KR20210148406A - Ground Strap Assemblies - Google Patents
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Abstract
본 개시내용은 기판을 플라즈마 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 기판 프로세싱 챔버는 접지 스트랩 조립체를 포함한다. 접지 스트랩 조립체는 기판 지지부 및/또는 챔버 바디에 커플링된 하나 이상의 커넥터들 및 접지 스트랩을 포함한다. 각각의 커넥터는 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재를 갖는다. 접지 스트랩은 각각의 커넥터의 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재 사이에 체결된다. 각각의 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재의 내부 표면이 접지 스트랩에 커플링되고, 유전체 코팅으로 코팅된다. 내부 표면들의 두께 및 거칠기의 수정은 커넥터들의 커패시턴스 특성들의 조절을 가능하게 한다.The present disclosure relates to methods and apparatus for plasma processing a substrate. In one embodiment, the substrate processing chamber includes a ground strap assembly. The grounding strap assembly includes a grounding strap and one or more connectors coupled to the substrate support and/or the chamber body. Each connector has a first clamp member and a second clamp member. A ground strap is fastened between the first clamp member and the second clamp member of each connector. An inner surface of each of the first and second clamp members is coupled to a ground strap and coated with a dielectric coating. Modification of the thickness and roughness of the inner surfaces enables adjustment of the capacitance characteristics of the connectors.
Description
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 플라즈마를 사용하여 기판들, 이를테면, 반도체 기판들을 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 개시내용의 실시예들은 플라즈마 프로세싱 챔버들을 위한 RF(radio frequency) 접지 스트랩 조립체들에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure generally relate to methods and apparatus for processing substrates, such as semiconductor substrates, using plasma. More particularly, embodiments of the present disclosure relate to radio frequency (RF) ground strap assemblies for plasma processing chambers.
[0002] 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD; plasma enhanced chemical vapor deposition)은 기판들, 이를테면, 반도체 기판들, 솔라 패널 기판들 및 평판 디스플레이 기판들을 프로세싱하기 위해 사용된다. PECVD는 일반적으로, 기판을 갖는 진공 챔버 내로 하나 이상의 전구체 가스들을 유입시킴으로써 수행되며, 이 기판은 진공 챔버에서 기판 지지부 상에 배치된다. 전구체 가스들은, 통상적으로 진공 챔버의 최상부 근처에 놓인 가스 분배 플레이트를 통해 프로세스 볼륨을 향해 지향된다. 챔버 내의 전극에 커플링된 하나 이상의 전력 소스들에 의해 이 전극에 전력, 이를테면, RF(radio frequency) 전력을 인가함으로써, 전구체 가스들이 플라즈마로 에너자이징(energize)(예컨대, 여기)된다. 이어서, 여기된 가스 또는 가스 혼합물이 반응하여, 기판 지지부 상에 배치된 기판의 표면 상에 재료 막 층을 형성한다. 재료 막 층은 예컨대 패시베이션 층, 게이트 절연체, 버퍼 층 및/또는 에칭 정지 층일 수 있다.[0002] Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is used to process substrates, such as semiconductor substrates, solar panel substrates and flat panel display substrates. PECVD is generally performed by introducing one or more precursor gases into a vacuum chamber having a substrate, where the substrate is placed on a substrate support in the vacuum chamber. The precursor gases are directed towards the process volume through a gas distribution plate, typically placed near the top of the vacuum chamber. The precursor gases are energized (eg, excited) into the plasma by applying electrical power, such as radio frequency (RF) power, to the electrode by one or more power sources coupled to the electrode in the chamber. The excited gas or gas mixture then reacts to form a material film layer on the surface of the substrate disposed on the substrate support. The material film layer may be, for example, a passivation layer, a gate insulator, a buffer layer and/or an etch stop layer.
[0003] 프로세싱 동안, 기판 지지부는 기판 지지부에 걸친 임의의 전압 강하를 없애기 위해서 전기적으로 접지되며, 이는 기판의 표면에 걸친 재료 막 층의 증착 균일성에 영향을 미칠 것이다. 추가적으로, 기판 지지부가 적절히 접지되지 않으면, 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 높은 전기 전위차로 인해 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 전기 아킹(arcing) 및 형성 기생 플라즈마가 발생할 수 있다. 이는 입자 형성, 금속 오염, 불균일한 증착, 수율 손실 및 하드웨어 손상을 초래한다. 기생 플라즈마는 챔버 내의 용량성 결합 플라즈마의 농도 및 밀도를 감소시키고, 따라서 재료 막 층들의 증착 레이트를 감소시킨다.[0003] During processing, the substrate support is electrically grounded to cancel any voltage drop across the substrate support, which will affect the deposition uniformity of the material film layer across the surface of the substrate. Additionally, if the substrate support is not properly grounded, the high electrical potential difference between the substrate support and the chamber body can result in electrical arcing and forming parasitic plasmas between the substrate support and the chamber body. This results in particle formation, metal contamination, non-uniform deposition, yield loss and hardware damage. The parasitic plasma reduces the concentration and density of the capacitively coupled plasma in the chamber, thus reducing the deposition rate of the material film layers.
[0004] 대면적 플라즈마 챔버에서 아킹 및 기생 플라즈마의 발생을 최소화하기 위해, 기판 지지부는 통상적으로, 전류 리턴 경로를 형성하기 위한 얇은 가요성 접지 스트랩들에 의해 챔버 바디에 접지된다. 그러나, 종래의 접지 스트랩 어레인지먼트(arrangement)들은 13.56 MHz 이상과 같은 라디오 주파수들에서 상당한 전기 인덕턴스(예컨대, 임피던스)를 갖는 전기 리턴 경로들을 제공한다. 따라서, 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 상당한 전압 전위차가 여전히 남아 있어서, 기판 지지부의 주변부에서 원하지 않는 아킹 및 기생 플라즈마 형성으로 이어진다.[0004] To minimize arcing and the generation of parasitic plasma in a large area plasma chamber, the substrate support is typically grounded to the chamber body by thin flexible ground straps to form a current return path. However, conventional ground strap arrangements provide electrical return paths with significant electrical inductance (eg, impedance) at radio frequencies such as 13.56 MHz and above. Thus, a significant voltage potential difference still remains between the substrate support and the chamber body, leading to unwanted arcing and parasitic plasma formation at the periphery of the substrate support.
[0005] 따라서, 감소된 전기 임피던스를 갖는 접지 스트랩 조립체들을 가지는 개선된 기판 프로세싱 장치가 기술분야에 필요하다.[0005] Accordingly, there is a need in the art for an improved substrate processing apparatus having ground strap assemblies having reduced electrical impedance.
