KR20240038772A - 유도 결합된 플라즈마 소스를 갖는 반응기 - Google Patents
유도 결합된 플라즈마 소스를 갖는 반응기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240038772A KR20240038772A KR1020247006266A KR20247006266A KR20240038772A KR 20240038772 A KR20240038772 A KR 20240038772A KR 1020247006266 A KR1020247006266 A KR 1020247006266A KR 20247006266 A KR20247006266 A KR 20247006266A KR 20240038772 A KR20240038772 A KR 20240038772A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- semiconductor processing
- inductively coupled
- source
- gas
- apertures
- Prior art date
Links
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 132
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 60
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 17
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 15
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 71
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 67
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 29
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 17
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 11
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-OIOBTWANSA-N lead-204 Chemical compound [204Pb] WABPQHHGFIMREM-OIOBTWANSA-N 0.000 description 2
- 239000012713 reactive precursor Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000012686 silicon precursor Substances 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/321—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32623—Mechanical discharge control means
- H01J37/32651—Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32715—Workpiece holder
- H01J37/32724—Temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
예시적인 반도체 프로세싱 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 전기 결합되는 RF 전력 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합된 제1 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제2 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제1 복수의 어퍼처들 및 제2 복수의 어퍼처들을 한정하는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 포함할 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합될 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들은 제2 가스 소스와 유체 결합된다.
Description
[0001]
이 출원은 2021년 7월 29일에 출원되고 발명의 명칭이 "REACTOR WITH INDUCTIVELY COUPLED PLASMA SOURCE"인 미국 정식 출원 번호 제17/389,103호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이 정식 출원의 내용은 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.
[0002]
본 기술은 반도체 제조를 위한 컴포넌트들 및 장치들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 기술은 플라즈마 생성 디바이스들 및 다른 반도체 프로세싱 장비에 관한 것이다.
[0003]
집적 회로들은 기판 표면들 상에 복잡하게 패턴화된 재료 층들을 생산하는 프로세스들에 의해 가능하게 된다. 기판 상에 패터닝된 재료를 생산하는 것은 재료를 형성 및 제거하기 위한 제어되는 방법들을 요구한다. 챔버 컴포넌트들은 종종 막들을 증착하거나 재료들을 제거하기 위해 기판에 프로세싱 가스들을 전달한다. 종종 고밀도 막들을 생산하기 위해, 더 높은 프로세싱 온도들 및/또는 RF 전력들이 유지되어야 하며, 이는 웨이퍼 결함들 및 프로세싱 장비에 대한 손상을 야기할 수 있다.
[0004]
따라서, 고밀도 막들을 생산하기 위해 사용될 수 있는 개선된 시스템들 및 방법들이 필요하다. 이들 및 다른 필요성들이 본 기술에 의해 해소된다.
[0005]
예시적인 반도체 프로세싱 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 전기 결합되는 RF 전력 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합된 제1 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제2 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제1 복수의 어퍼처(aperture)들 및 제2 복수의 어퍼처들을 한정하는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 포함할 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들은 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합될 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들은 제2 가스 소스와 유체 결합될 수 있다.
[0006]
일부 실시예들에서, 유도 결합된 플라즈마 소스는 개방된 내부를 한정하는 유전체 튜브를 포함할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 유전체 튜브의 외부 표면 주위에 배치된 패러데이 케이지(Faraday cage)를 포함할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 패러데이 케이지의 외부 표면 주위에 배치된 하나 이상의 RF 코일들을 포함할 수 있다. 시스템들은 이중 채널 샤워헤드 조립체 최상부에서 유전체 튜브를 지지하는 환형 튜브 홀더를 포함할 수 있다. 제2 가스 소스는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 측면에 배치된 가스 입구에 결합될 수 있다. 제1 가스 소스는 입력 매니폴드를 포함할 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들은 샤워헤드의 최상부 표면으로부터 샤워헤드의 최하부 표면까지 연장될 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들은 이중 채널 샤워헤드 조립체의 내부 내에 형성된 플레넘(plenum)으로부터 그리고 샤워헤드의 최하부 표면을 통해 연장될 수 있다. 시스템들은 RF 전력 소스와 유도 결합된 플라즈마 소스 사이에서 연장되는 적어도 하나의 RF 스트랩을 포함할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스 주위로 연장되는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 하나 이상의 통기구(vent)들을 한정할 수 있다. 시스템들은 하나 이상의 통기구들에 유체 결합되는 하나 이상의 팬(fan)들을 포함할 수 있다. 시스템들은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 한정하는 챔버 바디를 포함할 수 있다. 시스템들은 챔버 바디 최상부에 포지셔닝된 챔버 덮개를 포함할 수 있다. 챔버 덮개는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 지지할 수 있다.
[0007]
본 기술의 일부 실시예들은 반도체 프로세싱 시스템을 포괄할 수 있다. 시스템들은 유도 결합된 플라즈마 소스를 포함할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 개방된 내부를 한정하는 유전체 튜브를 포함할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 유전체 튜브의 외부 표면 주위에 배치된 패러데이 케이지를 포함할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 패러데이 케이지의 외부 표면 주위에 배치된 하나 이상의 RF 코일들을 포함할 수 있다. 시스템들은 유전체 튜브 위에 포지셔닝된 덮개를 포함할 수 있다. 시스템들은 덮개 상에 포지셔닝된 RF 전력 소스를 포함할 수 있다. RF 전력 소스는 하나 이상의 RF 코일들과 전기 결합될 수 있다. 시스템들은 유전체 튜브의 개방된 내부와 유체 결합된 제1 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제2 가스 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 제1 복수의 어퍼처들 및 제2 복수의 어퍼처들을 한정하는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 포함할 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들은 유전체 튜브의 개방된 내부와 유체 결합될 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들은 제2 가스 소스와 유체 결합될 수 있다.
[0008]
일부 실시예들에서, 유도 결합된 플라즈마 소스는 유전체 튜브 최상부에 포지셔닝되는 삽입 블록을 포함할 수 있다. 삽입 블록의 일부는 유전체 튜브의 개방된 내부로 연장될 수 있다. 삽입 블록은 제1 가스 소스를 유전체 튜브의 개방된 내부에 유체 결합하는 복수의 가스 루멘(lumen)들을 한정할 수 있다. 시스템들은 덮개 상에 배치된 냉각 유체 소스를 포함할 수 있다. 시스템들은 냉각 유체 소스와 삽입 블록 사이에서 연장되는 하나 이상의 냉각 채널들을 포함할 수 있다. 시스템들은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 한정하는 챔버 바디를 포함할 수 있다. 시스템들은 챔버 바디 최상부에 포지셔닝된 챔버 덮개를 포함할 수 있다. 챔버 덮개는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 지지할 수 있다. 챔버 덮개는 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 대한 액세스를 제공하는 어퍼처를 한정할 수 있다. 시스템들은 반도체 프로세싱 챔버 내의 이중 채널 샤워헤드 아래에 배치된 기판 지지부를 포함할 수 있다. 유전체 튜브는 석영 또는 알루미늄 산화물을 포함할 수 있다.
[0009]
본 기술의 일부 실시예들은 기판을 프로세싱하는 방법들을 포괄한다. 방법들은 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부로 제1 가스를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 유도 결합된 플라즈마 소스의 하나 이상의 RF 코일들에 RF 전류를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내로 플라즈마를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 프로세싱 구역 내로 제2 가스를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 방법들은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내에 포지셔닝된 기판 상에 재료를 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
[0010]
일부 실시예들에서, 플라즈마는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제1 복수의 어퍼처들을 통해 프로세싱 구역 내로 유동될 수 있다. 제2 가스는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제2 복수의 어퍼처들을 통해 프로세싱 구역으로 유동될 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체는 플라즈마 및 제2 가스가 프로세싱 구역 내로 유동될 때까지 플라즈마 및 제2 가스가 혼합되는 것을 방지할 수 있다. 방법들은 플라즈마의 생성 동안 유도 결합된 플라즈마 소스를 능동적으로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.
