KR101742005B1 - 아크­방지 제로 필드 플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 챔버들에서 아크 및 기생 플라즈마를 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 일반적으로 기판 지지부, 백킹 플레이트 및 샤워헤드가 내부에 배치된 프로세싱 챔버를 포함한다. 샤워헤드 현수부는 백킹 플레이트를 샤워헤드에 전기적으로 커플링시킨다. 전기 전도성 브래킷이 백킹 플레이트에 커플링되고 샤워헤드로부터 이격된다. 전기 전도성 브래킷은 플레이트, 하부 부분, 상부 부분 및 수직 연장부를 포함할 수도 있다. 전기 전도성 브래킷은 전기 절연체와 접촉한다.

Description

아크­방지 제로 필드 플레이트{ANTI-ARC ZERO FIELD PLATE}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 챔버 내에서의 플라즈마 발생에 관한 것이다.
보다 큰 평판 디스플레이들 및 태양전지 패널들에 대한 수요가 증가함에 따라, 프로세싱될 기판의 크기도 커져야 한다. 예를 들어, 대면적 기판은 표면적이 2 평방미터를 초과할 수도 있다. 이들 대면적 기판들을 프로세싱하기 위해서, 챔버 크기가 또한 증가하여야 한다. 플라즈마 강화 화학기상증착(PECVD) 챔버의 경우에, 백킹(backing) 플레이트는 자연적으로 적어도 대면적 기판만큼 커질 것이다. 그에 따라, 대면적 기판들을 프로세싱하기 위한 PECVD 장치에서, 백킹 플레이트는 표면적이 2 평방미터를 초과할 수도 있다. 백킹 플레이트 크기의 증가로, RF 전류의 증가가 종종 필요하다.
PECVD에서, 프로세스 가스들이 샤워헤드를 통해서 프로세스 챔버 내로 도입될 수도 있고 샤워헤드에 인가되는 RF 전류에 의해서 플라즈마로 점화(ignite)될 수도 있다. 기판 크기들이 증가함에 따라, 샤워헤드에 인가되는 RF 전류가 또한 대응적으로 증가할 수도 있다. 보다 큰 RF 전류는 PECVD 챔버의 원치않는 위치들에서 형성할 아크 또는 기생 플라즈마의 가능성을 증가시킨다. 아크 및 기생 플라즈마는 원하는 기판 프로세스로부터 RF 전류를 빼앗아, 기판 프로세싱을 보다 고가로 그리고 덜 효율적으로 만든다.
따라서 원치않는 아크 및 기생 플라즈마의 형성을 제어할 필요성이 있다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 챔버들에서 아크 및 기생 플라즈마를 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 일반적으로 기판 지지부, 백킹 플레이트, 및 샤워헤드가 내부에 배치된 프로세싱 챔버를 포함한다. 샤워헤드 현수부(suspension)가 백킹 플레이트를 샤워헤드에 전기적으로 커플링시킨다. 전기 전도성 브래킷(bracket)이 백킹 플레이트에 커플링되고 샤워헤드로부터 이격된다. 전기 전도성 브래킷은 플레이트, 하부 부분, 상부 부분 및 수직 연장부를 포함할 수도 있다. 전기 전도성 브래킷은 전기 절연체와 접촉한다.
일 실시예에서, 진공 프로세싱 챔버는 챔버 바디 내에 배치된 백킹 플레이트 및 상기 챔버 바디 내에 배치되며 상기 백킹 플레이트에 커플링되는 샤워헤드를 포함한다. 진공 프로세싱 챔버는 또한 상기 백킹 플레이트를 샤워헤드에 전기적으로 커플링시키는 하나 또는 그 초과의 샤워헤드 현수부들, 및 상기 백킹 플레이트에 커플링되며 상기 샤워헤드 현수부로부터 이격된 전기 전도성 브래킷을 포함한다. 전기 전도성 브래킷은 상기 샤워헤드의 면(face)에 대해 실질적으로 수직으로 위치되는 플레이트를 포함한다. 또한, 진공 프로세싱 챔버는 전기 전도성 브래킷의 플레이트와 접촉하는 제 1 측면 및 상기 챔버 바디와 접촉하는 제 2 측면을 가지는 전기 절연체를 포함한다.
다른 실시예에서, 프로세싱 챔버는 챔버 바디, 상기 챔버 바디 상에 위치된 챔버 리드(lid), 및 상기 챔버 리드에 커플링된 백킹 플레이트를 포함한다. 샤워헤드가 상기 백킹 플레이트에 커플링되고, RF 소스가 샤워헤드에 커플링된다. 전기 전도성 브래킷이 백킹 플레이트에 커플링되고 샤워헤드로부터 이격된다. 전기 전도성 브래킷은 샤워헤드의 면에 실질적으로 수직으로 위치된 플레이트, 및 상기 플레이트의 하단부 에지에 커플링된 하부 부분을 포함한다. 하부 부분은 상기 플레이트에 대해 실질적으로 수직이다. 상기 전기 전도성 브래킷은 또한 상기 플레이트로부터 연장하고 상기 하부 부분과 평행하게 위치되는 상부 부분을 포함한다. 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는 제 1 전기 절연체가 상기 백킹 플레이트, 챔버 바디 및 샤워헤드에 근접하게 위치된다. 전기 절연체는 챔버 바디와 접촉하는 제 1 측면 및 전기 전도성 브래킷의 플레이트와 접촉하는 제 2 측면을 가진다.
다른 실시예에서, 프로세싱 챔버는 챔버 바디, 상기 챔버 바디 상에 배치된 리드, 및 상기 챔버 바디 내에 배치된 샤워헤드를 포함한다. 프로세싱 챔버는 또한 샤워헤드에 전기적으로 커플링된 전기 전도성 브래킷을 포함한다. 전기 전도성 브래킷은 샤워헤드의 측방향 외측으로 배치되며 샤워헤드와 이격된 관계이다. 전기 절연체는 전기 전도성 브래킷에 대해 배치된다. 전기 절연체는 전기 전도성 브래킷의 측방향 외측에 위치되고 챔버 바디와 접촉한다.
본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수도 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이며, 따라서, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수도 있기 때문이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도이다.
도 2a는 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다.
도 2b는 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다.
도 3은 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다.
도 4는 전기 절연체를 통한 그리고 그 주위의 전기장(elecric field)의 다이어그램이다.
도 5는 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다.
도 6a - 도 6g는 전기 전도성 브래킷들의 사시도들이다.
