KR20220132047A - 샤워헤드 슈라우드 - Google Patents

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KR20220132047A
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앤드류 보스
크리스토퍼 람세이어
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램 리써치 코포레이션
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Abstract

프로세싱 챔버는 상부 표면 및 상부 표면을 통해 프로세싱 챔버 내로 가스들을 공급하도록 구성된 샤워헤드를 포함한다. 샤워헤드의 적어도 일부는 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장된다. 슈라우드 인클로저 (shroud enclosure) 가 프로세싱 챔버의 상부 표면 상에 배치된다. 슈라우드 인클로저는 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장하는 샤워헤드의 일부 주위에 배치되고 샤워헤드에 의해 생성된 무선 주파수 간섭을 고립하도록 (isolate) 구성된다.

Description

샤워헤드 슈라우드{SHOWERHEAD SHROUD}
본 개시는 기판 프로세싱 시스템의 샤워헤드와 연관된 무선 주파수 (RF) 간섭에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시하기 위한 것이다. 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.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들 상의 막의 증착 및 에칭과 같은 처리들 (treatments) 을 수행하도록 사용된다. 예를 들어, 증착은 화학적 기상 증착 (Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라즈마 강화 CVD (Plasma enhanced CVD; PECVD), 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition; ALD), 및/또는 다른 증착 프로세스들을 사용하여 전도성 막, 유전체 막, 또는 다른 유형들의 막을 증착하도록 수행될 수도 있다. 증착 동안, 기판은 기판 지지부 상에 배치되고 하나 이상의 전구체 가스들이 하나 이상의 프로세스 단계들 동안 프로세싱 챔버에 공급될 수도 있다. PECVD 프로세스에서, 플라즈마는 증착 동안 프로세싱 챔버 내의 화학 반응들을 활성화하도록 사용된다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2019년 3월 28일에 출원된, 미국 가출원 제 62/825,344 호의 이익을 주장한다. 상기 참조한 출원의 전체 개시 내용은 본 명세서에서 참조로 인용된다.
프로세싱 챔버는 상부 표면 및 상부 표면을 통해 프로세싱 챔버 내로 가스들을 공급하도록 구성된 샤워헤드를 포함한다. 샤워헤드의 적어도 일부는 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장된다. 슈라우드 인클로저 (shroud enclosure) 는 프로세싱 챔버의 상부 표면 상에 배치된다. 슈라우드 인클로저는 프로세싱 챔버의 상부 표면 위에 연장하는 샤워헤드의 일부 주위에 배치되고 샤워헤드에 의해 생성된 무선 주파수 간섭을 고립하도록 (isolate) 구성된다.
다른 특징들에서, 슈라우드 인클로저는 슈라우드 인클로저의 하나 이상의 측면들의 일부들에 각각 대응하는 복수의 섹션들을 포함한다. 복수의 섹션들은 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장하는 샤워헤드의 일부를 수용하도록 배치된 개구부 및 하단 섹션의 외측 에지들로부터 상향 연장하는 하부 플랜지 부분들을 포함하는 하단 섹션을 포함한다. 복수의 섹션들은 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 (perimeter) 내의 하단 섹션 상에 배치된 하나 이상의 측면 섹션들을 포함한다. 복수의 섹션들은 측면 섹션들의 상부 에지들 상에 배치된 제 1 상단 섹션 (top section) 및 제 2 상단 섹션을 포함한다. 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션은 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션의 외측 에지들로부터 하향 연장하는 상부 플랜지 섹션들을 포함하고, 상부 플랜지 섹션들은 측면 섹션들의 외측 에지들과 중첩된다.
다른 특징들에서, 슈라우드 인클로저는 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 내에서 슈라우드 인클로저의 각각의 코너들에 배치된 복수의 텐셔닝 로드들 (tensioning rods) 을 포함한다. 복수의 텐셔닝 로드들은 하단 섹션으로부터 상향 연장하는 포스트들 (posts) 상에 배치된다. 복수의 노브들 (knobs) 이 텐셔닝 로드들의 상부 단부들에 배치되고, 노브들은 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션을 하향으로 편향시키도록 구성된다. 무선 주파수 필터 모듈은 슈라우드 인클로저에 인접하게 배치된다. 무선 주파수 필터 모듈 및 슈라우드 인클로저는 프로세싱 챔버의 외주부 내에서 상부 표면 상에 배치된다. 기판 프로세싱 시스템은 복수의 프로세싱 챔버들을 포함하고 프로세싱 챔버들 각각은 슈라우드 인클로저들 각각을 포함한다.
