KR20230046285A - 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서 - Google Patents

기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서 Download PDF

Info

Publication number
KR20230046285A
KR20230046285A KR1020230036779A KR20230036779A KR20230046285A KR 20230046285 A KR20230046285 A KR 20230046285A KR 1020230036779 A KR1020230036779 A KR 1020230036779A KR 20230036779 A KR20230036779 A KR 20230036779A KR 20230046285 A KR20230046285 A KR 20230046285A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spacer
lower chamber
chamber
showerhead
plasma
Prior art date
Application number
KR1020230036779A
Other languages
English (en)
Inventor
타이드 탄
후아탄 치우
라이언 센프
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20230046285A publication Critical patent/KR20230046285A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/507—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using external electrodes, e.g. in tunnel type reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211—Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32513—Sealing means, e.g. sealing between different parts of the vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32522—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating
    • H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126—Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

기판을 프로세싱하는 시스템은 하부 챔버 부분을 형성하는 챔버 벽 및 상부 챔버 부분을 형성하는 상부 챔버 벽을 갖는 챔버를 포함한다. 샤워헤드가 상부 챔버 부분에 배치된다. 기판을 위한 지지부를 갖는 페데스탈이 페데스탈의 지지부와 샤워헤드 사이에 프로세싱 영역이 형성되도록 하부 챔버 부분에 배치되고 샤워헤드 아래로 배향된다. 스페이서가 샤워헤드와 하부 챔버 부분의 하부 챔버 벽 사이에 배치된다. 스페이서는 수직 컴포넌트를 포함하는 환형 바디에 의해 형성된다. 환형 바디는 프로세싱 영역 외측에 배치되고 수직 컴포넌트로부터 방사상으로 멀어지게 돌출하는 측면 연장부를 또한 포함한다. 환형 바디는 환형 바디의 수직 컴포넌트를 둘러싸도록 측면 연장부에 형성되는 홈부를 포함한다. 가열 엘리먼트가 측면 연장부의 홈부에 임베딩된다.

Description

기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서{TEMPERATURE CONTROLLED SPACER FOR USE IN SUBSTRATE PROCESSING CHAMBER}
본 실시예들은 반도체 프로세싱 툴들에서 사용된 컴포넌트들, 보다 구체적으로, 웨이퍼들을 프로세싱하기 위한 챔버들 내에서 사용된 온도 제어된 스페이서에 관한 것이다.
반도체 기판은 반도체 디바이스들을 생성하기 위한 다양한 제조 프로세스들에 노출된다. 사용되는 프로세스들은 무엇보다, 증착 프로세스, 에칭 프로세스, 패터닝 프로세스를 포함한다. 증착 프로세스는 기판 표면 상에 재료의 막 또는 층을 증착하도록 사용된다. 산업계에 공지된 일부 증착 프로세스들은 무엇보다, CVD (chemical vapor deposition―예를 들어, PECVD (plasma enhanced CVD)), PVD (physical vapor deposition), ALD (atomic layer deposition), 전기화학적 증착을 포함한다. PECVD의 경우, 플라즈마는 챔버 내에 형성된 프로세싱 영역 내에서 인시츄 생성되거나 리모트로 생성되고 프로세싱 영역으로 공급된다. 후자의 프로세스는 RPCVD (Remote Plasma CVD) 라고 한다. CVD는 기판 표면 상에 컨포멀한 막들을 증착하도록 사용된다.
제조 프로세스의 효율성은 기판 표면 상에 형성된 디바이스들의 품질 및 디바이스 수율로부터 측정될 수 있고, 이는 결국 대체로 플라즈마 입자들의 퍼포먼스에 기초한다. 플라즈마 입자 퍼포먼스는 기판을 처리하기 위해 플라즈마가 수용되는, 프로세싱 영역과 같은 영역 내 온도의 함수이다. 따라서, 플라즈마 입자 퍼포먼스는 프로세싱 영역 내 표면 온도를 상온으로부터, 일부 예들에서, 표면 온도가 120 ℃ 내지 150 ℃에 도달할 때 발생하는, 최상의 입자 퍼포먼스를 갖는 보다 높은 값으로 상승시킴으로써 향상될 수도 있다. 프로세싱 영역 내 표면 온도는, 몇가지만 예를 들면, 맨 위의 샤워헤드, 프로세싱 영역을 둘러싸는 챔버의 측벽들, 맨 아래의 기판과 같이, 프로세싱 영역을 포괄하는 표면들 각각의 온도에 기초하여 가변한다. 챔버의 측벽들은, 일부 예들에서, (예를 들어, 챔버의 상단 부분에 배치된) 상단 전극의 일부일 수도 있고 하단 전극 (예를 들어, 페데스탈) 과의 커플링 인터페이스로서 작용하도록 상단 전극의 주변부에 스페이서를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 챔버의 측벽들은 상단 전극과의 커플링 인터페이스로서 작용하도록 하단 전극의 주변부에 배치된 스페이서를 갖는 하단 전극의 일부일 수도 있다.
현재, 스페이서의 측벽은 온도 제어되지 않고 스페이서의 치수들은 랜덤이다. 부적절한 치수들은 기판들 상에 보다 많은 수의 입자의 도입, 불균일한 가스 플로우, 측벽들 상에서 원치 않은 라디칼 재결합 반응, 표면 응력으로 인한 박리 (peel off) 및 축적, 등과 같은 문제들을 야기한다.
이러한 맥락에서 본 발명의 실시예들이 발생한다.
본 개시의 실시예들은 기판의 표면 상에서 하나 이상의 제조 동작들을 수행하도록 사용된 프로세스 챔버 내에 임베딩된 고전력 튜브형 가열 엘리먼트를 갖는 스페이서를 채용함으로써 입자 퍼포먼스를 개선하기 위한 방법들을 제공하는 시스템들, 장치들, 및 방법들을 포함한다. 튜브형 가열 엘리먼트가 다양한 제조 프로세스들 동안 프로세스 챔버 내에서 최적의 온도 프로파일을 제공하도록 이상적인 온도 범위에서 스페이서의 내측 벽 온도를 제어하도록 사용된다. 스페이서의 구조 및 치수들은 챔버 내에서 열 전달을 개선하고, 샤워헤드, 페데스탈 및 스페이서 사이에서 가스 플로우 프로파일을 평탄화하고, 측벽들 상의 반응 라디칼들의 재결합을 감소시키고, 불균일도를 감소시키고, 증착 레이트를 상승시키고 그리고 그 결과 입자 퍼포먼스를 전반적으로 향상시키도록 규정된다. 스페이서의 구조 및 치수는 또한 스페이서로부터의 열 손실을 감소시키고 스페이서로부터 스페이서가 커플링되는 샤워헤드로의 열 전달을 감소시키도록 구성된다.
일 실시예에서, 기판을 프로세싱하는 시스템이 개시된다. 시스템은 하부 챔버 부분을 형성하는 챔버 벽 및 상부 챔버 부분을 갖는 챔버를 포함한다. 상부 챔버 부분은 플라즈마 챔버를 갖는다. 샤워헤드가 상부 챔버 부분의 플라즈마 챔버와 프로세싱 영역 사이에 배치된다. 페데스탈이 하부 챔버 부분에 배치된다. 페데스탈은 기판이 존재한다면, 기판을 위한 지지부를 갖는다. 페데스탈의 지지부는 페데스탈의 지지부와 샤워헤드 사이에 프로세싱 영역이 형성되도록 샤워헤드 아래로 배향되게 구성된다. 스페이서가 샤워헤드와 하부 챔버 부분의 챔버 벽 사이에 배치된다. 스페이서는 수직 컴포넌트를 포함하는 환형 바디에 의해 형성된다. 수직 컴포넌트는 프로세싱 영역을 둘러싸는 측벽을 형성한다. 환형 바디는 프로세싱 영역 외측에 배치되는 측면 연장부를 또한 포함한다. 측면 연장부는 수직 컴포넌트로부터 방사상으로 멀어지게 돌출한다. 환형 바디는 측면 연장부에 형성되는 홈부를 포함한다. 홈부는 환형 바디의 수직 컴포넌트를 둘러싸도록 구성된다. 가열 엘리먼트가 측면 연장부의 홈부에 임베딩된다.
또 다른 실시예에서, 기판을 프로세싱하기 위한 챔버가 개시된다. 챔버는 하부 챔버 부분을 형성하는 하부 챔버 벽 및 상부 챔버 부분 형성하는 상부 챔버 벽을 포함한다. 샤워헤드가 상부 챔버 부분에 배치된다. 페데스탈이 하부 챔버 부분에 배치된다. 페데스탈은 기판이 존재한다면, 기판을 위한 지지부를 갖는다. 페데스탈의 지지부는 페데스탈의 지지부와 샤워헤드 사이에 프로세싱 영역이 형성되도록 샤워헤드 아래로 배향되게 구성된다. 스페이서가 샤워헤드와 하부 챔버 벽 사이에 배치된다. 스페이서는 수직 컴포넌트를 포함하는 환형 바디에 의해 형성된다. 수직 컴포넌트는 프로세싱 영역을 둘러싸는 측벽을 형성한다. 환형 바디는 또한 프로세싱 영역 외측에 배치되는 측면 연장부를 포함한다. 측면 연장부는 수직 컴포넌트로부터 방사상으로 멀어지게 돌출한다. 환형 바디는 측면 연장부에 형성되는 홈부를 포함한다. 홈부는 환형 바디의 수직 컴포넌트를 둘러싸도록 구성된다. 가열 엘리먼트가 측면 연장부의 홈부에 임베딩된다.
본 발명의 다른 양태들 및 장점들은 본 발명의 원리들을 예로서 예시하는, 첨부된 도면들과 함께 취해진, 이하의 상세한 기술로부터 자명해질 것이다.
도 1은 일 구현예에서, 웨이퍼 상에서 증착 프로세스를 수행하도록 구성되는 시스템 내에서 형성된 프로세싱 영역의 클로즈-업 절단도를 예시한다.
도 2a는 일 구현예에서, 시스템 내에서 사용되는 스페이서의 일부의 단면도를 예시한다.
도 2b는 일 구현예에서, 다양한 컴포넌트들의 위치를 식별하는 스페이서의 단면 개괄도를 예시한다.
