KR100731994B1 - Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core - Google Patents
Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core Download PDFInfo
- Publication number
- KR100731994B1 KR100731994B1 KR1020060017479A KR20060017479A KR100731994B1 KR 100731994 B1 KR100731994 B1 KR 100731994B1 KR 1020060017479 A KR1020060017479 A KR 1020060017479A KR 20060017479 A KR20060017479 A KR 20060017479A KR 100731994 B1 KR100731994 B1 KR 100731994B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- core
- plasma processing
- processing chamber
- susceptor
- plasma
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 title description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 43
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 16
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 48
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3266—Magnetic control means
- H01J37/32669—Particular magnets or magnet arrangements for controlling the discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32467—Material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32458—Vessel
- H01J37/32522—Temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a plasma processing chamber according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG. 1.
도 3은 플라즈마 처리 챔버의 내측 상부에 가스 분배판을 설치한 예를 보여주는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which a gas distribution plate is installed on an inner upper portion of a plasma processing chamber.
도 4는 이중 바이어스 전원을 구비한 플라즈마 처리 챔버의 예를 보여주는 도면이다.4 shows an example of a plasma processing chamber with a dual bias power source.
도 5는 네 개의 외부 페라이트 코어가 매설된 플라즈마 처리 챔버의 개략적으로 보여주는 사시도이다.5 is a schematic perspective view of a plasma processing chamber in which four outer ferrite cores are embedded.
도 6은 도 5의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG. 5.
도 7은 하나의 외부 페라이트 코어가 매설된 플라즈마 처리 챔버의 개략적인 사시도이다.7 is a schematic perspective view of a plasma processing chamber in which one external ferrite core is embedded.
도 8은 도 7의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG. 7.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 플라즈마 처리 챔버 11: 챔버 하우징10: plasma processing chamber 11: chamber housing
12: 챔버 상부 14: 제1 가스 입구12 chamber top 14 first gas inlet
15: 중공 영역 20a~20d: 코어 매설부15:
30: 페라이트 코어 32: 유도 코일30: ferrite core 32: induction coil
본 발명은 반도체 기판 처리를 위한 플라즈마 소오스에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마 처리 챔버의 상부에 매설되는 외부 페라이트 코어를 갖는 플라즈마 처리 챔버에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma source for processing a semiconductor substrate, and more particularly, to a plasma processing chamber having an external ferrite core embedded in an upper portion of the plasma processing chamber.
반도체 소자의 초미세화와 기판 사이즈의 증가 그리고 새로운 처리 대상 물질 등장 등의 여러 요인으로 인하여 반도체 제조 공정에서는 더욱 향상된 기판 처리 기술이 요구되고 있다. 특히, 플라즈마를 이용한 반도체 제조 공정으로 건식 에칭 공정 분야나 물리적/화학적 기상 증착 분야에서는 이러한 기술적 요구에 대응하여 자기장을 이용하여 고밀도의 플라즈마를 균일하게 얻을 수 있는 플라즈마 소오스에 대한 기술 개발이 이루어지고 있다.Due to various factors such as ultra miniaturization of semiconductor devices, an increase in substrate size, and the emergence of new materials to be treated, further improvements in substrate processing technologies are required in the semiconductor manufacturing process. Particularly, in the field of dry etching process or physical / chemical vapor deposition as a semiconductor manufacturing process using plasma, technology development for a plasma source capable of uniformly obtaining high density plasma using a magnetic field has been made in response to such technical requirements. .
