KR20120095972A - 플라즈마 애싱 장치용 튜닝 하드웨어 및 이 튜닝 하드웨어의 이용 방법 - Google Patents

플라즈마 애싱 장치용 튜닝 하드웨어 및 이 튜닝 하드웨어의 이용 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 별개의 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝될 수 있는 연속 가변 마이크로파 회로는: 도파관으로서, 상기 도파관 내로 돌출하도록 구성된 코어를 가지는 조정가능한 튜닝 요소를 포함하는, 도파관; 조정가능한 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 플라즈마 애셔 내의 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 도파관 내로 돌출하는 코어의 길이를 선택적으로 변화하도록 가동되는, 액츄에이터; 및 상기 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 복수의 작동 상태 내에서의 변화시 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성된다.

Description

플라즈마 애싱 장치용 튜닝 하드웨어 및 이 튜닝 하드웨어의 이용 방법 {TUNING HARDWARE FOR PLASMA ASHING APPARATUS AND METHODS OF USE THEREOF}
본 공개물은 일반적으로 플라즈마 애싱 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라즈마 애싱 장치용 튜닝 하드웨어 및 상기 하드웨어를 이용하는 방법에 관한 것이다.
무선 주파수 또는 마이크로파("마이크로파") 플라즈마 발생 장비는 반도체 및 산업적 플라즈마 프로세싱에서 널리 사용된다. 플라즈마 프로세싱은 기판 또는 재공품(workpiece)으로부터 재료의 에칭, 기판 상으로 재료의 증착, 재공품 표면의 세정, 및 기판 표면의 변형을 포함하는, 매우 다양한 분야를 지지한다. 플라즈마 방전 장치에서, 가스는 마이크로파 공동 내에 위치된 플라즈마 튜브를 통하여 유동하며, 플라즈마는 마이크로파 에너지에 의해 가스 내에서 여기된다. 이러한 플라즈마, 또는 플라즈마로부터의 잔광(afterglow)은 통상적으로 플라즈마 챔버로 지향되는데, 플라즈마 챔버에서 기판 또는 재공품이 잔류하여 기판으로부터 또는 기판 상으로 재료를 제거하고 증착하기 위해 이용된다.
마이크로파 플라즈마를 발생하기 위한 하나의 메카니즘은 일 단부 상에 마드네트론 런처(launcher)를 가지는 도파관, 및 플라즈마 가스 튜브 도파관을 통하여 작동하면서 타단부에 어플리케이터를 포함한다. 마이크로파 분야는 도파관의 이러한 섹션에서 발생되어, 전기 에너지가 그 안에 플라즈마를 형성하도록 어플리케이터 내의 가스로 결합되도록 한다. 이러한 플라즈마는 다른 하전된 종들 중에서 여기된 가스 원자 및 분자를 포함하여 고 에너지 반응 상태를 형성한다. 플라즈마 로드 내로 커플링되는 마이크로파 파워의 양은 상당히 변화될 수 있으며, 통상적으로 챔버 압력, 가스 조성 및 가스 유동뿐만 아니라 플라즈마 로드 상의 충돌하는 전기장의 메카니즘과 같은 플라즈마 상태의 함수이다. 이러한 상태, 및 그로 말미암아 플라즈마에 의한 마이크로파 파워 흡수뿐만 아니라 반사된 마이크로파 파워의 시간 함수로서 변화될 수 있으며 이 동안 재공품은 플라즈마에 의해 프로세싱된다. 그러므로, 플라즈마는 플라즈마에 커플링되는 마이크로파 에너지에 대한 높은 가변 로드일 수 있다. 플라즈마에 의한 마이크로파 에너지 흡수의 변화성에 반작용하도록 고려되어야 하는 예방은 위에서 언급된 상태들 중 임의의 상태가 변화되어야 한다. 만약 그렇지 않으면, 마이크로파-여기 플라즈마는 기판 상에 해로운 효과를 가질 수 있는 시간 및 공간의 함수로서 매개 변수의 개수(특히 종 플럭스 밀도)에 대해 상당히 불일치하고 가변적이 될 것 같다. 공급원로부터 플라즈마 로드로 파워 전달을 최대화하는 것이 마이크로파 회로를 튜닝하는 것으로서 알려져 있으며, 튜닝 스터브 또는 가동 단락기(sliding short)의 위치, 및 다른 유사한 메카니즘의 크기 및 위치를 변화시킴으로써 달성될 수 있다.
또한 애싱(ashing)으로서 알려진-포토레지스트의 제거와 같은 재료 제거를 위해 설계된 다수의 플라즈마 충전 장치와 관련된 단점은 다수의 플라즈마 충전 장치가 단일 타입의 가스, 예를 들면 산소, 불소-함유 가스, 또는 작은 세트의 가스 혼합물만을 이용하기 위해 설계되는 것이다. 현재의 플라즈마 소스 애싱 시스템은 통상적으로 소위 "고정 튜닝(fixed tune)" 시스템 또는 네트워크로 작동한다. 이 시스템은 플라즈마 상태를 최적화하기 위해 플라즈마 애싱 툴의 설치 전 또는 시동 동안 조정될 수 있지만, 일단 시동이 완료되면, 플라즈마 소스는 부가 튜닝의 임의의 요구 없이 규정된 프로세스 윈도우(예를 들면, 목표 가스 조성, 유량, 압력, 등에 대해) 내에서 작동한다. 그러나, 가스 타입, 가스 조성, 챔버 압력 등과 같은 상이한 프로세싱 상태를 이용하는 프로세스가 수행될 때, 에너지 커플링 하드웨어가 변경되어야 하며, 새로운 피스의 장비가 이용되어야 하며, 그 결과 때때로 특별한 제조 프로세스에 대해 수용할 수 없는 비용이 초래된다.
따라서, 규정된 작동 윈도우가 파기되면 고정-튜닝 네트워크는 반사된 파워를 최소화하기에 실패한다. 전술된 바와 같이, 마이크로파 여기 플라즈마는 가스 조성, 가스 압력 등과 같은 플라즈마 상태의 함수로서 상당히 상이한 양의 마이크로파 에너지를 흡수할 수 있다. 특히, 새로운 프로세스 가스, 가스 혼합물, 또는 가스 압력이 기판의 최적 프로세싱을 요구하는 경우, 반사된 파워는 고정 튜닝 네트워크에 의해 더 이상 최소화될 수 없다. 이는 플라즈마 발생 장비에 대해 상당한 안정성 제어 문제를 초래할 수 있다. 이 같은 경우, 가동 단락기 및/또는 튜닝 스터브(들)의 부가 튜닝은 반사된 파워를 감소하기 위해 요구되며, 이는 가스 조성의 변화에 의해 발생되는 새로운 플라즈마 로드에 대한 최대 파워 전달을 허용한다. 통상적인 고정 튜닝 시스템 상에, 이러한 조정은 단지 새로운 가스 케미스트리(chemistry) 및/또는 압력으로 전용된 상이한 플라즈마 애싱 툴을 이용함으로써 수행될 수 있다. 이는 특히 가스 조성 또는 압력에서의 변화가 단순히 다-단계 프로세스에서 하나의 단계에 대한 것일 때 특히 어처구니 없는 문제가 있다. 상이한 플라즈마 애싱 툴을 이용하거나, 존재하는 플라즈마 애싱 툴을 튜닝하기 위한 프로세스를 중단하는 것은 시간 소모적이고, 터무니 없는 비용이 발생할 수 있어, 소정의 경우에는 불가능하다.
