KR20140096385A - 대칭형 rf 복귀 경로 라이너 - Google Patents

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Abstract

RF 전력을 사용하여 기판을 플라즈마 프로세싱 (plasma processing) 하기 위한 장치 및 시스템은, 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) (227) 및 상단 전극을 하우징 (housing) 하기 위한 벽들을 가지는 챔버 (100) 를 포함한다. 상단 전극 (210) 은 프로세싱 영역을 정의하도록 정전 척의 반대로 지향된다. 관 형상의 벽 (tubular shaped wall) (200a) 을 가지는 내부 라이너 (liner) (200) 는, 챔버의 벽들로부터 이격되고 챔버의 벽들 내에 구성되고, 프로세싱 영역을 둘러싸도록 지향된다. 관 형상의 벽은 상단과 하단 사이의 높이를 연장한다. 관 형상의 벽은 설비 액세스 (facilities access) 및 기판 액세스를 위한 기능적 개구부들 및 기능적 개구부들 중에서 선택된 개구부들에 대한 대칭을 구성하도록 지향되는 더미 개구부들 (dummy openings) 을 가진다. 복수의 스트랩들 (straps) (216) 은 내부 라이너의 관 형상의 벽들의 하단과 연결되고, 플라즈마 프로세싱 동안 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록 챔버 내의 접지 링 (ground ring) (232) 에 전기적으로 커플링된다.

Description

대칭형 RF 복귀 경로 라이너 {SYMMETRIC RF RETURN PATH LINER}
본 발명은 반도체 디바이스 (device) 의 프로세싱 (processing) 에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 반도체 디바이스들의 에칭 (etching) 에 사용되는 챔버 (chamber) 설계 및 시스템에 관한 것이다.
집적 회로들, 메모리 셀들 (memory cells), 등과 같은 반도체 디바이스들의 제조에 있어서, 일련의 제작 동작들은 반도체 웨이퍼들과 같은, 기판들 상의 피쳐들 (features) 을 구성하도록 수행된다. 에칭 및 증착과 같은, 몇몇의 제작 동작들은, 존재하고 기판에 노출될 때, 기판 상의 작업을 수행할 수 있는 반응성 있는 구성성분들을 포함하는 플라즈마로 프로세스 가스 (process gas) 가 변형되는 플라즈마 프로세싱 챔버에서 수행되는 플라즈마 프로세싱 동작들을 포함한다. 그러한 플라즈마 프로세싱 동작들 동안, 기판은 정전 척 (electrostatic chuck) 상에 홀딩되고 플라즈마에 노출된다. 정전 척은, 기판을 정전 척의 지지 표면으로 끌어당기는 정전기 장 (electrostatic field) 을 확립하며, 이로써 플라즈마 프로세싱 동작들 동안 정전 척으로 기판을 고정시킨다.
플라즈마 에칭 프로세스 동안, 불균일 에칭은 기판으로부터 디바이스 생산에 불리하게 영향을 미칠 수 있다. 기판 상에서 형성되는 피쳐들의 임계 치수 (critical dimension) 의 크기가 각각의 새로운 세대와 함께 줄어들고, 더 높은 수의 디바이스들의 생산을 용이하게 하도록 기판 크기가 증가함에 따라, 에칭 불균일성 요구들은 더 엄중해지고 그것은 디바이스 생산을 증가시키는 개선을 제공하도록 더 중요해진다. 에칭 불균일성을 제어하는 것은, 보다 앞선 기술의 디바이스들로 하여금 비용 효율이 높은 방식으로 생산될 수 있기 위해 달성할 목표이다.
본 발명의 실시예들은 이러한 맥락에서 도출되었다.
본 발명의 실시예들은, RF 전력 전달을 위한 대칭형 RF 복귀가 가능하게 하는 플라즈마 챔버에서 반도체 기판의 프로세싱을 위한 장치 및 방법을 제공한다. 장치는, 종래의 챔버 라이너 (liner) 들의 비대칭 문제들을 어드레싱 (address) 하도록 구성된 챔버 라이너를 포함한다. 다양한 실시예들에 따른, 챔버 라이너는 가스 전도도를 개선하고 대칭형 RF 전력 복귀 경로를 제공한다.
본 발명이 컴퓨터 판독 매체 상의 방법, 프로세스, 장치, 시스템 또는 디바이스와 같은, 다수의 방법으로 구현될 수 있다는 점이 유의되어야 한다. 몇몇의 본 발명의 진보한 실시예들이 이하에서 설명된다.
일 실시예에서, RF 전력을 사용한 기판의 플라즈마 프로세싱을 위한 챔버가 개시된다. 챔버는 벽들을 포함하고, 상단 전극 및 정전 척 (ESC) 을 하우징 (house) 하도록 구성된다. 상단 전극은 프로세싱 영역을 정의하도록 정전 척의 반대로 지향된다. 관 형상의 벽 (tubular shaped wall) 을 갖는 내부 라이너는 챔버의 벽들 내에 구성되고 챔버의 벽들로부터 이격된다. 내부 라이너는 프로세싱 영역을 둘러싸도록 지향되고 관 형상의 벽은 상단과 하단 사이의 높이를 연장한다. 관 형상의 벽은, 기판 액세스 및 설비 액세스 (facilities access) 를 위한 기능적 개구부들을 가지고, 기능적 개구부들 중 선택된 개구부들에 대한 대칭을 구성하도록 지향되는 더미 개구부들 (dummy openings) 을 포함한다. 복수의 스트랩들은 내부 라이너의 관 형상의 벽 하단과 연결된다. 복수의 스트랩들 (straps) 을 , 플라즈마 프로세싱 동안 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록 챔버 내에 구성된 접지 링 (ground ring) 과 전기적으로 커플링된다.
또 다른 실시예에서, RF 전력을 사용한 기판의 플라즈마 프로세싱을 위한 시스템이 개시된다. 시스템은 정전 척 및 상단 전극을 하우징하기 위한 챔버를 포함한다. 상단 전극은 프로세싱 영역을 정의하도록 정전 척의 반대로 지향된다. 관 형상의 벽을 갖는 내부 라이너는 챔버의 벽들 내에 구성되고 챔버의 벽들로부터 이격된다. 내부 라이너는 프로세싱 영역을 둘러싸도록 지향되고 관 형상의 벽은 상단과 하단 사이의 높이를 연장한다. 관 형상의 벽은, 기판 액세스 및 설비 액세스를 위한 기능적 개구부들을 가지고, 기능적 개구부들 중 선택된 개구부들에 대한 대칭을 구성하도록 지향되는 더미 개구부들을 포함한다. 복수의 스트랩들은, 하나의 단부에서 내부 라이너의 관 형상의 벽의 하단 부분에 연결되고, 플라즈마 프로세싱 동안 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록 챔버 내의 반대편 단부에 구성된 접지 링과 전기적으로 커플링된다. RF 전력 소스 (RF power source) 는 프로세싱 영역으로 RF 전력을 제공하기 위해 정전 척에 연결된다. 프로세스 가스 소스는 프로세싱 영역으로 프로세스 가스를 공급하기 위해 상단 전극에 연결된다.
