KR970000695B1 - 기판 및 박막의 표면을 고정밀 형상 가공하기 위해 플라즈마 에치 영역을 제한하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

기판 및 박막의 표면을 고정밀 형상 가공하기 위해 플라즈마 에치 영역을 제한하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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내용 없음.

Description

기판 및 박막의 표면을 고정밀 형상 가공하기 위해 플라즈마 에치 영역을 제한하기 위한 방법 및 장치
제1도는 플라즈마 에치 구역을 기판의 국부 영역으로 제한할 수 있는 반응기 시스템의 개략적인 단면도.
제2a도,제2b도 및 제2c도는 기판과 플라즈마 챔버 사이의 간극이 플라즈마 쉬스(sheath) 폭보다 클 때, 대략 동일할 때, 그리고 작을 때 이루어지는 에칭에 대한 에치 형상을 각각 도시한 그래프.
제3도는 본 발명에 따라 여러 플라즈마 에칭 특성을 사용할 때의 에치 형상을 비교 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 반응기 12 : 기판
14 : 플라즈마 챔버 16,28 : 유전 절연체
20 : 디퓨저 22 : 고주파 피동 전극
24 : 반응 가스 공급 튜브 30 : 진공 하우징
본 발명은 고주파(rf) 여기 플라즈마를 제한하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 기판 표면의 불균일성을 보정하도록 고주파 여기 플라즈마를 에칭 가능한 기판의 국부적으로 한정된 영역으로 제한하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 본 발명은 고도의 정밀도로 기판 표면을 형상 가공하는 수단을 마련한다. 이 수단은 특히 얇고 균일한 기판층을 형성하는데 적합하다.
기판 표면을 형상 가공하는, 특히 절연체 상부 실리콘(silicon-on-insulator, SOI)과 같은 표면 및 박막을 얇게 가공하고 형상 가공하는 종래의 공정은 기계적인 광택 가공, 연마, 스퍼터링, 샌드 블라스팅 및 이온 빔 충격 처리법(ion beam bombarding)과 같은 방법을 사용한다. 이러한 종래의 처리 공정은 대개 가공 한계를 갖는다. 박화(thinning), 광택 가공 및 평평화 등의 화학 기계적 처리 공정은 기판에 대해 표면 하부 손상을 일으킬 수 있는 오염물이 남는 접촉식 방법이다. 플라즈마 화학 에칭 방법은, 이러한 플라즈마 처리 공정이 비접촉식이고 따라서 표면 하부 손상의 가능성을 감소시키기 때문에, 화학 기계적 박화 방법과 같은 종래 기술의 처리 공정보다 개선된 것이다. 또한, 화학 기계적 처리 공정은 박막 형상을 변화시키는 능력이 하부 표면의 평평도에 의해 결정되기 때문에, 박막의 두께 형상을 교정하는 데에 있어서 능력이 제한된다.
한편, 본 발명의 플라즈마 처리 공정은 측정된 박막의 두께에 따라 기판과 접촉되지 않고 한 지점에서 재료를 국부적으로 제거할 수 있다. 따라서, 플라즈마 에칭과 같은 비접촉식 에칭 방법은 기판의 표면 하부 손상 가능성을 감소시킨다.
