KR20130090731A - 멀티 코일 타겟 설계 - Google Patents

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Abstract

몇몇 실시예에서, 본 개시는 가공물 둘레에 분배된 대칭적 플라즈마를 형성하도록 구성된 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서, 플라즈마 처리 시스템은 처리 챔버 둘레에 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일을 포함한다. 전류가 코일에 제공될 때에, 타겟 원자를 이온화시키도록 작용하는 별개의 자기장이 별개의 코일로부터 발현한다. 별개의 자기장은 코일의 내부에 플라즈마를 형성하도록 코일 내의 이온에 작용한다. 더욱이, 별개의 자기장은 코일들 사이에서 서로 중첩되어 코일의 외부에 플라즈마를 형성한다. 따라서, 개시된 플라즈마 처리 시스템은 고도의 균일성으로(즉, 사공간이 없이) 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장되는 플라즈마를 형성할 수 있다.

Description

멀티 코일 타겟 설계{NOVEL MULTI COIL TARGET DESIGN}
본 발명은 신규한 멀티 코일 타겟 설계에 관한 것이다.
집적 칩들은 복잡한 제조 프로세스에 의해 형성되는데, 이 제조 프로세스 중에 가공물은 하나 이상의 반도체 디바이스를 형성하도록 여러 단계들을 받는다. 처리 단계들 중 일부는 반도체 기판 상에 박막의 형성을 포함할 수 있다. 박막은 물리적 기상 증착을 이용하여 저압 처리 챔버 내에서 반도체 기판 상에 증착될 수 있다.
물리적 기상 증착은 통상적으로 타겟을 기체로 변환시키도록 타겟 재료 상에 작용함으로써 수행된다. 타겟 재료에는 복수 개의 높은 에너지 이온을 포함하는 플라즈마가 작용하는 경우가 많다. 높은 에너지 이온이 타겟 재료와 충돌하여 입자를 기체 내로 몰아낸다. 기체는 반도체 기판으로 운반되고, 기판 위에서 기체가 축적되어 박막을 형성한다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 있어서의 문제점을 경감 또는 제거하는 것이다.
도 1a는 물리적 기상 증착 시스템의 단면도를 도시한다.
도 1b는 도 1a의 물리적 기상 증착 시스템의 평면도의 블록도를 도시한다.
도 1c는 도 1a의 물리적 기상 증착 시스템의 작동으로부터 생기는 박막 두께의 웨이퍼 맵핑을 도시한다.
도 2a는 가공물의 중앙 둘레에 위치된 멀티 코일을 포함하는 물리적 기상 증착 시스템의 몇몇 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2b는 가공물의 중앙 둘레에 구성되는 멀티 코일을 포함하는 물리적 기상 증착 시스템의 몇몇의 평면도를 도시한다.
도 3은 타겟과 가공물 사이에 배치된 복수 개의 코일을 갖는 물리적 기상 증착 시스템의 단면도를 도시한다.
도 4a는 처리 챔버 내에서 이온에 작용하는 힘을 보여주는 코일의 몇몇 실시예의 평면도를 도시한다.
도 4b는 코일 내에서 이온 운동을 보여주는 개시된 코일의 몇몇 실시예의 측면도를 도시한다.
도 5는 공통적인 제어 신호를 수신하도록 구성된 코일 어레이의 몇몇 실시예의 평면도를 도시한다.
도 6은 공통적인 제어 신호를 수신하도록 구성된 코일 어레이의 몇몇 실시예의 평면도를 도시한다.
도 7은 플라즈마 처리 시스템에서 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 전기장 및/또는 자기장을 형성하는 방법의 몇몇 실시예의 흐름도를 도시한다.
