KR20070122524A - 높은 스트립 속도의 다운스트림 챔버 - Google Patents

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Abstract

가스 챔버가, 중공을 형성하는 상부 및 하부 챔버 몸체와, 상기 중공에 가스를 제공하는 가스 소스와, 상기 중공 내의 가스를 제거하는 배출 유닛과; 상기 중공에 배치된 척과; 그리고 관통하여 확장하는 복수의 채널을 포함하는 주입기를 포함한다. 각각의 채널이, 상기 채널로 입력되는 광선이 반사 없이 상기 채널을 바로 빠져나오는 것을 방지하도록 구부러진다. 채널이 척에 인접한 종료 점에 위치한 깔때기 모양의 노즐을 가진다. 또한, 주입기가, 주입기와 챔버 및 가스 소의 접촉 표면 사이에 열 팽창 완화 슬롯와 작은 갭을 포함한다. 주입기의 온도가 냉각 채널 내의 냉각 액체에 의해 제어되고, 주입기의 용기 내의 전기 히터에 의해 제어된다. 상부 챔버 몸체가, 척에 인접한 상부 챔버 몸체의 끝단에서, 하부로 휘어진, 깔때기 모양일 수 있다.

Description

높은 스트립 속도의 다운스트림 챔버{High Strip Rate Dowstream Chamber}
본 발명은 웨이퍼 가공 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 웨이퍼 가공에 사용되는 에칭 챔버(Chamber)에 관한 것이다.
포토레지스트(Photoresist) 제거 공정(스트리핑(stripping))은 반도체 집적 회로(IC) 제조시에 자주 사용되는 공정이다. 이는, 포토레지스트가 웨이퍼 상에 특정 패턴을 정의하는 데 사용된다. 리소그래피(lithography), 이온 주입 및 플라스마 에칭(포토레지스트와 다른 물질이 제거됨) 중에 사용된다. 이러한 공정 후에, 포토레지스트가 다음의 공정으로 이어지기 전에 웨이퍼에서 제거된다.
포토레지스트 제거 공정이 반도체 제조 공정에서 자주 사용되기 때문에, 스트리퍼(stripper)가 매우 짧은 공정 시간(즉, 높은 생산성)을 가지도록 설계되어 전체적인 웨이퍼 제조 비용을 줄인다. 스트리퍼의 생산성을 증가시키기 위한 서로다른 많은 방식이 존재하며, 이들은 두 개의 카테고리로 귀결된다. 즉, 오버헤드overhead) 감소 및 스트립 속도 개선이다. 오버헤드는 웨이퍼 핸들링 시간, 웨이퍼가 로딩되는 챔버(chamber)의 펌프다운 시간, 챔버 내부의 압력 안정화, 웨이퍼 가열, 요망 가스로 챔버 채우기를 포함하며, 이들 모두는 특정 공정을 위해 웨이퍼를 준비한다. 스트립 속도(strip rate)은 포토레지스트가 웨이퍼 표면으로부터 얼마나 빨리 제거되고 세정되는 가를 나타내는 것이다. 또한, 스트립 속도은 웨이퍼가 플라스마에 얼마나 오래 노출되는 가를 결정한다. 일반적으로 스트립 챔버 내에서 플라스마에 대한 웨이퍼의 노출 시간이 최소화되어 웨이퍼 상의 다양한 회로에 대한 전기적 손상 가능성을 줄인다. 더 높은 플라스마 소스 전력, 더 높은 웨이퍼 온도, 더 높은 공정 가스 유동(flow) 또는 가스 화합물을 변경함으로써, 스트립 속도가 증가할 수 있다.
대부분의 스트리퍼가, 가공될 웨이퍼를 포함하는 챔버로 주입되는 가스가 통과하는 입구를 포함한다. 입구와 웨이퍼 사이의 전형적인 수직 거리가 수 인치이다. 챔버가 소형화되고 경제적인 제조를 위해 이러한 거리가 최소화된다. 균일한 스트립 패턴을 얻기 위해, 웨이퍼 표면에서 가스에 대한 균일한 수직 유동(flow)이 유지된다. 그러나 사용되는 전형적인 유량(flow rate)에서, 가스가 수 인치 내에서 퍼지지 않는다. 따라서, 이러한 짧은 거리에 균일한 유동(flow)을 얻기 위해서는, 가스 분산 시스템이 웨이퍼로 가스 스트림을 분산시키는데 사용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공지된 스트리퍼(100)가 다운스트림 챔버(102)를 포함하고, 이 챔버에서 웨이퍼(130)가 가스에 노출된다. 웨이퍼9130)이 척(120)에 의해 고정된다. 가스(106)가 입구(104)를 통해 다운스트림 챔버(102)로 삽입된다. 가스(106)가 챔버에 삽입됨에 따라, 배플(110, baffle)과 같은 가스 분산 시스템에 크게 의존한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배플(110, 200)이 서로 다른 크기의 많은 수의 구멍(112, 202)을 포함한다. 더 구체적으로, 배플의 중심으로부터 멀어짐에 따라 구멍의 크기가 증가한다. 왜냐하면, 배플의 중심이 에지에서보다 더 많은 가스 유동을 수용하기 때문이다. 가스(106)가, 웨이퍼(120)에 작용한 후에, 출구 포트(108)로부터 빠져나온다.
다른 스트리퍼(300)가 도 3에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(330)가 가스에 노출되는 다운스트림 챔버(302)를 포함한다. 웨이퍼(330)가 척(320)에 의해 고정된다. 가스(306)가 입구(304)를 통해 다운스트림 챔버(302)로 삽입된다. 가스(306)가 챔버에 삽입됨에 따라, 여러 배플 시스템이 가스(306)를 분산시켜 웨이퍼(320) 상에 균일하게 가스(306)를 분포시킨다. 제 1 배플(310)이, 위에 설명한 바와 유사한, 두 개의 서로 다른 크기의 구멍(312, 314)을 포함한다. 제 2 배플(316)이 하나의 크기의 구멍을 포함하며, 이는 제 1 배플(310) 내의 구멍으로부터 떨어져, 제 2 배플(316)에 위치한 구멍을 떠나기 전에, 제 1 배플(310) 내의 구멍을 통과하는 가스 분자가 두 번의 90도 회전을 하도록 한다. 가스(306)가, 웨이퍼(320)에 작용한 후에, 출구 포트(308)로부터 빠져나온다.