광학적 형상 가공을 위하여, 플라즈마 화학 에칭 처리 공정은, 비구형 표면이 구형 표면처럼 쉽게 형상 가공될 수 있고 제거율이 높아서 형상 생성 및 최종 형상 오차 보정이 쉽게 이루어질 수 있으며 재료 제거가 비접촉식으로서 표면 하부를 손상시키지 않고 표면 거칠기가 재료 제거에 의해 매끄럽기 때문에, 종래의 기계적 방법보다 우수하다. 플라즈마 화학 에칭에 의한 형상 가공 방법, 특히 광학적 형상 가공 방법은 미국 특허 제4,668,366호에 개시되어 있다. 이 특허에는 가공될 표면을 평행 판 고주파 파동 반응기(parallelplate rf driven reactor)의 전극 상에 설치함으로써 플라즈마 화학 이송(transport)에 의해 표면을 형상 가공하는 방법 및 장치가 기재되어 있다. 이 특허에 기재되어 있는 방법은 반응 가스를 고주파장이 존재하는 챔버를 통과시킨다. 이 방법은 비교적 작은 표면적의 전극을 가공될 표면 위로 이동시킴으로써 표면의 상이한 영역들에서의 제거율을 제어한다. 작은 전극이 각각의 영역에서 소비하는 시간은 이 영역에서의 표면의 에칭에 영향을 미친다. 그러나, 이후에 알 수 있는 바와 같이 상기 발명의 장치 및 방법은 재료 제거 대상 영역(footprint)의 모양 또는 형상을 정밀하게 제어하는 수단은 갖고 있지 않다. 이러한 수단은 표면의 정밀 오차 보정이 요구되는 경우에 필요하다. 본 발명은 재료 제거 대상 영역의 형상을 제어하는 수단을 마련한다.
본 발명은 고주파 여기 플라즈마를 기판의 국부적인 제한 영역으로 정밀하게 제한함으로써 표면을 형상 가공 및 박화하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 장치는 플라즈마를 기판의 국부 영역으로 정밀하게 제한하는 수단을 마련하여, 플라즈마 이송 수단에 의해 기판과의 물리적 접촉이 일어나지 않고 플라즈마 에칭에 의해 기판 재료가 높은 비율로 제거될 수 있으며 기판 재료 제거율 및 공간적인 제거 형상이 높은 정도로 제어 및 예측 가능하고 제한된 플라즈마가 기판의 전체 표면에 걸쳐 이동될 수 있도록 한다.
고주파 여기 플라즈마를 정밀하게 제한하는 것은, 고주파 전기장의 인가 영역을 제한하고, 반응 가스 압력을 소정의 피크 고주파 전기장에 의해 국부적으로만 플라즈마 파괴(breakdown)가 발생하는 영역으로 제한하며, 방전을 보조하는 전자의 확산이 국부적으로 제한되도록 반응 가스의 성분을 선택하고 그리고/또는 방전이 필요하지 않은 영역을 고체 절연체로 충전시킴으로써 이루어진다.
고주파 여기 플라즈마를 정밀하게 제한하는 본 발명에 의해, 반복 가능한 에칭율, 공간 분배 및 다른 에칭 특성이 제공됨으로써, 광학 형상 가공 공구, 박막 두께 형상 가공 공구 또는 정밀 평평화 및 다듬질 공구로써 사용될 수 있는 유용한 비접촉식 재료 제거 공구가 마련된다. 본 발명은 종래의 방법으로는 제조하기 어려운 비구형 표면을 포함하는 고정밀도의 광학 표현을 형상 가공하는 수단을 마련한다. 또한, 본 발명은 SOI 웨이퍼 및 SOI 구조물을 제조하는 수단을 마련하며, 균일하고 평평하고 매끄러우며 손상되지 않은 반도체 장치 제조용 기판을 준비하는 수단을 마련한다.
본 발명의 목적은 고주파 여기 플라즈마를 한정된 영역으로 제한하는 수단을 마련하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판 표면에 걸쳐 정밀하게 주사될 수 있는 비접촉식 재료 제거 공구를 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판 하부 손상을 방지하도록 에칭 처리 공정의 특성을 제어하는 수단을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광학적 형상 가공 수단을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 박막의 두께 형상을 박화 및 제어하는 수단을 마련하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판의 표면을 정밀하게 평평화 및 다듬질하는 수단을 마련하는 것이다.
