KR102157819B1 - 열 최적화 링들 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링이 본원에 개시된다. 프로세스 키트 링은 환형 바디 및 하나 이상의 중공 내측 캐비티들을 포함한다. 환형 바디는 플라즈마 내성 재료로 형성된다. 환형 바디는 200 mm보다 큰 외경을 갖는다. 환형 바디는 최상부 표면 및 최하부 표면을 포함한다. 최상부 표면은 프로세스 챔버의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하도록 구성된다. 최하부 표면은 최상부 표면에 대향한다. 최하부 표면은 바디의 중심선에 실질적으로 수직이다. 최하부 표면은 페디스털 조립체에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 중심선을 중심으로 환형 바디에 형성된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 환형 바디 내에 원형으로 배열된다.

Description

열 최적화 링들
[0002] 본원에 설명되는 실시예들은 일반적으로 프로세싱 챔버에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 프로세싱 챔버의 컴포넌트 링들에 관한 것이다.
[0004] 물리 기상 증착(PVD)은, 전자 디바이스들의 제조에서 가장 일반적으로 사용되는 프로세스들 중 하나이다. PVD는 진공 챔버에서 수행되는 플라즈마 프로세스이며, 여기서, 비교적 무거운 원자들(예컨대, 아르곤)을 갖는 불활성 가스의 플라즈마 또는 그러한 불활성 가스를 포함하는 가스 혼합물에 네거티브로 바이어싱된 타겟이 노출된다. 불활성 가스의 이온들에 의한 타겟의 충격은 타겟 재료의 원자들의 방출을 초래한다. 방출된 원자들은, 챔버에 배치된 기판 지지부 상에 배치되는 기판 상에, 증착된 막으로서 축적된다.
[0005] 기판에 대하여 챔버 내의 원하는 구역에 프로세싱 구역을 정의하는 것을 돕기 위해, 프로세스 키트가 챔버에 배치될 수 있다. 프로세스 키트는 적어도 커버 링 및 증착 링을 포함할 수 있다. 증착 링은, 기판 지지 페디스털의 주변 상의 증착을 방지하도록 구성될 수 있다. 커버 링은, 기판 아래의 증착을 방지하기 위해 증착 링의 사이에 갭을 생성하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 동안, 증착 링 및 커버 링은 높은 온도들로 가열될 수 있다. 높은 온도는 증착 링 및 커버 링의 열 팽창을 초래하며, 이는, 시간이 경과함에 따라, 증착 링 및 커버 링의 수명을 감소시킨다.
[0006] 따라서, 프로세싱 챔버를 위한 개선된 프로세스 키트들에 대한 필요성이 존재한다.
[0007] 일 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링이 본원에 개시된다. 프로세스 키트 링은 환형 바디(body) 및 하나 이상의 중공 내측 캐비티(hollow inner cavity)들을 포함한다. 환형 바디는 플라즈마 내성 재료로 형성된다. 환형 바디는 200 mm보다 큰 외경을 갖는다. 환형 바디는 최상부 표면 및 최하부 표면을 포함한다. 최상부 표면은 프로세스 챔버의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하도록 구성된다. 최하부 표면은 최상부 표면에 대향한다. 최하부 표면은 바디의 중심선에 실질적으로 수직이다. 최하부 표면은 페디스털 조립체에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 중심선을 중심으로 환형 바디에 형성된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 환형 바디 내에 원형으로 배열된다.
