KR102630443B1 - 개선된 온도 균일성을 갖는 공간적 웨이퍼 처리 - Google Patents

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    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
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Abstract

하나 이상의 웨이퍼를 처리하기 위한 장치 및 방법들이 설명된다. 처리 챔버는, 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하는 제1 처리 스테이션; 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하는 제2 처리 스테이션; 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체를 포함하며, 기판 지지 조립체는 제1 처리 스테이션과 제2 처리 스테이션 사이에서 지지 표면들을 이동시키도록 구성된다. 웨이퍼가 지지 표면들 상에 있을 때, 약 0.5 초 내에 스테이션들 사이에서 웨이퍼를 이동시킬 시 약 0.5 ℃ 미만의 온도 비대칭이 발생된다.

Description

개선된 온도 균일성을 갖는 공간적 웨이퍼 처리
본 개시내용은 일반적으로, 웨이퍼를 처리하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용은, 처리되는 웨이퍼에 대한 일치하는 열 환경들을 갖는 처리 챔버에 관한 것이다.
현재의 원자 층 증착(ALD) 프로세스들에는 다수의 잠재적 문제들 및 어려움들이 있다. 많은 ALD 화학물질들(예컨대, 전구체들 및 반응물들)은 "비상용성(incompatible)"하며, 이는, 화학물질들이 함께 혼합될 수 없다는 것을 의미한다. 비상용성 화학물질들이 혼합되는 경우, ALD 프로세스 대신 화학 기상 증착(CVD) 프로세스가 발생할 수 있다. CVD 프로세스는 일반적으로 ALD 프로세스보다 더 적은 두께 제어를 가지고/거나 결과적인 디바이스에서 결함들을 야기할 수 있는 가스 상 입자들의 생성을 초래할 수 있다. 한 번에 단일 반응성 가스가 처리 챔버 내로 유동되는 통상적인 시간-도메인 ALD 프로세스의 경우, 화학물질들이 가스 상으로 혼합되지 않도록 긴 퍼지/펌핑 배출 시간이 발생한다. 공간적 ALD 챔버는 시간-도메인 ALD 챔버가 펌핑/퍼지할 수 있는 것보다 빠르게 하나 이상의 웨이퍼(들)를 하나의 환경으로부터 제2 환경으로 이동시킬 수 있으며, 그 결과, 처리량이 더 높아지게 된다.
반도체 산업은, 더 낮은 온도들(예컨대, 350 ℃ 미만)에서 증착될 수 있는 고품질 막들을 요구한다. 열 전용 프로세스로 막이 증착될 온도 미만의 온도들에서 고품질 막들을 증착하기 위해, 대안적인 에너지 소스들이 필요하다. 이온들 및 라디칼들의 형태로 ALD 막에 부가적인 에너지를 제공하기 위해 플라즈마 솔루션들이 사용될 수 있다. 수직 측벽 ALD 막 상에서 충분한 에너지를 얻는 것이 난제이다. 이온들은 전형적으로, 웨이퍼 표면에 수직인 방향으로 웨이퍼 표면 위의 외피를 통해 가속된다. 따라서, 수직 표면들에 평행하게 이동하는 이온들 때문에, 이온들은 수평 ALD 막 표면들에 에너지를 제공하지만 수직 표면들에는 불충분한 양의 에너지를 제공한다.
현재의 공간적 ALD 처리 챔버들은, 복수의 웨이퍼들을, 웨이퍼들을 하나의 처리 환경으로부터 인접한 환경으로 이동시키는 가열된 원형 플래튼 상에서 일정한 속도로 회전시킨다. 상이한 처리 환경들은 비상용성 가스들의 분리를 생성한다. 그러나, 현재의 공간적 ALD 처리 챔버들은 플라즈마 환경을 플라즈마 노출에 최적화되게 할 수 없어서, 불균일성, 플라즈마 손상, 및/또는 처리 유연성 문제들을 초래한다.
현재의 공간적 ALD 증착 툴들(또는 다른 공간적 처리 챔버들)에서, 웨이퍼는 상이한 열 환경들 내로 이동된다. 웨이퍼의 각각의 부분이 각각의 열 환경에서 소요한 시간들에서의 차이는 웨이퍼 상의 온도 불균일성을 초래할 수 있다. 온도 균일성은 막 균일성(예컨대, 두께뿐만 아니라, 굴절률, 습식 식각률, 평면-내 변위 등과 같은 특성들)에 대해 가장 높은 영향을 미치는 것들 중 하나이다. 따라서, 개선된 증착 장치 및 방법들에 대한 필요성이 관련 기술분야에 존재한다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 처리 챔버에 관한 것이다. 일 실시예에서, 처리 챔버는: 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하는 제1 처리 스테이션; 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하는 제2 처리 스테이션; 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체를 포함하며, 기판 지지 조립체는 제1 처리 스테이션과 제2 처리 스테이션 사이에서 지지 표면들을 이동시키도록 구성되고, 제1 면은 복수의 지지 표면들로부터 제1 거리만큼 이격되고 제2 면은 복수의 지지 표면들로부터 제2 거리만큼 이격되고, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다.
본 개시내용의 부가적인 실시예들은 처리 방법들에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예에서, 처리 방법은: 제1 처리 스테이션과 제2 처리 스테이션 사이에서 기판 지지 표면을 이동시키는 단계를 포함하며, 제1 처리 스테이션은, 지지 표면으로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하고, 제2 처리 스테이션은, 지지 표면으로부터 제2 거리만큼 이격된 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하고, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다.
하나 이상의 실시예는 처리 챔버에 관한 것으로, 처리 챔버는: 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 열 샤워헤드를 포함하는 열 처리 스테이션; 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 플라즈마 샤워헤드를 포함하는 플라즈마 처리 스테이션; 상부에 적어도 하나의 웨이퍼를 갖는 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체 ― 기판 지지 조립체는 열 처리 스테이션과 플라즈마 처리 스테이션 사이에서 적어도 하나의 웨이퍼를 이동시키도록 구성됨 ―; 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들에 연결되는 제어기를 포함하며, 제1 면은 적어도 하나의 웨이퍼로부터 약 0.5 mm 내지 약 3 mm의 범위만큼 이격되고 제2 면은 적어도 하나의 웨이퍼로부터 약 7 mm 내지 약 15 mm의 범위만큼 이격되고, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다.
본 개시내용의 상기 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략하게 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부가 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 것이 유의되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버의 단면 등각도를 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버의 단면도를 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 스테이션의 분해 단면도이다.
도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 플랫폼의 개략적인 표현이다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 프로세스의 개략적인 표현들을 도시한다.
도 6a는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버의 개략적인 표현이다.
도 6b는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버의 개략적인 표현이다.
본 개시내용의 몇몇 예시적인 실시예들을 설명하기 전에, 본 개시내용은 하기의 설명에서 기술되는 구성 또는 프로세스 단계들의 세부사항들로 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 본 개시내용은 다른 실시예들이 가능하며, 다양한 방식들로 실시되거나 수행되는 것이 가능하다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "기판"은, 제조 프로세스 동안 그 위에서 막 처리가 수행되는 임의의 기판 또는 기판 상에 형성된 물질 표면을 지칭한다. 예컨대, 처리가 수행될 수 있는 기판 표면은, 응용에 따라, 규소, 산화규소, 응력가해진 규소(strained silicon), 절연체상 규소(SOI; silicon on insulator), 탄소 도핑된 산화규소들, 비정질 규소, 도핑된 규소, 게르마늄, 갈륨 비소화물, 유리, 사파이어와 같은 물질들, 및 임의의 다른 물질들, 이를테면 금속들, 금속 질화물들, 금속 합금들, 및 다른 전도성 물질들을 포함한다. 기판들은, 비-제한적으로, 반도체 웨이퍼들을 포함한다. 기판들은, 기판 표면을 연마, 식각, 환원, 산화, 히드록실화, 어닐링, 및/또는 베이킹하기 위해 전처리 프로세스에 노출될 수 있다. 본 개시내용에서, 기판 자체의 표면 상에 직접적으로 막 처리를 하는 것에 부가하여, 개시되는 막 처리 단계들 중 임의의 막 처리 단계는 또한, 아래에서 더 상세히 개시되는 바와 같이, 기판 상에 형성된 하부층 상에 수행될 수 있으며, "기판 표면"이라는 용어는 맥락이 나타내는 바에 따라 그러한 하부층을 포함하도록 의도된다. 따라서, 예컨대, 막/층 또는 부분적인 막/층이 기판 표면 상에 증착된 경우, 새롭게 증착된 막/층의 노출된 표면이 기판 표면이 된다.
본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "전구체", "반응물", "반응성 가스" 등의 용어들은, 기판 표면 또는 기판 표면 상에 형성된 막과 반응할 수 있는 임의의 가스상 종들을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용된다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는, 온도 제어, 웨이퍼로부터의 거리, 및 웨이퍼 대면 표면의 방사율의 조합들을 통해 웨이퍼에 대한 일치하는 열 환경들(또는 열 환경들 사이의 최소화된 차이들)을 사용한다. 일부 실시예들은 유리하게, 각각의 스테이션 주위에 균일한 환경을 제공하여 방위각 변동을 최소화한다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는, 처리 스테이션들로 또한 지칭되는, 적어도 2개의 공간적으로 분리된 처리 환경을 갖는 처리 챔버들에 관한 것이다. 일부 실시예들은 2개 초과의 처리 스테이션을 갖고, 일부 실시예들은 4개 초과의 처리 스테이션을 갖는다. 처리 환경들은 수평 평면으로 이동하는 웨이퍼(들)에 대해 동일 평면 상에 장착될 수 있다. 프로세스 환경들은 원형 배열로 배치된다. 상부에 장착된 1개 내지 4개(또는 그 초과)의 개별 웨이퍼 가열기를 갖는 회전가능 구조가 프로세스 환경들과 유사한 직경을 갖는 원형 경로로 웨이퍼들을 이동시킨다. 각각의 가열기는 온도 제어될 수 있고 하나 또는 다수의 동심 구역들을 가질 수 있다. 웨이퍼 적재를 위해, 회전가능 구조는, 진공 로봇이 마감된 웨이퍼들을 피킹하고 (더 낮은 Z 위치에서) 각각의 웨이퍼 가열기 위에 위치된 리프트 핀들 상에 처리되지 않은 웨이퍼들을 배치할 수 있도록, 하강될 수 있다. 동작 시, 각각의 웨이퍼는 프로세스가 종료될 때까지 독립적인 환경 하에 있을 수 있고, 이어서, 회전가능 구조가 회전(4개의 스테이션의 경우 90° 회전, 3개의 스테이션의 경우 120° 회전)하여 가열기들 상의 웨이퍼들을 처리를 위한 다음 환경으로 이동시킬 수 있다.
공간적 ALD 증착 툴(또는 다른 공간적 처리 챔버)에서, 웨이퍼는 상이한 열 환경 내로 이동된다. 웨이퍼의 각각의 부분이 각각의 열 환경에서 소요한 시간들에서의 차이는 웨이퍼 상의 불균일성을 초래한다. 온도 균일성은 막 균일성(두께뿐만 아니라, 굴절률, 습식 식각률, 평면-내 변위 등과 같은 특성들)에 대해 가장 높은 영향을 미치는 것들 중 하나이다.
하나 이상의 실시예는 유리하게, 처리 툴(예컨대, 공간적 툴) 내의 상이한 스테이션들이 온도 제어, 웨이퍼로부터의 거리, 및 웨이퍼 대면 표면의 방사율의 조합들을 통해 웨이퍼에 대한 일치하는 열 환경들(또는 최소화된 열 차이들)을 초래하도록 설계되는 처리 챔버를 제공한다. 하나 이상의 실시예에서, 엄밀한 열 제어는 또한 유리하게, 온도 제어, 웨이퍼로부터의 거리, 및 웨이퍼 대면 표면의 방사율의 조합을 사용하여 웨이퍼 이동 동안 유지된다. 하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버는 유리하게, 방위각 변동을 최소화하기 위해 각각의 처리 스테이션 주위에 균일한 환경을 제공하도록 설계된다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버는, 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하는 제1 처리 스테이션; 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하는 제2 처리 스테이션; 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체를 포함하며, 기판 지지 조립체는 제1 처리 스테이션과 제2 처리 스테이션 사이에서 지지 표면들을 이동시키도록 구성된다. 제1 면은 복수의 지지 표면들로부터 제1 거리만큼 이격되고 제2 면은 복수의 지지 표면들로부터 제2 거리만큼 이격되고, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다.
도 1 및 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버(100)를 예시한다. 도 1은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른, 단면 등각도로서 예시된 처리 챔버(100)를 도시한다. 도 2는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 챔버(100) 단면을 도시한다. 그에 따라서, 본 개시내용의 일부 실시예들은, 지지 조립체(200) 및 최상부 판(300)을 포함하는 처리 챔버들(100)에 관한 것이다.
처리 챔버(100)는, 벽들(104) 및 최하부(106)를 갖는 하우징(102)을 갖는다. 하우징(102)은, 최상부 판(300)과 함께, 처리 용적으로 또한 지칭되는 내부 용적(109)을 정의한다.
처리 챔버(100)는 복수의 처리 스테이션들(110)을 포함한다. 처리 스테이션들(110)은 하우징(102)의 내부 용적(109) 내에 위치되고 지지 조립체(200)의 회전 축(211)을 중심으로 원형 배열로 위치된다. 각각의 처리 스테이션(110)은 전면(114)을 갖는 가스 주입기(112)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 가스 주입기들(112) 각각의 전면들(114)은 실질적으로 동일 평면 상에 있다. 처리 스테이션들(110)은 처리가 발생할 수 있는 구역으로서 정의된다. 예컨대, 처리 스테이션(110)은, 아래에 설명되는 바와 같은 가열기들(230)의 지지 표면(231), 및 가스 주입기들(112)의 전면(114)에 의해 정의될 수 있다.
처리 스테이션들(110)은, 임의의 적합한 프로세스를 수행하고 임의의 적합한 프로세스 조건들을 제공하도록 구성될 수 있다. 사용되는 가스 주입기(112)의 유형은, 예컨대, 수행되는 프로세스의 유형 및 샤워헤드 또는 가스 주입기의 유형에 의존할 것이다. 예컨대, 원자 층 증착 장치로서 동작하도록 구성되는 처리 스테이션(110)은 샤워헤드 또는 와류 유형 가스 주입기를 가질 수 있다. 반면, 플라즈마 스테이션으로서 동작하도록 구성되는 처리 스테이션(110)은, 플라즈마 가스가 웨이퍼를 향해 유동하게 하면서 플라즈마를 생성하기 위한 하나 이상의 전극 및/또는 접지 판 구성을 가질 수 있다. 도 2에 예시된 실시예는, 도면의 좌측(처리 스테이션(110a)) 상에서 도면의 우측(처리 스테이션(110b)) 상에서와 상이한 유형의 처리 스테이션(110)을 갖는다. 적합한 처리 스테이션들(110)은, 열 처리 스테이션들, 마이크로파 플라즈마, 3-전극 CCP, ICP, 평행 판 CCP, UV 노출, 레이저 처리, 펌핑 챔버들, 어닐링 스테이션들 및 계측 스테이션들을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
도 3은 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 스테이션(110)의 분해도를 예시한다. 예시된 처리 스테이션(110)은, 3개의 주 구성요소, 즉, 최상부 판(300)(덮개로 또한 지칭됨), 펌프/퍼지 삽입부(330), 및 가스 주입기(112)를 포함한다. 도 3에 도시된 가스 주입기(112)는 샤워헤드 유형 가스 주입기이다. 일부 실시예들에서, 삽입부(330)는 진공부(배기부)에 연결되거나 그와 유체 연통한다. 일부 실시예들에서, 삽입부(330)는 퍼지 가스 소스에 연결되거나 그와 유체 연통한다.
최상부 판(300)의 개구들(310)은 균일하게 크기가 정해지거나 상이한 크기들을 가질 수 있다. 개구(310)로부터 가스 주입기(112)로 전이하도록 적합하게 형상화된 펌프/퍼지 삽입부(330)와 함께 상이한 크기/형상 가스 주입기들(112)이 사용될 수 있다. 예컨대, 예시된 바와 같이, 펌프/퍼지 삽입부(330)는 측벽(335)과 함께 최상부(331) 및 최하부(333)를 포함한다. 최상부 판(300)의 개구(310) 내에 삽입될 때, 최하부(333)에 인접한 레지(334)가 개구(310)에 형성된 쉘프(315) 상에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 개구에 쉘프(315)가 존재하지 않고, 펌프/퍼지 삽입부(330)의 플랜지 부분(337)이 최상부 판(300)의 최상부 상에 놓인다. 예시된 실시예에서, 레지(334)는, 기밀 밀봉을 형성하는 것을 돕도록 사이에 위치된 o-링(314)과 함께 쉘프(315) 상에 놓인다.
일부 실시예들에서, 최상부 판(300) 상에 하나 이상의 퍼지 링(309)이 존재한다. 퍼지 링들(309)은, 양의 퍼지 가스 유동을 제공하여 처리 챔버로부터의 처리 가스들의 누출을 방지하도록 퍼지 가스 플레넘(도시되지 않음) 또는 퍼지 가스 소스(도시되지 않음)와 유체 연통할 수 있다.
일부 실시예들의 펌프/퍼지 삽입부(330)는, 펌프/퍼지 삽입부(330)의 최하부(333)에서 적어도 하나의 개구(338)를 갖는 가스 플레넘(336)을 포함한다. 가스 플레넘(336)은, 전형적으로 펌프/퍼지 삽입부(330)의 최상부(331) 또는 측벽(335) 근처에서 유입구(도시되지 않음)를 갖는다.
일부 실시예들에서, 플레넘(336)은, 펌프/퍼지 삽입부(330)의 최하부(333)의 개구(338)를 통과할 수 있는 퍼지 또는 불활성 가스로 충전될 수 있다. 개구(338)를 통한 가스 유동은 처리 챔버의 내부로부터의 프로세스 가스들의 누출을 방지하기 위한 가스 커튼 유형 장벽을 생성하는 것을 도울 수 있다.
일부 실시예들에서, 플레넘(336)은 진공 소스에 연결되거나 그와 유체 연통한다. 그러한 실시예에서, 가스들은 펌프/퍼지 삽입부(330)의 최하부(333)의 개구(338)를 통해 플레넘(336) 내로 유동한다. 가스들은 플레넘으로부터 배기부로 진공배기될 수 있다. 그러한 배열은 사용 동안 처리 스테이션(110)으로부터 가스들을 진공배기하는 데 사용될 수 있다.
펌프/퍼지 삽입부(330)는, 가스 주입기(112)가 삽입될 수 있는 개구(339)를 포함한다. 예시된 가스 주입기(112)는, 펌프/퍼지 삽입부(330)의 최상부(331)에 인접한 레지(332)와 접촉할 수 있는 플랜지(342)를 갖는다. 가스 주입기(112)의 직경 또는 폭은, 펌프/퍼지 삽입부(330)의 개구(339) 내에 끼워맞춰질 수 있는 임의의 적합한 크기일 수 있다. 이는, 다양한 유형들의 가스 주입기들(112)이 최상부 판(300)의 동일한 개구(310) 내에서 사용될 수 있게 한다.
도 4는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 처리 플랫폼(400)을 도시한다. 도 4에 도시된 실시예는 단지 하나의 가능한 구성을 나타낼 뿐이며, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 고려되지 않아야 한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 처리 플랫폼(400)은, 예시된 실시예와 상이한 수의 처리 챔버들(100), 버퍼 스테이션들(420), 및/또는 로봇(430) 구성들 중 하나 이상을 갖는다.
예시적인 처리 플랫폼(400)은, 복수의 측부들(411, 412, 413, 414)을 갖는 중앙 이송 스테이션(410)을 포함한다. 도시된 이송 스테이션(410)은, 제1 측부(411), 제2 측부(412), 제3 측부(413), 및 제4 측부(414)를 갖는다. 4개의 측부가 도시되지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자들은, 예컨대, 처리 플랫폼(400)의 전체 구성에 따라, 이송 스테이션(410)에 대해 임의의 적합한 수의 측부가 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예들에서, 이송 스테이션(410)은 3개의 측부, 4개의 측부, 5개의 측부, 6개의 측부, 7개의 측부, 또는 8개의 측부를 갖는다.
이송 스테이션(410)은 내부에 위치하는 로봇(430)을 갖는다. 로봇(430)은, 처리 동안 웨이퍼를 이동시킬 수 있는 임의의 적합한 로봇일 수 있다. 일부 실시예들에서, 로봇(430)은 제1 암(431) 및 제2 암(432)을 갖는다. 제1 암(431) 및 제2 암(432)은 다른 암과 독립적으로 이동될 수 있다. 제1 암(431) 및 제2 암(432)은 x-y 평면에서 그리고/또는 z 축을 따라 이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로봇(430)은 제3 암(도시되지 않음) 또는 제4 암(도시되지 않음)을 포함한다. 암들 각각은 다른 암들과 독립적으로 이동할 수 있다.
예시된 실시예는 6개의 처리 챔버(100)를 포함하며, 중앙 이송 스테이션(410)의 제2 측부(412), 제3 측부(413) 및 제4 측부(414) 각각에 2개가 연결된다. 처리 챔버들(100) 각각은 상이한 프로세스들을 수행하도록 구성될 수 있다.
처리 플랫폼(400)은 또한, 중앙 이송 스테이션(410)의 제1 측부(411)에 연결된 하나 이상의 버퍼 스테이션(420)을 포함할 수 있다. 버퍼 스테이션들(420)은 동일하거나 상이한 기능들을 수행할 수 있다. 예컨대, 버퍼 스테이션들은, 처리되고 원래의 카세트로 복귀되는 웨이퍼들의 카세트를 유지할 수 있거나, 버퍼 스테이션들 중 하나는, 처리 후에 다른 버퍼 스테이션으로 이동되는 처리되지 않은 웨이퍼들을 유지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 버퍼 스테이션들 중 하나 이상은 처리 전 및/또는 후에 웨이퍼들을 전처리, 예열 또는 세정하도록 구성된다.
처리 플랫폼(400)은 또한, 중앙 이송 스테이션(410)과 처리 챔버들(100) 중 임의의 처리 챔버 사이에 하나 이상의 슬릿 밸브(418)를 포함할 수 있다. 슬릿 밸브들(418)은 개방 및 폐쇄되어 처리 챔버(100) 내의 내부 용적을 중앙 이송 스테이션(410) 내의 환경으로부터 격리시킬 수 있다. 예컨대, 처리 챔버가 처리 동안 플라즈마를 생성할 것인 경우, 표유(stray) 플라즈마가 이송 스테이션의 로봇을 손상시키는 것을 방지하기 위해 그 처리 챔버에 대한 슬릿 밸브를 폐쇄하는 것이 도움이 될 수 있다.
처리 플랫폼(400)은 웨이퍼들 또는 웨이퍼들의 카세트들이 처리 플랫폼(400) 내에 적재되는 것을 허용하도록 팩토리 인터페이스(450)에 연결될 수 있다. 팩토리 인터페이스(450) 내의 로봇(455)은 웨이퍼들 또는 카세트들을 버퍼 스테이션들 안팎으로 이동시키는 데 사용될 수 있다. 웨이퍼들 또는 카세트들은 처리 플랫폼(400) 내에서 중앙 이송 스테이션(410)의 로봇(430)에 의해 이동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 팩토리 인터페이스(450)는 다른 클러스터 툴(즉, 다른 다중 챔버 처리 플랫폼)의 이송 스테이션이다.
제어기(495)는 처리 플랫폼(400)의 다양한 구성요소들에 제공되고 결합되어 그들의 동작을 제어할 수 있다. 제어기(495)는, 전체 처리 플랫폼(400)을 제어하는 단일 제어기, 또는 처리 플랫폼(400)의 개별 부분들을 제어하는 다수의 제어기들일 수 있다. 예컨대, 처리 플랫폼(400)은, 개별 처리 챔버들(100), 중앙 이송 스테이션(410), 팩토리 인터페이스(450), 및 로봇(430) 각각에 대한 별개의 제어기들을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 처리 챔버(100)는, 제1 온도 또는 제2 온도 중 하나 이상을 제어하도록 구성되는, 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)에 연결된 제어기(495)를 더 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 제어기(495)는 기판 지지 조립체(200)(도 2)의 이동 속도를 제어한다.
