KR20200059306A - 플라즈마 챔버에서 플라즈마 글로우 (glow) 방전을 제어하기 위한 방법들 및 시스템들 - Google Patents
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Abstract
플라즈마 챔버에서 플라즈마 글로우 방전을 제어하기 위한 방법들 및 시스템들이 개시된다. 예시적인 장치가 RF 전력 공급부 및 접지에 연결된 챔버 벽들을 갖는 챔버를 포함한다. 상단 전극이 RF 전력 공급부에 연결되고 하단 전극이 RF 전력 공급부에 연결된다. 위상 변화 제어부가 상단 전극에 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호의 제 1 위상 및 하단 전극에 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호의 제 2 위상을 제어하기 위해 RF 전력 공급부의 출력부에 연결된다. 제어기가 챔버 내의 플라즈마 글로우 방전의 위치를 조정하도록 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 위상 차를 조정하기 위해 위상 변화 제어부와 통신한다.
Description
본 실시예들은 플라즈마 챔버의 전극들 사이의 플라즈마의 플라즈마 글로우 방전을 제어하기 위한 방법들에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 플라즈마 챔버의 샤워헤드 및 페데스탈 (pedestal) 각각에 제공된 RF (Radio Frequency) 전력 신호들 사이의 위상을 제어하기 위한 방법들에 관한 것이다.
PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) 는 웨이퍼와 같은 기판 상에 가스 상태 (즉, 증기) 로부터 고체 상태로 박막들을 증착하기 위해 사용되는 플라즈마 증착의 유형이다. PECVD 시스템들은 액체 전구체를 증기 전구체로 스위칭하고, 이는 챔버로 전달된다. PECVD 시스템들은 증기 전구체를 생성하기 위해 제어된 방식으로 액체 전구체를 기화하는 기화기를 포함할 수도 있다. 플라즈마 챔버들은 PEALD (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) 프로세스를 사용하여 정밀 재료 층들을 증착하도록 사용된다. 유사하게, 플라즈마는 기판들로부터 재료들을 제거하기 위해 최적화된 챔버들에서 사용된다.
이들 시스템들은 챔버의 하나 이상의 전극들에 전력을 제공함으로써 발생하는, 본 명세서에서 플라즈마 글로우 방전으로 지칭되는, 챔버 내로 도입된 가스들로부터 플라즈마를 스트라이킹할 필요성을 공유한다. 전극들 사이에서 플라즈마로 점화하는 것에 의존하는 모든 시스템의 현재 과제는 글로우 방전의 제어이다. 예를 들어, 일단 전극들 사이에 글로우 방전이 생성되면, 통상적으로 챔버 내의 상이한 위치들 또는 영역들에 모든 플라즈마 벌크의 부분들을 포지셔닝하는 것에 영향을 줄 수 없다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 현재 기술들은 PECVD, PEALD, 또는 에칭에서 글로우 방전을 제어하기 위해 복수의 주파수들 및/또는 복수의 RF 생성기들에 의존한다.
이러한 맥락에서 실시예들이 발생한다.
챔버 내에서 플라즈마 글로우 방전을 제어하는 방법들 및 시스템들이 제공된다. 위상 차가 RF 전력 공급부로부터 상단 전극과 하단 전극 모두에 공급된 RF 신호에 대해 제어된다. 위상 차의 제어는 상단 전극과 하단 전극 사이에 실질적으로 존재하는 것으로부터 상단 전극 및 하단 전극으로부터 이격되고 접지되는 챔버의 챔버 벽에 근접하게 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하는데 도움을 준다.
일 실시예에서, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법이 개시된다. RF 생성기가 챔버의 상단 전극에 연결되고, 챔버는 접지에 커플링된 (coupled) 챔버 벽들을 갖는다. RF 생성기는 챔버의 하단 전극에 연결된다. 방법은 챔버 내에서 수행될 증착의 프로세스 동작을 식별하는 단계를 포함한다. 방법은 상단 전극에 공급될 RF 생성기로부터의 RF 신호를 제 1 위상으로 설정하는 단계 및 하단 전극에 공급될 RF 생성기로부터의 RF 신호를 제 2 위상으로 설정하는 단계를 더 포함한다. 제 1 위상 및 제 2 위상은 플라즈마 글로우 방전으로 하여금 위상 차에 기반하여 챔버 내에 제어 가능하게 포지셔닝되게 하도록 위상 차를 조정할 수 있다.
기판을 프로세싱하기 위한 장치가 개시된다. 장치는 접지에 연결된 챔버 벽들을 갖는 챔버 및 RF 전력 공급부를 포함한다. 상단 전극이 RF 전력 공급부에 연결되고, 하단 전극이 RF 전력 공급부에 연결된다. 위상 변화 제어부가 상단 전극에 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호의 제 1 위상 및 하단 전극에 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호의 제 2 위상을 제어하기 위해 RF 전력 공급부의 출력부에 연결된다. 제어기가 챔버 내의 플라즈마 글로우 방전의 위치를 조정하도록 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 위상 차를 조정하기 위해 위상 변화 제어부와 통신한다.
다른 양태들은 첨부한 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술 (description) 로부터 명백해질 것이다.
실시예들은 첨부한 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조하여 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1은 일 구성을 따른, 기판을 프로세싱하기 위한, 챔버 벽들을 갖는 챔버를 포함하는 플라즈마 챔버의 일 예를 예시한다.
