KR20210008919A - 냉각된 대면 플레이트를 갖는 샤워헤드를 갖는 기판 프로세싱 챔버 - Google Patents

냉각된 대면 플레이트를 갖는 샤워헤드를 갖는 기판 프로세싱 챔버 Download PDF

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다모다 라자람 샨박
나그라 샹카
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

기판 프로세싱 챔버를 위한 샤워헤드는: 내측 벽들; 내측 벽들 사이의 내측 플레넘; 제 1 표면 및 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 대면 플레이트; 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 연장하는 대면 플레이트를 관통하는 홀들; 내측 플레넘에 유체로 연결된 제 1 유입구; 외측 벽들; 내측 벽들과 외측 벽들 사이의 제 1 외측 플레넘; 내측 벽들과 외측 벽들 사이의 제 2 외측 플레넘; 및 냉각제 채널들을 포함하고; 냉각제 채널들은, 제 1 외측 플레넘과 제 2 외측 플레넘을 유체로 연결하는 제 1 표면과 제 2 표면 사이의 대면 플레이트 내에 위치되고; 그리고 홀들로부터 유체적으로 격리된다. 샤워헤드는 또한 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 제 2 유입구를 포함한다.

Description

냉각된 대면 플레이트를 갖는 샤워헤드를 갖는 기판 프로세싱 챔버
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2018 년 6 월 12 일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제 16/006,355 호의 우선권을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.
본 개시는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 냉각된 샤워헤드들을 갖는 기판 프로세싱 챔버에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 처리하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 예시적인 프로세스들은 증착, 에칭, 세정, 및 다른 타입들의 프로세스들을 포함하지만 이로 제한되지 않는다.
기판은 프로세싱 챔버에서 페데스탈 또는 정전 척 (ESC) 과 같은 기판 지지부 상에 배치될 수도 있다. 프로세싱 챔버 내 샤워헤드는 가스들 또는 가스 혼합물들을 분배한다. 플라즈마는 프로세싱 챔버 내에서 화학 반응을 개시하도록 사용된다.
일 특징에서, 기판 프로세싱 챔버용 샤워헤드가 기술된다. 샤워헤드는: 내측 벽들; 내측 벽들 사이의 내측 플레넘; 제 1 표면 및 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 대면 플레이트; 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 연장하는 대면 플레이트를 관통하는 홀들; 내측 플레넘에 유체로 연결된 제 1 유입구; 외측 벽들; 내측 벽들과 외측 벽들 사이의 제 1 외측 플레넘; 내측 벽들과 외측 벽들 사이의 제 2 외측 플레넘; 및 냉각제 채널들을 포함하고; 냉각제 채널들은, 제 1 외측 플레넘과 제 2 외측 플레넘을 유체로 연결하는 제 1 표면과 제 2 표면 사이의 대면 플레이트 내에 위치되고; 그리고 홀들로부터 유체적으로 격리된다. 샤워헤드는 또한 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 제 2 유입구를 포함한다.
다른 특징들에서, 대면 플레이트를 관통하는 냉각제 채널들의 방향은 대면 플레이트를 관통하는 홀들의 제 2 방향에 수직이다.
다른 특징들에서, 샤워헤드는: 제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하고 제 1 직경을 포함하는 스템 부분; 및 스템 부분의 제 2 단부에 연결되고 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 포함하는 베이스 부분을 포함한다.
다른 특징들에서, 냉각제 채널들 각각은 냉각제 채널들의 채널에 서로 평행하다.
다른 특징들에서, 샤워헤드는 제 2 외측 플레넘에 유체로 연결된 유출구를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 샤워헤드는 내측 벽들과 외측 벽들 사이에 위치되고 제 1 외측 플레넘을 제 2 외측 플레넘으로부터 유체적으로 격리하는 분할 부재들을 더 포함한다.
다른 특징들에서, 샤워헤드는: 제 2 표면으로부터 냉각제 채널들로 연장하고; 제 1 표면으로 연장하지 않는 제 2 홀들을 더 포함하다.
다른 특징들에서, 제 2 홀들은 대면 플레이트를 통해 홀들에 평행하다.
다른 특징들에서, 제 2 홀들은 대면 플레이트를 통해 홀들로부터 유체적으로 격리된다.
일 특징에서, 프로세싱 시스템은: 기판 프로세싱 챔버; 샤워헤드로서, 샤워헤드는 기판 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 샤워헤드; 냉각제를 제 2 유입구에 제공하도록 구성된 냉각제 어셈블리; 및 기판 프로세싱 챔버 내의 기판 상의 막의 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 동안 미리 결정된 온도 이하로 냉각제를 냉각하기 위해 냉각제 어셈블리를 제어하도록 구성된 온도 제어기를 포함한다.
다른 특징들에서, 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 이다.
다른 특징들에서, 프로세싱 시스템은 제 1 유입구, 내측 플레넘, 및 홀들을 통해 기판 상의 막의 PECVD를 위해 기판 프로세싱 챔버 내로 실란 및 질소를 포함하는 가스를 흘리도록 구성된 시스템 제어기를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 시스템 제어기는 샤워헤드와 기판 사이에 플라즈마를 생성하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 온도 제어기는 PECVD를 통해 기판 프로세싱 챔버 내로부터 기판들 상에 증착된 막의 세정 동안 냉각제를 미리 결정된 온도 이하로 냉각하기 위해 냉각제 어셈블리를 제어하도록 더 구성된다.
다른 특징들에서, 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 이다.
다른 특징들에서, 프로세싱 시스템은 세정 동안 제 1 유입구, 내측 플레넘, 및 홀들을 통해 기판 프로세싱 챔버 내로 질소 트리플루오라이드 (NF3) 를 흘리도록 구성된 시스템 제어기를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 대면 플레이트는 알루미늄으로 구성된다.
일 특징에서, 기판 프로세싱 챔버를 위한 샤워헤드가 기술된다. 샤워헤드는: 내측 플레넘; 제 1 표면 및 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 대면 플레이트; 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 대면 플레이트를 관통하는 홀들; 내측 플레넘에 유체로 연결된 제 1 유입구; 내측 플레넘의 방사상 외측에 위치된 제 1 외측 플레넘; 내측 플레넘의 방사상 외측에 위치된 제 2 외측 플레넘; 및 냉각제 채널들을 포함하고; 냉각제 채널들은, 제 1 외측 플레넘과 제 2 외측 플레넘을 유체로 연결하는 제 1 표면과 제 2 표면 사이의 대면 플레이트 내에 위치되고; 그리고 대면 플레이트를 관통하는 홀들과 교차하지 않는다. 샤워헤드는 또한 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 제 2 유입구; 및 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 유출구를 포함한다.
다른 특징에서, 프로세싱 시스템은: 기판 프로세싱 챔버; 샤워헤드로서, 샤워헤드는 기판 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 샤워헤드; 및 알루미늄으로 구성된 대면 플레이트; 및 냉각제를 제 2 유입구에 입력하고 유출구로부터 냉각제를 수용하도록 구성된 냉각제 어셈블리; 및 기판 프로세싱 챔버 내의 기판 상의 막의 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 동안; 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로부터 막의 세정 동안 미리 결정된 온도 이하로 냉각제를 냉각하기 위해 냉각제 어셈블리를 제어하도록 구성된 온도 제어기를 포함한다.
다른 특징들에서, 프로세싱 시스템은: 제 1 유입구, 내측 플레넘, 및 홀들을 통해, 실란 및 질소를 포함하는 가스를 기판 상의 막의 PECVD를 위해 기판 프로세싱 챔버 내로 흐르게 하고; 그리고 제 1 유입구, 내측 플레넘, 및 홀들을 통해, 세정 동안 기판 프로세싱 챔버 내로 NF3를 흘리도록 구성된 시스템 제어기를 더 포함하고, 여기서 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 이다.
본 개시의 추가적용 가능 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예들은 단지 예시를 목적으로 의도되고 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 예시적인 프로세싱 챔버의 기능적 블록도이다.
도 2는 냉각제 어셈블리를 포함하는 예시적인 냉각 시스템을 포함하는 기능적 블록도를 포함한다.
도 3은 예시적인 샤워헤드의 단면도를 포함한다.
도 4는 예시적인 샤워헤드의 저면도를 포함한다.
도 5는 예시적인 샤워헤드의 단면도를 포함한다.
도 6 및 도 7은 샤워헤드의 예시적인 베이스 부분들의 3 차원 단면도들을 포함한다.
도 8은 (a) 기판들 상의 막의 증착 및 (b) 프로세싱 챔버의 세정 동안 샤워헤드를 냉각하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트를 포함한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
기판 지지부는 프로세싱 챔버 내에서 기판을 지지한다. 샤워헤드는 프로세싱 챔버 내에서 프로세스 가스들을 분배한다. 예를 들어, 증착 동안, 샤워헤드는 기판 상에 막을 증착하기 위해 하나 이상의 전구체 가스들을 분배한다. 프로세싱 챔버의 세정 동안, 샤워헤드는 프로세싱 챔버 내의 샤워헤드 및 다른 표면들로부터 막을 제거하도록 하나 이상의 세정 가스들을 분배한다.
프로세싱 챔버의 세정은 막이 프로세싱 챔버 내에서 샤워헤드 및/또는 다른 표면들로부터 플레이크되기 (flake off) 시작하기 전에 이벤트 기반으로 또는 주기적으로 (예를 들어, 미리 결정된 수의 증착 사이클들마다) 수행된다. 막의 플레이크들은 증착 동안 기판들 상에 내려앉을 수 있고, 이는 결함들을 증가시킨다.
증착 (예를 들어, PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition)) 을 위해 사용된 샤워헤드들은 냉각되지 않는다. 본 개시에 따른 샤워헤드는 막의 증착 동안 그리고 프로세싱 챔버의 세정 동안 냉각된다.
플레이킹이 시작되기 전에 샤워헤드 상의 막의 두께는 샤워헤드의 온도와 관련된다. 증착 동안 샤워헤드를 냉각함으로써, 막이 샤워헤드로부터 플레이크되기 시작하기 전에 보다 두꺼운 막이 샤워헤드 상에 구축되게 (build up) 할 수 있다. 그러므로 세정 사이클들은 샤워헤드가 냉각될 때보다 덜 빈번하게 수행될 수 있다. 즉, 샤워헤드가 냉각될 때 보다 많은 기판들이 연속적인 세정 사이클들 사이에 프로세싱될 수 있다.
세정 동안 샤워헤드의 대면 플레이트를 냉각하는 것은 세정 동안 샤워헤드가 마모되는 양을 감소시킨다. 따라서 세정 동안 샤워헤드를 냉각하는 것은 샤워헤드의 수명을 증가시킬 수도 있고 샤워헤드 교체들 사이의 기간을 증가시킬 수도 있다.
이제 도 1을 참조하면, 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 도시된다. 단지 예를 들면, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 CVD (chemical vapor deposition), PECVD (plasma enhanced CVD), ALD (atomic layer deposition), PEALD (plasma enhanced ALD), 에칭, 및/또는 프로세싱의 하나 이상의 타입들에 사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 둘러싸고 RF 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함한다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 및 프로세싱 챔버 (102) 의 예가 도시되지만, 본 개시는 또한 플라즈마를 인시츄 (in-situ) 생성하는 기판 프로세싱 시스템, 리모트 플라즈마 생성을 구현하고 (예를 들어, 플라즈마 튜브, 마이크로파 튜브를 사용하여) 전달하는 기판 프로세싱 시스템, 등과 같은 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들 및 프로세싱 챔버들에 적용가능하다.
프로세싱 챔버 (102) 는 ESC (electrostatic chuck) 와 같은 기판 지지부 (106) 를 포함한다. 기판 (108) 이 기판 지지부 (106) 상에 배치되고 하나 이상의 플라즈마 프로세스들이 기판 (108) 상에서 수행된다. 예를 들어, 실리콘 나이트라이드 (SiN) 막이 프로세싱 챔버 (102) 내의 기판들 상에 증착될 수도 있다. SiN 막의 예가 제공되지만, 본 출원은 또한 다른 화학 물질들의 막들의 증착에 적용 가능하다.
샤워헤드 (109) 는 상부 전극으로서 작용하고 프로세싱 챔버 (102) 내에서 프로세스 가스들을 도입하고 분배한다. 샤워헤드 (109) 는 이하에 더 논의된다.
기판 지지부 (106) 는 하부 전극으로 작용하는 전기적으로 도전성 베이스플레이트 (110) 를 포함할 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 세라믹 층 (112) 을 지지한다. 내열 층 (114) (예를 들어, 본딩 층) 이 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 베이스플레이트 (110) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 냉각제 채널들 (116) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 보호 시일 (seal) (176) 이 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이에서 내열 층 (114) 의 둘레 주변에 제공될 수도 있다.
플라즈마를 스트라이킹하고 유지하기 위해 RF 생성 시스템 (120) 이 RF 전압을 생성하고 상부 전극 (예를 들어, 샤워헤드 (109)) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (106) 의 베이스플레이트 (110)) 중 하나로 출력한다. 상부 전극 및 하부 전극 중 다른 하나는 DC (direct current) 접지, AC (alternating current) 접지, 또는 플로팅할 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (120) 은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 또는 하부 전극에 피딩되는 RF 전압을 생성하는 RF 전압 생성기 (122) 를 포함할 수도 있다.
가스 전달 시스템 (130) 은 하나 이상의 가스 소스들 (132-1, 132-2, …, 및 132-N) (집합적으로 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (132) 은 하나 이상의 증착 가스들, 에칭 가스들, 캐리어 가스들, 불활성 가스들, 및 이들의 혼합물들을 공급한다. 예를 들어, 가스 소스들 (132) 은 기판들 상에 막을 증착하기 위해 하나 이상의 전구체 가스들을 공급한다. 가스 소스들 (132) 은 프로세싱 챔버 (102) 내로부터 막의 세정을 위해 부가적으로 또는 대안적으로 하나 이상의 세정 가스들 (예를 들어, 분자 수소) 을 공급할 수도 있다. 가스 소스들 (132) 은 또한 퍼지 가스를 공급한다.
가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134-1, 134-2, …, 및 134-N) (집합적으로 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (136-1, 136-2, …, 및 136-N) (집합적으로 질량 유량 제어기들 (136)) 에 의해 매니폴드 (140) 에 연결된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 로 피딩되고 샤워헤드 (109) 로부터 프로세싱 챔버 (102) 로 출력된다. 일 매니폴드의 예가 제공되지만, 샤워헤드 (109) 는 2 이상의 매니폴드로부터 가스를 수용할 수도 있다.
온도 제어기 (142) 가 세라믹 층 (112) 에 배치된 TCEs (thermal control elements) (144) 와 같은 복수의 가열 엘리먼트들에 연결될 수도 있다. 예를 들어, TCEs (144) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, 멀티-존 가열 플레이트의 각각의 존들에 대응하는 매크로 가열 엘리먼트들 및/또는 멀티-존 가열 플레이트의 복수의 존들에 걸쳐 배치된 마이크로 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수도 있다. TCEs (144) 는 예를 들어, 전력이 가열기들에 각각 인가될 때 열을 생성하는 저항성 가열기들 또는 또 다른 적합한 타입의 가열 엘리먼트일 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 및 기판 (108) 상의 다양한 위치들에서 온도들을 제어하도록 TCEs (144) 를 제어한다.
온도 제어기 (142) 는 또한 냉각제 어셈블리 (146) 와 연통하고 냉각제 채널들 (116) 을 통한 냉각제 (유체) 플로우를 제어한다. 냉각제는 액체 또는 가스일 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 를 냉각하기 위해 냉각제 채널들 (116) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (146) 를 동작시킨다. 기판 지지부 (106) 를 냉각하는 것은 기판 지지부 (106) 상의 기판을 냉각한다. 온도 제어기 (142) 는 예를 들어, 하나 이상의 프로세스들 동안 하나 이상의 타깃 온도들 및/또는 하나 이상의 타깃 냉각제 플로우 레이트들을 달성하기 위해 냉각제 어셈블리 (146) 와 함께 TCEs (144) 를 제어할 수도 있다.
밸브 (150) 및 펌프 (152) 가 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응물질들 및 다른 가스들을 배기 (퍼지) 하도록 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 가 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 상으로 기판들을 전달하고, 기판 지지부 (106) 로부터 기판들을 제거하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 와 로드록 (172) 사이에서 기판들을 이송할 수도 있다. 별도의 제어기들로 도시되었지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 내에서 구현될 수도 있다.
일부 예들에서, 기판 지지부 (106) 는 에지 링 (180) 을 포함한다. 에지 링 (180) 은 기판 (108) 에 대해 이동가능 (예를 들어, 수직 방향으로 위아래로 이동가능) 할 수도 있다. 예를 들어, 에지 링 (180) 의 운동은 시스템 제어기 (160) 에 응답하여 액추에이터를 통해 제어될 수도 있다. 일부 예들에서, 사용자는 하나 이상의 입력 메커니즘들, 디스플레이, 등을 포함할 수도 있는, 사용자 인터페이스 (183) 를 통해 시스템 제어기 (160) 에 제어 파라미터들을 입력할 수도 있다.
샤워헤드 (109) 는 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면에 연결될 수도 있는 일 단부를 포함하는 스템 부분 (182) 을 포함한다. 샤워헤드 (109) 는 또한 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분 (182) 의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장하는 베이스 부분 (184) 을 포함한다. 스템 부분 (182) 및 베이스 부분 (184) 은 예를 들어, 알루미늄 또는 또 다른 적합한 전기 전도성 재료로 이루어질 수도 있다. 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분 (184) 의 대면플레이트 (185) 는 기판 대면 표면을 포함하고 복수의 홀들을 포함하고 이를 통해 프로세스 가스가 흐른다.
기판들 상에 증착된 막은 또한 프로세싱 챔버 (102) 내에서, 예컨대 프로세싱 챔버 (102) 및 샤워헤드 (109) 의 내부 벽들 상에 구축된다. 막이 프로세싱 챔버 (102) 내로부터 세정/제거되지 않는다면, 막은 막의 증착 동안 플레이크 오프 (예를 들어, 샤워헤드 (109)) 될 수도 있고 기판들의 결함들을 증가시킬 수도 있다.
시스템 제어기 (160) 는 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 사이클들을 주기적으로, 예컨대 미리 결정된 이벤트가 발생할 때마다 또는 미리 결정된 수의 기판들이 프로세싱 챔버 (102) 내에서 프로세싱될 때마다 수행한다. 미리 결정된 수는 캘리브레이팅되고 막의 증착 동안 막이 샤워헤드 (109) 로부터 플레이크되기 시작하는 기판들의 수보다 작게 설정된다. 시스템 제어기 (160) 는 플라즈마 및 NF3 (질소 트리플루오라이드 (nitrogen trifluoride)) 와 같은 하나 이상의 세정 가스들을 사용하여 프로세싱 챔버 (102) 및 샤워헤드 (109) 내로부터 막을 세정한다. 질소 트리플루오라이드의 예가 제공되지만, 또 다른 적합한 세정 가스 화학 물질이 막을 세정하기 위해 사용될 수도 있다.
본 출원에 따라, 냉각제 어셈블리 (186) 를 통해, 온도 제어기 (142) 는 기판들 상의 막의 증착 동안 그리고 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 동안 샤워헤드 (109) 를 냉각한다. 냉각제 어셈블리 (186) 는 대면 플레이트 (185) 및 샤워헤드 (109) 를 냉각시키기 위해 증착 동안 그리고 세정 동안 샤워헤드 (109) 를 통해 냉각제를 펌핑한다.
증착 동안 샤워헤드 (109) 를 냉각시킴으로써, 막이 샤워헤드 (109) 로부터 플레이크되기 시작하기 전에 보다 두꺼운 막이 샤워헤드 (109) 상에 구축되게 할 수 있다. 따라서 세정 사이클들은 보다 덜 빈번하게 수행될 수 있다. 즉, 보다 많은 기판들이 연속적인 세정 사이클들 사이에 프로세싱 챔버 (102) 내에서 프로세싱될 수 있다.
세정 동안 샤워헤드 (109) 의 대면 플레이트를 냉각하는 것은 세정 가스들에 의한 샤워헤드 (109) 의 마모를 감소시킨다. 예를 들어, 세정에 기인한 대면 플레이트 (185) 의 거칠기 및 방사율 변화들은 샤워헤드 (109) 가 냉각되지 않거나 (예를 들어, 기판 지지부 (108) 를 통한 냉각제 플로우를 통해) 간접적으로 냉각된다면, 샤워헤드 (109) 가 냉각될 때 보다 작을 수도 있다. 따라서 세정 동안 샤워헤드 (109) 를 냉각하는 것은 샤워헤드 (109) 의 수명을 증가시킬 수도 있고 샤워헤드 교체들 사이의 기간을 증가시킬 수도 있다.
도 2는 냉각제 어셈블리 (186) 를 포함하는 예시적인 냉각 시스템 (200) 을 포함하는 기능적 블록도를 포함한다. 냉각 시스템 (200) 은 제 1 삼 방향 비례 밸브 (이하 제 1 밸브) (204), 제 2 삼 방향 비례 밸브 (이하 제 2 밸브) (206), 제 3 삼 방향 비례 밸브 (이하 제 3 밸브) (208), 및 제 1 온도 제어 유닛 및 제 2 온도 제어 유닛 (TCUs) (냉각제 소스들) (216 및 218) 을 포함할 수도 있다. 제 1 TCU (216) 는 제 1 온도의 냉각제를 공급한다. 제 2 TCU (218) 는 제 2 온도의 냉각제를 공급한다. 2 개의 TCU들의 예가 제공되지만, 하나의 TCU만이 구현될 수도 있고 또는 2 개 보다 많은 TCU들이 구현될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 각각의 플로우 레이트는 고정될 수도 있다. 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 의 플로우 레이트들은 동일하거나 상이할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 TCU (216) 는 제 1 고정 플로우 레이트를 가질 수도 있고, 제 2 TCU (218) 는 제 1 고정 플로우 레이트와 동일하거나 상이한 제 2 고정 플로우 레이트를 가질 수도 있다. 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 각각은 펌프를 포함한다. 제 1 TCU (216) 의 펌프는 제 1 밸브 (204) 로 냉각제를 펌핑하고, 제 2 TCU (218) 의 펌프는 제 2 밸브 (206) 로 냉각제를 펌핑한다. 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 각각은 또한 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 내의 냉각제를 가열하고 그리고/또는 냉각하는 하나 이상의 가열 디바이스들 (예를 들어, 전기 가열기들) 및/또는 하나 이상의 냉각 디바이스들 (예를 들어, 냉각기들) 을 포함한다.
제 1 밸브 (204) 는 입력 포트 (220), 제 1 출력 포트 (222), 및 제 2 출력 포트 (또는 바이패스) (224) 를 갖는다. 제 2 밸브 (206) 는 입력 포트 (226), 제 1 출력 포트 (228), 및 제 2 출력 포트 (또는 바이패스) (230) 를 갖는다. 제 3 밸브 (208) 는 입력 포트 (232), 제 1 출력 포트 (234), 및 제 2 출력 포트 (236) 를 갖는다.
제 1 밸브 (204) 의 입력 포트 (220) 는 제 1 유체 라인 (238) 을 통해 제 1 고정된 플로우 레이트로 제 1 TCU (216) 로부터 제 1 온도의 냉각제를 수용한다. 제 2 밸브 (206) 의 입력 포트 (226) 는 제 2 유체 라인 (240) 을 통해 제 2 고정된 플로우 레이트로 제 2 TCU (218) 로부터 제 2 온도의 냉각제를 수용한다.
제 1 밸브 (204) 의 제 1 출력 포트 (222) 는 제 1 TCU (216) 로부터 수용된 냉각제의 제 1 부분을 공급 라인 (242) 내로 출력한다. 제 2 밸브 (206) 의 제 1 출력 포트 (228) 는 제 2 TCU (218) 로부터 수용된 냉각제의 제 1 부분을 공급 라인 (242) 내로 출력한다. 제 1 밸브 (204) 및 제 2 밸브 (206) 의 각각의 제 1 출력 포트들 (222 및 228) 로부터 출력된 냉각제의 제 1 부분들은 공급 라인 (242) 에서 혼합된다. 공급 라인 (242) 내의 혼합된 냉각제는 샤워헤드 (109) 로 입력된다.
온도 제어기 (142) 는 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 를 제어하고 이에 따라 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 의 각각의 제 1 출력 포트들 (222 및 228) 로부터 공급 라인 (242) 으로 출력되는 냉각제의 제 1 부분들의 양을 제어한다. 온도 제어기 (142) 는 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 를 제어하고 타깃 (또는 설정점) 온도에 기초하여 양들을 결정한다.
온도 제어기 (142) 는 기판 상의 막의 증착 동안 그리고 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 동안 타깃 온도를 미리 결정된 온도로 설정한다. 미리 결정된 온도는 캘리브레이팅되고 예를 들어, 대략 380 ℃ 이하일 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 온도 제어기 (142) 는 기판 상의 막의 증착 동안 일 미리 결정된 온도 및 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 동안 (제 1 미리 결정된 온도와 상이한) 제 2 미리 결정된 온도로 타깃 온도를 설정할 수도 있다. 제 1 미리 결정된 온도 및 제 2 미리 결정된 온도는 대략 380 ℃ 이하이다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 대략 연관된 값의 +/- 10 ％를 의미할 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 온도 제어기 (142) 는 다른 시간들에 하나 이상의 다른 온도들로 타깃 온도를 설정할 수도 있다.
제 1 TCU (216) 로부터 제 1 밸브 (204) 에 의해 수용된 냉각제의 제 2 (나머지) 부분은 유체 라인 (244) 을 통해 제 1 밸브 (204) 의 제 2 출력 포트 (또는 바이패스) (224) 를 통해 제 1 TCU (216) 로 리턴될 수도 있다. 제 2 TCU (218) 로부터 제 2 밸브 (206) 에 의해 수용된 냉각제의 제 2 (나머지) 부분은 유체 라인 (246) 을 통해 제 2 밸브 (206) 의 제 2 출력 포트 (또는 바이패스) (230) 를 통해 제 2 TCU (218) 로 리턴될 수도 있다.
제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 에 의해 수용된 냉각제의 제 2 부분들이 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 로 리턴되기 때문에, 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 은 각각의 고정된 플로우 레이트로 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 로 냉각제를 공급할 수 있다. 이는 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 의 설계를 단순화할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 의 펌프들은 단일 속도로 동작될 수 있다. 단일 속도들로 동작하는 동안, 타깃 온도는 제 1 밸브 및/또는 제 2 밸브 (204 및 206) 의 개구부들의 조정을 통해 달성될 수도 있다.
샤워헤드 (109) 로부터 출력된 냉각제는 리턴 라인 (248) 을 통해 제 3 밸브 (208) 의 입력 포트 (232) 에 의해 수용된다. 제 3 밸브 (208) 는 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 사이에 리턴된 냉각제를 분할한다. 제 3 밸브 (208) 에 의해 수용된 냉각제의 제 1 부분은 유체 라인 (250) 및 유체 라인 (244) 을 통해 제 3 밸브 (208) 의 제 1 출력 포트 (234) 를 통해 제 1 TCU (216) 로 리턴된다. 제 3 밸브 (208) 에 의해 수용된 냉각제의 제 2 부분은 유체 라인 (252) 및 유체 라인 (246) 을 통해 제 3 밸브 (208) 의 제 2 출력 포트 (236) 를 통해 제 2 TCU (218) 로 리턴된다.
온도 제어기 (142) 는 제 3 밸브 (208) 를 제어하고 제 3 밸브 (208) 의 제 1 출력 포트 및 제 2 출력 포트 (234 및 236) 로부터 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 로 각각 출력되는 냉각제의 제 1 부분 및 제 2 부분의 적절한 양 또는 타깃량을 결정한다. 예를 들어, 온도 제어기 (142) 는 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 의 레벨 센서들 (217 및 219) 로부터 수신된 데이터에 기초하여 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 의 냉각제의 레벨을 모니터링한다. 온도 제어기 (142) 는 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 각각의 냉각제의 레벨을 결정하고 레벨들에 기초하여 제 1 TCU 및 제 2 TCU (216 및 218) 로 리턴할 냉각제의 제 1 부분 및 제 2 부분의 양을 결정한다.
온도 센서 (254) (예를 들어, 열전대 (thermocouple)) 는 샤워헤드 (109) 로 입력된 냉각제의 온도를 센싱한다. 플로우 레이트 센서 (예를 들어, 플로우 미터) (256) 는 공급 라인 (242) 을 통해 샤워헤드 (109) 로 입력된 냉각제의 플로우 레이트를 측정한다. 도시되지 않지만, 제 2 온도 센서 및 제 2 플로우 미터가 리턴 라인 (248) 에 커플링될 수 있고 리턴 라인 (248) 을 통한 냉각제의 온도 및 플로우 레이트를 측정할 수 있다.
온도 제어기 (142) 는 PID (Proportional Integral Derivative) 제어기 또는 또 다른 적합한 타입의 폐루프 제어기를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 냉각제가 샤워헤드 (109) 로 공급되는 타깃 온도에 기초하여 제 1 밸브 (204) 및 제 2 밸브 (206) 에 의해 공급된 냉각제의 양을 제어한다. 예를 들어, 온도 제어기 (142) 는 온도 센서 (254) 에 의해 측정된 온도를 타깃 온도를 향하여 또는 타깃 온도로 조정하도록 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 를 제어할 수도 있다.
부가적으로, 온도 제어기 (142) 는 냉각제가 샤워헤드 (109) 로 공급될 타깃 플로우 레이트에 기초하여 제 1 밸브 (204) 및 제 2 밸브 (206) 에 의해 공급된 냉각제의 양을 제어한다. 예를 들어, 온도 제어기 (142) 는 플로우 레이트 센서 (256) 에 의해 측정된 플로우 레이트를 타깃 플로우 레이트를 향하여 또는 타깃 플로우 레이트로 조정하도록 제 1 밸브 및 제 2 밸브 (204 및 206) 를 제어할 수도 있다.
도 3은 샤워헤드 (109) 의 예의 단면도이다. 상기 언급된 바와 같이, 샤워헤드 (109) 는 스템 부분 (182) 및 베이스 부분 (184) 을 포함한다. 베이스 부분 (184) 은 대면 플레이트 (185) 를 포함한다.
내측 플레넘 (312) 이 내측 벽들 (308) 사이에 위치된다. 프로세스 가스는 제 1 유입구 (316) 를 통해 매니폴드 (140) 로부터 내측 플레넘 (312) 내로 흐른다. 프로세스 가스는 내측 플레넘 (312) 으로부터 홀들 (314) 을 통해 대면 플레이트 (185) 를 관통하여 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐른다. 배플 (320) 이 내측 플레넘 (312) 내에 구현될 수도 있다. 배플 (320) 은 내측 플레넘 (312) 내에서 방사상으로 외측으로 프로세스 가스를 분배하도록 구성될 수도 있다.
제 1 외측 플레넘 및 제 2 외측 플레넘 (324 및 326) 은 샤워헤드 (109) 의 내측 벽들 (308) 과 외측 벽들 (328) 사이에 위치된다. 냉각제는 냉각제 어셈블리 (186) 로부터 제 2 유입구 (332) 를 통해 제 1 외측 플레넘 (324) 내로 흐른다. 냉각제는 제 1 외측 플레넘 (324) 으로부터 냉각제 채널들 (336) 을 통해 대면 플레이트 (185) 를 관통하여 제 2 외측 플레넘 (326) 으로 흐른다. 냉각제 채널들 (336) 은 대면 플레이트 (185) 를 통해 홀들 (314) 사이에 형성된다. 냉각제 채널들 (336) 은 대면 플레이트 (185) 에 걸친 온도들이 대략 동일하도록 대면 플레이트 (185) 전체에 분포된다. 냉각제는 제 2 외측 플레넘 (326) 으로부터 유출구 (340) 를 통해 냉각제 어셈블리 (186) 로 흐른다. 냉각제 채널들 (336) 은 홀들 (314) 에 수직일 수도 있다.
도 4는 대면 플레이트 (185) 를 향해 본 샤워헤드 (109) 의 예시적인 구현 예의 저면도를 포함한다. 도 4에서, 냉각제 채널들 (336) 과 대면 플레이트 (185) 의 기판-대면 표면 사이의 재료는 냉각제 채널들 (336) 및 홀들 (314) 을 예시하기 위해 제거되었다.
분할 부재들 (404) 은 스템 부분 (182) 및 베이스 부분 (184) 을 통해 연장한다. 분할 부재들 (404) 은 냉각제가 냉각제 채널들 (336) 을 통해 제 1 외측 플레넘 (324) 으로부터 제 2 외측 플레넘 (326) 으로만 흐를 수 있도록 제 2 외측 플레넘 (326) 으로부터 제 1 외측 플레넘 (324) 을 분할한다. 분할 부재들 (404) 은 예를 들어 샤워헤드 (109) 둘레에서 서로 180도에 위치될 수도 있다. 냉각제 채널들 (336) 각각은 냉각제 채널들 (336) 중 하나에 서로 평행할 수도 있다. 냉각제 채널들 (336) 중 인접한 채널들 사이의 거리들은 동일하거나, 상이하거나, 동일하고 상이한 거리들의 조합일 수도 있다.
홀들의 예시적인 수들 및 배열들이 제공되지만, 본 출원은 또한 홀들의 다른 수들 및/또는 배열들에 적용 가능하다. 또한, 냉각제 채널들의 예시적인 수들 및 배열들이 제공되지만, 본 출원은 또한 다른 수들 및/또는 배열들의 냉각제 채널들에 적용 가능하다.
도 5는 샤워헤드 (109) 의 예시적인 구현 예의 단면도를 포함한다. 도 5의 예에서, 단면은 분할 부재들 (404) 에서 취해진다. 도시된 바와 같이, 냉각제 채널들 (336) 각각은 2 개 이상의 개별 냉각제 채널들 (504) 의 세트를 포함할 수도 있다. 3 개의 개별 냉각제 채널들 (504) 의 예가 제공되지만, 냉각제 채널들 (336) 각각은 1 개, 2 개 또는 3 개 이상의 개별 냉각제 채널들을 포함할 수도 있다. 대면 플레이트 (185) 의 냉각은 냉각제 채널들 (336) 각각이 2 개 이상의 개별 냉각제 채널들을 포함할 때 샤워헤드에 걸쳐 보다 균일할 수도 있다. 분리 부재들 (508) 은 다양한 구현 예들에서 내측 플레넘 (312) 내에서 구현될 수도 있다.
도 6은 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분 (184) 의 예시적인 구현 예의 3 차원 단면도를 포함한다. 도 6의 예에서, 단면은 다시 분할 부재들 (404) 에서 취해진다. 냉각제 채널들 (336) 의 길이들은 단지 예시를 목적으로 절단되었다. 냉각제 채널들 (336) 은 냉각제 채널들 (336) 이 제 1 외측 플레넘 및 제 2 외측 플레넘 (324 및 326) 으로 개방되는 샤워헤드 (109) 의 방사상 외측 에지들로 연장한다. 도 6의 예에서, 제 1 외측 플레넘들 (324) 및 제 2 외측 플레넘들 (326) 의 외측 벽들을 형성하는 외측 벽들 (328) 은 도시되지 않는다.
도 7은 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분 (184) 의 예시적인 구현 예의 3 차원 단면도를 포함한다. 다양한 구현 예들에서, 냉각제는 샤워헤드 (109) 를 냉각할 수도 있고 프로세싱 챔버 (102) 내로 주입될 수도 있다. 구체적으로, 홀들 (704) 은 냉각제가 냉각제 채널들 (336) 로부터 프로세싱 챔버 (102) 내로 흐르도록 대면 플레이트 (185) 를 통해 냉각제 채널들 (336) 로 형성될 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 분할 부재들 (404) 은 제 1 외측 플레넘 및 제 2 외측 플레넘 (324 및 326) 이 분리되지 않고 샤워헤드 (109) 가 하나의 외측 플레넘을 포함하도록 생략될 수도 있다. 이러한 실시 예들에서, 유출구 (340) 는 생략될 수도 있고 하나 이상의 부가적인 냉각제 유입구들로 대체될 수도 있다.
냉각제 채널들 (336) 의 길이들은 단지 예시를 목적으로 다시 절단되었다. 냉각제 채널들 (336) 은 냉각제 채널들 (336) 이 제 1 외측 플레넘 및 제 2 외측 플레넘 (324 및 326) 으로 개방되는 샤워헤드 (109) 의 방사상 외측 에지들로 연장한다. 도 7의 예에서, 제 1 외측 플레넘 (324) 및 제 2 외측 플레넘 (326) 의 외측 벽들을 형성하는 외측 벽들 (328) 은 도시되지 않는다.
도 8은 기판들 상의 막의 증착 동안 그리고 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 동안 샤워헤드 (109) 를 냉각하는 예시적인 방법을 도시하는 플로우 차트를 포함한다. 제어는 프로세싱 챔버 (102) 내의 기판 지지부 (106) 상에 배치된 기판으로 시작될 수도 있다. 804에서, 온도 제어기 (142) 는 기판의 막 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드) 의 증착을 위해 미리 결정된 온도 (예를 들어, 대략 380 ℃ 이하) 의 냉각제를 샤워헤드 (109) 에 제공하도록 냉각제 어셈블리 (186) 를 제어한다.
808에서, 시스템 제어기 (160) 는 냉각제의 온도가 미리 결정된 온도 이하인지 여부를 결정할 수도 있다. 808이 참이면, 제어는 812로 계속된다. 808이 거짓이면, 제어는 샤워헤드 (109) 를 계속 냉각하도록 804로 돌아갈 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 808은 생략될 수도 있다.
812에서, 기판 상의 막의 증착이 시작되고, 온도 제어기 (142) 는 기판 상의 막의 증착을 위해 미리 결정된 온도의 냉각제를 샤워헤드 (109) 에 제공하도록 냉각제 어셈블리 (186) 를 계속해서 제어한다. 816에서, 시스템 제어기 (160) 는 하나 이상의 전구체 가스들 (예를 들어, 실란 (SiH4) 및 질소를 포함하는 가스 (예를 들어, 분자 질소 (N2), 아산화 질소 (N2O))) 을 기판 상에 막을 증착하기 위해 샤워헤드 (109) 를 통해 프로세싱 챔버 (102) 로 제공하도록 가스 전달 시스템 (130) 을 제어한다. 하나 이상의 불활성 (캐리어) 가스들 (예를 들어, 아르곤 또는 헬륨) 이 또한 기판 상에 막을 증착하기 위해 샤워헤드 (109) 를 통해 프로세싱 챔버 (102) 로 제공될 수도 있다.
820에서, 시스템 제어기 (160) 는 기판 상에 막 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드) 을 증착하기 위해 프로세싱 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 스트라이킹하도록 RF 생성 시스템 (120) 을 제어한다. 증착 동안 샤워헤드 (109) 및 대면 플레이트 (185) 를 냉각시킴으로써, 보다 두꺼운 막 층이 샤워헤드 (109) 로부터 플레이크되지 않고 대면 플레이트 (185) 상에 형성되게 할 수 있다. 이는 프로세싱 챔버 (102) 의 연속적인 세정 사이클들 사이에 프로세싱 챔버 (102) 내에서보다 많은 기판들이 프로세싱되게 한다.
824에서, 시스템 제어기 (160) 는 밸브 (150) 를 개방하고 프로세싱 챔버 (102) 로부터 가스를 퍼지하도록 펌프 (152) 를 턴온할 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 824는 증착이 완료된 후 생략되거나 수행될 수도 있다.
828에서, 시스템 제어기 (160) 는 기판 상의 막의 증착이 완료되었는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 기판 상의 막의 증착이 시작된 이후 기간 (예를 들어, 812의 제 1 인스턴스 이후) 이 미리 결정된 증착 기간보다 긴지 여부를 결정할 수도 있다. 828이 참이면, 제어는 832로 계속된다. 828이 거짓이면, 제어는 812로 돌아가고 증착을 계속할 수도 있다.
832에서, 로봇 (170) 또는 또 다른 로봇이 프로세싱 챔버 (102) 로부터 기판을 제거할 수도 있다. 로봇 (170) 또는 또 다른 로봇은 부가적인 프로세싱을 위해 기판을 또 다른 프로세싱 챔버로 이동시킬 수도 있다. 대안적으로, 부가적인 프로세싱이 프로세싱 챔버 (102) 내의 기판 상에서 수행될 수도 있다.
836에서, 시스템 제어기 (160) 는 카운터 값을 증가시킬 수도 있다 (예를 들어, 카운터 값에 1을 더할 수도 있다). 따라서 카운터 값은 프로세싱 챔버 (102) 내로부터 막을 제거하기 위해 프로세싱 챔버 (102) 가 마지막으로 세정된 후 막이 프로세싱 챔버 (102) 내에 증착되는 기판들의 수에 대응한다.
시스템 제어기 (160) 는 840에서 카운터 값이 미리 결정된 값보다 작은지 여부를 결정할 수도 있다. 미리 결정된 값은 캘리브레이팅될 수도 있고 1보다 큰 정수이다. 미리 결정된 값은 프로세싱 챔버 (102) 의 연속적인 세정 사이클들 사이에 (기판들 상에 증착되는 막을 갖는) 프로세싱될 기판들의 수에 대응한다. 840이 참이면, 로봇 (170) 또는 또 다른 로봇은 842에서 프로세싱 챔버 (102) 내 기판 지지부 (106) 상으로 다음 기판을 로딩할 수도 있고, 제어는 다음 기판 상의 막의 증착을 시작하도록 804로 돌아갈 수도 있다. 820이 거짓이면, 제어는 844에서 계속될 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 프로세싱 챔버 (102) 의 세정 사이클들은 세정을 수행하기 위해 미리 결정된 시간 기간마다 그리고/또는 사용자 입력에 응답하여 부가적으로 또는 대안적으로 수행될 수도 있다.
844에서, 온도 제어기 (142) 는 세정을 위해 미리 결정된 온도로 샤워헤드 (109) 로 냉각제를 제공하도록 냉각제 어셈블리 (186) 를 제어한다. 848에서, 시스템 제어기 (160) 는 냉각제의 온도가 미리 결정된 온도 이하인지 여부를 결정할 수도 있다. 848이 참이면, 제어는 852에서 계속된다. 848이 거짓이면, 제어는 샤워헤드 (109) 를 계속 냉각하도록 844로 돌아갈 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 848은 생략될 수도 있다.
852에서, 세정이 시작되고 온도 제어기 (142) 는 세정을 위해 미리 결정된 온도로 냉각제를 샤워헤드 (109) 에 제공하도록 냉각제 어셈블리 (186) 를 계속해서 제어한다. 856에서, 시스템 제어기 (160) 는 프로세싱 챔버 (102) 및 샤워헤드 (109) 내로부터 막 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드) 을 세정하도록 샤워헤드 (109) 를 통해 프로세싱 챔버 (102) 로 하나 이상의 세정 가스들 (예를 들어, 질소 트리플루오라이드 (NF3)) 을 제공하도록 가스 전달 시스템 (130) 을 제어한다.
860에서, 시스템 제어기 (160) 는 또한 프로세싱 챔버 (102) 내로부터 막 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드) 을 세정하기 위해 프로세싱 챔버 (102) 내에서 플라즈마를 스트라이킹하도록 RF 생성 시스템 (120) 을 제어한다. 세정 동안 샤워헤드 (109) 를 미리 결정된 온도로 냉각함으로써, 세정에 기인한 샤워헤드 (109) 의 변화들 (예를 들어, 거칠기 및 방사율) 이 감소된다. 이는 샤워헤드의 마모를 최소화하고 샤워헤드 (109) 가 교체되기 전에 샤워헤드 (109) 의 보다 긴 사용 기간을 허용한다.
막은 기화되고 펌프 (152) 의 동작을 통해 프로세싱 챔버 (102) 로부터 배기될 수 있다. 864에서, 시스템 제어기 (160) 는 밸브 (150) 를 개방할 수도 있고 프로세싱 챔버 (102) 로부터 기화된 막을 퍼지하도록 펌프 (152) 를 턴온시킬 수도 있다. 다양한 구현 예들에서, 864는 생략되거나 세정이 완료된 후 수행될 수도 있다.
868에서, 시스템 제어기 (160) 는 세정이 완료되었는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 세정이 시작된 이후 기간 (예를 들어, 852의 제 1 인스턴스 이후) 이 미리 결정된 세정 기간보다 긴지 여부를 결정할 수도 있다. 868이 참이면, 제어는 상기 논의된 바와 같이 842로 이동될 수도 있다. 868이 거짓이면, 제어는 852로 돌아가고 프로세싱 챔버 (102) 의 세정을 계속할 수도 있다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의적용예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범 위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들의 연구 시 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, "연결된 (connected)", "인게이지된 (engaged)", "커플링된 (coupled)", "인접한 (adjacent)", "옆에 (next to)", "~의 상단에 (on top of)", "위에 (above)", "아래에 (below)", 및 "배치된 (disposed)"을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. "직접적 (direct)"인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C"를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 수행될 프로세스의 타입 및 제어기가 인터페이싱하거나 제어하도록 구성된 툴의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예를 들어, 함께 네트워킹되고 공통 목적, 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들을 향해 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 결합하는 (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치된 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, ALE 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 기판 프로세싱 챔버용 샤워헤드에 있어서,
    내측 벽들;
    상기 내측 벽들 사이의 내측 플레넘;
    제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 대면 플레이트;
    상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 연장하는 상기 대면 플레이트를 관통하는 홀들;
    상기 내측 플레넘에 유체로 연결된 제 1 유입구;
    외측 벽들;
    상기 내측 벽들과 상기 외측 벽들 사이의 제 1 외측 플레넘;
    상기 내측 벽들과 상기 외측 벽들 사이의 제 2 외측 플레넘;
    냉각제 채널들로서,
    상기 제 1 외측 플레넘과 상기 제 2 외측 플레넘을 유체로 연결하고;
    상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이의 상기 대면 플레이트 내에 위치되고; 그리고
    상기 홀들로부터 유체적으로 격리되는, 상기 냉각제 채널들; 및
    상기 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 제 2 유입구를 포함하는, 샤워헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대면 플레이트를 관통하는 상기 냉각제 채널들의 방향은 상기 대면 플레이트를 관통하는 상기 홀들의 제 2 방향에 수직인, 샤워헤드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 샤워헤드는,
    제 1 단부 및 제 2 단부를 포함하고 제 1 직경을 포함하는 스템 부분; 및
    상기 스템 부분의 상기 제 2 단부에 연결되고 상기 제 1 직경보다 큰 제 2 직경을 포함하는 베이스 부분을 포함하는, 샤워헤드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각제 채널들 각각은 상기 냉각제 채널들 중 하나에 서로 평행한, 샤워헤드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 외측 플레넘에 유체로 연결된 유출구를 더 포함하는, 샤워헤드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 벽들과 상기 외측 벽들 사이에 위치되고 상기 제 1 외측 플레넘을 상기 제 2 외측 플레넘으로부터 유체적으로 격리하는 분할 부재들을 더 포함하는, 샤워헤드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 표면으로부터 상기 냉각제 채널들로 연장하고; 그리고
    상기 제 1 표면으로 연장하지 않는, 제 2 홀들을 더 포함하는, 샤워헤드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 홀들은 상기 대면 플레이트를 관통하는 상기 홀들에 평행한, 샤워헤드.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 홀들은 상기 대면 플레이트를 관통하는 상기 홀들로부터 유체적으로 격리되는, 샤워헤드.
  10. 프로세싱 시스템에 있어서,
    기판 프로세싱 챔버;
    제 1 항에 기재된 샤워헤드로서, 상기 샤워헤드는 상기 기판 프로세싱 챔버 내에 위치되는, 상기 샤워헤드;
    냉각제를 상기 제 2 유입구에 제공하도록 구성된 냉각제 어셈블리; 및
    상기 기판 프로세싱 챔버 내의 기판 상의 막의 PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 동안 미리 결정된 온도 이하로 상기 냉각제를 냉각하기 위해 상기 냉각제 어셈블리를 제어하도록 구성된 온도 제어기를 포함하는, 프로세싱 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 인, 프로세싱 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 유입구, 상기 내측 플레넘, 및 상기 홀들을 통해, 상기 기판 상의 상기 막의 상기 PECVD를 위해 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 실란 및 질소를 포함하는 가스를 흘리도록 구성된 시스템 제어기를 더 포함하는, 프로세싱 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 시스템 제어기는 상기 샤워헤드와 상기 기판 사이에 플라즈마를 생성하도록 구성되는, 프로세싱 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 온도 제어기는 PECVD를 통해 상기 기판 프로세싱 챔버 내로부터 기판들 상에 증착된 막의 세정 동안 상기 냉각제를 상기 미리 결정된 온도 이하로 냉각하도록 상기 냉각제 어셈블리를 제어하도록 더 구성되는, 프로세싱 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 인, 프로세싱 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 세정 동안 상기 제 1 유입구, 상기 내측 플레넘 및 상기 홀들을 통해 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 질소 트리플루오라이드 (NF3) 를 흘리도록 구성된 시스템 제어기를 더 포함하는, 프로세싱 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 대면 플레이트는 알루미늄으로 구성되는, 프로세싱 시스템.
  18. 기판 프로세싱 챔버용 샤워헤드에 있어서,
    내측 플레넘;
    제 1 표면 및 상기 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면을 갖는 대면 플레이트;
    상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 상기 대면 플레이트를 관통하는 홀들;
    상기 내측 플레넘에 유체로 연결된 제 1 유입구;
    상기 내측 플레넘의 방사상으로 외측에 위치되는 제 1 외측 플레넘;
    상기 내측 플레넘의 방사상 외측으로 위치된 제 2 외측 플레넘;
    냉각제 채널들로서,
    상기 제 1 외측 플레넘과 상기 제 2 외측 플레넘을 유체로 연결하고;
    상기 제 1 표면과 상기 제 2 표면 사이의 상기 대면 플레이트 내에 위치되고; 그리고
    상기 대면 플레이트를 관통하는 홀들과 교차하지 않는, 상기 냉각제 채널들;
    상기 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 제 2 유입구; 및
    상기 제 1 외측 플레넘에 유체로 연결된 유출구를 포함하는, 샤워헤드.
  19. 프로세싱 시스템에 있어서,
    기판 프로세싱 챔버;
    제 18 항에 기재된 샤워헤드로서, 상기 샤워헤드는 상기 기판 프로세싱 챔버 내에 위치되고 상기 대면 플레이트는 알루미늄으로 구성되는, 상기 샤워헤드;
    냉각제를 상기 제 2 유입구로 입력하고 상기 유출구로부터 상기 냉각제를 수용하도록 구성된 냉각제 어셈블리; 및
    온도 제어기를 포함하고, 상기 온도 제어기는,
    상기 기판 프로세싱 챔버 내 기판 상의 막의 PECVD; 그리고
    상기 기판 프로세싱 챔버 내로부터 상기 막의 세정 동안, 상기 냉각제를 미리 결정된 온도 이하로 냉각시키기 위해 상기 냉각제 어셈블리를 제어하도록 구성되는, 프로세싱 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    시스템 제어기를 더 포함하고, 상기 시스템 제어기는,
    상기 제 1 유입구, 상기 내측 플레넘, 및 상기 홀들을 통해, 상기 기판 상의 상기 막의 상기 PECVD를 위해 실란 및 질소를 포함하는 가스를 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 흘리고; 그리고
    상기 제 1 유입구, 상기 내측 플레넘, 및 상기 홀들을 통해, 상기 세정 동안 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 질소 트리플루오라이드 (NF3) 를 흘리도록 구성되고,
    상기 막은 실리콘 나이트라이드 (SiN) 인, 프로세싱 시스템.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113053715B (zh) * 2019-12-27 2023-03-31 中微半导体设备(上海)股份有限公司 下电极组件、等离子体处理装置及其工作方法
US20230087913A1 (en) * 2020-02-20 2023-03-23 Lam Research Corporation Coolant channel with internal fins for substrate processing pedestals
KR20230022989A (ko) * 2020-06-10 2023-02-16 램 리써치 코포레이션 분할 (split) 샤워헤드 냉각 플레이트
US20220068607A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Tokyo Electron Limited Gas Cluster Assisted Plasma Processing

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5653806A (en) * 1995-03-10 1997-08-05 Advanced Technology Materials, Inc. Showerhead-type discharge assembly for delivery of source reagent vapor to a substrate, and CVD process utilizing same
EP0738788B1 (en) * 1995-04-20 2003-08-13 Ebara Corporation Thin-Film vapor deposition apparatus
KR100434487B1 (ko) * 2001-01-17 2004-06-05 삼성전자주식회사 샤워 헤드 및 이를 포함하는 박막 형성 장비
US20030047282A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Yasumi Sago Surface processing apparatus
KR100633889B1 (ko) 2004-07-19 2006-10-16 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 반도체패키지
KR100661744B1 (ko) * 2004-12-23 2006-12-27 주식회사 에이디피엔지니어링 플라즈마 처리장치
JP2010016225A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Tokyo Electron Ltd 温度調節機構および温度調節機構を用いた半導体製造装置
WO2011017222A2 (en) 2009-08-04 2011-02-10 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for dry cleaning a cooled showerhead
US8608852B2 (en) * 2010-06-11 2013-12-17 Applied Materials, Inc. Temperature controlled plasma processing chamber component with zone dependent thermal efficiencies
JP5474193B2 (ja) * 2010-07-12 2014-04-16 株式会社アルバック 成膜装置
US20140235069A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-21 Novellus Systems, Inc. Multi-plenum showerhead with temperature control
US9677176B2 (en) 2013-07-03 2017-06-13 Novellus Systems, Inc. Multi-plenum, dual-temperature showerhead
JP6570390B2 (ja) 2015-09-24 2019-09-04 東京エレクトロン株式会社 温度調整装置及び基板処理装置

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