KR20110099122A - 균일성 제어를 위한 ｒｆ 리터닝 스트랩들의 변조 - Google Patents
균일성 제어를 위한 ｒｆ 리터닝 스트랩들의 변조 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110099122A KR20110099122A KR1020117015451A KR20117015451A KR20110099122A KR 20110099122 A KR20110099122 A KR 20110099122A KR 1020117015451 A KR1020117015451 A KR 1020117015451A KR 20117015451 A KR20117015451 A KR 20117015451A KR 20110099122 A KR20110099122 A KR 20110099122A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- lining
- straps
- substrate
- processing
- substrate support
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 151
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 109
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 57
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 33
- 239000010408 film Substances 0.000 description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 14
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 11
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910021424 microcrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 2
- 229910021423 nanocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 102100022717 Atypical chemokine receptor 1 Human genes 0.000 description 1
- 101000678879 Homo sapiens Atypical chemokine receptor 1 Proteins 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ge] Chemical compound [Si].[Ge] LEVVHYCKPQWKOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
- H01J37/32183—Matching circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/36—Circuit arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예들은 일반적으로 플라즈마를 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법과 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 결합되는 전극을 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버를 제공하며, 여기서 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 프로세싱 동안에 플라즈마 분배를 튜닝하도록 설정 및/또는 조정된다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 RF 리터닝 스트랩들의 길이를 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 폭을 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 이격(spacing)을 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 위치를 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들에 가변 캐패시터를 부가함으로써, 또는 이들의 조합에 의하여 변화된다.
Description
본 발명의 실시예들은 일반적으로 플라즈마를 사용하는, 태양광 패널 기판들, 평판 기판들, 또는 반도체 기판들과 같은 프로세싱 기판들에 대한 방법 및 장치와 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 플라즈마 프로세싱 챔버에 대한 무선 주파수(RF) 전류 리턴 경로와 관련된다.
플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD)은 일반적으로 반도체 기판들, 태양광 패널 기판들 및 액정 디스플레이(LCD) 기판들과 같은 기판들상에 박막들을 증착하는데 이용된다. 플라즈마 강화 화학 기상 증착은 일반적으로 기판 지지부상에 배치되는 기판을 갖는 진공 챔버로 선구물질 가스를 주입함으로써 달성된다. 선구물질 가스는 통상적으로 진공 챔버의 최상부 근처에 위치되는 분배 플레이트를 통해 지향된다. 진공 챔버의 선구물질 가스는 챔버에 결합되는 하나 이상의 RF 소스들로부터 챔버로 RF 전력을 인가함으로써 플라즈마로 에너지 공급(예를 들어, 여기)된다. 여기된 가스는 온도 제어된 기판 지지부상에 위치되는 기판의 표면상에 물질층을 형성하도록 작용한다. 분배 플레이트는 일반적으로 RF 전력 소스에 연결되고, 기판 지지부는 통상적으로 RF 전류 리터닝(returning) 경로를 제공하는 챔버 몸체에 연결된다.
PECVD 프로세스를 사용하여 증착되는 박막에서 일반적으로 균일성이 요구된다. 예를 들어, 비정질 실리콘막, 또는 다결정 실리콘막비정질과 같은 비정질 실리콘막은 일반적으로 트랜지스터 또는 태양 전지들에서 요구되는 p-n 접합들을 형성하기 위하여 평판상에 PECVD를 사용하여 증착된다. 비정질 실리콘막 또는 다결정 실리콘막의 균일성 및 품질은 상업적 운영에 있어서 중요하다. 따라서, 개선된 균일성을 갖는 PECVD 챔버들이 필요하다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판의 플라즈마 프로세싱을 위한 방법 및 장치와 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 균일성을 개선하도록 구성되는 RF 리터닝 스트랩들을 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은 프로세싱 체적을 한정하는 프로세스 챔버를 제공하는 단계 ― 상기 프로세싱 체적에 기판 지지부가 배치되고, 상기 기판 지지부 위에 무선 주파수(RF) 전력 소스와 연결되는 가스 분배 플레이트가 배치되며, 다수의 RF 리터닝(returning) 스트랩들을 통해 상기 기판 지지부의 주변부가 상기 무선 주파수 전력 소스와 연결됨 ― , 상기 분배 플레이트를 통해 상기 프로세싱 체적으로 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘려보내는 단계, 및 상기 프로세싱 체적내의 상기 하나 이상의 프로세싱 가스들로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 무선 주파수 전력을 상기 가스 분배 플레이트에 인가하는 단계를 포함하며, 하나 이상의 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 기판 사이에 로컬 플라즈마 분배를 조정하기 위하여 변경된다.
본 발명의 다른 실시예는 기판을 프로세싱하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 프로세싱 체적을 한정하는 챔버 몸체 ― 상기 챔버 몸체는 기판의 통과를 허용하도록 구성되는 슬릿 밸브(slit valve) 개구를 가짐 ― , 상기 프로세싱 체적에 배치되는 기판 지지부 ― 상기 기판 지지부는 지지 표면상에 기판을 수용하고 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성됨 ― , 상기 프로세싱 체적에 그리고 상기 기판 지지부 위에 배치되는 가스 분배 플레이트 ― 상기 가스 분배 플레이트는 하나 이상의 프로세싱 가스를 전달하도록 구성됨 ― , 상기 가스 분배 플레이트와 연결되는 무선 주파수 전력 소스, 및 상기 기판 지지부의 주변부와 상기 무선 주파수 전력 소스 사이에 연결되는 다수의 RF 리터닝 스트랩들 ― 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 상기 기판 지지부와 상기 무선 주파수 전력 소스 사이의 임피던스가 상기 기판 지지부의 주변부를 따라 변화하도록 배치됨 - 을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 기판을 프로세싱하기 위한 장치를 제공하며, 상기 장치는 프로세싱 체적을 한정하는 챔버 몸체, 상기 프로세싱 체적에 배치되는 제1 전극, 상기 프로세싱 체적에 배치되는 제2 전극 ― 상기 제2 전극은 상기 제1 전극에 대향되며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 그 사이에 플라즈마 체적을 형성함 ― , 상기 제1 전극에 연결되는 무선 주파수 전력 소스, 및 미리 결정된 전위에서 몸체와 상기 제2 전극 사이에 연결되는 다수의 RF 리터닝 스트랩들 ― 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 상기 제2 전극의 주변부에 연결되고, 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 상기 제2 전극의 주변부를 따라 변화함 ― 을 포함한다.
본 발명의 상기 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 상기 간략히 요약된 본 발명의 보다 특별한 설명은 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 실시예들 중 일부는 첨부 도면들에 예증된다. 그러나, 첨부 도면들은 단지 본 발명의 통상적인 실시예들을 예증하고, 따라서 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 될 것이고, 본 발명은 다른 동일하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 PECVD을 위한 플라즈마 프로세싱 시스템에 대한 RF 리터닝 스트랩을 개략적으로 예증한다.
도 1b는 도 1a의 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략적인 상부도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버의 횡단면도를 개략적으로 예증한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 리터닝 스트랩 접속부를 개략적으로 예증한다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 리터닝 스트랩을 개략적으로 예증한다.
도 3-7은 본 발명의 실시예들에 따른 RF 리터닝 스트랩 정렬들을 개략적으로 예증한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 비대칭성을 보상하기 위한 RF 리터닝 스트랩 정렬을 개략적으로 예증한다.
도 9는 예시적인 실리콘-기반 박막 광전지(PV) 태양 전지의 횡단면도이다.
도 1b는 도 1a의 플라즈마 프로세싱 시스템의 개략적인 상부도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버의 횡단면도를 개략적으로 예증한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 리터닝 스트랩 접속부를 개략적으로 예증한다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 리터닝 스트랩을 개략적으로 예증한다.
도 3-7은 본 발명의 실시예들에 따른 RF 리터닝 스트랩 정렬들을 개략적으로 예증한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 비대칭성을 보상하기 위한 RF 리터닝 스트랩 정렬을 개략적으로 예증한다.
