特許 6226746 対称給電構造を有する基板サポート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6226746

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】対称給電構造を有する基板サポート

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20171030BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20171030BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 R

   H01L21/302 101G

【請求項の数】11

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-535078(P2013-535078)

(86)(22)【出願日】2011年10月20日

(65)【公表番号】特表2013-543269(P2013-543269A)

(43)【公表日】2013年11月28日

(86)【国際出願番号】US2011057024

(87)【国際公開番号】WO2012054689

(87)【国際公開日】20120426

【審査請求日】2014年10月16日

(31)【優先権主張番号】12/910,547

(32)【優先日】2010年10月22日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100101502

【弁理士】

【氏名又は名称】安齋 嘉章

(72)【発明者】

【氏名】リン シング

(72)【発明者】

【氏名】ブッフベルガー ダグラス エー ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】ショウ シャオピング

(72)【発明者】

【氏名】ヌグエン アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】シェイナー アンチェル

【審査官】 内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−０７８１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４７６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４２９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２７４５９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−２４３９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７３９７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を支持するための支持面を有し、中心軸を有する基板支持体と、
ＤＣエネルギーが第２電極に供給されたときに、前記基板支持体上に配置された基板を静電保持するために、第１電極の上方の誘電体層内に配置された第２電極と、
前記第１電極と前記支持面の間に配置され、基板が基板支持体上に存在するときに、複数のヒーター電極へのＡＣエネルギーの印加に応答して、基板に熱を供給する複数のヒーター電極と、
対称給電構造を含み、対称給電構造は、
基板が前記支持面上に配置されたときに、基板にＲＦ電力を供給するために、前記基板支持体内に配置された第１電極と、
前記支持面に対向する前記第１電極の表面の中心の周囲で、前記第１電極に結合された内側導体であって、前記内側導体は、筒状であり、前記中心軸に平行で前記中心軸の周囲にある前記第１電極から、前記基板支持体の前記支持面から離れた方向に延在している内側導体と、
前記内側導体の軸方向の開口部内の内側誘電体層内に配置された複数の導体であって、複数の導体は、
前記中心軸に沿って前記内側誘電体層内に中央配置され、前記第２電極をＤＣ電源に結合する第２導体と、
前記中心軸の周囲に対称的に配置される第３導体であって、前記複数の第３導体の夫々１つが、前記複数のヒーター電極の対応する１つに結合されている複数の第３導体を含む複数の導体と、
前記内側導体の周囲に配置された外側導体と、
前記内側導体と前記外側導体の間に配置され、前記外側導体を前記内側導体から電気的に絶縁する外側誘電体層を含む基板支持体。

【請求項2】

前記外側導体は電気的接地に結合されている請求項１記載の基板支持体。

【請求項3】

前記外側導体に結合された導電板を含む請求項２記載の基板支持体。

【請求項4】

前記第１電極と前記導電板の間に配置された誘電体層を含む請求項３記載の基板支持体。

【請求項5】

前記第１電極の下方で前記内側導体に結合される第１導体を含み、前記第１導体は、前記内側導体から、前記中心軸から軸を外して配置されたＲＦ電源まで横方向に延在し、前記ＲＦ電源は、前記第１電極までＲＦ電力を供給し、前記導電板は、前記第１電極と前記第１導体の間に配置される請求項４記載の基板支持体。

【請求項6】

前記第１導体の周囲に配置された接地ケースと、
前記第１導体から前記接地ケースを電気的に絶縁するために、前記第１導体と前記接地ケースの間に配置された第２誘電体層を含む請求項５記載の基板支持体。

【請求項7】

前記ヒーター電極は、複数のゾーン内に配置されている請求項１記載の基板支持体。

【請求項8】

前記複数の第３導体の夫々１つを、前記複数のヒーター電極の対応する１つに結合するための、前記第１電極の上方に配置された配電板を含む請求項１記載の基板支持体。

【請求項9】

誘電体層であって、前記第１電極が前記誘電体層と前記支持面の間に配置された誘電体層と、
前記第１電極とは反対の前記誘電体層の側に配置された導電板を含む請求項１記載の基板支持体。

