KR20100128238A - 플라즈마 처리용 원환 형상 부품 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리용 원환 형상 부품 및 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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코이치 야츠다
히데키 미즈노
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

전계 분포 특성을 제어함으로써, 플라즈마 처리의 균일성과 수율의 향상이 실현 가능한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 내부가 진공으로 유지 가능한 처리실을 포함하는 처리 용기와, 이 처리실에서 피처리 기판을 재치하고 또한 하부 전극을 겸한 재치대와, 이 재치대에서 상기 피처리 기판의 주연부를 둘러싸도록 배치되는 원환 형상 부품과, 상기 하부 전극에 대향하여 그 상방에 배치되는 상부 전극과, 상기 재치대에 고주파 전력을 공급하는 급전체를 구비하고, 상기 처리실에서 발생하는 플라즈마에 의해 상기 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에서, 상기 원환 형상 부품에는 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간의 전계 분포를 원하는 분포로 조정하는 적어도 1 개의 고리 형상의 홈이 상기 플라즈마 생성 공간측과 반대측에 있는 상기 원환 형상 부품의 일면에 형성되어 있다.

Description

플라즈마 처리용 원환 형상 부품 및 플라즈마 처리 장치{CIRCULAR RING-SHAPED MEMBER FOR PLASMA PROCESS AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플라즈마 처리실 내에서 플라즈마 처리가 실시되는 피처리 기판의 주연부를 둘러싸는 플라즈마 처리용 원환(圓環) 형상 부품 및 이를 구비하는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 또는 FPD(Flat Panel Display)의 제조 프로세스에서의 에칭, 퇴적, 산화, 스퍼터링 등의 장치로서 플라즈마 처리 장치가 널리 이용되고 있다. 플라즈마 처리 장치 중 하나인 플라즈마 에칭 장치는 처리 용기 또는 반응실 내에 상부 전극과 하부 전극을 평행하게 배치하고, 하부 전극 상에 피처리 기판(반도체 웨이퍼, 글라스 기판 등)을 재치하고, 상부 전극 또는 하부 전극, 혹은 그 양방에 대부분은 정합기를 개재하여 플라즈마 생성용의 고주파 전압을 인가하고 있다.
상부 전극에는 다수의 가스 분출홀이 설치되고 이러한 가스 분출홀로부터 플라즈마화된 에칭 가스를 기판 전체에 분출하여 피처리 기판 전체 면을 동시에 에칭하는 것이 일반적이다.
통상적으로, 평행 평판형의 플라즈마 에칭 장치의 상부 전극과 하부 전극은 평행하게 배치되고, 상부 전극 또는 하부 전극에 정합기를 개재하여 플라즈마 생성용의 고주파 전압이 인가된다. 양 전극간에 고주파 전계에 의해 가속된 전자, 전극으로부터 방출된 2 차 전자, 혹은 가열된 전자가 처리 가스의 분자와 전리(電離) 충돌을 일으켜 처리 가스의 플라즈마가 발생한다. 플라즈마 중의 래디컬 또는 이온에 의해 기판 표면에 원하는 미세 가공, 예를 들면 에칭 가공이 실시된다.
여기서, 반도체 집적 회로의 미세화에 따라 플라즈마 처리에 저압 하에서의 고밀도 플라즈마가 요구되고 있다. 예를 들면, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치에서는 보다 고효율·고밀도·저바이어스의 플라즈마 처리가 요구되고 있다. 또한, 반도체칩 사이즈의 대면적화, 피처리 기판의 대구경화(大口徑化)에 수반하여, 보다 큰 구경의 플라즈마가 요구되고 있어 챔버(처리 용기)가 더욱 대형화되고 있다.
그러나, 피처리 기판의 대구경화에 수반되는 대구경의 플라즈마 처리 장치에서는, 전극(상부 전극 또는 하부 전극)의 중심부에서의 전계 강도가 엣지부에서의 전계 강도보다 높아지는 경향이 있다. 그 결과, 생성되는 플라즈마의 밀도는 전극 중심부측과 전극 엣지부측에서 상이하다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 플라즈마 밀도가 높은 부분에서는 플라즈마의 저항률이 낮아져 대향하는 전극에서도 그 부분에 전류가 집중되므로 플라즈마 밀도의 불균일성이 더욱 커진다고 하는 문제가 있다.
또한, 피처리 기판의 대구경화에 따른 챔버의 대형화에 수반하여, 에칭의 실제 프로세스에서는 온도 분포 등에 기인하는 처리 가스의 흐름에 의한 영향으로 플라즈마 밀도가 피처리 기판의 중심부와 주연부에서 상이하다고 하는 문제도 있다.
플라즈마 밀도의 불균일성은 피처리 기판의 에칭 레이트에 차이를 발생시키고, 특히 피처리 기판의 주연부로부터 취득되는 디바이스의 수율을 악화시키는 원인이 되고 있다.
이러한 문제에 대해서는 지금까지도 전극 구조에 다양한 연구가 시도되고 있다. 예를 들면 이 문제를 해소하기 위하여, 고주파 전극의 주면(主面) 중심부를 고저항 부재로 구성하는 것이 알려져 있다(특허 문헌 1). 이 기술은 고주파 전원에 접속되는 측의 전극의 주면(플라즈마 접촉면)의 중앙부를 고저항 부재로 구성하여 전극의 주면에서의 전계 강도를 전극 외주부보다 전극 중심부에서 상대적으로 저하시켜 전계 분포의 불균일성을 보정하고자 하는 것이다.
또한, 특허 문헌 2에 개시되는 플라즈마 처리 장치는, 처리 공간과 대향하는 전극의 주면에 유전체를 매립하여, 전극 주면으로부터 처리 공간으로 방사되는 고주파에 대한 임피던스를 상대적으로 전극 중심부에서 커지고 전극 엣지부에서 작아지도록 하여 전계 분포의 균일성을 향상시키도록 하고 있다.
한편, 피처리 기판의 엣지부에서의 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 향상시키기 위해, 플라즈마 처리 장치는 그 처리실 내에서 재치대에 재치된 웨이퍼의 외주를 둘러싸도록 배설되는 원환 형상의 부품, 예를 들면 포커스 링을 구비하고 있다. 포커스 링은 그 종류에 따라서는, 내측에 배치되는 고리 형상의 내측 포커스 링(inner focus ring) 부재와, 이 내측 포커스 링 부재의 외주를 둘러싸도록 배치되는 고리 형상의 외측 포커스 링(outer focus ring) 부재로 이루어지는 이중 원 구조인 것이 있다. 내측 포커스 링 부재는 실리콘 등의 도전성 재료로 이루어지고, 외측 포커스 링 부재는 석영 등의 절연성 재료로 이루어지는 것이 일반적이다.
내측 포커스 링 부재는 플라즈마를 웨이퍼에 집중시키고, 외측 포커스 링 부재는 플라즈마를 웨이퍼 상에 가두는 절연체(insulator)로서 기능한다.
플라즈마 처리 중에 외측 포커스 링 부재는 플라즈마로부터의 열 입력에 기인하여 온도가 상승하는데, 온도가 안정되지 않으면 외측 포커스 링 부재 근방의 라디칼(radical) 밀도가 불균일해져 웨이퍼의 외연부에서의 플라즈마 밀도도 불균일해진다. 그 결과, 웨이퍼의 중앙부와 외연부에서 플라즈마 처리 효과에 차이가 발생하여 웨이퍼에 균일한 플라즈마 처리를 실시하는 것이 곤란하다.
따라서, 특허 문헌 3에서는, 외측 포커스 링에 고리 형상의 홈을 형성하여 그 열용량을 줄임으로써, 플라즈마로부터의 열 입력에 의해 외측 포커스 링의 온도를 급속히 상승시키고 또한 용이하게 고온을 유지할 수 있도록 하여, 이에 따라 웨이퍼 주단부(周端部)의 플라즈마 밀도의 균일성을 확보하고, 생산 로트의 극초기(極初期) 단계에서 포커스 링에 부착된 퇴적물을 제거할 수 있도록 하고 있다.
일본특허공개공보 2000-323456호 일본특허공개공보 2004-363552호 일본특허공개공보 2007-67353호
그러나, 상기 특허 문헌 1, 2와 같은 고주파 방전 방식의 플라즈마 처리 장치에서 고주파 전극의 주면 중심부를 고저항 부재로 구성하는 것은 줄(Joule) 열에 의한 고주파 전력의 소비(에너지 손실)가 많아진다고 하는 문제가 있다.
또한, 특허 문헌 1, 2와 같이 전극의 주면에 유전체를 매립하는 기술은, 전극 주면 상의 임피던스 분포 특성이 유전체의 재질 및 형상 프로파일에 의해 고정되어 다종 다양한 프로세스 혹은 프로세스 조건의 변경에 대하여 플렉서블하게 대응할 수 없다고 하는 문제가 있다.
또한 특허 문헌 3에서는, 외측 포커스 링에 홈을 설치함으로써 열용량을 줄인다. 이에 따라, 단시간에서의 온도 상승과 온도의 안정화에 의해 웨이퍼 주연부에서의 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 확보하고자 하는 것이다.
그러나, 웨이퍼 주단부(周端部)에서의 플라즈마 밀도 분포의 균일성은, 온도의 안정성의 확보뿐만 아니라 웨이퍼 주연부의 전계 분포를 원하는 전계 분포, 전계 강도로 조정할 필요가 있다.
특허 문헌 3에서는, 외측 포커스 링에 홈을 설치하여 열용량을 줄임으로써 온도의 안정성을 확보하고 있다. 그러나, 이러한 온도의 안정에 의한 플라즈마 밀도 분포의 균일성은, 온도가 안정한 동안에 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 확보하는 것으로, 전계 분포를 원하는 전계 분포, 전계 강도로 조정하는 것은 아니다. 이 때문에, 특허 문헌 3에서는 원하는 전계 분포를 조정한다고 하는 과제를 해결할 수 없다.
또한 특허 문헌 3에서는, 외측 포커스 링에 홈을 설치하여 그 열용량을 줄임으로써 플라즈마 밀도 분포의 균일성을 확보하고 있다. 그러나, 웨이퍼 단부(端部)의 에칭 레이트 또는 퇴적물 레이트(deposition rate)를 원하는 값으로 하기 위해서는 웨이퍼 단부의 주변 상면의 전계 분포를 원하는 값으로 조정할 필요가 있는데 특허 문헌 3은 이를 해결하는 것은 아니다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 웨이퍼 주단부(周端部)에서의 전계 분포를 원하는 분포가 되도록 조절함으로써 플라즈마 처리의 균일성과 수율 향상이 실현 가능한 플라즈마 처리용 고리 형상 부품의 제공 및 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 청구항 1에 기재된 발명은, 플라즈마 처리가 실시되는 피처리 기판의 주연부를 둘러싸도록 배치되는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간의 전계 분포를 원하는 전계 분포로 조정하는 적어도 1 개의 고리 형상의 홈이 상기 플라즈마 생성 공간측과 반대측에 있는 상기 원환 형상 부품의 일면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 플라즈마 처리가 실시되는 피처리 기판의 주연부를 둘러싸는 원환 형상 부품에 고리 형상의 홈을 형성함으로써, 피처리 기판 주연부의 전계 분포를 변화시킬 수 있기 때문이다.
