KR20190099089A - 패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 이용한 온도 제어 - Google Patents

패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 이용한 온도 제어 Download PDF

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맷슨 테크놀로지, 인크.
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Abstract

플라즈마 처리 장치 및 방법이 개시된다. 플라즈마 처리 장치는 처리 챔버를 구비할 수 있다. 상기 장치는 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대를 구비할 수 있다. 상기 장치는 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우를 구비할 수 있다. 상기 장치는 유전체 윈도우 근위에 위치된 유도성 결합 요소를 구비할 수 있다. 상기 유도성 결합 요소는 RF 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 장치는 상기 유도성 결합 요소와 상기 처리 요소 사이에 위치된 패러데이 쉴드를 구비할 수 있다. 상기 장치는 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 온도 제어 요소를 구비할 수 있다.

Description

패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 이용한 온도 제어
본 출원은 2017년 2월 20일자로 출원된 "패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 이용한 온도 제어"라는 명칭의 미국 가출원 62/460,925호를 우선권으로 하며, 이는 모든 목적을 위해 본원에 참고로 편입된다.
본 개시내용은 일반적으로 플라즈마 처리, 더욱 상세하게 플라스마원을 이용하여 워크피스를 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
플라즈마 처리 공구는 집적회로, 미소기계식 장치, 평면패널 디스플레이 및 다른 장치 등의 장치를 제조하는데 이용될 수 있다. 근래의 플라즈마 에칭 적용에 이용되는 플라즈마 처리 공구는 높은 플라즈마 균일성과, 독립적인 플라즈마 프로파일, 플라즈마 밀도 및 이온에너지 제어를 포함하는 복수의 플라즈마 제어를 제공하도록 요구된다. 플라즈마 처리 공구는 일부 경우에 각종 처리 가스 내에서 그리고 각종 상이한 조건(예컨대, 가스 흐름, 가스 압력 등) 하에서 안정된 플라즈마를 지속하도록 요구될 수 있다.
본 발명의 관점 및 이점이 하기의 설명에 부분적으로 개시되거나, 그 설명으로부터 자명할 수 있거나, 또는 본 발명의 실시를 통해 학습될 수 있다.
본 개시내용의 일 예시적인 관점은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 상기 플라즈마 처리 장치는 처리 챔버를 구비할 수 있다. 상기 장치는 상기 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대를 구비할 수 있다. 상기 장치는 상기 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우를 구비할 수 있다. 상기 장치는 상기 유전체 윈도우 근위에 위치되는 유도성 결합 요소를 구비할 수 있다. 상기 유도성 결합 요소는 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 장치는 상기 유도성 결합 요소와 상기 처리 요소 사이에 위치된 패러데이 쉴드를 구비할 수 있다. 상기 장치는 상기 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 온도 제어 요소를 구비할 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 실시예에 수정 및 변경이 이루어질 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 관점 및 이점은 하기의 설명 및 첨부한 청구범위를 참조하여 더욱 잘 이해될 것이다. 본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하는 첨부한 도면은 본 발명의 실시예를 도시하며, 그 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명한다.
당업자에 대한 완전하게 가능하게 하는 개시내용이 첨부한 도면에 대한 참조를 포함하는 본 명세서의 나머지 부분에 더욱 상세하게 기술된다.
도 1은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 예시적인 플라즈마 처리 장치를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치와 함께 이용될 수 있는 예시적인 패러데이 쉴드에 대한 평면도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 대해 배치된 예시적인 패러데이 쉴드를 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 온도 제어 요소를 갖는 예시적인 패러데이 쉴드에 대한 분해도를 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 온도 제어 요소를 갖는 예시적인 패러데이 쉴드를 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 제어하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 7은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 제어하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 8은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드에 결합된 온도 제어 요소를 제어하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
본 발명의 실시예에 대해 상세하게 참조될 것이고, 그 실시예의 하나 이상의 예는 도면에 도시된다. 각각의 예는 실시예에 대한 설명으로서 제공되며, 본 개시내용을 제한하지 않는다. 실제로, 본 개시내용의 범위 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 각종 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 예컨대, 일 실시예의 일부로서 도시 또는 기술된 특징이 또 다른 실시예를 산출하도록 다른 실시예와 함께 이용될 수 있다. 이에 따라, 본 개시내용의 관점은 이러한 변경 및 수정을 포함하도록 의도된다.
본 개시내용의 예시적인 관점은 플라즈마 처리 장치와, 그와 관련된 방법에 관한 것이다. 플라즈마 처리 장치는 워크피스를 처리(예컨대, 에칭 공정을 수행)하는 처리 챔버 내에 유도성 플라즈마를 유도하는데 이용되는 하나 이상의 유도성 결합 요소(예컨대, 코일)를 구비할 수 있다. 플라즈마 처리 장치는 유도성 결합 요소(들)와 처리 챔버 내에 유도된 플라즈마 사이에 용량성 결합을 감소시키도록 플라즈마 처리 장치 내에 배치된 패러데이 쉴드를 구비할 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 관점에 의하면, 하나 이상의 온도 제어 요소(예컨대, 가열 요소)는 패러데이 쉴드와 열적 연통하여 결합될 수 있다.
예컨대, 일부 실시예에서, 하나 이상의 온도 제어 요소는 패러데이 쉴드 상에 배치된 박막 히터 등의 하나 이상의 가열 요소를 구비할 수 있다. 하나 이상의 가열 요소는 플라즈마 처리 장치의 하나 이상의 부분(예컨대, 챔버 천정)의 온도를 제어하도록 작동되어, 예컨대 플라즈마 처리 동안에 플라즈마 에칭 부산물에 의해 형성된 미립자 생성을 감소시키고 그리고/또는 워크피스의 플라즈마 처리 동안에 저온 시동 영향을 감소시키도록 플라즈마 처리 장치의 챔버 천정을 예열할 수 있다.