【請求項10】

内部容積内に配置された基板支持体を備えた内部容積を有する処理チャンバであって、前記基板支持体は支持面と中心軸を有する処理チャンバと、
ＤＣエネルギーが第２電極に供給されたときに、前記基板支持体上に配置された基板を静電保持するために、第１電極の上方の誘電体層内に配置された第２電極と、
前記第１電極と前記支持面の間に配置され、基板が基板支持体上に存在するときに、複数のヒーター電極へのＡＣエネルギーの印加に応答して、基板に熱を供給する複数のヒーター電極と、
対称給電構造を含み、対称給電構造は、
前記基板支持体上に基板が存在するときに、基板にＲＦ電力を供給するために、前記基板支持体内に配置された第１電極と、
前記支持面から離れて対向する前記第１電極の表面の中心の周囲で、前記第１電極と結合された第１端部を有する内側導体であって、前記内側導体は、管状であり、前記中心軸に平行で前記中心軸の周囲にある前記第１電極から離れて延在する内側導体と、
内側導体の軸方向開口部内の内側誘電体層内に、前記中心軸に対して対称的に配置された複数の導体であって、複数の導体は、
前記中心軸に沿って前記内側誘電体層内に中央配置され、前記第２電極をＤＣ電源に結合する第２導体と、
前記中心軸の周囲に対称的に配置される第３導体であって、前記複数の第３導体の夫々１つが、前記複数のヒーター電極の対応する１つに結合されている複数の第３導体を含む複数の導体と、
前記内側導体の周囲に配置された外側導体と、
前記内側導体と前記外側導体の間に配置され、前記外側導体を前記内側導体から電気的に絶縁する外側誘電体層と、
前記第１端部とは反対の前記内側導体の第２端部に近接して前記内側導体に結合された第１導体であって、前記第１導体は、前記中心軸から、前記中心軸から軸を外して配置されたＲＦ電源に向かって横方向に延在し、前記ＲＦ電源は、前記第１電極にＲＦ電力を供給する第１導体と、
前記第１電極と前記第１導体の間に配置され、前記外側導体に結合された導電板であって、前記導電板と外側導体は電気的接地に結合された導電板と、
前記導電板と前記第１電極との間に配置された誘電体層を含むプラズマ処理装置。

【請求項11】

前記複数の第３導体の夫々１つを、前記複数のヒーター電極の対応する１つに結合するための、前記第１電極の上方に配置された配電板を含む請求項１０記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【分野】

【0001】

本発明の実施形態は、概して、基板処理装置に関する。

【背景】

【0002】

デバイスのクリティカルディメンジョンが縮小し続けるにつれて、大きな寸法では無関係な又はあまり重要とはならなかったかもしれない要因が、より小さい寸法では重要な意味を持つ可能性がある。

【0003】

本発明者らは、基板を処理するときに改善された処理結果を促進させることができる改良された装置を提供している。

【概要】

【0004】

基板を処理するための装置が本明細書内で開示される。いくつかの実施形態では、基板支持体は、基板を支持するための支持面を有し、中心軸を有する基板支持体と、基板が支持面上に配置されたときに、基板にＲＦ電力を供給するために、基板支持体内に配置された第１電極と、支持面に対向する第１電極の表面の中心の周囲で、第１電極に結合された内側導体であって、内側導体は、筒状であり、中心軸に平行で中心軸の周囲にある第１電極から、基板支持体の支持面から離れた方向に延在している内側導体と、内側導体の周囲に配置された外側導体と、内側導体と外側導体の間に配置され、外側導体を内側導体から電気的に絶縁する外側誘電体層を含むことができる。いくつかの実施形態では、外側導体は電気的接地に結合することができる。いくつかの実施形態では、中心軸に沿って延在する第２導体を介して第２電極にＤＣエネルギーを供給することができる。いくつかの実施形態では、中心軸の周囲に対称的に配置された複数の第３導体を介して１以上のヒーター電極へＡＣエネルギーを供給することができる。いくつかの実施形態では、第２及び第３導体は、内側導体の軸方向開口部内に配置することができる。

