KR20140090779A - 플라즈마 처리 방법과 상기 방법을 이용할 수 있는 장치들 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 처리 장치의 동작 방법은 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 출력하는 단계와, 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된다.

Description

플라즈마 처리 방법과 상기 방법을 이용할 수 있는 장치들{METHOD OF PLASMA PROCESSING AND APPARATUSES USING THE METHOD}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 플라즈마 생성 방법에 관한 것으로, 특히플라즈마를 안정적으로 발생할 수 있는 플라즈마 처리 방법과 상기 방법을 이용할 수 있는 장치들에 관한 것이다.
플라즈마는 CCP(capacitively coupled plasma)와 ICP(inductively coupled plasma)로 나누어질 수 있다.
상기 CCP는 에너지원으로써 사용되는 RF 파워(radio frequency(RF) power)를 마주보는 평행 전극들 사이에 공급함에 따라 생성된 플라즈마를 의미하고, 상기 ICP는 플라즈마 챔버의 외부에 배치된 코일로 상기 RF 파워를 공급함에 따라 생성된 플라즈마를 의미한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 안정적으로 플라즈마를 발생할 수 있는 방법과 상기 방법을 이용할 수 있는 장치들을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 동작 방법은 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 출력하는 단계와, 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된다.
상기 방법은 제3RF 파워를 플라즈마 챔버의 내부에 배치된 바이어스 전극으로 출력하는 단계와, 상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워에 응답하여 RF 출력 회로로부터 출력된 에너지와 상기 바이어스 전극으로부터 출력된 에너지를 이용하여, 상기 플라즈마 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 방법은 상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워 각각을 서로 다른 전송 라인을 통하여 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽(outside and above)에 배치된 안테나로 공급하는 단계를 더 포함한다.
다른 실시 예에 따라, 상기 방법은 상기 제1RF 파워를 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 안테나로 공급하는 단계와, 상기 제2RF 파워를 상기 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 적어도 하나의 전극으로 공급하는 단계를 더 포함한다.
상기 제1RF 파워를 출력하는 단계는 상기 제1RF 파워를 생성하는 단계와 상기 제1RF 파워를 제1RF 파워 통과 필터를 이용하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 제2RF 파워를 출력하는 단계는 상기 제2RF 파워를 생성하는 단계와 상기 제2RF 파워를 제2RF 파워 통과 필터를 이용하여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치는 플라즈마 챔버와, 상기 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 RF 출력 회로와, 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제1RF 파워 생성 회로와, 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제2RF 파워 생성 회로를 포함하며, 상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 장치를 제조하는 방법은 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 RF 출력 회로로 출력하는 단계와, 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 단계와, 제3RF 파워를 상기 플라즈마 챔버의 내부에 배치된 바이어스 전극으로 출력하는 단계와, 상기 RF 출력 회로로부터 출력되는 에너지와 상기 바이어스 전극으로부터 출력되는 에너지를 이용하여, 상기 플라즈마 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 단계와, 상기 플라즈마에 의해 생성된 이온 에너지를 이용하여, 상기 바이어스 전극의 위(on)에 위치하는 웨이퍼를 처리하는 단계를 포함하며, 상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된다.
본 발명의 실시 예에 따른 반도체 패키지는 상기 반도체 장치를 제조하는 방법에 따라 제조된 상기 웨이퍼에 포함된 다이를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 RF 파워 생성 모듈은 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 제1전송 라인을 통하여 RF 출력 회로로 출력하는 제1RF 파워 생성 회로와, 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 제2전송 라인을 통하여 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제2RF 파워 생성 회로를 포함하며, 상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된다.
본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 방법은, 플라즈마 발생 초기에 RF 소스 파워의 주파수보다 높은 주파수를 갖고 상기 RF 소스 파워의 듀티 비보다 작은 듀티 비를 갖는 별도의 RF 파워를 안테나 또는 전극에 공급함으로써, 플라즈마의 발생 지연을 감소 또는 제거할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 상기 방법은 플라즈마를 안정적으로 생성할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치에서 사용되는 신호들의 파형도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 이용하여 생성된 웨이퍼를 나타낸다.
