KR102667049B1 - 플라즈마 가열된 윈도우의 멀티-존 (multi-zone) 냉각 - Google Patents

플라즈마 가열된 윈도우의 멀티-존 (multi-zone) 냉각 Download PDF

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Abstract

기판 프로세싱 시스템이 기판 프로세싱 챔버의 윈도우 전체 또는 실질적으로 전체에 대한 냉각을 제공하기 위한 멀티-존 냉각 장치를 포함한다. 일 양태에서, 장치는 아래에 기판 프로세싱 챔버의 변압기 커플링된 플라즈마를 위한 에너지 소스를 포함하는, 기판 프로세싱 챔버의 윈도우 전체 또는 실질적으로 전체를 커버하기 위한 하나 이상의 플레넘들을 포함한다. 하나 이상의 에어 증폭기들 및 수반하는 도관들은 윈도우에 에어플로우를 제공하기 위해 하나 이상의 플레넘들에 에어를 제공한다. 도관들은 윈도우 도처에 에어플로우를 지향시키기 위해 중심부로부터 다양한 거리들로 플레넘 유입구들에 연결되고, 따라서 챔버 내에서 수행되는 프로세스들에 따라, 중심 고온 상태, 중간 고온 상태, 및 에지 고온 상태를 해결한다. 일 양태에서, 하나 이상의 플레넘들은 중심 고온 상태들을 해결하기 위해 윈도우의 중심 부분을 향해 에어를 지향시키기 위한 중심 에어 유입구를 포함한다.

Description

플라즈마 가열된 윈도우의 멀티-존 (multi-zone) 냉각
관련된 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2017년 11월 15일에 출원된 미국 실용신안 출원 번호 제 15/814,139 호의 우선권을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.
본 개시는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템들에서 챔버 윈도우들의 냉각, 그리고 더욱 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템들에서 챔버 윈도우들의 냉각을 위한 에어 순환에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 기판 프로세싱 시스템들에서 챔버 윈도우들의 냉각을 위한 플레넘 (plenum) 구조체들 및 연관된 장치에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들의 에칭 및/또는 처리를 수행하도록 사용될 수도 있다. 기판은 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버 내 페데스탈 상에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 플라즈마 에칭기 내에서 에칭 동안, 하나 이상의 전구체들을 포함하는 가스 혼합물이 프로세싱 챔버 내로 도입되고 플라즈마는 기판을 에칭하기 위해 스트라이킹된다.
기판 프로세싱 기술이 발전하고, 프로세스들이 10 nm 이하로 떨어짐에 따라, 고밀도 기판 프로세싱 챔버들에 대한 증가된 수요가 있다. 훨씬 보다 높은 전력의 TCP (Transformer Coupled Plasma) 가 요구된다. 예를 들어, 3D NAND 마스크 개구부와 같은 프로세스들에서, 좁은 이온 각 분포를 갖는 고 바이어스 (>2500 W) TCP가 사용된다. 챔버 컨디셔닝 (conditioning) 또는 포토레지스트 트리밍 (photoresist trimming) 과 같은 다른 예들에서, 충분히 큰 고에너지 이온 플럭스들이 기판 표면에 접근하기 위해 그리고 따라서 프로세스 시간을 단축시키기 위해, 고압, 고전력 (>3000 W) TCP가 요구될 수도 있다.
이러한 고전력, 고밀도 프로세스들의 일 결과는, 고에너지 이온 플럭스가 기판뿐만 아니라 TCP 코일들 아래 세라믹/유전체 윈도우에 충격을 가할 (bombard) 것이라는 것이다. 이러한 충격은 윈도우를 가열할 것이다. 사용되는 프로세스에 따라, 윈도우의 상이한 부분들은 상이한 시간들에서 상당한 가열을 겪을 수도 있다. 에어 순환 장치는 윈도우의 부분들의 냉각을 돕는다. 그러나, 사용될 수도 있는 프로세스들의 변동과 함께, 일부 윈도우 부분들은 많은 열을 수용할 수도 있지만, 에어 순환 장치는 충분한 냉각을 제공하지 않는다. 결과로서, 챔버를 손상시키고 값비싼 장비가 동작 정지되고 (out of circulation) 수리받게 하는, 윈도우가 균열될 수도 있는 상당한 리스크 (risk) 가 있다.
보다 넓게 윈도우에 걸쳐 에어 순환을 용이하게 하고, 보다 균일한 온도 (또는 적어도 보다 적은 핫스팟들 (hotspots)) 를 촉진시키고, 그리고 소위 중심 고온 (center hot) 상태, 중간 고온 (middle hot) 상태, 또는 에지 고온 (edge hot) 상태를 야기할 수 있는 프로세스 상태들을 해결하기 위해 시도하기 위한, 시도들이 이루어졌다. 그러나, 지금까지, 이러한 시도들은 윈도우 및/또는 챔버에 손상을 입히는 극단적인 온도 차이들에 취약한 윈도우 영역들을 남겼다.
기판 프로세싱 챔버를 사용하는 동안 유전체 윈도우에서 핫스팟들을 보다 잘 해결하는 멀티-존 (multi-zone) 냉각 장치를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
일 양태에서, 기판 프로세싱 시스템이 기판 프로세싱 챔버의 윈도우 전체 또는 실질적으로 전체에 대한 냉각을 제공하는 멀티-존 냉각 장치를 포함한다. 일 양태에서, 장치는 아래에 기판 프로세싱 챔버의 변압기 커플링된 플라즈마를 위한 에너지 소스 (source) 를 포함하는, 기판 프로세싱 챔버의 윈도우 전체 또는 실질적으로 전체를 커버하기 위한 하나 이상의 플레넘들을 포함한다.
