KR20100090675A - 직사각형 서셉터의 비대칭 접지 - Google Patents

Abstract

서셉터에 의해 접지되고 그 위에서 지지되는 큰 직사각형 패널(74)로의 화학 기상 증착을 위한 플라즈마 처리 챔버(40)에서 이용되는 비대칭적으로 접지된 서셉터(72)가 개시된다. 다수의 접지 스트랩(86)은 서셉터의 주변부 사이에서 접지된 진공 챔버로 연결되고 이에 의해 RF 전자에 대한 접지 경로를 단축시킨다. 유연한 스트랩은 서셉터가 수직적으로 이동하는 것을 가능하게 한다. 스트랩은 주변부 주위로 비대칭인 접지(ground)로 컨덕턴스를 제공한다. 스트랩은 균등하게 이격되어 있을 수 있고 서로 다른 형태 또는 서로 다른 두께를 가질 수 있으며, 또는 이용 가능한 접지 포인트로부터 제거될 수 있고 따라서 서로 다른 RF 컨덕턴스를 제공한다. 이 비대칭은 PECVD 증착된 필름의 증착 균일성 및 다른 품질을 향상시키도록 선택된다.

Description

직사각형 서셉터의 비대칭 접지 {ASYMMETRIC GROUNDING OF RECTANGULAR SUSCEPTOR}

일반적으로 본 발명은 물질의 플라즈마 처리에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 큰 직사각형 서셉터에 대한 전기적 연결에 관한 것이다.

실리콘 웨이퍼 상에 직접 회로를 제조하기 위해 개발된 많은 제조 기술은 유리 및 다른 물질로 된 큰 평면 패널 상에 디스플레이 및 다른 회로를 제조하도록 이루어졌다. 이 평면 패널은 컴퓨터 또는 텔레비전 디스플레이로 형성될 수 있다. 최근에, 박막 태양 전지를 제조하기 위한 동일한 형태의 장비를 이용하는 것에 대한 관심이 증가하고 있다. 평면 패널 제조 장비는 패널의 크기 및 직사각형의 형태에 따라 웨이퍼 제조 장비와 구별된다. 초기의 평면 패널 중 일부는 그 크기가 측부 상에서 약 500mm를 가졌지만, 더 큰 패널에 대한 계속적인 경향이 있다. 가장 최근의 장비의 일부는 2200mm X 2500mm의 패널 대 300mm 원형 웨이퍼의 전류 생성을 처리한다. 따라서 이러한 장비의 생성은 패널이 55,000cm²의 총면적을 갖기 때문에 55K라고 지칭된다. 더 큰 패널도 고려된다.

패널 디스플레이를 제조하는데 이용되는 중요한 기술 중 하나는 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD)이고, 이는 일반적으로 비정질의 수소화(hydrogenated) 실리콘 질화물의 절연층 및 일반적으로 비정질 수소화 실리콘의 반도체층을 증착시키는데 이용된다. 비정질 실리콘은 트랜지스터 또는 태양전지에 필요한 p-n 접합을 형성하기 위한 전도도 형태로 도핑될 수 있다. 또한, 이 처리는 실리콘 산화물 및 다른 물질로 된 층을 증착시키는데 이용될 수 있다. 이러한 층, 특히 실리콘 및 실리콘 질화물층의 품질 및 균일성은 상업적 작업에서 중요하다.

화학 기상 증착의 처리에서 필름으로 코팅되는 기판을 지지하는 서셉터가 예를 들어 진공 챔버의 벽에 대해 그 주변부에서 비대칭으로 접지된다. 접지는 다수의 전기적 스트랩(strap)에 의해 이루어질 수 있고, 이는 서셉터의 주변부 주위의 분포에서 또는 RF 컨덕턴스(conductance)에서 다르다.

본 발명은 예를 들어 1m를 넘는 큰 크기의 직사각형 서셉터에 특히 유용하고, 이 경우 RF 전력은 예를 들어 13.56MHz 또는 그 초과의 비교적 높은 주파수에서 대향하는 활성 전극(excitation electrode)에 공급된다.

접지 스트랩은 서로 다른 형태를 가질 수 있고 그에 따라 서로 다른 RF 컨덕턴스를 초래하며, 스트랩은 서셉터 주변부 상에서 동일한 간격으로 연결되고 또는 서셉터 주변부 상에 동등하게 분배된 접지점은 접지 스트랩과 오직 부분적으로만 차지될(populated) 수 있다.

접지의 비대칭성은 기판에 걸친 증착 속도의 균일성을 향상시키도록 선택될 수 있다. 또한, 대칭성은 다른 필름 품질 및 그 균일성, 예를 들어 비정질 SiN:H에서의 실리콘-수소 결합의 농도, 응력, 또는 습식 에칭 속도와 같은 것을 향상시킬 수 있다. 일 설계 법칙에 따라, 높은 스트랩 컨덕턴스가 낮은 증착 속도를 나타내는 측부에 대향하는 측부에 추가된다.

도 1은 화학 기상 증착용 플라즈마 처리 챔버의 개략도의 단면도이고, 이는 단일포인트에서 서셉터를 접지하는 효과를 도시한다.
도 2는 화학 기상 증착용 플라즈마 처리 챔버의 단면도이고, 다수의 주변 접지 포인트를 도시한다.
도 3은 표준 접지 스트랩의 평면도이다.
도 4는 다수의 주변 접지 포인트를 도시하는 서셉터의 평면도이다.
도 5는 서셉터의 주변부를 챔버벽 바닥에 연결하는 일 접지 스트랩을 도시하는 부분적인 단면도이다.
도 6은 대칭적인 주변 접지를 이용하는 증착 속도의 프로파일을 나타내는 그래프이다.
도 7 내지 11은 본 발명과 이용가능한 접지 스트랩의 서로 다른 형상 및 크기의 평면도이다.
도 12, 13, 및 14는 직사각형 서셉터를 비대칭으로 접지하는 3개의 실시예를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 15는 서셉터를 비대칭으로 접지하는 도 13 및 14의 2개의 실시예에 대한 증착 프로파일과 종래의 서셉터의 대칭적 접지에 대한 증착 프로파일을 도시하는 그래프이다.
도 16-18은 도 12-14의 3개의 접지 구성에 대한 습식 에칭 속도, 응력, 및 수소화 실리콘 질화물에서의 실리콘-수소 결합의 분율을 개별적으로 패널의 주위로의 분포를 도시하는 지도이다.
도 19는 동일한 접지 구성을 가지나 서로 다른 증착 처리에 대한 증착 프로파일을 도시하는 도 15와 유사한 그래프이다.
도 20은 직사각형 서셉터의 대칭적 접지를 나타내는 평면도이다.
도 21 및 22는 직사각형 서셉터의 비대칭 접지의 두 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 23은 도 20-22의 3개의 접지 구성에 대한 증착 프로파일을 도시하는 그래프이다.
도 24는 도 20-22의 3개의 접지 구성에 대한 설정 에칭 속도의 패널 주위의 분포를 도시하는 지도이다.