일반적으로 플라즈마 반응관의 압력을 낮추면 이온의 평균자유거리가 늘어나 웨이퍼에 충돌하는 이온의 에너지가 증가하고 이온들의 간의 산란현상도 줄어들기 때문에 이방성 에칭에 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나 압력이 낮아지면 전자 들 역시 평균자유거리가 늘어나 중성원자들과의 충돌이 감소함으로 플라즈마 상태를 유지하기가 어려워진다. 그럼으로 낮은 압력에서도 플라즈마를 유지할 수 있도록 자기장을 이용하여 전자들의 이동 거리를 증가시켜 중성원자들과의 충돌 빈도를 높여 낮은 압력에서도 플라즈마가 유지될 수 있는 기술이 제안되고 있다.In general, lowering the pressure of the plasma reaction tube increases the average free distance of ions, which increases the energy of ions colliding with the wafer and reduces scattering between the ions, which is known to be advantageous for anisotropic etching. However, when the pressure is lowered, the electrons also increase the average free distance, which reduces the collision with neutral atoms, making it difficult to maintain the plasma state. Therefore, a technique has been proposed to maintain the plasma at low pressure by increasing the frequency of collision with the neutral atoms by increasing the moving distance of electrons by using the magnetic field to maintain the plasma at low pressure.
또한, 기판 사이즈의 증가에 따라 기판이 처리되는 플라즈마 반응 챔버의 사이즈도 증가되는데 이러한 경우 플라즈마 반응 챔버의 내부에 균일하게 플라즈마가 분포하기 어렵다. 그럼으로 자기장을 이용하여 플라즈마 반응 챔버의 내부에서 균일한 플라즈마 밀도가 유지될 수 있도록 하는 기술들이 제안되고 있다.In addition, as the substrate size increases, the size of the plasma reaction chamber in which the substrate is processed also increases, in which case it is difficult to uniformly distribute the plasma inside the plasma reaction chamber. Therefore, techniques for using a magnetic field to maintain a uniform plasma density inside the plasma reaction chamber have been proposed.
플라즈마 반응 챔버의 내부에 균일한 플라즈마가 형성되도록 하기 위하여 영구 자석을 이용한 기술들이 제안되고 있다. 예를 들어, 영구 자석을 반응관 상부에 장착하거나, 상부에서 회전 시키는 등의 기술들이 제안되어 있다. 또는 기판을 회전 시켜서 비교적 균일한 기판 처리가 될 수 있도록 하고도 있다.Techniques using permanent magnets have been proposed to form a uniform plasma inside the plasma reaction chamber. For example, techniques have been proposed, such as mounting a permanent magnet on top of a reaction tube, or rotating on top. Alternatively, the substrate may be rotated to allow a relatively uniform substrate treatment.
영구 자석을 이용한 경우에는 크기가 작고 장착이 간단하며 별도로 외부에서 전원을 공급하지 않아도 되기 때문에 비교적 간단히 균일도를 향상 시킬 수는 있다. 그러나 자기장의 균일도가 좋지 않으며 자기장의 세기도 제어가 불가능하다. 기판을 회전하거나 영구 자석을 회전하는 경우에는 회전 구조물을 구성하기 위한 부담이 있다.In the case of using permanent magnets, the uniformity can be improved relatively simply because they are small in size, simple to install, and do not require external power supply. However, the uniformity of the magnetic field is not good and the strength of the magnetic field is not controllable. When rotating a substrate or rotating a permanent magnet, there exists a burden for constructing a rotating structure.
따라서 본 발명은 플라즈마 반응 챔버 내부에 고밀도의 플라즈마를 보다 균일하게 발생 유지할 수 있도록 반응 챔버의 내부에 환형 플라즈마를 형성하기 위한 페라이트 코어 조립체를 구비한 자기 강화된 플라즈마 소오스를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a self-reinforced plasma source having a ferrite core assembly for forming an annular plasma in the reaction chamber to more uniformly generate and maintain a high density plasma in the plasma reaction chamber.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 매설된 외부 페라이트 코어를 구비하는 플라즈마 처리 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 플라즈마 처리 챔버는: 피처리 기판이 놓이는 서셉터가 내부에 구비된 중공의 챔버 하우징; 서셉터에 대향하여 챔버 하우징의 상부에 형성된 다수의 코어 매설부; 다수의 코어 매설부에 매설되며, 각기 유도 코일이 권선되어 챔버 하우징의 중공 영역으로 플라즈마 형성을 위한 유도 기전력을 전달하는 다수의 페라이트 코어; 및 유도 코일로 제1 주파수의 교류 전원을 공급하는 제1 전원 공급원을 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a plasma processing chamber having an embedded external ferrite core. The plasma processing chamber of the present invention comprises: a hollow chamber housing provided therein with a susceptor on which a substrate to be processed is placed; A plurality of core buried portions formed in an upper portion of the chamber housing opposite the susceptor; A plurality of ferrite cores embedded in a plurality of core embedding parts, each of which induction coils are wound to transfer induced electromotive force for plasma formation to the hollow region of the chamber housing; And a first power supply source for supplying AC power at a first frequency to the induction coil.