일 양태에서, 하나 이상의 에어 증폭기들 (air amplifiers) 및 수반하는 도관들은 윈도우에 에어플로우 (airflow) 를 제공하기 위해 하나 이상의 플레넘들에 에어를 제공한다. 일 양태에서, 도관들은 윈도우 도처에 에어를 지향시키기 위해 중심부로부터 다양한 거리들로 플레넘 유입구들에 연결되고, 따라서 챔버 내에서 수행되는 프로세스들에 따라, 중심 고온 상태, 중간 고온 상태, 및 에지 고온 상태를 해결한다. 일 양태에서, 플레넘은 중심 고온 상태들을 해결하기 위해 윈도우의 중심 부분을 향해 에어를 지향시키기 위한 중심 에어 유입구를 포함한다.
일 양태에서, 윈도우의 전체 또는 실질적으로 전체를 커버하는 하나 이상의 플레넘들을 갖는, 에어 증폭기들에 연결된 도관들의 일부는 프로세스들의 일부 유형들 동안 가능한 소위 “에지 고온” 상태들을 해결하기 위해 외측 에지를 향해 이동될 수 있다.
일 양태에서, 하나 이상의 에어 증폭기들은 개별적으로 제어될 수도 있다. 일 양태에서, 별개의 제어는 도관 각각에 대해 하나 이상의 별개의 밸브들로부터 비롯된다. 저 플로우 밸브들 및 고 플로우 밸브들이 있을 수도 있다. 일 양태에서, 별개의 제어는 에어 증폭기들의 온/오프 제어로부터 비롯된다.
일 양태에서, 플레넘의 하면 구성은 단독으로 또는 플레넘의 상단 표면 상의 유입구들의 포지셔닝 (positioning) 과 조합하여 상이한 플로우 구성들을 제공한다.
본 개시의 적용가능성의 추가 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 특정한 예들은 예시의 목적들만을 위해 의도되었고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않았다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부한 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘 및 하나 이상의 에어 증폭기들을 포함하는 기판 프로세싱 챔버의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 양태에 따른 에너지 소스의 일 예의 개념적인 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 양태에 따른, 플레넘 및 하나 이상의 에어 증폭기들을 포함하고, 중심 에어 유입구를 포함하는 기판 프로세싱 챔버의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 개시의 양태들에 따른 플레넘 및 하나 이상의 에어 증폭기들을 포함하는 기판 프로세싱 챔버의 예들의 3차원 도면들이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 개시의 일 양태에 따른 중심 에어 유입구의 평면도, 측면도, 상면도, 및 저면도 각각의 렌더링들 (renderings) 이다.
도 6은 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘의 상면도이다.
도 7은 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘의 저면도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘의 저면도들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘의 저면도들이다.
도 10a 및 도 10b는 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘의 저면도들이다.
도 11은 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘 구조체의 고레벨 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 양태에 따른 에어 증폭기들 및 밸브들을 동작시키기 위한 제어기의 고레벨 블록도이다.
도 13은 본 개시의 일 양태에 따른 에어 증폭기들 및 밸브들을 동작시키기 위한 방법의 일 예의 단계들을 예시하는 플로우차트이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일 양태에 따른 기판 프로세싱 시스템의 엘리먼트들을 도시한다. 도 1의 기판 프로세싱 시스템은 페데스탈 (1010) 및 ESC (electrostatic chuck) (1020) 와 ESC 상에 도시된 기판 (1030) 을 갖는 챔버 (1000) 를 포함한다. 플라즈마 도관 (1040) 이 챔버 (1000) 내의 플라즈마 프로세싱 가스를 분배하기 위해 샤워헤드 (1050) 로 이어진다.
유전체 윈도우 (1100) 가 챔버 (1000) 의 상단부를 커버한다. 유전체 윈도우 (1100) 는 전자기 에너지를 전도하는 유전체 재료로 형성된다. 적합한 유전체 재료들은, 예를 들어 AIN (알루미늄 나이트라이드), Al2O3 (알루미늄 옥사이드), 또는 유사한 전도성 특성들을 갖는 임의의 다른 내화재를 포함하는 석영 및 세라믹들을 포함한다.
유전체 윈도우 (1100) 위에 배치된 플레넘 (1200) 이 유전체 윈도우 (1100) 의 전체 또는 실질적으로 전체를 커버하도록 사이징된다 (sized). 냉각을 가장 용이하게 할 수도 있는지에 따라, 플레넘 (1200) 은 유전체 윈도우 (1100) 와 직접 콘택트할 수도 있고, 또는 유전체 윈도우 (1100) 약간 위, 예를 들어 약 0.25 mm 내지 약 2 mm에 위치될 수도 있다.
일 양태에서, 플레넘 (1200) 은 상단 표면 (1210) 및 측벽들 (1220), 및 상단 표면 (1210) 내의 하나 이상의 에어 유입구들 (1230) 을 갖는다. 일 양태에 따라, 하나 이상의 에어 유출구들 (1240) 이 제공된다. 이들 유출구들은 다양하게 상단 표면 (1210) 상의 어딘가에 (예를 들어, 플레넘 (1200) 의 중간에 또는 일 측면을 향해), 또는 측벽들 (1220) 내의 하나 이상의 위치들에 있을 수도 있다.