[0008] 다른 실시예에서, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트가 본원에 개시된다. 프로세스 키트는 제1 프로세스 키트 링 및 제2 프로세스 키트 링을 포함한다. 제1 프로세스 키트 링은 제1 바디 및 하나 이상의 제1 중공 내측 캐비티들을 포함한다. 제1 바디는 플라즈마 내성 재료로 형성된다. 제1 바디는 200 mm보다 큰 제1 외경을 갖는다. 제1 바디는 제1 최상부 표면 및 제1 최하부 표면을 포함한다. 제1 최상부 표면은 프로세스 챔버의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면한다. 제1 최상부 표면은 제2 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 지지하도록 구성된다. 제1 최하부 표면은 제1 최상부 표면에 대향한다. 제1 최하부 표면은, 제1 바디의 제1 중심선에 실질적으로 수직이고 그리고 페디스털 조립체에 의해 적어도 부분적으로 지지된다. 제2 프로세스 키트 링은 제1 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 커버한다. 제2 프로세스 키트 링은 제2 바디 및 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들을 포함한다. 제2 바디는 제2 플라즈마 내성 재료로 형성된다. 제2 바디는 200 mm보다 큰 제2 외경을 포함한다. 제2 바디는 제2 최상부 표면 및 제2 최하부 표면을 포함한다. 제2 최상부 표면은 프로세싱 챔버의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면한다. 제2 최하부 표면은 제2 최상부 표면에 대향한다. 제2 최하부 표면은 제2 프로세스 키트 링의 제2 중심선과 실질적으로 평행하다. 제2 최하부 표면은 제1 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 커버하도록 구성된다. 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들은 중심선을 중심으로 제2 바디에 형성된다. 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들은 제2 바디 내에 원형으로 배열된다.
[0009] 본 개시내용의 상기 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부가 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 하지만, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 유의되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은 일 실시예에 따른 예시적인 반도체 프로세싱 챔버를 예시한다.
[0011] 도 2a는 일 실시예에 따른, 도 1의 커버 링을 예시하는 단면도이다.
[0012] 도 2b는 다른 실시예에 따른, 도 1의 커버 링을 예시하는 단면도이다.
[0013] 도 3은 일 실시예에 따른, 도 2의 커버 링의 평면 단면도를 예시한다.
[0014] 도 4는 일 실시예에 따른, 도 1의 커버 링의 평면 단면도를 예시한다.
[0015] 도 5a는 일 실시예에 따른, 도 1의 증착 링을 예시하는 단면도이다.
[0016] 도 5b는 다른 실시예에 따른, 도 1의 증착 링을 예시하는 단면도이다.
[0017] 도 6은 일 실시예에 따른, 도 5의 증착 링의 평면 단면도를 예시한다.
[0018] 도 7은 일 실시예에 따른, 도 1의 증착 링의 평면 단면도를 예시한다.
[0019] 명확성을 위해, 도면들 간에 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 적용가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 부가적으로, 일 실시예의 엘리먼트들은, 본원에서 설명되는 다른 실시예들에서의 활용을 위해 유리하게 조정될 수 있다.
[0020] 도 1은 일 실시예에 따른 예시적인 반도체 프로세싱 챔버(100)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 프로세싱 챔버(100)는 금속 또는 세라믹 재료들, 예컨대, 다른 것들 중에서도, 이를테면, 티타늄, 알루미늄 산화물, 알루미늄, 구리, 탄탈룸, 탄탈룸 질화물, 탄탈룸 탄화물, 텅스텐, 텅스텐 질화물, 란타넘, 란타넘 산화물들, 티타늄 질화물, 니켈, 및 NiPt를 증착할 수 있는 물리 기상 증착(PVD) 챔버이다. 본 개시내용으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있는 프로세싱 챔버의 일 예는, 캘리포니아 주 산타 클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 ALPS® Plus 및 SIP ENCORE® PVD 프로세싱 챔버들이다. 다른 제조자들로부터의 것들을 포함하는 다른 프로세싱 챔버들이 본 개시내용으로부터 이익을 얻도록 적응될 수 있는 것으로 고려된다.
[0021] 프로세싱 챔버(100)는, 내부 볼륨(112)을 인클로징(enclose)하는 리드(lid) 조립체(110), 최하부(108), 하부 어댑터들(106), 및 상부 어댑터들(104)를 갖는 챔버 바디(102)를 포함한다. 챔버 최하부(106)는 일반적으로, 프로세싱 챔버(100)에서의 기판(101)의 입구 및 출구를 제공하기 위한 슬릿 밸브(도시되지 않음)를 포함한다.
