KR20220054679A - 반도체 장비를 위한 수착 (sorption) 챔버 벽들 - Google Patents

Abstract

플라즈마 프로세스 챔버 내에 규정된 수착 구조체는 수착 구조체를 가열하기 위한 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 갖는 내측 층, 프로세스 챔버 내에서 방출된 부산물들의 선택적인 흡착을 가능하게 하는 온도로 수착 구조체를 냉각시키기 위해 냉각제가 순환하는 냉각제 플로우 전달 네트워크를 갖는 중간 섹션, 및 저압 진공을 생성하고 수착 구조체로부터 방출된 부산물들을 제거하기 위해 진공 라인에 연결되는 진공 플로우 네트워크를 포함한다. 격자 구조체는 중간 섹션 위에 규정되고, 격자 구조체는 개선된 부산물 흡착을 위해 표면적을 증가시키도록 복수의 층들에 규정된 개구부들의 네트워크를 포함한다. 내측 섹션은 중간 섹션에 인접하게 배치된다. 격자 구조체의 외측 층은 챔버의 내부 영역과 대면한다. 격자 구조체의 층들의 개구부들은 외측 층이 부산물들을 흡착하기 위해 보다 큰 표면적을 제공하도록 내측 층으로부터 외측 층으로 사이즈가 점진적으로 증가한다. 진공 라인은 부산물들을 흡착하도록 챔버 내의 압력에 대해 격자 구조체 내에 저압 영역을 생성하기 위해 흡착 단계 동안 활성화된다. 탈착 단계는 수착 벽으로부터 축적된 부산물들을 신뢰할 수 있게 제거하기 위해 WAC/CWAC와 함께 수행된다.

Description

반도체 장비를 위한 수착 (SORPTION) 챔버 벽들

본 실시 예들은 반도체 기판 프로세싱 장비 툴들, 보다 구체적으로 기판의 프로세싱 동안 방출된 입자들 및 다른 부산물들의 흡착 및 탈착을 제어하기 위한 수착 (sorption) 챔버 벽을 갖는 장비 툴에 관한 것이다.

반도체 프로세싱 시스템들, 예컨대 플라즈마 챔버들에서, 반응 물질 가스들은 기판의 표면 상의 다양한 미세한 피처들을 에칭하기 위해 플라즈마를 생성하도록 사용된다. 이들 반응 물질 가스들은 폴리머들과 같은 부산물들 미립자들을 생성한다. 이들 부산물들은 챔버 벽들 또는 라이너들의 내측 벽들과 같은 노출된 표면들에 부착된다. 이들 부산물들은 축적된 부산물들이 기판의 표면을 오염시키고 프로세스 결과들에 부정적으로 영향을 주는 것을 방지하기 위해 주기적으로 제거되어야 한다.

챔버의 벽들을 세정하는 일 방식은 챔버를 개방하고 벽들을 수동으로 세정하는 것이다. 수동 세정은 일 챔버 (즉, 프로세스 모듈 (PM)) 로부터 다음 챔버로 가변할 수도 있고, PM-대-PM 미스매칭 (mismatch) 을 야기한다. 또한, 수동 세정이 주의 깊게 (carefully) 행해지지 않는다면, 챔버의 하나 이상의 컴포넌트들을 손상시킬 가능성이 있다. PM-대-PM 미스매칭에 더하여, 쓰루풋은 매 세정 후, 기판을 프로세싱하기 위해 챔버를 백업하는데 걸리는 시간의 양으로 인해 영향을 받을 수도 있다.

WAC (Waferless Auto Clean) 및 CWAC (Cover Wafer Area Clean) 와 같은 다른 자동화된 절차들은 일관되고 반복 가능한 챔버 세정을 달성하기 위해 다양한 프로세스 레시피들 (가스 타입, 가스 플로우, 온도, 압력, 지속 기간, 등) 을 실행하고, 이는 세정을 수행하기 위해 챔버를 개방할 필요를 제거한다. 그러나, 일부 애플리케이션들에서 WAC/CWAC 프로세스는 길고 빈번하게 (예를 들어, 웨이퍼가 프로세싱된 후 매번) 수행되어야 할 수도 있고, 이는 쓰루풋의 상당한 감소를 야기할 수 있다. 이에 더하여, WAC 프로세스 및 CWAC 프로세스는 챔버 벽들 상의 잔류물들을 제거하기 위해 강한 (harsh) 플라즈마 화학 물질을 사용하고 이들 강한 분위기들 (environments) 은 또한 챔버 벽들, 전극들, 및 에지 링들과 같은 챔버 컴포넌트들 (components) 을 부식시킬 수 있다.

일단 챔버 벽들이 세정되면, 기판들의 프로세싱이 재개된다. 기판들의 프로세싱 동안 챔버 표면들 상의 프로세스 부산물들의 축적은 인입 입자들에 대한 이들 표면들의 반사율을 변화시키고, 이는 시간에 따른 플라즈마 필드의 변화를 발생시키고 프로세스 드리프트를 야기할 수도 있다. 이는 챔버 내 다양한 표면들 상 (챔버 벽 상 또는 내측 라이너 또는 상부 전극 표면 상 또는 플라즈마에 노출되는 임의의 다른 표면 상) 의 부산물들의 점진적인 구축 (buildup) 및 챔버 내에서 가변하는 정도의 부산물 구축에 노출되는 챔버 내에서 프로세싱되는 기판들에 기인할 수도 있다. 예를 들어, 챔버 세정 직후 프로세싱된 제 1 기판은 청정한 챔버 벽에 노출되고 챔버 내에서 프로세싱되는 후속하는 기판 각각은 챔버 벽 상의 부산물 구축이 시간이 지남에 따라 증가함에 따라 챔버 내에서 상이한 정도의 청정도에 노출된다. 이는 기판-대-기판 (또는 웨이퍼-대-웨이퍼) 프로세스 드리프트를 야기할 수 있다. 기판이 시간이 지남에 따라 상이한 에칭 레이트를 겪을 (subject) 때 부가적인 기판-대-기판 드리프트가 발생할 수도 있다. 기판이 증착, 등과 같은 다른 프로세스들에 노출될 때 유사한 문제들이 발생할 수도 있다.

긴 프로세스 시간을 갖는 일부 적용 예들에 대해, 챔버 표면들 상에 증착된 프로세스 부산물들의 축적은 챔버 표면들 상에 증착된 막의 두께가 임계 값에 도달하는 지점에 도달할 수 있고, 이 때 웨이퍼 상에 결함들을 유발하는 막이 균열하고 챔버 내로 입자들을 방출하기 시작한다. 부산물 막이 균열되는 것을 지연시키는 것을 돕고 기판으로부터 기판으로 보다 균일한 분위기를 생성하도록, 프로세스가 시작되기 전에 프리 코팅 재료가 종종 챔버 벽들 상에 증착된다. 그러나, 매우 긴 지속 기간들을 갖는 프로세스들에 대해 프리 코팅 기법은 충분하지 않을 수도 있다.

이 맥락에서 본 개시의 실시 예들이 발생한다.

본 실시 예들은 기판 프로세싱 동안 챔버 내에서 방출된 많은 양의 부산물들을 흡착할 (adsorb) 수 있는 큰 표면적을 갖는 수착 (sorption) 벽을 제공하는 것에 관한 것이다. 수착 벽 상에 흡착된 부산물 오염물들은 챔버를 개방할 필요없이 세정된다. 수착 벽의 큰 표면적 때문에 챔버가 세정할 필요없이 웨이퍼들을 프로세싱할 수 있는 시간 지속 기간이 증가된다. 다양한 실시 예들에 기술된 수착 벽들은 흡착 단계 및 탈착 단계 모두를 수행하는 방식을 제공한다. 흡착 단계에서, 수착 벽의 온도는 입자들, 특히 기판 프로세싱 동안 생성된 에칭 부산물 입자들을 선택적으로 흡착하고 응결시키기에 충분한 레벨로 유지되는 한편, 동시에 챔버 내에서 기판을 프로세싱하기 위해 사용되는 반응 물질 가스(들)의 응결을 방지한다. 탈착 단계에서, 수착 벽은 수착 벽들로부터 증착된 에칭 부산물들을 방출하기에 충분한 온도로 가열되고, WAC (Waferless Auto Clean) 및 CWAC (Cover Wafer Area Clean) 가 GPAC (Gas Purge Auto Clean) 를 사용하거나 사용하지 않고 수행된다. 수착 벽이 부산물들을 흡착하는 것을 보조하고 유입되는 부산물 입자들이 챔버 표면들로부터 다시 반사되지 않기 때문에, 수착 벽은 또한 본 명세서에서 "비 반사성" 챔버 벽으로 지칭된다.

예를 들어, 금속 폼 (metal foam) 의 형태의 격자 구조체는 기판 프로세싱 동안 방출된 부산물들을 성공적으로 흡착하도록 수착 구조체 내에 규정된다. 격자 구조체는 챔버가 세정되어야 하기 전에 보다 많은 양의 부산물들이 흡착될 수 있도록 증가된 표면적을 제공하고, WAC/CWAC가 수행되어야 하는 빈도의 감소를 야기한다. 격자 구조체는 부산물들을 성공적으로 흡착하는 것을 보조하기 위해 가변하는 사이즈들의 개구부들의 층들을 포함한다. 수착 구조체의 온도는 수착 구조체에 규정된 (defined) 내부 채널들을 통해 냉각제를 흘림으로써 기판 프로세싱 동안 방출된 부산물들을 응결시키기에 충분한 온도로 유지된다. 일부 수의 기판들을 프로세싱한 후, 내부 채널들을 통해 흐르는 열을 통해 또는 임의의 다른 수단에 의해 격자 구조체의 표면 온도가 상승되어, 부산물들이 WAC/CWAC 동안 격자 구조체로부터 탈착되고 펌프를 사용한 퍼지를 통해 제거된다. 탈착 단계가 개시되기 전에 프로세싱될 기판들의 수는 프로세스에 특이적이고 결함들 및 가변성을 최소화하면서 쓰루풋을 최적화하도록 선택된다. 프로세스 동안 챔버의 수착 구조체를 통해 부산물들이 제거됨에 따라, 챔버 내에서 프로세싱된 기판의 전체 품질은 시변하는 챔버 벽 반사율에 의해 유발된 프로세스 드리프트가 최소화되기 때문에 실질적으로 개선된다. 부가적으로, 세정이 챔버를 개방할 필요 없이, 또는 기판마다 WAC/CWAC를 수행할 필요 없이 수행되기 때문에, 기판 프로세싱을 위한 챔버를 컨디셔닝하는데 최소 지연이 있기 때문에 챔버 내에서 프로세싱된 기판들의 출력에 상당한 개선이 있다. 이에 더하여, 프로세스 부산물들이 증착될 수 있는 증가된 유효 벽 표면적에 기인하여, 부산물 막 두께가 막 균열이 발생하는 임계 값에 도달하는 것이 지연되고, 이에 따라 웨이퍼 상 (on-wafer) 의 결함들을 감소시킨다. 또한, 세정이 수동으로 수행되지 않고 수착 구조체를 사용하여 자동으로 수행되기 때문에, 프로세스 챔버 대 프로세스 챔버 미스매칭 및 기판-대-기판 드리프트가 최소화된다. 또한, 수착 벽 상의 프로세스 부산물들의 흡착 레이트를 효과적으로 증가시킴으로써, 챔버 내 부산물들의 가용성이 감소되어, 부산물들이 다른 챔버 표면들 상에 증착되는 레이트를 감소시킨다. 이는 다른 챔버 표면들이 또한 세정되어야 하는 빈도를 감소시키는 것을 보조함으로써 긍정적인 부작용을 간접적으로 제공한다. 본 개시의 몇몇 발명의 실시 예들이 이하에 기술된다.

챔버의 일 부분에 규정된 수착 구조체는 내측 섹션, 중간 섹션 및 격자 구조체를 포함한다. 내측 섹션은 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 포함한다. 가열 엘리먼트들은 가열 케이블을 통해 열원 (heat source) 에 연결된다. 중간 섹션은 냉각제 소스로부터의 냉각제가 내부에 규정된 하나 이상의 채널들을 통해 흐르게 하는 냉각제 전달 네트워크를 포함한다. 중간 섹션은 또한 진공 라인에 연결되는 진공 도관들을 포함한다. 중간 섹션은 내측 섹션에 바로 인접하게 배치된다. 격자 구조체는 격자 구조체의 외측 층이 챔버의 내부 영역과 대면하도록 중간 섹션에 인접하게 규정된다. 격자 구조체는 개구부들의 네트워크를 갖고 중간 섹션의 진공 도관들에 연결된다. 진공 라인은 격자 구조체에 흡착된 부산물들을 제거하기 위해 사용된다.

또 다른 실시 예에서, 챔버의 일부에 규정된 수착 구조체를 포함하는 챔버 내에서 생성된 부산물들을 흡착 및 제거하기 위한 방법이 기술된다. 방법은 수착 구조체의 중간 섹션 내에 규정된 하나 이상의 채널들에 냉각제를 흘림으로써 수착 구조체를 제 1 온도로 냉각하는 단계를 포함한다. 냉각제는 냉각제 소스로부터 냉각제 유입구를 통해, 하나 이상의 채널들을 통해 그리고 냉각제 유출구를 통해 외부로 순환된다. 수착 구조체를 냉각하기 위해 냉각제 플로우를 사용하는 것이 일 예이고, 다른 방법들이 응결하고 목표된 레벨로 온도를 유지하기 충분한 능력을 갖는 한, 열전 냉각을 포함하는, 수착 구조체를 냉각하는 다른 방법들이 또한 채용될 수도 있다. 제 1 온도는 챔버 내에서 방출된 부산물들의 흡착을 증가시키기에 충분하지만 챔버 내에서 사용된 반응 물질 가스를 응결시키지 않도록 규정될 수 있다. 방법은 기판의 프로세싱 동안, 수착 구조 내에 규정된 격자 구조체 또는 보다 일반적으로 구조화된 구조체를 사용하여 챔버 내에서 방출된 부산물들을 캡처하는 단계를 더 포함한다. 격자 구조체는 개구부들의 네트워크를 포함하고, 부산물들은 챔버의 내부 영역을 대면하는 격자 구조체의 외측 층에서 캡처되고 중간 섹션에 인접한 내측 층을 향해 푸시된다 (push). 수착 구조체는 탈착 챔버 세정 동안 격자 구조체의 개구부들의 네트워크로부터 부산물들을 방출하도록 제 2 온도로 가열된다. 격자 구조체는 내측 섹션에 규정된 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 사용하여 가열되고, 내측 섹션은 격자 구조체에 인접한 중간 섹션에 인접하게 배치된다. 격자 구조체로부터 방출된 캡처된 부산물들은 GPAC와 함께 또는 GPAC없이 WAC/CWAC 절차를 통해, 그리고 격자에 커플링된 진공 라인을 통해 제거되고, 진공 라인은 펌프를 사용하여 동작된다.

본 발명의 다른 양태들은 예로서 본 발명의 원리들을 예시하는, 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 상세한 기술로부터 자명해질 것이다.