도 2c는 일 구현예에서, 상이한 컴포넌트들을 식별하는 스페이서의 일부의 절단도를 예시한다.
도 3a는 일 구현예에서, 페데스탈이 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 챔버 내에서 디스인게이지된 (disengaged) 위치에 있는, 시스템의 단순화된 블록도를 예시한다.
도 3b는 일 구현예에서, 페데스탈이 기판의 프로세싱 동안 챔버 내에서 인게이지된 위치에 있는, 시스템의 단순화된 블록도를 예시한다.
도 3c는 일 구현예에서, 스페이서 내에서 열을 발산하는 가열 엘리먼트의 예시를 제공한다.
도 4는 일 실시예에서, 시스템의 다양한 컴포넌트들을 제어하는데 사용된 제어 모듈의 단순화된 블록도를 예시한다.
이하의 기술에서, 다수의 구체적인 상세들이 본 발명의 전체적인 이해를 제공하도록 언급된다. 그러나, 본 발명은 이들 구체적인 상세들 중 일부 또는 전부 없이도 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 다른 예들에서, 공지의 프로세스 동작들은 개시된 실시예들을 불필요하게 모호하게 하지 않도록 상세히 기술되지 않았다.
본 개시의 실시예들은 반도체 기판들을 프로세싱하기 위해 사용되는 시스템의 다양한 상세들을 제공한다. 본 실시예들은 프로세스, 장치, 시스템, 디바이스, 또는 방법과 같은 다수의 방식들로 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 몇몇 예시적인 실시예들이 이하에 기술된다.
기판을 프로세싱하기 위해 사용된 시스템은 기판이 제조 동작 (예를 들어, PECVD 프로세스) 을 겪는 프로세스 챔버 내에 형성된 프로세싱 영역으로 플라즈마를 공급하도록 구성된다. 일 실시예에서, 플라즈마는 리모트로 생성되고 샤워헤드를 통해 프로세싱 영역으로 공급된다. 또 다른 실시예에서, 플라즈마는 프로세싱 영역 내에 인시츄로 생성된다. 플라즈마는 예를 들어, 기판의 상단 표면 상에서 증착 동작을 수행하도록 사용될 수도 있다.
기판을 프로세싱하기 위해 사용된 시스템은 상부 챔버 부분 및 하부 챔버 부분으로 형성된 챔버를 포함한다. 상부 챔버 부분은 플라즈마를 공급하도록 구성된 샤워헤드를 포함한다. 하부 챔버 부분은 프로세싱 동안 기판에 대한 지지를 제공하도록 구성된 페데스탈을 포함한다. 프로세싱 영역이 샤워헤드와 페데스탈의 지지 표면 사이에 형성되고, 상단부 상의 샤워헤드, 하단부의 페데스탈의 지지 표면, 및 챔버의 측벽들로 에워싸인다. 증착 프로세스 동안, 프로세싱 영역으로 제공되거나 프로세싱 영역 내에서 생성된 플라즈마는 플라즈마에 노출되는 기판의 표면 상에 박막층을 증착하도록 사용된다. 증착 프로세스는 이상적인 범위로 프로세싱 영역 내의 표면 온도를 유지함으로써 최적화될 수 있다. 프로세싱 영역의 표면 온도는 프로세싱 영역을 에워싸고 형성하는 다양한 표면들의 온도에 종속한다. 샤워헤드 표면 및 페데스탈의 지지 표면의 온도는 플라즈마의 온도에 영향을 받는다. 챔버의 측벽들의 온도는 보통 보다 낮은 온도 (예를 들어, 약 40 ℃ 내지 50 ℃) 이다. 플라즈마 입자 퍼포먼스는 이상적인 범위 (예를 들어, 약 80 ℃ 내지 약 150 ℃) 내의 안정적인 값으로 측벽의 온도를 유지함으로써 향상될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이상적인 온도 범위는 챔버 내에서 사용되는 화학물질의 타입에 종속할 수도 있다.
스페이서는 샤워헤드 바로 아래 그리고 샤워헤드와 하부 챔버 부분의 챔버 벽 사이에 배치된다. 스페이서는 환형 바디에 의해 형성되고 수직 컴포넌트 및 측면 연장부를 포함한다. 스페이서의 수직 컴포넌트는 프로세스 챔버 내에서 프로세싱 영역을 둘러싸는 측벽을 형성한다. 측면 연장부는, 측면 연장부가 프로세싱 영역 외부에 배치되도록 수직 컴포넌트로부터 방사상 외측으로 연장한다. 스페이서의 수직 컴포넌트는 샤워헤드의 하단 표면에 부착되고 측면 연장부는 하부 챔버 부분의 챔버 벽의 상단부 상에 놓이도록 구성된다. 홈부가 측면 연장부의 상단 표면 상에 형성된다. 열 소스에 커플링된 가열 엘리먼트가 스페이서의 홈부 내에 임베딩된다. 프로세싱 영역의 측벽의 표면 온도는 스페이서의 수직 컴포넌트로 가열 엘리먼트에 의해 제공된 열을 제어함으로써 제어된다. 최적의 열적 조건으로 스페이서의 측벽을 유지하는 것은 응력 및 증착물들의 박리 (peel off) 를 최소화하고, 플라즈마 플로우 윤곽들을 개선하고, 입자 퍼포먼스를 향상시키는 것을 발생시킨다. 본 발명의 보편적인 이해와 함께, 구체적인 실시예들은 다양한 도면들을 참조하여 이제 기술될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른, 기판을 프로세싱하기 위해 사용된 시스템 (100) 내의 챔버의 단순화된, 단면도이다. 도 1에 예시된 챔버는 임의의 미리 결정된 시간에 단일 기판이 프로세싱되는, 단일 스테이션 챔버이다.
도 1을 참조하면, 챔버는 하부 챔버 부분 (101) 을 형성하는 챔버 벽 (101a) 및 상부 챔버 부분 (102) 을 형성하는 챔버 벽 (102a) 을 포함한다. 하부 챔버 부분 (101) 은 기판 (103) 이 프로세싱을 위해 챔버 내에 수용될 때, 기판 (103) 을 위한 지지 표면을 포함하는 페데스탈 (204) 을 하우징한다. 하부 챔버 부분 (101) 은 또한 수직 축을 따라 페데스탈 (204) 을 이동시키기 위한 리프트 메커니즘 (미도시) 및 리프트 메커니즘을 동작시키기 위한 제어부들, 시스템의 상이한 컴포넌트들로 전력을 공급하기 위한 제어부들, 등을 포함하는, 시스템 (100) 의 상이한 컴포넌트들을 동작시키기 위한 설비들 및 제어부들 (미도시) 을 포함한다.
상부 챔버 부분은 샤워헤드 (112) 를 하우징한다. 샤워헤드 (112) 는 페데스탈 (204) 의 지지 표면 위에 배치되어 그 사이에 프로세싱 영역 (234) 을 형성한다. 샤워헤드 (112) 는 프로세싱 영역 (234) 으로 플라즈마를 공급하도록 사용되는 복수의 노즐들 (112a) 을 포함한다. 일 실시예에서, 가스 화학물질을 수용하고 플라즈마를 생성하도록 구성되는 플라즈마 챔버 (104) 가 샤워헤드 (112) 바로 위에 있다. 플라즈마 챔버 (104) 는 가스 화학물질의 저장부 (161) 와 같은, 가스 소스에 커플링된다. 확산기 (106) 형태의 가스 플로우 분배 리셉터클이 플라즈마 챔버 (104) 내에 제공된다. 확산기 (106) 는 임의의 수의 형상들을 가질 수도 있다. 도 1에 예시된 일 실시예에서, 확산기 (106) 는 라운드된 (rounded) 하단 섹션 및 실린더형 상단 섹션을 갖는 컵-형상 부재를 포함한다. 확산기는 가스 화학물질에 노출될 때 부식을 견딜 수 있는 비도전성 재료로 이루어진다. 확산기 (106) 는 플라즈마 챔버 (104) 내로 도입되는 가스 화학물질을 확산시키기 위해 복수의 주입 개구부들 (182) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 주입 개구부들 (182) 은 도 1에 도시된 바와 같이, 컵-형상 부재의 라운드된 하단 섹션의 수평 링을 따라 배치된다. 다른 실시예들에서, 복수의 주입 개구부들 (182) 은 컵-형상 부재 전체에 배치된다.
일 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 확산기 (106) 가 수용되는 상단부의 좁은 목 섹션 (104a), 좁은 목 섹션 (104a) 바로 아래의 콘형 섹션 (104b), 및 콘형 섹션 (104b) 바로 아래 그리고 샤워헤드 (112) 의 상단 표면 (112b) 위의 보다 넓은 실린더형 섹션 (104c) 을 갖는 콘 형태로 형성된다.
하나 이상의 코일들 (108) (도 1에 도시된 108a, 108b) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 의 일부를 에워싸도록 배치된다. 코일들 (108) 은 코일들 (108) 에 전기를 공급하는 에너지 소스 (110) 에 커플링된다. 에너지 소스 (110) 에 의해 공급된 전기장은 플라즈마를 생성하기 위해 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내에 수용된 가스 화학물질을 이온화하도록 코일 (108) 에 의해 인가된다. 생성된 플라즈마는 샤워헤드 (112) 의 노즐들 (112a) 을 통해 기판에 인가될 때 기판 (103) 의 표면 상에 재료의 층을 증착하도록 사용되는, 전자들, 이온들 및 반응성 라디칼들과 같은 반응성 종을 포함한다.