도시되지는 않았지만, 가스를 분산시키는 또 다른 디지인의 샤워 헤드가 사용된다. 샤워 헤드가 배플과 유사하나, 구멍의 개수와 크기가 후방 압력을 만들어 낸다. 약 10 토르(Torr) 또는 그 이상의 후방 압력이 이러한 디자인에 의해 생성된다. 이러한 후방 압력의 발생으로, 샤워 헤드 상부의 가스 유동을 효과적으로 늦추며 유동의 역학적 효과를 감소시킨다.
그러나, 하나의 배플 디자인에 대한 구멍 크기와 패턴을 최적화하는 것이 복잡하다. 또한, 다양한 크기 및 많은 수의 구멍에 기인하여, 하나의 배플 디자인에 사용되는 배플을 제조하는 비용이 매우 비싸다. 유사하게, 여러 개의 배플 디자인 이 구멍 패턴을 단순화하는 반면, 제조가 아닌 경우에, 여러 개의 배플의 사용은 챔버의 크기와 무게를 증가시키며, 마찬가지로 물질(재로) 비용을 증가시킨다. 샤워 헤드 디자인에서, 스트림 압력을 높이는 것은 가스 소스의 이온화 효율을 낮출 뿐 아니라, 라디칼(radical) 재결합을 증가시키고, 결과적으로 스트립 속도를 낮춘다.
나아가, 배플이나 샤워 헤드에 의해 생성된 넓은 표면 영역과, 상부 팸버의 내부 모양이 가스 내의 라디칼이 빠르게 중화되게 하고, 이는 포토레지스가 실질적으로 제거되도록 한다. 배플을 사용하지 않는 경우에, 스트립 속도가 배플을 사용하는 경우보다 두 배에서 세 배가 된다. 이는 가스 소스에 의해 생성된 라디칼의 절반 이상을 배플이 중화한다는 것을 의미한다.
가스 챔버에 챔버 디자인과 가스 분산 구성요소가 제공된다. 가스 분산 구성요소는, 하나 또는 여러 개의 비싼 배플(baffle)을 사용하지 않고도, 가스 유동(flow)을 개선하고 스트립 속도를 증가하도록 디자인된다. 먼저, 일 실시예에서 장치가, 중공을 형성하는 상부 및 하부 챔버 몸체와; 상기 중공에 가스를 제공하는 가스 소스와; 상기 중공 내의 가스를 제거하는 배출 유닛과; 상기 중공에 배치된 척과; 그리고 관통하여 확장하는 복수의 채널을 포함하는 주입기를 포함한다. 각각의 채널이, 상기 채널로 입력되는 광선이 상기 채널을 바로 빠져나오는 것(즉, 채널 내에서 한 번 이상 반사되지 않고 채널을 빠져나오는 것)을 방지하도록 구부러지는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에서, 장치가 상기 가스 소스와 상기 중공 사이에 위치하며, 상기 가스가 상기 중공으로 입력되도록 통과하는, 단일 고정 설비를 포함한다. 상기 고정 설비가, 서로에 대해 직각으로 휘어진 부분(세그먼트)을 가지는 채널을 포함한다.
다른 실시예에서, 장치가 주입 수단을 포함한다. 상기 주입 수단은 가스 소스로부터의 가스가, 중공으로 채널을 통해 삽입되게 하는 반면, 가스 소스로부터의 복사선이 채널을 통과하지 못하게 방지한다. 다양한 추가 실시에에서, 채널의 끝단이 방출 수단을 포함할 수 있다. 상기 방출 수단은 채널로부터 방출된 가스가, 채널의 각과 다른 각으로 챔버로 입력되게 한다. 상부 챔버 몸체가 주입 수단에 의해 방출된 중공 내의 가스를 유도하는 수단을 포함할 수 있다. 또한, 주입 수단이 주입 수단의 열적 팽창을 완화하는 수단과, 주입 수단과 그리고 상부 챔버 몸체와 가스 소스 중 어느 하나의 접촉 표면의 마찰을 제거하는 수단, 및/또는 상기 주입 수단의 온도를 조절하는 수단을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 방법이 중공 내부로, 웨이퍼를 향해, 주입기 내의 채널을 통해 가스를 주입하는 단계로서, 상기 채널은 빛이 반사 없이 상기 채널을 곧장 통과하는 것을 방지하도록 휘어지며, 상기 중공이 상부 및 하부 챔버 몸체에 의해 형성되는 가스 주입 단계와; 상기 가스가 통과하여 유동하는 채널의 하나 이상의 각(angles)과, 상기 가스가 분출하는 상기 채널의 끝단의 각과, 그리고 상기 상부 및 하부 챔버 몸체의 내부 표면의 각을 이용하여, 상기 가스 유동의 모양을 형성하는 단계와; 그리고 배출구를 통해 상기 웨이퍼에 충돌된 가스를 제거하는 단계를 포함한다.
추가 실시예에서, 하나 이상의 채널이, 주입기의 하부 섹션의 제 2 기울기에 수직인 주입기의 상부 섹션 내에 제 1 기울기를 가진다. 제 1 및 제 2 기울기 중 하나 이상이 주입기의 중심축으로부터 기울어진다. 제 1 기울기가, 주입기의 중심 축으로부터 약 0도 내지 60도 범위에 걸치며, 제 2 기울기가, 주입기의 중심축으로부터 약 10도 내지 60도 범위에 걸친다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 채널의 끝단에 위치한 노즐이 채널의 잔여물의 지름보다 큰 지름을 가진다. 노즐의 지름이 증가하여 채널의 끝단에 대한 거리가 감소되며, 깔때기 모양일 수 있다. 상부 챔버 몸체의 내부 표면에 인접한 노즐의 끝단 각이 내부 표면의 각과 일치할 수 있다. 내부 표면이 깔때기 모양일 수 있으며, 하부 챔버 몸체의 내부 표면에 인접한 상부 챔버 몸체의 내부 표면이 아래로 휘어진다. 상부 챔버 몸체의 내부 표면이 깔때기 모양일 수 있으며, 척을 향해 아래로 휘어진다.
