KR20060065703A - 온도 제어식 챔버 실드를 사용한 미립자 오염 저감 - Google Patents

온도 제어식 챔버 실드를 사용한 미립자 오염 저감 Download PDF

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Abstract

반도체 웨이퍼 처리 장치(10)의 챔버(11) 내에 챔버 실드 조립체(40)를 설치함으로써 그 장치(10)에서 미립자 플레이킹(particle flaking) 발생 가능성이 줄어든다. 상기 실드 조립체는 열팽창과 수축 동안 아킹을 피하기에 충분한 간극(52, 56)이 유지되도록 서로 비접촉하여 지지 및 현수되어 있는 복수 개의 네스트형 실드(nested shield)(41, 42, 43, 44)를 포함한다. 실드와 챔버 벽 상의 정렬 구조체(alignment structure)는 실드가 동심적으로 정렬되도록 하여 간극을 유지시키도록 강제한다. 상기 실드는 알루미늄 혹은 다른 열전도성 물질로 구성되고 실드를 통한 높은 열전도성을 제공하기에 충분히 큰 단면적을 지닌다. 장착 플랜지(46) 및 다른 장착면은 실드 상에 마련되어 실드에서 챔버의 온도 제어식 벽(14)으로 높은 열전도성을 확보하기에 충분한 접촉 면적을 지닌 긴말한 열 접촉을 형성한다. 소정 어레이의 복사식 램프(70)들이 챔버 둘레에 간격을 두고 배치되고, 큰 면적을 가로질러 복수 개의 실드를 노출시켜 실드의 예비 가열 베이크 아웃을 위해 가열하기 위해 그리고 소정의 실행(run)에서 제1 웨이퍼를 처리할 때 열 쇼크를 없애기 위해 수직 방향으로 연장한다.

Description

온도 제어식 챔버 실드를 사용한 미립자 오염 저감{PARTICULATE REDUCTION USING TEMPERATURE-CONTROLLED CHAMBER SHIELD}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 제조와, 반도체 웨이퍼 제조 공정에서의 미립자 오염의 저감에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 프로세싱 챔버의 벽을 증착으로부터 보호하기 위해 제공된 실드(shield)와, 이러한 챔버 실드로부터의 증착물의 플레이킹(flaking)에 의해 야기되는 오염을 줄이는 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 제조는 통상적으로 화학 혹은 플라즈마 처리에 의해 물질들이 증착 혹은 에칭되는 진공 프로세싱 챔버 내에서, 웨이퍼의 표면 상에 박막 혹은 물질의 층들을 적층 및 에칭하는 공정을 포함한다. 반도체 제조에서 가장 큰 손실 원인들 중 하나는 미소한 입자에 의한 오염이다. 반도체 구조가 점차적으로 소형화가 되어 가고 있는 추세에 따라, 웨이퍼 표면 상의 미립자 존재는 전체 소자의 작동 불능을 야기할 수 있다. 따라서, 제조 공정에서 미립자 생성 제어의 중요성은 계속 강조되고 있다.
진공 공정, 특히 물질 증기가 챔버 벽 상에서 그리고 처리 매체와 접촉 상태로 있는 다른 내측 리액터 부분 상에서 코팅 형성을 초래하는 증착 공정에서, 상기 코팅의 적층 및 최후의 플레이킹은 미립자에 의한 반도체 웨이퍼의 오염의 주요 원인이다. 따라서 이러한 증착물이 플레이크(flake)로 되는 경향을 감소시키는 것은 프로세싱 장치 및 공정 설계에 있어서 주요한 목표이다. 영구적인 챔버 표면 상에 증착물이 형성되는 것을 방지하기 위해 사용되는 챔버 실드는 미립자 오염 방지 효과의 요체가 된다. 이러한 실드의 빈번한 교체 및 세척은 플레이킹 문제를 해결하기 위한 해결책일 수 있지만, 이러한 해결책 자체는 프로세싱 장비 및 제조 공정의 생산성을 감소시킨다. 플레이킹 없이 오랜 시간 동안 증착물을 유지하는 능력을 증가시키는 방법에 있어서, 전술한 실드의 사용이 지속적으로 요구되어 왔다.
플레이킹에 더 내성이 있는 챔버 실드를 만드는 방법은 실드의 표면을 개량하여 실드가 수집하는 증착물의 점착력을 증대시키기 위한 노력을 포함한다. 그럼에도 불구하고, 실드가 빈번하게 제거 또는 세척되지 않을 경우에는 궁극적으로 플레이킹이 발행한다. 플레이킹 현상의 악화를 알기 위해 공정 조건을 관찰하였다. 기계적 접촉, 가스 유동, 부품들의 압력 및 열 사이클은 코팅이 실드로부터 플레이킹되게 하는 변수들이다.
따라서, 플레이킹 없이 증착물을 유지하기 위해 반도체 웨이퍼 프로세싱 챔버에서의 실드 능력을 향상시키기 위한 방법의 필요성이 여전히 존재한다.
본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼 진공 공정에서 미립자 발생을 줄이는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 반도체 웨이퍼 처리 시스템 내의 증착물의 축적으로부터 영구적인 챔버 부품들을 보호하기 위해 진공 프로세싱 챔버 내에 설치된 실드로부터의 플레이킹을 최소화시키는 데 있다.
본 발명의 원리에 따르면, 반도체 웨이퍼 처리 챔버 내의 챔버 실드는 열 응력과 공정의 변화에 따른 열 사이클링의 결과로서 그 표면으로부터의 미립자 플레이킹을 최소화시키는 방식의 온도 제어식 챔버 실드이다.
본 발명의 일양태에 따르면, 실드 부품들 내에서 높은 열전도성을 지니면서, 실드를 열적으로 냉각된 챔버 벽에 장착시키기 위한 높은 열전도성 구조체를 구비하는 챔버 실드가 제공된다. 이러한 특징은, 특히 조합적으로, 실드의 열 균일성을 향상시키며, 챔버 내에서의 처리로부터 발생한 에너지로 인한 실드 온도와 온도 집중을 감소시킨다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 실드를 챔버 벽에 장착하기 위한 높은 열전도성 구조체는 챔버 벽과의 긴밀한 접촉을 형성하고 적어도 챔버를 통한 열전도성만큼 큰, 실드에서 챔버 벽으로의 열전도성을 제공하도록 실드의 단면적보다 더 큰 면적을 지닌 장착면을 포함한다. 복수 개의 실드 조립체의 복수 개의 실드 부품들 각각에는 높은 열전도성의 장착 구조물이 마련되어 있다.