스페이서 (212) 는 샤워헤드 (112) 바로 아래 그리고 샤워헤드 (112) 와 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 사이에 배치된다. 스페이서 (212) 는 페데스탈 (204) 과 마주보는 샤워헤드 (112) 의 하단 표면 상에서 외측 주변부를 따라 배치되는 환형 바디를 포함한다. 일 실시예에서, 스페이서 (212) 는 기계적 수단을 사용하여 샤워헤드 (112) 의 하단 표면에 부착된다. 대안적인 실시예에서, 스페이서 (212) 는 비기계적 수단을 사용하여 샤워헤드 (112) 의 하단 표면에 부착된다. 프로세싱 영역 (234) 과 마주보는 스페이서 (212) 의 환형 바디의 측벽 (212a) 은 내측 측벽을 형성한다. 스페이서 (212) 는 측면 연장부 (218) 가 프로세싱 영역 (234) 외부에 형성되도록 스페이서 (212) 의 환형 바디의 측벽 (212a) 으로부터 방사상 외측으로 연장하는 측면 연장부 (218) 를 포함한다. 일 실시예에서, 측면 연장부 (218) 는 스페이서 (212) 의 중심 영역으로부터 외측으로 연장한다. 다른 실시예들에서, 측면 연장부 (218) 는 스페이서 (212) 의 상단 영역 또는 하단 영역으로부터 외측으로 연장할 수도 있다. 측면 연장부 (218) 는 상부 챔버 부분 (102) 이 하강될 때, 챔버의 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 의 상단부 상에 놓이도록 구성된다. 일 실시예에서, 홈부 (230) 가 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 의 상단 표면 상에 형성된다. 일 실시예에서, O-링 (231) 의 일부가 홈부 (230) 외부로 연장하도록 O-링 (231) 이 홈부 (230) 내에 임베딩된다. 상부 챔버 부분이 하강될 때, 측면 연장부 (218) 가 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 상에 놓이기 때문에, 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 로 하여금 O-링 (231) 상으로 눌리게 함으로써 O-링 (231) 은 프로세싱 영역 (234) 을 시일링하도록 사용된다.
홈부 (214) 가 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 상단 표면 상에 형성된다. 홈부 (214) 는 스페이서 (212) 의 환형 바디의 측벽 (212a) 를 둘러싸도록 구성된다. 가열 엘리먼트 (216) 가 홈부 (214) 내에 임베딩된다. 일 실시예에서, 가열 엘리먼트 (216) 는 스페이서 (212) 에 열을 제공하도록 제 1 단부에서 전력 소스에 커플링되고 제 2 단부에서 전기적 접지에 연결된다. 가열 엘리먼트 (216) 로부터의 열은 프로세싱 영역 (234) 내에 최적의 열적 조건을 유지하도록 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 을 가열하도록 사용된다. 또 다른 구현예에서, 가열 엘리먼트 (216) 의 제 2 단부가 전기적 접지 (259) 에 연결되는 대신 AC (alternate current) 위상 접속부에 연결될 수도 있다. 대안적인 실시예에서, 가열 엘리먼트 (216) 의 제 1 단부는 제 1 AC 위상 접속부에 연결될 수도 있고 가열 엘리먼트 (216) 의 제 2 단부는 제 2 AC 위상 접속부에 연결될 수도 있다. 여전히 또 다른 실시예에서, 가열 엘리먼트 (216) 의 제 2 단부는 제 1 단부가 AC 위상 접속부에 연결되는 동안 중립 위상에 연결될 수도 있다. 가열 엘리먼트 (216) 의 제 1 단부 및/또는 제 2 단부가 AC 위상 접속부에 연결되는 실시예들 각각에서, 전력 소스와 가열 엘리먼트 (216) 사이에 전도된 RF (또한 EMI (electromagnetic interference) 로 공지됨) 를 감쇠시키기 위해 AC 라인 필터가 AC 위상 접속부와 가열 엘리먼트 (216) 사이에 제공될 수도 있다.
상부 챔버 부분 내 다양한 컴포넌트들의 상세들이 이제 기술될 것이다. 일 실시예에서, 상부 챔버 부분 (102) 의 챔버 벽 (102a) 의 하단부가 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 를 실질적으로 둘러싼다. 챔버 벽 (102a) 의 하단 부분은 챔버 벽 (102a) 의 하단측으로부터 프로세싱 영역 (234) 을 향해 방사상 내측으로 돌출하는 연장 립 (102b) 을 포함한다. 연장 립 (102b) 은, 상부 챔버 부분 (102) 이 하부 챔버 부분 (101) 으로부터 이동될 때, 상부 챔버 부분 (102) 과 스페이서 (212) 의 리프팅을 인에이블하도록 스페이서 (212) 를 실질적으로 지지하는 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 부분 아래에 도달한다. 윈도우 (107) 가 챔버 내외로 기판 (103) 의 방해받지 않는 이동을 허용하는 위치의 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 내에 형성된다.
도 1에 예시된 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 상부 챔버 부분 (102) 내에 포함되고 샤워헤드 (112) 바로 위에 배치된다. 또 다른 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 시스템 (100) 의 샤워헤드 (112) 에 커플링되는 독립 (stand-alone) 모듈일 수도 있다. 이러한 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 플라즈마 챔버 (104) 내에서 수행된 증착 동작 동안 재료의 박층이 기판 (103) 의 표면 상에 증착될 수도 있도록 리모트로 (즉, 프로세싱 영역으로부터 이격되어) 플라즈마를 생성하고 프로세싱 영역 (234) 에 공급하게 구성된다. 플라즈마 챔버 (104) 는 증착 동작을 수행하도록 인게이지되는 시스템에서 사용하도록 제한되지 않고, 플라즈마 에칭, 플라즈마 스트립핑 또는 애싱, 스퍼터링, 플라즈마 스프레잉, 등과 같은 다른 플라즈마 제조 동작들을 수행하도록 사용되는 다른 시스템들과 함께 사용될 수 있다.
기판 (103) 은 상대적으로 순수 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비화물, 또는 통상적으로 반도체 산업계에 사용된 다른 반도체 재료 또는 게르마늄, 탄소, 등과 같은 하나 이상의 부가적인 엘리먼트들과 혼합된 실리콘으로 이루어질 수도 있다. 일 실시예에서, 기판 (103) 은 다른 제조 프로세스로부터 이전에 증착된 층들을 갖는 반도체 기판일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기판 (103) 은 플라즈마 프로세싱을 겪을 수도 있는 유리, 세라믹 또는 금속 시트와 같은 컴포넌트일 수도 있다.
언급된 바와 같이, 플라즈마 챔버 (104) 는 좁은 목 섹션 (104a), 콘형 섹션 (104b), 실린더형 섹션 (104c), 하나 이상의 코일들 (108), 에너지 소스 (110) 및 가스 플로우 분배 리셉터클로서 작용하는 확산기 (106) 를 포함한다.
플라즈마 챔버 (104) 는 가스 화학물질을 수용하고 예를 들어, 플라즈마를 생성하기 위해 가스 화학물질 (예를 들어, 전자들, 이온들, 반응성 라디칼들, 등과 같은 종) 을 이온화하기 위한 전기장을 인가하도록 구성된다. 예시적인 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 전기장을 향상시킬 수 있는 재료로 이루어진다. 예를 들어, 플라즈마 챔버 (104) 는 유전체 재료로 이루어질 수도 있다. 일 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 의 좁은 목 섹션 (104a) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 상단부에 형성되고 가스 화학물질을 플라즈마 챔버 (104) 로 제공하는 저장부 (161) 와 같은 가스 소스에 커플링된다. 확산기 (106) 는 좁은 목 섹션 (104a) 에서 플라즈마 챔버 (104) 내에 형성된다. 확산기 (106) 는 복수의 주입 개구부들 (182) 을 포함하고 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내로 가스 화학물질을 도입하도록 구성된다. 콘형 섹션 (104b) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 좁은 목 섹션 (104a) 아래로부터 외측으로 연장하고 플라즈마를 생성하도록 구성된다.
콘형 섹션 (104b) 의 측벽은 플라즈마를 생성하기 적합하고 코일 (108) 에 의해 생성된 전기장과 간섭하기 충분하지 않은 두께를 갖는다. 실린더형 섹션 (104c) 은 콘형 섹션 (104b) 바로 아래로 연장하고 플라즈마가 샤워헤드 (112) 를 통해 프로세싱 영역 (234) 으로 도입되기 전에 생성된 플라즈마를 담도록 구성된다. 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b), 실린더형 섹션 (104c) 및 측벽은 샤워헤드 (112) 를 향해 플라즈마를 지향시키도록 성형된다. 일 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 의 상이한 섹션들의 측벽들은 축방향 길이를 따라 가변하는 두께를 갖는다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 의 상이한 섹션들의 측벽들은 축방향 길이를 따라 실질적으로 균일한 두께를 갖는다.
일 실시예에서, 콘형 섹션 (104b) 의 측벽은 축방향 길이를 따라 가변한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 플라즈마 챔버 (104) 의 다양한 섹션들 (좁은 목 섹션 (104a), 콘형 섹션 (104b), 및 실린더형 섹션 (104c)) 의 축방향 길이들은 서로 실질적으로 동일하지 않다. 예를 들어, 좁은 목 섹션 (104a) 은 플라즈마 챔버 (104) 내로 도입된 가스를 안정화하기 충분하지만, 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내로 가스 플로우를 방해하기 충분히 길지 않은 축방향 길이를 갖는다. 콘형 섹션 (104b) 의 축방향 길이는 실린더형 섹션 (104c) 보다 길 수도 있다. 일 실시예에서, 좁은 목 섹션 (104a) 의 축방향 길이는 콘형 섹션 (104b) 및 실린더형 섹션 (104c) 의 축방향 길이보다 짧다. 실린더형 섹션 (104c) 의 축방향 길이는 콘형 섹션 (104b) 보다 짧다. 다른 실시예들에서, 주변 컴포넌트들의 특정한 치수들에 따라, 좁은 목 섹션 (104a), 콘형 섹션 (104b) 및 실린더형 섹션 (104c) 의 축방향 길이들은 보다 길거나 보다 짧을 수도 있다. 여전히 다른 실시예들에서, 좁은 목 섹션 (104a), 콘형 섹션 (104b) 및 실린더형 섹션 (104c) 의 축방향 길이들은 동일할 수도 있다.
일 실시예에서, 좁은 목 섹션 (104a) 의 직경은 실질적으로 균일하다. 일 실시예에서, 콘형 섹션 (104b) 의 직경은 은 목 섹션 (104a) 으로부터 실린더형 섹션 (104c) 으로 증가하고, 실린더형 섹션 (104c) 에서 직경은 실질적으로 균일하고, 적어도 프로세싱 영역 (234) 의 직경을 커버하는 사이즈이다. 또 다른 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 는 좁은 목 섹션 (104a) 을 포함하지 않을 수도 있다.