【0005】

いくつかの実施形態では、プラズマ処理装置は、内部容積内に配置された基板支持体を備えた内部容積を有する処理チャンバであって、基板支持体は支持面と中心軸を有する処理チャンバと、基板支持体上に基板が存在するときに、基板にＲＦ電力を供給するために、基板支持体内に配置された第１電極と、支持面から離れて対向する第１電極の表面の中心の周囲で、第１電極と結合された第１端部を有する内側導体であって、内側導体は、管状であり、中心軸に平行で中心軸の周囲にある第１電極から離れて延在する内側導体と、第１端部とは反対の内側導体の第２端部に近接して内側導体に結合された第１導体であって、第１導体は、中心軸から、中心軸から軸を外して配置されたＲＦ電源に向かって横方向に延在し、ＲＦ電源は、第１電極にＲＦ電力を供給する第１導体と、内側導体の周囲に配置された外側導体と、内側導体と外側導体の間に配置され、外側導体を内側導体から電気的に絶縁する外側誘電体層を含むことができる。

【0006】

本発明の他の及び更なる実施形態は、以下で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

上記で簡単に要約し、以下でより詳細に説明される本発明の実施形態は、添付図面に示された本発明の例示的な実施形態を参照することによって理解することができる。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限されていると解釈されるべきではなく、本発明は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。

【図1】本発明のいくつかの実施形態に係る処理チャンバの概略側面図を示す。

【図2】本発明のいくつかの実施形態に係る基板支持体の概略側面図を示す。

【図3】本発明のいくつかの実施形態に係る中心軸の周囲に配置された複数の導体の上部断面図を示す。

【図4】本発明のいくつかの実施形態による基板支持体に結合された機構の概略側面図を示す。

【0008】

理解を促進するために、図面に共通する同一要素を示す際には可能な限り同一参照番号を使用している。図面は、比例して描かれているわけではなく、明確にするために簡素化されているかもしれない。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。

【詳細な説明】

【0009】

基板を処理するための装置が、本明細書内で開示されている。本発明者らは、基板支持体内に配置された電極に電力を供給するための非対称な給電構造を有する基板支持体が、プロセスの不均一性（例えば、基板支持体上に配置された基板上のエッチング速度及びエッチング寸法の不均一性など）を引き起こす可能性があることを発見した。このため、本発明者らは、エッチング速度及び／又はエッチング寸法の均一性を有利に向上させる基板支持体内に組み込み可能な対称給電構造を提供している。いくつかの実施形態では、本発明の装置は、基板支持体の中心軸に対して対称的に配置された１以上の導体を介して、基板支持体の様々なコンポーネントに電力を導くことによって、及び／又は、電場及び／又は磁場を閉じ込める又は均一に分布させるための１以上の要素を提供することによって、基板の表面に沿った電磁スキューを有利に低減することができる。

【0010】

図１は、本明細書内で説明されるような本発明の実施形態を実施するために用いることができる一種の例示的エッチングリアクタ１００の概略図を示す。リアクタ１００は、単独で、又はより典型的には、統合化半導体基板処理システムの処理モジュールとして、又は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｉｎｃ．）から入手可能なＣＥＮＴＵＲＡ（商標名）統合化半導体基板処理システムなどのクラスタツールの処理モジュールとして使用することができる。適当なエッチングリアクタ１００の例としては、エッチングリアクタのＡＤＶＡＮＴＥＤＧＥ（商標名）ライン（例えば、ＡｄｖａｎｔＥｄｇｅ Ｓ又はＡｄｖａｎｔＥｄｇｅ ＨＴ）、エッチングリアクタのＤＰＳ（商標名）ライン（例えば、ＤＰＳ（商標名）、ＤＰＳ（商標名）ＩＩ、ＤＰＳ（商標名）ＡＥ、ＤＰＳ（商標名）ＨＴ、ＤＰＳ（商標名）Ｇ３ポリエッチャー）、又はアプライドマテリアルズ社から入手可能な他のエッチングリアクタを含む。他のメーカーのものも含めて、他のエッチングリアクタ及び／又はクラスタツールもまた使用可能である。

【0011】

リアクタ１００は、導電体（壁）１３０内に形成された処理容積１１７内に配置された基板支持体１１６を有する処理チャンバ１１０と、コントローラ１４０を含む。後述するように、基板支持体１１６内に配置された１以上の電極に電気エネルギーを結合するために、対称電気フィードスルーを提供することができる。実質的に平坦な誘電体天井１２０と共に、チャンバ１１０を供給することができる。あるいはまた、チャンバ１１０は、他のタイプの天井（例えば、ドーム状の天井）を有することができる。少なくとも１つの誘導コイル要素３１２を備えるアンテナが、天井１２０の上方に配置される（２つの同軸要素１１２が示されている）。誘導コイル要素１１２は、第１マッチングネットワーク１１９を介してプラズマ電源１１８に結合されている。プラズマ電源１１８は、典型的には５０ ｋＨｚから１３．５６ＭＨｚの範囲の調整可能な周波数で、３０００Ｗまで生成可能であるかもしれない。

【0012】

図１に示されるように、基板支持体１１６は、基板支持体１１６の下方に配置された１以上の機構１４８によって操作可能な複数のコンポーネント（例えば、電極、ヒーター等）を含むことができる。例えば、図１に示されるように、１以上の機構は、導電体１３０を貫通して配置された開口部１１５を介して基板支持体１１６に結合することができる。ベローズ１５２は、基板支持体が処理チャンバに対して移動することを可能にしながら、処理チャンバの内部と処理チャンバの外部との間のシールを維持するのを促進するために設けることができる。例えば、ベローズ１５２は、基板支持体１１６が処理容積１１７内で上昇又は下降するのに伴い、圧縮又は拡張することができる。１以上の機構１４８は、基板支持体１１６の上方に配置された１以上のプラズマ生成要素（例えば、誘導コイル要素１１２）に対して基板支持体１１６を上げ下げするために利用可能なリフト機構１５４を含むことができる。１以上の機構１４８は、以下で更に詳細に、図４を参照しながら説明する。

【0013】

図２は、本発明のいくつかの実施形態に係る基板支持体１１６及び対称給電構造１５０の概略側面図を示す。図２に示されるように、基板支持体は、中央開口部２０２を有するベース２００を含むことができる。中央開口部２０２は、例えば、基板支持体１１６の下方に配置された１以上の機構１４８からの高周波（ＲＦ）、交流（ＡＣ）、直流（ＤＣ）電力のうちの１以上を結合するための１以上の導体を貫通して提供するために利用することができる。ベース２００は、処理チャンバの他のコンポーネントにベース２００を結合するのを促進するための突起部２０４を有してもよい。

【0014】

基板支持体１１６は、基板支持体１１６上に配置されたときに、基板（例えば、（図１に示される）基板１１４）にＲＦ電力を供給するために、基板支持体１１６内に配置された第１電極２０６を含むことができる。第１電極２０６は、中心軸２０８を含むことができる。内側導体２１０は第１電極２０６に結合することができる。内側導体２１０は、中心軸２０８と揃った中心軸を有する円筒チューブであることができ、これによって内側導体２１０は第１電極２０６にＲＦエネルギーを対称に提供することができる。内側導体２１０は、一般に、中心軸２０８と平行に、中心軸２０８の周囲に、第１電極２０６から離れて延在する。内側導体２１０は、（図示されるように）ベース２００内の中央開口部２０２を通り、（図１に図示されるように）ベローズ１５２を介して、（図４に図示されるように、後述）１以上の機構１４８へと延びることができる。内側導体２１０は、任意の適切な導電性材料（例えば、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、金メッキされた銅等）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、内側導体は銅を含むことができる。

【0015】

基板支持体１１６は、内側導体２１０の少なくとも一部の周囲に配置された外側導体２１２を更に含む。内側導体２１０と同様に外側導体２１２は、形状が管状であり、概して中心軸２０８に平行で中心軸２０８の周囲に延在することができる。外側導体２１２は、任意の適切な導電性材料（例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等）を含むことができる。いくつかの実施形態では、外側導体２１２は、Ａｌを含むことができる。外側導体２１２は、ベース２００の上方に配置された導電板２１４から離れて延在してもよい。外側導体２１２は、図４に示され、後述されるように、外側導体２１２の反対側の端部を、１以上の機構１４８を含むケース４００に結合することなどによって、電気的接地に結合することができる。あるいはまた、外側導体２１２は、別々に接地してもよい（図示せず）。

