特許 7459222 基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-22

(45)【発行日】2024-04-01

(54)【発明の名称】基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240325BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALN20240325BHJP

   H01L 21/683 20060101ALN20240325BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 M

H05H1/46 R

H01L21/302 101G

H01L21/68 R

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2022211391

(22)【出願日】2022-12-28

(65)【公開番号】P2023098866

(43)【公開日】2023-07-11

【審査請求日】2022-12-28

(31)【優先権主張番号】10-2021-0191633

(32)【優先日】2021-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】598123150

【氏名又は名称】セメス株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】グ，ジャ ミュン

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒュン ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ナ，セ ウォン

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－０９９８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５０７５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９７１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９６０６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４３４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／００２０４１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００２４５１５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／００－１／５４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する装置において、
内部空間を有するチャンバと、
前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、
上部から眺める時、前記支持ユニットの縁領域に配置されるリングユニットと、
前記内部空間で電界を形成するためのアールエフ電力を発生させる電源ユニットと、
前記リングユニットと連結され、前記アールエフ電力によって発生した高調波を制御する高調波制御ユニットとを含み、
前記高調波制御ユニットは、
前記アールエフ電力の周波数成分がグラウンドに向けて流れることを遮断する遮断部と、
前記遮断部と前記グラウンドとの間に設けられ、前記高調波を除去する除去部とを含む基板処理装置。

【請求項2】

前記リングユニットは、
上部から眺める時、前記支持ユニットに支持された前記基板の縁領域と重畳されるように配置されるエッジリングと、
前記エッジリングの下に配置されるカップリングリングとを含み、
前記高調波制御ユニットは、
前記カップリングリングに連結される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記カップリングリングは、
リング電極と、
絶縁素材で提供されて前記リング電極の少なくとも一部をくるむように構成されるリング胴体とを含み、
前記高調波制御ユニットは、
前記リング電極と電気的に連結される請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記除去部は、
前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第１ブロッキングフィルターと、
前記第１ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第１高調波制御回路とを含む請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記除去部は、
前記高調波のうちで前記第p調波と異なる第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第２ブロッキングフィルターと、
前記第２ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第２高調波制御回路とを含む請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第１高調波制御回路は、
第１インダクター及び第１コンデンサで構成される回路であり、
前記第２高調波制御回路は、
第２インダクター及び第２コンデンサで構成される回路である請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサは可変コンデンサであり、
前記高調波制御ユニットを制御する制御機をさらに含み、
前記制御機は、
前記第p調波が有する周波数で前記第１高調波制御回路が共振回路になり、前記第q調波が有する周波数で前記第２高調波制御回路が共振回路になるように前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのキャパシタンスを調節する請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記高調波制御ユニットに流れる電圧または、電流を検出する検出ユニットをさらに含む請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記制御機は、
前記検出ユニットが測定する前記電圧または前記電流値に基づいて前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサのキャパシタンスのうちで少なくとも一つ以上のキャパシタンスを調節する請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記電源ユニットは、
第１周波数を有する第１電圧を前記電界を形成する電極で印加する第１電源と、
前記第１周波数より低い周波数である第２周波数を有する第２電圧を前記電極に印加する第２電源と、
前記第１周波数及び前記第２周波数より低い周波数である第３周波数を有する第３電圧を前記電極で印加する第３電源とを含む請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記遮断部は、
前記第１電圧の前記第１周波数成分を遮断する第１遮断フィルターと、
前記第２電圧の前記第２周波数成分を遮断する第２遮断フィルターと、
前記第３電圧の前記第３周波数成分を遮断する第３遮断フィルターとを含む請求項１０に記載の基板処理装置。

【請求項12】

電界を形成する電極及び前記電極と異なる位置に設置される導電性コンポネントを含むとともに、プラズマを利用した基板処理装置で発生する高調波を制御して前記導電性コンポネントに連結される高調波制御ユニットにおいて、
前記高調波制御ユニットに流入される周波数成分のうちで前記電界を形成するアールエフ電力の周波数成分がグラウンドに流れることを遮断する遮断部と、
前記遮断部、そして、前記グラウンドの間に提供されて前記高調波を除去する除去部とを含む高調波制御ユニット。

【請求項13】

前記除去部は、
第１高調波除去部と、
前記第１高調波除去部と異なる周波数成分を除去する第２高調波除去部とを含む請求項１２に記載の高調波制御ユニット。

【請求項14】

前記第１高調波除去部は、
前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第１ブロッキングフィルターと、
前記第１ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第１高調波制御回路とを含み、
前記第２高調波除去部は、
前記高調波のうちで前記第p調波と相異な第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第２ブロッキングフィルターと、
前記第２ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第２高調波制御回路とを含む請求項１３に記載の高調波制御ユニット。

【請求項15】

前記第１高調波制御回路及び前記第２高調波制御回路はそれぞれ第１コンデンサ及び第２コンデンサを含み、
前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサは、
可変コンデンサであり、
前記第p調波が有する周波数で前記第１高調波制御回路が共振回路になり、前記第q調波が有する周波数で前記第２高調波制御回路が共振回路になるように前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのキャパシタンスが調節される請求項１４に記載の高調波制御ユニット。

【請求項16】

プラズマを利用して基板を処理するチャンバで発生する高調波を制御する方法において、
前記基板を支持する支持ユニットの縁領域に配置されるリングユニットと連結された高調波制御ユニットの遮断部が前記チャンバ内で電界を形成する電極に印加されるアールエフ電力の周波数成分がグラウンドに流れることを遮断する段階と、
前記高調波制御ユニットの除去部を通じて前記遮断部を経た前記高調波を除去する段階とを含み、
前記高調波を除去する段階は、
前記高調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する段階と、
可変コンデンサを有する高調波制御回路を通じて前記高調波を除去する段階と、を含む方法。

【請求項17】

前記高調波が有する周波数で前記高調波制御回路が共振回路になるように前記可変コンデンサのキャパシタンスを調節する段階を含む請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記高調波を除去する段階は、
前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を第１ブロッキングフィルターを通じて遮断する段階と、
前記第p調波の周波数で共振回路になる第１高調波制御回路を通じて前記第p調波を除去する段階とを含む請求項１６または請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記除去部を通じて除去する段階は、
前記高調波のうちで前記第p調波と異なる第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を第２ブロッキングフィルターを通じて遮断する段階と、
前記第q調波の周波数で共振回路になる前記第１高調波制御回路と相異な回路である第２高調波制御回路を通じて前記第q調波を除去する段階とを含む請求項１８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体素子を製造するために、基板をフォトリソグラフィー、蝕刻、アッシング、イオン注入、薄膜蒸着、そして、洗浄など多様な工程を遂行して基板上に所望のパターンを形成する。このうち蝕刻工程は、基板上に形成された膜のうちで選択された加熱領域を除去する工程で湿式蝕刻と乾式蝕刻が使用される。このうち乾式蝕刻のためにプラズマを利用した蝕刻装置が使用される。プラズマはイオンや電子、ラジカルなどでなされたイオン化されたガス状態を言う。プラズマは非常に高い温度や、強い高周波電子系(RF Electromagnetic Fields)によって生成される。高周波電子系はお互いに対向される電極らのうちで何れか一つでアールエフジェネレーター(RF Generator)がアールエフ電圧を印加する。アールエフジェネレーターが印加するアールエフパワーは、チャンバ内の空間に供給された工程ガスを励起させてプラズマを発生させる。３Dネンドフラッシュなど半導体積層の高さが毎年増加することによって、高い積層構造の蝕刻はプラズマ工程時間を増加させているし、自然にプラズマ密度を上昇させるためにアールエフジェネレーターが印加するアールエフパワーを上昇させて工程時間を短縮させる。