일 실시예에서, 기능적 개구부들은, 플라즈마 프로세싱 영역으로의 접근이 가능하게 하는 것, 챔버에 대해 케이블들을 라우팅 (routing) 하는 것, 플라즈마 프로세싱 영역 내 플라즈마의 프로세스 속성들을 모니터링하는 것 등과 같은, 하나 이상의 기능성들을 제공하는 개구부들로서 구성된다. 다양한 기능적 개구부들은, 챔버와 관련된 라우팅 연결들을 위한 비아 (via), 플라즈마 프로세싱 동안 다양한 속성들을 관찰하기 위하여, 분광 분석기 (optical emission spectrometer; OES), 액세스 포트, 뷰 포트 (view port) 와 같은, 포트 개구부들의 세트, 및 플라즈마 프로세싱 영역 내로의 기판의 삽입 및 플라즈마 프로세싱 영역 밖으로의 제거를 가능하게 하는 도어 개구부 (door openings) 를 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 더미 개구부들은, 기능적 도어 개구부의 대칭적으로 반대로 지향되는 더미 도어 개구부, 기능적 포트 개구부들에 대칭적으로 반대로 지향되는 더미 포트 개구부 및 라우팅 케이블들 및 하드와이어 (hardwire) 연결들에 사용되는 기능적 비아의 대칭적으로 반대로 지향되는 더미 비아를 포함한다. 더미 개구부들 및 스트랩들은 챔버 내 가스 전도성을 개선하고 대칭형 RF 전력 복귀 경로를 제공한다.
첨부되는 도면들과 함께, 이하의 구체적인 설명으로부터 다른 양태들은 명백해질 것이다.
본 발명은 첨부되는 도면들과 함께 이하의 설명을 참조하여 이해될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 에칭 챔버를 도시한다.
도 1a는 일 실시예에 따른, 정전 척 어셈블리를 갖는 샘플 챔버 라이너 인서트 (sample chamber liner insert) 를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 재설계된 대칭형 에칭 장치의 예시적인 설계를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른, 대칭형 RF 복귀 경로를 제공하는데 사용되는 챔버 라이너의 뷰를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 대칭형 RF 복귀를 위한 라이너 주위에 대칭적으로 구성된 복수의 접지 스트랩들을 갖는 내부 챔버의 평면도를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 대안적인 실시예에 따른, 라이너 주위에 대칭적으로 배치된 다양한 수의 접지 스트랩들을 갖는 대안적인 실시예들을 도시한다.
도 4c 및 도 4d는 본 발명의 상이한 실시예들에서, 정전 척 어셈블리가 없는 내부 챔버 라이너 및 정전 척 어셈블리가 있는 내부 챔버 라이너의 평면도를 각각 도시한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에서, 에칭 챔버의 부분 단면도를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에서, 에칭 챔버의 단면도를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에서, 에칭 챔버의 RF 복귀 경로를 도시한다.
도 5d는 본 발명의 일 실시예에서, 상단 구조의 상단 전극 어셈블리에 구성된 샤워 헤드 (shower head) 를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서, 에칭 챔버의 렌디션 (rendition) 의 평면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서, 본 발명의 실시예들을 사용하는 방위각의 균일성을 확인하는 에칭 결과들을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른, 현재의 챔버 라이너 구성과 함께 방위각의 균일성에서의 개선을 확인하는 그래픽 표현을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 현재의 실시예들에 대한 종래의 내부 챔버 라이너를 사용하는 플라즈마 한정 수행의 그래픽 비교를 도시한다.
본 출원은 2011년 11월 24일 자로 출원되고, 명칭이 "Symmetric RF Return Path Liner" 인 미국 특허 가출원 번호 61/563,549 로부터 우선권을 주장하며, 모든 목적들을 위해 전체가 참조로서 본 명세서에서 인용된다.
본 출원은, 2011년 11월 21일 자로 출원되고, 명칭이 "TRIODE REACTOR DESIGN WITH MULTIPLE RADIOFREQUENCY POWERS" 인 미국 특허 출원 번호 13/301,725; 2011년 11월 22일 자로 출원되고, 명칭이 SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A PLASMA EDGE REGION" 인 미국 특허 가출원 번호 61/563,021, 2011년 11월 23일 자로 출원되고, 명칭이 "PERIPHERAL RF FEED AND SYMMETRIC RF RETURN FOR SYMMETRIC RF DELIVERY 인 미국 특허 가출원 번호 61/563,503, 2011년 11월 23일 자로 출원되고, 명칭이 "PLASMA PROCESSING CHAMBER WITH FLEXIBLE SYMMETRIC RF RETURN STRAP" 인 미국 특허 가출원 번호 61/563,545 와 관련된다.
이하의 실시예들은 대칭형 RF 복귀를 가능하게 하는 내부 라이너를 사용하는 플라즈마 챔버에서의 반도체 기판 프로세싱을 위한 장치 및 시스템들을 제공한다. 본 실시예들이 이러한 특정한 구체사항들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수 있다는 점은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않게 하기 위하여 공지의 프로세스 동작들은 구체적으로 설명되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따른, 예시적인 에칭 챔버 (100) 를 도시한다. 본 발명의 일 실시예에서, 챔버는 알루미늄으로부터 구성되고 챔버의 내부 표면은 양극산화된 알루미늄으로 코팅된다. 양극산화 알루미늄 코팅은 예시적이며, 재료들이 플라즈마 프로세싱 환경과 화학적으로 호환이 되고, 플라즈마 프로세싱 동안 노출되는 온도들 및 압력 차이들을 견뎌낼 수 있는 한, 다른 재료들은 챔버의 내부 표면을 코팅하는데 사용될 수도 있다. 도 1에 도시된 챔버는 높이를 연장하는 측벽들을 포함한다. 챔버는 정전 척 어셈블리 및 내부 라이너를 삽입하기 위한 개구부 (100a), 상단 전극을 수용하기 위한 상단 개구부 (100b) 및 에칭 프로세싱을 위해 기판의 삽입 및 기판의 제거를 위한 도어 개구부 (100c) 를 포함한다. 내부 라이너는, 측벽들의 내면 상에 구성되고 챔버의 측벽들로부터 이격된 벽들을 포함한다. 도 1a는 내부 라이너와 함께 프로세싱 챔버 내로 개구부 (100a) 를 통하여 삽입될 수 있는 예시적인 정전 척 어셈블리 (106) 를 도시한다. 정전 척 어셈블리는, 프로세싱 동안 기판을 수용하도록 표면을 제공하기 위한 정전 척 (227) 을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 플라즈마 반응기 챔버의 단면을 도시한다. 플라즈마 챔버는, 플라즈마 프로세싱 영역을 아우르는 하단 전극 어셈블리 (105) 와 상단 전극 어셈블리 (210) 사이에서 연장하는 챔버 측벽들 (101) 및 플라즈마 프로세싱 영역을 정의하도록 상단 전극 어셈블리 (210) 의 반대로 지향되는 하단 전극 어셈블리 (105) 및 상단 전극 어셈블리 (210) 를 가지는 상단 구조를 포함한다. 내부 라이너 (200) 는 챔버 벽 (101) 의 내면을 덮도록 챔버 내로 삽입되고 챔버 벽 (101) 으로부터 이격된다. 내부 라이너 (200) 는, 챔버 벽 (101) 의 높이를 연장하고, 플라즈마 한정 영역 및, 라이너 립 (lip) 또는 라이너 림 (rim) (200b) 을 둘러싸는 라이너 벽 (200a) 을 포함한다. 일 실시예에서, 라이너 벽은 관 형상이다.