실시 예들은 첨부된 도면들과 함께 취해진 이하의 기술을 참조하여 가장 잘 이해될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일 구현 예에 따른, 에칭 챔버의 벽의 일 부분 상에 규정된 수착 구조체를 갖는 예시적인 에칭 챔버의 간략화된 도면을 예시한다. 도 1a는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체의 확대도를 예시한다.
도 2는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 상이한 컴포넌트들을 식별하는 수착 구조체의 확대된 도면을 예시한다. 도 2a는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체 내에 규정된 진공 라인 네트워크의 확대도를 예시한다. 도 2b는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체 내에 규정된 냉각제 플로우 전달 네트워크의 확대도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 일 구현 예에 따른, 상부에 형성된 수착 구조체를 갖는 대안적인 에칭 챔버의 간략화된 도면을 예시한다.
도 4a는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 일부 챔버 부품 및 수착 구조체의 일 예시적인 구성을 식별하는 에칭 챔버의 간략화된 오버헤드 뷰 (overhead view) 를 예시한다.
도 4b는 대안적인 구현 예에 따른, 일부 챔버 부품 및 단면 수착 구조체의 제 2 예시적인 구성을 식별하는 에칭 챔버의 간략화된 오버헤드 뷰를 예시한다.
도 5는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체의 대안적인 예시적인 구성을 갖는 에칭 챔버의 간략화된 오버헤드 뷰를 예시한다.
도 6a는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체가 챔버의 벽의 일 부분을 커버하도록 배치되는 에칭 챔버의 제 1 대안적인 예의 간략화된 도면을 예시한다.
도 6b는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 수착 구조체가 챔버 내에 규정된 C-슈라우드의 일부 상에 배치되는 에칭 챔버의 제 2 대안적인 예의 간략화된 도면을 예시한다.
도 7a는 본 개시의 일 구현 예에 따른, 부산물들을 수착하도록 수착 벽에 채용된 예시적인 구조화된 재료의 간략화된 블록도를 예시한다.
도 7b는 일 구현 예에 따른, 도 7a에서 식별된 상이한 컴포넌트들을 도시하는 구조화된 재료의 예를 예시한다.
도 8은 본 개시의 일 구현 예에 따른, 챔버 내에서 방출된 부산물들을 흡착 및 제거하기 위해 수착 구조체를 사용하는 예시적인 방법을 예시한다.
도 9는 일 구현 예에 따른, 수착 구조체의 동작을 제어하기 위한 온도들 및 다른 파라미터들을 포함하는 클러스터 툴의 다양한 프로세스 파라미터들을 제어하기 위한 제어 모듈 (즉, 제어기) 을 예시한다.

이하의 상세한 기술은 예시의 목적들을 위해 많은 특정한 상세들을 포함하지만, 당업자는 이하의 상세들에 대한 많은 변형들 및 변경들이 본 개시의 범위 내에 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 이하에 기술된 본 개시의 양태들은 이 기술을 따르는 청구항들에 대한 어떠한 일반성 손실도 없이 그리고 제한들을 부과하지 않고 제시된다.

일반적으로 말하면, 본 개시의 다양한 구현 예는 기판의 프로세싱 동안 챔버 내에서 생성된 미립자들 및 다른 부산물들을 제거하기 위해, 기판 프로세싱에 사용된 챔버의 내부 영역 내로 통합될 수 있는 수착 구조체를 제공하기 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 수착 구조체가 통합되는 벽의 부분은 챔버 벽의 부분, 또는 챔버 내에 규정된 라이너의 부분, 또는 챔버 내에 규정된 플라즈마 한정 구조체의 부분일 수도 있고, 이 부분은 상부 전극 (예를 들어, 샤워헤드, 등) 과 하부 전극 (예를 들어, 정전 척 (ESC), 페데스탈, 등) 사이에 규정된 갭과 정렬된다. 수착 구조체는 챔버 내에서 생성된 부산물들을 효율적으로 끌어 당기고 (attract) 제거하기 위해 금속 폼 (metal foam) 또는 허니컴과 같은 구조화된 재료로 이루어질 수도 있는 격자 구조체, 냉각제 플로우 네트워크, 하나 이상의 가열 엘리먼트들, 진공 라인에 커플링된 하나 이상의 진공 도관들을 포함한다. 격자 구조체는 부산물들을 효율적으로 흡착하기 위해 큰 표면적을 제공한다. 냉각제 소스는 프로세스 동안 부산물들의 일관된 흡착에 적합한 온도로 수착 구조체를 유지하도록 채널들을 통해 순환될 수 있는 냉각제를 제공한다. 격자 구조체 상에서 일관된 흡착 레이트를 유지하기 위해, 프로세스 동안 벽 온도는 격자 표면들 상에 이전에 증착된 막의 부가된 열 저항을 설명하도록 시간-종속적일 수도 있다. 열원은 격자 구조체에 흡착된 부산물들이 WAC/CWAC 동안 신속하게 방출되도록 격자 구조체에 열을 제공하도록 사용된다. 진공 라인은 방출된 부산물들을 제거하기 위해 수착 벽 상에 국부적으로 진공을 제공하도록 수착 구조체와 펌프 (예를 들어, 진공 터보 펌프) 사이에 연결된다. 수착 구조체를 사용한 부산물들의 효율적인 흡착 및 제거 (탈착) 는 챔버 내에서 방출된 부산물들이 기판 표면에 부착된 표면으로부터 다시 반사되지 않고 그리고 기판 표면을 오염시키지 않고, 따라서 기판의 품질을 보존하는 것을 보장한다.

수착 구조가 없는 종래의 챔버 설계에서, 부산물들은 챔버의 벽들 상에 확산되고 축적된다. 기판들의 프로세싱 동안, 폴리머들과 같은 일부 부산물들은 챔버 벽 상에 축적된다. 부산물들의 축적이 임계 막 두께에 도달할 때, 막은 균열하고 기판들의 표면에 부착될 수 있는 챔버 내로 다양한 사이즈들의 입자들을 방출할 수 있고, 이에 따라 기판 (즉, 웨이퍼) 상에 결함들을 생성할 수 있다. 벽들 상의 부산물들의 확산 및 축적은 느리고, 프로세스 드리프트를 야기한다. 프로세스 드리프트를 방지하고, 챔버 내 기판들의 프로세싱 품질을 개선하고, 웨이퍼 상의 결함들을 감소시키기 위해, 종래의 방법은 챔버의 전력을 차단하고, 개방하고, 벽들을 수동으로 스크러빙하고, 폐쇄하고, 컨디셔닝하고, 다시 전원이 공급될 것을 필요로 한다. 챔버를 세정하는 이 프로세스는 시간이 걸리고 챔버 각각에서 달성된 세정 레벨에 기초하여 챔버-대-챔버 드리프트를 야기한다. 부가적인 프로세스 드리프트는 에칭 레이트가 기판으로부터 기판으로 가변할 때 발생할 수 있고, 이는 형성될 피처의 타입에 종속될 수 있다.

정지 시간 (down-time), 프로세스 챔버 대 프로세스 챔버 미스매칭을 감소시키고, 그리고 챔버 내 기판 프로세스 쓰루풋을 증가시키기 위해, WAC (Waferless Auto Clean) 및 CWAC (Cover Wafer Area Clean) 와 같은 다른 자동화된 절차들이 활용된다. WAC/CWAC는 일관되고 반복 가능한 챔버 세정을 달성하기 위해 다양한 프로세스 레시피들 (가스 타입, 가스 플로우, 온도, 압력, 지속 기간, 등) 을 실행하고 이러한 세정은 챔버를 개방할 필요없이 행해진다. WAC는 웨이퍼들 (즉, 기판들) 없이 수행되는 한편, CWAC는 CWAC 동안 플라즈마에 의해 유발된 부식으로부터 ESC를 보호하기 위해 ESC 상에 배치된 더미 웨이퍼를 사용한다. 통상적으로, WAC 동안, ESC가 하부 전극으로서 사용될 때, ESC로의 전력은 ESC에 대한 손상을 방지하도록 턴 오프되고 세정을 위한 프로세스 레시피가 실행된다. WAC에서 사용된 프로세스 레시피는 철저한 세정을 위해 챔버 개방을 지연시키기 위해 효과적이어야 한다. 챔버 벽들 상의 잔류물들을 제거하기 위해 사용된 플라즈마 화학 물질은 또한 챔버 벽들, 전극들, 에지 링들, TCP 윈도우 표면들, 등과 같은 챔버 컴포넌트들을 부식시킬 수 있다.

본 명세서의 다양한 구현 예들에 기술된 수착 구조체는 웨이퍼 상의 결함들을 감소시키고, WAC/CWAC가 수행되어야 하는 빈도를 감소시키고, 프로세스 기판-대-기판 드리프트들을 최소화하고, 챔버 벽의 조건을 일관되게 유지하고, 그리고 부산물 제거를 최대화하는 것을 보조한다. 챔버를 대기 조건들로 개방할 필요없이 세정 프로세스가 수행되기 때문에, 쓰루풋의 증가 및 챔버-대-챔버 미스매칭의 감소가 있다.

다양한 구현 예들에서 기술된 수착 구조체는 수착 구조체에서 국부적인 저압 영역을 규정하도록 펌프를 인게이지함으로써 입자 (즉, 부산물들) "블랙홀"로서 작용한다. 기판의 프로세싱 동안, 수착 구조체는 흡착 단계를 수행하도록 사용되며, 수착 구조체는 챔버 내에서 선택적인 방식으로, 예를 들어, 프로세스 부산물들을 흡착하지만 챔버 내에서 사용된 반응 물질 가스(들)를 응결시키지 않는 가스들을 안정적이고 일관되게 흡착하기에 충분히 차가운 온도로 유지된다. 일부 구현 예들에서, 수착 벽 온도는 시간-종속적일 수 있고 최적의 프로세스 결과들을 달성하기 위해 수착 벽 상에 다양한 가스들을 선택적으로 응결하도록 설정될 수 있다.

일 구현 예에서, 챔버 내의 하부 전극은 프로세싱을 위해 수용된 기판에 대한 지지 표면을 제공하는 정전 척 (ESC) 일 수 있다. ESC는 정전 클램핑 전압이 ESC에 포함된 클램핑 전극에 인가될 때 기판에 정전 클램핑력을 제공함으로써 동작한다. 클램핑력 및 따라서 클램핑 전압은 프로세스 종속 파라미터들이고 프로세스 레시피 셋업 동안 규정된다. 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 플라즈마를 위한 챔버 압력은 또한 프로세스 종속 파라미터이고 프로세스 레시피 셋업 동안 규정된다. 프로세스 종속 파라미터들이고 레시피 셋업 동안 규정되는 ESC 온도 및 챔버 압력과 유사하게, 수착 벽 온도는 프로세스 종속적이고 레시피 셋업 동안 레시피 파라미터로서 규정될 수 있다. 레시피 셋업 동안 수착 벽 온도를 제어함으로써, 최적의 프로세스 결과들을 위해 챔버 조건들에 대해 보다 많은 제어가 달성될 수 있다. 수착 구조체의 저온과 함께 수착 구조체의 진공 라인 네트워크는 수착 벽으로 부산물 입자들의 선택적인 흡착을 보조하는 국부적인 저압 영역을 제공한다. 수착 구조의 격자 구조체 상의 화학적 코팅은 가스들 및 부산물 종들의 선택적인 흡착을 돕는다.

기판 프로세싱 후, 수착 구조체가 부산물들의 구축으로부터 세정되어야 할 때, 탈착 단계가 수행된다. 탈착 단계에서, 수착 구조체는 격자 구조체로부터 부산물들의 보다 효과적인 방출을 허용하는 목표된 온도로 가열될 수도 있다. 수착 구조체의 임베딩된 가열 엘리먼트들은 수착 구조체를 가열하는데 사용된다. 부가적으로, 챔버에 인가된 국부적인 저압은 턴 오프되고 WAC/CWAC (즉, 자동-세정) 이 수행된다. 탈착 단계에서, 격자 구조체로부터 방출된 부산물들은 터보 펌프를 사용하여 진공 라인을 통해 제거된다. 일 구현 예에서, 격자 구조체로부터 방출된 부산물들은 챔버 내에 규정된 규칙적인 펌프 포어라인 (foreline) 을 사용하여 제거될 수도 있다. 탈착 단계는 세정된 수착 구조체를 갖는 챔버가 부가적인 기판 프로세싱을 위해 준비되도록 수착 구조체를 충분히 세정한다.

챔버로부터 부산물들을 효율적으로 제거하기 위해, 수착 벽은 큰 표면적, 부산물들을 효과적으로 흡착하기 위해 흡착 단계 동안 낮은 표면 온도, 및 수착 구조체에 흡착된 부산물들을 방출하기 위해 탈착 단계 동안 높은 표면 온도를 사용한다. 수착 구조체 설계에 포함된 격자 구조체는 단일 위치에서 부산물들의 축적을 최소화하면서 부산물들을 효율적으로 흡착하도록 큰 표면적을 제공한다. 격자 구조체는 내부 냉각/가열 시스템을 통해 격자 구조체의 효율적인 냉각/가열을 위해 격자 구조체의 증가된 유효 열 전도도를 허용하는, 최적화된 토폴로지 (topology) 를 갖는 개구부들의 네트워크를 포함한다. 수착 구조체 내부에 규정된 채널들은 수착 구조체가 저온으로 유지될 때 흡착 단계 동안 냉각제의 플로우를 허용하고, 격자 구조체로부터 부산물들을 방출하기 위해 수착 구조체가 가열되어야 할 때 탈착 단계 동안 열의 플로우를 허용한다.

본 개시의 실시 예들은 기판의 프로세싱 동안 프로세싱 툴 내에서 방출된 부산물들을 제거하기 위해 반도체 프로세싱 툴의 일 부분 (예를 들어, 플라즈마 프로세스 챔버) 내에 규정되는 수착 구조체를 제공한다. 일부 경우들에서, 수착 구조체는 플라즈마 프로세스 챔버의 챔버 벽의 일부 상에, 또는 프로세스 챔버의 챔버 벽을 라이닝하는 내측 라이너의 일부 상에, 또는 프로세스 챔버 내에 규정된 플라즈마 한정 (confinement) 구조체의 일부 상, 등에 규정될 수도 있다. 수착 구조체가 챔버의 어느 표면 상에 규정되는지와 무관하게, 수착 구조체는 챔버 내에 배치된 상부 전극 (예를 들어, 샤워헤드) 과 하부 전극 (예를 들어, 정전 척, 페데스탈, 등) 사이에 규정된 갭과 정렬하도록 규정된다. 유사한 수착 기법이 프로세스 부산물들이 축적될 가능성이 높은 임의의 다른 챔버 표면들 (예를 들어, 챔버 내에 배치된 TCP 윈도우, 상부 전극, 등) 에 적용될 수 있다는 것이 인식될 수 있다.

TCP (Transformer Coupled Plasma) 윈도우는 보통 진공 시일을 제공하기 위해 챔버 내에 제공된다. TCP 윈도우의 표면 상의 전기적으로 전도성인 부산물 막의 존재는 챔버 내 전자기 전류의 효율을 감소시킬 수도 있고, 이에 따라 에칭 프로세스를 손상시키거나 부정적으로 영향을 준다. 에칭 프로세스에 부정적인 영향을 주는 것을 방지하기 위해, (TCP 윈도우의 표면을 포함하는) 챔버의 표면들은 증착된 부산물 막을 제거하기 위해 빈번하게 세정되어야 할 수도 있다. 세정 빈도는 챔버의 상당한 정지 시간을 부가할 수 있다. 상당한 챔버 다운-타임에 더하여, 빈번한 세정은 TCP 윈도우를 부식시킬 수도 있고, TCP 윈도우의 수명을 감소시킨다. 따라서, 수착 벽을 사용함으로써, TCP 윈도우 표면을 포함하여 챔버 내 다양한 표면들 상의 증착을 위한 부산물들의 유용성이 감소된다. 이는 챔버 표면들이 또한 세정되어야 하는 빈도를 감소시키는 것을 보조함으로써 간접적으로 긍정적인 부작용을 제공한다.

본 개시의 실시 예들은 에칭, 증착, 도금, 폴리싱, 세정, 스피닝 등과 같은 동작들을 사용하는 기판의 프로세싱에 사용되고, 제거되어야 하는 부산물들을 생성하는 프로세싱 툴에 관한 것이다. 수착 구조체가 구현될 수 있는 일부 예시적인 프로세싱 툴은 플라즈마 에칭 챔버, 스핀-린스 챔버, 금속 도금 챔버, 세정 챔버, 베벨 에지 에칭 챔버, 증착 챔버 (예를 들어, PVD (physical vapor deposition) 챔버, CVD (chemical vapor deposition) 챔버, ALD (atomic layer deposition) 챔버, PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) 챔버, 등), ALE (atomic layer etch) 챔버, 이온 주입 챔버, 또는 부산물들의 방출을 발생시키는 반도체 기판들의 제조 및/또는 제작시 연관되거나 사용될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 툴을 포함한다. 또한, 본 개시의 실시 예들은 본 명세서에 제공된 예들로 제한되지 않고, 상이한 구성들, 기하 구조들, 및 플라즈마-생성 기술들 (예를 들어, 유도 결합 시스템들, 용량 결합 시스템들, 전자-사이클로트론 공진 시스템들, 마이크로파 시스템들, 등) 을 채용하는 상이한 플라즈마 프로세싱 시스템들에서 실시될 수도 있다.

본 개시의 상기 일반적인 이해와 함께, 이제 다양한 도면들을 참조하여 다양한 특정한 구현 예들의 상세들이 기술될 것이다. 하나 이상의 도면들에서 유사하게 번호가 붙은 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들은 일반적으로 동일한 구성 및/또는 기능성을 갖도록 의도된다는 것을 주의해야 한다. 도면들은 축척대로 도시되지 않을 수도 있고, 일부 예들에서, 특정한 피처들 또는 컴포넌트들은 신규한 개념들을 예시하고 그리고/또는 강조하기 위해 과장될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 본 실시 예들은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이 실시될 수도 있다는 것이 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지된 프로세스 동작들은 본 실시 예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.

도 1은 본 개시의 일 구현 예에 따른, 기판을 수용하고 기판의 표면 상에 피처들을 에칭하도록 사용된 프로세싱 툴 (100) (예를 들어, 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈) 의 간략화된 블록도를 예시한다. 플라즈마 에칭 챔버 (또한 본 명세서에서 "챔버"로 지칭됨) (100) 는 상단 전극 (102) 및 하단 전극 (104) 을 포함한다. 상단 전극 (102) 은 반응 물질 가스(들)를 챔버 (100) 에 제공하기 위해 하나 이상의 반응 물질 가스 소스들 (미도시) 에, 그리고 챔버 (100) 내에서 플라즈마를 생성하기 위한 전력을 제공하기 위해 전력 소스, (예를 들어, 매칭 네트워크 (미도시) 를 통해 RF (radio frequency) 전력 소스 (미도시)) 에 연결된다. 상단 전극 (102) 은 챔버 (100) 내에 규정된 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 에 반응 물질 가스(들)를 제공하기 위해, 하부 전극 (104) 의 상단 표면과 대면하는 하단 표면 상에 규정된 복수의 유출구들을 갖는 샤워헤드일 수도 있다. 하부 전극 (104) 은 프로세싱 동안 반도체 기판 (또는 단순히 본 명세서에서 기판으로서 또는 대안적으로 웨이퍼로서 지칭됨) 을 수용하고 지지하기 위한 지지 표면을 제공하는 정전 척 또는 페데스탈일 수도 있다. 하부 전극은 접지될 수도 있다. 대안적인 구현 예에서, 상부 전극 (102) 은 접지될 수도 있고 하부 전극 (104) 은 RF 전력 소스 또는 임의의 다른 전력 소스를 통해 전력 공급될 수도 있다. 플라즈마 에칭 챔버 (100) 는 챔버 (100) 로부터 반응 물질 가스(들)를 제거하도록 사용되는 펌프 (107) 에 연결된다.

플라즈마가 챔버 (100) 에 공급된 반응 물질 가스(들)로부터 형성되게 하도록 상부 전극 (102) 과 하부 전극 (104) 사이에 갭이 형성된다. 갭은 상부 전극 및 하부 전극 (102, 104) 에 의해 규정된 상부 경계 및 하부 경계, 및 상부 전극 (102) 및 하부 전극 (104) 의 외측 에지들 사이에 규정된 측면 상에 규정된 측면 경계들을 갖는 영역을 커버하는 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 을 규정한다. 반응 물질 가스(들)로부터 형성된 플라즈마는 하부 전극 (104) 상에 수용된 기판의 상단 표면 상에 피처들을 에칭하도록 사용된다. 폴리머들 및 다른 미립자들 (particulates) 과 같은 부산물들은 에칭 동작 동안 방출된, 갭 (106) 또는 다른 표면들과 정렬하는 챔버 벽 (105) 의 부분들에 부착될 수도 있다.

기판의 프로세싱 동안 방출된 입자들 및 다른 부산물들의 흡착 및 탈착을 보다 잘 제어하기 위해, 수착 구조체 (110) 가 플라즈마 프로세싱 영역 (즉, 갭) (106) 과 정렬하는 챔버 (100) 의 벽 (105) 의 부분에 규정된다. 수착 구조체 (110) 는 반응 물질 가스(들)가 수착 구조체 (110) 의 표면 상에 응결되지 않는다는 것을 보장하면서 챔버 내 가스들을 선택적으로 (프로세스 동안) 흡착 및 (세정 동안) 탈착하도록, 예를 들어, 부산물들을 흡착하도록 사용되는 수착 벽으로서 설계된다. 수착 구조체 (110) 는 복수의 컴포넌트들을 포함하고 진공 라인 (108) 을 통해 펌프 (107) 에 연결된다.

도 1a는 일 구현 예에 따른, 도 1에 도시된 챔버 (100) 의 벽 (105) 의 일부에 규정되는 예시적인 수착 구조체 (110) 섹션을 예시한다. 수착 구조체 (110) 는 흡착 단계 및 탈착 단계를 수행하도록 사용된다. 흡착 단계는 기판의 프로세싱 동안 수행되고 탈착 단계는 기판들이 프로세싱된 후 그리고 수착 구조체 (110) 가 세정되어야 할 때 수행된다. 수착 구조체 (110) 는 흡착 단계 및 탈착 단계를 수행하기 위해 선택적으로 인게이지되는 (engage) 상이한 피처들을 갖는 복수의 층들을 포함한다. 예를 들어, 수착 구조체 (110) 는 내부에 임베딩된 (embed) 하나 이상의 가열 엘리먼트들 (115) 을 갖는 내측 섹션 (111) 을 포함한다. 일 실시 예에서, 가열 엘리먼트들 (115) 은 저항성 히터들일 수도 있다. 하나 이상의 가열 엘리먼트들 (115) 은 가열 케이블을 통해 열 소스에 연결될 수도 있고 탈착 단계 동안 목표된 온도로 수착 구조체 (110) 를 가열하도록 사용된다.

수착 구조체 (110) 는 또한 내측 섹션 (111) 에 인접하게 배치된 중간 섹션 (112) 을 포함한다. 채널 (122) 은 흡착 단계 동안 저온에서 수착 구조체 (110) 를 유지하기 위해 냉각제가 채널을 통해 흐르게 하도록 중간 섹션 (112) 에 규정된다. 채널 (122) 의 사이즈는 사용된 냉각제의 타입 및 수착 구조체 (110) 를 냉각하기 위해 필요한 냉각제의 플로우 레이트에 종속될 수도 있다. 고 플로우 레이트에 대해, 채널 사이즈는 보다 크게 설계될 수도 있고 저 플로우 레이트에 대해 채널 (122) 의 사이즈는 직경이 보다 작게 설계될 수도 있다. 흡착 단계 동안 수착 구조체 (110) 가 냉각되는 온도는 챔버 내에서 수행된 프로세스의 타입, 반응 물질 가스(들)의 응결 온도, 방출되는 부산물들의 타입, 등에 종속된다. 채널 (122) 은 중간 섹션 (112) 에 규정된 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 의 일부일 수도 있다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 는 냉각제 소스로부터의 냉각제가 순환되는 하나 이상의 채널들을 포함한다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 의 상세들은 도 2a 및 도 2b를 참조하여 상세히 기술될 것이다.

수착 구조체 (110) 는 중간 섹션 (112) 에 인접하게 규정된 격자 구조체를 더 포함한다. 예시적인 격자 구조체 (114) 가 도 1a에 도시된다. 일부 구현 예에서, 격자 구조체 (114) 및 내측 섹션 및 중간 섹션은 단일 타입의 재료로 이루어진다. 대안적인 구현 예들에서, 격자 구조체 (114) 는 일 타입의 재료로 이루어질 수도 있는 한편, 내측 섹션 및 중간 섹션은 또 다른 타입의 재료로 이루어질 수도 있다. 격자 구조체 (114) 는 복수의 개구부들을 포함하는 격자 구조체 (114) 의 층 각각과 함께 복수의 층들에 규정된 개구부들을 갖는 상호 연결된 빔들의 네트워크를 포함한다. 격자 구조체 (114) 는 격자 구조체 (114) 의 개구부들의 내측 층이 중간 섹션 (112) 에 바로 인접하게 배치되고 격자 구조체 (114) 의 개구부들의 외측 층이 챔버 (100) 의 내부 영역과 대면하도록 규정된다. 격자 구조체 (114) 는 층 각각의 개구부들이 가장 작은 사이즈의 개구부들을 갖는 내측 층으로부터 시작하여 가장 큰 사이즈의 개구부들을 갖는 외측 층으로 사이즈가 점진적으로 증가하도록 설계된다. 층 각각의 개구부들의 사이즈는 흡착될 부산물들의 타입에 기초하여 규정될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 층 각각의 개구부들의 사이즈는 챔버 (100) 내의 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 을 규정하는 갭의 사이즈에 종속될 수도 있다. 상이한 챔버들 (100) 이 상이한 사이즈의 갭들을 갖기 때문에, 격자 구조체 (114) 의 층 각각의 개구부들의 사이즈는 상부 전극 (102) 및 하부 전극 (104) 사이에 규정된 갭 (즉, 플라즈마 프로세싱 영역) (106) 의 사이즈에 기초하여 가변할 수도 있다.

도 1에 예시된 예시적인 챔버 (100) 에서, 수착 구조체 (110) 는 상부 전극 (102) 및 하부 전극 (104) 사이의 갭 (106) 과 정렬하는 부분에서 챔버 벽 (105) 직상에 배치되는 것으로 도시된다. 도 1은 챔버 벽 (105) 의 양 측면들 상에 배치된 수착 구조체 (110) 를 도시하는 챔버 (100) 의 수직 단면도를 도시한다. 수착 구조체 (110) 는 챔버 벽 (105) 의 부분에 피팅되는 (fit) 단일 피스 (single piece) 로서 규정될 수도 있다. 이 예시적인 챔버에서, 상부 전극 및 하부 전극 (102, 104) 의 외측 에지들과 챔버 벽 (105) 사이의 영역은 개방된 것으로 도시된다. 또 다른 구현 예에서, 수착 구조체 (110) 는 챔버 (100) 내에 규정된 내측 라이너의 일부에 규정될 수도 있다. 내측 라이너는 챔버 벽 (105) 의 내측 측면 상에 규정되고 챔버 벽 (105) 에 평행하게 이어질 수도 있다. 내측 라이너의 일부에 규정된 수착 구조체 (110) 의 이 구현의 상세들은 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 기술될 것이다.

대안적인 구현 예들에서, 한정 링들의 세트와 같은 플라즈마 한정 구조체는 챔버 (100) 내에서 상부 전극의 외측 에지와 하부 전극의 외측 에지 사이에서 연장하도록 규정된다. 한정 링들은 갭 (106) 을 둘러싸도록 연장하는 평행한 링들의 세트이다. 한정 링들은 수평 배향으로 배치될 수도 있고 상부 전극과 하부 전극 사이에서 수직으로 연장할 수도 있다. 한정 링들을 갖는 챔버 내 수착 구조체 (110) 의 구현의 상세들은 도 6a를 참조하여 보다 상세히 논의될 것이다. 또 다른 구현 예에서, 플라즈마 한정 구조체는 C-슈라우드가 갭 (106) 을 둘러싸도록 상부 전극의 외측 에지와 하부 전극의 외측 에지 사이에서 연장하도록 규정되는 C-슈라우드일 수도 있다. 이 구현 예에서, 수착 구조체 (110) 는 C-슈라우드의 일부에 규정된다. C-슈라우드 상에 규정된 수착 구조체 (110) 를 사용한 이 구현 예의 상세들은 도 6b를 사용하여 보다 상세하게 논의될 것이다.

격자 구조체는 펌프 (107) 에 커플링된 진공 라인 (108) 에 연결된다. 격자 구조체 (114) 와 함께 펌프 (107) 에 의해 인가된 진공은 수착 구조체 (110) 내에 저압 영역을 생성한다. 이 저압 영역은 챔버 (100) 로부터 반응 물질 가스(들)의 손실을 최소화하면서 부산물들로 하여금 격자 구조체 (114) 를 향해 흐르게 하고 진공 라인 (108) 을 통해 제거되게 한다. 증가된 표면적을 갖는 격자 구조체 (114) 는 세정이 수행되어야 하는 빈도가 감소되는 동안 최대량의 부산물들이 격자 구조체 (114) 상에 흡착되는 것을 보장하여, 증가된 쓰루풋을 야기한다. 예를 들어, 도 1 및 도 1a에 예시된 예시적인 구현 예에서, 챔버 (100) 내에서 생성된 플라즈마는 약 40 mTorr의 압력을 갖는 한편, 펌프 (107) 에 의해 제공된 진공은 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 에 노출되는 외측 층에서 약 40 mTorr로부터 진공 도관들 및 진공 라인 (108) 에 연결되는 내측 층에서 약 20 mTorr로의 국부적인 압력 경사 (gradient) 가 격자 구조체에서 규정되게 한다. 이 압력 경사는 펌프 (107) 를 향한 부산물의 플로우를 보조한다. 전술한 플라즈마 압력 및 압력 경사는 단순한 예들로서 제공되고 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 가스(들)가 상이한 사이즈의 개구부들을 통과할 때, 기판의 프로세싱 동안 챔버 내에서 방출된 미립자들 및 다른 부산물들은 격자 구조체에 의해 흡착된다. 격자 구조체의 구조 (architecture) 는 격자 빔들의 신속한 냉각 및 가열을 가능하게 하도록 효과적인 열전도도가 충분히 높도록 설계된다. 격자 빔들을 갖는 예시적인 격자 구조체는 도 7a 및 도 7b를 참조하여 상세히 기술될 것이다.

