KR102236935B1 - 다중-구역 온도 제어 및 다중 퍼지 성능을 갖는 페데스탈 - Google Patents

다중-구역 온도 제어 및 다중 퍼지 성능을 갖는 페데스탈 Download PDF

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Abstract

반도체 프로세싱 장치용 기판 지지 조립체들이 설명된다. 조립체들은 페데스탈 및 페데스탈에 커플링된 스템을 포함할 수 있다. 페데스탈은, 독립적으로 제어되는 온도들을 갖는 다중 영역들을 제공하도록 구성될 수 있다. 각각의 영역은, 스템 내의 내부 채널들로부터 수용되고 그리고 내부 채널들로 전달되는 온도 제어된 유체를 순환시킴으로써, 영역 내에 실질적으로 균일한 온도 제어를 제공하기 위한 유체 채널을 포함할 수 있다. 유체 채널들은 역평행(parallel-reverse) 유체 배열로 구성된 다중 부분들을 포함할 수 있다. 페데스탈은 또한, 페데스탈의 영역들 사이에 열적 격리를 제공하도록 구성될 수 있는 유체 퍼지 채널들을 포함할 수 있다.

Description

다중-구역 온도 제어 및 다중 퍼지 성능을 갖는 페데스탈{PEDESTAL WITH MULTI-ZONE TEMPERATURE CONTROL AND MULTIPLE PURGE CAPABILITIES}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 "PEDESTAL WITH MULTI-ZONE TEMPERATURE CONTROL AND MULTIPLE PURGE CAPABILITIES" 의 명칭으로 2012년 7월 18일에 출원된 미국 가 출원 제 61/673,067 호의 이익 향유를 주장한다. 이로써, 상기 미국 가 출원 제 61/673,067 호의 전체 내용들은 모든 목적들을 위해, 인용에 의해 포함된다.
본 기술은 반도체 제조를 위한 컴포넌트들 및 장치들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 기술은 기판 페데스탈 조립체들 및 다른 반도체 프로세싱 장비에 관한 것이다.
집적 회로들은 복잡하게 패터닝된 재료 층들을 기판 표면들 상에 생성하는 프로세스들에 의해서 가능해진다. 패터닝된 재료를 기판 상에 생성하는 것은, 재료를 형성하고 제거하기 위한 제어된 방법들을 필요로 한다. 이러한 프로세스들이 일어나는 온도는 최종 제품에 직접적으로 영향을 줄 수 있다. 기판 온도들은 종종, 프로세싱 동안에 기판을 지지하는 조립체를 이용하여 제어되고 유지된다. 표면에 걸쳐서 또는 지지 조립체의 깊이를 통해서 발생할 수 있는 온도 변동들은 기판에 걸쳐 온도 구역들(zones) 또는 영역들(regions)을 생성할 수 있다. 이러한 영역들의 변화하는 온도는 기판 상에서 또는 기판에 수행되는 프로세스들에 영향을 줄 수 있고, 이는 종종, 기판을 따라 에칭되는 구조들 또는 증착되는 필름들의 균일성을 감소시킨다. 기판의 표면에 따른 변화의 정도에 따라서, 어플리케이션들에 의해서 생성되는 비일관성들에 기인하여 디바이스 고장(failure)이 발생할 수 있다.
부가적으로, 반도체 프로세싱 챔버 내에 하우징된 구조들은 챔버 내에서 수행되는 프로세스들에 의해서 영향받을 수 있다. 예를 들어, 챔버들 내에서 증착된 재료들은 챔버 내의 장비 뿐만 아니라 기판 그 자체에도 증착될 수 있다. 따라서, 이러한 그리고 다른 이유들 때문에, 반도체 프로세싱 챔버들 내의 개선된 장비 및 조립체들에 대한 필요가 존재한다. 이러한 그리고 다른 필요들은 본 기술에 의해 다뤄진다.
반도체 프로세싱 장치용 기판 지지 조립체들이 설명된다. 조립체들은 페데스탈 및 페데스탈에 커플링된 스템(stem)을 포함할 수 있다. 페데스탈은, 독립적으로 제어되는 온도들을 갖는 다중 영역들을 제공하도록 구성될 수 있다. 각각의 영역은, 스템 내의 내부 채널들로부터 수용되고 그리고 내부 채널들로 전달되는 온도 제어된 유체를 순환시킴으로써, 영역 내에 실질적으로 균일한 온도 제어를 제공하기 위한 유체 채널을 포함할 수 있다. 유체 채널들은 역평행(parallel-reverse) 유체 배열로 구성된 다중 부분들을 포함할 수 있다. 페데스탈은 또한, 페데스탈의 영역들 사이에 열적 격리(thermal isolation)를 제공하도록 구성될 수 있는 유체 퍼지 채널들을 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 유체 채널들은 개시된 실시예들의 지지 조립체들 내에 코일 패턴으로 배열될 수 있다. 부가적으로, 스템은 제 1 및 제 2 페데스탈 영역들과 상이한 스템의 온도를 유지하기 위해서 작동 가능한 가열 수단을 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 유체 채널들은 표면에 걸쳐 온도 차이를 제공하기 위해서 서로로부터 유체적으로(fluidly) 격리될 수 있다. 기판 지지 표면은 부가적으로, 임의의 개수의 기하학적 구조들일 수 있고 그리고 원형일 수 있다. 이러한 원형 디자인에서, 페데스탈의 제 1 영역은 중앙에 로케이팅될 수 있고, 제 2 영역은 제 1 영역을 둘러싸는 환형 영역일 수 있다. 이후의 영역들이 부가적으로 제공될 수 있다.
개시된 실시예들에서, 페데스탈 및 스템은 서로로부터 절연된 2개의 개별 컴포넌트들일 수 있다. 부가적으로, 제 1 유체 채널의 제 1 및 제 2 부분들은 서로로부터 수직적으로 배치될 수 있고 그리고 실질적으로 또는 직접적으로(directly) 수직으로 배열될 수 있다. 지지 조립체들은 부가적으로, 페데스탈 내에 정의되고 퍼지 가스를 위한 제 1 퍼지 유동 경로를 제공하도록 구성된 제 1 퍼지 채널을 포함할 수 있다. 제 1 퍼지 채널은 페데스탈의 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 정의된 수직 격리 공동(isolation cavity)을 포함할 수 있고, 격리 공동은 퍼지 가스의 일부분을 수용하도록 구성될 수 있다. 조립체들의 페데스탈 부분은 하나 또는 그 초과의 플레이트들을 서로 커플링시킴으로써 형성될 수 있고, 그리고 페데스탈은 다양한 실시예들에서 다중 플레이트들을 포함할 수 있다. 제 1 플레이트는 기판 지지 표면을 포함할 수 있으며, 제 2 플레이트는 제 1 플레이트 아래에 로케이팅될 수 있고 그리고 격리 공동의 적어도 일부분 뿐만 아니라 제 2 유체 채널의 제 3 및 제 4 부분들의 적어도 일부를 정의하는 지역들을 가질 수 있다.
페데스탈은 제 1 플레이트 아래, 또는 제 1 플레이트와 제 2 플레이트 사이에 로케이팅되는 적어도 하나의 부가적인 플레이트를 포함할 수 있고, 그러한 플레이트는 제 1 유체 채널의 제 1 및 제 2 부분들을 정의하는 지역들을 포함한다. 적어도 하나의 부가적인 플레이트는, 제 1 퍼지 채널 뿐만 아니라 격리 공동의 적어도 일부, 제 2 유체 채널의 제 3 및 제 4 부분들의 적어도 일부를 정의하는 지역들을 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 부가적인 플레이트는 적어도 2개의 플레이트들, 예컨대 제 3 및 제 4 플레이트로 구성될 수 있다. 제 3 플레이트는 제 1 플레이트 아래에 로케이팅될 수 있고, 제 1 유체 채널의 제 1 및 제 2 부분들의 적어도 일부, 제 2 유체 채널의 제 3 및 제 4 부분들의 적어도 일부, 및 격리 공동의 제 1 부분을 정의하는 영역들을 포함할 수 있다. 제 4 플레이트는 제 3 플레이트 아래에 포지셔닝될 수 있고, 제 1 퍼지 채널의 적어도 일부분 뿐만 아니라, 제 3 플레이트에 의해서 정의된 격리 공동의 제 1 부분과 유체 소통하는, 격리 공동의 적어도 제 2 부분을 정의하는 부분들을 포함할 수 있다. 격리 공동은 페데스탈의 제 1 영역과 페데스탈의 제 2 영역 사이의 열적 장벽(thermal barrier)을 생성하도록 구성될 수 있다. 조립체들은 스템과 페데스탈 사이의 계면(interface)을 따라 정의되는 제 2 퍼지 채널을 또한 더 포함할 수 있고, 제 2 퍼지 채널은 스템과 페데스탈 사이에 열적 장벽을 생성하도록 구성된 제 2 퍼지 유동 경로를 제공하도록 구성된다. 제 2 퍼지 채널은 부가적인 퍼지 분배 플레이트에 의해서 적어도 부분적으로 정의될 수 있다.