도 2는 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호에 의해 전달될 때, 상단 전극에 전달된 제 1 위상과 하단 전극에 전달된 제 2 위상 사이의 위상을 가변시킴으로써 제공된 기능성의 일 예를 예시한다.
도 3은 일 실시예에 따른, 프로세싱 챔버, 및 상단 전극과 하단 전극에 전달된 RF 전력을 분할함으로써 획득된 특정한 기술적 이점들의 일 예시적인 구성을 예시한다.
도 4 내지 도 8은 본 개시의 몇몇의 실시예들에 따른, 예시적인 방법 흐름들을 제공한다.
도 1은 일 구성을 따른, 기판을 프로세싱하기 위한, 챔버 벽들을 갖는 챔버를 포함하는 플라즈마 챔버의 일 예를 예시한다.
도 2는 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호에 의해 전달될 때, 상단 전극에 전달된 제 1 위상과 하단 전극에 전달된 제 2 위상 사이의 위상을 가변시킴으로써 제공된 기능성의 일 예를 예시한다.
도 3은 일 실시예에 따른, 프로세싱 챔버, 및 상단 전극과 하단 전극에 전달된 RF 전력을 분할함으로써 획득된 특정한 기술적 이점들의 일 예시적인 구성을 예시한다.
도 4 내지 도 8은 본 개시의 몇몇의 실시예들에 따른, 예시적인 방법 흐름들을 제공한다.
이하의 실시예들은 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마 글로우 방전의 벌크 (bulk) 의 위치 또는 포지셔닝에 영향을 미치도록 상단 전극 (예를 들어, 샤워헤드) 및 하단 전극 (예를 들어, 페데스탈) 각각에 전달된 RF 전력 신호들 사이의 위상 차를 제어하거나 설정하기 위한 방법들, 디바이스들, 시스템들, 및 컴퓨터 프로그램들을 기술한다. 본 실시예들이 이들 구체적 상세들의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 명백할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 본 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다.
일 실시예에서, 단일 RF 생성기가 샤워헤드 및 페데스탈 모두에 연결된다. 이 구성에서, 샤워헤드는 상단 전극으로서 기능하고, 페데스탈은 하단 전극으로서 기능한다. 일례에서, 단일 RF 생성기는, 전달된 RF 전력 신호들 사이의 위상 차를 제어하는 동안, RF 전력의 절반을 샤워헤드의 전극에 그리고 RF 전력의 절반을 페데스탈의 전극에 공급하도록 구성된다. 일례에서, 샤워헤드의 전극에 제공된 RF 전력 신호는 페데스탈의 전극에 제공된 RF 전력 신호와 180 도 이위상 (degrees out-of-phase) 이다. 또 다른 예에서, 샤워헤드의 전극에 제공된 RF 전력 신호는 페데스탈의 전극에 제공된 RF 전력 신호와 0 도 이위상 (예를 들어, 동위상 (in-phase)) 이다. 또 다른 예에서, RF 전력 신호들의 0 도와 180 도 사이에서 이위상의 양을 제어함으로써, 챔버 내 플라즈마의 플라즈마 글로우 방전의 형상 및/또는 포지셔닝에 영향을 미치는 것이 가능하다. 예로서, 위상을 변화시킴으로써, 시스템은 실질적으로 상단 전극과 하단 전극 사이에 또는 상단 전극 및 하단 전극으로부터 이격되어 접지 리턴을 제공하는 접지된 챔버 벽들을 향해 플라즈마 글로우 방전을 포커싱하는 것을 가능하게 한다.
일부 실시예들에서, 위상 차는 RF 생성기로부터 전극들 각각으로의 케이블 길이들을 선택함으로써 설정된다. 다른 실시예들에서, 챔버의 제어기와 인터페이싱하는 (interfaced) 전자장치들은 두 전극들로 가는 RF 사이의 위상 변화/시프팅을 자동으로 설정하고 제어하도록 프로그래밍 가능하다. 일부 실시예들에서, 케이블 길이들과 제어기 제어는 목표된 위치로 플라즈마 글로우 방전을 포지셔닝하기 위해 미세한 튜닝을 제공하도록 함께 기능할 수 있다. 본 명세서에 기술된 실시예들은 임의의 주파수들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 기술된 몇몇의 실시예들은 약 100 ㎑ 내지 약 100 ㎒ 사이의 주파수들을 사용할 수도 있고, 특히 일부 예시적인 주파수들은 약 400 ㎑, 약 2 ㎒, 약 13.56 ㎒, 약 27 ㎒, 약 60 ㎒, 등을 포함한다.
도 1은 기판을 프로세싱하기 위한, 챔버 벽들 (102) 을 갖는 챔버를 포함하는, 플라즈마 챔버 (100) 의 예를 예시한다. 챔버 벽 (102) 은 접지된다 (110). 일 실시예에서, 하단 전극 (106) 이 기판을 지지하기 위한 페데스탈로서 기능한다. 상단 전극 (104) 이 재료들을 증착하거나 에칭하기에 유용한 가스들을 전달하기 위한 샤워헤드로서 기능한다. 일 구성에서, RF 전력 공급부 (120) 가 일 전극 그리고 접지 (108) 에 커플링되고, 상단 전극 (104) 와 하단 전극 (106) 에 동시에 커플링된다. 도시된 바와 같이, 위상 변화 제어부 (142) 는 RF 전력 공급부 (120) 의 출력부에 연결되고, 제어기 (140) 와 인터페이싱한다. 일 실시예에서, 위상 변화 제어부 (142) 는 RF 전력 공급부 (120) 에 의해 출력되는 RF 신호의 위상을 수정하기 위해 사용된다.
