KR20210047375A - Thermally conductive spacer for plasma processing chamber - Google Patents

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Abstract

본 개시내용의 양상들은 플라즈마 프로세싱 챔버의 리드 조립체 내에서 사용하기 위한 열 전도성 스페이서에 관한 것이다. 일 구현에서, 플라즈마 프로세싱 챔버는 챔버 바디, 및 프로세싱 볼륨을 정의하는, 챔버 바디에 커플링된 리드 조립체를 포함한다. 리드 조립체는 챔버 바디에 커플링된 백킹 플레이트, 및 디퓨저 ―디퓨저는 디퓨저를 관통하여 형성된 복수의 가스 개구들을 가짐― 를 포함한다. 리드 조립체는 또한, 디퓨저로부터 백킹 플레이트로 열을 전달하도록 백킹 플레이트와 디퓨저 사이에 배치된 열 전도성 스페이서를 포함한다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 프로세싱 볼륨 내에 배치된 기판 지지부를 포함한다.Aspects of the present disclosure relate to a thermally conductive spacer for use within a lid assembly of a plasma processing chamber. In one implementation, the plasma processing chamber includes a chamber body and a lid assembly coupled to the chamber body that defines a processing volume. The lid assembly includes a backing plate coupled to the chamber body, and a diffuser, wherein the diffuser has a plurality of gas openings formed through the diffuser. The lid assembly also includes a thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser to transfer heat from the diffuser to the backing plate. The plasma processing chamber includes a substrate support disposed within the processing volume.

Description

플라즈마 프로세싱 챔버용 열 전도성 스페이서Thermally conductive spacer for plasma processing chamber

[0001] 본 개시내용의 양상들은 일반적으로, 기판 프로세싱을 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시내용의 양상들은 플라즈마 프로세싱 챔버의 리드(lid) 조립체 내에서 사용하기 위한 열 전도성 스페이서에 관한 것이다.[0001] Aspects of the present disclosure generally relate to a system and apparatus for substrate processing. More specifically, aspects of the present disclosure relate to a thermally conductive spacer for use within a lid assembly of a plasma processing chamber.

[0002] PECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)와 같은 플라즈마 프로세싱은, 기판들 상에 박막들을 증착하여 전자 디바이스들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 기술이 발전함에 따라, 기판들 상에 형성되는 디바이스 기하학적 형상(geometry)들 및 구조들은 복잡성이 계속 증가하고 있다.[0002] Plasma processing, such as plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), can be used to form electronic devices by depositing thin films on substrates. As technology advances, device geometries and structures formed on substrates continue to increase in complexity.

[0003] 부가적으로, 더 큰 디스플레이들 및 솔라 패널들과 같은 전자 디바이스들에 대한 수요가 또한 계속 증가하고 있으며, 결국 그러한 디바이스들을 제작하기 위해 사용되는 기판들의 사이즈도 계속 증가하고 있다. 이에 따라서, 대면적 PECVD 프로세스들과 같은 제조 프로세스들은 균일성 및 원하는 필름 특성들을 획득하는 점점 더 어려운 요구들을 충족시키기 위하여 계속 개선되어야 한다.[0003] Additionally, the demand for electronic devices such as larger displays and solar panels continues to grow as well, and eventually the size of the substrates used to fabricate such devices continues to increase. Accordingly, manufacturing processes such as large area PECVD processes must continue to be improved to meet increasingly difficult demands of obtaining uniformity and desired film properties.

[0004] 대면적 PECVD 프로세싱이 직면한 하나의 난제는 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 플라즈마 비균일성이다. 열과 같은 다양한 요인들 및 엘리먼트들은 플라즈마 프로세싱 챔버 내의 플라즈마가 기판의 에지에 근접한 영역들에서 구부러지게 할 수 있다. 그러한 플라즈마의 굽힘은 기판의 비균일한 프로세싱을 유발한다.[0004] One challenge facing large area PECVD processing is plasma non-uniformity within the plasma processing chamber. Various factors and elements, such as heat, can cause the plasma within the plasma processing chamber to bend in areas proximate the edge of the substrate. Such bending of the plasma causes non-uniform processing of the substrate.

[0005] 다른 난제는 세정 레이트들과 연관된 비효율성이다. 더 낮은 세정 레이트들은 프로세싱 챔버의 컴포넌트들을 세정하는 데 더 긴 시간들을 초래하여서, 수율, 운영비들 및 효율성에 영향을 미친다.[0005] Another challenge is the inefficiency associated with cleaning rates. Lower cleaning rates result in longer times to clean the components of the processing chamber, affecting yield, operating costs and efficiency.

[0006] 이에 따라서, 플라즈마 프로세싱 챔버에서 수행되는 증착 프로세스의 개선된 균일성을 가능하게 하고, 플라즈마 프로세싱 챔버의 개선된 세정 레이트들을 가능하게 하는 장치가 필요하다.[0006] Accordingly, there is a need for an apparatus that enables improved uniformity of the deposition process performed in the plasma processing chamber and enables improved cleaning rates of the plasma processing chamber.

[0007] 본 개시내용은 일반적으로, 플라즈마 프로세싱을 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 개시내용은, 낮은 세정 레이트들을 가능하게 하면서, 프로세싱 동안 기판의 표면에 걸쳐 플라즈마 균일성을 제공하기 위한 장치에 관한 것이다.[0007] The present disclosure relates generally to an apparatus for plasma processing. More specifically, the present disclosure relates to an apparatus for providing plasma uniformity across the surface of a substrate during processing while enabling low cleaning rates.

[0008] 일 구현에서, 플라즈마 프로세싱 챔버는 챔버 바디, 및 프로세싱 볼륨을 정의하는, 챔버 바디에 커플링된 리드 조립체를 포함한다. 리드 조립체는 챔버 바디에 커플링된 백킹 플레이트, 및 디퓨저 ―디퓨저는 디퓨저를 관통하여 형성된 복수의 가스 개구들을 가짐― 를 포함한다. 리드 조립체는 또한, 디퓨저로부터 백킹 플레이트로 열을 전달하도록 백킹 플레이트와 디퓨저 사이에 배치된 열 전도성 스페이서를 포함한다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 프로세싱 볼륨 내에 배치된 기판 지지부를 포함한다.[0008] In one implementation, the plasma processing chamber includes a chamber body and a lid assembly coupled to the chamber body that defines a processing volume. The lid assembly includes a backing plate coupled to the chamber body, and a diffuser, wherein the diffuser has a plurality of gas openings formed through the diffuser. The lid assembly also includes a thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser to transfer heat from the diffuser to the backing plate. The plasma processing chamber includes a substrate support disposed within the processing volume.

[0009] 일 구현에서, 플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체는 백킹 플레이트, 및 디퓨저 ―디퓨저는 디퓨저를 관통하여 형성된 복수의 가스 개구들을 가짐― 를 포함한다. 리드 조립체는 또한, 디퓨저로부터 백킹 플레이트로 열을 전달하도록 백킹 플레이트와 디퓨저 사이에 배치된 열 전도성 스페이서를 포함한다.[0009] In one implementation, a lid assembly for a plasma processing chamber includes a backing plate, and a diffuser, wherein the diffuser has a plurality of gas openings formed through the diffuser. The lid assembly also includes a thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser to transfer heat from the diffuser to the backing plate.

[0010] 일 구현에서, 플라즈마 프로세싱 챔버용 백킹 플레이트 장치는 최상부 표면 및 최하부 표면을 갖는 백킹 플레이트를 포함한다. 백킹 플레이트 장치는 또한, 백킹 플레이트의 최하부 표면으로부터 돌출된 하나 이상의 돌출부들을 갖는 열 전도성 스페이서를 포함한다. 열 전도성 스페이서는 바디를 형성하도록 백킹 플레이트와 일체로 형성된다.[0010] In one implementation, a backing plate apparatus for a plasma processing chamber includes a backing plate having a top surface and a bottom surface. The backing plate arrangement also includes a thermally conductive spacer having one or more protrusions protruding from the lowermost surface of the backing plate. The thermally conductive spacer is integrally formed with the backing plate to form the body.

[0011] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 더욱 상세한 설명이 실시예들을 참조함으로써 이루어질 수 있으며, 이 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에서 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들이 단지 예시적인 실시예들만을 예시하고 이에 따라 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 다른 동일하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0012] 도 1은 일 구현에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버의 개략적인 단면도이다.
[0013] 도 2는 일 구현에 따른 리드 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
[0014] 도 3은 일 구현에 따른 리드 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
[0015] 도 4는 일 구현에 따른 리드 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
[0016] 도 5a는 일 구현에 따른 리드 조립체의 개략적인 분해 사시도이다.
[0017] 도 5b는 일 구현에 따른, 도 5a에서 예시된 리드 조립체의 사시 단면도이다.
[0018] 도 5c는 일 구현에 따른, 도 5a에서 예시된 리드 조립체의 개략적인 횡단면도이다.
[0019] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.[0011] In such a way that the above-mentioned features of the present disclosure can be understood in detail, a more detailed description of the present disclosure briefly summarized above may be made by reference to embodiments, some of which are attached Illustrated in the drawings. However, it should be noted that the appended drawings illustrate only exemplary embodiments and thus should not be regarded as limiting the scope of the present disclosure, and may tolerate other equally effective embodiments.
1 is a schematic cross-sectional view of a plasma processing chamber according to one implementation.
2 is a schematic exploded perspective view of a lid assembly according to one implementation.
3 is a schematic exploded perspective view of a lid assembly according to one implementation.
4 is a schematic exploded perspective view of a lid assembly according to one implementation.
5A is a schematic exploded perspective view of a lid assembly according to one implementation.
5B is a perspective cross-sectional view of the lid assembly illustrated in FIG. 5A, according to one implementation.
5C is a schematic cross-sectional view of the lid assembly illustrated in FIG. 5A, according to one implementation.
In order to facilitate understanding, the same reference numbers have been used where possible to designate the same elements common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one embodiment may be advantageously incorporated into other embodiments without further recitation.

[0020] 본 개시내용은 일반적으로, 기판들을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 일 양상에서, 플라즈마 프로세싱 챔버가 제공되고, 플라즈마 프로세싱 챔버는, 플라즈마 프로세싱 챔버 내에 프로세싱 볼륨을 정의하기 위한 리드 조립체 및 챔버 바디를 포함한다. 리드 조립체는 백킹 플레이트, 디퓨저, 및 백킹 플레이트와 디퓨저 사이에 배치되고 백킹 플레이트 및 디퓨저에 커플링된 열 전도성 스페이서를 포함한다. 기판 지지부가 또한, 프로세싱 볼륨 내에 배치된다. 열 전도성 스페이서는 디퓨저로부터 백킹 플레이트로 열을 전달하기 위해 사용된다. 따라서, 열 전도성 스페이서는 디퓨저의 최상부 표면과 직접 접촉하고, 열 전도성 스페이서는 열 전도성 재료로 형성되거나 또는 열 전도성 재료를 포함한다. 열 전도성 스페이서는 직사각형 단면을 가지며, 여기서, 열 전도성 스페이서의 폭은 디퓨저의 두께와 동일하거나, 더 크거나 또는 더 작다. 플라즈마 프로세싱 챔버는 리드 조립체에 커플링된 RF 전원, 그리고 리드 조립체를 통해 프로세싱 볼륨과 유체 연통하는 가스 소스 및 원격 플라즈마 소스를 더 포함한다.[0020] The present disclosure relates generally to an apparatus and method for processing substrates. In one aspect, a plasma processing chamber is provided, and the plasma processing chamber includes a chamber body and a lid assembly for defining a processing volume within the plasma processing chamber. The lid assembly includes a backing plate, a diffuser, and a thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser and coupled to the backing plate and the diffuser. The substrate support is also disposed within the processing volume. Thermally conductive spacers are used to transfer heat from the diffuser to the backing plate. Thus, the thermally conductive spacer is in direct contact with the top surface of the diffuser, and the thermally conductive spacer is formed of or comprises a thermally conductive material. The thermally conductive spacer has a rectangular cross section, wherein the width of the thermally conductive spacer is equal to, greater than or less than the thickness of the diffuser. The plasma processing chamber further includes an RF power source coupled to the lid assembly, and a gas source and a remote plasma source in fluid communication with the processing volume through the lid assembly.

[0021] 본원에서 설명되는 양상들은 임의의 타입들의 증착 프로세스들과 함께 사용될 수 있으며, 기판 플라즈마 프로세싱 챔버들을 위한 사용으로 제한되지 않는다. 본원에서 설명되는 양상들은 다양한 타입들, 형상들 및 사이즈들의 마스크들 및 기판들과 함께 사용될 수 있다. 추가로, 기판은 임의의 특정 사이즈 또는 형상으로 제한되지 않는다. 일 양상에서, "기판"이란 용어는, 예컨대 평판 디스플레이들의 제작에 사용되는 유리 또는 폴리머 기판과 같은 임의의 다각형, 정사각형, 직사각형, 만곡형 또는 그렇지 않으면 원형 또는 비-원형 워크피스를 지칭한다.[0021] Aspects described herein may be used with any types of deposition processes, and are not limited to use for substrate plasma processing chambers. Aspects described herein may be used with masks and substrates of various types, shapes and sizes. Additionally, the substrate is not limited to any particular size or shape. In one aspect, the term “substrate” refers to any polygonal, square, rectangular, curved or otherwise circular or non-circular workpiece, such as a glass or polymer substrate, for example used in the fabrication of flat panel displays.

[0022] 다음의 설명에서, "가스" 및 "가스들"이란 용어들은, 달리 언급되지 않는 한 상호교환가능하게 사용되며, 하나 이상의 전구체들, 반응물들, 촉매들, 캐리어 가스들, 퍼지 가스들, 세정 가스들, 유출물, 이들의 조합들, 뿐만 아니라 임의의 다른 유체를 지칭한다.[0022] In the following description, the terms "gas" and "gases" are used interchangeably, unless otherwise stated, and one or more precursors, reactants, catalysts, carrier gases, purge gases, purge gases Effluent, effluent, combinations thereof, as well as any other fluid.

[0023] 본원에서 개시되는 양상들은, 캘리포니아주 산타 클라라의 Applied Materials, Inc.의 사업부인 AKT로부터 입수가능한 PECVD 시스템과 같은, 대면적 기판들을 프로세싱하도록 구성된 PECVD 시스템을 참조하여 아래에서 예시적으로 설명된다. 그러나, 실시예들은, 둥근 기판들을 프로세싱하도록 구성된 시스템들을 포함하여, 에칭 시스템들, 다른 화학 기상 증착 시스템들, 그리고 프로세스 챔버 내에서 가스를 분배하는 것이 요구되는 임의의 다른 시스템과 같은 다른 시스템 구성들에서 유용성을 갖는다는 것이 이해되어야 한다.[0023] Aspects disclosed herein are illustratively described below with reference to a PECVD system configured to process large area substrates, such as a PECVD system available from AKT, a division of Applied Materials, Inc. of Santa Clara, CA. However, embodiments include systems configured to process round substrates, such as etching systems, other chemical vapor deposition systems, and other system configurations such as any other system required to distribute gas within the process chamber. It should be understood that it has utility in

[0024] 도 1은 일 구현에 따른 플라즈마 프로세싱 챔버(100)의 개략적인 단면도이다. 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는 PECVD 프로세스에 의해 캡슐화 층을 위한 증착 프로세스를 수행하도록 동작가능하다. 도 1의 챔버(100)는 기판 상에 전자 디바이스들을 형성하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 장치일 뿐이라는 것이 주목된다. PECVD 프로세스에 적절한 하나의 챔버는 캘리포니아주 산타 클라라에 위치된 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능하다. 다른 제조업체들로부터의 증착 챔버들을 포함하는 다른 증착 챔버들이 실시예들을 실시하기 위해 활용될 수 있다는 것이 고려된다.[0024] 1 is a schematic cross-sectional view of a plasma processing chamber 100 according to an implementation. The plasma processing chamber 100 is operable to perform a deposition process for the encapsulation layer by a PECVD process. It is noted that the chamber 100 of FIG. 1 is only an exemplary apparatus that can be used to form electronic devices on a substrate. One chamber suitable for the PECVD process is available from Applied Materials, Inc., located in Santa Clara, CA. It is contemplated that other deposition chambers, including deposition chambers from other manufacturers, may be utilized to practice the embodiments.

[0025] 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는 일반적으로, 챔버(100)의 바디(105)를 정의하는 벽들(102) 및 최하부(104)를 포함한다. 바디(105) 및 리드 조립체(130)는 프로세싱 볼륨(108)을 정의하기 위해 사용된다. 리드 조립체(130)는 백킹 플레이트(106), 그리고 가스 분배 플레이트 또는 디퓨저(110)를 포함한다. 디퓨저(110)는 프로세싱 볼륨(108) 내로 가스들을 도입하기 위해 디퓨저(110)를 관통하여 형성된 가스 개구들(124)을 포함하며, 디퓨저(110)는 또한, 페이스플레이트 또는 샤워헤드로 지칭될 수 있다. 디퓨저(110)는 열 전도성 스페이서(114)에 의해 디퓨저(110)의 주변부에서 백킹 플레이트(106)에 커플링된다. 아래에서 더욱 논의되는 열 전도성 스페이서(114)는 열 전도성 재료로 형성되거나 또는 열 전도성 재료를 포함하며, 디퓨저(110)로부터 백킹 플레이트(106)로 열을 전달하기 위해 사용된다. 열 전도성 스페이서(114)는 또한, 백킹 플레이트(106)와 디퓨저(110) 사이에 플레넘(117)을 정의하기 위해 사용된다. 플레넘(117)은 백킹 플레이트(106)와 디퓨저(110) 사이의 갭을 정의한다.[0025] The plasma processing chamber 100 generally includes walls 102 and a lowermost portion 104 defining a body 105 of the chamber 100. The body 105 and lid assembly 130 are used to define the processing volume 108. The lid assembly 130 includes a backing plate 106 and a gas distribution plate or diffuser 110. The diffuser 110 includes gas openings 124 formed through the diffuser 110 to introduce gases into the processing volume 108, and the diffuser 110 may also be referred to as a faceplate or showerhead. have. The diffuser 110 is coupled to the backing plate 106 at the periphery of the diffuser 110 by thermally conductive spacers 114. The thermally conductive spacer 114, which is discussed further below, is formed of or comprises a thermally conductive material and is used to transfer heat from the diffuser 110 to the backing plate 106. Thermally conductive spacers 114 are also used to define the plenum 117 between the backing plate 106 and the diffuser 110. The plenum 117 defines a gap between the backing plate 106 and the diffuser 110.

[0026] 다른 실시예들과 조합될 수 있는 일 실시예에서, 플라즈마 프로세싱 챔버(100)는 열 전도성 스페이서(114)의 외측에 배치된 하나 이상의 디퓨저 스커트들(133)과 같은 연결부를 포함한다. 디퓨저 스커트들(133)은 백킹 플레이트(106)와 디퓨저(110) 사이에 배치된다. 일 예에서, 디퓨저 스커트들(133)은 하나 이상의 알루미늄 시트들을 포함한다. 열 전도성 스페이서(114) 및/또는 디퓨저 스커트들(133)은, 단독으로 또는 조합하여, 플레넘(117)을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 디퓨저 스커트들(133) 및/또는 열 전도성 스페이서(114)는 가스 개구들(124) 내로 그리고 가스 개구들(124)을 통해 가스들을 지향시킨다. 일 예에서, 디퓨저 스커트들(133)은, 복수의 가스 개구들(124) 내로 가스들을 지향시키는 것을 가능하게 하기 위해 (예컨대, 아래의 도 4 및 도 5a를 참조하여 설명되는 바와 같이) 열 전도성 스페이서(114)가 이러한 복수의 가스 개구들(124)의 외주(outer perimeter)를 부분적으로 둘러싸는 경우에 포함된다.[0026] In one embodiment that may be combined with other embodiments, the plasma processing chamber 100 includes connections such as one or more diffuser skirts 133 disposed outside the thermally conductive spacer 114. The diffuser skirts 133 are disposed between the backing plate 106 and the diffuser 110. In one example, the diffuser skirts 133 comprise one or more aluminum sheets. Thermally conductive spacer 114 and/or diffuser skirts 133 may be used, alone or in combination, to define plenum 117. Diffuser skirts 133 and/or thermally conductive spacers 114 direct gases into and through gas openings 124. In one example, the diffuser skirts 133 are thermally conductive (e.g., as described with reference to FIGS. 4 and 5A below) to enable directing gases into the plurality of gas openings 124. It is included when the spacer 114 partially surrounds the outer perimeter of the plurality of gas openings 124.

[0027] 가스 소스(112)로부터의 전구체 가스들은 도관(116)에 의해 플레넘(117)에 제공된다. 플레넘(117)으로부터의 가스들은 디퓨저(110)의 가스 개구들(124)을 통해 프로세싱 볼륨(108)으로 유동된다. 유도 결합 원격 플라즈마 소스와 같은 원격 플라즈마 소스(118)가 도관(116)에 커플링된다. RF(radio frequency) 전력원(122)이 RF 전력을 디퓨저(110)에 제공하기 위해 백킹 플레이트(106) 및/또는 디퓨저(110)에 커플링된다. RF 전력원(122)은 디퓨저(110)와 기판 지지부(120) 사이에 전기장을 생성하기 위해 사용된다. 전기장은, 프로세싱 볼륨(108) 내에서 디퓨저(110)와 기판 지지부(120) 사이에 존재하는 가스들로부터 플라즈마를 형성하기 위해 사용된다. 다양한 RF 주파수들, 이를테면, 약 0.3 MHz 내지 약 200 MHz의 주파수가 사용될 수 있다. 일 예에서, RF 전력원(122)은 13.56 MHz의 주파수에서 디퓨저(110)에 전력을 제공한다.[0027] Precursor gases from gas source 112 are provided to plenum 117 by conduit 116. Gases from the plenum 117 flow through the gas openings 124 of the diffuser 110 to the processing volume 108. A remote plasma source 118, such as an inductively coupled remote plasma source, is coupled to the conduit 116. A radio frequency (RF) power source 122 is coupled to the backing plate 106 and/or the diffuser 110 to provide RF power to the diffuser 110. The RF power source 122 is used to generate an electric field between the diffuser 110 and the substrate support 120. The electric field is used to form a plasma from gases that exist between the diffuser 110 and the substrate support 120 within the processing volume 108. Various RF frequencies may be used, such as from about 0.3 MHz to about 200 MHz. In one example, RF power source 122 provides power to diffuser 110 at a frequency of 13.56 MHz.

[0028] 백킹 플레이트(106)는 챔버(100)의 벽들(102) 상에 놓인 리드 플레이트(126) 상에 놓인다. 탄성체 O-링과 같은 시일(seal)(128)이 벽들(102)과 리드 플레이트(126) 사이에 제공된다. 리드 플레이트(126), 백킹 플레이트(106) 및 이에 커플링된 컴포넌트들, 이를테면, 디퓨저(110), 열 전도성 스페이서(114) 및 도관(116)은 리드 조립체(130)를 정의할 수 있다. 리드 조립체(130)는 또한, 리드 조립체(130) 상에 포지셔닝되거나 또는 리드 조립체(130)에 부착된 부분들, 이를테면, RF 전력원(122) 및 원격 플라즈마 소스(118)를 포함할 수 있다. 리드 조립체(130)는 바디(105)로부터 제거가능할 수 있고, 리드 조립체(130)는 인덱싱 핀들(131)에 의해 바디(105)와 정렬될 수 있다.[0028] The backing plate 106 rests on a lid plate 126 that rests on the walls 102 of the chamber 100. A seal 128 such as an elastic O-ring is provided between the walls 102 and the lead plate 126. Lead plate 126, backing plate 106 and components coupled thereto, such as diffuser 110, thermally conductive spacer 114 and conduit 116 may define lead assembly 130. The lid assembly 130 may also include portions positioned on or attached to the lid assembly 130, such as an RF power source 122 and a remote plasma source 118. The lid assembly 130 may be removable from the body 105, and the lid assembly 130 may be aligned with the body 105 by indexing pins 131.

[0029] 도 1의 플라즈마 프로세싱 챔버(100)를 계속해서 참조하면, 프로세싱 볼륨(108)은 벽들(102)을 관통하여 형성된 밀봉가능한 슬릿 밸브 개구(132)를 통해 접근된다. 따라서, 기판(134)은 슬릿 밸브 개구(132)를 통해 프로세싱 볼륨(108) 안팎으로 이송될 수 있다. 기판 지지부(120)는 기판(134)을 지지하기 위한 기판 수용 표면(136)을 포함하고, 여기서, 스템(138)이 기판 지지부(120)를 상승 및 하강시키기 위한 리프트 시스템(140)에 커플링된다.[0029] With continued reference to the plasma processing chamber 100 of FIG. 1, the processing volume 108 is accessed through a sealable slit valve opening 132 formed through walls 102. Thus, the substrate 134 can be transferred into and out of the processing volume 108 through the slit valve opening 132. The substrate support 120 includes a substrate receiving surface 136 for supporting the substrate 134, wherein the stem 138 is coupled to a lift system 140 for raising and lowering the substrate support 120 do.

[0030] 마스크 프레임(142)이 챔버(100) 내에 포함된 것으로 도시되며, 여기서, 마스크 프레임(142)은 프로세싱 동안 기판(134)의 주변부 위에 배치될 수 있다. 마스크 프레임(142)은 기판(134) 상에 형성되는 디바이스들 또는 층들에 대응하는 미세 개구들을 포함하는, 마스크 프레임(142)에 커플링된 복수의 마스크 스크린들을 포함한다. 기판 리프트 핀들(144)은, 기판 수용 표면(136)으로 그리고 기판 수용 표면(136)으로부터 기판(134)을 이동시켜 기판 이송을 가능하게 하기 위해, 기판 지지부(120)를 통해 이동가능하게 배치된다. 기판 지지부(120)는 또한, 기판 지지부(120) 및 이러한 기판 지지부(120) 상에 포지셔닝된 기판(134)을 원하는 온도로 유지하기 위한 가열 및/또는 냉각 엘리먼트들을 포함할 수 있다.[0030] A mask frame 142 is shown contained within the chamber 100, where the mask frame 142 may be placed over the periphery of the substrate 134 during processing. The mask frame 142 includes a plurality of mask screens coupled to the mask frame 142, including fine openings corresponding to devices or layers formed on the substrate 134. The substrate lift pins 144 are movably disposed through the substrate support 120 to move the substrate 134 to and from the substrate receiving surface 136 to enable substrate transfer. . The substrate support 120 may also include heating and/or cooling elements for maintaining the substrate support 120 and the substrate 134 positioned on the substrate support 120 at a desired temperature.

[0031] 지지 부재들(148)은 또한, 프로세싱 볼륨(108)에 적어도 부분적으로 배치된 것으로 도시된다. 지지 부재들(148)은 또한, 마스크 프레임(142)에 대한 정렬 및/또는 포지셔닝 디바이스들로서의 역할을 할 수 있다. 지지 부재들(148)은, 기판 지지부(120)에 대해 지지 부재들(148)을 이동시키고 이에 따라 기판(134)에 대해 마스크 프레임(142)을 포지셔닝하도록 동작가능한 모터(150)에 커플링된다. 진공 펌프(152)가 프로세싱 볼륨(108) 내의 압력을 제어하도록 챔버(100)에 커플링된다.[0031] The support members 148 are also shown as disposed at least partially in the processing volume 108. The support members 148 can also serve as alignment and/or positioning devices for the mask frame 142. The support members 148 are coupled to a motor 150 operable to move the support members 148 relative to the substrate support 120 and thus position the mask frame 142 relative to the substrate 134. . A vacuum pump 152 is coupled to the chamber 100 to control the pressure in the processing volume 108.

[0032] 프로세싱 기판들 사이에서, 세정 가스 소스(119)로부터의 세정 가스가 원격 플라즈마 소스(118)에 제공될 수 있다. 여기될 때, 원격 플라즈마가 형성되고, 이 원격 플라즈마로부터, 해리된 세정 가스 종들(species)이 생성된다. 세정 가스들의 플라즈마는 플라즈마 프로세싱 챔버(100)의 컴포넌트들을 세정하기 위해 도관(116)을 통해 그리고 디퓨저(110)에 형성된 가스 개구들(124)을 통해 프로세싱 볼륨(108)에 제공된다. 세정 가스는 추가로, RF 전력원(122)에 의해 여기되어 디퓨저(110)를 통해 유동하도록 제공되어, 해리된 세정 가스 종들의 재결합을 감소시킬 수 있다. 적절한 세정 가스들은 NF3, F2 및 SF6를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.Between the processing substrates, cleaning gas from the cleaning gas source 119 may be provided to the remote plasma source 118. When excited, a remote plasma is formed, from which dissociated cleaning gas species are generated. A plasma of cleaning gases is provided to the processing volume 108 through conduit 116 to clean the components of the plasma processing chamber 100 and through gas openings 124 formed in the diffuser 110. The cleaning gas may be further excited by the RF power source 122 and provided to flow through the diffuser 110, thereby reducing recombination of dissociated cleaning gas species. Suitable cleaning gases include, but are not limited to, NF 3 , F 2 and SF 6.

[0033] 플라즈마 분배의 균일성은 일반적으로 기판(134)의 프로세싱, 전처리 및/또는 후처리 동안 원해진다. 기판(134) 상의 플라즈마의 분배는 가스들의 분배, 프로세싱 볼륨(108)의 기하학적 형상, 리드 조립체(130)와 기판 지지부(120) 사이의 거리, 동일한 기판 또는 상이한 기판들에 대한 증착 프로세스들 사이의 변화(variation)들, 증착 프로세스들 및 세정 프로세스들의 차이들, 그리고 심지어 플라즈마 프로세싱 챔버(100) 내에 포함된 컴포넌트들의 현재 온도와 같은 다양한 요인들에 의해 결정된다.[0033] Uniformity of plasma distribution is generally desired during processing, pre-treatment and/or post-treatment of the substrate 134. The distribution of the plasma on the substrate 134 depends on the distribution of gases, the geometry of the processing volume 108, the distance between the lid assembly 130 and the substrate support 120, and between deposition processes on the same or different substrates. It is determined by various factors such as variations, differences in deposition processes and cleaning processes, and even the current temperature of the components included in the plasma processing chamber 100.

[0034] 예컨대, 디퓨저(110)는, 각각의 후속하는 그리고 연이은 또는 연속적인 사용에 따라, 특히, 디퓨저(110)의 에지 또는 주변부와 디퓨저(110)의 중심 사이의 온도차에 따라, 온도가 증가한다. 디퓨저(110)에 대한 이러한 증가된 그리고/또는 비균일한 온도는 프로세싱 볼륨(108) 내의 플라즈마 및 기판(134) 상의 플라즈마 분배에 영향을 미쳐서, 기판(134) 상에 형성되는 층들의 비균일한 두께로 이어진다. 이에 따라서, 디퓨저(110)로부터 백킹 플레이트(106)로 열을 전달하기 위해 사용되는 열 전도성 스페이서(114)는, 기판(134) 상의 더욱 균일한 플라즈마 분배를 가능하게 하기 위해 디퓨저(110)로부터 멀리 열을 전달할 수 있을 수 있다.[0034] For example, the temperature of the diffuser 110 increases with each subsequent and subsequent or subsequent use, in particular, with the temperature difference between the edge or periphery of the diffuser 110 and the center of the diffuser 110. This increased and/or non-uniform temperature for the diffuser 110 affects the plasma within the processing volume 108 and the plasma distribution on the substrate 134, resulting in non-uniformity of the layers formed on the substrate 134. Leads to thickness. Accordingly, the thermally conductive spacer 114 used to transfer heat from the diffuser 110 to the backing plate 106 is further away from the diffuser 110 to enable a more uniform plasma distribution on the substrate 134. May be able to transfer heat.

[0035] 일 예에서, 열 전도성 스페이서(114)는 프로세싱 동안 110 ℃ 미만의 온도로, 이를테면, 80 ℃ 내지 100 ℃의 범위 내의 온도로 백킹 플레이트(106)를 유지하는 것을 가능하게 한다.[0035] In one example, the thermally conductive spacer 114 makes it possible to maintain the backing plate 106 at a temperature of less than 110° C. during processing, such as at a temperature in the range of 80° C. to 100° C.

[0036] 일 예에서, 열 전도성 스페이서(114)는 프로세싱 동안 110 ℃ 미만의 온도로, 이를테면, 80 ℃ 내지 100 ℃의 범위 내의 온도로 디퓨저(110)를 유지하는 것을 가능하게 한다.[0036] In one example, the thermally conductive spacer 114 makes it possible to maintain the diffuser 110 at a temperature below 110° C., such as within the range of 80° C. to 100° C. during processing.

[0037] 일 예에서, 열 전도성 스페이서(114)는 프로세싱 동안 110 ℃ 미만의 온도로, 이를테면, 80 ℃ 내지 105 ℃의 범위 내의 온도로 기판(134)을 유지하는 것을 가능하게 한다. 일 예에서, 열 전도성 스페이서(114)는 프로세싱 동안 95 ℃ 미만의 온도로 기판(134)을 유지하는 것을 가능하게 한다.[0037] In one example, the thermally conductive spacer 114 makes it possible to maintain the substrate 134 at a temperature of less than 110° C., such as in the range of 80° C. to 105° C. during processing. In one example, the thermally conductive spacers 114 make it possible to maintain the substrate 134 at a temperature of less than 95° C. during processing.

[0038] 도 2는 일 구현에 따른, 리드 조립체(230)의 개략적인 분해 사시도이다. 리드 조립체(230)는 리드 조립체(130)와 유사할 수 있고 리드 조립체(130)의 적어도 일부로서 사용될 수 있으며, 위에서 논의된 리드 조립체(130)와 유사한 하나 이상의 특징들, 양상들, 컴포넌트들 및/또는 특성들을 포함할 수 있다.[0038] 2 is a schematic exploded perspective view of the lid assembly 230 according to one implementation. The lid assembly 230 may be similar to the lid assembly 130 and may be used as at least part of the lid assembly 130 and may be used in one or more features, aspects, components, and similar to the lid assembly 130 discussed above. / Or may include properties.

[0039] 리드 조립체(230)는 백킹 플레이트(206), 디퓨저(210) 및 열 전도성 스페이서(214)를 포함한다. 백킹 플레이트(206)는, 백킹 플레이트(206)를 관통하여 형성되거나 또는 커플링된 도관(216)을 포함하며, 이 도관(216)은 위에서 논의된 바와 같이 하나 이상의 가스 또는 플라즈마 소스들에 커플링된다. 디퓨저(210)는, 도관으로부터의 내용물들(이를테면, 프로세싱 가스들 및/또는 세정 가스들)을 플라즈마 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 내로 분배하기 위해, 디퓨저(210)를 관통하여 형성된 가스 개구들(224)을 포함한다. 리드 조립체(230)는 한 쌍의 평행한 장변(long side)들(L), 그리고 이 평행한 장변들(L)보다 더 짧은 한 쌍의 평행한 단변(short side)들(S)에 의해 정의된 직사각형 형상을 갖는 것으로 도시된다. 단변들(S)과 장변들(L)은 서로 직각(perpendicular)이다. 리드 조립체(230)는, 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않고, 정사각형, 원형, 타원형 또는 다른 유용한 형상들과 같은 다른 형상들일 수 있다.[0039] The lid assembly 230 includes a backing plate 206, a diffuser 210 and a thermally conductive spacer 214. The backing plate 206 includes a conduit 216 formed or coupled through the backing plate 206, which conduit 216 is coupled to one or more gas or plasma sources as discussed above. do. The diffuser 210 includes gas openings 224 formed through the diffuser 210 to distribute the contents (such as processing gases and/or cleaning gases) from the conduit into the processing volume of the plasma processing chamber. Includes. The lead assembly 230 is defined by a pair of parallel long sides (L), and a pair of parallel short sides (S) that are shorter than the parallel long sides (L). Is shown to have a rectangular shape. The short sides S and the long sides L are perpendicular to each other. The lid assembly 230 may be of other shapes, such as square, circular, oval, or other useful shapes without departing from the scope of the present disclosure.

[0040] 열 전도성 스페이서(214)는 백킹 플레이트(206)와 디퓨저(210) 사이에 배치되고, 백킹 플레이트(206) 및 디퓨저(210)에 커플링된다. 열 전도성 스페이서(214)는 디퓨저(210)의 주변부 주위에 배치되고, 백킹 플레이트(206)와 디퓨저(210) 사이에 플레넘(217)을 정의한다. 예컨대, 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 열 전도성 스페이서(214)가 디퓨저(210)의 주변부 주위에 배치되는 경우, 열 전도성 스페이서(214)는 리드 조립체(230)의 장변들(L) 및 단변들(S)에 대응하는 한 쌍의 장변들(214A) 및 한 쌍의 단변들(214B)을 포함한다. 장변들(214A) 각각은 긴 열 전도성 스페이서 바(bar)(215A)를 포함한다. 단변들(214B) 각각은 짧은 열 전도성 스페이서 바(215B)를 포함하고, 이러한 짧은 열 전도성 스페이서 바(215B)는 긴 열 전도성 스페이서 바들(215A)보다 더 짧다.[0040] Thermally conductive spacers 214 are disposed between the backing plate 206 and the diffuser 210 and are coupled to the backing plate 206 and the diffuser 210. Thermally conductive spacers 214 are disposed around the periphery of the diffuser 210 and define a plenum 217 between the backing plate 206 and the diffuser 210. For example, as best shown in FIG. 2, when the thermally conductive spacer 214 is disposed around the periphery of the diffuser 210, the thermally conductive spacer 214 may include the long sides L of the lid assembly 230 and It includes a pair of long sides 214A and a pair of short sides 214B corresponding to the short sides S. Each of the long sides 214A includes a long thermally conductive spacer bar 215A. Each of the short sides 214B includes a short thermally conductive spacer bar 215B, which short thermally conductive spacer bar 215B is shorter than the long thermally conductive spacer bars 215A.

[0041] 열 전도성 스페이서(214)는 디퓨저(210)로부터 백킹 플레이트(206)로의 열의 전달을 가능하게 하기 위해 사용된다. 열 전도성 스페이서(214)는 열 전달을 가능하게 하기 위해 백킹 플레이트(206) 및 디퓨저(210)와 직접 접촉한다. 열 전도성 스페이서(214)는 최하부 표면(262) 및 최상부 표면(264)을 포함한다. 최하부 표면(262)은 디퓨저(210)의 최상부 표면(266)과 직접 접촉하고, 최상부 표면(264)은 백킹 플레이트(206)의 최하부 표면(268)과 직접 접촉한다. 백킹 플레이트(206)는 또한, 백킹 플레이트(206)의 최하부 표면(268) 상에 내부 표면(272) 및 외부 표면(274)을 정의하기 위해 이 최하부 표면(268)에 형성된 단차부(step)(270)를 포함할 수 있다. 열 전도성 스페이서(214)는 백킹 플레이트(206)의 내부 표면(272)의 주변부와 직접 접촉한 것으로 도시된다. 그러나, 최하부 표면(268)이 내부에 형성되는 단차부(270)를 갖지 않을 수 있거나 또는 실질적으로 평면일 수 있기 때문에, 본 개시내용은 그렇게 제한되지 않는다.[0041] Thermally conductive spacers 214 are used to enable transfer of heat from diffuser 210 to backing plate 206. Thermally conductive spacers 214 directly contact backing plate 206 and diffuser 210 to enable heat transfer. The thermally conductive spacer 214 includes a bottom surface 262 and a top surface 264. The bottom surface 262 is in direct contact with the top surface 266 of the diffuser 210 and the top surface 264 is in direct contact with the bottom surface 268 of the backing plate 206. The backing plate 206 is also provided with a step formed on the lowermost surface 268 to define the inner surface 272 and the outer surface 274 on the lowermost surface 268 of the backing plate 206. 270). Thermally conductive spacers 214 are shown in direct contact with the periphery of the inner surface 272 of the backing plate 206. However, since the lowermost surface 268 may not have steps 270 formed therein or may be substantially planar, the present disclosure is not so limited.

[0042] 열 전도성 스페이서(214)는 가스 개구들(224)을 완전히 둘러싸도록 디퓨저(210)의 주변부 주위에 배치된다. 긴 열 전도성 스페이서 바들(215A) 및 짧은 열 전도성 스페이서 바들(215B) 각각은 디퓨저(210)의 중심(290) 및 백킹 플레이트(206)의 중심(292)을 향하는 내부면(215C)을 포함한다. 내부면들(215C)은 디퓨저(210)의 가스 개구들(224)의 외주(211)를 완전히 둘러싸는 열 전도성 스페이서(214)의 내주(inner perimeter)를 정의한다. 외주(211)는 디퓨저(210)의 중심(290)에 대해 가스 개구들(224)의 외부 에지들에 의해 정의된다. 내부면들(215C)에 의해 정의된 내주는 디퓨저(210)의 중심(290)에 대해 외주(211)의 외측에 배치된다.[0042] Thermally conductive spacers 214 are disposed around the periphery of the diffuser 210 to completely surround the gas openings 224. Each of the long thermally conductive spacer bars 215A and the short thermally conductive spacer bars 215B includes a center 290 of the diffuser 210 and an inner surface 215C facing the center 292 of the backing plate 206. The inner surfaces 215C define an inner perimeter of the thermally conductive spacer 214 that completely surrounds the outer periphery 211 of the gas openings 224 of the diffuser 210. The outer periphery 211 is defined by the outer edges of the gas openings 224 with respect to the center 290 of the diffuser 210. The inner periphery defined by the inner surfaces 215C is disposed outside the outer periphery 211 with respect to the center 290 of the diffuser 210.

[0043] 도 3은 일 구현에 따른, 리드 조립체(330)의 개략적인 분해 사시도이다. 리드 조립체(330)는 리드 조립체(130)와 유사할 수 있고 리드 조립체(130)의 적어도 일부로서 사용될 수 있으며, 위에서 논의된 리드 조립체(130)와 유사한 하나 이상의 특징들, 양상들, 컴포넌트들 및/또는 특성들을 포함할 수 있다. 리드 조립체(330)는 내부 표면(272)의 주변부 주위에 배치된 열 전도성 스페이서(314)를 포함한다. 열 전도성 스페이서(314)는 디퓨저(210)의 최상부 표면(266)의 주변부 주위에 배치된다. 열 전도성 스페이서(314)는 장변들(L)에 대응하는 2 개의 대향하는 장변들(314A) 및 단변들(S)에 대응하는 2 개의 대향하는 단변들(314B)을 포함한다. 열 전도성 스페이서(314)는 장변들(314A)의 각각의 장변 및 단변들(314B)의 각각의 단변 상에 배치된 둘 이상의 열 전도성 스페이서 바들(318)을 포함한다. 도 3은 장변들(314A)의 각각의 장변 및 단변들(314B)의 각각의 단변 상에 배치된 2 개의 열 전도성 스페이서 바들(318)을 예시한다. 열 전도성 스페이서(314)는 또한, 열 전도성 스페이서 바들(318) 사이에 배치된 선택적인 열 전도성 스페이서 바들(320)을 포함한다. 열 전도성 스페이서 바들(318 및 320)은 백킹 플레이트(206)의 최하부 표면(268)의 내부 표면(272)에 제거가능하게 부착된다. 한 쌍의 장변들(314A) 및 한 쌍의 단변들(314B)은, 각각, 디퓨저(210)의 최상부 표면(266)의 주변부의 한 쌍의 장변들 및 한 쌍의 단변들에 대응한다.[0043] 3 is a schematic exploded perspective view of the lid assembly 330 according to one implementation. The lid assembly 330 may be similar to the lid assembly 130 and may be used as at least part of the lid assembly 130 and may be used in one or more features, aspects, components, and similar to the lid assembly 130 discussed above. / Or may include properties. The lid assembly 330 includes a thermally conductive spacer 314 disposed around the periphery of the inner surface 272. Thermally conductive spacers 314 are disposed around the periphery of the top surface 266 of the diffuser 210. The thermally conductive spacer 314 includes two opposite long sides 314A corresponding to the long sides L and two opposite short sides 314B corresponding to the short sides S. The thermally conductive spacer 314 includes two or more thermally conductive spacer bars 318 disposed on each long side of the long sides 314A and each short side of the short sides 314B. 3 illustrates two thermally conductive spacer bars 318 disposed on each long side of the long sides 314A and each short side of the short sides 314B. Thermally conductive spacer 314 also includes optional thermally conductive spacer bars 320 disposed between thermally conductive spacer bars 318. Thermally conductive spacer bars 318 and 320 are removably attached to the inner surface 272 of the lowermost surface 268 of the backing plate 206. The pair of long sides 314A and the pair of short sides 314B correspond to a pair of long sides and a pair of short sides of the periphery of the top surface 266 of the diffuser 210, respectively.

[0044] 장변들(314A) 상에 배치된 열 전도성 스페이서 바들(318 및 320) 각각은 최상부 표면(266)의 주변부의 장변들의 길이 및 장변들(L)의 길이 미만인 종방향 길이를 포함한다. 단변들(314B) 상에 배치된 열 전도성 스페이서 바들(318 및 320) 각각은 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들의 길이 및 단변들(S)의 길이 미만인 종방향 길이를 포함한다. 장변들(314A) 상에 배치된 각각의 열 전도성 스페이서 바(318 및 320)의 종방향 길이는 최상부 표면(266)의 주변부의 장변들과 평행하다. 단변들(314B) 상에 배치된 각각의 열 전도성 스페이서 바(318 및 320)의 종방향 길이는 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들과 평행하다.[0044] Each of the thermally conductive spacer bars 318 and 320 disposed on the long sides 314A includes a length of the long sides of the periphery of the top surface 266 and a longitudinal length that is less than the length of the long sides L. Each of the thermally conductive spacer bars 318 and 320 disposed on the short sides 314B includes a length of the short sides of the periphery of the top surface 266 and a longitudinal length that is less than the length of the short sides S. The longitudinal length of each of the thermally conductive spacer bars 318 and 320 disposed on the long sides 314A is parallel to the long sides of the periphery of the top surface 266. The longitudinal length of each of the thermally conductive spacer bars 318 and 320 disposed on the short sides 314B is parallel to the short sides of the periphery of the top surface 266.

[0045] 일 예에서, 각각의 장변(314A) 및 단변(314B) 상에 배치된 각각의 열 전도성 스페이서 바(318 및 320)의 종방향 길이는 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들의 길이 미만이다.[0045] In one example, the longitudinal length of each thermally conductive spacer bar 318 and 320 disposed on each long side 314A and short side 314B is less than the length of the short sides of the periphery of the top surface 266.

[0046] 열 전도성 스페이서 바들(318 및 320)은 직사각형 패턴으로 내부 표면(272)의 주변부 및 최상부 표면(266)의 주변부 주위에 배치된다. 일 예에서, 선택적인 열 전도성 스페이서 바들(320)은 포함되지 않아서, 선택적인 열 전도성 스페이서 바들(320) 대신에 열 전도성 스페이서 바들(318) 사이에 갭들이 배치된다. 그러한 예에서, 열 전도성 스페이서 바들(318)은 도 3에 예시된 바와 같이 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들의 각각의 단변 및 장변들의 각각의 장변을 부분적으로 커버하도록 배치된다. 선택적인 열 전도성 스페이서 바들(320)을 포함하는 예에서, 스페이서 바들(318 및 320)은 최상부 표면(266) 주변부의 단변들의 각각의 단변 및 장변들의 각각의 장변을 완전히 커버하도록 배치될 수 있다.[0046] Thermally conductive spacer bars 318 and 320 are disposed around the perimeter of the inner surface 272 and the perimeter of the top surface 266 in a rectangular pattern. In one example, optional thermally conductive spacer bars 320 are not included, such that gaps are disposed between thermally conductive spacer bars 318 instead of optional thermally conductive spacer bars 320. In such an example, the thermally conductive spacer bars 318 are disposed to partially cover each of the short sides and each of the long sides of the short sides of the periphery of the top surface 266 as illustrated in FIG. 3. In an example including optional thermally conductive spacer bars 320, spacer bars 318 and 320 may be arranged to completely cover each of the short sides and each of the long sides of the periphery of the top surface 266.

[0047] 열 전도성 스페이서(314)의 양상들은 열 전도성 스페이서(314), 백킹 플레이트(206) 및 디퓨저(210)에 대한 모듈식 설계를 가능하게 한다. 모듈성(modularity)은 증착 균일성, 증착 반복성 및 세정 레이트들을 촉진하는 것을 가능하게 한다. 모듈성은 기판 프로세싱 챔버들의 증가된 수율, 증착 품질 및 운영 효율성을 가능하게 한다. 모듈성은 또한, 상이한 열 팽창들을 갖는 컴포넌트들의 마찰(rubbing)과 같은, 컴포넌트들의 열 팽창과 연관된 영향들의 감소 또는 제거를 가능하게 한다. 부가적으로, 모듈성은, 이를테면 열 전도성 스페이서 바들(318 및/또는 320) 중 하나 이상을 부가 및/또는 제거함으로써, 디퓨저(210)로부터의 열 전달 레이트들을 신속하게 변경하는 것을 가능하게 한다.[0047] Aspects of the thermally conductive spacer 314 allow for a modular design for the thermally conductive spacer 314, backing plate 206 and diffuser 210. Modularity makes it possible to promote deposition uniformity, deposition repeatability and cleaning rates. Modularity enables increased yield, deposition quality and operational efficiency of substrate processing chambers. Modularity also enables reduction or elimination of effects associated with thermal expansion of components, such as rubbing of components with different thermal expansions. Additionally, modularity makes it possible to quickly change the heat transfer rates from the diffuser 210, such as by adding and/or removing one or more of the thermally conductive spacer bars 318 and/or 320.

[0048] 도 4는 일 구현에 따른 리드 조립체(430)의 개략적인 분해 사시도이다. 리드 조립체(430)는 열 전도성 스페이서(414)를 포함한다. 리드 조립체(430)는 리드 조립체(130)와 유사할 수 있고 리드 조립체(130)의 적어도 일부로서 사용될 수 있으며, 위에서 논의된 리드 조립체(130)와 유사한 하나 이상의 특징들, 양상들, 컴포넌트들 및/또는 특성들을 포함할 수 있다. 열 전도성 스페이서(414)는 최상부 표면(266)의 주변부의 대향하는 장변들 상에 배치된 2 개의 변들(414A)을 포함한다. 2 개의 변들(414A) 각각은 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들(하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들(418A)의 제1 세트 및 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들(418B)의 제2 세트)을 포함한다. 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)의 각각의 세트는 도 4에서 3 개의 열 전도성 스페이서 바들로 예시된다. 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)의 각각의 세트는 장변들(L) 중 하나에 대응하고, 장변들(L) 중 하나에 평행하다. 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)의 각각의 세트는 최상부 표면(266)의 주변부의 장변들의 길이 및 장변들(L)의 길이 미만인 종방향 길이를 포함한다. 열 전도성 스페이서 바들(418A)의 제1 세트의 중심점이 열 전도성 스페이서 바들(418B)의 제2 세트의 중심점으로부터 오프셋된다. 열 전도성 스페이서 바들(418A)의 제1 세트는 백킹 플레이트(206)의 중심(292)으로부터 열 전도성 스페이서 바들(418B)의 제2 세트와 상이한 거리에 배치되도록 오프셋된다. 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)은 각각 디퓨저(210)의 중심(290) 및 백킹 플레이트(206)의 중심(292)을 향하는 내부면(415C)을 포함한다. 내부면들(415C)은 가스 개구들(224)의 외주(211)의 대향하는 변들 상에 있다. 열 전도성 스페이서(415)의 내부면들(415C)은, 열 전도성 스페이서가 외주(211)를 완전히 둘러싸지 않도록, 외주(211)를 부분적으로 둘러싼다. 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)의 제1 세트 및 제2 세트는 디퓨저(210)의 중심(290)에 대해 가스 개구들(224)의 외주(211)의 외측에 배치된다. 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들에, 그리고 열 전도성 스페이서 바들(418A)의 제1 세트와 열 전도성 스페이서 바들(418B)의 제2 세트 사이에 갭들이 배치된다.[0048] 4 is a schematic exploded perspective view of the lid assembly 430 according to one implementation. The lead assembly 430 includes a thermally conductive spacer 414. The lid assembly 430 may be similar to the lid assembly 130 and may be used as at least part of the lid assembly 130, and may be used in one or more features, aspects, components, and similar to the lid assembly 130 discussed above. / Or may include properties. The thermally conductive spacer 414 includes two sides 414A disposed on opposite long sides of the periphery of the top surface 266. Each of the two sides 414A includes one or more thermally conductive spacer bars (a first set of one or more thermally conductive spacer bars 418A and a second set of one or more thermally conductive spacer bars 418B). Each set of thermally conductive spacer bars 418A, 418B is illustrated in FIG. 4 as three thermally conductive spacer bars. Each set of thermally conductive spacer bars 418A, 418B corresponds to one of the long sides L and is parallel to one of the long sides L. Each set of thermally conductive spacer bars 418A, 418B includes a length of the long sides of the periphery of the top surface 266 and a longitudinal length that is less than the length of the long sides L. The center point of the first set of thermally conductive spacer bars 418A is offset from the center point of the second set of thermally conductive spacer bars 418B. The first set of thermally conductive spacer bars 418A is offset to be disposed at a different distance from the center 292 of the backing plate 206 than the second set of thermally conductive spacer bars 418B. The thermally conductive spacer bars 418A and 418B each include an inner surface 415C facing a center 290 of the diffuser 210 and a center 292 of the backing plate 206. The inner surfaces 415C are on opposite sides of the outer periphery 211 of the gas openings 224. The inner surfaces 415C of the thermally conductive spacer 415 partially surround the outer periphery 211 so that the thermally conductive spacer does not completely surround the outer periphery 211. The first and second sets of thermally conductive spacer bars 418A and 418B are disposed outside the outer periphery 211 of the gas openings 224 with respect to the center 290 of the diffuser 210. Gaps are disposed on the short sides of the periphery of the top surface 266 and between the first set of thermally conductive spacer bars 418A and the second set of thermally conductive spacer bars 418B.

[0049] 대향하는 변들(414A)의 열 전도성 스페이서 바들(418A, 418B)의 제1 세트 및 제2 세트는 도 4에 예시된 바와 같이 최상부 표면(266)의 주변부의 장변들의 각각의 장변을 부분적으로 커버하도록 배치된다.[0049] The first and second sets of thermally conductive spacer bars 418A, 418B of opposite sides 414A are to partially cover each of the long sides of the periphery of the top surface 266 as illustrated in FIG. 4. Is placed.

[0050] 도 5a는 일 구현에 따른 리드 조립체(530)의 개략적인 분해 사시도이다. 리드 조립체(530)는 열 전도성 스페이서(514)를 포함한다. 리드 조립체(530)는 리드 조립체(130)와 유사할 수 있고 리드 조립체(130)의 적어도 일부로서 사용될 수 있으며, 위에서 논의된 리드 조립체(130)와 유사한 하나 이상의 특징들, 양상들, 컴포넌트들 및/또는 특성들을 포함할 수 있다. 열 전도성 스페이서(514)는 최상부 표면(266)의 주변부의 대향하는 장변들 상에 배치된 변들(514A)을 포함한다. 각각의 변(514A)은 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들(제1 열 전도성 스페이서 바(518A) 및 제2 열 전도성 스페이서 바(518B))을 포함한다. 각각의 열 전도성 스페이서 바(518A, 518B)는 장변들(L) 중 하나에 대응하고, 장변들(L) 중 하나에 평행하다. 대향하는 변들(514A)의 각각의 열 전도성 스페이서 바(518A, 518B)는 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들의 길이 및 단변들(S)의 길이를 초과하는 종방향 길이를 포함한다. 하나의 변(514A)의 제1 열 전도성 스페이서 바(518A)는 거리(D)를 두고 다른 변(514A)의 제2 열 전도성 스페이서 바(518B)로부터 이격된다. 각각의 열 전도성 스페이서 바(518A, 518B)의 종방향 길이는 거리(D)를 초과한다.[0050] 5A is a schematic exploded perspective view of the lid assembly 530 according to one implementation. The lid assembly 530 includes a thermally conductive spacer 514. The lid assembly 530 may be similar to the lid assembly 130 and may be used as at least part of the lid assembly 130 and may be used in one or more features, aspects, components, and similar to the lid assembly 130 discussed above. / Or may include properties. The thermally conductive spacer 514 includes sides 514A disposed on opposite long sides of the periphery of the top surface 266. Each side 514A includes one or more thermally conductive spacer bars (first thermally conductive spacer bar 518A and second thermally conductive spacer bar 518B). Each of the thermally conductive spacer bars 518A and 518B corresponds to one of the long sides L and is parallel to one of the long sides L. Each of the thermally conductive spacer bars 518A, 518B of opposing sides 514A includes a length of the short sides of the periphery of the top surface 266 and a longitudinal length that exceeds the length of the short sides S. The first thermally conductive spacer bar 518A of one side 514A is spaced apart from the second thermally conductive spacer bar 518B of the other side 514A with a distance D. The longitudinal length of each of the thermally conductive spacer bars 518A, 518B exceeds the distance D.

[0051] 제1 열 전도성 스페이서 바(518A)의 중심점이 백킹 플레이트(206)의 중심(292)에 대해 제2 열 전도성 스페이서 바(518B)의 중심점과 정렬된다. 열 전도성 스페이서 바들(518A, 518B)은 각각 디퓨저(210)의 중심(290) 및 백킹 플레이트(206)의 중심(292)을 향하는 내부면(515C)을 포함한다. 내부면들(515C)은 가스 개구들(224)의 외주(211)의 대향하는 변들 상에 있다. 열 전도성 스페이서(515)의 내부면들(515C)은, 열 전도성 스페이서(515)가 외주(211)를 완전히 둘러싸지 않도록, 외주(211)를 부분적으로 둘러싼다. 제1 열 전도성 스페이서 바(518A) 및 제2 열 전도성 스페이서 바(518B)는 디퓨저(210)의 중심(290)에 대해 가스 개구들(224)의 외주(211)의 외측에 배치된다. 최상부 표면(266)의 주변부의 단변들에, 그리고 제1 열 전도성 스페이서 바(518A)와 제2 열 전도성 스페이서 바(518B) 사이에 갭들이 배치된다.[0051] The center point of the first thermally conductive spacer bar 518A is aligned with the center point of the second thermally conductive spacer bar 518B with respect to the center 292 of the backing plate 206. The thermally conductive spacer bars 518A and 518B each include an inner surface 515C facing a center 290 of the diffuser 210 and a center 292 of the backing plate 206. The inner surfaces 515C are on opposite sides of the outer periphery 211 of the gas openings 224. The inner surfaces 515C of the thermally conductive spacer 515 partially surround the outer periphery 211 so that the thermally conductive spacer 515 does not completely surround the outer periphery 211. The first thermally conductive spacer bar 518A and the second thermally conductive spacer bar 518B are disposed outside the outer circumference 211 of the gas openings 224 with respect to the center 290 of the diffuser 210. Gaps are disposed on short sides of the periphery of the top surface 266 and between the first thermally conductive spacer bar 518A and the second thermally conductive spacer bar 518B.

[0052] 대향하는 변들(514A)의 열 전도성 스페이서 바들(518A, 518B)은 도 5a에서 예시된 바와 같이 최상부 표면(266)의 주변부의 장변들의 각각의 장변을 완전히 커버하도록 배치된다.[0052] The thermally conductive spacer bars 518A, 518B of opposing sides 514A are disposed to completely cover each of the long sides of the periphery of the top surface 266 as illustrated in FIG. 5A.

[0053] 도 5b는 일 구현에 따른, 도 5a에서 예시된 리드 조립체(530)의 사시 단면도이다. 도 5c는 일 구현에 따른, 도 5a에서 예시된 리드 조립체(530)의 개략적인 횡단면도이다. 열 전도성 스페이서(514)의 제1 열 전도성 스페이서 바(518A)는 직사각형 단면을 갖는 것으로 도시되지만, 열 전도성 스페이서(514)는 그렇게 제한되지 않으며, 다른 형상들이 열 전도성 스페이서(514)의 단면에 사용될 수 있다. 열 전도성 스페이서(514)는 디퓨저(210)로부터 백킹 플레이트(206)로의 열 전달을 가능하게 하기 위한 치수들을 가질 수 있다. 열 전도성 스페이서(514)의 제1 열 전도성 스페이서 바(518A)는 높이(H) 및 폭(W)을 갖는 것으로 도시된다. 추가로, 디퓨저(210)는 두께(T)를 갖는 것으로 도시되지만, 디퓨저(210)의 두께(T)는 변할 수 있다. 예컨대, 디퓨저(210)는 주변부 또는 에지 근처에서 증가된 두께를 갖고, 중심 근처에서 감소된 두께를 가질 수 있다. 열 전도성 스페이서(514)는, 특히 디퓨저(210)의 주변부에서, 디퓨저(210)의 두께(T) 이상의 폭(W)을 갖는 것으로 도시된다. 폭(W)은 두께(T) 미만일 수 있다. 열 전도성 스페이서(514)는 또한, 디퓨저(210)의 두께(T) 이상의 높이(H)를 가질 수 있다. 높이(H)는 두께(T) 미만일 수 있다.[0053] 5B is a perspective cross-sectional view of the lid assembly 530 illustrated in FIG. 5A, according to one implementation. 5C is a schematic cross-sectional view of the lid assembly 530 illustrated in FIG. 5A, according to one implementation. The first thermally conductive spacer bar 518A of the thermally conductive spacer 514 is shown to have a rectangular cross-section, but the thermally conductive spacer 514 is not so limited, and other shapes may be used for the cross-section of the thermally conductive spacer 514. I can. Thermally conductive spacer 514 may have dimensions to enable heat transfer from diffuser 210 to backing plate 206. A first thermally conductive spacer bar 518A of thermally conductive spacer 514 is shown to have a height (H) and a width (W). Additionally, although the diffuser 210 is shown to have a thickness T, the thickness T of the diffuser 210 may vary. For example, the diffuser 210 may have an increased thickness near the periphery or edge and a reduced thickness near the center. The thermally conductive spacer 514 is shown to have a width W equal to or greater than the thickness T of the diffuser 210, particularly at the periphery of the diffuser 210. The width W may be less than the thickness T. The thermally conductive spacer 514 may also have a height (H) equal to or greater than the thickness (T) of the diffuser 210. The height (H) may be less than the thickness (T).

[0054] 이를테면 디퓨저(210)와 관련하여, 열 전도성 스페이서(514)에 대한 증가된 폭(W) 및/또는 높이(H)는, 열 전도성 스페이서(514)와 디퓨저(210) 사이의 열 접촉을 증가시킬 수 있으며, 디퓨저(210)로부터 열 전도성 스페이서(514)로의 열의 전달을 가능하게 한다. 일 예에서, 폭(W)은 1.0 인치 이상, 이를테면, 1.0 인치 내지 1.5 인치이다. 일 예에서, 폭(W)은 1.5 인치이다.[0054] For example, with respect to the diffuser 210, the increased width (W) and/or height (H) for the thermally conductive spacer 514 will increase the thermal contact between the thermally conductive spacer 514 and the diffuser 210. It is possible to transfer heat from the diffuser 210 to the thermally conductive spacer 514. In one example, the width W is at least 1.0 inches, such as between 1.0 inches and 1.5 inches. In one example, the width W is 1.5 inches.

[0055] 열 전도성 스페이서(514)는 금속과 같은 열 전도성 재료를 포함하거나 또는 이러한 열 전도성 재료로 형성된다. 열 전도성 금속의 예는 구리, 니켈, 강철 및 알루미늄을 포함한다. 백킹 플레이트(206)는 알루미늄과 같은 금속을 포함하거나 또는 이러한 금속으로 형성되며, 유사하게, 디퓨저(210)는 알루미늄과 같은 금속을 포함하거나 또는 이러한 금속으로 형성된다. 따라서, 열 전도성 스페이서(514), 백킹 플레이트(206) 및 디퓨저(210)는 각각 알루미늄으로 형성될 수 있다.[0055] The thermally conductive spacer 514 includes or is formed of a thermally conductive material such as a metal. Examples of thermally conductive metals include copper, nickel, steel and aluminum. The backing plate 206 includes or is formed of a metal such as aluminum, and similarly, the diffuser 210 includes or is formed of a metal such as aluminum. Accordingly, the thermally conductive spacer 514, the backing plate 206, and the diffuser 210 may each be formed of aluminum.

[0056] 일 예에서, 도 5b 및 도 5c에서 예시된 바와 같이, 열 전도성 스페이서(514)의 열 전도성 스페이서 바들(518A, 518B) 중 하나 또는 둘 모두가 백킹 플레이트(206)와 함께 바디를 형성하도록 백킹 플레이트(206)와 일체로 형성된다. 열 전도성 스페이서(514) 및 백킹 플레이트(206)는 백킹 플레이트 장치의 일부이다. 열 전도성 스페이서 바들(518A, 518B)은 백킹 플레이트(206)의 최하부 표면(268)으로부터, 이를테면, 최하부 표면(268)의 내부 표면(272)으로부터 돌출하는 돌출부들이다. 열 전도성 스페이서 바들(518A, 518B)은 각각, 디퓨저(210)의 최상부 표면(266)과 직접 접촉하는 최하부 표면(562)을 포함한다. 백킹 플레이트(206)와 일체로 형성되는 열 전도성 스페이서(514)는 개별 부품들의 수를 감소시켜서, 더 낮은 비용들, 및 감소된 입자 생성 확률을 가능하게 한다. 가스 개구들(224)은 디퓨저(210)의 최상부 표면(266)으로부터 최하부 표면(265)으로 연장된다.[0056] In one example, as illustrated in FIGS. 5B and 5C, one or both of the thermally conductive spacer bars 518A and 518B of the thermally conductive spacer 514 form a body with the backing plate 206. It is formed integrally with 206. Thermally conductive spacers 514 and backing plate 206 are part of the backing plate arrangement. Thermally conductive spacer bars 518A and 518B are protrusions that protrude from the bottom surface 268 of the backing plate 206, such as from the inner surface 272 of the bottom surface 268. The thermally conductive spacer bars 518A and 518B each include a bottom surface 562 in direct contact with a top surface 266 of the diffuser 210. The thermally conductive spacer 514 formed integrally with the backing plate 206 reduces the number of discrete components, enabling lower costs, and a reduced particle generation probability. Gas openings 224 extend from the top surface 266 of the diffuser 210 to the bottom surface 265.

[0057] 열 전도성 스페이서(514)의 제2 열 전도성 스페이서 바(518B)는 위에서 설명된 제1 열 전도성 스페이서(518A)의 양상들, 컴포넌트들, 특징들 및/또는 특성들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.[0057] The second thermally conductive spacer bar 518B of the thermally conductive spacer 514 may include one or more of the aspects, components, features, and/or characteristics of the first thermally conductive spacer 518A described above. .

[0058] 백킹 플레이트(206)는, 이를테면 냉각제를 수용하기 위해, 그 내부에 형성된 하나 이상의 냉각 유동 채널들(280)을 포함할 수 있다. 냉각 유동 채널(280)은 냉각 유동 채널(280)을 통해 유동하는 냉각제를 통해 백킹 플레이트(206)로부터 멀리 열을 전달하기 위해 사용된다. 도 5b 및 도 5c는 백킹 플레이트(206)의 최상부 표면(282) 내에 형성된 냉각 유동 채널(280)을 도시한다. 따라서, 디퓨저(210)로부터 열 전도성 스페이서(514)를 통해 백킹 플레이트(206)로 전달된 열은 후속하여, 냉각 유동 채널(280)을 통해 백킹 플레이트(206)로부터 멀리 전달된다. 냉각제의 예는 물, 에틸렌 글리콜, GALDEN®이란 상표명으로 판매되는 냉각제 또는 임의의 다른 적절한 냉각제를 포함한다.[0058] The backing plate 206 may include one or more cooling flow channels 280 formed therein, such as to receive a coolant. The cooling flow channel 280 is used to transfer heat away from the backing plate 206 through coolant flowing through the cooling flow channel 280. 5B and 5C show a cooling flow channel 280 formed within the top surface 282 of the backing plate 206. Thus, heat transferred from the diffuser 210 to the backing plate 206 through the thermally conductive spacer 514 is subsequently transferred away from the backing plate 206 through the cooling flow channel 280. Examples of coolants include water, ethylene glycol, coolants sold under the trade name GALDEN®, or any other suitable coolant.

[0059] 일 예에서, 열 전도성 스페이서(514)는 냉각 유동 채널(280)의 적어도 일부분과 정렬되는데, 이를테면, 수직 정렬된다. 예컨대, 도 5b에 도시된 바와 같이, 열 전도성 스페이서(514) 및 냉각 유동 채널(280)은, 냉각 유동 채널(280), 백킹 플레이트(206), 열 전도성 스페이서(514) 및 디퓨저(210)를 통해 수직으로 연장되는 라인(A)를 따라 서로에 대해 정렬된다. 열 전도성 스페이서(514)와 냉각 유동 채널(280)의 수직 정렬은 열 전도성 스페이서(514)로부터의, 그리고 냉각 유동 채널(280)을 통해 백킹 플레이트(206)로부터 멀리 열의 전달을 가능하게 한다.[0059] In one example, the thermally conductive spacers 514 are aligned with at least a portion of the cooling flow channel 280, such as vertically aligned. For example, as shown in FIG. 5B, the thermally conductive spacer 514 and the cooling flow channel 280 include a cooling flow channel 280, a backing plate 206, a thermally conductive spacer 514 and a diffuser 210. Are aligned with respect to each other along a line A extending vertically therethrough. The vertical alignment of the thermally conductive spacer 514 and the cooling flow channel 280 allows the transfer of heat from the thermally conductive spacer 514 and through the cooling flow channel 280 away from the backing plate 206.

[0060] 하나 이상의 패스너들(276)이 백킹 플레이트(206)와 디퓨저(210) 사이에 열 전도성 스페이서(514)를 커플링하기 위해 사용된다. 예컨대, 도 5c에 도시된 바와 같이, 패스너(276)는, 백킹 플레이트(206)와 디퓨저(210) 사이에 열 전도성 스페이서(514)를 커플링하기 위해, 디퓨저(210)로부터, 적어도 부분적으로 열 전도성 스페이서(514)를 통해 백킹 플레이트(206)로 연장된다. 하나 이상의 패스너들(276)이 열 전도성 스페이서(514) 및 백킹 플레이트(206)를 디퓨저(210)에 커플링한다. 패스너(276)는 도시된 바와 같은 나사, 볼트 및 너트, 및/또는 기술분야에서 알려진 임의의 다른 패스너를 포함할 수 있다. 패스너(276)는 금속, 특히, 알루미늄과 같은 열 전도성 재료를 포함하거나 또는 이러한 열 전도성 재료로 형성될 수 있다. 디퓨저(210)는 하나 이상의 패스너들 각각 아래에 배치된 알루미늄 캡과 같은 캡(293)을 포함한다. O-링 시일과 같은 시일(295)이 열 전도성 스페이서(514)와 디퓨저(210) 사이에 배치된다. 시일(295)은 예컨대 컴포넌트들의 열 팽창의 결과로서 생길 수 있는 입자들의 봉쇄(containment)를 가능하게 한다.[0060] One or more fasteners 276 are used to couple the thermally conductive spacer 514 between the backing plate 206 and the diffuser 210. For example, as shown in Figure 5C, fasteners 276 are at least partially thermally from the diffuser 210 to couple the thermally conductive spacers 514 between the backing plate 206 and the diffuser 210. It extends through the conductive spacer 514 to the backing plate 206. One or more fasteners 276 couple the thermally conductive spacer 514 and backing plate 206 to the diffuser 210. Fastener 276 may include screws, bolts and nuts as shown, and/or any other fastener known in the art. The fastener 276 may comprise or be formed of a thermally conductive material such as a metal, in particular aluminum. The diffuser 210 includes a cap 293 such as an aluminum cap disposed under each of one or more fasteners. A seal 295, such as an O-ring seal, is disposed between the thermally conductive spacer 514 and the diffuser 210. The seal 295 allows for containment of particles that may arise, for example, as a result of thermal expansion of the components.

[0061] 위에서 논의된 바와 같이, 본 개시내용에 따른 열 전도성 스페이서는 플라즈마 프로세싱 챔버 내에서 디퓨저로부터 멀리 열을 전달할 수 있을 수 있다. 예컨대, 열 전도성 스페이서가 없는 플라즈마 프로세싱 챔버에서, 디퓨저는 플라즈마 프로세싱 챔버의 다수의 연속적인 증착들 및 사용들 후에 약 75 ℃로부터 약 120 ℃로 온도가 상승할 수 있다. 상대적으로, 본 개시내용에 따른 열 전도성 스페이서를 갖는 플라즈마 프로세싱 챔버에서, 디퓨저는 플라즈마 프로세싱 챔버의 동일한 다수의 연속적인 증착들 및 사용들 후에 약 75 ℃로부터 약 90 ℃ 또는 약 100 ℃로만 온도가 상승할 것으로 여겨진다. 따라서, 열 전도성 스페이서는 디퓨저로부터 멀리 약 20 ℃ 내지 약 30 ℃의 열의 전달을 가능하게 한다고 여겨진다. 디퓨저에 대한 이러한 열 및 온도의 감소는 플라즈마 프로세싱 챔버의 프로세싱 볼륨 내의 플라즈마 분배의 균일성을 증가시키는 것을 가능하게 하여서, 플라즈마 프로세싱 챔버를 이용하여 기판 상에 형성되는 층들의 두께의 균일성을 증가시킬 수 있다.[0061] As discussed above, thermally conductive spacers according to the present disclosure may be capable of transferring heat away from the diffuser within the plasma processing chamber. For example, in a plasma processing chamber without a thermally conductive spacer, the diffuser may rise in temperature from about 75° C. to about 120° C. after multiple successive depositions and uses of the plasma processing chamber. Relatively, in a plasma processing chamber having a thermally conductive spacer according to the present disclosure, the diffuser only rises in temperature from about 75° C. to about 90° C. or about 100° C. after the same multiple successive depositions and uses of the plasma processing chamber. It is believed to do. Thus, it is believed that the thermally conductive spacer enables transfer of heat from about 20° C. to about 30° C. away from the diffuser. This reduction in heat and temperature for the diffuser makes it possible to increase the uniformity of the plasma distribution within the processing volume of the plasma processing chamber, thereby increasing the uniformity of the thickness of the layers formed on the substrate using the plasma processing chamber. I can.

[0062] 디퓨저의 온도 및 디퓨저의 온도 균일성은 또한, 비교적 높은 세정 레이트들을 가능하게 하면서, 증착 균일성을 가능하게 하여서, 수율 및 운영 효율성을 촉진한다.[0062] The temperature of the diffuser and the temperature uniformity of the diffuser also enables deposition uniformity, while enabling relatively high cleaning rates, thereby promoting yield and operational efficiency.

[0063] 열 전도성 스페이서들(214, 314, 414 및 514)의 양상들은 다음의 이점들: 프로세싱 챔버 내의 증가된 플라즈마 분배 균일성; 기판 상의 증가된 증착 반복성; 기판 상의 증가된 증착 균일성; 및 증착 균일성을 가능하게 하면서 증가된 세정 레이트들을 포함할 수 있다. 그러한 이점들은 증착 품질, 프로세싱 챔버의 수율 및/또는 프로세싱 챔버의 운영 효율성을 증가시킬 수 있다.[0063] Aspects of the thermally conductive spacers 214, 314, 414 and 514 include the following advantages: increased plasma distribution uniformity within the processing chamber; Increased deposition repeatability on the substrate; Increased deposition uniformity on the substrate; And increased cleaning rates while enabling deposition uniformity. Such advantages can increase the deposition quality, the yield of the processing chamber and/or the operational efficiency of the processing chamber.

[0064] 본 개시내용은 리드 조립체들(130, 230, 330, 430 및/또는 530) 각각이 설명된 다른 리드 조립체들(130, 230, 330, 430 및/또는 530)의 양상들, 특성들, 특징들 및/또는 컴포넌트들 중 하나 이상을 포함할 수 있다는 것을 고려한다.[0064] The present disclosure is directed to aspects, characteristics, and features of the other lid assemblies 130, 230, 330, 430 and/or 530 in which each of the lid assemblies 130, 230, 330, 430 and/or 530 is described. And/or one or more of the components.

[0065] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않고, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0065] Although the above description relates to embodiments of the present disclosure, other and additional embodiments of the present disclosure may be devised without departing from the basic scope of the present disclosure, and the scope of the present disclosure is governed by the following claims. Is determined by

Claims (15)

플라즈마 프로세싱 챔버로서,
챔버 바디;
프로세싱 볼륨을 정의하는, 상기 챔버 바디에 커플링된 리드(lid) 조립체; 및
상기 프로세싱 볼륨 내에 배치된 기판 지지부
를 포함하고,
상기 리드 조립체는,
상기 챔버 바디에 커플링된 백킹 플레이트;
디퓨저 ―상기 디퓨저는 상기 디퓨저를 관통하여 형성된 복수의 가스 개구들을 포함함―; 및
상기 디퓨저로부터 상기 백킹 플레이트로 열을 전달하도록 상기 백킹 플레이트와 상기 디퓨저 사이에 배치된 열 전도성 스페이서
를 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.As a plasma processing chamber,
Chamber body;
A lid assembly coupled to the chamber body defining a processing volume; And
A substrate support disposed within the processing volume
Including,
The lid assembly,
A backing plate coupled to the chamber body;
A diffuser, wherein the diffuser includes a plurality of gas openings formed through the diffuser; And
Thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser to transfer heat from the diffuser to the backing plate
Containing,
Plasma processing chamber. 제1 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서는 상기 디퓨저의 최상부 표면과 직접 접촉하고, 상기 복수의 가스 개구들은 상기 디퓨저의 상기 최상부 표면으로부터 최하부 표면으로 연장되며, 상기 열 전도성 스페이서는 직사각형 단면을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 1,
The thermally conductive spacer is in direct contact with the top surface of the diffuser, the plurality of gas openings extend from the top surface of the diffuser to a bottom surface, the thermally conductive spacer comprising a rectangular cross section,
Plasma processing chamber. 제1 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서는 상기 복수의 가스 개구들을 부분적으로 둘러싸는 복수의 내부면들을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 1,
The thermally conductive spacer comprises a plurality of inner surfaces partially surrounding the plurality of gas openings,
Plasma processing chamber. 제1 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서 및 상기 백킹 플레이트를 상기 디퓨저에 커플링하기 위해 상기 열 전도성 스페이서를 통해 적어도 부분적으로 연장되는 복수의 패스너들을 더 포함하고, 상기 열 전도성 스페이서, 상기 백킹 플레이트, 상기 디퓨저 및 상기 복수의 패스너들은 각각 알루미늄을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 1,
Further comprising a plurality of fasteners extending at least partially through the thermally conductive spacer to couple the thermally conductive spacer and the backing plate to the diffuser, wherein the thermally conductive spacer, the backing plate, the diffuser and the plurality of The fasteners each contain aluminum,
Plasma processing chamber. 제1 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서는 상기 디퓨저의 주변부의 대향하는 변(side)들에 배치된 한 쌍의 장변(long side)들을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 1,
The thermally conductive spacer includes a pair of long sides disposed on opposite sides of the periphery of the diffuser,
Plasma processing chamber. 제5 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서의 상기 한 쌍의 장변들의 각각의 장변은 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바(bar)들의 세트를 포함하고, 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들의 세트들은 거리를 두고 이격되며, 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들의 각각의 세트의 종방향 길이는 상기 거리보다 더 큰,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 5,
Each long side of the pair of long sides of the thermally conductive spacer comprises a set of one or more thermally conductive spacer bars, the sets of one or more thermally conductive spacer bars are spaced apart by a distance, and one or more thermally conductive spacers The longitudinal length of each set of bars is greater than the distance,
Plasma processing chamber. 제5 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서의 상기 한 쌍의 장변들의 각각의 장변은 둘 이상의 열 전도성 스페이서 바들, 그리고 상기 둘 이상의 열 전도성 스페이서 바들 사이의 하나 이상의 갭들을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 5,
Each long side of the pair of long sides of the thermally conductive spacer comprises two or more thermally conductive spacer bars, and one or more gaps between the two or more thermally conductive spacer bars,
Plasma processing chamber. 제1 항에 있어서,
상기 리드 조립체에 커플링된 RF 전력원, 그리고 상기 리드 조립체를 통해 상기 프로세싱 볼륨과 유체 연통하는 가스 소스 및 원격 플라즈마 소스를 더 포함하고, 상기 백킹 플레이트는 냉각제를 수용하도록 내부에 형성된 냉각 유동 채널을 포함하며, 상기 열 전도성 스페이서는 상기 냉각 유동 채널의 적어도 일부분과 수직 정렬되는,
플라즈마 프로세싱 챔버.The method of claim 1,
An RF power source coupled to the lid assembly, and a gas source and a remote plasma source in fluid communication with the processing volume through the lid assembly, wherein the backing plate includes a cooling flow channel formed therein to receive a coolant. Wherein the thermally conductive spacer is vertically aligned with at least a portion of the cooling flow channel,
Plasma processing chamber. 플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체로서,
백킹 플레이트;
디퓨저 ―상기 디퓨저는 상기 디퓨저를 관통하여 형성된 복수의 가스 개구들을 포함함―; 및
상기 디퓨저로부터 상기 백킹 플레이트로 열을 전달하도록 상기 백킹 플레이트와 상기 디퓨저 사이에 배치된 열 전도성 스페이서
를 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체.A lid assembly for a plasma processing chamber, comprising:
Backing plate;
A diffuser, wherein the diffuser includes a plurality of gas openings formed through the diffuser; And
Thermally conductive spacer disposed between the backing plate and the diffuser to transfer heat from the diffuser to the backing plate
Containing,
Lid assembly for plasma processing chamber. 제9 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서는 상기 복수의 가스 개구들을 부분적으로 둘러싸고, 상기 열 전도성 스페이서는 둘 이상의 변들을 포함하며, 상기 둘 이상의 변들 각각은 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들의 세트를 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체.The method of claim 9,
The thermally conductive spacer partially surrounds the plurality of gas openings, the thermally conductive spacer comprising two or more sides, each of the two or more sides comprising a set of one or more thermally conductive spacer bars,
Lid assembly for plasma processing chamber. 제10 항에 있어서,
상기 둘 이상의 변들은 상기 디퓨저의 주변부의 대향하는 변들 상에 배치되고 거리를 두고 이격되며, 하나 이상의 열 전도성 스페이서 바들의 각각의 세트의 종방향 길이는 상기 거리보다 더 큰,
플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체.The method of claim 10,
The two or more sides are disposed on opposite sides of the periphery of the diffuser and are spaced apart at a distance, and the longitudinal length of each set of one or more thermally conductive spacer bars is greater than the distance,
Lid assembly for plasma processing chamber. 제9 항에 있어서,
리드 플레이트를 더 포함하고, 상기 백킹 플레이트는 상기 리드 플레이트에 커플링되고, 상기 백킹 플레이트, 상기 디퓨저 및 상기 열 전도성 스페이서는 각각 알루미늄을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체.The method of claim 9,
Further comprising a lead plate, wherein the backing plate is coupled to the lead plate, and the backing plate, the diffuser, and the thermally conductive spacer each comprise aluminum,
Lid assembly for plasma processing chamber. 제9 항에 있어서,
상기 열 전도성 스페이서는 상기 디퓨저의 최상부 표면과 직접 접촉하고;
상기 열 전도성 스페이서는 직사각형 단면을 포함하고;
상기 백킹 플레이트는 냉각제를 수용하도록 내부에 형성된 냉각 유동 채널을 포함하며; 그리고
상기 열 전도성 스페이서는 상기 냉각 유동 채널의 적어도 일부분과 수직 정렬되는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 리드 조립체.The method of claim 9,
The thermally conductive spacer is in direct contact with the top surface of the diffuser;
The thermally conductive spacer comprises a rectangular cross section;
The backing plate includes a cooling flow channel formed therein to receive a coolant; And
The thermally conductive spacer is vertically aligned with at least a portion of the cooling flow channel,
Lid assembly for plasma processing chamber. 플라즈마 프로세싱 챔버용 백킹 플레이트 장치로서,
최상부 표면 및 최하부 표면을 포함하는 백킹 플레이트; 및
상기 백킹 플레이트의 상기 최하부 표면으로부터 돌출된 하나 이상의 돌출부들을 포함하는 열 전도성 스페이서
를 포함하며,
상기 열 전도성 스페이서는 바디를 형성하도록 상기 백킹 플레이트와 일체로 형성되는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 백킹 플레이트 장치.A backing plate device for a plasma processing chamber, comprising:
A backing plate comprising a top surface and a bottom surface; And
Thermally conductive spacer including one or more protrusions protruding from the lowermost surface of the backing plate
Including,
The thermally conductive spacer is integrally formed with the backing plate to form a body,
Backing plate arrangement for plasma processing chamber. 제14 항에 있어서,
상기 백킹 플레이트 및 상기 열 전도성 스페이서는 각각 알루미늄을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버용 백킹 플레이트 장치.The method of claim 14,
Each of the backing plate and the thermally conductive spacer comprises aluminum,
Backing plate arrangement for plasma processing chamber.
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