일 실시예에서, 샤워헤드 (112) 는 플레이트-형 구성을 가질 수도 있고 프로세싱 영역 (234) 으로 플라즈마를 도입하기 위해 하단 표면을 따라 배치된 복수의 노즐들 (112a) 을 포함한다. 일부 실시예들에서, 노즐들 (112a) 은 샤워헤드 (112) 의 하단 표면 전체에서 균일하게 분포된다. 다른 실시예들에서, 노즐들 (112a) 은 하단 표면의 일 섹션으로부터 균일하게 분포될 수도 있다. 예를 들어, 기판 (103) 의 목표된 부분만이 플라즈마 프로세스를 겪게 되는 실시예들에서, 노즐들 (112a) 은 목표된 부분의 사이즈에 대응하는 샤워헤드 (112) 의 하단 표면 상에 분포된다. 일부 실시예들에서, 샤워헤드 (112) 의 직경은 적어도 기판 (103) 의 직경만큼 클 수도 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 샤워헤드 (112) 의 직경은 기판 (103) 의 직경보다 작거나 보다 크다.
코일 (108) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 을 둘러싸도록 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 의 외부에 배치된다. 코일 (108) 에 의해 제공된 전기장은 플라즈마 챔버 (104) 내에서 플라즈마를 생성하기 충분하다. 코일 (108) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 을 통해 흐르는 가스 화학물질에 전기장을 제공하기 위해 에너지 소스 (110) 에 연결된다. 예시적인 실시예에서, 코일 (108) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 둘레에 한번 감기는 구리와 같은 도전성 재료로 이루어진 단일 부재이다. 또 다른 실시예에서, 코일 (108) 은 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 둘레에 두번 감긴다. 이 실시예에서, 코일 (108) 의 제 1 단부는 에너지 소스 (110) 에 전기적으로 커플링되고, 제 2 단부는 전기적 접지 (159) 에 커플링되고 코일 (108) 의 길이는 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 둘레에 두번 (코일 (108) 의 108a, 108b 부분) 감긴다. 일부 실시예들에서, 제 2 와인딩 (winding) 은 제 1 와인딩 위일 수도 있고 또는 아래일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 의 제 2 단부와 전기적 접지 (159) 사이에 배치될 수도 있다. 콘형 섹션 (104b) 의 기하학적 구조로 인해, 제 1 와인딩의 직경은 제 1 와인딩이 제 2 와인딩 위인지 또는 아래인지에 따라 제 2 와인딩의 직경보다 크거나 작다. 대안적인 실시예에서, 콘형 섹션 (104b) 둘레에 두번 감기는 코일 (108) 대신, 2 개의 코일들 (108a, 108b) 은, 코일 (108a, 108b) 각각이 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 둘레에 1회 이상 감기도록 배치될 수도 있다. 단일 코일을 사용한 경우에서와 같이, 2 개의 코일들 (108a, 108b) 각각의 제 1 단부는 에너지 소스 (110) 에 연결되고, 제 2 단부는 전기적 접지 (159) 에 연결된다.
에너지 소스에 커플링되는 코일 (108) 의 제 1 단부가 코일 (108) 의 길이를 따라 임의의 다른 부분이 아닌 가스 화학물질 내로 보다 많은 에너지를 발산하기 때문에, 코일 (108) 의 제 1 단부에 가장 가까운 영역에서 최대가 되는 플라즈마 밀도를 갖는 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 에서 플라즈마가 생성된다. 코일 (108) 이 콘형 섹션 (104b) 둘레에 두번 감기는 경우에서, 플라즈마는, 코일 (108) 의 제 2 와인딩 (108b) 이 아니라 제 1 와인딩 (108a) 이 에너지 소스로부터 가스 화학물질로 보다 많은 에너지를 발산하기 때문에, 코일 (108) 의 제 1 와인딩 (108a) 에 가장 가깝게 생성된다. 부가적인 와인딩들 (예를 들어, 108b) 로부터 발산된 에너지는 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내에서 생성된 플라즈마의 균일도를 향상시키도록 사용될 수도 있다. 도 1에 예시된 실시예에서, 플라즈마 챔버 (104) 의 플라즈마 생성기 영역이 콘형 구조로 나타내었지만, 돔형 구조, 입방체형 구조, 등을 포함하는 다른 형상들이 또한 사용될 수도 있다. 돔형 또는 입방체형 구조의 경우, 좁은 목 섹션 (104a) 이 없을 수도 있다.
일 실시예에서, 에너지 소스 (110) 는 전기장을 형성하기 위해 코일 (108) 을 에너자이징할 (energizing) 수 있는 RF (radio frequency) 전압 소스 또는 다른 에너지 소스일 수도 있다. 일 예시적인 실시예에서, 에너지 소스 (110) 는 목표된 주파수 (예를 들어, 약 0.2 ㎒ 내지 약 20.0 ㎒의 주파수 범위) 에서 동작할 수 있는 RF 생성기 (152) 를 포함한다. 일 예시적인 실시예에서, 에너지 소스 (110) 는 RF 생성기 (152) 와 코일 (108) 사이에 배치된 매칭 네트워크 (154) 를 포함할 수도 있다. 매칭 네트워크 (154) 는 RF 생성기 (152) 의 임피던스를 코일 (108) 의 임피던스와 매칭하도록 구성되는 임피던스 매칭 네트워크일 수도 있다.
일 실시예에서, 코일 (108) 을 통한 전압 플로우를 제한하도록 커패시터 (158) 가 코일의 제 2 단부와 전기적 접지 (159) 사이에 포함된다. 이와 관련하여, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 을 통한 전압 플로우를 문턱값 플로우로 제한하는 커패시턴스를 갖도록 선택된다. 이 예에서, 커패시터 (158) 는 코일 (108) 을 통한 전압 플로우를 최초 전압 입력의 약 50 ％로 감소시키는 능력을 위해 선택될 수도 있다. 전기적 접지에 보다 가깝게 커패시터 (158) 를 위치시킴으로써, 에너지 소스 (110) 와 코일 (108) 의 제 1 단부 사이 또는 코일 (108) 의 제 1 단부 및 제 2 단부 사이의 어디에나 하나 이상의 커패시터들을 포함하는 것과 반대로, 보다 낮은 전압이 플라즈마 생성기 영역 (즉, 콘형 섹션 (104b)) 에서 플라즈마를 형성하도록 사용될 수도 있다. 코일 (108) 이 배치되고 다수의 와인딩들이 형성되는 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 주변 영역이 콘형 섹션 (104b) 내에서 생성된 플라즈마의 밀도 및 균일도를 최적화하도록 형성된다.
저장부 (161) 로부터 수용된 가스 화학물질이 확산기 (106) 를 사용하여 플라즈마 챔버 (104) 내로 도입되기 전에 확산될 수도 있다. 확산기 (106) 는 별도의 형상을 가질 수도 있다. 이전에 언급된 바와 같이, 일 실시예에서, 확산기 (106) 는 라운드된 하단 섹션 (즉, 컵 형상 섹션) 은 실린더형 상단 섹션을 가질 수도 있고, 가스 화학물질에 노출될 때 부식을 견딜 수 있는 비도전성 재료로 이루어질 수도 있다. 확산기 (106) 에 적합한 재료들은, 예를 들어, 석영과 같은 유전체 재료를 포함한다. 확산기 (106) 의 실린더형 상단 섹션은 가스 화학물질이 수용되고 저장되는 저장부에 커플링되는 개방된 단부를 가질 수도 있다. 확산기 (106) 의 실린더형 상단 섹션의 외측 직경은, 확산기 (106) 가 좁은 목 섹션 (104a) 내로 용이하게 수용될 수 있도록 플라즈마 챔버 (104) 의 좁은 목 섹션 (104a) 의 내측 직경보다 작을 수도 있다. 확산기 (106) 전체에 또는 컵 형상 하단 섹션 내에 방사상으로 분포된 주입 개구부들 (182) 은 저장부로부터 플라즈마 챔버 (104) 로 가스 화학물질의 고른 분포를 허용한다. 가스 화학물질이 플라즈마 챔버 (104) 내로 주입되는 방식은 주입 개구부들의 수, 주입 개구부들의 위치, 주입 개구부들의 사이즈, 주입 개구부들이 확산기의 외측 표면에 대해 형성되는 방향, 확산기의 치수들, 등에 의해 제어될 수도 있다. 일 실시예에서, 약 30 내지 40 개의 주입 개구부들 (182) 이 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내로 실질적으로 고르게 가스 화학물질을 주입하도록 라운드된 하단 섹션을 따라 방사상으로 고르게 분포된다. 일 예에서, 주입 개구부들 (182) 은 컵 형상 하단 섹션의 방사상 섹션을 따라 고르게 이격되지 않는다. 다른 실시예들에서, 보다 많거나 보다 적은 주입 개구부들 (182) 은 확산기 (106) 의 방사상 또는 세로 축을 따라 포함될 수도 있다.
에너지 소스 (110) 는 코일 (108) 을 에너자이징하고 전기장이 코일 (108) 에 의해 캡슐화된 플라즈마 챔버 (104) 의 콘형 섹션 (104b) 내에 형성된다. 전기장은 플라즈마를 형성하기 위해 콘형 섹션 (104b) 을 통해 흐르는 가스 화학물질을 에너자이징한다. 플라즈마는, 이로 제한되는 것은 아니지만, 이온들, 전자들, 중성종들, 여기된 종들, 반응성 라디칼들, 해리된 라디칼들, 및 가스 화학물질이 전기장을 통해 흐를 때 생성될 수도 있는 임의의 다른 종들을 포함할 수도 있다. 이어서 이온화된 가스는 플라즈마 챔버 (104) 의 실린더형 섹션 (104c) 과 통합되는, 샤워헤드 (112) 의 노즐들 (112a) 을 통해 챔버의 프로세싱 영역 (234) 으로 분배된다.