[0006] 본 개시내용은 기판을 플라즈마 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 기판 프로세싱 챔버가 제공된다. 기판 프로세싱 챔버는, 프로세스 볼륨을 부분적으로 정의하는 하나 이상의 챔버 벽들 및 하나 이상의 챔버 벽들에 커플링된 챔버 최하부를 갖는 챔버 바디를 포함한다. 챔버 최하부는 챔버 최하부에 커플링된 챔버 커넥터를 더 포함하며, 챔버 커넥터는 하나 이상의 패스너들에 의해 제2 클램핑 부재에 커플링된 제1 클램핑 부재를 갖는다. 기판 지지부는 프로세스 볼륨에 배치되고, 기판 지지부에 커플링된 지지 커넥터를 포함한다. 지지 커넥터는 하나 이상의 패스너들에 의해 제2 클램핑 부재에 커플링된 제1 클램핑 부재를 갖는다. 접지 스트랩은 제1 단부에서 지지 커넥터에 의해 기판 지지부에 커플링되고, 제2 단부에서 챔버 커넥터에 의해 챔버 최하부에 커플링된다. 접지 스트랩과 접촉하도록 구성된, 지지 커넥터 및/또는 챔버 커넥터의 하나 이상의 표면들 상에는 유전체 코팅이 형성되어 있다.[0006] The present disclosure relates to methods and apparatus for plasma processing a substrate. In one embodiment, a substrate processing chamber is provided. A substrate processing chamber includes a chamber body having one or more chamber walls that partially define a process volume and a chamber bottom coupled to the one or more chamber walls. The chamber bottom further includes a chamber connector coupled to the chamber bottom, the chamber connector having a first clamping member coupled to the second clamping member by one or more fasteners. The substrate support is disposed in the process volume and includes a support connector coupled to the substrate support. The support connector has a first clamping member coupled to the second clamping member by one or more fasteners. The ground strap is coupled to the substrate support by a support connector at a first end and coupled to the bottom of the chamber by a chamber connector at a second end. A dielectric coating is formed on one or more surfaces of the support connector and/or chamber connector configured to contact the ground strap.
[0007] 일 실시예에서, 접지 스트랩 조립체가 제공된다. 접지 스트랩 조립체는 챔버 커넥터 및 지지 커넥터를 포함하며, 챔버 커넥터 및 지지 커넥터 각각의 하나 이상의 표면들 상에는 유전체 코팅이 형성되어 있다. 접지 스트랩 조립체는 지지 커넥터에 커플링된 제1 단부 및 챔버 커넥터에 커플링된 제2 단부를 갖는 접지 스트랩을 더 포함한다. 지지 커넥터 및 챔버 커넥터는 커패시터들로서 기능한다.[0007] In one embodiment, a grounding strap assembly is provided. The grounding strap assembly includes a chamber connector and a support connector, wherein a dielectric coating is formed on one or more surfaces of each of the chamber connector and support connector. The grounding strap assembly further includes a grounding strap having a first end coupled to the support connector and a second end coupled to the chamber connector. The support connector and chamber connector function as capacitors.
[0008] 일 실시예에서, 접지 스트랩 조립체가 제공된다. 접지 스트랩 조립체는 지지 커넥터에 커플링된 제1 단부 및 챔버 커넥터에 커플링된 제2 단부를 갖는 접지 스트랩을 포함한다. 접지 스트랩의 제1 및 제2 단부들은 유전체 재료로 형성되고, 챔버 및 지지 커넥터들은 제1 단부 및 제2 단부에서 커패시터들로서 기능한다.[0008] In one embodiment, a grounding strap assembly is provided. The grounding strap assembly includes a grounding strap having a first end coupled to the support connector and a second end coupled to the chamber connector. The first and second ends of the ground strap are formed of a dielectric material, and the chamber and support connectors function as capacitors at the first and second ends.
[0009]
본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 상세한 설명은 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 단지 예시적인 실시예들을 예시하는 것이므로 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하며, 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0010]
도 1은 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 기판 지지부에 커플링된 하나 이상의 접지 스트랩들을 내부에 갖고 있는 기판 프로세싱 시스템의 단면도를 예시한다.
[0011]
도 2는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 예시적인 접지 스트랩의 측면도를 예시한다.
[0012]
도 3은 도 1의 기판 프로세싱 챔버의 일부분의 단면도를 예시한다.
[0013]
도 4a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 접지 스트랩 조립체의 일부분의 단면도를 예시한다.
[0014]
도 4b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 접지 스트랩 조립체의 일부분의 단면도를 예시한다.
[0015]
도 5는 본 개시내용의 일 실시예에 따른 접지 스트랩 조립체의 단면도를 예시한다.
[0016]
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.[0009] In such a way that the above-mentioned features of the present disclosure may be understood in detail, a more detailed description of the disclosure briefly summarized above may be made with reference to embodiments, some of which are attached illustrated in the drawings. It should be noted, however, that the appended drawings illustrate only exemplary embodiments and are not to be considered limiting of their scope, as they may admit to other equally effective embodiments.
1 illustrates a cross-sectional view of a substrate processing system having therein one or more ground straps coupled to a substrate support, in accordance with one embodiment of the present disclosure;
2 illustrates a side view of an exemplary grounding strap according to an embodiment of the present disclosure;
3 illustrates a cross-sectional view of a portion of the substrate processing chamber of FIG. 1 ;
4A illustrates a cross-sectional view of a portion of a grounding strap assembly according to an embodiment of the present disclosure;
4B illustrates a cross-sectional view of a portion of a grounding strap assembly according to an embodiment of the present disclosure;
5 illustrates a cross-sectional view of a grounding strap assembly according to an embodiment of the present disclosure;
To facilitate understanding, like reference numbers have been used where possible to designate like elements that are common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one embodiment may be beneficially incorporated into other embodiments without further recitation.
[0017] 본 개시내용은 기판을 플라즈마 프로세싱하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 기판 프로세싱 챔버는 접지 스트랩 조립체를 포함한다. 접지 스트랩 조립체는 기판 지지부 및/또는 챔버 바디에 커플링된 하나 이상의 커넥터들 및 접지 스트랩을 포함한다. 각각의 커넥터는 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재를 갖는다. 접지 스트랩은 각각의 커넥터의 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재 사이에 체결된다. 각각의 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재의 내부 표면이 접지 스트랩에 커플링되고, 유전체 코팅으로 코팅된다. 내부 표면들의 두께, 거칠기 및 유전 상수의 수정은 커넥터들의 커패시턴스 특성들의 조절을 가능하게 한다.[0017] The present disclosure relates to methods and apparatus for plasma processing a substrate. In one embodiment, the substrate processing chamber includes a ground strap assembly. The grounding strap assembly includes a grounding strap and one or more connectors coupled to the substrate support and/or the chamber body. Each connector has a first clamp member and a second clamp member. A ground strap is fastened between the first clamp member and the second clamp member of each connector. An inner surface of each of the first and second clamp members is coupled to a ground strap and coated with a dielectric coating. Modification of the thickness, roughness and dielectric constant of the inner surfaces enables the adjustment of the capacitance characteristics of the connectors.
