KR20200103861A - 개선된 라디칼 농도들을 위한 측면 주입부 설계들 - Google Patents

개선된 라디칼 농도들을 위한 측면 주입부 설계들 Download PDF

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Abstract

일 예에서, 챔버 유입구 조립체는 챔버 유입구, 전달 라인을 위한 외측 결합, 및 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합을 포함한다. 내측 결합 및 외측 결합은 각각, 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있고, 내측 결합의 단면적은 외측 결합의 단면적보다 크다. 챔버 유입구 조립체는 또한, 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일을 포함하고, 제1 및 제2 측들은 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있고, 종방향 프로파일의 형상은 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 및 변형된 장사방형 중 적어도 하나를 포함한다. 챔버 유입구 조립체는 또한, 챔버 유입구를 포함하고 처리 챔버의 측벽 내에 고정되도록 구성된 카세트를 포함한다.

Description

개선된 라디칼 농도들을 위한 측면 주입부 설계들
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 반도체 디바이스들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원에 설명된 실시예들은, 원격 플라즈마 공급원으로부터의 이온들, 라디칼들, 및 전자들에 대해, 개선된 측면 주입부를 사용하는 플로팅 게이트 NAND 메모리 디바이스들 및 다른 트랜지스터 게이트 구조들의 제조에 관한 것이다.
플래시 메모리, 예컨대, NAND 플래시 메모리 디바이스들은 대용량 저장 응용들을 위해 널리 사용되는 비휘발성 메모리의 공통적으로 사용되는 유형이다. NAND 플래시 메모리 디바이스들은 전형적으로, 터널 산화물(TO), 플로팅 게이트(FG), 인터-폴리 유전체(IPD), 및 제어 게이트(CG)가 반도체 기판 상에 순차적으로 적층되는 적층 유형의 게이트 구조를 갖는다. 기판의 플로팅 게이트, 터널 산화물, 및 아래놓인 부분은 일반적으로, NAND 플래시 메모리 디바이스의 셀(또는 메모리 유닛)을 형성한다. 얕은 트렌치 격리(STI) 영역은, 셀을 인접 셀들로부터 분리하기 위해, 터널 산화물에 인접한 각각의 셀과 플로팅 게이트 사이의 기판에 배치된다. NAND 플래시 메모리 디바이스들의 기록 동안, 양전압이 제어 게이트에 인가되고 이는 전자들을 기판으로부터 플로팅 게이트 내로 끌어낸다. NAND 플래시 메모리 디바이스들의 데이터를 소거하는 경우, 전자들을 플로팅 게이트로부터 그리고 터널 산화물을 통해 방전시키기 위해, 양전압이 기판에 인가된다. 전자들의 흐름은 감지 회로에 의해 감지되고, 전류 표시자들로서 "0" 또는 "1"의 반환들을 초래한다. 플로팅 게이트에서의 전자들의 양 및 "0" 또는 "1" 특징들은 NAND 플래시 메모리 디바이스들에 데이터를 저장하기 위한 기초를 형성한다.
플로팅 게이트는 전형적으로, 터널 산화물에 의해 반도체 기판으로부터 그리고 인터-폴리 유전체에 의해 제어 게이트로부터 격리되는데, 이는, 예를 들어, 기판과 플로팅 게이트 또는 플로팅 게이트와 제어 게이트 사이의 전자들의 누설을 방지한다. NAND 플래시 메모리 디바이스의 지속적인 물리적 크기조정을 가능하게 하기 위해, 산업계에 의해 질화 프로세스가, 플로팅 게이트의 표면 내로 질소를 통합하여, 터널 산화물의 신뢰성을 개선하거나 플로팅 게이트로부터의 도펀트 확산을 억제하는 데에 사용되었다. 그러나, 질화 프로세스는 또한, 얕은 트렌치 격리 영역들 내에 질소를 바람직하지 않게 통합한다. 이웃하는 플로팅 게이트 구조들 사이의 얕은 트렌치 격리 영역에 통합된 질소는, 최종 디바이스 성능에 부정적으로 영향을 줄 수 있는 전하 누설 경로를 형성한다.
일반적으로, 예를 들어, 기체상 분자들의 에너지 여기에 의해 생성된 플라즈마들은 대전된 이온들, 라디칼들 및 전자들의 플라즈마를 함유한다. 플라즈마의 라디칼들은 일반적으로, 이온들 또는 라디칼들과 이온들의 혼합물보다, 기판 상의 규소, 폴리실리콘, 또는 질화규소 물질과 훨씬 더 바람직한 방식으로 반응한다. 이와 관련하여, 플라즈마의 라디칼들만이 기판 상의 규소, 폴리실리콘 또는 질화규소 물질과 반응하여 기판 상의 규소 또는 폴리실리콘 물질의 처리의 더 큰 선택도를 획득하도록, 플라즈마의 이온들의 대부분을 제거하는 것이 유리할 것이다.
많은 현재의 기판 처리 시스템들은 측면 주입부를 통해 처리 챔버에 결합된 원격 플라즈마 공급원을 포함한다. 이상적으로, 원격 플라즈마 공급원으로부터의 라디칼들은 측면 주입부를 통해 처리 챔버로 이동하고, 그 다음, 기판의 표면 위에 그리고 그 표면에 걸쳐 유동한다. 많은 현재의 기판 처리 시스템들에서, 측면 주입부의 구성은, 적어도 부분적으로, (측면 주입부와 처리 챔버 사이의) 결합 어댑터의 제한된 형상/크기로 인해, 상당한 라디칼 손실을 야기할 수 있다. 예를 들어, 구성은 라디칼들이 처리 챔버에 도달하기 전에 상당한 양의 용적-표면 재결합을 초래할 수 있다. 일부 현재의 기판 처리 시스템들은 RPS로부터 처리 챔버로의 배압을 생성함으로써 용적-표면 재결합들을 악화시킬 수 있다(노벨(Nobel) 등의 미국 특허 번호 6,450,116 참고).
용적-표면 재결합을 감소시키거나 최소화함으로써 기판에 대해 더 큰 라디칼 가용성을 제공하기 위해 측면 주입부 및/또는 어댑터 피스의 구성을 개선하는 것이 유리할 것이다.
기판 처리 시스템을 위한 챔버 유입구 조립체는 챔버 유입구; 전달 라인을 위한 외측 결합; 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 내측 결합 및 외측 결합은 각각, 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있고, 내측 결합의 단면적은 외측 결합의 단면적보다 큼 ―; 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 제1 및 제2 측들은 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있고, 종방향 프로파일의 형상은 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 변형된 장사방형 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및 챔버 유입구를 포함하고 처리 챔버의 측벽 내에 고정되도록 구성된 카세트를 포함한다.
기판 처리 시스템을 위한 전달 라인을 위한 유입구 부재는 전달 라인의 장착 슬리브로의 결합을 위한 제1 단부; 처리 챔버로의 결합을 위한 제2 단부; 및 제1 단부로부터 제2 단부로 연장되는 유입구 통로를 포함하고, 유입구 통로는 제1 단부에 근접한 원통형 부분을 포함하고, 유입구 통로는 제2 단부에 근접한 원추형 부분을 포함하고, 제1 단부에서의 제1 단면적은 제2 단부에서의 제2 단면적 미만이다.
기판 처리 시스템은 처리 챔버와 원격 플라즈마 공급원 사이에 결합된 전달 라인; 측벽을 포함하는 처리 챔버; 및 측벽 내에 고정된 챔버 유입구 조립체를 포함하고, 챔버 유입구 조립체는: 챔버 유입구; 전달 라인으로의 외측 결합; 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 내측 결합 및 외측 결합은 각각, 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있고, 내측 결합의 단면적은 외측 결합의 단면적보다 큼 ―; 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 제1 및 제2 측들은 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있고, 종방향 프로파일의 형상은 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 변형된 장사방형 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및 챔버 유입구를 포함하고 측벽 내에 고정되도록 구성된 카세트를 포함한다.
기판 처리 시스템은 처리 챔버; 및 처리 챔버와 원격 플라즈마 공급원 사이에 결합된 전달 라인을 포함하고, 전달 라인은: 원격 플라즈마 공급원에 결합된 장착 슬리브; 및 유입구 부재를 포함하고, 유입구 부재는: 장착 슬리브로의 결합을 위한 제1 단부; 처리 챔버로의 결합을 위한 제2 단부; 및 제1 단부로부터 제2 단부로 연장되는 유입구 통로를 포함하고, 유입구 통로는 제1 단부에 근접한 원통형 부분을 포함하고, 유입구 통로는 제2 단부에 근접한 원추형 부분을 포함하고, 제1 단부에서의 제1 단면적은 제2 단부에서의 제2 단면적 미만이다.
본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 본 개시내용의 더 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이들 중 일부는 첨부 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부 도면들은 단지 예시적인 실시예들만을 예시하고 그러므로 그의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 되며, 다른 동등하게 효과적인 실시예들을 허용할 수 있다는 점에 주목해야 한다.
도 1은 본원에 개시된 실시예들에 따른 기판 처리 시스템을 예시한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 전달 라인의 개략적인 단면도를 예시한다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 개략적인 상면도이다.
도 4는 대안적인 기판 처리 시스템의 개략적인 상면도이다.
도 5는 다른 대안적인 기판 처리 시스템의 개략적인 상면도이다.
도 6은 또 다른 대안적인 기판 처리 시스템의 개략적인 상면도이다.
도 7은 또 다른 대안적인 기판 처리 시스템의 개략적인 상면도이다.
도 8은, 기판의 표면 상의 다양한 지점들에서 O 라디칼 농도들에 의해 측정된 바와 같은 표면 반응들을 예시하는, 도 4-7의 기판 처리 시스템들에 대한 모델링 실험들의 결과들의 그래프이다.
도 9는, O 라디칼 농도들의 면적 가중 평균을 예시하는, 도 4-7의 기판 처리 시스템들에 대한 모델링 실험들의 결과들의 그래프이다.
도 10은 산화물 성장 속도 실험들의 대표적인 결과들을 예시한다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 요소들 및 특징들이 추가의 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.
본 특허 출원은 전구체 활성화기, 예컨대, 원격 플라즈마 공급원("RPS")을 사용하여 기판 또는 반도체 기판 상의 물질 내에 플라즈마의 라디칼들을 통합하기 위한 장치 및 방법을 설명한다. 일반적으로, 플라즈마는 이온들, 라디칼들, 전자들, 및 중성 분자들로 구성되는 기체상 물질이다. 플라즈마의 라디칼들은 일반적으로, 이온들 또는 라디칼들과 이온들의 혼합물보다, 기판 상의 규소 또는 폴리실리콘 물질과 더 바람직한 방식으로 반응한다. 이와 관련하여, 본원에 설명된 장치 및 방법들은, 플라즈마의 주로 라디칼들이 기판 상의 규소 또는 폴리실리콘 물질과 반응하여 기판 상의 규소 또는 폴리실리콘 물질의 처리의 선택도를 개선하도록, 플라즈마의 이온들의 대부분을 제거한다.
본원에 설명된 장치 및 방법들은 협소한 피치 응용들에 적합한 반도체 디바이스들 및 구조들의 제조를 위해 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 협소한 피치 응용들은 32 nm 이하의 절반 피치들(예를 들어, 32 nm 이하의 디바이스 노드들)을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 "피치"라는 용어는 반도체 디바이스의 평행 구조들 또는 인접 구조들 사이의 측정 거리를 지칭한다. 피치는 인접한 또는 실질적으로 평행한 구조들의 동일한 측의 좌우로 측정될 수 있다. 반도체 디바이스들 및 구조들은 더 큰 피치들을 갖는 응용들에서도 활용될 수 있다. 반도체 디바이스들은, 예를 들어, NAND 또는 NOR 플래시 메모리, 또는 다른 적합한 디바이스들일 수 있다.
플라즈마들은 일반적으로, 대전된 기체상 종들(예를 들어, 이온들 ― 양이온들 또는 음이온들) 및 대전되지 않은 기체상 종들(예를 들어, 라디칼들, 여기된 중성들, 및 여기되지 않은 중성들)을 함유한다. 많은 실시예들에서, 대전된 기체상 종들은 본원의 실시예들에 의해 설명된 안정화 프로세스에 기판을 처리하기 전에 플라즈마 종들로부터 감소되거나 제거될 수 있다. 대전되지 않은 기체상 종들은 안정화 프로세스들 동안, 도핑된 층들 및 다른 물질 층들의 질화 또는 산화에 활용된다. 대전되지 않은 기체상 종들은 라디칼들(예를 들어, 원자-N, NH2, NH, N3, 원자-O, O3), 여기된 중성들(예를 들어, N2 *, NH3 *, 또는 O2 *), 및 여기되지 않은 중성들(예를 들어, N2, NH3 또는 O2)을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 대전되지 않은 기체상 종들 내의 여기된 중성들은, 여기 프로세스에 의해 열적으로, 전자적으로, 또는 이들의 조합들로 여기될 수 있고, 이는 플라즈마 또는 활성화된 가스 혼합물을 형성할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "라디칼" 또는 "자유 라디칼"이라는 용어들은 적어도 하나의 홀전자를 갖는 전기적으로 대전되지 않거나 원자가 중성인 원자, 분자, 또는 분자 단편을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "이온"이라는 용어는 중성 원자가 상태로부터 적어도 하나의 전자를 얻거나 잃음으로써 형성되는 전기적으로 대전된 원자, 분자, 또는 분자 단편을 지칭한다.
이온들은, 라디칼들과 비교하여 그리고 위에 열거된 결합 에너지들(N2의 제1 이온화 에너지 = 1402 kJ/mol; N2의 원자화 에너지 = 473 kJ/mol)과 비교하여 높은 화학적 활성을 갖고, 따라서 이온들은 일반적으로, 라디칼들보다 더 많은 화학 반응들을 활성화한다. 라디칼들은 라디칼들의 화학 전위 및 반응 에너지들에 기초하여 다른 화학 반응들에는 참여하지 않으면서 특정 화학 반응들을 활성화하거나 그에 참여하도록 선택될 수 있다.
높은 라디칼 밀도 대 이온 밀도는, 예를 들어, 약 0.3 Torr 내지 약 20 Torr의 범위 내의, 예를 들어, 약 5 Torr 이상의 압력을 사용하는 고압 플라즈마 프로세스에 의해 달성될 수 있다. 높은 압력은 이온들이 전자들과 신속하게 재결합하도록 장려하여, 중성 라디칼 종들 및 비활성화된 종들을 남긴다. 일부 실시예들에서, 라디칼 가스가 형성된다. 일부 실시예들에서, 다양한 방법들에 의해 라디칼 종들을 생성하는 데에 RPS가 사용될 수 있다. RPS, 예를 들어, 마이크로파, RF 또는 열 시스템은 전달 라인을 통해 처리 챔버에 연결될 수 있다.
예시적인 기판 처리 시스템
도 1은 기판 처리 시스템(100)을 예시한다. 기판 처리 시스템(100)은 처리 챔버(102), 및 처리 챔버(102)에 결합되고 플라즈마의 라디칼들(예를 들어, O*)을 챔버(102)에 원격으로 제공하는 데에 사용되는 전구체 활성화기(180)를 포함한다. 전구체 활성화기(180)는 또한, 예를 들어, 가스를 현저하게 이온화하지 않는 에너지를 가스에 인가함으로써, 플라즈마가 아닌 활성화된 가스 혼합물을 제공하는 데에 사용될 수 있다. 챔버(102)는 하나 이상의 측벽(114)(예를 들어, 4개의 측벽들) 및 베이스(115)에 의해 에워싸인 처리 영역(113)을 갖는다. 측벽(114)의 상부 부분은 (예를 들어, "O" 링들을 사용하여) 윈도우 조립체(117)에 밀봉될 수 있다. 복사 에너지 조립체(118)가 윈도우 조립체(117) 위에 위치되고 이에 결합된다. 복사 에너지 조립체(118)는 복수의 램프들(119)을 갖고, 이 램프들은 각각이 리셉터클(121) 내에 장착되고 전자기 복사를 처리 영역(113) 내로 방출하도록 위치된 텅스텐 할로겐 램프들일 수 있다. 도 1의 윈도우 조립체(117)는 복수의 짧은 광 파이프들(141)을 갖지만, 윈도우 조립체(117)는 단지, 광 파이프들이 없는 평평한 중실 윈도우만을 가질 수 있다. 윈도우 조립체(117)는 윈도우 조립체(117)를 윈도우 조립체의 둘레 주위에서 에워싸는 림을 형성하는 외측 벽(116)(예를 들어, 원통형 외측 벽)을 갖는다. 윈도우 조립체(117)는 또한, 광 파이프들(141)의 제1 단부를 커버하는 제1 윈도우(120) 및, 제1 단부에 대향하는, 광 파이프들(141)의 제2 단부를 커버하는 제2 윈도우(122)를 갖는다. 제1 윈도우(120) 및 제2 윈도우(122)는, 광 파이프들(141)을 포함하는 윈도우 조립체(117)의 내부를 에워싸고 밀봉하기 위해 윈도우 조립체(117)의 외측 벽(116)까지 연장되고 그와 맞물린다. 그러한 경우들에서, 광 파이프들이 사용될 때, 도관(153)을 통해 외측 벽(116)을 통해 광 파이프들(141) 중 하나 ― 이는 차례로, 파이프들의 나머지에 유체적으로 연결됨 ― 에 진공을 인가함으로써 복수의 광 파이프들(141)에 진공이 생성될 수 있다.
기판(101)은 챔버(102)에서 처리 영역(113) 내의 지지 링(162)에 의해 지지된다. 지지 링(162)은 회전가능한 실린더(163) 상에 장착된다. 실린더(163)를 회전시킴으로써, 지지 링(162) 및 기판(101)은 처리 동안 회전하게 된다. 챔버(102)의 베이스(115)는 처리 동안 기판(101)의 후면 상에 에너지를 반사하기 위한 반사성 표면(111)을 갖는다. 대안적으로, 별개의 반사기(도시되지 않음)가 챔버(102)의 베이스(115)와 지지 링(162) 사이에 위치될 수 있다. 챔버(102)는 기판(101)의 온도를 검출하기 위해 챔버(102)의 베이스(115)를 통해 배치된 복수의 온도 탐침들(171)을 포함할 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 별개의 반사기가 사용되는 경우에, 온도 탐침들(171)은 또한, 기판(101)으로부터 오는 전자기 복사에 대한 광학적 접근을 위해, 별개의 반사기를 통해 배치된다.
실린더(163)는, 레지(165)를 갖는 원통형 부재인 자기 회전자(164)에 의해 지지되고, 실린더(163)는 양 부재들 모두가 챔버(102)에 설치될 때 레지(165) 상에 놓인다. 자기 회전자(164)는 레지(165) 아래의 자기 회전자(164)의 자석 영역(166)에 복수의 자석들을 갖는다. 자기 회전자(164)는 베이스(115)를 따라 챔버(102)의 주변 영역에 위치된 환형 웰(160)에 배치된다. 커버(173)는 베이스(115)의 주변 부분 상에 놓이고, 실린더(163) 및 지지 링(162)을 향해 웰(160) 위로 연장되어, 커버(173)와 실린더(163) 및/또는 지지 링(162) 사이에 공차 갭을 남긴다. 커버(173)는 일반적으로, 자기 회전자(164)를 처리 영역(113)의 프로세스 조건들에 노출되는 것으로부터 보호한다.
자기 회전자(164)는 베이스(115) 주위에 배치된 자기 고정자(167)로부터의 자기 에너지에 의해 회전된다. 자기 고정자(167)는, 기판(101)의 처리 동안, 자기 회전자(164)를 회전시키기 위해 자기 에너지를 제공하는 회전 자기장을 형성하기 위해 회전 패턴에 따라 전력을 공급받는 복수의 전자석들(168)을 갖는다. 자기 고정자(167)는 지지부(170)에 의해, 이 경우에는 스크류 드라이브인 선형 액추에이터(169)에 결합된다. 선형 액추에이터(169)를 작동시키는 것은 자기 고정자(167)를 챔버(102)의 축(172)을 따라 이동시키고, 이는 차례로, 자기 회전자(165), 실린더(163), 지지 링(162), 및 기판(101)을 축(172)을 따라 이동시킨다.
처리 가스는 챔버 유입구(175)를 통해 챔버(102)에 제공되며, 페이지 밖으로 그리고 일반적으로, 챔버 유입구(175) 및 지지 링(162)과 동일한 평면(도 1에 도시되지 않음)을 따라 배향되는 챔버 배출구를 통해 배기된다. 기판들은, 측벽(114)에 형성되고 도 1에서 배면에 도시된 접근 포트(174)를 통해 챔버(102)에 들어가고 나간다. 기판 이송 프로세스는 본원에서 설명되지 않는다.
전구체 활성화기(180)는, 플라즈마 형성 에너지의 인가에 의해 전자들, 라디칼들, 및 이온들의 활성화된 전구체 혼합물(183)이 형성될 수 있는 내부 공간(184)을 둘러싸는 몸체(182)를 갖는다. 석영 또는 사파이어로 만들어진 라이너(185)는 몸체(182)를 플라즈마에 의한 화학적 공격으로부터 보호한다. 내부 공간(184)은 바람직하게는, 대전 입자들, 예를 들어, 이온들을 끌어당길 수 있는 존재하는 임의의 전위 구배를 갖지 않는다. 가스 유입구(186)는 몸체(182)의 제1 단부(187)에, 그리고 몸체(182)의 제2 단부(189)에 위치된 가스 배출구(188)로부터 대향하여 배치된다. 전구체 활성화기(180)가 챔버(102)에 결합될 때, 가스 배출구(188)는 챔버 유입구(175)로의 전달 라인(190)을 통해 챔버(102)와 유체 연통하고, 이에 의해, 내부 공간(184) 내에서 생성되는 활성화된 전구체 혼합물(183)의 라디칼들이 챔버(102)의 처리 영역(113)에 공급된다. 가스 배출구(188)는 여기된 라디칼들이, 원하는 유량으로 효율적으로 배출되는 것을 허용하고 라디칼들과 라이너(185) 사이의 접촉을 최소화하기 위해 가스 유입구(186)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 원하는 경우, 가스 배출구(188)에서의 내부 공간(184)의 내측 치수를 감소시키기 위해 가스 배출구(188)에서 라이너(185) 내에 별개의 오리피스가 삽입될 수 있다. 가스 배출구(188)(또는, 사용되는 경우, 오리피스)의 직경은 처리 영역(113)과 전구체 활성화기(180) 사이의 압력 차이를 제공하도록 선택될 수 있다. 압력 차이는, 챔버(102)에서 수행되는 프로세스들에 적합한, 챔버(102) 내로 유동하는 분자들, 라디칼들, 및 이온들의 조성물을 산출하도록 선택될 수 있다.
플라즈마 처리를 위한 가스를 제공하기 위해, 제1 가스 공급원(192)은 3-방향 밸브(194)의 제1 입력부를 통해 그리고 제1 가스 공급원(192)으로부터 방출된 가스의 유량을 제어하는 데에 사용되는 밸브(197)를 통해 가스 유입구(186)에 결합된다. 3-방향 밸브(194)의 제2 입력부는 제2 가스 공급원(198)에 결합될 수 있다. 제1 가스 공급원(192) 및 제2 가스 공급원(198) 각각은, 질소 함유 가스, 산소 함유 가스, 수소 함유 가스, 규소 함유 가스, 또는 플라즈마 형성 가스, 예컨대, 아르곤 또는 헬륨 중 하나 이상일 수 있거나 이를 포함할 수 있다. 유동 제어기(196)는 어느 프로세스가 수행되어야 하는지에 따라 밸브를 밸브의 상이한 위치들 사이에서 스위칭하기 위해 3-방향 밸브(194)에 연결된다. 유동 제어기(196)는 또한, 3-방향 밸브(194)의 스위칭을 제어한다.
전구체 활성화기(180)는 제1 가스 공급원(192)으로부터, 활성화된 전구체 혼합물(183) 내로 이동하는 프로세스 가스를 활성화하기 위해 전구체 활성화기(180)에 여기 에너지, 예컨대, 마이크로파 또는 RF 주파수를 갖는 에너지를 제공하기 위한 에너지 공급원(도시되지 않음)에 결합될 수 있다. 질소 함유 가스, 예를 들어, N2가 사용되는 경우, 전구체 활성화기(180)에서의 활성화는 내부 공간(184)에 N* 라디칼들, 양으로 대전된 이온들, 예컨대, N+ 및 N2 +, 및 전자들을 생성한다. 전구체 활성화기(180)를 챔버(102)의 처리 영역(113)으로부터 원격으로 위치시킴으로써, 이온들에 대한 기판의 노출이 최소화될 수 있다. 이온들은 반도체 기판 상의 민감한 구조들을 손상시킬 수 있는 반면, 라디칼들은 반응성이고, 유익한 화학 반응들을 수행하는 데에 사용될 수 있다. 전구체 활성화기(180)와 같은 RPS의 사용은, 라디칼들에 대한 기판(101)의 노출을 촉진하고, 이온들에 대한 기판(101)의 노출을 최소화한다.
경사진 전달 라인(190)을 사용하는 것은, 전구체 활성화기(180)로부터 챔버(102)로 유동하는 플라즈마에서의 이온 농도들을 감소시키고 이온 충돌들을 촉진할 수 있다. 경사진 전달 라인(190)을 사용함으로써, 프로세스 가스의 여기에 의해 생성된 이온들의 전부 또는 대부분은 처리 영역(113)에 도달하기 전에 전하 중성이 된다. 도 2는 전달 라인(190)의 개략적인 단면도를 예시한다. 전달 라인(190)은 장착 슬리브(202) 및 장착 슬리브(202)에 연결된 유입구 부재(204)를 갖는다. 장착 슬리브(202) 및 유입구 부재(204) 각각은, 종방향으로 연장되는 공간, 예를 들어, 슬리브 통로(206) 및 유입구 통로(208)를 한정하는 중공 몸체이다. 통로들(206, 208)의 단면 프로파일은, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 비정형을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 장착 슬리브(202)의 일 단부는, 장착 슬리브(202)의 슬리브 통로(206)가 가스 배출구(188)에서 내부 공간(184)과 정렬되고 그에 유체적으로 연결되도록, 전구체 활성화기(180)(부분적으로 도시됨)의 몸체(182)의 가스 배출구(188)에 체결된다. 장착 슬리브(202)의 다른 단부는, 유입구 부재(204)의 유입구 통로(208)가 실질적으로, 장착 슬리브(202)의 슬리브 통로(206)와 정렬되고 그에 유체적으로 결합되도록 유입구 부재(204)에 연결된다. 장착 슬리브(202)의 내경은, 전구체 활성화기(180)의 내경 및 유입구 부재(204)의 내경 둘 모두와 일치하기 위해 장착 슬리브(202)의 종축을 따라 감소될 수 있다. 장착 슬리브(202) 및 유입구 부재(204)는 라디칼들, 예컨대, N*, O*, 또는 H* 라디칼들의 재결합을 야기하지 않는 물질로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 장착 슬리브(202) 및 유입구 부재(204)는 규소, 산화규소(예를 들어, 석영), 질화규소, 질화붕소, 질화탄소, 사파이어 또는 알루미나(Al2O3)로 만들어진 라이너로 만들어지거나 이를 제공받을 수 있다. 전달 라인(190)이, 서로 연결되어 있는 2개의 개별 구성요소들(즉, 장착 슬리브(202) 및 유입구 부재(204))로서 도시되고 설명되지만, 전달 라인(190)은 챔버(102)의 챔버 유입구(175)에 연결되는 통로를 갖는 단일 피스 통합 몸체일 수 있다.
도 3은 기판 처리 시스템(100)의 개략적인 상면도이다. 유입구 부재(204)는 챔버(102)의 측벽(114)에서 챔버 유입구(175)에 결합되는 어댑터로서 구성될 수 있다. 유입구 부재(204)는 측벽(114)에서 전달 라인(190)의 외측 표면에 연결되고 그 주위에 전체적으로 연장되는 플랜지(310)를 포함한다. 유입구 부재(204)의 일부는, 플랜지(310)의 면(312)이 측벽(114)의 함몰부 내로 볼트결합되도록, 측벽(114)에 형성된 함몰부(도시되지 않음) 내로 연장될 수 있다. 대안적으로, 함몰부는 생략될 수 있고, 플랜지(310)의 면(312)은 측벽(114)의 외부 표면(114a)에 볼트결합될 수 있고, 유입구 통로(208)가 챔버 유입구(175)에 유체적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 어느 경우에든, 전달 라인(190)은, 유입구 부재(204)의 유입구 통로(208)의 종축 "A"와 챔버 유입구(175)의 종축 "B"가 각도(θ)로 교차하도록, 경사진 파이프 구조로 챔버 유입구(175)에 결합된다. 플랜지(310)는 유입구 통로(208)의 종축 "A"에 대해 원하는 각도 "α"로 연장된다. 각도(α)는 플랜지(310)가 함몰부에서 챔버(102)에 결합되는 경우에 유입구 부재(204)와 측벽(114) 사이에 간극을 제공하도록 선택될 수 있다. 각도(α)는 약 20 도 내지 약 80 도, 예컨대, 약 45 도 내지 약 70 도 범위일 수 있다. 각도(θ)는 약 10 도 내지 약 70 도, 예컨대, 약 20 도 내지 약 45 도 범위일 수 있다. 일 예에서, 각도(α)는 약 45 도 이상, 예를 들어, 약 60 도이다. 챔버 유입구(175)에 대해 소정 각도로 위치된 전달 라인(190)을 갖는 것은, 챔버 유입구(175)의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
위에서 설명된 경사진 파이프 구조에 추가하여, 프로세스 가스의 주어진 유량(예를 들어, 주어진 플라즈마 생성 속도)에 대해, 전달 라인(190)에서의 플라즈마의 체류 시간이 이온들이 플라즈마의 전자들과 재결합하기 위한 평균 시간보다 실질적으로 더 길도록 전달 라인(190)의 길이를 선택함으로써 이온 충돌이 촉진될 수 있다. 주어진 공급원 가스 유량으로 플라즈마의 실질적으로 모든 이온들을 방출하는데 필요한 전달 라인(190)(및/또는 전구체 활성화기(180)의 내부 공간(184))의 길이는 실험적으로 또는 수명 계산들에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 공간(184)은 약 5 인치 내지 약 12 인치, 예를 들어, 약 8 인치의 길이를 가지며, 내경은 약 0.5 인치 내지 약 3 인치, 예를 들어, 약 2 인치이다. (슬리브 및 유입구 통로들(206, 208)을 포함하는) 전달 라인(190)의 길이는 5 인치 내지 약 25 인치, 예를 들어, 약 12 인치일 수 있다. 통로들(206, 208)의 직경은 전구체 활성화기(180)와 처리 영역(113) 사이의 압력 차이를 최적화하도록 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 통로들(206, 208) 각각의 직경은 약 0.5 인치 내지 약 2 인치, 예를 들어, 유입구 통로(208)의 경우 약 0.6 인치이고 슬리브 통로(206)의 경우 약 0.8 인치이다. 통로들(206, 208) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 이온 손실을 촉진하기 위해 유동의 방향으로 점진적으로 감소하거나, 점진적으로 증가하거나, 균일한 직경을 가질 수 있다. 내부 공간(184) 및 전달 라인(190)의 전체 길이는 약 8 인치 내지 약 35 인치, 예를 들어, 약 20 인치이다.
도 4는 챔버 유입구에 근접한 기판 처리 시스템(100)의 부분의 개략적인 상면도이다. 도 3에 예시된 바와 같이, 챔버 유입구(175)는 일반적으로, 원통형일 수 있다. 도 4는, 일반적으로 세장형이거나 납작한 원추 형상인 대안적인 챔버 유입구(475)를 예시한다. 카세트(430)는 챔버 유입구(475)를 포함한다. 챔버 유입구(475)는 유입구 통로(208)로부터 처리 용적(113)으로의 가스 유동 통로이다. 카세트(430)는 챔버(102)의 측벽(114) 내에 고정된다. 예시된 바와 같이, 챔버 유입구(475)의 종방향 프로파일은 일반적으로, 종축 "B" 상에 중심을 두고 동일한 길이의 측들(478 및 479)을 갖는 이등변 삼각형(또는 그의 부분)을 한정한다. 종축 "B"는 처리 영역(113)의 반경을 따라 연장된다. 이등변 삼각형의 정점은 축 "B" 상에 놓이고, 축은 이등변 삼각형의 베이스를 이등분한다. 따라서, 이등변 삼각형의 고도는 종축 "B"를 따라 측정되고, 측들(478 및 479)은 축 "B"로부터 동일한 각도들로 발산한다. 챔버 유입구(475)는 이전과 같이, 이등변 삼각형의 정점의 또는 대체로 그 근처의 개방부(476)에서 유입구 부재(204)의 유입구 통로(208)에 유체적으로 결합된다. 개구부(476)에서의 챔버 유입구(475)의 측방향 치수는 약 0.6 인치 내지 약 1.0 인치, 예를 들어, 약 0.8 인치일 수 있다. 챔버 유입구(475)는 이등변 삼각형의 내측 단부(477)의 또는 그 근처의 삼각형의 베이스에서 처리 영역(113)에 유체적으로 결합된다. 이등변 삼각형의 베이스 길이는 내측 단부(477)를 따라, 측들(478 및 479)과 내측 단부(477)의 교차점들 사이에서 측정될 수 있다. 챔버 유입구(475)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 내측 단부(477)에서의 단면적을 가질 수 있다. 내측 단부(477)에서의 단면적은 약 2.5 인치 내지 약 3.5 인치, 예를 들어, 약 3 인치의 베이스 길이, 및 약 0.4 인치 내지 약 0.8 인치, 예를 들어, 약 0.6 인치의 폭을 가질 수 있다.
가스 배출구(188)(도 2)는, 여기서 챔버 유입구(475)에 결합된 전달 라인(190)을 통해 챔버(102)와 유체 연통된 상태가 유지되고, 이에 의해, 내부 공간(184) 내에서 생성되는 활성화된 전구체 혼합물(183)의 라디칼들이 챔버(102)의 처리 영역(113)에 공급된다. 일부 실시예들에서, 챔버 유입구(475)의 종방향 프로파일은 부등변 삼각형을 한정하고, 여기서 측들(478 및 479)은, 종축 "B"가 정점을 통과하지만 내측 단부(477)를 이등분하지 않도록, 종축 "B"로부터 동일하지 않은 각도들로 발산하고 동일하지 않은 길이를 갖는다. 이전과 같이, 통로들(206, 208) 각각의 직경은 약 0.5 인치 내지 약 2 인치, 예를 들어, 유입구 통로(208)의 경우 약 0.6 인치이고 슬리브 통로(206)의 경우 약 0.8 인치이다. 현재, 유입구 통로(208)보다 큰 직경의 슬리브 통로(206)를 갖는 전달 라인들(190)이 통로들(206, 208) 사이의 결합에 초크 지점을 형성할 수 있다고 여겨진다. 그러한 초크 지점들은 전구체 활성화기(180)에서의 압력을 증가시키고/거나 용적-표면 재결합을 야기하거나 증가시킬 수 있다.
전달 라인(190)은, 유입구 통로(208)의 종축 "A"와 챔버 유입구(475)의 종축 "B"가 각도(θ)로 교차하도록, 경사진 구조로 챔버 유입구(475)에 결합된다. 각도(θ)는 약 10 도 내지 약 70 도, 예컨대, 약 20 도 내지 약 45 도 범위일 수 있다. 종축 "A"는 개구부(476) 근처의 지점(478-p)에서 챔버 유입구(475)의 삼각형 종방향 프로파일의 측(478)과 교차한다. 챔버 유입구(475)에 대해 소정 각도로 위치된 전달 라인(190)을 갖는 것은, 챔버 유입구(475)의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
카세트(430)(및 아래에서 논의되는 카세트들(530, 630, 730))는 챔버 유입구(175)가 측벽(114)(도 1)을 횡단한 것과 거의 동일한 방식으로 챔버(102)의 측벽(114) 내에 고정된다는 것을 이해해야 한다.
유입구 통로(208) 및/또는 챔버 유입구(475)는 보링 프로세스에 의해 석영의 중실 피스로부터 제조될 수 있다. 원하는 보어 깊이 및/또는 진입 각도를 수용하기 위해, 다수의 보어들이 활용될 수 있어, 하나 이상의 표면 불규칙부를 초래한다. 예를 들어, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 챔버 유입구(475)의 삼각형 종방향 프로파일의 정점은 단일 지점이 아니다. 오히려, 유입구 통로(208)와 챔버 유입구(475) 사이의 결합에서 돌출된 불규칙부(476-b)를 볼 수 있다. 이러한 불규칙한 피쳐들은 볼록하거나 오목할 수 있다. 그러한 불규칙한 피쳐들은 근접한 실질적인 피쳐들에 비해 작을(예를 들어, 10% 이하의 치수들) 것으로 예상된다. 명확성을 위해, 그러한 불규칙한 피쳐들에 대한 논의는 본 개시내용의 나머지 부분에서 제한될 것이다. 그러나, "직선" 또는 "매끄러운"과 같은 용어들 또는 유사한 용어들의 사용은 작은 불규칙한 피쳐들의 존재를 고려한다는 것을 이해해야 한다.
도 5는 기판 처리 시스템(100)의 챔버 유입구 부분의 다른 개략적인 상면도이다. 도 3에 예시된 바와 같이, 유입구 통로(208)는 일반적으로, 원통형일 수 있다. 도 5는, 일반적으로 세장형이거나 납작한 원추 형상인, 원통형 부분(507) 및 원추형 부분(509)을 일반적으로 포함하는, 유입구 부재(504)의 대안적인 유입구 통로(508)를 예시한다. 원통형 부분(507)은 유입구 통로(508)의 단면적이 장착 슬리브(202)와의 결합으로부터 챔버(102)와의 결합까지 단조롭게 증가하도록 원추형 부분(509)으로 전이될 수 있다. 예시된 바와 같이, 원통형 부분(507)으로부터 원추형 부분(509)으로의 전이는 유입구 통로(508)의 벽에서 코너 또는 모퉁이로서 나타날 수 있는 전이 지점(508-p)을 생성할 수 있다. 장착 슬리브(202)는, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)이 실질적으로, 장착 슬리브(202)의 슬리브 통로(206)와 정렬되고 그에 유체적으로 결합되도록 유입구 부재(504)에 연결된다.
도 5는, 사다리꼴 형상을 일반적으로 한정하는 종방향 프로파일을 갖는 대안적인 챔버 유입구(575)를 예시한다. 카세트(530)는 챔버 유입구(575)를 포함한다. 카세트(530)는 챔버(102)의 측벽(114) 내에 고정된다. 종축 "B"는 처리 영역(113)의 반경을 따라 연장되고 사다리꼴의 내측 단부(577)를 이등분한다. 사다리꼴의 베이스 길이는 내측 단부(577)를 따라 측정될 수 있다. 사다리꼴의 고도는 종축 "B"를 따라 측정될 수 있다. 챔버 유입구(575)는, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)이 챔버 유입구(575)의 사다리꼴 종방향 프로파일의 외측 단부(576)와 실질적으로 정렬되고 그에 유체적으로 결합되도록 유입구 부재(504)에 연결된다. 사다리꼴의 최상부 길이는 외측 단부(576)를 따라 측정될 수 있다. 사다리꼴의 최상부 길이는 그의 베이스 길이 이하일 수 있다. 챔버 유입구(575)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 외측 단부(576)에서의 단면적을 가질 수 있다. 챔버 유입구(575)는 사다리꼴의 내측 단부(577)에서 처리 영역(113)에 결합되고 유체적으로 연결된다. 챔버 유입구(575)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 내측 단부(577)에서의 단면적을 가질 수 있다. 외측 단부(576)에서의 단면적은 내측 단부(577)에서의 단면적 이하일 수 있다. 원추형 부분(509)의 벽은 챔버 유입구(575)의 측(579)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)의 벽은, 지점(508-p)으로부터 내측 단부(577)까지 매끄러운 선형 표면을 형성하기 위해, 챔버 유입구(575)의 측(579)과 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 매끄러운 선형 표면은 처리 영역(113)의 중심을 통과하는 반경과 정렬된다. 예시된 실시예에서, 챔버 유입구(575)의 사다리꼴 종방향 프로파일의 측(579)은 외측 단부(576) 및 내측 단부(577) 양쪽 모두와 직각을 이룬다. 다른 실시예들에서, 측(579)은 외측 단부(576) 및/또는 내측 단부(577)와 약 75° 내지 약 105°의 각도를 이룰 수 있다.
전달 라인(190)은, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)의 종축 "A"와 챔버 유입구(575)의 종축 "B"가 각도(θ)로 교차하도록, 경사진 구조로 챔버 유입구(575)에 결합된다. 각도(θ)는 약 10 도 내지 약 70 도, 예컨대, 약 20 도 내지 약 45 도 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 종축 "A"는 챔버 유입구(575)의 사다리꼴 종방향 프로파일의 측(578)의 축 "C"와 평행하고 그와 정렬된다. 다른 실시예들(도시되지 않음)에서, 종축 "A"는 축 "C"와 약 160° 내지 약 200°의 각도를 이룬다. 종축 "A"가 축 "C"와 약 180° 미만의 각도를 이루는 실시예들에서, 종축 "A"는 외측 단부(576) 근처의 지점(578-p)에서 챔버 유입구(575)의 사다리꼴 종방향 프로파일의 측(578)과 교차한다. 종축 "A"가 축 "C"와 약 180°보다 큰 각도를 이루는 실시예들에서, 종축 "A"는 사다리꼴의 측(578)과 교차하지 않을 것이다. 챔버 유입구(575)에 대해 소정 각도로 위치된 전달 라인(190)을 갖는 것은, 챔버 유입구(575)의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
유입구 부재(504)는 유입구 부재(204)가 장착 슬리브(202)에 결합되는 것과 동일한 방식으로 장착 슬리브(202)에 결합된다는 것을 이해해야 한다. 그러므로, 장착 슬리브(202)는 유입구 부재(504)를 수용하기 위해 변형들을, 만약 있다면, 거의 겪지 않을 수 있다고 예상된다.
도 6은 챔버 유입구에 근접한 기판 처리 시스템(100)의 부분의 다른 개략적인 상면도이다. 도 6은, 만곡된 측(678)을 갖는, 변형된 사다리꼴 형상을 일반적으로 한정하는 종방향 프로파일을 갖는 대안적인 챔버 유입구(675)를 예시한다. 카세트(630)는 챔버 유입구(675)를 포함한다. 카세트(630)는 챔버(102)의 측벽(114) 내에 고정된다. 만곡된 측(678)은 외측 단부(676)에서 원추형 부분(509)의 벽과 정렬되고, 만곡된 측(678)은 내측(677)에 가까워짐에 따라 측(679) 쪽으로 만곡된다. 종축 "B"는 처리 영역(113)의 반경을 따라 연장되고 내측 단부(677)를 이등분한다. 변형된 사다리꼴의 베이스 길이는 내측 단부(677)를 따라 측정될 수 있다. 변형된 사다리꼴의 고도는 종축 "B"를 따라 측정될 수 있다. 챔버 유입구(675)는, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)이 챔버 유입구(675)의 변형된 사다리꼴 종방향 프로파일의 외측 단부(676)와 실질적으로 정렬되고 그에 유체적으로 결합되도록 유입구 부재(504)에 연결된다. 변형된 사다리꼴의 최상부 길이는 외측 단부(676)를 따라 측정될 수 있다. 변형된 사다리꼴의 최상부 길이는 그의 베이스 길이 이하일 수 있다. 챔버 유입구(575)와 비교하여, 내측 단부(677)를 따라 측정된 베이스 길이는 만곡된 측(678)의 침입으로 인해 내측 단부(577)를 따라 측정된 베이스 길이보다 더 작을 수 있다는 점을 주목한다. 챔버 유입구(675)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 외측 단부(676)에서의 단면적을 가질 수 있다. 챔버 유입구(675)는 변형된 사다리꼴의 내측 단부(677)에서 처리 영역(113)에 결합되고 유체적으로 연결된다. 챔버 유입구(675)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 내측 단부(677)에서의 단면적을 가질 수 있다. 외측 단부(676)에서의 단면적은 내측 단부(677)에서의 단면적 이하일 수 있다. 원추형 부분(509)의 벽은 챔버 유입구(675)의 측(679)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)의 벽은, 지점(508-p)으로부터 내측 단부(677)까지 매끄러운 선형 표면을 형성하기 위해, 챔버 유입구(675)의 측(679)과 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 매끄러운 선형 표면은 처리 영역(113)의 중심을 통과하는 반경과 정렬된다. 예시된 실시예에서, 챔버 유입구(675)의 변형된 사다리꼴 종방향 프로파일의 측(679)은 외측 단부(676) 및 내측 단부(677) 양쪽 모두와 직각을 이룬다. 다른 실시예들에서, 측(679)은 외측 단부(676) 및/또는 내측 단부(677)와 약 75° 내지 약 105°의 각도를 이룰 수 있다.
전달 라인(190)은, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)의 종축 "A"와 챔버 유입구(675)의 종축 "B"가 각도(θ)로 교차하도록, 경사진 구조로 챔버 유입구(675)에 결합된다. 각도(θ)는 약 10 도 내지 약 70 도, 예컨대, 약 20 도 내지 약 45 도 범위일 수 있다. 만곡된 측(678)의 곡률은, 적어도 부분적으로, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)의 종축 "A"가 만곡된 측(678)과 교차하는 지점(678-p)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 만곡된 측(678)이 단지 약간만 만곡될 때, 종축 "A"는 만곡된 측(678)과 내측 단부(677) 근처에서 교차한다. 만곡된 측(678)이, 더 큰 곡률을 가질 때, 종축 "A"는 만곡된 측(678)과 외측 단부(676) 근처에서 교차한다. 종축 "B"를 따라 측정될 때, 지점(678-p)은 외측 단부(676)로부터, 변형된 사다리꼴의 고도의 약 10% 내지 약 60%일 수 있다. 챔버 유입구(675)에 대해 소정 각도로 위치된 전달 라인(190)을 갖는 것은, 챔버 유입구(675)의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
도 7은 챔버 유입구에 근접한 기판 처리 시스템(100)의 부분의 또 다른 개략적인 상면도이다. 도 7은, 직사각형 형상을 일반적으로 한정하는 종방향 프로파일을 갖는 대안적인 챔버 유입구(775)를 예시한다. 카세트(730)는 챔버 유입구(775)를 포함한다. 카세트(730)는 챔버(102)의 측벽(114) 내에 고정된다. 종축 "B"는 처리 영역(113)의 반경을 따라 연장되고 내측 단부(777)를 이등분한다. 직사각형의 베이스 길이는 내측 단부(777)를 따라 측정될 수 있다. 직사각형의 고도는 종축 "B"를 따라 측정될 수 있다. 챔버 유입구(775)는, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)이 챔버 유입구(775)의 직사각형 종방향 프로파일의 외측 단부(776)의 부분과 실질적으로 정렬되고 그에 유체적으로 결합되도록 유입구 부재(504)에 연결된다. 직사각형의 최상부 길이는 외측 단부(776)를 따라, 측(778)으로부터 측(779)까지 측정될 수 있다. 직사각형의 최상부 길이는 그의 베이스 길이와 동일할 수 있다. 챔버 유입구(775)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 외측 단부(776)에서의 단면적을 가질 수 있다. 챔버 유입구(775)는 직사각형의 내측 단부(777)에서 처리 영역(113)에 결합되고 유체적으로 연결된다. 챔버 유입구(775)는, 일반적으로 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 및/또는 둥근 직사각형 형상을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 임의의 형상, 대칭 또는 비대칭일 수 있는, 내측 단부(777)에서의 단면적을 가질 수 있다. 외측 단부(776)에서의 결합의 단면적은 내측 단부(777)에서의 단면적 이하일 수 있다. 챔버 유입구들(575 및 675)과 비교하여, 내측 단부(777)의 단면적은 내측 단부(577)의 단면적과 대략 동일할 수 있고, 내측 단부(677)의 단면적보다 클 수 있다는 점을 주목한다. 원추형 부분(509)의 벽은 챔버 유입구(775)의 측(779)과 정렬될 수 있다. 예를 들어, 유입구 통로(508)의 원추형 부분(509)의 벽은, 지점(508-p)으로부터 내측 단부(777)까지 매끄러운 선형 표면을 형성하기 위해, 챔버 유입구(775)의 측(779)과 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 매끄러운 선형 표면은 처리 영역(113)의 중심을 통과하는 반경과 정렬된다. 예시된 실시예에서, 챔버 유입구(775)의 직사각형 종방향 프로파일의 측(779)은 외측 단부(776) 및 내측 단부(777) 양쪽 모두와 직각을 이룬다. 다른 실시예들에서, 측(779)은 외측 단부(776) 및/또는 내측 단부(777)와 약 75° 내지 약 105°의 각도를 이룰 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 양쪽 측들(778 및 779) 모두는 외측 단부(776) 및/또는 내측 단부(777)와 약 75° 내지 약 105°의 각도를 이룰 수 있고, 이에 의해, 챔버 유입구(775)의 장사방형 종방향 프로파일을 생성한다.
전달 라인(190)은, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)의 종축 "A"와 챔버 유입구(775)의 종축 "B"가 각도(θ)로 교차하도록, 경사진 구조로 챔버 유입구(775)에 결합된다. 각도(θ)는 약 10 도 내지 약 70 도, 예컨대, 약 20 도 내지 약 45 도 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔버 유입구(575)의 사다리꼴 종방향 프로파일의 고도는 챔버 유입구(775)의 직사각형 종방향 프로파일의 고도와 대략 동일하고, 내측 단부(577)를 따라 측정된 베이스 길이는 내측 단부(777)를 따라 측정된 베이스 길이와 대략 동일하다. 그러한 실시예들에서, 유입구 통로(508)의 원통형 부분(507)의 종축 "A"는 측(778)과 교차하지 않을 수 있거나, 내측 단부(777)에서 또는 그 근처의 지점(예를 들어, 지점(778-p))에서 측(778)과만 교차할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 내측 단부(777)를 따라 측정된 베이스 길이가, 내측 단부(577)를 따라 측정된 베이스 길이 미만인 일부 실시예들에서, 종축 "A"는 내측 단부(777)로부터 실질적으로 떨어진 지점에서 측(778)과 교차할 수 있다. 챔버 유입구(775)에 대해 소정 각도로 위치된 전달 라인(190)을 갖는 것은, 챔버 유입구(775)의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
유사한 이점들을 제공하는, 전달 라인(190) 및 챔버(102)의 다른 구성들이 구상될 수 있다. 전구체 활성화기(180)가 챔버(102)에 결합될 때, 가스 배출구(188)는 챔버 유입구(예를 들어, 챔버 유입구들(175, 475, 575, 675, 775))로의 전달 라인(190)을 통해 챔버(102)와 유체 연통하고, 이에 의해, 내부 공간(184) 내에서 생성되는 활성화된 전구체 혼합물(183)의 라디칼들이 챔버(102)의 처리 영역(113)에 공급된다. 각각의 구성은, 장착 슬리브(202)의 관형 슬리브 통로(206)를 챔버(102)의 챔버 유입구에 유체적으로 결합시키는, 어댑터로서 작용하는 유입구 부재(예를 들어, 유입구 부재들(204, 504))를 포함할 수 있다. 유입구 부재의 직경 및/또는 내부 용적은 전구체 활성화기(180)와 처리 영역(113) 사이의 압력 차이를 최적화하도록 선택될 수 있다. 압력 차이는, 챔버(102)에서 수행되는 프로세스들에 적합한, 챔버(102) 내로 유동하는 분자들, 라디칼들, 및 이온들의 조성물을 산출하도록 선택될 수 있다. 각각의 구성은 또한, 처리 가스를 수용하고 챔버(102)의 처리 영역(113)으로 분배하는 챔버 유입구를 포함할 수 있다. 전달 라인(190)은 챔버 유입구에 대해 소정 각도로 위치될 수 있다. 예를 들어, 전달 라인(190)의 종축 "A"는 챔버 유입구의 종축 "B"에 대해 각도(θ)로 위치될 수 있고, 여기서 종축 "B"는 처리 영역(113)의 반경을 따라 연장되고 챔버 유입구의 종방향 프로파일(예를 들어, 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 변형된 장사방형)의 내측 단부(예를 들어, 베이스)의 중간지점(예를 들어, 이등분점)을 일반적으로 가로지른다. 챔버 유입구에 대해 소정 각도로 전달 라인(190)을 위치시키는 것은, 챔버 유입구의 내부 표면에서의 충돌들 동안 이온들의 충돌 또는 이온들과 전자들 또는 다른 대전 입자들의 반응을 촉진한다. 그러므로, 처리 영역(113)에 진입하는 이온들의 농도는, 일부 경우들에는, 실질적으로 제로로 감소된다.
실험 결과들
도 4-7에 예시된 바와 같은 하드웨어 및 구성요소들을 모의 시나리오들로 시험했다. 모의 결과들에 대한 추가적인 신뢰도를 얻기 위해, 동일한 것의 3D 모델들을, 압력 및 유동 변동들에 따른 전체 O* 라디칼 면적 가중 평균 추세들 및 유동 추세들의 측면에서 실험들로 검증했다. 도 8은, 기판 처리 시스템(100)의 챔버(102)에서의 기판의 표면 상의 다양한 지점들에서 O 라디칼 농도들에 의해 측정된 바와 같은 표면 반응들을 예시하는, 모델링 실험들의 결과들의 그래프이다. 결과들(804)은, 유입구 부재(204)(즉, 일반적으로 원통형 유입구 통로) 및 챔버 유입구(475)(즉, 일반적으로 삼각형 종방향 프로파일)를 갖는, 도 4에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(805)은, 유입구 부재(504)(즉, 일반적으로 원통형 부분 및 일반적으로 원추형 부분을 갖는 유입구 통로) 및 챔버 유입구(575)(즉, 일반적으로 사다리꼴 종방향 프로파일)를 갖는, 도 5에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(806)은, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(675)(즉, 변형된 사다리꼴 종방향 프로파일)를 갖는, 도 6에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(807)은, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(775)(즉, 일반적으로 직사각형 종방향 프로파일)를 갖는, 도 7에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 도 9는, 각각의 모델의 O 라디칼 농도들의 면적 가중 평균을 예시하는, 결과들의 그래프이다. 결과들(904)은, 유입구 부재(204) 및 챔버 유입구(475)를 갖는, 도 4에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(905)은, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(575)를 갖는, 도 5에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(906)은, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(675)를 갖는, 도 6에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 결과들(907)은, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(775)를 갖는, 도 7에 예시된 기판 처리 시스템(100)의 모델로부터의 결과들이다. 각각의 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 유입구 부재(504) 및 챔버 유입구(675)를 갖는 모델은 처리 용적에서 가장 높은 O 라디칼 농도를 제공한다. 현재, 챔버 유입구로의 결합 및 유입구 부재의 내부 단면적들을 증가시키는 것은 RPS의 출구에서 배압을 50%만큼 감소시킬 수 있다고 여겨진다. 더욱이, 배압을 감소시키는 것은, 더 적은 기상 재결합으로 인해, 웨이퍼에 대한 O 라디칼 농도의 증가를 도울 수 있다.
실험 모델링은 도 4-7에 예시된 기판 처리 시스템(100) 간의 챔버의 (웨이퍼 위의) 진입 지점에서의 속도의 비교들을 도출한다. 모델링은 도 5-7의 모델들에서 속도가 더 낮다는 것을 나타낸다. 이는 웨이퍼에 대해 가스를 더 양호하게 확산시키는 것을 도울 수 있고, 이는 웨이퍼에 대한 O 라디칼들의 증가를 초래할 것이다.
실험 모델링은 도 4-7에 예시된 기판 처리 시스템(100) 간의 챔버의 절단 평면 상에서의 속도의 비교들을 도출한다. 모델링은, 도 4의 기판 처리 시스템(100)의 (종축 "A"를 따른) RPS로부터 챔버로의 직접적인 시선으로 인해, 원추의 일부만이 활용되었고, 다른 절반은 유동을 챔버로부터 다시 되돌리고 있는 것을 나타낸다. 이러한 속도 윤곽들은, 유입구 부재 기하형상을 변형하는 것이, 챔버의 진입 지점에서의 속도를 감소시키는 것을 도울 수 있고, 이는 웨이퍼에 대한 더 양호한 유동 및 더 높은 O* 라디칼 농도로 이어질 것이라는 점을 나타낸다.
이러한 실험 결과들은, 유입구 부재 및 챔버 유입구의 개시된 구성들이, 용적-표면 재결합들을 감소시키거나 최소화함으로써 웨이퍼에 대한 라디칼들의 가용성을 개선한다는 것을 나타낸다. 특히, 실험 결과들은, 유입구 부재(504)(즉, 일반적으로 원통형 부분 및 일반적으로 원추형 부분을 갖는 유입구 통로) 및 챔버 유입구(675)(즉, 변형된 사다리꼴 종방향 프로파일)를 갖는, 도 6에 개시된 구성이, 도 4에 개시된 구성에 대해 관찰된 것보다 17.2% 더 높은 산화물 성장 속도를 제공한다는 것을 나타낸다.
이러한 실험 결과들은, 챔버 유입구의 전달 라인 단부로부터 처리 용적 단부까지의 증가된 단면적이 O* 라디칼 용적-표면 재결합을 감소시키고/거나 기판 처리 동안 산화물 성장 속도를 증가시킨다는 것을 나타낸다. 이러한 실험 결과들은, 본원에 설명된 바와 같은 챔버 유입구들 및/또는 유입구 부재들을 활용하는 것이 웨이퍼 균일성을 개선할 수 있다는 것을 나타낸다.
추가적으로 실험 결과들은 산화물 성장 속도가 개선될 수 있고/있거나 산화물 두께가 동일한 처리 시간 동안 증가될 수 있다는 것을 나타낸다. 도 10은 산화물 성장 속도 실험들의 대표적인 결과들을 예시한다. Y 축은 동일한 프로세스 시간들 동안의 산화물 두께를 나타낸다. 도 4의 구성에 대한 결과들이 좌측에 도시되고, 도 6의 구성에 대한 결과들이 우측에 도시된다.
실시예에서, 기판 처리 시스템은 처리 챔버와 원격 플라즈마 공급원 사이에 결합된 전달 라인; 측벽을 포함하는 처리 챔버; 및 측벽 내에 고정된 챔버 유입구 조립체를 포함하고, 챔버 유입구 조립체는 챔버 유입구; 전달 라인으로의 외측 결합; 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 내측 결합 및 외측 결합은 각각, 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있고, 내측 결합의 단면적은 외측 결합의 단면적보다 큼 ―; 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 제1 및 제2 측들은 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있고, 종방향 프로파일의 형상은 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 변형된 장사방형 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및 챔버 유입구를 포함하고 측벽 내에 고정되도록 구성된 카세트를 포함한다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 챔버 유입구 종축은 처리 영역의 중심으로부터, 내측 단부를 통해 외측 결합까지 연장되고, 전달 라인 종축은 전달 라인에 평행하고, 전달 라인으로부터 외측 결합을 통해 연장되며, 챔버 유입구 종축은 전달 라인 종축과 10 도 내지 70 도의 각도를 이룬다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 전달 라인 종축은 내측 단부와 외측 단부 사이의 지점에서 제1 측과 교차한다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 제1 측은 만곡된다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 제1 측은 외측 결합에서 전달 라인과 정렬되고, 내측 결합에 가까워짐에 따라 제2 측 쪽으로 만곡된다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 제1 측은 직선이고 전달 라인의 내부 벽과 정렬된다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 제1 측은 직선이고 전달 라인의 내부 벽과 180° 미만의 각도를 이룬다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 외측 결합의 길이는 외측 단부의 길이 미만이다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 내측 결합의 단면적이 외측 결합의 단면적보다 큰 것은 기판 처리 동안 용적-표면 재결합을 감소시킨다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 내측 결합의 단면적이 외측 결합의 단면적보다 큰 것은 기판 처리 동안 산화물 성장 속도를 증가시킨다.
실시예에서, 기판 처리 시스템은 처리 챔버; 및 처리 챔버와 전구체 활성화기 사이에 결합된 전달 라인을 포함하고, 전달 라인은 전구체 활성화기에 결합된 장착 슬리브; 및 유입구 부재를 포함하고, 유입구 부재는 장착 슬리브로의 결합을 위한 제1 단부; 처리 챔버로의 결합을 위한 제2 단부; 및 제1 단부로부터 제2 단부로 연장되는 유입구 통로를 포함하고, 유입구 통로는 제1 단부에 근접한 원통형 부분을 포함하고, 유입구 통로는 제2 단부에 근접한 원추형 부분을 포함하고, 제1 단부에서의 제1 단면적은 제2 단부에서의 제2 단면적 미만이다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 유입구 통로의 내부 벽은 원통형 부분이 원추형 부분으로 전이되는 모퉁이를 포함한다.
본원에 개시된 하나 이상의 실시예에서, 기판 처리 시스템은 처리 챔버의 측벽 내에 고정된 챔버 유입구를 더 포함하고, 챔버 유입구는 전달 라인으로의 외측 결합; 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 내측 결합 및 외측 결합은 각각, 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있음 ―; 및 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 제1 및 제2 측들은 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있음 ― 을 포함하고, 원추형 부분의 벽은 모퉁이로부터 내측 단부까지 선형 표면을 형성하기 위해 챔버 유입구의 제2 측과 정렬된다.
전술한 내용은 본 개시내용의 구현들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 및 추가적인 구현들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그의 범위는 이하의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (15)

  1. 기판 처리 시스템을 위한 챔버 유입구 조립체로서,
    챔버 유입구;
    전달 라인을 위한 외측 결합;
    처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 상기 내측 결합 및 상기 외측 결합은 각각, 상기 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있고, 상기 내측 결합의 단면적은 상기 외측 결합의 단면적보다 큼 ―;
    상기 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 상기 제1 및 제2 측들은 상기 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있고, 상기 종방향 프로파일의 형상은 삼각형, 변형된 삼각형, 사다리꼴, 변형된 사다리꼴, 직사각형, 변형된 직사각형, 장사방형, 및 변형된 장사방형 중 적어도 하나를 포함함 ―; 및
    상기 챔버 유입구를 포함하고 상기 처리 챔버의 측벽 내에 고정되도록 구성된 카세트를 포함하는, 챔버 유입구 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    챔버 유입구 종축은 상기 처리 영역의 중심으로부터 상기 내측 단부를 통해 상기 외측 결합까지 연장되고,
    전달 라인 종축은 상기 전달 라인에 평행하고, 상기 전달 라인으로부터 상기 외측 결합을 통해 연장되고,
    상기 챔버 유입구 종축은 상기 전달 라인 종축과 10 도 내지 70 도의 각도를 이루는, 챔버 유입구 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전달 라인 종축은 상기 내측 단부와 상기 외측 단부 사이의 지점에서 상기 제1 측과 교차하는, 챔버 유입구 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측은 만곡되는, 챔버 유입구 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 측은 상기 외측 결합에서 상기 전달 라인과 정렬되고, 상기 제1 측이 상기 내측 결합에 가까워짐에 따라 상기 제2 측 쪽으로 만곡되는, 챔버 유입구 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측은 직선이고 상기 전달 라인의 내부 벽과 정렬되는, 챔버 유입구 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 측은 직선이고 상기 전달 라인의 내부 벽과 180° 미만의 각도를 이루는, 챔버 유입구 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외측 결합의 길이는 상기 외측 단부의 길이 미만인, 챔버 유입구 조립체.
  9. 기판 처리 시스템을 위한 전달 라인을 위한 유입구 부재로서,
    상기 전달 라인의 장착 슬리브로의 결합을 위한 제1 단부;
    처리 챔버로의 결합을 위한 제2 단부; 및
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장되는 유입구 통로를 포함하고,
    상기 유입구 통로는 상기 제1 단부에 근접한 원통형 부분을 포함하고,
    상기 유입구 통로는 상기 제2 단부에 근접한 원추형 부분을 포함하고,
    상기 제1 단부에서의 제1 단면적은 상기 제2 단부에서의 제2 단면적 미만인, 유입구 부재.
  10. 제9항에 있어서,
    내부 단면적은 상기 유입구 통로의 상기 제1 단부로부터 상기 유입구 통로의 상기 제2 단부까지 단조롭게 증가하는, 유입구 부재.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 유입구 통로의 내부 벽은 상기 원통형 부분이 상기 원추형 부분으로 전이되는 모퉁이를 포함하는, 유입구 부재.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 단면적의 형상은 계란형, 타원형, 장방형, 스타디움형, 둥근 직사각형, 비대칭형, 및 비정형 중 적어도 하나를 포함하는, 유입구 부재.
  13. 기판 처리 시스템으로서,
    처리 챔버와 원격 플라즈마 공급원 사이에 결합된 전달 라인을 포함하고, 상기 전달 라인은:
    상기 원격 플라즈마 공급원에 결합된 장착 슬리브; 및
    유입구 부재를 포함하고, 상기 유입구 부재는:
    상기 장착 슬리브로의 결합을 위한 제1 단부;
    상기 처리 챔버로의 결합을 위한 제2 단부; 및
    상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부로 연장되는 유입구 통로를 포함하고,
    상기 유입구 통로는 상기 제1 단부에 근접한 원통형 부분을 포함하고,
    상기 유입구 통로는 상기 제2 단부에 근접한 원추형 부분을 포함하고,
    상기 제1 단부에서의 제1 단면적은 상기 제2 단부에서의 제2 단면적 미만인, 기판 처리 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유입구 통로의 내부 벽은 상기 원통형 부분이 상기 원추형 부분으로 전이되는 모퉁이를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 처리 챔버의 측벽 내에 고정된 챔버 유입구를 더 포함하고, 상기 챔버 유입구는:
    상기 전달 라인으로의 외측 결합;
    상기 처리 챔버의 처리 영역을 위한 내측 결합 ― 상기 내측 결합 및 상기 외측 결합은 각각, 상기 챔버 유입구의 내측 및 외측 단부들 상에 있음 ―; 및
    상기 내측 및 외측 단부들 및 제1 측 및 제2 측을 포함하는 종방향 프로파일 ― 상기 제1 및 제2 측들은 상기 챔버 유입구의 대향 측들 상에 있음 ― 을 포함하고, 상기 원추형 부분의 벽은 상기 모퉁이로부터 상기 내측 단부까지 선형 표면을 형성하기 위해 상기 챔버 유입구의 상기 제2 측과 정렬되는, 기판 처리 시스템.
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