【0016】

外側誘電体層２１６は、内側導体２１０と外側導体２１２の間に配置され、これによって外側導体２１２を内側導体２１０から電気的に絶縁することができる。外側誘電体層２１６は、任意の適切な誘電体材料（例えば、テフロン（商標名）（デラウェア州ウィルミントンのデュポン社から入手可能）等のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）含有材料）等を含むことができる。いくつかの実施形態では、外側誘電体層２１６は、ＰＴＦＥを含むことができる。動作中、電気エネルギー（例えば、ＲＦエネルギー）は、内側導体２１０を通って第１電極２０６へと流れることができる。電場は通常、内側導体２１０と内側導体２１０に近接する他の導電要素との間に存在することができる。更に、磁場は、内側導体２１０を通過する電流によって誘導することができる。外側導体２１２は、内側導体２１０と外側導体２１２の間の領域に、例えば、外側誘電体層２１６を含む領域に、電場と磁場を閉じ込めるように作用することができる。この領域への電場と磁場の閉じ込めは、電場と磁場の分布の均一性を改善する結果をもたらすことができ、これは基板支持体１１６上に配置された基板１１４上のエッチング速度及びエッチング寸法の均一性を改善する結果をもたらすことができる。更に、導電板２１４は、同様に電場と磁場を閉じ込める及び／又は電場と磁場を導電板２１４の周囲で対称的に分布するように作用することができる。更に、導電板２１４は、図４に示され、後述される第１導体４０８などの他のコンポーネントによって引き起こされる非対称電場・磁場から基板２１４を隔離するためのシールドとして作用することができる。

【0017】

基板支持体１１６は、第１電極２０６と導電板２１４の間に配置された誘電体層２１８を更に含むことができる。誘電体層２１８は、ペンシルバニア州フィラデルフィアのＣ−Ｌｅｃプラスチックス社（Ｃ−Ｌｅｃ Ｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｉｎｃ．）から入手可能なＲｅｘｏｌｉｔｅ（商標名）、架橋ポリスチレン等のプロセス互換性誘電体材料を含むことができる。誘電体層２１８は、例えば、第１電極２０６と導電板２１４との間の電力損失を制限するために利用することができる。

【0018】

いくつかの実施形態では、基板支持体１１６は、第１電極２０６の上方に配置された静電チャック（ＥＳＣ）２２０を含むことができる。ＥＳＣは、一般的にはベース層２２６の上に誘電体層２４８を配置したベース層２２６を含むことができる。ベース層２２６は冷却板であってもよく、これによって動作中に所望の温度で静電チャック２２０を維持するのを促進することができる。例えば、ベース層２２６は、高熱伝導性材料（例えば、アルミニウム又は銅）を含むことができ、チャネルを通って熱伝導流体を流すための１以上のチャネルを有する。

【0019】

ＥＳＣ２２０は、第２電極２２２を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２電極２２２は、誘電体層２４８内に配置することができる。第２電極２２２は、ＤＣエネルギー源に結合することができ、これによって第２導体２３６を介して基板１１４を基板支持体１１６に静電的に固定することができる。いくつかの実施形態では、第２導体２３６は、供給されるＤＣエネルギーからのＲＦ干渉を最小化し、このようなＲＦ干渉を対称にするために、軸２０８に沿って、内側導体２１０の軸方向の開口部内に配置することができる。いくつかの実施形態では、第２導体２３６は、導電性ロッドであってもよい。第２導体２３６は、任意の適切なプロセス互換性のある導電性材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、第２導体２３６は、銅を含む。

【0020】

いくつかの実施形態では、ＥＳＣ２２０は、１以上のヒーター電極２３８を更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、１以上のヒーター電極２３８は、誘電体層２４８内に配置することができる。１以上のヒーター電極２３８は、任意の適切なパターンで提供することができ、１以上のヒーターゾーンに配置することができ、これによって基板を加熱するための所望の加熱パターンを提供することができる。１以上のヒーター電極２３８は、複数の第３導体２３４を介してＡＣエネルギー源に結合することができる。１以上のヒーター電極２３８へのＡＣエネルギーの印加は、電極に抵抗加熱（すなわち、ジュール加熱）による加熱をもたらす。いくつかの実施形態では、第３導体２３４は、導電性ロッドであってもよい。第３導体２３４は、任意の適切なプロセス互換性のある導電性材料から作製することができる。いくつかの実施形態では、第３導体２３４は、銅を含む。

【0021】

いくつかの実施形態では、配電板２４０は、複数の第３導体２３４から１以上のヒーター電極２３８までの接続の経路を決めるために提供することができる。例えば、いくつかの実施形態では、配電板２４０は、複数の第３導体２３４に接続するためと、複数のＡＣ端子２２４までの導電経路（例えば、電気配線）を提供するためのプリント回路基板（ＰＣＢ）２４２などを含むことができる。ＡＣ端子絶縁板２４４がＰＣＢ２４２の上に配置され、これによって隣接する導電性要素（例えば、ＥＳＣ２２０のベース層２２６）から導電経路とＡＣ端子２２４を絶縁することができる。導体２４６は、ＡＣ端子２２４を、複数の第３導体２３４の夫々１つに結合するために提供することができる。いくつかの実施形態では、導体２４６は、導電性ロッドであってもよい。いくつかの実施形態では、導体２４６は、銅を含んでもよい。

【0022】

いくつかの実施形態では、第３導体２３４は、中心軸２０８の周囲に対称的に配置することができる。いくつかの実施形態では、第３導体２３４は、（図のように）中心軸２０８の周囲に対称的に配置することができ、内側導体２１０の軸方向の開口部内に配置することができる。いくつかの実施形態では、ＡＣ端子２２４は、例えば、各ＡＣ端子２２４を複数の第３導体２３４の夫々１つと整列させて、中心軸２０８の周囲に対称的に配置することができる。本発明者らは、中心軸２０８の周囲に第３導体２３４を対称的に配置することによって、ＲＦ干渉を更に最小限にし、処理性能の向上（例えば、基板上のエッチング速度の均一性及び／又はエッチング寸法の均一性の向上）が可能であることを見出した。

【0023】

いくつかの実施形態では、第２導体２３６と複数の第３導体２３４は、内側導体２１０の開いた中央部を通して配線することができる。内側誘電層２２８は、内側導体２１０内に配置されてもよく、内側誘電体層２２８を通して配置された通路を通って配線された第２導体２３６と複数の第３導体２３４を有してもよい。内側誘電体層２２８の通路は、第２導体２３６と複数の第３導体２３４を、互いから、内側導体２１０から、及び他の隣接する導電性要素又は層から絶縁することができる。内側誘電層２２８の通路は更に、第２導体２３６及び複数の第３導体２３４を所望の位置又はパターン（例えば、対称パターン）に配置することができる。内側誘電層２２８は、外側誘電体層２１６に対して上述したのと同様の誘電体材料を含んでもよい。

【0024】

図２及び図３の上部断面図に示されるように、内側誘電層２２８は、一般的に内側導体２１０内に配置されているが、内側導体２１０の端部を超えて延在する第２導体２３６及び複数の第３導体２３４の長さの少なくとも一部を取り囲むように、内側導体２１０の端部を超えて延在してもよい。例えば、内側誘電体層２２８は、配電板２４２に向かって内側導体２１０の端部を超えて延在する複数の第３導体２３４の一部を取り囲む第１部分２３０を含むことができる。第２部分２３２が、第２電極２２２に向かって内側導体２１０の端部を超えて延在する第２導体２３６の一部を取り囲んでもよい。

【0025】

図３は、本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る対称給電構造１５０の模式的な部分上面図を示す。図３に示されるように、対称給電構造１５０は、内側導体２１０及び外側誘電体層２１６によって分離された外側導体２１６を含む。内側誘電層２２８は、第２導体２３６と複数の第３導体２３４を所望のパターンで（例えば、対称的に）絶縁し配置する。例えば、第２導体２３６は、中心軸２０８に沿って内側誘電層２２８内に中央配置することができ、複数の第３導体２３４は、中心軸２０８に対して対称的に配置することができる。

【0026】

図４は、本発明の少なくともいくつかの実施形態に係る基板支持部１１６に結合された１以上の機構１４８を示す対称給電構造１５０の下部の概略側面図を示す。図４に示されるように、対称給電構造１５０の下部は、ＲＦエネルギー源への接続や、オプションで１以上のＡＣ又はＤＣエネルギー源への接続を提供することができる。例えば、内側導体２１０は、例えば、第１導体４０８を介してＲＦ電源４０６に結合することができ、これによって第１導体４０８を介して第１電極２０６にＲＦエネルギーを提供することができる。いくつかの実施形態では、第２導体２３６は、ＤＣ電源４０２に結合することができ、これによって第２電極２２２にＤＣエネルギーを供給して、基板を基板支持体１１６上に静電保持することができる。いくつかの実施形態では、複数の第３導体２３４は、ＡＣ電源４０４に結合することができ、これによって電極２３８にＡＣエネルギーを供給して、基板に熱を供給することができる。

【0027】

第１導体４０８は、内側導体２１０の外側表面の周囲で内側導体２１０に結合することができ、これによって内側導体２１０に対称的にＲＦエネルギーを供給することができる。第１導体４０８は、中心軸２０８のそばに配置することができるＲＦ電源４０６に向かって、中心軸２０８から横方向に延在することができる。ＲＦ電源４０６は、マッチングネットワーク４１０を介して第１導体４０８に結合することができる。ＲＦ電源４０６は、特定のアプリケーションのために、任意の適切な周波数及び電力のＲＦエネルギーを供給することができる。いくつかの実施形態では、ＲＦ電源４０６は、約１３．５６ＭＨｚの周波数で約１５００ＷまでのＲＦエネルギーを供給することができるかもしれない。ＲＦ電力は、連続波又はパルスモードのいずれかで提供することができる。

【0028】

いくつかの実施形態では、第２誘電体層４１４は、隣接した導電性コンポーネント（例えば、以下で説明される給電構造１５０の下部を囲む接地ケース４００）から第１導体４０８を電気的に絶縁するために提供することができる。いくつかの実施形態及び図４に示されるように、第１導体４０８は、第２誘電体層４１４内に埋め込まれてもよい。

【0029】

第１導体４０８は、内側導体２１０に対してある角度で配置されており、これはＲＦ電流によって生成された電磁界の乱れを引き起こす場合があるが、導電板２１４は、第１導体４０８の向きによって生じる電磁効果を制限するように機能することができる。このように、第１導体の方向性に起因して発生する可能性がある電界内の任意の非対称性は、基板支持体１１６上に配置された基板上で実行中のプロセスへの影響を制限する又は影響を与えない必要がある。

【0030】

いくつかの実施形態では、誘電体エンドキャップ４１６は、ＲＦ給電構造１５０の端部の周囲に提供することができる。例えば、誘電体エンドキャップ４１６は、内側導体２１０を超えて延在する内側誘電層２２８の一部の周囲に配置することができる。いくつかの実施形態では、誘電体エンドキャップ４１６は、第２誘電体層４１４を超えて延在する内側誘電層２２８の一部を覆うことができる。誘電体エンドキャップ４１６は、給電構造１５０の導体が貫通して延在できるように複数の開口部を有することができる。導体は、複数の導線２３４及び導線２３６に結合された夫々の導電経路によって、ＤＣ電源４０２及び／又はＡＣ電源４０４に夫々結合することができる。例えば、複数の導体２３４をＡＣ電源４０４に形成された配線するために、内部又は表面に電気配線が形成されたプリント回路基板（ＰＣＢ）４１８が提供されてもよい。導体２３６をＤＣ電源４０２に結合するために、別の導電経路が提供されてもよい。いくつかの実施形態では、（点線で示される）導体２３６のＤＣ電源４０２への結合を促進するために、端子４２０が提供されてもよい。端子４２０は、ＰＣＢ４１８の全体又はＰＣＢ４１８の一部だけを通して延在してもよい。いくつかの実施形態では、ＰＣＢ４１８は、ベース４２２、ベース４２２によって支持された基板４２４、及びカバー４２６を含むことができる。カバー４２６は、基板４２４を覆い、ベース４２２とカバー４２６の間で基板４２４を保持することができる。開口部は、導体２３４、２３６、端子４２０、及び／又は基板４２４内又は上の又は基板４２４を通過する任意の電気配線に電気的接続を行うのを促進するために、カバー４２６内に設けられてもよい。

【0031】

いくつかの実施形態では、接地ケース４００は、例えば、ＲＦエネルギーが内側導体２１０に結合される領域内の、対称給電構造１５０の下部を実質的に取り囲むように提供することができる。接地ケース４００は、開口部４０１を含むことができ、これを貫通して対称給電構造１５０の１以上のコンポーネント（例えば、外側誘電体層２１６、内側導体２１０、内側誘電体層２２８、第２導体２３６、及び複数の第３導体２３４）を配置することができる。いくつかの実施形態及び図４に示されるように、ベローズ１５２の端部及び外側導体２１２の端部は、開口部４０１の近傍で接地ケース４００に結合することができる。いくつかの実施形態では、接地ケース４００は、外側導体２１２に対して電気的接地を提供することができる。

【0032】

接地ケース４００はまた、第２導体２３６及び複数の第３導体２３４をＤＣ及びＡＣ電源に夫々配線するのを促進するために開口部４０３を有することができる。図示されるように、内側誘電体層２２８及び／又は誘電体４１６は、接地ケース４００から第２及び第３導体２３４、２３６を電気的に絶縁することができる。いくつかの実施形態では、追加の導体が提供され、これによって第２導体２３６及び複数の第３導体２３４をＤＣ電源４０２及びＡＣ電源４０４に夫々結合することができる。

【0033】

図１に戻ると、コントローラ１４０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１４４、メモリ１４２、及びＣＰＵ１４４のためのサポート回路１４６を備えており、チャンバ１１０のコンポーネントの制御を促進する。上記のように、処理チャンバ１１０の制御を促進するために、コントローラ１４０は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための工業環境で使用可能な汎用コンピュータプロセッサの任意の形式のうちの１つであることができる。ＣＰＵ１４４のメモリ１４２又はコンピュータ可読媒体は、１以上の容易に利用可能なメモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク、又はその他の形式のデジタルストレージ、ローカル又はリモート）が可能である。サポート回路１４６は、従来の方法でプロセッサを支援するためにＣＰＵ１４４に結合される。これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム等を含む。基板１１４を処理するために使用されるエッチングプロセスレシピ等の方法は、一般的に、ソフトウェアルーチンとしてメモリ１４２に格納することができる。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１４４によって制御されているハードウェアから離れて配置されている第２のＣＰＵ（図示せず）によって、保存及び／又は実行することもできる。

【0034】

動作中、基板１１４は、基板支持体１１６上に配置され、プロセスガスが、入口ポート１２６を介してガスパネル１３８から供給され、ガス混合物を形成する。ガス混合物は点火され、プラズマ源１１８及びＲＦ電源４０６から、誘導コイル要素３１２及び第１電極２０６に、夫々電力を印加することによって、チャンバ１１０内でプラズマ１５５になる。チャンバ１１０の内部の圧力は、スロットルバルブ１２７及び真空ポンプ１３６を使用して制御される。通常、チャンバ壁１３０は、電気的接地１３４に結合されている。壁１３０の温度は、壁１３０を貫通して走る液体含有コンジット（図示せず）を用いて制御される。

【0035】

基板１１４の温度は、基板支持体１１６の温度を安定化させることによって制御することができる。一実施形態（図示せず）では、ガス源からのヘリウムガスを、基板１１４の下の基板支持体１１６の表面内に形成されたチャネル（図示せず）に、ガスコンジットを介して供給することができる。ヘリウムガスは、基板支持体１１６と基板１１４との間の熱伝達を促進するために使用することができる。処理中に、基板支持部１１６は、抵抗ヒーター（例えば、上述した複数のＡＣ端子２２４）で定常状態の温度に加熱することができ、そのときヘリウムガスが基板１１４の均一加熱を促進する。このような熱制御を使用して、基板１１４は、摂氏約０度〜約１５０度の温度に維持することができる。

【0036】

誘導結合プラズマエッチングチャンバに関して説明してきたが、リモートプラズマ源を備えたチャンバ及び電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマチャンバ等を含む他のエッチングチャンバが、本発明を実施するために使用されてもよい。また、基板支持体内に配置された電極にＲＦエネルギーを供給する他の非エッチングチャンバを、本明細書内で提供された開示内容に従って修正してもよい。

【0037】

このように、基板を処理するための装置を、本明細書内で開示した。本発明の装置の少なくともいくつかの実施形態では、基板処理（例えば、エッチング速度及び／又はエッチング寸法の均一性）を有利に改善することができる対称給電構造を含むことができる。本発明の対称給電構造とこれを組み込んだ基板支持体は、基板支持体の中心軸に対して対称的に配置された１以上の導体を介して基板支持体の様々なコンポーネントに電力を給電することによって、及び／又は、電場及び／又は磁場を閉じ込める又は均一分布させる１以上の要素を提供することによって、基板の表面に沿った電磁スキューを有利に低減することができる。

【0038】

上記は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の及び更なる実施形態は本発明の基本的範囲を逸脱することなく創作することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】