바람직하게, 페라이트 코어는 봉 형상을 갖고, 코어 매설부는 봉 형상의 페라이트 코어가 매설될 수 있는 볼륨의 매설 영역을 갖는다.Preferably, the ferrite core has a rod shape, and the core embedding portion has a volume embedding area in which rod-shaped ferrite cores can be embedded.
바람직하게, 페라이트 코어가 매설된 다수의 코어 매설부는 챔버 하우징의 상부에 병렬 배열 구조, 방사형 배열 구조, 또는 매트릭스형 배열 구조 중 하나 이상의 구조로 배치된다.Preferably, the plurality of core embedding portions in which the ferrite core is embedded is arranged in at least one of a parallel arrangement structure, a radial arrangement structure, or a matrix arrangement structure on top of the chamber housing.
바람직하게, 다수의 코어 매설부 사이에 형성되는 제1 가스 입구를 포함한다.Preferably, it comprises a first gas inlet formed between the plurality of core buried parts.
바람직하게, 코어 매설부 사이로 설치된 가스 분배판을 포함한다.Preferably, the gas distribution plate is provided between the core embedding parts.
바람직하게, 코어 매설부에 구비되는 가스 공급로와 가스 공급로에 형성되어 챔버 하우징의 내부로 개구된 제2 가스 입구를 포함한다.Preferably, it includes a gas supply passage provided in the core buried portion and a second gas inlet formed in the gas supply passage and opened into the chamber housing.
바람직하게, 제1 가스 입구는 제1 공정 가스가 입력되고 제2 가스 입구는 제1 공정 가스와 다른 제2 공정 가스가 입력된다.Preferably, the first gas inlet is inputted with a first process gas and the second gas inlet is inputted with a second process gas different from the first process gas.
바람직하게, 코어 매설부는 냉각수 공급 채널을 포함한다.Preferably, the core embedding portion comprises a cooling water supply channel.
바람직하게, 코어 매설부는 절연 부재로 구성된다.Preferably, the core embedding portion is composed of an insulating member.
바람직하게, 코어 매설부는 절연 부재로 구성되며, 서셉터에 대향된 저면으로 접지된 전극을 포함한다.Preferably, the core embedding portion is composed of an insulating member and includes an electrode grounded to the bottom face opposite to the susceptor.
바람직하게, 다수의 페라이트 코어에 권선된 유도 코일들은 제1 전원 공급원에 직렬, 병렬, 또는 직렬과 병렬의 혼합 방식 중 어느 하나의 방식으로 전기적인 연결이 이루어진다.Preferably, the induction coils wound around the plurality of ferrite cores are electrically connected to the first power source in any one of series, parallel, or a combination of series and parallel.
바람직하게, 서셉터는 단일 바이어스 구조로서, 제2 주파수의 교류 전원을 제1 바이어스 전원으로 공급하는 제2 전원 공급원을 포함한다.Preferably, the susceptor has a single bias structure and includes a second power supply for supplying AC power at a second frequency to the first bias power.
