KR102439759B1 - 챔버 어셈블리 및 반응 챔버 - Google Patents

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Abstract

챔버 어셈블리에 있어서, 전극판(8) 및 흐름 균일화 부재(9)를 포함하고, 전극판(8)은 RF 전원(16)과의 전기적 연결에 사용되며, 전극판(8)에는 가스 유입구(81)가 마련된다. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되고, 전극판(8)과 함께 흐름 균일화 공간(10)을 형성하며, 가스 유입구(81)는 흐름 균일화 공간(10)과 연통되고, 흐름 균일화 부재(9)에는 복수의 가스 유출구(911)가 마련된다. 챔버 어셈블리는 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지하고, 플라즈마의 안정성을 향상시킨다. 나아가, 반응 챔버를 제공한다.

Description

챔버 어셈블리 및 반응 챔버
본 발명은 반도체 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 챔버 어셈블리 및 반응 챔버에 관한 것이다.
반도체 처리 분야에서 전자 부품의 기하학적 사이즈가 부단히 감소하고 부품의 밀집도가 부단히 증가함에 따라, 특징 사이즈 및 종횡비를 구현하는 것이 점점 어려워지고 있다. ALD(Atomic layer deposition, 원자층 증착)가 바로 이러한 도전에 맞서기 위해 제시된 새로운 박막 증착 방법이다.
ALD 공정을 수행하는 과정에서 반응가스는 기판이 탑재된 반응 챔버에 연속적으로 유입된다. 반응가스의 활성을 향상시키기 위해 통상적으로 PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition, 플라즈마 증강 원자층 증착) 공정을 이용하며, 해당 공정은 통상적인 ALD 공정에 비해, 반응 전구체의 종류를 추가로 확충할 수 있고 플라즈마가 더 높은 활성을 가지므로, 전체 반응 챔버의 온도를 낮추고 증착 레이트를 향상시킬 수 있다.
종래의 PEALD 설비는 반응 챔버 및 반응 챔버의 상부에 설치되는 챔버 어셈블리를 포함하고, 해당 챔버 어셈블리는 RF 전력을 반응 챔버에 로딩하고 공정가스를 이송하는데 사용된다. 구체적으로, 도 1은 종래의 챔버 어셈블리의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 해당 챔버 어셈블리는 전극판(3), 흐름 균일화 판(4) 및 가스 유입 노즐(1)을 포함하고, 그중 전극판(3)은 정합기(5)를 통해 RF 전원(6)과 전기적으로 연결된다. 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)은 함께 적층되어 흐름 균일화 공간을 구성한다. 도면에 도시된 바와 같이, 가스 유입 노즐(1)은 반응 챔버의 외부까지 상향 연장되고 전극판(3)까지 하향 연장되며, 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)과 대응되게 전극판(3)에는 그 두께 방향을 따라 전극판(3)을 관통하는 가스 통로가 개설된다. 이로써, 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)는 해당 가스 통로를 통하여 흐름 균일화 공간과 연통되어, 공정가스가 가스 유입 노즐(1)의 가스 유입구(2)와 전극판(3)의 가스 통로를 통하여 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)이 구성한 흐름 균일화 공간에 진입하도록 한다. 또한, 흐름 균일화 판(4)에는 그 두께 방향을 따라 흐름 균일화 판(4)을 관통하는 복수의 가스 유출구가 마련되고, 흐름 균일화 공간은 해당 가스 유출구를 통하여 반응 챔버와 연통된다.
실제 응용에 있어서, 비록 상술한 챔버 어셈블리는 PEALD 설비에 자주 사용되지만 불가피하게 아래와 같은 문제점들이 존재한다.
1. 챔버 어셈블리 중의 전극판(3)과 흐름 균일화 판(4)은 모두 도전 재료를 사용하여 제조되고 양자는 직접적으로 함께 적층되므로, 전극판(3)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 판(4)에도 RF 전압이 로딩되며, 이는 흐름 균일화 판(4)의 가스 유출구 중의 가스의 이온화를 초래하여 플라즈마를 형성할 가능성이 있고, 따라서 쉽게 중공음극방전을 일으키고 RF 시스템의 불안정을 조성하며 플라즈마의 안정성에 영향을 미친다.
2. 가스 유입 노즐(1)의 구조적 설계 역시 가스 유입 노즐(1)과 도킹되는 가스 이송 라인의 내부에서 점화 및 스파크를 쉽게 일으키고, 최종적으로 플라즈마의 안정성에 영향을 미친다.