플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD)을 위한 일반적은 증착 챔버는 코팅되는 패널을 지지하는 접지된 서셉터에 매우 인접한 샤워헤드 전극을 포함한다. 실리콘을 증착하기 위한 실란(SiH₄) 및 수소(H₂)와 같은 처리 가스는 넓은 샤워헤드의 다수의 구멍을 통해 공급되고, 이에 의해 패널 위의 처리 공간으로 CVD 전구체 가스를 균일하게 분포시킨다. 실리콘 질화물을 증착하기 위한 전구체 가스의 대안적인 혼합물은 실란, 암모니아(NH₃) 및 질소(N₂)이다. 예를 들어 13.56MHz에서 작동하는 RF 전력 공급장치는 샤워헤드 전극에 연결되고 이에 의해 처리 가스를 플라즈마 상태로 여기시키며 기판 상으로 실리콘의 화학 기상 증착을 향상시킨다. 접지된 서셉터는 RF 바이어스된 샤워헤드 전극에 대해 카운터 전극(counter electrode)으로서 작용한다. 이 서셉터는 스템을 통해 리프트 메커니즘(lift mechanism)에 연결될 수 있고, 이에 의해 외부 로봇이 서셉터 상으로 패널을 전달시키고, 이후 패널을 샤워헤드에 더욱 가깝게 올리는 것을 가능하게 한다.

서셉터의 접지는 외부 리프트 메커니즘으로의 연결부 주위로 스템을 접지함에 의해 가장 쉽게 이루어진다. 그러나, 로(Law) 등은 미국 특허 6,024,044호에서 필름 품질은 서셉터의 주변에서 다수의 접지 경로에 의해 향상된다는 것을 인식하였다.

주변부 접지에 대한 요구 밑에 있는 정확한 이론은 복잡하고 지금 개발되었다. 더욱 근본적인 레벨에서, 주변부 접지는 금속 서셉터에서 스킨 효과에 의해 필요로 한다. 잘 알려진 스킨 효과에 따르면, 높은 주파수 복사장(radiation field)은 매우 전도성인 금속으로 짧은 거리만큼 침투할 수 있다. 대신, 전기장은 금속으로의 깊이(t)의 지수 함수에 따라 떨어진다

e^-t/δ

*여기서 δ는 스킨 깊이이고, 비자기성 물질은 다음과 같이 계산된다

δ = √(ρ/πμcf),

여기서 ρ는 금속의 비저항이고, μ는 투과상수(permeability constant)이며, c는 빛의 속도이고, f는 전자기 복사의 주파수이다. 13.56MHz의 RF 주파수 및 2.8x10^-6 ohm-cm의 알루미늄 비저항에 대해, 스킨 깊이는 약 31미크론이고, 이는 일반적인 서셉터의 두께의 훨씬 미만의 거리이다. 더 높은 RF 주파수가 증가된 증착 속도에 의해 고려될 수 있으나, 그에 따른 스킨 깊이는 감소하고 관련된 접지 효과는 강화된다. 증착 불균일성이 큰 패널을 악화시키는 것을 발견하였다.

금속성 스킨 깊이의 효과는 도 1의 개략적인 도면에서 플라즈마 처리 챔버에 대해 도시된다. 진공 챔버(10)는 전기적으로 접지되고 도시되지 않은 기판을 지지하는 서셉터(12)를 에워싼다. 서셉터(12)는 외부 수직 리트프 메커니즘(16)에 연결된 스템(14)을 통해 진공 챔버(10)로 전기적으로 접지된다. 서셉터(12)의 큰 크기 및 중량의 관점에서, 동시에 작동하는 다수의 스템이 서셉터(12)의 후방에 분포될 수 있다. 가스 소스(20)는 처리 가스를 가스 분배 플레이트 또는 샤워헤드(24)의 후방의 다기관(22)으로 공급하고, 이 샤워헤드는 다수의 분배된 가스 홀(26)을 포함하며 이에 의해 샤워헤드(24) 및 서셉터(12) 사이의 처리 공간으로 처리 가스를 균등하게 분배시킨다. 이 도면은 처리 공간의 높이를 과장하여 나타낸 것이고, 처리 공간은 일반적으로 그 넓이보다 훨씬 좁다. 샤워헤드(24)는 전기적으로 전도성이 있어 전극으로서 작용하고 진공 챔버(10)로부터 전기적으로 절연된다. RF 전력 공급장치(28)가 샤워헤드(24)에 연결되고 이에 의해 샤워헤드(24) 및 서셉터(12) 사이에서 처리 가스를 RF 플라즈마(30)로 여기시킨다.

RF 플라즈마(30)를 생성하는데 있어서, 다수의 RF 전자가 일반적으로 알루미늄으로 이루어진 금속성 서셉터(12)에 떨어진다. 그러나, 스킨 효과 때문에, RF 전자는 비교적 두꺼운 서셉터(12)를 통해 직접 투과할 수 없고 대신 그 측부의 아래로, 서셉터(12)의 주변부(34)로 우회 경로(32)를 따라 얇은 표면층으로 유동하고, 이후 스템(14)을 향해 다시 내부로 유동한다. RF 접지 전류가 유동하는 표면층의 이 두께는 스킨 깊이, 즉 알루미늄에서 31마이크로미터의 스킨 깊이에 의해 근사될 수 있다. 길고 얇은 우회 경로(32)는 다수의 가능한 문제를 제기한다. 경로(32)가 RF 파장과 대등하다면, 정상파가 형성될 수 있다. 서셉터(12)의 바닥부 및 주변부(34)와 접지된 진공 챔버(10) 사이에는 용량성 결합이 있다. 용량성 결합은 서셉터 주변부(34)에서 특히 심각한 문제를 제공하고, 이는 그 포인트로부터 떨어지는데 중요한 임피던스가 있을 때 그러하며, 이는 플라즈마 방전이 챔버 벽 및 주변부(34) 사이에서 일어나고 서셉터(10) 및 샤워헤드(24) 사이에서 플라즈마(30)로부터 전력를 뺏을 수 있기 때문이다. 또한, 긴 경로(32)는 접지 경로에서 인덕턴스(inductance)를 유도한다.

최근의 이론은 플라즈마(30)를 통해 방사형 전도를 강조하고 있고, 이는 플라즈마에서 낮은 웨이브 속도에 의해 훨씬 더 큰 스킨 효과를 나타낸다. 이러한 영역의 논문의 예는 리베르만 등의 "대면적, 고-주파수 용량성 방전에서의 스킨 효과 및 정상파", 플라즈마 소스 사이언스 및 테크놀로지, vol 11,pp.283-293(2002)와 샤베르트 등의 "고주파수 용량성 방전에서 E to H 변이 및 유도성 가열", ibid., vol.15, pp.S130-S136(2006)을 포함한다.

