[go: up one dir, main page]

KR102800597B1 - 프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착 - Google Patents

프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착 Download PDF

Info

Publication number
KR102800597B1
KR102800597B1 KR1020207034939A KR20207034939A KR102800597B1 KR 102800597 B1 KR102800597 B1 KR 102800597B1 KR 1020207034939 A KR1020207034939 A KR 1020207034939A KR 20207034939 A KR20207034939 A KR 20207034939A KR 102800597 B1 KR102800597 B1 KR 102800597B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cleaning process
edge ring
flow rate
processing chamber
reactant gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020207034939A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200142587A (ko
Inventor
얀샤 진
종규 탄
타일러 켄트
하오꽌 얀
하오„œ 얀
첸 푸
안토니 콘트레라스
Original Assignee
램 리써치 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 램 리써치 코포레이션 filed Critical 램 리써치 코포레이션
Publication of KR20200142587A publication Critical patent/KR20200142587A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102800597B1 publication Critical patent/KR102800597B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H10P72/0406—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • 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
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • 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
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0402—
    • 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
    • H01J2237/335—Cleaning
    • H10P72/0434—

Landscapes

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

Abstract

프로세싱 챔버에서 세정 프로세스를 수행하는 방법은 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이, 기판 지지부의 에지 링 상에 코팅의 증착을 달성하도록 가스 분배 디바이스의 측벽 튜닝 홀들을 통해 측벽 가스 플로우에 반응물질 가스들을 공급하는 단계를 포함한다. 측벽 가스 플로우는 에지 링 위의 프로세싱 챔버의 외측 영역을 타깃팅하고, 반응물질 가스들은 제 1 플로우 레이트로 공급된다. 방법은 측벽 튜닝 홀들을 통해 반응물질 가스들을 공급하는 동안, 가스 분배 디바이스의 중심 홀들을 통해 중심 가스 플로우에 불활성 가스들을 공급하는 단계를 더 포함한다. 불활성 가스들은 제 1 플로우 레이트보다 큰 제 2 플로우 레이트로 공급된다.