(도 2에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이) 일 양태에서 하나 이상의 코일들 (1310, 1320) 에 의해 구성되는 에너지 소스 (1300) 는, 플레넘 (1200) 이 에너지 소스 (1300) 와 윈도우 (1100) 사이에 개재되도록 플레넘 (1200) 위에 배치된다. 에너지 소스 (1300) 는, 예를 들어 패싯된 (faceted) 동심 세그먼트들 (concentric segments), 솔레노이드 (solenoid) 형상 전도체들, 토로이드 (toroid) 형상 전도체들 또는 이들의 조합들 서로에 대해 각진 턴들 (turns) 로 형성되는, 동심 세그먼트들과 같은 전자기 에너지를 생성하기에 적합한 임의의 형상들로 형성된 코일들을 포함할 수 있다.
에너지 소스 (1300) 는, 예를 들어 일부 실시예들에서 약 50 W 내지 약 20 kW, 일 실시예에서 약 2 kW보다 크고, 또 다른 실시예에서 약 3 kW이고, 또는 또 다른 실시예에서 약 4.5 kW와 같은 전력들의 넓은 범위에 걸쳐 전자기 에너지를 생성할 수 있다. 일 양태에서, 내측 코일 (1310) 및 외측 코일 (1320) 은 서로 도전성 커플링될 수도 있다. 다른 양태에서, 복수의 코일들은 복수의 RF (Radio Frequency) 생성기들에 의해 전력 공급될 수 있다. 에너지 소스 (1300) 가 멀티-코일링된 (multi-coiled) RF 소스로서 도시되지만, 에너지 소스는, RF 소스, ECR (Electron Cyclotron Resonance), 전자파 호른 (horn), 슬롯형 (slotted) 안테나, 또는 원통형 윈도우 둘레에 랩핑된 나선형 안테나를 사용하는 헬리콘 (helicon) 소스들과 같은 도전성 커플링된 플라즈마를 생성하기 위해 전자기 에너지를 생성할 수 있는 임의의 디바이스일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
동작 동안, 일 양태에서, 에너지 소스 (1300) 는 적어도 일부의 플라즈마 프로세싱 가스를 플라즈마로 변환하도록 유전체 윈도우 (1100) 를 통해 그리고 챔버 (1000) 내로 전자기 에너지를 전송한다. 상이한 양태들에서, 플라즈마 프로세싱 가스는 주입기를 통해, 또는 도 1에 도시된 샤워헤드 (1050) 와 같은 장치, 또는 챔버 (1000) 에서 플라즈마 프로세싱 가스를 적절하게 분배하기에 적합한 임의의 다른 장치를 통해 비롯될 수 있다. 전자기 에너지의 일부는 유전체 윈도우 (1100) 에 의해 흡수될 수 있는 열 에너지로 변환된다. 명확하게, 일부 전자기 에너지는 유전체 윈도우 (1100) 의 유전체 특성들에 따라 열로 변환되고, 전자기 에너지의 추가 부분들은 플라즈마 프로세싱 가스들이 이온화된 후 유전체 윈도우 (1100) 에 의해 흡수될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마는 유전체 윈도우 (1100) 를 가열할 수 있다. 따라서, 전도된 전자기 에너지는 유전체 윈도우 (1100) 의 온도를 상승시킬 수 있다. 일 양태에서, 전자기 에너지는 유전체 윈도우 (1100) 의 상이한 부분들이 가변하는 양의 전자기 에너지를 받도록 이방성이다. 유전체 윈도우 (1100) 에서 유도된 열이 유전체 윈도우 (1100) 를 통해 전도된 전자기 에너지의 양과 상관될 수 있다고 생각된다. 예를 들어, 일 양태에서, 유전체 윈도우 (1100) 는 열로서 전자기 에너지의 약 40 ％보다 많이 흡수할 수 있다. 유전체 윈도우 (1100) 는, 열로서 전자기 에너지의 적어도 약 0.4 kW, 예컨대 예를 들어 일 양태에서 약 1 kW보다 크고, 다른 양태에서 약 1.5 kW, 또는 또 다른 양태에서 약 2.25 kW를 흡수할 수 있다. 따라서, 상승된 온도 영역, 또는 핫스팟은 유전체 윈도우 (1100) 의 다른 부분들에 대해 전자기 에너지에 의해 유도된 상대적으로 높은 양의 열을 받는 유전체 윈도우 (1100) 의 부분에 형성될 수 있다.
기판 프로세싱 시스템들은 유전체 윈도우 (1100) 에서 상이한 온도 상태들을 발생시키는 다수의 프로세스들을 구현할 수 있다. 이들 온도 상태들의 일부는 유전체 윈도우 (1100) 에 걸쳐 큰 온도 불일치들을 발생시킬 수 있고, 유전체 윈도우 (1100) 가 균열에 취약하게 만든다. 유전체 윈도우 (1100) 에서 온도의 모니터링을 용이하게 하기 위해, 하나 이상의 온도 센서들 (1400) 이 윈도우 (1100) 내에 배치될 수도 있다. 도 1에서, 네 개의 이러한 온도 센서들 (1400) 이 도시된다. 그러나, 온도 센서들 (1400) 의 수는 중요하지 않다. 중요한 것은 핫스팟들이 발생할 수도 있는 윈도우 (1100) 의 존들 내의 온도를 측정하기 위해 효율적인 센서들 (1400) 이 있다는 것이다.
