KR20120008822U - 플라즈마 프로세싱 챔버를 위한 낮은 경사의 엣지 링 - Google Patents

플라즈마 프로세싱 챔버를 위한 낮은 경사의 엣지 링 Download PDF

Info

Publication number
KR20120008822U
KR20120008822U KR2020127000052U KR20127000052U KR20120008822U KR 20120008822 U KR20120008822 U KR 20120008822U KR 2020127000052 U KR2020127000052 U KR 2020127000052U KR 20127000052 U KR20127000052 U KR 20127000052U KR 20120008822 U KR20120008822 U KR 20120008822U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wall
ring
positioning ring
top surface
cover ring
Prior art date
Application number
KR2020127000052U
Other languages
English (en)
Other versions
KR200475446Y1 (ko
Inventor
창훈 이
마이클 디. 윌워쓰
호안 엔구옌
Original Assignee
어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 filed Critical 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Publication of KR20120008822U publication Critical patent/KR20120008822U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200475446Y1 publication Critical patent/KR200475446Y1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32642—Focus rings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버 링의 실시예가 제공된다. 일 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버링이 이트륨(Y) 함유 물질로 제조된 링-형상 본체를 포함한다. 상기 본체는 내측 위치결정 링 및 외측 위치결정 링을 가지는 하부 표면을 포함한다. 상기 내측 위치결정 링은 상기 본체로부터 상기 외측 위치결정 링 보다 더 멀리 연장한다. 상기 본체는 실질적으로 수평인 랜드에 의해서 분리되는 메인 벽 및 제 2 벽을 구비하는 내측 직경 벽을 포함한다. 상기 본체는 또한 정점에서 내측의 경사진 표면과 만나는 외측의 경사진 상부 표면을 가지는 상부 표면을 포함한다. 상기 내측의 경사진 표면은 상기 본체의 중심선에 대해서 수직인 라인과 약 70 도 미만의 각도를 형성한다.

Description

플라즈마 프로세싱 챔버를 위한 낮은 경사의 엣지 링{LOW SLOPED EDGE RING FOR PLASMA PROCESSING CHAMBER}
개략적으로, 본 고안의 실시예는 플라즈마 프로세싱 챔버에서 이용하기 위한 커버 링(cover ring)에 관한 것이다.
반도체 프로세싱은 작은 집적 회로들을 기판 상에 형성하는 수많은 여러 가지 화학적 및 물리적 프로세스들을 포함한다. 집적 회로를 구성하는 물질의 층들이 화학 증착, 물리 증착 등과 같은 수많은 플라즈마 프로세스에 의해서 생성된다. 층들의 일부는 포토레지스트 마스크를 이용하여 패터닝되고 그리고 플라즈마 에칭 기술을 이용하여 에칭되며 그에 따라 집적 회로 형성에 이용되는 구조 및 소자들을 형성한다.
플라즈마 에칭 프로세싱 동안에, 에칭 프로세스를 구동하는 에너지화된(energized) 가스가 에칭되는 기판의 위쪽에서 균일하게 분포되지 않을 것이다. 플라즈마 비균일성은 특히 기판의 엣지 부근에서 열악한 프로세싱 결과에 기여하게 될 것이다. 일부 에칭 챔버들은 프로세싱 결과를 개선하기 위해서 엣지 링 및 커버 링과 같은 챔버 성분들을 이용한다. 그러나, 임계 치수들이 작아짐에 따라서 그리고 제조업자들이 단일 기판 상에 보다 많은 소자들을 팩킹(pack)하려고 노력함에 따라서, 적절한 시기와 효과적인 비용으로 차세대 제품이 가능하도록 프로세싱 기술 및 성분들이 개선되어야 할 것이다.