스페이서 (212) 는 샤워헤드 (112) 바로 아래에 배치된다. 스페이서 (212) 는 샤워헤드 (112) 의 하단 표면의 외측 주변부를 따라 배향되는 환형 바디를 포함한다. 환형 바디는 수직 컴포넌트 및 측면 연장부 (218) 를 포함한다. 수직 컴포넌트 (212e) 는 프로세싱 영역 (234) 을 둘러싸는 내측 측벽을 형성한다. 결과적으로, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 측벽 (212a) 은 프로세싱 영역 (234) 의 내측 벽을 형성한다. 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 는 하부 챔버 부분 (101) 의 챔버 벽 (101a) 상에 놓이도록 구성된다. O-링 (도 1의 231) 이 임베딩되는 홈부 (도 1의 230) 가 챔버 벽 (101a) 의 상단 표면 상에 형성된다. 따라서, 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 가 챔버 벽 (101a) 의 상단부 상에 놓일 때, 프로세싱 영역 (234) 을 실질적으로 시일링하기 위해 측면 연장부 (218) 가 O-링 (231) 상에서 아래로 가압된다. 대안적인 실시예들에서, 프로세싱 영역 (234) 은 진공 시일링을 사용하여 시일링될 수도 있다. 이러한 실시예들에서, 홈부 (230) 는 챔버 벽 (101a) 의 상단 표면 상에 형성되지 않을 수도 있다.
스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트는 스페이서 (212) 의 내측 측벽 (212a) 과 하부 챔버 부분 (101) 내에 배치된 페데스탈 (204) 의 지지부의 외측 에지 사이에 갭 (232) 을 형성하도록 배치된다. 갭 (232) 은 가스 화학물질로 하여금 프로세싱 영역 (234) 으로부터 갭 (232) 을 통해 하부 챔버 부분 (101) 내에 형성된 드레인 (미도시) 을 향해 흐르게 하도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 페데스탈이 프로세스 위치에 있을 때 갭 (232) 은 약 0.20 인치 내지 약 0.5 인치이다. 특정한 실시예에서, 갭 (232) 은 약 0.35 인치이다.
가열 엘리먼트는 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 상단 표면 상에 제공된다. 가열 엘리먼트 (216) 의 제 1 단부는 스페이서 (212) 를 가열하도록 전력을 제공하기 위한 전력 소스에 커플링되고 가열 엘리먼트 (216) 의 제 2 단부는 전기적으로 접지된다. 스페이서 (212) 를 가열하는 것은 프로세싱 영역 내의 표면 온도로 하여금 최적의 레벨로 유지되게 한다. 스페이서의 기하학적 구조 및 상이한 컴포넌트들의 상세들은 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 상세히 기술될 것이다.
도 1은 특정한 컴포넌트들을 포함하는 플라즈마 챔버 (104) 의 실시예를 예시하지만, 부가적인 컴포넌트들 또는 도 1에 도시된 것과 상이하게 성형된 컴포넌트들이 대안적으로 채용될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 대안적으로, 플라즈마 챔버 (104) 는 프로세싱 영역 (234) 으로 리모트로 생성된 플라즈마를 공급하도록 샤워헤드 (112) 에 연결되는 독립 챔버일 수도 있다.
도 2a는 일 실시예에서, 시스템에 사용된 예시적인 스페이서 (212) 의 절단도를 예시한다. 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 상단 표면은 가열 엘리먼트 (216) 를 하우징하기 위한 홈부 (214) 를 포함한다. 홈부 (214) 내에 수용된 가열 엘리먼트 (216) 의 제 1 단부는 스페이서 (212) 로 열을 제공하도록 전력 소스 (258) 에 커플링되고 제 2 단부는 전기적 접지 (259) 에 커플링된다. 일부 실시예들에서, 홈부 (214) 는 도시된 바와 같이 가열 엘리먼트 (216) 의 반대편 단부들 근방의 부분 (216a) 이 중첩하도록, 구성된다. 가열 엘리먼트 (216) 는 코일이고 가열 엘리먼트 (216) 의 중첩부 (216a) 의 양은 가열 엘리먼트 (216) 에 인가된 온도가 스페이서의 상이한 부분들 내에서 고르지 않은 열을 유발하지 않도록 규정된다. 일부 실시예들에서, 가열 엘리먼트 (216) 에 인가된 온도가 제어되고, 중첩부 (216a) 의 양은 중첩부 (216a) 근방의 영역에서 스페이서 (212) 의 부분들에서 온도의 모든 상승이 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트에 인가된 온도의 균일도를 보장하기 위해 가열 엘리먼트 (216) 로부터 외부로의 열의 손실을 실질적으로 보상하도록 규정된다. 일 실시예에서, 가열 엘리먼트 (216) 는 레지스터 코일이다. 일부 실시예들에서, 가열 엘리먼트 (216) 는 외측 쉘 내에 케이싱된다 (encase). 일부 실시예들에서, 쉘은 스테인리스 스틸 재료로 이루어진다.
스페이서 (212) 의 상단 표면 (212c) 은 내측 립 (224) 을 포함한다. 내측 립 (224) 은 라이너를 지지하도록 사용된다. 측면 연장부 (218) 의 외측 벽은 외측 립 (226) 을 포함한다. 외측 립 (226) 은 스페이서 (212) 가 상부 챔버 부분 (102) 과 함께 리프팅될 수 있도록 상부 챔버 부분 (102) 의 챔버 벽 (102a) 의 하단 부분 내에 형성된 연장 립의 상단부 상에 스페이서 (212) 를 놓도록 사용된다.
도 2b는 시스템에서 사용된 스페이서 (212) 의 클로즈-업, 개괄도를 예시하고, 도 2c는 일 실시예에서, 스페이서의 일부의 클로즈업 절단도를 예시한다. 도 2a, 도 2b, 및 도 2c에서 공통인 컴포넌트들은 동일한 참조 번호들을 사용하여 참조된다. 도 2a, 도 2b, 및 도 2c를 동시에 참조하여, 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 의 수직 컴포넌트는 프로세싱 영역 (234) 을 라이닝한다. 홈부 (214) 는 홈부 (214) 내에 임베딩된 가열 엘리먼트 (216) 가 프로세싱 영역 (234) 외부에 있는 스페이서 (212) 의 측면 상에 있도록, 프로세싱 영역 (234) 으로부터 방사상으로 연장하는 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 상단 표면 (218a) 상에 형성된다.
스페이서 (212) 는 도전성 재료로 이루어진다. 일 예시적인 실시예에서, 도전성 재료는 알루미늄이다. 도전성 재료는 알루미늄으로 제한되지 않고, 프로세스 챔버 내 분위기에 도전성인 다른 도전성 재료들을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트에 의해 형성된 측벽 (212a) 은 고르지 않고 (rough) 또는 거칠게 설계된다. 일 실시예에서, 측벽 (212a) 은 약 10 내지 약 20 마이크로인치의 범위 내인 조도 (coarseness) 인자를 갖도록 규정된다. 일 예시적인 실시예에서, 조도 인자는 약 16 마이크로인치이다. 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 를 고르지 않게 유지하는 것은 챔버 내에서 입자 퍼포먼스를 향상시킨다. 예를 들어, 스페이서 (212) 의 고르지 않은 측벽 (212a) 은 입자들로 하여금 측벽 (212a) 에 부착되고 쉽게 박리 (peel-off) 되지 않게 할 것이다.
스페이서 (212) 는 상이한 링들을 수용하기 위한 부가적인 홈부들을 포함한다. 예를 들어, 제 2 홈부 (220) 가 스페이서 (212) 의 환형 바디의 상단 표면 (212c) 상의 내측 반경에 근접하여 배치된다. O-링이 제 2 홈부 (220) 내에 임베딩된다. 제 2 홈부 (220) 내 O-링은 스페이서 (212) 를 샤워헤드 (112) 에 단단히 커플링하도록 사용된다. 제 3 홈부 (222) 가 스페이서 (212) 의 환형 바디의 상단 표면 (212c) 상에 외측 반경에 근접하게 배치된다. RF 가스켓이 제 3 홈부 (222) 내에 배치된다. RF 가스켓은 스페이서 (212) 를 전기적으로 접지하도록 사용된다. 내측 립 (224) 이 스페이서 (212) 의 상단 표면 (212c) 의 내측 측면 상에 형성된다. 일 실시예에서, 내측 립 (224) 은 라이너를 지지하도록 사용될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 내측 립 (224) 은 상이한 재료들의 라이너들을 지지하도록 사용될 수도 있고 상이한 표면 처리들이 라이너의 유효성을 테스트하도록 수행될 수도 있다.
외측 립 (226) 이 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 의 외측 벽을 따라 형성된다. 외측 립 (226) 은 상부 챔버 부분 (102) 와 함께 스페이서 (212) 를 리프팅하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 상부 챔버 부분 (102) 의 챔버 벽 (102a) 의 하단 부분은 스페이서 (212) 의 측면 연장부 (218) 를 둘러싸도록 설계된다. 연장 립 (102b) 이 챔버 벽 (102a) 의 하단 부분에 형성된다. 연장 립 (102b) 은 스페이서 (212) 의 외측 벽 상에 형성된 외측 립 (226) 밑으로 연장하도록, 챔버 벽 (102a) 의 하단측으로부터 프로세싱 영역 (234) 을 향해 방사상 내측으로 돌출한다. 상부 챔버 부분 (102) 이 리프팅될 때, 연장 립 (102b) 의 상단부 상에 놓인 스페이서 (212) 의 외측 립 (226) 은 상부 챔버 부분 (102) 의 다른 컴포넌트들과 함께 스페이서 (212) 를 리프팅하도록 인게이지된다. 이로 인해, 외측 립 (226) 은 또한 "리프팅 립"이라고 할 수도 있다. 스페이서 (212) 의 외측 측벽 (212b) 내에 립 (즉, 외측 립 (226)) 을 형성하는 것은 사용된 재료의 양을 감소시켜, (사용된 재료의 감소로 인해) 스페이서의 전체 중량 및 비용을 감소시킨다. 또한, 외측 립 (226) 은 보다 작은 표면적을 제공하여, 외부로 손실된 열의 양을 감소시킨다.
일 실시예에서, 스페이서 (212) 는 패스닝 (fastening) 메커니즘들을 사용하여 상부 챔버 부분 (102) 에 패스닝된다. 예시적인 실시예에서, 패스닝 메커니즘은 스크루들을 포함할 수도 있다. 전술한 패스닝 메커니즘은 예일 뿐이고 다른 타입들의 패스닝 메커니즘이 또한 사용될 수도 있다는 것을 주의해야 한다.
일 실시예에서, 컷아웃 (228) 이 측면 연장부 (218) 바로 위의 스페이서 (212) 의 외측 측벽 (212b) 을 따라 형성된다. 이 실시예에서, 컷아웃 (228) 은 측면 연장부 (218) 위이고 스페이서 (212) 의 외측 측벽 (212b) 의 측면 연장부 (218) 아래 부분에 있지 않은 외측 측벽 (212b) 의 부분 내에 형성된다. 다른 실시예들에서, 부가적인 컷아웃들이 측면 연장부 (218) 아래 부분 내, 측면 연장부 (218) 위 부분 내, 등을 포함하여, 외측 측벽 (212b) 상에 형성될 수도 있다. 일 실시예에서, 컷아웃 (228) 은 가열 엘리먼트 (216) 가 임베딩되는, 홈부 (214) 에 근접하게 형성된다. 컷아웃 (228) 은 균일한 온도가 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 길이 및 폭을 따라 전달되도록 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트에 제공된 온도를 제어하도록 작용한다. 또한, 컷아웃 (228) 은 스페이서 (212) 로부터 상부 챔버 부분 (102) 내 샤워헤드 (112) 로의 열 전달을 최소화한다.
일 실시예에서, 제조 동작 동안, 이상적인 범위 내에서 안정적인 온도로 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 을 유지하도록 가열 엘리먼트 (216) 에 연결된 전력 소스 (258) 가 가열 엘리먼트 (216) 로 열을 제공하도록 구성되고, 결국 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트로 열을 제공한다. 일 실시예에서, 전력 소스 (258) 는 적어도 약 4 ㎾의 전력을 생성하도록 약 200 V의 전기를 제공하도록 구성된다.
일 실시예에서, 제어 모듈이 가열 엘리먼트 (216) 에 인가된 전기를 제어하여, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트 (즉, 측벽 (212a)) 의 온도를 제어할 수 있도록, 전력 소스 (258) 는 도 4에 도시된 것과 같은 제어 모듈에 커플링된다. 일 실시예에서, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트에 의해 형성된 측벽 (212a) 의 온도를 센싱하도록 열 센서 (미도시) 가 스페이서 (212) 내에 제공된다. 열 센서에 의해 센싱된 온도가 제어 모듈로 피드백되도록 열 센서가 제어 모듈에 연결된다. 제어 모듈은 가열 엘리먼트 (216) 에 인가된 전력이 상승되거나 감소되어야 하는지 결정하도록 열 센서로부터의 피드백을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 열 센서에 의해 센싱된 온도가 높다면, 제어 모듈은 가열 엘리먼트 (216) 에 공급된 전력을 감소시키거나 중단시킬 수도 있다. 대안적으로, 센싱된 온도가 낮다면, 제어 모듈은 가열 엘리먼트 (216) 에 공급된 전력을 상승시키도록 전력 소스로 신호를 전달할 수도 있다. 이는 가열 엘리먼트 (216) 로 하여금 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 을 이상적인 범위에서 안정된 온도로 유지하게 한다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에서, 시스템 (100) 내에 형성된 챔버 내에서 페데스탈 (204) 의 상대적인 위치를 도시하는 단순화된 블록도를 예시한다. 챔버가 임의의 제조 동작에 사용되지 않을 때, 페데스탈 (204) 은 도 3a에 예시된 바와 같이, 디스인게이지된 위치에 있다. 디스인게이지된 위치에서, 챔버 내부의 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 하단 표면 (212d) 은 페데스탈 (204) 의 지지 표면의 외측 에지와 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 사이의 갭 (232) 이 상당하도록, 페데스탈 (204) 의 상단 표면 위이고 페데스탈 (204) 의 상단 표면의 측방향 측면이 된다. 도 3a는 페데스탈 (204) 이 디스인게이지된 위치에 있을 때 페데스탈 (204) 의 지지 표면의 외측 에지와 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 사이의 갭 (232) 을 도시한다.
제조 동작이 프로세스 챔버 내에서 수행될 때, 페데스탈 (204) 은 리프트 메커니즘을 활성화함으로써 프로세스 위치로 상향으로 상승된다. 페데스탈 (204) 의 상향 이동은 페데스탈 (204) 의 지지 표면으로 하여금 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 하단 표면 (212d) 아래로부터 스페이서 (212) 의 하단 표면 (212d) 과 일직선 (in line) 이거나 약간 위가 되게 한다. 일부 실시예에서, 상향 이동량과 페데스탈 (204) 의 프로세스 위치는 기판 상에서 이루어지는 프로세싱 타입 및 프로세스 타입에 대한 프로세스 조건 요건들에 따를 수도 있다. 예를 들어, 상이한 프로세스들이 갭 및 챔버 벽을 통한 모든 열 손실을 최소화하도록 프로세싱 영역 내에서 상이한 타입의 온도 제어를 요구할 수도 있다. 프로세스 위치에서, 페데스탈 (204) 의 지지 표면의 외측 에지와 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 간의 갭 (232) 은 좁아진다. 도 3b는 페데스탈 (204) 이 프로세스 위치에 인게이지되는 예시적인 실시예를 예시한다. 또한, 프로세스 위치에서, 페데스탈 (204) 의 지지 표면은 스페이서 (212) 의 하단 표면 (212d) 보다 높은 레벨이다.
도 2c를 다시 참조하면, 스페이서 (212) 의 치수들 (예를 들어, 높이, 폭, 내측 직경, 외측 직경, 등) 은 프로세싱 영역 (234) 내에서 최적의 플라즈마 프로세싱을 제공하기 위한 중요한 양태들로 간주된다. 예를 들어, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트에 의해 형성된 측벽 (212a) 은, 프로세스 가스로 하여금 프로세싱 영역 (234) 으로부터 흐르게 하도록, 프로세싱 영역 (234) 의 길이를 실질적으로 커버하도록 높이 'h1'로 연장하고 그리고 페데스탈 (204) 의 지지 표면과 수직 컴포넌트의 하단 표면 (212d) 사이의 갭을 규정하도록 두께 'd1'로 연장한다. 일 실시예에서, 스페이서 (212) 의 높이 h1은, 페데스탈 (204) 이 프로세스 위치에 있을 때, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 하단 표면이 페데스탈 (204) 의 상단 표면 아래로 연장하도록 형성된다.
일 실시예에서, 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 의 높이 h1은 약 3.0" 내지 약 4.0"이다. 예시적인 실시예에서, 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 의 높이 h1은 약 3.4"이다. 일 실시예에서, 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트의 하단 부분의 두께 d1은 약 1" 내지 약 2"이다. 또 다른 실시예에서, 스페이서 (212) 의 하단 부분의 두께는 약 1.2" 내지 약 1.6"이다. 일부 예시적인 실시예에서, 스페이서 (212) 의 두께는 약 1.3"이다. 일 실시예에서, 약 0.20" 내지 약 0.50"의 갭 (232) 이 스페이서 (212) 의 내측 측벽과 페데스탈 (204) 의 지지 표면의 외측 에지 사이에 형성된다. 또 다른 실시예에서, 갭 (232) 은 약 0.35"이다.
도 3c는 일 예시적인 실시예에서, 스페이서 (212) 내 가열 엘리먼트 (216) 로부터 열의 발산을 예시한다. 스페이서 (212) 의 벌크 내 열의 발산의 보다 나은 이해를 제공하도록 챔버의 일부만이 도시된다. 전력 소스 (258) 에 의해 제공된 열은 가열 엘리먼트 (216) 에 의해 스페이서 (212) 의 벌크를 향해 방사상으로 외측으로 전달된다. 측면 연장부 (218) 에 나타나는 스페이서 (212) 의 최소 표면적으로 인해, 가열 엘리먼트 (216) 로부터의 열 대부분은 스페이서 (212) 의 수직 컴포넌트 (212e) 로 지향된다. 그 결과, 열은 (도 3c에 파선 화살표들로 도시된) 동심 호들의 방향으로 스페이서 (212) 의 환형 바디 내에 형성된 수직 컴포넌트 (212e) 의 하단 표면 (212d) 을 향해 방사상 외측으로 발산한다. 열 발산은, 동심 호들의 곡률로부터 알 수 있는 바와 같이―즉, 가열 엘리먼트 (216) 가까이에서 보다 구부러지고 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 에 도달함에 따라 평탄해짐―, 가열 엘리먼트 (216) 에 가장 가까운 스페이서의 영역에서 보다 강하고 가열 엘리먼트 (216) 로부터 이격되며 보다 균일하다. 가열 엘리먼트 (216) 의 위치 및 스페이서 (212) 의 다양한 부분들의 치수들은 스페이서 (212) 의 측벽 (212a) 에서의 열이 이상적인 범위에서 유지되도록 스페이서 (212) 의 환형 바디의 수직 컴포넌트 (212e) 로 실질적으로 대칭적인 열의 분포를 제공하도록 설계된다.
본 명세서에 기술된 다양한 실시예들은 표면 온도를 상온으로부터 보다 고온으로 상승시킴으로써 챔버 내에서 입자 퍼포먼스를 개선하기 위한 방식들을 제공한다. 일 실시예에서, 표면 온도가 약 150 ℃로 상승될 때 최고의 입자 퍼포먼스를 보인다. 일 실시예에서, 내측 직경, 스페이서의 경계, 높이, 측벽의 조도, 등을 포함하여, 스페이서의 기하학적 구조는 샤워헤드, 페데스탈과 스페이서 사이에 평활한 플라즈마 프로파일을 형성하는 중요한 양태들이다. 평활한 플라즈마 프로파일은 기판들 상에 보다 적은 에지 효과, 스페이서의 측벽 상에서 반응 라디칼들의 보다 적은 재결합, 샤워헤드, 스페이서 및 페데스탈의 우수한 온도 프로파일을 도입할 것이다. 가열 엘리먼트 (216) 의 기하학적 구조 (예를 들어, 튜브형 코일) 는 가열 엘리먼트 (216) 와 스페이서 (212) 의 메인 바디 (즉, 벌크) 사이의 열 전달 효율성을 상승시키도록 설계된다. 스페이서 (212) 의 기하학적 구조는 최적의 열적 및 기하학적 조건들로 프로세싱 영역을 유지하는 것을 보조하여, 증착물들의 보다 적은 응력 및 박리를 유발한다.
제어 모듈 (600) 은 제조 동작 동안 시스템의 다양한 컴포넌트들을 제어할 수도 잇다. 예를 들어, 제어 모듈 (600) 은 가열 엘리먼트 (216), 코일 (108), 등을 포함하여, 다양한 컴포넌트들로의 전력 공급을 제어한다. 일 실시예에서, 페데스탈 (204) 은 전력 공급된 전극일 수도 있다. 이 실시예에서, 페데스탈 (204) 은 매칭 네트워크 (미도시) 를 통해 전력 공급부 (미도시) 에 전기적으로 커플링된다. 대안적인 실시예에서, 전력 공급부는 매칭 네트워크를 통해 페데스탈 (204) 대신, 샤워헤드 (112) 에 전기적으로 연결될 수도 있다. 페데스탈 (204) 또는 샤워헤드 (112) 로의 전력 공급부는 제어 모듈 (600), 예를 들어, 제어기에 의해 제어된다. 제어 모듈 (600) 은 프로세스 입력 및 제어부 (608) 를 실행함으로써 시스템 (100) 을 동작시키도록 구성된다. 프로세스 입력 및 제어부 (608) 는 프로세스 레시피들, 예컨대 전력 레벨들, 타이밍 파라미터들, 가스 화학물질들을 포함할 수도 있고, 기판 (103) 의 표면의 상이한 부분들을 플라즈마에 노출하도록, 기판 (103), 페데스탈 (204), 등의 기계적 이동을 제어할 수도 있다.
제어 모듈 (600) 은 저장부 (161) (즉, 도 1의 가스 소스) 로부터 챔버로 챔버로부터 하부 챔버 부분 내에 형성된 드레인을 통한 가스 화학물질의 전달을 제어할 수도 있다. 가스 화학물질은 페데스탈 (204) 과 스페이서 (212) 사이에 형성된 갭 (232) 을 통해 챔버로부터 드레인을 향해 흐른다. 진공 펌프 (예를 들어, 1단계 또는 2단계 기계적 드라이 펌프, 및/또는 터보분자 (turbomolecular) 펌프) 가 가스 화학물질들을 유출하고 (draw out), 쓰로틀 밸브 (throttle valve) 또는 진자 밸브 (pendulum valve) 와 같은 폐루프 제어된 플로우 제한 디바이스에 의해 챔버 내에서 적합하게 저압을 유지하도록 사용된다.
도 4는 상기 기술된 시스템의 다양한 컴포넌트들을 제어하기 위한 예시적인 제어 모듈 (600) 을 도시한다. 일 실시예에서, 제어 모듈 (600) 은 프로세서, 메모리 및 하나 이상의 인터페이스들을 포함할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 센싱된 값들에 부분적으로 기초하여 시스템의 디바이스들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 단지 예를 들면, 제어 모듈 (600) 은 센싱된 값들 및 다른 제어 파라미터들에 기초하여, 밸브들 (602), 필터 히터들 (604), 펌프들 (606), 리프트 메커니즘들 및 다른 디바이스들 (즉, 프로세스 입력 및 제어 디바이스들) (608) 중 하나 이상을 제어할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 단지 예를 들면, 압력계들 (610), 유량계들 (612), 온도 또는 열 센서들 (614), 및/또는 다른 센서들 (616) 로부터 센싱된 값들을 수신한다. 제어 모듈 (600) 은 또한 전구체 전달 및 막의 증착 동안 프로세스 조건들을 제어하도록 채용될 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 통상적으로 하나 이상의 메모리 디바이스들 및 하나 이상의 프로세서들을 포함할 것이다.
제어 모듈 (600) 은 전구체 전달 시스템 및 증착 장치의 액티비티들을 제어할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 은 프로세스 타이밍, 전달 시스템 온도, 필터들에 걸친 압력차들, 밸브 위치들, 가스들의 혼합물, 챔버 압력, (프로세싱 영역 내 표면 온도를 포함하는) 챔버 온도, 웨이퍼 온도, RF 전력 레벨들, 웨이퍼 척 또는 페데스탈 위치, 코일로의 전력, 가열 엘리먼트로의 전력, 및 특정한 프로세스의 다른 파라미터들을 제어하기 위한 인스트럭션들의 세트들을 포함하는 컴퓨터 프로그램들을 실행한다. 제어 모듈 (600) 은 또한 압력차를 모니터링할 수도 있고 하나 이상의 경로들로부터 하나 이상의 경로들로 증기 전구체 전달을 자동으로 스위칭할 수도 있다. 제어 모듈 (600) 과 연관된 메모리 디바이스들 상에 저장된 다른 컴퓨터 프로그램들은 일부 실시예들에 채용될 수도 있다.
통상적으로 제어 모듈 (600) 과 연관된 사용자 인터페이스가 있을 것이다. 사용자 인터페이스는 디스플레이 (618) (예를 들어, 디스플레이 스크린 및/또는 장치의 그래픽적인 소프트웨어 디스플레이 및/또는 프로세스 조건들의 그래픽적인 소프트웨어 디스플레이), 및 포인팅 디바이스들, 키보드들, 터치 스크린들, 마이크로폰들 등의 사용자 입력 디바이스들 (620) 을 포함할 수도 있다.
전구체의 전달, 증착 및 프로세스 시퀀스의 다른 프로세스들을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램들은 임의의 종래의 컴퓨터 판독가능 프로그래밍 언어: 예를 들어, 어셈블리어, C, C++, Pascal, Fortran, 또는 다른 것들로 작성될 수 있다. 컴파일링된 객체 코드 또는 스크립트가 프로그램 내에서 식별된 태스크들을 수행하기 위해 프로세서에 의해 실행된다.
제어 모듈 파라미터들은 예를 들어, 필터 압력차들, 프로세스 가스 조성 및 플로우 레이트, 온도, 압력, RF 전력 레벨들 및 저주파수 RF 주파수와 같은 플라즈마 조건들, 냉각 가스 압력, 및 챔버 벽 온도와 같은 프로세스 조건들에 관한 것이다.
시스템 소프트웨어는 많은 상이한 방식들로 설계되거나 구성될 수도 있다. 예를 들어, 다양한 챔버 컴포넌트 서브루틴들 또는 제어 객체들은 본 발명의 증착 프로세스들을 수행하는데 필요한 챔버 컴포넌트들의 동작을 제어하도록 작성될 수도 있다. 이 목적을 위한 프로그램들 또는 프로그램 섹션들의 예들은 기판 포지셔닝 코드, 프로세스 가스 제어 코드, 압력 제어 코드, 히터 제어 코드, 및 플라즈마 제어 코드를 포함한다.
기판 포지셔닝 프로그램은 페데스탈 또는 척 상에 기판을 로딩하고 기판과 가스 유입부 및/또는 타깃과 같은 챔버의 다른 부분들 사이의 간격을 제어하도록 사용된 챔버 컴포넌트들을 제어하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수도 있다. 프로세스 가스 제어 프로그램은 가스 조성 및 플로우 레이트들을 제어하기 위한 코드 및 선택가능하게 챔버 내 압력을 안정화하기 위해 증착 전에 챔버 내로 가스를 흘리기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 필터 모니터링 프로그램은 미리 결정된 값(들)으로 측정된 차(들)를 비교하는 코드 및/또는 통로들을 스위칭하기 위한 코드를 포함한다. 압력 제어 프로그램은 예를 들어, 챔버의 배기 시스템 내 쓰로틀 밸브를 조절함으로써 챔버 내 압력을 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 히터 제어 프로그램은 전구체 시스템의 컴포넌트들, 가열 엘리먼트들, 가열 코일(들), 기판 및/또는 시스템의 다른 부분들을 가열하기 위한 가열 유닛들로의 전류를 제어하기 위한 코드를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 히터 제어 프로그램은 웨이퍼 척으로 헬륨과 같은 열 전달 가스의 전달을 제어할 수도 있다.
증착 동안 모니터링될 수도 있는 센서들의 예들은, 이로 제한되는 것은 아니지만, 질량 유량 제어 모듈들, 압력계들 (610) 과 같은 압력 센서들, 및 전달 시스템, 페데스탈 또는 척에 위치된 온도 또는 열 센서들, 써모커플들 (예를 들어 온도 센서들 (614)) 을 포함한다. 적절히 프로그램된 피드백 및 제어 알고리즘들은 목표된 프로세스 조건들을 유지하도록 이들 센서들로부터의 데이터와 함께 사용할 수도 있다. 전술한 바는 단일-챔버 또는 멀티-챔버 반도체 프로세싱 툴에서의 본 발명의 실시예들의 구현예를 기술한다.
본 실시예들의 전술한 기술은 예시 및 기술을 목적으로 제공되었다. 이는 본 발명을 제한하거나 총망라하는 것으로 의도되지 않는다. 특정한 실시예의 개별 엘리먼트들 또는 피처들은 일반적으로 이 특정한 실시예로 제한되지 않고, 구체적으로 도시되거나 기술되더라도, 적용가능한 바들이 상호교환가능하고, 선택된 실시예에 사용될 수 있다. 동일한 바가 또한 많은 방식들로 가변될 수도 있다. 이러한 변경들은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않고, 모든 이러한 수정들은 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.
전술한 실시예들이 이해의 명확성을 목적으로 다소 상세히 기술되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부된 청구항들의 범위 내에서 실시될 수 있다는 것이 자명할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 예시적이고 제한하지 않는 것으로 간주되고, 실시예들은 본 명세서에 제공된 상세들로 제한되지 않고, 청구항들의 범위 및 등가물들 내에서 수정될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 기판을 프로세싱하는 시스템에 있어서,
    하부 챔버 부분 및 상부 챔버 부분을 갖는 챔버로서,
    상기 하부 챔버 부분은 하부 챔버 벽 및 기판을 수용하기 위한 지지 표면을 갖는 페데스탈을 포함하도록 규정되고, 그리고
    상기 상부 챔버 부분은 상부 챔버 벽을 포함하도록 규정되는, 상기 챔버;
    상기 상부 챔버 부분의 하단 표면을 따라 배치된 (dispose) 샤워헤드로서, 상기 샤워헤드는 상기 페데스탈의 상기 지지 표면 사이에 프로세싱 영역을 규정하도록 상기 페데스탈의 상기 지지 표면을 마주보고 배향되는, 상기 샤워헤드;
    상기 샤워헤드와 상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽 사이에 배치된 스페이서로서, 상기 스페이서는 환형 바디를 갖고 그리고 상기 하부 챔버 벽의 내측 표면을 라이닝하고 상기 프로세싱 영역을 둘러싸도록 구성된 제 1 부분, 및 상기 프로세싱 영역의 외부에 배치되도록 상기 제 1 부분으로부터 방사상 외측으로 연장하는 제 2 부분을 포함하는, 상기 스페이서;
    상기 하부 챔버 벽의 외부로 연장하는 영역에서 상기 스페이서의 상기 제 2 부분의 상단 표면 상에 규정된 제 1 홈부 (groove) 로서, 상기 제 1 홈부는 가열 엘리먼트를 수용하도록 구성되는, 상기 제 1 홈부; 및
    상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽의 상단 표면 상에 규정된 제 2 홈부로서, 상기 제 2 홈부는 상기 챔버를 시일링하기 (seal) 위해 사용된 O-링을 수용하도록 구성되는, 상기 제 2 홈부를 포함하는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분은 상기 스페이서의 중심 영역으로부터 외측으로 연장하고 그리고 상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽의 상단 표면 상에 놓이도록 (rest) 구성되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분은 상기 스페이서의 하단 영역으로부터 외측으로 연장하고 그리고 상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽의 상단 표면 상에 놓이도록 구성되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분은 상기 스페이서의 상단 영역으로부터 외측으로 연장하고 그리고 상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽의 상단 표면 상에 놓이도록 구성되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 부분은 측벽을 형성하고 높이로 연장하는 수직 컴포넌트에 의해 규정되고, 상기 스페이서의 내경은 상기 수직 컴포넌트로 하여금 상기 하부 챔버 부분의 상기 하부 챔버 벽의 상기 내측 표면의 부분을 커버하도록 규정되고, 그리고 상기 제 2 부분은 상기 제 1 부분의 상단 표면으로부터 외측으로 연장하는 측면 연장부에 의해 규정되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 부분의 상기 상단 표면 상에 규정된 상기 제 1 홈부는 상기 프로세싱 영역의 외부에 배치되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 엘리먼트는 상기 가열 엘리먼트를 통해 전도된 열이 상기 제 1 부분을 고르게 가열하고 그리고 상기 하부 챔버 벽의 내측 표면에 제어된 열을 노출시키도록, 제 1 단부에서 전력 소스 및 제 2 단부에서 전기 접지에 연결되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서는 상기 스페이서를 상기 샤워헤드의 하단 표면에 부착함으로써 상기 상부 챔버 부분 내로 통합되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상부 챔버 벽의 하단 부분은 상기 프로세싱 영역을 향해 방사상 내측으로 연장하는 연장 립 (lip) 을 포함하고, 상기 연장 립은 상기 하부 챔버 벽 위로 옆으로 (sideways) 연장하는 상기 제 2 부분의 부분 위에 정렬되고, 상기 연장 립은 상기 상부 챔버 부분과 함께 이동하도록 옆으로 연장하는 상기 스페이서의 상기 제 2 부분의 상기 부분에 부착되는, 기판을 프로세싱하는 시스템.
KR1020230036779A 2017-02-14 2023-03-21 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서 KR20230046285A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/432,314 2017-02-14
US15/432,314 US11004662B2 (en) 2017-02-14 2017-02-14 Temperature controlled spacer for use in a substrate processing chamber
KR1020180017717A KR102514064B1 (ko) 2017-02-14 2018-02-13 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180017717A Division KR102514064B1 (ko) 2017-02-14 2018-02-13 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230046285A true KR20230046285A (ko) 2023-04-05

Family

ID=63105421

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180017717A KR102514064B1 (ko) 2017-02-14 2018-02-13 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서
KR1020230036779A KR20230046285A (ko) 2017-02-14 2023-03-21 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180017717A KR102514064B1 (ko) 2017-02-14 2018-02-13 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11004662B2 (ko)
JP (1) JP2018137438A (ko)
KR (2) KR102514064B1 (ko)
CN (1) CN108470669B (ko)
SG (1) SG10201801142SA (ko)
TW (1) TW201840897A (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6887205B2 (ja) * 2018-07-25 2021-06-16 株式会社大一商会 遊技機
JP6887206B2 (ja) * 2018-07-25 2021-06-16 株式会社大一商会 遊技機
US10889894B2 (en) * 2018-08-06 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Faceplate with embedded heater
JP6753983B2 (ja) * 2018-08-20 2020-09-09 Ｓｐｐテクノロジーズ株式会社 プラズマ処理装置
JP7240958B2 (ja) * 2018-09-06 2023-03-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN110894596A (zh) * 2018-09-13 2020-03-20 长鑫存储技术有限公司 薄膜制备设备及其反应腔体
WO2020086173A2 (en) * 2018-09-26 2020-04-30 Applied Materials, Inc. Heat conductive spacer for plasma processing chamber
CN114496692B (zh) * 2020-11-11 2024-03-12 中微半导体设备(上海)股份有限公司 加热组件、基片承载组件及其等离子体处理装置
KR102351319B1 (ko) * 2021-05-25 2022-01-17 주식회사 기가레인 히팅 어셈블리

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6074512A (en) * 1991-06-27 2000-06-13 Applied Materials, Inc. Inductively coupled RF plasma reactor having an overhead solenoidal antenna and modular confinement magnet liners
US6308654B1 (en) * 1996-10-18 2001-10-30 Applied Materials, Inc. Inductively coupled parallel-plate plasma reactor with a conical dome
US5914050A (en) * 1997-09-22 1999-06-22 Applied Materials, Inc. Purged lower liner
US6129808A (en) * 1998-03-31 2000-10-10 Lam Research Corporation Low contamination high density plasma etch chambers and methods for making the same
US6192827B1 (en) * 1998-07-03 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Double slit-valve doors for plasma processing
US6192829B1 (en) * 1999-05-05 2001-02-27 Applied Materials, Inc. Antenna coil assemblies for substrate processing chambers
US6227140B1 (en) * 1999-09-23 2001-05-08 Lam Research Corporation Semiconductor processing equipment having radiant heated ceramic liner
US6800173B2 (en) * 2000-12-15 2004-10-05 Novellus Systems, Inc. Variable gas conductance control for a process chamber
US20020170677A1 (en) * 2001-04-07 2002-11-21 Tucker Steven D. RF power process apparatus and methods
KR100597627B1 (ko) * 2003-12-19 2006-07-07 삼성전자주식회사 플라즈마 반응 챔버
US20050229849A1 (en) * 2004-02-13 2005-10-20 Applied Materials, Inc. High productivity plasma processing chamber
JP4029092B2 (ja) * 2004-10-26 2008-01-09 日本ピラー工業株式会社 流体用ヒータ及び流体加熱装置
US8444926B2 (en) * 2007-01-30 2013-05-21 Applied Materials, Inc. Processing chamber with heated chamber liner
SG187387A1 (en) * 2007-12-19 2013-02-28 Lam Res Corp Film adhesive for semiconductor vacuum processing apparatus
US20090178763A1 (en) * 2008-01-10 2009-07-16 Applied Materials, Inc. Showerhead insulator and etch chamber liner
US8110068B2 (en) * 2008-03-20 2012-02-07 Novellus Systems, Inc. Gas flow distribution receptacles, plasma generator systems, and methods for performing plasma stripping processes
US9520275B2 (en) * 2008-03-21 2016-12-13 Tokyo Electron Limited Mono-energetic neutral beam activated chemical processing system and method of using

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018137438A (ja) 2018-08-30
US20180233326A1 (en) 2018-08-16
CN108470669B (zh) 2024-04-05
KR20180093827A (ko) 2018-08-22
KR102514064B1 (ko) 2023-03-23
TW201840897A (zh) 2018-11-16
US11004662B2 (en) 2021-05-11
SG10201801142SA (en) 2018-09-27
CN108470669A (zh) 2018-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102514064B1 (ko) 기판 프로세싱 챔버에 사용하기 위한 온도 제어된 스페이서
US9945033B2 (en) High efficiency inductively coupled plasma source with customized RF shield for plasma profile control
JP5179627B2 (ja) プラズマ処理チャンバ用の可動接地リング
KR100408990B1 (ko) 플라즈마 처리장치
US20050093460A1 (en) Helical resonator type plasma processing apparatus
US4686113A (en) Plasma confinement in a low pressure electrically grounded R.F. heated reactor and deposition method
JP5583413B2 (ja) 大面積基板に堆積するための装置及び方法
KR20160001661A (ko) 반도체 기판 프로세싱 장치 내에서 튜닝가능한 대류-확산성 가스 플로우를 위한 중앙 가스 주입기를 포함하는 세라믹 샤워헤드
CN111584339B (zh) 载置台和等离子体处理装置
US20140367046A1 (en) Enhanced plasma source for a plasma reactor
KR20170002383A (ko) 히터 급전 기구 및 스테이지의 온도 제어 방법
TW201709315A (zh) 在ｉｃｐ處理室中控制蝕刻製程的方位角均勻度
KR100984121B1 (ko) 기판처리장치 및 방법
US11538669B2 (en) Plasma processing apparatus
US20120152900A1 (en) Methods and apparatus for gas delivery into plasma processing chambers
US20220122820A1 (en) Substrate processing apparatus
US20230059495A1 (en) Optimization of Radiofrequency Signal Ground Return in Plasma Processing System
US20230102487A1 (en) Minimizing reflected power in a tunable edge sheath system
WO2018187494A1 (en) Gas phase particle reduction in pecvd chamber
KR102428349B1 (ko) 지지 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 지지 유닛 제조 방법
JP2009152233A (ja) 半導体製造装置
KR20240037737A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20230058592A (ko) 웨이퍼 베벨 에지 플라즈마 프로세싱의 아크 감소
KR20210109640A (ko) 다운스트림 플라즈마를 위한 듀얼 이온 필터를 포함하는 기판 프로세싱 시스템
JP2022110695A (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal