KR20230119592A - 다운스트림 플라즈마 챔버에서 에지 라디칼 플럭스 최적화 - Google Patents

Abstract

기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버를 위한 샤워헤드는 하부 표면 및 상부 표면을 갖는 상부 부분 및 대면 플레이트를 포함한다. 대면 플레이트의 하부 표면이 샤워헤드가 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내로 연장하도록 상부 부분의 하부 표면 아래에 있고, 그리고 대면 플레이트는 샤워헤드 위의 리모트 플라즈마 소스와 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 간 유체 연통 (fluid communication) 을 제공하도록 패턴으로 배열된 복수의 홀들을 포함한다. 측벽이 대면 플레이트와 상부 부분 사이의 대면 플레이트의 외측 에지로부터 상향으로 연장하고, 그리고 상부 부분은 샤워헤드의 측벽으로부터 방사상으로 외향으로 연장하고 프로세싱 챔버의 측벽 상에 장착되도록 구성된다. 히터가 샤워헤드의 상부 부분에 임베딩된다 (embed).

Description

다운스트림 플라즈마 챔버에서 에지 라디칼 플럭스 최적화

본 개시는 리모트 플라즈마 소스 기판 프로세싱 시스템들에서 기판들의 개선된 프로세싱에 관한 것이다.

본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 본 배경기술 섹션에 기술된 범위까지의 현재 명명된 발명자들의 업적 뿐만 아니라 출원 시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 기술의 양태들은 본 개시에 대한 선행 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 (admit) 않는다.

기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들 상에서 처리들을 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 처리들의 예들은 증착, 에칭, 세정, 등을 포함한다. 기판 프로세싱 시스템들은 통상적으로 기판 지지부, 가스 전달 시스템 및 플라즈마 생성기를 포함하는 프로세싱 챔버를 포함한다.

프로세싱 동안, 기판은 기판 지지부 상에 배치된다. 상이한 가스 혼합물들이 가스 전달 시스템에 의해 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있다. 일부 적용 예들에서, 유도 커플된 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma; ICP) 와 같은 무선 주파수 (Radio Frequency; RF) 플라즈마가 화학 반응들을 활성화하도록 사용될 수도 있다.

ICP는 웨이퍼 표면을 개질하기 위해 매우 반응성인 중성 종 및 이온들을 모두 생성한다. 고객 디바이스들 (customer devices) 이 점점 복잡해지고 민감해짐에 따라, 플라즈마에 대한 기판의 노출을 제어하는 것이 점점 더 중요해진다. 플라즈마 내에서 생성된 이온들은 디바이스 구조체들 내의 민감한 재료들에 유해한 영향을 줄 수 있다. 이온들은 디바이스 재료들의 특성들을 개질할 수 있고, 전체 구조체의 성능에 부정적으로 영향을 줄 수 있다.

관련 출원들에 대한 교차 참조

본 출원은 2020년 12월 17일에 출원된 미국 가출원 번호 제 63/126,644 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 인용된다.

기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버를 위한 샤워헤드는 하부 표면 및 상부 표면을 갖는 상부 부분 및 대면 플레이트를 포함한다. 대면 플레이트의 하부 표면이 샤워헤드가 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내로 연장하도록 상부 부분의 하부 표면 아래에 있고, 그리고 대면 플레이트는 샤워헤드 위의 리모트 플라즈마 소스와 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 사이의 유체 연통 (fluid communication) 을 제공하도록 패턴으로 배열된 복수의 홀들을 포함한다. 측벽이 대면 플레이트와 상부 부분 사이의 대면 플레이트의 외측 에지로부터 상향으로 연장하고, 그리고 상부 부분은 샤워헤드의 측벽으로부터 방사상으로 외향으로 연장하고 프로세싱 챔버의 측벽 상에 장착되도록 구성된다. 히터가 샤워헤드의 상부 부분에 임베딩된다 (embed).

다른 특징들에서, 히터는 샤워헤드의 상부 부분으로부터 측벽으로 연장한다. 히터는 환형이고 히터의 내경이 히터의 외경보다 보다 아래쪽에 위치하도록 하향으로 틸팅한다 (tilt). 패턴은 복수의 동심 링들로 배열된 복수의 홀들을 포함한다. 패턴은 복수의 홀들 중 어느 것도 포함하지 않는 영역들을 포함한다. 영역들은 동심 영역들이다. 복수의 홀들은 복수의 동심 링들의 선택된 영역들에서 막혀있다 (block). 동심 링들은 방사상 방향으로 비균일하게 이격된다.

다른 특징들에서, 시스템은 샤워헤드 및 샤워헤드의 측벽을 포함하고 프로세싱 챔버의 측벽은 샤워헤드 둘레 (around) 에 환형 포켓을 규정한다 (define). 시스템은 히터를 사용하여 샤워헤드의 온도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함한다.

기판 프로세싱 시스템을 위한 프로세싱 챔버는 내부 볼륨을 규정하는 하부 표면, 상부 표면, 및 측벽, 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내에 배치된 기판 지지부, 및 기판 지지부 위에 배치된 샤워헤드를 포함한다. 샤워헤드는 상부 부분 및 대면 플레이트를 포함한다. 샤워헤드는 대면 플레이트의 하부 표면이 프로세싱 챔버의 상부 표면 아래에 있도록 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내로 연장한다. 측벽은 대면 플레이트와 상부 부분 사이에서 대면 플레이트의 외측 에지로부터 상향으로 연장하고, 상부 부분은 샤워헤드의 측벽으로부터 방사상 외측으로 연장하고 프로세싱 챔버의 측벽 상에 장착되도록 구성되고, 환형 포켓은 샤워헤드의 측벽과 프로세싱 챔버의 측벽 사이에서 샤워헤드 둘레에 규정된다.