본 발명에서는 적어도 종래의 기술에 존재하는 기술적 과제 중 하나를 해결하기 위해, 챔버 어셈블리 및 반응 챔버를 제시하였고, 중공음극방전이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 목적을 실현하기 위하여 제공되는 챔버 어셈블리는 전극판 및 흐름 균일화 부재를 포함하고,
상기 전극판은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 상기 전극판에는 가스 유입구가 마련되고,
상기 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되며, 상기 흐름 균일화 부재와 상기 전극판 사이에 흐름 균일화 공간이 형성되고, 상기 가스 유입구는 상기 흐름 균일화 공간과 연통되며, 상기 흐름 균일화 부재에는 복수의 가스 유출구가 마련된다.
선택 가능하게는, 상기 전극판의 그 반경 방향에서의 두께는 상이하게 마련된다.
선택 가능하게는, 상기 전극판의 상부면은 평면이고, 상기 전극판의 반경 방향에서 상기 전극판의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가한다.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 반경 방향을 따라 복수의 파티션으로 분할되고, 복수의 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상이하게 마련된다.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 중심 파티션과 상기 중심 파티션의 둘레에 위치하는 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할되고, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경보다 작다.
선택 가능하게는, 상기 중심 파티션의 직경은 상기 가장자리 파티션의 외경의 3분의 1보다 작거나 같다.
선택 가능하게는, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이고, 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm이다.
선택 가능하게는, 상기 흐름 균일화 부재는 상기 가스 유출구가 마련된 흐름 균일화 판을 포함하고, 상기 흐름 균일화 판의 두께의 값 범위는 2mm-6mm이다.
선택 가능하게는, 이송라인 및 절연부재를 더 포함하고, 그중 상기 절연부재는 상기 이송라인과 상기 전극판 사이에 위치하고, 상기 절연부재에는 가스 유입 통로가 마련되며, 상기 가스 유입 통로는 상기 이송라인, 상기 가스 유입구와 각각 연통된다.
선택 가능하게는, 상기 가스 유입 통로는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 포함하고, 그중 상기 제2 관통홀은 복수로 마련되며 상기 제1 관통홀을 에워싸고 마련된다.
선택 가능하게는, 상기 제2 관통홀의 직경은 상기 제1 관통홀의 직경보다 작게 마련된다.
선택 가능하게는, 상기 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이고, 상기 제2 관통홀의 직경의 값 범위는 1mm-3mm이다.
선택 가능하게는, 상기 전극판과 수직되는 방향에서의 상기 절연부재의 길이는 40mm보다 작지 않게 마련된다.
선택 가능하게는, 가열 어셈블리를 더 포함하고, 상기 가열 어셈블리는 상기 전극판의 상부에 설치되며, 상기 전극판의 원주 방향을 에워싸고 설치된다.
선택 가능하게는, 모두 접지되는 실드 케이스 및 링형 상부 커버를 더 포함하고,
그중 상기 흐름 균일화 부재는 상기 링형 상부 커버의 내측에 장착되며,
상기 실드 케이스는 상기 링형 상부 커버의 상부에 설치되고, 상기 링형 상부 커버와 함께 그 안에 상기 전극판 및 상기 가열 어셈블리를 커버시킨다.
다른 일 기술방안으로, 본 발명에서는 반응 챔버를 제공하고, 상기 반응 챔버는 본 발명에서 제공되는 상술한 챔버 어셈블리, 캐비티 및 구속링을 포함하며,
그중 상기 캐비티의 상부는 개구를 구비하며, 상기 캐비티의 저부에는 배기구가 마련되며, 상기 챔버 어셈블리는 상기 캐비티의 상부에 설치되고,
상기 구속링은 상기 캐비티에 설치되며, 플라즈마의 분포를 구속하는데 사용된다.
본 발명은 다음과 같은 유리한 효과를 갖는다.
본 발명에서 제공되는 챔버 어셈블리에 있어서, 상이한 재료를 사용하여 전극판과 흐름 균일화 부재를 제조하고, 해당 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재의 가스 유출구 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 챔버 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에서 사용되는 절연체의 조감도이다.
도 3b는 도 3a 중 A-A선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에서 제공되는 반응 챔버의 단면도이다.
