KR102411050B1 - 엠보싱된 상단 플레이트 및 냉각 채널들을 갖는 정전 척 - Google Patents

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Abstract

기판을 보유하기 위한 정전 척이 본원에서 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 기판을 보유하기 위한 정전 척은 서셉터를 포함할 수 있으며, 그러한 서셉터는, 전기 전도성 서셉터 베이스 ― 전기 전도성 서셉터 베이스는, 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가짐 ―; 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치된 상승된 중앙 지지부; 및 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 유전체 상단 플레이트를 포함하고, 유전체 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 유전체 상단 플레이트 및 상승된 중앙 지지부는, 유전체 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 기판의 배면으로의 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함한다.

Description

엠보싱된 상단 플레이트 및 냉각 채널들을 갖는 정전 척{ELECTROSTATIC CHUCK WITH EMBOSSED TOP PLATE AND COOLING CHANNELS}
[0001] 본 개시의 실시예들은 일반적으로, 반도체 디바이스 제작을 수행하기 위한 장비에 관한 것이고, 더 상세하게는, 프로세싱 동안에 반도체 기판을 지지하기 위한 정전 척에 관한 것이다.
[0002] 정전 척들(ESC)은, 플라즈마 프로세싱 챔버와 같은 반도체 프로세싱 장비 내에서의 기판들(또한, 반도체 웨이퍼들 또는 웨이퍼들이라고 본원에서 지칭됨)에 대한 지지를 제공하기 위해 널리 사용된다. 정전 척은 일반적으로, 기판의 프로세싱 동안에, 즉, 재료 증착 또는 에칭 동안에, 정지된 위치로 기판을 유지한다. 정전 척들은 적소에 기판을 유지하기 위해 용량성 및 존센-라벡(Johnsen-Rahbeck) 인력들을 활용한다.
[0003] 정전 척들(ESC)은, 플라즈마 프로세싱 챔버와 같은 반도체 프로세싱 장비 내에서의 기판들에 대한 지지를 제공하기 위해 널리 사용된다. 엠보싱된(embossed) 정전 척은, 워크피스(workpiece)를 지지하기 위한 척의 클램핑 표면 상에 복수의 돌출부들을 갖는다. 그러한 돌출부들은 또한, "메사(mesa)들" 또는 "양각(embossment)들"이라고 지칭될 수 있다. 일반적으로, 그러한 돌출부들 상에 워크피스를 지지하는 것은, 워크피스의 배면과의 접촉 면적이 비-엠보싱된 클램핑 표면과 비교하여 감소되기 때문에, 유익할 수 있다. 워크피스의 배면과의 더 적은 접촉이 일반적으로, 몇몇 프로세싱 애플리케이션들에서 유익한 더 적은 입자 생성을 발생시킨다는 것이 일반적으로 수용된다. 부가하여, 몇몇 프로세싱 애플리케이션들은 프로세싱 동안에 워크피스의 배면을 냉각시키기 위해 배면 냉각 가스를 제공할 수 있다.
[0004] 따라서, 본 발명자들은, 개선된 배면 가스 분배를 가능하게 하는 엠보싱된 상단 플레이트를 포함하는 개선된 정전 척을 제공하였다.
[0005] 기판을 보유하기 위한 정전 척이 본원에서 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 기판을 보유하기 위한 정전 척은 서셉터(susceptor)를 포함할 수 있으며, 그러한 서셉터는, 전기 전도성 세섭터 베이스 ― 전기 전도성 서셉터 베이스는, 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가짐 ―; 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치된 상승된 중앙 지지부; 및 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 유전체 상단 플레이트를 포함하고, 여기에서, 유전체 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 여기에서, 유전체 상단 플레이트 및 상승된 중앙 지지부는, 유전체 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 기판의 배면으로의 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함한다.
[0006] 몇몇 실시예들에서, 기판을 프로세싱하기 위한 장치는, 프로세스 구역을 정의하는 챔버, 및 프로세스 구역에서 기판을 보유하기 위한 정전 척을 포함할 수 있으며, 그러한 정전 척은 페데스탈; 및 페데스탈 상에 배치된 서셉터를 포함하고, 그러한 서셉터는, 전기 전도성 서셉터 베이스 ― 전기 전도성 서셉터 베이스는, 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가짐 ―; 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치된 상승된 중앙 지지부; 및 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 유전체 상단 플레이트를 포함하고, 여기에서, 유전체 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 여기에서, 유전체 상단 플레이트 및 상승된 중앙 지지부는, 유전체 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 기판의 배면으로의 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함한다.
[0007] 몇몇 실시예들에서, 150 mm 기판을 보유하기 위한 정전 척은, 서셉터를 포함할 수 있으며, 그러한 서셉터는, 알루미늄 서셉터 베이스 ― 알루미늄 서셉터 베이스는, 알루미늄 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가짐 ―; 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치된 알루미늄 상승된 중앙 지지부; 및 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 150 mm 세라믹 상단 플레이트를 포함하고, 여기에서, 세라믹 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 여기에서, 세라믹 상단 플레이트 및 상승된 중앙 지지부는, 세라믹 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 기판의 배면으로의 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함한다.
[0008] 본 개시의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 아래에서 설명된다.
[0009] 앞서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는 본 개시의 실시예들이, 첨부된 도면들에서 도시된 본 개시의 예시적인 실시예들을 참조로 하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 개시의 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시가 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 정전 척의 측 단면도를 도시한다.
[0011] 도 2는, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 도 1의 서셉터 베이스의 상면도를 도시한다.
[0012] 도 3a 및 도 3b는, 각각, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 도 1의 유전체 상단 플레이트의 상면도 및 측면도를 도시한다.
[0013] 도 4a 및 도 4b는, 각각, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른, 테이퍼링된(tapered) 및 직진(straight) 에지 서셉터를 도시한다.
[0014] 도 5는, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 정전 척을 포함하는 플라즈마-기반 기판 프로세싱 시스템의 평면도를 도시한다.
[0015] 이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 도시된 것이 아니고, 명확성을 위해 간략화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이, 추가적인 설명 없이 다른 실시예들에 유익하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0016] 개선된 엠보싱 및 냉각 채널들을 갖는 정전 척들(ESC)이 본원에서 제공된다. 몇몇 실시예들에서, 그리고 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 개선된 ESC는, 기존의 ESC 설계들, 예컨대 150 mm ESC 설계와 함께 사용될 수 있는, 직진 또는 테이퍼링된 에지를 갖는 엠보싱된 세라믹 상단 플레이트를 포함할 수 있다.
[0017] 도 1은, 본 개시의 몇몇 실시예들에 따른 정전 척(100)의 단면도를 도시한다. 정전 척(100)은, 예컨대 에칭, 물리 기상 증착(PVD), 및 플라즈마 세정과 같은, 반도체 기판의 플라즈마 프로세싱 동안에 사용된다. 정전 척(100)은 페데스탈(101) 및 서셉터(102)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 페데스탈(101)은 캐소드 구조(110) 및 냉각 플레이트(112)를 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 서셉터(102)는 서셉터 베이스(104), 서셉터 베이스(104) 상에 배치된 상승된 중앙 지지부(106), 및 상승된 중앙 지지부(106) 상에 배치된 유전체 상단 플레이트(108)를 포함할 수 있다. 캡처 링(capture ring)(130)이 서셉터(102)를 한정하고, 페데스탈(101)에 대해 고정시킨다.
[0018] 캐소드 구조(110)는 분지(basin) 형상을 갖고, 정전 척(100)을 위한 기본적인 구조적 지지부의 역할을 한다. 캐소드 구조(110)는 전형적으로, 스테인리스 스틸과 같은 강성 금속으로 제조된다. 캐소드 구조(110) 내에 배치된 디스크 형상의 냉각 플레이트(112)는 서셉터(102)를 지지하고, 서셉터(102)로의 냉각 유체들/가스들의 전달을 용이하게 한다. 냉각 플레이트(112)는, 정전 척(100) 상에 배치되는 경우에 기판을 위치시키기 위해 사용되는 하나 또는 그 초과의 리프트 핀들(120)을 수용하기 위한 하나 또는 그 초과의 리프트 핀 홀들(132)을 포함한다. 냉각 플레이트(112)는 또한, 서셉터(102)에 냉각 유체/가스들을 전달하기 위한 하나 또는 그 초과의 도관들(124)을 포함한다.
[0019] 서셉터 베이스(104)는, 서셉터 베이스(104)의 상단 표면 상에 형성된 냉각 채널들(114)로의 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 하나 또는 그 초과의 도관들(124)과 정렬된 하나 또는 그 초과의 도관들을 포함한다. 도 2는, 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 따른, 냉각 채널들(114)을 갖는 서셉터 베이스(104)의 상단 평면도를 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 배면 냉각 가스/유체가 도관들(126)을 통해 서셉터 베이스(104)의 상단으로 전달될 수 있고, 냉각 채널들(114)을 통해 유동할 수 있다. 서셉터 베이스(104)는 다수의 볼트들(204)에 의해 냉각 플레이트(112)에 고정될 수 있다. 도 2에서 도시된 바와 같이, 몇몇 실시예들에서, 냉각 채널(114)은, 기존의 정전 척 설계들을 수용하기 위해, 평탄한 부분(202) 및 실질적으로 원형인 외측 채널(206)을 가질 수 있다. 냉각 채널들(114)은 또한, 냉각 가스/유체를 균등하게 분배하기 위해, 복수의 연결 채널들(210)을 통해 외측 채널(206)에 커플링된 복수의 내측 채널들(208)을 포함할 수 있다. 도관들(126)은 복수의 방사상 채널들(212)을 통해 내측 채널들(208)에 커플링될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 냉각 채널들(114)은, 서셉터 베이스(104)의 중앙 축을 중심으로 축대칭으로 배치된 가스 분배 채널들(214)의 3개의 세트들을 포함할 수 있고, 여기에서, 분배 채널들의 각각의 세트는, 도 2에서 도시된 바와 같이, 공통 외측 채널(206)에 커플링된다. 구체적으로, 분배 채널들의 3개의 세트들 각각은, 유입구 도관(126), 내측 채널(208)에 유입구 도관(126)을 커플링시키는 방사상 채널(212), 및 외측 채널(206)에 내측 채널(208)의 각각의 단부를 커플링시키는 2개의 연결 채널들(210)을 포함할 수 있다.
[0020] 일반적으로, 냉각 채널들(114)은 직사각형 단면 형상을 갖는다. 그러나, 대안적인 실시예들에서, 냉각 채널들(114)은 다양한 기하학적 단면 형상들을 가질 수 있다. 상승된 중앙 지지부(106)는, 냉각 채널들(114) 위에 캡(cap)을 제공하기 위해, 냉각 채널들(114) 위에 배치/위치된다. 냉각 채널들(114) 및 상승된 중앙 지지부(106)의 바닥 표면은 양극산화될 수 있다.
[0021] 도 1을 다시 참조하면, 냉각 채널들(114)은 상승된 중앙 지지부(106)에 배치된 홀들(116)로, 그리고 궁극적으로, 유전체 상단 플레이트(108) 상에 배치된 기판의 배면을 냉각시키기 위해, 홀들(118)을 통해 유전체 상단 플레이트(108)의 상단 표면으로 냉각 가스/유체를 제공할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 헬륨 가스가 냉각 채널들(114)을 통해 유동하도록 사용될 수 있다. 가스는 다수의 홀들(116, 118)(또는 다른 형태들의 통로들) 중 하나 또는 그 초과를 통해 빠져나가고, 기판의 후방 표면에 열 전달 매체를 공급한다.
[0022] 서셉터 베이스(104)는, 유전체 상단 플레이트(108) 상에 배치되는 경우에 기판을 보유하기 위해 정전 척킹 력들을 제공하도록 전극(122)을 수용하기 위해, 공동을 더 포함할 수 있다.
[0023] 몇몇 실시예들에서, 서셉터 베이스(104)는 알루미늄, 구리, 또는 다른 재료로 제조될 수 있다. 유사하게, 상승된 중앙 지지부(106)가 또한, 알루미늄, 구리, 또는 다른 재료로 제조될 수 있다.
[0024] 도 3a 및 도 3b는, 본 개시에 따른 유전체 상단 플레이트(108)의 적어도 하나의 실시예를 도시한다. 도 3a 및 도 3b에서 도시된 바와 같이, 유전체 상단 플레이트(108)는, 유전체 상단 플레이트(108) 상에 배치된 기판의 배면에 배면 냉각 가스/유체를 제공하기 위해, 복수의 홀들(118)을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 홀들(118)의 수는 12개 내지 36개의 홀들일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 상단 플레이트(108)의 외측 직경을 따르는 홀들의 수는 18개의 홀들일 수 있다. 리프트 핀 홀들(132)의 방사상 내측에 배치된 홀들(118)의 수는 3개의 홀들일 수 있다.
[0025] 유전체 상단 플레이트(108)는 또한, 기존의 정전 척 설계들을 수용하기 위해, 실질적으로 원형인 외측 직경(306) 및 평탄한 부분(302)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 상단 플레이트(108)는 엠보싱된 상단 표면(308)을 포함한다. 엠보싱은 기판과 접촉하는 지지 표면의 표면 면적을 감소시킨다. 엠보싱은 상승된 돌출부들(310)을 생성하기 위한 엠보싱 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 상승된 돌출부들(310)의 높이는 약 5 내지 25 μm일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 상승된 돌출부들(310)은 비-엠보싱된 표면의 접촉 면적의 약 55 % 내지 약 70 %인 엠보싱 접촉 면적을 형성할 수 있다. 일반적으로, 그러한 엠보싱된 표면 상에 기판을 지지하는 것은, 기판의 배면과의 접촉 면적이 비-엠보싱된 클램핑 표면과 비교하여 감소되기 때문에, 유익하다. 기판의 배면과의 더 낮은 접촉 면적은 일반적으로, 더 적은 입자 생성을 초래하고, 이는, 몇몇 프로세싱 애플리케이션들에서 유리하다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 상단 플레이트(108)는 알루미늄 질화물, 붕소 질화물 등과 같은 세라믹 재료로 제조된다.
[0026] 몇몇 실시예들에서, 유전체 상단 플레이트(108)의 직경은 150 mm 기판을 수용하도록, 그리고 150 mm 정전 척 설계들과 함께 사용되도록, 약 150 mm일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 유전체 상단 플레이트(108)는, 프로세싱될, 유전체 상단 플레이트(108) 상에 배치된 기판보다 약 1 내지 5 mm만큼 더 클 수 있거나 또는 더 작을 수 있다.
[0027] 도 4a 및 도 4b는, 각각, 서셉터(102)의 테이퍼링된 및 직진 에지를 도시한다. 도 4a에서, 테이퍼링된 에지(402)가, 균일한 갭(404)을 생성하기 위해 또한 테이퍼링된 에지를 갖는 캡처 링(130)과 함께 도시된다. 몇몇 실시예들에서, 갭은 약 0.1 mm 내지 약 1.0 mm일 수 있다. 도 4b에서, 직진 에지(406)가, 균일한 갭(408)을 생성하기 위해 또한 직진 에지를 갖는 캡처 링(130)과 함께 도시된다. 몇몇 실시예들에서, 갭은 약 0.4 mm 내지 약 1.0 mm일 수 있다.
[0028] 몇몇 실시예들에서, 본 발명의 정전 척은 도 2에서 도시된 바와 같은 헬륨 냉각 채널들(114), 및 기존의 150 mm 정전 척 설계들과 함께 사용되기 위한 150 mm 세라믹 엠보싱된 상단 플레이트(108)를 포함할 수 있다.
[0029] 본 발명의 ESC는 임의의 타입의 프로세스 챔버와 함께 활용될 수 있다. 예시적인 프로세스 챔버들은, 예컨대, 캘리포니아, 산타 클라라의 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드로부터 입수가능한, DPS® 라인의 에칭 반응기들 또는 다른 프로세스 챔버들과 같은, 에칭 프로세스들을 위해 사용되는 임의의 프로세스 챔버를 포함한다. 다른 제조자들로부터의 프로세스 챔버들을 포함하는 다른 프로세스 챔버들이 유사하게 사용될 수 있다.
[0030] 예컨대, 도 5는, 본원에서 논의되는 바와 같은 본 개시의 실시예들을 실시하기 위해 사용될 수 있는 종류의 예시적인 시스템(500)의 개략도를 도시한다. 시스템(500)의 프로세스 챔버(510)는, 캘리포니아, 산타 클라라의 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드로부터 입수가능한 CENTURA® 통합형 반도체 기판 프로세싱 시스템과 같은, 통합형 반도체 기판 프로세싱 시스템 또는 클러스터 툴의 프로세싱 모듈로서, 또는 단독으로 활용될 수 있다. 적합한 에칭 반응기들의 예들은, 또한 어플라이드 머티어리얼스 인코포레이티드로부터 입수가능한, ADVANTEDGETM 라인의 에칭 반응기들(예컨대, AdvantEdge G3 또는 AdvantEdge G5), DPS® 라인의 에칭 반응기들(예컨대, DPS®, DPS® II, DPS® AE, DPS® HT, DPS® G3 폴리 에처), 또는 다른 에칭 반응기들을 포함한다. 다른 프로세스 챔버들 및/또는 클러스터 툴들이 또한, 적합하게 사용될 수 있다.
[0031] 시스템(500)은 일반적으로, 제어기(540), 및 전도성 바디(벽)(530) 내의 기판 지지부(캐소드)(516)를 갖는 프로세스 챔버(510)를 포함한다. 실질적으로 평탄한 유전체 천장(520)이 챔버(510)에 공급될 수 있다. 대안적으로, 챔버(510)는, 예컨대 돔-형상 천장과 같은 다른 타입들의 천장들을 가질 수 있다. 적어도 하나의 유도성 코일 엘리먼트(512)를 포함하는 안테나가 천장(520) 위에 배치된다(2개의 동축 유도성 코일 엘리먼트들(512)이 도시된다).
[0032] 유도성 코일 엘리먼트(512)는 제 1 정합 네트워크(519)를 통해 RF 플라즈마 전력 소스(518)에 커플링된다. 정합 네트워크(519)는 주파수 튜닝 동안에 유지된다. 몇몇 실시예들에서, 정합 네트워크(519)는 상이한 프로세스들에 대해 사용되는 상이한 고정된 위치들로 인해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, RF 전력 소스(518)는, 주파수 생성기 출력의 약 +/- 5 % 내지 약 +/- 10 %의 범위에서의 튜닝가능한 주파수에서 최대 3000 W를 생성하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대, 13.56 MHz RF 전력 소스는, 13.56 MHz의 약 +/- 5 % 내지 약 +/- 10 %의 범위에서의 튜닝가능한 주파수를 생성할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, RF 전력 소스(518)는 제어기(540)에 의해 제어될 수 있다.
[0033] 기판 지지부(516)는 기판(514)을 보유하기 위한 정전 척을 포함할 수 있고, 정합 네트워크 출력(캐소드 입력)(525)을 갖는 제 2 정합 네트워크(524)를 통해 바이어싱 전력 소스(522)에 커플링된다. 몇몇 실시예들에서, 바이어싱 전력 소스(522)는 대략 400 kHz의 주파수에서 최대 1500 W를 생성하는 것이 가능할 수 있다. 바이어싱 전력은 연속적인 또는 펄스형 전력일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 바이어싱 전력 소스(522)는 DC 또는 펄스형 DC 소스일 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 프로브(527)가 프로세스 챔버(510) 내에서 측정들(예컨대, 위에서 설명된 기판의 제 1 DC 전압 측정)을 제공하기 위해, 챔버(510) 내에서 기판 지지부(516) 근처에 배치될 수 있다. 프로브(527)는 챔버(510)의 벽(530)에 배치된 포트(541)를 통해 챔버(510) 밖으로 피드(feed)될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 제어기(529)가, 프로브(527)의 측정들을 레코딩 또는 디스플레잉하는 것을 용이하게 하기 위해, 프로브(527)에 커플링될 수 있다.
[0034] 제어기(540)는 일반적으로, 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(544), 메모리(542), 및 CPU(544)를 위한 지원 회로들(546)을 포함하고, 챔버(510)의 컴포넌트들, 그리고 따라서, 위에서 논의된 바와 같은 튜닝 프로세스의 제어를 용이하게 한다.
[0035] 위에서 설명된 바와 같은 프로세스 챔버(510)의 제어를 용이하게 하기 위해, 제어기(540)는, 다양한 챔버들 및 서브-프로세서들을 제어하기 위해 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 메모리(542), 또는 CPU(544)의 컴퓨터-판독가능 매체는, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 또는 근거리 또는 원거리의 임의의 다른 형태의 디지털 스토리지와 같은 쉽게 이용가능한 메모리 중 하나 또는 그 초과일 수 있다. 지원 회로들(546)은 통상적인 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU(544)에 커플링된다. 이러한 회로들은 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로 및 서브시스템들 등을 포함한다. 본원에서 설명되는 본 발명의 방법들은 일반적으로, 소프트웨어 루틴으로서 메모리(542)에 저장된다. 소프트웨어 루틴은 또한, CPU(544)에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원거리에 위치된 제 2 CPU(미도시)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다.
[0036] 프로세스 챔버(510)의 예시적인 동작에서, 기판(514)이 기판 지지부(516) 상에 배치되고, 프로세스 가스들이 가스 패널(538)로부터 진입 포트들(526)을 통해 공급되고, 가스성 혼합물(550)을 형성한다. 가스성 혼합물(550)은, 각각, 플라즈마 전력 소스(518) 및 바이어싱 전력 소스(522)로부터 유도성 코일 엘리먼트(512) 및 기판 지지부(516)(즉, 캐소드 구조)로 전력을 인가함으로써, 챔버(510)에서 플라즈마(555)로 점화된다. 챔버(510) 내부 내의 압력은 스로틀 밸브(531) 및 진공 펌프(536)를 사용하여 제어된다. 전형적으로, 벽(530)은 전기 접지(534)에 커플링된다. 벽(530)의 온도는, 벽(530)을 통해 이어지는 액체-함유 도관들(미도시)을 사용하여 제어될 수 있다.
[0037] 몇몇 실시예들에서, 기판(514)의 온도는 기판 지지부(516)의 온도를 안정화함으로써 제어될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 가스 소스(548)로부터의 가스는, 가스 도관(549)을 통해, 기판(514) 아래의 페데스탈 표면에 형성된 채널들(미도시)로 제공된다. 가스는 기판 지지부(516)와 기판(514) 사이의 열 전달을 용이헥 하기 위해 사용된다. 프로세싱 동안에, 기판 지지부(516)는 기판 지지부(516) 내의 저항식 가열기(미도시)에 의해 정상 상태 온도로 가열될 수 있고, 그 후에, 헬륨 가스가 기판(514)의 균일한 가열을 용이하게 한다.
[0038] 전술한 바가 본 개시의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 고안될 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판을 보유하기 위한 정전 척으로서,
    서셉터(susceptor)를 포함하며,
    상기 서셉터는,
    전기 전도성 서셉터 베이스 ― 상기 전기 전도성 서셉터 베이스는, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가지고, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들은 원형인 외측 채널, 및 복수의 연결 채널들을 통해 상기 외측 채널에 커플링되는 복수의 내측 채널들을 포함하고, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스는 복수의 방사상 채널들을 통해 상기 내측 채널들에 커플링되는 도관을 포함하며, 배면 냉각 가스가 상기 도관을 통해 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 최상부로 전달됨 ―;
    상승된 중앙 지지부 ― 상기 상승된 중앙 지지부는, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 상기 냉각 채널들을 덮기 위하여 캡(cap)을 제공하도록, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치됨 ―; 및
    상기 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 유전체 상단 플레이트 ― 상기 유전체 상단 플레이트는 엠보싱된(embossed) 상단 표면을 갖고, 상기 유전체 상단 플레이트 및 상기 상승된 중앙 지지부는, 상기 유전체 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 상기 기판의 배면으로의 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함함 ―;를 포함하고,
    상기 서셉터는 테이퍼링된(tapered) 에지를 포함하는,
    정전 척.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서셉터 베이스 및 상기 상승된 중앙 지지부는 알루미늄을 포함하는,
    정전 척.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는 세라믹 상단 플레이트인,
    정전 척.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 또는 붕소 질화물로 제조되는,
    정전 척.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는 150 mm 기판을 지지하도록 크기 설정되는,
    정전 척.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서셉터 베이스, 상기 상승된 중앙 지지부, 및 상기 유전체 상단 플레이트를 통해 배치된 하나 또는 그 초과의 리프트 핀 홀들을 더 포함하는,
    정전 척.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는,
    상기 유전체 상단 플레이트의 상부 표면으로부터 연장되는 복수의 엠보싱된 피처(feature)들을 더 포함하며,
    각각의 엠보싱된 피처는, 상기 유전체 상단 플레이트의 상단에 배치되는 경우에, 상기 기판의 표면에 대해 평행한 평면에서 매끄럽게(smoothly) 변하는 주변 에지를 갖는 단면을 갖는,
    정전 척.
  8. 기판을 프로세싱하기 위한 장치로서,
    프로세스 구역을 정의하는 챔버; 및
    상기 프로세스 구역에서 기판을 보유하기 위한 정전 척;을 포함하며,
    상기 정전 척은,
    페데스탈; 및
    상기 페데스탈 상에 배치된 서셉터;를 포함하고,
    상기 서셉터는,
    전기 전도성 서셉터 베이스 ― 상기 전기 전도성 서셉터 베이스는, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가지고, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들은 원형인 외측 채널, 및 복수의 연결 채널들을 통해 상기 외측 채널에 커플링되는 복수의 내측 채널들을 포함하고, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스는 복수의 방사상 채널들을 통해 상기 내측 채널들에 커플링되는 도관을 포함하며, 배면 냉각 가스가 상기 도관을 통해 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 최상부로 전달됨 ―;
    상승된 중앙 지지부 ― 상기 상승된 중앙 지지부는, 상기 전기 전도성 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 상기 냉각 채널들을 덮기 위하여 캡을 제공하도록, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치됨 ―; 및
    상기 상승된 중앙 지지부 상에 배치된 유전체 상단 플레이트 ― 상기 유전체 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 상기 유전체 상단 플레이트 및 상기 상승된 중앙 지지부는, 상기 유전체 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 상기 기판의 배면으로의 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함함 ―;를 포함하고,
    상기 서셉터는 테이퍼링된 에지를 포함하는,
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정전 척은 상기 페데스탈에 상기 서셉터를 고정시키기 위한 단일 캡처 링(capture ring)을 더 포함하는,
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 페데스탈은,
    베이스 캐소드 구조; 및
    상기 베이스 캐소드 구조에 의해 지지되는 냉각 플레이트;를 포함하며,
    상기 서셉터는 상기 냉각 플레이트 상에 배치되는,
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는 세라믹 상단 플레이트인,
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
  12. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체 상단 플레이트는 150 mm 기판을 지지하도록 크기 설정되는,
    기판을 프로세싱하기 위한 장치.
  13. 150 mm 기판을 보유하기 위한 정전 척으로서,
    서셉터를 포함하며,
    상기 서셉터는,
    알루미늄 서셉터 베이스 ― 상기 알루미늄 서셉터 베이스는, 상기 알루미늄 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들을 가지고, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들은 원형인 외측 채널, 및 복수의 연결 채널들을 통해 상기 외측 채널에 커플링되는 복수의 내측 채널들을 포함하고, 상기 알루미늄 서셉터 베이스는 복수의 방사상 채널들을 통해 상기 내측 채널들에 커플링되는 도관을 포함하며, 배면 냉각 가스가 상기 도관을 통해 상기 알루미늄 서셉터 베이스의 최상부로 전달됨 ―;
    상승된 알루미늄 중앙 지지부 ― 상기 상승된 알루미늄 중앙 지지부는, 상기 알루미늄 서셉터 베이스의 상부 표면에 형성된 상기 냉각 채널들을 덮기 위하여 캡을 제공하도록, 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들 위에 배치됨 ―; 및
    상기 상승된 알루미늄 중앙 지지부 상에 배치된 150 mm 세라믹 상단 플레이트 ― 상기 세라믹 상단 플레이트는 엠보싱된 상단 표면을 갖고, 상기 세라믹 상단 플레이트 및 상기 상승된 알루미늄 중앙 지지부는, 상기 세라믹 상단 플레이트의 엠보싱된 상단 표면 상에 배치되는 경우에, 상기 기판의 배면으로의 상기 하나 또는 그 초과의 냉각 채널들에 의해 제공되는 냉각 가스의 전달을 용이하게 하기 위해, 복수의 홀들을 포함함 ―;를 포함하고,
    상기 서셉터는 테이퍼링된 에지를 포함하는,
    정전 척.
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