特許 6810695 面取り部のポリマー低減のためのエッジリング

(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】6810695

(24)【登録日】2020年12月15日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】面取り部のポリマー低減のためのエッジリング

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20201221BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101G

   H01L21/302 101B

   H05H1/46 L

【請求項の数】11

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-541637(P2017-541637)

(86)(22)【出願日】2016年1月14日

(65)【公表番号】特表2018-516449(P2018-516449A)

(43)【公表日】2018年6月21日

(86)【国際出願番号】US2016013390

(87)【国際公開番号】WO2016167852

(87)【国際公開日】20161020

【審査請求日】2019年1月15日

(31)【優先権主張番号】14/690,121

(32)【優先日】2015年4月17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】ミシュラ ロヒト

(72)【発明者】

【氏名】スコット グレーム ジャミイソン

(72)【発明者】

【氏名】シラジュディン クハリド モヒウディン

(72)【発明者】

【氏名】タルシバグワレ シェシュラジ エル

(72)【発明者】

【氏名】シルナブカラス スリスカンサタジャー

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０８１７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０６４４６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５２１８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１４８８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５０９６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１３６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０３８４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一体の本体で形成されたベース円形リングであって、ベース円形リング上に形成された中心開口を画定する内面と、ベース円形リングの周囲を画定する外面とを有し、第１の上面を有する上部本体と、上部本体に接続された下部とを含むベース円形リングと、
ベース円形リングの下部に形成された凹部と、
ベース円形リングの下部に形成され、凹部によって分割された第１の下部及び第２の下部であって、互いの深さが一致していない第１の下部及び第２の下部と、
ベース円形リングの内面の一部に沿って形成された段差部であって、
段差部は、第１の上面と平行に形成された第２の上面と、傾斜面とを有し、
傾斜面は、段差部の側壁と、上部本体の第１の上面に接続されている傾斜面の第１の端と、第２の上面に接続されている傾斜面の第２の端とを画定し、
第２の上面及び関連する基板支持アセンブリの側壁は、上部本体の第１の上面の上方にポケットを画定するように構成され、
傾斜面は、第１の上面より上へ上がっている段差部と、
ベース円形リングの第１の上面上に形成され、そこから上へ延在している複数の隆起構造であって、複数の隆起構造の各隆起構造は、上面を有し、実質的に平面であり、上にあるシャドーリングと係合してこれを持ち上げ、シャドーリングがベース円形リングの上面に直接接触するのを防ぐように構成されている隆起構造とを含むエッジリング。

【請求項2】

複数の隆起構造は、プラズマ処理チャンバ内に実装されたときに、基板と係合するように構成されたベース円形リングの内面に接続された第１の端部を有する、請求項１記載のエッジリング。

【請求項3】

隆起構造は、ベース円形リングの第１の上面の幅に実質的に一致する長さを有する、請求項１記載のエッジリング。

【請求項4】

複数の隆起構造は、プラズマ処理チャンバ内に実装されたときに、その上面を通ってシャドーリングと係合するように構成される、請求項１記載のエッジリング。

【請求項5】

ベース円形リングは、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ、Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｉ又はＳｉＣ、石英、イットリウム含有材料、及び陽極酸化Ａｌ_２Ｏ_３から製造される、請求項１記載のエッジリング。

【請求項6】

ベース円形リングの内面に形成された段差部は、プラズマ処理チャンバ内に実装されたときに、基板支持アセンブリの側壁の大部分を実質的に覆うように構成される、請求項１記載のエッジリング。

【請求項7】

ベース円形リングの内面に形成された段差部は、プラズマ処理チャンバ内に実装された場合に、基板支持アセンブリの側壁の第２の部分を露出させる段差部の上方に空間を残しつつ、基板支持アセンブリの側壁の第１の部分を実質的に覆うように構成される、請求項１記載のエッジリング。

【請求項8】

段差部の前記第２の上面は、プラズマ処理チャンバ内に実装されたときに、基板の裏面又は面取り部と係合するように構成される、請求項１記載のエッジリング。

【請求項9】

第１の下部は、第２の下部の第２の深さよりも約１０％〜約５０％長い第１の深さを有する、請求項１記載のエッジリング。

【請求項10】

ポケットは、ベース円形リングの第１の上面と段差部の第２の上面との間に画定された約１ｍｍ〜約５ｍｍの段差高さを有する、請求項１記載のエッジリング。

【請求項11】

隆起構造の上面は、シャドーリングの底部と平行になるように構成された平面である、請求項４記載のエッジリング。

【発明の詳細な説明】

【背景】

【0001】

（分野）
本開示の実施形態は、概して、半導体処理システムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、半導体製造における基板の面取り部又は裏面からポリマーを低減するために利用される半導体処理システムに使用されるエッジリングに関する。