본 분야의 기술자가 본 발명의 기술적 방안을 더 정확하게 이해하도록 하기 위해, 이하에서 도면을 결합하여 본 발명에서 제공되는 챔버 어셈블리 및 반응 챔버를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리는 전극판(8) 및 흐름 균일화 부재(9)를 포함하고, 그중 해당 전극판(8)은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 전극판(8)에는 공정가스를 이송하기 위한 가스 유입구(81)가 마련된다. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되고, 전극판(8)과 함께 흐름 균일화 공간(10)을 형성하며, 가스 유입구(81)는 해당 흐름 균일화 공간(10)과 연통되고, 흐름 균일화 부재(9)에는 복수의 가스 유출구(911)가 마련되며, 해당 가스 유출구(911)는 흐름 균일화 공간(10) 중의 공정가스를 반응 챔버(미도시)로 이송하는데 사용된다. 이에 따라, 공정가스는 순차적으로 가스 유입구(81), 흐름 균일화 공간(10) 및 각각의 가스 유출구(911)를 통하여 반응 챔버에 진입한다.
상술한 전극판(8)과 흐름 균일화 부재(9)는 상이한 재료를 사용하여 제조되고, 해당 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판(8)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재(9)에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재(9)의 가스 유출구(911) 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지할 수 있고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지하고, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
절연 재료는 바람직하게는 폴리에텔에텔 케톤(PEEK), 폴리에테르이미드(ULTEM) 등등이다. 이러한 재료는 플라즈마가 여기 상태에서 다시 원시 상태로 되돌아오게 하는 확률(복합률)이 낮으므로, 흐름 균일화 부재의 가스 유출구 내부에서 점화 및 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키며, 플라즈마의 안정성을 보장할 수 있다.
선택 가능하게는, 전극판(8)의 반경 방향(즉 도 2에 도시된 X 방향)에서의 두께(즉 전극판(8)의 도 2에 도시된 Y 방향에서의 두께)는 상이하다. 이렇게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에 대응되는 전극판(8)의 두께는 상이하게 마련되어, 반응 챔버 내의 전기장의 분포를 균일하게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서 반응 챔버의 반경 방향에서의 전기장 분포가 균일하지 않은 경우에 대하여, 반응 챔버의 중심 영역의 전기장 강도는 가장자리 영역의 전기장 강도보다 크고, 전극판(8)은 중간이 얇고 가장자리가 두껍게 마련된다. 구체적으로, 전극판(8)의 상부면(82)은 평면이고, 전극판(8)의 반경 방향에서 전극판(8)의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가한다. 다시 말하면 전극판(8)의 하부면(83)은 돔형 곡면이고, 해당 돔형 곡면은 상부면(82)을 향하여 리세스(recess)된다. 이로써, 전극판(8)의 두께는 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가하고, 임피던스의 크기는 전극판(8)의 중심에서 가장자리로 갈수록 점차 증가함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 전기장의 분포 차이를 보상할 수 있으며, 나아가 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
설명해야 할 것은, 실제 응용에 있어서 일부 에칭 공정에서는 피가공물의 표면에 대한 균일한 에칭을 요구하며, 즉 피가공물의 상이한 영역에서의 에칭 깊이가 균일할 것을 요구하고, 일부 에칭 공정에서는 피가공물의 표면에 대한 균일하지 않은 에칭을 요구하며, 즉 피가공물의 상이한 영역에서의 에칭 깊이가 일치하지 않을 것을 요구한다. 따라서, 피가공물의 표면에 대한 에칭 형태에 대한 요구에 적응하기 위하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 공정 요구를 만족시키도록 전극판(8)의 하부면(82)은 상이한 형상을 적용할 수 있다. 예를 들어, 균일한 에칭을 행하는 경우에 대하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 균일할 것을 요구하고, 전극판(8)의 하부면(82)은 본 실시예에 따른 형상을 적용할 수 있으며, 플라즈마 분포가 균일하도록 하는 기타 임의의 형상을 적용할 수도 있다. 예를 들어, 전극(8)의 하부면이 뿔체 형상(전극판(8)의 중심축이 놓이는 평면에서의 투영은 삼각형), 원추대 형상(전극판(8)의 중심축이 놓이는 평면에서의 투영은 사다리꼴) 등등을 나타내도록 한다. 균일하지 않은 에칭을 행하는 경우에 대하여, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포가 에칭 형태에 대한 요구에 따라 균일하지 않은 상태를 나타낼 것을 요구하며, 예를 들어, 전극판(8)의 하부면이 물결 형상과 유사한 절곡 형상 또는 완곡 형상을 나타내도록 한다. 전극판(8)의 상부면은 평면 형상일 수 있고 기타 형상일 수도 있으며, 하부면과 매칭되어 전극판(8)의 각각의 위치의 두께가 공정 요구를 만족시키기만 하면 된다.
가스 유출구(911)의 직경이 클수록 가스의 유량이 크고, 반대로 가스 유출구(911)의 직경이 작을수록 가스의 유량이 작다. 이에 기초하여, 흐름 균일화 부재(9)는 그 반경 방향을 따라 복수의 파티션(partition)으로 분할되고(도 2 중의 X 방향과 평행함), 복수의 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 상이하게 마련되어, 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에서의 대응하는 기류 분포 차이를 조절함으로써, 피가공물의 표면 상에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시키며, 나아가 공정 결과를 개선할 수 있다.
본 실시예에서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이에 대하여, 즉 반응 챔버 중심 영역의 가스 유량은 가장자리 영역의 가스 유량보다 큰데 대하여, 흐름 균일화 부재(9)를 중심 파티션과 해당 중심 파티션의 둘레에 위치하는 환형의 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할한다. 또한, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경보다 작으며, 따라서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 보상할 수 있다. 바람직하게는, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이며, 이렇게 함으로써, 중심 파티션 중의 기류 유량이 공정 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 중심 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량을 적당히 감소시킬 수 있다. 상기 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm이며, 이렇게 함으로써 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량이 너무 크지 않도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 가스 유량을 적당히 증가시킬 수 있다.
바람직하게는, 중심 파티션의 직경(D1)은 가장자리 파티션의 외경(D2)의 3분의 1보다 작거나 같고, 이렇게 함으로써, 중심 파티션과 가장자리 파티션 중의 가스 유출구의 기류 유량이 모두 공정 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 감소시킬 수 있다.
물론, 실제 응용에 있어서 흐름 균일화 부재(9)의 중심으로부터 반응 챔버의 반경 방향을 따라 흐름 균일화 부재(9)를 더 많은 파티션으로 분할할 수 있고, 예를 들어 3-5개로 분할할 수 있으며, 이러한 파티션은 서로 네스팅(nesting)된다. 물론, 기류 분포의 균일성을 향상시킬 수만 있다면, 각각의 파티션이 서로 네스팅되는 방식을 적용하지 않고 기타 임의의 영역 분할 방식을 적용할 수 있다.
본 실시예에서 흐름 균일화 부재(9)는 일체로 연결된 흐름 균일화 판(91) 및 장착 링(92)을 포함하고, 그중 흐름 균일화 판(91)은 반응 챔버의 상부에 설치되며, 가스 유출구(911)는 흐름 균일화 판(91)에 설치되고, 장착 링(92)은 흐름 균일화 판(91)을 반응 챔버에 고정시키는데 사용된다. 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)을 일체로 연결시킴으로써 구조의 안정성을 향상시킬 수 있다. 해당 흐름 균일화 판(91)의 두께의 값 범위는 2mm-6mm이다. 설명해야 할 것은, 여기서"일체로 연결"은, 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)이 일체 성형되어 일체로 연결되는 것을 의미할 수 있고, 흐름 균일화 판(91)과 장착 링(92)이 각각 독립적으로 성형된 후 연결 고정되어 일체로 연결되는 것을 의미할 수도 있다.
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 이송라인(13) 및 절연부재(12)를 더 포함하고, 그중 이송라인(13)은 공정가스 이송라인(142)에서 제공되는 공정가스를 이송하는데 사용되며, 상기 이송라인(13)의 가스 유입단은 챔버 세척을 위한 원격 플라즈마 소스(141)와 연결되고, 가스 유출단은 절연부재(12)와 연결된다. 절연부재(12)는 이송라인(13)과 전극판(8) 사이에 위치하고, 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시키는데 사용되며, 절연부재(12)에는 가스 유입 통로(121)가 마련되고, 해당 가스 유입 통로(121)는 이송라인(13), 가스 유입구(81)와 각각 연통된다. 이렇게 함으로써, 공정가스 이송라인(142)에서 제공되는 공정가스는 순차적으로 이송라인(13), 가스 유입 통로(121) 및 가스 유입구(81)를 통하여 흐름 균일화 공간(10)에 진입한다.
상술한 절연부재(12)의 도움을 받아 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시킬 수 있으며, 동시에 절연부재(12)는 전극판(8)과 수직되는 방향에서 일정한 길이를 가지므로 양자 사이의 절연거리를 증가시킬 수 있고, 해당 절연거리가 클수록 전극판(8) 중의 가스 유입구에서 스파크가 일어날 리스크가 적으며, 따라서 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이는 40mm보다 작지 않으며, 이렇게 함으로써, 이송라인(13)과 전극판(8)의 전기적 절연에 있어서 적당한 절연거리를 갖도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이가 너무 길어 설비의 전체 사이즈가 너무 커지지 않도록 한다. 더 바람직하게는, 전극판(8)과 수직되는 방향에서의 절연부재(12)의 길이는 40mm보다 작지 않고, 바람직하게는 40mm-60mm이다.
도 3a를 참조하면, 상술한 가스 유입 통로는 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)을 포함하고, 그중 제2 관통홀(122)은 복수로 마련되며 제1 관통홀(121)을 에워싸고 마련된다. 제1 관통홀(121)과 복수의 제2 관통홀(122)의 도움을 받아 동시에 공정가스를 이송하고, 제1 관통홀(121)의 직경을 적당히 감소시킬 수 있으며, 제2 관통홀(122)의 추가 도움을 받아 공정가스의 유량이 요구를 만족시키도록 보장할 수 있다. 제1 관통홀(121)의 직경이 작을수록 그중에서 플라즈마가 생성되는 리스크가 적으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
선택 가능하게는, 제2 관통홀(122)의 직경은 제1 관통홀(121)의 직경보다 작다. 제2 관통홀(122)의 직경이 작으므로 공정가스가 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)을 동시에 통과할 때, 제1 관통홀(121)을 개별적으로 마련하는데 비해 절연부재(12)의 양단 사이에 발생하는 기압 차를 증가시킬 수 있다. 해당 기압 차가 클수록 관통홀에 플라즈마가 생성되는 리스크가 적으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이다. 제2 관통홀(122)의 직경의 값 범위는 1mm-3mm이다. 이렇게 함으로써, 공정가스의 유량이 요구를 만족시키도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 관통홀에 플라즈마가 생성되는 리스크를 감소시킬 수 있으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 감소시키고, 반응 챔버 내의 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
실제 응용에 있어서 제1 관통홀(121)과 제2 관통홀(122)은 직통홀, 원추형 홀 등등일 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 절연부재(12)는 이송라인(13), 전극판(8)과 각각 실링 연결되며, 절연부재(12)의 가스 유입 통로의 양단부에는 챔퍼(chamfer)가 형성되고(예를 들어, 도 3b에 도시된 제1 관통홀(121)의 양단의 챔퍼(B)), 이송라인(13) 및 가스 유입구(81)가 가스 유입 통로와 각각 도킹되는 단부에는 챔퍼가 형성된다. 챔퍼 처리를 함으로써 가장자리의 뽀족한 끝으로 인해 스파크가 일어나는 리스크를 낮출 수 있다.
바람직하게는, 챔버 어셈블리는 가열 어셈블리(17)를 더 포함하고, 해당 가열 어셈블리(17)는 전극판(8)의 상부에 설치되며, 해당 전극판(8)의 원주 방향을 에워싸고 설치되어 전극판(8)을 가열하는데 사용된다. 구체적으로, 가열 어셈블리(17)는 가열선 및 해당 가열선을 피복하는 절연층을 포함한다. 절연층의 도움을 받아 가열선이 전극판(8)과 전기적으로 절연되도록 보장할 수 있다. 물론, 실제 응용에 있어서 절연 매질을 이용하여 제조된 가열선을 선택하여 사용할 수 있으며, 내부식성 및 열전도성이 양호한 보온층을 이용하여 해당 가열선을 피복한다. 보온층의 재료는 바람직하게는 알루미늄을 선택한다. 이 밖에, 가열 어셈블리(17)는 접착 방식을 적용하여 전극판(8)에 고정될 수 있다.
본 실시예에서 가열 어셈블리(17)는 복수의 파트를 포함하고, 복수의 파트는 전극판(8)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 배치된다. 이렇게 함으로써, 가열판(8)을 균일하게 가열할 수 있으며, 따라서 가열 균일성을 향상시키고 나아가 공정 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 RF 전극(11) 및 RF 소스를 더 포함하고, 해당 RF 전극(11)은 기둥 형상을 이루며 전극판(8)의 상부에 설치되고, 전극판(8)의 가장자리 영역에 위치한다. RF 소스는 정합기(15) 및 RF 전원(16)을 포함하고, 정합기(15)는 RF 전극(11)과 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서 챔버 어셈블리는 모두 접지되는 실드(shield) 케이스(19) 및 링형 상부 커버(18)를 더 포함하고, 그중 흐름 균일화 부재(9)는 링형 상부 커버(18)의 내측에 장착되며, 실드 케이스(19)는 링형 상부 커버(18)의 상부에 설치되고, 링형 상부 커버(18)와 함께 그 안에 전극판(8), 가열 어셈블리(17) 및 RF 전극(11) 등 부재를 커버시킨다. 즉 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)가 공동으로 형성한 케이스 바디는 적어도 상술한 부재의 상부와 측부를 포위함으로써, RF가 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)의 외부로 누설되는 것을 방지한다. 바람직하게는, 실드 케이스(19)와 링형 상부 커버(18)의 접촉면 사이에는 베릴륨구리 리드(reed)가 설치되어 최적의 차폐 효과를 보장한다.
종래 기술에서 챔버 어셈블리는 내부에서 외부로 겹겹이 적층된 복수의 유전층을 포함하며, 이는 RF 전극이 복수의 유전층을 통과하여야만 전극판과 접촉할 수 있도록 하므로, RF 전극의 장착이 복잡해지고 층간 스파크 현상이 일어나기 쉽다. 해당 문제를 해결하기 위하여, 본 출원에서 제공되는 챔버 어셈블리는 실드 케이스(19)의 도움을 받아 상술한 복수의 유전층을 설치하는 것을 대체할 수 있으며, RF 전극(11)이 유전층을 통과할 필요 없이 전극판(8)과 직접 접촉하도록 함으로써 RF 전극(11)의 장착을 단순화시킨다. 또한, RF 전극(11)을 전극판(8)과 직접 접촉시킴으로써, 복수의 유전층을 설치함으로 인해 층간 스파크 현상이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 시스템의 안정성을 향상시킨다.
본 실시예에서 실드 케이스(19)의 상부벽은 평판 형상을 이루고, 또한 실드 케이스(19)의 상부벽과 전극판(8) 사이의 간격(D3)이 클수록 RF 전력의 이용률은 높으며, 이에 기초하여, 간격(D3)을 증가시킴으로써 RF 전력의 이용률을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 간격(D3)의 값 범위는 40mm-100mm이다. 이렇게 함으로써 RF 전력의 이용률이 향상되도록 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 간격(D3)이 너무 커서 설비의 전체 사이즈가 너무 커지지 않도록 한다.
설명해야 할 것은, 실제 응용에 있어서 실드 케이스(19)는 본 실시예에 따른 형상을 적용할 수 있고, RF가 누설되는 것을 방지할 수 있는 기타 임의의 형상을 적용할 수도 있다. 예를 들어 실드 케이스(19)는 돔형상 등을 이룬다.
상술한 내용을 종합하면 본 발명의 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리는 아래와 같은 장점을 갖는다:
1. 흐름 균일화 부재(9)는 절연 재료를 사용하여 제조되므로, 이는 전극판(8)에 RF 전압을 로딩할 때 흐름 균일화 부재(9)에는 RF 전압이 로딩되지 않도록 함으로써, 흐름 균일화 부재(9)의 가스 유출구(911) 중의 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성하는 것을 방지하고, 나아가 중공음극방전 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있다.
2. 반응 챔버의 반경 방향에서의 상이한 영역에 대응되는 전극판(8)의 두께는 상이하게 마련되어, 반응 챔버 내의 전기장의 분포를 균일하게 함으로써, 반응 챔버의 반경 방향에서의 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
3. 본 실시예에서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이에 대하여, 흐름 균일화 부재(9)를 중심 파티션과 해당 중심 파티션의 둘레에 위치하는 환형의 가장자리 파티션 두개의 파티션으로 분할한다. 또한, 중심 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경은 가장자리 파티션 중의 가스 유출구(911)의 직경보다 작으며, 따라서 반응 챔버의 중심 영역과 가장자리 영역 양자의 가스 유량 차이를 보상할 수 있다.
4. 절연부재(12)의 도움을 받아 이송라인(13)과 전극판(8)을 전기적으로 절연시킬 수 있으며, 동시에 절연부재(12)는 전극판(8)과 수직되는 방향에서 일정한 길이를 가지므로 양자 사이의 절연거리를 증가시킬 수 있어, 전극판(8) 중의 가스 유입구에서 스파크가 일어나는 리스크를 낮출 수 있으며, 나아가 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.
5. 가열 어셈블리(17)는 가열선 및 해당 가열선을 피복하는 절연층을 포함한다. 절연층의 도움을 받아 가열선이 전극판(8)과 전기적으로 절연되도록 보장할 수 있으며, 따라서 스파크가 일어나는 리스크를 추가로 낮출 수 있다.
6. 실드 케이스(19)의 도움을 받아 RF가 누설되는 것을 방지하고, 동시에 복수의 유전층을 설치하는 것을 대체할 수 있으며, RF 전극(11)이 유전층을 통과할 필요 없이 전극판(8)과 직접 접촉하도록 함으로써 RF 전극(11)의 장착을 단순화시킨다.
7. 실드 케이스(19)의 상부벽과 전극판(8) 사이의 간격(D3)을 증가시킴으로써 RF 전력의 이용률을 향상시킬 수 있다.
다른 일 기술방안으로, 도 4를 참조하면 본 발명의 실시예는 반응 챔버를 제공하고, 본 발명의 전술한 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리, 캐비티(20) 및 구속링(21)을 포함한다.
그중 캐비티(20)의 상부는 개구를 구비하며 해당 캐비티(20)의 저부에는 배기구(201)가 마련된다. 챔버 어셈블리는 캐비티(20)의 상부에 설치된다. 구속링(21)은 캐비티(20)에 설치되며, 플라즈마(25)의 분포를 구속하는데 사용된다. 본 실시예에서 베이스(23)는 캐비티(20) 내에 설치되고 피가공물을 적재하는데 사용되며, 해당 베이스(23)는 승강 가능하고, 베이스(23)가 도 4에 도시된 공정위치까지 상승했을 때 구속링(21)의 저부 개구를 막는다. 공정을 수행할 때 플라즈마(25)는 베이스(23)의 상측과 구속링(21)의 측벽 내측 공간 내에 구속된다.
선택 가능하게는, 구속링(21)과 캐비티(20) 사이에 배기공간(22)을 형성하고, 해당 배기공간(22)은 배기구(201)와 연통되며, 공정잔여가스는 순차적으로 배기공간(22), 배기구(201)를 통하여 반응 챔버로부터 배출된다. 흐름 균일화 부재(9)는 구속링(21)의 상부에 설치되며 구속링(21)의 상부 개구를 폐쇄하고, 가스 유출구(911)에서 흘러나온 가스는 구속링(21)에 진입한다.
이 밖에, 캐비티(20) 내에는 가열봉(24)이 더 설치되며 챔버 내의 온도가 일정하도록 보장한다. 해당 가열봉(24)은 복수로 마련될 수 있고, 캐비티의 주향을 따라 균일하게 분포되어 캐비티(20)를 균일하게 가열할 수 있다.
실제 응용에 있어서, 반응 챔버는 원자층 증착(Atomic layer deposition, 이하 ALD라 약칭함) 반응 챔버, 또는 플라즈마 증강 화학적 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD) 반응 챔버 등등일 수도 있다.
본 발명의 실시예에서 제공되는 반응 챔버는 본 발명의 전술한 실시예에서 제공되는 챔버 어셈블리를 사용함으로써, 플라즈마의 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 플라즈마 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시형태는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용되는 예시적인 실시형태로서, 본 발명은 이에 제한되지 않는 것을 이해하여야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 본 발명의 사상과 실질을 벗어나지 않고 다양한 변형과 개선이 이루어질 수 있으며, 이러한 변형과 개선도 본 발명의 보호 범위로 간주된다.

Claims (16)

  1. 챔버 어셈블리에 있어서,
    전극판 및 흐름 균일화 부재를 포함하고,
    상기 전극판은 RF 소스와의 전기적 연결에 사용되며, 상기 전극판에는 가스 유입구가 마련되고, 상기 전극판의 상부면은 평면이며, 상기 전극판의 하부면은 돔형 곡면이고, 상기 돔형 곡면은 상부면을 향하여 리세스되며,
    상기 흐름 균일화 부재는 절연 재료를 사용하여 제조되며, 상기 흐름 균일화 부재와 상기 전극판 사이에 흐름 균일화 공간을 형성하고, 상기 가스 유입구는 상기 흐름 균일화 공간과 연통되며, 상기 흐름 균일화 부재에는 복수의 가스 유출구가 마련되고, 상기 가스 유출구는 상기 흐름 균일화 공간, 반응 챔버와 각각 연통되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흐름 균일화 부재는 중심 파티션과 상기 중심 파티션의 둘레에 위치하는 가장자리 파티션으로 분할되고, 상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경은 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중심 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 1mm-2.5mm이고, 상기 가장자리 파티션 중의 상기 가스 유출구의 직경의 값 범위는 2.6mm-5mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 흐름 균일화 부재는 상기 가스 유출구가 마련된 흐름 균일화 판을 포함하고, 상기 흐름 균일화 판의 두께의 값 범위는 2mm-6mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    이송라인 및 절연부재를 더 포함하고,
    그중 상기 절연부재는 상기 이송라인과 상기 전극판 사이에 위치하고, 상기 절연부재에는 가스 유입 통로가 마련되며, 상기 가스 유입 통로는 상기 이송라인, 상기 가스 유입구와 각각 연통되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가스 유입 통로는 제1 관통홀과 제2 관통홀을 포함하고,
    그중 상기 제2 관통홀은 복수로 마련되며 상기 제1 관통홀을 에워싸고 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 관통홀의 직경의 값 범위는 20mm-30mm이고, 상기 제2 관통홀의 직경의 값 범위는 1mm-3mm인 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전극판과 수직되는 방향에서의 상기 절연부재의 길이는 40mm보다 작지 않게 마련되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    가열 어셈블리를 더 포함하고,
    상기 가열 어셈블리는 상기 전극판의 상부에 설치되며, 상기 전극판의 원주 방향을 에워싸고 설치되는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    모두 접지되는 실드 케이스 및 링형 상부 커버를 더 포함하고,
    그중 상기 흐름 균일화 부재는 상기 링형 상부 커버의 내측에 장착되며,
    상기 실드 케이스는 상기 링형 상부 커버의 상부에 설치되고, 상기 링형 상부 커버와 함께 그 안에 상기 전극판 및 상기 가열 어셈블리를 커버시키는 것을 특징으로 하는 챔버 어셈블리.
  11. 반응 챔버에 있어서,
    제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 챔버 어셈블리, 캐비티 및 구속링을 포함하고,
    그중 상기 캐비티의 상부는 개구를 구비하며, 상기 캐비티의 저부에는 배기구가 마련되며, 상기 챔버 어셈블리는 상기 캐비티의 상부에 설치되고,
    상기 구속링은 상기 캐비티에 설치되며, 상기 구속링과 상기 캐비티 사이에는 배기공간이 형성되고, 상기 배기공간은 상기 배기구와 연통되는 것을 특징으로 하는 반응 챔버.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112176325B (zh) * 2020-09-25 2023-01-31 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种板式pecvd设备
CN112738968A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 北京北方华创微电子装备有限公司 等离子体生成装置和半导体工艺设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726381B1 (ko) * 1999-06-30 2007-06-08 램 리서치 코포레이션 반도체 처리용 가스 분배 장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5449410A (en) * 1993-07-28 1995-09-12 Applied Materials, Inc. Plasma processing apparatus
US5569356A (en) * 1995-05-19 1996-10-29 Lam Research Corporation Electrode clamping assembly and method for assembly and use thereof
US6294026B1 (en) * 1996-11-26 2001-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Distribution plate for a reaction chamber with multiple gas inlets and separate mass flow control loops
US6673198B1 (en) * 1999-12-22 2004-01-06 Lam Research Corporation Semiconductor processing equipment having improved process drift control
EP1421606A4 (en) * 2001-08-06 2008-03-05 Genitech Co Ltd PLASMA ACTIVE ATOMIC LAYER (PEALD) DEPOSITION APPARATUS AND METHOD OF FORMING THIN FILM USING SAID APPARATUS
CN1230045C (zh) * 2002-11-14 2005-11-30 友达光电股份有限公司 等离子体处理装置
KR20060076714A (ko) * 2004-12-28 2006-07-04 에이에스엠지니텍코리아 주식회사 원자층 증착기
KR101173568B1 (ko) * 2005-09-05 2012-08-13 주성엔지니어링(주) 효율적인 라디칼 생성을 위한 플라즈마 발생장치
KR101206725B1 (ko) * 2006-07-26 2012-11-30 주성엔지니어링(주) 서로 다른 전위면 사이의 갭에 완충 절연재가 삽입된기판처리장치
US8435379B2 (en) * 2007-05-08 2013-05-07 Applied Materials, Inc. Substrate cleaning chamber and cleaning and conditioning methods
US8518284B2 (en) * 2008-05-02 2013-08-27 Tel Solar Ag Plasma treatment apparatus and method for plasma-assisted treatment of substrates
CN102884610A (zh) * 2010-05-12 2013-01-16 应用材料公司 局限工艺空间的pecvd腔室
US10316409B2 (en) * 2012-12-21 2019-06-11 Novellus Systems, Inc. Radical source design for remote plasma atomic layer deposition
US9123651B2 (en) * 2013-03-27 2015-09-01 Lam Research Corporation Dense oxide coated component of a plasma processing chamber and method of manufacture thereof
CN106702350B (zh) * 2015-11-13 2019-05-31 北京北方华创微电子装备有限公司 进气组件及反应腔室
CN206907736U (zh) * 2017-05-25 2018-01-19 北京北方华创微电子装备有限公司 一种工艺腔室及半导体处理设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100726381B1 (ko) * 1999-06-30 2007-06-08 램 리서치 코포레이션 반도체 처리용 가스 분배 장치

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