바람직하게, 서셉터는 이중 바이어스 구조로서, 제2 주파수의 제1 바이어스 전원을 공급하는 제2 전원 공급원과, 제2 주파수와 다른 주파수의 제3 주파수의 제2 바이어스 전원을 공급하는 제3 전원 공급원을 포함한다.Preferably, the susceptor has a dual bias structure, and has a second power supply for supplying a first bias power at a second frequency, and a third power supply for supplying a second bias power at a third frequency at a frequency different from the second frequency. It includes.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 플라즈마 처리 챔버는: 피처리 기판이 놓이는 서셉터가 내부에 구비된 중공의 챔버 하우징; 서셉터에 대향하여 챔버 하우징의 상부에 형성된 하나의 코어 매설부; 코어 매설부에 매설되며, 유도 코일이 권선되어 챔버 하우징의 중공 영역으로 플라즈마 형성을 위한 유도 기전력을 전달하는 하나 이상의 페라이트 코어; 및 유도 코일로 제1 주파수의 교류 전원을 공급하는 제1 전원 공급원을 포함한다.According to another feature of the invention, the plasma processing chamber comprises: a hollow chamber housing having a susceptor on which a substrate to be processed is disposed; A core buried portion formed in an upper portion of the chamber housing opposite the susceptor; One or more ferrite cores embedded in the core embedding portion, the induction coil being wound to transfer induced electromotive force for plasma formation to the hollow region of the chamber housing; And a first power supply source for supplying AC power at a first frequency to the induction coil.
바람직하게, 코어 매설부에 구비되는 가스 입구 및 코어 매설부의 하부로 설치된 가스 분배판을 포함한다.Preferably, the gas inlet provided in the core embedding portion and the gas distribution plate provided below the core embedding portion.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the embodiments of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings. In understanding the drawings, it should be noted that like parts are intended to be represented by the same reference numerals as much as possible. And detailed description of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention is omitted.
(실시예)(Example)
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 매설된 외부 페라이트 코어를 구비하는 플라즈마 처리 챔버를 상세히 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which a plasma processing chamber having embedded external ferrite cores of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 처리 챔버를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a plasma processing chamber according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하여, 플라즈마 처리 챔버(10)는 중공의 챔버 하우징(11) 내부에 피처리 기판(16)이 놓이는 서셉터(18)가 구비된다. 챔버 하우징(11)의 상부(12)에는 기판(16)에 대향하여 둘 이상의 코어 매설부(20a, 20b)가 구비된다. 페라이트 코어(30)가 매설된 둘 이상의 코어 매설부(20a, 20b)는 챔버 하우징(11)의 상부(12)에 병렬로 배열된다. 코어 매설부(20a, 20b)에는 유도 코일(32)이 권선된 페라이트 코어(30)가 각각 매설된다.1 and 2, the
