KR960002626A - 플라즈마 점화를 향상시키기 위한 전극을 가지는 유도 결합된 플라즈마 반응로 - Google Patents

플라즈마 점화를 향상시키기 위한 전극을 가지는 유도 결합된 플라즈마 반응로 Download PDF

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Abstract

반도체 기판의 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로는 챔버의 내부로 가스를 도입하기 위한 장치를 포함하는 진공 챔버, 진공챔버의 지역을 감싸는 유도 코일, RF 전력원을 가로질러 연결된 코일, 및 지역에 근접하게 위치되고 진공 챔버 내부의 가스에 RF 전력을 유도적으로 결합하기 위한 RF 전력원에 연결된 코일을 포함한다. 전극은 플라즈마 점화를 촉진 시키기에 충분한 지역에서 가스에 RF 전력의 용량성 결합을 제공하기에 충분히 큰 지역에 접하는 표면 지역을 갖지만, 그 지역은, 플라즈마의 정상상태 유지동안, RF 전력원으로 부터 플라즈마에 결합된 대부분의 RF 전력이 용량적으로 보다 오히려 유도적으로 결합되도록 충분히 작다.

Description

플라즈마 점화를 향상시키기 우한 전극을 가지는 유도 결합된 플라즈마 반응로
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3도는 본 발명을 실현하는 플라즈마 반응로 부분의 개략 부분 절단 측면도,
제4도는 제3도의 플라즈마 반응로 부분의 투시 평면도,
제5도는 제6도 및 제7도에 도시된 반응로의 유도 코일 및 보조 전극과 대응하는 등가회로의 개략도,
제6도는 (파선 곡선으로 표시된) 보조 전극에 인가된 전력을 가진 그리고 보조 전극에 인가된 전력없이 챔버압력의 함수로서 제3도의 반응로에서 플라즈마를 점화하기 위하여 요구된 유도코일 RF 전력의 그래프,
제7도는 원형의 진공 챔버 주위에 감겨진 원형의 유도 코일을 가지는 본 발명의 실시예의 개략부분 절단도.

Claims (33)

