KR20170135901A

KR20170135901A - 웨이퍼들을 플라즈마 처리하기 위한 디바이스 및 방법

Info

Publication number: KR20170135901A
Application number: KR1020177031918A
Authority: KR
Inventors: 미하엘 크리크; 랄프 로테; 빌프리드 레르히; 요하네스 레흘리
Original assignee: 센트로테에름 인터내셔널 아게
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-12-08
Also published as: CN108028162B; WO2016156552A1; CN108028162A; DE102015004430A1; DE102015004430B4; MY197365A; EP3278356A1

Abstract

본 발명은 기판들에 대한 플라즈마 처리 디바이스 및 웨이퍼들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들용 반도체 웨이퍼들을 플라즈마-처리하기 위한 방법에 관한 것이다. 디바이스는 복수의 웨이퍼들을 수용하기에 적절한 웨이퍼 보트에 대한 수용 지역을 정의하는 세장형 프로세싱 챔버; 프로세싱 챔버에서 길이 방향으로 연장되고 수용 지역의 일 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 전도 튜브; 및 프로세싱 챔버에서 길이 방향으로 연장되고 수용 지역의 대향 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 전도 튜브를 가진다. 가스 전도 튜브들 각각은 적어도 가스 전도 튜브들의 길이 방향으로 이격된, 가스의 통과를 위한 복수의 관통-개구들을 가지며, 관통 개구들은 수용 지역을 향하는 가스 전도 튜브 측부에 형성된다. 게다가, 적어도 하나의 가스 공급 유닛 및 적어도 하나의 가스 방출 유닛이 제공되고, 적어도 하나의 가스 공급 유닛은 적어도 하나의 가스 전도 튜브에 연결될 수 있고, 그리고 적어도 하나의 가스 방출 유닛은 다른 하나의 가스 전도 튜브에 연결될 수 있다. 방법에서, 복수의 웨이퍼들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들용 반도체 웨이퍼들은 위에서 언급된 타입의 플라즈마 처리 디바이스의 프로세싱 챔버 내의 웨이퍼 보트에 수용되고, 그리고 방법은 다음 단계들: 가스 전도 튜브들 중 적어도 하나를 통하여 웨이퍼 보트의 전체 길이에 걸쳐 적어도 하나의 가스를 도입함으로써 프로세싱 챔버에 원하는 가스 분위기를 세팅하는 단계; 및 프로세싱 단계 동안 수용된 웨이퍼들 간에 플라즈마를 생성하기 위하여 고주파수 교류 전압을 웨이퍼 보트에 인가하는 단계를 가진다.

Description

웨이퍼들을 플라즈마 처리하기 위한 디바이스 및 방법

본 발명은 웨이퍼들 간에 플라즈마를 생성하기에 적절한, 웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 및 태양 전지 기술에서, 그 기하학적 형상 및 재료에 무관하게, 이후에 웨이퍼들로서 지칭되는, 다양한 재료들로 만들어진 디스크-형상 기판들이 상이한 프로세스들에 제공되는 것이 잘 알려졌다.

이에 관련하여, 웨이퍼들은 단일 처리 프로세스들뿐 아니라 일괄 프로세스들, 즉, 몇몇 웨이퍼들이 동시에 처리되는 프로세스들에 빈번하게 제공된다. 단일 프로세스들 및 일괄 프로세스들 둘 모두에 대해, 웨이퍼들은 각각의 경우에 원하는 처리 포지션으로 이동되어야 한다. 일괄 프로세스들에서, 이것은 보통 복수의 웨이퍼들을 위한 공간들을 가지는 소위 보트(boat)들에 웨이퍼를 배치함으로써 달성된다. 보트들 내에서, 웨이퍼들은 보통 서로 평행하게 배치된다. 그런 보트들은 다양하고 상이한 방식들로 구축되고, 그리고 흔히, 웨이퍼들의 바닥 에지들만이 보트에 홀딩되어, 웨이퍼들이 자립형이도록 설계된다. 그런 보트들은 예컨대 보트들에 웨이퍼들의 바닥 에지들의 배치를 가능하게 하기 위하여 안내 챔퍼(chamfer)들을 포함할 수 있다. 그런 보트들은 보통, 홀딩 기능을 제공하는 것 외에, 웨이퍼들의 프로세싱 동안 어떠한 부가 기능도 가지지 않는 수동형이다.

예컨대 반도체 또는 태양 전지 기술에서 웨이퍼들의 플라즈마 프로세싱을 위해 사용되는 하나의 타입의 웨이퍼 보트의 경우에, 웨이퍼 보트는 보통 흑연으로 만들어지는 복수의 전기 전도성 플레이트들로 형성된다. 플레이트들은 실질적으로 서로 평행하게 포지셔닝되고 캐리어 슬릿(carrier slit)들은 웨이퍼들을 홀딩하기 위해 인접한 플레이트들 간에 형성된다. 서로 면하는 플레이트들의 측부들은 각각 웨이퍼들에 대한 개별 캐리어 엘리먼트들을 가져서, 이들 각각의 측부들에 웨이퍼들이 수용될 수 있다. 캐리어 엘리먼트 핀들이 보통 다른 플레이트에 면하는 각각의 플레이트 측부에 제공되므로, 핀들은 웨이퍼들을 수용할 수 있다. 이런 방식에서, 적어도 2개의 웨이퍼들은, 이들이 서로 면하는 방식으로 플레이트들 간의 각각의 캐리어 슬릿에 완전히 수용될 수 있다. 웨이퍼 보트의 인접한 플레이트들은 서로 전기적으로 절연되고, 그리고 프로세스 동안 보통 KHz 또는 MHz 지역에서 직접 인접한 플레이트들 간에 AC 전압이 인가된다. 이런 방식에서, 플라즈마는 플레이트들 간에 그리고 특히 개별 플레이트들에 홀딩되는 웨이퍼들 간에 생성되어, 플라즈마 처리, 이를테면 예컨대 플라즈마로부터의 증착 또는 필름들의 플라즈마 질화를 제공할 수 있다. 플레이트들 및 스페이서 엘리먼트들을 포함하는 그런 웨이퍼 보트의 예는 DE10 2011 109 444 A1호에 설명된다.

플라즈마로부터의 증착을 위해, 보통 부가적으로 웨이퍼를 미리결정된 온도로 가열하는 것이 필요하다. 이 목적을 위하여, 웨이퍼들이 내부에 삽입된 웨이퍼 보트는 보통 프로세싱 튜브에 삽입되고, 프로세싱 튜브는 가열 디바이스에 의해 가열될 수 있고 따라서 웨이퍼들 및 프로세싱 보트를 가열할 수 있다. 외부 플레이트들의 온도가 매우 빠르게 도달될 수 있지만, 내부 플레이트들 및 내부 웨이퍼들의 가열은 때때로 매우 긴 시간이 걸릴 수 있고, 이는 프로세스 사이클들을 연장시킨다.

게다가, 그런 플라즈마 프로세싱에서 원하는 프로세스 결과를 획득하기 위하여, 특정 가스 분위기가 요구된다. 그러므로, 프로세싱 튜브는 통상적으로 적어도 하나의 가스 입구 및 적어도 하나의 가스 출구를 가지며, 상기 가스 입구 및 가스 출구는 개별적으로 가스 소스 및 가스 배기 디바이스에 커플링된다. 가스 입구 및 가스 출구는 통상적으로 프로세싱 튜브의 대향 단부들에 배열된다. 가스 입구 및 가스 출구의 그런 어레인지먼트는, 프로세싱 튜브에 수용된 웨이퍼 보트의 길이를 따라 실질적으로 균질한 가스 분위기를 제공하고, 특히 모든 웨이퍼들 간에 플라즈마 처리를 위한 충분한 반응 종들을 제공하기 위하여, 비교적 높은 가스 흐름들을 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 개선된 가스 공급을 가능하게 하는 플라즈마 처리 장치 및 웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 이 목적은 제 1 항에 따른 플라즈마 처리 장치, 및 제 14 항에 따른 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 추가 실시예들은 개별 종속항들로부터 유도될 수 있다.

플라즈마 처리 장치는 기판들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들용 반도체 웨이퍼들에 적합하고 그리고 복수의 웨이퍼들을 수용하도록 구성된 웨이퍼 보트에 대한 수용 공간을 가지는 세장형 프로세스 챔버를 포함한다. 플라즈마 처리 장치는, 프로세싱 튜브의 길이 방향으로 연장되고 수용 공간의 일 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브, 및 프로세싱 튜브의 길이 방향으로 연장되고 수용 공간의 대향 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 더 포함하고, 가스 안내 튜브들 각각은 가스의 통과를 위한 복수의 통과 개구들을 가지며, 통과 개구들은 가스 안내 튜브들의 길이방향 연장부를 따라 이격되고, 통과 개구들은 수용 공간을 향하는 가스 안내 튜브들의 측부들에 형성된다. 게다가, 적어도 하나의 가스 공급 디바이스 및 적어도 하나의 가스 배기 디바이스가 제공되고, 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 적어도 하나의 가스 안내 튜브들 중 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하고 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 적어도 하나의 가스 안내 튜브들 중 다른 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하다. 가스 안내 튜브들의 그런 어레인지먼트는 가스의 주입과 가스의 배기 간에 짧은 가스 경로를 허용하고 또한 프로세스 챔버 내에서 가스 또는 가스들의 혼합물의 균질한 분배를 가능하게 한다. 게다가, 웨이퍼 보트에 수용된 웨이퍼들 간에 가스의 특정 주입이 가능하여, 작은 가스 흐름으로도 충분한 반응 종들이 웨이퍼들 간에 제공될 수 있다. 프로세스 챔버는 수평 어레인지먼트 또는 수직 어레인지먼트를 가질 수 있고, 프로세스 챔버의 수직 어레인지먼트에서 가스 안내 튜브들은 수용 공간의 측부들 상에 배열될 것이다.

바람직하게, 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 수용 공간 아래에 위치된 적어도 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하고 그리고 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 수용 공간 위에 위치된 적어도 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하다.

일 실시예에서, 개별 가스 안내 튜브들의 통과 개구들은 수용 공간의 길이와 같거나 더 큰 길이를 가지는 영역 위에 제공된다. 따라서, 가스의 개별 주입 및 배기는 웨이퍼 보트의 전체 길이에 걸쳐 제공될 수 있다. 가스의 균질한 주입 및 배기를 가능하게 하기 위하여, 통과 개구들은 가스 안내 튜브들의 길이방향 연장부에 횡방향으로 연장되는 행들로 배열될 수 있다. 인접한 행들 간의 거리는 바람직하게 5cm보다 작고, 바람직하게 2cm보다 작고 그리고 특히 1cm보다 작다.

일 실시예에서, 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나는 쉽게 생산될 수 있는 원형 단면 형상을 가진다. 가스의 우수한 분배를 위하여, 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나는 달걀형 또는 타원형 단면 형상을 가진다. 개선된 가스 분배를 위하여, 수용 공간의 적어도 일 측부(예컨대 아래 및/또는 위)에 적어도 2개의 가스 안내 튜브들을 제공하는 것이 또한 가능하다. 이들 가스 안내 튜브들은 예컨대 가스 공급부에서 반응들 또는 증착들을 회피하기 위하여, 프로세싱 챔버 내에서만 혼합되도록 가정되는 상이한 가스들의 도입을 또한 허용할 수 있다.

특히, 일 실시예에서, 적어도 2개의 가스 안내 튜브들은 수용 공간의 일 측부(특히 아래)에 제공되고, 상이한 가스들은 적어도 하나의 가스 공급 유닛을 통하여 수용 공간에 적용될 수 있어서, 이들 가스들은, 개별 가스 안내 튜브들을 빠져나간 후에만 혼합된다. 상이한 가스들의 균질한 혼합을 위하여, 일 실시예에서, 프로세싱 챔버의 횡방향으로 이격되는 3개의 가스 안내 튜브들이 제공되고, 외부 가스 안내 튜브들에는 제 1 가스가 공급될 수 있고 내부 가스 안내 튜브에는 제 2 가스가 공급될 수 있다.

바람직하게, 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 프로세싱 챔버로 단일 가스 및 상이한 가스들 중 적어도 하나를 주입하도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 프로세스 챔버를 미리결정된 압력으로 배기하고 이를 유지하도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 생성하기 위하여 웨이퍼 보트에 수용된 웨이퍼들 간에 전기 전위를 인가하기 위해, 웨이퍼 보트에 적절한 방식으로 연결될 수 있는 적어도 하나의 전압원을 포함한다.

일 실시예에서, 플라즈마 처리 장치는 웨이퍼 보트에 대한 수용 공간 아래에 또는 인접하여 적어도 하나의 이동가능 편향 엘리먼트를 포함하고, 편향 엘리먼트는 제 1 포지션에서 웨이퍼 보트에 대한 수용 공간의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름을 적어도 부분적으로 차단하고 제 2 포지션에서도 마찬가지가 가능하다. 이것은 예컨대 프로세스 단계 동안 특히 가스를 웨이퍼 보트를 향하여 지향시키고 가열 단계 동안 웨이퍼 보트에 대한 수용 공간의 측방향으로 대류 가스 흐름을 허용하게 할 수 있다. 실질적으로 자동 작동을 위하여, 이동가능 편향 엘리먼트는 프로세스 챔버의 진공에 응답하는 작동기에 의해 이동가능할 수 있다.

웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법에서, 웨이퍼 보트에 로딩되는 복수의 웨이퍼들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들을 위한 웨이퍼들은 위의 타입의 플라즈마 처리 장치의 프로세스 챔버에 수용되고 원하는 가스 분위기는 웨이퍼 보트의 전체 길이에 걸쳐 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 적어도 하나의 가스를 주입함으로써 프로세스 챔버에서 조정되고, 그리고 프로세스 단계 동안 플라즈마는, 고주파수(RF) AC 전압을 웨이퍼 보트에 인가함으로써, 웨이퍼 보트에 수용된 웨이퍼들 간에 생성된다. 그런 방법은 우수한 가스 분배 및 가스 소비의 가능한 감소인 위에서 이미 설명된 장점들을 제공하였다.

원하는 가스 분위기를 조정하기 위하여, 가스는 바람직하게, 가스가 주입되는 가스 안내 튜브에 대향하여 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브 중 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 프로세싱 챔버로부터 배기된다. 특히, 원하는 네거티브 압력 또는 진공은 가스의 개별 배기를 통하여 생성될 수 있다. 가스의 배기는 실제 프로세스 가스의 주입 전에 원하는 네거티브 압력 또는 진공을 조정할 수 있다. 바람직하게, 가스는 웨이퍼 보트 아래에 배열된 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 주입되고 가스는 웨이퍼 보트 위에 배열된 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 배기된다.

일 실시예에서, 프로세스 챔버의 원하는 가스 분위기는 개루프 또는 폐루프 방식으로 제어되고 그리고 어떠한 플라즈마도 생성되지 않는 가열 단계와 플라즈마가 생성되는 프로세스 단계 사이에서 완전히 교환된다. 특히, 가열 단계 동안, 제 1 압력에서의 불활성 가스의 가스 분위기가 제공될 수 있고, 그리고 프로세스 단계에서, 제 1 압력 미만인 제 2 압력에서의 반응 가스의 가스 분위기가 제공될 수 있다. 더 높은 압력에서의 불활성 가스는 웨이퍼 보트 및 웨이퍼들의 가열을 용이하게 하지만, 원하지 않는 반응은 회피되고, 더 낮은 압력에서의 반응 가스는 플라즈마의 생성을 용이하게 한다.

프로세스 단계 동안 플라즈마가 형성되는 영역들로 가스 흐름을 구체적으로 안내하기 위하여, 웨이퍼 보트의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름은 이동가능 편향 엘리먼트에 의해 적어도 부분적으로 차단될 수 있다. 그러나, 가열 단계 동안, 이동가능 편향 엘리먼트는 바람직하게, 대류 가스 흐름을 가능하게 하기 위하여 웨이퍼 보트의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름을 허용하여야 한다.

본 발명은 이제 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 웨이퍼 보트(boat)의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 웨이퍼 보트에 대한 개략적인 평면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 웨이퍼 보트의 개략적인 전면도를 도시한다.
도 4는 도 1에 따른 웨이퍼 보트가 내부에 수용되어 있는 플라즈마 처리 장치의 개략도를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 프로세스 챔버의 개략적인 전면도를 도시한다.
도 6은 도 5에 따른 프로세스 챔버의 가스 공급부의 부분에 대한 개략적인 평면도를 도시한다.
도 7은 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 대안적인 프로세스 챔버의 개략적인 전면도를 도시한다.
도 8은 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 추가 대안적인 프로세스 챔버의 개략적인 전면도를 도시한다.
도 9는 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 추가 대안적인 프로세스 챔버의 개략적인 전면도를 도시한다.
도 10은 플라즈마 처리 장치에 사용하기 위한 대안적인 웨이퍼 보트의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 11(a) 내지 (c)(도 11(a) 내지 (c)는 도 11을 구성함)은 별도로 그리고 그들의 최종 구성으로, 도 9에 따른 대안적인 웨이퍼 보트의 부분들의 개략적인 측면도들을 도시한다.
도 12는 도 9에 따른 웨이퍼 보트의 단면에 대한 개략적인 평면도를 도시한다.
도 13은 플라즈마 처리 장치에 사용하기 위한 추가 대안적인 웨이퍼 보트의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 14는 도 12에 따른 대안적인 웨이퍼 보트 부분의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 15는 추가 대안적인 웨이퍼 보트에 대한 개략적인 평면도를 도시한다.
도 16은 도 15에 따른 웨이퍼 보트 부분의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 17(a) 및 (b)(도 17(a) 및 (b)는 도 17을 구성함)는 도 15에 따른 웨이퍼 보트가 내부에 수용된 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 프로세스 챔버에 대한 개략적인 단면도들을 도시한다.
도 18은 추가 웨이퍼 보트의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 19는 도 19에 따른 웨이퍼 보트의 일부의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 20(a) 및 (b)(도 20(a) 및 (b)는 도 20을 구성함)는 도 18에 따른 웨이퍼 보트가 내부에 수용된 도 4에 따른 플라즈마 처리 장치의 프로세스 챔버에 대한 개략적인 단면도들을 도시한다.

상세한 설명에 사용되는 용어들, 이를테면 "위", "아래", "좌측" 및 "우측"은 도면들에 관련되고 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 그러나, 이들 용어들은 바람직한 실시예들을 설명할 수 있다. 평행, 수직 또는 각도 측정들에 관련된 용어 "실질적으로"는 ±3°, 바람직하게 ±2°의 편차들을 포함하여야 한다. 다음 상세한 설명들에서, 용어 "웨이퍼"는, 비록 다른 재료들로 만들어진 기판들이 또한 제공되고 프로세싱될 수 있지만, 바람직하게 반도체 또는 광전지 애플리케이션들을 위한 반도체 웨이퍼들인 디스크-형상 기판들에 사용될 것이다.

다음 상세한 설명들에서, 플라즈마 처리 장치에 사용하기 위한 웨이퍼 보트(1)의 기본 구조는 도 1-3을 참조하여 더 면밀하게 설명될 것이고, 도 1은 웨이퍼 보트(1)의 개략적인 측면도를 도시하고 도 2 및 3은 평면도 및 전면도를 도시한다. 도면들에서, 동일한 참조 부호들은, 이들 참조 번호들이 동일하거나 유사한 엘리먼트들을 설명한다는 점을 고려하여, 사용될 것이다.

웨이퍼 보트(1)는 복수의 플레이트들, 접촉 엘리먼트들 및 클램핑(clamping) 유닛들로 구성된다. 도시된 웨이퍼 보트(1)는 특히 예컨대 Si₃N₄, SiN_x, a-Si, Al₂O₃, AIO_x, 도핑된 그리고 도핑되지 않은 폴리실리콘 또는 비정질 실리콘 등의 플라즈마로부터의 필름 증착에, 그리고 특히 웨이퍼들의 플라즈마 질화에 적절하다.

플레이트들(6) 각각은 전기 전도성 재료로 이루어지고 그리고 특히 플레이트들(6)은 흑연 플레이트들로서 형성되지만, 프로세스에 따라, 플레이트 기본 재료의 코팅 또는 표면 처리가 수행될 수 있다. 플레이트들(6) 각각은, 이후 더 상세히 설명될 바와 같이, 프로세스 동안 웨이퍼들에 의해 커버되는 6개의 애퍼처들(10)을 가진다. 비록 도시된 형태에서 플레이트(6) 당 6개의 애퍼처들이 제공되지만, 더 많거나 더 적은 수의 애퍼처들이 제공될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 플레이트들(6) 각각은 상부 에지 및 하부 에지를 가지며, DE 10 2010 025 483호에 설명된 바와 같이, 상부 에지에는 예컨대 복수의 노치들이 형성되어, 플레이트들의 포지션 검출을 가능하게 할 수 있다.

묘사된 실시예에서, 플레이트들(6) 간에 캐리어 슬릿(carrier slit)들(11)을 형성하기 위하여, 대응하는 접촉 유닛들 및 클램핑 유닛들에 의해 실질적으로 서로 평행하게 배열되는 총 23개의 플레이트들(6)이 있다. 23개의 플레이트들(6)의 경우에, 22개의 캐리어 슬릿들(11)이 존재한다. 그러나, 실제로, 19개 또는 21개의 플레이트들이 빈번하게 사용되고, 그리고 본 발명은 특정 양의 플레이트들로 제한되지 않는다.

플레이트들(6)은 적어도 인접한 플레이트(6)에 면하는 그들의 개별 측부 상에, 3개의 개별 캐리어 엘리먼트들(12)의 그룹들을 가지며, 이 그룹들은 그들 사이에 웨이퍼를 수용할 수 있도록 포지셔닝될 수 있다. 캐리어 엘리먼트들(12)의 그룹들은 도 1에 개략적으로 표시된 바와 같이, 각각의 애퍼처(10) 둘레에 각각 포지셔닝된다. 웨이퍼들은, 각각의 경우에 캐리어 엘리먼트들이 웨이퍼의 상이한 측부 에지와 접촉하게 되는 방식으로 삽입될 수 있다. 플레이트 엘리먼트들(애퍼처들(10)에 대응함)의 길이 방향으로, 반도체 웨이퍼의 수용을 위하여 제공되는 총 6개의 캐리어 엘리먼트들의 개별 그룹들이 있다.

플레이트들(6)의 단부들에는, 이후 더 면밀하게 설명될 바와 같이, 각각의 경우 플레이트들(6)과 전기적으로 접촉하기 위한 역할을 하는 돌출하는 접촉 돌출부(13)가 있다. 접촉 돌출부들(13)의 포지션이 상이한 플레이트들(6)의 2개의 실시예들이 제공된다. 일 실시예에서, 접촉 돌출부들(13)은 개별적으로 저면 에지에 바로 인접하게 돌출하는 반면, 다른 실시예에서, 접촉 돌출부들(13)은 저면 에지로부터 멀리 떨어져 돌출하고, 저면 에지까지의 거리는 다른 실시예의 플레이트들의 접촉 돌출부들(13)의 높이보다 더 크다. 플레이트들(6)의 2개의 실시예들은 웨이퍼 보트(1)에 교번하는 방식으로 포지셔닝된다. 도 2에 따른 도면에서 가장 명확하게 보여질 수 있는 바와 같이, 바로 인접한 플레이트들(6)의 접촉 돌출부들(13)은 웨이퍼 보트의 상이한 높이 레벨들 상에 놓인다. 그러나, 매 두번째 플레이트(6)의 경우에, 접촉 돌출부들(13)은 동일한 높이 레벨 상에 있다. 이런 방식에서, 2개의 이격된 접촉 레벨들은 접촉 돌출부들(13)에 의해 생성된다. 이 장치는 바로 인접한 플레이트들(6)에 상이한 전위가 공급되게 할 수 있지만, 매 두번째 플레이트에는 동일한 전위가 공급될 수 있다.