Description

프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착
관련 출원들에 대한 교차 참조
본 출원은 2018년 5월 7일 출원된 미국 특허 출원번호 제 15/972,927 호의 우선권을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 본 명세서에 참조로서 인용된다.
본 개시는 기판 프로세싱 시스템들에 관한 것이고, 보다 구체적으로 기판 프로세싱 시스템의 컴포넌트들에 서비스하는 것에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경기술 기술 (description) 은 본 개시의 맥락을 일반적으로 제시할 목적이다. 이 배경기술 섹션에 기술된 정도의 본 명세서에 명명된 발명자들의 업적, 뿐만 아니라 출원시 종래 기술로서 달리 인증되지 않을 수도 있는 본 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼들과 같은 기판들을 처리하도록 사용될 수도 있다. 기판 상에서 수행될 수도 있는 예시적인 프로세스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, CVD (chemical vapor deposition), ALD (atomic layer deposition), 도전체 에칭, 및/또는 다른 에칭, 증착 또는 세정 프로세스들을 포함한다. 기판은 기판 프로세싱 시스템의 프로세싱 챔버의 페데스탈, 정전 척 (electrostatic chuck; ESC), 등과 같은 기판 지지부 상에 배치될 수도 있다. 에칭 동안, 하나 이상의 전구체들을 포함하는 가스 혼합물들은 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있고 플라즈마가 화학 반응들을 개시하기 위해 사용될 수도 있다.
기판 지지부는 웨이퍼를 지지하도록 구성된 세라믹 층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼는 프로세싱 동안 세라믹 층에 클램핑될 수도 있다. 기판 지지부는 기판 지지부의 (예를 들어, 둘레 외부 및/또는 둘레에 인접한) 외측 부분 둘레에 배치된 에지 링을 포함할 수도 있다. 에지 링은 기판 위의 볼륨으로 플라즈마를 한정하고, 플라즈마에 의해 유발된 부식으로부터 기판 지지부를 보호하는, 등 하도록 제공될 수도 있다.
기판 프로세싱 챔버에서 세정 프로세스를 수행하는 방법은 기판 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이, 기판 지지부의 에지 링 상에 코팅의 증착을 달성하도록 가스 분배 디바이스의 측벽 튜닝 홀들을 통해 측벽 가스 플로우에 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 단계를 포함한다. 측벽 가스 플로우는 에지 링 위의 기판 프로세싱 챔버의 외측 영역을 타깃팅하고, 하나 이상의 반응물질 가스들은 제 1 플로우 레이트로 공급된다. 방법은 측벽 튜닝 홀들을 통해 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 동안, 가스 분배 디바이스의 중심 홀들을 통해 중심 가스 플로우에 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계를 더 포함한다. 중심 가스 플로우는 기판 지지부의 중심 영역에 대응하고 하나 이상의 불활성 가스들은 제 1 플로우 레이트보다 큰 제 2 플로우 레이트로 공급된다. 하나 이상의 불활성 가스들은 기판 지지부의 중심 영역 상의 코팅의 증착을 최소화하도록 작용한다.
다른 특징들에서, 기판 프로세싱 챔버의 압력은 50 내지 1000 mTorr의 목표된 압력으로 조정된다. 기판 프로세싱 챔버의 압력은 100 내지 500 mTorr의 목표된 압력으로 조정된다. 제 1 플로우 레이트는 50 내지 500 sccm이고 제 2 플로우 레이트는 500 내지 5000 sccm이다. 제 1 플로우 레이트는 100 내지 200 sccm이고 제 2 플로우 레이트는 1000 내지 3000 sccm이다. 제 2 플로우 레이트 대 제 1 플로우 레이트의 비는 적어도 10:1이다. 하나 이상의 반응물질 가스들은 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 분자 산소 (O2), 카르보닐 설파이드 (COS), 및 분자 질소 (N2) 중 적어도 하나를 포함한다. 하나 이상의 불활성 가스들은 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 및 제논 (Xe) 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 특징들에서, 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 단계 및 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계는 웨이퍼리스 자동 세정 (Waferless Auto Clean; WAC) 프로세스 동안 수행된다. 방법은 하나 이상의 반응물질 가스들 및 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계 전, 에지 링을 상승시키는 단계를 더 포함한다. 방법은 에지 링 위의 외측 영역에서 플라즈마를 생성하도록 에지 링에 전력을 제공하는 단계를 더 포함한다. 반응 가스들은 2 이상의 전구체들을 포함한다.
기판 프로세싱 챔버에서 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템은 기판 프로세싱 챔버의 압력을 목표된 압력으로 조정하도록 구성된 제어기 및 제어기에 응답하는 가스 전달 시스템을 포함한다. 가스 전달 시스템은 기판 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이, 기판 지지부의 에지 링 상에 코팅을 증착하도록 가스 분배 디바이스의 측벽 튜닝 홀들을 통해 측벽 가스 플로우에 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하도록 구성된다. 측벽 가스 플로우는 에지 링 위의 기판 프로세싱 챔버의 외측 영역을 타깃팅하고, 하나 이상의 반응물질 가스들은 제 1 플로우 레이트로 공급된다. 가스 전달 시스템은 측벽 튜닝 홀들을 통해 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 동안, 가스 분배 디바이스의 중심 홀들을 통해 중심 가스 플로우에 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하도록 더 구성된다. 중심 가스 플로우는 기판 지지부의 중심 영역에 대응하고 하나 이상의 불활성 가스들은 제 1 플로우 레이트보다 큰 제 2 플로우 레이트로 공급된다. 하나 이상의 불활성 가스들은 기판 지지부의 중심 영역 상의 코팅의 증착을 최소화하도록 작용한다.
다른 특징들에서, 제어기는 50 내지 1000 mTorr로 압력을 조정하도록 구성된다. 제어기는 100 내지 500 mTorr로 압력을 조정하도록 구성된다. 제어기는 제 1 플로우 레이트를 50 내지 500 sccm 그리고 제 2 플로우 레이트를 500 내지 5000 sccm로 설정하도록 구성된다. 제어기는 제 1 플로우 레이트를 100 내지 200 sccm 그리고 제 2 플로우 레이트를 1000 내지 3000 sccm로 설정하도록 구성된다. 제 2 플로우 레이트 대 제 1 플로우 레이트의 비는 적어도 10:1이다. 하나 이상의 반응물질 가스들은 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 분자 산소 (O2), 카르보닐 설파이드 (COS), 및 분자 질소 (N2) 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고 하나 이상의 불활성 가스들은 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 및 제논 (Xe) 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 특징들에서, 제어기는 하나 이상의 반응물질 가스들 및 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계 전, 에지 링을 상승시키도록 더 구성된다. 제어기는 에지 링 위의 외측 영역에서 플라즈마를 생성하도록 에지 링에 전력을 제공하도록 더 구성된다.
본 개시의 추가 적용가능성 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 자명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 단지 예시의 목적들만을 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 프로세싱 챔버의 기능적 블록도이다.
도 2는 본 개시에 따른 예시적인 기판 프로세싱 챔버이다.
도 3a는 본 개시에 따른, 기판 지지부에 지향된 예시적인 가스 플로우들을 예시한다.
도 3b는 본 개시에 따른, 다양한 가스 플로우들에 대한 증착 레이트들을 예시한다.
도 4a는 본 개시에 따른, 하강된 위치의 예시적인 이동가능한 에지 링을 도시한다.
