KR20240021283A - 내부 웨이퍼 이송 능력을 이용하여 챔버 용적을 프로세스 용적에 대해 격리시키는 방법 - Google Patents

내부 웨이퍼 이송 능력을 이용하여 챔버 용적을 프로세스 용적에 대해 격리시키는 방법 Download PDF

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사라바나쿠마르 나타라잔
라이언 파쿨스키
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

예시적인 기판 처리 시스템들은 이송 영역을 한정하는 챔버 몸체를 포함할 수 있다. 시스템들은 챔버 몸체 상에 놓인 덮개 플레이트를 포함할 수 있다. 덮개 플레이트는 복수의 애퍼쳐들을 한정할 수 있다. 시스템들은 복수의 덮개 스택들을 포함할 수 있다. 시스템들은 복수의 기판 지지부들을 포함할 수 있다. 시스템들은, 복수의 주변 밸브들을 포함할 수 있다. 각각의 주변 밸브는 처리 영역들 중 하나에 배치될 수 있다. 각각의 주변 밸브는 챔버 몸체와 결합된 바닥 플레이트를 포함할 수 있다. 주변 밸브는 벨로우즈를 포함할 수 있다. 벨로우즈는 바닥 플레이트와 결합될 수 있다. 주변 밸브는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 갖는 밀봉 링을 포함할 수 있다. 몸체의 바닥 표면은 벨로우즈와 결합될 수 있다. 몸체는 기판 지지부의 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정할 수 있다.

Description

내부 웨이퍼 이송 능력을 이용하여 챔버 용적을 프로세스 용적에 대해 격리시키는 방법
본 출원은 2021년 9월 27일자로 출원되고 발명의 명칭이 "METHOD OF ISOLATING THE CHAMBER VOLUME TO PROCESS VOLUME WITH INTERNAL WAFER TRANSFER CAPABILITY"인 미국 특허 출원 번호 17/486,616의 이익 및 우선권을 주장하며, 이로써 상기 미국 특허 출원은 그 전체가 참조로 포함된다.
본 기술은 반도체 처리 장비에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 기술은 반도체 챔버 구성요소들에 관한 것이다.
반도체 처리 시스템들은 종종, 다수의 프로세스 챔버들을 함께 통합하기 위해 클러스터 툴들을 활용한다. 이러한 구성은, 제어된 처리 환경으로부터 기판을 제거하지 않고 여러 순차적 처리 작동들의 수행을 용이하게 할 수 있거나, 다양한 챔버들에서 한 번에 다수의 기판들에 대해 유사한 프로세스가 수행되는 것을 허용할 수 있다. 이러한 챔버들은, 예를 들어, 탈기 챔버들, 전처리 챔버들, 이송 챔버들, 화학 기상 증착 챔버들, 물리 기상 증착 챔버들, 식각 챔버들, 계측 챔버들, 및 다른 챔버들을 포함할 수 있다. 클러스터 툴의 챔버들의 조합뿐만 아니라, 이러한 챔버들이 작동되는 작동 조건들 및 파라미터들은, 특정 프로세스 레시피들 및 프로세스 흐름들을 사용하여 특정 구조들을 제조하도록 선택된다.
챔버의 처리 용적의 적절한 밀봉은 처리 작동들을 수행하기 위한 바람직한 환경을 유지하는 데에 중요할 수 있다. 추가적으로, 처리 시스템의 특정 영역들을 진공 상태로 유지하기 위해 밀봉이 필요할 수 있다.
따라서, 고품질 반도체 디바이스들을 생성하기 위해 사용될 수 있는 개선된 밀봉 시스템들 및 구성요소들이 필요하다. 이러한 그리고 다른 필요들이 본 기술에 의해 해결된다.
예시적인 기판 처리 시스템들은 이송 영역을 한정하는 챔버 몸체를 포함할 수 있다. 시스템들은 챔버 몸체 상에 놓인 덮개 플레이트를 포함할 수 있다. 덮개 플레이트는 덮개 플레이트를 통한 복수의 애퍼쳐들을 한정할 수 있다. 시스템들은 덮개 플레이트를 통해 한정되는 복수의 애퍼쳐들의 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 덮개 스택들을 포함할 수 있다. 복수의 덮개 스택들은 이송 영역으로부터 수직으로 오프셋된 복수의 처리 영역들을 적어도 부분적으로 한정할 수 있다. 시스템들은 덮개 플레이트를 통해 한정된 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 기판 지지 조립체들을 포함할 수 있다. 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체는 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역에 배치될 수 있다. 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체는 지지 플레이트 및 지지 플레이트의 바닥과 결합된 샤프트를 포함할 수 있다. 시스템들은, 덮개 플레이트를 통해 한정된 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 주변 밸브들을 포함할 수 있다. 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는, 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체 아래의 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역에 배치될 수 있다. 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 챔버 몸체의 하부 단부와 결합된 바닥 플레이트를 포함할 수 있다. 바닥 플레이트는 복수의 애퍼쳐들 중 각각의 애퍼쳐와 정렬될 수 있다. 주변 밸브는, 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 특징으로 하는 챔버 밀봉 벨로우즈를 포함할 수 있다. 밀봉 벨로우즈의 제1 표면은 바닥 플레이트의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 주변 밸브는, 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체의 샤프트를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 갖는 밀봉 링을 포함할 수 있다. 몸체의 바닥 표면은 밀봉 벨로우즈의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 몸체의 상부 표면은, 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체의 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정할 수 있다. 밀봉 링은 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능할 수 있다.
일부 실시예들에서, 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 충격 감쇠 메커니즘을 포함할 수 있다. 충격 감쇠 메커니즘은 스프링을 포함할 수 있다. 밀봉 링은 밀봉 링의 최상부 표면 위에 배치된 적어도 하나의 경질 정지부(hard stop)를 포함할 수 있다. 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 바닥 플레이트 아래에 배치된 리프트 메커니즘을 포함할 수 있다. 복수의 덮개 스택들 중 각각의 덮개 스택은 초크 플레이트를 포함할 수 있고, 초크 플레이트는 초크 플레이트의 제1 표면을 따라 덮개 플레이트 상에 놓인다. 초크 플레이트는, 챔버 몸체의 내측 표면의 내측으로 그리고 챔버 몸체의 내측 표면과 나란히 하방으로 연장되는 내측 부분을 포함할 수 있다. 밀봉 링의 최상부 에지는 초크 플레이트의 내측 부분의 적어도 일부와 수직으로 정렬될 수 있다. 각각의 기판 지지 조립체는 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능할 수 있다. 기판 지지 조립체의 상승된 위치는, 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브의 상승된 위치보다 더 높을 수 있다. 챔버 밀봉 벨로우즈는 챔버 밀봉 벨로우즈의 수직 축을 따라 연장가능하고 수축가능할 수 있다.
본 기술의 일부 실시예들은 기판 처리 챔버들을 포함할 수 있다. 챔버들은 처리 영역을 한정하는 챔버 몸체를 포함할 수 있다. 챔버들은 챔버 몸체의 하부 단부와 결합된 바닥 플레이트를 포함할 수 있다. 바닥 플레이트는 중심 개구부를 한정할 수 있다. 챔버들은 챔버 몸체 내에 배치된 기판 지지부를 포함할 수 있다. 기판 지지부는 가열기를 포함하는 지지 플레이트를 포함할 수 있다. 기판 지지부는 지지 플레이트의 바닥과 결합되고 바닥 플레이트의 중심 개구부를 통해 연장되는 샤프트를 포함할 수 있다. 챔버들은, 기판 지지부 아래의 처리 영역에 배치되는 주변 밸브를 포함할 수 있다. 주변 밸브는, 제1 표면 및 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 특징으로 하는 챔버 밀봉 벨로우즈를 포함할 수 있다. 밀봉 벨로우즈의 제1 표면은 바닥 플레이트의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 주변 밸브는, 기판 지지부의 샤프트를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 갖는 밀봉 링을 포함할 수 있다. 몸체의 바닥 표면은 밀봉 벨로우즈의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 몸체의 상부 표면은, 기판 지지부의 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정할 수 있다. 밀봉 링은 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능할 수 있다.
일부 실시예들에서, 주변 밸브는 바닥 플레이트의 바닥 표면과 결합된 복수의 대기 밀봉 벨로우즈들을 포함할 수 있다. 밀봉 링은 밀봉 링의 최상부 표면 위에 배치된 적어도 하나의 경질 정지부를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 경질 정지부는 중합체 물질을 포함할 수 있다. 챔버들은 챔버 몸체 위에 배치된 초크 플레이트를 포함할 수 있다. 초크 플레이트는 챔버 몸체의 내측 표면의 내측으로 연장되는 내측 부분을 포함할 수 있다. 주변 밸브가, 상승된 위치에 있을 때, 밀봉 링의 적어도 일부는 초크 플레이트의 내측 부분의 바닥 부분과 접촉할 수 있다. 주변 밸브는 충격 감쇠 메커니즘을 포함할 수 있다. 충격 감쇠 메커니즘은 볼 스터드 조인트를 포함할 수 있다.
본 기술의 일부 실시예들은 기판 처리 방법들을 포함할 수 있다. 방법들은 기판 지지부를 반도체 처리 챔버 내에서 이송 위치로부터 프로세스 위치로 상향 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 처리 영역을 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉하기 위해 반도체 처리 챔버 내에서 주변 밸브를 상향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 전구체를 반도체 처리 챔버 내로 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 반도체 처리 챔버의 처리 영역 내에 전구체의 플라즈마를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 기판 상의 물질을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 주변 밸브는, 주변 밸브의 최상부 표면이, 반도체 처리 챔버의 챔버 몸체 맨 위에 놓인 초크 플레이트의 하부 표면과 접촉할 때까지 상향으로 이동될 수 있다. 주변 밸브의 최상부 표면이 초크 플레이트의 하부 표면과 접촉할 때 주변 밸브는 자기 정렬될 수 있다.
그러한 기술은 종래의 시스템들 및 기법들에 비해 많은 이익들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실시예들은 프로세스 용적이 챔버 용적으로부터 밀봉되는 것을 가능하게 할 수 있고, 이는 공유 이송 영역이 활용될 수 있는 동안 인접한 챔버들의 프로세스 용적들이 서로로부터 밀봉되는 것을 가능하게 할 수 있다. 추가적으로, 실시예들은 처리 작동들 동안 진공 영역들을 서로로부터 그리고/또는 대기압 영역들로부터 밀봉할 수 있다. 이러한 실시예들 및 다른 실시예들은, 자신들의 많은 장점들 및 특징들과 함께, 이하의 설명 및 첨부 도면들과 함께 더 상세히 설명된다.
개시된 기술의 속성 및 장점들의 추가적인 이해는, 본 명세서의 나머지 부분들 및 도면들을 참조하여 실현될 수 있다.
도 1a는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 처리 툴의 개략적인 상면도를 도시한다.
도 1b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 처리 시스템의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 이송 섹션의 개략적인 등각도를 도시한다.
도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 덮개 플레이트의 개략적인 등각도를 도시한다.
도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 예시적인 시스템 배열의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 개략적인 측단면 입면도를 도시한다.
도 6a-6c는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 주변 밸브의 개략적인 측단면 입면도들을 도시한다.
도 7a-7c는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 챔버 시스템의 개략적인 부분 단면도들을 도시한다.
도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 기판을 처리하는 예시적인 방법의 작동들을 도시한다.
도면들 중 몇몇은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 축척 또는 비율을 고려했다고 구체적으로 언급되지 않는 한, 축척 또는 비율을 고려하지 않은 것임을 이해해야 한다. 추가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 성분을 포함할 수 있다.
첨부 도면들에서, 유사한 구성요소들 및/또는 피쳐들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 또한, 동일한 유형의 다양한 구성요소들은, 유사한 구성요소들을 구별하는 문자를 참조 라벨 뒤에 둠으로써 구별될 수 있다. 첫 번째 참조 라벨만이 본 명세서에 사용되는 경우, 본 설명은, 문자에 관계없이, 동일한 첫 번째 참조 라벨을 갖는 유사한 구성요소들 중 임의의 것에 적용가능하다.
기판 처리는 웨이퍼 또는 반도체 기판 상의 물질들을 추가, 제거 또는 다른 방식으로 수정하기 위한 시간 집약적인 작동들을 포함할 수 있다. 기판의 효율적인 이동은 큐 시간들을 감소시키고 기판 처리량을 개선할 수 있다. 클러스터 툴 내에서 처리되는 기판들의 개수를 개선하기 위해, 추가적인 챔버들이 메인프레임 상에 포함될 수 있다. 툴을 길게 함으로써 이송 로봇들 및 처리 챔버들이 지속적으로 추가될 수 있지만, 이는 클러스터 툴의 풋프린트가 비례하여 증가하기 때문에 공간 비효율적이 될 수 있다. 이에 따라, 본 기술은 한정된 풋프린트 내에 증가된 개수의 처리 챔버들을 갖는 클러스터 툴들을 포함할 수 있다. 이송 로봇들에 대한 제한된 풋프린트를 수용하기 위해, 본 기술은 로봇으로부터 측방향으로 외측의 처리 챔버들의 개수를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 일부 종래의 클러스터 툴들은, 로봇을 중심으로 방사상으로 챔버들의 개수를 최대화하기 위해, 중심에 위치된 이송 로봇의 섹션들 주위에 위치된 하나 또는 2개의 처리 챔버를 포함할 수 있다. 본 기술은 챔버들의 다른 행 또는 그룹으로서 측방향으로 외측에 추가적인 챔버들을 포함함으로써 이러한 개념을 확장할 수 있다. 예를 들어, 본 기술은, 하나 이상의 로봇 접근 위치 각각에서 접근가능한 3개, 4개, 5개, 6개, 또는 그 초과의 처리 챔버들을 포함하는 클러스터 툴들에 적용될 수 있다.
추가적인 프로세스 위치들이 추가됨에 따라, 각각의 위치에서 추가적인 이송 능력들 없이는, 중심 로봇으로부터 이러한 위치들에 접근하는 것이 더 이상 실현가능하지 않을 수 있다. 일부 종래의 기술들은 전이 동안 기판들이 놓여진 채로 남아있는 웨이퍼 캐리어들을 포함할 수 있다. 그러나, 웨이퍼 캐리어들은 기판들 상의 열 불균일성 및 입자 오염에 기여할 수 있다. 본 기술은 처리 챔버 영역들과 수직으로 정렬된 이송 섹션, 및 추가적인 웨이퍼 위치들에 접근하기 위해 중심 로봇과 협력하여 작동할 수 있는 캐러셀 또는 이송 장치를 포함함으로써 이러한 문제들을 극복한다. 그 다음, 기판 지지부는 처리를 위한 기판을 전달하기 위해 이송 영역과 처리 영역 사이에서 수직으로 병진할 수 있다.
이송 섹션 주위의 처리 챔버 영역들의 배열에 기초하여, 각각의 챔버 영역은 공통 용적을 공유할 수 있다. 각각의 챔버 내의 처리 영역들이 서로 격리되는 것을 가능하게 하기 위해, 실시예들은, 처리 작동들 동안 각각의 챔버의 처리 영역들을 서로 밀봉하고 격리시키기 위해 상승될 수 있는 주변 밸브 메커니즘들을 포함할 수 있다. 주변 밸브들은, 각각의 챔버의 이송 영역을 공유 용적 내에 개방하도록 하강될 수 있고, 공유 용적은, 이송 섹션이 공유 용적 내의 챔버들 사이에서 웨이퍼들을 이송하는 것을 가능하게 한다. 실시예들은 또한, 주변 밸브가 상승될 때 챔버 용적을 대기 조건들로부터 밀봉하는 것을 돕는 벨로우즈를 포함할 수 있다. 그러므로, 실시예들은 공통 처리 용적 내에서의 웨이퍼들의 이송을 여전히 용이하게 하면서 처리 조건들을 개선하기 위해 챔버들 사이의 처리 영역 격리를 제공할 수 있다.
나머지 개시내용은 본 구조들 및 방법들이 채용될 수 있는 특정 구조들, 예컨대, 4-위치 이송 영역들을 일상적으로 식별할 것이지만, 논의된 면판들 또는 구성요소들은 임의의 개수의 다른 시스템들 또는 챔버들은 물론, 다수의 구성요소들이 연결 또는 결합될 수 있는 임의의 다른 장치에서 동등하게 채용될 수 있음이 쉽게 이해될 것이다. 이에 따라, 본 기술은 임의의 특정 챔버들과만 사용하기 위한 것으로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다. 게다가, 예시적인 툴 시스템이 본 기술에 대한 토대를 제공하는 것으로 설명될 것이지만, 본 기술은 설명될 작동들 및 시스템들의 일부 또는 전부로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 개수의 반도체 처리 챔버들 및 툴들과 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1a는, 본 기술의 일부 실시예들에 따른 증착, 식각, 베이킹, 및 경화 챔버들의 기판 처리 툴 또는 처리 시스템(100)의 일 실시예의 상면도를 도시한다. 이 도면에서, 전방 개구부 통합 포드들(102)의 세트는 다양한 크기들의 기판들을 공급하고, 이 기판들은 로봇 암들(104a 및 104b)에 의해 팩토리 인터페이스(103) 내에 수용되고, 기판 처리 영역들(108) 중 하나에 전달되기 전에 로드 록 또는 저압 유지 영역(106) 내에 배치되며, 기판 처리 영역들은, 각각이, 복수의 처리 영역들(108)과 유체 결합된 이송 영역을 갖는 기판 처리 시스템일 수 있는 챔버 시스템들 또는 사중 섹션들(109a-c)에 위치된다. 사중 시스템이 예시되지만, 단독 챔버들, 쌍 챔버들, 및 다른 다중 챔버 시스템들을 포함하는 플랫폼들이 본 기술에 의해 동등하게 포함된다는 점이 이해되어야 한다. 이송 챔버(112)에 하우징된 제2 로봇 암(110)은 기판 웨이퍼들을 유지 영역(106)으로부터 사중 섹션들(109)로 그리고 되돌려 이송하는 데 사용될 수 있고, 제2 로봇 암(110)은, 사중 섹션들 또는 처리 시스템들 각각이 연결될 수 있는 이송 챔버에 하우징될 수 있다. 각각의 기판 처리 영역(108)은, 주기적 층 증착, 원자 층 증착, 화학 기상 증착, 물리 기상 증착뿐만 아니라 식각, 사전 세정, 어닐링, 플라즈마 처리, 탈기, 배향, 및 다른 기판 프로세스들을 포함하는 임의의 개수의 증착 프로세스들을 포함하는 다수의 기판 처리 작동들을 수행하도록 구비될 수 있다.
각각의 사중 섹션(109)은 제2 로봇 암(110)으로부터 기판들을 수용하고 제2 로봇 암에 기판들을 전달할 수 있는 이송 영역을 포함할 수 있다. 챔버 시스템의 이송 영역은 제2 로봇 암(110)을 갖는 이송 챔버와 정렬될 수 있다. 일부 실시예들에서, 이송 영역은 로봇에 측방향으로 접근가능할 수 있다. 후속 작동들에서, 이송 섹션들의 구성요소들은 기판들을 위에 놓인 처리 영역들(108) 내로 수직으로 병진시킬 수 있다. 유사하게, 이송 영역들은 또한, 각각의 이송 영역 내의 위치들 사이에서 기판들을 회전시키도록 작동가능할 수 있다. 기판 처리 영역들(108)은 기판 또는 웨이퍼 상에 물질 막을 증착, 어닐링, 경화 및/또는 식각하기 위한 임의의 개수의 시스템 구성요소를 포함할 수 있다. 일 구성에서, 처리 영역들의 2개의 세트들, 예컨대, 사중 섹션 섹션(109a 및 109b)의 처리 영역들이, 기판 상에 물질을 증착시키는 데 사용될 수 있고, 처리 챔버들의 제3 세트, 예컨대, 사중 섹션 섹션(109c)의 처리 챔버들 또는 영역들은 증착된 막들을 경화, 어닐링 또는 처리하는 데 사용될 수 있다. 다른 구성에서, 챔버들의 모든 3개의 세트들, 예컨대, 예시된 모든 12개의 챔버들이, 기판 상에 막을 증착시키고/거나 경화시키도록 구성될 수 있다.
도면에 예시된 바와 같이, 제2 로봇 암(110)은 다수의 기판들을 동시에 전달하고/거나 회수하기 위한 2개의 암들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 사중 섹션(109)은, 제2 로봇 암과 측방향으로 정렬될 수 있는, 이송 영역의 하우징의 표면을 따른 2개의 접근부들(107)을 포함할 수 있다. 접근부들은 이송 챔버(112)에 인접한 표면을 따라 한정될 수 있다. 예시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 제1 접근부는 사중 섹션의 복수의 기판 지지부들 중 제1 기판 지지부와 정렬될 수 있다. 추가적으로, 제2 접근부는 사중 섹션의 복수의 기판 지지부들 중 제2 기판 지지부와 정렬될 수 있다. 제1 기판 지지부는 제2 기판 지지부에 인접할 수 있고, 일부 실시예들에서, 2개의 기판 지지부들은 기판 지지부들의 제1 행을 한정할 수 있다. 예시된 구성에 도시된 바와 같이, 기판 지지부들의 제2 행은 이송 챔버(112)로부터 측방향으로 외측으로 기판 지지부들의 제1 행의 뒤에 위치될 수 있다. 제2 로봇 암(110)의 2개의 암들은, 이송 영역 내의 기판 지지부들에 하나 또는 2개의 기판을 전달하거나 회수하기 위해 2개의 암들이 사중 섹션 또는 챔버 시스템에 동시에 진입하는 것을 허용하도록 이격될 수 있다.
설명된 이송 영역들 중 임의의 하나 이상은 상이한 실시예들에 도시된 제조 시스템으로부터 분리된 추가적인 챔버들과 통합될 수 있다. 물질 막들을 위한 증착, 식각, 어닐링, 및 경화 챔버들의 추가적인 구성들이 처리 시스템(100)에 의해 고려될 수 있음을 이해할 것이다. 추가적으로, 임의의 개수의 다른 처리 시스템들이 본 기술과 함께 활용될 수 있으며, 이는 특정 작동들 중 임의의 작동, 예컨대, 기판 이동을 수행하기 위한 이송 시스템들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 언급된 유지 및 이송 영역들과 같은 다양한 섹션들에서 진공 환경을 유지하면서 다수의 처리 챔버 영역들에 대한 접근을 제공할 수 있는 처리 시스템들은, 개별 프로세스들 사이에서 특정 진공 환경을 유지하면서 다수의 챔버들에서 작동들이 수행되는 것을 허용할 수 있다.
도 1b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른, 예컨대, 챔버 시스템을 통한, 예시적인 처리 툴의 일 실시예의 개략적인 단면 입면도를 도시한다. 도 1b는 임의의 사중 섹션(109)의 임의의 2개의 인접한 처리 영역들(108)을 통한 단면도를 예시할 수 있다. 입면도는 하나 이상의 처리 영역(108)과 이송 영역(120)의 구성 또는 유체 결합을 예시할 수 있다. 예를 들어, 연속적인 이송 영역(120)이 이송 영역 하우징(125)에 의해 한정될 수 있다. 하우징은 다수의 기판 지지부들(130)이 배치될 수 있는 개방 내부 용적을 한정할 수 있다. 예를 들어, 도 1a에 예시된 바와 같이, 예시적인 처리 시스템들은, 이송 영역 주위에 하우징 내에 분포된 복수의 기판 지지부들(130)을 포함하여, 4개 이상을 포함할 수 있다. 기판 지지부들은 예시된 바와 같은 페디스털들일 수 있지만, 다수의 다른 구성들이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 페디스털들은 이송 영역(120)과 이송 영역 위에 놓인 처리 영역들 사이에서 수직으로 병진가능할 수 있다. 기판 지지부들은 챔버 시스템 내에서 제1 위치와 제2 위치 사이의 경로를 따라 기판 지지부의 중심 축을 따라 수직으로 병진가능할 수 있다. 이에 따라, 일부 실시예들에서, 각각의 기판 지지부(130)는 하나 이상의 챔버 구성요소에 의해 한정되는 위에 놓인 처리 영역(108)과 축방향으로 정렬될 수 있다.
개방 이송 영역은, 기판들을 다양한 기판 지지부들 사이에서 맞물리게 하고, 예컨대, 회전식으로 이동시키는, 이송 장치(135), 예컨대, 캐러셀의 능력을 제공할 수 있다. 이송 장치(135)는 중심 축을 중심으로 회전가능할 수 있다. 이는, 기판들이 처리 시스템 내의 처리 영역들(108) 중 임의의 처리 영역 내에 처리를 위해 위치되는 것을 허용할 수 있다. 이송 장치(135)는, 기판 지지부들 주위에서의 이동을 위해 기판들의 외부 에지들과 맞물릴 수 있거나, 위로부터, 아래로부터 기판들과 맞물릴 수 있는 하나 이상의 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 이송 장치는 이송 챔버 로봇, 예컨대, 이전에 설명된 로봇(110)으로부터 기판들을 수용할 수 있다. 그 다음, 이송 장치는 추가적인 기판들의 전달을 용이하게 하기 위해, 기판 지지부들을 교체하도록 기판들을 회전시킬 수 있다.
일단 위치되고 처리를 대기하고 나면, 이송 장치는 엔드 이펙터들 또는 암들을 기판 지지부들 사이에 위치시킬 수 있고, 이는 기판 지지부들이 이송 장치(135)를 지나 상승되고 기판들을, 이송 영역으로부터 수직으로 오프셋될 수 있는 처리 영역들(108) 내로 전달하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 예시된 바와 같이, 기판 지지부(130a)는 기판을 처리 영역(108a) 내로 전달할 수 있는 한편, 기판 지지부(130b)는 기판을 처리 영역(108b) 내로 전달할 수 있다. 이는, 다른 2개의 기판 지지부들 및 처리 영역들과 함께뿐만 아니라, 추가적인 처리 영역들이 포함되는 실시예들에서 추가적인 기판 지지부들 및 처리 영역들과 함께 발생할 수 있다. 이러한 구성에서, 기판 지지부들은, 예컨대, 제2 위치에서 기판들을 처리하기 위해 작동상 맞물릴 때 아래로부터 처리 영역(108)을 적어도 부분적으로 한정할 수 있고, 처리 영역들은 연관된 기판 지지부와 축방향으로 정렬될 수 있다. 처리 영역들은 면판(140)뿐만 아니라 다른 덮개 스택 구성요소들에 의해 위로부터 한정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 처리 영역은 개별 덮개 스택 구성요소들을 가질 수 있지만, 일부 실시예들에서, 구성요소들은 다수의 처리 영역들(108)을 수용할 수 있다. 이러한 구성에 기초하여, 일부 실시예들에서, 각각의 처리 영역(108)은 이송 영역과 유체 결합될 수 있는 한편, 챔버 시스템 또는 사중 섹션 내의 각각의 다른 처리 영역으로부터 위로부터 유체 격리될 수 있다.
일부 실시예들에서, 면판(140)은 처리 영역(108) 내에 국부 플라즈마를 생성하기 위한 시스템의 전극으로서 작동할 수 있다. 예시된 바와 같이, 각각의 처리 영역은 별개의 면판을 활용하거나 포함할 수 있다. 예를 들어, 면판(140a)은 처리 영역(108a) 위로부터 한정되도록 포함될 수 있고, 면판(140b)은 처리 영역(108b) 위로부터 한정되도록 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 지지부는 면판과 기판 지지부 사이에 용량성 결합된 플라즈마를 생성하기 위한 동반 전극으로서 작동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 면판은 면판 주위에 연장되는 가열기(142)로 가열될 수 있다. 펌핑 라이너(145)는 용적 기하형상에 따라 측방향으로 또는 방사상으로 처리 영역(108)을 적어도 부분적으로 한정할 수 있다. 다시, 각각의 처리 영역에 대해 별개의 펌핑 라이너들이 활용될 수 있다. 예를 들어, 펌핑 라이너(145a)는 처리 영역(108a)을 적어도 부분적으로 방사상으로 한정할 수 있고, 펌핑 라이너(145b)는 처리 영역(108b)을 적어도 부분적으로 방사상으로 한정할 수 있다. 펌핑 라이너들(145)은 열 초크 플레이트(147) 상에 놓일 수 있고, 이는 덮개 스택으로부터, 냉각된 챔버 몸체로의 열 분배를 제어할 수 있다. 실시예들에서, 차단 플레이트(150)가 덮개(155)와 면판(140) 사이에 위치될 수 있고, 다시, 별개의 차단 플레이트들이, 각각의 처리 영역 내에서의 유체 분배를 용이하게 하기 위해 포함될 수 있다. 예를 들어, 차단 플레이트(150a)는 처리 영역(108a)을 향한 분배를 위해 포함될 수 있고, 차단 플레이트(150b)는 처리 영역(108b)을 향한 분배를 위해 포함될 수 있다.
덮개(155)는 각각의 처리 영역에 대한 별개의 구성요소일 수 있거나, 하나 이상의 공통 양상을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 덮개(155)는 시스템의 2개의 별개의 덮개 플레이트들 중 하나일 수 있다. 예를 들어, 제1 덮개 플레이트(158)는 이송 영역 하우징(125) 위에 놓일 수 있다. 이송 영역 하우징은 개방 용적을 한정할 수 있고, 제1 덮개 플레이트(158)는 덮개 플레이트를 통하는 다수의 애퍼쳐들을 포함할 수 있고 위에 놓인 용적을 특정 처리 영역들로 분리한다. 예시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 덮개(155)는 제2 덮개 플레이트일 수 있고, 개별 처리 영역들로의 유체 전달을 위한 다수의 애퍼쳐들(160)을 한정하는 단일 구성요소일 수 있다. 예를 들어, 덮개(155)는 처리 영역(108a)으로의 유체 전달을 위한 제1 애퍼쳐(160a)를 한정할 수 있고, 덮개(155)는 처리 영역(108b)으로의 유체 전달을 위한 제2 애퍼쳐(160b)를 한정할 수 있다. 추가적인 애퍼쳐들은, 포함될 때 각각의 섹션 내에 추가적인 처리 영역들에 대해 한정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 4개보다 많거나 적은 기판을 수용할 수 있는 각각의 사중 섹션(109) 또는 다중 처리 영역 섹션은 플라즈마 유출물들을 처리 챔버 내로 전달하기 위한 하나 이상의 원격 플라즈마 유닛(165)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 개별 플라즈마 유닛들이 각각의 챔버 처리 영역에 대해 포함될 수 있지만, 일부 실시예들에서는 더 적은 원격 플라즈마 유닛들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 예시된 바와 같이, 단일 원격 플라즈마 유닛(165)이 다수의 챔버들, 예컨대, 2개, 3개, 4개, 또는 그 초과의 챔버들 내지 특정 사중 섹션에 대한 모든 챔버들에 대해 사용될 수 있다. 본 기술의 실시예들에서, 배관은 처리 또는 세정을 위한 플라즈마 유출물들의 전달을 위해 원격 플라즈마 유닛(165)으로부터 각각의 애퍼쳐(160)로 연장될 수 있다.
일부 실시예들에서, 퍼지 채널(170)은 각각의 기판 지지부(130)에 근접하여 또는 기판 지지부 근처에 이송 영역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 예를 들어, 유체 결합된 퍼지 가스가 이송 영역 내로 전달되기 위한 유체 접근을 제공하기 위해, 복수의 퍼지 채널들이 이송 영역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 퍼지 채널들의 개수는 처리 시스템 내의 기판 지지부들의 개수와 동일하거나, 그보다 많거나 적은 것을 포함하여 상이할 수 있다. 예를 들어, 퍼지 채널(170)은 각각의 기판 지지부 아래에 이송 영역 하우징을 통해 연장될 수 있다. 2개의 기판 지지부들(130)이 예시되는데, 제1 퍼지 채널(170a)은 기판 지지부(130a)에 근접하여 하우징을 통해 연장될 수 있고, 제2 퍼지 채널(170b)은 기판 지지부(130b)에 근접하여 하우징을 통해 연장될 수 있다. 임의의 추가적인 기판 지지부들이 유사하게, 퍼지 가스를 이송 영역 내에 제공하기 위해 이송 영역 하우징을 통해 연장되는 배관 퍼지 채널을 가질 수 있음을 이해해야 한다.
퍼지 가스가 퍼지 채널들 중 하나 이상을 통해 전달될 때, 퍼지 가스는, 처리 시스템으로부터의 모든 배기 경로들을 제공할 수 있는 펌핑 라이너들(145)을 통해 유사하게 배기될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 처리 전구체들 및 퍼지 가스들 양쪽 모두가 펌핑 라이너들을 통해 배기될 수 있다. 퍼지 가스들은 연관된 펌핑 라이너로 상향 유동할 수 있는데, 예를 들어, 퍼지 채널(170b)을 통해 유동되는 퍼지 가스는 펌핑 라이너(145b)로부터 처리 시스템으로부터 배기될 수 있다.
언급된 바와 같이, 처리 시스템(100), 또는 더 구체적으로는, 처리 시스템(100) 또는 다른 처리 시스템들과 통합된 챔버 시스템들 또는 사중 섹션들은 예시된 처리 챔버 영역들 아래에 위치된 이송 섹션들을 포함할 수 있다. 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 챔버 시스템(200)의 이송 섹션의 개략적인 등각도를 도시한다. 도 2는 위에서 설명된 이송 영역(120)의 양상들의 추가적인 양상들 또는 변형들을 예시할 수 있고, 설명된 구성요소들 또는 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예시된 시스템은 다수의 구성요소들이 포함될 수 있는 이송 영역을 한정하는 이송 영역 하우징(205)을 포함할 수 있다. 이송 영역은 추가적으로, 이송 영역과 유체 결합된 처리 챔버들 또는 처리 영역들, 예컨대, 도 1a의 사중 섹션들(109)에 예시된 처리 챔버 영역들(108)에 의해 위로부터 적어도 부분적으로 한정될 수 있다. 이송 영역 하우징의 측벽은 하나 이상의 접근 위치(207)를 한정할 수 있고, 이를 통해, 예컨대, 위에서 논의된 바와 같이 제2 로봇 암(110)에 의해 기판들이 전달되고 회수될 수 있다. 일부 실시예들에서, 접근 위치들(207)은 슬릿 밸브들 또는 다른 밀봉가능한 접근 위치들일 수 있고, 이들은 이송 영역 하우징(205) 내에 기밀 환경을 제공하기 위한 도어들 또는 다른 밀봉 메커니즘들을 포함한다. 2개의 그러한 접근 위치들(207)이 예시되지만, 일부 실시예들에서, 단일 접근 위치(207)뿐만 아니라 이송 영역 하우징의 다수의 측들 상의 접근 위치들도 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 예시된 이송 섹션은 200 mm, 300 mm, 450 mm를 포함하는 임의의 기판 크기, 또는 임의의 개수의 기하형상 또는 형상을 특징으로 하는 기판들을 포함하는 더 크거나 더 작은 기판들을 수용하도록 크기가 정해질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
이송 영역 하우징(205) 내에는, 이송 영역 용적 주위에 위치된 복수의 기판 지지부들(210)이 있을 수 있다. 4개의 기판 지지부들이 예시되지만, 임의의 개수의 기판 지지부들이 본 기술의 실시예들에 의해 유사하게 포함된다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 기술의 실시예들에 따라, 약 3개, 4개, 5개, 6개, 8개 또는 그 초과의 기판 지지부들(210)이 이송 영역들에 수용될 수 있다. 제2 로봇 암(110)은 접근부들(207)을 통해 기판을 기판 지지부들(210a 또는 210b) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두에 전달할 수 있다. 유사하게, 제2 로봇 암(110)은 이러한 위치들로부터 기판들을 회수할 수 있다. 리프트 핀들(212)이 기판 지지부들(210)로부터 돌출될 수 있고, 로봇이 기판들 아래에 접근하는 것을 허용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 리프트 핀들은 기판 지지부들 상에, 또는 기판 지지부들이 아래로 함몰될 수 있는 위치에 고정될 수 있거나, 리프트 핀들은 기판 지지부들을 통해 추가적으로 상승 또는 하강될 수 있다. 기판 지지부들(210)은 수직으로 병진가능할 수 있고, 일부 실시예들에서, 이송 영역 하우징(205) 위에 위치된, 기판 처리 시스템들의 처리 챔버 영역들, 예컨대, 처리 챔버 영역들(108)까지 연장될 수 있다.
이송 영역 하우징(205)은 정렬 시스템들을 위한 접근부(215)를 제공할 수 있고, 정렬 시스템들은 정렬기를 포함할 수 있고, 정렬기는, 예시된 바와 같이 이송 영역 하우징의 애퍼쳐를 통해 연장될 수 있고 인접한 애퍼쳐를 통해 돌출되거나 투과하는 레이저, 카메라, 또는 다른 모니터링 디바이스와 함께 작동할 수 있고, 병진되고 있는 기판이 적절하게 정렬되는지를 결정할 수 있다. 이송 영역 하우징(205)은 또한, 다양한 기판 지지부들 사이에서 기판들을 위치시키고 기판들을 이동시키기 위해 다수의 방식들로 작동될 수 있는 이송 장치(220)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 이송 장치(220)는 기판 지지부들(210a 및 210b) 상의 기판들을 기판 지지부들(210c 및 210d)로 이동시킬 수 있고, 이는 추가적인 기판들이 이송 챔버 내로 전달되는 것을 허용할 수 있다. 추가적인 이송 작동들은 위에 놓인 처리 영역들에서의 추가적인 처리를 위해 기판 지지부들 사이에서 기판들을 회전시키는 것을 포함할 수 있다.
이송 장치(220)는 이송 챔버 내로 연장되는 하나 이상의 샤프트를 포함할 수 있는 중심 허브(225)를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(235)가 샤프트와 결합될 수 있다. 엔드 이펙터(235)는 중심 허브로부터 방사상으로 또는 측방향으로 외측으로 연장되는 복수의 암들(237)을 포함할 수 있다. 암들이 연장되는 중심 몸체가 예시되지만, 엔드 이펙터는 다양한 실시예들에서 샤프트 또는 중심 허브와 각각 결합되는 별개의 암들을 추가적으로 포함할 수 있다. 임의의 개수의 암들이 본 기술의 실시예들에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 암들(237)의 개수는 챔버에 포함된 기판 지지부들(210)의 개수와 유사하거나 동일할 수 있다. 그러므로, 예시된 바와 같이, 4개의 기판 지지부들의 경우, 이송 장치(220)는 엔드 이펙터로부터 연장되는 4개의 암들을 포함할 수 있다. 암들은 임의의 개수의 형상들 및 프로파일들, 예컨대, 직선 프로파일들 또는 아치형 프로파일들을 특징으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 예컨대, 정렬 또는 맞물림을 위해 기판을 지지하고/거나 기판에 대한 접근을 제공하기 위한 후크들, 링들, 포크들, 또는 다른 설계들을 포함하는 임의의 개수의 원위부 프로파일들을 포함할 수 있다.
엔드 이펙터(235), 또는 엔드 이펙터의 구성요소들 또는 부분들은 이송 또는 이동 동안 기판들에 접촉하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 구성요소들뿐만 아니라 엔드 이펙터는 전도성 및/또는 절연성 물질들을 포함하는 다수의 물질들로 만들어지거나 그러한 물질들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 물질들은 위에 놓인 처리 챔버로부터 이송 챔버 내로 전달될 수 있는 전구체들 또는 다른 화학물질들과의 접촉을 견디기 위해 코팅되거나 도금될 수 있다.
추가적으로, 물질들은 다른 환경 특징들, 예컨대, 온도를 견디도록 제공되거나 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 지지부들은 지지부 상에 배치된 기판을 가열하도록 작동가능할 수 있다. 기판 지지부들은, 표면 또는 기판 온도를 약 100 ℃ 이상, 약 200 ℃ 이상, 약 300 ℃ 이상, 약 400 ℃ 이상, 약 500 ℃ 이상, 약 600 ℃ 이상, 약 700 ℃ 이상, 약 800 ℃ 이상, 또는 그 초과의 온도들로 증가시키도록 구성될 수 있다. 이러한 온도들 중 임의의 온도는 작동들 동안 유지될 수 있고, 따라서 이송 장치(220)의 구성요소들은 이러한 언급된 또는 포함된 온도들 중 임의의 온도에 노출될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예들에서, 물질들 중 임의의 것은 이러한 온도 체계들을 수용하도록 선택될 수 있고, 비교적 낮은 열 팽창 계수들 또는 다른 유익한 특징들을 특징으로 할 수 있는 물질들, 예컨대, 금속들 및 세라믹들을 포함할 수 있다.
구성요소 결합부들이 또한, 고온 및/또는 부식성 환경들에서의 작동을 위해 적응될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터들 및 단부 부분들이 각각 세라믹인 경우, 결합부는 가압 끼워맞춤, 스냅 끼워맞춤, 또는 온도에 따라 팽창 및 수축할 수 있고 세라믹들에서 균열을 야기할 수 있는 볼트들과 같은 추가적인 물질들을 포함하지 않을 수 있는 다른 끼워맞춤들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 단부 부분들은 엔드 이펙터들과 연속적일 수 있고, 엔드 이펙터들과 모놀리식으로 형성될 수 있다. 작동 또는 작동 동안의 내성을 용이하게 할 수 있고 본 기술에 의해 유사하게 포함되는 임의의 개수의 다른 물질들이 활용될 수 있다.
이전에 논의된 바와 같이, 덮개 플레이트, 예컨대, 기판 지지부들에 접근가능한 별개의 처리 영역들을 한정할 수 있는 제1 덮개 플레이트가 이송 영역 하우징(205) 위에 놓일 수 있다. 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 덮개 플레이트(300)의 개략적인 등각도를 도시한다. 덮개 플레이트(300)는 제1 덮개 플레이트(158)의 임의의 특징 또는 이전에 설명된 바와 같은 임의의 다른 구성요소를 포함할 수 있다. 예시된 바와 같이, 덮개 플레이트(300)는 이전에 설명된 바와 같은 개별 처리 영역들을 한정할 수 있는 제1 복수의 애퍼쳐들(305)을 한정할 수 있다. 덮개 플레이트(300)는 또한, 제2 복수의 애퍼쳐들(310)을 한정할 수 있다. 각각의 애퍼쳐(310)는 연관된 애퍼쳐(305)에 인접하여 위치될 수 있다. 애퍼쳐들(305)은 처리 영역들을 한정할 수 있는 한편, 애퍼쳐들(310)은 시스템 포어라인에 대한 접근 루트들 또는 배기 접근부를 한정할 수 있고, 그에 의해 각각의 처리 영역이 배기될 수 있다. 아래에 더 설명될 바와 같이, 각각의 개별 덮개 스택을 위한 펌핑 라이너는 연관된 애퍼쳐(310)를 통해 배기하도록 배향될 수 있다. 4개의 애퍼쳐들(305) 및 4개의 애퍼쳐들(310)이 예시되지만, 본 기술의 실시예들에 따른 덮개 플레이트들은 처리 챔버 또는 배기 시스템의 임의의 구성을 위해 임의의 개수의 애퍼쳐를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 기술의 일부 실시예들에서, 냉각 시스템이 덮개 플레이트 내에 포함될 수 있다. 예시된 바와 같이, 유체 냉각 라인(315)은 각각의 제1 애퍼쳐(305) 주위에 연장될 수 있다. 이는 처리 동안 챔버 몸체의 냉각을 허용할 수 있다. 시스템 설정들 때문에, 각각의 챔버 영역은 예시된 바와 같이 덮개 플레이트(300)의 원위 에지에서 포어라인 연결부로 배기될 수 있지만, 다른 구성들이 본 기술에 의해 유사하게 포함될 수 있다. 가열된 프로세스 가스들 또는 유출물들은 덮개 스택 구성요소들을 통해 제2 애퍼쳐들 밖으로 유동할 수 있고, 이는 이러한 영역들에서 덮개 플레이트의 온도를 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 덮개 플레이트에 걸쳐 온도 프로파일이 전개될 수 있으며, 여기서, 덮개 플레이트의 중간 근처에서 더 저온이 발생할 수 있다. 이는, 아래에 더 논의될 바와 같이 각각의 개별 덮개 스택으로부터의 열 분배에 영향을 줄 수 있다. 추가적으로, 덮개 스택의 구성요소들이 불균일하게 결합될 수 있기 때문에, 구성요소들로부터의 열 손실이 균일하지 않을 수 있다.
도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 기판 처리 시스템의 예시적인 처리 시스템(400) 배열의 개략적인 부분 단면도를 도시하고, 위에서 논의된 바와 같은 덮개 플레이트의 제1 애퍼쳐 및 제2 애퍼쳐를 통한 단면도를 도시할 수 있다. 도면은 위에서 설명된 처리 시스템들 및 구성요소들의 양상들을 예시할 수 있고, 시스템의 추가적인 양상들을 예시할 수 있다. 도면은 시스템의 추가적인 도면 또는 버전을 예시할 수 있다. 처리 시스템(400)은 다른 곳에서 설명되거나 예시되는 처리 시스템들의 임의의 부분의 임의의 양상을 포함할 수 있고, 다른 곳에서 설명되는 시스템들 중 임의의 것과 통합되는 덮개 스택의 양상들을 예시할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 예를 들어, 처리 시스템(400)은 챔버의 이송 영역 위에 놓인 시스템의 부분을 예시할 수 있고, 이전에 설명된 바와 같이 이송 영역을 한정하는 챔버 몸체 위에 위치된 구성요소들을 도시할 수 있다. 이송 영역, 및 처리 시스템(400)의 구성요소들을 포함하는 시스템에 대해 이전에 설명된 임의의 구성요소를 포함하는 것과 같이, 이전에 언급된 임의의 구성요소들이 여전히 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
이전에 언급된 바와 같이, 다중 챔버 시스템들은 각각의 처리 영역에 대한 개별 덮개 스택들을 포함할 수 있다. 처리 시스템(400)은 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 또는 그 초과의 처리 챔버 섹션들을 포함하는 다중 챔버 시스템의 일부일 수 있는 하나의 덮개 스택의 도면을 예시할 수 있다. 그러나, 설명된 덮개 스택 구성요소들은 단독 챔버들에도 또한 포함될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 위에서 설명된 바와 같이, 하나 이상의 덮개 플레이트는 각각의 처리 영역에 대한 개별 덮개 스택들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예시된 바와 같이, 처리 시스템(400)은 제1 덮개 플레이트(405)를 포함할 수 있고, 이는 위에서 설명된 덮개 플레이트(158)의 임의의 양상일 수 있거나 그를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 덮개 플레이트(405)는 이전에 설명된 바와 같이 챔버 몸체, 또는 이송 영역 하우징(402) 상에 놓일 수 있는 단일 덮개 플레이트일 수 있다. 제1 덮개 플레이트(405)는 덮개 플레이트의 제1 표면을 따라 하우징 상에 놓일 수 있다. 덮개 플레이트(405)는, 이전에 설명된 바와 같은 한정된 처리 영역들 내로의 기판들의 수직 병진 이동을 허용하는, 덮개 플레이트를 통하는 제1 복수의 애퍼쳐들(406)을 한정할 수 있다. 애퍼쳐들(406)은 기판 처리가 수행될 수 있는 처리 영역들을 한정할 수 있다. 덮개 플레이트(405)는 추가적으로, 처리 시스템과 연관된 펌핑 시스템 및 포어라인으로의 배기를 허용하는, 덮개 플레이트를 통하는 제2 복수의 애퍼쳐들(407)을 한정할 수 있다.
이전에 설명된 바와 같은 복수의 덮개 스택들이 제1 덮개 플레이트(405) 상에 놓일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 덮개 플레이트(405)는 제1 표면에 대향하는 제1 덮개 플레이트(405)의 제2 표면으로부터 연장되는, 이전에 예시된 바와 같은 함몰된 레지를 한정할 수 있다. 함몰된 레지는 제1 복수의 애퍼쳐들 중 각각의 애퍼쳐(406) 주위에 연장될 수 있거나, 위에서 예시된 바와 같이 애퍼쳐의 부분 주위에 연장될 수 있다. 각각의 개별 덮개 스택은 별개의 함몰된 레지 상에 놓일 수 있거나, 함몰되지 않은 애퍼쳐들 위에 놓일 수 있다. 복수의 덮개 스택들은 제1 덮개 플레이트를 통해 한정되는 복수의 애퍼쳐들의 애퍼쳐들의 개수와 동일한 개수의 덮개 스택들을 포함할 수 있다. 덮개 스택들은 위에서 설명된 바와 같이 이송 영역으로부터 수직으로 오프셋된 복수의 처리 영역들을 적어도 부분적으로 한정할 수 있다. 하나의 애퍼쳐(406) 및 하나의 덮개 스택이 예시되고 아래에서 더 논의될 것이지만, 처리 시스템(400)은, 본 기술에 의해 포함되는 실시예들에서 시스템과 통합되는 유사하거나 이전에 논의된 구성요소들을 갖는 임의의 개수의 덮개 스택들을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이하의 설명은 임의의 개수의 덮개 스택들 또는 시스템 구성요소들에 적용될 수 있다.
실시예들에서, 덮개 스택들은 임의의 개수의 구성요소들을 포함할 수 있고, 위에서 설명된 구성요소들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 덮개 스택들은 덮개 플레이트(405)의 제2 표면 상에 놓인 초크 플레이트(410)를 포함할 수 있다. 초크 플레이트(410)는 초크 플레이트(410)의 제1 표면 상에서 덮개 플레이트 상에 놓일 수 있다. 초크 플레이트는 덮개 플레이트를 통한 제1 복수의 애퍼쳐들 중 연관된 애퍼쳐(406)와 축방향으로 정렬된 제1 애퍼쳐를 한정할 수 있다. 초크 플레이트는 또한, 덮개 플레이트를 통한 제2 복수의 애퍼쳐들 중 연관된 애퍼쳐(407)와 축방향으로 정렬된 제2 애퍼쳐를 한정할 수 있다. 예시된 바와 같이, 초크 플레이트(410)는 초크 플레이트를 통한 제1 애퍼쳐를 한정하는 림(412)을 포함할 수 있다. 림(412)은 제1 복수의 애퍼쳐들 중 연관된 제1 애퍼쳐(406)를 한정하는 덮개 플레이트의 측벽을 따라 연장될 수 있다. 아래에 설명될 바와 같이, 일부 실시예들에서, 구성요소들 사이의 열 유동을 제어하기 위해 림과 덮개 플레이트 사이에 갭이 유지될 수 있다. 림(412)은 초크 플레이트의 제1 표면으로부터 덮개 플레이트(405)을 향하는 방향으로 수직으로 연장될 수 있고, 초크 플레이트(410)로부터 돌출부를 형성할 수 있다.
펌핑 라이너(415)는 덮개 플레이트(405) 상에 놓인 초크 플레이트의 제1 표면에 대향하는 초크 플레이트(410)의 제2 표면 상에 놓일 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 펌핑 라이너(415)는 연관된 제2 애퍼쳐(407)로 유동할 수 있는 배기물을 처리 용적에 제공하도록 배열될 수 있다. 이에 따라, 덮개 플레이트를 통해 한정된 제2 복수의 애퍼쳐들 중 애퍼쳐(407), 및 초크 플레이트(410)을 통해 한정된 제2 애퍼쳐는, 특정 덮개 스택에 의해 한정된 특정 처리 영역을 위한 펌핑 라이너로부터 연장되는 유동 채널을 형성할 수 있고, 이는 처리 영역을 펌핑 시스템 또는 배기 시스템과 유체 결합시킬 수 있다. 덮개 스택은 펌핑 라이너(415) 상에 놓인 면판(420)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 면판(420)은 가열식 구성요소일 수 있고, 이는 가열기(422)를 포함할 수 있고, 이는 일부 실시예들에서, 면판 주위에 연장되는 환형 가열기일 수 있다.
차단 플레이트(425)가 면판(420) 상에 놓일 수 있고, 위에서 설명된 바와 같이 전구체들의 균일한 분배를 더 용이하게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 면판 가열기(422)는 차단 플레이트(425)의 외측 에지 주위에, 예컨대, 차단 플레이트의 방사상 외측으로 연장될 수 있고, 차단 플레이트(425) 주위에 방사상으로 연장될 수 있다. 차단 플레이트의 가열을 제한하기 위해 차단 플레이트와 가열기(422) 사이에 갭이 유지될 수 있다. 가스 박스(430)가 차단 플레이트(425) 상에 놓일 수 있다. 가스 박스(430)는 구성요소들의 온도를 제어하기 위해 냉각 유체가 유동될 수 있는 채널(432)을 한정할 수 있다. 제2 덮개 플레이트(435)가 가스 박스(430) 상에 놓일 수 있다.
이에 따라, 가스 박스를 갖는 면판 위 그리고 덮개 플레이트를 갖는 면판 아래 둘 모두에 냉각이 제공될 수 있다. 위로부터 축-대칭 냉각을 제공할 수 있는, 차단 플레이트와의 적층된 배열과의 결합에 기초하여 가스 박스로부터의 냉각이 비교적 균일하게 유지될 수 있지만, 덮개 플레이트에 대한 냉각은 아래 놓인 구성요소들의 비대칭 결합에 기초하여 유지하기가 더 어려울 수 있다. 예를 들어, 펌핑 라이너(415)는 라이너 상에 놓인 면판으로부터의 직접적인 가열을 가질 수 있고, 따라서 펌핑 라이너(415)는 면판으로부터 비교적 균일하게 가열될 수 있다. 그러나, 펌핑 라이너로부터의 열 분배는 균일하지 않을 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 초크 플레이트(410)는, 냉각을 포함할 수 있는, 펌핑 라이너와 덮개 플레이트(405) 사이의 결합을 제공할 수 있다. 제2 애퍼쳐(407) 주위에서 더 높은 온도로 덮개 플레이트에 걸쳐 온도 구배가 형성될 수 있지만, 초크 플레이트(410) 및 펌핑 라이너(415)는 이 위치에서 덮개 플레이트와의 증가된 직접 결합을 가질 수 있고, 펌핑 라이너로부터의 열 전달을 용이하게 한다.
도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 처리 챔버(500)의 개략적인 측단면 입면도들을 도시한다. 도 5는 시스템들(100, 200, 및/또는 400)의 구성요소들에 관한 추가의 세부사항들을 예시할 수 있다. 챔버(500)는 일부 실시예들에서 이전에 논의된 시스템들(100, 200, 및/또는 400)의 임의의 특징 또는 양상을 포함하는 것으로 이해된다. 챔버(500)는 반도체 처리 작동들, 예컨대, 증착, 제거, 식각, 및 세정 작동들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 챔버(500)는 반도체 처리 시스템에 포함될 수 있고 논의 중인 챔버 구성요소들의 부분도를 도시할 수 있다. 챔버(500)의 임의의 양상은 또한, 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 바와 같이 다른 처리 챔버들 또는 시스템들과 통합될 수 있다.
챔버(500)는 이송 영역 및 처리 영역을 한정할 수 있는 챔버 몸체(502)를 포함할 수 있다. 덮개 플레이트(505)는 챔버 몸체(502) 맨 위에 놓일 수 있고 초크 플레이트(510)를 지지할 수 있다. 초크 플레이트는 덮개 플레이트(505)의 연관된 애퍼쳐와 축방향으로 정렬되는 애퍼쳐를 한정할 수 있다. 예시된 바와 같이, 초크 플레이트(510)는 초크 플레이트(510)를 통한 애퍼쳐를 한정하는 림(512)을 포함할 수 있다. 림(512)이, 덮개 플레이트(505)에 의해 한정된 애퍼쳐 내로 연장되도록, 림(512)은 덮개 플레이트(505)의 내측 측벽을 따라 연장될 수 있고, 림(512)의 적어도 일부는 덮개 플레이트(505)의 전부 또는 일부 아래로 연장된다. 일부 실시예들에서, 라이너(515), 예컨대, 펌핑 라이너가 초크 플레이트(510)의 상부 표면 맨 위에 놓일 수 있다. 면판(520)이 라이너(515) 맨 위에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 개재 구성요소가 면판(520)과 라이너(515) 사이에 배치될 수 있다.
기판 지지부(525)가 챔버 몸체(502)의 내부 내에 배치될 수 있다. 기판 지지부(525)는 챔버 몸체(502) 내에서 이송 영역과 처리 영역 사이에서 수직으로 병진가능할 수 있다. 기판 지지부(525)는, 일부 실시예들에서 가열기를 포함할 수 있는 지지 플레이트(530)를 포함할 수 있다. 기판 지지부(525)는 또한, 챔버 몸체(502)의 바닥을 통해 연장될 수 있고 무선 주파수 공급원 및/또는 다른 전원과 결합될 수 있는 샤프트(535)를 포함할 수 있다.
챔버(500)는 처리 작동들 동안 프로세스 영역을 공통 챔버 용적으로부터 선택적으로 밀봉할 수 있는 주변 밸브(540)를 포함할 수 있다. 주변 밸브(540)는 챔버(500)의 이송 영역에 배치될 수 있고, 기판 지지부(525)의 외측 및/또는 아래에 위치될 수 있다. 주변 밸브(540)는 챔버 몸체(502)의 하부 단부와 결합될 수 있는 바닥 플레이트(545)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 바닥 플레이트(545)의 주변 에지의 최상부 표면은 챔버 몸체(502)의 바닥 표면에 대해 위치되고 그와 결합될 수 있다. 바닥 플레이트(545)는 일반적으로, 덮개 플레이트(505)의 애퍼쳐와 정렬될 수 있다. 바닥 플레이트(545)는 기판 지지부(525)의 샤프트(535)를 수용할 수 있는 중심 애퍼쳐를 한정할 수 있다. 주변 밸브(540)는 제1 표면, 및 제1 표면에 대향할 수 있는 제2 표면을 특징으로 할 수 있는 챔버 밀봉 벨로우즈(550)를 포함할 수 있다. 챔버 밀봉 벨로우즈(550)는, 주변 밸브(540)의 이동 동안 제1 표면과 제2 표면 사이의 거리가 변할 수 있도록 챔버 밀봉 벨로우즈(550)의 길이를 따라 연장가능하고 수축가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔버 밀봉 벨로우즈(550)의 바닥 표면은 바닥 플레이트(545)의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 주변 밸브(540)는 기판 지지부(525)의 샤프트(535)를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 포함하는 밀봉 링(555)을 포함할 수 있다. 밀봉 링(555)의 몸체는 제1 표면(예컨대, 바닥 표면) 및 제2 표면(예컨대, 최상부 표면)을 특징으로 할 수 있고, 챔버 몸체(502) 내에서의 밀봉 링(555)의 수직 병진이 챔버 밀봉 벨로우즈(550)의 연장 및/또는 수축을 야기할 수 있도록, 제1 표면은 챔버 밀봉 벨로우즈(550)의 최상부 표면과 결합된다. 밀봉 링(555)의 몸체의 제2 표면은 기판 지지부(525)의 지지 플레이트(530)의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정할 수 있고, 이는 기판 지지부(525) 및 주변 밸브(540)가, 하강된 위치에 있을 때 지지 플레이트(530)의 부분이 리세스 내에 수용되는 것을 가능하게 한다. 아래에 더 상세하게 논의될 바와 같이, 주변 밸브(540)는, 밀봉 링(555)의 상부 표면(및/또는 그에 결합된 경질 정지부)이, 밀봉 링(555)의 상부 표면과 수직 정렬될 수 있는 초크 플레이트(510)의 림(512)의 하부 표면과 접촉할 수 있는 상승된 위치로 챔버 몸체(502) 내에서 상향으로 병진할 수 있다. 밀봉 링(555)의 상부 표면은 처리 영역을 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉하기 위해 림(512)의 하부 표면에 대하여 압축될 수 있는 압축가능한 밀봉 요소, 예컨대, O 링 또는 개스킷을 포함할 수 있다. 이는, 상승된 주변 밸브(540)가, 각각의 챔버가 처리 작동들 동안 다른 처리 영역들로부터 격리된 전용 처리 영역을 갖는 것을 가능하게 할 수 있기 때문에, 다수의 챔버들이 공통 챔버 용적을 공유하는 실시예들에서 특히 유익할 수 있다. 처리 영역들의 격리는 각각의 챔버 내의 작동 조건들을 개선할 수 있고, 개선된 웨이퍼 품질을 초래할 수 있다. 주변 밸브(540)는 바닥 플레이트(545) 아래에 배치될 수 있는 리프트 메커니즘(560)을 포함할 수 있다. 리프트 메커니즘(560)의 부분은 바닥 플레이트(545)를 통해 연장될 수 있고, 밀봉 링(555)의 바닥 표면과 결합될 수 있으며, 챔버 몸체(502) 내에서 밀봉 링(555)을 병진시키도록 연장 및 수축할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 주변 밸브(600)의 개략적인 측면 입면도를 도시한다. 주변 밸브(600)는 이전에 설명된 주변 밸브(540)의 추가적인 특징들을 예시할 수 있고, 위에서 논의된 바와 같은 임의의 특징 또는 특징을 포함할 수 있다. 추가적으로, 주변 밸브(600)는 이전에 설명된 바와 같은 처리 시스템 및/또는 챔버, 예컨대, 시스템들(100, 200, 및 400), 및/또는 챔버 및(500) 내에 배치될 수 있다. 주변 밸브(600)는 챔버 몸체(예컨대, 챔버 몸체(502))의 하부 단부와 결합될 수 있는 바닥 플레이트(605)(바닥 플레이트(545)와 유사할 수 있음)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 바닥 플레이트(605)의 주변 에지의 최상부 표면은 챔버 몸체의 바닥 표면에 대해 위치되고 그와 결합될 수 있다. 바닥 플레이트(605)는 바닥 플레이트(605)의 주변 에지에 근접하여 바닥 플레이트(605)의 주 몸체로부터 상향으로 돌출되는 외측 림(607)을 포함할 수 있다. 외측 림(607)은 바닥 플레이트(605)와 챔버 몸체 사이의 결합을 위해 더 큰 지지를 제공할 수 있는 증가된 물질을 제공할 수 있다. 바닥 플레이트(605)는 바닥 플레이트(605)의 중심에 근접하여 주 몸체로부터 상향으로 돌출되는 내측 영역(609)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내측 영역(609)은 외측 림(607)의 최상부 표면보다 높은 높이까지 상향으로 돌출될 수 있다. 바닥 플레이트(605)는 기판 지지부(예컨대, 기판 지지부(525))의 샤프트를 수용할 수 있는 중심 애퍼쳐(610)를 한정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 중심 애퍼쳐(610)는 대체로 원통형 하부 부분을 갖는 테이퍼링된 최상부 부분을 가질 수 있다. 테이퍼링된 상부 부분은, 기판 지지부가, 하강된 위치에 있을 때 기판 지지부의 바닥 단부를 더 잘 수용할 수 있다. 바닥 플레이트(605)는 바닥 플레이트(605)의 주 몸체 내에 다수의 추가적인 애퍼쳐들을 한정할 수 있다. 예를 들어, 도 6b에 최상으로 예시된 바와 같이, 바닥 플레이트(605)는 외측 림(607)의 방사상 내측 및 내측 영역(609)의 방사상 외측의 바닥 플레이트(605)의 2개의 대향 측들에 애퍼쳐들(611)을 한정할 수 있다. 바닥 플레이트(605)는 다른 개수의 애퍼쳐들(611)을 한정할 수 있다. 예를 들어, 바닥 플레이트(605)는 적어도 또는 약 2개의 애퍼쳐(611), 적어도 또는 약 3개의 애퍼쳐(611), 적어도 또는 약 4개의 애퍼쳐(611), 적어도 또는 약 5개의 애퍼쳐(611), 또는 초과를 한정할 수 있다. 종종, 애퍼쳐들(611)은 바닥 플레이트(605)에 대하여 동일한 각도 간격들로 이격될 수 있지만, 일부 실시예들은 애퍼쳐들(611) 중 2개 이상의 애퍼쳐들 사이에 불규칙한 간격을 제공할 수 있다.
주변 밸브(600)는 제1 표면(617) 및 제1 표면(617)에 대향할 수 있는 제2 표면(619)을 특징으로 할 수 있는 챔버 밀봉 벨로우즈(615)(챔버 밀봉 벨로우즈(550)와 유사함)를 포함할 수 있다. 챔버 밀봉 벨로우즈(615)는, 주변 밸브(600)의 이동 동안 제1 표면(617)과 제2 표면(619) 사이의 거리가 변할 수 있도록 챔버 밀봉 벨로우즈(615)의 길이를 따라 연장가능하고 수축가능할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 표면(617)은 바닥 플레이트(605)의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 표면(617)은, 제1 표면(617)이 바닥 플레이트(605)에 대해 고정되도록, 애퍼쳐들(611)의 방사상 내측에 있는 위치에서 바닥 플레이트(605)에 체결되고/거나 다른 방식으로 고정될 수 있다.
주변 밸브(600)는 밀봉 링(620)(밀봉 링(555)과 유사할 수 있음)을 포함할 수 있다. 밀봉 링(620)은 기판 지지부의 샤프트를 수용할 수 있는 중심 애퍼쳐(625)를 한정하는 대체로 환형인 몸체를 포함할 수 있다. 밀봉 링(620)의 몸체는 제1 표면(621) 및 제2 표면(623)을 특징으로 할 수 있다. 밀봉 링(620)의 몸체는 챔버 몸체 내에서의 밀봉 링(620)의 수직 병진이 챔버 밀봉 벨로우즈(615)가 연장 및/또는 수축하게 할 수 있도록 챔버 밀봉 벨로우즈(615)의 제2 표면(619)과 결합될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 링(620)의 몸체는 몸체의 내측 표면으로부터 중심 애퍼쳐(625) 내로 소정 거리만큼 연장되는 내측 돌출부(630)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 내측 돌출부(630)는 형상이 환형일 수 있고, 몸체의 내측 표면 전체 주위에 연장될 수 있는 반면, 다른 실시예들에서는, 내측 돌출부(630)는 밀봉 링(620)의 몸체의 내측 표면의 일부분으로부터만 연장될 수 있다. 챔버 밀봉 벨로우즈(615)의 제2 표면(619)은 내측 돌출부(630)의 하부 표면과 체결되고/거나 다른 방식으로 결합될 수 있다. 밀봉 링(620)의 환형 몸체의 내측 벽 및 내측 돌출부의 하부 표면은 밀봉 링(620) 내에 하부 리세스를 한정할 수 있다. 하부 리세스는 챔버 밀봉 벨로우즈(615)의 부분을 수용할 수 있고, 챔버 밀봉 벨로우즈는 밀봉 링(620)의 하부측과 바닥 플레이트(605) 사이에 연장되는 용적을 밀봉할 수 있다.
밀봉 링(620)의 몸체의 제2 표면(623)은 기판 지지부의 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 상부 리세스를 한정할 수 있고, 이는 기판 지지부 및 주변 밸브(600)가, 하강된 위치에 있을 때 지지 플레이트의 부분이 리세스 내에 수용되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 밀봉 링(620)의 몸체의 내측 벽과 내측 돌출부(630)의 상부 표면은 상부 리세스를 한정할 수 있다. 제2 표면(623)은, 주변 밸브(600)가, 상승된 위치에 있을 때 챔버의 초크 플레이트의 하부 표면과 제2 표면(623) 사이에서 압축될 수 있는 압축가능한 밀봉 요소(635)(예컨대, O 링 또는 개스킷)를 포함할 수 있다. 밀봉 요소(635)는 제2 표면(623) 내에 형성된 채널 내에 놓일 수 있고, 제2 표면(623) 위로 약간 돌출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 경질 정지부(640)는 밀봉 링(620)과 결합될 수 있다. 경질 정지부들(640)은 중합체 물질, 예컨대, 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및/또는 다른 열가소성 및/또는 내화학성 중합체 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 경질 정지부들(640)이, 규칙적인 및/또는 불규칙한 각도 간격들로 밀봉 링(620)의 외측 표면과 결합될 수 있다. 경질 정지부들(640) 중 각각의 경질 정지부의 최상부 표면은 제2 표면(623) 위로 작은 거리만큼 연장될 수 있고, 그에 의해, 상승될 때, 경질 정지부들(640)은 밀봉 링(620)이 먼저 초크 플레이트의 림에 접촉하는 것(또는 계속 접촉하는 것)을 방지하기 위해 초크 플레이트의 림의 하부측에 접촉한다. 예를 들어, 각각의 경질 정지부(640)는 밀봉 링(620)의 제2 표면(623) 위에 약 5 밀 내지 100 밀, 약 10 밀 내지 75 밀, 약 15 밀 내지 50 밀, 또는 약 20 밀 내지 30 밀만큼 연장될 수 있다. 밀봉 요소(635)의 두께는, 경질 정지부들(640)이 초크 플레이트의 하부 표면과 맞물릴 때, 프로세스 용적을 (슬릿 밸브 및) 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉하기 위해 밀봉 요소(635)가 초크 플레이트의 하부 표면과 제2 표면(623) 사이에서 압축되도록, 각각의 경질 정지부(640)의 최상부와 제2 표면(623) 사이의 거리보다 클 수 있다. 경질 정지부들(640)의 더 연질인 중합체 물질은, 주변 밸브가 상승될 때, 주변 밸브(600)와 초크 플레이트 사이의 충격을 감쇠시킬 수 있다. 임의의 개수의 경질 정지부(640)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 주변 밸브(600)는, 적어도 또는 약 2개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 3개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 4개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 5개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 6개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 7개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 8개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 9개의 경질 정지부, 적어도 또는 약 10개의 경질 정지부, 또는 그 초과를 포함할 수 있다.
주변 밸브(600)는 처리 챔버 내에서 챔버 밀봉 벨로우즈(615)의 제2 표면(619) 및 밀봉 링(620)을 병진시키도록 작동할 수 있는 리프트 메커니즘(645)을 포함할 수 있다. 리프트 메커니즘(645)은 리프트 메커니즘(645)을 바닥 플레이트(605)와 결합시키는 장착 브래킷(650)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 장착 브래킷(650)의 최상부 표면(651)은 바닥 플레이트(605)의 하부 표면에 대하여 체결되고/거나 그와 다른 방식으로 결합될 수 있다. 장착 브래킷(650)의 하부 부분은 장착 브래킷(650) 상에 이동가능하게 장착되는 플랫폼(660)을 상승 및 하강시킬 수 있는 서보 모터 및/또는 다른 선형 액추에이터와 같은 액추에이터(655)와 결합될 수 있다. 플랫폼(660)의 수직 이동이 장착 지지부(665)의 대응하는 수직 이동을 야기할 수 있도록 장착 지지부(665)가 플랫폼(660)과 결합될 수 있다. 장착 지지부(665)는 기판 지지부의 샤프트가 장착 지지부(665)를 통해 연장되는 것을 가능하게 하는 개방 내부를 한정할 수 있다. 예시된 바와 같이, 장착 지지부(665)는 C 형상의 몸체로서 제공되고, C 형상의 중간 부분은 플랫폼(660)과 결합되지만, 다양한 실시예들에서, 개방 중심들을 갖는 다른 설계들이 활용될 수 있다. 리프트 로드들(670), 예컨대, 스위블 리프트들이 장착 지지부(665)의 단부들 맨 위에 지지될 수 있다. 여기에 도시된 바와 같이, 2개의 리프트 로드들(670)이 제공될 수 있지만, 다양한 실시예들에서 다른 개수의 리프트 로드(670)가 가능하다. 종종, 리프트 로드(670)의 개수는 바닥 플레이트(605)에 형성된 애퍼쳐들(611)의 개수와 일치한다. 각각의 리프트 로드(670)의 바닥 단부는, 예컨대, 장착 지지부(665) 맨 위에 장착되는 베이스(675)를 통해 장착 지지부(665)의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 각각의 리프트 로드(670)의 최상부 단부는 바닥 플레이트(605)를 통해, 예컨대, 애퍼쳐들(611) 중 하나를 통해 연장될 수 있다. 리프트 로드(670)의 최상부 단부는 밀봉 링(620)과 직접 및/또는 간접적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 최상부 단부는 밀봉 링(620)의 제1 표면(621)에 직접 체결될 수 있다. 여기에 예시된 바와 같은 다른 실시예들에서, 각각의 리프트 로드(670)의 최상부 단부를 밀봉 링(620)의 제1 표면(621)에 결합시키기 위해 하나 이상의 밀봉 링 지지부(695)가 사용될 수 있다. 액추에이터(655)가 플랫폼(660)을 상승시킬 때, 장착 지지부(665)는 리프트 로드들(670)의 최상부 단부들이 애퍼쳐들(611)을 통해 상향으로 연장되고 밀봉 링(620)을 바닥 플레이트(605)에 대해 상승시키도록 리프트 로드들(670)을 리프팅할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 리프트 로드(670)는 대기 밀봉 벨로우즈(680)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대기 밀봉 벨로우즈(680)는 리프트 로드(670)를 둘러쌀 수 있고, 대기 밀봉 벨로우즈(680)의 최상부 단부는 바닥 플레이트(605)의 하부 표면과 결합되고, 대기 밀봉 벨로우즈(680)의 하부 단부는 베이스(675)의 최상부 표면과 결합된다. 그러한 방식으로, 챔버는 리프트 메커니즘(645)을 포함하는 구조의 영역으로부터 밀봉될 수 있다.