본 개시내용의 관점은 패러데이 쉴드를 가열하는데 이용되는 가열 요소를 유도하는 하나 이상의 온도 제어 요소를 참조하여 기술된다. 본 개시내용의 예시적인 실시예에 대한 변형에서, 하나 이상의 온도 제어 요소는 냉각 요소(예컨대, 유체 냉각 채널)를 구비할 수 있다.
일부 실시예에서, 박막 가열 요소(예컨대, 폴리이미드 박막 히더, 실리콘고무 시트 히터 등)는 플라즈마 처리 장치 내에서 용량성 결합을 감소시키는데 이용되는 패러데이 쉴드의 표면 중 적어도 일부 상에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 박막 가열 요소는 패러데이 쉴드와 직접 접촉하여 위치될 수 있다. 예컨대, 박막 가열 요소는 패러데이 쉴드에 적층되거나, 패러데이 쉴드에 접착되거나, 또는 이와는 달리 패러데이 쉴드와 접촉하여 위치될 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 요소는 플라즈마 처리 장치의 처리 챔버의 천정으로서 기능하는 유전체 윈도우(예컨대, 세라믹 용기)와 접촉 및/또는 인접할 수도 있다. 예컨대, 가열 요소가 유전체 윈도우와 접촉 유지하는데 스프링 링 및/또는 스프링 장전식 블록이 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, (여기 또는 가열되지 않을 때의) 가열 요소는 유전체 윈도우와 패러데이 쉴드 사이에 열전도 경로를 제공하도록 히트 싱크로서 작용할 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소와 유전체 윈도우 사이에는 갭이 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 컨덕터의 하나 이상의 세트는 가열 요소에/로부터 파워 및/또는 다른 신호를 전달하는데 이용될 수 있다. 예컨대, 제1 세트의 컨덕터는 가열 요소에 파워를 제공하는데 이용될 수 있다. 제2 세트의 컨덕터는 가열 요소에 부착된 열전대 또는 다른 온도 감지 요소(들)에 또는 가열 요소와 근접하게 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소 상의 상이한 지대에 배치된 복수의 온도 감지 요소에는 복수의 제2 세트의 컨덕터가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 컨덕터 세트는 패러데이 쉴드에 보유 또는 달리 결합된 중공형 튜브를 통과하여 컨덕터 세트 상의 변형을 감소시킬 수 있다.
제어 시스템은 가열 요소를 소정의 온도 범위에 유지하도록 가열 요소(들)를 제어할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 제어 장치는 온도 센서(예컨대, 하나 이상의 세트의 감지 컨덕터)로부터 가열 요소의 온도를 나타내는 하나 이상의 피드백 신호에 근거하여 (예컨대, 파워 컨덕터의 세트를 통해) 가열 요소로의 파워 전달을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 패러데이 쉴드는 가열 요소를 냉각하기 위한 히트 싱크로서 이용될 수 있다. 예컨대, 가열 요소가 (예컨대, 피드백 신호로부터 결정되는 바와 같은) 소정의 온도에 도달할 때까지 가열 요소에 파워가 제공될 수 있다. 일단 소정의 온도가 달성되면, 가열 요소에 파워가 오프되어, 히트 싱크로서 작용하는 패러데이 쉴드를 통해 가열 요소가 냉각되게 할 수 있다. 일단 온도가 임계값 이하로 떨어지면, 가열 요소에 파워가 공급되어, 가열 요소가 소정의 온도롤 온도 증가되게 하고/하거나 소정의 온도 범위 내에 있게 할 수 있다.
본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 각종 상이한 제어 스킴이 이용될 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 가열 요소의 온도는 일정한 온도 범위(예컨대, 약 100℃ 내지 약 180℃, 약 120℃ 내지 약 150℃) 내에 있도록 제어될 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 요소의 온도 제어 시스템은 한 쌍의 감지 요소(예컨대, 한 쌍의 열전대)를 구비할 수 있다. 제1 열전대는 설정 온도 범위 내의 온도에 있도록 가열 요소를 제어하기 위해 피드백 신호를 이용할 수 있는 하나 이상의 제어 장치에 피드백 신호를 제공하는데 이용될 수 있다. 제2 열전대는 초과 온도 차단 제어를 위해 이용될 수 있다. 예컨대, 가열 요소의 온도가 임계 온도를 초과하면, 가열 요소로의 파워는 과열이 방지되도록 즉시 오프될 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 요소(들)의 복수의 상이한 지대는 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 예컨대, 가열 요소(들)는 중앙 지대 및 주변 지대를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 주변 지대는 중앙 지대보다 더 높은 온도에 있도록 제어되거나, 또는 그 반대일 수 있다.
본 개시내용의 일 예시적인 관점은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 처리 챔버를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우를 구비한다. 상기 장치는 유전체 윈도우 근위에 위치된 유도성 결합 요소를 구비한다. 상기 유도성 결합 요소는 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 상기 장치는 유도성 결합 요소와 처리 요소 사이에 위치된 패러데이 쉴드를 구비한다. 상기 장치는 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 온도 제어 요소를 구비할 수 있다.
본 개시내용의 이러한 예시적인 실시예에 대한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 패러데이 쉴드는 유도성 결합 요소와 유전체 윈도우 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 적어도 하나의 온도 제어 요소는 유전체 윈도우와 패러데이 쉴드 사이의 열전도성 경로를 제공한다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 온도 제어 요소는 가열 요소를 구비할 수 있다. 가열 요소는 박막 가열 요소일 수 있다. 예컨대, 가열 요소는 폴리이미드 박막 가열 요소 또는 실리콘고무 박막 가열 요소일 수 있다.