도 4b는 본 개시에 따른, 상승된 위치의 예시적인 이동가능한 에지 링을 도시한다.
도 5는 본 개시에 따른 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착을 수행하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템의 기판 지지부는 에지 링을 포함할 수도 있다. 에지 링의 상부 표면은 기판 지지부의 상부 표면 위로 연장할 수도 있어, 기판 지지부의 상부 표면 (그리고, 일부 예들에서, 기판 지지부 상에 배치된 기판의 상부 표면) 으로 하여금 에지 링에 대해 리세스되게 한다. 이 리세스는 포켓으로 지칭될 수도 있다. 에지 링의 상부 표면과 기판의 상부 표면 사이의 거리는 "포켓 깊이"로 지칭될 수도 있다. 일반적으로, 포켓 깊이는 기판의 상부 표면에 대한 에지 링의 높이에 따라 고정된다.
에칭 프로세싱의 일부 양태들은 기판 프로세싱 시스템, 기판, 가스 혼합물들, 등의 특성들로 인해 가변할 수도 있다. 예를 들어, 플로우 패턴들, 및 따라서 에칭 레이트 및 에칭 균일도는 에지 링의 포켓 깊이, 에지 링 기하구조 (즉, 형상), 뿐만 아니라 이로 제한되는 것은 아니지만, 가스 플로우 레이트들, 가스 종, 주입 각, 주입 위치, 등을 포함하는, 다른 변수들에 따라 가변할 수도 있다. 컴포넌트들 및 프로세스 변수들의 불균일도들은 이로 제한되는 것은 아니지만, CD (critical dimension) 불균일도 및 틸팅을 포함하여, 완성된 기판의 불균일도들을 유발할 수 있다.
또한, 에지 링들 및 다른 컴포넌트들은 시간에 따라 마모/부식하고, 불균일도들을 상승시키는, 소모성 재료들을 포함할 수도 있다. 일부 기판 프로세싱 시스템은 이동가능 (예를 들어, 튜닝가능) 에지 링들 및/또는 교체가능 에지 링들을 구현할 수도 있다. 일 예에서, 이동가능 에지 링의 높이는 에칭 균일도를 제어하기 위해 프로세싱 동안 조정될 수도 있다. 에지 링의 높이는 부식을 보상하기 위해 조정될 수도 있다. 다른 예들에서, 에지 링들은 (예를 들어, 부식되거나 손상된 에지 링들을 교체하기 위해, 상이한 기하구조를 갖는 에지 링으로 에지 링을 교체하는, 등을 위해) 이동가능하고 교체가능할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 에지 링 부식을 방지 및/또는 보상하기 위한 습식 세정 프로세스들 및 다른 유지보수는 프로세싱 챔버의 MTBC (Mean Time Between Cleans) 를 불균형적으로 제한할 수도 있다.
웨이퍼리스 자동 세정 (Waferless Auto Clean; WAC) 과 같은 세정 프로세스가 프로세싱 챔버의 컴포넌트들을 코팅하기 위해 증착 단계를 포함할 수도 있다. 일 예에서, 컴포넌트들은 증착 단계 동안 프로세싱 챔버 내로 도입되는 반응 가스들을 사용하여 증착되는 막으로 코팅된다. 반응물질 가스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 분자 산소 (O2), 카르보닐 설파이드 (COS), 및 분자 질소 (N2), 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 이러한 방식으로 프로세싱 챔버의 컴포넌트들의 코팅은 부식을 감소 및/또는 보상할 수도 있다.
본 개시의 원리들에 따른 기판 프로세싱 시스템 및 방법들은 프로세싱 챔버의 MTBC를 연장하도록 에지 링 포커싱된 증착을 구현한다. 예를 들어, 코팅의 증착 레이트는 프로세싱 챔버의 다른 컴포넌트들 상 (예를 들어, 기판 지지부의 상부 표면 상) 의 증착을 최소화하는 동안 에지 링 상의 증착을 증가시키도록 튜닝될 수도 있다. 일 예에서, 반응 가스들은 측면 튜닝 가스 주입기들 또는 노즐들을 사용하여 제공되는 한편, 불활성 가스들이 중심 가스 주입기들 또는 노즐들을 통해 제공된다. 예를 들어, 반응 가스들은 (예를 들어, 화학적 기상 증착에서와 같이) 함께 공급되거나 (예를 들어, 원자 층 증착에서와 같이) 순차적으로 공급되는 전구체들에 대응할 수도 있다. 반응 가스들 및 불활성 가스들의 각각의 플로우 레이트들 및 프로세싱 챔버 내 압력은 또한 코팅의 증착을 더 튜닝하도록 조정될 수도 있다. 에지 링 상의 코팅의 증가된 증착은 에칭 사이클 각각 동안 에지 링의 부식을 보상하거나 감소시켜, 플라즈마 시스 드리프트 및 CD 불균일도들을 최소화하고 MTBC 및 에지 링 라이프를 연장한다.
이제 도 1을 참조하면, 예시적인 기판 프로세싱 시스템 (100) 이 도시된다. 단지 예를 들면, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 RF (Radio Frequency) 플라즈마를 사용한 에칭 및/또는 다른 적합한 기판 프로세싱을 수행하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 다른 컴포넌트들을 둘러싸고 RF 플라즈마를 담는 프로세싱 챔버 (102) 를 포함한다. 프로세싱 챔버 (102) 는 상부 전극 (104) 및 정전 척 (ESC) 을 포함하는 기판 지지부 (106) 를 포함한다. 동작 동안, 기판 (108) 이 기판 지지부 (106) 상에 배치된다. 특정한 기판 프로세싱 시스템 (100) 및 프로세싱 챔버 (102) 가 예로서 도시되지만, 본 개시의 원리들은 리모트 플라즈마 생성 (예를 들어, 플라즈마 튜브, 마이크로파 튜브를 사용하여) 및 전달을 구현하는, 플라즈마를 인시츄 생성하는, 등의 기판 프로세싱 시스템과 같은, 다른 유형들의 기판 프로세싱 시스템들 및 챔버들에 적용될 수도 있다.
단지 예를 들면, 상부 전극 (104) 은 프로세스 가스들 (예를 들어, 에칭 프로세스 가스들) 을 도입하고 분배하는 샤워헤드 (109) 와 같은 가스 분배 디바이스를 포함할 수도 있다. 샤워헤드 (109) 는 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면에 연결된 일 단부를 포함하는 스템 부분을 포함할 수도 있다. 베이스 부분은 일반적으로 원통형이고 프로세싱 챔버 (102) 의 상단 표면으로부터 이격되는 위치에서 스템 부분의 반대편 단부로부터 방사상 외측으로 연장한다. 샤워헤드 (109) 의 베이스 부분의 기판-대면 표면, 또는 대면플레이트는 복수의 홀들을 포함하고 이를 통해 프로세스 가스 또는 퍼지 가스가 흐른다. 대면플레이트는 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 측벽 튜닝 홀들을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 상부 전극 (104) 은 도전 플레이트를 포함할 수도 있고, 프로세스 가스들이 또 다른 방식으로 도입될 수도 있다.
기판 지지부 (106) 는 하부 전극으로 작용하는 도전성 베이스플레이트 (110) 를 포함한다. 베이스플레이트 (110) 는 세라믹 층 (112) 을 지지한다. 일부 예들에서, 세라믹 층 (112) 은 세라믹 멀티-존 가열 플레이트와 같은 가열 층을 포함할 수도 있다. 내열 층 (114) (예를 들어, 본딩 층) 이 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이에 배치될 수도 있다. 베이스플레이트 (110) 는 베이스플레이트 (110) 를 통해 냉각제를 흘리기 위한 하나 이상의 냉각제 채널들 (116) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 보호 시일 (seal) (176) 이 세라믹 층 (112) 과 베이스플레이트 (110) 사이의 본딩 층 (114) 의 주변부 둘레에 제공될 수도 있다.
RF 생성 시스템 (120) 이 RF 전압을 생성하고 상부 전극 (104) 및 하부 전극 (예를 들어, 기판 지지부 (106) 의 베이스플레이트 (110)) 중 하나로 출력한다. 상부 전극 (104) 및 베이스플레이트 (110) 중 다른 하나는 DC 접지되거나, AC 접지되거나, 또는 플로팅할 수도 있다. 단지 예를 들면, RF 생성 시스템 (120) 은 매칭 및 분배 네트워크 (124) 에 의해 상부 전극 (104) 또는 베이스플레이트 (110) 에 피딩되는 RF 전압을 생성하는 RF 전압 생성기 (122) 를 포함할 수도 있다. 다른 예들에서, 플라즈마는 유도적으로 또는 리모트로 생성될 수도 있다. 예시의 목적들로 도시될 때, RF 생성 시스템 (120) 은 CCP (Capacitively Coupled Plasma) 시스템에 대응하지만, 본 개시의 원리들은 또한 단지 예를 들면, TCP (Transformer Coupled Plasma) 시스템들, CCP 캐소드 시스템들, 리모트 마이크로파 플라즈마 생성 및 전달 시스템들, 등과 같은 다른 적합한 시스템들에서 구현될 수도 있다.
가스 전달 시스템 (130) 이 하나 이상의 가스 소스들 (132-1, 132-2, …, 및 132-N) (집합적으로 가스 소스들 (132)) 을 포함하고, 여기서 N은 0보다 큰 정수이다. 가스 소스들 (132) 은 하나 이상의 가스들 (예를 들어, 에칭 가스, 캐리어 가스들, 퍼지 가스들, 등) 및 이들의 혼합물들을 공급한다. 가스 소스들 (132) 은 밸브들 (134-1, 134-2, …, 및 134-N) (집합적으로 밸브들 (134)) 및 질량 유량 제어기들 (Mass Flow Controllers; MFC) (136-1, 136-2, …, 및 136-N) (집합적으로 MFC들 (136)) 에 의해 매니폴드 (140) 에 연결된다. 매니폴드 (140) 의 출력은 프로세싱 챔버 (102) 에 피딩된다. 단지 예를 들면, 매니폴드 (140) 의 출력은 샤워헤드 (109) 에 피딩된다.
온도 제어기 (142) 가 세라믹 층 (112) 에 배치된 TCEs (thermal control elements) 와 같은 복수의 가열 엘리먼트들 (144) 에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 가열 엘리먼트들 (144) 은 이로 제한되는 것은 아니지만, 멀티-존 가열 플레이트의 각각의 존들에 대응하는 매크로 가열 엘리먼트들 및/또는 멀티-존 가열 플레이트의 복수의 존들에 걸쳐 배치된 마이크로 가열 엘리먼트들의 어레이를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 및 기판 (108) 의 온도를 제어하기 위해 복수의 가열 엘리먼트들 (144) 을 제어하도록 사용될 수도 있다.
온도 제어기 (142) 는 채널들 (116) 을 통한 냉각제 플로우를 제어하도록 냉각제 어셈블리 (146) 와 연통할 수도 있다. 예를 들어, 냉각제 어셈블리 (146) 는 냉각제 펌프 및 저장부를 포함할 수도 있다. 온도 제어기 (142) 는 기판 지지부 (106) 를 냉각하기 위해 채널들 (116) 을 통해 냉각제를 선택적으로 흘리도록 냉각제 어셈블리 (146) 를 동작시킨다.
밸브 (150) 및 펌프 (152) 가 프로세싱 챔버 (102) 로부터 반응물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다. 시스템 제어기 (160) 가 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 컴포넌트들을 제어하도록 사용될 수도 있다. 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 상으로 기판들을 전달하고, 기판 지지부 (106) 로부터 기판들을 제거하도록 사용될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 (170) 은 기판 지지부 (106) 와 로드록 (172) 사이에서 기판들을 이송할 수도 있다. 별도의 제어기들로 도시되었지만, 온도 제어기 (142) 는 시스템 제어기 (160) 내에서 구현될 수도 있다.
기판 지지부 (106) 는 에지 링 (180) 을 포함한다. 에지 링 (180) 은 하단 링 (184) 에 의해 지지될 수도 있는 상단 링에 대응할 수도 있다. 일부 예들에서, 에지 링 (180) 은 기판 (108) 에 대해 이동가능 (예를 들어, 수직 방향으로 위아래로 이동가능) 하다. 예를 들어, 에지 링 (180) 은 시스템 제어기 (160) 에 응답하여 액추에이터를 통해 제어될 수도 있다. 일부 예들에서, 에지 링 (180) 은 기판 프로세싱 동안 조정될 수도 있다 (즉, 에지 링 (180) 은 튜닝가능한 에지 링일 수도 있다). 다른 예들에서, 에지 링 (180) 은 세정 프로세스의 증착 단계 동안 조정가능할 수도 있다. 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 본 개시의 원리들에 따른 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 세정 프로세스의 에지 링 포커싱된 증착 단계를 구현하도록 구성된다.
이제 도 2를 참조하면, 기판 지지부 (204) 및 가스 분배 디바이스 (208) (예를 들어, 샤워헤드) 를 포함하는 예시적인 기판 프로세싱 챔버 (200) 가 보다 상세히 도시된다. 기판 지지부 (204) 는 하부 전극으로 기능할 수도 있는 베이스플레이트 (212) 를 포함한다. 반대로, 가스 분배 디바이스 (208) 는 상부 전극 (216) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 상부 전극 (216) 은 내측 전극 (220) 및 외측 전극 (224) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 내측 전극 (220) 및 외측 전극 (224) 은 각각 디스크 및 환형 링에 대응할 수도 있다 (즉, 외측 전극 (224) 은 내측 전극 (220) 의 외측 에지를 둘러싼다). 간략함을 위해 본 명세서에 사용될 때, 본 개시는 내측 전극 (220) 및 외측 전극 (224) 을 집합적으로 상부 전극 (216) 으로서 지칭할 것이다.
베이스플레이트 (212) 는 세라믹 층 (228) 을 지지한다. 세라믹 층 (228) 은 기판 (232) 을 지지한다. 일부 예들에서, 본딩 층 (236) 이 세라믹 층 (228) 과 베이스플레이트 (212) 사이에 배치되고 그리고 보호 시일 (240) 이 세라믹 층 (228) 과 베이스플레이트 (212) 사이의 본딩 층 (236) 의 주변부 둘레에 제공된다. 기판 지지부 (204) 는 기판 (232) 의 외측 주변부를 둘러싸도록 구성된 에지 링 (244) 을 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 프로세싱 챔버 (200) 는 상부 전극 (216) 둘레에 배치된 플라즈마 한정 슈라우드 (248) 를 포함할 수도 있다. 상부 전극 (216), 기판 지지부 (204) (예를 들어, 세라믹 층 (228)), 에지 링 (244), 및 플라즈마 한정 슈라우드 (248) 는 기판 (232) 위에 프로세싱 볼륨 (예를 들어, 플라즈마 영역) (252) 을 규정한다.
가스 전달 시스템 (256) 이 하나 이상의 가스들 및/또는 이들의 혼합물을 기판 프로세싱 챔버 (200) 에 제공하도록 구성된다. 가스 전달 시스템 (256) 은 도 1에 도시된 바와 같은 가스 전달 시스템 (130) 의 간략화된 표현이다. 예를 들어, 가스 전달 시스템 (256) 은 이로 제한되는 것은 아니지만, 집합적으로 가스 소스들 (260) 로 지칭된, 가스 소스들 (260-1 및 260-2) 로부터의 가스들을 포함하는 가스들을 제공할 수도 있다. 도시된 바와 같이, 가스 전달 시스템 (256) 은 도 1의 시스템 제어기 (160) 에 대응할 수도 있는, 시스템 제어기 (264) 로부터의 명령들에 응답하여, 기판 프로세싱 챔버 (200) 로 가스들을 제공하도록 구성된다.
가스 분배 디바이스 (208) 는 스템 부분 (268) 및 베이스 부분 (272) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 베이스 부분 (272) 은 내측 전극 (220), 외측 전극 (224), 및 대면플레이트 (276) 를 포함하는, 상부 전극 (216) 에 대응할 수도 있다. 대면플레이트 (276) 는 복수의 중심 홀들 (280) 을 포함한다. 가스 전달 시스템 (256) 에 의해 공급된 가스들은 중심 홀들 (280) 을 통해 기판 (232) 위의 프로세싱 볼륨 (252) 내로 흐른다. 예를 들어, 중심 홀들 (280) 은 프로세싱 볼륨 (252) 의 중앙 영역에서 하향으로 가스들을 지향시키도록 배치될 수도 있다.
측벽 튜닝 홀들 (284) 은 도시된 바와 같이 에지 튜닝을 위해 외측 전극 (224) 에 제공될 수도 있다. 일부 예들에서, 대면플레이트 (276) 는 외측 전극 (224) 을 적어도 부분적으로 오버랩 (즉, 밑으로 연장) 할 수도 있고 측벽 튜닝 홀들 (284) 을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 측벽 튜닝 홀들 (284) 은 기판 (232) 의 에지 링 (244) 및/또는 외측 에지 위 프로세싱 볼륨 (252) 의 외측 (즉, 에지 또는 주변부) 영역에 가스들을 지향시키도록 구성될 수도 있다. 측벽 튜닝 홀들 (284) 은 하향으로 그리고/또는 비스듬히 가스들을 지향시킬 수도 있다.
본 개시의 원리들에 따른 시스템 제어기 (264) 는 프로세싱 챔버 (200) 의 세정 또는 다른 유지보수 동안 에지 링 포커싱된 증착을 구현하도록 구성된다. 예를 들어, 시스템 제어기 (264) 는 프로세싱 챔버 (200) 의 다른 컴포넌트들 상 (예를 들어, 세라믹 층 (228) 의 상부 표면 상) 증착을 최소화하는 동안 에지 링 (244) 의 증착을 증가시키도록 WAC 프로세스의 코팅/증착 단계 동안 가스 전달 시스템 (256) 을 제어한다. 기판 (232) 이, 도 2에 도시되지만, 통상적으로 WAC 프로세스 동안 존재하지 않는다 (즉, 세라믹 층 (228) 상에 배치되지 않는다).