여기서 참조로 인용된 미국 특허 7,083,702호에서, 최근 블로니간 등은 크게 커지고 있는 서셉터에 대한 더욱 크고 더욱 대규모의 주변 접지 경로에 대한 요구를 설명하였다. 55K PECVD 챔버는 진공 챔버의 바닥부에 유연하게 연결되고 서셉터의 주변부 주위로 균등하게 분포된 총 50 또는 그 초과의 접지 스트랩을 포함할 수 있다. 그러나, 균일성 및 필름 품질에서의 문제는 여전히 존재하고 다루어질 필요가 있다.

도 2의 단면도에서 도시된 큰 PECVD 반응기(40)의 예는 바닥벽(48)과 일체화된 대향 측벽(44, 46)을 구비한 진공 챔버(42)를 포함한다. 진공 챔버(42)는 일반적으로 알루미늄과 같은 금속성이고, 전기적으로 접지된다. 일 측벽(44)에 형성된 로딩 포트(loading port, 50)는 중앙 전달 챔버에 연결되고 이에 의해 로봇이 전달 블레이드 상에서 진공 챔버(42)로 패널을 전달하는 것을 가능하게 한다. 뷰 포트(52)는 대향 측벽(46) 상에 형성되고 윈도우(54)로 밀봉되어 패널의 로딩 및 처리를 관찰이 가능하다. 윈도우 유리는 일반적으로 금속 챔버 벽과 다르게 유전체이다. 다른 두 개의 도시되지 않은 챔버 측벽은 진공 챔버(42) 내부의 전기적 조건에 크게 영향을 미치는 큰 구멍을 포함하지 않는다. 뚜껑 어셈블리(56)는 진공 챔버(42) 상에서 지지되고 여기에 밀봉되며, 챔버 유지보수를 위해 진공 챔버로부터 리프트될 수 있다. 일반적으로, 뚜껑 어셈블리(56)는 전기적으로 접지된다. 진공 펌프(57)는 그 바닥부에서 진공 챔버(42)의 내부에 연결되고 이에 의해 낮은 Torr 범위로 챔버 내부를 펌프한다.

가스 분배 플레이트 또는 샤워헤드(58)는 행거(hanger, 60)에 의해 뚜껑 어셈블리(56) 상에서 지지된다. 가스 소스(62)는 뚜껑 어셈블리(56)의 상부 및 샤워헤드(58) 사이에 형성된 다기관(64)으로 처리 가스를 공급한다. 다수의 가스 홀(66)이 샤워헤드(58)의 넓은 영역에 걸쳐 형성되고, 이에 의해 진공 챔버(42) 내의 처리 영역(68)으로 처리 가스를 균일하게 분사한다. 샤워헤드(58)의 적어도 전방부는 일반적으로 알루미늄으로 만들어진 금속성을 가지고, 뚜껑 어셈블리(56) 및 진공 챔버(42)로부터 전기적으로 절연되어 있으며, RF 전력 공급장치(70)에 의해 전기적으로 바이어스된다. 서셉터(72)는 처리 영역(68)을 가로질러 샤워헤드(58)와 대향하여 처리 동안 패널(74) 또는 다른 기판을 지지한다. 서셉터(72)가 직사각형 패널을 지지하기 때문에 이 또한 일반적으로 직사각형이다. 서셉터(72) 상에서 지지되는 섀도우 링(shadow ring, 75)은 증착 동안 패널(74)의 주변부에 걸쳐있고(overhang), 패널(74)이 서셉터(72)에 대해 병치하고 인접하는 것을 보장하도록 일 구성에서 이용될 수 있다. 또한, 블로니간 등은 서셉터(72)의 구성요소 및 구조에 대해 추가적인 자세한 내용을 제공한다. 서셉터(72)는 벨로우즈(78)를 통해 진공 챔버(42)의 바닥 벽(48)에 밀봉되어 있는 중앙 스템(76) 상에 장착되고 이에 의해 모터 구동 워엄 드라이브(motor-driven worm drive)와 같은 리프트 메커니즘(80)이 로딩 위치 및 처리 위치 사이에서 스템(76) 및 부착된 서셉터(72)를 수직으로 이동시키는 것을 가능하게 한다. 하부 로딩 위치에서, 리프트 핀(82)이 서셉터(72)의 표면 위로 돌출하고, 이에 의해 로딩 포트(50)를 통해 삽입된 로봇 블레이드로 그리고 이로부터의 전달을 위해 패널(74)을 지지한다. 이후 리프트 메커니즘(80)은 서셉터(72)를 올리고 이에 의해 그 상부 지지면 상으로 패널(74)이 리프트 핀(82)으로부터 멀어지도록 들어올리고, 추가적으로 서셉터(72)를 처리 위치로 올리며, 이 처리 위치에서 패널(74)은 샤워헤드(58)에 가깝게 대향한다.

서셉터(72)는 RF 바이어스된 샤워헤드(58)와 다르게 접지 전극으로서 작용하는 금속층을 갖는다. 결과적으로, RF 전력 공급장치(70)가 전기적으로 샤워헤드(58)를 바이어스 시킬 때, 이는 두 전극(58, 72) 사이의 처리 구역(68)의 처리 가스를 RF 플라즈마로 여기시키고, 이 플라즈마는 패널(74) 상에서 원하는 층의 화학 기상 증착에 포함된 화학 반응을 활성화시킨다. 스킨 효과 및 다른 연관된 RF 효과를 극복하기 위해, 다중 접지 스트랩(86)이 접지된 진공 챔버(42)의 바닥벽(48) 및 서셉터(72)의 주변부 사이에 연결되고, 이는 RF 전력 공급장치(70)로의 큰 RF 귀환 경로로서 작용한다. 접지 스트랩(86)은 두 위치 사이에서 서셉터(72)의 수직 운동을 수용하도록 유연할 필요가 있다. 또한, 스템(76)도 접지되어 있고, 그 접지는 이를 통해 서셉터(72)에 임베디드된 열전기쌍(thermocouple)으로 통과하는 전기적 신호 리드(leads)의 전기적 차폐의 이익을 주로 갖고, 이는 정밀하게 제어된 온도로 전기적으로 가열된다. 접지 스트랩(86)은 챔버 바닥벽(48)으로 직접 RF 전자를 분로시키고(shunt), 이에 의해 접지 경로를 크게 감소시키고 서셉터(72)로부터 전자를 멀리 이동시킨다.

