은 코일들 (358A 내지 358F) 의 세트에서의 일 코일, 예를 들어, 코일 (358A) 로 감겨져 있을 수도 있다. 편자형 자석들 (356A 내지 356L) 의 대응하는 세트 상에 감겨져 있는 바와 같은 코일들 (358A 내지 358F) 의 세트는, 도 1b의 유전 윈도우 (154) 상에 배치된 종래 기술의 나선 코일 (166) 과는 대조적으로 용량성 커플링을 최소화하기 위해 상부 전극 (304) 으로부터 이격될 수도 있다.
또한, 각각의 편자형 자석, 예를 들어, 도 3b의 편자형 자석 (356A) 은, 로드형 자석과 유사하게 각각의 엔드 상의 자북극 (N) 및 자남극 (S) 으로 구성된다. 그러나, 2개의 대향극들이 동일한 평면 상에 놓여있도록 편자형 자석은 "U" 형상으로 커브된다. 따라서, 편자형 자석, 예를 들어, 도 3b의 편자형 자석 (356A) 은 도 3a의 접속 스트랩을 갖는 인접한 로드형 자석들의 대향극들의 쌍과 유사할 수도 있다.
그러나, 도 3a의 보빈들과는 대조적으로, 편자형 자석은 동일한 자석 상의 대향폴들과 커플링하도록 강제될 수도 있다. 반면에, 도 3a의 보빈상의 극의 자기장은 인접한 보빈들의 임의의 대향극들의 주위에 루핑하고 그 대향극들과 커플링할 수도 있다.
당업자에 의해 인식될 수 있는 바와 같이, 각각의 편자형 자석상의 대향폴들의 간격은, 플라즈마 프로세싱 파라미터들에 의해 요구되는 바와 같은 원하는 루핑 자기장들 (360A 내지 360F) 을 달성하기 위해 갭 (232) 의 높이로 또한 최적화될 수도 있다.
전술한 것으로부터 인식될 수도 있는 바와 같이, 도 3a의 보빈 인덕터 코일 배열의 세트와 도 3b의 편자형 자석 인덕터 코일 배열 사이의 주요 차이는, 인접한 보빈들의 임의의 대향극들과의 커플링 대신에 편자형 자석내의 강제된 커플링에 존재한다. 그러나, 보빈 배열 및 편자형 자석은, V. Godyak 의 인덕터 코일 배열의 폐쇄-패킹 공간-충진만을 이용하는 것 대신에, 인덕터 코일들을 배열하기 위해 대향극들의 소정의 조정된 커플링을 이용하였다.
도 3a 및 3b에 도시된 바와 같이, 일 실시형태에서, 보빈들 및/또는 편자형 자석들은 상부 전극 (304) 위에 배치될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 보빈들 및/또는 편자형 자석들은 상부 전극 (304) 을 이용한 다른 구성에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 상부 전극 (304) 은, 본 발명의 일 실시형태에 따라, 보빈들 및/또는 편자형 자석들이 상부 전극 (304) 에 부분적으로 매립될 수도 있도록 카운터-보링 (counter-bore) 될 수도 있다. 또 다른 예에서, 보빈들 및/또는 편자형 자석들은, 상부 전극 (304) 의 표면을 대면하는 플라즈마로부터 플러쉬되거나 돌출되도록 상부 전극 (304) 을 통한 모든 경로를 관통할 수도 있다. 보빈들 및/또는 편자형 자석들이 돌출하거나 모든 경로를 관통하면, 노출된 엔드들은, 프로세스에 대해 악영향이 존재하지 않는다는 것을 보장하기 위해 캡핑 (cap) 되거나 보호될 필요가 있을 수도 있다.
또한, 유도성 커플링을 보호하기 위해, 상부 전극 (304) 은 높은 저항성 재료로 구성될 필요가 있을 수도 있고, 매우 얇을 필요가 있거나 슬릿될 필요가 있다. 도 4는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 상부 전극에서 인덕터 코일들에 대한 방사상의 슬릿을 도시한 상부 전극의 상부 단면의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 도 3a 및/또는 3b의 상부 전극 (304) 의 단면 (400) 은, 복수의 인덕터 코일들 (402A, 402B, 402C, 및 402D) 로 구성될 수도 있다. 도 3a의 상부 전극 (304) 과 같은 도전성 재료는, 정전 쉴드 또는 패러데이 쉴드를 제공함으로써, 절연제인 것으로 제조될 수도 있다. 일 실시형태에서, 정전 쉴드는 인덕터 코일들에 대한 방사상의 상부 전극의 표면을 통한 모든 경로에서 슬릿들을 제조함으로써 형성될 수도 있다. 예를 들어, 슬릿 (404A) 은 도면부호 (402D) 로 연장하도록 인덕터 코일 (402A) 로부터 방사상이다. 방사 슬릿 (404A) 은 인덕터 코일들 (402A 또는 402D) 의 에지에 접촉하거나 도달할 필요가 없다. 따라서, 정전 쉴드를 이용함으로써, 도 3a의 상부 전극 (304) 과 같은 도전성 재료는 방위 방향에서 절연체인 것으로 나타나도록 제조될 수도 있다.