고정 튜닝 시스템과 관련된 문제점은 넓은 범위의 프로세스 상태에 걸쳐 상이한 충전 가스와 함께 이용될 수 있는 플라즈마 방전 장치를 공개하는 공통 양도된 미국 특허 제 6,057,645호에 의해 증명된 바와 같이, 꽤 오랫 동안(quite some time) 반도체 및 산업적 플라즈마 프로세싱 산업에서 인정되어 왔다. 이는 넓게 튜닝가능한 장치를 제공함으로써 달성되어, 상이한 가스 및 상이한 작동 상태가 존재할 때조차 적절한 공진 마이크로파 모드가 달성될 수 있도록 한다. 상기 특허의 발명은 마이크로파 트랩을 구비한 종방향으로 연장하는 마이크로파 공동의 하나 이상의 단부를 형성하고, 튜닝가능한 마이크로파 트랩의 종방향 위치에 대해 배치됨으로써 동적 튜닝을 제공한다. 상기 특허의 추가의 양태에 따라, 마이크로파 파워는 공동 내로 연장하는 안테나를 구비한 공동으로 커플링되며, 공동 내로 안테나의 삽입 정도는 추가의 튜닝 조정을 제공하도록 조정가능하여, 작동 윈도우가 확대될 수 있는 동안 목표 공진 마이크로파 모드의 커플링이 강화될 수 있도록 한다.
따라서, 플라즈마 로드 내로의 마이크로파 에너지를 최적화하기 위해 튜닝 하드웨어가 마이크로파 플라즈마 애싱 장치 내로 통합되는 것을 알 수 있을 것이다. 그러나, "내부 튜닝"으로서 본 기술분야에 알려진, 이러한 타입의 튜닝은 비용이 엄청나게 비쌀 수 있다. 플라즈마 로드 내로 마이크로파 에너지의 커플링을 최적화하기 위해 그리고 플라즈마 방전 장치가 넓은 범위의 프로세스 상태에 걸쳐 이용되는 것이 가능하도록 조정될 수 있는 이 같은 튜닝 하드웨어의 하나의 간단한 실시예는 스터브 튜너이며, 이 스터브 튜너는 플라즈마 로드로부터 소스로 역으로 반사된 파워의 양을 제한하기 위해 재위치될 수 있거나 리사이징(resize)될 수 있다. "외부 튜닝"으로서 통상적으로 알려진 이러한 타입의 튜닝 메카니즘은 내부 튜너 보다 상당히 보다 간단하고 비용이 적게 든다. 이를 위해, 튜닝 하드웨어의 하나 또는 둘 이상의 피스(piece)는 플라즈마 로드의 임피던스를 튜닝 네트워크 내로 마이크로파 소스의 출력 포트와 관련된 마이크로파 소스의 임퍼던스와 실질적으로 동일하도록 변환하기 위해 구성된 튜닝 네트워크를 형성할 수 있다. 특히, 튜닝 스터브는 플라즈마 어플리케이터로부터 반사된 파워를 최소화하기 위해 이용될 수 있으며, 조정가능한 튜닝 스터브는 단일 플라즈마 애싱 장치 내의 가변 가스 화학물, 혼합물, 압력 등의 이용을 가능하게 할 수 있고 특별한 제조 프로세스를 위한 비용을 감소시킬 수 있다.
전술된 것을 기초로 하여, 본 기술분야에서 요구되는 것은 플라즈마 애싱 장치를 위한 경제적으로 조정가능한 튜닝 하드웨어이며, 이 튜닝 하드웨어는 단일 장치 내의 가변 가스 화학물, 혼합물, 압력 등의 이용을 가능하게 한다. 특히, 플라즈마 애싱 시스템은 프로세스 챔버로부터 선택적으로 반사된 파워를 감소시키기 위한 조정가능한 튜닝 스터브가 공급될 수 있고 단일 플라즈마 애싱 장치 내에서 가변 가스 화학물, 혼합물, 압력 등의 이용을 가능하게 하고 특히 제조 프로세스를 위한 비용을 감소시킨다.
여기서 공개된 것은 예를 들면 독립적으로 가스 조성물을 변경함으로써, 서로 상이한 두 개 또는 그 이상의 플라즈마 로드를 이용하는 플라즈마 애싱 장치에서 반사된 파워를 최소화하도록 구성된 방법 및 장치이다.
일 실시예에서, 복수의 구별된 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝될 수 있는 연속 가변형 마이크로파 회로는 도파관 내로 돌출하도록 구성된 코어를 가지는 조정가능한 튜닝 요소; 조정가능한 튜닝 요소와 작동가능하게 소통되는 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 도파관 내로 돌출하는 코어의 길이를 선택적으로 변화시키도록 작동가능한 액츄에이터; 및 액츄에이터와 작동 소통되는 제어기를 포함하며, 상기 제어기는 복수의 작동 상태에서의 변화시 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성된다.
다른 실시예에서, 기판으로부터의 포토레지스트, 폴리머, 및/또는 잔류물을 벗겨내기 위한 튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치는 마이크로파 전원을 포함하는, 플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 발생 부품; 마이크로파 전원과 작동되게 소통되는 복수의 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝될 수 있는 연속 가변 마이크로파 회로; 마이크로파 에너지를 관통하여 전달되도록 구성되는 마이크로파 전원과 작동되게 소통되는 도파관; 도파관과 작동되게 소통되는 조정가능한 튜닝 요소로서, 조정가능한 튜닝 요소는 도파관 내로 돌출하도록 구성된 코어를 포함하는, 조정가능한 튜닝 요소; 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 플라즈마 애셔(asher) 내의 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 도파관 내로 돌출되는 코어의 길이를 선택적으로 변화하도록 가동되는, 액츄에이터; 기판으로 마이크로파 파워를 전달하는 기판을 수용하기 위한 도파관과 유체 소통되는 프로세스 챔버; 및 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기로서, 상기 제어기는 복수의 작동 상태에서의 변화시 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성된, 제어기를 포함한다.