일부 실시예에서, 가열 요소는 패러데이 쉴드의 형상과 적어도 부분적으로 일치하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 패러데이 쉴드는 하나 이상의 중실형 금속부 및 복수의 리프 요소를 구비할 수 있다. 복수의 리프 요소 각각은 적어도 하나의 반경방향 스파이크 요소를 통해 하나 이상의 중실형 금속부 중 적어도 하나에 결합될 수 있다. 박막 가열 요소는 복수의 리프 요소를 구비할 수 있다. 각각의 리프 요소는 적어도 하나의 반경방향 스파이크 요소를 통해 링부에 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 적어도 하나의 온도 제어 요소에 파워를 제공하도록 구성된 제1 세트의 컨덕터를 구비할 수 있다. 상기 장치는 제2 세트의 컨덕터를 구비할 수 있다. 제2 세트의 컨덕터는 적어도 하나의 온도 제어 세트와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호를 생성하도록 구성된 온도 센서와 연관될 수 있다. 제1 세트의 컨덕터 또는 제2 세트의 컨덕터 중 적어도 하나는ㅈ 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소를 통과할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 하나 이상의 제어 장치를 구비할 수 있다. 하나 이상의 제어 장치는 페러데이 쉴드의 온도를 나타내는 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 적어도 하나의 온도 제어 요소로의 파워 전달을 제어하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 온도 제어 요소는 패러데이 쉴드의 제1 부분 상에 배치된 제1 온도 제어 요소와, 상기 패러데이 쉴드의 제2 부분 상에 배치된 제2 온도 제어 요소를 구비한다. 제1 부분은 중앙부일 수 있고, 제2 부분은 주변부일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 온도 제어 요소는 제2 온도 제어 요소에 대해 독립적으로 제어가능할 수 있다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시예는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 처리 챔버를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우를 구비한다. 상기 장치는 유전체 윈도우 근위에 위치된 유도성 결합 요소를 구비한다. 상기 유도성 결합 요소는 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 상기 장치는 유도성 결합 요소와 유전체 윈도우 사이에 위치된 패러데이 쉴드를 구비할 수 있다. 상기 장치는 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 가열 요소를 구비할 수 있다.
이러한 예시적인 실시예에 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 예컨대, 일부 실시예에서, 적어도 하나의 가열 요소는 패러데이 쉴드의 제1 부분 상에 배치된 제1 가열 요소와, 패러데이 쉴드의 제2 부분 상에 배치된 제2 가열 요소를 구비한다. 제1 가열 요소는 제2 가열 요소에 대해 독립적으로 제어가능할 수 있다. 제1 부분은 패러데이 쉴드의 주변부일 수 있고, 제2 부분은 상기 패러데이 쉴드의 중앙부일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 제1 가열 요소 및 제2 가열 요소에 파워를 독립적으로 제공하도록 구성된 전원을 구비한다.
일부 실시예에서, 상기 장치는 하나 이상의 제어 장치를 구비한다. 하나 이상의 제어 장치는 제1 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호와, 제2 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 제어 장치는 제1 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 상기 하나 이상의 신호와, 제2 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 제1 가열 요소 및 제2 가열 요소로의 파워를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용의 또 다른 예시적인 실시예는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 처리 챔버를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대를 구비한다. 상기 장치는 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우를 구비한다. 상기 장치는 유전체 윈도우 근위에 위치된 유도성 결합 요소를 구비한다. 상기 유도성 결합 요소는 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 상기 장치는 유도성 결합 요소와 유전체 윈도우 사이에 위치된 패러데이 쉴드를 구비할 수 있다. 상기 장치는 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 가열 요소를 구비할 수 있다. 상기 장치는 온도 센서로부터의 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 적어도 하나의 가열 요소로의 파워 전달을 제어하도록 구성된 하나 이상의 제어 장치를 구비할 수 있다.
본 개시내용의 관점은 기술 및 논의를 목적으로 "워크피스", "기판", "웨이퍼"를 참조하여 논의된다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하여 당업자는 본 개시내용의 예시적인 관점이 임의의 반도체 기판 또는 다른 적절한 기판 혹은 워크피스에 관련하여 이용될 수 있음을 이해할 것이다. "받침대"는 워크피스를 지지하는데 이용될 수 있는 임의의 구조체이다. 더욱이, 수치와 함께 사용된 용어 "약"은 기술된 수치의 10% 이내를 지칭하도록 의도된다.
도 1은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치(100)를 도시한다. 본 개시내용은 기술 및 논의를 목적으로 도 1에 도시된 플라즈마 처리 장치(100)를 참조하여 기술된다. 본원에 제공된 개시내용을 이용하여 당업자는 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 본 개시내용의 예시적인 관점이 다른 플라즈마 처리 공구 및/또는 장치와 함께 이용될 수 있음을 이해할 것이다.
플라즈마 처리 장치(100)는 내부 공간(102)을 형성하는 처리 챔버를 구비한다. 받침대 또는 기판 홀더(104)는 내부 공간(102) 내에서 반도체 웨이퍼 등의 워크피스(106)를 지지하는데 이용된다. 유전체 윈도우(110)는 받침대(104) 위에 위치되어 처리 챔버의 천정으로서 작용한다. 유전체 윈도우(110)는 비교적 평탄한 중앙부(112) 및 각을 이룬 주변부(114)를 구비한다. 유전체 윈도우(110)는 샤워헤드(120)를 위한 중앙부(112) 내의 공간을 구비하여 내부 공간(102) 내에 처리 가스를 공급한다.