일 양태에서, 플레넘 (1200) 은, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 (polytetrafluoroethylene) (PTFE 또는 “teflon”폴리에테르 에테르 케톤 (polyether ether ketone) (PEEK), 폴리에테르이미드 (polyetherimide) (PEI 또는 “ultem”세라믹들, 또는 임의의 다른 전자기 에너지 전도성 재료와 같은 패시브 (passive) 재료로부터 형성되고, 다른 재료들 또한 가능하다. 결과로서, 코일들 (1310, 1320) 로부터 전도된 전자기 에너지는 플레넘 (1200) 으로부터 간섭 없이, 그리고 플레넘 (1200) 상의 역효과 없이 유전체 윈도우 (1100) 에 도달할 수 있다.
일 양태에서, 기판 프로세싱 시스템은 에어 유입구들 (1230) 에 연결된 도관들 (1550) 과 연관된 하나 이상의 에어 증폭기들 (1500) 을 포함한다. 도 1은 두 개의 이러한 에어 증폭기들 (1500) 및 도관들 (1550) 을 도시한다. 에어 유입구들 (1230) 및 도관들 (1550) 은 상단 플레넘 표면 (1210) 상의 상이한 위치들에 위치되며, 도 1의 좌측의 도관/유입구 쌍이 유천체 윈도우 (1100) 의 에지에 보다 가까워지고, 도 1의 우측의 도관/유입구 쌍이 유전체 윈도우 (1100) 의 중간 부분에 보다 가까워진다. 각각의 포지셔닝은 도 1의 좌측의 도관/유입구 쌍이 유전체 윈도우 (1100) 에서 에지 고온 상태들을 보다 잘 해결할 수도 있지만, 도 1의 우측의 도관/유입구 쌍이 유전체 윈도우 (1100) 에서 중간 고온 상태들을 보다 잘 해결할 수도 있도록 한다.
본 개시의 양태들에 따라, 플레넘 (1200) 을 통해 공급된 에어는 냉각을 제공하기 위한 매체이다. 다른 냉각 메커니즘들 및 냉각 매체가 에어 증폭기 (1500) - 플레넘 (1200) 구조체에 더하여 사용될 수도 있다는 것이 당업자들에게 명백할 것이다.
도 2는 일 실시예에 따른 에너지 소스 (1300) 의 일 예의 대표도이다. 도 2에서, 에너지 소스 (1300) 는 코일들 (1310, 1320) 을 포함하는 것으로 도시된다. 앞서 논의된 바와 같이, 에너지 소스들의 다른 유형들이 본 개시의 양태들에 따라 적합할 수도 있다.
도 3은 도 1에 도시된 것들과 유사한 기판 프로세싱 시스템의 엘리먼트들을 도시한다. 플레넘 (1200) 의 중간의 에어 유출구 (1240) 를 대신하여, 추가 에어 유입구 (1230), 및 도관 (1850) 을 통해 에어 유입구 (1230') 에 연결된 추가 에어 증폭기 (1800) 가 있다.
연관된 도관 및 에어 증폭기 구조체와 함께 이하 도 4에 또한 도시된 중심 에어 유입구 (1230) 는, 온도 센서(들) (1400) 가 특정한 프로세스들 동안 검출하는 중요한 중심 고온 상태들을 해결할 수 있게 만든다. 일 양태에서, 윈도우 (1100) 주위의 복수의 영역들에서 온도 센서들 (1400) 을 제공하는 것은 복수의 영역들에서 핫스팟들을 검출하는 것을 도울 수 있다. 보다 새로운 프로세스들이 상이한 위치들에서 보다 강렬한 핫스팟들을 생성할 수 있기 때문에, 윈도우 (1100) 의 전체 표면 전반에 냉각 성능을 제공하는 것이 중요하다. 윈도우 (1100) 의 전체 표면의 실질적으로 전체에 걸쳐 연장하는 플레넘 (1200) 의 제공에 의해 용이하게 된 바와 같이, 윈도우 (1100) 의 표면에 걸쳐 보다 광범위하게 에어 유입구들 및 연관된 도관들을 확산시키는 것은 개선된 냉각을 산출한다.
도 4a는 본 개시의 일 양태에 따른 기판 프로세싱 시스템의 3차원 도면을 도시한다. 도 4a에서, 플레넘 (1200) 에 대한 코일들 (1310, 1320) 의 포지셔닝, 그리고 특히 코일들 (1310, 1320) 과 유전체 윈도우 (1100) 사이의 플레넘 (1200) 의 삽입이 보다 명백하다. 두 개의 도관들 (1550, 1550) 및 도관 (1850) 은 유전체 윈도우 (1100) 에서 중간 고온 상태 및 중심 고온 상태를 해결한다.
도 4b는 본 개시의 일 양태에 따른 기판 프로세싱 시스템의 3차원 도면을 도시한다. 도 4b에서, 네 개의 도관들 (1550) 은 플레넘 (1200) 을 통해 윈도우 (1100) 의 상이한 존들에 에어를 제공한다. 도 4b의 극좌측 및 극우측 상의 도관들 (1550) 은 윈도우 (1100) 의 에지 고온 상태들을 해결하기 위한 포지셔닝을 도시한다. 도 4b의 중간부를 향한 도관들 (1550) 은 유전체 윈도우 (1100) 의 중간 고온 상태들을 해결하기 위한 포지셔닝을 도시한다. 도관 (1850) 은 유전체 윈도우 (1100) 의 중심 고온 상태들을 해결한다.