도시된 실시예에 있어서, 실드 조립체의 각각의 실드는 실드 조립체가 장착되어 있는 챔버의 축과 정렬되는 중심 축 둘레에서 대칭 상태로 존재한다. 이러한 실시예에서, 각각의 실드 부품과, 챔버 벽 혹은 다른 히트 싱킹(heat sinking), 상기 부품들이 장착되는 지지 구조체 사이의 장착면의 면적은 실드의 축에 대해 수직인 실드를 통과하는 평면에서 실드의 단면적보다 더 크게 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 장착면은 챔버 벽 혹은 지지 구조체와 긴밀한 접촉 상태로 고정되어 있기 때문에 장착면을 통해 실드로부터 벽 혹은 지지 구조체로의 열전도성은 적어도 실드의 전술한 단면적을 가로지르는 열전도성만큼 크다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 임계적 치수 및 임계적 간극이 정확하게 설정되고 열팽창을 보상하기 위해 유지된다. 상기 간극들은 이들이 덜 중요한 위치에서 치수 변화가 발생하도록 배치되기 때문에 아킹(arcing) 발생 가능성의 증가를 방지할 수 있다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면, 아킹 발생 가능성은 본 발명이 제공하는 임계적 치수와 임계적 간극의 향상된 제어에 의해 감소한다. 이러한 치수는 위치 설정 핀과 챔버에 대해 상기 공급원과 챔버 커버의 강제적인 수직 이동의 결과로서 챔버에 대한 서셉터의 보다 동심적인 위치에 의해 향상되는 것이 바람직하다. 챔버 실드의 장착을 위한 기준 혹은 제로 등록점(reference or zero registration point)은 실드가 열 사이클에 노출될 때에 임계적인 치수의 최소 변화를 허용하며, 열팽창이 비임계적인 위치에서 수축되는 것을 허용한다. 따라서, 열적으로 야기된 치수 변화는 아킹 발생 가능성을 증가시키지 못한다. 더욱이, 실드의 열팽창은 향상된 실드 냉각에 의해 낮고 더 균일하게 유지되며, 이는 열팽창에 의한 임계적인 간극의 폐쇄를 줄인다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 램프 혹은 다른 열 공급원이 챔버 실드 부품을 균일하게 가온시키기 위해 배치되어 있다. 실드의 예비 가열 혹은 탈기를 위해 사용될 때, 실드의 향상된 열전도로 인해 상기 공정에 영향을 주지 않으면서 더 높은 온도로 전술한 가열을 허용해준다. 도시된 실시예에 따르면, 수직 방향 혹은 축방향으로 배향된 석영 램프는 모든 챔버 실드 부품들을 열복사에 노출시킨다. 챔버의 예비 가열은 소정의 실행에서 제1 웨이퍼를 처리할 때에 초기의 쇼크(shock)를 최소화시키도록 전술한 램프를 이용하여 실행될 수 있다.
본 발명의 이러한 특징은 챔버의 예비 가열, 탈기 혹은 베이크-아웃(bake-out) 동안 챔버 실드를 더욱 균일하게 가열하는 장점을 가지며, 챔버 실드가 실드에서 나온 열에너지의 향상된 열전도성로 인해 프로세싱 공간의 처리 온도 이상으로 가열되게 해주기 때문에, 실드를 보다 효과적으로 탈기하는 것이 용이해진다.
챔버 실드와 챔버 벽 사이에 향상된 접촉을 제공함으로써 히트 싱킹 및 접지된 챔버 벽으로의 실드들 사이의 열전도성 뿐만 아니라 전기 전도성을 향상시킨다. 이는 실드 상에서 RF 접지 전위를 안정화시키며, 프로세싱 챔버의 플라즈마 내측의 타겟과 RF 전위에 더 안정적이고 예측 가능한 DC 전압을 제공한다.
실드의 전체 온도를 감소시킴으로써 주어진 가스 유동을 위한 챔버 내에서 처리 압력을 안정화시킨다. 증착 처리는 처리 압력에 의해 크게 좌우되기 때문에, 실행 단계별 처리 안정성은 향상된다. 처리 압력은 두 가지 방법으로 챔버 실드의 온도에 의해 영향을 받는다. 첫 번째 방법으로 처리 가스가 일정한 체적의 챔버 내에서 직접 가열되는 것이고, 두 번째 방법은 챔버 실드의 열팽의 결과로서 처리 공간에서 유출되는 가스를 제어하는 다양한 간극을 폐쇄시킴으로써 간접으로 가열되는 것이다. 더욱이, 처리 공간에서 유출되는 가스의 영향은 프로세싱 챔버의 외측으로부터 그 가스의 모니터링에 의해 인지된 압력에 미치기 때문에 실제 처리 압력과 모니터링된 처리 압력 사이의 차이를 유발시킨다.
더욱이, 더욱 열적인 전도성 실드가 종래의 실드보다 더 경량이기 때문에 취급을 향상시키고 또 취급을 위한 하드웨어 요구 조건을 경감시킨다.
본 발명의 전술한 목적 및 다른 목적 그리고 장점들은 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 원리를 구현하는 이온화 물리적 증착(Ionized Physical Deposition) 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 1a는 도 1의 장치의 실드 부분의 또 다른 구조를 도시한 도면으로, 도 1에 표시된 원내의 확대도이다.
도 1b 및 도 1c는 도 1의 장치의 실드 부분을 상세히 도시한 도면으로, 도 1에 표시된 원내의 확대도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1의 장치의 챔버와 그와 관련된 구조체의 개폐 작동을 순서대로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 장치의 일실시예에 따른 베이크-아웃 램프(bake-out lamp) 구조를 도시한 도 1과 유사한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일실시예에 따른 상측 공급원 실드의 개략도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 배럴형 실드의 개략도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일실시예에 따른 하측 실드의 개략도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일실시예에 따른 테이블형 실드의 개략도이 다.
본 발명은 도 1에 개략적으로 도시한 바와 같은 미국 특허 제6,287,435호에 개시된 형태의 iPVD 장치(10)를 참조하여 설명할 것이다. 상기 iPVD 장치(10)는 챔버 벽(14)에 의해 경계가 정해져 있는 진공 챔버(11)를 포함하며, 그 챔버 내에서 반도체 웨이퍼(12)를 처리하기 위해 웨이퍼는 상향으로 향하는 기판 지지부(13) 상에 지지되어 있다. 이온화 스퍼터 물질 공급원(15)은 챔버(11)의 상부에 설치되고 절두 원추형 마그네트론 스퍼터링 타겟(magnetron sputtering target; 16)을 포함하며, 이 타겟(16)의 중앙 개구(17)에는 RF 에너지원(20)이 배치되어 있다. RF 에너지원(20)은 매칭 네트워크(matching network; 22)와 RF 파워 서플라이의 출력부에 접속된 RF 코일 혹은 안테나(21)를 포함한다. 상기 코일(21)은 절연체 윈도우(23) 뒤의 챔버(11) 외측 대기(18) 내에 배치되며, 절연체 윈도우(23)는 챔버(11)의 벽(14)의 일부를 형성하는 동시에 챔버(11) 내에서 진공 상태로 유지된 처리 가스를 챔버(11)의 외측 대기로부터 절연시킨다. 도시된 실시예에 따르면, 상기 윈도우(23) 내측에는 복수 개의 평행한 직선형 슬롯(31)이 관통하고 있는 전기 전도성 물질로 구성된 증착 배플(30)이 설치되어 있다.
챔버 벽(14)은 전기 및 열적으로 전도성 금속으로 형성되는 동시에 열 및 전기 전하를 위한 싱크를 형성하도록 냉각 및 접지된다. 상기 챔버 벽(14)은 고정형 하측 부분(32)과, 이 하측 부분(32)의 개방된 상부에서 챔버 벽 림(rim)(34)에 안착되는 분리 가능한 뚜껑 혹은 상측 부분(33)을 포함하며, 여기서 진공 시일과 하 측 부분(32)으로의 열적 및 전기 유동 경로를 형성한다. 상기 RF 에너지원(20)은 챔버 벽(14)의 상측 부분(33) 상에 장착된다.
상기 챔버 벽(14)은 상기 장치(10)의 영구적인 부품으로 분리, 세척 및 교환 가능한 챔버 실드 조립체(40)에 정렬되어 있다. 실드 조립체(40)는 타겟(16)에서 발생하는 증착 물질로부터 챔버 벽(14)을 보호하며, 그 물질의 이온 및 다른 미립자는 챔버(11) 내의 고밀도 플라즈마(25) 영역으로부터 발산된다. 상기 실드 조립체(40)는 하측의 챔버 벽부(32)의 측벽을 증착으로부터 주로 보호하는 원통형 측벽 혹은 배럴형 실드(41)와, 챔버의 상측 부분(33)을 증착으로부터 주로 보호하는 상측 실드(42)와, 챔버 하측 부분의 바닥을 증착으로부터 주로 보호하는 하측 실드(43), 그리고 웨이퍼(12)를 에워싸는 서셉터(13)의 외주부를 증착으로부터 주로 보호하는 서셉터 실드(44)로 이루어지는 복합형 부품을 포함한다.
본 발명의 몇몇 원리에 따르면, 본 발명의 일실시예는 낮은 저항으로 열 및 전기 전하를 전도시키기에 충분한 두께를 지닌 알루미늄 등의 높은 열 및 전기 전도성 물질로 형성되어 있는 실드 조립체(40) 부품들을 제공한다. 이들 부품들은 또한 챔버 벽과 현저하게 접촉하도록 설치되기 때문에 전술한 열 및 전기 전하가 챔버 벽(14)으로 흐르며, 이에 따라 실드 조립체(40)를 낮고 균일한 온도로 유지시키고 또 DC 및 RF 전기 에너지에 대해 효과적이면서 효율적인 접지를 제공한다.
실드 조립체(40)의 배럴형 실드(41)는 챔버 벽(14)의 하측 부분(32)에 있는 환형 견부(肩部)(36) 상에 배럴형 실드(41)의 플랜지부를 지지시켜 챔버 벽(14)과의 낮은 저항의 온도 및 전기 연결부를 형성하는 환형의 외측으로 연장되는 플랜지 (46)를 포함한다. 예컨대, 배럴형 실드(41)를 환형 견부에 연결시키기 위해 복수 개의 클램프(41a)가 사용될 수 있다. 배럴형 실드를 삽입 및/또는 분리하기 위해 클램프를 풀 수 있으며, 챔버 벽(14)의 하측 부분(32) 상에서 배럴형 실드와 환형 견부(36) 사이에 낮은 저항의 열 및 전기적 연결을 제공하기 위해 클램프를 조일 수 있다. 대안으로서, 다른 고정 장치를 사용해도 좋다.
상측 실드(42)는 챔버 상측 부분(33)의 바닥에 고정되어 있으며, 이에 따라 챔버 벽(14)에도 또한 낮은 저항의 열 및 전기적 연결부가 형성된다. 예컨대, 상측 실드(42)를 챔버 상측 부분(33)의 바닥에 결합시키기 위해 복수 개의 클램프(42a)를 사용할 수 있다. 상측 실드를 삽입 및/또는 분리하기 위해 클램프를 풀 수 있고, 상측 실드와 챔버 상측 부분(33)의 바닥 사이의 낮은 저항의 열 및 전기적 연결을 제공하기 위해 클램프를 조일 수 있다. 대안으로서, 다른 고정 장치를 사용해도 좋다.
하측 실드(43)는 챔버 하측 부분(32)의 측벽에 고정되거나 또는 그것과 일체로 된 환형 링 모양의 블록(38) 상에 지지되어 있으며, 이에 따라 챔버 벽(14)에도 또한 낮은 저항의 열 및 전기적 연결부가 형성된다. 예컨대, 상기 블록(38)을 이용하여 하측 실드(43)를 챔버에 결합시키기 위해 복수 개의 클램프(43a)가 사용될 수 있다. 하측 실드를 삽입 및/또는 분리하기 위해 클램프를 풀 수 있고, 하측 실드와 챔버의 바닥 부분 사이의 낮은 저항의 열 및 전기적 연결을 제공하기 위해 클램프를 조일 수 있다. 대안으로서, 다른 고정 장치를 사용해도 좋다. 더욱이, 이러한 하측 실드(43)는 도 1a에 도시된 바와 같이 챔버의 하측 부분(32)의 바닥을 향해 하방으로 돌출하는 하측 플랜지(48) 상에 지지될 수 있다.
서셉터 실드(44)는 비록 챔버 벽(14)에는 연결되지 않지만 별도의 온도 및 전위 제어부(도시 생략)를 구비하는 서셉터(13) 상에 지지되어 있다.
임계적 치수가 정확히 설정되고 임계적 간극은 잠재적인 열팽창 면에서 유지된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 예컨대, 상측 실드(42)의 온도가 상승함에 따라, 상측 실드(42)는 화살표 51로 표시된 바와 같이 외측으로 팽창한다. 전술한 상측 실드(42)의 외측 림과 배럴형 실드(41) 사이의 간극(52)은, 이 간극(52)이 적어도 이들 실드(41, 42) 사이에서의 아킹을 방지하기 위해 요구되는 거리만큼 넓게 설정된다. 이와 유사하게, 도 1c에 도시된 바와 같이, 배럴형 실드(41)와 하측 실드(43)는 이 실드(41, 43)의 온도가 상승함에 따라 화살표 53과 54로 표시된 바와 같이 각각 팽창한다. 배럴형 실드 부분(41)과 하측 실드 부분(43) 사이의 간극(55)은, 이 간극(55)이 적어도 이들 실드(41, 42) 사이에의 아킹을 방지하기 위해 요구되는 거리만큼 넓게 설정된다. 하측 실드(43)는 가열시 실드 부분(41)으로부터 멀어지게 확대되어 간극(56)이 폐쇄되기 보다는 더 확대되어 아킹을 유발하지 않도록 장착되어 있다. 또한, 간극(57)(도 1 참조)은 하측 실드(43)와 서셉터 실드(44) 사이에 유지되어 아킹을 피하기 위해 실드의 가열시에 충분히 크게 유지된다. 이들 간극(52, 55-57)은 치수 변화 덜 중요한 곳에 위치 설정되어 아킹 발생 가능성의 증가를 방지할 수 있다.
아킹 발생 가능성은 본 발명에 따라 제공되는 임계적 치수 및 임계적 간극의 향상된 제어를 통해 또한 줄어든다. 이러한 치수는 상기 장치의 챔버가 개폐됨에 따라 향상된 정렬을 강제하는 정렬 구조(alignment structure)의 결과로서 챔버에 대한 서셉터의 보다 동심적인 배치에 의해 향상되는 것이 바람직하다. 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 챔버 벽(14)의 상측 림 상의 위치 설정 핀(61)은 챔버(11)에 대해 상기 공급원과 챔버의 상측 부분(33)을 강제적으로 수직 이동시키기 위해, 챔버의 상측 부분(33) 상에서 정렬 가이드(62)와 정렬된다. 더욱이, 기준 혹은 제로 등록점(도시 생략)은 실드가 전술한 바와 같이 열 사이클에 노출될 때에 임계적인 치수의 최소 변화를 허용하게 될 위치에 챔버 실드(41-44)를 장착하기 위해 제공된다. 따라서, 열적으로 야기된 치수 변화는 아킹 발생 가능성을 증가시키지 않는다.
도 3을 참조하면, 적외선 램프(70) 어레이는 이 램프(70)가 예비 가열 혹은 작동 중에 챔버 실드(41-44)를 균일하게 가온하도록 배치되어 있다. 비록 허용 가능한 온도 분포를 제공하는 다른 공간적인 배치가 사용될 수도 있지만, 상기 램프(70)는 수직 방향으로 배향되어 있고, 통상적으로 챔버(11)의 축을 중심으로 동일하게 이격되어 있다. 상기 램프는 복사 에너지가 실드(41, 43, 44)들 모두에 영향을 주도록 위치 설정되어 있다. 실드의 예비 가열 혹은 탈기 동안, 서셉터(13)는 실드(44)를 램프에 노출시키기 위해 도시된 위치로 하강한다. 실드의 향상된 열전도는 공정에 영향을 미치지 않으면서 실드가 더 높은 온도에서 가열되도록 해준다. 도시된 실시예에 있어서, 수직 혹은 축방향으로 배향된 석영 램프는 대부분의 챔버 실드 부품들을 열복사에 노출시킨다. 챔버의 예비 가열은 소정의 실행에서 제1 웨이퍼를 처리할 때에 초기 쇼크를 최소화시키도록 전술한 램프를 이용하여 실행될 수 있다.
도 4a 내지 도 4d에는 본 발명의 실시예에 따른 상측 공급원 실드의 개략도가 도시되어 있다. 도 4a는 평면도이고, 도 4b는 측면도이며, 도 4c 및 도 4d는 상세도이다.
상측 공급원 실드(42)는 상측 링(410), 경사 링(420), 하측 링(430), 및 장착 요소(440)를 포함한다. 상측 링(410)은 내측면(410a), 상측면(410b), 및 외측면(410c)을 포함한다. 경사 링 부분(420)은 상측 링(410)의 내측면(410a)에 커플링되는 내측면(420a)과, 상측 링(410)의 외측면(410c)에 커플링되는 외측면(420c)을 포함한다. 하측 링(430)은 경사 링(420)의 내측면(420a)에 결합된 내측면(430a)과, 경사 링(420)의 외측면(420c)에 커플링되는 외측면(430c)과, 내측면(430a) 및 외측면(430c)에 커플링되는 하측면(430d)을 포함한다. 장착 요소(440)는 경사 링(420)의 외측면(420c)에 커플링되는 결합면(440b)과, 장착 요소(440)의 상측면(440b) 및 하측면(440d)에 커플링되는 외측면(440c)과, 장착 요소(440)의 하측면(440d) 및 하측 링(430)의 외측면(430c)에 커플링되는 하측면(440e)을 포함한다.
상측 공급원 실드(42)는 단일 블록의 물질로 구성될 수 있다. 예컨대, 알루미늄(6061-T6)이 사용될 수 있다. 대안으로서, 다른 물질이 사용될 수 있고, 하나 이상의 단편이 사용될 수 있다. 상측 공급원 실드(42)의 높이는 401로 표시되어 있다. 예컨대, 이 높이(401)는 적어도 약 116.4mm 일 수 있다.
상기 장착 요소(440)는 결합면(440b)에서부터 하측면(440d)으로 연장되는 복 수 개의 관통공(460)을 포함할 수 있다. 예컨대, 관통공(460)의 직경은 적어도 약 25.4mm일 수 있다. 관통공(460)은 약 40.3도와 약 90도의 각도 변위(461, 462)를 지닐 수 있다. 관통공(460)은 직경이 약 560mm인 원(464)에 배치될 수 있다. 장착 요소(440)는 결합면(440b)에서부터 하측면(440d)으로 연장되는 적어도 하나의 슬롯(450)을 포함할 수 있다. 예컨대, 슬롯(450)은 직경이 약 584.7mm인 원(451)에 배치될 수 있다. 슬롯(450)은 약 37.5도의 각도 변위(455)를 지닐 수 있다. 추가적으로, 슬롯의 길이(452)는 적어도 약 4mm, 그 폭(453)은 적어도 약 5mm일 수 있고, 반경이 적어도 약 2.45mm인 만곡된 단부(454)를 구비할 수 있다. 더욱이, 장착 요소(440)는 결합면(440b)에서부터 하측면(440d)으로 연장되는 적어도 하나의 구멍(470)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 구멍(470)은 직경이 적어도 약 586.7mm인 원에 배치될 수 있다. 이 구멍(470)의 직경은 약 5mm일 수 있다.
상측 링(410)의 내경(411)은 적어도 약 372.8mm이고, 그 외경은(412)은 적어도 약 380.9mm 일 수 있다. 상측 링(410)은 약 45도의 경사와 적어도 약 1.5mm의 길이를 지닌 각진 특징부(431)를 더 포함할 수 있다.
경사 링(420)은 약 124.5도의 각도 변위(421)를 지닌다. 경사 링(420)의 외측면(420c)은 장착 요소(440)의 결합면(440b) 위로 적어도 약 32.1mm의 간격(424)을 두고 배치될 수 있는 평탄면(422)을 포함할 수 있다. 내측면(420a)은 약 1.5mm의 반경을 지닌 만곡면(425)을 사용하여 상측 링(410)의 내측면(410a)에 그리고 적어도 약 12.7mm의 반경을 지닌 만곡면(426)을 사용하여 하측 링(430)의 내측면(430a)에 커플링될 수 있다. 하측면(440e)은 적어도 약 530.0mm의 외경(442)을 지 닐 수 있다.
하측 링(430)은 약 567mm의 외경(427)과 적어도 약 6.3mm의 두께(431)를 지닐 수 있다. 하측 링(430)의 하측면(430d)은 결합면(440d)으로부터 간격(432)을 두고 배치될 수 있으며, 이 간격(432)은 적어도 약 74mm일 수 있다. 외측면(430c)은 반경이 적어도 약 19.0mm인 만곡면(436)을 사용하여 경사 링(420)의 외측면(420c)에 커플링될 수 있다.
장착 요소(440)는 적어도 약 605.0mm의 외경(441)을 지닐 수 있다. 상측 링(410)의 상측면(410b)은 결합면(440d)으로부터 간격(443)을 두고 배치될 수 있으며, 이 간격(443)은 적어도 약 42.4mm일 수 있다. 장착 요소(440)는 적어도 약 6.3mm의 두께를 지닐 수 있다.
상측 링(410)의 내측면(410a), 상측면(410b), 및 외측면(410c)의 적어도 일부는 그릿 블라스팅(grit blasting; 490) 가공될 수 있다. 추가적으로, 경사 링 부분(420)의 내측면(420a)도 그릿 블라스팅 가공될 수 있다. 하측 링(430)의 내측면(430a), 외측면(430c), 및 하측면(430d)은 그릿 블라스팅 가공될 수 있다. 더욱이, 경사 링 부분(420)의 내측면(420a)과, 하측 링(430)의 내측면(430a), 외측면(430c) 및 하측면(430d)은 아크 스프레이(491) 가공될 수 있다. 예컨대, 아크 스프레이는 알루미늄 사양 115-01-148을 사용하는 트윈 와이어 아크 스프레이를 포함할 수 있다. 변형예에 따르면, 어떤 표면들은 그릿 블라스팅 가공될 수 있고, 그 밖의 표면들은 아크 스프레이 가공될 수 있다.
도 5a 내지 도 5d에는 본 발명의 일실시예에 따른 배럴형 실드의 개략도가 도시되어 있다. 도 5a는 평면도이고, 도 5b는 측면도이며, 도 5c 및 도 5d는 상세도이다.
배럴형 실드(41)는 플랜지(510) 및 본체부(520)를 포함한다. 플랜지(510)는 상측면(510b), 외측면(510c) 및 결합면(510d)을 포함한다. 상기 본체부(520)는 플랜지(510)의 상측면(510b)에 커플링되는 내측면(520a)과, 플랜지(510)의 결합면(510d)에 커플링되는 외측면(520c), 그리고 외측면(520c) 및 내측면(520a)에 커플링되는 하측면(520d)을 포함한다.
본체부(520)의 내측면(520a)은 반경이 약 9.0mm인 만곡면(512)을 사용하여 플랜지(510)의 상측면(510b)에 커플링될 수 있다.
플랜지(510)는 상측면(510b)에서부터 하측면(510d)으로 연장되는 복수 개의 관통공(560)을 포함할 수 있다. 예컨대, 관통공(560)의 직경은 적어도 약 0.8mm일 수 있다. 관통공(560)은 약 16.3도, 약 21.2도 및 약 90도의 각도 변위(555, 561, 562)를 각각 지닐 수 있다. 관통공(560)은 직경이 약 634mm인 원(564)에 배치될 수 있다.
상기 플랜지(510)는 상측면(510b)에서부터 하측면(510d)으로 연장되는 적어도 하나의 슬롯(550)을 포함할 수 있다. 예컨대, 슬롯(550)은 직경이 약 630mm인 원(551)에 배치될 수 있다. 슬롯(550)은 적어도 약 16.3도의 각도 변위(555)를 지닐 수 있다. 추가적으로, 슬롯(550)의 길이(552)는 적어도 약 4mm, 그 폭(553)은 적어도 4.9mm일 수 있고, 반경이 적어도 약 2.45mm인 만곡된 단부(554)를 구비할 수 있다. 더욱이, 플랜지(510)는 상측면(510b)에서부터 하측면(510d)으로 연장되 는 적어도 하나의 정렬 구멍(570)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 정렬 구멍(570)은 직경이 약 634mm인 원에 배치될 수 있다. 이 정렬 구멍(570)의 직경은 적어도 약 4.9mm일 수 있다.
상기 플랜지(510)는 상측면(510b)에서부터 하측면(510d)으로 연장되는 적어도 하나의 절결부(530)를 포함할 수 있다. 예컨대, 절결부(530)는 플랜지(510)의 외측 엣지 상에 배치될 수 있다. 절결부(530)는 약 5도 및 약 45도의 각도 변위(534, 534)를 지닐 수 있다. 추가적으로, 절결부(530)의 길이(532)는 약 30.0mm이고, 그 깊이(533)는 약 14.9mm일 수 있다.
상기 플랜지(510)는 상측면(510b)에서부터 하측면(510d)으로 연장되는 적어도 하나의 정렬 요부(要部)(580)를 포함할 수 있다. 예컨대, 정렬 요부(580)는 플랜지(510)의 외측 엣지에 배치될 수 있다. 정렬 요부(580)의 길이(572)는 약 30.0mm이고, 그 깊이(573)는 약 17.9mm일 수 있으며, 반경이 약 3.15mm인 만곡된 코너(574)를 구비할 수 있다. 정렬 요부(580)는 약 3.5도의 각도 변위(586)를 지닐 수 있다.
본체부의 내측면(520a), 하측면(520d), 및 외측면(520c)의 적어도 일부와, 플랜지(510)의 상측면(510b)의 적어도 일부는 그릿 블라스팅(590) 가공될 수 있다. 추가적으로, 본체부의 내측면(520a), 하측면(520d) 및 외측면(520c)의 적어도 일부와, 플랜지(510)의 상측면(510b)의 적어도 일부는 아크 스프레이(591) 가공될 수 있다. 예컨대, 아크 스프레이는 알루미늄 사양 115-01-148을 사용하는 트윈 와이어 아크 스프레이를 포함할 수 있다. 변형예에 따르면, 어떤 표면들은 천연 숫돌 로 블라스팅 가공될 수 있고, 그 밖의 표면들은 아크 스프레이 가공될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d에는 본 발명의 일실시예에 따른 하측 실드의 개랙도가 도시되어 있다. 하측 실드(43)는 상측 링(610), 본체부(620), 및 하측 링(630)을 포함한다. 상측 링(610)은 내측면(610a), 상측면(610b), 및 외측면(610c)을 포함한다. 본체부(620)는 상측 링(610)의 내측면(610a)과 하측 링(630)의 내측면(630a)에 커플링되는 상측면(620c)과, 상측 링(610)의 외측면(610c)과 하측 링(630)의 외측면(630c)에 커플링되는 외측면(620c)을 포함한다. 하측 링(630)은 내측면(630a) 및 외측면(630c)에 커플링되는 하측면(630d)을 포함한다.
본체부(620)는 상측면(620b)에서부터 하측면(620d)으로 연장되는 적어도 하나의 관통공(660)을 포함할 수 있다. 예컨대, 관통공(660)의 직경은 약 12.0mm일 수 있다. 관통공(660)은 반경이 약 241.5mm인 원(664)에 배치될 수 있다.
상측 링(610)은 반경이 적어도 약 1.0mm인 만곡된 엣지(612)를 포함할 수 있다. 하측 링(630)은 반경이 적어도 약 1.0mm인 만곡된 엣지(631)를 포함할 수 있다. 상측 링(610)은 반경이 적어도 약 2.5mm인 만곡된 코너(613)를 사용하여 본체부(620)에 커플링될 수 있다. 하측 링(630)은 반경이 적어도 약 2.0mm인 만곡된 코너(632)와 반경이 적어도 약 2.0mm인 만곡된 엣지(633)를 사용하여 본체부(620)에 커플링될 수 있다.
상측 링(610)은 복수 개의 구멍(670)을 포함할 수 있다. 예컨대, 구멍(670)은 반경이 적어도 약 301.3mm인 원(674) 상에 배치될 수 있다. 구멍(670)은 적어도 약 6.5mm의 직경을 지닐 수 있다. 상측 링(610)은 복수 개의 관통공(675)을 포 함할 수 있다. 예컨대, 관통공(675)은 반경이 약 301.3mm인 원(674) 상에 배치될 수 있다. 관통공(675)은 약 4.3mm의 직경을 지닐 수 있다. 관통공(675)은 약 32.8도의 각도 변위(676)를 지닐 수 있다. 상기 구멍(670)들은 약 20.0mm의 간격(671)으로 이격될 수 있고, 상기 구멍(670)들은 약 10.0mm의 간격(672)으로 관통공(675)으로부터 이격될 수 있다.
상측 링(610)은 약 592.7mm의 내경(615)과 약 612.7mm의 외경(616)을 지닐 수 있다. 하측 링(630)은 약 355.0mm의 내경(635)과 약 6.3mm의 두께(636)를 지닐 수 있다.
상측 링(610)은 약 28.6mm의 높이(617)를 지닐 수 있다. 본체부(620)는 약 6.3mm의 두께를 지닐 수 있다. 하측 링(630)은 약 15.8mm의 높이(637)를 지닐 수 있다.
일실시예에 있어서, 하측 실드(43)는 단일 블록의 물질로 구성된다. 예컨대, 하측 실드(43)는 알루미늄(6061-T6) 등의 블록 물질로서 제조될 수 있다. 대안으로서, 하측 실드(43)는 상이한 전도성 물질을 포함할 수 있다.
내측면(610a), 상측면(610b), 본체부(620)의 상측면(620b), 및 하측면(620d)의 적어도 일부와, 구멍(660)의 내측면과, 그리고 하측 링(630)의 내측면(630a) 및 하측면(630d)은 그릿 블라스팅(690) 가공될 수 있다. 더욱이, 내측면(610a), 본체부(620)의 하측면(620d)의 적어도 일부와, 구멍(660)의 내측면과, 그리고 하측 링(630)의 하측면(630d)은 아크 스프레이(691) 가공될 수 있다. 예컨대, 아크 스프레이는 알루미늄 사양 115-01-148을 사용하는 트윈 와이어 아크 스프레이를 포함할 수 있다. 변형예에 따르면, 어떤 표면들은 그릿 블라스팅 가공될 수 있고, 그 밖의 표면들은 아크 스프레이 가공될 수 있다.
도 7a 내지 도 7e에는 본 발명의 일실시예에 따른 테이블형 실드의 개략도가 도시되어 있다. 테이블형 실드는 상측 링(710), 본체부(720), 및 하측 링(730)을 포함한다. 상측 링(710)은 내측면(710a), 상측면(710b), 및 하측면(710d)을 포함한다. 본체부(720)는 상측 링(710)의 하측면(710d)과 본체부(720)의 하측면(720d)에 커플링되는 내측면(720a)과, 하측 링(730)의 외측면(730c)과 상측 링(710)의 상측면(710b)에 커플링되는 외측면(720c)을 포함한다. 하측 링(730)은 내측면(730a) 및 외측면(730c)에 커플링되는 하측면(730d)을 포함한다. 하측 링(730)의 내측면(730a)은 본체부(720)의 하측면(720d)에 커플링되어 있다.
상측 링(710)의 두께(717)는 약 4.5mm이며, 그 내경(752)은 약 298.0mm이다. 상측 링(710)은 깊이가 약 3.0mm이고, 외경(741)이 약 306.0mm이며, 내경(742)이 약 300.0mm인 환형 홈(740)을 포함한다. 상측 링(710)은 높이(751)가 약 3.0mm이고, 외경(742)이 약 300.0mm이며, 내경(752)이 약 298.0mm인 환형 단부(段部)(750)와, 약 20도의 경사(754)를 지닌 경사면(753)을 포함한다.
본체부(720)는 약 351.0mm의 외경(727)과, 약 341.5mm의 내경(763)을 포함한다. 본체부(720)는 길이가 약 7.5mm이고, 외경(762)이 약 347.0mm이며, 내경(763)이 약 341.5mm인 환형 홈(760)을 포함한다.
하측 링(730)은 약 42.5mm의 높이와, 약 351.0mm의 외경(727)과, 그리고 약 347.0mm의 내경(733)을 포함한다.
상측 링(710)은 반경이 약 10.5mm인 만곡된 엣지(712)를 포함할 수 있다. 본체부(720)는 반경이 약 1.0mm인 만곡된 엣지(725)를 포함할 수 있다. 상측 링(710)은 반경이 약 1.0mm인 만곡된 코너(726)를 사용하여 본체부(720)에 커플링될 수 있다. 하측 링(730)은 약 30도의 경사를 지닌 경사진 엣지(738)를 포함할 수 있다.
일실시예에 있어서, 테이블형 실드(44)는 단일 블록의 물질로 구성된다. 예컨대, 하측 실드(43)는 스테인리스강(316L) 등의 블록 물질로서 제조될 수 있다. 테이블형 실드(44)는 약 82.0mm의 높이(701)를 포함한다. 대안으로서, 테이블형 실드(44)는 상이한 전도성 물질을 포함할 수 있고 상이한 높이를 지닌다. 외측면(720c), 외측면(730c), 상측면(710b), 내측면(710a) 및 하측 링(730)의 하측면(730d)의 적어도 일부는 그릿 블라스팅(790) 가공될 수 있다. 예컨대, 그릿 블라스팅은 표면 상에 최소 4-5 마이크로미터의 평균 조도(Ra)를 제공하는 것을 포함할 수 있다.
각각의 실드의 제조 단계는 하나 또는 그 이상의 표면 상에 표면 양극 산화를 제공하는 단계와, 하나 또는 그 이상의 표면에 스프레이 코팅을 제공하는 단계와, 혹은 하나 또는 그 이상의 표면을 플라즈마 전기 분해 산화에 노출시키는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 스프레이 코팅은 Al2O3, Yttria(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3, 및 DyO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속 부품들을 처리하는 방법 및 스프레이 코팅을 인가하는 방법은 표면 물질 처리 분야의 당업자들에게 잘 공지되어 있다.
이상, 단지 본 발명의 몇몇 예시적인 실시예들을 상세하게 설명하였지만 당업자는 본 발명의 원리에서 현저하게 벗어나지 않으면서 많은 변형이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

Claims (62)

  1. 반도체 웨이퍼 진공 처리 장치용 챔버 실드 조립체로서,
    각각의 실드 전체에 걸쳐 높은 열전도성을 제공하도록, 높은 열전도성 물질로 형성된 복수 개의 실드를 포함하며,
    각각의 실드는 반도체 웨이퍼 진공 처리 장치의 챔버 벽에 고정될 때, 상기 장치의 챔버의 벽과의 긴밀한 열 접촉을 제공하도록 구성된 장착면을 구비하며, 이 장착면은 실드와 챔버의 벽 사이에 높은 열전도성을 제공하기 위해 충분한 면적을 갖는 것인 챔버 실드 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실드는 공통의 축과, 이 축에 대해 수직인 평면 내에 대체로 원형의 환형 단면을 지니며,
    상기 장착면은 적어도 각각의 실드의 단면적만큼 큰, 긴밀한 열 접촉을 제공하는 면적을 갖는 것인 챔버 실드 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 장착면은 실드와 챔버 벽 사이에, 적어도 각각의 실드의 상기 단면을 가로지르는 열전도성만큼 큰 열전도성을 제공하는 것인 챔버 실드 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 실드는 챔버 내에 설치될 때에 서로 비접촉하여 아킹 을 방지하기에 충분한 간극만큼 이격된 상호 협동하는 관계로 장착되도록 구성되며,
    상기 간극이 실드에서의 임의의 가능한 열팽창 중에 아킹(arcing)을 방지하기에 충분한 상태로 유지되도록, 상기 간극의 치수가 정해지고 장착면이 간극에 대하여 배치되는 것인 챔버 실드 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실드는 챔버 내에 설치될 때에 서로 비접촉하여 아킹을 방지하기에 충분한 간극만큼 이격된 상호 협동하는 관계로 장착되도록 구성되며;
    상기 간극이 실드에서의 임의의 가능한 열팽창 중에 아킹을 방지하기에 충분한 상태로 유지되도록, 상기 간극의 치수가 정해지고 장착면이 간극에 대하여 배치되는 것인 챔버 실드 조립체.