플라즈마 애싱 프로세스는 도파관 내에 마이크로파 에너지를 발생하는 단계; 마이크로파 에너지를 이용하여 제 1 가스 조성물로부터 제 1 플라즈마를 형성하는 단계; 제 1 삽입 길이로 도파관 내로 튜닝 스터브 코어를 조정가능하게 삽입함으로써 제 1 플라즈마로부터 반사된 파워를 최소화하는 단계; 마이크로파 에너지를 이용하여 제 2 가스 조성물로부터 제 2 플라즈마를 형성하는 단계; 및 제 2 플라즈마가 형성될 때 제 1 삽입 길이로부터 제 2 삽입 길이로 조정가능한 튜닝 스터브 코어를 동시에 이동함으로써 제 2 플라즈마로부터 반사된 파워를 최소화하도록 도파관 내로 삽입되는 튜닝 스터브 코어의 길이를 선택적으로 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명이 실시예들의 이러한 및 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면과 함께 취한 본 발명의 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 충분히 이해될 것이다. 청구범위가 본 설명에서 제시되는 특징 및 장점의 특정 논의에 의하지 않고 그 안의 인용에 의해 한정된 것에 주의한다.
본 발명의 실시예들의 아래의 상세한 설명은 예시적인 실시예들인 아래의 도면들과 관련하여 읽을 때 최상으로 이해될 수 있다.
도 1은 플라즈마 애싱 장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 플라즈마 애싱 장치의 다른 도면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 연속 가변 마이크로파 회로의 예시적인 일 실시예를 개략적으로 도시하며, 여기서 조정가능한 튜닝 스터브가 마이크로파 트랩을 포함한다.
도 4는 연속 가변 마이크로파 회로의 예시적인 일 실시예를 개략적으로 도시하며, 여기서 조정가능한 튜닝 스터브가 구리 베어링을 포함한다.
도 5는 수직 위치결정 시스템을 포함하는 연속 가변 마이크로파 회로의 예시적인 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 6은 수직 위치결정 시스템을 포함하는, 도 5의 연속 가변 마이크로파 회로의 또 다른 도면을 개략적으로 도시한다.
도면들 내의 요소들이 간단함 및 명료성을 위해 도시되며 반드시 스케일 대로 도시되지 않았다는 것이 기술자들이 인정할 것이다.
여기서 공개된 것은 단일 플라즈마 애싱 장치에서 두 개 이상의 상이한 플라즈마 로드(상이한 가스 조성물을 위해 기대되는 바와 같이)의 이용을 가능하게 하도록 구성된 튜닝 하드웨어이다. 여기서 특별히 공개된 것은 복수의 별개의 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝될 수 있는 연속 가변 마이크로파 회로이다. 연속 가변 마이크로파 회로는 조정가능한 튜닝 스터브를 포함하는 도파관으로서, 튜닝 스터브는 도파관 내로 돌출하도록 구성되는 코어를 가지는, 도파관; 튜닝 스터브와 작동되게 소통되는 액츄에이터로서, 액츄에이터가 플라즈마 애셔 내로 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 도파관 내로 돌출하는 코어의 길이를 선택적으로 변화시키도록 가동되는, 액츄에이터; 및 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기로서, 상기 액츄에이터는 복수의 작동 상태에서의 변화시 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성되는 제어기를 포함한다. 도파관 내로 조정가능한 튜닝 스터브 코어의 돌출부의 길이를 선택적으로 변화시키고(수평 운동), 반면 동시에 도파관의 주어진 길이에 걸쳐 튜닝 스터브 코어의 위치를 연속적으로 변화시키도록 능력을 가지는 것(수직 운동)은 다양한 상이한 작동 상태(예를 들면, 가스 조성물)에 대해 반사된 파워를 최소화하는데 효과적이다. 따라서, 연속적으로 가변하는 마이크로파 회로는 상이한 작동 상태를 작동하도록 개별 플라즈마 애시 툴에 대한 요구를 제거한다. 또한, 프로세스의 중간에 중단하기 위한 그리고 단지 단일 플라즈마 애싱 툴이 이용가능하지만 가스 케미스트리와 같은 다중 작동 상태가 프로세스를 위해 요구될 때 튜닝 하드웨어를 조정하기 위한 요구를 제공한다. 즉, 여기서 공개된 연속 가변 마이크로파 회로는 단일 플라즈마 애싱 장치에서 다중 작동 상태의 이용을 허용하여, 시간, 자본 비용, 작동 비용, 및 개선된 시스템 효율을 절감한다.
용이한 논의 및 도시를 위해, 여기에서 공개된 연속 가변 마이크로파 회로는 이중 화학 플라즈마 애싱 프로세스에서 이용을 참조하여 설명된다. 즉, 연속 가변 마이크로파 회로는 애싱 프로세스 동안 두 개의 상이한 가스 조성물을 이용하여 예상된 바와 같이, 두 개의 상이한 플라즈마 로드로 작동되는 단일 플라즈마 애싱 툴에서 이용된 것으로 논의된다. 그러나, 연속 가변 마이크로파 회로가 복수의 작동 상태를 이용하는 임의의 플라즈마 애싱 장치에서 적용될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 복수의 작동 상태는 제한 없이, 상이한 총 가스 유동, 별개의 가스 조성물, 상이한 가스 압력, 상이한 마이크로파 파워 입력, 이들의 조합 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소정의 회로 플라즈마 애싱 프로세스는 플라즈마 애싱 프로세스에서 표준 가스 조성물 및 비-표준 가스 조성물 모두 이용한다. 표준 가스 조성물이 제한 없이 산소-, 질소-, 수소-, 불소-, 및 유사 함유 가스를 포함할 수 있지만, 플라즈마 애싱에서 이용되는 새로운 가스 조성물은 질소 산화물(N2O)이다. 이러한 비-표준 가스 조성물은 플라즈마 애싱 프로세스의 하나 또는 둘 이상의 단계에서 표준 가스 케미스트리 대신 또는 이에 관련하여 사용될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 연속 가변 마이크로파 회로는 개별 프로세스 단계들에서 표준 가스 조성물 및 N2O 모두로 이루어지는 프로세스 레서피(process recipe)를 이용하는 플라즈마 애싱 툴에 배치된다. 그러나, 반복하기 위해, 여기서 설명된 연속 가변 마이크로파 회로는 단일 플라즈마 애싱 툴의 애싱 프로세스에서 이용될 수 있는 다중 작동 상태로부터 반사된 파워를 최소화하기 위한 다중 위치(예를 들면, 두 개 초과)로 자동적으로 조정하도록 구성될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
연속 가변 마이크로파 회로는 플라즈마 소스 및 프로세싱 챔버를 포함하는 플라즈마 애싱 장치(예를 들면, 플라즈마 애셔)에 배치될 수 있다. 위에서 간단히 기재된 바와 같이, 공개는 임의의 특별한 플라즈마 애싱 장치로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 본 공개물을 실시하기에 특히 적절한 플라즈마 애싱 장치는 예를 들면 미국 매사츄세츠 버벌리에 소재한 액셀리스 테크롤러지스, 인크.로부터 상업적으로 입수가능한 상표명 액셀리스 래피드스트립(RapidStrip) 320(등록상표) 또는 인테그라(Integra) RS(등록상표)와 같은 하류 플라즈마 애셔이다. 본 공개물에 따라 이용될 수 있는 플라즈마 발생 및 방출 장치의 다른 예는 플라즈마를 발생하도록 무선 주파수(RF) 에너지를 적용하는 애싱 툴을 포함한다.
