KR101470664B1 - 베벨 에지 에처를 위해 가스를 분배하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

기판의 베벨 에지를 세정하도록 구성된 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버가 제공된다. 이 챔버는 저부 에지 전극과, 이 저부 에지 전극 상에 정의된 상부 에지 전극을 포함한다. 상부 에지 전극과 저부 에지 전극은 기판의 베벨 에지를 세정하기 위한 세정 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 챔버는 프로세싱 챔버의 상면을 통해 정의된 가스 피드를 포함한다. 가스 피드는 상부 에지 전극과 기판의 축 사이에 있는 프로세싱 챔버에서의 위치에서 세정 플라즈마를 스트라이킹하는 프로세싱 가스를 도입한다. 펌프 아웃 포트가 챔버의 상면을 통해 정의되고, 펌프 아웃 포트는 기판의 중심축을 따라 위치된다. 기판의 베벨 에지를 세정하는 방법이 또한 제공된다.
Figure R1020097020476
플라즈마 에칭 프로세싱 챔버, 베벨 에지, 가스 피드, 펌프 아웃 포트

Description

베벨 에지 에처를 위해 가스를 분배하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DISTRIBUTING GAS FOR A BEVEL EDGE ETCHER}
배경
본 발명은 일반적으로 기판 제조 기술에 관한 것으로, 특히, 기판의 이면 및 베벨 에지로부터 에칭 부산물을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판, 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이 제조에서 사용되는 것과 같은 유리 패널 또는 반도체 기판 (또는 웨이퍼) 의 프로세싱에서, 플라즈마가 종종 이용된다. 기판 프로세싱 동안, 기판 (또는 웨이퍼) 은 복수의 다이, 또는 직사각형 영역으로 분할된다. 복수의 다이 각각이 집적 회로가 될 것이다. 그 후, 기판은, 재료가 선택적으로 제거 (또는 에칭) 되고 증착되는 일련의 단계에서 프로세싱된다. 수 나노미터 정도의 트랜지스터 게이트 임계 직경 (CD) 을 제어하는 것은, 타겟 게이트 길이로부터의 각각의 나노미터의 편차가 디바이스들의 동작성 및/또는 동작 속도로 직접적으로 변환될 수도 있기 때문에 최우선 과제이다.
통상적으로, 기판은 에칭하기 이전에 (포토레지스트 마스크와 같은) 경화된 감광유제 (hardened emulsion) 의 박막으로 코팅된다. 그 후, 경화된 감광유제의 영역이 선택적으로 제거되고, 이것은, 하부층의 일부가 노출되게 한다. 그 후, 기판은 플라즈마 프로세싱 챔버의 기판 지지 구조상에 위치된다. 그 후, 적절한 플라즈마 가스의 세트가 챔버로 유입되고, 플라즈마가 생성되어 기판의 노 출된 영역을 에칭한다.
에칭 프로세스 동안, 에칭 부산물, 예를 들어, 탄소 (C), 산소 (O), 질소 (N), 불소 (F) 등으로 이루어진 폴리머가 기판 에지 (또는 베벨 에지) 근처의 상면 또는 저면상에 종종 형성된다. 에칭 플라즈마 밀도는 기판의 에지 근처에서 통상적으로 낮으며, 이것은 기판 베벨 에지의 상면과 저면상에서 폴리머 부산물의 축적을 초래한다. 통상적으로, 기판의 에지의 근처, 예를 들어, 기판 에지로부터 약 2 mm 내지 약 15 mm 사이에 존재하는 다이는 없다. 그러나, 여러 다른 에칭 프로세스의 결과로서 베벨 에지의 상면과 저면상에 연속적인 부산물 폴리머 층이 증착되기 때문에, 통상적으로 강하고 점착성 있는 유기 결합이 후속 프로세싱 단계 동안 결국 약해질 것이다. 그 후, 기판 에지의 상면과 저면 근처에 형성된 폴리머 층은, 기판 이송 동안 다른 기판상에서 종종 필 오프 (peel off) 되거나 플레이크 오프 (flake off) 된다. 예를 들어, 기판은 일반적으로, 종종 카세트라 불리는 실질적으로 청정인 컨테이너를 통해 플라즈마 프로세싱 시스템 사이에서 세트로 이동된다. 더 높은 위치에 있는 기판이 컨테이너에서 재배치될 때, 부산물 입자 (또는 플레이크) 가, 다이가 존재하는 하위 기판상에 떨어질 수도 있어서, 디바이스 수율에 잠재적으로 영향을 미친다.