다른 실시예에서, 주입기가 점점 가늘어지는 하부 부분을 포함하며, 이는 서로 다른 비율로 가늘어 지는 제 1 및 제 2 영역을 가진다. 상부 챔버 몸체의 내부 표면이 제 1 및 제 2 영역 중 하나 이상의 영역의 테이퍼(가늘어 지는 부분)의 각과 일치할 수 있다.
다른 실시예에서, 주입기가 가스 소스와 중공 사이에 배치된다. 주입기가 가스 소스에 부착되고 접촉할 수 있다. 복수의 오링이 주입기와 가스 소스 사이 및 주입기와 상부 챔버 몸체 사이에 배치될 수 있으며, 주입기가 오링 중 하나 이상의 내부에 주입기의 중심축에 평행한 슬롯을 포함한다. 선택적으로 주입기가, 주입기의 표면과 가스 소스의 표면 사이, 그리고 주입기의 표면과 상부 챔버 몸체 사이 중 하나 이상의 사이에 위치한 오링의 내부에 갭을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 주입기가 상기 주입기의 온도를 수동으로 또는 자동을 조절하도록 하는 온도 조절 시스템을 포함한다. 온도 조절 시스템이 주입기 내에 냉각 채널을 포함하되, 상기 냉각 채널은 냉각 액체를 포함한다. 그리고, 상기 온도 조절 시스템이, 주입기의 온도를 감지하는 온도 센서와 상기 주입기의 온도를 변경하는 전기 히터를 포함한다.
이하의 도면 및 상세한 설명에서 본 발명의 여러 측면을 더 명확히 설명될 것이다.
도 1은 공지된 단일-배플 스트리퍼 챔버를 나타낸다.
도 2는 도 1의 배플을 나타낸다.
도 3은 공지된 다중-배플 스트리퍼 챔버를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 측면에 따라 가스 챔버를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따라 분산 구성요소를 나타내는 투시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 측면에 따라 분산 구성요소를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 측면에 따라 분산 구성요소를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 측면에 따라 분산 구성요소를 나타내는 단면도이다.
도 9은 본 발명의 제 5 측면에 따라 분산 구성요소를 나타내는 단면도이다.
가스의 유동을 개선하고 챔버 내에 배치된 웨이퍼 상의 포토레지스트의 스트립 속도를 증가시키는 가스 챔버가 설명된다. 가스가 노출되는 매우 작은 표면 영역을 가지면서, 가스 챔버는 맞춤 된 상부 챔버 몸체와, 챔버 주위로 가스를 분산하는 가스 주입기를 포함한다. 추가로, 가스 주입기(injector)는 작은 크기와 상대적으로 간단하고 짧은 기계적 처리에 기인하여, 공지된 배플이나 샤워 헤드보다 작으며, 마찬가지로 제조 면에서 더 경제적이다. 이 명세서에 사용되는 가스라는 용어는 라디칼 포함 가스(즉, 플라스마)를 포함한다.
가스를 사용하는 제거 공정(stripping process)에서, 전형적으로 가스가 높은 유속과 높은 압력을 가진다. 일 실시예에서와 같이, 가스의 유속이 1토르(Torr)에서 5 slm(standard liters per minute)일 수 있다. 가스에 대해, 이 압력에서의 평균 자유 행로(mean free path)가 다음의 방정식으로 얻어질 수 있다:
Figure 112007078170048-PCT00001
여기서, L은 가스의 평균 자유 행로이고, k는 볼츠만 상수이며, T는 가스의 절대 온도이고, P는 압력이며, d는 가스 분자의 지름이다. 일 실시예로서, 산소 분자의 평균 자유 행로가 상온에서 약 0.06 mm이다. 그러나, 가스가 점화될 때, 가스 온도가 극적으로 상승한다. 가스 온도가 1000도K로 상승하면, 산소의 평균 자유 행로가 약 0.2 mm로 증가한다. 이러한 값이 웨이퍼-가공 챔버의 기하학적 특성보다 훨신 작다. 따라서, 가스 유동이, 뉴턴 가스 역학이 지배하는 점성 유동(viscous flow)으로 다뤄질 수 있다.
높은 가스 스트림 속도가 높은 가스 유동 프로세스의 직접적인 결과이다. 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 포토레지스트를 제거하기 위한 전역적인 레서피에 따르면, 1 토르에서 5slm O2/N2 유속이 요구된다. 이러한 유동과 압력 조건에서, 예를 들면 2.5 센티미터의 출구 지름을 가지는 가스 소스를 떠나는 가스 속도가 약 177m/sec 이다. 균일한 스트립 패턴을 얻기 위해, 웨이퍼 표면에서 균일한 수직 가스 유동이 사용된다. 분산 유닛이 가스 유동 내에 존재하지 않는 한, 177m/sec에서, 가스가 일반적으로 웨이퍼의 표면에 걸쳐 균일하게 분산되지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가스 챔버(400)가 상부 및 하부 챔버 몸체(402, 404)와, 원격 가스 소스(440)와 그리고 배출 유닛(450)을 포함한다. 상부 및 하부 챔버 몸체(402, 404)가 진공이 발생하는 중공(416, cavity)을 형성한다. 상부 및 하부 챔버 몸체(402, 404) 사이에 배치된 오링(406, O-ring)이 진공이 유지되게 한다. 가스 소스(440)가 마이크로웨이브나 RF-전력이며, 소스로 들어가는 프로세스 가스를 활성화하고 플라스마를 생성한다. 전형적인 가스는, 원하는 프로세스에 따라, 산소, 질소, 염소, 아르곤, 제논을 포함한다. 가스 소스(440)가 전형적으로 사파이어를 포함하는 가스 전송 튜브(442)를 포함한다.
나사 또는 볼트를 사용하여, 가스 소스(440)가 가스 챔버(400)의 상부 챔버 몸체(402)에 부착된다. 가스 소스(440)는 주입 포트(414)를 통해 상부 챔버 몸체(402)와 연결되어, 가스가 주입기(410) 내의 채널(412)을 통해 하부 챔버 몸 체(402)로 하향 전송된다. 일 실시예에서, 주입 포트(414)가 약 2.5센티미터의 지름을 가지며, 이는 가스 소스(440)의 전형적인 가스 전송 튜브(442)와 동일한 크기이다. 가스 소스(440)가 예를 들면 물에 의해 바람직하게 냉각된다.