정전 쉴드를 이용함으로써, 상부 전극은 방위 방향에서 절연체인 것으로 나타나도록 구성된다. 종래 기술과는 대조적으로, 도전성 재료, 즉, 상부 전극은, 유전 윈도우를 이용하도록 제한되는 것 대신에 인덕터 코일들로부터의 최소의 유도성 커플링으로 ICP 프로세스에서 이용될 수도 있다.
당업자에 의해 인식될 수도 있는 바와 같이, 절연체인 것으로 나타나는 도전성 재료를 제조하도록 다른 기술들이 이용될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에 따르면, 상부 전극 (304) 은, 방사 슬릿이 표면을 통한 모든 경로에서 절단되어야 하지 않도록 더 저항성있는 재료인 것으로 선택될 수도 있다. 더 저항성있는 재료들에 대해, 일 실시형태에서, 상부 전극은 더 얇은 시트로서 구성될 수도 있다. 대안적으로, 또 다른 실시형태에서, 도전성 재료를 절연체인 것으로 나타내게 제조하기 위한 또 다른 방법은, 장벽으로서 삽입된 실리콘 옥사이드 또는 석영으로 트렌치들을 생성하는 것이다. 따라서, 인덕터 코일들과 상부 전극 사이의 유도성 커플링은 제거되거나 최소화될 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덕터 코일들의 세트는 균일도를 위한 자기-유사 패턴, 또는 더 큰 인덕터 코일의 자기장을 시뮬레이팅하기 위한 특정한 패턴으로 배열될 수도 있다.
도 5a는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 인덕터 코일들에 대한 대표적인 체크 무늬의 보드 어레이 배열의 상면도의 간략화된 개략도를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 북극들 (502A 내지 502E) 을 갖는 인덕터 코일들은, 대향하는 남극들 (504A 내지 504D) 을 갖는 인덕터 코일들과 함께 교번하는 체크 무늬의 배열에서 배열될 수도 있다. 교번하는 패턴의 자기-유사 특성 때문에, 자기장은 체크 무늬 배열로 매우 균일할 수도 있다. 따라서, 플라즈마의 균일도는 도 1b의 종래 기술의 나선 코일 (166) 의 균일도보다 개선될 수도 있다. 예를 들어, 큰 기판을 프로세싱할 시에, 코일은 종래 기술의 ICP 프로세싱 시스템에 의해 요구되는 바와 같은 플라즈마 균일도를 개선시키기 위해 사이즈 업될 필요가 없다.
도 5b는, 본 발명의 일 실시형태에 따른, 나선 코일을 시뮬레이팅하는 인덕터 코일들에 대한 대표적인 교번 동심링 배열의 상면도의 간략화된 개략도를 도시한다. 도 5b의 구현에서, 인덕터 코일들 (552, 554A 내지 554H, 556A 내지 556P, 및 558A 내지 558P) 의 세트들은, 인덕터 코일들의 대향극들의 교번하는 세트들과 함께 동심원들로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 도 5b의 구현에서, 인덕터 코일의 세트 (552) 에 대한 극은 N이며, 인덕터 코일들의 세트 (554A 내지 554H) 는 S이다. 전술한 것으로부터 인식될 수도 있는 바와 같이, 인덕터 코일들은, 프로세스 파라미터 요건들에 기초하여 원하는 자기장을 시뮬레이팅하기 위한 소정의 패턴으로 배열될 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덕터 코일 배열은, 플라즈마의 국부 제어 또는 스티어링을 달성하기 위해 특정한 인덕터 코일에서 튜닝된 동일한 주파수에 의해 광범위하게 또는 특정하게 구동될 수도 있다. 또 다른 실시형태에서, 인덕터 코일들에 대한 RF 전력은, 매칭 네트워크를 통해 또는 로컬 제어에 대한 분포된 전력 배열로부터의 증폭기를 통해 광범위하게 될 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덕터 코일 배열을 이용하는 ICP 프로세싱 동안, 상부 전극은 접지되거나, RF 전력공급되거나 DC 바이어스되도록 구성될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 하부 전극은 동일한 또는 상이한 무선 주파수에 의해 전력공급될 수도 있다. 당업자에 의해 인식될 수 있는 바와 같이, 인덕터 코일 배열을 이용하는 CCP 프로세싱 시스템은, ICP 프로세스들에서 CCP 프로세싱 시스템으로부터의 피처들의 하이브리드화를 허용한다. 따라서, 기판들을 프로세싱하기 위한 동작 파라미터들은 그러한 하이브리드화로부터 유리하게 확장될 수도 있다.