도 9는 예시적인 실리콘-기반 박막 광전지(PV) 태양 전지의 횡단면도이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 가능하다면, 도면들에 공통적인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위하여 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및/또는 프로세스 단계들이 부가적인 언급 없이 다른 실시예들에 바람직하게 통합될 수 있다는 것으로 예상된다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 플라즈마를 사용하여 기판들을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법과 관련된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 결합되는 전극을 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버를 제공하며, 여기서 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 프로세싱 동안에 플라즈마 분배를 튜닝하도록 설정 및/또는 조정된다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 RF 리터닝 스트랩들의 길이를 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 폭을 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 이격(spacing)을 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들의 위치를 변화시킴으로써, RF 리터닝 스트랩들에 가변 캐패시터를 부가함으로써, 또는 이들의 조합에 의하여 변화된다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 액정 디스플레이들 또는 평판 디스플레이들에 대한 기판들, 또는 태양광 패널들에 대한 기판들과 같은 직사각형 기판들을 프로세싱하는데 이용된다. 반도체 기판들과 같은 다른 적절한 기판들은 원형일 수 있다. 본 발명은 임의의 크기 또는 형태의 기판들을 프로세싱하는데 이용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 더 큰 서셉터(susceptor)들에 대하여 요구되는 증가된 RF 리터닝으로 인하여, 크기들 15K(약 15,600 cm2), 25K(약 27,750 cm2), 및 그 이상, 특히, 바람직하게는 4OK(약 41,140 cm2) 및 그 이상, 예를 들어, 5OK, 55K, 및 6OK에서 특정한 장점을 제공한다.
본 발명은 대면적 기판 프로세싱 시스템 내에 예증적으로 설명되고, 도시되고, 실행되나, 발명은 다른 제작자들로부터의 것들을 포함하는, 다른 플라즈마 프로세싱 시스템들에서의 유용성을 발견할 수 있으며, 여기서 하나 이상의 RF 리터닝 경로들이 시스템 내에 수용가능한 프로세싱을 용이하게 하는 레벨에서 계속해서 기능하는 것을 보장하는 것이 바람직하다. 발명이 실행될 수 있는 다른 예시적 프로세싱 시스템들은 CENTURA ULTIMA HDP-CVD™ 시스템, PRODUCER APF PECVD™ 시스템, PRODUCER BLACK DIAMOND™ 시스템, PRODUCER BLOK PECVD™ 시스템, PRODUCER DARC PECVD™ 시스템, PRODUCER HARP™ 시스템, PRODUCER PECVD™ 시스템, PRODUCER STRESS NITRIDE PECVD™ 시스템, 및 PRODUCER TEOS FSG PECVD™ 시스템을 포함하며, 이들 모두는 캘리포니아 산타클라라의 어플라이드 머티리얼스사로부터 이용가능하다.
본 발명의 실시예들은 도 9에 도시되는 실리콘-기반 박막 광전지(PV) 태양 전지(900)의 예시적인 횡단면도와 같은, 박막 태양 전지를 형성하는데 사용될 수 있는 다수의 상이한 타입의 막들을 형성하는데 사용될 수 있다. 실리콘-기반 박막 PV 태양 전지(900)는 일반적으로 기판(940)상에 형성되는 투과성 도전 산화물(TCO)층(902), 투과성 도전 산화물(TCO)층(902)상에 형성되는 광전 변환 유닛(914), 및 광전 변환 유닛(914)상에 형성되는 후면 전극(916)을 포함할 수 있다. 후면 전극(916)은 투과성 도전 산화물(TCO: transparent conducting oxide)층(910) 및 도전층(912)을 포함하는 적층된 막에 의하여 형성될 수 있다.
작동시, 환경에 의하여 제공되는 입사광(922), 예를 들어, 햇빛 또는 다른 광자들은 PV 태양 전지(900)에 공급된다. PV 태양 전지(900)의 광전 변환 유닛(914)은 광 에너지를 흡수하고, 광전 변환 유닛(914)에 형성되는 p-i-n 접합부(들) 내에 전기 에너지로 광 에너지를 변환하여, 전기 또는 에너지를 생성한다. 대안적으로, PV 태양 전지(900)는 반대의 순서로 제작되거나 증착될 수 있거나, 또는 함께 적층되고 투과성 도전 산화물층들에 의하여 분리되는 둘 이상의 광전 변환 유닛들을 포함할 수 있다.
기판(940)은 다른 적절한 물질들 중에서도 특히, 금속, 플라스틱, 유기 물질, 실리콘, 유리, 석영, 또는 중합체의 박막일 수 있다. 기판(940)은 약 2 제곱미터를 초과하는 것과 같은, 약 1 제곱 미터보다 큰 표면 영역을 가질 수 있다. 선택적 유전체층(미도시)은 기판(940)과 투과성 도전 산화물(TCO)층(902) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 선택적 유전체층은 SiON 또는 실리콘 산화물(SiO2)층일 수 있다.
투과성 도전 산화물(TCO)층들(902, 910)은 주석 산화물(SnO2), 인듐 주석 산화물(ITO), 아연 산화물(ZnO), 또는 이들의 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 산화물층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. TCO층(902)은 CVD 프로세스, PVC 프로세스, 또는 다른 적절한 증착 프로세스에 의하여 증착될 수 있다.
도전층(912)은 Ti, Cr, Al, Ag, Au, Cu, Pt 또는 이들의 조합의 합금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 금속층을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광전 변환 유닛(914)은 p-타입 반도체층(904), n-타입 반도체층(908), 및 진송 타입(i-type) 반도체층(906)을 포함한다. i-타입 반도체층(906)은 입사광 에너지로부터 전자-홀 쌍들을 생성하는 광전 변환층으로서 기능하는 벌크층으로서 또한 공지된다. 진성 반도체는 외인성 반도체의 도펀트 원자들의 부가에 의하여 외인성 반도체와 구분된다. p-타입 반도체층(904) 및 n-타입 반도체층(908)과 같은 외인성 반도체층들은 태양 전지들의 진성 반도체에 의하여 생성되는 홀들 또는 전자들을 수집하는데 사용된다.
진성 반도체층은 형성될 반도체 물질의 소스를 포함하는 가스 혼합물을 제공함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 진성 실리콘층은 프로세싱 챔버로 시레인(silane) 및 수소 가스를 포함하는 가스 혼합물을 제공함으로써 형성될 수 있다. 실리콘 및 가스 혼합물로부터 형성되는 다른 반도체들은 프로세싱 파라미터들에 따라 변화하는 결정도를 가질 수 있다.
원자들이 본질적으로 정렬된 뚜렷한 패턴들, 또는 결정도를 갖지 않는 물질들은 비정질인 것으로 지칭된다. 완전한 결정성 물질은 결정형, 다결정형, 또는 단결정형 물질로서 지칭된다. 다결정형 물질은 임자 경계선들에 의하여 분리되는 다수의 결정 입자들로 형성된 결정성 물질이다. 단결정 물질들은 단일 결정 물질들이다.
약 5% 내지 약 95%의 결정비인 부분 결정도를 갖는 반도체 고체들은 일반적으로 비정질 상에서의 결정 입자들의 크기를 지칭하는, 나노결정형 또는 미세결정형으로서 지칭된다.
종종 미세결정형 실리콘으로 불리는 나노결정형 실리콘은 짧은 범위 차수, 또는 중간-범위 차수를 갖는 파라 결정(paracrystalline)이며, 2개 상들 - 비정질 매트릭스에 내장되는 작은 결정 입자들 - 의 혼합물로 구성된다. 나노결정 및 미세결정은 때때로 결정 입자들(또는 정자(crystallite))의 크기에 의하여 구분된다. 그러나, 마이크로미터 범위로 확장되는 입자들을 갖는 대부분의 파라 결정 실리콘은 실제로 결정들 사이에 비정질 매트릭스를 갖지 않는 미세-결정 폴리실리콘이고, 이에 따라 "나노결정"이라는 용어는 2-상 파라결정 실리콘으로 지칭될 때 "미세결정"보다 더 나은 용어 선택인 것으로 여겨진다.