지금부터 도 1 및 도 2를 참조하면, 일반적으로 "10"으로 표시된 예시적인 플라즈마 애싱 장치가 도시된다. 플라즈마 애싱 장치(10)는 일반적으로 마이크로파 플라즈마-발생 부품(12) 및 프로세스 챔버(14)를 포함한다. 플라즈마-발생 부품은 이를 관통하는 플라즈마 튜브를 가진다. 플라즈마 튜브는 작업 동안 마이크로파 에너지를 공급한다. 마이크로파 트랩(38 및 40)은 마이크로파 전달을 방지하도록 마이크로파 플라즈마-발생 부품(12)의 단부에서 제공된다.
가스 유입구(70)는 단부 캡에서 O-링에 의해 이 단부에서 지지되는 플라즈마 튜브와 유체 소통된다. 플라즈마 튜브의 타 단부는 마이크로파 트랩(40)을 통과하며 프로세스 챔버(14) 내로 플라즈마 잔광/가스를 방출하기 위한 개구를 가진다. 선택적으로, 개구를 형성하는 도관은 플라즈마 튜브와 프로세싱 챔버(14) 사이에 압력 변화를 생성하도록 좁은 통공 피팅으로 조립되며, 압력이 플라즈마 튜브에서 더 크다. 작동 동안, 플라즈마 튜브 내의 압력은 바람직하게는 약 1 torr 내지 거의 대기 압력(약 760 torr)이다. 대비하면, 작동 동안 프로세스 챔버(14) 내의 압력은 약 100 millitorr 내지 거의 대기 압력(760 torr)이다.
플라즈마 튜브의 개방은 프로세스 챔버(14)의 내부 구역과 유체 소통된다. 플라즈마가 프로세스 챔버(14)의 상대적으로 좁은 오리피스로부터 프로세스 챔버(14)의 내부 내로 방출되기 때문에(프로세싱되는 기판의 치수에 비해), 기판 상으로 균일한 플라즈마 노출을 촉진하도록 가스 분배 시스템(도시안됨)은 프로세스 챔버(14) 내에 배치된다. 가스 분배 시스템은 플라즈마 튜브의 개방 및 기판에 대해 중간에 배치된다.
예를 들면 마그네트론에 의해 제공된 마이크로파 파워는 실질적인 수직 구성을 가지는 도파관(120)을 통하여 공급된다. 도파관(120)의 길이가 변화될 수 있다. 도파관(120)은 마이크로파-플라즈마 발생 부품(12)으로 커플링되며 마이크로파-플라즈마 발생 부품을 통하여 플라즈마 튜브가 연장하고; 이에 따라 플라즈마가 플라즈마 튜브를 통하여 유동하는 가스 혼합물 내에서 여기될 수 있다. 도파관(120)은 연속 가변 마이크로파 회로(100)의 부품이다. 연속 가변 마이크로파 회로(100)는 도파관(120) 내에 배치되는 조정가능한 튜닝 스터브를 더 포함한다. 플라즈마 애싱 장치(10)는 도파관 섹션의 단부에 배치되는, 가동 단락기와 같은, 부가 튜닝 하드웨어를 더 포함할 수 있다. 부가 튜닝 하드웨어에 대한 요구는 본 기술분야의 기술자에 의해 용이하게 결정될 것이고, 가스 조성물, 혼합물, 압력 유량, 입력 파워, 등과 같은 목표 프로세스 상태에 부분적으로 종속된다.
지금부터 도 3 및 도 4를 참조하면, 연속 가변 마이크로파 회로의 예시적인 실시예는 개략적으로 도시된다. 도 3에서, 연속 가변 마이크로파 회로(50)는 마이크로파 도파관(120)과 작동되게 소통되는 조정가능한 튜닝 스터브(100)를 도시한다. 조정가능한 튜닝 요소(100)는 하나 또는 둘 이상의 개별 작동 상태에 따라 가변적으로 선택된 거리(즉, 길이)에 의해 도파관(120) 내로 돌출하도록 구성된 스터브(102)로서 또한 알려진, 코어를 포함한다. 코어(102)는 도파관(120) 내로 복잡한 리액턴스를 선택적으로 배치하는 복수의 위치들로 조정가능하다. 코어는 구리 또는 알루미늄과 같은, 전기 전도성 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 코어(102)는 원통형 형상을 가진다.
연속 가변 마이크로파 회로(50)는 조정가능한 튜닝 요소(100)와 작동되게 소통되는 액츄에이터(104)를 더 포함한다. 액츄에이터(104)는 이중-케미스트리 장치의 예에서 제 1 위치로부터 제 2 위치로 코어(102)를 이동하도록 구성되며, 첫번째로부터 두번째로 위치 내의 변화가 개별 작동 상태에서 변화의 결과로서 플라즈마 애셔에서의 반사된 파워를 최소화기 위해 필요한 조정에 대응한다. 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 변화는 깊이가 변화될 것이며 이 깊이로 코어(102)가 도파관(120) 내부로 연장한다. 일 실시예에서, 액츄에이터(104)는 공기압으로 작동되며, 가압 가스는 코어(102)의 운동을 수행한다. 또 다른 실시예에서, 액츄에이터(104)는 전기적으로 작동될 수 있다. 어느 한 액츄에이터 타입에서, 제어기(106)는 액츄에이터와 전기적으로 소통될 수 있으며 하나 또는 둘 이상의 미리결정된 작동 상태를 기초로 하여 액츄에이터(104)를 파워 온/오프하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 플라즈마 애싱 장치가 제 1 가스 조성물로부터 제 2 가스 조성물로 스위칭될 때, 제어기(106)는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 코어(102)를 이동하도록 액츄에이터(104)가 작동될 수 있다. 물론, 상대적인 위치들은 장치 내에서 사용되도록 상이한 가스 조성물을 기초로 하여 미리결정되고 그 안의 반사된 파워를 최소화하도록 구성된다.