【0003】

一方、チャンバ内ではチャンバの構造、外部回路、プラズマ及びプラズマシースの非線形インピーダンスによって高調波(Harmonics)が発生することがある。高調波はアールエフジェネレーターが印加するアールエフ電圧が有するメイン周波数の定数倍の周波数を有する波動であることがある。発生した高調波は、図１に示されたようにウェハーなどの基板の表面に乗ってSurface Wave形態で基板のエッジで基板の中心に伝播されることができる。この時、Surface WaveのWavelenthは下のようである。

【0004】

【数1】

【0005】

ここで、λはSurface WaveのWavelenth、λ_０は真空でのWavelength、dはプラズマ厚さ、Sはプラズマシースの厚さ、Lは電極の直径を示す。

【0006】

一部文献によれば、λ≦Ｌ条件で伝播する高調波成分が重畳されてスタンディングウエーブ(Standing Wave)が発生することがある。

【0007】

前述したところのようにアールエフジェネレーターが発生させる電圧の周波数が高い場合、高調波成分の周波数も高いことがある。高い周波数を有する高調波成分の場合真空でのWavelengthであるλ_０が減って、Standing Wave発生条件を満足させることができる。このStanding Waveの強さが強い所はプラズマの密度が上昇し、低い所はプラズマの密度が減少する形態でプラズマ密度で転写される効果をStanding Wave Effect(SWE)と称することができる。SWEによってプラズマ密度の均一性は悪くなることがある。言い換えれば、チャンバで発生された高調波(Harmonic)によってプラズマによる基板処理の均一性が悪くなることがある。また、前述したところのように最近にはプラズマの密度を上昇させるためにアールエフパワーの強さをさらに大きくすることができる。アールエフパワーの強さが大きくなることによって高調波成分の強さも増加させ、基板処理の均一性をさらに悪化させることがある。

【0008】

このような高調波を抑制するために、外部回路をアールエフジェネレーターがアールエフパワーを印加する静電チャックに連結して高調波を増幅させるチャンバの共振周波数領域を変更させる方案を考慮することができる。この場合、生成された高調波成分の大きさがそれ以上増幅されなくてプラズマ密度に影響を及ぼすことを防止する原理である。しかし、この場合静電チャックに印加されるアールエフパワーの伝達特性に影響を及ぼすことがある。また、プラズマ工程は数十種の段階で進行されるが、各段階で発生するプラズマによって前述したチャンバの共振周波数が変わることがある。言い換えれば、各段階で高調波を増幅させる条件が変わることができて各段階によってチャンバの共振周波数領域を変更させることができるように前述した外部回路を制御することが必要である。

【0009】

また、条件によって単一高調波成分ではない２個以上の電界内の高調波成分がプラズマ密度に影響を及ぼすことがある。言い換えれば、一つの高調波成分の制御だけではプラズマ均一性改善に十分ではなくて、２個以上の高調波成分の制御が必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】韓国特許公開第10-2020-0135114号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本発明は、基板を効率的に処理することができる基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法を提供することを一目的とする。

【0012】

また、本発明は、プラズマによる基板処理均一性を改善することができる基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法を提供することを一目的とする。

【0013】

また、本発明は、チャンバの内部空間で発生する電界内の高調波成分を効果的に制御することができる基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法を提供することを一目的とする。

【0014】

また、本発明は、チャンバの内部空間で発生する電界内の高調波成分を除去することができる基板処理装置、高調波制御ユニット及び高調波制御方法を提供することを一目的とする。

【0015】

本発明が解決しようとする課題が前述した課題に限定されるものではなくて、言及されない課題らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、基板処理装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバと、前記内部空間で基板を支持する支持ユニットと、上部から眺める時、前記支持ユニットの縁領域に配置されるリングユニットと、前記内部空間で電界を形成するためのアールエフ電力を発生させる電源ユニットと、前記リングユニットと連結され、前記アールエフ電力によって発生した高調波を制御する高調波制御ユニットとを含むことができる。

【0017】

一実施例によれば、前記リングユニットは、上部から眺める時、前記支持ユニットに支持された前記基板の縁領域と重畳されるように配置されるエッジリングと、前記エッジリングの下に配置されるカップリングリングとを含み、前記高調波制御ユニットは、前記カップリングリングに連結されることができる。

【0018】

一実施例によれば、前記カップリングリングは、リング電極と、絶縁素材で提供されて前記リング電極の少なくとも一部をくるむように構成されるリング胴体とを含み、前記高調波制御ユニットは、前記リング電極と電気的に連結されることができる。

【0019】

一実施例によれば、前記高調波制御ユニットは、前記アールエフ電力の周波数成分がグラウンドに向けて流れることを遮断する遮断部と、前記遮断部と前記グラウンドとの間に設けられ、前記高調波を除去する除去部とを含むことができる。

【0020】

一実施例によれば、前記除去部は、前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第１ブロッキングフィルターと、前記第１ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第１高調波制御回路とを含むことができる。

【0021】

一実施例によれば、前記除去部は、前記高調波のうちで前記第p調波と異なる第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第２ブロッキングフィルターと、前記第２ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第２高調波制御回路とを含むことができる。

【0022】

一実施例によれば、前記第１高調波制御回路は、第１インダクター及び第１コンデンサで構成される回路であり、前記第２高調波制御回路は、第２インダクター及び第２コンデンサで構成される回路であることができる。

【0023】

一実施例によれば、前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサは可変コンデンサであり、前記高調波制御ユニットを制御する制御機をさらに含み、前記制御機は、前記第p調波が有する周波数で前記第１高調波制御回路が共振回路になり、前記第q調波が有する周波数で前記第２高調波制御回路が共振回路になるように前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのキャパシタンスを調節することができる。

【0024】

一実施例によれば、前記高調波制御ユニットを向けてまたは前記高調波制御ユニットに流れる電圧または電流を検出する検出ユニットをさらに含むことができる。

【0025】

一実施例によれば、前記制御機は、前記検出ユニットが測定する前記電圧または前記電流値に根拠して前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサのキャパシタンスのうちで少なくとも一つ以上のキャパシタンスを調節することができる。

【0026】

一実施例によれば、前記電源ユニットは、第１周波数を有する第１電圧を前記電界を形成する電極で印加する第１電源と、前記第１周波数より低い周波数である第２周波数を有する第２電圧を前記電極に印加する第２電源と、前記第１周波数及び前記第２周波数より低い周波数である第３周波数を有する第３電圧を前記電極に印加する第３電源とを含むことができる。

【0027】

一実施例によれば、前記遮断部は、前記第１電圧の前記第１周波数成分を遮断する第１遮断フィルターと、前記第２電圧の前記第２周波数成分を遮断する第２遮断フィルターと、前記第３電圧の前記第３周波数成分を遮断する第３遮断フィルターとを含むことができる。

【0028】

また、本発明は、基板処理装置、前記基板処理装置は電界を形成する電極及び前記電極と異なる位置に設置される導電性コンポネントを含む、で発生する高調波を制御して前記導電性コンポネントに連結される高調波制御ユニットを提供する。高調波制御ユニットは、前記高調波制御ユニットに流入される周波数成分のうちで前記電界を形成するアールエフ電力の周波数成分がグラウンドに流れることを遮断する遮断部と、前記遮断部、および、前記グラウンドの間に提供されて前記高調波を除去する除去部を含むことができる。

【0029】

一実施例によれば、前記除去部は、第１高調波除去部と、前記第１高調波除去部と異な周波数成分を除去する第２高調波除去部とを含むことができる。

【0030】

一実施例によれば、前記第１高調波除去部は、前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第１ブロッキングフィルターと、前記第１ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第１高調波制御回路とを含み、前記第２高調波除去部は、前記高調波のうちで前記第p調波と異なる第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第２ブロッキングフィルターと、前記第２ブロッキングフィルターと前記グラウンドとの間に設けられた第２高調波制御回路とを含むことができる。

【0031】

一実施例によれば、前記第１高調波制御回路及び前記第２高調波制御回路はそれぞれ第１コンデンサ及び第２コンデンサを含み、前記第１コンデンサ、および、前記第２コンデンサは、可変コンデンサであり、前記第p調波が有する周波数で前記第１高調波制御回路が共振回路になり、前記第q調波が有する周波数で前記第２高調波制御回路が共振回路になるように前記第１コンデンサ及び前記第２コンデンサのキャパシタンスが調節されることができる。

【0032】

また、本発明はプラズマを利用して基板を処理するチャンバで発生する高調波を制御する方法を提供する。高調波制御方法は、前記基板を支持する支持ユニットの縁領域に配置されるリングユニットと連結された高調波制御ユニットの遮断部が前記チャンバ内で電界を形成する電極に印加されるアールエフ電力の周波数成分がグラウンドに流れることを遮断する段階と、前記高調波制御ユニットの除去部を通じて前記遮断部を経た前記高調波を除去する段階とを含み、前記高調波を除去する段階は、前記高調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する段階と、可変コンデンサを有する高調波制御回路を通じて前記高調波を除去する段階とを含むことができる。

【0033】

一実施例によれば、前記高調波が有する周波数で前記高調波制御回路が共振回路になるように前記可変コンデンサのキャパシタンスを調節する段階を含むことができる。

【0034】

一実施例によれば、前記高調波を除去する段階は、前記高調波のうちで第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を第１ブロッキングフィルターを通じて遮断する段階と、前記第p調波の周波数で共振回路になる第１高調波制御回路を通じて前記第p調波を除去する段階とを含むことができる。

【0035】

一実施例によれば、前記除去部を通じて除去する段階は、前記高調波のうちで前記第p調波と異なる第q調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を第２ブロッキングフィルターを通じて遮断する段階と、前記第q調波の周波数で共振回路になる前記第１高調波制御回路と相異な回路である第２高調波制御回路を通じて前記第q調波を除去する段階とを含むことができる。

【発明の効果】

【0036】

本発明の一実施例によれば、基板を効率的に処理することができる。

【0037】

また、本発明の一実施例によれば、プラズマによる基板処理均一性を改善することができる。

【0038】

また、本発明の一実施例によれば、持続波RFを利用してプラズマを発生させる場合利点及び、そして、パルスRFを利用してプラズマを発生させる場合有する利点をすべて有することができる。

【0039】

また、本発明の一実施例によれば、プラズマによって蝕刻された被処理物の形状が垂直に近い状態で出るようにできる。

【0040】

また、本発明の一実施例によれば、パルス電圧を利用してプラズマを発生させる場合、基板の領域によって発生されるプラズマ密度の均一性を改善することができる。

【0041】

本発明の効果が前述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】高調波によって発生されたSurface Waveが伝播される姿を概略的に示した図面である。

【図2】本発明の一実施例による基板処理装置を示した図面である。

【図3】図２の高調波制御ユニットを概略的に示した図面である。

【図4】図３の第１高調波除去部を概略的に示した図面である。

【図5】図４の第１高調波制御回路に最大電流が流れるための周波数条件を示した図面である。

【図6】本発明の他の実施例による基板処理装置が有する高調波制御ユニット及び検出ユニットを概略的に示した図面である。

【図7】図６の検出ユニットが検出する高調波成分の電流の変化を示したグラフである。

【図8】本発明の他の実施例による基板処理装置が有する高調波制御ユニット及び検出ユニットを概略的に示した図面である。

【図9】本発明の他の実施例による基板処理装置を示した図面である。

【図10】図３の第１高調波除去部の他の例を概略的に示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

本発明の他の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施例を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、お互いに異なる多様な形態で具現されることができるし、単に、本実施例は本発明の開示が完全であるようにさせ、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。

【0044】

仮に、定義されなくても、ここで使用されるすべての用語(技術、あるいは、科学用語らを含む)は、この発明が属した従来技術で普遍的技術によって一般に収容されることと等しい意味を有する。一般な辞書らによって定義された用語らは関連される技術、そして/あるいは、本出願の本文に意味するものと等しい意味を有することで解釈されることができるし、そして、ここで明確に定義された表現ではなくても概念化されるか、あるいは、過度に形式的に解釈されないであろう。

【0045】

本明細書で使用された用語は実施例らを説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使用される‘包含する'及び/または、この動詞の多様な活用型、例えば、‘包含'、‘包含する'、‘含み'、‘含んで'などは言及された組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子は一つ以上の他の組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子の存在または追加を排除しない。本明細書で‘及び/または'という用語は、羅列された構成らそれぞれまたは、これらの多様な組合を示す。

【0046】

第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明するのに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似第２構成要素も第１構成要素で命名されることができる。

【0047】

単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0048】

本明細書全体で使用される‘～部'は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位として、例えば、ソフトウェア、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなハードウェア構成要素を意味することができる。ところが、‘～部'がソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。‘～部'はアドレシンぐすることができる保存媒体にあるように構成されることもできて、一つまたはその以上のプロセッサらを再生させるように構成されることもできる。

【0049】

一例として‘～部'及び‘～モジュール’は、ソフトウェア構成要素、客体指向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素ら及びタスク構成要素らのような構成要素らと、プロセスら、関数ら、速成ら、プロシージャ、サブルーチンら、プログラムコードのセグメントら、ドライバーら、ファームウエア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造ら、テーブルら、アレイら及び変数らを含むことができる。構成要素と‘～部'及び‘～モジュール’で提供する機能は、複数の構成要素及び‘～部'及び‘～モジュール’らによって分離されて遂行されることもできて、他の追加的な構成要素と統合されることもある。

【0050】

以下では、図２乃至図１０を参照して本発明の実施例に対して説明する。

【0051】

図２は、本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に示した図面である。

【0052】

図１を参照すれば、基板処理装置１０はプラズマを利用して基板(W)を処理する。例えば、基板処理装置１０は基板(W)に対して蝕刻工程を遂行することができる。基板処理装置１０はチャンバ１００、支持ユニット２００（下部電極ユニットの一例)、ガス供給ユニット３００、上部電極ユニット４００、温度調節ユニット５００、電源ユニット６００、リングユニット７００、高調波制御ユニット８００、および、制御機９００を含むことができる。

【0053】

チャンバ１００は内部空間１０１を有することができる。内部空間１０１では基板(W)が処理されることができる。内部空間１０１ではプラズマによって基板(W)が処理されることができる。基板(W)はプラズマによって蝕刻されることができる。プラズマは基板(W)に伝達されて基板(W)上に形成された膜を蝕刻することができる。

【0054】

チャンバ１００の内壁は耐プラズマ性が優秀な素材でコーティングされることができる。チャンバ１００は接地されることができる。チャンバ１００には基板(W)が搬入または搬出されることができる搬出入口(図示せず)が形成されることができる。搬出入口はドア(図示せず)によって選択的に開閉されることができる。基板(W)が処理される間には内部空間１０１が搬出入口によって閉鎖されることができる。また、基板(W)が処理される間には内部空間１０１が真空圧雰囲気を有することができる。

【0055】

チャンバ１００の底には排気ホール１０２が形成されることができる。排気ホール１０２を通じて内部空間１０１の雰囲気は排気されることができる。排気ホール１０２は内部空間１０１に減圧を提供する排気ライン(VL)と連結されることができる。内部空間１０１に供給された工程ガス、プラズマ、工程副産物などは、排気ホール１０２と排気ライン(VL)を通じて基板処理装置１０の外部に排気されることができる。また、排気ライン(VL)が提供する減圧によって内部空間１０１の圧力は調節されることができる。例えば、内部空間１０１の圧力は後述するガス供給ユニット３００及び排気ライン(VL)が提供する減圧によって調節されることができる。内部空間１０１の圧力をさらに低めようとする場合排気ライン(VL)が提供する減圧を大きくするか、または、ガス供給ユニット３００が供給する工程ガスの単位時間当り供給量を小さくすることができる。これと反対に、内部空間１０１の圧力をさらに高めようとする場合排気ライン(VL)が提供する減圧を小さくするか、または、ガス供給ユニット３００が供給する工程ガスの単位時間当り供給量が大きくすることができる。

【0056】

支持ユニット２００は基板(W)を支持することができる。支持ユニット２００は内部空間１０１で基板(W)を支持することができる。支持ユニット２００は内部空間１０１で電界を形成する対向電極のうちで何れか一つを有することができる。また、支持ユニット２００は静電気力を利用して基板(W)を吸着固定することができる静電チャック(ESC)であることがある。

【0057】

支持ユニット２００は誘電板２１０、静電電極２２０、ヒーター２３０、下部電極２４０、そして、絶縁板２５０を含むことができる。

【0058】

誘電板２１０は支持ユニット２００の上部に設けられ得る。誘電板２１０は絶縁性素材で提供されることができる。例えば、誘電板２１０はセラミックス、または石英を含む素材で提供されることができる。誘電板２１０は基板(W)を支持する安着面を有することができる。誘電板２１０は上部から眺める時、その安着面が基板(W)の下面より小さな面積を有することができる。誘電板２１０に置かれた基板(W)の縁領域下面は後述するエッジリング７１０の上面と向い合うことができる。

【0059】

誘電板２１０には第１供給流路２１１が形成される。第１供給流路２１１は誘電板２１０の上面から底面まで延長されて形成されることができる。第１供給流路２１１はお互いに離隔して複数個形成され、基板(W)の底面に熱伝逹媒体が供給される通路で提供されることができる。例えば、第１供給流路２１１は後述する第１循環流路２４１及び第２供給流路２４３と流体連通することができる。

【0060】

また、誘電板２１０には、基板(W)を誘電板２１０に吸着させるための別途の電極(図示せず)が埋設されることができる。前記電極には直流電流が印加されることができる。印加された電流によって前記電極と基板との間には静電気力が作用し、静電気力によって基板(W)は誘電板２１０に吸着されることができる。

【0061】

静電電極２２０は静電気力を発生させて基板(W)をチャッキングすることができる。静電電極２２０は誘電板２１０内に提供されることができる。静電電極２２０は誘電板２１０内に埋設されることができる。静電電極２２０は静電電源２２１と電気的に連結されることができる。静電電源２２１は静電電極２２０に電力を印加して基板(W)を選択的にチャッキングすることができる。

【0062】

ヒーター２３０は外部電源(図示せず)と電気的に連結される。ヒーター２３０は外部電源から印加された電流に抵抗することで熱を発生させる。発生された熱は誘電板２１０を通じて基板(W)に伝達される。ヒーター２３０で発生された熱によって基板(W)は所定温度で維持される。ヒーター２３０は螺旋形状のコイルを含む。ヒーター２３０は均一な間隔で誘電板２１０に埋設されることができる。

【0063】

誘電板２１０の下部には下部電極２４０が位置する。下部電極２４０は内部空間１０１に電界を形成する電極であることができる。下部電極２４０は内部空間１０１に電界を形成する対向電極のうちで何れか一つであることができる。下部電極２４０は対向電極のうちで他のひとつの後述する上部電極４２０と向い合うように提供されることができる。下部電極２４０によって内部空間１０１に形成される電界は後述するガス供給ユニット３００が供給する工程ガスを励起させ、プラズマを発生させることができる。下部電極２４０は誘電板２１０内に提供されることができる。

【0064】

下部電極２４０の上面は中心領域が縁領域より高く位置されるように段差になることがある。下部電極２４０の上面中心領域は誘電板２１０の底面に相応する面積を有して、誘電板２１０の底面と接着される。下部電極２４０には第１循環流路２４１、第２循環流路２４２、そして、第２供給流路２４３が形成されることができる。

【0065】

第１循環流路２４１は熱伝逹媒体が循環する通路で提供される。第１循環流路２４１には熱伝逹媒体貯蔵部(GS)に貯蔵された熱伝逹媒体が媒体供給ライン(GL)を通じて供給されることができる。媒体供給ライン(GL)には媒体供給バルブ(GB)が設置されることができる。媒体供給バルブ(GB)のオン/オフまたは開放率の変化によって第１循環流路２４１には熱伝逹媒体が供給または第１循環流路２４１に供給される熱伝達媒体の単位時間当り供給流量を調節することができる。熱伝逹媒体はヘリウム(He)ガスを含むことができる。

【0066】

第１循環流路２４１は下部電極２４０内部に螺旋形状で形成されることができる。または、第１循環流路２４１はお互いに相異な半径を有するリング形状の流路らが同一な中心を有するように配置されることができる。それぞれの第１循環流路２４１らはお互いに連通されることができる。第１循環流路２４１らは等しい高さに形成される。

【0067】

第２循環流路２４２は冷却流体が循環する通路で提供される。第２循環流路２４２には冷却流体貯蔵部(CS)に貯蔵された冷却流体が流体供給ライン(CL)を通じて供給されることができる。流体供給ライン(CL)には流体供給バルブ(CB)が設置されることができる。流体供給バルブ(CB)のオン/オフまたは開放率の変化によって第２循環流路２４２には冷却流体が供給または第２循環流路２４２に供給される冷却流体の単位時間当り供給流量を調節することができる。冷却流体は冷却水または冷却ガスであることができる。第２循環流路２４２に供給された冷却流体は下部電極２４０を所定の温度で冷却させることができる。所定の温度で冷却した下部電極２４０は誘電板２１０及び/または基板(W)の温度が所定の温度で維持されるようにできる。

【0068】

第２循環流路２４２は下部電極２４０内部に螺旋形状で形成されることができる。または、第２循環流路２４２はお互いに相異な半径を有するリング形状の流路らが同一な中心を有するように配置されることができる。それぞれの第２循環流路２４２らはお互いに連通されることができる。第２循環流路２４２は第１循環流路２４１より大きい断面積を有することができる。第２循環流路２４２らは等しい高さに形成される。第２循環流路２４２は第１循環流路２４１の下部に位置されることができる。

【0069】

第２供給流路２４３は第１循環流路２４１から上部に延長され、下部電極２４０の上面に提供される。第２供給流路２４３は第１供給流路２１１に対応する個数で提供され、第１循環流路２４１と第１供給流路２１１をお互いに流体連通させることができる。

【0070】

下部電極２４０の下部には絶縁板２５０が設けられる。絶縁板２５０は下部電極２４０に相応する大きさで提供される。絶縁板２５０は下部電極２４０とチャンバ１００の底面の間に位置する。絶縁板２５０は絶縁材質で提供され、下部電極２４０とチャンバ１００を電気的に絶縁させることができる。

【0071】

ガス供給ユニット３００はチャンバ１００に工程ガスを供給する。ガス供給ユニット３００はガス貯蔵部３１０、ガス供給ライン３２０、そして、ガス流入ポート３３０を含む。ガス供給ライン３２０はガス貯蔵部３１０とガス流入ポート３３０を連結し、ガス貯蔵部３１０に貯蔵された工程ガスをガス流入ポート３３０に供給する。ガス流入ポート３３０は上部電極４２０に形成されたガス供給ホール４２２に設置されることができる。

【0072】

上部電極ユニット４００は下部電極２４０と対向される上部電極４２０を有することができる。また、上部電極ユニット４００には前述したガス供給ユニット３００が連結されてガス供給ユニット３００が供給する工程ガスの供給経路のうちで一部を提供することができる。上部電極ユニット４００は支持胴体４１０、上部電極４２０、および、分配板４３０を含むことができる。

【0073】

支持胴体４１０はチャンバ１００に締結されることができる。支持胴体４１０は上部電極ユニット４００の上部電極４２０及び分配板４３０が締結される胴体であることがある。支持胴体４１０は上部電極４２０及び分配板４３０がチャンバ１００に設置されることができるようにする媒介体であることがある。

【0074】

上部電極４２０は下部電極２４０と対向される電極であることができる。上部電極４２０は下部電極２４０と向い合うように提供されることができる。上部電極４２０と下部電極２４０との間空間には電界が形成されることができる。形成された電界は内部空間１０１に供給される工程ガスを励起させてプラズマを発生させることができる。上部電極４２０は円盤形状で提供されることができる。上部電極４２０は上部板４１０aと下部板４１０bを含むことができる。上部電極４２０は接地されることができる。しかし、これに限定されるものではなくて、上部電極４２０にはRF電源(図示せず)が連結されてRF電圧を印加することができる。

【0075】

上部板４１２aの底面は中心領域が縁領域より高く位置するように段差になる。上部板４２０aの中心領域にはガス供給ホール４２２らが形成される。ガス供給ホール４２２らはガス流入ポート３３０と連結され、バッファー空間４２４に工程ガスを供給する。上部板４１０aの内部には冷却流路４２１が形成されることができる。冷却流路４２１は螺旋形状で形成されることができる。または、冷却流路４２１はお互いに相異な半径を有するリング形状の流路らが同一な中心を有するように配置されることができる。冷却流路４２１は後述する温度調節ユニット５００が冷却流体を供給することができる。供給された冷却流体は冷却流路４２１に沿って循環し、上部板４２０aを冷却させることができる。

【0076】

下部板４２０bは上部板４２０aの下に位置する。下部板４２０bは上部板４２０aに相応する大きさで提供され、上部板４２０aと向い合って位置する。下部板４１０bの上面は中心領域が縁領域より低く位置するように段差になる。下部板４２０bの上面と上部板４２０aの底面はお互いに組合されてバッファー空間４２４を形成する。バッファー空間４２４はガス供給ホール４２２らを通じて供給されたガスがチャンバ１００内部に供給される前に一時的にとどまる空間で提供される。下部板４２０bの中心領域にはガス供給ホール４２３らが形成される。ガス供給ホール４２３らは一定間隔で離隔されて複数個形成される。ガス供給ホール４２３らはバッファー空間４２４と連結される。

【0077】

分配板４３０は下部板４２０bの下部に位置する。分配板４３０は円盤形状で提供される。分配板４３０には分配ホール４３１らが形成される。分配ホール４３１らは分配板４３０の上面から下面に提供される。分配ホール４３１らはガス供給ホール４２３に対応する個数で提供され、ガス供給ホール４２３らが位置された支点に対応して位置される。バッファー空間４２４に泊まる工程ガスはガス供給ホール４２３と分配ホール４３１らを通じてチャンバ１００内部で均一に供給される。

【0078】

温度調節ユニット５００は上部電極４２０の温度を調節することができる。温度調節ユニット５００は加熱部材５１１、加熱電源５１３、フィルター５１５、冷却流体供給部５２１、流体供給チャンネル５２３、そして、バルブ５２５を含むことができる。

【0079】

加熱部材５１１は下部板４２０bを加熱することができる。加熱部材５１１はヒーターであることができる。加熱部材５１１は抵抗性ヒーターであることができる。加熱部材５１１は下部板４２０bに埋設されることができる。加熱電源５１３は加熱部材５１１を発熱させるための電力を発生させることができる。加熱電源５１３は加熱部材５１１を発熱させて下部板４２０bを加熱することができる。加熱電源５１３は直流電源であることができる。フィルター５１５は後述する電源ユニット６００が印加するアールエフ電圧(電力)が加熱電源５１３に伝達されることを遮断することができる。

【0080】

冷却流体供給部５２１は上部板５２０aを冷却するための冷却流体を貯蔵することができる。冷却流体供給部５２１は流体供給チャンネル５２３を通じて冷却流路４２１に冷却流体を供給することができる。冷却流路４２１に供給された冷却流体は冷却流路４２１に沿って流れながら上部板４２０aの温度を低めることができる。また、流体供給チャンネル５２３には流体バルブ５２５が設置されて冷却流体供給部５２１の冷却流体如何、または冷却流体の単位時間当り供給量を制御することができる。流体バルブ５２５はオン/オフバルブであるか、または流量調節バルブであることができる。

【0081】

電源ユニット６００は下部電極２４０にアールエフ(RF、Radio Frequency)電圧を印加することができる。電源ユニット６００は下部電極２４０にアールエフ電圧を印加して内部空間１０１に電界を形成することができる。内部空間１０１に形成された電界は内部空間１０１に供給された工程ガスを励起させてプラズマを発生させることができる。電源ユニット６００は第１電源６１０、第２電源６２０、第３電源６３０、そして、整合部材６４０を含むことができる。

【0082】

第１電源６１０は第１周波数を有する電圧を下部電極２４０に印加することができる。第１電源６１０が発生させる電圧が有する第１周波数は、後述する第２電源６２０及び第３電源６３０が発生させる電圧が有する後述する第２周波数及び第３周波数よりさらに高い周波数であることができる。第１電源６１０は内部空間１０１でプラズマを発生させるソースアールエフ(Source RF)であることがある。第１周波数は６０MHzであることがある。

【0083】

第１電源６１０は第１周波数を有する第１持続電圧、または第１周波数を有する第１パルス電圧を下部電極２４０に印加するように構成されることができる。第１持続電圧はCW(Continuous wave)RFであることがある。また第１パルス電圧はPulsed RFであることがある。

【0084】

第２電源６２０は第２周波数を有する電圧を下部電極２４０に印加することができる。第２電源６２０が発生させる電圧が有する第２周波数は、前述した第１電源６１０が発生させる電圧の第１周波数より小さく、第３電源６３０が発生させる電圧の第３周波数より大きくなることがある。第２電源６２０は第１電源６１０とともに内部空間１０１でプラズマを発生させるソースアールエフ(Source RF)であることがある。第２周波数は２MHz乃至９．８MHzであることがある。

【0085】

第２電源６２０は第２周波数を有する第２持続電圧、または第２周波数を有する第２パルス電圧を下部電極２４０に印加できるように構成されることができる。第２持続電圧はCW(Continuous wave)RFであることがある。また、第２パルス電圧はPulsed RFであることがある。

【0086】

第３電源６３０は第３周波数を有する電圧を下部電極２４０に印加することができる。第３電源６３０が発生させる電圧が有する第３周波数は、前述した第１電源６１０が発生させる電圧の第１周波数及び第２電源６２０が発生させる第２周波数より小さいことがある。第２電源６２０は第１電源６１０とともに内部空間１０１でプラズマのイオンらを加速させることに活用されるバイアスアールエフ(Bias RF)であることがある。第３周波数は４０kHzであることがある。

【0087】

第３電源６３０は第３周波数を有する第３持続電圧、または第３周波数を有する第３パルス電圧を下部電極２４０に印加するように構成されることができる。第３持続電圧はCW(Continuous wave)RFであることがある。また、第３パルス電圧はPulsed RFであることがある。

【0088】

整合部材６４０はインピーダンスマッチングを遂行することができる。整合部材６４０は第１電源６１０、第２電源６２０、そして、第３電源６３０と連結され、第１電源６１０、第２電源６２０、そして、第３電源６３０が下部電極２４０に印加する電圧に対してインピーダンスマッチングを遂行することができる。

【0089】

リングユニット７００は支持ユニット２００の縁領域に配置されることができる。リングユニット７００はエッジリング７１０、絶縁胴体７２０、そして、カップリングリング７３０を含むことができる。

【0090】

エッジリング７１０は基板(W)の縁領域の下に配置されることができる。エッジリング７１０の少なくとも一部は基板(W)の縁領域の下に配置されるように構成されることができる。エッジリング７１０は全体的にリング形状を有することができる。エッジリング７１０の上面は、内側上面、外側上面、傾斜上面を含むことができる。内側上面は基板(W)の中心領域と隣接した上面であることができる。外側上面は内側上面より基板(W)の中心領域と遠い上面であることができる。傾斜上面は内側上面と外側上面との間に提供される上面であることができる。傾斜上面は基板(W)の中心から遠くなる方向に上向き傾いた上面であることができる。エッジリング７１０はプラズマが形成される領域の中心に基板(W)が位置するように電場形成領域を拡張させることができる。エッジリング７１０はフォーカスリングであることができる。エッジリング７１０はSi、またはSiCを含む素材で提供されることができる。

【0091】

絶縁胴体７２０は上部から眺める時エッジリング７１０を取り囲むように構成されることができる。絶縁胴体７２０は絶縁素材で提供されることができる。絶縁胴体７２０は石英、またはセラミックスのような絶縁素材を含むように提供されることができる。

【0092】

カップリングリング７３０には高調波制御ライン(EL)が連結されることができる。カップリングリング７３０はエッジリング７１０及び絶縁胴体７２０の下に配置されることができる。カップリングリング７３０はエッジリング７１０、絶縁胴体７２０、下部電極２４０、そして、誘電板２１０によって取り囲まれることができる。カップリングリング７３０はリング胴体７３１及びリング電極７３２、伝導コンポネントの一例)を含むことができる。リング胴体７３１は絶縁性素材で提供されることができる。例えば、リング胴体７３１は石英、またはセラミックスのような絶縁素材で提供されることができる。リング胴体７３１はリング電極７３２をくるむように構成されることができる。リング電極７３２は導電性素材、例えばメタルを含む素材で提供されることができる。また、リング電極７３２は高調波制御ライン(EL)を媒介で高調波制御ユニット８００と電気的に連結されることができる。これに、内部空間１０１で発生されることができる高調波成分は高調波制御ライン(EL)を通じて高調波制御ユニット８００に流入されることができる。

【0093】

高調波制御ユニット８００は電源ユニット６００が下部電極２４０に印加するアールエフ電力によって発生する高調波を制御することができる。高調波制御ユニット８００は内部空間１０１で発生する電界内の高調波成分を除去することができる。内部空間１０１で発生する電界はリング電極７３２と電気的にカップリングされることができる。

【0094】

高調波制御ユニット８００は電源ユニット６００が下部電極２４０で印加して発生したプラズマの非線形性によって発生することができる高調波(Harmonic)を除去することができる。高調波制御ユニット８００はグラウンド(G、接地部)とリング電極７３２との間に提供されることができる。高調波制御ユニット８００に流入される高調波成分はグラウンド(G)を通じて除去されることができる。言い換えれば、高調波制御ユニット８００は高調波成分が除去されることができる除去経路を提供することができる。

【0095】

高調波制御ユニット８００が除去することができる高調波らは、第２調波、第３調波、第４調波乃至第n調波を含むことができる。第n調波は第１電源６１０が印加する電圧の第１周波数の定数倍の周波数を有することができる。または、第n調波は第２電源６２０が印加する電圧の第２周波数の定数倍の周波数を有することができる。例えば、高調波らのうちで第２調波は、メイン周波数であることができる第１周波数の２倍の周波数を有することができる。例えば、第１周波数が６０MHzなら、第２調波は１２０MHzであることがある。また、第３調波は１８０MHzであることがある。第４調波は２４０MHzであることがある。第n調波は６０XnMHz(nは、自然数)の周波数を有することができる。

【0096】

高調波制御ユニット８００の具体的な構成は後述する。

【0097】

制御機９００は基板処理装置１０を制御することができる。制御機９００は基板処理装置１０が有する構成らを制御することができる。制御機９００は後述する高調波制御方法を遂行するように基板処理装置１０を制御することができる。

【0098】

制御機９００は基板処理装置１０の制御を実行するマイクロプロセッサー(コンピューター)でなされるプロセスコントローラーと、オペレーターが基板処理装置１０を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースと、基板処理装置１０で実行される処理をプロセスコントローラーの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが記憶された記憶部を具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセスコントローラーに接続されていることがある。処理レシピは記憶部のうちで記憶媒体に記憶されていることがあって、記憶媒体は、ハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであることもある。

