KR20140098169A - 기판 홀더를 위한 방사선 실딩 - Google Patents

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에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이.
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Abstract

반응 챔버는, 반응 챔버 내에 배치된 기판 지지 부재, 제 1 영역 및 제 2 영역, 제 2 챔버 내에 배치되고 상기 기판 지지 부재와 이동가능한 실드를 포함하고, 상기 실드는 적어도 상기 기판 지지 부재의 바닥 표면에 인접한다.

Description

기판 홀더를 위한 방사선 실딩 {RADIATION SHIELDING FOR A SUBSTRATE HOLDER}
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2011년 11월 23일자로 출원된 U.S. 가출원 61/563,428의 혜택을 주장하며, 그의 개시는 참조에 의해 본원에 포함된다.
기판 프로세싱 도구에서 프로세싱되는 기판을 가열하는 것은 곤란할 수 있다. 기판 가열의 변화는 기판내 온도 변화에 이를 수도 있다. 그러한 기판내 온도 변화는 기판내 프로세싱 불균일성에 이를 수도 있다. 일부 세팅들에서, 그러한 불균일성을 나타내는 기판들은 결함있는 디바이스들을 제조할 수도 있다. 또한, 성막 생성물이 하부 프로세싱 챔버에 성막될 수도 있으며, 이는 반응 챔버에서 감소된 온도에 이르고 따라서 부적절한 가열을 극복하기 위하여 증가된 전력 소비에 이른다. 또한, 챔버에서 성막 생성물의 축적은 조기 챔버 세정 필요 및 증가된 비용에 이를 수 있다.
요약
본 문헌의 양태들은 기판들을 프로세싱하기 위한 반응 챔버들에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 반응 챔버는, 반응 챔버 내에 배치된 기판 지지 부재, 제 1 영역 및 제 2 영역, 상기 제 2 영역 내에 배치되고 상기 기판 지지 부재와 이동가능한 실드를 포함하고, 상기 실드는 적어도 상기 기판 지지 부재의 바닥면에 인접한다.
일 구현에서, 실드는 기판 지지 부재의 측벽에 인접할 수도 있다. 제 1 영역은 기판 프로세싱 영역일 수도 있고 제 2 영역은 기판 로딩 영역일 수도 있다. 제 1 영역은 반응 챔버에서 제 2 영역 위에 배치될 수도 있다. 반응 챔버는, 제 1 및 제 2 영역들을 적어도 부분적으로 분리시키는 격리 디바이스를 더 포함할 수도 있다. 반응 챔버는, 실드와 격리 디바이스 사이에 형성된 갭을 더 포함할 수도 있다. 갭은 5 과 10 mm 사이 일 수도 있다. 실드는 5 와 20 mm 사이에서 기판 지지 부재로부터 이격될 수도 있다.
실드는, 바닥 부재와 측벽 부재를 더 포함할 수도 있다. 바닥 부재 및 측벽 부재는, 대략 90 도의 각도로 서로 접속될 수도 있다. 바닥 부재 및 측벽 부재는, 대략 25 와 65 도 사이의 각도로 서로 접속될 수도 있다. 실드는 기판 지지 부재의 축 (shaft) 에 고정될 수도 있다. 실드는 기판 지지 어셈블리에 의해 생성된 열을 보유할 수도 있다. 기판 지지 어셈블리는 히터를 더 포함할 수도 있다.
다른 양태에서, 기판 프로세싱을 위한 실드 (shield) 는, 기판 지지 부재 축을 둘러싸기 위한 애퍼쳐 (aperture) 를 갖는 바닥 부재, 바닥 부재로부터 소정 각도로 상방으로 연장되는 측벽 부재를 더 포함할 수도 있고, 바닥 부재는 기판 지지 부재 아래에 배치되고 측벽 부재는 기판 지지 부재 둘레에 배치되고, 실드는 기판 지지 부재와 수직으로 이동한다.
일 구현에서, 실드는 5 와 20 mm 사이에서 기판 지지 부재로부터 이격될 수도 있다. 실드 측벽 부재는 반응 챔버 벽과의 접촉을 피할 수도 있다. 측벽은 대략 5 와 10 mm 사이에서 반응 챔버 표면으로부터 이격된 상단 표면을 더 포함할 수도 있다.
다른 양태에서, 반응 챔버는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함할 수도 있고, 제 1 영역은 제 2 및 제 3 영역들 위에 배치되고 기판을 프로세싱하도록 구성되고, 제 2 영역은 제 1 영역 아래에 배치되고 반응 챔버에서 기판을 로딩하도록 구성되고, 제 3 영역은 제 1 영역과 제 2 영역 사이에 배치되고, 제 3 영역은 제 2 영역 내에서 이동가능하다.
일 구현에서, 반응 챔버는 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 배리어를 정의하는 실드를 더 포함할 수도 있다. 실드는 제 2 영역 내에서 이동가능할 수도 있다. 제 3 영역 체적은 기판 지지 부재의 위치에 기초하여 달라진다.
또 다른 양태에서, 프로세싱 영역에서 기판을 가열하는 방법은, 기판 지지 부재 아래 프로세싱 챔버 내에 실드를 제공하는 단계, 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역에서 기판을 로딩하는 단계, 히터를 작동시키는 단계, 및 실드로부터 기판 지지 부재로 열을 방사시키는 단계를 포함한다.
일 구현에서, 그 방법은, 로딩 위치로부터 프로세싱 위치로 기판 지지 부재를 이동시키는 단계를 더 포함할 수도 있다. 그 방법은, 기판 지지 부재와 실드 사이의 캐비티의 온도를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
여기에 제시된 개시의 양태들 및 구현들은 이하 도면 및 상세한 설명에서 설명된다. 특별히 언급되지 않으면, 명세서 및 청구항에 있는 단어 및 문구들에는 적용가능한 기술 분야의 당업자에게 평범한, 일상적인 그리고 익숙한 의미가 주어져야 한다는 것이 의도된다. 본 발명자들은, 본 발명자들이 원한다면 자신의 사전 편찬자가 될 수 있다는 것을 충분히 인식한다. 본 발명자들은, 자신의 사전 편찬자로서, 본 발명자들이 명확히 다르게 진술하고 또한, 그 용어의 "특수한" 정의를 명시적으로 제시하고 평범하고 일상적인 의미와 어떻게 다른지를 설명하지 않으면 명세서 및 청구항에서 용어들의 평범하고 일상적인 의미만을 사용하기로 명시적으로 선택한다. "특수한" 정의를 적용하기 위한 그러한 의도의 명확한 진술이 없으면, 본 발명자들의 의도 및 바램은, 용어들의 간단, 평범하고 일상적인 의미가 명세서 및 청구항들의 해석에 적용되야 한다는 것이다.
본 발명자들은 또한 영어 문법의 정상 수칙들을 인식한다. 따라서, 명사, 용어 또는 문구가 어떤 방식으로 특징지어지거나, 명시되거나 또는 한정되도록 의도되면, 그러한 명사, 용어 또는 문구는 명시적으로 추가적인 형용사, 서술적 용어들 또는 다른 수식어들을 영어 문법의 정상 수칙들에 따라 포함할 것이다. 그러한 형용사, 서술적 용어들 또는 수식어들의 사용이 없다면, 그 의도는 그러한 명사, 용어 또는 문구들에는 위에서 제시된 바처럼 적용가능한 기술 분야의 당업자에게 그들의 평범하고 일상적인 영어 의미가 주어져야 한다는 것이다.
이전 및 다른 양태, 특징, 및 이점들은 상세한 설명 및 도면, 그리고 청구항들로부터 기술 분야의 당업자에게 분명해질 것이다.
이하에서, 본 발명의 실시형태들이 첨부된 도면들과 함께 설명될 것이고, 여기서 같은 부호들은 같은 요소들을 표기하고:
도 1은 기판 로딩 위치에서 본 개시의 일 실시형태에 따른 방사선 실드 (radiation shield) 를 포함하는 기판 프로세싱 챔버를 개략적으로 도시한다.
도 2는 기판 프로세싱 위치에서 본 개시의 일 실시형태에 따른 방사선 실드를 포함하는 기판 프로세싱 챔버를 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 1에 예시된 방사선 실드의 일부의 저면 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 1에 예시된 방사선 실드의 일부의 사시 분해도를 개략적으로 도시한다.
도 5는 도 2에서 도 5로 레이블링된 영역의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 6는 도 5에서 도 6으로 레이블링된 영역의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은 도 2에서 도 5로 레이블링된 영역의 제거의 단면도와 방사선 실드의 제거를 개략적으로 도시한다.
도 8은 방사선 실드를 갖지 않은 서셉터 히터 어셈블리에 대한 예시적인 온도 데이터를 나타낸다.
도 9는 본 개시의 방사선 실드를 갖는 서셉터 히터 어셈블리에 대한 예시적인 온도 데이터를 나타낸다.
도 10은 방사선 실드를 갖지 않은 웨이퍼 기판에 대한 예시적인 온도 데이터를 나타낸다.
도 11은 방사선 실드를 갖는 웨이퍼 기판에 대한 예시적인 온도 데이터를 나타낸다.
도 12는 본 개시의 제 2 실시형태 방사선 실드의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 13은 본 개시의 일 실시형태에 따라 기판을 프로세싱하는 방법을 위한 플로우차트를 도시한다.
일부 기판 프로세싱 도구들은, 거기에서 반사되는 입사 방사선의 양에 있어서 달라지는 환경들을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 다양한 재료, 표면 마감, 표면 코팅들 및/또는 환경 지오메트리들은 기판 프로세싱 도구내에서 반사되는 열 방사선의 양에 영향을 미칠 수도 있고, 이는 불균일 온도 필드 (temperature field) 가 기판 프로세싱 도구에서 프로세싱되는 기판 내에 전개되게 할 수 있다.
예를 들면, 하나 이상의 저항 히터들에 의해 가열되는 서셉터 히터 어셈블리에 의해 지지되는 기판은 기판 프로세싱 도구 내에서 저압 환경에 대한 열 방사를 통해 열을 잃을 수도 있다. 그러한 방사 손실들은, 서셉터 히터 어셈블리의 온도가 증가함에 따라 증가할 수도 있다. 또한, 서셉터 어셈블리와 주위 저압 환경 사이의 영역은 일부 세팅들에서 불균일 수도 있기 때문에, 기판 프로세싱 도구 환경의 방사선 포획 (radiation capture) 특성들이 서셉터 히터 어셈블리로부터 방사선 손실에 영향을 줄 수도 있다. 차례로, 고르지 않은 방사선 포획 환경을 겪은 기판은 기판 내에서 불균일 온도 프로파일을 전개할 수도 있다. 여기서 사용된 바처럼, 방사선 포획은 열 방사선을 포획할 수 있는 물체의 또는 환경의 능력을 지칭한다. 일부 기판 프로세싱 동작들이 온도에 의존할 수도 있기 때문에, 그러한 불균일 온도 프로파일들은 프로세싱된 기판에서 불균일성에 이를 수도 있다. 예를 들면, 필름 성막 프로세스를 겪은 반도체 기판은, 결함들을 생성할 수도 있고 결함있는 반도체 디바이스들에 이를 수도 있는 불균일 온도의 결과로서, 볼록, 오목 또는 편향된 (skewed) 필름 두께를 나타낼 수도 있다.
기판내 온도 필드들에 대한 주위 방사선 포획 환경의 영향을 감소시키기 위한 일부 이전의 접근들은, 프로세싱 도구들의 부분들내에 배치된 고정 방사선 실드들을 채용했다. 하지만, 그러한 고정 실드들은 흔히, 기판 이송 로봇들이 도구 내에서 기판들을 이동시킬 수 있게 하기 위한 갭들을 갖거나, 또는 그것은 그렇지 않으면 불완전 및/또는 비일관적인 방사 포획 환경을 제공하게 된다. 일부 다른 경우들에서는, 그러한 고정 실드들이 불규칙적으로 형성되어, 서셉터 히터 어셈블리와 고정 실드 사이에 불균일 형상 계수 (view factor) 들이 있을 수도 있다.
따라서, 개시된 실시형태들은, 기판 프로세싱 챔버내에서 기판을 지지 및 가열하는데 사용되는 서셉터 히터 어셈블리로부터 방출된 열 및/또는 (적외 방사선의 하나 이상의 파장들을 포함하는) 열 방사선을 반사시키도록 배치된 방사선 실드에 관한 것이다. 예를 들면, 개시된 실시형태들은, 서셉터 히터 어셈블리가 기판 프로세싱 챔버내에서 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동됨에 따라 방사선 실드가 서셉터 히터 어셈블리와 이동하도록 기판 프로세싱 챔버내에서 서셉터 히터 어셈블리를 이동시키는데 사용된 구조에 의해 지지되는 방사선 실드를 제공한다. 다른 예로서, 개시된 실시형태들은, 서셉터 히터 어셈블리에 커플링된 방사선 실드를 제공하고, 여기서 방사선 실드는 서셉터 히터 어셈블리의 적어도 2개의 다른 측들에 서셉터 히터 어셈블리에 의해 방출된 열 및/또는 열 방사선을 반사시키도록 구성된다. 미리결정된 방사선 포획 환경 (일부 실시형태들에서는, 균일한 방사선 포획 환경) 을 유지함으로써, 그러한 방사선 실드들은 기판내 온도 균일성을 증대시킬 수도 있다. 차례로, 기판내 프로세싱 균일성 (예를 들면, 성막 레이트, 식각 레이트 기타 등등) 이 증대될 수도 있고, 이는 가능하게는 기판 프로세싱 챔버에 의해 및/또는 하류 프로세싱 동작들에서 제공된 기판 성막 필름 품질을 증대시킨다. 또한, 일부 예들에서, 서셉터 히터 어셈블리로 반사된 열 및/또는 열 방사선의 양을 증가시키는 것은, 서셉터 히터 어셈블리에 포함된 히터에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 수도 있다. 결과적으로, 일부 실시형태들에서, 증대된 히터 제어 및/또는 수명이 실현될 수도 있다. 또한, 챔버 세정 빈도의 감소가 또한 획득될 수도 있다.
도 1은 기판 로딩 (loading)/언로딩 (unloading) 위치에서 반도체 기판들을 프로세싱하기 위한 기판 프로세싱 챔버 (100) 의 일 실시형태의 단면을 개략적으로 도시한다. 일부 실시형태들에서, 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 적합한 기판 프로세싱 도구에 포함될 수도 있다. 기판 프로세싱 챔버 (100) 는, 임의의 적한한 프로세스, 예를 들면, 필름 성막, 필름 식각 등을 통해 반도체 기판들을 프로세싱하는데 사용될 수도 있다. 도 1에 도시된 기판 프로세싱 챔버 (100) 의 실시형태들은 단일 챔버를 나타내지만, 임의의 적합한 수의 프로세스 챔버들이 프로세싱 도구에 포함되어, 기판들이 주위 조건들 (ambient conditions) 에 노출됨이 없이 프로세스 챔버들 사이에서 이송될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들면, 일부 프로세싱 도구들이 단지 하나의 챔버를 포함할 수도 있지만, 다른 프로세싱 도구들은 2 이상의 챔버들을 포함할 수도 있다. 이들 예들에서, 각 반응 챔버는, 단일 영역만을 또는 복수의 영역들을 포함할 수도 있다. 도 1에 도시되지 않았지만, 다양한 로드 록들, 로드 포트 및 기판 이송 처리 로봇들이, 기판 프로세싱 전에, 동안에 그리고 후에 주변 조건들과 기판 프로세싱 챔버 (100) 사이에서 기판들을 이송하는데 사용될 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바처럼, 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 상부 반응기 (102) 를 포함하고 그 내부에 반응 구역 또는 프로세싱 영역 (103) 이 형성되고 여기서 기판 프로세싱이 일어난다. 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 또한, 기판 이송 동작들이 수행되는 기판 로딩 영역 (105) 과 하부 반응기 (104) 를 포함한다. 도 1은 또한 기판 프로세싱 챔버 (100) 내에 기판을 지지하는데 사용된 이동가능한 페데스탈 (106) 을 도시한다. 도 1에 도시된 실시형태는, 하부 반응기 (104) 내에 하강 위치에 있는 페데스탈 (106) 을 도시한다. 일부 세팅들에서, 페데스탈 (106) 은 기판 프로세싱 챔버 (100) 내로 또는 밖으로 기판 (107) 을 이송하는 부분으로서 하강된 위치에 놓여질 수도 있다.
도 1에 도시된 실시형태에서, 하부 반응기 (104) 는 기판 이송 개구 (108) 를 포함하고, 이를 통하여 기판들은 기판 프로세싱 챔버 (100) 내로 그리고 밖으로 이송된다. 일부 실시형태들에서, 게이트 밸브 (미도시) 가 기판 이송 개구 (108) 에 연결되어, 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 반도체 프로세싱 도구의 다른 부분들로부터 격리될 수도 있거나 및/또는 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 주위 압력 아래로 (예를 들면 저압 상태로) 펌프 다운될 수도 있다.
도 1에 도시된 예에서, 페데스탈 (106) 은 기판 프로세싱 챔버 (100) 내에서 기판을 지지하기 위한 서셉터 히터 어셈블리 (110) 를 포함한다. 서셉터 히터 어셈블리 (110) 는, 기판 프로세싱 전에, 동안에 및/또는 후에 기판의 온도를 조정하는데 사용되는 히터 어셈블리 (112) 를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 히터 어셈블리 (112) 는 저항 플래튼 히터 (resistive platen heater) 를 포함할 수도 있다. 도 1에 도시된 실시형태에서, 히터 어셈블리 (112) 는 베이스 (114) 및 기판 지지부를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 베이스 (114) 는, 베이스 (114) 내에 배치될 수도 있는 하나 이상의 저항 가열 요소들 (116) 을 보유하도록 구성된 하나 이상의 채널들을 포함할 수도 있다. 일부 다른 실시형태들에서, 히터 어셈블리 (112) 는, 원피스 히터 (one-piece heater), 함께 융합/용접된 다수의 피스들, 또는 기판 지지체로부터 분리가능한 히터일 수도 있다. 서셉터 히터 어셈블리 (110) 는 엘리베이터 (118) 상에 장착되어, 기판이 상승 및 하강될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 히터 어셈블리 (112) 는 엘리베이터 (118) 에 용접될 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 임의의 적합한 가열 배열들이 반응 챔버내에서 이용될 수도 있다.
서셉터 히터 어셈블리 (110) 가, 기판 (107) 을 지지하도록 구성된 선택적인 기판 지지 표면 (111) 을 포함하는 것으로 도 1에 도시되어 있다. 일부 실시형태들에서, 기판 지지 표면 (111) 이 생략되어, 기판 (107) 은, 히터 어셈블리 (112) 안으로 형성된 기판 포켓 (117) 에 의해 지지될 수도 있다. 도 1에 도시된 바처럼, 기판 포켓 (117) 이 히터 어셈블리 (112) 의 기판 지지 표면의 상부 표면 안으로 또는 다르게는 기판 지지체 또는 서셉터의 상부 표면에 형성될 수도 있다. 히터 어셈블리 (112) 가 원피스 히터를 포함하는 일부 다른 실시형태들에서, 기판 포켓이 원피스 히터의 상부 표면 안으로 형성되어, 기판 (107) 은 원피스 히터 직상에 얹혀질 수도 있다.
도 1은 또한 엘리베이터 (118) 을 통하여 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 연결된 방사선 실드 (120) 를 도시한다. 방사선 실드 (120) 는, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 로부터 방출된 열 방사선의 적어도 일부를 다시 서셉터 히터 어셈블리 (110) 쪽으로 반사시키도록 구성된다. 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 의 적어도 2개의 상이한 측들에 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 의해 방출된 열 및/또는 열 방사선을 반사시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 도 1은, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 의 바닥 표면 (122) 및 측 표면 (124) 으로부터 방출된 열 및/또는 열 방사선의 일부를 다시 서셉터 히터 어셈블리 (110) 로 반사시키도록 구성된 방사선 실드 (120) 를 도시한다. 이것은, 히터 어셈블리 (112) 에 의한 전력 소비를 감소시키거나 및/또는 서셉터 히터 어셈블리 (110) 근처 고르지 않은 방사선 포획 및/또는 반사 환경으로부터 발생될 수도 있는 기판내 온도 불균일성을 감소시킬 수도 있다. 또한, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 방사선 실드 (120) 의 표면들이 히터 어셈블리 (112) 의 적어도 2개의 상이한 측들에 열 및/또는 열 방사선을 반사시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 실시형태에서, 방사선 실드 (120) 는, 열 방사선 및/또는 열이 히터 어셈블리 (112) 의 측 및/또는 바닥 표면들로 반사되도록 히터 어셈블리 (112) 를 넘어 연장되는 것으로 도시되어 있다. 불균일성을 형성하는 것이 목표일 수도 있지만, 이 동일 배열은 기판의 프로세싱 동안 요망될 수도 있는 바대로 불균일성을 과장하는데 사용될 수도 있다.
도 1에 도시된 실시형태에서, 방사선 실드 (120) 는, 방사선 실드 (120) 가 서셉터 히터 어셈블리 (110) 로부터 갭 만큼 분리되도록 형상화 및 사이징된다. 방사선 실드 (120) 및 서셉터 히터 어셈블리 (110) 를 이격시키는 것은, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 둘레의 고른 방사선 포획 환경을 유지하는 것을 도울 수도 있다. 서셉터 히터 어셈블리 (110) 로부터 방사선 실드 (120) 를 분리시키는 거리는 프로세싱 조건 (예를 들면, 서셉터 히터 어셈블리 온도, 프로세스 압력 등) 에 따라 달라질 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들면, 압력이 증가함에 따라, 열 대류 및/또는 전도 열 전달 프로세스들이 기판 내 온도 필드 (temperature field) 들에 영향을 줄 수도 있다. 방사선 실드 (120) 와 서셉터 히터 어셈블리 (110) 사이 예시적인 이격의 보다 면밀한 도면이 도 2에서 보여질 수도 있고, 이는 기판 프로세싱 챔버 (100) 내의 상승된 위치에 있는 방사선 실드 (120) 의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다.
예를 들면, 수직 갭 (126a) 은 바닥 표면 (122) 과 방사선 실드 (120) 사이에 공간을 정의하고 수평 갭 (126b) 은 측 표면 (124) 과 방사선 실드 (120) 사이의 공간을 정의한다. 하나의 구현에서, 수직 갭 (126a) 이 5 와 20 mm 사이에, 바람직하게는 10 과 20mm 사이에 있는 한편, 수평 갭 (126b) 은 5 와 15 mm 사이, 바람직하게는 7 과 12mm 사이에 있다. 하나의 구현에서, 수직 갭 (126a) 이 대략 17.25mm 인 한편, 수평 갭 (126b) 은 대략 9mm 이다. 그럼에도 불구하고, 실드 (120) 는, 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 바닥 표면 (122) 및 측 표면 (124) 으로부터 임의의 적합한 거리에 배치될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 그러한 갭들은 허용가능한 공차 내에서 방사선 실드 (120) 와 서셉터 히터 어셈블리 (110) 사이의 일정한 분리를 정의할 수도 있다. 그러한 일정한 분리는, 균일한 방사선 포획 및/또는 반사 환경을 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 제공할 수도 있으며, 이는 서셉터 히터 어셈블리 (110) 및/또는 그 위에 지지되는 기판 (107) 내의 균일한 온도 프로파일을 초래할 수 있다. 예를 들면, 원형 대칭 기판이 원형 대칭 기판 히터 어셈블리 상에 지지되는 시나리오에서, 서셉터 히터 어셈블리 둘레에 원형 대칭 방사선 포획 및/또는 반사 환경을 형성하기 위하여 방사선 실드를 배치하는 것은, 기판 내에서 원형 대칭 온도 프로파일을 초래할 수도 있다. 차례로, 기판의 중심으로부터 고정 방사상 거리에서 측정된 기판의 온도는 편각 (polar angle) 과는 관계 없을 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 와 서셉터 히터 어셈블리 (120) 사이의 그러한 분리는 달라질 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 와 방사선 실드 (120) 사이의 분리가 국부적으로 달라져서 서셉터 히터 어셈블리 (110) 및/또는 방사선 실드 (120) 의 방출 변화들을 상쇄시키거나 및/또는 다양한 피팅 (fitting) 들, 센서들 및/또는 다른 하드웨어 특징들을 수용할 수도 있다. 예를 들면, 도 2는, 방사선 실드 (120) 안으로 형성된 모따기된 표면 (128) 을 도시하고, 이는, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 가 상승 및 하강될 때 하부 반응기 (104) 내의 다양한 하드웨어 피팅들의 클리어런스 (clearance) 를 도울 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 모따기된 표면 (128) 과 서셉터 히터 어셈블리 (110) 사이의 거리는 수직 갭 (126a) 및/또는 수평 갭 (126b) 을 정의하는 거리보다 더 작을 수도 있다.
도 2는 또한, 방사선 실드 (120) 와 상부 반응기 (102) 사이에 형성된 공간 (202) 을 도시한다. 일부 실시형태들에서, 공간 (202) 은 방사선 실드 (120) 로부터 미리선택된 열 방사선 반사도를 제공하는 한편, 또한, 도 2에 나타낸 기판 프로세싱 동안과 같이, 페데스탈이 상승된 위치에 있을 때, 공간 (202) 을 통해 상부 반응기 (102) 와 하부 반응기 (104) 사이에 미리결정된 가스 흐름 컨덕턴스 (gas flow conductance) 를 제공하도록 사이징될 수도 있다. 따라서, 공간 (202) 은, 상부 반응기 (102) 에 방사선 실드 (120) 를 실링 (sealing) 함이 없이, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 원하는 방사선 포획 및/또는 반사 환경을 제공하도록 사이징될 수도 있다. 이것은, 기판 프로세싱 챔버 (100) 의 다른 부분들 중에서 공간 (202) 을 통해 차동 펌핑 (differential pumping) 을 제공할 수도 있다. 하지만, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는 상부 반응기 (102) 에 대해 꼭끼워 맞추어지도록 구성될 수도 있다. 하나의 비제한적인 예에서, 공간 (202) 은 대략 5mm 내지 10mm, 그리고 하나의 구현에서 바람직하게는 8.25mm 일 수도 있다. 특히, 격리 디바이스 (206) 가 실드 (120) 의 외부 표면과 공면으로 배치될 수도 있다. 실드 (120) 의 외부 표면은 측벽 (208) 및 바닥 벽 (210) 을 포함할 수도 있고 이들은 모따기된 표면 (128) 에 의해 접속될 수도 있다. 모따기된 표면 (128) 은 약 25 와 약 65 도 사이의 각도로, 또는 후술되는 바처럼, 모따기된 표면 없이 약 90 도의 각도로, 배치될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 는, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 가 하부 위치에 있고 리프트 핀들이 서셉터 지지 표면 (111) 의 상단 표면 위로 연장되는 상태로 제 1 위치에 나타나 있다. 리프트 핀들은, 그 리프트 핀들 상에 기판 (107) 을 수취하도록 배열된다. 도 2로 이동하면, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 는, 서셉터 지지 표면 (111) 이 상부 챔버 (102) 내에 있고 제 1 영역의 적어도 일부를 형성할 때까지 화살표 (204) 와 연관된 방향에서 상방으로 이동된다. 제 2 영역은 실드 (120) 의 내부 표면에 의해 형성되는 한편, 제 3 영역은 하부 챔버 (104) 에 의해 형성된다. 이 배열에서, 제 2 영역은 제 3 영역 내에 완전히 포함될 수도 있거나, 또는 제 3 영역 내에 부분적으로만 포함될 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 엘리베이터 (118) 에 의해 지지될 수도 있고 하나 이상의 보유 구조들에 의해 보유될 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그러한 보유 구조들은 적합한 클립들을 포함할 수도 있다. 도 3은 상승된 위치에 있는 페데스탈 (106) 의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 3 및 도 4는 실드 (120) 및 그 실드를 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 고정하기 위한 부착 장치의 예들을 예시한다. 특히, 실드 (120) 는, 실드를 엘리베이터 (118) 에 고정하는 것을 돕도록 배열된 평탄 표면 (214) 을 갖는 중심 애퍼처 (212) 를 포함할 수도 있다. 실드 (120) 는 또한, 복수의 홀들 (216) 을 포함하여 리프트 핀들이 그를 통과하는 것을 허용할 수도 있다. 서셉터 히터 어셈블리 (110) 는 또한, 실드 (120) 에 면해 있는 평탄 수취부를 갖는 상승부 (218) 를 포함할 수도 있다. 정렬 탭 (220) 이, 엘리베이터 (118) 상에 홈 또는 치부 (222) 위에 위치될 수도 있고 이는 차례로 오목부 (224) 위에 있다.
스페이서 (226) 는 실드 (120) 및 서셉터 히터 어셈블리 (110) 의 정렬을 돕는데 사용된다. 스페이서 (226) 는 상단 표면 (228) 과 거기에 오목 표면들 (230) 을 포함할 수도 있다. 스페이서 (226) 는 개구 (232), 및 평탄 표면 (236) 을 갖는 정렬 돌기 (234) 를 포함할 수도 있으며, 양자 모두는 스페이서의 바닥 표면 (238) 으로부터 연장된다. 홈 (235) 이, 정렬 돌기 (234) 의 안쪽으로 방사상으로 배치되고 릴리즈 핀들을 수취하도록 배치될 수도 있는데 이에 대해서는 아래에서 논의될 것이다. 마지막으로, 스페이서는 또한, 엘리베이터 (118) 의 정렬 탭 (220) 과 협동하기 위한 정렬 애퍼처 (240) 를 포함할 수도 있다. 따라서, 스페이서 (226) 는, 엘리베이터 (118) 와, 정렬 애퍼처 (240) 및 정렬 탭 (220) 에서 정렬되고, 이는 차례로 정렬 돌기 (234) 와 정렬된다. 실드 중심 애퍼처 (212) 및 평탄 표면 (214) 이 스페이서 (226) 의 정렬 돌기 (234) 및 평탄 표면 (236) 과 정렬되어, 그에 의해 적절한 동작을 위해 서셉터 히터 어셈블리 (110), 스페이서 (226) 및 실드 (120) 를 배향시킨다.
도 3 및 도 4는, 엘리베이터 (118) 그리고 특히 홈부 (222) 의 외부 표면보다 약간 더 작은 내주 (interior perimeter) 를 함께 정의하는 맞물림 표면 (246) 을 각각 갖고 일반적으로 안쪽으로 연장되는 복수의 맞물림 돌기들 (244) 을 갖는 록킹 클립 (242) 을 예시한다. 록킹 클립 (242) 은 또한, 록킹 클립의 외주 (outer perimeter) 로부터 바깥쪽으로 연장되는 복수의 릴리즈 탭들 (248) 을 포함할 수도 있다. 맞물림 돌기들 (244) 의 각각은, 아래에서 더 자세히 논의될 바처럼 릴리즈 핀들을 수취하기 위한 장착 홀 (245) 을 포함할 수도 있다.
방사선 실드 (120) 는 임의의 적합한 형상을 가질 수도 있다. 예를 들면, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 가 원형 형상 기판을 지지하기 위한 원형 프로파일을 갖는 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 균일한 열 방사선 반사 및/또는 흡수 환경을 제공하기 위하여 원형으로 형상화될 수도 있다. 하지만, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 의 형상이 지오메트리 영향뿐만 아니라 열 전달 고려들에 의해 영향받을 수도 있으므로, 방사선 실드 (120) 는 다른 적합한 형상들, 이를테면 다각형 형상들을 가질 수도 있다는 것이 이해될 것이다.
방사선 실드 (120) 는 임의의 적합한 재료로부터 형성될 수도 있다. 비제한적 예들은 알루미늄, 스테인레스 강 및 티타늄을 포함한다. 또한, 방사선 실드 (120) 는 임의의 적합한 방식으로 형성될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는 금속 스피닝 (metal spinning) 에 의해 형성될 수도 있다. 다른 적합한 제조 기법들은 캐스팅 (casting), 스탬핑 (stamping), 및 터닝 (turning) 을 포함한다. 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 그것이 형성되는 재료의 하나 이상의 방사선 반사도 특성들을 변경시키도록 구성된 적합한 표면 처리들 및/또는 표면 마감들을 포함할 수도 있다. 그러한 처리들 및 마감들은 열 방사선을 국부적으로 (예를 들면, 일부 예들에서, 서셉터 히터 어셈블리 (110) 쪽으로) 또는 전체적으로 반사시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 방사선 실드 (120) 는 일부 실시형태들에서 열 방사선을 반사시키도록 구성된 고도로 폴리싱된 표면을 포함할 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는, 적외 방사선의 하나 이상의 파장들을 반사시키도록 구성된 표면 처리들을 포함할 수도 있다. 또한, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 (120) 는 임의의 적합한 기법에 의해 조립될 수도 있다. 예를 들면, 일부 실시형태들에서, 방사선 실드 서브어셈블리 (sub-assembly) 는 함께 용접되거나 또는 함께 제거가능하게 접속될 수도 있다.
도 5 내지 도 7은 실드 (120) 그리고 특히 록킹 클립 (242) 의 설치 및 제거의 여러 동작 도면들을 예시한다. 도 5에 도시된 바처럼, 스페이서 (226) 는, 정렬 탭 (220) 및 정렬 애퍼처 (240) 가 맞물려질 때까지 화살표 (204) 와 연관된 방향에서 이동되어, 스페이서 (226) 는, 실드 중심 애퍼처 (212) 및 평탄 표면 (214) 이 스페이서 바닥 표면 (238) 과 정렬 및 접촉될 때까지 화살표 (204) 와 연관된 방향에서 상방으로 이동된다. 다음으로, 록킹 클립 (242) 은 또한 엘리베이터 (118) 를 따라 상방으로 이동되며, 록킹 클립이 상방으로 이동됨에 따라, 맞물림 돌기들 (244) 이 하방으로 굽어진다. 특히, 맞물림 돌기들 (244) 의 맞물림 표면들 (246) 은, 엘리베이터 (118) 외주보다 직경이 더 작은 내주를 정의하므로, 엘리베이터 (118) 와 맞물림 돌기들 (244) 사이에 마찰성 맞물림이 있고, 이는 맞물림 돌기들 (244) 이 본질적으로 록킹 클립 (242) 의 수직 이동에 의해 상방으로 당겨질 것을 필요로 한다. 록킹 클립 맞물림 돌기들 (244) 및 맞물림 표면들 (246) 이 홈부 (222) 에 접촉할 때, 맞물림 돌기들 (244) 은 홈부 (222) 내에 끼워지고 화살표 (204) 와 연관된 방향에서 상방으로만 이동을 허용하여, 그에 의해 서셉터 히터 어셈블리 (110) 로부터 록킹 클립, 실드 및 스페이서의 언로킹 (unlocking) 또는 분리를 방지한다.
이제, 도 5에서 도 6으로 레이블링된 섹션의 확대 단면도인 도 6을 참조한다. 더 자세히 볼 수 있는 바처럼, 릴리즈 탭 (248) 들은, 릴리즈 탭과 실드 (120) 사이에 형성된 갭 (250) 에 의해 이격된다. 장착 표면 (252) 은 록킹 클립 (242) 의 상단측에 위치되고 실드 (120) 의 바닥벽 (210) 에 접촉되어 실드를 스페이서 그리고 궁극적으로 서셉터 히터 어셈블리 (110) 에 고정한다. 록킹 클립 (242) 은 또한, 릴리즈 탭들 (248) 과 실드 (120) 의 바닥벽 (210) 사이에 갭 (250) 을 제공하는 이격벽 (254) 을 포함할 수도 있다. 유리하게는, 갭 (250) 은, 아래에서 더 자세히 논의될 바처럼 사용자로 하여금 그의/그녀의 손가락들 또는 도구를 갭 (250) 에 위치시킬 수 있게 하여, 록킹 클립 (242), 실드 (120) 및 스페이서 (226) 의 제거를 허용한다.
도 7은, 제 1 단부 (262a) 및 제 2 단부 (262b) 를 갖고, 제 2 단부 (262b) 가 화살표 (306) 와 연관된 방향에서 맞물림 돌기들 (244) 을 바이어스 (bias) 시키도록 장착 홀들 (245) 내에 제거가능하게 배치가능한, 릴리즈 핀들 (262) 을 일반적으로 포함하는 제거 도구 (260) 로 제거되는 록킹 클립 (242), 실드 (120) 및 스페이서 (226) 의 제거를 예시한다. 특히, 제 2 단부 (262b) 는 리세스된 영역 (264) 을 포함하고, 이는 장착 홀들 (245) 내에 끼워지도록 배열되고 필요할 수도 있는 바처럼 홈 (235) 내로 연장될 수도 있다. 제거 도구는 또한, 스레디드 홀들 (274) 이 내부에 있는 플랜지 (272), 이격 부재 (276) 및 반대쪽 플랜지 (272) 에 접속된 그립핑 아암 (278) 을 갖는 복수의 이격 부재들 (276) 을 갖는 클램핑 부재 (270) 를 포함한다. 그립핑 아암 (278) 들은 바람직하게는, 실드 (120) 와 릴리즈 탭들 (248) 사이의 갭 (250) 내에 끼워지도록 사이징 및 형상화된다. 하나의 구현에서, 클램핑 부재 (270) 는, 릴리즈 탭들 (248) 둘레에 화살표 (302) 와 연관된 방향에서 상방으로 이동된 다음에, 회전되어 릴리즈 탭들과 접촉하고 갭 (250) 에 배치되도록 배열된다. 제거 도구 (260) 는 또한, 워셔가 엘리베이터 축 (118) 둘레에서 진행할 수 있도록 애퍼처 (284) 및 볼트들 (290) 을 수취하기 위한 복수의 스레디드 애퍼처 (threaded aperture; 282) 들을 갖는 워셔 (280) 를 포함한다.
제거 도구 (260) 컴포넌트들의 전부를 설명했고, 그 동작이 이제 설명될 것이다. 릴리즈 핀들 (262) 은, 필요한 경우 그루부 (235) 내에 배치된 리세스된 영역 (264) 을 갖는 장착 홀들 (245) 내에 배치된다. 다음으로, 클램핑 기구는, 그립핑 아암들 (278) 이 릴리즈 탭들 (248) 과 실드 (120) 사이 갭들 (250) 내에 있도록 배치된다. 다음으로, 워셔 (280) 는 핀들 (260) 그리고 특히 릴리즈 핀들의 제 1 단부 (262a) 와 접촉하게 위치된다. 다음으로, 볼트들 (290) 이 워셔의 주변 둘레에서 지속적으로 스레드된 애퍼처들 (272 및 282) 을 통해 고정되어, 워셔 (280) 는 화살표 (300) 와 연관된 방향에서 볼트들을 변위시키기 위한 볼트들 (290) 의 회전 운동에 의해 화살표 (302) 와 연관된 방향에서 상방으로 당겨진다. 워셔 (280) 의 상방 이동은 릴리즈 핀들 (262) 의 회전 운동을 형성하고 화살표 (304) 와 연관된 방향으로 회전 운동을 부여한다. 화살표 (304) 와 연관된 방향에서 회전 운동은 화살표 (306) 와 연관된 방향에서 맞물림 돌기들 (244) 에 굽힘력을 부여한다. 따라서, 맞물림 돌기들에 부여된 굽힘력 (306) 은, 록킹 클립 (242) 이 화살표 (308) 와 연관된 방향에서 이동될 수 있고 엘리베이터 (118) 로부터 제거될 수 있는 지점까지 내주 (246) 를 증가시킨다. 같은 방식으로, 실드 (120) 는 또한 다음으로 스페이서 (226) 와 또는 스페이서 (226) 없이 제거될 수도 있다. 위의 설명은 일정한 순서의 동작들 및 방향들 (상방 또는 하방) 을 사용하지만, 임의의 적합한 순서의 동작들이 이용될 수도 있고, 제거 동작이, 벤치 상에 있고 엘리베이터 (118) 가 상방을 지향하는 채로 뒤집어진 서셉터 어셈블리 (110) 에서 수행되는 경우, 그 방향들은 반대가 될 수도 있다. 또한, 설치 프로세스는 유사한 동작을 필요로 할 수도 있고 단지 역순으로 수행될 수도 있다. 또한, 실드가 엘리베이터 또는 다른 적합한 반응기 컴포넌트들에 접속되는 한, 본 개시의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 많은 다른 실드 부착 수단이 이용될 수도 있다는 것에 주목하고 이해해야 한다.
일부 세팅들에서, 여기에 개시된 것들과 같은 방사선 실드들의 실시형태들은 서셉터에 포함된 히터에 의해, 또는 심지어 서셉터가 히터로부터 분리된 채로, 소비되는 전력을 감소시킬 수도 있다. 예를 들면, 도 8 및 도 9는, 본 개시의 일 실시형태에 따른 방사선 실드를 채용하는 서셉터 히터 어셈블리에 대한 온도 데이터 (데이터 (704) 로 도시됨) 와 비교하여 언실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대한 예시적인 온도 데이터 (데이터 (702) 로 도시됨) 를 도시한다. 도 8 및 도 9에 도시된 예들에서, 히터 전력은, 예를 들어, 420 ℃의 미리선택된 값으로 (도 8에서 서셉터 온도 설정 (706) 으로 도시된) 서셉터의 온도를 제어하기 위해 조정된다. 이에 따라, 서셉터 히터 어셈블리로부터 손실된 열은 히터에 의해 소비된 전력, 그리고 따라서 히터 온도가 필연적으로 증가하는 원인이 될 수도 있다. 도 8 및 도 9에 도시된 예시적인 온도 데이터는, 1.5 와 5 Torr 사이의 (도 8에서 반응기 압력 설정 (708) 으로 도시된) 다양한 압력 설정점들로 제어되는 반응기에서 수집되었다. 도 9 에 도시된 바처럼, 언실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대응하는 히터 온도 (710) 는, 히터 온도 (712) 에서 나타낸 바처럼, 실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 의해 나타내어지는 히터 온도에 상대적으로 2 Torr 에서 대략 15 ℃ 더 높고 5 Torr 에서 대략 22 ℃ 더 높았다. 따라서, 개시된 실시형태들에 따른 방사선 실딩은 히터 전력 소비를 감소시킬 수도 있고, 이는 히터 수명 (service life) 을 증가시키거나, 또는 동일한 히터 온도에 대해 궁극적인 기판 온도를 증가시킬 수도 있는데, 왜냐하면 히터로부터 더 많은 열이 서셉터 히터 어셈블리 및 기판으로 지향되기 때문이라는 것이 이해될 것이다.
또한, 일부 세팅들에서, 여기에 개시된 것들과 같은 방사선 실드들의 실시형태들은 기판내 온도 균일성을 증대시킬 수도 있다. 예를 들면, 도 10 및 도 11은, 본 개시의 일 실시형태에 따른 방사선 실드를 채용하는 서셉터 히터 어셈블리에 대한 기판 온도 균일성 데이터 (데이터 (804) 로 도시됨) 와 비교하여 언실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대한 예시적인 기판 온도 균일성 데이터 (데이터 (802) 로 도시됨) 를 도시한다. 도 10에 도시된 예들에서, 반응기가 1.5 와 5 Torr 사이의 다양한 압력 설정점들로 제어되는 동안, 히터 전력은, 420 ℃의 미리선택된 값으로 서셉터의 온도를 제어하기 위해 조정된다. 도 10 에 도시된 바처럼, 언실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대응하는 평균 기판 온도 (806) 는, 실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대응하는 평균 온도 (808) 보다 대략 1 ℃ 더 높았다. 또한, 언실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대응하는 기판 온도 범위 (810) 는, 실딩된 서셉터 히터 어셈블리에 대응하는 기판 온도 범위 (812) 보다 대략 1 ℃ 더 높았다. 따라서, 서셉터 히터 어셈블리를 실딩하는 것은, 일부 예들에서, 기판내 온도 불균일성을 감소시킬 수도 있다. 이것은 가능하게는, 기판 프로세싱 품질을 향상시킬 수도 있고, 하류 (downstream) 기판 프로세싱 품질도 향상시킬 수도 있다. 부록 A 는 또한 본 개시에 따른 방사선 실드들의 실시형태들 및 그에 관련된 온도 데이터를 나타낸다.
도 12는 페데스탈 히터 (402) 및 분리가능한 서셉터 (404) 그리고 그 서셉터 상에 배치된 웨이퍼 (406) 를 갖는 기판 지지 어셈블리 (400) 의 다른 실시형태를 예시한다. 실드 (408) 는 실드 (120) 와 유사하게 기능하고, 서로에 대해 대략 90 도로 배치된 측벽 (410) 및 바닥벽 (412) 을 포함한다. 실드 (408) 는 페데스탈 히터 축 (414) 에 고정되며 클립 (416) 이 선택적으로 히터 축의 리세스 (418) 에 위치될 수도 있다. 따라서, 실드들 (120 및 408) 의 배열, 동작 및 설치/제거는 서로 유사하고, 증가된 히터 제어, 웨이퍼 열 분산 제어, 감소된 전력 소비, 그리고 덜 빈번한 챔버 세정 요구들의 유사한 혜택들을 제공한다.
여기에 기재된 하드웨어는, 기판 프로세싱 챔버에서 기판들을 프로세싱할 때 사용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 도 13은 기판 프로세싱 챔버에서 기판을 프로세싱하기 위한 방법 (1300) 의 일 실시형태를 위한 플로우차트를 도시한다. 방법 (1300) 은 임의의 적합한 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 수행될 수도 있다. 방법 (1300) 에 기재된 프로세스들의 부분들은 본 개시의 범위를 이탈함이 없이 생략되거나, 순서를 바꾸거나, 및/또는 보충될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
1302에서, 방법 (1300) 은 서셉터 히터 어셈블리 상에 기판을 지지하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 방법 (1300) 은, 1304 에서, 서셉터 히터 어셈블리의 적어도 2개의 측들에 열 방사선을 반사시키도록 구성된 방사선 실드에 연결된 서셉터 히터 어셈블리 상에 기판을 지지하는 단계를 포함할 수도 있다. 1306에서, 방법 (1300) 은, 제 1 위치로부터 제 2 위치로 서셉터 히터 어셈블리를 이동시키는 단계를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 방법 (1300) 은, 1308 에서, 방사선 실드가 서셉터 히터 어셈블리와 이동하도록 서셉터 히터 어셈블리를 이동시키는 단계를 포함할 수도 있다. 1310에서, 방법 (1300) 은 기판을 프로세싱하는 단계를 포함한다. 1312에서, 방법 (1300) 은, 제 2 위치로부터 제 1 위치로 서셉터 히터 어셈블리를 이동시키는 단계를 포함한다.
방법 (1300) 의 실시형태들은, 여기에 기재된 프로세스들을 수행하기 위하여 로직 서브시스템에 의해 실행가능한 명령들을 포함하는 데이터 유지 서브시스템을 포함하는 시스템 프로세스 제어기에 의해 수행될 수도 있다. 임의의 적합한 시스템 프로세스 제어기는 본 개시의 범위를 이탈함이 없이 채용될 수도 있다.
예를 들면, 시스템 프로세스 제어기 (구체적으로 도시되지 않음) 는 예시적인 기판 프로세싱 챔버 (100) 를 제어하기 위해 제공될 수도 있다. 시스템 프로세스 제어기는 프로세스 모듈 제어 서브시스템들, 이를테면 가스 제어 서브시스템들, 압력 제어 서브시스템들, 온도 제어 서브시스템들, 전기 제어 서브시스템들 및 기계적 제어 서브시스템들을 동작시킬 수도 있다. 그러한 제어 서브시스템들은 센서들, 릴레이들 및 제어기들에 의해 제공된 다양한 신호들을 수신하고 응답하여 적합한 조정을 행할 수도 있다.
시스템 프로세스 제어기는, 데이터 유지 서브시스템 및 로직 서브시스템을 포함하는 컴퓨팅 시스템을 포함한다. 데이터 유지 서브시스템은 여기에 기재된 방법들 및 프로세스들을 구현하기 위하여 로직 서브시스템에 의해 실행가능한 명령들 및/또는 데이터를 유지하도록 구성된 하나 이상의 물리적, 비일시적 디바이스들을 포함할 수도 있다. 로직 서브시스템은, 데이터 유지 서브시스템에 저장된 하나 이상의 명령들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 물리적 디바이스들을 포함할 수도 있다. 로직 서브시스템은 소프트웨어 명령들을 실행하도록 구성된 하나 이상의 프로세서들을 포함할 수도 있다.
일부 실시형태들에서, 그러한 명령들은 프로세스 레시피 (process recipe) 의 실행을 제어할 수도 있다. 일반적으로, 프로세스 레시피는, 시간, 온도, 압력 및 농도 등을 포함하는, 기판을 프로세싱하는데 사용되는 프로세스 파라미터들 및 기판 프로세싱 동안 도구의 전기적, 기계적 그리고 환경적 양태들을 기술하는 다양한 파라미터들의 순차적 설명을 포함한다. 그 명령들은 또한 유지 보수 절차 (maintenance procedure) 등 동안 사용되는 다양한 유지 보수 레시피들의 실행을 제어할 수도 있다. 일부 실시형태들에서, 그러한 명령들은 착탈식 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장될 수도 있고, 이는 여기에 기재된 방법들 및 프로세스들을 구현하기 위하여 실행가능한 명령들 및/또는 데이터를 저장 및/또는 전송하는데 사용될 수도 있다. 임의의 적합한 착탈식 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 본 개시의 범위를 이탈함이 없이 채용될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 비제한적 예들은 DVD, CD-ROM, 플로피 디스크, 및 플래시 드라이브들을 포함한다.
다수의 변형들이 가능하기 때문에, 여기에 기재된 구성들 및/또는 접근법들은 성질상 예시적이고, 이들 특정 실시형태들 또는 예들은 제한적인 의미로 고려되지 않아야 한다고 이해되야 한다. 여기에 기재된 특정 루틴 또는 방법들은 임의의 수의 프로세싱 전략들 중 하나 이상을 나타낼 수도 있다. 따라서, 예시된 다양한 행위들은 예시된 순서로 수행되거나, 다른 순서로 수행되거나, 또는 일부 경우들에서 생략될 수도 있다.
본 개시의 요지는 다양한 프로세스들, 시스템들 및 구성들의 모든 신규하고 비자명한 조합들 및 부조합, 그리고 여기에 개시된 다른 특징들, 기능들, 행위들 및/또는 특성들, 그리고 그의 임의의 그리고 모든 균등물들을 포함한다.

Claims (25)

  1. 반응 챔버로서,
    상기 반응 챔버 내에 배치된 기판 지지 부재;
    제 1 영역 및 제 2 영역;
    상기 제 2 영역 내에 배치되고 상기 기판 지지 부재와 이동가능한 실드를 포함하고,
    상기 실드는 적어도 상기 기판 지지 부재의 바닥 표면에 인접한, 반응 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드는 상기 기판 지지 부재의 측벽에 인접한, 반응 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 기판 프로세싱 영역이고 상기 제 2 영역은 기판 로딩 영역인, 반응 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 상기 반응 챔버에서 상기 제 2 영역 위에 배치되는, 반응 챔버.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역을 적어도 부분적으로 분리시키는 격리 디바이스를 더 포함하는, 반응 챔버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 실드와 상기 격리 디바이스 사이에 형성된 갭을 더 포함하는, 반응 챔버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 갭은 5 와 10 mm 사이인, 반응 챔버.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드는 5 와 20 mm 사이에서 상기 기판 지지 부재로부터 이격되는, 반응 챔버.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드는, 바닥 부재와 측벽 부재를 더 포함하는, 반응 챔버.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 바닥 부재 및 상기 측벽 부재는, 대략 90 도의 각도로 서로 접속되는, 반응 챔버.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 바닥 부재 및 상기 측벽 부재는, 대략 25 와 65 도 사이의 각도로 서로 접속되는, 반응 챔버.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드는 상기 기판 지지 부재의 축에 고정되는, 반응 챔버.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드는 기판 지지 어셈블리에 의해 생성된 열을 보유하는, 반응 챔버.
  14. 제 1 항에 있어서,
    기판 지지 어셈블리는 히터를 더 포함하는, 반응 챔버.
  15. 기판을 프로세싱하기 위한 실드로서,
    기판 지지 부재 축을 둘러싸기 위한 애퍼처를 갖는 바닥 부재;
    상기 바닥 부재로부터 소정 각도로 상방으로 연장되는 측벽 부재를 포함하고,
    상기 바닥 부재는 상기 기판 지지 부재 아래에 배치되고 상기 측벽 부재는 상기 기판 지지 부재 둘레에 배치되고;
    상기 실드는 상기 기판 지지 부재와 수직으로 이동하는, 기판을 프로세싱하기 위한 실드.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 실드는 5 와 20 mm 사이에서 상기 기판 지지 부재로부터 이격되는, 기판을 프로세싱하기 위한 실드.
  17. 제 15 항에 있어서,
    실드 측벽 부재는 반응 챔버 벽에 접촉하지 않는, 기판을 프로세싱하기 위한 실드.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 측벽은 5 와 10 mm 사이에서 반응 챔버 표면으로부터 이격된 상단 표면을 더 포함하는, 기판을 프로세싱하기 위한 실드.
  19. 반응 챔버로서,
    제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역 위에 배치되고 기판을 프로세싱하도록 구성되고,
    상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역 아래에 배치되고 상기 반응 챔버에서 상기 기판을 로딩하도록 구성되고,
    상기 제 3 영역은 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이에 배치되고,
    상기 제 3 영역은 상기 제 2 영역 내에서 이동가능한, 반응 챔버.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 영역과 상기 제 3 영역 사이에 배리어를 정의하는 실드를 더 포함하는, 반응 챔버.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 실드는 상기 제 2 영역 내에서 이동가능한, 반응 챔버.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제 3 영역 체적은 기판 지지 부재의 위치에 기초하여 달라지는, 반응 챔버.
  23. 프로세싱 영역에서 기판을 가열하는 방법으로서,
    기판 지지 부재 아래의 프로세싱 챔버 내에 실드를 제공하는 단계;
    상기 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역에 기판을 로딩하는 단계;
    히터를 작동시키는 단계; 및,
    상기 실드로부터 상기 기판 지지 부재로 열을 방사시키는 단계를 포함하는, 기판을 가열하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    로딩 위치로부터 프로세싱 위치로 상기 기판 지지 부재를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 기판을 가열하는 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판 지지 부재와 상기 실드 사이의 캐비티의 온도를 모니터링하는 단계를 더 포함하는, 기판을 가열하는 방법.
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