또한, 에칭 부산물은, 에칭 프로세스 동안의 조작 또는 오염으로 인해 기판 지지부의 이면상에 증착될 수 있다. 기판 이면이 에칭 플라즈마에 노출되지 않으면, 이면상에 형성된 부산물 폴리머 층은 후속 에칭 프로세싱 단계 동안 제거되지 않는다. 따라서, 부산물 폴리머 층은 또한, 기판 에지의 상면과 저면 근처 에서의 폴리머 층의 축적과 유사한 방식으로 기판 이면상에 축적될 수 있으며, 입자 문제점을 초래할 수 있다. 또한, 챔버 벽과 같은 프로세스 챔버의 내부는, 부산물 축적과 챔버 입자 문제점을 회피하기 위해 주기적으로 제거될 필요가 있는 에칭 부산물 폴리머를 또한 축적할 수 있다.
또한, SiN 및 SiO2 와 같은 유전체막, 및 Al 및 Cu 와 같은 금속막이 (상면과 저면을 포함하는) 베벨 에지상에 증착될 수 있으며, 에칭 프로세스 동안 제거되지 않는다. 이들 막은 또한, 후속 프로세싱 단계 동안 축적되어 플레이크 오프할 수 있어서, 디바이스 수율에 영향을 줄 수 있다.
상술한 관점에서, 폴리머 부산물 및 증착 막의 축적을 회피하고 프로세스 수율을 개선시키기 위해, 기판 베벨 에지 근처에서의 에칭 부산물, 유전체막 및 금속막을 제거하고, 기판 이면과 챔버 내부의 에칭 부산물을 제거하는 개선된 메카니즘을 제공하는 장치 및 방법이 필요하다.
개요
일반적으로, 본 발명의 실시형태들은 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법 및 시스템을 제공함으로써 상기 필요성을 충족시킨다. 본 발명이 솔루션, 방법, 프로세스, 장치, 또는 시스템을 포함하는 다수의 방식으로 구현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이하, 본 발명의 여러 실시형태들을 설명한다.
일 실시형태에서, 기판의 베벨 에지를 세정하도록 구성된 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버가 제공된다. 챔버는 플라즈마 프로세싱 챔버의 기판 지지부를 둘 러싸는 저부 에지 전극을 포함한다. 기판 지지부는 기판을 수용하도록 구성되며, 저부 에지 전극과 기판 지지부는 저부 유전체 링에 의해 서로 전기적으로 절연된다. 챔버는 저부 에지 전극상에 정의된 상부 에지 전극을 포함한다. 상부 에지 전극과 저부 에지 전극은, 기판의 베벨 에지를 세정하기 위한 세정 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 챔버는 프로세싱 챔버의 상면을 통해 정의된 가스 피드를 포함한다. 가스 피드는 기판의 축과 상부 에지 전극 사이에 있는 프로세싱 챔버에서의 위치에서 세정 플라즈마를 스트라이킹하는 프로세싱 가스를 유입한다. 펌프 아웃 포트 (pump out port) 가 챔버의 상면을 통해 정의되고, 이 펌프 아웃 포트는 기판의 중심축을 따라 위치된다. 다른 실시형태에서, 가스 피드는 프로세싱 챔버의 저부 또는 측면을 통해 위치된다.
다른 실시형태에서, 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 챔버의 측면 영역 또는 저부 영역 중 하나를 통해 프로세스 가스가 흐르는 것으로 시작한다. 플라즈마가 웨이퍼의 베벨 에지에 인접한 프로세스 가스로 생성되며, 챔버는 이 프로세스 가스가 흐르는 동안 웨이퍼의 축을 따라 위치된 챔버의 상부 아웃렛을 통해 펌프 아웃된다.
본 발명의 다른 양태들 및 이점들은, 본 발명의 원리를 예로서 예시하는 첨부한 도면과 함께 아래의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도면의 간단한 설명
본 발명은, 동일한 참조 부호가 동일한 구조적 엘리먼트를 나타내는 첨부한 도면과 함께 아래의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세싱 챔버의 예시적인 단면도를 예시하는 단순한 개략도이다.
도 2a-2c 는, 기판에 걸친 압력 프로파일의 조작을 통해 조절될 수도 있는 기판의 예시적인 구성을 예시한다.
도 3a 는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 저부 가스 피드 또는 측면 가스 피드의 기능을 갖는 반응 챔버를 예시하는 단순한 개략도이다.