하나의 접촉 레벨 상에 놓이는 접촉 돌출부들(13)은 우수한 전기 전도성의 재료, 특히 흑연으로 만들어진 접촉 블록들(15)에 의해 전기적으로 연결되고, 그리고 서로 미리결정된 거리에 포지셔닝된다. 접촉 돌출부들(13)의 지역 및 접촉 블록들(15) 각각에, 적어도 하나의 관통 개구가 제공된다. 관통 개구들은, 이들이 정렬될 때 클램핑 엘리먼트(16)의 삽입을 가능하게 할 수 있고, 클램핑 엘리먼트(16)는 샤프트 섹션(보이지 않음) 및 헤드 섹션, 이를테면, 예컨대 나사를 가진다. 샤프트 섹션의 자유 단부 상에서 작용하거나 자리하는 카운터 엘리먼트, 이를테면 너트(17)에 의해, 플레이트들(6)은 서로 고정될 수 있다. 플레이트들은, 상이한 그룹들의 플레이트들이 교번하여 포지셔닝되는 방식으로, 2개의 상이한 그룹들로 함께 고정된다. 클램핑 엘리먼트(16)는 전기 전도성 재료로 만들어질 수 있지만, 이것은 필수적이지 않다. 접촉 블록들(15) 각각은 (플레이트들(6)의 접촉 돌출부들(13) 간의 거리를 정의하는 방향으로) 바람직하게 동일한 길이를 가지며 이것은 2개의 캐리어 슬릿들(11)의 폭과 하나의 플레이트(6)의 폭의 합과 동일하여야 한다. 접촉 블록들(15)은 바람직하게, 이들이 낮은 열 질량을 가지며 특히 접촉 블록들의 합이 플레이트들(6)의 합보다 더 낮은 열 질량을 가져야 하는 방식으로 설계된다. 더 바람직하게, 접촉 블록들의 합과 접촉 돌출부들(13)의 합의 결합된 열 질량은 플레이트들(6)의 합의 열 질량과 접촉 돌출부들(13)의 열 질량의 감산보다 더 작아야 한다.

게다가, 상부 에지 및 하부 에지에 인접한 플레이트들에 추가 관통 개구들이 제공되고, 관통 개구들은 샤프트 섹션(보이지 않음) 및 헤드 섹션, 이를테면, 예컨대 클램핑 유닛의 나사를 가지는 클램핑 엘리먼트(19)의 삽입을 허용한다. 차례로 클램핑 엘리먼트들(19)은 적절한 카운터 엘리먼트들(20), 이를테면, 예컨대 너트들과 결합될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 각각의 경우에 상부 에지에 인접한 7개의 관통 개구들 및 하부 에지에 인접한 7개의 관통 개구들이 있다. 각각의 애퍼처(10) 둘레에는 사실상 대칭으로 4개의 관통 개구들이 포지셔닝된다. 클램핑 유닛의 추가 부분으로서, 실질적으로 동일한 길이를 가지는 예컨대 스페이서 슬리브들 형태인 복수의 스페이서 엘리먼트들(22)이 제공된다. 스페이서 엘리먼트들(22)은 각각의 경우에 바로 인접하는 플레이트들(6) 간의 대응하는 관통 개구들 지역에 포지셔닝된다.

클램핑 엘리먼트들(19)의 개별 샤프트 섹션들은, 그들이 모든 플레이트들(6)의 대응하는 개구들뿐 아니라 플레이트들 간에 위치된 스페이서 엘리먼트들(22)을 통하여 연장될 수 있는 방식으로 크기가 정해진다. 이런 방식에서, 적어도 하나의 카운터 엘리먼트(20)에 의해, 모든 플레이트들(6)은 실질적으로 서로 평행하게 고정될 수 있다. 여기서, 다른 클램핑 유닛들은 아마도 플레이트들(6)을 스페이서 엘리먼트들(22)과 정렬시키고 실질적으로 평행한 방식으로 클램핑하는 스페이서 엘리먼트들(22)과 함께 사용될 수 있다. 묘사된 실시예에서, 22개의 캐리어 슬릿들 및 슬릿당 총 14개의 스페이서 엘리먼트들(22)(상부 에지에 7개 및 하부 에지에 7개)이 있어서, 총 308개의 스페이서 엘리먼트들이 만들어진다.

클램핑 엘리먼트들(19)은 바람직하게 전기 절연 재료로 만들어지지만, 스페이서 엘리먼트들(22)은 바람직하게 전기 전도성 재료로 만들어져야 한다. 특히, 스페이서 엘리먼트들(22)은, 충분한 진폭을 가지는 낮은 DC 전압 또는 저주파수 AC 전압이 공급될 때 스페이서 엘리먼트들이 저항 엘리먼트로서 역할을 할 수 있지만, (플레이트들 간에 플라즈마의 생성을 위해) 고주파수 AC 전압이 인가될 때 파 전파의 큰 감쇠가 없도록, 고저항 재료로 만들어져야 한다. 또한 다른 주파수 범위들이 가능할 것이지만, 저주파수 전압에 대해, 50Hz-10KHz의 주파수 범위가 고려되고, 그리고 고주파수 전압에 대해 40KHz보다 큰 주파수 범위가 고려된다. 선택된 분포를 갖는 묘사된 실시예에서, 각각의 스페이서 엘리먼트는 예컨대 3 ㏀, 특히 20 ㏀보다 크거나 심지어 40 ㏀보다 큰 저항을 가져야 한다. 예컨대, 스페이서 엘리먼트들은, 한편으로는 프로세스에 의해 영향을 받지 않고 다른 측면에서는 프로세스에 영향을 미치지 않으며, 그리고 특히 프로세스에 어떠한 불순물도 도입하지 않는 도핑된 실리콘, 폴리실리콘 또는 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 하나의 그룹(상부 접촉 돌출부들(13)/하부 접촉 돌출부들(13))의 플레이트들(6)이 접촉 엘리먼트들(15)을 통하여 서로 전기적으로 연결되고 고정되지만, 모든 플레이트들은 스페이서 엘리먼트들(22)에 의해 서로 전기적으로 연결되고 고정된다.

다음에서, 위에서 언급된 타입의 웨이퍼 보트(1)(그러나 또한 종래의 웨이퍼 보트)가 사용될 수 있는 플라즈마 처리 디바이스(30)의 기본 구조는 도 4 내지 도 6을 참조하여 더 상세히 설명될 것이고, 여기서 도 4는 처리 장치(30)의 개략적인 측면도를 도시하고, 도 5는 프로세스 챔버 구성의 개략적인 전면도를 도시하고 그리고 도 6은 가스 공급부에 대한 평면도를 도시한다.

처리 장치(30)는 프로세스 챔버 섹션(32) 및 제어 섹션(34)을 포함한다. 프로세스 챔버 섹션(32)은 자신의 내부에 프로세스 챔버(38)를 형성하는, 일 측부가 폐쇄된 튜브 엘리먼트(36)를 포함한다. 튜브 엘리먼트(36)의 개방 단부는 프로세스 챔버(38)를 로딩하는 역할을 하고, 그리고 튜브 엘리먼트(36)는 이 기술 분야에서 알려진 바와 같이 폐쇄 메커니즘(도시되지 않음)에 의해 닫혀지고 기밀하게 밀봉될 수 있다. 튜브 엘리먼트는 프로세스에 불순물들을 도입하지 않고, 전기적으로 절연되며 온도 및 압력(진공)에 관해서 프로세스 조건들을 견딜 수 있는 적절한 재료, 이를테면 예컨대 석영으로 만들어진다. 튜브 엘리먼트의 폐쇄된 단부에서, 튜브 엘리먼트(36)는 일반적인 방식으로 설계될 수 있는 가스들 및 전기의 도입 및 제거를 위한 가스-기밀 통로들을 포함한다. 그러나, 대응하는 공급-라인들 및 방출-라인들은 다른 단부에 또는 심지어 또한 단부들 간의 적절한 포지션에 있는 측부에 위치될 수 있다.

튜브 엘리먼트(36)는 튜브 엘리먼트(36)를 자신의 환경으로부터 열적으로 격리시키는 자켓(40)에 의해 둘러싸인다. 자켓(40)과 튜브 엘리먼트(36) 간에는 가열 디바이스, 이를테면 튜브 엘리먼트(36)를 가열하기에 적절한 저항 가열기가 제공된다(상세히 도시되지 않음). 그러나, 그런 가열 디바이스는 예컨대 또한 튜브 엘리먼트(36)의 내부에 위치될 수 있거나, 튜브 엘리먼트(36) 자체가 가열 엘리먼트로서 설계될 수 있다. 그러나, 현재, 외부에 위치된 가열 엘리먼트 및 특히 상이하고, 개별적으로 제어가능한 가열 회로들을 포함하는 가열 엘리먼트가 바람직하다.

튜브 엘리먼트(36) 내부에는 캐리어 엘리먼트들(더 상세히 도시되지 않음)이 위치되고, 캐리어 엘리먼트들은 예컨대 위에서 설명된 타입을 가질 수 있는 웨이퍼 보트(1)(도 4에 단지 부분적으로 도시됨)를 홀딩하기 위한 홀딩 평면을 형성한다. 그러나, 웨이퍼 보트는 또한, 튜브 엘리먼트(36)의 벽 상에 세워지는 방식으로, 튜브 엘리먼트(36)에 배치될 수 있다. 이 경우에, 웨이퍼 보트는 실질적으로 수용 평면 위에 홀딩될 것이고 그리고 예컨대 도 5의 전면도에서 보여질 수 있는 바와 같이, 튜브 엘리먼트의 거의 중앙에 포지셔닝된다. 적절한 캐리어 엘리먼트들 및/또는 튜브 엘리먼트 상에 직접 배치를 사용하여, 적절하게 삽입된 웨이퍼 보트가 위치되는 웨이퍼 보트의 측정들과 조합하여 수용 공간이 정의된다. 웨이퍼 보트는 적절한 핸들링 메커니즘(도시되지 않음)에 의해, 로딩된 상태에서 전체적으로 프로세스 챔버(38)로 삽입되고 프로세스 챔버(38)로부터 취해질 수 있다. 이 경우에, 이후에 더 상세히 설명될 바와 같이, 웨이퍼 보트가 로딩될 때, 개별적으로, 플레이트들(6) 그룹 각각의 적어도 하나의 접촉 블록(15)과의 전기 접촉이 이루어질 것이다.

튜브 엘리먼트(36)의 내부에는 부가적으로, 적절한 재료, 이를테면 석영으로 만들어진 하부 가스 안내 튜브(44) 및 상부 안내 튜브(46)가 위치된다. 가스 안내 튜브들(44, 46)은 적어도 웨이퍼 보트(1)의 길이를 따라 튜브 엘리먼트(36)의 길이 방향으로 연장된다. 가스 안내 튜브들(44, 46) 각각은 둥근 프로파일을 가지며 그리고 횡 방향으로 웨이퍼 보트(1) 거의 중앙 위 또는 아래에 위치된다. 가스 안내 튜브들(44, 46)은 이후에 더 상세히 설명될 바와 같이, 튜브 엘리먼트(36)의 폐쇄된 단부에 더 가까운 자신의 단부에서 가스 공급 유닛 또는 가스 배기 유닛과 연결된다. 가스 안내 튜브들(44, 46)의 개별 다른 단부는 폐쇄된다. 그러나, 또한 짧은 가스 공급부도 고려할 수 있고, 이 경우에, 예컨대 가스는 튜브 엘리먼트의 하나의 단부에서만 펌핑되고 확산에 의해 분배되고 및/또는 (바람직하게 튜브 엘리먼트(36)의 대향 단부에 부착된) 진공 포트에 의해 펌핑된다.

하부 가스 안내 튜브(44)는 복수의 개구들(48)을 가지며, 복수의 개구들(48)을 통해 가스는 가스 안내 튜브를 빠져나갈 수 있다. 개구들 모두는 가스 안내 튜브의 상부 절반부에 위치되어, 이 튜브로부터 방출되는 가스는 상향으로 지향되는 모멘텀을 가진다. 특히, 가스 안내 튜브(44)의 길이 방향 연장부에 횡방향으로 연장되는 복수의 개구들(48)의 행들을 제공하는 것이 고려되고, 여기서 매 두번째 행은 예컨대 5개의 개구들(48)을 가진다. 도 6에 따른 평면도에서, 대응하는 가스 안내 튜브(44)의 섹션이 개략적으로 도시된다. 개구들은 적어도 웨이퍼 보트 길이만큼 가스 안내 튜브(44)의 지역에서 길이방향으로 위치되어야 한다. 바람직하게, 지역은 웨이퍼 보트의 길이보다 더 길고, 그리고 지역이 웨이퍼 보트의 단부들을 넘어 연장되는 방식으로 위치된다. 바람직하게, 개구들(48)의 표면적의 합은 가스 안내 튜브(44)의 단면적보다 작다. 바람직하게, 개구들(48)의 표면적의 합과 가스 안내 튜브(44)의 단면적의 관계는 30 내지 70% 및 특히 40 내지 60%이다. 가스가 공급될 때, 가스 안내 튜브(44)에는 일정한 압력이 생성되고, 그리고 개구들이 거주하는 영역에 걸쳐 균일한 가스 분배가 달성될 수 있다. 특히, 각각의 개구의 직경이 거의 1.5mm일 때, 개구들(48)의 행들을 거의 5mm만큼 이격하는 것이 고려되어야 한다. 이런 측정은 상이한 행들의 각각의 개구의 중심 포인트들 간에서 연장된다. 그러나, 거리는 또한 상이할 수 있고, 특히 하부 압력들의 경우에, 거리는 더 길 수 있다. 5 cm 미만의 거리, 더 바람직하게는 2 cm 미만의 거리, 및 특히 1 cm 미만의 거리가 바람직할 것이다.

상부 가스 안내 튜브(46)는, 비록 이 경우에 개구들이 하부 절반부에 위치되지만, 개구들과 유사한 구성을 가진다. 가스 안내 튜브들(44, 46)은, 이들이 상이한 배향으로 배열되어, 개별 개구들이 웨이퍼 보트를 향하여 개방되는 것을 제외하고, 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 하부 가스 안내 튜브(44)의 개구들 및 상부 가스 안내 튜브(46)의 개구들은 수용 공간, 즉 적절하게 삽입된 웨이퍼 보트가 위치된 지역을 향하여 개방된다. 각각 5개의 개구들의 행들을 제공하는 대신, 상이한 레이아웃 또는 또한 상이한 형상들의 개구들, 예컨대 슬릿들을 제공하는 것이 또한 가능하다.

그런 가스 안내 튜브들(44, 46)에 의해, 우수하고, 균질한 가스 분배가 프로세스 챔버 내에서, 특히 또한 웨이퍼 보트의 캐리어 슬릿들(11)에서 달성될 수 있다. 이를 달성하기 위하여, 하부 가스 안내 튜브(46)에 가스가 공급되는 반면, 상부 가스 안내 튜브(44)에 의해 가스가 배기되는 것이 바람직하다. 하부 가스 안내 튜브(44)는 웨이퍼 보트 아래에 우수한 가스 분배를 허용하고 상부 가스 안내 튜브(46)에서의 제거는 웨이퍼 보트(1)의 플레이트들(6) 간의 가스가 상향으로 이동되는 것을 허용한다.

이 효과를 향상시키기 위하여, 즉 특히 웨이퍼 보트의 플레이트들(6) 사이로 가스 흐름을 지향시키기 위하여, 프로세스 룸(room)에는 2개의 선택적인, 이동가능 편향 엘리먼트들(50)이 제공된다. 표현의 간소화의 이유 때문에, 도 4에 도시되지 않은 편향 엘리먼트들(50)은 세장형 구성을 가진다. 편향 엘리먼트들(50)은 프로세스 튜브(36)의 길이 방향으로 연장되고 바람직하게 적어도 웨이퍼 보트만큼의 길이이다. 바람직하게 편향 엘리먼트들(50)은, 적어도 개구들(48)이 위치된 하부 가스 안내 튜브(44)의 지역의 길이만큼 길어야 한다. 편향 엘리먼트들(50)은 웨이퍼 보트 아래에 그리고 프로세스 챔버(38) 내의 웨이퍼 보트(1) 측부에 횡방향으로 위치된다. 그 상단부에서, 편향 엘리먼트들(50)은 각각 피봇가능하게 지지되고 그리고 조정 메커니즘(도시되지 않음)에 의해 실선을 가지는 도 5 및 도 7-도 9에 도시된 제 1 포지션과, 파선을 가지는 도 5 및 도 7-도 9에 도시된 제 2 포지션 간에 이동될 수 있다. 제 1 포지션에서, 편향 엘리먼트들은 기본적으로 웨이퍼 보트 측부들 둘레의 가스 흐름을 방지하지만, 그런 가스 흐름은 제 2 포지션에서 허용된다.

조정 메커니즘은 , 프로세스 챔버(38) 내의 특정 네거티브 압력의 경우에 예컨대 편향 엘리먼트들(50)을 자동으로 제 1 포지션으로 이동시키는, 예컨대 프로세스 챔버(38)의 압력에 반응하는 메커니즘일 수 있다. 그러나, 기계적 또는 전기적으로 동작되는 다른 조정 또는 작동 메커니즘들이 고려가능하지만, 이들을 제어하기에 적절한 공급 라인들이 제공되어야 한다.

도 7-도 9는 가스 안내 튜브들의 형태 및/또는 수만이 상이한 대안적인 프로세스 챔버 구성들의 개략적인 전면도들을 도시한다. 도 7에 따른 실시예에서, 2개의 하부 가스 안내 튜브들 및 2개의 상부 가스 안내 튜브들이 제공된다. 하부 가스 안내 튜브들(44, 44)은 웨이퍼 보트(1) 아래의 수평 평면에 위치되고 프로세스 챔버의 수직 중앙 평면에 관해서 대칭으로 포지셔닝된다. 개구들에 관하여, 하부 가스 안내 튜브들(44, 44)은 위에서 설명된 가스 안내 튜브와 동일한 방식으로 구성 및 배열될 수 있다. 상부 가스 안내 튜브들(46, 46)은 웨이퍼 보트(1) 위의 수평 평면에 위치되고, 이들은 또한 프로세스 챔버의 수직 중앙 평면에 관해서 대칭으로 포지셔닝된다. 특히 가스를 공급하기 위한 몇몇 하부 가스 안내 튜브들을 가지는 이런 구성 또는 유사한 구성의 경우에, 상이한 가스들은 상이한 가스 안내 튜브들을 통하여 프로세스 챔버(38)로 공급될 수 있어서, 가스들은, 프로세스 챔버 내에서 혼합될 때까지 혼합되지 않아서, 가스 공급부 내에서 조기 반응을 방지한다.

그러나, 도 8에 따른 실시예에서, 단지 하나의 하부 및 상부 가스 안내 튜브(44, 46)가 제공된다. 가스 안내 튜브들(44, 46) 각각은 타원형 단면 형상을 가지며, 여기서 메인 축들은 수평으로 포지셔닝된다. 또한, 가스 안내 튜브들(44, 46)은 각각 웨이퍼 보트(1) 중앙 아래 및 위에 위치된다. 다른 말로, 가스 안내 튜브들(44, 46)은 프로세스 챔버의 수직 중앙 평면에 대해 대칭으로 위치된다. 개구들에 관하여, 하부 가스 안내 튜브들(44, 44)은 위에서 설명된 가스 안내 튜브와 동일한 방식으로 구성 및 배열될 수 있다.

도 9에 따른 실시예의 경우에, 3개의 하부 가스 안내 튜브들(44) 및 하나의 단일 상부 가스 안내 튜브(46)가 제공된다. 하부 가스 안내 튜브들(44)은 웨이퍼 보트(1) 아래에 위치되고, 여기서 2개의 외부 하부 가스 안내 튜브들은 하나의 레벨에 있고 중간의 하부 가스 안내 튜브는 약간 하부 레벨에 있다. 그러나, 다른 어레인지먼트도 가능할 것이다. 개구들에 관하여, 하부 가스 안내 튜브들(44, 44)은 위에서 설명된 가스 안내 튜브와 동일한 방식으로 구성 및 배열될 수 있다. 상부 가스 안내 튜브(46)는 웨이퍼 보트(1) 위에 위치되고 도 8과 같이 타원형 단면 형상을 가지며, 프로세스 챔버의 수직 중앙 평면에 대해 대칭으로 위치된다. 대안적으로, 몇몇 가스 안내 튜브들 또는 다른 형상의 가스 안내 튜브가 여기서 사용될 수 있다. 특히 가스를 공급하기 위한 몇몇 하부 가스 안내 튜브들을 가지는 이런 구성 또는 유사한 구성의 경우에, 상이한 가스들은 상이한 가스 안내 튜브들을 통하여 프로세스 챔버(38)로 공급될 수 있어서, 가스들은, 프로세스 챔버 내에서 혼합될 때까지 혼합되지 않아서, 가스 공급부 내에서 조기 반응을 방지한다. 특히, 이 어레인지먼트의 경우에, 제 1 가스는 외부 가스 안내 튜브들(44)에 의해 공급받을 수 있는 반면, 제 2 가스는 중간 가스 안내 튜브에 의해 공급받는다. 어레인지먼트는 가스들의 우수하고 균질한 혼합 및 분배를 허용한다.

이제, 처리 장치(30)의 제어 섹션(34)이 더 상세히 설명될 것이다. 제어 섹션(34)은 가스 제어 유닛(60), 네거티브 압력 제어 유닛(62), 전기 제어 유닛(64) 및 온도 제어 유닛(더 상세히 도시되지 않음)을 가지며, 이들 모두는 고급 제어기, 이를테면 프로세서에 의해 함께 제어될 수 있다. 온도 제어 유닛은 주로 튜브 엘리먼트(36) 또는 프로세스 챔버(38)의 온도를 제어하거나 조절하기 위하여 가열 유닛(도시되지 않음)에 연결된다.

가스 제어 유닛(60)은 복수의 상이한 가스 소스들(66, 67, 68), 이를테면 예컨대 상이한 가스들을 포함하는 가스 통(canister)들과 연결된다. 묘사된 형태에서, 3개의 가스 소스들이 도시되지만, 물론 임의의 다른 수의 가스 소스들이 제공될 수 있다. 예컨대, 가스 소스들은 가스 제어 유닛(60)의 개별 개구들에서 디-클로로실란(di-chlorosilane), 트리-클로로실란(tri-chlorosilane), SiH₄, 포스핀(phosphine), 보레인(borane), 디-보레인(di-borane), 게르만(germane)(GeH₄), Ar, H₂, TMA, NH₃, N₂ 및 다른 상이한 가스들을 제공할 수 있다. 가스 제어 유닛(60)은 2개의 출구들을 가지며, 그중 하나의 출구는 하부 가스 안내 튜브(44)와 연결되고, 그중 다른 출구는 네거티브 압력 제어 유닛(62)의 펌프(70)와 연결된다. 가스 제어 유닛(60)은 가스 소스들을 적절한 방식으로 출구들과 연결할 수 있고 이 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이 가스 흐름을 제어할 수 있다. 이런 방식에서, 가스 제어 유닛(60)은 이후 설명될 바와 같이, 상이한 가스들을 특히 하부 가스 안내 튜브(44)에 의해 프로세스 챔버로 지향시킬 수 있다.

네거티브 압력 제어 유닛(62)은 기본적으로 펌프 및 압력 제어 밸브(72)를 포함한다. 펌프(70)는 압력 제어 밸브(72)를 통하여 상부 가스 안내 튜브(46)와 연결되고 이에 의해 프로세스 챔버를 미리결정된 압력으로 펌핑할 수 있다. 가스 제어 유닛(60)으로부터 펌프로의 연결은 또한, 필요하면 프로세스 챔버로부터 펌핑 제거되는 프로세스 가스를 N₂로 희석하는 역할을 한다.

전기 제어 유닛(64)은 자신의 하나의 출력에 DC 전압, 저주파수 전압 및 고주파수 전압 중 적어도 하나를 제공하기에 적절한 적어도 하나의 전압원을 포함한다. 전기 제어 유닛(64)의 출력은 프로세스 챔버 내의 웨이퍼 보트용 접촉 유닛에 케이블로 연결된다. 케이블은 적절한 진공 통로 및 온도 저항 통로에 의해 자켓(40)을 통하여 튜브 엘리먼트(36)로 삽입된다. 케이블은, 내부 전도체와 외부 전도체를 가지는 동축 케이블(74) 형태인 방식으로 구축된다. 동축 케이블(72)의 길이를 따라, 외측에 거의 제로 전자기장이 존재하여, MHz 범위의 고주파수들의 경우에서도, 어떠한 기생 플라즈마들도 생성되지 않고 송신은 가능한 한 무손실이다. 동축 케이블의 내부에는 파장(λ)의 파 전파가 존재한다. 파 전파는, 플라즈마의 존재와 타입에 따르는 다른 파장을 가지지만, 플레이트들의 쌍들(평면 도파관) 사이에서 진행된다. 안내부들 사이에는 적절한 유전체가 존재하는데, 적절한 유전체는, 고주파수 전압이 공급될 때, 진공에서의 전자기 파의 대응하는 전파 속도 및 파장과 대조적으로 동축 케이블에서 전자기 파의 전파 속도 및 파장을 낮춘다. 진공에서의 전자기 파의 대응하는 전파 속도 및 파장과 대조적으로 동축 케이블에서 전자기 파의 전파 속도 및 파장을 낮추는 것은 진공에서의 파장에 대한 동축 케이블(74)의 유효 전기 길이의 증가와 동일하다. 특히, 웨이퍼 보트(1)의 낮은 임피던스로 인한 임피던스 변환의 경우에, 동축 케이블의 기하학적 길이는 유전체에 의해 감소된 파장의 λ/4의 홀수배에 가까워야 하거나, 또는 다른 말로 동축 케이블의 유효 전기 길이는 공급된 주파수의 파장의 대략 λ/4의 홀수배로 세팅되어야 한다.

일 실시예에서, 동축 케이블(74)의 파장 또는 전기 길이의 조정은 내부 전도체와 외부 전도체 간의 갭으로 도입될 수 있고 따라서 유전체를 형성할 수 있는 복수의 절연체들에 의해 달성된다. 특정 정도의 조정은 또한 내부 전도체 및 외부 전도체의 기하구조에 의해 달성될 수 있다. 비록 동축 케이블들의 내부 전도체와 외부 전도체가 보통 둥근 단면을 가지지만, 본 출원에 사용되는 동축 케이블이라는 용어는 또한 다른 단면들을 가지는 내부 및 외부 전도체들을 포함하여야 한다. 예컨대, 내부 전도체 및/또는 외부 전도체는 직사각형 또는 계란형 단면들을 가질 수 있고 공통 길이방향 축을 따라 연장될 수 있다. 고주파수 파의 로컬(local) 전파 속도, 및 이와 함께 동축 케이블(74)의 유효 전기 길이는 실질적으로 내부 전도체와 외부 전도체 간의 유전체에 따른다. 유전 상수가 증가하면, 전파 속도는 1/(ε_r)^1/2의 레이트로 감소하고, 따라서 동축 케이블(74)의 유효 전기 길이는 동일한 레이트로 상승한다. 길이를 따라 상이한 유전 상수의 짧은 절연체 피스들의 적절한 직렬 레이아웃에 의해, 원하는 매체 유전 상수가 달성될 수 있다. 절연체 피스들은 내부 및 외부 전도체들에 적절한 형상, 이를테면 예컨대 절연체 피스들이 내부 전도체를 따라 슬라이딩하는 것을 허용하는 링 형상을 가질 수 있다. 동축 케이블(74)은 실질적으로 웨이퍼 보트(1)의 접촉 섹션들로 연장된다. 내부 전도체 및 외부 전도체는 상이한 플레이트들(6)의 그룹들과 적절한 방식으로 접촉된다.

플레이트 쌍들 사이에서의 파 전파는 예컨대 웨이퍼들 및 웨이퍼 보트 위에서의 균질성/균일성에 있어서, 생성된 플라즈마들의 특징들에 영향을 미친다.

이 목적을 위하여, 공급 경로의 로컬 열 용량 및 인덕턴스를 가능한 한 낮게 유지하기 위하여, 웨이퍼 보트(1)의 접촉 돌출부들(13)은 고주파수 전력을 도입하기 위해 질량 및 길이가 가능한 한 많이 감소되어야 한다. 특히, 접촉 엘리먼트들(15)과 결합한 접촉 돌출부들(13)의 합에 의해 형성된 공급 경로의 인덕턴스는 실질적으로 플레이트들(6)의 인덕턴스의 합보다 작아야 한다. 바람직하게, 동작 주파수에서 공급 경로의 대응하는 인덕턴스의 인덕턴스는 플레이트들(6)의 플레이트 스택의 인덕턴스의 절반 미만 및 바람직하게 1/10 미만이어야 한다.

도 10-도 12는 위에서 설명된 타입의 플라즈마 처리 장치(30)에 사용될 수 있지만 종래의 플라즈마 처리 장치에도 또한 사용될 수 있는 대안적인 웨이퍼 보트(100)를 도시한다. 웨이퍼 보트(100)는 예컨대 흑연 또는 다른 전기적으로 높은 전도성 재료로 만들어진 복수의 전기 전도성 지지부들(102, 104)을 가진 전기 전도성 지지 어셈블리(101), 및 절연된 안내 유닛(106)을 포함한다. 지지 어셈블리(101) 및 절연된 안내 유닛(106)은 절연된 연결 엘리먼트들(108)에 의해 연결되고 함께 웨이퍼 보트(100)를 형성한다.

전기 전도성 지지부들(102, 104)은 도 11a 내지 도 11c의 개략적인 측면도들에서 가장 잘 볼 수 있다. 도 11a는 지지부(102)의 개략적인 측면도를 도시하고, 도 11b는 지지부(104)의 개략적인 측면도를 도시하고, 그리고 도 11c는 최종 포지션에서 지지부들(102, 104)의 개략적인 측면도를 도시한다.

지지부들(102, 104)은 각각 실질적으로 직사각형 프로파일을 가지는 세장형 기본 몸체(110)를 가진다. 기본 몸체(110)는 각각의 경우 직선의 중간 부분을 가지며, 그 최상부 측에는 웨이퍼들(W)의 수용을 위한 슬릿(112)이 있다. 길이 방향으로, 슬릿(112)은, 도 10에 볼 수 있는 바와 같이, 미리결정된 간격들로 서로의 옆에 6개의 웨이퍼들(W)을 수용할 수 있는 방식으로 크기가 정해진다. 슬릿의 깊이는, 웨이퍼 제조 시 형성된 정상적인 에지 폐기 영역보다 작거나 같도록 선택되고, 일반적으로 거의 1-5 mm이다. 차례로, 슬릿의 폭은 도 12에 따른 평면도에 표시된 바와 같이, 처리가 요구되는 2개의 웨이퍼들(W)이 백-투-백(back-to-back) 삽입되는 것을 허용하도록 선택된다. 슬릿(112)은 길이 방향에 관하여 횡방향으로 1°-2° 기울어져서, 슬릿에 삽입되는 웨이퍼 쌍은 슬릿(112) 내에서 약간 기울어져 서 있는다. (슬릿(112)을 특징으로 하는 중간 섹션(111)에 인접한) 이들 길이 방향 단부들에서, 기본 몸체들(110) 각각은 중간 섹션(111)에 관하여 상향 또는 하향 레벨로 오프셋된 단부 섹션들(114)을 가진다. 도 11a 및 도 11b에서 쉽게 볼 수 있는 바와 같이, 지지부(102)의 단부 섹션들(114)은 상향으로 오프셋되고, 지지부(104)의 단부 섹션들(114)은 하향으로 오프셋된다. 도 11c에서 볼 수 있는 바와 같이, 지지부들(102, 104)이 최종 포지션에 있을 때, 지지부들(102)의 단부 섹션들(114)은 상부 레벨 상에 놓이고 지지부들(104)의 단부 섹션들(114)은 하부 레벨 상에 놓인다.

기본 몸체들(110)에는, 각각의 경우 클램프 엘리먼트들(118 및 120)을 삽입시키기 위한 역할을 하는 복수의 크로스-보어(cross-bore)들(116)이 있다. 클램프 엘리먼트들(118 및 120)은 카운터 엘리먼트들과 협력할 수 있는 헤드 및 샤프트 섹션을 가지는 위에서 설명된 타입을 가질 수 있다. 클램프 엘리먼트들(118)은 중간 섹션(111)에서 사용되는 반면, 클램프 엘리먼트들(120)은 단부 섹션들(114)의 지역에서 사용된다.

이들 최종 포지션에서, 복수의 지지부들(102, 104)(예컨대, 22)은 이들의 길이 방향에 횡방향으로 서로 평행하게 포지셔닝되고, 지지부들(102 및 104)은 레이아웃에서 교번한다. 지지부들(102, 104)의 중간 섹션(111)에서, 스페이서들(도시되지 않음)은 크로스-보어들(116)과 정렬되는 바로 인접한 지지부들(102, 104) 간에 제공된다. 이들 스페이서들은 슬리브-형상이고 그리고 웨이퍼 보트(100)의 어셈블리된 상태에서 클램프 엘리먼트(118)의 샤프트 섹션 상에 놓이도록 치수가 정해진다. 스페이서들은, 유사한 가열 기능을 수행해야 하기 때문에, 웨이퍼 보트(1)의 위에서 설명된 스페이서 엘리먼트들(22)과 같이, 전기적으로 절연이거나 전기 전도성일 수 있다.

단부 섹션들(114)의 지역에는 각각의 경우 클램프 엘리먼트들(120) 중 하나의 샤프트 섹션 상에 놓일 수 있도록 그렇게 치수가 정해진 전기 전도성 슬리브들(124)이 제공된다. 슬리브들(124) 각각의 길이는 2개의 스페이서들의 길이 더하기 지지부의 폭이다. 이런 방식에서, 슬리브들(124)은 각각 어레인지먼트에서 2개의 지지부들(102, 102 또는 104, 104)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이런 방식에서, 지지부들(102)은 모두가 서로 전기적으로 연결되는 제 1 지지부들의 그룹을 형성하고, 그리고 지지부들(104)은 모두가 서로 전기적으로 연결되는 제 2 지지부들의 그룹을 형성한다. 차례로, 이것은 또한 웨이퍼 보트(1)의 경우와 같이, 상이한 그룹들에 전압을 인가하도록 허용한다.

안내 유닛(106)은 2개의 세장형 홀딩 엘리먼트들(130) 및 7개의 안내 로드(rod)들(132)을 포함하며, 이들 모두는 유전체 재료로 만들어진다. 홀딩 엘리먼트들(130) 및 안내 로드들(132)은 예컨대 세라믹 또는 석영으로 만들어질 수 있다. 홀딩 엘리먼트들(130) 각각은 세장형 구성을 가지며 지지부들(102, 104)의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 가지며, 그리고 지지부들(102, 104)과 실질적으로 평행하게 연장되며, 홀딩 엘리먼트들(130)은 지지부들(102, 104)보다 더 높게 포지셔닝된다. 안내 로드들(132)은, 도 12에 따른 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 홀딩 엘리먼트들(130) 사이에서 수직으로 연장되고, 그리고 이들과 적절한 방식으로 연결된다. 안내 로드들(132)은 원형 단면을 가질 수 있지만, 다른 형상들도 또한 가능하다. 안내 로드들(132) 각각은 복수의 노치들(134)을 가지며, 복수의 노치들(134)은 이들이 웨이퍼 쌍들(W, W)의 에지 영역, 특히 에지 폐기 영역을 수용하고 안내할 수 있도록 치수가 정해진다. 웨이퍼 보트(100)의 길이 방향으로, 안내 로드들(132)은, 도 12에 표시된 바와 같이, 안내 로드들(132)이 그들 간에 웨이퍼 쌍(W, W)을 각각 수용할 수 있는 방식으로 이격된다. 이 시점에서, 도면을 간소화하기 위한 이유들 때문에, 도 12에 따른 평면도가 웨이퍼 보트(100)를 완전히 도시하지 않고, 그리고 웨이퍼 보트가 단지 부분적으로만 로딩된 것이 주목되어야 한다. 노치들(134)은 웨이퍼 보트(100)의 횡 방향으로 지지부들(102, 104) 내의 슬릿들(112)과 정렬된다. 슬릿들(112)이 기울기를 가지기 때문에, 약간 기울어진 포지션에서 웨이퍼 쌍들(W, W)을 홀딩하는 것을 허용하기 위하여, 노치들(134)은 슬릿들(112)에 대해 대응하게 약간 오프셋된다.

연결된 지지부들(102, 104)로 이루어진 지지 유닛(101), 및 지지 엘리먼트들(130) 및 안내 로드들(132)로 이루어진 절연된 안내 유닛(106)은 절연된 연결 엘리먼트들(108)에 의해 단부 섹션들에서 각각 연결된다. 특히, 연결 엘리먼트들(108)은 플레이트 형상을 가지며 그리고 이들은, 전체 어레인지먼트를 고정하고 웨이퍼 보트(100)를 형성하기 위하여, 클램프 엘리먼트들(118 및 120)과 그리고 홀딩 엘리먼트(130)와 연결하기 위한 추가 클램프 엘리먼트들과 협력한다.

웨이퍼 보트(100)는 종래의 웨이퍼 보트와 동일한 방식으로 사용될 수 있거나 또는 또한, 스페이서들, 이를테면 웨이퍼 보트(1)의 경우에 스페이서들(22)이 전기 전도성일 때, 이후에 설명되는 형태로 사용될 수 있다. 지지부들(102, 104) 상에 위치되는 웨이퍼 쌍들(W, W)과의 전기 연결은 개별 슬릿들(112)의 지역에서만 발생한다. 웨이퍼 보트(100)는 플레이트들 사이에 웨이퍼들을 완전히 수용하는(take up) 것이 아니라, 이들을 실질적으로 자립형으로 둔다. 이것은 웨이퍼들의 개선된 가열을 허용한다. 이것은 부가적으로 웨이퍼 보트(1)와 비교하여 웨이퍼 보트(100)의 감소된 열 질량에 의해 촉진된다. 웨이퍼 쌍들의 백-투-백 어레인지먼트는 프로세싱된 웨이퍼들의 슬리피지(slippage)의 부족을 개선하는데 기여할 수 있다. 게다가, 적절한 경우, 웨이퍼 보트의 측방향 치수들은 동일한 용량을 유지하면서 감소될 수 있다.

도 13 및 도 14의 도움으로, 웨이퍼 보트(200)의 추가 대안적인 실시예가 더 상세히 설명될 것이고, 이는 위에서 설명된 타입의 플라즈마 처리 장치(30)에 사용될 수 있지만 종래의 플라즈마 처리 장치들에도 사용될 수 있다. 도 13은 로딩된 웨이퍼 보트의 개략적인 측면도를 도시하고, 도 14는 웨이퍼 보트의 단일 플레이트의 개략적인 측면도를 도시한다. 일반적으로, 웨이퍼 보트(200)는 예컨대 흑연 또는 다른 전기적으로 높은 전도성 재료로 만들어진 전기 전도성 플레이트들(202, 204)에 의해 형성되고, 전도성 플레이트들(202, 204)은 더 상세히 도시되지 않은 스페이서들 및 클램프 엘리먼트들(206)을 사용하여 서로 교대로 평행하게 포지셔닝된다. 이것은 위에서 설명된 방식으로 달성될 수 있고, 스페이서들은, 이후 더 상세히 설명될 바와 같이, 이들이 부가적인 가열 기능을 수행해야 하는지 아닌지에 따라, 유전체 재료 또는 고-저항 전기 전도성 재료로 만들어질 수 있다.

플레이트들(202, 204) 각각은 최상부로 개방된 리세스들(208)을 가진다. 플레이트들(202, 204)의 양 측부들 상에는 지지될 웨이퍼들에 3개의 포인트 지지부를 제공하는 3개의 캐리어 로드들(210)의 그룹이 각각의 모든 리세스 지역에 제공된다. 각각의 경우, 캐리어 로드들 중 하나는 리세스(208) 아래에 있고 2개의 캐리어 로드들은 리세스(208)의 대향 측들 상에 그리고 하부 캐리어 로드(210) 보다 높게 있다. 하부 캐리어 로드(210)와 플레이트들(202, 204)의 상부 에지 간의 높이 차는 지지될 웨이퍼 높이의 절반 미만이다. 도 13에 볼 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 보트(1)의 경우와 달리, 삽입된 웨이퍼들은 2개의 플레이트들 사이에 완전히 수용되는 것이 아니라, 명확하게 플레이트들 위로 돌출한다. 웨이퍼 보트(1)와 비교하여, 웨이퍼 보트(200)는 실질적으로 감소된 열 질량을 가진다.

플레이트들(202, 204) 각각은 그들의 단부들에 접촉 돌출부들(213)을 가지며, 차례로 양쪽 플레이트들의 접촉 돌출부들(213)은, 전기 전도성 접촉 엘리먼트들(도시되지 않음)에 의해 플레이트들의 그룹식 접촉을 가능하게 하기 위하여, 상이한 높이들에 위치된다. 접촉 돌출부들은 바람직하게 짧게 유지되고 외부가 둥글지만, 또한 다른 형상을 가질 수 있다. 게다가, 접촉 돌출부들 간의 높이 거리는 짧아지고, 이는 접촉 돌출부들에 특히 MHz 범위의 고주파수 전압을 공급할 때, 특히 위에서 설명된 플라즈마 처리 장치(30)에서처럼 동축 공급부가 제공될 때, 장점을 가진다.

도 15 및 도 16의 도움으로, 웨이퍼 보트(300)의 추가 대안적인 실시예가 더 상세히 설명될 것이고, 이는 위에서 설명된 타입의 플라즈마 처리 장치(30)에 사용될 수 있지만 종래의 플라즈마 처리 장치들에도 사용될 수 있다. 도 15는 웨이퍼 보트(300)에 대한 개략적인 평면도를 도시하고, 도 16은 웨이퍼 보트(300)의 부분 영역의 개략적인 단면도를 도시하고 그리고 도 17(a) 및 도 17(b)는 웨이퍼 보트(300)를 가지는 플라즈마 처리 장치의 개략적인 단면도들을 도시한다. 이미 논의된 웨이퍼 보트들이, 웨이퍼들이 웨이퍼 보트의 길이방향 연장부에 평행하게(그리고 플라즈마 처리 장치의 길이방향 연장부에 평행하게) 삽입되는 타입을 각각 가지지만, 웨이퍼 보트(300)는, 웨이퍼들이 웨이퍼 보트(300)의 길이방향 연장부에 횡방향으로 삽입되는 타입을 가진다. 특히 웨이퍼 보트(300)는 반도체 웨이퍼들용 열 확산 시스템들에 사용된 바와 같은 종래의 구성을 가진다.

도 15에 따른 평면도에 보여질 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 보트(300)는 세장형 구성을 가지며; 다른 말로, 길이방향(도 15의 좌측에서 우측)이 실질적으로 다른 치수들보다 더 길다. 웨이퍼 보트(300)의 각각의 단부에는 바람직하게 석영으로 만들어진 단부 플레이트(303)가 제공된다. 그러나, 다른 비-전도성 재료로 만들어질 수 있다. 단부 플레이트들(303) 사이에는, 각각의 경우에 단부 플레이트들(303)에 부착되는, 횡방향으로 이격된 2개의 캐리어 엘리먼트들(305), 및 2개의 이격된 접촉/안내 엘리먼트들(307)이 연장된다. 접촉/안내 엘리먼트들(307)은 캐리어 엘리먼트들(305) 사이에 횡방향으로 위치된다.

캐리어 엘리먼트들(305)은, 이미 언급된 바와 같이, 단부 플레이트들(303) 사이에서 연장되고 특히 용접 또는 본딩에 의해 단부 플레이트들(303)에 부착된다. 캐리어 엘리먼트들(305)은 또한 석영으로 만들어지고 세장형 로드 형상을 가진다. 캐리어 엘리먼트들(305)은 실질적으로 직사각형 프로파일을 가지지만, "실질적으로"는 또한 둥근 모서리들을 가진 직사각형들을 포함하여야 한다. 그러나, 또한 일반적으로 캐리어 엘리먼트들(305)의 프로파일이 둥글거나 다른 형상들인 것이 가능할 것이다. 실질적으로 직사각형 캐리어 엘리먼트들(305)은 서로를 향하여 기울어지게 포지셔닝되고, 그리고 각각 상향으로 향하는 그들의 좁은 측부 상에, 캐리어 엘리먼트(305)의 길이방향 연장부에 횡방향으로, 그리고 바람직하게 실질적으로 길이방향 연장부에 대해 90°의 각도로 연장되는 복수의 캐리어 슬릿들(313)을 가진다. 캐리어 슬릿들(313)은 각각의 경우에 서로 동일한 거리에 포지셔닝되고 그리고 삽입될 각각의 웨이퍼 또는 웨이퍼 쌍의 에지 섹션을 내부에 수용하기 위한 미리결정된(일정한) 깊이를 가지며, 웨이퍼 쌍은 예컨대 슬릿 내에 백-투-백 어레인지먼트로 삽입될 수 있다. 깊이는 바람직하게 웨이퍼의 에지 폐기 영역과 동일하여야 하거나, 더 작아야 한다. 캐리어 슬릿들은 길이 방향으로 1° 또는 2°만큼 기울어질 수 있어서, 삽입된 웨이퍼 또는 웨이퍼 쌍은 이에 따라서 수직에 대해 기울어져 포지셔닝된다.

다음에서, 접촉/안내 엘리먼트들(307)이 더 상세히 설명될 것이고, 이들 엘리먼트들 중 2개의 엘리먼트가 도 15에 따른 평면도에 도시된다. 접촉/안내 엘리먼트들(207)은 전기 전도성 재료, 이를테면 예컨대 흑연으로 만들어진 실질적으로 로드-형상 엘리먼트(320)를 포함하고, 로드-형상 엘리먼트(320)의 단부들은 적절한 방식으로 전기적으로 접촉가능하고, 이는 여기에 도시되지 않는다.

로드-형상 엘리먼트들(320) 각각은, 도 17에 따른 단면도에서 가장 잘 보여질 수 있는 바와 같이, 실질적으로 둥근 단면을 가진다. 각각의 로드-형상 엘리먼트(320)에는, 도 16에 가장 잘 보여질 수 있는 바와 같이, 길이 방향으로 교번하는 복수의 슬릿들(322(접촉 슬릿) 및 슬릿들(323(격리 슬릿)이 제공된다. 슬릿들(322) 각각은 제 1 깊이 및 제 1 폭을 가지며, 그리고 슬릿들(323)은 제 2 깊이 및 제 2 폭을 가지며, 이후에 더 상세히 설명될 바와 같이, 제 2 깊이는 제 1 깊이보다 더 크고, 그리고 제 2 폭은 제 1 폭보다 더 크다. 슬릿들(322, 323)은 캐리어 엘리먼트들(303)의 슬릿들(313)과 동일하게 이격되고, 이는 여기서 각각의 슬릿의 슬릿 중간으로부터 다음 슬릿의 슬릿 중간까지의 개별 거리를 의미한다. 이격된 접촉/안내 엘리먼트들(307) 내의 슬릿들(322, 323)은 서로 오프셋된다. 게다가, 슬릿들(313, 322 및 323)은, 웨이퍼 보트로 삽입되는 웨이퍼(또는 웨이퍼 쌍)가 각각의 경우에 2개의 슬릿들(313)(이격된 캐리어 엘리먼트들), 즉 (접촉/안내 엘리먼트(307)의) 하나의 슬릿(322), 및 (다른 접촉/안내 엘리먼트(307)의) 하나의 슬릿(323)으로 삽입되는 방식으로 함께 포지셔닝된다. 슬릿(322)의 깊이 및 폭은 웨이퍼(또는 웨이퍼 쌍)가 신뢰성 있게 접촉/안내 엘리먼트(307)에 접촉하는 것을 허용하도록 선택된다. 도 16에 표시된 바와 같이, 슬릿(323)의 깊이 및 폭은, 웨이퍼(또는 웨이퍼 쌍이)가 확실하게 접촉/안내 엘리먼트(307)와 접촉하게 되지 않는 것을 보장하게 하도록 선택된다.

이에 의해, 길이방향으로 인접한, 웨이퍼 보트 내의 슬릿들로 삽입되는 인접한 웨이퍼들(웨이퍼 쌍들)이 상이한 접촉/안내 엘리먼트들에 접촉하는 것이 보장된다. 이것은 예컨대 웨이퍼 보트 내의 인접한 슬릿들을 통한 예컨대 단면도들을 도시하는 도 17(a) 및 (b)에 표시된다. 도 17(a)에 따른 도면의 단면은, 좌측 접촉/안내 엘리먼트(307) 내의 슬릿(322) 및 우측 접촉/안내 엘리먼트(307) 내의 슬릿(323)과 교차하도록 위치된다. 따라서, 인접한 슬릿의 경우(도면 도 17(b)), 슬릿(323)은 좌측 접촉/안내 엘리먼트(307)에서 교차되고 슬릿(322)은 우측 접촉/안내 엘리먼트(307)에서 교차된다. 당업자는, 접촉/안내 엘리먼트들(307) 간에 전압이 인가될 때 웨이퍼들 간에 전압이 인가될 수 있는 것을 인식할 것이다. 비록 도 16에 도시되지 않지만, 격리 인레이(inlay)들은 그 자체가 웨이퍼(웨이퍼 쌍)에 대응하는 슬릿들을 가지는 각각의 슬릿(323)으로 세팅될 수 있거나, 슬릿들(323)은 절연 코팅을 가질 수 있다. 특히, 먼저 접촉/안내 엘리먼트(307) 내에 슬릿들(323)을 형성하고, 그 다음 절연 코팅을 적용하는 것이 가능하고, 그 다음으로, 절연 코팅은, 슬릿(322)이 다음에 형성될 때 로컬적으로 파괴된다. 이런 방식에서, 웨이퍼들과의 전기 접촉은 슬릿들(322) 지역에서만 가능하다. 전기 접촉은 접촉/안내 엘리먼트들(307)과 접촉하는 적절한 접촉 유닛들에 의해 달성될 수 있다.

접촉/안내 엘리먼트들(307)은 매우 얇게 구성될 수 있다. 그러나, 웨이퍼 보트의 전체 길이 전반에 걸쳐 충분한 안정성을 보장하기 위하여, 웨이퍼 보트(300)의 도시된 실시예에서 제 2 로드-형상 엘리먼트(330)가 제공되고, 제 2 로드-형상 엘리먼트(330)는 접촉/안내 엘리먼트들(307) 아래에 수직으로 포지셔닝되고 단부 플레이트들(303) 사이에서 연장된다. 엘리먼트(330)는 바람직하게 오염물들이 프로세스에 진입하는 것을 방지하기에 충분한 안정성 및 충분한 열적 안정성을 가지는 전기 절연 재료, 이를테면 예컨대 석영 또는 다른 적절한 재료로 만들어진다. 접촉/안내 엘리먼트(307)는 도시된 바와 같이 엘리먼트(330) 상에 직접 배치될 수 있거나, 복수의 지지부들이 하부 엘리먼트(330)와 접촉/안내 엘리먼트(307) 사이에 제공될 수 있다. 차례로, 하부 엘리먼트(330)는 둥근 형태를 가질 수 있지만, 슬릿을 가지지 않고 그리고 이런 이유 때문에 슬릿들을 가지는 유사한 엘리먼트보다 더 높은 안정성을 가지며, 이런 이유 때문에 그 전체 길이에 걸쳐 접촉/안내 엘리먼트(307)를 지지할 수 있다.

도 18-도 20은 웨이퍼 보트(300)의 추가 대안적인 실시예를 도시한다. 이 웨이퍼 보트(300)는 메인 부분이 도 15-도 17에 설명된 웨이퍼 보트(300)와 동일하고, 그리고 이런 이유 때문에 동일한 참조 부호들이 동일하거나 유사한 엘리먼트들에 대해 사용된다. 도 18은 웨이퍼 보트(300)에 대한 개략적인 평면도를 도시하고, 도 19는 웨이퍼 보트(300)의 부분 영역의 개략적인 단면도를 도시하고 그리고 도 20(a) 및 (b)는 그런 웨이퍼 보트(300)를 가지는 플라즈마 처리 장치의 개략적인 단면도들을 도시한다. 또한 이런 웨이퍼 보트의 경우에, 웨이퍼들은 웨이퍼 보트(300)의 길이방향 연장부에 대해 횡방향으로 도입된다.

도 18에 따른 평면도에서 보여질 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 보트(300)는 차례로 세장형 구성을 가지며, 단부 플레이트(303)는 웨이퍼 보트(300)의 각각의 단부에 제공되고, 단부 플레이트(303)는 이미 설명된 바와 같이 형성될 수 있다. 단부 플레이트들(303) 사이에는 각각의 경우 단부 엘리먼트(303)에 부착되는, 각각의 경우 횡방향으로 이격된 2개의 제 1 캐리어 엘리먼트들(305), 횡방향으로 이격된 2개의 제 2 캐리어 엘리먼트들(307), 및 2개의 이격된 접촉/안내 엘리먼트들(307)이 연장된다. 여기서 접촉/안내 엘리먼트들(307)은 제 2 캐리어 엘리먼트들(306) 사이에 횡방향으로 위치되고, 그리고 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)은 각각의 경우 제 1 캐리어 엘리먼트(305)와 하나의 접촉/안내 엘리먼트(307) 사이에 위치된다.

접촉/안내 엘리먼트들(307)은 개별 접촉/안내 엘리먼트들(307)에서 서로 오프셋되어 포지셔닝되는 상부 및 하부 로드 엘리먼트들(320, 330) 및 접촉 슬릿들(222) 및 격리 슬릿들(223)을 가지는, 이미 설명된 것과 동일한 구성을 가진다. 이것은, 웨이퍼 보트로 삽입되는 매 두번째 웨이퍼가 접촉/안내 엘리먼트들(307) 중 하나에 의해 접촉될 것인 한편, 다른 웨이퍼들이 다른 접촉/안내 엘리먼트에 의해 접촉될 것이라는 것을 의미한다.

제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306)은 단부 플레이트들(303) 사이에서 연장되고 위에서 설명된 바와 같이 이들 플레이트들에 부착된다. 제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306)은 또한 석영으로 만들어지고 둘 모두 세장형 로드 형상을 가진다. 제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306) 둘 모두는 도 15-도 17의 웨이퍼 보트(300)의 경우에서 보여질 수 있는 것과 같은 기본 형상을 가진다. 이들 각각은 또한 도 15-도 17에 따른 복수의 캐리어 슬릿들(313)에 대응하는 복수의 슬릿들(330)을 가진다. 슬릿들(330)은 그 크기 및 기능이 상이한 2개의 타입들의 슬릿 형태이다.

캐리어 슬릿(332)으로 역할을 하는 제 1 타입의 슬릿은 삽입되는 웨이퍼 또는 웨이퍼 쌍의 에지 영역을 접촉 방식으로, 예컨대 백-투-백 방식으로 슬릿에 수용하기에 적절한 제 1 깊이 및 제 1 폭을 가진다. 바람직하게, 슬릿의 깊이는 웨이퍼의 에지 폐기 영역과 거의 같거나 더 작다. 격리 슬릿(333)으로 역할을 하는 제 2 타입의 슬릿은 각각의 경우 제 1 깊이 및 제 1 폭보다 더 큰 제 2 깊이 및 제 2 폭을 가진다. 격리 슬릿들(333)은 각각의 경우에, 자유롭게, 다른 말로 접촉 없이 서 있는 삽입된 웨이퍼 또는 웨이퍼 쌍의 에지 영역을 수용하기에 적절하다.

캐리어 슬릿들(332) 및 격리 슬릿들(333)은 도 19의 도면에서 보여질 수 있는 바와 같이, 캐리어 엘리먼트들(305, 306)의 길이 방향을 따라 교번한다. 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)의 캐리어 슬릿들(332) 및 격리 슬릿들(333)은 서로 정렬된다. 또한, 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)의 캐리어 슬릿들(332) 및 격리 슬릿들(333)은 서로 정렬된다. 게다가, 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)의 캐리어 슬릿들(332)은 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)의 격리 슬릿들(333)에 정렬되고, 그리고 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)의 격리 슬릿들(333)은 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)의 캐리어 슬릿들(332)에 정렬된다. 다른 말로, 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)의 캐리어 슬릿들 및 격리 슬릿들(332, 333)은 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)의 캐리어 슬릿들 및 격리 슬릿들(332, 333)로부터 오프셋된다.

이런 방식에서, 웨이퍼 보트에 삽입되는 매 두번째 웨이퍼는 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)로 삽입되고 지지되는 반면, 다른 웨이퍼들은 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)로 삽입되고 지지된다. 이에 의해, 제 1 캐리어 엘리먼트들(305)로 삽입되고 지지되는 모든 웨이퍼들이 동일한 접촉/안내 엘리먼트(307)에 접촉하는 반면, 제 2 캐리어 엘리먼트들(306)로 삽입되고 지지되는 다른 웨이퍼들이 다른 접촉/안내 엘리먼트(307)에 접촉하는 것이 또한 달성된다. 개별 교번 지지 및 접촉은 도 20(a) 및 (b)에 표시된다. 동작 동안, 이 구성은, 플라즈마 처리 동안(예컨대 웨이퍼들 상에 전도성 코팅들을 증착시키는 목적을 가짐) 전도성 코팅들이 제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306) 상에 증착되는 경우에 제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306)에 의한 인접한 웨이퍼들 간의 단락을 방지할 수 있다.

이 구성에서, 웨이퍼들 및 전력의 송신을 위한 표면에 대한 접촉 표면을 증가시키기 위하여, 전도성 제 1 및 제 2 캐리어 엘리먼트들(305, 306)을 제공하고 부가적으로 웨이퍼 보트(300)로 삽입되는 웨이퍼들 사이에 전압을 인가하는 것은이 또한 가능할 것이다.

이후, 플라즈마 처리 장치(30)의 동작은 도면들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이고, 13.56 MHz에 의해 유도된 플라즈마에서 실리콘 질화물 또는 알루미늄 산화물의 플라즈마-지원 증착은 플라즈마 처리의 예로서 사용된다. 그러나, 처리 장치(30)는 또한 플라즈마-지원된 다른 증착 프로세스들에 또한 사용될 수 있고, 플라즈마는 또한 다른 주파수들, 예컨대 40 kHz의 범위의 주파수들에 의해 유도될 수 있다. 그러나, 동축 케이블(74)은 MHz 범위의 주파수들에 특히 적절하고 이들을 위해 최적화된다.

첫째, 위에서 설명된(도 1에 따른) 타입의 로딩된 웨이퍼 보트(1)가 프로세스 챔버(38)로 삽입되고, 그리고 챔버가 폐쇄 메커니즘(도시되지 않음)에 의해 폐쇄되는 것이 가정될 것이다. 여기서, 웨이퍼 보트(1)는, 각각의 캐리어 슬릿(11)에 총 12개의 웨이퍼들, 본 예에서 특히 실리콘 웨이퍼들; 특히 각각의 플레이트(6)에 6개의 웨이퍼들이 있는 방식으로 로딩된다. 웨이퍼들은, 본 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 이들이 서로 쌍들로 면하는 방식으로 삽입된다.

이 조건에서, 내부 룸은 주위 압력이고 예컨대 (네거티브 압력 제어 유닛(62)과 조합하여) 가스 제어 유닛(60)에 의해 N₂로 정화되거나 잠겨질 수 있다.

튜브 엘리먼트(36) 및 이와 함께 프로세스 챔버(38)는 웨이퍼 보트(1), 및 웨이퍼 보트(1)에 삽입된 웨이퍼들을 프로세스에 유리한 미리결정된 온도로 워밍 업(warm up)하기 위하여, 도시되지 않은 가열 디바이스에 의해 가열된다. 편향 엘리먼트들은 대류에 의한 가열에 영향을 주지 않기 위하여 제 2 포지션(도 5에서 파선들로 도시됨)에 있다. 그럼에도 불구하고, 웨이퍼 보트(1)의 내부 플레이트들 및 플레이트들 사이에 위치된 웨이퍼들의 가열은 튜브 엘리먼트(36)의 가열을 사용하여 오랜 시간이 걸릴 수 있다.

이런 이유 때문에, 위에서 설명된 타입의 웨이퍼 보트(1)가 제공될 때, DC 전압 또는 저주파수 AC 전압은 가열 프로세스를 지원하기 위하여 전기 제어 유닛(64)에 의해 웨이퍼 보트(1)에 인가될 수 있다. 이 경우에, 전압은 고-저항 스페이서 엘리먼트들(22)을 통하여 전류가 전도되게 허용하고 그리고 고-저항 스페이서 엘리먼트들(22)이 저항 가열 엘리먼트들로서 기능하는 것을 허용하도록 충분히 높다. 이런 방식에서, 가열 전력은 구체적으로 캐리어 슬릿들(11)에 제공되어, 외부로부터 가열하는 경우보다 훨씬 빠르게 미리결정된 온도에 도달할 수 있다. 스페이서 엘리먼트들의 저항에 따라, 전류의 충분한 흐름 및 스페이서 엘리먼트들(22)의 충분한 가열을 달성하기 위하여, 적어도 200 V 내지 거의 1 kV의 전압들이 고려된다.

웨이퍼 보트(1) 및 이와 함께 전체 유닛(웨이퍼 보트(1), 웨이퍼들 및 튜브 엘리먼트(36))의 미리결정된 온도에 도달되었을 때, 전기 제어 유닛(64)은 먼저 비활성화될 수 있고, 그리고 프로세스 챔버는 네거티브 압력 제어 유닛(62)에 의해 미리결정된 네거티브 압력으로 펌핑된다. 편향 엘리먼트들(50)은 네거티브 압력이 세팅됨으로써 제 1 포지션(도 5의 실선)으로 자동으로 이동되거나, 또는 제 1 포지션으로 능동적으로 이동된다. 미리결정된 네거티브 압력에 도달되었을 때, 원하는 코팅 특성들에 따라, 정의된 비율들로, 실리콘 질화물 증착을 위하여 원하는 프로세스 가스, 이를테면 예컨대 SiH₄/NH₃는 가스 제어 유닛(60)에 의해 인입되는 반면, 네거티브 압력은 도입된 프로세스 가스를 펌핑 제거함으로써 네거티브 압력 제어 유닛(62)에 의해 유지된다. 펌프(70)에 의해 펌핑 제거된 프로세스 가스는, 이 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 이 시점에서 N₂로 희석될 수 있다. 이런 목적을 위하여, N₂는 가스 제어 유닛(60) 및 펌프로부터의 적절한 튜브에 의해 부가된다. 편향 엘리먼트들(50)과 결합하는 가스 튜브들(44, 46)의 특별한 어레인지먼트에 의해, 프로세스 챔버 내의 가스 흐름은 주로 웨이퍼 보트(1)의 캐리어 슬릿(11)을 통하여 생성된다. 이에 의해 가스 튜브들(44, 46)의 특별한 어레인지먼트에 의해 웨이퍼 보트의 폭 및 길이 전반에 걸쳐 균질해지는 것이 보장될 수 있다.

전기 제어 유닛(64)에 의해, 13.56 MHz의 주파수를 가지는 고주파수 전압은 웨이퍼 보트(1)에 인가된다. 이것은 플레이트들(6) 사이 및 특히 웨이퍼 보트(1)에 삽입된 웨이퍼들 사이에서 프로세스 가스의 플라즈마 점화를 유발하고 웨이퍼들 상에 플라즈마-지원 실리콘 질화물 증착을 유발한다. 프로세스 가스의 활성 성분들의 로컬 결핍을 방지하기 위하여, 가스 흐름은 증착 프로세스 동안 일정하게 유지된다. 코팅의 필수 두께의 증착을 위해 요구되는 시간이 경과되었을 때, 전기 제어 유닛은 다시 비활성화되고, 그리고 가스 공급이 중지되거나, 또는 프로세스 챔버(38)를 정화하기 위하여 N₂를 공급하도록 그리고 필요하면 프로세스 챔버(38)를 환기하도록(프로세스 챔버(38)를 대기압으로 리턴시킴) 다시 스위칭된다. 그 다음, 마지막으로, 프로세스 챔버(38)는 환경 압력으로 다시 복귀될 수 있다.

위의 설명으로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 위의 타입의 웨이퍼 보트(1) ― 처리 장치의 다른 컴포넌트들과 무관하게 ―는 가열 단계 동안, 웨이퍼 보트(1)의 플레이트들(6) 간의 캐리어 슬릿들(11) 지역에서 직접 가열하는 것을 허용하는 장점을 제공한다. 이것은 전기 전도성 스페이서 엘리먼트들(22)에 의해 가능하다. 구체적으로 전기 전도성 스페이서 엘리먼트들(22)은 저항이 높게 선택되었기 때문에, 이들은 고주파수 전압이 인가될 때 플라즈마 생성에 큰 영향을 미치지 않는다.

가스 공급부들(44, 46)에 의한 특정 가스 공급은 ― 다시 특별한 웨이퍼 보트(1)를 비롯하여, 처리 장치의 다른 컴포넌트들에 무관하게 ― 프로세스 챔버(38) 내에서 균질한 가스 흐름의 장점을 제공한다. 특히, 편향 엘리먼트들과 결합하여, 캐리어 슬릿들을 통한 타겟 가스 흐름이 달성될 수 있다. 이것은 반응 룸에서 우수한 가스 교환 및 균질한 가스 분배를 보장하고, 응용가능한 경우 더 낮은 유속들은 프로세스 가스들을 위해 사용될 수 있다.

특정 동축 케이블(74)은 ― 다시 전기 전도성 스페이서 엘리먼트들(22)을 가지는 특별한 웨이퍼 보트(1) 또는 특별한 가스 공급부를 비롯하여, 처리 장치의 다른 컴포넌트들에 무관하게 ― MHz 범위(및 특히 13.56 MHz)에서 전압들이 웨이퍼 보트에 효율적으로 인가될 수 있는 장점을 허용한다. 전기 손실들은 감소될 수 있다. 이것은 웨이퍼 보트(1)의 접촉 영역들의 특정 설계, 이를테면 접촉 돌출부들의 치수들 및 형상에 의해 향상된다.

웨이퍼 보트들(100, 200 및 300)은 실질적으로 웨이퍼 보트(1)보다 더 낮은 열 질량을 제공하고, 그리고 실질적으로 자립형 웨이퍼들은 더 쉽게 가열될 수 있다. 지지부들(102, 104) 및 플레이트들(202, 204)의 지역에서, 가열 단계 동안 로컬 부가적 가열을 제공하기 위하여, 전기 전도성 스페이서들이 사용될 수 있다. 특히, 자립형 웨이퍼 지역에 존재하지 않는 지지부들 및 플레이트들의 열 질량을 위해 카운트밸런스(counterbalance)가 제공될 수 있다. 웨이퍼 보트(300)는 웨이퍼들의 다른 레이아웃을 허용하고, 이는 특히 변화되지 않은 프로세스 챔버의 경우에, 더 큰 웨이퍼들의 삽입을 허용한다.

처리 장치(30) 및 웨이퍼 보트(1)가, 구체적으로 도시된 실시예들로 제한됨이 없이, 도면들을 참조하여 본 발명의 특정 실시예들에 기반하여 설명되었다. 특히, 도 7-도 9에 또한 표시된 바와 같이, 가스 공급부들(44, 46)은 상이한 형상들을 가질 수 있거나 상이하게 배열될 수 있다. 또한, 웨이퍼 보트(1)의 플레이트들(6)은 다른 치수들을 가질 수 있고 특히 다른 수의 웨이퍼들을 홀딩하도록 치수가 정해질 수 있다. 처리 장치는 수평 배향으로 도시되고 이것은 바람직한 설계를 표현한다. 그러나, 본 출원의 대부분의 유리한 양상들은 또한 수직으로 포지셔닝된 튜브 엘리먼트를 가진 수직 챔버에 대해 유효하고, 이 경우에 위와 같은 포지션 참조 부호들은 이후에는 이에 맞추어 측방향 포지션 참조부호들로 변경되어야 한다. 이것은 특히 웨이퍼 보트 및 이들 튜브들에 대한 장착 공간에 관하여 가스 안내 튜브들에 유효하다.

Claims

기판들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들용 반도체 웨이퍼들에 대한 플라즈마 처리 장치로서,
복수의 웨이퍼들을 수용하도록 구성된 웨이퍼 보트(boat)에 대한 수용 공간을 가지는 세장형 프로세스 챔버;
상기 프로세스 챔버의 길이 방향으로 연장되고 상기 수용 공간의 일 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브;
프로세싱 튜브의 길이 방향으로 연장되고 상기 수용 공간의 대향 측부 상에 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브 ― 가스 안내 튜브들 각각은 가스의 통과를 위한 복수의 통과 개구들을 가지며, 상기 통과 개구들은 상기 가스 안내 튜브들의 길이 방향 연장부를 따라 이격되고 상기 통과 개구들은 상기 수용 공간을 향하는 상기 가스 안내 튜브들의 측부들에 형성됨 ―; 및
적어도 하나의 가스 공급 디바이스 및 적어도 하나의 가스 배기 디바이스
를 포함하고,
상기 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 적어도 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하고 상기 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 다른 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능한,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 상기 수용 공간 아래에 위치된 상기 적어도 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능하고 그리고 상기 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 상기 수용 공간 위에 위치된 상기 적어도 하나의 가스 안내 튜브에 연결가능한,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
개별 가스 안내 튜브들의 상기 통과 개구들은 상기 수용 공간의 길이와 같거나 더 큰 길이를 가지는 영역 위에 제공되는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통과 개구들은 상기 가스 안내 튜브들의 길이 방향 연장부에 횡방향으로 연장되는 행들로 배열되는,
플라즈마 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
인접한 행들 간의 거리는 바람직하게 5cm보다 작고, 바람직하게 2cm보다 작고 그리고 특히 1cm보다 작은,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나의 가스 안내 튜브는 원형 단면 형상을 가지는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나의 가스 안내 튜브는 달걀형 또는 타원형 단면 형상을 가지는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개의 가스 안내 튜브들이 상기 수용 공간의 일 측부 또는 다른 측부 또는 양쪽 측부들 상에 제공되는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개의 가스 안내 튜브들이 상기 수용 공간의 일 측부 상에 제공되고, 상이한 가스들은 적어도 하나의 가스 공급 유닛을 통하여 상기 수용 공간에 공급될 수 있어서, 이들 가스들은, 개별 가스 안내 튜브들을 빠져나간 후에만 혼합되는,
플라즈마 처리 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 수용 공간의 일 측부 상에는 상기 프로세싱 챔버의 횡방향으로 이격되는 3개의 가스 안내 튜브들이 제공되고, 외부 가스 안내 튜브들에는 제 1 가스가 공급될 수 있고 내부 가스 안내 튜브에는 제 2 가스가 공급될 수 있는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 가스 공급 디바이스는 단일 가스 및 상이한 가스들 중 적어도 하나를 상기 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 상기 프로세싱 챔버로 주입하도록 구성되고, 및/또는 상기 적어도 하나의 가스 배기 디바이스는 상기 프로세스 챔버를 미리결정된 압력으로 배기하고 동일한 압력을 유지하도록 구성될 수 있는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
플라즈마를 생성하기 위하여, 상기 웨이퍼 보트에 수용된 웨이퍼들 간에 전기 전위를 인가하기 위해, 상기 웨이퍼 보트에 적절한 방식으로 연결가능한 적어도 하나의 전압원을 더 포함하는,
플라즈마 처리 장치.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨이퍼 보트에 대한 상기 수용 공간 아래에 또는 인접하여 적어도 하나의 이동가능 편향 엘리먼트를 더 포함하고, 상기 편향 엘리먼트는 제 1 포지션에서 상기 웨이퍼 보트에 대한 상기 수용 공간의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름을 적어도 부분적으로 차단하고, 제 2 포지션에서도 상기 웨이퍼 보트에 대한 상기 수용 공간의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름을 적어도 부분적으로 차단하는 것을 가능하게 하는,
플라즈마 처리 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 이동가능 편향 엘리먼트는 상기 프로세스 챔버 내의 네거티브 압력 또는 진공에 응답하는 작동기에 의해 이동가능한,
플라즈마 처리 장치.
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법으로서,
웨이퍼 보트에 로딩되는 복수의 웨이퍼들, 특히 반도체 또는 광전지 애플리케이션들용 웨이퍼들은 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 플라즈마 처리 장치의 프로세스 챔버에 수용되고,
상기 방법은:
적어도 하나의 가스를 상기 웨이퍼 보트의 전체 길이에 걸쳐 가스 안내 튜브들 중 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 주입함으로써 상기 프로세스 챔버에서 원하는 가스 분위기를 조정하는 단계; 및
프로세스 단계 동안, 상기 웨이퍼 보트에 수용된 웨이퍼들 간에 플라즈마를 생성하기 위하여 고주파수 AC 전압을 상기 웨이퍼 보트에 인가하는 단계
를 포함하는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 원하는 가스 분위기를 조정하기 위하여, 가스는, 가스가 주입되는 가스 안내 튜브에 대향하여 배열되는 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 상기 프로세싱 챔버로부터 배기되는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 16 항에 있어서,
가스는 상기 웨이퍼 보트 아래에 배열된 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 주입되고 그리고 가스는 상기 웨이퍼 보트 위에 배열된 적어도 하나의 가스 안내 튜브를 통하여 배기되는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세스 챔버 내의 원하는 가스 분위기는 개루프 또는 폐루프 방식으로 제어되고 그리고 어떠한 플라즈마도 생성되지 않는 가열 단계와 플라즈마가 생성되는 프로세스 단계 사이에서 완전히 교환되는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
가열 단계 동안, 제 1 압력에서의 불활성 가스의 가스 분위기가 조정되어 세팅되고 그리고 상기 프로세스 단계에서, 상기 제 1 압력 미만인 제 2 압력에서의 반응 가스의 가스 분위기가 조정되는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로세스 단계 동안, 상기 웨이퍼 보트의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름은 이동가능 편향 엘리먼트에 의해 적어도 부분적으로 차단될 수 있는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.
제 18 항 내지 제 19 항 및 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
이동가능 편향 엘리먼트는 가열 단계 동안 상기 웨이퍼 보트의 측방향으로의 상향 또는 하향 가스 흐름을 허용하는,
웨이퍼들의 플라즈마 처리를 위한 방법.