도 10은 도 9의 웨이퍼에 포함된 다이를 포함하는 패키지의 일 실시 예를 나타낸다.
도 11은 도 9의 웨이퍼에 포함된 다이를 포함하는 패키지의 다른 실시 예를 나타낸다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 처리 장치(100A) 또는 플라즈마 장치(100A)는 플라즈마 챔버(200), RF(radio frequency) 출력 회로(210), 제1RF 파워 생성 회로(300A), 제2RF 파워 생성 회로(400A), 제3RF 파워 생성 회로(500), 펄스 생성기(600), 및 전송 라인들 (701과 702)을 포함한다.
플라즈마 처리 장치(100A)는 RF 파워(또는 RF 신호)를 이용하여 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma)를 생성할 수 있다.
플라즈마 챔버(200)는 원통형으로 구현될 수 있다.
플라즈마 챔버(200)는 측면 표면 부분들(side surface portions; 205-1과 205-2), 하부 표면 부분(bottom surface portion; 207), 및 상부 표면 부분(top surface portion; 209)에 의해 밀폐된다.
측면 표면 부분들(205-1과 205-2)과 하부 표면 부분(207)은 금속, 예컨대 알루미늄으로 구현될 수 있고, 상부 표면 부분(209)은 유전체 물질(dielectric material), 예컨대 알루미나(Al2O3)로 구현될 수 있다.
RF 출력 회로(210)는 플라즈마 챔버(200)의 외부의 위쪽(outside and above)에 배치될 수 있다. RF 출력 회로(210)는 RF 파워를 출력할 수 있는 도체, 예컨대 안테나(211) 또는 RF 출력 코일(211)을 포함할 수 있다.
제1RF 파워 생성 회로(300A)는 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워 (RFP1)을 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 제1주파수는 13.56MHz일 수 있다.
제1RF 파워 생성 회로(300A)는 제1RF 파워 생성기(310)와 제1임피던스 정합 회로(320)를 포함한다. 제1RF 파워 생성기(310)는 RF 소스 파워 생성기일 수 있다.
제1RF 파워 생성기(310)는, 제1펄스 신호(PS1)에 응답하여, 제1RF 파워 (RFP1)를 생성한다. 제1임피던스 정합 회로(320)는 제1RF 파워 생성기(310)의 임피던스(impedance)와 플라즈마 챔버(200)의 임피던스를 정합시키기 위해 사용된다.
제2RF 파워 생성 회로(400A)는 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워(RFP2)를 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 제1주파수는 27.12MHz~100MHz일 수 있다.
제2RF 파워 생성 회로(400A)는 제2RF 파워 생성기(410)와 제2임피던스 정합 회로(420)를 포함한다. 제2RF 파워 생성기(410)는 여진기(exciter)일 수 있다.
제2RF 파워 생성기(310)는, 제2펄스 신호(PS2)에 응답하여, 제2RF 파워 (RFP2)를 생성한다. 제2임피던스 정합 회로(420)는 제2RF 파워 생성기(410)의 임피던스와 플라즈마 챔버(200)의 임피던스를 정합시키기 위해 사용된다.
실시 예에 따라, 제1RF 파워 생성 회로(300A)는 제1필터(330)를 더 포함할 수 있고 제2RF 파워 생성 회로(400A)는 제2필터(430)를 더 포함할 수 있다.
제1필터(330)와 제2필터(430) 각각은 제1RF 파워 생성 회로(300A)와 제2RF 파워 생성 회로(400A)가 서로 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.
즉, 제1필터(330)는 제1RF 파워(RFP1)를 통과시키고 제2RF 파워(RFP2)를 차단한다. 제2필터(430)는 제2RF 파워(RFP2)를 통과시키고 제1RF 파워(RFP1)를 차단한다.
부연하면, 제1필터(330)는 제1RF 파워 통과 필터의 기능과 제2RF 파워 차단 필터의 기능을 동시에 수행하고, 제2필터(430)는 제2RF 파워 통과 필터의 기능과 제1RF 파워 차단 필터의 기능을 동시에 수행한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1RF 파워(RFP1)의 펄스 반복 구간(pulse repetation interval; PRI1)과 제2RF 파워(RFP2)의 펄스 반복 구간(PRI2)은 동일하고, 제1RF 파워(RFP1)의 출력 시점과 제2RF 파워(RFP2)의 출력 시점은 서로 동기된다.