슈라우드 인클로저는 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장하는 샤워헤드의 일부를 수용하도록 구성된 개구부 및 하단 섹션의 외측 에지들로부터 상향 연장하는 하부 플랜지 부분들을 포함하는 하단 섹션, 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 내의 하단 섹션에 배치된 하나 이상의 측면 섹션들, 및 사이드 섹션들의 상부 에지들 상에 배치된 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션을 포함한다. 하단 섹션, 측면 섹션들, 제 1 상단 섹션, 및 제 2 상단 섹션은 서로 분리가능하고, 조립될 때, 샤워헤드에 의해 생성된 무선 주파수 간섭을 고립하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션은 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션의 외측 에지들로부터 하향 연장하는 상부 플랜지 섹션들을 포함하고, 상부 플랜지 섹션들은 측면 섹션들의 상부 에지들에 중첩된다. 슈라우드 인클로저는 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 내의 슈라우드 인클로저의 각각의 코너들에 배치된 복수의 텐셔닝 로드들을 포함한다. 복수의 텐셔닝 로드들은 하단 섹션으로부터 상향 연장하는 포스트들 상에 배치된다. 복수의 노브들은 텐셔닝 로드들의 상부 단부들에 배치되고, 노브들은 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션을 하향으로 편향시키도록 구성된다.
다른 특징들에서, 어셈블리 (assembly) 는 슈라우드 인클로저 및 슈라우드 인클로저에 인접한 무선 주파수 필터 모듈을 포함한다. 무선 주파수 필터 모듈 및 슈라우드 인클로저는 프로세싱 챔버의 외주 내의 상부 표면에 배치되도록 구성된다. 기판 프로세싱 시스템은 복수의 프로세싱 챔버들을 더 포함하고, 복수의 프로세싱 챔버들의 각각은 슈라우드 인클로저들 각각을 포함한다.
본 개시 내용의 추가 적용가능 영역들은 상세한 기술, 청구범위 및 도면으로부터 명백해질 것이다. 상세한 기술 및 특정 예들은 단지 예시를 위한 것이며, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면으로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 기능적 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 개시에 따른 슈라우드 인클로저를 포함하는 예시적인 기판 프로세싱 시스템 및 기판 프로세싱 챔버이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시에 따른 예시적인 슈라우드 인클로저이다.
도 4는 본 개시에 따른 슈라우드 인클로저 및 RF 필터 모듈의 예시적인 어셈블리이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사 및/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수 있다.
기판 프로세싱 시스템들은 샤워헤드와 같은 가스 분배 디바이스를 포함할 수도 있다. 샤워헤드는 프로세스 가스들 (예를 들어, 전구체 가스들, 퍼지 가스들 등) 을 도입하고 분배하도록 구성된다. 예를 들어, 샤워헤드는 프로세싱 챔버 내의 기판 지지부 위에 배치될 수도 있고, 기판 상에 증착 및 에칭과 같은 처리들을 수행하도록 프로세스 가스들을 분배할 수도 있다. 일부 예들에서, 샤워헤드는 프로세싱 챔버 내에서 무선 주파수 (RF) 플라즈마를 생성하기 위한 상부 전극으로서 기능할 수도 있다.
샤워헤드는 프로세싱 챔버의 상부 표면에 그리고 적어도 부분적으로 프로세싱 챔버 내에 배치되는 베이스 부분 (예를 들어, 대면플레이트 및 플레넘 (plenum), 상부 전극 등) 을 포함할 수도 있다. 샤워헤드의 일부 (예를 들어, 스템 부분 및/또는 베이스 부분) 는 프로세싱 챔버의 상부 표면을 통해 프로세싱 챔버 위의 볼륨 내로 연장될 수도 있다. 본 개시에 따른 시스템들 및 방법들은 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장하는 샤워헤드의 일부 주위에 슈라우드 인클로저 (shroud enclosure) (예를 들어, RF 슈라우드) 를 제공한다. 예를 들어, 슈라우드 인클로저는 패러데이 케이지 (Faraday cage) 로서 기능하도록 구성된다. 슈라우드 인클로저는 샤워헤드 및 관련 컴포넌트들 (components) 에 의해 생성된 RF 간섭을 수용하고 고립하도록 구성된다. 따라서, 샤워헤드에 의해 유발되고 다른 컴포넌트들 (예를 들어, 기판 프로세싱 시스템 내의 다른 프로세싱 챔버들/스테이션들의 컴포넌트들) 에 의해 경험되는 RF 노이즈가 완화된다.