이해를 용이하게 하기 위해서, 가능한 경우에, 도면들에 공통되는 동일한 엘리먼트들을 표시하기 위해 동일한 참조 부호들이 사용되었다. 하나의 실시예에 개시된 엘리먼트들이 특정 언급 없이 다른 실시예들에 유리하게 이용될 수 있다는 점이 고려된다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 챔버들에서 아크 및 기생 플라즈마를 감소시키기 위한 장치에 관한 것이다. 장치는 일반적으로 기판 지지부, 백킹 플레이트 및 샤워헤드가 내부에 배치된 프로세싱 챔버를 포함한다. 샤워헤드 현수부가 백킹 플레이트를 샤워헤드에 전기적으로 커플링시킨다. 전기 전도성 브래킷이 백킹 플레이트에 커플링되고 샤워헤드로부터 이격된다. 전기 전도성 브래킷은 플레이트, 하부 부분, 상부 부분 및 수직 연장부를 포함할 수도 있다. 전기 전도성 브래킷은 전기 절연체와 접촉한다.
본 명세서에서 논의되는 실시예들은 미국 캘리포니아 산타클라라에 소재하는 Applied Materials, Inc.의 자회사인 AKT America로부터 입수할 수 있는 PECVD 챔버에서 실시될 수도 있다. 본 명세서에서 논의되는 실시예들은 다른 제조사들에 의해 판매되는 것들을 포함하여 다른 프로세싱 시스템들에서 실시될 수도 있다고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도이다. 장치는 챔버(100)를 포함하고, 그러한 챔버 내에서 하나 또는 그 초과의 필름들이 기판(120) 상에 증착될 수도 있다. 일반적으로, 챔버(100)는 프로세스 부피를 규정하는 벽들(102), 하단부(104) 및 샤워헤드(106)를 포함한다. 기판 지지부(118)는 프로세스 부피 내에 배치된다. 프로세스 부피는 기판(120)이 챔버(100) 안팎으로 이송될 수도 있도록 슬릿 밸브 개구부(108)를 통해서 액세스된다. 기판 지지부(118)가 액추에이터(116)에 커플링되어 기판 지지부(118)를 상승 및 하강시킬 수도 있다. 기판을 기판 수용 표면으로 그리고 기판 수용 표면으로부터 이동시키도록 리프트 핀들(122)이 기판 지지부(118)를 관통해 이동 가능하게 배치된다. 또한, 기판 지지부(118)는 기판 지지부(118)를 원하는 온도로 유지하기 위한 가열 및/또는 냉각 엘리먼트들(124)을 포함할 수도 있다. 기판 지지부(118)는 또한 기판 지지부(118)의 주변에서 RF 복귀 경로를 제공하기 위한 RF 복귀 스트랩들(126)을 포함할 수도 있다.
샤워헤드(106)는 체결(fastening) 메커니즘(150)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 커플링된다. 샤워헤드(106)는 하나 또는 그 초과의 체결 메커니즘들(150)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 커플링되어 샤워헤드(106)의 쳐짐(sag) 방지 및/또는 샤워헤드(106)의 직선도/곡률 제어를 도울 수도 있다. 일 실시예에서, 12개의 체결 메커니즘들(150)이 샤워헤드(106)를 백킹 플레이트(112)에 커플링시키는데 사용될 수도 있다. 체결 메커니즘들(150)은 너트 및 볼트 조립체를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 너트 및 볼트 조립체는 전기 절연 물질로 제조될 수도 있다. 다른 실시예에서, 볼트는 금속으로 제조되고 그리고 전기 절연 물질에 의해서 둘러싸일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 샤워헤드(106)는 볼트를 수용하도록 나사형(thread)이 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 너트는 전기 절연 물질로 형성될 수도 있다. 전기 절연 물질은 체결 메커니즘들(150)이 챔버(100) 내에 존재할 수도 있는 임의의 플라즈마에 전기적으로 커플링되려는 것을 방지하는데 도움이 된다.
가스 소스(132)가 백킹 플레이트(112)에 커플링되어 샤워헤드(106) 내의 가스 통로들을 통해서 샤워헤드(106)와 기판(120) 사이의 프로세싱 구역으로 가스를 제공한다. 진공 펌프(110)가 챔버(100)에 커플링되어 프로세싱 부피를 원하는 압력으로 제어한다. RF 소스(128)가 백킹 플레이트(112) 및/또는 샤워헤드(106)에 커플링되어 샤워헤드(106)에 RF 전류를 제공한다. RF 전류는 샤워헤드(106)와 기판 지지부(118) 사이에 전기장을 생성하여 샤워헤드(106)와 기판 지지부(118) 사이의 가스들로부터 플라즈마가 생성될 수도 있다. 약 0.3㎒ 내지 약 200㎒의 주파수와 같은 다양한 주파수들이 이용될 수도 있다. 일 실시예에서, RF 전류는 13.56㎒의 주파수로 제공된다.
유도 결합형 원격 플라즈마 소스(130)와 같은 원격 플라즈마 소스(130)가 또한 가스 소스(132)와 백킹 플레이트(112) 사이에 커플링될 수도 있다. 기판들을 프로세싱하는 사이에, 세정 가스는, 원격 플라즈마가 발생되도록 원격 플라즈마 소스(130)로 제공될 수도 있다. 원격 플라즈마로부터의 라디칼들이 챔버(100)에 제공되어 챔버(100) 컴포넌트들을 세정할 수도 있다. 세정 가스는 샤워헤드(106)에 제공된 RF 소스(128)에 의해서 추가로 여기될 수도 있다. 적합한 세정 가스들은 NF3, F2, SF6 및 Cl2를 포함하지만, 이러한 것들로 제한되는 것은 아니다. 기판(120)의 상단부 표면과 샤워헤드(106) 사이의 공간은 약 400 mil 내지 약 1,200 mil일 수도 있다. 일 실시예에서, 공간은 약 400 mil 내지 약 800 mil일 수도 있다.
백킹 플레이트(112)는 지지 조립체(138)에 의해서 지지될 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 고정(anchor) 볼트들(140)이 지지 조립체(138)로부터 지지 링(144)까지 아래쪽으로 연장할 수도 있다. 지지 링(144)은 하나 또는 그 초과의 체결 메커니즘들(142)에 의해서 백킹 플레이트(112)와 커플링될 수도 있다. 일 실시예에서, 체결 메커니즘들(142)은 너트 및 볼트 조립체를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 체결 메커니즘들(142)은 백킹 플레이트(112)의 나사형(threaded) 수용 표면과 커플링된 나사형 볼트를 포함할 수도 있다. 지지 링(144)은 실질적으로 백킹 플레이트(112)의 중심에서 백킹 플레이트(112)와 커플링될 수도 있다. 백킹 플레이트(112)의 중심은 지지 링(144)의 부재시에 가장 적은 양으로 지지되는 백킹 플레이트(112)의 구역이다. 그에 따라, 백킹 플레이트(112)의 중심 구역을 지지하는 것은 백킹 플레이트(112)의 처짐을 감소 및/또는 방지할 수도 있다. 일 실시예에서, 지지 링(144)은 백킹 플레이트(112)의 중심이 백킹 플레이트(112)의 에지들에 대해서 상승 또는 하강될 수도 있도록 백킹 플레이트(112)의 형상을 제어하는 액추에이터에 커플링될 수도 있다. 백킹 플레이트(112)의 움직임은 프로세싱 동안에 획득되는 메트릭(metric)에 응답하여 발생할 수도 있다. 일 실시예에서, 메트릭은 증착될 층의 두께이다. 다른 실시예에서, 메트릭은 증착된 층의 조성이다. 백킹 플레이트(112)의 움직임은 프로세싱과 동시에 발생할 수도 있다. 일 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 체결 메커니즘들(142)이 백킹 플레이트(112)를 통해서 샤워헤드(106)로 연장할 수도 있다.
샤워헤드(106)는 샤워헤드 현수부(134)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 추가로 커플링될 수도 있다. 일 실시예에서, 샤워헤드 현수부(134)는 가요성 금속 스커트이다. 샤워헤드 현수부(134)는 샤워헤드(106)가 놓여질 수도 있는 립(lip)(136)을 구비할 수 있고, 전기 전도성 브래킷(180)과 전기적으로 연통한다. 백킹 플레이트(112)는 챔버(100)를 밀봉하기 위해서 챔버 벽들(102)과 커플링된 레지(ledge; 114)의 상부 표면 상에 놓일 수도 있다. 챔버 리드(152)가 챔버 벽들(102)과 커플링되고 구역(154)에 의해서 백킹 플레이트(112)로부터 이격될 수도 있다. 일 실시예에서, 구역(154)은 개방 공간(예를 들어, 챔버 벽들과 백킹 플레이트(112) 사이의 갭)일 수도 있다. 다른 실시예에서, 구역(154)은 전기 절연 물질일 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 체결 메커니즘들(142)이 백킹 플레이트(112) 및 가스 공급 도관(156)과 커플링하여 프로세싱 가스를 챔버(100)에 공급하게 하기 위해서, 챔버 리드(152)는 이를 관통하는 개구부를 가질 수도 있다. 일 실시예에서, 지지 링(144)이 챔버 리드(152) 아래에 배치되고 챔버 리드(152)의 개구부 내에서 실질적으로 중심에 있을 수도 있다.
RF 복귀 플레이트(146)가 링(144) 및 챔버 리드(152)와 커플링될 수도 있다. RF 복귀 플레이트(146)는 체결 메커니즘(148)에 의해서 챔버 리드(152)와 커플링될 수도 있다. 일 실시예에서, 체결 메커니즘(148)은 래그 스크류(lag screw)를 포함한다. RF 복귀 플레이트(146)는 체결 메커니즘(142)과 링(144) 사이에 커플링될 수도 있다. RF 복귀 플레이트(146)는 체결 메커니즘(142)을 지나서 링(144)까지 이동할 수도 있는 임의의 RF 전류에 대한 RF 소스(128)로의 복귀 경로를 제공한다. RF 복귀 플레이트(146)는 RF 전류가 챔버 리드(152)로 그리고 이어서 RF 소스(128)에 이르기까지 역류하는 경로를 제공한다.
도 2a는 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다. 샤워헤드 현수부(134)는 백킹 플레이트(112)와 샤워헤드(206) 사이에 커플링된다. 샤워헤드(206)를 백킹 플레이트(112)에 전기적으로 커플링시키기 위해서, 샤워헤드 현수부(134)는 일반적으로 알루미늄과 같은 전기 전도성 물질로 제조된다. 샤워헤드 현수부(134)는 체결 조립체(272)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 연결된다. 체결 조립체(272)는 나사형 볼트, 스크류들 또는 용접일 수 있다. 일 실시예에서, 체결 조립체(272)는 또한 스프링 또는 다른 장력 메커니즘을 포함할 수도 있다.
백킹 플레이트(112)는 레지(114)의 상부 표면 상에 배치된다. 레지(114)는 챔버 바디에 커플링되거나 챔버 바디의 일체부이며, 챔버 벽들과 전기적으로 연통한다. 레지(114)는 또한 레지(114)의 상부 표면 상에서 챔버 리드(152)를 지지한다. 일반적으로, 챔버 리드(152) 및 레지(114)는 또한 서로 전기적으로 연통한다.
레지(114)는 전기 절연체들(260, 262, 264, 266)에 의해서 백킹 플레이트로부터 전기적으로 절연된다. 전기 절연체들(260, 262, 264, 266)은 폴리테트라플루오로에틸렌(예를 들어, TEFLON
Figure 112012099234633-pct00001
폴리머)과 같은 전기 절연 물질일 수도 있고, 또는 폴리테트라플루오로에틸렌으로 코팅된 전기 절연 물질을 포함할 수도 있다. 코팅을 위한 적합한 전기 절연 물질들은 세라믹, 알루미나 또는 다른 유전체 물질들을 포함할 수도 있다. 잠재적인 아크를 최소화하는데 도움이 되는 공극들을 채우기 위해 전기 절연체들(260, 262, 및 266)이 존재한다. 존재할 때, 전기 절연체들(260, 262, 및 266)은 레지(114), 샤워헤드(206) 및 백킹 플레이트(112) 사이에서 전기 절연을 제공할 수도 있다. 도 2a의 실시예는 선택적인 전기 절연체(276)를 추가로 포함한다. 전기 절연체(276)는 레지(114) 및 샤워헤드(206)와 접촉하며, 그들 사이에 전기 절연을 제공한다. 전기 절연체(276)는 또한 전기 절연체들(260 및 262)에 대한 지지를 제공할 수도 있고, 또는 샤워헤드(106) 주위에서 그리고 프로세스 챔버의 원치않는 영역들 내로 흐르는 프로세스 가스들을 포함할 수도 있다.
도 2a의 실시예에서, 전기 절연체들(260, 262, 264, 266), 레지(114), 백킹 플레이트(112), 및 전기 절연체(276) 사이에 공간들(290)이 존재한다. 공간들(290)은 프로세싱 동안에 열 팽창을 허용하도록 부분적으로 통합된다. 또한, 공간들(290)은 아크 및 기생 플라즈마가 형성될 수도 있는 잠재적인 위치들을 생성하는데, 이는 RF 전력이 프로세스 챔버에 인가되는 방법에 기인한다.
RF 전력은 "표피(skin) 효과"에 의해서 프로세싱 시스템 전역으로 이동하는데, 예를 들어 RF 전류는 전기 전도성 컴포넌트들의 표면에 걸쳐 이동한다. 도 2a의 실시예에서, RF 전류는 (도시되지 않은) RF 소스로부터, 리드(152)와 대면하는 백킹 플레이트(112)의 표면을 거쳐, 전기 절연체(262)와 대면하는 샤워헤드 현수부(134)의 표면 아래로, 그리고 프로세싱 구역과 대면하는 샤워헤드(206)의 표면을 거쳐 흐른다. 이어서, RF 전류는 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역 내에서 발생된 플라즈마를 통해서 기판 지지부에 용량-커플링된다. 이어서, RF 전류는 기판 지지부 또는 접지 스트랩들 아래로, 그리고 챔버 바디 벽들 위로 RF 소스까지 이동함으로써 RF 소스로의 복귀를 모색한다. RF 소스로부터 흐르는 RF 전류는 "RF 핫(hot)"으로 지칭될 것이며, RF 소스로 복귀하는 RF 전류는 "RF 복귀"로 지칭될 것이다.
레지(114)가 챔버 바디에 커플링되거나 또는 챔버 바디의 일부가 되기 때문에, 레지(114)는 RF 복귀 경로의 일부가 된다. 역으로, 샤워헤드 현수부(134)는 "RF 핫"이 되는데, 이는 RF 전력이 RF 소스로부터 샤워헤드 현수부(134)를 가로질러 프로세싱 영역 내의 용량 커플링된 플라즈마로 인가되고 있기 때문이다. RF 복귀 경로에 있는 레지(114)와 RF 핫인 샤워헤드 현수부(134) 사이에 공간들(290)이 위치된다. 이에 따라 공간들(290)에 걸쳐 전위가 존재한다. 따라서 공간들(290) 내에 프로세스 가스들이 위치된다면, 레지(114) 및 샤워헤드 현수부(134)에 걸친 전위가 공간들(290) 내에서 아킹되거나 기생 플라즈마를 형성하는 것이 가능하다. 이는 원하는 프로세스로부터 RF 전력을 빼앗아 원하는 프로세스가 덜 효율적이고 비용이 더 많이 들게 하는 원치않는 효과이다.
도 2b는 샤워헤드에 커플링되는 백킹 플레이트의 개략도이다. RF 복귀 경로에 있는 레지(114)와 RF 핫인 샤워헤드 현수부(134) 사이에 공간들(290)이 위치된다. RF 핫 화살표들은 프로세스 챔버의 프로세싱 영역 내에 존재할 용량 커플링된 플라즈마에 RF 전류가 인가되고 있는 것을 나타낸다. RF 전류는 RF 소스로부터 백킹 플레이트(112)를 거쳐, 체결 조립체(272)를 거쳐 그리고 샤워헤드 현수부(134) 아래로, 그리고 샤워헤드(206)를 가로질러 흐른다. RF 복귀 화살표들은 RF 소스로 복귀하는 RF 전류의 경로를 나타낸다. RF 복귀 전류는 RF 전류가 RF 소스로 복귀할 때까지 레지(114)를 거쳐 그리고 챔버 리드(152) 위로 흐른다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 공간들(290)은 일 측면 상에는 RF 핫 전류를 갖고 다른 측면 상에는 RF 복귀 전류를 가진다. 이는 공간들(290)을 가로질러 전위를 생성하는데; 공간들(290) 내에 임의의 프로세스 가스가 존재한다면, 프로세스 가스는 기생 플라즈마로 점화될 수도 있고 아크가 초래될 수도 있다. 공간에 걸쳐 충분한 전위가 존재한다면, 아크 또는 기생 플라즈마를 허용하기에 1㎜ 만큼의 작은 공극이 충분하다. 따라서 공간들(290)을 제거하는 것이 바람직하다.
도 3은 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다. 샤워헤드 현수부(134)는 백킹 플레이트(112)와 샤워헤드(206) 사이에 커플링되며, 가요성을 가질 수 있다. 샤워헤드 현수부(134)는 일반적으로 알루미늄과 같은 전기 전도성 물질로 제조되며, 샤워헤드(206)를 백킹 플레이트(112)에 전기적으로 커플링시킨다. 샤워헤드 현수부(134)는 체결 조립체(372)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 연결된다. 도 3에 도시된 실시예에서, 체결 조립체(372)는 백킹 플레이트(112)에 나사형으로 체결되도록 적응된 볼트이다.
백킹 플레이트(112)는 레지(114)의 상부 부분 상에 배치된다. 도 3의 실시예에서, 레지(114)는 챔버 벽의 부분이다. 레지(114)는 전기 절연체들(360, 364)에 의해서 백킹 플레이트로부터 전기적으로 절연되고, 챔버 리드(152)를 지지한다. 전기 절연체들(360, 364)은 TEFLON
Figure 112012099234633-pct00002
폴리머와 같은 전기 절연 물질, 또는 TEFLON
Figure 112012099234633-pct00003
폴리머로 코팅된 물질일 수 있다. 코팅될 수도 있는 적합한 전기 절연 물질들은 세라믹, 알루미나 또는 다른 유전체 물질들을 포함한다. 일 실시예에서, 전기 절연체(360)는 유전체 삽입체이다. 전기 절연체(376)는 레지(114)와 샤워헤드(206) 사이에 위치된다. 전기 절연체(376)는 전기 절연체(360)를 지지하는데 도움이 될 수도 있고, 챔버 컴포넌트들 사이의 아크를 방지할 수도 있으며, 샤워헤드(206) 위의 영역에 프로세스 가스들을 포함할 수도 있다.
전기 절연체(360)는 일 측면 상에서는 레지(114)와 접하고, 반대쪽 측면 상에서는 전기 전도성 브래킷(380)과 접한다. 전기 전도성 브래킷(380)은 가요성을 가질 수 있고 전기 전도성 물질, 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속이나 다른 적합한 물질을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 전기 절연체(360)와 레지(114) 사이에, 또는 전기 절연체(360)와 전기 전도성 브래킷(380) 사이에 공간들이 없다. 전기 전도성 브래킷(380)은 전기 절연체(360)와 접촉을 유지하도록 충분히 강성(rigid)이지만, 프로세싱 동안에 열 팽창을 허용하기에 충분한 가요성을 가져야 한다. 전기 전도성 브래킷(380)은 체결 조립체(372)에 의해서 제 위치에서 유지되며, 상기 체결 조립체는 전기 전도성 브래킷(380)을 제 위치에 확실하게 체결하기 위한 스크류 또는 볼트를 포함할 수도 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 체결 조립체(372)는 전기 전도성 브래킷(380) 및 샤워헤드 현수부(134)의 상부 부분들 내의 홀들을 통과하여 배치된 볼트를 이용하여, 샤워헤드 현수부(134) 및 전기 전도성 브래킷(380)을 백킹 플레이트(112)에 고정한다.
이상적으로, 전기 절연체(360)와 레지(114) 사이에, 또는 전기 절연체(360)와 전기 전도성 브래킷(380) 사이에 공간들이 존재하지 않는다. 그러나 가공 공차 및 열 팽창 허용성으로 인해서, 기판 프로세싱 동안에 일부 공간들이 존재할 수도 있다. 존재하는 임의의 공간들은 약 1 밀리미터 미만인 것이 바람직하다. 전기 절연체(360)와 같은 단일 전기 절연체의 이용은 복수의 전기 절연체들을 이용하는 경우에 일반적으로 존재할 공간들 또는 갭들의 양을 더 감소시키는데 도움이 된다. 따라서 기판의 플라즈마 프로세싱 동안에, RF 복귀 및 RF 핫 전류들로 인해서 전기 절연체(360)에 걸쳐 전위가 존재할 수도 있지만, 기생 플라즈마 또는 아크가 발생할 공간들은 존재하지 않는다. 브래킷(380)으로부터 방출되는 고밀도 전기장들이 아크가 발생할 수 없는 전기 절연체(360) 내에 위치된다.
전기 전도성 브래킷(380) 및 샤워헤드 현수부(134)가 체결 조립체(372) 부근에서 전기적으로 연통한다. 전기 전도성 브래킷(380)과 샤워헤드 현수부(134) 사이에 공간(374)이 존재한다. 그러나 전기 전도성 브래킷(380)과 샤워헤드 현수부(134)가 전기적으로 연통하고, RF 핫 전류가 프로세싱 영역 내의 용량 커플링된 플라즈마에 도달하는 경로를 제공하기 때문에, 공간(374)에 걸쳐 전위가 존재하지 않거나 무시할 수 있는 전위가 존재하게 된다. 따라서 갭 또는 공간이 존재하더라도, 전기 전도성 브래킷(380)과 샤워헤드 현수부(134)에 걸친 전위는 무시할 수 있으므로 아크는 발생하지 않아야 한다. 그에 따라, 전기 절연체(360)의 우측에 대한, 예를 들어 전기 전도성 브래킷(380)과 샤워헤드 현수부(134) 사이의 전기장은 거의 영이 되는 것이 바람직하다.
도 3의 실시예에서, 복귀 전류가 레지(114)의 표면 위에서 이동할 때, 전기 절연체(360)의 우측에 RF 핫 전류가 존재하고, 전기 절연체(360)의 좌측에 RF 복귀 전류가 존재한다. 전기 절연체(360)의 우측의 RF 핫 전류 및 전기 절연체(360)의 좌측의 RF 복귀 전류는 전기 절연체(360)에 걸친 전위를 생성한다. 위에서 논의된 바와 같이, 공극들 또는 공간들이 존재할 때 전위들은 아크 또는 기생 플라즈마를 발생시킬 수도 있다. 그러나 이러한 실시예에서, 전기 절연체(360)는 (RF 복귀 전류를 갖는) 레지(114)와 (RF 핫 전류를 갖는) 전기 전도성 브래킷(380) 사이의 모든 공간들을 완전히 점유한다. 고체 물질에 의해 점유된 공간들 내에서는 일반적으로 기생 플라즈마 및 아크가 발생하지 않으며, 따라서 아크가 발생하지 않아야 하므로, 존재하는 전위는 기판 프로세싱에서 허용될 수 있다.
일 실시예에서, 전기 절연체(360)와 대면하는 전기 전도성 브래킷(380)의 측면의 실질적으로 전부가 전기 절연체(360)와 접촉한다. 유사하게, 레지(114)와 대면하는 전기 절연체(360)의 측면의 전부가 레지(114)와 접촉한다. 전기 절연체(360)의 표면들이 전기 전도성 브래킷(380) 및 레지(114)와 실질적으로 접촉하기 때문에, 그리고 전기 절연체(360)가 열 팽창을 수용할 수 있기 때문에, 이들 사이에는 갭들이 존재하지 않는다. 따라서 아크 또는 기생 플라즈마가 발생할 장소들이 존재하지 않는다. 전기 절연체(360)의 크기 및 형상은 전기 전도성 브래킷(380)과 레지(114) 사이에 존재하는 실질적으로 모든 공간들 또는 공극들을 제거하도록 결정된다. 그러나 비록 열 팽창 때문에 작은 공극들 또는 갭들이 형성되더라도, 전기 절연체(360)의 결과로서 외장(sheath)에 걸친 감소된 RF 전압으로 인해 아크를 위한 전위는 크게 감소된다.
도 4는 전기 절연체(360)를 통한 그리고 그 주위의 전기장의 다이어그램이다. RF 핫 전류가 백킹 플레이트 및 샤워헤드를 거쳐 프로세싱 영역으로 이동하며, 여기서 그 후, RF 전류는 기판 지지부에 용량 커플링된다. 도 4의 우측에 도시된 바와 같이, RF 핫 전류는 전기 전도성 브래킷(380) 위로 그리고 전기 전도성 브래킷(380)에 근접하게 이동한다. RF 전류는 챔버 바디 및 상기 챔버 바디와 전기적으로 연통하는 레지(114)를 거쳐 이동함으로써 RF 소스로 복귀한다.
전기 전도성 브래킷(380)의 우측에 RF 핫 전류만이 존재하기 때문에, E=0으로 표시된 바와 같이, 이러한 구역에서는 전위가 생성되지 않는다. 유사하게, 레지(114)의 좌측에는 RF 복귀 전류만이 존재하기 때문에, 챔버의 이러한 구역 내에는 전기장이 또한 존재하지 않는다. 전위가 없으면, 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하지 않아야 한다. 도 4의 실시예에서 전위가 존재하는 유일한 위치는 전기 절연체(360)에 걸쳐 있다. 그러나 전기 절연체(360)는 전기 전도성 브래킷(380) 및 레지(114) 사이의 공간을 완전히 점유하는 세라믹 또는 알루미나와 같은 전기 절연 물질이다. 위에서 설명된 바와 같이, 아크는 챔버 내의 공간들 또는 공극들에서만 발생해야 한다. 그에 따라, 전기 절연체(360)가 전기 전도성 브래킷(380)과 레지(114) 사이의 공간을 점유하기 때문에, 아크가 발생할 공간이 존재하지 않는다. 따라서 전기 절연체(360)에 걸쳐 전위가 존재하더라도, 전기 절연체(360)에 의해서 점유된 공간에서는 아크 또는 기생 플라즈마가 발생하지 않을 것이다.
도 5는 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트의 개략도이다. 샤워헤드 현수부(134)가 백킹 플레이트(112)와 샤워헤드(506) 사이에 커플링된다. 샤워헤드 현수부(134)는 전기 전도성 물질로 형성되고, 체결 조립체(372)에 의해서 백킹 플레이트(112)에 연결된다. 체결 조립체(372)는 전기 전도성 브래킷(180) 및 샤워헤드 현수부(134)를 백킹 플레이트(112)에 고정하기 위한 볼트를 포함할 수도 있다. 추가로, 체결 조립체(372)는 전기 전도성 브래킷(180)을 전기 절연체(360)의 표면에 대해서 제 위치에서 유지한다. 전기 절연체(576)는 전기 절연체(360) 아래에서 전기 절연체(360)와 접촉하여 위치되고, 샤워헤드(506) 뒤에서 프로세스 가스들을 포함할 수도 있다. 레지(114)는 챔버 바디의 일부이고, RF 전류가 RF 소스로 복귀하기 위한 복귀 경로를 제공한다. 추가로, 레지(114)는 챔버 리드(152)에 대한 지지부를 제공하는데, 챔버 리드는 레지(114)의 상부 표면 상에 배치된다. 챔버 리드(152) 및 백킹 플레이트(112)는 공간(594)에 의해서 분리된다.
백킹 플레이트(112)는 전기 절연체(364)에 의해서 레지(114)로부터 전기적으로 절연되어 유지된다. 전기 절연체(364)는 백킹 플레이트(112)의 중량에 의해서 제 위치에 유지될 수도 있고, 또는 체결 조립체(372)에 의해서 고정될 수도 있다. RF 복귀 전류가 레지(114)를 거쳐 이동하고 RF 핫 전류가 백킹 플레이트(112)를 거쳐 이동하기 때문에, 전기 절연체(364)를 가로질러 전위가 존재한다. 그러나 전기 절연체(364)는 레지(114)와 백킹 플레이트(112) 사이의 모든 공간을 점유하기 때문에, 아크가 발생할 장소들이 존재하지 않는다. 전기 절연체(364)와 접촉하는 백킹 플레이트(112)와 레지(114)의 표면들은 그 사이에 최소 갭들을 가지거나 또는 갭들을 가지지 않는다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(112)와 전기 절연체(364) 사이에 존재하는 갭들은 1 밀리미터 미만이다.
도 5에 도시된 실시예에서, 전기 전도성 브래킷(180)이 체결 조립체(372)에 의해서 전기 절연체(360)에 고정적으로 부착되며, 상기 체결 조립체는 백킹 플레이트(112)에 나사형으로 체결되는 볼트를 포함한다. 전기 전도성 브래킷(180)은 (도 3에 도시된) 전기 전도성 브래킷(380)과 유사하지만, 전기 전도성 브래킷(180)은 전기 전도성 브래킷(180)의 하단부 에지로부터 수직으로 연장하는 부가적인 하부 부분(585), 및 상기 하부 부분(585)에 커플링된 수직 연장부(587)를 포함한다. 전기 전도성 브래킷(180)은 공극들 또는 갭들을 제거함으로써 전기 전도성 브래킷(180)의 좌측에 대한 위치들에서의 아크를 감소시키는 것을 도울 뿐만 아니라, 전기 전도성 브래킷(180)의 말단 팁(591)(수직 연장부(587)의 단부)을 무시할 수 있는 전기장의 위치까지 이동시킴으로써 전기 전도성 브래킷(180)의 우측 또는 아래에서 발생할 수도 있는 아크를 또한 감소시킨다.
도 3의 전기 전도성 브래킷(380)을 참조하면, 가장 낮은 에지는 비교적 날카로운 모서리 표면을 생성하고 RF 핫이 된다. 날카로운 표면들은 그 지점들에서의 높은 전기장으로 인한 아크를 종종 유도할 수 있다. 챔버 벽과 같은 챔버 컴포넌트들은 RF 복귀 전류를 위한 경로를 제공한다. 그에 따라, 전기 전도성 브래킷(380)의 날카로운 표면들로부터 챔버 벽과 같은 다른 챔버 컴포넌트들로 아크가 발생하는 것이 가능하다.
그러나 전기 전도성 브래킷(380)의 날카로운 에지를 RF 복귀 전류로부터 무시 가능한 전기장 내의 위치까지 멀리 이동시킴으로써 아크 발생 가능성이 감소될 수 있다. 도 5의 전기 전도성 브래킷(180)을 다시 참조하면, 하부 부분(585) 및 수직 연장부(587)가 부가되어 있다. 전기 전도성 브래킷(180)의 수직 연장부(587) 및 하부 부분(585)은 전기 절연체(360)와 샤워헤드 현수부(134) 사이에 위치되고, 유사한 전위를 향하는(예를 들어, 또한 RF 핫인 샤워헤드(506) 및 샤워헤드 현수부(134)를 향하는) 방향으로 연장한다. 그에 따라, 전기 전도성 브래킷(180)의 말단 팁(591)이 여전히 비교적 날카로운 지점이지만, 팁(591)은 무시할 수 있는 전기장의 위치 또는 전기장이 없는 위치에 위치된다. 전기장은 무시할 수 있고 모든 주위의 챔버 컴포넌트들은 거의 동일한 전위를 가지기 때문에, 아크를 위한 전위가 크게 감소된다.
도 6a - 도 6g는 전기 전도성 브래킷들의 사시도들이다. 도 6a는 말단 팁(691A)을 무시할 수 있는 전기장의 위치에 배치함으로써 아크를 위한 전위를 감소시키도록 구성된 전기 전도성 브래킷(680A)을 도시한다. 전기 전도성 브래킷(680A)은 플레이트(681), 상부 부분(683), 하부 부분(685A) 및 수직 연장부(687A)를 포함한다. 플레이트(681)는 수직 연장부(687A)에 대해서 실질적으로 평행하고, 상부 부분(683) 및 하부 부분(685A)에 대해 실질적으로 수직이다. 전기 전도성 브래킷(680A)은 단일 피스의 물질로 구성된다. 다른 실시예에서, 브래킷은 용접, 리벳팅(reveting), 또는 전체 브래킷(680A)을 통해서 전기 전도성을 유지하는 임의의 다른 적합한 방식에 의해서 서로 커플링된 복수의 피스들의 물질로 형성될 수도 있다. 추가로, 다른 프로세싱 챔버 컴포넌트들의 크기 또는 형상에 따라서, 전기 전도성 브래킷(680A)은 라운딩된 형상 또는 반원형 형상을 포함하는 다른 형상들로 형성될 수도 있다.
수직 연장부(687A)가 플레이트(681)와 (도시하지 않은) 샤워헤드 현수부 또는 (도시하지 않은) 샤워헤드 사이에 위치되도록 전기 전도성 브래킷(680A)은 일반적으로 프로세스 챔버 내에 위치된다. 플레이트(681)의 후방 측면은 전기 절연체(360)(도 3)와 같은 (도시되지 않은) 전기 절연체와 접촉하도록 적응되고, 홀들(682)을 관통하여 배치된 스크류들 또는 볼트들에 의해서 전기 절연체에 커플링될 수 있다. 수직 연장부(687A)에 형성된 홀들(688)은 플레이트(681)의 홀들(682)과 방사상으로 정렬되며, 그에 의해 공구(tool)가 홀들(688)을 통과하여 브래킷(680A)을 전기 절연체에 고정하기 위해서 홀들(682)과 맞물림(engage)하는데 이용되는 체결기에 액세스하도록 허용한다. 유사하게, 하부 부분(685A)에 배치된 홀들(682)은 공구가 전기 전도성 브래킷(680A)을 고정하기 위해서 상부 부분(683)의 홀들(684)과 맞물림하는데 이용되는 체결기에 액세스하도록 허용한다. 예를 들어, (도시되지 않은) 체결 조립체가 홀들(684)을 관통하여 배치되어 전기 전도성 브래킷(680A)을 챔버 내에 위치 및 유지할 수도 있다. 전기 전도성 브래킷(680A)이 스크류들 또는 볼트들 이외의 것으로 프로세싱 챔버에 고정되는 실시예들에서, 홀들(682, 684, 686, 및 688)은 필요하지 않을 수도 있다.
전기 전도성 브래킷(680A)은 적어도 하부 부분(685A) 및 선택적으로 수직 연장부(687A)를 포함하기 때문에, 아크의 발생을 위한 전위가 크게 감소된다. 도 6a의 실시예에서, 전기 전도성 브래킷(680A)의 가장 날카로운 에지는 수직 연장부(687A)이다. 그러나 수직 연장부(687A)의 상부 부분은 플레이트(681)와 (도시되지 않은) 샤워헤드 현수부 사이에 위치될 것이며, 이들 모두 전위가 유사하다. 따라서 수직 연장부(687A), 플레이트(681) 및 샤워헤드 현수부는 모두 전위가 유사할 것이므로, 수직 연장부(687A)의 상부 단부에서의 전기장은 무시될 수 있고, 수직 연장부(687A)가 비교적 날카로운 에지에서 종결하더라도 아크는 발생하지 않을 것이다. 하부 부분(685A) 및 수직 연장부(687A)의 길이 및 높이는 중요하지 않지만, 브래킷(또는 수직 연장부)의 하부 부분의 종결점이 플레이트(681)의 하단부로부터 더(그리고 그에 따라 RF 복귀 경로로부터 더) 이동함에 따라, 일반적으로 전기장 및 그에 따른 아크의 가능성이 더 감소된다. 도 6a에 도시된 실시예에서, 하부 부분 및 수직 연장부가 없는 전기 전도성 브래킷과 비교할 때, 전기 전도성 브래킷(680A)은 수직 연장부(687A)의 말단 단부에서 약 98 퍼센트의 전기장 세기 감소를 제공한다.
도 6b는 짧아진 하부 부분(685B)을 가지는 전기 전도성 브래킷(680B)을 도시한다. 하부 부분(685B)의 말단 단부는 전기 전도성 브래킷(680B)을 고정하기 위해서 이용되는 공구를 수용하기 위한 컷-아웃들(cut-outs)(693)을 가진다. 하부 부분(685B)의 말단 단부는 하부 부분(685A)에 비한 것만큼 플레이트(681)로부터 멀리 제거되지 않기 때문에, 전기장 세기의 감소는 브래킷(680A)만큼 크지 않다. 그러나 전기 전도성 브래킷(680B)은 하부 부분(685B)이 없는 전기 전도성 브래킷(예를 들어, 도 3의 전기 전도성 브래킷(380))에 비하여, 여전히 하부 부분(685B)의 최외측 에지를 따라 약 60 퍼센트 더 적은 전기장 세기를 나타낸다. 그에 따라, 짧아진 하부 부분(685B)의 추가에 의해서도 아크 발생을 위한 전위가 크게 감소된다.
도 6c는 수직 연장부가 없는 전기 전도성 브래킷(680C)을 도시한다. 하부 부분(685C)은 하부 부분(685A)(도 6a)과 거의 동일한 크기이고, 하부 부분(685B)보다 크기가 더 크다. 전기 전도성 브래킷(680C)은 하부 부분(685C)이 없는 전기 전도성 브래킷(예를 들어, 도 3의 전기 전도성 브래킷(380))에 비하여, 하부 부분(685C)의 최외측 에지를 따라 약 80 퍼센트 더 적은 전기장 세기를 나타낸다. 그에 따라, 하부 부분(685C)의 크기를 증가시킴으로써 아크 발생을 위한 전위가 더 감소된다. 그러나 하부 부분(685B)의 길이에 비해 하부 부분(685C)의 과다 길이에 의해서 얻어지는 이점은 선형적이지 않다(예를 들어, 하부 부분(685B)의 크기가 증가됨에 따라 얻어지는 이점이 더 적다). 따라서 하부 부분(685C)의 길이 연장은 전기장 세기의 감소와 관해 점감하는(diminishing) 복귀를 제공하는 것으로 확인될 수 있다.
도 6d는 하부 부분(685D) 및 짧아진 수직 연장부(687D)를 가지는 전기 전도성 브래킷(680D)을 도시한다. 하부 부분(685D)은 하부 부분(685A)(도 6a)과 거의 동일한 크기인 반면, 수직 연장부(687D)의 길이는 수직 연장부(687A)(도 6a)보다 작다. 전기 전도성 브래킷(680D)은 하부 부분 및 수직 연장부가 없는 전기 전도성 브래킷(예를 들어, 도 3의 전기 전도성 브래킷(380))에 비하여, 수직 연장부(687D)의 최상부 에지를 따라 약 90 퍼센트 더 적은 전기장 세기를 나타낸다. 그러나 하부 부분(685D)에 부가하여 수직 연장부(687D)에 의해서 얻어지는 이점은 하부 부분(685D)만을 가지는 전기 전도성 브래킷(예를 들어, 전기 전도성 브래킷(680C))보다 단지 약간만 더 크다.
도 6e는 하부 부분(685E) 및 짧아진 수직 연장부(687E)를 가지는 전기 전도성 브래킷(680E)을 도시한다. 하부 부분(685E)은 하부 부분(685A)(도 6a)과 거의 동일한 크기인 반면, 수직 연장부(687E)는 수직 연장부(687A)(도 6a)보다 더 작다. 수직 연장부(687E)는 공구가 홀들(682)에 액세스하게 하기 위한 컷-아웃들(693)을 일 단부에 포함한다. 전기 전도성 브래킷(680E)은 하부 피스 또는 수직 연장부가 없는 전기 전도성 브래킷(예를 들어, 도 3에 도시된 전기 전도성 브래킷(380))에 비하여, 수직 연장부(687E)의 최상부 에지를 따라 약 95 퍼센트 더 적은 전기장 세기를 나타낸다. 그러나 수직 연장부(687D)에 비해 수직 연장부(687E)에 의해 얻어지는 이점은 단지 약 5 퍼센트이다. 따라서 수직 연장부의 길이 증가는 전기장 세기의 감소에 관한 이점에 점감하는 복귀를 제공한다. 그에 따라, 브래킷의 일부 부분이 플레이트(681)의 하부 부분으로부터 멀리 떨어져 유사한 전위의 샤워헤드 현수부와 플레이트(681) 사이의 위치로 지향되는(directed) 한, 하부 부분 또는 수직 연장부의 길이 또는 크기는 중요하지 않다.
도 6f는 하부 부분(685F)을 가지는 전기 전도성 브래킷(680F)을 도시한다. 하부 부분(685F)은 컷-아웃들 또는 홀들이 하부 부분(685F)에 배치될 필요 없이 공구가 홀들(684)에 액세스하게 하기에 충분히 작은 크기이다. 하부 부분(685F)의 폭은 상부 부분(683)의 폭의 약 10 퍼센트 내지 약 20 퍼센트이다. 플레이트(689)는 이를 관통하는 어떠한 홀들도 없는 고체형 피스의 물질이다. 플레이트(689)가 플레이트(681)의 홀들(682)을 구비하지 않는다는 것을 제외하고, 플레이트(689)는 플레이트(681)와 유사하다. 그에 따라, 스크류들 또는 볼트들 이외의 수단에 의해서 브래킷(680F)이 제 위치에 유지된다. 예를 들어, 브래킷(680F)이 글루잉(gluing) 또는 용접에 의해서 프로세싱 챔버 내의 제 위치에서 유지될 수도 있다.