여기서에서의 설명은 도면을 참조하는데, 도면에서는 동일한 참조 번호가 대체로 전체 도면에 걸쳐 동일한 요소를 가리키도록 사용되고, 다양한 구조들은 반드시 실척으로 도시되지 않았다. 이하의 설명에서, 설명을 위해, 이해를 용이하게 하도록 다수의 특정한 상세가 기재되어 있다. 그러나, 여기서 설명된 하나 이상의 양태가 이들 특정한 상세보다 적은 정도로 실시될 수 있다는 것이 당업계의 숙련자에게 명백할 수 있다. 다른 경우에, 공지된 구조 및 디바이스는 이해를 용이하게 하도록 블록도 형태로 도시되어 있다.
도 1a는 물리적 기상 증착 시스템(100)의 단면도를 도시하고 있다. 물리적 기상 증착 시스템(100)은 반도체 가공물(104)을 유지하도록 구성된 가공물 지지대(106)를 갖는 처리 챔버(102)를 포함한다. 가공물(104)의 주변 둘레에 코일(118)이 구성된다. 코일(18)은 RF 주파수(예컨대, 13.56 MHz)에서 작동하는 RF 전력 발생기 또는 DC 전력 발생기를 포함하는 전력 발생기(120)에 연결된다. 코일(118)은 전력 발생기(120)로부터 처리 챔버(102) 내의 가스 입자로 에너지를 절단하여 플라즈마(114)를 형성하는 전기장 및/또는 자기장을 발생시키도록 구성된다. 처리 챔버(102)의 상부에 배치된 타겟(110)은 타겟(110)에 바이어스를 인가하여 플라즈마(114)로부터의 높은 에너지 이온이 타겟(110)을 스퍼터링하여 타겟 원자(116)을 발생시키도록 구성된 고전압 D.C. 소스(112)에 연결된다. 타겟 원자(116)는 코일(118)에 의해 이온화되어 이온화된 타겟 원자를 갖는 플라즈마(122)를 발생시킨다. 이온화된 타겟 원자는 가공물(104)로 끌어당겨지고, 코일(118)에 의해 발생된 자기장에 의해 그리고 가공물 지지대(106)에 연결된 RF 플라즈마 바이어스 전력 발생기(108)에 의해 가공물(104)에 인가된 바이어스에 의해 박막을 형성하도록 가공물 위에서 응축된다.
도 1b의 평면도(124)에 도시된 바와 같이, 코일(118)은 가공물(104)의 주변 둘레에서 연장된다. 그러나, 단락을 방지하기 위하여, 코일(118)은 코일 링 내에 브레이크(126)가 있는 개방 구조를 갖는다. 개방 구조는 불량한 박막 두께 균일성을 야기하는 플라즈마 분배에 있어서의 불균일성을 유발한다. 예컨대, 도 1c의 웨이퍼 맵핑에 도시된 바와 같이, 코일 링 내의 브레이크(126)에 근접하는 가공물의 구역(130)은 감소된 막 두께(예컨대, 대략 127 Å의 막 두께를 갖는 웨이퍼 상에서 대략 115 Å의 막 두께)를 갖는다. 더욱이, 가공물 크기가 증가함에 따라, 코일(118)에 의해 발생된 전기장 및/또는 자기장이 가공물에 미치는 영향이 감속될 것이다.
이에 따라, 본 개시는 가공물의 주변을 따라 균일한 방식으로 연속적으로 연장되는 플라즈마를 형성하도록 구성된 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다. 몇몇 실시예에서, 개시된 플라즈마 처리 시스템은 처리 챔버 둘레에 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일을 포함한다. 코일에 전류가 제공될 때에, 타겟 원자를 이온화시키도록 작동하는 별개의 전기장 및/또는 자기장이 별개의 코일로부터 발현된다. 별개의 전기장 및/또는 자기장은 코일 내의 이온에 대해 작용하여 코일의 내부에서 플라즈마를 형성한다. 더욱이, 별개의 전기장 및/또는 자기장은 코일들 사이에서 서로 중첩되어 코일의 외부에 플라즈마를 형성한다. 따라서, 개시된 플라즈마 처리 시스템은 고도의 정밀도로(즉, 사공간이 없이) 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장되는 플라즈마를 형성할 수 있다.