이들 다양한 도관들에 대한 에어 증폭기들은 도관들의 배치가 타당할 수도 있는 곳에 따라 기판 프로세싱 시스템의 다양한 측면들 상에 위치될 수도 있다. 또한, 도시된 도관들의 수는 한계를 구성하지 않는다. 플레넘 (1200) 은 윈도우 (1100) 의 특정한 영역들로의 에어플로우를 용이하게 하기 위해 섹션들로 분할되는 하면을 가질 수도 있다. 그럴 경우에는, 추가 에어 유입구들 및 도관들이 개별적인 섹션들 내의 에어플로우를 처리하기 위해 제공될 수도 있다. 플레넘 (1200) 의 하면이 섹션들로 분할되지 않고, 단지 측벽들을 갖고 다른 돌출부들 또는 확장부들이 없더라도 (예를 들어, 구조적 안정성을 위해 가능하지 않음), 추가 에어 유출구들 및 연관된 도관들 및 에어 증폭기들은 윈도우 (1100) 의 표면에 걸쳐 에어플로우의 추가 개선을 제공하도록 제공될 수도 있다.
또한 도 4에, 윈도우 (1100) 의 중심 부분으로 에어의 흐름을 인에이블하는 (enable) 중심 에어 유입구 (1850) 가 있고, 이에 따라 특정한 프로세스들 동안 중심 고온 상태들을 해결한다. RF 코일들 아래보다 주위의 플레넘들의 구성들 및 배치들, 그리고 윈도우 위의 가변하는 수들의 RF 코일들 및 가변하는 직경의 RF 코일들의 배치들로 중심 에어 유출구의 배치를 통한 중심부 냉각의 달성은 불가능했다. 본 개시의 양태들에 따른 플레넘을 갖는 중심 에어 유입구 배치가 가능하고, 이에 따라 특정한 프로세스들로부터 발생하는 중심 고온 상태들의 처리 (handling) 를 용이하게 한다.
도 5a 내지 도 5d는 본 개시의 일 양태에 따른 중심 에어 유입구 (1850) 의 다양한 도면들을 도시한다. 중심 에어 유입구 (1850) 의 외측 둘레는 원형이지만, 이는 플레넘 (1200) 상에 중심 에어 유입구 (1850) 를 위치시키는 능력에 중요하지 않다. 또한, 도 5a 내지 도 5d의 중심 에어 유입구 (1850) 의 내측 둘레의 프로파일은 정사각형이지만, 이 역시 중요하지 않다. 중심 에어 유입구 (1850) 는 상이한 냉각 요구사항들을 해결하기 위해 가변하는 위치들에서 가변하는 형상의 유출구 홀들을 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 개시의 일 양태에 따라 플레넘 (1200) 의 상면도 및 저면도 각각을 도시한다. 도 6에서, 플레넘 (1200) 의 상단 표면 (1210) 은 에어 유입구들 (1230) 및 에어 유출구들 (1240) 을 갖는다. 도 7에서, 플레넘 (1200) 의 하단 표면 (1250) 은 에어 유입구들 (1230) 및 에어 유출구들 (1240) 뿐만 아니라, 플레넘 (1200) 내에 그리고 유전체 윈도우 (1100) 위에 에어플로우를 제공하기 위한 에어 유출구들 (1260) 을 갖는다.
도 6 및 도 7에서, 각각의 도관들, 그리고 그 후 각각의 에어 증폭기들에 연결될 수도 있는 두 개의 에어 유입구들이 있다. 추가 도관들에 그리고 각각의 에어 증폭기들에 연결된 추가 에어 유입구들이 있을 수도 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 6 및 도 7과 유사하게 본 개시의 양태들에 따른 일 플레넘의 저면도들을 도시한다. 도 8b는 에어 유출구들의 포지셔닝을 고려하여 에어플로우를 나타내는 흐름 화살표들을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 도 8a 및 도 8b의 포지셔닝과 상이하게 위치된 에어 유출구들과 함께, 본 개시의 양태들에 따른 또 다른 플레넘의 저면도들을 도시한다. 도 9b는 에어 유출구들의 포지셔닝을 고려하여 에어플로우를 나타내는 흐름 화살표들을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 도 8a 및 도 8b, 도 9a 및 도 9b의 포지셔닝과 역시 상이하게 위치된 에어 유출구들과 함께, 본 개시의 양태들에 따른 또 다른 플레넘의 저면도들을 도시한다. 이들 도면들과 달리, 도 10a 및 도 10b의 측벽들 (1220) 에 두 개의 에어 유출구들 (1222, 1224) 이 있다. 도 10b는 에어 유출구들의 포지셔닝을 고려하여 에어플로우를 나타내는 흐름 화살표들 (1226, 1228) 을 도시한다.
플레넘 (1200) 의 다양한 구성들이 도시되고 기술되었다. 어셈블리의 측면에서, 플레넘 (1200) 자체는 단일 피스 (piece) 로서, 또는 함께 어셈블링될 (assembled) 수 있는 복수의 세그먼트들로서 형성될 수 있다. 원형 플레넘의 경우에서, 세그먼트들은 쐐기 (wedge) 형상, 또는 호 형상, 또는 원주형 (circumferential) 일 수 있다.
도 1 및 도 3은 유전체 윈도우 (1100) 의 상부 표면의 실질적으로 전체를 커버하는 단일 플레넘 (1200) 에 대한 구조체를 도시한다. 도 6, 도 7, 도 8a, 도 8b, 도 9a, 도 9b, 도 10a, 및 도 10b는 또한 단일 플레넘 구조체를 도시한다. 본 개시의 양태들에 따라, 복수의 플레넘들은 상부 표면의 실질적으로 전체를 커버할 수도 있다. 도 11은 방금 언급된 도면들의 플레넘 (1200) 과 같이 실질적으로 동일한 표면을 커버하는 플레넘들 (1200A, 1200B, 1200C, 1200D) 을 도시한다. 예시의 단순화를 위해, 도 11은 다양한 에어 증폭기 및 코일 구조체들을 생략한다.
도 12에서, 제어기 (1600) 는 본 개시의 일 양태에 따른 플레넘 (1200) 을 통한 에어플로우에 관해 앞서 논의된 에어 증폭기들 (1550', 1550'', 1550''', 및 1550'''') 의 동작을 제어한다. 일 양태에서, 에어 증폭기들은 그룹으로, 또는 개별적으로 턴 온되고 (turn on) 턴 오프될 (turn off) 수 있다. 그들은 일 양태에 따라, 증폭기들이 동작의 모드를 허용하도록 구성된 모터들을 갖는 조절된 (예를 들어, 낮은, 중간의, 높은) 동작을 가질 수도 있다.
도 12는 또한 본 개시의 일 양태에 따라, 각각의 에어 증폭기들 (1550', 1550'', 1550''', 및 1550'''') 과 연관된 저 플로우 밸브들 (1570', 1570'', 1570''', 및 1570'''') 을 도시한다. 일부 유형들의 에어 증폭기들과 함께, 적은 양의 에어플로우가 요구되면, 특정한 프로세스들로부터 발생하는 국부화된 핫스팟들 때문에 특정한 영역들에서 선택적으로, 또는 보다 일반적으로, 연관된 에어 증폭기와 에어의 소스 사이에 포지셔닝된 하나 이상의 저 플로우 밸브들은, 연관된 에어 증폭기들에 용인된 에어의 양, 그리고 따라서 플레넘 (1200) 에서 각각의 에어 유입구들을 제어할 수도 있다.
도 12는 또한 본 개시의 일 양태에 따라, 각각의 에어 증폭기들 (1550', 1550'', 1550''', 및 1550'''') 과 역시 연관된 고 플로우 밸브들 (1580', 1580'', 1580''', 및 1580'''') 을 도시한다. 작은 양의 에어플로우가 요구되면, 특정한 프로세스들로부터 발생하는 국소화된 핫스팟들 때문에 특정한 영역들에서 선택적으로, 또는 보다 일반적으로, 연관된 에어 증폭기와 에어의 소스 사이에 포지셔닝된 하나 이상의 고 플로우 밸브들은, 연관된 에어 증폭기들에 용인된 에어의 양, 그리고 따라서 플레넘 (1200) 에서 각각의 에어 유입구들을 제어할 수도 있다.
저 플로우 밸브들 및 고 플로우 밸브들과 함께, 상이한 양들의 에어는 온도 센서(들) (1400) 의 출력들에 의해 나타낸 바와 같이, 인지된 요구사항들에 따라, 플레넘 (1200) 내로 펌핑될 수도 있다.
일 양태에서, 제어기 (1600) 는 또한 에어 증폭기들에 에어를 제공하는 에어 소스 (1650) 의 동작을 제어한다. 일 양태에서, 제어기 (1600) 는 에어플로우의 동작 제어에 전념할 필요는 없고, 대신 기판 프로세싱 챔버의 동작의 다른 양태들을 제어할 수도 있다.
에어 증폭기들이 단독으로 또는 저 플로우 밸브 및/또는 고 플로우 밸브와 함께 제공할 수도 있는 에어플로우는, 결국 수행되는 프로세스 또는 프로세스들의 조합에 따를 수 있는 에어플로우 요구사항들에 따라 가변할 수 있다. 일 양태에서, 에어 증폭기 각각은, 예를 들어 일 양태에서 약 25 psig 내지 약 80 psig, 또 다른 양태에서 약 30 psig, 또는 또 다른 양태에서 약 50 psig와 같은, 약 20 psig 내지 약 100 psig의 압력을 갖는 가압된 에어로 공급될 때 적합한 에어플로우를 제공할 수 있다. 에어 증폭기는, 예를 들어 일 양태에서 약 20 cfm 내지 약 3,000 cfm, 또 다른 양태에서 약 25 cfm 내지 약 900 cfm, 또 다른 양태에서 약 30 cfm 내지 약 230 cfm 또는 추가 양태에서 약 125 cfm 내지 약 230 cfm과 같은, 적어도 약 20 cfm의 레이트로 적합한 양들의 냉각 에어 70을 제공할 수 있다.
도 13은 본 개시의 양태들에 따른 기판 프로세싱 시스템의 에어플로우의 동작 제어를 예시하는 플로우차트이다. 제어는 (1700) 에서 시작된다. (1710) 에서, 온도 센서 (1400) 는 윈도우 (1100) 의 다양한 존들에서 온도들을 센싱한다. 앞서 언급된 바와 같이, 상이한 온도 센서들은 윈도우의 상이한 존들 주변의 온도 정보를 제공할 수도 있다. 일 양태에서, 제어기 (1600) 는 가능한 중심 고온, 중간 고온, 및 에지 고온 상황들을 확인하도록 중심 영역, 중간 영역, 및 에지 영역에 관한 온도 정보를 수신한다.
(1720) 에서, 모든 온도들이 타겟 온도에 있으면, 모니터링은 그저 계속된다. 임의의 온도들이 타겟 이상이면, 이후 (1730) 에서 제어기 (1600) 는 플레넘 (1200) 에 에어플로우를 제공하도록 동작한다. 또한 상기 언급된 바와 같이, 제어기 (1600) 는 에어 증폭기들 중 하나 이상의 동작을 조절함으로써, 또는 에어 증폭기로의 에어를 허용하는 하나 이상의 저 플로우 밸브 또는 고 플로우 밸브를 제어함으로써 이 동작에 영향을 미치고, 이에 따라 플레넘으로의 에어플로우에 영향을 미친다.