마이크로파 트랩(108)은 코어(102)를 둘러싸며 도파관(120)으로부터 마이크로파 에너지의 누출을 방지하도록 구성된다. 마이크로파 트랩(108)은 조정가능한 튜닝 요소(100)의 코어(102)와 작동되게 소통되며 코어(102)가 도파관(120)으로부터 전기적으로 절연된다. 마이크로파 트랩은 또한 본 기술분야이 기술자에게 또한 알려지며 조정가능한 튜닝 부재(100)로부터 마이크로파 전달을 방지하기에 적절한 임의의 트랩이 사용될 수 있다.
연속 가변 마이크로파 회로의 다른 전형적인 실시예에서, 마이크로파 트랩이 사용되지 않으며 조정가능한 튜닝 요소(200)의 코어(202)가 도파관(220)과 긴밀하게 전기 접촉된다. 도 4는 도파관(220)과 긴밀한 전기적 및 작동적인 소통으로 조정가능한 튜닝 요소(200)의 일 실시예를 개략적으로 도시된다. 조정가능한 튜닝 요소(200)는 도파관(220)으로 선택적으로 충돌하도록 구성된, 스터브로서 또한 알려진 코어(202)를 포함한다. 이전의 실시예와 같이, 코어(202)는 도파관(220) 내로 복잡한 리액턴스를 선택적으로 배치하도록 복수의 위치로 조정가능하다. 또한, 조정가능한 튜닝 요소(200)는 코어(202)와 작동되게 소통되는 액츄에이터(204)를 더 포함하며, 액츄에이터(204)는 플라즈마 애셔 내의 반사된 마이크로파 파워를 최소화하기에 효과적인 위치로 코어(202)를 이동시키도록 구성된다. 코어(202)의 운동은 물론 장치 내에 발생되는 복수의 개별 작동 상태에서의 변화의 결과로서 필요하다. 그러나, 도 3의 실시예에 의해 도시된 바와 같이 마이크로파 트랩과 도파관(220)의 마이크로파 에너지로부터 코어(202)를 격리하지 않고, 조정가능한 튜닝 요소(200)가 코어(202)와 도파관(220) 사이의 임의의 마이크로파 누출을 그라운딩하도록 금속 또는 금속 합금 베어링(208)을 이용한다. 다시, 베어링(220)은 코어가 도파관과 긴밀하게 전기 접촉하는 것을 허용하고 마이크로파 트랩에 대한 요구를 방지한다. 예시적인 일 실시예에서, 베어링(208) 뿐만 아니라 코어(202)는 베릴륨 구리이다. 다른 실시예에서, 베어링(208)은 조정가능한 튜닝 요소(200)로부터의 임의의 마이크로파 누출을 그라운딩할 수 있는 상이한 금속 또는 금속 합금이다.
작동 중, 데이터는 각각의 플라즈마 로드에 대해 조정가능한 튜닝 요소 및 부가적인 선택적 튜닝 하드웨어(예를 들면, 가동 단락기)의 삽입 길이 및 최적 위치를 결정하도록 목표 플라즈마 소스(즉, 가스 조성물, 압력 등) 위에 수집된다. 설정되면, 가동 단락기 위치 및 조정가능한 튜닝 요소가 제 위치로 록킹될 수 있다. 여기서, 이용된 바와 같이, 튜닝 스터브의 "장소"는 도파관의 종방향 축선을 따라 스터브의 위치를 지칭하는 것으로 의도된다. 코어의 삽입 길이(즉, 수평 축선을 따라)는 플라즈마 애싱 프로세스가 진행중 일 때 이용되는 튜닝 스터브의 조정가능한 피쳐이다. 삽입 길이, 또는 코어가 도파관 내로 연장하는 길이는 진행 중 이용되는 각각의 상이한 가스 조성물에 대해 설정되며 제어기 및 액츄에이터는 플라즈마 애싱 장치에서 가스 조성물과 같은 개별 작동 상태에서의 변화시 도파관 내로(또는 밖으로) 코어의 삽입 길이를 변화시키도록 구성된다. 예를 들면, 두 개의 상이한 가스 조성물 또는 가스 혼합물을 이용하는 프로세스에서, 액츄에이터는 제 1 위치로부터 튜닝 스터브의 코어를 이동하도록 구성되며, 코어의 삽입 길이는 제 1 가스 조성물/혼합물에 대해 제 2 위치로 미리결정되며, 코어의 삽입 길이는 제 2 가스 조성물/혼합물에 대해 미리결정된다. 전술된 바와 같이, 조정가능한 튜닝 요소의 삽입 길이 및 위치는 플라즈마의 임피던스를 마이크로파 에너지의 임피던스에 정합함으로써 반사된 파워를 최소화하도록 구성된다.
다시, 여기서 설명된 바와 같이 연속 가변 마이크로파 회로는 상이한 플라즈마 로드 임피던스를 형성하는 두 개 또는 3개 이상의 가스 조성물을 이용하는 임의의 마이크로파 에너자이징 플라즈마 애싱 장치에서 사용될 수 있어, 튜닝 하드웨어의 조정을 요구한다. 예시적인 가스 조성물 및 혼합물은 제한 없이 질소 함유 가스, 불소 보유 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스, 등을 포함할 수 있다. 예시적인 질소 함유 케이스는 제한 없이 N2, N2O, NO, N2O3, NH3, NF3, N2F4, C2N2, HCN, NOCl, ClCN, (CH3)2NH, (CH3)NH2, (CH3)3N, C2H5NH2, 이들의 혼합물 등을 포함한다.
예시적인 불소 보유 가스는 플라즈마에 의해 여기될 때 불소 반응 종을 발생하는 기상 화합물을 포함한다. 일 실시예에서, 불소 가스 화합물은 플라즈마 형성 상태에서 가스이고 일반 화학식 CxHyFz을 가지는 화합물로 이루어지는데, 여기서 x는 0 내지 4의 정수이고 y는 0 내지 9 정수이고 z는 1 내지 9 정수이며 x=0일 때 y 및 z는 모두 1이고, 그리고 y는 0이고 x는 1 내지 4이고 z는 1 내지 9 또는 이들의 조합인 단서를 가진다. 대안적으로, 불소 보유 가스는 F2, SF6 및 원하는 경우 위의 일반적인 화학식 CxHyFz에 의해 형성된 불소 함유 가스를 포함하는 이들의 혼합물이다.
플라즈마에 노출될 때, 불소-보유 가스는 선택도를 최대화하도록 플라즈마 가스 혼합물의 총 용적의 임의의 퍼센티지를 차지할 수 있다. 일 실시예에서, 불소-보유 화합물은 플라즈마에 노출될 때 플라즈마 가스 혼합물의 총 용적의 100 퍼센트로 이루어질 수 있으며, 이 혼합물 내에는 다른 가스가 존재하지 않는다. 다른 실시예에서, 플라즈마에 노출될 때 불소-함유 화합물은 플라즈마 가스 혼합물의 총 용적의 약 5 퍼센트 보다 작다.