[0018] 본원의 실시예들은, 캘리포니아주 산타 클라라의 Applied Materials, Inc.로부터 입수가능한 PECVD 시스템과 같은, 기판들을 프로세싱하도록 구성된 PECVD 시스템에서의 사용을 참조하여 아래에서 예시적으로 설명된다. 그러나, 개시된 청구 대상은 에칭 시스템들, 다른 화학 기상 증착 시스템들, 및 기판이 프로세스 챔버 내의 플라즈마에 노출되는 임의의 다른 시스템과 같은 다른 시스템 구성들에서 유용하다는 것이 이해되어야 한다. 본원에서 개시되는 실시예들은 상이한 타입들의 기판들을 사용하는 챔버들 및 다른 제조자들에 의해 제공되는 프로세스 챔버들을 사용하여 실시될 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다. 본원에서 개시되는 실시예들은 다양한 형상들, 사이즈들 및 치수들의 기판들을 프로세싱하도록 구성된 다른 프로세스 챔버들에서의 실시를 위해 구성(adapt)될 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다.[0018] Embodiments herein are illustratively described below with reference to use in a PECVD system configured to process substrates, such as a PECVD system available from Applied Materials, Inc. of Santa Clara, CA. However, it should be understood that the disclosed subject matter is useful in other system configurations, such as etching systems, other chemical vapor deposition systems, and any other system in which a substrate is exposed to plasma within a process chamber. It should further be understood that the embodiments disclosed herein may be practiced using chambers using different types of substrates and process chambers provided by other manufacturers. It should also be understood that the embodiments disclosed herein may be adapted for practice in other process chambers configured to process substrates of various shapes, sizes and dimensions.
[0019]
도 1은 일 실시예에 따른, PECVD 장치와 같은 기판 프로세싱 시스템(100)의 단면도이다. 기판 프로세싱 시스템(100)은 LCD(liquid crystal display)들, 평판 디스플레이들, OLED(organic light emitting diode)들 또는 솔라 셀 어레이들을 위한 광전지(photovoltaic cell)들의 제작 동안 플라즈마를 사용하여 대면적 기판(114)을 프로세싱하도록 구성된다. 구조들은 광전지들을 위한 다이오드들, MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistor)들 및 TFT(thin film transistor)들을 형성하기 위한 p-n 접합부들을 포함할 수 있다.[0019]
1 is a cross-sectional view of a
[0020]
기판 프로세싱 시스템(100)은 유전체 재료들, 반도체 재료들 및 절연 재료들을 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)하는 다양한 재료들을 대면적 기판(114) 상에 증착하도록 구성된다. 예컨대, 유전체 및 반도체 재료들은 다결정질 실리콘, 에피택셜 실리콘, 비정질 실리콘, 미결정 실리콘, 실리콘 게르마늄, 실리콘 옥사이드, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 나이트라이드, 및 이들의 조합들 또는 이들의 유도체들을 포함할 수 있다. 플라즈마 프로세싱 시스템(100)은 전구체 가스들, 퍼지 가스들 및 캐리어 가스들을 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)하는 가스들을 내부에 수용하도록 추가로 구성된다. 예컨대, 플라즈마 프로세싱 시스템은 수소, 산소, 질소, 아르곤, 헬륨, 실란, 및 이들의 조합들 또는 이들의 유도체들과 같은 가스 종(species)을 수용할 수 있다.[0020]
The
[0021]
기판 프로세싱 시스템(100)은 가스 소스(104)에 커플링된 기판 프로세싱 챔버(102)를 포함한다. 기판 프로세싱 챔버(102)는 프로세스 볼륨(110)을 부분적으로 정의하는 챔버 벽들(106) 및 챔버 최하부(108)(총괄하여, 챔버 바디(101))를 포함한다. 프로세스 볼륨(110)은 일반적으로, 프로세스 볼륨(110)으로의 그리고 프로세스 볼륨(110)으로부터의 기판(114)의 출입을 가능하게 하는, 챔버 벽들(106)에 있는 밀봉가능 슬릿 밸브(112)를 통해 액세스된다. 챔버 벽들(106) 및 챔버 최하부(108)는 일반적으로, 알루미늄, 알루미늄 합금들, 또는 기판 프로세싱을 위한 다른 적절한 재료들로 제작된다. 일 실시예에서, 챔버 벽들(106) 및 챔버 최하부(108)는 부식의 영향들을 감소시키기 위해 보호성 장벽 재료로 코팅된다. 예컨대, 챔버 벽들(106) 및 챔버 최하부(108)는 세라믹 재료, 금속 옥사이드 재료 또는 희토류-함유 재료로 코팅될 수 있다.[0021]
The
[0022]
챔버 벽들(106)은 덮개 조립체(116)를 지지한다. 챔버 벽들(106) 또는 덮개 조립체(116)에 커플링된 가스 분배 플레이트(126)가 기판 프로세싱 챔버(102)에서 백킹 플레이트(128)로부터 매달린다. 가스 분배 플레이트(126)와 백킹 플레이트(128) 사이에 가스 볼륨(140)이 형성된다. 가스 소스(104)는 가스 공급 도관(141)을 통해 가스 볼륨(140)에 연결된다. 가스 공급 도관(141), 백킹 플레이트(128) 및 가스 분배 플레이트(126)는 일반적으로, 전기 전도성 재료로 형성되고, 서로 전기 연통한다. 일 실시예에서, 가스 분배 플레이트(126)와 백킹 플레이트(128)는 단일 재료 블록으로 제조된다. 가스 분배 플레이트(126)는 일반적으로, 프로세스 가스들이 기판 프로세싱 볼륨(110) 내로 균일하게 분배되도록 천공된다.[0022]
[0023]
기판 지지부(118)는, 대체로 평행한 방식으로 가스 분배 플레이트(126)에 대향하여 기판 프로세싱 챔버(102) 내에 배치된다. 기판 지지부(118)는 프로세싱 동안 기판(114)을 지지한다. 일반적으로, 기판 지지부(118)는 전도성 재료들, 이를테면, 알루미늄으로 제작되고, 적어도 하나의 온도 제어 디바이스를 캡슐화하며, 이러한 적어도 하나의 온도 제어 디바이스는 프로세싱 동안 기판(114)을 미리 결정된 온도로 유지하기 위해 기판 지지부(118)를 제어가능하게 가열하거나 또는 냉각한다.[0023]
The
[0024]
기판 지지부(118)는 제1 표면(120) 및 제2 표면(122)을 갖는다. 제1 표면(120)은 제2 표면(122)에 대향한다. 제1 표면(120) 및 제2 표면(122)에 수직(perpendicular)인 제3 표면(121)이 제1 표면(120)과 제2 표면(122)을 커플링한다. 제1 표면(120)은 기판(114)을 지지한다. 제2 표면(122)에는 스템(stem)(124)이 커플링되어 있다. 스템(124)은 (도시된 바와 같은) 상승된 프로세싱 포지션과 기판 프로세싱 챔버(102) 내외로의 기판 이송을 가능하게 하는 하강된 포지션 사이에서 기판 지지부(118)를 이동시키는 액추에이터(도시되지 않음)에 기판 지지부(118)를 커플링한다. 스템(124)은 또한, 기판 지지부(118)와 기판 프로세싱 시스템(100)의 다른 컴포넌트들 사이의 전기 및 열전대 리드(lead)들을 위한 도관을 제공한다.[0024]
The
[0025]
RF 전력 소스(142)는 일반적으로, 가스 분배 플레이트(126)와 기판 지지부(118) 사이에 플라즈마를 생성하기 위해 사용된다. RF 전력 소스(142)는, 가스 분배 플레이트(126)와 기판 지지부(118) 사이에 존재하는 가스들로부터 플라즈마를 형성하기 위해, 가스 분배 플레이트(126)와 기판 지지부(118) 사이에 전기장을 생성할 수 있다. 다양한 주파수들이 사용될 수 있다. 예컨대, 주파수는 약 0.3 MHz 내지 약 200 MHz, 이를테면, 약 13.56 MHz일 수 있다. 일 실시예에서, RF 전력 소스(142)는 임피던스 정합 회로(144)를 통해 제1 출력(146)에서 가스 분배 플레이트(126)에 커플링된다. 임피던스 정합 회로(144)의 제2 출력(148)은 챔버 바디(101)에 추가로 전기적으로 커플링된다.[0025]
An
[0026]
일 실시예에서, 유도성 결합 원격 플라즈마 소스와 같은 원격 플라즈마 소스(도시되지 않음)가 또한 가스 소스(104)와 가스 볼륨(140) 사이에 커플링될 수 있다. 기판을 프로세싱하는 사이에, 세정 가스가 원격 플라즈마 소스에 제공될 수 있다. 세정 가스는 원격 플라즈마 소스 내의 플라즈마로 여기되어서, 원격 플라즈마를 형성할 수 있다. 원격 플라즈마 소스에 의해 생성되는 여기된 종은 챔버 컴포넌트들을 세정하기 위해 기판 프로세싱 챔버(102) 내로 제공될 수 있다. 세정 가스는 해리된 세정 가스 종의 재결합을 감소시키기 위해 RF 전력 소스(142)에 의해 추가로 여기될 수 있다. 적절한 세정 가스들은 NF3, F2 및 SF6를 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)한다.In one embodiment, a remote plasma source (not shown), such as an inductively coupled remote plasma source, may also be coupled between the
[0027]
하나 이상의 접지 스트랩들(130)은 각각의 접지 스트랩(130)의 최상부 단부(152)에서 기판 지지부(118)에 전기적으로 연결되고, 각각의 접지 스트랩(130)의 최하부 단부(154)에서 챔버 최하부(108)에 전기적으로 연결된다. 일 실시예에서, 접지 스트랩들(130)은 최상부 단부(152)에서 기판 지지부(118)의 제2 표면(122)에 전기적으로 연결된다. 추가적인 실시예들에서, 접지 스트랩들(130)은 최상부 단부(152)에서 제3 표면(121)에 전기적으로 연결된다. 기판 프로세싱 챔버(102)는, 기판 지지부(118)를 챔버 최하부(108)에 접지시켜서 기판 지지부(118)와 챔버 최하부(108) 사이에 RF 전류 리턴 경로를 형성하기 위한 임의의 적절한 수의 접지 스트랩들(130)을 포함할 수 있다(5개의 스트랩들이 도 1에 도시됨). 예컨대, 하나의 스트랩, 2개의 스트랩들, 3개의 스트랩들, 4개의 스트랩들, 5개의 스트랩들 또는 그 초과가 사용될 수 있다. 접지 스트랩들(130)은, 프로세싱 동안 RF 전류에 대한 경로를 단축시키고, 기판 지지부(118)의 주변부 근처의 아킹 및 기생 플라즈마를 최소화하도록 구성된다.[0027]
One or
[0028]
기판 지지부(118)는 기판 지지부(118)에 커플링된 하나 이상의 지지 커넥터들(132)을 포함한다. 일 실시예에서, 하나 이상의 지지 커넥터들(132)은 기판 지지부(118)의 제2 표면(122)에 커플링된다. 추가적인 실시예들에서, 하나 이상의 지지 커넥터들(132)은 기판 지지부(118)의 제3 표면(121)에 커플링된다. 5개의 지지 커넥터들이 도 1에 도시된다. 그러나, 활용되는 접지 스트랩들(130)의 수에 따라 다른 수량들의 지지 커넥터들(132)이 또한 고려된다.[0028]
The
[0029]
유사하게, 챔버 최하부(108)는 챔버 최하부(108)에 커플링된 하나 이상의 챔버 커넥터들(134)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 챔버 커넥터들(134)은 챔버 벽들(106)에 커플링된다. 도 1에서는 챔버 최하부(108)에 커플링된 5개의 챔버 커넥터들이 도시된다. 그러나, 활용되는 접지 스트랩들(130)의 수에 따라 다른 수량들의 챔버 커넥터들(134)이 또한 고려된다. 도 1에 도시된 일 실시예에 따르면, 접지 스트랩들(130) 각각은 최상부 단부(152)에서 지지 커넥터(132)를 통해 기판 지지부(118)에 커플링되고, 최하부 단부(154)에서 대응하는 챔버 커넥터(134)를 통해 챔버 최하부(108)에 커플링된다. 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터(134)로의 각각의 접지 스트랩(130)의 커플링은 접지 스트랩 조립체(150)를 형성한다.[0029]
Similarly, the
[0030]
도 2는 예시적인 접지 스트랩(130)의 측면도이다. 접지 스트랩(130)의 바디(232)는 일반적으로, 최상부 단부(152) 및 최하부 단부(154)를 갖는 얇은 가요성 알루미늄 재료의 직사각형 피스인데, 선택적인 슬릿(234)이 최상부 단부(152)와 최하부 단부(154) 사이에서 바디(232)를 따라 중앙에 위치된다. 일 예에서, 접지 스트랩(130)은 추가로, 최상부 단부(152)와 최하부 단부(154) 사이에 위치된 하나 이상의 폴드(fold)들(도시되지 않음)로 제작된다. 다른 예에서, 프로세싱 동안 기판 지지부(118)가 홈 포지션과 프로세싱 포지션 사이에서 상승 및 하강될 때 하나 이상의 폴드들이 형성되어서, 접지 스트랩(130)을 구부리고 하나 이상의 폴드들을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 접지 스트랩(130)은 약 14 인치 내지 약 30 인치, 이를테면, 약 18 인치 내지 약 28 인치, 이를테면, 약 22 인치 내지 약 24 인치의 길이(L)를 갖는다. 일 실시예에서, 접지 스트랩(130)은 약 0.5 인치 내지 약 2 인치, 이를테면, 약 1 인치 내지 약 1.5 인치의 폭(W)을 갖는다. 도 2는 본원에서 설명되는 프로세싱 시스템에 적절한 접지 스트랩(130)의 일 예를 예시한다. 접지 스트랩(130)은 일반적으로, 기판 프로세싱에 도움이 되는 임의의 적절한 사이즈, 형상 및 재료이다.[0030]
2 is a side view of an
[0031]
도 3은 도 1의 기판 프로세싱 챔버(102)의 일부분(300)의 단면도이다. 도 3은, 지지 커넥터들(132)에 의해 기판 지지부(118)에 커플링되고 챔버 커넥터들(134)에 의해 챔버 최하부(108)에 추가로 커플링되는 접지 스트랩들(130)을 갖는 3개의 접지 스트랩 조립체들(150)을 예시한다. 도시된 바와 같이, 각각의 접지 스트랩 조립체(150)는 단일 지지 커넥터(132) 및 단일 챔버 커넥터(134)에 커플링된 단일 접지 스트랩(130)을 포함한다. 그러나, 하나 이상의 접지 스트랩들(130)이 각각의 지지 커넥터(132) 및/또는 각각의 챔버 커넥터(134)에 커플링될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 예컨대, 각각의 지지 커넥터(132) 및/또는 각각의 챔버 커넥터(134)는 2개의 접지 스트랩들(130)에 커플링될 수 있다.[0031]
3 is a cross-sectional view of a
[0032]
일 실시예에 따르면, 각각의 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터(134)는, 각각, 제1 클램프 부재(362, 372) 및 제2 클램프 부재(364, 374)를 포함한다. 접지 스트랩들(130)은 최상부 단부(152)에서 각각의 지지 커넥터(132)의 제1 클램프 부재(362)와 제2 클램프 부재(364) 사이에 체결되고, 최하부 단부(154)에서 각각의 챔버 커넥터(134)의 제1 클램프 부재(362)와 제2 클램프 부재(364) 사이에 체결된다. 접지 스트랩들(130)의 체결은 제1 클램프 부재들(362, 372)과 제2 클램프 부재들(364, 374) 사이의 기계적 클램핑 힘을 통해 달성된다.[0032]
According to one embodiment, each of the
[0033]
도 4a는 지지 커넥터(132)를 더 상세히 예시한다. 일 실시예에서, 지지 커넥터(132)의 제1 클램프 부재(362)는 메인 바디(480) 및 연장부(482)를 갖는 L-블록이다. 접촉 면적(contact area)은 원하는 커패시턴스에 따라 약 0.5 제곱인치 내지 약 3 제곱인치, 이를테면, 약 1 제곱인치 내지 약 2 제곱인치이다. 메인 바디(480)는 기판 지지부(118)의 제2 표면(122)에 실질적으로 평행한 장축(X)을 갖는다. 연장부(482)는 메인 바디(480)의 상부 표면(481)으로부터 장축(X)에 대해 실질적으로 수직으로 돌출되며, 연장부(482)의 상부 표면(483) 상에서 제2 표면(122)과 접촉한다. 따라서, 메인 바디(480)의 상부 표면(481)은 기판 지지부(118)의 제2 표면(122)과 직접 접촉하지 않으며, 이러한 기판 지지부(118)의 제2 표면(122)으로부터 연장부(482)의 높이(E)와 동일한 거리를 두고 배치된다. 일 실시예에서, 상부 표면들(481, 483)은 실질적으로 평면이다.[0033]
4A illustrates the
[0034]
메인 바디(480)는, 접지 스트랩(130)을 체결할 때 메인 바디(480)의 하부 표면(485) 상에서 제2 클램프 부재(364)와 추가로 접촉한다. 일 실시예에서, 하부 표면(485)은 실질적으로 평면이다. 다른 실시예에서, 하부 표면(485)은 제2 표면(122)에 실질적으로 평행한 평면형 제1 부분(431) 및 제2 표면(122)에 대해 각도(α1)로 배향된 제2 부분(433)을 갖는다. 예컨대, 제2 부분(433)은 제1 부분(431)에 대해 약 0도 내지 약 45도의 각도(α1)로 배향된다. 일 실시예에서, 하부 표면(485)은 내부에 형성된 리세스(recess)(도시되지 않음)를 더 포함하고, 제2 클램프 부재(364)의 상부 표면(487) 상에 형성된 돌출부(도시되지 않음)와 매칭되거나, 또는 그 반대로도 마찬가지이다. 하부 표면(485) 및 상부 표면(487)에 형성된 리세스 및 돌출부는 접지 스트랩(130)의 치수들을 수납하도록 형상화되고 사이즈가 정해져서, 접지 스트랩(130)이 지지 커넥터(132)에 의해 더 단단히 체결되는 포켓을 생성한다.
[0035]
일 실시예에서, 제2 클램프 부재(364)의 상부 표면(487)은 제1 클램프 부재(362)의 하부 표면(485)과 실질적으로 평행하다. 일 실시예에서, 상부 표면(487)은, 하부 표면(485)에 실질적으로 평행한 평면형 제1 부분(435), 및 기판 지지부(118)가 홈 포지션과 프로세싱 포지션 사이에서 상승 및 하강될 때 접지 스트랩(130)의 폴딩을 수납하도록 반경방향 곡선에 의해 정의된 제2 부분(437)을 갖는다. 다른 실시예들에서, 제2 부분(437)은 제1 부분(435)에 대해 약 0도 내지 약 45도의 각도(α2)로 배치된 평면형 표면이다. 제2 클램프 부재(364)는 챔버 최하부(108)를 향하는 하부 표면(489)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 하부 표면(489)은 실질적으로 평면이다.In one embodiment, the
[0036]
제1 클램프 부재(362) 및 제2 클램프 부재(364)는 각각, 볼트들, 나사들 등과 같은 패스너들을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 세트의 패스너 홀들을 포함한다. 예컨대, 제1 클램프 부재(362)는 제1 클램프 부재(362)를 기판 지지부(118)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(466)를 수용하도록 구성된 제1 세트의 패스너 홀들(456)을 포함한다. 제1 세트의 패스너 홀들(456)은 제1 클램프 부재(362)의 연장부(482) 및 메인 바디(480)를 관통하여 배치된다. 일 실시예에서, 제1 클램프 부재(362)는 제2 클램프 부재(364)를 관통하여 배치된 제3 세트의 패스너 홀들(460)과 정렬된 제2 세트의 패스너 홀들(458)을 더 포함한다. 제2 세트 및 제3 세트의 패스너 홀들(458, 460)은 제2 클램프 부재(364)를 제1 클램프 부재(362)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(468)를 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제2 세트의 패스너 홀들(458)은 연장부(482)가 아닌 제1 클램프 부재(362)의 메인 바디(480)를 관통해서만 배치된다. 일 실시예에서, 제1 클램프 부재(362)는 제1 클램프 부재(362)를 기판 지지부(118) 및 제2 클램프 부재(364)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(468)를 수용하도록 정렬 및 구성된 단 하나의 세트의 패스너 홀들(458)을 갖는다. 위에서 설명된 하나 이상의 세트들의 패스너 홀들은 제1 클램프 부재(362) 및 제2 클램프 부재(364)의 주변 에지들 근처에 배치되어서, 패스너들(466, 468)은 제1 클램프 부재(362)와 제2 클램프 부재(364) 사이에 체결된 접지 스트랩(130)과 접촉하지 않는다.[0036]
The
[0037]
도 4b는 챔버 커넥터(134)를 더 상세히 예시한다. 일 실시예에서, 챔버 커넥터(134)의 제1 클램프 부재(372) 및 제2 클램프 부재(374) 각각은 챔버 최하부(108)에 실질적으로 평행한 장축(X)을 갖는다. 일 실시예에서, 제1 클램프 부재(372)의 상부 표면(491) 및 제2 클램프 부재(374)의 하부 표면(499)은 실질적으로 평면이다. 일 실시예에서, 제1 클램프 부재(372)의 하부 표면(495) 및 제2 클램프 부재(374)의 상부 표면(497) 각각은 챔버 최하부(108)에 실질적으로 평행한 제1 부분 및 제1 부분에 대해 일정 각도로 배향된 제2 부분을 갖는다. 예컨대, 하부 표면(495)은 실질적으로 평행한 제1 부분(421), 및 제1 부분(421)에 대해 약 0도 내지 약 45도의 각도(β1)로 배향된 제2 부분(423)을 갖는다. 유사하게, 상부 표면(497)은 실질적으로 평행한 제1 부분(425), 및 제1 부분(425)에 대해 약 0도 내지 약 45도의 각도(β2)로 배향된 제2 부분(427)을 갖는다.4B illustrates the
[0038]
일 실시예에서, 하부 표면(495)은 내부에 형성된 리세스(도시되지 않음)를 더 포함하고, 상부 표면(497) 상에 형성된 돌출부(도시되지 않음)와 매칭되거나, 또는 그 반대로도 마찬가지이다. 하부 표면(495) 및 상부 표면(497)에 형성된 리세스 및 돌출부는 접지 스트랩(130)의 치수들을 수납하도록 형상화되고 사이즈가 정해져서, 접지 스트랩(130)이 챔버 커넥터(134)에 의해 더 단단히 체결되는 포켓을 생성한다. 챔버 커넥터(134)가 지지 커넥터(132)와 사이즈, 형상 및 구성이 실질적으로 유사할 수 있다는 것이 추가로 고려된다.[0038]
In one embodiment, the
[0039]
지지 커넥터(132)와 유사하게, 제1 클램프 부재(372) 및 제2 클램프 부재(374)는 각각, 볼트들, 나사들 등과 같은 패스너들을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 세트의 패스너 홀들을 포함한다. 예컨대, 제2 클램프 부재(374)는 제2 클램프 부재(374)를 챔버 최하부(108)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(462)를 수용하도록 구성된 제1 세트의 패스너 홀들(446)을 포함한다. 일 실시예에서, 제2 클램프 부재(374)는 제1 클램프 부재(372)를 관통하여 배치된 제3 세트의 패스너 홀들(450)과 정렬된 제2 세트의 패스너 홀들(448)을 더 포함한다. 제2 세트 및 제3 세트의 패스너 홀들(448, 450)은 제2 클램프 부재(374)를 제1 클램프 부재(372)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(464)를 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제2 클램프 부재(374)는 제2 클램프 부재(374)를 챔버 최하부(108) 및 제1 클램프 부재(372)에 커플링하기 위한 적어도 하나의 패스너(464)를 수용하도록 정렬 및 구성된 단 하나의 세트의 패스너 홀들(448)을 갖는다. 위에서 설명된 하나 이상의 세트들의 패스너 홀들은 제1 클램프 부재(372) 및 제2 클램프 부재(344)의 주변 에지들 근처에 배치되어서, 패스너들(462, 464)은 제1 클램프 부재(372)와 제2 클램프 부재(344) 사이에 체결된 접지 스트랩(130)과 접촉하지 않는다.[0039]
Similar to support
[0040]
일반적으로, 접지 스트랩 조립체(150)의 컴포넌트들은 알루미늄, 니켈, 니켈 합금 등과 같은 전도성 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 제1 클램프 부재들(362, 372) 및 제2 클램프 부재들(364, 374)은 이들의 원하는 표면들 상에 형성된 유전체 코팅(490)을 더 포함한다. 유전체 코팅(490)은 지지 커넥터(132) 및/또는 챔버 커넥터(134)가 접지 스트랩 조립체(150)에 의해 제공되는 전류 리턴 경로를 따라 커패시터로서 기능하는 것을 가능하게 한다.[0040]
Generally, the components of
[0041]
일 실시예에서, 유전체 코팅(490)은 지지 커넥터(132) 및/또는 챔버 커넥터(134)의 표면들 상에 형성되며, 이러한 표면들은, 접지 스트랩(130)과 접촉하여 이러한 표면들 사이에 접지 스트랩(130)을 체결시키도록 구성된다. 예컨대, 유전체 코팅(490)은 제1 클램프 부재(362)의 하부 표면(485) 및 제2 클램프 부재(364)의 상부 표면(487) 상에 형성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 유전체 코팅(490)은 제1 클램프 부재(372)의 하부 표면(495) 및 제2 클램프 부재(374)의 상부 표면(497) 상에 형성된다. 유전체 코팅(490)은 또한, 접지 스트랩(130)과 접촉하도록 구성된 표면들에 부가하여, 제2 클램프 부재(364)의 하부 표면(489) 및/또는 제1 클램프 부재(372)의 상부 표면(491) 상에 선택적으로 형성될 수 있다. 하부 표면(489) 및/또는 상부 표면(491) 상에 형성된 유전체 코팅(490)은 접지 스트랩 조립체(150)의 컴포넌트들의 커패시턴스 특성들을 수정하기 위해 추가로 활용될 수 있다.[0041]
In one embodiment, a
[0042]
유전체 코팅(490)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 테플론, 이트륨 옥사이드 등을 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)하는 임의의 적절한 유전체 재료로 형성된다. 일부 실시예들에서, 유전체 코팅(490)은 스프레드 코팅(spread coating)에 의해 형성된다. 일 실시예에서, 유전체 코팅(490)은, 지지 및 챔버 커넥터들(132, 134)의 원하는 표면들을 양극처리함으로써 형성된다. 예컨대, 유전체 코팅(490)은 양극처리된 알루미늄으로 형성될 수 있다.[0042]
The
[0043]
일 실시예에서, 유전체 코팅(490)은 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 이를테면, 약 20 ㎛ 내지 약 80 ㎛, 이를테면, 약 40 ㎛ 내지 약 60 ㎛의 두께를 갖는다. 예컨대, 유전체 코팅(490)은 약 50 ㎛의 두께를 갖는다. 일 실시예에서, 유전체 코팅(490)은 약 0 ㎛ 내지 약 5 ㎛, 이를테면, 약 2 ㎛ 내지 약 4 ㎛의 표면 거칠기 값을 더 갖는다. 유전체 코팅(490)의 두께 및 표면 거칠기를 수정함으로써, 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터들(134)의 커패시턴스 특성들이 정밀하게 제어되어서, 접지 스트랩 조립체(150)의 길이에 걸친 임피던스 및 궁극적으로 전압 전위차의 수정을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 지지 커넥터(132) 또는 챔버 커넥터(134) 상에 형성된 유전체 코팅(490)의 두께를 감소시킴으로써, 컴포넌트의 커패시턴스가 내부에서 증가되어서, 접지 스트랩 조립체(150)에 걸친 총 임피던스가 감소되고 기판 지지부(118)와 챔버 바디(108) 사이의 전압 전위차의 감소가 야기될 수 있다.[0043]
In one embodiment, the
[0044]
도 5는 접지 스트랩 조립체(550)의 단면도이다. 접지 스트랩 조립체(550)는 접지 스트랩 조립체(150)와 실질적으로 유사하지만, 접합부(596)에서 유전체 패스너(592)에 의해 중첩되는 방식으로 함께 커플링된 2개의 접지 스트랩들(130, 131)을 포함한다. 접지 스트랩(130)은 최상부 단부(152)에서 지지 커넥터(132)에 커플링되고, 접지 스트랩(131)은 최하부 단부(154)에서 챔버 커넥터(134)에 커플링된다. 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터(134)는 위에서 설명된 실시예들과 실질적으로 유사하며, 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터(134)의 원하는 표면들 상에 형성된 유전체 코팅(490)을 포함할 수 있다. 예컨대, 유전체 코팅(490)은 지지 커넥터(132) 및 챔버 커넥터(134)의 표면들 상에 형성되는데, 이들 내에 클램핑될 때 접지 스트랩들(130, 131)과 접촉한다.[0044]
5 is a cross-sectional view of
[0045]
일 실시예에서, 유전체 패스너(592)는 볼트, 나사 등, 그리고 이들 사이에 접지 스트랩들(130, 131)을 커플링하기 위한 매칭 너트를 포함한다. 접지 스트랩들(130, 131)을 서로에 대하여 고정시키기 위해, 2개 이상의 플레이트들(594)이 접합부(597)에서 접지 스트랩들(130, 131)의 대향 측들에 추가로 배치될 수 있다. 플레이트들(594)은 스테인리스 강, 알루미늄, 니켈 등을 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)하는 임의의 적절한 금속성 재료로 형성될 수 있다. 도 5에서 나사 또는 볼트로서 묘사되지만, 유전체 패스너(592)는 일반적으로 임의의 적절한 커플링 메커니즘이다.[0045]
In one embodiment,
[0046]
유전체 패스너(592)는 PTFE, PEEK, 톨론(Torlon) 등을 포함(그러나, 이에 제한되지 않음)하는 임의의 적절한 유전체 재료로 형성된다. 일 실시예에서, 유전체 패스너(592)는 유전체 코팅(490)과 동일한 재료로 형성된다. 유전체 코팅(490)과 유사하게, 유전체 패스너(592)는 접지 스트랩 조립체(550)에 의해 제공되는 전류 리턴 경로를 따라 커패시터로서 기능한다. 유전체 패스너(592)의 두께 및 유전체 패스너(592)와 접지 스트랩들(130, 131) 사이의 접촉 면적을 수정함으로써, 유전체 패스너(592)의 커패시턴스 특성들이 정밀하게 제어되어서, 접지 스트랩 조립체(550)의 길이에 걸친 임피던스의 추가적인 수정을 가능하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 유전체 패스너(592)는, 유전체 코팅(490)이 상부에 형성되어 있는 지지 커넥터(132) 및/또는 챔버 커넥터(134)에 부가하여, 커패시터로서 활용된다. 일 실시예에서, 유전체 패스너(592)는 지지 커넥터(132) 및/또는 챔버 커넥터(134) 대신에 커패시터로서 활용된다. 따라서, 접지 스트랩 조립체(550)는 접지 스트랩 조립체(550)를 따르는 하나 이상의 위치들에 커패시터들의 임의의 조합을 가질 수 있다.[0046]
The
[0047] 종래의 플라즈마 프로세싱 챔버의 동작에서, 기판 지지부가 가스 분배 플레이트 및 기판 지지부 자체에 공급되는 RF 전력을 위한 리턴 경로를 제공하여서, 기판 지지부와 챔버 바디의 주변 내부 표면들 사이에 전압 전위차가 생성된다. 이러한 전위차는 우연히, 기판 지지부와 주변 표면들, 이를테면, 챔버 벽들 사이에 전기 아킹을 유발한다. 전위차의 크기 및 이에 따른 기판 지지부와 챔버 벽들 사이의 아킹의 양(amount)은 기판 지지부의 저항 및 사이즈에 부분적으로 의존한다. 아킹은 유해하며, 입자 오염, 막 증착 변동, 기판 손상, 챔버 컴포넌트 손상, 수율 손실 및 시스템 다운타임을 초래한다.[0047] In the operation of a conventional plasma processing chamber, the substrate support provides a return path for RF power supplied to the gas distribution plate and the substrate support itself, such that a voltage potential difference is created between the substrate support and peripheral interior surfaces of the chamber body. This potential difference inadvertently causes electrical arcing between the substrate support and surrounding surfaces, such as chamber walls. The magnitude of the potential difference and thus the amount of arcing between the substrate support and the chamber walls depends in part on the resistance and size of the substrate support. Arcing is detrimental and causes particle contamination, film deposition fluctuations, substrate damage, chamber component damage, yield loss and system downtime.
[0048] 기판 지지부 및 챔버 바디에 커플링된 접지 스트랩들의 활용은 기판 지지부 또는 가스 분배 플레이트에 공급되는 RF 전력에 대한 대안적인 RF 리턴 경로를 제공하여서, 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 전기 아킹의 개연성을 감소시킨다. 그러나, 종래의 접지 스트랩 조립체들은, 이들이 생성하는 것으로 여겨진 대안적인 RF 리턴 경로를 따라 여전히 상당한 전기 저항 및 임피던스를 제공하여서, 기판 지지부와 챔버 바디 사이에 아킹을 유발하기에 충분한 전압 전위차를 기판 지지부와 챔버 바디 사이에 형성한다.[0048] Utilization of ground straps coupled to the substrate support and chamber body provides an alternative RF return path to RF power supplied to the substrate support or gas distribution plate, thereby reducing the likelihood of electrical arcing between the substrate support and the chamber body. . However, conventional ground strap assemblies still provide significant electrical resistance and impedance along the alternative RF return path they are believed to create, creating a voltage potential difference sufficient to cause arcing between the substrate support and the chamber body. formed between the chamber bodies.
[0049] 접지 스트랩 커넥터들 상에 유전체 층을 형성하고 커넥터들을 커패시터들로서 활용함으로써, 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 전압 전위차가 상당히 감소되고, 이에 따라, RF 접지 효율이 증가된다. 그 결과, 감소된 전압 전위차는 기판 지지부와 챔버 바디 사이의 아킹을 없애거나 또는 감소시킨다.[0049] By forming a dielectric layer on the ground strap connectors and utilizing the connectors as capacitors, the voltage potential difference between the substrate support and the chamber body is significantly reduced, thus increasing the RF grounding efficiency. As a result, the reduced voltage potential difference eliminates or reduces arcing between the substrate support and the chamber body.
[0050] 더욱이, 감소된 전압 전위차는 프로세싱 동안 기생 플라즈마의 형성을 감소시킨다. 증착 프로세스들 동안, 생성된 플라즈마는 일반적으로 챔버의 다른 부분들로 누설되어서, 다양한 챔버 컴포넌트들, 이를테면, 챔버 벽들, 챔버 최하부, 기판 지지부 및 복수의 접지 스트랩들 상에 원하지 않는 막들을 형성하는 기생 플라즈마가 된다. 기생 플라즈마의 형성은 통상적으로, 기판 지지부 또는 가스 분배 플레이트의 외부 에지와 주변 챔버 벽들 사이에서 또는 기판 지지부 아래에서 발생한다. 기생 플라즈마는 해로운데, 그 이유는 그러한 플라즈마가 기판 상에 증착되는 박막들의 플라즈마 균일성에 악영향을 미치며, 챔버 컴포넌트들, 이를테면, 접지 스트랩들 자체의 부식을 가속시킬 수 있기 때문이다. 따라서, 프로세싱 동안 기생 플라즈마의 형성을 감소시키거나 또는 없애는 것은 접지 스트랩들(130) 뿐만 아니라 다른 챔버 컴포넌트들의 수명을 연장시킨다.[0050] Moreover, the reduced voltage potential difference reduces the formation of parasitic plasma during processing. During deposition processes, the plasma generated generally leaks into other parts of the chamber, parasitic to form unwanted films on various chamber components, such as chamber walls, chamber bottom, substrate support and a plurality of ground straps. become plasma. The formation of the parasitic plasma typically occurs between the outer edge of the substrate support or gas distribution plate and the surrounding chamber walls or below the substrate support. Parasitic plasmas are detrimental because such plasmas adversely affect plasma uniformity of thin films deposited on a substrate and can accelerate corrosion of chamber components, such as the ground straps themselves. Thus, reducing or eliminating the formation of parasitic plasma during processing extends the life of the ground straps 130 as well as other chamber components.
[0051] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[0051] Although the foregoing relates to embodiments of the present disclosure, other and additional embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope of the disclosure, the scope of which is set forth in the following claims. is determined by
Claims (15)
챔버 바디 ―상기 챔버 바디는,
프로세스 볼륨을 적어도 부분적으로 정의하는 하나 이상의 챔버 벽들; 및
상기 하나 이상의 챔버 벽들에 커플링된 챔버 최하부를 포함하며, 상기 챔버 최하부에는 챔버 커넥터가 커플링되어 있으며, 상기 챔버 커넥터는 하나 이상의 패스너들에 의해 제2 클램핑 부재에 커플링된 제1 클램핑 부재를 더 포함함―;
상기 프로세스 볼륨에 배치된 기판 지지부 ―상기 기판 지지부에는 지지 커넥터가 커플링되어 있으며, 상기 지지 커넥터는 하나 이상의 패스너들에 의해 제2 클램핑 부재에 커플링된 제1 클램핑 부재를 더 포함함―; 및
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 접지 스트랩
을 포함하며,
상기 제1 단부는 상기 지지 커넥터에서 상기 기판 지지부에 커플링되고, 상기 제2 단부는 상기 챔버 커넥터에서 상기 챔버 최하부에 커플링되며, 상기 접지 스트랩과 접촉하도록 구성된, 상기 지지 커넥터 및/또는 상기 챔버 커넥터의 하나 이상의 표면들 상에는 유전체 코팅이 형성되어 있는,
기판 프로세싱 챔버.A substrate processing chamber comprising:
chamber body - the chamber body comprising:
one or more chamber walls at least partially defining a process volume; and
a chamber bottom coupled to the one or more chamber walls, the chamber bottom coupled to a chamber connector, the chamber connector comprising a first clamping member coupled to a second clamping member by one or more fasteners; Including more-;
a substrate support disposed in the process volume, the support connector coupled to the substrate support, the support connector further comprising a first clamping member coupled to a second clamping member by one or more fasteners; and
A grounding strap having a first end and a second end
includes,
the support connector and/or the chamber, wherein the first end is coupled to the substrate support in the support connector and the second end is coupled to the chamber bottom in the chamber connector and configured to contact the ground strap. a dielectric coating formed on one or more surfaces of the connector;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 양극처리된 알루미늄으로 형성되는,
기판 프로세싱 챔버.According to claim 1,
wherein the dielectric coating is formed of anodized aluminum;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 PTFE로 형성되는,
기판 프로세싱 챔버.According to claim 1,
wherein the dielectric coating is formed of PTFE;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 두께를 갖는,
기판 프로세싱 챔버.According to claim 1,
wherein the dielectric coating has a thickness of about 10 μm to about 100 μm;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 두께를 갖는,
기판 프로세싱 챔버.3. The method of claim 2,
wherein the dielectric coating has a thickness of about 10 μm to about 100 μm;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 약 0 내지 약 5 ㎛의 표면 거칠기를 갖는,
기판 프로세싱 챔버.According to claim 1,
wherein the dielectric coating has a surface roughness of about 0 to about 5 μm;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 약 0 내지 약 5 ㎛의 표면 거칠기를 갖는,
기판 프로세싱 챔버.3. The method of claim 2,
wherein the dielectric coating has a surface roughness of about 0 to about 5 μm;
substrate processing chamber.
상기 유전체 코팅은 상기 접지 스트랩과 접촉하도록 구성되지 않은, 상기 지지 커넥터 및/또는 상기 챔버 커넥터의 하나 이상의 표면들 상에 추가로 형성되는,
기판 프로세싱 챔버.According to claim 1,
wherein the dielectric coating is further formed on one or more surfaces of the support connector and/or the chamber connector that are not configured to contact the ground strap.
substrate processing chamber.
챔버 커넥터 ―상기 챔버 커넥터의 하나 이상의 표면들 상에는 유전체 코팅이 형성되어 있음―;
지지 커넥터 ―상기 지지 커넥터의 하나 이상의 표면들 상에는 유전체 코팅이 형성되어 있음―; 및
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 접지 스트랩
을 포함하며,
상기 제1 단부는 상기 지지 커넥터에 커플링되고, 상기 제2 단부는 상기 챔버 커넥터에 커플링되며, 상기 챔버 커넥터 및 상기 지지 커넥터는 커패시터들로서 기능하는,
접지 스트랩 조립체.A ground strap assembly comprising:
a chamber connector having a dielectric coating formed on one or more surfaces of the chamber connector;
a support connector, the support connector having a dielectric coating formed on one or more surfaces of the support connector; and
A grounding strap having a first end and a second end
includes,
wherein the first end is coupled to the support connector and the second end is coupled to the chamber connector, the chamber connector and the support connector functioning as capacitors;
ground strap assembly.
상기 지지 커넥터 및 상기 챔버 커넥터는 알루미늄으로 형성되는,
접지 스트랩 조립체.10. The method of claim 9,
wherein the support connector and the chamber connector are formed of aluminum;
ground strap assembly.
상기 유전체 코팅은 양극처리된 알루미늄으로 형성되는,
접지 스트랩 조립체.11. The method of claim 10,
wherein the dielectric coating is formed of anodized aluminum;
ground strap assembly.
상기 유전체 코팅은 약 10 ㎛ 내지 약 100 ㎛의 두께를 갖는,
접지 스트랩 조립체.12. The method of claim 11,
wherein the dielectric coating has a thickness of about 10 μm to about 100 μm;
ground strap assembly.
상기 유전체 코팅은 PTFE로 형성되는,
접지 스트랩 조립체.11. The method of claim 10,
wherein the dielectric coating is formed of PTFE;
ground strap assembly.
상기 챔버 커넥터 및 상기 지지 커넥터 각각은 하나 이상의 패스너들에 의해 함께 커플링된 제1 클램핑 부재 및 제2 클램핑 부재를 포함하는,
접지 스트랩 조립체.10. The method of claim 9,
wherein the chamber connector and the support connector each include a first clamping member and a second clamping member coupled together by one or more fasteners;
ground strap assembly.
챔버 커넥터;
지지 커넥터; 및
제1 단부 및 제2 단부를 갖는 접지 스트랩
을 포함하며,
상기 제1 단부는 상기 지지 커넥터에 커플링되고, 상기 제2 단부는 상기 챔버 커넥터에 커플링되고, 상기 접지 스트랩의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부는 유전체 재료로 형성되며, 상기 챔버 커넥터 및 상기 지지 커넥터는 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에서 커패시터들로서 기능하는,
접지 스트랩 조립체.A ground strap assembly comprising:
chamber connector;
support connector; and
A grounding strap having a first end and a second end
includes,
wherein the first end is coupled to the support connector, the second end is coupled to the chamber connector, the first end and the second end of the grounding strap are formed of a dielectric material, the chamber connector and the support connector functions as capacitors at the first end and the second end;
ground strap assembly.
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