일 실시예에서, 상단 전극 어셈블리는 복수의 가요성 스트랩들을 통하여 접지로 연결되고, 하단 전극은 챔버로 RF 전력을 공급하도록 RF 생성기로 커플링 (couple) 된다. 복수의 가요성 스트랩들은 RF 전력으로 하여금 접지로 흐르도록 하기 위한 전도성 경로를 구성한다. 상단 전극 어셈블리는, 플라즈마 프로세싱 동안 챔버 내에 플라즈마를 한정하도록 척을 둘러싸는 플라즈마 한정 링 구조를 포함한다. 한정 링 구조는, 복수의 링들 사이의 스페이서들 (spacers) 을 갖는 복수의 링들을 포함하며, 수직으로 위아래로 이동하도록 구성되어, 기판 프로세싱 동안 플라즈마 프로세싱 영역을 실링 (seal) 또는 언실링 (unseal) 하기 위하여 한정 링들을 체결 및 분리한다. 상단 전극 어셈블리가 하단 전극 어셈블리를 향하여 아래로 이동되는 경우, 한정 링들은, 인터링 공간/갭 (inter-ring space/gap) 이 좁아져서 플라즈마 프로세싱 영역을 실링하는, 체결된 위치에 있다고 지칭되고, 상단 전극 어셈블리가 위로 이동되는 경우, 한정 링들은, 인터링 공간/갭이 확장되어 플라즈마 프로세싱 영역을 언실링하는, 분리된 위치에 있다고 지칭된다. 예를 들어, 한정 링들이 체결된 위치에 있는 경우, 인터링 공간은 약 20 밀리미터 (mm) 이고, 한정 링들이 분리된 위치에 있는 경우, 인터링 공간은 약 120 mm 이다. 또한, 상단 구조는, 아르곤과 같은 반응성 가스가 챔버 내로 도입되는 천공들 (perforations)/개구부들 또는 샤워 헤드를 포함한다. 또한, 척을 둘러싸는 천공된 플라즈마 링 구조 (미도시) 는 챔버에서 플라즈마 프로세싱 동안 가스로 하여금 펌핑 아웃되게 하도록 상단 전극 어셈블리에 구성될 수도 있다.
일 실시예에서, 하단 전극 어셈블리는, 상단 면 상에 구성된 기판 지지부와 함께 정전 척 (ESC) 를 포함하는 정전 척 어셈블리 (미도시) 이다. 정전 척은 기판 지지부로 기판의 정전기적 클램핑 (clamping) 을 제공하도록 구성된다. 일 실시예에서, 하단 전극 어셈블리는, RF 생성기들과 같은, 하나 이상의 무선 주파수 (radio frequency; RF) 전력 소스들 (미도시) 에 커플링된다. 일 실시예에서, RF 생성기들은 하나 이상의 저주파수 RF 생성기들을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, RF 생성기들은 하나 이상의 고주파수 RF 생성기들을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, RF 생성기들은 하나 이상의 저주파수 RF 생성기들 및 고주파수 RF 생성기들의 조합을 포함할 수도 있다. 이러한 실시예에서, 상단 구조의 하단 전극은, 챔버 내에서 플라즈마 프로세싱 영역으로 효율적인 RF 전력 송신을 보장하도록 각각의 매칭 회로망 (matching circuitry) (미도시) 을 통하여 고주파수 RF 생성기들 및 저주파수 RF 생성기들의 조합에 연결된다. 일 실시예에서, 저주파수 RF 생성기는 2 MHz 의 주파수를 가지는 RF 전력을 공급하도록 구성되고, 고주파수 RF 생성기는 27 MHz 또는 60 MHz 중 어느 하나의 주파수를 가지는 RF 전력을 공급하도록 구성된다. 다수의 RF 생성기들이 사용되는 일 실시예에서, RF 생성기들 각각은 RF 전력 주파수 및/또는 진폭에 관해 독립적으로 제어될 수 있다.
라이너 벽 (200a) 은, OES 포트 개구부 (224), 라이너 벽 (200a) 의 하나의 면 상의 뷰 포트 개구부 (226) 및 라이너 벽 (200a) 의 또 다른 면의 액세스 포트 (230) (미도시) 과 같은, 복수의 기능적 개구부들을 포함한다. 또한, 도어 개구부 (212) 는 라이너 벽 (200a) 의 하나의 면 상에 구성된다. 도어 개구부 (212) 는, 에칭 동작에서 사용되는 기판을 플라즈마 프로세싱 영역 내로 삽입하고, 플라즈마 프로세싱 영역으로부터 제거하는데 사용된다. 비아 (220) 는, 전력 소스들로의 모든 케이블들, 전력 소스들로부터의 모든 케이블들 및 다른 설비 하드와이어 연결들이 라우팅되는, 챔버 벽 (101) 의 하나의 면을 덮는 라이너 벽 (200a) 에 구성된다.
라이너 벽 (200a) 내에 구성된 전술한 기능적 개구부들뿐만 아니라, 라이너 벽 (200a) 은 비대칭적으로 설계된 챔버에서 대칭을 제공하도록 하나 이상의 측면들 상의 몇몇의 더미 기능적 개구부들로 구성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 더미 기능적 개구부들은, 기판이 플라즈마 프로세싱 영역으로부터 제거되고 도입되는 도어 개구부 (212) 의 대칭적으로 반대로 지향되는 더미 도어 개구부 (222) 를 포함할 수도 있다. 추가적인 하나 이상의 더미 포트 개구부들 (228) 은, 이러한 더미 포트 개구부들이 라이너 벽 (200a) 에 구성된 OES 포트, 액세스 포트 및 뷰 포트를 구성하는 기능적 개구부들의 대칭적으로 반대로 지향되도록 내부 벽 (200a) 상에 제공된다. 더미 비아 (218) 는, 하드와이어 라우팅들 및 챔버와 관련된 케이블을 라우팅하는데 사용되는 비아 (220) 의 대칭적으로 반대로 지향되는 라이너 벽 (200a) 에 구성된다. 도 3은, 내부 라이너 (200) 의 라이너 벽 (200a) 에 구성된, 다양한 더미 기능적 개구부들을 도시한다.