  1. 반도체 기판의 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로에 있어서, 진공 챔버 내부에 가스를 도입하기 위한 수단을 포함하는 진공 챔버; RF 전력원을 가로질로 연결되고, 상기 진공 챔버의 지역을 에워싸는 유도 코일; 및 상기 지역에 인접하며, 상기 진공 챔버 내의 상기 가스에 RF전력을 용량 결합하기 위하여 상기 RF 전력원에 연결되고, 플라즈마의 정산 상태 유지동안 상기 RF전력원으로 부터 플라즈마에 결하된 대부분의 RF 전력이 용량적으로 보다 유도적으로 결합되도록 하기 위하여 플라즈마 점화를 촉진 시키기에 충분한 상기 진공 챔버내의 상기 가스에 RF 전력의 용량성 결합을 제한하기에 알맞은 상기 지역상의 영역을 감싸고 상기 지역에 접하는 표면 영역을 가지는 보조 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극의 제1부분은 상기 유도 코일 및 상기 진공 챔버사이에 놓이고, 상기 제1부분은 상기 유도 코일 주위에 폐쇄된 전도 경로를 막기 위하여 적어도 하나의 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 코일은 상기 RF 전력원의 단자에 전기를 통하기 위하여 연결된 제1단자 및 접지된 제2단자를 포함하고 상기 보조 전극은 상기 제1 및 제2단자 사이의 상기 유도 코일에 연결된 제2부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보조 전극의 상기 제2부분은 중심 연결 지역을 포함하고; 상기 보조 전극의 상기 제1부분은 구멍에 의해서 분리되고 중심 연결 지역으로 부터 및 상기 유도 코일을 가로질러 바깥쪽으로 방사하는 복수의 아암들을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 중심 연결 지역은 폐쇄된 원형의 전도성 디스크이며, 상기 유도성 코일은 코일의 중심 근처에서 코일을 통하여 개구부를 갖고, 상기 중심 연결 지역은 상기 유도 코일 및 상기 진공 챔버의 내부 사이에 있지 않도록 하기 위하여 상기 유도 코일의 상기 개구부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 진공 챔버는 원형의 횡단면 모양 및 상기 원형의 횡단면 모양의 대칭축에 집중된 상부를 가지는 봉인된 용기를 포함하고, 상기 유도 코일은 상기 유도 코일의 구멍부분이 상기 봉인된 용기의 상부와 일치하도록 상기 봉인된 용기 주변에 감겨 있고, 상기 보조 전극의 중심 연결 지역은 상기 상부상에 있고 상기 대칭축에서 집중되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보조 전극은 상기 봉인된 용기의 외부 표면상에 증착된 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행 하기 위한 플라즈마 반응로.
  8. 제6항에 있어서, 상기 봉인된 용기는 돔을 포함하고 상기 상부는 상기 돔의 정점을 포함하고, 상기 보조전극의 아암들은 상기 정점으로 부터 아래로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 상기 아암들은 상기 돔 기부의 원주의 5% 저은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유도 코일은 상기 돔의 정점에서 집중된 코일을 통한 개구부를 남기기 위해서 상기 돔의 더 낮은 부분 주위에 감겨지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유도 코일은 코일 사이의 보조 전극의 제2부분을 수용하기 위하여 상기 돔으로부터 공간이 남겨지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  12. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극에 연결된 하나의 측면을 가지는 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  13. 제12항에 있어서, 상기 커패시터의 반대측은 상기 RF 전력원의 접지 단자에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  14. 제1항에 있어서, 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 상기 진공 챔버의 내부에 웨이퍼 받침대; 및 상기 웨이퍼 받침대에 선택된 전위를 이가하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  15. 제14항에 있어서, 상기 인가 수단은 플라즈마 점화동안 상기 웨이퍼 받침대에 접지 전위를 인가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  16. 제14항에 있어서, 상기 인가 수단은 플라즈마 점화동안 상기 웨이퍼 받침대에 RF바이어스 전력원을 인가하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  17. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극의 상기 표면 영역은 상기 유도코일의 영역의 10%이하인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  18. 제6항에 있어서, 상기 진공 챔버는 원형의 모양이고 상기 유도 코일은 상기 진공 챔버의 적어도 한 부분 주위에 원형으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  19. 제1항에 있어서, 상기 보조 전극의 표면 영역이 상기 RF전력원의 선택된 RF전력 레벨에서 진공 챔버내의 선택된 압력에서 플라즈마 점화를 위한 충분한 양으로 용량성 결합을 제한하기에 충분히 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  20. 제19항에 있어서, 상기 선택된 RF 전력 레벨 및 상기 선택된 압력중 적어도 하나가 상기 보조 전극의 부재로 플라즈마 점화를 위해 요구된 것보다 적은 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  21. 제19항에 있어서, 상기 선택된 RF 전력 레벨 및 상기 선택된 압력중 적어도 하나가 상기 웨이퍼의 플라즈마 처리동안 사용된 것보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  22. 제21항에 있어서, 상기선택된 압력은 0.5 및 50 밀리토르 사이의 범위로 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  23. 제22항에 있어서, 상기 선택된 압력 레벨은 225와트 정도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  24. 반도체 기판의 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마의 반응로에 있어서, 챔버의 내부로 가스를 도입하기 위한 수단을 포함하는 진공 챔버; 상기 진공 챔버의 한 부분을 둘러싸고, RF 전력원을 가로질러 연결되는 유도코일; 상기 진공 챔버의 내부의 가스에 RF전력을 유도적으로 결합하기에 위해서 진고챔버의 내부에 접하는 표면 영역을 가지는 RF 전력을 공급하는 보조 전극으로서, 상기 보조전극의 영역은, 상기 챔버내의 선택된 압력에서 플라즈마 점화를 위한 충분한 양으로 상기 가스에 용량성 결합을 제한하기 위하여 상기 챔버를 감싸는 영역내에 제한되어 있는 RF 전력을 공급하는 보조전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  25. 제24항에 있어서, 상기 보조 전극은 상기 유도 코일에 의하여 감싸진 것의 10%이하의 영역을 감싸는 영역으로 제한되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  26. 제24항에 있어서, 상기 선택된 압력은 100밀리토르보다 적은 정도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  27. 제24항에 있어서, 상기 선택된 압력은 거의 0.5밀리토르 및 30밀리토르 사이 정도의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  28. 제24항에 있어서, 상기 보조 전극은 상기 유도 코일 및 상기 진공 챔버 사이에 놓여있는 얇은 제1부분을 포함하며, 상기 제1부분은 상기 유도 코일 주위의 폐쇄된 전도경로를 막는 적어도 하나의 구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  29. 제28항에 있어서, 상기 유도 코일은 상기 유도 코일의 권선이 없는 코일속에 개구부를 가지며, 상기 개구부는 상기 진공 챔버의 내부에 면하고, 상기 보조 전극은 상기 제1부분이 바깥쪽으로 방사하는 제2부분을 포함하며, 상기 제2부분은 폐쇄된 표면과 상기 유도코일의 개구부가 등록되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제2부분은 RF 전력원에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  31. 제24항에 있어서, 보조 전극은 상기 유도 코일에 연결된 동일한 RF 전력원에 의하여 전류를 통하기 위하여 상기 코일에 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  32. 제31항에 있어서, 상기 보조 전극에 연결된 커페시터의 한 측면 및 상기 RF 전력원의 주파수에 공진을 제공하는 상기 커페시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
  33. 제24항에 있어서, 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 상기 진공 챔버의 내부에 웨이퍼 받침대; 및 상기 웨이퍼 받침대에 선택된 전위를 인가하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리를 수행하기 위한 플라즈마 반응로.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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