特許 7237461 マルチゾーン半導体基板支持体

(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】2023-03-03

(45)【発行日】2023-03-13

(54)【発明の名称】マルチゾーン半導体基板支持体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230306BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20230306BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20230306BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20230306BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/302 101B

H01L21/205

C23C16/458

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018093725

(22)【出願日】2018-05-15

(65)【公開番号】P2019009424

(43)【公開日】2019-01-17

【審査請求日】2021-05-10

(31)【優先権主張番号】15/597,949

(32)【優先日】2017-05-17

(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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】サミール， メフメト トゥールル

(72)【発明者】

【氏名】ヤン， ドンチン

(72)【発明者】

【氏名】ルボミルスキー， ドミトリー

(72)【発明者】

【氏名】ヒルマン， ピーター

(72)【発明者】

【氏名】パク， スナム

(72)【発明者】

【氏名】チョイ， マーティン ユエ

(72)【発明者】

【氏名】チュー， ララ

【審査官】中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３４３６００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４０１９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１４－５２９９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５１９０８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｃ２３Ｃ １６／４５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トップパックであって、前記トップパックの内部ゾーンと外部ゾーンとの間に熱遮断部を画定し、前記熱遮断部が前記トップパックの内半径の周りに画定されたトレンチを含む、トップパックと、
前記トップパックと結合されたバッキングプレートであって、前記トップパックによって画定された前記トレンチと垂直方向に一直線になる凹部を画定する、バッキングプレートと、
前記バッキングプレートと結合された冷却プレートと、
前記冷却プレートと前記バッキングプレートとの間に結合されたヒータと、
前記バッキングプレートの外側部分の周りで前記バッキングプレートと結合されたバックプレートであって、前記バックプレートが、容積部を少なくとも部分的に画定し、前記ヒータおよび前記冷却プレートが、前記容積部内に収容される、バックプレートと
を備える基板支持アセンブリ。

【請求項2】

前記熱遮断部が、前記トップパックの第１の面で前記トップパックの内半径の周りに画定された第１のトレンチと、前記第１の面の反対側の前記トップパックの第２の面で前記トップパックの第２の内半径の周りに画定された第２のトレンチとを含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項3】

前記第１のトレンチおよび前記第２のトレンチの少なくとも一方が、前記トップパックの周りで不連続的に延びる、請求項２に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項4】

前記冷却プレートが、前記冷却プレートの中央ポートから供給された流体を分配するように構成された前記冷却プレート内の少なくとも１つのチャネルを画定する、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項5】

前記ヒータが、第１の位置で前記バッキングプレートと結合された第１のヒータと、前記第１の位置の半径方向外側の第２の位置で前記バッキングプレートと結合された第２のヒータとを含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項6】

前記冷却プレートと前記バッキングプレートが、前記第１のヒータと前記第２のヒータとの間に半径方向に位置する間隙を画定し、前記第２のヒータが、前記冷却プレートの上面の半径方向縁部まで延びる、請求項５に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項7】

前記第１のヒータおよび前記第２のヒータが、互いに独立して動作するように構成され、前記第１のヒータおよび前記第２のヒータが、前記基板支持アセンブリ上の基板全体にわたって温度均一性を＋／－０．５℃に維持するように構成される、請求項６に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項8】

前記トップパックが、アルミニウムを含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項9】

前記ヒータが、ポリマーヒータを含む、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項10】

前記トップパックが、前記トップパックの外半径の周りに少なくとも１つの凹状レッジを画定する、請求項１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項11】

前記凹状レッジに沿って前記トップパックの周りに延びるエッジリングであって、前記トップパックの最上平面の上方に垂直に延びるエッジリングをさらに備える、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項12】

前記エッジリングが、前記トップパックの外径に等しい外径によって特徴付けられる、請求項１１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項13】

前記トップパックが、複数の凹部を画定し、前記エッジリングが、前記複数の凹部内に配置されたセラミックピン上に着座するように構成される、請求項１１に記載の基板支持アセンブリ。

【請求項14】

前記エッジリングが、前記トップパックと接触することなく前記セラミックピン上に着座する、請求項１３に記載の基板支持アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］ 本技術は、半導体製造用の構成要素および装置に関する。より具体的には、本技術は、基板支持アセンブリおよび他の半導体処理機器に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］ 集積回路は、複雑にパターニングされた材料層を基板表面上に生成するプロセスによって可能になる。パターニングされた材料を基板上に生成するには、材料を形成し除去するための制御された方法が必要である。これらのプロセスが生じる温度は、最終生成物に直接影響を及ぼし得る。基板温度は、処理中に基板を支持するアセンブリによって制御および維持されることが多い。支持アセンブリの表面全体にわたってまたは支持アセンブリの深さを通して起こり得る温度変動は、基板全体にわたって温度ゾーンまたは領域を生成し得る。温度が変化するこれらの領域は、基板に対して実行されるプロセスに影響を及ぼし、基板に沿った堆積膜またはエッチング構造の均一性を低下させることが多い。基板の表面に沿った変化の程度に応じて、アプリケーションによって生じる不一致のために、デバイスの故障が発生する可能性がある。

【0003】

［０００３］ さらに、半導体処理チャンバ内に収容された構造が、チャンバ内で行われるプロセスの影響を受けることがある。例えば、チャンバ内に堆積される材料は、基板自体だけでなく、チャンバ内の機器にも堆積する可能性がある。材料は、支持ペデスタル上にも堆積する可能性があり、基板のアライメントおよび処理中の基板への再堆積についての問題を引き起こす可能性がある。

【0004】

［０００４］ したがって、高品質のデバイスおよび構造を製造するために使用することができる改良されたシステムおよび方法に対する必要性が存在する。これらおよび他の必要性が、本技術によって対処される。

【発明の概要】

【0005】

［０００５］ 例示的な支持アセンブリは、トップパックと、トップパックと結合されたバッキングプレートとを含むことができる。支持アセンブリは、バッキングプレートと結合された冷却プレートを含むことができる。支持アセンブリは、冷却プレートとバッキングプレートとの間に結合されたヒータを含むことができる。支持アセンブリは、バッキングプレートの外側部分の周りでバッキングプレートと結合されたバックプレートを、さらに含むことができる。バックプレートは、少なくとも部分的に容積部を画定することができ、ヒータおよび冷却プレートは、容積部内に収容され得る。

【0006】

［０００６］ いくつかの実施形態において、トップパックは、トップパックの内部ゾーンと外部ゾーンとの間に熱遮断部を画定することができる。熱遮断部は、トップパックの内半径の周りに画定されたトレンチであってもよく、またはトレンチを含んでいてもよい。実施形態において、熱遮断部は、トップパックの第１の面でトップパックの内半径の周りに画定された第１のトレンチと、第１の面の反対側のトップパックの第２の面でトップパックの第２の内半径の周りに画定された第２のトレンチとを含むことができる。第１のトレンチおよび第２のトレンチの少なくとも１つは、トップパックの周りで不連続的に延びることができる。冷却プレートは、冷却プレートの中央ポートから供給された流体を分配するように構成された少なくとも１つのチャネルを、冷却プレート内に画定することができる。