일부 실시예들에서, 제어기(495)는 중앙 처리 유닛(CPU)(496), 메모리(497), 및 지원 회로들(498)을 포함한다. 제어기(495)는 처리 플랫폼(400)을 직접, 또는 특정 프로세스 챔버 및/또는 지원 시스템 구성요소들과 연관된 컴퓨터들(또는 제어기들)을 통해 제어할 수 있다.
제어기(495)는, 다양한 챔버들 및 서브-프로세서들을 제어하기 위해 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 제어기(495)의 메모리(497) 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 플로피 디스크, 하드 디스크, 광학 저장 매체(예컨대, 컴팩트 디스크 또는 디지털 비디오 디스크), 플래시 드라이브, 또는 로컬 또는 원격의, 임의의 다른 형태의 디지털 저장소와 같은, 용이하게 이용가능한 메모리 중 하나 이상일 수 있다. 메모리(497)는, 처리 플랫폼(400)의 파라미터들 및 구성요소들을 제어하도록 프로세서(CPU(496))에 의해 동작가능한 명령어 세트를 보유할 수 있다.
종래의 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 지원 회로들(498)이 CPU(496)에 결합된다. 이러한 회로들은 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로 및 서브시스템들 등을 포함한다. 하나 이상의 프로세스는, 프로세서에 의해 실행 또는 호출될 때 프로세서로 하여금 본원에 설명된 방식으로 처리 플랫폼(400) 또는 개별 처리 챔버들의 동작을 제어하게 하는 소프트웨어 루틴으로서 메모리(498)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한, CPU(496)에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격으로 위치되는 제2 CPU(도시되지 않음)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다.
본 개시내용의 프로세스들 및 방법들 중 일부 또는 전부는 또한 하드웨어로 수행될 수 있다. 그러므로, 프로세스는 소프트웨어로 구현될 수 있고, 컴퓨터 시스템을 사용하여 하드웨어로, 예컨대 주문형 집적 회로 또는 다른 유형의 하드웨어 구현으로서, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로서 실행될 수 있다. 소프트웨어 루틴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 범용 컴퓨터를, 프로세스들이 수행되도록 챔버 동작을 제어하는 특정 목적 컴퓨터(제어기)로 변환한다.
일부 실시예들에서, 제어기(495)는, 방법을 수행하도록 개별 프로세스들 또는 서브-프로세스들을 실행하기 위한 하나 이상의 구성을 갖는다. 제어기(495)는, 중간 구성요소들에 연결되어 방법들의 기능들을 수행하게 그들을 동작시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(495)는, 가스 밸브들, 액추에이터들, 모터들, 슬릿 밸브들, 진공 제어부들 또는 다른 구성요소들 중 하나 이상에 연결되어 그들을 제어하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버(100)는 지지 표면 상의 적어도 하나의 웨이퍼를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 제1 방사율 및 제1 온도 및/또는 제2 방사율 및 제2 온도는 제1 스테이션 및 제2 스테이션에서 웨이퍼의 정상 상태 온도를 제공한다.
도 5a 및 도 5b는 본 개시내용의 다른 실시예를 예시한다. 도 5a는, 웨이퍼(101)가 가스 주입기(112)에 인접하도록 처리 스테이션(110) 아래의 위치로 회전된 가열기(230) 및 지지 판(245)의 부분도를 도시한다. 지지 판(245) 상의 또는 가열기(230)의 외측 부분 상의 O-링(329)은 이완된 상태에 있다.
도 5b는, 가열기(230)의 지지 표면(231)이 처리 스테이션(110) 내의 가스 주입기(112)의 전면(114)과 접촉하거나 거의 접촉하도록 처리 스테이션(110)을 향해 이동된 후의 지지 판(245) 및 가열기(230)를 도시한다. 이러한 위치에서, O-링(329)이 압축되어 지지 판(245)의 외측 가장자리 또는 가열기(230)의 외측 부분 주위에 밀봉을 형성한다. 이는, 웨이퍼(101)가 가능한 한 가스 주입기(112)에 가깝게 이동될 수 있게 하여 반응 구역(219)의 용적을 최소화하며, 이에 따라, 반응 구역(219)이 신속하게 퍼지될 수 있다.
반응 구역(219) 밖으로 유동할 수 있는 가스들은 개구(338)를 통해 플레넘(336) 내로 그리고 배기부 또는 포어라인(도시되지 않음)으로 진공배기된다. 퍼지 가스 플레넘(370) 및 퍼지 가스 포트(371)에 의해 개구(338) 외부의 퍼지 가스 커튼이 생성될 수 있다. 부가적으로, 가열기(230)와 지지 판(245) 사이의 갭(137)은, 반응 구역(219)을 추가로 커튼식으로 격리시키고, 처리 챔버(100)의 내부 용적(109) 내로 반응성 가스들이 유동하는 것을 방지하는 것을 도울 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 일부 실시예들의 제어기(495)는, 로봇 상의 기판을 복수의 처리 챔버들 사이에서 이동시키기 위한 구성; 시스템에서 기판들을 적재 및/또는 하적하기 위한 구성; 슬릿 밸브들을 개방/폐쇄하기 위한 구성; 가열기들 중 하나 이상에 전력을 제공하기 위한 구성; 가열기들의 온도를 측정하기 위한 구성; 가열기들 상의 웨이퍼들의 온도를 측정하기 위한 구성; 가열기들에서 웨이퍼들을 적재 또는 하적하기 위한 구성; 온도 측정과 가열기 전력 제어 사이에서 피드백을 제공하기 위한 구성; 회전 축을 중심으로 지지 조립체를 회전시키기 위한 구성; 회전 축을 따라(즉, z-축을 따라) 지지 조립체를 이동시키기 위한 구성; 지지 조립체의 회전 속도를 설정 또는 변경하기 위한 구성; 가스 주입기에 가스의 유동을 제공하기 위한 구성; 가스 주입기에서 플라즈마를 생성하기 위해 하나 이상의 전극에 전력을 제공하기 위한 구성; 플라즈마 소스에 대한 전력 공급부를 제어하기 위한 구성; 플라즈마 소스 전력 공급부의 주파수 및/또는 전력을 제어하기 위한 구성; 및/또는 열 어닐링 처리 스테이션에 대한 제어를 제공하기 위한 구성으로부터 선택되는 하나 이상의 구성을 갖는다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 일부 처리 챔버들에서, 기판 지지 조립체(200) 상에 배치된 웨이퍼(101)가 제1 처리 스테이션(110a)으로부터 제2 처리 스테이션(110b)으로 (페디스털 가열기에 척킹된 채로) 전후로 이동한다. 하나 이상의 실시예에서, 제1 처리 스테이션(110a)은, 알루미늄으로 구성되고 웨이퍼(101)로부터의 거리가 약 0.5 mm 내지 약 3 mm인 제1 갭(G1)을 형성하도록 위치되는 열 샤워헤드일 수 있다. 제2 처리 스테이션(110b)은, 산화알루미늄으로 구성되고 웨이퍼(101)로부터 약 7 mm 내지 약 15 mm 떨어진 제2 갭(G2)을 형성하도록 위치되는 플라즈마 스테이션일 수 있다.
차이들(예컨대, 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이의 갭 차이들, 샤워헤드 방사율 등)로 인해, 웨이퍼(101)는 제1 스테이션(110a)에 비해 제2 스테이션(110b)에서 가온(warm up)된다(즉, 위의 처리 스테이션에 대해 더 적은 열을 손실함). 부가적으로, 간단한 전후로의 프로세스 이동에서, 웨이퍼(101)의 일 측이 제2 처리 스테이션(110b)에 먼저 들어가고, 웨이퍼(101)의 그 동일한 측이 제2 처리 스테이션(110b)을 마지막에 빠져나가며, 웨이퍼(101)는 온도 구배를 발생시킨다.
그에 따라서, 도 6a를 참조하면, 하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버(100)는 제1 처리 스테이션(110a) 및 제2 처리 스테이션(110b)을 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 제1 처리 스테이션(110a)은 제1 면(114a), 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기(112a)를 포함하고, 제2 처리 스테이션(110b)은 제2 면(114b), 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기(112b)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버는 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면(231)을 포함하는 기판 지지 조립체(200)를 포함하며, 기판 지지 조립체(200)는, 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이에서 지지 표면들(231)을 이동시키도록 구성된다. 이러한 방식으로 사용되는 바와 같이, "실질적으로 동일 평면 상"은, 개별 지지 표면들(231)에 의해 형성되는 평면들이 다른 지지 표면들(231)에 의해 형성되는 평면들의 ±5°, ±4°, ±3°, ±2°, 또는 ±1° 내에 있는 것을 의미한다. 일부 실시예들에서, "실질적으로 동일 평면 상"이라는 용어는, 개별 지지 표면들에 의해 형성되는 평면들이 ±50 ㎛, ±40 ㎛, ±30 ㎛, ±20 ㎛, 또는 ±10 ㎛ 내에 있는 것을 의미한다.
하나 이상의 실시예에서, 도 6a에 예시된 바와 같이, 제1 처리 스테이션(110a)의 제1 가스 주입기(112a)의 제1 면(114a)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제1 거리(D1)만큼 이격되고, 제2 처리 스테이션(110b)의 제2 가스 주입기(112b)의 제2 면(114b)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제1 거리(D1)보다 큰 제2 거리(D2)만큼 이격된다. 달리 언급하면, 일부 실시예들에서, 제1 가스 주입기(112a)의 제1 면(114a)은 웨이퍼(101) 표면으로부터 제1 갭(G1)만큼 떨어져 있고, 제2 가스 주입기(112b)의 제2 면(114b)은 웨이퍼(101) 표면으로부터 제1 갭(G1)보다 큰 제2 갭(G2)만큼 떨어져 있다.
일부 실시예들에서, 도 6b에 예시된 바와 같이, 제1 처리 스테이션(110a)의 제1 가스 주입기(112a)의 제1 면(114)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제1 거리(D1)만큼 이격되고, 제2 처리 스테이션(110b)의 제2 가스 주입기(112b)의 제2 면(114b)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제1 거리(D1)와 동일한 제2 거리(D2)만큼 이격된다. 달리 언급하면, 일부 실시예들에서, 제1 가스 주입기(112a)의 제1 면(114a)은 웨이퍼(101) 표면으로부터 제1 갭(G1)만큼 떨어져 있고, 제2 가스 주입기(112b)의 제2 면(114b)은 웨이퍼(101) 표면으로부터 제1 갭(G1)과 동일한 제2 갭(G2)만큼 떨어져 있다.
하나 이상의 실시예에서, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "방사율" 또는 "ε"라는 용어는, 동일한 온도 및 동일한 스펙트럼 및 방향 조건들에서 주어진 물체의 방사휘도 대 흑체의 방사휘도의 비로서 정의된다. 방사율은 표면 형태, 불순물 농도, 파장, 온도, 및 상부층들의 존재의 함수이다. 이론에 얽매이도록 의도함이 없이, 두 샤워헤드들 모두가 동일한 방사율 및 온도를 갖는 경우, 더 큰 갭 스테이션에서의 전도성 온도 손실들의 감소로 인해 더 큰 갭을 갖는 스테이션에서 온도의 증가가 관측될 것으로 여겨진다. 동일한 온도 및 상이한 갭들에서의 2개의 상이한 스테이션(도 6a에 도시됨, G1 및 G2 참조)에서의 웨이퍼로부터의 열 손실들을 일치시키기 위해, 더 큰 갭(G2)을 갖는 스테이션은 더 높은 방사율을 가질 것으로 여겨진다. 더 높은 방사율이 항상 더 양호하지는 않을 것이며, 최적 방사율이 존재하고, 그 방사율을 초과하면, 열 손실 차이가 뒤집혀 웨이퍼로부터의 열 손실의 증가를 초래할 것이다. 예컨대, 제1 면 방사율이 1 mm 갭을 갖는 제1 처리 스테이션에서 약 0.1로 유지되고, 제2 면 방사율이 10 mm 갭을 갖는 제2 처리 스테이션에서 약 0.8로 유지되는 경우, 웨이퍼에 걸친 최대 온도 비대칭(skew)은, 0.5 초의 기간에 걸쳐, 300 mm 웨이퍼에 걸쳐 약 0.5 ℃ 이하일 것이다.
하나 이상의 실시예에서, 스테이션들 사이에서 웨이퍼를 이동시킬 시 약 0.5 초에 걸쳐 약 0.5 ℃ 이하의 온도 비대칭이 발생된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "온도 비대칭"이라는 용어는, 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이의 온도들의 차이를 지칭한다. 모든 온도 비대칭 값들은 0.5 초 시간 프레임에 기반한다. 하나 이상의 실시예에서, 온도 비대칭은, 약 0.5 ℃, 약 0.45 ℃, 약 0.4 ℃, 약 0.35 ℃, 약 0.3 ℃, 약 0.25 ℃, 약 0.2 ℃, 약 0.15 ℃, 약 0.1 ℃, 또는 약 0.05 ℃ 이하이다. 이론에 얽매이도록 의도함이 없이, 웨이퍼로부터 2개의 상이한 스테이션으로의 일치하는 열 손실들은 온도들을 유지하고 웨이퍼 상의 온도 불균일성을 최소로 유지할 것으로 생각된다. 반면에, 제2 처리 스테이션(110b)의 정상 상태 온도가 제1 처리 스테이션(110a)에서의 정상 상태 온도보다 높은 경우, 열 싱크(즉, 가스 주입기)가 웨이퍼 표면으로부터 더 멀리 있기 때문에 웨이퍼가 가열되기가 더 용이하다.
그에 따라서, 웨이퍼 이송 동안의 천이 효과들을 최소화하기 위해, 하나 이상의 실시예에서, 제1 처리 스테이션(110a)은 더 높은 온도(예컨대, 200 ℃)에서 상대적으로 낮은 방사율 샤워헤드를 사용하는 한편, 제2 처리 스테이션(110b)은 더 낮은 온도(예컨대, 150 ℃)에서 상대적으로 높은 방사율 샤워헤드를 사용한다. 하나 이상의 실시예에서, 웨이퍼의 정상 상태 온도는 제1 처리 스테이션(110a) 및 제2 처리 스테이션(110b) 둘 모두에서 유사하다.
일부 실시예들에서, 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)은 가열기들(230)을 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 가열기들(230) 또는 지지 표면들(231)은 정전 척들을 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 제1 방사율 및 제2 방사율은 상이하고, 제1 온도 및 제2 온도는 상이하다. 다른 실시예들에서, 제1 방사율 및 제2 방사율은 상이하고, 제1 온도 및 제2 온도는 동일하다.
하나 이상의 실시예에서, 제1 처리 스테이션(110a)은 열 스테이션을 포함하고, 제2 처리 스테이션(110b)은 플라즈마 스테이션을 포함한다. 다른 실시예들에서, 제1 처리 스테이션(110a)은 열 스테이션을 포함하고, 제2 처리 스테이션(110b)은 열 스테이션을 포함한다.
도 1 내지 도 6b를 참조하면, 본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 처리 챔버(100)에 관한 것이다. 하나 이상의 실시예에서, 처리 챔버(100)는, 제1 면(114a), 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 열 샤워헤드(가스 주입기(112a))를 포함하는 열 처리 스테이션(제1 처리 스테이션(110a)); 제2 면(114b), 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 플라즈마 샤워헤드(가스 주입기(112b))를 포함하는 플라즈마 처리 스테이션(제2 처리 스테이션(110b)); 상부에 적어도 하나의 웨이퍼를 갖는 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)을 포함하는 기판 지지 조립체(200) ― 기판 지지 조립체는, 열 처리 스테이션(제1 처리 스테이션(110a))과 플라즈마 처리 스테이션(제2 처리 스테이션(110b)) 사이에서 적어도 하나의 웨이퍼를 이동시키도록 구성됨 ―; 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)에 연결되는 제어기(495)를 포함한다.
하나 이상의 실시예는 처리 방법에 관한 것으로, 방법은, 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이에서 기판 지지 표면을 이동시키는 단계를 포함하며, 제1 처리 스테이션(110a)은, 지지 표면(231)으로부터 제1 거리(D1)만큼 이격된 제1 면(114a), 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기(112a)를 포함하고, 제2 처리 스테이션(110b)은, 지지 표면(231)으로부터 제1 거리(D1)보다 큰 제2 거리(D2)만큼 이격된 제2 면(114b), 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기(112b)를 포함한다. 하나 이상의 실시예에서, 제1 방사율은 제2 방사율보다 낮고/거나 제1 온도는 제2 온도보다 높다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 방법은, 제1 온도 또는 제2 온도 중 하나 이상을 제어하는 단계를 더 포함한다. 도 4를 참조하면, 일부 실시예들에서, 처리 챔버(100)는, 제1 온도 또는 제2 온도 중 하나 이상을 제어하도록 구성되는, 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)에 연결된 제어기(495)를 더 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 방법은, 기판 지지 표면의 이동의 속도를 제어하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기(495)는 기판 지지 조립체(200)의 이동 속도를 제어한다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 방법은, 기판 지지 표면 상에 적어도 하나의 웨이퍼를 적재하는 단계를 더 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 처리 방법은, 적어도 하나의 웨이퍼의 온도 비대칭을 제어하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기(295)는 적어도 하나의 웨이퍼의 온도 비대칭을 제어한다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 처리 챔버에 관한 것이다. 일 실시예에서, 처리 챔버(100)는, 제1 면(114a), 제1 방사율, 제1 온도, 및 제1 열 손실 계수를 갖는 제1 가스 주입기(112a)를 포함하는 제1 처리 스테이션(110a); 제2 면(114b), 제2 방사율, 제2 온도, 및 제2 열 손실 계수를 갖는 제2 가스 주입기(112b)를 포함하는 제2 처리 스테이션(110b); 및 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)을 포함하는 기판 지지 조립체(200)를 포함하며, 기판 지지 조립체(200)는 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이에서 지지 표면들(231)을 이동시키도록 구성된다. 하나 이상의 실시예에서, 제1 면(114a)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제1 거리(D1)만큼 이격되고, 제2 면(114b)은 복수의 지지 표면들(231)로부터 제2 거리(D2)만큼 이격되며, 제1 거리(D1), 제1 방사율, 제1 온도, 제2 거리(D2), 제2 방사율, 또는 제2 온도 중 하나 이상은, 제1 열 손실 계수 및 제2 열 손실 계수가 실질적으로 동일하도록 조정된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "열 손실 계수"라는 용어는, 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이에서 웨이퍼(101)를 이동시킬 시 발생한 온도 비대칭을 지칭한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "제1 열 손실 계수 및 제2 열 손실 계수가 실질적으로 동일하다"는 문구는, 약 0.5 초의 시간 기간에 스테이션들(즉, 110a 및 110b) 사이에서 웨이퍼(101)를 이동시킬 시 발생한 온도 비대칭이 약 0.5 ℃ 미만이라는 것을 의미한다.
본 개시내용의 하나 이상의 실시예는 처리 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 처리 방법은: 제1 처리 스테이션(110a)과 제2 처리 스테이션(110b) 사이에서 기판 지지 표면(231)을 이동시키는 단계를 포함하며, 제1 처리 스테이션(110a)은, 지지 표면(231)으로부터 제1 거리(D1)만큼 이격된 제1 면(114a), 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기(112a)를 포함하고, 제2 처리 스테이션(110b)은, 지지 표면(231)으로부터 제2 거리(D2)만큼 이격된 제2 면(114b), 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기(112b)를 포함하고, 제1 거리(D1), 제1 방사율, 제1 온도, 제2 거리(D2), 제2 방사율, 또는 제2 온도 중 하나 이상은, 제1 열 손실 계수 및 제2 열 손실 계수가 실질적으로 동일하도록 조정된다.
본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예", "특정 실시예들", "하나 이상의 실시예" 또는 "실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명되는 특정 특징, 구조, 물질, 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치들에서의 "하나 이상의 실시예에서", "특정 실시예들에서", "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"와 같은 문구들의 출현들이 반드시 본 개시내용의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징들, 구조들, 물질들, 또는 특성들은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
본원에서의 개시내용이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이러한 실시예들은 단지 본 개시내용의 원리들 및 응용들을 예시하는 것임이 이해되어야 한다. 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시내용의 방법 및 장치에 대해 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 개시내용은 첨부된 청구항들 및 그 등가물들의 범위 내에 있는 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 처리 챔버로서,
    제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하는 제1 처리 스테이션;
    제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하는 제2 처리 스테이션; 및
    복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체를 포함하며, 상기 기판 지지 조립체는 상기 제1 처리 스테이션과 상기 제2 처리 스테이션 사이에서 상기 지지 표면들을 이동시키도록 구성되고,
    상기 제1 면은 상기 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들로부터 제1 거리만큼 이격되고 상기 제2 면은 상기 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들로부터 제2 거리만큼 이격되고, 상기 제1 방사율은 상기 제2 방사율보다 낮고/거나 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 높은, 처리 챔버.
  2. 제1항에 있어서,
    웨이퍼가 상기 지지 표면들 상에 있을 때, 0.5 초 내에 상기 제1 처리 스테이션과 상기 제2 처리 스테이션 사이에서 상기 웨이퍼를 이동시킬 시 0.5 ℃ 미만의 온도 비대칭(skew)이 발생되는, 처리 챔버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 큰, 처리 챔버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 동일한, 처리 챔버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사율 및 상기 제2 방사율은 상이하고, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도는 상이한, 처리 챔버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 방사율 및 상기 제2 방사율은 상이하고, 상기 제1 온도 및 상기 제2 온도는 동일한, 처리 챔버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 처리 스테이션은 열 스테이션을 포함하고, 상기 제2 처리 스테이션은 플라즈마 스테이션을 포함하는, 처리 챔버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 처리 스테이션은 열 스테이션을 포함하고, 상기 제2 처리 스테이션은 열 스테이션을 포함하는, 처리 챔버.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지 표면들 상의 적어도 하나의 웨이퍼를 더 포함하는, 처리 챔버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 방사율 및 상기 제1 온도 및/또는 상기 제2 방사율 및 상기 제2 온도는 상기 제1 처리 스테이션 및 상기 제2 처리 스테이션에서 상기 웨이퍼의 정상 상태 온도를 제공하는, 처리 챔버.
  11. 처리 방법으로서,
    제1 처리 스테이션과 제2 처리 스테이션 사이에서 기판 지지 표면을 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 제1 처리 스테이션은, 상기 기판 지지 표면으로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 제1 가스 주입기를 포함하고, 상기 제2 처리 스테이션은, 상기 기판 지지 표면으로부터 제2 거리만큼 이격된 제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 제2 가스 주입기를 포함하고,
    상기 제1 방사율은 상기 제2 방사율보다 낮고/거나 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 높은, 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 큰, 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 동일한, 처리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기판 지지 표면 상에 적어도 하나의 웨이퍼를 적재하는 단계를 더 포함하는, 처리 방법.
  15. 처리 챔버로서,
    제1 면, 제1 방사율, 및 제1 온도를 갖는 열 샤워헤드를 포함하는 열 처리 스테이션;
    제2 면, 제2 방사율, 및 제2 온도를 갖는 플라즈마 샤워헤드를 포함하는 플라즈마 처리 스테이션;
    상부에 적어도 하나의 웨이퍼를 갖는 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들을 포함하는 기판 지지 조립체 ― 상기 기판 지지 조립체는 상기 열 처리 스테이션과 상기 플라즈마 처리 스테이션 사이에서 상기 적어도 하나의 웨이퍼를 이동시키도록 구성됨 ―; 및
    상기 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들에 연결되는 제어기를 포함하며,
    상기 제1 면은 상기 적어도 하나의 웨이퍼로부터 0.5 mm 내지 3 mm의 범위만큼 이격되고 상기 제2 면은 상기 적어도 하나의 웨이퍼로부터 7 mm 내지 15 mm의 범위만큼 이격되고, 상기 제1 방사율은 상기 제2 방사율보다 낮고/거나 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 높은, 처리 챔버.
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