KR102647013B1 - 기판의 후면 증착을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본원의 기술은 웨이퍼 휨 및 왜곡을 감소시키기 위해 웨이퍼의 후면 표면에 박막을 증착하기 위한 공정 챔버를 포함한다. 기판 지지체가 웨이퍼의 바닥 및/또는 측면의 둘레에 환형 둘레 밀봉부를 제공함으로써, 대부분의 기판 후면이 공정 환경에 노출될 수 있게 한다. 지지된 웨이퍼는 챔버를 상이한 공정 환경을 제공하는 하부 및 상부 챔버로 분리시킨다. 공정 챔버의 하부 구역은 박막을 도포 및 제거하도록 구성된 증착 하드웨어를 포함한다. 상부 구역은 화학적으로 불활성 환경을 유지할 수 있어서, 웨이퍼의 상부 표면 상의 기존의 패턴을 보호할 수 있다. 증착 가스가 웨이퍼의 작업 표면에 접근하는 것을 방지하기 위해 다수의 배기관 및 차압이 사용된다.

Description

기판의 후면 증착을 위한 시스템 및 방법
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 "기판의 후면 증착을 위한 시스템 및 방법"이라는 명칭으로 2017년 7월 28일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제62/538,251호의 이익을 주장하며, 그 전체 내용이 본원에 참조로 포함된다.
본 개시물은 반도체 제조에 관한 것으로서, 특히 웨이퍼 오버레이(overlay)에 관한 것이다.
반도체 제조는 다수의 다양한 단계 및 공정을 포함한다. 하나의 전형적인 공정은 포토리소그래피(마이크로 리소그래피라고도 함)로 알려져 있다. 포토리소그래피는 광 반응성 막을 사용하여 반도체 소자 설계로 미세 패턴을 생성하기 위해, 자외선 또는 가시광선과 같은 방사선을 사용한다. 다이오드, 트랜지스터, 및 집적 회로와 같은 많은 유형의 반도체 소자는 포토리소그래피, 에칭, 막 증착, 표면 세척, 금속 배선 기술 등을 포함하는 반도체 제조 기술을 사용하여 제조될 수 있다.
포토리소그래피 기술을 구현하기 위해 노광 시스템(툴이라고도 함)이 사용된다. 노광 시스템은 전형적으로, 조사(illumination) 시스템, 회로 패턴을 생성하기 위한 레티클(reticle)(마스크라고도 함) 또는 공간 광 변조기(SLM), 투영 시스템, 및 감광성 레지스트로 코팅된 반도체 웨이퍼를 정렬하기 위한 웨이퍼 정렬 스테이지를 포함한다. 조사 시스템은 레티클 또는 SLM의 영역을 (바람직하게는) 직사각형 슬롯 조사 필드를 통해 조사한다. 투영 시스템은 레티클 패턴의 조사된 영역의 이미지를 웨이퍼 상에 투영한다. 정밀한 투영을 위해, 바람직하게는 10 나노미터 미만의 높이 편차를 갖는, 비교적 평탄하거나 평면인 웨이퍼 상에 광의 패턴을 노광하는 것이 중요하다.
현재의 반도체 제조 개발은 패턴 크기(feature size)를 줄이고 소자 밀도를 증가시키기 위해, 첨단 패터닝 및 3D 소자 구성과 같은 기술을 포함한다. 그러나, 이러한 기술의 구현은 성공적인 미세 가공을 위한 새로운 과제를 유발하였다. 이러한 새로운 제조 접근법은 웨이퍼 표면 상에 다양한 재료의 다층 막을 생성하는 것을 포함한다. 그러나, 각각의 층은 웨이퍼의 표면에 추가적인 응력을 부가한다. 막의 층들이 축적됨에 따라, 유발된 응력은 웨이퍼의 평탄도를 왜곡시킨다. 이러한 왜곡은 웨이퍼의 표면에 걸쳐서 임계 패턴의 크기 균일성을 감소시키는 것으로 입증되었다.
또한, 이러한 왜곡은 오버레이 오차 및 과제를 야기한다. 다양한 제조 공정 단계는 기판의 팽창 및/또는 수축을 유발할 수 있으며, 결과적으로 뒤틀리거나 휘어진 기판이 야기된다. 예를 들어, 노광 동안, 기판은 노광 빔으로부터 기판으로 전달된 에너지로 인해 국부적으로 가열된다. 어닐링 공정 동안에도 기판이 가열된다. 이러한 가열은 기판이 팽창되게 한다. 기판 팽창이 검사되지 않는 경우, 팽창이 오버레이 오차 요건을 초과한다. 더욱이, 기판과 기판 척 사이의 체결력(clamping force)이 기판 팽창을 방지하기에 불충분한 경우, 기판이 기판 척 상에서 슬리핑(slipping)될 수 있고, 더 큰 기판 팽창이 발생하여, 더 큰 오버레이 오차를 야기한다. 노광 동안 기판을 둘러싸는 환경은 진공 상태이기 때문에, 극자외선(EUV) 시스템에서와 같은 일부 공정에서 슬리핑이 더욱 확연해질 수 있다. 따라서, 진공 체결이 항상 가능한 것은 아니며, 진공 체결 대신에 더 약한 정전기 체결이 사용되어야 한다.
또한, 다른 제조 단계가 기판 팽창 및 수축을 유발할 수 있다. 예를 들어, 증착된 막이 기판 수축을 유발할 수 있다. 또한, 다양한 어닐링 및 도핑 단계가 주어진 기판의 상당한 양의 휨을 유발할 수 있다. 어닐링 단계는 특히 오버레이 과제를 유발할 수 있다. 이러한 다양한 제조 단계의 결과로 평탄하지 않은 또는 평면이 아닌 기판을 야기한다. 예를 들어, 기판의 후면(backside)은 높은 스폿 및 낮은 스폿을 모두 갖는 z-높이 차(수직 높이의 차)를 가질 수 있다. 이러한 휨으로 인한 높이 차는 약 1 미크론 내지 약 100 미크론 정도일 수 있다. 이러한 변동폭은 다양한 노광 툴에 의해 노광되는 반도체 소자 또는 구조물이 수십 나노미터 내지 수백 나노미터의 범위로 노광되기 때문에 중요하다. 따라서, 수천 나노미터 내지 10,000 나노미터의 편향 편차를 가지면 수율이 급격하게 감소될 수 있다.
부분적으로 처리된 기판에 대한 기판 휨 및 불균일한 곡률을 해결하기 위해 사용된 통상적인 기술은 곡률을 평탄화하도록 기판을 기판 홀더에 척킹(또는 체결/흡착)하는 척킹 기술에 중점을 둔다. 그러나, 비교적 큰 휨에서는, 척킹만으로 기판을 정밀하게 평탄화하는 것은 매우 어렵거나 불가능할 수 있다. 따라서, 추가적인 노광을 위해 스캐너로 보내지거나 스캐너로 복귀되기 전에, 기판 휨을 교정하고 오버레이를 개선하기 위한 기판 휨 교정 기술을 구비하는 것이 바람직하다.
본원에 개시된 기술은 기판을 평탄화하기 위해, 기판의 작업 표면 상의 응력을 상쇄시키기 위한 교정 또는 보정 응력을 생성하도록 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 시스템을 포함한다. 즉, 웨이퍼의 후면에 막을 도포하면 웨이퍼의 전면(front side) 상의 응력이 가해진 표면을 상쇄시킬 수 있으므로, 평탄도 왜곡을 감소시킬 수 있다.
기판의 후면 상에 막을 증착하는 것은 어렵다. 많은 상이한 반도체 제조 툴은 기판의 전면(상면 또는 작업 표면) 상에 막을 증착하지만, 후면 증착은 일상적으로 수행되지 않는다. 전면 증착에서, 기판은 일반적으로 척, 서셉터 또는 플레이트 상에 위치되어 그 표면에 체결될 수 있다. 이러한 척킹은 후면 표면에 스크래치 및 결함을 유발한다. 패턴 및 소자(트랜지스터)가 후면 표면 상에 존재하지 않기 때문에, 결과적으로 기판의 후면에 발생하는 스크래치 및 결함은 일반적으로 중요하지 않다. 기존의 증착 툴을 사용하여 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위해서는, 기판이 거꾸로 뒤집히고 처리를 위해 지지 표면 상에 배치되어야 한다. 전면 표면 상에서 기판을 척킹하면, 스크래치를 유발하고, 결함을 발생시키며, 일반적으로 제조 중에 패턴을 손상시킬 것이다. 따라서, 성공적인 소자 제조를 위해서는, 기판은 전면 표면을 사용하여 척 상에 배치되거나, 척에 체결되거나, 척과 접촉될 수 없다. 보호용 코팅을 전면 표면에 도포하는 것이 하나의 해결책이지만, 이러한 보호용 코팅은 하부의 구조물 및 패턴을 손상시키지 않으면서 보호용 층을 도포 및 완전히 제거하는 것을 포함하는 일련의 새로운 과제를 제시한다.
본원의 기술은 전면 표면의 소자 영역과 접촉되지 않으면서, 그리고 후면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 기판의 기존 배향을 유지하는 동안 기판 상에 막의 후면 증착을 제공한다. 본원의 기술은 기판 후면 표면의 외측 둘레 또는 주변부에서만 주어진 기판과 접촉되면서, 후면 표면의 나머지 부분이 처리될 수 있도록 한다. 본원의 기술은 하부 구역의 증착 가스가 기판의 전면 표면 상에 증착될 수 없도록, 공정 챔버의 하부 구역으로부터 공정 챔버의 상부 구역을 효과적으로 밀봉하는 기판 홀더를 포함한다. 기판의 양측과 물리적으로 접촉되지 않으면서, 막 증착을 위해 기판을 적절히 가열하는 것은 어렵다. 통상적으로, 기판 홀더(척)는 전형적으로 다양한 공정에 의해 요구되는 온도 제어를 제공한다. 본원의 기술은 적절한 압력 및 가스 선택을 통해, 기판 온도를 효과적으로 제어하는 이동 가능한 온도 제어 표면과 결합될 수 있는 기판 위의 분리된 별개의 환경을 생성함으로써, 대안적인 온도 제어 수단을 제공한다.
물론, 명확성을 위해서 본원에서 설명된 바와 같은 상이한 단계들의 설명의 순서가 제시되었다. 일반적으로, 이러한 단계들은 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 추가적으로, 본원의 각각의 상이한 특징, 기술, 구성 등이 본 개시물의 상이한 곳에서 설명될 수 있지만, 각각의 개념은 서로 독립적으로 또는 서로 조합하여 수행될 수 있는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명은 많은 상이한 방식으로 구현되어 고려될 수 있다.
이러한 요약 부분은 본 개시물 또는 청구된 발명의 모든 실시형태 및/또는 점진적으로 새로운 양태를 명시하지 않는다는 점을 유의한다. 대신에, 이러한 요약은 통상적인 기술에 비해 상이한 실시형태 및 해당 신규성 요소의 예비적인 설명만을 제공한다. 본 발명 및 실시형태의 추가적인 세부 사항 및/또는 가능한 관점에 대하여, 독자는 아래에 추가로 설명되는 바와 같은 본 개시물의 상세한 설명 부분 및 해당 도면을 참조한다.
본 발명의 다양한 실시형태 및 이의 많은 수반되는 이점의 더 완전한 이해는 첨부된 도면과 함께 고려되는 이하의 상세한 설명을 참조하여 용이하게 명백해질 것이다. 도면은 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니며, 대신에 특징, 원리 및 개념을 예시하는 것에 중점을 둔다.
도 1은 예시적인 후면 증착 시스템의 단면도이다.
도 2는 전면 증착을 방지하기 위한 기판 지지체의 확대 단면도이다.
도 3은 예시적인 기판 지지체 밀봉 기구의 단면도이다.
도 4는 예시적인 기판 지지체 밀봉 기구의 단면도이다.
도 5는 예시적인 기판 지지체 밀봉 기구의 단면도이다.
도 6은 예시적인 기판 지지체 밀봉 기구의 단면도이다.
