KR20220108211A - 간헐적인 정체 플로우 - Google Patents

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Abstract

반응 챔버로부터 잔류물 증착물들 (residue deposits) 을 제거하기 위한 방법은 리모트 플라즈마 소스 (remote plasma source; RPS) 로부터의 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들 (streamlines) 을 형성한다. 유선들 각각은 세정 가스를 수용하기 위한 주입 지점에서 시작되고 세정 가스를 배기하기 위해 포어 라인 (fore line) 에 커플링된 (couple) 챔버 펌프 포트에서 종료된다. 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 또는 세정될 표면들로 세정 종의 확산을 강화시키기 위해 반응 챔버의 내측 주변부 (perimeter) 에 근접하여 순환하도록 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 (redirect) 세정 가스의 플로우 특성을 수정한다. 내측 주변부는 주입 지점을 포함하는 수평 표면에 직교하는 (orthogonal) 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치된다.

Description

간헐적인 정체 플로우
본 명세서에 개시된 주제는 일반적으로 세정 가스들의 간헐적인 (intermittent) 정체 (stagnant) 플로우를 사용하여 잔류물 증착물들 (residue deposits) 로부터 반응 챔버들의 내부 표면들을 세정하는 것과 연관된 시스템들, 방법들, 장치들 및 머신-판독 가능 매체에 관한 것이다.
우선권 주장
본 출원은 2020 년 7 월 1 일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 제 62/705,519 호의 우선권의 이익을 주장하고, 이는 전체가 본 명세서에 참조로서 인용된다.
반도체 기판 프로세싱 장치들은 에칭, 물리적 기상 증착 (physical vapor deposition; PVD), 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD), 플라즈마 강화된 화학적 기상 증착 (plasma-enhanced CVD; PECVD), 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD), 플라즈마 강화된 원자 층 증착 (plasma-enhanced ALD; PEALD), 펄싱된 증착 층 (pulsed deposition layer; PDL), 플라즈마 강화된 펄싱된 증착 층 (plasma-enhanced pulsed deposition layer; PEPDL) 프로세싱 및 레지스트 (resist) 제거를 포함하는 기법들에 의해 반도체 기판들을 프로세싱하기 위해 사용된다.
반도체 기판 프로세싱 동안, 반응 챔버 내 전구체 가스들의 존재는 챔버의 내부 표면들 상에 잔류물 증착물들을 발생시킨다. 예를 들어, 반응 챔버는 기판에 적용된 비정질 하드 마스크 (amorphous hard mask; AHM) 프로세싱 후 탄소 잔류물 증착물들로 커버될 수도 있다. 종래의 챔버 세정 기법들을 사용하여, 리모트 플라즈마 소스 (remote plasma source; RPS)-활성화된 세정 가스 라디칼 종 (예를 들어, 원자 산소 또는 플루오라이드) 과 같은 반응 챔버 내에 도입된 세정 가스들의 상당한 부분이 챔버 표면들로 확산되고 그리고 제거되어야 하는 챔버 벽들 상의 잔류물 증착물들과 반응하기 전에 챔버를 나간다 (exit).
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시한다. 이 섹션에 기술된 정보는 이하의 개시된 주제에 대한 일부 맥락을 숙련된 기술자에게 제공하도록 제시된다는 것에 유의해야 하고, 인정된 종래 기술로 간주되지 않아야 한다. 보다 구체적으로, 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
반도체 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 화학적 격리 챔버를 위한 화학 물질 전달 시스템들에 대한 히터 (heater) 설계 솔루션들을 위한 기법들을 포함하는, 반도체 기판 프로세싱을 위한 방법들, 시스템들 및 컴퓨터 프로그램들이 제시된다.
예시적인 실시 예에서, 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들 (residue deposits) 을 제거하기 위한 방법은 리모트 플라즈마 소스 (remote plasma source; RPS) 로부터 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들 (streamlines) 을 형성한다. 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 세정 가스를 수용하기 위해 RPS에 유체로 커플링된 (fluidly couple) 주입 지점에서 시작되고 (originate) 그리고 반응 챔버로부터 세정 가스를 배기하기 위해 포어 라인 (fore line) 에 커플링된 챔버 펌프 포트에서 종료된다. 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 (redirect) 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성 (예를 들어, 반응 챔버의 유효 펌핑 속도 또는 압력) 을 수정한다. 내측 주변부는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치될 수도 있고, 하나 이상의 수직 표면들은 주입 지점을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면에 직교한다 (orthogonal).
또 다른 예시적인 실시 예에서, 반도체 기판 프로세싱 장치는 세정 가스를 생성하도록 구성된 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 를 포함한다. 반도체 기판 프로세싱 장치는 반도체 기판이 프로세싱되고 잔류물 증착물들이 형성되는 반응 챔버를 더 포함한다. 반응 챔버는 다운튜브 (downtube) 를 통해 반응 챔버 내로 세정 가스의 직접 전달을 위해 리모트 플라즈마 소스에 유체로 커플링된다. 반도체 기판 프로세싱 장치는 포어 라인을 통해 반응 챔버에 유체로 커플링된 펌프를 더 포함한다. 펌프는 반응 챔버로부터 세정 가스의 배기를 제어하도록 구성된다. 포어 라인은 반응 챔버의 챔버 펌프 포트에서 종료될 수도 있다. 반도체 기판 프로세싱 장치는 포어 라인을 통해 반응 챔버 및 펌프에 유체로 커플링된 게이트 밸브 (gate valve) 를 더 포함한다. 반도체 기판 프로세싱 장치는 리모트 플라즈마 소스, 반응 챔버, 게이트 밸브 및 펌프에 커플링된 제어기 모듈을 더 포함한다. 제어기 모듈은 리모트 플라즈마 소스로 하여금 다운튜브를 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하도록 구성된다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성한다. 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 다운튜브의 주입 지점에서 시작되고 챔버 펌프 포트에서 종료된다. 제어기 모듈은 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 반응 챔버의 내측 주변부 근접하여 순환하도록 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하도록 구성된다. 내측 주변부는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들 상에 또는 근접하게 (또는 따라서 (along)) 배치될 수도 있다. 하나 이상의 수직 표면들은 주입 지점을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면에 직교하는 표면들이다.
또 다른 예시적인 실시 예에서, 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법은 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계를 포함한다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성한다. 세정 가스에 의해 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성이 검출된다. 세정 균일성에 기초하여, 세정 가스의 유효 펌핑 속도를 조절하는 것뿐만 아니라 반응 챔버 내 가스 플로우 유선들의 움직임 (movement) 또는 위치를 조절하도록 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간은 제어된다.
첨부된 도면들 중 다양한 도면들은 단지 본 개시의 예시적인 실시 예들을 예시하고 그 범위를 제한하는 것으로 간주될 수 없다.
도 1은 본 개시의 예들이 사용될 수도 있는 기판 프로세싱 시스템의 일 예의 기능적 블록도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 예시적인 실시 예들에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 세정 사이클 동안 가스 플로우 유선들이 조작될 수도 있는 기판 프로세싱 시스템의 반응 챔버의 기능적 블록도들이다.
도 3은 예시적인 실시 예들에 따른, 개시된 기법들을 사용하여 잔류물 증착물들로부터 세정될 수 있는 슬릿 밸브 포트들 및 필러 플레이트들뿐만 아니라 복수의 페데스탈들을 갖는 반응 챔버의 평면도의 다이어그램 (diagram) 이다.
도 4는 예시적인 실시 예에 따른, 개시된 기법들을 사용하여 잔류물 증착물들로부터 세정될 수 있는 반응 챔버의 수직 표면을 따라 슬릿 밸브 포트 및 내측 주변부를 도시하는 사시도이다.
도 5는 예시적인 실시 예에 따른, (잔류물 증착물 제거 레이트의 지표로서) 기판 평균 에칭 레이트 대 챔버 압력의 변화들을 도시하는 그래프이다.
도 6은 예시적인 실시 예에 따른, 챔버 내부의 간헐적인 정체 가스 플로우로부터 발생하는 가변 챔버 압력과 연관된 압력-시간 이력 (history) 그래프이다.
도 7은 예시적인 실시 예에 따른, 반응 챔버 내부의 세정 가스들의 간헐적인 정체 플로우에 대해 테스트 웨이퍼의 주변부에서 잔류물 증착물 세정 레이트의 지표로서 상이한 에칭 레이트들을 예시하는 그래프이다.
도 8은 예시적인 실시 예에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법의 플로우 차트이다.
도 9는 예시적인 실시 예에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 또 다른 방법의 플로우 차트이다.
도 10은 하나 이상의 예시적인 방법 실시 예들이 구현될 수도 있고 또는 하나 이상의 예시적인 실시 예들이 제어될 수도 있는 머신의 일 예를 예시하는 블록도이다.
이하의 기술 (description) 은 본 개시 (disclosure) 의 예시적인 실시 예들을 구현하는 시스템들, 방법들, 기법들, 인스트럭션 시퀀스들 및 (예를 들어, 머신 판독 가능 매체 상에 저장된) 컴퓨팅 머신 프로그램 제품들을 포함한다. 이하의 기술에서, 설명의 목적들을 위해, 반응 챔버의 표면들로부터 잔류물 증착물들 (residue deposits) 을 제거할 목적으로 반응 챔버 내 세정 가스들의 간헐적인 (intermittent) 정체 (stagnant) 플로우에 관한 예시적인 실시 예들의 완전한 이해를 제공하도록 다수의 특정한 상세들이 개괄된다. 그러나, 당업자들에게 본 실시 예들이 이들 구체적 상세들 없이 실시될 수도 있다는 것이 분명할 것이다.
본 출원에서, 용어들 "반도체 웨이퍼", "웨이퍼", "기판", "반도체 기판" 및 "웨이퍼 기판" 은 상호 교환 가능하게 사용된다. 용어들 "챔버", "반응 챔버", "증착 챔버", "반응기", "화학적 격리 챔버", "프로세싱 챔버" 및 "기판 프로세싱 챔버"는 또한 상호 교환 가능하게 사용된다.
기판 프로세싱 장치의 일 타입은 상부 전극 및 하부 전극을 포함하는 반응 챔버를 포함하고, 무선 주파수 (radio frequency; RF) 전력은 반응 챔버 내에서 반도체 기판들을 프로세싱하기 위해 플라즈마로 프로세스 가스를 여기하도록 (excite) 전극들 사이에 인가된다. 또 다른 타입의 기판 프로세싱 장치는 반응 챔버 (예를 들어, 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 반응 챔버) 내에서 프로세스 가스들로서 도입된 2 개 이상의 화학 종들 사이에서 ALD 반응들이 발생하는 특수한 타입의 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 프로세싱 시스템인, ALD 툴을 포함한다. CVD 프로세싱 시스템은 플라즈마 없이 동작하도록 구성될 수 있는 한편, 플라즈마-강화된 CVD (또는 PE-CVD) 프로세싱 시스템은 플라즈마를 사용하여 동작하도록 구성된다. 유사하게, ALD 프로세싱 시스템은 플라즈마를 사용하거나 사용하지 않고 동작하도록 구성될 수 있다. 프로세스 가스들 (예를 들어, 전구체 가스들) 은 반도체 산업에서 사용되는 바와 같이 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 (예를 들어, 복수의 ALD 사이클들 동안) 재료의 박막 증착을 형성하기 위해 사용된다. 전구체 가스들은 결합 시 증착 층을 형성하기 위해 가스들이 기판의 표면과 반응하도록 가스 소스 (source) 로부터 ALD 프로세싱 챔버 내로 순차적으로 도입된다. 예를 들어, 기판은 통상적으로 흡수된 층을 형성하기 위해 제 1 화학 물질 (또는 화학 물질들의 조합) 에 노출된다. 제 1 화학 물질 또는 화학 물질들의 과잉은 펌핑 또는 퍼지 (purge) 에 의해 제거된다. 증착된 재료 층을 형성하기 위해 제 2 화학 물질 또는 화학 물질들의 조합이 흡수된 층과 반응하도록 도입된다. 증착된 재료 층을 형성하기 위해 2 개의 화학 물질들 또는 화학 물질들의 조합들은 서로 반응하도록 구체적으로 선택된다. 반응 챔버를 갖는 기판 프로세싱 장치의 보다 상세한 기술은 도 1과 관련하여 제공된다.
기판의 프로세싱 동안 (예를 들어, 도 1, 도 2a, 도 2b 또는 도 2c에 예시된 반응 챔버들 내에서 프로세싱될 때), 잔류물 증착물들이 반응 챔버의 표면들 상에 형성된다. 유체 시뮬레이션들은 원자 산소 (뿐만 아니라 잔류물 증착물들 세정제들로서 사용된 다른 활성화된 라디칼 종) 가 챔버의 외측 영역들 (예를 들어, 슬릿 밸브 포트들, 필러 플레이트들 (filler plates) 또는 챔버의 내부 주변부를 따라 배치된 다른 구조체들) 로 확산되는 것보다 챔버 펌프 포트들로 유입될 (draw) 가능성이 보다 높다는 것을 시사한다. 챔버 펌프 포트들을 주기적으로 폐쇄하는 것을 포함하는, 본 명세서에 개시된 기법들은 챔버 내 세정 가스들 플로우 유선들 (streamlines) 의 재지향 (redirection) 을 유발하고, 세정 가스들로 하여금 챔버의 외측 영역들로 확산되게 하고 그리고 잔류물 증착물들의 보다 균일한 제거를 용이하게 하는 세정 가스들의 간헐적인 정체 플로우를 제공한다.
도 1은 본 개시의 예들이 사용될 수도 있는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 일 예의 기능적 블록도이다. 이제 도 1을 참조하면, 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 도시된 바와 같이 증착을 수행하기 위해 구성된다. PECVD 기판 프로세싱 시스템이 시스템 (100) 으로서 도시되지만, PEALD 기판 프로세싱 시스템 또는 다른 기판 프로세싱 시스템 (예를 들어, 증착 또는 에칭을 위해 플라즈마를 사용하지 않는 프로세싱 시스템) 이 본 명세서에 논의된 세정 기법들과 관련하여 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸고 (enclose) 플라즈마를 담는 반응 챔버 (102) 를 포함한다. 반응 챔버 (102) 는 가스 분배 디바이스 (104) 및 정전 척 (electrostatic chuck; ESC) 과 같은 기판 지지부 (106) 를 포함한다. 동작 동안, 기판 (108) 이 기판 지지부 (106) 상에 배치된다. 일부 실시 예들에서, 기판 지지부는 (예를 들어, 도 2a 내지 도 2c에 예시된 바와 같이) 하나 이상의 페데스탈들을 포함할 수 있다.
일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (104) 는 기판 (108) 위에 프로세스 가스들을 분배하고 이온 충격 (ion bombardment) 을 유도하는 RF 필드를 인가하기 위한 전극으로서 기능하는 (serve) 전력 공급된 샤워헤드 (109) 를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 반응 챔버 (102) 의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 (stem) 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 원통형 (cylindrical) 이고, 반응 챔버 (102) 의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장된다. 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분의 기판-대면 표면 또는 대면플레이트 (faceplate) 는 프로세스 가스 (또는 가스들) 가 흐르는 복수의 분배된 홀들 (holes) 을 포함한다. 가스 분배 디바이스 (104) 는 금속 재료로 이루어질 수도 있고 상부 전극으로서 작용할 수도 있다. 대안적으로, 가스 분배 디바이스 (104) 는 비금속 재료로 이루어질 수도 있고 그리고 임베딩된 (embed) 전극을 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 상부 전극은 전도성 플레이트를 포함할 수도 있고 그리고 프로세스 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다.
기판 지지부 (106) 는 하부 전극으로서 작용하는 전도성 베이스플레이트 (110) 를 포함한다. 베이스플레이트 (110) 는 세라믹 멀티-존 (multi-zone) 가열 플레이트에 대응할 수도 있는, 가열 플레이트 (112) 를 지지한다. 내열 층 (114) 이 가열 플레이트 (112) 와 베이스플레이트 (110) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 베이스플레이트 (110) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 냉각제 채널들 (116) 을 포함할 수도 있다.
무선 주파수 (Radio Frequency; RF) 생성 시스템 (120) 은 상부 전극들 (예를 들어, 가스 분배 디바이스 (104)) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (106) 의 베이스플레이트 (110)) 중 하나에 RF 전압을 생성하고 출력한다. 상부 전극 및 하부 전극 중 다른 하나는 (143) 에서 DC (direct current) 접지되거나, AC (alternating current) 접지되거나 또는 플로팅할 (float) 수도 있다. 일부 예들에서, RF 생성 시스템 (120) 은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 또는 하부 전극 (또는 샤워헤드) 로 피딩되는 (feed) (각각 미리 결정된 주파수들 및 전력 레벨들의) 고 주파수 (high frequency; HF) 및 저 주파수 (low frequency; LF) 전력을 생성하는 HF 생성기 (121) 및 LF 생성기 (122) 를 포함하여 듀얼-주파수 전력을 공급할 수도 있다.
화학 물질 전달 시스템 (130) (또한 화학 물질 전달 모듈로 지칭됨) 은 프로세스 가스 소스들 (예컨대 하나 이상의 전구체 캐니스터들 (canisters)) (132-1, 132-2, … 및 132-N) (집합적으로, 프로세스 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 프로세스 가스 소스들은 대응하는 밸브들 (134-1, 134-2, … 및 134-N) 에 (예를 들어, 복수의 가스 라인들을 통해) 유체로 커플링된다 (fluidly couple).
프로세스 가스 소스들 (132) 은 하나 이상의 프로세스 가스 혼합물들, 도펀트들, 캐리어 (carrier) 가스들, 액체 전구체들, 전구체 가스들, 세정 가스들 및/또는 퍼지 가스들을 공급한다. 일부 예들에서, 화학 물질 전달 시스템 (130) 은 증착 동안 전구체 가스, 예컨대 테트라에틸 오르토실리케이트 (tetraethyl orthosilicate; TEOS) 가스, 산소 종 및 아르곤 (Ar) 가스를 포함하는 가스 및 트리에틸포스페이트 (triethylphosphate; TEPO) 및/또는 트리에틸보레이트 (triethylborate; TEB) 를 포함하는 도펀트들의 혼합물을 전달한다. 일부 예들에서, 도펀트들의 확산은 가스상 (gas phase) 으로부터 발생한다. 예를 들어, 캐리어 가스 (예를 들어, 질소, 아르곤 또는 다른 가스) 는 목표된 도펀트 (또한 가스 형태의, 예를 들어, TEPO 및/또는 TEB) 로 농축되고 농도 균형이 일어날 수 있는 실리콘 웨이퍼에 공급된다. 후속 프로세스들에서, 웨이퍼는 특정한 온도로 가열되는 석영 튜브 (quartz tube) 내에 배치될 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 프로세스 가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134-1, 134-2, … 및 134-N) (집합적으로, 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers; MFCs) (136-1, 136-2, … 및 136) (집합적으로, MFC들 (136)) 에 의해 반응 챔버 (102) 와 유체로 연통하는 (in fluid communication) 혼합 매니폴드 (140) 에 연결된다. 가스들은 혼합 매니폴드 (140) 로 공급되고 혼합 매니폴드 (140) 안에서 혼합된다. 혼합 매니폴드 (140) 의 출력은 반응 챔버 (102) 로 (예를 들어, 다운튜브 (downtube) 를 통해) 피딩된다. 일부 양태들에서, 혼합 매니폴드는 특정한 온도 (또는 온도 범위) 에서 전구체 가스들을 반응 챔버로 공급하기 위해 미리 결정된 온도로 가열된다. 일부 예들에서, 혼합 매니폴드 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 로 피딩된다. 2 차 퍼지 가스 (170) 는 밸브 (172) 및 MFC (174) 를 통해, 예컨대 샤워헤드 (109) 뒤로, 프로세싱 챔버 (102) 로 공급될 수도 있다. 별도로 예시되지만, 혼합 매니폴드 (140) 는 화학 물질 전달 시스템 (130) 의 일부일 수도 있다.
온도 제어기 (142) 가 가열 플레이트 (112) 에 배치된 복수의 열적 제어 엘리먼트들 (thermal control elements; TCEs) (144) 에 연결될 수도 있다. 예를 들어, TCE들 (144) 은 이로 제한되는 것은 아니지만, 멀티-존 가열 플레이트의 존 각각에 대응하는 각각의 매크로 TCE들 및/또는 멀티-존 가열 플레이트의 복수의 존들에 걸쳐 배치된 마이크로 TCE들의 어레이 (array) 를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 및 기판 (108) 의 온도를 제어하기 위해 복수의 TCE들 (144) 을 제어하도록 사용될 수도 있다. 도 1은 기판 지지 구조체 내의 TCE들을 예시하지만, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않고 TCE들은 챔버의 다른 영역들 (예를 들어, 챔버 벽들) 에 구성될 수 있다. 챔버 벽들에 구성된 이러한 TCE들은 챔버 벽 온도를 제어할 수 있고, 이는 증착을 억제할 수 있고 (예를 들어, 벽 표면들에 도달하는 세정 가스들의 반응성을 상승시킴으로써) 본 명세서에 논의된 챔버 세정 기법들을 보조할 수 있다.
온도 제어기 (142) 는 채널들 (116) 을 통한 냉각제 플로우를 제어하도록 냉각제 어셈블리 (146) 와 통신할 수도 있다. 예를 들어, 냉각제 어셈블리 (146) 는 냉각제 펌프 및 저장부 (reservoir) 를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 를 냉각하기 위해 채널들 (116) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (146) 를 동작시킨다. 밸브 (150) (예를 들어, 게이트 밸브) 및 펌프 (152) (예를 들어, 배기 펌프) 는 압력을 제어하고 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응 물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 예시적인 실시 예에서 (예를 들어, 도 2c에 예시된 바와 같이), 반응 챔버는 챔버로부터 반응 물질들을 배기하기 위한 2 이상의 게이트 밸브들 (또는 다른 타입들의 밸브들) 을 포함할 수도 있다.
본 명세서에 논의된 바와 같이, 시스템 제어기 (160) 는 화학 물질 전달 시스템 (130) 내 가스 라인들의 가열 엘리먼트들의 표면 온도를 동적으로 모니터링 및 조정하는 것뿐만 아니라 반응 챔버 내 잔류물 증착물들의 제거와 연관된 제어 기능들 (예를 들어, 챔버의 하나 이상의 게이트 밸브들의 개방 기간 및 폐쇄 기간의 지속 기간, 챔버 내 압력, 등을 제어함) 을 수행하는 것을 포함하여, 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어하기 위해 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 또한 반응 챔버 (102) 내 압력을 모니터링 및 조정하는 것과 같은, 압력 제어 기능들을 수행할 수 있다. 별개의 제어기들로 도시되었지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 내에서 구현될 수도 있다.
예시적인 실시 예에서, 반응 챔버 (102) 는 챔버의 하나 이상의 표면들 상에 장착될 수도 있는, 잔류물 센서들 (176 및 178) 을 포함할 수도 있다. 예시적인 실시 예에서, 잔류물 센서들은 잔류물이 센서들 상에 증착될 때 표면 컬러를 변화시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 이들 센서들은 센서들 상에 증착된 잔류물의 두께를 측정하도록 설계될 수 있다. 이와 관련하여, 잔류물 센서들 (176 및 178) 은 광학 센서들을 포함할 수 있고 그리고 챔버 내 존재하는 잔류물의 양을 나타내는 센싱된 표면 컬러 또는 일부 다른 물리적 특성에 대한 정보를 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 잔류물 센서들 (176 및 178) 은 광학 센서들을 갖는 기판 태그들 (tags) (예를 들어, 기판의 부분들) 을 포함할 수 있고, 광학 센서들은 태그들 상의 잔류물 증착물들을 검출할 수 있고 그리고 검출된 잔류물 증착물들 (예를 들어, 기판 태그들 상의 잔류물 증착물들의 두께) 을 반응 챔버 내 세정 균일성을 제어하도록 구성된 제어기 모듈 (예를 들어, 시스템 제어기 (160)) 에 보고할 수 있다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 잔류물 센서들 (176 및 178) 로부터 수신된 잔류물 증착물들 정보에 기초하여 반응 챔버 (102) 내 세정 균일성을 검출할 수 있다. 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 내에 도입된 세정 가스들의 적어도 하나의 플로우 특성을 제어할 수 있고 그리고 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 달성하도록 반응 챔버의 표면들을 따라 가스 플로우 유선들을 재지향시킬 수 있다. 일부 양태들에서, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 내 가스 플로우 유선들의 움직임 (movement) 또는 위치를 조절하고, 챔버의 유효 펌핑 속도를 조절하고 그리고 챔버 표면들 상의 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 상승시키기 위해 반응 챔버 (102) 의 밸브 (150) (및/또는 하나 이상의 부가적인 게이트 밸브들) 의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 챔버 내 세정 균일성에 기초하여 (예를 들어, 잔류물 센서들 (176 및 178) 로부터 잔류물 증착물들 정보에 기초하여) 또는 챔버 내 압력을 특정한 범위 내로 유지하는 (예를 들어, 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 밸브 (150) 를 개방하고 그리고 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 밸브 (150) 를 폐쇄하는) 것에 기초하여 밸브 (150) 의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 동적으로 조정할 수 있다. 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 관련된 반응 챔버들의 예시적인 실시 예들이 도 2a, 도 2b 및 도 2c와 관련하여 예시된다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 예시적인 실시 예들에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 세정 사이클 동안 가스 플로우 유선들이 조작될 수도 있는 기판 프로세싱 시스템의 반응 챔버의 기능적 블록도들이다. 도 2a를 참조하면, 다이어그램 (diagram) (200a) 은 도 1의 기판 프로세싱 시스템 (100) 과 유사한, 기판 프로세싱 시스템의 일부일 수도 있는 반응 챔버 (206) 를 예시한다. 예시적인 실시 예에서, 반응 챔버 (206) 는 스핀들 허브 (spindle hub) (216) 주위에 배치된 복수의 페데스탈들 (예를 들어, 페데스탈들 (212 및 214)) 을 포함할 수 있고, 페데스탈 각각은 반응 챔버 (206) 내에서 기판을 지지하기 위해 사용될 수 있다. 도 2a는 2 개의 페데스탈들을 예시하지만, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않고 반응 챔버 (206) 는 상이한 수의 페데스탈들 (예를 들어, 도 3에 예시된 바와 같이 4 개의 페데스탈들) 을 포함할 수 있다. 반응 챔버 (206) 는 챔버의 수평 표면 (234) 을 따라 배치된 샤워헤드들 (218 및 220) 을 더 포함한다.
반응 챔버 (206) 는 모두 반응 챔버 (206) 의 수직 표면들 (230 및 232) 을 따라 배치된, 필러 플레이트들 (222 및 224), 뿐만 아니라 잔류물 센서들 (236 및 238) 을 더 포함한다. 도 2a에 예시된 바와 같이, 수직 표면들 (230 및 232) 은 수평 표면 (234) 에 대략 직교한다 (orthogonal). 잔류물 센서들 (236 및 238) 은 도 1과 관련하여 논의된 잔류물 센서들 (176 및 178) 과 기능적으로 유사하다. 필러 플레이트들 (222 및 224) 은 페데스탈들 (212 및 214) 에 근접하여 배치될 수 있고 반응 챔버 (206) 내에서 가스 플로우 균일성을 개선하기 위해 사용된다.
반응 챔버 (206) 는 포어 라인 (fore line) (229) 을 통해 게이트 밸브 (208) 및 펌프 (210) 에 유체로 커플링된 챔버 펌프 포트 (228) 를 더 포함한다. 게이트 밸브 (208) 및 펌프 (210) 는 도 1의 밸브 (150) 및 펌프 (152) 와 기능적으로 유사하다.
반응 챔버 (206) 는 프로세스 가스 (202) 를 사용하여 리모트 플라즈마 소스 (remote plasma source; RPS) (204) 에 의해 생성된 세정 가스를 수용하도록 구성된다. 예를 들어, RPS (204) 는 프로세스 가스 (202) 를 사용하여 활성화된 라디칼 종 (예를 들어, 원자 산소 또는 불소) 을 포함하는 세정 가스를 생성할 수 있다. 세정 가스는 반응 챔버 (206) 의 수평 표면 (234) 상에 배치된 주입 지점 (226) 에서 종료되는, 다운튜브 (205) 를 통해 반응 챔버 (206) 내로 전달된다. 또 다른 실시 예에서, 세정 가스는 샤워헤드들 (218 및 220) 을 통해 반응 챔버 (206) 내로 전달된다.
동작 시 그리고 도 2a에 예시된 바와 같이, 게이트 밸브 (208) 는 개방되고 그리고 펌프 (210) 는 챔버 (206) 를 연속적으로 펌핑한다. 세정 가스는 다운튜브 (205) 를 통해 RPS (204) 로부터 챔버 (206) 내로 전달된다. 이와 관련하여, 세정 가스의 복수의 가스 플로우 유선들 (232) 이 생성되고, 가스 플로우 유선들 각각은 주입 지점 (226) 에서 시작되고 그리고 포어 라인 (229) 을 통해 펌프 (210) 및 게이트 밸브 (208) 에 유체로 커플링된 챔버 펌프 포트 (228) 에서 종료된다. 게이트 밸브 (208) 가 연속적으로 개방되기 때문에, 복수의 가스 플로우 유선들 (232) 은 주입 지점 (226) 과 챔버 펌프 포트 (228) 사이에 가장 적은 장애물을 갖는 경로들을 따라 형성되는 경향이 있다. 예를 들어 그리고 도 2a에 예시된 바와 같이, 대부분의 복수의 가스 플로우 유선들 (232) 은 스핀들 허브 (216) 와 페데스탈들 (212 및 214) 사이뿐만 아니라 페데스탈 (212) 과 필러 플레이트 (222) 사이에 배치된 갭들 사이를 통과한다. 결과적으로, 반응 챔버 (206) 내의 잔류물 증착물들은 특히 가스 플로우 유선들 (232) 이 통과하지 않고 그리고 세정 가스가 이러한 영역들 근방에서 확산되지 않는 영역들 (예를 들어, 수직 표면들 (230 및 232) 을 따르는 영역들) 에서 균일하게 세정되지 않는다.
도 2b는 게이트 밸브 (208) 가 일시적으로 폐쇄되지만 세정 가스가 여전히 주입 지점 (226) 을 통해 챔버 (206) 내로 도입될 때 세정 가스의 간헐적인 정체 플로우 동안 반응 챔버 (206) 의 다이어그램 (200B) 을 예시한다. 예시적인 실시 예에서 그리고 도 2b에 도시된 바와 같이, 반응 챔버 (206) 내에 도입된 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성은 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 달성하기 위해 복수의 가스 플로우 유선들 (240) 의 적어도 일부를 반응 챔버의 복수의 표면들로 재지향시키도록 수정될 수 있다 (예를 들어, 복수의 가스 플로우 유선들 (240) 의 적어도 일부를 반응 챔버 (206) 의 내측 주변부로 재지향시키고, 내측 주변부는 반응 챔버 (206) 의 수직 벽들 (230 및 232) 주위의 원주를 아우른다 (encompass)). 내측 주변부는 도 3 및 도 4와 관련하여 보다 상세히 예시된다.
예시적인 실시 예에서, 적어도 하나의 플로우 특성은 반응 챔버 (206) 의 유효 펌핑 속도이다. 보다 구체적으로, 시스템 제어기 (160) 는 게이트 밸브 (208) 의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 구성될 수 있고, 게이트 밸브 (208) 는 개방 기간 동안 개방되어 펌프 (210) 로 하여금 반응 챔버로부터 세정 가스를 배기하게 하고, 그리고 게이트 밸브 (208) 는 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다. 또 다른 관점에서, 제어 파라미터들은, 이 경우에, 오프-온 (off-on) 사이클들의 주파수뿐만 아니라 온 시간에 대한 오프 시간의 비로서 간주될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간은 각각 약 1 초 내지 약 2 초이다.
도 2b에 예시된 바와 같이, 게이트 밸브 (208) 가 개방될 때, 도 2a의 복수의 가스 플로우 유선들 (232) 보다, 게이트 밸브 (208) 가 폐쇄될 때, 복수의 가스 플로우 유선들 (240) 은 수직 표면들 (230 및 232) 을 포함하는 반응 챔버의 보다 내부의 표면들을 향해 재지향한다. 부가적으로, 세정 가스 (242) 는 세정 가스가 반응 챔버로 계속해서 들어가고, 그리고 챔버 내 압력이 상승함에 따라, 반응 챔버 (206) 내 대부분의 구조체들 및 표면들로 확산되어, 보다 우수한 세정 균일성 및 보다 높은 정도의 잔류물 증착물 제거를 발생시킨다.
예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 (206) 내 세정 균일성을 검출하기 위해 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터 센서 정보를 수신할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 잔류물 센서들 (236 및 238) 은 반응 챔버의 하나 이상의 필러 플레이트들 (예를 들어, 필러 플레이트들 (222 및 224)) 또는 (예를 들어, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이) 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들에 근접하여, 수직 표면들 (230 및 232) 상에 장착될 수 있다. 잔류물 센서들 (236 및 238) 은 이들이 장착되는 영역 근방의 잔류물 증착물들 (예를 들어, 잔류물 증착물들의 두께 또는 존재) 을 모니터링할 수 있고 센서 정보를 시스템 제어기 (160) 에 제공할 수 있다. 시스템 제어기 (160) 는 세정 균일성 및 남아 있는 잔류물 증착물들을 나타내는 센서 정보에 기초하여 펌프 (210) 의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어한다. 예시적인 실시 예에서, 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간은 (예를 들어, 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터 센서 정보에 기초하여) 동적으로 구성될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 적어도 하나의 플로우 특성은 세정 가스 (242) 의 공급 동안 반응 챔버 (206) 내 압력이다. 보다 구체적으로, 시스템 제어기 (160) 는 하한 문턱 값 및 상한 문턱 값 내로 유지되도록 반응 챔버 (206) 내 압력을 조절하기 위해 (예를 들어, 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터 센서 정보에 기초하여) 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 구성하고 제어할 수 있다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 내 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브 (208) 의 폐쇄 기간을 개시할 수 있다 (예를 들어, 게이트 밸브 (208) 를 폐쇄한다). 유사하게, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 내 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브 (208) 의 개방 기간을 개시할 수 있다 (예를 들어, 게이트 밸브 (208) 를 개방한다). 예시적인 실시 예에서, 하한 문턱 값 및 상한 문턱 값은 (예를 들어, 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터 센서 정보에 기초하여) 동적으로 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 하한 문턱 값은 약 1.2 Torr이고 상한 문턱 값은 약 6 Torr이다.
예시적인 실시 예에서, 게이트 밸브들이 폐쇄될 때, 세정 가스는 챔버 벽들로 확산되는 한편, 게이트 밸브가 개방될 때, 세정 가스는 챔버의 측면들로 확산될 기회를 갖기 전에 펌핑 아웃 (pump out) 된다. 이와 관련하여, 게이트 밸브 (또는 밸브들) 의 개방과 폐쇄 사이의 오실레이션 (oscillation) 뿐만 아니라 개방 및 폐쇄 기간 각각의 지속 기간은 (센서들을 통해 모니터링되거나 또는 검출될 수 있는) 챔버 벽 표면들 근방의 세정 가스 확산 정도에 기초할 수 있다.
도 2c는 복수의 게이트 밸브들을 포함하는 반응 챔버 (206) 의 다이어그램 (200C) 을 예시한다. 예를 들어, 도 2c는 게이트 밸브들 (208, 244, 246 및 248) 을 갖는 반응 챔버 (206) 를 예시한다. 게이트 밸브 (244) 는 반응 챔버 (206) 의 동일한 수평 표면 상의, 게이트 밸브 (208) 의 반대편 단부에 배치될 수 있다. 게이트 밸브 (246) 는 수직 표면 (230) 을 따라 배치될 수 있고, 게이트 밸브 (248) 는 수직 표면 (232) 을 따라 배치될 수 있다. 도 2c는 4 개의 별개의 게이트 밸브들을 갖는 것으로 반응 챔버 (206) 를 예시하지만, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지 않고 반응 챔버 (206) 는 상이한 수 (예를 들어, 1 이상) 의 게이트 밸브들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 모든 게이트 밸브들 (208, 244, 246 및 248) 은 펌프 (210) 에 유체로 커플링될 수 있거나, 또는 게이트 밸브 각각은 각각의 펌프에 유체로 커플링될 수 있고, 여기서 모든 펌프들은 시스템 제어기 (160) 에 의해 관리된다. 이들 밸브들은 챔버 세정을 개선하기 위해 필요할 수도 있는 플로우 라인들의 재분배를 인에이블하도록 (enable) 동시에 개방 및 폐쇄될 수 있고 또는 연속적인 시퀀스로 개방 및 폐쇄될 수 있다.
예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 (206) 내 잔류물 증착물들의 존재 및 세정 균일성에 기초하여 게이트 밸브들 각각에 대한 개방 기간들의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간들의 시간 지속 기간을 독립적으로 구성할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 잔류물 센서들이 게이트 밸브들 각각에 근접한 표면들 상에 배치될 수 있고, 시스템 제어기 (160) 는 잔류물 센서들로부터의 센싱 정보에 기초하여 게이트 밸브 각각의 시간 지속 기간들을 독립적으로 구성할 수 있다. 대안적으로, 시간 지속 기간들은 (예를 들어, 도 5, 도 6 및 도 7과 관련하여 논의된 바와 같이, 반응 챔버 (206) 내 세정 균일성의 지표로서 기판 에칭 레이트들 기초하여) 미리 구성될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 챔버를 측면으로부터 펌핑하는 것은 하단으로부터 펌핑하는 것과는 다른 유선 패턴을 가질 것이기 때문에 유선 패턴의 조절을 인에이블하기 위해 도 2c에 예시된 적어도 2 개의 게이트 밸브들을 개방하는 것 사이에서 오실레이팅할 (oscillate) 수 있다.
도 3은 예시적인 실시 예들에 따른, 개시된 기법들을 사용하여 잔류물 증착물들로부터 세정될 수 있는 슬릿 밸브 포트들 및 필러 플레이트들뿐만 아니라 복수의 페데스탈들을 갖는 반응 챔버 (300) 의 평면도의 다이어그램이다. 도 3을 참조하면, 반응 챔버는 챔버 내 프로세싱 동안 기판을 지지하도록 구성된 페데스탈들 (302, 304, 306 및 308) 을 포함한다. 도 3은 반응 챔버 (300) 의 수직 표면들을 따라 배치된 필러 플레이트들 (312, 314, 316 및 318) 을 더 예시한다. 부가적으로, 도 3은 또한 반응 챔버 (300) 의 수직 표면들을 따라 배치되고 그리고 반응 챔버 (300) 내외로 기판들의 이동을 허용하기 위해 사용되는 슬릿 밸브 포트들 (320 및 322) 을 예시한다.
예시적인 실시 예에서, 잔류물 센서들은 필러 플레이트들 (312 내지 318) 및 슬릿 밸브 포트들 (320 및 322) 에 근접하여, 반응 챔버 (300) 의 수직 표면들 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 잔류물 센서들 (예를 들어, 잔류물 센서들 (236 및 238)) 은 반응 챔버 (300) 의 내측 주변부 (324) 를 따라 배치될 수 있다. 내측 주변부 (324) 의 사시도가 도 4에 예시된다.
도 4는 예시적인 실시 예에 따른, 개시된 기법들을 사용하여 잔류물 증착물들로부터 세정될 수 있는 반응 챔버 (300) 의 수직 표면을 따라 슬릿 밸브 포트 및 내측 주변부를 도시하는 사시도 (400) 이다. 도 4에 예시된 바와 같이, 슬릿 밸브 포트 (320) (뿐만 아니라 도 4에서 보이지 않는 슬릿 밸브 포트 (322)) 는 반응 챔버 (300) 의 수직 표면 (402) 상에 배치된다. (도 2의 수직 표면들 (230 또는 232) 중 하나일 수 있는) 수직 표면 (402) 은 스핀들 허브 (310) 및 페데스탈들 (306 및 308) 을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면 (404) 에 직교한다. 예시적인 실시 예에서, 본 명세서에 개시된 기법들은 반응 챔버의 수직 표면들 (예를 들어, 수직 표면 (402)) 을 따라 배치된 내측 주변부 (324) 에 근접하여 순환하도록 반응 챔버 내 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하기 위해 사용될 수 있다.
도 5는 예시적인 실시 예에 따른, (잔류물 증착물 제거 레이트의 지표로서) 기판 평균 에칭 레이트 대 챔버 압력의 변화들을 도시하는 그래프 (500) 이다. 도 5를 참조하면, 그래프 (500) 는 챔버 압력이 상승함에 따라 반응 챔버 내 기판의 평균 에칭 레이트가 감소한다는 것을 예시한다. 기판 평균 에칭 레이트가 반응 챔버 내 잔류물 증착물 제거 레이트의 지표로서 사용될 수 있기 때문에, 기판 평균 에칭 레이트 및 챔버 압력의 역 종속성 (reverse dependency) 은 게이트 밸브의 개방 기간 및 폐쇄 기간에 대한 시간 지속 기간들뿐만 아니라 반응 챔버 압력의 하한 문턱 값 및 상한 문턱 값을 구성하는 데 사용될 수 있다.
도 6은 예시적인 실시 예에 따른, 챔버 내부의 간헐적인 정체 가스 플로우로부터 발생하는 가변 챔버 압력과 연관된 압력-시간 이력 (history) 그래프 (600) 이다. 도 6을 참조하면, 압력-시간 이력 그래프 (600) 는 게이트 밸브 듀티 사이클 (duty cycle) 의 예시적인 조작과 연관되어, 반응 챔버 내 세정 가스들의 간헐적인 정체 플로우로 하여금 잔류물 증착물들의 균일한 세정을 트리거하게 (trigger) 한다. 예시적인 실시 예에서, 보다 구체적으로, 게이트 밸브의 유휴 시간 (idle time) (예를 들어, 밸브를 개방과 폐쇄 사이의 시간) 은 약 2 초로 일정하게 유지될 수 있고 그리고 최초 반응 챔버 압력은 약 1.2 Torr (예를 들어, 하한 문턱 값) 로 설정될 수 있다. 예시적인 실시 예에서, 상한 문턱 값은 약 5.5 또는 6 Torr로 설정될 수 있지만, 하한 문턱 값 및 상한 문턱 값에 대한 다른 값들이 또한 사용될 수 있다. 또 다른 예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 (하한 문턱 값 및 상한 문턱 값에 대한 특정한 값들을 설정하지 않고) 게이트 밸브의 개방 기간 및 폐쇄 기간의 지속 기간만을 구성할 수도 있다.
도 7은 예시적인 실시 예에 따른, 반응 챔버 내부의 세정 가스들의 간헐적인 정체 플로우에 대한 상이한 구성들을 사용하여 잔류물 증착물 세정 레이트의 지표로서 상이한 에칭 레이트들을 예시하는 그래프 (700) 이다. 도 7을 참조하면, 서브-그래프 (sub-graph) (702) 는 게이트 밸브가 계속해서 개방되고 게이트 밸브의 듀티 사이클에 조작이 없는 (예를 들어, 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 게이트 밸브를 사이클링하는) 기판의 직경을 따른 기판 에칭 레이트의 종속성을 나타내는 기준 그래프이다. 서브-그래프 (704) 는 약 1 초의 폐쇄 상태 지속 기간 및 약 6 Torr의 반응 챔버 압력의 상한 문턱 값을 갖는, 게이트 밸브의 9 개의 펄스들 (또는 듀티 사이클의 조작들) (즉, 게이트 밸브가 9 회 개방되고 폐쇄됨) 에 기초하여, 세정 사이클 동안 기판의 직경을 따른 기판 에칭 레이트의 종속성을 나타내는 그래프이다. 서브-그래프 (706) 는 약 3 초의 폐쇄 상태 지속 기간 및 약 7 Torr의 반응 챔버 압력의 상한 문턱 값을 갖는, 게이트 밸브의 6 개의 펄스들 (또는 듀티 사이클의 조작들) (즉, 게이트 밸브가 6 회 개방되고 폐쇄됨) 에 기초하여, 세정 사이클 동안 기판의 직경을 따른 기판 에칭 레이트의 종속성을 나타내는 그래프이다. 예시적인 실시 예에서, 시스템 제어기 (160) 는 서브-그래프들 (704 또는 706) 을 획득하기 위해 사용된 프로세싱 파라미터들에 기초하여 게이트 밸브의 개방 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간 또는 챔버 압력의 상한 문턱 값을 설정할 수 있다.
도 8은 예시적인 실시 예에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법 (800) 의 플로우 차트이다. 방법 (800) 은 장치의 반응 챔버 (예를 들어, 반응 챔버 (102) 또는 도 2a 내지 도 2c에 예시된 임의의 반응 챔버들) 로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 동작들을 수행하는 것을 포함하는, 기판 프로세싱 장치 (100) 의 동작을 관리하는 도 1의 시스템 제어기 (160) 와 같은, 제어 로직에 의해 수행될 수도 있는 (또는 제어 로직이 구성하거나 또는 다른 모듈들로 하여금 수행하게 하는) 동작들 (802, 804 및 806) 을 포함한다.
동작 (802) 에서, 세정 가스는 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 공급된다. 예를 들어, 세정 가스 (242) 는 주입 지점 (226) 과 함께 다운튜브 (205) 를 통해 반응 챔버 (206) 내로 공급된다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들 (예를 들어, 가스 플로우 유선들 (232)) 을 형성한다. 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 세정 가스를 수용하기 위해 RPS에 유체로 커플링되는 주입 지점 (예를 들어, 주입 지점 (226)) 에서 시작되고 그리고 반응 챔버로부터 세정 가스를 배기하기 위한 포어 라인 (예를 들어, 포어 라인 (229)) 에 커플링되는 챔버 펌프 포트 (예를 들어, 챔버 펌프 포트 (228)) 에서 종료된다.
동작 (804) 에서, 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성은 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 수정된다. 예를 들어, 적어도 하나의 플로우 특성 (예를 들어, 반응 챔버의 유효 펌핑 속도) 은 복수의 가스 유선들 (240) 의 적어도 일부를 내측 주변부 (예를 들어, 내측 주변부 (324)) 로 재지향시키도록 수정된다. 내측 주변부는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들 (예를 들어, 표면들 (230 및 232)) 을 따라 배치될 수도 있고, 하나 이상의 수직 표면들은 주입 지점을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면 (예를 들어, 표면 (234)) 에 직교한다.
예시적인 실시 예에서, 적어도 하나의 플로우 특성은 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이다. 동작 (806) 에서, 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간은 (예를 들어, 시스템 제어기 (160) 에 의해) 반응 챔버 내 가스 플로우 유선들의 움직임 또는 위치를 조절하기 위해 그리고 유효 펌핑 속도를 조절하기 위해 제어되고, 개방 기간 동안 게이트 밸브는 개방되고 그리고 폐쇄 기간 동안 게이트 밸브는 폐쇄된다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 예를 들어, 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터의 센서 정보에 기초하여 게이트 밸브 (208) 의 개방 기간 및 폐쇄 기간의 지속 기간을 구성할 수도 있다.
도 9는 예시적인 실시 예에 따른, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 또 다른 방법 (900) 의 플로우 차트이다. 방법 (900) 은 장치의 반응 챔버 (예를 들어, 반응 챔버 (102) 또는 도 2a 내지 도 2c에 예시된 임의의 반응 챔버들) 로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 동작들을 수행하는 것을 포함하는, 기판 프로세싱 장치 (100) 의 동작을 관리하는 도 1의 시스템 제어기 (160) 와 같은, 제어 로직에 의해 수행될 수도 있는 (또는 제어 로직이 구성하거나 또는 다른 모듈들로 하여금 수행하게 하는) 동작들 (902, 904 및 906) 을 포함한다.
동작 (902) 에서, 세정 가스는 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 공급되고, 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성한다. 예를 들어, 세정 가스 (242) 는 주입 지점 (226) 과 함께 다운튜브 (205) 를 통해 반응 챔버 (206) 내로 공급된다. 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들 (예를 들어, 가스 플로우 유선들 (232)) 을 형성한다. 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 세정 가스를 수용하기 위해 RPS에 유체로 커플링되는 주입 지점 (예를 들어, 주입 지점 (226)) 에서 시작되고 그리고 반응 챔버로부터 세정 가스를 배기하기 위한 포어 라인 (예를 들어, 포어 라인 (229)) 에 커플링되는 챔버 펌프 포트 (예를 들어, 챔버 펌프 포트 (228)) 에서 종료된다.
동작 (904) 에서, 세정 가스에 의해 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성이 검출된다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 반응 챔버 내 잔류물 증착물들의 양 및 세정 균일성을 결정하기 위해 잔류물 센서들 (236 및 238) 로부터의 센서 정보를 사용할 수도 있다.
동작 (906) 에서, 세정 균일성에 기초하여, 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간은 세정 가스의 유효 펌핑 속도를 조절하는 것뿐만 아니라 반응 챔버 내 가스 플로우 유선들의 움직임 또는 위치를 조절하기 위해 제어된다. 예를 들어, 시스템 제어기 (160) 는 센서 정보를 사용하여 결정된 세정 균일성에 기초하여 게이트 밸브 (208) 의 개방 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어한다.
도 10은 하나 이상의 예시적인 방법 실시 예들이 구현될 수도 있고 또는 하나 이상의 예시적인 실시 예들이 제어될 수도 있는 머신 (1000) 의 일 예를 예시하는 블록도이다. 대안적인 실시 예들에서, 머신 (1000) 은 독립 (standalone) 디바이스로서 동작할 수도 있거나, 다른 머신들에 연결될 (예를 들어, 네트워킹될) 수도 있다. 네트워킹된 배치 (deployment) 에서, 머신 (1000) 은 서버-클라이언트 네트워크 환경들에서 서버 머신, 클라이언트 머신 또는 두 가지 머신 모두로서 동작할 수도 있다. 일 예에서, 머신 (1000) 은 P2P (peer-to-peer) (또는 다른 분산된) 네트워크 환경의 피어 (peer) 머신으로 작용할 수도 있다. 또한, 단일 머신 (1000) 만이 예시되지만, 용어 "머신"은 본 명세서에 논의된, 클라우드 컴퓨팅, 서비스형 소프트웨어 (software as a service; SaaS) 또는 다른 컴퓨터 클러스터 구성들 (computer cluster configurations) 과 같은 방법론들 중 임의의 하나 이상을 수행하기 위해 인스트럭션들의 세트 (또는 복수의 세트들) 를 개별적으로 또는 공동으로 실행하는 머신들의 임의의 집합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 기술된 예들은, 로직, 다수의 컴포넌트들 또는 메커니즘들을 포함할 수도 있고 또는 이에 의해 동작할 수도 있다. 회로망 (circuitry) 은 하드웨어 (예를 들어, 단순 회로들, 게이트들, 로직) 를 포함하는 유형 개체들 (tangible entities) 로 구현된 회로들의 집합이다. 회로망 부재 (circuitry membership) 는 시간 및 기본 하드웨어 변동성에 대해 유연할 수도 있다. 회로망들은 동작할 때 단독으로 또는 조합하여, 지정된 동작들을 수행할 수도 있는 부재들을 포함한다. 일 예에서, 회로망의 하드웨어는 특정한 동작을 수행하기 위해 변경할 수 없게 설계 (예를 들어, 하드웨어에 내장 (hardwired)) 될 수도 있다. 일 예에서, 회로망의 하드웨어는 특정 동작의 인스트럭션들을 인코딩하기 위해 물리적으로 (예를 들어, 자기적으로, 전기적으로, 불변 질량 입자들의 이동 가능한 배치에 의해) 변경된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하여, 가변적으로 연결된 물리적 컴포넌트들 (예를 들어, 실행 유닛들, 트랜지스터들, 단순 회로들) 을 포함할 수도 있다. 물리적 컴포넌트들을 연결할 때, 하드웨어 구성요소의 기본적인 전기적 특성들이 변화된다 (예를 들어, 절연체로부터 도체로 또는 그 반대로). 인스트럭션들은 동작 중일 때 임베딩된 하드웨어 (예를 들어, 실행 유닛들 또는 로딩 메커니즘) 로 하여금 특정 동작의 일부들을 수행하기 위해 가변 연결부들을 통해 하드웨어 내에 회로망의 부재들을 생성하게 한다. 따라서, 컴퓨터 판독 가능 매체는 디바이스가 동작 중일 때 회로망의 다른 컴포넌트들에 통신 가능하게 (communicatively) 커플링된다 (couple). 일부 양태들에서, 임의의 물리적 컴포넌트들은 2 개 이상의 회로망의 2 개 이상의 부재에서 사용될 수도 있다. 예를 들어, 동작 하에, 실행 유닛들은 일 시점에서 제 1 회로망의 제 1 회로에서 사용될 수도 있고, 상이한 시점에 제 1 회로망의 제 2 회로 또는 제 2 회로망의 제 3 회로에 의해 재사용될 수도 있다.
머신 (예를 들어, 컴퓨터 시스템) (1000) 은 하드웨어 프로세서 (1002) (예를 들어, CPU (Central Processing Unit), 하드웨어 프로세서 코어 (core), GPU (Graphics Processing Unit) 또는 이들의 임의의 조합), 메인 메모리 (1004) 및 정적 메모리 (1006) 를 포함할 수도 있고, 이들 중 일부 또는 전부는 인터링크 (interlink) (예를 들어, 버스 (bus)) (1008) 를 통해 서로 통신할 수도 있다. 머신 (1000) 은 디스플레이 디바이스 (1010), 영숫자 입력 디바이스 (1012) (예를 들어, 키보드) 및 사용자 인터페이스 (User Interface; UI) 내비게이션 디바이스 (1014) (예를 들어, 마우스) 를 더 포함할 수도 있다. 일 예에서, 디스플레이 디바이스 (1010), 영숫자 입력 디바이스 (1012) 및 UI 내비게이션 디바이스 (1014) 는 터치 스크린 디스플레이일 수도 있다. 머신 (1000) 은 대용량 저장 디바이스 (예를 들어, 구동 유닛) (1016), 신호 생성 디바이스 (1018) (예를 들어, 스피커), 네트워크 인터페이스 디바이스 (1020) 및 하나 이상의 센서들 (1021) 을 부가적으로 포함할 수도 있다. 머신 (1000) 은 하나 이상의 주변 디바이스들 (예를 들어, 프린터, 카드 리더기) 과 통신하거나 제어하도록 직렬 (예를 들어, USB (Universal Serial Bus)), 병렬 또는 다른 유선 또는 무선 (예를 들어, 적외선 (IR), NFC (Near Field Communication)) 연결과 같은, 출력 제어기 (1028) 를 포함할 수도 있다.
예시적인 실시 예에서, 하드웨어 프로세서 (1002) 는 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 관련하여 세정 가스들의 간헐적인 정체 플로우를 구성하는 것과 같이 (예를 들어, 적어도 도 1 내지 도 9와 관련하여 논의된 바와 같이), 본 명세서에 기술된 기능들을 구성하고 제어하기 위해 상기 논의된 시스템 제어기 (160) 의 임의의 제어 로직 또는 기능들을 수행할 수도 있다.
대용량 저장 디바이스 (1016) 는 본 명세서에 기술된 기법들 또는 기능들 중 임의의 하나 이상에 의해 구현되거나 활용되는, 데이터 구조들 또는 인스트럭션들 (1024) (예를 들어, 소프트웨어) 의 하나 이상의 세트들이 저장되는 머신 판독 가능 매체 (1022) 를 포함할 수도 있다. 인스트럭션들 (1024) 은 또한 머신 (1000) 에 의한 인스트럭션들의 실행 동안 메인 메모리 (1004) 내에, 정적 메모리 (1006) 내에 또는 하드웨어 프로세서 (1002) 내에 완전히 또는 적어도 부분적으로 존재할 수도 있다. 일 예에서, 하드웨어 프로세서 (1002), 메인 메모리 (1004), 정적 메모리 (1006) 또는 대용량 저장 디바이스 (1016) 중 하나 또는 임의의 조합은 머신-판독 가능 매체를 구성할 수도 있다.
머신 판독 가능 매체 (1022) 가 단일 매체로 예시되었지만, 용어 "머신 판독 가능 매체"는 하나 이상의 인스트럭션들 (1024) 을 저장하도록 구성된 단일 매체 또는 복수의 매체 (예를 들어, 중앙화되거나 분산된 데이터베이스 및/또는 연관된 캐시들 및 서버들) 를 포함할 수도 있다.
용어 "머신 판독가능 매체"는 머신 (1000) 에 의한 실행을 위해 인스트럭션들 (1024) 을 저장하고, 인코딩하고 또는 전달할 수도 있고, 머신 (1000) 으로 하여금 본 개시의 기법들 중 임의의 하나 이상을 수행하게 하거나, 이러한 인스트럭션들 (1024) 에 의해 사용되거나 또는 인스트럭션들 (1024) 과 연관된 데이터 구조들을 저장하고, 인코딩하고 또는 전달할 수 있는, 임의의 매체를 포함할 수도 있다. 비제한적인 머신 판독 가능 매체 예들은 고체 상태 메모리들 및 광학 매체 및 자기 매체를 포함할 수도 있다. 일 예에서, 대용량 머신 판독 가능 매체는 불변 (예를 들어, 정지 (rest)) 질량을 갖는 복수의 입자들을 갖는 머신 판독 가능 매체 (1022) 를 포함한다. 따라서, 대용량 머신 판독 가능 매체는 일시적인 전파 신호들이 아니다. 대용량 머신 판독가능 매체의 특정한 예들은 반도체 메모리 디바이스들 (예를 들어, EPROM (Electrically Programmable Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)) 및 플래시 메모리 디바이스들; 내부 하드 디스크들 및 이동식 디스크들과 같은 자기 (magnetic) 디스크들; 자기-광학 (magneto-optical) 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들과 같은, 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다.
인스트럭션들 (1024) 은 또한 네트워크 인터페이스 디바이스 (1020) 를 통해 송신 매체를 사용하여 통신 네트워크 (1026) 를 거쳐 송신되거나 수신될 수도 있다.
선행하는 기법들의 구현은 임의의 수의 하드웨어 및 소프트웨어의 사양들, 구성들 또는 예시적인 배치들을 통해 달성될 수도 있다. 본 명세서에 기술된 기능적 유닛들 또는 성능들은 이들의 구현 독립성을 보다 구체적으로 강조하기 위해 컴포넌트들 또는 모듈들로 지칭되거나 또는 라벨링될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 컴포넌트들은 임의의 수의 소프트웨어 형태 또는 하드웨어 형태로 실시될 수도 있다. 예를 들어, 컴포넌트 또는 모듈은 커스텀 VLSI (very-large-scale integration) 회로들 또는 게이트 어레이들, 로직 칩들, 트랜지스터들 또는 다른 개별 컴포넌트들과 같은 기성 (off-the-shelf) 반도체들을 포함하는 하드웨어 회로로서 구현될 수도 있다. 컴포넌트 또는 모듈은 또한 필드-프로그래밍 가능 게이트 어레이들, 프로그램 가능 어레이 로직, 프로그램 가능 로직 디바이스들, 등과 같은 프로그램 가능 하드웨어 디바이스들로 구현될 수도 있다. 컴포넌트들 또는 모듈들은 또한 다양한 타입들의 프로세서들에 의한 실행을 위한 소프트웨어로 구현될 수도 있다. 실행 가능한 코드의 식별된 컴포넌트 또는 모듈은 예를 들어, 컴퓨터 인스트럭션들의 하나 이상의 물리적 블록 (block) 또는 논리적 블록을 포함할 수도 있고, 예를 들어, 객체, 절차 또는 함수로서 조직될 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 식별된 컴포넌트 또는 모듈의 실행 파일들 (executables) 은 물리적으로 함께 위치될 필요는 없지만, 논리적으로 함께 결합될 때, 컴포넌트 또는 모듈을 포함하고 컴포넌트 또는 모듈에 대해 명시된 목적을 달성하는 상이한 위치들에 저장된 전혀 다른 (disparate) 인스트럭션들을 포함할 수도 있다.
실제로, 실행 가능한 코드의 컴포넌트 또는 모듈은 단일 인스트럭션 또는 많은 인스트럭션들일 수도 있고, 그리고 심지어 몇몇 상이한 코드 세그먼트들에 걸쳐, 상이한 프로그램들 사이에서, 그리고 몇몇 메모리 디바이스들 또는 프로세싱 시스템들에 걸쳐 분배될 수도 있다. 특히, 기술된 프로세스의 일부 양태들 (예컨대 코드 재작성 및 코드 분석) 은 코드가 (예를 들어, 센서 또는 로봇에 임베딩된 컴퓨터에) 전개되는 (예를 들어, 데이터 센터의 컴퓨터에서) 상이한 프로세싱 시스템 상에서 발생할 수도 있다. 유사하게, 동작 데이터는 컴포넌트들 또는 모듈들 내에서 본 명세서에서 식별될 수도 있고 예시될 수도 있고 그리고 임의의 적합한 형태로 구현될 수도 있고 임의의 적합한 타입의 데이터 구조 내에 조직될 수도 있다. 동작 데이터는 단일 데이터 세트로서 수집될 수도 있고 또는 상이한 저장 디바이스들을 포함하여 상이한 위치들에 걸쳐 분배될 수도 있고, 적어도 부분적으로, 시스템 또는 네트워크 상의 전자 신호들로서 단지 존재할 수도 있다. 컴포넌트들 또는 모듈들은 목표된 기능들을 수행하도록 동작 가능한 에이전트들을 포함하여 패시브 또는 액티브일 수도 있다.
추가 참고 사항들 및 예들
예 1은 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법이고, 이 방법은 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계를 포함하고, 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성하고, 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 세정 가스를 수용하기 위해 RPS에 유체로 커플링된 주입 지점에서 시작되고 그리고 반응 챔버로부터 세정 가스를 배기하기 위해 포어 라인에 커플링된 챔버 펌프 포트에서 종료되고; 그리고 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하는 단계를 포함하고, 내측 주변부는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치되고, 하나 이상의 수직 표면들은 주입 지점을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면에 직교한다.
예 2에서, 예 1의 주제는 적어도 하나의 플로우 특성은 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이고, 그리고 방법은 유효 펌핑 속도를 조절하기 위해 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 더 포함하고, 게이트 밸브는 세정 가스의 배기를 수행하도록 구성된 펌프 및 포어 라인에 유체로 커플링되고, 게이트 밸브는 개방 기간 동안 개방되고 그리고 게이트 밸브는 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다.
예 3에서, 예 2의 주제는 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간이 약 1 초 내지 약 2 초인 주제를 포함한다.
예 4에서, 예 2 및 예 3의 주제는 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하는 단계; 및 검출된 세정 균일성에 기초하여 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 포함한다.
예 5에서, 예 4의 주제는 세정 균일성을 검출하는 단계는 반응 챔버의 하나 이상의 필러 플레이트들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하고, 하나 이상의 필러 플레이트들은 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치된다.
예 6에서, 예 4 및 예 5의 주제는 세정 균일성을 검출하는 단계는 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하고, 슬릿 밸브 포트들은 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치된다.
예 7에서, 예 4 내지 예 6의 주제는 세정 균일성을 검출하는 단계는 적어도 하나의 잔류물 센서를 사용하여 잔류물 증착물들의 두께를 검출하는 단계를 포함하고, 적어도 하나의 잔류물 센서는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들 상에 장착되고; 그리고 잔류물 증착물들의 검출된 두께에 기초하여 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 포함한다.
예 8에서, 예 1 내지 예 7의 주제는 적어도 하나의 플로우 특성은 세정 가스의 공급 단계 동안 반응 챔버 내 압력이고, 방법은 반응 챔버 내 압력을 조절하기 위해 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 더 포함하고, 게이트 밸브는 세정 가스의 배기를 수행하도록 구성된 펌프 및 포어 라인에 유체로 커플링되고, 게이트 밸브는 개방 기간 동안 개방되고, 그리고 게이트 밸브는 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다.
예 9에서, 예 8의 주제는 반응 챔버 내 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브의 폐쇄 기간을 개시하는 단계; 및 반응 챔버 내 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브의 개방 기간을 개시하는 단계를 포함한다.
예 10에서, 예 9의 주제는 하한 문턱 값은 약 1.2 Torr이고, 그리고 상한 문턱 값은 약 6 Torr이다.
예 11은 반도체 기판 프로세싱 장치이고, 이 장치는, 세정 가스를 생성하도록 구성된 리모트 플라즈마 소스 (RPS); 반도체 기판이 프로세싱되고 잔류물 증착물들이 형성되는 반응 챔버-반응 챔버는 다운튜브를 통해 반응 챔버 내로 세정 가스의 직접 전달을 위해 리모트 플라즈마 소스와 유체로 커플링됨-; 포어 라인을 통해 반응 챔버에 유체로 커플링되고 반응 챔버로부터 세정 가스의 배기를 제어하도록 구성된 펌프, 반응 챔버의 챔버 펌프 포트에서 종료되는 포어 라인; 포어 라인을 통해 반응 챔버 및 펌프에 유체로 커플링되는 게이트 밸브; 및 RPS, 반응 챔버, 게이트 밸브 및 펌프에 커플링된 제어기 모듈을 포함하고, 제어기 모듈은 RPS로 하여금 다운튜브를 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하게 하고-세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성하고, 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 다운튜브의 주입 지점에서 시작되고 그리고 챔버 펌프 포트에서 종료됨-; 그리고 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하도록 구성되고, 내측 주변부는 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치되고, 하나 이상의 수직 표면들은 주입 지점을 포함하는 반응 챔버의 수평 표면에 직교한다.
예 12에서, 예 11의 주제는 적어도 하나의 플로우 특성은 반응 챔버의 유효 펌핑 속도인 주제를 포함하고, 그리고 제어기 모듈은 반응 챔버의 유효 펌핑 속도를 조절하기 위해 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고 게이트 밸브는 개방 기간 동안 개방되고 그리고 게이트 밸브는 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다.
예 13에서, 예 12의 주제는 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간이 약 1 초 내지 약 2 초인 주제를 포함한다.
예 14에서, 예 12 및 13의 주제는 제어기 모듈은 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하고; 그리고 검출된 세정 균일성에 기초하여 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성된다.
예 15에서, 세정 균일성을 검출하기 위한 예 14의 주제는 제어기 모듈이 반응 챔버의 하나 이상의 필러 플레이트들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하도록 더 구성되고, 하나 이상의 필러 플레이트들은 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치된다.
예 16에서, 세정 균일성을 검출하기 위한 예 14 및 예 15의 주제에서, 제어기 모듈은 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하도록 구성되고, 슬릿 밸브 포트들은 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치된다.
예 17에서, 예 11 내지 예 16의 주제는 적어도 하나의 플로우 특성은 세정 가스 공급 단계 동안 반응 챔버 내 압력이고, 그리고 제어기 모듈은 반응 챔버 내 압력을 조절하기 위해 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고 게이트 밸브는 개방 기간 동안 개방되고 그리고 게이트 밸브는 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다.
예 18에서, 예 17의 주제는 제어기 모듈이 반응 챔버 내 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브의 폐쇄 기간을 개시하고; 반응 챔버 내 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 게이트 밸브의 개방 기간을 개시하도록 더 구성되고; 그리고 하한 문턱 값은 약 1.2 Torr이고 상한 문턱 값은 약 6 Torr이다.
예 19에서, 예 11 내지 예 18의 주제는, 반응 챔버 및 펌프에 유체로 커플링된 적어도 제 2 게이트 밸브를 포함하고, 적어도 하나의 플로우 특성은 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이고, 그리고 제어기 모듈은, 반응 챔버 내 가스 플로우 유선들의 움직임 또는 위치를 조절하기 위해 반응 챔버의 적어도 제 2 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간 및 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고 게이트 밸브 및 적어도 제 2 게이트 밸브는 개방 기간 동안 개방되고 그리고 폐쇄 기간 동안 폐쇄된다.
예 20은 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법이고, 방법은, 리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터의 직접 전달을 통해 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계로서, 세정 가스는 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성하는, 세정 가스 공급 단계; 세정 가스에 의해 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하는 단계; 및 세정 균일성에 기초하여, 세정 가스의 유효 펌핑 속도를 조절하도록 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 포함한다.
예 21에서, 예 20의 주제는 세정 균일성을 검출하는 단계가 반응 챔버의 적어도 하나의 표면 상에 장착된 하나 이상의 센서들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함한다.
예 22에서, 예 20 및 예 21의 주제는 세정 균일성을 검출하는 단계가 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들 또는 하나 이상의 필러 플레이트들에 근접하여 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하고, 슬릿 밸브 포트들 및 하나 이상의 필러 플레이트들은 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치된다.
예 23은 프로세싱 회로망에 의해 실행될 때, 프로세싱 회로망으로 하여금 예 1 내지 예 22 중 임의의 예를 구현하도록 동작들을 수행하게 하는 인스트럭션들을 포함하는 적어도 하나의 머신-판독 가능 매체이다.
예 24는 예 1 내지 예 22 중 임의의 예를 구현하기 위한 수단을 포함하는 장치이다.
예 25는 예 1 내지 예 22 중 임의의 예를 구현하기 위한 시스템이다.
예 26은 예 1 내지 예 22 중 임의의 예를 구현하기 위한 방법이다.
본 명세서 전반에서, 복수의 예들이 단일 예로서 기술된 컴포넌트들, 동작들 또는 구조체들을 구현할 수도 있다. 하나 이상의 방법들의 개별 동작들이 별개의 동작들로 예시되고 기술되었지만, 개별 동작들 중 하나 이상은 동시에 수행될 수도 있고, 동작들이 예시된 순서로 수행될 것을 요구하지 않는다. 예시적인 구성들에 대해 별개의 컴포넌트들로서 제시된 구조체들 및 기능성은 결합된 구조체 또는 컴포넌트로서 구현될 수도 있다. 유사하게, 단일 컴포넌트로서 제시된 구조체들 및 기능성은 별개의 컴포넌트들로서 구현될 수도 있다. 이들 및 다른 변형들, 수정들, 추가들 및 개선들은 본 명세서의 주제의 범위 내에 있다.
본 명세서에서 예시된 실시 예들은 당업자들로 하여금 본 명세서에 개시된 교시들을 실시할 수 있게 하도록 충분히 상세히 기술된다. 다른 실시 예들은 구조 및 논리적 대용물들 및 변화들이 본 개시의 범위로부터 벗어나지 않고 이루어질 수도 있도록, 이로부터 활용되고 도출될 수도 있다. 이 상세한 기술은 따라서 제한하는 의미로 생각되지 않고, 다양한 실시 예들의 범위는 첨부된 청구항들로 인정되는 등가물들의 전체 범위와 함께, 첨부된 청구항들에 의해서만 규정된다.
실시 예들이 상기 피처들의 서브 세트를 특징으로 할 수도 있기 때문에 청구항들은 본 명세서에 개시된 모든 피처들을 제시하지 않을 수도 있다. 또한, 실시 예들은 특정한 예에서 개시된 것보다 적은 피처들을 포함할 수도 있다. 따라서, 이하의 청구항들은 별개의 실시 예로서 독립되는 청구항과 함께, 본 명세서에서 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 통합된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "또는 (or)"은 포괄적이거나 배타적인 의미로 해석될 수도 있다. 게다가, 복수의 예들이 단일 예로서 본 명세서에 기술된 리소스들, 동작들 또는 구조체들을 위해 제공될 수도 있다. 부가적으로, 다양한 리소스들, 동작들, 모듈들, 엔진들 및 데이터 저장부들 사이의 경계들은 다소 임의적이고, 특정한 동작들이 특정한 예시적인 구성들의 맥락에서 예시된다. 기능성의 다른 할당들이 구상되고 본 개시의 다양한 실시 예들의 범위 내에 속할 수도 있다. 일반적으로, 예시적인 구성들에서 별개의 리소스들로서 제시된 구조체들 및 기능성은 결합된 구조체 또는 리소스로서 구현될 수도 있다. 유사하게, 단일 리소스로서 제시된 구조체들 및 기능성은 별개의 리소스들로서 구현될 수도 있다. 이들 및 다른 변형들, 수정들, 추가들 및 개선들은 첨부된 청구항들에 의해 나타낸 바와 같이 본 개시의 실시 예들의 범위 내에 속한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미보다 예시로서 간주된다.

Claims (22)

  1. 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들 (residue deposits) 을 제거하기 위한 방법에 있어서,
    리모트 플라즈마 소스 (remote plasma source; RPS) 로부터 직접 전달을 통해 상기 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계로서, 상기 세정 가스는 상기 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들 (streamlines) 을 형성하고,
    상기 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각은 상기 세정 가스를 수용하기 위해 상기 RPS에 유체로 커플링된 (fluidly couple) 주입 지점에서 시작되고 (originate) 그리고 상기 반응 챔버로부터 상기 세정 가스를 배기하기 위해 포어 라인 (fore line) 에 커플링된 챔버 펌프 포트에서 종료되는, 상기 세정 가스 공급 단계; 및
    상기 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 상기 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 상기 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 (rediret) 상기 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하는 단계로서, 상기 내측 주변부는 상기 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치되고, 상기 하나 이상의 수직 표면들은 상기 주입 지점을 포함하는 상기 반응 챔버의 수평 표면에 직교하는 (orthogonal), 상기 수정 단계를 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플로우 특성은 상기 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이고,
    상기 방법은,
    상기 유효 펌핑 속도를 조절하기 위해 상기 반응 챔버의 게이트 밸브 (gate valve) 의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계로서, 상기 게이트 밸브는 상기 세정 가스의 상기 배기를 수행하도록 구성된 펌프 및 상기 포어 라인에 유체로 커플링되는, 상기 제어 단계를 더 포함하고,
    상기 게이트 밸브는 상기 개방 기간 동안 개방되고 그리고 상기 게이트 밸브는 상기 폐쇄 기간 동안 폐쇄되는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 게이트 밸브의 상기 개방 기간의 상기 시간 지속 기간은 약 1 초 내지 약 2 초인, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 반응 챔버로부터 상기 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 세정 균일성에 기초하여 상기 개방 기간의 상기 시간 지속 기간 및 상기 폐쇄 기간의 상기 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 더 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하는 단계는,
    상기 반응 챔버의 하나 이상의 필러 플레이트들 (filler plates) 에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 하나 이상의 필러 플레이트들은 상기 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치되는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하는 단계는,
    상기 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 슬릿 밸브 포트들은 상기 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치되는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하는 단계는,
    적어도 하나의 잔류물 센서를 사용하여 상기 잔류물 증착물들의 두께를 검출하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 잔류물 센서는 상기 반응 챔버의 상기 하나 이상의 수직 표면들 상에 장착되는, 상기 잔류물 증착물들의 두께를 검출하는 단계; 및
    상기 잔류물 증착물들의 상기 검출된 두께에 기초하여 상기 개방 기간의 상기 시간 지속 기간 및 상기 폐쇄 기간의 상기 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플로우 특성은 상기 세정 가스의 상기 세정 가스 상기 공급 단계 동안 상기 반응 챔버 내 압력이고, 그리고 상기 방법은,
    상기 반응 챔버 내 상기 압력을 조절하기 위해 상기 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계로서, 상기 게이트 밸브는 상기 세정 가스의 배기를 수행하도록 구성된 펌프 및 상기 포어 라인에 유체로 커플링되는, 상기 제어 단계를 더 포함하고,
    상기 게이트 밸브는 상기 개방 기간 동안 개방되고 그리고 상기 게이트 밸브는 상기 폐쇄 기간 동안 폐쇄되는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반응 챔버 내 상기 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 상기 게이트 밸브의 상기 폐쇄 기간을 개시하는 단계; 및
    상기 반응 챔버 내 상기 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 상기 게이트 밸브의 상기 개방 기간을 개시하는 단계를 더 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하한 문턱 값은 약 1.2 Torr이고 그리고 상기 상한 문턱 값은 약 6 Torr인, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  11. 반도체 기판 프로세싱 장치에 있어서,
    세정 가스를 생성하도록 구성된 리모트 플라즈마 소스 (RPS);
    반도체 기판이 프로세싱되고 잔류물 증착물들이 형성되는 반응 챔버로서, 다운튜브 (downtube) 를 통해 상기 반응 챔버 내로 상기 세정 가스의 직접 전달을 위해 상기 리모트 플라즈마 소스에 유체로 커플링되는, 상기 반응 챔버;
    포어 라인을 통해 상기 반응 챔버에 유체로 커플링되고 상기 반응 챔버로부터 상기 세정 가스의 배기를 제어하도록 구성된 펌프로서, 상기 포어 라인은 상기 반응 챔버의 챔버 펌프 포트에서 종료되는, 상기 펌프;
    상기 포어 라인을 통해 상기 반응 챔버 및 상기 펌프에 유체로 커플링된 게이트 밸브; 및
    상기 리모트 플라즈마 소스, 상기 반응 챔버, 상기 게이트 밸브 및 상기 펌프에 커플링된 제어기 모듈을 포함하고, 상기 제어기 모듈은,
    상기 리모트 플라즈마 소스로 하여금 상기 다운튜브를 통해 상기 반응 챔버 내로 상기 세정 가스를 공급하게 하고-상기 세정 가스는 상기 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성하고,
    상기 복수의 가스 플로우 유선들의 가스 플로우 유선 각각의 가스 플로우 유선은 상기 다운튜브의 주입 지점에서 시작되고 그리고 상기 챔버 펌프 포트에서 종료됨-; 그리고
    상기 잔류물 증착물들을 제거하기 위해 상기 반응 챔버의 내측 주변부에 근접하여 순환하도록 상기 복수의 가스 플로우 유선들의 적어도 일부를 재지향시키도록 상기 세정 가스의 적어도 하나의 플로우 특성을 수정하도록 구성되고, 상기 내측 주변부는 상기 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들을 따라 배치되고, 상기 하나 이상의 수직 표면들은 상기 주입 지점을 포함하는 상기 반응 챔버의 수평 표면에 직교하는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플로우 특성은 상기 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이고, 그리고 상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버의 상기 유효 펌핑 속도를 조절하기 위해 상기 반응 챔버의 상기 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고
    상기 게이트 밸브는 상기 개방 기간 동안 개방되고 그리고 상기 게이트 밸브는 상기 폐쇄 기간 동안 폐쇄되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 게이트 밸브의 상기 개방 기간의 상기 시간 지속 기간은 약 1 초 내지 약 2 초인, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버로부터 상기 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하고; 그리고
    상기 검출된 세정 균일성에 기초하여 상기 개방 기간의 상기 시간 지속 기간 및 상기 폐쇄 기간의 상기 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하기 위해, 상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버의 하나 이상의 필러 플레이트들에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링하도록 더 구성되고, 상기 하나 이상의 필러 플레이트들은 상기 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하기 위해, 상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링하도록 더 구성되고, 상기 슬릿 밸브 포트들은 상기 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 플로우 특성은 상기 세정 가스 공급 단계 동안 상기 반응 챔버 내 압력이고, 그리고 상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버 내 상기 압력을 조절하기 위해 상기 반응 챔버의 상기 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고
    상기 게이트 밸브는 상기 개방 기간 동안 개방되고 그리고 상기 게이트 밸브는 상기 폐쇄 기간 동안 폐쇄되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버 내 압력이 하한 문턱 값에 도달할 때 상기 게이트 밸브의 상기 폐쇄 기간을 개시하고;
    상기 반응 챔버 내 압력이 상한 문턱 값에 도달할 때 상기 게이트 밸브의 상기 개방 기간을 개시하도록 더 구성되고; 그리고
    상기 하한 문턱 값은 약 1.2 Torr이고 상기 상한 문턱 값은 약 6 Torr인, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 반응 챔버 및 상기 펌프에 유체로 커플링된 적어도 제 2 게이트 밸브를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 플로우 특성은 상기 반응 챔버의 유효 펌핑 속도이고, 그리고 상기 제어기 모듈은,
    상기 반응 챔버 내 상기 가스 플로우 유선들의 움직임 또는 위치를 조절하기 위해 상기 반응 챔버의 상기 적어도 제 2 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간 및 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하도록 더 구성되고; 그리고
    상기 게이트 밸브 및 상기 적어도 제 2 게이트 밸브는 상기 개방 기간 동안 개방되고 그리고 상기 폐쇄 기간 동안 폐쇄되는, 반도체 기판 프로세싱 장치.
  20. 반응 챔버로부터 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법에 있어서,
    리모트 플라즈마 소스 (RPS) 로부터의 직접 전달을 통해 상기 반응 챔버 내로 세정 가스를 공급하는 단계로서, 상기 세정 가스는 상기 반응 챔버 내에서 복수의 가스 플로우 유선들을 형성하는, 상기 세정 가스 공급 단계;
    상기 세정 가스에 의해 상기 반응 챔버로부터 상기 잔류물 증착물들을 제거하는 것과 연관된 세정 균일성을 검출하는 단계; 및
    상기 세정 균일성에 기초하여, 상기 세정 가스의 유효 펌핑 속도를 조절하도록 상기 반응 챔버의 게이트 밸브의 개방 기간의 시간 지속 기간 및 폐쇄 기간의 시간 지속 기간을 제어하는 단계를 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하는 단계는,
    상기 반응 챔버의 적어도 하나의 표면 상에 장착된 하나 이상의 센서들에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링하는 단계를 포함하는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 세정 균일성을 검출하는 단계는,
    상기 반응 챔버의 하나 이상의 슬릿 밸브 포트들 또는 하나 이상의 필러 플레이트들에 근접하여 상기 잔류물 증착물들을 모니터링 하는 단계를 포함하고, 상기 슬릿 밸브 포트들 및 상기 하나 이상의 필러 플레이트들은 상기 반응 챔버의 하나 이상의 수직 표면들 상에 적어도 부분적으로 배치되는, 잔류물 증착물들을 제거하기 위한 방법.
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