特許 7032082 フロースルー源を有するチャンバ

(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】

(24)【登録日】2022-02-28

(45)【発行日】2022-03-08

(54)【発明の名称】フロースルー源を有するチャンバ

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20220301BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220301BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20220301BHJP

   C23C 16/509 20060101ALI20220301BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 L

H01L21/302 101C

H01L21/31 C

C23C16/509

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2017171665

(22)【出願日】2017-09-07

(65)【公開番号】P2018073809

(43)【公開日】2018-05-10

【審査請求日】2020-08-31

(31)【優先権主張番号】15/285,176

(32)【優先日】2016-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ルボミルスキー， ドミトリー

【審査官】後藤 大思

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０２１４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７７０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５３２９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１０６０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２５２２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１８９２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／００－ １／５４

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理チャンバの内部領域を少なくとも部分的に画定するチャンバハウジングと、
前記チャンバハウジング内に位置付けられたシャワーヘッドであって、前記内部領域を、基板を含むことができる処理領域と、前記シャワーヘッドを挟んで前記処理領域の反対側にある遠隔領域とに少なくとも部分的に分割するシャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドと前記処理領域との間に位置付けられた誘導結合されたプラズマ源であって、誘電材料内に、流れる流体を受容するように構成された導電性材料のチューブと、前記シャワーヘッド側から前記処理領域まで貫通する一又は複数の開孔と、を含む誘導結合されたプラズマ源と
を備える、半導体処理チャンバ。

【請求項2】

前記誘電材料が、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、単結晶シリコン、及び石英から成る群から選択される、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項3】

前記導電性材料のチューブが、銅チューブ内を流れる流体を受容するように構成された前記銅チューブである、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項4】

前記誘電材料が、前記誘導結合されたプラズマ源を通る前記一又は複数の開孔を画定し、前記導電性材料のチューブが、前記誘電材料内の前記一又は複数の開孔周囲に位置付けられる、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項5】

前記導電性材料のチューブが、前記誘電材料内の平面の螺旋パターンで構成される、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項6】

前記導電性材料のチューブが、少なくとも完全な２巻きのために前記誘電材料内を垂直に延びるコイル状に構成される、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項7】

前記導電性材料のチューブが、前記誘導結合された源内に位置付けられた２つの導電性チューブである、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項8】

前記２つの導電性チューブが第１のチューブと第２のチューブであり、前記第２のチューブが前記第１のチューブの径方向内側にある、請求項７に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項9】

前記第１のチューブ及び前記第２のチューブがＲＦ源に結合されている、請求項８に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項10】

前記誘導結合された源が、まとめて結合された少なくとも２つの板を備え、各板がチャネルの少なくとも一部を画定し、前記導電性材料のチューブが、前記少なくとも２つの板の各々によって少なくとも部分的に画定された前記チャネル内に収納される、請求項１に記載の半導体処理チャンバ。

【請求項11】

第１の板内にチャネルの少なくとも一部を画定する第１の板であって、誘電材料を備える第１の板と、
前記チャネルの前記少なくとも一部内に位置し、流れる流体を受容するように構成された導電性材料のチューブであって、螺旋又はコイル構成によって特徴付けられ、ＲＦ源に結合されている導電性材料のチューブと、
前記第１の板を一方の板面側から他方の板面側まで貫通する一又は複数の開孔と、
を備える、誘導結合されたプラズマ源。

【請求項12】

前記一又は複数の開孔の各開孔の中心軸が、前記チャネルの前記少なくとも一部に対して垂直である、請求項１１に記載の誘導結合されたプラズマ源。

【請求項13】

前記第１の板が、第１のチャネルの少なくとも一部及び第２のチャネルの少なくとも一部を画定し、前記導電性材料のチューブが、少なくとも、前記第１のチャネルの前記少なくとも一部内に位置する第１の導電性材料と前記第２のチャネルの前記少なくとも一部内に位置する第２の導電性材料とを備える、請求項１１に記載の誘導結合されたプラズマ源。

【請求項14】

前記第１の板と第２の板との間で前記導電性材料のチューブを包囲する前記第１の板に結合した第２の板であって、前記第１の板を通って画定された開孔と軸方向に位置合わせされた第２の開孔を画定する第２の板を更に備える、請求項１１に記載の誘導結合されたプラズマ源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１０月４日出願の米国特許出願第１５／２８５，１７６号の優先権を主張し、その全内容がすべての目的のために参照することにより本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明の技術は、半導体システム、プロセス及び機器に関する。より具体的には、本発明の技術は、チャンバ内に誘導結合されたプラズマ源を含み得る処理チャンバに関する。

【背景技術】

【0003】

集積回路は、基板表面上に複雑にパターン形成された材料層を形成するプロセスによって可能になる。基板上にパターン形成された材料を形成するには、露出した材料を除去する制御された方法が必要である。化学エッチングは、下位層にフォトレジストでパターンを転写する、層を薄くする、又は表面にすでにある特徴の横寸法を薄くすることを含む、様々な目的に使用される。多くの場合、１つの材料を別の材料よりも早くエッチングして、例えばパターン転写プロセスを促進するエッチングプロセスを有することが望ましい。上記エッチングプロセスは、第１の材料に対して選択的であると言われる。材料、回路、及びプロセスに多様性があるために、様々な材料に対して選択性を有するエッチングプロセスが開発されてきた。

【0004】

各プロセスは、プロセスで使用される材料に基づき、湿式又はドライと称されることがある。湿式ＨＦエッチングは、その他の誘電体及び材料よりも酸化ケイ素を優先的に除去する。しかしながら、湿式プロセスは、いくつかの制約されたトレンチに浸透することが難しく、しばしば残りの材料が変形してしまうこともある。基板の処理領域内に形成された局所プラズマにおいて行われるドライエッチングは、より制約のあるトレンチに浸透することができ、壊れやすい残りの構造の変形が抑えられる。しかしながら、局所プラズマは、局所プラズマが放電する時に作られる電気アークによって基板に損傷を与えることがある。

【0005】

したがって、高品質のデバイス及び構造を形成するために使用することができる改良されたシステム及び方法が必要とされる。これらの要求及びその他の要求が、本発明の技術によって対処される。

【発明の概要】

【0006】

本発明の技術による半導体処理システム及び方法は、半導体処理チャンバの内部領域を少なくとも部分的に画定するチャンバハウジングを含む半導体処理チャンバを含み得る。チャンバは、チャンバハウジング内に位置付けられたシャワーヘッドを含み、シャワーヘッドは、内部領域を遠隔領域と基板を含むことができる処理領域とに少なくとも部分的に分割し得る。チャンバはまた、シャワーヘッドと処理領域との間に位置付けられた誘導結合されたプラズマ源も含み得る。誘導結合されたプラズマ源は、誘電材料内に導電性材料を含み得る。

【0007】

実施形態において、誘電材料は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、単結晶シリコン、及び石英から成る群から選択され得る。加えて、導電性材料は、チューブ内を流れた流体を受容するように構成された銅チューブを含み得る。誘電材料は、誘導結合されたプラズマ源を通る開孔を画定し得る。幾つかの実施形態では、導電性材料は、誘電材料内の開孔周囲に位置付けられ得る。開孔は、誘電材料全域で導電性材料周囲に均一のパターンで含まれ得る。幾つかの実施形態では、導電性材料は、誘電材料内の平面の螺旋パターンで構成され得る。他の実施形態では、導電性材料は、導電性材料の少なくとも２つの完全な回転のために誘電材料内を垂直に延びるコイルの中に構成され得る。

【0008】

例示的プラズマ源において、導電性材料は、誘導結合された源内に位置付けられた２つの導電性チューブを含み得る。第１のチューブは、誘導結合された源内の第１の構成に含まれ、第２のチューブは、誘導結合された源内の第２の構成に含まれ得る。幾つかの実施形態では、第２の構成は、第１の構成の径方向内側にあり得る。第１の構成及び第２の構成は各々、誘電材料内を垂直に延びるコイル状の構成であり得る。他の実施形態では、第１の構成及び第２の構成は各々、誘導結合された源の同一平面内の平面構成であり得る。第１のチューブ及び第２のチューブは、ＲＦ源に結合され得、幾つかの実施形態では、第１のチューブ及び第２のチューブは各々、容量性の分割器を通してＲＦ源に結合され得る。加えて、幾つかの実施形態では、誘導結合された源は、結合された少なくとも２つの板を含み得る。少なくとも２つの板の各板は、チャネルの少なくとも一部を画定し、導電性材料は、少なくとも２つの板の各々によって少なくとも部分的に画定されたチャネル内に収納され得る。

【0009】

本発明の技術はまた、誘導結合されたプラズマ源を包囲する。例示的源は、第１の板内にチャネルの少なくとも一部を画定する第１の板を含み得る。第１の板は、例えば誘電材料を含み得る。例示的源はまた、チャネルの少なくとも一部内に位置する導電性材料を含み得る。幾つかの実施形態では、導電性材料は、螺旋又はコイル構成によって特徴付けられ得る。加えて、導電性材料は、ＲＦ源に結合され、源全域でプラズマを発生させるように構成され得る。

【0010】

幾つかの例示的源において、第１の板は、第１の板を通る開孔を画定し、各開孔の中心軸は、チャネルの少なくとも一部に対して垂直であり得る。幾つかの実施形態では、源は、少なくとも３インチの厚さによって特徴付けられ得る。実施形態において、第１の板は、第１のチャネルの少なくとも一部及び第２のチャネルの少なくとも一部を画定し得る。導電性材料は、少なくとも、第１のチャネルの少なくとも一部内に位置する第１の導電性材料と、第２のチャネルの少なくとも一部内に位置する第２の導電性材料とを含み得る。例示的源は、第１の板と第２の板との間に導電性材料を包囲する第１の板に結合された第２の板を更に含み得る。実施形態において、第２の板は、第１の板を通って画定される開孔と軸方向に位置合わせされた第２の開孔を画定し得る。

【0011】

本発明の技術は、加えて、半導体処理チャンバを含む。例示的チャンバは、半導体処理チャンバの内部領域を少なくとも部分的に画定するチャンバハウジングを含み得る。チャンバハウジングは、前駆体を半導体処理チャンバ内へ受容するための注入口を含むリッドアセンブリを含み得る。チャンバはまた、半導体処理チャンバの内部領域内にペデスタルを含み得る。チャンバは、チャンバハウジング内に位置付けられたシャワーヘッドを含み得る。実施形態では、シャワーヘッドは、リッドアセンブリとペデスタルとの間に位置付けられ得る。加えて、チャンバは、シャワーヘッドとペデスタルとの間に位置付けられた誘導結合されたプラズマ源を含み得る。誘導結合されたプラズマ源は、誘電材料内に導電性材料を含み得る。

【0012】

そのような技術は、従来のシステム及び技術よりも多数の利点を提供し得る。例えば、本発明の技術による誘導性源は、電極からの構成要素スパッタリングを低減し得る。加えて、本発明の技術のプラズマ源は、イオン密度からのプラズマイオンエネルギーの分離を可能にし得る。これら多数の利点及び特徴と共に、これらの実施形態及びその他の実施形態を、下記の説明及び添付の図面と合わせてさらに詳細に説明する。

【0013】

本発明の手法の性質及び利点は、本明細書の残りの部分と図面を参照することによってさらに理解を深めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の技術の実施形態による例示的処理システムの上面図を示す。

【図2】本発明の技術の実施形態による例示的処理チャンバの概略断面図を示す。

【図3】本発明の技術の実施形態による例示的シャワーヘッドの底面図を示す。

【図4】本発明の技術の実施形態による例示的面板の平面図を示す。

【図5】本発明の技術の実施形態による例示的処理チャンバの断面図を示す。

【図6】本発明の技術の実施形態による例示的プラズマ源の平面図を示す。

【図7】本発明の技術の実施形態による図６の例示的プラズマ源の断面図を示す。

【図8】本発明の技術の実施形態による例示的プラズマ源の平面図を示す。

【図9】本発明の技術の実施形態による例示的プラズマ源の平面図を示す。

【図10】本発明の技術の実施形態による例示的処理チャンバの断面図を示す。

【図11】本発明の技術の実施形態による例示的プラズマ源の平面図を示す。

【図12】本発明の技術の実施形態による図１１の例示的プラズマ源の断面図を示す。

【図13】本発明の技術の実施形態による例示的方法の工程を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図面の幾つかは、概略図として含まれている。図面は例示のためのものであり、縮尺について特に規定されていない限り、正しい縮尺と見なすべきではないことに留意されたい。加えて、概略図として、図面は、理解を促すために提供されており、実際の描写表現と比べると態様又は情報をすべて含んでいるわけではなく、例示手目的で追加の材料又は強調された材料を含むこともある。

【0016】

添付図面において、類似の構成要素及び／又は特徴は、同一の参照符号を有することがある。更に、同類の様々な構成要素は、類似の構成要素を区別する文字により、参照符号に従って区別されることがある。第１の参照符号のみが本明細書において使用されている場合、その説明は、文字に関わりなく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素のうちの任意の１つに適用可能である。

【0017】

本発明の技術は、調整したエッチング処理を含む半導体処理のためのシステム及び構成要素を含む。利用可能なある処理チャンバは、複数のプラズマ機構、例えばウエハレベルにおける機構や遠隔プラズマ源などを含み得る。ウエハレベルでのプラズマは、２つの電極間に形成された容量結合プラズマを介して形成され得ることが多い。これらの電極の一方又は両方は、シャワーヘッド、ペデスタル、又はチャンバ壁などの追加のチャンバ構成要素であってもよく、又はこれらを含んでもよい。しかしながら、２０ｍＴｏｒｒで５０Ｗの電力など、比較的低レベルのプラズマ出力及びチャンバ圧力においてでさえ、電極における誘導電圧は、数百ボルトとなることがある。これにより、電極自体のスパッタリングが引き起こされ、スパッタリングされた粒子材料がウエハの上に導入されることがある。これらの粒子は、ウエハ全域における均一性を実現できないことがあり、最終的に製造された回路の短絡を引き起こす可能性がある導電性材料を堆積させることがある。

【0018】

従来技術は、炭素含有コーティング又はケイ素含有コーティングなどのポリマーコーティングでチャンバ構成要素をシーズニングすることによって、このスパッタリング問題に対処することができた。そのようなポリマー層は、容量結合源電極の表面でパッシベーション層として作用し得る。しかしながら、そのようなコーティングは、シャワーヘッド又は構成要素に均一性を提供することが難しく、完全に被覆せず、なおも経時的に劣化し、ポリマー材料がウエハ上に堆積していくことにつながり兼ねない。

【0019】

本発明の技術は、チャンバ自体の内部の誘導結合されたプラズマ（「ＩＣＰ」）源を用いることによって、これらの問題を克服し得る。ＩＣＰ源は、電極スパッタリングを少なくとも部分的に決定し得る、同一電力の容量結合プラズマ源よりも生成し得る電圧がずっと低い。加えて、ＩＣＰ源の動作が容量結合源の２つの板の動作と異なるので、プラズマイオン密度及びイオンエネルギーは、本発明の技術による例示的チャンバにおいて分離され得る。これにより、従来技術を上回る、改良されたプラズマチューニング及び特徴修正が可能になり得る。

【0020】

残りの開示内容は、本発明の技術を利用した特定のエッチング処理を規定通りに識別するものであるが、システム及び方法は、記載されたチャンバで起こりうる堆積及び洗浄プロセスに等しく適用可能であることは、容易に理解できることである。したがって、この技術は、エッチング処理のみでの使用に限定されるものと考えるべきではない。

【0021】

図１は、実施形態による、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、ベーキングチャンバ、及び硬化チャンバの処理システム１００の１つの実施形態の上面図を示す。図１に示される処理ツール１００は、複数の処理チャンバ１１４Ａ－Ｄ、移送チャンバ１１０、サービスチャンバ１１６、一体型計測チャンバ１１７、及び一対のロードロックチャンバ１０６Ａ－Ｂを含有し得る。処理チャンバは、追加の処理チャンバに加え、図２に関して記載されるものに類似の構造又は構成要素を含み得る。

【0022】

チャンバの間で基板を輸送するために、移送チャンバ１１０は、ロボット輸送機構１１３を含有し得る。輸送機構１１３は、延長可能なアーム１１３Ｂの遠位端にそれぞれ取り付けられた一対の基板輸送ブレード１１３Ａを有し得る。ブレード１１３Ａは、個々の基板を処理チャンバに及び処理チャンバから運ぶために使用され得る。動作中に、輸送機構１１３のブレード１１３Ａなどの基板輸送ブレードの１つが、チャンバ１０６Ａ－Ｂなどのロードロックチャンバの１つから基板Ｗを回収し、例えば、チャンバ１１４Ａ－Ｄにおける以下に記載されるエッチング処理などの第１段階の処理に基板Ｗを運び得る。チャンバが使用中の場合、ロボットは、処理が完了するまで待機し、次いで処理した基板を１つのブレード１１３Ａによりチャンバから除去し、第２のブレード（図示されず）で新しい基板を挿入し得る。基板はいったん処理されると、次に第２段階の処理に移動し得る。移動毎に、輸送機構１１３は、一般的に、基板を運ぶ１つのブレードと、基板交換を実行するための１つの空のブレードとを有し得る。移送機構１１３は、交換が遂行可能となるまで各チャンバで待機し得る。

【0023】

処理チャンバ内で処理がいったん完了すると、輸送機構１１３は、基板Ｗを最後の処理チャンバから移動させ、基板Ｗをロードロックチャンバ１０６Ａ－Ｂ内のカセットに輸送し得る。ロードロックチャンバ１０６Ａ－Ｂから、基板はファクトリインターフェース１０４内に移動し得る。ファクトリインターフェース１０４は、一般的に、大気圧清浄環境のポッドローダ１０５Ａ－Ｄとロードロックチャンバ１０６Ａ－Ｂとの間で基板を移送するために動作し得る。ファクトリインターフェース１０４の清浄環境は、一般的に、例えばＨＥＰＡろ過などの空気ろ過処理を介して提供され得る。ファクトリインターフェース１０４はまた、処理前に基板を正しく位置合わせするために使用され得る基板オリエンタ／アライナ（図示されず）を含み得る。ロボット１０８Ａ－Ｂなどの少なくとも１つの基板ロボットは、ファクトリインターフェース１０４内の種々の位置／場所の間とそれらに連通する他の場所に基板を輸送するために、ファクトリインターフェース１０４の中に位置付けら得る。ロボット１０８Ａ－Ｂは、ファクトリインターフェース１０４の第１の端から第２の端まで筐体１０４内を軌道システムに沿って移動するように構成され得る。

【0024】

処理システム１００は、処理チャンバで実行されている処理の何れかにわたって適応性のある制御を提供し得る、制御信号を提供するために、一体型計測チャンバ１１７を更に含み得る。一体型計測チャンバ１１７は、厚さ、粗さ、組成など、種々の膜特性を測定するために種々の計測デバイスの何れかを含み得、計測デバイスは、更に、自動化された方法で、真空下での限界寸法、側壁角度、及び特徴高さ等の格子パラメータを特徴付けることができる。

【0025】

ここで図２を参照すると、本発明の技術による例示的処理チャンバシステム２００の断面図が示される。チャンバ２００は、例えば、先ほど検討されたシステム１００の処理チャンバセクション１１４のうちの一又は複数で使用され得る。一般的に、エッチングチャンバ２００は、イオンミリング動作を実施するための第１の容量結合プラズマ源と、エッチング動作及びオプションの堆積動作を実施するための第２の容量結合プラズマ源とを含み得る。更に以下で説明される実施形態では、チャンバは、追加のイオンエッチング動作を実行するための誘導結合されたプラズマ源を更に含み得る。チャンバ２００は、チャック２５０を取り囲む接地チャンバ壁２４０を含み得る。実施形態において、既知であろう他のクランプ機構が用いられてもよいが、チャック２５０は、処理中にチャック２５０の上面に基板２０２を締める静電チャックであり得る。チャック２５０は、埋め込まれた熱交換コイル２１７を含み得る。例示的実施形態では、熱交換コイル２１７は、チャック２５０の温度、及び最終的には基板２０２の温度を制御するために、エチレングリコール／水混合物などの熱移送流体がそれを介して通過し得るような一又は複数の熱移送流体チャネルを含む。

【0026】

チャック２５０は、メッシュ２４９が基板２０２の静電気的クランプを実施するためにＤＣバイアス電位を運び得るように、高圧ＤＣ供給２４８に結合されたメッシュ２４９を含み得る。チャック２５０は、第１のＲＦ電源に結合され得、そのような１つの実施形態では、メッシュ２４９は、ＤＣ電圧オフセット及びＲＦ電圧電位の双方が、チャック２５０の上面の薄い誘電体層全域で結合されるように、第１のＲＦ電源に結合され得る。例示的実施形態では、第１のＲＦ電源は、第１及び第２のＲＦ発生器２５２、２５３を含み得る。ＲＦ発生器２５２、２５３は、任意の産業上利用される周波数で動作し得るが、例示的実施形態では、ＲＦ発生器２５２は、有利な方向性を提供するために６０ＭＨｚで動作し得る。第２のＲＦ発生器２５３も提供される場合、例示的周波数は、２ＭＨｚであり得る。

【0027】

ＲＦ電力供給されるチャック２５０により、ＲＦリターン経路が、デュアルチャネルシャワーヘッドを含み得る第１のシャワーヘッド２２５によって提供され得る。第１のシャワーヘッド２２５は、第１のシャワーヘッド２２５及びチャンバ壁２４０によって画定された第１のチャンバ領域２８４内に第１の供給ガスを分散させるためにチャックの上に配置され得る。したがって、チャック２５０及び第１のシャワーヘッド２２５は、第１のチャンバ領域２８４内の第１の供給ガスの第１のプラズマ２７０に容量性のエネルギーを与えるために第１のＲＦ結合電極ペアを形成する。ＲＦ電力供給されたチャックの容量性の結合から生じる、ＤＣプラズマバイアス、又はＲＦバイアスは、イオンミリングプラズマを供給するために、例えば、第１の供給ガスがＡｒであるＡｒイオンなどのイオンフラックスを第１のプラズマ２７０から基板２０２に生成し得る。第１のシャワーヘッド２２５は、接地されてもよく、又は交互に、例えば１３．５６ＭＨｚ又は６０ＭＨｚなどの、チャック２５０以外の周波数で動作可能な一又は複数の発生器を有するＲＦ源２２８に結合されてもよい。図示された実施形態では、第１のシャワーヘッド２２５は、例えばコントローラ（図示されず）によって、エッチング処理中に自動的に制御され得るリレー２２７を通して、接地又はＲＦ源２２８に選択可能に結合され得る。開示された実施形態では、チャンバ２００は、シャワーヘッド２２５又は誘電体スペーサ２２０を含まなくてもよく、その代わりに、更に以下に記載されるバッフル２１５及びシャワーヘッド２１０のみを含んでいてもよい。

【0028】

図に更に示されるように、エッチングチャンバ２００は、低い処理圧力で高いスループットが可能なポンプスタックを含み得る。実施形態において、少なくとも１つのターボ分子ポンプ２６５、２６６は、一又は複数のゲートバルブ２６０を通して第１のチャンバ領域２８４に結合され、第１のシャワーヘッド２２５に対向するチャック２５０の下に配置され得る。ターボ分子ポンプ２６５、２６６は、適切なスループットを有している任意の市販のポンプであり、より具体的には、例えば、アルゴンが第１の供給ガスである場合、５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍまでのＡｒなど、第１の供給ガスの所望の流量で約１０ｍＴｏｒｒ以下又は約５ｍＴｏｒｒ以下に処理ガスを維持するために適切にサイズ決定され得る。図示された実施形態では、チャック２５０は、２つのターボポンプ２６５と２６６との間で中心に置かれるペデスタルの一部を形成し得るが、代替構成では、チャック２５０は、チャック２５０の中心に位置合わせされた中心を有する単一のターボ分子ポンプを含むチャンバ壁２４０から一端が飛び出したペデスタルの上にあってもよい。

【0029】

第２のシャワーヘッド１２０は、第１のシャワーヘッド２２５の上に配置され得る。１つの実施形態では、処理中に、例えば、ガス供給システム２９０から供給されたアルゴンなどの第１の供給ガス源は、ガス注入口２７６に結合され得、第１の供給ガスは、第２のシャワーヘッド２１０を通って延びる複数の開孔２８０を介して第２のチャンバ領域２８１内へ、及び第１のシャワーヘッド２２５を通って延びる複数の開孔２８２を介して第１のチャンバ領域２８４内へ流れる。開孔２７８を有する追加の流れ分散器又はバッフル２１５は、分散領域２１８を通ってエッチングチャンバ２００の直径全域に第１の供給ガス流２１６を更に分散させ得る。代替的実施形態では、第１の供給ガスは、点線２２３によって示されるように、第２のチャンバ領域２８１から分離した開孔２８３を介して、第１のチャンバ領域２８４内に直接流れ得る。

【0030】

チャンバ２００は、加えて、エッチング動作を実行するために図示された状態から再構成されてもよい。二次的電極２０５が第１のシャワーヘッド２２５の上方に配置され得、第２のチャンバ領域２８１がそれらの間に存在する。二次的電極２０５は、エッチングチャンバ２００のリッド又は上面板を更に形成し得る。二次的電極２０５及び第１のシャワーヘッド２２５は、第２のチャンバ領域２８１内で第２の供給ガスの第２のプラズマ２９２を容量的に放電するために、誘電体リング２２０によって電気的に絶縁され、第２のＲＦ結合電極ペアを形成し得る。有利には、第２のプラズマ２９２は、チャック２５０の上にかなりのＲＦバイアス電位を供給しなくてもよい。第２のＲＦ結合電極ペアの少なくとも１つの電極は、エッチングプラズマにエネルギーを与えるためにＲＦ源に結合され得る。二次的電極２０５は、第２のシャワーヘッド２１０に電気的に結合され得る。例示的実施形態では、第１のシャワーヘッド２２５は、接地平面に結合されても浮遊していてもよく、リレー２２７を通して接地に結合されてもよく、第１のシャワーヘッド２２５は、動作のイオンミリングモード中にＲＦ電源２２８によって電力供給も可能になる。第１のシャワーヘッド２２５が接地される場合、例えば１３．５６ＭＨｚ又は６０ＭＨｚで作動する一又は複数のＲＦ発生器を有するＲＦ電源２０８は、二次的電極２０５をイオンミリング動作中などの他の動作モード中に接地も可能にするリレー２０７を通して、二次的電極２０５に結合されるが、二次的電極２０５はまた、第１のシャワーヘッド２２５に電力供給される場合には浮遊したままでもよい。

【0031】

三フッ化窒素などの第２の供給ガス源、及びアンモニアなどの水素源は、ガス供給システム２９０から供給され、点線２２４などを介してガス吸入口２７６に結合され得る。このモードでは、第２の供給ガスは、第２のシャワーヘッド２１０を通って流れ、第２のチャンバ領域２８１においてエネルギーが与えられ得る。反応性核種は、次いで、基板２０２と反応するために、第１のチャンバ領域２８４内に移り得る。更に図示されるように、第１のシャワーヘッド２２５がマルチチャネルシャワーヘッドである実施形態について、一又は複数の供給ガスは、第２のプラズマ２９２によって生成される反応性核種と反応するように提供され得る。１つの実施形態では、水源が複数の開孔２８３に結合されてもよい。追加の構成はまた、提供された一般図に基づいてもよいが、種々の構成要素が再構成されてもよい。例えば、流れ分散器又はバッフル２１５は、第２のシャワーヘッド２１０に類似した板であってもよく、二次的電極２０５と第２のシャワーヘッド２１０との間に位置付けられてもよい。

【0032】

これらの板の何れかはプラズマ生成のための様々な構成において電極として動作し得るので、一又は複数の環状又は他の形状のスペーサが、誘電体リング２２０と同様に、これらの構成要素のうちの一又は複数の間に位置付けられてもよい。第２のシャワーヘッド２１０はまた、実施形態においてイオン抑制板として動作し得、第２のシャワーヘッド２１０を通したイオン核種の流れを低減、限定、又は抑制するように構成され得る一方で、中性核種及びラジカル核種の流れをなおも可能にする。一又は複数の追加のシャワーヘッド又は分散器は、第１のシャワーヘッド２２５とチャック２５０との間のチャンバ内に含まれ得る。そのようなシャワーヘッドは、先ほど記載された分配板又は構造体の何れかの形状又は構造をとり得る。また、実施形態では、遠隔プラズマユニット（図示されず）は、種々の処理で使用するためにプラズマ放出物をチャンバに提供するようにガス注入口に結合され得る。

【0033】

実施形態では、チャック２５０は、距離Ｈ２に沿って、第１のシャワーヘッド２２５に対して垂直な方向に移動可能であり得る。チャック２５０は、チャック２５０と第１のシャワーヘッド２２５との間での熱移送を制御する手段として、第１のシャワーヘッド２２５に近付く又は遠ざかるように移動できるようにするために、ベローズ２５５、又はそのようなものによって囲まれた作動機構上にあり、８０℃から１５０℃又はそれ以上の上昇温度となり得る。よって、エッチング処理は、第１のシャワーヘッド２２５に対する第１及び第２の所定の位置の間でチャック２５０を移動させることによって、実施され得る。代替的には、チャック２５０は、エッチング処理中に第１のシャワーヘッド２２５によって加熱を制御するために、基板２０２をチャック２５０の上面から距離Ｈ１ほど上昇させるためのリフターを含み得る。エッチング処理が、例えば約９０℃から１１０℃の固定温度で実行される、他の実施形態では、チャック変位機構が回避され得る。システムコントローラ（図示されず）は、自動的に第１及び第２のＲＦ結合電極ペアに交互に電力供給することによって、エッチング処理中に第１及び第２のプラズマ２７０及び２９２に交互にエネルギーを与え得る。

【0034】

チャンバ２００はまた、堆積動作を実行するために再構成されてもよい。プラズマ２９２は、第２のプラズマ２９２について記載された方法の何れかで実施され得るＲＦ放電によって、第２のチャンバ領域２８１で生成され得る。第１のシャワーヘッド２２５が堆積中にプラズマ２９２を生成するために電力供給される場合、第１のシャワーヘッド２２５は、チャンバ壁に対して電気的に浮遊しているように、誘電体スペーサ２３０によって接地されたチャンバ壁２４０から分離され得る。例示的実施形態では、分子酸素などの酸化剤供給ガス源が、ガス供給システム２９０から供給され、ガス注入口２７６に結合され得る。第１のシャワーヘッド２２５がマルチチャネルシャワーヘッドである実施形態では、例えばＯＭＣＴＳなどの任意のケイ素含有前駆体が、ガス供給システム２９０から供給され、プラズマ２９２から第１のシャワーヘッド２２５を通って移動する反応性核種と反応するように、第１のチャンバ領域２８４内に方向付けられ得る。代替的には、ケイ素含有前駆体はまた、酸化剤と共にガス注入口２７６を通って流れ得る。チャンバ２００は、本発明の技術に関して検討される種々の動作に用いられ得る一般的チャンバ構成として含まれる。

【0035】

図３は、実施形態による処理チャンバで使用するためのシャワーヘッド３２５の底面図である。シャワーヘッド３２５は、図２に示されるシャワーヘッド２２５に対応し得る。第１の流体チャネル又は開孔２８２の図であり得る通り孔３６５は、シャワーヘッド２２５を通る前駆体の流れを制御し影響を与えるように、複数の形状及び構成を有し得る。第２の流体チャネル又は開孔２８３の図であり得る小さな孔３７５は、シャワーヘッドの表面に、更には通り孔３６５の間でさえ、実質的に平らに分散され得、他の構成ではなくシャワーヘッドから出る際に前駆体のより均一な混合を提供し得る。

【0036】

実施形態による面板用の配置が、図４に示されている。図示されたように、面板４００は、貫通孔を含む板又はマニホールドを含み得る。面板のアセンブリは、図３に示されるようなシャワーヘッドに類似してもよく、又は特に前駆体ガスの分配パターン用に構成された設計を含んでいてもよい。面板４００は、図２に示されるチャンバなどの例示的処理チャンバ内に種々の配置で位置付けられた環状フレーム４１０を含み得る。実施形態において、以下に記載されるようなイオン抑制板５２３に類似し得る板４２０がフレーム上又は内に結合され得る。実施形態では、面板４００は、フレーム４１０と板４２０とが単一部品の材料である単一部品設計であり得る。

【0037】

板は、ディスク形状を有し、フレーム４１０上又は内に位置し得る。板は、板を前述のようなプラズマ配置で使用するための電極として機能させることができる他の導電性材料だけではなく、アルミニウムを含む金属などの導電性材料であってもよい。板は、様々な厚さであって、板内に画定される複数の開孔４６５を含み得る。図４に示される例示的配置は、図３の配置を参照しつつ先ほど記載されたパターンを含み、図示されたように六角形などの形状寸法パターンの開孔の一連のリングを含み得る。理解されるように、図示されたパターンは、例示的なものであって、様々なパターン、孔の配置、及び孔の間隔が設計に包含されることを理解すべきである。

【0038】

開孔４６５は、流体が動作中に開孔を通って流れることができるようにサイズ決定されてもよく、又は別の方法で構成されてもよい。開孔は、種々の実施形態では、約２インチ未満のサイズであり、約１．５インチ以下、約１インチ以下、約０．９インチ以下、約０．８インチ以下、約０．７５インチ以下、約０．７インチ以下、約０．６５インチ以下、約０．６インチ以下、約０．５５インチ以下、約０．５インチ以下、約０．４５インチ以下、約０．４インチ以下、約０．３５インチ以下、約０．３インチ以下、約０．２５以下、約０．２インチ以下、約０．１５インチ以下、約０．１インチ以下、約０．０５インチ以下、約０．０４インチ以下、約０．０３５インチ以下、約０．０３インチ以下、約０．０２５インチ以下、約０．０２インチ以下、約０．０１５インチ以下、約０．０１インチ以下などであり得る。

【0039】

幾つかの実施形態では、面板４００は、チャンバプラズマ領域からのイオン帯電の核種の移動を抑えるように構成されている構造全域に複数の開孔を画定するイオンサプレッサとして動作しつつ、帯電していない中性又はラジカル核種が、イオンサプレッサを通過して、イオンサプレッサ下流の活性化ガス供給領域内に移動できるようにし得る。実施形態において、イオンサプレッサは、種々の開孔構成を有する貫通孔を含む板であり得る。これらの荷電されていない核種には、開孔を介して反応が弱いキャリアガスと共に輸送される非常に反応性の高い核種が含まれ得る。上述したように、孔を介したイオン核種のマイグレーションが低減され、場合によっては完全に抑制されることがある。例えば、孔のアスペクト比、若しくは孔の長さに対する直径、及び／又は孔の形状寸法は、イオンサプレッサを通る活性化ガスの中のイオン帯電核種の流れが減るように制御され得る。

【0040】

ここで図５を参照すると、本発明の技術による処理システム５００の簡略図が示される。システム５００のチャンバは、図２から図４までに関して前述の構成要素の何れかを含み、チャンバの処理領域５３３に半導体基板５５５を収納するように構成され得る。チャンバハウジング５０３は、チャンバの内部領域を少なくとも部分的に確定し得る。例えば、チャンバハウジング５０３は、リッド５０２を含み、図に示された他の板又は構成要素の何れかを少なくとも部分的に含み得る。例えば、チャンバ構成要素は、チャンバハウジング５０３の一部を少なくとも部分的に画定する各構成要素を含む一連の積み重ねられた構成要素として含まれてもよい。基板５５５は、図示したように、ペデスタル５６５上に位置し得る。処理チャンバ５００は、注入口５０１に結合された遠隔プラズマユニット（図示されず）を含み得る。他の実施形態では、システムは、遠隔プラズマユニットを含まなくてもよい。

【0041】

遠隔プラズマユニットを含んでも含んでいなくても、システムは、処理チャンバの混合領域５１１へのアクセスを提供し得る、注入口５０１を通して前駆体又は他の流体を受容するように構成され得る。混合領域５１１は、チャンバの処理領域５３３から分離され、かつ処理領域５３３に流体結合され得る。混合領域５１１は、一又は複数の前駆体用の注入口アセンブリを含み得る、チャンバリッド５０２又はリッドアセンブリなどのシステム５００のチャンバの最上部と、下の面板５０９などの分配デバイスとによって少なくとも部分的に画定され得る。面板５０９は、開示された実施形態の図４に図示されたシャワーヘッド又は面板に類似し得る。面板５０９は、チャンバを介した処理の前に、混合領域５１１において前駆体の分配及び／又は滞留時間に影響を与えるように位置付けられ及び／又は成形され得る複数のチャネル若しくは開孔５０７を含み得る。

【0042】

例えば、再結合は、面板５０９全域の開孔数、開孔サイズ、又は開孔の構成を調節することによって、影響を受け、制御され得る。誘電材料のリングなどのスペーサ５０４は、混合領域５１１を更に画定するために、チャンバの最上部と面板５０９との間に位置付けられ得る。加えて、スペーサ５０４は、リッド５０２及び面板５０９の電気結合を可能にするために金属であり得る。更に、スペーサ５０４は、含まれなくてもよく、リッド５０２又は面板５０９のどちらかが、２つの板を分離し、混合領域５１１を画定するために、延長部分又は上昇した特徴によって特徴付けられ得る。図示されたように、面板５０９は、混合領域５１１とチャンバの処理領域５３３との間に位置付けられ、面板５０９は、チャンバ５００を通して一又は複数の前駆体を分散させるように構成され得る。

【0043】

システム５００のチャンバは、開示された実施形態にオプションで含まれ得る一連の構成要素のうちの一又は複数を含み得る。例えば、面板５０９が記載されているが、幾つかの実施形態では、チャンバは、そのような面板を含まなくてもよい。開示された実施形態では、混合領域５１１で少なくとも部分的に混合された前駆体は、チャンバを通り、システムの動作圧、チャンバ構成要素の配置、又は前駆体の流れプロファイルを介して、方向付けられ得る。

【0044】

追加の板又はデバイス５２３は、面板５０９の下に配置され得る。板５２３は、面板５０９に類似の設計を含み、例えば、図４に示されたものに類似の配置を有し得る。スペーサ５１０は、面板５０９と板５２３との間に位置付けられ、誘電材料を含み得るが、実施形態において、面板５０９及び板５２３を電気的に結合可能にする導電性材料も含み得る。開孔５２４は、板５２３の中に画定され、板５２３を通してイオン核種の流れに影響を与えるように分散及び構成され得る。例えば、開孔５２４は、処理領域５３３に向かって方向付けられたイオン核種の流れを少なくとも部分的に抑制するように構成され得、板５２３を前述のイオンサプレッサとして動作可能にさせ得る。開孔５２４は、前述のようなチャネルを含む様々な形状を有し、開示された実施形態では、処理領域５３３から外に向かって離れるように延びる先細部分を含み得る。

【0045】

システム５００のチャンバは、オプションで、チャンバ内部にガス供給アセンブリ５２５を更に含み得る。前述のデュアルチャネルシャワーヘッドの態様において類似し得るガス供給アセンブリ５２５は、処理領域５３３とリッド５０２との間など、処理領域５３３上のチャンバ内に位置し得る。ガス供給アセンブリ５２５は、第１及び第２の前駆体の両方を、チャンバの処理領域５３３の中へ供給するように構成され得る。実施形態では、ガス供給アセンブリ５２５は、チャンバの内部領域を、遠隔領域と、基板５５５が位置付けられる処理領域とに少なくとも部分的に分割し得る。図５の例示的システムはデュアルチャネルシャワーヘッドを含むが、前駆体を注入口５０１を通って導入された核種から流体的に分離された状態に維持する代替的分配アセンブリを用いてもよいと理解される。例えば、貫通孔を含む板、及び板の下の管を用いることができるが、他の構成は、効率が低下した状態で動作してもよく、又は記載されたデュアルチャネルシャワーヘッドのように均一の処理として提供されなくてもよい。開示された設計の１つを用いることによって、前駆体は、処理領域５３３に侵入する前にプラズマによって事前に励起されない処理領域５３３に導入され得るか、又は前駆体（ｉｔ）が反応し得る追加の前駆体との接触を回避するように導入され得る。図示されていないが、環状スペーサなどの追加のスペーサは、板を互いから分離させるために、板５２３とシャワーヘッド５２５との間に配置され得る。追加の前駆体が含まれない実施形態では、ガス供給アセンブリ５２５は、前述の構成要素の何れかに類似の設計を有し、図４に示された面板に類似の特徴を含み得る。

【0046】

実施形態では、ガス供給アセンブリ５２５は、例えば、抵抗ヒータ又は温度制御された流体を含み得る、埋め込み式ヒータ５２９を含み得る。ガス供給アセンブリ５２５は、上板及び下板を含み得る。板は、板同士の間で空間５２７を画定するために、互いに結合され得る。上板と下板トを通る第１の流体チャネル５４０と、下板を通る第２の流体チャネル５４５を提供するように、板が結合され得る。形成されたチャネルは、下板を通して空間５２７から流体的にアクセスできるように構成され、第１の流体チャネル５４０は、複数の板と第２の流体チャネル５４５との間の空間５２７から流体的に分離させるようにしてもよい。空間５２７は、前述のチャネル２２３などのガス供給アセンブリ５２５の側面を介して流体的にアクセス可能となり得る。チャネルは、チャンバ５００の注入口５０１から分離したチャンバ内のアクセスと結合され得る。システム５００のチャンバはまた、例えば材料堆積だけではなく、チャンバの壁をプラズマ放出物から保護し得る、チャンバライナー５３５を含み得る。ライナーは、導電性材料であっても導電性材料を含んでいてもよく、実施形態において、絶縁体材料であっても絶縁体材料を含んでいてもよい。

【0047】

幾つかの実施形態では、最初に記載されたプラズマは、前述の構成要素のうちの２以上の間で画定されるチャンバの領域に形成され得る。例えば、第１のプラズマ領域５１５などのプラズマ領域は、面板５０９と板５２３との間に形成され得る。スペーサ５１０は、プラズマ場を形成可能とするために、互いから電気的に絶縁された２つのデバイスを維持し得る。面板５０９が帯電する一方で、板５２３は、板同士の間で画定された領域内にプラズマ場を生成するために接地又はＤＣバイアスされ得る。板は、加えて、プラズマがそれらの間で形成され得る構成要素の劣化を最小化するために、コーティング又はシーズニングされ得る。板は、更に、劣化又は影響される可能性が低い、セラミック、金属酸化物、又は他の導電性材料を含む組成物を含み得る。

【0048】

従来の容量結合プラズマ（「ＣＣＰ」）を作用させると、チャンバ構成要素が劣化し、基板上にうっかり分散させた粒子が除去されることがある。そのような粒子は、半導体基板にわたって短絡を起こす可能性がある金属粒子のため、これらの基板から形成されたデバイスの性能に影響を与えることがある。しかしながら、開示された技術のＣＣＰは、実施形態において、低下した又は実質的に低下した電力で作用し、プラズマ領域内のイオン化種の代わりに、プラズマを維持するために用いられ得る。他の実施形態では、ＣＣＰは、領域内に供給された前駆体をイオン化するために作用し得る。例えば、ＣＣＰは、約１ｋＷ以下、５００Ｗ以下、２５０Ｗ以下、１００Ｗ以下、５０Ｗ以下、２０Ｗ以下などの電力レベルで作用し得る。更に、ＣＣＰは、空間内に均一のプラズマを分配し得る平らなプラズマプロファイルを生成し得る。よって、プラズマ放出物のより均一の流れが、チャンバの処理領域に対して下流で供給され得る。

【0049】

システム５００のチャンバはまた、チャンバハウジング内に追加のプラズマ源を含み得る。例えば、プラズマ源５５０は、実施形態において、誘導結合されたプラズマ（「ＩＣＰ」）であり得る。図示されたように、ＩＣＰ源５５０は、ガス供給アセンブリ５２５とペデスタル５６５との間に含まれ得る。ＩＣＰ源５５０は、処理領域５３３上に位置付けられ、処理領域５３３を上から少なくとも部分的に画定し得る。ＩＣＰ源は、実施形態において、材料の組み合わせを含んでもよく、又は単一の材料設計であってもよい。組み合わせとして、ＩＣＰ源５５０は、誘電材料５５２内に含まれる、又は誘電材料５５２内に含有若しくは収納される、導電性材料５５４を含み得る。実施形態では、誘電材料５５２は、任意の数の誘電材料又は絶縁体材料を含み得る。例えば、誘電材料５５２は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、石英、単結晶シリコン、又は処理環境内で機能し得る任意の他の絶縁体材料であってもよく、又はそれらを含んでもよい。ＩＣＰ源５５０が処理領域付近に位置付けられる又は処理領域を部分的に画定している実施形態では、幾つかの材料は、誘電材料５５２として有効に動作しないことがある。ＩＣＰ源５５０が一又は複数の前駆体又はプラズマ放出物に曝されることがあるので、誘電材料５５２用の材料の選択は、露出されることになる前駆体又は工程に関係し得る。

【0050】

導電性材料５５４は、電流を運ぶ任意の導電性材料であり得る。導電性材料５５４は、固体材料又は中空材料、例えばチューブなど、を含み得る。例えば、チューブを用いることによって、中空構造を通して流体が流れ、充電下の源の冷却を促進し得る。実施形態において、導電性材料５５４は、チューブ内を流れた流体を受容するように構成され得る。流体は、例えば水であってもよく、又は動作中にＩＣＰ源５５０の機能を妨げない任意の他の流体であってもよい。導電性材料５５４は、変化する動作条件で有効に動作し得る任意の導電性材料であり得る。１つの非限定的例では、導電性材料５４４が、銅チューブを含む銅であり得るのに対し、他の金属などの他の導電性材料、又は導電性非金属が使用されてもよい。導電性材料５５４は、以下で検討されることになる多くの構成に含まれてもよい。幾つかの構成では、導電性材料は、誘電材料５５２内で巻かれた状態、螺旋状、又はコイル状であり得るチューブであり、したがって、例えばオプションの場所５５８を含む、誘電材料５５２全域に位置し得る。導電性材料５５４は、例えば、ＩＣＰ源５５０にわたって均一のプラズマを生成するために比較的均一の又は均一の構成内に含まれ得る。

【0051】

先ほど明示したように、ＩＣＰ源５５０は、他のディフューザー、面板、又は前述のシャワーヘッドだけではなくガス供給アセンブリ５２５などの流体供給源の下に位置付けられてもよい。処理領域５３３、又は近接するウエハ５５５上に位置付けられるとき、ウエハ５５５にわたり均一の処理を提供するために、ＩＣＰ源５５０を通る材料の均一の流れが所望されることがある。よって、他のシャワーヘッドを通りチャンバを通って分散したガスは、ＩＣＰ源５５０と相互作用すると比較的均一な分散になり得る。従って、ＩＣＰ源５５０は、ウエハ５５５との接触のための処理領域内への供給前に、シャワーヘッドとして又は最終的な分散器としてさえ動作し得る。ＩＣＰ源５５０は、チャンバを通って処理領域５３３内への前駆体及び／又はプラズマ放出物の均一の又は比較的均一の流れを維持し得るように構成され得る。ＩＣＰ源５５０の実施形態は、誘電材料５５２で画定されＩＣＰ源５５０を通る開孔５５６を含み得る。幾つかの例示的構成は、以下で詳しく検討される。開孔は、誘電材料５５２内に包含される導電性材料５５４から離れて又はその周囲で間隔が空けられることがある。幾つかの実施形態では、開孔５５６の方向は、誘電材料５５２内の導電性材料５５４の方向に対して直角であり得る。例えば、開孔５５６の任意の一又は複数の中心軸は、ＩＣＰ源５５０への入り口においてなど、導電性材料５５４の軸に対して、導電性材料５５４内の流体流の方向に対して、又は導電性材料５５４が位置し得る誘電材料５５２で画定されたチャネルの方向に対して垂直であり得る。

【0052】

ＩＣＰ源５５０とガス供給アセンブリ５２５との間の距離は、プラズマが２つの構成要素の間で発生するのを防止又は低減するために維持され得る。ガス供給アセンブリ５２５は、幾つかの実施形態では接地され、よって、帯電したＩＣＰ源５５０により、ガス供給アセンブリ５２５は、ＩＣＰ源５５０からの電磁気の損失を引き起こすことがある。したがって、２つの構成要素の間の更なる距離が所望され得る。しかしながら、構成要素が更に間隔を空けると、２つの構成要素の間の領域内でプラズマに衝突する可能性がある。従って、２つの構成要素の間の距離は、実施形態において、２つの構成要素の間でのプラズマとの衝突を回避するために約１インチ以下であってもよい。幾つかの実施形態では、２つの構成要素の間の距離は、約０．９インチ以下、約０．８インチ以下、約０．７インチ以下、約０．６インチ以下、約０．５インチ以下、約０．４インチ以下、約０．３インチ以下、約０．２インチ以下、約０．１インチ以下、又はそれ以下であってもよいが、距離は、軸方向に位置合わせされる開孔を有し得る２つの構成要素の間での流れの均一性を保証するために、２つの構成要素の間で維持されてもよく、又は特に互いからずれていてもよい。

【0053】

図示したようなＩＣＰ源５５０を含むことによって、容量結合プラズマよりも低い電圧が生成され得る。容量結合プラズマにおいて、電極に誘導される電圧は電力に正比例し、よって電力が低下しても高い電圧を発生させ得る。例えば、例示的容量源は、約５０Ｗの比較的低い電力レベルと約２０ｍＴｏｒｒの圧力で作動し得るが、容量源の板の上で３００－４００ボルトの電圧を誘導し得る。これにより、例えば前述のスパッタリングが生成され得る。例えば、ＩＣＰ源５５０などの同一周波数で作動する誘導結合されたプラズマ源は、例えば、３００ボルト未満の誘導電圧を発生させ、回転数及び他のパラメータ次第で、２５０ボルト未満、２００ボルト未満、１７５ボルト未満、１５０ボルト未満、１２５ボルト未満、１００ボルト未満、９０ボルト未満、８０ボルト未満、７０ボルト未満、６０ボルト未満、５０ボルト未満又はそれ未満であり得る。

【0054】

加えて、ＩＣＰ源５５０を用いることは、図２に関して先ほど検討されたような容量結合源を上回る更なる利点が提供され得る。図２は、本発明の技術による、容量結合プラズマがその内部の領域２７０で生成された、例示的チャンバ設計を示した。容量結合プラズマは、２つの電極を用いてもよく、例えば、ウエハペデスタルだけではなくシャワーヘッドも含むことができる。よって、イオン密度及びウエハレベルにおけるイオンエネルギーは、一緒に決定される。ＩＣＰ源により、ウエハレベルにおけるイオンエネルギーが、プラズマのイオン密度から分離され得る。例えば、ＩＣＰ源は、ガスをイオン化するためにアンテナを用いてもよく、電力の関数であるイオン密度を決定し得る。従って、特定の電力におけるＩＣＰ源は、生成されたプラズマのイオン密度を定義し得る。しかしながら、システムは、ペデスタルにＲＦ電極をなおも含み、チャンバ壁などの接地源を用いることがある。イオン密度を定義するアンテナから分離したＲＦ電極及び電気接地を用いることによって、イオンエネルギーは、ウエハレベルにおけるこのＲＦバイアスによりウエハレベルで別個に制御され得る。従って、本発明の設計の実施形態は、プラズマのイオン密度を決定するためにＩＣＰ源を用い、次いでイオンエネルギーを制御するためにウエハ又はペデスタルでＲＦバイアスを使用することによって、処理活動全域で追加の制御及び調整を提供し得る。従って、本発明のシステムは、高密度プラズマを生成し、また例えば、複雑なウエハ修正及びイオンエッチングを実行するために、ウエハレベルで低エネルギーを提供し得る。

【0055】

図６を参照すると、本発明の技術の実施形態による例示的ＩＣＰ源の平面図が示されている。図示されているように、ＩＣＰ源６００は、導電性材料６１０が、誘電材料６２０内で２次元パターン若しくは実質的に２次元パターンで構成されている平面源であり得る又は平面源を含み得る。導電性材料６１０は、誘電材料６２０の外側領域において誘電材料６２０に侵入し得る。導電性材料６１０は、誘電材料６２０の表面内又は表面全域で少なくとも部分的に画定されたチャネルに基づくパターンに従い得る。図示されたように、導電性材料６１０は、誘電材料６２０内で平面のコイル状又は螺旋パターンで構成され得る。ＩＣＰ源６００は、前述の材料の何れかを含んでもよく、前述の又は本開示の他のどこかに記載された例示的チャンバの何れかに統合されてもよい。

【0056】

螺旋は、導電性材料６１０の任意の数の回転を提供するために含まれ得る。例えば、例示的構成において、旋回は、例えば導電性材料又は誘電材料のサイズ次第で、少なくとも約１回転を含み、少なくとも約２回転を含み、少なくとも約３回転を含み、少なくとも約４回転を含み、少なくとも約５回転を含み、少なくとも約６回転を含み、少なくとも約７回転を含み、少なくとも約８回転を含み得る。加えて、例示的ＩＣＰ源は、導電性材料の約１回転から導電性材料の約７回転まで、又は約２回転から約４回転までを含み得る。導電性材料６１０の部分６１０ａは、誘電材料６２０内に垂直に延び、導電性材料６１０の平面のコイル状又は螺旋構成に対して垂直に延び得る。以下で説明されるように、実施形態において、部分６１０ａは、誘電材料６２０内になおも含まれ得る。

【0057】

導電性材料６１０又はＩＣＰコイルの回転数は、ＩＣＰ源によって供給される電力に影響を与えうる。例えば、導電性材料の回転数がより高ければ、プラズマへの供給電力が増加し得る。しかしながら、回転数が増加し続けると、この利点が減少し始めることがある。例えば、回転が増加し続けると、コイルは、自己インダクタンスを補償し誘導し始めるか、それ自体に有効に抵抗し始めることがある。従って、十分な電力に対して十分な回転を提供するだけではなく、そのような閾値未満の回転を減らす、又は効果を最小化することによって、許容できるＩＣＰ源を提供するために均衡が確立され得る。加えて、導電性材料６１０の構成は、ＩＣＰ源を通るより均一なプラズマプロファイルを提供するために、誘電材料６２０全域に類似の被覆を含むためのものであり得る。

【0058】

ＩＣＰ源６００はまた、前述のように誘電材料６２０を通る画定された開孔６３０を含み得る。開孔は、ＩＣＰ源を通る流れプロファイルの均一性を高めるように構成され得る。幾つかの実施形態では、開孔６３０は、誘電材料６２０全域で導電性材料６１０周囲に均一のパターンで含まれ得る。図示されているように、開孔６３０は、導電性材料６１０と類似の螺旋又はコイル状のパターンで含まれている。開孔６３０は、流れチャネルを提供するために誘電材料６２０を貫通し得るので、導電性材料と一直線に位置付けられなくてもよい。螺旋パターンで図示されているが、開孔は、ＩＣＰ源を通る実質的に均一の流れプロファイルを提供する目的を含み得る追加的又は代替的構成に含まれてもよい。

【0059】

加えて、開孔６３０の数は、変更可能であり、図に適切に表示されていないが、開孔のパターンに対してより多く含まれている。ＩＣＰ源６００にわたる任意のパターンでの開孔の数は、１０以上の開孔、５０以上の開孔、１００以上の開孔、５００以上の開孔、１０００以上の開孔、５０００以上の開孔、１００００以上の開孔、又はＩＣＰ源６００のサイズ及び開孔の寸法次第でそれ以上あり得る。開孔の数はまた、これらの範囲内の任意のより小さな範囲、又はこれらの範囲内に含まれる任意の２つの数の間とされてもよい。同様に、開孔の寸法及び形状寸法は、ＩＣＰ源６００全域で類似であってもよく、又は開孔間で異なっていてもよい。

【0060】

図７は、本発明の技術の実施形態による図６の例示的ＩＣＰ源６００の断面図を示す。図示したように、ＩＣＰ源６００は、誘電材料６２０内に含まれる導電性材料６１０を含み得る。誘電材料６２０はまた、ＩＣＰ源６００を通る開孔６３０を画定し、開孔は、導電性材料６１０周囲又は周辺に位置付けられ得る。図示されたように、断面図は、誘電材料６２０に出入りする際の導電性材料６１０の実施形態を示す。導電性材料６１０は、銅チューブなどの導電性材料の一端におけるＲＦ電源７１０などの電源に結合され得る。加えて、誘電材料６２０を出る導電性材料６１０の端は、電気接地７２０に結合され得る。他の実施形態では、導電性材料６１０は、複数のセクションを含み得る。導電性材料６１０を含むために、図７は、ある実施形態では、ＩＣＰ源６００が１インチよりも厚く、幾つかの実施形態では、約０．５インチから約３インチまでの間であり、また幾つかの実施形態では、約１インチから約２インチまでの間であり得ることを示している。

【0061】

図７は、導電性材料のコイル状の構成に対して垂直に延び得る、導電性材料部分６１０ａの追加の図を示している。図示されたように、導電性材料の部分６１０ａは垂直に延び、次いでセクション６１０ｂで誘電材料６２０を出ることができる。セクション６１０ｂは、誘電材料６２０に侵入する部分と一直線でなく、開孔６３０と交差しないこともあるので、隠れた状態で図示されている。図示されたように、導電性材料６１０は、源が位置し電源に結合し得るチャンバから延びるスタブ部分を除き、誘電材料６２０内に完全に包囲され得る。導電性材料６１０を誘電材料６２０内に統合するために、誘電材料は、例えば、導電性材料周辺に位置付けられ得る。

【0062】

別の実施形態では、誘電材料は、導電性材料６１０の一部を各々が含み得る複数の板を含み得る。例えば、誘電材料は、オプションの板部６４０、６５０で図示されたような、連結された少なくとも２つの板を含み得る。図示されたように、ＩＣＰ源は、３つの板を含むが、追加の源は、例えば４つ以上の板だけではなく１つ又は２つの板を含んでいてもよい。誘電材料６２０の各板は、実施形態において導電性材料が位置し得るチャネルの少なくとも一部を画定し得る。導電性材料は、次いで少なくとも１つの板内に位置付けられ又は位置し、次に第２の又は追加の板は、誘電材料６２０の板内、及び板各々によって少なくとも部分的に画定されたチャネル内で、導電性材料を収容又は収納するために第１の板に連結され得る。下板内又は誘電材料６２０の下部分で導電性材料の平面の構成を有するように図示されているが、コイルパターンが誘電材料の上部にあり、部分６１０ａが誘電材料６２０を出る前にコイル状の部分から下に向かって垂直に延びた状態で、構成を逆転させることができると理解すべきである。

【0063】

図８は、本発明の技術の実施形態による別の例示的プラズマ源８００の平面図を示す。プラズマ源８００は、前述の構成要素又は特徴の一部又はすべてを含み得る。図示したように、プラズマ源８００は、前述のように、誘電体又は絶縁体材料８２０内に含まれる導電性材料８１０を含み得る。プラズマ源８００は、前述の材料又は構成の何れかを含んでもよく、前述の又は本開示の別の部分に記載された例示的チャンバの何れかに統合されてもよい。誘電材料８２０は、導電性材料８１０周辺又は周囲に位置付けられ得る、プラズマ源８００を通る任意の数の開孔８３０を更に画定し得る。開孔の構成は、例示的なものに過ぎず、その上、開孔の数、サイズ、形状及び場所による調節は包含されると理解されるだろう。導電性材料８１０は、図８に示すように完全に平面の構成であり、例えば、図６及び図７に示したように平面の構成の上又は下に延びる部分を含んでいなくてもよい。幾つかの実施形態では、誘電材料８２０はまた、導電性材料が位置し得るチャネルの少なくとも一部を各々が画定する、互いに結合した２つの誘電体板を含んでもよい。

【0064】

図９は、本発明の技術の実施形態による別の例示的プラズマ源９００の平面図を示す。プラズマ源９００は、前述の材料又は構成の何れかを含んでもよく、前述の又は本開示の別の部分に記載された例示的チャンバの何れかに統合されてもよい。プラズマ源９００は、プラズマ源内に位置付けられた、導電性チューブなどの２つの導電性材料を含み得る。図示したように、プラズマ源９００は、誘電材料９２０内に含まれる２つの導電性材料９１０、９４０を含み得る。構成は、誘電材料９２０内の第１の構成に配置された第１のチューブ９１０を含み得る。加えて、プラズマ源９００は、誘電材料９２０内の第２の構成に配置された第２のチューブ９４０を含み得る。第２のチューブ９４０のループ状の部分を含み得る第２の構成は、誘電材料９２０内又はプラズマ源９００内の導電性チューブ９１０の第１の構成又はコイル部分の径方向内側にあり得る。プラズマ源９００はまた、誘電材料９２０内に画定された開孔９３０を含み得る。開孔９３０は、前述のように任意のパターンを含み、プラズマ源９００全域に分散された小さな開孔９３０ａ及び大きな開孔９３０ｂなどの異なるサイズの開孔を含み得る。構成は、例えば、プラズマ源９００を通る前駆体供給の均一性の改善を可能にし得る。

【0065】

図示されたように、第１のチューブ９１０及び第２のチューブ９４０は、チューブ又は他の導電性材料の第１の構成及び第２の構成同様に、平面の構成であり得る。実施形態では、第１の構成及び第２の構成は、誘電材料９２０全域で同一平面内にあり得る。従って、誘電材料は、２つの導電性材料が位置し得る第１のチャネルの少なくとも一部と第２のチャネルの少なくとも一部とを画定し得る。他の実施形態では、第１の構成又は第１のチューブ９１０は、第２の構成又は第２のチューブ９４０と異なる誘電材料９２０の平面上にあり得る。例えば、第１のチューブ９１０は、誘電材料９２０内で第２のチューブ９４０から垂直にずれて配置され得る。

【0066】

例えば、垂直にずれる場合、誘電材料は、第１のチューブ９１０又は第２のチューブ９４０のどちらか一方が位置し得るチャネルの少なくとも一部を各々が画定する３つの板を含み得る。例えば、中央の板は、第１のチューブ９１０が中央の板の第１の表面に位置するチャネルの少なくとも一部を画定し得る。加えて、中央の板は、第２のチューブ９４０が、第１の表面と対向し得る中央の板の第２の表面に位置するチャネルの少なくとも一部を画定し得る。実施形態では、第１のチューブ９１０は、誘電材料９２０の第１の部分によって覆われ、第２のチューブ９４０は、誘電材料９２０の第２の部分によって覆われ得る。誘電材料の２つの部分は、次いで、プラズマ源９００を提供するために、互いに結合され得る。本実施例又は複数の板がプラズマ源に用いられ得る本開示全体で検討される任意の実施例において、開孔は、誘電材料の各板を通って少なくとも部分的に画定され得る。連結されるとき、開孔は、軸方向に位置合わせされ得る。

【0067】

２つの別個の導電性材料又はチューブが、プラズマ源９００の第１のチューブ９１０及び第２のチューブ９４０などを含む、誘電材料内に含まれる例示的構成において、２つの材料は、電源に個々に結合され得る。例えば、第１のチューブ９１０は、第１のＲＦ源に結合され、第２のチューブ９４０は、第２のＲＦ源に結合され得る。加えて、２つのチューブは、ＲＦ源に共に結合されてもよい。幾つかの実施形態では、第１のチューブ及び第２のチューブは、容量性の分割器を通してＲＦ源に結合され得る。容量性の分割器はまた、チューブ各々に供給される電力を調節することによって、２つのチューブの間のプラズマに供給されるエネルギーの割合を管理可能にし得る。これにより、プラズマ密度分布の制御が可能になり得る。例えば、調整可能な容量は、２つのコイルの間で５０％／５０％、４０％／６０％、３０％／７０％、２０％／８０％の電力分配を可能にし、またこれらは２つのコイルの間で逆転することも可能であり、又はこの構成により包含されると理解されるように電力の任意の他の分配も可能である。一般に、類似の又は異なる電力レベルで作動するＲＦ源に連結されても、容量性の分割器を有するＲＦ電力に結合されても、２つのコイルを用いることで、プラズマのチューニングが、処理動作及びプラズマ分配の均一性を調節可能となり得る。

【0068】

図１０を見ると、本発明の技術の実施形態による処理チャンバ１０００の断面図が示される。チャンバ１０００は、前述のチャンバ２００の構成要素、材料、又は構成要素及び／又はシステム５００のチャンバの一部又はすべてを含み得る。例えば、チャンバ１０００は、注入口１００１を含むリッド１００２を含み得る。チャンバ１０００は、基板１０５５がペデスタル１０６５上に位置付けられ得る処理領域１０３３を提供するためなどに、チャンバ内の一又は複数の構成要素によって分割され得る内部領域を画定し得る。処理領域１０３３は、前述のようなライナー１０３５を含み得る。チャンバ１０００は、開孔１００７を画定する面板１００９を含み得る。面板１００９及びリッド１００２は、チャンバに供給される一又は複数の前駆体が統合され得る混合領域１０１１を画定し得る。チャンバ１０００はまた、開孔１０２４を画定する板１０２３を含み得る。実施形態において、板１０２３は、前述のイオンサプレッサとして構成され得る。誘電体スペーサ１０１０は、面板１００９と板１０２３との間に位置付けられ得る。ＲＦ電力が面板１００９と結合する又は結合可能であり得るのに対して、板１０２３は、電気接地と結合する又は結合可能であり得る。実施形態において、このような構成により、容量結合プラズマが、面板１００９と板１０２３との間の領域１０１５で生成可能となり得る。

【0069】

チャンバ１０００はまた、シャワーヘッド又はガス供給アセンブリ１０２５を含み得る。ガス供給アセンブリ１０２５は、上板と下板とを含み、それらの板は、それらの板の間に空間１０２７を画定するように互いに結合され得る。上板と下板トを通る第１の流体チャネル１０４０と、下板を通る第２の流体チャネル１０４５を提供するように、板が結合され得る。形成されたチャネルは、下板を通して空間１０２７から流体的にアクセスできるように構成され、第１の流体チャネル１０４０は、複数の板と第２の流体チャネル１０４５との間の空間１０２７から流体的に分離させるようにしてもよい。実施形態では、ガス供給アセンブリ１０２５はまた、埋め込まれたヒータ又は加熱要素１０２９を含み得る。

【0070】

チャンバ１０００はまた、誘導結合されたプラズマ（「ＩＣＰ」）源１０５０などの追加のプラズマ源を含み得る。ＩＣＰ源１０５０は、本明細書の他の場所に記載の他のプラズマ源の特徴又は特性の何れかを含み得る。ＩＣＰ源１０５０はまた、前述のプラズマ源の何れかと同様に動作し得る。ＩＣＰ源１０５０は、開孔１０５６０がそれを通して画定され得る誘電材料を含み得る。ＩＣＰ源１０５０はまた、誘電材料１０５２内に含まれる第１の導電性材料及び第２の導電性材料を含み得る。第１の導電性材料１０５４及び第２の導電性材料１０５８０は、別個の源又は単一の源を含む前述の構成の何れかにおいてＲＦ電力と電気的に結合し得る。導電性材料１０５８周辺での開孔１０５６の配置は、前述の構成の何れか、又は導電性材料周囲の任意の他の構成であり得る。ＩＣＰ源１０５０が誘電材料１０５２内を垂直に延び得るコイル状の又は他の構成の導電性材料を含み得るという点で、ＩＣＰ源１０５０は、前述の平面の源の幾つかと異なり得る。ＩＣＰ源１０５０の例示的構成は、図１１に関して以下に含まれ、その図と共に更に議論されることになるだろう。

【0071】

図１１は、本発明の技術の実施形態による例示的プラズマ源１１００の平面図を示す。図示されたように、プラズマ源１１００は、上述の図９を含む、前述の設計の何れかの幾つかの類似特徴を有する設計を含み得る。プラズマ源１１００は、誘電材料１１２０内に含まれる第１の導電性材料１１１０を含み得る。プラズマ源１１００はまた、誘電材料１１２０内に含まれる第２の導電性材料１１４０を含み得る。プラズマ源１１００はまた、プラズマ源１１００を通して前駆体若しくはプラズマ放出物の均一の流れ、又は相対的な又は実質的に均一の流れを提供するための多様なパターン及び孔の形状寸法を含み得る、源の至る所で画定される開孔１１３０を含み得る。

【0072】

第１及び第２の導電性材料１１１０、１１４０は、誘電材料１１２０内のコイル状又は螺旋構成に含まれ得る。コイルは、互いに交差することなく誘電材料１１２０内を垂直に延び得る。例えば、第２の導電性材料のコイル状の構成は、第１の導電性材料１１１０のコイル状の構成の径方向内側に存在し得る。コイルは、任意の数の回転のために円形形状又は幾つかの他の湾曲した形状寸法で各々垂直に延び得る。例えば、第１の導電性材料１１１０又は第２の導電性材料１１４０は、約２つの完全な回転と約４つの完全な回転との間で、少なくとも約１つの完全な回転だけではなく、少なくとも約２つの完全な回転、少なくとも約３つの完全な回転、少なくとも約４つの完全な回転を各々が含み得るか、又はプラズマ源１１００の誘電材料及び導電性材料の空間特徴に基づき任意の他の回転数を各々が含み得る。

【0073】

幾つかの実施形態では、第１の導電性材料１１１０及び第２の導電性材料１１４０は、同じ回転数を含み得る、又は同じ回転数によって特徴付けられ得る。幾つかの実施形態では、第１又は第２の導電性材料は、互いに異なる回転数を含み得る。加えて、幾つかの実施形態では、第１の導電性材料１１１０が、第２の導電性材料１１４０と同一方向に回転し得るのに対して、幾つかの実施形態では、第１の導電性材料１１１０と第２の導電性材料１１４０とは、左回りの回転と右回りの回転など、互いに反対方向に回転し得る。幾つかの平面の構成と比較して追加の回転を有することによって、プラズマ源１１００は、追加のプラズマ均一性を提供しつつ、２つのコイルのプラズマチューニングを提供し得る。

【0074】

図１２は、本発明の技術の実施形態による図１１の例示的プラズマ源の断面図を示す。図示されたように、プラズマ源１１００は、第１の導電性材料１１１０及び第２の導電性材料１１４０を含み得る又は包囲し得る誘電材料１１２０を含み得る。誘電材料１１２０は、第１の導電性材料１１１０又は第２の導電性材料１１４０が内部に存在し得るチャネルの少なくとも一部を各々が画定し得る任意の数の板を含み得る。板を含み得る誘電材料は、前述の任意の構成を含み得、又は導電性材料を包囲する追加の変形の中に構成され得る。各導電性材料の回転数次第で、プラズマ源１１００は、実施形態において、導電性材料を覆うために少なくとも約２インチの厚さであり得、実施形態において、少なくとも約３インチ、少なくとも約４インチ、少なくとも約５インチ、又はそれ以上であり得る。

【0075】

導電性材料１１１０及び導電性材料１１４０は、誘電材料１１２０内で垂直に延びる４つのコイルを含むように各々図示されている。コイルは、作られたコイルの数、導電性材料の厚さ、及び誘電材料１１２０の厚さ次第で、隣接するコイルから任意の距離においてパックされ得る。図示されたように、第１の導電性材料１１１０は、隠れた状態で図示された端部分１１１２を含み、第２の導電性材料１１４０は、隠れた状態で図示された端部分１１４２を含み得る。導電性材料であり得るチューブの構成又はアウトレイは、図示したように水平に配置され得る。導電性材料が垂直に延びるため、実施形態において、第１の導電性材料１１１０及び／又は第２の導電性材料１１４０はまた、誘電材料１１２０の出入り部分で垂直に位置合わせされ得る。加えて、第１の導電性材料１１１０のコイルは、コイル間での第２の導電性材料１１４０の出入りを可能にするために間隔が空けられ得る。図示されたように、第２の導電性材料１１４０の出入り部分のリードは、導電性材料が交差せずに、第１の導電性材料１１１０のコイル内を通過し得る。第２の導電性材料１１４０のコイル状の構成は、次いで第１の導電性材料１１１０のコイル状の構成の内部又は径方向内側に延び得る。

【0076】

加えて、図１２は、断面に含まれ得る幾つかの開孔１１３０を示している。例えば、開孔１１３０ａがプラズマ源１１００内で中心に位置し得るのに対して、開孔１１３０ｂ及び１１３０ｃは、プラズマ源１１００の中心領域から径方向外側にあり得る。前述のように、開孔１１３０は、プラズマ源１１００を通る流れの均一性を促進するために種々のサイズ及び形状寸法であり得る。

【0077】

前述のチャンバ及びプラズマ源は、一又は複数の方法で使用され得る。図１３は、本発明の技術の実施形態による例示的方法１３００の工程を示す。方法は、ラジカル各種がウエハ上の特徴をエッチングする又は修正するためにウエハの表面に方向付けられ得るイオンエッチング動作における工程を含み得る。方法１３００は、工程１３０５で前駆体をチャンバに流入させることを含み得る。チャンバは、前述のチャンバの何れかであり、前述のように、ＩＣＰプラズマ源などの例示的プラズマ源の１つを含み得る。前駆体は、ウエハの表面と化学的に反応することがなく、例えば、水素、ヘリウム、アルゴン、窒素、又は幾つかの他の前駆体を含み得る材料であってもよく、又はそのような材料を含んでもよい。前駆体は、工程１３１０で、チャンバを通って、ＩＣＰ源のうちの１つなどのプラズマ源に流れ得る。プラズマ源は、源を通ってプラズマを生成するために電力を受容し、前駆体が源内で画定された開孔を通って流れる際に、工程１３１５において、前駆体がイオン化され得る。加えて、源は、ウエハとの接触前に前駆体の均一の流れを維持又は促進するためのシャワーヘッドとして動作し得る。

【0078】

幾つかの実施形態では、前述のＩＣＰ源の何れかのような源がまた、他のところで生成されたプラズマ放出物を維持し得る。例えば、前述のプラズマ源は、源の容量結合プラズマ上流又は遠隔プラズマユニットなどの外部の源で生成されたプラズマ放出物を調整し又は更には強化し得るプラズマを生成するために使用され得る。このように、例えば、比較的短い滞留時間を有し得る前駆体が、処理領域付近又はウエハレベル付近で源のＩＣＰプラズマによって維持され得る。

【0079】

上述の説明では、説明の目的のために、本発明の技術の様々な実施形態の理解を促すために、多数の詳細が記載されてきた。しかしながら、これらの詳細の幾つかを含まずに又は更なる詳細と共に、特定の実施形態を実施し得ることが、当業者には明らかであろう。

【0080】

幾つかの実施形態を開示したが、当然ながら当業者には、実施形態の主旨から逸脱することなく、様々な変更例、代替構造物、及び同等物を使用し得ることが理解されるだろう。加えて、本発明の技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために、幾つかの周知のプロセス及び要素については説明しなかった。したがって、上記の説明は、本発明の技術の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

【0081】

値の範囲が付与されているところでは、文脈上そうでないと明示されていない限り、当然ながら、その範囲の上限値と下限値との間の各介在値は、下限値の最も小さい単位まで具体的に開示されている。記載された範囲の任意の記載値又は記載されていない介在値の間の任意の小さい範囲、そしてその記載範囲のその他任意の記載された又は介在する値も含まれる。これら小さい範囲の上限値及び下限値は、その範囲に個々に含まれ、又はその範囲から除外される場合があり、小さい範囲に限界値のいずれかが含まれる、どちらも含まれない、又は両方が含まれる各範囲もこの手法に含まれ、記載された範囲において任意に具体的に除外された限界値に依存する。記載された範囲に一又は複数の限界値が含まれるところでは、これらの含有限界値のいずれか、又は両方を除外する範囲も含まれる。

【0082】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈上別途明示しない限り複数の指示物を含む。したがって、例えば、「１つの層」への言及は、複数のそのような層を含み、「その前駆体」への言及は、１つ又は複数の前駆体及び当業者に既知のその同等物への言及を含む、等々である。

【0083】

また、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ（ｓ））」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ（ｓ））」、「含有している（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ（ｓ））」、及び「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という単語は、本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、記載された特徴、整数、構成要素、又は動作の存在を特定することを意図しているが、一又は複数のその他の特徴、整数、構成要素、動作、作動、又はグループの存在、又は追加を除外するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】