표준 접지 스트랩(88)은 평평하게 비배치된(undeployed) 상태로 도 3의 평면도에서 도시된다. 이는 예를 들어 약 10mm의 폭(W) 및 약 0.5mm의 두께를 가지고, 알루미늄과 같은 소프트 금속(soft metal)으로 이루어지며 이에 의해 유연성이 있고 그 두께에 대해 가로로 굽힐 때 상당한 회복력을 나타내지는 아니한다. 스트랩 두께는 스트랩 폭(W)의 10% 미만이고, 스킨 깊이보다 실질적으로 큰 한도 내에서 스트랩(88)의 RF 컨던턴스에 비교적 영향을 미치지 아니한다. 스트랩(88)의 길이(L)는, 예를 들어 약 400mm의 길이의 일정한 곡률 및 단부 마운트(end mounts)의 길이 플러스 챔버 바닥벽과 서셉터의 최대 분리의 관점에서 선택된다. 그 길이의 대부분에 대해, 표준 접지 스트랩(88)은 패턴화되지 않은 스트립이다. 각각의 단부는 두 개의 장착 이어(mounting ear, 90)로 형성되고, 이어는 그 사이에 단부 슬롯(92)을 형성하고, 이 단부 슬롯은 폭을 가지며, 이를 장착시키는데 이용되고 스크류의 섕크(shank)를 꼭 맞게 한다.

도 4의 평면도에서 도시된 것처럼, 서셉터(72)의 상부면은 패널 상에서 지지되는 패널과 동일한 크기를 갖는 일반적으로 직사각형의 페데스탈(96)로 형성된다. 움푹 들어간 레지(depressed ledge, 98)는 페데스탈(96)을 둘러싸고, 이에 의해 처리 동안 패널의 주변부에 걸쳐있는 섀도우 링의 베이스를 지지한다. 일반적으로 직사각형 리세스(100)는 레지(98)에 형성되고 서셉터(72) 주위로 일반적으로 균등하게 간격을 이루고 있다. 도 5의 단면 측면도에서 도시된 것처럼, 리세스는 각각의 리세스(100) 아래의 두 개의 통과 홀(106)을 통해 통과하는 두 스크류(104)의 헤드(102)를 수용하는 깊이를 가지고, 이 스크류는 각각의 접지 스트랩(88)을 장착시키는데 이용된다. 스크류(104)는 스트랩 단부 슬롯(92)의 영역에서 그리고 성형 클램프(110)에서 탭된(tapped) 홀(108)로 스크류되고, 이에 의해 이어(90)를 붙잡고 따라서 스트랩(88)의 상단부를 붙잡는다. 성형 클램프(110)는 아래 방향으로 경사진 상부를 구비한 날카로운 단부(112)를 가지고, 이에 의해 스트랩(88)은 그 지지대를 제외하고 굽어진다. 유사하게, 탭된 홀(114)은 진공 챔버(42)의 바닥벽(48)으로 기계가공된다. 윗 방향으로 경사진 부분을 갖는 날카로운 단부(118)를 구비한 제 2 성형 클램프(116)는 스트랩 단부 슬롯(92) 및 제 2 클램프(116)의 통과 홀을 통하는 두 개의 스크류(119)에 의해 고정되고 챔버 바닥벽(48)의 탭된 홀(114)로 스크류되며 이에 의해 이들 사이에 접지 스트랩(88)의 바닥부를 붙잡는다.

접지 스트랩은 접지된 챔버 바디 및 서셉터의 주변부 사이에서 전기적으로 연결된다. 서셉터의 주변부는 서셉터의 측부로부터 주변부로의 거리의 10% 또는 20% 내에서 측부로부터 이격된 그 상부 및 바닥부 표면의 가장 바깥 부분 및 서셉터의 외측부를 포함한다. 또한, 접지 스트랩을 챔버 바닥벽(48)보다 접지된 챔버 측벽(44, 46)에 연결시키는 것이 가능하다.

서셉터(72)의 주변부 또는 레지(98)가 실질적으로 아래에 놓이도록 위치시키고 페데스탈(96) 및 지지 패널(74)이 아래에 놓이지 않도록, 즉 직사각형 서셉터(72)의 연관된 에지에 평행한 방향으로 굽어지도록, 접지 스트랩(88)을 위치시는 것이 유리하다고 알려져 있다. 스트랩(86)이 서셉터(72)의 중앙을 향해 굽어진 것처럼 도시된 도 2와 반대로, 이 측면을 향하는 배향은 리프트 핀(82)의 방해를 피하고 서셉터(72)의 바닥부로부터 접지 전류를 멀리 유지시킨다.

그러나, 50개의 접지 스트랩 조차도 균일성 문제를 해결하지 못하는 것처럼 보인다. 특히, 일반적으로 윈도우 포트(50)(이후로는 윈도우 또는 W로 지칭됨) 및 로딩 포트(50)(이후로는 슬릿 밸브 또는 S/V로 지칭됨) 사이의 중앙 라인을 따른 증착 프로파일은 실리콘 질화물의 증착 속도에 대한 도 6의 그래프에서 도시된 것처럼 비대칭 패턴으로 변한다. 표준 접지 스트랩을 이용하는 증착 속도는 중앙 근처에서 강한 최대값을 나타내고 비대칭은 윈도우 및 슬릿 밸브를 향해 감소한다. 이 데이터는 일반적으로 슬릿 밸브에 가까운 측부 상에서의 큰 증착을 도시한다. 2006년 3월 23일에 출원된 미국 특허출원 제 11/389,603호, 현재는 미국 공개 특허 출원 제 2007/0221128호로 공개된 출원에서, 최 등은 유사한 증착 비균일성을 공개하였고 균일성을 향상시키기 위한 서로 다른 접근을 취하였다.

비대칭 접지 배열은 증착 프로파일에 영향을 미치고 비대칭 증착 프로파일을 감소시킬 수 있다고 결정하였다. 본 발명의 이론에 구속되는 것은 아니지만, 로딩 포트 및 연관된 슬릿 밸브는 전자기장으로의 주요한 비대칭을 유도한다고 믿고 있고, 이는 비대칭 전자기장을 보상하도록 비댕칭형 접지를 필요로 한다. 뷰 포트는 추가적인 비대칭을 유도하지는 않지만 본 발명이 적용된 챔버를 설명하는데 있어서 참고 포인트로서 이용된다고 믿고 있다.

본 발명의 일 실시예는 도 4의 리세스(100)의 균일한 공간에 의해 나타나는 접지 스트랩의 대칭형 위치에 적용될 수 있다. 그러나, 서로 다른 형태의 접지 스트랩은 서셉터의 서로 다른 부분을 그라운드에 연결시키고 이에 의해 비대칭 접지를 이룬다.

*도 7의 평면도에서 도시된 넓은 접지 스트랩(120)은 도 3의 표준 접지 스트랩(88)의 폭보다 대체로 큰 폭(W)을 갖는다. 예를 들면, 그 폭(W)은 50mm이고, 이는 표준 접지 스트랩(88)의 4배 이상이다. 그러나, 그 길이(L)는 동일하다. 이는 단부 슬롯(124)의 각각의 측부 상에 위치한 도 3의 이어(90)보다 더 넓은 이어(122)를 가지고, 이 단부 슬롯은 이전에 설명된 단부 슬롯(92)과 거의 동일한 폭을 갖는다. 결과적으로, 넓은 접지 스트랩(120)은 도 5의 동일한 클램핑 메커니즘에 의해 클램프된 단부를 가질 수 있고, 서셉터(72) 또는 클램핑 하드웨어를 변경하지 않고 표준 대칭형 접지 스트랩(88)을 대체할 수 있다. 넓은 접지 스트랩(120)은 증가된 폭에 비례하여 RF 주파수에서 증가된 전기적 컨덕턴스를 갖는다고 추정될 수 있다. 넓은 접지 스트랩(120)은 표준 접지 스트랩(88)과 서로 다른 형태를 갖는데, 왜냐하면 이는 서로 다른 크기의 윤곽(outline)을 채우기 때문이고 그 전체 피쳐(feature)는 많은 관점에서 기능적으로 유사하다.

편리하게 넓은 접지 스트랩(120)은 표준 접지 스트랩(88)과 동일한 물질로 만들어지고 동일한 두께를 가질 수 있다. 그러나, 증가된 폭은 그 유연성을 감소시킬 수 있고 또는 접지 스트랩의 컨덕턴스가 다소 감소될 필요가 있을 수 있다. 따라서, 도 8 및 9의 평면도에서 도시된 구멍난 접지 스트랩(126, 128)이 표준 또는 넓은 접지 스트랩(88, 120)과 동일한 외부 형태를 가질 수 있고 각각 슬릿 구멍(130) 또는 다이아몬드 구멍(132)을 포함할 수 있으며, 이 모두는 중앙 종축을 따라 중앙에 위치한다. 구멍(130, 132)의 폭은 50mm-폭의 스트랩에 대해 30mm일 수 있다. 구멍(130, 132)은 스트랩(126, 128)의 중앙에서 기계적 강도를 감소시키고 이에 의해 스트랩 유연성을 증가시킨다. 대안적으로, 네크된 스트랩(necked strap, 134)은 하나의 평평한 측부를 가질 수 있지만 다른 측부로 컷된 리세스(136)를 가질 수 있고, 이에 의해 50mm-폭의 스트랩에 대해 30mm의 폭을 갖는다. 또한, 네크된 스트랩(134)은 증가된 유연성을 나타낸다. 중앙에 감소된 단면의 네크되고 다른 형태의 스트랩의 다른 형태는 설계자에게 분명히 나타난다. 구멍 및 네크는 스트랩 컨덕턴스에 영향을 미치고, 구멍 및 리세스가 축방향 길이의 비교적 작은 중앙부에 제한된다면, 스트랩의 컨덕턴스는 크게 감소되지 않아야 하며 적어도 중앙 부분은 서셉터의 수직 움직임을 수용하도록 쉽게 굽을 수 있다. 구멍나고 네크된 접지 스트랩(126, 128, 130, 132)은 표준 접지 스트랩(88)의 동일한 일반적인 윤곽을 채우거나 채우지 못할 수 있고, 이들로 유입되는 기하학적 피쳐에 의해 서로 다른 형태를 가질 수 있다.

도 11의 평면도에서 도시된 오프셋된 넓은 접지 스트랩(140)은 좁은 이어(142) 및 넓은 이어(144)를 포함하고, 이들 사이에 단부 슬롯(146)을 형성한다. 단부 슬롯(146)은 스트랩(140)의 중앙 종축(148)으로부터 오프셋되어 있고, 이전 실시예의 단부 슬롯(124)은 중앙 종축에 대칭적인 것으로 도시되어 있다. 좁은 이어(142)의 폭은 서셉터(72)의 레지(98)의 외부 주변부 및 장착 스크류(102, 119) 사이의 거리에 대략 대응한다. 유리하게, 좁은 이어(142)의 폭은 도 3의 표준 접지 스트랩(88)의 대칭형 이어(90)와 동일하고, 이에 의해 동일한 클램핑 하드웨어를 갖는 더 좁은 대칭형의 것에 대해 더 넓은 대칭형 접지 스트랩의 교체를 가능하게 한다. 이 설계는 두 서로 다른 배향으로 서셉터(72) 상에 장착되는 유리한 능력을 갖고, 이 배향에 따라 스트랩(140)의 측부는 서셉터(72) 옆에 장착된다. 일 배향에서, 장착 스트랩(140)은 서셉터(72)의 에지로부터 거의 완전히 내부로 놓인다. 다른 배향에서, 장착 스트랩(140)의 실질적인 부분이 서셉터(72)의 에지로부터 외부를 향해 뻗도록 놓인다.

접지 또는 전기적 스트랩의 형태는 도시된 것들에 제한되지 않는다. 블로니간 등은 이전에 언급된 특허에서 더욱 단단한 섹션을 연결하는 제한된 숫자의 유연한 조인트를 갖는 넓은 커튼 스트랩을 개시하였다. 평면 형태의 스트랩은 유연성을 향상시키지만 필요하지 않다. 브레이디드(braided) 스트랩이 가능하지만 진공 펌핑에서 문제점들을 소개한다.

증착 균일성이 서셉터의 주변부 주위의 서로 다른 위치에서 서로 다른 형태를 갖는 접지 스트랩을 장착함에 의해 향상될 수 있다는 것을 알았다. 표준 또는 종래의 구성에서, 모든 접지 스트랩은 도 3의 좁은 접지 스트랩(88)이다. 다양한 비대칭 구성이 시도되었다. 일 구성에서, 도 12의 평면도에서 개략적으로 도시되고 W-IN으로 라벨된, 도 11의 50mm-폭의 오프셋 접지 스트랩(140)이 뷰 포트(52) 및 윈도우(54)에 인접한 서셉터(72)의 전체 측부를 따라 내부 구역(150)에 의해 일반적으로 나타나는 것처럼 장착된다. 또한, 이들은 서셉터(72)의 내부 상에 넓은 측부를 가진 채 장착된다. W-IN 구성에서, 표준 10mm-폭의 접지 스트랩(88)이 서셉터(72)의 잔존하는 3개의 측부 상에 장착된다. 밀접한 관련을 갖고 뚜렷한 구성에서, W-OUT이라고 라벨된 도 13의 평면도에서 개략적으로 도시된, 50mm-폭의 오프셋 접지 스트랩(140)이 윈도우(54) 및 뷰 포트(52)에 인접한 서셉터(72)의 전체 부분을 따라 외부 구역(152)에 의해 일반적으로 나타나는 것처럼 장착된다. 그러나, W-IN 구성과 다르게, 이들은 서셉터(72)의 외부 상에 넓은 측부를 가진 채 장착되고 이에 의해 이들은 서셉터의 주변부에 부분적으로 걸쳐 있다. 또한, 표준 10mm-폭의 접지 스트랩(88)이 잔존하는 3개의 측부 상에 장착된다. 일반적으로 작은 크기의 뷰 포트(52)의 관점에서, 이러한 구성의 주요 효과는 로딩 포트(50)에 대향한 측부 상에 추가적인 접지를 위치시킨다는 것이다. 도시된 구성 모두는 변경될 수 있고 이에 의해 추가적인 접지가 윈도우 측부의 일부를 따라서만 연장한다.