  6. 웨이퍼 처리 장치로서,
    온도 제어식 챔버 벽에 의해 경계가 정해져 있는 진공 챔버와;
    높은 열전도성 물질로 형성된 복수 개의 실드를 포함하는 챔버 실드 조립체
    를 포함하며, 각각의 실드는 챔버 벽과의 긴밀한 열 접촉 상태로 결합된 장착면을 구비하며, 상기 장착면은 실드와 챔버의 벽 사이에 높은 열전도성을 제공하기 위한 면적을 갖는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 실드는 공통의 축과, 이 축에 대해 수직인 평면 내에 대체로 원형의 환형 단면을 지니며,
    상기 장착면은 적어도 각각의 실드의 단면적만큼 큰, 긴밀한 열 접촉을 제공하는 면적을 갖는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 장착면은 실드와 챔버 벽 사이에, 적어도 각각의 실드의 상기 단면을 가로지르는 열전도성만큼 큰 열전도성을 제공하는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 실드는 서로 비접촉하여 아킹을 방지하기에 충분한 간극만큼 이격된 상호 협동하는 관계로 장착되며,
    상기 간극이 실드에서의 임의의 가능한 열팽창 중에 아킹을 방지하기에 충분한 상태로 유지되도록, 상기 간극의 치수가 정해지고 장착면이 간극에 대하여 배치되는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 실드는 서로 비접촉하여 아킹을 방지하기에 충분한 간극만큼 이격된 상호 협동하는 관계로 장착되며,
    상기 간극이 실드에서의 임의의 가능한 열팽창 중에 아킹을 방지하기에 충분한 상태로 유지되도록, 상기 간극의 치수가 정해지고 장착면이 간극에 대하여 배치되는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 챔버에 설치될 때에 협동 관계로 실드를 배치하도록 구성된, 실드 그리고 챔버 벽 상의 협동 정렬 구조체를 더 포함하는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 챔버 실드 조립체의 연장된 표면 상으로 복사 가열 방향이 향할 수 있도록, 챔버 둘레에 이격 배치된 복사식 히터 어레이를 더 포함하는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  13. 제6항에 있어서, 상기 복수 개의 챔버 실드 조립체의 연장된 표면 상으로 복사 가열 방향이 향할 수 있도록, 챔버의 축에 평행하게 배향되고 챔버 둘레에 이격 배치된 복사식 램프 어레이를 더 포함하는 것인 웨이퍼 처리 장치.
  14. 반도체 웨이퍼 챔버 내에서 챔버 실드로부터의 증착물의 플레이킹(flaking)을 저감하기 위한 방법으로서,
    높은 열전도성 물질로 형성된 복수 개의 실드를 포함하는 챔버 실드 조립체를 챔버 내에 설치하는 챔버 실드 조립체 설치 단계
    를 포함하며, 상기 챔버 실드 조립체 설치 단계는, 각각의 실드를 챔버 벽에 장착하여, 장착면이 각각의 실드와 챔버의 벽 사이에 높은 열전도성을 제공하기 위해 충분한 면적에 걸쳐 챔버의 벽과의 긴밀한 열 접촉을 제공하는 것인 실드 장착 단계
    를 포함하는 증착물의 플레이킹 저감 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 실드 장착 단계는 공통의 축 상에 실드를 정렬하는 단계를 포함하며,
    상기 장착면의 면적은 적어도 상기 축에 대해 수직인 각각의 실드 단면의 면적만큼 큰, 긴밀한 열 접촉을 제공하는 면적을 갖는 것인 증착물의 플레이킹 저감 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 실드 장착 단계는 서로 비접촉하여 실드에서의 임의의 가능한 열팽창 중에 아킹을 방지하기에 충분한 간극만큼 이격된 상호 협동하는 관계로 상기 실드를 정렬하는 단계를 포함하는 것인 증착물의 플레이킹 저감 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 실드 장착 단계는 협동 관계로 실드를 챔버 내에 배치하기 위해, 실드 그리고 챔버 벽 상의 협동 정렬 구조체를 정렬하는 단계를 포함하는 것인 증착물의 플레이킹 저감 방법.
  18. 개선된 처리 장치로서,
    챔버 벽에 의해 경계가 정해져 있는 진공 챔버, 상방으로 향하는 기판 지지부, 및 이온화 스퍼터 물질 공급원
    을 포함하며, 상기 챔버 벽은 고정형 하측 부분과, 이 하측 부분의 개방된 상부에서 챔버 벽 림(rim)에 안착되는 상측 부분을 구비하고, 진공 시일과 하측 부분으로의 열적 및 전기 유동 경로를 형성하며, 상기 공급원은 챔버 벽의 상측 부분 상에 장착되는 것인 개선된 처리 장치에 있어서,
    플랜지와 본체부를 포함하고, 플랜지를 사용하여 하측 챔버 벽에 커플링되는 원통형의 배럴형 실드와,
    상측 링, 경사 링, 하측 링, 및 장착 요소를 구비하고, 이 장착 요소를 사용하여 상측 챔버 벽에 커플링되는 원통형의 상측 공급원 실드와,
    상측 링, 본체부, 및 하측 링을 구비하고, 상기 본체를 사용하여 하측 챔버 벽에 커플링되는 원통형의 하측 실드를 포함하는 것인 개선된 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상측 링, 본체부, 및 하측 링을 포함하고, 상기 상측 링을 사용하여 기판 지지부에 커플링되는 테이블형 실드를 더 포함하는 것인 개선된 처리 장치.
  20. 배럴형 실드로서,
    플랜지와 본체부를 포함하는 원통형 요소를 포함하고, 상기 플랜지는 상측면, 이 상측면에 커플링되는 외측면, 및 이 외측면에 커플링되는 하측면을 구비하며, 상기 본체부는 플랜지의 상측면에 커플링되는 내측면, 플랜지의 하측면에 커플링되는 외측면, 및 내측면과 외측면에 커플링되는 하측면을 구비하는 것인 배럴형 실드.
  21. 제20항에 있어서, 상기 원통형 요소는 단일 블록의 물질로 제조되는 것인 배럴형 실드.
  22. 제20항에 있어서, 상기 플랜지는 상측면에서부터 하측면으로 연장되고, 방사형 패턴을 지닌 복수 개의 절결부를 포함하는 것인 배럴형 실드.
  23. 제20항에 있어서, 상기 플랜지는 상측면에서부터 하측면으로 연장되는 슬롯을 포함하는 것인 배럴형 실드.
  24. 제23항에 있어서, 상기 슬롯은 적어도 약 630mm의 직경을 지닌 원에 배치되는 것인 배럴형 실드.
  25. 제23항에 있어서, 상기 슬롯은 적어도 약 16.3도의 각도 변위를 갖는 것인 배럴형 실드.
  26. 제23항에 있어서, 상기 슬롯은 길이가 적어도 약 4mm이고, 폭이 적어도 약 4.9mm이며, 반경이 적어도 약 2.45mm인 만곡된 단부를 구비하는 것인 배럴형 실드.
  27. 제20항에 있어서, 상기 플랜지는 상측면에서부터 하측면으로 연장되는 적어도 하나의 정렬 요부(要部)를 포함하는 것인 배럴형 실드.
  28. 제27항에 있어서, 상기 정렬 요부는 플랜지의 외측 엣지에 배치되고, 길이가 약 30.0mm이며, 깊이가 약 17.9mm인 것인 배럴형 실드.
  29. 제20항에 있어서, 상기 플랜지는 상측면에서부터 하측면으로 연장되고 직경이 적어도 약 0.8mm인 복수 개의 관통공을 포함하는 것인 배럴형 실드.
  30. 제29항에 있어서, 상기 관통공은 약 634mm의 직경을 지닌 원에 배치되고, 약 16.3도, 약 21.2도, 및 약 90도의 각도 변위를 갖는 것인 배럴형 실드.
  31. 제20항에 있어서, 상기 플랜지는 적어도 약 630mm의 직경을 지닌 원에 배치될 수 있고 상측면에서부터 하측면으로 연장되는 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 것인 배럴형 실드.
  32. 제31항에 있어서, 상기 적어도 하나의 슬롯은 적어도 약 16.3도의 각도 변위와, 적어도 약 4mm의 길이와, 적어도 약 4.9mm의 폭을 갖는 것인 배럴형 실드.
  33. 제20항에 있어서, 상기 플랜지의 내측면, 하측면, 외측면의 적어도 일부, 및 상측면의 적어도 일부는 그릿 블라스팅(grit blasting) 가공되는 것인 배럴형 실드.
  34. 제20항에 있어서, 상기 본체부의 내측면, 하측면, 외측면의 적어도 일부, 및 상기 플랜지의 상측면의 적어도 일부는 아크 스프레이 가공되는 것인 배럴형 실드.
  35. 제20항에 있어서, 상기 본체부의 내측면, 하측면, 외측면의 적어도 일부, 및 상기 플랜지의 상측면의 적어도 일부는 Al2O3, Yttria(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3, 및 DyO3 중 적어도 하나를 사용하여 피복되는 것인 배럴형 실드.
  36. 상측 공급원 실드로서,
    상측 링, 경사 링, 하측 링, 및 장착 요소를 포함하는 원통형 요소를 포함하고, 상기 상측 링은 내측면, 상측면 및 외측면을 포함하며, 상기 경사 링 부분은 상측 링의 내측면에 커플링되는 내측면과, 상측 링의 외측면에 커플링되는 외측면을 포함하고, 상기 하측 링은 경사 링의 내측면에 커플링되는 내측면과, 경사 링의 외측면에 커플링되는 외측면과, 내측면 및 외측면에 커플링되는 하측면을 포함하며, 상기 장착 요소는 경사 링의 외측면에 커플링되는 결합면과, 장착 요소의 상측면과 하측면에 커플링되는 외측면과, 장착 요소의 하측면과 하측 링의 외측면에 커플링되는 하측면을 포함하는 것인 상측 공급원 실드.
  37. 제36항에 있어서, 상기 원통형 요소는 단일 블록의 물질로 제조되는 것인 상측 공급원 실드.
  38. 제37항에 있어서, 상기 물질은 알루미늄(6061-T6)인 것인 상측 공급원 실드.
  39. 제36항에 있어서, 상기 상측 공급원 실드는 적어도 약 116.4mm의 높이를 갖는 것인 상측 공급원 실드.
  40. 제36항에 있어서, 상기 장착 요소는 결합면에서부터 하측면으로 연장되는 복수 개의 관통공을 포함하며, 각각의 관통공의 직경은 적어도 약 25.4mm인 것인 상측 공급원 실드.
  41. 제36항에 있어서, 상기 관통공은 직경이 약 560mm인 원에 배치되며, 약 40.3도와 약 90도의 각도 변위를 지니는 것인 상측 공급원 실드.
  42. 제36항에 있어서, 상기 장착 요소는 결합면에서부터 하측면으로 연장되는 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 이 슬롯은 직경이 약 584.7mm인 원에 배치되고 약 37.5도의 각도 변위를 갖는 것인 상측 공급원 실드.
  43. 제36항에 있어서, 상기 슬롯의 길이는 적어도 약 4mm, 그 폭은 적어도 5mm인 것인 상측 공급원 실드.
  44. 제36항에 있어서, 상기 장착 요소는 결합면에서부터 하측면으로 연장되는 적어도 하나의 구멍을 포함하며, 이 구멍은 직경이 적어도 약 586.7mm인 원에 배치되고, 상기 구멍의 직경은 약 5mm인 것인 상측 공급원 실드.
  45. 제36항에 있어서, 상기 상측 링의 내경은 적어도 약 372.8mm이고, 그 외경은 적어도 약 380.9mm인 것인 상측 공급원 실드.
  46. 제36항에 있어서, 상기 경사 링은 약 124.5도의 각도 변위를 지닌 것인 상측 공급원 실드.
  47. 제36항에 있어서, 상기 하측 링은 약 567mm의 외경과, 적어도 약 6.3mm의 두께를 지닌 것인 상측 공급원 실드.
  48. 제36항에 있어서, 상기 장착 요소는 적어도 약 605.0mm의 외경과 적어도 약 6.3mm의 두께를 지닌 것인 상측 공급원 실드.
  49. 제36항에 있어서, 상기 상측 링의 내측면, 상측면, 및 외측면의 적어도 일부 와, 상기 경사 링 부분의 내측면, 그리고 상기 하측 링의 내측면, 외측면 및 하측면은 그릿 블라스팅 가공되는 것인 상측 공급원 실드.
  50. 제37항에 있어서, 상기 경사 링 부분의 내측면과, 상기 하측 링의 내측면, 외측면, 및 하측면은 아크 스프레이 가공되는 것인 상측 공급원 실드.
  51. 제37항에 있어서, 상기 경사 링 부분의 내측면과, 상기 하측 링의 내측면, 외측면, 및 하측면은 Al2O3, Yttria(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3, 및 DyO3 중 적어도 하나를 사용하여 피복되는 것인 상측 공급원 실드.
  52. 하측 실드로서,
    상측 링, 본체부, 및 하측 링을 포함하는 원통형 요소를 포함하고, 상기 상측 링은 내측면, 상측면 및 외측면을 포함하며, 상기 본체부는 상측 링의 내측면과 하측 링의 내측면에 커플링되는 상측면과, 상측 링의 외측면과 하측 링의 외측면에 커플링되는 외측면을 포함하고, 상기 하측 링은 이 하측 링의 내측면 및 외측면에 커플링되는 하측면을 포함하는 것인 하측 실드.
  53. 제52항에 있어서, 상기 본체부는 상측면에서부터 하측면으로 연장되는 적어도 하나의 관통공을 포함하며, 상기 관통공의 직경은 약 12.0mm이고, 상기 관통공 은 반경이 약 241.5mm인 원에 배치되는 것인 하측 실드.
  54. 제52항에 있어서, 상기 상측 링은 복수 개의 구멍을 포함하며, 상기 구멍은 반경이 적어도 약 301.3mm인 원에 배치되고, 상기 구멍은 약 6.5mm의 직경을 지닌 것인 하측 실드.
  55. 제52항에 있어서, 상기 상측 링은 복수 개의 관통공을 포함하며, 상기 관통공은 반경이 약 301.3mm인 원에 배치되고, 상기 관통공은 약 4.3mm의 직경을 지니고 약 20.0mm 간격으로 이격 배치되는 것인 하측 실드.
  56. 제52항에 있어서, 상기 상측 링은 약 592.7mm의 내경과 약 612.7mm의 외경을 포함하는 것인 하측 실드.
  57. 제52항에 있어서, 상기 하측 링은 약 355.0mm의 내경과 약 6.3mm의 두께를 지닌 것인 하측 실드.
  58. 제52항에 있어서, 상기 상측 링은 약 28.6mm의 높이를 지닌 것인 하측 실드.
  59. 제52항에 있어서, 상기 하측 링은 약 6.3mm의 두께와 약 15.8mm의 높이를 지닌 것인 하측 실드.
  60. 제52항에 있어서, 상기 원통형 요소는 단일 블록의 물질로 제조되는 것인 하측 실드.
  61. 제60항에 있어서, 상기 물질은 알루미늄(6061-T6)인 것인 하측 실드.
  62. 제52항에 있어서, 상기 상측 링의 내측면 및 상측면과, 상기 본체부의 상측면 및 하측면의 적어도 일부와, 상기 구멍의 내측면, 그리고 상기 하측 링의 내측면 및 하측면은 그릿 블라스팅 가공되는 것인 하측 실드.
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