(57)【要約】【課題】  上部シャワーヘッド及び下部シャワーヘッドを含む蒸着装置を提供する。【解決手段】  この蒸着装置は、プロセスチャンバー内に配置され、互いに向かい合う下部シャワーヘッド及び上部シャワーヘッドと、上記下部シャワーヘッドと上記上部シャワーヘッドとの間に配置され、上記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、上記ウエハーと上記下部シャワーヘッドとの間のプラズマプロセス領域と、を含む。上記下部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かう方向に下部ガスを噴出する下部孔を含み、上記上部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かう方向に上部ガスを噴出する上部孔を含み、上記支持構造物は、上記下部孔を介して噴出される上記下部ガスの一部を上記支持構造物と上記上部シャワーヘッドとの間に排出させる貫通開口部を含む。【選択図】      図１
2019090108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスチャンバー内に配置され、互いに向かい合う下部シャワーヘッド及び上部シャワーヘッドと、
前記下部シャワーヘッドと前記上部シャワーヘッドとの間に配置され、前記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、
前記支持構造物により支持される前記ウエハーと前記下部シャワーヘッドとの間のプラズマプロセス領域と、を含む蒸着装置であって、
前記下部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かう方向に下部ガスを噴出する下部孔を含み、
前記上部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かう方向に上部ガスを噴出する上部孔を含み、
前記支持構造物は、前記下部孔を介して噴出される前記下部ガスの一部を前記支持構造物と前記上部シャワーヘッドとの間に排出させる貫通開口部を含む、蒸着装置。
【請求項２】
前記支持構造物は、
前記ウエハーを囲むリング本体と、
前記リング本体から下方に延びて前記下部シャワーヘッドと連結される複数のリング支持軸と、
前記リング本体の下部領域から前記リング本体の中心に向かう方向に延びて前記ウエハーを支持するウエハー支持部と、含み、
前記貫通開口部が前記リング本体を貫通する、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記貫通開口部が、前記リング本体の上部面と前記リング本体の下部面との間を貫通する、請求項２に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記貫通開口部において、前記リング本体の前記上部面を貫通する部分は、前記リング本体の前記下部面を貫通する部分より前記リング本体の外側面に近い、請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記貫通開口部において、前記リング本体の前記上部面を貫通する部分は、前記リング本体の内側面より前記リング本体の外側面に近い、請求項３に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記支持構造物は、前記ウエハーを囲むリング本体と、前記リング本体から下方に延びて前記下部シャワーヘッドと連結される複数のリング支持軸と、前記リング本体の下部領域から前記リング本体の内側方向に延びて前記ウエハーを支持するウエハー支持部と、を含み、
前記支持構造物の前記貫通開口部が、前記リング本体の上部面から前記リング本体の内部に延びて前記ウエハー支持部の少なくとも一部を貫通する、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記プロセスチャンバーの内壁に配置される誘電体内の金属リングと、
前記プロセスチャンバーの外部に配置され、前記金属リングと電気的に連結される可変キャパシターと、をさらに含み、
前記誘電体は、前記金属リングを前記プロセスチャンバー内の空き空間から分離させる、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記支持構造物により支持される前記ウエハーは、前記下部シャワーヘッドより前記上部シャワーヘッドに近い、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記上部ガスを供給する上部ガス供給部と、
前記下部ガスを供給する下部ガス供給部と、をさらに含み、
前記上部ガスはパージガスを含み、