장치(100)는 내부 공간(102) 내에 유도성 플라즈마를 생성하기 위해 복수의 유도성 결합 요소, 예컨대 1차 유도성 결합 요소(130) 및 2차 유도성 결합 요소(140)를 더 구비한다. 유도성 결합 요소(130, 140)는 RF 에너지로 공급될 때, 플라즈마 처리 장치(100)의 내부 공간(102) 내에 처리 가스 내의 플라즈마를 유도하는 코일 또는 안테나 요소를 구비할 수 있다. 예컨대, 제1 RF 발생기(160)는 매칭 네트워크(162)를 통해 1차 유도성 결합 요소(130)에 RF 에너지를 제공하도록 구성될 수 있다. 제2 RF 발생기(170)는 매칭 네트워크(172)를 통해 2차 유도성 결합 요소(140)에 RF 에너지를 제공하도록 구성될 수 있다.
본 개시내용이 1차 유도성 결합 요소 및 2차 유도성 결합 요소를 참조하지만, 당업자는 용어 1차 및 2차가 편의를 위해서만 이용됨을 이해해야 한다. 및 2차 유도성 결합 요소는 1차 유도성 결합 요소와 독립적으로 작동될 수 있다. 1차 유도성 결합 요소는 2차 유도성 결합 요소와 독립적으로 작동될 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 관점에 의하면, 장치(100)는 2차 유도성 결합 요소(140) 둘레에 배치된 금속 쉴드부(152)를 구비할 수 있다. 더욱 상세하게 후술되는 바와 같이, 금속 쉴드부(152)는 1차 유도성 결합 요소(130)와 2차 유도성 결합 요소(140)를 분리하여 유도성 결합 요소들(130, 140) 사이의 혼선을 감소시킨다. 장치(100)는 1차 유도성 요소(130)와 유전체 윈도우(110) 사이에 배치된 제1 패러데이 쉴드(154)를 더 구비할 수 있다. 제1 패러데이 쉴드(154)는 1차 유도성 결합 요소(154)와 처리 챔버 사이의 용량성 결합을 감소시키는 슬롯형 금속 쉴드일 수 있다. 도시한 바와 같이, 제1 패러데이 쉴드(154)는 유전체 윈도우(110)의 각을 이룬 부분 위에 피팅될 수 있다.
일부 실시예에서, 금속 쉴드(152) 및 제1 패러데이 쉴드(154)는 제조의 용이성 및 다른 목적을 위해 단일의 바디(150)를 형성할 수 있다. 1차 유도성 결합 요소(130)의 멀티-턴 코일은 단일 바디 금속 쉴드/패러데이 쉴드(150)의 패러데이 쉴드부(154)에 인접하게 위치될 수 있다. 2차 유도성 결합 요소(140)는 금속 쉴드부(152)와 유전체 윈도우(110) 사이와 같이, 금속 쉴드/패러데이 쉴드 단일 바디(150)의 금속 쉴드부(152) 근위에 위치될 수 있다.
금속 쉴드(152)의 대향측부 상에서의 1차 유도성 결합 요소(130)와 2차 유도성 결합 요소(140)의 배치는 1차 유도성 결합 요소(130)와 2차 유도성 결합 요소(140)가 별개의 구조적 구성을 갖고 상이한 기능을 수행하게 한다. 예컨대, 1차 유도성 결합 요소(130)는 처리 챔버의 주변부에 인접하게 위치된 멀티-턴 코일을 구비할 수 있다. 1차 유도성 결합 요소(130)는 본질적으로 일시적인 점화 스테이지 동안에 기본적인 플라즈마 생성 및 신뢰성 있는 시동을 위해 이용될 수 있다. 1차 유도성 결합 요소(130)는 강력한 RF 발생기 및 오토-튜닝 매칭 네트워크에 결합될 수 있고, 약 13.56 MHz 등의 증가된 RF 주파수에서 작동될 수 있다.
2차 유도성 결합 요소(140)는 교정 및 지지 기능을 위해 그리고 안정상태 작동 동안에 플라즈마의 안정성을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 2차 유도성 결합 요소(140)가 교정 및 지지 기능을 위해 그리고 안정상태 작동 동안에 플라즈마의 안정성을 개선하기 위해 주로 이용될 수 있기 때문에, 2차 유도성 결합 요소(140)는 1차 유도성 결합 요소(130)와 같이 강력한 RF 발생기로서 결합될 필요가 없어 상이하고 비용 효율적으로 설계될 수 있다. 상세하게 후술되는 바와 같이, 2차 유도성 결합 요소(140)는 약 2 MHz 등의 더 낮은 주파수에서 작동될 수도 있어, 2차 유도성 결합 요소(140)가 매우 콤팩트되게 하고 유전체 윈도우의 상부 상의 제한된 공간 내에 피팅하게 할 수 있다.
1차 유도성 결합 요소(130)와 2차 유도성 결합 요소(140)는 상이한 RF 주파수에서 작동될 수 있다. RF 주파수는 1차 유도성 결합 요소(130)와 2차 유도성 결합 요소(140) 사이의 혼선을 감소시키도록 충분히 다를 수 있다. 예컨대, 1차 유도성 결합 요소(130)에 인가된 주파수는 2차 유도성 결합 요소(140)에 인가된 주파수보다 적어도 약 1.5배 더 클 수 있다. 일부 실시예에서, 1차 유도성 결합 요소(130)에 인가된 주파수는 약 13.56 MHz일 수 있고, 2차 유도성 결합 요소(140)에 인가된 주파수는 약 1.75 MHz 내지 약 2.15 MHz의 범위일 수 있다. 약 400 MHz, 약 4 MHz 및 약 27 MHz 등의 다른 적절한 주파수가 이용될 수도 있다.