예를 들어, 챔버의 내부를 대면하는 외측 층의 보다 큰 개구부들은 격자 구조체의 내측 층들을 향한 보다 많은 양의 부산물들의 진입을 보조할 수 있고 부산물들이 일 스폿에 수집되지 않는다는 것을 보장할 수 있다. 일부 구현 예들에서, 격자 구조체는 격자 구조체 (114) 에 대한 부산물들의 접착을 개선하도록 거친 (rough) 표면 마감을 가질 수도 있고, 이는 또한 격자 구조체 상에 증착된 막의 마이크로-균열을 지연시키는 것을 돕는다. 대안적인 구현 예들에서, 격자 구조체는 거친 플라즈마 분위기에서 부산물들의 접착 및 이들의 복원성 (resilience) 을 개선하도록 양극 산화될 수도 있다 (즉, 코팅될 수도 있다). 일부 구현 예에서, 격자 구조체는 알루미늄으로 이루어진다. 구현 예들은 격자 구조체를 구성하기 위해 알루미늄으로 제한되지 않고, 본 명세서에 규정된 격자 구조체의 기능성을 제공할 수 있는 임의의 다른 재료를 포함할 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 내측 섹션 및 중간 섹션은 또한 알루미늄을 사용하여 구성될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 격자 구조체에 규정된 저압 영역은 흡착된 부산물들로 하여금 격자 구조체 (114) 의 외측 층으로부터 내측 층으로 확산되게 하여, 부가적인 부산물들로 하여금 외측 층 상에 흡착되게 한다. 수착 구조체 (110) 의 냉각 및 진공 플로우는 챔버 (100) 내에서 기판의 프로세싱 동안 수행된다.

주 진공 라인 (113) 이 챔버 (100) 로부터 반응 물질 가스(들) 및 다른 화학 물질들을 배출하도록 (drain) 챔버 (100) 와 펌프 (107) 사이에 규정된다. 주 진공 라인 (113) 의 제 1 단부는 터보 펌프 (107) 에 커플링되고 주 진공 라인 (113) 의 제 2 단부는 챔버 (100) 의 하단 부분에 연결된다.

일부 구현 예들에서, 압력 센서 (131) 는 수착 구조체 (110) 와 펌프 (107) 사이의 진공 라인 (108) 을 따라 배치된다. 압력 센서 (131) 는 진공 라인 (108) 을 통해 수착 벽을 나가는 종의 압력을 모니터링하도록 사용되고, 일 구현 예에서, 압력이 미리 규정된 문턱 값 레벨 아래로 떨어질 때 챔버 (100) 의 압력 센서 (131) 에 통신 가능하게 연결된 제어기로의 신호를 생성하도록 구성될 수도 있다. 압력의 강하는 격자 구조체 상에 증착된 부산물들의 양을 나타낼 수도 있고, 진공 라인 (108) 을 향한 가스(들)의 플로우를 방지한다. 진공 라인 (108) 을 흐르는 가스(들)의 압력의 이러한 강하가 검출될 때, 세정 동작을 수행하는 것이 바람직할 것이고 압력 센서 (131) 로부터의 신호는 세정 동작을 스케줄링하기 위해 제어기 (미도시) 에 의해 사용될 수도 있다. 또 다른 구현 예에서, 압력 센서는 가스(들)의 측정된 압력을 제어기에 주기적으로 제공할 수도 있고, 제어기는 이어서 세정이 필요할 때를 결정하기 위해 압력 센서 판독 값들을 사용할 수 있다.

미리 규정된 문턱 값 레벨은 제곱 인치 당 압력 (psi) 으로 표현된 특정한 압력 값 미만으로 떨어질 때, 또는 진공 라인 (108) 에서 초기 압력 값의 백분율 (예를 들어, 40 ％ 이하), 등으로 표현될 수도 있다. 미리 규정된 문턱 값 레벨은 챔버 파라미터들 중 하나로서 제공될 수도 있다. 제어기는 컴퓨팅 디바이스에 통신 가능하게 연결된 디바이스일 수도 있고 또는 컴퓨팅 디바이스의 일체화된 부분일 수도 있다. 복수의 챔버 파라미터들을 사용하여 챔버의 동작을 관리하도록 (manage) 사용된 제어기는 압력 센서 (131) 로부터의 신호에 기초하여 세정 동작을 개시할 수도 있다. 제어기의 상이한 컴포넌트들 및 이들의 기능의 상세들은 도 9를 참조하여 상세히 기술될 것이다.

일 구현 예에서, 압력 센서 (131) 에 더하여, 밸브 (132) 가 또한 수착 구조체 (110) 상의 진공 라인 (108) 의 압력을 제어하도록 압력 센서 (131) 와 펌프 (107) 사이의 진공 라인 (108) 을 따라 제공될 수도 있다. 밸브 (132) 는 진공 라인 (108) 의 동작을 제어하도록 구성된다. 밸브 (132) 는 공압 또는 임의의 다른 형태의 액추에이터들을 사용하여 동작하는, 게이트 밸브, 글로브 밸브, 체크 밸브, 플러그 밸브, 볼 밸브, 버터 플라이 밸브, 등과 같은 임의의 타입일 수도 있다. 전술한 밸브들의 예들은 샘플들로서 제공되고 포괄적이거나 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다.

격자 구조체 (114) 상의 구축물을 세정하기 위해 탈착 단계를 수행할 때가 되면, 수착 구조체 (110) 의 선택된 컴포넌트들이 사용된다. 예를 들어, 탈착 단계는 내측 섹션 (111) 으로부터의 가열 엘리먼트들 및 격자 구조체 (114) 로부터의 진공 라인 (108) 을 사용하여 수행된다. 탈착 단계는 챔버 (100) 내에 기판들이 존재하지 않을 때 수행된다 (즉, WAC/CWAC 프로세스를 인게이지한다). 탈착 단계에서, 진공 라인 (108) 내의 밸브 (132) 는 국부적인 압력을 턴 오프하도록 조정된다. 내측 섹션 (111) 에 포함된 가열 엘리먼트들 (115) 은 WAC/CWAC가 수행되는 동안 격자 구조체 (114) 에 부착된 부산물들을 방출하기 충분한 온도로 수착 구조체 (110) 를 가열하도록 수착 구조체 (110) 에 열을 제공하도록 활성화된다. 가열 엘리먼트들 (115) 은 수착 구조체 (110) 를 가열하는 일 방식이고, 수착 구조체 (110) 를 가열하는 다른 방식들, 예컨대 저항성 히터들, 적절한 채널들을 통한 따뜻한 유체 플로우, 등이 또한 채용될 수도 있다는 것을 주의해야 한다. 격자 구조체 (114) 가 가열되어야 하는 온도는 챔버 (100) 내에서 수행되는 프로세스의 타입, 방출되는 부산물의 타입, 격자 구조체 (114) 에 사용된 재료의 타입, 등에 종속된다. 방출된 부산물들은 이어서 챔버 (100) 로부터 퍼지된다. 일부 구현 예에서, 챔버 (100) 는 기판 프로세싱으로부터 일부 잔여 반응 물질 가스(들)를 가질 수도 있고 격자 구조체 (114) 의 표면으로부터 방출된 부산물들은 잔여 반응 물질 가스(들)와 혼합될 수도 있고 챔버 (100) 로부터 퍼지될 수도 있다. 일부 구현 예에서, 부산물들은 주 진공 라인 (113) 을 통해 퍼지될 수도 있다. 탈착 단계 후, 챔버 (100) 는 프로세싱을 위해 기판을 수용할 준비가 된다.

일부 구현 예에서, 수착 구조체 (110) 의 다양한 컴포넌트들로의 입력들 및 출력들은 챔버 벽 (105) 의 후면 (즉, 외측 측면) 을 통해 라우팅될 수도 있다. 대안적인 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 가 내측 라이너의 일부 상에 규정된다면, 입력들 및 출력들은 하부 전극 (104) 을 통해 또는 상부 전극 (102) 을 통해 또는 내측 라이너의 외부로 라우팅될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 의 입력들 및 출력들은 모두 챔버 (100) 로의 다른 입력들 및 출력들이 라우팅되는 챔버 (100) 에 대해 규정된 설비 라인을 통해 라우팅될 수도 있다.

도 2는 일 구현 예에서, 챔버 (100) 의 챔버 벽 (105) 의 일부로 통합되는 예시적인 수착 구조체의 다양한 컴포넌트들을 예시한다. 수착 구조체 (110) 의 컴포넌트들은 내측 섹션 (111), 중간 섹션 (112) 및 격자 구조체 섹션 (114) 을 포함한다. 수착 구조체 (110) 는 2 단계들-흡착 단계 및 탈착 단계-를 수행하도록 사용되며, 수착 구조체 (110) 의 상이한 컴포넌트들이 이들 2 단계들을 수행하기 위해 사용된다. 흡착 단계는 챔버 (100) 내에서 생성된 부산물들을 흡착하도록 사용되고, 기판의 프로세싱 동안 수행된다. 수착 구조체 (110) 의 중간 섹션 (112) 및 격자 구조체 (114) 는 부산물들을 격자 구조체 (114) 내로 흡착하는데 사용된다. 탈착 단계는 흡착된 부산물들이 챔버 (100) 로부터 제거될 수 있도록 격자 구조체 (114) 로부터 흡착된 부산물들을 방출하도록 사용되고, 프로세스 웨이퍼들이 챔버 (100) 내에 존재하지 않을 때 WAC/CWAC 프로세스의 일부로서 수행된다. 그러나, 플라즈마에 의해 유발된 손상으로부터 ESC를 보호하기 위해 CWAC 동안 더미 웨이퍼가 ESC 상에 배치될 수도 있다. 내측 섹션 (111) 은 탈착 단계 동안 격자 구조체 (114) 에 열을 제공하도록 사용된다.

도 2a는 중간 섹션 (112) 에 규정된 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) (도 2에서 단면 "A-A"로 나타냄) 의 상세들을 예시한다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 는 부산물들 (예를 들어, 에칭 동작으로부터 에칭 부산물들) 을 흡착시키기에 충분히 저온이지만 플라즈마를 생성하기 위해 챔버 (100) 내에서 사용된 하나 이상의 반응 물질 가스들을 응결시키기에 충분히 낮지 않은 온도로 수착 구조체 (110) 를 냉각하도록 사용된다. 이에 따라, 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 는 냉각제 소스 (미도시) 로부터 냉각제를 수용하기 위한 냉각제 유입구 (118), 냉각제를 순환시키기 위한 하나 이상의 채널들 (122) 및 냉각제가 이를 통해 유출되고 냉각제 유입구 (118) 를 통해 재도입되는 냉각제 유출구 (119) 를 포함한다. 수착 구조체 (110) 를 냉각하기 위한 온도는 수착 구조체 (110) 를 구성하는데 사용된 재료의 타입, 챔버 (100) 내에서 사용된 반응 물질 가스(들)의 타입, 생성되는 부산물들의 타입, 등에 기초하여 규정될 수도 있다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 는 머신 툴 (예를 들어, 3D 프린터) 을 사용하여 단일 유닛으로서 제작될 수도 있고 수착 구조체 (110) 의 다른 컴포넌트들과 통합될 수도 있다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 컴포넌트 (110a) 로 하여금 수착 구조체 (110) 의 나머지 컴포넌트들과 커플링하게 하도록 복수의 O-링들 (120) 이 제공된다.

격자 구조체 (114) 는 중간 섹션 (112) 에 인접하게 배치된 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 및 챔버 (100) 의 내부 영역과 대면하는 격자 구조체 (114) 의 외측 층 (114b) 과 함께, 복수의 층들로 분포된 개구부들의 네트워크를 포함한다. 층 각각의 개구부들은 내측 층 (즉, 내측 층의 개구부들) (114a) 으로부터 외측 층 (114b) (즉, 외측 층의 개구부들) 으로 사이즈가 점진적으로 증가한다. 격자 구조체 (114) 내의 개구부들의 사이즈는 방출될 부산물들의 타입, 챔버 (100) 내에서 수행될 프로세스의 타입, 챔버 (100) 내에서 사용된 반응 물질 가스(들)의 타입, 상부 전극과 하부 전극 (102, 104) 사이에 규정된 갭의 양, 등과 같은 다수의 가변 인자들에 기초하여 규정된다. 물론, 전술한 가변 인자들의 리스트는 예로서 제공되고 격자 구조체의 토폴로지를 결정할 때 보다 적거나 보다 많은 수의 가변 인자들이 고려될 수도 있다.

도 2b는 도 2에 예시된 진공 라인 네트워크 (110b) 의 단면 "B-B"의 확대도를 예시한다. 진공 라인 네트워크 (110b) 는 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 에 커플링된다. 진공 라인 네트워크 (110b) 는 진공 라인 (108) 을 통해 펌프 (107) 에 커플링되는 진공 유입구 (108a) 를 포함한다. 진공 라인 (108) 은 진공 라인 (108) 의 제 1 부분이 수착 구조체 외부에 규정되고 수착 구조체 (110) 내에 규정된 진공 도관들 (108b) 의 네트워크에 연결하는 중간 섹션 내에 진공 라인 (108) 의 제 2 부분이 규정되도록, 펌프 (107) 와 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 사이에서 연장한다. 진공 라인 (108) 의 제 1 부분에 커플링된 펌프 (107) 는 또한 수착 구조체 (110) 외부에 배치된다. 펌프 (107) 는 챔버 (100) 내에서 방출된 보다 덜 응결성인 부산물들의 제거를 보조하기 위해 격자 구조체 (114) 에 의해 커버된 영역 내에 저압 영역을 생성하도록 진공을 제공한다. 진공 라인 (108) 을 따라 규정되고 격자 구조체 (114) 와 펌프 (107) 사이에 배치된 압력 센서 (131) 는 진공 라인 (108) 을 통해 챔버 (100) 를 나가는 가스(들)의 압력을 모니터링하고 탈착 단계가 개시될 수 있도록 진공 라인 (108) 에 의해 제공된 흡입의 레벨이 부정적으로 영향을 받을 때 (즉, 진공 라인 (108) 을 통해 흐르는 가스의 압력이 미리 규정된 문턱 값 아래로 떨어질 때) 신호를 생성하도록 사용된다. 진공 라인 (108) 을 흐르는 가스의 압력의 강하는 격자 구조체 (114) 상에 구축된 부산물 막의 양을 나타낼 수도 있다. 냉각제 플로우 네트워크 (110a) 및 진공 라인 네트워크 (110b) 는 별도의 유닛들로서 생성될 수도 있고 O-링들 (120) 의 세트를 사용하여 수착 구조체 (110) 의 다른 컴포넌트들과 커플링될 수도 있다. 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 및 진공 라인 네트워크 (110b) 를 갖는 중간 섹션은 격자 구조체 (114) 와 함께 흡착 단계 동안 격자 구조체 (114) 내의 부산물들을 흡착하도록 사용된다.

