特許 6568863 シャドーフレームを除去するためのガス閉じ込め装置アセンブリ

(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】6568863

(24)【登録日】2019年8月9日

(45)【発行日】2019年8月28日

(54)【発明の名称】シャドーフレームを除去するためのガス閉じ込め装置アセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20190819BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20190819BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20190819BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20190819BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/205

   H01L21/68 N

   C23C16/44 B

   C23C16/455

【請求項の数】13

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-545835(P2016-545835)

(86)(22)【出願日】2015年1月20日

(65)【公表番号】特表2017-506817(P2017-506817A)

(43)【公表日】2017年3月9日

(86)【国際出願番号】US2015011974

(87)【国際公開番号】WO2015116430

(87)【国際公開日】20150806

【審査請求日】2018年1月4日

(31)【優先権主張番号】61/933,823

(32)【優先日】2014年1月30日

(33)【優先権主張国】US

(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】ツァオ ライ

(72)【発明者】

【氏名】ワン クンフア

(72)【発明者】

【氏名】タイナー ロビン エル

(72)【発明者】

【氏名】チョイ スー ヤン

(72)【発明者】

【氏名】パーク ベオム スー

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３５０７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９１００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１４２５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６３６４９５７（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００６−１４０４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０４５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７８２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００５−００８８８２７（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５、２１／３０２、２１／３０６５、

２１／３１−２１／３２、２１／３６５、２１／４６１、

２１／４６９−２１／４７５、２１／６７−２１／６８３、

２１／８６、

Ｈ０１Ｊ ３７／３０−３７／３６、

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の周囲に配置されるように構成されたガス閉じ込め装置であって、
基板は、基板支持体の支持面によって支持されるように構成され、
ガス閉じ込め装置はベース上に配置されて、ベースは、基板支持体の第２段上に配置されかつ連結されるように構成され、
ベースは基板支持体の周囲を囲み、
ベースはカバー支持フランジを有しているガス閉じ込め装置と、
支持面の下方で、基板支持体の第１段上に配置されるカバーであって、
カバー支持フランジは、カバーの上面を支持面と揃えるように構成され、
カバーは、基板およびガス閉じ込め装置の下に配置されるように構成され、
基板が基板支持体の支持面上に配置された時に、基板とガス閉じ込め装置との間にギャップが形成されているカバーとを含む処理チャンバ用ガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項2】

ベースは、基板支持体に対向するように配置された１以上のセラミックスボタンを含む、請求項１記載のガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項3】

ベースは、ベースをガス閉じ込め装置と整列するように構成された１以上の位置決めピンを含む、請求項１記載のガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項4】

ベースは、酸化アルミニウムを含む、請求項１記載のガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項5】

カバーは、１以上の交点で接合された１以上のセラミックスプレートを含み、セラミックスプレートは、１以上の交点で１以上のセラミックスプレートに接合するように構成された１以上のピン又はねじを含む、請求項１記載のガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項6】

ガス閉じ込め装置及びカバーは、酸化アルミニウムを含む、請求項１記載のガス閉じ込め装置アセンブリ。

【請求項7】

ディフューザーと、
支持面、支持面の下方の第１段及び第２段を有する基板支持体であって、支持面は、ディフューザーとはほぼ反対側で基板を支持するように構成されている基板支持体と、
ガス閉じ込め装置アセンブリであって、
基板の周囲に配置されるように構成されたガス閉じ込め装置であって、
ガス閉じ込め装置はベース上に配置されて、
ベースは、基板支持体の第２段上に配置されかつ連結され、基板支持体の周囲を囲み、
ベースはカバー支持フランジを有しているガス閉じ込め装置と、
基板支持体の第１段上に配置されたカバーであって、
カバー支持フランジは、カバーの上面を支持面と揃え、
カバーは、基板およびガス閉じ込め装置の下にあり、
基板が基板支持体の支持面上に配置された時に、基板とガス閉じ込め装置との間にギャップが形成されているカバーとを含むガス閉じ込め装置アセンブリとを含む処理チャンバ。

【請求項8】

ガス閉じ込め装置及びカバーは、酸化アルミニウムを含む、請求項７記載の処理チャンバ。

【請求項9】

ガス閉じ込め装置は、１ｍｍ〜９ｍｍの間の厚さを有する、請求項７記載の処理チャンバ。

【請求項10】

カバーは、１以上の交点で接合された１以上のセラミックスプレートを含み、セラミックスプレートは、１以上の交点で１以上のセラミックスプレートに接合するように構成された１以上のピン又はねじを含む、請求項７記載の処理チャンバ。

【請求項11】

ベースは、基板支持体に対向するように配置された１以上のセラミックスボタンを含む、請求項７記載の処理チャンバ。

【請求項12】

ベースは、ベースをガス閉じ込め装置と整列するように構成された１以上の位置決めピンを含む、請求項７記載の処理チャンバ。

【請求項13】

ベースは、酸化アルミニウムを含む、請求項７記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【開示の背景】

【0001】

（分野）
本開示の実施形態は、概して、プロファイル均一性を改善するためのガス閉じ込め装置アセンブリ及び処理チャンバ内にガスを分配するための方法に関する。

【0002】

（背景技術の説明）
液晶ディスプレイ又はフラットパネルは、一般的に、アクティブマトリックスディスプレイ（例えば、コンピュータ及びテレビのモニター）用に使用される。プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）は、一般的に、基板（例えば、フラットパネルディスプレイ又は半導体ウェハ用の透明基板）上に薄膜を堆積させるために用いられる。ＰＥＣＶＤは、一般的に、基板を含む真空チャンバ内に、前駆体ガス又はガス混合物（例えば、シラン（ＳｉＨ_４）及び窒素（Ｎ_２））を導入することによって達成される。前駆体ガス又はガス混合物は、典型的には、チャンバの上部近くに位置する分配プレートを通って下方に導かれる。チャンバ内の前駆体ガス又はガス混合物は、チャンバに結合された１以上のＲＦ源からチャンバに高周波（ＲＦ）電力を印加することによりプラズマにエネルギー化（例えば、励起）される。励起されたガス又はガス混合物は、温度制御された基板支持体上に配置された基板の表面上に、材料（例えば、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ））の層を形成するように反応する。シリコン窒化物層は、次世代の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及びアクティブマトリクス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）内の低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）膜スタック用に、パッシベーション層、ゲート絶縁膜、バッファ層、及び／又はエッチストップ層を形成する。しかしながら、ＴＦＴ及びＡＭＯＬＥＤは、フラットパネルディスプレイを形成するための２つのタイプのデバイスである。

【0003】

ＰＥＣＶＤ技術により処理されたフラットパネルは、典型的には大型であり、多くの場合、４平方メートルを超える。基板の大きさがフラットパネルディスプレイ業界で成長し続けるにつれて、大面積ＰＥＣＶＤのための膜厚及び膜の均一性の制御が問題となる。シャドーフレームは、典型的には、プラズマから基板支持体を保護するためにＰＥＣＶＤ内で使用される。しかしながら、シャドーフレームは、基板の最も外側の端部を覆うので、それらは、（１）エッジエクスクルージョン（ＥＥ）を３ｍｍ〜５ｍｍ増加させる、及び（２）基板の周辺部／エッジ領域近くの成膜に悪影響を与える。エッジの均一性を改善する１つの方法は、シャドーフレームを除去することである。しかしながら、シャドーフレームの除去は、プラズマに曝露される基板支持面の周辺領域を依然として残し、基板と覆われていない基板支持面との間のオフセットに起因する基板のエッジ領域で、より高い堆積速度をもたらす可能性がある。また、基板支持表面がプラズマに曝露される場合、それは、プラズマアーク放電及び不均一な堆積をもたらす可能性がある。

【0004】

したがって、基板内における堆積速度及び膜のプロファイル均一性を改善する必要がある。

【概要】

【0005】

本開示は、概して、ガス流を閉じ込め、基板のエッジ領域の近くの局所的なガス流分布を変化させることにより、基板のエッジ領域における高い堆積速度を減少させるように設計されたガス閉じ込め装置アセンブリに関する。ガス閉じ込め装置アセンブリの材質、大きさ、形状、及びその他の構成は、処理要件及び関連する堆積速度に基づいて変えることができる。

【0006】

一実施形態では、処理チャンバ用ガス閉じ込め装置アセンブリは、基板のエッジ領域においてガス流を減少させ、高い堆積速度を補償するように構成されたガス閉じ込め装置を含む。ガス閉じ込め装置アセンブリはまた、ガス閉じ込め装置の下方に配置されたカバーを含む。カバーは、基板支持体がプラズマに曝露されるのを防止するように構成される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

本開示の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本開示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していると解釈されるべきではなく、本開示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】ガス閉じ込め装置アセンブリを有するＰＥＣＶＤチャンバの一実施形態の概略断面図である。

【図2】図１の基板支持体を囲むガス閉じ込め装置アセンブリの一実施形態の平面図である。

【図3】従来のシャドーフレームアセンブリの一実施形態の断面側面図である。

【図4】ガス閉じ込め装置アセンブリの一実施形態の断面側面図である。

【図5】ガス閉じ込め装置アセンブリの一実施形態の等角図である。

【0008】

理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。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】

本開示は、概して、ガス流を再分配することによって、基板のエッジ領域における高い堆積速度を減少させるように設計されたガス閉じ込め装置アセンブリに関する。本明細書に記載の実施形態によれば、ガス閉じ込め装置は、ガス流を閉じ込め、基板のエッジ領域の近くの局所的なガス流分布を変化させることにより、不均一な堆積速度を減少させる。ガス閉じ込め装置アセンブリの材質、大きさ、形状、及び他の構成は、処理要件及び関連する堆積速度に基づいて変化させることができる。

【0010】

本明細書内の実施形態は、大面積基板を処理するように構成されたＰＥＣＶＤシステム（例えば、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．）の一部門であるＡＫＴから入手できるＰＥＣＶＤシステム）を参照して以下に例示的に説明される。しかしながら、本開示は、他のシステム構成（例えば、エッチングシステム、他の化学気相堆積システム、及び円形基板を処理するように構成されたこれらのシステムを含む、処理チャンバ内でガスを分配することが望まれる任意の他のシステム）において有用であることが理解されるべきである。

【0011】

図１は、電子デバイス（例えば、ＴＦＴ及びＡＭＯＬＥＤ）を形成するためのＰＥＣＶＤチャンバ１００の一実施形態の概略断面図である。なお、図１は、基板上の電子デバイスに用いることができる単なる例示的な装置であることに留意すべきである。１つの適切なＰＥＣＶＤチャンバは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手可能である。他の製造業者からのものを含む他の堆積チャンバが、本開示を実施するために利用可能であることが理解される。

【0012】

チャンバ１００は、一般的に、処理容積１０６を画定する、壁１０２、底部１０４、及びガス分配プレート又はディフューザー１１０、及び基板支持体１３０を含む。処理容積１０６は、壁１０２を貫通して形成された密閉可能なスリットバルブ１０８を通してアクセスされ、これによって基板１４０は、チャンバ１００の内外に搬送されることが可能である。一実施形態では、基板１４０は、１８５０ｍｍ×１５００ｍｍである。基板支持体１３０は、基板１４０を支持するための基板受け面１３２と、基板支持体１３０を昇降させるためのリフトシステム１３６に結合されたステム１３４を含む。

【0013】

ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、基板支持体１３０の周辺部の周りに配置される。ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、基板１４０のエッジ領域における高い堆積速度を減少させるように構成される。一実施形態では、ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、ベース１３１、カバー１３３、及びガス閉じ込め装置１３５を含む。ベース１３１は、ガス閉じ込め装置１３５を支持するように構成され、カバー１３３は、基板１４０が処理中にその上に配置されたときに、基板支持体１３０を覆うように、すなわち、基板支持体１３０がプラズマに曝露されるのを防止するように構成される。一実施形態では、カバー１３３は、処理温度（例えば、４００℃）の間、１０ｍｍ又は５ｍｍ、基板１４０に重なる。たとえ、基板１４０は、基板支持体１３０との位置がずれた場合でも、カバー１３３は、有利には、プラズマから基板支持体１３０を保護する。ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９の詳細については後述する。

【0014】

リフトピン１３８は、基板受け面１３２に、及び基板受け面１３２から、基板１４０を移動するために基板支持体１３０を通して移動自在に配置され、これによって基板搬送を促進する。基板支持体１３０はまた、基板支持体１３０及びその上に位置する基板１４０を所望の温度に維持するために、加熱及び／又は冷却要素１３９を含むことができる。基板支持体１３０はまた、基板支持体１３０の周囲にＲＦ接地を提供するために、接地ストラップ１４２を含んでもよい。

【0015】

ディフューザー１１０は、その周囲でサスペンション１１４によってバッキングプレート１１２に結合されている。ディフューザー１１０はまた、ディフューザー１１０の垂下を防止する及び／又は真直度／曲率を制御するのを助長するために、１以上の中央支持体１１６によってバッキングプレート１１２に結合されてもよい。ガス源１２０がバッキングプレート１１２に結合され、これによってディフューザー１１０内に形成された複数のガス流路１１１へ、及び基板受け面１３２へ、バッキングプレート１１２を介して１以上のガスを提供する。適切なガスは、ケイ素含有ガス（例えば、シラン（ＳｉＨ_４））、窒素含有ガス（例えば、窒素（Ｎ_２）、亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）、及び／又はアンモニア（ＮＨ_３））、酸素含有ガス（例えば、酸素（Ｏ_２））、及びアルゴン（Ａｒ）を含むことができるが、これらに限定されない。真空ポンプ１０９がチャンバ１００に結合され、これによって処理容積１０６内の圧力を制御する。ＲＦ電源１２２がバッキングプレート１１２及び／又はディフューザー１１０に結合され、これによってディフューザー１１０と基板支持体１３０との間に電界を発生させるためにディフューザー１１０にＲＦ電力を供給し、これによってディフューザー１１０と基板支持体１３０との間に存在するガスからプラズマを形成することができる。種々のＲＦ周波数（例えば、約０．３ＭＨｚ〜約２００ＭＨｚの間の周波数）を使用することができる。一実施形態では、ＲＦ電源１２２は、１３．５６ＭＨｚの周波数でディフューザー１１０に電力を供給する。

【0016】

リモートプラズマ源１２４（例えば、誘導結合リモートプラズマ源）もまた、ガス源１２０とバッキングプレート１１２との間に結合させることができる。基板を処理する間に、洗浄ガスがリモートプラズマ源１２４に供給され、リモートプラズマを形成するために励起させることができ、これから解離された洗浄ガス種が生成され、チャンバコンポーネントを洗浄するために供給される。洗浄ガスは、ディフューザー１１０を通って流れるように供給されるＲＦ電源１２２によって更に励起させることができ、これによって解離された洗浄ガス種の再結合を減少させる。適切な洗浄ガスは、ＮＦ_３、Ｆ_２、及びＳＦ_６を含むが、これらに限定されない。

【0017】

一実施形態では、加熱及び／又は冷却要素１３９が使用され、これによって堆積時に基板支持体１３０及びその上の基板１４０の温度を約４００℃以下に維持することができる。一実施形態では、加熱及び／又は冷却要素１３９は、基板温度を１００℃未満（例えば、２０℃〜約９０℃の間）に制御するために使用することができる。

【0018】

基板受け面１３２上に配置された基板１４０の上面とディフューザー１１０の底面１５０との間の堆積中の間隔は、約４００ｍｍ〜約１２００ｍｍの間（例えば、約４００ｍｍ〜約８００ｍｍの間（例えば、約４００ｍｍ〜約６００ｍｍの間（例えば、約５００ｍｍ）））とすることができる。一実施形態では、ディフューザー１１０の底面１５０は、その中央領域が周辺領域よりも薄い凹状の湾曲を含むことができる。

【0019】

チャンバ１００は、ＴＦＴ及びＡＭＯＬＥＤ内でパッシベーション層、ゲート絶縁膜、バッファ層、又はエッチストップ層として広く使用されるＰＥＣＶＤプロセスによって、アモルファスシリコン（ａＳｉ）、窒化物（例えば、シリコン窒化物）、及び／又は酸化物（例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ））を堆積させるために使用することができる。堆積されたアモルファスシリコン、窒化物、又は酸化物層の均一性（すなわち、厚さ）は、最終的なデバイス性能（例えば、閾値電圧及びドレイン電流の均一性）に大きな影響を与える。一実施形態では、基板の表面全域に亘って、かつ（従来の１５ｍｍのＥＥの代わりに）１０ｍｍのＥＥで約５％以下の膜均一性が望まれる。この目標に向かって多くの進歩がなされてきたが、この均一性が達成されていない基板１４０の領域が存在する。例えば、基板のエッジは、他の領域よりも大きい又は小さい、これらの領域での膜厚をもたらす、より高い又は低い堆積速度が認められる。理論に束縛されることを望むものではないが、エッジ領域におけるより高い堆積速度の原因は、プラズマ駆動プロセスとは対立するガス流駆動プロセスに起因する。これらの影響を克服し、基板１４０上のエッジ領域における膜の不均一性を最小限にするために、本発明のガス閉じ込め装置アセンブリが開発され、テストされた。

【0020】

図２は、基板支持体１３０を囲むガス閉じ込め装置アセンブリ１２９のカバー１３３の一実施形態の平面図である（ガス閉じ込め装置ベース１３１及びガス閉じ込め装置１３５は、明確にするために除去されている）。図１及び図２を参照すると、ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、ガスの流れを閉じ込め、基板１４０のエッジ領域上に堆積されるガス流の局所的分布を変えるように構成されている。一実施形態では、ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、基板１４０の広い範囲の均一性プロファイルに影響を与えることなく、基板１４０のエッジでの高い堆積速度を減少させる。

【0021】

図３は、従来のシャドーフレームアセンブリの一実施形態の断面側面図である。シャドーフレーム３１０は、基板支持体１３０上に配置された基板１４０の周縁部に重なる。シャドーフレーム３１０は、ＰＥＣＶＤ処理中にプラズマから基板支持体１３０を保護する利点を提供する。しかしながら、シャドーフレーム３１０の欠点は、それが基板１４０の周縁部を覆い、これによってエッジエクスクルージョンを増加させ、基板１４０の周辺領域の成膜を抑え又は制限し、エッジの均一性の低下につながることを含む。シャドーフレーム３１０の除去はまた、基板１４０の周縁部における過度のプラズマ堆積並びに潜在的なプラズマアーク放電のため、周辺部に不均一な堆積をもたらす。

【0022】

図４は、図３に示したシャドーフレーム及びシャドーフレームの除去の両方の懸案事項の多くに対処するガス閉じ込め装置アセンブリ１２９の一実施形態の断面側面図である。ガス閉じ込め装置１３５は、ベース１３１上に配置され、次に基板支持体１３０上に配置される。カバー１３３は、基板支持体１３０上に配置され、基板支持体１３０上の堆積を防止する。ガス閉じ込め装置１３５は、カバー１３３及びベース１３１上に配置され、基板１４０の周辺部の周りに配置される。図５は、ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９の一実施形態の等角図である。ガス閉じ込め装置１３５は、基板１４０の周辺部の周りに配置される。ガス閉じ込め装置１３５と基板１４０の間には、ギャップ１３７が存在する。基板支持体１３０によって支持されるカバー１３３が、ギャップ１３７の下に配置され、堆積から基板支持体１３０を保護する。

【0023】

ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、非金属又はガラスから作られる。例えば、ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、セラミックス（例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３））から作ることができる。ベース１３１は、基板支持体１３０上に配置され、一実施形態では、ベース１３１は、基板支持体１３０の基板受け面１３２に対向するように構成されたベース１３１の面に配置された１以上のセラミックスボタン（図示せず）を含む。セラミックスボタンは、基板支持体１３０との熱的及び機械的接触を減少させることができる。ガス閉じ込め装置１３５は、基板支持体１３０上に配置されたベース１３１を介して基板支持体１３０に結合される。一実施形態では、ベース１３１は、ガス閉じ込め装置１３２と整列させるための１以上の位置決めピン２０２を含む。

【0024】

カバー１３３は、ベース１３１とガス閉じ込め装置１３５との間で基板支持体１３０に結合される。カバー１３３は、たとえ基板１４０が基板支持体１３０上で位置ずれした場合でも、基板支持体１３０が処理中にプラズマに曝露されないように構成される。一実施形態では、カバー１３３は、交点又は継ぎ目２０６で接合された１以上のセラミックスプレート２００を含む。セラミックスプレート２００は、（図１に示されるように）基板支持体１３０の上部外周上に位置し、かつ基板１４０の外周の下に配置される。１以上のスロット状の位置決めピン２０２及び固定ねじ２０４が使用され、これによってセラミックスプレート２００を互いに接合し、カバー１３３を形成する。基板支持体１３０の材料（例えば、アルミニウム）の熱膨張とセラミックスプレート２００の熱膨張との差に起因して、スロット状の位置決めピン２０２及び固定ねじ２０４は、カバーセラミックスプレート２００が継ぎ目２０６で開くのを防止する。位置決めピン２０２用の穴の中心と固定ねじ２０４用の穴との間の距離は、「Ｘ」として定義される。距離Ｘは、セラミックスプレート２００が継ぎ目２０６で実質的なギャップを形成するのを依然として防止しながら、基板支持体１３０がセラミックスプレート２００よりも多く熱膨張するのを可能にするように選択することができる。これは、有利には、処理温度（例えば、４００℃）で熱膨張する間でさえ、基板支持体１３０がプラズマに曝露されるのを防止する。

【0025】

図１を再び参照すると、ガス閉じ込め装置１３５は、約１ｍｍ〜約９ｍｍの間（例えば、約３ｍｍ又は約６ｍｍ）の厚さを有し、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍの間（例えば、約５０ｍｍ）の幅を有する。ギャップ１３７は、基板１４０のエッジとガス閉じ込め装置１３５との間に形成することができる。一実施形態では、ギャップ１３７は、約１ｍｍ〜約５ｍｍの間（例えば、約２ｍｍ（又は４００℃で約５ｍｍ〜約６ｍｍの間））である。当業者は理解するように、上記の材料及びガス閉じ込め装置アセンブリ１２９の測定値、より具体的には、ガス閉じ込め装置１３５とギャップ１３７の測定値は、流されるガス及び所望の補償されるガス流速に基づいて選択することができる。

【0026】

有利には、本明細書に記載されるようなガス閉じ込め装置アセンブリ１２９の実施形態は、基板のエッジ領域において、ガス流量を減少させ、高い堆積速度を補償する。ガス閉じ込め装置アセンブリ１２９は、ガス閉じ込め装置１３５の高さの下にガスを押し戻し、上向きにガスを移動させることにより、ガス閉じ込め装置１３５の下の局所的なガスの流れを変える。したがって、局所的なガス分布が減少し、引き続いて、局所的なプラズマ密度と堆積速度も低下する。これにより、全体の膜厚均一性が、特に、５０ｍｍ以下のＥＥのエッジ領域での全体の膜厚均一性が、改善される。

【0027】

本開示は、ガス閉じ込め装置アセンブリに関連して説明されているが、他のバリア構成が処理チャンバのハードウェアに拡張可能であることが理解される。例えば、シャドーフレームの厚さを増加又は減少させること、又はシャドーフレームを使用することからの影響を補償するために、既存のシャドーフレームに厚さ勾配を導入することを使用することができる。

【0028】

基板１４０と同様の基板の全体的な均一性がテストされ、本発明のガス閉じ込め装置アセンブリは、以下の有益な結果を示した。（１）アモルファスシリコンの堆積に対して、約６ｍｍの厚さを有するガス閉じ込め装置は、エッジにおける１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内で、正規化されたＤＲ範囲を６．８％から４．５％へ、２．３％の潜在的な均一性と共に１０ｍｍのＥＥで全体的な均一性を６．０％から３．８％へ改善した。（２）高ＤＲシリコン窒化物（窒化ケイ素）に対して、約６ｍｍの厚さを有するガス閉じ込め装置は、正規化されたＤＲ範囲を９．５％から４．１％へ、２．１％の潜在的な均一性と共に１０ｍｍのＥＥで全体的な均一性を４．３％から３．６％へ改善した。（３）高ＤＲシリコン酸化物（酸化ケイ素）に対して、約６ｍｍの厚さを有するガス閉じ込め装置は、正規化されたＤＲ範囲を８．５％から２．５％へ、１．３％の潜在的な均一性と共に全体的な均一性を６．２％から４．８％へ改善した。（４）低ＤＲシリコン窒化物に対して、約３ｍｍの厚さを有するガス閉じ込め装置は、正規化されたＤＲ範囲を１４．４％から９．７％へ、４．８％の潜在的な均一性と共に全体的な均一性を１２．９％から７．７％へ改善した。（５）低ＤＲシリコン酸化物に対して、約６ｍｍの厚さを有するガス閉じ込め装置は、正規化されたＤＲ範囲を６．３％から１．１％へ、０．６％の潜在的な均一性と共に全体的な均一性を７．４％から６．８％へ改善した。

【0029】

上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本開示の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】