도 2a는 가공물(104)의 중앙 둘레에 위치 결정된 복수 개의 코일(202)을 포함하는 물리적 기상 증착 시스템(200)의 몇몇 실시예의 단면도를 도시하고 있다.
복수 개의 코일(202)은 복수 개의 코일(202)에 하나 이상의 신호를 제공하도록 구성되는 전력 공급원(208)에 연결된다. 예컨대, 다양한 실시예에서, 전력 공급원(208)은 13.56 MHz의 주파수를 갖는 RF 신호 또는 DC 신호를 코일(202)에 제공할 수 있다. 코일(202)은 수신된 신호를 기초로 하여 전기장 및/또는 자기장(204)을 독립적으로 발생시키도록 구성된다. 전기장 및/또는 자기장(204)은 전력 공급원(208)으로부터 타겟 원자(116)로 에너지를 전달한다. 충분한 양의 에너지가 전달된 경우에, 이온화된 타겟 이온을 포함하는 플라즈마(206)가 형성된다.
복수 개의 코일(202)은 루프 형태로 도전성 재료를 갖는 전자기 요소를 포함한다. 전류가 도전성 재료의 루프 형태를 통해 흐를 때에, 전기장 및/또는 자기장(204)이 코일(202)의 축을 따라 발생된다. 몇몇 실시예에서, 코일(202)은 전기적으로 도전성의 와이어의 권선을 포함한다. 그러나, "코일"이라는 용어는 전기 와이어의 복수 개의 권선을 구비하는 코일로 제한되지 않고, 대신에 루프 또는 코일 형태를 갖는 임의의 전자기 요소(즉, 전류가 통과할 때에 전기장 및/또는 자기장을 발생시키는 요소)를 포함하도록 의도된다. 더욱이, 루프 또는 코일 형태는 원형 형태 또는 환상면 형태, 팔각형 형태 등과 같은 다른 유사한 형태를 포함할 수 있다.
코일(202)은 타겟(110)과 가공물(104) 사이의 위치에 배치된다. 그러한 위치는 코일(202)이 코일(202)의 내부와 외부 양쪽에서 타겟 원자(116)에 의해 둘러싸이게 하여, 이온화된 타겟 원자를 함유하는 플라즈마가 코일의 내측 및 코일들 사이에 형성될 수 있다. 예컨대, 코일(202) 내의 전기장 및/또는 자기장(204)은 코일(202)의 내부에서 타겟 원자(116)를 이온화시켜 코일 내에 플라즈마를 형성하도록 작동한다. 더욱이, 인접한 코일들 사이의 전기장 및/또는 자기장(204)은 코일(202) 외부의 타겟 원자(116)를 이온화시켜 인접한 코일들 사이에 플라즈마를 형성시킨다. 이는 가공물(104)의 주변을 따라 연속적으로 연장되는 플라즈마(206)를 제공한다.
도 2b는 가공물(104)의 중앙 둘레에 위치 결정되는 코일 어레이의 몇몇 실시예의 평면도(210)를 도시한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 복수 개의 코일(202)은 가공물(104)의 중앙 둘레에 대칭적으로 위치 결정된다. 그러한 대칭적으로 위치 결정된 코일은 동일한 극성을 갖는 전기장 및/또는 자기장을 발생시키도록 구성된 간섭성 코일을 포함할 수 있어, 별개의 자기장들이 서로 구조적으로 방해한다. 간섭성 코일을 대칭적으로 위치 결정하는 것은, 균일하고 사공간(즉, 낮은 자장 강도의 공간)이 없이 가공물(104)의 주변을 따라 연속적으로 연장되는 플라즈마를 형성하게 한다. 그 이유는, 서로 구조적으로 방해하는 전기장 및/또는 자기장을 발생시킴으로써, 인접한 코일들 간의 전기장 및/또는 자기장 강도가 코일의 내부 내에 형성된 자기장과 실질적으로 균일한 전기장 및/또는 자기장 강도를 형성하도록 작용될 수 있기 때문이다.