前記下部ガスはプラズマプロセスソースガスを含む、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記下部シャワーヘッドよりも低い前記プロセスチャンバーの下部に配置され、前記下部ガス及び前記上部ガスを排出させる排出部をさらに含む、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記下部シャワーヘッド内の下部ヒーターをさらに含む、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記上部シャワーヘッド内の上部ヒーターをさらに含む、請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
下部シャワーヘッドと、
前記下部シャワーヘッド上の上部シャワーヘッドと、
前記下部シャワーヘッドと前記上部シャワーヘッドとの間に配置され、前記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、
前記支持構造物により支持される前記ウエハーと前記下部シャワーヘッドとの間のプラズマプロセス領域と、を含む蒸着装置であって、
前記下部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かってプラズマプロセスソースガスを噴出する下部孔を含み、
前記上部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かってパージガスを噴出する上部孔を含み、
前記支持構造物は、前記下部孔から噴出される前記プラズマプロセスソースガスの一部を前記支持構造物と前記上部シャワーヘッドとの間の空間を介して排出させる貫通開口部を含む、蒸着装置。
【請求項１４】
前記支持構造物は、前記ウエハーを囲むリング本体と、前記リング本体から下方に延びて前記下部シャワーヘッドと連結される複数のリング支持軸と、前記リング本体の下部領域から前記リング本体の内側方向に延びて前記ウエハーを支持するウエハー支持部と、を含み、
前記貫通開口部が前記リング本体を貫通しており、
前記貫通開口部において、前記リング本体の上部面を貫通する部分は、前記リング本体の下部面を貫通する部分より前記リング本体の外側面に近い、請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１５】
前記支持構造物は、前記ウエハーを囲むリング本体と、前記リング本体から下方に延びて前記下部シャワーヘッドと連結される複数のリング支持軸と、前記リング本体の下部領域から前記リング本体の内側方向に延びて前記ウエハーを支持するウエハー支持部と、を含み、
前記支持構造物の前記貫通開口部が、前記リング本体の上部面から前記リング本体の内部に延びて前記ウエハー支持部の少なくとも一部を貫通している、請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１６】
前記支持構造物を囲んで前記支持構造物と離隔される金属リングと、
前記金属リングと電気的に連結される可変キャパシターと、をさらに含む、請求項１３に記載の蒸着装置。
【請求項１７】
プロセスチャンバー内に配置される下部シャワーヘッドと、
前記プロセスチャンバー内に配置され、前記下部シャワーヘッドと向かい合う上部シャワーヘッドと、
前記下部シャワーヘッドと前記上部シャワーヘッドとの間に配置され、前記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、
前記プロセスチャンバーの内側に配置され、前記支持構造物の少なくとも一部を囲む金属リングと、
前記プロセスチャンバーの外部に配置され、前記金属リングと電気的に連結される可変キャパシターと、を含む蒸着装置。
【請求項１８】
前記下部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かう方向に下部ガスを噴出する下部孔を含み、
前記上部シャワーヘッドは、前記ウエハーに向かう方向に上部ガスを噴出する上部孔を含み、
前記支持構造物は、前記下部孔を介して噴出される前記下部ガスの一部を前記支持構造物と前記上部シャワーヘッドとの間に排出させる貫通開口部を含む、請求項１７に記載の蒸着装置。
【請求項１９】
前記支持構造物は、前記ウエハーを囲むリング本体と、前記リング本体から下方に延びて前記下部シャワーヘッドと連結される複数のリング支持軸と、前記リング本体の下部領域から前記リング本体の内側方向に延びて前記ウエハーを支持するウエハー支持部と、含み、
前記貫通開口部が、前記リング本体を貫通するか、または前記リング本体の上部面から前記リング本体の内部に延びて前記ウエハー支持部の少なくとも一部を貫通する、請求項１８に記載の蒸着装置。
【請求項２０】