더미 피쳐들 (즉, 기능적 개구부들) 뿐만 아니라, 복수의 스트랩들 (216) 은, 접지로의 RF 전력의 대칭적인 전도성 및 균일성을 허용하도록 내부 라이너의 하단 주위에 제공된다. 일 실시예에서, 스트랩들 (216) 은 가요성 스트랩들이고, 구리 재료로 이루어진다. 재료가 챔버의 전도성의 RF 복귀 경로를 가능하게 하는 한, 다른 재료들은 스트랩들 (216) 에 사용될 수 있다. 스트랩들 (216) 은, RF 전력 복귀 경로를 제공하도록, 내부 라이너 (200) 의 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분과 하나의 단부에서 앵커링되고 (anchored), 정전 척 어셈블리 내에 배치된 접지 링과 타단부에서 전기적으로 커플링된다. 일 실시예에서, 접지 링은, 정전 척 어셈블리에서 정전 척의 기판 지지부를 둘러싸는 실리콘 핫 에지 링 (silicon hot edge ring) 에 인접한다. 접지 링의 지향은 도 4c 및 도 4d를 참조하여 구체적으로 논의될 것이다. 접지 링은 챔버 내부의 정전 척 어셈블리를 전기적으로 고립시키도록, 석영과 같은, 비전도성 재료로 이루어진다. RF 전력은, 접지 회로망을 향하여 접지 링 및 전도성 스트랩 (216) 을 통하여 빠르고 고르게 흐른다.
제어 노브들 (knobs) (미도시) 의 세트는, 챔버 내의 반응성 가스의 압력을 조정하고, 플라즈마 한정 링들 사이의 갭 (gap) 을 조정하고, 플라즈마 프로세싱 영역으로 제공되는 RF 전력을 조정하기 위한 노브들을 포함하는 등, 플라즈마를 생성하는데 사용되는 챔버와 관련된 속성들, 및 챔버로 제공되는 반응성 가스의 다양한 프로세싱 속성들을 조정하는데 사용될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서, 챔버 내로 도입되는 내부 라이너 (200) 의 부분의 예시적인 뷰를 도시한다. 내부 라이너 (200) 는 라이너 벽 (200a) 에 구성된 더미 기능적 개구부들로 인한 대칭적인 설계를 전시한다. 도시된 바와 같이, 두 개의 더미 포트 개구부들 (228) 은, OES 포트 (224) 및 뷰 포트 (226) 의 대칭적으로 반대로 지향되는 하나의 면 상의 라이너 벽 (200a) 에 제공되고, 더미 포트 개구부 (228) 는 액세스 포트 (230) 의 대칭적으로 반대로 지향된다. 또한, 도 3은, 라이너 벽 (200a) 에 구성된 도어 개구부 (212) 의 대칭적으로 반대로 지향되는 더미 도어 개구부 (222) 를 도시한다. 더미 비아 (218) 는 하드와이어 라우팅들 및 챔버와 관련된 케이블들을 하우징하는 비아 (220) 의 반대로 지향된다. 라이너의 너무 많은 개구부들은, RF 가스 커플링으로부터 챔버 벽을 보호하는, 라이너의 기능성을 타협하는 것을 초래할 수도 있으므로, 일 실시예에서, 더미 포트 개구부들은 석영 플러그들 (plugs) 을 사용하여 충진될 수도 있다. 석영 플러그들은 비전도성이며, RF 가스로 하여금 챔버 벽들로 커플링하는 것을 방지하는 동안 챔버로 대칭을 제공할 것이다.
도 4는, 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분 주위에 대칭적으로 배치된 전도성 구리 스트랩들 (216) 과 함께 내부 라이너 (200) 의 평면도를 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 내부 라이너 (200) 는 라이너 벽 (200a) 및 라이너 립 (200b) 을 포함한다. 내부 라이너 (200) 는, 대칭형 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록 하고 최적화된 가스 흐름 전도성을 위한 대칭적인 공간 (234) 과 함께 산재되고 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분 주위에 균일하게 배치되는 14개의 RF 구리 스트랩들 (216) 로 설계된다. 구리 스트랩들 (216) 의 크기와 개수는 요구되는 최적화 레벨에 기초하여 다양할 수 있다. 도 4a 및 도 4b는, 대칭형 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록, 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분과 일단부에서 커플링되고, 접지 링 (232) 과 타단부에 커플링되는, 다양한 수의 구리 스트랩들 (216) 을 갖는 내부 라이너의 상이한 두 개의 변형예의 개략적인 평면도를 도시한다. 도 4a에 도시된 일 실시예에서, 사이에서 정의되는 대칭적인 공간 (234) 을 갖는 1 인치 폭의 20 개의 구리 스트랩들 (216) 은, 최적의 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록, 일단부에 라이너 벽 (200a) 의 하단과 커플링되고, 타단부에 접지 링 (232) 과 커플링된다. 일 실시예에서, 2 인치 폭의 13 개의 구리 스트랩들 (216) 은 사이에 정의되는 대칭적인 공간 (234) 으로 균일하게 배치된다. 도 4b에 도시된 일 실시예에서, 2 인치 구리 스트랩들 (216) 각각은, 대칭적인 인터스트랩 (inter-strap) 공간 (234a) 으로 이격되는 한 쌍의 1 인치 폭 구리 스트랩들로 이루어진다. 이러한 실시예에서, 구리 스트랩들 각각은 대칭적인 공간 (234) 을 사용하여 그것의 이웃하는 쌍으로부터 이격된다. 일 실시예에서, 구리 스트랩들 (216) 은 가요성이며, 즉, 구리 스트랩들 (216) 은 늘어날 수 있도록 전성일 수 있다. 상단 전극 어셈블리가 수직으로 위아래로 이동할 수 있기 때문에, 구리 스트랩들 (216) 의 가요성은, 상단 전극 어셈블리가 세팅되는 위치에 관계없이 대칭형 RF 복귀 경로를 제공할 것이다.