[0022] 반도체 프로세싱 챔버(100)는 페디스털 조립체(114) 및 프로세스 키트(150)를 포함한다. 페디스털 조립체(114)는 챔버(100)의 최하부(108)로부터 지지될 수 있다. 프로세스 키트(150)는 적어도, 페디스털 조립체(114) 상에 지지되는 증착 링(152)을 포함한다. 프로세스 키트(150)는 또한, 접지 차폐부(154) 및 인터리빙(interleaving) 커버 링(156) 중 하나 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 페디스털 조립체(114)는, 페디스털 조립체(114)를 상부 포지션과 하부 포지션 사이에서 이동시키도록 구성되는 리프트 메커니즘(116)에 의해 챔버(100)의 최하부(106)에 커플링된다. 하부 포지션에서, 리프트 핀(lift pin)들(도시되지 않음)은, 프로세싱 챔버 외부에 배치된 기판 이송 메커니즘과의 기판의 교환을 가능하게 하기 위해, 페디스털 조립체(114)로부터 기판을 이격시키도록 페디스털 조립체(114)를 통해 이동된다. 벨로우즈(bellows)(118)는, 페디스털 조립체(114)의 내부 및 챔버(100)의 외부로부터 챔버 바디(102)의 내부 볼륨(112)을 격리시키도록 페디스털 조립체(114)와 최하부(108) 사이에 배치될 수 있다.
[0023] 페디스털 조립체(114)는 일반적으로, 접지 플레이트(124)에 커플링된 베이스 플레이트(122)에 밀봉식으로 커플링되는 기판 지지부(120)를 포함한다. 기판 지지부(120)는 알루미늄 또는 세라믹으로 구성될 수 있다. 기판 지지부(120)는 정전 척(electrostatic chuck), 세라믹 바디, 가열기, 또는 이들의 조합일 수 있다. 유전체 바디는, 열분해(pyrolytic) 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 실리콘 질화물 등과 같은 높은 열 전도성 유전체 재료로 제조될 수 있다. 기판 지지부(120)는, 프로세싱 동안 기판들(101)을 수용하고 지지하는 기판 수용 표면(126)을 갖는다. 기판 수용 표면(126)은, 타겟(132)의 스퍼터링 표면(128)과 실질적으로 평행한 평면을 갖는다.
[0024] 프로세스 키트(150)는 다양한 컴포넌트들을 포함하며, 다양한 컴포넌트들은, 예컨대, 컴포넌트 표면들로부터 스퍼터링 증착물(deposit)들을 세정하기 위해, 부식된 컴포넌트들을 교체하거나 수리하기 위해, 또는 다른 프로세스들을 위해 챔버(100)를 적응시키기 위해, 챔버(100)로부터 용이하게 제거될 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 프로세스 키트(150)는, 증착 링(152), 접지 차폐부(154), 및 커버 링(156) 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 일 실시예에서, 커버 링(156) 및 증착 링(152)은 기판 지지부(120)의 둘레 에지(peripheral edge)(130) 주위에 배치된다. 증착 링(152) 및 커버 링(156)은 도 2 내지 도 7에서 더 상세히 논의된다. 증착 링(152) 및 커버 링(156)은 3D 프린팅, 리소그래피, 또는 주조(casting) 프로세스로 형성될 수 있으며, 이는, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들이 증착 링(152) 및 커버 링(156)의 바디들에 형성될 수 있게 한다. 이는 증착 링(152) 및 커버 링(156)에 대한 표면적(내부 표면들을 포함함)이 증가되게 하며, 이는 유리하게, 증착 링(152) 및 커버 링(156)이 가열될 때의 열 팽창을 최대 30 % 감소되게 한다.
[0025] 리드 조립체(110)는 일반적으로, 타겟 백킹(backing) 플레이트(131), 타겟(132), 및 마그네트론(magnetron)(134)을 포함한다. 타겟 백킹 플레이트(131)는, 폐쇄 포지션에 있을 때 상부 어댑터들(104)에 의해 지지된다. 세라믹 링 시일(seal)(136)은 타겟 백킹 플레이트(131)와 상부 어댑터들(104) 사이의 진공 누설을 방지하도록 그들 사이에 배치될 수 있다. 타겟(132)은, 타겟 백킹 플레이트(131)에 커플링되고 그리고 프로세싱 챔버(100)의 내부 볼륨(112)에 노출된다. 타겟(132)은, PVD 프로세스 동안 기판(101) 상에 증착되는 재료를 제공한다.
[0026] 프로세스 챔버(100)는 전력 소스(140) 및 가스 소스(142)에 커플링된다. 가스, 이를테면 아르곤은, 도관들(144)을 통해 가스 소스(142)로부터 내부 볼륨(112)으로 공급될 수 있다. 가스 소스(142)는, 타겟(132)에 활동적으로(energetically) 충돌하고 그리고 타겟(132)으로부터 재료를 스퍼터링할 수 있는 비-반응성 가스, 이를테면, 아르곤 또는 제논을 포함할 수 있다. 가스 소스(142)는 또한 반응성 가스를 포함할 수 있다. 플라즈마는, 플라즈마 프로세싱 구역(180)으로서 정의된, 기판(101)과 타겟(132) 사이에 형성된다. 플라즈마 내의 이온들은 타겟(132)을 향해 가속되어 타겟(132)으로부터 재료가 이탈되게 한다. 이탈된 타겟 재료는 기판(101) 상에 증착된다.
[0027] 도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 커버 링(156)을 예시하는 단면도이다. 커버 링(156)은 환형 바디(200)를 포함한다. 환형 바디(200)는 플라즈마 내성 재료로 형성된다. 예컨대, 환형 바디(200)는 스테인리스 강으로 형성된다. 일 실시예에서, 환형 바디(200)는, 3 차원(3D) 프린팅 또는 다른 적절한 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 환형 바디(200)는 최상부 표면(202) 및 최하부 표면(204)을 포함한다. 최상부 표면(202)은 프로세스 챔버(100)의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면한다. 일 실시예에서, 최상부 표면(202)은 3 차원으로 프린팅된 표면 텍스처(texture)를 포함할 수 있다. 최하부 표면(204)은 바디(200)의 중심선(210)에 수직이다. 일 실시예에서, 최하부 표면(204)은 실질적으로 편평하다. 최하부 표면(204)은, 증착 링(152)을 적어도 부분적으로 커버하도록 구성된다.
[0028] 커버 링(156)은, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206) 및 하나 이상의 통기 구멍들(208)을 더 포함한다. 3D 프린팅 프로세스는, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206) 및 하나 이상의 통기 구멍들(208)이 환형 바디(200)에 형성될 수 있게 한다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 환형 바디(200)에 형성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 바디(22)의 중심선(210)을 중심으로 원형으로 형성된다. 예컨대, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 환형 바디(200)의 중심선(210)을 중심으로 동심일 수 있다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은, 프로세싱 동안 커버 링(156)이 가열될 때 열이 방사될 더 큰 표면적을 제공하도록 구성된다. 더 큰 표면적은 커버 링(156)의 전체 열 변형을 감소시키는 것을 돕는다. 일 예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 열 팽창이 최대 30 % 감소되게 한다. 커버 링(156)의 열 팽창을 감소시킴으로써, 커버 링(156)의 수명이 증가되며, 그에 따라, 커버 링(156)이 교체되어야 하기 전에 프로세싱되는 기판들의 수가 증가된다. 부가적으로, 열 팽창의 감소는 커버 링(156)이 다른 챔버 컴포넌트들에 대하여 덜 마찰되게 하며, 이는, 프로세스 챔버(100)에서의 입자 생성을 감소시킨다. 일 실시예에서, 하나 이상의 내부 피쳐(feature)들(230)이 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)에 형성될 수 있다. 예컨대, 리브(rib)들 또는 핀(fin)들의 형태의 하나 이상의 내부 피쳐들(230)이 하나 이상의 중공 내측 캐비티들에 형성될 수 있다. 하나 이상의 내부 피쳐들(230)은 커버 링(156)의 강성을 증가시키도록 구성된다. 하나 이상의 내부 피쳐들(230)이 (도 2b에 도시된 것과 같이) 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)을 통해 연장될 때, 선택적인 구멍(250)이 하나 이상의 내부 피쳐들 각각에 형성될 수 있다. 선택적인 구멍들은, 하나 이상의 내부 피쳐들(230)에 의해 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)에 형성된 영역들을 통기하도록 구성된다.