또한, 에칭 프로세스 동안에 부산물들이 챔버 성분들 상에 형성될 것이다. 이러한 부산물들 때문에 챔버 성분들을 주기적으로 세정할 필요가 있을 것이고, 그러한 주기적인 세정을 통해서 일정하지 않고 바람직하지 않은 프로세싱 결과가 초래되는 것을 방지하여야 할 것이다. 세정들 및/또는 성분 교체들 사이의 시간 간격 그리고 잠재적인 오염원들을 줄이는 챔버 성분 디자인의 개선이 바람직할 것이다.
그에 따라, 개선된 챔버 성분이 요구되고 있다 할 것이다.
플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버 링의 실시예가 제공된다. 일 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버링이 이트륨(Y) 함유 물질로 제조된 링-형상 본체를 포함한다. 상기 본체는 내측 위치결정 링 및 외측 위치결정 링을 가지는 하부 표면을 포함한다. 상기 내측 위치결정 링은 상기 본체로부터 상기 외측 위치결정 링 보다 더 멀리 연장한다. 상기 본체는 실질적으로 수평인 랜드에 의해서 분리되는 메인 벽 및 제 2 벽을 구비하는 내측 직경 벽을 포함한다. 상기 본체는 또한 정점에서 내측의 경사진 표면과 만나는 외측의 경사진 상부 표면을 가지는 상부 표면을 포함한다. 상기 내측의 경사진 표면은 상기 본체의 중심선에 대해서 수직인 라인과 약 70 도 미만의 각도를 형성한다.
플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버 링의 실시예가 제공된다. 일 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버 링은 이트륨(Y) 함유 물질로 제조된 링-형상 본체를 포함한다. 이러한 본체는 내측 위치결정(locating) 링 및 외측 위치결정 링을 가지는 하부 표면을 포함한다. 내측 위치결정 링은 본체로부터 외측 위치결정 링 보다 더 멀리 연장한다. 본체는 또한 실질적으로 수평인 메인(main) 상부 표면, 실질적으로 수평인 내측 상부 표면 및 실질적으로 수평인 랜드(land)를 가지는 상부 표면을 포함한다. 메인 상부 표면은 내측 상부 표면의 외측 및 위쪽에 배치된다. 내측 상부 표면은 랜드의 외측 및 위쪽에 배치된다.
일부 실시예에서, 커버 링은 벌크 이트륨 산화물(Y2O3)로부터 제조된다.
본 고안의 전술한 특징들이 보다 상세하게 이해될 수 있도록, 첨부 도면에 일부가 도시된 실시예들을 참조하여 본 고안을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 고안의 실시예들로부터 바람직하게 적용될 수 있는 예시적인 플라즈마 에칭 챔버의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 커버 링의 단면을 부분적으로 도시한 도면이다.
도 3은 커버 링의 다른 실시예를 부분적으로 도시한 단면도이다.
그러나, 첨부 도면들은 본 고안의 통상적인 실시예들 만을 도시한 것이며, 그에 따라 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 본 고안은 다른 균등한 효과의 실시예들도 포함할 것이다.
이해를 돕기 위해서, 가능한 경우에 동일한 도면 부호를 사용하여 도면들에서 공통되는 동일한 구성요소들을 표기하였다. 특별한 언급이 없더라도, 하나의 실시예의 구성요소들 및 특징부들이 다른 실시예에서 유리하게 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 고안의 실시예는 에칭 성능 및 수명이 개선된 챔버 성분들을 제공한다. 일 실시예에서, 챔버 성분은 기판 지지 받침대 상에 배치된 기판과 결합하도록 구성된 커버 링이다.
도 1은 본 고안의 실시예가 유리하게 적용될 수 있는 예시적인 플라즈마 프로세싱 챔버(100)의 일 실시예의 단면도이다. 도시된 챔버의 실시예는 설명을 위한 것이고 그리고 본 고안의 범위를 제한하는 것은 아니다. 본 고안이 유리하게 적용될 수 있는 플라즈마 프로세싱 챔버의 하나의 예로서, 미국 캘리포니아 산타클라라에 소재하는 Applied Materials, Inc.가 공급하는 DPS AdvantEdge™ 에칭 반응기가 있다. 다른 제조업자들로부터의 챔버를 포함하는 다른 플라즈마 프로세싱 챔버들도 본 고안에 유리하게 적용될 수 있을 것이다.