일 구현 예에서, 내측 섹션 (111) 에 포함된 컴포넌트들은 탈착 단계 동안 격자 구조체 (114) 에 부착된 부산물들을 방출하도록 사용된다. 내측 섹션 (111) 은 가열 케이블 (117) 을 통해 서로 그리고 전력 소스에 연결될 수도 있는 하나 이상의 가열 엘리먼트들 (115) 을 포함한다. 가열 엘리먼트들 (115) 은 수착 구조체 (110) 를 부산물들을 방출하기에 충분한 온도로 가열하도록 사용되는 저항성 히터들 또는 임의의 다른 타입의 히터들일 수도 있다. 탈착 단계 동안, 펌프 (107) 로부터의 진공에 의해 국부적으로 생성된 저압은 턴 오프되고, WAC/CWAC는 가열 엘리먼트들 (115) 이 턴온되는 동안 수행된다. 방출된 부산물들은 챔버 (100) 의 하단부와 펌프 (107) 사이에 규정된 주 진공 라인 (113) 으로부터 제거된다. 방출된 부산물들은 임의의 남아 있는 반응 물질 가스(들)와 함께 제거될 수도 있다. 대안적으로, 제 2 가스는 WAC/CWAC 동안 가열된 격자 구조체 (114) 에 의해 방출된 부산물들의 제거를 보다 잘 보조하도록 대응하는 가스 피드 (미도시) 를 통해 제 2 가스 소스로부터 챔버 (100) 내로 도입될 수도 있다.

컴포넌트들, 내측 섹션 (111), 중간 섹션 (112) 및 격자 구조체 (114) 각각은 내측 컴포넌트들로부터 입력들 및 출력들을 라우팅하기 위해 필요한 채널들을 갖는 머신 툴들을 사용하여 개별적으로 생성될 수도 있고 단일 수착 구조체 유닛을 형성하도록 O-링들을 사용하여 함께 커플링될 수도 있다. 또한, 앞서 언급된 바와 같이, 냉각제 플로우 전달 네트워크 (110a) 및 진공 라인 네트워크 (110b) 는 별도의 유닛들로서 생성될 수도 있고 중간 섹션 (112) 에 커플링될 수도 있고, 중간 섹션 (112) 은 대응하는 O-링들 (120) 을 사용하여 일 측면 상의 격자 구조체 (114) 및 마주보는 측면 상의 내측 섹션에 커플링된다.

상부 전극과 하부 전극 (102, 104) 사이에 규정된 갭 (106) 과 정렬하는 챔버 (100) 의 챔버 벽 (105) 의 부분이 식별되고, 수착 구조체 (110) 는 챔버 벽 (105) 의 이 부분에 통합된다. 챔버 벽 (105) 의 이 부분의 내측 측면은 수착 구조체 (110) 로 하여금 챔버 벽 (105) 의 내측 측면과 단단히 (tightly) 커플링되게 하는 복수의 O-링들 (120) 을 포함한다. 챔버 벽 (105) 은 또한 수착 구조체 (110) 의 입력들 및 출력들을 라우팅하기 위한 복수의 채널들을 포함하고 이들 채널들은 수착 구조체 (110) 내에 규정된 대응하는 입력들/출력들 채널들과 정렬된다. 예를 들어, 제 1 채널 (냉각제 유입구 채널 (118a)) 은 냉각제 유입구 (118) 를 라우팅하도록 챔버 벽 (105) 내에 규정될 수도 있고, 제 2 채널 (117a) 은 가열 케이블 (117) 을 라우팅하도록 규정될 수도 있고, 제 3 채널 (108c) 은 진공 라인 (108) 을 라우팅하도록 규정될 수도 있고 제 4 채널 (119a) 은 냉각제 유출구 (119) 를 라우팅하도록 규정될 수도 있다. 대안적인 구현 예에서, 수착 구조체 (110) 의 다양한 입력들 및 출력들은 챔버 벽 (105) 을 통한 라우팅 대신 하부 전극 (104) 을 통해 아래로 라우팅될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 의 다양한 입력들 및 출력들은 상부 전극 (102) 을 통해 라우팅될 수도 있다.

일부 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 의 다양한 컴포넌트들은 CNC (computer numerical control) 머신, 또는 3 차원 (3D) 프린터 툴과 같은 머신 툴을 사용하여 제작될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 의 컴포넌트들은 6-축 3D 프린터를 사용하여 제작될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 수착 구조체의 상이한 컴포넌트들은 알루미늄과 같은 단일 재료로 이루어진다. 대안적인 구현 예들에서, 상이한 컴포넌트들 각각은 상이한 재료 (예를 들어, 금속 또는 세라믹) 로 이루어질 수도 있다. 이 구현 예에서, 격자 구조체 (114) 는 알루미늄으로 이루어질 수도 있고 내측 섹션 (111) 및 중간 섹션 (112) 은 알루미늄과 상이한 상이한 재료로 이루어질 수도 있다. 내측 섹션 (111) 및 중간 섹션 (112) 은 알루미늄과 상이한 도전성 재료 (즉, 금속) 로 이루어질 수도 있다. 격자 구조체는 또한 2 차 재료로 코팅될 수도 있다.

도 3은 부산물들을 캡처하고 제거하기 위해 사용된 수착 구조체 (110) 의 대안적인 구현 예를 예시한다. 이 대안적인 구현 예에서, 격자 구조체 (114) 에 부착된 부산물들의 세정 (즉, 탈착 단계) 은 격자 구조체 (114) 의 표면에 부착된 부산물들, 예컨대 폴리머 막을 방출하도록 격자 구조체 (114) 의 후면 (즉, 내측 층 (114a)) 으로부터 질소와 같은 고압 가스를 블로잉함 (blow) 으로써 GPAC (Gas Purge Auto Clean) 를 인게이지함으로써 행해진다. 고압 가스는 부산물들로 하여금 격자 구조체 (114) 로부터 방출되게 하도록 부산물들에 충분한 힘을 가할 수도 있다. 이 구현 예에서, 탈착 단계는 격자 구조체 (114) 에 부착된 부산물들을 방출하기 위해 가열 엘리먼트들 (115) 대신 고압 가스에 의존할 수도 있다. 설계 변화들을 최소화하기 위해, 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 에 이미 연결된 기존 진공 라인 (108) 은 부가적인 채널을 부가하는 대신 고압 가스를 공급하도록 사용될 수도 있다. 이 설계는 도 3에 도시된다. 제 3 라인 (109) 은 제 3 라인 (109) 의 제 1 단부가 진공 라인 (108) 에 커플링되고 제 2 단부가 질소 가스 소스 (121) 와 같은 가스 소스에 연결되도록 규정된다. 제 3 라인 (109) 의 밸브 및 진공 라인 (108) 의 밸브 (132) 는 (a) 펌프 (107) 로부터 저압을 차단하고 (shut off), (b) 챔버 (100) 내로 질소 가스의 플로우 속도를 제어하도록 함께 작동할 수도 있다. 가스 소스 (121) 로부터 공급된 질소 가스는 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 으로부터 외측 층 (114b) 으로 흐르도록 구성된다. 일부 구현 예들에서, 센서 (미도시) 는 질소 가스가 특정한 압력 또는 플로우 레이트로 격자 구조체 (114) 로 전달된다는 것을 보장하도록 사용될 수도 있다. 압력 센서로부터의 신호는 제 3 라인 (109) 상에 규정된 GPAC 밸브를 능동적으로 제어함으로써 N₂ 플로우 레이트를 조정하도록 사용될 수 있다.

탈착 단계 동안, 질소 가스의 고압 플로우는 격자 구조체 표면에 부착된 부산물들로 하여금 챔버 (100) 내로 방출되게 한다. 방출된 부산물들은 주 진공 라인 (113) 상의 대응하는 밸브를 동작시킴으로써 주 진공 라인 (113) 을 통해 질소 가스와 함께 제거된다 (즉, 퍼지된다). 대안적인 구현 예에서, 분리된 가스 유입구 라인의 제 1 단부가 가스 소스에 연결되고 제 2 단부가 격자 구조체 (114) 의 후면 (즉, 내측 층 (114a)) 에 연결되도록 분리된 가스 유입구 라인이 규정될 수도 있다. 도 1에서와 같이, 도 3의 수착 구조체는 챔버 벽 (105) 의 일부에 규정되는 것으로 도시된다.

도 3에 예시된 구현 예에서, 진공 라인 (108) 은 흡착 단계 동안, 부산물들이 격자 구조체 (114) 에 의해 흡착될 수 있도록 격자 구조체 (114) 상에 저압 영역을 제공하도록 계속해서 사용된다. 진공 라인 (108) 은 부산물들이 빠져 나갈 (escape through) 제 2 유출구를 형성한다. 격자 구조체 (114) 의 확장 표면 및 진공 라인 (108) 을 통해 도입된 진공은 격자 구조체 (114) 에서 저압 경사를 유발한다. 따라서, 흡착 단계 동안, 격자 구조체 (114) 의 저압 영역은 최대량의 부산물들이 캡처되고 최소량의 반응 물질 가스(들)가 손실되는 것을 보장한다.

일부 구현 예에서, 탈착 단계는 격자 구조체 (114) 상의 부산물 구축물을 세정하기 위해 가열 엘리먼트들 (115) 및 고압 가스 모두를 사용할 수도 있다. 이러한 구현 예에서, GPAC는 격자 구조체 (114) 상에 증착된 부산물들을 방출하고 제거하기 위해 WAC/CWAC와 함께 인게이지될 수도 있다. 수착 구조체 (110) 의 내측 층 (111) 의 가열 엘리먼트들 (115) 은 수착 구조체 (110) 를 가열하도록 사용될 수도 있고 가스 소스 (121) 로부터의 고압 가스는 진공 라인 (108) 및 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 에 커플링된 진공 도관들을 통해 도입될 수도 있다. 열 및 고압 가스 모두의 효과는 격자 구조체 (114) 로부터 부산물들의 보다 빠른 방출을 보조할 수도 있다. 방출된 부산물들은 주 진공 라인 (113) 을 통해 제거될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, WAC 또는 CWAC 및 GPAC의 조합이 보다 효율적인 탈착을 위해 대안적으로 수행되어야 할 수도 있다.

도 4a는 수착 구조체 (110) 가 배치되는 챔버 (100) 의 대안적인 구현 예를 예시한다. 이 구현 예에서, 챔버 (100) 는 챔버 벽 (105) 의 내측 측면 전체를 따라 규정되는 내측 라이너 (125) 를 포함하고 수착 구조체 (110) 는 내측 라이너 (125) 의 부분들에 규정된다. 수착 구조체 (110) 는 규정된 길이 및 폭을 갖는 단면 피스로서 생성되고, 도 4a에 예시된 구현 예는 내측 라이너 (125) 의 상이한 부분들을 따라 균일하게 분포되고 서로 직교하게 배치된 수착 구조체 섹션들 (110) 을 포함한다. 수착 구조체 섹션들 (110) 이 규정되는 내측 라이너 (125) 의 부분들은 상부 전극과 하부 전극 사이의 갭과 정렬하도록 식별된다. 내측 라이너 (125) 의 부분들은 부산물들이 내측 라이너 (125) 에 부착될 가능성에 기초하여 식별된다. 일부 구현 예들에서, 수착 구조체 섹션들 (110) 의 입력들 및 출력들은 내측 벽의 후면으로 라우팅된다. 라우팅된 입력들 및 출력들은 결국 다른 설비 라인들과 함께 제어기 (미도시) 에 연결된다. 제어기에 제공된 동작 파라미터들은 수착 구조체 (110) 를 동작시키기 위한 파라미터들을 포함한다. 수착 구조체를 제어하기 위한 동작 파라미터들 중 일부는 진공 라인 (108) 을 따라 펌프에 의해 제공되어야 하는 차압, 흡착 단계 동안 냉각제가 수착 구조체를 냉각해야 하는 온도, 탈착 단계 동안 가열 엘리먼트들이 수착 구조체를 가열하는 온도를 포함할 수도 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 이들 동작 파라미터들은, 예를 들어, 챔버 (100) 내에서 수행되는 동작의 타입, 챔버 내에서 동작을 수행하기 위해 사용된 반응 물질 가스(들)의 타입, 방출되는 부산물들의 타입, 사용된 기판의 타입, 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭의 사이즈, 격자 구조체의 상이한 층들의 개구부들의 사이즈, 등에 종속될 수도 있다.

도 4a에 예시된 구현 예에서, 수착 구조체 섹션 (110) 각각으로부터의 입력들 및 출력들 (즉, 진공 라인 (108), 가열 케이블 (117), 냉각제 유입구 (118), 냉각제 유출구 (119)) 은 내측 라이너 (125) 및 챔버 벽 (105) 내에 규정된 대응하는 채널들을 통해 챔버 벽 (105) 의 후면으로 개별적으로 라우팅된다. 대안적으로, 수착 구조체 섹션 (110) 각각으로부터의 유사-타입 입력들 및 출력들은 서로 링크되고 (link) 내측 라이너 (125) 및 챔버 벽 (105) 의 채널들을 통해 내측 라이너 (125) 의 후면으로 또는 챔버 벽 (105) 의 후면으로 라우팅될 수도 있다. 대안적인 구현 예에서, 수착 구조체 섹션들 (110) 각각으로부터의 입력들 및 출력들은 내측 라이너 (125) 의 후면으로 그리고 이어서 하부 전극 (104) 으로 그리고 하부 전극 (104) 및/또는 챔버 (100) 의 설비 라인들을 하우징하는 채널을 통해 라우팅될 수도 있다. 따라서, 챔버 (100) 및 수착 구조체 섹션들 (110) 의 설계에 기초하여, 수착 구조체 섹션들 (110) 의 입력들 및 출력들은 제어기로 하여금 수착 구조체 (110) 의 기능들을 관리하게 하도록 제어기로 적절히 라우팅된다.

도 4b는 도 4a에 도시된 수착 벽 구조의 대안적인 구현 예를 예시한다. 이 구현 예에서, 수착 구조체 (110) 는 챔버 벽 (105) 의 내측 측면의 전체를 따라 규정되는 내측 라이너 (125) 의 부분의 전체 섹션 (360 °) 을 따라 배치된다. 수착 구조체는 규정된 길이 및 폭을 갖는 단면 피스의 형태이고, 도 4b에 예시된 구현 예는 각각 90도를 커버하고 서로 직교하게 분포된 4 개의 수착 구조체 섹션들 (110) 을 도시한다. 일부 구현 예들에서, 수착 구조체는 전체 섹션을 커버하는 하나의 피스로 이루어질 수 있다. 수착 구조체 섹션들 (110) 이 상부 전극과 하부 전극 사이의 갭과 정렬하도록 내측 라이너 (125) 상에 배치되는 부분이다. 수착 구조체 섹션들 (110) 의 입력들 및 출력들 (즉, 진공 라인 (108), 가열 케이블 (117), 냉각제 유입구 (118), 및 냉각제 유출구 (119)) 은 내측 벽 (125) 및 챔버 벽 (105) 에 규정된 대응하는 채널들을 통해 개별적으로 라우팅된다. 라우팅된 입력들 및 출력들은 결국 제어기로 하여금 수착 벽의 기능들을 관리하게 하도록 다른 설비 라인들과 함께 제어기 (미도시) 에 연결된다. 입력들 및 출력들의 라우팅은 예로서 제공되고 도 4a를 참조하여 기술된 입력들 및 출력들의 라우팅의 다른 방식들이 또한 채용될 수도 있다.

도 5는 수착 구조체 (110) 를 포함하는 챔버 (100) 의 대안적인 구현 예를 예시한다. 도 5에 예시된 구현 예는 작은 섹션들로서 규정되는 수착 구조체 (110) 를 포함한다. 이들 수착 구조체 섹션들 (110) 은 내측 라이너 (125) 를 따라 분포된다. 그러나, 서로 직교하게 분리된 도 4의 수착 구조 섹션들과 달리, 도 5의 수착 구조체 섹션들은 약 5 ° 내지 약 10 °의 특정한 분리 각도로 서로 가깝게 배치된다. 수착 구조체 섹션들 (110) 사이의 작은 분리 각도는 부산물들이 내측 라이너 (125) 의 표면에 부착되는 것을 방지하도록 수착 구조체 섹션들 (110) 에 의해 커버되는 내측 라이너 (125) 의 충분한 표면적이 있다는 것을 보장하기 위한 것이다. 또한, 수착 구조체들 (110) 의 보다 작은 섹션들은 3D 프린터 또는 다른 머신 툴들을 사용하여 제작하는 것이 보다 쉽고 저렴하다. 섹션들 각각으로부터의 유입구들/유출구들은 개별적으로 라우팅되거나 타입 각각의 유입구들/유출구들이 함께 결합되고 라우팅될 수도 있다. 보다 작은 섹션들이 제작을 위해 비용-효율적일 수도 있지만, 유입구들/유출구들의 라우팅은 비용 및/또는 복잡성을 증가시킬 수도 있다. 개별 챔버 설계에 기초하여 적절한 설계가 선택될 수도 있다. 수착 구조체 섹션들이 3D 프린터를 사용하여 제작되는 구현 예들에서, 수착 구조체 (110) 의 후면 측벽은 직선일 수도 있고 전면 측벽은 아치형일 수도 있고, 또는 후면 측벽 및 전면 측벽은 모두 내측 라이너의 곡률과 매칭하도록 아치형일 수도 있고 또는 후면 측벽 및 전면 측벽 모두는 직선일 수도 있다. 단면 수착 구조체 (110) 의 후면 및 전면 모두가 직선인 구현 예에서, 단면 수착 구조체의 작은 치수는 수착 구조체로 하여금 내측 라이너 (125) 의 곡률을 따르게 할 수도 있다. 대안적으로, 수착 구조 섹션들은 3D 프린터를 사용하여 직사각형인 블록들로 몰딩될 수도 있다. 수착 구조체 섹션들 (110) 이 내측 라이너 (125) 둘레에 배치되는 도 5의 이 구현 예는 또한 수착 구조체 섹션들 (110) 이 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭과 정렬되는 부분들에서 챔버 벽 (105) 직상에 배치되는 구현 예로 확장될 수 있다.

도 6a는 수착 구조체들이 챔버 (100) 의 챔버 벽 (105) 상에 배치되고 챔버 내에 규정된 플라즈마 한정 링들 (126) 과 같은 플라즈마 한정 구조체의 외부에 배치되는 또 다른 구현 예를 예시한다. 이 구현 예에서, 플라즈마 한정 링들의 세트 (126) 는 반응 물질 가스(들)의 이온화에 의해 생성된 플라즈마가 한정 링들 (126) 사이 그리고 전극들 (102, 104) 의 대응하는 표면들 사이에 규정된 작은 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 내에 한정되도록 상부 전극 (102) 의 주변 에지와 하부 전극 (104) 의 주변 에지 사이에서 연장하도록 규정된다. 한정 링들 (126) 은 실리카 또는 석영과 같은 유전체 재료로 구성될 수도 있다. 스페이서들에 의해 규정된 통로들이 플라즈마가 탈출할 경로를 제공하도록, 스페이서들은 인접한 링들 사이에 규정된다. 스페이서들은 실리카 또는 석영과 같은 유전체 재료로 구성될 수도 있다. 대안적으로, 스페이서들은 전도성 재료들로 구성될 수도 있다. 수착 구조체 (110) 는 한정 링들 (126) 이 규정되는 영역 외부에 규정되고, 플라즈마 프로세스 챔버로부터 탈출하는 부산물 및 플라즈마가 수착 구조체 (110) 의 격자 구조체 (114) 내에 흡착될 수 있도록 한정 링들 (126) 과 정렬된다.

도 6b는 하나 이상의 수착 구조체(들) (110) 가 배치되는 플라즈마 한정 구조체를 갖는 챔버의 대안적인 구현 예를 예시한다. 이 구현 예에서, 상부 전극은 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 에 반응 물질 가스(들)를 제공하도록 가스 소스 (미도시) 에 연결되고, 반응 물질 가스(들)로부터 플라즈마를 생성하도록 RF 전력 소스와 같은 전력 소스 (미도시) 에 연결된다. 상단 전극은 전기적으로 접지된다. C-슈라우드 (127) 형태의 플라즈마 한정 구조체는 부가적인 플라즈마 봉쇄 (containment) 를 제공하도록 상단 외측 전극 (102) 의 외측 에지로부터 하단 전극 (104) 의 외측 측표면으로 연장한다. C-슈라우드 (114) 는 가스(들) 및 플라즈마로 하여금 C-슈라우드 (127) 로부터 흐르게 하도록 하단 표면을 따라 규정된 복수의 어퍼처들을 갖는다. 이 구현 예에서, C-슈라우드 (127) 는 접지된다. 상부 전극과 하부 전극 (102, 104) 사이의 갭과 정렬하는 C-슈라우드 (127) 의 부분이 식별되고 수착 구조체 (110) 는 C-슈라우드 (127) 의 식별된 부분에 규정된다. 수착 구조체 (110) 로부터 챔버 (100) 의 외부로 연장하는 진공 라인 (108) 은 수착 구조체 (110) 를 펌프 (107) 에 연결한다. 일부 구현 예에서, 진공 라인 (108) 은 수착 구조체 (110) 와 펌프 (107) 사이에 규정된 압력 센서 (131), 및 진공 라인 (108) 을 통해 인가된 진공 레벨을 제어하기 위한 밸브 (132) 를 포함한다. 주 진공 라인 (113) 이 챔버 (100) 의 하단 표면과 펌프 (107) 사이에 제공되고, 이는 플라즈마 프로세싱 영역 (106) 으로부터 탈출하는 반응 물질 가스, 중성 종 및 부산물들을 배출하기 위한 메인 루트를 제공한다.

격자 구조체는 일 구현 예에서 3D 프린터를 사용하여 생성될 수도 있다. 3D 프린터는 수착 구조체의 표면적을 최대화하고, 격자 구조체 내로의 플라즈마 누설을 최소화하고, 그리고 격자 구조체 두께를 통한 온도 분포를 제어하도록 격자 구조체의 다양한 층들에서 격자 단위 셀들의 토폴로지 (예를 들어, 빔들의 직경 및 길이, 빔들의 배열, 단위 셀들의 배열, 등) 를 신중하게 규정하도록 격자 구조체의 토폴로지를 제작할 수 있다. 일부 구현 예에서, 개방형 셀 금속 폼, 허니컴 구조체, 또는 천공된 플레이트들과 같은 다른 구조화된 재료들의 조합이 3D 프린팅된 격자 구조체들 대신 사용될 수 있다.

일부 구현 예들에서, 격자 구조체는 금속 격자이다. 일부 다른 구현 예에서, 최적화된 토폴로지 (셀 사이즈, 쓰루 홀 레이트, 다공성, 표면 거칠기, 등) 를 갖는 개방 셀 금속 폼이 금속 격자 대신 사용될 수 있다. 금속 폼들의 저비용으로 인해, 금속 폼이 일정 시간 동안 사용된 후 챔버로부터 제거되고 수동으로 또는 웨이퍼 핸들링 로봇을 통해 새로운 금속 폼으로 대체되는 소모성 부품으로서 사용될 수 있다. 격자 구조체 또는 금속 폼은 증착된 부산물 막들의 마이크로-균열을 지연시키는 것을 더 보조하기 위해 최적화된 표면 거칠기를 가질 것이다. 천공된 플레이트를 갖는 허니컴 구조체와 같은 다른 구조화된 재료들이 또한 벽 표면적을 증가시키기 위해 금속 폼 대신 사용될 수 있다. 일부 구현 예들에서, 임베딩된 가열 엘리먼트들, 측면 진공 네트워크 및 GPAC가 필요하지 않을 수도 있다는 것이 인식될 수 있다.

도 7a는 일 예시적인 구현 예에서, 챔버 내에서 방출된 부산물들을 흡착하기 위해 큰 수착 벽 표면적을 제공하기 위해 수착 벽에 사용된, 허니컴 구조체와 같은 예시적인 구조화된 재료의 단순한 블록도를 예시한다. 도 7b는 챔버 내에서 방출된 부산물들을 흡착하기 위해 챔버의 수착 벽에 사용되도록 설계되는 구조화된 재료의 예를 예시한다. 이 구현 예에서, 격자 구조체는 격자 구조체의 외측 또는 상단 층을 형성하는 천공된 상단 플레이트 (702) 를 포함한다. 허니컴 코어 (704) 가 천공된 상단 플레이트 (702) 아래에 배치된다. 허니컴 코어 (704) 는 보다 높은 표면적을 달성하기 위해 금속 볼들 (704a) 로 충진될 수도 있다. 허니컴 코어 (704) 의 금속 볼들 (704a) 은 천공된 상단 플레이트 (702) 에 의해 사전-압축된다 (pre-compress). 일 예시적인 구현 예에서, 사전-압축은 우수한 열 전도가 실현될 수 있도록 우수한 콘택트를 확립하기 위해 금속 볼트들을 사용하여 행해진다. 금속 볼트는 허니컴 코어 (704) 를 천공된 상단 플레이트 (702) 에 부착하기 위해 사용될 수 있는 패스닝 구조체의 일 예이고 다른 타입들의 패스닝 재료들, 또는 구조체들, 또는 디바이스들이 또한 사용될 수 있다는 것을 주의해야 한다. 천공된 후면 플레이트 (706) 는 도 7a 및 도 7b에 예시된 구현 예에서 구조화된 재료 격자 구조체의 하단 측면을 형성한다. 대안적인 구현 예에서, 중실형 (solid) 백 플레이트가 천공된 백 플레이트 대신 사용될 수도 있다. 천공된 후면 플레이트 (706) 는 수착 벽의 중간 섹션에 연결하도록 사용될 수도 있다. 일부 구현 예에서, 천공된 상단 플레이트 (702) 및 허니컴 코어 (704) 는 WAC를 통해 세정될 수 있다. 금속 볼들 (704a) 은 소모성 아이템들일 수 있고 주기적으로 교체될 수도 있다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 격자 구조체는 비용을 감소시키기 위해 일반적으로 발생하는 기성품 (off-the-shelf) 컴포넌트들을 사용하여 어셈블될 수 있다. 이 구현 예에서 격자 구조체는 천공된 상단 플레이트 (702) 와 천공된 후면 플레이트 (706) 사이에 샌드위치된 볼-충진된 육각형 허니컴 코어 (704) 이다.

제어기는 흡착 단계 및 탈착 단계 동안 주 동작 파라미터들을 관리하도록 사용된다. 이들 주 동작 파라미터들은 부산물들의 성공적인 흡착 및 제거를 위해 선택된 설계 파라미터들에 의해 영향을 받을 수도 있다. 예를 들어, 흡착 단계 동안 제어되어야 할 수도 있는 주 동작 파라미터들 중 일부는 벽 온도, 및 진공 라인에 대한 진공 압력을 포함할 수도 있다. 유사하게, 탈착 단계 동안 제어되어야 할 수도 있는 주 동작 파라미터들은 수착 구조체가 가열되어야 하는 온도, 탈착 단계의 지속 기간, WAC/CWAC 레시피, 및 탈착 단계가 수행되어야 하는 빈도를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 흡착 단계를 위해, 선택된 냉각제의 타입은 흡착 단계 동안 수착 구조체가 냉각되어야 하는 온도에 기초할 수도 있다. 유사하게, 냉각제 플로우 레이트는 선택된 냉각제의 타입에 종속될 수도 있다. 냉각제 전달 토폴로지는 냉각제 플로우 레이트에 기초할 수도 있다. 유사하게, 격자 토폴로지는 부산물들을 캡처하기 위해 제공되는 표면적을 규정할 수도 있다. 유사한 라인들을 따라, 탈착 단계 동안 수착 구조체를 가열하기 위해 사용된 전력은 수착 구조체가 상승되어야 하는 온도 및 상승된 온도를 유지하기 위한 시간 지속 기간에 기초할 수도 있다. 가열 엘리먼트들의 수, 수착 구조체의 내측 층 내의 가열 엘리먼트들의 배열 및 가열 엘리먼트들 사이의 간격은 가열 엘리먼트들의 전력에 기초할 수도 있다.

제어기는 가스 소스, 바이어스 RF 소스, 상부 전극, 하부 전극, 배기 펌프 (107) 를 포함하는 플라즈마 프로세스 챔버의 다양한 컴포넌트들, 및 압력 센서, 밸브, 가스 소스, 가열 엘리먼트들, 냉각제 소스, 등을 포함하는 수착 구조체의 상이한 컴포넌트들에 연결된다. 제어기는 플라즈마 프로세스 챔버 내로의 에칭 가스의 플로우, 챔버 압력, 뿐만 아니라 RF 소스들, 상부 전극 및 하부 전극 (102, 104), 및 배기 펌프 (120) 로부터 RF 전력의 생성을 제어한다. 제어기는 또한 진공 라인 (108) 을 통해 제공된 진공 레벨, 고압 가스가 사용된다면, 가스 소스 (예를 들어, N₂ 가스 소스 (121)) 로부터 격자로의 고압 가스의 플로우, 및 진공 라인을 따른 밸브들 (132, 등), 및 센서들 (예를 들어, 131, 등) 의 동작을 제어한다. 진공 라인 (108) 은 부산물들을 제거하기 위해 챔버로부터 부가적인 플로우 경로를 제공하는 한편, 진공 라인 (113) 은 가스들 및 부산물들이 챔버로부터 제거되는 정규 경로를 제공한다. 챔버 외부에 도시된 진공 라인 (108) 은 중간 섹션 내부에 규정된 진공 도관들의 네트워크에 연결되고 챔버로부터 부산물들을 제거하기 위해 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 에 연결된다. 진공 라인에 의해 규정된 저압 영역은 최소량의 반응 물질 가스들이 챔버로부터 제거되는 것을 보장한다. 흡착 단계 동안 수착 구조체가 설정되는 온도는 사용된 가스들의 타입, 수행된 프로세스의 타입 및 챔버에서 사용된 프로세스 레시피의 타입에 기초한다. 일 예시적인 구현 예에서, 온도는 격자 구조체에 사용된 재료의 타입, 수착 구조체의 치수, 격자 부분의 열 전도도, 진공 라인에서의 플로우 레이트에 영향을 주도록 온도 델타 (delta) 를 생성하는 속도, 사용되는 프로세스 레시피, 온도가 유지되어야 하는 시간, 등에 기초하여 결정될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 플라즈마 프로세스 챔버 내에서 수행되는 프로세스 레시피 및 프로세스의 타입에 따라, 탈착 단계는 100 개의 기판들을 프로세싱한 후에 수행될 수도 있다. 다른 구현 예들에서, 탈착 단계는 보다 적거나 보다 많은 수의 기판들이 프로세싱된 후 수행될 수도 있다.

일부 구현 예에서, 격자 구조체 (114) 의 토폴로지는 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭의 양에 기초하여 규정된다. 상이한 프로세스 챔버들 (즉, 프로세스 모듈들) 이 상부 전극과 하부 전극 사이에 상이한 사이즈의 갭들을 가질 수도 있기 때문에, 격자 구조체의 토폴로지는 상이한 챔버들의 이러한 갭에 따라 결정된다. 일 예시적인 구현 예에서, 상부 전극과 하부 전극 사이의 갭이 약 10 ㎜이면, 외측 층 (114b) 의 격자 개구부들 (단위 셀 특성 길이) 은 사이즈가 약 1 ㎜일 수도 있고 내측 층 (114a) 의 개구부들은 사이즈가 약 0.1 ㎜일 수도 있다. 또 다른 예시적인 구현 예에서, 전극들 사이의 갭은 약 2" 내지 약 3"일 수도 있다. 이 구현 예에서, 외측 층의 개구부 각각의 사이즈는 갭의 약 1/10 사이즈로 규정될 수도 있고 내측 층의 개구부 각각의 사이즈는 갭의 사이즈의 약 1/100로 규정될 수도 있다. 일부 구현 예들에서, 상부 전극과 하부 전극 사이의 영역은 플라즈마가 발생하고 부산물들이 방출되는 곳이기 때문에, 수착 구조체는 수착 구조체 (110) 의 하단 부분이 하부 전극의 상단 표면과 일직선이거나 (in line with) 바로 위 (예를 들어, 약 1 내지 3 ㎜ 미만) 인 높이에 있도록 챔버 벽 또는 내측 라이너의 부분 상에 규정되고 수착 구조체 (110) 의 상단 부분은 상부 전극의 하단 표면과 일직선이거나 바로 아래 (예를 들어, 약 1 내지 3 ㎜ 이상) 인 높이에 배치된다. 큰 표면적 및 저온뿐만 아니라 저압 영역은 부산물들을 제거하는데 효과적인 흡착성 수착 구조체의 특징들을 규정한다. 격자 구조체에 규정된 압력 차는 "근거리 필드" 입자들 (즉, 벽 영역 근방) 을 끌어 당기기 위해 흡입 필드를 생성하기에 충분히 크지만 "원거리 필드" 플라즈마 입자들 (즉, 플라즈마 프로세싱 영역에 포함된 입자들) 에 영향을 주기에 너무 크지 않다. 표면적 및 저온 속성들에 더하여, 개구부들의 네트워크는 수착 구조체로 부산물들을 끌어 당기는 것을 보조한다.

도 8은 일 구현 예에서 기판을 프로세싱하기 위해 사용되는 프로세스 챔버로부터 부산물들을 흡착 및 제거하기 위해 사용된 방법의 흐름도이다. 방법은 프로세스 챔버의 챔버 벽의 일부에 규정된 수착 구조체가 제 1 온도로 냉각되는 동작 810에서 시작된다. 프로세스 챔버는 기판의 표면 상에 피처들을 에칭하기 위해 사용되는 에칭 챔버일 수도 있다. 수착 구조체의 냉각은 수착 구조체의 중간 섹션 내에 규정된 냉각제 전달 네트워크의 하나 이상의 채널들을 통해 냉각제 소스로부터 냉각제를 순환시킴으로써 수행된다. 제 1 온도는 관심있는 가스 종을 선택적으로 흡착하도록, 예를 들어 프로세스 챔버에서 사용된 하나 이상의 반응 물질 가스들의 응결 온도보다 높지만 기판의 프로세싱 동안 챔버 내에서 생성된 부산물들을 흡착하도록 충분히 저온으로 규정된다.

동작 820에서, 챔버 내에서 방출된 부산물들은 격자 구조체를 사용하여 캡처된다. 격자 구조체는 중간 섹션의 제 2 측면에 인접하도록 규정된다. 격자 구조체는 복수의 층들에 규정된 개구부들의 네트워크를 포함하고, 층 각각은 복수의 개구부들을 갖는다. 격자 구조체 (114) 의 내측 층 (114a) 은 중간 섹션의 제 2 측면에 인접하게 규정되고 격자 구조체 (114) 의 외측 층 (114b) 은 프로세스 챔버의 내부 영역을 대면한다. 격자 구조체의 층 각각의 개구부들은 외측 층이 부산물들을 캡처하기 위해 보다 큰 표면적을 제공하도록 내측 층 (114a) 으로부터 외측 층 (114b) 으로 사이즈가 점진적으로 증가한다. 격자 구조체와 펌프 사이에 커플링된 진공 라인 네트워크는 부산물들을 흡착하도록 격자 구조체 내에 저압 영역을 생성하도록 진공을 제공한다. 부산물들과 함께 반응 물질 가스들의 일부 부분은 또한 저압 영역으로 끌어 당겨지고 진공 라인을 통해 제거될 수도 있다. 그러나, 시스템의 파라미터들은 측벽들로부터 플라즈마 반응 물질 가스(들) 누설을 최소화하도록 설계될 수 있다. 점점 보다 많은 기판들이 프로세스 챔버를 사용하여 프로세싱됨에 따라, 격자 구조체 상의 부산물들의 구축물이 증가한다. 격자 구조체와 펌프 사이의 진공 라인 상에 배치된 압력 센서는 진공 라인을 통해 펌프를 향해 흐르는 가스들의 압력을 측정함으로써 부산물 구축을 모니터링한다. 처음에, 격자 구조체에 어떠한 부산물 구축물도 없을 때, 챔버에서 사용된 반응 물질 가스들은 진공 라인을 통해 펌프로 쉽게 흐른다. 그러나, 격자 구조체 상의 부산물들의 구축이 증가함에 따라, 격자 구조체의 상이한 층들의 개구부들은 부산물들로 막히게 되어 진공 라인에서 반응 물질 가스들의 플로우를 늦춘다. 따라서, 압력 센서에 의해 측정될 때, 진공 라인의 반응 물질 가스들의 압력이 충분한 부산물 구축이 격자 구조체 상에서 검출되었다는 것을 나타내는 미리 규정된 문턱 값 레벨 아래로 떨어질 때, 격자 구조체의 세정 동작을 수행할 때이다.

동작 830에서, 세정 동작 (즉, 탈착 단계) 의 일부로서, 수착 구조체는 수착 구조체의 내측 층에 배치된 가열 엘리먼트들을 사용하여 제 2 온도로 가열되고 WAC/CWAC가 수행된다. WAC/CWAC와 함께, GPAC가 또한 수행될 수도 있다. 제 2 온도는 프로세스 챔버 내에서 방출된 부산물들의 타입, 프로세스 챔버에서 사용된 반응 물질 가스들의 타입, 수착 구조체가 가열되어야 하는 시간량, 등에 기초하여 규정된다. 격자 구조체가 제 2 온도로 가열됨에 따라, 부산물들은 격자 구조체의 표면으로부터 방출된다. 방출된 부산물들은 프로세스 챔버 내의 잔여 가스들과 혼합된다.

동작 840에서, 임의의 잔여 가스들을 갖는 부산물들은 프로세스 챔버의 하단 측면 표면과 펌프 사이에 규정된 주 진공 라인 (113) 을 통해 프로세스 챔버로부터 제거된다. 수착 구조체들의 냉각 및 부산물들의 캡처는 프로세스 챔버 내에서 기판의 프로세싱 동안 수행되는 한편, 기판들이 챔버 내에서 프로세싱되지 않을 때 부산물들의 가열 및 제거 동작이 수행된다. 그 결과, 세정 동작 동안, 진공 라인을 통해 인가된 진공을 턴 오프함으로써 국부적인 저압이 차단된다. 격자 구조체로부터 방출된 부산물들은 주 진공 라인 (113) 을 통해 제거된다.

본 명세서에 논의된 다양한 구현 예들은 챔버는 세정할 필요없이 웨이퍼들을 프로세싱할 수 있는 시간을 연장하면서, 프로세스 챔버가 주변 분위기로 개방될 것을 요구하지 않고 제어 가능하고, 반복 가능하고 일관된 방식으로 프로세스 챔버로부터 부산물들을 효율적으로 제거하도록 챔버 벽의 부분들에서 구현될 수 있는 수착 구조 설계를 제공한다. 수착 구조 설계에서 규정된 격자 구조체는 큰 표면적을 제공한다. 일부 구현 예들에서, 전체 수착 구조체는 전도성 재료로 이루어진다. 재료의 전도성 특성은 수착 구조체로 하여금 이를 통해 냉각제를 흘림으로써 흡착 동작 동안 저온 표면을 제공하게 하고 WAC 또는 GPAC 동안 임베딩된 가열 엘리먼트들을 통해 가열함으로써 탈착 동안 고온 표면을 제공하게 한다. 일부 구현 예들에서, 수착 구조체를 냉각하기 위해 사용될 수도 있는 냉각제는 액체 질소일 수도 있다. 대안적인 구현 예들에서, 냉각제는 임의의 다른 타입의 냉각제들일 수 있다. 밸브들 및/또는 다른 플로우 제어부들은 수착 구조체 상의 저압 영역을 제어하기 위해 수착 구조체와 수착 펌프 사이에 배치된 진공 라인 상에 제공된다. 격자 구조체는 부산물들이 격자 구조체에 성공적으로 부착될 수 있도록 부산물들과 격자 구조체 사이에 우수한 접착 품질을 제공하도록 특정한 표면 거칠기를 갖게 엔지니어링될 수 있다. 격자 구조체의 상이한 층들에서 격자 단위 셀들의 토폴로지는 부산물들이 격자 구조체의 표면에 걸쳐 분포되고 단일 스폿에 집중되지 않는 것을 보장한다. 부가적으로, 개구부들의 사이즈는 또한 격자 구조체의 외측 층으로부터 내측 층으로 우수한 압력 경사를 규정하는 것을 돕는다. 예를 들어, 프로세스 챔버 내에서 규정된 플라즈마의 압력이 약 40 mTorr이면, 격자 구조체에 의해 규정된 압력 경사는 프로세스 챔버의 내부 영역을 마주 보는 외측 층에서 40 mTorr로부터 내측 층에서 약 20 mTorr의 범위일 수 있다. 상이한 압력의 플라즈마가 프로세스 챔버 내부에서 사용될 때 유사한 압력 경사가 예상될 수도 있다. 당업자는 프로세스 챔버의 챔버 벽의 일부에 규정된 수착 구조체의 다른 이점들 및 장점들을 식별할 수 있을 것이다.

도 9는 상기 기술된 기판 프로세싱 시스템을 제어하기 위한 제어 모듈 (또한 "제어기"로 지칭됨) (900) 을 도시한다. 일 실시 예에서, 제어기 (900) 는 프로세서, 메모리 및 하나 이상의 인터페이스들과 같은 일부 예시적인 컴포넌트들을 포함할 수도 있다. 제어기 (900) 는 부분적으로 센싱된 값들에 기초하여 기판 프로세스 챔버 (100) 내의 다양한 컴포넌트들 및/또는 디바이스들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 단지 예를 들면, 제어기 (900) 는 센싱된 값들 및 다른 제어 파라미터들에 기초하여 밸브들 (902) (도 1, 도 3, 도 6a, 도 6b의 밸브들 (132) 을 포함함), 필터 히터들 (904) (가열 엘리먼트들 (115) 을 포함함), 펌프들 (906) (펌프 (107) 를 포함함), 및 기타 디바이스들 (908) 중 하나 이상을 제어할 수도 있다. 제어기 (900) 는 단지 예를 들면, 압력 마노미터들 (910), 플로우 미터들 (912), 온도 센서들 (914), 압력 센서들 (131) (미도시) 및/또는 기타 센서들 (916) 로부터 센싱된 값들을 수신한다. 제어기 (900) 는 또한 전구체 전달, 반응 물질 가스(들) 전달, 막의 증착 및 피처의 에칭 동안 프로세스 조건들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 제어기 (900) 는 통상적으로 하나 이상의 메모리 디바이스들 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 것이다.

제어기 (900) 는 전구체 전달 시스템 및 증착 장치의 액티비티들을 제어할 수도 있다. 제어기 (900) 는 프로세스 타이밍, 전달 시스템 온도, 필터들에 걸친 압력 차들, 밸브 위치들, 로봇들 및 엔드 이펙터들, 가스들의 혼합, 챔버 압력, 챔버 온도, 웨이퍼 온도, RF 전력 레벨들, 웨이퍼 척 또는 페데스탈 위치, 및 특정한 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하기 위한 인스트럭션들의 세트들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행한다. 제어기 (900) 는 또한 압력 차를 모니터링할 수도 있고, 하나 이상의 경로들로부터 하나 이상의 다른 경로들로 증기 전구체 전달을 자동으로 스위칭할 수도 있다. 부가적으로, 제어기 (900) 는 압력 센서 (131) 를 사용하여 진공 라인 (108) 을 따라 압력을 모니터링할 수도 있고 수착 구조체 (110) 의 격자 구조체 (114) 에 부착된 부산물들을 세정하기 위한 탈착 단계를 수행하기 위한 신호를 생성할 수도 있다. 일부 실시 예들에서 제어기 (900) 와 연관된 메모리 디바이스들 상에 저장된 다른 컴퓨터 프로그램들이 채용될 수도 있다.

통상적으로 제어기 (900) 와 연관된 사용자 인터페이스가 있을 것이다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 (918) (예를 들어, 장치 및/또는 프로세스 조건들의 디스플레이 스크린 및/또는 그래픽 소프트웨어 디스플레이들), 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들, 등과 같은 사용자 입력 디바이스들 (920) 을 포함할 수도 있다.

프로세스 시퀀스에서 전구체의 전달, 증착 및 다른 프로세스들을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램들은 임의의 종래의 컴퓨터 판독 가능 프로그래밍 언어: 예를 들어, 어셈블리 언어, C, C++, Pascal, Fortran 또는 다른 것들로 작성될 수 있다. 컴파일링된 객체 코드 또는 스크립트가 프로그램에서 식별된 태스크들을 수행하도록 프로세서에 의해 실행된다.

제어 모듈 (즉, 제어기) 파라미터들은 예를 들어, 필터 압력 차들, 프로세스 가스 조성 및 플로우 레이트들, 온도, 압력, RF 전력 레벨들 및 저 주파수 RF 주파수와 같은 플라즈마 조건들, 냉각 가스 압력, 및 챔버 벽 온도와 같은 프로세스 조건들에 관련된다. 제어 모듈 파라미터들은 또한 설계 파라미터들에 영향을 주는 주 동작 파라미터들을 포함할 수도 있다.

시스템 소프트웨어는 많은 상이한 방식들로 설계되거나 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다양한 챔버 컴포넌트 서브루틴들 또는 제어 객체들이 본 발명의 증착 프로세스들을 수행하기 위해 필요한 챔버 또는 프로세스 모듈 컴포넌트들의 동작을 제어하도록 작성될 수도 있다. 이 목적을 위한 프로그램들 또는 프로그램들의 섹션들의 예들은 기판 포지셔닝 코드, 프로세스 가스 제어 코드, 압력 제어 코드, 가열 엘리먼트 제어 코드, 플라즈마 제어 코드, 리프트 메커니즘 제어 코드, 로봇 포지셔닝 코드, 엔드 이펙터 포지셔닝 코드 및 밸브 포지셔닝 코드를 포함한다.

기판 포지셔닝 프로그램은 기판을 페데스탈 또는 척 상으로 로딩하도록 그리고 기판과 가스 유입구 및/또는 타깃과 같은 챔버의 다른 부분들 사이의 간격을 제어하도록 사용되는 챔버 컴포넌트들을 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수도 있다. 프로세스 가스 제어 프로그램은 가스 조성 및 플로우 레이트들을 제어하기 위한 코드 및 선택 가능하게 챔버 내 압력을 안정화시키기 위해 증착 전에 챔버 내로 가스를 흘리기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 필터 모니터링 프로그램은 측정된 차(들)를 미리 결정된 값(들)과 비교하는 코드 및/또는 경로들을 스위칭하기 위한 코드를 포함한다. 압력 제어 프로그램은 예를 들어, 챔버의 배기 시스템의 쓰로틀 밸브 (throttle valve) 를 조절함으로써 챔버의 압력을 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 압력 제어 프로그램은 또한 진공 라인을 따라 밸브 (예를 들어, 쓰로틀 밸브) (132) 를 조절함으로써 진공 라인 내의 압력을 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 가열 엘리먼트 제어 프로그램은 전구체 전달 시스템, 기판, 수착 구조체 및/또는 시스템의 다른 부분들 내의 컴포넌트들을 가열하기 위해 가열 유닛들로의 전류를 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 가열 엘리먼트 제어 프로그램은 웨이퍼 척으로의 헬륨과 같은 열 전달 가스의 전달을 제어할 수도 있다. 밸브 포지션 제어 코드는 예를 들어 프로세스 모듈 또는 클러스터 툴에 대한 액세스를 제공하는 격리 밸브들을 제어함으로써 프로세스 모듈 또는 기판 프로세싱 시스템에 대한 액세스를 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 리프트 메커니즘 제어 코드는 예를 들어, 액추에이터들로 하여금 리프트 핀들을 이동시키도록 액추에이터 드라이브를 활성화시키기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 로봇 포지셔닝 코드는 예를 들어, 측방향 축, 수직 축 또는 방사상 축을 따라 이동하도록 로봇의 조작을 포함하여 로봇(들)의 위치를 조작하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 엔드 이펙터 포지셔닝 코드는 예를 들어, 측방향, 수직 또는 방사상 축을 따라 연장, 수축 (contract) 또는 이동하도록 로봇의 조작을 포함하여 엔드 이펙터의 위치를 조작하기 위한 코드를 포함할 수도 있다.

증착 동안 모니터링될 수도 있는 센서들의 예들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 질량 유량 제어 모듈들, 압력 마노미터들 (910) 과 같은 압력 센서들, 압력 센서 (131) 및 전달 시스템, 페데스탈 또는 척 내에 위치된 열전대들 (thermocouple) (예를 들어, 온도 센서들 (914)) 을 포함한다. 적절하게 프로그래밍된 피드백 및 제어 알고리즘들은 목표된 프로세스 조건들을 유지하기 위해 이들 센서들로부터의 데이터와 함께 사용될 수도 있다. 전술한 바는 단일 또는 멀티-챔버 반도체 프로세싱 툴에서 본 발명의 실시 예들의 구현 예를 기술한다.

본 명세서에 기술된 다양한 실시 예들은 기판 프로세싱 시스템을 대기 조건들로 개방할 필요 없이 신속하고 효율적인 방식으로 소모성 부품들로 하여금 교체되게 한다. 그 결과, 소모성 부품들을 교체하는 시간, 뿐만 아니라 소모성 부품들의 교체 동안 챔버를 오염시킬 모든 위험이 크게 감소되어, 기판 프로세싱 시스템으로 하여금 보다 신속하게 온라인이 되게 한다. 또한, 프로세스 모듈, 소모성 부품 및 프로세스 모듈의 다른 하드웨어 컴포넌트들에 대한 부주의한 손상의 위험이 크게 감소된다.

실시 예들의 전술한 기술은 예시 및 기술의 목적들을 위해 제공되었다. 이는 본 개시를 포괄하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 특정한 실시 예의 개별적인 엘리먼트들 또는 피처들은 일반적으로 특정한 실시 예로 제한되지 않고, 구체적으로 도시되거나 기술되지 않더라도, 적용 가능한 경우, 상호 교환 가능하고, 선택된 실시 예에서 사용될 수 있다. 동일하게 또한 많은 방식들로 가변될 수도 있다. 이러한 변형들은 본 개시로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 모든 이러한 수정들은 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

전술한 실시 예들이 이해의 명확성의 목적들을 위해 다소 상세히 기술되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 실시 예들은 제한적이지 않고 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 실시 예들은 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않고, 이들의 범위 및 청구항들의 등가물 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (27)

1. 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 챔버의 일 부분 내로 통합된 수착 (sorption) 구조체에 있어서,
   하나 이상의 가열 엘리먼트들을 갖는 내측 섹션;
   냉각제 소스로부터 냉각제를 수용하고 순환시키기 위한 냉각제 전달 네트워크 및 진공 라인에 연결하도록 구성된 복수의 진공 도관들을 갖는 중간 섹션으로서, 상기 중간 섹션은 상기 내측 섹션에 인접하게 배치되는, 상기 중간 섹션;
   상기 중간 섹션에 인접하게 규정된 내측 층 및 상기 내측 층에 인접하게 규정되고 챔버의 내부 영역과 대면하도록 규정된 외측 층을 갖는 격자 구조체로서, 상기 내측 층 및 상기 외측 층은 개구부들의 네트워크를 포함하고, 그리고 상기 복수의 진공 도관들은 상기 내측 층을 통해 상기 격자 구조체에 연결되도록 구성되는, 상기 격자 구조체를 포함하고,
   상기 진공 라인 및 상기 복수의 진공 도관들은 기판의 프로세싱 동안 상기 챔버 내에서 방출된 부산물들을 흡착하기 (adsorb) 위해 상기 챔버 내 압력에 대해 상기 격자 구조체 내에 저압 영역을 생성하도록 상기 프로세싱 동안 사용되도록 구성되는, 수착 구조체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 진공 라인은 펌프에 연결되는, 수착 구조체.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각제 전달 네트워크는 상기 냉각제 소스로부터 상기 냉각제를 수용하기 위한 냉각제 유입구, 냉각제 유출구 및 상기 냉각제가 흐르게 하도록 상기 냉각제 유입구와 상기 냉각제 유출구 사이에 규정된 하나 이상의 채널들을 포함하는, 수착 구조체.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각제 전달 네트워크는 프로세싱 동안 제 1 온도에서 상기 격자 구조체를 유지하도록 구성되는, 수착 구조체.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 수착 구조체는 상기 챔버 내에 배치된 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭과 정렬하는 상기 챔버의 벽의 일 부분 내로 통합되도록 구성되는, 수착 구조체.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 수착 구조체는 상기 챔버 내에 규정된 플라즈마 한정 (confinement) 구조체의 일 부분 내로 통합되도록 구성되고, 상기 플라즈마 한정 구조체의 상기 부분은 상기 챔버 내에 배치된 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭과 정렬되는, 수착 구조체.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 수착 구조체는 상기 챔버 내에 규정된 내측 라이너의 일 부분 내로 통합되고, 상기 내측 라이너의 상기 부분은 상기 챔버 내에 배치된 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭과 정렬되는, 수착 구조체.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 내측 층의 상기 개구부들의 사이즈는 상기 외측 층의 상기 개구부들의 사이즈와 상이한, 수착 구조체.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 개구부들의 네트워크 내의 상기 개구부들의 상기 사이즈는 상기 내측 층으로부터 상기 외측 층으로 점진적으로 증가하는, 수착 구조체.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부들의 사이즈는 상기 챔버 내에 배치된 상부 전극과 하부 전극 사이에 규정된 갭의 사이즈에 기초하는, 수착 구조체.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구부들의 사이즈는 상기 챔버 내에서 사용될 반응 물질 가스의 타입 및 상기 챔버 내에 존재할 것으로 예상되는 부산물들의 타입 중 적어도 하나에 기초하는, 수착 구조체.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 진공 도관들은 상기 부산물들을 방출하는 것을 보조하기 위해 상기 가스 소스로부터 상기 격자 구조체의 상기 내측 층으로 고압 가스를 인가하도록 가스 소스에 연결되도록 구성되고, 상기 고압 가스는 상기 챔버로부터 상기 부산물들을 제거하기 위해 탈착 동작 동안 수용되는, 수착 구조체.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 라인은 상기 격자 구조체와 펌프 사이에 배치된 압력 센서를 더 포함하고, 상기 압력 센서는 상기 진공 라인을 통해 상기 챔버로부터 흐르는 임의의 반응 물질 가스 및 상기 부산물들의 압력을 모니터링하도록 사용되는, 수착 구조체.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 수착 구조체는 상기 챔버의 상기 부분에 피팅되도록 (fit) 구성된 단일의 연속적인 피스 (piece) 이고, 상기 챔버의 상기 부분은 상기 수착 구조체의 하나 이상의 입력들 및 출력들을 라우팅하기 위한 도관들을 포함하는, 수착 구조체.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 수착 구조체는 상기 챔버의 상기 부분의 서브-부분을 커버하는 단면 피스이고, 상기 챔버의 상기 부분은 상기 챔버의 상기 부분의 원주를 따라 분포된 복수의 상기 단면 피스들을 포함하고, 상기 챔버의 상기 부분은 상기 수착 구조체의 상기 복수의 단면 피스들의 입력들 및 출력들 라우팅하기 위한 도관들을 포함하는, 수착 구조체.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 단면 피스들의 단면 피스 각각은 분리 각도만큼 인접한 단면 피스로부터 분리되는, 수착 구조체.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 분리 각도는 약 5 ° 내지 약 10 °인, 수착 구조체.
18. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 단면 피스들의 상기 입력들 및 상기 출력들은 상기 챔버의 상기 부분의 후면에 형성된 단일 도관을 통해 그리고 상기 챔버의 벽에 규정된 채널들을 통해 또는 상기 챔버에 규정된 하부 전극을 통해 라우팅되는, 수착 구조체.
19. 제 1 항에 있어서,
    상기 내측 섹션 내의 상기 하나 이상의 가열 엘리먼트들은 탈착 단계 동안 인게이지되고 그리고 상기 격자 구조체 상에 흡착된 상기 부산물들을 방출하기 위해 상기 수착 구조체를 제 2 온도로 가열하도록 구성되는, 수착 구조체.
20. 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 챔버의 일 부분에 통합된 수착 구조체를 사용하여 부산물들을 제거하기 위한 방법에 있어서,
    수착 구조체의 중간 섹션 내에 규정된 냉각제 전달 네트워크의 하나 이상의 채널들을 통해 냉각제 소스로부터 냉각제를 순환시킴으로써 상기 수착 구조체를 제 1 온도로 냉각하는 단계;
    상기 중간 섹션에 인접하게 규정된 격자 구조체 내에 저압 영역을 생성하도록 상기 중간 섹션에 규정된 복수의 진공 도관들을 사용하는 단계로서, 상기 복수의 진공 도관들은 진공 라인에 커플링되고, 상기 격자 구조체의 외측 층이 챔버의 내부 영역으로 노출되고, 상기 저압 영역은 상기 챔버 내에 존재하는 상기 부산물들로 하여금 상기 격자 구조체의 복수의 개구부들에 흡착되게 하는, 상기 복수의 진공 도관들을 사용하는 단계;
    상기 격자 구조체의 상기 복수의 개구부들에 흡착된 상기 부산물들을 방출하기 위해, 상기 수착 구조체의 내측 섹션에 규정된 하나 이상의 가열 엘리먼트들을 사용하여 제 2 온도로 상기 수착 구조체를 가열하는 단계로서, 상기 중간 섹션은 상기 내측 섹션과 상기 격자 구조체 사이에 배치되는, 상기 수착 구조체를 가열하는 단계; 및
    상기 진공 라인에 커플링된 상기 복수의 진공 도관들을 통해 상기 격자 구조체로부터 방출된 상기 부산물들을 제거하는 단계를 포함하는, 부산물 제거 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 진공 라인은 펌프에 커플링되는, 부산물 제거 방법.
22. 제 21 항에 있어서,
    상기 진공 라인을 통해 흐르는 상기 부산물들의 압력을 모니터링하는 단계; 및
    상기 부산물들의 상기 압력이 미리 규정된 문턱 값 지점 미만일 때, 상기 복수의 개구부들에 흡착된 상기 부산물들을 제거하기 위해 상기 수착 구조체를 가열하는 단계를 개시하는 단계를 더 포함하는, 부산물 제거 방법.
23. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 온도는 상기 챔버 내에 존재하는 상기 부산물들을 응결시키기에 충분하도록 규정되는, 부산물 제거 방법.
24. 제 20 항에 있어서,
    상기 냉각하는 단계 및 상기 저압 영역을 생성하기 위해 상기 복수의 진공 도관들을 사용하는 단계는 상기 기판의 프로세싱 동안 수행되고, 그리고 상기 가열하는 단계 및 상기 부산물들의 제거 단계는 상기 챔버 내에 기판이 존재하지 않을 때 WAC (waferless auto clean) 를 사용하여 수행되는, 부산물 제거 방법.
25. 제 20 항에 있어서,
    상기 진공 라인 및 상기 복수의 진공 도관들을 통해 상기 격자 구조체의 내측 층에 가스를 인가하는 단계로서, 상기 가스는 규정된 압력으로 상기 진공 라인에 커플링된 가스 소스로부터 인가되어, 상기 격자 구조체 상에 흡착된 상기 부산물들을 방출하기에 충분한 힘을 생성하는, 상기 가스를 인가하는 단계; 및
    상기 챔버 내에 규정된 주 진공 라인을 통해 상기 격자 구조체로부터 방출된 상기 부산물들을 제거하는 단계를 더 포함하는, 부산물 제거 방법.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 주 진공 라인은 상기 복수의 진공 도관들에 커플링되는 상기 진공 라인과 상이한, 부산물 제거 방법.
27. 제 25 항에 있어서,
    상기 가스는 질소인, 부산물 제거 방법.

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