도 6g는 하부 부분(685G) 및 수직 연장부(687G)를 가지는 전기 전도성 브래킷(680G)을 도시한다. 하부 부분(685G)은 컷-아웃들 또는 홀들이 하부 부분(685G)에 배치될 필요 없이 공구가 홀들(684)에 액세스하게 하기에 충분히 작은 크기이다. 하부 부분(685F)의 폭은 상부 부분(683)의 폭의 약 10 퍼센트 내지 약 20 퍼센트이다. 수직 연장부(687G)는 하부 부분(685G)과 거의 동일한 크기이다.
본 발명의 이점들은 기판 프로세싱 동안의 아크 및 기생 플라즈마의 감소 또는 제거를 포함하지만, 이러한 것으로 한정되는 것은 아니다. 아크 또는 기생 플라즈마의 감소는 기판들의 보다 효율적이고 보다 저비용의 프로세싱을 허용한다. 또한, 아크 및 기생 플라즈마의 감소는 기판들의 보다 균일한 프로세싱 스루풋을 제공한다. 또한, 본 발명의 전기 절연체들 및 전기 전도성 브래킷은 보다 낮은 진공 및 보다 높은 RF 전력 프로세싱 조건들이 이용되게 하는데, 이는 이러한 프로세스 조건들이 기생 플라즈마 형성 가능성을 증가시키기 때문이다.
전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위를 벗어나지 않고도 안출될 수도 있다.

Claims (15)

  1. 진공 프로세싱 챔버로서:
    챔버 바디 내에 배치된 백킹(backing) 플레이트;
    상기 챔버 바디 내에 배치되고 그리고 상기 백킹 플레이트에 커플링되는 샤워헤드;
    상기 백킹 플레이트를 상기 샤워헤드에 전기적으로 커플링시키는 하나 또는 둘 이상의 샤워헤드 현수부(suspension)들;
    상기 백킹 플레이트에 커플링되고 그리고 상기 샤워헤드 현수부로부터 이격된 전기 전도성 브래킷(bracket) ― 상기 전기 전도성 브래킷은 상기 샤워헤드의 면(face)에 대해 수직으로 위치되는 플레이트를 포함함 ―; 및
    상기 전기 전도성 브래킷의 상기 플레이트와 접촉하는 제 1 측면 및 상기 챔버 바디와 접촉하는 제 2 측면을 가지는 전기 절연체를 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버는 PECVD 챔버이고, 상기 PECVD 챔버는 상기 백킹 플레이트에 커플링된 RF 소스를 더 포함하고,
    상기 전기 절연체는 세라믹, 알루미나 또는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 브래킷은:
    상기 플레이트의 하단부 에지에 커플링되고, 상기 플레이트에 대해 수직인 하부 부분; 및
    상기 하부 부분에 커플링되고, 상기 플레이트에 평행하며, 상기 플레이트의 길이보다 작은 길이를 가지는 수직 연장부를 더 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수직 연장부는 공구를 수용하기 위한 컷-아웃들을 내부에 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 브래킷은 상기 플레이트에 커플링되고 상기 하부 부분에 평행하게 배치되는 상부 부분을 더 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 브래킷과 상기 전기 절연체 사이에 공간이 없으며,
    상기 전기 전도성 브래킷은 가요성을 가지는,
    진공 프로세싱 챔버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 브래킷이 알루미늄을 포함하는,
    진공 프로세싱 챔버.
  8. 프로세싱 챔버로서:
    챔버 바디;
    상기 챔버 바디 상에 위치된 챔버 리드(lid);
    상기 챔버 리드에 커플링된 백킹 플레이트;
    하나 또는 둘 이상의 샤워헤드 현수부를 통해 상기 백킹 플레이트에 커플링된 샤워헤드;
    상기 백킹 플레이트에 커플링되며 상기 샤워헤드로부터 이격된 전기 전도성 브래킷; 및
    제 1 전기 절연체를 포함하고,
    상기 전기 전도성 브래킷은:
    상기 샤워헤드의 면에 수직으로 위치된 플레이트;
    상기 플레이트의 하단부 에지에 커플링되고, 상기 플레이트에 대해 수직인 하부 부분; 및
    상기 플레이트로부터 연장하며 상기 하부 부분과 평행하게 위치되는 상부 부분을 포함하며,
    상기 제 1 전기 절연체는 상기 백킹 플레이트, 상기 챔버 바디 및 상기 샤워헤드에 근접하게 위치되는 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함하고, 상기 제 1 전기 절연체는 상기 챔버 바디와 접촉하는 제 1 측면 및 상기 전기 전도성 브래킷의 상기 플레이트와 접촉하는 제 2 측면을 가지는,
    프로세싱 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 전기 절연체와 상기 전기 전도성 브래킷의 상기 플레이트 사이에는 공간이 없는,
    프로세싱 챔버.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 챔버 바디와 상기 백킹 플레이트 사이에 배치되고 상기 챔버 바디와 상기 백킹 플레이트를 전기적으로 절연시키는 제 2 전기 절연체를 더 포함하고,
    상기 전기 전도성 브래킷은 알루미늄인,
    프로세싱 챔버.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 브래킷의 하부 부분과 상기 전기 전도성 브래킷의 상기 플레이트가 서로에 대해서 직각으로 연결되고,
    상기 프로세싱 챔버는 PECVD 챔버인,
    프로세싱 챔버.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 하부 부분에 커플링된 수직 연장부를 더 포함하는,
    프로세싱 챔버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레이트, 상기 수직 연장부, 상기 하부 부분 및 상기 상부 부분 각각에는 이들을 관통하여 하나 또는 둘 이상의 홀들이 배치되는,
    프로세싱 챔버.
  14. 프로세싱 챔버로서:
    챔버 바디;
    상기 챔버 바디 상에 배치된 리드;
    상기 챔버 바디 내에 배치된 샤워헤드;
    가요성 현수부를 통해 상기 샤워헤드에 전기적으로 커플링되고, 상기 샤워헤드의 측방향 외측으로 배치되며, 상기 샤워헤드와 이격된 관계인 전기 전도성 브래킷; 및
    상기 전기 전도성 브래킷에 대해 배치되고, 상기 전기 전도성 브래킷의 측방향 외측으로 위치되며, 상기 챔버 바디와 접촉하는 전기 절연체를 포함하는,
    프로세싱 챔버.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 샤워헤드는 상기 가요성 현수부에 의해 백킹 플레이트에 커플링되는,
    프로세싱 챔버.
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