(1740) 에서, 온도 센서(들) (1400) 는 제어기 (1600) 에 온도 정보를 제공하고, 이는 이후, (1750) 에서, 임의의 타겟 존들의 임의의 온도들이, 예를 들어 1 ℃보다 크게 타겟 이상인지 여부를 확인한다. 아니라면, 온도들은 계속해서 모니터링된다. 일 양태에서, 제어기 (1600) 는 이전에 활성화된 에어 증폭기들 중 하나 이상을 제한하거나 셧 오프 (shut off) 하도록 동작할 수도 있다. 측정된 온도들 중 임의의 온도가 계속해서 너무 높으면, (1760) 에서 제어기 (1600) 는 에어 증폭기들 사이의 플로우 레이트들을 조정하도록 동작한다.
본 개시에 대해, 에어 증폭기들의 수가 에어 유입구들의 수와 동일하다는 특별한 요구사항은 없다. 일 양태에서, 복수의 에어 유입구들은 수행되는 프로세스들에 따라 동일한 에어 증폭기를 공유할 수 있다. 마찬가지로 에어 유입구들의 수가 에어 유출구들의 수와 동일하다는 특별한 요구사항은 없다. 본 명세서에 개시된 플레넘을 인에이블할 때, RF 코일 밑의 영역들을 포함하는 윈도우 (1100) 의 표면 상의 어딘가의 핫스팟들을 해결하기에 적합한 에어플로우를 생성할 수 있는 에어 증폭기들, 에어 유입구들, 및 에어 유출구들의 수들의 임의의 조합은, 이들 영역들에 직접 에어플로우를 제공하는 플레넘의 능력 때문에, 다른 것들 사이에서도 용인 가능할 것이다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들의 연구에 따라 분명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 구 (phrase) A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, “적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C” 를 의미하도록 해석되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
용어 “실질적으로” 그리고 “약”은 임의의 정량적인 비교, 값, 측정, 또는 다른 표현에 기여할 수도 있는 고유의 불확실성의 정도를 나타내도록 본 명세서에서 활용될 수도 있다. 이들 용어들은 또한 이슈의 주제의 기본적인 기능의 변화를 발생시키지 않고 명시된 참조로부터 가변할 수도 있는 정량적인 표현에 의해 정도를 나타내도록 본 명세서에서 활용된다.
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 전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 후에 그들의 동작을 제어하기 위해 전자장치들에 통합될 수도 있다. 전자장치들은 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 “제어기”로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 프로세싱 상태들 및/또는 시스템의 유형에 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 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치들로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 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 양태들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해 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 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 유형 및 수행될 프로세스의 유형에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산된 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, 원격으로 위치한 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 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 그리고 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용된, 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.

Claims (22)

  1. 상단부에, 프로세싱 챔버를 커버하는 윈도우를 갖는, 상기 프로세싱 챔버;
    상기 윈도우 위에 위치된 제 1 코일로서, 상기 제 1 코일은 상기 프로세싱 챔버 내의 플라즈마 프로세싱 가스들을 이온화하기 위한 전자기 에너지를 생성하는, 상기 제 1 코일;
    활성화될 때 에어플로우 (airflow) 를 생성하기 위한 제 1 에어 증폭기 (air amplifier), 제 2 에어 증폭기, 및 제 3 에어 증폭기;
    상기 제 1 코일 아래에 그리고 상기 윈도우 위에 위치된 플레넘 (plenum) 으로서, 상기 플레넘은 측벽들을 갖고 상기 윈도우의 상부 표면의 영역과 실질적으로 동일한 영역에서 상단 표면을 갖고, 상기 상단 표면은 상기 제 1 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하도록 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 중심 부분 주위에 위치된 제 1 에어 유입구를 갖고, 상기 제 1 에어 유입구는 상기 제 1 코일 아래의 상기 윈도우의 중심 부분에서 핫스팟들을 감소시키도록 상기 플레넘의 상기 측벽들 내의 상기 윈도우에 걸쳐 상기 에어플로우를 분배하는 복수의 홀들을 포함하고, 상기 플레넘은,
    상기 윈도우의 에지 부분의 하나 이상의 핫스팟들을 감소시키도록 상기 제 2 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하기 위한 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 에지 부분의 제 2 에어 유입구; 및
    상기 윈도우의 중간 부분의 핫스팟들을 감소시키도록 상기 제 3 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하기 위해, 상기 상단 표면의 상기 중심 부분과 상기 에지 부분 사이에 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 중간 부분의 제 3 에어 유입구를 더 포함하는, 상기 플레넘;
    복수의 온도 센서들로서, 상기 복수의 온도 센서들 각각은 상기 윈도우의 대응하는 부분의 온도를 측정하고 센싱된 온도를 출력하는, 상기 복수의 온도 센서들; 및