코어 매설부(20a, 20b)는 절연 부재로 구성되는 것이 바람직하나, 도전체로 구성될 수도 있다. 절연 부재로 구성될 때, 코어 매설부(20a, 20b)는 서셉터(18)에 대향된 저면으로 접지된 전극이 포함될 수 있다. 도면에는 구체적으로 도시되지 않았으나, 코어 매설부(20a, 20b)는 냉각수 공급 채널을 포함할 수 있다.The core buried
페라이트 코어(30)는 봉 형상을 갖고, 코어 매설부(20a, 20b)는 봉 형상의 페라이트 코어(30)가 매설될 수 있는 볼륨의 매설 영역을 갖는다. 페라이트 코어(30)는 챔버 하우징(11)의 중공 영역(15)으로 플라즈마 형성을 위한 유도 기전력을 전달한다.The
페라이트 코어(32)에 권선된 유도 코일(32)은 제1 주파수의 교류 전원을 공급하는 제1 전원 공급원(40)에 직렬로 연결되나, 병렬 또는 직렬과 병렬의 혼합 방식 중 어느 하나의 방식으로 전기적인 연결이 이루어 질 수 있다. 제1 주파수는 10khz ~ 100MHz에서 선택될 수 있다. 그리고 제1 전원 공급원(40)과 유도 코일(32) 사이에는 통상적으로 임피던스 정합을 위한 정합 회로가 구성된다. 서셉터(18)는 단일 바이어스 구조로서, 제2 주파수의 교류 전원을 제1 바이어스 전원으로 공급하는 제2 전원 공급원(42)에 연결된다. 제2 주파수는 50khz ~ 2MHz에서 선택되며, 전력은 500W ~ 5kW의 용량을 갖는다. 제2 전원 공급원(42)과 서셉터(18) 사이에는 통상적으로 임피던스 정합을 위한 정합 회로가 구성된다.The
둘 이상의 코어 매설부(20a, 20b) 사이에는 제1 가스 입구(14)가 구성된다. 제1 가스 입구(14)는 둘 이상 구비될 수 있으며, 이때 챔버 하우징(11)의 중공 영역(15)으로 고르게 가스가 분산되도록 균등 간격으로 설치된다. 코어 매설부(20a, 20b)의 저면으로 각기 가스 공급로(36)가 구비된다. 가스 공급로(36)는 챔버 하우징(12)의 내부로 개구된 제2 가스 입구(37)를 갖는다. 제2 가스 입구(37)는 하나의 가스 공급로(36)에 둘 이상 구비될 수 있으며, 이때 챔버 하우징(11)의 중공 영역(15)으로 고르게 가스가 분산되도록 균등 간격으로 설치된다.A
제1 및 제2 가스 입구(14, 37)는 동일한 공정 가스가 입력될 수 있으나, 각기 서로 다른 종류의 공정 가스가 입력될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 입구(14)로는 원료 가스와 같은 제1 공정 가스가 입력되고, 제2 가스 입구(37)는 캐리어 가스와 같은 제2 공정 가스가 입력될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 가스 입구(14)로 입력되는 가스가 보다 균일하게 중공 영역(15)으로 분산되도록 하기 위하여 코어 매설부(20a, 20b) 사이로 가스 분배판(13)이 설치될 수 있다.The same process gas may be input to the first and
이상과 같은 본 발명의 플라즈마 처리 챔버(10)는 다수의 외부 페라이트 코어(30)가 코어 매설부(20a, 20b)에 매설되어 챔버 하우징(11)의 중공 영역(15)으로 균일하게 유도 기전력을 전달함으로서 플라즈마 챔버(10)의 중공 영역(15)에 고밀도의 플라즈마를 보다 균일하게 형성 시킬 수 있다. 또한, 코어 매설부(20a, 20b)는 서셉터(18)에 대향된 부분으로 접지된 전극이 포함되어, 서셉터(18)의 바이어스 방전이 더욱 안정되게 유지될 수 있도록 한다. 그리고 제1 및 제2 가스 입구(14)로 서로 다른 종류의 공정 가스를 분리 공급함으로서 플라즈마 처리의 균일성을 향상 시킬 수 있다.In the
도 4는 이중 바이어스 전원을 구비한 플라즈마 처리 챔버의 예를 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10)는 이중 바이어스 구 조로서, 제2 주파수의 제1 바이어스 전원을 공급하는 제2 전원 공급원(42)과, 제2 주파수와 다른 주파수의 제3 주파수의 제2 바이어스 전원을 공급하는 제3 전원 공급원(44)에 각각 서셉터(18)가 연결될 수 있다. 제2 주파수는 50khz ~ 2MHz에서 선택되며, 전력은 500W ~ 5kW의 용량을 갖는다. 제3 주파수는 10khz ~ 60MHz에서 선택되며, 전력은 500W ~ 5kW의 용량을 갖는다.4 shows an example of a plasma processing chamber with a dual bias power source. As shown in FIG. 4, the
도 5는 네 개의 외부 페라이트 코어가 매설된 플라즈마 처리 챔버의 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.FIG. 5 is a schematic perspective view of a plasma processing chamber in which four external ferrite cores are embedded, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG. 5.
도 5 및 도 6을 참조하여, 둘 이상 예를 들어 네 개의 코어 매설부(20a, 20b, 20c, 20d)가 챔버 하우징(11)의 상부(12)에 병렬로 구성될 수 있다. 이때, 코어 매설부(20a, 20b, 20c, 20d)는 도시된 바와 같이 균등 간격으로 병렬로 배열된다. 또는 방사형 배열 구조나 매트릭스형 배열 구조와 같이 다양한 배열 구조를 갖도록 할 수 있다. 즉, 챔버 하우징(11)의 중공 영역(15)에 균일한 플라즈마 형성을 돕도록 코어 매설부(20a, 20b, 20c, 20d)의 배치 구조는 변경이 가능하다.5 and 6, two or more, for example, four core buried
가스 입력 구조는 상술한 예와 같이, 제1 가스 입구(14a, 14b, 14c)가 코어 매설부(20a, 20b, 20c, 20d)사이에 각기 구성되고, 제2 가스 입구(36a, 36b, 36c, 36d)가 코어 매설부(20a, 20b, 20c, 20d)에 구성된다. 그리고 도면에는 도시되지 않았으나 제1 가스 입구(14a, 14b, 14c)로부터 유입되는 가스가 중공 영역(15)으로 고르게 분산되도록 가스 분배판이 구성될 수 있다.In the gas input structure, as in the above-described example, the
도 7은 하나의 외부 페라이트 코어가 매설된 플라즈마 처리 챔버의 개략적인 사시도이고, 도 8은 도 7의 플라즈마 처리 챔버의 단면도이다.FIG. 7 is a schematic perspective view of a plasma processing chamber in which one external ferrite core is embedded, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the plasma processing chamber of FIG.
도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 다른 예로서 플라즈마 처리 챔버(10)는 챔버 하우징(11)의 상부(12)에 하나의 코어 매설부(22)만을 구비할 수 있다. 코어 매설부(22)에는 유도 코일(36)이 권선된 하나의 페라이트 코어(34)가 매설된다. 그러나 다수의 페라이트 코어를 매설하는 것도 가능하다.7 and 8, as another example of the present invention, the
유도 코일(36)은 제1 주파수의 교류 전원을 공급하는 제1 전원 공급원(40)에 연결된다. 서셉터(18)는 제2 주파수의 바이어스 전원을 공급하는 제2 전원 공급원(42)에 연결된다. 서셉터(18)는 상술한 바와 같이, 단일 바이어스 구조 또는 이중 바이어스 구조 중 어느 하나로 실시될 수 있다. 여기서, 코어 매설부(36)에 가스 입구(15)가 구성되며, 그 하부로 가스 분배판(50)이 구성된다. 코어 매설부(36)의 하부 또는 가스 분배판(50) 중 어느 하나는 접지된다. 코어 매설부(36)는 절연체로 구성되며, 서셉터(18)에 대향하는 저면이 접지된 전극이 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains have various modifications and equivalent embodiments. You can see that it is possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
상술한 바와 같은 본 발명의 매설된 외부 페라이트 코어를 구비한 플라즈마 처리 챔버에 의하면, 다수의 외부 페라이트 코어가 코어 매설부에 매설되어 챔버 하우징의 중공 영역으로 균일하게 유도 기전력을 전달함으로서 플라즈마 챔버의 중 공 영역에 고밀도의 플라즈마를 보다 균일하게 형성 시킬 수 있다. 또한, 코어 매설부는 서셉터에 대향된 부분으로 접지된 전극이 포함되어, 서셉터의 바이어스 방전이 더욱 안정되게 유지될 수 있도록 한다. 그리고 제1 및 제2 가스 입구로 서로 다른 종류의 공정 가스를 분리 공급함으로서 플라즈마 처리의 균일성을 향상 시킬 수 있다. 또한, 페라이트 코어의 구성이 간단하고 설치가 용이함으로서 플라즈마 처리 설비의 구성과 유지 보수 효율을 높일 수 있다.According to the plasma processing chamber having the embedded external ferrite core of the present invention as described above, a plurality of external ferrite cores are embedded in the core embedding portion to transfer the induced electromotive force uniformly to the hollow region of the chamber housing. High density plasma can be formed more uniformly in the void area. In addition, the core buried portion includes an electrode grounded in a portion opposite to the susceptor, so that the bias discharge of the susceptor can be more stably maintained. The uniformity of the plasma treatment may be improved by separately supplying different types of process gases to the first and second gas inlets. In addition, since the configuration of the ferrite core is simple and easy to install, the configuration and maintenance efficiency of the plasma processing equipment can be improved.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060017479A KR100731994B1 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060017479A KR100731994B1 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100731994B1 true KR100731994B1 (en) | 2007-06-27 |
Family
ID=38373334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060017479A Expired - Fee Related KR100731994B1 (en) | 2006-02-23 | 2006-02-23 | Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100731994B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180001801A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | (주) 엔피홀딩스 | Plasma reactor having cavity structure |
WO2021206998A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Applied Materials, Inc. | Lid stack for high frequency processing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11214196A (en) | 1998-01-29 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma generator |
KR20000025624A (en) * | 1998-10-13 | 2000-05-06 | 김규현 | Apparatus for generating an inductively coupled plasma |
KR20020009187A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-01 | 윤종용 | Apparatus for manufacturing semiconductor device using plasma |
JP2004055614A (en) | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing apparatus |
-
2006
- 2006-02-23 KR KR1020060017479A patent/KR100731994B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11214196A (en) | 1998-01-29 | 1999-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | Plasma generator |
KR20000025624A (en) * | 1998-10-13 | 2000-05-06 | 김규현 | Apparatus for generating an inductively coupled plasma |
KR20020009187A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-01 | 윤종용 | Apparatus for manufacturing semiconductor device using plasma |
JP2004055614A (en) | 2002-07-16 | 2004-02-19 | Tokyo Electron Ltd | Plasma processing apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180001801A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-05 | (주) 엔피홀딩스 | Plasma reactor having cavity structure |
KR102636459B1 (en) * | 2016-06-28 | 2024-02-15 | 주식회사 뉴파워 프라즈마 | Plasma reactor having cavity structure |
WO2021206998A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Applied Materials, Inc. | Lid stack for high frequency processing |
US11499231B2 (en) | 2020-04-09 | 2022-11-15 | Applied Materials, Inc. | Lid stack for high frequency processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100678696B1 (en) | Self-enhanced plasma source with ferrite core assembly to form an annular plasma | |
US11450509B2 (en) | Inductive plasma source with metallic shower head using b-field concentrator | |
KR100486712B1 (en) | Inductively coupled plasma generating apparatus with double layer coil antenna | |
CN107004561B (en) | Plasma processing system with direct exit annular plasma source | |
EP1305453B1 (en) | Ring-shaped high-density plasma source and method | |
JP4904202B2 (en) | Plasma reactor | |
KR101358779B1 (en) | Plasma reactor having multi-core plasma generation plate | |
KR101496841B1 (en) | Compound plasma reactor | |
KR20020048415A (en) | Uniform gas distribution in large area plasma source | |
KR20120004040A (en) | Plasma generator | |
KR101496847B1 (en) | Inductively coupled plasma reactor | |
KR100731994B1 (en) | Plasma treatment chamber with embedded outer ferrite core | |
KR101572100B1 (en) | Plasma reactor using multi-frequency | |
KR101468730B1 (en) | Inductively Coupled Plasma Reactor with Multiple Radio Frequency Antennas | |
KR100793457B1 (en) | Plasma Reactor with Multiple Discharge Chambers | |
KR20080028848A (en) | Inductively Coupled Plasma Reactor for Large Area Plasma Treatment | |
KR100742659B1 (en) | Inductively Coupled Plasma Generator Using Magnetic Core | |
KR101039232B1 (en) | High Density Plasma Generator | |
KR101424487B1 (en) | Inductively coupled plasma reactor having multi rf antenna | |
KR101236206B1 (en) | Inductively coupled plasma reactor for generating high density uniform plasma | |
KR20080028518A (en) | Inductively Coupled Plasma Reactor for Large Area Plasma Treatment | |
KR20110006070U (en) | Magnetized inductively coupled plasma processing apparatus | |
KR101336796B1 (en) | Plasma reactor having multi discharging tube | |
WO2009048294A2 (en) | Magnetized inductively coupled plasma processing apparatus and generating method | |
KR101411994B1 (en) | Susceptor having inductively coupled plasma source and plasma process chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20060223 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20070326 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20070619 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20070620 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20100622 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20110620 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20120620 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130619 Year of fee payment: 7 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20130619 Start annual number: 7 End annual number: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140619 Year of fee payment: 8 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140619 Start annual number: 8 End annual number: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20160509 |