예시적인 환원 가스는 제한 없이 H2, CH4, NH3, CxHy와 같은 수소 보유 가스를 포함하며, 여기서 x는 1 내지 3의 정수이고 y는 1 내지 6의 정수이고 이들의 조합이다. 사용된 수소 보유 화합물은 에칭 동안 형성된 폴리머 및 에칭 잔류물의 제거 선택도를 증가하도록 충분한 원자 수소 종을 발생하는 수소 보유 화합물이다. 특히 바람직한 수소 보유 화합물은 가스 상태로 존재하고 플라즈마 형성 상태 하에서 수소 이온 또는 자유 래디컬과 같은 원자 수소 종을 형성하도록 수소를 방출하는 수소 보유 화합물이다. 탄화 수소 기반 수소 보유 화합물 가스는 브롬, 염소, 또는 불소와 같은 할로겐으로 또는 산소, 질소, 하이드록실 및 아민 그룹으로 부분적으로 치환될 수 있다.
수소 가스(H2)는 바람직하게는 가스 혼합물의 형태이다. 일 실시예에서, 수소 가스 혼합물은 수소 가스 및 불활성 가스를 포함하는 가스들이다. 불활성 가스의 예들은 아르곤, 질소, 네온, 헬륨, 등을 포함한다. 특별히 예시적인 수소 가스 혼합물은 본질적으로 3% 내지 5% 수소 가스 및 나머지 질소 가스로 이루어지는 질소-성형-가스와 같은, 소위 성형 가스이다.
예시적인 산화 가스는 제한 없이 O2, O3, CO, CO2, H2O, 등을 포함한다. 산화 가스를 이용할 때, 기판으로 노출 전에 플라즈마로부터 임의의 O+ 및 O- 종을 제거하는 것이 일반적으로 바람직하다. 기판 산화의 일반적인 인자(casual factor)는 0*, O+ 및 O-종과의 기판의 반응이다. 또한, 이러한 종들의 확산은 존재하는 전기장에 의해 강화될 수 있거나 표면 산화물로 유도된다. 이 때문에, 산화물 성장을 최소화하기 위한 전략은 두 개의 문제들을 해결하여야 한다, 즉 O* 및 O- 형성을 억제하여야 하며, 전기장 및 산화물 충전으 감소 또는 제거하여야 한다. 제거는 플라즈마 플세싱 동안 반응 챔버 내의 압력을 증가하고 혼합제의 부가, 질소 및 산소 요소(예를 들면, 질소 산화물)를 함유하는 가스의 부가, 필터, 예를 들면 원자 및 이온 필터의 이용에 의해 실행될 수 있다.
가스 혼합룰에 부가하기 위한 예시적인 불활성 가스는 제한 없이 헬륨, 아르곤, 질소, 크립톤, 크세논, 네온, 등을 포함한다.
특별한 일 실시예에서, 연속 가변 마이크로파 회로(50) 및 플라즈마 애싱 장치(10)는 표준 가스 화합물 및 N2O로 이루어진 하나 이상의 부가 가스 조성물을 가지는 하나 또는 둘 이상의 가스 조성물을 이용한다. 표준 가스 조성물 중 하나 또는 둘 이상의 조성물은 조정가능한 튜닝 요소의 단일 수직 위치 및 삽입 길이로 만족될 수 있다. 그러나, N2O가 하나 이상의 부가 조정가능한 튜닝 요소 위치 및 돌출/삽입 코어 길이를 요구하는 것이 결정된다. 여기서 사용된 바와 같이, "표준" 가스 화학물은 위에서 공개되고 통상적으로 산소 질소-성형 가스, CF4, 암모니아, 헬륨-성형 가스, 등의 가변 혼합물로 이루어진 조성물을 포함한다. 이들 가스는 예를 들면 이들의 혼합물과 관계없이 마이크로파 커플링을 최적화하도록 조정가능한 튜닝 요소의 하나의 크기 및 위치만을 일반적으로 요구한다. 그러나, 비-표준 가스 조성물, 즉 N20와 같은 상술되지 않은 화학물들의 이용이 바람직할 때, 플라즈마 로드는 도파관 내로 돌출부의 표준 튜닝 스터브 장소 및 길이로 높은 반사 파워를 생성하도록 충분히 상이하다. 예를 들면, 표준 가스 조성물들을 위해 튜닝된 튜닝 스터브 및 가동 단락기 위치들을 구비한 플라즈마 시스템 내의 작동하는 N2O는 수용할 수 없는 높은 반사된 파워를 초래한다는 것이 본 발명의 발명자에 의해 발견되었다. 연속 가변 마이크로파 회로는 따라서 애싱 프로세스가 표준 가스 조성물을 제외하고 또는 표준 가스 조성물과 관련하여 N2O 가스의 이용을 요구할 때 필요하다. N20 가스는 표준 가스 조성물에 의해 요구되는 것보다 도파관 내로 튜닝 스터브 코어의 더 짧은 삽입 길이를 요구한다. 반사된 파워를 최소화함으로써 최적 파워 전달을 계속하도록, 플라즈마 애싱 프로세스가 표준 가스 조성물로부터 N2O 가스 조성물로 변환할 때 연속 가변 마이크로파 회로 튜닝 스터브는 따라서 조정가능한 튜닝 요소내에서 코어의 수축이 제 1 위치로부터 더 짧은 삽입 길이의 제 2 위치로 작동하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 공기압 액츄에이터는 튜닝 스터브의 두 개의 위치들을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 작동 중 N20가 프로세싱될 때, N20 질량-유동 제어기를 트리거링하도록 사용된 압축 건조 공기(CDA)는 코어를 수축하도록 이중-위치 튜닝 스터브의 액츄에이터를 트리거링할 수 있다. 모든 다른 프로세스 동안(즉, 모든 다른 표준 화학물의 이용 동안), 가스 혼합물로부터 CDA는 코어를 추가로 도파관 내에서 미리결정된 위치로 연장하도록 액츄에이터를 트리거링할 것이다.
논의된 바와 같이, 연속 가변 마이크로파 회로는 종래의 플라즈마 애싱 시스템에서 실시될 수 있다. 더욱이, 연속 가변 마이크로파 회로의 조정가능한 튜닝 요소, 액츄에이터, 및 제어기는 유용하게는 상당한 변형 없이 현존하는 도파관 상에 개장될 수 있다. 본 발명은 플라즈마 애싱을 위한 임의의 특별한 하드웨어로 제한되는 것을 의도하지 않는다. 연속 가변 마이크로파 회로에 대한 세팅 및 최적화는 특별한 플라즈마 어플리케이터 및 선택된 애셔에 종속할 것이고 이러한 공개물의 관점에서 본 기술분야의 기술자에게 충분할 것이다.
예시적인 일 실시예에서, 연속 가변 마이크로파 회로는 또한 전술된 삽입 길이 조정성과 함께 수직 위치 조정성을 가지도록 구성될 수 있다. 도파관 내에 스터브를 수직하게 위치하기 위한 요구조건은 툴-툴로부터 변화될 수 있고, 예를 들면 파워 전달을 최대화하도록 수직 위치(즉, 도파관이 길이를 따라)에서 선택적으로 변화될 수 있다. 도 5 및 도 6은 수직 위치결정 시스템(310)을 포함하는 연속 가변 마이크로파 회로(300)를 개략적으로 도시한다. 수직 위치결정 시스템(310)은 복수의 작동 상태 하에서 작동하기 위한 성능을 추가로 제공하도록 마이크로파 도파관(320)의 길이를 따라 조정가능한 튜닝 요소(350)의 위치를 선택적으로 변화하기 위한 수단을 포함한다. 수직 위치결정 시스템(310)은 연속 가변 마이크로파 회로로 부가 자유도를 제공하여, 회로가 배치되는 플라즈마 애셔의 프로세스 신축성을 추가로 증가한다. 조정가능한 튜닝 요소(350)의 위치를 선택적으로 변화하기 위한 수단은 조정가능한 튜닝 요소(350)를 도파관(320)의 길이를 따라 수직 위치 위 또는 아래로 이동할 수 있는 임의의 메카니즘을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서 수직 위치결정 시스템은 도파관(320) 상에 배치되고 조정가능한 튜닝 요소(350)와 작동되게 소통되는 마이크로미터(312)를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 수직 위치결정 시스템(310)은 조정가능한 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 수직 액츄에이터, 및 더욱 상세하게는 마이크로미터(312)를 더 포함할 수 있으며, 여기서 액츄에이터는 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 마이크로파 도파관(320)의 길이를 따라 조정가능한 튜닝 요소를 선택적으로 위치결정하도록 가동된다. 수직 위치결정 시스템(310)은 또한 수직 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기를 포함할 수 있고, 여기서 제어기는 복수의 작동 상태에서의 변화시 수직 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성된다. 조정가능한 튜닝 유소 및 수직 위치결정 시스템 모두를 포함하는 연속 가변 마이크로파 회로는 수직 및 수평(즉, 삽입 길이) 방향으로 모두 연속 조정성을 제공하여, 플라즈마 애셔가 현재의 튜닝 하드웨어 보다 폭 넓게 다양한 프로세스 상태에 대해 적절하게 되는 것이 가능하게 애셔를 제공한다.
연속 가변 마이크로파 회로는 임의의 플라즈마 전달 애싱 프로세스에서 이용될 수 있어 최소 기판 손실로 반도체 기판으로부터 포토레지스트, 이온 주입 포토레지스트, 폴리머, 및/또는 포스트 에칭 잔류물을 효과적으로 애싱하도록 즉, 제거하도록 한다. 부가적으로, 유사한 튜닝 하드웨어는 기판 상에 플라즈마 기반 증착을 위해 이용될 수 있다. 유용하게는, 연속 가변 마이크로파 회로는 플라즈마 애싱 장치가 연속 프로세스에서 다양한 가스 조성물 및 혼합물을 이용하는 것을 허용한다. 더욱이, 연속 가변 마이크로파 회로는 프로세스의 하나 또는 둘 이상의 단계들에서 발생될 수 있는 가스 조성물에서의 변화를 위해 특별히 설계된 부가 플라즈마 애싱 툴에 대한 요구를 방지한다.
여기서 사용된 용어는 단지 특별한 실시예들을 설명하기 위한 것이고 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 여기서 사용된, 단수 형태, "부정관사(a, an)" 및 "정관사(the)"는 또한 내용에서 명확히 이와 달리 표시하지 않으면, 복수의 형태를 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "제 1", "제 2" 등의 이용은 소정의 특별한 순서를 의미하기 위한 것이 아니라 개별 요소들을 확인하기 위해서 포함된다. 용어 "포함하는("comprises" 및/또는 "comprising" 또는 "includes" 및/또는 "including")"는 본 명세서에서 이용될 때 설명된 피쳐(feature), 구역, 정수, 단계, 작동, 요소, 및/또는 부품의 존재를 특정하지만, 하나 또는 둘 이상의 다른 피쳐, 구역, 정수, 단계, 작동, 요소, 부품, 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다.
이와 달리 한정되지 않으면, 여기서 사용된 모든 용어(기술적 및 과학적 용어를 포함하여)는 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야의 일반적인 기술자에 의해 공통으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 공통으로 사용된 사전에서 정의된 것과 같은 용어들이 관련된 기술 및 현 공개물의 내용에서의 이들의 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로서 해석되어야 하며, 여기서 명확하게 정의되지 않은 경우 이상적이거나 과도한 형식적 의미에서 해석되지 않을 것이다.
본 발명의 실시예들은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되지만, 다양한 변화가 이루어지며 균등물이 본 발명의 실시예들의 범위로부터 벗어나지 않고 이들의 요소를 대체할 수 있다. 또한, 본 발명의 필수적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 본 발명의 실시예들의 기술로 특별한 상황 또는 재료를 적용하도록 다수의 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예가 이러한 발명을 수행하기 위해 관찰된 최상의 모드로서 공개된 특별한 실시예로 제한되지 않지만 본 발명의 실시예는 첨부된 청구범위의 범위 내에 있는 모든 실시예들을 포함할 것이다. 더욱이, 용어 제 1, 제 2, 등의 이용은 임의의 순서 또는 중요성을 나타내지 않지만, 오히려 용어 제 1, 제 2, 등은 서로로부터 하나의 요소를 구별하기 위해 이용된다. 더욱이, 용어, 정관사(a, an 등)의 이용은 양의 제한을 나타내지 않지만, 오히려 인용된 아이템 중 하나 이상의 존재를 나타낸다.

Claims (22)

  1. 복수의 개별 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝되는 연속 가변 마이크로파 회로로서,
    조정가능한 튜닝 요소를 포함하는 도파관으로서, 상기 조정가능한 튜닝 요소가 상기 도파관 내로 돌출하도록 구성된 코어를 가지는, 도파관;
    상기 조정가능한 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 상기 도파관 내로 돌출하는 상기 코어의 길이를 선택적으로 변화하도록 가동되는, 액츄에이터; 및
    상기 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기로서, 상기 제어기는 복수의 작동 상태에서의 변화시 상기 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성된, 제어기를 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정가능한 튜닝 요소는 상기 도파관으로부터 마이크로파 에너지의 누출을 방지하도록 상기 도파관으로부터 상기 코어를 전기적으로 절연하기 위한 마이크로파 트랩을 더 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정가능한 튜닝 요소는 상기 도파관과 긴밀하게 전기 소통하며, 상기 코어와 작동되게 소통되는 복수의 베어링을 포함하며, 상기 복수의 베어링은 상기 코어와 상기 도파관 사이의 마이크로파 에너지의 누출을 그라운딩하도록 구성되는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 베어링은 베릴륨 구리를 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 공기압 또는 전기 액츄에이터인,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 상태는 별개의 가스 조성물, 상이한 가스 압력, 상이한 마이크로파 파워 입력, 또는 전술된 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 개별 가스 조성물은 질소 함유 가스, 불소 보유 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스, 또는 전술된 것 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 상태 하에서 작동을 위한 성능을 추가로 제공하도록 상기 도파관의 길이를 따라 상기 조정가능한 튜닝 요소의 위치를 선택적으로 변화하기 위한 수직 위치결정 시스템을 더 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수직 위치결정 시스템은:
    상기 조정가능한 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 수직 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 상기 마이크로파 도파관의 길이를 따라 상기 조정가능한 튜닝 요소를 선택적으로 위치결정하도록 가동되는, 수직 액츄에이터; 및
    상기 수직 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 복수의 작동 상태에서의 변화시 상기 수직 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성되는, 제어기를 포함하는,
    연속 가변 마이크로파 회로.
  10. 기판으로부터 포토레지스트, 폴리머, 및/또는 잔류물을 벗기기 위한 튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치로서,
    마이크로파 파워 소스를 포함하는, 플라즈마를 발생하기 위한 플라즈마 발생 부품;
    상기 마이크로파 파워 소스와 작동되게 소통되는 복수의 작동 상태 하에서 작동하도록 튜닝될 수 있는 연속 가변 마이크로파 회로로서, 상기 회로는:
    마이크로파 에너지가 관통하여 전달되도록 구성된 상기 마이크로파 파워 소스와 작동되게 소통되는 도파관;
    상기 도파관과 작동되게 소통되는 조정가능한 튜닝 요소로서, 상기 조정가능한 튜닝 요소는 상기 도파관 내로 돌출하도록 구성된 토어를 포함하는, 조정가능한 튜닝 요소;
    상기 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 상기 플라즈마 애셔 내의 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 상기 도파관 내로 돌출하는 상기 코어의 길이를 선택적으로 변화시키도록 가동되는, 액츄에이터;
    상기 액츄에이터와 가동되게 소통되는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 복수의 작동 상태에서의 변화시 상기 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성되는, 제어기를 포함하는;
    연속 가변 마이크로파 회로; 및
    상기 기판을 수용하고 상기 기판으로 마이크로파 파워를 전달하기 위해 상기 도파관과 유체 소통되는 프로세스 챔버를 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 조정가능한 튜닝 요소는 상기 도파관으로부터 마이크로파 에너지의 누출을 방지하기 위해 상기 도파관으로부터 상기 코어를 전기적으로 절연하기 위한 마이크로파 트랩을 더 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 조정가능한 튜닝 요소의 코어는 상기 도파관과 긴밀하게 전기 접촉하고, 상기 코어와 작동되게 소통되는 복수의 베어링을 더 포함하고, 상기 복수의 베어링은 상기 코어와 상기 도파관 사이의 마이크로파 에너지의 누출을 그라운딩하도록 구성되는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 베어링 및 상기 코어 중 선택된 하나 또는 모두가 베릴룸 구리를 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 액츄에이터는 공기압 또는 전기 액츄에이터인,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 상태는 상이한 총 가스 유동, 개별 가스 조성물, 상이한 가스 압력, 상이한 마이크로파 파워 입력, 또는 전술된 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 개별 가스 조성물은 질소 함유 가스, 불소 보유 가스, 환원 가스, 산화 가스, 불활성 가스, 또는 전술된 것들 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 상태 하에서 작동하기 위한 성능을 더 제공하도록 상기 마이크로파 가이드의 길이를 따라 상기 조정가능한 튜닝 요소의 위치를 선택적으로 변화하기 위한 수직 위치결정 시스템을 더 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 수직 위치결정 시스템은:
    상기 조정가능한 튜닝 요소와 작동되게 소통되는 수직 액츄에이터로서, 상기 액츄에이터는 반사된 마이크로파 파워를 최소화하도록 상기 마이크로파 도파관의 길이를 따라 상기 조정가능한 튜닝 요소를 선택적으로 위치설정하도록 가동되는, 수직 액츄에이터; 및
    상기 수직 액츄에이터와 작동되게 소통되는 제어기로서, 상기 제어기는 상기 복수의 작동 상태에서의 변화시 상기 수직 액츄에이터를 선택적으로 작동하도록 구성되는, 제어기를 포함하는,
    튜닝가능한 플라즈마 애싱 장치.
  19. 플라즈마 애싱 방법으로서,
    도파관 내에 마이크로파 에너지를 생성하는 단계;
    상기 마이크로파 에너지를 이용하여 제 1 가스 조성물로부터 제 1 플라즈마를 형성하는 단계;
    제 1 삽입 길이로 상기 도파관 내로 튜닝 스터브 코어를 조정가능하게 삽입함으로써 상기 제 1 플라즈마로부터 반사된 파워를 최소화하는 단계;
    상기 마이크로파 에너지를 이용하여 제 2 가스 조성물로부터 제 2 플라즈마를 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 플라즈마가 형성될 때 상기 제 1 삽입 길이로부터 제 2 삽입 길이로 상기 조정가능한 튜닝 스터브 코어를 동시에 이동시킴으로써 상기 제 2 플라즈마로부터 반사된 파워를 최소화하도록 상기 도파관 내로 삽입된 상기 튜닝 스터브 코어의 길이를 선택적으로 변화시키는 단계를 포함하는,
    플라즈마 애싱 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 삽입 길이로부터 상기 제 2 삽입 길이로 상기 튜닝 스터브 코어를 이동시키도록 구성된 액츄에이터를 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    플라즈마 애싱 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    복수의 작동 상태들 중 하나 이상에서의 변화를 감지하는 단계 및 상기 하나 이상의 작동 상태에서의 변화에 반응하여 상기 액츄에이터를 자동적으로 작동시키는 단계를 더 포함하는,
    플라즈마 애싱 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 도파관의 길이를 따라 상기 튜닝 스터브 코어의 위치를 선택적으로 변화시키는 단계를 더 포함하는,
    플라즈마 애싱 방법.
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