KR20230117165A - 원자 층 증착을 위한 라인 충전 볼륨 컨테이너들을 갖는 전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템들 - Google Patents
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Abstract
전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템은 소스, 앰플, 제 1 밸브, 제 2 밸브, 라인 충전 볼륨 컨테이너 및 제어기를 포함한다. 소스는 액체 전구체를 공급한다. 앰플은 소스로부터 액체 전구체를 수용한다. 제 1 밸브는 소스로부터 앰플로의 액체 전구체의 플로우를 조정한다. 제 2 밸브는 앰플로부터 기판 프로세싱 챔버의 샤워헤드로 전구체 증기의 플로우를 조정한다. 라인 충전 볼륨 컨테이너는 도관에 연결되고 그리고 전구체 증기의 충전물을 저장하고, 여기서 도관은 앰플로부터 제 2 밸브로 연장한다. 제어기는: 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 (precharge) 제 1 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하고; 그리고 도징 동작 동안, 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 (bulk amount of) 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 2 밸브를 개방한다.
Description
본 개시는 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 동안 전구체 증기의 공급에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 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 통상적으로 반도체 웨이퍼와 같은 기판이 프로세싱 동안 배치되는 (arrange) 페데스탈을 인클로징하는 (enclose) 프로세싱 챔버를 포함한다. 가스 전달 시스템은 기판 상에 막을 증착하거나 기판을 에칭하기 위해 프로세싱 챔버 내로 하나 이상의 전구체들을 포함하는 프로세스 가스 혼합물을 도입할 수도 있다. 플라즈마는 프로세싱 챔버 내에서 스트라이킹될 (strike) 수도 있다. 대안적으로, 플라즈마는 프로세싱 챔버로부터 리모트로 (즉, 외부) 생성될 수도 있고 그리고 이어서 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있다.
일부 기판 프로세싱 시스템들은 기판 상에 박막을 증착하기 위해 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 을 사용한다. 열적 ALD에 대해, ALD 사이클 각각은 도징 단계, 퍼징 단계, 반응 물질 단계 및 퍼징 단계를 포함한다. 도징 단계 동안, 가스 전달 시스템은 프로세싱 챔버 내로 제 1 전구체를 공급한다. 제 1 전구체는 기판의 노출된 표면 상에 흡착된다. 이어서, 제 1 전구체는 프로세싱 챔버로부터 퍼징된다. 반응 물질 단계 동안, 제 2 전구체가 공급되고 그리고 막의 단층 (monolayer) 을 생성하도록 제 1 전구체와 반응한다. 이어서, 제 2 전구체는 프로세싱 챔버로부터 퍼징된다.
플라즈마-강화된 ALD (plasma-enhanced ALD; PEALD) 에 대해, ALD 사이클 각각은 통상적으로 도징 단계, 퍼징 단계, 플라즈마 단계 및 퍼징 단계를 포함한다. 플라즈마 단계 동안, 플라즈마는 막의 단층을 생성하는, 화학 반응이 발생하게 한다. ALD 사이클 각각이 단층을 증착하기 때문에, ALD 사이클들은 매우 신속하게 반복되어야 한다. 즉, 전구체들 및 퍼징은 목표된 두께의 막을 증착하기 위해 매우 신속하게 행해져야 한다.
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2020년 12월 3일에 출원된 인도 출원 번호 제 202041052660 호의 이익을 주장한다. 상기 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 통합된다.
전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템이 제공되고, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 1 소스, 제 1 앰플, 제 1 밸브, 제 2 밸브, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너 및 제어기를 포함한다. 제 1 소스는 제 1 액체 전구체를 공급하도록 구성된다. 제 1 앰플은 제 1 소스로부터 제 1 액체 전구체를 수용하도록 구성된다. 제 1 밸브는 제 1 소스로부터 제 1 앰플로의 제 1 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 2 밸브는 제 1 앰플로부터 기판 프로세싱 챔버의 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너는 도관에 연결되고 그리고 제 1 전구체 증기의 충전물을 저장하도록 구성되고, 도관은 제 1 앰플로부터 제 2 밸브로 연장한다. 제어기는: 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 (precharge) 제 1 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하고; 그리고 제 1 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 (a bulk amount of) 제 1 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 2 밸브를 개방하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 비-도징 (non-dose) 동작들을 수행하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 방출하는 (discharge) 것을 포함하는 도징 동작을 수행하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스, 제 2 앰플, 및 제 3 밸브를 더 포함한다. 제 2 소스는 제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된다. 제 2 앰플은 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된다. 제 3 밸브는 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제어기는: 제 1 전구체 증기와 동시에 제 2 앰플로부터의 제 2 전구체 증기로 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 제 3 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하고; 그리고 제 1 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 1 전구체 증기 및 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 2 밸브를 개방하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스, 제 2 앰플, 제 3 밸브, 및 제 4 밸브를 더 포함한다. 제 2 소스는 제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된다. 제 2 앰플은 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된다. 제 3 밸브는 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 4 밸브는 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제어기는: 제 2 전구체 증기로 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하고; 그리고 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 4 밸브를 개방하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스, 제 2 앰플, 제 3 밸브, 제 4 밸브 및 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 더 포함한다. 제 2 소스는 제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된다. 제 2 앰플은 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된다. 제 3 밸브는 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 4 밸브는 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고, 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 제 2 도관은 제 2 앰플로부터 제 2 밸브로 연장한다. 제어기는: 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하고; 그리고 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 4 밸브를 개방하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스, 제 2 앰플, 제 3 밸브, 제 4 밸브 및 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 더 포함한다. 제 2 소스는 제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된다. 제 2 앰플은 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된다. 제 3 밸브는 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 4 밸브는 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고, 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 제 2 도관은 제 2 앰플로부터 제 2 밸브로 연장한다. 제어기는: 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하고; 그리고 제 1 도징 동작 동안, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 제 4 밸브를 개방하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스 및 제 3 밸브를 더 포함한다. 제 2 소스는 캐리어 가스를 공급하도록 구성된다. 제 3 밸브는 제 2 소스로부터 제 1 앰플로의 캐리어 가스의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제어기는 제 1 도징 동작 동안, 샤워헤드 내로 흘리기 위해 제 1 전구체 증기를 동반하도록 (entrain) 제 1 앰플 내의 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 제 1 도징 동작 동안 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리는 것을 억제하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 제 1 도징 동작 동안 제 1 밸브를 적어도 부분적으로 개방되게 유지하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 제 1 도징 동작 전에 또는 제 1 도징 동작 동안 제 1 밸브를 폐쇄하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 1 전구체 증기의 일부가 샤워헤드에 의해 수용되는 것으로부터 방향 전환하도록 (divert) 구성된 제 3 밸브를 더 포함한다. 제어기는 제 1 전구체 증기의 과잉을 샤워헤드로부터 멀리 (away from) 방향 전환하기 위해 제 3 밸브를 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 제 2 소스 및 제 3 소스를 더 포함한다. 제 2 소스는 퍼징 가스를 공급하도록 구성된다. 제 3 소스는 변환 가스를 공급하도록 구성된다. 제 1 밸브는 제 1 입력부, 제 2 입력부 및 출력부를 포함한다. 제 1 입력은 제 2 소스로부터 출력을 수용한다. 제 2 입력부는 제 1 앰플 또는 제 3 소스의 출력을 수용한다. 제어기는 제 1 소스 또는 제 3 소스로의 비-퍼징 (non-purge) 가스의 백 스트리밍 (back stream) 방지하기 위해 제 1 밸브를 통해 그리고 제 1 밸브의 출력부로 퍼징 가스를 흘리도록 제 1 밸브를 제어한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 시스템은 밸브 어셈블리, 제 2 소스, 및 제 3 소스를 더 포함한다. 밸브 어셈블리는 제 1 밸브, 제 1 입력부, 제 2 입력부 및 출력부를 포함한다. 제 2 소스는 제 1 입력부에 퍼징 가스를 공급하도록 구성된다. 제 3 소스는 변환 가스를 공급하도록 구성된다. 제 2 입력부는 제 1 앰플 또는 제 3 소스의 출력을 수용한다. 제어기는 제 1 소스 또는 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 밸브 어셈블리를 통해 그리고 밸브 어셈블리의 출력부로 퍼징 가스를 흘리도록 밸브 어셈블리를 제어한다.
다른 특징들에서, 원자 층 증착 시스템이 제공되고 원자 층 증착 시스템은 전구체 디스펜싱 시스템, 제 3 밸브, 제 2 소스 및 생성기를 포함한다. 제 3 밸브는 기판 프로세싱 챔버로의 변환 가스의 플로우를 조정하도록 구성된다. 제 2 소스는 변환 가스를 공급하도록 구성된다. 생성기는 무선 주파수 신호를 생성하도록 구성된다. 제어기는, 도징 동작에 후속하여, 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 감소시키고, 기판 프로세싱 챔버를 퍼징하고, 기판 프로세싱 챔버로 변환 가스를 공급하고, 그리고 샤워헤드에 무선 주파수 신호를 공급하기 위해 생성기의 동작을 제어하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 제어기는 기판 프로세싱 챔버에 변환 가스를 공급하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법이 제공되고 전구체 디스펜싱 방법은: 제 1 앰플에서 제 1 소스로부터 제 1 액체 전구체를 수용하는 단계; 제 1 소스로부터 제 1 앰플로의 제 1 액체 전구체의 플로우를 조정하기 위해 제 1 밸브를 제공하는 단계; 제 1 앰플로부터 기판 프로세싱 챔버의 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 조정하기 위해 제 2 밸브를 제공하는 단계; 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 제 1 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너는 도관에 연결되고 제 1 전구체 증기의 충전물을 저장하도록 구성되고, 그리고 도관은 제 1 앰플로부터 제 2 밸브로 연장하는, 제 1 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 제 1 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 1 전구체 증기를 디스펜싱하도록 제 2 밸브를 개방하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은 비-도징 동작들을 수행하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너에 대한 도징 동작을 수행하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 앰플에서 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하는 단계; 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 제 1 전구체 증기와 동시에 제 2 앰플로부터의 제 2 전구체 증기로 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 제 3 밸브를 개방하고 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 제 1 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 1 전구체 증기 및 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 제 2 밸브를 개방하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계; 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계; 제 2 전구체 증기로 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 제 4 밸브를 개방하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계; 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계; 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고, 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 제 2 도관은 제 2 앰플로부터 제 2 밸브로 연장하는, 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계; 및 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 제 4 밸브를 개방하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계; 제 2 소스로부터 제 2 앰플로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 제 2 앰플로부터 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계; 및 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고, 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 제 2 도관은 제 2 앰플로부터 제 2 밸브로 연장하는, 제 3 밸브를 개방하고 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함한다. 제 1 도징 동작 동안, 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 제 4 밸브를 개방한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 소스로부터 제 1 앰플로 수용된 캐리어 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 및 제 1 도징 동작 동안, 샤워헤드 내로 흘리기 위해 제 1 전구체 증기를 동반하도록 제 1 앰플 내의 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은 제 1 도징 동작 동안, 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리는 것을 억제하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은 제 1 도징 동작 동안 제 1 밸브를 적어도 부분적으로 개방되게 유지하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은 제 1 도징 동작 전에 또는 제 1 도징 동작 동안 제 1 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 1 전구체 증기의 일부가 샤워헤드에 의해 수용되는 것으로부터 방향 전환하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 및 제 1 전구체 증기의 과잉을 샤워헤드로부터 멀리 방향 전환하도록 제 3 밸브를 제어하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 2 소스를 통해 퍼징 가스를 공급하는 단계; 제 3 소스를 통해 변환 가스를 공급하는 단계; 제 1 밸브에서 제 2 소스로부터의 출력을 수용하는 단계; 제 1 밸브에서 제 1 앰플 또는 제 3 소스의 출력을 수용하는 단계; 및 제 1 소스 또는 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 제 1 밸브를 통해 그리고 제 1 밸브의 출력부로 퍼징 가스를 흘리도록 제 1 밸브를 제어하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 전구체 디스펜싱 방법은: 제 1 밸브를 포함하는 밸브 어셈블리를 제공하는 단계; 제 2 소스를 통해 퍼징 가스를 공급하는 단계; 제 3 소스를 통해 변환 가스를 공급하는 단계; 밸브 어셈블리에서 제 1 앰플 또는 제 3 소스의 출력을 수용하는 단계; 및 제 1 소스 또는 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 밸브 어셈블리를 통해 그리고 밸브 어셈블리의 출력부로 퍼징 가스를 흘리도록 밸브 어셈블리를 제어하는 단계를 더 포함한다.