본 개시내용이 2차 유도성 결합 요소(140)에 대해 더 높은 주파수에서 작동되는 1차 유도성 결합 요소(130)를 참조하여 기술되지만, 본원에 제공된 개시내용을 이용하여 당업자는 2차 유도성 결합 요소(140)가 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 더 높은 주파수에서 작동될 수 있음을 이해해야 한다.
2차 유도성 결합 요소(140)는 평면형 코일(142) 및 자기플럭스 집신기(144)를 구비할 수 있다. 자기플럭스 집신기(144)는 페라이트 물질로 이루어질 수 있다. 평면형 코일(142)과 함께 자기플럭스 집신기(144)를 이용하면, 2차 유도성 결합 요소(140)에 대한 높은 플라즈마 결합 및 양호한 에너지 전달 효율을 제공할 수 있고, 금속 쉴드(150)로의 결합을 상당히 감소시킬 수 있다. 2차 유도성 결합 요소(140)에 대해 더 낮은 주파수, 예컨대 약 2 MHz를 이용하면, 스킨층을 증가시켜서, 플라즈마 가열 효율을 개선시킬 수도 있다.
본 개시내용의 예시적인 관점에 의하면, 상이한 유도성 결합 요소(130, 140)가 상이한 기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 1차 유도성 결합 요소(130)는 점화 동안에 플라즈마 생성의 기본적인 기능을 수행하는데 이용되어 2차 유도성 결합 요소(140)를 위한 충분한 프라이밍을 제공할 수 있다. 1차 유도성 결합 요소(130)는 플라즈마 전위를 안정화하도록 플라즈마 및 접지된 쉴드 양자에 결합을 가질 수 있다. 1차 유도성 결합 요소(130)와 연관된 제1 패러데이 쉴드(154)는 윈도우 스퍼터링을 감소시킬 수 있고, 접지에 결합될 수 있다.
1차 유도성 결합 요소(130)에 의해 제공된 양호한 플라즈마 프라이밍의 존재 하에서 추가적인 코일이 작동되고, 이로써 바람직하게 양호한 플라즈마 결합 및 플라즈마에 대한 양호한 에너지 전달 효율을 가질 수 있다. 자기플럭스 집신기(144)를 구비하는 2차 유도성 결합 요소(140)는 플라즈마 용적에 대한 자기플럭스의 양호한 전달과 동시에, 둘러싸는 금속 쉴드(150)로부터 2차 유도성 요소(140)에 대한 양호한 분리를 제공한다. 2차 유도성 요소(140)에 대한 자기플럭스 집신기(144) 및 대칭 구동을 이용하면, 둘러싸는 접지 요소와 코일 단부 사이의 전압 진폭을 더욱 감소시킨다. 이는 돔의 스퍼터링을 감소시킬 수 있지만, 그와 동시에 플라즈마에 대한 일부 작은 용량성 결합을 제공하여, 점화를 조력하는데 이용될 수 있다.
일부 실시예에서, 제2 패러데이 쉴드(200)는 2차 유도성 요소(140)의 용량성 결합을 감소시키도록 이러한 2차 유도성 결합 요소(140)와 조합하여 이용될 수 있다. 도 2는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치에 이용될 수 있는 예시적인 제2 패러데이 쉴드(200)를 도시한다. 제2 패러데이 쉴드(200)는 얇은(0.25-0.5 mm) 시트 금속 외부로 스탬핑될 수 있다. 패러데이 쉴드(200)는, 예컨대 중실형 금속의 제1 부분(210) 및/또는 중실형 금속의 제2 부분(240)과 같은 하나 이상의 중실형 금속부를 구비할 수 있다. 패러데이 쉴드(200)는 평면형 코일(142)을 덮도록 위치설정될 수 있는 복수의 리프 요소(220)를 구비할 수 있다. 반경방향 스파이크 요소(230)는 리프 요소(220)를 패러데이 쉴드(200)의 부분(210, 240)과 연결한다.
리프 요소(220)가 평면형 코일(142)에 평행하고 자기플럭스 집신기(144)를 덮지 않기 때문에, 리프 타입 요소(220)는 자기장과 간섭하지 않아 자기플럭스 집신기(144)로부터의 자기플럭스가 플라즈마를 자유롭게 도입한다. 한편, 모든 리프 타입 요소(220)와 둘러싸는 부분(210, 240)을 연결하는 스파이크(230)는 자기플럭스 집신기(144) 밖으로 나오는 플럭스를 교차하지만, 자기장과 간섭하도록 매우 작은 전체 영역을 가진다. 패러데이 쉴드(200)의 접지가 바람직하다면, 쉴드의 제1 부분(210) 및/또는 제2 부분(240) 상에 얇은 RF 접지 나선이 위치되어 메인 쉴드(150)에 연결할 수 있다. 패러데이 쉴드(200)의 하나의 가능한 배치가 도 3에 도시되며, 이는 조립체 내에 요소(210, 240)의 위치를 나타낸다.
본 개시내용의 예시적인 실시예에 의하면, 가열 요소와 같은 온도 제어 요소가 패러데이 쉴드(200)에 결합될 수 있다. 예컨대, 도 4는 패러데이 쉴드(200)에 결합된 가열 요소(310)를 구비하는 패러데이 쉴드 조립체(300)에 대한 분해도를 도시한다. 도 5는 패러데이 쉴드(200)에 결합된 가열 요소(310)를 구비하는 패러데이 쉴드 조립체(300)에 대한 사시도를 도시한다. 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 가열 요소(310)는 패러데이 쉴드(200)의 표면 중 적어도 일부의 형상과 일치하는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 가열 요소(310)는 패러데이 쉴드(200)의 리프 타입 요소, 반경방향 스파이크 요소 및 금속부와 일치하는 리프 요소, 반경방향 스파이크부를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소(310)는 패러데이 쉴드(200)에 적층되거나, 패러데이 쉴드(200)에 접착되거나, 또는 이와는 달리 패러데이 쉴드(200)와 접촉하여 위치될 수 있다.
