KR20110032374A - 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기 - Google Patents

다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기는 내부 처리 공간을 갖는 반응챔버; 상기 반응챔버의 내부 처리 공간으로 플라즈마 방전을 유도하기 위한 플라즈마 소스 공급원; 상기 플라즈마 소스 공급원에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및 상기 내부 처리 공간을 적어도 둘로 분할하기 위한 간섭방지전극;을 포함하여 상기 간섭방지전극에 의해 분할된 상기 내부 처리 공간에 각각 독립적인 플라즈마 영역이 형성된다. 본 발명의 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 의하면, 접지된 간섭 방지 전극을 이용하여 플라즈마 반응기 내부에 전기적 간섭이 없는 독립적인 다중 플라즈마 영역을 형성할 수 있다. 또한 플라즈마 영역을 에지 영역과 센터 영역으로 분할하여 플라즈마 처리하는 반응기에 구비되어 에지 영역과 센터 영역을 명확하게 분할할 수 있어 각 영역 사이에 발생되는 전기적 간섭을 미연에 방지할 수 있다. 또한 분할된 각 플라즈마 영역을 독립적으로 컨트롤 할 수 있다. 효율적인 플라즈마 처리가 가능하다.
다중 플라즈마, 플라즈마 반응기, 접지 전극, 분할 플라즈마 영역

Description

다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기{Plasma reactor having multi-plasma area}
본 발명은 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 관한 것으로, 구체적으로는 하나의 플라즈마 영역을 다중 영역으로 분할한 플라즈마 반응기에서 각 플라즈마 영역을 명확하게 구분하여 플라즈마 처리 효율을 향상시킬 수 있는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 관한 것이다.
플라즈마는 같은 수의 양이온(positive ions)과 전자(electrons)를 포함하는 고도로 이온화된 가스이다. 플라즈마 방전은 이온, 자유 라디컬, 원자, 분자를 포함하는 활성 가스를 발생하기 위한 가스 여기에 사용되고 있다. 활성 가스는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있으며 대표적으로 반도체 제조 공정 예들 들어, 식각(etching), 증착(deposition), 세정(cleaning), 에싱(ashing) 등에 다양하게 사용된다.
플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 소스는 여러 가지가 있는데 무선 주파수(radio frequency)를 사용한 용량 결합 플라즈마(capacitive coupled plasma)와 유도 결합 플라즈마(inductive coupled plasma)가 그 대표적인 예이다.
용량 결합 플라즈마 소스는 정확한 용량 결합 조절과 이온 조절 능력이 높아서 타 플라즈마 소스에 비하여 공정 생산력이 높다는 장점을 갖는다. 반면, 무선 주파수 전원의 에너지가 거의 배타적으로 용량 결합을 통하여 플라즈마에 연결되기 때문에 플라즈마 이온 밀도는 용량 결합된 무선 주파수 전력의 증가 또는 감소에 의해서만 증가 또는 감소될 수 있다. 그러나 무선 주파수 전력의 증가는 이온 충격 에너지를 증가시킨다. 결과적으로 이온 충격에 의한 손상을 방지하기 위해서는 무선 주파수 전력의 한계성을 갖게 된다.
한편, 유도 결합 플라즈마 소스는 무선 주파수 전원의 증가에 따라 이온 밀도를 쉽게 증가시킬 수 있으며 이에 따른 이온 충격은 상대적으로 낮아서 고밀도 플라즈마를 얻기에 적합한 것으로 알려져 있다. 그럼으로 유도 결합 플라즈마 소스는 고밀도의 플라즈마를 얻기 위하여 일반적으로 사용되고 있다. 유도 결합 플라즈마 소스는 대표적으로 무선 주파수 안테나(RF antenna)를 이용하는 방식과 변압기를 이용한 방식(변압기 결합 플라즈마(transformer coupled plasma)라고도 함)으로 기술 개발이 이루어지고 있다. 여기에 전자석이나 영구 자석을 추가하거나, 용량 결합 전극을 추가하여 플라즈마의 특성을 향상 시키고 재현성과 제어 능력을 높이기 위하여 기술 개발이 이루어지고 있다.