챔버(100)는 전도성 챔버 벽(130) 및 하부(108)를 가지는 진공 챔버 본체(110)를 포함한다. 챔버 벽(130)은 전기 접지(134)와 연결된다. 덮개(170)가 챔버 벽(130) 상에 배치되어 챔버 본체(110) 내에 형성된 내부 체적부(volume; 178)를 둘러싼다. 하나 이상의 코일 세그먼트(coil segment; 112)가 챔버 벽(130)의 외부에 배치된다. 코일 세그먼트(들)(112)가 직류 전원(154)에 의해서 선택적으로 에너지화될 수 있으며, 상기 전원은 프로세싱 챔버(100) 내에 형성된 플라즈마 프로세스를 위한 제어 노브(knob)를 제공하기 위해서 5V 이상을 생성할 수 있다.
라이너(131)가 내부 체적부(178) 내에 배치되어 챔버(100)의 세정을 돕는다. 에칭 프로세스의 부산물 및 잔류물이 선택된 간격으로 라이너(131)로부터 용이하게 제거될 수 있을 것이다.
기판 지지 받침대(116)가 가스 확산기(132) 아래의 프로세싱 챔버(100)의 하부(108) 상에 배치된다. 프로세스 영역(180)이 기판 지지 받침대(116)와 확산기(132) 사이의 내부 체적부(178) 내에 형성된다. 기판 지지 받침대(116)는 프로세싱 동안에 기판(114)을 가스 확산기(132) 아래쪽의 받침대(116)의 표면(140) 상에서 유지하기 위한 정전기 척(126)을 포함할 수 있다. 정전기 척(126)은 직류 전원(120)에 의해서 제어된다.
일 실시예에서, 커버 링(102)이 받침대(116)의 외측 둘레 주위에 배치되고 기판(114)을 실질적으로 둘러싼다. 커버 링(102)의 일부가 기판(114)의 엣지 아래쪽에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 커버 링(102)이 이트륨 함유 물질, 예를 들어, 벌크 이트륨 산화물(Y2O3)로 이루어질 수 있다. 커버 링(102)의 물질은 개선된 내마모성을 제공하고, 그에 따라 챔버 성분의 수명을 개선하는 한편, 유지보수 및 제조 비용을 절감한다. 커버 링(102)에 관한 추가적인 내용에 대해서는 도 2와 관련하여 이하에서 설명한다.
지지 받침대(116)가 매칭 네트워크(matching network; 124)를 통해서 RF 바이어스 공급원(bias source; 122)에 커플링될 수 있다. 일반적으로, 바이어스 공급원(122)은 2 kHz 내지 13.56 MHz의 튜닝가능 주파수 그리고 0 내지 5000 Watts의 전력을 가지는 RF 신호를 생성할 수 있다. 선택적으로, 바이어스 공급원(122)은 DC 또는 펄스형 DC 공급원일 수 있다.
지지 받침대(116)는 또한 내측 및 외측 온도 조절 구역(174, 176)을 포함할 수 있다. 받침대 상에 배치된 기판의 방사상 온도 구배가 제어될 수 있도록, 각 영역(174, 176)이 저항형 히터 또는 냉매 순환을 위한 도관과 같은 하나 이상의 온도 조절 장치를 포함할 수 있다.
챔버(100)의 내부는 챔버 벽(130) 및/또는 챔버 하부(108)를 통해서 형성된 배기 포트(135)를 통해서 진공 펌프(136)에 커플링된 고진공 용기이다. 배기 포트(135) 내에 배치된 스로틀 밸브(127)가 진공 펌프(136)와 함께 이용되어 프로세싱 챔버(100) 내부의 압력을 제어한다. 배기 포트(135)의 위치 및 챔버 본체(110)의 내부 체적부(178) 내의 다른 유동 제한부가 프로세싱 챔버 내의 전도성(conductance) 및 가스 유동 분배에 큰 영향을 미친다.
가스 확산기(132)는 도관을 제공하고, 그러한 도관을 통해서 하나 이상의 프로세스 가스가 프로세싱 영역(180) 내로 도입된다. 일 실시예에서, 가스 확산기(132)가 비대칭적인 방식으로 영역(18)으로 프로세스 가스를 제공할 수 있으며, 상기의 비대칭적인 방식을 이용하여 다른 챔버 성분들(즉, 배기 포트의 위치, 기판 지지 받침대의 기하학적 형태 또는 다른 챔버 성분)에 의해서 유발되는 전술한 가스 유동 분배 및 전도성을 튜닝할 수 있을 것이며, 그에 따라 가스 및 종(species)의 유동이 균일한, 또는 선택된 분배 형태로 기판으로 전달된다.
도 1에 예시적으로 도시된 일 실시예에서, 가스 확산기(132)는 둘 이상의 가스 분배기(160, 162), 장착 플레이트(128) 및 가스 분배 플레이트(164)를 포함한다. 가스 분배기(160, 162)는 프로세싱 챔버(100)의 덮개(170)를 통해서 하나 또는 둘 이상의 가스 패널(138)에 커플링되고, 그리고 또한 하나 이상의 장착 또는 가스 분배 플레이트(128, 164)에 커플링된다. 가스 분배기(160, 162)를 통한 가스의 유동이 독립적으로 제어될 수 있다. 가스 분배기(160, 162)가 단일 가스 패널(138)에 커플링되는 것으로 도시되어 있지만, 가스 분배기(160, 162)가 하나 또는 둘 이상의 공유된 및/또는 독립적인 가스 공급원에 커플링될 수 있을 것이다. 가스 패널(138)로부터 제공되는 가스들이 플레이트(128)와 플레이트(164) 사이에 형성된 영역(172) 내로 전달되고, 이어서 가스 분배 플레이트(164)를 통해서 형성된 다수의 개구(168)를 통해서 프로세싱 영역(180)으로 빠져나간다.
장착 플레이트(128)가 지지 받침대(116)의 반대쪽에서 덮개(170)에 커플링된다. RF 전도성 물질로 형성되거나 커버링된 장착 플레이트(128)가 임피던스 트랜스포머(119)(예를 들어, 1/4 파장 매칭 스터브(stub))를 통해서 RF 공급원(118)에 커플링된다. 일반적으로, 공급원(118)은 약 60 MHz 및 약 162 MHz의 튜닝가능 주파수 및 약 0 내지 약 3000 Watts의 전력을 가지는 RF 신호를 생성할 수 있다. 장착 플레이트(128) 및/또는 가스 분배 플레이트(164)는 RF 공급원(118)에 의해서 파워를 공급받아 프로세스 영역(180) 내에서 프로세스 가스들로부터 형성된 플라즈마를 유지한다.
도 2는 커버 링(102)의 일 실시예를 부분적인 단면으로 도시한다. 커버 링(102)은 이트륨(Y) 함유 물질로 이루어진 본체(202)를 구비한다. 일 실시예에서, 본체(202)는 벌크 이트륨 산화물(Y2O3) 또는 다른 적절한 물질로 이루어질 수 있다. 그 대신에, 본체(202)는 이트륨(Y) 금속, 이트륨 합금 등을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본체(202)는 이트륨 도핑형 석영, 이트륨 도핑형 알루미늄(Al), 금속, 이트륨 도핑형 알루미늄 산화물(Al2O3), 이트륨 도핑형 알루미늄 합금 또는 이트륨 도핑형 알루미늄 질소(AlN)와 같은 이트륨 도핑형 물질로 이루어질 수 있을 것이다.
도 2의 실시예에서, 본체(202)는 외측 직경(204) 및 내측 직경(206)을 포함한다. 일 실시예에서, 커버 링(102)의 내측 직경(206)은 약 11.50 내지 약 11.75 인치이다. 커버 링(102)의 내측 직경(206)은 메인 벽(208) 및 제 2 벽(210)을 포함한다. 메인 벽(208)은 제 2 벽(210)의 직경 보다 적은 직경을 가진다. 일반적으로, 메인 벽(208, 210)은 수직 배향되고, 메인 벽(208)은 제 2 벽(210) 보다 더 긴 수직방향 길이를 가진다. 메인 벽(208)은 또한 제 2 벽(210)의 아래에 있다.
단차부(212)가 메인 벽(208)과 제 2 벽(210) 사이에 형성된다. 단차부(212)는 메인 벽(208)과 제 2 벽(210) 사이에서 연장하는 실질적으로 수평인 랜드(214)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(114)의 둘레가 랜드(214)의 일부분에 걸쳐 연장하도록, 단차부(212)가 기판 수용 포켓을 형성한다.
커버 링(102)의 본체(202)는 또한 본체(202)의 하부 표면으로부터 연장하는 외측 위치결정 링(224) 및 내측 위치결정 링(216)을 포함한다. 내측 위치결정 링(216)은 내측 벽(218), 하부(220) 및 외측 벽(222)을 포함한다. 내측 벽 및 외측 벽(218, 222)은 실질적으로 수직이고 그리고 동심적으로 배향되며, 하부(220)는 실질적으로 수평이다. 내측 벽(216)은 제 2 벽(210)의 직경 보다 큰 직경을 가진다.
외측 위치결정 링(224)은 내측 위치결정 링(216)의 외부에 배치되고 그리고 내측 벽(226), 하부(228) 및 외측 벽(230)을 포함한다. 내측 벽 및 외측 벽(226, 230)이 실질적으로 수직이고 그리고 동심적으로 배향되며, 하부(228)는 실질적으로 수평이다. 외측 위치결정 링(224)의 하부(228)는 내측 위치결정 링(216)의 하부(220) 보다 본체(202)로부터 더 짧은 거리로 돌출한다. 외측 위치결정 링(224)의 외측 벽(230)은 외측 지름(204)에 놓인다.
내측 위치결정 링(216) 및 외측 위치결정 링(224)은 커버 링(102)의 하부 표면 내에 노치(242)를 형성한다. 커버 링(102)이 챔버(100) 내의 받침대(116) 상에 정확하게 위치되도록, 노치(242)가 받침대(116) 상의 짝을 이루는 특징부와 결합되게 구성된다.
본체(202)의 상부 표면은 외측의 경사진 상부 표면(232), 내측의 경사진 상부 표면(236) 그리고 내측 상부 표면(240)을 포함한다. 내측의 상부 표면(240)은 실질적으로 수평으로 배향되고, 그리고 내측의 경사진 상부 표면(236)으로부터 제 2 벽(210)까지 연장한다.
외측의 경사진 상부 표면(232)과 내측의 경사진 상부 표면(236)은 커버 링(102)의 정점(234)에서 만난다. 내측의 경사진 상부 표면(236)은 전체적으로 위쪽으로 및 외측으로 경사지고, 그리고, 예를 들어, 외측 위치결정 루프(224)의 하부(228)에 의해서 형성되는 바와 같이, 커버 링(102)의 중심선에 대해서 수직으로 형성되는 라인에 대해서 약 70 도 미만의 각도(238)로 배향된다. 일 실시예에서, 각도(238)가 약 60 도이다. 내측의 경사진 상부 표면(236)의 경사는 인-시츄(in-situ) 링 세정 중에 이용되는 이온들 및 반응성 종들이 투사되는 표면에 보다 직접적으로 충격되도록 허용하는 수평 평면 내에서 투사되는 배향을 가진다. 그에 따라, 링의 인-시츄 세정 동안에 상부 표면(236) 상에 충돌하는 반응 종의 양 및/또는 이온 충격 에너지가 커버 링(102)의 세정을 크게 개선한다. 커버 링(102)의 형상은 챔버(100) 외부의 엑-시츄(ex-situ) 세정을 위해서 커버 링(102)을 분리하기 전까지 프로세싱할 수 있는 기판의 수를 상당히 증대시킨다. 종래의 링과 비교할 때, 개선된 커버 링(102)이 세정 사이의 RF 시간의 개선을 나타내며, 그에 따라 종래의 링에 해당하는 300 RF/hrs로부터 약 1000 RF/hrs로 개선된다. 또한, 내측의 경사진 상부 표면(236)의 경사가 인-시츄 세정을 강화하는 배향을 가지기 때문에, 알루미늄 에칭과 같은 금속 에칭 프로세스 동안에 공통적으로 존재하는 보다 적은 에칭 부산물, 특히 폴리머 부산물이 인-시츄 세정 후에 커버 링(102) 상에 존재한다. 커버 링(102) 상에 보다 적은 부산물이 존재하는 상태에서, 후속 프로세싱 동안에 입자 결함 잠재 가능성이 바람직하게 감소된다. 또한, 보다 깨끗한 커버 링(102)이 기판과 기판 사이의 에칭 결과를 개선하고, 그리고 감소된 마이크로로딩(microloading) 효과에 의해서 나타나는 바와 같이 구조물들이 기판의 엣지에 보다 근접하여 정밀하게 제조될 수 있게 허용한다(종래 기술에 비교할 때).
도 3은, 다른 플라즈마 프로세싱 챔버들 중에서, 전술한 프로세싱 챔버(100)에서 유리하게 이용될 수 있는 커버 링(300)의 다른 실시예를 도시한다. 일반적으로, 커버 링(300)은 커버 링(102)의 본체(202)를 참조하여 앞서서 규정된(identified) 물질로부터 제조될 수 있는 본체(302)를 포함한다.
도 3의 실시예에서, 본체(302)는 외측 직경(304) 및 내측 직경(306)을 포함한다. 일 실시예에서, 커버 링(102)의 내측 직경(306)은 약 11.50 내지 약 11.75 인치이다. 커버 링(102)의 내측 직경(306)은 메인 벽(308) 및 제 2 벽(310)을 포함한다. 메인 벽(308)은 제 2 벽(310)의 직경 보다 적은 직경을 가진다. 메인 벽(308) 및 제 2 벽(310)은 전체적으로 수직 및 동심적인 배향을 가지고, 메인 벽(308)은 수직 방향으로 제 2 벽(310) 보다 더 긴 길이를 가진다. 메인 벽(308)은 또한 제 2 벽(310) 아래쪽에 있다.
단차부(312)가 메인 벽(308)과 제 2 벽(310) 사이에 형성된다. 단차부(312)는 메인 벽(308)과 제 2 벽(310) 사이에서 연장하는 실질적으로 수평인 랜드(314)를 포함한다. 받침대(116) 상에 배치되었을 때, 도 1에 도시된 커버 링(102)의 랜드(214)와 유사한 랜드(314)의 일부분에 걸쳐 기판(114)의 둘레가 연장하도록, 단차부(312)가 기판 수용 포켓을 형성한다.
커버 링(102)의 본체(302)는 또한 본체(302)의 하부 표면으로부터 연장하는 외측 위치결정 링(324) 및 내측 위치결정 링(316)을 포함한다. 일 실시예에서, 내측 위치결정 링(316) 및 외측 위치결정 링(324)은 전술한 커버 링(102)의 내측 및 외측 위치결정 링(216, 224)과 본질적으로 동일하다.
일 실시예에서, 내측 위치결정 링(316)은 내측 벽(318), 하부(320) 및 외측 벽(322)을 포함한다. 내측 벽 및 외측 벽(318, 322)이 실질적으로 수직으로 배향되고, 하부(320)는 실질적으로 수평이다. 내측 벽(316)은 제 2 벽(310)의 직경 보다 더 큰 지름을 가진다.
외측 위치결정 링(324)은 내측 위치결정 링(316)의 외측에 배치되고 그리고 내측 벽(326), 하부(328) 및 외측 벽(330)을 포함한다. 내측 벽 및 외측 벽(326, 330)은 실질적으로 수직이고 그리고 동심적으로 배향되는 한편, 하부는 실질적으로 수평이다. 외측 위치결정 링(324)의 하부(328)는 내측 위치결정 링(316)의 하부(320) 보다 본체(302)로부터 짧은 거리로 돌출한다. 외부 위치결정 링(324)의 외측 벽(330)이 외측 지름(304) 상에 놓인다.
내측 위치결정 링(316) 및 외측 위치결정 링(324)은 커버 링(102)의 하부 표면 내에 노치(342)를 형성한다. 커버 링(300)이 받침대(116) 상에 정확하게 위치되도록, 노치(342)가 받침대(116) 상의 짝을 이루는 특징부와 결합되게 구성된다.
본체(302)의 상부 표면은 메인 상부 표면(332), 내측 상부 표면(334) 및 랜드(314)를 포함한다. 메인 상부 표면(332) 및 내측 상부 표면(334)은 실질적으로 수평으로 배향되고, 메인 상부 표면(332)은 내측 상부 표면(334)의 외측에 배치된다. 내측 상부 표면(334)이 메인 상부 표면(332)의 아래쪽으로 리세스되고(recessed), 랜드(314)가 내측 상부 표면(334)의 아래쪽으로 리세스된다.
벽(366)이 메인 상부 표면(332)과 내측 상부 표면(334) 사이에 배치된다. 벽(336)은 실질적으로 수직인 배향을 가지고, 그리고 벽(310)과 동심적이 된다.
상부 표면(332, 334)의 실질적으로 수평인 배향은, 보다 직접적인 이온 충격 및 보다 반응적인 종에의 노출을 허용함으로써, 링의 개선된 인-시츄 세정을 촉진한다. 전술한 바와 같이, 개선된 커버 링(300)은 세정들 사이의 RF 시간의 상당한 개선을 나타내고, 입자 생성을 감소시키고 그리고 마이크로로딩 효과를 감소시킨다.
그에 따라, 플라즈마 균일성을 촉진하고 그리고 마이크로로딩을 감소시킴으로써, 종래 디자인 보다 기판의 둘레에 보다 더 근접하여 소자들이 제조될 수 있게 허용하는 커버 링의 실시예가 제공된다. 또한, 링의 구성은 세정을 개선하고, 그에 따라 기판과 기판 사이의 프로세싱을 개선하고 그리고 세정 중에 입자의 불완전한 제거로 인한 입자 발생 가능성을 줄인다.
이상의 내용이 본 고안의 실시예들에 관한 것이지만, 본 고안의 기본적인 범위에 포함되는 본 고안의 다른 실시예 및 추가적인 실시예도 가능할 것이며, 본 고안의 범위는 이하의 실용신안등록청구범위에 의해서 결정될 것이다.

Claims (7)

  1. 플라즈마 프로세싱 챔버에서 사용하기 위한 커버 링으로서:
    이트륨(Y) 함유 물질로 제조된 링-형상 본체를 포함하며,
    상기 본체가:
    내측 위치결정 링 및 외측 위치결정 링을 가지는 하부 표면으로서, 상기 내측 위치결정 링이 상기 본체로부터 상기 외측 위치결정 링 보다 더 멀리 연장하고, 상기 내측 위치 결정 링이 내측 벽을 가지며, 상기 내측 벽은 상기 링-형상 본체의 중심선과 마주하는, 하부 표면;
    상기 실질적으로 수평인 랜드에 의해서 분리되는 메인 벽과 제 2 벽을 구비하는 내측 직경 벽으로서, 상기 제 2 벽은 상기 메인 벽 보다 크고 상기 내측 위치결정 링의 내측 벽 보다 적은 직경을 가지는, 내측 직경 벽; 및
    실질적으로 수평인 메인 상부 표면, 실질적으로 수평인 내측 상부 표면 및 실질적으로 수평인 랜드를 가지는 상부 표면으로서, 상기 메인 상부 표면이 상기 내측 상부 표면의 외측 및 위쪽에 배치되고, 상기 내측 상부 표면이 상기 랜드의 외측 및 위쪽에 배치되는, 상부 표면을 포함하는
    커버 링.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체가 벌크 이트륨 산화물(Y2O3)로부터 제조되는
    커버 링.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체가 이트륨 금속, 이트륨 합금, 및 이트륨 도핑형 물질로 구성된 군으로부터 선택된 물질로 제조되는
    커버 링.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 벽 및 상기 실질적으로 수평인 랜드는 기판 수용 포켓을 형성하는
    커버 링.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외측 위치결정 링의 하부는 상기 본체의 하부 아래에서 상기 내측 위치결정 링의 하부보다 더 적게 연장하는
    커버 링.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 직경 벽은 약 11.50 인치 내지 약 11.75 인치의 직경을 갖는
    커버 링.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 위치결정 링 및 상기 외측 위치결정 링은 상기 하부 표면 내에 노치를 형성하는
    커버 링.
KR20127000052U 2008-09-10 2009-09-01 플라즈마 프로세싱 챔버를 위한 낮은 경사의 엣지 링 KR200475446Y1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/207,695 US8287650B2 (en) 2008-09-10 2008-09-10 Low sloped edge ring for plasma processing chamber
US12/207,695 2008-09-10
PCT/US2009/055596 WO2010030529A2 (en) 2008-09-10 2009-09-01 Low sloped edge ring for plasma processing chamber

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127027660 Division 2009-09-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120008822U true KR20120008822U (ko) 2012-12-26
KR200475446Y1 KR200475446Y1 (ko) 2014-12-03

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
CN102150478A (zh) 2011-08-10
KR20110056406A (ko) 2011-05-27
TW201015655A (en) 2010-04-16
TWI471963B (zh) 2015-02-01
US20100059181A1 (en) 2010-03-11
US8771423B2 (en) 2014-07-08
CN102969215B (zh) 2016-06-15
TWM462943U (zh) 2013-10-01
US8287650B2 (en) 2012-10-16
WO2010030529A3 (en) 2010-06-10
CN102150478B (zh) 2016-10-19
WO2010030529A2 (en) 2010-03-18
US20130032478A1 (en) 2013-02-07
CN102969215A (zh) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8771423B2 (en) Low sloped edge ring for plasma processing chamber
US7972467B2 (en) Apparatus and method to confine plasma and reduce flow resistance in a plasma reactor
US8845856B2 (en) Edge ring assembly for plasma etching chambers
JP5470421B2 (ja) プラズマ処理チャンバ
CN101426949B (zh) 用于等离子蚀刻室的集成的电容性和电感性电源
US20080230008A1 (en) Plasma species and uniformity control through pulsed vhf operation
US20090151870A1 (en) Silicon carbide focus ring for plasma etching system
JPH10308296A (ja) 誘導結合式プラズマリアクタのプラズマ閉込め
CN108352297B (zh) 合并式盖环
CN105283944A (zh) 用于边缘关键尺寸均匀性控制的工艺套件
JP2016522539A (ja) 均一なプラズマ密度を有する容量結合プラズマ装置
US20190043698A1 (en) Electrostatic shield for substrate support
US20110315319A1 (en) Pre-clean chamber with reduced ion current
KR200475446Y1 (ko) 플라즈마 프로세싱 챔버를 위한 낮은 경사의 엣지 링
US20210319987A1 (en) Edge ring, stage and substrate processing apparatus
US7763147B1 (en) Arc suppression plate for a plasma processing chamber
TW202329191A (zh) 用於薄介電膜沉積的變壓器耦合電漿源設計
CN115398602A (zh) 等离子处理装置以及等离子处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
X70R Decision to refuse application
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170929

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181112

Year of fee payment: 5

EXPY Expiration of term