1990년대 후반의 다른 방식은 2 상들을 갖는, 즉, 비정질 매트릭스의 결정 그레인들을 갖는, 그러나 <20 nm 피쳐 크기의 결정 입자들로 제한되는 것으로 미세결정형 실리콘을 유사하게 한정하는 것이었다. 대조적으로, 폴리실리콘은 가장 작은 결정 치수가 >20 nm인 결정들 사이에 비정질 매트릭스가 없는 단일-상 결정 물질인 것으로 정의된다.
"결정형 실리콘/반도체"라는 용어는 미세결정 및 나노결정 실리콘/반도체를 포함하는, 결정 상(crystal phase)을 갖는 임의의 형태의 실리콘/반도체를 지칭할 수 있다는 것을 유념해야 한다.
진성 반도체층의 결정도는 진성 반도체층의 광-흡수 특징들에 영향을 미친다. 예를 들어, 비정질 반도체층은 일반적으로 미세결정 실리콘과 같은 상이한 결정도들을 갖는 진성층들과 상이한 파장들에서 광을 흡수할 것이다. 이러한 이유로, 대부분의 태양 전지들은 가장 광범위한 가능한 광 흡수 특징들을 산출해내기 위하여 비정질 및 미세결정/나노결정층들 모두를 사용할 것이다. 진성 반도체층은 원하는 공칭 결정비(nominal crystal fraction), 등급화된 결정비를 갖는 막, 또는 층을 통한 변화하는 결정비를 달성하기 위하여 다수의 미세결정 반도체층들을 증착함으로써 형성될 수 있다.
p-타입 및 n-타입 반도체층들(904, 908)은 Ⅲ 또는 Ⅴ족 중 하나로부터 선택되는 엘리먼트에 의하여 도핑되는 실리콘 기반 물질들일 수 있다. Ⅲ 족 엘리먼트(예를 들어, 붕소(B))로 도핑되는 실리콘막은 p-타입 실리콘막으로서 지칭되는 한편, Ⅴ족 엘리먼트(예를 들어, 인(P))로 도핑되는 실리콘막은 n-타입 실리콘막으로서 지칭된다. 일 실시예에서, n-타입 반도체층(908)은 인 도핑된 실리콘막일 수 있으며, p-타입 반도체층(904)은 붕소 도핑된 실리콘막일 수 있다.
도핑된 실리콘막은 일반적으로 약 5 nm 내지 약 50 nm의 두께를 갖는 비정질 실리콘막(a-Si), 다결정막(poly-Si), 또는 미세결정막(μc-Si)일 수 있다. 대안적으로, 반도체층(904, 908)의 도핑된 엘리먼트는 PV 태양 전지(900)의 소자 요건들을 충족시키기 위하여 선택될 수 있다. n-타입 및 p-타입 반도체층들(908, 904)은 본 발명의 실시예들에 따라 프로세싱 챔버들을 사용하여 증착될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 PECVD를 위한 플라즈마 프로세싱 시스템(100)에 대한 RF 리터닝 스트랩들을 개략적으로 예증한다. 플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 액정 디스플레이(LCD)들, 평판 디스플레이들, 유기 발광 다이오드(OLED)들, 또는 태양 전지 어레이들에 대한 광전지들의 제작에서 사용하기 위해 대면적 기판(101)상에 디바이스들 및 구조들을 형성하는데 플라즈마를 사용하는 대면적 기판(101)을 프로세싱하도록 구성된다. 구조들은 다수의 순차적 증착 및 마스킹 단계들을 포함할 수 있는 다수의 후면 채널 에치 반전 스태거형(staggered)(바닥부 게이트(bottom gate)) 박막 트랜지스터들일 수 있다. 다른 구조들은 광전지들에 대한 다이오드들을 형성하기 위한 p-n 접합부들을 포함할 수 있다.
플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 이에 제한되는 것은 아니지만 유전체 물질들(예를 들어, SiO2, SiOxN, 이들의 유도체들 또는 이들의 조합들), 반도체 물질들(예를 들어, Si 및 이들의 도펀트들), 배리어 물질들(예를 들어, SiNx, SiOxN 또는 이들의 유도체들)을 포함하는 다양한 물질들을 대면적 기판(101)상에 증착하도록 구성될 수 있다. 플라즈마 프로세싱 시스템(100)에 의하여 대면적 기판들상에 형성되거나 증착되는 유전체 물질들 및 반도체 물질들의 특정 실시예들은 에피택셜 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 미세결정 실리콘, 실리콘 게르마늄, 게르마늄, 실리콘 이산화물, 실리콘 옥시질화물, 실리콘 질화물, 이들의 도펀트들(예를 들어, B, P, 또는 As), 이들의 유도체들, 또는 이들의 조합물들을 포함할 수 있다. 플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 또한 정화 가스 또는 캐리어 가스(예를 들어, Ar, H2, N2, He, 이들의 유도체들, 또는 이들의 조합들)로서 사용하기 위해 아르곤, 수소, 질소, 헬륨, 또는 이들의 조합들과 같은 가스들을 수용하도록 구성된다. 시스템(100)을 사용하여 대면적 기판(101)상에 실리콘 박막들을 증착하는 일 실시예는 수소 캐리어 가스에 선구물질 가스로서 시레인을 사용함으로써 달성될 수 있다.
시스템(100)을 사용하여 대면적 기판상에 박막들을 증착하는 다양한 디바이스들 및 방법들의 실시예들은 2005년 11월 17일자로 출원되고 U.S. 2005-0255257로서 발행된, "Method Of Controlling The Film Properties Of PECVD-Deposited Thin Films"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 제11/021,416호, 및 2005년 7월 1일자로 출원되고 U.S. 2006-0228496로서 발행된, "Plasma Uniformity Control By Gas Diffuser Curvature"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 제11/173,210호에서 발견될 수 있으며, 이들 모두는 출원들이 본 명세서와 모순되지 않는 정도까지 본 명세서에 참조로서 통합된다. 시스템(100)을 사용하여 형성될 수 있는 다양한 디바이스들의 다른 실시예들은 2004년 7월 12일자로 출원되고 U.S. U.S. 2005-0251990로서 발행된, "Plasma Uniformity Control by Gas Diffuser Hole Design"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 제10/889,683호, 및 2006년 10월 24일자로 발행된, "Controlling the Properties and Uniformity of a Silicon Nitride Film by Controlling the Film Forming Precursors"라는 제목의 미국 특허 제7,125,758호에서 발견될 수 있으며, 이들 모두는 출원들이 본 명세서와 모순되지 않는 정도까지 본 명세서에 참조로서 통합된다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 일반적으로 프로세싱 체적(110)을 한정하는 챔버 몸체(102)를 포함한다. 기판 지지부(104)는 프로세싱 체적(110)에 배치된다. 기판 지지부(104)는 프로세싱 동안에 최상부 표면(104a)상에 기판(101)을 지지하도록 구성된다. 기판 지지부(104)는 또한 프로세싱 가스 소스(107)로부터 프로세싱 체적(110)으로 프로세싱 가스롤 공급하도록 구성되는 샤워헤드 어셈블리(103)와 기판(101) 사이에 거리를 조정하기 위하여 프로세싱 동안에 수직으로 운동하도록 구성된다. 플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 또한 프로세싱 체적(110)을 진공화하도록 구성되는 배기 시스템(111)을 더 포함한다. 샤워헤드 어셈블리(103)는 일반적으로 병렬 방식으로 기판 지지부(104)에 대향되게 배치된다.
일 실시예에서, 샤워헤드 어셈블리(103)는 가스 분배 플레이트(131) 및 블로커 플레이트(132)를 포함한다. 가스 체적(133)은 가스 분배 플레이트(131) 와 블로커 플레이트(132) 사이에 형성된다. 가스 소스(107)는 가스 공급 도관(134)을 통해 가스 체적(133)에 연결된다.
가스 분배 플레이트(131), 블로커 플레이트(132) 및 가스 공급 도관(134)은 일반적으로 전기적으로 도전성인 물질들로부터 형성되며, 일반적으로 서로와 전기적으로 통신한다. 챔버 몸체(102)는 전기적으로 도전성인 물질로부터 또한 형성된다. 챔버 몸체(102)는 일반적으로 샤워헤드 어셈블리(103)로부터 전기적으로 절연된다. 일 실시예에서, 샤워헤드 어셈블리(103)는 절연체(135)를 통해 챔버 몸체(102)상에 장착된다.
일 실시예에서, 기판 지지부(104)는 또한 전기적으로 도전성이며, 기판 지지부(104) 및 샤워헤드 어셈블리(103)는 그들 사이에 플라즈마를 생성하기 위한 대향되는 전극들이도록 구성된다.
RF 전력 소스(105)는 일반적으로 샤워헤드 어셈블리(103)와 기판 지지부(104) 사이에 플라즈마를 생성하는데 사용된다. 일 실시예에서 RF 전력 소스(105)는 임피던스 매칭 회로(106)의 제1 출력(106a)을 통해 샤워헤드(103)에 연결된다. 임피던스 매칭 회로(106)의 제2 출력(106b)은 챔버 몸체(102)에 전기적으로 연결된다.
일 실시예에서, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)은 기판 지지부(104)와 챔버 몸체(102) 사이에 전기적으로 연결된다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)은 프로세싱 동안에 RF 전류에 대한 경로를 단축시키도록, 그리고 기판 지지부(104)의 에지 영역 근처에 플라즈마 균일성을 조정하도록 구성된다.
RF 전류의 경로는 도 1a의 화살표들에 의하여 개략적으로 예증된다. RF 전류는 일반적으로 RF 전력 소스(105)의 제1 출력(105a)으로부터 임피던스 매칭 회로(106)의 제1 출력(106a)으로 이동하고, 그 후, 가스 공급 도관(134)의 외부 표면을 따라 블로커 플레이트(132)의 후면 표면으로 이동하고, 그 후, 가스 분배 플레이트(131)의 전면 표면으로 이동한다. 가스 분배 플레이트(131)의 전면 표면으로부터, RF 전류는 플라즈마(108)를 통과하여, 기판 지지부(104) 또는 기판(101)의 최상부 표면에 도달하고, 그 후, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)을 통해 챔버 몸체(102)의 내부 표면(102a)에 도달한다. 내부 표면(102a)으로부터, RF 전류는 임피던스 매칭 회로(106)의 제2 출력(106b)을 통해 RF 전력 소스(105)의 제2 출력(105b)으로 복귀한다.
도 1b는 플라즈마 프로세싱 시스템(100)의 개략적인 상부도이다. 도 1b는 기판 지지부(104)에 대하여 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)의 정렬을 개략적으로 예증한다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)은 기판 지지부(104)의 에지들을 따라 분포된다. 각각의 RF 리터닝 스트랩(109)은 기판 지지부(104)의 표면에 전기적으로 연결되는 한 단부 및 챔버 몸체(102)에 전기적으로 연결되는 다른 단부를 갖는 넓은 만곡부(flexure)를 포함할 수 있다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109)은 기판 지지부(104)와 챔버 몸체(102) 사이에 상대 운동을 허용한다. 각각의 RF 리터닝 스트랩(109)은 RF 리터닝 스트랩(109)의 위치로 조정되는 상이한 전기적 특성들을 가질 수 있다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(109)의 임피던스는 로컬 플라즈마 분포를 튜닝하기 위하여 조정된다.
다시 도 1a를 참고하여, 프로세싱 동안에, 하나 이상의 프로세싱 가스가 샤워헤드(103)를 통해 가스 소스(107)로부터 프로세싱 체적(110)으로 흘려진다. 기판(101)을 프로세싱하기 위해 플라즈마(108)를 생성하는 RF 전력이 기판 지지부(104)와 샤워헤드(103) 사이에 공급된다. 프로세싱 동안에 일반적으로 플라즈마 분포의 균일성이 바람직하다. 그러나, 플라즈마의 분포는 프로세싱 가스의 분배, 프로세싱 체적(110)의 기하학 구조, 전극들 사이의 거리, RF 리터닝 스트랩들(109)의 전기적 특성들과 같은 다양한 요인들에 의하여 결정된다.
본 발명의 일 실시예에서, 프로세싱 체적(110) 내의 플라즈마 분포는 다수의 RF 리터닝 스트랩들(109) 중 하나 이상의 하나 이상의 특성을 조정함으로써 조정될 수 있다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(109)의 특성은 RF 리터닝 스트랩들(109)의 위치의 조정, RF 리터닝 스트랩들(109)의 폭의 조정, RF 리터닝 스트랩들(109)의 길이의 조정, 이웃 RF 리터닝 스트랩들(109) 사이의 이격의 조정, 가변 또는 고정 캐패시터의 부가, 또는 이들의 조합에 의하여 조정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버(200)의 측면 횡단면도를 개략적으로 예증한다.
플라즈마 프로세싱 챔버(200)는 챔버 바닥부(201), 측벽들(202) 및 리드 어셈블리(203)를 포함한다. 챔버 바닥부(201), 측벽들(202) 및 리드 어셈블리(203)는 프로세싱 체적(206)을 한정한다. 기판 지지부 어셈블리(204)는 프로세싱 체적(206)에 배치된다. 개구(207)는 측벽들(202) 중 한 측면을 통해 형성된다. 개구(207)는 기판(208)의 통과를 허용하도록 구성된다. 슬릿 밸브(205)는 측벽(202)에 결합되고, 프로세싱 동안에 개구(207)를 폐쇄하도록 구성된다.
리드 어셈블리(203)는 측벽들(202)에 의하여 지지되고, 플라즈마 프로세싱 챔버(200)의 내부를 서비스하기 위하여 제거될 수 있다. 리드 어셈블리(203)는 외부 리드(242), 리드 커버 플레이트(243), 블로커 플레이트(209), 분배 플레이트(210), 가스 도관(241) 및 분리기(isolator)(213)를 포함한다.
블로커 플레이트(209) 및 분배 플레이트(210)는 그들 사이에 가스 분배 체적(214)을 형성하도록 서로에 대하여 실질적으로 평행하게 배치된다. 블로커 플레이트(209) 및 분배 플레이트(210)는 프로세싱 가스를 프로세싱 체적(206)에 분배하도록 구성된다. 블로커 플레이트(209) 및 분배 플레이트(210)는 통상적으로 알루미늄으로 제작된다. 분리기(213)는 측벽들(202)상에 배치되고, 블로커 플레이트(209) 및 분배 플레이트(210)로부터 측벽들(202)을 전기적으로 절연시키도록 구성된다. 리드 커버 플레이트(243)는 외부 리드(242)에 의하여 지지되고, 측벽들(202)에 전기적으로 연결된다.
개구(212)는 블로커 플레이트(209)를 관통하여 형성되고, 가스 도관(241)을 통해 가스 분배 체적(214)을 가스 소스(미도시)에 연결하도록 구성된다. 분배 플레이트(210)는 주앙 섹션 근처의 천공(perforated) 영역을 갖는다. 다수의 홀들(211)이 분배 플레이트(210)를 관통하여 형성되고, 가스 분배 체적(214)과 프로세싱 체적(206) 사이에 유체 통신을 제공한다. 분배 플레이트(210)의 천공 영역은 분배 플레이트(210)를 통해 프로세싱 체적(206)으로 진행되는 가스들의 균일한 분포를 제공하도록 구성된다.
기판 지지부 어셈블리(204)는 프로세싱 체적(206) 내에 중심에 배치되고, 프로세싱 동안에 기판(208)을 지지한다. 기판 지지부 어셈블리(204)는 일반적으로 챔버 바닥부(201)를 통해 연장되는 샤프트(218)에 의하여 지지되는 전기 도전성 지지 몸체(217)를 포함한다. 지지 몸체(217)는 일반적으로 다각형 형태이며, 기판(208)을 지지하는 지지 몸체(217)의 적어도 일부 위에 전기적 절연성 코팅으로 커버된다. 절연성 코팅은 또한 지지 몸체(217)의 다른 부분들을 커버할 수 있다. 일 실시예에서, 기판 지지부 어셈블리(204)는 적어도 프로세싱 동안에 접지 전위에 공칭적으로 결합된다.
지지 몸체(217)는 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속 또는 다른 비교적 전기적으로 도전성인 물질들로 제작될 수 있다. 절연성 코팅은 특히 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 이산화물, 알루미늄 이산화물, 탄탈룸 5산화물, 실리콘 탄화물, 또는 폴리이미드와 같은 유전체 물질일 수 있으며, 이는 화염 스프레잉, 플라즈마 스프레잉, 고 에너지 코팅, 화학적 기상 증착, 스프레잉, 접착 필름, 스퍼터링 및 캡슐화를 포함하는 다양한 증착 또는 코팅 프로세스들에 의하여 인가될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 지지 몸체(217)는 프로세싱 동안에 기판(208)을 가열하도록 구성되는 적어도 하나의 내장된 가열 엘리먼트(219)를 캡슐화한다. 일 실시예에서, 지지 몸체(217)는 온도 제어를 위해 열전대를 더 포함한다. 일 실시예에서, 지지 몸체(217)는 금속, 세라믹, 또는 내부에 내장되는 다른 경화 물질(stiffening material)들로 구성되는 하나 이상의 경화 부재들을 포함할 수 있다.
전극 또는 저항성 엘리먼트와 같은 가열 엘리먼트(219)는 전력 소스(220)에 결합되며, 미리 결정된 온도로 상부에 배치되는 지지 어셈블리(204) 및 기판(208)을 제어가능하게 가열한다. 통상적으로, 가열 엘리먼트(219)는 프로세싱 동안에 섭씨 약 150 내지 적어도 약 460도의 균일한 온도에서 기판(208)을 유지시킨다. 가열 엘리먼트(219)는 지지부 몸체(217)에 대하여 전기적으로 유동적이다(floating).
샤프트(218)는 지지 몸체(217)로부터 챔버 바닥부(201)를 통해 연장되고, 기판 지지부 어셈블리(204)를 리프트 시스템(221)에 연결한다. 리프트 시스템(221)은 승강된 프로세싱 위치(도 2에 도시된 바와 같은)와 기판 이송을 용이하게 하는 하강된 위치 사이로 기판 지지부 어셈블리(204)를 이동시킨다.
일 실시예에서, 기판 지지부 어셈블리(204)는 외접 새도우 프레임(222)을 포함한다. 외접 섀도우 프레임(222)은 프로세싱 동안에 기판(208)과 지지 몸체(217)의 에지들상에 증착 또는 다른 프로세싱을 방지하도록 구성된다. 외접 섀도우 프레임(222)는 기판 지지부 어셈블리(204)가 도 2에 도시되는 바와 같이 승강된 프로세싱 위치에 있을 때 기판(208)과 지지 몸체(217)상에 놓인다. 기판 지지부 어셈블리(204)가 기판 이송을 위해 하강된 위치에 있을 때, 외접 섀도우 프레임(222)는 측벽들(202)상에 형성되는 계단부(223)상의 기판 지지부 어셈블리(204) 위에 놓인다.
일 실시예에서, 지지 몸체(217)는 다수의 리프팅 핀들(224)을 지향시키도록 구성되는, 관통하여 배치된 다수의 핀 홀더들(225)을 갖는다. 각각의 핀 홀더(225)는 내부에 형성되는 쓰루 홀(226)을 갖는다. 쓰루 홀(226)은 지지 몸체(217)의 상부 표면에 대하여 개방된다. 각각의 핀 홀더(225)는 쓰루 홀(226)의 하부 개방부로부터 하나의 리프팅 핀(224)을 수용하도록 구성된다. 각각의 리프팅 핀(224)은 챔버 바닥부(201)에 형성되는 리세스(227)로부터 상향으로 연장된다. 지지 몸체(217)가 다수의 핀 홀더들(225)과 함께 낮춰짐에 따라, 다수의 리프팅 핀들(224)은 기판(208)을 들어올리는 쓰루 홀들(226)에 찔러 넣어진다. 기판(208)은 그 후 지지 몸체(217)로부터 분리되어, 플라즈마 기판 핸들러가 프로세싱 챔버(200) 밖으로 기판(208)을 이송하도록 허용한다.
다수의 리프팅 핀들(224)은 통상적으로 세라믹 또는 양극산화된 알루미늄으로 구성된다. 일 실시예에서, 다수의 리프팅 핀들(224)은 상이한 시간에 기판(208)과 접촉하게 되도록 다양한 길이들을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판(208)의 외부 에지들 주변에 이격되는 리프팅 핀들(224)은 외부 에지들로부터 기판(224)의 중앙 쪽으로 안쪽으로 이격되는 리프팅 핀들(224)보다 더 길어, 기판(208)이 먼저 자신의 중앙에 관하여 자신의 외부 에지들로부터 리프팅되도록 허용한다.
RF 전력 소스(215)는 프로세싱 체적(206)에 플라즈마를 생성하는데 사용된다. 일 실시예에서, 임피던스 매칭 회로(216)는 RF 전력 소스(215)에 연결된다. 임피던스 매칭 회로(216)의 제1 출력(216a)은 분배 플레이트(210)와 연결되고, 임피던스 매칭 회로(216)의 제2 출력(216b)은 기판 지지부 어셈블리(204)와 연결되어, 이에 따라, 가스 분배 플레이트(210)와 기판 지지부 어셈블리(204) 사이에 배치되는 프로세싱 가스 사이에 RF 전력을 인가하고, 기판 지지부 어셈블리(204)상에 기판(208)을 프로세싱하기 위한 플라즈마를 생성하여 지속시킨다.
일 실시예에서, 임피던스 매칭 회로(216)의 제1 출력(216a)은 가스 도관(241) 및 블로커 플레이트(209)를 통해 분배 플레이트(210)와 연결된다. 일 실시예에서, 제2 출력(216b)은 예를 들어, 측벽들(202) 또는 리드 커버 플레이트(243)과 같은 챔버 몸체에 연결된다.
일 실시예에서, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)은 기판 지지부 어셈블리(204)의 지지 몸체(217)와 임피던스 매칭 회로(216)의 제2 출력(216b)에 연결되는 챔버 바닥부(201) 사이에 연결된다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)은 지지 몸체(217)와 챔버 바닥부(201) 사이에 RF 전류 리턴 경로를 제공한다.
일 실시예에서, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)은 이웃 RF 리터닝 스트랩들(228) 사이에 이격이 변화하면서 지지 몸체(217)의 각각의 에지를 따라 불균일하게 분배된다. 일 실시예에서, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)은 챔버 기하학적 구조의 비대칭적 피쳐, 및/또는 가스 흐름 분배의 비대칭적 피쳐들을 비대칭적으로 반영하여 분배된다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(228)은 지지부 몸체(217)의 코너들 근처에 배치되지 않는다.
다른 실시예에서, 각각의 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)은 각각의 RF 리터닝 스트랩(228)의 위치에 따라 상이한 전기적 특성을 갖는다. 일 실시예에서, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228) 중 적어도 하나는 조정가능한 전기적 특성들을 갖는다. 일 실시예에서, 조정가능한 전기적 특성은 RF 리터닝 스트랩(228)의 임피던스이다.