당해 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 다른 목적 및 장점을 첨부 도면 및 청구 범위와 관련한 이하의 상세한 설명으로부터 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 에칭 가능한 기판의 표면을 형상 가공하는 비접촉식 재료 에칭 제거 공구를 제공한다. 제1도를 보면, 기판 상부에 플라즈마 에칭 영역을 한정하는 장치는, 고주파장이 인가되는 기판의 표면 상의 영역에 반응 가스를 이송하도록 설계된 반응기(10)를 포함한다. 이러한 요구 효과를 얻기 위해 반응기(10)는 제1유전 절연체(16)에 의해 한정되는 벽(15)과, 반응 가스 디퓨저(20)에 의해 한정되는 천장(18)을 갖는 플라즈마 챔버(14)를 구비한다. 플라즈마 챔버(14)는 에칭 반응의 주요부이며, 이에 따라 제1유전 절연체는 반드시 비오염성 재료이어야 한다. 플라즈마 챔버(14) 위에서, 고주파 피동 전극(rf driven electrode, 22)이 디퓨저(20)와 제1유전 절연체(16) 사이에 부착된다. 제1유전 절연체(16)를 통하여 중앙으로 연장되는 반응 가스 공급 튜브(24)는 에칭 작업 동안 반응 가스를 플라즈마 챔버(14)내의 디퓨저(20)에 공급한다. 고주파 입력 전도체(26)는 고주파 피동 전극(22)을 고주파장 전원에 연결시킨다. 제2유전 절연체(28)는 제1유전 절연체(16)를 둘려싸고, 플라즈마 챔버(14)의 외부에 플라즈마가 형성되는 것을 방지하도록 기판(12)을 덮기에 충분한 크기로 되어 있다. 반응기(10)의 구성 요소들은, 기부(34)에서 중간 천장(36)으로 연장되는 제1세트의 벽(32)과, 상부 천장 플랜지(40)로 연장되는 제2세트의 벽(38)을 포함하는 진공 하우징(30)내에 수납된다.
작동 중, 진공 하우징(30)의 바닥의 진공 출구(42)를 통하여 진공이 인가된다. 에칭 중 플라즈마 챔버(14) 아래에 인접하여 위치하는 에칭 가능한 기판(12)은, 바람직하게는 전기적 접지 전위를 갖는 제2전극으로서 작용하는 기판 지지부(44)에 의해 지지된다.
기판 지지부(44)는 기판(12)의 표면 상에서 국부적인 에칭 반응을 정밀하게 위치시키는 X-Y 위치 조정 테이블(46)에 장착된다. 반응기(10)는 플라즈마 챔버(14)와 기판(12) 표면 사이의 거리를 조절하는 조절 수단(48)을 갖는다. 반응기는 또한 기판(12)의 표면에 대하여 플라즈마 챔버의 말단부(52)의 각도를 조절하는 각도 조절 수단(50)을 갖는다. 전술한 실시예가 기판(12)의 표면에 대하여 플라즈마 챔버(14)를 위치시키는 수단을 갖지만, 플라즈마 챔버 조립체를 영구적으로 고정하고 기판의 다차원 위치 설정 수단을 제공하는 것과 같은 다른 변경으로 용이하게 대체될 수 있다.
진공 하우징(30)의 천장 플랜지(40)와 제2유전 절연체(28) 사이에 부착된 벨로우즈(54)는 반응기(10)를 진공 밀봉하는 수단을 제공함과 동시에 플라즈마 챔버 조립체가 반응기 내에서 상대 이동하도록 한다. 반응 관찰을 위한 복수개의 감시창(56)이 마련되어 있다.
플라즈마 화학 에칭 반응기(10)의 기본적인 에칭 작동은 자로윈(Zarowin)의 미국 특허 제4,668,366호에 기술되어 있다. 그러나, 상기 특허는 재료 제거의 형상이 제어될 수 있도록 플라즈마를 기판 표면에 국부적으로 한정하는 수단을 제시하고 있지 않다.