가열 요소(310)는, 예컨대 박막 가열 요소일 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소(310)는 폴리이미드 박막 가열 요소일 수 있다. 일부 실시예에서, 박막 가열 요소는 실리콘고무 시트 가열 요소일 수 있다. 가열 요소(310)는 전력이 가열 요소에 제공될 때 가열하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 가열 요소(310)를 통해 이동하는 전류는 가열 요소(310)의 가열을 야기할 수 있다. 전류가 가열 요소(310)를 통해 이동하지 않고 있을 때, 패러데이 쉴드(200)는 가열 요소(310)를 냉각시키는 히트싱크로서 작용할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(100) 내에 설치될 때, 가열 요소(310)는 챔버 천정의 일부를 형성하는 유전체 윈도우(110)와 접촉 및/또는 인접할 수 있다. 예컨대, 가열 요소가 유전체 윈도우(110)와 접촉 유지하도록 스프링 링 및/또는 스프링 장전식 블록이 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소(310)와 유전체 윈도우(110) 사이에는 갭이 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 가열되지 않을 때의 가열 요소(310)는 유전체 윈도우(110)와 패러데이 쉴드(200) 사이에 열전도성 경로를 제공할 수 있다. 예컨대, 가열 요소(310)가 가열을 위해 전기에너지로 여기되지 않을 때, 가열 요소(310)는 유전체 윈도우(110)로부터 패러데이 쉴드(200)로 열을 전달하는 냉각 경로를 제공할 수 있다. 이로써, 일부 예에서의 가열 요소(310)는 유전체 윈도우(110)의 냉각을 촉진시키는 히트 싱크로서 작용할 수 있다.
이로써, 가열 요소(310)는 각종 목적을 위해 챔버 천정의 온도를 제어하는데 이용되어, 플라즈마 에칭 공정 동안에 플라즈마 에칭 부산물에 의해 형성되는 미립자 생성을 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 가열 요소(310)는 플라즈마 처리 장치의 챔버 천정을 예열하는데 이용되어 플라즈마 처리 동안에 저온 시동 효과를 감소시킬 수 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 패러데이 쉴드 조립체(300)는 가열 요소(310)에 결합된 복수 세트의 컨덕터를 구비할 수 있다. 예컨대, 제1 세트의 컨덕터(320)는 가열 요소(310)에 결합될 수 있다. 제1 세트의 컨덕터(320)는 가열 요소(310)에 전력을 전달할 수 있다. 제2 세트의 컨덕터(330)는 가열 요소(310)에 결합되거나 가열 요소(310)에 근방에 있을 수 있다. 제2 세트의 컨덕터(330)는 온도 감지 장치(예컨대, 열전대)와 연관될 수 있다. 가열 요소(310)의 온도를 나타내는 신호는 제2 세트의 컨덕터(330)를 통해 원격 장치(예컨대, 하나 이상의 제어 장치)로 통신될 수 있다.
제1 세트의 컨덕터(320)는 패러데이 쉴드(200)에 결합된 튜브 요소(340)를 통해 제공될 수 있다. 제2 세트의 컨덕터(330)는 패러데이 쉴드(200)에 결합된 튜브 요소(350)를 통해 제공될 수 있다. 튜브 요소(340) 및 튜브 요소(350)는 제1 세트의 컨덕터(320) 및 제2 세트의 컨덕터(330) 각각에 대한 변형을 감소시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 세트의 컨덕터(320)는 플러그-인 커넥터와 같은 적절한 커넥터를 통해 전원(예컨대, AC 전원)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 세트의 컨덕터(330)는 플러그-인 커넥터와 같은 적절한 커넥터를 통해 하나 이상의 제어 장치(예컨대, 제어기)에 결합될 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드(200)에 결합된 가열 요소(310)를 제어하기 위한 예시적인 시스템의 블록 다이아그램을 도시한다. 도시한 바와 같이, 가열 요소(310)는 전원(410)(예컨대, AC 전원 또는 DC 전원)으로부터 전력을 수신할 수 있다. 전원(410)은 독립형 전원일 수 있거나 EH는 플라즈마 처리 장치의 전원 시스템(예컨대, 플라즈마 처리 장치의 파워 시스템 내에 위치된 AC 버스)의 일부일 수 있다. 전원(410)은 컨덕터(320)를 통해 가열 요소(310)에 파워를 전달할 수 있다. 컨덕터(320)는 패러데이 쉴드(200)에 결합된 튜브 요소(340)를 통과할 수 있다.
상기 시스템은 제어 장치(420)(예컨대, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 로직 장치, 주문형 집적회로 등)를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 장치(420)는 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 메모리 장치를 구비할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 작업을 수행하도록 하나 이상의 메모리 장치에 저장된 컴퓨터-판독가능한 지시를 실시할 수 있다. 상기 작업은, 일부 실시예에서, 본원에 기술된 제어 작업 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 제어 장치(420)는, 일부 실시예에서, 가열 요소(310)와 연관된 독립형 제어기일 수 있거나, 또는 플라즈마 처리 장치와 연관된 전체 시스템 제어기/제어 시스템의 일부일 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 장치(420)는 각종 제어 스킴에 따라 가열 요소(310)를 작동시키도록 전원(410)을 제어할 수 있다. 제어 장치(420)는, 예컨대 컨덕터(330)를 통해 가열 요소(310)의 온도를 나타내는 신호를 수신할 수 있다. 컨덕터(330)는 변형을 감소시키도록 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(350)를 통과할 수 있다. 제어 장치(420)는 가열 요소(310)의 온도를 나타내는 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 가열 요소(310)에 파워 전달을 제어하도록 전원(410)을 제어함으로써, 폐쇄 루프 제어 스킴을 제공할 수 있다.
