KR20150010720A - Ｕｖ 기반 실릴화 챔버 세정을 위한 방법 - Google Patents

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스코트 에이. 헨드릭슨
산지브 발루자
주안 카를로스 로카-알바레즈
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 실시예들은 일반적으로, UV 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법들을 제공한다. 일 실시예에서, 방법은, UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 그리고 열적 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 지지부와 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 사이에 위치된 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계, 반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서, 산소-함유 가스를 UV 복사선에 노출시키는 단계, 및 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계를 포함한다.

Description

ＵＶ 기반 실릴화 챔버 세정을 위한 방법{METHOD FOR UV BASED SILYLATION CHAMBER CLEAN}
본 발명의 실시예들은 프로세싱 챔버 내의 광학 컴포넌트들을 세정하기 위한 방법들에 관한 것이다.
반도체 디바이스들은, 유전체 층들에 의해 서로로부터 절연된 금속 층들을 포함한다. 디바이스 피쳐들(features)이 축소되어 금속 층들 사이의 그리고 각각의 층 상의 금속 라인들 사이의 거리가 감소됨에 따라, 캐패시턴스가 증가된다. 이러한 문제를 처리하기 위하여, 금속 라인들을 분리시키는 유전체 층을 형성하기 위해, 실리콘 이산화물 대신에, 비교적 낮은 유전 상수를 갖는 새로운 절연 재료들이 사용되고 있다. 그러한 저-k 유전체 층을 형성하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 재료는 다공성(porous) 탄소 도핑된 산화물(CDO)이다. 금속 라인들을 분리시키기 위해 실리콘 이산화물 대신에 이러한 재료를 사용하는 것은, 전파(propagation) 지연, 누화 잡음(cross-talk noise) 및 전력 소산(power dissipation)이 감소된 디바이스를 생산할 수 있다.
다공성 탄소-도핑된 산화물들은, 막 밀도를 감소시키기 위한 다공성(porosity)의 도입 및 (예컨대, 탄소의 부가로부터의) 무극성(non-polar) 공유 결합들의 포함을 통해, 더 낮은 유전 상수들을 달성한다. Si-CH3와 같은 종단(terminal) 결합들의 포함 또는 다공성의 도입은, 산화물들의 단단한(rigid) Si-O-Si 격자의 연속성을 파괴시켜서, 기계적 및 화학적 양자 모두에 대해 더 취약한 더 낮은 유전 상수 막을 생산한다. 기계적인 취약성으로 인해, 다공성 탄소-도핑된 산화물들은, 유전 상수를 용인가능하지 않은 레벨들로 불리하게 증가시키는 후속적인 수분 흡수를 초래하는 것으로 알려져 있는, 플라즈마 에칭 및 애싱(ashing) 프로세스들에 의해 야기되는 손상들에 대해 민감하다. 따라서, 다공성 탄소-도핑된 산화물들에 대한 손상의 적어도 일부를 보수하기 위해, 실릴화 프로세스와 같은 k-복원 프로세스가 전형적으로 수행된다.
실릴화 프로세스는, 친수성 결합들을 소수성 결합들로 대체함으로써 손상을 보수한다. 예컨대, 메틸 또는 페닐 함유 화합물들과 같은 실릴화 제제(silylating agent)가, 저-k 막들에서의 Si-OH 기들과 반응하여, 친수성 Si-OH 기들을 소수성 기들로 변환시켜서 수분 흡수를 감소시킴으로써 유전 상수를 감소시키기 위해, 챔버 내로 도입될 수 있다. 저-k 막들에서의 기공(pore)들을 밀봉(seal)하고 그리고/또는 반응을 가속시키기 위해, 선택적으로, UV(자외선) 경화 프로세스가 인-시튜(in-situ)로 또는 분리된 챔버에서 수행될 수 있다.
실릴화 프로세스 동안에, 챔버에 제공된 석영 기반 진공 윈도우, 샤워헤드 및 챔버 벽들 등과 같은 챔버 컴포넌트들의 다양한 노출된 표면들이 보수 화학물질들로 코팅될 수 있어서, 후속적인 프로세싱 동안의 기판의 입자 오염 또는 UV 소스 효율의 저하가 초래될 수 있다. 챔버 컴포넌트들 상의 이러한 실릴화 코팅 또는 잔여물들의 축적(build-up)은 주기적인 세정을 요구하며, 이는 상당한 툴 다운타임(tool downtime) 및 처리량(throughput)에서의 대응하는 감소를 초래한다.
따라서, 챔버 컴포넌트들 상의 실릴화 잔여물들을 세정하고 UV 효율을 증가시키기 위한 필요성이 존재한다.
본 발명의 실시예들은 일반적으로, UV 프로세싱 챔버 내에 배치된 (챔버 벽들, 광학 컴포넌트들, 및 기판 지지부와 같은) 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들 상의 실릴화 잔여물들을 제거하기 위한 방법들을 제공한다. 특히, 챔버 컴포넌트들은, 저압(low-pressure) 오존 세정 및 고압(high-pressure) 오존 세정으로 구성된 세정 프로세스로 효율적으로 세정된다.
일 실시예에서, 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, UV 투명(transparent) 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 그리고 열적 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 지지부와 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 사이에 위치된 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계, 반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계(scheme) 하에서, 산소-함유 가스를 UV 복사선에 노출시키는 단계, 및 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계를 포함한다. 일 예에서, 저압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 고압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에서, 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 열적 프로세싱 챔버 밖으로 기판을 이송하는 단계, 열적 프로세싱 챔버의 상측 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 도입하는 단계 ― 상측 프로세싱 구역은 열적 프로세싱 챔버 내에 위치된 투명 샤워헤드와 투명 윈도우 사이에 위치됨 ―, 투명 샤워헤드에 형성된 하나 또는 그 초과의 통로들을 통해 그리고 하측 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계 ― 하측 프로세싱 구역은 열적 프로세싱 챔버 내에 위치된 기판 지지부와 투명 샤워헤드 사이에 위치됨 ―, 반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 산소-함유 가스를 열적 복사선에 노출시키는 단계, 및 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계를 포함한다. 방법은, 산소-함유 가스를, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서, 열적 복사선(thermal radiation)에 노출시키는 단계를 더 포함한다. 일 예에서, 저압 스테이지는, 제 1 시간 기간 동안, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 고압 스테이지는, 제 2 시간 기간 동안, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법이 제공된다. 방법은, 열적 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 배치된 기판 지지부 상에 기판을 제공하는 단계 ― 열적 프로세싱 챔버는, 기판 지지부 위에 배치된 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 ― UV 투명 가스 분배 샤워헤드는 UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 가짐 ―, UV 투명 가스 분배 샤워헤드 위에 배치된 UV 투명 윈도우, 및 프로세싱 구역 외부에 배치된 UV 유닛 ― UV 유닛은 UV 투명 윈도우 및 UV 투명 가스 분배 샤워헤드를 통해 기판 지지부를 향하여 UV 복사선을 지향시키도록 구성됨 ― 을 포함함 ―, UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 프로세싱 구역 내로 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들을 유동시킴으로써, 기판을 화학적으로 처리하는 단계, UV 유닛으로부터 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 및 UV 투명 윈도우를 통해 기판을 향하여 UV 복사선을 지향시킴으로써, 기판을 경화시키는 단계, 열적 프로세싱 챔버 밖으로 기판을 이송하는 단계, UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 그리고 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계, 반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서, 산소-함유 가스를 UV 유닛으로부터의 UV 복사선에 노출시키는 단계, 및 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계를 포함한다. 일 예에서, 저압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 고압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함한다.
본 발명의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로 앞서 간략히 요약된 본 발명의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 발명의 단지 전형적인 실시예들을 도시하는 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 발명이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
도 1은 2개의 프로세싱 구역들 위에 각각 배치된 2개의 UV 벌브들을 갖는 덮개 조립체를 갖는 탠덤 프로세싱 챔버의 부분적인 단면도이다.
도 2는 덮개 조립체를 갖지 않은 프로세싱 챔버들 중 하나의 프로세싱 챔버의 부분의 개략적인 등측(isometric) 단면도이다.
도 3은 가스 유동 경로를 예시하는, 도 2에서의 프로세싱 챔버의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, UV 프로세싱 챔버 내의 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들을 세정하기 위한 예시적인 프로세스 시퀀스이다.
이해를 용이하게 하기 위하여, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지시하기 위해 가능한 경우에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예에서 개시된 엘리먼트들이 구체적인 언급 없이 다른 실시예들에 대해 유익하게 활용될 수 있다는 것이 고려된다.
도 1은 본 발명에 대해 유익한 예시적인 탠덤 프로세싱 챔버(100)의 단면도를 예시한다. 프로세싱 챔버(100)는 기판들을 프로세싱하기 위해 챔버 바디에 2개의 분리된 그리고 인접한 프로세싱 구역들을 제공한다. 프로세싱 챔버(100)는 덮개(102), 하우징들(104), 및 전력 소스들(106)을 갖는다. 하우징들(104) 각각은, 바디(162) 내에 정의된 2개의 프로세싱 구역들(160) 위에 각각 배치된 2개의 UV 램프 벌브들(122) 각각을 덮는다. 프로세싱 구역들(160) 각각은, 프로세싱 구역들(160) 내에서 기판(126)을 지지하기 위한, 기판 지지부(124)와 같은 가열형 기판 지지부를 포함한다. UV 램프 벌브들(122)은 UV 광을 방출하고, 그 UV 광은 윈도우들(108) 및 샤워헤드들(110)을 통해, 각각의 프로세싱 구역 내에 위치된 각각의 기판 상으로 지향된다. 기판 지지부(124)는 세라믹, 또는 알루미늄과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 기판 지지부(124)는 스템(stem)들(128)에 커플링될 수 있으며, 그 스템들(128)은 바디(162)의 바닥을 통해 연장되고, 기판 지지부(124)를 프로세싱 구역들(160)에서 UV 램프 벌브들(122)을 향하여 그리고 그 UV 램프 벌브들(122)로부터 멀어지게 이동시키도록 구동 시스템들(130)에 의해 동작된다. 구동 시스템들(130)은 또한, 기판 조명(illumination)의 균일성을 더 향상시키기 위해 경화 동안에 기판 지지부(124)를 회전시킬 수 있고 그리고/또는 병진운동(translate)시킬 수 있다. 예시적인 탠덤 프로세싱 챔버(100)는, 캘리포니아, 산타 클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 ProducerTM 프로세싱 시스템과 같은 프로세싱 시스템 내로 통합될 수 있다.
UV 램프 벌브들(122)은, 마이크로파 아크들, 무선 주파수 필라멘트(용량성 커플링된 플라즈마), 및 유도성 커플링된 플라즈마(inductively coupled plasma; ICP) 램프들을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 최신식(state of the art) UV 조명 소스들 중 임의의 것을 활용하는 벌브들 또는 발광 다이오드들의 어레이일 수 있다. UV 광은 경화 프로세스 동안에 펄싱될(pulsed) 수 있다. 기판 조명의 균일성을 향상시키기 위한 다양한 개념들은, 입사 광의 파장 분포를 변화시키기 위해 또한 사용될 수 있는 램프 어레이들의 사용, 회전 및 주기적인 병진운동(스위핑(sweeping))을 포함하는, 램프 헤드와 기판의 상대 운동, 및 램프 리플렉터 형상 및/또는 위치의 실시간 변경을 포함한다. UV 벌브들은 자외선 복사의 소스이고, UV 및 적외선(IR) 복사의 파장들의 넓은 스펙트럼 범위를 전달할 수 있다.
UV 램프 벌브들(122)은 170 ㎚ 내지 400 ㎚의 파장들의 넓은 대역에 걸쳐 광을 방출할 수 있다. UV 램프 벌브들(122) 내에서 사용하기 위해 선택되는 가스들이, 방출되는 파장들을 결정할 수 있다. UV 램프 벌브들(122)로부터 방출되는 UV 광은, 덮개(102)에서의 구멍(aperture)들에 배치된 윈도우들(108) 및 가스 분배 샤워헤드들(110)을 통과함으로써 프로세싱 구역들(160)에 진입한다. 윈도우들(108)은 OH 프리 합성 석영 유리(OH free synthetic quartz glass)로 제조될 수 있고, 균열이 없이 진공을 유지하기에 충분한 두께를 가질 수 있다. 윈도우들(108)은 아래로 대략 150 ㎚ 까지의 UV 광을 투과시키는 용융 실리카일 수 있다. 샤워헤드(110)는 석영 또는 사파이어와 같은 투명 재료들로 제조될 수 있고, 기판 지지부(124)와 윈도우들(108) 사이에 위치될 수 있다. 덮개(102)가 바디(162)에 대해 밀봉되고 윈도우들(108)이 덮개(102)에 대해 밀봉되므로, 프로세싱 구역들(160)은 대략 1 Torr 내지 대략 650 Torr의 압력들을 유지할 수 있는 볼륨들을 제공한다. 프로세싱 또는 세정 가스들은 2개의 유입구 통로들(132) 각각을 통해 프로세싱 구역들(160)에 진입할 수 있다. 그 후에, 프로세싱 또는 세정 가스들은 공통 배출구 포트(134)를 통해 프로세싱 구역들(160)에서 빠져나간다.
하우징들(104) 각각은 전력 소스들(106) 근처에서 구멍(115)을 포함한다. 하우징들(104)은, 다이크로익(dichroic) 막으로 코팅된 주조된 석영 라이닝(cast quartz lining)(136)에 의해 정의된 내부 포물선 표면(interior parabolic surface)을 포함할 수 있다. 다이크로익 막은 일반적으로, 교번하는, 높은 그리고 낮은 굴절률을 갖는 다양한 유전체 재료들로 구성된 주기적인 다층 막을 구성한다. 따라서, 석영 라이닝들(136)은 UV 램프 벌브들(122)로부터 방출되는 UV 광을 반사시킬 수 있고, 적외선 광을 투과시킬 수 있다. 석영 라이닝들(136)은, 내부 포물선 표면의 형상을 변화시키고 이동시킴으로써, 각각의 프로세스 또는 태스크(task)에 더 적합하게 되도록 조정될 수 있다.
도 2는, 탠덤 프로세싱 챔버(100)의 프로세싱 구역 중 임의의 것 대신에 또는 단독으로 사용될 수 있는 프로세싱 챔버들 중 하나(200)의 부분의 개략적인 등측 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 하드웨어의 설계는, UV 챔버, 램프 가열형 챔버, 또는 기판(126) 상에서의 직접적인 반응 또는 기판(126) 위에서의 반응을 촉진시키거나 또는 막을 프로세스하기 위해 광 에너지가 사용되는 다른 챔버에서 프로세스되는 기판(126)에 걸친 특정 가스 유동 프로파일 분배를 가능하게 한다.
윈도우 조립체는, UV 진공 윈도우(212)와 같은 제 1 윈도우를 홀딩(hold)하도록 프로세싱 챔버(200) 내에 위치된다. 윈도우 조립체는, 바디(162)(도 1)의 부분 상에 직접적으로 또는 간접적으로 놓일 수 있고 진공 윈도우(212)를 지지하는 진공 윈도우 클램프(210)를 포함하며, UV 광이 UV 램프 벌브들(122)로부터 그 진공 윈도우(212)를 통과할 수 있다. 진공 윈도우(212)는 일반적으로, UV 램프 벌브들(122)과 같은 UV 복사 소스와 기판 지지부(124) 사이에 위치된다. 석영 또는 사파이어와 같은 다양한 투명 재료들로 형성될 수 있는 샤워헤드(214)는, 프로세싱 구역(160) 내에 그리고 진공 윈도우(212)와 기판 지지부(124) 사이에 위치된다. 투명 샤워헤드(214)는 제 2 윈도우를 형성하며, UV 광이 기판(126)에 도달하도록 그 제 2 윈도우를 통과할 수 있다. 투명 샤워헤드는, 진공 윈도우(212)와 투명 샤워헤드(214) 사이의 상측 프로세싱 구역(220)을 정의하고, 추가로, 기판 지지부(124)와 같은 기판 지지부와 투명 샤워헤드(214) 사이의 하측 프로세싱 구역(222)을 정의한다. 투명 샤워헤드(214)는 또한, 상측 및 하측 프로세싱 구역들(220, 222) 사이의 하나 또는 그 초과의 통로들(216)을 갖는다. 통로들(216)은 UV 광을 확산시키기 위한 거친 내부 표면을 가질 수 있고, 따라서, 프로세싱 동안에 기판(126) 상에서 광 패턴이 존재하지 않는다. 통로들(216)의 사이즈 및 밀도는, 기판 표면에 걸쳐 원하는 유동 특성들을 달성하기 위해, 균일할 수 있거나 또는 불균일할 수 있다. 통로들(216)은, 기판(126)에 걸친 방사상 구역마다의 유동이 균일한, 균일한 유동 프로파일을 가질 수 있거나, 또는 가스 유동이 기판(126)의 중심 또는 에지에 대해 우선적(preferential)일 수 있고, 즉, 가스 유동은 우선적인 유동 프로파일을 가질 수 있다.
진공 윈도우(212) 및 투명 샤워헤드(214)의 전방 및/또는 후방 표면은, 대역 통과 필터를 갖도록, 그리고 원하는 파장들의 투과를 개선하거나 또는 기판의 방사조도(irradiance) 프로파일을 개선하도록, 코팅될 수 있다. 예컨대, 원하는 파장들의 투과 효율을 개선하기 위해, 진공 윈도우(212) 및 투명 샤워헤드(214) 상에, 반사 방지 코팅(anti-reflective coating; ARC) 층이 증착될 수 있다. ARC 층은, 진공 윈도우들(212) 및 투명 샤워헤드(214) 아래에 배치된 기판의 주변부가 중심보다 더 높은 UV 방사조도를 수용하도록, 에지에서의 반사성 코팅의 두께가 방사상 방향에서의 투명 샤워헤드(214) 및 진공 윈도우(212)의 중심 구역에서보다 상대적으로 더 두껍게 되는 방식으로 증착될 수 있다. ARC 코팅은 투명 샤워헤드(214) 및 진공 윈도우(212)의 표면들 상에 형성된 하나 또는 그 초과의 층들을 갖는 복합 층일 수 있다. 반사성 코팅의 조성들 및 두께는 UV 복사의 입사각, 파장, 및/또는 방사조도 강도에 기초하여 조정될 수 있다. ARC 층의 더 상세한 설명/이익들은, Baluja 등에 의해 2011년 11월 21일자로 출원된, 본원과 출원인이 동일한 미국 특허 출원 일련 번호 제 13/301,558 호에서 추가로 설명되며, 그 미국 특허 출원은 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
알루미늄 산화물로 제조된 가스 분배 링(224)이 UV 챔버의 측벽 근처에서 프로세싱 구역(160) 내에 위치된다. 가스 분배 링(224)은 단일 피스(piece)일 수 있거나, 또는 하나 또는 그 초과의 가스 분배 링 통로들(226)을 갖는 베이스 분배 링(221) 및 가스 유입구 링(223)을 포함할 수 있다. 가스 분배 링(224)은 진공 윈도우(212)의 둘레를 대체로 둘러싸도록 구성된다. 가스 유입구 링(223)은 베이스 분배 링(221)과 커플링될 수 있으며, 이들은 함께, 가스 분배 링 내측 채널(228)을 정의할 수 있다. 가스 공급 소스(242)(도 3)는 가스 유입구 링(223)의 표면에 형성된 하나 또는 그 초과의 가스 유입구들(미도시)에 커플링되며, 그 가스 유입구들(244)을 통해, 가스가 가스 분배 링 내측 채널(228)에 진입할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 가스 분배 링 통로들(226)이 가스 분배 링 내측 채널(228)을 상측 프로세싱 구역(220)과 커플링시켜서, 투명 샤워헤드(214) 위의 상측 프로세싱 구역(220)과 내측 채널(228) 사이에 가스 유동 경로를 형성한다.
가스 배출구 링(230)은 가스 분배 링(224) 아래에 위치되고, 프로세싱 구역(160) 내에서, 적어도 부분적으로, 투명 샤워헤드(214) 아래에 있을 수 있다. 가스 배출구 링(230)은, 투명 샤워헤드(214)의 둘레를 둘러싸도록, 그리고 가스 배출구 링 내측 채널(234)과 하측 프로세싱 구역(222)을 커플링시켜서 가스 배출구 링 내측 채널(234)과 하측 프로세싱 구역(222) 사이에 가스 유동 경로를 형성하는 하나 또는 그 초과의 가스 배출구 통로들(236)을 갖도록 구성된다. 가스 배출구 링(230)의 하나 또는 그 초과의 가스 배출구 통로들(236)은, 적어도 부분적으로, 투명 샤워헤드(214) 아래에 배치된다.
도 3은, 가스 유동 경로를 예시하는, 도 2에서의 프로세싱 챔버(200)의 개략적인 단면도를 도시한다. 화살표(302)에 의해 표시되는 바와 같이, 프로세싱 가스, 예컨대 탄소-계 전구체, 실리콘-계 전구체, 실릴화 제제(silylating agent), 또는 다른 타입들의 가스들은, 진공 윈도우(212)와 투명 샤워헤드(214) 사이의 상측 프로세싱 구역(220) 내로 주입될 수 있고, 그 상측 프로세싱 구역(220)을 균등하게 채울 수 있으며, 그 후에, 투명 샤워헤드(214)를 통해, 기판(126)이 위에 배치될 수 있는 기판 지지부(124)에 걸쳐, 투명 샤워헤드(214)로부터 기판을 향하여 아래로 유동할 수 있다. 가스 유동은, 위에서부터 기판(126)으로 밀려들어가고, 동심적으로(concentrically) 확산되고, 가스 배출구 통로들(236)을 통해 하측 프로세싱 구역(222)에서 빠져나간다. 그 후에, 가스는, 하측 프로세싱 구역(222)으로부터 배출되고, 가스 배출구 링 내측 채널(234)에 진입하고, 가스 배출구(238)로부터 가스 배기 포트(240) 내로 그리고 펌프(310)로 빠져나간다. 샤워헤드(214)에서의 통로들(216)의 패턴에 따라, 원하는 균일한 또는 불균일한 분배를 제공하도록, 기판(126)에 걸쳐 가스 유동 프로파일이 제어될 수 있다. 프로세싱 챔버(200)는, Baluja 등에 의해 2011년 9월 29일자로 출원된, 본원과 출원인이 동일한 미국 특허 출원 일련 번호 제 13/248,656 호에서 추가로 설명되며, 그 미국 특허 출원은 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
예시적인 세정 프로세스
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, UV 프로세싱 챔버 내에 배치된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 실릴화 잔여물들 또는 다른 원하지 않는 증착 축적물을 제거하기 위한 예시적인 프로세스(400)를 예시한다. UV 프로세싱 챔버는 도 1 및 도 2에서 도시된 프로세싱 챔버들(100, 200)과 같은 임의의 UV-기반 챔버일 수 있다. 도 4에서 예시된 단계들의 시퀀스가, 여기에서 설명되는 본 발명의 범위에 대해 제한하는 것으로 의도된 것이 아니라는 것이 주의되어야 하며, 이는, 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서, 하나 또는 그 초과의 단계들이 부가, 삭제, 및/또는 재순서화(reorder)될 수 있기 때문이다.
프로세스(400)는, 프로세싱 챔버에서 기판 상에 저-k 유전체 층을 증착함으로써 단계(402)로 시작된다. 저-k 유전체 층은 약 3 미만의 k 값을 갖는 임의의 통상적인 다공성 저-k 실리콘 계 유전체 재료일 수 있다. 일 실시예에서, 저-k 유전체 층은, 탄소 및 수소 원자들을 함유하는 실리콘 산화물인 유기실리케이트 유리(OSG, 또한 SiCOH라고 알려져 있음)이다. SiCOH는 약 2 내지 3의 k 값을 가질 수 있고, Applied Materials로부터 Black Diamond IITM으로서 입수가능하다. 저-k 유전체 층은 약 0.5 nm 내지 약 20 nm 범위에서의 직경들을 갖는 미세 기공들을 가질 수 있다. 저-k 유전체 층은 플라즈마-강화 화학 기상 증착(PECVD) 또는 임의의 다른 적합한 증착 기법에 의해 증착될 수 있다.
단계(404)에서, 임의의 적합한 건식 또는 습식 에칭 프로세스를 사용하여 저-k 유전체 층에 비아들 및/또는 트렌치들과 같은 피쳐들을 형성하기 위해, 선택적으로, 기판이 인-시튜로 또는 분리된 프로세싱 챔버에서 프로세스될 수 있다. 기판 상에 남겨진, 에칭 프로세스로부터의 임의의 마스킹 재료들 및/또는 잔여물들은, 애싱 프로세스 또는 임의의 다른 적합한 기법을 사용하여, 인-시튜로 또는 전용 프로세싱 챔버에서 박리(strip)/제거될 수 있다.
단계(406)에서, 기판은, 인-시튜로 또는 분리된 프로세싱 챔버 내에서, 실릴화 프로세스와 같은 k-복원 프로세스를 겪게 된다. 일 실시예에서, k-복원 프로세스는, 도 1 및 도 2에 대하여 위에서 논의된 바와 같은 프로세싱 챔버와 같은 분리된 UV-기반 프로세싱 챔버에서 수행된다. 다공성 탄소-도핑된 산화물들과 같은 저-k 유전체 재료에 대한 손상의 적어도 일부를 복원 또는 보수하기 위해, 실릴화 프로세스가 사용될 수 있다. 실릴화 프로세스 동안에, 기판은, 헥사메틸디실라잔(HMDS), 테트라메틸디실라잔(TMDS), 트리메틸클로로실란(TMCS), 디메틸디클로로실란(DMDCS), 메틸트리클로로실란(MTCS), 트리메틸메톡시실란(TMMS), 페닐트리메톡시실란(PTMOS), 페닐디메틸클로로실란(PDMCS), 디메틸아미노트리메틸실란(DMATMS), 비스(디메틸아미노)디메틸실란(BDMADMS), 또는 이들의 조합들을 포함하는 그룹으로부터 선택된 실릴화 제제에 노출된다. 실릴화 제제는 가스 또는 기화된 액체 증기의 형태를 취할 수 있다.
일 실시예에서, 증기 실릴화를 위한 프로세싱 시간은 약 1 분 내지 약 10 분일 수 있다. 실릴화 제제의 유량은 약 0.1 g/분 내지 약 5 g/분일 수 있고, 챔버 압력은 약 200 milliTorr 내지 약 500 Torr일 수 있다. 실릴화 프로세스는, 도 2 및 도 3에 대하여 위에서 논의된 바와 같이, UV 투명 윈도우와 UV 투명 가스 분배 샤워헤드, 예컨대 진공 윈도우(212)와 투명 샤워헤드(214) 사이의 구역으로부터 UV 투명 가스 분배 샤워헤드를 통해 기판을 향하여 하나 또는 그 초과의 실릴화 제제들을 유동시킴으로써 수행될 수 있다. 실릴화 프로세스 동안에, 기판은 약 150 ℃ 내지 약 400 ℃, 예컨대 약 200 ℃ 내지 약 350 ℃의 온도로 가열될 수 있다. 더 높은 온도가, 저-k 유전체 층에서의 손상 층으로부터의 탈습(moisture desorption)을 돕고, 또한, 실릴화 반응들의 속도(kinetics)를 개선하는 것으로 알려져 있다. 더 높은 온도는 또한, 보수 손상 층 내의 가교(cross-linking)를 개선하여 보수의 안정성을 개선하는 것으로 생각된다.
저-k 유전체 층의 손상된 층을 기화된 실릴화 제제에 노출시키는 것은, 손상된 층을 탄소로 보충(replenish)할 수 있고 그리고/또는 저-k 유전체 층에 또는 저-k 유전체 층 상에 패시베이션(passivation) 층을 형성할 수 있다. 예컨대, 메틸 또는 페닐 함유 실릴화 화합물들이, 친수성 Si-OH 기들을 소수성 Si-O-Si 결합들(예컨대, Si-O-Si(CH3)3 기들 또는 Si-O-Si(CH3)2-O-Si 기들)로 변환시키기 위해, 저-k 유전체 층에서의 Si-OH 기들과 반응할 수 있다. 소수성 층들이 친수성 층들보다 수분을 보유하기 쉽지 않기 때문에, 수분은 처리된 저-k 유전체 층의 특성들에 영향을 미칠 수 없다. 따라서, 저-k 유전체 층의 k 값이 복원된다(즉, 감소된다).
단계(408)에서, 기판은, UV 투명 윈도우 및 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 위에 배치된 UV 유닛으로부터의 UV 에너지를 사용하여, k-복원 프로세스를 위한 것과 동일한 프로세싱 챔버에서 선택적으로 경화된다. 일 실시예에서, UV 경화 온도는 100 ℃ 내지 약 800 ℃, 예컨대 약 400 ℃일 수 있다. UV 경화 시간은 약 10 초 내지 약 600 초일 수 있다. UV 경화 가스는 UV 투명 가스 분배 샤워헤드를 통해 프로세싱 챔버로 유동될 수 있다. 일 실시예에서, 아르곤 및 헬륨과 같은 불활성 경화 가스가 약 1 slm 내지 약 27 slm의 유량으로 프로세싱 챔버로 유동될 수 있다.
다른 실시예에서, 단계(406)에서의 실릴화 프로세스 및 단계(408)에서의 UV 경화가 동시적으로 수행될 수 있다. 그러한 경우에, UV 유닛은 실릴화 프로세스와 동시에 턴 온/오프된다. 일 다른 실시예에서, 단계(408)에서의 UV 경화는 단계(920)에서의 실릴화 처리 전에 수행될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 단계(406)에서의 실릴화 및 단계(408)에서의 UV 경화는 교번적으로(alternately) 수행될 수 있다. 예컨대, 표면/측벽으로부터 어느 정도의(some) 물을 제거하기 위해 UV 경화가 수행될 수 있다. 그 후에, 표면 소수성을 복원하기 위해 실릴화가 수행된다. 그 후에, 저-k 막 손상을 추가로 복원하기 위해 UV 경화가 수행된다. 그러한 경우에, 실릴화 및 UV 경화는 각각, 약 15 내지 약 30 초 동안 수행될 수 있다. 실릴화 및 UV 경화 프로세스의 실릴화 제제 유량, 시간, UV 전력, 기판 온도, 챔버 압력이 애플리케이션에 따라 변할 수 있다는 것이 고려된다. 원하는 경우에, UV 경화는, 실릴화 프로세스를 위한 프로세싱 챔버와 상이한 분리된 프로세싱 챔버에서 수행될 수 있다.
단계(410)에서, 선택적인 UV 경화의 완료 시에, 프로세싱 챔버로부터 기판이 제거되고, 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 임의의 원하지 않는 증착 축적물 또는 잔여물들(예컨대, 실릴화 잔여물들 또는 탄소-계 및/또는 실리콘-계 잔여물들)을 제거하기 위해, 프로세싱 챔버 내에서 사후(post) 세정 프로세스가 수행된다. 챔버 컴포넌트들은, 프로세스 동안에 실릴화 제제 또는 임의의 다른 프로세싱 가스에 노출되는 하나 또는 그 초과의 표면들을 가질 수 있는, 프로세싱 챔버 내에 제공된 임의의 컴포넌트들을 지칭할 수 있다. 예컨대, 챔버 컴포넌트들은, 진공 윈도우(212), 투명 샤워헤드(214), 진공 윈도우 클램프(210), 가스 분배 링(224), 또는 챔버 벽들 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 사후 세정 프로세스는, 도 3에 대하여 위에서 설명된 바와 같은 방식으로 프로세싱 챔버 내로 산소-함유 가스를 유동시킴으로써, 도 1 및 도 2에 대하여 위에서 논의된 바와 같은 프로세싱 챔버와 같은 UV-기반 프로세싱 챔버에서 수행될 수 있다. 산소-함유 가스는, 오존(O3) 가스, 산소(O2) 가스, 아산화 질소(nitrous oxide)(N2O), 일산화 질소(NO), 일산화 탄소(CO), 이산화 탄소(CO2), 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 일 실시예에서, 산소-함유 가스는 오존 가스를 포함한다. 그러한 경우에, 사후 세정 프로세스는, 오존 변성(degeneration)의 효율을 개선하기 위해 UV 복사선에 챔버 컴포넌트들을 노출시키는 것으로 수행된다. 필요한 오존의 생성은, 오존이 프로세싱 챔버로 운송되면서 원격으로 행해질 수 있거나, 오존을 생성하기 위해 UV 광으로 산소를 활성화시킴으로써 인-시튜로 생성될 수 있거나, 또는 이들 2개의 체계들을 동시적으로 실행함으로써 달성될 수 있다.
사후 세정 프로세스 중에, 도 1 및 2에 도시된 UV 램프 전구들(122)과 같은 UV 유닛으로부터 방출된 UV 복사선이 산소-함유 가스, 예컨대 오존을 분자 산소 및 반응성 산소 라디칼들로 파괴하며, 분자 산소 및 반응성 산소 라디칼들은 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들 상에 형성된 탄소계 잔여물들(실릴화 프로세스와 같은 이전의 프로세스로부터 초래됨)과 산화/반응하여 결과적인 생성물들로서 이산화탄소 및 물을 생성하며, 그에 의해 챔버 컴포넌트들을 세정한다. 이어서, 이러한 결과적인 생성물들 및 분해된 잔여물들이 가스 배기 포트(240) 내로 그리고 펌프(310)로 펌핑되어 사후 세정 프로세스를 완료한다.
필요하다면, 불소-함유 가스를 사후 세정 프로세스 중에, 이전에 및/또는 이후에 프로세싱 챔버 내로 선택적으로 도입하여 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 실리콘계 잔여물들을 제거할 수 있다. 불소-함유 가스는 원격 플라즈마 소스(RPS) 챔버(미도시) 내로 도입될 수 있다. 이어서, 세정 효율을 향상시키기 위해, 도 3에 대해서 전술한 바와 같은 방식으로, RPS 챔버 내에서 생산된 라디칼들이 프로세싱 챔버 내로 인입된다.
분해 효율을 개선하기 위해, 도 2에 도시된 히터들(248, 250)과 같은 부가적인 히터를 이용하여, 진공 윈도우 클램프(210), 가스 분배 링(224), 및 기판 지지부(124)와 같은 프로세싱 챔버 내의 다른 컴포넌트들을 가열할 수 있다. 또한, 챔버 컴포넌트들이 사후 세정 프로세스에 앞서서 UV 경화 중에 UV 복사선에 노출되었고 가열됨에 따라, 챔버 컴포넌트들의 온도는, 오존이 챔버 컴포넌트들을 타격할 때 오존을 실질적으로 분해하기 위한 준비된 온도 또는 거의 준비된 온도에서 유지된다. 그에 따라, 챔버 컴포넌트들의 전체적인 세정 효율이 향상된다.
일 실시예에서, 오존(O3) 가스와 같은 산소-함유 가스가 산소 가스 또는 질소 가스와 같은 희석 가스와 조합될 수 있다. 그러한 경우에, 오존/산소 혼합물이 수소 가스와 조합되어 산화 레이트를 증가시킬 수 있다. 수소 가스가 본질적으로 순수한 수소 가스 또는, 예컨대, 7% 수소를 갖는 H2/N2 의 포밍 가스(forming gas)일 수 있다. 다른 실시예에서, 산소-함유 가스가 헬륨 가스와 조합될 수 있다. 헬륨 가스는 투명 샤워헤드(214)의 하부 부분과 같은 챔버 컴포넌트들을 가열하고 그에 의해 챔버 컴포넌트들의 세정 효율을 향상시키는 것을 돕기 위한 열 전달 유체로서 이용된다.
발명자들은, 프로세싱 챔버 내의 압력을 조정하여 프로세싱 챔버의 상이한 구역들에서 챔버 컴포넌트들의 효과적인 세정을 제어할 수 있다는 것을 관찰하였다. 예컨대, 낮은 압력들에서 수행된 사후 세정 프로세스는, 기판 지지부(124)(도 2)와 같은 프로세싱 챔버의 하부 구역에 배치된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면으로부터 잔여물들을 제거하는데 있어서 특히 효과적인 한편, 높은 압력들에서 수행된 사후 세정 프로세스는, 투명 샤워헤드(214) 또는 진공 윈도우 클램프(210)(도 2)와 같은 프로세싱 챔버의 높은 구역에 배치된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면으로부터 잔여물들을 제거하는데 있어서 특히 효과적이라는 것이 관찰되었다. 높은 압력들은 프로세싱 챔버 내의 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들에 대한 산소-함유 가스의 확산을 촉진한다. 프로세싱 챔버 내의 높은 압력들은 또한, 챔버 컴포넌트들의 표면들이 노출되는 전체 프로세싱 구역 전부를 통해 산소 라디칼들이 확산하기 위한 긴 체류 시간을 제공한다. 체류 시간은 UV 노출 중에 발생하는 산소-함유 가스 분해의 양과 직접적으로 관련된다. 산소-함유 가스가 UV 복사선에 더 길게 노출되어 유지될수록, 산소-함유 가스의 분해가 지속될 가능성이 더 높을 것이다.
챔버 컴포넌트들의 전체적인 청정성을 획득하기 위해, 발명의 일 실시예에서, 사후 세정 프로세스가 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서 수행된다. 오존이 산소-함유 가스로서 이용되는 경우에, 약 15 초 내지 약 5 분 동안 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 낮은 챔버 압력으로 오존이 도입될 수 있다. 그 후에, 약 15 초 내지 약 5 분 동안 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 높은 챔버 압력으로 챔버 압력이 상승되거나 조정될 수 있다. 대안적으로 오존이 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 높은 챔버 압력으로 도입되고, 이어서 약 3 Torr 내지 약 20 Torr의 낮은 챔버 압력으로 도입될 수 있다. 본 발명은 또한 높은/낮은/높은, 높은/낮은/높은 챔버 압력 순서로, 또는 낮은 압력과 높은 압력의 교번적인 순서로 오존이 도입되는 것을 고려한다. 어느 경우에서도, 챔버 컴포넌트들의 청정성에 의존하여, 전체 프로세싱 시간이 약 30 초 내지 약 10분의 범위이거나, 그보다 길 수 있다.
다른 실시예에서, 오존이 약 15 초 내지 약 5 분 동안 약 20 Torr 또는 그 미만, 예컨대 약 500 milliTorr 내지 약 10 Torr의 전체 챔버 압력으로 도입된다. 하나의 예에서, 오존이 약 30초 내지 약 2 분 동안 약 3 Torr의 챔버 압력으로 도입된다. 대안적으로, 오존이 약 15 초 내지 약 5 분 약 20 Torr 또는 그 초과, 예컨대 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 전체 챔버 압력으로 도입될 수 있다. 하나의 예에서, 오존이 약 30 초 내지 약 3 분 동안 약 100 Torr의 챔버 압력으로 도입된다.
전술한 여러 실시예들에서, 산소-함유 가스가 약 1 slm 내지 약 20 slm의 유량으로 그리고 약 100 mW/cm2 내지 약 2000mW/cm2 의 인가된 UV 복사선의 UV 세기에서 프로세싱 챔버 내로 도입될 수 있다. 사후 세정 프로세스의 전체 시간이 약 30 초 내지 약 10 분 범위일 수 있다. 샤워헤드, 예컨대 투명 샤워헤드(214)(도 2)와 기판 지지부, 예컨대 기판 지지부(124)(도 2) 사이의 간격이 약 600 mils 내지 약 2000 mils, 예컨대 약 1200 mils일 수 있다. 사후 세정 프로세스 중에 프로세싱 챔버의 온도가 약 150 ℃ 내지 약 550 ℃, 예컨대 약 350 ℃ 또는 그 초과로 유지될 수 있다. 원하지 않는 증착 축적물이 제거될 때까지, 사후 세정 프로세스가 반복될 수 있다. 대안적으로, 사후 세정 프로세스가 미리 셋팅된 시간 간격 마다 주기적으로 또는 미리 셋팅된 수의 기판들이 프로세스되었을 때 수행될 수 있다. 예컨대, 사후 세정 프로세스가 약 15 개의 기판들 내지 약 2000 개의 기판들, 예컨대 약 200 개의 기판들의 세정 간격으로 수행될 수 있다. 실제 세정 간격 x(x = 1, 3, ... 13)가 챔버 컴포넌트들의 청정성에 의존하여 달라질 수 있다.
발명의 실시예들은, 저압 오존 세정 및 고압 오존 세정에 의해, 프로세싱 챔버 내에 존재하는 진공 윈도우, 샤워헤드, 기판 지지부, 및 챔버 벽들 등과 같은 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들의 세정 효과를 개선한다. 특히, 사후 세정 프로세스는, 최적화된 유동 패턴과 함께, 특정 하부 샤워헤드 클램프 지역에서 발견되는 실릴화 코팅의 축적물 또는 잔여물들을 효과적으로 세정한다. 그에 따라, UV 소스 효율이 향상된다.
전술한 바가 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 발명의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않고 고안될 수 있다.

Claims (15)

  1. 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법으로서,
    UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 그리고 상기 열적 프로세싱 챔버 내에 배치된 기판 지지부와 상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 사이에 위치된 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계;
    반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계(scheme) 하에서, 상기 산소-함유 가스를 UV 복사선(radiation)에 노출시키는 단계; 및
    상기 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 상기 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 상기 고압 스테이지는, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들을, 원격 플라즈마 소스로부터 도입된 불소-함유 라디칼들에 노출시키는 단계; 및
    상기 산소-함유 가스와 함께 헬륨 가스를 유동시키는 단계
    를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 산소-함유 가스를 UV 복사선에 노출시키는 단계는,
    상기 샤워헤드와 상기 기판 지지부 사이의 간격을 약 600 mils 내지 약 2000 mils로 유지하는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  5. 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법으로서,
    상기 열적 프로세싱 챔버 밖으로 기판을 이송하는 단계;
    상기 열적 프로세싱 챔버의 상측 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 도입하는 단계 ― 상기 상측 프로세싱 구역은 상기 열적 프로세싱 챔버 내에 위치된 투명 샤워헤드와 투명 윈도우 사이에 위치됨 ―;
    상기 투명 샤워헤드에 형성된 하나 또는 그 초과의 통로들을 통해 그리고 하측 프로세싱 구역 내로 상기 산소-함유 가스를 유동시키는 단계 ― 상기 하측 프로세싱 구역은 상기 열적 프로세싱 챔버 내에 위치된 기판 지지부와 상기 투명 샤워헤드 사이에 위치됨 ―;
    반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서, 상기 산소-함유 가스를 열적 복사선(thermal radiation)에 노출시키는 단계; 및
    상기 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 상기 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 저압 스테이지는, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 상기 고압 스테이지는, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 산소-함유 가스를 열적 복사선에 노출시키는 단계는,
    상기 산소-함유 가스를, 약 15 초 내지 약 5 분 동안, 약 20 Torr 내지 약 200 Torr의 총 챔버 압력에서, 상기 열적 복사선에 노출시키는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 상측 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 도입하는 단계는,
    상기 투명 윈도우의 주위(circumference)를 둘러싸도록 구성된 가스 분배 링으로부터, 상기 투명 샤워헤드에 형성된 하나 또는 그 초과의 통로들로, 상기 산소-함유 가스를 방사상으로 유동시키는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하측 프로세싱 구역으로부터, 상기 투명 샤워헤드의 주위를 둘러싸도록 구성된 가스 배출구 링 내로, 상기 산소-함유 가스를 방사상으로 배출(ejecting)하는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 산소-함유 가스를 열적 복사선에 노출시키는 단계는,
    상기 챔버 컴포넌트들을 약 150 ℃ 내지 약 550 ℃의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들을, 원격 플라즈마 소스로부터 도입된 불소-함유 라디칼들에 노출시키는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 산소-함유 가스와 함께 헬륨 가스를 유동시키는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 산소-함유 가스를 열적 복사선에 노출시키는 단계는,
    상기 투명 샤워헤드와 상기 기판 지지부 사이의 간격을, 약 1000 mils 내지 약 2000 mils로 유지하는 단계를 더 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  14. 열적 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 방법으로서,
    상기 열적 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 배치된 기판 지지부 상에 기판을 제공하는 단계 ― 상기 열적 프로세싱 챔버는,
    상기 기판 지지부 위에 배치된 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 ― 상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드는 상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 가짐 ―;
    상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 위에 배치된 UV 투명 윈도우; 및
    상기 프로세싱 구역 외부에 배치된 UV 유닛 ― 상기 UV 유닛은, 상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드 및 상기 UV 투명 윈도우를 통해 상기 기판 지지부를 향하여 UV 복사선을 지향(direct)시키도록 구성됨 ―;
    을 포함함 ―;
    상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 상기 프로세싱 구역 내로 하나 또는 그 초과의 프로세싱 가스들을 유동시킴으로써, 상기 기판을 화학적으로 처리하는 단계;
    상기 UV 유닛으로부터 상기 UV 투명 윈도우 및 상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드를 통해 상기 기판을 향하여 상기 UV 복사선을 지향시킴으로써, 상기 기판을 경화시키는 단계;
    상기 열적 프로세싱 챔버 밖으로 상기 기판을 이송하는 단계;
    상기 UV 투명 가스 분배 샤워헤드에 형성된 복수의 통로들을 통해 그리고 상기 프로세싱 구역 내로 산소-함유 가스를 유동시키는 단계;
    반응성 산소 라디칼들을 생성하기 위해, 저압 스테이지 및 고압 스테이지를 포함하는 압력 체계 하에서, 상기 산소-함유 가스를 상기 UV 유닛으로부터의 UV 복사선에 노출시키는 단계; 및
    상기 반응성 산소 라디칼들을 사용하여, 상기 열적 프로세싱 챔버에 제공된 챔버 컴포넌트들의 노출된 표면들로부터 원하지 않는 잔여물들 또는 증착 축적물을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 저압 스테이지는, 약 500 milliTorr 내지 약 20 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하며, 상기 고압 스테이지는, 약 30 Torr 내지 약 200 Torr의 범위에서 총 챔버 압력을 유지하는 단계를 포함하는,
    세정하기 위한 방법.
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