위상 변화 제어부 (142) 는 RF 전력 공급부 (120) 에 의해 출력된 동일한 RF 신호에 대해 상단 전극 (104) 으로 전달된 제 1 위상과 하단 전극 (106) 으로 전달된 제 2 위상 사이의 위상 차를 조정하도록 구성된다. 위상 센서 (144) 는 챔버 벽 (102) 의 포트 (port) 를 통해 챔버에 연결된다. 위상 센서 (144) 는 플라즈마 글로우 방전의 위치 또는 실질적 집중도를 결정하기 위해 챔버의 내부 영역을 모니터링하고 센싱하도록 구성된다. 플라즈마 글로우 방전이 상단 전극 (104) 와 하단 전극 (106) 사이에 집중되면, 위상 센서 (144) 는 상단 전극 (104) 과 하단 전극 (106) 에 전달된 RF 신호 사이의 위상이 실질적으로 180 도 이위상이라는 것을 결정할 것이다.
센서가 플라즈마 글로우 방전의 집중도가 챔버 벽들 (102) 에 실질적으로 근접하다는 것을 결정하면, 센서는 상단 전극 (104) 과 하단 전극 (106) 에 전달된 RF 신호 사이의 위상이 실질적으로 0 도 이위상이거나 실질적으로 동위상이라는 것을 결정할 것이다. 일부 실시예들에서, 위상 센서 (144) 는 챔버 내의 전류 및 전압 특성들을 모니터링하거나 센싱할 수 있는 위상 검출기로서 동작한다. 일부 실시예들에서, 위상 센서 (144) 는 챔버의 내부와 대면하는 상이한 위치들 내에 통합된 복수의 검출기들에 의해 규정될 수 있다. 이 방식에서, 프로세싱 동안 또는 프로세싱 전 챔버 내에 존재하는 위상 차를 결정하거나 근사화하기 위해 플라즈마 글로우 방전의 강도들 및 보다 정확한 위상의 검출이 이루어질 수 있다.
일 실시예에서, 위상 센서 (144) 는 동작 동안 챔버로부터 전압 및 전류 측정값들을 캡쳐하도록 활용된 VI (voltage-current) 프로브 (probe) 일 수도 있다. 예로서, VI 프로브가 예를 들어 전극 (즉, 샤워헤드 전극 또는 페데스탈 전극) 으로의 전자적 커플링을 통해 챔버의 외부에 연결되거나, 챔버의 내부 영역과 대면하는 내부 표면, 포트 또는 연장부에 또는 하나 또는 두 전극들을 향해 커플링될 수 있다. 일부 예시적인 프로브들은 장비 공급회사들에 의해 제작된 맞춤형 프로브들 또는 VI 프로브들, 예를 들어 MKS Instruments, Inc. 에 의해 제조된 VI 프로브들, Bird Technologies에 의해 제조된 VI 프로브들, 또는 다른 것들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 위상 센서 (144) 는 위상을 검출하기 위해 전압 및 전류 신호들을 수신하고 프로세싱하는 크기 위상 검출기로서 구현될 수도 있다. 또한, 오실로스코프들 (oscilloscopes), 네트워크 분석기들 및 테스트 장비와 같은 다른 유형들의 시스템들이 챔버 내의 위상을 모니터링하도록 또한 사용될 수도 있다.
일부 실시예들에서, 위상 변화 제어부 (142) 는 상단 전극 및 하단 전극 각각에 공급된 RF 신호의 위상을 센싱하도록 사용될 수 있다. 예로서, 위상은 RF 전력 공급부 (120) 의 출력부와 상단 전극 (104) 및 하단 전극 (106) 각각 사이의 케이블 길이를 선택함으로써 제어된다. 위상 변화 제어부 (142) 는 따라서 RF 신호를 센싱하고 제어기 (140) 로부터 수신된 제어에 기반하여, 필요시 조정할 수 있다. 제어기 (140) 는 또한 동작 동안 제어를 제공하는 RF 전력 공급부 (120) 와 인터페이싱하는 것으로 도시된다.
도 2는 RF 전력 공급부 (120) 에 의해 공급된 RF 신호에 의해 전달될 때, 상단 전극 (104) 에 전달된 제 1 위상과 하단 전극 (106) 에 전달된 제 2 위상 사이의 위상을 가변시킴으로써 제공된 기능성의 예를 예시한다. 이 예에서, 제 1 위상 및 제 2 위상이 대략 180 도 이위상이도록 설정될 때, 플라즈마 글로우 방전 (204) 은 챔버 벽들 (102) 을 접지 (110) 에 유지하는 동안, 상단 전극 (104) 과 하단 전극 (106) 사이에 대부분 포함될 것이다. 다른 쪽 극단에서, 상단 전극 (104) 및 하단 전극 (106) 에 공급된 RF 신호가 이 동위상, 예를 들어 0 도 이위상으로 전달될 때, 플라즈마 글로우 방전 (104) 은 챔버 벽들 (102) 을 향해 힘이 가해지거나 시프팅되어 (shifted) 접지 (110) 로의 경로를 제공한다.