본 발명에 의해 플라즈마 에칭을 국부 영역으로 제한하는 것은, 고주파 전기장의 인가 구역을 제한하고, 반응 가스 압력을 소정의 피크 고주파 전기장에 의해 국부적으로만 플라즈마 파괴가 발생하는 영역으로 제한하며, 방전을 보조하는 전자의 확산이 국부적으로 제한되도록 반응 가스의 성분을 선택하고, 그리고/또는 방전이 필요하지 않은 곳마다 반응기 체적을 고체 절연체로 충전시킴으로써 이루어질 수 있다. 제1도에 도시된 반응기(10)는 이러한 여러 제한 기술 중 하나 이상을 사용하는데 적합하도록 설계되어 있다.
고주파 전기장 제한에 의한 플라즈마 에치 구역의 제한은, 절연 수납체에 의하여 충분히 양호하게 둘러싸인 구역으로 고주파 에너지를 공급함으로써 이루어진다. 제1도를 보면, 상기 절연 수납체는, 에칭 표면에 근접하여 위치되었을 때 개구를 갖고 기판(12)에 필요한 오차 보정을 하는데 필요한 제한된 플라즈마 제거 공구 크기의 특성을 갖는 형상의 플라즈마 챔버(14)이다. 플라즈마를 발생시키기 위해 플라즈마 챔버(14)의 깊이는 반드시 데바이(Debye) 길이보다 충분히 커야 한다. 본 발명에 따라 검토된 플라즈마 시스템은 1mm정도의 데바이 길이를 갖는다. 에칭 작업 중에는 플라즈마 챔버의 말단부(52)와 기판(12) 사이에 간극이 유지된다. 플라즈마 챔버(14)의 말단부(52)는 기판(12)과 절대로 접촉되지 않는다. 실제로 상기 간극은 0.25내지 10mm 사이에서 변동될 수 있다.
고주파 전기장의 부가적인 제한은 고주파 피동 전극(22) 및 고주파 피동 디퓨저(20)의 크기를 적절히 제한함으로써 이루어진다. 플라즈마 챔버(14)의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는 소형 전극의 사용은, 플라즈마 에칭이 수행되는 표면에 한정된 강력한 국부적인 플라즈마를 효과적으로 달성한다. 전극(22) 또는 전극의 전기 전도성 연장부의 크기가 플라즈마 챔버 벽(15)을 벗어나 연장되지 않도록 제한하는 것이 중요하다.
또한, 전극(22) 아래에 가까이 위치한 고주파 피동 가스 디퓨저(20)도, 디퓨저가 전도성의 다공질 재료로 만들어지고 고주파 회로의 일부분이므로, 벽(15)을 벗어나 연장되지 않도록 그 크기가 제한된다. 디퓨저는 2가지 기능을 갖는다. 먼저, 디퓨저는 반응 가스를 플라즈마 챔버 안으로 확산시키는 기능을 하며, 둘째로 고주파 여기장을 플라즈마 챔버(14) 안으로 인가하기 위한 고주파 전극의 연장부로서의 기능을 한다. 여러 가지중에서, 다공성 실리콘 카바이드 및 흑연 전극이 디퓨저 재료로 성공적으로 사용되었다.
플라즈마 챔버(14)의 적절한 크기 결정과, 고주파 전극(22) 및 디퓨저(20)의 크기 제한 이외에도, 상기 고주파장은 부가적인 유전 재료의 사용에 의해 제한될 수 있다. 플라즈마 챔버(14)의 벽(15)으로 사용된 제1유전 절연체(16) 외에도, 제2유전 절연체(28)는 제1유전 절연체(16)를 둘러싸고 기판(12)의 전체 표면을 덮도록 반응기(10)내에 배치된다. 제2유전 절연체(25)는 플라즈마 방전이 요구되지 않는 영역에서 반응기 체적을 고체 절연체로 충전한다. 제2유전 절연체(28)로 충전되는 반응기 안의 체적은 2가지 효과를 나타낸다.
첫째, 상기 제2유전 절연체는 반응 가스를 플라즈마 방전이 필요시 않은 영역으로부터, 즉 국부 플라즈마 에치 영역의 대상 영역에 인접한 영역으로부터 배제하고, 둘째, 상기 제2유전 절연체는 에칭 경로[고주파 피동전극(22)과, 국부 플라즈마 영역의 기판(12)과, 기판 지지부(44) 사이의 경로]에 비하여 모든 전기 전도성 표면에 매우 높은 저항 경로를 제공하여서, 에칭이 요구되는 고주파장 및 플라즈마 인가 구역을 제한한다. 국부 플라즈마 발생은 제거 공구 대상 영역이 정밀하게 되도록 한다.
본 발명의 양호한 일 실시예에서, 플라즈마 챔버는 그 직경이 1.27mm(1/2inc h)이다. 그러나 플라즈마 챔버의 상기 직경은 소정의 오차 보정을 행하는데 필요한 제거 공구 대상 영역 크기를 수용하도록 변경될 수 있다.
또한, 플라즈마 에치 영역은 반응 가스 압력을 고주파장에 의해 국부적으로만 플라즈마 파괴가 발생하는 영역으로 제한함으로써 국부적으로 제한될 수 있다. 이것은 반응 가스를 디퓨저(20)를 거쳐 플라즈마 챔버(14) 내부로 직접 흐르게 하는 반응 가스 공급 튜브(24) 안으로 반응 가스를 공급함으로써 달성된다. 반응 가스는 플라즈마 챔버의 말단부(52)와 기판 표면 사이의 개구에 의하여 한정된 유동 저항이 큰 영역을 통하여 플라즈마 챔버 및 에칭 영역을 빠져나가서, 유동 저항이 작은 영역(58)으로 들어간다. 유동 저항이 작은 영역(58)은 진공 펌프(도시되지 않음)에 의해 펌핑되므로 플라즈마 챔버(14) 밖의 압력은 플라즈마 챔버 안의 압력 보다 훨씬 작다. 고주파 방전이 개시된 이후에 플라즈마 영역은 저항이 낮은 경로를 제공해서, 대상 영역 밖에서의 에칭 반응을 방지한다.
방전을 보조하는 전자의 확산이 국부적으로 제한되도록, 반응 가스의 구성 성분을 주의깊게 선택함으로써, 에칭 영역은 더욱 더 제한된다. 음전기성(electro-negativity)이 높은 가스는 음전기성이 낮은 가스 보다도 더 신속하게 자유 전자를 부착한다. 음전기성이 큰 가스를 사용하면 에칭을 하는데 이용되는 자유 전자의 수와 유동성을 감소시키게 되고, 이에 따라 자유 전자의 평균 에너지가 감소되어 플라즈마 챔버(14) 외부에서의 반응 전위가 감소된다.
전술한 바와 같이, 플라즈마 챔버(14)와 기판(12) 사이의 간극은 여러가지 수단에 의해 변경될 수 있다.
여러 적용을 위해, 플라즈마 데바이 길이, 즉 플라즈마가 플라즈마 챔버 영역 밖으로 확산되는 것을 방지하는 길이보다 작은 간극을 유지할 수가 없다. 따라서, 음전기성이 높은 반응 가스를 사용함으로써 플라즈마는 높은 에칭율과 데바이 길이(약 2mm)보다 큰 간극을 위해 제한될 수 있다. 일부 적용에 있어서, 음전기성 가스의 작은 양(약 5%)은 양호하게 한정된 플라즈마를 제공하기에 충분할 수 있다. 헥사플루오르화 황과 트리플루라이드 질소는 충분한 음전기성을 가지며 이에 따라 플라즈마 에치 영역을 제한하는데 유용한 음전기성 가스로 알려져 있다.