일부 실시예들에서, 베이스(675)는, 동일한 구성요소 또는 상이한 구성요소들일 수 있는, 충격 감쇠 및/또는 자기 정렬 메커니즘을 포함할 수 있다. 도 6c는 베이스(675)의 개략적인 부분 측단면 입면도를 예시한다. 예를 들어, 베이스(675)는 구성요소들 사이에 위치된 하나 이상의 충격 감쇠 메커니즘을 이용하여 장착 지지부(665)에 체결될 수 있다. 예시된 바와 같이, 충격 감쇠 메커니즘은, 베이스(675)의 바닥 표면과 장착 지지부(665)의 최상부 표면 사이에 배치되는 하나 이상의 스프링(685)을 포함할 수 있다. 주변 밸브(600)의 상승 동안 제2 표면(623) 및/또는 경질 정지부들(640)이 초크 플레이트와 접촉할 때, 스프링들(685)은 충격력을 감쇠시키는 것을 돕고 액추에이터(655)를 보호하는 것을 돕는다. 일부 실시예들에서, 스프링 힘은, 주변 밸브(600)를 상승시키는 것을 정지시키도록 액추에이터(655)를 촉발하는 힘 제한기의 역할을 할 수 있다.
추가적으로, 스프링들(685)은, 초크 플레이트 및 밀봉 링(620)의 접촉 표면들이 서로 완벽하게 평행하지 않은 경우에 주변 밸브(600)를 자기 정렬시키는 것을 도울 수 있다. 예를 들어, 초크 플레이트 및 밀봉 링(620)의 접촉 표면들의 임의의 오정렬은, 하나의 베이스(675) 상의 그리고/또는 하나 이상의 베이스(675)의 일 측 상의 스프링들(685)이, 다른 스프링들(685)과 상이한 높이들로 압축되는 것을 초래할 수 있으며, 이는, 주변 밸브(600)가 프로세스 용적을 챔버 용적의 나머지로부터 적절히 밀봉하는 것을 가능하게 하기 위해 초크 플레이트 및 밀봉 링(620)의 접촉 표면들이 평행할 수 있도록 밀봉 링(620)의 제2 표면(623)이 기본 위치에 대해 편향되고/거나 기울어지는 것을 가능하게 할 수 있다. 밀봉 링(620)의 편향 및/또는 기울어짐을 더 가능하게 하기 위해, 베이스(675)는, 초크 플레이트와 밀봉 링(620)의 접촉 표면들의 임의의 오정렬을 수용하기 위해서 베이스(675)가 장착 지지부(665)에 대하여 회전하고/거나 다른 방식으로 수직으로 및/또는 수평으로 병진하는 것을 가능하게 하는 하나 이상의 볼 스터드(690)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 볼 스터드들(690)의 볼 부분은 장착 지지부(665)에 형성된 소켓 내에 수용될 수 있고, 스프링들(685)의 중심을 통해 그리고 베이스(675)를 통해 연장되는 체결 부분을 포함할 수 있다. 체결구, 예컨대, 너트가 볼 스터드(690)의 체결 부분을 베이스(675)와 고정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스프링들(685)은 초크 플레이트와 밀봉 링(620)의 임의의 오정렬을 수용하기 위해 약 100 밀 내지 500 밀의 총 스트로크를 가질 수 있지만, 스트로크의 양은 스프링 힘, 주변 밸브(600)의 설계, 및/또는 챔버 공차들에 의존할 수 있다.
상승될 때, 주변 밸브(600)는 처리 영역을 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉할 수 있다. 이는, 상승된 주변 밸브(600)가, 각각의 챔버가 처리 작동들 동안 다른 처리 영역들로부터 격리된 전용 처리 영역을 갖는 것을 가능하게 할 수 있기 때문에, 다수의 챔버들이 공통 챔버 용적을 공유하는 실시예들에서 특히 유익할 수 있다. 처리 영역들의 격리는 각각의 챔버 내의 작동 조건들을 개선할 수 있고, 개선된 웨이퍼 품질을 초래할 수 있다. 추가적으로, 대기 밀봉 벨로우즈(680)는 챔버 내의 진공 환경을 유지하기 위해 챔버의 외부(예컨대, 리프트 메커니즘(645)을 하우징하는 영역)로부터 챔버 영역(진공 상태로 유지될 수 있음)을 밀봉하는 것을 도울 수 있다.
도 7a-7c는 본 기술의 실시예들에 따른 예시적인 챔버(700)의 간략화된 개략적인 측단면 입면도를 예시한다. 도 7a-7c는 시스템들(100, 200, 및 400) 및/또는 챔버(500)의 구성요소들에 관한 추가의 세부사항들을 예시할 수 있다. 챔버(700)는 일부 실시예들에서 이전에 논의된 시스템들(100, 200, 및 400) 및/또는 챔버(500)의 임의의 특징 또는 양상을 포함하는 것으로 이해된다. 챔버(700)는 반도체 처리 작동들, 예컨대, 증착, 제거, 및 세정 작동들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 챔버(700)는 반도체 처리 시스템에 포함될 수 있고 논의 중인 챔버 구성요소들의 부분도를 도시할 수 있다. 챔버(700)의 임의의 양상은 또한, 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해될 바와 같이 다른 처리 챔버들 또는 시스템들과 통합될 수 있다.
챔버(700)는 이송 영역 및 처리 영역을 한정할 수 있는 챔버 몸체(702)를 포함할 수 있다. 덮개 플레이트(705)는 챔버 몸체(702) 맨 위에 놓일 수 있고 초크 플레이트(710)를 지지할 수 있다. 예시된 바와 같이, 초크 플레이트(710)는 초크 플레이트(710)를 통한 애퍼쳐를 한정하는 림(712)을 포함할 수 있다. 림(712)이, 덮개 플레이트(705)에 의해 한정된 애퍼쳐 내로 연장되도록, 림(712)은 덮개 플레이트(705)의 내측 측벽을 따라 연장될 수 있고, 림(712)의 적어도 일부는 덮개 플레이트(705)의 전부 또는 부분 아래로 연장된다. 일부 실시예들에서, 라이너(715), 예컨대, 펌핑 라이너가 초크 플레이트(710)의 상부 표면 맨 위에 놓일 수 있다. 면판(720)은 라이너(715) 맨 위에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 개재 구성요소가 면판(720)과 라이너(715) 사이에 배치될 수 있다.
기판 지지부(725)가 챔버 몸체(702)의 내부 내에 배치될 수 있다. 기판 지지부(725)는 챔버 몸체(702) 내에서 이송 영역과 처리 영역 사이에서 수직으로 병진가능할 수 있다. 기판 지지부(725)는 일부 실시예들에서 가열기를 포함할 수 있는 지지 플레이트(730)를 포함할 수 있다. 기판 지지부(725)는 또한, 챔버 몸체(702)의 바닥을 통해 연장될 수 있고 무선 주파수 공급원 및/또는 다른 전원과 결합될 수 있는 샤프트(735)를 포함할 수 있다. 주변 밸브(740)는 챔버(700)의 이송 영역에 배치될 수 있고, 기판 지지부(725)의 외측 및/또는 아래에 위치될 수 있다. 주변 밸브(740)는 본원에 설명된 주변 밸브들(540 및 600)과 유사할 수 있고, 그러한 주변 밸브들과 관련하여 설명된 임의의 특징을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 주변 밸브(740)는 챔버 몸체(702)의 하부 단부와 결합될 수 있는 바닥 플레이트(745)를 포함할 수 있다. 바닥 플레이트(745)는 기판 지지부(725)의 샤프트(735)를 수용할 수 있는 중심 애퍼쳐를 한정할 수 있다. 주변 밸브(740)는 제1 표면, 및 제1 표면에 대향할 수 있는 제2 표면을 특징으로 할 수 있는 챔버 밀봉 벨로우즈(750)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔버 밀봉 벨로우즈(750)의 바닥 표면은 바닥 플레이트(745)의 최상부 표면과 결합될 수 있다. 주변 밸브(740)는 기판 지지부(725)의 샤프트(735)를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 포함하는 밀봉 링(755)을 포함할 수 있다. 밀봉 링(755)의 몸체의 최상부 표면은 기판 지지부(725)의 지지 플레이트(730)의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정할 수 있고, 이는, 도 7a에 도시된 바와 같이 기판 지지부(725) 및 주변 밸브(740)가, 하강된 위치에 있을 때 지지 플레이트(730)의 부분이 리세스 내에 수용되는 것을 가능하게 한다. 기판 지지부(725) 및 주변 밸브(740)는 도 7a에 도시된 위치로부터, 도 7c에 도시된 바와 같은 상승된 프로세스 위치로 상승될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(725)의 리프트 메커니즘은 기판 지지부(725)를 상승된 위치로 상승시킬 수 있는 반면, 주변 밸브(740)의 리프트 메커니즘(리프트 메커니즘(645)과 유사함)은 주변 밸브(740)를 상승된 위치로 상승시킬 수 있다. 기판 지지부(725) 및 주변 밸브(740)의 상승은 서로 순차적이고/거나 동기화될 수 있다. 주변 밸브(740)가 상승될 때, 리프트 메커니즘의 리프트 로드들(리프트 로드들(670)과 유사함)은 바닥 플레이트(745)에 대해 밀봉 링(755)을 상승시킬 수 있고, 이는 또한, 챔버 밀봉 벨로우즈(750)가 길이방향으로 연장되게 할 수 있다. 밀봉 링(755)은 밀봉 링(755)의 상부 표면이 초크 플레이트(710)의 림(712)의 하부측에 접촉할 때까지 상승될 수 있고, 이는, 도 7b에 예시된 바와 같이, 주변 밸브가 더 이상 상승되는 것을 방지할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 경질 정지부들(765)(경질 정지부들(640)과 유사함)은 림(712)의 하부측에 접촉하도록 밀봉 링(755)의 상부 표면과 결합되고 그 상부 표면 위로 약간 연장될 수 있다. 밀봉 링(755)의 상부 표면은 또한, 도 7b에 도시된 바와 같이 주변 밸브(740)가 위치될 때 (슬릿 밸브 및) 챔버 용적의 나머지로부터 프로세스 용적을 밀봉하기 위해 밀봉 링(755)의 상부 표면과 림(712)의 하부 표면 사이에서 압축될 수 있는 압축가능한 밀봉 요소(770)를 포함할 수 있다. 이는, 상승된 주변 밸브(740)가, 각각의 챔버가 처리 작동들 동안 다른 처리 영역들로부터 격리된 전용 처리 영역을 갖는 것을 가능하게 할 수 있기 때문에, 다수의 챔버들이 공통 챔버 용적을 공유하는 실시예들에서 특히 유익할 수 있다. 처리 영역들의 격리는 각각의 챔버 내의 작동 조건들을 개선할 수 있고, 개선된 웨이퍼 품질을 초래할 수 있다. 기판 지지부(725)는, 주변 밸브(740)가 초크 플레이트(710)의 림(712)에 대해 위치된 후에 계속 상승될 수 있다. 예를 들어, 기판 지지부(725)는 도 7c에 도시된 바와 같이 면판(720)에 근접한 더 높은 프로세스 위치로 상승될 수 있다. 그러한 프로세스 위치에서, 기판 지지부(725)는 주변 밸브(740)보다 더 높을 수 있다.