前記金属リングと前記プロセスチャンバー内の内部空間との間の誘電体をさらに含む、請求項１７に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の技術的思想は、蒸着装置に関し、特に、上部シャワーヘッド及び下部シャワーヘッドを含む蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、半導体ウエハーの前面に集積回路が形成されている。このような集積回路は、半導体ウエハーの前面上に蒸着工程及びフォト／エッチング工程などの半導体工程を繰り返して行うことで形成されることができる。集積回路を形成するための半導体工程を進行させるにつれて、半導体ウエハーには、不均一な高さを有する前面パターンが形成され、かかる前面パターンによって発生する応力により、半導体ウエハーが歪むボーイング現象が発生する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、ウエハーの後面に対して蒸着工程を行うことができる蒸着装置を提供することにある。
【０００４】
本発明の技術的思想が解決しようとする課題は、上部シャワーヘッド及び下部シャワーヘッドを含む蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置を提供する。この蒸着装置は、プロセスチャンバー内に配置され、互いに向かい合う下部シャワーヘッド（ｌｏｗｅｒ  ｓｈｏｗｅｒ  ｈｅａｄ）及び上部シャワーヘッド（ｕｐｐｅｒ  ｓｈｏｗｅｒ  ｈｅａｄ）と、上記下部シャワーヘッドと上記上部シャワーヘッドとの間に配置され、上記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物（ｓｕｐｐｏｒｔ  ｓｒｕｃｔｒｕｅ）と、上記ウエハーと上記下部シャワーヘッドとの間のプラズマプロセス領域と、を含む。上記下部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かう方向に下部ガスを噴出する下部孔を含み、上記上部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かう方向に上部ガスを噴出する上部孔を含み、上記支持構造物は、上記下部孔を介して噴出される上記下部ガスの一部を上記支持構造物と上記上部シャワーヘッドとの間に排出させる貫通開口部を含む。
【０００６】
本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置を提供する。この蒸着装置は、下部シャワーヘッドと、上記下部シャワーヘッド上の上部シャワーヘッドと、上記下部シャワーヘッドと上記上部シャワーヘッドとの間に配置され、上記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、上記ウエハーと上記下部シャワーヘッドとの間のプラズマプロセス領域と、を含む。上記下部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かってプラズマプロセスソースガスを噴出する下部孔を含み、上記上部シャワーヘッドは、上記ウエハーに向かってパージガスを噴出する上部孔を含み、上記支持構造物は、上記下部孔から噴出される上記プラズマプロセスガスの一部を上記支持構造物と上記上部シャワーヘッドとの間の空間を介して排出させる貫通開口部を含む。
【０００７】
本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置を提供する。この蒸着装置は、プロセスチャンバー内に配置される下部シャワーヘッドと、上記プロセスチャンバー内に配置され、上記下部シャワーヘッドと向かい合う上部シャワーヘッドと、上記下部シャワーヘッドと上記上部シャワーヘッドとの間に配置され、上記下部シャワーヘッドと連結されてウエハーを支持する支持構造物と、上記プロセスチャンバーの内側に配置され、上記支持構造物の少なくとも一部を囲む金属リングと、上記プロセスチャンバーの外部に配置され、上記金属リングと電気的に連結される可変キャパシターと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の技術的思想の実施形態によると、上部シャワーヘッド及び下部シャワーヘッドを含む蒸着装置を提供することができる。このような蒸着装置は、プラズマプロセスを行って上記ウエハーの後面上に後面補強膜を形成する過程で、該プラズマプロセスから上記ウエハーの前面を保護することができる。したがって、上記ウエハーの前面の汚染または損傷を防止するとともに、上記ウエハーの後面上に上記ウエハーの歪みなどのようなボーイング現象を最小化するための後面補強膜を形成することができる蒸着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による蒸着装置を示した概略的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部を示した概略的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部を示した平面図である。