[0029] 하나 이상의 통기 구멍들(208)은 환형 바디(200)에 형성된다. 하나 이상의 통기 구멍들(208)은 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)과 유체 연통(fluid communication)한다. 하나 이상의 통기 구멍들(208)은 중공 내측 캐비티들(206)을 통기하도록 구성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 통기 구멍들(208)은 약 3.14 mm2의 개방 영역을 갖는다. 중공 내측 캐비티들(206)을 통기하는 것은, 중공 내측 캐비티들(206) 내의 압력이 늘어나지 않게 하여 커버 링(156)을 뒤틀리지 않게 하는 것을 보장한다. 일반적으로, 하나 이상의 통기 구멍들(208)은, 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하지 않는 외부 표면 상의(예컨대, 최상부 표면 상이 아님) 환형 바디(200)에 형성된다. 일 실시예에서, 커버 링(156)은 제1 통기 구멍(214) 및 제2 통기 구멍(216)을 포함할 수 있으며, 제1 통기 구멍(214)은 제2 통기 구멍(216)에 대하여 바디(200)의 대향하는 측 상에 형성된다. 바디(200)의 대향하는 측들에 제1 및 제2 통기 구멍들(214, 216)을 포지셔닝(position)하는 것은, 먼지가 제2 통기 구멍(216)을 통해 중공 내측 캐비티들(206)을 빠져 나가도록 제1 통기 구멍(214) 내로 공기를 불어 넣음으로써, 임의의 먼지 또는 다른 오염물이 제거될 수 있게 한다.
[0030] 도 3은 일 실시예에 따른, 도 2의 커버 링(156)의 평면 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 커버 링(156)은 내경(218) 및 외경(220)을 포함한다. 내경(218)은 외경(220)보다 짧다. 커버 링(156)은, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)이 내부에 형성된 것으로 도시된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 커버 링(156)의 중심선(211)을 중심으로 형성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)은 전부 상호연결된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206)을 상호연결하는 것은, 커버 링(156) 전체에 걸친 균일한 압력을 허용한다.
[0031] 도 4는 다른 실시예에 따른 커버 링(156)의 평면 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 커버 링(156)은, 내부에 형성된 중공 내측 캐비티들(206)의 제1 행(row)(402) 및 제2 행(404)을 포함한다. 제1 행(402)의 중공 내측 캐비티들(206) 및 제2 행의 중공 내측 캐비티들은 커버 링(156)의 중심선(211)을 중심으로 형성된다. 일 실시예에서, 제1 행(402)의 중공 내측 캐비티들(206)은 제1 행(402)을 따라 상호연결되고 그리고 제2 행(404)의 중공 내측 캐비티들(206)은 제2 행(404)을 따라 상호연결된다. 다른 실시예에서, 중공 내측 캐비티들(206)은 제1 행(402)뿐만 아니라 제2 행(404)에 걸쳐 상호연결된다.