[0011]
그러한 기술은 종래의 시스템들 및 기법들에 비해 다수의 이익들을 제공할 수 있다. 예컨대, 본 기술의 실시예들은 고밀도 라디칼들 및 이온들의 생성을 증가시켜 더 낮은 수소 함량들을 갖는 보다 고밀도 막들을 생산할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들은, 이들의 이점들 및 특징들 중 다수와 함께, 아래의 설명 및 첨부 도면들과 함께 더 상세히 설명된다.
[0012]
개시되는 기술의 성질 및 이점들의 추가적인 이해는 도면들 및 본 명세서의 나머지 부분들을 참조함으로써 실현될 수 있다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 시스템의 평면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 플라즈마 시스템의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 플라즈마 시스템의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0016] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 이중 채널 샤워헤드 조립체의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0017] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 반도체 프로세싱의 예시적인 방법의 동작들의 흐름도이다.
[0018] 도면들 중 몇몇 도면들은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 실척인 것으로 구체적으로 명시되지 않는 한, 실척인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 자료를 포함할 수 있다.
[0019] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 유형의 다양한 컴포넌트들은, 유사한 컴포넌트들을 구별하는 문자를 참조 라벨에 뒤따르게 함으로써 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제1 참조 라벨만이 사용된 경우, 설명은, 문자와 무관하게, 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 하나에 적용 가능하다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 시스템의 평면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 플라즈마 시스템의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0015] 도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 플라즈마 시스템의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0016] 도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 이중 채널 샤워헤드 조립체의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.
[0017] 도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 반도체 프로세싱의 예시적인 방법의 동작들의 흐름도이다.
[0018] 도면들 중 몇몇 도면들은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적인 목적들을 위한 것이며, 실척인 것으로 구체적으로 명시되지 않는 한, 실척인 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 이해되어야 한다. 부가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며, 현실적인 표현들과 비교하여 모든 양상들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있고, 예시적인 목적들을 위해 과장된 자료를 포함할 수 있다.
[0019] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 유형의 다양한 컴포넌트들은, 유사한 컴포넌트들을 구별하는 문자를 참조 라벨에 뒤따르게 함으로써 구별될 수 있다. 본 명세서에서 제1 참조 라벨만이 사용된 경우, 설명은, 문자와 무관하게, 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 하나에 적용 가능하다.
[0020]
반도체 집적 회로들을 제작하기 위한 플라즈마 증착 및 에칭 프로세스들은 전형적으로, 플라즈마-생성 가스들로부터의 플라즈마의 형성을 수반하며, 그 플라즈마-생성 가스들은 프로세싱 챔버 내부에서 가스들이 이온화되게 하기에 충분한 전력의 전기장들에 노출된다. 낮은 프로세스 온도에서 낮은 막내(in-film) 수소 함량들(이는 불안정성 이슈들을 야기할 수 있음)로 조밀한 막을 획득하는 데 난제들이 있다. 예컨대, 다수의 플라즈마 시스템들은 반도체 프로세싱 시스템의 프로세싱 구역으로 운송되는 플라즈마를 생성하기 위해 원격 플라즈마 시스템들(용량 결합된 플라즈마 시스템들보다 더 높은 플럭스로 플라즈마들을 생성할 수 있음)을 활용한다. 그러나 플라즈마가 원격 플라즈마 시스템으로부터 프로세싱 챔버까지 이동해야 하는 거리가 멀기 때문에, 프로세싱 구역에 도달하기 전에 플라즈마 내의 많은 라디칼들이 손실되며, 이는 웨이퍼 상의 막 밀도를 감소시킬 수 있다. 부가적으로, 다수의 종래의 증착 및/또는 에칭 시스템들은 높은 온도들(예컨대, 400~500℃ 초과)에서 동작하며, 이는 웨이퍼 상의 결함들 및/또는 챔버 컴포넌트들에 대한 손상으로 이어질 수 있다.
[0021]
본 기술은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 근접하게 유도 결합된 플라즈마 소스를 통합함으로써 이러한 난제들을 극복한다. 유도 결합된 플라즈마 소스는 용량 결합된 플라즈마 시스템들보다 더 높은 플라즈마 플럭스를 생성할 수 있으며, 이는 웨이퍼 상의 막 밀도를 증가시키는 데 도움이 될 수 있다. 예컨대, 유도 결합된 플라즈마 소스는 플라즈마를 프로세싱 구역으로 전달하는 샤워헤드 근처에 포지셔닝될 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스와 프로세싱 구역 사이의 짧은 거리는 라디칼들이 손실되는 것을 방지할 수 있으며 더 높은 밀도의 플라즈마가 웨이퍼에 도달하는 것을 가능하게 할 수 있다. 실시예들은 또한, 프로세싱 구역 내의 플라즈마의 확산을 개선할 수 있고 프로세싱 구역에 도달할 때까지 반응성 가스로부터 플라즈마를 분리함으로써 프로세스 볼륨 구조에 관계없이 웨이퍼 상의 균일성을 유지할 수 있는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 활용할 수 있다. 부가적으로, 이중 채널 샤워헤드 조립체는 웨이퍼 상의 반응성 전구체들과 라디칼들/이온들의 혼합을 제어하기 위한 이온 억제기로서 작용할 수 있다. 결과적으로, 본 기술은 낮은 막내 수소 함량들을 갖는 고밀도 막들을 생성하기 위해 낮은 온도들에서 동작할 수 있다.
[0022]
나머지 개시내용은 개시되는 기술을 활용하는 특정 증착 프로세스들을 관례대로 식별할 것이지만, 시스템들 및 방법들은 다른 증착 및 세정 챔버들뿐만 아니라 설명된 챔버들에서 발생할 수 있는 바와 같은 프로세스들에 동일하게 적용 가능하다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 따라서, 이 기술은 이러한 특정 증착 프로세스들 또는 챔버들에 대해서만 사용되는 것으로 제한되는 것으로 간주되지 않아야 한다. 본 개시내용은 본 기술의 실시예들에 따라 이 시스템에 대한 부가적인 변동들 및 조정들이 설명되기 이전에 본 기술의 실시예들에 따른 페데스탈들을 포함할 수 있는 하나의 가능한 시스템 및 챔버를 논의할 것이다.
[0023]
도 1은 실시예들에 따른, 증착, 에칭, 베이킹, 및 경화 챔버들의 프로세싱 시스템(100)의 일 실시예의 평면도를 도시한다. 도면에서, 한 쌍의 전방 개방 통합 포드들(102)은 다양한 크기들의 기판들을 공급하며, 그 기판들은 로봇 암들(104)에 의해 수용되고, 그리고 탠덤 섹션들(109a-c)에 포지셔닝된 기판 프로세싱 챔버들(108a-f) 중 하나 내에 배치되기 전에, 저압 홀딩 영역(106) 내에 배치된다. 제2 로봇 암(110)은 기판 웨이퍼들을 홀딩 영역(106)으로부터 기판 프로세싱 챔버들(108a-f)로 그리고 그 반대로 운송하기 위해 사용될 수 있다. 각각의 기판 프로세싱 챔버(108a-f)는 플라즈마 강화 화학 기상 증착, 원자층 증착, 물리적 기상 증착, 에칭, 사전-세정, 디가스(degas), 배향, 및 어닐링, 애싱 등을 포함하는 다른 기판 프로세스들 외에도, 본원에서 설명된 반도체 재료들의 스택들의 형성을 포함하는 다수의 기판 프로세싱 동작들을 수행하도록 장비될 수 있다.