다른 구성에서, 도 14의 평면도에서 개략적으로 도시되고 S-1/2로 라벨된, 50mm-폭의 오프셋 접지 스트랩(140)이, 슬릿 밸브 및 로딩 포트(50)에 인접한 서셉터(72)의 전체 측부를 따라 단부 구역(154)에 의해 표시되는 것처럼 장착되고 또한 슬릿 밸브 근처의 서셉터(72)의 수직 측부(160, 162)의 절반을 따라 측부 구역(156, 158)에 의해 표시된 것처럼 장착된다. 이 실시예에서, 모든 접지 스트랩(140)은 서셉터(72)의 외부 상의 넓은 측부를 가진 채 장착된다. 표준 10mm-mm 폭의 접지 스트랩(88)은 서셉터(72)의 잔존하는 측부 구역 상에 장착된다. 도시된 S-1/2 구성은, 수직 측부(160, 162)의 절반을 초과 또는 그 미만을 따라 연장하는 추가적인 접지와 같이 다양한 방법으로 변경될 수 있다. 더욱 복잡한 변경에서, 수직 측부(160, 162) 상의 추가적인 접지는 균일하지 않고, 윈도우 측부 근처의 큰 추가적인 접지로부터 슬릿 밸브 측부를 향한 추가적인 접지가 없는 곳으로 점차적으로 뾰족해진다. 비대칭 접지의 또 다른 구성이 가능하다.

세 개의 접지 구성이 동일한 챔버 조건에 이용되었고 이에 의해 수소화된 실리콘 질화물의 필름을 증착시킨다. 증착된 필름의 두께는 패널의 슬릿 밸브 측부 및 윈도우 사이의 중앙 라인 상에서 측정되었다. 증착 속도의 프로파일은 도 15의 그래프에서 도시된다. 모두 10mm-의 폭의 접지 스트랩을 이용한 표준 구성(STD)은 중앙 근처에서 증착 속도가 최소를 나타내고 그 측부를 향해 증가한다. 넓은 접지 스트랩이 윈도우 측부 상에 위치하는 W-OUT 구성은 대체로 높고 다소 납작한(flatter) 증착 속도를 나타내고 슬릿 밸브 측부 상에서는 다소 높은 증착을 나타낸다. 넓은 접지 스트랩이 슬릿 밸브 근처의 페데스탈의 절반에 위치한 S-1/2 구성은 윈도우 측부 상에서 증착 속도의 넓은 밸리와 하나의 좁은 피크, 그리고 윈도우 측부 상의 넓은 피크와 좁은 밸리(valley)를 나타낸다. S-1/2 구성에 대한 결과적인 비대칭은 기대되는 것과 반대이다.

추가적인 비대칭 접지 용량은 일반적으로 증착을 증가시키는 것처럼 보인다. 이러한 결과를 설명하기 위한 한 측정은 효과적인 접지 컨덕턴스를 계산하는데 이용되는 모든 접지 스트랩의 폭을 합산한다. 50개의 10mm-폭의 표준 스트랩은 총 500mm의 폭을 갖는다. W-OUT 구성이 38개의 10mm-폭의 표준 스트랩 및 12개의 50mm-폭의 표준 스트랩을 포함한다면, 총 폭은 STD 구성의 컨덕턴스의 두배를 만드는 980mm이다. S-1/2 구성은 1500mm의 총 폭에 대해 동일한 숫자의 표준의 넓은 스트랩을 갖고, 이는 STD 구성의 컨덕턴스의 3배를 만든다.

S-1/2 구성의 비대칭 접지가 증착 비대칭을 크게 증가시키지만, 실험결과들은 증착 비대칭이 제어될 수 있도록 표현된다. 그러나, 실험결과는 접지 비대칭의 극단적인 경우에 기초하였다. 접지의 양에서의 더욱 정교한 조정은 결과적인 증착 비대칭을 감소시키고, 표준 구성에 의해 만들어진 증착 비대칭을 보상한다.

이 실험결과는 일 측부 상에서 추가적인 접지가 다른 측부 상에서의 증착 속도를 증가시킨다는 결과를 지지한다.

상업적인 생산에 대해, 증착 속도 및 그 균일성만이 고려되는 것은 아니다. 또한, 필름 품질 및 그 균일성도 고려되어야만 한다. 도 16, 17, 및 18은 3개의 논의된 구성으로 성장된 수소화된 실리콘 질화물 필름에 대한 필름 품질의 3개의 측정을 나타낸다. 박스들은 패널의 중앙에서, 4개의 측부에서 그리고 두 코너에서 측정된 실리콘 수소 결합의 분율, 응력(stress), 및 습식 에칭 속도의 측정값을 포함한다. 최고값은 STD 접지 스트랩 구성에 대한 것이고, 중간값은 W-OUT 구성에 대한 것이며, 최소값은 S-1/2 구성에 대한 것이다. 수소화 실리콘에서 수소의 분율은 도 16에서 나타난다. 일반적으로, 낮은 수소 분율이 바람직하다. 필름에서의 응력은 도 17에서 나타난다. 일반적으로 압축성이든 또는 인장성이든 낮은 응력이 바람직하다. 습식 에칭 속도(WER)는 도 18에서 나타난다. 일반적으로, 높은 습식 에칭 속도는 열등한 품질의 필름 품질을 나타내고 따라서 낮은 WER이 바람직하다.

서로 다른 처리에 대한 결과가 도 15-18의 결과와 상당히 다른 결과들을 나타낸다. 예를 들면, SiN:H의 PECVD를 위한 서로 다른 설정 조건은 표준, W-OUT 및 S-1/2 접지 구성에 대한 도 19의 그래프에서 도시된 증착 프로파일을 만든다. 이 결과는 챔버의 일 측부의 추가적인 접지가 다른 측부 상에서의 증착 속도를 떨어뜨리지만 대향 측부 상에서는 증가시키는 것을 더욱 분명하게 나타낸다.

상기 결과로부터, S-1/2 접지 구성이 가장 믿을 수 있는 결과를 제공한다(promise)고 믿는다. 작업은 계속 진행되어 관심 있는 처리에 대한 최고의 접지 구성을 만든다. 중요하게, 접지 비대칭성은 챔버 비대칭에 의해 유도된 증착 비대칭을 적어도 부분적으로 교정하고 보완할 수 있다고 나타난다.