도 3b 는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 저부 가스 피드 또는 측면 가스 피드의 기능을 갖는 반응 챔버를 예시하는 사시도이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 웨이퍼의 베벨 에지를 프로세싱하는 방법 동작들을 예시하는 흐름도이다.
상세한 설명
기판의 베벨 에지를 선택적으로 에칭할 뿐만 아니라, 더욱 효율적인 펌프 다운 및 챔버 압력 제어를 제공하는 방법 및 시스템을 정의하는 여러 예시적인 실시형태들이 개시된다. 본 발명은 프로세스, 방법, 장치, 또는 시스템을 포함하는 다수의 방식으로 구현될 수 있다. 이하, 본 발명의 여러 실시형태들을 설명한다. 본 발명이 본 명세서에 설명하는 특정한 상세의 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.
본 명세서에 설명하는 실시형태들은, 기판의 상부의 중심 영역을 에칭하지 않으면서, 즉, 화학적 및 물리적 타입의 에칭 모두를 하지 않으면서 기판의 베벨 에지 영역을 에칭하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 중심 가스 피드를 갖 는 시스템에 있어서, 라디칼이 중심 영역으로 들어가는 것을 방지하기 위한 수단을 중심 가스 흐름이 제공한다는 것이 제안된다. 본 명세서에서 설명하는 실시형태들은, 오프 축 상부 포트, 측면 포트 또는 저부 포트를 통한 프로세싱 가스의 유입을 가능하게 한다. 챔버 상부를 통해 정의된 펌프 아웃 포트가 제공되며, 일 실시형태에서, 상부의 펌프 아웃 포트는 기판의 축과 정렬된다. 다른 실시형태에서, 챔버는 프로세싱 동작 동안 압력 제어 기능을 희생하지 않고, 프로세싱 동작 사이에 더욱 효율적인 펌프 다운을 제공하도록 구성된다. 이것은, 소형 스로틀 밸브와 병렬인 메인 차단 밸브 및 그 메인 차단 밸브 주위의 바이패스에 포함된 대응하는 소형 차단 밸브를 갖는 밸브 어셈블리를 통해 달성된다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세싱 챔버의 예시적인 단면도를 예시하는 단순한 개략도이다. 일 실시형태에서, 본 명세서에서 설명하는 프로세싱 챔버는, 챔버내에 배치된 웨이퍼 또는 기판의 에지를 에칭하기 위해 가스가 다양한 영역으로부터 공급될 수도 있는 베벨 에지 에칭 시스템이다. 에지 영역의 에칭은, 이 영역위에 배치된 부산물로부터 이 영역을 세정한다. 베벨 에지 에칭 챔버 (2) 는 챔버 상부의 상위 전극 어셈블리 (10) 의 중심 영역을 관통하고, 웨이퍼가 프로세싱되는 반응 챔버로의 액세스를 허용하는 채널 (44) 을 포함한다. 채널 (44) 은 진공 공급/펌프 (4) 에 일 단이 접속된다. 반응 챔버 (2) 는 무선 주파수 (RF) 생성기 (112) 에 의해 전력공급되는 저부 전극 (102) 상에 배치된 상부 절연체 블록 (100) 을 포함한다. 또한, 저부 전극 (102) 을 전력공급된 기판 지지부라 칭할 수도 있다. 가스 공급부 (110) 는 프로세스 가스 공급 부 (6) 로부터, 웨이퍼 (120) 의 에지에 인접한 영역에 가스를 공급한다. 상부 접지 전극 (108) 이 웨이퍼 (120) 의 주변 에지 영역, 즉, 웨이퍼의 베벨 에지 영역상에 배치된다. 저부 접지 전극 (106) 이 웨이퍼 (120) 의 에지 영역 아래에 배치되며, 상부 접지 전극 (108) 에 대향한다. 일 실시형태에서, 저부 접지 전극 (106) 과 상부 접지 전극 (108) 이 접지된다. 유전체 (104) 가 저부 접지 전극 (106) 을 저부 전극 (102) 으로부터 전기적으로 절연한다. 물론, 이 전극 (106 및 108) 은 다른 실시형태에서는 전력공급될 수도 있다. 영역 (122) 내에서, 플라즈마가 전극 (108 및 106) 사이에서 스트라이킹된다. 채널 (44) 로부터 펌프 아웃하기 위해 진공 소스, 또는 펌프를 적용함으로써, 반응 챔버 (2) 내의 압력 기울기는 베벨 에지의 세정 동안 조절될 수도 있다.