[0032] 도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 증착 링(152) 및 증착 링(152')을 예시하는 단면도들이다. 증착 링(152')은 프로세싱 챔버(100)에서 증착 링(152) 대신 사용될 수 있다. 증착 링(152')은 증착 링(152)과 실질적으로 유사하다. 증착 링(152)은 환형 바디(500)를 포함한다. 환형 바디(500)는 플라즈마 내성 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 환형 바디(500)는 스테인리스 강으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 환형 바디(500)는, 3 차원(3D) 프린팅 또는 다른 적절한 프로세스를 통해 형성될 수 있다. 환형 바디(500)는 최상부 표면(502) 및 최하부 표면(504)을 포함한다. 최상부 표면(502)은 프로세스 챔버(100)의 플라즈마 프로세싱 구역(180)에 대면한다. 최상부 표면(502)은, 바디(500)를 적어도 부분적으로 지지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 최상부 표면(502)은 3 차원으로 프린팅된 표면 텍스처를 포함할 수 있다. 최하부 표면(504)은 증착 링(152)의 중심선(510)에 수직이다. 일 실시예에서, 최하부 표면(504)은 실질적으로 편평하다. 최하부 표면(504)은, 기판 지지부(120)에 의해 적어도 부분적으로 지지되도록 구성된다.
[0033] 증착 링(152)은, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(206) 및 하나 이상의 통기 구멍들(508)을 더 포함한다. 3D 프린팅 프로세스는, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506) 및 하나 이상의 통기 구멍들(508)이 바디(500)에 형성될 수 있게 한다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 환형 바디(500)에 형성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 바디(500)의 중심선(510)을 중심으로 원형으로 형성된다. 예컨대, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 환형 바디(500)와 중심선(510)을 중심으로 동심일 수 있다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은, 프로세싱 동안 증착 링(152)이 가열될 때 열이 방사될 더 큰 표면적을 제공하도록 구성된다. 더 큰 표면적은 증착 링(152)의 전체 열 변형을 감소시키는 것을 돕는다. 일 예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 열 팽창이 최대 30 % 감소되게 한다. 증착 링(152)의 열 팽창을 감소시킴으로써, 증착 링(152)의 수명이 증가되며, 그에 따라, 교체되어야 하기 전에 프로세싱되는 기판들의 수가 증가된다. 부가적으로, 열 팽창의 감소는 증착 링(152)이 다른 컴포넌트들에 대하여 덜 마찰되게 하며, 이는, 프로세스 챔버(100)에서의 입자 생성을 감소시킨다. 일 실시예에서, 하나 이상의 내부 피쳐들(530)이 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)에 형성될 수 있다. 예컨대, 리브들 또는 핀들의 형태의 하나 이상의 내부 피쳐들(530)이 하나 이상의 중공 내측 캐비티들에 형성될 수 있다. 하나 이상의 내부 피쳐들(530)은 증착 링(152)의 강성을 증가시키도록 구성된다.
[0034] 하나 이상의 통기 구멍들(508)은 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)과 유체 연통한다. 하나 이상의 통기 구멍들(508)은 중공 내측 캐비티들(506)을 통기하도록 구성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 통기 구멍들(508)은 약 3.14 mm2의 개방 영역을 갖는다. 중공 내측 캐비티들(506)을 통기하는 것은, 중공 내측 캐비티들(506) 내의 압력이 늘어나 증착 링(152)을 뒤틀리게 하지 않을 것임을 보장한다. 일반적으로, 하나 이상의 통기 구멍들(508)은, 환형 바디(500)에서 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하지 않는 외부 표면 상에(예컨대, 최상부 표면 상이 아님) 형성된다. 일 실시예에서, 증착 링(152)은 제1 통기 구멍(514) 및 제2 통기 구멍(516)을 포함할 수 있으며, 제1 통기 구멍(514)은 제2 통기 구멍(516)에 대하여 바디(500)의 대향하는 측 상에 형성된다. 바디(500)의 대향하는 측들에 제1 및 제2 통기 구멍들(514, 516)을 포지셔닝하는 것은, 먼지가 제2 통기 구멍(516)을 통해 중공 내측 캐비티들(506)을 빠져 나가도록 제1 통기 구멍(514) 내로 공기를 불어 넣음으로써, 임의의 먼지 또는 다른 오염물들이 제거될 수 있게 한다.