【0002】

（関連技術の説明）
集積回路は、単一のチップ上に何百万ものコンポーネント（例えば、トランジスタ、コンデンサ、及び抵抗器）を含むことができる複雑なデバイスに発展してきた。チップ設計の進化には、より高速な回路とより大きな回路密度が絶えず求められている。より大きな回路密度に対する要求は、集積回路コンポーネントの寸法の低減を必要とする。

【0003】

集積回路コンポーネントの寸法が（例えば、サブミクロンの寸法まで）縮小されるにつれて、汚染物質の存在を低減する重要性が高まった。なぜなら、このような汚染物質は、半導体製造プロセス中に欠陥の形成を引き起こす可能性があるからである。例えば、エッチングプロセスにおいて、副生成物（例えば、エッチングプロセス中に生成され得るポリマー）は、基板上に形成された集積回路及び構造を汚染する粒子源となり得る。

【0004】

高い製造歩留まり及び低コストを維持するために、基板からの汚染物質及び／又は残留ポリマーの除去はますます重要になる。基板面取り部上に存在する残留ポリマーは、基板の前面に移動して付着し、基板の前面に形成された集積回路を潜在的に損傷させる可能性がある。基板面取り部上に存在する残留ポリマーが基板の裏面に移動して付着する実施形態では、リソグラフィ露光プロセス中の基板の非平坦性は、リソグラフィ深度焦点誤差をもたらす可能性がある。

【0005】

図１Ａは、処理チャンバ１３０内に配置された台座１０２上に配置された基板１００を処理するための従来のプラズマ処理チャンバ１３０を示す。シャドーリング１２４が基板１００を囲む単一のリング１２８上に配置され、基板１００のエッジ部／面取り部１０６は、プラズマプロセス中の堆積から保護される。しかしながら、場合によっては、単一リング１２６の上方に位置するシャドーリング１２４は、エッジ部／面取り部１０６の表面の上に間隔を置いて配置され、シャドーリング１２４と単一リング１２６との間にギャップ１３４を形成することが多く、シャドーリング１２４が基板１００に直接接触することを防止する。シャドーリング１２４と単一リング１２６との間に形成されたギャップ１３４は、処理中に生成されたプラズマ１２０が、矢印１３８で示されるように、ギャップ１３４内に入り、チャンバ部品（例えば、台座１０２及び単一リング１２６）を攻撃するだけでなく、基板１００の前面１１０、裏面１２２、及びエッジ部／面取り部１０６上に望ましくない膜層を形成可能とするかもしれない。ある場合は、基板１０２の裏面１１２は、基板１０２の前面１１０よりも高い汚染量を有する可能性がある。更に、プラズマ曝露によるチャンバコンポーネントの浸食及び漸進的な劣化は、ギャップ１３４が広くして、基板の面取り部／エッジ部１０６及びチャンバ部品の両方のボイド及び表面欠陥の悪化をもたらす可能性がある。

【0006】

図１Ｂは、望ましくない膜層１１０が基板１００のエッジ部／面取り部１０６上に堆積した後の基板１００の従来の例を示す。プラズマがギャップ１３４を通って進むにつれて、望ましくない膜層が、基板の周縁領域１０８の面取り部１０６上に形成され、更には前面１０２から基板１００の裏面１０４へと延びる可能性がある。基板１００の面取り部１０６及び／又は裏面１０４上に存在する残留ポリマー又は望ましくない膜層はまた、ロボット搬送プロセス、基板輸送プロセス、後続の製造プロセスなどの間に移動して剥がれ落ちる可能性があり、それにより、搬送チャンバ、基板カセット、処理チャンバ、及び回路コンポーネント製造プロセスで引き続き使用することができる他の処理装置に汚染をもたらす。更に、ポリマー又は残留膜層の断片は、基板処理中の粒子汚染源になる可能性がある。処理装置の汚染は、ツールの停止時間の増加をもたらし、それによって全体的な製造コストを不利に増加させる。