도 1 이 플라즈마 영역 (122) 에 인접한 위치에서의 프로세스 가스의 유입을 예시하지만, 실시형태들은 이러한 구성에 제한되지 않는다. 즉, 프로세스 가스는, 채널 (44) 과 전극 (108) 의 내부 표면 사이에 어디든지 유입될 수 있다. 당업자는, 챔버의 상부를 통해 프로세스 가스의 유입 위치를 변화시켜, 기판이 경험하는 압력 프로파일이 조작될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 실시형태에서, 프로세스 가스가 웨이퍼의 베벨 에지에 인접한 챔버의 에지 영역 또는 외주연으로 전달되는 동안, 불활성 가스가 챔버 (2) 의 중심 피드/채널 (44) 을 통해 펌프될 수도 있다. 따라서, 플라즈마는, 에칭 프로세스 가스가 흐르고 불활성 가스가 중심 영역으로 흐르는 동안 에지 영역에서 스트라이킹된다. 중심 영역에서의 불활성 가스의 유속은, 본 명세서에서 설명하는 펌프 아웃 절차와 유사하게 웨이퍼에 의해 경험되는 압력을 조작하도록 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 설명하는 실시형태들을 통해, 웨이퍼의 외부 에지가 약 2 Torr 의 압력에 노출되는 동안, 하나의 예시적인 압력 기울기가 약 50 Torr 의 압력을 경험하는 웨이퍼의 중심 영역으로서 정의될 수도 있다. 물론, 이러한 영역은, 채널 (44) 이 압력을 증가시키기 위해 가스를 공급하도록 사용될 수도 있거나 채널 (44) 이 압력을 감소시키기 위해 챔버의 영역을 펌프 아웃하도록 사용될 수도 있기 때문에, 상술한 실시형태들을 통해 역으로 될 수 있다. 당업자는, 웨이퍼 (122) 의 상면과 절연체 블록 (100) 의 저부로부터의 거리가 일 실시형태에서 약 4 밀리미터이어서, 압력 기울기가 존재하는 것을 허용한다는 것을 이해할 것이다.
도 2a-2c 는, 기판에 걸친 압력 프로파일의 조작을 통해 조절될 수도 있는 기판의 예시적인 구성을 예시한다. 도 2a 에서, 웨이퍼는 볼록 형상을 갖는다. 따라서, 중심 영역이 경험하는 압력은, 웨이퍼를 평탄하게 하기 위해 에지 영역상의 압력 보다 클 수 있다. 다른 방법으로는, 웨이퍼가 도 2b 에 의해 예시된 바와 같이 오목 형상을 가지면, 중심 영역상의 압력을 감소시켜 웨이퍼를 다시 평탄하게 하기 위해 채널 (44) 외부로 펌프하면서, 더 큰 압력이 에지 영역을 따라 인가될 수도 있다. 챔버내의 압력차 구역이, 가스가 채널 (44) 외부로 펌프되는 속도 및 프로세싱 가스의 반응 챔버로의 유입의 위치에 의해 생성될 수도 있다. 일 실시형태에서, 펌프 아웃 속도는 일 실시형태에 따라 웨이퍼의 상면에 걸쳐 동심의 압력 기울기를 생성하도록 조절될 수도 있다. 도 2c 는 볼록 및 오목 휨 (warping) 을 모두 갖는 기판을 예시한다. 이러한 실시형태에서, 기판을 평 탄하게 하기 위해 화살표로 표시된 바와 같이 하향 압력을 강제하는 압력 기울기가 적용될 수도 있다. 프로세스 가스의 위치에 따라 펌프 아웃 포트와 공급 포트 사이에서 채널 (44) 의 적용을 조작함으로써, 웨이퍼의 다양한 변형이 수용될 수도 있다.