더욱 복잡한 분포를 갖는 더욱 자세한 실험이 추가적인 향상을 위해 나타난다. 접지 스트랩의 표준의 균일한 분포가 도 20의 평면도에서 도시되고, 이 경우 각각의 단일-헤치(single-hatched) 박스는 20mm-폭의 접지 스트랩(170) 또는 특히 서셉터(72) 상의 접지 포인트를 나타낸다. 두 대향 측부의 일 세트 상에는 12개의 접지 스트랩(170)이 있고 두 대향 수직 측부의 다른 세트 상에는 14개의 접지 스트랩(170)이 있으며, 이는 서셉터(170)가 약간 정사각형 형태가 아님을 나타낸다. 따라서, 총 52개의 접지 스트랩(170)이 있다. 도시된 것처럼, 접지 스트랩(170)의 접지 포인트는 각각의 측부를 따라 균등하게 분포되고 각각의 코너로부터 오프셋된다. 이 오프셋은 왜곡된 S-형태로 다수의 접지 포인트에 걸쳐 연장 가능한 유연한 접지 스트랩의 큰 굽어짐을 수용한다. 금속 진공 챔버의 플로어(floor) 상의 접지 포인트는 서셉터(72) 상의 대응하는 접지 포인트로부터 오프셋될 수 있다. 또한, 유연한 접지 스트랩은 챔버 접지 포인트가 금속 진공 챔버의 낮은 측벽 상에 위치하게 할 수 있다.

접지 스트랩의 비대칭 S-1/2 분포는 도 21의 평면도에서 도시되고, 이 경우 각각의 이중-헤치 박스는 슬릿 밸브 근처의 서셉터 벽의 대향하는 수직 측부의 절반 상에서 그리고 슬릿 밸브를 향하는 서셉터의 측부 상에서의 50mm-폭의 접지 스트랩(172)을 나타낸다. 50mm-폭의 접지 스트랩은 도 11의 접지 스트랩(140)의 비대칭 형태일 수 있고, 바람직하게 그 넓은 측부는 서셉터(72)의 측부에 걸쳐있다. 한편, 20mm-폭의 접지 스트랩(170)은 슬릿 밸브로부터 더욱 서셉터(72)의 대향 수직 측부의 절반 상에서 그리고 슬릿 밸브에 대향한 서셉터(72)의 측부 상에 잔존한다.

접지 스트랩의 더욱 비대칭성 S-1/2+ 분포가 도 22의 평면도에서 도시되고, 이 경우 각각의 빈 박스는 빈(null) 접지 스트랩(174)과 같이 균등하게 분포된 접지 포인트에서 어떠한 접지 스트랩의 존재를 나타낸다. S-1/2의 분포와 비교해 볼 때, 20mm 접지 스트랩의 절반 또는 대략 절반이 슬릿 밸브로부터 더 대향 수직 측부의 일부 상에서 그리고 슬릿 밸브에 대향한 서셉터의 측부로부터 제거되고, 20mm 접지 스트랩(170)의 오직 절반 숫자만이 남아 있으며, 슬릿 밸브에 근접한 접지 포인트는 50mm 접지 스트랩(172)으로 완전히 차지된 채 남아 있다.

3개의 서로 다른 접지 구성이 PECVD 처리에서 SiNx를 증착시키기 위한 동일한 처리 레서피(recipe)를 이용하여 테스트되었고, 이는 수소화 실리콘에 대한 처리보다 높은 전력을 이용한다. 3개의 접지 구성에 대한 패널에 걸친 증착 속도의 프로파일이 도 23의 그래프에서 도시된다. 균일한 접지를 갖는 도 20의 표준(STD) 구성은 슬릿 밸브의 측부 상에 강하지만 넓은 증착 피크를 도시한다. 도 21의 비대칭성 S-1/2 구성은 패널의 중앙에 걸쳐 연장하고 슬릿 밸브 및 대향 윈도우 모두의 근처의 중요한 밸리를 갖는 넓은 증착 피크를 도시한다. 도 22의 더욱 비대칭성 S-1/2+ 구성은 더욱 균일한 증착 프로파일을 도시한다. 접지 구성의 추가적인 최적화가 가능하다.

또한, 필름 성질의 분포가 중요하다. 도 24의 지도는 도 20-22의 3개의 접지 구성에 대한 패널 상의 12개의 위치에서 분당 옹스트롬(0.1nm)의 단위의 습식 에칭 속도의 값을 도시한다. 각각의 박스는 STD, S-1/2, 및 S-1/2+ 접지 구성에 대해 상부로부터 아래로 그 위치에서의 값을 포함한다. 이 결과는, 접지 구성이 습식 에칭 속도에 영향을 미쳤고 습식 에칭 속도가 패널 위에서 2차원적 패턴으로 변한다는 것을 언급하는 것 이외에 더욱 자세히 설명되지는 않을 것이다. 유사한 데이터가 Si-H 및 N-H 원자 결합의 농도를 측정하는 퓨리어 변환 적외선 분광기(FTIR), 응력, 시이트(sheet) 저항의 필름 성질로부터 얻어질 수 있다. 이러한 상세한 데이터는 CVD 장치의 특별한 이용에 대해 최적화된 접지 구성의 선택을 가능하게 한다.

본 발명의 두 개의 개별적인 존 내에서 균등하게 분포되고 균등하게 이격된 접지의 두 형태에 제한되는 것은 아니다. 접지 스트랩의 두 개의 서로 다른 형태 이상이 이용될 수 있고, 서로 다른 접지 스트랩이 셋 또는 그 초과의 존 내에 분포될 수 있다. 접지 비대칭은 균등하게 이격된 접지 위치의 서로 다른 하나에 서로 다른 전기적 스트랩을 위치시키는 설명된 실시예와 다른 방법으로 얻어질 수 있다. 유사한 결과가 서셉터의 주변부 주위의 접지 위치의 분포를 변경시킴에 의해, 즉 균등하게 이격된 동일한 접지 스트랩의 표준 구성으로부터 다수의 접지 스트랩을 첨가하고 감소시킴에 의해 얻어질 수 있다. 즉, 접지 스트랩 사이의 분포 및 공간은 원하는 접지 비대칭을 만들도록 변경될 수 있다. 비균등한 분포에서, 접지 스트랩은 동일하거나 또는 서로 다른 형태일 수 있다.

