KR102502273B1 - 리모트 플라즈마 막 증착시 웨이퍼 레벨 균일도 제어 - Google Patents

리모트 플라즈마 막 증착시 웨이퍼 레벨 균일도 제어 Download PDF

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Abstract

웨이퍼 상에 막을 증착하는 프로세스 챔버에 사용하기 위한 어셈블리가 개시된다. 어셈블리는 페데스탈의 중심축으로부터 외측 에지로 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 페데스탈을 포함하고, 페데스탈 상단 표면은 웨이퍼를 지지하기 위한 복수의 웨이퍼 지지부들을 갖는다. 페데스탈 단차가 단차 내측 직경으로부터 페데스탈의 외측 에지를 향해 연장하는 단차 표면을 갖는다. 포커스 링이 단차 표면 상에 놓이고 포커스 링의 외측 직경으로부터 메사 내측 직경으로 연장하는 메사를 갖는다. 선반이 메사 내측 직경에서 메사 표면으로부터 하향으로 단차지고 (step), 그리고 메사 내측 직경과 포커스 링의 내측 직경 사이에서 연장한다. 선반은 프로세스 온도에서 웨이퍼의 웨이퍼 하단 표면의 적어도 일부를 지지하도록 구성된다.

Description

리모트 플라즈마 막 증착시 웨이퍼 레벨 균일도 제어{WAFER LEVEL UNIFORMITY CONTROL IN REMOTE PLASMA FILM DEPOSITION}
본 개시는 반도체 기판 프로세싱 방법들 및 장비 툴들에 관한 것이고, 보다 구체적으로, 증착의 균일도를 제어하도록 설계된 페데스탈 구성의 기하구조들의 세트에 관한 것이다.
개선된 막 균일도는 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 및 ALD (plasma atomic layer deposition) 기술들에서 중요하다. PECVD 및 ALD를 구현하는 챔버 시스템들은 불균일한 막 증착에 기여하는 하드웨어 시그니처와 연관된다. 예를 들어, 하드웨어 시그니처는 챔버 비대칭 및 페데스탈 비대칭과 연관될 수 있다. 게다가, 많은 프로세스들이 다양한 기원들의 방위각 불균일도를 경험한다. 특히, PECVD 및 ALD 피처를 수행하는 멀티-스테이션 모듈들은, 방위각 불균일도들 및 에지 드롭 효과들에 기여할 수도 있는 크고, 개방된 반응기이다. 불균일도들은 또한 어셈블리 및 컴포넌트 제작 공차들에 의해 유발된 것들을 포함하는 불균일 물리적 챔버 기하구조들로 인해, 단일 스테이션 모듈들에 존재한다. 고객들이 웨이퍼 에지에 훨씬 보다 가깝게 다이를 위치시키려고 푸시함에 따라, 전체 불균일도에 대한 이 방위각 불균일도의 수치적 기여가 성장한다. 대미지 및/또는 불균일한 증착 프로파일들을 최소화하려는 최상의 노력들에도 불구하고, 종래의 PECVD 및 플라즈마 ALD 스킴들은 여전히 개선을 필요로 한다.
리모트 플라즈마 프로세스들이 웨이퍼 상에 카바이드 막 (예를 들어, 스트라이커 카바이드) 을 증착하도록 사용된다. 플라즈마는 웨이퍼 표면으로부터 상대적으로 멀리 이격되어 위치된다. 이어서 라디칼들이 챔버로 이송되고, 일단 분포되면 웨이퍼 상에 고유의 카바이드 막을 증착하는 가스들과 반응한다. 현재 기술은 리모트 플라즈마 프로세스들을 위해 폐쇄된 용량 결합 플라즈마 샤워헤드들에 대한 PECVD 애플리케이션들을 위해 설계된 표준 페데스탈을 사용한다.
그러나, 표준 페데스탈 구성은 리모트 플라즈마 프로세싱에서 웨이퍼의 에지 근방에 목표된 플로우 프로파일 및/또는 재료 조건들을 제공하지 않는다. 웨이퍼 근방에 PECVD 하드웨어를 사용하는 현재 구성의 결과는 보다 낮은 에지 증착 프로파일을 발생시킨다. 더욱이, 균일도는 시간에 따라, 주로 플로우 프로파일 및 로컬 조건들에 가장 민감하고 항상 안정한 에지 조건을 유지하기 위한 필요성을 생성하는, 웨이퍼 에지에서 열화된다. 특히, PECVD 기법들은 샤워헤드와 페데스탈 간의 직접/인시츄 용량성 커플링 플라즈마 프로세싱을 포함하는 이상적인 조건들에 대해 설계되었고, 이는 리모트 플라즈마 프로세스들에 적용될 때 불균일도들을 도입한다. 예를 들어, 웨이퍼 링 및 페데스탈 포켓 설계들은 샤워헤드와 페데스탈 간의 직접/인시츄 용량성 커플링 플라즈마 프로세싱을 사용한 PECVD 생산을 위한 이상적인 조건들에 기초하였다. 선택된 피처들 및 재료들은 로컬 플라즈마의 요건들을 반영한다. 이들 현재 피처들은 구체적으로, 증착의 향상, 유해한 방출 (discharges) 의 억제, 및 입자 생성의 감소를 포함하여, 웨이퍼 에지에서 인시츄 플라즈마의 효과들을 제어할 의도로 설계되었다. 이들 고려사항들은 리모트 플라즈마 프로세싱과 관련되지 않고 (예를 들어, 스트라이커 카바이드 형성이 로컬 플라즈마 튜닝을 필요로 하지 않음), PECVD에 의해 구동된 기하구조들 및 재료들은 리모트 플라즈마 프로세싱의 웨이퍼 퍼포먼스 (예를 들어, 균일도) 에 부정적인 영향을 갖는다. 간략히 말하면, (예를 들어, 컨포멀한 카바이드 막들을 증착하기 위해) 리모트 플라즈마 CVD 프로세스들에 표준 PECVD 페데스탈 구성을 사용하는 기준 반응기를 포함하여, 이들 표준 PECVD 기법들의 사용은 특히 웨이퍼의 에지 근방으로부터 2.5 내지 10 ％ 범위의 상당한 불균일도들을 도입한다. 예시로서, 스트라이커 카바이드 형성되지 않는다.
이러한 맥락에서 본 개시가 발생하였다.
본 개시의 실시예들은 컨포멀한 카바이드 막들 (예를 들어, 스트라이커 카바이드) 을 증착하기 위한 RPCVD (remote plasma CVD) 의 사용과 관련된다. 불균일 막 증착을 감소시키고 시간에 따른 막 퍼포먼스 (균일도 및 다른 막 특징들) 열화를 감소시킴으로써 컨포멀한 카바이드 막의 퍼포먼스를 최적화하는 웨이퍼 균일도 제어 놉 (knob) 이 개시된다. 이들 불균일도들은, 이로 제한되는 것은 아니지만 주로 에지 드롭 효과들에 의해 유발되고, 주변 기하구조들, 재료, 및 재료 조건들이 라디칼 공핍, 막 구축, 표면 조건 시프트, 및 웨이퍼 에지 근방 플로우 프로파일로 인해 웨이퍼 퍼포먼스에 가장 영향을 줄 것이다. 특히, 웨이퍼 레벨 놉은 웨이퍼에 대한 기하구조들, 재료 조성, 및 웨이퍼 근방의 표면 조건들을 국부적으로 조절하는 것을 특징으로 한다. 이들 인자들을 제어하는 것은 유해한 막 성장의 제거를 허용하고 웨이퍼 상에 막의 균일한 성장을 촉진하기 위해 가스 및 라디칼들의 일정한 플로우 (예를 들어, 특히 웨이퍼의 에지 위에서) 를 유지한다.
일 실시예에서, 어셈블리가 개시되고 웨이퍼 상에 막을 증착하는 프로세스 챔버에 사용된다. 어셈블리는 페데스탈의 중심축으로부터 외측 에지로 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 페데스탈을 포함한다. 페데스탈 상단 표면은 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 포함한다. 어셈블리는 페데스탈의 페데스탈 단차부를 포함한다. 페데스탈 단차부는 단차부 내측 직경에 의해 규정되고 단차부 내측 직경으로부터 페데스탈의 외측 에지를 향해 연장하는 단차부 표면을 포함한다. 어셈블리는 단차부 표면 상에 얹히도록 구성된 포커스 링을 포함한다. 포커스 링은 포커스 링의 외측 직경으로부터 메사 내측 직경으로 연장하는 메사를 포함한다. 포커스 링은 선반이 메사 내측 직경에서 메사 표면으로부터 하향으로 단차진 (stepped) 선반을 포함한다. 선반은 메사 내측 직경과 포커스 링의 내측 직경 사이에서 연장하고, 프로세스 온도에서 웨이퍼의 웨이퍼 하단 표면의 적어도 일부를 지지하도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 웨이퍼 상에 막을 증착하는 프로세스 챔버에 사용하기 위한 또 다른 어셈블리가 개시된다. 어셈블리는 페데스탈의 중심축으로부터 외측 에지로 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 페데스탈을 포함한다. 페데스탈 상단 표면은 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 포함한다. 어셈블리는 페데스탈의 페데스탈 단차부를 포함한다. 페데스탈 단차부는 단차부 내측 직경에 의해 규정되고, 단차부 내측 직경으로부터 페데스탈의 외측 에지를 향해 연장하는 단차부 표면을 포함한다. 페데스탈 단차부는 페데스탈 상단 표면으로부터 아래로 연장하는 단차부 높이에 의해 규정된다. 어셈블리는 단차부 표면 상에 얹히도록 구성된 포커스 링을 포함한다. 포커스 링은 포커스 링의 외측 직경으로부터 메사 내측 직경으로 연장하는 메사를 포함한다. 포커스 링은 메사 내측 직경에서 메사 표면으로부터 하향으로 단차진 선반을 포함하고, 선반은 메사 내측 직경과 포커스 링의 내측 직경 사이에서 연장한다. 링 하단 표면으로부터의 선반 높이는 0.143 내지 0.188 인치 범위이다.
여전히 또 다른 실시예에서, 웨이퍼 상에 막을 증착하기 위한 프로세스 챔버에 사용하기 위한 어셈블리가 개시된다. 어셈블리는 페데스탈의 중심 축으로부터 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 페데스탈을 포함한다. 페데스탈 상단 표면은 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 포함한다. 어셈블리는 페데스탈 상단 표면의 외측 에지 상에 구성되고 페데스탈 상에 얹히는 웨이퍼의 측방향 이동을 차단하도록 구성되는 상승된 환형 림을 포함한다. 상승된 환형 림은 페데스탈 상단 표면 위로 상승하는 메사 표면을 포함한다. 상승된 환형 림 및 페데스탈 상단 표면은 웨이퍼를 수용하도록 구성된 포켓을 형성한다. 비스듬한 (beveled) 표면이 상승된 환형 림 상에 규정되고, 비스듬한 표면은 상승된 환형 림의 내측 직경으로부터 그리고 페데스탈 상단 표면 상의 포켓의 외측 직경으로 연장한다. 특히, 비스듬한 표면은, 일 실시예에서 표면이 90 도로 편평한 벽이 될 수도 있도록, 또는 비스듬한 전이로서 (예를 들어, 90 도 미만) 규정될 수도 있도록, 페데스탈 상단 표면에 대해 90 도 이하의 각도로 기울어진다.
본 개시의 다른 양태들은 본 개시의 원리들을 예로서 예시하는 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 자명해질 것이다.
본 개시는 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조하여 최상으로 이해될 수도 있다.
도 1a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 플라즈마 생성기 시스템의 간략화된, 단면도이다.
도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 플라즈마 생성기 시스템의 단면도이고, 전구체를 챔버 내로 주입하기 위해 구성된 복수의 노즐들을 갖는 샤워헤드를 예시한다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 페데스탈을 포함하는 페데스탈 어셈블리의 단면도이고, 페데스탈의 에지 및 포커스 링은 막 증착의 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들을 갖는다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 2a의 페데스탈 어셈블리의 페데스탈의 에지 및 포커스 링의 확대도이다.
도 2c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 포커스 링 내에 구성된 연장부를 포함하는 도 2a의 페데스탈 어셈블리의 페데스탈의 에지 및 포커스 링의 확대도이다.