    상기 에어플로우를 생성하도록 상기 제 1 에어 증폭기, 상기 제 2 에어 증폭기, 및 상기 제 3 에어 증폭기를 제어하기 위해 상기 센싱된 온도들에 응답하는 제어기를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘은 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하도록 사이징되는 (sized), 기판 프로세싱 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘은 실질적으로 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하는 복수의 플레넘들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 플레넘들은 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하는, 기판 프로세싱 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘은 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 에지 부분에 추가 에어 유입구를 갖고, 상기 제 1 에어 증폭기는 상기 제 1 에어 유입구 및 상기 추가 에어 유입구 모두에 에어플로우를 제공하는, 기판 프로세싱 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    추가 에어 증폭기를 더 포함하고, 상기 플레넘은 추가 에어 유입구를 갖고, 상기 제 1 에어 증폭기는 상기 제 1 에어 유입구에 에어플로우를 제공하고 그리고 상기 추가 에어 증폭기는 상기 추가 에어 유입구에 에어플로우를 제공하는, 기판 프로세싱 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘 위에 위치된 제 2 코일을 더 포함하고, 상기 제 2 코일은 상기 프로세싱 챔버에서 상기 플라즈마 프로세싱 가스들을 이온화하기 위해 전자기 에너지를 제공하는, 기판 프로세싱 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일은 서로 도전성 커플링되는 (coupled), 기판 프로세싱 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘은 상기 상단 표면에 제 1 에어 유출구를 갖는, 기판 프로세싱 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레넘은 상기 측벽들 중 하나에 제 1 에어 유출구를 갖는, 기판 프로세싱 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    에어의 소스 (source) 및 상기 에어의 소스에 연결된 제 1 밸브 및 제 2 밸브를 더 포함하고, 상기 제 1 에어 증폭기는 상기 제 1 밸브 및 상기 제 2 밸브를 통해 상기 에어의 소스에 연결되고, 상기 제어기는 상기 에어플로우를 제공하기 위해 상기 에어의 소스 및 상기 제 1 밸브 및 상기 제 2 밸브를 제어하고, 상기 제 1 밸브는 상대적으로 낮은 에어플로우를 제공하고, 그리고 상기 제 2 밸브는 상대적으로 높은 에어플로우를 제공하는, 기판 프로세싱 시스템.
  12. 상단부에, 프로세싱 챔버를 커버하는 윈도우를 갖는, 상기 프로세싱 챔버;
    상기 프로세싱 챔버 내의 플라즈마 프로세싱 가스를 이온화하기 위한 전자기 에너지를 생성하기 위해 상기 윈도우 위에 위치된 복수의 코일들;
    에어플로우를 생성하기 위한 복수의 에어 증폭기들;
    상기 복수의 코일들 아래에 그리고 상기 윈도우 위에 위치된 플레넘으로서, 상기 플레넘은 측벽들을 갖고 또한 상기 윈도우의 상부 표면의 영역과 실질적으로 동일한 영역에서 상단 표면을 갖고, 상기 상단 표면은 상기 복수의 에어 증폭기들로부터 상기 에어플로우를 수용하고 그리고 상기 복수의 코일들 아래의 상기 윈도우의 하나 이상의 영역들에서 하나 이상의 핫스팟들을 감소시키도록 상기 플레넘의 상기 측벽들 내의 상기 윈도우에 걸쳐 상기 에어플로우를 분배하기 위한 복수의 에어 유입구들을 갖고, 상기 복수의 에어 유입구들은,
    상기 윈도우의 중심 부분에서 핫스팟들을 감소시키도록 복수의 홀들을 포함하고 그리고 상기 에어 증폭기들 중 제 1 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하기 위해 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 중심 부분 주위에 위치된 제 1 에어 유입구;
    상기 윈도우의 에지 부분의 핫스팟들을 감소시키도록 상기 에어 증폭기들 중 제 2 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하기 위한 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 에지 부분의 제 2 에어 유입구; 및
    상기 윈도우의 중간 부분의 핫스팟들을 감소시키도록 상기 에어 증폭기들 중 제 3 에어 증폭기로부터 상기 에어플로우를 수용하기 위한, 상기 중심 부분과 에지 부분 사이의 상기 플레넘의 상기 상단 표면의 중간 부분의 제 3 에어 유입구를 포함하는, 상기 플레넘;
    복수의 온도 센서들로서, 상기 복수의 온도 센서들 각각은 상기 윈도우의 대응하는 부분의 온도를 측정하고 센싱된 온도를 출력하는, 상기 복수의 온도 센서들; 및
    상기 복수의 에어 증폭기들을 제어하도록 상기 센싱된 온도들에 응답하는 제어기를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레넘은 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하도록 사이징되는, 기판 프로세싱 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 플레넘은 실질적으로 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하는 복수의 플레넘들을 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 플레넘들은 상기 윈도우의 상기 상부 표면 전체를 커버하는, 기판 프로세싱 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 에어 증폭기들은 상기 복수의 에어 유입구들과 수가 동일한, 기판 프로세싱 시스템.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 에어 증폭기들은 상기 복수의 에어 유입구들보다 적고, 그리고 상기 복수의 에어 유입구들 중 두 개 이상은 에어 증폭기를 공유하는, 기판 프로세싱 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 코일들은 서로 도전성 커플링되는, 기판 프로세싱 시스템.
  19. 제 12 항에 있어서,
    에어의 소스 및 상기 에어의 소스에 연결된 복수의 쌍들의 밸브들을 더 포함하고, 상기 복수의 에어 증폭기들 각각은 상기 복수의 쌍들의 밸브들 중 하나를 통해 상기 에어의 소스에 연결되고, 상기 제어기는 상기 에어플로우를 제공하도록 상기 에어의 소스 및 상기 복수의 쌍들의 밸브들을 제어하고, 상기 복수의 쌍들의 밸브들 각각의 제 1 밸브는 상대적으로 낮은 에어플로우를 제공하고, 그리고 상기 복수의 쌍들의 밸브들 각각의 제 2 밸브는 상대적으로 높은 에어플로우를 제공하는, 기판 프로세싱 시스템.
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