일부 예들에서, RF 필터 모듈 (예를 들어, RF 필터 박스) 은 슈라우드 인클로저에 인접한 프로세싱 챔버 위에 (예를 들어, 프로세싱 챔버의 상부 표면 상에) 배치된다. RF 필터 모듈은 슈라우드 인클로저 내의 컴포넌트들로 그리고 슈라우드 인클로저 내의 컴포넌트들로부터 전달되는 전기 신호들로부터 RF 노이즈를 필터링하도록 구성된다.
이제 도 1을 참조하면, 본 개시의 원리들에 따른 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 일 예가 도시된다. 전술한 예는 PECVD 시스템들과 관련되었지만, 다른 플라즈마 기반 기판 프로세싱 챔버들이 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸는 프로세싱 챔버 (104) 를 포함한다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 상부 전극 (108) 및 하부 전극 (116) 을 포함하는 페데스탈 (pedestal) (112) 과 같은 기판 지지부를 포함한다. 기판 (120) 은 상부 전극 (108) 과 하부 전극 (116) 사이의 페데스탈 (112) 상에 배치된다.
단지 예를 들면, 상부 전극 (108) 은 프로세스 가스들을 도입하고 분배하는 샤워헤드 (124) 를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 상부 전극 (108) 은 전도성 플레이트를 포함할 수도 있고 프로세스 가스들은 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다. 하부 전극 (116) 은 비전도성 페데스탈 (non-conductive pedestal) 에 배치될 수도 있다. 대안적으로, 페데스탈 (112) 은 하부 전극 (116) 으로서 작용되는 전도성 플레이트를 포함하는 정전 척 (electrostatic chuck) 을 포함할 수도 있다.
무선 주파수 (RF) 생성 시스템 (126) 은 RF 전압을 생성하고 플라즈마가 사용될 때 상부 전극 (108) 및 하부 전극 (116) 중 하나에 출력한다. 상부 전극 (108) 및 하부 전극 (116) 중 다른 하나는 DC 접지되거나, AC 접지되거나 또는 플로팅될 수도 있다. 도시된 바와 같이, RF 전압은 상부 전극 (108) 에 출력되고 하부 전극 (116) 은 접지된다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (126) 은 RF 전압들을 생성하는 하나 이상의 RF 전압 생성기 (128) (예를 들어, 용량 결합 플라즈마 RF 전력 생성기 (capacitively-coupled plasma RF power generator), 바이어스 RF 전력 생성기, 및/또는 다른 RF 전력 생성기) 를 포함할 수도 있으며, 하나 이상의 매칭 및 분배 네트워크들 (130) 에 의해 상부 전극 (108) (도시된 바와 같음) 및/또는 하부 전극 (116) 에 피딩된다 (feeding).
예시적인 가스 전달 시스템 (140) 은 하나 이상의 가스 소스들 (144-1, 144-2, …, 및 144-N) (집합적으로 가스 소스들 (144)) 을 포함하며, N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (144) 은 하나 이상의 가스들 (예를 들어, 전구체들, 불활성 가스들, 등) 및 이들의 혼합물들을 공급한다. 기화된 전구체가 또한 사용될 수도 있다. 가스 소스들 (144) 중 적어도 하나는 본 개시의 전처리 프로세스에 사용되는 가스들 (예를 들어, NH3, N2 등) 을 포함할 수도 있다. 가스 소스들 (144) 은 밸브들 (148-1, 148-2, …, 및 148-N) (집합적으로 밸브들 (148)) 및 질량 유량 제어기들 (152-1, 152-2, …, 및 152-N) (집합적으로 질량 유랑 제어기들 (152)) 에 의해 매니폴드 (154) 에 연결된다. 매니폴드 (154) 의 출력은 프로세싱 챔버 (104) 로 피딩된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 (154) 의 출력은 샤워헤드 (124) 에 피딩된다. 일부 예들에서, 선택가능한 (optionally) 오존 생성기 (156) 가 질량 유량 제어기들 (152) 과 매니폴드 (154) 사이에 제공될 수도 있다. 일부 예들에서, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 액체 전구체 전달 시스템 (liquid precursor delivery system) (158) 을 포함할 수도 있다. 액체 전구체 전달 시스템 (158) 은 도시된 바와 같이 가스 전달 시스템 (140) 내에 통합될 수도 있거나 가스 전달 시스템 (140) 의 외부에 있을 수도 있다. 액체 전구체 전달 시스템 (158) 은 버블러 (bubbler), 직접 액체 주입, 증기 배출, 등을 통해 실온에서 액체 및/또는 고체인 전구체들을 제공하도록 구성된다.
히터 (160) 는 페데스탈 (112) 을 가열하기 위해 페데스탈 (112) 에 배치된 히터 코일 (미도시) 에 연결될 수도 있다. 히터 (160) 은 페데스탈 (112) 및 기판 (120) 의 온도를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (164) 및 펌프 (168) 는 프로세싱 챔버 (104) 로부터 반응물질들을 배출하도록 사용될 수도 있다. 제어기 (172) 는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다양한 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 단지 예를 들면, 제어기 (172) 는 프로세스 가스, 캐리어 가스 및 전구체 가스, 플라즈마 스트라이킹 (striking) 및 소화, 반응물질들의 제거, 챔버 파라미터들의 모니터링, 등을 제어하도록 사용될 수도 있다.
본 개시에 따른 샤워헤드 (124) 는 베이스 부분 (174) 및 스템 부분 (176) 을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 스템 부분 (176) 은 프로세싱 챔버 (104) 의 상부 표면 (178) (예를 들어, 상부 표면 (178) 의 개구부를 통해) 을 통과하고 베이스 부분 (174) 은 상부 표면 (178) 에 인접한 프로세싱 챔버 (104) 내에 배치된다. 다른 예들에서, 베이스 부분 (174) 은 상부 표면 (178) 위에 적어도 부분적으로 배치될 수도 있고 프로세싱 챔버 (104) 내로 연장될 수도 있다. 또 다른 예들에서, 베이스 부분 (174) 은 프로세싱 챔버 (104) 위에 배치될 수도 있고 샤워헤드 (124) 의 대면플레이트 (180) 는 상부 표면 (179) 과 같은 높이 (즉, 동일 평면) 일 수도 있다. 예 각각에서, 샤워헤드 (124) 의 적어도 일부 (예를 들어, 스템 부분 (176) 및/또는 베이스 부분 (174) 의 일부들) 는 프로세싱 챔버 (104) 의 상부 표면 (178) 위에 배치된다.
슈라우드 인클로저 (예를 들어, RF 슈라우드) (182) 는 보다 상세히 후술하는 바와 같이 프로세싱 챔버 (104) 의 상부 표면 (178) 위로 연장하는 샤워헤드 (124) 의 부분들 주위에 배치된다. 예를 들어, 슈라우드 인클로저 (182) 는 샤워헤드 (124) 에 의해 생성된 RF 간섭을 수용하고 고립하기 위해 패러데이 케이지 (Faraday cage) 로서 기능하도록 구성된다. 일부 예들에서, RF 필터 모듈 (예를 들어, RF 필터 박스) (184) 은 슈라우드 인클로저 (182) 내의 컴포넌트들로 그리고 슈라우드 인클로저 (182) 내의 컴포넌트들로부터 전달되는 전기 신호들로부터 RF 노이즈를 필터링하기 위해 슈라우드 인클로저 (182) 에 인접한 프로세싱 챔버 (104) 위에 배치된다.
이제 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (200) 은 집합적으로 스테이션들 (208) 로 지칭되는, 각각의 스테이션들 (208-1, 208-2, 208-3, 및 208-4) 에 대응하는 하나 이상의 프로세싱 챔버들 (204) 을 포함할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 기판 프로세싱 시스템 (200) 은 4개의 스테이션들 (208) 을 포함하지만 다른 예들에서 보다 적거나 보다 많은 스테이션들 (208) 이 포함될 수도 있다. 스테이션들 (208) 각각은 다른 스테이션들 (208) 에서 수행되는 동일하거나 상이한 프로세스들을 수행하도록 구성될 수도 있다. 스테이션들 (208) 각각에서, 대응하는 프로세싱 챔버 (204) 는 프로세싱 챔버 (204) 의 각각의 상부 표면 (220) 에 배치되는 본 개시에 따른 슈라우드 인클로저 (212) 및 RF 필터 모듈 (216) 을 포함한다. 슈라우드 인클로저 (212) 및 RF 필터 모듈 (216) 은 프로세싱 챔버 (204) 위의 대기 중에 배치될 수도 있다. 또한, 슈라우드 인클로저 (212) 및 RF 필터 모듈 (216) 쌍 각각은 프로세싱 챔버들 (204) 의 각각의 프로세싱 챔버의 외주 (outer perimeter) 내에 배치될 수도 있다. 즉, 슈라우드 인클로저 (212) 의 풋프린트 (footprint) 는 프로세싱 챔버 (204) 의 풋프린트보다 작을 수도 있다. 슈라우드 인클로저 (212) 및 RF 필터 모듈 (216) 의 상대적인 크기들 (예를 들어, 높이들, 폭들, 등) 은 단지 예로서 도시되고 가변할 수도 있다.
따라서, 슈라우드 인클로저들 (212) 각각은 프로세싱 챔버들 (204) 의 각각의 프로세싱 챔버의 샤워헤드 (224) (예를 들어, 베이스 부분 (228) 및 스템 부분 (232) 을 포함하고) 의 컴포넌트들 주위에 배치된다. 슈라우드 인클로저들 (212) 각각은 각각의 샤워헤드 (224) 에 의해 생성된 RF 간섭을 수용하고 다른 프로세싱 챔버들 (204) 의 컴포넌트들로부터 RF 간섭을 고립한다. 즉, 기판 프로세싱 시스템 (200) 은 프로세싱 챔버들 (204) 또는 스테이션들 (208) 모두를 둘러싸는 단일 RF 슈라우드 인클로저, 또는 프로세싱 챔버들 (204) 전체를 각각 둘러싸는 다수의 대형 RF 슈라우드 인클로저들을 포함하는 것만은 아니다. 오히려, 프로세싱 챔버 (204) 및 샤워헤드 (224) 각각은 해당 샤워헤드 (224) 및 연관된 컴포넌트들에 의해 생성된 RF 간섭을 수용하고 고립하도록 배치된 각각의 슈라우드 인클로저 (212) 를 갖는다.
RF 필터 모듈 (216) 은 슈라우드 인클로저 (212) 에 인접하고 선택가능하게 (optionally) 연결될 수도 있다. RF 필터 모듈 (216) 은 슈라우드 인클로저 (212) 내의 컴포넌트들로 그리고 슈라우드 인클로저 (212) 내의 컴포넌트들로부터 전달되는 전기 신호들 (예를 들어, RF 전력, 열전대들, 히터 제어, 등에 대응하는 AC 신호 및 DC 신호 모두) (236) 로부터 RF 노이즈를 필터링하도록 구성된다. 기판 프로세싱 시스템의 전기 신호들로부터 RF 노이즈를 필터링하도록 구성된 예시적인 RF 필터는 미국 특허 공개 번호 제 2017/0125200 호에 보다 상세히 기술되어 있으며, 이는 그 전체가 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 예시적인 슈라우드 인클로저 (300) 및 어셈블리가 도시된다. 슈라우드 인클로저 (300) 는 도구가 툴-리스 (toolless) 조립 및 설치를 위해 구성된다. 예를 들어, 슈라우드 인클로저 (300) 는 프로세싱 챔버 (204) 위에 샤워헤드 (204) 의 상부 부분 주위에 수동으로 조립될 수 있는 복수의 분리 가능한 섹션들 (304) (개별적으로, 섹션들 (304-1, 304-2, 304-3, 304-4, 304-5, 및 304-6)) 을 포함한다. 단지 예를 들면, 섹션들 (304) 각각은 알루미늄과 같은 판금 (sheet metal) 을 포함한다. 도시된 바와 같이, 슈라우드 인클로저 (300) 는 집합적으로 측면들 (308) 로 지칭되는 상측면 (308-1), 하측면 (308-2), 및 4개의 수직면 (308-3, 308-4, 308-5 및 308-6) 을 포함하는 일반적인 정육면체 또는 직사각형 상자이다. 또한, 모든 섹션들 (304) 은 측면들 (308) 중 하나에 직접적으로 각각 대응하지 않는다. 오히려, 섹션들 (304) 각각은 측면들 (308) 중 하나, 단지 측면들 (308) 중 하나의 일부만, 및/또는 측면들 (308) 중 여러 측면들의 일부들을 포함할 수도 있다.
예를 들어, 섹션들 (304-1 및 304-2) (예를 들어, 상단 섹션들) 은 상단 측면 (308-1) 을 형성할 수도 있고 섹션 (304-3) (예를 들어, 하단 섹션) 은 하단 측면 (308-2) 및 측면들 (308-3 및 308-6) 의 일부들을 형성한다. 섹션 (304-4) 은 측면 (308-4) 및 측면들 (308-3 및 308-5) 의 일부들을 형성한다. 섹션 (304-5) 는 측면들 (308-5 및 308-6) 의 일부들을 형성하고 섹션 (304-6) 은 측면들 (308-6 및 308-3) 의 일부들을 형성한다. 6개의 섹션들 (304) 이 도시되어 있지만, 슈라우드 인클로저 (300) 는 다른 예들에서 보다 적거나 보다 많은 섹션들 (304) 을 포함할 수도 있다.
슈라우드 인클로저 (300) 의 예시적인 어셈블리는 도 3b에 도시된다. 예를 들어, 섹션 (304-3) 은 샤워헤드 (224) 의 스템 부분 (232) 및/또는 프로세싱 챔버 (204) 의 상부 표면 (220) 을 통해 연장하도록 배치된 샤워헤드 (224) 의 다른 상부 부분들을 수용하도록 구성된 중앙 개구부 (312) 를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 섹션 (304-3) 은 상부 표면 (220) 으로부터 상향 연장하는 하나 이상의 포스트들 (316) 상에 위치될 수도 있다. 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 이 이어서 섹션 (304-3) 상에 위치될 수도 있다. 예를 들어, 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 은 섹션 (304-3) 의 에지 각각으로부터 상향 연장하는 플랜지 부분들 (320) (예를 들어, 하부 유지 플랜지 부분들) 에 의해 규정된 바와 같이 섹션 (304-3) 의 외주 내에 배치된다. 이 예에서, 플랜지 부분들 (320) 은 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 각각과 중첩된다. 또한, 포스트들 (316) 은 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 에 의해 규정된 각각의 코너들 내에서 상향 연장된다.
텐셔닝 로드들 (tensioning rods) (324) 은 포스트들 (316) 에 그리고 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 에 의해 규정된 각각의 코너들 내에 배치된다. 일부 예들에서, 포스트들 (316) 및 텐셔닝 로드들 (324) 의 하부 단부들은 스레드되고 (threaded) 텐셔닝 로드들 (324) 은 포스트들 (316) 상에 스크류된다 (screwed). 텐셔닝 로드들 (324) 이 설치된 상태에서 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 의 하부 에지들은 플랜지 부분들 (320) 과 텐셔닝 로드들 (324) 사이의 섹션 (304-3) 에 유지된다.
섹션들 (304-1 및 304-2) (각각 예를 들어, 상단 측면 (308-1) 의 절반에 대응함) 은 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 의 상부 에지들에 배치된다. 예를 들어, 섹션들 (304-1 및 304-2) 은 섹션들 (304-1 및 304-2) 의 에지 각각으로부터 하향 연장하는 플랜지 부분들 (예를 들어, 상부 유지 플랜지 부분들) (328) 을 포함한다. 이 예에서, 플랜지 부분들 (328) 은 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 각각과 중첩된다. 섹션들 (304-4, 304-5 및 304-6) 의 상부 에지들은 플랜지 부분들 (328) 과 텐셔닝 로드들 (324) 사이에 유지된다. 섹션들 (304-1 및 304-2) 은 상단 측면 (308-1) 에 중앙 개구부 (336) 을 함께 규정하는 각각의 컷아웃 (332) 을 각각 포함한다. 예를 들어, 개구부 (336) 는 샤워헤드 (224) 의 스템 부분 (232) 에 하나 이상의 가스들 (예를 들어, 세정 또는 퍼지 가스들) 을 제공하기 위해 도관을 수용하도록 배치될 수도 있다.
복수의 노브들 (knobs) (340) 은 슈라우드 인클로저 (300) 의 어셈블리를 고정하도록 배치된다. 예를 들어, 슈라우드 인클로저 (300) 는 상단 측면 (308-1) 의 각각의 코너들에 텐셔닝 로드들 (324) 과 정렬된 4개의 노브들 (340) 을 포함한다. 노브들 (340) 각각은 텐셔닝 로드들 (324) 의 상부 단부들 내에 삽입되도록 구성된 각각의 포스트들 (344) 을 포함한다. 예를 들어, 포스트들 (344) 및 텐셔닝 로드들 (324) 의 상단들은 스레드되고 노브들 (340) 은 텐셔닝 로드들 (324) 내에 스크류된다. 이러한 방식으로, 섹션들 (304-1 및 304-2) 은 슈라우드 인클로저 (300) 쪽으로 조여지고 (tightened) 섹션들 (304-4, 304-5, 및 304-6) 은 섹션들 (304-1, 304-2 및 304-3) 내에 캡처되고 유지된다. 일부 예들에서, 상단 측면 (308-1) 은 섹션들 (304-1 및 304-2) 을 함께 연결하도록 배치된 하나 이상의 래치들 또는 걸쇠들 (348) 을 포함할 수도 있다. 따라서, 슈라우드 인클로저 (300) 는 프로세싱 챔버 (204) 위의 샤워헤드 (224) 의 일부들 주위에 조립될 수도 있고 그리고/또는 이로부터 제거될 수도 있다.
일부 예들에서, 측면들 (308) (예를 들어, 상단 측면 (308-1) 및 측면들 (308-4, 308-5 및 308-6)) 중 하나 이상은 패러데이 케이지로서 기능하도록 슈라우드 인클로저를 구성하기 위해 복수의 홀들로 천공될 수도 있다. 측면 (308-3) 은 RF 필터 모듈 (216) 에 인접하게 (그리고/또는 연결된) 배치된 측면들 (308) 중 하나에 대응할 수도 있다. 따라서, 측면 (308-3) 은 복수의 홀들 (352) 을 포함하지 않을 수도 있다. 유사하게, 상부 표면 (220) 에 인접한 하부 측면 (308-2) 은 복수의 홀들 (352) 을 포함하지 않을 수도 있다.
섹션들 (304) 은 샤워헤드 (224) 및 프로세싱 챔버 (204) 의 동작과 관련된 추가적인 피처들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 섹션들 (304) 은 가스들, 전기 신호들, 등을 샤워헤드 (224) 에 제공하기 위한 컴포넌트들을 수용하도록 배치된 다양한 개구부들을 포함할 수도 있다. 단지 예를 들면, 측면 (308-3) 에 대응하는 섹션들 (304-4 및 304-6) 의 일부들은 프로세스 가스들을 샤워헤드 (224) 에 제공하기 위한 도관을 수용하도록 배치된 개구부 (356) 를 규정할 수도 있다. RF 필터 모듈 (216) 에 인접한 측면 (308-3) 에 대응하는 플랜지 부분 (320) 은 RF 신호들, 히터 전력 신호들, 열전대 신호들 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않고, RF 필터 모듈 (216) 과 샤워헤드 (224) 사이에 전기 신호들을 제공하기 위한 배선을 수용하도록 배치된 하나 이상의 개구부들 (360) 을 포함할 수도 있다. 섹션 (304-5) 은 냉각 가스를 샤워헤드 (224) 에 제공하기 위한 도관을 수용하도록 배치된 개구부 (364) 를 포함할 수도 있다.
도 4는 슈라우드 인클로저 (404) 및 RF 필터 모듈 (408) 을 포함하는 어셈블리 (400) 의 하나의 예시적인 배치를 도시한다. 도시된 바와 같이, RF 필터 모듈 (408) 은 슈라우드 인클로저 (404) 에 바로 인접하고 선택가능하게 (optionally) 연결될 수도 있다. RF 필터 모듈 (408) 은 슈라우드 인클로저 (404) 의 안팎으로 전달되는 전기적 신호들을 필터링 (예를 들어, 복사 및 전도성 노이즈를 제거) 하도록 구성된다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시가 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들의 연구 시 자명해질 것이기 때문에 이렇게 제한되지 않아야 한다. 방법의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시 예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시 예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시 예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, “연결된 (connected)”, “인게이지된 (engaged)”, “커플링된 (coupled)”, “인접한 (adjacent)”, “옆에 (next to)”, “~의 상단에 (on top of)”, “위에 (above)”, “아래에 (below)”, 및 “배치된 (disposed)”을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. “직접적 (direct)”인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트들이 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, “적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C”를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.
일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이들 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에, 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 “제어기”로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드 록들 내외로의 웨이퍼 이송들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스들을 제어하도록 프로그래밍될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고 (enable), 엔드포인트 측정들을 인에이블하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (Application Specific Integrated Circuits) 로서 규정되는 칩들, 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현 예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 그렇지 않으면 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로될 수 있는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스를 가능하게 할 수 있는 팹 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 “클라우드” 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하거나, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하거나, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하거나, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하거나, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하거나, 새로운 프로세스를 시작하기 위해서, 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 가 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 원격 컴퓨터는 차후에 원격 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안 수행될 프로세싱 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정하는, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성되는 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서 상기 기술된 바와 같이, 제어기는 예컨대 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (Chemical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 상부 표면;
    상기 상부 표면을 통해 프로세싱 챔버 내로 가스들을 공급하도록 구성된 샤워헤드로서, 상기 샤워헤드의 적어도 일 부분은 상기 프로세싱 챔버의 상기 상부 표면 위로 연장하는, 상기 샤워헤드; 및
    상기 프로세싱 챔버의 상기 상부 표면 상에 배치된 슈라우드 인클로저로서, 상기 슈라우드 인클로저는 상기 프로세싱 챔버의 상기 상부 표면 위로 연장하는 상기 샤워헤드의 상기 부분 주위에 배치되고, 그리고 상기 슈라우드 인클로저는 상기 샤워헤드에 의해 생성된 무선 주파수 간섭을 고립하도록 (isolate) 구성되는, 상기 슈라우드 인클로저를 포함하는, 프로세싱 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 슈라우드 인클로저는 각각 상기 슈라우드 인클로저의 하나 이상의 측면들의 부분들에 대응하는 복수의 섹션들을 포함하는, 프로세싱 챔버.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 섹션들은 상기 프로세싱 챔버의 상기 상부 표면 위로 연장하는 상기 샤워헤드의 상기 부분을 수용하도록 구성된 개구부 및 하단 섹션의 외측 에지들로부터 상향 연장하는 하부 플랜지 부분들을 포함하는 상기 하단 섹션을 포함하는, 프로세싱 챔버.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 섹션들은 상기 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 내의 상기 하단 섹션 상에 배치된 하나 이상의 측면 섹션들을 포함하는, 프로세싱 챔버.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 섹션들은 상기 측면 섹션들의 상부 에지들 상에 배치된 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션을 포함하는, 프로세싱 챔버.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션은 상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션의 외측 에지들로부터 하향으로 연장하는 상부 플랜지 섹션들을 포함하고, 상기 상부 플랜지 섹션들은 상기 측면 섹션들의 상기 상부 에지들과 중첩하는, 프로세싱 챔버.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 슈라우드 인클로저는 상기 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 상기 주변부 내의 상기 슈라우드 인클로저의 각각의 코너들에 배치된 복수의 텐셔닝 로드들 (tensioning rods) 을 포함하는, 프로세싱 챔버.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 텐셔닝 로드들은 상기 하단 섹션으로부터 상향으로 연장하는 포스트들 상에 배치되는, 프로세싱 챔버.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 텐셔닝 로드들의 상부 단부들에 배치된 복수의 노브들을 더 포함하고, 상기 노브들은 상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션을 하향으로 바이어스하도록 구성되는, 프로세싱 챔버.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 슈라우드 인클로저에 인접하게 배치된 무선 주파수 필터 모듈을 더 포함하는, 프로세싱 챔버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 필터 모듈 및 상기 슈라우드 인클로저는 상기 프로세싱 챔버의 외측 주변부 내의 상기 상부 표면 상에 배치되는, 프로세싱 챔버.
  12. 제 1 항에 기재된 복수의 프로세싱 챔버들을 포함하고, 그리고
    상기 프로세싱 챔버들 각각은 상기 슈라우드 인클로저들의 각각의 슈라우드 인클로저를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
  13. 프로세싱 챔버의 상부 표면 위로 연장하는 샤워헤드의 부분을 수용하도록 구성된 개구부 및 하단 섹션의 외측 에지들로부터 상향 연장하는 하부 플랜지 부분들을 포함하는 상기 하단 섹션;
    상기 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 주변부 내 상기 하단 섹션 상에 배치된 하나 이상의 측면 섹션들; 및
    상기 측면 섹션들의 상부 에지들 상에 배치된 제 1 상단 섹션 및 제 2 상단 섹션을 포함하고,
    상기 하단 섹션, 상기 측면 섹션들, 상기 제 1 상단 섹션, 및 상기 제 2 상단 섹션은 서로 분리 가능하고, 그리고 조립될 때, 상기 샤워헤드에 의해 생성된 무선 주파수 간섭을 고립하도록 구성되는, 슈라우드 인클로저.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션은 상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션의 외측 에지들로부터 하향으로 연장하는 상부 플랜지 섹션들을 포함하고, 상기 상부 플랜지 섹션들은 상기 측면 섹션들의 상기 상부 에지들과 중첩하는, 슈라우드 인클로저.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 슈라우드 인클로저는 상기 하부 플랜지 부분들에 의해 규정된 상기 주변부 내의 상기 슈라우드 인클로저의 각각의 코너들에 배치된 복수의 텐셔닝 로드들을 포함하는, 슈라우드 인클로저.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 텐셔닝 로드들은 상기 하단 섹션으로부터 상향으로 연장하는 포스트들 상에 배치되는, 슈라우드 인클로저.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 텐셔닝 로드들의 상부 단부들에 배치된 복수의 노브들을 더 포함하고, 상기 노브들은 상기 제 1 상단 섹션 및 상기 제 2 상단 섹션을 하향으로 바이어스하도록 구성되는, 슈라우드 인클로저.
  18. 제 13 항에 기재된 슈라우드 인클로저를 포함하고, 상기 슈라우드 인클로저에 인접하게 배치된 무선 주파수 필터 모듈을 더 포함하는, 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 무선 주파수 필터 모듈 및 상기 슈라우드 인클로저는 상기 프로세싱 챔버의 외측 주변부 내의 상기 상부 표면 상에 배치되도록 구성되는, 어셈블리.
  20. 복수의 프로세싱 챔버들을 포함하고, 그리고
    상기 복수의 프로세싱 챔버들 각각은 제 13 항에 기재된 슈라우드 인클로저들의 각각의 슈라우드 인클로저를 포함하는, 기판 프로세싱 시스템.
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