다른 특징들에서, 프로세싱 챔버는 샤워헤드의 상부 부분에 임베딩된 히터를 더 포함한다. 히터는 상부 부분으로부터 샤워헤드의 측벽 내로 연장한다. 히터는 환형이고 히터의 내경이 히터의 외경보다 보다 아래쪽에 위치하도록 하향으로 틸팅한다. 프로세싱 챔버는 샤워헤드 위에 배치된 리모트 플라즈마 소스를 더 포함하고, 대면 플레이트는 리모트 플라즈마 소스와 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 사이의 유체 연통을 제공하도록 패턴으로 배열된 복수의 홀들을 포함한다. 패턴은 복수의 동심 링들로 배열된 복수의 홀들을 포함한다. 패턴은 복수의 홀들 중 어느 것도 포함하지 않는 영역들을 포함한다. 영역들은 동심 영역들이다. 복수의 홀들은 복수의 동심 링들의 선택된 영역들에서 막혀있다. 동심 링들은 방사상 방향으로 비균일하게 이격된다.

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 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시에 따른 예시적인 기판 프로세싱 시스템의 기능적 블록도이다.
도 2a는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드를 포함하는 프로세싱 챔버이다.
도 2b 및 도 2c는 본 개시에 따른 샤워헤드 내에 임베딩된 히터의 예시적인 구성들을 도시한다.
도 2d는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드의 측면도이다.
도 2e는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드의 상면도이다.
도 2f는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드의 저면도이다.
도 2g는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드의 상단 등각도 (isometric view) 이다.
도 2h는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드의 하단 등각도이다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 개시에 따른 샤워헤드의 예시적인 대면 플레이트들의 평면도들이다.
도 4는 본 개시에 따른 샤워헤드를 사용하여 에칭 프로세스를 수행하는 예시적인 방법의 단계들을 예시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.

일부 기판 프로세싱 시스템들은 플라즈마를 리모트로 (즉, 프로세싱 챔버의 외부 위치에서) 생성하도록 구성된다. 리모트 플라즈마 기판 프로세싱 시스템들은 플라즈마가 생성되는 프로세싱 챔버의 상부 영역과 기판이 위치되는 프로세싱 챔버의 하부 영역 사이에 배치된 샤워헤드 또는 샤워헤드 어셈블리와 같은 가스 분배 디바이스를 포함한다. 샤워헤드는 이온들 및/또는 UV (ultraviolet) 광을 차단하거나 필터링하기 위한 필터 (예를 들어, 이온 필터) 로서 기능하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 샤워헤드는 패턴으로 배열된 (arrange) 복수의 홀들을 포함하는 대면 플레이트 (faceplate) 또는 그리드를 포함할 수도 있다.

샤워헤드는 플라즈마에 의해 생성된 이온들을 필터링하고 그리고/또는 플라즈마 균일성을 제어하도록 구성될 수도 있다. 프로세스들 (예를 들어, 에칭 프로세스들) 은 플라즈마 균일성에 민감하다. 예를 들어, 플라즈마 불균일성은 기판으로부터 상이한 양의 재료가 제거되게 할 수도 있어, 단일 기판 내에서 그리고 기판으로부터 기판으로 에칭 균일성의 변동을 발생시킨다. 따라서, 샤워헤드는 에칭 균일성을 유지하기 위해 플라즈마 플로우, 이온 필터링, 및 라디칼 플럭스를 제어한다. 프로세스 파라미터들 및 프로세싱 챔버 조건들 (예컨대 온도) 은 플라즈마 및 에칭 균일성에 더 영향을 줄 수도 있다.

본 개시의 원리들에 따른 샤워헤드는 목표된 플라즈마 및 에칭 균일성 (예를 들어, 에칭 프로파일) 을 튜닝하고 유지하도록 구성된 다양한 피처들을 포함한다. 예를 들어, 샤워헤드는 임베딩된 (embed) 히터를 포함하고, 제어기는 샤워헤드의 온도를 제어하도록 히터를 제어하도록 구성된다. 샤워헤드의 하부 (하단) 부분은 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내로 돌출/연장할 수도 있다. 샤워헤드의 하부 표면 (예를 들어, 대면 플레이트 또는 그리드의 하부 표면) 과 기판 사이의 갭은 특정한 프로세싱 챔버들 및/또는 애플리케이션들을 위해 최적화될 수 있다. 대면 플레이트 내의 홀들의 배열 (예를 들어, 홀 직경, 피치, 패턴, 등) 이 또한 최적화될 수도 있다. 예를 들어, 홀들은 에칭 프로파일을 튜닝하기 위해 대면 플레이트의 특정한 영역들에서 생략/막힐 수도 있다.

이제 도 1을 참조하면, 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 프로세싱 챔버 (즉, 기판 프로세싱 챔버) (102) 를 포함한다. 프로세싱 챔버 (102) 가 ICP (Inductively Coupled Plasma) 기반 시스템으로 도시되지만, 본 명세서에 개시된 예들은 TCP (Transformer Coupled Plasma) 또는 다운스트림 플라즈마 시스템들과 같은 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들에 적용될 수도 있다.

프로세싱 챔버 (102) 는 하부 챔버 영역 (104) 및 상부 챔버 영역 (106) 을 포함한다. 하부 챔버 영역 (104) 은 챔버 측벽 표면들 (108), 챔버 하단 표면 (110), 및 샤워헤드 (114) 를 포함하는 샤워헤드 어셈블리와 같은 가스 또는 플라즈마 분배 디바이스의 하부 표면에 의해 규정된다 (define). 예를 들어, 샤워헤드 (114) 는 이온 및/또는 UV 필터/차단제로서 기능하도록 구성된 대면 플레이트 또는 그리드 (116) 를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 대면 플레이트 (116) 는 (도 1에 도시된 바와 같이) 접지와 같은 기준 전위에 연결된다. 다른 예들에서, 대면 플레이트 (116) 는 포지티브 DC 기준 전위 또는 네거티브 DC 기준 전위에 연결될 수도 있다.

상부 챔버 영역 (106) 은 샤워헤드 (114) 의 상부 표면 및 돔 (118) 의 내측 표면에 의해 규정된다. 일부 예들에서, 돔 (118) 은 프로세스 가스를 상부 챔버 영역 (106) 으로 전달하기 위한 하나 이상의 이격된 홀들 (122) 을 포함하는 제 1 환형 지지부 (120) 상에 놓인다. 일부 예들에서, 프로세스 가스는 샤워헤드 (114) 를 포함하는 평면에 대해 예각으로 상향 방향으로 하나 이상의 이격된 홀들 (122) 에 의해 전달되지만, 다른 각도들/방향들이 사용될 수도 있다. 제 1 환형 지지부 (120) 내의 가스 플로우 채널이 하나 이상의 이격된 홀들 (122) 에 가스를 공급하도록 사용될 수도 있다.

기판 지지부 (124) 는 하부 챔버 영역 (104) 내에 배치된다. 일부 예들에서, 기판 지지부 (124) 는 정전 척 (ESC) 을 포함하지만, 다른 타입들의 기판 지지부들이 사용될 수 있다. 기판 (126) 이 에칭과 같은 프로세싱 동안 기판 지지부 (124) 의 상부 표면 상에 배치된다. 일부 예들에서, 기판 (126) 의 온도는 가열 엘리먼트들 (또는 히터 플레이트) (128), 유체 채널들을 갖는 선택 가능한 냉각 플레이트 및 하나 이상의 센서들 (미도시), 및/또는 임의의 다른 적합한 기판 지지부 온도 제어 시스템들에 의해 제어될 수도 있다.

하나 이상의 유도 코일들 (140) 이 돔 (118) 의 외측 부분 둘레에 배치될 수도 있다. 에너자이징될 (energize) 때, 하나 이상의 유도 코일들 (140) 은 돔 (118) 내부에 전자기장을 생성한다. 일부 예들에서, 상부 코일 및 하부 코일이 사용된다. 가스 주입기 (142) 가 가스 전달 시스템 (150) 으로부터 하나 이상의 가스 혼합물들을 주입한다. 가스 전달 시스템 (150) 은 하나 이상의 가스 소스들 (152), 하나 이상의 밸브들 (154), 하나 이상의 질량 유량 제어기들 (Mass Flow Controllers; MFCs) (156), 및 혼합 매니폴드 (158) 를 포함하지만, 다른 타입들의 가스 전달 시스템들이 사용될 수도 있다.

일부 예들에서, 가스 주입기 (142) 는 하향 방향으로 가스를 지향시키는 중심 주입 위치 및 하향 방향에 대해 하나 이상의 각도들로 가스를 주입하는 하나 이상의 측면 주입 위치들을 포함한다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150) 은 제 1 플로우 레이트로 가스 혼합물의 제 1 부분을 중심 주입 위치로 전달하고 그리고 제 2 플로우 레이트로 가스 혼합물의 제 2 부분을 가스 주입기 (142) 의 측면 주입 위치들로 전달한다. 다른 예들에서, 상이한 가스 혼합물들이 가스 주입기 (142) 에 의해 전달된다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150) 은 프로세싱 챔버의 다른 위치들로 튜닝 가스를 전달한다.

플라즈마 생성기 (170) 가 하나 이상의 유도 코일들 (140) 로 출력되는 RF 전력을 생성하도록 사용될 수도 있다. 플라즈마는 상부 챔버 영역 (106) 에서 생성된다. 일부 예들에서, 플라즈마 생성기 (170) 는 RF 생성기 (172) 및 매칭 네트워크 (174) 를 포함한다. 매칭 네트워크 (174) 는 RF 생성기 (172) 의 임피던스를 하나 이상의 유도 코일들 (140) 의 임피던스에 매칭시킨다. 단일 RF 소스 (즉, RF 생성기 (172)) 가 도시되지만, 다른 예들에서 복수의 RF 소스들이 2 이상의 상이한 펄싱 레벨들을 공급하도록 사용될 수도 있다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 가 하부 챔버 영역 (104) 및 상부 챔버 영역 (106) 내부의 압력을 제어하고 그리고 반응 물질들을 배기하기 위해 사용될 수도 있다.

제어기 (176) 가 프로세스 가스의 플로우, 퍼지 가스, RF 플라즈마 및 챔버 압력을 제어하기 위해 가스 전달 시스템 (150), 밸브 (178), 펌프 (180), 및/또는 플라즈마 생성기 (170) 와 통신한다. 일부 예들에서, 플라즈마는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 에 의해 돔 (118) 내부에서 지속된다. 하나 이상의 가스 혼합물들은 가스 주입기 (142) (및/또는 홀들 (122)) 를 사용하여 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 부분으로부터 도입된다.

본 개시에 따른 샤워헤드 (114) 는 기판 (126) 상에서 수행된 에칭의 목표된 에칭 프로파일을 튜닝하도록 구성된 하나 이상의 피처들을 포함한다. 예를 들어, 샤워헤드 (114) 는 임베딩된 히터 (도 1에 미도시) 를 포함할 수도 있다. 제어기 (176) 는 샤워헤드 (114) 의 온도를 제어하고 목표된 에칭 프로파일을 유지하도록 히터를 제어하도록 구성된다. 대면 플레이트 (116) 는 상부 챔버 영역 (106) 으로부터, 대면 플레이트 (116) 를 통해, 그리고 하부 챔버 영역 내로 플라즈마를 흘리도록 구성된 홀들 (182) 을 포함한다. 본 개시에 따른 홀들 (182) 의 배열 (예를 들어, 홀 직경, 피치, 패턴, 등) 은 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 최적화될 수도 있다. 예를 들어, 홀들 (182) 은 대면 플레이트 (116) 의 특정한 영역들에서 생략/막힐 수도 있다. 본 개시에 따른 샤워헤드 (114) 는 또한 하부 챔버 영역 (104) 내로 (즉, 프로세싱 챔버 (102) 의 내부 볼륨 내로) 돌출/연장할 수도 있다.

이러한 방식으로, 샤워헤드 (114) 의 온도, 홀들 (182) 의 배열, 및/또는 대면 플레이트 (116) 의 하부 표면과 기판 (126) 사이의 갭은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 최적화될 수도 있다.

이제 도 2a, 도 2b, 도 2c, 도 2d, 도 2e, 도 2f, 도 2g, 및 도 2h에서, 프로세싱 챔버 (200) 는 본 개시에 따른 예시적인 샤워헤드 (204) 를 포함한다. 도 2d는 샤워헤드 (204) 의 측면도이다. 도 2e는 샤워헤드 (204) 의 상면도이다. 도 2f는 샤워헤드 (204) 의 저면도이다. 도 2g는 샤워헤드 (204) 의 상단 등각도 (isometric view) 이다. 도 2h는 샤워헤드 (204) 의 하단 등각도이다.

샤워헤드 (204) 는 도 1에 상기 기술된 바와 같이 대면 플레이트 (208) 를 통해 프로세싱 챔버 (200) 의 내부 볼륨 (216) 내로 플라즈마를 흘리도록 구성된 복수의 홀들 (212) 을 포함하는 대면 플레이트 또는 그리드 (208) 를 포함한다. 기판 지지부 (예를 들어, 페데스탈) (220) 는 프로세싱 (예를 들어, 에칭) 동안 기판 (224) 을 지지하도록 구성된다. 홀들 (212) 의 배열은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 최적화될 수도 있다. 대면 플레이트 (208) 는 이트리아와 같은 재료로 코팅될 수도 있다. 예를 들어, 이트리아 코팅은 컨포멀한 ALD (atomic layer deposition) 프로세스를 사용하여 도포될 수도 있다. 이러한 방식으로, 이트리아 코팅은 홀들 (212) 의 내부 표면들에 도포된다.

일부 실시 예들에 따라, 히터 (예를 들어, 저항성 히터 또는 가열 엘리먼트) (228) 가 샤워헤드 (204) 의 바디 (232) 내에 임베딩된다. 제어기 (236) (예를 들어, 도 1의 제어기 (176) 에 대응) 는 샤워헤드 (204) 의 온도를 제어하고 목표된 에칭 프로파일을 유지하도록 히터 (228) 를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어기 (236) 는 목표된 일정한 온도로 샤워헤드 (204) 를 유지하도록 히터 (228) 를 제어할 수도 있다. 프로세싱 동안, 다양한 인자들이 샤워헤드 (204) 의 온도를 변화시키게 (즉, 상승 및 감소) 할 수도 있다. 이 인자들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 프로세싱 챔버 (200) 내의 온도, 플라즈마 플로우, 플라즈마를 생성하도록 제공된 RF 전력, 프로세싱 지속 기간, 이들의 조합, 등을 포함할 수도 있다. 제어기 (236) 는 프로세싱 동안 온도 변화들을 보상하기 위해 샤워헤드 (204) 의 온도를 (예를 들어, 설정점 온도로) 유지하도록 히터 (228) 를 제어하도록 구성된다.

예를 들어, 설정점 온도는 특정한 애플리케이션 또는 프로세스에 대해 캘리브레이팅되거나 (calibrate) 고정된 온도 (예를 들어, 제어기 (236) 의 메모리에 저장됨), 사용자에 의해 입력된 설정점, 동적 온도 (예를 들어, 다른 프로세싱 파라미터들에 기초한 프로세싱 동안 조정되는 온도), 등일 수도 있다. 제어기 (236) 는 샤워헤드 (204) 의 온도 (샤워헤드 온도) 에 기초하여 히터 (228) 를 조정할 수도 있다 (즉, 히터 (228) 에 제공된 전력을 상승 또는 감소시킬 수도 있다). 샤워헤드 온도는 센싱되거나 측정될 수도 있고, 추정될 수도 있고, 모델링되거나 계산되는, 등 할 수도 있다. 예를 들어, 샤워헤드 (204) 는 샤워헤드 온도를 센싱하고 샤워헤드 온도를 제어기 (236) 에 제공하도록 구성된 임베딩된 센서 (240) 를 포함할 수도 있다. 다른 실시 예들에서, 제어기 (236) 는 프로세스 파라미터들 (예를 들어, 플라즈마 소스 온도, 기판 지지부의 센싱되거나 추정된 온도, 전력, 프로세스 지속 기간, 등) 에 기초하여 샤워헤드 온도를 추정하거나 계산할 수도 있다.

일 실시 예에서, 히터 (228) 는 복수의 개별적으로 제어 가능한 구역들을 포함하는 구역화된 (zoned) 히터일 수도 있다. 구역들은 샤워헤드 (204) 의 상이한 방위각 영역들에 대응할 수도 있다. 히터 (228) 는 구역들 중 상이한 구역들에 상이한 제어 파라미터들을 포함할 수도 있는 목표된 에칭 프로파일에 기초하여 개별적으로 제어될 수도 있다. 예를 들어, 히터 (228) 는 방위각 불균일성들을 보상하고 그리고/또는 도입하도록 제어될 수도 있다. 제어기 (236) 는 상이한 구역들의 온도들을 센싱하도록 구성된 각각의 센서들로부터 수신된 신호들에 기초하여 구역들을 개별적으로 제어할 수도 있다.

도시된 바와 같이, 히터 (228) 는 샤워헤드 (204) 의 상부 부분 (244) 에 배치된다. 예를 들어, 상부 부분 (244) 의 하부 표면은 프로세싱 챔버 (200) 의 측벽들 또는 측벽들 (248) 상에 장착을 용이하게 하도록 도시된 바와 같이 단차질 (step) 수도 있다. 반대로, 상부 부분 (244) 의 상부 표면은 환형 지지부 (256) (예를 들어, 환형 지지부 (120) 에 대응), 돔 (118) 의 하부 부분, 등을 지지하도록 구성된 단차부 (252) 를 포함할 수도 있다. 단차부 (252) 는 환형 지지부 (256) 의 하부 표면 상의 하향-대면 림 (264) 과 인터페이싱하도록 구성된 홈부 (groove) (260) 를 포함할 수도 있다. 홈부 (260) 및 림 (264) 은 샤워헤드 (204) 상의 환형 지지부 (256) 의 정렬 및 유지를 용이하게 한다.

히터 (228) 는 일반적으로 환형일 수도 있다. 도시된 바와 같이, 히터 (228) 는 내향 및 하향으로 경사진다 (즉, 틸팅된다). 즉, 히터 (228) 의 내경은 히터 (228) 의 외경보다 (수직 방향으로) 보다 작다. 히터 (228) 의 경사진 구성은 상부 부분 (244) 내에 히터 (228) 의 포지셔닝을 용이하게 한다. 특히, 경사진 구성은 히터 (228) 로 하여금 상부 부분 (244) 의 단차진 구성을 통해 샤워헤드 (204) 의 수직 측벽 (268) 내로 연장하게 한다. 예를 들어, 측벽 (268) 은 대면 플레이트 (208) 와 상부 부분 (244) 사이의 대면 플레이트 (208) 의 외측 에지 또는 주변부로부터 상향으로 연장한다. 상부 부분 (244) 은 일반적으로 측벽 (268) 으로부터 프로세싱 챔버 (200) 의 측벽 (248) 을 향해 방사상으로 외향으로 연장한다.

이러한 방식으로, 히터 (228) 는 히터 (228) 로부터 측벽 (268) 을 통해 대면 플레이트 (208) 내로 열 전달을 용이하게 하도록 대면 플레이트 (208) 에 가능한 가깝게 위치된다. 다른 실시 예들에서, 히터 (228) 는 (도 2b에 도시된 바와 같이) 수평 구성을 가질 수도 있고, (도 2c에 도시된 바와 같이) 히터 (228) 가 대면 플레이트 (208) 내로 연장하도록 수직 구성으로 측벽 (268) 내에 임베딩될 수도 있는, 등 한다. 또 다른 실시 예들에서, 히터 (228) 는 수평 구성으로 대면 플레이트 (208) 내에 임베딩될 수도 있다. 일 실시 예에서, 히터 (228) 는 단차진 프로파일 또는 "L"-형상 프로파일을 가질 수도 있다. 예를 들어, 히터 (228) 는 측벽 (268) 내에 배치된 수직 부분 및 수직 부분으로부터 상부 부분 (244) 및 대면 플레이트 (208) 중 적어도 하나로 연장하는 수평 부분을 포함할 수도 있다.

일부 실시 예들에서, 샤워헤드 (204) 는 상부 부분 (244) 내에 히터 (228) 가 통합되도록 제작된다 (manufacture). 다른 실시 예들에서, 샤워헤드 (204) 는 제작에 후속하여 히터 (228) 를 수용하도록 구성된 틸팅된 슬롯 (270) 또는 다른 개구부 (예를 들어, 수평, 수직, 또는 "L"-형상 슬롯 또는 포켓) 를 포함하도록 제작될 수도 있다. 예를 들어, 슬롯 (270) 은 상부 부분 (244) 내로 머시닝될 (machine) 수도 있고 히터 (228) 는 제작에 후속하여 슬롯 (270) 내에 설치된다.

샤워헤드 (204) 는 프로세싱 챔버 (200) 의 내부 볼륨 (216) 내로 연장한다. 즉, 샤워헤드 (204) 의 대면 플레이트 (208) 및 홀들 (212) 은 상부 부분 (244) 의 하부 표면 및 프로세싱 챔버 (200) 의 상부 표면 (272) 아래에 있다 (예를 들어, 동일 평면 상에 있지 않고 수직 방향으로 오프셋된다). 즉, 내부 볼륨 (216) 과 대면하는 대면 플레이트 (208) 의 하부 표면은 프로세싱 챔버 (200) 의 상부 표면 (272) 아래에 있다. 도시된 바와 같이, 프로세싱 챔버 (200) 의 상부 표면 (272) 은 상부 부분 (244) 의 하부 표면에 의해 규정된다. 다른 실시 예들에서, 프로세싱 챔버 (200) 는 측벽 (248) 으로부터 방사상 내측으로 연장하는 상부 벽 또는 천장을 포함할 수도 있고 상부 부분 (244) 은 상부 벽 상에 지지된다. 이들 실시 예들에서, 상부 벽의 하부 표면은 프로세싱 챔버 (200) 의 상부 표면 (272) 을 규정한다.

샤워헤드 (204) 의 깊이 (즉, 샤워헤드 (204) 가 내부 볼륨 (216) 내로 연장하는 양) 는 대면 플레이트 (208) 의 하부 표면과 기판 (224) 사이의 갭을 규정한다. 갭 (즉, 갭 폭 또는 거리) 은 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 최적화된다. 예를 들어, 에칭 균일성은 상이한 프로세스들, 프로세싱 챔버들, 등에 걸쳐 가변할 수도 있다. 따라서, 샤워헤드 (204) 는 특정한 프로세스 및/또는 프로세싱 챔버에 대해 목표된 갭을 달성하도록 구성된다. 예를 들어, 갭은 1 내지 3 인치 (예를 들어, 25 내지 76 ㎜) 가변될 수도 있다. 일 실시 예에서, 샤워헤드 (204) 는 갭을 조정하기 위해 제거되고 교체될 수도 있다. 또 다른 실시 예에서, 대면 플레이트 (208) 및 수직 부분 (268) 은 상부 부분 (244) 으로부터 분리 가능할 수도 있고 갭을 조정하기 위해 선택적으로 제거되고 교체될 수도 있다. 예를 들어, 수직 부분 (268) 의 길이는 수직 부분 (268) 또는 수직 부분 (268) 및 대면 플레이트 (208) 를 포함하는 어셈블리를 대체함으로써 가변될 수도 있다.

갭에 대해 기술되었지만, 본 개시의 원리들은 또한 샤워헤드 (204) 의 돌출부 깊이에 (반대로) 적용된다. 돌출부 깊이는 프로세싱 챔버 (200) 의 상부 표면 (272) 과 대면 플레이트 (208) (예를 들어, 대면 플레이트 (208) 의 하부 표면 또는 상부 표면) 사이의 거리로서 규정될 수도 있다. 따라서, 돌출부 깊이가 증가할수록 갭은 감소한다. 반대로, 돌출부 깊이가 감소함에 따라, 갭은 증가한다.

일 실시 예에서, 샤워헤드 (204) 는 갭을 조정하기 위해 상승 및 하강되도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 액추에이터들 (예를 들어, 벨로우즈 액추에이터 (bellows actuator), 선형 액추에이터, 등) (276) 이 샤워헤드 (204) 의 상부 부분 (244) 과 측벽 (248) 사이에 배치될 수도 있다. 제어기 (236) 는 갭을 조정하기 위해 액추에이터들 (276) 을 사용하여 샤워헤드 (204) 를 상승 및 하강시키도록 구성된다. 여전히 다른 실시 예들에서, 기판 지지부 (220) 는 갭을 조정하기 위해 상승 및 하강될 수도 있다.

본 개시에 따른 샤워헤드 (204) 는 샤워헤드 (204) 와 측벽 (248) 사이에 포켓 (예를 들어, 환형 포켓) (280) 을 규정한다. 포켓은 샤워헤드 (204) 를 둘러싼다. 예를 들어, 내부 볼륨 (216) 내에서 에너자이징된 라디칼들은 프로세싱 챔버 (200) 의 측벽 (248) 및 상부 표면 (272) 의 표면들로부터 바운스 (bounce)/반사한다. 반사된 라디칼들은 기판 (224) 의 외측 에지를 향해 지향되고 에칭 불균일성들 (예를 들어, 기판의 내부에 비해 기판 (224) 의 외측 에지에서 상승되거나 감소된 에칭 레이트, 에지 롤-업 또는 롤-다운, 등) 을 유발한다.

본 개시에 따른 샤워헤드 (204) 는 반사된 라디칼들이 기판 (224) 에 도달하는 것을 차단한다. 즉, 샤워헤드 (204) 가 내부 볼륨 (216) 내로 하향으로 연장하기 때문에, 포켓 (280) 이 형성되고 반사된 라디칼들은 포켓 (280) 내에 유지된다. (샤워헤드 (204) 의 돌출부 깊이에 대응할 수도 있는) 포켓 깊이 및 포켓 (280) 의 폭은 기판 (224) 에 도달하는 것이 차단/방지된 반사된 라디칼들의 양을 결정한다. 따라서, 포켓 깊이는 특정한 프로세스들 및/또는 프로세싱 챔버들에 대해 최적화될 수도 있다. 예를 들어, 일부 반사된 라디칼들이 기판 (224) 에 도달하도록 허용되는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 방식으로, 돌출부 깊이 (및 대응하여, 갭 및 포켓 깊이) 는 목표된 에칭 프로파일을 획득하도록 최적화될 수도 있다.

이제 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 개시에 따른 대면 플레이트 (300) 의 다양한 예들의 상면도 또는 저면도가 도시된다. 대면 플레이트 (300) 는 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 배열된 복수의 홀들 (304) 을 포함한다. 예를 들어, 홀들 (304) 은 최적화된 홀 직경, 피치, 및/또는 패턴에 따라 배열된다. 일부 실시 예들에서, 대면 플레이트 (300) 내의 홀들 (304) 의 특정한 영역들은 에칭 프로파일을 튜닝하도록 생략/막힌다.

도시된 바와 같이, 홀들 (304) 은 복수의 링들 (예를 들어, 동심 링들) (308) 에 배치된다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c의 파선들은 링들의 홀들 (304) 의 정렬을 예시한다. 링들 (308) 중 각각의 링의 홀들 (304) 은 방위각 방향으로 균일하게 이격될 수도 있다. 다른 예들에서, 링들 (308) 중 선택된 링의 홀들 (304) 은 비균일하게 이격될 수도 있다. 대면 플레이트 (300) 의 선택된 영역들은 홀들 (304) 중 어느 것도 포함하지 않고, 그리고/또는 홀들 (304) 은 대면 플레이트 (300) 의 선택된 영역들에서 막혀있다. 예를 들어, 파선들 (312, 316, 및 320) 은 홀들 (304) 을 포함하지 않는 대면 플레이트 (300) 의 각각의 영역들 (예를 들어, 동심 링 링들) 을 도시한다. 즉, 홀들 (304) 의 동심 링은 영역들 (312, 316, 및 320) 각각에서 생략된다. 일 실시 예에서, 링들 (308) 은 일반적으로 방사상 방향으로 균일하게 이격된다. 따라서, 영역들 (312, 316, 및 320) 의 링들을 생략하는 것은 영역들 (312, 316, 및 320) 에 인접한 링들 (308) 사이에 비균일한 간격을 유발한다.

영역들 (312, 316, 및 320) 은 상승되거나 감소된 에칭 레이트들이 목표되는 기판 (224) 의 영역들에 대응할 수도 있다. 예를 들어, 상승되거나 감소된 에칭 레이트들은 기판 (224) 에 걸친 에칭 불균일성들을 감소시킨다. 일부 실시 예들에서, 상승된 또는 감소된 에칭 레이트들은 에칭 불균일성들을 의도적으로 도입할 수도 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 홀들 (304) 의 3 개의 링들 (영역들 (312, 316, 및 320) 에 대응함) 이 생략되지만, 다른 실시 예들에서 보다 적거나 보다 많은 링들이 생략될 수도 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 홀들 (304) 의 3 개보다 많은 링들이 생략된다. 생략된 링들의 양 및 위치들은 홀 패턴을 최적화하고 특정한 프로세스 및/또는 프로세싱 챔버에 대해 목표된 에칭 프로파일을 달성하도록 가변될 수도 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 링들 (308) 의 홀들 (304) 은 하나 이상의 축들을 따라 방사상 방향으로 정렬될 수도 있다. 예를 들어, 링들 (308) 중 교번하는 링들의 홀들 (304) 은 제 1 방사상 방향으로 (예를 들어, 상부 Y-축 (324) 을 따라) 정렬되지만 X-축 (328) 을 따라 정렬되지 않는다. 홀들 (304) 이 링들 (308) 중 미리 결정된 일 링 내에서 균일하게 이격될 수도 있지만, 홀들 (304) 의 간격 (즉, 피치) 은 각각의 링들 (308) 에서 가변할 수도 있다. 유사하게, 홀들 (304) 의 직경들은 동일할 수도 있거나 각각의 링들 (308) 에서 가변할 수도 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 각각의 링들 (308) 의 홀들 (304) 의 직경들은 상이하다. 다른 실시 예들에서, 홀들 (304) 은 도 3a 및 도 3b에 기술된 동심 영역들 이외의 영역들에서 생략 및/또는 막힐 수도 있다. 예를 들어, 도 3c에 도시된 바와 같이, 홀들 (304) 은 방위각 영역들 (332, 336, 및 340) 내에서 더 생략된다.

이제 도 4를 참조하면, 본 개시에 따른 샤워헤드를 사용하여 에칭 프로세스를 수행하는 예시적인 방법 (400) 이 도시된다. (404) 에서, 선택된 프로세스, 프로세싱 챔버, 기판 타입, 등에 대해 목표된 에칭 프로파일이 계산된다. 예를 들어, 에칭 프로파일은 기판의 표면에 걸쳐 목표된 에칭 레이트들 및 에칭 균일성에 기초하여 계산될 수도 있다.

(408) 에서, 갭 또는 갭 폭은 목표된 에칭 프로파일에 기초하여 계산된다. 예를 들어, 갭은 주어진 프로세스 및/또는 프로세싱 챔버에 따라 캘리브레이팅된 갭일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 갭은 목표된 에칭 프로파일을 각각의 갭과 상관시키는 룩업 테이블과 같은 저장된 데이터를 사용하여 결정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 돌출부 깊이 및/또는 포켓 깊이가 (408) 에서 결정된다. 예를 들어, 돌출부 깊이 및/또는 갭은 목표된 포켓 깊이에 기초하여 결정될 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 갭은 도 2a에 상기 기술된 바와 같이 제어기 및 액추에이터를 사용하여 자동으로 조정될 수도 있다.

(412) 에서, 목표된 에칭 프로파일 및 결정된 갭에 기초하여 목표된 홀 패턴이 결정된다. 예를 들어, 복수의 홀 패턴들은 각각의 갭들 및 에칭 프로파일들에 상관될 수도 있다. 홀 패턴 각각은 도 3a, 도 3b 및 도 3c에 상기 기술된 바와 같이 목표된 에칭 프로파일에 기초하여 홀들이 생략되는 대면 플레이트의 하나 이상의 영역들 (예를 들어, 링 영역들) 을 포함할 수도 있다.

(416) 에서, 계산된 갭 및 결정된 홀 패턴에 기초하여 샤워헤드 및/또는 대면 플레이트가 선택되고 설치된다. (420) 에서, 에칭 프로세스가 선택된 샤워헤드를 포함하는 프로세싱 챔버 내의 기판 상에서 수행된다. (424) 에서, 목표된 샤워헤드 온도를 유지하기 위해 샤워헤드 내에 임베딩된 히터가 에칭 프로세스 동안 제어된다. (428) 에서, 방법 (400) 은 에칭 프로세스가 완료되었는지 여부를 결정한다. 참이면, 방법 (400) 은 종료된다. 거짓이면, 방법 (400) 은 (420) 에서 에칭 프로세스를 계속한다.

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 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B 및 적어도 하나의 C"를 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

일부 구현 예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 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 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들 (subparts) 을 제어할 수도 있는, "제어기"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, 위치 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 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하는, 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 제어기로 또는 시스템으로 전달된 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시 예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 (fabrication) 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 조합으로 될 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 개별 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-린스 (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, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제작 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터 그리고 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (20)

1. 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버를 위한 샤워헤드에 있어서,
   하부 표면 및 상부 표면을 갖는 상부 부분;
   대면 플레이트 (faceplate) 로서, 상기 대면 플레이트의 하부 표면은 샤워헤드가 프로세싱 챔버의 내부 볼륨 내로 연장하도록 상기 상부 부분의 상기 하부 표면 아래에 있고, 그리고 상기 대면 플레이트는 상기 샤워헤드 위의 리모트 플라즈마 소스와 상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 볼륨 사이의 유체 연통 (fluid communication) 을 제공하도록 패턴으로 배열된 복수의 홀들을 포함하는, 상기 대면 플레이트;
   상기 대면 플레이트와 상기 상부 부분 사이의 상기 대면 플레이트의 외측 에지로부터 상향으로 연장하는 측벽으로서, 상기 상부 부분은 상기 샤워헤드의 상기 측벽으로부터 방사상으로 외향으로 연장하고 상기 프로세싱 챔버의 측벽 상에 장착되도록 구성되는, 상기 측벽; 및
   상기 샤워헤드의 상기 상부 부분에 임베딩된 (embed) 히터를 포함하는, 샤워헤드.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 히터는 상기 샤워헤드의 상기 상부 부분으로부터 상기 측벽 내로 연장하는, 샤워헤드.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 히터는 환형이고, 그리고 상기 히터는 상기 히터의 내경이 상기 히터의 외경보다 보다 아래쪽에 위치하도록 하향으로 틸팅하는, 샤워헤드.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 패턴은 복수의 동심 링들에 배치된 (arrange) 상기 복수의 홀들을 포함하는, 샤워헤드.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 패턴은 상기 복수의 홀들 중 어느 홀도 포함하지 않는 영역들을 포함하는, 샤워헤드.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 영역들은 동심 영역들인, 샤워헤드.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수의 홀들은 상기 복수의 동심 링들의 선택된 영역들에서 막히는, 샤워헤드.
8. 제 4 항에 있어서,
   상기 동심 링들은 방사상 방향으로 비균일하게 이격되는, 샤워헤드.
9. 제 1 항에 기재된 샤워헤드를 포함하는 시스템에 있어서,
   상기 샤워헤드의 상기 측벽 및 상기 프로세싱 챔버의 상기 측벽은 상기 샤워헤드 둘레 (around) 에 환형 포켓을 규정하는, 시스템.
10. 제 1 항에 기재된 샤워헤드를 포함하고,
    상기 히터를 사용하여 상기 샤워헤드의 온도를 제어하도록 구성된 제어기를 더 포함하는, 시스템.
11. 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버에 있어서,
    내부 볼륨을 규정하는 하부 표면, 상부 표면, 및 측벽;
    상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 볼륨 내에 배치된 기판 지지부; 및
    상기 기판 지지부 위에 배치된 샤워헤드를 포함하고,
    상기 샤워헤드는,
    상부 부분,
    대면 플레이트로서, 상기 샤워헤드는 상기 대면 플레이트의 하부 표면이 상기 프로세싱 챔버의 상기 상부 표면 아래에 있도록 상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 볼륨 내로 연장하는, 상기 대면 플레이트, 및
    상기 대면 플레이트와 상기 상부 부분 사이의 상기 대면 플레이트의 외측 에지로부터 상향으로 연장하는 측벽으로서, 상기 상부 부분은 상기 샤워헤드의 상기 측벽으로부터 방사상으로 외향으로 연장하고 상기 프로세싱 챔버의 상기 측벽 상에 장착되도록 구성되고, 그리고 환형 포켓이 상기 샤워헤드의 상기 측벽과 상기 프로세싱 챔버의 상기 측벽 사이에서 상기 샤워헤드 둘레에 규정되는, 상기 측벽을 포함하는, 프로세싱 챔버.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤워헤드의 상기 상부 부분에 임베딩된 히터를 더 포함하는, 프로세싱 챔버.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 히터는 상기 샤워헤드의 상기 상부 부분으로부터 상기 측벽 내로 연장하는, 프로세싱 챔버.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 히터는 환형이고, 그리고 상기 히터는 상기 히터의 내경이 상기 히터의 외경보다 보다 아래쪽에 위치하도록 하향으로 틸팅하는, 프로세싱 챔버.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 샤워헤드 위에 배치된 리모트 플라즈마 소스를 더 포함하고, 상기 대면 플레이트는 상기 리모트 플라즈마 소스와 상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 볼륨 사이의 유체 연통을 제공하도록 패턴으로 배열된 복수의 홀들을 포함하는, 프로세싱 챔버.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 패턴은 복수의 동심 링들에 배치된 상기 복수의 홀들을 포함하는, 프로세싱 챔버.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 패턴은 상기 복수의 홀들 중 어느 것도 포함하지 않는 영역들을 포함하는, 프로세싱 챔버.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 영역들은 동심 영역들인, 프로세싱 챔버.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 홀들은 상기 복수의 동심 링들의 선택된 영역들에서 막히는, 프로세싱 챔버.
20. 제 16 항에 있어서,
    상기 동심 링들은 방사상 방향으로 비균일하게 이격되는, 프로세싱 챔버.

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