코팅 (증착) 프로세스 동안, 하나 이상의 반응물질 가스들 및/또는 이들의 혼합물들 (예를 들어, 전구체들) 이 이로 제한되는 것은 아니지만, 에지 링 (244) 을 포함하여, 다양한 컴포넌트들의 표면들 상에 코팅을 증착하도록 프로세싱 챔버 (200) 내로 도입된다. 반응물질 가스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 분자 산소 (O2), 카르보닐 설파이드 (COS), 및 분자 질소 (N2), 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 시스템 제어기 (264) 는 가스 소스들 (260) 로부터 프로세싱 챔버 (200) 내로 중심 홀들 (280) 및/또는 측벽 튜닝 홀들 (284) 을 통해 가스들을 공급하도록 가스 전달 시스템 (256) 을 제어한다. 본 개시에 따른 시스템 제어기 (264) 는 (예를 들어, 가스 소스 (260-2) 로부터) 불활성 가스들을 중심 홀들 (280) 로 공급하는 동안 (예를 들어, 가스 소스 (260-1) 로부터) 반응 가스들을 측벽 튜닝 홀들 (284) 로 공급하도록 더 구성된다. 불활성 가스들은 이로 제한되는 것은 아니지만, 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 제논 (Xe), 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 측벽 튜닝 홀들 (284) 을 통해 공급된 반응 가스들 및 중심 홀들 (280) 을 통해 공급된 불활성 가스들 각각의 플로우 레이트들은 이하에 보다 상세히 기술된 바와 같이 에지 링 (244) 상의 코팅의 증착을 더 튜닝하도록 조정될 수도 있다.
예를 들어, 반응 가스들은 측벽 튜닝 홀들 (284) 로부터 제 1 플로우 레이트로 공급되고 불활성 가스들은 중심 홀들 (280) 로부터 제 1 플로우 레이트와 상이한 (예를 들어, 보다 큰) 제 2 플로우 레이트로 공급된다. 프로세싱 볼륨 (252) 의 중앙 영역으로 제공된 보다 큰 플로우 레이트의 불활성 가스들은 반응 가스들을 푸시하거나 그렇지 않으면 중앙 영역으로부터 멀리 유지한다. 달리 말하면, 불활성 가스들은 프로세싱 볼륨 (252) 의 중앙 영역으로부터 반응 가스들을 제한하고 프로세싱 볼륨 (252) 의 외측 영역으로 반응 가스들을 한정한다. 이 방식으로, 세정 프로세스 동안 코팅의 증착은 에지 링 (244) 상에 포커싱된다.
도 3a는 본 개시에 따른, 증착 단계에서 기판 지지부 (300) 에 지향된 예시적인 가스 플로우들을 도시한다. 중심 가스 플로우 (304) 는 예를 들어, 중심 홀들 (280) 을 통해 주입된 불활성 가스들을 포함한다. 중심 가스 플로우 (304) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 제논 (Xe), 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 반대로, 측벽 또는 에지 가스 플로우 (308) 가 예를 들어, 측벽 튜닝 홀들 (284) 을 통해 주입된 증착 (즉, 반응물질) 가스들을 포함한다. 측벽 가스 플로우 (308) 는 이로 제한되는 것은 아니지만, 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 분자 산소 (O2), 카르보닐 설파이드 (COS), 및 분자 질소 (N2), 등 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.
측벽 가스 플로우 (308) 는 에지 링 (312) 위의 외측 영역에서 반응물질 밀도를 상승시키지만, 중심 가스 플로우 (304) 는 반응 가스들을 푸시하거나 그렇지 않으면 기판 지지부 (300) 위 (예를 들어, 세라믹 층 (316) 위) 중앙 영역으로부터 멀리 유지한다. 이 방식으로, 증착은 에지 링 (312) 으로 한정된다. 일 예에서, 측벽 가스 플로우 (308) 는 에지 링 (312) 위의 외측 영역에서 반응 가스들의 반응의 레이트를 더 상승시키기 위해, 에지 링 (312) 으로 평균 자유 경로 (mean-free-path) 를 감소시키고 에지 링 (312) 위에서 반응 가스들의 체류 시간을 증가시키도록, 50 내지 500 sccm (standard cubic centimeters per minute) 으로 공급된다. 또 다른 예에서, 측벽 가스 플로우 (308) 는 100 내지 200 sccm으로 공급된다. 반대로, 중심 가스 플로우 (304) 는 반응 가스들이 세라믹 층 (316) 위의 중심 영역 내로 확산하는 것을 더 방지하도록 측벽 가스 플로우 (308) 에 대해 보다 큰 플로우 레이트로 공급될 수도 있다. 일 예에서, 중심 가스 플로우 (304) 는 500 내지 5000 sccm로 공급된다. 또 다른 예에서, 중심 가스 플로우 (304) 는 1000 내지 3000 sccm로 공급된다. 중심 가스 플로우 (304) 의 플로우 레이트 대 측벽 가스 플로우 (308) 의 플로우 레이트의 비는 적어도 5:1일 수도 있고, 일부 예들에서 10:1 내지 15:1일 수도 있다. 이에 따라, 증착 단계는 에지 링 (312) 상의 증착에 포커싱하고 세라믹 층 (316) 상의 증착을 제한한다.
도 3b는 본 개시에 따른 증착 단계의 다양한 가스 플로우들에 대한 예시적인 증착 프로파일들 (집합적으로 증착 프로파일들 (320) 로 지칭됨) 을 도시한다. 증착 프로파일들 (320) 은 증착 프로파일들 (320-1, 320-2, 320-3, 및 320-4) 을 위한 z (즉 수직) 방향 대 기판 지지부 (300) 의 중심으로부터 방사상 거리 r의 증착 두께를 예시한다. 증착 프로파일 (320-1) 은 (즉, 어떠한 측벽 가스 플로우 (308) 도 없이) 중심 가스 플로우 (304) 를 통해서만 공급된 반응 가스들로 수행된 증착 단계의 결과들을 예시한다. 이 예에서, 중심 영역의 (즉, 보다 작은 방사상 거리에서) 증착은 외측 영역의 (즉, 에지 링 (312) 에 대응하는 보다 큰 방사상 거리에서) 증착보다 크다.
증착 프로파일 (320-2) 은 측벽 가스 플로우 (308) 를 통해서만 공급된 반응 가스들 및 중심 가스 플로우 (304) 를 통해 공급된 불활성 가스로 수행된 증착 단계의 결과들을 예시한다. 이 예에서, 중심 가스 플로우 (304) 를 통한 불활성 가스의 플로우 레이트는 "로우 (low)" (예를 들어, 500 sccm 미만) 를 특징으로 할 수도 있다. 중심 영역의 증착은 증착 프로파일 (320-1) 에 대해 감소되지만 외측 영역의 증착은 증착 프로파일 (320-1) 에 대해 증가된다. 달리 말하면, 증착은 중심-풍부 (center-rich) 로부터 에지-풍부로 시프팅한다. 그러나, 중심 영역의 증착은 여전히 상당하다.
증착 프로파일 (320-3) 은 증착 프로파일 (320-2) 에서보다 상대적으로 높은 플로우 레이트로 측벽 가스 플로우 (308) 를 통해 공급된 반응 가스들 및 중심 가스 플로우 (304) 를 통해 공급된 불활성 가스들로 수행된 증착 단계의 결과들을 예시한다. 예를 들어, 불활성 가스들은 500 sccm보다 크게 (예를 들어, 1000 내지 3000 sccm) 중심 가스 플로우 (304) 를 통해 공급될 수도 있다. 이 예에서, 중심 영역의 증착은 더 감소되지만, 외측 영역의 증착은 더 증가된다.
증착 프로파일 (320-4) 은 상대적으로 높은 플로우 레이트 (예를 들어, 1000 내지 3000 sccm) 로 측벽 가스 플로우 (308) 를 통해 공급된 반응 가스들, 중심 가스 플로우 (304) 를 통해 공급된 불활성 가스들, 및 프로세싱 챔버 (324) 내 상승된 (예를 들어, 증착 프로파일들 (320-1, 320-2, 및 320-3) 로 도시된 다른 예들에 상대적으로 상승된) 압력으로 수행된 증착 단계의 결과들을 예시한다. 예를 들어, 프로세싱 챔버 (324) 내 압력은 50 내지 1000 mTorr (예를 들어, 100 내지 500 mTorr) 로 설정될 수도 있다. 이 예에서, 상승된 압력은 외측 영역의 평균 자유 경로를 감소시키고 증착은 외측 영역에서 최대화되지만 외측 영역에서 증착 프로파일 (320-4) 을 좁힌다.
일부 예들에서, 에지 링 (312) 은 (예를 들어, 27 ㎒, 60 ㎒, 이상의) RF 전력을 수신하도록 구성된 전력공급된 (powered) 에지 링일 수도 있다. 예를 들어, 전력은 에지 링 (312) 위의 외측 영역에 플라즈마를 생성하고 에지 링 (312) 상의 증착 레이트들을 더 상승시키도록 에지 링 (312) 에 대해 제공될 수도 있다.
다른 예들에서, 도 3a 및 도 3b에 기술된 증착은 이동가능한 에지 링을 포함하는 프로세싱 챔버들에서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이제 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 예시적인 기판 지지부 (400) 가 도시된다. 기판 지지부 (400) 는 (예를 들어, ESC에 대응하는) 내측 부분 (404) 및 외측 부분 (408) 을 갖는 베이스 또는 페데스탈을 포함할 수도 있다. 예들에서, 외측 부분 (408) 은 내측 부분 (404) 으로부터 독립적이고, 내측 부분 (404) 에 대해 이동가능할 수도 있다. 예를 들어, 외측 부분 (408) 은 하단 링 (412) 및 상단 에지 링 (416) 을 포함할 수도 있다. 기판 (미도시) 이 프로세싱을 위해 내측 부분 (404) 상 (예를 들어, 세라믹 층 (420) 상) 에 배치될 수도 있다. 제어기 (424) (예를 들어, 도 2의 시스템 제어기 (264) 에 대응) 는 에지 링 (416) 을 선택적으로 상승 및 하강시키도록 하나 이상의 액추에이터들 (428) 과 통신한다. 예를 들어, 에지 링 (416) 은 프로세싱 동안 기판 지지부 (400) 의 포켓 깊이를 조정하도록 상승 및/또는 하강될 수도 있다. 또 다른 예에서, 에지 링 (416) 은 에지 링 (416) 의 제거 및 교체를 용이하게 하도록 상승될 수도 있다. 단지 예를 들면, 에지 링 (416) 은 도 4a에서 완전히 하강된 위치에 도시되고 도 4b에서 상승된 위치에 도시된다. 도시된 바와 같이, 액추에이터들 (428) 은 수직 방향으로 핀들 (432) 을 선택적으로 연장 및 후퇴 (retract) 시키도록 구성된 핀 액추에이터들에 대응한다. 다른 적합한 타입들의 액추에이터들이 다른 예들에서 사용될 수도 있다.