가스가 주입기(410)에 의해 분산되면, 상부 챔버 몸체(402) 내의 중공(416)의 벽에 의해 제한되고, 온도 제어 척(430)에 배치된 웨이퍼(420) 상에 균일하게 충돌한다. 주입기(410), 웨이퍼(420) 및 척(430)이 상부 및 하부 챔버 몸체(402, 404)에 의해 형성된 중공(416) 내에 배치된다. 일 실시예에서, 중공(416)이 약 33cm에서 41cm의 지름과 약 10cm에서 30cm의 높이를 가진다. 웨이퍼(420)가 어떤 지름을 가지더라도, 전형적으로, 6인치, 8인치 또는 12 인치 웨이퍼가 반도체 제조에 사용된다.
가스가 (일 실시예에서) 이전 프로세스로부터 남아있는 포토레지스트 막을 재로 만든다. 이전 프로세스가, 예를 들어 이온 주입, 에칭, 도는 금속 증착과 같은 반도체 제조 공정일 수 있다. 이후에, 가스가 출력 포트(408)를 거쳐, 진공 펌프(458)에 의해 일련의 진공 구성 요소를 통해 하부 챔버 몸체(404)로부터 배출된다. 이러한 진공 구성요소는 예를 들어, 진공 라인(452), 차단 밸브(454) 및 조절 밸브(456)를 포함한다.
도 4에서, 주입기(410)가 가스 소스(440)의 바로 아래에 그리고 상부 챔버 몸체(402)의 위에 배치된다. 주입기(410) 내부에 여러 유동 채널(412)이 존재한다. 유동 채널(412)이 상부 챔버 몸체(402)의 중앙 라인으로부터 어떤 각도로 멀어진다. 각을 이루는 유동 채널이 가스 스트림을 소스로부터 웨이퍼(420)를 향해 균일 하게 분할하고 유도한다. 유동 채널의 지름과 개수가 선택되어, 웨이퍼에 대해 균일한 가스 분포를 제공하나, 가스 소스(440) 내의 많은 양의 후방 압력을 생성하지는 않는다. 소스 내의 높은 후방 압력이 낮은 가스 이온화 및 높은 라디컬 재결합을 일으킬 수 있다.
1 토르의 챔버 압력과 5 slm의 유속에 대해, 주입기(410)가 가스 소스(440) 내에, 가스 소스(440) 내에 생성된 복수의 라디칼을 심하게 감소시키는 10 토르보다 훨씬 적은 약 4 토르의 후방 압력을 발생한다. 이 실시예에서, 주입기(410)가 약 46 제곱센티미터의 가스 노출 표면을 가지며, 이는 상부 표면과 유동 채널의 벽(walls)과 그리고 주입기(410)의 바닥 표면을 포함한다. 대조적으로, 도 1에 도시된 단일 배플 구조가 2000 제곱센티미터의 표면 영역을 가진다.
분자와 채널 벽의 충돌에 의해, 라디칼이 주입기(410)의 유동 채널(412) 내우에서 여전히 재결합할 수 있으나, 작은 채널 벽 표면과 유동 채널(412) 내부의 높은 가스 속도에 기인하여, 재결합이 최소화된다. 유동 채널9412)의 지름이, 비록 작으나, 여전히 사용되는 압력과 온도에서 유동하는 가스의 평균 자유 경로보다 크다. 유동 채널(412)을 통해, 이전에 언급된 유동 조건에서 흐르는 가스의 평균 속도가 약 260m/sec이다. 이러한 유속에서, 분자가 유동 채널(412)을 통해 이동하는 데 약 12us가 걸린다.
일 실시예에서, 도 5의 투시도에 도시된 바와 같이, 주입기(500)가 6 개의 유동 채널(502)을 포함한다. 각 유동 채널은 약 0.4 센티미터의 지름과 약 2.7센티미터의 길이를 가진다. 도 5가 비록 6개의 채널 주입기를 나타내나, 더 많거나 더 적은 채널을 가지는 주입기가 바람직하게 사용될 수 있다. 도 6은, 예를 들어, 네 개의 채널 주입기(600)를 나타낸다. 단면도에서 보이는 바와 같이, 주입기의 채널이 하나 이상의 굴곡부(bend)를 포함한다. 각 채널이 자외선(UV) 광과, 채널의 입구로부터 채널의 출구로 직접 통과함으로써 가스가 이온화되는 가스 소스에서 생성된 충전된 분자를 최소화하거나 소거하기에 충분한 각에서 구부러진다. 다르게 설명하며, UV 광이 입구로부터 출구로 반사되지 않고 통과하지 않는다. 적절히 차단되지 않으면, UV 광과 충전된 분자가 웨이퍼를 통과하여 회로를 손상시킬 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주입기(600)가 상부 부분(610)과 하부 부분(612)을 포함한다. 이하에서 상세히 설명할 바와 같이, 상부 부분(610)이 실질적으로 원형이며, 주입기(600)를 원격 가스 소스와 상부 챔버 몸체에 연결하는 데 사용된다. 하부 부분(612)이 제 1 및 제 2 영역(614, 616)을 포함하며, 이들은 원격 가스 소스로부터 거리가 증가하도록 서로 다른 비율로 줄어든다. 하부 부분(612)이 상부 부분(610)의 지름보다 작은 지름을 가진다. 제 1 및 제 2 영역(614, 616)이 다른 모양(가령, 구형이나 원통형)을 가질 수 있다. 유사하게, 제 1 및 제 2 영역(614, 616)이 서로 다른 비율로 줄어드는 것으로 도시되었으나, 제 1 및 제 2 영역(614, 616)이 동일한 테이퍼(taper)(가령, 실질적인 하나의 원뿔이나 원통 구조)를 가지거나 테이퍼(가령, 하나 이상의 지름을 가진 하나 이상의 원통 형태의 원통)를 포함하지 않을 수 있다.
추가로, 각 채널(602)이 상부 섹션(604) 및 하부 섹션(606)을 포함한다. 하부 섹션(606)이 가스가 방출되는 노즐(608)을 포함한다. 채널(602)의 지름(노 즐(608)을 제외하고)이 실질적으로 일정하다. 노즐(608)이 채널(602)의 끝단에 대한 거리가 감소하면서 증가하는 지름을 포함한다. 도시된 일 실시예에서, 노즐(608)이 실질적으로 깔때기 모양이다.
하나의 채널의 상부 섹션(604)이 채널의 하부 섹션의 각(B)에 실질적으로 수직인 주입기(600)의 중심 축으로부터 경사각(A)을 가진다. 하부 섹션(606)의 각이 유동 채널(602)을 빠져나오는 가스의 각을 결정하며, 웨이퍼에서 유동 패턴을 조절하는 데 사용된다. 가스 유동(flow)이 더 작은 각을 가지는 중심을 향해 더 집중되며, 더 큰 각으로 더 넓게 퍼진다. 서로 다른 유동 및 압력 조건 그리고 가스 타입이 최상의 전체 성능을 위해 최적화될 서로 다른 각을 가지는 주입기를 사용할 수 있다. 예를 들어, 각(A)이, 주입기(600)의 중심 축으로부터 약 0도에서 60도에 걸친 범위를 가지며, 각(B)이 주입기(600)의 중심 축으로부터 약 10도에서 60도에 걸친 범위를 갖는다.
상부 및 하부 섹션(604, 606)에 대한 각의 수직 평면을 사용하여, 채널(602)을 통한 직선 라인의 조준을 피할 수 있다. 따라서,B 각이 스트립 균일도를 위해 주입기의 디자인을 최적화하도록 B 각이 변화될 수 있으며, UV 광선이 차단될 수 있다. 나아가, 웨이퍼에 닿는 이온을 줄기기 위해, 주입기가 이온화된 가스 스트림을 급히 회전하도록 할 수 있다. 급격한 회전이 벽 충돌을 용이하게 하고, 이에 따라 이온을 중화하는 것을 돕는다. 이는 주입기를 떠나는 이온의 개수가 제어된 방식으로 감소하게 한다. 채널이 하나의 굴곡부(즉, 두 개의 섹션을 가짐)로 도시되었으나, 채널이 여러 개의 급격한 굴곡부(즉, 둘 이상의 섹션)를 가질 수 있다. 선 택적으로, 채널이 채널의 입구로부터 출구로 조준 라인을 제거하도록 휘어질 수 있으며, 커브를 따라 가스 분자가 표면과 충돌하게 할 수 있다.
다른 실시예에서, 주입기의 지름이 약 5 센티미터에서 13 센티미터 범위에 걸칠 수 있으며, 두께가 약 1 센티미터에서 13 센티미터에 걸친다. 3 내지 24 개의 유동 채널이 주입기에 존재한다. 이러한 유동 채널이 약 0.3에서 1 센티미터에 걸친 지름을 가지며 약 1 센티미터에서 5 센티미터 범위의 길이로 확장한다.
스트립 균일도가 챔버 내의 서로 다른 특성에 의해 영향을 받는다. 주입기의 하부 채널의 각도가 노즐로부터 나오는 가스 스트림의 방향을 제어한다. 이에 따라 웨이퍼의 중심으로부터 에지로의 스트립 균일도가 변화한다. 노즐의 폭발적 방출이 노즐로부터 나오는 가스 스트림이 퍼지는 것을 돕는다. 따라서 원주의 균일도를 향상시킨다.
추가로, 주입기로부터 가스가 빠져나온 후에, 깔때기 모양의 상부 챔버 몸체(도 4에 도시됨)가 가스 유동 패턴에 영향을 미친다. 상부 챔버 몸체의 내부 표면이 연속적이므로, 주입기로부터 흘러나온 가스가 상부 챔버 몸체 내에 격리된다. 가스가 주입기를 빠져나온 후에, 깔때기 모양이 가스의 재순환을 감소시킨다. 하부 챔버 몸체(또는 웨이퍼의 에지)에 도달할 때, 깔때기 표면이 아래쪽으로 휘어지며, 나아가 이는 웨이퍼 에지에서 스트립 속도를 제어하도록 가스를 제한 및 유도한다.
도 1 및 도 3에 도시된 원통형 상부 챔버 몸체에 의해 이용되는 부피와 비교할 때, 상부 챔버 몸체의 상부의 깔때기 모양이 상부 및 하부 챔버 몸체에 의해 형성된 공간의 부피를 줄인다. 이는 대기 압력으로부터 프로세스 중에 이용되는 압력 으로 챔버를 펌프 다운하는 데 걸리는 시간을 줄인다. 마찬가지로 대기를 배출하는 데 걸리는 시간을 줄인다. 일부 스트립 챔버가 모든 가공되는 웨이퍼에 대해 펌핑 및 배출 단계를 이용하여, 생산량 면에서 큰 감소(즉, 웨이퍼의 배치(batch)에 대한 가공 시간의 큰 증가)를 초래한다. 다른 스트립 챔버(중심 웨이퍼-전송 진공 챔버 주위의 클러스터(cluster)로 디자인됨)가, 척과 웨이퍼 사이의 열 전달을 개선하기 위해 프로세스 압력보다 높은 압력으로 부분 배출 단계를 이용한다. 이후에, 웨이퍼 가열이 완료된 후, 챔버가 프로세스 압력으로 펌프다운 된다.
주입기의 온도 제어가 일관된 프로세스 결과를 얻도록 한다. 예를 들어, 주입기 표면에 재결합하는 가스 라디칼의 표면 재결합 효율이 표면의 온도에 따라 변한다. 가스 화합물에 따라, 재결합 속도가 온도에 비례하거나 역 비례할 수 있다. 그러나, 도 1 내지 3에 도시된 전형적인 배플의 크기에 의해, 전형적인 배플의 온도를 조절하는 것이 어려울 수 있다. 배플의 온도가 변할 때, 프로세스 결과가 웨이퍼로 마다 달라질 수 있다. 또한, 배플의 온도 균일성을 유지하는 것이 어렵다. 도 1 및 3에 도시된 챔버에 대해, 배플의 온도가 배플의 중심에서 더 높다. 왜냐하면, 이러한 영역이 플라스마 소스 바로 아래에 위치하고, 배플의 다른 영역보다 더 많은 열 로드를 받기 때문이다. 균일하지 않은 온도 프로파일은 배플 표면이 균일하지 않은 라디칼 재결합 효율을 가지도록 하고, 나아가 프로세스를 복잡하게 한다.
그러나, 주입기가 전형적인 배플에 비해 현격히 작기 때문에, 주입기의 온도를 제어하는 것이 더 쉽다. 도 7은 가스 챔버(700)의 일 실시예에 따른 단면도에 대한 확대도를 나타낸다. 가스 챔버(700)가 상부 챔버 몸체(702)와, 주입기(710)와 그리고 가스 소스(750)를 포함한다. 가스 소스(750)는 나사(730)에 의해 상부 챔버 몸체(702)에 연결된다. 유사하게, 주입기(710)가 나사(740)에 의해 가스 소스(750)에 연결된다. 가스 소스(750)가 플라스마(752)를 생성하며, 이는 주입기(710) 내의 채널(712)을 통해 상부 챔버 몸체(702)에 공급된다. 가스 소스(750)가 리세스(recess)를 포함하며, 이 리세스에 상부 진공 오링(720, O-ring)이 배치되고, 상부 챔버 몸체(702)는 하부 진공 오링(722)이 배치되는 리세스를 포함한다. 또한, 주입기(710)가 슬롯(716)과 갭(718)을 아래에 설명할 바와 같이 포함한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 온도에 대한 제어를 유지하기 위해, 주입기(719)가, 대기 압력상태에서 커다란 열적 접촉 영역을 가지도록 디자인된다. 열적 접촉 영역이 진공 오링(720, 722) 외부의 주입기(710) 영역이다. 나사(730, 740)가 주입기(710)과 가스 소스(750)/ 상부 챔버 몸체(702) 사이에서 단단한 접촉이 이루어지도록 하여 열적 접촉 영역과 가스 소스(750) 사이에 뛰어난 열 전달 경로를 제공한다. 플라스마(752)로부터 수신된 열 에너지가 가스 소스(750)나 상부 챔버 몸체(702)로, 열적 접촉 영역을 통해 전달된다. 이러한 에너지 전달은 바람직한 온도에서 또는 그 이하로 주입기를 유지하는 데 충분히 효율적이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 주입기(800)가 냉각 액체(822)를 포함하는 하나 이상의 냉각 채널(820)로 형성될 수 있으며, 이는 많은 양의 열이 제거되도록 한다. 일정한 온도에 주입기(800)를 유지하기 위해, 냉각 유체(820)가 온도 제어 유닛(도시되지 않음)을 통해 순환될 수 있다. 주입기의 온도가 이후에, 온도 제어 유 닛에서 냉각 액체(822)의 온도를 설정함으로써 제어될 수 있다. 각각의 냉각 채널 내의 냉각 액체가 동일하거나 서로 다를 수 있다.
활성 온도 제어가 필요한 경우에, 가열 및 냉각 단계가 조합되어 사용될 수 있다. 전기 히터(960)가 도 9에 도시된 바와 같이, 냉각 채널(920)로부터 분리되어 주입기(900)로 삽입될 수 있다. 예를 들면, 전기 히터가 저항소자일 수 있다. 온도 제어기(950)가 전기 히터(960)로 전류를 제어하여 주입기(910)의 온도를 조절하는 데 사용될 수 있다. 히터(960)가 개별적으로 또는 하나 이상의 그룹으로 제어될 수 있다. 추가로, 하나 이상의 온도 센서(970)가 주입기(900) 내에 삽입될 수 있다. 온도 센서(970)가 예를 들면, 열전지나 저항 온도 검출기(RTD:Resistance Temperature Detector)일 수 있다. 선택적으로, 히터 및 냉각 채널을 대신하여, 열전기 소자가 주입기의 온도를 제어하는 데 사용될 수 있다.
프로세스 변화에 더하여, 가스 챔버 내의 다양한 구성요소의 온도 변화가 다른 문제를 야기할 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 좋은 열 전도성을 가지는 경우에도, 주입기의 온도가 접속된 부분(예, 가스 소스 및 상부 챔버 몸체)의 온도보다 훨씬 높다. 주입기와 주입기 영역 내의 접속 부분 사이의 열적 팽창의 불일치(mismatch)가 기계적 스트레스를 생성한다. 이러한 기계적 스트레스가 주입기나 접속 부분을 변형시키거나 손상시킬 수 있다. 슬롯(716)은 주입기(710)의 각 측면 상의 원형 수직 슬롯이며, 이는 열 팽창 완화 슬롯으로 작용한다.
추가로, 열적 불일치가 입자 오염을 초래할 수 있다. 주입기가 가열하거나 냉각함에 따라, 접속 부분에 대해 확장하거나 수축된다. 결과적으로, 주입기의 접 속 표면과 접속 부분 사이에 마찰(rubbing)이 일어난다. 마찰이 입자를 생성하고, 삽입되는 경우에, 이는 챔버 내의 웨이퍼에 손상을 입힌다. 접속 표면의 마찰을 피하기 위해, 0.13 mm이나 그 이하의 작은 갭(718)이 진공 오링(720, 722) 내부의 접속 표면 사이에 개재된다. 갭이 오링(720, 722) 외부 영역에 제공될 수 있으나, 도 7에는 도시되지 않는다. 왜냐하면, 오링(720, 722) 외부의 입자가 챔버(700)로 들어가는 것을 오링(720, 722)이 효과적으로 차단하기 때문이다.
주입기와 상부 및 하부 챔버 몸체가 주입기와 마찬가지로, 모든 플라스마-내성 물질을 사용하여 제조될 수 있다. 플라스마-내성 물질이 금속성 물질이나 비 금속성 물질로부터 형성될 숭 lT다 하나 이상의 금속이 주입기를 형성하는 데 사용되는 경우에, 주입기가 예를 들면, 알루미늄 및 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸 및 고 니켈 합금(high nickel alloy), 수정, 알루미늄 옥사이드 세라믹, 알루미늄 나이트라이드 세라믹 및/또는 이트륨 옥사이드 세라믹을 포함할 수 있다.
금속을 사용하여 제조된 부분(parts)이, 플라스마 내성 코딩을 이용하여 부식에 대해 보호될 수 있다. 일 실시예에서, 알루미늄이 사용될 수 있다. 왜냐하면 그의 자연적인 표면 옥사이드가 뛰어난 부식 방어제를 제공하기 때문이다. 그러나, 화합물 기반 불소를 사용하는 경우에 특정 프로세스 조건에서, 알루미늄 자연 옥사이드가 불화 알루미늄의 형성을 방지하기 위해 충분한 보호를 제공하는 것은 아니며, 이는 웨이퍼에 오염을 일으킨다. 금속 불화물이 금속 부분 상에 형성되는 것을 방지하기 위해, 불소 화합물에 대해 뛰어난 내성을 가지는 코팅(coating)이 금속 부분의 표면에 부가될 수 있다. 알루미늄과 이의 합금에 대한 양극산 화(anodization), 플라스마가 스프레이 된 알루미늄 옥사이드, 니켈 플레이팅(nickel plating), 수정, 이트륨 옥사이드 및/또는 다른 세라믹 물질과 같은 코팅이 다양한 화합물로부터의 보호에 사용될 수 있다.
다시 도 4로 돌아가면, 웨이퍼(420)가 챔버 내의 웨이퍼 가열 척(430)에 놓인다. 스트립 프로세스가 수행되기 전에, 웨이퍼가 화학 반응을 가속화하기에 충분히 높은 온도로 가열된다. 스트립 균일도가 웨이퍼에서의 온도 균일도에 대해 직접 관련되기 때문에, 웨이퍼 가열은 사소한 것이 아니다. 생산적이지 않은 챔버 내에서 웨이퍼가 존재하는 시간을 줄이기 위해 웨이퍼가 가능한 빨리 가열된다. 정전기적 척(chuck)이 스트리퍼 응용기기에 사용될 수 있으나, 이들은 매우 비싸고 신뢰할 수 없을 수 있다. 그러나, 정전기적 척은, 비-정전기적 척이 가질 수 없는, 전기적 유도 고정력(우수한 열 전달을 위해 척에 가까이 웨이퍼를 당김)을 가진다. 이러한 문제를 줄이는 하나의 방법은 특정 양 내에서 척의 평탄도를 제어하는 것이다. 일 실시예에서, 비-정전기적 척을 사용하는 경우에, 빠른 열 전달과 균일한 웨이퍼 온도를 제공하기 위해, 비-정전기적 히터 척이 약 27um보다 더 나은 전체 평탄도를 가진다.
추가로, 챔버의 펌핑이 웨이퍼 상의 포토레지스트의 스트립 속도에 영향을 준다. 보통 스트립 프로세스가 높은 유동(예, 3-4 slm) 및 높은 압력(예, 750mTorr 또는 그 이상)을 이용한다. 그리하여, 스트립 프로세스가 비스코스 유동 형(regime)이나 분자 유동 형에 전적으로 속하는 것은 아니다. 균일한 펌핑을 제공하기 위하여, 하나의 펌프 포트(408)가 하부 챔버 몸체(404)의 중심에 위치한다.
다른 시스템이 챔버 내에 포함되어 프로세스 결과를 개선할 수 있다. 광학 스펙트럼 종료점(end-pointer) 검출기가 예를 들면 이러한 시스템 중 하나이다. 협대역이나 광대역 광학 파장 검출기 중 하나가 웨이퍼 평면 상부의 벌크 플라스마를 직접적으로 바라보는 챔버의 일 측면에 위치한 뷰 포트(view port)에 부착된다. 포토레지스트 및 플라스마 사이의 웨이퍼 표면에서의 화학 반응이 특정 시그너처 스펙트럼을 방출한다. 포토레지스트가 제거되면, 이러한 스펙트럼이 즉시 변한다. 이러한 광학 신호 변화가 스트립 프로세스(공정)의 종료 점을 결정한다. 종료 점 검출이, 고 농도(dose) 주입 레지스트 제거와 같은 다중 막 스트립 프로세스의 변화를 결정할 만큼 복잡해진다. 임플란트 프로세스에 기인하여 이러한 유형의 레지스트가 단단한 껍질을 가진다. 이러한 껍질을 뚫도록 디자인된 화합물이 껍질(crust) 하부의 레지스트 잔여물을 제거하도록 디자인되는 것과 다르다. 적절한 설정으로, 껍질이 완전히 에칭되었을 때, 광학 스펙트럼이 변화함에 따라, 광학 검출기가 이러한 변화(transistion)를 결정할 수 있다. 이러한 신호의 변화는 소프트웨어가 플라스마 내의 화합물을 변경하도록 하고, 벌크 레지스트 제거를 위한 다른 레서피로 전환되게 한다. 그러나, 위에 기술된 광학 스펙트럼 종료 점 검출기와 같은 시스템이 비용, 중량 및 크기를 더한다.
가스 챔버가, 가스가 통화하여 진공 챔버로 이동하는 채널을 가지는 하나의 주입기를 포함하는 것으로 설명되었다. 채널은 서로에 대해 실질적으로 수직인 부분을 가진다. 주입기의 중심축으로부터 약 60도에 이르는 각에 수직인 부분이 배치된다. 채널은 깔대기 모양의 끝단 부분을 포함한다. 챔버가 점점 가늘어지는(줄어 드는) 상부부분을 가지며, 이는 주입기의 깔때기 모양 끝단 부분의 각과 일치하고, 주입기로부터 방출된 가스를 분산한다. 주입기가 작으며 상대적으로 제조가 간단하다.
상술한 본 발명의 실시예들은 단지 예시와 설명을 위한 것일 뿐이며, 본 발명을 설명된 형태로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 다양한 변화 및 변경을 할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게 자명하다. 또한, 이 명세서의 상세한 설명이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해서 정의된다.

Claims (32)

  1. 기판에 가스를 전달하는 장치에 있어서, 상기 장치는:
    중공을 형성하는 상부 및 하부 챔버 몸체와;
    상기 중공에 유체를 전달하는 가스 소스와;
    상기 중공 내의 가스를 제거하는 배출 유닛과;
    상기 중공에 배치된 척과; 그리고
    관통하여 확장하는 복수의 채널을 포함하는 주입기를 포함하되,
    각각의 채널이, 상기 채널로 입력되는 광선이 상기 채널을 바로 빠져나오는 것을 방지하도록 구부러지는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 채널이, 주입기의 하부 섹션의 제 2 기울기에 수직인 주입기의 상부 섹션에서 제 1 기울기를 가지는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 및 제 2 기울기가 상기 주입기의 중심 축에 대해 기울어지는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 기울기가 상기 주입기의 중심 축에 대해 0도에서 60도의 범위에 걸치되, 상기 제 2 기울기는 상기 주입기의 중심 축에 대해 10도에서 60도의 범위에 걸치는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 중 하나 이상의 끝단에 위치한 노즐이 깔때기 모양인 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 챔버 몸체의 내부 표면에 인접한 노즐의 끝단에서의 각이 상기 내부 표면의 각과 일치하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내부 표면이 깔때기 모양인 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기가 점차 가늘어지는 하부 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 점차 가늘어지는 하부 부분이 서로 다른 비율로 가늘어지는 제 1 및 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 상부 챔버 몸체의 내부 표면이 하나 이상의 제 1 및 제 2 영역의 가늘어지는 각도와 일치하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기가 가스 소스와 접촉하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 주입기와 가스 소스 및 상기 주입기와 상기 상부 챔버 몸체 사이에 복수의 오링(O-ring)을 더 포함하되,
    상기 주입기가 상기 오링 중 하나 이상의 내부에 슬롯을 포함하고,
    상기 슬롯이 상기 주입기의 중심 축에 평행한 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 주입기와 가스 소스 사이 및 상기 주입기와 상기 상부 챔버 몸체 사이에 오링을 더 포함하되, 상기 주입기가:
    상기 주입기의 표면과 상기 가스 소스의 표면 사이; 그리고
    상기 주입기의 표면과 상기 상부 챔버 몸체의 표면 사이
    중 하나 이상에 위치한 오링의 내부에 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 주입기가, 상기 주입기의 온도를 수동으로 또는 자동을 조절하도록 하는 온도 조절 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 온도 조절 시스템이 주입기 내에 냉각 채널을 포함하되,
    상기 냉각 채널은 냉각 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 온도 조절 시스템이, 주입기의 온도를 감지하는 온도 센서와 상기 주입기의 온도를 변경하는 전기 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 전달 장치.
  17. 중공을 형성하는 상부 및 하부 챔버 몸체와;
    상기 중공에 유체를 전달하는 가스 소스와;
    상기 중공내의 가스를 제거하는 배출 유닛과;
    상기 중공 내에 배치된 척과; 그리고
    상기 가스 소스와 상기 중공 사이에 위치하며, 상기 가스가 상기 중공으로 입력되도록 통과하는 단일 고정 설비를 포함하되,
    상기 고정 설비가 둘 이상의 연결 세그먼트를 가지는 채널을 포함하고, 둘 이상의 연결 세그먼트가 서로에 대해 직각으로 휘어진 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    깔때기 모양의 노즐이 상기 채널의 하나 이상의 끝단에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 상부 챔버 몸체의 내부 표면에 인접한 노즐의 끝단에서의 각이 상기 내부 표면의 각과 일치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 내부 표면이 깔때기 모양인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 고정 설비와 상기 가스 소스 사이 및 상기 고정 설비와 상기 상부 챔버 몸체 사이에 복수의 오링(O-ring)을 더 포함하되,
    상기 고정 설비가 상기 오링 중 하나 이상의 내부에 슬롯을 포함하고,
    상기 슬롯이 상기 고정 설비의 중심 축에 평행한 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 고정 설비와 가스 소스 사이 및 상기 고정 설비와 상기 상부 챔버 몸체 사이에 복수의 오링을 더 포함하되, 상기 고정 설비가:
    상기 고정 설비의 표면과 상기 가스 소스의 표면 사이; 그리고
    상기 고정 설비의 표면과 상기 상부 챔버의 표면 사이
    중 하나 이상에 위치한 오링의 내부에 갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 고정 설비가, 상기 고정 설비의 온도를 수동으로 또는 자동으로 조절하는 온도 조절 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 온도 조절 시스템이 상기 고정 설비 내에 냉각 채널을 포함하되,
    상기 냉각 채널이 냉각 액체를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 온도 조절 시스템이 상기 고정 설비의 온도를 감지하는 온도 센서와 상기 고정 설비의 온도를 변경하는 전기 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 웨이퍼를 가공하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    중공 내부로, 상기 웨이퍼를 향해, 주입기 내의 채널을 통해 가스를 주입하는 단계로서, 상기 주입기는 빛이 반사 없이 상기 채널을 통과하는 것을 방지하도록 휘어지며, 상기 중공이 상부 및 하부 챔버 몸체에 의해 형성되고;
    상기 가스가 통과하여 유동하는 채널의 하나 이상의 각(angles)과, 그로부터 상기 가스가 분출하는 상기 채널의 끝단의 각과, 그리고 상기 상부 및 하부 챔버 몸체의 내부 표면의 각을 이용하여, 상기 가스 유동의 모양을 형성하는 단계와; 그리고
    배출구를 통해 상기 웨이퍼에 충돌된 가스를 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 각각의 채널에 수직인 구멍(bend)을 제공하는 단계를 더 포함하되,
    상기 각각의 구멍이 상기 주입기의 중심 축으로부터 60도 이하의 각을 이루 는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 채널 각각의 끝단에 깔때기 모양의 노즐을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 챔버 몸체에 깔대기 모양의 내부 표면을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공 방법.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 주입기에 상기 주입기의 열적 확장을 완화하는 슬롯을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징을 하는 웨이퍼 가공 방법.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 주입기의 접촉 표면과, 상기 상부 챔버 및 상기 가스를 공급하는 가스 소스 중 하나 이상의 사이에 갭을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징을 하는 웨이퍼 가공 방법.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 주입기의 온도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징을 하는 웨이퍼 가공 방법.
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