[0024]
기판 프로세싱 챔버들(108a-f)은 기판 상에서 유전체 또는 다른 막을 증착, 어닐링, 경화, 및/또는 에칭하기 위한 하나 이상의 시스템 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일 구성에서, 2개의 쌍들의 프로세싱 챔버들(예컨대, 108c-d 및 108e-f)은 기판 상에 유전체 재료를 증착하는 데 사용될 수 있으며, 제3 쌍의 프로세싱 챔버들(예컨대, 108a-b)은 증착된 유전체를 에칭하는 데 사용될 수 있다. 다른 구성에서, 3개의 모든 쌍들의 챔버들(예컨대, 108a-f)은 기판 상에 교번 유전체 막들의 스택들을 증착하도록 구성될 수 있다. 설명되는 프로세스들 중 임의의 하나 이상은 상이한 실시예들에서 보여진 제작 시스템으로부터 분리된 챔버들에서 수행될 수 있다. 유전체 막들을 위한 증착, 에칭, 어닐링, 및 경화 챔버들의 부가적인 구성들이 시스템(100)에 의해 고려된다는 것이 인식될 것이다.
[0025]
도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 플라즈마 시스템(200)의 개략적인 단면도를 도시한다. 플라즈마 시스템(200)은, 위에서 설명된 텐덤 섹션들(109) 중 하나 이상에 피팅될 수 있고 본 기술의 실시예들에 따른 기판 지지부 조립체들을 포함할 수 있는 한 쌍의 프로세싱 챔버들(108)을 예시할 수 있다. 플라즈마 시스템(200)은 일반적으로, 한 쌍의 프로세싱 구역들(220A 및 220B)을 한정하는, 측벽들(212), 바닥 벽(216) 및 내부 측벽(201)을 갖는 챔버 바디(202)를 포함할 수 있다. 프로세싱 구역들(220A-220B) 각각은 유사하게 구성될 수 있고, 동일한 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0026]
예컨대, 프로세싱 구역(220B)(그의 컴포넌트들은 또한 프로세싱 구역(220A)에 포함될 수 있음)은 플라즈마 시스템(200) 내 바닥 벽(216)에 형성된 통로(222)를 통해 프로세싱 구역에 배치된 페데스탈(228)을 포함할 수 있다. 페데스탈(228)은 바디 부분과 같은 페데스탈의 노출된 표면 상에서 기판(229)을 지지하도록 적응된 히터를 제공할 수 있다. 페데스탈(228)은 원하는 프로세스 온도로 기판 온도를 가열 및 제어할 수 있는 가열 엘리먼트들(232) 예컨대, 저항성 가열 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 페데스탈(228)은 또한 램프 조립체와 같은 원격 가열 엘리먼트 또는 임의의 다른 가열 디바이스에 의해 가열될 수 있다.
[0027]
페데스탈(228)의 바디는 플랜지(233)에 의해 스템(226)에 결합될 수 있다. 스템(226)은 페데스탈(228)을 전력 콘센트(power outlet) 또는 전력 박스(203)와 전기 결합할 수 있다. 전력 박스(203)는 프로세싱 구역(220B) 내에서의 페데스탈(228)의 고도(elevation) 및 움직임을 제어하는 구동 시스템을 포함할 수 있다. 스템(226)은 또한, 페데스탈(228)에 전력을 제공하기 위해 전력 인터페이스들을 포함할 수 있다. 전력 박스(203)는 또한, 전력 및 온도 표시기들을 위한 인터페이스들, 이를테면 열전대 인터페이스를 포함할 수 있다. 스템(226)은 전력 박스(203)에 분리 가능하게 결합되도록 적응된 베이스 조립체(238)를 포함할 수 있다. 원주 링(circumferential ring)(235)이 전력 박스(203) 위에 도시된다. 일부 실시예들에서, 원주 링(235)은 전력 박스(203)의 상부 표면과 베이스 조립체(238) 사이에 기계적 인터페이스를 제공하도록 구성된 기계적 스톱(stop) 또는 랜드(land)로서 적응된 숄더(shoulder)일 수 있다.
[0028]
로드(230)는 프로세싱 구역(220B)의 바닥 벽(216)에 형성된 통로(224)를 통해 포함될 수 있고 페데스탈(228)의 바디를 통해 배치된 기판 리프트 핀들(261)을 포지셔닝하는 데 활용될 수 있다. 기판 리프트 핀들(261)은 기판 이송 포트(260)를 통해 프로세싱 구역(220B) 내외로 기판(229)을 이송하는 데 활용되는 로봇을 이용한 기판(229)의 교환을 용이하게 하기 위해 페데스탈로부터 기판(229)을 선택적으로 이격시킬 수 있다.
[0029]
챔버 리드(204)가 챔버 바디(202)의 최상부 부분에 결합될 수 있다. 리드(204)는 자신에 결합된 하나 이상의 전구체 분배 시스템들(208)을 수용할 수 있다. 전구체 분배 시스템(208)은 반응물 및 세정 전구체들을 이중 채널 샤워헤드(218)를 통해 프로세싱 구역(220B) 내로 전달할 수 있는 전구체 입구 통로(240)를 포함할 수 있다. 이중 채널 샤워헤드(218)는 환상 베이스 플레이트(248)를 포함할 수 있고, 그 환상 베이스 플레이트(248)와 페이스플레이트(246) 사이에 차단기 플레이트(244)가 배치된다. "RF"(radio frequency) 소스(265)는 이중 채널 샤워헤드(218)에 결합될 수 있으며, 이는 이중 채널 샤워헤드(218)의 페이스플레이트(246)와 페데스탈(228) 사이에 플라즈마 구역의 생성을 용이하게 하기 위해 이중 채널 샤워헤드(218)에 전력을 공급할 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 소스는 플라즈마 생성을 가능하게 하기 위해, 챔버 바디(202)의 다른 부분들, 이를테면 페데스탈(228)에 결합될 수 있다. 리드(204)로의 RF 전력의 전도를 방지하기 위해, 유전체 아이솔레이터(258)가 리드(204)와 이중 채널 샤워헤드를(218) 사이에 배치될 수 있다. 페데스탈(228)과 맞물리는 섀도우 링(206)이 페데스탈(228)의 주변부 상에 배치될 수 있다.
[0030]
선택적인 냉각 채널(247)이 동작 동안 환상 베이스 플레이트(248)를 냉각시키기 위해, 가스 분배 시스템(208)의 환상 베이스 플레이트(248)에 형성될 수 있다. 베이스 플레이트(248)가 미리 형성된 온도로 유지될 수 있도록, 열 전달 유체, 이를테면 물, 에틸렌 글리콜, 가스 등이 냉각 채널(247)을 통해 순환될 수 있다. 라이너 조립체(227)가 프로세싱 구역(220B) 내의 프로세싱 환경에 대한 측벽들(201, 212)의 노출을 방지하기 위해, 프로세싱 구역(220B) 내에서 챔버 바디(202)의 측벽들(201, 212)에 아주 근접하게 배치된다. 라이너 조립체(227)는 펌핑 시스템(264)에 결합될 수 있는 원주형(circumferential) 펌핑 캐비티(225)를 포함할 수 있으며, 그 펌핑 시스템(264)은 프로세싱 구역(220B)으로부터 가스들 및 부산물들을 배출하고 프로세싱 구역(220B) 내의 압력을 제어하도록 구성된다. 복수의 배출 포트들(231)이 라이너 조립체(227) 상에 형성될 수 있다. 배출 포트들(231)은 시스템(200) 내의 프로세싱을 촉진하는 방식으로, 프로세싱 구역(220B)으로부터 원주 펌핑 캐비티(225)로의 가스들의 유동을 가능하게 하도록 구성될 수 있다.
[0031]
도 3은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 반도체 프로세싱 시스템(300)의 개략적인 부분 단면도를 도시한다. 도 3은 도 2와 관련하여 위에서 논의된 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있고, 그 시스템에 관련된 추가 세부사항들을 예시할 수 있다. 시스템(300)은 에칭 동작들 및/또는 유전체 재료들의 스택들의 증착을 포함하는 반도체 프로세싱 동작들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 시스템(300)은 반도체 프로세싱 시스템의 가스 분배 시스템의 부분 뷰를 보여줄 수 있고, 시스템(300)의 일부 실시예들에 통합되는 것으로 이해되는 모든 컴포넌트들 이를테면, 이전에 설명된 부가적인 덮개 스택 컴포넌트들을 포함하진 않을 수 있다.
[0032]
언급된 바와 같이, 도 3은 프로세싱 시스템(300)의 일부를 예시할 수 있다. 시스템(300)은 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 한정할 수 있는 챔버 바디(위에서 설명된 챔버 바디(202)와 유사함) 최상부에 (직접적으로 또는 간접적으로) 지지될 수 있는 챔버 덮개(305)를 포함할 수 있다. 챔버 덮개(305)는 자신을 통과하는 하나 이상의 어퍼처들(307)을 한정할 수 있으며, 하나 이상의 어퍼처들(307)은 개개의 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 대한 액세스를 각각 제공할 수 있다. 예컨대, 챔버 바디는, 어퍼처(307)와 동축이고 프로세싱 구역의 하부 경계를 한정할 수 있는 페데스탈 및/또는 다른 기판 지지부를 포함할 수 있다. 챔버 덮개(305)는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)를 지지할 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는 서로 유체 격리된 적어도 2개의 유체 경로들을 한정할 수 있다. 예컨대, 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는, 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 최상부 표면으로부터 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 최하부 표면을 통해 연장되는 제1 복수의 어퍼처들을 한정할 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 내부 내에 플레넘 및/또는 다수의 채널들(미도시)을 한정할 수 있으며, 플레넘 및/또는 채널들은 제1 복수의 어퍼처들로부터 유체 격리된다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 최하부 표면을 통해 플레넘 및/또는 채널들로부터 연장되는 제2 복수의 어퍼처들이 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 측면에 형성될 수 있고 플레넘 및/또는 채널들과 유체 결합될 수 있는 하나 이상의 가스 입구들(312)을 포함할 수 있다. 각각의 가스 입구(312)는 가스 소스(315)를 플레넘 및/또는 채널들 및 제2 복수의 어퍼처들에 결합하는 데 사용될 수 있다.
[0033]
시스템(300)은 이중 채널 샤워헤드 조립체(310) 최상부에 안착될 수 있는 어댑터 플레이트(320)를 포함할 수 있다. 어댑터 플레이트(320)는 일반적으로 환형 형상일 수 있고 개방된 내부를 한정할 수 있다. 어댑터 플레이트(320)는 알루미늄과 같은 전도성 재료로 형성될 수 있으며, 플라즈마의 생성 동안 히트 싱크로서의 역할을 할 수 있다. 어댑터 플레이트(320)는 또한 튜브 홀더(325)에 대한 지지를 제공하고 그리고/또는 튜브 홀더(325)에 대한 장착 로케이션으로서 역할을 할 수 있다. 예컨대, 튜브 홀더(325)는 어댑터 플레이트(320)의 최상부 또는 최하부 표면에 장착될 수 있다. 예시된 바와 같이, 튜브 홀더(325)는 어댑터 플레이트(320)의 내부 내에 배치되는 환형 바디 부분(327)을 포함한다. 튜브 홀더(325)는, 바디 부분(327)의 베이스로부터 측방향으로 외측으로 연장되고 어댑터 플레이트(320)의 최하부 표면 아래에 배치되는 최하부 플랜지(324)를 포함할 수 있다. 최하부 플랜지(324)는 어댑터 플레이트(320)의 최하부 표면과 체결되거나 다른 방식으로 결합될 수 있다. 어댑터 플레이트(320) 및/또는 튜브 홀더(325)는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310) 최상부에 유도 결합된 플라즈마 소스(330)를 지지할 수 있다.
[0034]
유도 결합된 플라즈마 소스(330)는 개방된 내부를 한정하는 유전체 튜브(335)를 포함할 수 있다. 유전체 튜브(335)의 내부는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)를 통과하기 전에 플라즈마가 생성되고 팽창되도록 허용하는 플라즈마 볼륨의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 예컨대, 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 제1 복수의 어퍼처들은 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 내에서 생성된 플라즈마를 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역으로 전달하기 위해 유전체 튜브(335)의 개방된 내부와 유체 결합될 수 있다. 유전체 튜브(330)는 석영 및/또는 알루미늄 산화물과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 유전체 재료로 형성될 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스(330)는 유전체 튜브(335)의 외부 표면 주위에 배치된 패러데이 케이지(340)를 포함할 수 있다. 패러데이 케이지(340)는 높은 열 부하로부터 유전체 튜브(335)를 보호할 수 있으며, 이는 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 내에서 진공 밀봉을 유지하는 O-링들 또는 다른 밀봉들을 보호하도록 돕는 데 중요할 수 있다. 부가적으로, 패러데이 케이지(340)는 외부 노이즈 및/또는 장 분포들에서의 다른 간섭을 감소시킬 수 있으며, 이는 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 내에서 생성된 플라즈마를 안정화하는 데 도움이 될 수 있다. 하나 이상의 RF 코일들(345)이 패러데이 케이지(340)의 외부 표면 주위에 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, RF 코일(345)은 패러데이 케이지(340) 주위로 연장될 수 있는 코일 지지부(347) 상에 장착될 수 있다. RF 코일(345)은 RF 전류를 수신하여 유전체 튜브(335) 내에 교번 자기장을 생성할 수 있다. 전구체 가스가 이 교번 자기장 내로 도입되면, 교번 자기장은 전구체 가스 내의 전자들을 가속시켜 플라즈마를 생성할 수 있다.
[0035]
유도 결합된 플라즈마 소스(330)는 삽입 블록(350)을 포함할 수 있다. 삽입 블록(350)은 유전체 튜브(335) 및/또는 패러데이 케이지(340) 최상부에 안착되는 외부 부분(351)을 포함할 수 있다. 삽입 블록(350)의 내부 부분(353)은 유전체 튜브(335)의 내부로 아래쪽으로 연장될 수 있다. 삽입 블록(350)은 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 내로의 전구체 가스를 위한 전달 도관들로서 역할을 할 수 있는 다수의 가스 루멘들(352)을 한정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가스 루멘(352)은 유전체 튜브(335)의 외부 영역 내의 내부 벽들을 따라 아래쪽으로 가스를 분배할 수 있다. 가스 루멘(352)은 환형 형상일 수 있고, 가스 소스로부터 외부 가스 루멘(352a)으로 가스를 전달하는 하나 이상의 입구들(미도시)에 결합될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가스 루멘들(352)은 또한 전구체 가스를 유전체 튜브(335)의 중앙 구역으로 분배하기 위해 내부 부분(353)의 베이스를 통해 연장될 수 있는 부가적인 가스 루멘들(미도시, 확산기를 포함할 수 있거나 포함하지 않을 수 있음)을 포함할 수 있다. 물과 같은 냉각 유체를 삽입 블록(350)에 전달하기 위해 다수의 냉각 채널들(360)이 삽입 블록(350) 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 냉각 채널들(360)은 삽입 블록(350)의 내부를 통해 연장될 수 있고 삽입 블록(350)의 베이스 내에 순환 경로(recursive path)를 형성할 수 있다. 냉각 유체는 플라즈마 형성 동안 유전체 튜브(335) 내부의 냉각을 돕기 위해 삽입 블록(350)을 통해 순환할 수 있다.