일 실시예에서, 챔버 벽들 (102) 을 향해 플라즈마 글로우 방전 (204b) 을 시프팅하는 것은 다른 프로세싱 적용예들 동안 활용될 수 있다. 예로서, 챔버 벽 세정은 또한 상단 전극 (104) 에 전달된 RF 신호의 제 1 위상과 하단 전극 (106) 에 전달된 RF 신호의 제 2 위상을 동위상이도록 배치시킴으로써 최적화될 수 있다. 이 때, 시프팅된 플라즈마 글로우 방전 (204b) 은 헬륨 및 수소의 가스 혼합물을 흘리는 동안 최적화될 수 있다. 이 가스 혼합물은 플라즈마 챔버의 표면들 또는 챔버 내에서 전극들을 둘러싸는 다른 부품에 부착되는 부산물들을 에칭하도록 동작하는 수소 라디칼들 *H (예를 들어, 인-시츄 저 수명 라디칼들) 을 생성하도록 최적화된다.
이는 전극들 (104 및 106) 사이에 플라즈마가 없고, 그리고 모든 플라즈마 및 전위가 챔버 벽들의 접지 (110) 또는 또한 접지되는 챔버 내의 구조체들로 흐르는 것을 제공한다. 일 실시예에서, 이 챔버 세정 구성은 전극들 사이에 손상이 없는 저온 프로세스들을 위해 RPC (Remote Plasma Cleaning) 로 대체될 수 있다. 이는 또한 RPC가 더 이상 필요하지 않기 때문에, 챔버 내의 실질적인 플럼빙 및 통합 부품의 제거를 가능하게 한다. 일부 실시예들에서, 상이한 화학물질들이 챔버 또는 챔버 부품 내에서 세정을 수행하도록 활용될 수 있다. 수소 및 헬륨 가스 혼합물과 단지 일 예시적인 화학물질 조합으로 제공되었다는 것이 이해되어야 한다.
180 도 이위상과 0 도 이위상 사이인 일부 위상에서, 플라즈마 글로우 방전 (204) 은 플라즈마 글로우 방전 (204) 을 연장 또는 성형하는 주변 플라즈마 글로우 방전 (204a) 을 갖도록 강제될 수 있다. 이 제어는 증착 동작 동안 증착 프로세스의 균일성 튜닝을 제공한다. 예로서, 보다 많거나 보다 적은 플라즈마 글로우 방전 (204) 이 주변에서 목표되고 보다 적은 것이 기판의 중간에 실질적으로 목표되면, 위상은 180 도 이위상으로부터 0 도 이위상에 보다 가까운 일부 값을 향해 시프팅된다. 일례에서, 90 도 이위상은 일부 주변 플라즈마 글로우 방전 (204a) 을 제공할 수도 있으며, 프로세싱될 기판 위의 중심 영역에서 플라즈마의 밀도를 감소시키고 기판의 에지들 근처에서 보다 많은 주변 플라즈마 글로우 방전을 제공한다.
인식할 수 있는 바와 같이, 상단 전극 (104) 으로 전달된 제 1 위상과 하단 전극 (106) 으로 전달된 제 2 위상 사이의 위상 차를 가변시키는 것은 프로세싱 동안 기판 위의 플라즈마 글로우 방전을 성형하기 위해 유용한 튜닝 노브 (knob) 를 제공할 수 있다. 위상 차에 대한 조정들은 프로세싱 동안 인-시츄로 이루어지거나 특정한 프로세싱 레시피들에 대해 사전 식별될 수 있다. 일부 실시예들에서, 위상 센서 (144) 로부터 수신된 피드백 신호들은 증착 프로세스 또는 에칭 프로세스를 최적화하기 위해 위상을 동적으로 그리고 실시간으로 조정하기 위해 제어기 (140) 에 의해 활용된다.
도 3은 일 실시예에 따른, 프로세싱 챔버 (100) 의 예시적인 구성, 및 상단 전극 (104) 및 하단 전극 (106) 에 전달된 RF 전력을 분할함으로써 획득된 특정한 이점들을 예시한다. 도시된 바와 같이, 복수의 포트들 (302) 은 목표되지 않은 기생 플라즈마 생성 및 영역들을 감소시키도록 프로세싱 동안 퍼지 가스가 입력되게 하도록 제공된다. 예로서, 상단 전극 (104) 위의 영역은 프로세싱 동안 기생 플라즈마가 목표되지 않은 영역이고, 따라서 포트들 (302) 은 산소 2차 퍼지를 제공하도록 활용된다.
산소 2차 퍼지는 상단 전극 (104) 위 영역 위에 형성되는 기생 플라즈마에 대항하기 위해 활용된다. 일 실시예에 따라, RF 전력 공급부 (120) 로부터 출력된 RF 신호를 (180 도 이위상 시프팅 동안) 상단 전극 (104) 및 하단 전극 (106) 모두로 분할함으로써, 일반적으로 상단 전극 (104) 에 공급되는 전압의 절반은 접지에 대략 1/4의 기생 전력 (V2/R) 으로 분할될 것이다. 결과로서, 영역 (304) 은 상단 전극 (104) 과 하단 전극 (106) 사이에서 공유되는 RF 전력을 분할함으로써 대략 1/4의 기생 전력을 가질 것이다. 영역 (306) 은 또한 감소된 기생 전력을 가질 것이고, 이는 다시 상단 전극 (104) 과 하단 전극 (106) 사이의 프로세싱 영역의 외부에서 입자들의 생성을 감소시킨다.