플라즈마 에치 영역을 제한하기 위하여 상기 원리를 적용함으로써, 국부화 플라즈마 재료 제거에 의하여 기판 표면에 대해 프로그램된 보정을 수행하도록 제어된 국부 에칭이 이용될 수 있다. 프로그램된 보정은 보정될 기판 영역의 위치를 플라즈마 챔버(14) 아래에서 이동시킴으로써 이루어진다. 기판(12)이 플라즈마 챔버에 대하여 수직 방향으로 이동하는 것은 X-Y 위치 조정 테이블(46)을 이동시킴으로써 이루어진다. 제2a도,제2b도 및 제2c도를 참고하면, 플라즈마 에칭 재료 제거 형상은 플라즈마 챔버(14)와 기판 사이의 간극을 변동시킴으로써 변경될 수 있다. 상기 간극이 0.5mm처럼 작은 경우, 플라즈마 에칭 재료 제거 형상은 플로어(floor) 안으로 수직으로 연장되는 모서리를 가지게 된다. 모서리가 플로어에 연결된 지점에서 상기 형상의 곡률 반경은 플라즈마의 물리적 제한 때문에 데바이 길이 정도보다 작을 수 없다. 상기 간극이 3mm처럼 큰 경우에는, 더욱 가우스형에 근접한 형상(gaussian-like profile)으로 유지된다. 제4도를 참고하면, 소정의 플라즈마 변수 세트(반응 고주파 주파수, 고주파 전력, 압력 및 반응 가스 구성 성분)와 소정의 간극에 대해, 재료 제거 형상이 제어될 수 있고 자주 반복될 수 있다.
본 발명은 기판의 정밀 형상 가공 수단을 제공함을 알 수 있다. 본 발명은 종래의 방법으로는 제조가 곤란한 비구면 표면을 제조하는데 아주 적합하다. 본 발명은 또한 SOI 웨이퍼 및 구조물을 제조하는 신규한 수단을 제공하며, 여러가지 종류의 반도체 장치 제조를 위한 균일하고, 얇고, 평평하며 매끄러운 손상이 없는 결정 구조 기판을 제조하는 신규한 수단을 제공한다.

Claims (10)

  1. 기판 표면에서 제한된 플라즈마 화학 에칭 반응을 수행하는 재료 제거 공구에 있어서, 플라즈마 챔버 공동을 한정하는 수단과, 플라즈마 챔버 공동으로 반응 가스를 공급하고 플라즈마 챔버 공동 내의 상기 반응 가스에 고주파 전력을 고급하는 수단을 포함하고, 기판의 국부 영역에서 국부적인 플라즈마 에칭 반응을 발생시키는 수단과, 상기 플라스마 챔버 공동의 외부에서의 플라즈마 발생을 억제하기 위해 플라즈마 챔버 공동의 외주를 둘러싸는 수단과, 기판의 다른 국부 영역으로 국부적인 플라즈마 에칭 반응의 위치를 조정하기 위해 상기 기판에 대한 상기 플라즈마 챔버 공동의 위치를 조정하는 수단을 구비한 반응기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  2. 제1항에 있어서, 고주파 전력을 공급하는 수단은 플라즈마 챔버 공동 내에 위치한 제1전극과, 플라즈마 챔버 공동의 외부에 위치한 제2전극을 포함하고, 기판은 상기 제1전극과 제2전극 사이에 위치하여 플라즈마 챔버 공동 내의 반응 가스에 고주파 전력을 공급하는 전기 회로를 완성하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  3. 제1항에 있어서, 플라즈마 챔버 공동으로 반응 가스를 공급하는 수단은 전기 전도성 및 다공성 가스 디퓨저를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  4. 제1항에 있어서, 플라즈마 챔버 공동의 외주를 둘러싸는 수단은, 플라즈마 챔버 공동의 외부에서의 플라즈마의 소멸을 촉진시키기 위하여 전도성 근접 표면들을 절연하도록 제1유전 절연체로부터 외측으로 연장하는 제2유전 절연체인 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기판에 대한 상기 플라즈마 챔버 공동의 위치를 조정하는 수단은 X-Y 위치 조정 테이블인 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  6. 