청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 상기 홈은 상기 원환 형상 부품의 내측 주연부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 원환 형상 부품의 내측에 홈을 형성함으로써, 보다 양호하게 피처리 기판 주연부의 전계 분포를 조정할 수 있기 때문이다.
청구항 3에 기재된 발명은 청구항 1 또는 2에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 상기 홈의 형상에 따라 상기 원환 형상 부품의 임피던스가 원하는 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다. 홈의 형상에 따라 그 임피던스를 변화시키고 이에 의해 전계 분포를 조정할 수 있기 때문이다.
청구항 4에 기재된 발명은 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부(端部)로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 30% 이내인 곳으로부터 직경방향의 외측으로 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 내측 단부로부터 원환 형상 부품의 폭의 30%가 넘게 떨어진 곳으로부터 홈을 형성하면, 피처리 기판 주연부의 전계 분포 조정이 어려워지기 때문이다.
청구항 5에 기재된 발명은 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 80% 이내에 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 내측 단부로부터 원환 형상 부품의 폭의 80%가 넘게 떨어진 곳에 홈을 형성하면, 피처리 기판 주연부의 전계 분포에 주는 영향이 적기 때문이다.
청구항 6에 기재된 발명은 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 상기 홈의 깊이는 적어도 원환 형상 부품의 두께의 70% 이내인 것을 특징으로 한다. 원환 형상 부품의 내부에 홈을 형성할 때에 그 깊이(원환 형상 부품을 수평 방향으로 설치했을 때의 수직 방향의 길이)가 원환 형상 부품의 두께의 70%를 넘으면, 원환 형상 부품의 플라즈마 충격에 의한 마모로 그 수명이 단축되기 때문이다.
청구항 7에 기재된 발명은 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서, 적어도 석영, 카본, 실리콘, 실리콘 카바이드 및 세라믹 재료 중 어느 하나에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 8에 기재된 발명은 플라즈마 처리 장치로서, 내부가 진공으로 유지 가능한 처리실과, 상기 처리실에서 피처리 기판을 재치하고, 하부 전극을 겸한 재치대와, 상기 재치대에서 상기 피처리 기판의 주연부를 둘러싸도록 배치되는 원환 형상 부품과, 상기 하부 전극에 대향하여 상기 하부 전극의 상방에 배치되는 상부 전극과, 상기 재치대로 고주파 전력을 공급하는 급전체를 구비하고, 상기 처리실에서 발생하는 플라즈마에 의해 상기 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 원환 형상 부품에는, 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간의 전계 분포를 원하는 분포로 조정하는 적어도 1 개의 고리 형상의 홈이 상기 플라즈마 생성 공간측과 반대측에 있는 상기 원환 형상 부품의 일면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 플라즈마 처리가 실시되는 피처리 기판의 주연부를 둘러싸는 원환 형상 부품에 고리 형상의 홈을 형성함으로써, 피처리 기판 주연부의 전계 분포를 변화시킬 수 있기 때문이다.
청구항 9에 기재된 발명은 청구항 8에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 홈은 상기 원환 형상 부품의 내측 주연부에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 원환 형상 부품의 내측에 홈을 형성함으로써, 보다 양호하게 피처리 기판 주연부의 전계 분포를 조정할 수 있기 때문이다.
청구항 10에 기재된 발명은 청구항 8 또는 9에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 홈의 형상에 따라 상기 원환 형상 부품의 임피던스가 원하는 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다. 홈의 형상에 따라 그 임피던스를 변화시키고 이에 의해 전계 분포를 조정할 수 있기 때문이다.
청구항 11에 기재된 발명은 청구항 8 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 30% 이내인 곳으로부터 직경방향의 외측으로 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 내측 단부로부터 원환 형상 부품의 폭의 30%가 넘게 떨어진 곳으로부터 홈을 형성하면, 피처리 기판 주연부의 전계 분포 조정이 어려워지기 때문이다.
청구항 12에 기재된 발명은 청구항 8 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 80% 이내에 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 피처리 기판과 접하는 내측 단부로부터 원환 형상 부품의 폭의 80%가 넘게 떨어진 곳에 홈을 형성하면, 피처리 기판 주연부의 전계 분포에 주는 영향이 적기 때문이다.
청구항 13에 기재된 발명은 청구항 8 내지 12 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 홈의 깊이는 적어도 상기 원환 형상 부품의 두께의 70% 이내인 것을 특징으로 한다. 원환 형상 부품의 내부에 홈을 형성할 때에 그 깊이(원환 형상 부품을 수평 방향으로 설치했을 때의 수직 방향의 길이)가 원환 형상 부품의 두께의 70%를 넘으면, 원환 형상 부품의 플라즈마 충격에 의한 마모로 그 수명이 단축되기 때문이다.
청구항 14에 기재된 발명은 청구항 8 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치로서, 상기 원환 형상 부품은 적어도 석영, 카본, 실리콘, 실리콘 카바이드 및 세라믹 재료 중 어느 하나에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플라즈마 처리 장치에 따르면, 웨이퍼 주연부에서의 전계 분포의 조절에 의해 웨이퍼 주연의 에칭 레이트 혹은 퇴적물 레이트를 용이하고 또한 자유롭게 조절 가능해져, 플라즈마 처리의 균일성 또는 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 플라즈마 처리 장치의 구성을 도시한 종단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래형 포커스 링 및 홈 형성형 포커스 링의 단면도이다.
도 3a 내지 3c는 홈 형상을 예시한 도이다.
도 4는 산화막의 에칭 레이트를 나타낸 그래프이다.
도 5는 나이트라이드(nitride)의 에칭 레이트를 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 스퍼터링 레이트의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 디포지션 레이트의 특성을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명에 기초하는 플라즈마 처리 장치를 에칭 장치에 적용한 일 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1에 본 발명의 일 실시예인 플라즈마 처리 장치(1) 전체의 개략 구성을 도시한다. 이 플라즈마 처리 장치는, 예를 들면 알루미늄, 스테인리스 스틸 등으로 이루어지는 내부를 기밀하게 밀폐 가능한 원통형의 처리실을 포함하여 구성되어 있다. 여기서는 하부 2 주파 인가 방식의 용량 결합형 플라즈마 처리 장치로서 구성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상하 2 주파 인가 방식, 혹은 1 주파 인가 방식의 플라즈마 처리 장치여도 좋다.
처리실에는 피처리 기판으로서, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼)(15)를 지지하는 서셉터(2)가 수평으로 배치되어 있다. 서셉터(2)는 알루미늄 등의 도전성 재료로 이루어지고 RF 전극을 겸하고 있다. 서셉터(2)의 상면에는 웨이퍼(15)를 정전 흡착력으로 보지(保持)하기 위하여 세라믹 등의 유전체로 이루어지는 정전 척(16)이 설치되어 있다. 정전 척(16)의 내부에는 도전체, 예를 들면 구리, 텅스텐 등의 도전막으로 이루어지는 내부 전극(17)이 매립되어 있다. 서셉터(2)는 세라믹 등의 절연성의 통 형상 보지부(3)에 지지되어 있다. 통 형상 보지부(3)는 처리실의 통 형상 지지부(4)에 지지되어 있고, 통 형상 보지부(3)의 상면에는 서셉터(2)의 상면을 고리 형상으로 둘러싸는 포커스 링(5)이 배치되어 있다. 포커스 링(5)의 외측에는 원환 형상의 커버 링(25)이 배치되어 있다.
정전 척(16)은 웨이퍼(15)와 접촉하여 열 교환을 행함으로써 웨이퍼(15)의 온도를 조절하는 열 교환 플레이트로서 이용된다. 웨이퍼(15)의 외측에는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품 중 하나인 포커스 링(5)이 배치된다. 이 실시예에서는 포커스 링(5)은 단일형이지만, 외측 포커스 링과 내측 포커스 링으로 분할되어 있는 2 분할형인 것이어도 좋다. 포커스 링(5)은 웨이퍼(15)에 따라, 예를 들면 Si, SiC, C, SiO2 등의 재료로 이루어지는 것이 이용된다.
처리실의 측벽과 통 형상 지지부(4)의 사이에는 고리 형상의 배기로(6)가 형성되고, 이 배기로(6)의 입구 또는 도중에는 고리 형상의 배플판(7)이 장착되어 있다. 배기로(6)의 저부(底部)에는 배기관(8)을 개재하여 배기 장치(9)가 접속되어 있다. 배기 장치(9)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있어 처리실 내의 플라즈마 처리 공간을 원하는 진공도까지 감압할 수 있다. 처리실의 측벽의 외측에는 웨이퍼(15)의 반입출구(10)를 개폐하는 게이트 밸브(11)가 장착되어 있다.
서셉터(2)의 배면(하면) 및 상부 전극(21)에는 정합기(13a, 13b)의 출력 단자로부터 연장되는 원기둥형 또는 원통형의 급전봉(14a, 14b)의 상단(上端)이 접속되어 있다. 2 주파 인가 방식에서 이용되는 제 1 및 제 2 고주파 전원(12a, 12b)은 정합기(13a, 13b) 및 급전봉(14a, 14b)을 개재하여 서셉터(2) 및 상부 전극(21)에 전기적으로 접속되어 있다. 급전봉(14a, 14b)은 예를 들면 구리 또는 알루미늄 등의 도체로 이루어진다.
제 1 고주파 전원(12a)은 서셉터(2)의 상방에서 플라즈마의 생성에 주로 기여하는 비교적 높은 주파수, 예를 들면 60 MHz의 제 1 고주파 전력을 출력한다. 한편, 제 2 고주파 전원(12b)은 서셉터(2) 상의 웨이퍼(15)로의 이온의 인입에 주로 기여하는 비교적 낮은 주파수, 예를 들면 2 MHz의 제 2 고주파 전력을 출력한다. 제 1 고주파 전원(12a)측의 임피던스와 부하(주로 전극, 플라즈마, 챔버)측의 임피던스 사이에서 정합을 취하는 것이 정합기(13a)이고, 제 2 고주파 전원(12b)측의 임피던스와 부하측의 임피던스 사이에서 정합을 취하는 것이 정합기(13b)이다.
정전 척(16)은 막 형상 또는 판 형상의 유전체 내에 시트 형상 또는 메쉬 형상의 도전체로 이루어지는 내부 전극(17)을 넣은 것으로, 서셉터(2)의 상면에 일체 형성 또는 일체 고착되어 있다. 내부 전극(17)은 처리실의 외측에 배치되는 직류 전원 및 급전선(예를 들면 피복선)에 전기적으로 접속되어, 직류 전원으로부터 인가되는 직류 전압에 의해 쿨롱력으로 웨이퍼(15)를 정전 척(16)에 흡착 보지할 수 있다.
처리실의 천장부에는 서셉터(2)와 평행하게 마주하여 상부 전극(21)이 설치되어 있다. 상부 전극(21)은 내부가 중공(中空) 구조로 된 원판 형상으로 형성되어 있고, 그 하면측에는 다수의 가스 분출홀(22)이 설치되어 샤워 헤드를 형성하고 있다. 그리고 처리 가스 공급부로부터 공급된 에칭 가스를 가스 도입관(23)에 의해 상부 전극(21) 내의 중공 부분으로 도입하고, 이 중공 부분으로부터 가스 분출구(22)을 거쳐 처리실로 균일하게 분산시켜 공급된다. 또한 상부 전극(21)은, 예를 들면 Si 또는 SiC 등의 재료로 이루어진다.