일 부가적인 기술적 이점은 기생 전력 및 영역 (304) 이 감소되었기 때문에, 산소 2차 퍼지가 또한 실질적으로 감소될 수 있다는 것이다. 산소 2차 퍼지는 플라즈마의 점화를 방지하도록 사용되지만, 기생 전력이 영역들 (304 및 306) 에서 감소될 때, 산소 2차 퍼지 가스들의 실질적인 감소가 달성될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 프로세싱될 수 있는 방법의 일 예시적인 흐름도를 예시한다. 동작 (402) 에서, RF 전력은 증착 챔버의 상단 전극 및 하단 전극에 연결된다. RF 전력은 상단 전극 및 하단 전극 각각에 제공될 RF 신호를 생성하도록 구성된다. 동작 (404) 에서, 챔버 내에서 수행될 증착의 프로세스 동작이 식별된다. 예로서, 증착들 및 에지들의 상이한 유형들에 대한 상이한 유형들의 프로세싱 동작들이 챔버 (100) 내에서 수행될 수 있고, 프로세스 동작의 식별은 제어기 (140) 에 의해 적용될 설정들 및/또는 챔버에 대해 이루어질 설정들을 결정하기 위해 필요하다.
동작 (406) 에서, RF 신호는 상단 전극 및 하단 전극에 전력을 전달하도록 설정된다. RF 신호는 RF 전력 공급부 (120) 로부터 출력되고, 상단 전극 및 하단 전극 모두에 RF 신호를 제공하도록 분할된다. 동작 (408) 에서, RF 신호의 제 1 위상이 상단 전극 (104) 에 RF 전력을 전달하기 위해 설정된다. 동작 (410) 에서, RF 신호의 제 2 위상이 하단 전극 (106) 에 RF 전력을 전달하기 위해 설정된다. 상기 언급된 바와 같이, 증착 동작을 위해 목표된 프로세싱 또는 레시피에 따라, 챔버 내에서 목표된 플라즈마 글로우 방전을 달성하기 위해 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 위상 차가 조정된다. 동작 (412) 에서, 증착 챔버는 설정된 제 1 위상 및 제 2 위상으로 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 RF 전력을 사용하여 작동된다.
도 5는 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 목표된 위상 차를 제어하는 동안, 챔버 내에서 증착 동작을 프로세싱하기 위한 방법의 또 다른 예시적인 흐름도를 예시한다. 동작들 (402 내지 406) 은 도 4를 참조하여 기술된 바이다. 동작 (502) 에서, RF 신호의 제 2 위상과 RF 신호의 제 1 위상을 180 도 이위상으로 설정하는 동안 상단 전극에 RF 전력을 전달하기 위해 RF 신호의 제 1 위상이 설정된다. 상기 기술된 바와 같이, 위상을 180 도 이위상으로 설정하는 것은 실질적으로 전극들 (104 및 106) 사이에 플라즈마 글로우 방전의 집중을 달성할 것이다. 동작 (504) 에서, 증착 챔버는 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 180 도 이위상 설정으로 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 RF 전력을 사용하여 작동된다.
도 6은 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 목표된 위상 차를 제어하는 동안, 챔버 내에서 증착 동작을 프로세싱하기 위한 방법의 또 다른 예시적인 흐름도를 예시한다. 동작들 (402 내지 406) 은 도 4를 참조하여 기술된 바이다. 동작 (602) 에서, RF 신호의 제 1 위상이 상단 전극에 RF 전력을 전달하기 위해 설정되고, RF 신호의 제 2 위상이 하단 전극에 전력을 전달하기 위해 설정된다. 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 위상 차가 180 도 이위상과 0 도 이위상 (동위상) 사이에서 조정 가능하게 설정되는 중간 위상에서 설정된다. 이는 주변 플라즈마 글로우 방전을 생성하기 위해 플라즈마 글로우 방전이 전극들의 에지들로부터 방출되기 시작하는 경우들 또는 전극들 사이에 실질적으로 존재하도록 플라즈마 글로우 방전의 조정을 제공한다. 증착 챔버는 이후 동작 (604) 에서 중간 위상과 함께 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 RF 전력을 사용하여 작동된다.
도 7은 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 목표된 위상 차를 제어하는 동안, 챔버 내에서 증착 동작을 프로세싱하기 위한 방법의 또 다른 예시적인 흐름도를 예시한다. 동작들 (402 내지 406) 은 도 4를 참조하여 기술된 바이다. 동작 (702) 에서, 상단 전극에 RF 전력을 전달하기 위한 RF 신호의 제 1 위상이 하단 전극에 RF 전력을 전달하기 위해 설정된 RF 신호의 제 2 위상과 0 도 이위상이도록 설정된다.
예로서, 이는 제 1 위상 및 제 2 위상을 실질적으로 동위상으로 배치하고, 접지 (110) 로의 경로를 찾아 플라즈마 글로우 방전이 챔버 벽들 (102) 로 시프팅하도록 강제된다. 상기 언급된 바와 같이, 이 특정한 설정은 플라즈마 세정, 예를 들어 웨이퍼가 페데스탈 위에 존재하지 않을 때를 위해 활용될 수 있다. 상기 더 언급된 바와 같이, 챔버 내측 표면들 내에 접지되는 챔버 또는 챔버 벽들 또는 부품 내의 상단 전극 (104) 및 하단 전극 (106) 을 둘러싼 주변 영역들을 세정하기 유용한 플라즈마 글로우 방전 및 저 수명 라디칼들 *H를 생성하기 위해, 헬륨 및 수소의 가스 혼합물이 샤워헤드를 통해 공급될 수 있다.