기판의 표면에서 제한된 플라즈마 화학 에칭 반응을 수행하는 재료 제거 공구에 있어서, 하우징과, 기판의 국부 영역 주변에서 국부적인 플라즈마 에칭 반응을 수행하는 공동을 갖는 플라즈마 챔버를 한정하기 위해 하우징 내에 위치한 제1유전 절연체와, 플라즈마 챔버에 반응 가스 유동을 공급하는 수단과, 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위해 고주파 전력을 플라즈마 챔버 내의 반응 가스에 공급하는 수단과, 하우징 내에서 제1유전 절연체 주위에 위치하고, 플라즈마 챔버 공동의 외부에서의 플라즈마의 소멸을 촉진시키기 위하여 전도성 인접 표면들을 절연하도록 제1유전 절연체로부터 외측으로 연장하는 제2유전 절연체와, 기판을 지지하는 수단과, 상기 기판 표면에 대한 상기 플라즈마 챔버의 위치를 조정하는 수단을 구비한 반응기를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  7. 제6항에 있어서, 고주파 전력을 공급하는 수단은 플라즈마 챔버 공동 내에 위치한 제1전극과, 전기 전도성 고주파 가스 디퓨저와, 플라즈마 챔버 공동의 외부에 위치한 제2전극을 포함하고, 기판은 상기 제1전극과 제2전극 사이에 위치하여 플라즈마 챔버 공동 내의 반응 가스에 고주파 전력을 공급하는 전기 회로를 완성하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  8. 제7항에 있어서, 상부면 및 하부면을 갖고 있는 제1전극은 상부면이 플라즈마 챔버 공동의 천장면과 접촉하도록 위치하고, 상부면 및 하부면을 갖고 있는 고주파 가스 디퓨저는 그 상부면이 제1전극의 하부면과 접촉하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  9. 제8항에 있어서, 제1전극의 상부면 및 하부면은 플라즈마 챔버 공동의 천장면과 동일 면적 및 동일 평면의 기하학적 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 재료 제거 공구.
  10. 기판 표면에서 제한된 플라즈마 화학 에칭 반응을 수행하는 재료 제거 공구에 있어서, 하우징 내의 온도와 압력을 제어하는 수단을 구비하고 국부적인 플라즈마 에칭 반응을 수행하는 하우징 수단과, 기판의 국부 영역 주위에서 국부적인 플라즈마 에칭 반응을 수행하기 위한 공동을 갖는 플라즈마 챔버를 한정하도록 하우징 내에 위치한 제1유전 절연체와, 가스 디퓨저를 구비하고 플라즈마 챔버에 반응 가스 유동을 공급하는 수단과, 플라즈마 챔버 내에 플라즈마를 생성하기 위하여 플라즈마 챔버 내의 반응 가스에 고주파 전력을 제공하고, 플라즈마 챔버 공동 내에 위치한 제1전극과 전기 전도성 고주파 가스 디퓨저 및 플라즈마 챔버 공동의 외부에 위치한 제2전극을 포함하며, 기판이 제1전극 및 제2전극 사이에 위치하여 플라즈마 챔버 공동 내의 반응 가스에 고주파 전력을 공급하기 위한 전기 회로를 완성하는 수단과, 하우징 내에서 제1유전 절연체 주위에 위치하고, 플라즈마 챔버 공동의 외부에서의 플라즈마의 소멸을 촉진시키기 위하여 인접한 전도성 표면을 절연하도록 제1유전 절연체로부터 외측으로 연장하며, 제1유전 절연체가 플라즈마가 큰 영역을 생성할 수 있게 하고 플라즈마가 큰 구역 외부에서 플라즈마가 소멸되도록 플라즈마 에칭이 일어나는 지점에 원주 방향으로 인접하여 반응 유동 저항을 생성할 수 있게 하기 위하여 제1유전 절연체보다 짧은 거리만큼 기판 표면을 향하여 하방으로 연장된 제2유전 절연체와, 기판을 지지하는 수단과, 플라즈마 챔버에 대하여 직각 방향으로 기판 표면의 위치를 조정하기 위한 X-Y 위치 조정 테이블 수단을 구비하는 반응기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제거 공구.
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