몇몇 실시예에서, 복수 개의 코일(202)은 가공물(104)의 평면에 수직인 축을 갖는다. 코일(202)은 가공물(104)의 중앙 둘레에 별개의 각도 위치에 배치된다. 예컨대, 제1 코일(202a)은 제1 각도 위치에 위치 결정되고, 제2 코일(202b)은 상이한 제2 각도 위치에 위치 결정된다. 가공물(104) 둘레에 위치 결정된 간섭성 코일(202)의 갯수는 여러 실시예에서 변경될 수 있다. 간섭성 코일(202)의 갯수를 증가시킴으로써, 복수 개의 코일에 의해 발생된 전기장 및/또는 자기장의 균일성이 증가되어 개선된 플라즈마 균일성을 제공한다.
몇몇 실시예에서, 코일은 가공물(104)의 외주 내에서 연장하도록 구성된다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 코일(202)은 가공물(104)의 외주 내에서 거리(d)로 연장하도록 구성된다. 가공물(104) 위의 위치로 연장함으로써, 코일(202)의 내부 및 외부는 타겟 원자(116)를 받아, 코일(202)이 가공물(104)의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 플라즈마(206)를 형성하게 한다(예컨대, 플라즈마는 코일 내측에 그리고 코일들 사이의 공간에 형성된다). 더욱이, 코일(202)을 가공물(104)의 외주 내에서 연장시키는 것은 전기장 및/또는 자기장 강도가 가공물의 최대 크기에 대해 변하지 않게 한다. 예컨대, 코일(202)이 가공물(104) 위에서 연장되는 거리를 증가시킴으로써, 코일에 의해 발생된 전기장 및/또는 자기장은 가공물 크기가 (예컨대 450 mm 가공물로) 확대되더라도 증가될 수 있다.
도 3은 물리적 기상 증착 시스템(300)의 몇몇 추가 실시예의 단면도를 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 개시된 물리적 기상 증착 시스템(300)은 플라즈마와 처리 챔버(102)의 측벽 사이에 배치된 패러데이 실드(306; Faraday shield)를 포함할 수 있다. 패러데이 실드(306)는 타겟 원자가 측벽 상에 증착하는 것을 방지하도록 구성된다. 몇몇 실시예에서, 개시된 코일(202)은 패러데이 실드(306)의 내측에[즉, 패러데이 실드(306)의 측벽 반대쪽에] 배치된다. 추가 실시예에서, 처리 챔버(102)는 커버 링(308)과, 지지대(106)의 일부 위에 배치된 증착 링(310)을 더 포함할 수 있다. 처리 중에, 커버 링(308)과 증착 링(310)은 플라즈마를 가공물(104) 위에 있는 처리 챔버의 구역으로 제한한다.
몇몇 실시예에서, 복수 개의 코일(202) 중 하나 이상은 가공물(104)의 평면에 평행한 제1 수평면(302)에 위치 결정된다. 제1 수평면(302) 상에 복수 개의 코일(202)의 하나 이상의 배치는 코일들 사이의 전기장 및/또는 자기장 내에 각도 성분의 취소를 허용하여 가공물(104) 둘레에 균일한 전기장 및/또는 자기장을 형성한다. 다른 실시예에서, 복수 개의 코일(202)은 가공물(104)에 대해 상이한 높이에 위치 결정된다.
몇몇 실시예에서, 코일들은 서로의 위에 수직으로 위치 결정된다. 예컨대, 복수 개의 코일(202) 중 하나 이상은 제1 수평면(302) 상에 위치 결정되고, 복수 개의 코일(202) 중 하나 이상은 제2 수평면(304) 상에 위치 결정된다. 제2 수평면(304)은 제1 수평면(302)에 평행하고 제1 수평면 위에 수직 방향으로 있다. 서로의 위에 수직 방향으로 멀티 코일의 배치는 코일이 하전된 입자를 가공물(104) 아래로 당기는 힘에 의해 하전된 입자에 작용하게 한다. 이는 웨이퍼 에지 단차 피복성(step-coverage)을 개선시키고 박막 증착 비대칭을 감소시키도록 사용될 수 있다.
도 4a는 자기장으로 인해 처리 챔버(102) 내의 이온에 작용하는 힘을 보여주는 코일(202)의 몇몇 실시예의 평면도(400)를 도시한다. 도 4a에 도시된 힘은 코일(202)에 의해 발생된 힘으로 제한되지 않고, 예컨대 코일(202)에 의해 발생된 전기장으로 인해 다른 힘 및/또는 추가 힘이 이온에 작용할 수 있다는 것을 알 것이다.
코일(202)은 전류를 운반하도록 구성되어, 전류가 코일(202)을 통과할 때에 코일(202)의 평면에 대해 수직인 자기장(B)이 발생된다. 자기장(B)은 v의 속도로 이동하는 대전 입자(402)에 힘(F)이 작용하게 한다. 힘(F)은 기장(B)의 방향과 입자 속도(v)의 방향 모두에 대해 수직인 방향으로 대전 입자(402)를 압박한다(예컨대, F=qv×B, 여기서 q는 입자의 전하이고, v는 입자의 속도이고, B는 자기장이며, ×는 외적(cross product)이다).
이온화된 입자는 타겟으로부터 가공물을 향해 이동하기 때문에, 자기장으로 인한 입자 상의 힘은 입자가 가공물(104)과 접촉하게 되는 위치를 변경시키도록 조정될 수 있다. 예컨대, 도 4b는 2개의 수직 적층된 코일(406, 408)을 포함하는 플라즈마 처리 시스템의 몇몇 실시예의 측면도(404)를 도시하고 있다.
수직으로 적층된 코일(406, 408)은 웨이퍼 에지 단차 피복성과 비대칭을 개선시키도록 이온화된 입자(402)를 아래로 끌어당길 수 있는 자기장을 발생시키도록 위치 결정된다. 예컨대, 수직으로 적층된 코일(406, 408)은 가공물(104)의 에지와 교차하는 공통 수직축(410)을 따라 정렬된다. 수직으로 적층된 코일(406, 408)에 의해 발생된 자기장(B)은 공통 수직축(410)에 대해 가공물의 방향으로 실질적으로 평행하다. 자기장(B)은 대전 입자(402)의 궤도를 변경시키는 힘(F)으로 대전 입자(402)에 작용한다. 대전 입자(402)는 가공물(104)을 향해 계속하지만 사이클로트론 운동을 받기 시작한다. 사이클로트론 운동은 대전 입자(402)의 운동을 제한하여, 코일(406, 408)에 대응하는 위치에서 대전 입자(402)가 효율적으로 가공물(104)을 향해 하방으로 끌어당겨지게 한다. 복수 개의 수직으로 적층된 코일의 사용은 대전 입자가 웨이퍼 에지를 따라 가공물(104)의 표면 상에 증착될 때까지 대전 입자(402)를 처리 챔버의 연장된 높이를 따라 제한한다.
다양한 실시예에서, 처리 챔버 둘레에서 상이한 위치에 배치된 별개의 코일들은 상이한 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 상이한 제어 신호의 사용은 입자 궤도, 이에 따라 박막 증착 속도가 웨이퍼 에지의 다른 부품을 따라 조정되는 일 없이 웨이퍼 에지의 일부 부품을 따라 조정되게 한다. 예컨대, 이는 대전 타겟 이온을 아래로 끌어당기도록 다른 코일을 작동시키지 않으면서 대전 타겟 이온을 아래로 끌어당기도록 일부 코일을 작동시킴으로써 달성된다.
도 5는 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)를 수신하도록 구성된 코일(202a,..., 202h)의 어레이의 몇몇 실시예의 평면도(500)를 도시한다. 제어 유닛(502)은 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)를 각 코일(202a...202h)에 제공하도록 구성되어, 각 코일은 서로 상관없이 작동될 수 있다. 독립적인 작동은 제어 유닛(502)이 전체 전기장 및/또는 자기장을 조정하여(즉, 별개의 전기장 및/또는 자기장의 중첩을 포함함) 가공물(104)의 외측 에지를 따라 플라즈마(206)의 분배 및 이에 따라 증착된 막 두께를 조정하게 한다.
예컨대, 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)는 별개의 코일(202a,..., 202h)이 동일한 값 또는 상이한 값을 갖는 제어 신호를 수신하도록 작동되게 한다. 상이한 값이 코일(202a,..., 202h)에 제공되면, 연속적인 비대칭 자기장을 포함하는 전체 자기장이 발생될 수 있다. 전체 자기장의 비대칭을 제어함으로써, 플라즈마(206)의 분배 및 이온화된 타겟 원자의 궤도가 제어된다. 따라서, 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)를 선택적으로 조정함으로써, 제어 유닛(502)은 가공물(104) 상에서 박막 증착의 조정을 달성할 수 있다.
다양한 실시예에서, 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)는 상이한 코일 턴온 타이밍 및/또는 상이한 전력 레벨을 포함할 수 있다. 예컨대, 몇몇 실시예에서, 별개의 제어 신호(SCTRL _a,..., SCTRL _h)는 가변 전류값을 갖는 전류를 포함한다. 각 코일(202a,..., 202h)에 대해 동일한 전류값을 제공함으로써, 대칭 자기장이 처리 챔버(102) 내에 발생된다. 그러나, 제1 전류(I1)를 제1 코일(202a)에 그리고 제2 전류(I2>I1)를 제2 코일(202b)에 제공함으로써, 전체 자기장이 변경된다. 이는 제2 코일(202b)의 자기장 공헌이 제1 코일(202a)의 공헌보다 크기 때문이고, 이에 의해 처리 챔버(102) 내에서 비대칭 자기장이 유발된다.
변경예에서, 별개의 코일은 동일한 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 예컨대, 도 6은 공통 제어 신호(SCTRL)를 분배하도록 구성된 코일(202a,..., 202h)의 어레이의 일부 실시예의 평면도(600)를 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 코일(202a,..., 202h)은 단일 입력 노드에서 제어 유닛(602)에 연결된다. 제어 유닛은 각 코일(202a,..., 202h)에 제공되는 공통 제어 신호(SCTRL)를 출력하도록 구성된다. 공통 제어 신호(SCTRL)는 가공물(104)의 주변을 따라 균일한 자장 세기(모든 코일이 동일한 저항을 갖는다고 가정)을 갖는 전기장 및/또는 자기장을 발생시키도록 각 코일(202a,..., 202h)을 작동시킨다. 몇몇 실시예에서, 공통 제어 신호(SCTRL)는 전류를 포함한다.
도 7은 플라즈마 처리 시스템에서 반도체 가공물의 주변을 따라 계속적으로 연장하는 전기장 및/또는 자기장을 형성하는 방법(700)의 몇몇 실시예의 흐름도를 도시한다. 방법(700)은 일련의 행위 또는 이벤트로서 도시되고 아래에 설명되어 있지만, 그러한 행위 또는 이벤트의 도시된 순서는 제한의 의미로 해석되지 않는다는 것을 알 것이다. 예컨대, 몇몇 행위는 상이한 순서로 및/또는 여기서 도시 및/또는 설명된 것과 별개의 기타 행위 또는 이벤트와 동시에 발생할 수 있다. 또한, 도시된 모든 행위가 본 명세서에서의 설명의 하나 이상의 양태 또는 실시예를 실시하기 위해 필요로 되지 않을 수 있다. 또한, 본 명세서에서 묘사된 행위들 중 하나 이상은 하나 이상의 별개의 행위 및/또는 단계에서 수행될 수 있다.
단계(702)에서, 반도체 가공물은 반도체 가공물의 중앙 둘레에 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일을 갖는 플라즈마 처리 챔버 내에 제공된다. 몇몇 실시예에서, 복수 개의 코일은 반도체 가공물의 주변으로부터 타겟과 반도체 가공물 사이의 위치로 내측을 향해 연장하도록 구성된다.
단계(704)에서, 복수 개의 코일에 하나 이상의 제어 신호가 제공된다. 복수 개의 코일을 통과한 전류의 유동은 가공물 둘레에서 상이한 위치로부터 발현하는 별개의 전기장 및/또는 자기장을 발생시킨다. 별개의 전기장 및/또는 자기장은 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장한다. 코일의 대칭적 위치 결정은 별개의 전기장 및/또는 자기장이 균일한 플라즈마 분배를 달성하게 한다.
단계(706)에서, 상이한 코일에 제공된 하나 이상의 제어 신호가 변경된다. 상이한 코일에 제공된 제어 신호를 변경시킴으로써, 처리 챔버 내에서 전기장 및/또는 자기장의 분배가 플라즈마 처리를 조정하도록 변경될 수 있다.
명세서 및 첨부된 도면의 독해 및/또는 이해를 기초로 하여 당업계의 숙련자에게 균등한 변경 및/또는 수정이 발생할 수 있다는 것을 알 것이다. 본 명세서의 개시는 그러한 모든 수정 및 변경을 포함하고 일반적으로 그에 의해 제한되도록 의도되지 않는다. 또한, 여러 개의 실시 중 임의의 하나에 관하여 특정한 특징 또는 양태가 개시될 수 있지만, 그러한 특징 또는 양태는 희망할 수 있는 바와 같이 다른 실시의 하나 이상의 다른 특징 및/또는 양태와 조합될 수 있다. 더욱이, "포함한다", "갖는", "갖는다"라는 용어, 및/또는 그 파생어가 본 명세서에 사용되는 정도까지, 그러한 용어는 "구비하는"과 같은 의미로 포함되도록 의도된다. 또한, "예시적인"은 최상이기 보다는 단지 예를 의미하도록 의도된다. 또한, 본 명세서에 묘사된 특징, 층 및/또는 요소는 간소화 및 용이한 이해를 위해 서로에 대해 특정한 치수 및/또는 배향을 갖게 예시되어 있고, 실제 치수 및/또는 배향은 본 명세서에 예시된 것과 실질적으로 상이할 수 있다.
따라서, 본 개시는 균일한 방식으로 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 플라즈마를 형성할 수 있는 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다.
몇몇 실시예에서, 본 개시는 반도체 가공물을 수용하도록 구성된 처리 챔버를 포함하는 플라즈마 처리 시스템에 관한 것이다. 복수 개의 코일이 반도체 가공물의 중앙 둘레에 대칭적으로 위치 결정된다. 전력 공급원은 하나 이상의 제어 신호를 복수 개의 코일에 제공하도록 구성되는데, 제어 신호는 코일이 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장되는 동시에 처리 챔버 내에서 플라즈마를 형성하는 별개의 전기장 또는 자기장을 독립적으로 형성하게 한다.
다른 실시예에서, 본 개시는 반도체 가공물을 수용하도록 구성된 처리 챔버를 포함하는 물리적 기상 증착 시스템에 관한 것이다. 타겟은 타겟 원자를 처리 챔버에 제공하도록 구성된다. 복수 개의 코일은 복수 개의 코일의 내부에 플라즈마를 형성하도록 타겟 원자에 작용하고 서로 중첩되어 코일의 내부에 형성된 플라즈마에 대해 실질적으로 균일한 복수 개의 코일의 외부의 플라즈마를 형성하는 별개의 전기장 또는 자기장을 발생시키도록 구성된다.
다른 실시예에서, 본 개시는 플라즈마 처리 시스템에서 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 연속적인 전기장 또는 자기장을 형성하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 반도체 가공물의 중앙 둘레에 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일을 갖는 플라즈마 처리 시스템 내로 반도체 가공물을 제공하는 것을 포함한다. 방법은 복수 개의 코일에 제어 신호를 제공하는 것을 더 포함하고, 제어 신호는 반도체 가공물 둘레에서 상이한 위치로부터 발현되고 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 별개의 전기장 또는 자기장을 코일이 발생하게 한다. 별개의 전기장 또는 자기장은 처리 챔버 내의 입자에 전력을 전달하여 플라즈마를 형성한다.
100: 물리적 기상 증착 시스템 102: 처리 챔버
104: 반도체 가공물 106: 가공 지지대
110: 타겟 114: 플라즈마
118: 코일

Claims (10)

  1. 플라즈마 처리 시스템으로서,
    반도체 가공물을 수용하도록 구성된 처리 챔버;
    상기 반도체 가공물의 중앙 둘레에서 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일; 및
    상기 복수 개의 코일에 하나 이상의 제어 신호를 제공하도록 구성된 전력 공급원
    을 포함하고, 상기 제어 신호는 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장되고 처리 챔버 내에 플라즈마를 형성하는 별개의 전기장 또는 자기장을 코일이 독립적으로 형성하게 하는 것인 플라즈마 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코일은 반도체 가공물의 주변으로부터 타겟과 반도체 가공물 사이의 위치로 내측을 향해 연장하도록 구성되는 것인 플라즈마 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 코일은 코일의 내측 및 인접한 코일들 사이에 플라즈마를 형성하도록 구성되는 것인 플라즈마 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 코일 중 2개 이상에 상이한 제어 신호가 제공되어 전체 전기장 또는 자기장의 분배의 조정을 가능하게 하는 것인 플라즈마 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 코일은 별개의 전기장 또는 자기장이 코일의 축을 따라 연장하게 하는 배향을 갖도록 구성되고, 상기 별개의 전기장 또는 자기장은 이온화된 타겟 원자에 작용하여 이온화된 타겟 원자가 반도체 가공물과 접촉하게 되는 위치를 제어하는 것인 플라즈마 처리 시스템.
  6. 물리적 기상 증착 시스템으로서,
    반도체 가공물을 수용하도록 구성된 처리 챔버; 처리 챔버에 타겟 원자를 제공하도록 구성된 타겟; 및 복수 개의 코일의 내부에 플라즈마를 형성하도록 타겟 원자에 작용하고 서로 중첩되어 코일의 내부에 형성된 플라즈마에 대해 실질적으로 균일한 복수 개의 코일의 외부의 플라즈마를 형성하는 별개의 전기장 또는 자기장을 발생시키도록 구성된 복수 개의 코일을 포함하는 물리적 기상 증착 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 코일은 반도체 가공물의 주변으로부터 타겟과 반도체 가공물 사이의 위치로 내측을 향해 연장하도록 구성되는 것인 물리적 기상 증착 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 별개의 전기장 또는 자기장의 발생을 제어하는 하나 이상의 제어 신호를 복수 개의 코일에 제공하도록 구성된 제어 유닛을 더 포함하는 것인 물리적 기상 증착 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어 유닛은 복수 개의 코일 각각에 공통 제어 신호를 제공하도록 구성되거나, 복수 개의 코일 중 2개 이상에 상이한 제어 신호를 제공하여 전체 전기장 또는 자기장의 분배를 조정할 수 있도록 구성되는 것인 물리적 기상 증착 시스템.
  10. 플라즈마 처리 시스템에서 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 연속적인 전기장 또는 자기장을 형성하는 방법으로서,
    반도체 가공물의 중앙 둘레에 대칭적으로 위치 결정된 복수 개의 코일을 갖는 플라즈마 처리 시스템 내로 반도체 가공물을 제공하는 것; 및
    복수 개의 코일에 제어 신호를 제공하는 것을 포함하고, 제어 신호는 반도체 가공물 둘레에서 상이한 위치로부터 발현되고 반도체 가공물의 주변을 따라 연속적으로 연장하는 별개의 전기장 또는 자기장을 코일이 발생하게 하며, 별개의 전기장 또는 자기장은 처리 챔버 내의 입자에 전력을 전달하여 플라즈마를 형성하는 것인 물리적 기상 증착 시스템.
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