예컨대, 일 예시적인 실시예에서, 제어 장치(420)는 가열 요소가 설정 온도 범위 내에 있도록 제어할 수 있다. 온도 범위는, 일부 실시예에서, 약 100℃ 내지 약 180℃, 예컨대 약 120℃ 내지 약 150℃일 수 있다. 제어 장치(420)는 온도가 제1 온도 설정점 미만일 때 가열 요소(310)에 파워를 제공(예컨대, 전환 요소, 접촉기, 릴레이, 트랜지스터 등을 폐쇄)하도록 파워(410)를 제어할 수 있다. 일단 온도가 제1 온도 설정점에 도달하면, 제어 장치(420)는 파워를 오프(예컨대, 전환 요소, 접촉기, 릴레이, 트랜지스터 등을 개방)하도록 전원(410)을 제어하여 가열 요소(310)가 히트 싱크로서 작용하는 패러데이 쉴드를 통해 냉각할 수 있다. 온도가 제1 임계값 이하 또는 그와 동일한 제2 임계값 미만으로 떨어지면, 제어 장치(420)는 가열 요소(310)에 파워를 제공하도록 전원(410)을 제어할 수 있다.
제어 장치(420)는 각종 목적을 위해 가열 요소의 온도를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어 장치(420)는 가열 요소에 인접하게 위치된 유전체 윈도우를 가열하도록 가열 요소의 온도를 제어함으로써, 플라즈마 처리 동안에 플라즈마 에칭 부산물에 의해 형성되는 미립자 생성을 감소시키고 그리고/또는 플라즈마 처리 동안에 저온 시동 효과를 감소시키도록 플라즈마 처리 장치의 챔버 천장을 예열할 수 있다.
본 개시내용에 의해 다른 제어 스킴이 고려된다. 예컨대, 제어 장치(420)는 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 안고서 개방 루프 제어 스킴을 이용하여 전원(410)을 작동시키도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드 상에 배치된 복수의 가열 지대를 제어하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 더 구체적으로, 가열 요소(310)는 중앙 가열 지대(312) 및 주변 가열 지대(314)를 포함하는 복수의 가열 지대를 구비할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 가열 지대(312, 314)는 다른 지대에 대해 독립적으로 제어가능한 별개의 가열 요소를 구비할 수 있다. 도 7에는 2개의 가열 지대가 도시된다. 그러나, 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 더 많은 가열 지대/독립 제어식 가열 요소가 이용될 수 있다. 그 지대는 임의의 적절한 방식, 예컨대 반경방향 및/또는 방위각으로 분할될 수 있다.
전원(410)(예컨대, AC 전원)은 가열 지대(312) 및 주변 지대(314) 내의 가열 요소에 파워를 독립적으로 제공하도록 구성되어, 가열 지대(312) 및 주변 지대(314)의 온도가 다른 지대에 대해 독립적으로 제어가능할 수 있다. 예컨대, 컨덕터(320)는 가열 지대(314) 내의 가열 요소에 파워를 제공할 수 있다. 컨덕터(320)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(340)를 통과할 수 있다. 컨덕터(325)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(345)를 통과할 수 있다.
제어 장치(420)는 각 지대의 온도를 나타내는 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 가열 지대(314)의 온도를 나타내는 신호는 컨덕터(330)를 통해 온도 감지 장치(예컨대, 열전대)로부터 제어 장치(420)까지 제공될 수 있다. 컨덕터(330)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(350)를 통과할 수 있다. 가열 지대(312)의 온도를 나타내는 신호는 컨덕터(335)를 통해 온도 감지 장치(예컨대, 열전대)로부터 제어 장치(420)까지 제공될 수 있다. 컨덕터(335)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(355)를 통과할 수 있다.
지대(312, 314)의 온도를 나타내는 신호는 지대(312, 314)의 온도를 독립적으로 제어하는 제어 장치(420)에 의해 이용되어, 가열 요소를 위한 소정의 온도 프로파일을 성취할 수 있다. 일례로서, 제어 장치(420)는 중앙 지대(312)의 온도가 주변 지대(314)보다 더 높도록 제어하거나 또는 그 반대로 할 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른 패러데이 쉴드(200)에 결합된 가열 요소(310)를 제어하기 위한 예시적인 시스템의 블록 다이아그램을 도시한다. 전원(410)은 컨덕터(320)를 통해 가열 요소(310)에 파워를 제공하도록 구성될 수 있다. 컨덕터(320)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(340)를 통과할 수 있다.
제어 장치(420)는 복수의 상이한 온도 감지 요소로부터의 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 컨덕터(330)는 제1 온도 감지 장치(예컨대, 열전대)로부터 제어 장치(420)로 가열 요소의 온도를 나타내는 신호를 제공할 수 있다. 컨덕터(330)는 패러데이 쉴드에 결합된 튜브 요소(350)를 통과할 수 있다.
제어 장치(420)는 가열 요소의 온도에 대한 폐쇄 루프 제어를 위한 피드백 신호로서 제1 온도 감지 장치로부터의 신호를 이용하도록 구성될 수 있다. 제2 온도 감지 장치로부터의 신호는 안전장치로서 이용될 수 있다. 예컨대, 제어 장치(420)는 제2 온도 감지 장치로부터의 신호가 임계값보다 높은 온도를 나타낸다면 가열 요소(410)에 파워 제공을 즉시 중지하도록 전원(410)을 제어할 수 있다.
온도 감지 장치(예컨대, 열전대)는 가열 요소의 온도를 측정하는 것을 참조하여 본원에 기술된다. 온도 감지 장치는 플라즈마 처리 장치(예컨대, 유전체 윈도우, 패러데이 쉴드)의 다른 관점의 온도를 측정할 수 있고, 제어 장치는 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않고서 이러한 온도 측정에 근거하여 가열 요소를 제어하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 대한 다른 수정 및 변경은 첨부한 청구범위에 개시된 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고서 당업자에 의해 실시될 수 있다. 더욱이, 각종 실시예는 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 당업자는 전술한 설명이 단지 예이며, 첨부한 청구범위에 기술된 것으로서 본 발명을 제한하도록 의도되지 않음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 처리 챔버;
    상기 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대(pedestal);
    상기 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우(dielectric window);
    상기 유전체 윈도우 근위에 위치되며, 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된 유도성 결합 요소;
    상기 유도성 결합 요소와 상기 처리 요소 사이에 위치된 패러데이 쉴드(Faraday shield); 및
    상기 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 온도 제어 요소
    를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 상기 유도성 결합 요소와 상기 유전체 쉴드 사이에 위치되는,
    플라즈마 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 제어 요소는 상기 유전체 윈도우와 상기 패러데이 쉴드 사이에 열전도성 경로를 제공하는,
    플라즈마 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 제어 요소는 가열 요소를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가열 요소는 박막 가열 요소인,
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 박막 가열 요소는 폴리이미드 박막 가열 요소 또는 실리콘고무 시트 가열 요소인,
    플라즈마 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 가열 요소는 상기 패러데이 쉴드의 형상과 적어도 부분적으로 일치하는 형상을 갖는,
    플라즈마 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패러데이 쉴드는 하나 이상의 중실형 금속부 및 복수의 리프 요소를 포함하며, 상기 복수의 리프 요소 각각은 적어도 하나의 반경방향 스파이크 요소를 통해 상기 하나 이상의 중실형 금속부 중 적어도 하나에 결합되고, 상기 박막 가열 요소는 복수의 리프 요소를 포함하며, 각각의 리프 요소는 적어도 하나의 반경방향 스파이크 요소를 통해 링부에 결합되는,
    플라즈마 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 적어도 하나의 온도 제어 요소에 파워를 제공하도록 구성된 제1 세트의 컨덕터; 및 상기 적어도 하나의 온도 제어 요소와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호를 생성하도록 구성된 온도 센서와 연관된 제2 세트의 컨덕터를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 세트의 컨덕터 또는 상기 제2 세트의 컨덕터 중 적어도 하나는 상기 패러데이 쉴드에 결합되는 튜브 요소를 통과하는,
    플라즈마 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 패러데이 쉴드의 온도를 나타내는 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 적어도 하나의 온도 제어 요소로의 파워 전달을 제어하도록 구성된 하나 이상의 제어 장치를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 온도 제어 요소는 상기 패러데이 쉴드의 제1 부분 상에 배치된 제1 온도 제어 요소와, 상기 패러데이 쉴드의 제2 부분 상에 배치된 제2 온도 제어 요소를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 부분은 중앙부이고, 상기 제2 부분은 주변부인,
    플라즈마 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 온도 제어 요소는 상기 제2 온도 제어 요소에 대해 독립적으로 제어가능한,
    플라즈마 처리 장치.
  15. 처리 챔버;
    상기 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대;
    상기 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우;
    상기 유전체 윈도우 근위에 위치되며, 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된 유도성 결합 요소;
    상기 유도성 결합 요소와 상기 유전체 윈도우 사이에 위치된 패러데이 쉴드; 및
    상기 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 가열 요소
    를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가열 요소는 상기 패러데이 쉴드의 제1 부분 상에 배치된 제1 가열 요소와, 상기 패러데이 쉴드의 제2 부분 상에 배치된 제2 가열 요소를 포함하며, 상기 제1 가열 요소는 상기 제2 가열 요소에 대해 독립적으로 제어가능한,
    플라즈마 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 부분은 상기 패러데이 쉴드의 주변부이고, 상기 제2 부분은 상기 패러데이 쉴드의 중앙부인,
    플라즈마 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 장치는 상기 제1 가열 요소 및 상기 제2 가열 요소에 파워를 독립적으로 제공하도록 구성된 전원을 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 장치는 제1 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호와, 제2 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 하나 이상의 신호를 수신하도록 구성된 하나 이상의 제어 장치를 포함하고,
    상기 하나 이상의 제어 장치는 상기 제1 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 상기 하나 이상의 신호와, 상기 제2 가열 지대와 연관된 온도를 나타내는 상기 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 제1 가열 요소 및 상기 제2 가열 요소로의 파워를 제어하도록 구성되는,
    플라즈마 처리 장치.
  20. 처리 챔버;
    상기 처리 챔버 내에 위치되어 처리 동안에 워크피스를 지지하도록 구성된 받침대;
    상기 처리 챔버의 적어도 일부를 형성하는 유전체 윈도우;
    상기 유전체 윈도우 근위에 위치되며, 무선주파수(RF) 에너지로 여기될 때 상기 처리 챔버 내에 플라즈마를 생성하도록 구성된 유도성 결합 요소;
    상기 유도성 결합 요소와 상기 유전체 쉴드 사이에 위치된 패러데이 쉴드;
    상기 패러데이 쉴드와 열적 연통하는 적어도 하나의 온도 제어 요소; 및
    온도 센서로부터의 하나 이상의 신호에 적어도 부분적으로 근거하여 상기 적어도 하나의 가열 요소로의 파워 전달을 제어하도록 구성된 하나 이상의 제어 장치
    를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
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