KR20140004037U - 가열식 백킹 플레이트 - Google Patents

가열식 백킹 플레이트 Download PDF

Info

Publication number
KR20140004037U
KR20140004037U KR2020130010502U KR20130010502U KR20140004037U KR 20140004037 U KR20140004037 U KR 20140004037U KR 2020130010502 U KR2020130010502 U KR 2020130010502U KR 20130010502 U KR20130010502 U KR 20130010502U KR 20140004037 U KR20140004037 U KR 20140004037U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
backing plate
vapor deposition
chemical vapor
deposition chamber
plasma enhanced
Prior art date
Application number
KR2020130010502U
Other languages
English (en)
Inventor
주르얀 제리 첸
수영 최
영진 최
이 큐이
범수 박
로빈 엘. 티너
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 KR20140004037U publication Critical patent/KR20140004037U/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/4557—Heated nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

본 고안은 일반적으로, PECVD 챔버에서의 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 가열식 백킹 플레이트에 관한 것이다. 백킹 플레이트는, 백킹 플레이트 내에 형성된 채널들 또는 백킹 플레이트에 커플링된 튜브를 통해 가열 유체를 순환시킴으로써, 가열된다. 가열된 백킹 플레이트는 가스 분배 샤워헤드를 승온시키고, 이는, 저온 프로세스들을 수행하는 PECVD 챔버의 세정 레이트를 개선한다.

Description

가열식 백킹 플레이트{HEATED BACKING PLATE}
본 고안의 실시예들은 일반적으로, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 챔버 및 세정 방법들에 관한 것이다.
PECVD는 일반적으로, 유기 발광 다이오드(OLED) 기판들 및 반도체 기판들과 같은 기판들 상에 박막들을 증착하기 위해 채용된다. PECVD는 일반적으로, 기판 지지체 상에 배치된 기판을 갖는 진공 챔버 내로 전구체 가스를 도입함으로써 달성된다. 전구체 가스는 전형적으로, 진공 챔버의 상단 근처에 위치된 가스 분배 샤워헤드를 통해 안내된다. 진공 챔버에서의 전구체 가스는, 챔버에 커플링된 하나 또는 둘 이상의 RF 소스들로부터 챔버 전극으로 RF 전력을 인가함으로써, 플라즈마로 여기된다. 플라즈마는 기판 지지체 상에 위치된 기판의 표면 상에 재료의 층을 형성한다. 가스 분배 샤워헤드가 일반적으로 RF 전력 소스에 연결되고, 기판 지지체는 전형적으로 챔버 본체에 연결되어, RF 전력 리턴 경로가 생성된다.
PECVD 프로세스들의 프로세스 온도는 프로세스들의 타입들에 따라 변화한다. 박막 봉지(thin film encapslation; TFE)와 같은 일부 프로세스들은 저온을 요구한다. TFE 프로세스 동안에, 기판 지지체의 온도는 전형적으로 약 80 ℃로 유지된다. PECVD를 사용하는 다른 박막 증착들은 기판 지지체의 온도를 200 ℃ 위로 유지할 수 있다. PECVD 챔버는, 벽체들 및 다른 표면들 상에 쌓이는, 증착 프로세스들로부터의 잔류물을 가질 수 있고, 따라서 정기적인(routine) 세정이 요구된다. 저온은 세정 레이트(cleaning rate)에 부정적으로 영향을 미치고, 따라서, 저온 프로세스들을 수행하는 PECVD 챔버들의 세정 레이트를 향상시키기 위해, 개선된 장치 및 세정 방법이 요구된다.
본 고안은 일반적으로, PECVD 챔버에서의 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 가열식 백킹 플레이트에 관한 것이다. 백킹 플레이트는, 백킹 플레이트 내에 형성된 채널들 또는 백킹 플레이트에 커플링된 튜브를 통해, 가열 유체를 순환시킴으로써, 가열된다. 가열된 백킹 플레이트가 가스 분배 샤워헤드를 승온(heat up)시키고, 이는, 저온 프로세스들을 수행하는 PECVD 챔버의 세정 레이트를 개선한다.
일 실시예에서, PECVD 챔버가 개시된다. PECVD 챔버는 가스 분배 샤워헤드, 및 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트를 포함한다. 백킹 플레이트는 가스 분배 샤워헤드를 향하는 제 1 표면, 및 제 1 표면의 반대편의 실질적으로 평탄한 제 2 표면을 갖는다. PECVD 챔버는 또한, 백킹 플레이트의 제 2 표면의 적어도 일부 위에 배치된 적어도 하나의 튜브, 및 백킹 플레이트의 제 2 표면에 적어도 하나의 튜브를 커플링시키는 하나 또는 둘 이상의 클램프들을 포함한다.
다른 실시예에서, PECVD 챔버가 개시된다. PECVD 챔버는 가스 분배 샤워헤드, 및 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트를 포함한다. 백킹 플레이트는 그 백킹 플레이트에 형성된 복수의 채널들, 및 복수의 채널들의 단부들을 연결시키는 복수의 튜브들을 갖는다.
본 고안의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 고안의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 고안의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 고안의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 고안이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 백킹 플레이트의 평면도.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 백킹 플레이트의 등각도.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 백킹 플레이트의 평면도.
이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 이용되었다. 일 실시예에 개시된 엘리먼트들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 대해 유익하게 활용될 수 있다는 것이 고려된다.
본 고안은 일반적으로, PECVD 챔버에서의 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 가열식 백킹 플레이트에 관한 것이다. 백킹 플레이트는, 백킹 플레이트 내에 형성된 채널들 또는 백킹 플레이트에 커플링된 튜브을 통해, 가열 유체를 순환시킴으로써, 가열된다. 가열된 백킹 플레이트가 가스 분배 샤워헤드를 승온시키고, 이는, 저온 프로세스들을 수행하는 PECVD 챔버의 세정 레이트를 개선한다.
본 명세서의 설명은, 캘리포니아, 산타 클라라의 Applied Materials, Inc.의 자회사인 AKT America, Inc.로부터 입수가능한 PECVD 챔버를 참조하여 이루어질 것이다. 본 명세서의 실시예들이, 다른 제조사들에 의해 판매되는 프로세싱 챔버들을 포함하여, 다른 프로세싱 챔버들에도 또한, 동등하게 적용가능하다는 것이 이해되어야 한다.
도 1은 본 명세서에 설명된 가열식 백킹 플레이트를 활용할 수 있는 PECVD 장치의 단면도이다. 장치는 챔버(100)를 포함하며, 그 챔버(100)에서, 기판(120) 상에 하나 또는 둘 이상의 막들이 증착될 수 있다. 챔버(100)는 일반적으로, 프로세스 볼륨을 정의하는, 벽체들(102), 저부(104), 및 가스 분배 샤워헤드(106)를 포함한다. 기판 지지체(118)는 프로세스 볼륨 내에 배치된다. 프로세스 볼륨은 기판(120)이 챔버(100) 내외로 이송될 수 있도록 슬릿 밸브 개구(107)를 통해 접근된다. 기판 지지체(118)는 기판 지지체(118)를 상승 및 하강시키기 위해 액츄에이터(116)에 커플링될 수 있다. 리프트 핀들(122)은 기판 수용 표면으로 그리고 그 기판 수용 표면으로부터 기판을 이동시키기 위하여, 기판 지지체(118)를 통해 이동가능하게 배치된다. 기판 지지체(118)는 또한, 기판 지지체(118)를 원하는 온도로 유지하기 위해 가열 및/또는 냉각 엘리먼트들(124)을 포함할 수 있다. TFE 프로세스에 있어서, 기판 지지체(118)의 온도는 전형적으로 80 ℃로 유지된다. 기판 지지체(118)는 또한, 기판 지지체(118)의 주변부에 RF 리턴 경로를 제공하기 위해 RF 리턴 스트랩들(126)을 포함할 수 있다.