도 4c는 정전척 어셈블리가 없는 내부 라이너의 예시적인 평면도를 도시한다. 도면은 일단부에 내부 라이너 (200) 의 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분과 부착되고 타단부에 접지 링 (232) 과 부착되는 구리 스트랩들 (216) 을 확인한다. 도 4d는 내부 라이너에 배치된 정전 척 어셈블리와 함께 내부 라이너의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 실리콘 핫 에지 링 (236) 은 정전척 (227) 의 바로 옆에 배치되고 접지 링 (232) (미도시) 은 실리콘 핫 에지 링의 바로 옆에 배치된다. 접지 (232) 는 유전체 링 (233) 에 의해 덮인다. 이러한 설계는, 균일한 에칭이 기판의 표면 상에 유발될 수 있도록 균일한 RF 장을 제공하는 데 도움이 되고, 복수의 구리 스트랩들 (216) 은 접지로 균일한 RF 전력 복귀 경로를 구성한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에서, 에칭 챔버의 부분 단면도를 도시한다. 게이트 밸브 (237) 를 갖는 도어 어셈블리 (235) 도어 개구부 (212) 에 제공된다. 게이트 밸브 (237) 는 단일 게이트 밸브일 수도 있거나 이중 밸브일 수도 있다. 게이트 밸브 (237) 는, 도어 개구부 (212) 로 하여금 에칭 동작 동안 닫는 것 및 챔버 내외로 기판을 이동시키는에 접근 가능하게 하도록 위, 아래 및 측방향으로 이동하도록 구조될 수 있다. 팬 (fan) (238) 챔버 내 임의의 열 축적 (heat building up) 의 제거를 할 수 있도록 챔버의 하단에 제공된다. 앞서 언급된 바와 같이, 챔버 내로 기판을 삽입하고 챔버로부터 기판을 제거하는데 사용되는 도어 개구부 (212) 의 반대로, 더미 도어 개구부 (222) 는 설계 대칭을 제공하도록 구성된다. 앞서 언급된 바와 같이, 더미 도어 개구부 (222) 는, RF 플라즈마로 하여금 외부로 새고 챔버 벽 (101) 으로 커플링되는 것을 방지하기 위하여, 석영 플러그와 같은 절연 재료를 사용하여 플러깅될 (plugged) 수 있다. 더미 포트 개구부 (228) 는 포트 개구부들 (224, 226 및 230) 의 반대로 지향된다. 챔버가, 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 구체적으로 설명되지 않은 다른 어셈블리를 포함한다는 점은 주목되어야 한다.
도 5b는, 정전 척 어셈블리 (106) 를 둘러싸고 고립시키는 다양한 절연 재료들을 포함하는 에칭 챔버의 전체 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 에칭 챔버는, 상단 구조에 배치된 상단 전극 어셈블리 (210) 와, 하단 전극 구조 (105) 에 배치된 하단 정전 척 어셈블리 (106) 와, 챔버 벽 (101) 으로부터 이격되고 챔버 벽 (101) 과 나란히 상단 전극 구조와 하단 전극 구조 사이의 내부 라이너 (200) 를 포함한다. 정전 척 어셈블리 (106) 는, 정천 척 어셈블리 (106) 에 배치된 정전 척 (227) 을 포함한다. 내부 라이너 (200) 는, 라이너 림 또는 라이너 립 (200b) 및 플라즈마 프로세싱 영역 (240) 을 둘러싸고, 상단 전극 어셈블리와 하단 전극 어셈블리 사이에 높이를 연장하는 라이너 벽 (200a) 를 포함한다. 정전 척 어셈블리 (106) 내의 정전 척 (227) 은, 상단 면 상에 기판 지지부를 제공하며, 기판이 존재할 경우, 기판 지지부로 기판 (또는 웨이퍼) 의 정전기 적 클램핑을 제공하도록 구성된다. 실리콘 핫 에지 링 (236) 은, 에칭을 위한 균일한 RF 장을 제공하도록 정전 척 (227) 의 기판 지지부와 바로 인접하게 배치된다. 일 실시예에서, 프로브 (probe) 는 챔버 내의 바이어스에서 임의의 시프트 (shift) 를 감지하도록 핫 에지 링에 위치할 수도 있다. 챔버 내의 바이어스에서 임의의 시프트는 챔버로부터 플라즈마 누출을 나타낸다. 석영 커플링 링 (239c) 은 실리콘 핫 에지 링 (236) 아래에 있다. 커버 링들의 세트는 실리콘 핫 에지 링 (236) 에 인접한다. 뒤집혀진 "T" 형상의 내부 커버 링 (239b) 은 실리콘 핫 에지 링 (236) 의 바로 옆에 있고, 외부 커버 링 (239a) 은 내부 커버 링 (239b) 의 옆에 있다. 접지 링 (241) 은 외부 커버 링 아래에 있다. 복수의 구리 스트랩들 (216) 은, 접지로의 복귀를 위한 RF 전력의 대칭형 경로를 제공하도록, 일단부에 라이너 벽 (200a) 의 하단 부분과 커플링되고, 타단부에 접지 링 (241) 과 커플링된다. 석영 포커스 (focus) 링 (239) 은 석영 엘리먼트들 (elements) 아래에 있다. 석영 커버 링의 얇은 층은, 챔버의 내부 챔버 라이너로부터, 그러므로, RF 전력 복귀 경로로부터 정전 척을 분리하는 다양한 석영 엘리먼트들에 걸쳐 구성된다.
복수의 한정 링들을 갖는 플라즈마 한정 링 구조 (242) 는, 플라즈마 프로세싱 영역 (240) 내에 플라즈마를 한정하도록 상단 전극 어셈블리 (210) 에 설계된다. 플라즈마 한정 링 (242) 은 수직으로 이동할 수 있는 스페이서들의 세트를 포함한다. 스페이서들은 완전하게 확장되거나 압축될 수 있는 플라즈마 한정 링 구조에서 인터링 갭들을 구성한다. 챔버의 단단한 실링을 위해, 스페이서들은, 플라즈마 한정 영역의 반응성 가스로 하여금 탈출하게 하도록 하는 확장된 구성으로 상측으로 이동될 수 있고, 플라즈마로 하여금 탈출하는 것을 방지하기 위하여 압축된 구성으로 하측으로 이동될 수 있다. 제어 노브들 (미도시) 과 같은, 챔버에서 유효한 제어부들은, 챔버의 플라즈마 프로세싱 영역 (240) 으로부터 플라즈마의 임의의 누출을 방지하거나 저지 (arrest) 하기 위하여, 플라즈마 한정 링들 사이에 구성된 인터링 갭들의 공간 조정과 같은, 프로세스 속성들을 조정하도록 체결될 수도 있다.
상단 전극 어셈블리 (210) 는, 플라즈마 프로세싱 영역 (240) 으로의 접근을 제공하도록 위, 아래 및 측방향으로 이동가능하다. 내부 라이너의 라이너 림 (106) 은, 에칭 동작 동안 챔버를 실링하기 위하여 상단 전극 어셈블리 (210) 을 수용하도록 설계된다. 일 실시예에서, 라이너 림 및 라이너 벽들이 단일 피스 (piece) 구조의 모든 파트라는 점은 주목되어야 한다. 라이너 벽 (200a) 은 포드 개구부들, 비아 및 도어 개구부와 같은, 기능적 개구부들을 가지고 설계된다. 피쳐들 뿐만 아니라, 더미 기능적 개구부들의 세트 또한, 상술된 바와 같이, 피쳐들의 대칭적으로 반대로 있는 내부 라이너의 라이너 벽 (200a) 상에 구성된다.