【0007】

したがって、基板前面に形成された構造の完全性を維持しながら、基板面取り部から基板裏面までの最小残留堆積で堆積効率を改善する向上させる装置及び方法が必要とされている。

【概要】

【0008】

本開示の実施形態は、基板周辺領域（例えば、基板のエッジ又は面取り部）から残留膜層を低減するために利用される方法及び装置を含む。基板の面取り部、裏面、及び基板の周辺領域の汚染は、プラズマプロセス後に低減させることができる。一実施形態では、エッジリングは、ベース円形リング上に形成された中心開口を画定する内面と、ベース円形リングの周囲を画定する外面とを有する。ベース円形リングは、上部本体と、上部本体に接続された下部とを含む。段差部が、ベース円形リングの内面かつ上部本体の第１の上面の上方に形成される。段差部は、上部本体の第１の上面の上方にポケットを画定する。複数の隆起構造が、ベース円形リングの第１の上面上に形成される。

【0009】

別の一実施形態では、プラズマ処理チャンバは、基板支持アセンブリに囲むエッジリングと、エッジリングの上方に配置されたシャドーリングと、エッジリングとシャドーリングとの間に形成された空洞とを含み、エッジリングの上面上に形成された複数の隆起構造は、シャドーリングをエッジリングから持ち上げて、その間に空洞を形成する。

【0010】

更に別の一実施形態では、基板の面取り部汚染を低減する方法は、シャドーリングと、プラズマ処理チャンバ内に配置された基板支持アセンブリの周辺領域を囲むエッジリングとの間に空洞を形成する工程を含み、空洞は、エッジリングの上面に形成された複数の隆起構造によって形成され、エッジリングからシャドーリングを持ち上げて、それらの間に空洞を形成し、空洞は、基板支持アセンブリの上方に画定されたプラズマ領域からプラズマ処理チャンバ内に配置されたポンプまでの開放した流体連通を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

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。

【図1A】〜

【図1B】基板の面取り部上に形成された残留汚染物を有する従来のプラズマ処理チャンバの一部を示す。

【図2】面取り部残留汚染を最小にすることができるエッジリングを備えた装置の概略等角投影図を示す。

【図3】図２の装置に利用されるエッジリングの概略等角投影図を示す。

【図4A】〜

【図4C】図２の装置において利用することができるエッジリングの異なる例を示す。

【0012】

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。

【0013】

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。

【詳細な説明】

【0014】

本開示の実施形態は、基板周辺領域（例えば、基板のエッジ又は面取り部）から残留膜層を低減するために利用される方法及び装置を含む。基板の面取り部、裏面、及び基板の周辺領域の汚染は、プラズマプロセス後に低減させることができる。本実施形態では、装置は、基板の面取り部、エッジリング、及びエッジリングの上方に位置するシャドーリングの間に空洞を画定することができるエッジリングを含むことができる。空洞は、装置のポンプと開放連通しているので、基板面取り部を横切って空洞内に移動するプラズマは、基板レベルの近くに残り、基板面取り部上又は基板の裏面上に望ましくない残留膜層を形成するのではなく、効率的に装置から押し出されることができる。

【0015】

図２は、本開示の実施形態と共に使用して基板面取り部上に形成された残留膜層の可能性を低減することができる処理チャンバ２００の概略等角投影図を示す。処理チャンバ２００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ＤＰＳ ＩＩ ＴＳＶ処理チャンバ、又は他の適切な真空チャンバとすることができる。処理チャンバ２００は、マルチチャンバ、モジュラシステム（図示せず）の一部として典型的に使用される種類の全自動半導体プラズマ処理チャンバであってもよい。処理チャンバ２００は、１２インチ（３００ｍｍ）、１８インチ（４５０ｍｍ）、又は他の直径までの直径サイズを有する基板２２０を収容するように構成することができる処理容積２１０を有するチャンバ本体２１５を含む。