본 개시에 따른 제어기 (424) 는 상기 기술된 바와 같이 세정 프로세스 (예를 들어, WAC 프로세스) 의 증착 단계에서 에지 링 (416) 을 상승시키도록 더 구성된다. 예를 들어, 에지 링 (416) 은 증착 단계 전에 (예를 들어, 도 4b의 에지 링 (416) 에 대응할 수도 있는, 최대 높이로) 상승될 수도 있다. 이 방식으로 에지 링 (416) 을 상승시키는 것은 측벽 가스 플로우 (308) 의 반응 가스들에 에지 링 (416) 의 표면들의 노출을 최대화한다. 또한, 에지 링 (416) 의 상승된 위치는 세라믹 층 (420) 상의 증착을 더 최소화하도록 반응 가스들과 세라믹 층 (420) 의 외측 에지들 사이에 물리적 배리어로서 기능할 수도 있다. 에지 링 (416) 은 증착 단계의 완료시 (예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이) 하강된 위치로 리턴된다.
도 5는 본 개시에 따른 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착을 수행하기 위한 예시적인 방법 (500) 을 도시한다. 예를 들어, 방법 (500) 은 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이 수행된다. 방법 (500) 은 504에서 시작된다. 508에서, 방법 (500) (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 에지 링 포커싱된 증착 프로세스를 수행하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 시스템 제어기 (264) 는 에지 링 포커싱된 증착 프로세스를 수행하도록 구성될 수도 있고, 매번 세정 프로세스 (예를 들어, WAC 프로세스) 가 수행되고, 프로세싱에 후속하여, 미리 결정된 수의 에칭 사이클들에 후속하여, 매번 사용자로부터 명령에 응답하여, 등으로 기판이 프로세싱 챔버로부터 제거된다. 참이면, 방법 (500) 은 512로 계속된다. 거짓이면, 방법 (500) 은 508로 계속된다.
512에서, 방법 (500) (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 선택가능하게 에지 링을 상승시킨다. 예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 기술된 바와 같이, 이동가능한 에지 링을 포함하는 프로세싱 챔버들에서 증착 전에 에지 링이 최대 높이로 상승된다. 516에서, 방법 (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 에지 링 포커싱된 증착을 위해 목표된 압력 (예를 들어, 100 내지 500 mTorr) 으로 프로세싱 챔버를 펌핑한다. 520에서, 방법 (500) (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 에지 링 상에 코팅을 증착하도록 가스들의 플로우를 제어한다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 기술된 바와 같이, 2 이상의 전구체들을 포함하는 반응 가스들이 측벽 가스 플로우 (308) 에 공급되고 불활성 가스들이 중심 가스 플로우 (304) 에 공급된다. 524에서, 방법 (500) (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 선택가능하게 에지 링 위의 외측 영역에서 플라즈마를 활성화하도록 에지 링에 전력을 제공한다.
528에서, 방법 (500) (예를 들어, 시스템 제어기 (264)) 은 세정 프로세스의 에지 링 포커싱된 증착이 완료되었는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 방법 (500) 은 미리 결정된 기간 (예를 들어, 30 내지 60 초) 동안 증착을 수행할 수도 있다. 참이면, 방법 (500) 은 532로 계속된다. 거짓이면, 방법 (500) 은 520로 계속된다. 532에서, 방법 (500) 은 목표된 위치로 에지 링을 리턴한다. 예를 들어, 에지 링은 512에서 상승되기 전, 에지 링의 원래 위치로 하강될 수도 있고, 기판의 후속 프로세싱을 위해 목표된 위치로 이동되는, 등 할 수도 있다. 또한, 반응물질 가스들 및 불활성 가스들의 플로우들은 중단되고 에지 링으로 공급된 전력이 중단된다. 방법 (500) 은 536에서 종료된다.
전술한 기술은 본질적으로 단지 예시이고, 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 적용예, 또는 사용들을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 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, 실시예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기 기술되었지만, 본 개시의 임의의 실시예에 대해 기술된 이들 피처들 중 임의의 하나 이상의 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않더라도 임의의 다른 실시예들의 피처들에서 그리고/또는 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시예들의 다른 실시예들과의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, "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 구현예들에서, 제어기는 상기 기술된 예들의 일부일 수도 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 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 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부분들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 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, 엔드 포인트 측정들을 인에이블하는, 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), 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 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어들에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템과 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 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 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 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 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 인에이블하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세스 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, 공동의 목적을 향해 함께 네트워킹되고 작동하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적들을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는 (예컨대 플랫폼 레벨에서 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 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 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (Physical Vapor Deposition) 챔버 또는 모듈, CVD 챔버 또는 모듈, ALD 챔버 또는 모듈, ALE (Atomic Layer Etch) 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/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 (22)

  1. 기판 프로세싱 챔버에서 세정 프로세스를 수행하는 방법에 있어서,
    기판 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이, 상기 기판 지지부의 에지 링 상에 코팅의 증착을 달성하도록 가스 분배 디바이스의 측벽 튜닝 홀들을 통해 측벽 가스 플로우에 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 단계로서, 상기 측벽 가스 플로우는 상기 에지 링 위의 상기 기판 프로세싱 챔버의 외측 영역을 타깃팅하고, 그리고 상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 제 1 플로우 레이트로 공급되는, 상기 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 단계; 및
    상기 측벽 튜닝 홀들을 통해 상기 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 동안, 상기 가스 분배 디바이스의 중심 홀들을 통해 중심 가스 플로우에 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계로서, 상기 중심 가스 플로우는 상기 기판 지지부의 중심 영역을 타깃팅하고, 상기 하나 이상의 불활성 가스들은 상기 제 1 플로우 레이트보다 큰 제 2 플로우 레이트로 공급되고, 그리고 상기 하나 이상의 불활성 가스들은 상기 기판 지지부의 상기 중심 영역 상에 상기 코팅의 증착을 최소화하도록 작용하는, 상기 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 및 카르보닐 설파이드 (COS) 중 적어도 하나를 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 챔버의 압력을 목표된 압력으로 조정하는 단계를 더 포함하고, 상기 목표된 압력은 50 내지 1000 mTorr인, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 챔버의 압력을 목표된 압력으로 조정하는 단계를 더 포함하고, 상기 목표된 압력은 100 mTorr 내지 500 mTorr인, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플로우 레이트는 50 내지 500 sccm (standard cubic centimeters per minute) 이고 상기 제 2 플로우 레이트는 500 내지 5000 sccm인, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 플로우 레이트는 100 내지 200 sccm이고 상기 제 2 플로우 레이트는 1000 내지 3000 sccm인, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 플로우 레이트 대 상기 제 1 플로우 레이트의 비는 적어도 10:1인, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 분자 산소 (O2), 및 분자 질소 (N2) 중 적어도 하나를 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 불활성 가스들은 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 및 제논 (Xe) 중 적어도 하나를 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 단계 및 상기 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계는 웨이퍼리스 자동 세정 (Waferless Auto Clean; WAC) 프로세스 동안 수행되는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들 및 상기 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계 전, 상기 에지 링을 상승시키는 단계를 더 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 에지 링 위의 상기 외측 영역에서 플라즈마를 생성하도록 상기 에지 링에 전력을 제공하는 단계를 더 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 2 이상의 전구체들을 포함하는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  13. 기판 프로세싱 챔버에서 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템에 있어서,
    목표된 압력으로 상기 기판 프로세싱 챔버의 압력을 조정하도록 구성된 제어기; 및
    상기 제어기에 응답하여,
    기판 프로세싱 챔버의 기판 지지부 상에 배치된 기판 없이, 상기 기판 지지부의 에지 링 상에 코팅을 증착하도록 가스 분배 디바이스의 측벽 튜닝 홀들을 통해 측벽 가스 플로우에 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하고―상기 측벽 가스 플로우는 상기 에지 링 위의 상기 기판 프로세싱 챔버의 외측 영역을 타깃팅하고, 그리고 상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 제 1 플로우 레이트로 공급됨―; 그리고
    상기 측벽 튜닝 홀들을 통해 상기 하나 이상의 반응물질 가스들을 공급하는 동안, 상기 가스 분배 디바이스의 중심 홀들을 통해 중심 가스 플로우에 하나 이상의 불활성 가스들을 공급―상기 중심 가스 플로우는 상기 기판 지지부의 중심 영역을 타깃팅하고, 상기 하나 이상의 불활성 가스들은 상기 제 1 플로우 레이트보다 큰 제 2 플로우 레이트로 공급되고, 그리고 상기 하나 이상의 불활성 가스들은 상기 기판 지지부의 상기 중심 영역 상에 상기 코팅의 증착을 최소화하도록 작용함―하도록 구성되고,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 실리콘 테트라클로라이드 (SiCl4), 실리콘 테트라플루오라이드 (SiF4), 및 카르보닐 설파이드 (COS) 중 적어도 하나를 포함하는, 가스 전달 시스템을 포함하는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어기는 50 내지 1000 mTorr로 상기 압력을 조정하도록 구성되는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어기는 100 내지 500 mTorr로 상기 압력을 조정하도록 구성되는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제 1 플로우 레이트를 50 내지 500 sccm 그리고 상기 제 2 플로우 레이트를 500 내지 5000 sccm로 설정하도록 구성되는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제 1 플로우 레이트를 100 내지 200 sccm 그리고 상기 제 2 플로우 레이트를 1000 내지 3000 sccm로 설정하도록 구성되는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 플로우 레이트 대 상기 제 1 플로우 레이트의 비는 적어도 10:1인, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들은 분자 산소 (O2), 및 분자 질소 (N2) 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고 상기 하나 이상의 불활성 가스들은 아르곤 (Ar), 헬륨 (He), 네온 (Ne), 크립톤 (Kr), 및 제논 (Xe) 중 적어도 하나를 포함하는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들 및 상기 하나 이상의 불활성 가스들을 공급하는 단계 전, 상기 에지 링을 상승시키고, 그리고
    상기 에지 링 위의 상기 외측 영역에서 플라즈마를 생성하도록 상기 에지 링에 전력을 제공하는 것 중 적어도 하나를 하도록 더 구성되는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 분배 디바이스는 샤워 헤드이고;
    상기 하나 이상의 반응물질 가스들의 플로우는 상기 샤워헤드의 외측 주변부 내의 상기 측벽 튜닝 홀들을 통해 지향되고;
    상기 불활성 가스들의 플로우는 상기 샤워헤드의 중심부 내의 상기 중심 홀들 밖으로 지향되는, 세정 프로세스를 수행하는 방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 가스 분배 디바이스는 샤워헤드이고;
    상기 샤워헤드는 i) 상기 하나 이상의 반응물질 가스들의 플로우를 상기 샤워헤드의 외측 주변부 내의 상기 측벽 튜닝 홀들을 통해 지향시키고, ii) 상기 불활성 가스들의 플로우는 상기 샤워헤드의 중심부 내의 상기 중심 홀들 밖으로 지향시키는, 세정 프로세스를 수행하기 위한 시스템.