기판 지지 조립체들은 또한, 기판 지지 표면을 갖는 페데스탈을 포함하는 것으로 설명된다. 조립체들은 부가적으로, 기판 지지 표면 맞은편의 페데스탈과 커플링되는 스템을 포함할 수 있고, 스템은 온도 제어된 유체를 페데스탈로 전달 및 수용하도록 구성된 한 쌍의 스템 내부 채널들을 포함한다. 조립체들은, 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 하나와 유입구 섹션에서 커플링된, 페데스탈의 중앙 영역 내에 정의된 유체 채널을 포함할 수 있고, 스템 내부 채널로부터 온도 제어된 유체를 수용하도록 구성될 수 있다. 유체 채널은 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 다른 하나와 배출구 섹션에서 추가적으로 커플링될 수 있고, 그리고 온도 제어된 유체를 다른 스템 내부 채널로 지향시키도록 구성될 수 있다. 유체 채널은 유입구 섹션과 배출구 섹션 사이에 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분을 포함할 수 있고, 제 2 채널 부분은, 제 1 채널 부분으로부터 수직으로 배치될 수 있으며 제 1 채널 부분과 역평행 패턴으로 커플링될 수 있다. 채널 부분들은, 유입구 섹션에서 수용되는 유체가, 제 2 채널 부분을 통해서 그리고 배출구 섹션을 통해서 유동하기 전에, 제 1 채널 부분을 통해서 지향되도록 구성될 수 있다. 유체 채널은 또한, 온도 제어된 유체를 유입구 섹션으로부터 페데스탈을 통해 방사상 외측으로 지향시키도록 구성된 코일 패턴으로 배열될 수 있다. 조립체의 스템은 스템 내부 채널들과 분리된 가열 수단을 더 포함할 수 있고, 그리고 페데스탈과 상이한 온도에서 스템을 유지하도록 작동 가능할 수 있다. 유체 채널의 제 1 및 제 2 부분들은 개시된 실시예들에서 서로로부터 수직으로 배치될 수 있고, 그리고 부분들은 직접적인 수직 정렬일 수 있다. 페데스탈은, 적어도 부분적으로 유체 채널 아래에서 페데스탈 내에 정의된, 말단에(distally) 로케이팅되고 외측으로 폐쇄된(outwardly closed) 공동을 갖는 퍼지 채널을 더 포함할 수 있다. 공동은 페데스탈의 영역을 정의하면서 페데스탈로부터 방사상 외측으로 포지션에 로케이팅될 수 있다. 퍼지 채널은, 퍼지 채널을 통해 페데스탈 내에 유체 장벽을 생성하도록 퍼지 채널 내에 수용된 가압된(pressurized) 유체를 스템 퍼지 채널로부터 수용하도록 구성될 수 있다. 부가적으로, 조립체들의 페데스탈 부분은, 페데스탈을 형성하기 위해서 서로 커플링되는 복수의 플레이트들로 형성될 수 있다.
그러한 기술은 종래의 장비에 대해 상당한 이득들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 페데스탈 표면에 걸친 온도들은 더 균일한 온도들로 유지될 수 있고, 이는 프로세싱되고 있는 기판의 표면에 걸쳐 개선된 프로세스들을 허용할 수 있다. 부가적으로, 상이한 온도들로 유지되는 상이한 영역들을 가질 수 있는 조립체를 제공하는 것은 더 정밀한 작동들이 수행되는 것을 가능하게 할 수 있고, 그리고 장비 표면들 상에 배치되는 재료의 양을 감소시킬 수 있다. 이러한 그리고 다른 실시예들이, 그들의 많은 장점들 및 특징들과 함께, 이하의 설명과 첨부된 도면들과 더불어 더 상세하게 설명된다.
개시된 실시예들의 특성 및 장점들의 추가적인 이해는, 명세서와 도면들의 나머지 부분들을 참조하여 실현될 수 있다.
도 1은 프로세싱 툴의 일 실시예의 평면도이다.
도 2는 개시된 기술에 따른 페데스탈이 발견될 수 있는 프로세싱 챔버의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 기술의 실시예들에 따른 기판 지지 조립체의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 기술의 실시예들에 따른 기판 지지 조립체의 부분 단면도를 도시한다.
도 5는 본 기술의 실시예들에 따른 페데스탈의 컴포넌트 플레이트의 평면도를 도시한다.
도 6은 본 기술의 실시예들에 따른 페데스탈의 컴포넌트 플레이트들의 분해 사시도를 도시한다.
도 7은 본 기술의 실시예들에 따른 페데스탈의 컴포넌트 플레이트의 평면 사시도를 도시한다.
첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피쳐들은 동일한 숫자 참조 부호를 가질 수 있다. 또한, 동일한 유형의 다양한 컴포넌트들은 유사한 컴포넌트들 및/또는 피쳐들 사이를 구분해주는 문자가 뒤에 붙는 참조 부호에 의해 구분될 수 있다. 명세서에서 오직 처음의 숫자 참조 부호만이 사용된다면, 설명은, 뒤에 덧붙은 문자에 상관없이 동일한 처음의 숫자 참조 부호를 갖는 유사한 컴포넌트들 및/또는 피쳐들 중 임의의 하나에 적용 가능하다.
본 기술은 반도체 프로세싱 작동들 동안에 가열 및 냉각 분배를 위한 개선된 페데스탈 디자인들을 포함한다. 종래의 페데스탈들은 작동 동안에 기판의 대략적인 온도를 제어할 수 있지만, 현재 설명되는 기술은 스템 및 페데스탈의 외부 및 표면의 전체에 걸친 온도 특성들의 개선된 제어를 허용한다. 본 기술은 페데스탈이 다중 독립 구역들에서 제어되는 것을 허용한다. 그렇게 할 때, 개선된 작동들이 수행될 수 있는데, 이는 페데스탈 상에 놓인 기판이 전체 표면에 걸쳐 더 균일한 온도 프로파일로 유지될 수 있기 때문이다. 이러한 그리고 다른 이익들이 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 예시적인 반도체 제조 프로세스들에서 사용되는 프로세싱 툴(100)의 일 실시예의 평면도이고, 여기에서 본 기술에 따른 페데스탈이 발견될 수 있다. 도면에서, 한 쌍의 FOUP들(전방 개구부 통합 포드들;front opening unified pods)(102)은 다양한 치수들의 기판들을 공급하고, 기판들은 로봇 아암들(104)에 의해서 수용될 수 있으며 텐덤형(tandem) 프로세스 챔버들(109a-c)의 기판 프로세싱 섹션들(108a-f) 중 하나에 위치되기 전에 저압 유지 지역(106) 내에 위치된다. 제 2 로봇 아암(110)은 기판들을 유지 지역(106)으로부터 프로세싱 챔버들(108a-f)로 그리고 다시 원위치로(back) 운송하는데 사용될 수 있다.
텐덤형 프로세스 챔버들(109a-c)의 기판 프로세싱 섹션들(108a-f)은 기판 상에 필름들을 증착, 어닐링, 경화 및/또는 에칭하기 위한 하나 또는 그 초과의 시스템 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일 구성에서, 프로세싱 챔버의 2쌍의 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108c-d 및 108e-f)은 기판 상에 유동 가능한(flowable) 유전체 재료를 증착시키는데 사용될 수 있고, 그리고 한 쌍의 제 3 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108a-b)은 증착된 유전체를 어닐링하는데 사용될 수 있다. 다른 구성에서, 프로세싱 챔버들의 2쌍의 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108c-d 및 108e-f)은 유동 가능한 유전체 필름을 기판상에 증착 및 어닐링 양쪽 모두를 하도록 구성될 수 있고, 한편으로 한 쌍의 제 3 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108a-b)은 증착된 필름의 UV 또는 E-빔 경화를 위해 사용될 수 있다. 또 다른 구성에서, 3쌍의 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108a-f) 모두는 기판 상에 증착된 유전체 필름들을 에칭하도록 구성될 수 있다.
또 다른 구성에서, 2쌍의 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108c-d 및 108e-f)은 유전체의 증착 및 UV 또는 E-빔 경화 양쪽 모두를 위해 사용될 수 있고, 한편으로 한 쌍의 제 3 텐덤형 프로세싱 섹션들(예를 들어, 108a-b)은 유전체 필름을 어닐링하기 위해 사용될 수 있다. 유동 가능한 필름들을 위한 증착, 어닐링, 및 경화 챔버들의 부가적인 구성들이 시스템(100)에 의해서 고려된다는 것이 이해될 것이다.
부가적으로, 텐덤형 프로세싱 섹션들(108a-f) 중 하나 또는 그 초과가 습식 처리 챔버로서 구성될 수 있다. 이러한 프로세스 챔버들은 수분을 포함하는 분위기(atmosphere)에서 유전체 필름을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 시스템(100)의 실시예들은 습식 처리 텐덤형 프로세싱 섹션들(108a-b) 및 증착된 유전체 필름 상에 습식 및 건식 어닐링들 양쪽 모두를 수행하는 어닐링 텐덤형 프로세싱 섹션들(108c-d)을 포함할 수 있다.
도 2는 프로세싱 챔버 내에 구획된(partitioned) 플라즈마 생성 영역들을 포함할 수 있는, 본 기술의 실시예들에 따른 프로세싱 시스템(200)의 단순화된 단면도를 도시한다. 프로세싱 시스템은, 유체 공급 시스템(210)과 같은, 프로세싱 챔버(205) 외부에 로케이팅된 컴포넌트들을 선택적으로 포함할 수 있다. 프로세싱 챔버(205)는 주변 압력과 상이한 내부 압력을 유지할 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 챔버 내측의 압력은 프로세싱 동안에 약 10mTorr 내지 약 20Torr일 수 있다.
작동 동안에, 프로세스 가스가, 가스 유입구 조립체(240)를 통해서 제 1 플라즈마 영역(235) 내로 유동될 수 있다. 프로세스 가스는 제 1 플라즈마 영역(235)에 진입하기 전에 원격 플라즈마 시스템(RPS)(215) 내에서 여기될 수 있다(excited). 리드(lid)(220), 샤워헤드(225), 및 상부에 배치된 기판(255)을 갖는 기판 지지부(245)가 개시된 실시예들에 따라 도시된다. 리드(220)는 피라미드형, 원뿔형, 또는 좁은 정상부 부분이 넓은 바닥 부분으로 확장되는 다른 유사한 구조일 수 있거나, 또는 도시된 바와 같이 상대적으로 편평할 수 있다. 제 1 플라즈마 영역(235)의 플라즈마 생성과 일치하여, 리드(220)는 인가된 AC 전압 소스를 포함할 수 있고 샤워헤드(225)는 접지될 수 있다. 절연 링(230)은, 리드(220)와 샤워헤드(225) 사이에 포지셔닝될 수 있고 용량 결합 플라즈마(CCP)가 제 1 플라즈마 영역(235)에서 형성될 수 있게 한다.
리드(220)는 개시된 실시예들에 따른 프로세싱 챔버와 사용하기 위한 이중-소스(dual-source) 리드일 수 있다. 유체 유입구 조립체(240)는 가스와 같은 유체를 제 1 플라즈마 영역(235) 내로 도입할 수 있다. 유체 유입구 조립체(240)는 조립체 내에 2개의 개별 유체 공급 채널들을 포함할 수 있다. 제 1 채널은 RPS(215)를 통과하는, 가스와 같은, 유체를 운반할 수 있는 반면에, 제 2 채널은 RPS(215)를 바이패싱(bypass)하는, 가스와 같은, 유체를 운반할 수 있다. 개시된 실시예들에서 제 1 채널은 프로세스 가스를 위해 사용될 수 있고, 제 2 채널은 처리 가스를 위해 사용될 수 있다. 가스들은 플라즈마 영역(235) 내로 유동할 수 있고 배플(baffle)(도시되지 않음)에 의해서 분산될 수 있다. 리드(220) 및 샤워헤드(225)는 사이에 절연 링(230)을 갖고 있는 것으로 도시되고, 절연 링은 AC 전위가, 샤워헤드(225)에 대해 리드(220)에 인가되는 것을 허용한다.
전구체와 같은 유체는 본원에 설명된 샤워헤드(225)의 실시예들에 의해서 제 2 플라즈마 영역(250) 내로 유동될 수 있다. 플라즈마 영역(235)의 프로세스 가스로부터 유도된(derived) 여기된 종은 샤워헤드(225)의 개구들을 통해 이동할 수 있고 샤워헤드로부터 제 2 플라즈마 영역(250) 내로 유동하는 전구체와 반응할 수 있다. 제 2 플라즈마 영역(250)에는 플라즈마가 아주 조금 있거나 아예 없다. 전구체 및 프로세스 가스의 여기된 유도체들(derivatives)은 기판 위의 영역에서 결합될 수 있다.
프로세스 가스를 제 1 플라즈마 영역(235)에서 직접 여기하는 것, 프로세스 가스를 RPS(215)에서 여기하는 것, 또는 양쪽 모두는 여러 가지 이익들을 제공할 수 있다. 프로세스 가스로부터 유도된 여기된 종의 농도는 제 1 플라즈마 영역(235)의 플라즈마에 기인하여 제 2 플라즈마 영역(250) 내에서 증가될 수 있다. 이러한 증가는 제 1 플라즈마 영역(235)의 플라즈마의 위치에서 비롯될 수 있다. 제 2 플라즈마 영역(250)은 RPS(215)보다 제 1 플라즈마 영역(235)에 더 가까이에 로케이팅될 수 있고, 다른 가스 분자들, 챔버의 벽들, 및 샤워헤드의 표면들과의 충돌들을 통해 여기된 종을 여기된 상태들로 두기 위해 더 적은 시간을 남긴다.
프로세스 가스로부터 유도된 여기된 종의 농도의 균일성은 또한, 제 2 플라즈마 영역(250) 내에서 증가될 수 있다. 이는 제 1 플라즈마 영역(235)의 형상으로부터 비롯될 수 있는데, 제 1 플라즈마 영역의 형상은 제 2 플라즈마 영역(250)의 형상에 더 유사할 수 있다. RPS(215)에서 생성된 여기된 종은 샤워헤드(225)의 엣지들 부근의 개구들을 통과하기 위해서, 샤워헤드(225)의 중앙 부근의 개구들을 통과하는 종에 비해서 더 먼 거리들을 이동할 수 있다. 더 먼 거리는 여기된 종의 감소된 여기를 초래할 수 있고, 그리고 예를 들어, 기판의 엣지 부근에서 더 느린 성장 레이트(growth rate)를 초래할 수 있다. 제 1 플라즈마 영역(235)에서 프로세스 가스를 여기하는 것은 이러한 변화를 완화시킬 수 있다.
프로세싱 가스는 RPS(215)에서 여기될 수 있고 여기된 상태로 샤워헤드(225)를 통과해서 제 2 플라즈마 영역(250)으로 갈 수 있다. 대안적으로, 플라즈마 가스를 여기하거나 RPS(215)로부터 이미 여기된 프로세스 가스를 강화하기 위해서 전력이 제 1 프로세싱 영역에 인가될 수 있다. 플라즈마가 제 2 플라즈마 영역(250)에서 생성될 수 있는 반면에, 플라즈마는 대안적으로, 제 2 플라즈마 영역에서 생성되지 않을 수 있다. 일 예에서, 전구체들 또는 프로세싱 가스들의 오로지 여기만이, RPS(215)의 프로세싱 가스를 여기하는 것으로부터 와서 제 2 플라즈마 영역(250)의 전구체들과 반응할 수 있다.
플라즈마 생성 가스들 및/또는 플라즈마 여기된 종은 플라즈마 여기 영역(235) 내로의 더 균일한 전달을 위해 리드(220)의 복수의 홀들(도시되지 않음)을 통과할 수 있다. 예시적인 구성들은, 가스들/종이 리드(220)의 홀들을 통해 플라즈마 여기 영역(235) 내로 유동하도록, 리드(220)에 의해 플라즈마 여기 영역(235)으로부터 구획된 가스 공급 영역(260) 내로 개방된 유입구(240)를 갖는 것을 포함한다. 구조적 및 작동적 피쳐들은 플라즈마 여기 영역(235)으로부터 다시 공급 영역(260), 유입구(240) 및 유체 공급 시스템(210)으로의 플라즈마의 상당한 역류(backflow)를 방지하기 위해서 선택될 수 있다. 구조적 피쳐들은 역-스트리밍(back-streaming) 플라즈마를 비활성화하는, 리드(220)의 홀들의 단면의 기하학적 구조 및 치수들의 선택을 포함할 수 있다. 작동적 피쳐들은, 샤워헤드(225)를 통하는 플라즈마의 단방향 유동을 유지하는, 가스 공급 영역(260)과 플라즈마 여기 영역(235) 사이에서 압력 차이를 유지하는 것을 포함할 수 있다.
샤워헤드(225)는, 하전되지 않은 중성 또는 라디칼 종이 샤워헤드(225)를 통과하게 하면서 플라즈마 여기 영역(235)의 밖으로 이온-하전 종의 이동을 억제하는 복수의 홀들을 포함할 수 있다. 이들 하전되지 않은 종은, 홀들을 통하여 덜 반응성의 캐리어 가스와 함께 수송되는 고도 반응성 종을 포함할 수 있다. 상기 주의된 바와 같이, 홀들을 통한 이온 종의 이동이 감소될 수 있고, 일부 예들에서는 완전히 억제될 수 있다. 샤워헤드(225)를 통과하는 이온 종의 양을 제어하는 것은, 가스 혼합물이, 아래 놓인 웨이퍼 기판과 접촉되게 하는 것에 비해 증가된 제어를 제공할 수 있고, 이는 결과적으로, 가스 혼합물의 증착 및/또는 에칭 특성들의 제어를 증가시킨다.
샤워헤드(225) 내 복수의 홀들은 샤워헤드(225)를 통하여 활성화된 가스(즉, 이온, 라디칼, 및/또는 중성 종)의 통과를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 홀들의 종횡비(즉, 홀 직경 대 길이) 및/또는 홀들의 기하 구조는, 샤워헤드(225)를 통과하는 활성 가스 내 이온-하전 종의 유동이 감소되도록 제어될 수 있다. 샤워헤드(225)가 샤워헤드와 전기적으로 커플링된 이온 억제기를 포함하는 실시예들에서, 샤워헤드 위에 배치될 수 있는 이온 차단기(blocker) 내 홀들은 플라즈마 여기 영역(235)과 대면하는 테이퍼된(tapered) 부분, 및 샤워헤드와 대면하는 실린더형 부분을 포함할 수 있다. 실린더형 부분은 샤워헤드로 통과하는 이온 종의 유동을 제어하도록 형상화 및 치수화될 수 있다. 조정 가능한 전기 바이어스는 또한, 이온 종의 유동을 제어하기 위한 추가 수단으로서 샤워헤드(225)에 인가될 수 있다.
증착이 수행되는지 에칭 프로세스가 수행되는지에 따라, 가스들 및 플라즈마 여기된 종은 샤워헤드(225)를 통과하여 기판으로 지향될 수 있다. 샤워헤드는 가스들 또는 플라즈마 종의 유동을 추가로 지향시킬 수 있다. 샤워헤드는 하나 또는 그 초과의 가스들의 유동을 지향시키기 위한 다수의 유체 채널들을 포함할 수 있는 이중-구역 샤워헤드일 수 있다. 이중-구역 샤워헤드는 반응 영역(250)으로 플라즈마 여기된 종의 통과를 허용할 채널들의 제 1 세트, 및 반응 영역(250)으로 제 2 가스/전구체 혼합물을 전달하는 채널들의 제 2 세트를 가질 수 있다.
유체 전달 소스는, 플라즈마 여기 영역(235)을 바이패싱할 수 있고 그리고 채널들의 제 2 세트를 통해 샤워헤드 내에서부터 반응 영역(250)으로 진입할 수 있는 전구체를 전달하기 위해, 샤워헤드와 커플링될 수 있다. 샤워헤드 내의 채널들의 제 2 세트는 수행될 프로세스를 위해 선택된 소스 가스/전구체 혼합물(도시되지 않음)과 유체적으로 커플링될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템이 기판 표면 상에서 에칭을 수행하기 위하여 구성될 때, 소스 가스/전구체 혼합물은, 샤워헤드 내 채널들의 제 1 세트로부터 분배된 플라즈마 여기된 종과 반응 영역(250) 내에서 혼합되는 캐리어 가스들, 옥시던트들(oxidants), 할로겐들, 및/또는 수증기와 같은 에천트들을 포함할 수 있다. 플라즈마 여기된 종 내 과도한 이온들은, 종이 샤워헤드(225) 내의 홀들을 통하여 이동할 때 감소될 수 있고, 그리고 종이 샤워헤드 내 채널들을 통하여 이동할 때 추가로 감소될 수 있다.
페데스탈(245)은, 기판 또는 웨이퍼(255)를 지지하고 이를 이동시키도록 동작 가능할 수 있다. 샤워헤드(225)의 바닥부와 페데스탈(245) 간의 거리는, 반응 영역(250)을 정의하는 것을 돕는다. 페데스탈(245)은, 프로세싱 챔버(205) 내에서 수직으로 또는 축방향으로 조정 가능하여, 반응 영역(250)을 증가시키거나 감소시키며, 샤워헤드(225)를 통과하는 가스들에 관련하여 웨이퍼 기판을 재포지셔닝(repositioning)함으로써 웨이퍼 기판의 증착 또는 에칭에 영향을 미칠 수 있다.
페데스탈(245)은 또한, 가열 온도들(예를 들어, 약 90℃ 내지 약 1100℃)에서 기판을 유지하도록, 저항성 가열 엘리먼트와 같은 가열 엘리먼트와 함께 구성될 수 있다. 예시적인 가열 엘리먼트들은, 평행한 동심원들의 형태로 2개 또는 그 초과의 풀 턴들(full turns)을 이루는 기판 지지 플래터(substrate support platter)에 내장된 단일-루프 가열기(single-loop heater) 엘리먼트를 포함할 수 있다. 가열기 엘리먼트의 외부 부분은, 지지 플래튼의 둘레(perimeter)에 인접하게 연장(run)될 수 있는 반면, 내부 부분은 더 작은 반경을 갖는 동심원의 경로로 연장될 수 있다. 가열기 엘리먼트에 대한 와이어링(wiring)은, 페데스탈의 스템을 통과할 수 있다.
프로세싱 시스템 및 챔버뿐만 아니라 이중-구역 샤워헤드는, 2011년 10월 3일자로 출원된 특허 출원 일련 번호 13/251,714호에서 보다 완전하게 설명되며, 이로써, 상기 특허 출원은, 본원의 청구된 특징들 및 설명과 모순되지 않는 범위에서, 모든 목적들을 위해 인용에 의해 포함된다.
도 3으로 가면, 본 기술의 실시예들에 따른 기판 지지 조립체(300)의 단면도가 예시된다. 지지 조립체(300)는, 페데스탈(305) 및 스템(310)을 포함한다. 스템(310)은 또한, 베이스(312)를 포함할 수 있으며, 상기 베이스(312) 상에는 페데스탈(305)이 위치된다. 페데스탈(305)은, 반도체 프로세싱 동작 동안 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지 표면(315)을 포함할 수 있다. 기판 지지 표면(315)은, 금속, 예컨대 알루미늄, 또는 세라믹 또는 다른 재료로 만들어질 수 있으며, 개선된 내식성(corrosion resistance), 기판과의 개선된 접촉 등을 제공하는 다른 재료들로 처리되거나 코팅될 수 있다.
스템(310)은 기판 지지 표면(315)의 반대편에 있는 페데스탈(305)에 부착될 수 있다. 스템(310)은, 온도 제어 유체들, 가압 유체들, 또는 가스들을 페데스탈(305)에 그리고 페데스탈(305)로부터 전달 및 수용하도록 구성되는 하나 또는 그 초과의 내부 채널들(320)을 포함할 수 있다. 예시적인 스템(310)은 쌍들로 분할될 수 있는 4개의 내부 채널들(320)을 포함할 수 있다. 대안적인 배열들은 더 많거나 혹은 더 적은 채널들을 포함할 수 있으며, 유체 전달을 위해서 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12 등 또는 그 초과의 채널들을 포함할 수 있다. 제 1 쌍의 내부 채널들(320)은, 채널들을 통해서, 제 1 온도 제어 유체를 페데스탈(305)에 각각 전달 및 수용하도록 구성될 수 있다. 제 2 쌍의 내부 채널들(320)은, 채널들을 통해서, 제 2 온도 제어 유체를 페데스탈(305)에 각각 전달 및 수용하도록 구성될 수 있다. 스템은 또한, 페데스탈에서 유지되는 온도들과 상이하게 스템의 온도를 유지하도록 동작 가능한 하나 또는 그 초과의 가열 수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스템은 스템 주위에 자켓팅되거나(jacketed) 또는 스템 내에 통합된 유체 순환 시스템을 포함할 수 있다. 대안적으로, 스템(310)은 또한, 스템을 특정 온도(예를 들어, 약 90℃ 내지 약 1100℃)로 유지하기 위해서 저항성 가열 엘리먼트와 같은 가열 엘리먼트를 갖도록 구성될 수 있다. 가열기 엘리먼트에 대한 와이어링은 페데스탈의 스템을 통과할 수 있거나, 챔버를 통해 다른 방식으로 지향될 수 있다. 스템을 적절한 온도로 유지함으로써, 지지 조립체(300)의 스템 부분 상의 증착을 제한하거나 보호하는 것이 가능할 수 있다.
제 1 및 제 2 온도 제어 유체들은 페데스탈(305)에 위치된 유체 채널들을 통해 페데스탈의 동일한 혹은 상이한 영역들로 전달될 수 있다. 예를 들어, 제 1 온도 제어 유체는 페데스탈(305)의 제 1 영역(330) 내의 제 1 유체 채널(325)에 전달될 수 있다. 제 2 온도 제어 유체는 페데스탈(305)의 제 2 영역(340) 내의 제 2 유체 채널(335)에 전달될 수 있다. 두 유체들은 동일하거나 혹은 상이한 유체들일 수 있으며, 유사하거나 혹은 상이한 온도들로 두 영역들(330, 340)을 유지하기 위해서 동일하거나 혹은 상이한 온도들로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 온도 제어 유체는 제 1 온도 제어 유체보다 더 크거나 혹은 더 작은 온도로 전달될 수 있는데, 이는 제 2 영역(340)으로 하여금 제 1 영역(330)보다 각각 더 높거나 혹은 더 낮은 온도에 있도록 허용할 것이다. 이는 웨이퍼에 걸친 에칭 및 증착 프로파일들에 영향을 주도록 사용될 수 있고, 상이한 위치들에서 얼마나 많은 증착 또는 에칭이 발생하는지에 영향을 주도록 또한 사용될 수 있다. 온도 제어 유체들의 순환은 기판 온도로 하여금 예를 들어 약 -20℃ 내지 약 150℃의 비교적 낮은 온도들뿐만 아니라 예를 들어 약 90℃ 내지 약 1100℃의 훨씬 더 높은 온도로 유지되도록 허용한다. 온도들은 대안적으로는 약 0℃ 내지 100℃, 약 100℃ 이하 등으로 유지될 수 있다. 예시적인 열 교환 유체들은 에틸렌 글리콜 및 물을 포함하지만, 다른 유체들이 활용될 수 있다. 대안적인 조립체들(300)에서는, 저항성 가열 엘리먼트가 기판을 가열하기 위한 가열 에너지를 제공하기 위해 채널들 내에 배치된다. 또 다른 대안에서는, 유체 채널들이 저항성 가열 엘리먼트뿐만 아니라 온도 제어 유체의 순환을 위한 공간 양쪽 모두를 포함하도록 구성됨으로써, 다수의 온도 제어 옵션들이 제공될 수 있다.
제 1 및 제 2 유체 채널 각각은 온도 제어된 유체들을 수용 및 전달하기 위한 유입구 및 배출구 모두에서 스템 내부 채널(320)과 결합될 수 있다. 그 다음, 온도 제어된 유체들은 페데스탈 영역에 실질적으로 균일한 온도 제어를 제공하기 위해 유체 채널들을 통해 순환될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제 1 및 제 2 유체 채널들은 서로로부터 유체적으로 격리된다. 유체 채널들은 나선형, 코일 또는 온도 제어된 유체들을 페데스탈 영역을 통해 순환시킬 다른 기하학적 패턴들을 포함하는 다양한 패턴들로 배열될 수 있다.
유체 채널 순환은 제 1 영역과 제 2 영역간에 유사할 수 있으며, 본 명세서에서는 제 1 영역(330)에 대해 설명될 것이다. 제 1 유체 채널(325)은, 제 1 온도 제어된 유체를 수용하기 위한 제 1 유입구(327)에서, 제 1 쌍의 스템 내부 채널들(320) 중 하나와 결합될 수 있다. 제 1 유체 채널(325)은, 제 1 온도 제어된 유체가 페데스탈(305)의 제 1 영역(330)을 통해 순환한 후, 이를 전달하기 위한 제 1 배출구(329)에서, 제 1 쌍의 스템 내부 채널들(320) 중 다른 하나와 결합될 수 있다. 제 1 유체 채널(325)은 유입구(327)와 배출구(329) 사이에 제 1 부분(331)과 제 2 부분(333)을 포함할 수 있다. 제 2 부분(333)은 제 1부분(331)으로부터 수직하게 배치될 수 있고, 대안적인 실시예에서, 제 1 부분(331) 위에 또는 제 1 부분(331) 아래에 위치될 수 있다. 대안적인 배열들에서, 제 2 부분(333)은 제 1 부분(331)으로부터 수평하게 배치될 수 있다. 제 1 부분 및 제 2 부분은 또한, 서로 정확하게 수직 배열로 배치될 수 있는데, 제 1 부분(331)이 예를 들어, 제 2 부분(333) 바로 위에 배치된다. 대안적으로, 제 2 부분(333)은 직접적으로 수직인 관계로부터 어느 한 측으로 변위(displaced)될 수 있다.
제 1 유체 채널의 제 1 부분 및 제 2 부분의 배열은 제 1 온도 제어된 유체에 대해 다양한 유동 패턴들 중 하나를 생성하는 식일 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 부분은 제 1 온도 제어된 유체에 대해 역평행 유동 패턴(parallel-reverse flow pattern)을 생성하기 위해 배열된다. 특히, 온도 제어된 유체는, 제 1 유입구(327)에서 수용된 이후, 제 1 유체 채널의 제 1 부분을 통해 스템 내부 채널들에 근접한 위치로부터 바깥쪽으로 제 1 영역(330)의 원단 부분까지 유동할 수 있다. 그 다음, 온도 제어된 유체는 제 1 유체 채널의 제 1 부분과 제 2 부분 사이에서 이송될 수 있고 제 1 부분(330)의 원단 부분으로부터 안쪽으로 스템 내부 채널들에 근접한 부분까지 유동한다. 그 다음, 온도 제어된 유체는 제 1 배출구(329)의 스템 내부 채널들(320)로 전달될 수 있다.
2개의 채널들이 밀접하게 근접해 있는 역평행 유동 배열을 제공하는 것은, 기판 지지 표면에 걸쳐서 보다 균일한 온도 프로파일을 생성함으로써 개선된 온도 제어를 제공할 수 있다. 예를 들면, 채널들이 도시된 바와 같이 직접적인 수직 정렬되어 있을 때, 유체 유동의 전반적인 영역들이 균일한 온도로 평균화될 수 있다. 유체가 채널들을 통해 유동될 때, 유체의 온도에 따라 열이 소멸되거나, 흡수될 수 있다. 유체의 온도가 변화할 때, 페데스탈의 온도는 모든 위치들에서 균일하게 유지되지 않을 수 있다. 그러나, 수직으로 정렬된 채널들의 역평행 유동 배열이 제공되는 경우, 유체 온도 평균화가 일어날 수 있다. 예를 들면, 유체가 냉각을 위해 이용될 때, 진입점은 가장 낮은 유체 온도를 가질 수 있고, 진출점은 가장 높은 유체 온도를 가질 수 있다. 따라서, 채널의 이러한 부분들이 밀접하게 근접해 있기 때문에, 유체는 그러한 영역 내에 특정한 온도를 제공할 수 있다. 이 영역의 말단부에서, 유체는 유입구에서의 유체 온도와 배출구에서의 유체 온도 사이의 온도에 있을 수 있으며, 유체가 말단 영역에서의 유동을 역전시킬 때, 영역 내의 특정 온도가 스템 근처의 평균화된 온도와 유사할 수 있다. 따라서, 채널 배향 및 유동의 유체 속도(rate)를 기초로, 페데스탈에 걸쳐서 보다 균일한 온도 프로파일이 제공될 수 있는데, 이는 종래의 디자인들에서는 이용 가능하지 않을 수 있다.
유입구 및 배출구를 포함하여, 제 2 유체 채널(335)의 컴포넌트들 중 몇몇은 명확성을 위해 도 3에 도시되지 않지만, 제 2 유체 채널(335)은 제 2 영역(340)에 유사한 방식으로 배열될 수 있다. 예를 들면, 제 2 유체 채널(335)은 페데스탈(305)의 제 2 영역(340) 내에 실질적으로 균일한 온도 제어를 제공하도록 구성될 수 있다. 제 2 유체 채널(335)은 제 2 유입구와 커플링되어, 스템 내부 채널들(320)의 제 2 쌍 중 하나로부터 제 2 온도 제어된 유체를 수용하고, 제 2 배출구와 커플링되어, 스템 내부 채널들(320)의 제 2 쌍 중 나머지 하나로 제 2 온도 제어된 유체를 전달할 수 있다. 제 2 유체 채널은 제 3 부분(337) 및 제 4 부분(339)을 포함할 수 있으며, 제 3 부분(337)은 제 4 부분(339)으로부터 수직으로 배치되고 제 4 부분(339)과 역평행 패턴으로 배열된다. 이러한 방식으로, 제 2 유입구에서 수용된 유체는 제 4 부분(339)을 통하여 유동하기 전에 제 3 부분(337)을 통하여, 그 후 제 2 배출구를 통하여 순환될 수 있다. 유체의 순환 및 채널의 배열은 제 1 유체 채널에 대한 유체의 순환 및 채널의 배열과 유사할 수 있거나, 전술한 대안적인 배열들 중 하나일 수 있다. 제 1 유체 채널에서와 같이, 제 2 유체 채널의 제 3 및 제 4 부분들은 서로로부터 수직으로 또는 대안적인 구성으로 배치될 수 있다. 제 3 및 제 4 부분들은 또한 서로 정확히 수직 배열로 배치되는데, 예를 들어, 제 3 부분(337)은 제 4 부분(339) 바로 위에 배치된다. 대안적으로, 제 4 부분(339)은 직접적으로 수직인 관계로부터 어느 한 측으로 변위될 수 있다. 또 다른 대안에서, 제 4 부분(339)은 제 2 유체 채널(335)의 제 3 부분(337) 위에 배치될 수 있거나, 유동의 방향이 반전될 수 있다. 도 3은, 제 2 유체 채널에 대한 단일 루프를 도시하지만, 페데스탈 치수들 뿐만 아니라 채널 배향 및 치수들에 기초하여 임의의 개수의 루프들이 제공될 수 있다. 제 1 유체 채널에서와 같이, 제 2 유체 채널은 임의의 개수의 접속된 또는 나선형의 링들을 그 영역 주위에 포함할 수 있고, 상이한 실시예들에서는, 하나 또는 그 초과의 링들, 및 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 등까지의 또는 그보다 큰 수까지의 더 많은 채널 루프들을 포함할 수 있다.
기판 지지 표면(315)은 원형, 타원형 또는 다른 기하학적 형상들을 포함하는 다양한 형상들일 수 있다. 기술의 하나의 예시적인 페데스탈은 실질적으로 원형이고, 제 1 영역(330)은 페데스탈의 중심에 위치되고, 제 2 영역(340)은 환형 형상으로 제 1 영역을 둘러싼다. 각각의 영역은 또한, 다른 영역과 유사하거나 상이한 외측 형상일 수 있다. 서로로부터 외측으로 방사상으로 배치된 추가적인 환형 섹션들 또는 별개의 유체 채널들을 갖는 영역의 부분들로서, 추가적인 영역들이 유사하게 전개될 수 있다.
페데스탈(305) 및 스템(310)은 조립체(300) 상에서 서로로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 접촉점들(345 및 350)에서, 페데스탈(305) 및 스템(310)이 전기적으로 및/또는 열적으로 서로로부터 분리되게 하는 추가적인 재료가 배치될 수 있다. 제 1 접촉 포지션(345)에서, 조립체(300)의 2개의 부분들이 직접적인 물리적 접촉을 갖지 않거나 제한된 물리적 접촉을 갖도록, o-링, 세라믹 링 또는 다른 절연 재료가 페데스탈(305)과 스템(310) 사이에 포지셔닝될 수 있다. 유사하게, 접촉 포지션(350)에서, o-링, 세라믹 링 또는 다른 절연 재료가 페데스탈(305)과 스템(310) 사이에 포지셔닝될 수 있다. 이러한 배열의 하나의 이점은, 예를 들어, 스템이 페데스탈보다 상당히 높은 온도에서 유지될 수 있어서, 기판은 증착 동작 동안 상대적으로 낮은 온도에서 유지될 수 있지만, 스템은, 조립체(300)의 표면 상에서 증착을 제한하는 더 높은 온도로 유지될 수 있다는 점이다. 이 섹션들 사이에 열적 분리를 제공함으로써, 스템의 온도는 어떠한 위치에서도 기판의 온도에 영향을 미치지 않거나 최소로 영향을 미칠 수 있다. 추가적으로, 접촉 포지션(350)에서 활용되는 재료는, 전기적으로 절연인 재료일 수 있지만 열 전도적 전달을 제공할 수 있어서, 페데스탈(305)의 엣지는 스템(310)과 유사하게 가열될 수 있지만, 스템으로부터 전기적으로 절연된다.
기판 지지 표면(315)은, 서로 본딩되거나, 용접되거나, 용융되거나(fused) 또는 다르게 커플링된 복수의 플레이트들을 포함하는 페데스탈 조립체(320) 중 하나의 컴포넌트 플레이트일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 페데스탈 조립체(320)는 5 개의 플레이트들을 포함하고, 대안적인 실시예들에서, 페데스탈 조립체는 5 개 미만의 플레이트들, 5 개보다 더 많은 플레이트들, 적어도 3 개의 플레이트들 등을 포함한다. 기판 지지 표면(315)은 조립체의 제 1 플레이트일 수 있다. 페데스탈 조립체(320)는 유체 채널들을 적어도 부분적으로 정의하는 제 2 플레이트를 포함할 수 있다. 플레이트 배열 및 구성은 아래에 추가로 설명된다.
도 4는 본 기술의 실시예들에 따른 기판 지지 조립체(400)의 부분적인 단면도를 도시한다. 조립체(400)는 도 3에 관련하여 상술된 바와 같은 유사한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 조립체(400)는 페데스탈(405) 및 스템(410)을 포함한다. 페데스탈은, 이전에 논의된 바와 같이, 기판 지지 표면(415)을 포함할 수 있다. 페데스탈(405)은, 예를 들면, 제 1 영역(430) 및 제 2 영역(440)을 포함할 수 있는 다수의 영역들을 포함할 수 있다. 각각의 영역은 페데스탈(405)을 미리 결정된 온도로 가열 또는 냉각하도록 구성된 온도 제어 유체를 순환시키는 유체 채널들을 포함할 수 있다. 채널들은, 대안적으로 또는 부가적으로, 페데스탈(405) 온도의 추가적인 조절을 위해 채널들을 통해 제공될 저항성 가열을 허용할 수 있는 가열 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 제 1 영역(430)은 제 1 채널(425)을 포함할 수 있고, 제 2 영역(440)은 제 2 채널(435)을 포함할 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, 상이한 온도 제어 유체가 제 1 및 제 2 영역들 각각을 통해 순환될 수 있도록, 제 1 및 제 2 채널들은 유체적으로 격리될 수 있다. 일 예에서, 제 2 영역은 약 100 ℃에서 유지될 수 있는 반면에, 제 1 영역은 약 50 ℃에서 유지될 수 있거나, 또는 그 반대일 수 있다. 상술된 범위들 내의 임의의 특정 온도는 제 1 또는 제 2 영역들 중 어느 하나에서 개별적으로 유지될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 영역이 동일한 온도로 유지되거나 다른 영역과 상이한 온도로 유지되는 다수의 온도 배열들이 사용될 수 있다.
페데스탈(405)은 또한, 페데스탈 내에 정의되고 퍼지 유동 경로들을 제공하도록 구성된 하나 또는 그 초과의 퍼지 채널들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제 1 퍼지 유동 경로(450)는 페데스탈(405)의 일부에 의해 정의될 수 있다. 예시적인 페데스탈(405)은, 제 1 퍼지 유동 경로(450)를 정의하는 플레이트를 포함할 수 있는 복수의 본딩된 플레이트들을 포함할 수 있다. 제 1 퍼지 유동 경로(450)는, 페데스탈(405)에 정의된 복수의 퍼지 배출구들(455)을 통해 배출되는 퍼지 유체를 페데스탈 전체에 걸쳐 순환시킬 수 있다. 도 4가 하나의 퍼지 배출구(455)를 예시하지만, 임의의 개수의 퍼지 배출구들이 상이한 구성들에 포함될 수 있고, 페데스탈 내의 배출구들의 하나 또는 그 초과의 링들에 포함될 수 있다. 이러한 특징은 아래의 도 5를 참조하여 더 상세히 논의될 것이다.
제 1 퍼지 경로(450)는 페데스탈(405) 내에서 임의의 개수의 패턴들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 퍼지 경로(450)는, 위에서 설명된 것과 같이 가열될 수 있는 스템(410)과 기판 지지 표면(415) 간의 열적 격리를 제공하기 위해, 페데스탈(405)을 통해 코일 패턴으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 퍼지 유체를 퍼지 배출구들(455)로 직접 지향시키는 복수의 직선 채널들이 페데스탈에 형성될 수 있다. 제 1 퍼지 채널(450)과 관련하여 다수의 상이한 변형들(variations)이 제공될 수 있으며, 페데스탈에 걸쳐서 균일한 퍼지 유동을 제공하도록 배열될 수 있다. 퍼지 유체는 스템(410) 내의 내부 채널들(420)로부터, 제 1 퍼지 채널(450)을 통해, 퍼지 배출구들(455)을 통과하여 밖으로 전달될 수 있다. 퍼지 유체는, 기판 지지 표면(415)의 채널들 또는 홀들 내의 프로세스 부산물들의 형성을 제한하거나 방지하는데 활용되는, 불활성 가스를 포함하는 가스일 수 있다. 증착 및/또는 에칭 프로세스가 수행될 때, 프로세스의 부산물들은 기판 지지 조립체 위를 포함해서, 기판 프로세싱 챔버 내의 영역들 상에 규칙적으로(routinely) 응결할 것이다. 이들 부산물들이 기판 지지 표면(415) 상에 그리고 그 내부에 축적될 때, 표면 상에 포지셔닝되는 후속 기판이 틸팅될 수 있으며, 이는 불-균일한 증착 또는 에칭을 초래할 할 수 있다. 페데스탈을 통해 전달된 퍼지 가스는 기판 지지 표면으로부터 반응물들을 이동시키고 제거할 수 있을 수 있다.
제 1 퍼지 채널(450)은 부가적으로 제 1 퍼지 채널(450)의 말단 부분(distal portion)의 수직 격리 공동(460)을 포함할 수 있다. 수직 격리 공동은 제 1 영역(430)의 주변부에 위치될 수 있고 제 1 퍼지 채널(450)을 통한 퍼지 가스 유동의 일부를 수용하도록 구성될 수 있으며, 여기서 퍼지 가스의 일부는 제 1 영역(430)과 제 2 영역(440) 간의 열적 격리를 제공하기 위해 격리 공동(460)에 유지된다. 몇몇 배열들에서, 다수의 퍼지 채널들은 격리 공동(460)과 퍼지 배출구들(455)에 가스를 별개로 전달하도록 포함된다. 격리 공동(460)에 커플링되는 채널 또는 채널들은 외측으로 폐쇄될 수 있고, 이에 의해, 채널은 유체로 가압될 수 있다. 가압된 가스 또는 가압된 유체는 격리 공동의 위치에서 장벽 또는 온도 커튼(temperature curtain)을 제공하기 위해 공동 내에서 가압되거나 격리 공동에 전달될 수 있다. 격리 공동(460)은 전체 페데스탈 주위의 제 1 및 제 2 영역들(430, 440)을 분리할 수 있는 채널로서 배열될 수 있다. 퍼지 가스 또는 유체는 격리 공동(460)에 전달되도록 가열 또는 냉각될 수 있어서, 퍼지 가스 또는 유체는 페데스탈 영역들에서 순환되는 온도 제어식 유체들의 온도 제어에 영향을 주지 않게 된다. 대안적으로, 퍼지 가스는 페데스탈에 걸친 온도 프로파일을 조정하도록 선택된 온도로 전달될 수 있다. 예시적인 페데스탈에서, 격리 공동(460)은 페데스탈의 다수의 플레이트들에 걸쳐 분산될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부 표면은 페데스탈 내의 제 1 플레이트일 수 있고, 제 1 및 제 2 유체 채널들(425, 435)은 페데스탈의 제 2 플레이트에 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 제 2 플레이트는 또한, 격리 공동(460)의 제 1 부분을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 제 3 플레이트는, 제 1 퍼지 채널(450) 뿐만 아니라, 제 2 플레이트에 의해 정의된 격리 공동의 제 1 부분과 유체 연통하는 격리 공동(460)의 제 2 부분을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 이러한 방식으로, 격리 공동(460)은, 제 1 및 제 2 유체 채널들(425, 435) 사이 및 페데스탈(405)의 제 1 영역(430)과 제 2 영역(440) 사이에서 열적 장벽을 생성할 수 있는 공동에 퍼지 가스의 일부를 전달함으로써 이용될 수 있다.
페데스탈(405)은 또한, 스템(410)과 페데스탈(405) 사이의 계면을 따라 정의될 수 있는 제 2 퍼지 채널(465)을 포함할 수 있다. 제 2 퍼지 채널(465)은, 스템(410)과 페데스탈(405) 사이에서 부가적인 열적 장벽을 생성할 수 있는 퍼지 가스에 대한 제 2 퍼지 유동 경로를 제공하도록 구성될 수 있다. 따라서, 일 예에서, 프로세스 부산물들의 증착의 양을 제한하도록 스템(410)에 적용된 열은, 페데스탈(405)을 통해 적용된 온도 제어 방식에 영향을 주지 않을 수 있다. 제 2 퍼지 채널(465)은 부가적으로, 제 2 격리 공동(470) 및 퍼지 배출구(455)를 포함할 수 있다. 제 2 격리 공동(470) 및 퍼지 배출구(455)는, 제 2 퍼지 채널(465)을 통해 전달된 퍼지 가스의 일부를 수신하도록 구성될 수 있으며, 페데스탈(475)의 엣지와 페데스탈(405)의 제 2 영역(440) 사이에 부가적인 열적 격리를 제공할 수 있다. 따라서, 페데스탈(475)의 엣지는, 균일한 온도 프로파일이 제 2 영역(440) 내의 기판 지지부 표면(415) 상에 더 용이하게 제공될 수 있도록 페데스탈(405)에 장벽을 제공하면서, 장비 상의 부산물 증착의 양을 감소시키기 위해 스템(410)과 유사한 방식으로 가열될 수 있다.
제 2 격리 공동(470)은 제 1 격리 공동(460)과 유사한 방식으로 기능하고 배열될 수 있다. 퍼지 가스 또는 유체는 스템(410) 내의 내부 채널들(420)로부터 전달될 수 있으며, 퍼지 가스를 제 1 퍼지 채널(450)에 전달하는 것들과 동일한 또는 상이한 내부 채널들(420)일 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 제 1 및 제 2 퍼지 채널들(450, 465)로 전달된 퍼지 가스는 동일하거나 상이할 수 있다. 퍼지 가스는, 격리 공동(470)의 상단의 퍼지 배출구를 통해 방출되기 전에 제 2 퍼지 채널(465)을 통해 그리고 제 2 격리 공동(470)으로 전달될 수 있다. 격리 공동(470)의 상단의 퍼지 배출구는, 제 1 퍼지 가스가 전달되는 배출구들(455)과 유사할 수 있다. 대안적으로, 퍼지 가스의 유동을 위해 제 2 격리 공동(470)의 상단 전체 주변에 공간이 생성될 수 있다. 대안적으로, 유체 축적 또는 가압이 제 2 격리 공동에서 수행될 수 있어서, 페데스탈의 외부 엣지에 향상된 열적 장벽을 제공하도록 제 2 격리 공동(470)은 외측으로 폐쇄될 수 있다.
도 5는 현재 기술의 실시예들에 따른 페데스탈(pedestal)의 컴포넌트 플레이트(500)의 평면도를 예시한다. 플레이트(500)는 페데스탈을 형성하는 여러 컴포넌트 플레이트들 중 하나일 수 있다. 플레이트(500)는 제 1 영역(530) 내에 배치된 제 1 유체 채널(525), 뿐만 아니라 제 2 영역(540) 내에 배치된 제 2 유체 채널(535)을 포함한다. 제 1 유체 채널은 코일 패턴으로 배열되지만, 대안적으로 나선으로 또는 온도 제어된 유체의 순환을 위한 다른 기하학적 패턴으로 배열될 수 있다. 도 5는 채널들의 제 1 부분, 즉 상단 부분을 예시하지만, 부가하여 플레이트는 밑면에 채널들의 제 2 부분을 정의할 수 있다. 상단 부분 및 바닥 부분은 서로의 미러 이미지들일 수 있거나, 또는 역 패턴(reverse pattern)일 수 있다. 일 예시적 플레이트(500)에서, 온도 제어된 유체가 플레이트의 중심을 통해 제 1 유체 채널(525)에 전달되고, 제 1 유체 채널(525)의 말단 포지션을 향하여 밖으로 전달된다. 그런 다음, 온도 제어된 유체는 유체 채널의 바닥 부분(도시되지 않음)에 전달될 수 있는데, 여기서 상기 온도 제어된 유체는, 다시(back) 플레이트의 중심을 향하여, 유체 채널(525)의 상단 부분과 비교할 때 역평행 패턴으로 순환된다. 제 1 유체 채널로의, 온도 제어된 유체의 수용 및 전달은 지지 조립체의 스템의 내부 채널들과의 연결들을 통해 발생할 수 있다.
또한, 제 1 유체 채널(525)을 통해 전달되는 온도 제어된 유체와 동일하거나 또는 상이할 수 있는 온도 제어된 유체의 순환을 위해, 플레이트(500)는 플레이트(500)의 제 2 영역(540)을 중심으로 코일로 배열된 제 2 유체 채널(535)을 포함한다. 단일 패스 배열(pass arrangement)로 도시되지만, 플레이트(500)의 크기에 따라 다중 패스들 또는 코일 구성들이 활용될 수 있다. 또한, 제 2 온도 제어된 유체의 역평행 순환 배열을 제공하기 위해, 제 2 유체 채널(535)은 플레이트의 밑면(도시되지 않음)에 제 2 부분을 포함할 수 있다.
또한, 플레이트(500)는 플레이트(500)의 제 1 영역(530)과 제 2 영역(540) 사이에 열적 장벽을 생성하도록 활용될 수 있는 격리 공동(560)을 포함할 수 있다. 격리 공동은 격리 공동(560)을 충전할 수 있는 퍼지 유체를 수용하도록 구성될 수 있다. 공동(560)은 도 5에 도시된 다중 채널들 또는 단일 채널에 배열될 수 있다. 다중 구역들을 포함하는 조립체들이 활용될 때, 유체 채널의 패턴은 다중 구역들을 포함하는 능력에 영향을 끼칠 수 있다. 예를 들면, 제 1 유체 채널(525)에 대해 도 5에 도시된 바와 같은 코일형 패턴을 제공함으로써, 액세스가 제 2 유체 채널(535)에 제공되도록 허용하는 영역이 코일들 사이에 제공된다. 또한, 예를 들면, 나선 채널이 제 1 유체 채널(525)에 대해 활용될 수 있지만, 그러한 구성은 제 2 유체 채널로의 액세스를 차단할 수 있고, 여기서 두 개의 채널들은 다른 방식으로 교차할 수 있다. 동일한 유체들이 제공되고 있다면, 이러한 교차는 채널 방식(scheme)에 제공될 수 있지만, 상이한 유체들 또는 상이한 온도의 유체들이 활용되고 있다면, 이러한 교차 배열은 현실적이지 않을 수 있다.
플레이트(500)는, 프로세스 부산물들을 제거하거나, 제한하거나, 프로세스 부산물들이 페데스탈 기판 지지 표면 상에 증착되는 것을 방지하는데 이용될 수 있는 퍼지 배출구들(555)을 또한 더 포함할 수 있다. 퍼지 배출구들(555)은 하나 또는 그 초과의 링들에서 구성되거나, 대안적으로 플레이트(500)에 걸친 다양한 포지션들에 증착될 수 있다. 도 5에 예시된 바와 같이, 일 예로서, 배출구들은 2개의 링들에 포지셔닝되지만, 0개, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개 등 또는 그보다 많은 링들을 포함하는 임의의 개수의 링이 이용될 수 있다. 도 5에 도시된 실시예에 예시된 바와 같이, 내부 링은 퍼지 배출구들(555a)을 포함하고, 외부 링은 퍼지 배출구들(555b)을 포함한다. 임의의 개수의 배출구들은 플레이트(500) 상에 배열될 수 있다. 예시된 바와 같이, 내부 링은 약 12개 또는 그보다 적은 퍼지 배출구들(555a)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 내부 링은 약 10개, 8개, 6개, 4개, 또는 2개 또는 그보다 적은 배출구들(555a)을 포함할 수 있고, 일부 실시예들에서, 퍼지 배출구들(555a)의 내부 링은 포함되지 않을 수 있다. 추가적으로, 외부 링은 약 48개 또는 그보다 많거나 그보다 적은 퍼지 배출구들(555b)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 외부 링은 약 40개, 32개, 24개, 20개, 16개, 12개, 8개, 4개 또는 2개, 또는 그보다 적은 퍼지 배출구들(555b)을 포함할 수 있다. 다시, 일부 플레이트 구성들에서, 퍼지 배출구들(555b)의 외부 링은 포함되지 않을 수 있다. 설명된 내부 및 외부 링과 동일하거나 서로 다른 수의 퍼지 배출구들(555)을 포함하는 추가의 링들이 또한 이용될 수 있다.
도 6은 본 기술의 실시예들에 따른 페데스탈의 컴포넌트 플레이트들의 분해 사시도를 도시한다. 도면에 예시된 바와 같이, 5개의 컴포넌트 플레이트들이 이용되지만, 더 많거나 더 적은 플레이트들이 기술의 서로 다른 실시예들에서 이용될 수 있다. 제 1 플레이트(610)는 기판이 프로세싱을 위해 포지셔닝될 수 있는 기판 지지 표면을 포함할 수 있다. 플레이트는 퍼지 가스 배출구들(618)의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 아래의 제 1 플레이트(610)는 제 2 플레이트(620)일 수 있다. 제 2 플레이트(620)는 제 1 유체 채널(622)의 제 1 및 제 2 부분들의 적어도 일부, 제 2 유체 채널(624)의 제 3 및 제 4 부분들의 적어도 일부, 그리고 제 1 퍼지 채널(626)의 적어도 제 1 부분을 정의하는 영역들을 포함할 수 있다. 제 2 플레이트(620)는 추가적으로 플레이트에 걸쳐 분산된 퍼지 배출구들(628)의 부분들을 포함할 수 있다.
제 2 플레이트(620) 아래는 제 3 플레이트(630)일 수 있다. 제 3 플레이트(630)는, 제 1 퍼지 채널(636)의 적어도 제 2 부분을 정의하는 영역들을 포함할 수 있다. 제 1 퍼지 채널(636)의 일 부분은, 제 2 플레이트(620)에 의해 정의되는 제 1 퍼지 채널(626)의 제 1 부분과 유체 연통하도록 구성될 수 있다. 제 3 플레이트는, 플레이트에 걸쳐 분산된 퍼지 배출구들(638)의 부분들을 또한 포함할 수 있다. 제 3 플레이트(630) 아래는 제 4 플레이트(640)일 수 있다. 제 4 플레이트는, 기판 지지 표면과 스템 사이에 부가적인 절연을 제공할 수 있고, 부가적으로, 제 3 플레이트(630)의 후면 상에 적어도 부분적으로 배치될 수 있는 제 1 퍼지 채널을 적어도 부분적으로 정의할 수 있다. 마지막으로, 제 5 플레이트(650)는 제 4 플레이트 아래 로케이팅될 수 있다. 제 5 플레이트는, 기판 지지 표면과 스템 사이에 더 부가적인 열적 격리를 제공할 수 있고, 몇몇 실시예들에서, 제 5 플레이트는 제 2 유체 채널(655)의 제 3 및 제 4 부분들의 적어도 일부를 정의하는 영역들을 포함할 수 있다. 상술된 바와 같이, 제 2 온도 제어된 유체는, 스템 내부 채널들로부터 전달될 수 있고, 페데스탈의 제 2 영역을 통한 순환 동안에, 제 5 플레이트에 걸쳐서, 온도 제어된 유체를 제 2 플레이트(620)까지 전달하는 접속부들(도시되지 않음)로 순환될 수 있다. 플레이트들(620, 630, 640, 및 650) 각각은, 부가적인 접속부들을 포함할 수 있으며, 이 접속부들을 통해 제 1 온도 제어된 유체는 제 2 플레이트(620)에서의 제 1 유체 채널(622)로 전달될 수 있다.
도 7은, 본 기술의 실시예들에 따른, 페데스탈(700)의 컴포넌트 플레이트의 평면 사시도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 페데스탈(700)은, 상술된 제 2 퍼지 채널을 적어도 부분적으로 정의하는 퍼지 분배 플레이트(710)를 더 포함할 수 있다. 분배 플레이트(710)는, 세라믹, 또는 낮은 열 전도도를 가질 수 있는 다른 재료로 제조될 수 있다. 제 2 퍼지 채널은, 페데스탈과 스템 사이에 열적 격리를 제공하여 기판에 걸치 온도 프로파일의 균일도를 개선시킬 수 있다. 도 6의 일 예에서 도시된 바와 같이, 페데스탈 컴포넌트 플레이트들 아래에 포함되는 경우, 제 2 퍼지 채널은 완전히 정의될 수 있다. 복수의 오리피스들은, 제 2 퍼지 채널 내의 퍼지 가스의 유동 경로를 추가적으로 정의하도록 이용될 수 있다.
예를 들어, 퍼지 가스는, 내부 채널들(705)을 통해 스템에 걸쳐 전달될 수 있다. 그 후, 퍼지 가스는, 도 6의 예시적인 설계의 제 5 플레이트 아래, 또는 바닥 플레이트 아래에서 퍼지 분배 플레이트(710)의 처음 오리피스들(712)로 진행할 수 있다. 퍼지 가스는, 오리피스들(712)을 통해, 그리고 퍼지 분배 플레이트(710) 아래로 스템 베이스(708)에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있는 영역으로 유동할 수 있다. 퍼지 가스는, 오리피스들(714)을 통해 상향, 오리피스들(716)을 통해 하향, 오리피스들(718)을 통해 상향, 오리피스(720)들을 통해 하향으로 역으로 유동할 수 있고, 그 후, 퍼지 가스는 제 2 격리 공동(725)에 전달될 수 있다. 퍼지 분배 플레이트는, 어플리케이션에 의존하여 더 큰 또는 더 적은 개수의 오리피스 경로들을 포함할 수 있다. 퍼지 분배 플레이트는, 금속, 세라믹, 플라스틱, 또는, 퍼지 가스의 유동을 용이하게 하고 그리고/또는 스템과 페데스탈 사이의 열 전달을 최소화할 수 있는 다른 재료로 제조될 수 있다.
이전의 설명에서, 설명의 목적으로, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 수많은 세부사항들이 설명되었다. 그러나, 특정 실시예들은 이러한 세부사항들 중 일부가 없이, 또는 부가적인 세부사항들을 통해 실행될 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
몇몇 실시예들을 개시하였지만, 다양한 변형들, 대안적인 구성들, 및 동등물들이 개시된 실시예들의 사상을 벗어나지 않고 이용될 수 있음이 당업자들에 의해 인식될 것이다. 추가적으로, 본 기술을 모호하게 방해하는 것을 회피하기 위해 수많은 잘-알려진 프로세스들 및 엘리먼트들은 설명되지 않았다. 이에 따라, 전술한 설명은 본 기술의 범위를 제한하는 것으로 취해져서는 안된다.
수치 범위가 주어진 경우, 그러한 수치 범위의 상한들과 하한들 사이에 존재하는 각각의 값은, 달리 명백히 표시되어 있지 않는 한 하한의 단위의 소수점 이하 추가 한 자리까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 명시된 범위 내의 임의의 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 값과 그러한 명시된 범위내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 각각의 소범위가 포함된다. 이러한 소범위의 상한들과 하한들은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상한과 하한 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지 그러한 소범위에서 제외되든지 간에, 임의의 한계값이 명시된 범위에서 구체적으로 제외된 것이 아닌 한, 또한 본 발명에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다.
본원 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들("a", "an" 및 "the")은, 문맥에서 명백하게 달리 지시되지 않는 한, 복수의 지시대상들을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "유전체 재료(a dielectric material)"라는 언급은 복수의 그러한 재료들을 포함하며, "상기 어플리케이션(the application)"라는 언급은 당업자에게 알려진 하나 또는 그 초과의 어플리케이션들 및 그 등가물들에 대한 언급을 포함하며, 기타의 경우도 마찬가지이다.
또한, 단어들 "구비하다(comprise)", "구비하는(comprising)", "함유하다(contains)", "함유하는(containing)", "포함하다(include)", "포함하는(including)", 및 "포함하다(includes)"는, 본 명세서 및 이하의 청구항들에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 성분들, 또는 단계들의 존재를 특정하는 것으로 의도되지만, 이들은 하나 또는 그 초과의 다른 특징들, 정수들, 성분들, 단계들, 동작들, 또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 기판 지지 어셈블리로서,
    기판 지지 표면을 갖는 페데스탈(pedestal);
    상기 기판 지지 표면 맞은편에서 상기 페데스탈에 커플링된 스템(stem) ― 상기 스템은, 상기 페데스탈로의 온도 제어 유체를 전달 및 수용하도록 구성된 한 쌍의 스템 내부 채널들을 포함함 ―;
    상기 페데스탈의 중앙 구역 내에 정의된 유체 채널 ― 상기 유체 채널은, 상기 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 하나와 유입구 섹션에서 커플링되고 상기 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 상기 하나로부터 상기 온도 제어 유체를 수용하도록 구성되고, 상기 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 다른 하나와 배출구 섹션에서 커플링되고 상기 한 쌍의 스템 내부 채널들 중 상기 다른 하나에 상기 온도 제어 유체를 지향하도록 구성되고, 상기 유입구 섹션과 상기 배출구 섹션 사이에 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분을 포함하고, 상기 제 2 채널 부분은 상기 제 1 채널 부분으로부터 수직으로 배치되고 상기 제 1 채널 부분과 역평행 패턴(parallel-reverse pattern)으로 커플링되고, 상기 유입구 섹션에서 수용되는 유체가, 제 2 채널 부분을 통해서 그리고 상기 배출구 섹션을 통해서 유동하기 전에, 상기 제 1 채널 부분을 통해서 지향되도록, 상기 제 1 채널 부분과 상기 제 2 채널 부분은 구성됨 ―; 및
    퍼지 채널의 말단 부분에 외측으로 폐쇄된 공동을 갖는 퍼지 채널 ― 상기 퍼지 채널은 적어도 부분적으로 상기 유체 채널 아래에서 상기 페데스탈 내에 정의되고, 상기 퍼지 채널을 통해 상기 페데스탈 내에 유체 장벽을 생성하도록 상기 퍼지 채널 내에 수용된 스템 퍼지 채널로부터 가압된(pressurized) 유체를 수용하도록 구성됨 ―;을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 채널은, 상기 온도 제어된 유체를 상기 유입구 섹션으로부터 상기 페데스탈을 통해 방사상 외측으로 지향시키도록 구성된 코일 패턴으로 배열된,
    기판 지지 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스템은 상기 스템 내부 채널들과 분리된 가열 수단을 더 포함하고, 상기 페데스탈과 상이한 온도에서 상기 스템을 유지하도록 작동 가능한,
    기판 지지 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 채널의 상기 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분은 직접적인 수직 정렬로 서로로부터 수직으로 배치된,
    기판 지지 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 페데스탈은, 상기 페데스탈을 형성하기 위해서 서로 커플링되는 복수의 플레이트들을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  6. 기판 지지 어셈블리로서,
    기판 지지 표면을 갖는 페데스탈(pedestal);
    상기 기판 지지 표면 맞은편에서 상기 페데스탈에 커플링된 스템(stem) ― 상기 스템은, 상기 페데스탈로의 온도 제어 유체를 전달 및 수용하도록 구성된 한 쌍의 스템 내부 채널들을 포함함 ―;
    상기 페데스탈의 중앙 구역 내에 정의된 유체 채널 ― 상기 유체 채널은 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분을 포함하고, 상기 제 2 채널 부분은 상기 제 1 채널 부분으로부터 수직으로 배치되고, 유체가, 제 2 채널 부분을 통해서 유동하기 전에, 상기 제 1 채널 부분을 통해서 지향되도록, 상기 제 1 채널 부분과 상기 제 2 채널 부분은 구성됨 ―; 및
    퍼지 채널의 말단 부분에 외측으로 폐쇄된 공동을 갖는 퍼지 채널 ― 상기 퍼지 채널은 적어도 부분적으로 상기 유체 채널 아래에서 상기 페데스탈 내에 정의되고, 상기 퍼지 채널을 통해 상기 페데스탈 내에 유체 장벽을 생성하도록 상기 퍼지 채널 내에 수용된 스템 퍼지 채널로부터 가압된(pressurized) 유체를 수용하도록 구성됨 ―;을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체 채널은, 상기 온도 제어된 유체를 상기 제 1 채널 부분을 통해 상기 페데스탈을 통해 방사상 외측으로 지향시키도록 구성된 코일 패턴으로 배열된,
    기판 지지 어셈블리.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 스템은 상기 스템 내부 채널들과 분리된 가열기를 더 포함하고, 상기 가열기는 상기 페데스탈과 상이한 온도에서 상기 스템을 유지하도록 작동 가능한,
    기판 지지 어셈블리.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 유체 채널의 상기 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분은 직접적인 수직 정렬로 서로로부터 수직으로 배치된,
    기판 지지 어셈블리.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 페데스탈은, 상기 페데스탈을 형성하기 위해서 서로 커플링되는 복수의 플레이트들을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  11. 기판 지지 어셈블리로서,
    기판 지지 표면을 갖는 페데스탈(pedestal);
    상기 기판 지지 표면 맞은편에서 상기 페데스탈에 커플링된 스템(stem) ― 상기 스템은, 상기 페데스탈로의 온도 제어 유체를 전달 및 수용하도록 구성된 한 쌍의 스템 내부 채널들을 포함함 ―;
    상기 페데스탈의 중앙 구역 내에 정의된 유체 채널 ― 상기 유체 채널은 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분을 포함하고, 상기 제 2 채널 부분은 상기 제 1 채널 부분으로부터 수직으로 배치됨 ―; 및
    퍼지 채널의 말단 부분에 상기 페데스탈 내에 정의된 외측으로 폐쇄된 공동을 갖는 퍼지 채널 ― 상기 퍼지 채널은 적어도 부분적으로 상기 유체 채널 아래에서 상기 페데스탈 내에 정의되고 스템 퍼지 채널로부터 유체를 수용하도록 구성됨 ―; 을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 퍼지 채널은, 상기 퍼지 채널을 통해 상기 페데스탈 내에 장벽을 생성하도록 유체를 수용하도록 구성된,
    기판 지지 어셈블리.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체 채널은, 상기 제 1 채널 부분을 통해 상기 페데스탈을 통해 상기 온도 제어된 유체를 방사상 외측으로 지향시키도록 구성된 코일 패턴으로 배열된,
    기판 지지 어셈블리.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 스템은 상기 스템 내부 채널들과 분리된 가열기를 포함하고, 상기 가열기는 상기 페데스탈과 상이한 온도에서 상기 스템을 유지하도록 작동 가능한,
    기판 지지 어셈블리.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 유체 채널의 상기 제 1 채널 부분 및 제 2 채널 부분은 직접적인 수직 정렬로 서로로부터 수직으로 배치된,
    기판 지지 어셈블리.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 페데스탈은, 상기 페데스탈을 형성하기 위해서 서로 커플링되는 복수의 플레이트들을 포함하는,
    기판 지지 어셈블리.

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