도 8은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 기판 처리의 예시적인 방법(800)의 작동들을 도시한다. 방법은, 본 기술의 실시예들에 따른 주변 밸브들을 포함할 수 있는, 위에서 설명된 처리 시스템(100, 200, 및 400), 및 챔버들(500 및 700)을 포함하는 다양한 처리 챔버들에서 수행될 수 있다. 방법(800)은, 본 기술에 따른 방법들의 일부 실시예들과 구체적으로 연관될 수 있거나 연관되지 않을 수 있는 다수의 선택적 작동들을 포함할 수 있다.
방법(800)은 방법(800)의 개시 전에 선택적 작동들을 포함할 수 있는 방법을 포함할 수 있거나, 방법은 추가적인 작동들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방법(800)은 예시된 것과는 상이한 순서들로 수행되는 작동들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(800)은 작동(805)에서 기판 지지부를 반도체 처리 챔버 내에서 이송 위치로부터 프로세스 위치로 상향 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 작동(810)에서, 프로세스 영역을 (슬릿 밸브 및) 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉하기 위해, 주변 밸브(예컨대, 주변 밸브(540, 600, 및 740))가 반도체 처리 챔버 내에서 상향으로 이동될 수 있다. 기판 지지부 및 주변 밸브는 일제히 그리고/또는 순차적으로 상승될 수 있다. 일부 실시예들에서, 주변 밸브는, 주변 밸브의 최상부 표면이, 반도체 처리 챔버의 챔버 몸체 맨 위에 놓인 초크 플레이트의 하부 표면과 접촉할 때까지 상향으로 이동될 수 있고, 이는, 주변 밸브의 상향 이동을 제한할 수 있다. 일부 실시예들에서, 주변 밸브는, 주변 밸브가 초크 플레이트와 접촉할 때 리프트 메커니즘에 대한 손상을 방지하는 것을 돕는 충격 감쇠 메커니즘을 포함할 수 있다. 주변 밸브는, 구성요소들의 접촉 표면들이 서로 평행하지 않은 경우에 주변 밸브의 최상부 표면과 초크 플레이트의 하부 표면을 정렬시키는 것을 도울 수 있는 자기 정렬 메커니즘을 포함할 수 있다.
작동(815)에서, 하나 이상의 전구체, 예컨대, 규소 함유 전구체(그러나 이에 제한되지 않음)가 반도체 처리 챔버에 전달될 수 있다. 작동(820)에서, 예컨대, 플라즈마를 생성하기 위해 RF 전력을 면판에 제공함으로써, 처리 영역 내에서 전구체들의 플라즈마가 생성될 수 있다. 작동(825)에서, 플라즈마에 형성된 물질이 기판 상에 증착되고/거나 식각될 수 있다.
앞의 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 다수의 세부사항들이 열거되었다. 그러나, 특정 실시예들은 이러한 세부사항들 중 일부가 없이, 또는 추가적인 세부사항들과 함께 실시될 수 있다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다.
몇몇 실시예들을 개시하였지만, 실시예들의 사상으로부터 벗어나지 않고 다양한 수정들, 대안적인 구성들, 및 등가물들이 사용될 수 있음을 관련 기술분야의 통상의 기술자들이 인식할 것이다. 추가적으로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 회피하기 위해, 다수의 잘 알려진 프로세스들 및 요소들은 설명되지 않았다. 이에 따라, 위의 설명은 본 기술의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다. 추가적으로, 방법들 또는 프로세스들은 순차적이거나 단계들로서 설명될 수 있지만, 작동들은 동시에 또는 나열된 것과 상이한 순서들로 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
값들의 범위가 제공되는 경우, 맥락이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 그 범위의 상한과 하한 사이에서 하한의 단위의 최소 분율(smallest fraction)까지, 각각의 중간 값이 또한 구체적으로 개시된다는 점을 이해해야 한다. 언급된 범위의 임의의 언급된 값들 또는 언급되지 않은 중간 값들과, 그 언급된 범위의 임의의 다른 언급된 값 또는 중간 값 사이의 임의의 더 좁은 범위가 포함된다. 그러한 더 작은 범위들의 상한 및 하한은 그 범위에 독립적으로 포함되거나 제외될 수 있고, 더 작은 범위들에 그 한계치들 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두가 포함되는, 또는 양쪽 모두가 포함되지 않는 각각의 범위는 또한, 언급된 범위의 임의의 구체적으로 제외된 한계치를 조건으로 하여 본 기술 내에 포함된다. 언급된 범위가 한계치들 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 포함하는 경우, 그러한 포함된 한계치들 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다.
본원 및 첨부된 청구항들에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 맥락이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 복수 지시대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "플레이트"에 대한 언급은 복수의 그러한 플레이트들을 포함하고, "애퍼쳐"에 대한 언급은, 하나 이상의 애퍼쳐 및 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 그의 등가물들에 대한 언급을 포함하는 것 등이다.
또한, "포함"이라는 단어는, 본 명세서 및 이하의 청구항들에서 사용될 때, 언급된 특징들, 정수들, 구성요소들, 또는 작동들의 존재를 명시하도록 의도되지만, 이는 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 구성요소들, 작동들, 작용들, 또는 군들의 추가 또는 존재를 배제하지 않는다.

Claims (20)

  1. 기판 처리 시스템으로서,
    이송 영역을 한정하는 챔버 몸체;
    상기 챔버 몸체 상에 놓인 덮개 플레이트 - 상기 덮개 플레이트는 상기 덮개 플레이트를 통한 복수의 애퍼쳐들을 한정함 -; 및
    상기 덮개 플레이트를 통해 한정된 상기 복수의 애퍼쳐들의 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 덮개 스택들 - 상기 복수의 덮개 스택들은 상기 이송 영역으로부터 수직으로 오프셋된 복수의 처리 영역들을 적어도 부분적으로 한정함 -;
    상기 덮개 플레이트를 통해 한정된 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 기판 지지 조립체들 - 상기 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체는 상기 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역에 배치되고, 상기 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체는 지지 플레이트 및 상기 지지 플레이트의 바닥과 결합된 샤프트를 포함함 -;
    상기 덮개 플레이트를 통해 한정된 애퍼쳐들의 개수와 동일한 복수의 주변 밸브들
    을 포함하고, 상기 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 상기 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체 아래의 상기 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역에 배치되고, 상기 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는:
    상기 챔버 몸체의 하부 단부와 결합된 바닥 플레이트 - 상기 바닥 플레이트는 상기 복수의 애퍼쳐들 중 각각의 애퍼쳐와 정렬됨 -;
    제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 특징으로 하는 챔버 밀봉 벨로우즈 - 상기 밀봉 벨로우즈의 상기 제1 표면은 상기 바닥 플레이트의 최상부 표면과 결합됨 -; 및
    상기 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체의 샤프트를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 갖는 밀봉 링을 포함하고,
    상기 몸체의 바닥 표면은 상기 밀봉 벨로우즈의 최상부 표면과 결합되고;
    상기 몸체의 상부 표면은, 상기 복수의 기판 지지 조립체들 중 각각의 기판 지지 조립체의 상기 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정하고;
    상기 밀봉 링은 상기 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능한, 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 충격 감쇠 메커니즘을 포함하는, 기판 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충격 감쇠 메커니즘은 스프링을 포함하는, 기판 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉 링은 상기 밀봉 링의 최상부 표면 위에 배치된 적어도 하나의 경질 정지부를 포함하는, 기판 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브는 상기 바닥 플레이트 아래에 배치된 리프트 메커니즘을 포함하는, 기판 처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 덮개 스택들 중 각각의 덮개 스택은 초크 플레이트를 포함하고, 상기 초크 플레이트는 상기 초크 플레이트의 제1 표면을 따라 상기 덮개 플레이트 상에 놓이고, 상기 초크 플레이트는 상기 챔버 몸체의 내측 표면의 내측으로 연장되는 내측 부분을 포함하는, 기판 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밀봉 링의 최상부 에지는 상기 초크 플레이트의 상기 내측 부분의 적어도 일부와 수직으로 정렬되는, 기판 처리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    각각의 기판 지지 조립체는 상기 복수의 처리 영역들 중 각각의 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능하고,
    상기 기판 지지 조립체의 상승된 위치는, 상기 복수의 주변 밸브들 중 각각의 주변 밸브의 상승된 위치보다 더 높은, 기판 처리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 밀봉 벨로우즈는 상기 챔버 밀봉 벨로우즈의 수직 축을 따라 연장가능하고 수축가능한, 기판 처리 시스템.
  10. 기판 처리 챔버로서,
    처리 영역을 한정하는 챔버 몸체;
    상기 챔버 몸체의 하부 단부와 결합된 바닥 플레이트 - 상기 바닥 플레이트는 중심 개구부를 한정함 -;
    상기 챔버 몸체 내에 배치된 기판 지지부 - 상기 기판 지지부는:
    가열기를 포함하는 지지 플레이트;
    상기 지지 플레이트의 바닥과 결합되고 상기 바닥 플레이트의 중심 개구부를 통해 연장되는 샤프트를 포함함 -;
    상기 기판 지지부 아래의 상기 처리 영역에 배치된 주변 밸브
    를 포함하고, 상기 주변 밸브는:
    제1 표면 및 상기 제1 표면에 대향하는 제2 표면을 특징으로 하는 챔버 밀봉 벨로우즈 - 상기 밀봉 벨로우즈의 상기 제1 표면은 상기 바닥 플레이트의 최상부 표면과 결합됨 -; 및
    상기 기판 지지부의 상기 샤프트를 수용하도록 크기가 정해지는 중심 애퍼쳐를 한정하는 몸체를 갖는 밀봉 링을 포함하고,
    상기 몸체의 바닥 표면은 상기 밀봉 벨로우즈의 최상부 표면과 결합되고;
    상기 몸체의 상부 표면은, 상기 기판 지지부의 상기 지지 플레이트의 직경보다 큰 직경을 갖는 리세스를 한정하고;
    상기 밀봉 링은 상기 처리 영역 내에서 수직으로 병진가능한, 기판 처리 챔버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 주변 밸브는 상기 바닥 플레이트의 바닥 표면과 결합된 복수의 대기 밀봉 벨로우즈들을 포함하는, 기판 처리 챔버.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 밀봉 링은 상기 밀봉 링의 최상부 표면 위에 배치된 적어도 하나의 경질 정지부를 포함하는, 기판 처리 챔버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 경질 정지부는 중합체 물질을 포함하는, 기판 처리 챔버.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 챔버 몸체 위에 배치된 초크 플레이트를 더 포함하고, 상기 초크 플레이트는, 상기 챔버 몸체의 내측 표면의 내측으로 그리고 상기 챔버 몸체의 내측 표면과 나란히 하방으로 연장되는 내측 부분을 포함하는, 기판 처리 챔버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주변 밸브가 상승된 위치에 있을 때, 상기 밀봉 링의 적어도 일부는 상기 초크 플레이트의 상기 내측 부분의 바닥 부분과 접촉하는, 기판 처리 챔버.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 주변 밸브는 충격 감쇠 메커니즘을 포함하는, 기판 처리 챔버.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 충격 감쇠 메커니즘은 볼 스터드 조인트를 포함하는, 기판 처리 챔버.
  18. 기판 처리 방법으로서,
    기판 지지부를 반도체 처리 챔버 내에서 이송 위치로부터 프로세스 위치로 상향 이동시키는 단계;
    처리 영역을 챔버 용적의 나머지로부터 밀봉하기 위해 상기 반도체 처리 챔버 내에서 주변 밸브를 상향으로 이동시키는 단계;
    전구체를 상기 반도체 처리 챔버 내로 유동시키는 단계;
    상기 반도체 처리 챔버의 상기 처리 영역 내에 상기 전구체의 플라즈마를 생성하는 단계; 및
    상기 기판 상의 물질을 식각하는 단계
    를 포함하는, 기판 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 주변 밸브는, 상기 주변 밸브의 최상부 표면이 상기 반도체 처리 챔버의 챔버 몸체 맨 위에 놓인 초크 플레이트의 하부 표면과 접촉할 때까지, 상향으로 이동되는, 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 주변 밸브의 최상부 표면이 상기 초크 플레이트의 하부 표면과 접촉할 때 상기 주변 밸브는 자기 정렬되는, 기판 처리 방법.
KR1020247001304A 2021-09-27 2022-09-16 내부 웨이퍼 이송 능력을 이용하여 챔버 용적을 프로세스 용적에 대해 격리시키는 방법 KR20240021283A (ko)

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