KR1020207034939A 2018-05-07 2019-05-02 프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착 Active KR102800597B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/972,927 2018-05-07
US15/972,927 US20190341275A1 (en) 2018-05-07 2018-05-07 Edge ring focused deposition during a cleaning process of a processing chamber
PCT/US2019/030340 WO2019217185A1 (en) 2018-05-07 2019-05-02 Edge ring focused deposition during a cleaning process of a processing chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200142587A KR20200142587A (ko) 2020-12-22
KR102800597B1 true KR102800597B1 (ko) 2025-04-24

Family

ID=68385461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207034939A Active KR102800597B1 (ko) 2018-05-07 2019-05-02 프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20190341275A1 (ko)
KR (1) KR102800597B1 (ko)
WO (1) WO2019217185A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114402416A (zh) * 2019-07-17 2022-04-26 朗姆研究公司 用于衬底处理的氧化分布调节
TWI905899B (zh) * 2019-09-26 2025-11-21 日商東京威力科創股份有限公司 電漿處理裝置、基板支持器及環構造
US11139168B2 (en) * 2019-12-02 2021-10-05 Applied Materials, Inc. Chamber deposition and etch process
CN115136278A (zh) * 2020-02-04 2022-09-30 朗姆研究公司 等离子处理系统的射频信号滤波器装置
US20210287881A1 (en) * 2020-03-12 2021-09-16 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for tuning semiconductor processes
CN111599717B (zh) * 2020-05-09 2024-03-26 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体反应腔室及原子层等离子体刻蚀机
CN114551204B (zh) * 2020-11-25 2025-04-04 中国科学院微电子研究所 一种用于控制晶片边缘关键尺寸的系统及方法
US12068153B2 (en) * 2022-05-31 2024-08-20 Applied Materials, Inc. Situ clean for bevel and edge ring
US12354842B2 (en) 2023-01-19 2025-07-08 Tokyo Electron Limited In-situ focus ring coating
US20250087506A1 (en) * 2023-09-08 2025-03-13 Applied Materials, Inc. Targeted gas delivery via side gas injection

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060091104A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Kenji Takeshita Methods for protecting silicon or silicon carbide electrode surfaces from morphological modification during plasma etch processing
US20170018441A1 (en) * 2013-03-05 2017-01-19 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5423918A (en) * 1993-09-21 1995-06-13 Applied Materials, Inc. Method for reducing particulate contamination during plasma processing of semiconductor devices
TW452606B (en) * 1997-12-05 2001-09-01 Samsung Electronics Co Ltd Method for cleaning inside of chamber using RF plasma
KR100444149B1 (ko) * 2000-07-22 2004-08-09 주식회사 아이피에스 Ald 박막증착설비용 클리닝방법
US7732009B2 (en) * 2006-09-26 2010-06-08 United Microelectronics Corp. Method of cleaning reaction chamber, method of forming protection film and protection wafer
JP5364514B2 (ja) * 2009-09-03 2013-12-11 東京エレクトロン株式会社 チャンバ内クリーニング方法
US10109464B2 (en) * 2016-01-11 2018-10-23 Applied Materials, Inc. Minimization of ring erosion during plasma processes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060091104A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Kenji Takeshita Methods for protecting silicon or silicon carbide electrode surfaces from morphological modification during plasma etch processing
US20170018441A1 (en) * 2013-03-05 2017-01-19 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for substrate edge cleaning

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019217185A1 (en) 2019-11-14
KR20200142587A (ko) 2020-12-22
US20190341275A1 (en) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102488729B1 (ko) 이동 가능한 에지 링 및 가스 주입 조정을 사용하여 웨이퍼 상 cd 균일성의 제어
KR102800597B1 (ko) 프로세싱 챔버의 세정 프로세스 동안 에지 링 포커싱된 증착
KR102838302B1 (ko) 플라즈마 프로세싱을 위한 가변하는 두께를 갖는 상부 전극
JP7530874B2 (ja) 可動エッジリング設計
JP2024105438A (ja) ボトムおよびミドルエッジリング
US20250140530A1 (en) In-situ back side plasma treatment for residue removal from substrates
US20250372355A1 (en) Moveable edge ring designs
US20230298859A1 (en) Optimizing edge radical flux in a downstream plasma chamber

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E601 Decision to refuse application
PE0601 Decision on rejection of patent

St.27 status event code: N-2-6-B10-B15-exm-PE0601

AMND Amendment
P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PX0901 Re-examination

St.27 status event code: A-2-3-E10-E12-rex-PX0901

PX0701 Decision of registration after re-examination

St.27 status event code: A-3-4-F10-F13-rex-PX0701

X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000