KR20220039789A - 라디오 주파수 전력 리턴 경로 - Google Patents

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투안 안 응우옌
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Abstract

본원에서 제시되는 실시예들은 프로세스 챔버들에서의 RF(radio frequency) 접지에 관한 것이다. 일 실시예에서, 유전체 플레이트가 프로세스 챔버의 덮개와 챔버 바디 사이에 배치된다. 유전체 플레이트는 덮개 및 챔버 바디에 의해 정의된 볼륨 내로 측방향으로 연장된다. 기판 지지부가 덮개에 대향하게 볼륨에 배치된다. 기판 지지부는 스템 상에 배치된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 중심 구역 및 주변 구역을 포함한다. 주변 구역은 중심 구역의 반경방향 외측에 있다. 중심 구역은 주변 구역의 두께 미만의 두께를 갖는다. 플랜지가 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된다. 플랜지는 주변 구역의 외부 에지로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 벨로우즈가 플랜지 상에 배치되며, 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링되도록 구성된다.

Description

라디오 주파수 전력 리턴 경로
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로, 기판 상에 균일한 두께의 막들의 증착을 가능하게 하기 위한 장치에 관한 것이다.
[0002] CVD(chemical vapor deposition) 및 PECVD(plasma enhanced CVD)는 기판, 이를테면, 반도체 기판 상에 막을 증착하기 위해 사용되는 프로세스들이다. CVD는 일반적으로, 내부에 기판을 포함하는 프로세스 챔버 내로 프로세스 가스들을 도입함으로써 달성된다. 프로세스 가스들은 가스 분배 조립체를 통해 프로세스 챔버 내의 프로세스 볼륨 내로 지향된다. 가스 분배 조립체는 페데스탈 상에 포지셔닝된 기판에 대향하게 프로세스 볼륨에 배치된다.
[0003] RF(radio frequency) 전력은 프로세스 챔버에서 프로세스 가스들을 활성화시키기 위해 사용될 수 있다. RF 전력은 소스로 리턴(return)하는 경향을 갖는다. 일부 경우들에서, 프로세스 챔버 내의 RF 전력으로부터 아킹이 발생할 수 있으며, 이는 챔버 및 챔버의 컴포넌트들을 손상시킬 수 있다. 프로세스 챔버의 컴포넌트들에 대한 손상을 방지하며 프로세스 챔버에서 아킹의 발생을 감소시키려고 시도하기 위해, 프로세스 챔버의 컴포넌트들로부터 멀어지게 RF 전력을 지향시키기 위해 접지(ground) 경로가 제공된다. 그러나, 현재의 접지 경로 설계들은 복잡하고, 프로세스 챔버에서 아킹이 발생하는 것을 가능하게 한다.
[0004] 따라서, 개선된 RF 리턴 경로 설계가 필요하다.
[0005] 일 실시예에서, 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디를 포함하는 장치가 제공된다. 유전체 플레이트가 챔버 바디와 덮개 사이에 배치된다. 유전체 플레이트는 볼륨 내로 측방향으로 연장된다. 기판 지지부가 덮개에 대향하게 볼륨에 배치된다. 기판 지지부는 스템 상에 배치된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 중심 구역 및 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함한다. 중심 구역은 주변 구역의 두께 미만의 두께를 갖는다. 기판 지지부는 또한, 주변 구역의 최하부 표면에 인접한 플랜지를 포함한다. 플랜지는 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장된다. 벨로우즈가 플랜지 상에 배치되며, 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링되도록 구성된다.
[0006] 다른 실시예에서, 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디를 포함하는 장치가 제공된다. 유전체 플레이트가 챔버 바디와 덮개 사이에 배치된다. 유전체 플레이트는 볼륨 내로 측방향으로 연장된다. 채널이 유전체 플레이트에 인접하게 덮개를 관통하여 형성된다. 채널은 볼륨의 적어도 일부를 둘러싼다. 기판 지지부가 덮개에 대향하게 볼륨에 배치된다. 기판 지지부는 스템 상에 배치된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 중심 구역 및 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함한다. 중심 구역은 주변 구역의 두께 미만의 두께를 갖는다. 플랜지가 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된다. 플랜지는 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장된다. 벨로우즈가 플랜지 상에 배치되며, 플랜지를 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링하도록 구성된다.
[0007] 또 다른 실시예에서, 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디를 포함하는 장치가 제공된다. 유전체 플레이트가 챔버 바디와 덮개 사이에 배치된다. 유전체 플레이트는 볼륨 내로 측방향으로 연장된다. 채널이 유전체 플레이트에 인접하게 덮개를 관통하여 형성된다. 채널은 볼륨의 적어도 일부를 둘러싼다. 기판 지지부가 덮개에 대향하게 볼륨에 배치된다. 기판 지지부는 스템 상에 배치된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 중심 구역 및 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함한다. 중심 구역은 주변 구역의 두께 미만의 두께를 갖는다. 플랜지가 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된다. 플랜지는 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장된다. 벨로우즈가 플랜지 상에 배치된다. 벨로우즈는 플랜지 및 플레이트에 커플링된다. 개구가 벨로우즈를 관통하여 형성된다. 개구는 벨로우즈가 압축될 때 밀봉 폐쇄된다(sealed closed).
[0008] 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 한다는 것이 주목되어야 하는데, 그 이유는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0009] 도 1은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0010] 도 2a는 일 실시예에 따른 접지 어레인지먼트(grounding arrangement)의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0011] 도 2b는 일 실시예에 따른 접지 어레인지먼트의 개략적인 측면도를 예시한다.
[0012] 도 3a는 일 실시예에 따른 벨로우즈의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0013] 도 3b는 일 실시예에 따른 벨로우즈 어레인지먼트의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0014] 도 4는 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0015] 도 5a는 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0016] 도 5b는 일 실시예에 따른 접지 스트립의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0017] 도 5c는 일 실시예에 따른 접지 스트립의 개략적인 평면도를 예시한다.
[0018] 도 6은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 단면도를 예시한다.
[0019] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.
[0020] 본원에서 제시되는 실시예들은 프로세스 챔버들에서의 RF(radio frequency) 접지에 관한 것이다. 일 실시예에서, 유전체 플레이트가 프로세스 챔버의 덮개와 챔버 바디 사이에 배치된다. 유전체 플레이트는 덮개 및 챔버 바디에 의해 정의된 볼륨 내로 측방향으로 연장된다. 기판 지지부가 덮개에 대향하게 볼륨에 배치된다. 기판 지지부는 스템 상에 배치된 지지 바디를 포함한다. 지지 바디는 중심 구역 및 주변 구역을 포함한다. 주변 구역은 중심 구역의 반경방향 외측에 있다. 중심 구역은 주변 구역의 두께 미만의 두께를 갖는다. 플랜지가 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된다. 플랜지는 주변 구역의 외부 에지로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 벨로우즈가 플랜지 상에 배치되며, 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링되도록 구성된다.
[0021] 도 1은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(100)의 개략적인 단면도를 예시한다. 프로세스 챔버(100)는 챔버 바디(102) 및 챔버 바디(102) 상에 배치된 덮개(104)를 포함한다. 챔버 바디(102) 및 덮개(104)는 내부에 볼륨(110)을 정의한다. 챔버 바디(102)의 최하부(148)는 덮개(104)를 향한다.
[0022] 덮개(104)는 페이스플레이트(106)를 포함하는데, 페이스플레이트(106)를 관통하여 복수의 홀들(134)이 형성된다. 가스 소스(130)가 덮개(104)에 커플링된다. 가스 소스(130)로부터의 가스는 덮개(104) 및 페이스플레이트(106)에 의해 적어도 부분적으로 정의된 플레넘(132) 내로 유동한다. 플레넘(132)은 복수의 홀들(134)을 통해 볼륨(110)과 유체 연통한다. 페이스플레이트(106)를 관통하는 복수의 홀들(134)은 볼륨(110) 내로의 가스의 실질적으로 균일한 분배를 가능하게 한다.
[0023] 기판 지지부(105)(예컨대, 페데스탈)는 덮개(104)에 대향하게 볼륨(110)에 배치된다. 기판 지지부(105)는 지지 바디(112) 및 스템(108)을 포함한다. 스템(108)은 챔버 바디(102)의 최하부(148)를 통해 측방향으로 연장된다. 스템(108)은 최하부(148)에 대해 실질적으로 법선(normal)이다. 지지 바디(112)의 지지 표면(150)은 덮개(104)를 향한다. 최하부(148)는 페이스플레이트(106)에 실질적으로 평행하다.
[0024] 지지 바디(112)는 스템(108) 상에 배치된다. 지지 바디(112)는 제1 부분(151) 및 제2 부분(152)을 포함한다. 제1 부분(151)은 스템(108)과 실질적으로 동축이며, 지지 표면(150)을 포함한다. 제1 부분(151)은 페이스플레이트(106) 및 최하부(148)에 실질적으로 평행하다. 제2 부분(152)은 제1 부분(151)에 커플링되고, 제1 부분(151)으로부터 최하부(148)를 향해 측방향으로 연장된다. 제2 부분(152)은 원통형으로 형상화되고, 제1 부분(151)에 실질적으로 직각(perpendicular)이며, 스템(108)의 적어도 일부분을 둘러싼다.
[0025] 제1 부분(151)의 최하부 표면(156)은 챔버 바디(102)의 최하부(148)를 향한다. 제2 부분(152)의 내부 표면(158)은 스템(108)을 향한다. 제2 부분(152)의 최하부 표면(154)은 챔버 바디(102)의 최하부(148)를 향한다. 제2 부분(152)의 최하부 표면(154)은 제1 부분(151)의 최하부 표면(156)보다 챔버 바디(102)의 최하부(148)에 더 가깝다. 일부 실시예들에서, 지지 바디(112)는 단일 부재이다.
[0026] 지지 바디(112)의 외부 표면(144)은 지지 바디(112)의 반경방향 외부 표면이고, 챔버 바디(102)를 향한다. 외부 표면(144)은 스템(108)을 등지고, 챔버 바디(102)의 최하부(148) 및 지지 표면(150)에 실질적으로 직각이다. 접지 플레이트(146)가 제1 부분(151)의 최하부 표면(156) 및 제2 부분(152)의 내부 표면(158)에 커플링된다. 즉, 접지 플레이트(146)는 지지 바디(112)와 스템(108) 사이에 배치된다. 접지 플레이트(146)는 전도성 재료로 제작된다. 다른 예에서, 접지 플레이트(146)는 중심 개구 ―이 중심 개구를 통해 스템(108)이 배치됨― 를 포함하여서, 스템(108)과 제1 부분(151)의 최하부 사이의 접촉을 가능하게 한다.
[0027] 전도성 로드(114)가 스템(108)에 배치되고 스템(108)을 통해 연장된다. 전도성 로드(114)는 접지 플레이트(146)에 커플링된다. 전도성 로드(114)는 또한, 스템(108) 외부의 접지에 커플링된다. 지지 바디(112)의 제2 부분(152)을 따르는 접지 플레이트(146)의 최하부 표면(142)은 제2 부분(152)의 최하부 표면(154)과 실질적으로 평행하고 동일 평면 상에 있다.
[0028] 기판 지지부(105) 및 접지 플레이트(146)는 중심 구역(138) 및 주변 구역(140)을 포함한다. 중심 구역(138)은 제1 부분(151)의 적어도 일부분을 포함한다. 주변 구역(140)은 제2 부분(152)의 적어도 일부분을 포함한다. 중심 구역(138) 및 주변 구역(140) 각각은 접지 플레이트(146) 및 지지 바디(112)의 적어도 일부분을 포함한다. 주변 구역(140)은 중심 구역(138)의 반경방향 외측에 있다.
[0029] 플랜지(118)가 주변 구역(140)에서 접지 플레이트(146)의 최하부 표면(142)을 따라 배치된다. 플랜지(118)는 지지 표면(150)에 실질적으로 평행하다. 플랜지(118)는 접지 플레이트(146)의 최하부 표면(142) 및 제2 부분(152)의 최하부 표면(154)을 따라 연장된다. 플랜지(118)는 외부 표면(144)의 반경방향 외측으로 연장된다. 플랜지(118)는 접지 플레이트(146)의 최하부 표면(142), 제2 부분(152)의 최하부 표면(154), 또는 둘 모두에 커플링될 수 있다. 플랜지(118)는 전도성 재료, 이를테면, 금속, 예컨대, 알루미늄으로 제작된다.
[0030] 벨로우즈(120)는 지지 바디(112)의 반경방향 외측에 플랜지(118) 상에 배치된다. 일 예에서, 벨로우즈(120)는 지지 바디(112)를 둘러싸는 원형 형상을 형성한다. 벨로우즈(120)는 플랜지(118)의 최상부 표면(160) 상에 포지셔닝된다. 최상부 표면(160)은 챔버 바디(102)의 최하부(148)에 대향하고, 덮개(104)를 향한다. 벨로우즈(120)는 지지 바디(112)의 외부 표면(144)에 인접하고, 플랜지(118)로부터 덮개(104)를 향해 측방향으로 연장된다. 벨로우즈(120)는 지지 바디(112)의 제2 부분(152)의 반경방향 외측에 포지셔닝되고, 선택적으로 지지 바디(112)의 제2 부분(152)으로부터 이격된다. 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)은 지지 표면(150)과 실질적으로 평행하다.
[0031] 벨로우즈(120)는 최상부 표면(128)과 플랜지(118) 사이의 리턴 경로를 포함한다. 리턴 경로는 접지까지 나아가도록 RF(radio frequency) 전력용 루트를 제공한다. 즉, 벨로우즈(120)는 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)으로부터 플랜지(118)로의 전도성 경로를 제공한다. 벨로우즈(120)는 RF 전력을 위한 접지까지의 효율적인 경로를 제공한다. 유리하게, 벨로우즈(120)는 쉽게 교체될 수 있는 단순한 설계이며, 이는 유지보수 시간 및 연관된 비용들을 감소시킬 수 있다. RF 전력의 흐름을 가능하게 하기 위해, 벨로우즈(120)는 금속과 같은 전기 전도성 재료로 형성되거나 또는 이를 포함할 수 있다. 일 예에서, 벨로우즈(120)는 다른 재료에 내장된 금속 전도체들, 금속 메시 또는 금속 시트를 포함한다. 그러한 예에서, 금속은 알루미늄을 포함할 수 있다.
[0032] 플레이트(122)가 덮개(104)와 챔버 바디(102) 사이에 배치된다. 플레이트(122)는 링 형상화되며, 볼륨(110)의 적어도 일부분을 둘러싼다. 플레이트(122)의 최하부 표면(136)은 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)과 실질적으로 평행하다. 플레이트(122)는 챔버 바디(102)와 덮개(104)를 격리시키기 위해 절연성 재료로 제작된다. 예컨대, 플레이트(122)는 유전체 또는 세라믹 함유 재료로 제작된다.
[0033] 채널(124)이 덮개(104)를 관통하여 형성된다. 채널(124)은 플레이트(122)에 인접하고, 볼륨(110)의 적어도 일부분을 둘러싼다. 채널(124)은 배기 펌프(미도시)와 유체 연통할 수 있다. 채널(124)은, 기판 상에 증착된 막에 대한 손상 및/또는 이러한 막의 오염을 방지하기 위해, 가스 및 입자들이 볼륨(110)으로부터 제거되는 것을 가능하게 한다.
[0034] 개구(126)가 챔버 바디(102)를 관통하여 형성된다. 개구(126)는 기판(미도시)이 플레이트(122)와 챔버 바디(102) 사이에서 기판 지지부(105)의 지지 표면(150) 상에 로딩되는 것을 가능하게 한다. 액추에이터(116)는 기판 지지부(105)의 스템(108)에 커플링된다. 액추에이터(116)는 볼륨(110) 내의 하강 포지션과 상승 포지션 사이에서 기판 지지부(105)를 이동시키도록 구성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기판 지지부(105)는 벨로우즈(120)가 플레이트(122)와 접촉하지 않도록 하강 포지션에 배치된다.
[0035] 동작 동안, 기판 지지부(105)는 액추에이터(116)에 의해 하강 포지션으로 이동된다. 기판은 개구(126)를 통해 지지 표면(150) 상에 로딩된다. 액추에이터(116)는 기판 지지부(105)를 상승 포지션으로 이동시킨다. 상승 포지션에서, 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)은 플레이트(122)의 최하부 표면(136)과 접촉한다. 밀봉부가 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)과 플레이트(122)의 최하부 표면(136) 사이에 생성된다. 밀봉부는 가스가 개구(126)를 통해 볼륨(110)에서 빠져 나가는 것을 실질적으로 방지한다. 벨로우즈(120)는 기판 지지부(105)가 상승 포지션에 있을 때 플레이트(122)와 플랜지(118) 사이에서 압축될 수 있다.
[0036] 가스는 가스 소스(130)로부터 페이스플레이트(106)를 통해 볼륨(110) 내로 도입된다. RF(Radio frequency) 전력은 볼륨(110) 내의 가스를 활성화시키기 위해 사용된다. 활성화된 가스는 기판 상에 재료를 증착하기 위해 사용된다. RF 전력의 RF 리턴 경로는 벨로우즈(120)를 통해 플랜지(118), 접지 플레이트(146) 및 전도성 로드(114)로 그리고 접지까지 이어질 수 있다. 유리하게, RF 리턴 경로는 볼륨(110) 내의 RF 누설, 기생 플라즈마의 형성 및 아킹의 발생을 실질적으로 감소시킬 수 있다.
[0037] 도 2a는 일 실시예에 따른 접지 어레인지먼트(200)의 개략적인 평면도를 예시한다. 접지 어레인지먼트(200)는 벨로우즈(120)(도 1)에 대한 대안으로서 사용될 수 있다. 접지 어레인지먼트(200)는 지지 바디(112) 주위에 배치된 복수의 전도성 루프들(202)을 포함한다. 복수의 전도성 루프들(202)은 벨로우즈(120)에 대한 대안으로서 지지 바디(112) 주위에 배치될 수 있다.
[0038] 복수의 전도성 루프들(202)은 지지 바디(112)의 반경방향 외측에 배치된다. 복수의 전도성 루프들(202)의 각각의 전도성 루프는 플랜지(118) 상에 배치된다. 기판 지지부(105)가 상승 포지션으로 이동될 때, 복수의 전도성 루프들(202)은 플레이트(122)의 최하부 표면(136)에 대해 압축된다. 복수의 전도성 루프들(202)은 플랜지(118), 접지 플레이트(146) 및 전도성 로드(114)를 통하는 RF 리턴 경로를 유지한다. 즉, RF 전류는 복수의 전도성 루프들(202)을 통해 플랜지(118)로, 접지 플레이트(146)로, 그리고 전도성 로드(114)로 흐른다.
[0039] 도 2b는 일 실시예에 따른 접지 어레인지먼트(200)의 개략적인 측면도이다. 전도성 루프들(202)의 단부들은 제1 패스너(208)를 통해 플레이트(204)에 커플링된다. 각각의 플레이트(204)는 제2 패스너(206)를 통해 플랜지(118)에 커플링된다. 즉, 전도성 루프들(202)의 단부들은 플레이트들(204)과 플랜지(118) 사이에 배치되고 이러한 플레이트들(204) 및 플랜지(118)와 접촉한다. 일 실시예에서, 제1 패스너들(208) 및 제2 패스너(206)는 전도성 재료, 이를테면, 강철 또는 다른 합금으로 제작된다. 복수의 전도성 루프들(202)은 프로세스 챔버(100)에 대칭적인 RF 리턴 경로를 제공하기 위해 지지 바디(112) 주위에 대칭적으로 배치된다. 예컨대, 복수의 전도성 루프들(202) 각각 사이의 각도 간격(angular spacing)은 약 20도 내지 약 60도, 이를테면, 약 30도이다.
[0040] 도 3a는 일 실시예에 따른 벨로우즈(120)의 개략적인 단면도를 예시한다. 벨로우즈(120)는 플랜지(118)에 부착된다. 벨로우즈(120)의 내부 면(304)은 지지 바디(112)의 외부 표면(144)에 인접한다. 벨로우즈(120)의 외부 면(306)은 내부 면(304)에 대향한다. 외부 면(306)은 플랜지(118)의 외부 에지와 실질적으로 정렬된다.
[0041] 기판 지지부(105)가 상승 포지션으로 이동될 때, 벨로우즈(120)는 자신의 최상부 표면(128)에서 플랜지(118) 방향으로 압축된다. 즉, 벨로우즈(120)가 압축될 때, 벨로우즈(120)의 높이(302)는 감소한다. 기판 지지부(105)가 하강 포지션으로 이동될 때, 벨로우즈(120)의 높이(302)는 증가하고 원래의 높이로 리턴한다.
[0042] 도 3b는 일 실시예에 따른 벨로우즈 어레인지먼트(300)의 개략적인 단면도를 예시한다. 벨로우즈 어레인지먼트(300)는 도 1 및 도 3a와 관련하여 위에서 논의된 벨로우즈(120)와 유사하다. 그러나, 도 3b의 벨로우즈 어레인지먼트(300)는 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)을 따라 배치된 전도성 O-링(312)을 포함한다.
[0043] 채널(310)이 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128)에 형성된다. 전도성 O-링(312)은 채널(310)에 배치된다. 전도성 O-링(312)의 적어도 일부분이 채널(310) 내로 연장된다. 전도성 O-링(312)의 적어도 일부분은 벨로우즈(120)의 최상부 표면(128) 위로 연장된다.
[0044] 전도성 O-링(312)은 벨로우즈(120) 상에 전도성 지점을 제공하며, 이를 통해 RF 전류가 RF 리턴 경로에서 이동한다. 즉, 전도성 O-링(312)은 위에서 논의된 바와 같이 RF 리턴 경로(예컨대, 벨로우즈(120 및/또는 300)) 내로의 그리고 이러한 RF 리턴 경로를 통하는 RF 전류의 증가된 흐름을 가능하게 한다. 따라서, 전도성 O-링(312)은 RF 접지를 추가로 개선하고, 프로세스 챔버(100)에서 기생 플라즈마 및 아킹의 발생을 추가로 감소시킨다. 일 예에서, 전도성 O-링(312)은 지지 바디(112)를 완전히 에워싼다.
[0045] 도 4는 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(400)의 개략적인 단면도를 예시한다. 프로세스 챔버(400)는 많은 점들에서 도 1과 관련하여 논의된 프로세스 챔버(100)와 유사하다. 그러나, 프로세스 챔버(400) 내의 벨로우즈(402)는 프로세스 챔버(100) 내의 벨로우즈(120)와 상이하다.
[0046] 벨로우즈(402)는 지지 바디(112)에 인접하게 플랜지(118) 상에 배치된다. 그러나, 벨로우즈(402)는 플레이트(122)의 최하부 표면(136)에 부착된다. 즉, 벨로우즈(402)는 플레이트(122)의 최하부 표면(136) 및 플랜지(118)에 부착된다. 벨로우즈(402)는 하나 이상의 패스너들을 통해, 접착제를 통해 또는 다른 적절한 방식으로 최하부 표면(136)에 부착될 수 있다.
[0047] 슬릿(404)이 벨로우즈(402)를 관통하여 형성된다. 슬릿(404)은 기판(미도시)이 슬릿(404)을 통해 지지 표면(150) 상에 로딩되는 것을 가능하게 하는 각거리를 연장시킨다. 기판 지지부(105)가 상승 포지션으로 이동될 때, 벨로우즈(402)는 플레이트(122)와 플랜지(118) 사이에서 압축된다. 슬릿(404)은 또한, 벨로우즈(402)로 압축된다. 따라서, 슬릿(404)은 기판 지지부(105)가 상승 포지션에 있을 때 밀봉된다.
[0048] 도 5a는 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(500)의 개략적인 단면도를 예시한다. 프로세스 챔버(500)는 많은 점들에서 도 1과 관련하여 논의된 프로세스 챔버(100)와 유사하다. 그러나, 프로세스 챔버(500)는 볼륨(110)에 배치된 접지 스트립(502)을 포함한다. 접지 스트립(502)은 제1 단부(504) 및 제1 단부(504)의 반경방향 외측에 있는 제2 단부(506)를 포함한다.
[0049] 접지 스트립(502)은 스템(108) 주위에 배치된다. 접지 스트립(502)은 스템(108)에 인접하게 접지 플레이트(146)와 접촉한다. 위에서 설명된 하나 이상의 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 접지 스트립(502)은 접지 플레이트(146)에 물리적으로 그리고 전기적으로 커플링된다. 즉, 접지 스트립(502)의 제1 단부(504)는 접지 플레이트(146)에 부착된다. 접지 스트립(502)의 제2 단부(506)는 챔버 바디(102)에 물리적으로 그리고 전기적으로 커플링된다. 위에서 설명된 하나 이상의 실시예들과 조합될 수 있는 일부 실시예들에서, 접지 스트립(502)의 제2 단부(506)는 챔버 바디(102)의 최하부(148)에 커플링된다. 접지 스트립(502)의 제2 단부(506)는 볼륨(110) 내의 RF 전력을 위한 접지 경로를 제공하기 위해 접지에 커플링된다. 기판 지지부(105)가 하강 포지션에 있을 때, 접지 스트립(502)은 코일과 같은 동심 링들을 형성한다.
[0050] 기판 지지부(105)가 상승 포지션으로 이동될 때, 접지 스트립(502)의 제1 단부(504)는 접지 플레이트(146)와의 접촉을 유지하고, 기판 지지부(105)와 함께 이동된다. 그러나, 접지 스트립(502)의 제2 단부(506)는 고정 상태이고, 챔버 바디(102)와의 접촉을 유지한다. 즉, 기판 지지부(105)가 상승 포지션에 있을 때, 접지 스트립(502)은 스템(108)을 둘러싸는 원뿔 형상을 형성한다. 접지 스트립(502)은 볼륨(110) 내의 RF 전력을 위한 접지까지의 연속적인 경로를 제공한다. 따라서, 접지 스트립(502)은 프로세스 챔버(500)에서 기생 플라즈마 및 아킹의 발생을 실질적으로 감소시킬 수 있다. 위에서 논의된 하나 이상의 실시예들과 조합될 수 있는 일 실시예에서, 전도성 로드(114)는 포함되지 않는데, 그 이유는 접지 스트립(502)이 RF 전력을 위한 충분한 리턴 경로를 제공하기 때문이다.
[0051] 도 5b는 일 실시예에 따른 접지 스트립(502)의 개략적인 평면도를 예시한다. 접지 스트립(502)은 스템(108)(도 1, 도 4 및 도 5a)을 중심으로 와선형(spiral)으로 배치된다. 기판 지지부(105)가 상승 포지션으로 이동될 때, 접지 스트립(502)은 챔버 바디(102)의 최하부(148)와 기판 지지부(105) 사이에 나선형(helical) 형상을 형성한다.
[0052] 도 5c는 일 실시예에 따른 접지 스트립(503)의 개략도를 예시한다. 접지 스트립(503)은, 접지 스트립(502)이 사용되고 있는 것으로서 설명되는 본 개시내용의 임의의 부분에서 사용될 수 있다. 접지 스트립(503)은 다수의 접지 경로들(510, 512, 514, 516), 이를테면, 제1 경로(510), 제2 경로(512), 제3 경로(514) 및 제4 경로(516)를 포함한다. 다수의 접지 경로들은 중심 지점(534)을 중심으로 뒤얽혀 있다. 중심 지점(534)은 또한, 스템(108)(도 1, 도 4 및 도 5a)의 중심 지점이다.
[0053] 제1, 제2, 제3 및 제4 경로들(510, 512, 514 및 516) 각각의 제1 단부(520, 524, 528 및 532)는, 각각, 중심 지점(534)에 인접한다. 제1, 제2, 제3 및 제4 경로들(510, 512, 514 및 516)은 각각, 중심 지점(534)으로부터 제2 단부(518, 522, 526 및 530)까지 각각 와선형을 그린다. 제1 단부들(520, 524, 528 및 532)은 기판 지지부 상의 접지 플레이트, 이를테면, 접지 플레이트(146)(도 1, 도 4 및 도 5a)에 커플링된다. 제2 단부들(518, 522, 526 및 530)은 챔버 바디(102)에 커플링된다. 일 예에서, 제1 단부들(520, 524, 528 및 532) 각각은 서로 동일한 각거리로 이격된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제2 단부들(518, 522, 526 및 530) 각각은 서로 동일한 각거리로 이격된다.
[0054] 접지 경로들(510, 512, 514 및 516)은 접지 스트립(502)보다 더 짧다. 따라서, 접지 경로들(510, 512, 514 및 516)은 볼륨(110) 내의 RF 전력을 위한 개선된 리턴 경로를 제공할 수 있다. 접지 경로들(510, 512, 514 및 516)은 또한, RF 전력을 위해 다수의 리턴 경로들이 제공되기 때문에, 볼륨(110) 내의 기생 플라즈마 및 아킹의 발생을 추가로 감소시킬 수 있다.
[0055] 도 6은 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(600)의 개략적인 단면도를 예시한다. 프로세스 챔버(600)는 많은 점들에서 도 1과 관련하여 논의된 프로세스 챔버(100)와 유사하다. 그러나, 프로세스 챔버(600)는 하나 이상의 접지 블록들(602) 및 하나 이상의 접지 스트랩들(604)을 포함한다.
[0056] 하나 이상의 접지 블록들(602)은 볼륨(110)을 향하는, 챔버 바디(102)의 내부 표면 상에 배치된다. 기판 지지부(105)가 상승 포지션에 있을 때, 하나 이상의 접지 블록들(602)은 지지 바디(112) 아래에 배치된다. 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 접지 블록들(602)에 커플링된다. 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 또한, 기판 지지부(105)의 접지 플레이트(146)에 커플링된다. 챔버 바디(102)는 접지에 커플링된다.
[0057] 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 알루미늄 스트랩들과 같은 가요성 및 전도성 재료로 제작된다. 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 기판 지지부(105)가 볼륨(110)에서 이동되는 동안 접지 플레이트(146)와의 일정한 접촉을 가능하게 하도록 가요성이다. 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 볼륨(110) 내의 RF 전력을 위한 리턴 경로를 제공하도록 전도성이다. 접지 경로는, 접지 경로가 접지 플레이트(146)로부터 하나 이상의 접지 스트랩들(604)을 통해 접지 블록들(602) 및 접지된 챔버 바디(102)로 나아가는 것을 제외하고는, 도 1의 프로세스 챔버(100)의 접지 경로와 유사하다. 일 실시예에 따르면, 스템(108) 내의 전도성 로드(114)는 접지 경로 및/또는 RF 전력 경로에 포함되지 않는다. 유리하게, 하나 이상의 접지 블록들(602) 및 하나 이상의 접지 스트랩들(604)은 RF 전력을 위한 효율적인 접지 경로를 제공하고, 프로세스 챔버(600)의 유지보수 동안 감소된 다운타임 및 비용 절감을 야기할 수 있다.
[0058] 본원의 양상들은 상이한 수직 두께들의 제1 부분 및 제2 부분을 갖는 기판 지지부와 관련하여 설명되지만, 균일한 두께를 포함하는 다른 치수들을 갖는 기판 지지부들이 본 개시내용의 양상들로부터 이익을 얻을 수 있는 것으로 고려된다.
[0059] 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.

Claims (20)

  1. 장치로서,
    상기 장치 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디;
    상기 챔버 바디와 상기 덮개 사이에 배치된 유전체 플레이트 ―상기 유전체 플레이트는 상기 볼륨 내로 측방향으로 연장됨―; 및
    상기 덮개에 대향하게 상기 볼륨에 배치된 기판 지지부
    를 포함하며,
    상기 기판 지지부는,
    스템 상에 배치된 지지 바디 ―상기 지지 바디는 중심 구역 및 상기 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함하며, 상기 중심 구역은 상기 주변 구역의 두께 미만의 두께를 가짐―; 및
    상기 주변 구역의 최하부 표면에 인접한 플랜지
    를 포함하며,
    상기 플랜지는 상기 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장되는,
    장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 플랜지 상에 배치되며, 상기 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링되도록 구성된 벨로우즈(bellows)를 더 포함하는,
    장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 스템을 통해 연장되는 전도성 로드(rod)를 더 포함하는,
    장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전도성 로드는 접지(ground)에 커플링될 수 있는,
    장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 바디와 상기 스템 사이에 배치된 접지 플레이트를 더 포함하며, 상기 접지 플레이트는 상기 플랜지에 커플링되는,
    장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 볼륨에 포지셔닝되고 상기 챔버 바디 상에 배치된 하나 이상의 접지 블록들; 및
    상기 하나 이상의 접지 블록들 및 상기 접지 플레이트에 커플링된 하나 이상의 접지 스트랩들
    을 더 포함하는,
    장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 바디 주위에 배치된 복수의 전도성 루프들을 포함하는 접지 어레인지먼트(grounding arrangement)를 더 포함하는,
    장치.
  8. 장치로서,
    상기 장치 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디;
    상기 챔버 바디와 상기 덮개 사이에 배치된 유전체 플레이트 ―상기 유전체 플레이트는 상기 볼륨 내로 측방향으로 연장됨―;
    상기 유전체 플레이트에 인접하게 상기 덮개를 관통하여 형성된 채널 ―상기 채널은 상기 볼륨의 적어도 일부분을 둘러쌈―;
    상기 덮개에 대향하게 상기 볼륨에 배치된 기판 지지부 ―상기 기판 지지부는,
    스템 상에 배치된 지지 바디 ―상기 지지 바디는 중심 구역 및 상기 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함하며, 상기 중심 구역은 상기 주변 구역의 두께 미만의 두께를 가짐―; 및
    상기 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된 플랜지를 포함하며, 상기 플랜지는 상기 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장됨―; 및
    상기 플랜지 상에 배치되며, 상기 플랜지를 상기 유전체 플레이트에 밀봉식으로 커플링하도록 구성된 벨로우즈
    를 포함하는,
    장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 스템을 통해 연장되는 전도성 로드를 더 포함하는,
    장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전도성 로드는 접지에 커플링될 수 있는,
    장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 지지 바디와 상기 스템 사이에 배치된 접지 플레이트를 더 포함하며, 상기 접지 플레이트는 상기 플랜지에 커플링되는,
    장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 볼륨에 포지셔닝되고 상기 챔버 바디 상에 배치된 하나 이상의 접지 블록들; 및
    상기 하나 이상의 접지 블록들 및 상기 접지 플레이트에 커플링된 하나 이상의 접지 스트랩들
    을 더 포함하는,
    장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 접지 스트립을 더 포함하며, 상기 제1 단부는 상기 스템에 인접하게 상기 접지 플레이트에 커플링되고, 상기 제2 단부는 상기 챔버 바디에 커플링되는,
    장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    복수의 접지 스트립들을 더 포함하며, 각각의 접지 스트립은 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부들 각각은 상기 스템에 인접하게 상기 접지 플레이트에 커플링되며, 그리고 제2 단부들 각각은 상기 챔버 바디에 커플링되는,
    장치.
  15. 장치로서,
    상기 장치 내부에 볼륨을 정의하는 덮개 및 챔버 바디;
    상기 챔버 바디와 상기 덮개 사이에 배치된 유전체 플레이트 ―상기 유전체 플레이트는 상기 볼륨 내로 측방향으로 연장됨―;
    상기 유전체 플레이트에 인접하게 상기 덮개를 관통하여 형성된 채널 ―상기 채널은 상기 볼륨의 적어도 일부분을 둘러쌈―;
    상기 덮개에 대향하게 상기 볼륨에 배치된 기판 지지부 ―상기 기판 지지부는,
    스템 상에 배치된 지지 바디 ―상기 지지 바디는 중심 구역 및 상기 중심 구역의 반경방향 외측의 주변 구역을 포함하며, 상기 중심 구역은 상기 주변 구역의 두께 미만의 두께를 가짐―; 및
    상기 주변 구역의 최하부 표면에 인접하게 배치된 플랜지를 포함하며, 상기 플랜지는 상기 주변 구역의 외부 에지의 반경방향 외측으로 연장됨―;
    상기 플랜지 상에 배치된 벨로우즈 ―상기 벨로우즈는 상기 플랜지 및 상기 유전체 플레이트에 커플링됨―; 및
    상기 벨로우즈를 관통하여 형성된 개구
    를 포함하며,
    상기 개구는 상기 벨로우즈가 압축될 때 밀봉 폐쇄되는(sealed closed),
    장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 스템을 통해 연장되는 전도성 로드를 더 포함하는,
    장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 지지 바디와 상기 스템 사이에 배치된 접지 플레이트를 더 포함하며, 상기 접지 플레이트는 상기 플랜지에 커플링되는,
    장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 접지 스트립을 더 포함하며, 상기 제1 단부는 상기 스템에 인접하게 상기 접지 플레이트에 커플링되고, 상기 제2 단부는 상기 챔버 바디에 커플링되는,
    장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    복수의 접지 스트립들을 더 포함하며, 각각의 접지 스트립은 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부들 각각은 상기 스템에 인접하게 상기 접지 플레이트에 커플링되며, 그리고 제2 단부들 각각은 상기 챔버 바디에 커플링되는,
    장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 벨로우즈 내의 상기 개구는 상기 챔버 바디를 관통하여 형성된 개구와 정렬되고, 상기 벨로우즈는, 상기 기판 지지부가 상승 포지션에 있을 때, 상기 챔버 바디를 관통하여 형성된 개구를 밀봉하는,
    장치.
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