본 명세서에서 논의된 다양한 실시예들에서의 챔버의 대칭적 설계는, 더 많은 반응성 가스로 하여금 플라즈마 프로세싱 동안 챔버로 공급되도록 하기 위하여, 플라즈마 한정 링들 사이의 스페이서들로 하여금 플라즈마 프로세싱 동안 이동되도록 한다. 예를 들어, 챔버의 대칭적 설계는, 플라즈마 프로세싱 영역의 외부를 둘러싸는 구역 (area) 으로의 플라즈마 누출을 최소화하는 동안, 다양한 구리 스트랩 구성들을 위한 챔버 내의 개선된 플라즈마 한정을 허용한다. 더 많은 가스가 플라즈마 한정 링 내로 흐르게 됨에 따라, 플라즈마 한정 링들은 플라즈마 프로세싱 영역의 플라즈마의 최적 압력을 유지하기 위하여 오프닝 업 된다 (opened up). 플라즈마 한정 링의 오프닝 업은, 인터링 갭에서의 증가로 인해 플라즈마 한정 영역으로부터 외부로 플라즈마 누출을 잠재적으로 이끌 수 있으며, 이로써 챔버 벽과의 잠재적인 커플링을 이끈다. 하지만, 다양한 한정 테스트 런들 (runs) 이 보여주듯이, 대칭적으로 설계된 챔버는, 플라즈마 한정 영역으로부터 한정 링들을 통하여 외부의 챔버 벽으로 플라즈마가 누출되기 전에 보다 양호한 플라즈마 한정을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 플라즈마 한정 링 구성은, 플라즈마 한정 링의 외부로의 플라즈마 누출을 방지하기 위하여 인터링 갭을 구성하도록 조정될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 인터링 갭의 조정가능한 범위는, 챔버 벽으로 RF 플라즈마의 커플링을 이끌 수 있는, 플라즈마 한정 영역의 외부로의 플라즈마 누출의 염려 없이, 약 17 mm 부터 약 36 mm 까지이다. 일 실시예에서, 구리 스트랩들은, RF 전력 복귀 경로를 타협할 수 있는 구리 스트랩으로의 손상을 방지하도록 절연 재료로써 코팅될 수도 있다. 사용되는 절연 재료의 몇몇의 예시들은, RhodorsilTM, KaptonTM, 퍼플루오로알콕시 폴리머 레진 (perfluoroalkoxy polymer resin; PFA), 폴리이미드/폴리아미드-이미드를 포함한다. 상기 목록은 예시적이며, 제한하는 것으로 고려되어서는 아니 된다. 다른 절연 재료들은, 구리 스트랩들의 기능성이 유지되는 한 사용될 수도 있다.
내부 챔버 라이너에서 OES 포트에 위치한 모니터들은 플라즈마 한정 영역의 외부에 구성된 외부 영역의 플라즈마 강도를 측정할 것이고, 핫 에지 링에 제공된 프로브는 임의의 플라즈마 누출을 지시하도록 플라즈마 한정 영역 내 바이어스에서의 시프트를 모니터링할 것이다. 도 9를 참조하여 논의된 바와 같이, 플라즈마 한정은 개선된 대칭적으로 설계된 챔버로써 현저하게 더 양호하다.
도 5c는 본 발명의 예시적인 일 실시예에서, 대칭적 챔버에 의해 구성된 RF 전력을 위한 복귀 경로의 예시적인 뷰를 도시한다. 도시된 바와 같이, RF 전력은, 경로 (510) 에 의해 도시된 바와 같이, 하나 이상의 RF 전력 소스를 통하여 정전 척 어셈블리로 제공된다. 반응성 가스가 상단 전극 어셈블리에 구성된 개구부들 또는 샤워 헤드를 통하여 공급되는, 경로 (520) 에 의해 도시된 바와 같이, RF 전력은, 플라즈마 한정 영역을 향한 석영 커플링 링 및 경로 (510) 를 경유하여 정전 척 어셈블리를 통하여 트래블링한다 (travel). RF 전력은, 용량성 커플링된 플라즈마 (capacitive coupled plasma; CCP) 방전을 통하여 반응성 가스의 플라즈마를 생성한다. CCP 방전을 위해, 전기 장은, 오실레이팅 (oscillating) 전압을 인가함으로써 RF 가스 방전을 얻도록 에칭 챔버의 두 개의 전극들 사이에서 익사이팅된다 (excited). CCP 방전 동안, 플라즈마 한정 링은 챔버를 실링하도록 압축된 구성으로 될 (brought) 수도 있다. 이온들의 집중을 증가시키도록 에칭 동작 동안 가스가 플라즈마 한정 영역 내로 펌핑됨으로써, 챔버에서 압력은 증가한다. 플라즈마 한정 영역 내 압력의 일부를 릴리징하도록, 플라즈마 한정 링은, 상단 전극 어셈블리 (210) 에 구성된 석영 링에 제공된 천공들을 통하여 제거되는 과도한 가스 및 확장된 구성으로 부분적으로 될 수도 있다. 플라즈마 한정 영역으로부터 RF 전력은, 상단 전극 어셈블리, 내부 라이너 및 구리 스트랩들을 통하여 구성된 전도성 경로 (530) 를 통하여 흐른다. 전도성 경로 (530) 는, 하단 정전 척 어셈블리 배부의 접지 링을 통하고 마지막으로 접지를 향하여 계속된다. 구리 스트랩들의 크기 및 개수는, RF 전력 복귀로 하여금 대칭적일 수 있도록 한다. 또한, 내부 라이너의 대칭적 설계는 최적의 유도성 환원 및 플라즈마 한정 영역에서 반응성 가스의 개선된 대칭적 전도성이 가능하게 한다.
도 5d는, 본 발명의 일 실시예에서, 챔버의 플라즈마 한정 영역 내로 가스를 공급하기 위한 상단 전극 어셈블리 (210) 에 구성된 가스 샤워헤드를 도시한다. 샤워헤드는, 에칭 동작 동안, 정전 척 어셈블리 (106) 로부터 제공되는 RF 전력을 사용하여 가스가 플라즈마로 컨버팅될 수 있도록, 가스 공급 소스 (미도시) 로부터 가스의 균일한 공급을 제공한다. 플라즈마 한정 영역 내로의 가스의 공급이 샤워 헤드로 제약되지 않지만, 메커니즘이 플라즈마 한정 영역 내로 가스를 공급하는 것이 가능한 한, 다른 메커니즘들 또한 사용될 수 있다는 점은 주목되어야 한다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에서, 최적의 개수의 구리 스트랩들, 더미 포트 개구부들 (228), 더미 도어 개구부 (222) 및 더미 비아를 포함하는 에칭 챔버의 내부 라이너의 개략적인 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 내부 라이너의 라이너 벽들 상에 구성된 기능적 개구부들/피쳐 각각은, 기존의 (existing) 기능적 피쳐의 대칭적으로 반대로 있는 라이너 벽에 구성된 매칭 더미 기능적 개구부/피쳐를 가진다. 전송 모듈 (244) 이 에칭 챔버 내로 기판을 증착하는 도어 어셈블리 (235) 와 연관된 도어 개구부 (212) 는, 내부 라이너 벽 상의 도어의 대칭적으로 반대로 있는 매칭 더미 도어 개구부 (222) 를 가진다. 라이너 벽 상에 구성되는 비아 (220), 뷰 포트 (226), 모노미터 (monometer) 포트 (226a), 윈도우 (223), 시각적인 포트 (224) 는, 대칭적인 가스 전도성을 위해 라이너 벽이 대칭적이도록, 균등한 더미 대응물을 가진다. 구리 스트랩들과 같은, 복수의 전도성 스트랩들 (216) 은, 라이너 벽의 하단 부분의 둘레 주위에 균일한 인터벌 (interval) 로 제공된다. 일 실시예에서 스트랩들은, 알루미늄 블록들과 같은, 전도성 블록들을 사용하는 반대의 단부에 정전 척 어셈블리의 접지 링에 대응하는 위치, 및 하나의 단부에 라이너 벽의 하단 부분으로 부착된다. 이러한 스트랩들 (216) 은 RF 복위의 균일하고 대칭적인 전도성을 가능하게 한다. 복수의 스트랩들을 따른 더미 피쳐들은, 균일한 RF 전력 복귀 경로 및 가스의 전도성을 위해 필요한 대칭을 제공한다.
도 7 및 도 8은 상이한 실시예들에서 전도성 구리 스트랩들의 다양한 구성들에 대한 에칭 레이트 방위각의 균일성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 프로세스 챔버에 공급되는 하나 이상의 제어 노브들을 사용하여 제어될 수 있고 하드웨어와 관련된 잔여 컴포넌트는, 도 7 및 도 8에 파선으로 된 붉은 박스로 도시된 바와 같이, 20개의 1" 스트랩들 다음의 13개의 2" 스트랩들을 사용하여 성취된 최적의 개선과 함께 구리 스트랩들의 개수의 증가를 갖는 현저한 개선을 보여준다. 도 7 및 도 8은 스트랩들의 상이한 구성에 관하여 사용된 가스들의 종류가 상이하다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 사용된 몇몇의 가스들은, 질소 (N2)/ 산소 (O2)/ 테트라플루오로 메탄 (tetrafluoro methane; CF4)/ 옥타플루오로시클로 부탄 (C4F8), 및 아르곤을 포함한다. 도 7 및 도 8에서 사용된 두 개의 가스 레시피들은, 최적화된 압력, 가스 흐름, 전력 및 두 개의 레시피들에 대한 인터링 갭 높이와 관련하여 두 개의 레시피들에서 차이점들에 따라 다양하다.
도 9는, 상이한 한정 테스트들로써 플라즈마 한정 수행의 그래픽 비교를 도시한다. 고주파수들 및 저주파수들의 혼합으로 RF 소스들을 통하여 제공된 RF 주파수로써, RF 스트랩들의 상이한 구성은 개선된 플라즈마 한정 수행을 보여준다. 도 9에 도시된 바와 같이, 플라즈마 챔버/반응성 가스를 위한 최대 전력에서 2 MHz 및 27 MHz 주파수의 이중 주파수 RF 생성기들 및 20개의 1" 접지 스트랩을 갖는 현재의 실시예들의 대칭적으로 설계된 내부 라이너를 사용한 플라즈마 한정은, 8개의 2" 접지 스트랩들이 사용된 경우 아르곤의 약 1000 sccm (분당 표준 입방 센티미터) 와는 대조적으로, 아르곤과 같은, 반응성 가스의 약 1350 sccm 이다. 유사하게, 20개의 1" 접지 스트랩들 및 2 MHz 및 60 MHz 의 이중 주파수 RF 생성기들이 사용되었을 경우, 플라즈마 한정은 아르곤의 975 sccm 으로부터 아르곤의 약 1000 sccm 까지의 개선을 보여주었다. 도 9의 그래프가, 플라즈마 챔버로부터 플라즈마의 임의의 누출을 감지함에 앞서 기록된 자료를 보여주는 점은 주목되어야 한다. 도 9의 플라즈마 한정 차트로부터 입증되듯이, 플라즈마 한정 수행은 일관적으로 다수의 런들을 통하여 개선을 보여주었다. 일 실시예에서, 최대 전력은, 에칭 챔버에서 에칭되는 디바이스들의 종류에 대하여 에칭 툴 (tool) 에 의해 정의된다. 예를 들어, 로직 엘리먼트들이 에칭되는 일 실시예에서, 인가된 최대 전력은 약 1 킬로 와트 (KW) 일 수 있다. 메모리 엘리먼트들이 에칭되는 또 다른 실시예에서, 인가된 최대 전력은 약 2.0 KW 내지 약 2.5 KW 일 수 있다. 잠재적인 플라즈마 비한정을 방지하기 위하여, 툴에 대한 최대 전력이 상기 범위 내이어야 하는 점이 주목되어야 한다.
상기 실시예들을 유의하여, 본 발명이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터 구현 동작들을 채용할 수 있다는 점은 이해되어야 한다. 이러한 동작들은 물리적인 수량의 물리적인 조작을 요구하는 것이다. 본 발명의 파트를 형성하는 본 명세서에 설명된 동작들 중 임의의 동작들은 유용한 기계 동작들이다. 또한, 본 발명은 이러한 동작들을 수행하기 위한 장치 또는 디바이스에 관한 것이다. 장치는, 특정 목적의 컴퓨터와 같은, 요구되는 목적을 위해 특별하게 구조될 수도 있다. 특정 목적의 컴퓨터로써 구성될 경우, 컴퓨터는 또한, 여전히 특정 목적을 위한 동작이 가능하지만, 특정 목적의 파트가 아닌 루틴들 (routines), 프로그램 실행 또는 다른 프로세싱을 수행할 수 있다. 대안적으로, 동작들은, 네트워크를 통해서 얻을 수 있거나, 컴퓨터 메모리, 캐쉬에 저장된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 선택적으로 구성되거나 활성화되는 일반적인 목적의 컴퓨터에 의해 프로세싱될 수도 있다. 네트워크를 통해서 데이터를 얻을 경우, 데이터는, 예를 들어, 컴퓨팅 리소스들 (computing resources) 의 클라우드 (cloud) 와 같은 네트워크 상의 다른 컴퓨터들에 의하여 프로세싱될 수도 있다.
또한, 본 발명의 하나 이상의 실시예들은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 조작될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 컴퓨터 시스템에 의해 읽을 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 스토리지 (storage) 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예로서, NAS (network attached storage), ROM, RAM, CD-ROMs, CD-Rs, CD-RWs, 자기 테이프, 및 다른 시각적, 비시각적 데이터 스토리지 디바이스들이 포함된다. 컴퓨터 판독가능 매체는, 분산된 방식 (distributed fashion) 으로 컴퓨터 판독가능 코드가 저장되고 실행되도록, 네트워크 결합 컴퓨터 시스템에 걸쳐 분산된 컴퓨터 판독가능 유형 매체를 포함할 수 있다.
이해의 명확성의 목적을 위해 상술한 발명이 구체적으로 설명되었지만, 특정한 변경들 및 수식들이 첨부된 청구항의 범위 내에서 실시될 수 있다는 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 제한적이지 않고 예시적으로 이해되고, 본 발명은 본 명세서에 주어진 구체사항들로 제한되지 않고, 첨부된 청구항의 범위 및 균등범위 내에서 수식될 수도 있다.

Claims (17)

  1. RF 전력을 사용하여 기판을 플라즈마 프로세싱 (plasma processing) 하기 위한 챔버 (chamber) 로서,
    정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 및 상단 전극을 하우징 (housing) 하기 위한 벽들을 가지는 상기 챔버로서, 상기 상단 전극은 프로세싱 영역을 정의하도록 상기 정전 척의 반대로 지향되는, 상기 챔버;
    상기 챔버의 상기 벽들로부터 이격되고 상기 챔버의 상기 벽들 내에 구성된 관 형상의 벽 (tubular shaped wall) 을 가지는 내부 라이너 (liner) 로서, 상기 내부 라이너는 상기 프로세싱 영역을 둘러싸도록 지향되고, 상기 관 형상의 벽은 상단과 하단 사이의 높이를 연장하며, 상기 관 형상의 벽은 설비 액세스 (facilities access) 및 기판 액세스를 위한 기능적 개구부들을 가지고, 상기 기능적 개구부들 중에서 선택된 개구부들에 대한 대칭을 구성하도록 지향되는 더미 개구부들 (dummy openings) 을 더 포함하는 상기 내부 라이너; 및
    상기 내부 라이너의 상기 관 형상의 벽들의 하단과 연결되는 복수의 스트랩들 (straps) 로서, 상기 복수의 스트랩들은 상기 플라즈마 프로세싱 동안 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록 상기 챔버 내의 접지 링 (ground ring) 에 전기적으로 커플링되는, 상기 복수의 스트랩들을 포함하는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 스트랩들은, 상기 복수의 스트랩들 사이에서 정의되는 대칭적인 공간을 갖는 상기 내부 라이너의 상기 관 형상의 벽의 하단 부분 주위에 균일하게 분포되는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스트랩들의 개수는, 13 개 스트랩들의 그룹, 14 개 스트랩들의 그룹, 20 개 스트랩들의 그룹, 13 쌍 스트랩들의 그룹 및 14 쌍 스트랩들의 그룹 중 하나로부터 선택되는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 쌍의 스트랩들은 상기 쌍의 스트랩들 사이에서 정의되는 대칭적인 인터스트랩 (inter-strap) 공간을 가지는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 스트랩들은 구리로 이루어지는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 스트랩들은 절연 재료로 코팅되는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 절연 재료는, Rhodorsil, Kapton, 퍼플루오로알콕시 폴리머 레진 (perfluoroalkoxy polymer resin; PFA), 폴리이미드/폴리아미드-이미드로 구성되는 그룹으로부터 하나인, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 더미 개구부들은, 더미 포트 (port) 개구부들, 더미 비아 (via) 개구부들 및 더미 도어 (door) 개구부들을 포함하고, 상기 더미 개구부들은 절연 재료의 플러그들 (plugs) 로 이루어지는, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 절연 재료는 석영인, 플라즈마 프로세싱 챔버.
  10. 무선 주파수 (radio frequency; RF) 전력을 사용하여 기판을 플라즈마 프로세싱 (plasma processing) 하기 위한 시스템으로서,
    정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 및 상단 전극을 하우징 (housing) 하기 위한 벽들을 가지는 챔버 (chamber) 로서, 상기 상단 전극은 프로세싱 영역을 정의하도록 상기 정전 척의 반대로 지향되는, 상기 챔버;
    상기 챔버의 상기 벽들로부터 이격되고 상기 챔버의 상기 벽들 내에 구성된 관 형상의 벽 (tubular shaped wall) 을 가지는 내부 라이너 (liner) 로서, 상기 내부 라이너는 상기 프로세싱 영역을 둘러싸도록 지향되고, 상기 관 형상의 벽은 상단과 하단 사이의 높이를 연장하며, 상기 관 형상의 벽은 설비 액세스 (facilities access) 및 기판 액세스를 위한 기능적 개구부들을 가지고, 상기 기능적 개구부들 중에서 선택된 개구부들에 대한 대칭을 구성하도록 지향되는 더미 개구부들 (dummy openings) 을 더 포함하는 상기 내부 라이너; 및
    상기 플라즈마 프로세싱 동안 RF 전력 복귀 경로를 제공하도록, 일단부에서 상기 내부 라이너의 상기 관 형상의 벽의 하단 부분과 연결되고, 타단부에서 상기 챔버 내의 접지 링 (ground ring) 과 전기적으로 커플링되는, 복수의 스트랩들 (straps);
    상기 프로세싱 영역으로 RF 전력을 제공하기 위한 상기 정전 척에 커플링되는 RF 전력 소스 (source); 및
    상기 프로세싱 영역으로 프로세스 가스 (process gas) 를 공급하기 위한 상기 상단 전극과 연결되는 프로세스 가스 소스를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 RF 전력 소스는, 제1 RF 전력 소스 및 제2 RF 전력 소스를 더 포함하며, 상기 제1 RF 전력 소스는 약 2 MHz 의 저주파수 RF 전력을 제공하도록 구성되고, 상기 제2 RF 전력 소스는 약 27 MHz 의 고주파수 RF 전력을 제공하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    제1 RF 전력 소스 및 제2 RF 전력 소스를 더 포함하며, 상기 제1 RF 전력 소스는 약 2 MHz 의 저주파수 RF 전력을 제공하도록 구성되고, 상기 제2 RF 전력 소스는 약 60 MHz 의 고주파수 RF 전력을 제공하도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 상단 전극에 의해 제공된 상기 프로세스 가스로부터 상기 챔버의 상기 플라즈마 프로세싱 영역 내에 생성된 가스 플라즈마의 프로세싱 속성들을 조정하기 위한 복수의 제어 노브들 (knobs) 을 더 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 스트랩들은, 상기 복수의 스트랩들 사이에서 정의되는 대칭적인 공간을 갖는 상기 내부 라이너의 상기 관 형상의 벽의 하단 주위에 균일하게 분포되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 스트랩들의 개수는, 13 개 스트랩들의 그룹, 14 개 스트랩들의 그룹, 20 개 스트랩들의 그룹, 13 쌍 스트랩들의 그룹 및 14 쌍 스트랩들의 그룹 중 하나로부터 선택되는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 쌍의 스트랩들은 상기 쌍의 스트랩들 사이에서 정의되는 대칭적인 인터스트랩 (inter-strap) 공간을 가지는, 플라즈마 프로세싱 시스템.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 더미 개구부들은, 더미 포트 (port) 개구부들, 더미 비아 (via) 개구부들 및 더미 도어 (door) 개구부들을 포함하고, 상기 더미 개구부들은 절연 재료의 플러그들 (plugs) 로 이루어지며, 상기 절연 재료는 석영인, 플라즈마 프로세싱 시스템.
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