도 2d는 본 개시의 일 실시예에 따른, 막 종속적인 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들에 대해 제안된 치수들을 예시하는 도 2a의 페데스탈 어셈블리의 페데스탈의 에지 및 포커스 링의 확대도이고, 포커스 링의 선반 및 페데스탈의 상단 표면의 상대적인 포지셔닝을 예시한다.
도 2da는 본 개시의 일 실시예에 따른, 온도에서 도 2d에 도시된 페데스탈의 기준 치수들을 도시한다.
도 2e는 본 개시의 일 실시예에 따른, 막 종속적인 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들에 대해 제안된 치수들을 예시하는, 도 2a의 페데스탈 어셈블리의 페데스탈의 에지 및 포커스 링의 확대도이고, 포커스 링의 선반은 페데스탈의 상단 표면과 근사한 레벨이다.
도 2f는 본 개시의 일 실시예에 따른, 막 종속적인 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들에 대해 제안된 치수들을 예시하는, 도 2a의 페데스탈 어셈블리의 페데스탈의 에지 및 포커스 링의 확대도이고, 포커스 링의 선반은 페데스탈의 상단 표면의 레벨 위이다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리프트 패드 및 페데스탈 구성을 포함하는 기판 프로세싱 시스템의 사시도이고, 리프트 패드는 웨이퍼보다 작다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리프트 패드 및 페데스탈 구성을 포함하는 도 3a의 기판 프로세싱 시스템의 단면도이고, 리프트 패드는 웨이퍼보다 작다.
도 3c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리프트 패드 및 페데스탈 구성 상의 MCA들의 패턴의 예시이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a 및 도 3b의 리프트 패드 및 페데스탈 구성의 페데스탈의 외측 영역의 예시이고, 페데스탈의 상승된 환형 림의 비스듬한 표면을 포함한다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a 및 도 3b의 리프트 패드 및 페데스탈 구성의 페데스탈의 에지의 확대도이고, 페데스탈의 상승된 환형 림의 비스듬한 표면에 대한 각도들의 범위를 도시한다.
도 4c 및 도 4d는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨이퍼와 페데스탈의 상승된 환형 림의 비스듬한 표면 사이의 계면을 예시이다.
이하의 상세한 기술은 예시를 목적으로 많은 구체적인 상세들을 포함하고, 당업자는 본 개시의 범위 내에 있는 이하의 상세들에 대한 많은 변경들 및 변형들을 인식할 것이다. 이에 따라, 이하에 기술된 본 개시의 양태들은 본 기술을 따르는 청구항들에 대한 어떠한 일반성도 잃지 않고, 제한들을 내포하지 않고 언급된다.
일반적으로 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들은 1 ％ 아래의 균일도를 개선하기 위해 더 제어하고, 뿐만 아니라 시간에 따라 안정한 증착 패턴들을 제공하는, 정교하게 설계된 세트의 기하구조들, 표면 조건, 및 웨이퍼 에지 근방에서의 재료 조성을 포함하는 새로운 웨이퍼 균일도 제어 놉을 구현하는 리모트 플라즈마 프로세싱에 사용하기 위한 페데스탈 어셈블리를 기술한다. (기하구조, 가스 플로우, 및 온도를 사용하여 웨이퍼 에지 근방에서 페데스탈의 표면들을 제어하는 것을 포함하도록) 제안된 설계들을 구현하는 중요한 장점들은 리모트 플라즈마 막 증착에 대해 신규한 막의 상당한 퍼포먼스 개선 및 향상된 퍼포먼스 안정성을 포함할 것이다. 이들 개선들은 주기적인 유지보수를 수행하기 전에 페데스탈 어셈블리들의 보다 긴 사용을 제공한다. 또한, 이들 개선들은 주기적인 유지보수의 사이클 각각에서 전체 페데스탈 어셈블리 교체에 대한 필요성을 부인한다.
다양한 실시예들의 일반적인 이해 위에, 실시예들의 예시적인 상세들이 다양한 도면들을 참조하여 이제 기술될 것이다
도 1a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 플라즈마 생성기 시스템 (100) 의 간략화된 단면도이다. 도 1a가 특정한 컴포넌트들을 포함하는, 플라즈마 생성기 시스템 (100) 의 실시예를 예시하지만, 부가적인 컴포넌트들 또는 도 1a에 도시된 것과 상이하게 성형된 컴포넌트들이 대안적으로 채용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
플라즈마 생성기 시스템 (100) 은 (또한 도처에서 "웨이퍼"로 지칭되는) 기판 (290) 에 재료를 증착하고 기판 (290) 으로부터 재료를 제거하도록 사용될 수도 있는 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 예를 들어, 플라즈마 생성기 시스템 (100) 은 리모트 플라즈마 프로세싱, PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition), 플라즈마 에칭, 플라즈마 스트립핑 또는 애싱, 스퍼터링, 플라즈마 스프레이, 등과 같은 다양한 플라즈마 프로세싱 기법들에 사용된 시스템들 또는 컴포넌트들과 함께 사용될 수도 있다. 이에 따라, 기판 (290) 은 하나 이상의 전술한 프로세스들을 겪을 수도 있는 기판일 수도 있다. 예를 들어, 기판 (290) 은, 일 실시예에서, 상대적으로 순수한 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비소, 또는 반도체 산업계에 통상적으로 사용된 다른 반도체 재료, 또는 게르마늄, 탄소, 등과 같은 하나 이상의 부가적인 원소들과 혼합된 실리콘으로 이루어질 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기판 (290) 은 종래의 반도체 제조 프로세스 동안 반도체 기판 위에 층들이 증착된 반도체 기판일 수도 있다. 여전히 또 다른 실시예에서, 기판 (290) 은 플라즈마 프로세싱을 겪을 수도 있는 유리, 세라믹 또는 금속 시트와 같은 컴포넌트일 수도 있다.
플라즈마 생성기 시스템 (100) 은 프로세싱 시스템 내로 통합되는 리모트, 독립 장치 또는 인시츄 모듈일 수도 있다. 도 1a에 도시된 플라즈마 생성기 시스템 (100) 은 리모트 장치의 예이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 플라즈마 생성기 시스템 (100) 은 컨테이너 (104), 코일 (108), 에너지 소스 (110), 가스 플로우 분배 리셉터클 (106), 및 샤워헤드 (112) 를 포함한다. 인시츄 모듈이 도 1a에 도시된 실시예와 동일하게 구성되지 않을 수도 있지만, 유사한 컴포넌트들을 포함할 수도 있다.
컨테이너 (104) 는 기판 (290) 상으로 재료를 증착하고 또는 기판 (290) 으로부터 재료를 제거하기 위한 전자들, 이온들, 및 반응성 라디칼들과 같은 종을 포함하는, 플라즈마로 변환되고 전기장에 의해 이온화될 수 있는 프로세싱 가스를 수용하도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 컨테이너 (104) 는 전기장을 강화할 수 있는 재료로 이루어진다. 예를 들어, 컨테이너 (104) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, 석영, 알루미늄/사파이어, 및 세라믹을 포함하는 유전체 재료로 이루어질 수도 있다. 내부에 플라즈마를 담기 위해, 컨테이너 (104) 는 플라즈마 챔버 (118) 를 규정하는 측벽 (116) 을 갖는다. 측벽 (116) 은 컨테이너 (104) 내에 플라즈마를 한정하기 적합하고 코일 (108) 에 의해 생성된 전기장을 간섭하지 않는, 임의의 두께를 갖는다.
측벽 (116), 따라서, 플라즈마 챔버 (118) 는 플라즈마로 하여금 기판 (290) 을 향해 지향되게 하도록 성형된다. 일 예시적인 실시예에서, 측벽 (116) 은 도 1a에 도시된 바와 같이, 축방향 길이를 따라 가변하는 형상을 갖는다. 예를 들어, 측벽 (116) 은 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 의 유입 단부 (122) 로부터 연장하는 넥 섹션 (120) 및 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 의 유출 단부 (128) 로부터 연장하는 튜브 섹션 (126) 을 포함할 수도 있다.
어떠한 경우든, 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 은 플라즈마 챔버 (118) 로의 유입부 (148) 를 포함한다. 바람직한 실시예에 따라, 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 은 콘-형상일 수도 있고 (점선 117으로 도시된) 유입 단부 직경 보다 큰 (점선 115으로 도시된) 유출 단부 직경 을 가질 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서, 유출 단부 직경 (115) 은 또한 넥 섹션 (120) 의 직경 (113) 보다 크다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라, 튜브 섹션 (126) 은 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 의 유출 단부 직경 (115) 과 실질적으로 동일한 (예를 들어, ± 0.5 ㎜), 실질적으로 균일한 (점선 119으로 도시된) 직경 을 갖는다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 튜브 섹션 (126) 의 직경 (119) 은 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124)의 유출 단부 직경 (115) 보다 크다. 튜브 섹션 (126) 은 적어도 기판 (290) 의 직경만큼 클 수도 있는(점선 121로 도시된) 직경을 갖는 플라즈마 챔버 (118) 로부터의 유출부 (138) 를 포함한다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 넥 섹션 (120), 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124), 및 튜브 섹션 (126) 은 서로 실질적으로 동일한 축방향 길이들을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 넥 섹션 (120) 은, 이하에 더 논의된 바와 같이, 플라즈마 챔버 (118) 내로의 가스 플로우를 방해하지 않는 한, 컨테이너 (106) 내 가스 플로우 분배 리셉터클 (104) 을 안정화하기 충분한 축방향 길이를 갖는다. 이러한 경우에, 넥 섹션 (120) 의 축방향 길이는 플라즈마-컨테이닝 섹션 (124) 의 축방향 길이보다 짧고 튜브 섹션 (126) 의 축방향 길이보다 짧다.
플라즈마 챔버 (118) 에 걸쳐 전기장을 제공하기 위해, 코일 (108) 은 컨테이너 (104) 의 적어도 일부를 둘러싼다. 예시적인 실시예에서, 코일 (108) 은 구리와 같은 도전성 재료로 이루어진 단일 부재이다. 또 다른 예시적이 실시예에 따라, 코일 (108) 은, 컨테이너 (104) 를 중심으로 적어도 2 개의 와인딩들 (141, 142) 이 그 사이에 형성되는 제 1 단부 (136) 및 제 2 단부 (137) 를 갖는다. 제 1 단부 (136) 는 에너지 소스 (110) 에 전기적으로 커플링된다. 제 1 와인딩 (141) 은 제 1 단부 (136) 으로부터 연장하고 컨테이너 (104) 를 중심으로 1 완전한 회전을 이룬다. 제 2 와인딩 (142) 은 제 1 와인딩 (141) 과 통합되고 컨테이너 (104) 를 한번 감싸고, 커패시터 (158) 및 전기적 접지 (159) 와 전자적으로 커플링되는, 제 2 단부 (137) 에서 종단된다.
제 2 와인딩 (142) 에 대해 제 1 와인딩 (141) 의 특정한 포지셔닝은 최대 플라즈마 밀도가 존재할 컨테이너 (104) 내 "플라즈마 존" (176) 또는 토로이달 형태의 존의 목표된 위치에 종속적일 수도 있다. 구체적으로, 플라즈마 존 (176) 은 통상적으로 제 1 와인딩 (141) 이 코일 (108) 의 다른 부분보다 많은 에너지를 에너지 소스 (110) 로부터 프로세싱 가스에 발산하기 때문에, 제 1 와인딩 (141) 에 가장 가까운 플라즈마 챔버 (118) 부분에 형성된다. 그 결과, 제 1 와인딩 (141) 에 의해 수용된 전류는 코일 (108) 섹션의 임의의 다른 부분의 전압보다 높은 전압을 생성한다. 따라서, 플라즈마 존 (176) 의 목표된 위치가 기판 (290) 으로부터 특정한 축방향 거리에 위치되면, 제 1 와인딩 (141) 은 컨테이너 (104) 의 축방향 길이를 따르는 위치에 따라서 배치된다. 예시적인 실시예에 따라, 적어도 2 개의 와인딩들 (141, 142) 이 포함된다. 특히, 제 1 와인딩 (141) 은 플라즈마 챔버 (118) 내에 보다 안정한 플라즈마를 생성하도록 적어도 하나의 폐루프가 형성된다는 것을 보장하고, 제 2 와인딩 (142) 의 포함은 플라즈마 챔버 (118) 내 플라즈마의 균일도를 향상시킨다. 다른 실시예들에서 보다 많은 와인딩들이 포함될 수도 있지만, 플라즈마 존 (176) 내 플라즈마의 생성 및 품질에 부정적인 영향을 주지 않고 실질적으로 개선하지 않기 때문에 반드시 그러한 것은 아니다.
플라즈마 존 (176) 을 형성하기 위해, 에너지 소스 (110) 는 회로를 형성하도록 코일 (108) 의 제 1 단부 (136) 에 바로 전기적으로 커플링된다. 에너지 소스 (110) 는 전기장을 형성하도록 코일 (108) 을 에너자이징 (energizing) 할 수 있는 RF (radio frequency) 전압 소스 또는 다른 에너지의 소스일 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 에너지 소스 (110) 는 목표된 주파수에서 동작하고 코일 (108) 에 신호를 공급하는 능력을 위해 선택되는 RF 생성기 (152) 를 포함한다. 예를 들어, RF 생성기 (152) 는 약 0.2 ㎒ 내지 약 20.0 ㎒의 주파수 범위 내에서 동작하도록 선택될 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서, RF 생성기 (152) 는 13.56 ㎒에서 동작할 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 에너지 소스 (110) 는 RF 생성기 (152) 와 코일 (108) 사이에 배치된 매칭 네트워크 (154) 를 포함할 수도 있다. 매칭 네트워크 (154) 는 RF 생성기 (152) 의 임피던스를 코일 (108) 의 임피던스에 매칭하도록 구성되는 임피던스 매칭 네트워크일 수도 있다. 이와 관련하여, 매칭 네트워크 (154) 는 위상 각 검출기 및 제어 모터와 같은 컴포넌트들의 조합으로 이루어질 수도 있고; 그러나, 다른 실시예들에서, 다른 컴포넌트들이 또한 포함될 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
회로의 또 다른 예시적인 실시예에서, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 을 통한 전압 플로우를 제한하도록 포함된다. 이와 관련하여, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 를 통한 피크-투-피크 전압 플로우를 문턱값 전압으로 제한하는 커패시턴스를 갖도록 선택된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 문턱값 전압은 코일 (108) 및 RF 생성기 (152) 의 임피던스 값에 종속될 수도 있다. 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따라, 커패시터 (158) 는 또한 RF 생성기 (152) 의 임피던스를 코일 (108) 의 임피던스에 매칭하는 매칭 네트워크 (154) 의 임피던스 매칭 성능을 향상시키는 능력을 위해 선택된다. 어떠한 경우에서든, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 과 전기적 접지 (159) 사이의 코일 (108) 의 제 2 단부 (137) 에 전기적으로 커플링된다.
조작성 (operability) 을 최대화하기 위해, 코일 (108) 은 플라즈마 존 (176) 에 의해 점유된 플라즈마 챔버 (118) 내 볼륨을 최소화하고 플라즈마 존 (176) 내 플라즈마 밀도를 최대화하는 컨테이너 (104) 주변의 최적의 위치에 배치된다. 부가적으로, 와인딩 (141, 142) 각각은 안정하고, 플라즈마 존 (176) 이 컨테이너 (104) 의 내측 표면 (163) 에 인접하여 플라즈마 챔버 (118) 내에 형성되도록 컨테이너 (104) 의 표면으로부터 실질적으로 균일한 거리에 배치된다. 이러한 방식으로, 컨테이너 내측 표면 (163) 은 프로세싱 동안 챔버 유출부 (138) 를 향해 반응성 라디칼들을 가이드할 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 코일 (108) 은 컨테이너로부터 10 ㎜ 내지 30 ㎜의 범위에 있을 수도 있다.
프로세싱 가스는 가스를 플라즈마 존 (176) 으로 실질적으로 균일하게 분배하도록 플라즈마 챔버 (118) 내로 주입 전에 확산될 수도 있다. 이와 관련하여, 일 예시적인 실시예에서, 가스 플로우 분배 리셉터클 (106) 은 플라즈마 챔버 유입부 (148) 내에 배치되고 컨테이너 (104) 내 플라즈마 존 (176) 의 위치에 따라, 다수의 형상들 중 임의의 하나의 형상을 갖는다. 일 예시적인 실시예에 따라, 가스 플로우 분배 리셉터클 (106) 은 컵 부재 (150) 를 포함하고 비도전성이고 프로세싱 가스에 노출될 때 부식을 견딜 수 있는 재료로 이루어진다. 적합한 재료들은 예를 들어, 석영과 같은 유전체 재료들을 포함한다.
컵 부재 (150) 는 실린더 섹션 (156) 및 라운드된 섹션 (160) 을 포함할 수도 있다. 실린더 섹션 (156) 은 개방된 단부를 갖는 리셉션 캐비티 (164) 부분을 규정할 수도 있다. 가스 주입 개구부들 (182) 은 라운드된 섹션 (160) 내에 포함되고 리셉션 캐비티 (164) 와 플라즈마 챔버 (118) 사이의 플로우 연통을 제공하도록 구성된다. 프로세싱 가스가 플라즈마 챔버 (118) 내로 주입되는 방식을 제어하기 위해, 가스 주입 개구부들 (182) 은 프로세싱 가스가 미리 결정된 가스 주입 경로들을 따라 흐르도록 형성되고 포지셔닝될 수도 있다. 가스 주입 경로들은 일반적으로 가스로 하여금 리셉션 캐비티 (164) 의 제 1 위치로부터 개구부들 (182) 을 통해 플라즈마 존 (176) 에 실질적으로 인접하여 (예를 들어, ± 0.5 ㎜) 또는 위의 제 2 위치로 축방향으로 흐르게 한다.
개구부들 (182) 의 수, 개구부들 (182) 의 사이즈, 및 개구부들 (182) 이 리셉터클 (106) 의 외측 표면 (169) 에 대해 형성되는 방향은 가스가 주입되는 방식을 제어하도록 또한 선택될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 챔버 (118) 내에서 프로세싱 가스를 실질적으로 고르게 분배하기 위해, 30 내지 40 개의 개구부들 (182) 이 포함될 수도 있다. 일 특정한 예에서, 24 개의 개구부들 (182) 이 포함될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 보다 많거나 보다 적은 개구부들 (182) 이 포함될 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서, 개구부들 (182) 은 세로 축 (171) 을 중심으로 대칭으로 배치되고 링을 형성하도록 라운드된 섹션 (160) 의 원주 주변에 실질적으로 고르게 이격된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 개구부들 (182) 은 라운드된 섹션 (160) 의 원주 주변에 고르게 이격되지 않는다. 예를 들어, 2 이상의 개구부들의 세트들이 함께 가깝게 형성될 수도 있고, 세트 각각은 세로 축 (171) 으로부터 고르게 이격될 수도 있다. 어떠한 경우에서든, 개구부들 (182) 은, 프로세싱 가스가 플라즈마 챔버 (118) 내로 실질적으로 고르게 주입될 수도 있도록 이격된다.
에너지 소스 (110) 가 코일 (108) 을 에너자이징할 때, 이온화된 가스를 형성하기 위해 플라즈마 챔버 (118) 의 선택된 부분에서 전기장이 형성되어 전기장을 통해 흐를 수도 있는 프로세싱 가스를 이온화한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 “이온화된 가스”는 이로 제한되는 것은 아니지만, 이온들, 전자들, 중성종들, 여기된 종들, 반응성 라디칼들, 해리된 라디칼들 및 프로세싱 가스가 전기장을 통해 흐를 때 생성될 수도 있는 임의의 다른 종을 포함할 수도 있다. 워크피스 (290) 에 걸친 이온화된 가스의 확산을 제어하기 위해, 샤워헤드 (112) 는 플라즈마 챔버 유출부 (138) 에 포지셔닝될 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서, 샤워헤드 (112) 는 플레이트 (184) 를 포함한다. 플레이트 (184) 는 플라즈마에 대해 상대적으로 불활성인 임의의 적합한 재료, 예컨대 알루미늄 또는 세라믹으로 이루어질 수도 있다. 일반적으로, 플레이트 (184) 는 기판 (290) 전체에 걸친 가스 확산을 허용하도록 사이징되고, 따라서 대응하여 적합한 직경을 갖는다.
가스로 하여금 통과하게 하도록, 플레이트 (184) 는 상대적으로 다공성이다. 특히, 플레이트 (184) 는 실질적으로 균일한 방식으로 워크피스 (290) 위에 이온화된 가스를 확산시키도록 적합하게 사이징되고 이격된 쓰루홀들 (186) 을 포함한다. 부가적으로, 쓰루홀들 (186) 은 일 예시적인 실시예에서 샤워헤드 (112) 상에 실질적으로 균일한 패턴으로 배치되지만, 또 다른 예시적인 실시예에서, 쓰루홀들 (186) 은 불균일한 패턴으로 배치된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 샤워헤드 (112) 는 도 1a에 도시된 바와 같이 컨테이너 (104) 에 바로 커플링된다. 예를 들어, 샤워헤드 (112) 는 플레이트 (184) 로부터 축방향으로 연장하고 볼트들, 클램프들, 접착제들 또는 다른 패스닝 (fastening) 메커니즘들을 통해 컨테이너 (104) 에 커플링되는 측벽들 (188) 을 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 샤워헤드 (112) 는 컨테이너 (104) 와 통합될 수도 있다. 측벽들 (188) 은 플라즈마 존 (176) 과 기판 (290) 사이에 부가적인 거리를 제공하도록 사용될 수도 있고, 따라서 이에 따라 구성될 수도 있다.
도 1b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리모트 플라즈마 증착 프로세스들을 위해 구성되는 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 의 간략화된, 단면도이다. 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 은 구성이 도 1a의 플라즈마 생성기 시스템 (100) 와 유사하고, 유사한 컴포넌트들은 유사한 참조 번호들로 표현된다. 예를 들어, 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 은 컨테이너 (104), 코일 (108), 에너지 소스 (110), 가스 플로우 분배 리셉터클 (106), 및 샤워헤드 (112') 를 포함한다. 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 은 샤워헤드 (112') 의 클로즈-업된 도면을 예시한다. 특히, 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 의 샤워헤드 (112') 는 페데스탈 (140) 이 플라즈마 챔버 (118) 내 위치로 이동될 때, 리모트 플라즈마 증착이 챔버 내에서 수행될 수 있도록 플라즈마 챔버 (118) 내에 구성될 수도 있다. 플라즈마 생성기 시스템들 (100A 및 100B) 둘다는 PECVD, ALD, 또는 리모트 ALD 프로세스들에 사용될 수도 있다.
예를 들어, 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 은 하나 이상의 막들을 증착할 수도 있어서 ALCVD (atomic layer chemical vapor deposition) 로 또한 공지된, ALD 프로세스를 구현한다. ALD는 매우 컨포멀하고, 평활하고, 우수한 물리적 특성들을 갖는 고도의 박막들을 생성한다. ALD는 가열된 기판 위에 순차적으로 도입되는 (또는 펄싱되는) 휘발성 가스들, 고체들, 또는 증기들을 사용한다. 일 ALD 사이클에서, 막들은 4 개의 동작들이 수행되고 A-P-B-P 시퀀스로 규정될 수 있는, 컨포멀한 박막 형성을 발생시키는 교번하는 자기-제한 화학적 표면 반응들을 통해 형성된다. 단계 A에서, 제 1 전구체가 기판 내로 흡수 (또는 흡착) 되는 가스로서 도입된다. 단계 직후에 단계 P에서, 반응기 챔버는 가스성 전구체가 제거된다. 단계 B에서, 목표된 재료의 모노레이어를 형성하도록 흡수된 전구체와 반응하는, 제 2 전구체가 가스로서 도입된다. 단계 B 직후에 단계 P에서, 반응기 챔버는 다시 가스성 제 2 전구체가 제거된다. 이 A-P-B-P 시퀀스를 조절함으로써, ALD에 의해 생성된 막들은 기판 위에서 2 이상의 반응성 가스들의 순차적인 플로우를 반복적으로 스위칭함으로써 한번에 모노레이어를 증착한다. 이 방식으로, 막의 두께는 A-P-B-P 시퀀스로 수행된 사이클들의 수에 따라 조절될 수도 있다.
또한, 플라즈마 생성기 시스템 (100B) 은 리모트 PEALD 증착 프로세스를, 상기 기술된 A-P-B-P 시퀀스로 구현될 수도 있고, 제 2 전구체는 플라즈마 생성을 통해 형성된 라디칼들을 포함한다. 특히, 플라즈마는 기판 (290) 과 직접 콘택트하지 않는다. 즉, 기판 (290) 은 플라즈마 소스 (예를 들어, 와인딩들 (141-142) 근방의 플라즈마 컨테이닝-섹션 (124)) 로부터 리모트로 위치된다. 챔버 (118) 내로 흐르는 플라즈마는 제 2, 비-금속 전구체로서 기능하는 에너제틱 이온들 및 라디칼들을 생성한다. 라디칼들이 전구체와 매우 신속하게 반응하기 때문에, PEALD 또는 플라즈마 보조된 ALD는 훨씬 보다 낮은 온도들에서 증착을 허용하고 보통 보다 우수한 막 특성들을 갖는다. 이에 더하여, 플라즈마가 기판 (290) 으로부터 리모트이기 때문에, 기판 (290) 의 에너제틱 이온 및 전자 충돌이 최소화되거나 제거되어, (예를 들어, 전구체 분해를 통해 형성된) 부산물들 또는 흡착된 전구체들을 사용한 해리를 통한 기판 표면 대미지 및 오염을 방지한다.
샤워헤드 (112') 는 제 1 전구체를 챔버 (118) 내로 주입하기 위해 구성된 복수의 노즐들 (191) 을 포함한다. 제 1 전구체의 층이 챔버 (118) 의 경계들 내에 위치된 페데스탈 (140) 상에 얹힌 웨이퍼 (290) 상에 흡착한다. 챔버 (118) 로부터 제 1 전구체를 퍼지한 후, 플라즈마로부터 형성된 라디칼들이 스루홀들 (195) 을 통해 웨이퍼 (290) 로 변환된다.
도 2a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 페데스탈 (140) 을 포함하는 페데스탈 어셈블리 (280) 의 단면도이고, 페데스탈 및 포커스 링 (200) 의 에지는 특히 리모트 플라즈마 프로세싱을 수행할 때, 복수의 프로세스 사이클들에 걸쳐 막 증착 균일도 및 증착 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들을 갖는다. 특히, 페데스탈 어셈블리 (280) 는 웨이퍼 에지를 포함하여, 웨이퍼 (290) 위에 균일한 막 증착을 촉진하도록 정교하게 설계된 기하구조들의 세트를 갖는 것으로 도시된다. 본 발명의 실시예들은, 플로우/재료가 영향을 받은 영역 내에 오염물들을 형성하는 것을 최소화하기 위해, 특정한 기하구조들을 사용한 프로세싱 동안 웨이퍼의 에지 근방에 있는 페데스탈 어셈블리 (280) 의 표면 조건들을 제어한다. 예를 들어, 페데스탈 어셈블리 (280) 의 신규한 구성은 포커스 링 (200) 근방의 에지에서 플로우/재료 이동을 제한함으로써 플로우/재료가 웨이퍼의 하단과 상호작용하는 것을 최소화한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼 (290) 의 에지 근방에서 페데스탈 어셈블리 (280) 의 표면 조건들은 플로우/재료 상호작용을 위해 최적화되고, 최적화는 복수의 증착 프로세스 사이클들에 걸친 페데스탈 어셈블리 (280) 의 안정한 표면 조건들을 촉진한다. 이와 같이, 플라즈마 챔버에 대해 요구된 유지보수 사이의 기간은 감소된 증착 열화로 인해 플라즈마 챔버의 퍼포먼스 특징들이 보다 긴 시간 기간들 동안 유지됨에 따라 증가될 수도 있다.
구체적으로, 도 2a는 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 이 확대된 페데스탈 (140) 의 단면도를 예시한다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (290) 가 페데스탈 (140) 상에 얹히고 도 2b에서, 페데스탈 (140) 의 외측 에지 (221) 에 가깝게 연장한다. 포커스 링 (200) 은 외측 영역 (270) 에 놓이고, 보다 구체적으로 페데스탈 단차부 (230) 상의 페데스탈 (140) 의 외측 영역 (145) 근방에 놓인다. 도 2c와 관련하여 더 기술될 바와 같이, 포커스 링 (200) 내 연장부들 (203) 은 프로세싱 동안 포커스 링 (200) 의 이동을 방지한다.
도 2b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 2a의 페데스탈 어셈블리 (280) 의 페데스탈 (140') 의 외측 영역 (270) 및 포커스 링 (200) 을 보다 상세하게 도시한다. 특히, 도 2b는 리모트 플라즈마 프로세싱을 수행할 때 균일한 막 증착을 촉진하는 페데스탈 (140') 및 포커스 링 (200) 의 기하구조들을 예시하고, 페데스탈 (140') 은 리모트 플라즈마 프로세싱을 수행할 때 포커스 링 (200) 와 협력하여 매이팅하도록 (mate) 구성된다. 이에 더하여, 최적화된 기하구조들은 리모트 플라즈마 프로세싱을 수행할 때 복수의 프로세스 사이클들에 걸쳐 증착 퍼포먼스 안정성을 제공한다.
페데스탈 어셈블리 (280) 는 페데스탈 상단 표면 (220) 을 갖는 페데스탈 (140') 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 페데스탈 상단 표면 (220) 및 페데스탈 (140') 은 페데스탈 (140') 의 중심 축 (311) 으로부터 페데스탈의 외측 에지 (221) 로 연장된다. 도 2a 내지 도 2f에 도시되지 않지만, 리프트 핀 어셈블리는, 리프트 핀들이 (예를 들어, 페데스탈 (140') 이 고정된 리프트 핀들에 대해 상승되기 때문에) 페데스탈 (140') 을 통해 돌출할 수도 있도록, 웨이퍼가 플라즈마 챔버 (118) 내로 도입되고 플라즈마 챔버 (118) 로부터 제거될 때 웨이퍼를 지지하기 위해 페데스탈 어셈블리 (280) 내에 구성될 수도 있다. 구체적으로, 리프트 핀 어셈블리는 페데스탈 (140') 내에 구성된 복수의 페데스탈 샤프트들을 통해 연장하는 복수의 리프트 핀들을 포함한다.
이에 더하여, 페데스탈 상단 표면 (220) 은 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨 (208) 에 웨이퍼 (290) 를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들 (206) 을 포함한다. 웨이퍼 지지부들 (206) 각각은 상단 표면 (220) 에서 개방되는 홀 (205) 내에 놓인다. 웨이퍼 지지부 (206) 각각은 홀 (205) 의 하단에 놓인 대응하는 (compliant) 스페이서 (207) 상에 얹힐 수도 있다. 대응하는 스페이서 (207) 는 웨이퍼 (290) 가 위치될 때 그리고/또는 높이 조절 동안 웨이퍼 지지부들 (206) (예를 들어, 사파이어로 형성된) 이 부서지는 (breaking) 것을 방지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 페데스탈 (140') 내 웨이퍼 지지부들 (206) 의 구성은 리모트 플라즈마 프로세싱에 대해 구현될 때 개선된 막 증착 균일도 및 개선된 증착 퍼포먼스 안정성과 같이, 페데스탈 어셈블리 (280) 의 퍼포먼스를 최적화하는데 중요하다. 일 실시예에서, 홀 (205) 내 웨이퍼 지지부들 (206) 의 포지셔닝은 웨이퍼 지지 레벨 (208) 의 거리 (대략 5 내지 15 mil 범위의 치수 "D1") 를 최소화하도록 구성된다.
페데스탈 (140') 은 단차부 수직면 (riser) (232) 및 단차부 표면 (232) 에 의해 규정된 페데스탈 단차부 (230) 를 포함한다. 단차부 수직면 (232) 은 페데스탈 (140') 의 단차부 내측 직경 (233) 에 위치되고, 단차부 수직면 (232) 은 단차부 내측 직경 (233) 에서 단차부 표면 (232) 으로부터 상승한다. 이에 더하여, 단차부 표면 (232) 은 단차부 내측 직경 (233) 으로부터 페데스탈의 외측 에지 (221) 를 향해 연장한다. 도 2b에 도시된 페데스탈 (140') 의 단면에서, 단차부 표면 (232) 이 인게이지먼트 위치 (engagement location) (213) 에서 종단되도록 인게이지먼트 위치 (213) 가 외측 에지 (221) 에 구성된다. 페데스탈 (140') 의 단면에서, 단차부 표면 (232) 은 도 2a에 도시된 페데스탈 어셈블리 (280) 의 우측면 상과 같은, 페데스탈 (140') 의 외측 에지 (221) 로, 계속 연장할 수도 있다.
페데스탈 어셈블리 (280) 는 단차부 표면 (232) 상에 얹히도록 구성된 포커스 링 (200) 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 포커스 링 (200) 의 하단 표면 (202) 이 단차부 표면 (232) 상에 얹힌다. 특히, 포커스 링 (200) 은, 포커스 링 (200) 은 내측 직경 (241) 과 외측 직경 (247) 사이의 두께를 갖는 환형 링을 형성할 수도 있도록, 내측 직경 (241) 및 외측 직경 (247) 을 포함한다. 이에 더하여, 포커스 링 (200) 은 외측 직경 (247) 으로부터 메사 내측 직경 (211) 으로 연장하는 메사 (212) 를 포함한다. 메사 (212) 는 메사 표면 (210) 을 포함한다.
포커스 링 (200) 은 메사 내측 직경 (211) 에서 메사 표면 (210) 으로부터 하향으로 단차지게 구성된 선반 (240) 을 포함한다. 선반은 메사 내측 직경 (211) 과 포커스 링의 내측 직경 (241) 사이에서 연장한다. 이하에 보다 완전히 기술될 바와 같이, 선반 (240) 은 프로세스 온도로 웨이퍼 (290) 의 웨이퍼 하단 표면 (291) 의 적어도 일부를 지지하도록 구성된다. 즉, 선반 (240) 은 프로세싱 동안 웨이퍼 (290) 의 웨이퍼 하단 표면 (291) 의 적어도 일부를 지지하도록 구성된다. 웨이퍼 (290) 는, 웨이퍼 (290) 가 얇은 감자 칩 형상을 취하도록 웨이퍼의 외측 에지가 물결 (wavy) 형상을 갖는 형상을 형성할 수도 있다. 이와 같이, 에지 (292) 의 하나 이상의 콘택트 지점들 및/또는 영역들이 선반 (240) 과 콘택트한다.
웨이퍼 (290) 의 에지 (292) 와 웨이퍼 (290) 의 하단 표면 (291) 사이의 간격이 감소되기 때문에, 플로우/재료 (예를 들어, 전구체 및/또는 라디칼들) 가 웨이퍼 (290), 링 선반 (240) 및 페데스탈 단차부 (230) 가 만나는 접합부 근방의 영역을 형성하고 그리고/또는 점유하는 것이 방지된다. 즉, 프로세싱 동안 포커스 링은 실질적으로 웨이퍼 (290) 의 하단 표면 (291) 을 터치한다. 이러한 방식으로, 간격이 감소되기 때문에 기술된 간격 내에 존재하는 오래가는 전구체 및/또는 라디칼들이 선반 (240) 근방의 포커스 링 (200) 상 및/또는 단차부 (230) 근방의 페데스탈 (140') 상에 증착되는 것이 방지되어 전구체 및/또는 라디칼들 오염물들의 제한된 증착을 발생시킨다. 이와 같이, 웨이퍼의 에지 (292) 근방의 웨이퍼 증착시 불균일도들을 야기하는, 웨이퍼 상단 표면의 오염물이 또한 감소된다. 전통적인 페데스탈 어셈블리들에서, 포커스 링 (200) 은 프로세싱 동안 웨이퍼 (290) 를 터치하지 않고, 이와 같이, 전구체 및 라디칼 증착은 웨이퍼 (290), 링 선반 (240) 및 페데스탈 단차부 (230) 가 만나는 접합부 근방에서 페데스탈의 외측 영역 (145) 과 포커스 링 (200) 상에서 발생하고, 포커스 링 (200) 및 페데스탈 (140') 의 오염을 야기하고, 복수의 증착 사이클들에 걸쳐 불량한 퍼포먼스 안정성, 및 막 증착 불균일도들을 발생시킨다.
도 2c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 프로세싱 동안 포커스 링 (200) 의 이동을 방지하도록 구성된 하나 이상의 연장부들 (203) 을 포함하는 도 2a의 페데스탈 어셈블리 (280) 의 페데스탈 (140') 의 외측 영역 (270) 의 확대도이다. 특히, 포커스 링 (200) 은 포커스 링 (200) 을 페데스탈 (140) 에 고정하도록 구성된 복수의 연장부들 (203) 을 포함한다. 연장부들 (203) 은 프로세싱 동안 포커스 링 (200) 이 시프팅하는 것을 방지하도록 구성된다. 연장부들 (203) 은 도 2b에 도시된 바와 같이 인게이지먼트 위치들 (213) 에 놓이도록 구성된다.
이에 더하여, 포커스 링 지지 구성 (245) 이 또한 도시된다. 즉, 페데스탈 (140') 은 페데스탈 (140') 의 단차부 (230) 위에 고르게 포커스 링을 지지하기 위해 적절히 분포된 하나 이상의 포커스 링 지지 구성들 (245) 을 포함한다. 포커스 링 지지 구성들 (245) 은 예를 들어, 페데스탈 상단 표면 (220) 위의 메사 표면 (210) 의 목표된 높이 (204) 를 달성하도록 조정될 수도 있다. 또한, 포커스 링 지지 구성들 (245) 은 포커스 링 (200) 의 하단 표면 (202) 과 페데스탈 (140') 의 단차부 표면 (232) 사이에 목표된 분리를 달성하도록 조정될 수도 있다.
도 2d는 도 2a의 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 의 확대도이고, 본 개시의 일 실시예에 따른, 막 종속적인 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 기하구조들에 대한 기준 치수들을 예시한다. 이에 더하여, 도 2d는 포커스 링 (200) 의 선반 (240) 및 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 의 상대적인 포지셔닝을 예시한다.
일 실시예에서, 알루미늄 또는 세라믹 (알루미늄 옥사이드) 의 표준 페데스탈 벌크 재료의 기하학적 피처들은 웨이퍼 에지 (292) (예를 들어, 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 근방) 에 대한 플로우 프로파일 및 구축 존들을 규정하고 제어하도록 설계된다. 특히, 기하구조들은 제거될 수 없지만 라디칼 공핍에 본질적으로 영향을 주는 주변 재료 (예를 들어, 전구체, 라디칼, 오염물들, 등) 의 영향을 최소화하고 보상하도록 선택된다. 기하구조 변화들은 웨이퍼 높이의 포켓, 메사 높이, 벽 각도, 웨이퍼 에지로의 벽 거리 및 메사 (내측 및 외측) 직경으로의 변조를 포함한다. 이에 따라, 또 다른 실시예에서, 측면 및/또는 후면 가스 퍼지와 결합된 (예를 들어, 페데스탈 (140') 또는 포커스 링 (200) 과) 웨이퍼 에지 시일링 및 콘택트를 생성하기 위한 기하구조들은 웨이퍼 에지 (292) 에서 안정한 플로우 프로파일, 공핍 및 구축, 및/또는 표면 조건들을 유지하는 것을 더 보조하도록 구현된다. 예를 들어, 실시예들에서 도시된 치수들 각각은 도시된 치수들보다 작게 제안된다.
특히, 도 2d는 페데스탈 (140') 의 기준 치수들을 도시한다. 예를 들어, 페데스탈 (140') 의 외측 에지 (221) 는 웨이퍼 (290) 의 직경보다 큰 대략 13.81 인치의 직경을 갖는 것으로 도시된다. 이에 더하여, 포커스 링 (200) 을 지지하도록 구성된 페데스탈 단차부 (230) 는 내측 직경 (233) (대략 11.375 인치의 치수 "D3") 을 갖는 것으로 규정된다. 단차부 (230) 는 내측 직경 (233) 으로부터 에지 (221) 로 연장한다. 또한, 페데스탈 (140') 의 단차부 (230) 의 높이 (222) (대략 0.155 인치의 치수 "D10") 가 도시된다.
도 2d는 또한 페데스탈 (140') 내에 포지셔닝된 예시적인 MCA (206) 를 도시한다. 일 실시예에서, 페데스탈 (140') 내의 위치 및 하나 이상의 MCA들 (206) 은 특히 프로세싱 동안, 웨이퍼 에지 (292) 가 웨이퍼 (290) 의 중심에 대해 아래로 보우하도록 (bow) 웨이퍼 (290) 의 보잉을 도입하도록 설계된다. 웨이퍼 (290) 의 중심은 중심 축 (311) 에 대략 위치될 수도 있다. 보잉은 상온에서 발생할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼 (290) 는 웨이퍼 에지 (292) 의 적어도 하나의 부분보다 높은 웨이퍼의 중심을 갖는 약간 돔 형상을 취할 수도 있다. MCA들 (206) 의 포지셔닝은 보잉을 도입하도록 웨이퍼의 중심에 보다 가까울 수도 있다. 반대 구성에서, MCA들은 웨이퍼 에지들과 MCA들의 상단 평면보다 높은 포커스 링 단차부 사이의 콘택트를 필요로 하도록 근사하게 사이징될 수 있어서, 보울 형상을 생성한다.
이에 더하여, 포커스 링 (200) 에 대한 기준 치수들이 도시된다. 예를 들어, 포커스 링 (200) 은 내측 직경 (241) (대략 11.53 인치의 치수 "D4"), 및 외측 직경 (247) (대략 13.91 인치의 치수 "D2") 을 갖는다. 포커스 링 (200) 은 메사 내측 직경 (211) (대략 11.87 인치의 치수 "D3") 에 의해 규정된, 메사 (212) 를 갖는다. 선반 (240) 은 메사 (212) 의 내측 직경 (211) 과 포커스 링 (200) 의 내측 직경 (241) (대략 11.53 인치의 치수 "D4") 사이에 포커스 링 (200) 내에서 규정된다.
일 실시예에서, 포커스 링 (200) 의 선반 (240) 과 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 의 상대적인 포지셔닝은 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 과의 콘택트를 촉진하는 것과 같이, 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 조절된다. 예를 들어, 선반 하단이 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 아래, 동일한 레벨, 또는 위에 포지셔닝될 수 있도록, 링 하단 표면 (202) 으로부터 선반 하단 (248) 의 거리가 조절된다. 예를 들어, 포커스 링 (200) 의 하단 표면 (202) 으로부터 선반 (240) 의 하단 표면 (248) 의 거리 (242) (대략 0.143 내지 0.188 인치 범위의 치수 "D5") 가 도시된다. 또 다른 실시예에서, 수직면 (246) 의 높이는 동일한 효과를 달성하도록 조절될 수도 있다. 도 2d에 도시된 바와 같이, 거리 (242) 는 선반 하단 (248) 이 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 아래에 놓이도록 페데스탈 단차부 (230) 의 수직면 (231) 의 높이보다 작다. 예를 들어, 수직면 (246) 의 높이 (0.033 인치보다 큰 치수 "D6"), 즉, 포커스 링 (200) 의 (링 하단 표면 (202) 으로부터 메사 표면 (210) ) 높이 (204) 와 링 하단 표면 (202) 으로부터 선반 하단 (248) 으로의 거리 사이의 차가 도시된다. 선반 (240) 의 조절은, 하단 표면 (248) 이 상단 표면 (220) 아래 놓일 때, 선반 하단 표면 (248) 과 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 사이의 거리 (243) (0 내지 0.012 인치 범위의 치수 "D7") 에 반영된다.
도 2da는 일 실시예에서, 온도 (예를 들어, 400 ℃) 에서 도 2d에 도시된 페데스탈 (140') 의 기준 치수들을 도시한다. 예를 들어, 페데스탈 (140') 의 외측 에지 (221) 직경 (대략 13.873 인치의 치수 "D8'") 이 도시되고, 웨이퍼 (290) 의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 이에 더하여, 포커스 링 (200) 을 지지하도록 구성된 페데스탈 단차부 (230) 는 내측 직경 (233) (대략 11.427 인치의 치수 "D9'") 을 갖는 것으로 규정된다. 단차부 (230) 는 내측 직경 (233) 으로부터 에지 (221) 로 연장한다. 또한, 페데스탈 (140') 의 단차부 (230) 의 높이 (222) (대략 0.156 인치의 치수 "D10'") 가 도시된다. 다른 치수들이 도시된다 (예를 들어, 대략 13.91 인치의 "D2'", 대략 0.033 인치보다 큰 "D6a", 대략 0.012 인치의 "D7'", 대략 0.156 인치의 "D10'", 대략 0.062 인치의 "D12'", 대략 11.89 인치의 "D3'", 및 대략 11.55 인치의 "D4'").
다른 실시예들에서, 선반 (240) 의 하단 표면 (248) 이 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 에 또는 위에 포지셔닝될 수도 있다. 예를 들어, 도 2e는 도 2a에 도시된 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 을 예시하고, 수직면 (246') 의 높이 (대략 0.033 인치의 치수 "D6b") 는 하단 표면 (248) 이 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 과 근사한 레벨이도록 규정된다. 즉, 거리 (242) 는 페데스탈 단차부 (230) 의 수직면 (231) 의 높이와 대략 같다. 또한, 도 2f는 도 2a에 도시된 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 을 예시하고, 하단 표면 (248) 이 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 보다 높게 포지셔닝되도록 수직면 (246'') 의 높이 (대략 0.0 내지 0.033 인치 범위의 치수 "D6c") 가 규정된다. 즉, 거리 (242) 는 페데스탈 단차부 (230) 의 수직면 (231) 의 높이보다 크다.
메사 표면 (210) 과 페데스탈 (140') 의 상단 표면 (220) 사이의 분리 (244) (대략 0.033 인치의 치수 "D11") 가 도시된다. 실시예들에서, 포커스 링 (200) 의 높이 (204) 는 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 과의 콘택트를 촉진하는 것과 같이, 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 하강된다 (예를 들어, D11 미만).
일 실시예에서, 포커스 링 (200) 과 페데스탈 수직면 (231) 사이의 갭 (239) 이 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 과의 콘택트를 촉진하는 것과 같이, 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 조절된다. 특히, 갭 (239) (대략 0.078 인치의 치수 "D12") 은 포커스 링 (200) 의 내측 직경 (241) 과 페데스탈 단차부 (230) 의 내측 직경 (233) 간의 거리로 규정된다.
또 다른 실시예에서, 메사 내측 직경 (211) 은 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 과의 콘택트를 촉진하는 것과 같이, 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 조절된다. 도시된 바와 같이, 내측 직경 (211) (대략 11.87 인치의 치수 "D3") 가 도시되지만, 프로세싱 동안 수직면 (246) 과 웨이퍼 (290) 의 에지 (292) 사이의 갭을 감소시키도록 보다 작아질 수도 있다.
여전히 또 다른 실시예에서, 페데스탈 어셈블리 (280) 의 외측 영역 (270) 의 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 의 컴포넌트들은 페데스탈 (140') 및/또는 포커스 링 (200) 과의 콘택트를 촉진하는 것과 같이 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 처리된다. 처리는 복수의 증착 사이클들에 걸쳐 안정한 플로우 프로파일 및 표면 조건들을 촉진하는 한편, 웨이퍼 에지 (292) 근방에서 공핍 및 구축을 또한 감소시킨다. 일 실시예에서, O3 패시베이션이 이 외측 영역 (270) 에서 수행된다. 다른 실시예들에서, ALD 코팅들이 이 외측 영역 (270) 에서 적층된다 (layered). 예를 들어, 코팅들은 이트리아, ALN, AlOx, ALON, SiC, 및 유리를 포함한다.
여전히 또 다른 실시예에서, 페데스탈 (140') 의 영역 (145) 은 대체 재료들을 포함한다. 예를 들어, 영역 (145) 은 이트리아, ALN, AlOx, ALON, SiC, 및 유리를 포함하는 재료들을 포함할 수도 있다. 영역 (145) 은, 시간에 걸친 균일도 악화에 기여하는 것으로 짐작되는 라디칼 재결합 및 막의 성장에 보다 덜 이바지하는, 최적화된 기하구조 및 대체 재료 (이트리아, AlN, AlOx, ALON, SiC, 유리) 의 페데스탈 링을 형성할 수도 있다. 가설과 같이, 증착이 웨이퍼 상에서 발생하기 때문에, 이웃하는 영역들은 유사한 막 성장을 보인다. 제거되는 웨이퍼와 달리, 유휴 동안, 다른 표면들 상 (예를 들어, 외측 영역 (270) 의 페데스탈 (140') 및 포커스 링 (200) 의) 막이 이어서 세정 프로세스들 및 다른 가스들에 노출된다. 이들 대체 재료들은 막이 성장하고, 변화하고, 라디칼들과 결합하는 레이트를 조절하거나 영향을 줌으로써 재결합 효과 및 막의 성장을 감소시킨다.
여전히 또 다른 실시예에서, 포커스 링 (200) 은 소모성 재료 (예를 들어, 석영, 알루미늄) 를 포함할 수도 있다. 포커스 링 (200) 은, 웨이퍼 에지 근방의 국부적인 막 성장을 완화시키기 위해, 주기적인 유지보수 사이클들로 교체될 수도 있다. 포커스 링 (200) 의 교체가능 재료들은 PM 사이클에서 후레시 (fresh) 재료를 도입함으로써 막 증착의 영향 및 경향 및 세정 프로세싱 단계들의 효과들을 디커플링하게 한다. 이에 더하여, 디커플링은 웨이퍼 (290) (예를 들어, 석영) 또는 페데스탈 (140') (알루미늄) 의 조성 및 온도에 보다 가까운 재료의 포커스 링 (200) 을 가짐으로써 달성된다.
도 3a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 리모트 플라즈마 프로세싱을 수행하도록 구성된 기판 프로세싱 시스템의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 의 사시도이고, 리프트 패드 (390) 는 상부에 배치된 웨이퍼 (290) 보다 작다. 알루미늄 또는 세라믹 (알루미늄 옥사이드) 의 표준 페데스탈 벌크 재료의 기하적 특징들은 웨이퍼 에지 (292) (예를 들어, 페데스탈 (140'') 의 환형 림 (320) 근방) 에 대해 플로우 프로파일 및 구축 존들을 규정하고 제어하도록 설계된다. 특히, 기하구조들은 제거될 수 없지만 라디칼 공핍에 본질적으로 영향을 주는 주변 재료 (예를 들어, 전구체, 라디칼, 오염물들, 등) 의 영향을 보상하고 최소화하도록 선택된다. 기하구조 변화들은 포켓으로의 웨이퍼 높이, 환형 림 (320) 의 메사 높이, 벽 각도, 웨이퍼 에지로의 벽 거리, 및 메사 (내측 및 외측) 직경을 조절하는 것을 포함한다. 이에 따라, 측면 및/또는 후면 가스 퍼지와 조합하여 (예를 들어, 페데스탈 (140'') 과) 웨이퍼 에지 시일링 및 콘택트를 생성하기 위한 기하구조들은 또 다른 실시예에서, 안정한 플로우 프로파일, 공핍 및 구축, 및/또는 웨이퍼 에지 (292) 에서 표면 조건들을 유지하는 것을 더 보조하도록 구현된다.
페데스탈 및 리프트 패드 액추에이터 (305) 는 중앙 샤프트 (310') 의 이동을 제어한다. 페데스탈 (140'') 이 중앙 샤프트 (310') 에 커플링되기 때문에, 중앙 샤프트 (310') 의 이동은 페데스탈 (140'') 로 변환된다. 이에 더하여, 페데스탈 및 리프트 패드 액추에이터 (305) 는 패드 샤프트 (330) 의 이동을 제어한다. 리프트 패드 (390) 가 패드 샤프트 (330) 에 커플링되기 때문에, 패드 샤프트 (330) 의 이동은 리프트 패드 (390) 로 변환된다.
페데스탈 (140'') 의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 은 페데스탈 (140'') 의 중심 축 (311) 으로부터 연장하는 페데스탈 상단 표면 (325) 을 포함한다. 복수의 웨이퍼 지지부들 (206) (예를 들어, MCA들) 이 상단 표면 (325) 상에 배치된다. 예를 들어, 도 3c는 일 실시예에서 페데스탈 (140'') 상의 MCA들 (206) 의 패턴의 예시이다. 이에 더하여, 상승된 림 (320) 이 페데스탈 상단 표면 (325) 의 외측 영역 상에 배치되고, 상승된 림 (320) 은 페데스탈 (140'') 상에 배치되는 웨이퍼 (290) 의 측방향 이동을 차단하기 위해 구성된다.
도 3b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 의 단면도이고, 리프트 패드 (390) 는 상부에 배치된 웨이퍼 (290) 보다 작다. 단지 예시를 목적으로, 페데스탈 (140'') 및 리프트 패드 (390) 는 웨이퍼 프로세싱을 허용하는 레벨들 및/또는 포지션들로 도시된다.
페데스탈 (140'') 은 페데스탈 (140'') 의 중심 축 (311) 으로부터 연장하는 페데스탈 상단 표면 (325) 을 포함한다. 페데스탈 상단 표면 (325) 은 상부에 웨이퍼가 위치될 때 웨이퍼를 지지하도록 구성된다. 상단 표면 (325) 은 페데스탈 (140'') 과 리프트 패드 (390) 사이에 계면을 제공하도록, 패드 샤프트 (330) 와 리프트 패드 (390) 사이의 커플링을 용이하게 하도록 구성된 리세스 (340) 와 같은 하나 이상의 리세스들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 페데스탈 (140'') 은 페데스탈 상단 표면 (325) 에 중심이 위치되고 중심 축 (311) 으로부터 리세스 직경 (391) 으로 연장하는 리세스 (340) 를 포함한다. 즉, 리세스 (340) 는 페데스탈 상단 표면 (325) 의 중심 부분에 놓인다. 이에 더하여, 상단 표면 (325) 은 상승된 환형 림 (320) 에 의해 규정된 포켓 (350) 을 형성할 수도 있다. 페데스탈 (140'') 은 위로부터 보았을 때 일반적으로 원형 형상을 갖는 것으로 기술될 수도 있지만, 페데스탈 (140'') 의 풋프린트는 캐리어 링 지지부, 포커스 링, 및 엔드-이펙터 액세스, 등과 같은 상이한 피처들을 수용하도록 원형으로부터 가변할 수도 있다.
도시된 바와 같이, 페데스탈 (140'') 은 페데스탈 (140'') 의 이동을 제어하기 위해 구성되는 액추에이터 (305) 에 연결된다. 특히, 중앙 샤프트 (310') 는 중앙 샤프트 (310') 가 액추에이터 (305) 와 페데스탈 (140'') 사이에서 연장하도록 액추에이터 (305) 및 페데스탈 (140'') 에 커플링된다. 중앙 샤프트 (310') 는 중심 축 (311) 을 따라 페데스탈 (140'') 을 이동시키도록 구성된다. 이와 같이, 액추에이터 (305) 의 이동은 중앙 샤프트 (310') 의 이동으로 변환되고, 이는 결국 페데스탈 (140'') 의 이동으로 변환된다.
일 실시예에서, 페데스탈 상단 표면 (325) 은 상부에 형성된 복수의 웨이퍼 지지부들 (206) (예를 들어, 도 3a에 도시됨) 을 포함하고, 웨이퍼 지지부들 (206) 은 페데스탈 상단 표면 (325) 위의 웨이퍼 지지 레벨에서 웨이퍼 (290) 를 지지하도록 구성된다. 웨이퍼 지지부들은 페데스탈 (140'') 과 상부에 배치된 임의의 웨이퍼 (290) 사이에 균일하고 작은 갭을 제공한다.
이에 더하여, 페데스탈 (140'') 은 단지 예시를 목적으로 2 개의 세그먼트들 (140a 및 140b) 을 갖는 것으로 도시된다. 예를 들어, 페데스탈 (140'') 은 복수의 가열 및/또는 냉각 엘리먼트들 (359) 을 제조하는 동안 형태를 수용하도록 2 개의 세그먼트들에 형성될 수도 잇다. 이전에 개시된 바와 같이, 페데스탈 (140'') 은 일 엘리먼트로 간주된다고 이해된다.
리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 에서, 리프트 패드 (390) 는 중심 축 (470') 으로부터 패드 직경으로 연장하는 패드 상단 표면 (392) 을 포함한다. 리프트 패드 (390) 는 리세스 (340) 내에 얹히도록 구성되고, 리세스 (340) 는 리프트 패드 (390) 를 수용하도록 구성된다. 특히, 리프트 패드 상단 표면 (392) 은 웨이퍼 (290) 가 페데스탈 (140'') 의 웨이퍼 지지부들 (206) 상, 예컨대 프로세스 위치 내에 놓일 때 (예를 들어, 플라즈마 프로세싱, 처리 및/또는 막 증착을 수행할 때) 웨이퍼 (290) 아래에 있다. 또한, 리프트 패드 (390) 는 페데스탈 (140'') 과 함께 이동하도록 구성된다.
도시된 바와 같이, 리프트 패드 (390) 는 리프트 패드 (390) 의 이동을 위해 구성되는 액추에이터 (305') 에 연결된다. 특히, 패드 샤프트 (330) 는 패드 샤프트 (330) 가 액추에이터 (305) 와 페데스탈 (140'') 사이에서 연장하도록 액추에이터 (305) 및 페데스탈 (140'') 에 커플링된다. 패드 샤프트 (330) 는 페데스탈 (140'') 에 연결되는 중앙 샤프트 (310') 내에 구성된다. 특히, 패드 샤프트 (330) 는 중심 축 (311) 을 따라 리프트 패드 (390) 를 이동시키도록 구성된다. 이와 같이, 액추에이터 (305) 의 이동은 패드 샤프트 (330) 의 이동으로 변환되고, 이는 결국 리프트 패드 (390) 의 이동으로 변환된다. 일 실시예에서, 액추에이터 (305) 는 리프트 패드 (390) 및 페데스탈 (140'') 모두의 이동을 제어한다.
구체적으로, 패드 샤프트 (330) 는 리프트 패드 회전을 위해, 예를 들어, 프로세싱 동안 페데스탈 (140'') 로부터 리프트 패드 (390) 를 분리하도록 구성된다. 즉, 리프트 패드 (390) 는, 리프트 패드 (390) 가 리프트 패드 (390) 를 회전시킬 목적으로 프로세스 회전 변위에 의해 페데스탈 상단 표면 (325) 으로부터 분리되도록 중심 축 (311) 을 따라 페데스탈 상단 표면 (325) 에 대해 상향 이동하도록 구성된다. 이와 같이, 리프트 패드 (390) 위에 배치되는 웨이퍼 (290) 는 또한 페데스탈 (140'') 로부터 분리된다. 패드 샤프트 (330) 는 또한 페데스탈 (140'') 상에 얹히게 리프트 패드 (390) 를 하강시키도록 구성된다.
특히, 리프트 패드 (390) 가 페데스탈 (140'') 로부터 분리될 때, 리프트 패드 (390) 는 적어도 제 1 각도 배향과 제 2 각도 배향 사이 (예를 들어, 0 도와 180 도 사이) 로 페데스탈 상단 표면 (325) 에 대해 회전하도록 구성되거나 프로세싱 동안 연속적으로 회전할 수도 있다. 이 회전은 페데스탈 프로세싱 동안의 하드웨어 시그니처의 영향들을 감소시킬 수도 있고, 또한 프로세싱 동안 챔버 하드웨어 시그니처의 영향들을 감소시킨다.
다른 실시예들에서, 리프트 패드 (390) 는 웨이퍼 전달 및 프로세싱 동안 웨이퍼를 상승 및 하강시키도록 리프트 핀 기능성을 제공한다. 구체적으로, 리프트 패드 (390) 는 페데스탈이 가장 하단 하향 포지션에 있을 때 리프트 패드 (390) 가 엔드-이펙터 암의 진입을 위해 충분히 큰 변위만큼 페데스탈 상단 표면 (325) 으로부터 분리되도록, 중앙 페데스탈 상단 표면 (325) 에 대해 상향 이동하도록 구성된다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 페데스탈 (140'') 의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 은 페데스탈 상단 표면의 외측 영역 (270) (예를 들어, 페데스탈 (140'') 의 외측 에지 (221') 근방) 방에 배치된 상승된 림 (320) 을 포함하고, 상승된 림 (320) 은 페데스탈 (140'') 상에 위치되는 웨이퍼 (290) 의 측방향 이동을 차단하기 위해 구성된다. 즉, 림 (320) 은 웨이퍼의 이동을 차단하기 충분한 높이의 페데스탈 상단 표면 (325) 위의 단차부이다.
리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 은 하나 이상의 리프트 핀들 (308) 을 포함하는 리프트 핀 어셈블리를 포함한다. 예시를 목적으로, 페데스탈 (140'') 및 리프트 패드 (390) 는 본 개시의 일 실시예에 따른, 웨이퍼 전달을 목적으로 리프트 핀 (308) 연장을 허용하는 레벨로 도시된다. 특히, 리프트 핀들 (308) 은, (캐리어 링을 사용하거나 사용하지 않고) 웨이퍼 (290) 를 반송하는 엔드-이펙터 암 (미도시) 이 웨이퍼를 리프트 핀들 (308) 로 전달하거나 리프트 핀들 (308) 로부터 웨이퍼를 수용하기 위한 포지션으로 궤도 수정 (maneuver) 될 수 있도록 하는 방식으로 페데스탈 (140'') 내에 배치된 대응하는 페데스탈 샤프트들 (318) 을 통해 리프트 패드 (390) 로부터 연장한다. 페데스탈 (140'') 이 리프트 핀들 (308) 에 대해 이동하기 때문에, 대응하는 페데스탈 샤프트들 (318) 이 대응하는 리프트 핀 (308) 을 수용하도록 정렬되고 구성된다. 하나 이상의 리프트 핀 샤프트들 및 대응하는 리프트 핀들이 웨이퍼 전달 동안 웨이퍼 (290) 를 리프팅 업하고 배치하거나 제거하도록 리프트 핀 어셈블리 내에 구성될 수도 있다는 것이 이해된다. 도시된 바와 같이, 리프트 핀들 (308) 각각은 이동을 초래하도록 대응하는 리프트 핀 지지부 (307) 에 커플링된다. 리프트 핀 지지부들 (307) 은 리프트 핀 액추에이터 (306) 에 커플링된다. 리프트 핀 지지부 (307) 는 임의의 형상 (예를 들어, 환형 링 워셔 (washer), 환형 베이스로부터 연장하는 암, 등) 일 수도 있다. 특히, 리프트 핀 어셈블리의 동작 동안, 리프트 핀 (308) 은 리프트 핀 지지부 (307) 에 부착되고, 페데스탈 상단 표면 (325) 위로 웨이퍼 (290) 를 상승시키고 그리고/또는 웨이퍼 전달 및 프로세싱 동안 페데스탈 상단 표면 (325) 상에 얹히도록 웨이퍼 (290) 를 하강시키도록 페데스탈 (140'') 에 대해 리프트 핀 샤프트 내에서 이동하도록 포지셔닝된다.
도 4a 내지 도 4d는 본 개시의 일 실시예에 따른, 도 3a 및 도 3b의 페데스탈 (140'') 의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 의 외측 영역 (145') 을 예시하고, 페데스탈 (140'') 상승된 환형 림 (320) 의 비스듬한 표면 (326) 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 은 페데스탈 (140'') 의 중심 축 (311) 으로부터 연장하는 페데스탈 상단 표면 (325) 을 갖는 페데스탈 (140'') 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 도 4a는 웨이퍼 (290) 의 이동의 제한을 제공하고 막 종속적인 균일도 및 시간에 따른 퍼포먼스 안정성의 개선을 촉진하는 페데스탈 (140'') 의 상단 표면 (325) 상에 배치된 웨이퍼에 대해 상승된 환형 림 (320) 의 상대적인 포지셔닝을 도시한다.
일 실시예에서, 알루미늄 또는 세라믹 (알루미늄 옥사이드) 의 표준 페데스탈 벌크 재료의 기하적 특징들은 페데스탈 (140'') 상에 배치될 때 웨이퍼 에지 (292) 에 대해 플로우 프로파일 및 구축 존들을 규정하고 제어하도록 설계된다. 특히, 기하구조들은 제거될 수 없지만 라디칼 공핍에 본질적으로 영향을 주는 주변 재료 (예를 들어, 전구체, 라디칼, 오염물들, 등) 의 영향을 보상하고 최소화하도록 선택된다. 기하구조 변화들은 포켓으로의 웨이퍼 높이 (D16), 포켓 높이 (351), 벽 각도 (327), 웨이퍼 에지로의 벽 거리 (326), 및 포켓 (내측 (D15) 및 외측 (221)) 직경을 조절하는 것을 포함한다. 이에 따라, 측면 및/또는 후면 가스 퍼지와 조합하여 (예를 들어, 페데스탈 (140'') 과) 웨이퍼 에지 시일링 및 콘택트를 생성하기 위한 기하구조들은 또 다른 실시예에서, 안정한 플로우 프로파일, 공핍 및 구축, 및/또는 웨이퍼 에지 (292) 에서 표면 조건들을 유지하는 것을 더 보조하도록 구현된다.
페데스탈 (140'') 은 외측 에지 (221') 상에 구성된 상승된 환형 림 (320) 을 포함하고, 환형 림 (320) 은 포켓 외측 직경 (352) (대략 11.968 인치의 치수 "D15") 및 페데스탈 (140'') 의 상단 표면 (325) 에 의해 규정된 포켓 (350) 을 형성한다. 포켓 (350) 은 웨이퍼 (290) 를 수용하도록 구성되고, 높이 (351) (대략 0.35 인치의 치수 "D13") 를 갖는다. 상승된 환형 림 (320) 은 페데스탈 (140'') 상에 얹히는 웨이퍼 (290) 의 측방향 이동을 차단하도록 구성된다. 이에 더하여, 환형 림 (320) 은 페데스탈 상단 표면 (325) 위로 상승하는 메사 표면 (322) 을 포함한다. 일 실시예에서, 높이 (351) 는 페데스탈 (140'') 로의 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 조절된다. 예를 들어, 높이 (351) 는 웨이퍼 (290) 의 레벨이 메사 표면 (322) 과 거의 같도록 하강될 수도 있다.
환형 림 (320) 은 비스듬한 표면 (326) 을 포함하고, 경사 (angulation) 는 (예를 들어, 페데스탈 (140'') 과) 웨이퍼 에지 시일링 및 콘택트 생성을 촉진하도록 최적화된다. 특히, 도 4b는 도 4a의 페데스탈 (140'') 의 리프트 패드 및 페데스탈 구성 (300) 의 외측 영역 (145') 을 예시하고, 보다 구체적으로, 포켓 (350) 의 외측 직경 (352) 에 근사하게 위치된 비스듬한 표면 (326) 을 도시한다. 비스듬한 표면 (326) 은 각도 (327) (0 도와 90 도 사이의 범위인 치수 D14) 로 도시된 바와 같이, 페데스탈 (140'') 의 상단 표면 (325) 에 대해 기울어진다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 환형 림 (320) 의 비스듬한 표면 (326) 은 상승된 환형 림 (320) 의 내측 직경 (358) 으로부터 그리고 페데스탈 상단 표면 (325) 상의 포켓 (350) 의 외측 직경 (352) 으로 연장하고, 비스듬한 표면은 (대략 90 도 이하의 치수 "D14"의) 각도 (327) 로 페데스탈 상단 표면 (325) 에 대해 기울어진다. 외측 직경 (352) 이 도시된다 (대략 11.968 인치의 치수 "D15"). 일 실시예에서, 외측 직경 (352) 은 일 실시예에서 상온에서 대략 11.841 인치의 최소 치수 D15를 가질 수도 있다. 실시예들에서, 외측 직경 (352) 의 치수는 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하도록 조절된다. 즉, 외측 직경 (352) 은 프로세싱 동안 페데스탈 (140'') 에 대한 웨이퍼 에지 (292) 의 시일링을 촉진하기 위해 비스듬한 표면 (326) 을 웨이퍼 (290) 의 에지 (292) 에 보다 가깝게 가지고 가도록 조절된다. 또한, 내측 직경 (358) 이 유사하게 조절될 수도 있다 (대략 11.968 인치 아래의 치수 "D17"). 이러한 방식으로, 제거될 수 없는 주변 재료 (예를 들어, 전구체, 라디칼, 오염물들, 등) 의 영향이 웨이퍼 에지 (292) 근방에서 감소된다.
또한, 예시적인 MCA들 (206) 이 페데스탈 (140'') 내에 포지셔닝된다. 즉, 페데스탈 상단 표면 (325) 은 상단 표면 (325) 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼 (290) 를 지지하도록 구성된 하나 이상의 웨이퍼 지지부들 (206) 을 포함한다. 웨이퍼 지지부들 (206) 각각은 상단 표면 (220) 에서 개방되는 홀 (205) 내에 놓인다. 웨이퍼 지지부 (206) 각각은 홀 (205) 의 하단에 놓이는 대응하는 스페이서 (207) 상에 더 얹힐 수도 있다. 대응하는 스페이서 (207) 는 상부에 웨이퍼 (290) 가 놓일 때 (예를 들어, 사파이어로부터 형성되는) 웨이퍼 지지부들 (206) 이 부서지는 것을 방지하도록 구성된다. 일 실시예에서, 홀 (205) 내에 웨이퍼 지지부들 (206) 의 포지셔닝은 웨이퍼 지지 레벨 (208) 의 거리 (대략 5 내지 15 mil 범위의 치수 "D16”) 를 최소화하도록 구성된다. 이에 더하여, 페데스탈 (140'') 내에 패터닝된 포지션 및 하나 이상의 MCA들 (206) 은 이전에 기술된 바와 같이, 특히 프로세싱 동안, 웨이퍼 에지 (292) 가 웨이퍼 (290) 의 중심에 대해, 아래로 보잉하도록 웨이퍼 (290) 의 보잉을 유도하도록 설계된다. MCA들 (206) 의 포지셔닝은 보잉을 유도하도록 웨이퍼의 중심에 보다 가까울 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 4c 및 도 4d는 본 개시의 실시예들에 따른, 웨이퍼 (290) 와 상승된 환형 림 (320) 의 비스듬한 표면 (296) 사이의 계면의 예시들이다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 (290) 의 에지 (292) 는 커브된 형상을 갖는다. 예를 들어, 형상은 아크, 또는 대략 반원일 수도 있다. 프로세싱 동안, 에지 (292) 의 적어도 일부분이 페데스탈 (140'') 에 웨이퍼 (290) 의 에지 시일링을 촉진하도록 콘택트 지점 (329) 에서 비스듬한 표면 (326) 에 콘택트한다. 전통적인 구성들에서, 에지 (292) 와 페데스탈 (140'') 사이에서 비-콘택트가 달성된다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 비스듬한 표면은 대략 60 도로 기울어지고, 이와 같이, 에지 (292) 의 하부 부분이 비스듬한 표면 (326) 에 콘택트한다. 비스듬한 표면 (326) 의 각도 (327) 가 커짐에 따라, 콘택트 지점 (329) 은 에지 (292) 의 다른 부분들, 예컨대 에지 (292) 를 형성하는 반원의 중심 근방에 콘택트할 수도 있다는 것이 이해된다. 예를 들어, 도 4d에 도시된 바와 같이, 비스듬한 표면 (296) 은 포켓 (350) 의 외측 직경 (352) 이 상승된 환형 림 (320) 의 내측 직경 (326) 과 거의 같도록 페데스탈 상단 표면 (325) 에 대해 거의 수직이다.
여전히 또 다른 실시예에서, 페데스탈 (140'') 의 외측 영역 (145') 은 복수의 증착 사이클들에 걸쳐 안정한 플로우 프로파일 및 표면 조건들을 촉진하도록 처리되는 한편, 웨이퍼 에지 (292) 근방에서 공핍 및 구축을 또한 감소시킨다. 일 실시예에서, O3 패시베이션이 이 외측 영역 (145') 상에서 수행된다. 다른 실시예들에서, ALD 코팅들이 이 외측 영역 (145') 에서 적층된다. 예를 들어, 코팅들은 이트리아, ALN, AlOx, ALON, SiC, 및 유리를 포함한다.
여전히 또 다른 실시예에서, 영역 (145') 은 시간에 걸친 균일도 악화에 기여하는 것으로 짐작되는 라디칼 재결합 및 막의 성장에 보다 덜 이바지하는, 최적화된 기하구조 및 대체 재료 (이트리아, AlN, AlOx, ALON, SiC, 유리) 의 페데스탈 링을 형성할 수도 있다. 가설과 같이, 증착이 웨이퍼 상에서 발생하기 때문에, 이웃하는 영역들은 유사한 막 성장을 보인다. 제거되는 웨이퍼와 달리, 유휴 동안, 다른 표면들 상 (예를 들어, 외측 영역 (145') 의 페데스탈 (140') 의) 막이 이어서 세정 프로세스들 및 다른 가스들에 노출된다. 이들 대체 재료들은 막이 성장하고, 변화하고, 라디칼들과 결합하는 레이트를 조절하거나 영향을 줌으로써 재결합 효과 및 막의 성장을 감소시킨다.
균일도를 더 제어하고 뿐만 아니라 시간에 따라 안정한 증착 패턴들을 제공하는, 정교하게 설계된 세트의 기하구조들, 표면 조건, 및 웨이퍼 에지 근방에서의 재료 조성을 포함하는 새로운 웨이퍼 균일도 제어 놉을 구현하는 리모트 플라즈마 프로세싱에 사용하기 위한 페데스탈 어셈블리에 대한 구체적인 실시예들이 제공되지만, 이들은 제한하는 것이 아니라 예로서 기술된다. 본 개시를 읽은 당업자는 본 개시의 정신 및 범위 내에 있는 부가적인 실시예들을 인식할 것이다.
본 명세서에 규정된 다양한 실시예들은 본 명세서에 개시된 다양한 피처들을 사용하는 구체적인 구현예들로 조합되거나 어셈블될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 제공된 예들은 훨씬 많은 구현예들을 규정하도록 다양한 엘리먼트들을 조합함으로써 가능한 다양한 구현예들에 대한 제한 없이, 단지 가능한 일부 예들이다. 일부 예들에서, 일부 구현예들은 개시된 또는 등가의 구현예들의 정신으로부터 벗어나지 않고, 보다 적은 엘리먼트들을 포함할 수도 있다.
본 개시의 실시예들은 휴대형 디바이스들, 마이크로프로세서 시스템들, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전, 미니컴퓨터들, 메인프레임 컴퓨터들 등을 포함하는 다양한 컴퓨터 시스템 구성들로 실시될 수도 있다. 본 개시의 실시예들은 또한 유선-기반 또는 무선 네트워크를 통해 링크된 원격 프로세싱 디바이스들에 의해 태스크들이 수행되는 분산 컴퓨팅 환경들에서 실시될 수 있다.
상기 실시예들을 유념하여, 본 개시의 실시예들이 컴퓨터 시스템들에 저장된 데이터를 수반하는 다양한 컴퓨터-구현된 동작들을 채용할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이들 동작들은 물리량들의 물리적 조작을 필요로 한다. 본 개시의 실시예들의 일부를 형성하는 본 명세서에 기술된 임의의 동작들은 유용한 머신 동작들이다. 본 발명의 실시예들은 또한 이들 동작들을 수행하기 위한 디바이스 또는 장치와 관련된다. 장치는 요구된 목적들을 위해 특별히 구성될 수 있고, 또는 장치는 컴퓨터에 저장된 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 구성된 범용 컴퓨터일 수 있다. 특히, 다양한 범용 머신들이 본 명세서의 교시에 따라 작성된 컴퓨터 프로그램들과 함께 사용될 수 있고, 또는 요구된 동작들을 수행하도록 보다 구체화된 장치를 구성하는 것이 보다 편리할 수도 있다.
본 개시는 또한 컴퓨터-판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 이후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 하드웨어 디바이스이다. 컴퓨터-판독가능 매체의 예들은 하드 드라이브, NAS (network attached storage), RAM (read-only memory), ROM (random-access memory), CD-ROMs (compact disc-ROMs), CD-Rs (CD-recordables), CD-RWs (CD-rewritables), 자기 테이프들, 및 다른 광학 및 비광학 데이터 저장 디바이스들을 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분산된 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크 커플링된 컴퓨터 시스템을 통해 분산된 컴퓨터-판독가능 유형의 매체를 포함할 수 있다.
방법 동작들이 특정한 순서로 기술되었지만, 다른 관리 동작들이 동작들 사이에서 수행될 수도 있고, 또는 동작들이 약간 상이한 시간들에 일어나도록 조절될 수도 있고, 또는 오버레이 동작들의 프로세싱이 목표된 방식으로 수행되는 한, 프로세싱과 연관된 다양한 간격들로 프로세싱 동작들의 발생을 가능하게 하는 시스템 내에 분산될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
전술한 개시가 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세하게 기술되었지만, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 특정한 변화들 및 수정들이 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 개시의 실시예들은 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되고, 실시예들은 본 명세서에 주어진 상세들로 제한되지 않지만, 첨부된 청구항들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (22)

  1. 웨이퍼 상에 막을 증착하는 프로세스 챔버에 사용하기 위한 어셈블리에 있어서,
    페데스탈의 중심축으로부터 외측 에지로 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 상기 페데스탈로서, 상기 페데스탈 상단 표면은 상기 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 갖는, 상기 페데스탈;
    상기 페데스탈의 페데스탈 단차부로서, 상기 페데스탈 단차부는 단차부 내측 직경 및 상기 단차부 내측 직경으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 에지를 향해 연장하는 단차부 표면을 갖는, 상기 페데스탈 단차부; 및
    상기 단차부 표면 상에 얹히도록 구성된 포커스 링으로서, 상기 포커스 링은 상기 포커스 링의 외측 직경으로부터 메사 내측 직경으로 연장하는 메사를 갖고, 상기 포커스 링은 상기 메사 내측 직경에서 메사 표면으로부터 하향으로 단차진 (stepped) 선반을 갖고, 상기 선반은 상기 메사 내측 직경과 상기 포커스 링의 내측 직경 사이에서 연장하는, 상기 포커스 링을 포함하고,
    상기 선반은 프로세싱 동안 상기 웨이퍼의 웨이퍼 하단 표면의 적어도 일부를 지지하도록 구성되고,
    상기 단차부 내측 직경으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 에지로의 상기 페데스탈의 외측 영역에 의해 형성된 페데스탈 링 및 상기 포커스 링 둘다는 본질적으로 이트리아, 알루미늄 나이트라이드(AlN), 알루미늄 옥사이드(AlOx), 알루미늄 옥시나이트라이드(AlON), 실리콘 카바이드(SiC), 및 유리로 구성된 그룹으로부터 취해진 재료를 포함하는, 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    링 하단 표면으로부터의 선반 높이는 상기 페데스탈 단차부의 단차부 높이보다 낮은, 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    링 하단 표면으로부터의 선반 높이는 상기 페데스탈 단차부의 단차부 높이와 거의 같은, 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    링 하단 표면으로부터의 선반 높이는 페데스탈 단차부의 단차부 높이보다 높은, 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    링 하단 표면으로부터 상기 메사 표면으로의 상기 포커스 링의 높이와 상기 링 하단 표면으로부터의 선반 높이 간의 차는 0.033 인치 이하인, 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커스 링의 상기 내측 직경과 상기 단차부 내측 직경 간의 차는 0.078 인치 아래인, 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 지지 레벨은 0.005 내지 0.015 인치 범위인, 어셈블리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 페데스탈 내에 구성된 복수의 페데스탈 샤프트들을 통해 연장하는 복수의 리프트 핀들을 포함하는 리프트 핀 어셈블리를 더 포함하는, 어셈블리.
  9. 삭제
  10. 웨이퍼 상에 막을 증착하는 프로세스 챔버에 사용하기 위한 어셈블리에 있어서,
    페데스탈의 중심축으로부터 외측 에지로 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 상기 페데스탈로서, 상기 페데스탈 상단 표면은 상기 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 갖는, 상기 페데스탈;
    상기 페데스탈의 페데스탈 단차부로서, 상기 페데스탈 단차부는 단차부 내측 직경 및 상기 단차부 내측 직경으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 에지를 향해 연장하는 단차부 표면을 갖고, 상기 페데스탈 단차부는 상기 페데스탈 상단 표면으로부터 아래로 연장하는 단차부 높이를 갖는, 상기 페데스탈 단차부; 및
    상기 단차부 표면 상에 얹히도록 구성된 포커스 링으로서, 상기 포커스 링은 상기 포커스 링의 외측 직경으로부터 메사 내측 직경으로 연장하는 메사를 갖고, 상기 포커스 링은 상기 메사 내측 직경에서 메사 표면으로부터 하향으로 단차진 선반을 갖고, 상기 선반은 상기 메사 내측 직경과 상기 포커스 링의 내측 직경 사이에서 연장하는, 상기 포커스 링을 포함하고,
    링 하단 표면으로부터의 선반 높이는 0.143 내지 0.188 인치 범위이고,
    상기 단차부 내측 직경으로부터 상기 페데스탈의 상기 외측 에지로의 상기 페데스탈의 외측 영역에 의해 형성된 페데스탈 링 및 상기 포커스 링 둘다는 본질적으로 이트리아, 알루미늄 나이트라이드(AlN), 알루미늄 옥사이드(AlOx), 알루미늄 옥시나이트라이드(AlON), 실리콘 카바이드(SiC), 및 유리로 구성된 그룹으로부터 취해진 재료를 포함하는, 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단차부 높이는 대략 0.155 인치인, 어셈블리.
  12. 제 10 항에 있어서,
    링 하단 표면으로부터 상기 메사 표면으로의 상기 포커스 링의 높이와 상기 링 하단 표면으로부터의 선반 높이 간의 차는 0.033 인치 이하인, 어셈블리.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 포커스 링의 상기 내측 직경과 상기 단차부 내측 직경 간의 차는 0.078 인치 아래인, 어셈블리.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 지지 레벨은 0.005 내지 0.015 인치 범위인, 어셈블리.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 페데스탈 내에 구성된 복수의 페데스탈 샤프트들을 통해 연장하는 복수의 리프트 핀들을 포함하는 리프트 핀 어셈블리를 더 포함하는, 어셈블리.
  16. 삭제
  17. 웨이퍼 상에 막을 증착하기 위한 프로세스 챔버에 사용하기 위한 어셈블리에 있어서,
    페데스탈의 중심 축으로부터 연장하는 페데스탈 상단 표면을 갖는 상기 페데스탈로서, 상기 페데스탈 상단 표면은 상기 페데스탈 상단 표면 위의 웨이퍼 지지 레벨에 웨이퍼를 지지하도록 구성된 복수의 웨이퍼 지지부들을 갖는, 상기 페데스탈;
    상기 페데스탈 상단 표면의 외측 에지 상에 구성되고 상기 페데스탈 상에 얹히는 상기 웨이퍼의 측방향 이동을 차단하도록 구성되는 상승된 환형 림으로서, 상기 상승된 환형 림은 상기 페데스탈 상단 표면 위로 상승하는 메사 표면을 갖고, 상기 상승된 환형 림 및 페데스탈 상단 표면은 상기 웨이퍼를 수용하도록 구성된 포켓을 형성하는, 상기 상승된 환형 림; 및
    상기 상승된 환형 림의 내측 직경으로부터 그리고 상기 페데스탈 상단 표면 상의 상기 포켓의 외측 직경으로 연장하는 비스듬한 (beveled) 표면으로서, 상기 비스듬한 표면은 상기 페데스탈 상단 표면에 대해 90 도 미만의 각도로 기울어지는, 어셈블리.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 비스듬한 표면은 상기 페데스탈 상단 표면에 대해 수직에 가까운, 어셈블리.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 지지 레벨은 0.005 내지 0.015 인치 범위인, 어셈블리.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 상승된 환형 림의 상기 내측 직경은 11.968 인치 미만인, 어셈블리.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 페데스탈 내에 구성된 복수의 페데스탈 샤프트들을 통해 연장하는 복수의 리프트 핀들을 포함하는 리프트 핀 어셈블리를 더 포함하는, 어셈블리.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 상승된 환형 림을 형성하는 상기 페데스탈의 외측 영역에 의해 형성된 페데스탈 링은 본질적으로 이트리아, 알루미늄 나이트라이드(AlN), 알루미늄 옥사이드(AlOx), 알루미늄 옥시나이트라이드(AlON), 실리콘 카바이드(SiC), 및 유리로 구성된 그룹으로부터 취해진 재료를 포함하는, 어셈블리.
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