본원의 기술은 기판 평탄도 왜곡을 제거하거나 감소시키기 위해 반도체 기판의 후면 표면에 박막을 도포하기 위한 공정 챔버를 포함한다. 즉, 본원의 시스템은 웨이퍼의 후면 표면 상에 막을 증착함으로써 휘어진 웨이퍼를 평탄하게 하도록 돕는다. 본원의 공정 챔버는, 기판의 바닥 및/또는 측면의 둘레에 환형 둘레 밀봉부를 제공함으로써, 대부분의 기판 후면이 공정 환경에 노출될 수 있게 하는 기판 지지체를 포함한다. 기판을 체결 및 밀봉하는 다양한 수단 중 하나가 선택될 수 있다. 밀봉부가 기판에 생성되는 경우, 챔버는 본질적으로 공정 환경의 관점에서 분리된 별개의 하부 및 상부 챔버 또는 구역으로 분할된다. 공정 챔버의 하부 구역은 박막을 도포 및 제거하도록 구성된 증착 하드웨어를 포함한다. 증착 하드웨어는 화학 기상 증착(CVD), 원자층 증착(ALD), 초 원자층 증착(SALD), 플라즈마 강화 CVD(PECVD) 및 원자층 에칭(ALE)을 포함하는 다양한 유형 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 하부 구역은 처리를 가능하게 하거나 강화하기 위한 원격 플라즈마 장치를 포함하도록 구성될 수 있다. 원격 플라즈마 장치는 공급 파이프 또는 링으로 포함될 수 있거나, 다른 대안적인 배치 가능한 구성으로 포함될 수 있다. 상부 구역은 화학적으로 불활성 환경을 유지할 수 있어서, 기판의 상부 표면 상의 기존의 패턴을 보호할 수 있다.
기판 지지 시스템에 의해 제공되는 밀봉부는 상부 구역으로부터의 퍼지 가스 흐름이 필요하지 않다는 점에서 유용하다. 이러한 퍼지 가스 흐름은 바람직하지 않은 결과를 야기할 수 있다. 본원의 기술을 사용하여, 상부 구역은 하부 구역으로부터 분리된 환경이 될 수 있을 뿐만 아니라, 기판을 위한 효과적인 온도 제어 수단을 제공할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 일 실시형태는 기판(105)의 후면 상에 막을 증착하기 위한 후면 증착 시스템(100)을 포함한다. 시스템은 상부 구역(111) 및 하부 구역(112)을 갖는 공정 챔버를 포함한다. 기판 지지 기구(120)는 공정 챔버에 위치되어 상부 구역(111)과 하부 구역(112) 사이에서 기판(105)을 홀딩하도록 구성된다. 기판(105)은 전기 소자를 위한 전면 표면(106), 및 전면 표면과 대향하는 후면 표면(107)을 갖는다. 예를 들어, 반도체 제조에서, 실리콘 웨이퍼가 사용되며, 트랜지스터 및 다른 소자는 전형적으로 기판의 일면 상에 형성된다. 대부분의 공정 동안, 기판은 전형적으로 상향하게 향하고, 후면 표면은 다양한 기판 홀더에 장착되거나 척킹된다. 이 경우, 상부 표면은 반도체 소자가 미세 가공되는 작업 표면 또는 전면 표면이다. 대향 면은 후면 또는 후면 표면으로 분류된다.
그러나, 본원의 기판 지지 기구(120)는 전면 표면(106)의 내측 영역과 접촉되지 않으면서 그리고 후면 표면(107)의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 기판의 둘레에서 기판(105)을 지지하도록 구성된다. 즉, 기판은 기판의 주변부에서만 조작되거나 접촉된다. 이것은 후면 표면의 외측 링을 포함할 수 있다. 이러한 기판은 전형적으로 원형이지만, 직사각형 또는 다른 형상일 수 있고, 다양한 치수를 가질 수 있다. 하나의 통상적인 기판 크기는 300 mm 직경의 원형 기판이다. 제한적이지 않은 실시예로서, 기판 지지 기구(또는 기판 지지 기구의 요소)는 기판의 외측 에지의 영역에서 후면 표면 및/또는 전면 표면과 접촉될 수 있으며, 기판의 중심을 향하여 대략적으로 수 밀리미터 내지 12 밀리미터 이상으로 연장될 수 있다. 따라서, 대부분의 내측 후면 표면 영역(예를 들어, 본 실시예에서 약 260 내지 298 mm)의 직경을 갖는 영역은 기판 지지 기구와 접촉되지 않는다. 이들은 단지 예시적인 치수라는 점을 유의한다. 대체로, 주어진 기판은 기판의 주변 표면에서만 지지 부재와 접촉된다.
기판 지지 기구(120)는 전면 표면(106)이 상부 구역(111)을 향하고 후면 표면(107)이 하부 구역(112)을 향하게 기판을 홀딩하도록 구성된다. 이는 시스템 간에 기판이 뒤집힐 필요가 없기 때문에, 일부 공정을 위해 유용할 수 있다. 기판 지지 기구는 증착 가스가 하부 구역으로부터 상부 구역으로 통과하는 것을 방지하기에 충분한 밀봉부를 기판의 둘레에 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가스가 밀봉부를 지나서 유동할 수 없고(또는 거의 유동할 수 없고) 상부 구역과 하부 구역 간에 이동할 수 없도록, 유체 밀봉부가 기판의 둘레에 형성된다. 이러한 밀봉부는 엘라스토머 재료를 사용하여 및/또는 차압을 통해 형성될 수 있다. 따라서, 기판 지지 기구는 가스 흐름 또는 차압 구성의 실시형태일 수 있다. 이에 따라 기판(105)이 후면 증착 시스템(100) 내에서 홀딩되고 기판의 주변부에 밀봉부를 형성함으로써, 기판은 본질적으로 상부 구역(111)과 하부 구역(112) 간에 공정 챔버를 분할하고, 또한 두 가지 상이한 환경으로 공정 챔버를 분할하도록 작용한다. 예를 들어, 상부 구역(111)은 하부 구역과 상이한 처리 압력, 온도 및 가스 화학 반응을 가질 수 있다. 상부 구역 및 하부 구역은 체적 또는 크기가 반드시 동일한 것은 아니라는 점을 유의한다.