도 3a 는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 저부 가스 피드 또는 측면 가스 피드의 기능을 갖는 반응 챔버를 예시하는 단순한 개략도이다. 챔버 (2) 는 프로세스될 웨이퍼의 베벨 에지에 인접한 영역 (122) 에서 플라즈마를 생성하도록 가스 공급부 (6) 로부터 프로세스 가스를 전달하기 위해 사용될 수도 있는 저부 가스 피드 (200) 를 갖는 것으로서 예시된다. 전력공급된 저부 전극 (102) 과 함께 접지 전극 (108 및 106) 은, 저부 가스 피드 (200) 를 통해 전달된 프로세스 가스로부터 영역 (122) 내에 플라즈마를 생성하기 위해 사용될 수도 있다. 다른 방법으로는, 측면 가스 피드 (202) 가 프로세스 가스를 영역 (122) 으로 유입하기 위해 사용될 수도 있다. 측면 가스 피드 (202) 는 프로세스 가스를 가스 공급부 (6) 로부터 전달하여, 플라즈마가 반응 챔버 (2) 내에 배치된 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하기 위해 영역 (122) 에서 스트라이킹될 수도 있다. 이들 실시형태에서, 가스 피드 라인은, 가스가 챔버 상부를 통해 전달될 때 요구되기 때문에, 하드 파이프화될 수 있고, 즉, 굴곡 라인이 필요하지 않다. 제거가능한 챔버 상부를 통해 가스가 전달될 때, 가스 라인은 챔버 상부의 제거가능성을 수용할 수 있어야 한다. 또한, 가스 피드 (202 및 200) 가 하드 파이프화되기 때문에, 미립자를 방지하기 위한 필터에 대한 필요성이 제거된다. 굴곡 라인이 있다면, 미립자를 방지하도록 이용될 필터가 요구된다. 그 후, 이러한 필터는 펌프 다운 속도를 제한하게 된다. 측면 및/또는 저부에 가스 피드가 있다면, 이러한 필터는 제거될 수도 있어서, 펌프 다운 속도가 제한되지 않는다. 측면 가스 피드 및 저부 가스 피드 모두를 도 3a 에 도시하였지만, 하나 또는 둘 모두가 포함될 수도 있고, 실시형태들은 존재하는 모든 가스 피드에 제한되지 않는다.
도 3a 는 또한, 본 발명의 일 실시형태에 따라 더욱 정확하게 프로세싱하는 동안 챔버에서의 압력을 제어하고 신속하게 챔버를 펌프 다운하는 개선된 기술을 위한 밸브 어셈블리를 포함한다. 차단 밸브와 스로틀 밸브의 직렬 구성에 있어서, 스로틀 밸브는 펌프 다운 속도를 수용하기 위해 상대적으로 큰 차단 밸브와 동일하게 사이징된다. 그러나, 스로틀 밸브에 대한 수축 (constriction), 즉, 사이즈 제한은, 프로세싱 동안 스로틀 밸브가 실질적으로 폐쇄되게 한다. 스로틀 밸브가 실질적으로 폐쇄되어 있으면, 상대적으로 큰 사이즈로 인해, 챔버 압력에 대해 가해진 제어량이 제한된다. 도 3a 의 밸브 구성은, 신속한 챔버의 펌프 다운을 가능하게 하면서, 프로세싱 동작 동안 사용을 위해 최적으로 사이징된 스로틀 밸브가 챔버 압력을 더 양호하게 제어하게 할 수 있다. 도 3a 에서, 차단 밸브 (300) 는 펌프 다운 속도를 유지하기 위해 크게 사이징된다. 그러나, 스로틀 밸브 (302) 및 차단 밸브 (304) 와 함께 바이패스 라인 (308) 은 큰 차단 밸브에 대한 필요성을 회피한다. 이러한 실시형태에서, 스로틀 밸브 (302) 및 차단 밸브 (304) 는 프로세싱 동안 사용될 수도 있는 차단 밸브 (300) 에 대한 병렬 바이패스를 정의하여, 스로틀 밸브 (302) 는 프로세스를 더욱 효율적으로 제어할 수도 있다. 즉, 스로틀 밸브 (302) 가 압력 제어를 위해 "스위트 스폿 (sweet spot)" 에 유지되도록 스로틀 밸브가 적절하게 사이징되고, 즉, 그 밸브의 동작 범위의 중간 근처에서 개방된다. 따라서, 펌핑 다운할 때, 차단 밸브 (300) 는 더 큰 직경을 갖는 라인 (306) 을 통해 고속 펌프 다운 속도를 유지하도록 사용된다. 프로세싱할 때, 차단 밸브 (304) 와 스로틀 밸브 (302) 는 프로세스를 제어하도록 사용된다. 