도 8은 상단 전극 및 하단 전극에 전달된 목표된 위상 차를 제어하는 동안, 챔버 내의 증착 동작을 프로세싱하기 위한 방법의 또 다른 예시적인 흐름도를 예시한다. 동작들 (402 내지 410) 은 도 4를 참조하여 기술된 바이다. 이 방법에서, 프로세스 시퀀스 동안 제 1 위상과 제 2 위상 사이의 위상 차를 제어하는 것이 가능하다. 예를 들어, 프로세스 시퀀스는 주요 증착 프로세스에 증착 프로세스의 종료가 이어지고 주 증착 프로세스와 증착 프로세스의 종료 사이의 위상이 변화된다.
동작 (802) 에서, 증착 프로세스는 실질적으로 180 도 이위상인 제 1 위상 및 제 2 위상으로 작동된다. 증착 프로세스는 증착 프로세스가 동작 (804) 에서 완료되는 것으로 결정될 때까지 계속될 것이다. 일단 증착 프로세스가 완료되도록 결정되었으면, 위상들은 제 1 위상 및 제 2 위상이 실질적으로 동위상, 예를 들어 0 도 이위상이도록 스위칭된다. 이는 플라즈마 글로우 방전이 기판 위로부터 이격되고 챔버 벽들 (102) 을 향하도록 강제한다. 일단 플라즈마가 동작 (806) 의 위상 스위칭에 의해 웨이퍼 위로부터 제거되었으면, 증착 동작은 동작 (808) 에서 종료될 수 있다. 증착 동작을 종료하는 것은 RF 전력 공급부를 턴 오프하는 것을 포함할 것이다.
전력 공급부를 턴 오프하기 전 위상 스위칭을 수행함으로써, 웨이퍼 위의 과잉 입자들의 증착을 방지하고, 에칭 또는 증착 동작의 종료 시 발생하는 임의의 과잉 입자들을 실질적으로 챔버 벽들 및/또는 접지된 챔버 벽들의 근처이거나 근접한 다른 접지 표면들을 향해 강제되도록 구동하는 것이 가능하다. 보다 구체적으로, 플라즈마 글로우 방전의 위치를 제어하고 포지셔닝함으로써, 프로세스 동작의 완료에서 웨이퍼 위의 미립자 생성을 감소시키고, 웨이퍼로부터 이격되어 챔버 벽들로 또는 근처로 이들 입자들을 강제하는 것이 가능하다. 이는 글로우 방전을 종료하기 위해 RF 전력이 턴 오프되기 직전에 웨이퍼로부터 멀리 플라즈마를 배치한다. 인식할 수 있는 바와 같이, 이 프로세스는 웨이퍼 증착 성능을 개선시킬 수 있다.
상기 언급된 바와 같이, 개시된 구성들은 종래 기술을 넘어서는 많은 이점들을 갖는다. 일부 예시적인 이점들은 (예를 들어, 표준 RF 설정의 약 25 ％로 감소된) 0° 시프팅 구현예의 전극과 챔버 사이에 훨씬 보다 낮은 기생 방전을 포함한다. 현재 실시예들이 없는 구성들에서, PECVD 작은 입자들은 플라즈마가 소화될 때 플라즈마에 떠다니고 웨이퍼 상에 내려앉는다. 이에 대항하기 위해, 항상 희미하게 플라즈마를 밝히기 위해 DC 바이어스가 부가되고, 이는 추가 비용 및 문제들을 발생시킨다. 도 8에서 기술된 실시예에 따라, 플라즈마는 소화하고 웨이퍼 서비스들로부터 멀리 임의의 작은 입자들을 덤핑하기 위해 전극들로부터 신속하게 이동할 수 있다.
또한, 0° 위상 시프팅 조건에서, 플라즈마 방전은 전극들 외부이고, 접지로의 경로로 챔버 벽을 사용한다. 도 3을 참조하여 논의된 바와 같이, 이 조건은 H* 라디칼들을 국부적으로 생성하도록 사용될 수 있고, 라디칼들이 전극들 사이에서 생성될 때 빠른 재조합 문제들을 제거한다. 일부 실험들에서, 0° 위상 시프팅 조건은 저온 (<50 ℃) H* 라디칼 세정에 의해 산화주석 (SnO2) 을 제거하도록 사용되었다.
부가적으로, PECVD 탄소 (AHM) 는 반응기의 먼 코너들로부터 C를 제거하기 어렵다. C 재료가 점점 더 다이아몬드처럼 됨에 따라, 또한 전도성이 되기 시작하고 RF 거동에 부정적인 영향력을 갖는다. 따라서, 반응기 (즉, 챔버들) 세정은 모든 웨이퍼 또는 모든 다른 웨이퍼 사이에 또는 주기적으로 필요하다. 따라서, 본 명세서에 기술된 실시예들은 반응기 내 특정한 면적들에 맞춰진 매우 빠른 C-제거를 위해 제공된다.
일 실시예에서, 상기 도 1을 참조하여 기술된 제어기 (140) 는 플라즈마 프로세싱 시스템을 모니터링하고 제어하고 시스템과 통신하는 것으로부터 프로세서, 메모리, 하드웨어 로직 및 입력 하위시스템 및 출력 하위시스템을 포함할 수도 있다. 제어기 (140) 는 또한, 예를 들어 플라즈마 프로세싱 시스템을 동작시키기 위한 다양한 동작 파라미터들 (예를 들어, 전압, 전류, 주파수, 압력, 플로우 레이트, 전력, 온도, 등) 에 대한 복수의 설정점들을 포함하는 하나 이상의 레시피들의 프로세싱을 다룰 수도 있다. 또한, 보다 상세한 예들이 에칭 동작들 (예를 들어, 에칭 툴들) 을 참조하여 제공되었지만, 동작들이 증착 동작들 (예를 들어, 증착 툴들) 을 위해 동등하게 활용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 검증 동작들에서, 에칭 성능을 검증하는 대신, 증착 성능의 검증일 수 있다. 증착 성능은 다양한 방식들로 정량화될 수 있고, 제한 없이, 다양한 유형들의 계측 방법들 및/또는 툴들이 사용될 수 있다. 또한, 증착 성능은 측정되고, 센싱되고, 근사화되고, 그리고/또는 인-시츄 또는 오프라인으로 테스트될 수도 있다.
일부 구현예들에서, 제어기는, 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 후에 그들의 동작을 제어하기 위해 전자장치들에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기" 로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 프로세싱 조건들 및/또는 시스템의 유형에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴들 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 으로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 엔지니어링된 프로세스에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다.
일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 유형 및 수행될 프로세스의 유형에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산된 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, 원격으로 위치한 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 수 있다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (Atomic Layer Deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터 그리고 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 시프팅시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.
상기 실시예들을 염두에 두고, 실시예들이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이들 동작들은 물리적 양들의 물리적 조작들을 필요로 한다. 실시예들의 부분을 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다. 실시예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 디바이스 또는 장치에 관한 것이다. 장치는 특수 목적 컴퓨터와 같이 요구된 목적을 위해 특수하게 구성될 수도 있다. 특수 목적 컴퓨터로서 규정될 때, 컴퓨터는 특수 목적의 일부가 아닌 다른 프로세싱, 프로그램 실행 또는 루틴들을 또한 수행할 수 있지만, 여전히 특수 목적을 위해 동작할 수 있다. 대안적으로, 동작들은 컴퓨터 메모리, 캐시 내에 저장되거나 네트워크를 통해 획득된 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 범용 컴퓨터에 의해 프로세싱될 수도 있다. 네트워크를 통해 데이터가 획득될 때 데이터는 네트워크 상의 다른 컴퓨터들, 예를 들어 컴퓨팅 리소스들의 클라우드에 의해 프로세싱될 수도 있다.
하나 이상의 실시예들은 또한 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 제조될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 이후 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브들, NAS (Network Attached Storage), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), CD-ROM들, CD-R들, CD-RW들, 자기 테이프들 및 다른 광학 그리고 비광학 데이터 저장 디바이스들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크 커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터 판독가능 유형 (tangible) 매체를 포함할 수 있다.
방법 동작들이 특정한 순서로 기술되었지만, 다른 하우스키핑 (housekeeping) 동작들이 동작들 간에 수행될 수도 있고, 또는 약간 다른 시간에 발생하도록 동작들이 조정될 수도 있고, 또는 오버레이 동작들의 프로세싱이 목표된 방식으로 수행되는 한, 프로세싱과 연관된 다양한 인터벌들로 프로세싱 동작들의 발생을 허용하는 시스템에 분산될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술한 실시예들이 이해의 명확성의 목적들을 위해 다소 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 특정한 변경들 및 수정들이 실시될 수도 있는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적이고, 제한적이지 않은 것으로 간주될 것이며, 실시예들은 본 명세서에 주어진 세부사항들에 한정되는 것이 아니라, 청구항들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.
Claims (20)
- 플라즈마 글로우 (glow) 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법에 있어서,
RF (Radio Frequency) 생성기가 챔버의 상단 전극에 연결되고, 상기 챔버는 접지에 커플링된 (coupled) 챔버 벽들을 갖고,
상기 RF 생성기는 상기 챔버의 하단 전극에 연결되고,
상기 챔버 내에서 수행될 증착의 프로세스 동작을 식별하는 단계;
상기 상단 전극에 공급될 상기 RF 생성기로부터의 RF 신호를 제 1 위상으로 설정하는 단계; 및