시스템은, 기판이 기판 지지 기구에 의해 홀딩되는 경우, 공정 챔버의 하부 구역에 위치되어 기판의 후면 표면을 향하는 가스 분배 장치(132)를 포함한다. 가스 분배 장치는 기판의 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 증착 가스를 기판의 후면 표면(107)으로 지향시키도록 구성된다. 제어기(150)는 기판의 후면 표면 상의 증착을 위해 가스 분배 장치(132)로부터의 증착 가스의 흐름을 제어하도록 구성된다. 따라서, 화학 기상 증착(CVD), 원자층 증착(ALD), 초 원자층 증착(SALD), 플라즈마 강화 CVD(PECVD) 및 원자층 에칭(ALE)과 같은 다양한 상이한 증착 공정이 수행될 수 있다. 이러한 막은 기판의 전면 표면 상에는 증착되지 않으면서 기판의 후면 표면 상에 증착된다. 그 다음, 이러한 막은 웨이퍼 휨을 상쇄시켜서 더 평탄한 기판을 유발하도록 장력 또는 압축 응력을 선택적으로 제공하기 위해, 재료 조성 및 두께가 조정될 수 있다.
기판 지지 기구(120)는 기판의 둘레 위치에서 기판을 지지하기 위한 선반으로 구현될 수 있다. 기판 지지 기구가 밀봉 접촉을 제공함으로써, 차압에 의해 기판 체결이 달성될 수 있다. 예를 들어, 하부 구역에서 유지되는 압력과 비교하여 상부 구역에서 상대적으로 더 큰 압력을 유지하면, 기판이 기판 지지 기구 또는 지지 기구의 요소와 접촉되게 가압된다. 이것은 기판을 이의 에지에서 효과적으로 밀봉시킨다. 지지 기구는 공정 챔버 내에서 기판 위치 설정을 조정하기 위해, 및/또는 차압을 유지하도록 돕기 위해, 위 또는 아래로 이동할 수 있다. 차압의 정밀한 제어를 통해, 밀봉부를 생성하기에 충분한 압력을 갖지만, 기판에 과도하게 응력을 가하거나, 또는 기판이 너무 많이 편향되게 하거나 파손되게 하기에는 훨씬 불충분한 압력을 갖는 것이 유리하다.
기판 지지 기구는 기판의 둘레와 접촉되도록 구성된 변형 가능한 부재를 포함할 수 있다. 이러한 변형 가능한 부재는 기판에 가스 밀봉부를 제공하도록 도울 수 있다. 도 6을 참조하면, 변형 가능한 부재는 기판의 주변 에지를 둘러싸도록 구성된 팽창식 블래더(bladder)(161)를 포함함으로써, 팽창된 경우 팽창식 블래더가 기판을 홀딩하여 밀봉부를 생성하고, 수축된 경우 기판이 공정 챔버로부터 제거될 수 있다. 즉, 예를 들어, 팽창식 튜브가 기판을 둘러싸고, 기판의 중심 지점을 향해 기판 에지를 가압한다. 이러한 블래더는 팽창식 재료의 일부분이 후면 표면 뿐만 아니라 전면 표면의 일부분과도 접촉되도록 기판의 에지를 지나서 이동할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 다른 실시형태에서, 변형 가능한 부재는 후면 기판의 주변부에서 후면 표면과 접촉되도록 구성된 O-링을 포함한다. 이것은 기판의 주변부에서 후면 표면과 접촉되도록 둘 다 구성된 제1 O-링(163) 및 제2 O-링(164)을 포함할 수 있다. 제1 O-링(163)과 제2 O-링(164) 사이에 간극이 있도록, 제1 O-링(163)은 제2 O-링과 비교하여 더 작은 직경을 가질 수 있다. 기판 지지 기구는 제1 O-링(163)과 제2 O-링(164) 사이에 위치된 진공 배기관(exhaust)(167)을 포함할 수 있다. 기판 지지 기구(120)는, 제1 O-링(163)과 제2 O-링(164) 사이에 위치되어 제1 O-링 및 제2 O-링으로부터 기판을 상승 및 하강시키도록 구성된 리프트 핀(169)을 포함할 수 있다. 제1 O-링은 기판 편향에 맞추어 보다 양호하게 윤곽을 이루도록 제2 O-링과 비교하여 더 작은 수직 높이를 가질 수 있거나/가질 수 있고, 제1 O-링은 제2 O-링과 비교하여 더 변형 가능할 수 있다.
도 1로 돌아가면, 실시형태는, 전면 표면의 내측 영역으로부터 기판의 주변 영역으로 공기 흐름을 지향시키기 위한 샤워 헤드 조립체 또는 다른 가스 분배 도관을 포함할 수 있는, 공정 챔버의 상부 구역(111)에 위치된 가스 전달 유입구(171)를 포함할 수 있다. 제어기(150)는 기판이 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상부 구역과 하부 구역 사이의 차압을 생성하기 위해 가스 전달 유입구(171) 및 가스 분배 장치(132)로부터의 가스 흐름을 제어하도록 구성될 수 있다. 제1 진공 배기관(174)이 상부 구역에 연결될 수 있고, 제2 진공 배기관(134)이 하부 구역에 연결될 수 있다. 제어기(150)는 기판이 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상부 구역과 하부 구역 사이의 차압을 생성하기 위해 제1 진공 배기관 및 제2 진공 배기관을 제어하도록 구성될 수 있다.
기판이 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상부 구역과 하부 구역 사이의 차압을 측정하고 차압의 조정을 위한 공정 피드백을 제공하기 위한 압력계가 위치될 수 있다. 제어기는 제1 진공 배기관(174) 및 제2 진공 배기관(134)을 제어함으로써 기판의 편향을 제어하도록 구성될 수 있다. 가스 분배 장치는 증착 가스를 제어 가능하게 가열하도록 구성된 제1 가열 기구(137)를 포함할 수 있다. 공정 챔버의 상부 구역에 제2 가열 기구(177)가 위치될 수 있다. 제2 가열 기구(177)는 예를 들어, 복사열 및/또는 대류 유동에 의해, 기판의 전면 표면과 접촉되지 않으면서 기판을 가열하도록 구성된다.
기판 지지 기구는 공정 챔버 내에서 기판을 수직으로 병진 이동시키도록 구성될 수 있다. 즉, 홀딩되어 밀봉된 상태로 기판을 위와 아래로 이동시킨다. 다른 실시형태에서, 가스 분배 장치는 기판의 후면 표면을 향해 이동 가능하고, 기판의 후면 표면으로부터 멀어지도록 이동 가능하다. 이러한 이동은 증착되는 막의 유형에 따라 유용할 수 있다. 다른 실시형태에서, 제2 가열 기구(177)는 기판의 전면 표면을 향해 이동 가능하고, 기판의 전면 표면으로부터 멀어지도록 이동 가능하다. 시스템은, 가스 분배 장치에 연결되어 증착 가스를 생성하도록 구성된 원격 플라즈마 소스(155)를 포함할 수 있다. 주어진 가스 분배 장치의 일부분은 공정 챔버의 외부에 위치될 수 있지만, 샤워 헤드 또는 다른 도관은 공정 챔버의 내부에 위치된다는 점을 유의한다.
기판 위의 히터는 가열 램프일 수 있거나, 래스터(raster) 또는 주사형 방사와 같은 다른 열 방사 장치일 수 있다. 또한, 히터는 방열 플레이트 또는 대류 기구를 포함할 수 있다. 기판과 히터 사이의 거리는 특정 증착 반응에 따라 최소화될 수 있다. 헬륨과 같은 유용한 가스 종은 열 전달을 보조하도록 상부 구역에서 사용될 수 있다.
다른 실시형태에서, 시스템은 둘레에서의 물리적 밀봉부 없이, 또는 기판 홀더와 기판 둘레(기판 홀더 상에 놓일 때) 사이의 공기 흐름을 물리적으로 방해하기에 충분한 밀봉부 없이 기능한다. 이러한 실시형태에서, 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 사용되는 증착 가스가 기판의 후면 표면으로 유동한 다음, 배기관으로 유동하지만, 둘레의 가스 압력으로 인해 기판의 전면 표면으로 유동하지 않도록, 차압 또는 공기 흐름 차가 생성된다. 도 2는 이러한 실시형태를 도시한다. 기판 지지 기구(120)의 단면도가 도시된다. 이러한 실시형태에서, 기판 지지 기구는 기판과 접촉되는 평탄한 지지 표면을 갖는 강성 환형 지지체이다. 기판(105)의 에지가 후면 증착 장치의 기판 홀더 상에 놓인 것으로 도시된다. 이러한 실시형태에서, 기판의 둘레에 놓이는 밀봉부를 구비할 필요가 없다. 대신에, 전면 표면으로부터 비롯되어 배기관으로 향하는 불활성 가스 또는 퍼지 가스로부터의 더 높은 가스 압력에 의해, 임의의 증착 가스가 기판의 전면 표면에 도달하는 것을 방지한다. 예를 들어, 불활성 가스 흐름은 기판의 둘레를 가로지르도록 지향될 수 있어서, 대체로 후면 표면을 향하여 또는 대체로 하향하는 방향으로 유동할 수 있다. 가스 차압 자체가 기판과 기판 지지체 사이의 밀봉을 생성할 수 있다.
주어진 가스 차압은 증착되는 특정 막 재료 및/또는 증착 공정의 유형에 기초할 수 있다. 제한적이지 않은 실시예로서, 하부 구역의 압력이 약 1 torr로 유지되는 경우, 상부 구역의 압력은 약 1.5 torr로 유지될 수 있다. 바람직하게는, 차압은 증착 가스가 기판의 전면 표면으로 이동하는 것을 방지하기에 충분하게 유지되지만, 기판의 과도한 편향을 유발하기에는 차압이 충분히 크지 않다.
일부 실시형태에서, 단일 배기관이 있을 수 있으며, 다른 실시형태는 2개 이상의 배기관을 가질 수 있다. 챔버의 상부 부분(전면 표면 영역)으로부터 비롯되어 기판의 전면 표면을 가로지르는 불활성 가스를 위한 배기관(제1 진공 배기관(174)), 및 기판의 후면 표면으로부터의 증착 가스를 위한 배기관(제2 진공 배기관(134))이 있다. 불활성 가스는 후면 표면 증착 반응을 방해하지 않도록 선택된다는 점에서 불활성이다. 따라서, 불활성 가스가 모든 화학 반응에서 불활성은 아닐 수 있지만, 불활성 가스가 후면 표면에 도달하는 경우 증착을 방해하지 않을 것이다. 도 2의 화살표는 기판 지지 기구의 영역에서 공기 흐름을 도시한다.
기판과 기판 지지체 사이에 작은 간극이 있음을 유의한다. 이는 단지, 기판이 완전하게 평탄하지 않기 때문에 약간의 간극을 갖고 지지체 상에 놓이는 기판으로 인한 것일 수 있다. 이는 다양한 제조 기술로 기인하는 전형적인 웨이퍼 휨의 결과일 수 있다. 따라서, 기판과 기판 지지체 사이의 공간을 통해, 증착 가스가 이러한 간극을 통과하여 기판의 상부 표면으로 이동하기에 충분한 공간이 있다. 그러나, 이러한 실시형태에서, 기판의 둘레에 걸쳐서, 불활성 가스 압력은 증착 가스 압력과 비교하여 더 큰 압력으로 유지된다. 하부 구역(112)에서의 증착 가스 압력과 비교하여, 기판 지지체의 외부 부분에 대해 더 높은 불활성 가스 압력을 유지함으로써, 증착 가스가 기판과 기판 지지체 사이의 간극을 통과하는 것을 방지한다.
더 높은 압력과 더불어, 불활성 가스는 전면 표면으로부터 떨어져 위치된 불활성 가스 배기관(제1 진공 배기관(174))을 향해 지향될 수 있다. 따라서, 이러한 배기관을 향하는 불활성 가스의 흐름은 증착 가스가 전면 표면에 도달하는 것을 추가로 방지할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 불활성 가스 흐름은 대부분 제1 진공 배기관(174)으로 유동하지만, 상부 구역(111)에서 더 높은 압력을 받음으로써, 불활성 가스의 일부분이 기판과 기판 지지체 사이의 임의의 간극을 통하여 제2 진공 배기관(134)으로 유동하게 된다. 따라서, 이러한 실시형태에서, 기판의 주변부의 둘레에 밀봉이 필요하지 않으며, 이러한 가스 차압 및/또는 지향성 가스 흐름은 임의의 증착 가스가 기판의 전면 표면에 도달하는 것을 방지한다. 우연히 임의의 간극을 통과하게 되는 임의의 증착 가스도 전면 표면(106)에 도달하지 않고 제1 진공 배기관(174)으로 유동한다. 일부 실시형태에서, 제1 진공 배기관(174) 및 제2 진공 배기관(134) 모두를 위해, 단일 진공 펌프가 사용될 수 있다. 배기관들은 단일 진공 펌프로의 배기 가스의 흐름을 보조하도록 압력 강하를 생성하기 위해 크기가 다를 수 있다.
다른 실시형태는 기판의 전면 표면을 보호하도록 차압을 사용하여 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치를 포함한다. 이러한 실시형태에서, 공정 챔버는 상부 구역 및 하부 구역을 갖는다. 기판 지지체는 공정 챔버에 위치되어 상부 구역과 하부 구역 사이에서 기판을 홀딩하도록 구성된다. 이러한 지지체는 예를 들어, 강성 환형 지지체일 수 있다. 기판은 전기 소자를 위한 전면 표면, 및 전면 표면과 대향하는 후면 표면을 갖는다. 기판 지지체는 전면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서 그리고 후면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 기판의 둘레에서 기판을 지지하도록 구성된다. 기판 지지체는 전면 표면이 상부 구역을 향하고 후면 표면이 하부 구역을 향하게 기판을 지지하도록 구성된다.
기판이 기판 지지 기구에 의해 홀딩되는 경우, 제1 가스 분배 장치가 하부 구역에 위치되어 기판의 후면 표면을 향한다. 제1 가스 분배 장치는 기판의 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 증착 가스를 기판의 후면 표면으로 지향시키도록 구성된다. 이것은 기판의 직경과 유사한 직경을 갖는 샤워 헤드 조립체를 포함할 수 있거나, 샤워 헤드 조립체가 실질적으로 더 작을 수 있고, 기판의 후면 표면에 걸쳐서 증착 가스를 방사상으로 유동시키도록 기판의 중심 지점 근처에 위치될 수 있다.
제2 가스 분배 장치는 하부 구역과 비교하여 상부 구역에서 더 큰 가스 압력을 생성하기에 충분한 불활성 가스를 공정 챔버의 상부 구역으로 유동시키도록 구성된다. 제2 가스 분배 장치는 샤워 헤드 조립체로 구현될 수 있거나, 중앙에 위치된 도관 또는 주변에 위치된 도관 등으로 구현될 수 있다.
제어기는 기판의 후면 표면 상의 증착을 위해 제1 가스 분배 장치로부터의 증착 가스의 흐름을 제어하도록 구성된다. 또한, 제어기는 기판이 기판 지지체 상에 놓여 있는 경우, 증착 가스가 하부 구역으로부터 기판의 전면 표면으로 통과하는 것을 방지하기에 충분한 가스 차압을 유지하기 위해, 상부 구역으로의 불활성 가스의 흐름을 제어하도록 구성된다. 제어기는 하나 또는 다수의 제어기로 구현될 수 있다.
제1 진공 배기관이 상부 구역에 연결될 수 있고, 제2 진공 배기관이 하부 구역에 연결될 수 있다. 제어기는 기판이 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상부 구역과 하부 구역 사이의 차압을 생성(또는 차압 생성을 보조)하기 위해 제1 진공 배기관 및 제2 진공 배기관을 제어하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 진공 배기관은 상부 구역에 연결되고, 제2 진공 배기관은 하부 구역에 연결되며, 제1 진공 배기관 및 제2 진공 배기관은 단일 진공 펌프에 연결된다.
따라서, 차압 및/또는 불활성 가스 흐름은 기판의 작업 표면 상에 바람직하지 않은 재료를 증착하지 않으면서, 후면 웨이퍼 증착을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
전술한 설명에서, 처리 시스템의 특정 형상 및 그 내부에 사용되는 다양한 구성 요소 및 공정의 설명과 같은, 구체적인 세부 사항이 제시되었다. 그러나, 본원의 기술은 이러한 구체적인 세부 사항으로부터 벗어나는 다른 실시형태로 실시될 수 있으며, 이러한 세부 사항은 설명을 위한 목적이며 제한 사항이 아님을 이해해야 한다. 본원에 개시된 실시형태는 첨부된 도면을 참조하여 설명되었다. 유사하게, 설명을 위한 목적으로, 완전한 이해를 제공하기 위해 구체적인 수, 재료, 및 구성이 제시되었다. 그럼에도 불구하고, 실시형태는 이러한 구체적인 세부 사항 없이 실시될 수 있다. 실질적으로 동일한 기능적 구성을 갖는 구성 요소는 유사한 참조 부호로 표시되므로, 임의의 중복 설명은 생략될 수 있다.
다양한 실시형태의 이해를 돕기 위해 다양한 기술이 다수의 별개의 작업으로서 설명되었다. 설명의 순서는 이들 작업이 반드시 순서에 의존하는 것임을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다. 실제로, 이들 작업은 제시된 순서로 수행될 필요가 없다. 설명된 작업은 설명된 실시형태와 상이한 순서로 수행될 수 있다. 다양한 추가적인 작업이 수행될 수 있거나/수행될 수 있고, 설명된 작업이 추가적인 실시형태에서 생략될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은 "기판" 또는 "타겟 기판"은 일반적으로 본 발명에 따라 처리되는 대상물을 지칭한다. 기판은 소자, 특히 반도체 또는 다른 전자 소자의 임의의 재료 부분 또는 구조물을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 반도체 웨이퍼와 같은 베이스 기판 구조물, 레티클, 또는 박막과 같이 베이스 기판 구조물 상에 있거나 위에 놓이는 층일 수 있다. 따라서, 기판은 임의의 특정 베이스 구조물, 패턴화된 또는 패턴화되지 않은 하부 층 또는 상부 층으로 한정되는 것이 아니라, 오히려 임의의 그러한 층 또는 베이스 구조물, 그리고 층 및/또는 베이스 구조물의 임의의 조합물을 포함하는 것으로 고려된다. 설명은 특정 유형의 기판을 언급할 수 있지만, 이는 단지 예시적인 목적을 위한 것이다.
또한, 당업자는 본 발명의 동일한 목적을 여전히 달성하면서 위에서 설명된 기술의 작업에 대해 많은 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 변경은 본 개시물의 범위에 의해 포함되도록 의도된다. 이와 같이, 본 발명의 실시형태의 전술한 설명은 제한적인 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 본 발명의 실시형태에 대한 임의의 제한 사항은 이하의 청구범위에 제시된다.

Claims (20)

  1. 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치로서,
    상부 벽, 바닥 벽, 및 상기 상부 벽으로부터 상기 바닥 벽까지 공정 챔버를 둘러싸도록 연장되는 측벽을 포함하는 상기 공정 챔버로서, 상기 공정 챔버는 상부 구역 및 하부 구역을 갖는, 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 상기 측벽에 직접 물리적으로 결합되고, 상기 공정 챔버에 위치되어 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이에서 기판을 홀딩하도록 구성된 기판 지지체로서, 상기 기판은 전기 소자를 위한 전면 표면, 및 상기 전면 표면과 대향하는 후면 표면을 갖고, 상기 기판 지지체는 상기 전면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서 그리고 상기 후면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 상기 기판의 둘레에서 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판 지지체는 상기 전면 표면이 상기 상부 구역을 향하고 상기 후면 표면이 상기 하부 구역을 향하게 상기 기판을 지지하도록 구성되는, 기판 지지체;
    상기 기판이 상기 기판 지지체에 의해 홀딩되는 경우, 상기 하부 구역에 위치되어 상기 기판의 상기 후면 표면을 향하는 제1 가스 분배 장치로서, 상기 제1 가스 분배 장치는 상기 기판의 상기 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 증착 가스를 상기 기판의 상기 후면 표면으로 지향시키도록 구성되는, 제1 가스 분배 장치;
    상기 하부 구역과 비교하여 상기 상부 구역에서 더 큰 가스 압력을 생성하기에 충분한 불활성 가스를 상기 공정 챔버의 상기 상부 구역으로 유동시키도록 구성된 제2 가스 분배 장치;
    상기 공정 챔버의 상기 측벽에 각각 제공되는 제1 및 제2 배기 포트로서, 상기 기판 지지체는 상기 제1 배기 포트와 상기 제2 배기 포트 사이의 상기 측벽의 영역에서 상기 측벽에 물리적으로 결합되어, 상기 기판이 상기 기판 지지체에 의해 지지되는 경우, 상기 기판 지지체 및 상기 기판이 상기 공정 챔버의 상기 하부 구역으로부터 상기 상부 구역을 분리하게 하고, 상기 제1 배기 포트는 상기 공정 챔버의 상기 상부 구역에 결합되고 상기 제2 배기 포트는 상기 하부 구역에 결합되는, 제1 및 제2 배기 포트;
    상기 기판의 상기 후면 표면 상의 증착을 위해 상기 제1 가스 분배 장치로부터의 상기 증착 가스의 흐름을 제어하도록 구성된 제어기로서, 상기 제어기는 상기 기판이 상기 기판 지지체 상에 놓이는 경우, 상기 증착 가스가 상기 하부 구역으로부터 상기 기판의 상기 전면 표면으로 통과하는 것을 방지하기에 충분한 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이의 가스 차압을 유지하도록 구성되며, 상기 상부 구역으로의 상기 불활성 가스의 흐름을 제어하도록 구성되는, 상기 제어기; 및
    상기 기판이 상기 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이의 차압을 측정하기 위한 압력계를 포함하며, 상기 제어기는 상기 제1 배기 포트에 연결된 제1 진공 배기관 및 상기 제2 배기 포트에 연결된 제2 진공 배기관을 제어함으로써 상기 기판의 편향을 제어하도록 구성되며,
    상기 제1 진공 배기관은 상기 불활성 가스가 상기 공정 챔버의 상기 상부 구역으로부터 발생하여 상기 기판의 전면 표면을 가로지르게 하기 위한 배기관이며, 상기 제2 진공 배기관은 상기 기판의 상기 후면 표면으로부터의 상기 증착 가스를 위한 배기관인,
    기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배기 포트를 통해 상기 상부 구역에 연결된 상기 제1 진공 배기관, 및 상기 제2 배기 포트를 통해 상기 하부 구역에 연결된 상기 제2 진공 배기관을 더 포함하며,
    상기 제어기는 상기 기판이 상기 공정 챔버 내에서 지지되는 경우, 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이의 차압을 생성하기 위해 상기 제1 진공 배기관 및 상기 제2 진공 배기관을 제어하도록 구성되는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배기 포트를 통해 상기 상부 구역에 연결된 상기 제1 진공 배기관, 및 상기 제2 배기 포트를 통해 상기 하부 구역에 연결된 상기 제2 진공 배기관을 더 포함하며,
    상기 제1 진공 배기관 및 상기 제2 진공 배기관은 단일 진공 펌프에 연결되는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 분배 장치는 상기 증착 가스를 제어 가능하게 가열하도록 구성된 제1 가열 기구를 포함하는, 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버의 상기 상부 구역에 위치된 제2 가열 기구를 더 포함하며,
    상기 제2 가열 기구는 상기 기판의 상기 전면 표면과 접촉되지 않으면서 상기 기판을 가열하도록 구성되는, 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 가열 기구는 상기 기판의 상기 전면 표면을 향해 이동 가능하고 상기 기판의 상기 전면 표면으로부터 멀어지도록 이동 가능한, 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지체는 상기 공정 챔버 내에서 상기 기판을 수직으로 병진 이동시키도록 구성되는, 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 분배 장치는 상기 기판의 상기 후면 표면을 향해 이동 가능하고 상기 기판의 상기 후면 표면으로부터 멀어지도록 이동 가능한, 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 분배 장치에 연결되어 상기 증착 가스를 생성하도록 구성된 원격 플라즈마 소스를 더 포함하는, 장치.
  10. 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치로서,
    상부 벽, 바닥 벽, 및 상기 상부 벽으로부터 상기 바닥 벽까지 공정 챔버를 둘러싸도록 연장되는 측벽을 포함하는 상기 공정 챔버로서, 상기 공정 챔버는 상부 구역 및 하부 구역을 갖는, 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 상기 측벽에 직접 물리적으로 결합되고, 상기 공정 챔버에 위치되어 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이에서 기판을 홀딩하도록 구성된 기판 지지 기구로서, 상기 기판은 전기 소자를 위한 전면 표면, 및 상기 전면 표면과 대향하는 후면 표면을 갖고, 상기 기판 지지 기구는 상기 전면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서 그리고 상기 후면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 상기 기판의 둘레에서 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판 지지 기구는 상기 전면 표면이 상기 상부 구역을 향하고 상기 후면 표면이 상기 하부 구역을 향하게 상기 기판을 홀딩하도록 구성되고, 상기 기판 지지 기구는 상기 기판이 상기 기판 지지 기구에 의해 홀딩되는 경우, 증착 가스가 상기 하부 구역으로부터 상기 상부 구역으로 통과하는 것을 방지하기에 충분한 밀봉부를 상기 기판의 상기 둘레에 생성하도록 구성되는, 기판 지지 기구;
    상기 기판이 상기 기판 지지 기구에 의해 홀딩되는 경우, 상기 공정 챔버의 상기 하부 구역에 위치되어 상기 기판의 상기 후면 표면을 향하는 가스 분배 장치로서, 상기 가스 분배 장치는 상기 기판의 상기 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 증착 가스를 상기 기판의 상기 후면 표면으로 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 장치;
    상기 공정 챔버의 상기 측벽에 각각 제공되는 제1 및 제2 배기 포트로서, 상기 기판 지지 기구는 상기 제1 배기 포트와 상기 제2 배기 포트 사이의 상기 측벽의 영역에서 상기 측벽에 물리적으로 결합되어, 상기 기판이 상기 기판 지지 기구에 의해 지지되는 경우, 상기 기판 지지 기구 및 상기 기판이 상기 공정 챔버의 상기 하부 구역으로부터 상기 상부 구역을 분리하게 하고, 상기 제1 배기 포트는 상기 공정 챔버의 상기 상부 구역에 결합되고 상기 제2 배기 포트는 상기 하부 구역에 결합되는, 제1 및 제2 배기 포트; 및
    상기 기판의 상기 후면 표면 상의 증착을 위해 상기 가스 분배 장치로부터의 상기 증착 가스의 흐름을 제어하도록 구성된 제어기를 포함하고,
    상기 기판 지지 기구는 상기 기판의 상기 둘레와 접촉되도록 구성된 변형 가능한 부재를 포함하고,
    상기 변형 가능한 부재는 상기 기판의 주변 에지를 둘러싸도록 구성된 팽창식 블래더를 포함함으로써, 팽창된 경우 상기 팽창식 블래더가 상기 기판을 홀딩하여 상기 밀봉부를 생성하고, 수축된 경우 상기 기판이 상기 공정 챔버로부터 제거될 수 있는,
    기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부재는 상기 기판의 상기 후면 표면의 주변부에서 상기 후면 표면과 접촉되도록 구성된 O-링을 포함하는, 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 변형 가능한 부재는 상기 기판의 주변부에서 상기 후면 표면과 접촉되도록 둘 다 구성된 제1 O-링 및 제2 O-링을 포함하며,
    상기 제1 O-링과 상기 제2 O-링 사이에 간극이 있도록, 상기 제1 O-링은 상기 제2 O-링과 비교하여 더 작은 직경을 갖는, 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판 지지 기구는 상기 제1 O-링과 상기 제2 O-링 사이에 위치된 진공 배기관을 포함하는, 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기판 지지 기구는, 상기 제1 O-링과 상기 제2 O-링 사이에 위치되어 상기 제1 O-링 및 상기 제2 O-링으로부터 상기 기판을 상승 및 하강시키도록 구성된 리프트 핀을 포함하는, 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 O-링은 상기 제2 O-링과 비교하여 더 작은 수직 높이를 갖는, 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 O-링은 상기 제2 O-링과 비교하여 더 변형 가능한, 장치.
  17. 기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치로서,
    상부 벽, 바닥 벽, 및 상기 상부 벽으로부터 상기 바닥 벽으로 공정 챔버를 둘러싸도록 연장되는 측벽을 포함하는 상기 공정 챔버로서, 상기 공정 챔버는 상부 구역 및 하부 구역을 갖는, 공정 챔버;
    상기 공정 챔버의 상기 측벽에 직접 물리적으로 결합되고, 상기 공정 챔버에 위치되어 상기 상부 구역과 상기 하부 구역 사이에서 기판을 홀딩하도록 구성된 기판 지지 기구로서, 상기 기판은 전기 소자를 위한 전면 표면, 및 상기 전면 표면과 대향하는 후면 표면을 갖고, 상기 기판 지지 기구는 상기 전면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서 그리고 상기 후면 표면의 내측 영역과 접촉되지 않으면서, 상기 기판의 둘레에서 상기 기판을 지지하도록 구성되며, 상기 기판 지지 기구는 상기 전면 표면이 상기 상부 구역을 향하고 상기 후면 표면이 상기 하부 구역을 향하게 상기 기판을 홀딩하도록 구성되는, 기판 지지 기구;
    상기 기판이 상기 기판 지지 기구에 의해 홀딩되는 경우, 상기 공정 챔버의 상기 하부 구역에 위치되어 상기 기판의 상기 후면 표면을 향하는 가스 분배 장치로서, 상기 가스 분배 장치는 상기 기판의 상기 후면 표면 상에 막을 증착하기 위해 증착 가스를 상기 기판의 상기 후면 표면으로 지향시키도록 구성되는, 가스 분배 장치;
    상기 공정 챔버의 상기 상부 구역에 위치되어 상기 기판의 상기 둘레에 걸쳐서 불활성 가스를 지향시키도록 구성된 불활성 가스 분배 장치;
    상기 기판 지지 기구의 외측 부분 상에 위치되어 상기 상부 구역으로부터 상기 불활성 가스를 수용하도록 구성된 제1 가스 배기관, 및 상기 기판 지지 기구의 내측 부분에 있고 상기 하부 구역으로부터 상기 증착 가스를 수용하도록 구성된 제2 가스 배기관; 및
    상기 기판의 상기 후면 표면 상의 증착을 위해 상기 가스 분배 장치로부터의 상기 증착 가스의 흐름을 제어하도록 구성되고, 상기 불활성 가스의 흐름을 제어하도록 구성되는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는 상기 증착 가스가 상기 전면 표면에 도달하는 것을 방지하기 위해, 불활성 가스 압력이 증착 가스 압력을 초과하게 하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제1 가스 배기관 및 상기 제2 가스 배기관을 제어함으로써 상기 기판의 편향을 제어하도록 구성되고,
    상기 기판 지지 기구는 상기 제1 가스 배기관과 상기 제2 가스 배기관 사이의 상기 측벽의 영역에서 상기 측벽에 직접 물리적으로 결합되어, 상기 기판이 상기 기판 지지 기구에 의해 지지되는 경우, 상기 기판 지지 기구 및 상기 기판이 상기 공정 챔버의 상기 하부 구역으로부터 상기 상부 구역을 분리하게 하는,
    기판의 후면 상에 막을 증착하기 위한 장치.
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