따라서, 프로세싱할 때, 차단 밸브 (300) 는 오프 위치에 있는 반면에, 차단 밸브 (304) 와 스로틀 밸브 (302) 는 개방된다. 반대로, 일 실시형태에서, 챔버를 펌핑 다운할 때, 차단 밸브 (300) 는 개방되는 반면에, 스로틀 밸브 (302) 와 차단 밸브 (304) 는 폐쇄되거나, 적어도 차단 밸브 (304) 가 폐쇄된다. 당업자는 밸브들이, 대응하는 가스 피드로부터 프로세스 가스의 유입을 유사하게 제어하는 제어기를 통해 제어될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 3b 는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 저부 가스 피드 또는 측면 가스 피드의 기능을 갖는 반응 챔버를 예시하는 사시도이다. 예시된 바와 같이, 챔버 (2) 는 전력공급된 기판 지지부 (102) 와 상부 절연체 블록 (100) 을 포함한다. 상부 펌프 아웃 포트 (44) 가 절연체 블록 (100) 내에 정의된다. 전극 (106 및 108) 은 프로세스된 기판의 베벨 에지 영역 상하 각각에 정의된 환상 링이다. 피드 가스 공급부 (200 및 202) 는 챔버의 저부 영역과 챔버의 측면 영역 각각으로부터 가스를 공급한다. 가스는 영역 (122) 근처에 공급되고, 여기서, 플라즈마가 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하기 위해 피드 가스로부터 생성된다. 피드 가스 공급부 (200 및 202) 각각에 대해 단일의 피드 라인을 예시하였지만, 실시형태 들은 이러한 구조에 제한되지 않는다. 예를 들어, 피드 가스 공급부 (200 및 202) 는 전극 (106 및 108) 의 외주연 영역 주위에 균일하게 공급 가스를 전달하도록 구성된 플레넘 (plenum) 을 공급할 수도 있다. 일 실시형태에서, 플레넘은 이러한 기능적 요구를 달성하는 영역내에서 정의된 프로세스 가스를 균일하게 분배하기 위해 외부 표면을 따라 분포된 홀을 갖는 환상 링이다.
도 4 는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 웨이퍼의 베벨 에지를 프로세싱하는 방법 동작을 예시하는 흐름도이다. 방법은, 프로세스 가스가 챔버의 측면 영역 또는 저부 영역으로 흐르는 동작 (400) 으로 시작한다. 프로세스 가스는 도 3a 및 3b 에 예시한 바와 같이 프로세스 챔버로 하드 파이프화된다. 프로세스 가스는, 도 1 과 관련하여 상술한 바와 같이 웨이퍼의 주변 에지와 프로세싱된 웨이퍼의 축 사이에 있는 상부 영역으로부터 제공될 수도 있다. 플라즈마가 동작 (402) 에서 프로세스 가스로부터 생성되고, 여기서, 플라즈마는 웨이퍼의 외주연 영역, 즉, 웨이퍼의 베벨 에지에 인접한다. 베벨 에지 세정을 수행하기 위한 예시적인 프로세스 가스 및 프로세스 가스의 조성물이 미국 출원 번호 제 11/237,327 호 및 제 11/440,561 호에 제공된다. 가스가 측면 또는 저부 영역으로 흐르는 동안, 챔버는 동작 (404) 에서 특정된 바와 같이 프로세싱될 웨이퍼상의 중심 영역으로부터 펌프 아웃된다. 다른 방법으로는, 불활성 가스가 도 1 을 참조하여 상기 언급한 바와 같이 중심 영역으로 펌프된다. 도 1 및 2a-2c 에 관하여 설명한 바와 같이, 중심 영역으로부터 챔버의 펌프 아웃은 웨이퍼에서의 임의의 변형을 정정하기 위해 웨이퍼 표면에 걸쳐 압력 기울기를 조작하거나 압력 기울기에 영향을 미치도록 사용될 수 있다. 즉, 웨이퍼가 만곡되거나 굴곡되면, 압력 기울기가 웨이퍼를 조작하기 위해 조절될 수도 있어서, 웨이퍼는 프로세싱 균일성을 지원하도록 평탄해진다.
임의의 도면에서 설명한 실시형태들은 함께 통합될 수도 있다. 예를 들어, 도 3a 및 3b 의 병렬 차단/스로틀 밸브 구성이 도 1 의 구성과 통합될 수도 있다. 또한, 중심 펌프 아웃이 측면 또는 저부 가스 피드와 통합될 수도 있다. 따라서, 상이한 조합을 통해, 최적의 프로세싱 구성이 사용자의 선호도에 따라 설계될 수도 있다.
상기 실시형태들을 염두에 두고, 본 발명은 컴퓨터 시스템에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 이용할 수도 있다. 이들 동작은 물리적 양의 물리적 조작을 요구하는 동작이다. 일반적으로, 반드시 그렇지는 않지만, 이들 양은 저장되고, 전달되고, 결합되며, 그렇지 않으면 조작될 수 있는 전기 또는 자기 신호의 형태를 취한다. 또한, 수행된 조작을, 생성, 식별, 결정, 또는 비교와 같은 용어로 종종 칭한다.
본 발명의 일부를 형성하는 여기에 설명한 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다. 본 발명은 또한, 이들 동작을 수행하는 디바이스 또는 장치에 관한 것이다. 장치는 상기 논의된 캐리어 네트워크와 같은 요청된 목적을 위해 특수하게 구성될 수도 있거나, 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성되거나 구성되는 범용 컴퓨터일 수도 있다. 특히, 다양한 범용 머신이 본 명세서에서의 교시에 따라 기록된 컴퓨터 프로그램과 사용될 수도 있거나, 요청된 동 작을 수행하기 위한 더욱 특수화된 장치를 구성하는데 더욱 알맞을 수도 있다.
본 발명을 여러 실시형태와 관련하여 설명하였지만, 당업자는 선행하는 명세서를 읽고 도면을 연구하면, 본 발명의 다양한 변형물, 부가물, 변경물 및 등가물을 실현할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 사상과 범위내에 있기 때문에, 본 발명은 모든 이러한 변형물, 부가물, 변경물 및 등가물을 포함한다. 청구범위에서, 엘리먼트들 및/또는 단계들은, 청구범위에 명시적으로 표현하지 않으면, 임의의 특정한 순서의 동작들을 암시하지 않는다.

Claims (20)

  1. 기판의 베벨 에지를 세정하도록 구성된 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버로서,
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 기판 지지부를 둘러싸는 저부 에지 전극으로서, 상기 기판 지지부는 상기 기판을 수용하도록 구성되며, 상기 저부 에지 전극과 상기 기판 지지부는 저부 유전체 링에 의해 서로 전기적으로 절연되는, 상기 저부 에지 전극;
    상기 저부 에지 전극 상에 정의된 상부 에지 전극으로서, 상기 상부 에지 전극과 상기 저부 에지 전극은 상기 기판의 상기 베벨 에지를 세정하기 위한 세정 플라즈마를 생성하도록 구성되는, 상기 상부 에지 전극;
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 상면을 통해 정의된 가스 피드로서, 상기 가스 피드는 상기 상부 에지 전극과 상기 기판의 축 사이에 있는 상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버에서의 위치에서 플라즈마를 스트라이킹하는 프로세싱 가스를 도입하고, 상기 플라즈마는 상기 기판의 상기 베벨 에지의 상면과 저면으로 액세스하는, 상기 가스 피드; 및
    상위 전극 어셈블리의 상면을 통해 정의된 펌프 아웃 포트로서, 상기 펌프 아웃 포트는 상기 기판의 중심축으로부터 방사상 거리에 위치되고, 상기 기판의 상면으로부터 상기 펌프 아웃 포트의 입구까지의 거리는 4 밀리미터이어서, 상기 베벨 에지의 세정 동안 휘어진 (warped) 기판을 실질적으로 평탄하게 하도록, 상기 기판의 상면 위에 압력 기울기가 존재할 수 있게 되는, 상기 펌프 아웃 포트를 포함하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 전력공급되는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 에지 전극과 상기 저부 에지 전극은, 상기 전력공급된 기판 지지부에 대한 접지 귀로 (ground return) 을 제공하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 피드는, 상기 기판의 상기 축 보다 상기 상부 에지 전극에 근접한, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 피드는, 상기 상부 에지 전극에 의해 둘러싸인 영역내에 정의된 환상 링인 플레넘 (plenum) 을 포함하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 피드는, 상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버로의 단일의 유입 포인트를 통해 가스를 제공하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 저면 또는 측면 중 하나를 통해 정의되 는 다른 펌프 아웃 포트를 포함하며,
    상기 펌프 아웃 포트는, 제 1 사이즈를 갖는 제 1 밸브, 및 상기 제 1 밸브와 병렬인 제 2 밸브와 제 3 밸브를 갖는 밸브 어셈블리를 포함하고, 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브는 상기 제 1 사이즈 보다는 작은 제 2 사이즈를 갖는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  8. 기판의 베벨 에지를 세정하도록 구성된 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버로서,
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 기판 지지부를 둘러싸는 저부 에지 전극으로서, 상기 기판 지지부는 상기 기판을 수용하도록 구성되고, 상기 저부 에지 전극과 상기 기판 지지부는 저부 유전체 링에 의해 서로 전기적으로 절연되는, 상기 저부 에지 전극;
    상기 저부 에지 전극 상에 정의된 상부 에지 전극으로서, 상기 상부 에지 전극과 상기 저부 에지 전극은 상기 기판의 상기 베벨 에지를 세정하기 위한 세정 플라즈마를 생성하도록 구성되는, 상기 상부 에지 전극;
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 저면 또는 측면 중 하나를 통해 정의된 가스 피드로서, 상기 가스 피드는 상기 상부 에지 전극과 상기 저부 에지 전극 사이에서 정의된 플라즈마를 스트라이킹하는 프로세싱 가스를 유입하는, 상기 가스 피드; 및
    상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버의 상면을 통해 정의된 펌프 아웃 포트로서, 상기 펌프 아웃 포트는, 상기 기판의 중심축을 따라 또는 상기 중심축으로부터 의 라디칼 거리 (radical distance) 중 하나에 위치되는, 상기 펌프 아웃 포트를 포함하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 저면과 상기 측면 중 하나를 통해 정의된 상기 가스 피드는, 상기 저부 에지 전극 아래의 영역으로의 상기 프로세싱 가스에 대한 단일의 유입 포인트를 제공하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 펌프 아웃 포트에 접속된 진공 소스를 더 포함하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 지지부에 전력을 공급하는 무선 주파수 생성기를 더 포함하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 저면과 상기 측면 중 하나를 통해 정의된 상기 가스 피드는, 상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버로 하드-파이프화 (hard-piped) 되어서, 플렉시블 배관을 제거하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 저부 에지 전극과 상기 상부 에지 전극은 접지된 환상 링들이며,
    상기 가스 피드는, 상기 접지된 환상 링들의 외경 보다 큰 내경을 갖는 환상 링으로 상기 프로세싱 가스를 유입하는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  14. 제 8 항에 있어서,
    저면을 통해 정의된 펌프 아웃 포트를 포함하며,
    상기 펌프 아웃 포트는, 제 1 사이즈를 갖는 제 1 밸브, 및 상기 제 1 밸브와 병렬인 제 2 밸브와 제 3 밸브를 갖는 밸브 어셈블리를 포함하고, 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브는 상기 제 1 사이즈 보다 작은 제 2 사이즈를 갖는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는 프로세싱 동작들 동안 폐쇄되며, 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브는 상기 프로세싱 동작들 동안 개방되는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브는, 상기 프로세싱 동작들 사이에서 챔버를 펌핑 다운하기 위해 개방되고, 상기 제 2 밸브와 상기 제 3 밸브는 상기 프로세싱 동작들 사이에서 상기 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버를 펌핑 다운할 때 폐쇄되는, 플라즈마 에칭 프로세싱 챔버.
  17. 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법으로서,
    챔버의 측면 영역 또는 저부 영역 중 하나를 통해 프로세스 가스를 흐르게 하는 단계;
    상기 웨이퍼의 상기 베벨 에지에 인접한 상기 프로세스 가스로 플라즈마를 스트라이킹하는 단계; 및
    상기 프로세스 가스를 흐르게 하면서, 상기 웨이퍼의 축을 따라 위치된 상기 챔버의 상부 아웃렛을 통해 상기 챔버를 펌핑 아웃하는 단계를 포함하는, 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 챔버의 측면 영역 또는 저부 영역 중 하나를 통해 프로세스 가스를 흐르게 하는 단계는,
    상기 챔버로의 단일의 유입 포인트를 통해 상기 프로세스 가스를 전달하는 단계를 포함하는, 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    밸브 어셈블리를 통하는 저부 아웃렛을 통해 상기 챔버의 압력을 유지하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    플라즈마 생성을 종료하는 단계;
    상기 밸브 어셈블리의 밸브들을 폐쇄하는 단계; 및
    상기 밸브 어셈블리와 병렬로 위치된 펌프 다운 밸브를 개방하는 단계로서, 제 2 밸브가 상기 밸브 어셈블리의 상기 밸브들의 사이즈 보다 큰 사이즈를 갖는, 상기 펌프 다운 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는, 웨이퍼의 베벨 에지를 세정하는 방법.
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