다른 특징들에서, 원자 층 증착 방법이 제공되고 원자 층 증착 방법은 전구체 디스펜싱 방법 및: 기판 프로세싱 챔버로의 변환 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 무선 주파수 신호를 생성하는 단계; 및 도징 동작에 후속하여, 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 감소시키는 단계, 기판 프로세싱 챔버를 퍼징하는 단계, 제 2 소스로부터 기판 프로세싱 챔버로 변환 가스를 공급하는 단계, 및 샤워헤드에 무선 주파수 신호를 공급하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 원자 층 증착 방법은 기판 프로세싱 챔버에 변환 가스를 공급하는 동안 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함한다.
본 개시의 추가 적용 가능 영역들은 상세한 기술 (description), 청구항들 및 도면들로부터 자명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들을 위해 의도되고, 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 더 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템을 통합하는 기판 프로세싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 2는 본 개시에 따른 단일 프로세싱 스테이션을 위한 유체 디스펜싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 3은 본 개시에 따른 복수의 프로세싱 스테이션들을 위한 유체 디스펜싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 4는 본 개시에 따른 전구체 라인 충전 및 디스펜싱을 포함하는 예시적인 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 방법을 예시한다.
도 5는 본 개시에 따른 예시적인 전구체 라인 압력 대 시간 플롯이다.
도 6은 본 개시에 따른 백 스트리밍 (back stream) 방지 시스템의 일 예를 예시하는 기능적 블록도이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템을 통합하는 기판 프로세싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 2는 본 개시에 따른 단일 프로세싱 스테이션을 위한 유체 디스펜싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 3은 본 개시에 따른 복수의 프로세싱 스테이션들을 위한 유체 디스펜싱 시스템의 일 예의 기능도이다.
도 4는 본 개시에 따른 전구체 라인 충전 및 디스펜싱을 포함하는 예시적인 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 방법을 예시한다.
도 5는 본 개시에 따른 예시적인 전구체 라인 압력 대 시간 플롯이다.
도 6은 본 개시에 따른 백 스트리밍 (back stream) 방지 시스템의 일 예를 예시하는 기능적 블록도이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
이하에 기술된 예들은 유도 커플링 플라즈마 (inductively coupled plasma; ICP) 를 사용하여 생성된 리모트 플라즈마를 사용하는 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 에 관한 것이지만, 본 개시는 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들에서 전구체 및 다른 가스 혼합물들의 전달에 관한 것이다. 예를 들어, 본 개시는 또한 (플라즈마 없이) 열적 ALD, 다른 타입들의 리모트 플라즈마 소스들 (remote plasma sources; RPSs) 로부터 리모트 플라즈마를 사용한 ALD, 직접 플라즈마를 사용한 ALD, 등을 수행하는 ALD 프로세스들에 관한 것이다. 리모트 플라즈마 소스는 프로세싱 챔버 위에 존재할 수도 있고 그리고 샤워헤드를 통해 제공될 수도 있거나 다른 곳에 위치될 수도 있고 그리고 샤워헤드에 피딩될 (feed) 수도 있다. 일 예로서, 직접 플라즈마는 용량 커플링 플라즈마 (capacitively coupled plasma; CCP) 를 사용하여 생성될 수도 있다.
하나 이상의 전구체 가스들은 FOV (flow over vapor) 시스템을 사용하여 ALD 프로세스에 공급될 수도 있다. FOV 시스템은 액체 전구체를 저장하는 앰플을 포함한다. 앰플의 온도는 액체 전구체를 기화하도록 히터에 의해 제어될 수도 있다. 액체 전구체는 앰플 내의 온도 및 압력에 기초하여 액체로부터 증기 (또는 가스) 로 전이한다. 일부 예들에서, 캐리어 가스는 앰플을 통해 흐르고 그리고 프로세싱 챔버로의 전달을 위해 전구체 증기를 동반한다 (entrain).
기판 프로세싱 툴들은 2 개 이상의 프로세싱 챔버 또는 스테이션을 포함할 수도 있다. 프로세싱 챔버 각각에 대해, 하나 이상의 액체 전구체들, 캐리어 가스 및 퍼징 가스가 공급될 수도 있다. 액체 전구체들, 캐리어 가스 및 퍼징 가스는 도관들, 질량 유량 제어기들 (mass flow controllers; MFCs), 밸브들, 스플리터들 및/또는 매니폴드들을 포함하는 대응하는 가스 공급 회로들을 갖는다. 퍼징 가스 공급 회로들 중 하나 이상은 백 스트리밍 (back stream) 을 방지하도록 다른 가스 공급 회로들 내로 피딩될 수도 있다. 하나 이상의 퍼징 가스 공급 회로들은 "트리클 (trickle)" 모드 또는 "퍼징" 모드에서 동작할 수도 있다. 트리클 모드는 저 정압 (positive pressure) 의 퍼징 (또는 불활성) 가스를 공급하는 것을 포함한다. 저 정압의 퍼징 가스는 프로세싱 챔버로부터 다시 다른 가스 공급 회로들로 비-불활성 가스들 및/또는 비-불활성 종의 백 스트리밍을 방지하도록 다른 가스 공급 회로들의 밸브들을 통과할 수도 있다. 퍼징 모드는 프로세싱 챔버를 퍼징하도록 고 정압의 퍼징 가스를 공급하는 것을 포함한다.
트리클 모드에서 동작하는 퍼징 공급 회로들은 전구체 도징 동작 동안 희석 소스일 수 있다. 일 예로서, 전구체 가스가 공급되는 동안, 전구체 가스를 희석할 수 있는 퍼징 가스의 트리클-플로우가 또한 공급될 수도 있다. 트리클 퍼징 모드에서 동작하는 가스 공급 회로들이 더 많을수록, 전구체 가스는 더 많이 희석된다. 또 다른 희석 소스는 전구체 가스를 동반하도록 사용되는 캐리어 가스의 공급원일 수 있다. 전구체 가스의 희석의 결과로서, 도징 동작 동안 공급된 가스의 총량의 작은 백분율 (예를 들어, 7 ％) 이 전구체 가스일 수도 있다. 전구체에 대한 공급 회로 배관 (plumbing) 의 사이즈 (예를 들어, 내경들) 에 따라, 체적 및/또는 중량으로, 제한된 양의 전구체가, 대응하는 도징 동작을 위해 할당된 설정량의 시간 동안 공급될 수 있다.
본 명세서에 제시된 예들은 ALD를 위한 라인 충전 볼륨 (line charge volume; LCV) 컨테이너들을 갖는 전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템들을 포함한다. LCV 컨테이너들은 다량의 (a bulk amount of) 전구체로 사전 충전되고 (precharge) 그리고 도징 동작들 동안 방출된다 (discharge). LCV 컨테이너의 사전 충전은 LCV 컨테이너 내에 있는 대응하는 전구체의 디스펜싱 전에 LCV 컨테이너의 사전 충진 (prefill) 및 가압을 지칭한다. LCV 컨테이너 각각은 (i) 무선 주파수 (radio frequency; RF) 플라즈마 동작 및 퍼징 (비-도징) 동작, 및 (ii) LCV의 가스 공급 회로를 포함하지 않는 또 다른 프로세싱 챔버에 대한 도징 동작 동안 충전될 수도 있다.
하나 이상의 LCV 컨테이너들이 프로세싱 챔버의 스테이션 각각에 제공될 수도 있다. LCV 컨테이너는 스테이션의 상이한 전구체 공급 회로들에 의해 공유될 수도 있거나 LCV 컨테이너는 전구체 공급 회로 각각에 포함될 수도 있고, 여기서 전구체 공급 회로 각각은 상이한 전구체를 공급한다. 복수의 LCV 컨테이너들이 복수의 전구체들에 대해 각각 사용될 때, 일 LCV 컨테이너가 방출되는 동안 또 다른 LCV 컨테이너가 사전 충전될 수도 있다. LCV 컨테이너들은 전구체의 희석을 감소시키고 그리고 프로세싱 챔버에 공급된 가스의 총량에 대한 전구체의 양이 체적으로 0 내지 100 ％ 농도가 되게 한다. 언급된 농도 레벨은 백 스트리밍을 방지하기 위해 다른 가스 공급 회로들에서 불활성 가스의 플로우 레이트 및 압력 및 캐리어 가스의 플로우 레이트 및 압력에 종속된다.
전통적인 디스펜싱 시스템들은 단순히 도징 동작 동안 샤워헤드로의 사전 충전 없이 전구체 가스를 흘린다. 도징 동작 동안 LCV 컨테이너를 사전 충전하고 그리고 이어서 LCV 컨테이너로부터 샤워헤드로 전구체 가스를 벌크 디스펜싱함으로써, 개시된 예들은 전통적인 디스펜싱 시스템들과 비교하여 더 짧은 시간 기간에 증가된 양의 전구체를 디스펜싱한다. 이는 특히 수용된 액체 전구체의 분압, 캐리어 가스의 분압, 앰플들의 온도들, 대응하는 배관의 사이즈들, 등과 같은 특정한 파라미터들이 동일하다면, 참이다. 본 명세서에 개시된 전구체 디스펜싱 시스템들은 증기 인출 (draw) 시스템들, FOV 시스템들 및 액체 기화 시스템들을 포함하는 임의의 타입의 전구체 증기 생성 시스템에 적용 가능하고, 이들의 예들은 도 1 내지 도 3에 도시되고 본 명세서에 기술된다.
