KR20130136957A - 프로세싱 챔버 세정 가스의 난류 유발 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들은 일반적으로 세정 플레이트를 사용하여 챔버 부품들을 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 상기 세정 플레이트는 세정 프로세스에서 기판 지지체 상에 위치되도록 되어 있고, 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 상기 난류 유발 구조들은 세정 프로세스에서 세정 플레이트가 회전할 때 세정 가스의 난류를 유발한다. 상기 세정 플레이트는 세정시 샤워헤드 근처에서 세정 가스의 정체 시간을 증대시킨다. 또한, 상기 세정 플레이트는 당해 세정 플레이트 내부의 농도 기울기들을 저감하여 더 효율적인 세정을 제공한다. 상기 방법은 샤워헤드에 인접하여 세정 플레이트를 위치시키는 단계와, 상기 샤워헤드와 상기 세정 플레이트 사이의 공간으로 세정 가스를 유입시키는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 세정 가스가 존재하는 상태에서, 상기 샤워헤드의 표면 상에 증착된 물질이 가열되고 기화되어, 프로세싱 챔버로부터 배출된다.
Description
본 발명은 미국 에너지부(DOE)가 수여한 DE-EE0003331 하에서 미국 정부의 지원으로 만들어졌다. 미국 정부는 이 발명에서 소정의 권리들을 갖는다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 화학 기상 증착 프로세스에서 사용되는 샤워헤드를 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다.
3-5족 필름들은, 단파장 발광 다이오드(LED)들, 레이저 다이오드(LD)들, 및 고출력, 고주파수, 고온 트랜지스터들과 집적 회로들을 포함하는 전자 소자들과 같은 다양한 반도체 소자들의 제조 및 개발에서 매우 중요한 것으로 밝혀지고 있다. 예컨대, 단파장(예컨대, 청/녹색 내지 자외선) LED들은 3족-질화물 반도체성 물질인 갈륨 질화물을 사용하여 제조된다. GaN을 사용하여 제조된 단파장 LED들은 2-6족 물질들과 같은 비-질화물 반도체성 물질들을 사용하여 제조된 단파장 LED들보다 현저히 더 큰 효율과 더 긴 작동 수명을 제공할 수 있는 것으로 관찰되었다.
GaN과 같은 3족-질화물들을 증착하기 위해 사용되었던 하나의 방법은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD)이다. 일반적으로, 이 화학 기상 증착 방법은 갈륨과 같은 적어도 하나의 3족 원소를 포함한 제 1 전구체 가스의 안정성을 보장하기 위해 온도가 제어된 환경을 가진 반응기 내에서 실시된다. 암모니아 같은 제 2 전구체 가스는 3족-질화물을 형성하기 위해 필요한 질소를 제공한다. 2개의 전구체 가스들이 반응기 내부의 프로세싱 구역으로 주입되어 혼합된 다음, 프로세싱 구역 내의 가열된 기판을 향하여 이동하게 된다. 기판을 향한 전구체 가스들의 이동을 돕기 위해 캐리어 가스가 사용될 수 있다. 전구체들은 가열된 기판의 표면에서 반응하여 기판 표면에 GaN과 같은 3족-질화물 층을 형성한다. 필름의 품질은 증착 균일도에 따라 일부 좌우되며, 증착 균일도는 기판 전체에 걸친 전구체들의 균일한 혼합에 따라 좌우된다.
다수의 기판들이 기판 캐리어 상에 배열될 수 있으며, 각각의 기판은 50㎜ 내지 100㎜, 또는 이를 초과하는 직경을 가질 수 있다. 수율과 처리량을 증대시키기 위해서는, 더 큰 기판들 및/또는 더 많은 기판들 및 더 큰 증착 면적들에서의 전구체들의 균일한 혼합이 바람직하다. 이러한 요인들은 전자 소자의 제조 비용에 직접적인 영향을 미치고, 그에 따라, 소자 제조사의 시장 경쟁력에 영향을 미치기 때문에 중요하다.
일반적으로, 반응기의 프로세싱 구역에서 흔히 발견되는 고온 하드웨어 부품들과 전구체 가스들의 상호 작용으로 인하여, 전구체가 분해되어 이 고온 표면들 상에 증착된다. 전형적으로, 반응기 표면들은 기판들을 가열하기 위해 사용되는 열원들로부터의 복사선에 의해 가열된다. 고온 표면들에 대한 전구체 물질들의 증착은, 샤워헤드와 같은 전구체 분배 부품들 내에서 또는 그 위에서 발생하는 경우, 특히 문제가 된다. 전구체 분배 부품들에 대한 증착은 시간이 갈수록 유동 분포 균일도에 영향을 미치고, 이는 프로세싱된 기판들의 품질에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 샤워헤드 같은 챔버 부품으로부터 증착된 전구체 물질을 제거하거나 세정하기 위한 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 세정 플레이트를 사용하여 챔버 부품들을 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 상기 세정 플레이트는 세정 프로세스에서 기판 지지체 상에 위치되도록 되어 있고, 원형 링, 중앙 허브 및 상기 원형 링과 상기 중앙 허브 사이로 연장하는 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 상기 난류 유발 구조들은 세정 프로세스에서 세정 플레이트가 회전할 때 세정 가스의 난류를 유발한다. 상기 세정 플레이트는 세정시 샤워헤드 근처에서 세정 가스의 정체 시간을 증대시킨다. 또한, 상기 세정 플레이트는 당해 세정 플레이트와 샤워헤드 사이에 위치된 세정 가스 내부의 농도 기울기들을 저감하여 더 효율적인 세정을 제공한다. 상기 방법은 샤워헤드에 인접하여 세정 플레이트를 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 세정 플레이트는 원형 링, 중앙 허브 및 상기 중앙 허브로부터 연장하여 상기 원형 링에 연결되는 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 그리고, 상기 샤워헤드와 상기 세정 플레이트 사이의 공간으로 세정 가스가 유입된다. 상기 세정 플레이트가 회전하게 되며, 상기 세정 플레이트의 난류 유발 구조들이 세정 가스를 교반하게 된다. 그리고, 상기 샤워헤드의 표면 상에 증착된 물질이 가열되어 반응하여 휘발성 화합물을 형성하게 되고, 상기 휘발성 화합물이 프로세싱 챔버로부터 배출된다.
일 실시예에서, 프로세싱 챔버 내부에서 난류를 유발하기 위한 장치는 원형 링과 중앙 허브를 포함한다. 상기 중앙 허브는 상기 원형 링과 동일한 평면 내에 위치된다. 제 1 난류 유발 구조 세트가 상기 중앙 허브로부터 상기 원형 링까지 연장된다. 상기 제 1 난류 유발 구조 세트의 각각의 난류 유발 구조 사이에 개구들이 위치된다.
다른 실시예에서, 장치는 광투과성 물질로 이루어진 판형 본체와, 상기 판형 본체의 주연부 주위에 배치된 링을 포함한다. 상기 판형 본체의 표면 상에 복수의 난류 유발 구조들이 형성된다.
다른 실시예에서, 샤워헤드의 세정 방법은 프로세싱 챔버 내부에 배치된 기판 지지체 상에 세정 플레이트를 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 세정 플레이트는 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 그리고, 상기 세정 플레이트는 상기 프로세싱 챔버 내에 배치된 샤워헤드에 인접하여 위치된다. 상기 샤워헤드의 표면 상에 증착된 증착 물질이 가열되며, 상기 샤워헤드의 표면과 상기 세정 플레이트 사이의 위치로 세정 가스가 유입된다. 그리고, 상기 세정 플레이트가 회전하게 되며, 상기 증착 물질이 기화된다. 그리고, 기화된 물질이 프로세싱 챔버로부터 배출된다.
본 발명의 전술한 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 첨부도면들에 그 일부가 도시된 실시예들을 참조하여, 위에서 약술한 본 발명을 보다 구체적으로 설명하였다. 그러나, 첨부도면들은 단지 본 발명의 전형적인 실시예들을 도시하고 있을 뿐이며, 본 발명은 다른 동등한 효과를 가진 실시예들을 포함할 수 있으므로, 그 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 아니됨을 유의하여야 한다.
도 1은 질화 화합물 반도체 소자들을 제조하기 위한 프로세싱 시스템의 일 실시예를 도시하고 있는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 플레이트와 MOCVD 챔버의 개략 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 세정 플레이트와 캐리어 플레이트의 평면 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 세정 플레이트와 캐리어 플레이트의 4-4 단면을 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 세정 플레이트의 저면도이다.
도 6은 캐리어 플레이트 상에 위치된 세정 플레이트와 샤워헤드 조립체의 개략 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 세정 플레이트와 샤워헤드 조립체의 개략 확대도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 세정 플레이트들의 개략도들이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에서 공통되는 동일한 요소들은 가능한 한 동일한 참조번호들을 사용하여 표시하였다. 일 실시예의 요소들과 특징들이 다른 언급 없이 다른 실시예들에서도 유리하게 통합될 수 있음을 고려하였다.
도 1은 질화 화합물 반도체 소자들을 제조하기 위한 프로세싱 시스템의 일 실시예를 도시하고 있는 개략 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 플레이트와 MOCVD 챔버의 개략 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 세정 플레이트와 캐리어 플레이트의 평면 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 세정 플레이트와 캐리어 플레이트의 4-4 단면을 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 세정 플레이트의 저면도이다.
도 6은 캐리어 플레이트 상에 위치된 세정 플레이트와 샤워헤드 조립체의 개략 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 세정 플레이트와 샤워헤드 조립체의 개략 확대도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 세정 플레이트들의 개략도들이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에서 공통되는 동일한 요소들은 가능한 한 동일한 참조번호들을 사용하여 표시하였다. 일 실시예의 요소들과 특징들이 다른 언급 없이 다른 실시예들에서도 유리하게 통합될 수 있음을 고려하였다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로 세정 플레이트를 사용하여 챔버 부품들을 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 상기 세정 플레이트는 세정 프로세스에서 기판 지지체 상에 위치되도록 되어 있고, 원형 링, 중앙 허브 및 상기 원형 링과 상기 중앙 허브 사이로 연장하는 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 상기 난류 유발 구조들은 세정 프로세스에서 세정 플레이트가 회전할 때 세정 가스의 난류를 유발한다. 상기 세정 플레이트는 세정시 샤워헤드 근처에서 세정 가스의 정체 시간을 증대시킨다. 또한, 상기 세정 플레이트는 당해 세정 플레이트와 샤워헤드 사이에 위치된 세정 가스 내부의 농도 기울기들을 저감하여 더 효율적인 세정을 제공한다. 상기 방법은 샤워헤드에 인접하여 세정 플레이트를 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 세정 플레이트는 원형 링, 중앙 허브 및 상기 중앙 허브로부터 연장하여 상기 원형 링에 연결되는 복수의 난류 유발 구조들을 포함한다. 그리고, 상기 샤워헤드와 상기 세정 플레이트 사이의 공간으로 세정 가스가 유입된다. 상기 세정 플레이트가 회전하게 되며, 상기 세정 플레이트의 난류 유발 구조들이 세정 가스를 교반하게 된다. 그리고, 상기 샤워헤드의 표면 상에 증착된 물질이 가열되어 반응하여 휘발성 화합물을 형성하게 되고, 상기 휘발성 화합물이 프로세싱 챔버로부터 배출된다.
본 명세서의 실시예들로부터 이익을 향유할 수 있는 예시적 MOCVD 챔버들이 "CVD 장치"라는 명칭으로 2008년 1월 31일자에 출원되어 미국특허 출원공개번호 제2009-0194024호로 공개된 미국특허 출원번호 제12/023,520호에 개시되어 있다. 다른 챔버들도 본 명세서에 개시된 실시예들로부터 이익을 향유할 수 있을 것으로 생각된다.
도 1은 질화 화합물 반도체 소자들을 제조하기 위한 MOCVD 챔버(102)를 포함한 프로세싱 시스템(100)의 일 실시예를 도시하고 있는 개략 평면도이다. 상기 프로세싱 시스템(100)은 대기에 대해 폐쇄되어 있으며, 이송 챔버(106), 상기 이송 챔버와 커플링된 MOCVD 챔버(102), 및 상기 이송 챔버(106)와 커플링된 로드락 챔버(108)를 포함한다. 기판들을 저장할 수 있는 배치 로드락 챔버(109)가 상기 이송 챔버(106)와 커플링되며, 기판들을 로딩할 수 있는 로드 스테이션(110)이 상기 로드락 챔버(108)와 커플링된다. 상기 이송 챔버(106)는 로드락 챔버(108), 배치 로드락 챔버(109) 및 MOCVD 챔버(102) 사이로 기판들을 픽업하여 이송하도록 작동가능한 로봇 조립체(미도시)를 포함한다. 단일의 MOCVD 챔버(102)가 도시되어 있으나, 1개를 초과하는 MOCVD 챔버가 이송 챔버(106)와 커플링될 수 있다. 또한, 하나 또는 그 초과의 하이브리드 기상 에피택셜(HVPE) 챔버들이 이송 챔버(106)와 커플링될 수 있다.