가스 분배 샤워헤드(106)는 체결 메커니즘(150)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링된다. 가스 분배 샤워헤드(106)는 가스 분배 샤워헤드(106)의 진직도(straightness)/곡률을 제어하는 것 및/또는 처짐(sag)을 방지하는 것을 보조하기 위해 하나 또는 둘 이상의 체결 메커니즘들(150)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링될 수 있다. 백킹 플레이트(112)는 내부에 가열 유체를 유동시키기 위한 도관들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(112)는 내부에 형성된 복수의 채널들(160)을 갖는다. 전형적으로, 이들 채널들(160)은 건 드릴링되고(gun drilled), 백킹 플레이트(112)의 양호한(good) 커버리지(coverage)를 제공하는 임의의 패턴으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 채널들(160)은 서로에 대해 평행하다. 채널들의 단부들은 연속적인 경로를 형성하기 위해 복수의 튜브들에 의해 연결된다. 가열 유체의 온도를 제어하기 위해, 열교환기(180)가 채널들(160)에 커플링된다.
가스 소스(132)는, 가스 분배 샤워헤드(106)에서의 가스 통로들을 통해, 가스 분배 샤워헤드(106)와 기판(120) 사이의 프로세싱 영역으로 가스를 제공하기 위해, 백킹 플레이트(112)에 커플링된다. 진공 펌프(110)는 원하는 압력으로 프로세스 볼륨을 제어하기 위해, 챔버(100)에 커플링된다. RF 소스(128)는, 가스 분배 샤워헤드(106)에 RF 전류를 제공하기 위해, 백킹 플레이트(112) 및/또는 가스 분배 샤워헤드(106)에 정합 네트워크(190)를 통해 커플링된다. RF 전류는, 가스 분배 샤워헤드(106)와 기판 지지체(118) 사이에 가스들로부터 플라즈마가 생성될 수 있도록, 가스 분배 샤워헤드(106)와 기판 지지체(118) 사이에 전기장을 생성한다.
유도성 커플링된 원격 플라즈마 소스와 같은 원격 플라즈마 소스(130)가 또한, 가스 소스(132)와 백킹 플레이트(112) 사이에 커플링될 수 있다. 기판들의 프로세싱 사이에, 원격 플라즈마가 생성되도록 원격 플라즈마 소스(130)에 세정 가스가 제공될 수 있다. 챔버(100) 컴포넌트들을 세정하기 위해, 원격 플라즈마로부터의 라디칼들이 챔버(100)에 제공될 수 있다. 세정 가스는 가스 분배 샤워헤드(106)에 제공되는 RF 소스(128)에 의해 추가로 여기될 수 있다. 세정 프로세스 동안에, 백킹 플레이트(112)는, 채널들 및 튜브들을 통해 가열 유체를 순환시킴으로써, 약 150 ℃의 온도로 가열될 수 있다.
가스 분배 샤워헤드(106)는 부가적으로, 샤워헤드 서스펜션(134)에 의해 백킹 플레이트(112)에 커플링될 수 있다. 샤워헤드 서스펜션(134)은 가스 분배 샤워헤드(106)와 백킹 플레이트(112) 사이에 열 전달 콘택(contact)을 제공한다. 샤워 서스펜션(134)은 립(lip)(136)을 가질 수 있고, 그 립(136) 위에, 가스 분배 샤워헤드(106)가 놓일 수 있다. 백킹 플레이트(112)는 챔버(100)를 밀봉하기 위해 챔버 벽체들(102)에 커플링된 레지(ledge)(114)의 상측 표면 상에 놓일 수 있다. 일 실시예에서, 샤워헤드 서스펜션(134)은 백킹 플레이트(112)와 가스 분배 샤워헤드(106) 사이에 상호연결된 가요성 금속 스커트(flexible metal skirt)이다.
도 2는 도 1에서 설명된 백킹 플레이트(112)의 평면도이다. 복수의 채널들(160)이 백킹 플레이트(112) 내에 형성된다. 일 실시예들에서, 채널들(160)은 건 드릴링에 의해 형성된다. 채널들(160)의 단부들은 연속적인 경로를 형성하기 위해 튜브들(210)에 의해 연결된다. 튜브들(210)은 전기 절연 재료로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 튜브들(210)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 제조된다. 채널들(160)은 백킹 플레이트(112)의 양호한 커버리지를 제공하는 임의의 패턴으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 채널들(160)은 서로에 대해 평행하다. 튜브들(210)은 열교환기(180)에 연결된다. 세정 프로세스 동안에, 가열 유체는 열교환기(180)에 의해 미리 결정된 온도로 가열되고, 그 후에, 채널들(160) 및 튜브들(210)을 통해 순환하여, 백킹 플레이트(112)의 온도를 높인다. 임의의 유기 열 전달 유체가 가열 유체로서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, Galden® 열 전달 유체가 사용된다. 가열 유체는 백킹 플레이트(112)의 온도를 약 150 ℃로 높일 수 있다. 가열된 백킹 플레이트(112)는 이어서, 전도 및 복사에 의해 가스 분배 샤워헤드(106)를 승온시킨다. 상술된 바와 같은, 백킹 플레이트(112)와 가스 분배 샤워헤드(106) 사이의 열 전달 콘택은 전도 열 전달을 위한 하나 또는 둘 이상의 경로들을 제공한다. 백킹 플레이트(112)와 가스 분배 샤워헤드(106)는 매우 근접하고(in close proximity), 따라서, 가열된 백킹 플레이트(112)가 복사에 의해 가스 분배 샤워헤드(106)로 열을 전달할 수 있다. 더 높은 온도는 PECVD 챔버의 세정 레이트를 증가시킨다. 에칭 레이트에 의해 측정되는 바와 같은 세정 레이트는, 백킹 플레이트(112)를 가열하지 않은 경우의 분당 5,110 Å으로부터 백킹 플레이트(112)를 가열한 경우의 분당 9,238 Å으로의 증가를 나타낸다.
도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도이다. 장치는 챔버(300)를 포함하고, 그 챔버(300)에서, 기판(120) 상에 하나 또는 둘 이상의 막들이 증착될 수 있다. 챔버(300)는 가스 분배 샤워헤드(106)에 커플링된 백킹 플레이트(312)를 갖는다. 백킹 플레이트(312)는, 가스 분배 샤워헤드(106)가 커플링된 표면의 반대편의 실질적으로 평탄한 상단 표면(302)을 갖는다. 백킹 플레이트(312)의 상단 표면(302)에 튜브(304)가 복수의 클램프들(306)에 의해 커플링된다. 열교환기(180)가 튜브(304)에 커플링된다. 튜브(304)는, 가열 유체로부터 백킹 플레이트(312)로 열을 효과적으로 전달하기 위해, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 구리와 같은 금속으로 제조될 수 있다. 복수의 클램프들(306)이 또한 금속으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(312)는 도 1에서의 백킹 플레이트(112)와 도 3에서의 백킹 플레이트(312)의 조합일 수 있다. 조합된 백킹 플레이트는, 내부에 형성된 건 드릴링된 채널들, 및 복수의 클램프들에 의해 상단 표면에 커플링된 적어도 하나의 튜브 양자 모두를 갖는다. 세정 프로세스 동안에, 가열 유체는 채널들, 튜브들, 또는 채널들과 튜브들 양자 모두를 통해 순환될 수 있다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 백킹 플레이트(312)의 등각도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 백킹 플레이트(312)는 실질적으로 평탄한 상단 표면(302)을 갖고, 상단 표면(302)에 튜브(304)가 커플링된다. 튜브(304)는 백킹 플레이트(312)의 양호한 커버리지를 제공하는 임의의 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 튜브(304)는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 직선 섹션들을 포함한다. 섹션들 중 2개는 서로에 대해, 그리고 백킹 플레이트(312)의 2개의 사이드들에 대해 평행하다. 다른 2개의 섹션들은 서로에 대해, 그리고 백킹 플레이트(312)의 다른 2개의 사이드들에 대해 평행하다. 튜브(304)는 코너들에서 휘어지는 단일의 연속적인 튜브일 수 있다. 대안적으로, 튜브(304)는 복수의 튜브들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 튜브(304)는 코너들에서 3개의 엘보우(elbow) 형상의 커넥터들에 의해 연결된 4개의 직선 튜브들을 포함한다. 튜브(304)는, 가열 유체가 튜브(304) 내로 진입하고 튜브(304)로부터 나가기 위한, 입구 포트(410) 및 출구 포트(412)를 갖는다. 도 3에서의 열교환기(180)는 입구 포트(410) 및 출구 포트(412)에서 튜브(304)에 커플링된다.
세정 프로세스 동안에, Galden® 열 전달 유체와 같은 가열 유체가 입구 포트(410)를 통해 튜브(304)에 진입한다. 가열 유체는 이미, 열교환기(180)에 의해 미리 결정된 온도로 가열되어 있다. 가열 유체가 튜브(304)를 통해 유동함에 따라, 백킹 플레이트(312)는 대류, 전도, 및 복사 가열에 의해 가열된다. 가열 유체의 유동은 백킹 플레이트(312)를 승온시키는 대류를 생성한다. 튜브(304) 및 복수의 클램프들(306)은 열의 전도체인 금속으로 제조될 수 있다. 따라서, 가열 유체로부터의 열은 전도에 의해 백킹 플레이트(312)로 전달된다. 마지막으로, 튜브(304)가 백킹 플레이트(312)와 매우 근접하기 때문에, 튜브(304)를 통해 유동하는 가열 유체로부터의 열은 복사에 의해 백킹 플레이트(312)로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(312)는 약 150 ℃의 온도로 가열된다. 가열 유체는, 백킹 플레이트(312)로 열을 전달한 후에, 출구 포트(412)를 통해 튜브(304) 밖으로 유동하고, 열교환기(180)에 의해 미리 결정된 온도로 다시 가열된다.
튜브(304)는 복수의 클램프들(306)에 의해 상단 표면(302)에 커플링된다. 복수의 클램프들(306)은 튜브(304)의 각각의 직선 섹션에 대해 하나씩 4개의 클램프들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 튜브(304)의 각각의 직선 섹션에 대해 수개의 별개의(discrete) 클램프들이 존재할 수 있다. 백킹 플레이트(312)의 상단 표면(302)에 튜브(304)를 커플링시키기 위해 임의의 튜빙(tubing) 클램프들이 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 표면(302)에 튜브(304)를 커플링시키기 위해 4개의 클램프들(306)이 사용된다. 각각의 클램프(306)는, 코너들을 덮지 않은 상태로 남겨두면서, 튜브(304)의 직선 섹션들 중 하나의 실질적인 부분을 덮는다. 클램프들(306)은, 볼트들, 나사들(screws), 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 체결 디바이스들로 상단 표면(302)에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 나사들이 사용된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상단 표면(302)에 클램프(306)를 고정시키기 위해 복수의 나사들(408)이 사용된다. 나사들(408)은 쌍들로 배치되고 클램프(306)의 길이를 따라 이격되며, 튜브(304)는 나사들(408)의 각각의 쌍 사이에 배치된다. 일 실시예에서, 클램프들의 긴 사이드들 각각 상에 9개의 쌍들의 나사들이 사용되며, 클램프들의 짧은 사이드들 각각 상에 7개의 쌍들이 사용된다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 백킹 플레이트(500)의 평면도이다. 백킹 플레이트(500)는 실질적으로 평탄한 상단 표면(502)을 갖고, 상단 표면(502)에 튜브(504)가 커플링된다. 튜브(504)는 백킹 플레이트의 양호한 커버리지를 제공하는 임의의 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브(504)는 복수의 섹션들을 포함하고, 구불구불한(serpentine)/길고 복잡한(tortuous) 패턴을 형성한다. 튜브(504)는 코너들에서 휘어지는 단일의 연속적인 튜브일 수 있다. 대안적으로, 튜브(504)는 코너들에서 엘보우 형상의 커넥터들에 의해 연결된 복수의 직선 튜브들을 포함할 수 있다. 튜브(504)는, 가열 유체가 튜브(504) 내로 진입하고 튜브(504)로부터 나가기 위한, 입구 포트(510) 및 출구 포트(512)를 갖는다. 열교환기(180)는 입구 포트(510) 및 출구 포트(512)에서 튜브(504)에 커플링된다.
세정 프로세스 동안에, Galden® 열 전달 유체와 같은 가열 유체가 입구 포트(510)를 통해 튜브(504)에 진입한다. 가열 유체는 이미, 열교환기(180)에 의해 미리 결정된 온도로 가열되어 있다. 가열 유체가 튜브(504)를 통해 유동함에 따라, 백킹 플레이트(500)는 대류, 전도, 및 복사 가열에 의해 가열된다. 가열 유체의 유동은 백킹 플레이트(500)를 승온시키는 대류를 생성한다. 튜브(504) 및 복수의 클램프들(506)은 열의 전도체인 금속으로 제조될 수 있다. 따라서, 가열 유체로부터의 열은 전도에 의해 백킹 플레이트(500)로 전달된다. 마지막으로, 튜브(504)가 백킹 플레이트(500)와 매우 근접하기 때문에, 튜브(504)를 통해 유동하는 가열 유체로부터의 열은 복사에 의해 백킹 플레이트(500)로 전달될 수 있다. 일 실시예에서, 백킹 플레이트(500)는 약 150 ℃의 온도로 가열된다. 가열 유체는, 백킹 플레이트(500)로 열을 전달한 후에, 출구 포트(512)를 통해 튜브(504) 밖으로 유동하고, 열교환기(180)에 의해 미리 결정된 온도로 다시 가열된다.
튜브(504)는 복수의 클램프들(506)에 의해 상단 표면(502)에 커플링된다. 백킹 플레이트(500)의 상단 표면(502)에 튜브(504)를 커플링시키기 위해 임의의 튜빙 클램프들이 사용될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 튜브(504)의 직선 섹션의 길이에 따라, 튜브(504)의 직선 섹션들을 커플링시키기 위해, 하나 또는 둘 이상의 클램프들(506)이 사용된다. 더 긴 직선 섹션에 대하여, 2개의 클램프들 또는 하나의 긴 클램프가 사용될 수 있다. 더 짧은 직선 섹션에 대하여, 클램프들 중 하나가 사용되거나 또는 클램프가 전혀 사용되지 않는다. 클램프들(506)은, 볼트들, 나사들, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 체결 디바이스들로 상단 표면(502)에 고정될 수 있다. 일 실시예에서, 나사들(508)이 사용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상단 표면(502)에 클램프들(506)을 고정시키기 위해, 복수의 나사들(508)이 사용된다. 나사들(508)은 쌍들로 배치되고 클램프(506)의 길이를 따라 이격되며, 튜브(504)는 나사들(508)의 각각의 쌍 사이에 배치된다.
요약하면, 가스 분배 샤워헤드의 온도를 높이기 위해, 가열식 백킹 플레이트가 활용된다. 그 결과, TFE와 같은 저온 프로세스들을 수행하는 PECVD의 세정 레이트가 개선된다. 백킹 플레이트는 백킹 플레이트 내에 형성된 채널들을 통해 순환하는 가열 유체로 가열될 수 있다. 백킹 플레이트는 또한, 백킹 플레이트에 커플링된 튜브를 통해 순환하는 가열 유체로 가열될 수 있다.
전술한 바가 본 고안의 실시예들에 관한 것이나, 본 고안의 기본적인 범위를 벗어나지 않고 본 고안의 다른 및 추가적인 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 고안의 범위는 하기된 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (16)

  1. 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버로서,
    가스 분배 샤워헤드;
    상기 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트 ― 상기 백킹 플레이트는 상기 가스 분배 샤워헤드를 향하는 제 1 표면, 및 상기 제 1 표면의 반대편의 실질적으로 평탄한 제 2 표면을 가짐 ―;
    상기 백킹 플레이트의 상기 제 2 표면의 적어도 일부 위에 배치된 적어도 하나의 튜브; 및
    상기 백킹 플레이트의 상기 제 2 표면에 상기 적어도 하나의 튜브를 커플링시키는 하나 또는 둘 이상의 클램프들
    을 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브에 커플링된 열교환기를 더 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 분배 샤워헤드와 상기 백킹 플레이트 사이에 열 전달 콘택(contact)을 더 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열 전달 콘택은 상기 백킹 플레이트와 상기 가스 분배 샤워헤드를 연결시키는 샤워헤드 서스펜션(suspension)을 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 열 전달 콘택은 상기 백킹 플레이트와 상기 가스 분배 샤워헤드 사이에 상호연결된 시트 금속 스커트(skirt)를 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브는 4개의 섹션들을 포함하며, 2개의 섹션들은 서로에 대해 그리고 상기 백킹 플레이트의 2개의 사이드(side)들에 대해 평행하고, 다른 2개의 섹션들은 서로에 대해 그리고 상기 백킹 플레이트의 다른 2개의 사이드들에 대해 평행한,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브는 길고 복잡한(tortuous) 경로를 형성하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 튜브는 알루미늄, 스테인리스 스틸, 또는 구리를 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  9. 플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버로서,
    가스 분배 샤워헤드;
    상기 가스 분배 샤워헤드에 커플링된 백킹 플레이트 ― 상기 백킹 플레이트는 내부에 형성된 복수의 채널들을 가짐 ―; 및
    상기 복수의 채널들의 단부들을 연결시키는 복수의 튜브들
    을 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 튜브들에 커플링된 열교환기를 더 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 채널들은 서로에 대해 평행한,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 분배 샤워헤드와 상기 백킹 플레이트 사이에 열 전달 콘택을 더 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 열 전달 콘택은 상기 백킹 플레이트와 상기 가스 분배 샤워헤드를 연결시키는 샤워헤드 서스펜션을 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 열 전달 콘택은 상기 백킹 플레이트와 상기 가스 분배 샤워헤드 사이에 상호연결된 시트 금속 스커트를 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 튜브들은 전기 절연 재료를 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 튜브들은 PTFE를 포함하는,
    플라즈마 강화 화학 기상 증착 챔버.
KR2020130010502U 2012-12-21 2013-12-17 가열식 백킹 플레이트 KR20140004037U (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261740912P 2012-12-21 2012-12-21
US61/740,912 2012-12-21
US14/061,831 US20140174361A1 (en) 2012-12-21 2013-10-24 Heated backing plate
US14/061,831 2013-10-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140004037U true KR20140004037U (ko) 2014-07-01

Family

ID=50973192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020130010502U KR20140004037U (ko) 2012-12-21 2013-12-17 가열식 백킹 플레이트

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140174361A1 (ko)
KR (1) KR20140004037U (ko)
CN (1) CN203700512U (ko)
TW (1) TWM478027U (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104789943A (zh) * 2015-04-01 2015-07-22 沈阳拓荆科技有限公司 控温型双气体通道均匀喷气喷淋板
CN106480430A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 沈阳拓荆科技有限公司 一种带有热交换器的温控系统
WO2017053771A1 (en) 2015-09-25 2017-03-30 Applied Materials, Inc. Grooved backing plate for standing wave compensation
US10487401B2 (en) 2015-10-02 2019-11-26 Applied Materials, Inc. Diffuser temperature control
WO2020086173A2 (en) * 2018-09-26 2020-04-30 Applied Materials, Inc. Heat conductive spacer for plasma processing chamber
CN111001503B (zh) * 2019-12-04 2021-07-09 拓荆科技股份有限公司 加热装置及温度控制喷淋组件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090071403A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Soo Young Choi Pecvd process chamber with cooled backing plate

Also Published As

Publication number Publication date
CN203700512U (zh) 2014-07-09
US20140174361A1 (en) 2014-06-26
TWM478027U (zh) 2014-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140004037U (ko) 가열식 백킹 플레이트
KR101046043B1 (ko) 노용 다중 구역 히터
US20160343595A1 (en) Corrosion resistant gas distribution manifold with thermally controlled faceplate
US10770329B2 (en) Gas flow for condensation reduction with a substrate processing chuck
TW201812988A (zh) 具有多區溫度控制及多重清潔能力的基座
US10123379B2 (en) Substrate support with quadrants
US10403521B2 (en) Modular substrate heater for efficient thermal cycling
US10487401B2 (en) Diffuser temperature control
US10780447B2 (en) Apparatus for controlling temperature uniformity of a showerhead
US20190226088A1 (en) High temperature faceplate with thermal choke and cooling
WO2009094447A1 (en) Method and apparatus for enhancing flow uniformity in a process chamber
JP5356522B2 (ja) 化学処理及び熱処理用高スループット処理システム及びその動作方法
TW200930836A (en) RF return plates for backing plate support
US11434568B2 (en) Heated ceramic faceplate
US20170211185A1 (en) Ceramic showerhead with embedded conductive layers
US20220359255A1 (en) Cryogenic micro-zone electrostatic chuck connector assembly
TW201533840A (zh) 平臺支撐結構以及平臺
CN117917749A (zh) 具有多个工艺腔室的基板处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X601 Decision of rejection after re-examination