제3RF 파워 생성 회로(500)는 제3RF 파워(RFP3)를 생성하고, 제3RF 파워 (RFP3)를 전송 라인(702), 예컨대 동축 케이블을 통하여 플라즈마 챔버(200)의 내부에 배치된 바이어스 전극(201)으로 공급한다. 바이어스 전극(201)은 ESC (electrostatic chuck)일 수 있다.
반도체 장치, 예컨대 웨이퍼(203)는 바이어스 전극(201)의 위(on)에 배치될 수 있다.
제1RF 파워(RFP1)와 제3RF 파워(RFP3)는 서로 동일한 신호일 수도 있고 서로 다른 신호일 수도 있다.
제3RF 파워 생성 회로(500)는 제3RF 파워 생성기(510)와 제3임피던스 정합 회로(520)를 포함한다.
제3RF 파워 생성기(510)는, 제3펄스 신호(PS3)에 응답하여, 제3RF 파워 (RFP3)를 생성한다. 제3임피던스 정합 회로(520)는 제3RF 파워 생성기(510)의 임피던스와 플라즈마 챔버(200)의 임피던스를 정합시키기 위해 사용된다.
펄스 생성기(600)는 서로 동기된 펄스 신호들(PS1, PS2, 및 PS3)을 생성할 수 있다.
전송 라인(701)은 제1RF 파워 생성 회로(300A)로부터 출력된 제1RF 파워 (RFP1)와 제2RF 파워 생성 회로(400A)로부터 출력된 제2RF 파워(RFP2)를 RF 출력 회로(210)로 전송한다. 전송 라인(701)은 동축 케이블, 예컨대 Y-케이블로 구현될 수 있다.
플라즈마를 생성하기 위해 필요한 가스는 측면 표면 부분(205-2)에 배치된 가스 주입구(Gas Inlet)를 통하여 플라즈마 챔버(200)로 공급될 수 있다.
실시 예에 따라, 제2RF 파워(RFP2)는 RF 출력 회로(210) 대신에 바이어스 전극(201)으로 공급될 수도 있다.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치에서 사용되는 신호들의 파형도를 나타낸다.
도 1과 도 2를 참조하면, 설명의 편의를 위해 제1펄스 신호(PS1)와 제3펄스 신호(PS3)는 서로 동일한 신호들로 가정하나 상술한 바와 같이 서로 다른 신호들일 수도 있다.
제1RF 파워(RFP1)는 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는다. 상기 제1듀티 비는 제1펄스 반복 구간(PRI1)과 제1펄스 폭(PW1)의 비(=PW1/PRI1)로 결정될 수 있다.
제2RF 파워(RFP2)는 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는다. 상기 제2듀티 비는 제2펄스 반복 구간(PRI2)과 제2펄스 폭(PW2)의 비(=PW2/PRI2)로 결정될 수 있다.
펄스-온 구간(Pusse-on) 동안, 즉 각 펄스 신호(PS1, PS2, 또는 PS3)가 제1레벨, 예컨대 하이 레벨일 때 각 RF 파워 생성기(310, 410, 또는 510)는 각 RF 파워(RFP1, RFP2, 또는 RFP3)를 생성한다. 펄스-오프(Pulse-off) 구간 동안, 즉 각 펄스 신호(PS1, PS2, 또는 PS3)가 제2레벨, 예컨대 로우 레벨일 때 각 RF 파워 생성기(310, 410, 또는 510)는 각 RF 파워(RFP1, RFP2, 또는 RFP3)를 생성하지 않는다.
즉, 제1RF 파워(RFP1)의 출력 시점과 제2RF 파워(RFP2)의 출력 시점은 서로 동일하다.
플라즈마-온 구간(Plasma-ON)의 초기에는 제2RF 파워(RFP2)에 의해 플라즈마가 생성되고, 그 후에는 제1RF 파워(RFP1)에 의해 플라즈마가 생성된다. 따라서, 플라즈마의 발생 지연은 제2RF 파워(RFP2)에 의해 감소 또는 제거될 수 있다.
제2RF 파워(RFP2)가 공급됨에 따라 반사 파워(reflective power)는 감소하고, 플라즈마는 안정적으로 발생될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1과 도 3을 참조하면, 각 필터(330과 340)가 각 임피던스 정합 회로(320과 420)에 내장되는 것을 제외하면, 도 1의 플라즈마 처리 장치(100A)의 구조와 동작은 도 2의 플라즈마 처리 장치(100B)의 구조와 동작과 동일하다.
즉, 제1RF 파워 생성 회로(300B)는 제1RF 파워 생성기(310)와, 제1필터(330)를 내장하는 제1임피던스 정합 회로(320)를 포함한다. 제2RF 파워 생성 회로(400B)는 제2RF 파워 생성기(410)와, 제2필터(430)를 내장하는 제2임피던스 정합 회로 (320)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1과 도 4를 참조하면, RF 출력 회로(210)가 안테나(211)와 적어도 하나의 전극(213)을 포함하고, 제1RF 파워 생성 회로(300A)로부터 출력된 제1RF 파워 (RFP1)가 제1전송 라인(701)을 통하여 안테나(211)로 공급되고, 제2RF 파워 생성 회로(400A)로부터 출력된 제2RF 파워(RFP2)가 제2전송 라인(703)을 통하여 적어도 하나의 전극(213)으로 공급되는 것을 제외하면, 도 1의 플라즈마 처리 장치(100A)의 구조와 동작은 도 4의 플라즈마 처리 장치(100C)의 구조와 동작과 동일하다.
적어도 하나의 전극(213)은 안테나(211)와 서로 분리된다.
제1전송 라인(701)과 제2전송 라인(703) 각각은 동축 케이블일 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 4와 도 5를 참조하면, 각 필터(330과 430)가 각 임피던스 정합 회로(320과 420)에 내장되는 것을 제외하면, 도 4의 플라즈마 처리 장치(100C)의 구조와 동작은 도 5의 플라즈마 처리 장치(100D)의 구조와 동작과 동일하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1과 도 6을 참조하면, 각 RF 파워(RFP1과 RFP2)가 서로 다른 전송 라인 (701과 703)을 통하여 동일한 안테나(211)의 서로 다른 부분으로 공급되는 것을 제외하면, 도 1의 플라즈마 처리 장치(100A)의 구조와 동작은 도 6의 플라즈마 처리 장치(100E)의 구조와 동작과 동일하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 블록도를 나타낸다.
도 3과 도 7을 참조하면, 각 RF 파워(RFP1과 RFP2)가 서로 다른 전송 라인 (701과 703)을 통하여 동일한 안테나(211)의 서로 다른 부분으로 공급되는 것을 제외하면, 도 3의 플라즈마 처리 장치(100B)의 구조와 동작은 도 7의 플라즈마 처리 장치(100F)의 구조와 동작과 동일하다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트를 나타낸다.
도 1부터 도 8을 참조하면, 플라즈마 처리 장치(100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 또는 100F, 집합적으로(collectively) 100)의 각 RF 파워 생성기(310, 410, 및 510)는 각 펄스 신호(PS1, PS2, 및 PS3)에 응답하여 각 RF 파워(RFP1, RFP2, 및 RFP3)를 생성한다(S110).
RF 출력 회로(210)로 공급되는 에너지, 즉 각 RF 파워(RFP1과 RFP2)와 바이어스 전극(201)으로 공급되는 에너지, 즉 RF파워(RFP3)에 기초하여 플라즈마 챔버 (200)의 내부에서 유도 결합 플라즈마가 생성된다(S120).
바이어스 전극(201)의 위(on)의 반도체 장치, 예컨대 웨이퍼(203)의 특정 물질 또는 금속 물질은 상기 유도 결합 플라즈마에 의해 처리, 예컨대 에칭된다 (S130).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 처리 장치를 이용하여 생성된 웨이퍼를 나타낸다.