본 발명은 슬릿 밸브 및 가능하게 대향 윈도우에 의해 유도된 불균일성에 제한되는 것은 아니다. 윈도우의 비교적 작은 크기의 관점에서, 슬릿 밸브와 연관된 로딩 포트는 관찰된 불균일성이 보완을 필요로 하게 할 수 있다. 또한, 뷰 포트 또는 다른 비대칭 챔버 구조가 슬릿 밸브 벽에 수직한 벽에 위치할 수 있고, 이는 페데스탈의 중앙 라인에 수직에 대해 비대칭의 접지를 필요로 한다.

비대칭 접지는 윈도우 및 슬릿 밸브 외에 챔버 비대칭을 보완하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 불연속의 다른 형태가 금속 챔버 벽, 특히 유전체 부재에 형성될 수 있다. 비-정사각형 서셉터 조차도 챔버 내에서 비대칭성을 유도한다. 또한, 서셉터의 중앙으로부터의 거리의 관점에서, 접지는 서셉터의 직사각형 측부를 따라 변경될 수 있다.

본 발명은 큰 직사각형 서셉터에 가장 유용하고, 이 경우 코너 라운딩(rounding)은 이러한 작은 크기의 다른 최소의 비-정사각형 피쳐 또는 서셉터의 측부의 길이의 10% 미만에 제한된다. 그러나, 300mm 및 그 초과의 웨이퍼에 이용되는 둥근 서셉터는 비대칭 주변 접지의 이용으로부터 이득을 얻을 수 있는데, 왜냐하면 이러한 챔버는 대체로 관형인 벽의 일 측부 상에 웨이퍼 포트 및 슬릿 밸브를 일반적으로 포함하기 때문이다.

접지 스트랩의 유연성은 서셉터의 수직 운동을 수용한다. 서셉터가 움직이지 않는다면, 스트랩은 유연할 필요가 없다. 접지 비대칭성의 필요한 정도는 증착 비대칭성 또는 보완되는 다른 효과에 의존한다. 설명된 실시예는 수직 벽의 절반에 걸쳐 그리고 슬릿 밸브 및 윈도우에 인접한 전체 측부에 걸쳐 약 4개의 인자(a factor of four)에 의해 접지 컨덕턴스를 변경시킨다. 더욱 적은 비대칭성이 필요할 수 있다. 일 정의는 하나의 서셉터 에지의 적어도 절반이 총 접지 컨덕턴스를 가지고, 이 컨덕턴스가 다른 동일한 크기의 서셉터 에지부보다 적어도 50% 또는 적어도 100%의 인자에 의해 서로 달라진다.

본 발명은 서셉터 및 샤워헤드 모두가 그라운드에 대해 평행하게 수평으로 연장하는 플라즈마 챔버에 대해 설명되었지만, 유사한 비대칭 접지가 플라즈마 챔버들에 적용될 수 있고, 이 경우 서셉터 및 샤워헤드는 수직으로 또는 수평으로부터 적어도 상당한 정도 기울어진 채 배열된다. 결과적으로, 서셉터는 패널을 완전히 지지하지 못하지만, 이에 인접하고 거의 병치되며(juxtapose) 이에 전기적으로 결합되도록 설계되고, 이에 의해 전위를 결정한다. 또한, 이러한 수직 배열에서의 리프트 메커니즘은 패널을 정확하게 리프트하기 보다는 대향 전극으로 그리고 대향 전극으로부터 거의 수평으로 이동한다. 또한, 이러한 수직 배열에서, 구조적 비대칭성은 그 바닥부 에지 상에 패널을 부분적으로 지지하는 구조로부터 일어날 수 있다.

본 발명은 0 전위에서 몸체에 연결된 접지 스트랩에 대해서 설명되었지만, 비대칭 전기적 스트랩이 고정된 0이 아닌 전위 또는 변하는 전위에 대해 연결될 수 있다. 특히, 본 발명은 플라즈마 에칭 챔버에 적용될 수 있고, 이 경우 일반적으로 샤워헤드는 접지되고 서셉터는 RF 전력을 받으며, 이에 의해 다수의 전기적 스트랩이 서셉터 주변부를 RF 전력 공급장치로 연결시킨다.

본 발명은 값싸고 쉽게 제조되는 접지 스트랩에 대해 단순한 변경을 구비한 향상된 균일성 및 필름 품질을 제공한다. 또한, 챔버 접지에 대한 변경은 필드(field)에서 이루어질 수 있고 서로 다른 프로세서에 대해 설정될 수 있다.

Claims (8)

1. 측벽 및 후방벽을 포함하는 전기적으로 접지된 챔버;
   상기 챔버 내의 제 1 전극;
   상기 제 1 전극에 연결되고 13MHz 이상의 주파수에서 작동하는 RF 전력 소스;
   처리되는 직사각형 기판에 병치되도록(juxtaposed) 구성되며 상기 제 1 전극에 대향하여 위치하는(opposed to the first electrode), 상기 전기적으로 접지된 챔버 내의 제 2 전극; 및
   다수의 전기적 스트랩(electrical straps)으로서, 상기 제 2 전극의 주변부를 상기 전기적으로 접지된 챔버에 연결시키고 상기 전기적으로 접지된 챔버에 대해 비대칭 접지 컨덕턴스(asymmetric grounding conductance)를 만드는, 다수의 전기적 스트랩을 포함하고,
   상기 다수의 전기적 스트랩 중 상이한 스트랩이 상이한 형태로 형성되는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 전극을 상기 제 1 전극으로부터 멀리 그리고 상기 제 1 전극을 향해 이동시키도록 상기 제 2 전극에 연결된 이동 메커니즘을 추가로 포함하는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 전기적 스트랩이 가요성이고(flexible) 상기 제 2 전극의 이동에 응하여 굽어지는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 전극이 직사각형이고 1m 이상의 측부를 갖는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 전극이 가스 소스에 연결 가능한 다수의 관통하는 가스 분배 구멍을 포함하는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
6. 측벽 및 후방벽을 포함하는 진공 챔버;
   상기 챔버 내의 제 1 전극;
   처리되는 기판에 대해 병치되도록 구성되며 상기 제 1 전극에 대향하여 위치하는, 상기 챔버 내의 제 2 전극;
   예정된 전위로 유지되는 상기 챔버에 상기 제 2 전극의 주변부를 연결시키는, 다양한 형태의 다수의 전기적 스트랩; 및
   상기 제 2 전극을 상기 제 1 전극으로부터 멀리 그리고 상기 제 1 전극을 향해 이동시키도록 상기 제 2 전극에 연결된 이동 메커니즘을 포함하고,
   상기 전기적 스트랩이 가요성이고 상기 제 2 전극의 이동에 응하여 굽어지며,
   상기 다수의 전기적 스트랩 중 상이한 스트랩이 상이한 형태를 갖는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 전기적 스트랩이 상기 제 2 전극의 주변부 주위로 균등하게 분포되는,
   플라즈마 처리 챔버.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 다양한 형태가 상기 전기적 스트랩의 다양한 폭을 포함하는,
   플라즈마 처리 챔버.

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