[0035] 도 5는 다른 실시예에 따른 증착 링(152')을 예시하는 단면도이다. 증착 링(152')은 프로세싱 챔버(100)에서 증착 링(152) 대신 사용될 수 있다.
[0036] 도 6은 일 실시예에 따른, 도 2의 증착 링(152)의 평면 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 증착 링(152)은 내경(518) 및 외경(520)을 포함한다. 내경(518)은 외경(520)보다 짧다. 증착 링(152)은, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)이 내부에 형성된 것으로 도시된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 증착 링(152)의 중심선(511)을 중심으로 형성된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)은 전부 상호연결된다. 하나 이상의 중공 내측 캐비티들(506)을 상호연결하는 것은, 증착 링(152) 전체에 걸친 균일한 압력을 허용한다.
[0037] 도 7은 다른 실시예에 따른 커버 링(156)의 평면 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 커버 링(156)은, 내부에 형성된 중공 내측 캐비티들(506)의 제1 행(702) 및 제2 행(704)을 포함한다. 제1 행(702)의 중공 내측 캐비티들(506) 및 제2 행의 중공 내측 캐비티들은 커버 링(156)의 중심선(511)을 중심으로 형성된다. 일 실시예에서, 제1 행(702)의 중공 내측 캐비티들(506)은 제1 행(702)을 따라 상호연결되고 그리고 제2 행(704)의 중공 내측 캐비티들(506)은 제2 행(704)을 따라 상호연결된다. 다른 실시예에서, 중공 내측 캐비티들(506)은 제1 행(702)뿐만 아니라 제2 행(704)에 걸쳐 상호연결된다.
[0038] 전술한 내용들이 특정 실시예들에 관한 것이지만, 다른 그리고 추가적인 실시예들이 그 기본 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 그 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링으로서,
    상기 프로세스 키트 링은,
    플라즈마 내성 재료로 형성되는 환형 바디(body) ― 상기 환형 바디는 200 mm보다 큰 외경을 갖고, 상기 환형 바디는 최상부 표면 및 상기 최상부 표면에 대향하며 상기 환형 바디의 중심선에 실질적으로 수직인 최하부 표면을 포함함, ― ;
    상기 중심선을 중심으로 상기 환형 바디에 형성되고 상기 최상부 표면 및 상기 최하부 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성되며 상기 환형 바디 내에 원형으로 배열되는, 하나 이상의 중공 내측 캐비티(hollow inner cavity)들;
    상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들에 형성되고 상기 최상부 표면으로부터 상기 최하부 표면까지 연장하고 상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들을 추가적으로 형성하며 리브(rib)들 또는 핀(fin)들을 포함하는, 하나 이상의 피쳐(feature)들;
    상기 환형 바디에 형성되고 상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들 중 적어도 하나와 유체 연동하는, 제1 통기 구멍; 및
    상기 환형 바디에 형성되고 상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들 중 적어도 하나와 유체 연동하며 상기 제1 통기 구멍에 대하여 상기 환형 바디의 대향하는 표면 상에 형성된, 제2 통기 구멍;을 포함하는,
    플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들 각각은 상기 중심선을 중심으로 하나 이상의 환형 열들로 배열되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  3. 제2항에 있어서,
    각각의 환형 열에서 상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 서로 유체 연동하는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  4. 제1항에 있어서,
    제1 통기 및 제2 통기 구멍들은 상기 플라즈마 프로세싱 구역으로부터 차폐되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 환형 바디 및 상기 하나 이상의 중공 내측 캐비티들은 3차원 프린팅 프로세스에 의해서 형성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 최상부 표면은 3 차원으로 프린팅된 표면 텍스처(texture)를 포함하는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 최하부 표면은 페디스털 조립체에 의해 지지되도록 구성되고 그리고 상기 최상부 표면은 커버 링에 의해 적어도 부분적으로 지지되도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 최하부 표면은 증착 링에 의해 적어도 부분적으로 지지되도록 구성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 환형 바디는 스테인리스 강으로 형성되는, 플라즈마 프로세싱 시스템에서 사용하기 위한 프로세스 키트 링.
  10. 제1 프로세스 키트 링; 및
    상기 제1 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 커버하는 제2 프로세스 키트 링을 포함하며,
    상기 제1 프로세스 키트 링은,
    제1 플라즈마 내성 재료로 형성되는 제1 바디 ― 상기 제1 바디는 200 mm보다 큰 제1 외경을 갖고, 상기 제1 바디는,
    프로세싱 챔버의 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하는 제1 최상부 표면, 및
    상기 제1 최상부 표면에 대향하는 제1 최하부 표면
    을 포함하고,
    상기 제1 최상부 표면은 상기 제2 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 지지하도록 구성되고,
    상기 제1 최하부 표면은, 상기 제1 바디의 제1 중심선에 실질적으로 수직이고 그리고 페디스털 조립체에 의해 적어도 부분적으로 지지됨 ―, 및
    상기 제1 중심선을 중심으로 상기 제1 바디에 형성되는 하나 이상의 제1 중공 내측 캐비티들
    을 포함하고,
    상기 하나 이상의 제1 중공 내측 캐비티들은 상기 제1 바디 내에 원형으로 배열되고,
    상기 제2 프로세스 키트 링은,
    제2 플라즈마 내성 재료로 형성되는 제2 바디 ― 상기 제2 바디는 200 mm보다 큰 제2 외경을 갖고, 상기 제2 바디는,
    상기 프로세싱 챔버의 상기 플라즈마 프로세싱 구역에 대면하는 제2 최상부 표면, 및
    상기 제2 최상부 표면에 대향하는 제2 최하부 표면
    을 포함하고,
    상기 제2 최하부 표면은, 상기 제2 프로세스 키트 링의 제2 중심선과 실질적으로 평행하고 그리고 상기 제1 프로세스 키트 링을 적어도 부분적으로 커버하도록 구성됨 ―, 및
    상기 제2 중심선을 중심으로 상기 제2 바디에 형성되는 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들
    을 포함하고,
    상기 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들은 상기 제2 바디 내에 원형으로 배열되는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 프로세스 키트 링은, 상기 제1 바디에 형성되고 그리고 상기 하나 이상의 제1 중공 내측 캐비티들에 개방되는 하나 이상의 제1 통기 구멍들을 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 제1 통기 구멍들은 상기 플라즈마 프로세싱 구역으로부터 차폐되는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 프로세스 키트 링은, 상기 제2 바디에 형성되고 그리고 상기 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들에 개방되는 하나 이상의 제2 통기 구멍들을 더 포함하며,
    상기 하나 이상의 제2 통기 구멍들은 상기 플라즈마 프로세싱 구역으로부터 차폐되는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 하나 이상의 제1 중공 내측 캐비티들 각각 및 상기 하나 이상의 제2 중공 내측 캐비티들 각각은, 강성을 증가시키도록 구성된, 내부에 형성되는 하나 이상의 내부 피쳐들을 포함하는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 프로세스 키트 링은, 3 차원으로 프린팅된 표면 텍스처를 갖는 제1 최상부 표면을 더 포함하는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 프로세스 키트 링은, 3 차원으로 프린팅된 표면 텍스처를 갖는 제2 최상부 표면을 더 포함하는, 기판 프로세싱 챔버를 위한 프로세스 키트.
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