도 2c는 RF 리터닝 스트랩(228)의 일 실시예를 개략적으로 예증한다. RF 리터닝 스트랩(228)은 일반적으로 플렉서블한 평평한 소프트 도전성 밴드이며, 구부려질 때 현저한 회복력을 행사하지 않는다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(228)은 프로세싱 및 세정 화학제들에 대하여 저항성인 플렉서블한 저 임피던스 도전성 물질을 포함한다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(228)은 알루미늄으로 구성된다. 대안적으로, RF 리터닝 스트랩(228)은 티타늄, 스테인레스 스틸, 베릴륨 구리 또는 도전성 금속 코팅으로 코팅되는 플렉서블 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(228)은 제1 단부(238) 및 제2 단부(239)를 갖는다. 제1 단부(238)는 장착 슬롯(233)을 갖고, 제2 단부(233)는 장착 슬롯(234)을 갖는다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(228)은 RF 리터닝 스트랩(228)의 플렉서빌리티를 증가시키도록 구성되는 중앙 슬롯(237)을 갖는다.
도 2b는 플라즈마 프로세싱 챔버(200)에 사용되는 RF 리터닝 스트랩 접속부들을 개략적으로 예증한다. RF 리터닝 스트랩(228)의 제1 단부(238)는 연결 어셈블리(230)를 통해 지지 몸체(217)에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 연결 어셈블리(230)는 지지 몸체(217)의 하부 측면(240)에 연결된다. 제2 단부(239)는 연결 어셈블리(229)에 의하여 챔버 바닥부(201)에 전기적으로 연결된다. RF 리터닝 스트랩(228)은 예를 들어, 패스너들, 클램프들, 또는 지지 몸체(217), RF 리터닝 스트랩(228) 및 챔버 바닥부(201) 사이에 전기적 접속을 유지시키는 다른 방법들과 같은 다른 수단들을 통해 지지 몸체(217) 및 챔버 바닥부(201)에 연결될 수 있다. 도 2b에 도시되는 바와 같이, 연결 어셈블리(230)는 쉐이핑된(shapted) 클램프(232) 및 하나 이상의 나사들(235)을 포함한다. 연결 어셈블리(229)는 쉐이핑된 클램프(231) 및 하나 이상의 나사들(236)을 포함한다.
연결 어셈블리들(229, 230)은 각각 프로세싱 및 세정 화학제들에 대하여 저항성인 저 임피던스 도전성 물질들을 포함한다. 일 실시예에서, 연결 어셈블리들(229, 230)은 알루미늄을 포함한다. 대안적으로, 물질들은 티타늄, 스테인레스 스틸, 베릴륨 구리 또는 도전성 금속 코팅으로 코팅되는 임의의 물질을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 연결 어셈블리(229)는 제1 도전성 물질을 포함하고, 연결 어셈블리(230)는 제2 도전성 물질을 포함하며, 여기서 제1 도전성 물질 및 제2 도전성 물질은 상이한 물질들이다.
상이한 RF 리터닝 스트랩들의 실시예들은 2007년 7월 10일자로 출원되고 미국 특허 출원 공개 번호 2008/0274297로서 발행된, "Asymmetric Grounding of Rectangular Susceptor"라는 제목의 미국 특허 출원 번호 제11/775.359호에서 발견될 수 있으며, 이는 본 명세서에 참조로서 통합된다.
일 실시예에서, RF 리퍼팅 스트랩들(228)의 전기적 특성들은 로컬 플라즈마 분배를 튜닝하기 위하여 조정된다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(228)의 전기적 특성들은 분배 플레이트(210)와 지지 몸체(204) 사이에 형성되는 플라즈마의 균일성을 개선하기 위하여 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(228)의 임피던스는 로컬 플라즈마 분배를 조정하기 위하여 변경될 수 있다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩(228)은 RF 리터닝 스트랩(228)의 임피던스를 감소시킴으로써 증가될 수 있으며, RF 리터닝 스트랩(228) 근처의 로컬 플라즈마 분포는 RF 리터닝 스트랩(228)의 임피던스를 증가시킴으로써 감소될 수 있다.
다른 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버(200)의 플라즈마 분포는 다수의 RF 리터닝 스트랩들(228)의 위치 및/또는 이격을 조정함으로써 조정될 수 있다.
각각의 RF 리터닝 스트랩(228)의 전기적 특성들은 RF 리터닝 스트랩(228)의 길이의 변화, RF 리터닝 스트랩(228)의 폭의 변화, RF 리터닝 스트랩(228)로의 가변 캐패시터의 직렬 또는 병렬 연결, 이웃 RF 리터닝 스트랩들의 이격의 조정, 또는 이들의 조합에 의하여 조정될 수 있다.
도 3-7은 본 발명의 실시예들에 따른 플라즈마 균일성을 개선하기 위한 RF 리터닝 스트랩 정렬들을 개략적으로 예증한다.
도 3은 도 2a의 지지 몸체(217)와 유사한, 직사각형 기판 지지부 몸체(317)의 일 측면을 따른 RF 리터닝 스트랩들(328)의 일 정렬을 개략적으로 예증한다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(328)은 지지부 몸체(317)의 일 측면을 따라 균일하게 분포된다. 이러한 정렬은 기판 지지부 몸체(317)의 측면에 따른 플라즈마 균일성을 증가시킨다. 이웃 RF 리터닝 스트랩들 사이의 이격(341)은 실질적으로 동일하고, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(328)의 폭은 실질적으로 동일하며, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(328)의 길이는 측면을 따라 변화한다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(328)의 길이는 측면의 단부들 근처에서 더 길고, 측면의 중앙 쪽으로 단계적으로 감소된다. 기판 지지부 몸체(317)의 단 하나의 측면이 도시되나, 기판 지지부 몸체(317)의 나머지 측면들이 또한 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 연결된다. 유사한 RF 리터닝 스트랩 정렬 또는 상이한 RF 리터닝 스트랩 정렬이 미도시된 나머지 측면들에 적용될 수 있다.
도 4는 도 2a의 지지 몸체(217)와 유사한 직사각형 기판 지지부 몸체(417)의 일 측면에 따른 RF 리터닝 스트랩들(428)의 일 정렬을 개략적으로 예증한다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(428)은 지지부 몸체(417)의 측면을 따라 분포된다. 이러한 정렬은 기판 지지부 몸체(417)의 측면에 따른 플라즈마 균일성을 증가시킨다. 각각의 RF 리터닝 스트랩들(428)의 폭은 실질적으로 동일하며, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(428)의 길이도 또한 실질적으로 동일하나, 이웃 RF 리터닝 스트랩들(428) 사이의 이격(441)은 측면을 따라 변화한다. 일 실시예에서, 이웃 RF 리터닝 스트랩들(428) 사이의 이격(441)은 측면의 단부들 근처에서 더 크며, 측면의 중앙 쪽으로 단계적으로 감소된다. 기판 지지부 몸체(417)의 단 하나의 측면이 도시되나, 기판 지지부 몸체(417)의 나머지 측면들은 또한 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 연결된다. 유사한 RF 리터닝 스트랩 정렬 또는 상이한 RF 리터닝 스트랩 정렬이 미도시된 나머지 측면들에 적용될 수 있다.
도 5는 도 2a의 지지 몸체(217)와 유사한, 직사각형 기판 지지부 몸체(517)의 한 측면을 따르는 RF 리터닝 스트랩들(528)의 일 정렬을 개략적으로 예증한다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(528)은 지지부 몸체(517)의 일 측면을 따라 분포된다. 이러한 정렬은 기판 지지부 몸체(517)의 측면에 따른 플라즈마 균일성을 증가시킨다. 각각의 RF 리터닝 스트랩(528)의 길이는 또한 실질적으로 동일하고, 이웃 RF 리터닝 스트랩들(528) 사이의 이격(541)은 실질적으로 동일한 반면, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(528)의 폭은 측면을 따라 변화한다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(528)의 폭은 측면의 단분들 근처에서 더 작고, 측면의 중앙 쪽으로 증가한다. 기판 지지부 몸체(517)의 단 하나의 측면이 도시되나, 기판 지지부 몸체(517)의 나머지 측면들이 또한 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 연결된다. 유사한 RF 리터닝 스트랩 정렬 또는 상이한 RF 리터닝 스트랩 정렬이 미도시된 나머지 측면들에 적용될 수 있다.
도 6은 도 2a의 지지 몸체(217)와 유사한, 직사각형 기판 지지부 몸체(617)의 일 측면에 따른 RF 리터닝 스트랩들(628)의 일 정렬을 개략적으로 예증한다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(628)은 지지부 몸체(617)의 측면을 따라 균일하게 분포된다. 각각의 RF 리터닝 스트랩(628)은 내부에 직렬로 연결되는 가변 캐패시터(642)를 포함한다. RF 리터닝 스트랩들(628)의 길이, 폭, 및 이격은 실질적으로 동일하다. 각각의 RF 리터닝 스트랩(628)의 가변 캐패시터(642)는 개별적으로 조정될 수 있다. 따라서, 각각의 RF 리터닝 스트랩(628)의 임피던스는 측면에 따른 균일성을 개선하기 위하여 RF 리터닝 스트랩(628)의 위치에 따라 조정될 수 있다. 기판 지지부 몸체(617)의 단 하나의 측면이 도시되나, 기판 지지부 몸체(617)의 나머지 측면들이 또한 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 연결된다. 유사한 RF 리터닝 스트랩 정렬 또는 상이한 RF 리터닝 스트랩 정렬이 미도시된 나머지 측면들에 적용될 수 있다.
도 3-6의 정렬들은 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 동일한 정렬이 기판 지지부의 모든 측면들에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상이한 정렬이 기판 지지부의 각각의 측면에서 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상이한 정렬이 기판 지지부의 일 측면을 따라 조합하여 사용될 수 있다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 기판 지지부(717)의 일 측면을 따르는 RF 리터닝 스트랩들은 길이 변화 또는 캐패시터 변화에 의하여 정렬될 수 있다. 다수의 RF 리터닝 스트랩들(728)은 기판 지지부(717)의 일 측면을 따라 균일하게 분포된다. 이웃 RF 리터닝 스트랩들 사이의 이격(741)은 실질적으로 동일하고, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(728)의 폭은 실질적으로 동일하며, 각각의 RF 리터닝 스트랩들(728)의 길이는 측면을 따라 변화한다. 일 실시예에서, RF 리터닝 스트랩들(728)의 길이는 측면의 단부들 근처에서 더 길고, 측면의 중앙을 향해 단계적으로 감소한다. 그러나, 가변 캐패시터(742)를 갖는 하나 이상의 RF 리터닝 스트랩들(728)이 측면의 중앙 근처에 배치된다. 가변 캐패시터(742)는 RF 리터닝 스트랩(743)이 더 짧은 길이의 RF 리터닝 스트랩과 동등하도록 허용한다. 이러한 정렬은 RF 리터닝 스트랩의 길이 감소가 기판 지지부(717)의 운동 범위를 제한할 때 특히 유용하다. 기판 지지부(717)의 단 하나의 측면이 도시되나, 기판 지지부(717)의 나머지 측면들이 또한 다수의 RF 리터닝 스트랩들에 연결된다. 유사한 RF 리터닝 스트랩 정렬 또는 상이한 RF 리터닝 스트랩 정렬이 미도시된 나머지 측면들에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버 비대칭성을 보상하기 위한 RF 리터닝 스트랩 정렬을 개략적으로 예증한다. 도 8에 도시되는 바와 같이, 다수의 RF 리터닝 스트랩들(828)은 도 2a의 지지 몸체(217)와 유사한, 직사각형 기판 지지부 몸체(817)의 4개 측면들을 따라 분포된다. RF 리터닝 스트랩들(828)의 정렬은 비대칭적이다. 특히, 측면(844)에 연결되는 RF 리터닝 스트랩들은 측면(844)에 대향되는 측면(845)에 연결된 RF 리터닝 스트랩들과 상이하다. 이러한 정렬은 측면(845) 근처에 배치되는 슬릿 밸브에 의하여 야기되는 챔버 비대칭적 챔버 기하학적 구조를 보정하는데 유용할 수 있다.
전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이나, 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 발명의 근본적인 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있으며, 발명의 범위는 하기의 청구항들에 의하여 결정된다.
Claims (15)
- 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법으로서,
프로세싱 체적을 한정하는 프로세스 챔버를 제공하는 단계 ― 상기 프로세싱 체적에 기판 지지부가 배치되고, 상기 기판 지지부 위에 무선 주파수(RF) 전력 소스와 연결되는 가스 분배 플레이트가 배치되며, 다수의 RF 리터닝(returning) 스트랩들을 통해 상기 기판 지지부의 주변부가 상기 무선 주파수 전력 소스와 연결됨 ― ;
상기 분배 플레이트를 통해 상기 프로세싱 체적으로 하나 이상의 프로세싱 가스들을 흘려보내는 단계; 및
상기 프로세싱 체적 내의 상기 하나 이상의 프로세싱 가스들로부터 플라즈마를 생성하기 위하여 무선 주파수 전력을 상기 가스 분배 플레이트에 인가하는 단계
를 포함하며, 하나 이상의 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 상기 가스 분배 플레이트와 상기 기판 사이에 로컬 플라즈마 분배를 조정하기 위하여 변경되는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 위치의 조정, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 길이의 조정, 상기 RF 리터닝 스트랩들 간의 이격(spacing)의 조정, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 폭의 조정, 상기 RF 리터닝 스트랩들로의 가변 캐패시터들의 부가, 또는 이들의 조합에 의하여 변경되는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 제2항에 있어서,
상기 임피던스는 상기 RF 리터닝 스트랩들을 상기 기판 지지부의 임의의 코너들로부터 떨어지도록 이동시킴으로써 변경되는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 제2항에 있어서,
상기 기판 지지부의 코너들 근처에 배치되는 상기 RF 리터닝 스트랩들을 길어지게 함으로써 임피던스가 변경되는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 제2항에 있어서,
임피던스의 조정은 상기 기판 지지부의 코너들로부터 떨어져 배치되는 상기 RF 리터닝 스트랩들을 넓히는 것을 포함하는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 제2항에 있어서,
상기 기판 지지부의 코너들 근처에 배치되는 상기 RF 리터닝 스트랩들 사이에 이격을 증가시킴으로써 임피던스가 변경되는, 플라즈마를 사용하여 기판을 프로세싱하기 위한 방법. - 기판을 프로세싱하기 위한 장치로서,
프로세싱 체적을 한정하는 챔버 몸체 ― 상기 챔버 몸체는 기판의 통과를 허용하도록 구성되는 슬릿 밸브(slit valve) 개구를 가짐 ― ;
상기 프로세싱 체적에 배치되는 기판 지지부 ― 상기 기판 지지부는 지지 표면상에 기판을 수용하고 프로세싱 동안에 상기 기판을 지지하도록 구성됨 ― ;
상기 프로세싱 체적에 그리고 상기 기판 지지부 위에 배치되는 가스 분배 플레이트 ― 상기 가스 분배 플레이트는 하나 이상의 프로세싱 가스를 전달하도록 구성됨 ― ;
상기 가스 분배 플레이트와 연결되는 무선 주파수 전력 소스; 및
상기 기판 지지부의 주변부와 상기 무선 주파수 전력 소스 사이에 연결되는 다수의 RF 리터닝 스트랩들 ― 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 상기 기판 지지부와 상기 무선 주파수 전력 소스 사이의 임피던스가 상기 기판 지지부의 주변부를 따라 변화하도록 배치됨 ―
을 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제7항에 있어서,
상기 기판 지지부는 다각형이고, 어떠한 RF 리터닝 스트랩도 상기 기판 지지부의 코너들에 연결되지 않는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제8항에 있어서,
상기 기판 지지부와 상기 무선 주파수 전력 소스 사이의 임피던스는, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 길이의 변화, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 폭의 변화, 상기 RF 리터닝 스트랩들의 이격의 변화, 상기 RF 리터닝 스트랩들로의 가변 캐패시터들의 부가, 또는 이들의 조합에 의하여 변화되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제9항에 있어서,
상기 기판 지지부의 측면을 따라 상기 RF 리터닝 스트랩들의 길이, 폭, 또는 이격이 변화하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 기판을 프로세싱하기 위한 장치로서,
프로세싱 체적을 한정하는 챔버 몸체;
상기 프로세싱 체적내에 배치되는 제1 전극;
상기 프로세싱 체적내에 배치되는 제2 전극 ― 상기 제2 전극은 상기 제1 전극에 대향되며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극은 그 사이에 플라즈마 체적을 형성함 ― ;
상기 제1 전극에 연결되는 무선 주파수 전력 소스; 및
미리 결정된 전위에서 몸체와 상기 제2 전극 사이에 연결되는 다수의 RF 리터닝 스트랩들 ― 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 상기 제2 전극의 주변부에 연결되고, 상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들의 임피던스는 상기 제2 전극의 주변부를 따라 변화함 ―
을 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제11항에 있어서,
상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 길이, 폭, 이격, 또는 이들의 조합이 변화하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들 중 적어도 하나는 캐패시터를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제12항에 있어서,
상기 다수의 RF 리터닝 스트랩들은 상기 제2 전극의 임의의 코너들로부터 떨어져 배치되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제14항에 있어서,
슬릿 밸브 개구 근처에 배치되는 상기 RF 리터닝 스트랩들은 상기 슬릿 밸브 개구로부터 떨어진 상기 RF 리터닝 스트랩들보다 더 작은 임피던스를 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11960708P | 2008-12-03 | 2008-12-03 | |
| US61/119,607 | 2008-12-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110099122A true KR20110099122A (ko) | 2011-09-06 |
Family
ID=42233804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020117015451A KR20110099122A (ko) | 2008-12-03 | 2009-11-30 | 균일성 제어를 위한 ｒｆ 리터닝 스트랩들의 변조 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012510727A (ko) |
| KR (1) | KR20110099122A (ko) |
| CN (1) | CN102239542A (ko) |
| TW (1) | TW201043099A (ko) |
| WO (1) | WO2010065474A2 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150039119A (ko) * | 2013-10-01 | 2015-04-09 | 램 리써치 코포레이션 | Rf 복귀 경로의 임피던스의 제어 |
| KR20170020096A (ko) * | 2015-08-13 | 2017-02-22 | 세메스 주식회사 | 링 부재, 그를 이용한 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103348446B (zh) * | 2011-02-09 | 2016-08-24 | 应用材料公司 | 用于rf pvd腔室且能均匀调整的esc接地套件 |
| US9083182B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-07-14 | Lam Research Corporation | Bypass capacitors for high voltage bias power in the mid frequency RF range |
| US9396908B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-07-19 | Lam Research Corporation | Systems and methods for controlling a plasma edge region |
| US9263240B2 (en) | 2011-11-22 | 2016-02-16 | Lam Research Corporation | Dual zone temperature control of upper electrodes |
| US10586686B2 (en) | 2011-11-22 | 2020-03-10 | Law Research Corporation | Peripheral RF feed and symmetric RF return for symmetric RF delivery |
| KR102011535B1 (ko) * | 2011-11-24 | 2019-08-16 | 램 리써치 코포레이션 | 가요성 있는 대칭적 rf 복귀 스트랩을 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버 |
| US9230779B2 (en) * | 2012-03-19 | 2016-01-05 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for correcting for non-uniformity in a plasma processing system |
| US8911588B2 (en) * | 2012-03-19 | 2014-12-16 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for selectively modifying RF current paths in a plasma processing system |
| US9404176B2 (en) | 2012-06-05 | 2016-08-02 | Applied Materials, Inc. | Substrate support with radio frequency (RF) return path |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6652713B2 (en) * | 2001-08-09 | 2003-11-25 | Applied Materials, Inc. | Pedestal with integral shield |
| US8381677B2 (en) * | 2006-12-20 | 2013-02-26 | Applied Materials, Inc. | Prevention of film deposition on PECVD process chamber wall |
| US7972470B2 (en) * | 2007-05-03 | 2011-07-05 | Applied Materials, Inc. | Asymmetric grounding of rectangular susceptor |
-
2009
- 2009-11-30 CN CN2009801488490A patent/CN102239542A/zh active Pending
- 2009-11-30 WO PCT/US2009/066147 patent/WO2010065474A2/en active Application Filing
- 2009-11-30 JP JP2011539620A patent/JP2012510727A/ja not_active Withdrawn
- 2009-11-30 KR KR1020117015451A patent/KR20110099122A/ko not_active Application Discontinuation
- 2009-12-02 TW TW098141242A patent/TW201043099A/zh unknown
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150039119A (ko) * | 2013-10-01 | 2015-04-09 | 램 리써치 코포레이션 | Rf 복귀 경로의 임피던스의 제어 |
| KR20220041062A (ko) * | 2013-10-01 | 2022-03-31 | 램 리써치 코포레이션 | Rf 복귀 경로의 임피던스의 제어 |
| KR20230038448A (ko) * | 2013-10-01 | 2023-03-20 | 램 리써치 코포레이션 | Rf 복귀 경로의 임피던스의 제어 |
| KR20170020096A (ko) * | 2015-08-13 | 2017-02-22 | 세메스 주식회사 | 링 부재, 그를 이용한 기판 처리 장치 및 플라즈마 균일도 조절 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012510727A (ja) | 2012-05-10 |
| WO2010065474A3 (en) | 2010-08-12 |
| TW201043099A (en) | 2010-12-01 |
| WO2010065474A2 (en) | 2010-06-10 |
| CN102239542A (zh) | 2011-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100136261A1 (en) | Modulation of rf returning straps for uniformity control | |
| KR20110099122A (ko) | 균일성 제어를 위한 ｒｆ 리터닝 스트랩들의 변조 | |
| US20150364350A1 (en) | Heating and cooling of substrate support | |
| US7993700B2 (en) | Silicon nitride passivation for a solar cell | |
| US7648892B2 (en) | Methods and apparatus for depositing a microcrystalline silicon film for photovoltaic device | |
| US8381677B2 (en) | Prevention of film deposition on PECVD process chamber wall | |
| US20090250108A1 (en) | Silicon carbide for crystalline silicon solar cell surface passivation | |
| US20080271675A1 (en) | Method of forming thin film solar cells | |
| US20090104733A1 (en) | Microcrystalline silicon deposition for thin film solar applications | |
| KR20080033955A (ko) | 반도체 구조물, 광기전력 디바이스 및 제조 방법과 솔러모듈 | |
| TW201324818A (zh) | 製造矽異質接面太陽能電池之方法與設備 | |
| US20090029502A1 (en) | Apparatuses and methods of substrate temperature control during thin film solar manufacturing | |
| JP2002134772A (ja) | シリコン系薄膜及び光起電力素子 | |
| WO2011149615A2 (en) | Hybrid hotwire chemical vapor deposition and plasma enhanced chemical vapor deposition method and apparatus | |
| EP0561500A2 (en) | Semiconductor device with RF deposited intrinsic buffer layer | |
| JP3960792B2 (ja) | プラズマｃｖｄ装置、非晶質シリコン系薄膜の製造方法 | |
| US7687300B2 (en) | Method of dynamic temperature control during microcrystalline SI growth | |
| WO2008079742A2 (en) | Prevention of film deposition on pecvd process chamber wall | |
| US8450139B2 (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion device | |
| JP4731708B2 (ja) | 光起電力素子、ＴＦＴ、及びｉ型半導体層の形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |