KR102490237B1 - 기울어진 한정 링들을 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템들 및 구조체들 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 챔버는 페데스탈, 상부 전극, 및 환형 구조체를 포함한다. 페데스탈은 웨이퍼를 지지하기 위한 중앙 영역 및 중앙 영역을 둘러싸는 단차 영역을 갖는다. 상단 표면을 갖는 기울어진 영역이 단차 영역을 둘러싸고, 상단 표면은, 상단 표면의 내측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리가 상단 표면의 외측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 단차 영역으로부터 아래로 기울어진다. 상부 전극은 무선 주파수 전력 공급부에 커플링된다. 환형 구조체의 내측 둘레는 환형 구조체가 페데스탈 위에 배치될 때 페데스탈의 중앙 영역을 둘러싸도록 규정되고, 환형 구조체의 일부는 환형 구조체의 반경과 같은 방향으로 증가하는 두께를 갖는다.

Description

기울어진 한정 링들을 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템들 및 구조체들{PLASMA PROCESSING SYSTEMS AND STRUCTURES HAVING SLOPED CONFINEMENT RINGS}
반도체 제조시, 용량 결합된 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 및 ALD (atomic layer deposition) 프로세스들의 생산성은 통상적으로 플라즈마 한정으로부터 이득을 얻는다. 플라즈마를 웨이퍼 위 및 웨이퍼의 에지를 약간 너머 진행하도록 제한함으로써, 플라즈마로 프로세스 챔버 전체를 충진할 필요가 방지된다. 이는 프로세싱 동안 소비된 화학물질들 및 전력의 양을 감소시킴으로써 프로세스의 효율성을 증가시킨다.
챔버 내에 플라즈마를 한정하기 위한 일 공지된 방법은 웨이퍼를 둘러싸는 한정 링의 사용을 수반한다. 종종 알루미나 (Al2O3) 로 이루어지는 한정 링은 편평하고 한정 링의 두께는 일정하다. 한정 링은 고 임피던스 경로를 생성하고 국부적인 전계를 감소시킨다. 이는 웨이퍼의 에지 너머의 플라즈마를 국부적으로 억제하도록 역할을 한다. 웨이퍼 상의 플라즈마 밀도는 증가하고, 이는 보다 빠른 프로세스 (예를 들어, 보다 높은 증착 레이트 프로세스) 를 발생시킨다.
편평한 한정 링을 사용하는 플라즈마 한정의 중요한 단점은 방사상 방향의 전기적 임피던스의 변화가 갑작스러울뿐만 아니라 웨이퍼의 에지에 매우 근접하게 발생한다는 것이다. 임피던스의 갑작스러운 변화는 웨이퍼 에지 근방의 플라즈마의 균일성을 변화시킨다. 결국, 웨이퍼 에지에서 불균일한 증착이 일반적으로 발생한다는 것이다. 균일한 두께를 갖는 편평한 한정 링은 필요에 따라 웨이퍼 에지에 근접하기 때문에 한정 및 허용가능한 프로세스 균일성 양자를 제공하도록 일반적으로 채용된다. 그러나, 종종 이들 2가지 목표들은 모순되고 웨이퍼 에지에서 발생하는 증착은 불균일하게 남는다.
이러한 맥락에서 본 실시예들이 발생한다.
예시적인 실시예에서, 플라즈마 챔버는 페데스탈, 페데스탈 위에 배치된 상부 전극, 및 페데스탈 위에 배치되도록 구성된 환형 구조체를 포함한다. 프로세싱 동안 반도체 웨이퍼를 지지하도록 구성된, 페데스탈은 반도체 웨이퍼를 지지하도록 형성된 중앙 영역을 갖는다. 중앙 영역은 실질적으로 편평한 상단 표면을 갖는다. 중앙 영역의 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖는, 단차 영역이 중앙 영역을 둘러싸도록 형성된다. 페데스탈은 단차 영역을 둘러싸도록 형성된 기울어진 영역을 갖고, 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖는다. 기울어진 영역의 상단 표면은, 중앙 영역의 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리를 사용하여, 기울어진 영역의 상단 표면의 내측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리가 기울어진 영역의 상단 표면의 외측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 단차 영역으로부터 아래로 기울어지게 형성된다. 페데스탈은 기준 접지 전위에 전기적으로 연결된다.
페데스탈 위에 배치된 상부 전극은, 프로세싱 동안 플라즈마 챔버 내로 증착 가스들을 전달하기 위한 샤워헤드와 통합된다. 상부 전극은 무선 주파수 (RF: radio frequency) 전력 공급부에 커플링되고, RF 전력 공급부는, 프로세싱 동안 반도체 웨이퍼 위에 재료층의 증착을 용이하게 하도록 페데스탈과 상부 전극 사이에서 플라즈마를 점화하도록 동작가능하다.
환형 구조체는 페데스탈 위에 배치되도록 구성된다. 환형 구조체의 내측 둘레는 환형 구조체가 페데스탈 위에 배치될 때 페데스탈의 중앙 영역을 둘러싸도록 규정되고, 환형 구조체의 일부는 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는다.
일 실시예에서, 환형 구조체의 일부의 두께는 환형 구조체의 반경과 함께 선형으로 증가한다. 일 실시예에서, 환형 구조체의 일부의 두께는 페데스탈의 기울어진 영역의 기울기에 따라 증가한다.
일 실시예에서, 환형 구조체는 상단 표면 및 측 표면을 갖는 스텝-다운 영역 (step-down region) 을 포함하고, 스텝-다운 영역은, 반도체 웨이퍼가 페데스탈의 중앙 영역 위에 배치될 때 반도체 웨이퍼의 에지가 스텝-다운 영역의 상단 표면 위에 배치되도록 구성된다. 일 실시예에서, 환형 구조체는, 환형 링이 수직 방향으로 리프팅될 때 환형 구조체가 반도체 웨이퍼를 페데스탈의 중앙 영역으로부터 리프팅하도록 페데스탈의 중앙 영역에 수직인 수직 방향으로 이동가능하도록 구성된다.
일 실시예에서, 페데스탈의 단차 영역은 환형 구조체를 지지하기 위해 3 개 이상의 최소 콘택트 영역들을 구비하고, 환형 구조체는, 환형 구조체가 최소 콘택트 영역들에 의해 지지될 때 페데스탈의 기울어진 영역과 물리적으로 콘택트하지 않는다.
일 실시예에서, 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는 환형 구조체의 일부는 플라즈마가 점화될 때 페데스탈의 중앙 영역을 둘러싸는 임피던스의 점진적인 상승을 제공한다. 일 실시예에서, 페데스탈의 기울어진 영역은 페데스탈의 중앙 영역과 주변 영역 사이에서 점진적인 임피던스 상승을 제공하고, 페데스탈의 주변 영역은 플라즈마가 점화될 때 중앙 영역보다 보다 높은 임피던스를 갖는다. 일 실시예에서, 점진적인 임피던스 상승은 플라즈마가 점화될 때 반도체 웨이퍼 위에서 플라즈마의 점진적인 한정으로서 작용한다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버는, 챔버 내에 배치된 상부 전극, 및 상부 전극 아래에 배치된 페데스탈을 포함한다. 상부 전극은 RF 전력 공급부에 커플링되도록 구성된다. 기준 접지 전위에 커플링되도록 구성된, 페데스탈은 기판이 존재한다면 기판을 지지하도록 형성된 중앙 영역을 갖고, 중앙 영역은 실질적으로 편평한 상단 표면을 갖는다. 페데스탈은 중앙 영역을 둘러싸도록 형성된 단차 영역을 갖고, 단차 영역은 중앙 영역의 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖는다. 또한, 페데스탈은 단차 영역을 둘러싸도록 형성된 기울어진 영역을 갖고, 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖는다. 기울어진 영역의 상단 표면은, 중앙 영역의 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리를 사용하여, 기울어진 영역의 상단 표면의 내측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리가 기울어진 영역의 상단 표면의 외측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 단차 영역으로부터 아래로 기울어지게 형성된다.
일 실시예에서, 챔버는 또한 페데스탈 위에 배치되도록 구성된 환형 구조체를 포함한다. 환형 구조체의 내측 둘레는 환형 구조체가 페데스탈 위에 배치될 때 페데스탈의 중앙 영역을 둘러싸도록 규정된다. 또한, 환형 구조체의 일부는 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는다.
일 실시예에서, 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는 환형 구조체의 일부는 웨지형 (wedge-shaped) 단면을 갖는다. 일 실시예에서, 환형 구조체의 하부 표면의 적어도 일부는 페데스탈의 기울어진 영역 상에 놓이도록 구성되고, 환형 구조체의 상단 표면의 적어도 일부는 페데스탈의 중앙 영역에 실질적으로 평행하도록 구성된다.
일 실시예에서, 환형 구조체는 상단 표면 및 측 표면을 갖는 스텝-다운 영역을 포함하고, 스텝-다운 영역은, 기판이 페데스탈의 중앙 영역 위에 배치될 때 기판의 에지가 스텝-다운 영역의 상단 표면 위에 배치되도록 구성된다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 페데스탈은 중앙 영역, 단차 영역, 및 기울어진 영역을 포함한다. 중앙 영역은 실질적으로 편평한 상단 표면을 갖는다. 단차 영역 중앙 영역을 둘러싸도록 형성되고, 단차 영역은 중앙 영역의 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖는다. 기울어진 영역은 단차 영역을 둘러싸도록 형성되고, 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖는다. 기울어진 영역의 상단 표면은, 중앙 영역의 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리를 사용하여, 기울어진 영역의 상단 표면의 내측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리가 기울어진 영역의 상단 표면의 외측 경계와 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 단차 영역으로부터 아래로 기울어지게 형성된다.
일 실시예에서, 기울어진 영역은, 기울어진 영역의 상단 표면에 의해 규정된 선이 중앙 영역의 상단 표면에 의해 규정된 수평 선에 대해 1 ° 내지 45 °의 각을 규정하도록 배향된다. 일 실시예에서, 각은 5 ° 내지 30 °이다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 환형 구조체는 중앙부, 내측 연장부, 및 외측 연장부를 갖는다. 중앙부는 내측 경계 및 외측 경계를 갖는다. 중앙부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상단 표면 및 하단 표면은 중앙부의 두께를 규정한다. 중앙부의 하단 표면은, 중앙부의 두께가 내측 경계로부터 외측 경계로 증가하도록 중앙부의 상단 표면에 의해 규정된 선에 대한 각으로 배향된다.
내측 연장부는 중앙부의 내측 경계로부터 연장하고, 내측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖는다. 상단 표면 및 하단 표면은 내측 연장부의 두께를 규정하고, 내측 연장부의 두께는 중앙부의 내측 경계에서 중앙부의 두께보다 보다 작다.
외측 연장부는 중앙부의 외측 경계로부터 연장하고, 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖는다. 상단 표면 및 하단 표면은 외측 연장부의 두께를 규정하고, 외측 연장부의 두께는 중앙부의 외측 경계에서 중앙부의 두께보다 보다 작다. 또한, 외측 연장부의 상단 표면은 중앙부의 상단 표면과 동일 평면 내에 있다.
일 실시예에서, 외측 연장부는 제 1 외측 연장부이고, 환형 구조체는 중앙부의 외측 경계로부터 연장하는 제 2 외측 연장부를 더 포함하고, 제 2 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖느다. 상단 표면 및 하단 표면은 제 2 외측 연장부의 두께를 규정하고, 제 2 외측 연장부의 두께는 중앙부의 외측 경계에서 중앙부의 두께보다 보다 작다. 또한, 제 2 외측 연장부의 하단 표면은 중앙부의 하단 표면과 동일 평면 내에 있다.
일 실시예에서, 환형 구조체는 중앙부의 외측 경계로부터 연장하는 제 3 외측 연장부를 더 포함한다. 제 3 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 제 3 외측 연장부의 상단 표면은 제 1 외측 연장부의 하단 표면으로부터 이격되고 제 1 외측 연장부의 하단 표면에 실질적으로 평행하다. 제 3 외측 연장부의 하단 표면은 제 2 외측 연장부의 상단 표면으로부터 이격되고 제 2 외측 연장부의 상단 표면에 실질적으로 평행하다.
본 명세서의 개시들의 다른 양태들 및 장점들은 본 개시들의 예시적인 원리들로 예시된, 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 명백해질 것이다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른, 기판 프로세싱 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 2a는 예시적인 실시예에 따른, 단면이 웨지형인 캐리어 링을 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템의 플라즈마 한정의 단순화된 단면을 예시하는 개략도이다.
도 2b는 도 2a에 예시된 플라즈마 프로세싱 예에 대한 임피던스 (Z) 대 거리를 도시하는 그래프이다.
도 2c는 예시적인 실시예에 따른, 1) 편평한 포커스 링을 수용하는 통상적인 페데스탈, 및 2) 단면이 웨지형인 포커스 링을 수용하는 기울어진 페데스탈을 사용하여 진행된 모델에 기초하여 (2 ㎜ 에지 배제부 (edge exclusion) 를 갖는) 450 ㎜ 웨이퍼에 대한 정규화된 증착 두께 대 웨이퍼 위치를 도시하는 그래프이다.
도 3a는 예시적인 실시예에 따른, 단면이 웨지형인 한정 링을 수용하도록 구성된 페데스탈의 단면도를 예시한다.
도 3b는 예시적인 실시예에 따른, 콘택트 지지 구조체들의 위치들을 예시하는 페데스탈의 상면도이다.
도 3c는 예시적인 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다.
도 3d는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다.
도 3e는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다.
도 4a는 예시적인 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다.
도 4b는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다.
도 4c는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다.
도 5a 내지 도 5c는 웨이퍼 에지에서 프로세스 균일성을 개선하는 임피던스의 점진적인 상승을 제공하도록 사용될 수 있는 페데스탈 및 환형 구조체에 대한 부가적인 구성들을 예시한다.
도 6은 기판 프로세싱 시스템을 제어하기 위한 제어 모듈을 도시하는 블록도이다.
이하의 기술에서, 다수의 구체적인 상세들이 본 실시예들의 전체적인 이해를 제공하기 위해 언급된다. 그러나, 예시적인 실시예들은 이들 구체적인 상세들 중 일부 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 프로세스 동작들 및 구현예 상세들은 이미 공지되었다면, 상세히 기술되지 않았다.
이하의 실시예들에서, 기울어진 한정 링을 갖는 플라즈마 프로세싱 시스템이 개시된다. 기울어진 한정 링은 기판 (예를 들어, 웨이퍼) 위치를 싸도록 구성되고 한정 링의 내측 직경과 외측 직경 사이에서 점진적인 방식으로 임피던스에 영향을 주도록 설계된다. 기울어진 한정 링에 의해 용이해진 임피던스의 점진적인 상승은 플라즈마 한정을 개선하고 웨이퍼의 에지에서 임피던스의 갑작스러운 변화들을 제거하는 것을 돕고, 이는 웨이퍼 에지 근방에서 프로세싱의 균일성에 부정적인 영향을 줄 수도 있다. 기울어진 한정 링 및 기울어진 페데스탈 영역의 실시예들은, 특히 플라즈마 한정에서의 개선에 기여하고 보다 우수한 프로세스 균일성이 달성되게 하는, 도 2a, 도 3a 내지 도 3e, 도 4a 내지 도 4c, 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 명세서에 기술되고 도시된다.
도 1은 기판 (101) 을 프로세싱하기 위해 사용되는, 기판 프로세싱 시스템 (100) 을 예시하는 개략도이다. 일 실시예에서, 기판은 실리콘 웨이퍼이다. 시스템은 하부 챔버부 (102b) 및 상부 챔버부 (102a) 를 갖는 챔버 (102) 를 포함한다. 일 실시예에서 접지된 전극인, 중심 기둥은 페데스탈 (140) 을 지지하도록 구성된다. 예시된 예에서, 샤워헤드 (150) 는 매칭 네트워크 (106) 를 통해 전력 공급부 (104) 에 전기적으로 커플링된다. 다른 실시예들에서, 페데스탈 (140) 에는 전력이 공급될 수 있고 샤워헤드 (150) 는 접지될 수 있다. 전력 공급부는 제어 모듈 (110), 예를 들어, 제어기에 의해 제어된다. 제어 모듈 (110) 은 프로세스 입력 및 제어부 (108) 를 실행함으로써 기판 프로세싱 시스템 (100) 을 동작시키도록 구성된다. 프로세스 입력 및 제어부 (108) 는 웨이퍼 (101) 위에 막들을 증착하거나 형성하기 위한 것과 같은 프로세스 레시피들, 예컨대 전력 레벨들, 타이밍 파라미터들, 프로세스 가스들, 웨이퍼 (101) 의 기계적 운동, 등을 포함할 수도 있다.
중심 기둥은 또한 리프트 핀 제어부 (122) 에 의해 제어되는 리프트 핀들 (120) 을 포함하는 것으로 도시된다. 리프트 핀들 (120) 은 엔드-이펙터로 하여금 웨이퍼를 픽킹 (pick) 하게 하도록 페데스탈 (140) 로부터 웨이퍼 (101) 를 상승시키고 엔드-이펙터에 의해 위치된 후 웨이퍼를 하강시키도록 사용된다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 프로세스 가스들 (114), 예를 들어, 설비로부터의 가스 화학물질 공급부들에 연결된 가스 공급 매니폴드 (112) 를 더 포함한다. 수행될 프로세싱에 따라, 제어 모듈 (110) 은 가스 공급 매니폴드 (112) 를 통해 프로세스 가스들 (114) 의 전달을 제어한다. 선택된 가스들은 샤워헤드 (150) 내로 흐르고 웨이퍼 (101) 와 마주하는 샤워헤드 (150) 의 면과 페데스탈 (140) 위에 놓인 웨이퍼의 상단 표면 사이에 규정된 공간 볼륨에서 분배된다.
프로세스 가스들은 미리 혼합되거나 미리 혼합되지 않을 수도 있다. 적절한 밸브 메커니즘 및 질량 유량 제어 메커니즘이 프로세스의 증착 페이즈 및 플라즈마 처리 페이즈 동안 올바른 가스들이 전달되는 것을 보장하도록 채용될 수도 있다. 프로세스 가스들은 적합한 유출부를 통해 챔버 (102) 를 나간다. 진공 펌프 (예를 들어, 1 또는 2 스테이지 기계적 건조 펌프 및/또는 터보분자 펌프) 는 프로세스 가스들을 유출하고 폐루프 제어된 플로우 제한 디바이스, 예컨대 쓰로틀 밸브 또는 펜둘럼 밸브에 의해 반응기 내에서 적합하게 저압을 유지한다.
계속해서 도 1을 참조하여, 캐리어 링 (200) 은 페데스탈 (140) 의 외측 영역을 둘러싼다. 캐리어 링은 페데스탈로 또는 페데스탈로부터 웨이퍼의 이송 동안 웨이퍼를 지지하도록 구성된다. 캐리어 링 (200) 은 페데스탈 (140) 의 중앙의 웨이퍼 지지 영역으로부터 스텝 다운된 영역인 캐리어 링 지지 영역 위에 놓이도록 구성된다. 캐리어 링 (200) 은 환형 구조체의 외측 에지 측, 예를 들어, 외측 반경 및 웨이퍼 (101) 가 놓인 곳에 가장 가까운 부분인, 환형 구조체의 웨이퍼 에지 측, 예를 들어, 내측 반경을 포함한다. 캐리어 링 (200) 의 웨이퍼 에지 측은, 캐리어 링이 스파이더 포크들 (180) 에 의해 리프팅될 때 웨이퍼 (101) 를 리프팅하도록 구성된 복수의 콘택트 지지 구조체들을 포함한다. 따라서 캐리어 링 (200) 은 웨이퍼 (101) 와 함께 리프팅되고 예를 들어, 멀티-스테이션 시스템에서, 또 다른 스테이션으로 로테이션될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 캐리어 링 (200) 은 내측 반경을 향하는 캐리어 링의 보다 얇은 부분 및 외측 반경을 향하는 캐리어 링의 보다 두꺼운 부분을 갖는, 웨지형 단면을 갖는다. 캐리어 링 (200) 의 비스듬한 하단 표면을 수용하기 위해, 페데스탈 (140) 은 캐리어 링의 비스듬한 하단 표면의 기울기와 매칭하는 기울어진 표면을 구비한다. 캐리어 링 (200) 의 두께의 점진적인 변화는, 이하에 보다 상세히 설명될 바와 같이, 플라즈마의 경사를 매끄럽게 하고 웨이퍼 에지에서 균일한 증착을 가능하게 하는, 임피던스의 점진적인 변화를 발생시킨다. 단면이 웨지형인 한정 링들의 구성에 관한 부가적인 상세들은 도 2a, 도 3a 내지 도 3e, 도 4a 내지 도 4c, 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 이하에 보다 상세히 기술된다.
도 2a는 일 실시예에 따른, 단면이 웨지형인 캐리어 링을 포함하는 플라즈마 프로세싱 시스템의 플라즈마 한정의 단순화된 단면도를 예시하는 개략도이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 플라즈마는 플라즈마 프로세싱 시스템 (100) 내에서 웨이퍼 (101) 의 상단 표면과, 또한 전극으로서 기능하는 샤워헤드 (150) 의 하단 표면 사이에 규정된 공간에서 점화된다. 호칭들 (D1, D2, D3, 및 D4) 은 웨이퍼 (101) 및 캐리어 링 (200) 에 대한 위치들을 나타낸다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 위치 D1 은 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 위에서 위치가 정해진 지점에서 웨이퍼 (101) 의 표면 위에 위치되고, 위치 D2는 웨이퍼의 에지에 위치되고, 위치들 D3 및 D4는 캐리어 링 (200) 의 상단 표면 위에 위치된다. 위치들 D1, D2, D3, 및 D4 각각에서의 임피던스는 각각 Z1, Z2, Z3, 및 Z4이다. 호칭 Z5는 외측 경계, 예를 들어, 페데스탈 (140) 의 외측 경계에 대응하는 캐리어 링 (200) 의 외측 직경에서의 임피던스를 나타낸다.
도 2b는 도 2a에 예시된 플라즈마 프로세싱 예에 대한 임피던스 (Z) 대 거리를 도시하는 그래프이다. 캐리어 링이 유전체 재료, 예를 들어, 알루미나 (Al2O3) 로 형성되기 때문에, 임피던스는 캐리어 링 (200) 의 두께의 함수로서 조절된다. 따라서, 도 2a에 예시된 예에서, Z5 > Z4 > Z3 > Z2 > Z1이다. 임피던스 Z1은 위치 D1이 캐리어 링이 형성되는 유전체 재료 대신 웨이퍼 위에 위치되기 때문에 (도 2a 참조) 가장 낮다. 캐리어 링 (200) 의 두께는 (캐리어 링의 웨지형 단면으로 인해) 방사상 방향으로 증가하기 때문에, 임피던스는 도 2b의 그래프에 도시된 바와 같이 Z2로부터 Z5로 점진적으로 상승한다. 이러한 임피던스 상승은 웨이퍼 (101) 위에서 플라즈마의 점진적인 한정으로서 작용한다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 플라즈마 시스의 형상의 윤곽을 나타내는 점선은 플라즈마 밀도가 웨이퍼 위의 최대 (위치 D1 참조) 에서 캐리어 링 및 페데스탈의 외측 경계에서 최소로 점진적으로 전이하는 것을 나타낸다. 캐리어 링 (200) 의 웨지형 단면에 의해 제공된 임피던스의 점진적인 변화의 중요한 이점은 웨이퍼 위 (예를 들어, 지점 D1 참조) 의 임피던스와 웨이퍼 (101) 의 에지 근방의 캐리어 링 위 (지점 D2에 인접한 영역 참조, 예를 들어, 지점 D2 바로 내측으로부터 지점 D2 바로 외측으로의 영역) 의 임피던스가 유사하고, 예를 들어, 거의 같다는 것이다. 이 점에서, (점선으로 나타낸 바와 같은) 플라즈마의 형상은 지점들 D1과 D2 사이의 영역에서 매우 일정하다는 것을 주의해야 한다. 게다가, Z2 및 Z1의 상대적인 값들의 비교가 도 2b의 그래프에 도시된다.
도 2c는 1) 편평한 포커스 링을 수용하는 통상적인 페데스탈, 및 2) 단면이 웨지형인 포커스 링을 수용하는 기울어진 페데스탈을 사용하여 진행된 모델에 기초하여 (2 ㎜ 에지 배제부 (edge exclusion) 를 갖는) 450 ㎜ 웨이퍼에 대한 정규화된 증착 두께 대 웨이퍼 위치를 도시하는 그래프이다. 도 2c에 도시된 바와 같이, 커브 1은 통상적인 페데스탈을 사용한 정규화된 두께를 도시하고, 커브 2는 기울어진 페데스탈을 사용한 정규화된 두께를 도시한다. 예를 들어, 웨이퍼 위치들 -220과 -222 사이에서 커브 1의 기울기의 상대적으로 급격한 증가는 통상적인 페데스탈을 사용하여 웨이퍼의 에지를 향해 불균일한 증착이 일어난다는 것을 나타낸다. 동일한 웨이퍼 위치들 (-220과 -222) 사이에서 커브 2의 기울기의 보다 덜 극적인 증가는 기울어진 페데스탈을 사용하여 웨이퍼의 에지를 향해 일어나는 증착이 통상적인 페데스탈을 사용한 것보다 보다 균일하다는 것을 나타낸다.
도 3a는 예시적인 실시예에 따른, 단면이 웨지형인 한정 링을 수용하도록 구성된 페데스탈의 단면을 예시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 페데스탈 (140) 은 중앙 영역 (140a), 단차 영역 (140b), 및 기울어진 영역 (140c) 을 포함한다. 도 3a는 페데스탈의 특징들의 예시 및 기술을 용이하게 하도록 스케일대로 도시되지 않았다는 것을 주의한다. 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 은, 중앙 영역이 프로세싱 동안 반도체 웨이퍼를 지지할 수 있도록 실질적으로 편평하다. 단차 영역 (140b) 은 중앙 영역 (140a) 을 둘러싼다. 일 예에서, 단차 영역 (140b) 은 0.25 인치 내지 1 인치의 범위의 폭을 갖는다. 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 은 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 아래에 위치가 정해진다. 일 예에서, 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 은 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 아래 0.25 인치에 위치가 정해진다. 또 다른 예에서, 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 은 0 인치보다 약간 더 큰것으로부터 0.25 인치까지의 범위인 거리만큼 보다 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 아래에 위치가 정해진다. 기울어진 영역 (140c) 은 단차 영역 (140b) 을 둘러싼다. 기울어진 영역 (140c) 은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장한다. 일 실시예에서, 내측 경계는 단차 영역 (140b) 의 외측 에지이고 외측 경계는 페데스탈 (140) 의 외측 직경 (OD) 이다.
기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90) 은 단차 영역 (140b) 으로부터 아래로 기울어진다. 일 실시예에서, 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90) 의 내측 경계와 중앙 영역 (140a) 사이의 수직 거리는 기울어진 영역의 상단 표면의 외측 경계 (예를 들어, 외측 직경) 와 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작다. 이 실시예에서, 수직 거리들은 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 에 수직인 방향으로 측정되었다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 기울어진 영역 (140c) 은, 기울어진 영역의 상단 표면 (90) 에 의해 규정된 선이 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 에 의해 규정된 수평 선에 대한 각, θ를 규정하도록 배향된다. 일 실시예에서, 각, θ는 1 ° 내지 45 °의 범위이다. 다른 실시예들에서, 각, θ는 5 ° 내지 30 °의 범위 또는 5 ° 내지 20 °의 범위일 수 있다.
페데스탈 (140) 은 표면들 간의 정밀한 메이팅 (mating) 을 인에이블하도록, 최소 콘택트 영역들 (MCAs) 로 지칭된 콘택트 지지 구조체들 (30) 을 구비할 수 있다. 예를 들어, 콘택트 지지 구조체들 (30) 은 프로세싱 동안 반도체 웨이퍼를 지지하도록 중앙 영역 (140a) 내에 제공될 수 있다. 콘택트 지지 구조체들 (30) 은 또한 이하에 보다 상세히 기술될 바와 같이, 플라즈마 한정을 제공하기 위해 페데스탈 상에 놓인 환형 구조체를 지지하도록 단차 영역 (140b) 내에 제공될 수 있다. 도 3b는 예시적인 실시예에 따른, 콘택트 지지 구조체들 (30) 의 위치들을 예시하는 페데스탈 (140) 의 상면도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 6 개의 콘택트 지지 구조체들 (30) 은 중앙 영역 (140a) 의 외측부 둘레에 실질적으로 고르게 이격된다. 이들 MCA들은 프로세싱 동안 중앙 영역 (140a) 위에 배치된 반도체 웨이퍼의 하측과 정밀한 콘택트를 이루게 된다. 중앙 영역 내에 제공된 MCA들의 수는 특정한 애플리케이션들의 필요들에 적합하도록 가변할 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 도 3b에 도시된 예시적인 실시예에서, 3 개의 콘택트 지지 구조체들 (30) 은 페데스탈 (140) 의 단차 영역 (140b) 둘레에 실질적으로 고르게 이격된다. 이들 MCA들은, 예를 들어, 환형 구조체가 캐리어 링으로서 기능하도록 구성된 경우에 환형 구조체의 일부가 결국 반도체 웨이퍼의 하측과 정밀한 콘택트를 이룰 수 있도록, 페데스탈 상에 놓인 환형 구조체의 하측과 정밀한 콘택트를 이룰 수 있게 된다. 특정한 애플리케이션들의 필요들을 만족시키기 위해 4 개 이상의 MCA들이 스텝-다운 영역 내에 제공될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다.
도 3c는 일 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 은 전이부 (60) (전이부 (60) 는 도 3a에도 또한 도시됨) 에서 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90) 과 교차한다. 상단 표면 (80) 은 실질적으로 편평한 표면이고 상단 표면 (90) 은 도 3a를 참조하여 상기 기술된 바와 같은, 각으로 상단 표면 (80) 으로부터 아래로 기울어진다.
도 3d는 또 다른 일 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 과 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90') 사이의 전이부 (60) 는 커브된 섹션이다. 전이부 (60) 로부터 이격된, 상단 표면 (80) 은 도 3c에 도시된 바와 유사하게 커브되지 않은 표면이다. 유사하게, 전이부 (60) 로부터 이격된, 상단 표면 (90') 은 도 3c에 도시된 상단 표면 (90) 과 유사하게 상단 표면 (80) 으로부터 아래로 기울어지는 커브되지 않은 표면이다.
도 3e는 또 다른 일 실시예에 따른, 페데스탈의 단차 영역과 기울어진 영역 사이의 전이의 확대도이다. 도 3e에 도시된 바와 같이, 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 은 전이부 (60) 에서 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90'') 과 교차한다. 상단 표면 (80) 은 실질적으로 편평하고 상단 표면 (90'') 은 상단 표면 (80) 으로부터 단차 방식으로 (step-wise manner) 감소된다. 즉, 상단 표면 (90'') 은 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 의 보다 높은 지점에서 페데스탈의 외측 직경 (OD) 의 보다 낮은 지점으로 감소하는 일련의 단차들이고, 보다 높은 지점 및 보다 낮은 지점은 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 에 대해 결정된다 (도 3a 참조).
도 4a는 일 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 (101) 는 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 위에 지지된다. 웨이퍼 (101) 는, 상기 주지된 바와 같이, 최소 콘택트 영역들 (MCAs) 로 지칭되는, 콘택트 지지 구조체들 (30) 에 의해 지지된다. MCA들은, 웨이퍼의 하측이 페데스탈의 중앙 영역의 상단 표면 (70) 으로부터 이격되도록 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 위에 웨이퍼 (101) 를 지지한다. 웨이퍼 (101) 의 에지는 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 의 에지를 너머 연장한다 (도 4a에서 "웨이퍼 에지"로 라벨링된 점선은 페데스탈에 대한 웨이퍼 에지의 위치를 나타낸다).
환형 구조체 (210) 는, 환형 구조체의 내측 둘레부가 페데스탈의 중앙 영역 (140a) 을 둘러싸도록 페데스탈 (140) 위에 배치된다. 환형 구조체 (210) 는 중앙부 (210a), 내측 연장부 (210b), 및 외측 연장부 (210b) 를 포함한다. 중앙부 (210a) 는 중앙부의 두께를 규정하는 상단 표면 (75) 및 하단 표면 (76) 을 포함한다. 하단 표면 (76) 은, 중앙부의 두께가 중앙부의 내측 경계로부터 중앙부의 외측 경계로 증가하도록 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 에 의해 규정된 선에 대한 각으로 배향된다. 따라서, 페데스탈 (140) 의 중앙부 (210a) 의 두께는 환형 구조체의 반경과 함께 선형으로 증가한다. 이와 같이, 환형 구조체 (210) 의 중앙부 (210a) 는 웨지형 단면을 갖는다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 "웨지형 단면"은 보다 두꺼운 에지 또는 경계로부터 보다 얇은 에지 또는 경계로 테이퍼되는 두께를 갖는 구조체 (또는 구조체의 일부) 의 단면을 지칭하고, 보다 얇은 에지 또는 경계는 지점을 향해 테이퍼될 필요가 없다. 일 실시예에서, 중앙부 (210a) 의 두께는 페데스탈 (140) 의 기울어진 영역 (140c) 의 기울기에 따라 증가한다.
내측 연장부 (210b) 는 환형 구조체 (210) 의 중앙부 (210a) 의 내측 경계로부터 연장한다. 내측 연장부 (210a) 는 내측 연장부의 상단 표면 및 하단 표면에 의해 규정된 두께를 갖는다. 일 실시예에서, 내측 연장부 (210a) 의 두께는 중앙부의 내측 경계에서 중앙부 (210a) 의 두께보다 보다 작다. 도 4a에 도시된 바와 같은, 내측 연장부 (210a) 의 구성은 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 에 오버행하는 웨이퍼 (101) 를 수용할 수 있는 스텝-다운 영역을 규정한다. 스텝-다운 영역은 내측 연장부 (210a) 의 상단 표면 및 내측 연장부의 상단 표면으로부터 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 으로 연장하는 측 표면에 의해 규정된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (101) 의 에지는 내측 연장부 (210b) 의 상단 표면 위에 배치되고 웨이퍼의 상단 표면은 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 과 실질적으로 동일 평면 내에 있다. 또한, 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 은 페데스탈 (140) 의 중앙 영역 (140a) 의 상단 표면 (70) 에 실질적으로 평행하다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 환형 구조체 (210) 는 콘택트 지지 구조체들 (30) (예를 들어, MCAs) 에 의해 지지된다. 특히, 내측 연장부 (210b) 의 하단 표면은 페데스탈 (140) 의 단차 영역 (140b) 내에 제공된 3 개 (또는 그 이상) 의 MCA들에 의해 지지된다. MCA들은 환형 구조체의 중앙부 (210a) 의 하단 표면 (76) 이 페데스탈의 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90) 으로부터 이격되도록 페데스탈 (140) 위에서 환형 구조체 (210) 를 지지한다. 게다가, 내측 연장부 (210b) 의 하단 표면은 페데스탈 (140) 의 단차 영역 (140b) 의 상단 표면 (80) 으로부터 이격된다. "전이 영역"으로 라벨링된 점선은 페데스탈 (140) 의 단차 영역 (140b) 이 페데스탈의 기울어진 영역 (140c) 으로 전이하는 영역을 나타낸다.
외측 연장부 (210c) 는 환형 구조체 (210) 의 중앙부 (210a) 의 외측 경계로부터 연장한다. 외측 연장부 (210c) 는 외측 연장부의 상단 표면 및 하단 표면에 의해 규정된 두께를 갖는다. 일 실시예에서, 외측 연장부 (210c) 의 두께는 중앙부의 외측 경계에서 중앙부 (210a) 의 두께보다 보다 작다. 또한, 외측 연장부 (210c) 의 상단 표면은 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 과 동일 평면 내에 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 외측 연장부 (210c) 의 하단 표면과 페데스탈 (140) 의 기울어진 영역 (140c) 의 상단 표면 (90) 사이에 규정된 공간이 있다. 이 공간은, 이하에 보다 상세히 기술될 바와 같이, 환형 구조체의 한정 작용을 더 증가시키기 위한 진공 슬릿 (VS) 을 규정한다. 진공 슬릿 (VS) 의 폭은 플라즈마가 진공 슬릿 내로 들어가는 것을 방지하도록 충분히 좁게 구성된다.
일 실시예에서, 환형 구조체 (210) 는 알루미나 (Al2O3) 로 구성된다. 환형 구조체는 다른 적합한 유전체 재료들로 형성될 수 있다는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 도 4a에 도시된 환형 구조체 (210) 는 플라즈마를 한정하도록 기능하고 따라서 "한정 링"으로서 지칭될 수 있다. 일부 경우들에서, 환형 구조체 (210) 는 또한 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, "캐리어 링"으로서 기능할 수도 있다. 그 결과, 캐리어 링의 리프팅은 또한 예를 들어, 웨이퍼가 또 다른 프로세싱 스테이션으로 이동될 수 있도록 웨이퍼를 리프팅할 것이다. 환형 구조체가 캐리어 링으로서 기능하지 않도록 환형 구조체 (210) 가 구성될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다 (예를 들어, 도 5c에 도시된 환형 구조체 (210-3) 의 구성 참조). 다른 실시예들에서, 환형 구조체 (210) 는 "포커스 링"으로서 지칭될 수도 있다. 경우 각각에서, 환형 구조체 (210) 는 플라즈마를 한정하도록 기능하고 또한 임피던스의 점진적인 상승을 제공한다.
도 4b는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다. 도 4b에 도시된 실시예는 환형 구조체의 구성이 2 개의 외측 연장부들을 포함하도록 수정된 것을 제외하고, 도 4a에 도시된 것과 동일하다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 환형 구조체 (210') 는 외측 연장부들 (210c-1 및 210c-2) 을 포함하고, 외측 연장부들 각각은 중앙부 (210a') 의 외측 경계로부터 연장한다. 외측 연장부들 (210c-1 및 210c-2) 각각은 각각의 외측 연장부의 두께를 규정하는 상단 표면 및 하단 표면을 갖는다. 외측 연장부들 (210c-1 및 210c-2) 각각의 두께는 중앙부의 외측 경계에서 중앙부 (210a') 의 두께보다 보다 작다. 또한, 외측 연장부 (210c-1) 의 상단 표면은 중앙부 (210a) 의 상단 표면 (75) 과 동일 평면 내에 있다. 외측 연장부 (210c-2) 의 하단 표면은 중앙부 (210a') 의 하단 표면 (76) 과 동일 평면 내에 있다. 이와 같이, 외측 연장부 (210c-2) 의 하단 표면은 외측 연장부 (210c-2) 의 상단 표면에 대한 각으로 배향된다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 진공 슬릿 (VS) 은 외측 연장부들 (210c-1 및 210c-2) 사이에서 환형 구조체 (210') 의 외측 둘레부 내에 규정된다. 보다 구체적으로, 진공 슬릿 (VS) 은 외측 연장부 (210c-1) 의 하단 표면 과 외측 연장부 (210c-2) 의 상단 표면 사이에 규정된다. 진공 슬릿의 폭은 진공 슬릿 내에서 플라즈마가 지속되는 것을 방지하도록 충분히 좁게 선택된다. 일 예에서, 진공 슬릿의 폭은 0.020 인치 내지 0.100 인치의 범위이다. 진공 슬릿의 존재는 진공 유전 상수가 임의의 고체 재료의 유전 상수보다 보다 낮기 때문에 임피던스를 상승시킨다. 상승된 임피던스는 환형 구조체에 의해 제공된 한정 작용을 증가시킨다.
도 4c는 또 다른 예시적인 실시예에 따른, 상부에 반도체 웨이퍼 및 환형 구조체가 배치된 페데스탈의 단면도를 예시한다. 도 4c에 도시된 실시예는 환형 구조체의 구성이 3 개의 외측 연장부들을 포함하도록 수정된 것을 제외하고 도 4b와 유사하다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 환형 구조체 (210'') 는 외측 연장부들 (210c-1'', 210c-2'', 및 210c-3) 을 포함한다. 외측 연장부들 (210c-1'' 및 210c-2'') 의 구성들은 도 4b에 도시된 외측 연장부들 (210c-1 및 210c-2) 의 구성들과 유사하다. 환형 구조체 (210'') 의 중앙부 (210a'') 의 외측 경계로부터 연장하는 외측 연장부 (210c-3) 는 상단 표면 및 하단 표면을 갖는다. 외측 연장부 (210c-3) 의 상단 표면은 외측 연장부 (210c-1'') 의 하단 표면으로부터 이격되고 외측 연장부 (210c-1'') 의 하단 표면에 실질적으로 평행하다. 외측 연장부 (210c-3) 의 하단 표면은 외측 연장부 (210c-2'') 의 상단 표면으로부터 이격되고 외측 연장부 (210c-2'') 의 상단 표면에 실질적으로 평행하다. 따라서, 2 개의 진공 슬릿들 (VS) 은 환형 구조체 (210'') 의 외측 둘레부에 규정된다. 제 1 진공 슬릿은 외측 연장부들 (210c-1'' 및 210c-3) 사이에 규정되고 제 2 진공 슬릿은 외측 연장부들 (210c-3 및 210c-2'') 사이에 규정된다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 1 진공 슬릿은 제 2 진공 슬릿보다 보다 깊게 환형 구조체 (210'') 내로 연장한다. 진공 슬릿 (VS) 각각의 폭은 플라즈마가 진공 슬릿 내에서 지속되는 것을 방지하도록 충분히 좁게 선택된다. 진공 슬릿들의 존재는 진공 유전 상수가 임의의 고체 재료의 유전 상수보다 보다 낮기 때문에 임피던스를 상승시키도록 역할을 한다.
도 5a 내지 도 5c는 웨이퍼 에지에서 프로세스 균일성을 개선하는 임피던스의 점진적인 상승을 제공하도록 사용될 수 있는 페데스탈 및 환형 구조체를 위한 부가적인 구성들을 예시한다. 도 5a에 도시된 예에서, 페데스탈은 단차 영역 (예를 들어, 도 3a에 도시된 단차 영역 (140b) 참조) 을 배제하도록 수정되었다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 페데스탈 (140-1) 은 중앙 영역 (140a-1) 및 기울어진 영역 (140c-1) 을 포함한다. 환형 구조체는 내측 연장부 (예를 들어, 도 4a에 도시된 내측 연장부 (210b) 참조) 를 배제하도록 수정되었다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 환형 구조체 (210-1) 의 중앙부 (210a-1) 는 페데스탈 (140-1) 의 중앙 영역 (140a-1) 의 외측 에지를 너머 연장하는 웨이퍼 (101) 의 일부를 수용하도록 내부에 형성된 스텝-다운 영역을 갖는다. 중앙부 (210a-1) 의 하단 표면 (76) 은 페데스탈 (140-1) 의 기울어진 영역 (140c-1) 의 상단 표면 (90)의 기울기와 매칭하는 기울기를 갖는다.
도 5b에 도시된 예에서, 환형 구조체는 외측 연장부 (예를 들어, 도 4a에 도시된 외측 연장부 (210c) 참조) 를 제거하도록 수정되었다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 환형 구조체 (210-2) 의 두께는 페데스탈 (140-1) 의 외측 직경 (OD) 과 동일 평면 내에 있는 환형 구조체의 OD로, 웨이퍼 (101) 를 수용하는 스텝-다운 영역의 외측 에지로부터 선형으로 증가한다. 따라서, 환형 구조체 (210-2) 는 단면이 웨지형이다.
도 5c에 도시된 예에서, 환형 구조체는 페데스탈의 중앙 영역을 너머 연장하는 웨이퍼의 부분을 수용하는 스텝-다운 영역을 제거하도록 수정되었다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 페데스탈 (140-2) 의 기울어진 영역 (140c-2) 은 상이한 기울기들을 갖는 2 개의 영역들을 포함한다. 이들 두 영역들은 도 5c에서 "A" 및 "B"로 라벨링되었다. 환형 구조체 (210-3) 의 하단 표면은 하단 표면의 형상이 페데스탈 (140-2) 의 기울어진 영역 (140c-2) 의 형상과 매칭하도록 2 개의 상이한 각들로 배향된다. 이러한 구성으로, 환형 구조체 (210-3) 이 페데스탈 (140-2) 상에 놓일 때, 환형 구조체의 내측 둘레부에 대응하는 전체 수직 표면은 페데스탈 (140-2) 의 중앙 영역 (140a-2) 의 상단 표면 (70) 에 수직이다.
도 4a 내지 도 4c 및 도 5a 내지 도 5c는 페데스탈 및 환형 구조체의 특징들의 예시 및 기술을 용이하게 하도록 스케일대로 도시되지 않았다는 것이 이해된다. 본 명세서에 제공된 예들은 따라서 다양한 형상들, 배향들, 각들, 포지셔닝 및 피처들의 사이징의 예시이다. 물론 이들 예들은 특정한 구현예들이 작동하는 프로세싱 챔버들에 대해 구성될 때 고려될 것이다. 게다가, 상이한 작동하는 프로세싱 챔버들은 상이한 조건들 하에서 동작하고, 피처들의 형상들, 상대적인 위치들, 상대적인 배향들, 치수들, 및 특정한 사이징에 대한 수정들을 구동할 수도 있는, 상이한 레시피들을 프로세스한다.
도 6은 상기 기술된 시스템들을 제어하기 위한 제어 모듈 (600) 을 도시하는 블록도이다. 일 실시예에서, 도 1의 제어 모듈 (110) 은 예시적인 컴포넌트들 중 일부를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제어 모듈 (600) 은 프로세서, 메모리 및 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 센싱된 값들에 부분적으로 기초하여 시스템의 디바이스들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 단지 예를 들면, 제어 모듈 (600) 은 센싱된 값들 및 다른 제어 파라미터들에 기초하여 하나 이상의 밸브들 (602), 필터 히터들 (604), 펌프들 (606), 및 다른 디바이스들 (608) 을 제어할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 단지 예를 들면, 압력 마노미터들 (610), 유량계 (612), 온도 센서들 (614), 및/또는 다른 센서들 (616) 로부터 센싱된 값들을 수신한다. 제어 모듈 (600) 은 또한 전구체 전달 및 막의 증착 동안 프로세스 조건들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 통상적으로 하나 이상의 메모리 디바이스들 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 것이다.
제어 모듈 (600) 은 전구체 전달 시스템 및 증착 장치의 액티비티들을 제어할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 프로세스 타이밍, 전달 시스템 온도, 필터들에 걸친 압력 차들, 밸브 위치들, 가스들의 혼합물, 챔버 압력, 챔버 온도, 웨이퍼 온도, RF 전력 레벨들, 웨이퍼 척 또는 페데스탈 위치, 및 특정한 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하기 위한 인스트럭션들의 세트들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램을 실행한다. 제어 모듈 (600) 은 또한 압력 차를 모니터링할 수도 있고 하나 이상의 경로들로부터 하나 이상의 다른 경로들로의 기체 전구체 전달을 자동으로 스위칭할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 과 연관된 메모리 디바이스들 상에 저장된 다른 컴퓨터 프로그램들이 일부 실시예들에서 채용될 수도 있다.
통상적으로 제어 모듈 (600) 과 연관된 사용자 인터페이스가 있을 것이다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 (618) (예를 들어, 디스플레이 스크린 및/또는 장치 및/또는 프로세스 조건들의 그래픽 소프트웨어 디스플레이들), 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들, 등과 같은 입력 디바이스들 (620) 을 포함할 수도 있다.
프로세스 시퀀스에서 전구체의 전달, 증착 및 다른 프로세스들을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램들은 임의의 종래의 컴퓨터 판독가능 프로그래밍 언어: 예를 들어, 어셈블리어, C, C++, 또는 다른 것들로 작성될 수 있다. 컴파일링된 객체 코드 또는 스크립트가 프로그램 내에서 식별된 태스크들을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행된다.
제어 모듈 파라미터들은 예를 들어, 필터 압력 차들, 프로세스 가스 조성 및 플로우 레이트들, 온도, 압력, RF 전력 레벨들 및 저주파수 RF 주파수와 같은 플라즈마 조건들, 냉각 가스 압력, 및 챔버 벽 온도와 같은 프로세스 조건들에 관련된다.
시스템 소프트웨어는 많은 상이한 방식들로 설계되거나 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다양한 챔버 컴포넌트 서브루틴들 또는 제어 객체들은 본 발명의 증착 프로세스들을 수행하기 위해 필요한 챔버 컴포넌트들의 동작을 제어하도록 작성될 수도 있다. 이 목적을 위한 프로그램들 또는 프로그램들의 섹션들의 예들은 기판 포지셔닝 코드, 프로세스 가스 제어 코드, 압력 제어 코드, 히터 제어 코드, 및 플라즈마 제어 코드를 포함한다.
기판 포지셔닝 프로그램은 페데스탈 또는 척 상에 기판을 로딩하고 가스 유입부 및/또는 타깃과 같은 챔버의 다른 부분들과 기판 사이의 간격을 제어하도록 사용된 챔버 컴포넌트들을 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수도 있다. 프로세스 가스 제어 프로그램은 가스 조성 및 플로우 레이트들을 제어하고 선택가능하게 챔버 내의 압력을 안정화하기 위해 증착 전에 챔버 내로 가스를 유동시키기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 필터 모니터링 프로그램은 미리 결정된 값(들)과 측정된 차(들)를 비교하는 코드 및/또는 경로들을 스위칭하기 위한 코드를 포함한다. 압력 제어 프로그램은 예를 들어, 챔버의 배기 시스템 내의 쓰로틀 밸브를 조정함으로써 챔버 내의 압력을 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 히터 제어 프로그램은 전구체 전달 시스템의 컴포넌트들, 기판 및/또는 시스템의 다른 부분들을 가열하기 위한 히팅 유닛으로의 전류를 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 히터 제어 프로그램은 헬륨과 같은 열 전달 가스의 웨이퍼 척으로의 전달을 제어할 수도 있다.
증착 동안 모니터링될 수도 있는 챔버 센서들의 예들은, 이로 제한되는 것은 아니지만 질량 유량 제어 모듈들, 압력 마노미터들 (610) 과 같은 압력 센서들, 및 전달 시스템, 페데스탈 또는 척 내에 위치된 써모커플들 (예를 들어, 온도 센서들 (614)) 을 포함한다. 적절하게 프로그램된 피드백 및 제어 알고리즘들은 목표된 프로세스 조건들을 유지하기 위해 이들 센서들로부터의 데이터와 함께 사용될 수도 있다. 전술한 바는 단일 또는 멀티-챔버 반도체 프로세싱 툴에서 본 발명의 실시예들의 구현예를 기술한다.
일부 구현예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그램될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), ASIC (application specific integrated circuit) 으로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 이산화 실리콘, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세스 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정한, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 이 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹되어서 함께 공통 목적을 위해서, 예를 들어 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들을 위해서 협력하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 수 있다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.
실시예들의 전술한 기술은 예시 및 기술의 목적으로 제공되었다. 이는 본 발명을 제한하거나 총망라하는 것으로 의도되지 않았다. 특정한 실시예의 개별 엘리먼트들 또는 피처들은 일반적으로 특정한 실시예로 제한되지 않지만, 구체적으로 도시되거나 기술되지 않더라도, 적절하다면 상호교환가능하고 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 동일한 것들이 또한 다양한 방식들로 가변될 수도 있다. 이러한 변화들은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 모든 이러한 수정들이 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
따라서, 예시적인 실시예들의 개시는 이하의 청구항들 및 이들의 등가물 내에 언급된, 본 개시의 범위를 제한하지 않고 예시하는 것으로 의도된다. 본 개시들의 예시적인 실시예들이 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세히 기술되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 이하의 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다. 이하의 청구항들에서, 엘리먼트들 및/또는 단계들은 청구항들에 명시적으로 언급되거나 본 개시에 의해 암시적으로 요구되지 않는 한, 동작의 임의의 특정한 순서를 암시하지 않는다.

Claims (20)

  1. 플라즈마 챔버에 있어서,
    페데스탈, 상부 전극, 및 환형 구조체를 포함하고,
    상기 페데스탈은 프로세싱 동안 반도체 웨이퍼를 지지하도록 구성되고, 상기 페데스탈은 상기 반도체 웨이퍼를 지지하도록 형성된 중앙 영역을 갖고, 상기 중앙 영역은 실질적으로 편평한 상단 표면을 갖고, 상기 페데스탈은 상기 중앙 영역을 둘러싸도록 형성된 단차 영역을 갖고, 상기 단차 영역은 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖고, 상기 페데스탈은 상기 단차 영역을 둘러싸도록 형성된 기울어진 영역을 갖고, 상기 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖고, 상기 외측 경계는 상기 페데스탈의 외측 직경이고, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면은, 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리를 사용하여, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 내측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리가 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 외측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 상기 단차 영역으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 직경까지 아래로 기울어지게 형성되고, 상기 페데스탈은 기준 접지 전위에 전기적으로 연결되고,
    상기 상부 전극은 상기 페데스탈 위에 배치되고, 상기 상부 전극은 프로세싱 동안 상기 플라즈마 챔버 내로 증착 가스들을 전달하기 위한 샤워헤드와 통합되고, 상기 상부 전극은 무선 주파수 (RF: radio frequency) 전력 공급부에 커플링되고, 상기 RF 전력 공급부는, 프로세싱 동안 상기 반도체 웨이퍼 위에 재료층의 증착을 용이하게 하도록 상기 페데스탈과 상기 상부 전극 사이에서 플라즈마를 점화하도록 동작가능하고,
    상기 환형 구조체는 상기 페데스탈 위에 배치되도록 구성되고, 상기 환형 구조체의 내측 둘레는 상기 환형 구조체가 상기 페데스탈 위에 배치될 때 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역을 둘러싸도록 규정되고, 상기 환형 구조체의 일부는 상기 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는, 플라즈마 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 구조체의 상기 일부의 상기 두께는 상기 환형 구조체의 상기 반경과 함께 선형으로 증가하는, 플라즈마 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 구조체의 상기 일부의 상기 두께는 상기 페데스탈의 상기 기울어진 영역의 기울기에 따라 증가하는, 플라즈마 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 구조체는 상단 표면 및 측 표면을 갖는 스텝-다운 영역 (step-down region) 을 포함하고, 상기 스텝-다운 영역은, 상기 반도체 웨이퍼가 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역 위에 배치될 때 상기 반도체 웨이퍼의 에지가 상기 스텝-다운 영역의 상기 상단 표면 위에 배치되도록 구성되는, 플라즈마 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 환형 구조체는, 상기 환형 구조체가 수직 방향으로 리프팅될 때 상기 환형 구조체가 상기 반도체 웨이퍼를 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역으로부터 리프팅하도록 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역에 수직인 상기 수직 방향으로 이동가능하도록 구성되는, 플라즈마 챔버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 페데스탈의 상기 단차 영역은 상기 환형 구조체를 지지하기 위해 3 개 이상의 최소 콘택트 영역들을 구비하고, 상기 환형 구조체는, 상기 환형 구조체가 상기 최소 콘택트 영역들에 의해 지지될 때 상기 페데스탈의 상기 기울어진 영역과 물리적으로 콘택트하지 않는, 플라즈마 챔버.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는 상기 환형 구조체의 상기 일부는 상기 플라즈마가 점화될 때 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역을 둘러싸는 임피던스의 점진적인 상승을 제공하는, 플라즈마 챔버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 페데스탈의 상기 기울어진 영역은 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역과 주변 영역 사이에서 점진적인 임피던스 상승을 제공하고, 상기 페데스탈의 상기 주변 영역은 상기 플라즈마가 점화될 때 상기 중앙 영역보다 보다 높은 임피던스를 갖는, 플라즈마 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 점진적인 임피던스 상승은 상기 플라즈마가 점화될 때 상기 반도체 웨이퍼 위에서 상기 플라즈마의 점진적인 한정으로서 작용하는, 플라즈마 챔버.
  10. 기판을 프로세싱하기 위한 챔버에 있어서,
    상기 챔버 내에 배치된 상부 전극, 및 상기 상부 전극 아래에 배치된 페데스탈을 포함하고,
    상기 상부 전극은 RF 전력 공급부에 커플링되도록 구성되고,
    상기 페데스탈은 기준 접지 전위에 커플링되도록 구성되고, 상기 페데스탈은 상기 기판이 존재한다면 상기 기판을 지지하도록 형성된 중앙 영역을 갖고, 상기 중앙 영역은 실질적으로 편평한 상단 표면을 갖고, 상기 페데스탈은 상기 중앙 영역을 둘러싸도록 형성된 단차 영역을 갖고, 상기 단차 영역은 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖고, 상기 페데스탈은 상기 단차 영역을 둘러싸도록 형성된 기울어진 영역을 갖고, 상기 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖고, 상기 외측 경계는 상기 페데스탈의 외측 직경이고, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면은, 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리를 사용하여, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 내측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리가 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 외측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 상기 단차 영역으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 직경까지 아래로 기울어지게 형성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 페데스탈 위에 배치되도록 구성된 환형 구조체를 더 포함하고, 상기 환형 구조체의 내측 둘레는 상기 환형 구조체가 상기 페데스탈 위에 배치될 때 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역을 둘러싸도록 규정되고, 상기 환형 구조체의 일부는 상기 환형 구조체의 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 환형 구조체의 상기 반경과 함께 증가하는 두께를 갖는 상기 환형 구조체의 상기 일부는 웨지형 (wedge-shaped) 단면을 갖는, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 환형 구조체의 하부 표면의 적어도 일부는 상기 페데스탈의 상기 기울어진 영역 상에 놓이도록 구성되고, 상기 환형 구조체의 상단 표면의 적어도 일부는 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역에 실질적으로 평행하도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 환형 구조체는 상단 표면 및 측 표면을 갖는 스텝-다운 영역을 포함하고, 상기 스텝-다운 영역은, 상기 기판이 상기 페데스탈의 상기 중앙 영역 위에 배치될 때 상기 기판의 에지가 상기 스텝-다운 영역의 상기 상단 표면 위에 배치되도록 구성되는, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버.
  15. 페데스탈에 있어서,
    실질적으로 편평한 상단 표면을 갖는 중앙 영역;
    상기 중앙 영역을 둘러싸도록 형성된 단차 영역으로서, 상기 단차 영역은 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면 아래의 위치에 형성된 상단 표면을 갖는, 상기 단차 영역; 및
    상기 단차 영역을 둘러싸도록 형성된 기울어진 영역으로서, 상기 기울어진 영역은 내측 경계와 외측 경계 사이에서 연장하는 상단 표면을 갖고, 상기 외측 경계는 상기 페데스탈의 외측 직경이고, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면은, 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면에 수직인 방향으로 측정된 수직 거리들을 사용하여, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 내측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리가 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면의 상기 외측 경계와 상기 중앙 영역 사이의 수직 거리보다 보다 작도록, 상기 단차 영역으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 직경까지 아래로 기울어지게 형성되는, 상기 기울어진 영역을 포함하는, 페데스탈.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기울어진 영역은, 상기 기울어진 영역의 상기 상단 표면에 의해 규정된 선이 상기 중앙 영역의 상기 상단 표면에 의해 규정된 수평 선에 대해 1 ° 내지 45 °의 각을 규정하도록 배향되는, 페데스탈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 각은 5 ° 내지 30 °인, 페데스탈.
  18. 내측 경계 및 외측 경계를 갖는 중앙부로서, 상기 중앙부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상기 상단 표면 및 상기 하단 표면은 상기 중앙부의 두께를 규정하고, 상기 중앙부의 상기 하단 표면은, 상기 중앙부의 상기 두께가 상기 내측 경계로부터 상기 외측 경계로 증가하도록 상기 중앙부의 상기 상단 표면에 의해 규정된 선에 대한 각으로 배향되는, 상기 중앙부;
    상기 중앙부의 상기 내측 경계로부터 연장하는 내측 연장부로서, 상기 내측 연장부는 상기 내측 연장부의 두께를 규정하는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상기 내측 연장부의 상기 두께는 상기 중앙부의 상기 내측 경계에서 상기 중앙부의 상기 두께보다 보다 작고, 상기 내측 연장부의 상기 상단 표면은 상기 중앙부의 상기 상단 표면보다 낮아 웨이퍼의 에지를 수용하는 스텝-다운 영역을 형성하는, 상기 내측 연장부; 및
    상기 중앙부의 상기 외측 경계로부터 연장하는 외측 연장부로서, 상기 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상기 상단 표면 및 상기 하단 표면은 상기 외측 연장부의 두께를 규정하고, 상기 외측 연장부의 상기 두께는 상기 중앙부의 상기 외측 경계에서 상기 중앙부의 상기 두께보다 보다 작고, 상기 외측 연장부의 상기 상단 표면은 상기 중앙부의 상기 상단 표면과 동일 평면 내인, 상기 외측 연장부를 포함하는, 환형 구조체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 외측 연장부는 제 1 외측 연장부이고, 상기 환형 구조체는 상기 중앙부의 상기 외측 경계로부터 연장하는 제 2 외측 연장부를 더 포함하고, 상기 제 2 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상기 상단 표면 및 상기 하단 표면은 상기 제 2 외측 연장부의 두께를 규정하고, 상기 제 2 외측 연장부의 상기 두께는 상기 중앙부의 상기 외측 경계에서 상기 중앙부의 상기 두께보다 보다 작고, 상기 제 2 외측 연장부의 상기 하단 표면은 상기 중앙부의 상기 하단 표면의 연장인, 환형 구조체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 중앙부의 상기 외측 경계로부터 연장하는 제 3 외측 연장부를 더 포함하고,
    상기 제 3 외측 연장부는 상단 표면 및 하단 표면을 갖고, 상기 제 3 외측 연장부의 상기 상단 표면은 상기 제 1 외측 연장부의 상기 하단 표면으로부터 이격되고 상기 제 1 외측 연장부의 상기 하단 표면에 실질적으로 평행하고, 상기 제 3 외측 연장부의 상기 하단 표면은 상기 제 2 외측 연장부의 상기 상단 표면으로부터 이격되고 상기 제 2 외측 연장부의 상기 상단 표면에 실질적으로 평행한, 환형 구조체.
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