전술한 것으로부터 인식될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 하나 이상의 실시형태들은, CCP 및/또는 ICP 양자가 가능한 플라즈마 프로세싱 시스템을 위해 제공된다. ICP 능력을 포함하도록 CCP 프로세싱 시스템을 하이브리드화함으로써, 프로세싱 범위가 확장된다. CCP 프로세싱 시스템에서 ICP를 달성함으로써, 플라즈마 밀도는, 용량성-커플링 플라즈마 프로세싱 시스템으로 가능한 것 이상으로 증가된다. 매우 균일한 플라즈마를 생성할 수도 있는 유도성 코일들과 CCP 프로세싱 시스템을 하이브리드화함으로써, 기판은, 가스종에 대해 더 낮은 잔류 시간을 초래하는 매우 협소한 갭 시스템에서 ICP 모드로 프로세싱될 수도 있다. 코일들을 이격시킴으로써, 산재된 정전 필드들이 플라즈마로부터 제거될 수도 있다. 설계에서 상부 전극을 이용함으로써, 유전 윈도우가 제거되어 더 간단한 챔버 설계를 초래할 수도 있다. 따라서, 하이브리드화된 CCP 플라즈마 프로세싱 시스템을 이용하는 디바이스 제조자는 유도성-커플링 플라즈마 모드 및/또는 용량성-커플링 플라즈마 모드 사이에서 요구에 따라 스위칭하여, 양자의 기술들에 의해 제공되는 특성들을 이용할 수도 있다.
본 발명의 수 개의 실시형태들의 관점에서 설명되었지만, 본 발명의 범위내에 존재하는 수정들, 변경들, 및 등가물들이 존재한다. 또한, 본 발명의 방법들 및 장치들을 구현하는 많은 대안적인 방식들이 존재함을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시형태들은 다른 애플리케이션들에서 유용성을 발견할 수도 있다. 편의를 위해 요약부가 여기에서 제공되고, 단어수의 제한 때문에, 판독 편의를 위해 이에 따라 기재되어 있지만, 청구항들의 범위를 제한하도록 이용되지는 않아야 한다. 따라서, 다음의 첨부된 청구항들은, 본 발명의 실제 사상 및 범위내에 존재하는 모든 그러한 수정들, 변경들, 및 등가물들을 포함하는 것으로 해석되는 것으로 의도된다.

Claims (26)

  1. 기판을 프로세싱하기 위한 플라즈마 프로세싱 챔버를 갖는 용량성-커플링된 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템으로서,
    상기 기판을 프로세싱하기 위한 적어도 상부 전극 및 하부 전극으로서, 상기 기판은 플라즈마 프로세싱 동안 상기 하부 전극상에 배치되는, 상기 상부 전극 및 하부 전극; 및
    인덕터 코일 배열의 어레이를 포함하며,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이는 상기 상부 전극 위에 배치되고, 상기 인덕터 코일 배열의 어레이는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 갭에서 플라즈마를 유도성으로 유지하도록 구성되고, 상기 인덕터 코일 배열의 어레이는 적어도 자성 코어들의 세트 및 코일들의 세트를 포함하고, 상기 코일들의 세트의 각각의 코일은 상기 자성 코어들의 세트의 자성 코어 주변에 감겨져 있고, 상기 자성 코어들의 세트는 보빈 (bobbin) 들의 세트 및 편자형 자석들의 세트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자성 코어들의 세트는 자성 접속기들의 세트에 의해 커플링되며, 복수의 인덕터 코일들의 적어도 서브세트의 개별 인덕터 코일들은, 위상 및 RF 전력 중 적어도 하나에 관해 독립적으로 제어가능한, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 무선 주파수 (RF) 전력 소스를 더 포함하며,
    상기 RF 전력 소스는 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 플라즈마를 용량성으로 점화시키고 유지하도록 구성되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 RF 전력 소스는, 약 2MHz, 약 27MHz, 및 약 60MHz 중 적어도 하나의 RF 주파수를 갖는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트는, 보빈들의 인접한 쌍들에 대해 자성 회로들을 완성하기 위해 상기 자성 코어들의 세트 상에 배치되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈들의 세트에서의 제 1 보빈은 인접한 보빈에 대한 교번하는 대향 자극 (magnetic pole) 으로 배열되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트는, 자성 스트랩들의 세트 및 자성 플레이트 중 적어도 하나인, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성 코어들의 세트의 각각의 자성 코어는 자성 재료로 제조되며,
    상기 자성 재료는 페라이트 및 철 분말 중 적어도 하나인, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트의 각각의 자성 접속기는 자성 재료이며,
    상기 자성 재료는 페라이트 및 철 분말 중 적어도 하나로 제조되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 자성 코어들의 세트에서의 제 1 자성 코어는, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 상기 갭의 100 퍼센트에 대해 약 25 퍼센트의 거리만큼, 인접한 자성 코어로부터 분리되어 있는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 상기 코일들의 세트의 상기 각각의 코일은 상기 상부 전극으로부터 이격되어 있는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 정전 쉴드로 구성되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 인덕터 코일들은 자기-유사 (self-similar) 패턴으로 배열되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 인덕터 코일들은 소정의 패턴으로 배열되는, 용량성-커플링된 플라즈마 프로세싱 시스템.
  14. 용량성-커플링된 플라즈마 (CCP) 프로세싱 시스템에서, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하는 방법으로서,
    하부 전극에 대향하여 배치된 상부 전극으로 구성되는 상기 플라즈마 프로세싱 챔버에서 상기 기판을 지지하는 단계; 및
    상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 갭에서 플라즈마를 유도성으로 점화시키도록 인덕터 코일 배열의 어레이를 구성하는 단계를 포함하며,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이는 상기 상부 전극 위에 배치되고, 상기 인덕터 코일 배열의 어레이는 적어도 자성 코어들의 세트 및 코일들의 세트를 포함하고, 상기 코일들의 세트의 각각의 코일은 상기 자성 코어들의 세트의 자성 코어 주변에 감겨져 있고, 상기 자성 코어들의 세트는 보빈들의 세트 및 편자형 자석들의 세트 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 자성 코어들의 세트는 자성 접속기들의 세트에 의해 커플링되며, 복수의 인덕터 코일들의 적어도 서브세트의 개별 인덕터 코일들은, 위상 및 RF 전력 중 적어도 하나에 관해 독립적으로 제어가능한, 기판 프로세싱 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이에서 플라즈마를 용량성으로 점화시키고 유지하도록 하나의 무선 주파수 (RF) 전력 소스를 적어도 구성하는 단계를 더 포함하는, 기판 프로세싱 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 RF 전력 소스는, 약 2MHz, 약 27MHz, 및 약 60MHz 중 적어도 하나의 RF 주파수를 갖는, 기판 프로세싱 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트는, 보빈들의 인접한 쌍에 대해 자성 회로들을 완성하기 위해 상기 자성 코어들의 세트 상에 배치되는, 기판 프로세싱 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 보빈들의 세트에서의 제 1 보빈은 인접한 보빈에 대한 교번하는 대향 자극으로 배열되는, 기판 프로세싱 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트는, 자성 스트랩들의 세트 및 자성 플레이트 중 적어도 하나인, 기판 프로세싱 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 자성 코어들의 세트의 각각의 자성 코어는 자성 재료이며,
    상기 자성 재료는 페라이트 및 철 분말 중 적어도 하나로 제조되는, 기판 프로세싱 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 자성 접속기들의 세트의 각각의 자성 접속기는 자성 재료로 제조되며,
    상기 자성 재료는 페라이트 및 철 분말 중 적어도 하나인, 기판 프로세싱 방법.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 자성 코어들의 세트에서의 제 1 자성 코어는, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 상기 갭의 100 퍼센트에 대해 약 25 퍼센트의 거리만큼, 인접한 자성 코어로부터 분리되어 있는, 기판 프로세싱 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 상기 코일들의 세트의 상기 각각의 코일은 상기 상부 전극으로부터 이격되어 있는, 기판 프로세싱 방법.
  24. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 전극은 정전 쉴드로 구성되는, 기판 프로세싱 방법.
  25. 제 14 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 인덕터 코일들은 자기-유사 패턴으로 배열되는, 기판 프로세싱 방법.
  26. 제 14 항에 있어서,
    상기 인덕터 코일 배열의 어레이에서의 인덕터 코일들은 소정의 패턴으로 배열되는, 기판 프로세싱 방법.
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