【0016】

処理チャンバ２００は、チャンバ本体２１５上に配置された第１のエンクロージャ２１１内に存在する発電装置と連通するプラズマ電源２０２及び整合ネットワーク２０１を含む。プラズマ電源２０２及び整合ネットワーク２０１は、典型的には、約１２ＭＨｚ〜約１３．５ＭＨｚの範囲内にある周波数（この特定の処理チャンバはこの周波数で動作するが、使用可能な他の処理チャンバは６０ＭＨｚまでの範囲の電源周波数で動作する）と、０．１ｋＷ〜約５ｋＷの範囲内の電力で動作する。誘導コイル２０４、２０６は、チャンバ本体２１５と第１のエンクロージャ２１１との間に配置された第２エンクロージャ２１３内に配置される。誘導コイル２０４、２０６は、処理容積内にＲＦ誘導結合プラズマを生成して、チャンバ本体２１５内に配置された基板支持アセンブリ２０７上に配置された基板２２０上でプラズマプロセスを実行することができる。処理源ガスは、ガス交換ノズル２１４を介して処理容積２１０に導入され、均一な制御されたガス流分配を提供することができる。

【0017】

チャンバ本体２１５内に存在する処理容積２１０は、下部処理チャンバ２１７と連通している。下部処理チャンバ２１７は、ターボポンプ２１６の上方に位置し、ターボポンプ２１６と連通しているスロットルバルブ２１９と連通しており、ターボポンプ２１６は、粗引きポンプ２２６の上方に位置し、粗引きポンプ２２６と連通している。動作中、プラズマ源ガスが処理容積２１０に供給され、スロットルバルブ２１９、ターボポンプ２１６、及び粗引きポンプ２２６を介して、処理副生成物が処理容積２１０から汲み出される。基板入口ポート２１２がチャンバ本体２１５内に形成され、処理チャンバ２００からの基板２２０の出し入れを促進する。

【0018】

基板支持アセンブリ２０７がチャンバ本体２１５内に配置され、処理中に基板２２０を支持する。基板支持アセンブリ２０７は、基板支持アセンブリ２０７の少なくとも一部が導電性であり、処理バイアス陰極として機能することができる従来の機械式チャック又は静電チャックとすることができる。冷却流体供給入口２２４は、冷却流体を基板支持アセンブリ２０７に供給して、その温度を所望の範囲に維持するように構成された基板支持アセンブリ２０７に結合することができる。基板支持アセンブリ２０７上に配置された基板は、ウェハリフトピン（図示せず）によって昇降させ、基板支持アセンブリ２０７上へ又は基板支持アセンブリ２０７から離れて基板を搬送するのを促進することができる。

【0019】

シャドーリング２５０は、基板支持アセンブリ２０７の周辺領域を囲むエッジリング２５２の上に配置される。エッジリング２５２は、シャドーリング２５０の下に配置されたときに、エッジリング２５２の上方に空洞２６１を画定するように形作られる。画定されたような空洞２６１は、基板面取り部又は裏面に残留膜層を蓄積及び形成するのではなく、プラズマが、基板面取り部から離れる方向に効率的に流れ、リング２５０、２５２の間に画定された空洞２６１を通して処理チャンバからスロットルバルブ２１９を介してターボポンプ２１６及び粗引きポンプ２２６へと汲み出（ポンピング）されることを可能にする。エッジリング２５２の構成及び配置に関する詳細は、図３〜図４Ｃを参照して以下で更に説明される。

【0020】

コントローラ２９０は、処理シーケンスを制御し、処理チャンバ２００内で実行されるガス流及びプラズマ処理を調整するために利用される中央処理装置（ＣＰＵ）２９２、メモリ２９４、及びサポート回路２９６を含む。ＣＰＵ２９２は、工業的な環境で使用可能な任意の形態の汎用コンピュータプロセッサとすることができる。ソフトウェアルーチン（例えば、後述するエッチングプロセス）は、メモリ２９４（例えば、ランダムアクセスメモリ、リードオンリーメモリ、フロッピー、又はハードディスクドライブ、又は他の形態のデジタル記憶装置）に保存することができる。サポート回路２９６は、従来からＣＰＵ２９２に結合され、キャッシュ、クロック回路、入力／出力システム、電源などを含むことができる。コントローラ２９０と処理チャンバ２００の様々なコンポーネントとの間の双方向通信は、信号バス２９８と総称される多数の信号ケーブルによって処理され、そのいくつかは図２に示されている。

【0021】

一実施形態では、処理チャンバ２００内に提供された基板２２０は、基板支持アセンブリ２０７に結合された整合ネットワーク２２１を介してＲＦバイアス電源２２２からＲＦ電力を供給することによってバイアスされる。ＲＦバイアス電源２２２によって供給されるＲＦ電力は、１００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内（例えば、１００ｋＨｚ〜２．５ＭＨｚの範囲内）とすることができる。プラズマ電源２０２及び基板ＲＦバイアス電源２２２は、コントローラ２９０によって独立して制御される。特に、ＲＦバイアス電源２２２は、システムコントローラによって設定された電源パルス化機能を用いてパルス化され、「デューティサイクル」と呼ばれる電力がオンの時間の割合を提供する。パルス化されたバイアス電力のオン時間及びオフ時間は、基板処理を通して均一である。この例では、例えば、電力が３ミリ秒間オンで１５ミリ秒間オフの場合、「デューティサイクル」は１６．６７％になる。１秒当たりのサイクル数（Ｈｚ）におけるパルス周波数は、１．０を秒で表したオン時間とオフ時間の合計で割ったものに等しい。例えば、電力が３ミリ秒間オンで１５ミリ秒間オフであり、合計で１８ミリ秒間である場合、１秒当たりのサイクル数におけるパルス周波数は、５５．５５Ｈｚである。特定のニーズに対して基板処理中にオン／オフタイミングが変化する特殊なパルス化プロファイルを使用することが可能である。

【0022】

図３は、図１に示されたエッジリング２５２の一実施形態の上面図を示す。エッジリング２５２は、上面３０９を有するベース円形リング３０６と、上面３０９上に配置された隆起構造３０４とを含む。中央開口部又はボア３１４は、エッジリング２５２の中心部分に形成され、エッジリング２５２が処理チャンバ（例えば、図２に示される処理チャンバ２００）内に実装されたときに内部に配置された基板を受け入れる。ベース円形リング３０６は、ベース円形リング３０６の内径３１７を画定し、並びに中央開口部又はボア３１４の外周を画定する内面３１６を有する。ベース円形リング３０６はまた、ベース円形リング３０６の外径３１９（例えば、外周）を画定する外面３１０を含む。底部３１１は、エッジリング２５２の底面（図示せず）に取り付けられている。

【0023】

段差部３１５は、ベース円形リング３０６の内面３１６内に形成され、側壁と共有される。段差部３１５は、外面３１０に向かって外向きの方向に延びる所定の幅を有する。段差部３１５は、ベース円形リング３０６の上面３０９の上方にわずかに段差高さを画定することができる。段差部３１５及びベース円形リング３０６の構成に関する詳細は、図４Ａ〜図４Ｃを参照して以下に更に説明する。

【0024】

一実施例では、複数の隆起構造３０４が、ベース円形リング３０６の上面３０９上に形成される。隆起構造３０４は、内面３１６から外面３１０まで延びるベース円形リング３０６の上面３０９の幅に沿って延びる直線状の隆起面３０５（例えば、上面）を含むことができる。直線状の隆起面３０５は、シャドーリング２５０の底面と平行に面する実質的に平坦な面である。隆起構造３０４は、中央開口部又はボア３１４に面した第１の端部３１２を有するので、基板が中央開口部又はボア３１４内に配置されたときに、第１の端部３１２は、基板を所望の位置にギルド又は整列させるためのギルド部材として働くことができる。更に、ベース円形リング３０６の上面３０９上に形成された隆起構造３０４はまた、その隆起面３０５（例えば、上面）によってシャドーリング２５０と係合して持ち上げて、シャドーリング２５０がベース円形リング３０６の上面３０９と直接接触するのを防止することができる。このようにすることにより、空洞２６１を、シャドーリング２５０とエッジリング２５２との間に効率的に形成することができ、基板面取り部から離れてリング２５２、２５０の間の半径方向外向きの流れを可能にする。図３に示される例では、３つの隆起構造３０４が存在する。なお、シャドーリング２５０をベース円形リング３０６から離間させる隆起構造３０４の数、形状、寸法、及び構成は、異なるプロセス及び機器要件に対して必要な任意の形態又は任意の数とすることができることに留意すべきである。

【0025】

図４Ａは、図３に示される切断線Ａ−Ａ’に沿ったエッジリング２５２の断面図を示す。シャドーリング２５０は、（図４Ａには図示されない）隆起構造３０４によってエッジリング２５２の上方に離間される。なお、シャドーリング２５０は、図４Ａにのみ示されており、説明及び図示を容易かつ簡潔にするために、図４Ｂ及び図４Ｃから削除されていることに留意すべきである。エッジリング２５２は、（図示され、点線３５５によって分割される）下部３１１に接続された上部本体３７１を有するベース円形リング３０６を含み、共に一体の本体を形成する。ベース円形リング３０６は、基板支持アセンブリ２０７の側壁に近接して配置された内面３１６を含む。図４Ａに示される一例では、内面３１６は、基板支持アセンブリ２０７の側壁３８１に近接して配置されているが、基板支持アセンブリ２０７と接触してはおらず、それらの間にギャップ３７３を残している。

【0026】

段差部３１５は、上部本体３７１の第１の端部３５１に、ベース円形リング３０６の上面３０９の上方に形成される。段差部３１５は、ベース円形リング３０６の上面３０９から段差高さ３３６を画定する上面３４２を有し、段差部３１５の上面３４２とベース円形リング３０６の上面３０９との間を接続する傾面３４０を作る。段差部３１５の上面３４２とベース円形リング３０６の上面３０９との間に形成された段差高さ３３６によって、ベース円形リング３０６の上面３０９の上方にポケット３３４を形成可能となる。ポケット３３４は、スロットルバルブ２１９を介して処理容積２１０とポンプ２２６との間で開放流体連通している。ポケット３３４は、後で処理チャンバ２００内に実装されたときに空洞２６１を形成し空洞２６１として作用することができ、空洞２６１は、処理容積２１０から移動したプラズマが、基板面取り部上に蓄積して、望ましくないことにその上に残留膜層を形成するのではなく、基板面取り部を迂回し、基板面取り部から離れる方向に空洞２６０へと流れ、処理チャンバ２００から容易に汲み出されることを可能にする。一例では、段差高さ３３６は、ベース円形リング３０６の上面３０９と段差部３１５の上面３４２との間に画定される約１ｍｍ〜約５ｍｍの間にある。

【0027】

ベース円形リング３０６内に形成された段差部３１５は、基板支持アセンブリ２０７の側壁３８１の一部と実質的に係合してこれを覆い、段差部３１５の上面３４２の上方に空間３９８を残すことができる。段差部３１５の上面３４２の上方に画定された空間３９８は、開放流体連通領域を提供することができ、開放流体連通領域は、それに続くプラズマが基板面取り部を迂回して基板面取り部から離れる方向に流れることを可能にし、基板の裏面又は面取り部上に蓄積するのではなく、プラズマが処理チャンバから汲み出されるのを可能にする開放チャネルを形成する。一例では、段差部３１５は約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの幅３５０を有することができる。図４Ａに示された例は、段差部３１５の上方に画定された空間３９８を含むが、上方に残された空間３９８は、上方に空間を残さない場合を含めて、任意のサイズ、構成、又は任意の寸法とすることができることに留意すべきであり、これは図４Ｂに示される例と同様であり、以下で後述される。

【0028】

ベース円形リング３０６の下部３１１には、下部３１１を第１の下部３４４と第２の下部３４６とに分割する凹部３４５が形成されている。第１の下部３４４は、内面３１６の下部を画定し、一方、第２下部ポート３４６は、外面３１０の下部を画定する。対称的に、上部本体３７１は、内面３１６の上部と外面３１０の上部を画定する２つの端部３２１、３２０を有する。凹部３４５は、処理チャンバ２００内に配置されたときに他のチャンバ部品と嵌合するように構成して、エッジリング２５２の位置を固定することができる。凹部３４５は、約２ｍｍ〜約１０ｍｍの深さ３６５を有することができる。第１の下部３４４は、概して、第２の下部３４６の第２の深さ３５４よりも長い第１の深さ３５６を有する。一例では、第１の下部３４４の第１の深さ３５６は、第２の下部３４６の第２の深さ３５４よりも約１０％〜約５０％長い。一例では、第１の深さ３５６は、約３ｍｍ〜約１０ｍｍにあり、第２の深さ３５４は、約２ｍｍ〜約１０ｍｍにある。下部３１１に接続された上部本体３７１は、約１ｍｍ〜約１５ｍｍの均一な厚さ３５２を有する。

【0029】

一例では、エッジリング２５２は、腐食性のプラズマ種に対して高い耐性を有する任意の適切な材料から製造することができる。エッジリング２５２を製造するのに適した材料には、誘電体材料、セラミックス材料、金属含有誘電体材料が含まれる。一例では、エッジリング２５２は、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、Ｙ_２Ｏ_３、Ｓｉ、炭化ケイ素、陽極酸化Ａｌ_２Ｏ_３、石英、及びイットリウム含有材料とすることができる。

【0030】

図４Ｂは、エッジリング４０２の別の一実施形態を示し、エッジリング４０２の上面４１８の上方に形成された段差部４０６の異なる構成を有する。同様に、エッジリング４０２は、シャドーリング２５０をエッジリング４０２の上方に離間させる（図４Ｂには図示されない）隆起構造３０４を含む上記のエッジリング２５２と同様のベース円形リング４０７の形態にある。段差部４０６は、ベース円形リング４０７の上面４１８から段差高さ４１４を画定する上面４０８を有し、ベース円形リング４０７の上面４１８の上方にポケット４１６を作る。しかしながら、図４Ａに形成された傾斜面３４０とは対照的に、実質的に垂直な側壁４１０が形成され、実質的に真っ直ぐな側壁プロファイルを有する段差部４０８を画定する。垂直側壁４１０は、段差部４０６の上面４０８とベース円形リング４０７の上面４０８との間に画定された段差高さ４１４と実質的に同じ高さを有することができる。

【0031】

ベース円形リング４０７内に形成された段差部４０６は、基板支持アセンブリ２０７の側壁３８１の大部分と実質的に係合してこれを覆うことができ、段差部４０６の上面４０８の上方に最小限の空間を残すか、又はほとんど空間を残さない。その結果、基板支持アセンブリ２０７の側壁の大部分は、突出した段差部４０６を含むエッジリング４０２によって効率的に覆われ、プラズマを基板支持アセンブリ２０７との接触から効率的に遮断し、支持アセンブリ２０７のプラズマ攻撃からの可能性を最小にする。エッジリング４０２の他の構造及び部分は、図４Ａに示されるエッジリング２５２と同様に構成されている。

【0032】

図４Ｃは、図４Ａ〜図４Ｂで上述したエッジリング２５２、４０２と同様のエッジリング５００の更に別の一例を示す。エッジリング５００はまた、処理チャンバ２００内に配置されたときに、（図４Ａに図示される）シャドーリング２５０の下方に空洞５０４を画定する。しかしながら、図４Ａ〜図４Ｂに示される構成とは異なり、エッジリング５００の上方にシャドーリング２５０を離間させる（図３に示されるような）隆起構造３０４を除いて、エッジリング５００は、上に段差部又は突起が形成されない実質的に平坦な表面５０３を有する。エッジリング５００は、基板２２０（特に、基板の面取り部）と離間関係を有するように構成されるので、エッジリング５００の表面５０３の上方に画定された空洞５０４は開放流体連通を維持でき、それに続くプラズマが基板面取り部及び裏面５０８を迂回し、処理チャンバ２００内に配置されたスロットルバルブ２１９及びポンプ２２６を介してリング２５０、５００の間で処理チャンバ２００から汲み出されることを可能にする。一例では、エッジリング５００は、プラズマ処理チャンバ（例えば、図２に示されるプラズマ処理チャンバ２００）内に位置決めするときに、基板２２０の裏面５０８から約１ｍｍ〜約５ｍｍの距離５０２を画定することができる。

【0033】

したがって、本開示は、プラズマ処理後に基板の面取り部又は裏面上に形成される残留膜層を効率的に低減することができるエッジリングを提供する。エッジリングは、プラズマ処理チャンバ内で実行されるときに空洞を形成することができるポケットを含むことができ、空洞は、それを通ってプラズマが移動するための開放流体連通状態を維持し、プラズマ処理チャンバから効率的に汲み出される。エッジリング内に形成されたポケットは、エッジリングの上面上の段差形状によって画定することができる。エッジリングの上方に形成された空洞を利用することにより、残留プラズマは、基板の面取り部及び裏面に蓄積するのではなく、処理チャンバから効率的に汲み出すことができるので、残留膜層又は汚染物が基板の面取り部及び裏面上に形成される可能性が大幅に低減され、排除される。

【0034】

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1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】