[0036]
유도 결합된 플라즈마 소스(330)는 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 주위로 연장되어 이를 둘러쌀 수 있는 하우징(365)을 포함할 수 있다. 하우징(365)은, 유도 결합된 플라즈마 소스(330)의 외부 주변부를 한정할 수 있고 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 위에 포지셔닝되는 시스템(300)의 부가적인 컴포넌트들을 지지할 수 있는 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(365)은 하우징(365)의 외부 표면을 제공하는 하나 이상의 패널들(369) 및 하우징 바디(367)를 포함할 수 있다. 패널들(369) 및/또는 하우징 바디(367)는 플라즈마의 생성 동안 유도 결합된 플라즈마 소스(330)의 냉각을 돕기 위해 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 내로 공기를 드로우(draw)하는 데 사용될 수 있는 하나 이상의 통기구들(370)을 한정할 수 있다. 예컨대, 하우징 바디(367)는 RF 코일들(345) 및/또는 코일 지지부(347)로부터 측방향으로 이격될 수 있으며, 컴포넌트들 사이의 공간은 RF 코일들(345), 패러데이 케이지(340), 및/또는 유전체 튜브(335)의 외부를 따라 연장되는 공기 채널을 형성한다.
[0037]
시스템(300)은 유도 결합된 플라즈마 소스(330)의 내부를 밀봉할 수 있는, 하우징(365) 최상부에 안착된 덮개(375)를 포함할 수 있다. 덮개(375)는 또한 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 위에 포지셔닝되는 하나 이상의 컴포넌트들을 지지할 수 있다. 예컨대, 다수의 팬들(380)이 덮개(375) 최상부에 직접적으로 또는 간접적으로 안착될 수 있다. 임의의 수의 팬들(380)이 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시스템(300)은 적어도 또는 약 1개의 팬, 적어도 또는 약 2개의 팬들, 적어도 또는 약 3개의 팬들, 적어도 또는 약 4개의 팬들, 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 팬들(380)은 공기 채널 및 통기구들(370)에 유체 결합될 수 있다. 이는 팬들(380)이 플라즈마의 형성 동안 RF 코일들(345), 패러데이 케이지(340) 및/또는 유전체 튜브(335)를 냉각시키기 위해 공기 채널을 통해 그리고 팬들(80)을 향해 위쪽으로 통기구들(370)을 통해 공기를 하우징(365) 내로 드로우하는 것을 가능하게 할 수 있다.
[0038]
냉각 유체 소스(385)가 덮개(375) 상에 배치될 수 있다. 냉각 유체 소스(385)는 냉각 채널들(360)에 결합될 수 있다. 냉각 유체 소스(385)는 펌프 또는 다른 순환 디바이스를 포함할 수 있고, 플라즈마가 생성되는 동안 삽입 블록(350) 및 유전체 튜브(335)의 내부를 냉각시키기 위해 냉각 채널(360) 내에서 물과 같은 냉각 유체를 순환시킬 수 있다. 종종, 냉각 유체는 약 50℃ 내지 75℃의 온도들로 유지될 수 있다.
[0039]
RF 매치와 같은 RF 전력 소스(390)는 덮개(375) 최상부에 포지셔닝될 수 있다. RF 전력 소스는 RF 코일들(345)과 전기 결합될 수 있으며, RF 코일들(345)에 RF 전류를 공급할 수 있다. 예컨대, RF 로드(391)는 RF 전력 소스(390)로부터 아래쪽으로 연장될 수 있고 하나 이상의 RF 스트랩들(392)과 결합될 수 있다. RF 스트랩들(392)은 유도 결합된 플라즈마 소스(330)의 내부 측을 따라 아래쪽으로 연장될 수 있고 RF 코일들(345)과 전기 결합될 수 있다. RF 코일들은 RF 코일들(345)에 근접하게 하우징(365) 내에 배치될 수 있는 커패시터(394)를 사용하여 접지될 수 있다. RF 로드(391) 및 RF 스트랩들(392)은 유전체 튜브(335)의 내부 내에 교번 자기장을 생성하기 위해 RF 전력 소스(390)로부터 RF 코일들(345)로 RF 전류를 전달하는 RF 전류 경로를 형성할 수 있다.
[0040]
시스템(300)은, 삽입 블록(350) 및 유전체 튜브(335)의 내부와 유체 결합될 수 있는 입력 매니폴드(395)를 포함할 수 있다. 예컨대, 하우징(365) 및/또는 삽입 블록(350)의 측면은 입력 매니폴드(395)의 출구와 결합될 수 있는 하나 이상의 유체 포트들(미도시)을 한정할 수 있다. 입력 매니폴드(395)는 그 후 플라즈마의 생성을 위해 유전체 튜브(335)의 내부로의 전달을 위해 가스 루멘들(352)에 전구체 가스를 공급할 수 있다. 입력 매니폴드(395)는 일부 실시예들에서 덮개(375) 최상부에 지지될 수 있다. 다른 실시예들에서, 입력 매니폴드(395)는 챔버 덮개(305) 최상부에 안착될 수 있고 유도 결합된 플라즈마 소스(330) 옆에 포지셔닝될 수 있다.
[0041]
동작 시에, 플라즈마 생성 가스 및/또는 플라즈마 여기 종들과 같은 전구체 가스는 삽입 블록(350)의 유체 포트들 및/또는 가스 채널들(352)을 통해 입력 매니폴드(395)로부터 유전체 튜브(335)의 내부로 유동될 수 있다. RF 전력 소스(390)는 RF 로드(391) 및 RF 스트랩(392)을 통해 RF 코일들(345)에 RF 전류를 전달할 수 있다. RF 코일(345)을 통해 흐르는 RF 전류는 유전체 튜브(335)의 내부 내에 오실레이팅 자기장을 생성할 수 있고, 이는 전구체 가스의 전자들을 가속하여 유전체 튜브(335)의 내부 내에 플라즈마를 생성할 수 있다. 플라즈마는 유전체 튜브(335) 내부의 볼륨 내에서 팽창할 수 있으며, 이는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 주변 구역들로의 플라즈마의 확산을 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 플라즈마는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 제1 복수의 어퍼처들을 통해 아래쪽으로 유동될 수 있고, 여기서 플라즈마는 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내로 도입될 수 있다. 가스/전구체 혼합물과 같은 제2 가스는 가스 입구(312) 및 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)의 제2 복수의 어퍼처들을 통해 가스 소스(315)로부터 프로세싱 구역 내로 유동될 수 있다. 그 후 플라즈마 및 제2 가스는 기판에 근접한 프로세싱 구역 내에서 혼합될 수 있고, 수행되는 프로세스에 의존하여, 기판의 노출된 표면들 상에 재료를 증착하거나, 기판으로부터 재료들을 에칭하거나, 둘 모두를 수행하도록 반응할 수 있다. 플라즈마의 생성 동안, 유도 결합된 플라즈마 소스(330)는 능동적으로 냉각될 수 있으며, 이는 플라즈마의 형성 동안 생성되는 대량의 열로 인한 크리프(creep) 및/또는 다른 열적 손상을 방지하는 데 도움이 될 수 있다. 예컨대, 냉각 유체 소스(385)로부터의 냉각 유체는 삽입 블록(350) 및 유전체 튜브(335)의 내부를 냉각시키도록 냉각 채널(360)을 통해 순환될 수 있고, 주변 공기는 유전체 튜브(335)의 외부 표면을 냉각시키도록 팬들(380)에 의해 통기구들(370)을 통해 드로우될 수 있고 그리고/또는 열은 히트 싱크로서 작용하는 어댑터 플레이트(320)(및/또는 다른 컴포넌트들)에 의해 유전체 튜브(335)로부터 소산될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 다른 냉각 메커니즘들이 활용될 수 있다.
[0042]
이중 채널 샤워헤드(310) 및 프로세싱 구역에 근접한 유도 결합된 플라즈마 소스(330)를 사용함으로써, 고밀도 플라즈마들(및 H, N, O, F 등과 같은 라디칼들)이 더 낮은 막내 수소 함량들로 생성될 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310) 근처의 유도 결합된 플라즈마 소스(330)를 사용하여 생성된 높은 라디칼 밀도는 프로세싱 구역에 도달하기 전에 라디칼들이 붕괴됨 없이 증착 및/또는 에칭 프로세스들이 더 낮은 온도들(예컨대, 약 500℃ 이하, 약 450℃, 약 400℃ 이하, 약 350℃ 이하 또는 그 미만)에서 수행되는 것을 가능하게 할 수 있다. 더 낮은 동작 온도들은 기판 상의 재료들이 용융되나 분해되거나, 그렇지 않고 손상되는 것을 방지할 수 있다. 유도 결합된 플라즈마 소스(330)와 함께 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)를 사용하는 것은 제2 가스의 반응성 전구체들과 플라즈마로부터의 라디칼들/이온들의 웨이퍼 상의 혼합(on-wafer mixing)이 정밀하게 제어되는 것을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는 이온 차단기로서 작용할 수 있고 챔버에 진입하는 이온들을 트랩 및/또는 그렇지 않고 조절할 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)는 또한 프로세싱 구역 내에서 라디칼들을 반응성 가스들과 혼합하는 데 도움이 될 수 있다.
[0043]
도 4는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 이중 채널 샤워헤드(400)의 개략적인 부분 단면도를 도시한다. 도 4는 도 2 및 도 3과 관련하여 위에서 논의된 하나 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있고, 그러한 시스템들에 관련된 추가 세부사항들을 예시할 수 있다. 샤워헤드(400)는 에칭 동작들 및/또는 유전체 재료들의 스택들의 증착을 포함하는 반도체 프로세싱 동작들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 샤워헤드(400)는 이중 채널 샤워헤드 조립체(310)로서 사용될 수 있고 해당 샤워헤드 조립체와 관련된 특징들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
[0044]
샤워헤드(400)는 위에서 설명된 바와 같이 유도 결합된 플라즈마 소스를 향할 수 있는 최상부 표면(405), 및 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 향할 수 있는 최하부 표면(410)을 특징으로 할 수 있다. 샤워헤드(400)는 제1 복수의 어퍼처들(415) 및 제2 복수의 어퍼처들(420)을 한정할 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들(415)은 유도 결합된 플라즈마 소스에 의해 생성된 플라즈마가 샤워헤드(400)를 통해 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역으로 전달하는 것을 허용할 수 있는 반면, 제2 복수의 어퍼처들(420)은 전구체 가스 이를테면, 실리콘 전구체, 에천트들 등이 프로세싱 구역으로 전달되도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 제1 복수의 어퍼처들(415)은 샤워헤드(400)의 최상부 표면(405)으로부터 샤워헤드(400)의 최하부 표면(410)을 통해 연장되는 관통 홀들일 수 있다. 일 실시예에서, 약 60개 내지 약 2000개의 제1 복수의 어퍼처들(415)이 있을 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들(415)은 다양한 형상들을 가질 수 있지만 일반적으로 둥글 수 있고 마찬가지로 원통형, 원추형 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들(420)은 샤워헤드(400)의 최하부 표면(410)으로부터 부분적으로 샤워헤드(400)를 통해 샤워헤드(400)를 통해 부분적으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제2 복수의 어퍼처들(420)은 전구체 가스(예컨대, 증착 화합물들, 에천트들 등)를 가스 입구(425)를 통해 외부 가스 소스(미도시)로부터 제2 복수의 어퍼처들에 전달하는 플레넘 및/또는 복수의 채널들(미도시)에 결합되거나 연결될 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들(420)의 수는 상이한 실시예들에서 약 100 내지 약 5000개, 또는 약 500 내지 약 2000개일 수 있다. 제2 복수의 어퍼처들(420)은 일반적으로 둥글 수 있고 마찬가지로 원통형, 원추형 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 제1 및 제2 복수의 어퍼처들 둘 모두는 플라즈마와 전구체 가스들의 균일한 혼합을 촉진하기 위해 샤워헤드(400)의 최하부 표면(410) 위에 고르게 분배될 수 있다.
[0045]
도 5는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 반도체 프로세싱의 예시적인 방법(500)의 동작들을 도시한다. 방법(500)은 유도 결합된 플라즈마 시스템(330)과 같이 본 기술의 실시예들에 따른 유도 결합된 플라즈마 시스템들을 포함할 수 있는 위에서 설명된 프로세싱 시스템들(200 및 300)을 포함하는 다양한 프로세싱 챔버들에서 수행될 수 있다. 방법(500)은 다수의 선택적인 동작들을 포함할 수 있으며, 그 다수의 선택적인 동작들은 본 기술에 따른 방법들의 일부 실시예들과 구체적으로 연관될 수 있거나 또는 구체적으로 연관되지 않을 수 있다.
[0046]
방법(500)은 하드마스크 막을 형성하기 위한 동작들 또는 다른 증착 및/또는 에칭 동작들을 포함할 수 있는 프로세싱 방법을 포함할 수 있다. 방법은 방법(500)의 개시 이전에 선택적 동작들을 포함할 수 있거나, 방법은 부가적인 동작들을 포함할 수 있다. 예컨대, 방법(500)은 예시된 것과 상이한 순서들로 수행되는 동작들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 방법(500)은 동작(505)에서 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부로 제1 가스를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 가스는 CF4, NH3, NF3, Ar, He, H2O, H2, O2와 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 플라즈마 생성 가스를 포함할 수 있다. 동작(510)에서 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 유도 결합된 플라즈마 소스의 하나 이상의 RF 코일들에 RF 전류가 공급될 수 있다. 예컨대, RF 전류는 RF 코일들이 유도 결합된 플라즈마 소스의 유전체 튜브 내에 오실레이팅 자기장을 생성하게 할 수 있다. 이러한 오실레이팅 자기장은 제1 가스 내의 전자들을 가속시키고 제1 가스의 플라즈마를 생성할 수 있다. 방법(500)은 플라즈마의 생성 동안 유도 결합된 플라즈마 소스를 능동적으로 냉각하는 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, 냉각 유체 및/또는 공기는 유도 결합된 플라즈마 소스 주위로 순환될 수 있고 그리고/또는 하나 이상의 히트 싱크들이 플라즈마 형성 동안 열을 소산하고 그리고/또는 그렇지 않고, 유도 결합된 플라즈마 소스를 냉각시키는데 사용될 수 있다. 플라즈마는 동작(515)에서 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내로 유동될 수 있다. 예컨대, 플라즈마는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제1 복수의 어퍼처들을 통해 프로세싱 구역 내로 유동될 수 있다. 제1 복수의 어퍼처들은 이중 채널 샤워헤드 조립체의 최상부 표면으로부터 이중 채널 샤워헤드 조립체의 최하부 표면까지 연장될 수 있고 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부를 챔버의 프로세싱 구역에 유체 결합할 수 있다.
[0047]
방법(500)은 동작(520)에서 프로세싱 구역 내로 제2 가스를 유동시키는 단계를 포함할 수 있다. 제2 가스는 가스/전구체 혼합물을 포함할 수 있고 수행되는 동작에 의존할 수 있다. 예컨대, 제2 가스는 증착 프로세스들을 위한 증착 화합물들(예컨대, Si-함유 화합물) 및 에칭 프로세스들을 위한 에천트들을 포함할 수 있다. 제2 가스는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제2 복수의 어퍼처들을 통해 프로세싱 구역으로 유동될 수 있다. 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제1 복수 및 제2 복수의 어퍼처들은, 플라즈마 및 제2 가스가 프로세싱 구역 내로 유동될 때까지 이중 채널 샤워헤드 조립체가 플라즈마 및 제2 가스가 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 서로 유체 격리될 수 있다. 동작(525)에서 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내에 포지셔닝된 기판 상에 재료가 증착될 수 있다. 재료를 증착하는 것에 부가적으로 또는 대안적으로, 부가적인 프로세스들이 수행될 수 있다. 단지 일 예로서, 유전체 재료의 품질을 증가시키기 위해 하나 이상의 치밀화 동작들이 수행될 수 있다. 개시된 실시예들에서, 일단 결정된 양의 유전체 재료가 형성되면, 실리콘 함유 전구체의 도입 및 유동이 중단될 수 있다. 그러나 플라즈마 유출물들은 계속 생산되고 형성된 유전체 재료를 치밀화하기 위해 형성된 유전체 층에서 기판 프로세싱 구역으로 지향될 수 있다. 일부 실시예들에서, 치밀화된 유전체 층은 동작(525)에서 증착된 재료일 수 있다. 다른 실시예들에서, 방법(500)은 동작(525)을 생략할 수 있고, 다른 챔버 및/또는 프로세스에서 제작된 기판의 유전체 층을 치밀화하는 데에만 사용될 수 있다.
[0048]
이전의 설명에서, 설명의 목적들로, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 다수의 세부사항들이 제시되었다. 그러나 이들 세부사항 중 일부가 없이, 또는 부가적인 세부사항들과 함께, 특정 실시예들이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다.
[0049]
여러 실시예들에 개시되었지만, 실시예들의 사상으로부터 벗어나지 않으면서, 다양한 수정들, 대안적인 구조들, 및 등가물들이 사용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식될 것이다. 부가적으로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 방지하기 위해, 다수의 잘-알려진 프로세스들 및 엘리먼트들이 설명되지 않았다. 따라서, 위의 설명은 본 기술의 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
[0050]
값들의 범위가 주어진 경우, 그러한 값들의 범위의 상위 한계값과 하위 한계값 사이에 존재하는 각각의 값은, 문맥상 달리 명백히 표시되어 있지 않은 한 하위 한계값의 최소 자릿수의 단 단위 값의 10분의 1까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 명시된 범위 내의 임의의 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 명시되지 않은 값과 그러한 명시된 범위 내의 임의의 다른 명시된 값 또는 그 범위에 속하는 다른 값 사이에 존재하는 임의의 더 좁은 범위가 포함된다. 이러한 소범위의 상위 한계값 및 하위 한계값은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상위 한계값과 하위 한계값 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지, 둘 모두가 그러한 소범위에서 제외되는지 간에, 구체적으로 제외된 임의의 한계값이 명시된 범위에 있는 한, 또한 본 기술에 포함된다. 명시된 범위가 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그렇게 포함된 한계값들 중 하나 또는 둘 모두를 제외한 범위들이 또한 포함된다.
[0051]
본원 및 첨부 청구항들에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들("a", "an", 및 "the")은 문맥상 명확히 다르게 지시되지 않는 한 복수의 지시대상들을 포함한다. 따라서, 예컨대, "히터"에 대한 지칭은 복수의 그러한 히터들을 포함하고, "돌출부"에 대한 지칭은 하나 이상의 돌출부들, 및 당업자에게 알려져 있는 그 돌출부들의 등가물들에 대한 지칭을 포함하는 등이다.
[0052]
또한, 본 명세서에서 그리고 다음의 청구항들에서 사용되는 경우, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)", "함유한다(contain)", "함유하는(containing)", "포함한다(include)", 그리고 "포함하는(including)"이란 단어들은 진술된 특징들, 인티저(integer)들, 컴포넌트들 또는 동작들의 존재를 특정하는 것으로 의도되지만, 이들은 하나 이상의 다른 특징들, 인티저들, 컴포넌트들, 동작들, 액트들 또는 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
Claims (20)
- 반도체 프로세싱 시스템으로서,
유도 결합된 플라즈마 소스;
상기 유도 결합된 플라즈마 소스와 전기 결합되는 RF 전력 소스;
상기 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합된 제1 가스 소스;
제2 가스 소스;
제1 복수의 어퍼처(aperture)들 및 제2 복수의 어퍼처들을 한정하는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 포함하고,
제1 복수의 어퍼처들은 상기 유도 결합된 플라즈마 소스와 유체 결합되고; 그리고
상기 제2 복수의 어퍼처들은 상기 제2 가스 소스와 유체 결합되는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 유도 결합된 플라즈마 소스는,
개방된 내부를 한정하는 유전체 튜브;
상기 유전체 튜브의 외부 표면 주위에 배치된 패러데이 케이지(Faraday cage); 및
상기 패러데이 케이지의 외부 표면 주위에 배치된 하나 이상의 RF 코일들을 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 이중 채널 샤워헤드 조립체 최상부에서 상기 유전체 튜브를 지지하는 환형 튜브 홀더를 더 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제2 가스 소스는 상기 이중 채널 샤워헤드 조립체의 측면에 배치된 가스 입구에 결합되는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 가스 소스는 입력 매니폴드를 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 복수의 어퍼처들은 상기 샤워헤드의 최상부 표면으로부터 상기 샤워헤드의 최하부 표면까지 연장되고; 그리고
상기 제2 복수의 어퍼처들은 상기 이중 채널 샤워헤드 조립체의 내부 내에 형성된 플레넘(plenum)으로부터 그리고 상기 샤워헤드의 최하부 표면을 통해 연장되는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 RF 전력 소스와 상기 유도 결합된 플라즈마 소스 사이에서 연장되는 적어도 하나의 RF 스트랩을 더 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 유도 결합된 플라즈마 소스 주위로 연장되는 하우징 ― 상기 하우징은 하나 이상의 통기구(vent)들을 한정함 ―, 및
상기 하나 이상의 통기구들에 유체 결합되는 하나 이상의 팬(fan)들을 더 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제1 항에 있어서,
반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 한정하는 챔버 바디; 그리고
상기 챔버 바디 최상부에 포지셔닝된 챔버 덮개를 더 포함하고, 상기 챔버 덮개는 상기 이중 채널 샤워헤드 조립체를 지지하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 반도체 프로세싱 시스템으로서,
유도 결합된 플라즈마 소스 ― 상기 유도 결합된 플라즈마 소스는:
개방된 내부를 한정하는 유전체 튜브;
상기 유전체 튜브의 외부 표면 주위에 배치된 패러데이 케이지; 및
상기 패러데이 케이지의 외부 표면 주위에 배치된 하나 이상의 RF 코일들을 포함함 ―;
상기 유전체 튜브 위에 포지셔닝된 덮개;
상기 덮개 상에 포지셔닝되는 RF 전력 소스 ― 상기 RF 전력 소스는 상기 하나 이상의 RF 코일들과 전기 결합됨 ―;
상기 유전체 튜브의 개방된 내부와 유체 결합된 제1 가스 소스;
제2 가스 소스;
제1 복수의 어퍼처들 및 제2 복수의 어퍼처들을 한정하는 이중 채널 샤워헤드 조립체를 포함하고,
상기 제1 복수의 어퍼처들은 상기 유전체 튜브의 개방된 내부와 유체 결합되고; 그리고
상기 제2 복수의 어퍼처들은 상기 제2 가스 소스와 유체 결합되는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제10 항에 있어서,
상기 유도 결합된 플라즈마 소스는 상기 유전체 튜브 최상부에 포지셔닝되는 삽입 블록을 포함하고;
상기 삽입 블록의 일부는 상기 유전체 튜브의 개방된 내부로 연장되고; 그리고
상기 삽입 블록은 상기 제1 가스 소스를 상기 유전체 튜브의 개방된 내부에 유체 결합하는 복수의 가스 루멘(lumen)들을 한정하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제11 항에 있어서,
상기 덮개 상에 배치된 냉각 유체 소스; 및
상기 냉각 유체 소스와 상기 삽입 블록 사이에서 연장되는 하나 이상의 냉각 채널들을 더 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제10 항에 있어서,
반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역을 적어도 부분적으로 한정하는 챔버 바디; 그리고
상기 챔버 바디 최상부에 포지셔닝된 챔버 덮개를 더 포함하고, 상기 챔버 덮개는 상기 이중 채널 샤워헤드 조립체를 지지하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 챔버 덮개는 상기 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역에 대한 액세스를 제공하는 어퍼처를 한정하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제13 항에 있어서,
상기 반도체 프로세싱 챔버 내의 이중 채널 샤워헤드 아래에 배치된 기판 지지부를 더 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 제10 항에 있어서,
상기 유전체 튜브는 석영 또는 알루미늄 산화물을 포함하는,
반도체 프로세싱 시스템. - 기판을 프로세싱하는 방법으로서,
유도 결합된 플라즈마 소스의 내부로 제1 가스를 유동시키는 단계;
상기 유도 결합된 플라즈마 소스의 내부 내에서 플라즈마를 생성하기 위해 상기 유도 결합된 플라즈마 소스의 하나 이상의 RF 코일들에 RF 전류를 공급하는 단계;
반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내로 상기 플라즈마를 유동시키는 단계;
상기 프로세싱 구역 내로 제2 가스를 유동시키는 단계; 및
상기 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 구역 내에 포지셔닝된 기판 상에 재료를 증착하는 단계를 포함하는,
기판을 프로세싱하는 방법. - 제17 항에 있어서,
상기 플라즈마는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제1 복수의 어퍼처들을 통해 상기 프로세싱 구역 내로 유동되고; 그리고
상기 제2 가스는 이중 채널 샤워헤드 조립체의 제2 복수의 어퍼처들을 통해 상기 프로세싱 구역으로 유동되는,