【図４】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部の変形例を示した平面図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部を示した断面図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部の変形例を示した断面図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態による蒸着装置の一部の変形例を示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による蒸着装置の変形例を示した概略的な断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による蒸着装置の変形例を示した概略的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による蒸着装置の変形例を示した概略的な断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による蒸着装置の変形例を示した概略的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下で、図面を参照して本発明の一実施形態による蒸着装置について説明する。
【００１１】
先ず、図１から図３、及び図５ａを参照して、本発明の一実施形態による蒸着装置を説明する。図１は本発明の一実施形態による蒸着装置１の例示的な例を示した概略的な断面図であり、図２は本発明の一実施形態による蒸着装置１の下部シャワーヘッド３０及び支持構造物４０を説明するために概略的に示した斜視図であり、図３は、本発明の一実施形態による蒸着装置１において、ウエハーＷを支持する支持構造物４０を説明するために概略的に示した平面図であり、図５ａは図３のＩ−Ｉ’線に沿って切断した領域を示した断面図である。
【００１２】
図１、図２、図３、及び図５ａを参照すると、本発明の一実施形態による蒸着装置１は、プロセスチャンバー５と、プロセスチャンバー５内に配置され、互いに向かい合う上部シャワーヘッド１０及び下部シャワーヘッド３０と、下部シャワーヘッド３０と上部シャワーヘッド１０との間に配置され、ウエハーＷを支持する支持構造物４０と、を含むことができる。例えば、図１に示すように、ウエハーＷのエッジは支持構造物４０により支持されており、ウエハーＷの前面ＷＦは上部シャワーヘッド１０と向かい合って露出し、ウエハーＷの後面ＷＢは下部シャワーヘッド３０と向かい合って露出することができる。
【００１３】
本発明の一実施形態による蒸着装置１は、上部ガス供給部６０と、上部ガス供給部６０から供給される上部ガス６３をプロセスチャンバー５内に移動する上部ガス配管６２と、をさらに含むことができる。
【００１４】
本発明の一実施形態による蒸着装置１は、下部ガス供給部７０と、下部ガス供給部７０からプロセスチャンバー５内に下部ガス７３を移動する下部ガス配管７２と、を含むことができる。本発明の一実施形態による蒸着装置１は、プロセスチャンバー５内でプラズマを発生させるためのＲＦ電力供給部９０を含むことができる。
【００１５】
上部シャワーヘッド１０は下部シャワーヘッド３０上に配置されることができる。上部シャワーヘッド１０は上部ヘッド面１０ｓを有し、下部シャワーヘッド３０は上部ヘッド面１０ｓと向かい合う下部ヘッド面３０ｓを有することができる。一例において、上部シャワーヘッド１０をプロセスチャンバー５に固定させる上部支持部８が配置されることができる。
【００１６】
上部シャワーヘッド１０は、内部の上部内部流路１２を含むことができる。ここで、「上部内部流路」は「上部流路」とも称される。上部流路１２は、上部支持部８に延びて上部ガス配管６２と連結されることができる。例えば、図１に示すように、上部流路１２は、上部支持部８を貫通して垂直方向、例えば、ｙ方向に沿って延びる第１チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）と、上部シャワーヘッド１０を通って水平方向、例えば、ｘ方向に沿って延びる第２チャンネルと、を含むことができる。上部流路１２の第１及び第２チャンネルは互いに連結され、互いに連通されることができる。
【００１７】
上部シャワーヘッド１０は、ウエハーＷに向かう方向に上部ガス６３を噴出（または排出）する上部孔１４を含むことができる。上部孔１４は、上部ヘッド面１０ｓから上部シャワーヘッド１０の内部に延びて上部内部流路１２と連結されることができる。例えば、図１に示すように、上部シャワーヘッド１０の上部ヘッド面１０ｓは、ｘｚ面（ｐｌａｎｅ）内の実質的に平らな面（ｆｌａｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）であることができる。上部孔１４は、上部流路１２の水平部分から上部ヘッド面１０ｓまでｙ方向に延びることができる。上部孔１４は、上部流路１２と連通される流路（ｆｌｏｗ  ｐａｔｈ）を形成するために、上部ヘッド面１０ｓを通過するように延びることができる。したがって、上部ガス供給部６０から供給される上部ガス６３は、上部ガス配管６２、上部内部流路１２、及び上部孔１４を順に経て、支持構造物４０により支持されるウエハーＷの前面ＷＦ上に噴出されることができる。ウエハーＷは、上部シャワーヘッド１０と向かい合う前面ＷＦと、下部シャワーヘッド３０と向かい合う後面ＷＢと、を有することができる。
【００１８】
下部シャワーヘッド３０は内部の下部流路３２を含むことができる。下部流路３２は、下部シャフト軸２８、及び下部シャフト軸２８の下の構造物５５内に延びて下部ガス配管７２と連結されることができる。例えば、図１に示すように、下部流路３２は、下部シャフト軸２８を貫通して垂直方向、すなわち、ｙ方向に延びる第１チャンネルと、下部シャワーヘッド３０を通って水平方向、すなわち、ｙ方向に沿って延びる第２チャンネルと、を含むことができる。下部流路３２の第１及び第２チャンネルは互いに連結され、互いに連通されることができる。下部シャフト軸２８は、下部シャワーヘッド３０及び支持構造物４０を垂直方向、すなわち、ｙ方向に沿って上／下に移動させることができる。下部シャフト軸２８は、下部シャフト軸２８の下に位置する構造物５５によって上／下に移動することができる。
【００１９】
下部シャワーヘッド３０は、ウエハーＷに向かう方向に下部ガス７３を噴出する下部孔３４を含むことができる。下部孔３４は、下部ヘッド面３０ｓから下部シャワーヘッド３０の内部に延びて下部流路３２と連結されることができる。例えば、図１に示すように、下部シャワーヘッド３０の下部ヘッド面３０ｓは、ｘｚ面内の実質的に平らな面であることができる。下部孔３４は、下部流路３２の水平部分から下部ヘッド面３０ｓまでｙ方向に延びることができる。例えば、下部孔３４は、下部流路３２と連通される流路を形成するために、下部ヘッド面３０ｓを通過するように延びることができる。したがって、下部ガス供給部７０から供給される下部ガス７３は、下部シャワーヘッド３０内の下部流路３２及び下部シャワーヘッド３０内の下部孔３４を介してウエハーＷの後面ＷＢ上に噴出されることができる。
【００２０】
ＲＦ電力供給部９０にＲＦ電力が供給されることにより、ウエハーＷの後面ＷＢと下部シャワーヘッド３０との間に下部ガス７３によるプラズマが発生することができる。例えば、図１において、ウエハーＷの後面ＷＢと下部シャワーヘッド３０との間に点線で示された領域でプラズマが発生することができる。このように、下部ガス７３によって発生するプラズマは、ウエハーＷの後面ＷＢにシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などのような後面補強膜１００ｂを蒸着するのに用いられることができる。一例において、下部ガス７３は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜などをプラズマプロセスにより形成できるプラズマプロセスソースガスであることができる。ウエハーＷの前面ＷＦには、半導体集積回路を形成するための前面パターン１００が形成されることができる。ウエハーＷの後面ＷＢに形成される後面補強膜１００ｂは、ウエハーＷの歪み現象を最小化させることができる。
【００２１】
下部ガス７３によって発生するプラズマが形成される領域を「プラズマプロセス領域ＰＬ」と定義することができる。プラズマプロセス領域ＰＬは、ウエハーＷと下部シャワーヘッド３０との間に形成されることができる。プラズマプロセス領域ＰＬは、支持構造物４０により支持されるウエハーＷと下部シャワーヘッド３０との間に形成され、支持構造物４０と下部シャワーヘッド３０との間に延びることができる。
【００２２】
上部ガス供給部６０から供給されて上部シャワーヘッド１０内の上部孔１４を経てウエハーＷの前面ＷＦ上の上部パージ領域ＰＵに噴出される上部ガス６３は、ＲＦ電力供給部９０にＲＦ電力が供給される際にもプラズマが発生しないパージガスであることができる。例えば、上部ガス６３は窒素などのようなパージガスであることができる。上部パージ領域ＰＵは、プラズマプロセス領域ＰＬのプラズマによってウエハーＷの前面ＷＦに蒸着が行われることを防止することができる。したがって、上部パージ領域ＰＵは、ウエハーＷの前面ＷＦの損傷または汚染を防止することができる。
【００２３】
一例において、下部シャワーヘッド３０と上部シャワーヘッド１０との間に噴出される上部ガス６３及び下部ガス７３は、プロセスチャンバー５の下部領域に配置される排出部８２を介して排出されることができる。排出部８２は真空ポンプ８０と連結されることができ、上部ガス６３及び下部ガス７３は、真空ポンプ８０によって発生する真空吸入力によって排出されることができる。
【００２４】
一例において、支持構造物４０は、下部シャワーヘッド３０と結合され、上部シャワーヘッド１０と離隔されることができる。支持構造物４０は、ウエハーＷを囲むリング本体４４と、リング本体４４から下方に延びて下部シャワーヘッド３０と連結される複数のリング支持軸４２と、リング本体４４の下部領域からリング本体４４の内側方向に延びてウエハーＷを支持するウエハー支持部４６と、を含むことができる。
【００２５】
支持構造物４０は、下部孔３４を介して噴出される下部ガス７３の一部を支持構造物４０と上部シャワーヘッド１０との間に排出させる貫通開口部４０ａを含むことができる。例えば、貫通開口部４０ａはリング本体４４の縁に沿って互いに離隔されることができる。
【００２６】
一例において、貫通開口部４０ａは支持構造物４０のリング本体４４を貫通することができる。
【００２７】
貫通開口部４０ａは、リング本体４４の上部面４０Ｕを貫通しながらリング本体４４の下部面４０Ｌまで貫通することができる。貫通開口部４０ａは、リング本体４４の下部面４０Ｌから上部面４０Ｕに向かうにつれてリング本体４４の内側面４０Ｓ２よりリング本体４４の外側面４０Ｓ１に近くなることができる。
【００２８】
貫通開口部４０ａにおいて、リング本体４４の上部面４０Ｕを貫通する部分が、リング本体４４の下部面４０Ｌを貫通する部分よりリング本体４４の外側面４０Ｓ１に近いことができる。例えば、図１及び図５ａに示すように、リング本体４４の外側面４０Ｓ１と貫通開口部４０ａとの間の距離は、下部シャフト軸２８の半径方向（ｒａｄｉａｌ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に沿って減少することができる。例えば、貫通開口部４０ａは、貫通開口部４０ａとウエハーＷの後面ＷＢとの間で鈍角（ｏｂｔｕｓｅ  ａｎｇｌｅ）を有するように傾斜するため、貫通開口部４０ａとリング本体４４の上部面４０Ｕとの間の距離が減少するに伴い、リング本体４４の外側面４０Ｓ１と貫通開口部４０ａとの間の距離が減少されることができる。
【００２９】
下部ガス７３の一部は貫通開口部４０ａを介して排出され、残りはリング本体４４と下部シャワーヘッド３０との間を経て排出されることができる。貫通開口部４０ａは、リング本体４４の内側面４０Ｓ２からリング本体４４の外側面４０Ｓ１に向かう方向に傾斜しているため、貫通開口部４０ａを介して排出される下部ガス７３は、ウエハーＷの前面ＷＦ上に移動されず、支持構造物４０のリング本体４４の上部面４０Ｕと上部シャワーヘッド１０との間を経て排出部８２に向かって移動することができる。
【００３０】
貫通開口部４０ａは、上部パージ領域ＰＵとともにプラズマプロセス領域ＰＬ内のプラズマからウエハーＷの前面ＷＦを保護する役割を果たすことができる。
【００３１】
したがって、本発明の技術的思想による蒸着装置１は、ウエハーＷの前面ＷＦを保護しながら、支持構造物４０により支持されるウエハーＷの後面ＷＢに後面補強膜（図５ａの１００ｂ）を形成する蒸着工程を行うことができる。後面補強膜（図５ａの１００ｂ）はウエハーＷの歪み現象を最小化させることができる。
【００３２】
一例において、それぞれの貫通開口部４０ａは円形であることができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。貫通開口部４０ａの変形例について、図４を参照して説明する。図４は、貫通開口部４０ａの変形例を説明するために、ウエハーＷを支持する支持構造物４０を示した平面図である。
【００３３】
図４を参照すると、上面視において、それぞれの貫通開口部４０ｂは長いバー状または長い楕円状であることができる。例えば、幅よりも長さが長いバー状の貫通開口部４０ｂが、ウエハーＷを囲むように配置されることができ、貫通開口部４０ｂは、リング本体４４の縁に沿って長さが長いバー状を有することができる。貫通開口部４０ｂのそれぞれは、リング本体４４の中心に向かう方向の幅に比べて、リング本体４４の縁に沿って形成される長さが長い形状を有することができる。貫通開口部４０ｂの断面構造は、図１から図３で説明した貫通開口部４０ａと同様の構造、例えば、傾斜した構造であることができる。
【００３４】
さらに、図１、図２、図３、及び図５ａを参照すると、それぞれの貫通開口部４０ａは、リング本体４４の上部面４０Ｕの中央部分からリング本体４４の下部面４０Ｌまで延びることができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。例えば、図３のような上面視において、貫通開口部４０ａのそれぞれは、上記外側面（図５ａの４０Ｓ１）及び上記内側面（図５ａの４０Ｓ２）と同一距離の、リング本体４４の上部面４０Ｕの中心に位置することができる。貫通開口部４０ａの変形例について、図５ｂを参照して説明する。図５ｂは、ウエハーＷを支持する支持構造物４０の変形例を説明するために概略的に示した断面図である。
【００３５】
図５ｂを参照すると、貫通開口部４０ｃにおいて、リング本体４４の上部面４０Ｕを貫通する部分が、上部面４０Ｕの中心からリング本体４４の外側面４０Ｓ１側に偏っていることができる。したがって、貫通開口部４０ｃにおいて、リング本体４４の上部面４０Ｕを貫通する部分は、リング本体４４の内側面４０Ｓ２よりリング本体４４の外側面４０Ｓ１に近いことができる。すなわち、図５ｂに示すように、上面視において、貫通開口部４０ｃのそれぞれは、内側面４０Ｓ２より外側面４０Ｓ１に近いことができる。貫通開口部４０ｃは、図１から図３で説明した貫通開口部４０ａと同様の断面構造を有することができる。
【００３６】
さらに、図１、図２、図３、及び図５ａを参照すると、それぞれの貫通開口部４０ａは、リング本体４４を貫通してウエハー支持部４６と離隔されることができる。例えば、それぞれの貫通開口部４０ａは、ウエハー支持部４６とリング本体４４との間の仮想界面（ｉｍａｇｉｎａｒｙ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４６ａと離隔されることができる。ここで、リング本体４４及びウエハー支持部４６は、１つのシームレス（ｓｅａｍｌｅｓｓ）構造を有し、一体に形成されることができる。
【００３７】
しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。貫通開口部４０ａの変形例について、図５ｃを参照して説明する。図５ｃは、ウエハーＷを支持する支持構造物４０の変形例を説明するために概略的に示した断面図である。
【００３８】
図５ｃを参照すると、貫通開口部４０ｄは、リング本体４４の上部面４０Ｕからリング本体４４の内部に延びてウエハー支持部４６の少なくとも一部を貫通することができる。例えば、貫通開口部４０ｄの位置または角度は、図１から図３で説明した貫通開口部４０ａと異なり得る。
【００３９】
次に、図６を参照して、本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置１ａを説明する。図６は本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置１ａを示した概略的な断面図である。
【００４０】
図６を参照すると、本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置１ａは、上述のようなプロセスチャンバー５と、上部シャワーヘッド１０と、下部シャワーヘッド３０と、上部ガス供給部６０と、上部ガス配管６２と、下部ガス供給部７０と、下部ガス配管７２と、ＲＦ電力供給部９０と、を含むことができる。
【００４１】
蒸着装置１ａは、下部シャワーヘッド３０と上部シャワーヘッド１０との間に配置される支持構造物４０’をさらに含むことができる。支持構造物４０’は、下部シャワーヘッド３０と結合され、上部シャワーヘッド１０と離隔されることができる。支持構造物４０’は、ウエハーＷを囲むリング本体４４と、リング本体４４から下方に延びて下部シャワーヘッド３０と連結される複数のリング支持軸４２と、リング本体４４からリング本体４４の内側方向に延びてウエハーＷを支持するウエハー支持部４６と、を含むことができる。
【００４２】
本発明の一実施形態による蒸着装置１ａは、静電容量を変化させる可変キャパシター１２０と、可変キャパシター１２０と電気的に連結される金属リング１１０と、をさらに含むことができる。一例において、可変キャパシター１２０はプロセスチャンバー５の外部に配置されることができる。
【００４３】
一例において、金属リング１１０は、石英などのような誘電体１０５によってプロセスチャンバー５内の内部空間と分離されることができる。誘電体１０５はプロセスチャンバー５の内壁に配置されることができる。誘電体１０５は金属リング１１０を覆うことで、プロセスチャンバー５の内部空間と金属リング１１０を分離させることができる。誘電体１０５は支持構造物４０’と離隔されることができる。
【００４４】
金属リング１１０は、支持構造物４０’の少なくとも一部を囲んで支持構造物４０’と離隔されることができる。一例において、金属リング１１０は、支持構造物４０’のリング本体４４を囲んで支持構造物４０’と離隔されることができる。
【００４５】
可変キャパシター１２０と電気的に連結される金属リング１１０は、プラズマプロセス領域ＰＬ内のプラズマが、支持構造物４０’のリング本体４４の外側に形成されることを防止することができる。したがって、金属リング１１０は、プラズマプロセス領域ＰＬ内のプラズマが、リング本体４４の外側を介してウエハーＷの前面ＷＦ上まで形成されることを防止することができる。
【００４６】
次に、図７を参照して、上述の金属リング１１０の変形例について説明する。図７は、変形された金属リング１１０を説明するために、本発明の技術的思想の一実施形態による蒸着装置１ａの変形例を示した概略的な断面図である。
【００４７】
図７を参照すると、図６で説明したように可変キャパシター１２０と電気的に連結される金属リング１１０が、支持構造物４０’のリング本体４４を囲みながら、プラズマプロセス領域ＰＬを囲むように配置されることができる。金属リング１１０は、プロセスチャンバー５の側壁に沿って位置し、リング本体４４及びプラズマプロセス領域ＰＬと少なくとも部分的に水平方向に重なるように、リング本体４４及びプラズマプロセス領域ＰＬを囲むことができる。さらに、図６または図７を参照すると、支持構造物４０’のリング本体４４は、貫通開口部のないバルク形態で形成されることができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。例えば、リング本体４４は、図１から図５ｃで説明したものと同様に貫通開口部を含むように変形されることができる。このようなリング本体４４を有する支持構造物４０’を含む蒸着装置１ｂの例示的な例について、図８を参照して説明する。
【００４８】
図８を参照すると、図６または図７で説明したような可変キャパシター１２０と電気的に連結される金属リング１１０とともに、図１から図５ｃで説明したものと同様の貫通開口部を含む支持構造物４０を含む蒸着装置１ｂが提供されることができる。貫通開口部については、図１から図５ｃで説明したとおりであるため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４９】
さらに、図１を参照すると、下部シャワーヘッド３０は、内部に配置される下部ヒーター３６を含むことができる。下部ヒーター３６は、プラズマプロセス領域ＰＬ内のプロセス温度を調節することができる。したがって、本発明の一実施形態による蒸着装置１は、下部ヒーター３６を用いてプロセス温度を調節することができる。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されるものではない。ヒーターの変形例について、図９を参照して説明する。図９は本発明の一実施形態による蒸着装置の変形例を説明するための概略的な断面図である。
【００５０】
図９を参照すると、本発明の一実施形態による蒸着装置１ｃは、下部シャワーヘッド３０内の下部ヒーター３６とともに、上部シャワーヘッド１０内に配置される上部ヒーター１６を用いてプロセス温度を調節することができる。蒸着装置１ｃは、上記支持構造物（４０または４０’）及び／または可変キャパシター１２０に電気的に連結される金属リング１１０を含むことができる。
【００５１】
このような支持構造物４０、４０’及び可変キャパシター１２０に電気的に連結される金属リング１１０は、ウエハーＷの後面ＷＢ上にウエハーＷの歪み現象などを最小化するための後面補強膜１００ｂを形成する過程で、ウエハーＷの前面ＷＦ上に不所望の膜が蒸着されることを防止することができる。したがって、支持構造物４０及び可変キャパシター１２０に電気的に連結される金属リング１１０は、ウエハーＷの前面ＷＦを、ウエハーＷの後面ＷＢ上に後面補強膜１００ｂを形成するためのプラズマから保護する役割を果たすことができる。
【００５２】
本発明の技術的思想の実施形態によると、上部シャワーヘッド及び下部シャワーヘッドを含む蒸着装置を提供することができる。このような蒸着装置は、プラズマプロセスを進行させてウエハーの後面上に後面補強膜を形成する過程で、該プラズマプロセスからウエハーの前面を保護することができる。したがって、ウエハーの前面の汚染または損傷を防止するとともに、ウエハーの後面上にウエハーの歪みなどのようなボーイング現象を最小化するための後面補強膜を形成できる蒸着装置を提供することができる。
【００５３】
以上、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施可能であることが理解できるであろう。したがって、上述の実施形態は全ての点で例示的なものであり、限定的ではないと理解すべきである。
【符号の説明】
【００５４】
１      蒸着装置
Ｗ      ウエハー
５      プロセスチャンバー
１０    上部シャワーヘッド
１０ｓ  上部ヘッド面
１２    上部流路
１４    上部孔
１６    上部ヒーター
２８    下部シャフト軸
３０    下部シャワーヘッド
３０ｓ  下部ヘッド面
３２    下部流路
３４    下部孔
３６    下部ヒーター
４０    支持構造物
４２    リング支持軸
４４    リング本体
４６    ウエハー支持部
６０    上部ガス供給部
６２    上部ガス配管
６３    上部ガス
７０    下部ガス供給部
７２    下部ガス配管
７３    下部ガス
８０    真空ポンプ
８２    排出部
９０    ＲＦ電力供給部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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