유도 결합 플라즈마에 의해 처리된 반도체 장치, 예컨대 웨이퍼(203)는 복수의 다이들 또는 복수의 칩들(801)을 포함한다.
도 10은 도 9의 웨이퍼에 포함된 다이를 포함하는 패키지의 일 실시 예를 나타낸다.
패키지(810)는 패키지 기판(811)에 마운트된 다이(801)를 포함하고, 다이 (801)는 복수의 본딩 와이어들(803)을 통하여 패키지 기판(811)과 전기적으로 접속될 수 있다.
도 11은 도 9의 웨이퍼에 포함된 다이를 포함하는 패키지의 다른 실시 예를 나타낸다.
패키지(820)는 패키지 기판(821)에 마운트된 다이(801)를 포함하고, 다이 (801)는 복수의 범프들(8823)을 통하여 패키지 기판(821)과 전기적으로 접속될 수 있다. 예컨대, 다이(801)는 플립-칩(flip-chip)으로 구현될 수 있다.
도 10과 도 11을 참조하면, 각 패키지(810과 820)는 BGA(Ball Grid Array), CSP(Chip Scale Package), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), PDIP(Plastic Dual In-Line Package), COB(Chip On Board), CERDIP(CERamic Dual In-Line Package), MQFP(plastic metric quad flat pack), TQFP(Thin Quad Flat Pack), SOIC(small-outline integrated circuit), SSOP(shrink small outline package), TSOP(thin small outline), SIP(system in package), MCP(multi chip package), WLP(wafer-level package), 또는 WSP(wafer-level processed stack package) 등으로 구현될 수 있다.
RF 파워 생성 모듈은 제1RF 파워 생성 회로(300A)와 제2RF 파워 생성 회로 (400A), 제3RF 파워 생성 회로(500), 및 펄스 생성기(600)를 포함할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100A, 100B, 100C, 및 100D; 플라즈마 처리 장치
200; 플라즈마 챔버
201; 바이어스 전극
210; RF 출력 회로
211; 안테나
213; 전극
300A, 및 300B; 제1RF 파워 생성 회로
400A 및 400B; 제RF 파워 생성 회로
310, 410, 및 510; RF 파워 생성기
320, 420, 및 520; 임피던스 정합 회로
330과 430; 필터

Claims (20)

  1. 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 출력하는 단계;
    상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제3RF 파워를 플라즈마 챔버의 내부에 배치된 바이어스 전극으로 출력하는 단계; 및
    상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워에 응답하여 RF 출력 회로로부터 출력된 에너지와 상기 바이어스 전극으로부터 출력된 에너지를 이용하여, 상기 플라즈마 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워 각각을 서로 다른 전송 라인을 통하여 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽(outside and above)에 배치된 안테나로 공급하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1RF 파워를 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 안테나로 공급하는 단계; 및
    상기 제2RF 파워를 상기 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 적어도 하나의 전극으로 공급하는 단계를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1RF 파워를 출력하는 단계는,
    상기 제1RF 파워를 생성하는 단계; 및
    상기 제1RF 파워를 제1RF 파워 통과 필터를 이용하여 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제2RF 파워를 출력하는 단계는,
    상기 제2RF 파워를 생성하는 단계; 및
    상기 제2RF 파워를 제2RF 파워 통과 필터를 이용하여 출력하는 단계를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 장치는 유도 결합 플라즈마(inductively coupled plasma)를 생성하는 플라즈마 처리 장치의 동작 방법.