【0007】

［０００７］ 実施形態において、ヒータは、第１の位置でバッキングプレートと結合された第１のヒータと、第１の位置の半径方向外側の第２の位置でバッキングプレートと結合された第２のヒータとを含むことができる。冷却プレートおよびバッキングプレートは、第１のヒータと第２のヒータの間に半径方向に位置する間隙を画定することができる。いくつかの実施形態において、第２のヒータは、冷却プレートの上面の半径方向縁部まで延びることができる。第１のヒータおよび第２のヒータは、互いに独立して動作するように構成されてもよい。第１のヒータおよび第２のヒータは、基板支持アセンブリ上の基板全体にわたって温度均一性を＋／－０．５℃に維持するように構成されてもよい。トップパックは、アルミニウムであってもよく、またはアルミニウムを含んでいてもよい。ヒータは、ポリマーヒータであってもよく、またはポリマーヒータを含んでいてもよい。トップパックは、トップパックの外半径の周りに少なくとも１つの凹状レッジを画定することができる。基板支持アセンブリは、凹状レッジに沿ってトップパックの周りに延びるエッジリングを含むことができる。エッジリングは、トップパックの最上平面の上方に垂直に延びることができる。エッジリングは、トップパックの外径に等しい外径によって特徴付けられてもよい。トップパックは、複数の凹部を画定することができ、エッジリングは、複数の凹部内に配置されたセラミックピン上に着座するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、エッジリングは、トップパックと接触することなく、セラミックピン上に着座してもよい。

【0008】

［０００８］ 本技術はまた、トップパックを含み得る基板支持アセンブリを包含する。基板支持アセンブリは、トップパックに結合された複数のヒータを含むことができる。ヒータは、トップパックの背面全体に広がる抵抗ヒータを含むことができる。基板支持アセンブリは、冷却プレートの第１の面で複数のヒータと結合された冷却プレートを含むことができる。冷却プレートは、温度制御された流体を冷却プレートを通って分配するように構成されたチャネルを画定することができる。基板支持アセンブリは、第１の面の反対側の冷却プレートの第２の面と結合された絶縁体を、さらに含むことができる。

【0009】

［０００９］ いくつかの実施形態において、トップパックおよび絶縁体は、セラミックを含むことができる。複数のヒータは、少なくとも４つのプリンテッドヒータを含み、４つのプリンテッド抵抗ヒータのうちの少なくとも３つが、実施形態において、環状形状によって特徴付けられてもよい。トップパックおよび冷却プレートは、トップパックの外縁部の下方で延びるチャネルを画定することができ、チャネルは、エラストマ要素を着座させるように構成され得る。いくつかの実施形態において、基板支持アセンブリは、冷却プレートの外側部分の周りの凹状レッジに沿って配置されたエッジリングを、さらに含むことができる。

【0010】

［００１０］ このような技術は、従来のシステムおよび技術に対して多くの利点を提供することができる。例えば、特定の加熱および冷却装置の結合は、改善されたウェハプロセス均一性のための改善された加熱および冷却性能を提供することができる。さらに、様々なパージングチャネルが、製造工程中の残留粒子の除去を改善することができる。これらのおよび他の実施形態が、それらの利点および特徴の多くと共に、以下の説明および添付図面と併せて、より詳細に説明される。

【0011】

［００１１］ 開示された技術の性質および利点のさらなる理解が、明細書の残りの部分および図面を参照することによって実現され得る。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本技術の実施形態による例示的な処理システムの平面図を示す。

【図2A】本技術の実施形態による例示的な処理チャンバの概略断面図を示す。

【図2B】本技術の実施形態による例示的なシャワーヘッドの詳細図を示す。

【図3】本技術の実施形態による例示的なシャワーヘッドの底面図を示す。

【図4】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図5】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図6】本技術の実施形態による例示的なバッキングプレートの平面図を示す。

【図7A】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図7B】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図7C】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図8】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【図9】本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［００２３］ 図面のいくつかは、概略図として含まれている。図面は説明のためのものであり、縮尺通りであると特に記載されていない限り、縮尺通りと見なすべきではないことを理解されたい。さらに、概略図として、図面は、理解を助けるために提供され、実際的な表現と比較してすべての面または情報を含むものではなく、説明のために誇張された素材を含むことがある。

【0014】

［００２４］ 添付の図面において、類似の構成要素および／または特徴部は、同じ参照ラベルを有することがある。さらに、同じタイプの様々な構成要素は、類似の構成要素を区別する文字が参照ラベルの後に続くことによって区別することができる。本明細書において最初の参照ラベルのみを用いる場合には、文字にかかわらず最初の参照ラベルが同じである類似の構成要素のいずれにも、当該説明が適用される。

【0015】

［００２５］ 本技術は、半導体処理工程中の加熱および冷却分布のための改良されたペデスタル設計を含む。従来のペデスタルは、工程中に基板の全般的な温度を制御することができるが、目下説明している技術は、ペデスタルの表面および外側部分の全体にわたる温度特性の改善された制御を可能にする。本技術は、ペデスタルが有限温度範囲の複数の独立したゾーンで制御されることを可能にする。そうすることで、ペデスタル上に存在する基板を表面全体にわたってより均一な温度プロファイルに維持することができるので、改善された工程が実行され得る。これらおよび他の利点について、以下で詳細に説明する。

【0016】

［００２６］ 残りの開示は、開示された技術を利用する具体的なエッチングプロセスを機械的に特定するが、本システムおよび方法は、記載されたチャンバ内で起こり得る堆積プロセスおよび洗浄プロセスに等しく適用可能であることが、容易に理解されるであろう。従って、本技術は、エッチングプロセスだけの使用に限定されていると考えるべきではない。本開示は、いくつかの除去工程を実施するために本技術と共に使用され得る１つの可能なシステムおよびチャンバを説明し、その後に、本技術の実施形態による、このシステムの追加的な変形および修正を記載する。

【0017】

［００２７］ 図１は、実施形態による堆積、エッチング、ベーキングおよび硬化チャンバの処理システム１００の一実施形態の平面図を示す。この図において、１対の前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１０２が、様々なサイズの基板を供給し、基板は、ロボットアーム１０４によって受け取られ、低圧保持領域１０６内に配置されてから、タンデムセクション１０９ａ－ｃに配置された基板処理チャンバ１０８ａ－ｆの１つの中に配置される。第２のロボットアーム１１０を使用して、基板ウェハを保持領域１０６から基板処理チャンバ１０８ａ－ｆに搬送し戻すことができる。各基板処理チャンバ１０８ａ－ｆは、本明細書に記載されたドライエッチングプロセスに加えて、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング、前洗浄、ガス抜き、配向、および他の基板プロセスを含む多くの基板処理工程を実行するために装備することができる。

【0018】

［００２８］ 基板処理チャンバ１０８ａ－ｆは、基板ウェハ上で誘電体膜を堆積、アニール、硬化および／またはエッチングするための１つ以上のシステム構成要素を含むことができる。１つの構成では、２対の処理チャンバ、例えば１０８ｃ－ｄおよび１０８ｅ－ｆが、基板上に誘電体材料を堆積させるために使用され、処理チャンバの第３の対、例えば１０８ａ－ｂが、堆積した誘電体をエッチングするために使用される。別の構成では、３対のチャンバすべて、例えば１０８ａ－ｆが、基板上の誘電体膜をエッチングするように構成されてもよい。記載されたプロセスのうちの任意の１つ以上が、異なる実施形態において、示された製造システムから分離されたチャンバ内で実行されてもよい。誘電体膜用の堆積、エッチング、アニール、および硬化チャンバの追加の構成が、システム１００によって予期されることが理解されよう。

【0019】

［００２９］ 図２Ａは、処理チャンバ内に区画されたプラズマ生成領域を有する例示的な処理チャンバシステム２００の断面図を示す。例えば、窒化チタン、窒化タンタル、タングステン、シリコン、ポリシリコン、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸炭化ケイ素などの膜エッチングの間、プロセスガスを、ガス入口アセンブリ２０５を通って第１のプラズマ領域２１５に流入させることができる。遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１が、任意選択でシステムに含まれて、第１のガスを処理してもよく、次いで、第１のガスは、ガス入口アセンブリ２０５を通って移動する。入口アセンブリ２０５は、第２のチャネル（図示せず）が、ＲＰＳ２０１（含まれる場合）をバイパスすることができるような、２つ以上の異なるガス供給チャネルを含むことができる。

【0020】

［００３０］ 冷却プレート２０３、フェースプレート２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、および基板２５５が配置された基板支持体２６５が、示されており、それぞれ実施形態に従って含まれてもよい。ペデスタル２６５は、基板の温度を制御するために熱交換流体が流れる熱交換チャネルを有してもよく、これは、処理工程中に基板またはウェハを加熱および／または冷却するように動作することができる。ペデスタル２６５のウェハ支持プラッターは、アルミニウム、セラミック、またはそれらの組み合わせを含むことができ、埋め込まれた抵抗ヒータ要素を使用して、例えば約１００℃以下から約１１００℃以上までの比較的高い温度を達成するために抵抗加熱されてもよい。

【0021】

［００３１］ フェースプレート２１７は、ピラミッド形状、円錐形状、または幅の広い底部へ広がる狭い上部を有する別の同様の構造であってもよい。フェースプレート２１７は、さらに、図示のように平坦であってもよく、プロセスガスを分配するために使用される複数の貫通チャネルを含んでもよい。ＲＰＳ２０１の使用に応じて、プラズマ生成ガスおよび／またはプラズマ励起種が、第１のプラズマ領域２１５へのより均一な供給のために、図２Ｂに示すフェースプレート２１７の複数の孔を通過することができる。

【0022】

［００３２］ 例示的な構成は、ガス／種がフェースプレート２１７の孔を通って第１のプラズマ領域２１５に流れるように、フェースプレート２１７によって第１のプラズマ領域２１５から区画されたガス供給領域２５８に開口するガス入口アセンブリ２０５を有することを含むことができる。構造上および動作上の特徴が、第１のプラズマ領域２１５から供給領域２５８、ガス入口アセンブリ２０５、および流体供給システム２１０へのプラズマの著しい逆流を防止するように選択されてもよい。フェースプレート２１７、すなわちチャンバの導電性頂部、およびシャワーヘッド２２５は、それら部品の間に配置された絶縁リング２２０とともに示されており、これにより、ＡＣ電位がシャワーヘッド２２５および／またはイオンサプレッサ２２３に対してフェースプレート２１７に印加されることが可能になる。絶縁リング２２０は、フェースプレート２１７とシャワーヘッド２２５および／またはイオンサプレッサ２２３との間に配置され、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を第１のプラズマ領域に形成することができる。バッフル（図示せず）が、追加的に第１のプラズマ領域２１５内に配置され、あるいはガス入口アセンブリ２０５と結合され、ガス入口アセンブリ２０５を通って第１のプラズマ領域へ入る流体の流れに影響を及ぼすことができる。

【0023】

［００３３］ イオンサプレッサ２２３は、帯電していない中性またはラジカル種がイオンサプレッサ２２３を通過してサプレッサとシャワーヘッドとの間の活性化ガス供給領域に入ることを可能にしながら、第１のプラズマ領域２１５からのイオン的に帯電した種の移動を抑制するように構成された複数の開孔を構造全体に画定するプレートまたは他の形状を含むことができる。実施形態では、イオンサプレッサ２２３は、様々な開孔配置を有する多孔プレートを含むことができる。これらの帯電していない種は、反応性の低いキャリアガスとともに開孔を通って運ばれる反応性の高い種を含むことができる。上記のように、孔を通るイオン種の移動は減少し、ある場合には完全に抑制される。イオンサプレッサ２２３を通過するイオン種の量を制御することにより、下にあるウェハ基板と接触する混合ガスに対する制御を有利に向上させることができ、これにより、混合ガスの堆積および／またはエッチング特性の制御を向上させることができる。例えば、混合ガスのイオン濃度の調節は、そのエッチング選択性、例えば、ＳｉＮｘ：ＳｉＯｘエッチング比、Ｓｉ：ＳｉＯｘエッチング比などを大幅に変えることができる。堆積が実行される代替の実施形態では、誘電体材料の共形型堆積と流動型堆積とのバランスをシフトさせることもできる。

【0024】

［００３４］ イオンサプレッサ２２３の複数の開孔は、イオンサプレッサ２２３を通る、活性化されたガス、すなわちイオン種、ラジカル種および／または中性種の通過を制御するように構成することができる。例えば、イオンサプレッサ２２３を通過する活性化されたガス中のイオン的に帯電した種の流れが減少するように、孔のアスペクト比、すなわち孔の直径対長さ、および／または孔の形状寸法を制御することができる。イオンサプレッサ２２３の孔は、プラズマ励起領域２１５に面するテーパ部と、シャワーヘッド２２５に面する円筒部とを含むことができる。円筒部は、シャワーヘッド２２５に流れるイオン種の流れを制御するような形状および寸法にすることができる。調節可能な電気バイアスが、サプレッサを通るイオン種の流れを制御するための追加の手段としてイオンサプレッサ２２３に印加されてもよい。

【0025】

［００３５］ イオンサプレッサ２２３は、プラズマ生成領域から基板に移動するイオン的に帯電した種の量を低減または除去するように機能することができる。帯電していない中性およびラジカル種は、それでもなお、イオンサプレッサの開口部を通過して、基板と反応することができる。基板を囲む反応領域におけるイオン的に帯電した種の完全な除去は、いくつかの実施形態では実施されないことに、留意されたい。場合によっては、エッチングおよび／または堆積プロセスを実行するために、イオン種が基板に到達することが意図される。これらの場合、イオンサプレッサは、反応領域内のイオン種の濃度を、プロセスを促進するレベルに制御することに役立つことができる。

【0026】

［００３６］ イオンサプレッサ２２３と組み合わせたシャワーヘッド２２５は、第１のプラズマ領域２１５内に存在するプラズマが基板処理領域２３３内のガスを直接励起するのを回避することを可能にするが、それにもかかわらず、励起種がチャンバプラズマ領域２１５から基板処理領域２３３に移動することを可能にし得る。このようにして、チャンバは、エッチングされている基板２５５にプラズマが接触することを防止するように構成されてもよい。これは、有利なことに、基板上にパターニングされた様々な複雑な構造および膜を保護することができ、これらは、発生したプラズマが直接接触すると、損傷、転位、または反りが生じる可能性がある。さらに、プラズマが基板に接触するかまたは基板の高さに近づくことが可能になると、酸化物種のエッチング速度が、増加する可能性がある。従って、材料の露出領域が酸化物である場合、この材料は、プラズマを基板から遠隔に維持することによって、さらに保護され得る。

【0027】

［００３７］ 処理システムは、フェースプレート２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、および／またはペデスタル２６５に電力を供給して、第１のプラズマ領域２１５または処理領域２３３にプラズマを生成するために、処理チャンバと電気的に結合された電源２４０をさらに含むことができる。電源は、実行されるプロセスに応じて、調節可能な量の電力をチャンバに供給するように構成することができる。そのような構成は、実行されているプロセスにおいてチューニング可能なプラズマを使用することを可能にすることができる。オンオフ機能を備えていることが多い遠隔プラズマユニットとは異なり、チューニング可能なプラズマは、プラズマ領域２１５に特定量の電力を供給するように構成することができる。これは、前駆体がこれらの前駆体によって生成されるエッチング形状を向上させるための特定の方法で解離されるような、特別なプラズマ特性の発現を可能にし得る。