무선 주파수 안테나는 나선형 타입 안테나(spiral type antenna) 또는 실린더 타입의 안테나(cylinder type antenna)가 일반적으로 사용된다. 무선 주파수 안테나는 플라즈마 반응기(plasma reactor)의 외부에 배치되며, 석영과 같은 유전체 위도우(dielectric window)를 통하여 플라즈마 반응기의 내부로 유도 기전력을 전 달한다. 무선 주파수 안테나를 이용한 유도 결합 플라즈마는 고밀도의 플라즈마를 비교적 손쉽게 얻을 수 있으나, 안테나의 구조적 특징에 따라서 플라즈마 균일도가 영향을 받는다. 그럼으로 무선 주파수 안테나의 구조를 개선하여 균일한 고밀도의 플라즈마를 얻기 위해 노력하고 있다.
상기에 설명된 방식을 통해 유도된 플라즈마는 플라즈마 반응기 내부의 중심 영역에 집중되어 형성된다. 중심 영역에 집중되어 형성된 플라즈마는 피처리 기판의 중심 영역 부근을 집중적으로 증착 또는 식각하기 때문에 기판의 균일한 플라즈마 처리가 어렵다.
균일한 플라즈마 처리를 위해서 고안된 방법으로 플라즈마 반응기로 유도되는 플라즈마 소스를 에지 영역과 센터 영역으로 분리하여 피처리 기판을 처리하는 방법이 있다. 그러나 이러한 방법은 물리적으로 에지 영역과 센터 영역을 분할하는 것으로 분할된 영역 간에 전기적인 간섭이 발생되어 효율적인 플라즈마 처리가 이루어지지 않는다.
본 발명의 목적은 플라즈마 영역을 분할하기 위해 접지된 간섭방지전극을 구비하여 분할된 각각의 플라즈마 영역 간에 간섭을 최소화하면서 독립적으로 플라즈마 영역을 형성하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 관한 것이다. 본 발명의 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기는 내부 처리 공간을 갖는 반응챔버; 상기 반응챔버의 내부 처리 공간으로 플라즈마 방전을 유도하기 위한 플라즈마 소스 공급원; 상기 플라즈마 소스 공급원에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및 상기 내부 처리 공간을 적어도 둘로 분할하기 위한 간섭방지전극;을 포함하여 상기 간섭방지전극에 의해 분할된 상기 내부 처리 공간에 각각 독립적인 플라즈마 영역이 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 간섭방지전극은 접지된다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 영역은 상기 간섭방지전극을 중심으로 에지영역과 센터영역으로 분할된다.
일 실시예에 있어서, 상기 플라즈마 소스 공급원은 상기 에지영역으로 플라즈마를 공급하기 위한 에지 플라즈마 공급원; 및 상기 센터영역으로 플라즈마를 공급하기 위한 센터 플라즈마 공급원을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 에지 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급한다.
일 실시예에 있어서, 상기 에지 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급한다.
일 실시예에 있어서, 상기 에지 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식 을 이용하여 플라즈마를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급한다.
일 실시예에 있어서, 상기 센터영역은 상기 에지영역보다 상부에 위치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 전원 공급원은 상기 에지영역에 주파수 전원을 공급하기 위한 에지 전원 공급원; 및 상기 센터영역에 주파수 전원을 공급하기 위한 센터 전원 공급원을 포함한다.
본 발명의 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기에 의하면, 접지된 간섭 방지 전극을 이용하여 플라즈마 반응기 내부에 전기적 간섭이 없는 독립적인 다중 플라즈마 영역을 형성할 수 있다. 또한 플라즈마 영역을 에지 영역과 센터 영역으로 분할하여 플라즈마 처리하는 반응기에 구비되어 에지 영역과 센터 영역을 명확하게 분할할 수 있어 각 영역 사이에 발생되는 전기적 간섭을 미연에 방지할 수 있다. 또한 분할된 각 플라즈마 영역을 독립적으로 컨트롤 할 수 있다. 효율적인 플라즈마 처리가 가능하다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기(100)는 공정챔버(10)와 플라즈마 공급원(30) 및 전원 공급원(60)으로 구성된다. 공정챔버(10)는 내부 처리 공간을 갖고 피처리 기판(14)이 놓이는 기판 지지대(12)가 구성된다. 플라즈마 공급원(30)은 공정챔버(10)의 상부에 구비되어 공정챔버(10)의 내부로 플라즈마 소스를 공급한다. 플라즈마 공급원(30)은 가스 공급원(40)으로부터 공정가스를 공급받아 플라즈마를 유도한다. 전원 공급원(60)으로부터 발생된 주파수 전원은 임피던스 정합기(65)를 통하여 플라즈마 공급원(30)으로 공급된다. 본 발명에서는 플라즈마 공급원(30)에 공정챔버(10) 내부에 형성된 플라즈마 영역을 두 개 이상으로 분할하기 위한 간섭방지전극(70)이 구비된다. 간섭방지전극(70)은 접지됨으로써 간섭방지전극(70)이 설치된 부분에서는 플라즈마가 발생되지 않는다. 즉, 간섭방지전극(70)은 분할된 플라즈마 영역 간에 전기적인 간섭이 발생되는 것을 막는다. 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 플라즈마 영역을 간섭 방지 전극(70)을 이용하여 에지 플라즈마 영역(54)과 센터 플라즈마 영역(52) 으로 분할한다.
플라즈마 공급원(30)은 간섭방지전극(70)으로 분할된 플라즈마 영역의 각 영역에 플라즈마 소스를 공급하기 위해 에지 플라즈마 공급원(34)과 센터 플라즈마 공급원(32)으로 구성된다. 에지 플라즈마 공급원(34)은 에지 플라즈마 영역(54)으로 플라즈마를 공급하고 센터 플라즈마 공급원(32)은 센터 플라즈마 영역(52)으로 플라즈마를 공급한다. 또한 전원 공급원(60)은 동일한 주파수 전원을 분할된 플라즈마 공급원(30)에 공급할 수 있으나, 센터 플라즈마 공급원(32)과 에지 플라즈마 공급원(34)에 각각 독립적으로 센터 전원 공급원(62)과 에지 전원 공급원(64)을 연결하여 각 플라즈마 공급원을 독립적으로 제어할 수 있다. 이때 임피던스 정합기(65)는 에지 전원 공급원(64)과 센터 전원 공급원(62)에 각각 연결된다. 가스 공급원(40)은 가스 분배기(42)를 이용하여 센터 플라즈마 공급원(32)과 에지 플라즈마 공급원(34)에 공정가스를 고르게 공급한다.
플라즈마 반응기(100)는 공정챔버(10)와 그 내부에 피처리 기판(14)이 놓이는 기판 지지대(12)가 구비된다. 공정챔버(10)는 알루미늄, 스테인리스, 구리와 같은 금속 물질로 제작될 수 있다. 또는 코팅된 금속 예를 들어, 양극 처리된 알루미늄이나 니켈 도금된 알루미늄으로 제작될 수도 있다. 또는 내화 금속(refractory metal)로 제작될 수도 있다. 또 다른 대안으로 공정챔버(10)를 전체적 또는 부분적으로 석영, 세라믹과 같은 전기적 절연 물질로 제작하는 것도 가능하다. 이와 같이 공정챔버(10)는 의도된 플라즈마 프로세스가 수행되기에 적합한 어떠한 물질로도 제작될 수 있다. 공정챔버(10)의 구조는 피처리 기판(14)에 따라 그리고 플라즈마의 균일한 발생을 위하여 적합한 구조 예를 들어, 원형 구조나 사각형 구조 그리고 이외에도 어떠한 형태의 구조를 가질 수 있다.
피처리 기판(14)은 예를 들어, 반도체 장치, 디스플레이 장치, 태양전지 등과 같은 다양한 장치들의 제조를 위한 웨이퍼 기판, 유리 기판, 플라스틱 기판 등과 같은 기판들이다. 플라즈마 반응기(100)는 진공 펌프(11)에 연결된다.
기판 지지대(12)는 바이어스 전원 공급원(16)에 연결되어 바이어스 된다. 예를 들어, 서로 다른 무선 주파수 전원을 공급하는 두 개의 바이어스 전원 공급원이 임피던스 정합기(18)를 통하여 기판 지지대(12)에 전기적으로 연결되어 바이어스 될 수 있다. 기판 지지대(12)의 이중 바이어스 구조는 공정챔버(10)의 내부에 플라즈마 발생을 용이하게 하고, 플라즈마 이온 에너지 조절을 더욱 개선시켜 공정 생산력을 향상 시킬 수 있다. 또는 단일 바이어스 구조로 변형 실시할 수도 있다. 또는 지지대(12)는 바이어스 전원의 공급 없이 제로 퍼텐셜(zero potential)을 갖는 구조로 변형 실시될 수도 있다. 그리고 기판 지지대(12)는 정전척(미도시)을 포함할 수 있다. 또는 기판 지지대(12)는 히터(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2는 간섭방지전극에 의해 플라즈마 영역이 분할된 상태를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 플라즈마 영역은 간섭방지전극(70)에 의해 에지 플라즈마 영역(54)과 센터 플라즈마 영역(52)으로 분할된다. 플라즈마 영역을 두 영역으로 분리하기 위한 간섭방지전극(70)이 구비되어 간섭방지전극(70)을 기준으로 간섭방지전극(70)의 내부는 센터 플라즈마 영역(52), 간섭방지전극(70)의 외부는 에지 플라즈마 영역(54)으로 분할된다. 에지 플라즈마 영역(54)은 피처리 기판(14)의 에지 부분을 처리하고 센터 플라즈마 영역(52)은 피처리 기판(14)의 센터 부분을 처리한다. 간섭방지전극(70)은 접지로 이루어져 간섭방지전극(70) 부분에서는 플라즈마가 형성되지 않을 뿐만아니라 분할된 플라즈마 영역 간의 전기적 간섭이 발생하지 않는다. 그러므로 접지된 간섭방지전극(70)을 이용하여 하나의 플라즈마 영역을 독립적인 다중 플라즈마 영역을 분할하고, 분할된 플라즈마 영역에 의해 피처리 기판(14)을 처리할 수 있다.
도 3 및 도 4는 유도 결합 플라즈마 방식의 에지 플라즈마 공급원과 유도 결합 플라즈마 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 에지 플라즈마 공급원(34)과 센터 플라즈마 공급원(32)은 각각 유도 결합 플라즈마 방식에 의해 플라즈마를 유도한다. 즉, 에지 플라즈마 공급원(34)은 공정챔버(10) 상부에 유전체 윈도우(80)를 구비하고, 유전체 윈도우(80) 상부에 에지 안테나 코일(84)을 설치한다. 에지 안테나 코일(84)은 에지 전원 공급원(60)으로부터 주파수 전원을 공급받는다. 또한 센터 플라즈마 공급원(32)은 공정챔버(10) 상부에 유전체 윈도우(80)를 구비하고, 유전체 윈도우(80) 상부에 센터 안테나 코일(82)을 설치한다. 센터 안테나 코일(82)은 센터 전원 공급원(62)으로부터 주파수 전원을 공급받는다. 여기서, 에지 플라즈마 공급원(34)에 구비되는 유전체 윈도우(80)와 센터 플라즈마 공급원(32)에 구비되는 유전체 윈도우(80) 사이에 접지된 간섭방지전극(70)이 설치된다. 그러므로 간섭방지전극(70)에 의해 센터 플라즈마 공급원(32)은 센터 플라즈마 영역(52)의 플라즈마를 형성하고, 에지 플라즈마 공급원(34)은 에지 플라즈마 영역(54)의 플라즈마를 각각 형성한다. 또한 도 4에 도시된 바와 같이 에지 안테나 코일(84) 및 센터 안테나 코일(82)을 각각 다단으로 권선됨으로써 안테나 코일에 의해 형성되는 기전력을 집중시킬 수 있다.
도 5는 평판형 유전체 윈도우를 구비한 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 돔형 유전체 윈도우를 구비한 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센터 플라즈마 공급원(32)은 에지 플라즈마 공급원(34)보다 상부에 위치되도록 각 유전체 윈도우(80) 사이에 단차가 형성된다. 이때 센터 플라즈마 공급원(32)에 구비된 유전체 윈도우(80)는 평판형으로 형성된다. 센터 플라즈마 공급원(32)에 구비된 유전체 윈도우(80)와 에지 플라즈마 공급원(34)에 구비된 유전체 윈도우(80) 사이에는 접지된 간섭방지전극(70)이 구비된다. 그러므로 간섭방지전극(70)으로 인하여 각 플라즈마 영역간에 전기적 간섭이 발생하지 않는다. 또한 단차가 형성된 센터 플라즈마 공급원(32)과 에지 플라즈마 공급원(34)은 플라즈마가 센터부분에 집중되어 형성되는 것을 방지할 수 있어 플라즈마 처리 효율을 높일 수 있다. 여기서도 센터 플라즈마 공급원(32)에 설치된 센터 안테나 코일(82)은 센터 전원 공급원(62)으로부터 주파수 전원을 공급받고, 에지 플라즈마 공급원(34)에 설치된 에지 안테나 코일(84)은 에지 전원 공급원(64)으로부터 주파수 전원을 공급받는다. 또한 도 6에 도시된 바와 같이, 센터 플라즈마 공급원(32)은 돔 형태의 유전체 윈도우(80)가 구비될 수도 있다.
도 7은 유도 결합 플라즈마 방식의 에지 플라즈마 공급원과 용량 결합 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 에지 플라즈마 공급원(34)은 유도 결합 플라즈마 방식으로 플라즈마를 유도하고, 센터 플라즈마 공급원(32)은 용량 결합 플라즈마 방식으로 플라즈마를 유도한다. 즉, 에지 플라즈마 공급원(34)은 유전체 윈도우(80)와 유전체 윈도우(80) 상부에 설치되는 에지 안테나 코일(84)로 구성되어 플라즈마를 유도한다. 또한 센터 플라즈마 공급원(32)은 전극(91)을 통해 플라즈마를 유도한다. 유전체 윈도우(80)와 전극(91) 사이에는 에지 플라즈마 영역(54)과 센터 플라즈마 영역(52)을 구분하기 위하여 접지된 간섭방지전극(70)이 설치된다. 간섭방지전극(70)과 전극(91) 사이에는 절연구간(95)을 구비하는 것이 바람직하다.
도 8은 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 센터 플라즈마 공급원(32)은 에지 플라즈마 공급원(34)보다 상부에 위치되도록 전극(86)과 유전체 윈도우(80) 사이에 단차가 형성된다. 단차가 형성된 전극(86)과 유전체 윈도우(80) 사이에는 접지된 간섭방지전극(70)이 구비된다. 그러므로 간섭방지전극(70)으로 인하여 각 플라즈마 영역간에 전기적 간섭이 발생하지 않는다. 또한 단차가 형성된 센터 플라즈마 공급원(32)과 에지 플라즈마 공급원(34)은 플라즈마가 센터부분에 집중되어 형성되는 것을 방지할 수 있어 플라즈마 처리 효율을 높일 수 있다. 여기서도 센터 플라즈마 공급원(32)에 설치된 전극(86)은 센터 전원 공급원(62)으로부터 주파수 전원을 공급받고, 에지 플라즈마 공급원(34)에 설치된 에지 안테나 코일(84)은 에지 전원 공급원(64)으로부터 주파수 전원을 공급받는다.
도 9는 용량 결합 방식의 에지 플라즈마 공급원과 용량 결합 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 에지 플라즈마 공급원(34)과 센터 플라즈마 공급원(32)은 각각 용량 결합 플라즈마 방식으로 플라즈마를 유도한다. 즉, 에지 플라즈마 공급원(34)과 센터 플라즈마 공급원(32)에는 각각 에지 전극(94)과 센터 전극(92)이 구비되어 플라즈마를 유도한다. 에지 전극(94)과 센터 전극(92) 사이에는 접지된 간섭방지전극(70)이 구비된다. 또한 에지 전극(94)과 간섭방지전극(70), 센터 전극(92)과 간섭방지전극(70) 사이에는 절연구간(95)이 구비된다. 간섭방지전극(70)으로 분할된 에지 플라즈마 영역(54)과 센터 플라즈마 영역(52)은 전기적 간 섭이 발생되지 않는다. 본 실시예와 같이 용량 결합 플라즈마 방식으로 에지 플라즈마 공급원(34)과 센터 플라즈마 공급원(32)을 구성하는 경우도 상기에 설명한 바와 마찬가지로 단차를 형성할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 반응기의 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 간섭방지전극에 의해 플라즈마 영역이 분할된 상태를 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 유도 결합 플라즈마 방식의 에지 플라즈마 공급원과 유도 결합 플라즈마 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
도 5는 평판형 유전체 윈도우를 구비한 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 돔형 유전체 윈도우를 구비한 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 유도 결합 플라즈마 방식의 에지 플라즈마 공급원과 용량 결합 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
도 8은 센터 플라즈마 공급원과 에지 플라즈마 공급원 사이에 단차가 형성된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 용량 결합 방식의 에지 플라즈마 공급원과 용량 결합 방식의 센터 플라즈마 공급원을 도시한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 공정챔버 11: 펌프
12: 기판 지지대 14: 피처리 기판
16: 바이어스 전원 공급원 18: 임피던스 정합기
30: 플라즈마 공급원 32: 센터 플라즈마 공급원
34: 에지 플라즈마 공급원 40: 가스 공급원
42: 가스 분배기 52: 센터 플라즈마 영역
54: 에지 플라즈마 영역 60: 전원 공급원
62: 센터 전원 공급원 64: 에지 전원 공급원
65: 임피던스 정합기 70: 간섭방지전극
80: 유전체 윈도우 82: 센터 안테나 코일
84: 에지 안테나 코일 91: 전극
92: 센터 전극 94: 에지 전극
95: 절연구간 100: 플라즈마 반응기

Claims (9)

  1. 내부 처리 공간을 갖는 반응챔버;
    상기 반응챔버의 내부 처리 공간으로 플라즈마 방전을 유도하기 위한 플라즈마 소스 공급원;
    상기 플라즈마 소스 공급원에 주파수 전원을 공급하기 위한 전원 공급원; 및
    상기 내부 처리 공간을 적어도 둘로 분할하기 위한 간섭방지전극;을 포함하여
    상기 간섭방지전극에 의해 분할된 상기 내부 처리 공간에 각각 독립적인 플라즈마 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간섭방지전극은 접지된 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 영역은 상기 간섭방지전극을 중심으로 에지영역과 센터영역으로 분할된 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 소스 공급원은 상기 에지영역으로 플라즈마를 공급하기 위한 에지 플라즈마 공급원; 및
    상기 센터영역으로 플라즈마를 공급하기 위한 센터 플라즈마 공급원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에지 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 에지 플라즈마 공급원은 유도결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 에지 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마 를 공급하고, 상기 센터 플라즈마 공급원은 용량결합 플라즈마 방식을 이용하여 플라즈마를 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 센터영역은 상기 에지영역보다 상부에 위치되는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급원은
    상기 에지영역에 주파수 전원을 공급하기 위한 에지 전원 공급원; 및
    상기 센터영역에 주파수 전원을 공급하기 위한 센터 전원 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 플라즈마 영역을 갖는 플라즈마 반응기.
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