KR20210128017A - 독립적으로 조정 가능한 페데스탈들을 사용한 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 - Google Patents

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제니퍼 레이그 페트라글리아
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하기 위한 방법들 및 장치들이 제공된다. 일 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.

Description

독립적으로 조정 가능한 페데스탈들을 사용한 멀티-스테이션 반도체 프로세싱
반도체 프로세싱 동작들 동안, 기판은 통상적으로 프로세싱 챔버 내 페데스탈 상에 지지되고 플라즈마는 기판 상에 재료의 하나 이상의 층들을 증착하도록 사용될 수도 있다. 상업적 규모의 제작시, 기판, 또는 웨이퍼 각각은 제작될 특정한 반도체 디바이스의 많은 사본들을 포함하고, 많은 기판들이 디바이스들의 요구된 체적들을 달성하기 위해 요구된다. 반도체 프로세싱 동작의 상업적 실행 가능성은 대부분 프로세스 조건들의 웨이퍼 내 균일도 (within-wafer uniformity) 및 웨이퍼-대-웨이퍼 반복성 (wafer-to-wafer repeatability) 에 종속된다. 따라서, 미리 결정된 웨이퍼의 부분 각각 및 프로세싱된 웨이퍼 각각이 동일한 프로세싱 조건들에 노출되는 것을 보장하기 위한 노력들이 이루어진다. 프로세싱 조건들 및 반도체 프로세싱 툴의 변동은 전체 프로세스 및 제품에서 용인할 수 없는 변동을 발생시키는 증착 조건들의 변동들을 유발할 수 있다. 프로세스 변동을 최소화하기 위한 기법들 및 장치가 필요하다.
참조로서 인용
PCT 신청 양식은 본 출원의 일부로서 본 명세서와 동시에 제출되었다. 본 출원이 동시에 제출된 PCT 신청 양식에서 식별된 바와 같이 우선권 또는 이익을 주장하는 출원 각각은 전체가 모든 목적들을 위해 참조로서 인용되었다.
본 개시의 시스템들, 방법들 및 디바이스들은 각각 몇몇 혁신적인 양태들을 갖고, 이들이 단독으로 본 명세서에 개시된 바람직한 속성들을 단독으로 담당하지 않는다. 이들 양태들 중 적어도 이하의 구현 예들이 포함되지만, 다른 구현 예들이 상세한 기술에 제시될 수도 있고 본 명세서에 제공된 논의로부터 자명할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법이 제공될 수도 있다. 이 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계; 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계; 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
일부 실시 예들에서, 이 방법은 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안―제 1 거리는 제 3 거리와 상이함―제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마; 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안―제 2 거리는 제 4 거리와 상이함―, 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 제 2 거리는 제 4 거리와 상이하다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 거리와 제 3 거리 사이의 차는 제 2 거리와 제 4 거리 사이의 차와 실질적으로 동일할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 증착 프로세스의 제 2 층에 대해, 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마; 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 부분은 N 번의 증착 사이클들을 포함하고, N 번의 증착 사이클들 각각은: 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계, 및 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함한다.
일부 이러한 실시 예들에서, 이 방법은 제 1 부분 후, X 번의 증착 사이클들을 포함하는, 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, X 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, X 번의 증착 사이클들 각각은 제 3 플라즈마 및 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함한다.
일부 이러한 실시 예들에서, 이 방법은 제 1 부분 전에, Y 번의 증착 사이클들을 포함하는, 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, Y 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, Y 번의 증착 사이클들 각각은 제 3 플라즈마 및 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함한다.
일부 이러한 실시 예들에서, 이 방법은 제 1 거리와 제 3 거리 사이에서 제 1 페데스탈을 조정하는 단계; 제 2 거리와 제 4 거리 사이에서 제 2 페데스탈을 조정하는 단계; 및 Z 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, Z 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, Z 번의 증착 사이클들 각각은 제 3 플라즈마 및 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함한다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서의 N 번의 증착 사이클 각각은, (i) 막 전구체가 기판 상에 흡착-제한된 층을 형성하도록 그 스테이션에서 기판 상에 막 전구체를 흡착하는 단계; (ii) 흡착된 전구체를 둘러싸는 볼륨으로부터 적어도 일부 흡착되지 않은 막 전구체를 제거하는 단계; (iii) 단계 (ii) 에서 흡착되지 않은 전구체를 제거한 후, 그 스테이션에서 기판 상에 재료의 층을 형성하도록 그 스테이션에서 플라즈마를 생성함으로써, 흡착된 막 전구체를 반응시키는 단계; 및 (iv) 흡착된 전구체를 반응시킨 후 존재한다면 막 층을 둘러싸는 볼륨으로부터 탈착된 막 전구체 및/또는 반응 부산물을 제거하는 단계를 포함할 수도 있다.
일부 다른 이러한 실시 예들에서, 이 방법은 제 1 페데스탈을 제 1 거리로부터 제 3 거리로 조정하는 단계; 및 제 2 페데스탈을 제 2 거리로부터 제 4 거리로 조정하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 사이클 각각의 단계 (iii) 동안 제 1 페데스탈은 제 1 거리에 있을 수도 있고 제 2 페데스탈은 제 2 거리에 있고, 그리고 사이클 각각의 단계 (i), 단계 (ii), 또는 단계 (iv) 중 하나 이상 동안 제 1 페데스탈은 제 3 거리에 있고 제 2 페데스탈은 제 4 거리에 있을 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 이 방법은 멀티-스테이션 증착 장치의 제 3 스테이션의 제 3 페데스탈 상에 제 3 기판을 제공하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 증착 프로세스의 제 1 부분은 제 3 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 3 페데스탈이 제 3 스테이션의 제 3 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 그리고 제 3 거리는 제 1 거리 및 제 2 거리와 상이할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 이 방법은 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 4 플라즈마, 제 2 기판 상에 제 5 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 5 플라즈마를 동시에 생성하고; 그리고 제 4 플라즈마 및 제 5 플라즈마를 동시에 생성하는 동안, 그리고 제 3 페데스탈이 제 3 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안, 제 3 스테이션에서 제 6 플라즈마를 동시에 생성하여, 제 3 기판 상에 제 6 재료 층을 증착하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 플라즈마는 플라즈마 특성의 제 1 값을 가질 수도 있고, 그리고 제 2 플라즈마는 제 1 값과 상이한 플라즈마 특성의 제 2 값을 가질 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 플라즈마 특성은 플라즈마 전력을 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 기판 상의 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 가질 수도 있고, 그리고 제 2 기판 상의 제 2 재료 층은 제 1 값과 실질적으로 동일한 제 2 값의 특성을 가질 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 기판 상의 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 가질 수도 있고, 그리고 제 2 기판 상의 제 2 재료 층은 제 1 값과 상이한 제 2 값의 특성을 가질 수도 있다. 일부 이러한 실시 예들에서, 특성은 습식 에칭 레이트, 건식 에칭 레이트, 조성, 두께, 밀도, 교차-결합량, 화학 물질, 반응 완료, 응력, 굴절률, 유전 상수, 경도, 에칭 선택도, 안정성 및 기밀성일 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 기판 상의 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 가질 수도 있고, 그리고 제 2 기판 상의 제 2 재료 층은 제 1 값의 특성을 가질 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 이 방법은 제 1 기판 및 제 2 기판을 제공하기 전에, 제 1 페데스탈 상에 제 3 기판을 제공하는 단계; 제 1 기판 및 제 2 기판을 제공하기 전에, 제 2 페데스탈 상에 제 4 기판을 제공하는 단계; 및 제 2 증착 프로세스에 대해, 제 3 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 4 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 제 1 기판 상의 제 1 재료 층의 특성과 제 2 기판 상의 제 2 재료 층의 특성 사이의 제 1 불균일도는 제 3 기판 상의 제 3 재료 층의 특성과 제 4 기판 상의 제 4 재료 층의 특성 사이의 제 2 불균일도보다 작다.
일부 실시 예들에서, 제 1 페데스탈은 증착 프로세스의 제 1 부분 동안 제 1 기판 상에 척킹력을 인가할 수도 있고, 그리고 제 2 페데스탈은 증착 프로세스의 제 1 부분 동안 제 2 기판 상에 척킹력을 인가할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법이 제공될 수도 있다. 이 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계; 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계; 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 제 1 부분 후에, 제 1 페데스탈을 제 2 거리로 그리고 제 2 페데스탈을 제 2 거리로 조정하는 단계; 및 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 기판 상의 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 가질 수도 있고, 제 2 기판 상의 제 2 재료 층은 제 2 값의 특성을 가질 수도 있고, 제 1 기판 상의 제 3 재료 층은 제 1 값과 상이한 제 3 값의 특성을 가질 수도 있고, 그리고 제 2 기판 상의 제 2 재료 층은 제 2 값과 상이한 제 4 값의 특성을 가질 수도 있다. 일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 크다.
일부 실시 예들에서, 멀티-스테이션 증착 장치가 제공될 수도 있다. 장치는 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션, 및 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 기판들 상에 재료를 증착하도록 멀티-스테이션 증착 장치를 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 제어기는 제 1 페데스탈로 제 1 기판을 제공하고, 제 2 기판을 제 2 페데스탈에 제공하고, 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키고, 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키고, 그리고 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 포함하고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제어기는 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키는 단계, 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키는 단계, 및 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 3 거리는 제 4 거리와 상이할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 3 거리는 제 4 거리와 동일할 수도 있다.
일부 추가의 이러한 실시 예들에서, 제어기는 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마 및 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 전에 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마 및 제 4 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함할 수도 있다.
일부 추가의 이러한 실시 예들에서, 제어기는 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마 및 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마 및 제 4 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 페데스탈은 제 1 기판 상에 척킹력을 인가하도록 구성될 수도 있고, 제 2 페데스탈은 제 2 기판 상에 척킹력을 인가하도록 구성될 수도 있고, 그리고 제어기는 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈로 하여금 제 1 기판 상에 척킹력을 인가하게 하고 그리고 제 2 페데스탈로 하여금 제 2 기판 상에 척킹력을 인가하게 하기 위한 제어 로직을 더 포함할 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 척킹력 및 제 2 척킹력은 정전기력일 수도 있다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 척킹력 및 제 2 척킹력은 진공에 의해 가해질 (exert) 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티-스테이션 증착 장치가 제공될 수도 있다. 장치는 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션, 및 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 기판들 상에 재료를 증착하도록 멀티-스테이션 증착 장치를 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 제어기는 제 1 페데스탈로 제 1 기판을 제공하고, 제 2 기판을 제 2 페데스탈에 제공하고, 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키고, 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키고, 그리고 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 포함한다. 방법은 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 이동시키는 단계, 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 2 페데스탈을 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 이동시키는 단계, 및 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 클 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 멀티-스테이션 증착 장치가 제공될 수도 있다. 장치는 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 및 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션을 포함할 수도 있다. 제 1 페데스탈은 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리될 수도 있고, 제 2 페데스탈은 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리와 상이한 제 2 거리만큼 분리될 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 장치는 제 3 샤워헤드 및 제 3 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 3 페데스탈을 포함하는 제 3 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 3 페데스탈은 제 1 거리와 동일한 제 3 거리만큼 제 3 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 이러한 실시 예들에서, 장치는 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리, 및 제 3 거리와 상이한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 이러한 실시 예들에서, 장치는 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리 또는 제 2 거리와 동일한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 실시 예들에서, 장치는 제 3 샤워헤드 및 제 3 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 3 페데스탈을 포함하는 제 3 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 3 페데스탈은 제 1 거리 및 제 2 거리와 상이한 제 3 거리만큼 제 3 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 이러한 실시 예들에서, 장치는 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리, 및 제 3 거리와 상이한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 이러한 실시 예들에서, 장치는 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함할 수도 있고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리 또는 제 3 거리와 동일한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
일부 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법이 제공될 수도 있다. 일 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
일부 실시 예들에서, 방법은 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 샤워헤드 상으로, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있고, 제 2 거리는 제 4 거리와 상이하다.
일부 이러한 실시 예들에서, 제 1 부분은 N 번의 증착 사이클들을 포함할 수도 있고, N 번의 증착 사이클들 각각은 제 1 페데스탈이 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함할 수도 있다.
일부 추가의 이러한 실시 예들에서, 방법은 P 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, P 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 추가의 이러한 실시 예들에서, 방법은 제 1 부분 후에, X 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, X 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 추가의 이러한 실시 예들에서, 방법은 제 1 부분 전에, Y 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, Y 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법이 제공될 수도 있다. 일 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 제 1 부분 후에, 제 1 페데스탈을 제 2 거리로 조정하고 제 2 페데스탈을 제 2 거리로 조정하는 단계, 그리고 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법이 제공될 수도 있다. 이 방법은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 동시에, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션에서의 제 1 플라즈마를 생성하고 제 1 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하는 단계, 및 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션에서의 제 2 플라즈마를 생성하고 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
본 명세서에 개시된 다양한 구현 예들은 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 참조하는 첨부된 도면들의 도면들에, 제한이 아니라 예로서 예시된다.
도 1은 임의의 수의 프로세스들을 사용하여 반도체 기판들 상에 막들을 증착하기 위한 기판 프로세싱 장치를 도시한다.
도 2는 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 구현 예를 도시한다.
도 3은 기판 프로세싱 툴의 듀얼-스테이션 프로세싱 챔버의 단면 개략도를 도시한다.
도 4는 샤워헤드와 페데스탈 사이의 상이한 거리들의 프로세싱된 기판들에 대한 재료 두께의 플롯을 도시한다.
도 5는 샤워헤드와 페데스탈 사이의 상이한 거리들의 프로세싱된 기판들에 대한 WER (wet etch rate) 의 플롯을 도시한다.
도 6은 상이한 전력 레벨들에서 프로세싱된 기판들에 대한 재료 두께의 플롯을 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 기판 프로세싱 툴의 듀얼-스테이션 프로세싱 챔버의 단면 개략도를 도시한다.
도 8은 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 1 예시적인 기법을 도시한다.
도 9는 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 2 예시적인 기법을 도시한다.
도 10a 내지 도 10e는 예시적인 멀티-스테이션 프로세싱 챔버에서 페데스탈 이동의 예시적인 시퀀스들을 도시한다.
도 11은 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 6 기법을 도시한다.
도 12는 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 7 예시적인 기법을 도시한다.
도 13은 ALD 프로세스를 통해 기판 상에 재료의 막을 형성하기 위한 예시적인 동작들의 시퀀스의 플로우 차트를 도시한다.
도 14는 도 11의 동일한 제 6 예시적인 기법의 예시인 또 다른 예시적인 기법을 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 4 개의 프로세싱 스테이션들을 갖는 제 2 예시적인 멀티-스테이션 프로세싱 챔버에서 예시적인 페데스탈 이동 시퀀스들을 도시한다.
본 명세서에서, 용어들 "반도체 웨이퍼", "웨이퍼", "기판", "웨이퍼 기판", 및 "부분적으로 제조된 집적 회로"는 상호 교환 가능하게 사용된다. 당업자는 용어 "부분적으로 제조된 집적 회로"가 상부에서 집적 회로 제조의 많은 단계들 중 임의의 단계 동안의 실리콘 웨이퍼를 지칭할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 반도체 디바이스 산업계에 사용된 웨이퍼 또는 기판은 통상적으로 200 ㎜, 또는 300 ㎜, 또는 450 ㎜의 직경을 갖는다. 이하의 상세한 기술은 본 발명이 이러한 웨이퍼를 사용하여 구현된다는 것을 가정한다. 그러나, 본 발명은 이렇게 제한되지 않는다. 워크피스는 다양한 형상들, 사이즈들, 및 재료들일 수도 있다. 반도체 웨이퍼들에 더하여, 본 발명의 장점을 취할 수도 있는 다른 워크피스들은 인쇄 회로 기판들, 자기 기록 매체, 자기 기록 센서들, 미러들, 광학 엘리먼트들, 마이크로-기계 디바이스들, 등과 같은 다양한 물품들을 포함한다.
본 명세서에 기술된 기법들 및 장치들은 플라즈마 생성 동안 페데스탈과 샤워헤드 사이의 갭을 조정함으로써 다양한 증착된 재료 특성들의 스테이션-대-스테이션 매칭 (station-to-station matching) 을 개선할 수도 있다. ALD (atomic layer deposition) 또는 PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition) 와 같은 많은 플라즈마 보조 증착 프로세스들에서, 샤워헤드 및 페데스탈은 거리 또는 갭만큼 분리되고 웨이퍼에 대한 반응을 유도하기 위해 플라즈마가 이 갭 내에서 생성된다. 플라즈마 생성 동안 샤워헤드와 페데스탈 사이의 거리는 재료 두께, DER (dry etch rate) 및 WER (wet etch rate) 와 같은 기판 상에 증착된 재료의 다양한 특성들에 영향을 주는 것으로 알려 졌다. 플라즈마-보조된 프로세스를 위해 복수의 스테이션들에서 샤워헤드와 페데스탈 사이의 거리를 변화시키거나 독립적으로 제어하는 것은 플라즈마 전력 및 웨이퍼에서 플라즈마 시스의 특징들과 같은 플라즈마의 특성들을 변화시킬 수도 있다. 복수의 스테이션들에서 페데스탈 높이의 독립적인 제어는 또한 흡착-제한된 프로세스들 (예를 들어, ALD) 동안과 같은 전구체 노출과 같은 비-플라즈마 프로세스들, 및 PECVD를 포함하는 CVD와 같은 가스상 (gas phase) 프로세스들에 영향을 줄 수도 있다.
거리와 발생되는 재료 특성들 및 플라즈마 특성들 사이의 관계들 때문에, 본 명세서의 기법들 및 장치들은 증착된 재료들의 특성들을 조정하고 스테이션-대-스테이션 변동들 (station-to-station variations) 을 감소시키기 위해 샤워헤드에 대해 상이한 거리들에서 페데스탈들을 활용한다. 일부 실시 예들에서, 스테이션들 간의 재료 특성의 차들은 하나 이상의 다른 스테이션들에 대해 하나 이상의 스테이션들에서 재료 특성을 조정하기 위해 샤워헤드-페데스탈 갭을 변화시켜, 하나 이상의 스테이션들에서 재료 특성을 튜닝함으로써 감소될 수 있다. 특정한 실시 예들에서, 페데스탈 거리는 재료 전반에 걸쳐 상이한 값들을 갖는 막 특성들을 생성하도록 증착 프로세스 동안 (예를 들어, 복수의 ALD 사이클들에 의해 층을 증착하는 동안) 조정된다. 예를 들어, 거리는 재료의 일 섹션으로 하여금 특성의 일 값 그리고 재료의 또 다른 섹션으로 하여금 재료 내의 상이한 값들의 밀도들, WER들, 또는 DER들을 갖게 하도록 증착 동안 조정될 수도 있다.
I. 예시적인 증착 장치들
일부 반도체 프로세스들은 기판 상에 재료의 하나 이상의 층들을 증착하도록 사용된다. 예시적인 증착 프로세스들은 "CVD" (chemical vapor deposition), "ALD" (atomic layer deposition), 저압 CVD, 초고 (ultra-high) CVD, "PVD" (physical vapor deposition), 및 "CFD" (conformal film deposition) 를 포함한다. 일부 CVD 프로세스들은 하나 이상의 가스 반응물질들을 반응기 내로 흘림으로써 웨이퍼 표면 상에 막을 증착할 수도 있고, 이는 막 전구체들 및 부산물들을 형성한다. 전구체들은 웨이퍼 표면으로 이송되어, 이들은 웨이퍼에 의해 흡착되고, 웨이퍼 내로 확산되고, 그리고 PECVD에서 플라즈마의 생성에 의한 것을 포함하여, 화학 반응들에 의해 웨이퍼 상에 증착된다. 일부 다른 증착 프로세스들은 복수의 막 증착 사이클들을 수반하고, 각각은 "이산적인" 막 두께를 생성한다. ALD는 이러한 일 막 증착 방법이지만, 막의 박층들을 놓고 (put down) 반복되는 순차적인 상황에 사용된 임의의 기법이 복수의 증착 사이클들을 수반하는 것을 알 수도 있다.
디바이스 및 피처들 사이즈가 반도체 산업계에서 계속해서 축소됨에 따라, 그리고 또한 3D 디바이스들 구조체들이 IC (integrated circuit) 설계에서 보다 일반적이 됨에 따라, 박형의 컨포멀한 (conformal) 막들 (비평면형이더라도, 아래에 놓인 구조체의 형상에 대해 균일한 두께를 갖는 재료의 막들) 을 증착하는 능력은 계속해서 중요해진다. ALD는 ALD의 단일 사이클이 단지 재료의 단일 박층을 증착하고, 막 형성 화학 반응 자체 이전에 기판 표면 상에 흡착할 수도 있는 하나 이상의 막 전구체 반응물질들의 양으로 두께가 제한된다는 (즉, 흡착이 제한되는 층을 형성) 사실로 인해 박형의 컨포멀한 막들의 증착에 잘 맞는 (well-suited) 막 형성 기법이다. 복수의 "사이클들"은 나중에 목표된 두께의 막을 구축하기 위해 사용될 수도 있고, 층 각각이 박형이고 컨포멀하기 때문에 발생되는 막은 아래에 놓인 디바이스들 구조체의 형상을 실질적으로 따른다 (conform). 특정한 실시 예들에서, ALD 사이클 각각은 다음의 단계들을 포함한다:
1. 제 1 전구체로 기판 표면의 노출.
2. 기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지.
3. 통상적으로, 플라즈마 및/또는 제 2 전구체를 사용하여, 기판 표면의 반응의 활성화.
4. 기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지.
ALD 사이클 각각의 지속 기간은 통상적으로 25 초 미만 또는 10 초 미만 도는 5 초 미만일 수도 있다. ALD 사이클의 플라즈마 노출 단계 (또는 단계들) 는, 예를 들어, 1 초 이하의 지속 기간과 같은 짧은 지속 기간일 수도 있다. 플라즈마는 예를 들어, 2 초, 5 초, 또는 10 초와 같이 1 초보다 긴 다른 지속 기간일 수도 있다.
도 1은 임의의 수의 프로세스들을 사용하여 반도체 기판들 상에 막들을 증착하기 위한 기판 프로세싱 장치를 도시한다. 도 1의 장치 (100) 는 진공 펌프 (130) 에 의해 진공 하에 유지될 수도 있는 내부 볼륨 내 단일 기판 홀더 (118) (예를 들어, 페데스탈) 와 함께 단일 프로세싱 챔버 (110) 를 갖는다. 또한, (예를 들어) 막 전구체들, 캐리어 가스 및/또는 퍼지 가스 및/또는 프로세스 가스, 이차 반응물질들, 등의 전달을 위해 가스 전달 시스템 (102) 및 샤워헤드 (104) 가 챔버에 유체적으로 커플링된다. 프로세싱 챔버 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 장비가 또한 도 1에 도시된다. 도 1에 개략적으로 도시된 장치는 일반적으로 ALD를 수행하지만, 다른 막 증착 동작들, 예컨대 종래의 CVD, 특히 PECVD (plasma enhanced CVD) 를 수행하기 위해 조정될 수도 있다.
간략함을 위해, 프로세싱 장치 (100) 는 저압 분위기를 유지하기 위한 프로세스 챔버 바디 (110) 를 갖는 독립형 프로세스 스테이션으로서 도시된다. 그러나, 본 명세서에 기술된 바와 같이 복수의 프로세스 스테이션들이 공통 프로세스 툴 분위기에―예를 들어, 공통 반응 챔버 내에―포함될 수도 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 도 2는 멀티-스테이션 프로세싱 툴의 구현 예를 도시하고 이하에 더 상세히 논의된다. 또한, 일부 구현 예들에서, 본 명세서에 상세히 논의된 것을 포함하는, 프로세싱 장치 (100) 의 하나 이상의 하드웨어 파라미터들이 하나 이상의 시스템 제어기들에 의해 프로그램적으로 조정될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
프로세싱 스테이션 (110) 은 분배 샤워헤드 (104) 로 액체들 및/또는 가스들을 포함할 수도 있는, 프로세스 가스들을 전달하기 위해 가스 전달 시스템 (102) 과 유체로 연통한다. 가스 전달 시스템 (102) 은 샤워헤드 (104) 로 전달을 위해, 프로세스 가스들을 블렌딩 (blending) 및/또는 컨디셔닝하기 (conditioning) 위한 혼합 용기 (mixing vessel) (106) 를 포함한다. 하나 이상의 혼합 용기 유입구 밸브들 (108 및 108A) 은 프로세스 가스들의 혼합 용기 (106) 로의 도입을 제어할 수도 있다.
일부 반응물질들이 기화 및 프로세스 챔버 (110) 로 후속하여 전달하기 전에 액체 형태로 저장될 수도 있다. 도 1의 구현 예는 혼합 용기 (106) 로 공급될 액체 반응물질을 기화시키기 위한 기화 지점 (112) 을 포함한다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (112) 은 가열된 액체 주입 모듈일 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (112) 은 기화기일 수도 있다. 또 다른 구현 예들에서, 기화 지점 (112) 은 프로세스 스테이션으로부터 제거될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 기화 지점 (112) 의 업스트림에 LFC (liquid flow controller) 가 기화 및 프로세싱 챔버 (110) 로의 전달을 위해 액체의 대량 플로우를 제어하기 위해 제공될 수도 있다.
샤워헤드 (104) 는 프로세스 스테이션에서 기판 (114) 을 향해 프로세스 가스들 및/또는 반응물질들 (예를 들어, 막 전구체들) 을 분배하고, 이의 플로우는 샤워헤드로부터 업스트림의 하나 이상의 밸브들 (예를 들어, 밸브들 (108, 108A, 116)) 에 의해 제어된다. 도 1에 도시된 구현 예에서, 기판 (114) 은 샤워헤드 (104) 밑에 위치되고 페데스탈 (118) 상에 놓인 것으로 도시된다. 샤워헤드 (104) 는 임의의 적합한 형상을 가질 수도 있고, 기판 (114) 으로 프로세스 가스들을 분배하기 위해 임의의 적합한 수 및 배열의 포트들을 가질 수도 있다. 2 이상의 스테이션들을 사용하는 일부 구현 예들에서 가스 전달 시스템 (102) 은, 가스가 일 스테이션으로 흐를 수도 있지만 또 다른 스테이션으로는 흐르지 않도록, 스테이션 각각으로 프로세스 가스들 및/또는 반응물질들의 플로우를 독립적으로 제어할 수 있는, 샤워헤드로부터 업스트림에 밸브들 또는 다른 플로우 제어 구조체들을 포함한다. 더욱이, 가스 전달 시스템 (102) 은 상이한 스테이션들로 제공된 가스 조성들이 상이하도록; 예를 들어, 가스 컴포넌트의 분압이 동시에 스테이션들 사이에서 가변할 수도 있도록, 멀티-스테이션 장치의 스테이션 각각으로 전달된 프로세스 가스들 및/또는 반응물질들을 독립적으로 제어하도록 구성될 수도 있다.
도 1에서, 샤워헤드 (104) 및 페데스탈 (118) 은 플라즈마에 전력공급하기 (power) 위해 RF 전력 공급부 (122) 및 매칭 네트워크 (124) 에 전기적으로 접속된다. 일부 구현 예들에서, 플라즈마 에너지는 (예를 들어, 적절한 머신 판독가능 인스트럭션들 및/또는 제어 로직을 갖는 시스템 제어기를 통해) 프로세스 스테이션 압력, 가스 농도, RF 소스 전력, RF 소스 주파수, 및 플라즈마 전력 펄스 타이밍 중 하나 이상을 제어함으로써 제어될 수도 있다. 예를 들어, RF 전력 공급부 (122) 및 매칭 네트워크 (124) 는 목표된 조성의 라디칼 종을 갖는 플라즈마를 형성하도록 임의의 적합한 전력에서 동작될 수도 있다. 유사하게, RF 전력 공급부 (122) 는 임의의 적합한 주파수 및 전력의 RF 전력을 제공할 수도 있다. 장치 (100) 는 또한 정전 클램핑력을 생성하고 "ESC" (electrostatic chuck) (118) 및 기판 (114) 으로 제공하기 위해 ESC (118) 일 수도 있는, 페데스탈로 DC 전류를 제공하도록 구성되는 DC 전력 공급부 (126) 를 포함한다. 페데스탈 (118) 은 또한 기판 (114) 을 가열 및/또는 냉각하도록 구성된 하나 이상의 온도 제어 엘리먼트들 (128) 을 가질 수도 있다. 페데스탈 (118) 은 또한 페데스탈 표면과 샤워헤드 사이에서 측정될 때 다양한 높이들 또는 거리들로 상승 및 하강되도록 구성된다. 이는 증착 프로세스 동안 상이한 높이들에 위치되는 것을 포함한다. 이동성에 더하여, 페데스탈 (118) 은 또한 약 100 ℃ 내지 650 ℃로 페데스탈을 가열하도록 구성된 가열 피처들을 갖는 알루미늄 또는 세라믹으로 구성된 표준 페데스탈, 및 100 ℃ 미만의 온도로 페데스탈을 냉각하도록 구성된 냉각 피처들을 갖는 냉각제 페데스탈, 등과 같은 다른 페데스탈들과 같은 피처들을 가질 수도 있다. 일부 예시적인 페데스탈들은 2007 년 9 월 6 일 출원되고, 현재 미국 특허 번호 제 7,941,039 호인, "PEDESTAL HEAT TRANSFER AND TEMPERATURE CONTROL"이라는 명칭의 미국 출원 번호 제 11/851,310 호, 2012 년 5 월 9 일 출원되고 현재 미국 특허 제 9,337,067 호인, "TEMPERATURE ELECTROSTATIC CHUCK WITH RADIAL THERMAL CHOKES"라는 명칭의 미국 특허 출원 번호 제 13/467,861 호에 기술된다.
일부 실시 예들에서, 본 명세서에 기술된 페데스탈은 웨이퍼를 제자리에 홀딩하도록 구성될 수도 있다. 이는 웨이퍼와 페데스탈/척 사이의 상대적인 이동을 방지하기 위해 웨이퍼와 페데스탈/척 사이의 마찰 부하를 증가시키는 일부 다른 타입의 클램핑력으로 중력을 증가시키는 디바이스인 "척"을 사용하는 페데스탈을 포함할 수도 있다. 이러한 동작들에서 사용되는 척의 일 타입은 "정전 척" 또는 ESC이다. 클램핑 전극(들) 및 웨이퍼가 용량성 회로로서 작용하도록, 일부 ESC들은 ESC 내 하나 이상의 클램핑 전극들에 단일 "DC" (direct current) 전압을 인가함으로써 웨이퍼를 제자리에 홀딩하고, 용량성 회로는 챔버 내 플라즈마의 존재에 의해 완성되어, 이 설계는 웨이퍼 프로세싱 동안 플라즈마 분위기들이 존재하는 프로세싱 챔버들에서 사용하도록 제한될 수도 있다. 클램핑 전극(들)은 웨이퍼의 전체 평면에 평행하고, 종종 웨이퍼 사이즈와 잘 맞는 영역에 걸쳐 연장하는, 통상적으로 박형, 평면형 구조체들이다. 용량성 효과로 인해 발생하는 정전력은 클램핑력을 제공한다. 이러한 구성은 소위 "단극성 (monopolar)"이라고 할 수도 있다. 또 다른 타입의 척은 웨이퍼와 페데스탈 사이에 압력 강하, 또는 진공을 생성하고, 이는 결국 웨이퍼를 페데스탈에 대고 클램핑하는 흡입을 생성하도록 페데스탈 내에 가스 플로우를 사용하는 척이다. 이는 진공에 의해 가해진 척킹력으로 간주될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 장치는 IOC (input/output control) 인스트럭션들의 시퀀스를 통해 제어 인스트럭션들을 제공할 수도 있는, 시스템 제어기의 적절한 하드웨어 및/또는 적절한 머신-판독가능 인스트럭션들로 제어된다. 일 예에서, 플라즈마 점화 또는 유지를 위해 플라즈마 조건들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 프로세스 레시피의 플라즈마 활성화 레시피의 형태로 제공된다. 일부 경우들에서, 프로세스 레시피들은 프로세스에 대한 모든 인스트럭션들이 그 프로세스와 동시에 실행되도록 순차적으로 배열될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 하나 이상의 플라즈마 파라미터들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 플라즈마 프로세스에 선행하는 레시피에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 레시피는 불활성 가스 (예를 들어, 헬륨) 및/또는 반응물질 가스의 플로우 레이트를 설정하기 위한 인스트럭션들, 플라즈마 생성기를 전력 설정점으로 설정하기 위한 인스트럭션들, 및 제 1 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 제 2, 후속 레시피는 플라즈마 생성기를 인에이블하기 위한 인스트럭션들 및 제 2 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 제 3 레시피는 플라즈마 생성기를 디스에이블하기 위한 인스트럭션들 및 제 3 레시피에 대한 시간 지연 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 이들 레시피들은 본 개시의 범위 내에서 임의의 적합한 방식으로 더 세분되고 그리고/또는 반복될 수도 있다는 것이 인식될 것이다.
상기 기술된 바와 같이, 2 이상의 프로세스 스테이션들이 멀티-스테이션 기판 프로세싱 툴에 포함될 수도 있다. 도 2는 예시적인 멀티-스테이션 기판 프로세싱 장치를 도시한다. 다양한 효율들이 장비 가격 및 동작 비용들, 뿐만 아니라 상승된 쓰루풋에 대해 도 2에 도시된 것과 같은 멀티-스테이션 프로세싱 장치의 사용을 통해 달성될 수도 있다. 예를 들어, 단일 진공 펌프가 모든 4 개의 프로세스 스테이션들에 대해 소비된 프로세스 가스들, 등을 배기함으로써 모든 4 개의 프로세스 스테이션들에 대한 단일 고진공 분위기를 생성하도록 사용될 수도 있다. 구현 예에 따라, 프로세스 스테이션 각각은 가스 전달을 위해 고유의 전용 샤워헤드를 가질 수도 있지만, 동일한 가스 전달 시스템을 공유할 수도 있다. 유사하게, 플라즈마 생성기 장비의 특정한 엘리먼트들이 프로세스 스테이션들 (예를 들어, 전력 공급부들) 사이에 공유될 수도 있지만, 구현 예에 따라, (예를 들어, 샤워헤드들이 플라즈마-생성 전기 전위들을 인가하기 위해 사용된다면) 특정한 양태들이 프로세스 스테이션-특정일 수도 있다. 다시 한번, 이러한 효율들이 또한 반응 챔버 당 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 또는 16, 또는 보다 많은 프로세스 스테이션들과 같은 프로세싱 챔버 당 보다 많거나 보다 적은 프로세스 스테이션들을 사용함으로써 보다 큰 정도 또는 보다 적은 정도로 달성될 수도 있다는 것이 이해된다.
도 2의 기판 프로세싱 장치 (200) 는 복수의 기판 프로세스 스테이션들을 포함하는 단일 기판 프로세싱 챔버 (210) 를 채용하고, 기판 프로세스 스테이션 각각은 그 프로세스 스테이션의 웨이퍼 홀더, 예를 들어, 페데스탈에 홀딩된 기판 상에서 프로세싱 동작들을 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 이 특정한 구현 예에서, 멀티-스테이션 기판 프로세싱 장치 (200) 는 4 개의 프로세스 스테이션들 (231, 232, 233, 및 234) 을 갖는 것으로 도시된다. 다른 유사한 멀티-스테이션 프로세싱 장치들이 구현 예, 그리고 예를 들어, 병렬 웨이퍼 프로세싱의 목표된 레벨, 사이즈/공간 제약들, 비용 제약들, 등에 따라 보다 많거나 보다 적은 프로세싱 스테이션들을 가질 수도 있다. 기판 핸들러 로봇 (236) 및 제어기 (238) 가 또한 도 2에 도시된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 멀티-스테이션 프로세싱 툴 (200) 은 기판 로딩 포트 (240), 및 카세트로부터 포드 (242) 를 통해 로딩된 기판들을 대기 포트 (240) 를 통해 프로세싱 챔버 (210) 내로, 그리고 4 개의 스테이션들 (231, 232, 233, 및 234) 중 하나 상으로 이동시키도록 구성된 로봇 (236) 을 갖는다.
도 2에 도시된 프로세싱 챔버 (210) 는 4 개의 프로세스 스테이션들 (231, 232, 233, 및 234) 을 제공한다. 이들 스테이션들 각각에서 페데스탈들의 높이들 또는 거리들은 페데스탈들이 임의의 다른 페데스탈들과 상이한 거리로 상승 및 하강될 수 있도록 개별적으로 제어 가능하다.
RF 전력은 RF 전력 시스템 (222) 에서 생성되고 스테이션들 (231, 232, 233, 또는 234) 각각으로 분배되고, 유사하게, DC 전력 소스 (226) 가 스테이션 각각으로 분배된다. RF 전력 시스템은 하나 이상의 RF 전력 소스들, 예를 들어, 고주파수 (HFRF) 및 저주파수 (LFRF) 소스, 임피던스 매칭 모듈들, 및 필터들을 포함할 수도 있다. 특정한 구현 예들에서, 전력 소스는 고 주파수 또는 저 주파수 소스만으로 제한될 수도 있다. RF 전력 시스템의 분배 시스템은 반응기를 중심으로 대칭일 수도 있고 고 임피던스를 가질 수도 있다. 이 대칭 및 임피던스는 스테이션 각각으로 전달될 대략 동일한 전력의 양들을 발생시킨다.
도 2는 또한 프로세싱 챔버 (214) 내에서 프로세스 스테이션들 (231, 232, 233, 및 234) 사이에서 기판들을 이송하기 위한 기판 이송 디바이스 (290) 의 구현 예를 도시한다. 임의의 적합한 기판 이송 디바이스가 채용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 비-제한적인 예들은 웨이퍼 캐로절들 (carousels) 및 웨이퍼 핸들링 로봇들을 포함한다.
도 2는 또한 프로세스 툴 (200) 및 이의 프로세스 스테이션들의 프로세스 조건들 및 하드웨어 상태들을 제어하도록 채용된 시스템 제어기 (238) 의 구현 예를 도시한다. 시스템 제어기 (238) 는 하나 이상의 메모리 디바이스들 (244), 하나 이상의 대용량 저장 디바이스들 (246), 및 하나 이상의 프로세서들 (248) 을 포함할 수도 있다. 프로세서 (248) 는 하나 이상의 CPU들, ASIC들, 범용 컴퓨터(들) 및/또는 특수 목적 컴퓨터(들), 하나 이상의 아날로그 입력/출력 접속부(들) 및/또는 디지털 입력/출력 접속부(들), 하나 이상의 스텝퍼 모터 제어기 보드(들), 등을 포함할 수도 있다.
시스템 제어기 (238) 는 프로세서 (244) 상의 머신-판독가능 시스템 제어 인스트럭션들 (250) 을 실행할 수도 있고, 일부 구현 예들에서, 시스템 제어 인스트럭션들 (250) 은 대용량 저장 디바이스 (246) 로부터 메모리 디바이스 (244) 내로 로딩된다. 시스템 제어 인스트럭션들 (250) 은 타이밍, 가스 및 액체 반응물질들의 혼합물, 챔버 및/또는 스테이션 압력, 챔버 및/또는 스테이션 온도, 웨이퍼 온도, 타깃 전력 레벨들, RF 전력 레벨들, RF 노출 시간, 기판을 클램핑하기 위한 DC 전력 및 지속기간, 기판 페데스탈, 척 및/또는 서셉터 (susceptor) 위치, 스테이션 각각에서 플라즈마 형성, 가스 및 액체 반응물질들의 플로우, 페데스탈의 수직 높이 및 프로세스 툴 (200) 에 의해서 수행된 특정한 프로세스의 다른 파라미터들을 포함할 수도 있다. 이들 프로세스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 기판들 상에 막의 증착과 관련된 프로세스들을 포함하는 다양한 타입들의 프로세스들을 포함할 수도 있다. 시스템 제어 인스트럭션들 (258) 은 임의의 적합한 방식으로 구성될 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 시스템 제어 소프트웨어 (258) 는 상기 기술된 다양한 파라미터들을 제어하기 위한 IOC (Input/Output Control) 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 증착 프로세스 또는 프로세스들의 단계 각각은 시스템 제어기 (250) 에 의한 실행을 위한 하나 이상의 인스트럭션들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 1 차 막 증착 프로세스를 위한 프로세스 조건들을 설정하기 위한 인스트럭션들은 대응하는 증착 레시피에, 그리고 유사하게 캡핑 막 증착을 위해 포함될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 프로세스 레시피들은 프로세스에 대한 모든 인스트럭션들이 그 프로세스와 동시에 실행되도록 순차적으로 배열될 수도 있다.
시스템 제어기 (250) 와 연관된 대용량 저장 디바이스 (254) 및/또는 메모리 디바이스 (256) 에 저장된 다른 컴퓨터 판독가능 인스트럭션들 및/또는 프로그램들이 일부 구현 예들에서 채용될 수도 있다. 프로그램들 또는 프로그램들의 섹션들의 예들은 기판 포지셔닝 (positioning) 프로그램, 프로세스 가스 제어 프로그램, 압력 제어 프로그램, 히터 제어 프로그램, 및 플라즈마 제어 프로그램을 포함한다.
일부 구현 예들에서, 시스템 제어기 (250) 와 연관된 사용자 인터페이스가 있을 수도 있다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 스크린, 장치 및/또는 프로세스 조건들의 그래픽 소프트웨어 디스플레이들, 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들, 등과 같은 사용자 입력 디바이스들을 포함할 수도 있다.
일부 구현 예들에서, 시스템 제어기 (250) 에 의해 조정된 파라미터들은 프로세스 조건들과 관련된다. 비제한적인 예들은 프로세스 가스 조성들 및 플로우 레이트들, 온도들, 압력들, (RF 바이어스 전력 레벨들, 주파수들, 노출 시간들과 같은) 플라즈마 조건들, 등을 포함한다. 부가적으로, 제어기는 프로세스 스테이션들에서 조건들을 독립적으로 제어하도록 구성될 수도 있고, 예를 들어, 제어기는 모든 스테이션들이 아니라 일부에서 플라즈마를 점화하기 위한 인스트럭션들을 제공한다. 이들 파라미터들은 사용자 인터페이스를 활용하여 입력될 수도 있는 레시피의 형태로 사용자에게 제공될 수도 있다.
프로세스들을 모니터링하기 위한 신호들은 다양한 프로세스 툴 센서들로부터 시스템 제어기 (250) 의 아날로그 입력 연결부 및/또는 디지털 입력 연결부에 의해 제공될 수도 있다. 프로세스를 제어하기 위한 신호들은 프로세스 툴 (200) 의 아날로그 출력 연결부 및/또는 디지털 출력 연결부 상에 출력될 수도 있다. 모니터링될 수도 있는 프로세스 툴 센서들의 비-제한적인 예들은 질량 유량 제어기들 (MFCs), 압력 센서들 (예컨대 압력계들), 열전대들, 부하 센서들, OES 센서들, 인 시츄 (in-situ) 웨이버들의 물리적 특성들을 측정하기 위한 계측 장비, 등을 포함한다. 적절하게 프로그래밍된 피드백 및 제어 알고리즘들이 프로세스 조건들을 유지하기 위해 이들 센서들로부터 데이터로 사용될 수도 있다.
시스템 제어기 (250) 는 증착 프로세스들을 구현하기 위한 머신 판독 가능 인스트럭션들을 제공할 수도 있다. 인스트럭션들은 DC 전력 레벨, RF 바이어스 전력 레벨, RF 전력 파라미터 변동들과 같은 스테이션-대-스테이션 변동들, 주파수 튜닝 파라미터들, 압력, 온도, 등과 같은 다양한 프로세스 파라미터들을 제어할 수도 있다. 인스트럭션들은 본 명세서에 기술된 다양한 구현 예들에 따라 막 스택들의 인 시츄 증착을 동작시키도록 파라미터들을 제어할 수도 있다.
시스템 제어기는 통상적으로 장치가 본 명세서에 개시된 프로세스들에 따른 동작들을 수행하도록 머신-판독가능 인스트럭션들을 실행하게 구성된 하나 이상의 메모리 디바이스들 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 것이다. 본 명세서에 개시된 기판 도핑 프로세스들에 따른 동작들을 제어하기 위한 인스트럭션들을 담는 머신-판독가능, 비일시적 매체가 시스템 제어기에 커플링될 수도 있다.
상기 언급된 바와 같이, 공통 기판 프로세싱 챔버 내 복수의 프로세스 스테이션들에서 복수의 기판들을 프로세싱하는 것은 막 증착이 복수의 기판들 상에서 병렬로 진행되게 하고 동시에 다양한 스테이션들 사이의 공통 프로세싱 장비를 활용함으로써 쓰루풋을 상승시킬 수도 있다. 일부 멀티-스테이션 기판 프로세싱 툴들은 (예를 들어, 일부 ALD 프로세스들에 대해) 동일한 수의 사이클들 동안 웨이퍼들을 동시에 프로세싱하도록 활용될 수도 있다. 프로세스 스테이션들 및 기판 로딩 및 이송 디바이스들의 이 구성이 주어지면, 막 증착-예를 들어, ALD 프로세스를 위한 N 번의 사이클의 막 증착 또는 CVD 프로세스를 위한 동일한 노출 지속 기간-으로 하여금 복수의 기판들에 걸쳐 병렬로 (예를 들어, 동시에) 발생하게 하는 다양한 프로세스 시퀀스들이 가능하다.
상기 논의된 바와 같이, 다양한 효율들이 장비 가격 및 동작 비용들, 뿐만 아니라 상승된 쓰루풋에 대해 멀티-스테이션 툴의 사용을 통해 달성될 수도 있다. 그러나, 공통 챔버에서 복수의 기판들을 동시에 프로세싱하는 것은 예를 들어, 평균 막 두께의 차들, 웨이퍼의 면에 걸친 균일도, WER (wet etch rate) 및 DER (dry etch rate), 화학적 특성 및 광학적 특성과 같은 물리적 특성들을 포함하는, 증착된 재료의 스테이션-대-스테이션 차들을 발생시킬 수 있다. 재료 특성들의 용인 가능한 (acceptable) 스테이션-대-스테이션 편차들의 다양한 문턱 값들이 있을 수도 있지만, 상업적 규모의 제작을 위해 균일한 기판들을 반복적으로 생성하기 위해 이들 차이들을 감소시키는 것이 바람직하다.
상이한 기판들에 걸쳐 일관된 막 증착을 달성하기 위해 다양한 접근 방법들 (approaches) 이 사용된다. 이들 접근 방법들 중 일부는 증착 프로세스 동안 프로세싱 챔버 내 복수의 프로세스 스테이션들을 통해 기판을 인덱싱하는 것을 포함한다―즉, 기판 각각에 대해, 막의 일부는 일 스테이션에서 증착되고, 일부는 하나 이상의 다른 프로세싱 스테이션들에서 증착된다. 이는 상이한 스테이션들에서 발생하는 증착의 임의의 시스템적인 차이의 평균을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 4-스테이션 프로세싱 챔버 내의 4 개의 웨이퍼들에 대해 총 N 사이클들이 수행되는 ALD 프로세스에서, N/4 사이클들이 스테이션 각각의 웨이퍼들 각각에 대해 수행될 수도 있고, 웨이퍼 각각은 N/4 사이클 각각의 완료 후 상이한 스테이션으로 이송된다. 이러한 타입의 "순차적 모드 (sequential mode)" 프로세싱 또는 "순차적 프로세싱 (sequential processing)"이 일부 의미에서 유리할 수도 있지만, 이 동작 모드의 다른 특성들은 덜 매력적이다. 예를 들어, 순차 모드의 일부 구현 예들은 많은 기판 로딩/언로딩, 프로세싱 챔버의 개방/폐쇄를 수반한다. 일부 동작 모드들에서, 기판이 4 개의 스테이션들에 걸쳐 할당된 N 회의 증착들을 수용하기 위해, 프로세싱 챔버는 로딩/언로딩 동작들을 위해 4 회 개방되고 폐쇄되어야 하고, 매번 챔버 내부의 환경의 증착-적절한 환경 조건들 (예를 들어, 온도, 압력, 플로우 레이트, 등) 로 복원을 수반한다.
로딩 동작들을 위해 일 스테이션을 사용할 때, "정적 모드 (static mode)"는 증착을 위해 4 개의 웨이퍼들을 제자리로 가져 오기 위해 동일한 양의 인덱싱-프로세스 챔버 내에서 상부에 웨이퍼가 위치된 카세트의 90도 이송 회전을 사용함-을 수반할 수도 있지만, 챔버는 정적 모드에서 이송 회전들 사이에 개입하는 증착들이 수행되지 않기 때문에 한번만 개방되고 폐쇄된다. 따라서, 증착 전에 모든 4 개의 웨이퍼들을 (하나씩) 멀티-스테이션 챔버 내로 로딩하는 것이 또한 가능하다. 챔버가 폐쇄된 채로 남아 있고 내부 압력이 상대적으로 정적으로 남아 있을 때에도, 일 스테이션으로부터 다음 스테이션으로의 웨이퍼들의 인덱싱은 프로세싱을 지연시킨다.
순차적 프로세싱 및 정적 모드 프로세싱과 수반된 시간 및 액션들 때문에, 인덱싱을 수반하지 않는 "고정 모드"로서 본 명세서에서 지칭되는 또 다른 프로세스 시퀀스를 활용하는 것이 유리할 수도 있다. 고정 모드에서, 챔버가 개방되고, 웨이퍼들이 모든 스테이션들에 로딩되고, 챔버가 폐쇄되고, 모든 증착이 모든 웨이퍼들에 대해 병렬로 그리고 동시에 수행되는 한편, 웨이퍼들은 동일한 스테이션을 유지하는 동안, 증착 사이클들이 종료되고, 챔버가 개방되고, 웨이퍼들이 제거된다. 그러므로 기판 각각은 프로세싱 스테이션들 중 단지 하나에 위치되는 동안 전체 막 증착을 수용한다. 이 고정 모드 프로세싱은 예를 들어, CVD 및 ALD를 포함하는 임의의 타입의 증착 프로세스에 사용될 수도 있다. 고정 모드 프로세싱은 다른 모드들에서 인덱싱과 연관된 지연을 갖지 않아, 증착 쓰루풋이 보다 높다.
상기 언급된 바와 같이, 이 고정 모드는 상이한 스테이션들 간의 프로세스 미스매칭으로 인해 상이한 기판들 사이에서 항상 일관된 막 증착을 달성하지 못할 수도 있다. 예를 들어, 일 스테이션의 프로세스 조건들은 스테이션들 사이의 상이한 RF 주파수들 또는 스테이션 각각의 상이한 온도들과 같이, 또 다른 스테이션의 프로세스 조건들과 정확하게 매칭하지 않을 수도 있고, 이는 또 다른 스테이션에서 프로세싱된 웨이퍼와 상이한 특성들을 갖는 일 스테이션에서 프로세싱된 웨이퍼를 발생시킬 수도 있다.
II. 증착된 재료 속성들과 샤워헤드-페데스탈 거리 간의 관계
상기 언급된 바와 같이, 플라즈마 생성 동안 페데스탈과 샤워헤드 사이의 갭을 조정함으로써 다양한 증착된 재료 특성들의 스테이션-대-스테이션 매칭을 개선하기 위한 기법들 및 장치들이 본 명세서에 기술된다. ALD 또는 PECVD와 같은 많은 플라즈마-보조된 증착 프로세스들에서, 샤워헤드 및 페데스탈은 거리 또는 갭만큼 분리되고 플라즈마는 웨이퍼 상의 반응을 구동하기 위해 이 갭 내에서 생성된다. 본 명세서에서 달리 언급되지 않는 한, 용어들 "갭" 또는 "거리"는 샤워헤드와 페데스탈 사이의 이 공간적 관계를 지칭하고; 부가적으로, 스테이션 갭 또는 거리는 페데스탈 갭 또는 거리와 동의어이다. 도 3은 기판 프로세싱 툴의 듀얼-스테이션 프로세싱 챔버의 단면 개략도를 도시한다. 도 3의 스테이션 각각은 도 1 및 도 2에서 상기 기술된 동일한 피처들을 포함할 수도 있지만, 예시 목적들을 위해, 일부 피처들만이 도시된다. 여기서, 제 1 스테이션은 제 1 거리 D1만큼 분리된 샤워헤드 (104A) 및 페데스탈 (118A) 을 포함하고; 유사하게, 제 2 스테이션은 이 예에서 D1과 동일한, 제 1 거리 D2만큼 분리된 샤워헤드 (104B) 및 페데스탈 (118B) 을 포함한다. 이 갭 또는 거리는 대면 플레이트와 같은 샤워헤드의 외부 표면과 기판을 지지하는 표면과 같은 페데스탈의 외부 표면 사이에서 측정될 수도 있다.
플라즈마 생성 동안 샤워헤드와 페데스탈 사이의 거리는 재료 두께, DER, 및 WER와 같은 기판 상에 증착된 재료의 다양한 특성들에 영향을 주는 것으로 알려졌다. 도 4는 샤워헤드와 페데스탈 사이의 상이한 거리들에서 프로세싱된 기판들에 대한 재료 두께의 플롯을 도시한다. 도 4의 데이터에 대해, 4 개의 기판들의 4 개의 세트들이 4-스테이션 챔버에서 프로세싱되었다. 세트 각각은 다른 세트들과 상이한 거리에 위치되고 나머지 프로세스 조건들은 동일하다. 16 개의 기판들 상에서 측정된 재료의 평균 두께는 도 4에 도시되고; 수평 축은 인치 단위로 페데스탈과 샤워헤드 사이의 거리이고 수직 축은 기판들 상에 증착된 재료의 평균 두께이다. 알 수 있는 바와 같이, 증착된 재료의 전체 두께는 갭이 감소함에 따라 감소된다. 예를 들어, 대략 0.657 인치의 가장 큰 갭에서 세트 4는 약 302 Å 내지 300 Å의 증착된 재료 평균 두께를 발생시키는 한편, 0.505 인치의 보다 작은 거리에서, 세트 3은 298 Å 내지 300 Å의 재료 두께를 발생시키고, 그리고 0.020 인치의 가장 작은 거리에서, 세트 1은 288 Å 내지 290 Å의 재료 두께를 발생시킨다.
도 5는 샤워헤드와 페데스탈 사이의 상이한 거리들의 프로세싱된 기판들에 대한 WER (wet etch rate) 의 플롯을 도시한다. 8 개의 기판들 모두에 대해 거리들이 상이한 것을 제외하고, 동일한 조건들 하에서 재료가 8 개의 기판들 상에 증착된다. 기판 각각 상의 재료의 측정된 평균 WER이 도 5에 도시되고; 수평 축은 인치 단위로 페데스탈과 샤워헤드 사이의 거리이고 수직 축은 기판들 상에 증착된 재료의 평균 WER이다. 알 수 있는 바와 같이, WER은 거리가 변화함에 따라 변화하고 도 4에 도시된 재료 두께들과 유사하게, WER는 일반적으로 거리가 감소함에 따라 감소하지만, 일부 비선형 변화를 갖는다. 예를 들어, 0.320 인치의 거리에서 WER은 0.340 인치 및 0.300 인치의 거리에서 WER보다 작다.
샤워헤드와 페데스탈 사이의 거리를 변화시키는 것은 또한 플라즈마 전력 및 플라즈마 시스와 같은 플라즈마의 특성들을 변화시킬 수도 있다. 이는 거리가 재료 두께 대 페데스탈 거리의 상기 도 4 데이터와 정적으로 유지되는 동안 상이한 전력 레벨들에서 증착된 재료의 데이터를 상관시킴으로써 발견되었다. 도 6에 도시된 일 실험에서, 전력은 증가된 반면, 거리를 포함하여 모든 다른 프로세스 조건들은 동일하게 유지되고, 이는 증착된 두께로 하여금 감소되게 한다. 도 6은 상이한 전력 레벨들에서 프로세싱된 기판들에 대한 재료 두께의 플롯을 도시한다. 여기서, 재료는 11 개의 기판들 상에 증착되고 증착 조건들은 동일한 거리를 포함하여 동일하게 유지되고, 전력은 증착 프로세스 각각에 대해 변화된다. 기판 각각에서 측정된 재료의 평균 두께가 도시되고; 수평 축은 W 단위의 플라즈마 전력이고, 수직 축은 기판들 상에 증착된 재료의 평균 두께이다. 알 수 있는 바와 같이, 기판 상의 평균 두께는 플라즈마 전력이 증가함에 따라 감소된다. 갭을 감소시키는 것이 증착된 두께를 감소 시킨다는 것을 나타내는 도 4의 데이터와 함께 고려하면, 도 6 및 도 4는 갭을 감소시키는 것이 페데스탈 상의 기판으로 전달된 전력을 증가시키도록 거리와 플라즈마 전력 사이의 역 관계를 암시한다. 이 관계에 기초하여, 갭을 조정하는 것은 기판으로 전달된 전력을 조정할 수 있다.
III. 예시적인 기법들 (Techniques)
거리와 발생되는 재료 특성들 및 플라즈마 특성들 사이의 관계들 때문에, 본 명세서의 기법들 및 장치들은 증착된 재료들의 특성들을 조정하고 스테이션-대-스테이션 변동들을 감소시키기 위해 상이한 거리들에서 페데스탈들을 활용한다. 일부 실시 예들에서, 스테이션들 간의 재료 특성의 차들은 일 스테이션에서 재료 특성을 조정하기 위해 샤워헤드-페데스탈 갭을 변화시켜, 그 스테이션에서 재료 특성을 튜닝하는 것으로 간주될 수 있다. 거리는 또한 재료 전반에 걸쳐 상이한 값들을 갖는 막 특성들을 생성하도록 증착 프로세스 동안 조정될 수도 있다. 예를 들어, 거리는 재료의 일 섹션으로 하여금 특성의 일 값 그리고 재료의 또 다른 섹션으로 하여금 재료 내의 상이한 값들의 밀도들, WER들, 또는 DER들을 갖게 하도록 증착 동안 조정될 수도 있다. 증착 동안 서로에 대해 상이한 거리들에 페데스탈들을 포지셔닝하는 것은 다양한 방식들로 구현될 수도 있다.
따라서, 일부 실시 예들에서, 페데스탈 거리들은 증착 동안 거리들을 변화시키는 것을 포함하여, 증착 내내 서로에 대해 상이할 수도 있다. 이는 (i) 서로 상이한 거리들에서 시작하여 증착 전체 동안 이들 상이한 거리들에 남아 있고, (ii) 서로 동일한 거리들에서 시작하여 증착 프로세스에서 나중에 상이한 거리들로 변화하고, (iii) 상이한 거리들에서 시작되고 이어서 증착 프로세스에서 나중에 동일한 거리로 변화되고, (iv) 상이한 거리들에서 시작되고 이어서 증착 프로세스에서 나중에 다른 상이한 거리들로 변화되고, 그리고 (v) 증착 사이클 각각의 내에서 상이한 거리들인 페데스탈들을 포함할 수도 있다. 일부 다른 실시 예들에서, 페데스탈들은 증착 내내 서로에 대해 동일한 거리에 남아 있을 수도 있지만, 증착 내내 샤워헤드에 대한 거리들을 변화시킨다.
A. 상이한 거리들에서 페데스탈들을 사용한 예시적인 기법들
제 1 예시적인 기법에서, 거리들은 2 개 이상의 페데스탈들이 증착 전에 서로 상이한 거리들에 있고 전체 증착 프로세스 동안 이들 상이한 거리들에 남아 있도록 증착 전에 조정되거나 튜닝될 수도 있다. 도 7은 다양한 실시 예들에 따른 기판 프로세싱 툴의 듀얼-스테이션 프로세싱 챔버의 단면 개략도를 도시한다. 여기서, 도 3의 동일한 챔버가 도시되지만, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈은 제 2 거리 D2보다 작은 제 1 거리 D1을 사용하여 서로 상이한 거리들로 도시된다. 도 8은 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 1 예시적인 기법을 도시하고; 도 7의 챔버가 이 기법을 기술하는데 사용될 것이다. 블록 801에서, 제 1 기판 (114A) 은 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 (118A) 상에 위치되고, 블록 803에서, 제 2 기판 (114B) 은 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 (118B) 상에 위치된다. 도 8에 도시되지 않았지만, 페데스탈 각각의 거리들은 기판이 페데스탈 상에 위치되기 전 또는 후에 조정될 수도 있다. 부가적으로, 일부 실시 예들에서, 블록 801 및 블록 803은 역순으로 또는 동시에 수행될 수도 있다.
일단 이들 페데스탈들이 상이한 각각의 거리들에 있으면, 제 1 기판 및 제 2 기판 (114A 및 114B) 모두 상에 재료를 동시에 증착하기 위해 플라즈마들이 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 동시에 생성될 수도 있다. 이 동시 플라즈마 생성 및 증착은 블록 805A 및 블록 805B를 포함하는 블록 805로 나타낸다. 블록 805A에서, 제 1 플라즈마가 제 1 스테이션에서 생성되는 한편, 블록 805B에서 제 2 플라즈마가 제 2 스테이션에서 동시에 생성된다. 블록 805A 및 블록 805B에 더 나타낸 바와 같이, 이 동시 플라즈마 생성은 제 1 기판 (114A) 상에 제 1 재료 층을 증착하고 제 2 기판 (114B) 상에 제 2 재료 층을 증착한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 재료의 "층"은 재료의 복수의 서브-층들을 포함할 수도 있는 완전한 증착 프로세스 후에 증착되는 재료의 총 층일 수도 있고, 또한ALD에 의해 증착된 재료의 단일 개별 층과 같은, 재료의 단일, 개별 층 또는 서브-층을 포함할 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 이들 제 1 층 및 제 2 층은 서로 실질적으로 동일한 특성들, 예컨대 WER, DER, 및 두께를 가질 수도 있다 (실질적으로 동일한은 예를 들어, 서로에 대해 10％, 5％, 1％, 0.5％, 또는 0.1 ％ 이내임을 의미함). 이는 상이한 거리들에 있는 스테이션들이 동일한 전체 재료 두께를 생성하도록 보다 우수한 스테이션 대 스테이션 매칭을 발생시킬 수도 있다.
예를 들어, 2 개의 스테이션들 사이의 두께가 서로로부터 특정한 문턱 값 내에서 매칭되지 않는다면, 스테이션들 중 하나에서의 거리는 두께들이 서로 보다 가깝도록 조정된 스테이션에서 증착된 두께를 변화시키도록 조정될 수도 있다. 도 4를 참조하면, 예를 들어, 0.35 인치의 거리에서, 스테이션 3은 약 297 Å의 평균 두께를 갖는 한편, 스테이션 1은 296 Å보다 약간 작은 평균 두께를 갖는다. 이 변동은 증착된 두께가 스테이션 3의 두께와 거의 동일한 약 297 Å이도록 스테이션 1의 거리를 약 0.45 (도 4에서 점선 및 X로 마킹됨) 로 증가시킴으로써 감소될 수도 있다. 따라서, 이 예에서, 블록들 (805A 및 805B) 의 동시 플라즈마 생성 및 증착은 실질적으로 동일한 두께를 갖는 증착된 재료를 생성하기 위해 스테이션 3이 0.35 인치의 거리에 있고 스테이션 1이 0.45 인치의 거리에 있는 동안 동시에 수행될 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 이들 제 1 층 및 제 2 층은 상이한 밀도들 또는 두께들과 같이 서로 상이한 특성들을 가질 수도 있다. 이는 여전히 다른 재료 특성들에 대해 보다 우수한 매칭을 발생시킬 수도 있다. 예를 들어, 재료 특성들은 서로 상이한 밀도들을 가질 수도 있지만, 여전히 동일한 두께를 발생시킨다 (이는 증착 레이트와 같은 다른 프로세스 조건들에 기인할 수도 있다).
일부 실시 예들에서, 페데스탈들은 증착된 재료의 일부만의 특성들을 변화시키기 위해 증착 프로세스의 일부만을 위해 상이한 거리들에 있을 수도 있다. 상이한 특성들을 갖는 제 1 층 및 제 2 층을 증착하는 것은 증착된 재료의 일 부분의 특성들을 미세 튜닝하는데 유리할 수도 있다.
도 9에 예시된, 제 2 예시적인 기법에서, 일부 구현 예들에서, 페데스탈들은 서로 동일한 거리들에서 시작될 수도 있고 이어서 증착 프로세스에서 나중에 상이한 거리들로 변화될 수도 있다. 도 9는 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 2 예시적인 기법을 도시한다. 블록 901 내지 블록 905는 도 8의 블록 801 내지 블록 805와 동일하지만, 도 9에 예시된 바와 같이, 블록 905의 동시 플라즈마 생성 및 증착 전에, 페데스탈이 같은 거리에 위치되는 동안 블록 907에서 재료가 2 개의 기판들 상에 동시에 증착된다. 알 수 있는 바와 같이, 블록 907A에서 제 1 페데스탈은 제 3 거리에 있고 블록 907B에서 제 2 페데스탈은 동일한 제 3 거리에 있다. 블록 907의 동시 플라즈마 생성 및 증착이 수행된 후, 블록 909에서 제 1 페데스탈은 제 1 거리로 조정되고 제 2 페데스탈은 제 2 거리로 조정된다. 이 조정에 이어, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈이 상이한 거리들에 있는 동안 블록 905의 동시 플라즈마 생성 및 증착이 수행된다.
제 2 기법은 예시적인 멀티-스테이션 프로세싱 챔버에서 페데스탈 이동의 예시적인 시퀀스들을 도시하는 도 10a 내지 도 10e에 더 예시된다. 도 10a 내지 도 10e의 챔버는 거리들에 대해 주목된 차이들을 갖는 도 3 및 도 7의 챔버들과 유사하다. 상기 주지된 바와 같이, 도 10a 내지 도 10e의 챔버들의 페데스탈들은 다양한 거리들로 이동되고 위치되도록 구성된 이동 가능한 페데스탈들이다. 도 10a에서, 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션은 모두 도 9의 블록 907에 대응하는 제 3 거리에 있다. 블록 907의 증착 후, 블록 909는 도 10b에 도시된 바와 같이 페데스탈들을 이동시키도록 수행된다. 여기 도 10b에서, 제 1 스테이션은 제 1 거리에 있고 제 2 스테이션은 제 2 거리에 있다. 도 10b의 이 포지셔닝에서, 제 2 예시적인 기법의 블록 905의 동시 플라즈마 생성 및 증착이 수행될 수도 있다. 이 예시적인 기법에서, 제 1 거리, 제 2 거리 및 제 3 거리는 모두 서로 상이하다.
일부 다른 실시 예들에서, 페데스탈들은 전체 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해 상이한 거리들에 있을 수도 있고 나중에 증착 프로세스의 제 2 부분에서, 페데스탈들은 동일한 거리로 변화될 수도 있다. 이 제 3 예시적인 기법에서, 블록 905 및 블록 907이 스위칭되고 블록 909가 수정된다. 여기서, 블록 901, 블록 903, 및 블록 905는 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈이 상이한 거리들에 있는 동안 제 1 동시 플라즈마 생성 및 증착이 제 1 기판 및 제 2 기판 상에서 수행되도록 순차적으로 수행된다. 블록 905를 수행한 후, 페데스탈들의 거리가 동일한 제 3 거리에 있도록 조정되는 수정된 블록 909가 수행되고; 이어서 블록 907의 동시 플라즈마 생성 및 증착이 수행된다. 도 10a 및 도 10b의 예시들을 다시 참조하면, 제 3 예시적인 기법은 도 10b에 도시된 바와 같이 처음에 포지셔닝될 수도 있고 이어서 도 10a에서와 같이 포지셔닝될 수도 있다.
일부 다른 실시 예들에서, 동시 플라즈마 생성 및 증착은 기판들이 동일한 거리에 있는 동안 처음에 발생할 수도 있고, 이어서 이 후, 페데스탈 거리들 중 하나만이 조정될 수도 있다. 제 4 예시적인 기법에서, 도 9를 참조하면, 블록 901, 블록 903, 및 블록 907이 순차적으로 수행될 수도 있지만, 블록 909는 제 2 페데스탈이 제 3 거리에 남아 있는 동안 제 1 페데스탈 거리 만이 제 1 거리로 조정된다는 점에서 상이하다. 이 예에서, 제 1 거리 및 제 3 거리는 서로 상이하고, 제 2 거리는 제 3 거리와 동일하다. 이 조정에 이어서, 블록 905의 동시 플라즈마 생성 및 증착은 제 1 페데스탈이 제 2 페데스탈과 상이한 거리에 있지만, 제 2 페데스탈이 블록 907에서와 동일한 거리에 있는 동안 수행된다.
일부 이러한 실시 예들에서, 재료의 제 1 섹션은 프로세스 조건들의 일 세트 하에서 2 개의 기판들 상에 동시에 증착될 수도 있고 기판 각각 상의 제 1 섹션들의 특성은 매칭되지 않을 수도 있다. 일 스테이션의 거리가 조정될 수도 있고, 재료의 제 2 섹션의 동시 증착이 2 개의 기판들 상에서 수행될 수도 있고, 그리고 일 스테이션의 상이한 거리는 제 1 섹션들의 특성이 값에서 보다 가깝도록 재료의 제 2 섹션을 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 증착된 재료의 전체 타깃 두께는 두 기판들 상에서 280 Å일 수도 있고, 제 1 증착 후, 재료의 제 1 섹션의 두께들은 서로 상이, 예를 들어, 275 Å 및 272 Å일 수도 있다. 상이한 거리에 대한 일 스테이션의 조정은 제 2 섹션들이 상이한 두께들을 갖지만, 제 1 섹션 및 제 2 섹션 모두의 전체 두께가 서로 보다 가깝도록 그 스테이션에서 증착된 재료의 두께를 변화시킬 수도 있다. 이 예에서, 조정된 스테이션에서 재료의 제 2 섹션은 8 Å일 수도 있고 다른 스테이션에서 5 Å일 수도 있고, 이에 따라 제 2 증착 후에 두 기판들 상에서 280 Å의 재료 두께들의 매칭을 발생시킨다.
유사하게, 제 5 예시적인 기법은 페데스탈들이 상이한 거리들에 있는 동안 기판들 상에 동시 플라즈마 생성 및 증착을 처음 수행하고, 이어서 후속하는 동시 플라즈마 생성 및 증착을 위해 다른 페데스탈과 동일한 거리에 있도록 페데스탈들 중 하나만을 조정하는 단계를 포함할 수도 있다. 도 9를 참조하면, 이는 순차적으로, 블록 901, 블록 903, 블록 905, 제 1 페데스탈이 제 1 거리로부터 제 2 거리로 조정되어 두 페데스탈들이 동일한 거리, 즉 제 2 거리로 조정되는 909와 상이한 조정 블록 거리, 그리고 이어서 블록 907을 수행하는 단계를 포함할 수도 있다.
제 6 예시적인 기법에서, 기판들은 증착 프로세스의 일 부분에 대해 상이한 거리들에 그리고 이어서 증착 프로세스들의 또 다른 부분에 대해 다른, 상이한 거리들에 위치될 수도 있다. 도 11은 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 6 기법을 도시한다. 여기서, 블록 1101 내지 블록 1105는 도 8 및 도 9에 대해 상기 기술된 블록 801 내지 블록 805 및 블록 901, 블록 903, 및 블록 905와 동일하다. 여기 도 11에서, 블록 1101, 블록 1103, 블록 1105가 수행되고, 이어서 조정 블록 1109은 제 1 거리와 상이한 제 3 거리로 제 1 페데스탈을 조정하고, 제 2 거리와 상이한 제 4 거리로 제 2 페데스탈을 조정한다. 페데스탈들이 이들 다른, 상이한 거리들에 있은 후, 또 다른 동시 증착이 블록 1107에서 2 개의 기판들 상에서 수행된다.
도 10b 및 도 10c를 참조하면, 블록 1105는 도 10b의 챔버에 대응하는 한편, 블록 1107은 제 1 스테이션이 제 3 거리에 있고 제 2 스테이션이 제 4 거리에 있는 도 10c의 챔버에 대응한다. 제 1 거리가 제 3 거리보다 작지만, 일부 실시 예들에서, 이는 제 1 거리가 제 3 거리보다 크도록 반대일 수도 있다. 이는 제 2 거리 및 제 4 거리에서 동일할 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 스테이션 각각이 조정되는 양은 스테이션 각각에 대해 상이할 수도 있다. 일부 다른 실시 예들에서, 페데스탈들을 서로 상이한 거리들로 유지하지만, 이들을 동일한 양만큼 조정하는 것이 바람직할 수도 있다. 이는 모든 기판들에 대한 특성들의 균일한 제어 및 조정을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 거리와 제 3 거리 사이의 차는 제 2 거리 및 제 4 거리와 동일할 수도 있다.
B. 동일한 거리의 페데스탈들을 사용한 예시적인 기법들
상기 언급된 바와 같이, 일부 실시 예들에서 페데스탈들은 서로에 대해 동일한 거리에 남아 있을 수도 있지만, 샤워헤드에 대해 증착 프로세스 동안 상이한 거리들에 위치된다. 이 개념은 멀티-스테이션 반도체 프로세싱 챔버에서 막 증착을 수행하기 위한 제 7 예시적인 기법을 도시하는 도 12로 예시된다. 여기서, 블록들 1201 및 블록 1203은 상기 기술된 블록 801 및 블록 803과 동일하다. 블록 1205에서, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈 모두 각각의 샤워헤드로부터 동일한 제 1 거리에 위치된다; 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마는 제 1 기판 및 제 2 기판 상에 각각 제 1 재료 층 및 제 2 재료 층을 증착하도록 스테이션들에서 동시에 생성된다. 블록 1209에서, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈 모두 동일한 제 2 거리로 조정되고, 그 후, 블록 1207에서, 제 1 기판 및 제 2 기판 상에 제 3 재료 층 및 제 4 재료 층을 각각 증착하도록 제 3 플라즈마 및 제 4 플라즈마가 스테이션들에서 동시에 생성된다. 도 10d 및 도 10e를 다시 참조하면, 이들 도면들은 제 7 예시적인 기법에 대응한다. 도 10d는 제 1 페데스탈 (118A) 및 제 2 페데스탈 (118B) 모두가 동일한 제 1 거리에 있는 블록 1205에 대응한다. 도 10e는 제 1 페데스탈 (118A) 및 제 2 페데스탈 (118B) 모두가 동일한 제 2 거리에 있는 블록 1207에 대응한다.
여기서, 페데스탈들은 증착 프로세스 동안 서로에 대해 동일한 거리에 남아 있지만, 샤워헤드들에 대해 상이한 거리들에 있다. 이들 실시 예들은 재료 전반에 걸쳐 상이한 값들의 특성들을 갖는 증착된 재료를 생성할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 기판 상에 증착된 재료는 재료 내에서 2 개의 상이한 밀도들 또는 WER들과 같은 2 개의 상이한 특성들을 갖는다. 거리들은 증착된 재료 내에 부가적인 값들 및 기울기들을 생성하기 위해 부가적인 시간들에 의해 조정될 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 도 10d 및 도 10e에 도시된 바와 같이, 제 1 거리는 제 2 거리보다 클 수도 있다. 페데스탈들이 처음에 샤워헤드로부터 멀어지는 동안 일부 증착을 수행하는 것은 일부 증착 프로세스들에 대해 유리할 수도 있다. 상기 기술되고 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 플라즈마 전력을 감소시키는 것은 페데스탈-샤워헤드 거리를 증가시키는 것과 연관되고; 이 제 7 예시적인 기법은 기판을 보호하기 위해 기판을 보다 낮은 전력 플라즈마에 처음으로 노출시키도록 사용될 수도 있다. 일단 재료의 몇몇 층들이 기판 상에 증착되면, 플라즈마 전력은 거리를 감소시킴으로써 증가될 수도 있다. 예를 들어, 탄소 기판 상으로 실리콘 옥사이드의 일부 증착은 프로세싱 동안 일부 탄소 소비 또는 손상을 유발할 수도 있다. 그러나, 일부 탄소가 노출될 때 증착의 시작시, 이 소모 및 손상은 보다 큰 거리에 페데스탈을 위치시킴으로써 기판을 보다 낮은 전력 플라즈마에 노출시킴으로써 감소될 수 있다. 일단 일부 증착이 발생하고 탄소가 보호되고 더 이상 노출되지 않으면, 플라즈마 전력은 거리를 감소시킴으로써 증가될 수 있다.
C. 다양한 증착 프로세스들과 함께 예시적인 기법들의 사용
상기 언급된 바와 같이, 모든 예시적인 기법들은 CVD 및 ALD와 같은 다양한 증착 프로세스들에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 블록 805의 동시 플라즈마 생성 및 증착은 제 1 기판 및 제 2 기판에 대한 전체 CVD 증착 프로세스일 수도 있다.
ALD와 같은 순환적 증착 프로세스들에 대해, 상기 기술된 블록 805, 블록 905 및 블록 907, 및 블록 1105 및 블록 1107의 동시 플라즈마 생성 및 증착은 증착 프로세스에 걸쳐 이들 블록들이 반복되도록 증착의 사이클 각각에 대해 수행될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 통상적인 ALD 사이클은 (1) 제 1 전구체에 대한 기판 표면의 노출, (2) 기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지, (3) 통상적으로 플라즈마 및/또는 제 2 전구체를 사용한 기판 표면의 반응의 활성화, 및 (4) 기판이 위치되는 반응 챔버의 퍼지를 포함한다. 도 13은 ALD 프로세스를 통해 기판 상에 재료의 막을 형성하기 위한 예시적인 동작들의 시퀀스의 플로우 차트를 도시한다. 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 항목 1은 블록 1358에 대응하고, 상기 항목 2는 블록 1360에 대응하고, 상기 항목 3은 블록 1362에 대응하고, 상기 항목 4는 블록 1364에 대응하고; 4 개의 블록들은 N 번의 사이클들에 대해 수행되고, 그 후 프로세스가 중단된다.
본 명세서에 기술된 예시적인 기법들, 예를 들어, 블록 805, 블록 905 및 블록 907, 및 블록 1105 및 블록 1107의 동시 플라즈마 생성 및 증착은 기본 ALD 사이클의 활성화 단계, 단계 3 1362로 간주될 수도 있다. 상기 언급된 바와 같이, 이 활성화 단계는 증착 사이클 각각에서 수행되고 사이클 각각은 플라즈마를 점화하고 이어서 소화하는 것을 포함한다. 예를 들어, 도 8의 제 1 예시적인 기법을 사용하여, 전체 증착 프로세스가 N 번의 사이클들을 포함하면, 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록 805가 N 번의 사이클들 각각에서 수행될 수도 있다.
도 9의 예시적인 기법과 같은, 복수의 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록들을 갖는 기법들에서, 전체 증착 프로세스는 2 이상의 부분들로 분할될 수도 있고, 부분 각각은 특정한 수의 증착 사이클들을 갖고, 부분 각각의 사이클들에 대해, 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록들 중 하나만이 수행된다. 예를 들어, 일 부분은 X 번의 사이클들을 가질 수도 있고, 또 다른 부분은 Y 번의 사이클들을 가질 수도 있고, 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록들 중 하나는 X 번의 사이클들 각각에서 수행되는 한편, 또 다른 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록은 Y 번의 사이클들 각각에서 수행된다. 예를 들어, 도 9를 참조하면, 블록 907은 X 번의 사이클들 각각에서 수행될 수도 있고 블록 905는 Y 번의 사이클들 각각에서 수행될 수도 있다; 이는 블록 907이 X 회 수행되고 블록 907이 Y 회 수행되게 한다.
다른 예시적인 기법들 모두는 동시 플라즈마 생성 및 증착 블록 각각이 전체 증착 프로세스의 일 부분에서 특정한 수의 증착 사이클들 동안 수행되도록 유사하게 수행될 수도 있다. 또 다른 예를 들면, 도 11의 제 6 예시적인 기법에서, 전체 증착 프로세스는 2 개의 부분들을 가질 수도 있고, 제 1 부분은 N 번의 사이클들을 갖고 제 2 부분은 Z 번의 사이클들을 갖는다. 도 14는 도 11의 동일한 제 6 예시적인 기법의 예시인 또 다른 예시적인 기법을 도시한다. 여기서, 블록 1105에 대응하는 블록 1405는 블록 1105가 N 회 수행되도록 제 1 부분의 N 번의 사이클들 각각에서 수행되고, 이어서 블록 1107이 제 2 부품의 Z 번의 사이클들 각각에서 수행되도록 블록 907은 Z 회 수행된다.
일부 다른 순환적 실시 예들에서, 페데스탈들은 증착 사이클 각각에 걸쳐 상이한 위치들에 있을 수도 있다. 예를 들어, 도 8을 다시 참조하면, 증착 프로세스는 다시 N 번의 증착 사이클들을 가질 수도 있다. 이들 N 번의 증착 사이클들 각각에서, 블록 805가 수행될 수도 있다. 부가적으로, 페데스탈들은 증착 사이클의 다른 부분들에서 상이한 거리들에 있을 수도 있다. 예를 들어, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈 모두 사이클 각각의 흡착 단계 동안 제 3 거리에 위치될 수도 있고, 이어서 활성화 단계 각각에 대해 제 1 거리 및 제 2 거리로 조정될 수도 있다. 일부 다른 실시 예들에서, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈은 모두 활성화 단계, 즉, 동시 플라즈마 생성 및 재료 증착을 위해 동일한 거리에 위치될 수도 있고, 이어서 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈은 모두 동일하지만 사이클 각각의 또 다른 단계 또는 단계들, 예컨대 흡착 단계에 대해 상이한 거리에 위치될 수도 있다.
본 명세서에 기술된 모든 예시적인 기법들에 대해, 다른 프로세싱 조건들에 따라, 증착된 제 1 층 및 제 2 층 또는 기판 상에 동시에 증착된 재료는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 예를 들어, 이들은 동일한 두께를 가질 수도 있고 또는 상이한 밀도를 가질 수도 있다. 유사하게, 도 8, 도 9 및 도 11에서, 스테이션 각각에서 생성된 플라즈마들의 하나 이상의 특성들은 서로 상이할 수도 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 상이한 거리들에서 생성된 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마는 서로 상이한 플라즈마 전력들을 가질 수도 있다. 그러나, 일부 예들에서, 전체 프로세스 조건들에 따라, 상이한 거리들에서 생성된 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마는 서로 동일한 플라즈마 전력을 가질 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 본 명세서에 기술된 기법들은 기판들이 모든 증착 프로세스 동안 동일한 스테이션에 남아 있도록, 정적 모드에서 사용된다. 일부 다른 실시 예들에서, 기법들은 순차적 프로세싱과 같은 다른 프로세싱 모드들에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 2 개 이상의 기판들이 챔버 내로 로딩될 수도 있고 전체 증착의 절반만이 이들 기판들 상에서 수행된다. 그 후, 처음 2 개 이상의 기판들이 다른 스테이션들로 이송되고 2 개 이상의 새로운 기판들이 챔버 내로 로딩되고, 그리고 증착 프로세스의 또 다른 절반이 처음 2 개 이상의 기판들 및 2 개 이상의 새로운 기판들 상에서 동시에 수행된다. 이는 처음 2 개 이상의 기판들 상의 증착을 완료하고 두번째 2 개 이상의 기판들 상의 증착의 전반부를 완료한다. 그 후, 처음 2 개 이상의 기판들은 챔버로부터 언로딩되고, 두번째 2 개 이상의 기판들은 다른 스테이션들로 이송되고, 2 개 이상의 기판들의 제 3 세트가 로딩된다. 이 프로세스는 반복될 수도 있다. 이 순차적인 증착 동안, 스테이션들은 본 명세서에 기술된 바와 같이 상이한 거리들에 있을 수도 있다. 이는 2x4 기법으로 간주될 수도 있다.
본 명세서에 기술된 예시적인 기법들 동안, 달리 언급되지 않는 한, 기판들은 언로딩될 때까지 각각의 페데스탈들 상에 고정된 위치에 남아 있고; 기판들은 페데스탈들 상으로의 로딩 및 언로딩 동안을 제외하고 페데스탈들에 대해 이동되지 않는다.
D. 캘리브레이션 (calibration) 을 위한 추가 기법들
일부 실시 예들에서, 캘리브레이션 증착 프로세스들이 샤워헤드-페데스탈들 거리들을 결정하고 상이한 재료 특성 값들과 연관시키기 위해 수행될 수도 있다. 캘리브레이션 증착 프로세스들은 스테이션들에 제 1 세트의 기판들을 포지셔닝하는 단계, 제 1 거리에 페데스탈들을 포지셔닝하는 단계, 기판들의 제 1 세트 상에 재료를 증착하기 위해 스테이션들에서 플라즈마들을 동시에 생성하는 단계, 그리고 이어서 예를 들어, 측정에 의해, 두께, WER, DER, 및 밀도와 같은 재료 특성의 결과 값을 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 다음에, 기판들의 제 2 세트가 페데스탈들 상에 로딩될 수도 있고, 페데스탈들이 제 2 거리로 설정될 수도 있고, 증착 프로세스가 기판들의 제 2 세트 상에서 반복될 수도 있고, 재료 특성의 결과적인 값이 다시 결정될 수도 있다. 이 증착 및 결정은 N 개의 상이한 거리들에서 N 세트들의 기판들에 대해 반복될 수도 있다. 스테이션 각각에 대한 재료 특성의 결정된 값들은 증착이 그 스테이션에 대해 발생한 거리와 연관되고 이 정보는 페데스탈 거리를 조정하고 재료 특성의 공지된 값을 증착하기 위해 임의의 상기 기법들에서 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 4를 다시 참조하면, 이는 캘리브레이션 증착 프로세스들로부터의 데이터로 간주될 수도 있다. 여기서, 증착은 세트 각각이 상이한 거리에 있는 동안 4 세트의 기판들 상에서 수행되고, 발생되는 평균 재료 두께는 증착 각각 후에 측정된다. 따라서, 이 결정된 데이터는 나중에 그 스테이션에서 공지된 두께를 생성하기 위해 페데스탈 거리 각각을 조정하도록 사용될 수 있다. 상기 기술된 바와 같이, 스테이션 1의 페데스탈은 0.35 인치의 거리에 있는 스테이션 3의 두께와 매칭하기 위해 0.45 인치의 거리로 조정될 수 있다. 유사하게, 도 5는 특정한 스테이션에서 WER 값을 조정하기 위해 나중의 프로세싱에서 사용될 수 있는 상이한 거리들에서 WER 값들에 대한 캘리브레이션 데이터를 제공할 수도 있다. 캘리브레이션 데이터가 수집된 후 프로세싱에 대한 조정들은 스테이션-대-스테이션 불균일도를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
또 다른 예에서, 멀티-스테이션 프로세싱 챔버는 서비스 또는 유지 보수를 겪을 (undergo) 수도 있고, 그 후 기판들의 제 1 세트가 챔버 내로 로딩되고, 증착이 수행되고, 재료의 특성들, 예컨대 두께가 측정된다. 기판들 사이에 불균일도가 있다면, 하나 이상의 페데스탈들의 거리는 이 불균일도를 감소시키도록 조정될 수 있다. 도 4에서, 스테이션 3의 측정된 두께가 299 Å이지만, 다른 3 개의 스테이션들이 약 296 Å에 있다면, 스테이션 3의 거리는 도 4의 캘리브레이션 데이터와 상관된 약 296 Å의 증착 두께를 생성하기 위해 0.35 인치로 조정될 수도 있다.
IV. 추가 장치
본 명세서에 기술된 기법들 및 장치들은 단지 2 개의 스테이션들을 갖는 멀티-스테이션 챔버로 제한되지 않고,임의의 수의 스테이션들, 예컨대 3, 4, 6, 8, 10, 등의 스테이션들에 적용 가능하다. 일부 이러한 실시 예들에서, 적어도 일부 증착은 페데스탈들 중 2 개 이상의 페데스탈들이 서로 상이한 거리들에 있을 때 발생할 수도 있고; 이는 또한 동일한 거리에 위치되는 일부 페데스탈들을 포함할 수도 있다. 도 15a 및 도 15b는 4 개의 프로세싱 스테이션들을 갖는 제 2 예시적인 멀티-스테이션 프로세싱 챔버에서 예시적인 페데스탈 이동 시퀀스들을 도시한다. 이들 4 개의 스테이션들 각각은 스테이션 각각이 샤워헤드, 페데스탈, 및 페데스탈 상의 기판을 갖도록 도 7 및 도 10a 내지 도 10e에서와 동일하다. 도 15a에서, 모든 4 개의 스테이션들의 페데스탈들은 서로 상이한 거리들, 제 1 스테이션은 제 1 거리 D1에, 제 2 스테이션은 제 2 거리 D2, 제 3 스테이션은 제 3 거리 D3에, 그리고 제 4 스테이션 제 4 거리 D4에 있다. 스테이션들이 모두 상이한 거리들에 있는 동안, 4 개의 스테이션들에서 동시 플라즈마 생성 및 증착이 4 개의 기판들 (114A 내지 114D) 상의 전체 증착 프로세스 모두 또는 일부에 대해 수행될 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 2 개 이상의 페데스탈들은 상이한 거리들에 있을 수도 있는 한편, 2 개 이상의 페데스탈들은 동일한 거리에 있을 수도 있다. 도 15b에서, 제 1 스테이션, 제 2 스테이션 및 제 3 스테이션은 모두 상이한 거리들에 있는 한편, 제 3 스테이션 및 제 4 스테이션은 동일한 거리, D3에 있다. 다시, 스테이션들이 이들 거리들에 있는 동안 4 개의 스테이션들에서 동시 플라즈마 생성 및 증착이 4 개의 기판들 (114A 내지 114D) 상의 전체 증착 프로세스 모두 또는 일부에 대해 수행될 수도 있다.
상기 기술된 거리들에 대한 조정들은 또한 3 개 이상의 스테이션들을 갖는 멀티-스테이션 프로세싱 챔버 상에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 도 9의 제 2 예시적인 기법과 유사하게, 3 개 이상의 스테이션들은 N 번의 증착 사이클들을 포함하여 전체 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해 모두 동일한 거리에 있을 수도 있고, 그 후 거리들은 2 개 이상의 스테이션들이 증착 프로세스의 또 다른 부분, 예컨대 X 번의 증착 사이클들에 대해 서로 상이한 거리들에 있도록 조정된다 부가적으로, 증착 프로세스의 이들 부분들의 순서는 3 개 이상의 스테이션들이 증착의 시작을 위해 상이한 거리들에 있고 이어서 증착 프로세스에서 나중에 동일한 거리로 변경되도록 스위칭될 수도 있다. 게다가, 제 6 기법과 같이, 2 개 이상의 페데스탈들은 전체 증착 프로세스의 일 부분에 대해 서로 상이한 거리들일 수도 있고 이어서 전체 증착 프로세스의 제 2 부분에서 다른 상이한 거리들로 조정될 수도 있다. 예를 들어, 도 15a를 참조하면, 4 개의 스테이션들은 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해 4 개의 상이한 거리 D1 내지 거리 D4에 있을 수도 있고 그리고 이어서 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해 거리 D5 내지 거리 D8로 모두 조정될 수도 있다.
일부 실시 예들에서, 반도체 프로세싱 툴 또는 장치는 본 명세서에 기술된 임의의 그리고 모든 예시적인 기법들을 실행하기 위한 프로그램 인스트럭션들을 갖는 제어기를 가질 수도 있다. 예를 들어, 장치는 복수의 프로세싱 스테이션들 (예를 들어, 스테이션들 (231 내지 234)) 을 갖는 프로세싱 챔버 (210) 를 포함하는, 도 2의 기판 프로세싱 장치 (200) 의 피처들을 가질 수도 있다. 부가적으로, 장치의 페데스탈 각각은 동작 전, 동작 동안 및 동작 후 조정되는 것과 같이 다양한 거리들에 위치되도록 구성된다.
제어기 (238) 는 상기 기술된 기법들을 실행하는 것을 포함하여, 스테이션들에서 기판들 상에 재료를 증착하도록 장치를 제어하기 위한 프로그램 인스트럭션들을 가질 수도 있다. 이는 스테이션 (231) 에서 제 1 페데스탈에 제 1 기판을 제공하는 단계, 스테이션 (232) 에서 제 2 페데스탈에 제 2 기판을 제공하는 단계, 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키는 단계, 제 2 샤워 헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키는 단계, 및 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마를 동시에 생성하여, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하는 단계, 및 제 1 플라즈마를 동시에 생성하는 동안 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하여, 제 2 기판 상에 재료의 제 2 층을 증착하는 단계를 포함할 수도 있다. 제어기는 또한 제 1 페데스탈을 제 3 거리로 이동시키는 단계, 제 2 페데스탈을 제 4 거리로 이동시키는 단계, 이어서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마를 동시에 생성하여, 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하는 단계, 및 제 3 플라즈마를 동시에 생성하는 동안 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하여, 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하는 단계를 포함하여, 페데스탈 각각의 거리들을 조정하기 위한 부가적인 인스트럭션들을 포함할 수도 있다.
상기 개시가 증착 파라미터들을 제어하기 위해 페데스탈 위치를 조정하는 것에 초점을 맞추었지만, 동일한 제어가 에칭 프로세스에서 에칭 특성들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 일부 반도체 제조 프로세스들은 도체들, 반도체들, 및 유전체들을 포함하는 다양한 재료들의 패터닝 및 에칭을 수반한다. 일부 예는 금속들 또는 탄소와 같은 도체들; 실리콘 또는 게르마늄과 같은 반도체들; 및 실리콘 옥사이드, 알루미늄 다이옥사이드, 지르코늄 다이옥사이드, 하프늄 다이옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 및 티타늄 나이트라이드와 같은 유전체들을 포함한다. "ALE" (Atomic Layer Etching) 프로세스들은 순차적인 자기-제한 반응들을 사용하여 재료의 박층들을 제거한다. 일반적으로, ALE 사이클들은 모노레이어를 에칭하는 것과 같은, 에칭 프로세스를 1 회 수행하도록 사용된 동작들의 최소 세트이다. 일 ALE 사이클의 결과는 기판 표면 상의 막 층의 적어도 일부가 에칭되는 것이다. 통상적으로, ALE 사이클은 반응성 층을 형성하기 위한 개질 동작, 이어서 이 반응성 층만을 제거하거나 에칭하기 위한 제거 동작을 포함한다. 사이클은 반응물질들 또는 부산물들 중 하나를 제거하는 것과 같은 특정한 보조 동작들을 포함할 수도 있다. 일반적으로, 사이클은 동작들의 고유한 시퀀스의 일 예를 포함한다.
예로서, 종래의 ALE 사이클은 다음의 동작들: (i) 반응물질 가스의 전달, (ii) 챔버로부터 반응물질 가스의 퍼지, (iii) 제거 가스 및 선택 가능한 플라즈마의 전달, 및 (iv) 챔버의 퍼지를 포함할 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 에칭은 컨포멀하지 않게 (nonconformally) 수행될 수도 있다. 개질 동작은 일반적으로 개질되지 않은 재료보다 얇은 두께를 갖는 박형의 반응성 표면 층을 형성한다. 예시적인 개질 동작에서, 기판은 챔버 내로 염소를 도입함으로써 염소화될 수도 있다. 염소가 예시적인 에천트 종 또는 에칭 가스로서 사용되지만, 상이한 에칭 가스가 챔버 내로 도입될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 에칭 가스는 에칭될 기판의 타입 및 화학물질에 따라 선택될 수도 있다. 플라즈마가 점화될 수도 있고 염소가 에칭 프로세스를 위해 기판과 반응한다; 염소는 기판과 반응할 수도 있고, 또는 기판의 표면 상에 흡착될 수도 있다. 염소 플라즈마로부터 생성된 종은 기판을 하우징하는 프로세스 챔버 내에서 플라즈마를 형성함으로써 직접적으로 생성될 수 있거나 기판을 하우징하지 않는 프로세스 챔버에서 리모트로 생성될 수 있고, 기판을 하우징하는 프로세스 챔버 내로 공급될 수 있다.
따라서, 임의의 상기 기법들 및 장치들이 에칭에 사용될 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 스테이션 각각에서 재료의 층을 증착하는 대신, 기법들은 스테이션 각각에서 재료의 일부를 제거할 수도 있다. 이는 에칭 프로세스 또는 증착 프로세스에서 보다 큰 웨이퍼-대-웨이퍼 균일도를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 도 8에서, 동작 805는, 에칭 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 기판 및 제 2 기판 각각으로부터 재료의 제 1 부분 및 제 2 부분을 각각 제거하기 위해, 제 1 페데스탈 및 제 2 페데스탈이 제 1 거리 및 제 2 거리에 의해 각각 분리되는 동안 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마가 동시에 생성되는, 에칭 페이즈일 수도 있다.
상기 기술은 플라즈마-기반 동작들을 위한 페데스탈 거리들을 제어하는데 초점을 맞추었지만, 임의의 그리고 모든 상기 기법들은, 예컨대 기판들이 전구체에 노출되는 동안 반도체 프로세싱의 다른 양태들 또는 페이즈들에 적용될 수도 있다. 이는 예를 들어, ALD 사이클의 도즈 페이즈 동안 또는 PECVD의 동시 플라즈마 및 전구체 노출 동안을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 기술되고 도 8 내지 도 12, 도 14 및 도 15a 및 도 15b에 도시된 기법들이 플라즈마 생성에 관한 것이지만, 개시된 기법들은 자연스럽게 전구체가 기판과 콘택트하는 프로세스들로 확장된다. 일부 실시 예들에서, 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 기법들은 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 것을 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
일부 다른 실시 예들에서, 동시 플라즈마 생성 및 전구체에 대한 노출을 포함하는 증착 프로세스 단계들은 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 동시에, (i) 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마를 생성하고 제 1 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하는 단계, 및 (ii) 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 생성하고 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
본 개시에 열거된 청구항들에 더하여, 다음의 부가적인 구현 예들은 본 개시의 범위 내에 있는 것으로 이해되어야 한다:
구현 예 1: 멀티-스테이션 증착 장치에 있어서, 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션, 및 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 기판들 상에 재료를 증착하도록 멀티-스테이션 증착 장치를 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 제어기는 제 1 페데스탈로 제 1 기판을 제공하고, 제 2 기판을 제 2 페데스탈에 제공하고, 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키고, 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키고, 그리고 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 포함하고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
구현 예 2: 구현 예 1의 장치에 있어서, 제어기는 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키는 단계, 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키는 단계, 및 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함한다.
구현 예 3: 구현 예 2의 장치에 있어서, 제 3 거리는 제 4 거리와 상이하다.
구현 예 4: 구현 예 2의 장치에 있어서, 제 3 거리는 제 4 거리와 동일하다.
구현 예 5: 구현 예 4의 장치에 있어서, 제어기는 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마 및 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 전에 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마 및 제 4 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함한다.
구현 예 6: 구현 예 4의 장치에 있어서, 제어기는 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마 및 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마 및 제 4 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 더 포함한다.
구현 예 7: 구현 예 1의 장치에 있어서, 제 1 페데스탈은 제 1 기판 상에 제 1 척킹력을 인가하도록 구성될 수도 있고, 제 2 페데스탈은 제 2 기판 상에 제 2 척킹력을 인가하도록 구성될 수도 있고, 그리고 제어기는 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈로 하여금 제 1 기판 상에 제 1 척킹력을 인가하게 하고 그리고 제 2 페데스탈로 하여금 제 2 기판 상에 제 2 척킹력을 인가하게 하기 위한 제어 로직을 더 포함한다.
구현 예 8: 구현 예 7의 장치에 있어서, 제 1 척킹력 및 제 2 척킹력은 정전기력이다.
구현 예 9: 구현 예 7의 장치에 있어서, , 제 1 척킹력 및 제 2 척킹력은 진공에 의해 가해진다.
구현 예 10: 멀티-스테이션 증착 장치에 있어서, 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션, 및 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션에서 기판들 상에 재료를 증착하도록 멀티-스테이션 증착 장치를 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 제어기는 제 1 페데스탈로 제 1 기판을 제공하고, 제 2 기판을 제 2 페데스탈에 제공하고, 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 1 페데스탈을 이동시키고, 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되도록 제 2 페데스탈을 이동시키고, 그리고 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하기 위한 제어 로직을 포함한다. 방법은 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 이동시키는 단계, 제 1 플라즈마 및 제 2 플라즈마를 동시에 생성한 후, 제 2 페데스탈을 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되도록 이동시키는 단계, 및 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함한다.
구현 예 11: 구현 예 10의 장치에 있어서, 제 1 거리는 제 2 거리보다 크다.
구현 예 12: 멀티-스테이션 증착 장치에 있어서, 프로세싱 챔버, 제 1 샤워헤드 및 제 1 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 1 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 1 프로세스 스테이션, 및 제 2 샤워헤드 및 제 2 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 2 페데스탈을 포함하는 프로세싱 챔버 내 제 2 프로세스 스테이션을 포함하고, 제 1 페데스탈은 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리될 수도 있고, 제 2 페데스탈은 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리와 상이한 제 2 거리만큼 분리된다.
구현 예 13: 구현 예 12의 장치에 있어서, 제 3 샤워헤드 및 제 3 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 3 페데스탈을 포함하는 제 3 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함고, 제 3 페데스탈은 제 1 거리와 동일한 제 3 거리만큼 제 3 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 14: 구현 예 13의 장치에 있어서, 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함하고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리, 및 제 3 거리와 상이한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 15: 구현 예 13의 장치에 있어서, 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함하고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리 또는 제 2 거리와 동일한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 16: 구현 예 12의 장치에 있어서, 제 3 샤워헤드 및 제 3 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 3 페데스탈을 포함하는 제 3 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함하고, 제 3 페데스탈은 제 1 거리 및 제 2 거리와 상이한 제 3 거리만큼 제 3 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 17: 구현 예 16의 장치에 있어서, 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함하고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리, 및 제 3 거리와 상이한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 18: 구현 예 16의 장치에 있어서, 제 4 샤워헤드 및 제 4 샤워헤드에 대해 수직으로 이동되도록 구성된 제 4 페데스탈을 포함하는 제 4 프로세스 스테이션을 프로세싱 챔버 내에 더 포함하고, 제 4 페데스탈은 제 1 거리, 제 2 거리 또는 제 3 거리와 동일한 제 4 거리만큼 제 4 샤워헤드로부터 분리된다.
구현 예 19: 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법에 있어서, 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함하고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
구현 예 20: 구현 예 19의 방법에 있어서, 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 샤워헤드 상으로, 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함하고, 제 2 거리는 제 4 거리와 상이하다.
구현 예 21: 구현 예 19의 방법에 있어서, 제 1 부분은 N 번의 증착 사이클들을 포함하고, N 번의 증착 사이클들 각각은 제 1 페데스탈이 제 1 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함한다.
구현 예 22: 구현 예 21의 방법에 있어서, P 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, P 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함한다.
구현 예 23: 구현 예 21의 방법에 있어서, 제 1 부분 후에, X 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, X 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함한다.
구현 예 24: 구현 예 21의 방법에 있어서, 제 1 부분 전에, Y 번의 증착 사이클들을 포함하는 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, Y 번의 증착 사이클들 각각에서 제 1 페데스탈이 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션에서 제 2 기판 상으로, 전구체를 동시에 흘리는 단계를 더 포함한다.
구현 예 25: 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법에 있어서, 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계, 제 1 부분 후에, 제 1 페데스탈을 제 2 거리로 조정하고 제 2 페데스탈을 제 2 거리로 조정하는 단계, 그리고 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 제 1 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 1 스테이션의 제 1 기판 상으로, 그리고 제 2 페데스탈이 제 2 거리만큼 분리되는 동안 제 2 스테이션의 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘리는 단계를 포함한다.
구현 예 26: 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법에 있어서, 제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계, 제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계, 및 증착 프로세스의 제 1 부분에 대해, 동시에, 제 1 페데스탈이 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안, 제 1 스테이션에서의 제 1 플라즈마를 생성하고 제 1 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하는 단계, 및 제 2 페데스탈이 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 제 2 스테이션에서의 제 2 플라즈마를 생성하고 제 2 기판 상으로 전구체를 동시에 흘려, 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하는 단계를 포함하고, 제 1 거리는 제 2 거리와 상이하다.
이하의 기술에서, 제시된 개념들의 완전한 이해를 제공하기 위해 수많은 구체적 상세들이 제시된다. 제시된 개념들은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부가 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 기술된 개념들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 기술되지 않았다. 일부 개념들이 구체적인 실시 예들과 함께 기술될 것이지만, 이들 실시 예들은 제한하는 것으로 의도되지 않았다는 것이 이해될 것이다.
본 개시의 맥락이 달리 명확하게 요구하지 않는 한, 본 기술 및 청구항들 전반에서, 단어들 "포함하다 (comprise)", "포함하는 (comprising)" 등은 배타적 (exclusive) 에 반대되는, 포괄적인 (inclusive) 의미이거나 총망라하는 (exhaustive) 의미, 즉 "포함하지만, 이로 제한되지 않는 (including, but not limited to)"의 의미로 해석되어야 한다. 단수형 또는 복수형을 사용한 단어들은 또한 일반적으로 복수형 또는 단수형을 각각 포함한다. 부가적으로, 단어들 "본 명세서에서", "이후로", "상기", "이하" 및 유사한 취지의 단어들은 본 출원의 임의의 특정한 층들이 아니라 본 출원을 전체로서 참조한다. 2 개 이상의 아이템들의 리스트를 참조할 때 단어 "또는"이 사용될 때, 이 단어는 이하의 단어의 해석들: 리스트의 임의의 아이템들, 리스트의 모든 아이템들, 및 리스트의 아이템들의 임의의 조합 모두를 커버한다. 용어 "구현 예"는 본 명세서에 기술된 기법들 및 방법들의 구현 예들뿐만 아니라 본 명세서에 기술된 기법들 및/또는 방법들 및/또는 구조들을 구현하는 물리적 객체들을 참조한다. 본 명세서에서 용어 "실질적으로"는 달리 명시되지 않는 한, 참조된 값의 5％ 이내를 의미한다. 예를 들어, 실질적으로 수직은 평행의 +/- 5％ 이내를 의미한다.

Claims (23)

  1. 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법에 있어서,
    제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계;
    제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계; 및
    증착 프로세스의 제 1 부분에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 제 2 거리만큼 분리되는 동안, 상기 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리와 상이한, 재료 증착 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안―상기 제 1 거리는 상기 제 3 거리와 상이함―상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마; 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안―상기 제 2 거리는 상기 제 4 거리와 상이함―, 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하는, 재료 증착 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 거리와 상기 제 3 거리 사이의 차는 상기 제 2 거리와 상기 제 4 거리 사이의 차와 실질적으로 동일한, 재료 증착 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 증착 프로세스의 제 2 층에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마; 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하는, 재료 증착 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 N 번의 증착 사이클들을 포함하고, 그리고
    상기 N 번의 증착 사이클들 각각은:
    상기 제 1 기판 상에 상기 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 상기 제 1 플라즈마, 및 상기 제 2 기판 상에 상기 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 상기 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계, 및
    상기 제 1 플라즈마 및 상기 제 2 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 후, X 번의 증착 사이클들을 포함하는, 상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 상기 X 번의 증착 사이클들 각각에서,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 X 번의 증착 사이클들 각각은 상기 제 3 플라즈마 및 상기 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부분 전에, Y 번의 증착 사이클들을 포함하는, 상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 상기 Y 번의 증착 사이클들 각각에서,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 Y 번의 증착 사이클들 각각은 상기 제 3 플라즈마 및 상기 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 거리와 제 3 거리 사이에서 상기 제 1 페데스탈을 조정하는 단계;
    상기 제 2 거리와 제 4 거리 사이에서 상기 제 2 페데스탈을 조정하는 단계; 및
    Z 번의 증착 사이클들을 포함하는 상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해, 상기 Z 번의 증착 사이클들 각각에서,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 상기 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 4 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 Z 번의 증착 사이클들 각각은 상기 제 3 플라즈마 및 상기 제 4 플라즈마를 점화하고 소화하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 스테이션 및 상기 제 2 스테이션에서의 N 번의 증착 사이클 각각은,
    (i) 막 전구체가 상기 기판 상에 흡착-제한된 층을 형성하도록 그 스테이션에서 상기 기판 상에 상기 막 전구체를 흡착하는 단계;
    (ii) 상기 흡착된 전구체를 둘러싸는 상기 볼륨으로부터 적어도 일부 흡착되지 않은 막 전구체를 제거하는 단계;
    (iii) 상기 단계 (ii) 에서 흡착되지 않은 전구체를 제거한 후, 그 스테이션에서 상기 기판 상에 상기 재료의 층을 형성하도록 그 스테이션에서 상기 플라즈마를 생성함으로써, 흡착된 막 전구체를 반응시키는 단계; 및
    (iv) 상기 흡착된 전구체를 반응시킨 후 존재한다면 상기 막 층을 둘러싸는 상기 볼륨으로부터 탈착된 막 전구체 및/또는 반응 부산물을 제거하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 페데스탈을 상기 제 1 거리로부터 제 3 거리로 조정하는 단계; 및
    상기 제 2 페데스탈을 상기 제 2 거리로부터 제 4 거리로 조정하는 단계를 더 포함하고,
    사이클 각각의 상기 단계 (iii) 동안 상기 제 1 페데스탈은 상기 제 1 거리에 있고 상기 제 2 페데스탈은 상기 제 2 거리에 있고, 그리고
    사이클 각각의 상기 단계 (i), 상기 단계 (ii), 또는 상기 단계 (iv) 중 하나 이상 동안 상기 제 1 페데스탈은 상기 제 3 거리에 있고 상기 제 2 페데스탈은 상기 제 4 거리에 있는, 재료 증착 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티-스테이션 증착 장치의 상기 제 3 스테이션의 제 3 페데스탈 상에 제 3 기판을 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 증착 프로세스의 상기 제 1 부분은 상기 제 3 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 3 페데스탈이 상기 제 3 스테이션의 제 3 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 3 스테이션에서 제 3 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하고, 그리고
    상기 제 3 거리는 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리와 상이한, 재료 증착 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 4 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 4 플라즈마,
    상기 제 2 기판 상에 제 5 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 4 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 5 플라즈마를 동시에 생성하고; 그리고
    상기 제 4 플라즈마 및 상기 제 5 플라즈마를 동시에 생성하는 동안, 그리고 상기 제 3 페데스탈이 상기 제 3 샤워헤드로부터 상기 제 4 거리만큼 분리되는 동안, 상기 제 3 스테이션에서 제 6 플라즈마를 동시에 생성하여, 상기 제 3 기판 상에 제 6 재료 층을 증착하는 단계를 더 포함하는, 재료 증착 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플라즈마는 플라즈마 특성의 제 1 값을 갖고, 그리고
    상기 제 2 플라즈마는 상기 제 1 값과 상이한 상기 플라즈마 특성의 제 2 값을 갖는, 재료 증착 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플라즈마 특성은 플라즈마 전력을 포함하는, 재료 증착 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 갖고, 그리고
    상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층은 상기 제 1 값과 실질적으로 동일한 제 2 값의 특성을 갖는, 재료 증착 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 갖고, 그리고
    상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층은 상기 제 1 값과 상이한 제 2 값의 특성을 갖는, 재료 증착 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 특성은 습식 에칭 레이트, 건식 에칭 레이트, 조성, 두께, 밀도, 교차-결합량, 화학 물질, 반응 완료, 응력, 굴절률, 유전 상수, 경도, 에칭 선택도, 안정성 및 기밀성으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 재료 증착 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 갖고, 그리고
    상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층은 상기 제 1 값의 특성을 갖는, 재료 증착 방법.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 제공하기 전에, 상기 제 1 페데스탈 상에 제 3 기판을 제공하는 단계;
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판을 제공하기 전에, 상기 제 2 페데스탈 상에 제 4 기판을 제공하는 단계; 및
    제 2 증착 프로세스에 대해,
    상기 제 3 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 샤워헤드로부터 제 3 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및
    상기 제 4 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 1 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 1 재료 층의 특성과 상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층의 상기 특성 사이의 제 1 불균일도는 상기 제 3 기판 상의 상기 제 3 재료 층의 상기 특성과 상기 제 4 기판 상의 상기 제 4 재료 층의 상기 특성 사이의 제 2 불균일도보다 작은, 재료 증착 방법.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 페데스탈은 상기 증착 프로세스의 상기 제 1 부분 동안 상기 제 1 기판 상에 척킹력을 인가하고, 그리고
    상기 제 2 페데스탈은 상기 증착 프로세스의 상기 제 1 부분 동안 상기 제 2 기판 상에 척킹력을 인가하는, 재료 증착 방법.
  21. 제 1 스테이션 및 제 2 스테이션을 갖는 멀티-스테이션 증착 장치에서 기판들 상에 재료를 증착하는 방법에 있어서,
    제 1 스테이션의 제 1 페데스탈 상에 제 1 기판을 제공하는 단계;
    제 2 스테이션의 제 2 페데스탈 상에 제 2 기판을 제공하는 단계;
    증착 프로세스의 제 1 부분에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 1 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 1 스테이션의 제 1 샤워헤드로부터 제 1 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 1 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 2 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 스테이션의 제 2 샤워헤드로부터 상기 제 1 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 2 플라즈마를 동시에 생성하는 단계;
    상기 제 1 부분 후에, 상기 제 1 페데스탈을 제 2 거리로 그리고 상기 제 2 페데스탈을 상기 제 2 거리로 조정하는 단계; 및
    상기 증착 프로세스의 제 2 부분에 대해,
    상기 제 1 기판 상에 제 3 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 1 페데스탈이 상기 제 2 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 1 스테이션에서 제 3 플라즈마, 및
    상기 제 2 기판 상에 제 4 재료 층을 증착하기 위해, 상기 제 2 페데스탈이 상기 제 2 거리만큼 분리되는 동안 상기 제 2 스테이션에서 제 4 플라즈마를 동시에 생성하는 단계를 포함하는, 재료 증착 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 1 재료 층은 제 1 값의 특성을 갖고,
    상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층은 제 2 값의 특성을 갖고,
    상기 제 1 기판 상의 상기 제 3 재료 층은 상기 제 1 값과 상이한 제 3 값의 특성을 갖고, 그리고
    상기 제 2 기판 상의 상기 제 2 재료 층은 상기 제 2 값과 상이한 제 4 값의 특성을 갖는, 재료 증착 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 거리는 상기 제 2 거리보다 큰, 재료 증착 방법.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11864472B2 (en) 2020-07-10 2024-01-02 California Institute Of Technology Methods and systems for atomic layer etching and atomic layer deposition
KR20240073974A (ko) * 2021-10-07 2024-05-27 램 리써치 코포레이션 멀티-스테이션 프로세싱 챔버 컴포넌트들의 선택적인 제어

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100358097C (zh) * 2005-08-05 2007-12-26 中微半导体设备(上海)有限公司 半导体工艺处理系统及其处理方法
US9002514B2 (en) * 2007-11-30 2015-04-07 Novellus Systems, Inc. Wafer position correction with a dual, side-by-side wafer transfer robot
US20090206056A1 (en) * 2008-02-14 2009-08-20 Songlin Xu Method and Apparatus for Plasma Process Performance Matching in Multiple Wafer Chambers
US9997357B2 (en) * 2010-04-15 2018-06-12 Lam Research Corporation Capped ALD films for doping fin-shaped channel regions of 3-D IC transistors
US9797042B2 (en) * 2014-05-15 2017-10-24 Lam Research Corporation Single ALD cycle thickness control in multi-station substrate deposition systems
US9214333B1 (en) * 2014-09-24 2015-12-15 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for uniform reduction of the in-feature wet etch rate of a silicon nitride film formed by ALD
US9508547B1 (en) * 2015-08-17 2016-11-29 Lam Research Corporation Composition-matched curtain gas mixtures for edge uniformity modulation in large-volume ALD reactors
US20170314129A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Lam Research Corporation Variable cycle and time rf activation method for film thickness matching in a multi-station deposition system
JP7017306B2 (ja) * 2016-11-29 2022-02-08 株式会社日立ハイテク 真空処理装置

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