  7. 플라즈마 챔버;
    상기 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 RF 출력 회로;
    제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제1RF 파워 생성 회로; 및
    상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제2RF 파워 생성 회로를 포함하며,
    상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된 플라즈마 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로의 안테나로 공급하는 하나의 전송 라인을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    각각이 상기 제1RF 파워와 상기 제2RF 파워 각각을 상기 RF 출력 회로의 안테나로 공급하는 복수의 전송 라인들을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1RF 파워 생성 회로는,
    상기 제1RF 파워를 생성하는 제1RF 파워 생성기; 및
    상기 제1RF 파워 생성기와 상기 제1RF 파워를 전송하는 제1전송 라인 사이에 접속된 제1임피던스 정합 회로를 포함하고,
    상기 제2RF 파워 생성 회로는,
    상기 제2RF 파워를 생성하는 제2RF 파워 생성기; 및
    상기 제2RF 파워 생성기와 상기 제2RF 파워를 전송하는 제2전송 라인 사이에 접속된 제2임피던스 정합 회로를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1RF 파워 생성 회로는 상기 제1임피던스 정합 회로와 상기 제1RF 전송 라인 사이에 접속되고 상기 제1RF 파워를 통과시키는 제1필터를 더 포함하고,
    상기 제2RF 파워 생성 회로는 상기 제2임피던스 정합 회로와 상기 제2RF 전송 라인 사이에 접속되고 상기 제2RF 파워를 통과시키는 제2필터를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1임피던스 정합 회로는 상기 제1RF 파워를 통과시키는 제1필터를 포함하고,
    상기 제2임피던스 정합 회로는 상기 제2RF 파워를 통과시키는 제2필터를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제1RF 파워를 상기 RF 출력 회로에 포함된 안테나로 공급하는 제1전송 라인; 및
    상기 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로에 포함된 적어도 하나의 전극으로 공급하는 제2전송 라인을 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1전송 라인과 상기 제2전송 라인 각각은 동축 케이블인 플라즈마 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1RF 파워 생성 회로는,
    상기 제1RF 파워를 생성하는 제1RF 파워 생성기; 및
    상기 제1RF 파워 생성기와 상기 제1전송 라인 사이에 접속된 제1임피던스 정합 회로를 포함하고,
    상기 제2RF 파워 생성 회로는,
    상기 제2RF 파워를 생성하는 제2RF 파워 생성기; 및
    상기 제2RF 파워 생성기와 상기 제2전송 라인 사이에 접속된 제2임피던스 정합 회로를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1RF 파워 생성 회로는 상기 제1임피던스 정합 회로와 상기 제1전송 라인 사이에 접속되고 상기 제1RF 파워를 통과시키는 제1필터를 더 포함하고,
    상기 제2RF 파워 생성 회로는 상기 제2임피던스 정합 회로와 상기 제2전송 라인 사이에 접속되고 상기 제2RF 파워를 통과시키는 제2필터를 더 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1임피던스 정합 회로는 상기 제1RF 파워를 통과시키는 제1필터를 포함하고,
    상기 제2임피던스 정합 회로는 상기 제2RF 파워를 통과시키는 제2필터를 포함하는 플라즈마 처리 장치.
  18. 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 플라즈마 챔버의 외부의 위쪽에 배치된 RF 출력 회로로 출력하는 단계;
    상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 상기 RF 출력 회로로 출력하는 단계;
    제3RF 파워를 상기 플라즈마 챔버의 내부에 배치된 바이어스 전극으로 출력하는 단계;
    상기 RF 출력 회로로부터 출력되는 에너지와 상기 바이어스 전극으로부터 출력되는 에너지를 이용하여, 상기 플라즈마 챔버의 내부에서 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 플라즈마에 의해 생성된 이온 에너지를 이용하여, 상기 바이어스 전극의 위(on)에 위치하는 웨이퍼를 처리하는 단계를 포함하며,
    상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된 반도체 장치를 제조하는 방법.
  19. 제18항의 반도체 장치를 제조하는 방법에 따라 제조된 상기 웨이퍼에 포함된 다이를 포함하는 반도체 패키지.
  20. 제1주파수와 제1듀티 비를 갖는 제1RF 파워를 제1전송 라인을 통하여 RF 출력 회로로 출력하는 제1RF 파워 생성 회로; 및
    상기 제1주파수보다 높은 제2주파수와 상기 제1듀티 비보다 작은 제2듀티 비를 갖는 제2RF 파워를 제2전송 라인을 통하여 상기 RF 출력 회로로 출력하는 제2RF 파워 생성 회로를 포함하며,
    상기 제1RF 파워의 출력 시점과 상기 제2RF 파워의 출력 시점은 서로 동기된 RF 파워 생성 모듈.
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