KR20180049137A - 개선된 세정을 위한 불균일 가스 유동 간극을 가진 프레임 - Google Patents

개선된 세정을 위한 불균일 가스 유동 간극을 가진 프레임 Download PDF

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KR20180049137A
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시니치 쿠리타
로빈 엘. 티너
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 명세서에 기술된 실시예들은 일반적으로 프레임과 플라즈마 처리 챔버의 측벽들 사이에서 흐르는 불균일한 가스 유동을 제공하는 플라즈마 처리 챔버에서 사용하기 위한 프레임에 관한 것이다. 일 실시예에서, 프레임은 프레임 몸체를 정의하는 내부 벽 및 외부 벽을 갖는 프레임 몸체, 내부 벽에 의해 정의된 프레임에 형성된 중앙 개구부 및 프레임 몸체의 제 1 측면에 형성된 코너 영역 및 중앙 영역을 포함한다. 코너 영역은 중앙 영역의 중앙 폭보다 작은 코너 폭을 가지며, 폭들은 내부 벽과 외부 벽 사이에서 정의된다.

Description

개선된 세정을 위한 불균일 가스 유동 간극을 가진 프레임
[0001] 본 명세서에 개시된 실시예들은 일반적으로 처리 챔버 내의 기판들 상에 필름들을 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라즈마 처리 응용들을 위한 불균일한 가스 유동을 제공하는 처리 챔버에서 사용되는 프레임에 관한 것이다.
[0002] 액정 디스플레이들 또는 평판들은 주로 컴퓨터, 텔레비전 및 기타 모니터들과 같은 능동 매트릭스 디스플레이들에 사용된다. 플라즈마 강화 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition)(PECVD)은 반도체 웨이퍼 또는 평판 디스플레이용 투명 기판과 같은 기판 상에 얇은 필름들을 증착하는데 사용된다. PECVD는 일반적으로 전구체 가스 또는 가스 혼합물을 기판을 수용하는 진공 챔버 내에 도입함으로써 달성된다. 전구체 가스 또는 가스 혼합물은 전형적으로 처리 챔버의 상단 근처에 위치한 분배 플레이트를 통해 아래쪽으로 보내진다. 처리 챔버 내의 전구체 가스 또는 가스 혼합물은 처리 챔버 내의 전극에다 그 전극에 연결된 하나 또는 그 초과의 전력원들로부터 무선 주파수(radio frequency)(RF) 전력과 같은 전력을 인가함으로써 플라즈마로 에너지화된다(예를 들어, 여기된다). 여기된 가스 또는 가스 혼합물은 반응하여 기판의 표면 상에 재료의 층을 형성한다. 층은 예를 들어, 보호 층, 게이트 절연체, 버퍼 층 및/또는 에칭 정지 층일 수 있다. 층은 디스플레이 디바이스에 사용되는 예를 들어 박막 트랜지스터(thin film transistor)(TFT) 또는 능동 매트릭스 유기 발광 다이오드들(active matrix organic light emitting diodes)(AMOLED)과 같은 보다 큰 구조의 일부일 수 있다.
[0003] PECVD 기술들에 의해 처리된 평판들은 전형적으로 크다. 예를 들어, 평판은 4 평방 미터들을 초과할 수 있다. 처리 동안, 유리 기판의 에지 및 배면뿐만 아니라 내부 챔버 구성요소들은 증착으로부터 보호되어야 한다. 전형적으로, 섀도우 프레임과 같은 증착 마스킹 디바이스는 처리 가스들 또는 플라즈마가 기판의 에지 및 배면에 도달하는 것을 방지하고 처리 동안 기판을 지지 부재 상에 유지하기 위해 기판의 주변부 주위에 배치된다. 섀도우 프레임은 지지 부재가 상승된 처리 위치로 이동될 때, 섀도우 프레임이 픽업되어 기판의 에지 부분과 접촉하도록 지지 부재 위의 처리 챔버 내에 위치될 수 있다. 결과적으로, 섀도우 프레임은 기판의 상부 표면의 주변부의 수 밀리미터들을 커버하여, 기판 상의 에지 및 배면 증착을 방지한다.
[0004] 섀도우 프레임을 사용하는 이점들을 고려해 보면, 많은 단점들이 있다. 예를 들어, 증착 프로세스 동안, 처리 챔버 내로 공급되는 처리 가스들은 처리 영역 내로 흐를 뿐만 아니라 기판 에지, 챔버 벽 및 섀도우 프레임에 가까운 영역들과 같은 다른 영역들을 통해 흘러들어, 증착 프로세스 동안 원하지 않는 가스 분배 프로파일을 초래할 수 있으며, 이것은 증착 균일성 및 결함율들에 영향을 미칠 수 있다. 그뿐만 아니라, 표준 섀도우 프레임들에 의해 유발되는 유동 패턴들은 세정 균일성 및 효율성에 영향을 미칠 수 있으며, 제거 필름 증착물들에 영향을 주고, 벗겨짐(flaking) 또는 과도한 세정을 유발하고 세정 프로세스들 동안 챔버 구성요소를 부식시킬 수 있다.
[0005] 그러므로 처리 챔버에서 사용하기 위한 개선된 프레임 구조에 대한 요구가 있다.
[0006] 본 명세서에 기재된 실시예들은 일반적으로 프레임과 플라즈마 처리 챔버의 측벽들 사이에 불균일한 가스 유동을 제공하는 플라즈마 처리 챔버에서 사용하기 위한 프레임에 관한 것이다. 일 실시예에서, 프레임은 프레임 몸체를 정의하는 내부 벽 및 외부 벽을 갖는 프레임 몸체, 내부 벽에 의해 정의된 프레임에 형성된 중앙 개구부, 및 프레임 몸체의 제 1 측면에 형성된 코너 영역 및 중앙 영역을 포함한다. 코너 영역은 중앙 영역의 중앙 폭보다 작은 코너 폭을 가지며, 폭들은 내부 벽과 외부 벽 사이에서 정의된다.
[0007] 다른 실시예에서, 처리 챔버는 챔버 몸체 내의 처리 영역을 정의하는 상부 벽, 측벽 및 하부 벽을 포함하는 챔버 몸체, 처리 영역 내에 위치된 기판 지지부 및 기판 지지부의 주위를 둘러싸는 프레임을 포함하며, 프레임의 외부 벽과 챔버 몸체의 측벽 사이의 갭은 외부 벽의 중앙 영역 근처에서 더 좁다.
[0008] 또 다른 실시예에서, 처리 챔버 내의 불균일한 가스 유동을 제어하는 방법은 프레임과 처리 챔버의 측벽 사이에 정의된 코너 갭 및 중앙 갭으로부터 흐르는 가스 유동을 처리 챔버 내에 정의된 처리 영역으로 보내는 단계를 포함하며, 가스 유동은 중앙 갭을 통한 제 2 유동률보다 큰 코너 갭을 통해 흐르는 제 1 유동률을 갖는다.
[0009] 본 발명의 상기 언급된 특징들이 상세하게 이해될 수 있도록, 위에서 간략하게 요약된 본 발명의 더 구체적인 설명은 실시예들을 참조함으로써 얻을 수 있으며, 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에 도시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 본 발명의 전형적인 실시예들만을 도시하는 것이며, 따라서 본 발명이 다른 동일하게 효과적인 실시예들을 수용할 수 있기 때문에, 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않는다는 것을 유의하여야 한다.
[0010] 도 1은 일 실시예에 따라 그 안에 프레임이 배치된 처리 챔버의 단면도를 도시한다.
[0011] 도 2a 내지 도 2c는 처리 챔버에서 이용되는 프레임들의 상이한 예들의 평면도를 도시한다.
[0012] 도 2aa 내지 도 2ac는 처리 챔버에 이용되는 기판 지지 조립체 위에 또는 기판 지지 조립체에 가까이 위치된 프레임들의 상이한 예들의 단면도를 도시한다.
[0013] 도 3a 내지 도 3c는 도 2a 내지 도 2c의 프레임의 상이한 예들을 이용하는 압력 프로파일 맵들을 도시한다.
[0014] 도 4a 내지 도 4c는 도 2a 내지 도 2c의 프레임의 상이한 예들을 이용하는 가스 유동 속도 맵들을 도시한다.
[0015] 도 5a는 도 2b의 프레임의 평면도를 도시한다.
[0016] 도 5b는 프레임의 다른 예의 평면도를 도시한다.
[0017] 도 6a 및 도 6b는 처리 챔버 내에 배치된 기판 지지부의 다른 예를 도시한다.
[0018] 이해를 도모하기 위해, 가능하다면, 동일한 참조 부호들은 도면들에 공통인 동일한 요소들을 지명하기 위해 사용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들은 다른 실시예들에서 더 이상 열거하지 않고 유익하게 포함될 수 있음이 고려된다.
[0019] 본 개시는 일반적으로 처리 챔버 내에 위치될 때 에지 영역들을 따라 그리고 기판들의 상부 표면을 가로지르는 가스 유동 경로를 변경하도록 구성된 다양한 외주부 기하학적 구조들을 갖는 프레임에 관한 것이다. 프레임의 외주부 기하학적 구조는 프레임과 챔버 벽 사이를 통과하는 가스 유동 경로, 가스 유동률, 가스 유동 속도 및 처리 가스 속도를 제어하도록 선택될 수 있어서 처리 챔버에서 수행되는 증착, 에칭 또는 세정 프로세스들로부터 초래되는 증착 프로파일, 에칭 프로파일 또는 세정 프로파일이 효율적으로 제어될 수 있다.
[0020] 본 명세서에서 실시예들은 캘리포니아 산타 클라라에 소재한 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드의 한 부문인 AKT 아메리카 인코포레이티드로부터 구입 가능한 PECVD 시스템과 같은 대면적 기판들을 처리하도록 구성된 PECVD 시스템을 참조하여 아래에서 예시적으로 설명된다. 그러나, 개시된 프레임은 에칭 시스템들, 다른 화학 기상 증착 시스템들 및 다른 플라즈마 처리 시스템들과 같은 다른 시스템 구성들에 유용하다는 것을 이해하여야 한다. 본 명세서에 개시된 실시예들은 다른 제조업체들에 의해 제공된 처리 챔버들을 사용하여 실시될 수 있음을 또한 이해하여야 한다.
[0021] 도 1은 일 실시예에 따른 PECVD 장치의 단면도이다. 장치는 하나 또는 그 초과의 필름들이 기판(140) 상에 증착될 수 있는 진공 처리 챔버(100)를 포함한다. 장치는 하나 또는 그 초과의 기판들, 예를 들어 다른 것들 중에서도 반도체 기판들, 평판 디스플레이 기판들 및 태양 전지판 기판들을 처리하는데 사용될 수 있다.
[0022] 처리 챔버(100)는 일반적으로 처리 용적(106)을 정의하는 측벽들(102), 바닥(104) 및 샤워헤드(110)를 포함한다. 기판 지지부(또는 서셉터)(130)는 처리 용적(106) 내에 배치된다. 기판 지지부(130)는 기판(140)을 지지하기 위한 기판 수용 표면(132)을 포함한다. 처리 용적(106)은 기판 지지부(130)가 하강된 위치에 있을 때 기판(140)이 챔버(100) 내외로 이송될 수 있도록 측벽들(102)을 통해 형성된 개구부(108)를 통해 접근된다. 하나 또는 그 초과의 스템들(134)은 리프트 시스템(136)에 연결되어 기판 지지부(130)를 상승 및 하강한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판은 기판(140)이 챔버(100) 내외로 이송될 수 있는 하강된 위치에 있다. 기판(140)은 처리를 위해 도시되지 않은 처리 위치로 승강될 수 있다. 기판 수용 표면(132) 상에 배치된 기판(140)의 상부 표면과 샤워헤드(110) 사이의 간격은 기판 지지부(130)가 처리 위치로 상승될 때 약 400 밀(mil)과 약 1,200 밀 사이일 수 있다. 일 실시 예에서, 간격은 약 400 밀과 약 800 밀 사이일 수 있다.
[0023] 리프트 핀들(138)은 기판(140)을 기판 수용 표면(132)으로부터 간격을 두어 기판의 로봇 이송을 용이하게 하기 위해 기판 지지부(130)를 통해 가동 가능하게 배치된다. 기판 지지부(130)는 또한 기판 지지부(130)를 원하는 온도로 유지하는 가열 및/또는 냉각 요소들(139)을 포함할 수 있다. 기판 지지부(130)는 또한 기판 지지부(130)의 주변부에서 RF 리턴 경로를 제공하는 RF 리턴 스트랩들(131)을 포함할 수 있다.
[0024] 샤워헤드(110)는 그 주변부에서 서스펜션(114)에 의해 백킹 플레이트(112)에 연결될 수 있다. 샤워헤드(110)는 또한 샤워헤드(110)를 처지지 않게 하고/하거나 샤워헤드(110)의 곧음/굽음을 제어하는 것을 지원하는 하나 또는 그 초과의 커플링 지지부들(160)에 의해 백킹 플레이트(112)에 연결될 수 있다.
[0025] 가스 공급원(120)은 백킹 플레이트(112)에 연결되어 백킹 플레이트(112)의 가스 출구(142)를 통해 그리고 샤워헤드(110)의 가스 통로들(111)을 통해 기판 수용 표면(132) 상에 배치된 기판(140)으로 처리 가스를 제공할 수 있다. 진공 펌프(109)는 챔버(100)에 연결되어 처리 용적(106) 내의 압력을 제어할 수 있다. RF 전력원(122)은 백킹 플레이트(112) 및/또는 샤워헤드(110)에 연결되어 샤워헤드(110)에 RF 전력을 제공할 수 있다. RF 전력은 샤워헤드(110)와 기판 지지부(130) 사이에 전기장을 생성하여 샤워헤드(110)와 기판 지지부(130) 사이의 가스들로부터 플라즈마가 발생될 수 있다. 약 0.3 MHz와 약 200 MHz 사이의 주파수와 같은 다양한 주파수들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, RF 전력원은 13.56 MHz의 주파수로 제공된다.
[0026] 유도 결합된 원격 플라즈마 공급원과 같은 원격 플라즈마 공급원(124)은 가스 공급원(120)과 백킹 플레이트(112) 사이에 또한 연결될 수 있다. 처리 중인 기판들 사이에서, 세정 가스는 원격 플라즈마 공급원(124)에 제공되어 원격 플라즈마가 발생되고 챔버 구성요소들을 세정하도록 처리 용적(106) 내로 제공된다. 세정 가스는 처리 용적(106)에 있는 동안 RF 전력원(122)으로부터 샤워헤드(110)에 인가된 전력에 의해 추가로 여기될 수 있다. 적합한 세정 가스들은 NF3, F2 및 SF6을 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는다.
[0027] 프레임(133)은 기판(140)과 접촉하거나 또는 기판(140)으로부터 이격되어 기판(140)의 주변 영역에 인접하게 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프레임(133)은 기판(140) 아래에 배치되도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들에서, 프레임(133)은 기판(140) 위에 배치되도록 구성될 수 있다. 프레임(133)은 섀도우 프레임, 비접촉 프레임(예를 들어, 프레임이 기판 지지부(130) 상에 배치될 때 기판과 접촉하지 않음), 유동(floating) 프레임, 제거 가능한 프레임, 한정 링, 유동 제어 구조체, 또는 기판(140)의 주변에 인접하여 배치 가능한 다른 적합한 구조체일 수 있다.
[0028] 도 1에 도시된 실시예에서, 프레임(133)은 기판(140)이 기판 지지부(130) 상에 놓이거나 기판 지지부(130)로부터 제거되기 위한 간극을 제공하기 위해 기판 지지부(130)가 하강될 때 프레임 지지부(162) 상에 놓일 수 있다. 일 실시예에서, 프레임 지지부(162)는 챔버 측벽들(102)과 동일한 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 프레임 지지부(162)는 전도성 재료, 유전체 재료, 스테인리스 강 또는 알루미늄을 포함할 수 있다. 프레임(133)은 기판(140)의 에지에서 그리고 기판(140)에 의해 가리지 않은 기판 지지부(130)의 면적들 상에서 증착을 줄일 수 있다. 기판 지지부(130)가 처리 위치로 승강될 때, 프레임(133)은 기판(140) 및/또는 기판 지지부(130)와 맞붙고, 프레임 지지부(162)로부터 들어 올려질 수 있다.
[0029] 세정 공정 동안, 프레임(133)은 프레임 지지부(162) 상에 놓일 수 있다. 또한 세정 동안 프레임 지지부(162)로부터 프레임(133)을 들어올리지 않고 기판 수용 표면(132)이 프레임(133)에 접촉하는 높이로 상승될 수 있다.
[0030] 기판 지지부(130)는 외부 프로파일을 갖는다. 일부 실시예들에서, 프레임(133) 또는 그 일부분들은 기판 지지부(130) 상에 안착될 때 기판 지지부(130)의 외주부의 부분들을 넘어 연장할 수 있고, 그 자체로서 기판 지지부(130)의 주변부의 외부 프로파일을 정의한다. 기판 지지부(130)와 처리 챔버(100)의 측벽들 사이의 개방 면적의 양은 기판 지지부(130) 및 그 위에 배치된 기판(140)에 의해 통과하는 가스의 양을 제어한다. 따라서, 다른 영역에 비해 기판 지지부(130)의 하나의 영역에 인접한 더 많은 개방 면적을 우선적으로 가짐으로써, 기판 지지부(130) 및 기판(140)의 하나의 영역을 통해 흐르는 가스의 양은 다른 영역에 비해 제어될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(130)의 중앙 영역에 인접한 개방 면적은 기판 지지부(130)의 코너 영역에 인접한 개방 면적과 상이할 수 있으며, 이에 따라 더 많은 개방 면적을 가진 면적을 통해 더 많은 유동을 우선적으로 보낼 수 있다. 더 많은 유동을 하나의 영역으로 우선적으로 보내는 것은 다른 컨덕턴스 비대칭들을 보상하여 기판 전체에 걸쳐 더 균일한 유동을 생성하거나, 또는 다른 영역에 비해 기판의 한 영역을 통해 더 많은 가스가 흐르게 하는 데 이용될 수 있다. 일 예에서, 유동은 코너 영역에 비해 기판 지지부(130)의 중앙 영역으로 우선적으로 보내질 수 있다. 다른 예에서, 유동은 중앙 영역에 비해 기판 지지부(130)의 코너 영역으로 우선적으로 보내질 수 있다. 다른 예에서, 유동은 다른 쪽에 비해 기판 지지부(130)의 한쪽으로 우선적으로 보내질 수 있다. 기판 지지부(130)의 측면 상의 개방 면적은 기판 지지부(130) 및/또는 프레임(133)의 외주부의 곡률과 같은 기판 지지부(130)의 프로파일과 처리 챔버(100)의 측벽 사이의 갭 양단의 폭을 제어하기 위해 기판 지지부(130)의 프로파일의 기하학적 구조를 선택함으로써, 및/또는 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이, 프레임(130)을 통해 형성된 구멍들의 직경 및/또는 개수를 선택함으로써 선택될 수 있다.
[0031] 도 2a는 도 1에 도시된 처리 챔버(100)와 같은 처리 챔버에서 이용될 수 있는 프레임(133)의 평면도를 도시한다. 프레임(133)은 프레임 몸체(202)를 포함한다. 프레임 몸체(202)는 실질적으로 정사각형/직사각형 형태로 프레임 몸체(202)를 정의하는 내부 벽(250) 및 외부 벽(252)을 갖는다.
[0032] 프레임 몸체(202)의 내부 벽(250)은 기판(140)의 주변 영역(107)을 약간 덮는 중앙 개구부(251)를 정의한다. 내부 벽(250) 및 이에 따라 또한 중앙 개구부(251)는 사변형 형태를 갖는다. 프레임 몸체(202)의 내부 벽(250)은 기판(140)의 에지 영역(209)에 아주 인접하게 되는 (예를 들어, 그 안에 접촉하거나 미리 정해진 거리만큼 이격되는) 크기를 가질 수 있다.
[0033] 일 예에서, 프레임(133)은 도 2aa에서 원(155)으로 표시된 바와 같이, 단면도로 도시된 바와 같이, 기판(140)의 주변 영역(107)(예를 들어, 에지 영역(209)) 위에 (예를 들어 접촉하지 않고) 배치될 수 있다. 기판(140) 위에 (예를 들어, 접촉하지 않고) 배치된 프레임(133)은 프레임(133)과 기판(140) 사이에 갭(158)을 정의할 수 있고, 그 갭(158)은 가스가 그 갭(158)을 통해 유동할 수 있게 한다. 대안적으로, 프레임(133)은 도 2ab에 도시된 원(156)으로 표시된 바와 같이, 기판(140)의 주변 영역(107)(예를 들어, 에지 영역(209))과 접촉하여 배치될 수 있고, 따라서 그 사이에 아무런 갭도 남기지 않는다. 또 다른 예에서, 프레임(133)은 도 2ac에 도시된 원(157)으로 표시된 바와 같이, 하부 코너(161)가 기판(140)의 상부 코너(158)와 접촉하여 기판(140)의 바로 위에 배치될 수 있고, 따라서 그 사이에 아무런 갭도 남기지 않는다. 기판(140)과 프레임(133) 간의 상대적 위치 관계는 필요에 따라 어떠한 배치로든 될 수 있음을 알아야 한다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 실시예에서, 프레임(133, 222, 224)은 기판(140)의 점선에서 도시된 바와 같이, 기판(140)의 위에, 도 2aa 및 도 2ab의 예들에서 도시된 바와 같이 기판(140)과 접촉하거나 기판(140)과 접촉하지 않고 배치된다.
[0034] 다시 도 2a에 도시된 예를 참조하면, 프레임(133)의 외부 벽(252)은 프레임(133)의 네 개의 측면들과 처리 챔버(100)의 측벽(102) 사이에 갭(225)을 정의하는, 처리 챔버(100)의 측벽(102)과 이격된 관계에 있는 실질적으로 직선 프로파일을 갖는다. 프레임(133)의 중앙 영역(253)과 처리 챔버(100)의 측벽(102) 사이의 갭(225)은 일부 실시예들에서 약 40 mm 보다 큰 미리 정해진 폭(215, 208)을 가질 수 있다. 프레임(133)의 중앙 영역(253)의 외부 벽들(252, 216)이 실질적으로 직선이 되도록 구성되기 때문에, 프레임(133)의 외부 벽들(252, 216)의 네 개의 측면들과 처리 챔버(100)의 측벽들(102) 사이의 폭들(215, 208)은 동일할 수 있다. 예를 들어, 외부 벽(216) 및/또는 외부 벽(252)과 처리 챔버(100)의 측벽(102) 사이의 폭들(215, 208)은 각기 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 프레임(133)의 외부 벽들(216, 252)은 실질적으로 직선이 되도록 구성되기 때문에, 처리 챔버(100)의 측벽(102)을 따라 프레임(133)의 제 1 코너(217)로부터 제 2 코너(219)까지 정의된 제 1 폭(207) 및 제 2 폭(210)은 프레임(133)의 중앙 영역(253)에서 정의된 폭(208, 205)과 실질적으로 동일하다.
[0035] 본 명세서에 기재된 바와 같은 "코너" 또는 "코너 영역"이라는 용어들 또는 구절들은 프레임의 관심 있는 측면들에 의해 부분적으로 경계 지워지는 그리고 측면들 각각의 길이의 약 사분의 일 미만으로 그 측면들의 교차부로부터 멀어지는 방향으로 연장하는 면적을 나타낸다는 것을 주목하여야 한다. 본 명세서에서 기재된 바와 같은 "중앙" 또는 "중앙 영역"이라는 용어들 또는 구절들은 측면의 중앙점을 포함하고 그리고 두 개의 인접한 코너 영역들에 의해 경계 지워지는 측면의 부분(예를 들어, 프레임의 한 측면의 전체 길이의 약 삼분의 일 내지 이분의 일)을 나타낸다.
[0036] 도 2b는 도 1에 도시된 처리 챔버(100)와 같은 처리 챔버에서 이용될 수 있는 프레임(222)의 다른 예를 도시한다. 도 2a에 도시된 프레임(133)과 유사하게, 도 2b의 프레임(222)은 프레임(222)의 내부 벽(297)에 의해 정의된 중앙 개구부(299)를 갖는 프레임 몸체(294)를 갖는다. 기판(140)의 점선에서 도시된 바와 같이, 개구부(299)는 그 안에서 기판(140)이 프레임(222)의 내부 벽(297)에 의해 약간 중첩되어 배치되도록 하는 크기를 가질 수 있다.
[0037] 프레임(222)은 프레임 몸체(294)의 외주부를 정의하는 내부 벽(297)에 대향하는 외부 벽(296)을 더 포함한다. 일 예에서, 프레임(222)의 외부 벽(296)은 비선형일 수 있다. 예를 들어, 외부 벽(296)은 처리 챔버(100)의 측벽(102)에 아주 인접(예를 들어, 10 mm 미만의 폭(264))해 있는 중앙 영역(256)에 의해 정의된 곡률(예를 들어, 활 모양)을 가질 수 있다. 중앙 영역(256)은 제 1 곡률을 갖는 제 1 표면(254)을 정의할 수 있다.
[0038] 외부 벽(296)의 코너 영역(291)은 중앙 영역(256)에 비해 처리 챔버(100)의 측벽(102)으로부터 더 멀리 위치되고, 이에 따라 코너 영역(291)과 처리 챔버(100)의 측벽(102) 사이에 코너 갭(289)을 형성한다. 제 2 곡률을 갖는 제 2 표면(269)은 프레임(222)의 외부 벽(296)의 코너 영역(291)에서 형성될 수 있다. 만곡된 제 2 표면(269)은 제 1 표면(254)의 곡률보다 큰 더 큰 곡률(즉, 반경)을 갖도록 구성된다. 일부 예들에서, 중앙 영역(256)의 제 1 표면(254)은 프레임(222)을 처리 챔버(100)의 측벽(102)과 이들 사이에 형성된 최소 갭으로 용이하게 맞추기 위해 최소 내지 제로의 곡률을 갖도록 (예를 들어, 중앙 영역(256) 전체에 걸쳐 실질적으로 선형이 되도록) 구성될 수 있다.
[0039] 중앙 영역(256)에 비해 프레임(222)의 코너 영역(291)의 추가 간격은 기판의 에지에 비해 기판의 코너들에 더 많은 처리 가스들을 우선적으로 내보낼 것으로 믿어진다. 중앙 갭(도 2b에 도시되지 않음)과 관련된 프레임(222)과 측벽(102) 사이에 정의된 코너 갭(289)을 통과하는 부가적인 가스 유동은 기판(140)의 표면을 가로 질러 흐르는 가스 유동 경로를 변경시킬 수 있다. 외부 벽(254)의 기하학적 구조는 코너 갭(289)의 폭(264, 263) 및 치수들뿐만 아니라 측벽(102)과 프레임(222)의 중앙 및 코너 영역들(256, 291) 사이에 형성된 중앙 갭에 영향을 미칠 수 있고, 이에 따라 프레임(222)과 측벽(102) 사이를 통과하는 가스들의 제어 가능한 질식 유동(choked flow)을 제공한다. 중앙 갭에 비해 코너 갭(289)을 통해 흐르는 가스들의 유동의 차이는 기판(140)의 상부 표면을 가로지르는 처리 가스들의 유동 구배(flow gradient)를 생성할 수 있다고 믿어지며, 이것은 특정 증착 프로세스들에 유익할 수 있다. 중앙 영역(256)에서 부터 중앙 갭에 비해 코너 영역(291)에서 형성된 더 큰 코너 갭(289)을 이용함으로써, 코너 갭(289)을 통한 유동이 증가될 수 있다. 따라서, 외부 벽(296)의 기하학적 구조는 중앙 갭에 비해 코너 갭(289)의 크기/치수를 제어하도록 선택될 수 있으며, 이에 따라 코너 가스 유동이 중앙 가스 유동에 비해 제어될 수 있게 한다. 프레임(222)의 중앙 및 코너 영역들(256, 291)에서 형성된 갭들과 처리 챔버(100)의 측벽과의 불균일한 치수들은 기판 표면을 가로지르는 가스 유동 분포를 효율적으로 변경시킬 수 있다. 질식 유동의 컨덕턴스가 다르기에 기판의 상이한 면적들에 도달하는 처리 가스들의 양들이 달라지므로, 기판(140)의 표면상에 증착된 필름 프로파일, 필름 특성들 및 필름 두께가 제어될 수 있다. 프레임(222)에 의한 증착 동안 제공된 동일한 유동 제어는 또한 세정 프로세스 동안 처리 챔버(100)의 상이한 면적들 전체에 걸쳐 세정 효율이 제어될 수 있게 한다.
[0040] 중앙 갭에 비해 코너 갭(289)의 미리 정해진 크기/치수 비율을 가짐으로써, 필름 특성들/세정 균일성이 조정될 수 있다는 것이 발견되었다. 도 2c에 추가로 도시된 바와 같이, 중앙 갭(287)은 프레임(224)의 중앙 영역(283)에서 외부 벽(285)으로서 형성된 비교적 선형의 표면(279)을 갖는 프레임(224)과 측벽(102) 사이에서 정의될 수 있다. 상대적으로 만곡된 표면(282)은 프레임(224)의 외부 벽(285)의 코너 영역(281)에서 형성될 수 있다. 중앙 갭(287)은 약 10 mm와 약 40 mm 사이의 폭(205)을 가질 수 있다. 외부 벽(285)의 기하학적 구조가 상이한 영역들(예를 들어, 중앙 및 코너 영역들(283, 281))에서 상이한 곡률들을 가지기 때문에, 프레임(224)과 측벽(102) 사이에 정의된 중앙 갭(287) 및 코너 갭(280)은 상이한 폭들을 가질 것이며, 이에 따라 코너 영역들(283, 281)에서 가스 유동이 더 커질 것이다. 결과적으로, 더 높은 코너 가스 유동으로 인해 증착/세정 특성들을 변화시키는, 기판(140)의 상부 표면 전체에 걸쳐 가스 유동 경로/프로파일이 변경된다.
[0041] 유사하게, 중앙 개구부(238)는 프레임(224)의 내부 벽(297)에 의해 정의된다. 중앙 개구부(238)는 기판(140)이 그 내부에 배치되게 하고, 프레임(224)의 내부 벽(297)에 의해 약간 중첩되게 할 수 있다.
[0042] 도 3a 내지 도 3c는 압력 프로파일 맵들(302, 304, 306)을 도시하며, 도 4a 내지 도 4c는 도 2a 내지 도 2c와 상이한 구성들을 갖는 프레임들(133, 222, 224)을 이용하여 기판 표면 위에서 검출된 가스 유동 속도 프로파일 맵들(400, 402, 404)을 각기 도시한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 프레임(133)이 상대적으로 직선의 외부 벽(252)(40 mm 보다 큰 균일한 폭(208, 215, 207, 210)을 갖는 중앙 및 에지 갭을 가짐)을 갖는 경우, 맵(302)에서 도시된 바와 같은 압력 프로파일은 중앙 영역들(308, 309)에서 상대적으로 높은 압력을 갖고, 에지 영역들(310, 311, 312)에서 상대적으로 낮은 압력을 갖고, 코너들(313)에서는 특히 낮은 압력을(예를 들어, 중앙에서는 고압 및 에지에서는 저압을) 가질 수 있다. 이 예에서, 압력 구배(예를 들어, 중앙 영역(308)에서 가장 높은 압력으로부터 코너 영역(313)에서 가장 낮은 압력을 뺀 것에 의해 계산된 압력 변화)는 약 0.1 - 0.2 Torr로 제어되어, 중앙의 높은 압력 대 코너의 낮은 압력 프로파일로 유지할 수 있다.
[0043] 또한, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 가스 유동 속도 맵들은 기판 표면을 가로지르는 가스 유동 속도의 변화가 프레임들(133, 222, 224)의 상이한 구성들과 상관관계가 있음을 도시한다. 실질적으로 상대적으로 직선의 외부 벽(252)을 갖는 프레임(133)을 이용하는 도 4a에 도시된 가스 유동 속도 맵(400)에서, 가스 유동 속도는 중앙 영역(406)에서 상대적으로 낮지만 코너 영역(418) 및 에지 영역(416)에서는 상대적으로 높다. 특히, 에지 영역(416)에서 가스 유동 속도는 코너 영역(418)에서의 가스 유동 속도보다 심지어 약 15 % 내지 약 20 %만큼 더 높다. 도 4a에 도시된 예에서, 가스 유동 속도는 중앙에서 낮은 속도로부터 높은 에지 속도까지 점차적으로 증가하는 구배 프로파일을 갖는다(예를 들어, 중앙 영역(406)에서 가장 낮은 속도로 하여, 영역들(410, 412, 414)에서 점차 속도가 더 높아진 다음, 코너 영역(418)에서 속도가 더욱 높아지며 에지 영역(416)에서 가장 높은 속도가 된다).
[0044] 도 2b에 도시된 프레임(222)을 갖는 도 3b 및 도 4b에 도시된 다른 예에서, 압력 프로파일 맵(304) 및 가스 유동 속도 프로파일 맵(402)은 (예를 들어, 측벽(102)에 대해 프레임(222)의 중앙 영역(256)에 형성된 10 mm 미만의 최소 갭 폭(264)을 가진) 상대적으로 높은 코너 유동을 갖는 프레임(222)이 중앙 영역(315)에서 가장 높은 압력을 갖고 코너 영역(320)에서 가장 낮은 가스 유동 속도를 가질 수 있음을 나타낸다. 유사하게, 압력은 중앙 영역들(316, 317)로부터 코너 영역들(318, 320)로 점차 줄어든다. 압력 구배(예를 들어, 중앙 영역(315)에서의 가장 높은 압력으로부터 코너 영역(320)에서의 가장 낮은 압력을 뺀 것에 의해 계산된 압력 변화)는 중앙의 높은 압력으로부터 코너의 낮은 압력으로 약 0.1 - 0.2 Torr일 수 있다.
[0045] 또한, 도 2b의 프레임(222)에 의해 형성된 코너 갭(289)에 의해 코너 유동이 강화되기 때문에, 중앙 영역(315)에서의 압력은 강화된 코너 유동이 없는 도 2a의 프레임(133)을 이용하는 도 3a의 중앙 영역(308)의 압력보다 높다. 일 예에서, 도 3b의 중앙 영역(315)에서 압력은 약 1.46 - 1.48 Torr 일 수 있는 반면, 도 3a의 중앙 영역(308)에서 압력은 강화된 코너 유동이 없는 프로세스보다 약 3 % 내지 5 % 더 높은 압력인 약 1.41 - 1.42 Torr 일 수 있다.
[0046] 대조적으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 가장 낮은 가스 유동 속도는 중앙 영역(420)에서 발견되고, 그런 다음 중앙 영역들(422, 424, 426)로부터 에지 영역들(428)로 점진적으로 증가되고 코너들(430)에서 가장 높은 가스 유동 속도가 발견된다. 전술한 바와 같이, 코너 갭(289)을 갖는 프레임(222)은 강화된 코너 가스 유동을 가지므로, 가장 높은 가스 유동 속도는 코너들(430)에서 있고, 반면에 가장 낮은 가스 유동 속도는 중앙 영역(420)에서 있다. 도 4a의 맵(400)을 갖는 (예를 들어, 강화된 코너 유동이 없는 프레임(133)을 이용하는) 도 4b의 가스 유동 속도 맵(402)과 비교하여, 프레임(222)으로부터 강화된 코너 유동을 갖는 코너 영역(430)에서의 가스 유동 속도는 약 8 - 9 m/s (meters per second)의 속도를 가질 수 있지만, 강화된 코너 유동이 없는 코너 영역(418)에서의 가스 유동 속도는 약 20 % 낮은 가스 유동 속도인 약 6 - 6.5 m/s일 수 있다. 따라서, 프레임(222)을 이용함으로써, 기판 표면 전체에 걸친 압력 프로파일 및 가스 유동 속도 프로파일이 조정되어 증착 프로세스 동안 증착 균일성 및 프로파일 제어를 효율적으로 개선할 수 있고/있거나 챔버 세정 프로세스 동안 세정 효율을 강화할 수 있다.
[0047] 또한, 강화된 코너 가스 유동이 없거나 또는 있는 맵들(302, 304, 400, 402)과 대조적으로, 도 2c의 프레임(244)은 도 3c 및 도 4c의 맵들(306, 404)에 도시된 바와 같이 중간의 압력 구배 및 가스 유동 속도 구배를 제공한다. 도 2c의 프레임(244)은 또한 (프레임(133)으로부터의 갭(225)에 의해 정의된 40 mm보다 큰 폭(208)과 비교하여) 10 mm 미만의 감소된 폭(205)을 갖는 중앙 갭(287)을 제공하기 때문에, 질식 가스 유동은 코너 갭(280)을 통해 흐를 뿐만 아니라, 중앙 갭(287)을 통해서도 흐를 수 있다. 따라서, 도 2a의 프레임(133)에 의해 코너 영역(219)을 통해 우선적으로 보내지는 유동의 정도는 도 2b의 프레임(222)에 의해 코너 갭(289)을 통한 가스 유동만큼 의미 있지 않을 수 있다. 따라서, 프레임과 처리 챔버의 측벽 사이의 중앙 영역에 형성된 갭의 크기들/치수들을 조정함으로써, 기판의 중간 에지에 비해 코너들로 우선적으로 보내지는 가스 유동의 양이 조정되어, 필요에 따라 상이한 증착 프로파일들 및 세정 효율을 얻을 수 있다.
[0048] 도 3c의 압력 프로파일 맵(306)은 (예를 들어, 도 2a의 40 mm보다 큰 폭(208)과 비교하여 10 mm와 40 mm 사이의 감소된 중앙 갭 폭(205)을 갖는) 여전히 소량의 가스 유동을 통과시키는 중앙 갭(287)을 갖는 프레임(224), 가장 높은 압력은 중앙 영역(322)에서 발견되고 가장 낮은 압력은 코너 영역(328)에서 발견된다는 것을 도시한다. 압력은 중앙 영역들(322, 324, 326)로부터 코너 영역(328)으로 점차 줄어든다. 압력 구배(예를 들어, 중앙 영역(322)에서의 가장 높은 압력으로부터 코너 영역(328)에서의 가장 낮은 압력을 뺀 것에 의해 계산된 압력 변화)는 높은 압력의 중앙으로부터 에지/코너의 낮은 압력 코너까지 약 0.1 - 0.2 Torr일 수 있다.
[0049] 도 3c의 압력 프로파일 맵(306)은 도 3a의 압력 프로파일 맵(302)과 비교적 유사하다. 영역(322)에서의 압력은 도 3a의 중앙 영역(308)에서의 압력과 유사한 약 1.42 Torr이다.
[0050] 대조적으로, 도 4c의 가스 유동 속도 맵(404)에 따르면, 도 4c에 도시된 바와 같이, 가장 낮은 가스 유동 속도는 중앙 영역(432)에서 발견되고, 중앙 영역들(434, 436, 438, 440)로부터 에지 영역(440) 및 코너 영역(442) 모두에서 유사하게 가장 높은 가스 유동 속도로 점차적으로 증가한다. 도 2c의 프레임(224)에 의해 야기되는 코너 가스 유동은 도 2b의 프레임(222)에 의해 야기된 코너 가스 유동만큼 크지 않기 때문에, 코너 영역(442) 및 에지 영역(440)에서 발생된 가스 유동 속도는 예를 들어, 약 6 - 6.5 m/s의 긴밀한 범위와 유사해지는 경향이 있으며, 이에 따라 기판(140)의 주변 영역(107) 주위에서 더 균일한 가스 유동 속도를 제공한다. 따라서, 기판의 중앙 영역 및 에지 영역 모두에서 균일한 가스 유동 속도를 희망하는 실시예에서는 갭 치수(205)가 10 mm 내지 약 40 mm 사이에서 감소된 도 2c의 프레임(224)이 바람직할 수 있다.
[0051] 질화 실리콘이 기판 상에 증착되는 예에서, 도 2b의 프레임(222)은 기판의 코너들에서 질화 실리콘 증착을 강화하는, 기판의 에지들에 비해 우선적으로 코너에 가스 유동을 강화하는데 이용될 수 있다. 산화 실리콘 또는 폴리실리콘(예를 들어, 저온 폴리실리콘(low temperature polysilicon)(LTPS)) 증착 프로세스가 수행되는 다른 예에서, 도 2c의 프레임(224)은 기판의 에지 및 코너 영역들 모두에서 더 균일한 가스 유동 속도를 제공하기 위해 이용될 수 있다.
[0052] 도 5a는 도 2b의 프레임(222)의 평면도를 도시한다. 앞에서 논의된 바와 같이, 프레임(222)은 프레임 몸체(294)를 정의하는 외부 벽(252) 및 내부 벽(297)을 갖는다. 내부 벽(297)은 직사각형 또는 정사각형과 같은 실질적으로 사변형의 개구부를 정의한다. 프레임(222)의 코너 영역(291)은 제 2 곡률을 갖는 제 2 표면(269)을 갖는다. 중앙 영역(256)은 필요에 따라 선형 또는 비선형 프로파일을 가질 수 있는 제 1 표면(254)을 갖는다. 도 5에 도시된 실시예에서, 중앙 영역(256)에서 제 1 표면(254)은 실질적으로 선형 구성이다. 일부 예들에서, 제 1 표면(254)은 제 1 곡률로 만곡될 수 있다. 이러한 환경들에서, 제 1 표면(254)의 반경에 의해 정의된 제 1 곡률은 제 2 표면(269)에 의해 제 2 곡률이 정의된 경우의 반경 미만이다. 일 예에서, 제 2 곡률은 제 1 곡률보다 약 30 % 내지 약 90 % 크다.
[0053] 프레임 몸체(294)는 중앙 영역(256)에서 약 5 mm와 약 1000 mm 사이의 중앙 몸체 폭(502) 및 코너 영역(291)에서 약 10 mm와 약 1500 mm 사이의 코너 몸체 폭(504)을 갖는다. 일 예에서, 코너 몸체 폭(504)은 프레임 몸체(294)의 중앙 몸체 폭(502)보다 약 30 % 내지 약 90 % 더 짧다. 또한, 프레임 몸체(294)의 일 측면에 대해 중앙 영역(256)으로부터 코너 영역(291)까지 총 폭 편차(506)(즉, 폭들(502, 504) 사이의 차이들)는 프레임(222)의 일 측면을 따라 약 5 mm와 약 60 mm 사이이다. 일 실시예에서, 프레임(222)은 직사각형이다.
[0054] 유사하게 구성된, 도 2c의 프레임(224)은 코너 영역(281)에 형성된 만곡된 표면(282)보다 작은 곡률을 갖는 중앙 영역(283)에 형성된 상대적으로 선형의 표면(279)을 갖는다. 그러나, 도 2c의 프레임(224)은 처리 챔버(100) 내에 배치될 때 측벽(102)과 프레임(224) 사이의 (약 10 mm와 약 40 mm 사이의) 갭(287)을 여전히 유지하도록 구성되기 때문에, 코너 영역(281)과 중앙 영역(283) 사이의 프레임 몸체(294)의 폭의 변화는 도 2b의 프레임(222)의 폭의 변화만큼 크지 않을 수 있다. 예를 들어, 중앙 영역(283)으로부터 코너 영역(281)까지 도 2c의 프레임(224)의 일 측면을 따른 총 폭 편차(213)는 약 5 mm와 약 40 mm 사이이다. 도 2c의 프레임(224)의 중앙 영역(283)은 코너 영역(281)의 폭보다 약 35 % 및 약 85 % 큰 폭을 가질 수 있다.
[0055] 도 5b는 프레임(510)의 상이한 영역들 주위에 유동 구배를 생성하기 위해 프레임(510)에 형성된 상이한 크기의 구멍들(522, 518)을 갖는 프레임(510)의 다른 예를 도시한다. 예를 들어, 프레임(510)은 프레임(510)의 코너 영역(514) 및 중앙 영역(512)에 각각 형성된 구멍들(518, 522)을 가질 수 있다. 프레임(510)의 상이한 영역들에서 상이한 유동률들을 갖기 위해, 구멍들(522, 518)에 의해 제공되는 개방 면적의 양이 변할 수 있다. 개방 면적은 구멍들(522, 518)의 개수 및/또는 크기들을 선택함으로써 변할 수 있다. 일 예에서, 프레임(510)의 코너 영역(514)에 위치된 구멍(518)은 프레임(510)의 중앙 영역(512)에 위치된 구멍(522)의 직경(516)보다 큰 직경(520)을 가질 수 있어서 유동은 중앙 영역(512)에 비해 코너 영역(514)에서 더 크다. 코너 영역(514)에 위치된 구멍(518)의 직경(520)은 중앙 영역(512)에 위치된 구멍(522)의 직경(516)보다 큰 약 30 %와 약 90 % 사이에 있다. 다른 실시예들에서, 구멍들(522, 518)의 개수 및 선택적으로는 또한 직경들은 중앙 영역(512)에 비해 코너 영역(514)에서 30 % 및 약 90 % 더 큰 유동을 갖도록 선택될 수 있다. 대안적으로, 구멍들(522, 518)의 개방 면적은 중앙 영역(512)에 비해 코너 영역(514)에서 30 % 및 약 90 % 더 적은 유동을 갖도록 선택될 수 있다.
[0056] 상기 개념과 유사하게, 강화된 코너 유동은 또한 도 6a 및 도 6b에 도시된 기판 지지부(600)와 같은 기판 지지부에서 또는 심지어 처리 챔버(100)의 측벽(102)에서 형성된 상이한 외주부 기하학적 구조들을 이용함으로써 달성될 수 있다. 전술한 기판 지지부(130)와 유사하지만 상이한 외주부 기하학적 구조를 갖는 기판 지지부(600)는 기판 지지부(600)에 형성된 원하는 곡률을 갖는 네 개의 측면들(601)을 갖는 실질적으로 사변형 구성을 가질 수 있다. 측면들(601)의 적절한 곡률을 선택함으로써, 기판 지지부(600)의 외주부와 처리 챔버의 측벽(102) 사이의 갭은 선택된 곡률에 따라 중앙 영역(602)에 비해 코너 영역(604)에서 또는 코너 영역(604)에 비해 중앙 영역(602)에서 더 많은 유동이 발생하도록 변화될 수 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 예에서, 기판(140)은 기판 지지부(600) 상에 배치된다. 각 측면(601)은 중앙 영역(602) 및 코너 영역(604)을 갖는다. 코너 영역(604)은 중앙 영역(602)의 폭(608)보다 짧은 폭(610)(예를 들어, 기판(140)의 측벽(605)으로부터 기판 지지부(600)의 측면(601)까지)을 갖는다. 강화된 코너 유동은 중앙 영역(602)에서의 폭(608)보다 약 30 % 및 약 90 % 작은 코너 영역(604)의 폭(610)을 제어함으로써 얻을 수 있다.
[0057] 다른 예에서, 기판 지지부(600)는 프레임 몸체(650)에 부착된 제거 가능한 스커트(652)를 갖는 직사각형 프레임 몸체(650)를 갖는 직사각형 기하학적 구조를 갖는, 도 1에 도시된 기판 지지부(130)와 같은 통상적인 기판 지지부일 수 있다. 제거 가능한 스커트(652)는 적합한 체결구들(654)에 의해 프레임 몸체(650)에 부착될 수 있다. 제거 가능한 스커트(652)는 예를 들어, 비대칭적인 기하학적 구조들, 곡률들, 구멍들 등을 비롯한 상이한 기하학적 구조들을 갖도록 구성되어, 많은 가스 유동들이 기판(140)의 상이한 주변 영역들(107)을 우선적으로 통과하도록 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 펌핑 포트(109)가 처리 챔버(100)의 특정 측면에 위치될 수 있기 때문에, 처리 챔버(100)의 상이한 위치들(예를 들어, 측면들)에서 상이한 펌핑 효율로 인해 기판(140)의 주변 영역(107)의 상이한 측면들에서 비대칭적인 가스 유동 속도 또는 가스 유동 프로파일이 초래될 수 있다. 제거 가능한 스커트(652)를 이용함으로써, 기판(140)의 주변 영역(107)에 인접한 가스 유동 경로 또는 가스 유동을 제어하기 위해 기판 지지부(601)의 외주부 프로파일이 변경될 수 있다. 예를 들어, 스커트(652)의 형상은 기판 지지부(601) 및 기판(140)의 주변 영역(107) 주위의 가스들의 유동이 실질적으로 균일하도록 기판 지지부(601)의 대향 측면에 비해 펌핑 포트(106)에 인접한 처리 챔버(100)와 더 작은 갭을 갖도록 선택될 수 있다. 뿐만 아니라, 제거 가능한 스커트(652)는 원한다면 비대칭적인 가스 유동을 얻기 위해 (예를 들어, 기판 지지부(601)의 모든 네 개의 측면들이 아닌) 특정 측면들에만 기판 지지부(601) 주위에 선택적으로 구현될 수 있다.
[0058] 도 6b는 단독 절단 선(A-A)을 따라 절단하는 기판 지지부(600)의 단면도를 도시한다. 만곡된 기하학적 구조를 갖는 중앙 영역(602)은 기판(140)의 측벽(605)으로부터 이격된 미리 정해진 폭(608)을 갖는다. 앞에서 논의된 바와 같이, 코너 영역(604)에 정의된 폭(610)은 도 6b에 도시된 폭(608)보다 작다. 강화된 코너 유동은 또한 처리 챔버(100)의 측벽(102)의 기하학적 구조를 변경하여 필요에 따라 기판(140)에 대해 상이한 가스 유동 속도/압력을 생성할 수 있는 방식으로 만곡되게 처리 챔버(100)의 측벽(102)을 만듦으로써 얻을 수 있음을 알아야 한다.
[0059] 요약하면, 본 명세서에 개시된 실시예들은 가스 유동 경로(즉, 기판 에지에 대해 기판의 코너에 전달되는 가스의 비율) 속도 및 기판 표면을 가로질러 제공되는 프로세스 압력을 변경하거나 조정하기 위해 이용될 수 있는 상이한 외주부 기하학적 구조들을 갖는 프레임들에 관한 것이다. 이렇게 함으로써, 균일하거나 또는 불균일한 가스 유동 경로는 증착 또는 세정 효율을 향상시키기 위해 기판 표면을 가로질러 원하는 가스 분포를 얻고자 하는 상이한 프로세스 요건들 또는 상황들에 대해 선택될 수 있다.
[0060] 전술한 내용은 본 발명의 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 다른 실시예들 및 추가 실시예들은 본 발명의 기본 범위를 벗어나지 않고 고안될 수 있다.

Claims (16)

  1. 프레임으로서,
    내부 벽 및 외부 벽을 갖는 프레임 몸체;
    상기 내부 벽에 의해 경계 지워지는, 상기 프레임 몸체에 형성된 중앙 개구부; 및
    상기 프레임 몸체의 제 1 측면에 형성된 코너 영역 및 중앙 영역
    을 포함하며,
    상기 코너 영역은 상기 중앙 영역의 중앙 폭보다 작은 코너 폭을 가지며, 상기 폭들은 상기 내부 벽과 상기 외부 벽 사이에서 정의되는, 프레임.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 폭과 상기 코너 폭 사이의 차이는 약 5 mm 내지 약 60 mm인, 프레임.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 폭은 상기 코너 폭보다 약 30 % 내지 약 90 % 더 큰, 프레임.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 몸체는 전도성 재료로 제조되는, 프레임.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중앙 개구부는 사변형 형태를 갖는, 프레임.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 벽은 상기 프레임을 통과하는 더 많은 유동을 우선적으로 코너 영역 또는 중앙 영역으로 보내는 기하학적 구조를 갖는, 프레임.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코너 영역 내의 상기 외부 벽의 일부는 곡률을 가지며, 상기 중앙 영역 내의 상기 외부 벽의 일부는 실질적으로 선형인, 프레임.
  8. 처리 챔버로서,
    챔버 몸체에서 처리 영역을 정의하는, 상부 벽, 측벽 및 하부 벽을 포함하는 상기 챔버 몸체;
    상기 처리 영역 내에 배치되는 기판 지지부 － 상기 기판 지지부는 상기 기판 지지부와 측벽 사이를 통과하는 더 많은 유동을 중앙 영역에 비해 코너 영역으로 또는 상기 코너 영역에 비해 상기 중앙 영역으로 우선적으로 보내도록 선택되는 외부 프로파일을 가짐 －; 및
    상기 기판 지지부 아래에서 상기 챔버 몸체의 상기 하부 벽을 통해 배치된 펌핑 포트
    를 포함하는, 처리 챔버.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 지지부의 외부 프로파일과 상기 챔버 몸체의 상기 측벽 사이에 정의된 갭은 상기 기판 지지부의 상기 코너 영역에 비해 상기 기판 지지부의 상기 중앙 영역 근처에서 상이한, 처리 챔버.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는,
    상기 기판 지지부 상에 배치되고, 상기 기판 지지부 상에 정의된 기판 지지 표면의 주위를 둘러싸는 프레임을 포함하며, 상기 외부 프로파일은 상기 기판 지지부 또는 상기 프레임 중 하나에 의해 정의되는, 처리 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 프레임의 제 1 측면에 형성된 코너 영역을 더 포함하며, 상기 코너 영역은 상기 중앙 영역의 중앙 폭보다 작은 코너 폭을 갖고, 상기 폭들은 내부 벽과 외부 벽 사이에서 정의되는, 처리 챔버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 프레임은,
    상기 중앙 폭과 상기 코너 폭 사이의 차이가 약 5 mm 내지 약 60 mm인 것을 더 포함하는, 처리 챔버.
  13. 제 10 항에 있어서,
    갭은 상기 프레임의 코너 영역과 상기 측벽 사이에 정의된 제 1 폭, 및 상기 프레임의 상기 중앙 영역과 상기 측벽 사이에 정의된 제 2 폭을 가지며, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭보다 크고, 상기 폭들은 내부 벽과 외부 벽 사이에서 정의되는, 처리 챔버.
  14. 제 10 항에 있어서,
    갭은 상기 코너 영역에 비해 상기 중앙 영역에서 좁은, 처리 챔버.
  15. 처리 챔버 내의 불균일한 가스 유동을 제어하는 방법으로서,
    프레임과 처리 챔버의 측벽 사이에 정의된 코너 갭 및 중앙 갭을 통해, 상기 처리 챔버에 정의된 처리 영역으로 증착 가스 유동을 보내는 단계를 포함하며, 상기 가스 유동은 상기 중앙 갭을 통한 제 2 유동률보다 큰, 상기 코너 갭을 통해 유동하는 제 1 유동률을 갖는, 불균일한 가스 유동을 제어하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 코너 갭은 상기 중앙 갭의 폭보다 넓은 폭을 갖는, 불균일한 가스 유동을 제어하는 방법.
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