상기 하단 전극에 공급될 상기 RF 생성기로부터의 상기 RF 신호를 제 2 위상으로 설정하는 단계로서, 상기 제 1 위상 및 상기 제 2 위상은 상기 플라즈마 글로우 방전으로 하여금 위상 차에 기반하여 상기 챔버 내에 제어 가능하게 포지셔닝되게 하도록 상기 위상 차를 조정할 수 있는, 상기 RF 신호를 제 2 위상으로 설정하는 단계를 포함하는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 위상 및 상기 제 2 위상은 상기 위상 차를 조정하기 위해 제어기 입력에 응답하는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 플라즈마 글로우 방전이 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 실질적으로 포함되도록 영향을 미치기 위해 상기 상단 전극에 공급된 상기 RF 신호가 상기 하단 전극에 공급된 상기 RF 신호에 180 도 이위상 (degrees out-of-phase) 이도록, 상기 위상 차는 상기 제 2 위상에 180 도 이위상으로 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 플라즈마 글로우 방전이 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에서 실질적으로 이격되고 상기 챔버 벽들을 향해 실질적으로 집중되도록 영향을 미치기 위해 상기 상단 전극에 공급된 상기 RF 신호가 상기 하단 전극에 공급된 상기 RF 신호에 0 도 이위상이도록, 상기 위상 차는 상기 제 2 위상에 0 도 이위상인 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 위상 차는, 상기 플라즈마 글로우 방전이,
실질적으로 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이인 것과 실질적으로 상기 상단 전극 및 상기 하단 전극으로부터 이격되며 실질적으로 상기 챔버 벽들을 향해 이동되는 것 사이이도록 상기 플라즈마 글로우 방전에 영향을 미치기 위해 약 180 도 이위상과 0 도 이위상 사이에 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 위상은 상기 RF 생성기와 상기 상단 전극 사이의 제 1 케이블 길이에 의해 설정되고, 상기 제 2 위상은 상기 RF 생성기와 상기 하단 전극 사이의 제 2 케이블 길이에 의해 설정되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 케이블 길이는 상기 제 2 케이블 길이와 상이한, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 위상 및 상기 제 2 위상은 제어기와 인터페이싱하는 (interfaced) 위상 변화 제어부에 의해 설정되고, 상기 제어기는 위상 센서로부터 상기 챔버로부터의 위상 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 위상 정보는 상기 위상 차의 조정을 하도록 상기 제어기에 의해 사용되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 상기 RF 생성기의 RF 전력을 분할하는 것으로부터 발생하는 상기 챔버 내의 감소된 전력 기생들 (parasitics) 에 기반하여 2차 산소 퍼지 플로우를 조정하는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
수소 라디칼들을 생성하기 위해 상기 챔버 내로 수소/헬륨 가스 플로우를 공급하는 동안 상기 위상 차를 0 도 이위상이도록 설정하는 단계를 더 포함하고, 상기 수소 라디칼들은 증착 미립자들 또는 잔여물들로부터 상기 챔버 벽들의 적어도 일부를 세정하기 위해 사용되는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 프로세스 동작은 증착 동작이고,
상기 방법은,
상기 위상 차가 180 도 이위상으로 설정되는 동안 상기 증착 동작을 수행하는 단계; 및
상기 증착 동작의 종료를 결정하는 단계;
상기 위상 차가 0 도 이위상으로 스위칭하는 단계; 및
상기 스위칭 후 상기 증착 동작을 중지하는 단계를 더 포함하는, 플라즈마 글로우 방전의 포지셔닝을 제어하기 위한 방법. - 기판을 프로세싱하기 위한 장치에 있어서,
접지에 연결된 챔버 벽들을 갖는 챔버;
RF 전력 공급부;
상기 RF 전력 공급부에 연결된 상단 전극;
상기 RF 전력 공급부에 연결된 하단 전극; 및
상기 상단 전극에 상기 RF 전력 공급부에 의해 공급된 RF 신호의 제 1 위상 및 상기 하단 전극에 상기 RF 전력 공급부에 의해 공급된 상기 RF 신호의 제 2 위상을 제어하기 위해 상기 RF 전력 공급부의 출력부에 연결된 위상 변화 제어부로서, 제어기가 상기 챔버 내의 플라즈마 글로우 방전의 위치를 조정하도록 상기 제 1 위상과 상기 제 2 위상 사이의 위상 차를 조정하기 위해 상기 위상 변화 제어부와 통신하는, 상기 위상 변화 제어부를 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 플라즈마 글로우 방전이 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 실질적으로 포함되도록 영향을 미치기 위해 상기 상단 전극에 공급된 상기 RF 신호가 상기 하단 전극에 공급된 상기 RF 신호에 180 도 이위상이도록, 상기 위상 차는 상기 제 2 위상에 180 도 이위상으로 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 플라즈마 글로우 방전이 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에서 실질적으로 이격되고 상기 챔버 벽들을 향해 실질적으로 집중되도록 영향을 미치기 위해 상기 상단 전극에 공급된 상기 RF 신호가 상기 하단 전극에 공급된 상기 RF 신호에 0 도 이위상이도록, 상기 위상 차는 상기 제 2 위상에 0 도 이위상으로 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 위상 차는 상기 플라즈마 글로우 방전이,
실질적으로 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이인 것과 실질적으로 상기 상단 전극 및 상기 하단 전극으로부터 이격되며 실질적으로 상기 챔버 벽들을 향해 이동시키는 것 사이이도록 약 180 도 이위상과 0 도 이위상 사이에 상기 제 1 위상을 위치시키도록 설정되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제어기는 위상 센서로부터 상기 챔버로부터의 위상 정보를 수신하도록 구성되고, 상기 위상 정보는 프로세싱 동안 상기 챔버 내의 증착의 균일성에 영향을 미치기 위해 상기 위상 차의 조정을 하도록 상기 제어기에 의해 사용되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 RF 전력 공급부가 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 분할되는 것으로부터 발생하는 상기 챔버 내의 감소된 전력 기생들에 기반하여 2차 산소 퍼지 플로우를 조정하는 것을 더 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
수소 라디칼들을 생성하기 위해 상기 챔버 내로 수소/헬륨 가스 플로우를 공급하는 동안 상기 위상 차를 0 도 이위상이도록 설정하는 것을 더 포함하고, 상기 수소 라디칼들은 증착 미립자들 또는 잔여물들로부터 상기 챔버 벽들의 적어도 일부를 세정하기 위해 사용되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 제어기는 증착 동작 동안 180 도 이위상이도록 상기 위상 차를 설정하며 상기 증착 동작을 완료한 후 그리고 상기 RF 전력 공급부를 중지하기 전 0 도 이위상이도록 상기 위상 차를 스위칭함으로써 상기 증착 동작을 관리하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 상단 전극은 샤워헤드이고 상기 하단 전극은 페데스탈 (pedestal) 인, 기판을 프로세싱하기 위한 장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |