KR20220047655A - 프로세스 챔버를 위한 고 전도도 하부 차폐부 - Google Patents

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아난스크리슈나 주푸디
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켈빈 보
유이치 와다
캉 장
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Abstract

프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트들의 실시예들이 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트는, 기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 환형 링; 및 환형 링의 상부 표면으로부터 연장되는 환형 립을 포함하며, 환형 링은, 환형 링을 통해 연장되고 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 링 슬롯들을 포함하며, 환형 립은, 환형 립을 통해 연장되고 환형 립을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 립 슬롯들을 포함한다.

Description

프로세스 챔버를 위한 고 전도도 하부 차폐부
[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로 기판 프로세싱 장비에 관한 것으로, 더 구체적으로, 기판 프로세싱 장비에서 사용하기 위한 프로세스 키트에 관한 것이다.
[0002] 사전세정 프로세스를 수행하도록 구성된 프로세스 챔버들이 알려져 있다. 예컨대, 그러한 챔버들은, 기판 상에 하나 이상의 장벽 층들, 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu) 등을 증착하기 위한 PVD(physical vapor deposition) 전에 기판의 금속 접촉 패드들 상의 자연(native) 옥사이드를 제거하도록 그리고 다른 재료들을 제거하도록 구성된다. 통상적으로, 사전세정 챔버들은 금속 접촉 패드들 상의 자연 옥사이드 및 다른 재료들을 제거하기 위해 이온 충격(RF 플라즈마에 의해 유도됨)을 사용한다. 예컨대, 사전세정 프로세스는 기판으로부터 자연 옥사이드 및 재료를 에칭할 수 있다. 사전세정 프로세스는, 기판 상의 집적 회로들의 성능 및 전력 소비를 향상시키고 접착을 촉진시키기 위해 기판 상의 금속 접촉부들 사이의 접촉 저항을 낮추도록 구성된다.
[0003] 플라즈마 세정 프로세스를 수행하기 위해, 집적 회로가 플라즈마 챔버에 배치되고, 펌프가 챔버로부터 대부분의 공기를 제거한다. 주입된 가스, 이를테면, 아르곤을 플라즈마 상태로 여기시키기 위해, 이러한 주입된 가스에 전자기 에너지(예컨대, 라디오 주파수)가 인가된다. 플라즈마는 기판으로부터 오염물들 및/또는 재료를 제거하기 위해 기판의 표면에 충격을 가하는 이온들을 방출한다. 오염물들 및/또는 기판 재료의 원자들 또는 분자들이 기판으로부터 에칭되고, 대개, 챔버 밖으로 펌핑된다. 그러나, 오염물 및/또는 에칭된 재료 중 일부는 챔버의 표면들 상에 증착될 수 있다. 프로세스 키트들은 통상적으로, 챔버의 표면들 상으로의 오염물들 및/또는 에칭된 재료들의 증착을 감소시키거나 또는 방지하기 위해 사용된다. 그러나, 증가된 오염물들 또는 에칭된 재료를 갖는 특정 플라즈마 세정 또는 에칭 프로세스들의 경우, 프로세스 키트는 변위된 재료들을 제거하기 위한 적합한 유동 전도도(flow conductance)를 제공하지 않을 수 있다.
[0004] 이에 따라서, 본 발명자들은 개선된 프로세스 키트들의 실시예들을 제공하였다.
[0005] 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트들의 실시예들이 본원에서 제공된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트는, 기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 환형 링; 및 환형 링의 상부 표면으로부터 연장되는 환형 립을 포함하며, 환형 링은, 환형 링을 통해 연장되고 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 링 슬롯들을 포함하며, 환형 립은, 환형 립을 통해 연장되고 환형 립을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 립 슬롯들을 포함한다.
[0006] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트는, 기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 환형 링 ―환형 링은, 환형 링을 통해 배치되고 실질적으로 직사각형 형상을 가지며 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 제1 링 슬롯들, 및 환형 링을 통해 연장되고 실질적으로 직사각형 형상을 가지며 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 그리고 복수의 제1 링 슬롯들로부터 반경방향 바깥쪽에 배치된 복수의 제2 링 슬롯들을 포함함―; 및 환형 링의 상부 표면으로부터 연장되는 환형 립을 포함하며, 환형 립은 환형 립을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 립 슬롯들을 포함한다.
[0007] 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는, 내부 볼륨을 정의하고 펌프 포트를 갖는 챔버 바디; 내부 볼륨에 배치된 기판 지지부; 기판 지지부 주위에 배치된 하부 차폐부 ―하부 차폐부는, 환형 링 및 환형 링의 상부 표면으로부터 연장되는 환형 립을 포함하며, 환형 링은, 환형 링을 통해 연장되고 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 링 슬롯들을 포함하며, 환형 립은, 환형 립을 따라 연장되고 환형 립을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 립 슬롯들을 포함함―; 및 펌프 포트에 커플링되며, 그리고 복수의 링 슬롯들을 통해 내부 볼륨으로부터 입자들을 제거하도록 구성된 펌프를 포함한다.
[0008] 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 아래에서 설명된다.
[0009] 위에서 간략히 요약되고 아래에서 더 상세히 논의되는 본 개시내용의 실시예들은 첨부된 도면들에 도시된 본 개시내용의 예시적인 실시예들을 참조로 하여 이해될 수 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 통상적인 실시예들을 예시하므로 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 측면도를 도시한다.
[0011] 도 2는 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 부분 측단면도를 도시한다.
[0012] 도 3은 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트의 등각도를 도시한다.
[0013] 도 4는 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트의 등각도를 도시한다.
[0014] 도 5는 도 4의 프로세스 키트의 상부 평면도(top plan view)를 도시한다.
[0015] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 도면들은 실척대로 그려지지 않으며, 명확성을 위해 단순화될 수 있다. 일 실시예의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 실시예들에 유익하게 통합될 수 있다.
[0016] 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트들의 실시예들이 본원에서 제공된다. 프로세스 챔버는 기판에 대해 임의의 적절한 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세스 챔버는 에칭 프로세스, 증착 프로세스 또는 사전세정 프로세스를 수행하도록 구성된다. 프로세스 챔버는 기판을 지지하기 위한 기판 지지부를 포함한다. 프로세스 챔버의 내부 볼륨으로부터 입자들을 제거하기 위해 펌프가 프로세스 챔버에 커플링될 수 있다. 본 발명자들은, 유기 재료들을 포함하는 기판들이 프로세싱 동안 종래의 기판들과 비교할 때 증가된 레벨들의 아웃개싱(outgassing)을 갖는다는 것을 발견하였다. 프로세스 키트는 프로세스 키트를 통한 높은 전도도를 또한 제공하면서, 프로세스 챔버의 챔버 바디 상으로의 원하지 않는 재료들의 증착을 유리하게 감소시키거나 또는 방지하도록 기판 지지부 주위에 배치된다.
[0017] 도 1은 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른, 프로세스 키트를 갖는 프로세스 챔버(예컨대, 플라즈마 프로세싱 챔버)의 개략적인 측면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 플라즈마 프로세싱 챔버는 사전세정 프로세싱 챔버이다. 그러나, 상이한 프로세스들을 위해 구성된 다른 타입들의 프로세스 챔버들이 또한, 본원에서 설명되는 프로세스 키트의 실시예들을 사용할 수 있거나 또는 이러한 프로세스 키트의 실시예들과 함께 사용하기 위해 수정될 수 있다.
[0018] 챔버(100)는 기판 프로세싱 동안 내부 볼륨(120) 내의 부압(sub-atmospheric pressure)들을 유지하도록 적절하게 구성되는 진공 챔버이다. 일부 실시예들에서, 챔버(100)는 약 1 mTorr 내지 약 10 mTorr의 압력을 유지할 수 있다. 챔버(100)는, 내부 볼륨(120)의 상부 절반에 위치된 프로세싱 볼륨(119)을 에워싸는 덮개(104)에 의해 커버되는 챔버 바디(106)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 챔버(100)는, 챔버 바디(106)와 덮개(104) 사이에 배치되고 챔버 바디(106)의 측벽들 상에 놓이는 어댑터(180)를 포함한다. 챔버(100)는 다양한 챔버 컴포넌트들과 에칭된 재료 및 다른 오염물들 사이의 원하지 않는 반응을 방지하기 위해 그러한 컴포넌트들을 둘러싸는 프로세스 키트를 포함한다. 챔버 바디(106), 어댑터(180) 및 덮개(104)는 알루미늄과 같은 금속으로 제조될 수 있다. 챔버 바디(106)는 접지(115)로의 커플링을 통해 접지될 수 있다.
[0019] 기판 지지부(124)는, 예컨대 반도체 웨이퍼와 같은 기판(122), 또는 정전기적으로 유지될 수 있는 다른 그러한 기판을 지지 및 유지하도록 내부 볼륨(120) 내에 배치된다. 기판 지지부(124)는 일반적으로, 페데스탈(136)(도 2와 관련하여 아래에서 더 상세히 설명됨) 및 페데스탈(136)을 지지하기 위한 중공 지지 샤프트(112)를 포함할 수 있다. 페데스탈(136)은 정전 척(150)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 정전 척(150)은 유전체 플레이트를 포함한다. 중공 지지 샤프트(112)는, 예컨대 후면 가스들, 프로세스 가스들, 유체들, 냉각제들, 전력 등을 정전 척(150)에 제공하기 위한 도관을 제공한다. 일부 실시예들에서, 기판 지지부(124)는 정전 척(150) 주위에 배치된 에지 링(187)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 에지 링(187)은 알루미나(Al2O3)로 제조된다. 슬릿 밸브(184)가 챔버 바디(106)에 커플링되어, 기판(122)을 내부 볼륨(120) 안팎으로 이송하는 것을 가능하게 할 수 있다.
[0020] 일부 실시예들에서, 프로세스 키트는 기판 지지부(124)를 둘러싸는 내부 차폐부(117)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 어댑터(180) 상에 놓인다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 프로세싱 볼륨(119)을 정의하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 알루미늄과 같은 금속으로 제조된다. 일부 실시예들에서, 프로세스 키트는 기판 지지부(124)를 둘러싸는 하부 차폐부(105)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(105)는 페데스탈(136)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(105)는 알루미늄과 같은 금속으로 제조된다.
[0021] 일부 실시예들에서, 중공 지지 샤프트(112)는, 상부 프로세싱 포지션과 하부 이송 포지션 사이에서의 정전 척(150)의 수직 이동을 제공하는 액추에이터 또는 모터와 같은 리프트 메커니즘(113)에 커플링된다. 벨로우즈 조립체(110)가 중공 지지 샤프트(112) 주위에 배치되며, 챔버(100) 내로부터의 진공 손실을 감소시키거나 또는 방지하면서 정전 척(150)의 수직 모션을 가능하게 하는 가요성 밀봉부를 제공하도록 챔버(100)의 최하부 표면(126)과 정전 척(150) 사이에 커플링된다. 벨로우즈 조립체(110)는 또한, 챔버 진공 손실을 방지하는 것을 돕기 위해 최하부 표면(126)과 접촉하는 o-링(165) 또는 다른 적절한 밀봉 엘리먼트와 접촉하는 하부 벨로우즈 플랜지(164)를 포함한다.
[0022] 기판 리프트(130)는 샤프트(111)에 연결된 플랫폼(108) 상에 장착된 리프트 핀들(109)을 포함할 수 있으며, 샤프트(111)는 기판(122)이 정전 척(150) 상에 배치되거나 또는 정전 척(150)으로부터 제거될 수 있도록 기판 리프트(130)를 상승 및 하강시키기 위한 제2 리프트 메커니즘(132)에 커플링된다. 정전 척(150)은 리프트 핀들(109)을 수용하기 위한 관통 홀들을 포함할 수 있다. 기판 리프트(130)의 수직 모션 동안 챔버 진공을 유지하는 가요성 밀봉부를 제공하도록 기판 리프트(130)와 최하부 표면(126) 사이에 벨로우즈 조립체(131)가 커플링된다.
[0023] 중공 지지 샤프트(112)는 후면 가스 공급부(141), 척킹 전력 공급부(140) 및 RF 전력 공급부(190)를 정전 척(150)에 커플링하기 위한 도관을 제공한다. 일부 실시예들에서, 척킹 전력 공급부(140)는 기판(122)을 유지하기 위해 도관(154)을 통해 정전 척(150)에 DC 전력을 제공한다. 일부 실시예들에서, RF 전력 공급부(190)에 의해 공급되는 RF 에너지는 약 10 MHz 이상의 주파수를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 전력 공급부(190)는 약 13.56 MHz의 주파수를 가질 수 있다.
[0024] 일부 실시예들에서, 후면 가스 공급부(141)는 챔버 바디(106) 외부에 배치되고, 정전 척(150)에 가스를 공급한다. 일부 실시예들에서, 정전 척(150)은 정전 척(150)의 하부 표면으로부터 정전 척(150)의 상부 표면(152)으로 연장되는 가스 채널(138)을 포함한다. 가스 채널(138)은, 열 전달 매체로서 작용하도록 정전 척(150)의 상부 표면(152)에 질소(N), 아르곤(Ar) 또는 헬륨(He)과 같은 후면 가스를 제공하도록 구성된다. 가스 채널(138)은 사용 동안 기판(122)의 온도 및/또는 온도 프로파일을 제어하기 위해 가스 도관(142)을 통해 후면 가스 공급부(141)와 유체 연통한다. 예컨대, 후면 가스 공급부(141)는 사용 동안 기판(122)을 냉각시키기 위해 가스를 공급할 수 있다.
[0025] 챔버(100)는, 챔버(100)를 배기시키기 위해 사용되는 펌프(도시되지 않음) 및 스로틀 밸브(도시되지 않음)를 포함하는 진공 시스템(114)에 커플링되고 진공 시스템(114)과 유체 연통한다. 일부 실시예들에서, 진공 시스템(114)은 챔버 바디(106)의 최하부 표면(126) 상에 배치된 펌프 포트에 커플링된다. 챔버(100) 내부의 압력은, 스로틀 밸브 및/또는 진공 펌프를 조정함으로써 조절될 수 있다. 일부 실시예들에서, 펌프는 초당 약 1900 리터 내지 초당 약 3000 리터의 유량을 갖는다.
[0026] 챔버(100)는 또한, 챔버(100)에 배치된 기판을 프로세싱하기 위해 챔버(100)에 하나 이상의 프로세스 가스들을 공급할 수 있는 프로세스 가스 공급부(118)에 커플링되고 프로세스 가스 공급부(118)와 유체 연통한다. 일부 실시예들에서, 덮개(104)는 프로세스 가스 공급부(118)로부터의 가스가 내부 볼륨(120) 내로 도입될 때 통과하는 포트를 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세스 가스 공급부(118)는 아르곤(Ar) 가스를 제공한다. 일부 실시예들에서, 확산기(182)가 프로세스 가스 공급부(118)로부터 프로세싱 볼륨(119) 내로 가스를 분사시키도록 내부 차폐부(117)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 확산기(182)는 내부 차폐부(117)의 중심으로부터 프로세싱 볼륨(119) 내로 가스를 분사시키도록 구성된다.
[0027] 동작 시에, 예컨대, 플라즈마(102)가 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 내부 볼륨(120)에 생성될 수 있다. 플라즈마(102)는, 프로세스 가스를 점화시키고 플라즈마(102)를 생성하기 위해 플라즈마 전력 소스(예컨대, RF 전력 공급부(190))로부터의 전력을 정전 척(150)을 통해 프로세스 가스에 커플링함으로써 생성될 수 있다. RF 전력 공급부(190)는 또한, 플라즈마로부터 기판(122)을 향해 이온들을 끌어당기도록 구성된다.
[0028] 도 2는 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 챔버의 개략적인 부분 측단면도를 도시한다. 일부 실시예들에서, 페데스탈(136)은, 금속으로 형성되고 중공 지지 샤프트(112)에 커플링된 최하부 하우징(208)을 포함한다. 최하부 하우징(208)은 접지(ground)(예컨대, 접지(115))에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 페데스탈(136)은 최하부 하우징(208) 상에 배치된 정전 척(150)을 포함하고, 최하부 하우징(208)과 정전 척(150) 사이에 아이솔레이터(214)가 배치된다. 아이솔레이터(214)는 정전 척(150)과 최하부 하우징(208)을 전기적으로 격리시키도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 아이솔레이터(214)는 링 형상이다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 리프트 핀 홀들(218)이 최하부 하우징(208), 아이솔레이터(214) 및 정전 척(150)을 통해 연장되어, 하나 이상의 리프트 핀들(예컨대, 리프트 핀들(109))이 하나 이상의 리프트 핀 홀들(218)을 통과할 수 있게 한다. 일부 실시예들에서, 제2 아이솔레이터(216)가 아이솔레이터(214) 주위에 그리고 최하부 하우징(208)과 에지 링(187) 사이에 배치되어, 최하부 하우징(208)으로부터 에지 링(187)을 전기적으로 격리시킨다.
[0029] 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 어댑터(180) 상에 장착되고 정전 척(150)을 둘러싼다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 프로세싱 볼륨(119)의 상부 부분을 정의하도록 덮개(104)에 근접하게 배치된다. 내부 차폐부(117)는 사용 동안 플라즈마(102)를 한정(confine)하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는 덮개(104)에 커플링된다.
[0030] 내부 차폐부(117)는 내부 표면(212)을 갖는 관형 바디(220)를 포함한다. 내부 표면(212)은 기판 지지부(124)를 둘러싸도록 구성된 중심 개구(240)를 정의한다. 일부 실시예들에서, 관형 바디(220)의 측벽들은 어떠한 관통 홀들도 포함하지 않는다. 관형 바디(220)의 상단부가 인터페이스(232)에서 최상부 플레이트(222)에 커플링된다. 최상부 플레이트(222)는 관형 바디(220)의 일 단부에서 중심 개구(240)를 실질적으로 커버한다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)는 형상이 원형이다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)는 관형 바디(220)의 외경보다 더 큰 직경을 갖는다. 일부 실시예들에서, 관형 바디(220)는 최상부 플레이트(222)로부터 아래로 직선으로 연장된다. 일부 실시예들에서, 관형 바디(220)의 중심 개구(240)는 약 15.0 인치 내지 약 19.0 인치의 직경을 갖는다.
[0031] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)는, 최상부 플레이트(222)의 중심으로부터 등거리에 배열된 하나 이상의 개구들(224)을 통해 배치된 패스너들을 통해 인터페이스(232)에서 관형 바디(220)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 내부 차폐부(117)는, 최상부 플레이트(222)와 관형 바디(220)가 용접되거나, 브레이징되거나, 본딩되거나 또는 다른 방식으로 함께 형성된 원피스(one-piece)이다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트는 최상부 플레이트(222)를 어댑터(180)에 장착하도록 구성된 복수의 장착 홀들(242)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 장착 홀들(242)은 제1 환형 리세스(206)의 반경방향 바깥쪽에 배치된다. 일부 실시예들에서, 어댑터(180)는 반경방향 안쪽으로 연장되는 탭(244)을 포함하고, 내부 차폐부(117)는 탭(244)을 통해 어댑터(180)에 커플링된다.
[0032] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)는 상부 부분(250) 및 하부 부분(260)을 갖는다. 일부 실시예들에서, 상부 부분(250)은 하부 부분(260)의 반경방향 바깥쪽으로 연장된다. 일부 실시예들에서, 하부 부분(260)의 외경은 관형 바디(220)의 외경과 실질적으로 동일하다. 최상부 플레이트(222)는 가스 유입구(226)를 포함하고, 가스 유입구(226)는 (예컨대, 프로세스 가스 공급부(118)로부터) 가스 유입구(226)를 통해 프로세스 가스를 제공하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 가스 유입구(226)는 기판 지지부(124)의 외경보다 더 작은 직경을 갖는다.
[0033] 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228)은 내부 차폐부(117)와 덮개(104) 사이에 진공 밀봉부를 제공하기 위해 o-링을 수용하도록 구성된 제1 환형 리세스(206)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228)은 대기 냉각을 제공하도록 대기압에 노출된 제2 환형 리세스(230)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 제2 환형 리세스(230)는 제1 환형 리세스(206)의 반경방향 안쪽에 배치된다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228)은 가스 유입구(226) 주위에 제3 환형 리세스(234)를 포함하고, 가스 유입구(226)로부터의 가스 누설을 감소시키거나 또는 방지하기 위해 밀봉부를 수용하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 제2 환형 리세스(230)는 제1 환형 리세스(206)와 제3 환형 리세스(234) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 제1 환형 리세스(206)의 최하부 표면은 제3 환형 리세스(234)의 최하부 표면과 실질적으로 동일 평면 상에 있다. 일부 실시예들에서, 제1 환형 리세스(206) 및 제3 환형 리세스(234)는 약 0.001 인치 내지 약 0.030 인치의 깊이를 갖는다. 일부 실시예들에서, 제2 환형 리세스(230)는 제1 환형 리세스(206) 및 제3 환형 리세스(234)보다 더 큰 깊이를 갖는다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228)은 서비스 또는 교체를 위해 챔버(100)로부터 내부 차폐부(117)의 제거를 가능하게 하도록 구성된 하나 이상의 서비스 개구들(236)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 서비스 개구들(236)은 제2 환형 리세스에 배치된다.
[0034] 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(105)는 하부 차폐부(105)를 지지 및 접지시키기 위해 최하부 하우징(208)에 커플링된다. 하부 차폐부(105)는 기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 환상 링(246), 및 환상 링(246)의 상부 표면(248)으로부터 연장되는 환상 립(252)을 포함한다.
[0035] 일부 실시예들에서, 관형 바디(220)의 외경은, 환형 립(252)이 관형 바디(220) 주위에 배치되도록, 환형 립(252)의 내경보다 더 작다. 일부 실시예들에서, 유리하게 내부 차폐부(117)를 접지시키기 위해, 하나 이상의 금속 스트랩들(210)이 내부 차폐부(117)와 하부 차폐부(105) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 금속 스트랩들(210)은 환형 립(252)에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 금속 스트랩들(210)은 챔버(100)가 프로세스 포지션에 있을 때 관형 바디(220)와 접촉하도록 구성되고, 챔버(100)가 이송 포지션에 있을 때 관형 바디(220)로부터 이격되도록 구성된다.
[0036] 펌프 포트(204)는 펌프(예컨대, 진공 시스템(114)의 펌프)에 커플링되고, 관형 바디(220)와 기판 지지부(124) 사이의 갭을 통해 내부 볼륨(120)으로부터의 입자들의 제거를 가능하게 한다.
[0037] 도 3은 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트의 등각도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 내부 차폐부(117)의 최상부 플레이트(222)는 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228) 상에 형성된 카운터싱크(312)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 가스 유입구(226)는 카운터싱크(312)로부터 최상부 플레이트(222)의 하부 표면으로 연장된다. 일부 실시예들에서, 카운터싱크(312)는 복수의 개구들(318)을 갖는 하부 표면(316)을 정의한다. 일부 실시예들에서, 복수의 개구들(318)은 최상부 플레이트(222)를 확산기, 이를테면, 확산기(182)에 커플링하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 하부 표면(316)은 RF 누설을 감소시키거나 또는 방지하기 위해 RF 개스킷을 수용하기 위한 RF 개스킷 그루브(268)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)는 최상부 플레이트(222)의 외부 측벽(306)으로부터 반경방향 안쪽으로 연장되는 복수의 정렬 슬롯들(304)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 최상부 플레이트(222)의 상부 표면(228)은, 가스 유입구(226) 주위에 배치되고 클램프를 최상부 플레이트에 커플링하도록 구성된 복수의 클램프 장착 홀들을 포함한다. 클램프는, 프로세스 가스 공급부(118)로부터의 가스를 공급하는 도관과 가스 유입구(226) 사이에 밀봉부를 제공하도록 구성되고 제3 환형 리세스(234)에 배치된 밀봉부에 힘을 제공하기에 적절한 임의의 클램프일 수 있다.
[0038] 도 4 및 도 5는, 각각, 본 개시내용의 적어도 일부 실시예들에 따른 프로세스 키트의 등각도 및 상부 평면도를 도시한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프로세스 키트는 환형 링(246)의 상부 표면(248)으로부터 연장되는 환형 립(252)을 갖는 하부 차폐부(105)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 링(246)의 외부 측벽(408)으로부터 반경방향 안쪽에 배치된다. 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 링(246)의 외부 측벽(408)에 근접하게 그리고 외부 측벽(408)으로부터 반경방향 안쪽에 배치된다. 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 링(246)으로부터 실질적으로 직각으로(perpendicularly) 연장된다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(105)는 약 16.0 인치 내지 약 21.0 인치의 외경을 갖는다. 일부 실시예들에서, 하부 차폐부(105)는 약 1.0 인치 내지 약 2.0 인치의 높이를 갖는다.
[0039] 환형 링(246)은 환형 링(246)을 통해 연장되는 복수의 링 슬롯들(404)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404)은 환형 링(246)을 따라 규칙적인 간격들로 배치된다. 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들은 복수의 제1 링 슬롯들(510) 및 복수의 제2 링 슬롯들(520)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 제2 링 슬롯들(520)은 복수의 제1 링 슬롯들(510)로부터 반경방향 바깥쪽에 배치된다. 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 립(252)을 통해 연장되는 복수의 립 슬롯들(410)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 립 슬롯들(410)은 환형 립(252)을 따라 규칙적인 간격들로 배치된다.
[0040] 복수의 링 슬롯들(404) 및 복수의 립 슬롯들(410)은 유리하게, 이들을 통한 증가된 전도도를 제공하면서 슬롯들을 통한 플라즈마 누설을 최소화하도록 사이즈가 정해진다. 따라서, 복수의 링 슬롯들(404)은, 내부 볼륨(120) 내의 압력, 내부 볼륨(120) 내의 온도, 및 예컨대 RF 전력 공급부(190)를 통해 챔버(100)에 제공되는 RF 전력의 주파수에 기반하여 사이즈가 정해진다. 펌프 포트(204)는, 하부 차폐부(105)의 복수의 립 슬롯들(410) 및 복수의 링 슬롯들(404)을 통한 내부 볼륨(120)으로부터의 입자들의 제거를 가능하게 하도록 구성된다.
[0041] 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404)의 각각의 슬롯은 길이보다 더 작은 폭을 갖는다. 일부 실시예들에서, 복수의 제1 링 슬롯들(510)은 갭(506)에 의해 복수의 제2 링 슬롯들(520)로부터 분리된다. 일부 실시예들에서, 갭(506)은 실질적으로 일정한 폭을 갖는다. 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404) 및 복수의 립 슬롯들(410)의 각각의 슬롯은 직사각형 형상을 갖는다. 직사각형 형상이 도 4 및 도 5에 도시되어 있지만, 복수의 링 슬롯들(404) 및 복수의 립 슬롯들(410)은 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 립 슬롯들(410)의 각각의 슬롯은 복수의 링 슬롯들(404)의 각각의 슬롯보다 더 큰 총 개방 면적(total open area)을 정의한다. 일부 실시예들에서, 복수의 제2 링 슬롯들(520)의 각각의 슬롯은 복수의 제1 링 슬롯들(510)의 각각의 슬롯보다 더 큰 총 개방 면적을 정의한다. 일부 실시예들에서, 복수의 제2 링 슬롯들(520)은 복수의 제1 링 슬롯들(510)과 동일한 수의 슬롯들을 포함한다.
[0042] 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404)의 각각의 슬롯은 약 0.08 인치 내지 약 0.19 인치 폭이다. 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404)의 각각의 슬롯은 약 0.60 인치 내지 약 0.76 인치 길이이다. 일부 실시예들에서, 환형 링(246)은 환형 링(246)의 총 면적의 약 40% 내지 약 60%의, 복수의 링 슬롯들(404)에 의해 정의된 총 개방 면적을 갖는다. 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 립(252)의 총 면적의 약 30% 내지 약 50%의, 복수의 립 슬롯들(410)에 의해 정의된 총 개방 면적을 갖는다. 일부 실시예들에서, 복수의 링 슬롯들(404)은 약 35.0 제곱인치 내지 약 45.0 제곱인치의 총 개방 면적을 정의한다. 일부 실시예들에서, 복수의 립 슬롯들(410)은 약 50.0 제곱인치 내지 약 65.0 제곱인치의 총 개방 면적을 정의한다.
[0043] 일부 실시예들에서, 환형 링(246)은, 복수의 링 슬롯들(404)의 반경방향 안쪽에 배치되고 하부 차폐부(105)를 기판 지지부(124)(예컨대, 최하부 하우징(208))에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성된 복수의 개구들(406)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 환형 링(246)은, 재료 응력의 집중들을 감소시키도록 그리고 제조의 용이성을 위해 구성된, 환형 립(252)의 반경방향 바깥쪽에 배치된 복수의 만입부들(416)을 포함한다.
[0044] 일부 실시예들에서, 환형 립(252)은 환형 립(252)을 다른 프로세스 키트 컴포넌트(예컨대, 금속 스트랩들(210))에 커플링하도록 구성된 복수의 제1 개구들(412)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 제1 개구들(412)은 환형 립(252)의 상부 에지 근처에 규칙적인 간격들로 배치된다. 일부 실시예들에서, 복수의 립 슬롯들(410)은 환형 링(246)과 복수의 제1 개구들(412) 사이에 배치된다. 일부 실시예들에서, 복수의 제2 개구들(414)이 복수의 립 슬롯들(410)의 인접 슬롯들 사이에 규칙적인 간격들로 배치된다. 일부 실시예들에서, 복수의 제1 개구들(412)은 복수의 제2 개구들(414)과 수직으로 정렬된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 금속 스트랩들(210)의 각각의 금속 스트랩은 복수의 제1 개구들(412) 중 하나 및 복수의 제2 개구들(414) 중 하나 중 적어도 하나에 커플링된다.
[0045] 전술된 내용이 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 안출될 수 있다.

Claims (20)

  1. 프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트로서,
    기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 환형 링; 및
    상기 환형 링의 상부 표면으로부터 연장되는 환형 립
    을 포함하며,
    상기 환형 링은, 상기 환형 링을 통해 연장되고 상기 환형 링을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 링 슬롯들을 포함하며, 상기 환형 립은, 상기 환형 립을 통해 연장되고 상기 환형 립을 따라 규칙적인 간격들로 배치된 복수의 립 슬롯들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 링 슬롯들은 복수의 제1 링 슬롯들 및 상기 복수의 제1 링 슬롯들로부터 반경방향 바깥쪽에 배치된 복수의 제2 링 슬롯들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 립 슬롯들의 각각의 슬롯은 상기 복수의 제1 링 슬롯들의 각각의 슬롯 및 상기 복수의 제2 링 슬롯들의 각각의 슬롯보다 더 큰 총 개방 면적(total open area)을 정의하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 링 슬롯들의 각각의 슬롯은 상기 복수의 제1 링 슬롯들의 각각의 슬롯보다 더 큰 총 개방 면적을 정의하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 제2 링 슬롯들은 상기 복수의 제1 링 슬롯들과 동일한 수의 슬롯들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 환형 립은 상기 환형 링의 외부 측벽으로부터 반경방향 안쪽에 배치되는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 환형 립은 상기 환형 립을 다른 프로세스 키트 컴포넌트에 커플링하도록 구성된 복수의 제1 개구들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 립 슬롯들은 상기 환형 링과 상기 복수의 제1 개구들 사이에 배치되는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 링 슬롯들의 각각의 슬롯은 길이보다 더 작은 폭을 갖는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  10. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 링 슬롯들의 각각의 슬롯 및 상기 복수의 립 슬롯들의 각각의 슬롯은 실질적으로 직사각형 형상을 갖는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  11. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 링 슬롯들의 각각의 슬롯은 약 0.08 인치 내지 약 0.19 인치 폭 × 약 0.60 인치 내지 약 0.76 인치 길이인,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  12. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 링은, 상기 복수의 링 슬롯들로부터 반경방향 안쪽에 배치되고 상기 환형 링을 상기 기판 지지부에 커플링하는 것을 가능하게 하도록 구성된 복수의 개구들을 포함하는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  13. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 립은 상기 환형 링으로부터 실질적으로 직각으로(perpendicularly) 연장되는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  14. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 립은 상기 환형 링의 외부 측벽에 근접하게 그리고 상기 외부 측벽으로부터 반경방향 안쪽에 배치되는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  15. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 립은 상기 환형 립의 총 면적의 약 30% 내지 약 50%의, 상기 복수의 립 슬롯들에 의해 정의된 총 개방 면적을 갖는,
    프로세스 챔버에서 사용하기 위한 프로세스 키트.
  16. 프로세스 챔버로서,
    내부 볼륨을 정의하고 펌프 포트를 갖는 챔버 바디;
    상기 내부 볼륨에 배치된 기판 지지부;
    상기 기판 지지부 주위에 배치된 하부 차폐부(shield) ―상기 하부 차폐부는 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 따른 프로세스 키트를 포함함―; 및
    상기 펌프 포트에 커플링되며, 그리고 상기 복수의 링 슬롯들을 통해 상기 내부 볼륨으로부터 입자들을 제거하도록 구성된 펌프
    를 포함하는,
    프로세스 챔버.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 링 슬롯들의 각각의 슬롯은 길이보다 더 작은 폭을 갖는,
    프로세스 챔버.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 기판 지지부는 최하부 하우징 상에 배치된 정전 척을 포함하고, 상기 최하부 하우징과 상기 정전 척 사이에 아이솔레이터가 배치되는,
    프로세스 챔버.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 하부 차폐부는 상기 최하부 하우징에 커플링되는,
    프로세스 챔버.
  20. 제16 항에 있어서,
    상기 기판 지지부를 둘러싸도록 구성된 관형 바디를 가지며, 그리고 상기 관형 바디의 상단부에 커플링되고 상기 관형 바디의 중심 개구를 실질적으로 커버하는 최상부 플레이트를 갖는 내부 차폐부 ―상기 최상부 플레이트는 가스 유입구를 가짐―; 및
    유리하게 상기 내부 차폐부를 상기 하부 차폐부에 접지시키기 위해, 상기 내부 차폐부와 상기 하부 차폐부 사이에 배치된 하나 이상의 금속 스트랩들
    을 더 포함하는,
    프로세스 챔버.
KR1020227009840A 2019-08-28 2020-08-27 프로세스 챔버를 위한 고 전도도 하부 차폐부 KR20220047655A (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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