기판을 프로세싱하는 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 이중 채널 샤워헤드 조립체는 상기 플라즈마 및 상기 제2 가스가 상기 프로세싱 구역 내로 유동될 때까지 상기 플라즈마 및 상기 제2 가스가 혼합되는 것을 방지하는,
기판을 프로세싱하는 방법. - 제17 항에 있어서,
상기 플라즈마의 생성 동안 상기 유도 결합된 플라즈마 소스를 능동적으로 냉각하는 단계를 더 포함하는,
기판을 프로세싱하는 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/389,103 | 2021-07-29 | ||
| US17/389,103 US20230033058A1 (en) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | Reactor with inductively coupled plasma source |
| PCT/US2022/074111 WO2023009983A1 (en) | 2021-07-29 | 2022-07-25 | Reactor with inductively coupled plasma source |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240038772A true KR20240038772A (ko) | 2024-03-25 |
Family
ID=85038338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247006266A KR20240038772A (ko) | 2021-07-29 | 2022-07-25 | 유도 결합된 플라즈마 소스를 갖는 반응기 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230033058A1 (ko) |
| KR (1) | KR20240038772A (ko) |
| CN (1) | CN117769754A (ko) |
| TW (1) | TW202310684A (ko) |
| WO (1) | WO2023009983A1 (ko) |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2989063B2 (ja) * | 1991-12-12 | 1999-12-13 | キヤノン株式会社 | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 |
| US5665640A (en) * | 1994-06-03 | 1997-09-09 | Sony Corporation | Method for producing titanium-containing thin films by low temperature plasma-enhanced chemical vapor deposition using a rotating susceptor reactor |
| US6287435B1 (en) * | 1998-05-06 | 2001-09-11 | Tokyo Electron Limited | Method and apparatus for ionized physical vapor deposition |
| US6263830B1 (en) * | 1999-04-12 | 2001-07-24 | Matrix Integrated Systems, Inc. | Microwave choke for remote plasma generator |
| JP3366301B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2003-01-14 | 日本電気株式会社 | プラズマｃｖｄ装置 |
| KR20010062209A (ko) * | 1999-12-10 | 2001-07-07 | 히가시 데쓰로 | 고내식성 막이 내부에 형성된 챔버를 구비하는 처리 장치 |
| JP2003033647A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | プラズマ処理装置 |
| US8835869B2 (en) * | 2003-02-04 | 2014-09-16 | Veeco Instruments, Inc. | Ion sources and methods for generating an ion beam with controllable ion current density distribution |
| US7009281B2 (en) * | 2003-03-14 | 2006-03-07 | Lam Corporation | Small volume process chamber with hot inner surfaces |
| US8642974B2 (en) * | 2009-12-30 | 2014-02-04 | Fei Company | Encapsulation of electrodes in solid media for use in conjunction with fluid high voltage isolation |
| US9666414B2 (en) * | 2011-10-27 | 2017-05-30 | Applied Materials, Inc. | Process chamber for etching low k and other dielectric films |
| US9896769B2 (en) * | 2012-07-20 | 2018-02-20 | Applied Materials, Inc. | Inductively coupled plasma source with multiple dielectric windows and window-supporting structure |
| US9021985B2 (en) * | 2012-09-12 | 2015-05-05 | Asm Ip Holdings B.V. | Process gas management for an inductively-coupled plasma deposition reactor |
| US9416450B2 (en) * | 2012-10-24 | 2016-08-16 | Applied Materials, Inc. | Showerhead designs of a hot wire chemical vapor deposition (HWCVD) chamber |
| US10475626B2 (en) * | 2015-03-17 | 2019-11-12 | Applied Materials, Inc. | Ion-ion plasma atomic layer etch process and reactor |
| TWI677929B (zh) * | 2015-05-01 | 2019-11-21 | 美商應用材料股份有限公司 | 用於形成膜堆疊的雙通道噴頭 |
| US20180358204A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Mattson Technology, Inc. | Plasma Strip Tool With Multiple Gas Injection Zones |
| US10297458B2 (en) * | 2017-08-07 | 2019-05-21 | Applied Materials, Inc. | Process window widening using coated parts in plasma etch processes |
| CN112673456A (zh) * | 2018-09-10 | 2021-04-16 | 朗姆研究公司 | 使用亚稳的活化自由基物质的原子层处理工艺 |
-
2021
- 2021-07-29 US US17/389,103 patent/US20230033058A1/en active Pending
-
2022
- 2022-07-25 WO PCT/US2022/074111 patent/WO2023009983A1/en active Application Filing
- 2022-07-25 CN CN202280052666.4A patent/CN117769754A/zh active Pending
- 2022-07-25 KR KR1020247006266A patent/KR20240038772A/ko unknown
- 2022-07-27 TW TW111128106A patent/TW202310684A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202310684A (zh) | 2023-03-01 |
| CN117769754A (zh) | 2024-03-26 |
| WO2023009983A1 (en) | 2023-02-02 |
| US20230033058A1 (en) | 2023-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8444926B2 (en) | Processing chamber with heated chamber liner | |
| TWI390605B (zh) | Processing device | |
| CN105870039B (zh) | 用于等离子体处理的双区式加热器 | |
| US9947559B2 (en) | Thermal management of edge ring in semiconductor processing | |
| US11846011B2 (en) | Lid stack for high frequency processing | |
| CN115867691A (zh) | 用于半导体处理腔室的非对称排气泵送板设计 | |
| US20230033058A1 (en) | Reactor with inductively coupled plasma source | |
| TWI813094B (zh) | 消除晶圓斜面和背側沉積的方法 | |
| TWI811817B (zh) | 處理腔室沉積限制 | |
| KR20230109169A (ko) | 증착 잔류물 제어를 위한 시스템들 및 방법들 | |
| CN116134582A (zh) | 多阶段泵送衬垫 | |
| TWI790777B (zh) | 用於反向擴散控制的半導體腔室部件及用於半導體處理的方法 | |
| US20220108891A1 (en) | Modular zone control for a processing chamber | |
| US20230390811A1 (en) | Throttle valve and foreline cleaning using a microwave source | |
| US20230120710A1 (en) | Downstream residue management hardware | |
| KR20230090353A (ko) | 반도체 프로세싱을 위한 높은 열 손실 히터 및 정전 척 | |
| KR20220116519A (ko) | 비균일성 (non-uniformity) 을 관리하기 위한 웨이퍼 평면 아래의 비대칭 퍼지된 블록 |