【0099】

図３は、図２の高調波制御ユニットを概略的に示した図面である。図３を参照すれば、高調波制御ユニット８００は遮断部８１０、そして、除去部８２０を含むことができる。遮断部８１０はアールエフ電力の周波数成分がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。除去部８２０は遮断部８１０とグラウンド(G)との間に提供され、プラズマの高調波(Harmonic)成分を除去することができる。

【0100】

遮断部８１０は電源ユニット６００が下部電極２４０に印加するアールエフ電力の周波数成分がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。遮断部８１０は第１遮断フィルター８１２、第２遮断フィルター８１４、そして、第３遮断フィルター８１６を含むことができる。

【0101】

第１遮断フィルター８１２は第１電源６１０が印加する電圧が有する第１周波数成分を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。第１遮断フィルター８１２は帯域遮断フィルター(Band Rejection Filter)であることがある。しかし、これに限定されるものではなくて、第１遮断フィルター８１２は公知されたフィルターらの組合で具現されることもできる。第１遮断フィルター８１２は第１周波数を含む帯域の周波数を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。

【0102】

第２遮断フィルター８１４は第２電源６２０が印加する電圧が有する第２周波数成分を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。第２遮断フィルター８１４は帯域遮断フィルター(Band Rejection Filter)であることがある。しかし、これに限定されるものではなくて第２遮断フィルター８１４は公知されたフィルターらの組合で具現されることもできる。第２遮断フィルター８１４は第２周波数を含む帯域の周波数を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。

【0103】

第３遮断フィルター８１６は第３電源６３０が印加する電圧が有する第３周波数成分を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。第３遮断フィルター８１６は帯域遮断フィルター(Band Rejection Filter)であることがある。しかし、これに限定されるものではなくて第３遮断フィルター８１６は公知されたフィルターらの組合で具現されることもできる。第３遮断フィルター８１６は第２周波数を含む帯域の周波数を有する電流がグラウンド(G)に向けて流れることを遮断することができる。

【0104】

すなわち、本発明の遮断部８１０は電源ユニット６００が下部電極２４０に印加するアールエフパワーが高調波制御ユニット８００に流入されて消失されることを最小化することができる。言い換えれば、高調波制御ユニット８００によって内部空間１０１に形成される電気波動のアールエフ電力成分は除去されないで、高調波成分だけが選択的に除去されることができるように助ける。

【0105】

除去部８２０は高調波(Harmonic)成分を除去することができる。除去部８２０は遮断部８１０とグラウンド(G)との間に提供され、高調波成分を除去することができる。除去部は第１高調波除去部８２１、第２高調波除去部８２２、第３高調波除去部８２３、第４高調波除去部８２４、そして、第５高調波除去部８２５を含むことができる。第１高調波除去部８２１は第１ブロッキングフィルター８２１a及び第１高調波制御回路８２１bを含むことができる。第２高調波除去部８２２は第２ブロッキングフィルター８２２a及び第２高調波制御回路８２２bを含むことができる。第３高調波除去部８２３は第３ブロッキングフィルター８２３a及び第３高調波制御回路８２３bを含むことができる。第４高調波除去部８２４は第４ブロッキングフィルター８２４a及び第４高調波制御回路８２４bを含むことができる。第５高調波除去部８２５は第５ブロッキングフィルター８２５a及び第５高調波制御回路８２５bを含むことができる。

【0106】

第１高調波除去部８２１乃至第５高調波除去部８２５はそれぞれ除去する高調波の成分が異なることがある。例えば、第１高調波除去部８２１は第p調波(pは、自然数)を除去することができるように構成されることができる。第２高調波除去部８２２は第q調波(qは、自然数)を除去することができるように構成されることができる。第q調波は第p調波と相異なことがある。

【0107】

例えば、第１高調波除去部８２１は第２調波を除去することができるように構成されることができる。また、第２高調波除去部８２２は第３調波を除去することができるように構成されることができる。また、第３高調波除去部８２３は第４調波を除去することができるように構成されることができる。また、第４高調波除去部８２４は第５調波を除去することができるように構成されることができる。また、第５高調波除去部８２５は第６調波を除去することができるように構成されることができる。

【0108】

第１高調波除去部８２１乃至第５高調波除去部８２５は概して同一/類似な構造を有することができる。これに、以下では第１高調波除去部８２１を中心に説明し、繰り返される説明は略する。

【0109】

第１高調波除去部８２１は第１ブロッキングフィルター８２１a及び第１高調波制御回路８２１bを含むことができる。第１ブロッキングフィルター８２１aは高調波成分のうち、第p調波(例えば、第２調波)の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断できるように構成されることができる。第１ブロッキングフィルター８２１aは帯域通過フィルター(Band Pass Filter)であることがある。しかし、これに限定されるものではなくて第１ブロッキングフィルター８２１aは公知されたフィルターらの組合で構成されることができる。第１ブロッキングフィルター８２１aによって第p調波を除いた残りの周波数成分はすべて遮られて、第p調波の周波数成分の電流だけが第１高調波制御回路８２１bに流れることができる。第１高調波制御回路８２１bは第１インダクター(L１)及び可変コンデンサである第１コンデンサ(C１)で構成される回路であることがある。この時、制御機９００は第１コンデンサ(C１)のキャパシタンスは、第１高調波制御回路８２１bが共振回路になるように調節されることができる。例えば、図５に示されたように第１コンデンサ(C１)のキャパシタンスは、第１高調波制御回路８２１bの共振周波数(f０)が第p調波の周波数になるように調節されることができる。すなわち、第１高調波制御回路８２１bは第p調波が有する周波数で共振回路になることがある。この場合、第１高調波制御回路８２１bのインピーダンスの大きさは最小になることがあるし、この場合第１高調波制御回路８２１bに流れる第p調波の周波数成分の電流は最大で流れることができる。

【0110】

第１ブロッキングフィルター８２１aによって第p調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分は遮られて、第p調波の周波数成分を有する電流は第１高調波制御回路８２１bで最大で流れてグラウンド(G)を通じて除去されることができる。これに、第p調波の周波数成分は効果的に除去されることができる。

【0111】

これと類似に、第２高調波除去部８２２は第p調波と相異な第q調波(例えば、第３調波)の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断する第２ブロッキングフィルター８２２a、そして、第２ブロッキングフィルター８２２aとグラウンド(G)との間に提供される第２高調波制御回路８２２bを含むことができる。第２高調波制御回路８２２bは第１高調波制御回路８２１bと類似に、第２インダクター及び第２コンデンサで構成される回路であることができる。制御機９００は第２高調波制御回路８２２bが第q調波が有する周波数で第２高調波制御回路８２２bが共振回路になるように第２コンデンサのキャパシタンスが調節することができる。

【0112】

これと類似に、第３高調波除去部８２３は第３ブロッキングフィルター８２３a及び第３高調波制御回路８２３bを含むことができる。第４高調波除去部８２４は第４ブロッキングフィルター８２４a及び第４高調波制御回路８２４bを含むことができる。第４高調波除去部８２４は第４ブロッキングフィルター８２４a及び第４高調波制御回路８２４bを含むことができる。第n高調波制御部８２nは第nブロッキングフィルター８２na及び第n高調波制御回路８２nbを含むことができる(nは、自然数)。

【0113】

すなわち、本発明の一実施例による高調波制御ユニット８００は、内部空間１０１で発生する電界の電気的波動が有する成分らうち、電源ユニット６００が印加する電圧による成分が高調波制御ユニット８００によって除去されることを遮断するが、多様な高調波を除去することができるように構成されることができる。これに、高調波成分を効果的に除去することができる。

【0114】

本発明の一実施例による高調波を制御する方法は、以下の段階らを含むことができる。

【0115】

第１に、基板(W)を支持する支持ユニット２００の縁領域に配置されるリングユニット７００と連結された高調波制御ユニット８００の遮断部８１０が電源ユニット６００が印加するアールエフ電力の周波数成分がグラウンド(G)に流れることを遮断することができる。電源ユニット６００が下部電極２４０にアールエフ電力を印加すれば、印加された電力は内部空間１０１で電界を形成する。電界は電気的波動であることがある。電気的波動は電源ユニット６００が印加する電力によって発生する成分、そして、多様な原因で発生することがある高調波成分を含むことができる。電界はリングユニット７００のリング電極７３２とカップリングされることがある。

【0116】

第２に、高調波制御ユニット８００の除去部を通じて遮断部８１０を経った高調波を除去することができる。高調波を除去する段階には、高調波(Harmonics)の周波数成分を除いた残りの周波数成分をブロッキングフィルターらが遮断し、可変コンデンサを有する高調波制御回路を通じて高調波を除去することができる。この時、高調波制御回路の可変コンデンサは高調波成分がより効果的に除去されるように調節されることができる。

【0117】

また、高調波を除去する段階には、第１ブロッキングフィルター８２１a乃至第５ブロッキングフィルター８２５aがそれぞれ割り当てされた高調波の周波数成分を除いた残りの周波数成分を遮断し、第１高調波制御回路８２１b乃至第５高調波制御回路８２５bが有する可変コンデンサのキャパシタンスはそれぞれ割り当てされた高調波の周波数で共振回路になるように調節されることができる。

【0118】

図６は、本発明の他の実施例による基板処理装置が有する高調波制御ユニット及び検出ユニットの姿を概略的に示した図面であり、図７は、図６の検出ユニットが検出する高調波成分の電流の変化を示したグラフである。

【0119】

図６及び図７を参照すれば、本発明の一実施例による基板処理装置は検出ユニット(SU)をさらに含むことができる。検出ユニット(SU)は高調波制御ユニット８００に流れる電圧または電流を検出することができる。検出ユニット(SU)は第１検出部材(Ｓ１)、第２検出部材(Ｓ２)、第３検出部材(Ｓ３)、第４検出部材(Ｓ４)、そして、第５検出部材(Ｓ５)を含むことができる。第１乃至第５検出部材(Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５)は電流計または電圧計であることができる。第１検出部材(Ｓ１)、第２検出部材(Ｓ２)、第３検出部材(Ｓ３)、第４検出部材(Ｓ４)、そして、第５検出部材(Ｓ５)が検出する電子出力は制御機９００に伝達されることができる。制御機９００は検出ユニット(SU)が測定する電圧または電流値に根拠して高調波制御ユニット８００が有する可変コンデンサ(例えば、第１コンデンサ乃至第５コンデンサ)のキャパシタンスを調節することができる。例えば、検出ユニット(SU)で検出する電流の大きさが最大になるように制御機９００は可変コンデンサ(例えば、第１コンデンサ乃至第５コンデンサ)のキャパシタンスを調節することができる。

【0120】

前述した例では、検出ユニット(SU)がブロッキングフィルター８２１a、８２２a、８２３a、８２４a、８２５aと高調波制御回路８２１b、８２２b、８２３b、８２４b、８２５bとの間に提供されることを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、検出ユニット(SU)は電流計または電圧計で構成されることができるし、また検出ユニット(SU)は、遮断部８１０と除去部８２０との間に提供されることもできる。

【0121】

前述した例では、高調波制御回路８２１b、８２２b、８２３b、８２４b、８２５bを構成するインダクターとコンデンサが直列で連結されていることを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示されたように高調波制御回路８２１b、８２２b、８２３b、８２４b、８２５bを構成するインダクターとコンデンサは並列で連結されていることがある。

【0122】

前述した例では、検出ユニット(SU)が電気的に高調波制御ユニット８００が有する構成らの間に配置されることを例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１０に示されたように検出ユニット(SU)はリングユニット７００と高調波制御ユニット８００との間に配置されることもできる。

【0123】

以上の実施例らは本発明の理解を助けるために提示されたものであり、本発明の範囲を制限しないし、これから多様な変形可能な実施例らも本発明の範囲に属するものであることを理解しなければならない。本発明で提供される図面は本発明の最適の実施例を図示したことに過ぎない。本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の技術的思想によって決まらなければならないはずであるし、本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の文言的記載その自体で限定されるものではなく、実質的には技術的価値が均等な範疇の発明まで及ぶものであることを理解しなければならない。

【符号の説明】

【0124】

１００ チャンバ
１０１ 内部空間
１０２ 排気ホール
VL 排気ライン
２００ 下部電極ユニット
２１０ 誘電板
２１１ 第１供給流路
２２０ 静電電極
２２１ 静電電源
２３０ ヒーター
２４０ 下部電極
２４１ 第１循環流路
２４２ 第２循環流路
２４３ 第２供給流路
２５０ 絶縁板
GS 熱伝逹媒体貯蔵部
GL 媒体供給ライン
GB 媒体供給バルブ
CS 冷却流体貯蔵部
CL 流体供給ライン
CB 流体供給バルブ
３００ ガス供給ユニット
３１０ ガス貯蔵部
３２０ ガス供給ライン
３３０ ガス流入ポート
４００ 上部電極ユニット
４１０ 支持胴体
４２０ 上部電極
４２０a 上部板
４２０b 下部板
４３０ 分配板
４４０ 上部電力供給部
５００ 温度調節ユニット
５１１ 加熱部材
５１３ 加熱電源
５１５ フィルター
５２１ 冷却流体供給部
５２３ 流体供給チャンネル
５２５ バルブ
６００ 電源ユニット
６１０ 第１電源
６２０ 第２電源
６３０ 第３電源
６４０ 整合部材
７００ リングユニット
７１０ エッジリング
７２０ 絶縁胴体
７３０ カップリングリング
７３１ リング胴体
７３２ リング電極
８００ 高調波制御ユニット
８１０ 遮断部
８１２ 第１フィルター
８１４ 第２フィルター
７１６ 第３フィルター
８２０ 除去部
８２１ 第１高調波除去部
８２１a 第１ブロッキングフィルター
８２１b 第１高調波制御回路
８２２ 第２高調波除去部
８２２a 第２ブロッキングフィルター
８２２b 第２高調波制御回路
８２３ 第３高調波除去部
８２３a 第３ブロッキングフィルター
８２３b 第３高調波制御回路
８２４ 第４高調波除去部
８２４a 第４ブロッキングフィルター
８２４b 第４高調波制御回路
８２５ 第５高調波除去部
８２５a 第５ブロッキングフィルター
８２５b 第５高調波制御回路
９００ 制御機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】