【0028】

［００３８］ プラズマは、シャワーヘッド２２５の上方のチャンバプラズマ領域２１５またはシャワーヘッド２２５の下方の基板処理領域２３３のいずれかで点火され得る。実施形態において、基板処理領域２３３に形成されたプラズマは、ペデスタルが電極として作用して形成されたＤＣバイアスプラズマであってもよい。プラズマは、チャンバプラズマ領域２１５内に存在して、例えば、フッ素含有前駆体または他の前駆体の流入からラジカル前駆体を生成することができる。典型的には高周波（ＲＦ）範囲内のＡＣ電圧が、堆積中にチャンバプラズマ領域２１５内でプラズマを点火するために、フェースプレート２１７などの処理チャンバの導電性頂部と、シャワーヘッド２２５および／またはイオンサプレッサ２２３との間に印加され得る。ＲＦ電源は、１３．５６ＭＨｚの高いＲＦ周波数を生成することができるが、単独でまたは１３．５６ＭＨｚの周波数と組み合わせて他の周波数を生成することもできる。

【0029】

［００３９］ 図２Ｂは、フェースプレート２１７を通る処理ガスの分配に影響を与える特徴部の詳細図２５３を示す。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、フェースプレート２１７、冷却プレート２０３、およびガス入口アセンブリ２０５が交差して、ガス供給領域２５８を画定し、そこにプロセスガスが、ガス入口２０５から供給され得る。ガスが、ガス供給領域２５８を満たし、フェースプレート２１７の開孔２５９を通って第１のプラズマ領域２１５に流れることができる。プロセスガスが処理領域２３３に流入することができるが、フェースプレート２１７を横切った後にガス供給領域２５８へ逆流するのを部分的に又は完全に防止することができるように、開孔２５９は、実質的に一方向に流れを向けるように構成することができる。

【0030】

［００４０］ 処理チャンバ部分２００で使用するためのシャワーヘッド２２５などのガス分配アセンブリは、デュアルチャネルシャワーヘッド（ＤＣＳＨ）と呼ばれてもよく、図３に記載された実施形態でさらに詳述されている。デュアルチャネルシャワーヘッドは、エッチャントを処理領域２３３の外側で分離して、処理領域に供給される前のチャンバ構成要素および互いとの相互作用を制限することを可能にするエッチングプロセスを提供することができる。

【0031】

［００４１］ シャワーヘッド２２５は、上部プレート２１４および下部プレート２１６を含むことができる。プレートは、プレートの間に容積部２１８を画定するように、互いに結合されてもよい。プレートの結合は、上部プレートおよび下部プレートを通る第１の流体チャネル２１９、ならびに下部プレート２１６を通る第２の流体チャネル２２１を提供するようにすることができる。形成されたチャネルは、第２の流体チャネル２２１のみを経由して容積部２１８から下部プレート２１６を通る流体アクセスを提供するように構成され、第１の流体チャネル２１９は、プレート間の容積部２１８および第２の流体チャネル２２１から流体的に分離され得る。容積部２１８は、ガス分配アセンブリ２２５の側面を通って流体的にアクセス可能であってもよい。

【0032】

［００４２］ 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２Ａに示すシャワーヘッド２２５に対応することができる。第１の流体チャネル２１９の眺めを示す貫通孔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及ぼすために、複数の形状および構成を有することができる。第２の流体チャネル２２１の眺めを示す小さな孔３７５は、貫通孔３６５の間でさえも、シャワーヘッドの表面上に実質的に一様に分布することができ、前駆体がシャワーヘッドを出るときに、他の構成よりも前駆体がより一様に混合するのを助けることができる。

【0033】

［００４３］ 図４は、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリ４００の概略部分断面図を示す。基板支持アセンブリ４００は、先に論じた基板支持体またはペデスタル２６５に類似していてもよく、その構造とともに上述したいくつかまたはすべての特徴を含むことができる。図示のように、基板支持アセンブリ４００は、トップパック４０５、バッキングプレート４１５、ヒータ４２５、冷却プレート４３５、およびバックプレート４４５を含む。バッキングプレート４１５は、トップパック４０５と結合されてもよい。冷却プレート４３５は、バッキングプレート４１５と直接的または間接的に結合されてもよく、ヒータ４２５は、冷却プレート４３５とバッキングプレート４１５との間に結合されてもよい。バックプレート４４５は、バッキングプレート４１５の周辺部または外側部分４１７に沿ってバッキングプレート４１５に結合されてもよい。バックプレート４４５は、バックプレート４４５の上面４４６に画定された、バックプレート４４５の内部領域４４９まで下方に延びるレッジ４４７を、バックプレート４４５の上面４４６に画定することができる。バックプレート４４５の内部領域４４９は、バックプレート４４５の中心軸から半径方向に延びて、下方から容積部４５０を画定してもよい。バックプレート４４５はまた、レッジ４４７まで垂直に延びるバックプレート４４５の隆起部４５１で、容積部４５０の側面を画定してもよい。

【0034】

［００４４］ バックプレート４４５およびバッキングプレート４１５は、結合された構成要素が支持アセンブリ４００の実質的に垂直な側壁を画定するように、同様のまたは同等の外径によって特徴付けられてもよい。バッキングプレート４１５は、上方から容積部４５０を少なくとも部分的に画定することができ、その結果、容積部４５０は、基板支持アセンブリ４００内の画定された容積である。ヒータ４２５および冷却プレート４３５は、実施形態において、容積部４５０内に収容されてもよい。バックプレート４４５の隆起部４５１はまた、バックプレート４４５の上面４４６に画定されたトレンチ４５２を含むことができる。トレンチ４５２は、バックプレート４４５とバッキングプレート４１５との間にシールを提供するために、Ｏリングまたはエラストマ要素を着座させるように構成されてもよい。

【0035】

［００４５］ トップパック４０５は、トップパック４０５内に１つ以上の熱遮断部４０８、４１０を画定することができ、これは、以下でより詳細に説明するが、バッキングプレート４１５とともに１つ以上のチャネルを少なくとも部分的に画定することができる。トップパック４０５は、トップパック４０５内に任意の数の熱遮断部を画定することができ、実施形態において、少なくとも約２個、少なくとも約３個、少なくとも約４個、少なくとも約５個、少なくとも約６個、少なくとも約７個、少なくとも約８個、少なくとも約９個、少なくとも約１０個、またはそれより多くを含むことができる。基板支持アセンブリ４００に示されるようないくつかの実施形態では、トップパック４０５は、１つまたは２つの熱遮断部を画定することができる。第１の熱遮断部４０８は、トップパック４０５の上面４０６内に画定され、トップパック４０５を通る深さによって特徴付けられてもよい。

【0036】

［００４６］ 第１の熱遮断部４０８は、トップパック４０５の周りに半径方向に画定されてもよく、実施形態では、トップパック４０５を内部ゾーン４１２および外部ゾーン４１４に少なくとも部分的に分割するように構成することができる。第１の熱遮断部４０８は、トップパックの内半径に沿ってトップパック４０５の周りに画定されたトレンチであってもよく、またはこれを含んでもよい。第１の熱遮断部４０８の深さは、実施形態において、トップパック４０５の厚さの半分より大きくてもよく、トップパック４０５の厚さの約６０％もしくはそれより大きい、約７０％もしくはそれより大きい、約８０％もしくはそれより大きい、約９０％もしくはそれより大きい、または１００％に等しいもしくは約１００％であってもよい。トレンチがトップパック４０５を完全に横切る場合、内部ゾーン４１２および外部ゾーン４１４は、バッキングプレート４１５と個別に結合された２つの別個の構成要素であってもよい。第１の熱遮断部４０８は、実施形態において、内部ゾーン４１２および外部ゾーン４１４を熱的に分離するように構成されてもよい。このような分離により、内部ゾーン４１２および外部ゾーン４１４を、動作中に個別に加熱または冷却することができる。

【0037】

［００４７］ 熱遮断部は、トップパック４０５の底面４０７に、すなわち第１の面または上面４０６の反対側の面に画定され得る第２の熱遮断部４１０を含む複数の遮断部を含み得る。第２の熱遮断部４１０は、第１の熱遮断部４０８の半径方向内側または半径方向外側であってもよいトップパック４０５の第２の内半径に画定されてもよい。第２の熱遮断部４１０は、第１の熱遮断部４０８の第１の深さよりも大きくても、等しくても、小さくてもよい、トップパック４０５を通る第２の深さによって特徴付けることができる。例えば、図示のように、第２の熱遮断部４１０は、第１の熱遮断部４０８の深さよりも小さい深さによって特徴付けられてもよい。第１の熱遮断部４０８および第２の熱遮断部４１０のいずれか一方または両方が、トップパック４０５の周りで連続的または不連続的に延びることができる。例えば、第１の熱遮断部４０８は、トップパック４０５の周りに実質的に連続的に延びることができるが、底部領域において第１の熱遮断部４０８を横切る１つ以上の接続部、例えば最小限の厚さの延長部を有し、トップパック４０５の内部ゾーン４１２を外部ゾーン４１４に結合させてもよく、これにより、トップパック４０５のワンピース設計が可能になる。しかしながら、第２の熱遮断部４１０は、トレンチがトップパック４０５を通って形成されていない部分を、トレンチの半径の周りに有してもよい。この配置について以下にさらに詳細に説明する。

【0038】

［００４８］ 複数の熱遮断部の利点は、上面から画定された熱遮断部と底面から画定された熱遮断部が、２つのゾーン間のクロストークを低減するのに役立ち、ゾーン間の温度調整をさらに微調整できることである。トップパック４０５は、任意の数の材料から構成されてもよく、実施形態では、アルミニウム材料であってもよく、アルミニウム材料を含んでもよい。トップパック４０５は、コーティングされたまたはメッキされたアルミニウムを含む、任意のタイプのアルミニウムとすることができる。例えば、トップパック４０５は、実施形態において、ニッケルまたはチタンでコーティングされたアルミニウムであってもよく、これにより、トップパック４０５をエッチングから保護することができる。

【0039】

［００４９］ ヒータ４２５は、実施形態において、抵抗ヒータまたは流体ヒータを含むことができる。ヒータ４２５は、冷却プレート４３５の上面４３６と接合または結合され、バッキングプレート４１５とも接合または結合されたポリマーヒータを含むことができる。ヒータ４２５は、実施形態において複数のヒータを含むことができ、第１のヒータ４２６および第２のヒータ４２７を含むことができる。第１のヒータ４２６は、第１の位置でバッキングプレート４１５と結合され、第２のヒータ４２７は、第２の位置でバッキングプレート４１５と結合され得る。第１のヒータ４２６は、冷却プレート４３５の内部領域に配置され、かつ内部ゾーン４１２の中に、または内部ゾーン４１２と一致して配置されてもよい。第２のヒータ４２７は、冷却プレート４３５の外部領域に配置され、かつ外部ゾーン４１４の中に、または外部ゾーン４１４と一致して配置されてもよい。第２のヒータ４２７は、実施形態において、第１の熱遮断部４０８の半径方向外側に配置されてもよい。間隙４３７が、バッキングプレート４１５によって上方から画定され、冷却プレート４３５によって下方から画定されてもよい。間隙４３７は、第１のヒータ４２６と第２のヒータ４２７との間に位置してもよく、２つのヒータの間に半径方向に配置された環状間隙であってもよい。いくつかの実施形態では、第２のヒータ４２７は、冷却プレート４３５の上面４３６の半径方向縁部に近接して延びていてもよく、第２のヒータ４２７は、冷却プレート４３５の上面４３６の半径方向縁部まで延びていてもよい。

【0040】

［００５０］ 第１のヒータ４２６および第２のヒータ４２７は、互いに独立して作動させることができ、トップパック４０５およびトップパック４０５上にある基板全体にわたって温度を調節することができる。各ヒータは、約２５℃もしくはそれより上に達する動作温度の範囲を有してもよく、各ヒータは、約５０℃もしくはそれより高く、約６０℃もしくはそれより高く、約７０℃もしくはそれより高く、約８０℃もしくはそれより高く、約９０℃もしくはそれより高く、約１００℃もしくはそれより高く、約１２５℃もしくはそれより高く、約１５０℃もしくはそれより高く、約１７５℃もしくはそれより高く、約２００℃もしくはそれより高く、約２５０℃もしくはそれより高く、約３００℃もしくはそれより高く、約３５０℃もしくはそれより高く、約４００℃もしくはそれより高く、約５００℃もしくはそれより高く、約６００℃もしくはそれより高く、約７００℃もしくはそれより高く、またはそれより高く加熱するように構成されてもよい。ヒータは、これらの記載された数のうちの任意の２つの間に包含される任意の範囲で、またはこれらの範囲のいずれかに包含されるより小さな範囲で動作するように構成されてもよい。

【0041】

［００５１］ 第１のヒータ４２６および第２のヒータ４２７は、互いの温度範囲内で動作するように構成されてもよく、トップパック４０５またはトップパック４０５上にある基板の表面にわたって特定の温度を維持するように構成されてもよい。例えば、第１のヒータ４２６が、内部ゾーン４１２を第１の温度に維持するように動作するように構成され、第２のヒータ４２７が、外部ゾーン４１４を、第１の温度と同様のまたは異なる第２の温度に維持するように動作するように構成されてもよい。ヒータまたはゾーンのいずれかの各温度が、上記または上記に含まれる任意の温度であってよく、これにより、２つのヒータを数十度または数百度の差で動作させることができる。さらに、実施形態では、２つのヒータの動作温度の差、または内部ゾーン４１２および外部ゾーン４１４の維持温度の差は、１０℃未満であってもよい。２つのヒータ間の温度差または２つのゾーンによって維持される温度差はまた、実施形態において、約５℃もしくはそれより小さい、約４℃もしくはそれより小さい、約３℃もしくはそれより小さい、約２℃もしくはそれより小さい、約１℃もしくはそれより小さい、約０．９℃もしくはそれより小さい、約０．８℃もしくはそれより小さい、約０．７℃もしくはそれより小さい、約０．６℃もしくはそれより小さい、約０．５℃もしくはそれより小さい、約０．４℃もしくはそれより小さい、約０．３℃もしくはそれより小さい、約０．２℃もしくはそれより小さい、約０．１℃もしくはそれより小さい、またはそれより小さくてもよい。２つのゾーンの間のこのような微小な温度差を可能にすることによって、基板を横切る前駆体の流れ、他のチャンバ構成要素からの干渉、製造ステップに基づいて１つのゾーンで発生するが他のゾーンでは発生しない反応または動作、および他の変動源によって生じる温度変動が、動作中、抗するように制御される。これにより、従来の技術と比較して、ゾーンおよび処理される基板にわたって改善された均一性が可能になる。

【0042】

［００５２］ 冷却プレート４３５は、冷却プレート４３５内に１つ以上のチャネル４３８を画定することができる。チャネル４３８は、冷却プレート４３５の周りに１つ以上の温度制御された流体を分配するように構成することができる。チャネル４３８は、基板支持アセンブリのステムからアクセス可能な、冷却プレート４３５の中央領域または内部領域の中央ポート４３９からアクセスすることができる。冷却流体が、ステムを上って、中央ポート４３９に供給され、その後、中央ポート４３９は、流体がチャネル４３８を回って流れるのを可能にすることができる。チャネル４３８は、冷却プレート４３５の周りの実質的に同心の円のみならず、螺旋またはコイルなどの多数の幾何学的パターンであってよい。パターンは、冷却プレート４３５の外側部分まで延びてから、同様に冷却プレート４３５の中央領域に位置する出口ポートに戻ることができ、出口ポートは、ペデスタルのステム内の追加のチャネルまたはカップリングへのアクセスを提供し、流体を熱交換器または冷却および再循環用の他の装置に戻すことができる。図示されているように、冷却プレート４３５は、バックプレート４４５の隆起部４５１まで完全には延びておらず、冷却プレート４３５の半径方向縁部とバックプレート４４５の隆起部４５１との間に容積部４５０の間隙を維持することができる。このような間隙は、トップパック４０５まで伝わり得る、冷却プレート４３５およびヒータ４２５からバックプレート４４５への熱伝達を制限または防止することができる。

【0043】

［００５３］ トップパック４０５は、トップパック４０５の外半径の周りに１つ以上の凹状レッジ４０４を画定することができる。凹状レッジ４０４は、バッキングプレート４１５および／またはバックプレート４４５の外径と同様または等しい外径によって特徴付けられ得る、トップパック４０５の縁部に向かって延びるまたは降下することができる。図４には、２つの凹状レッジ４０４が示されているが、トップパック４０５は、任意の数の凹状レッジ４０４を画定することができる。凹状レッジ４０４およびトップパック４０５の態様が、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリ４００の別の概略部分断面図を示す図５に、さらに示されている。

【0044】

［００５４］ 図５に示すように、基板支持アセンブリ４００は、トップパック４０５の周りに形成または画定され得る複数の溝５０５によって特徴付けられ得るトップパック４０５を含み得る。溝５０５は、トップパック４０５上に存在する基板との真空チャックを形成し、動作中の基板の動きを制限するための経路を提供することができる。トップパック４０５はまた、上述したように、１つ以上の凹状レッジ４０４を画定することができる。図示されているように、第１の凹状レッジ４０４ａと第２の凹状レッジ４０４ｂが、トップパック４０５に画定され、第２の凹状レッジ４０４ｂは、トップパック４０５の外縁部まで延びることができる。トップパック４０５は、トップパック４０５内に１つ以上の凹部５１０を画定することができる。凹部５１０は、円筒状の凹部、矩形の凹部、またはトップパック４０５を通ってある深さまで延びる任意の他の形状であってもよい。凹部５１０は、トップパック４０５の縁部領域の周りに分布し、実施形態において、１個の凹部、２個の凹部、３個の凹部、４個の凹部、５個の凹部、６個の凹部、７個の凹部、８個の凹部、９個の凹部、１０個の凹部、またはそれより多い凹部を含むことができる。

【0045】

［００５５］ 凹部５１０は、ピン５１５の位置を提供することができ、ピン５１５は、トップパック４０５の凹部５１０内に配置され得る。凹部５１０は、トップパック４０５の外部領域の周りの任意の位置に画定することができ、実施形態において、凹部５１０は、トップパック４０５に画定された凹状レッジ４０４の中に画定される。図示されているように、凹部５１０は、トップパック４０５の上面４０６の下に位置し、かつ第１の凹状レッジ４０４ａの下に位置する第２の凹状レッジ４０４ｂの上に位置する第１の凹状レッジ４０４ａに画定されてもよい。凹部５１０は、凹状レッジ４０４ａ内におけるトップパック４０５の周りの複数の位置に画定することができ、実施形態において、凹状レッジ４０４ａは、約２個と約１０個の間の凹部５１０、約２個と約５個の間の凹部５１０、または約２個と約４個の間の凹部５１０を画定することができる。いくつかの実施形態において、凹状レッジ４０４ａは、トップパック４０５の周りに等距離に分布した３つの凹部５１０を画定することができる。ピン５１５は、凹部５１０内に着座した第１の部分５１６と、凹部５１０の上方に延びる第２の部分５１７とを有するセラミックピンであってもよく、またはそれを含んでもよい。ピン５１５の第２の部分５１７は、エッジリング５２０が着座する面を画定することができる。

【0046】

［００５６］ エッジリング５２０は、トップパック４０５内の凹部５１０に配置された複数のピン５１５上に着座させることができる。エッジリング５２０は、トップパック４０５と同様の材料または異なる材料とすることができ、実施形態において、エッジリング５２０は、ニッケルメッキされたアルミニウムまたは他のメッキされたアルミニウムを含むことができ、これらは、例えば、ハロゲン含有前駆体を用いたエッチング工程中にエッジリング５２０の腐食を制限することができる。エッジリング５２０は、凹状レッジ４０４に沿ってトップパックの周りに延びてもよく、実施形態において、トップパック４０５の最上平面の上方に垂直に延びるようにトップパック４０５の上方に垂直に延びてもよい。エッジリング５２０は、実施形態において斜角をつけられても面取りされてもよい、トップパック４０５に向かって延びる内側縁部５２２によって特徴付けられてもよい。エッジリング５２０はまた、いくつかの実施形態において、エッジリング５２０がトップパック４０５の外半径を越えて延びないように、トップパック４０５の外径と等しいかまたは同様の外径によって特徴付けられてもよい。エッジリング５２０は、ピン５１５上に着座してもよく、トップパック４０５の上方に浮いていてもよい。いくつかの実施形態において、エッジリング５２０は、トップパック４０５と接触しなくてもよく、これは、凹状レッジ４０４を含むトップパック４０５の各表面とエッジリング５２０との間の連続的な間隔を可能にする。パージガスが、凹状レッジ４０４を通って延びるトップパック４０５を通る開孔を通って流されてもよく、これにより、エッジリング５２０の周りからの連続パージが可能になる。エッジリング５２０は、いくつかの実施形態において、基板の縁部領域の追加のエッチング、堆積、または処理を防止または制限するために、チャンバの外側縁部からのかなりの量の前駆体の流れがブロックされることを可能にする。

【0047】

［００５７］ 図６は、本技術の実施形態による例示的なバッキングプレート６００の平面図を示す。バッキングプレート６００は、基板支持アセンブリのトップパックと共に流れのチャネルを少なくとも部分的に画定し、基板支持アセンブリ上の堆積、エッチングまたは粒子蓄積を制限または防止するために、ペデスタルおよびトップパックを通ってパージガスを供給するためのアクセスを提供するように構成されてもよい。バッキングプレート６００は、実質的に環状の形状によって特徴付けられてもよく、バッキングプレート６００を通る複数の開孔を画定してもよい。開孔６０５が、トップパックを通る開孔と一直線になって、バッキングプレート６００および対応するトップパック（例えば、前述のトップパック４０５）を通って真空チャックが印加されるための直接経路を提供することができる。開孔６１０および開孔６１５は、バッキングプレート６００とバッキングプレートが結合されるトップパックとの間に画定されたチャネルへのアクセスを提供することができ、これにより、パージガスをトップパックの追加の領域に送ることができる。

【0048】

［００５８］ 開孔６１０は、バッキングプレート６００の上面６０２によって画定される第１の凹部６１２へのアクセスを提供することができる。バッキングプレート６００は、バッキングプレート６００の周りに放射状に分布した１つ以上の開孔６１０を画定することができ、図示されるように、対応する第１の凹部６１２と共に４つが示されているが、特定の基板支持アセンブリの形状、サイズ、および間隔に応じて、例示的なバッキングプレート６００は、実施形態において、より多くのまたはより少ない開孔６１０および第１の凹部６１２を含むことができる。第１の凹部６１２は、バッキングプレート６００の外側部分にわたって画定され、開孔６１０から半径方向または横方向に２つの反対方向に画定され得る。第１の凹部６１２の個々のアームは、横方向に延びて、その後、バッキングプレート６００の外側縁部から離れるように曲がるまたは角度をつけることができる。第１の凹部６１２の各アームに沿って、バッキングプレートに対応するトップパックを通るアクセス開孔があって、パージガスのための流路を提供してもよい。

【0049】

［００５９］ 開孔６１５は、バッキングプレート６００の上面６０２によって画定される第２の凹部６１６へのアクセスを提供することができる。バッキングプレート６００は、バッキングプレート６００の周りに放射状に分布した１つ以上の開孔６１５を画定することができ、図示されるように、対応する第２の凹部６１６と共に４つが示されているが、特定の基板支持アセンブリの形状、サイズ、および間隔に応じて、例示的なバッキングプレート６００は、実施形態において、より多くのまたはより少ない開孔６１５および第２の凹部６１６を含むことができる。第２の凹部６１６へのアクセスを提供する開孔６１５は、いくつかの実施形態に示すように、第１の凹部６１２へのアクセスを提供する開孔６１０と交互に、バッキングプレート６００の周りに形成することができる。第２の凹部６１６は、実施形態において、バッキングプレート６００の中央領域に向かって半径方向内側へ画定され、２つの経路６１８へ広がり、その後、４つの経路６２０に延びる繰り返しパターンを画定することができる。第２の凹部６１６の各アームに沿って、バッキングプレートに対応するトップパックを通るアクセス開孔があって、パージガスのための流路を提供してもよい。このように、図示のような第１の凹部６１２の組み合わせは、対応するトップパックを通って画定された合計８個の開孔へのアクセスを提供することができ、第２の凹部６１６の組み合わせは、第１の凹部６１２からアクセスされる８個の開孔の半径方向内側に、対応するトップパックを通って画定された１６個の開孔へのアクセスを提供することができる。そのような設計は、トップパックの表面上またはトップパック上に存在する基板の周りの粒子の蓄積を制限または防止することができる、トップパックを通る十分なパージガス流を提供することができる。他の実施形態において、任意の追加の数の開孔が、バッキングプレートおよび対応するトップパックの周りおよびそれらを通って形成されてもよい。

【0050】

［００６０］ バッキングプレート６００は、バッキングプレート６００の半径の周りに延びる第３の凹部６２５を、さらに画定することができ、これは、上述の第１の熱遮断部４０８などの熱遮断部と一直線になることができる。バッキングプレート６００は、上面６０２内に画定され得る、説明された他の凹部とは異なり、バッキングプレート６００を完全に貫通し得る第４の凹部６３０を、さらに画定することができる。第４の凹部６３０は、上述した第２の熱遮断部４１０などの熱遮断部と一直線になってもよい。第４の凹部６３０でバッキングプレート６００を通る完全な凹部を提供することによって、第２の熱遮断部４１０は、トップパック４０５の底部を通って上方に延びるので、より一貫した顕著な熱遮断部が、もたらされ得る。さらに、第３の凹部６２５および第４の凹部６３０の一方または両方が、上述した間隙４３７などのヒータ間の間隙と整列してもよい。これは、基板支持アセンブリの内部ゾーンと外部ゾーンとの間に追加の熱遮断部を提供し得る。

【0051】

［００６１］ 図７Ａは、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。断面は、例えば、図６に示すような線Ａを通り、バッキングプレート６００の開孔６１０および第１の凹部６１２の図を提供することができる。基板支持アセンブリは、先に説明した基板支持アセンブリ４００と同様であってもよいし、代替的な図であってもよく、トップパック４０５、エッジリング５２０、バッキングプレート４１５、およびバックプレート４４５を含み得る。図示のように、バックプレート４４５は、パージガスをステムなどの基板支持アセンブリの中央領域から基板支持アセンブリの外部へ送出するための１つ以上のチャネル７０５を画定することができる。チャネル７０５は、バックプレート４４５を通って半径方向外側に延びた後に、バッキングプレート４１５に向かって垂直に移行することができる。開孔６１０は、トップパック４０５によって上から画定されたチャネルを生成し得る第１の凹部６１２へのアクセスを提供することができる。エッジリング５２０の下などのトップパック４０５の縁部領域への、トップパック４０５を通って上がる１つ以上の開孔が、このチャネル内にトップパック４０５に沿って画定されてもよい。

【0052】

［００６２］ 図７Ｂは、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。断面は、例えば、図６に示すような線Ｂを通り、バッキングプレート６００の開孔６１５および第２の凹部６１６の図を提供することができる。図示のように、バックプレート４４５は、パージガスをステムなどの基板支持アセンブリの中央領域から基板支持アセンブリの外部へ送出するための１つ以上の追加のチャネル７０５を画定することができる。チャネル７０５は、バックプレート４４５を通って半径方向外側に延びた後に、バッキングプレート４１５に向かって垂直に移行することができる。開孔６１５は、トップパック４０５によって上から画定されたチャネルを生成し得る第２の凹部６１６へのアクセスを提供することができる。凹部６１６の繰り返し経路を通ってトップパック４０５の１つ以上の内部領域への、トップパック４０５を通って上がる１つ以上の開孔が、このチャネル内にトップパック４０５に沿って画定されてもよい。開孔は、凹部６１６の半径方向部分に沿って、ならびに繰り返し部分６１８および６２０に沿ってなど、複数の位置でトップパック４０５を通って画定されてもよい。例えば、例示的な開孔７１５，７１６が、図７Ｃに示されており、図７Ｃは、代替的な線または断面に沿った、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。図示のように、開孔７１５は、凹部６１６に沿って配置され、開孔７１６は、繰り返し領域６１８内に配置されてもよい。論じられた例示的な開孔パターンは単に説明のためのものであり、バッキングプレートの構成を含む本技術によって可能にされる様々な開孔パターンが同様に包含されることを、理解されたい。

【0053】

［００６３］ 図８は、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリ８００の概略部分断面図を示す。基板支持アセンブリ８００は、先に論じた基板支持体４００またはペデスタル２６５に類似していてもよく、それらの構造とともに上述したいくつかまたはすべての特徴を含むことができる。基板支持アセンブリ８００は、トップパック８０５を含むことができる。複数のヒータ８１５が、トップパック８０５と結合されてもよい。ヒータ８１５は、抵抗ヒータまたは温度制御された流体が流れる流体チャネルであってもよい。図示したような実施形態において、ヒータ８１５は、トップパック８０５の背面全体に広がる抵抗ヒータであってもよい。冷却プレート８２０が、冷却プレートの上面８２２において複数のヒータ８１５と結合されてもよい。冷却プレート８２０はまた、冷却プレートを通って温度制御された流体を分配するように構成された１つ以上のチャネル８２５を画定することができる。

【0054】

［００６４］ 絶縁体８３０が、上面８２２の反対側の冷却プレート８２０の第２の面８２４と結合されてもよい。絶縁体８３０は、実施形態において、セラミックであってもよいし、またはセラミックを含んでもよく、トップパック８０５もまた、実施形態において、セラミックであってもよいし、またはセラミックを含んでもよい。冷却プレート８２０およびバックプレート８３５は、実施形態において、前述のように処理またはコーティングされたアルミニウムを含む、アルミニウムであってもよく、または含んでもよい。バックプレート８３５は、絶縁体８３０の下に結合されてもよい。バックプレート８３５、絶縁体８３０、および冷却プレート８２０は、互いに結合されてもよく、実施形態において、直接に一緒に結合されてもよい。結合された部品は各々が、この構造体を通る少なくとも１つのチャネル８４０の少なくとも一部を画定することができ、これにより、リフトピン８４２のアクセスを提供することができる。リフトピン８４２は、基板を持ち上げたり下降させたりするために、チャネル８４０を通ってトップパック８０５を通って持ち上げられるように構成することができる。冷却プレート８２０は、冷却プレート８２０の半径方向縁部まで延びる、上面８２２からの凹状レッジ８２７を画定することができる。凹状レッジ８２７は、トップパック８０５の半径方向縁部を越えて延びることができる。

【0055】

［００６５］ エッジリング８４５が、冷却プレート８２０の外側部分の周りの凹状レッジ８２７上に配置されてもよい。エッジリング８４５は、凹状レッジ８２７上に着座したエッジリング８４５の本体から延びる上面８４６を含むことができる。上面８４６は、トップパック８０５の外半径の上に半径方向または水平に延びるリップ８４７を画定することができ、トップパック８０５に向かって延びる斜角をつけられたまたは面取りされた縁部によって特徴付けられ得る。実施形態において、リップ８４７は、トップパック８０５と接触しなくてもよく、リップ８４７とトップパック８０５との間にパージガスを通過させるように構成された構成要素間の空間を提供してもよい。エッジリング８４５は、凹状レッジ８２７上に着座したエッジリング８４５の本体から延びる側壁８４８を、さらに含むことができる。側壁８４８は、絶縁体８３０およびバックプレート８３５の周りに垂直に延びる延長部８４９を画定することができる。延長部８４９は、絶縁体８３０またはバックプレート８３５と接触しなくてもよく、延長部８４９と、絶縁体８３０およびバックプレート８３５との間にパージガスを通過させるように構成された構成要素間の空間を提供してもよい。延長部８４９は、バックプレート８３５のベース厚まで延びてもよく、実施形態において、積み重ねられた構成要素上の粒子の蓄積を制限または防止するために、バックプレート８３５をわずかに越えてまたはバックプレート８３５より下方に延びてもよい。

【0056】

［００６６］ ヒータ８１５は、トップパック８０５の背面全体にわたる様々な構成の複数のヒータを含むことができる。例えば、ヒータ８１５は、トップパック８０５全体にわたって複数の半径ゾーンを生成する、トップパック８０５に沿って半径方向外側に延びる複数のポリマーヒータまたはプリンテッドヒータを含んでもよい。例えば、円形パターンの中央ヒータが、トップパック８０５の下の中央位置に配置またはプリントされてもよい。環状の形状を有する追加のヒータが、中央ヒータの周りに配置されてもよく、約２個もしくはそれより多いヒータ、約３個もしくはそれより多いヒータ、約４個もしくはそれより多いヒータ、約５個もしくはそれより多いヒータ、約６個もしくはそれより多いヒータ、約７個もしくはそれより多いヒータ、またはそれより多いヒータを含む、外側に延びる任意の数のヒータを含んでよい。ヒータは、調節可能な抵抗を含むことができ、これにより、ヒータを独立して制御し、異なる温度で動作させることができる。各ヒータは、前述の温度のいずれで動作してもよく、ヒータは、前述したような温度差に維持することができる。

【0057】

［００６７］ 図９は、本技術の実施形態による例示的な基板支持アセンブリ８００の追加の概略部分断面図を示す。図９は、エッジリング８４５が除去された断面図を示す。図示されているように、トップパック８０５は、エッジリング８４５のリップ８４７がその上に延びることができる、凹状レッジ９０７を含むことが分かる。凹状レッジ９０９はまた、トップパック８０５の半径方向縁部において冷却プレート８２０の上面に沿って画定されてもよい。図示されているように、凹状レッジ９０９は、冷却プレート８２０に沿って半径方向内側に、かつトップパック８０５の下で、凹状レッジ９０７の距離の半分未満だけ延びることができる。いくつかの実施形態において、凹状レッジ９０９は、凹状レッジ９０７の半径方向内側への距離の約４０％もしくはそれより短い距離だけ延びてもよく、約３０％もしくはそれより短い、約２０％もしくはそれより短い、約１０％もしくはそれより短い、約５％もしくはそれより短い、またはそれより短い距離だけ延びてもよい。

【0058】

［００６８］ 凹状レッジ９０９は、冷却プレート８２０の上面８２２によって下方から画定されるチャネル９１０を少なくとも部分的に画定することができる。チャネル９１０は、凹状レッジ９０９内などのトップパック８０５の外縁部の下方で延びてもよく、チャネル９１０は、トップパックと冷却プレートとの間にエラストマ要素またはＯリングを着座させるように構成されてもよい。上述したように、冷却プレート８２０、絶縁体８３０、およびバックプレート８３５は、直接に一緒に結合されてもよく、これは、構成要素間の粒子分布を低減または除去し得る。トップパック８０５は、離れて構造体と結合されてもよく、図示のようにチャネル９１０内のトップパック８０５と冷却プレート８２０との間に配置されたエラストマ要素が、トップパックと他の構成要素との間の粒子分布を制限または防止する。

【0059】

［００６９］ 前述の説明では、説明の目的で、本技術の様々な実施形態の理解を提供するために、多くの詳細が述べられている。しかしながら、特定の実施形態が、これらの詳細の一部を伴わずに、または追加の詳細と共に実施され得ることは、当業者に明らかであろう。

【0060】

［００７０］ いくつかの実施形態を開示したが、実施形態の精神から逸脱することなく、様々な修正、代替構成、および均等物を使用できることが、当業者には理解されるであろう。さらに、多くの周知のプロセスおよび要素は、本技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために記載されていない。従って、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと解釈すべきではない。

【0061】

［００７１］ 値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間にある各々の値もまた、文脈上明らかにそうでないと判断されない限り、下限の１の位の最小端数まで、具体的に開示されるものとする。記載された範囲内の任意の記載された値または記載されていない間にある値と、その記載された範囲内の任意の他の記載されたまたは間にある値との間の任意のより狭い範囲が、包含される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、独立してその範囲内に含まれてもよいし、または除外されてもよく、記載された範囲内の任意の明確に除外された上限または下限に従って、これらのより小さい範囲内に、上限と下限のいずれか一方が含まれる、両方とも含まれない、または両方とも含まれるような各範囲もまた、本技術の中に包含される。記載された範囲が、上限と下限の１つまたは両方を含む場合、それら含まれている上限と下限のいずれか一方または両方を除外した範囲もまた含まれる。

【0062】

［００７２］ 本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈上明らかにそうでないと判断されない限り、複数の言及を含む。したがって、例えば、「１つの層（ａ ｌａｙｅｒ）」への言及は、複数の層を含み、「前駆体（ｔｈｅ ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）」への言及は、１つ以上の前駆体および当業者に知られているその均等物への言及を含む、等々である。

【0063】

［００７３］ また、本明細書および以下の特許請求の範囲で使用される場合、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含んでいる（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という言葉は、記載された特徴、完全体、構成要素、または工程の存在を明示することを意図するが、１つ以上の他の特徴、完全体、構成要素、工程、動作またはグループの存在または追加を排除しない。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9】