상기 프로세싱 시스템(100)에서, 로봇 조립체(미도시)는 기판들이 로딩된 캐리어 플레이트(112)를 MOCVD 챔버(102)로 이송하여 증착되도록 한다. 일반적으로, 상기 캐리어 플레이트(112)는 약 200㎜ 내지 약 750㎜의 직경을 가지며, 프로세싱시 약 1개 내지 약 50개의 기판들을 지지할 수 있다. 상기 캐리어 플레이트(112)는 SiC로 형성되지만, 대안적으로, 상기 캐리어 플레이트(112)는 SiC로 코팅된 그래파이트로 형성될 수 있다.
상기 MOCVD 챔버(102)에서 소정의 증착 공정들이 완료된 후, 상기 캐리어 플레이트(112)는 이송 로봇에 의해 MOCVD 챔버(102)로부터 다시 이송 챔버(106)로 이송된다. 그리고, 상기 캐리어 플레이트(112)는 로드락 챔버(108) 또는 배치 로드락 챔버(109)로 이송될 수 있다. 시스템 컨트롤러(160)는 프로세싱 시스템(100)의 활동들과 작동 파라미터들을 제어한다. 상기 시스템 컨트롤러(160)는 컴퓨터 프로세서와 상기 프로세서에 커플링된 컴퓨터-판독가능한 메모리를 포함한다. 상기 프로세서는 메모리에 저장된 컴퓨터 프로그램 같은 시스템 제어 소프트웨어를 실행시킨다.
도 2는 MOCVD 챔버의 개략 단면도이다. 상기 MOCVD 챔버(102)는 챔버 본체(201)와 이에 커플링된 샤워헤드 조립체(204)를 갖는다. 상기 샤워헤드 조립체(204)에는 프로세싱 영역(218)으로 전구체 가스들, 캐리어 가스들, 세정 가스들 및/또는 퍼지 가스들을 전달하기 위한 화학물 전달 모듈(203)이 커플링된다. 상기 프로세싱 영역(218)에는 그로부터 가스들을 제거하기 위해 진공 시스템(213)이 커플링된다. 상기 샤워헤드 조립체(204)의 반대측이면서 프로세싱 영역(218)과 하부 공간(210) 사이의 MOCVD 챔버(102)의 내부 영역에 (상승된 세정 위치에 있는 것으로 도시된) 기판 지지체(214)가 배치된다. 상기 기판 지지체(214)는 회전가능한 지지축에 연결된 지지 포스트(280)들 상에 위치된다. 상기 기판 지지체(214)는 램프(221A, 221B)들로부터의 복사 에너지가 당해 기판 지지체(214) 상에 위치된 캐리어 플레이트(112)에 접촉할 수 있도록 개구(285)가 관통하여 형성된 환형상을 갖는다. 상기 캐리어 플레이트(112)는 실리콘 탄화물 또는 내측 램프(221A)들과 외측 램프(221B)들로부터의 복사 에너지를 흡수하는 다른 고방사율 물질로 형성된다. 상기 샤워헤드 조립체(204)에 인접하여 상기 캐리어 플레이트(112)의 상면에 세정 플레이트(230)가 위치된다.
액추에이터 조립체(286)는 화살표(215)로 나타낸 바와 같이 기판 지지체(214)를 샤워헤드 조립체(204)에 대해 또는 그로부터 수직 방향으로 이동시킬 수 있으며, 화살표(216)로 나타낸 바와 같이 기판 지지체(214)를 회전시킬 수 있다. 상기 챔버 본체(201)의 내면 주위에는 링(220)이 배치되어 하부 공간(210)에서 증착이 발생하는 것을 방지함과 아울러, MOCVD 챔버(102)로부터 배기 포트(205)들로 배기 가스들이 전달되는 것을 돕는다. 상기 챔버 지지체(214) 아래에는 하부 돔(219)이 배치된다. 상기 하부 돔(219)은 고순도 석영과 같은 투명한 물질로 제조되며, 내측 램프(221A)들과 외측 램프(221B)들로부터의 빛이 캐리어 플레이트(112)의 복사 가열을 위해 통과할 수 있도록 한다. 내측 램프(221A)들과 외측 램프(221B)들에 의해 제공되는 복사 에너지에 대한 MOCVD 챔버(102)의 노출을 조절하는 것을 돕기 위해 반사체(266)들이 사용된다.
상기 화학물 전달 모듈(203)은 MOCVD 챔버(102)에 화학물들을 공급한다. 반응 가스들, 캐리어 가스들, 퍼지 가스들 및 세정 가스들이 화학물 전달 모듈(203)로부터 공급관들을 통해 MOCVD 챔버(102)로 공급될 수 있다. 상기 샤워헤드 조립체(204)는 제 1 프로세싱 가스 채널(204A), 제 2 프로세싱 가스 채널(204B), 및 열교환 시스템(270)과 커플링된 온도 제어 채널(204C)을 포함한다. 수평 벽체(276, 277)들이 상기 채널(204A 내지 204C)들을 분리한다. 상기 제 1 프로세싱 가스 채널(204A)과 상기 제 2 프로세싱 가스 채널(204B)이 독립된 채널들을 통해 프로세싱 영역(218)으로 프로세스 가스들을 제공함으로써, 샤워헤드 조립체(204) 내부에서 발생하는 바람직하지 않은 증착의 양을 저감한다. 상기 열교환 시스템(270)은 샤워헤드 조립체(204)의 온도를 조절하도록 되어 있다. 적당한 열교환 유체들은, 이에 한정되지는 않지만, 물, 수성 에틸렌 글리콜 혼합물들, 퍼플루오로폴리에테르(예컨대, GALDEN® 유체), 미네랄 오일과 같은 유성 열전달 유체들, 또는 이와 유사한 유체들을 포함한다. 상기 열교환 시스템(270)은 샤워헤드 조립체(204)의 온도를 약 50℃ 내지 약 200℃, 예컨대, 약 115℃ 내지 약 150℃의 범위로 조절하도록 되어 있다.
도 3은 세정 플레이트(230)와 캐리어 플레이트(112)의 개략적인 평면 사시도이다. 상기 세정 플레이트(230)는 프로세싱시 샤워헤드 조립체를 대면하는 캐리어 플레이트(112)의 상면 상에 배치된다. 상기 세정 플레이트(230)는 난류 유발 구조(375a, 375b)들이 연장되는 중앙 허브(374)를 포함한다. 상기 난류 유발 구조(375a, 375b)들은 원형 링(347)의 내측 에지와 동일 평면에 있으면서 이에 연결된다. 인접한 난류 유발 구조(375a)들은 서로로부터 약 90°지점에 위치하며, 인접한 난류 유발 구조(375b)들도 약 90°로 이격되어 위치하게 된다. 상기 난류 유발 구조(375b)들은 그로부터 연장하여 원형 링(347)의 내측 에지와 연결되는 추가적인 난류 유발 구조(375c, 375d)들을 갖는다. 상기 난류 유발 구조(375c, 375d)들은 약 45°의 각도로 상기 난류 유발 구조(375b)들과 연결된다.
상기 세정 플레이트(230)는 각각의 난류 유발 구조(375a 내지 375d)들 사이에 개구(348)들을 포함하며, 이 개구들은 캐리어 플레이트(112)의 상면과 난류 유발 구조(375a 내지 375d)들의 측벽들에 의해 규정되는 포켓들을 형성한다. 프로세싱시, 각각의 포켓들은 세정 위치에 있는 샤워헤드 조립체에 인접하여 위치될 때 샤워헤드 조립체 표면 근처의 세정 가스를 수용할 수 있음으로써, 상기 샤워헤드 조립체 근처에서 세정 가스의 정체 시간을 증대시킨다. 상기 세정 플레이트(230)는 당해 세정 플레이트(230)의 하부로부터 캐리어 플레이트(112)의 상면에 형성된 기판 캐리어 포켓(390)들 속으로 연장하는 기초(footings)들에 의해 캐리어 플레이트(112) 상에 유지된다. 상기 세정 플레이트(230)는 약 3 내지 약 10㎜, 예컨대, 약 7㎜의 높이를 갖는다. 상기 세정 플레이트(230)는 약 300㎜ 내지 약 400㎜ 범위의 직경을 갖는다. 그러나, 상기 세정 플레이트는 당해 세정 플레이트가 사용되는 프로세싱 챔버의 크기에 따라 더 크거나 더 작을 수 있을 것으로 생각된다. 상기 세정 플레이트(230)는 석영으로 형성되지만, 대안적으로, 실리콘 탄화물, 또는 프로세싱 챔버에 공급되는 세정 가스들과 실질적으로 반응하지 않는 다른 물질로 형성될 수 있다.
일반적으로, 상기 캐리어 플레이트(112)는 세정 플레이트(230)와 동일한 직경을 가지며, 이에 따라, 캐리어 플레이트(112)를 이송하기 위해 사용되는 설비가 세정 플레이트(230)를 취급할 수도 있다. 아울러, 캐리어 플레이트(112)와 세정 플레이트(230)가 각각 충분한 두께를 가지면, 세정 플레이트(230)가 캐리어 플레이트(112)와 동시에 프로세싱 시스템을 통해 전달될 수 있음으로써, 2개의 별도의 이송 단계들이 필요하지 않게 된다.
도 4는 도 3에 도시된 4-4 단면선을 따라 취한 세정 플레이트(230)와 캐리어 플레이트(112)의 단면도이다. 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)들은 직사각형 단면과, 약 4㎜ 내지 약 8㎜, 예컨대, 약 6㎜의 폭(W1)을 갖는다. 또한, 상기 링(347)은 약 8㎜ 내지 약 14㎜ 범위 내의 폭(W2)을 갖는다. 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)들과 상기 링(347)은 응용 요건들에 따라 더 크거나 더 작은 폭들을 가질 수 있을 것으로 생각된다.
도 5는 세정 플레이트(230)의 저면도이다. 상기 세정 플레이트(230)는 당해 세정 플레이트(230)의 하면으로부터 외측으로 연장하는 4개의 기초(573)들을 포함한다. 상기 기초(573)들은 라운드형 단부들을 가지며, 세정 프로세스에서 세정 플레이트(230)가 위에 위치되는 캐리어 플레이트 내부에 형성된 기판 포켓들 내에 결합되는 크기로 되어 있다. 상기 기초(573)들은, 세정 플레이트(230)와 캐리어 플레이트(112)가 회전하는 동안, 세정 플레이트(230)가 캐리어 플레이트(112)의 상면을 가로질러 측방향으로 미끄러지는 것을 방지하도록 되어 있다. 상기 기초(573)들은 세정 플레이트(230)의 하면으로부터 약 0.25㎜ 내지 약 1㎜ 연장되어 있다. 예컨대, 상기 기초(573)들은 세정 플레이트(230)의 하면으로부터 약 0.33㎜ 연장될 수 있다. 세정 플레이트(230)가 4개의 기초(573)들을 가진 것으로 도시되어 있으나, 측방향으로 충분히 지지되는 한, 세정 플레이트(230)의 하면으로부터 4개보다 더 많거나 더 적은 기초(573)들이 연장될 수 있을 것으로 생각된다. 아울러, 기초(573)들이 난류 유발 구조(375a 내지 375d)들 또는 중앙 허브(374) 중 어느 것으로부터도 연장될 수 있으며, 일반적으로, 기초(573)들의 위치는 기판 캐리어 내부에서 기판 캐리어 포켓들의 위치에 따라 좌우되는 것으로 생각된다. 대안적으로, 세정 플레이트(230)에 기초(573)들을 없을 수 있으며, 그 대신, 측방향 운동을 방지하기 위해 캐리어 플레이트(112)에 접착되거나, 결합되거나, 그렇지 않으면, 고정될 수 있다.
도 6은 캐리어 플레이트(112) 상에 위치된 세정 플레이트(230)와 샤워헤드 조립체(204)의 개략 단면도이다. 상기 캐리어 플레이트(112)는 기판 지지체(214) 상에 위치된다. 상기 세정 플레이트(230)는 캐리어 플레이트(112) 상에 위치되며, 세정 플레이트(230)의 하면으로부터 연장하는 기초(573)들 상에 지지된다. 상기 기초(573)들은 캐리어 플레이트(112) 내부에 형성된 기판 캐리어 포켓들 내부에 위치된다. 상기 기초(573)들은 캐리어 플레이트(112)를 가로지르는 세정 플레이트(230)의 측방향 운동과, 세정 프로세스에서 샤워헤드 조립체(204)에 인접하게 되는 운동을 방지하는 크기로 되어 있다. 상기 기초(573)들이 세정 플레이트(230)의 바람직하지 않은 측방향 운동을 충분히 방지할 수 있을 정도의 크기로 되어 있으나, 일반적으로, 상기 기초(573)들은 필요할 때 기판 캐리어 플레이트(112)로부터 세정 플레이트(230)의 분리를 방해할 정도로 커서는 안 된다. 상기 기초(573)들의 크기는 당해 기초(573)들과 캐리어 플레이트(112) 모두의 열팽창을 고려할 수 있을 것으로 생각된다. 상기 캐리어 플레이트(112) 내부에 형성된 기판 캐리어 포켓들은 MOCVD 프로세스와 같은 증착 프로세스에서 기판을 지지하기 위해 사용되는 것과 동일한 기판 캐리어 포켓들임을 유의하여야 한다.
상기 캐리어 플레이트(112)는 포스트(280)들 상에 위치된 기판 지지체(214)의 하부 립(lip)(671) 상에 배치된다. 상기 캐리어 플레이트(112)는, 기판 지지체(214)가 회전하는 동안, 상기 기판 지지체(214)의 상부 립(672)에 의해 측방향으로 미끄러지는 것이 방지된다. 상기 상부 립(672)은 하부 립(671)에 대해 수직하며, 캐리어 플레이트(112)를 수용할 수 있는 크기의 내경을 갖는다. 상기 상부 립(672)이 캐리어 플레이트(112)의 상면과 거의 동일한 높이의 상면을 갖는 것으로 도시되어 있으나, 상기 상부 립(672)이 캐리어 플레이트(112)의 상면 위로 수직하게 연장하여 상기 캐리어 플레이트(112)에 대해 추가적인 측방향 지지를 제공할 수 있을 것으로 생각된다. 그러한 실시예에서는 상기 기초(573)들이 불필요할 수 있다.
도 7은 도 2에 도시된 세정 플레이트(230)와 샤워헤드 조립체(204)의 개략 확대도이다. 상기 세정 플레이트(230)는 증착 물질(751)을 제거하기 위해 상승된 세정 위치에 위치되어 있다. 상기 증착 물질(751)은 MOCVD 프로세스와 같은 증착 프로세스에서 샤워헤드 표면 상에 축적된 물질이다. 예컨대, 증착 물질(751)은 인듐 갈륨 질화물, p-도핑 또는 n-도핑 갈륨 질화물, 알루미늄 질화물, 또는 알루미늄 갈륨 질화물일 수 있다.
상기 상승된 세정 위치는 세정 플레이트(230)의 링(347)의 상면과 샤워헤드 조립체(204)의 하면 사이에 갭(737)을 형성한다. 상기 갭(737)은 세정 프로세스에서 최소량의 세정 가스가 통과할 수 있도록 소정 거리 만큼 유지되지만, 상기 갭은 링(347)과 샤워헤드 표면(778A) 간의 우연한 접촉을 충분히 방지할 정도로 크다. 바람직하게, 상기 링(347)의 내경은 샤워헤드 조립체(204)의 증착 면적보다 약간 더 크거나 그 정도로 크다. 본 명세서에 사용된 용어 "증착 면적"은 샤워헤드 표면(778A) 상에 증착 물질(751)이 증착되거나 축적될 수 있는 면적을 의미한다.
상기 세정 플레이트(230)가 상승된 세정 위치에 위치되면, 복사 에너지(D)로 캐리어 플레이트(112)를 가열하기 위해 내측 램프(221A)들과 외측 램프(221B)들에 대해 파워 소오스(721C)로부터 파워가 인가되며, 이에 따라, 복사 및/또는 대류를 통해 상기 증착 물질(751)을 온도(Tm)로 가열하게 된다. 바람직하게, 상기 온도(Tm)는, 증착 물질(751)이 세정 가스와 접촉된 후, 상기 증착 물질(751)의 기화 또는 승화를 유발할 정도로 충분히 높다. 일 예에서, 상기 온도(Tm)는 약 700℃이다.
상기 램프(221A, 221B)들로부터 전달되는 복사 에너지(D)의 파장들은 세정 프로세스를 강화하도록 선택될 수 있다. 상기 빛의 파장들은 자외선(UV) 스펙트럼 내에 있으나, 빛의 적외선(IR) 스펙트럼들도 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 상기 램프(221A, 221B)들에 의해 발생되는 빛의 파장들과 아울러, 상기 파워 소오스(721C)에 의해 인가되는 파워의 양은, 다른 요인들 중에서도, 증착 물질(751)의 조성, 챔버의 압력, 인가되는 세정 가스, 및 챔버 부품들의 온도에 따라 좌우된다.
상기 증착 물질(751)을 가열하는 동안 또는 그 이후에, 세정 가스가 세정 가스 입구(760)를 통해 유로(A1)들을 따라 프로세싱 영역(218)으로 전달된다. 세정 가스는, 내부 가스 도관(746)들을 통해 유로(A2)들을 따라서, 또는 외부 가스 도관(745)들을 통해 유로(A3)들을 따라서 프로세싱 영역(218)으로 유입될 수도 있을 것을 생각된다. 프로세싱 영역(218) 내에 세정 가스가 존재한 상태에서, 상기 기판 지지체(214)와 상기 세정 플레이트(230)가 회전하게 된다. 일반적으로, 상기 기판 지지체(214)와 상기 세정 플레이트(230)는 약 20rpm 내지 약 100rpm, 예컨대, 약 35rpm 내지 약 60rpm의 속도로 회전하게 된다.
상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)(375a와 375b만 도시되어 있음)의 회전은 난류선(B)들로 표시한 바와 같은 세정 가스의 난류를 유발한다. 상기 세정 가스는 전술한 바와 같이 프로세싱 영역(218)으로 진입하여 세정 플레이트(230) 및/또는 캐리어 플레이트(112)에서 반사되고, 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)에 의해 혼합된다. 그리고, 상기 세정 가스는 난류선(B)들로 표시한 바와 같이 샤워헤드 표면(778A)을 향하여 다시 이동하게 된다. 상기 램프(221A, 221B)들에 의해 가열되고 있는 캐리어 플레이트(112)에서 세정 가스가 반사되기 때문에, 상기 세정 가스의 온도가 상승하게 되고, 이는 증착 물질(751)의 가열을 도와 상기 증착 물질(751)의 기화를 촉진하게 된다.
선(B)들을 따르는 난류는 샤워헤드 표면(778A) 상에 증착된 물질(751)과 세정 가스의 접촉량을 증대시킨다. 또한, 선(B)들을 따르는 난류는 프로세싱 영역(218) 내부에서 세정 가스의 혼합을 유발하여, 샤워헤드 조립체(204)와 세정 플레이트(230) 사이의 세정 가스의 농도 기울기를 저감한다. 농도 기울기들은, 세정 가스가 반응하여 휘발성 성분을 형성할 때, 증착 물질(751) 근처에서 세정 가스의 반응(및 그에 따른 감소)으로 인해 발생한다. 농도 기울기의 저감(예컨대, 프로세싱 영역(218) 내에서 세정 가스의 더 균일한 농도)은, 신선한 세정 가스가 샤워헤드 표면(778A)으로 지속적으로 순환함으로써 세정 가스와 증착 물질의 반응 속도가 증가하기 때문에, 일반적으로 바람직하다. 더욱이, 농도 기울기의 저감은, 증착 물질(751)과 반응하기 전에 사용되지 않은 세정 가스가 배기 포트(205)를 통해 배기될 가능성을 줄이기 때문에, 또한 바람직하다. 세정 프로세스에서 세정 가스가 프로세싱 영역(218)으로부터 유로(C)를 따라 계속 제거되기 때문에, 사용되지 않은 세정 가스를 폐기하지 않도록 하기 위해, 배기에 앞서 증착 물질(751)과 세정 가스를 적어도 부분적으로 반응시키는 것이 바람직하다.
일 예에서, 상기 프로세싱 영역(218)으로 공급되는 세정 가스는 염소 가스이며, 상기 증착 물질은 인듐 갈륨 질화물과 같은 갈륨-함유 물질이다. 불소(F2) 가스, 브롬(Br2) 가스, 요오드(I2) 가스, 수소 요오드화물(HI), 수소 염화물(HCl), 수소 브롬화물(HBr), 수소 염화물(HF), 질소 삼염화물(NF3) 및/또는 다른 유사한 가스들을 포함하여, 다른 세정 가스들이 사용될 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 갈륨 질화물 또는 알루미늄 갈륨 질화물을 포함하여, 다른 물질들이 제거될 수 있을 것으로 생각된다. 상기 세정 가스는 약 5% 내지 약 50%, 예컨대, 약 30%의 농도로 프로세싱 영역(218)으로 유입될 수 있다. 상기 챔버에 제공되는 가스의 나머지는 아르곤과 같은 불활성 가스일 수 있다. 진공 시스템(213)을 사용하여, 챔버 내부의 압력이 약 5Torr 내지 약 200Torr와 같은 약 1×10-6Torr 내지 약 200Torr 이내의 범위로 저감될 수 있다. 바람직하게, 상기 압력은 약 50Torr이다. 상기 프로세싱 영역(218)으로 염소 가스의 유량은 약 2SLM 내지 약 10SLM 범위 이내이다. 예컨대, 세정 프로세스에서 프로세싱 영역(218)으로 약 4SLM의 염소 가스가 제공될 수 있다.
상기 프로세싱 영역(218)에서 세정 가스의 효과는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 세정 가스의 온도와 분압, 사용되는 세정 가스의 종류, 증착 물질(751)의 온도, 프로세싱 영역(218) 내부의 압력 및 증착 물질(751)이 존재하는 양을 포함하여, 다양한 요인들에 따라 좌우된다. 바람직하게, 세정 가스의 온도, 분압 및 조성과 같은 프로세스 파라미터들은 증착 물질(751)이 세정 가스와 반응하여 기화될 휘발성 성분들을 형성하도록 조절된다. 일반적으로, 증착 물질(751)의 기화점은 공지되어 있으므로, 상기 프로세스 파라미터들은 증착 물질(751)의 기화를 유발하도록 선택되거나 조절될 수 있다. 증착 물질(751)의 기화와 제거는 증착 물질(751)을 세정 가스와 접촉시키거나, 램프(221A, 221B)들로 증착 물질(751)의 온도를 상승시키거나, 및/또는 진공 시스템(213)으로 프로세싱 영역(218)의 압력을 낮춤으로써 이루어질 수 있다.
또한, 상기 프로세싱 영역(218) 내부의 압력과 상기 세정 가스의 밀도도 증착 물질(751)의 제거율에 영향을 미친다는 것을 유의하여야 한다. 상기 프로세싱 영역(218) 내부의 압력을 낮추면 증착 물질(751)의 기화 온도가 낮아지고, 그 결과, 세정 가스의 분자 흐름이 단위 체적당 반응 횟수 감소로 이어진다. 상기 프로세싱 영역(218)의 내부 압력 증가는 세정 가스의 점성 유동으로 이어지며, 그 결과, 단위 체적당 더 많은 반응들이 발생하지만, 증착 물질(751)의 기화 온도를 상승시킨다. 그러나, 상기 세정 플레이트(230)가 프로세싱 영역(218) 내부에서 세정 가스의 난류를 생성하며, 이는 세정 가스의 효율을 증대시킨다(예컨대, 세정 가스 반응들이 증가함). 따라서, 세정 가스의 분자 흐름을 초래할 수 있는 1×10-6Torr와 같이 저감된 압력을 사용하는 경우에도, 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)에 의해 세정 가스 원자들이 혼합되어 증착 물질(751)을 향해 다시 이동하게 될 수 있다. 따라서, 상기 세정 플레이트(230)는 세정 가스가 (증착 물질(751)의 기화 온도가 감소될 수 있도록 하는) 분자 유동 상태로 사용될 수 있도록 하면서도, 세정 가스의 난류 운동을 통해 충분한 세정 가스 반응들을 제공한다. 따라서, 상기 세정 플레이트(230)는 저감된 압력들을 사용할 때 더 효율적인 세정을 촉진한다.
상기 세정 플레이트(230)의 회전과 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)에 의해 제공되는 난류 혼합이 없으면, 증착 물질(751)과 세정 가스 간의 반응이 저속으로 진행될 것이며, 이에 따라, 챔버 부품들과 샤워헤드 표면(778A)을 세정하기 위해 필요한 시간의 양이 증가하게 된다. 상기 세정 플레이트(230)는, 세정 가스가 증착 물질(751)과 접촉하는 시간의 양을 증대시키기 위해, 상기 샤워헤드 조립체(204) 근처에서 세정 가스를 유지한다. 또한, 상기 난류 유발 구조(375a 내지 375d)에 의해 제공되는 난류는 세정 가스가 샤워헤드 조립체(204)를 더 효과적으로 세정할 수 있도록 함으로써, 세정 시간을 줄이고 세정들 사이에 필요한 시간을 연장한다. 일 예에서, 세정 플레이트(230)의 활용은 예방적 유지보수 세정들 사이의 평균 시간을 약 10 증착 사이클들 내지 약 60 증착 사이클들로 연장함으로써, 챔버 정지 시간을 줄인다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 세정 플레이트들의 개략도들이다. 전술한 세정 플레이트는 관통 개구를 포함하는 반면, 이하에 개시된 세정 플레이트들은 일반적으로 관통 홀들을 갖지 않은 판형 본체들을 포함한다. 따라서, 하기된 세정 플레이트들은 세정 프로세스시 캐리어 플레이트 상에 위치될 필요가 없다.
도 8a는 세정 플레이트(830A)를 도시하고 있다. 상기 세정 플레이트(830A)는 기판 지지체 상에 위치되도록 된 하면과 상기 하면에 대향하는 상면(836)을 가진 판형 본체를 포함한다. 상기 세정 플레이트(830A)는 당해 세정 플레이트(830A)의 상면(836)의 주연부 주위에 배치되어 그로부터 수직하게 연장하는 링(847)을 갖는다. 상기 링(847)은 세정 프로세스시 세정 가스를 위한 가스 체류 링으로서의 역할을 하도록 되어 있다. 리지(ridges)들 또는 범프(bumps)들과 같은 가스 분배기들 또는 난류 유발 구조(875A)들이 세정 플레이트(830A)의 상면(836)에 위치되어 있다. 상기 난류 유발 구조(875A)들은 세정 플레이트(830A)의 중심으로부터 외측으로 방사하는 리지들과 같이 배열되어 있다. 상기 세정 플레이트(830A)는 석영 또는 사파이어와 같은 광학적으로 투명한 물질로 형성된다. 그러나, 대안적으로, 상기 세정 플레이트(830A)가 복사 에너지를 직접 흡수하는 것이 요망되는 경우, 상기 세정 플레이트(830A)가 실리콘 탄화물 또는 다른 고방사율 물질로 형성될 수 있을 것으로 생각된다.
도 8b는 8B-8B 단면선을 따라 취한 세정 플레이트(830A)의 단면도이다. 상기 세정 플레이트(830A)는 어떠한 관통 홀들도 갖지 않은 상면(836)을 구비한 중실 판형 본체를 포함한다. 상기 난류 유발 구조(875A)들은 링(847)의 높이보다 작은 높이를 갖고, 이는 세정 플레이트의 전체 표면을 가로질러 세정 가스의 난류 혼합을 촉진한다. 상기 링(847)의 상면은 일반적으로 세정 프로세스시 샤워헤드 조립체의 표면으로부터 약 1㎜ 내지 약 4㎜ 위에 위치된다. 상기 링(847)은 약 5㎜ 내지 약 10㎜의 높이를 갖는 반면, 상기 난류 유발 구조(875A)들은 약 1㎜ 내지 약 4㎜의 높이를 갖는다. 그러나, 상기 링(847)과 상기 난류 유발 구조(875A)들의 높이들과 상대적 비율들 및 상기 샤워헤드 조립체에 대한 간격은 요망하는 정도의 난류 가스 흐름을 얻기 위해 조절될 수 있을 것으로 생각된다.
도 8c는 세정 플레이트 표면(836) 상에 배치된 난류 유발 구조(875C)들을 가진 세정 플레이트(830C)를 도시하고 있다. 상기 난류 유발 구조(875C)들은 휘어진 방사상 프로파일을 갖는다. 상기 난류 유발 구조(875C)들은 세정 플레이트 표면(836)으로부터 세정 플레이트(830C)의 주연부 에지에 위치된 링(847)까지 외측으로 나선형을 이룬다.
도 8d는 세정 플레이트 표면(836) 상에 세장형(細長型) 리지들로서 형성된 난류 유발 구조(875D)들을 가진 세정 플레이트(830D)를 도시하고 있다. 상기 난류 유발 구조(875D)들은 세정 플레이트 표면(836) 상에 패턴을 형성할 수 있으며, 또는 당해 난류 유발 구조(875D)들이 세정 가스의 재분포 및 운동을 유발할 수 있는 한, 무작위로 분포될 수 있다. 상기 난류 유발 구조(875D)들은 링(847)까지 연장하거나 연장하지 않을 수 있다.
도 8e는 세정 플레이트 표면(836) 상에 배치된 난류 유발 구조(875E)들을 가진 세정 플레이트(830E)를 도시하고 있다. 상기 난류 유발 구조(875E)들은 세정 플레이트 표면(836)으로부터 중앙으로 방사한다. 추가적인 난류 유발 구조(875E)들이 링(847)에 접촉하며 세정 플레이트(830E)의 중심을 향하여 연장한다.
도 8f는 세정 플레이트 표면(836) 상에 도트(dots)들 또는 범프들로서 형성되어 배치된 난류 유발 구조(875F)들을 가진 세정 플레이트(830F)를 도시하고 있다. 상기 도트들 또는 범프들은 세정 플레이트 표면(836) 상에 무작위로 분포될 수 있으며, 또는 동심원들 또는 나선과 같은 형상 또는 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 난류 유발 구조(875F)들의 밀도와 크기는 요망하는 난류의 양에 따라 변할 수 있다.
도 8g는 난류 유발 구조(875G)들로서 사용되는 범프들과 리지들을 모두 가진 세정 플레이트(830G)를 도시하고 있다. 다른 특징들 또는 구조들의 조합들이 단일의 세정 플레이트 상에 마찬가지로 조합될 수 있다. 세정 가스에 대해 운동을 전달함으로써 세정 가스의 재분포를 유발하기 위해, 범프들, 도트들, 리지들 및 핀(fins)들과 같은 난류 유발 구조들 또는 가스 방해물들의 다른 변형들과 조합들이 고려된다.
본 발명의 실시예들이 MOCVD 챔버를 참조하여 본 명세서에 포괄적으로 개시되었으나, 다른 프로세싱 챔버들도 본 발명의 실시예들로부터의 이익을 또한 향유할 수 있을 것으로 생각된다. 예컨대, 전력 전자 장치들을 형성하기 위한 챔버들, 플라즈마 세정을 사용하는 챔버들, 또는 그 내부에 저항 히터들을 가진 챔버들이 본 발명의 실시예들로부터의 이익을 향유할 수 있을 것으로 생각된다.
요약하면, 본 발명의 몇몇 장점들은 가스 분배 샤워헤드의 더 효율적인 세정을 포함한다. 본 명세서에 개시된 세정 플레이트와 세정 방법은 세정 가스와 증착 물질 간의 접촉을 유발함으로써 샤워헤드의 표면으로부터 오염물질들을 제거하기 위해 필요한 세정 시간을 단축한다. 또한, 세정 플레이트의 링과 기판 지지체의 상승된 세정 위치가 프로세싱 영역을 줄임으로써, 샤워헤드를 세정하기 위해 적은 양의 세정 가스가 필요하고, 소모성 물질들에 대한 비용이 절감된다. 더욱이, 세정 플레이트가 캐리어 플레이트와 비슷한 크기이므로, 본 명세서에 개시된 세정 플레이트를 실시하기 위해 추가적인 취급 장비가 필요하지 않다. 또한, 추가적인 취급 장비가 필요하지 않기 때문에, 세정 플레이트가 프로세싱 챔버로 신속하게 전달될 수 있으며, 프로세싱 챔버 또는 그 내부에 배치된 샤워헤드를 세정하기 위해 필요한 정지 시간이 단축된다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예들에 관한 것이나, 본 발명의 기본적인 범위를 벗어나지 않고 다른 추가적인 실시예들이 안출될 수 있으며, 그 범위는 하기된 특허청구범위에 의해 결정된다.
Claims (15)
- 프로세싱 챔버 내에서 난류(turbulent flow)를 유발하기 위한 장치로서,
원형 링;
상기 원형 링 내에 위치된 중앙 허브; 및
상기 중앙 허브와 상기 원형 링 사이에서 연장하는 난류 유발 구조들의 제 1 세트를 포함하며,
상기 난류 유발 구조들의 제 1 세트의 하나 또는 그 초과의 난류 유발 구조 쌍들 사이에 개구들이 정의된,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 원형 링과 상기 난류 유발 구조들의 제 1 세트 사이에서 연장하는 난류 유발 구조들의 제 2 세트를 더 포함하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 난류 유발 구조들의 제 1 세트와 상기 난류 유발 구조들의 제 2 세트는 상기 원형 링 및 상기 중앙 허브와 동일한 평면 내에 위치되는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 난류 유발 구조들의 제 1 세트와 상기 난류 유발 구조들의 제 2 세트의 적어도 하나의 측벽은 상기 평면에 대해 수직한,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 중앙 허브와 상기 원형 링 사이에서 연장하는 난류 유발 구조들의 제 3 세트; 및
상기 난류 유발 구조들의 제 3 세트로부터 연장하는 복수의 기초(footing)들을 더 포함하며,
상기 기초들은 라운드형 에지들을 가지며, 상기 평면에 대해 수직한 방향으로 연장하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 원형 링, 상기 중앙 허브, 상기 난류 유발 구조들의 제 1 세트, 및 상기 난류 유발 구조들의 제 2 세트는 석영을 포함하며, 상기 원형 링은 세정 프로세스 동안에 샤워헤드 표면 근처에 프로세싱 가스를 유지시키도록 적응되는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치로서,
광투과성 물질로 이루어진 판형 본체;
상기 판형 본체의 상면의 주연부 주위에 배치된 원형 링; 및
상기 판형 본체의 상면에 형성된 복수의 난류 유발 구조들을 포함하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 광투과성(optically transparent) 물질은 석영 또는 사파이어를 포함하며, 상기 난류 유발 구조들은 상기 판형 본체의 중심으로부터 방사하는 복수의 리지들을 포함하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 난류 유발 구조들은 상기 판형 본체의 상면 상에 형성된 복수의 범프들을 포함하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 난류 유발 구조들은 리지들 및 범프들을 포함하는,
프로세싱 챔버 내에서 난류를 유발하기 위한 장치. - 샤워헤드의 세정 방법으로서,
프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 지지체 상에 세정 플레이트를 위치시키는 단계로서, 상기 세정 플레이트는 복수의 난류 유발 구조들을 포함하는, 상기 세정 플레이트를 위치시키는 단계;
상기 세정 플레이트를 상기 프로세싱 챔버에서 배치된 샤워헤드 근처에 위치시키는 단계;
상기 샤워헤드의 표면 상에 배치된 증착 물질을 가열하는 단계;
상기 세정 플레이트와 상기 샤워헤드의 표면 사이의 위치로 세정 가스를 도입하는 단계;
상기 세정 플레이트를 회전시키는 단계;
상기 증착 물질을 기화시키는 단계; 및
상기 프로세싱 챔버로부터 기화된 증착 물질을 배출하는 단계를 포함하는,
샤워헤드의 세정 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 증착 물질은 갈륨-함유 물질을 포함하며, 상기 증착 물질을 가열하는 단계는 복수의 램프들에 전력을 공급하고 상기 증착 물질을 조명하는 단계를 포함하는,
샤워헤드의 세정 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 기판 지지체 상에 상기 세정 플레이트를 위치시키기 전에, 상기 프로세싱 챔버로부터 캐리어 플레이트를 제거하는 단계; 및
상기 기화된 증착 물질을 배출하기 전에, 상기 기판 지지체와 그 위에 배치된 상기 세정 플레이트를 하강시키는 단계를 더 포함하는,
샤워헤드의 세정 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 세정 플레이트는 관통하여 형성된 복수의 개구들을 갖고, 상기 세정 플레이트를 회전시키는 단계는 상기 세정 플레이트와 상기 샤워헤드 사이에서 상기 세정 가스의 난류를 유발하는,
샤워헤드의 세정 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 세정 플레이트는 판형 본체의 주연부 주위에 배치된 원형 링을 더 포함하고, 상기 원형 링은 상기 샤워헤드의 표면 근처에서 상기 세정 가스를 포함하도록 적응되는,
샤워헤드의 세정 방법.
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