일반기술

고품위 테프론 필름 형성기술

*배경 본 기술은 고품위 테플론 필름을 형성하기 위한 유도결합 플라즈마 리액터(enhanced inductively coupled plasma reactor)에 관한 것이다. 현재까지 개발된 유도결합 플라즈마는 챔버 내부의 일정 부분 즉 웨이퍼의 상부에서는 밀도가 균일하여 여러 반도체 공정에 유용하였다. 하지만, 웨이퍼가 있는 챔버의 중앙 부분을 벗어나서 벽 쪽으로 갈수록 플라즈마의 밀도가 균일하지 않아 웨이퍼를 대면적화하는데 한계가 있고, 낮은 압력에서 전자 온도의 증가로 인하여 초미세 패턴 식각 (화학적인 방법을 이용하여 선택적으로 제거하는 공정)시에 전하 집중(charge accumulation)이라는 심각한 문제점과 이로 인해 발생하는 노치 효과(notch effect), 마이크로로딩 효과 (microloading effect), 마이크로트렌치(microtrench) 등 여러 문제점이 발생된다. *중요성 및 독창성본 기술은 이 문제를 해결하기 위해, 챔버 주위에 헬름홀츠 코일을 상하로 설치하고 이들 코일에 직류와 교류를 공급하여 약한 축방향 자기장을 간헐적으로 조절하여 챔버 내에 생성된 플라즈마 모드를 흔들어 줌으로써 일정 주파수에서 고밀도의 균일한 고품위의 테프론 필름을 형성하게 해주는 기술이다.* 9가지의 기술적 단계1) 고품위의 테프론 필름 형성을 위한 유도결합 플라즈마 리액터는 생성된 플라즈마를 유지할 수 있는 공간을 형성하여 플라즈마 반응 공정을 수행하는 챔버2) 플라즈마 형성에 필요한 고주파 전력을 챔버 내로 공급하는 전력공급부3) 전력공급부와 부하사이의 최대전력 전달을 위한 제 1 정합장치4) 전력공급부로부터 출력되는 고주파 전력을 공급받아 전기장 및 자기장을 생성하여 챔버 내에 플라즈마를 형성하는 안테나5) 챔버의 외부에 웨이퍼를 중심으로 대칭인 코일을 상하로 설치하며 저주파 및 저전류를 인가받아 챔버 내부에 축방향으로 일정한 크기의 약자기장을 인가하는 헬름홀츠 코일6) 헬름홀츠 코일의 각각에 직류전원과 교류전원을 공급하는 코일전력 공급부7) 챔버 내부에 형성되는 플라즈마 반응 공정에 의해 처리되는 웨이퍼를 지지 및 온도를 유지하는 웨이퍼 스테이지8) 이온에너지 조절을 위한 바이어스 RF 전력공급부9) 바이어스 RF 전력공급부의 최대 전력전달을 위한 제 2 정합장치*효과이 기술로 인해, 고밀도의 플라즈마를 얻을 수 있고, 특히 활성화(radical)물의 선택적 조절이 가능하여 고품질 테프론 박막을 얻을 수 있다.