정전 척(16)과 웨이퍼(15)의 이면과의 사이에는 전열 가스 공급부(도시하지 않음)로부터의 전열 가스, 예를 들면 He 가스가 가스 공급관(24)을 거쳐 공급되고, 이 전열 가스는 정전 척(16), 즉 서셉터(2)와 웨이퍼(15) 간의 열 전도를 촉진시킨다.
이 플라즈마 처리 장치에서의 주된 특징은, 웨이퍼(15)의 특성 또는 각종 플라즈마 처리 프로세스에 가장 적절한 전계의 강도 및 분포를 형성할 수 있는 임피던스 특성이 얻어지도록 원환 형상의 홈이 형성된 포커스 링(5)이 이용되고 있는 것에 있다.
도 2a는 종래 플라즈마 처리에 이용되고 있는 종래형 포커스 링이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예인 홈 형성형 포커스 링(도 2b)의 단면(斷面) 형상을 도시한 도면이다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 포커스 링은 모두 단일형(일체형이라고도 함)의 포커스 링이다. 그러나 본 발명은 단일형으로 한정되지 않고, 예를 들면 내측 포커스 링(inner focus ring)과 외측 포커스 링(outer focus ring)의 2 개로 분할되는 것과 같은 분할형 포커스 링 중 어느 하나의 링, 또는 양방의 링에도 적용해도 좋다. 포커스 링의 재료로서는, 예를 들면 웨이퍼(15)와 동일한 재료(Si), 또는 석영, 카본, 실리콘 카바이드(silicon carbide), 세라믹 재료(이트리아(Y2O3) 또는 실리카) 등의 어느 하나에 의해 형성되어도 좋다. 포커스 링(5)은 웨이퍼(15)의 주연 단부(端部)를 지지하기 위하여 정전 척(16) 상에 재치된다.
본 발명의 일 실시예인 홈 형성형 포커스 링에 대하여 도 2b에 의해 설명한다. 도 2b에 도시된 홈 형성형 포커스 링은, 정전 척(16)과 접촉하는 면(포커스 링의 이면)측에 홈(51)이 형성되어 있다. 이러한 홈은 포커스 링의 이면측에 형성되는 것이 바람직하다. 홈이 형성되어 있는 면측을 플라즈마 이온에 노출시키면 그 충격에 의해 홈이 마모되어 홈 형상이 변화되기 때문이다. 또한, 홈을 절삭 가공 등에 의해 형성할 경우, 다른 면에 비해 플라즈마 이온 충격에 의한 분진의 발생률이 높아질 가능성이 있기 때문이다.
도 2b에 도시된 홈(51)의 형상의 깊이(포커스 링(5)을 수평으로 설치했을 때의 수직 방향의 길이)는, 포커스 링의 두께의 70% 이내 정도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50% 이하이다. 70%를 넘는 깊이로 하면 플라즈마 충격에 의한 포커스 링(5)의 마모에 의해 그 수명이 단축되기 때문이다. 또한, 포커스 링의 강성을 확보함에 있어서도 70% 이내의 깊이가 적합하다. 또한, 도 2b에 도시된 홈 형성형 포커스 링의 홈(51)의 깊이는 약 0.4 mm로 형성되어 있다. 이는 포커스 링(5)의 두께인 약 3.6 mm의 약 1/9 이다.
또한, 홈(51)의 형상에서의 직경 방향의 폭은 포커스 링의 직경 방향에서의 폭의 80% 이내인 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 2b에 도시된 홈 형성형 포커스 링의 홈(51)의 폭은 약 40 mm로 형성되어 있다. 이는 포커스 링(5)의 폭 100 mm의 2/5 (40%)에 상당한다.
또한, 홈(51)은 웨이퍼(15)의 설치측의 단부(端部) 또는 포커스 링의 직경 방향에서의 폭의 30% 이내인 곳으로부터 형성하는 것이 바람직하다. 이온 충격을 받지 않는 범위에서 가능한 한 그 단부로부터 형성함으로써, 웨이퍼(15)의 면 상에서의 전계 분포의 조정을 보다 용이하게 행할 수 있기 때문이다.
이상, 홈(51)의 형상은 웨이퍼(15)면 상의 전계 분포를 최적으로 하기 위하여 원하는 형상으로 형성하면 된다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 홈 형상을 예시한 도이다. 도 3a는 포커스 링(5)의 내측 단부 근방으로부터 반타원형 형상인 홈(51)을 형성한 경우의 홈 형상을 도시한 도면이다. 또한, 도 3b는 내측 단부에 사다리꼴인 홈(51)을, 또한 그 직경 방향 외측에 사각인 홈(51)을 형성한 경우의 홈 형상을 도시한 도면이다. 또한, 도 3c는 원형인 중공 홈(51)을 포커스 링(5)의 내부에 3 연속 형성한 경우를 도시한 도면이다. 본 발명은 원하는 전계 분포가 얻어지도록 포커스 링에 홈을 형성하는 것이기 때문에, 원하는 전계 분포에 따라 최적의 홈을 형성하면 된다.
실험예
(실험예 1)
플라즈마 처리 장치(1)에 장착되는 포커스 링으로서, 도 2b에 도시된 포커스 링(5)을 2 개 준비했다. 그 중 하나의 포커스 링의 홈(51)에 열 전도율이 1 W/MK인 전열 시트를 거의 간극 없이 매립했다. 이를 홈 형성 포커스 링 1 W형이라고 이하 본 명세서에서는 칭한다. 또한, 또 하나의 포커스 링의 홈(51)에 열 전도율이 17 W/MK인 전열 시트를 거의 간극 없이 매립했다. 이를 홈 형성 포커스 링 17 W형이라고 이하 본 명세서에서는 칭한다. 그리고 이들의 비교예로서, 도 2a에 도시된 종래형의 포커스 링을 준비했다. 이를 종래형 포커스 링이라고 이하 본 명세서에서는 칭한다.
이어서, 표면에 산화막을 형성한 직경이 300 mm인 블랭킷 웨이퍼(이하, 웨이퍼(Ox))와, 표면에 나이트라이드를 형성한 직경이 300 mm인 블랭킷 웨이퍼(이하, 웨이퍼(Ni))를 각각 3 쌍 준비했다. 그리고, C4F6 / Ar / O2 (18 / 225 / 10)로 이루어지는 처리 가스를 공급하여 이들 블랭킷 웨이퍼(웨이퍼(Ox, Ni))에 종래형의 포커스 링, 홈 형성 포커스 링 1 W형, 그리고 홈 형성 포커스 링 17 W형을 설치하고, 웨이퍼(Ox)와 웨이퍼(Ni)에 플라즈마 처리를 각각 60 초간 실시했다. 또한, 이 때의 상부 전극의 온도 / 처리실의 벽면 온도 / 정전 척의 저면(底面) 온도는 60℃ / 60℃ / 45℃이다.
상술한 플라즈마 처리 조건 하에서 도 4는 웨이퍼(Ox)의 에칭 레이트, 도 5는 웨이퍼(Ni)의 에칭 레이트를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 4 및 도 5에 나타낸 그래프의 가로축은 그 "0" 점이 웨이퍼 중심점을 나타내고, 이로부터 직경 방향 우측으로 150 mm, 직경 방향 좌측으로 150 mm까지를 밀리미터의 단위로 나타낸다. 또한, 세로축은 산화막의 에칭 레이트(nm/분), 또는 나이트라이드의 에칭 레이트(nm/분)이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(Ox)에 종래형 포커스 링을 설치하여 플라즈마 처리를 실시했을 때의 산화막의 에칭 레이트는, 웨이퍼 중심 부분의 에칭 레이트가 약 187 nm / 분인 것에 반해, 단부(端部)로 갈수록 그 에칭 레이트는 커져 웨이퍼 단부로부터 약 30 mm인 곳에서 약 195 nm/분으로 최대로 되어 있다. 그리고 이로부터 최단부까지 거의 동일한 에칭 레이트로 되어 있다.
이에 반해, 홈 형성 포커스 링 1 W형을 설치하여 플라즈마 처리를 실시한 웨이퍼(Ox)는, 웨이퍼 중심부에서 종래형과 거의 동일한 에칭 레이트(약 187 nm / 분)이지만, 단부로 갈수록 에칭 레이트가 커져 웨이퍼 단부로부터 약 30 mm인 곳에서 197 nm / 분, 그리고 이로부터 최단부에 걸쳐 급격하게 에칭 레이트가 상승하여 최단부의 에칭 레이트는 약 218 nm / 분으로 되어 있다.
또한, 홈 형성 포커스 링 17 W형의 에칭 레이트의 특성은, 도 4에 나타낸 바와 같이 홈 형성 포커스 링 1 W형과 거의 동일한 특성으로 되어 있다.
도 5는 웨이퍼(Ni)에 종래형 포커스 링을 설치하여 상술한 조건 하에 플라즈마 처리를 실시했을 때의 나이트라이드의 에칭 레이트를 나타낸 그래프이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 웨이퍼 중심 부분에서의 에칭 레이트는 약 -2 nm / 분이며, 이는 웨이퍼 중심부에 CxFy가 퇴적되어 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 단부로 갈수록 에칭 레이트는 크게 마이너스로 되어 있고(CxFy의 퇴적 레이트가 커지고), 웨이퍼 단부로부터 약 50 mm인 곳으로부터 최단부에 걸쳐 디포지션(퇴적물) 레이트(deposition rate)가 커지고 있다.
이에 반해, 홈 형성 포커스 링 1 W형을 설치하여 플라즈마 처리를 실시한 웨이퍼(Ni)는, 웨이퍼 중심부에서 종래형보다 약간 큰 마이너스의 에칭 레이트(약 -4 nm / 분)이지만, 단부로 갈수록 마이너스로부터 플러스의 특성이 되고 있다. 즉, 웨이퍼 단부로부터 약 25 mm인 곳에서 퇴적과 에칭이 길항(拮抗)하고, 이로부터 웨이퍼 단부로 갈수록 에칭 레이트가 상승하는 특성을 나타내고 있다.
홈 형성 포커스 링 17 W형의 웨이퍼(Ni)의 에칭 레이트 특성은, 에칭 레이트 값에 차이는 있지만 그 특성 자체는 홈 형성 포커스 링 1 W형과 거의 동일하다.
이상으로부터 다음 사실이 자명해졌다. 홈(51)에 매립된 전열 시트의 열 전도율의 차이에 따라 에칭 특성에는 큰 차이가 생기지 않는다. 이는 포커스 링(5)에 홈(51)을 형성한 것에 따른 영향이 열 용량의 변화에 기인하는 것이 아니라, 포커스 링(5)의 임피던스의 변화에 의해 그 주변의 전계 분포가 변화되기 때문이다. 그 결과, 플라즈마(전하)의 웨이퍼(15)에의 충격 강도가 변화된 것에 따른 것이다. 따라서, 플라즈마 처리를 실시하는 재료에 따라 원하는 전계 분포가 얻어지도록 홈(51)의 형상을 바꾸면, 원하는 전계 분포를 원하는 부위에 형성할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(15)에 실시하는 플라즈마 처리의 균일화를 도모할 수 있다.
(실험예 2)
이어서 스퍼터링 레이트에 대하여 실험예 1과 마찬가지로 플라즈마 처리 장치(1)에 장착되는 포커스 링(5)으로서, 홈 형성 포커스 링 1 W형과 홈 형성 포커스 링 17 W형의 2 종류를 준비하고, 이들의 비교예로서 종래형 포커스 링을 준비하여 스퍼터링 레이트의 특성을 조사했다.
실험예 1과 마찬가지로 직경이 300 mm인 블랭킷 웨이퍼를 3 매 준비했다. 그리고, 플라즈마 처리실을 35 밀리토르(mTorr)로 감압하고, Ar / O2(1225 / 15)로 이루어지는 처리 가스를 공급하여 블랭킷 웨이퍼에 종래형의 포커스 링, 홈 형성 포커스 링 1 W형, 그리고 홈 형성 포커스 링 17 W형을 설치하여 플라즈마 처리를 60 초간 실시했다. 또한, 이 때의 상부 전극의 온도 / 처리실의 벽면 온도 / 정전 척의 저면 온도는 60℃ / 60℃ / 45℃이다.
도 6a 및 도 6b는 상술한 플라즈마 처리 조건 하에서 상술한 3 종류의 포커스 링에 의한 스퍼터링 레이트의 특성을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 그래프의 가로축은 그 "0" 점이 웨이퍼 중심점을 나타내고 있고, 이로부터 직경 방향 우측으로 150 mm, 직경 방향 좌측으로 150 mm까지를 밀리미터의 단위로 나타내고 있다. 또한, 세로축의 스퍼터링 레이트의 단위는 nm / 분이다.
도 6a에 나타낸 바와 같이, 종래형 포커스 링을 설치하여 플라즈마 처리를 실시했을 때의 블랭킷 웨이퍼의 스퍼터링 레이트는, 웨이퍼 중심 부분의 스퍼터링 레이트가 약 15 nm / 분이다. 웨이퍼 단부로 갈수록 스퍼터링 레이트는 작아지고, 웨이퍼 단부로부터 약 40 mm인 곳으로부터 급격하게 감소하여 최단부에서 약 13 nm / 분인 스퍼터링 레이트로 되어 있다.
이에 반해, 홈 형성 포커스 링 1 W형을 설치하여 플라즈마 처리를 실시한 블랭킷 웨이퍼는, 그 중심부에서 약 17 nm / 분이다. 웨이퍼 단부로부터 약 40 mm인 곳으로부터 스퍼터링 레이트는 점차 감소하지만, 웨이퍼 단부로부터 10 mm인 곳으로부터 최단부에 걸쳐 증가 경향으로 바뀌어 최단부에서의 스퍼터링 레이트는 약 19 nm / 분으로 종래형 포커스 링과는 정반대의 특성을 나타내고 있다.
홈 형성 포커스 링 17 W형의 스퍼터링 레이트의 특성은 홈 형성 포커스 링 1 W형과 거의 동일하다.
도 6b는, 도 6a에 나타낸 3 종류의 포커스 링의 스퍼터링 레이트를 정규화한 그래프이다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 홈(51)에 매립된 전열 시트의 열 전도율의 차이에 따른 스퍼터링 레이트의 특성에는 거의 차이가 없다. 이 점에서, 포커스 링(5)에의 홈(51)의 형성은 열 용량을 변화시킨다기 보다 포커스 링(5)의 임피던스를 변화시켜 그에 따라 그 주위의 전계 분포가 변화된다고 할 수 있다. 그 결과, 플라즈마의 충격 강도가 변화되어 스퍼터링 레이트가 변한 것이라고 생각된다.
(실험예 3)
이어서, 디포지션 레이트에 대하여 실험예 1, 2와 마찬가지로 플라즈마 처리 장치(1)에 장착되는 포커스 링(5)으로서, 홈 형성 포커스 링 1 W형, 홈 형성 포커스 링 17 W형의 2 종류를 준비하고, 이들의 비교예로서 종래형 포커스 링을 준비하여 디포지션 레이트의 특성을 조사했다.
직경이 300 mm인 블랭킷 웨이퍼를 3 매 준비했다. 플라즈마 처리실을 35 밀리토르로 감압하고, C4F6 / Ar(18 / 1225)로 이루어지는 처리 가스를 공급하여 블랭킷 웨이퍼에 종래형의 포커스 링, 홈 형성 포커스 링 1 W형, 그리고 홈 형성 포커스 링 17 W형을 설치하고 플라즈마 처리를 60 초간 실시했다. 또한, 이 때의 상부 전극의 온도 / 처리실의 벽면 온도 / 정전 척의 저면 온도는 60℃ / 60℃ / 45℃이다.
도 7a 및 도 7b는 상술한 플라즈마 처리 조건 하에서 블랭킷 웨이퍼에 종래형, 홈 형성 1 W형, 홈 형성 17 W형의 3 종류의 포커스 링을 설치하고 이 때의 디포지션 레이트의 특성을 나타낸 그래프이다. 또한, 도 7a 및 도 7b에 나타낸 그래프의 가로축은 그 "0"점이 웨이퍼 중심점을 나타내고 있고, 이로부터 직경 방향 우측으로 150 mm, 직경 방향 좌측으로 150 mm까지를 밀리미터의 단위로 나타내고 있다. 또한, 세로축의 디포지션(퇴적물) 레이트의 단위는 nm/분이다.
도 7a에 나타낸 바와 같이, 종래형 포커스 링을 설치하여 플라즈마 처리를 실시했을 때의 블랭킷 웨이퍼의 디포지션 레이트는, 웨이퍼 중심 부분의 디포지션 레이트가 약 80 nm / 분이다. 단부로 갈수록 그 레이트는 점차 증가하고, 웨이퍼 단부로부터 약 50 mm인 곳에서부터 급격하게 증가하여 최단부에서 약 105 nm / 분인 디포지션 레이트로 되어 있다.
이에 반해, 블랭킷 웨이퍼의 외주에 홈 형성 포커스 링 1 W형을 설치하여 플라즈마 처리를 실시한 경우에는, 그 중심부에서는 종래형과 거의 동일한 약 80 nm/분이지만, 웨이퍼 단부로부터 약 50 mm인 곳에서부터 종래형과는 반대로 디포지션 레이트는 감소하여 그 최단부에서의 디포지션 레이트는 약 70 nm / 분으로 되어 있다.
홈 형성 포커스 링 17 W형의 디포지션 레이트의 특성은, 도 7a에 나타낸 바와 같이 홈 형성 포커스 링 1 W형과 거의 동일하다고 할 수 있다.
도 7b는, 도 7a에 나타낸 3 종류의 포커스 링의 디포지션 레이트를 정규화한 그래프이다. 도 7b에서 알 수 있는 바와 같이, 실험예 1, 실험예 2와 마찬가지로 홈(51)에 매립된 전열 시트의 열 전도율의 차이에 따른 디포지션 레이트 특성에는 차이가 없다. 이 점에서, 포커스 링(5)에의 홈(51)의 형성은 열용량을 변화시킨다기 보다 포커스 링(5)의 임피던스를 변화시켜 그에 의해 그 주위의 전계 분포가 변화된다고 할 수 있다. 그 결과, 플라즈마의 충격 강도가 변화되어 디포지션 레이트가 변한 것이라고 생각된다.
이상의 지견으로부터, 포커스 링에 홈을 형성하고 또한 그 홈 형상을 변화시킴으로써, 원하는 부위에 원하는 전계 분포를 형성할 수 있다. 이에 따라 에칭 레이트, 디포지션 레이트를 원하는 부위에 원하는 값으로 조정할 수 있는 것이 자명해졌다.
본 발명은 플라즈마 에칭 장치에 한정되지 않고, 플라즈마 CVD, 플라즈마 산화, 플라즈마 질화, 스퍼터링 등의 다른 플라즈마 처리 장치에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명에서의 피처리 기판은 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, 플랫 패널 디스플레이용의 각종 기판 또는 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등도 가능하다.
1 : 플라즈마 처리 장치
2 : 서셉터(RF 전극)
3 : 통 형상 보지부
4 : 통 형상 지지부
5 : 포커스 링
6 : 배기로
7 : 배플판
8 : 배기관
9 : 배기 장치
10 : 웨이퍼의 반입출구
11 : 게이트 밸브
12a : 제 1 고주파 전원
12b : 제 2 고주파 전원
13 : 정합기
14 : 급전봉
15 : 웨이퍼(기판)
16 : 정전 척
17 : 내부 전극
18 : 열매체 유로
20 : 배관
21 : 상부 전극
22 : 가스 분출홀
23 : 가스 도입관
24 : 열매체 공급관(가스 공급관)
25 : 커버 링
51 : 홈

Claims (14)

  1. 플라즈마 처리가 실시되는 피처리 기판의 주연부를 둘러싸도록 배치되는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품으로서,
    플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간의 전계 분포를 원하는 전계 분포로 조정하는 적어도 1 개의 고리 형상의 홈이 상기 플라즈마 생성 공간측과 반대측에 있는 상기 원환 형상 부품의 일면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 원환 형상 부품의 내측 주연부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홈의 형상에 따라 상기 원환 형상 부품의 임피던스가 원하는 값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부(端部)로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 30% 이내인 곳으로부터 직경방향의 외측으로 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 80% 이내에 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈의 깊이는 적어도 상기 원환 형상 부품의 두께의 70% 이내인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원환 형상 부품은 적어도 석영, 카본, 실리콘, 실리콘 카바이드(silicon carbide) 및 세라믹 재료 중 어느 하나에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리용 원환 형상 부품.
  8. 내부가 진공으로 유지 가능한 처리실과, 상기 처리실에서 피처리 기판을 재치하고, 하부 전극을 겸한 재치대와, 상기 재치대에서 상기 피처리 기판의 주연부를 둘러싸도록 배치되는 원환 형상 부품과, 상기 하부 전극에 대향하여 상기 하부 전극의 상방에 배치되는 상부 전극과, 상기 재치대로 고주파 전력을 공급하는 급전체를 구비하고, 상기 처리실에서 발생하는 플라즈마에 의해 상기 피처리 기판에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 원환 형상 부품에는, 플라즈마가 생성되는 플라즈마 생성 공간의 전계 분포를 원하는 분포로 조정하는 적어도 1 개의 고리 형상의 홈이 상기 플라즈마 생성 공간측과 반대측에 있는 상기 원환 형상 부품의 일면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 홈은 상기 원환 형상 부품의 내측 주연부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 홈의 형상에 따라 상기 원환 형상 부품의 임피던스가 원하는 값으로 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 30% 이내인 곳으로부터 직경방향의 외측으로 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈은 직경 방향에서 상기 원환 형상 부품의 내측 단부로부터 상기 원환 형상 부품의 폭의 80% 이내에 소정의 폭으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홈의 깊이는 적어도 상기 원환 형상 부품의 두께의 70% 이내인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치
  14. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원환 형상 부품은 적어도 석영, 카본, 실리콘, 실리콘 카바이드 및 세라믹 재료 중 어느 하나에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
KR1020100048487A 2009-05-27 2010-05-25 플라즈마 처리용 원환 형상 부품 및 플라즈마 처리 장치 KR20100128238A (ko)

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