도 1은 전구체 디스펜싱 시스템 (101) 을 통합하는 기판 프로세싱 시스템 (100) 을 도시한다. 전구체 디스펜싱 시스템 (101) 은 도 1에 도시된 바와 같이, 또는 대안적으로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수도 있다. 전구체 디스펜싱 시스템 (101) 은 본 명세서에 개시된 임의의 전구체 디스펜싱 시스템들과 유사하게 구성될 수도 있고 그리고 본 명세서에 기술된 바와 같이 도징 동작들 동안 벌크 전구체 디스펜싱을 구현할 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 은 플라즈마 소스 (102), 프로세싱 챔버 (103) 및 하나 이상의 프로세싱 스테이션들을 포함하고, 이들 각각은 샤워헤드 (104) 및 페데스탈 (105) (예를 들어, 정전 척 (electrostatic chuck)) 을 포함한다. 하나 이상의 스테이션들은 프로세싱 챔버 (103) 내에 배치된다. 복수의 프로세싱 스테이션들을 포함하는 일 예가 도 3에 도시된다. 샤워헤드 (104) 는 금속 (예를 들어, 알루미늄) 또는 합금으로 이루어질 수도 있다.
플라즈마 소스 (102) 는 샤워헤드 (104) 위에 배치된 (arrange) 돔 (107) 을 포함한다. 샤워헤드 (104) 는 돔 (107) 과 프로세싱 챔버 (103) 사이에 배치된다. 샤워헤드 (104) 는 프로세싱 챔버 (103) 로부터 돔 (107) 을 분리한다. 페데스탈 (105) 은 샤워헤드 (104) 바로 아래 프로세싱 챔버 (103) 내에 배치된다. 기판 (114) 은 프로세싱 동안 페데스탈 (105) 상에 배치되고 페데스탈 (105) 에 의해 홀딩된다.
돔 (107) 은 도시된 바와 같이 돔 형상일 수도 있고 또는 임의의 다른 형상일 수도 있다. 예를 들어, 돔 (107) 은 직사각형 또는 반-반구형 (semi-hemi-spherical) 단면을 갖는 상부 챔버 구조체로 대체될 수도 있다. 돔 (107) 의 하부 단부는 개방되고 그리고 샤워헤드 (104) 의 주변부 근방의 샤워헤드 (104) 의 상단 측면에 부착된다.
단지 예를 들면, 플라즈마 소스 (102) 는 ICP를 사용하여 리모트 플라즈마 (즉, 프로세싱 챔버 (103) 외부의 플라즈마) 를 생성한다. 돔 (107) 은 돔 (107) 의 상단에 배치된 가스 주입기 (132) 를 통해 유체 전달 시스템 (130) 으로부터 수용된 하나 이상의 가스들을 수용하지만, 가스들은 다른 방식들로 돔 (107) 내로 주입될 수도 있다. 예를 들어, 가스들은 상단부 아래 돔의 벽 영역들을 통해 그리고 벽 영역들의 포트들을 통해 돔 (107) 내로 주입될 수도 있다. 일반적으로 샤워헤드 (104) 위에 배치된 것으로 리모트 플라즈마 소스 (102) 가 도 1에 도시되지만, 리모트 플라즈마 소스는 프로세싱 챔버 (103) 로부터 멀리 (away from) 리모트로 위치된 또 다른 플라즈마 소스에 의해 대체될 수도 있고 샤워헤드 (104) 를 피딩할 수도 있다. 또한, 전구체 가스들이 샤워헤드 (104) 의 측면에 공급되는 것으로 도시되지만, 전구체 가스들은 샤워헤드 (104) 의 중심 또는 다른 곳에 제공될 수도 있다. 플라즈마는 샤워헤드 (104) 를 통해 또는 일부 다른 방식으로 프로세싱 챔버 (103) 내로 도입될 수도 있다.
코일 (134) 이 돔 (107) 둘레에 배치된다. 코일 (134) 의 제 1 단부는 접지되고, 그리고 코일 (134) 의 제 2 단부는 RF 생성 시스템 (136) 에 연결된다. RF 생성 시스템 (136) 은 RF 전력을 생성하고 코일 (134) 로 출력한다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (136) 은 RF 전력을 생성하는 RF 생성기 (138) 를 포함할 수도 있다. RF 생성기 (138) 는 예를 들어, 6 내지 10 ㎾ (kilo-watts) 이상의 전력을 생성하는 고-전력 RF 생성기일 수도 있다. RF 생성기 (138) 는 각각의 RF 주파수들에서 주파수 컴포넌트들을 갖는 각각의 RF 신호들을 생성할 수도 있다. RF 전력은 매칭 네트워크 (140) 에 의해 코일 (134) 로 피딩된다. 플라즈마 소스 (102) 는 돔 (107), 코일 (134), 생성기 (138), 및 매칭 네트워크 (140) 를 포함한다. 매칭 네트워크 (140) 는 매칭 네트워크 (140) 에서 본 RF 생성기 (138) 의 출력의 임피던스를 코일 (134) 의 임피던스에 매칭시킨다. 코일 (134) 에 공급된 RF 전력은 가스 주입기 (132) 에 의해 돔 (107) 내로 주입된 가스 또는 가스들을 점화하고 (ignite) 그리고 플라즈마 (142) 를 생성한다. 플라즈마 소스 (102) 가 프로세싱 챔버 (103) 로부터 리모트로 (즉, 외부에) 플라즈마 (142) 를 생성하기 때문에, 플라즈마 (142) 는 리모트 플라즈마로 지칭된다.
유체 전달 시스템 (130) 은 시스템 제어기 (160) 에 의해 제어될 수도 있고 그리고 하나 이상의 유체 소스들 (152-1, 152-2, …, 및 152-N) (집합적으로 유체 소스들 (152)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 더 큰 정수이다. 하나 이상의 유체 소스들 (152) 은 하나 이상의 액체 전구체들, 가스들 및/또는 가스 혼합물들을 공급한다. 공급된 액체 전구체 및/또는 전구체 가스 (또는 증기) 는 디클로로실란 (DCS), 헥사클로로디실란 (HCDS), 및/또는 다른 전구체들을 포함할 수도 있다. 유체 소스들 (152) 은 또한 에칭 가스, 실리콘 가스 (예를 들어, 실란 (SiH4) 또는 다른 실리콘 가스), 캐리어 가스 (예를 들어, 질소 (N2), 아르곤 (Ar) 또는 다른 캐리어 가스), 변환 가스 (예를 들어, N2, N2 및 수소 (H2), 산소 (O2) 또는 다른 변환 가스), 및/또는 퍼징 가스 (예를 들어, N2, Ar 또는 다른 불활성 가스 및/또는 퍼징 가스) 를 공급할 수도 있다.
유체 소스들 (152) 은 밸브들 (154-1, 154-2, …, 및 154-N) (집합적으로 밸브들 (154)) 및 질량 유량 제어기들 (MFCs) (156-1, 156-2, …, 및 156-N) (집합적으로 MFC들 (156)) 에 의해 회로 (158) 에 연결된다. 유체 소스들 (152), 밸브들 (154) 및 MFC들 (156) 은 도시된 바와 같이 회로 (158) 에 병렬로 유체들을 공급할 수도 있거나, 다른 배치들 (arrangements) 로 연결될 수도 있다. 다른 배치들은 직렬 배치 및 병렬 배치를 포함할 수도 있고, 여기서 2 개 이상의 유체들은 밸브들 (154), MFC들 (156) 및/또는 회로 (158) 중 하나 이상에 수용되기 전에 혼합된다. 회로 (158) 는 하나 이상의 매니폴드들, 스플리터들, 밸브들, 등을 포함할 수도 있다. 회로 (158) 의 출력은 프로세싱 챔버 (103) 로 피딩된다. 단지 예를 들면, 회로 (158) 의 출력은 샤워헤드 (104) 에 피딩된다. 다른 예시적인 유체 공급 회로들이 도 2 및 도 3에 도시된다.
샤워헤드 (104) 는 가스들 (예를 들어, 프로세스 가스, 퍼징 가스 및 변환 가스), 플라즈마, 및/또는 전구체 증기의 통과를 위한 홀들 및/또는 통로들을 포함한다. 샤워헤드 (104) 는 프로세싱 챔버 (103) 내로 가스들, 플라즈마 및/또는 전구체 증기를 도입하고 분배한다. 가스들은 샤워헤드의 상단, 중심 및/또는 측면으로 공급될 수도 있다. 샤워헤드 (104) 는 전구체 디스펜싱 시스템 (101) 으로부터 하나 이상의 전구체 가스들을 수용할 수도 있다. 샤워헤드 (104) 는 냉각제가 흐르는 냉각 채널을 더 포함할 수도 있다. 유체 전달 시스템 (180) 은 냉각 채널에 냉각제를 공급한다.
하나 이상의 온도 센서들 (미도시) 이 샤워헤드 (104) 에 배치될 수도 있다. 온도 센서들은 온도 제어기 (182) 에 연결될 수도 있다. 온도 제어기 (182) 및 시스템 제어기 (160) 는 단일 제어기로서 구현될 수도 있다. 온도 제어기 (182) 는 샤워헤드 (104) 의 온도를 제어하기 위해 유체 전달 시스템 (180) 으로부터 냉각 채널로의 냉각제의 공급을 제어할 수도 있다.
또한, 도시되지 않지만, 페데스탈 (105) 은 하나 이상의 히터들, 유체 전달 시스템 (180) 으로부터 냉각제를 수용하는 냉각 시스템, 및 하나 이상의 온도 센서들을 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (182) 는 페데스탈 (105) 내의 온도 센서들에 연결될 수도 있다. 온도 제어기 (182) 는 히터들로의 전력 공급을 제어할 수도 있다. 온도 제어기 (182) 는 페데스탈 (105) 의 온도를 제어하기 위해 유체 전달 시스템 (180) 으로부터 페데스탈 (105) 의 냉각 시스템으로의 냉각제의 공급을 제어할 수도 있다.
밸브 (186) 및 펌프 (188) 는 프로세싱 동안 프로세싱 챔버 (103) 로부터 반응 물질들을 배기시키고 그리고 프로세싱 챔버 (103) 내의 압력을 제어할 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 공급된 RF 전력 레벨들, 공급된 가스들의 압력들과 플로우 레이트들, RF 매칭, 등을 제어하는 것을 포함하여 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어할 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 밸브 (186) 및 펌프 (188) 의 상태들을 제어한다.
밸브들, 가스 및/또는 냉각제 펌프들, 전력 소스들, RF 생성기들, 등은 액추에이터들 (actuators) 로 지칭될 수도 있다. 가스 채널들, 냉각제 채널들, 등은 온도 조정 엘리먼트들로 지칭될 수도 있다.
전구체 디스펜싱 시스템 (101) 은 앰플 (또는 저장부 (reservoir)) (190), 히터 (193) 를 갖는 LCV 컨테이너 (192), 및 전구체 덤핑 밸브 (194) 를 포함할 수도 있다. 전구체 디스펜싱 시스템 (101) 이 일 예로서 제공되고, 다른 전구체 디스펜싱 시스템들이 이하에 기술된다. 앰플 (190) 은 도관 (195) 을 통해 유체 전달 시스템 (130) 및/또는 회로 (158) 로부터 액체 전구체를 수용한다. 히터 (193) 는 액체 전구체의 기화를 보조하기 위해 앰플을 타깃 온도로 가열할 수도 있다. 일 실시 예에서, 히터 (193) 는 포함되지 않는다. 앰플 (190) 은 또 다른 도관 (196) 을 통해 캐리어 가스를 수용할 수도 있다. 캐리어 가스는 도관 (197) 을 통해 앰플 (190) 내의 그리고 LCV 컨테이너 (192) 내의 전구체 증기를 전구체 덤핑 밸브 (194) 로 전달하도록 앰플 (190) 내의 액체 전구체를 가로질러 흐른다.
LCV 컨테이너 (192), 밸브 (194), 밸브 (194) 와 샤워헤드 (104) 사이에 연결된 도관 (187) 및 도관 (197) 은 가열 엘리먼트로 랩핑되고 (wrap), 가열된 인케이스먼트 (encasement) 에 인클로징되고 (enclose) 그리고/또는 가열될 수도 있다. 이는 점선 (189) 에 의해 나타내지고 그리고 전구체를 증기 상태로 유지하기 위해 LCV 컨테이너 (192), 밸브 (194) 및 도관들 (187, 197) 을 타깃 온도로 가열하도록 구현된다. LCV 컨테이너 (192) 및 도관 (197) 은 도징 동작 전에 사전 충전된다. 도징 동작 동안, 밸브 (194) 는 샤워헤드 (104) 에 전구체 증기를 공급하도록 개방된다. 샤워헤드 (104) 는 도관 (198) 을 통해 회로 (158) 로부터 퍼징 가스, 변환 가스 및/또는 다른 프로세스 가스를 수용할 수도 있다. 프로세싱 챔버 (103) 는 도관 (199) 을 통해 회로 (158) 로부터 프로세스 가스를 수용할 수도 있다.
단일 전구체 디스펜싱 회로가 도시되지만, 도 2 및 도 3에 도시되고 이하에 기술된 바와 같이, 부가적인 전구체 디스펜싱 회로들 및/또는 다른 타입들의 전구체 디스펜싱 회로들이 포함될 수도 있다. 본 명세서에 개시된 LCV 컨테이너 (192) 및 다른 LCV 컨테이너들은 다양한 사이즈들 및 형상들 (예를 들어, 원형, 직사각형, 원통형 (cylindrical), 등) 일 수도 있다. LCV 컨테이너들의 사이즈들은 충전 사이클 시간들, 대응하는 도징 동작들에 필요한 전구체 가스의 체적들, 레시피 타이밍, 도징 전 피크 증기압, 충전을 위해 할당된 시간들의 기간, 등에 기초하여 설정될 수도 있다. LCV 컨테이너들의 사이즈들은 너무 높은 압력 축적 (pressure buildup) 을 방지하기 위해 적어도 최소 사이즈로 설정된다. LCV 컨테이너들의 사이즈들은 또한 최소량의 압력 축적을 방지하는 특정한 사이즈를 초과하고 LCV 컨테이너들에 필요한 연관된 공간을 최소화하도록 설정된다.
LCV 컨테이너 각각은 (i) 대응하는 도관 (예를 들어, 도관 (197)) 단독의 내부 볼륨과 비교하여 사전 충전 볼륨을 증가시키고, 그리고 (ii) 도관의 내부 볼륨보다 더 큰 내부 볼륨을 가질 수도 있다. LCV 컨테이너들이 너무 크면 컨테이너들의 활용도가 떨어질 (underutilized) 수 있다. LCV 컨테이너들은 LCV 컨테이너들의 내부 볼륨들이 설정된 최소 볼륨 범위 및 최대 볼륨 범위 내에 있도록 사이징될 (sized) 수도 있다. 범위들은 충전 사이클 시간들, 대응하는 도징 동작들에 필요한 전구체 가스의 체적들, 레시피 타이밍, 도징 전 피크 증기압, 충전을 위해 할당된 시간들의 기간, 등에 기초하여 설정될 수도 있다. 일 예로서, LCV 컨테이너는 50 ㏄ (cubic centimeters) 내지 5 ℓ (liters) 의 내부 체적을 가질 수도 있다. 또 다른 예로서, LCV 컨테이너는 100 ㏄ 내지 1 ℓ의 내부 체적을 가질 수도 있다. 또 다른 실시 예에서, LCV 컨테이너는 100 ㏄의 내부 체적을 갖는다.
시스템 제어기 (160) 는 LCV 컨테이너 (192) 내의 압력을 제어할 수도 있다. 이는 시간 기반 제어, 압력 기반 제어, 또는 적분 시간 및 압력 기반 제어일 수도 있다. 일 예로서, 압력 센서 (191) 는 도관 (197) 내 및/또는 LCV 컨테이너 (192) 내의 압력을 검출하도록 포함될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 압력이 타깃 압력에 도달할 때까지 LCV 컨테이너 (192) 를 계속해서 충전할 수도 있고 그리고/또는 타깃 압력에 도달하게 하는 미리 결정된 시간 기간 동안 LCV 컨테이너 (192) 로의 전구체 가스의 공급을 유지할 수도 있다. LCV 충전은 연속 모드, 시작 및 중지 모드, 및/또는 온-디맨드 (on-demand) 충전 모드의 일부로서 제공될 수도 있다. 연속 모드는 특정한 다른 동작들이 수행되는 동안, 설정된 시간 기간 동안, 그리고/또는 설정된 압력에 도달할 때까지 연속적으로 충전하는 것을 지칭한다. 일 예로서, 비-도징 동작들이 수행되는 동안 연속적인 충전이 수행될 수도 있다. 시작-및-중지 (start-and-stop) 모드는 선택적인 시작 시간 및 중지 시간에서, 그리고/또는 특정한 조건들에 기초하여, 미리 결정된 시간 기간들 동안 충전을 주기적으로 시작하고 중지하는 것을 지칭할 수도 있다. 온-디맨드 모드는 요청될 때 그리고/또는 하나 이상의 특정한 조건들이 만족될 때, 예를 들어, 압력이 미리 결정된 압력 아래로 강하할 (drop) 때, 도징 동작이 완료될 때, 등일 때, 충전하는 것을 지칭할 수도 있다.
도 2는 단일 프로세싱 스테이션을 위한 유체 디스펜싱 시스템 (200) 을 도시한다. 유체 디스펜싱 시스템 (200) 은 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 및 제 2 유체 디스펜싱 시스템 (204) 을 포함할 수도 있다. 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 은 제 1 유체 전달 시스템 (206), 밸브 (207), 앰플 (또는 저장부) (208), 밸브 (210), LCV 컨테이너 (212), 밸브 (214), 밸브 (216) 및 방향 전환 (divert) 밸브 (218) 를 포함할 수도 있다. 밸브들 (207, 210, 214, 216, 218) 은 도 1의 시스템 제어기 (160) 와 같은, 제어기에 의해 제어될 수도 있다. 밸브 (207) 는 제 1 유체 전달 시스템 (206) 으로부터 앰플 (208) 로의 액체 전구체의 플로우를 제어한다. 밸브 (210) 는 제 1 유체 전달 시스템 (206) 으로부터 앰플 (208) 로의 캐리어 가스의 플로우를 제어한다. LCV 컨테이너 (212) 는 밸브 (207) 가 개방되고 밸브 (216) 가 폐쇄될 때 사전 충전된다. 밸브 (216) 가 개방될 때, LCV 컨테이너 (212) 내의 전구체 증기의 축적물은 프로세싱 스테이션의 챔버 (222) 의 샤워헤드 (220) 로 덤핑된다. 도 2에 대해 이하에 기술된 바와 같이, 밸브 (214) 는 제 1 유체 전달 시스템 (206) 으로부터 샤워헤드 (220) 로의 퍼징 가스의 플로우를 제어할 수도 있거나 밸브들 (216) 을 통해 제공될 수도 있다. 방향 전환 밸브 (218) 는 LCV 컨테이너 (212) 로부터 다시 제 1 유체 전달 시스템 (206) 으로 전구체 가스를 방향 전환하도록 포함되고 사용될 수도 있다. 이는 도관 (또는 스플리터) (219), 앰플 (208) 및/또는 LCV 컨테이너 (212) 내에 과잉 전구체가 있을 때 수행될 수도 있다.
제 2 유체 디스펜싱 시스템 (204) 은 제 2 유체 전달 시스템 (230), 매니폴드1 내지 매니폴드N을 포함할 수도 있고, 여기서 N은 2 이상의 정수이다. 매니폴드1 내지 매니폴드N은 샤워헤드 (220) 에 공급되는, 제 2 유체 전달 시스템 (230) 으로부터 프로세스 가스를 수용한다. 유체 전달 시스템들 (206, 230) 은 제어기에 의해 각각 제어될 수도 있고 그리고 유체 소스들, 질량 유량 제어기들, 밸브들, 스플리터들, 도관들, 매니폴드들, 등을 각각 포함할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 은 앰플 (208) 내의 온도를 가열하고 설정하기 위한 히터 (235) 를 포함한다. 도 1의 시스템 제어기 (160) 는 앰플 내 온도를 제어할 수도 있다. 유사한 히터들이 본 명세서에 개시된 다른 앰플들을 위해 제공될 수도 있다. 도 2에는 도시되지 않지만, LCV 컨테이너 (212), 밸브 (216) 및 도관들 (219, 240, 241) 은 가열 엘리먼트로 랩핑되고, 가열된 인케이스먼트에 인클로징되고 그리고/또는 타깃 온도로 가열될 수도 있다.
일 실시 예에서, 하나 이상의 부가적인 유체 디스펜싱 시스템들 및/또는 회로들은 샤워헤드 (220) 를 통해 프로세싱 챔버 내로 하나 이상의 부가적인 전구체 증기들을 디스펜싱하도록 포함된다. 부가적인 유체 디스펜싱 시스템들 및/또는 회로들은 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 의 일부를 포함할 수도 있거나 제 1 디스펜싱 시스템과 유사하게 구성되고 밸브 (216) 와 샤워헤드 (220) 사이에서 연장하는 도관 (240) 에 연결된 별개의 디스펜싱 시스템들일 수도 있다.
예를 들어, 또 다른 유체 디스펜싱 시스템 및/또는 회로가 제공될 수도 있고 그리고 유체 전달 시스템, 밸브들, LCV 컨테이너, 앰플 및 도관들을 포함할 수도 있고 그리고 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 과 동일하게 구성될 수도 있다. 또 다른 예로서, 제 1 유체 전달 시스템 (206) 은 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 및 또 다른 유체 디스펜싱 시스템 및/또는 회로에 의해 공유될 수도 있다. 일 예로서, 또 다른 전구체를 디스펜싱하기 위한 제 3 유체 디스펜싱 시스템 (250) 이 도시되고 제 1 유체 전달 시스템 (206) 의 일부를 공유한다. 이러한 방식으로, 이하에 더 기술된 바와 같이, 복수의 전구체 증기들이 샤워헤드 (220) 에 동시에 또는 순차적으로 공급될 수도 있다.
제 3 유체 디스펜싱 시스템 (250) 은 밸브들 (207, 210, 216, 218), 앰플 (208) 및 LCV 컨테이너 (212) 와 유사하게 연결된 밸브들 (252, 254, 256, 258), 앰플 (260), 및 LCV 컨테이너 (262) 를 포함할 수도 있다. 제 3 유체 디스펜싱 시스템 (250) 은 앰플 (260) 을 위한 히터를 포함할 수도 있다. 도 2에는 도시되지 않지만, LCV 컨테이너 (262), 밸브 (256) 및 도관들 (259, 261) 은 가열 엘리먼트로 랩핑되고, 가열된 인케이스먼트에 인클로징되고 그리고/또는 타깃 온도로 가열될 수도 있다.
도 3은 복수의 프로세싱 스테이션들 (302, 304, 306, 308) 을 위한 유체 디스펜싱 시스템 (300) 을 도시한다. 특정한 수의 프로세싱 스테이션들이 도시되지만, 임의의 수의 프로세싱 스테이션들이 포함될 수도 있다. 프로세싱 스테이션들 각각은 도 1 및 도 2의 프로세싱 스테이션들과 유사하게 그리고/또는 상이하게 구성되고 그리고/또는 동작할 수도 있다. 유체 디스펜싱 시스템 (300) 은 도 1의 시스템 제어기 (160) 에 의해 제어될 수도 있는 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (310) 및 제 2 유체 디스펜싱 시스템 (312) 을 포함할 수도 있다. 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (310) 은 제 1 유체 전달 시스템 (314), 제 1 전구체 회로 (316), 및 제 2 전구체 회로 (318) 를 포함할 수도 있다. 제 1 유체 전달 시스템 (314) 은 유체 소스들, MFC들, 밸브들, 매니폴드들, 스플리터들, 도관들, 등을 포함할 수도 있다.
제 1 전구체 회로 (316) 는 제 1 MFC (320), 앰플 (321), 앰플 입력 밸브 (322), 앰플 출력 밸브 (324), 앰플 바이패싱 (bypass) 밸브 (326), 및 제 1 출력 밸브 (328) 를 포함한다. MFC (320) 및 밸브 (322) 는 앰플 (321) 로의 캐리어 가스의 플로우를 제어하도록 사용된다. 밸브 (324) 는 앰플 (321) 로부터 밸브 (328) 로 전구체 증기를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (326) 는 직접 MFC (320) 로부터 밸브 (328) 로 캐리어 가스의 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (328) 는 프로세싱 스테이션들 (302, 304, 306, 308) 의 LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 로의 캐리어 가스 및/또는 전구체 가스의 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다.
제 1 전구체 회로 (316) 는 앰플 (321) 로의 액체 전구체의 제어를 위한 밸브 (340) 를 더 포함할 수도 있다. 도 3에는 도시되지 않지만, MFC는 제 1 유체 전달 시스템 (314) 으로부터 밸브 (340) 및/또는 앰플 (321) 로의 액체 전구체의 플로우를 제어하도록 포함될 수도 있다.
제 1 전구체 회로 (316) 는 밸브들 (326 및 328) 사이의 도관 (332) 내의 압력을 측정하도록 사용될 수도 있는, 압력계 (342) 를 포함할 수도 있다. 도 1의 시스템 제어기 (160) 는 MFC (320) 의 동작을 제어할 수도 있고 그리고 밸브들 (322, 324, 326, 328, 340) 은 압력계 (342) 에 의해 나타낸 압력에 기초하여 제어될 수도 있다.
제 2 전구체 회로 (318) 는 제 2 MFC (360), 앰플 (361), 앰플 입력 밸브 (362), 앰플 출력 밸브 (364), 앰플 바이패싱 밸브 (366), 및 제 2 출력 밸브 (368) 를 포함한다. MFC (360) 및 밸브 (362) 는 앰플 (361) 로의 캐리어 가스의 플로우를 제어하도록 사용된다. 밸브 (364) 는 앰플 (361) 로부터 밸브 (368) 로의 전구체 증기의 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (366) 는 MFC (360) 로부터 밸브 (368) 로 직접 캐리어 가스의 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (368) 는 프로세싱 스테이션들 (302, 304, 306, 308) 의 LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 로의 캐리어 가스 및/또는 전구체 증기의 플로우를 제어하도록 사용될 수도 있다.
제 1 전구체 회로 (316) 는 앰플 (361) 에 대한 제 2 액체 전구체의 제어를 위한 밸브 (380) 를 더 포함할 수도 있다. 도 3에는 도시되지 않지만, MFC는 제 1 유체 전달 시스템 (314) 으로부터 밸브 (380) 및/또는 앰플 (361) 로의 제 2 액체 전구체의 플로우를 제어하도록 포함될 수도 있다. 제 1 액체 전구체는 제 1 (또는 언더코팅 (undercoat)) 층을 제공하도록 사용될 수도 있고 제 2 액체 전구체는 제 2 (또는 결과적인 증착) 층을 제공하도록 사용될 수도 있다.
제 2 전구체 회로 (318) 는 밸브들 (366 및 368) 사이의 도관 (372) 내의 압력을 측정하도록 사용될 수도 있는, 압력계 (382) 를 포함할 수도 있다. 도 1의 시스템 제어기 (160) 는 MFC (360) 의 동작을 제어할 수도 있고 그리고 밸브들 (362, 364, 366, 368, 380) 은 압력계 (382) 에 의해 나타낸 압력에 기초하여 제어될 수도 있다.
제 2 유체 디스펜싱 시스템 (312) 은 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (310) 에 연결되고 그리고 제 2 유체 전달 시스템 (390), 리모트 플라즈마 라인 (392), 전구체 스플리터 (394), 실리콘 가스 소스 라인 (396), 전구체 방향 전환 매니폴드 (398), 퍼징 가스 스플리터 (400) 및 변환 가스 스플리터 (402) 를 포함한다. 제 2 유체 전달 시스템 (390) 은 유체 소스들, MFC들, 밸브들, 매니폴드들, 스플리터들, 도관들, 등을 포함할 수도 있다. 리모트 플라즈마 라인 (392) 은 리모트 플라즈마 소스 (RPS) (404) 및 리모트 플라즈마 세정 (remote plasma clean; RPC) 가스들을 수용하는 RPC 라인을 포함한다. RPS (404) 는 RPC 가스들을 수용하고 그리고 프로세싱 챔버 (405) 로 피딩되는 플라즈마를 제공하도록 RPC 가스들을 여기시킨다 (excite). 퍼징 가스 스플리터 (400) 는 프로세싱 챔버 (405) 의 샤워헤드들 (406, 407, 408, 409) 에 퍼징 가스를 공급한다. 샤워헤드들 (406, 407, 408, 409) 은 각각의 페데스탈들 (또는 ESC들) (410, 412, 414, 416) 위에 배치된다. 페데스탈들은 층들이 형성되는 각각의 기판들을 홀딩한다.
전구체 스플리터 (394) 는 밸브들 (328, 368) 로부터 전구체들을 수용하고 그리고 밸브 (418) 로부터 실리콘 가스를 수용할 수도 있다. 밸브 (418) 는 실리콘 가스 소스 라인 (396) 을 통해 제 2 유체 전달 시스템 (390) 으로부터 실리콘 가스를 수용한다. 전구체 스플리터 (394) 는 밸브들 (420, 422, 424, 425) 에 전구체 가스 및 실리콘 가스를 공급하는, LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 에 수용된 전구체 가스 및 실리콘 가스를 공급한다. LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 이 스플리터 (394) 및 대응하는 도관들 (426, 427, 428, 429) 의 각각의 브랜치들 (branches) 과 직렬로 연결된 것으로 도시되지만, LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 은 도관들 (426, 427, 428, 429) 을 'T'-오프 ('T'-off) 할 수도 있다.
전구체 방향 전환 매니폴드 (398) 는 과잉 전구체가 프로세싱 챔버 (405) 로 들어가는 것으로부터 방향 전환하도록 사용된다. 전구체 방향 전환 매니폴드 (398) 는 LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 로부터 전구체 가스를 수용하는, 밸브들 (428, 430, 432, 434) 로부터 전구체 가스를 수용한다. 변환 가스 스플리터 (402) 는 샤워헤드들 (406, 407, 408, 409) 위에 배치된 챔버들 (440, 442, 444, 446) 로 변환 가스를 공급한다. 챔버들 (440, 442, 444, 446) 및 대응하는 컴포넌트들 및 디바이스들은 도 1의 플라즈마 소스 (102) 와 유사하게 구성될 수도 있고 그리고/또는 유사하게 동작할 수도 있다.
도 3에 도시되지 않지만, 도 1 및 도 2의 다른 앰플들, 밸브들, LCV 컨테이너들 및 도관들에 대해 유사하게 기술된 바와 같이, 앰플들 (321, 361), 밸브들 (324, 364), LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356), 밸브들 (420, 422, 424, 425) 및 앰플들 (321, 361) 과 프로세싱 챔버 (405) 사이에 연결된 도관들은 가열될 수도 있다. 앰플들 (321, 361), 밸브들 (324, 364), LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356), 밸브들 (420, 422, 424, 425) 및 앰플들 (321, 361) 사이에 연결된 도관들은 액체 전구체를 기화시키는 것 및/또는 전구체를 증기 상태로 유지하는 것을 보조하도록 가열될 수도 있다.
프로세싱 스테이션 각각에 대해 LCV 컨테이너를 포함함으로써, 전구체 희석량은 프로세싱 스테이션들 각각에 대해 감소된다. 일 예로서, LCV 컨테이너들이 사용되지 않고 전구체 증기, 캐리어 가스, 및 다른 가스 (예를 들어, 퍼징 가스) 가 프로세싱 챔버 (405) 에 제공된다면, 체적으로 전구체 증기의 농도는 7 ％일 수도 있다. 반대로, LCV 컨테이너들 (350, 352, 354, 356) 을 사용함으로써, 체적으로 전구체 증기의 농도는 19 ％ 이상일 수도 있다. 고 농도 레벨의 전구체는 사전 충전하지 않는 것보다 사전 충전하는 것으로 더 짧은 시간 기간에 프로세싱 챔버 (405) 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 고 농도는 사전 충전으로 인해 3 내지 7 배 더 빠르게 제공될 수도 있다. 전구체 증기를 더 고 압력으로 그리고 더 고 농도로 공급함으로써, 전구체는 더 효율적인 방식으로 기판들의 상단 표면들과의 반응을 위해 더 짧은 시간 기간에 기판들 위의 영역들에 제공될 수 있다. 전구체 가스의 압력 및 충전 및/또는 방출과 연관된 시간은 Torr·초 (Torr·seconds) 단위로 측정될 수도 있다.
프로세싱 스테이션 각각에 대해 단일 LCV 컨테이너가 도 3에 도시되지만, 복수의 LCV 컨테이너들이 프로세싱 스테이션들 각각에 제공될 수도 있고 그리고 전구체 각각의 전하들을 생성하도록 사용될 수도 있다. 일 실시 예에서, 2 개의 전구체 가스들은 프로세싱 스테이션의 공유된 LCV 컨테이너에 동시에 공급되고 그리고 이어서 LCV의 출력이 프로세싱 챔버에 제공된다.
또 다른 실시 예에서, 단일 LCV 컨테이너는 2 개의 전구체 가스들에 대해 공유되고 그리고 제 1 도징 동작, 제 1 퍼징 동작, 제 2 도징 동작, 및 제 2 퍼징 동작은 순차적인 방식으로 수행된다. 제 1 도징 동작은 제 1 전구체 증기를 포함하고 제 2 도징 동작은 제 2 전구체 증기를 포함한다. 제 1 도징 동작 동안, LCV 컨테이너는 제 1 전구체를 방출하고 제 2 전구체 증기로 사전 충전되지 않는다. 유사하게, 제 2 도징 동작 동안, LCV 컨테이너는 제 2 전구체를 방출하고 제 1 전구체 증기로 사전 충전되지 않는다. 제 2 전구체는 제 1 전구체가 프로세싱 챔버에 공급되는 것에 후속하여 프로세싱 챔버에 제공되고 공급될 수도 있다. 제 2 전구체 증기는 프로세싱 챔버 내에 제 1 전구체 및/또는 기판의 표면과 반응하도록 공급된다. 이는 제 1 전구체 및 제 2 전구체 모두가 프로세싱 챔버로 공급되기 전에 제 2 전구체가 제 1 전구체와 반응하는 것을 방지하도록 행해질 수도 있다. 그러나, LCV 컨테이너는 부가적인 변환 동작 및 퍼징 동작 동안 제 1 전구체 가스로 사전 충전될 수도 있다. 동작들은 ALD 프로세스의 각각의 사이클들 동안 반복될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 2 개의 별개의 LCV 컨테이너들이 2 개의 전구체 가스들에 대해 제공되고 그리고 제 1 도징 동작, 제 1 퍼징 동작, 제 2 도징 동작, 및 제 2 퍼징 동작은 순차적인 방식으로 수행된다. 제 1 도징 동작은 제 1 전구체 증기를 포함하고 제 2 도징 동작은 제 2 전구체 증기를 포함한다. 2 개의 분리된 도징 동작들은 프로세싱 챔버에 공급되기 전에 제 1 전구체 및 제 2 전구체의 사전 혼합 (premixing) 을 방지하도록 수행될 수도 있다. LCV 컨테이너들 중 하나가 방출되는 동안, 다른 LCV 컨테이너는 사전 충전될 수도 있다. 동작들은 ALD 프로세스의 각각의 사이클들 동안 반복될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 제 1 도징 동작, 제 1 퍼징 동작, 제 1 변환 동작, 및 제 2 퍼징 동작은 제 1 세트의 사이클들 각각 동안 수행되고 그리고 이어서 제 2 도징 동작, 제 3 퍼징 동작, 제 2 변환 동작 및 제 4 퍼징 동작이 제 2 세트의 사이클들 각각 동안 수행된다. 제 1 도징 동작 및 제 2 도징 동작은 상이한 전구체 증기들을 포함한다. 제 1 세트의 사이클들은 핵 생성 (nucleation) 사이클들로 지칭될 수도 있고 그리고 제 2 세트의 사이클들을 수행하기 전에 접착을 보조하도록 수행될 수도 있다. 제 2 세트의 사이클들은 제 1 세트의 사이클들보다 더 많은 사이클들을 포함할 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 2 개의 별개의 LCV 컨테이너들이 2 개의 전구체 가스들에 대해 제공되고, 도징 동작 및 퍼징 동작은 순차적인 방식으로 수행된다. 도징 동작은 두 LCV 컨테이너들 모두를 동시에 방출하는 것을 포함한다. 전구체들은 프로세싱 챔버로부터 업스트림 (upstream) 이 아니라 프로세싱 챔버 내에서 혼합될 수도 있다. 동작들은 ALD 프로세스의 각각의 사이클들 동안 반복될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 도징 동작, 제 1 퍼징 동작, 제 1 변환 가스 동작, 제 1 퍼징 가스 동작, 제 2 변환 가스 동작 및 제 3 퍼징 가스 동작이 수행된다. 이들 동작들은 언급된 순서로 순차적으로 수행될 수도 있고, 부가적인 ALD 사이클들 동안 반복될 수도 있다.
상기 기술된 실시 예들은 도 1 내지 도 4 및 도 6의 예들에 적용 가능하다.
도 4는 도 1 내지 도 3의 구현된 시스템들일 수도 있는 예시적인 ALD 방법을 도시한다. ALD 방법의 동작들은 반복적으로 수행될 수도 있다. 이하의 동작들이 주로 단일 프로세싱 스테이션에 대해 기술되지만, 동작들은 복수의 프로세싱 스테이션들에 대해 수행될 수도 있다. 동작들은 도 3의 프로세싱 스테이션들 (302, 304, 306, 308) 과 같은 복수의 프로세싱 스테이션들에 대해 동시에 수행될 수도 있다. 동작들은 도 1의 시스템 제어기 (160) 에 의해 수행될 수도 있다. 방법은 (450) 에서 시작할 수도 있다. (452) 에서, 기판이 페데스탈 (또는 ESC) 상에 배치된다.
이하의 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 단일 프로세싱 스테이션의 단일 라인 충전 볼륨 컨테이너 및 단일 전구체에 대해 수행될 수도 있다. 대안적으로, 이하의 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 복수의 프로세싱 스테이션들 각각에 대해 동시에 수행될 수도 있다.
또한 이하의 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 2 개 이상의 전구체들 각각에 대해 수행될 수도 있다. 2 개 이상의 전구체들 각각에 대해 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 을 수행할 때, 전구체들 각각에 대해 수행된 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 의 대응하는 세트들은 동시에, 개별적으로, 순차적으로 (또는 연속적으로), 또는 병행하여 (in parallel) 수행된다. 예를 들어, 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 도 3의 전구체 회로들 (316, 318) 을 통해 2 개의 전구체들 각각에 대해 수행될 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 도 2의 제 1 유체 디스펜싱 시스템 (202) 및 제 3 유체 디스펜싱 시스템 (250) 에 대해 동시에 그리고/또는 병행하여 수행된다. 전구체 증기들은 동시에 또는 순차적으로 방출될 수도 있다.
일 실시 예에서, 동작들 (454, 456, 457, 458, 460, 462, 464) 은 제 1 전구체에 대해 먼저 수행되고 그리고 이어서 동일한 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사용하여 제 2 전구체에 대해 다시 수행된다. 이는 동작 (466) 전에 발생할 수도 있다.
또 다른 실시 예에서, 동작들 (454, 456, 457) 은 2 개의 전구체 증기들로 동일한 라인 충전 볼륨 컨테이너를 동시에 사전 충전하도록 2 개의 전구체들 모두에 대해 수행된다. 이어서 동작들 (458, 460, 462, 464) 이 2 개의 전구체들 모두에 대해 수행되고, 여기서 라인 충전 볼륨 컨테이너는 2 개의 전구체 증기들 모두를 동시에 디스펜싱한다.
또 다른 실시 예에서, 동작들 (454, 456, 457) 은 전구체 증기들로 상이한 라인 충전 볼륨 컨테이너들을 각각 사전 충전하도록 동시에 수행된다. 이어서 동작 (458, 460, 462, 464) 은 전구체 증기 각각에 대해 (i) 동시에 전구체 증기들을 프로세싱 챔버 내로 디스펜싱하도록 동시에, 또는 (ii) 제 1 전구체 증기를 먼저 디스펜싱하고, 프로세싱 챔버를 퍼징하고 그리고 이어서 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 순차적으로 수행된다.
(454) 에서, 전구체 덤핑 밸브 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 밸브들 (194, 216, 420, 422, 424, 425) 중 일 밸브) 가 폐쇄된다. (456) 에서, 전구체 충전 밸브 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 밸브들 (134, 207, 340, 380) 중 일 밸브) 는 LCV 컨테이너 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 LCV 컨테이너들 (192, 212, 350, 352, 354, 356) 중 일 LCV 컨테이너) 내에 액체 전구체를 공급하고 그리고/또는 사전 충전하고 전구체의 벌크 충전물을 축적하기 시작하도록 개방된다. (457) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 제 1 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 (458) 이 수행될 수도 있다. 일 실시 예에서, 동작들 (454 및 457) 은 수행되지 않는다.
다음의 동작들 (458, 459, 460, 462) 은 제 1 전구체에 대해 수행될 수도 있다. 동작들 (458, 459, 460, 462) 은 하나 이상의 부가적인 전구체들에 대해 반복될 수도 있다. (458) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 기판의 표면을 전구체 가스에 노출시키기 위해 대응하는 프로세싱 챔버에 전구체 가스를 공급하는 것을 포함하는 덤핑 동작을 수행하도록 전구체 덤핑 밸브를 개방한다. 일 실시 예에서, 전구체 충전 밸브는 동작 (458) 동안 개방 상태로 유지된다. 또 다른 실시 예에서, 전구체 충전 밸브는 동작 (458) 동안 폐쇄된다.
(459) 에서, 전구체 충전 밸브 및/또는 전구체 덤핑 밸브는 프로세싱 챔버로의 전구체의 플로우를 감소시키고 그리고/또는 방지하도록 폐쇄될 수도 있다. 퍼징 가스가 전구체 충전 밸브 및/또는 대응하는 밸브 어셈블리를 통해 공급된다면, 전구체 충전 밸브는 LCV 컨테이너 및/또는 대응하는 도관들을 퍼징하도록 폐쇄될 수도 있다. 이는 예를 들어, 제 2 전구체로 LCV 컨테이너를 충전하기 전에 행해질 수도 있다. 퍼징 가스가 전구체 덤핑 밸브 및/또는 대응하는 밸브 어셈블리를 통해 공급된다면, 전구체 덤핑 밸브는 폐쇄될 수도 있다.
(460) 에서, 프로세싱 챔버는 프로세싱 챔버에 퍼징 가스를 공급하는 것을 포함하여 배기된다. (462) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 제 2 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 (464) 이 수행될 수도 있다.
(464) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 프로세싱 챔버로의 퍼징 가스 공급을 감소시킨다. 이는 퍼징 가스의 공급을 중단하거나 퍼징 가스의 플로우를 트리클 모드와 연관된, 퍼징 가스의 "트리클" 레벨로 감소시키는 것을 포함할 수도 있다. 샤워헤드 및 퍼징 가스 소스의 트리클 퍼징을 유지하는 동안 전구체 충전이 축적될 수도 있다. LCV 충전 모드는 대응하는 LCV 컨테이너를 사용하여 도징 동작을 수행하지 않을 때 온 (ON) 일 수도 있다. 대안으로서, LCV 충전 모드는 시간 기반 제어 (설정된 시간 기간 동안 충전) 및/또는 압력 기반 제어 (설정된 압력에 도달할 때까지 충전) 를 사용하여 시작 및/또는 중지될 수도 있다.
이하의 동작들 (466, 470, 472, 및 474) 은 하나 이상의 변환 가스들 각각에 대해 수행될 수도 있다. 복수의 변환 가스들에 대해 수행될 때, 동작들 (466, 470, 472, 및 474) 의 세트 각각은 동작 (476) 을 수행하기 전에 순차적으로 수행될 수도 있다.
(466) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 기판 상에 결과적인 단층 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드 Si3N4 층) 을 제공하도록, 상기 기술된 바와 같이, 변환 가스를 공급하고 RF 전압을 생성하는 것을 포함하는 RF 동작을 수행한다. 변환 가스는 결과적인 단층을 형성하도록 기판의 표면과 반응한다. (468) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 제 3 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 (470) 이 수행될 수도 있다. (470) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 프로세싱 챔버로의 변환 가스의 공급을 중단한다.
(472) 에서, 프로세싱 챔버는 프로세싱 챔버에 퍼징 가스를 공급하는 것을 포함하여 배기된다. (474) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 제 4 미리 결정된 기간이 경과되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 (476) 이 수행될 수도 있다. (476) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 린싱 동작을 수행한다.
이하의 동작들 (478, 480) 은 동작들 (466, 468, 470, 472, 474, 및 476) 과 병행하여 수행될 수도 있다. 동작들 (478, 480) 은 하나 이상의 전구체들 각각에 대해 수행될 수도 있다. 일 실시 예에서, 동작들 (478, 480) 은 복수의 전구체들 각각에 대해 동시에 수행된다. 동작들 (478, 480) 은 또한 또 다른 LCV 컨테이너로부터 또 다른 전구체의 방출이 수행되는 동안 LCV 컨테이너를 일 전구체로 충전하도록 수행될 수도 있다.
(478) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 아직 폐쇄되지 않았다면 전구체 덤핑 밸브를 폐쇄한다. (480) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 LCV 컨테이너 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 LCV 컨테이너들 (192, 212, 350, 352, 354, 356) 중 일 LCV 컨테이너) 내에 액체 전구체를 공급하고 그리고 사전 충전하고 전구체의 벌크 충전물을 축적하기 시작하도록 전구체 충전 밸브를 개방한다. 동작들 (478 및 480) 은 하나 이상의 전구체들에 대해 그리고 하나 이상의 전구체 회로들에 의해 수행될 수도 있다.
(482) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 또 다른 단층이 기판 상에 형성되는지 여부를 결정할 수도 있다. 그렇다면, 동작 (484) 이 수행될 수도 있고, 그렇지 않으면 방법은 (486) 에서 종료될 수도 있다. (484) 에서, 시스템 제어기 (160) 는 선택 가능하게 (optionally) 전구체 충전 밸브를 폐쇄할 수도 있다. 일 실시 예에서, 동작 (484) 이 수행되지 않고 동작 (458) 이 수행된다.
상기 기술된 바와 같이 동작 (482) 및/또는 동작 (484) 에 후속하여, 동작들 (458, 460, 462 및 464) 이 하나 이상의 전구체들에 대해 수행될 수도 있다. 일 실시 예에서, 동작들 (458, 460, 462, 464) 은 동일한 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사용하여 2 개의 전구체들에 대해 동시에 수행된다. 또 다른 실시 예에서, 동작들 (458, 460, 462, 464) 은 동일한 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사용하여 2 개의 전구체들에 대해 순차적으로 수행된다. 또 다른 실시 예에서, 동작들 (458, 460, 462, 464) 은 2 개의 상이한 라인 충전 볼륨 컨테이너들을 사용하여 2 개의 전구체들에 대해 병행하여 수행된다.
상기 기술된 동작들은 예시적인 예들을 의미한다. 동작들은 적용 예에 따라 순차적으로, 동기화되어, 동시에, 연속적으로, 오버랩되는 시간 기간들 동안 또는 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 임의의 동작들이 구현 예 및/또는 이벤트들의 시퀀스에 따라 수행되지 않거나 스킵될 수도 있다.
도 5는 예시적인 전구체 라인 압력 대 시간 플롯을 도시한다. 이 플롯은 상기 기술된 바와 같이, LCV 컨테이너 내 전구체의 충전, 이어서 프로세싱 챔버 내로 전구체의 덤핑의 일 예를 도시한다. 플롯은 대응하는 전구체 도관 (예를 들어, 도 1 내지 도 3의 도관들 (197, 219, 426, 427, 428, 429) 중 일 도관) 내에 램핑 업 (ramp up) 부분 (500), 덤핑 부분 (502) 및 결과적인 평형 압력 부분 (504) 을 포함한다. 일 예로서, 충전 시간은 길이가 4 초일 수도 있고, 그리고 도징 시간은 길이가 1 초일 수도 있다.
도 6은 퍼징 (또는 불활성) 가스 소스 (602), 또 다른 가스 소스 (604), 밸브 어셈블리 (608) 및 시스템 제어기 (160) 를 포함하는 백 스트리밍 방지 시스템 (600) 을 도시한다. 가스 소스 (604) 는 앰플들 (190, 208, 260, 321, 361), 회로 (158), 제 1 유체 전달 시스템 (206), 제 2 유체 전달 시스템 (230), 제 2 유체 전달 시스템 (390), 또는 도 1 내지 도 3의 다른 가스 소스 중 하나를 지칭할 수도 있다. 밸브 어셈블리 (608) 는 하나 이상의 밸브들, 복수의 입력부들 및 출력부를 포함할 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 는 하나 이상의 밸브들의 동작들을 제어한다. 밸브 어셈블리 (608) 는 밸브들 (154, 194, 207, 216, 252, 256, 322, 328, 362, 368, 420, 422, 424, 425) 및/또는 회로 (158) 내에 위치한 밸브들, 도 1 내지 도 3의 유체 전달 시스템 (130), 제 1 유체 전달 시스템 (206), 제 2 유체 전달 시스템 (230), 제 1 유체 전달 시스템 (314) 및/또는 제 2 유체 전달 시스템 (390) 중 일부 및/또는 전부를 대체할 수도 있다. 밸브 어셈블리들 각각은 제어기 (160) 에 의해 제어될 수도 있다. 일 실시 예에서, 퍼징 가스 (602) 는 밸브 어셈블리 (608) 를 통해 적어도 트리클 플로우 레이트로 연속적으로 흐르고 있다. 퍼징 가스의 연속적인 플로우는 다른 가스 소스 (604) 로부터의 가스가 밸브 어셈블리 (608) 를 통해 흐르는 동안 발생할 수도 있다. 다른 가스 소스가 전구체 증기 소스라면, LCV 컨테이너 (610) 는 다른 가스 소스 (604) 와 밸브 어셈블리 사이에 포함될 수도 있고 그리고 다른 LCV 컨테이너들에 대해 상기 기술된 바와 같이 사용될 수도 있다.
퍼징 가스의 연속적인 플로우는 다른 가스들의 백 스트리밍 및 컴포넌트들의 응결을 방지한다. 제어기 (160) 는 퍼징 동작 동안 다른 가스 소스 (604) 로부터 밸브 어셈블리 (608) 의 출력부로의 가스의 플로우를 중단할 수도 있고, 이 경우 퍼징 가스 소스 (602) 로부터의 퍼징 가스는 밸브 어셈블리 (608) 를 통해 고압으로 흐른다. 제어기 (160) 는 다른 가스가 다른 가스 소스 (604) 로부터 밸브 어셈블리 (608) 의 출력부로 고압으로 흐를 때 밸브 어셈블리 (608) 를 통한 퍼징 가스의 플로우를 감소시킨다.
상기 기술된 예들은 LCV 컨테이너들을 사용하여 ALD를 위한 상승된 전구체 농도 레벨들을 제공한다. LCV 컨테이너들은 유체 전달 시스템으로부터 수용된 전구체들에 대해 체적으로 0 내지 100 ％ 농도 레벨 범위의 전구체 혼합물들을 수집하기 위한 저장부들로서 사용된다. 증기 인출 시스템을 사용하여 100 ％ 이하의 농도 레벨이 생성될 수도 있고 그리고 FOV 시스템에 의해 50 ％ 이하의 농도 레벨이 생성될 수도 있다. 증기 인출 시스템은 샤워헤드 내로 흘릴 전구체 증기를 동반할 캐리어 가스를 사용하지 않는 시스템을 지칭할 수도 있다. 전구체 증기의 압력은 샤워헤드 내에 및/또는 대응하는 프로세싱 챔버 내에 존재하는 더 낮은 압력 영역을 향해 증기를 인출하기에 충분히 높다. 상기 기술된 시스템들은 증기 인출 시스템들로서 동작할 수도 있다. 또 다른 예로서, FOV 시스템은 LCV 컨테이너에 수용되기 전에 46 ％ 농도 레벨을 제공할 수도 있다. LCV 컨테이너 내 압력 축적은 LCV 컨테이너로 공급된 전구체의 압력 하에서 유지될 수도 있다. 전구체 디스펜싱 시스템은 감소된 시간량 내에 전구체의 벌크 방출을 제공함으로써 전구체 희석을 최소화한다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용 예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들 (teachings) 은 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 않아도, 임의의 다른 실시 예들의 피처들로 및/또는 임의의 다른 실시 예들의 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시 예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시 예들의 또 다른 실시 예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 관계 및 기능적 관계는, "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 비-배타적인 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, 프로세싱을 위한 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 전자 장치 (electronics) 와 통합될 수도 있다. 전자 장치는 시스템들 또는 시스템의 서브 파트들 또는 다양한 컴포넌트들을 제어할 수도 있는 "제어기 (controller)"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정들, 진공 설정들, 전력 설정들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정들, RF 매칭 회로 설정들, 주파수 설정들, 플로우 레이트 설정들, 유체 전달 설정들, 포지션 및 동작 설정들, 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 가능하게 하고, 엔드포인트 측정들을 가능하게 하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자 장치로서 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 수행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기와 통신하는 또는 시스템과 통신하는 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 (fab) 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 설정들의 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, 공통 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 이산 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 일 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 원격으로 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 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-린싱 (spin-rinse) 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, 물리적 기상 증착 (physical vapor deposition; PVD) 챔버 또는 모듈, 화학적 기상 증착 (chemical vapor deposition; CVD) 챔버 또는 모듈, 원자 층 증착 (atomic layer deposition; ALD) 챔버 또는 모듈, 원자 층 에칭 (atomic layer etch; ALE) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 추적 (track) 챔버 또는 모듈 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상기 주지된 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 (32)
- 전구체 디스펜싱 (dispensing) 시스템에 있어서,
제 1 액체 전구체를 공급하도록 구성된 제 1 소스;
상기 제 1 소스로부터 상기 제 1 액체 전구체를 수용하도록 구성된 제 1 앰플;
상기 제 1 소스로부터 상기 제 1 앰플로의 상기 제 1 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 1 밸브;
상기 제 1 앰플로부터 기판 프로세싱 챔버의 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 2 밸브;
도관에 연결되고 그리고 상기 제 1 전구체 증기의 충전물을 저장하도록 구성된 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로서, 상기 도관은 상기 제 1 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너; 및
제어기로서,
상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 (precharge) 상기 제 1 밸브를 개방하고 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고, 그리고
제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 (a bulk amount of) 상기 제 1 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 상기 제 2 밸브를 개방하도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 비-도징 (non-dose) 동작들을 수행하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 방출하는 (discharge) 것을 포함하는 도징 동작을 수행하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된 제 2 소스;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된 제 2 앰플; 및
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제 1 전구체 증기와 동시에 상기 제 2 앰플로부터의 제 2 전구체 증기로 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 2 밸브를 폐쇄하고, 그리고
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 1 전구체 증기 및 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 상기 제 2 밸브를 개방하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된 제 2 소스;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된 제 2 앰플;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브; 및
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제 2 전구체 증기로 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하고, 그리고
상기 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 상기 제 4 밸브를 개방하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된 제 2 소스;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된 제 2 앰플;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브;
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브; 및
제 2 도관에 연결된 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로서, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 상기 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 상기 제 2 도관은 상기 제 2 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제 2 전구체 증기로 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하고, 그리고
상기 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 상기 제 4 밸브를 개방하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
제 2 액체 전구체를 공급하도록 구성된 제 2 소스;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 액체 전구체를 수용하도록 구성된 제 2 앰플;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브;
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브; 및
제 2 도관에 연결된 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로서, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 상기 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 상기 제 2 도관은 상기 제 2 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 제 2 전구체 증기로 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하기 위해 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하고, 그리고
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하기 위해 상기 제 4 밸브를 개방하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
캐리어 가스를 공급하도록 구성된 제 2 소스; 및
상기 제 2 소스로부터 상기 제 1 앰플로의 상기 캐리어 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 더 포함하고,
상기 제어기는, 상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 샤워헤드 내로 흘리기 위해 상기 제 1 전구체 증기를 동반하도록 (entrain) 상기 제 1 앰플 내의 상기 제 1 액체 전구체를 가로질러 상기 캐리어 가스를 흘리도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리는 것을 억제하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제 1 도징 동작 동안 상기 제 1 밸브를 적어도 부분적으로 개방되게 유지하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 제 1 도징 동작 전에 또는 상기 제 1 도징 동작 동안 상기 제 1 밸브를 폐쇄하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전구체 증기의 일부가 상기 샤워헤드에 의해 수용되는 것으로부터 방향 전환하도록 (divert) 구성된 제 3 밸브를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 제 1 전구체 증기의 과잉을 상기 샤워헤드로부터 멀리 (away from) 방향 전환하기 위해 상기 제 3 밸브를 제어하도록 구성되는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
퍼징 가스를 공급하도록 구성된 제 2 소스; 및
변환 가스를 공급하도록 구성된 제 3 소스를 더 포함하고,
상기 제 1 밸브는 제 1 입력부, 제 2 입력부 및 출력부를 포함하고;
상기 제 1 입력부는 상기 제 2 소스로부터 출력을 수용하고;
상기 제 2 입력부는 상기 제 1 앰플 또는 상기 제 3 소스의 출력을 수용하고; 그리고
상기 제어기는 상기 제 1 소스 또는 상기 제 3 소스로의 비-퍼징 가스 (non-purge) 의 백 스트리밍 (back stream) 을 방지하기 위해 상기 제 1 밸브를 통해 그리고 상기 제 1 밸브의 상기 출력부로 상기 퍼징 가스를 흘리도록 상기 제 1 밸브를 제어하는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 밸브, 제 1 입력부, 제 2 입력부 및 출력부를 포함하는 밸브 어셈블리;
퍼징 가스를 상기 제 1 입력부에 공급하도록 구성된 제 2 소스; 및
변환 가스를 공급하도록 구성된 제 3 소스를 더 포함하고,
상기 제 2 입력부는 상기 제 1 앰플 또는 상기 제 3 소스의 출력을 수용하고; 그리고
상기 제어기는 상기 제 1 소스 또는 상기 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 상기 밸브 어셈블리를 통해 그리고 상기 밸브 어셈블리의 상기 출력부로 상기 퍼징 가스를 흘리도록 상기 밸브 어셈블리를 제어하는, 전구체 디스펜싱 시스템. - 원자 층 증착 시스템에 있어서,
제 1 항에 기재된 전구체 디스펜싱 시스템;
상기 기판 프로세싱 챔버로의 변환 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브;
상기 변환 가스를 공급하도록 구성된 제 2 소스; 및
무선 주파수 신호를 생성하도록 구성된 생성기를 포함하고,
상기 제어기는, 상기 도징 동작에 후속하여,
상기 샤워헤드로의 상기 제 1 전구체 증기의 플로우를 감소시키고,
상기 기판 프로세싱 챔버를 퍼징하고,
상기 기판 프로세싱 챔버로 상기 변환 가스를 공급하고, 그리고
상기 샤워헤드에 상기 무선 주파수 신호를 공급하기 위해 상기 생성기의 동작을 제어하도록 구성되는, 원자 층 증착 시스템. - 제 15 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 기판 프로세싱 챔버로 상기 변환 가스를 공급하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 구성되는, 원자 층 증착 시스템. - 전구체 디스펜싱 방법에 있어서,
제 1 앰플에서 제 1 소스로부터 제 1 액체 전구체를 수용하는 단계;
상기 제 1 소스로부터 상기 제 1 앰플로의 상기 제 1 액체 전구체의 플로우를 조정하기 위해 제 1 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 1 앰플로부터 기판 프로세싱 챔버의 샤워헤드로의 제 1 전구체 증기의 플로우를 조정하기 위해 제 2 밸브를 제공하는 단계;
제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 상기 제 1 밸브를 개방하고 상기 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너는 도관에 연결되고 그리고 상기 제 1 전구체 증기의 충전물을 저장하도록 구성되고, 그리고 상기 도관은 상기 제 1 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 1 밸브를 개방하고 상기 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 1 전구체 증기를 디스펜싱하도록 상기 제 2 밸브를 개방하는 단계를 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
비-도징 동작들을 수행하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너에 대한 도징 동작을 수행하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 앰플에서 제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 수용하는 단계;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 1 전구체 증기와 동시에 상기 제 2 앰플로부터의 제 2 전구체 증기로 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 2 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 1 전구체 증기 및 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 상기 제 2 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 2 전구체 증기로 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
상기 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 상기 제 4 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고, 상기 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 상기 제 2 도관은 상기 제 2 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계; 및
상기 제 1 도징 동작에 후속하는 제 2 도징 동작 동안, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 상기 제 4 밸브를 개방하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 소스로부터 제 2 액체 전구체를 제 2 앰플에서 수용하는 단계;
상기 제 2 소스로부터 상기 제 2 앰플로의 상기 제 2 액체 전구체의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계;
상기 제 2 앰플로부터 상기 샤워헤드로의 제 2 전구체 증기의 플로우를 조정하도록 구성된 제 4 밸브를 제공하는 단계; 및
상기 제 2 전구체 증기로 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하도록 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계로서, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너는 제 2 도관에 연결되고 상기 제 2 전구체 증기의 충전물을 저장하고 그리고 상기 제 2 도관은 상기 제 2 앰플로부터 상기 제 2 밸브로 연장하는, 상기 제 3 밸브를 개방하고 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 2 라인 충전 볼륨 컨테이너로부터 그리고 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 다량의 상기 제 2 전구체 증기를 디스펜싱하도록 상기 제 4 밸브를 개방하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 소스로부터 상기 제 1 앰플로 수용된 캐리어 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 및
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 샤워헤드 내로 흘리기 위해 상기 제 1 전구체 증기를 동반하도록 상기 제 1 앰플 내의 상기 제 1 액체 전구체를 가로질러 상기 캐리어 가스를 흘리는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 도징 동작 동안, 상기 제 1 액체 전구체를 가로질러 캐리어 가스를 흘리는 것을 억제하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 도징 동작 동안 상기 제 1 밸브를 적어도 부분적으로 개방되게 유지하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 도징 동작 전에 또는 제 1 도징 동작 동안 상기 제 1 밸브를 폐쇄하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 전구체 증기의 일부가 상기 샤워헤드에 의해 수용되는 것으로부터 방향 전환하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계; 및
상기 제 1 전구체 증기의 과잉을 상기 샤워헤드로부터 멀리 방향 전환하도록 상기 제 3 밸브를 제어하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
제 2 소스를 통해 퍼징 가스를 공급하는 단계;
제 3 소스를 통해 변환 가스를 공급하는 단계;
상기 제 1 밸브에서 상기 제 2 소스로부터 출력을 수용하는 단계;
상기 제 1 밸브에서 상기 제 1 앰플 또는 상기 제 3 소스의 출력을 수용하는 단계; 및
상기 제 1 소스 또는 상기 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 상기 제 1 밸브를 통해 그리고 상기 제 1 밸브의 출력부로 상기 퍼징 가스를 흘리도록 상기 제 1 밸브를 제어하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 1 밸브를 포함하는 밸브 어셈블리를 제공하는 단계;
제 2 소스를 통해 퍼징 가스를 공급하는 단계;
제 3 소스를 통해 변환 가스를 공급하는 단계;
상기 제 1 앰플 또는 상기 제 3 소스의 출력을 상기 밸브 어셈블리에서 수용하는 단계; 및
상기 제 1 소스 또는 상기 제 3 소스로의 비-퍼징 가스의 백 스트리밍을 방지하기 위해 상기 밸브 어셈블리를 통해 그리고 상기 밸브 어셈블리의 출력부로 상기 퍼징 가스를 흘리도록 상기 밸브 어셈블리를 제어하는 단계를 더 포함하는, 전구체 디스펜싱 방법. - 원자 층 증착 방법에 있어서,
제 17 항에 기재된 전구체 디스펜싱 방법;
상기 기판 프로세싱 챔버로의 변환 가스의 플로우를 조정하도록 구성된 제 3 밸브를 제공하는 단계;
무선 주파수 신호를 생성하는 단계; 및
상기 도징 동작에 후속하여,
상기 샤워헤드로의 상기 제 1 전구체 증기의 플로우를 감소시키는 단계,
상기 기판 프로세싱 챔버를 퍼징하는 단계,
제 2 소스로부터 상기 기판 프로세싱 챔버로 상기 변환 가스를 공급하는 단계, 및
상기 샤워헤드에 상기 무선 주파수 신호를 공급하는 단계를 포함하는, 원자 층 증착 방법. - 제 31 항에 있어서,
상기 기판 프로세싱 챔버에 상기 변환 가스를 공급하는 동안 상기 제 1 라인 충전 볼륨 컨테이너를 사전 충전하는 단계를 더 포함하는, 원자 층 증착 방법.
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