▶ アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドの特許一覧
(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】2023-09-07
(45)【発行日】2023-09-15
(54)【発明の名称】高温ＲＦヒータペデスタル
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20230908BHJP
H05H 1/46 20060101ALN20230908BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H05H1/46 M
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021513952
(86)(22)【出願日】2019-08-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-04
(86)【国際出願番号】 US2019048099
(87)【国際公開番号】W WO2020060722
(87)【国際公開日】2020-03-26
【審査請求日】2021-05-10
(31)【優先権主張番号】16/132,806
(32)【優先日】2018-09-17
(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】パク， スナム
(72)【発明者】
【氏名】ベンジャミンソン， デーヴィッド
(72)【発明者】
【氏名】ワン， シクン
(72)【発明者】
【氏名】ルボミルスキー， ドミトリー
【審査官】杢 哲次
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１０３６３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２１７２７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０３２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２３３４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１７０５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－９２４４８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３４７６２０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０５Ｈ １／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板支持面を有する基板支持アセンブリであって、前記基板支持面を画定するセラミックヒータと、
前記セラミックヒータが上に設置されている下地プレートと、
前記下地プレートが連結されているステムと、
前記セラミックヒータ内の前記基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極とを備える、基板支持アセンブリ、及び
前記ステムを通じて前記電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成されたＲＦマッチであって、ハウジングと、前記ハウジングの壁に設けられたＡＣ電力入力部と、前記ハウジングの壁に設けられたＲＦ電力入力部と、前記ＡＣ電流及び前記ＲＦ電力を出力するために前記ハウジングの壁に設けられた主要連結部と、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部を前記主要連結部に連結する配線上に設けられたインダクタ及びキャパシタを備えるＲＦフィルタと、前記ハウジング内において前記ＲＦ電力入力部を前記主要連結部に連結するＲＦストラップと、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部及び前記ＲＦフィルタと前記ＲＦ電力入力部との間に配置された仕切りとを備える、ＲＦマッチ
を備える、半導体処理システムであって、
前記ＲＦマッチは、前記ステムに沿って前記基板支持アセンブリに連結されており、前記基板支持アセンブリ及び前記ＲＦマッチは、前記半導体処理システム内で垂直方向に平行移動が可能であり、前記電極は、前記半導体処理システムの中の前記基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するためのＲＦ電極と、前記セラミックヒータの温度を制御するために熱を生成する抵抗素子との、両方として作動するように構成されている、半導体処理システム。
【請求項2】
前記電極が前記セラミックヒータ内に埋め込まれている、前記基板支持面からの深さは、５ｍｍ以下である、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項3】
前記基板支持アセンブリは、２００℃以上の温度に基板を加熱するよう構成されている、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項4】
前記基板支持面が、酸化イットリウムを含むプラズマ耐性材料でコーティングされている、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項5】
前記ＲＦマッチの前記主要連結部と前記基板支持アセンブリとの間に延在するＲＦロッドを更に備える、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項6】
前記ステムの中に配置され前記セラミックヒータに拡散接合されたセラミックシャフト内に配置されている、第２ＲＦロッドを更に備える、請求項５に記載の半導体処理システム。
【請求項7】
前記基板支持アセンブリが、前記ＲＦロッドと前記電極との間に１０を下回る数の連結部を備える、請求項５に記載の半導体処理システム。
【請求項8】
前記インダクタは、フェライトコアを備え、かつ少なくとも２μＨを提供する、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項9】
前記ＲＦマッチは、パルスＲＦ電力を提供するよう構成されている、請求項１に記載の半導体処理システム。
【請求項10】
基板支持面を有する基板支持アセンブリであって、前記基板支持面を画定するセラミックヒータと、
前記セラミックヒータが上に設置されている下地プレートと、
前記下地プレートが連結されているステムと、
前記セラミックヒータ内の前記基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極であって、前記基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するためのＲＦ電極と、前記セラミックヒータの温度を制御するために熱を生成する抵抗素子との、両方として作動するよう構成されている電極と、
前記ステムを通じて前記電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成されたＲＦマッチであって、ハウジングと、前記ハウジングの壁に設けられたＡＣ電力入力部と、前記ハウジングの壁に設けられたＲＦ電力入力部と、前記ＡＣ電流及び前記ＲＦ電力を出力するために前記ハウジングの壁に設けられた主要連結部と、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部を前記主要連結部に連結する配線上に設けられたインダクタ及びキャパシタを備えるＲＦフィルタと、前記ハウジング内において前記ＲＦ電力入力部を前記主要連結部に連結するＲＦストラップと、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部及び前記ＲＦフィルタと前記ＲＦ電力入力部との間に配置された仕切りとを備える、ＲＦマッチとを備える、
基板支持アセンブリ。
【請求項11】
前記ＲＦマッチが、前記電極に１００Ｗ以下のプラズマ出力を提供するよう構成されており、前記ＲＦマッチの前記主要連結部は、前記ＲＦマッチと前記基板支持アセンブリとの間に延在するＲＦロッドに連結されている、請求項１０に記載の基板支持アセンブリ。
【請求項12】
基板支持面を有する基板支持アセンブリであって、前記基板支持面を画定するセラミックヒータと、
前記セラミックヒータが上に設置されている下地プレートと、
前記下地プレートが連結されているステムと、
前記セラミックヒータ内の前記基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極であって、前記基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するためのＲＦ電極と、前記セラミックヒータの温度を制御するために熱を生成する抵抗素子との、両方として作動するよう構成されている電極とを備える、基板支持アセンブリ、及び
前記ステムを通じて前記電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成されたＲＦマッチであって、ハウジングと、前記ハウジングの壁に設けられたＡＣ電力入力部と、前記ハウジングの壁に設けられたＲＦ電力入力部と、前記ＡＣ電流及び前記ＲＦ電力を出力するために前記ハウジングの壁に設けられた主要連結部と、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部を前記主要連結部に連結する配線上に設けられたインダクタ及びキャパシタを備えるＲＦフィルタと、前記ハウジング内において前記ＲＦ電力入力部を前記主要連結部に連結するＲＦストラップと、前記ハウジング内において前記ＡＣ電力入力部及び前記ＲＦフィルタと前記ＲＦ電力入力部との間に配置された仕切りとを備える、ＲＦマッチを備える、半導体処理システムであって、
前記ＲＦマッチは、前記ステムに沿って前記基板支持アセンブリに連結され、前記ＲＦマッチは、前記電極に５０Ｗ以下のプラズマ出力を提供するよう構成されており、前記ＲＦマッチと前記電極との間の電気的連結は、稼働中の損失が１Ｗ以下であることにより特徴付けられ、前記基板支持アセンブリ及び前記ＲＦマッチは、前記半導体処理システム内で垂直方向に平行移動が可能である、
半導体処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
［０００１］この出願は、２０１８年９月１７日出願の米国特許出願第１６／１３２，８０６号に対する優先権の利益を主張するものであり、当該出願の内容は、その全体があらゆる目的のために参照により本書に援用される。
［０００１］この出願は、２０１８年９月１７日出願の米国特許出願第１６／１３２，８０６号に対する優先権の利益を主張するものであり、当該出願の内容は、その全体があらゆる目的のために参照により本書に援用される。
【0002】
［０００２］本書の技術は、半導体製造のための構成要素及び装置に関する。より具体的には、本書の技術は、基板ペデスタルアセンブリ及びその他の半導体処理機器に関する。
【背景技術】
【0003】
［０００３］集積回路は、基板表面上に微細にパターニングされた材料層を作り出すプロセスによって実現される。基板上にパターニングされた材料を作リ出すには、材料を形成し除去するための制御された方法が必要となる。かかるプロセスが行われる温度は、最終製品に直接的な影響を与えうる。基板温度は、多くの場合、処理中に基板を支持するアセンブリを用いて制御され、維持される。更に、基板処理に使用されうるラジカル放出物（ｒａｄｉｃａｌ ｅｆｆｌｕｅｎｔｓ）を生成するために、基板レベルのプラズマが形成されうる。基板処理がより微細なものになるにつれて、多くのプラズマ工程が、構造物を損傷する出力レベルで行われるようになっている。かかる工程は、プラズマ特性に対する十分な制御を提供しえないので、パフォーマンスの変動がもたらされる。この変動の程度によっては、プロセスが基板表面全体で均一に実施されないことがあり、かかるプロセスの適用によって生じたばらつきのせいで、デバイスの不具合が発生しうる。
【0004】
［０００４］更に、半導体処理チャンバの中に収納された構造物は、チャンバ内で実施されるプロセスにより影響を受けうる。例えば、チャンバ内で生成されたプラズマ放出物が、他のチャンバ部品にボンバード（衝突）すること、又は別様に他のチャンバ部品と相互作用することがあり、これにより、腐食又は浸食がもたらされうる。
【0005】
［０００５］ゆえに、上記の理由又はその他の理由により、半導体処理チャンバ内の改良型の機器及びアセンブリが必要とされている。本書の技術は、かかる必要性及びその他の必要性に対処するものである。
【発明の概要】
【0006】
［０００６］基板支持面を有する基板支持アセンブリを含みうる、半導体処理システムについて説明する。例示的な基板支持アセンブリは、基板支持面を画定するセラミックヒータを含みうる。このアセンブリは、セラミックヒータが上に設置されている下地プレート（ｇｒｏｕｎｄ ｐｌａｔｅ）を含みうる。アセンブリはステムを含んでよく、このステムに下地プレートが連結される。アセンブリは、セラミックヒータ内の基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極も含みうる。チャンバ又はシステムは、ステムを通じて電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成された、ＲＦマッチも含みうる。ＲＦマッチは、ステムに沿って基板支持アセンブリに連結されうる。基板支持アセンブリ及びＲＦマッチは、半導体処理システム内で垂直方向に平行移動が可能でありうる。
【0007】
［０００７］一部の実施形態では、電極がセラミックヒータ内に埋め込まれている、基板支持面からの深さは、約５ｍｍ以下でありうる。基板支持アセンブリは、約２００℃以上の温度に基板を加熱するよう構成されうる。基板支持面は、酸化イットリウムを含むプラズマ耐性材料でコーティングされうる。処理システムは、ＲＦマッチと基板支持アセンブリとの間に延在するＲＦロッドを更に含みうる。処理システムは、ステムの中に配置されセラミックヒータに拡散接合されたセラミックシャフト内に配置されている、第２ＲＦロッドも更に含みうる。基板支持アセンブリは、ＲＦロッドと電極との間に１０を下回る数の連結部を含みうる。ＲＦマッチは、ＲＦ電源をＲＦロッドに連結するＲＦストラップを含みうる。ＲＦマッチは、ＡＣ電源をＲＦロッドに連結するＲＦフィルタも含みうる。ＲＦフィルタはインダクタとキャパシタとを含みうる。インダクタはフェライトコアでありうるか、又はフェライトコアを含みうる。インダクタは、少なくとも２μＨのインダクタンスを提供しうる。ＲＦマッチは、パルスＲＦ電力を提供するよう構成されうる。電極は、半導体処理システムの中の基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するよう構成されうる。
【0008】
［０００８］本書の技術の実施形態の一部は、基板支持面を有する基板支持アセンブリも包含しうる。基板支持アセンブリは、基板支持面を画定するセラミックヒータを含みうる。基板支持アセンブリは、セラミックヒータが上に設置されている下地プレートも含みうる。基板支持アセンブリはステムを含んでよく、このステムに下地プレートが連結される。基板支持アセンブリは、セラミックヒータ内の基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極も含みうる。電極は、基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するよう構成されうる。基板支持アセンブリは、ステムを通じて電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成された、ＲＦマッチも含みうる。
【0009】
［０００９］一部の実施形態では、ＲＦマッチは、電極に約１００Ｗ以下のプラズマ出力を提供するよう構成されうる。ＲＦマッチは、ＲＦ電源を、ＲＦマッチと基板支持アセンブリとの間に延在するＲＦロッドに連結する、ＲＦストラップを含みうる。ＲＦマッチは、ＡＣ電源をＲＦロッドに連結するＲＦフィルタも含みうる。ＲＦフィルタはインダクタとキャパシタとを含みうる。基板支持アセンブリは、約４００℃以上の温度に基板を加熱するよう構成されうる。
【0010】
［００１０］本書の技術の実施形態の一部は、半導体処理システムも包含しうる。このシステムは、基板支持面を有する基板支持アセンブリを含みうる。基板支持アセンブリは、基板支持面を画定するセラミックヒータを含みうる。基板支持アセンブリは、セラミックヒータが上に設置されている下地プレートも含みうる。基板支持アセンブリはステムを含んでよく、このステムに下地プレートが連結される。基板支持アセンブリは、セラミックヒータ内の基板支持面から一定の深さのところに埋め込まれた電極も含みうる。電極は、基板支持アセンブリの上方の空間内でＲＦバイアスプラズマを生成するよう構成されうる。システムは、ステムを通じて電極にＡＣ電流及びＲＦ電力を提供するよう構成された、ＲＦマッチも含みうる。ＲＦマッチは、ステムに沿って基板支持アセンブリに連結されうる。ＲＦマッチは、電極に約５０Ｗ以下のプラズマ出力を提供するよう構成されうる。ＲＦマッチと電極との間の電気的連結は、稼働中の損失が約１Ｗ以下であることにより特徴付けられうる。基板支持アセンブリ及びＲＦマッチは、半導体処理システム内で垂直方向に平行移動が可能でありうる。
【0011】
［００１１］かかる技術により、従来型の機器よりも多数の利点が提供されうる。例えば、本書の技術の実施形態の一部によるアセンブリは、従来型のデバイスよりも高い温度で動作することが可能でありうる。更に、本書の技術のシステムは、低電力で安定したプラズマを生成可能であり、従来型のデバイスを上回る制御の向上を提供しうる。上記の実施形態及びその他の実施形態は、それらの多数の利点及び特徴と共に、以下の記述及び添付の図と併せて、より詳細に説明される。
【0012】
［００１２］本明細書の以下の部分及び図面を参照することによって、開示している実施形態の性質及び利点についての更なる理解が実現されうる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】［００１３］本書の技術の実施形態の一部による、例示的な処理ツールの一実施形態の上面図を示す。
【図2A】［００１４］処理チャンバであって、その中に本書の技術の実施形態の一部によるペデスタルが配置されうる、処理チャンバの一実施形態の概略断面図を示す。
【図3】［００１６］本書の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】［００１７］本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリの概略断面透視図を示す。
【図5】［００１８］本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリの概略断面図を示す。
【図6】［００１９］本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリの概略部分断面図を示す。
【図7】［００２０］本書の技術の実施形態の一部による、ＲＦマッチの概略図を示す。
【図8】［００２１］本書の技術の実施形態の一部による、ＲＦマッチの概略図を示す。
【図9】［００２２］本書の技術の実施形態の一部による、ＲＦマッチの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
［００２３］図のうちのいくつかは概略図として含まれている。図は例示のためのものであり、縮尺どおりであると明記されていない限り縮尺どおりと見なすべきではないと、理解されたい。更に、図は、概略図として理解を支援するために提供されており、現実的な描写と比較すると、全ての態様又は情報を含まないことがあり、例示を目的として、追加の又は強調された素材を含むことがある。
【0015】
［００２４］付随する図では、類似の構成要素及び／又は特徴は、同じ参照符号を有しうる。更に、同種の様々な構成要素は、類似した構成要素同士を区別する文字により、参照符号に従って区別されうる。本明細書において第１の参照符号のみが使用される場合、その記載は、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いずれにも適用可能である。
【0016】
［００２５］継続的にデバイスのフィーチャのサイズが縮小し、微細度が増すにつれて、材料除去の制御の重要性は増大しつつある。除去の方法の１つは、複数の部分を有するエッチングプロセスにおいて、材料の複数の薄層を順次除去することを伴う。かかるエッチングプロセスが、除去されるべきフィーチャ又は材料の表面を、その材料と不活性プラズマ放出物とを接触させることによって改質すること（ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ）を含みうるのであれば、これにより、材料の接合が損なわれ、高温で実施されうる後続の化学プロセスにおける除去が促進されうる。改質工程は、ウエハ又は基板のレベルのプラズマを形成することを含むことがあり、このプラズマ形成により、露出したフィーチャ及び材料のボンバードが可能になる。一部のプロセスは、材料の薄層（例えば数オングストローム又は数ナノメートルの材料）を除去するために使用され、その結果として、制御と除去の最小化とが得られる。
【0017】
［００２６］従来型のプラズマシステムの多くは、ペデスタル又は基板支持体をホット電極として利用して、制御された低レベルのバイアスプラズマを基板レベルで生成することが、可能ではない。プラズマ源及びマッチング回路に関する制限のせいで、低出力で一定的かつ十分にプラズマを持続させることは、技術的に可能ではない。複雑な連結部及びシステムにより、低出力プラズマには大きすぎる損失が生じうる。更に、同じ連結部及び材料が、ペデスタルアセンブリ上又はペデスタルアセンブリ内の抵抗ヒータに電流を送給するためにも使用されうる。電流関連構成要素はプラズマ出力からの干渉を受けることがあり、更なる損失が生じうる。更に、ペデスタルの構成によっては、ペデスタル内の連結により、チャック上の接合を損ないうる高温での動作が可能ではなくなることがある。
【0018】
［００２７］本書の技術の実施形態は、ペデスタル内部の連結を最少化しうる特定の構成要素及び構成を利用することにより、上記の問題及びその他の問題を克服するものである。更に、ＲＦマッチ内に更なるフィルタを組み込むことで、ノイズを減少させ、更に、損失及び干渉を低減しうる。最後に、ペデスタル内に利用される材料は、界面接合のダメージを制限するよう選択された材料を含みうる（材料がそのように選択されなければ、高温稼働条件において界面接合のダメージが生じうる）。本開示では、本書の技術の実施形態の一部によるペデスタルが内部に配置されうる例示的なシステムについて説明した後に、様々な基板支持アセンブリのいくつかの特徴について説明する。
【0019】
［００２８］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、及び硬化チャンバという処理システム１００の一実施形態の上面図を示している。この図では、前面開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１０２の対が多種多様なサイズの基板を供給する。基板はロボットアーム１０４によって受け取られ、低圧保持エリア１０６内に配置されてから、タンデムセクション１０９ａ～ｃ内に配置された基板処理チャンバ１０８ａ～ｆのうちの１つの中に配置される。基板ウエハを保持エリア１０６から基板処理チャンバ１０８ａ～ｆに、及びその逆に搬送するために、第２ロボットアーム１１０が使用されうる。各基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、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、予洗浄、ガス抜き、配向、及びその他の基板プロセスに加えて本書に記載の乾式エッチングプロセスを含む、いくつかの基板処理工程を実施するよう装備されうる。
【0020】
［００２９］基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、基板ウエハ上で誘電体膜を堆積し、アニールし、硬化し、かつ／又はエッチングするための一又は複数のシステム構成要素を含みうる。一構成では、処理チャンバの２つの対（例えば１０８ｃ～ｄと１０８ｅ～ｆ）が、基板上に誘電材料を堆積させるために使用されてよく、処理チャンバの第３の対（例えば１０８ａ～ｂ）が、堆積された誘電体をエッチングするために使用されうる。別の構成では、３対のチャンバ全て（例えば１０８ａ～ｆ）が、基板上の誘電体膜をエッチングするよう構成されうる。説明しているプロセスのうちの一又は複数の任意のものは、種々の実施形態に示している製造システムから分離されたチャンバ（複数可）内で実行されうる。システム１００によって、誘電体膜のための堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、及び硬化チャンバの更なる構成も想定されることが、認識されよう。
【0021】
［００３０］図２Ａは、処理チャンバの中に区切られたプラズマ生成領域を有する例示的なプロセスチャンバシステム２００の断面図を示している。膜（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、酸炭化ケイ素等）のエッチング中に、プロセスガスが、ガス流入アセンブリ２０５を通って第１プラズマ領域２１５に流入しうる。遠隔プラズマシステム（ＲＰＳ）２０１が、オプションでシステムに含まれてよく、第１ガスを処理しうる。第１ガスは次いで、ガス流入アセンブリ２０５を通って移動する。注入アセンブリ２０５は、２つ以上の別個のガス供給チャネルを含んでよく、第２チャネル（図示せず）が含まれている場合には、第２チャネルはＲＰＳ２０１を迂回しうる。
【0022】
［００３１］冷却プレート２０３、面板２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、及び、基板２５５が上に配置された基板支持体２６５が図示されており、これらは各々、実施形態に従って含まれうる。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通する熱交換チャネルを有しうる。この熱交換チャネルは、処理工程において基板又はウエハを加熱及び／又は冷却するよう稼働されうる。ペデスタル２６５のウエハ支持プラッタ（アルミニウム、セラミック、又はこれらの組み合わせを含みうる）は、更に、埋め込まれた抵抗加熱素子を使用して、相対的に高い温度（例えば約１００℃以下～約１１００°Ｃ以上）に到達するように抵抗加熱されうる。
【0023】
［００３２］面板２１７は、上部が狭く、底部に向かって広がっている、ピラミッド形の、円錐形の、又は別の類似した構造物でありうる。更に、面板２１７は、図示しているように平坦であってよく、プロセスガスを分散させるために使用される複数の貫通チャネルを含みうる。プラズマ生成ガス及び／又はプラズマ励起種は、ＲＰＳ２０１の使用に応じて、より均一に第１プラズマ領域２１５内に送給されるよう、図２Ｂに示している面板２１７の複数の孔を通過しうる。
【0024】
［００３３］例示的な構成は、ガス流入アセンブリ２０５を、面板２１７によって第１プラズマ領域２１５から区切られたガス供給領域２５８内に通じるようにすることを含んでよく、これにより、上記のガス／種が、面板２１７の孔を通って第１プラズマ領域２１５に流入する。構造的及び動作的な特徴は、第１プラズマ領域２１５から供給領域２５８、ガス流入アセンブリ２０５、及び流体供給システム２１０へと戻る、プラズマの大量逆流を防止するよう選択されうる。面板２１７（又はチャンバの上部導電性部分）とシャワーヘッド２２５とは、これらのフィーチャの間に絶縁リング２２０が配置された状態で図示されている。これにより、シャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３に対して面板２１７にＡＣ電位が印加されることが可能になる。絶縁リング２２０は、面板２１７とシャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３との間に配置されてよく、第１プラズマ領域内での容量結合プラズマ（ＣＣＰ）の形成を可能にする。更に、バッフル（図示せず）が、第１プラズマ領域２１５内に配置されうるか、又は別様に、ガス流入アセンブリ２０５を通ってこの領域に流入する流体の流れに影響を与えるよう、ガス流入アセンブリ２０５に連結されうる。
【0025】
［００３４］イオンサプレッサ２２３は、その構造の全体を通じて複数の開孔を画定するプレート又は他の形状寸法を含んでよく、この構造は、第１プラズマ領域２１５から出るイオン帯電種の移動を抑制すると共に、非荷電中性種又はラジカル種が、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ガス送給領域に入ることを可能にするよう、構成される。実施形態では、イオンサプレッサ２２３は、多種多様な開孔構成を有する有孔プレートを含みうる。上記の非荷電種は、開孔を通じて低反応性キャリアガスで搬送される、高反応性種を含みうる。上述したように、孔を通るイオン種の移動は、低減されること、場合によっては完全に抑制されることが可能である。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、有利には、下にあるウエハ基板と接触することになる混合ガスに対する制御を向上させることが可能であり、ひいては、混合ガスの堆積特性及び／又はエッチング特性の制御も向上しうる。例えば、混合ガスのイオン濃度を調整することで、混合ガスのエッチング選択性（例えばＳｉＮｘ：ＳｉＯｘのエッチング比、Ｓｉ：ＳｉＯｘのエッチング比など）を大幅に変えることが可能である。堆積が実施される代替的な実施形態では、これにより、誘電材料の共形型堆積と流動可能型堆積とのバランスを変化させることも可能である。
【0026】
［００３５］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を通る活性ガス（すなわちイオン種、ラジカル種、及び／又は中性種）の通過を制御するよう構成されうる。例えば、孔のアスペクト比（すなわち孔の直径対長さの比）及び／又は孔の形状寸法は、イオンサプレッサ２２３を通過する活性ガス中のイオン帯電種の流れを減少させるように制御されうる。イオンサプレッサ２２３の孔は、プラズマ励起領域２１５に面しているテーパ部と、シャワーヘッド２２５に面している円筒部とを含みうる。円筒部は、シャワーヘッド２２５を通るイオン種の流れを制御するよう、成形され、寸法設定されうる。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手段として、イオンサプレッサ２２３に調整可能な電気的バイアスが印加されることもある。
【0027】
［００３６］イオンサプレッサ２２３は、プラズマ生成領域から基板へと移動するイオン帯電種の量を減少させるか、又はかかるイオン帯電種をなくすよう、機能しうる。それでも、非荷電中性種及びラジカル種は、イオンサプレッサの開口を通過して基板と反応しうる。実施形態では、基板を取り囲んでいる反応領域におけるイオン帯電種の完全な除去は実施されない可能性があることに、留意すべきである。ある場合には、エッチングプロセス及び／又は堆積プロセスを実施するために、イオン種は基板に到達することが意図される。このような場合、イオンサプレッサは、プロセスに役立つレベルで反応領域内のイオン種の濃度を制御するための一助となりうる。
【0028】
［００３７］シャワーヘッド２２５は、イオンサプレッサ２２３と組み合わされて、第１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しないことを可能にしつつも、励起種がチャンバプラズマ領域２１５から基板処理領域２３３内へと移動することを可能にしうる。この仕方では、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、構成されうる。これにより、基板上にパターニングされた多種多様で微細な構造物及び膜が有利に保護されうる。かかる微細な構造物及び膜は、生成されたプラズマが直接接触すると、損傷され、位置ずれし、又は別様に歪みうる。更に、プラズマが基板に接触すること又は基板平面に接近することが可能である場合、酸化物種がエッチングを行う速度が上昇しうる。したがって、材料の露出した領域が酸化物である場合、基板から離れたところにプラズマを維持することで、この材料は更に保護されうる。
【0029】
［００３８］処理システムは、面板２１７、イオンサプレッサ２２３、シャワーヘッド２２５、及び／又はペデスタル２６５に電力を提供して第１プラズマ領域２１５又は処理領域２３３内にプラズマを生成するために処理チャンバと電気的に連結された、電力供給源２４０を更に含みうる。この電力供給源は、実施されるプロセスに応じてチャンバに調整可能な量の電力を送給するよう、構成されうる。かかる構成により、実施されるプロセスにおいてチューニング可能なプラズマが使用されることが可能になりうる。オンオフ機能が与えられ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、特定の量の出力をプラズマ領域２１５に送給するよう構成されうる。これにより、ひいては、前駆体によって作り出されるエッチングプロファイルを強化するためにこれらの前駆体が特定の仕方で分離されうるような、特定のプラズマ特性の発現が可能になりうる。
【0030】
［００３９］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と、シャワーヘッド２２５の下の基板処理領域２３３のいずれかにおいて、点火されうる。例えば、フッ素含有前駆体又はその他の前駆体の流入からラジカル前駆体を生成するために、プラズマはチャンバプラズマ領域２１５の中に存在しうる。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は、典型的には高周波（ＲＦ）範囲内のＡＣ電圧が、処理チャンバの上部導電性部分（面板２１７など）と、シャワーヘッド２２５及び／又はイオンサプレッサ２２３との間に印加されうる。ＲＦ電力供給源が、１３．５６ＭＨｚの高ＲＦ周波数を発生させうるが、他の周波数を、単独で又は１３．５６ＭＨｚの周波数と組み合わせて、発生させることも可能である。
【0031】
［００４０］図２Ｂは、面板２１７を通る処理ガスの分散に影響を与えるフィーチャの詳細図２５３を示している。図２Ａ及び図２Ｂに示しているように、面板２１７と、冷却プレート２０３と、ガス流入アセンブリ２０５とは、ガス供給領域２５８を画定するよう交差しており、プロセスガスは、ガス流入アセンブリ２０５からガス供給領域２５８内に送給されうる。かかるガスは、ガス供給領域２５８を充填し、面板２１７の開孔２５９を通って第１プラズマ領域２１５へと流れうる。開孔２５９は、流れを実質的に一方向へ導くよう構成されうる。これにより、プロセスガスは、処理領域２３３に流入しうるが、フェースプレート２１７を通った後にガス供給領域２５８内に逆流することが部分的に又は完全に防止されうる。
【0032】
［００４１］処理チャンバセクション２００で使用されるガス分散アセンブリ（シャワーヘッド２２５など）は、デュアルチャネルシャワーヘッド（ＤＣＳＨ）と称されてよく、図３に記載の実施形態において更に詳述される。デュアルチャネルシャワーヘッドは、処理領域内に送給される前のエッチャントとチャンバ構成要素との相互作用、及びエッチャント同士の相互作用を制限するために、処理領域２３３の外部でエッチャントが分離されることを可能にする、エッチングプロセスを提供しうる。
【0033】
［００４２］シャワーヘッド２２５は、上側プレート２１４と下側プレート２１６とを備えうる。プレート同士は、プレート間の空間２１８を画定するよう、互いに連結されうる。プレートは、上側プレート及び下側プレートを通る第１流体チャネル２１９、並びに下側プレート２１６を通る第２流体チャネル２２１が設けられるように、連結されうる。形成されたチャネルは、空間２１８から第２流体チャネル２２１だけを介して下側プレート２１６を通る、流体アクセスを提供するよう構成されてよく、第１流体チャネル２１９は、プレートと第２流体チャネル２２１との間の空間２１８から流体的に隔離されうる。空間２１８は、ガス分配アセンブリ２２５の一方の側を通じて、流体的にアクセス可能でありうる。
【0034】
［００４３］図３は、実施形態による、処理チャンバと共に使用されるシャワーヘッド３２５の底面図である。シャワーヘッド３２５は、図２Ａに示しているシャワーヘッド２２５に対応しうる。第１流体チャネル２１９を図示している貫通孔３６５は、シャワーヘッド２２５を通る前駆体の流れを制御し、それに影響を与えるように、複数の形状及び構成を有しうる。第２流体チャネル２２１を図示している小孔３７５は、シャワーヘッドの表面全体にわたって（貫通孔３６５の間であるが）実質的に均等に分布してよく、前駆体がシャワーヘッドから出る際の前駆体の混合を他の構成よりも均一にするための一助となりうる。
【0035】
［００４４］前述したチャンバは、プラズマ工程又は非プラズマ工程が実施されうる他の任意のチャンバと共に、前述したエッチング方法を含む例示的な方法の実施で使用されうる、更なる基板支持アセンブリを含みうる。図４を参照するに、本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリ４００の透視断面図が図示されている。支持アセンブリ４００は、基板支持体４０５とステム４１０とを含みうる。基板支持体４０５は、半導体処理工程中に基板を支持するよう構成されている、基板支持面４０７を画定しうる。基板支持面４０７は、金属（アルミニウムなど）若しくはセラミック、又はその他の材料から作製されてよく、例えば耐腐食性の向上、基板との接触の向上、又はプラズマ放出物による浸食の低減をもたらす別の材料で処理されうるか又はコーティングされうる。
【0036】
［００４５］ステム４１０は、基板支持面４０７とは反対側で基板支持体４０５に取り付けられうる。ステム４１０は、温度制御された流体、加圧流体、ガスを送給し、受容するよう、更に、熱電対、ロッド、及びその他の接続アイテムを含む構成要素に導管を提供するよう構成された、一又は複数の内部チャネル４１２を含みうる。基板支持体は、複数の構成要素を含んでよく、かつ、セラミックヒータでありうるか又は他の任意の種類の導電性材料でありうるヒータプレート４１５を含みうる。ヒータプレート４１５は埋め込まれた電極（下記で詳述する）を含んでよく、この電極は、ヒータ４１５の温度制御のために電流を受電しうる。更に、基板支持体は、ヒータプレート４１５が上に配置されうる下地プレート４１７を含みうる。下地プレート４１７は、ステム４１０に連結されてよく、ヒータプレート内に埋め込まれた電極から電気的に絶縁されうる。例えば、電流が電極に送給されうるので、ヒータ４１５（前述したようにセラミックでありうる）は、電極からの短絡を制限するための絶縁体として作動しうる。
【0037】
［００４６］ステム４１０の一部は、ネジ状でありうるか、又はネジ山外形４１３を含みうる。これによって、基板支持アセンブリ４００が、モータ駆動される同様にネジ状の機構４１４により垂直に上下に平行移動することが可能になりうる。垂直方向の平行移動を提供することで、ペデスタルとそれに対向する電極との間のプラズマ処理領域を画定する間隙を縮小することを可能にすることにより、いくつかの利点が得られる。プラズマウインドウを調整することによって、処理中のより良好な制御が可能になりうる。従来型の支持体アセンブリの多く、とりわけＲＦプラズマ能力を有するものは、定位置に固定されることがあり、移動するよう改変可能ではない。かかる移動は、更なる連結を要しうるか、又は、固定的な連結を要する別個に配置されたプラズマ構成要素（ＲＦマッチなど）を踏まえると現実的ではないことがある。本書の技術は、多数の関連構成要素を可動ペデスタルに連結することにより、プラズマウインドウの調整を可能にする。これらのデバイスがペデスタル自体と共に移動可能であることにより、本書の技術によらなければ固定されていた構成要素の移動が可能になりうる。
【0038】
［００４７］基板支持アセンブリ４００は更にＲＦマッチ４２０を含んでよく、ＲＦマッチ４２０は、例えば基板支持アセンブリが延在して通るチャンバ底部４０３の下方で、ステム４１０の一部分に連結されうる。この図では、空のＲＦマッチ４２０が図示されているが、ＲＦマッチ内に含まれる構成要素について、以下で更に詳述する。ＲＦマッチ４２０は、送給されるＲＦ電力のためのインピーダンスマッチングネットワークとして作動しうる。典型的には、マッチングネットワークは、ソースとロード（セラミックヒータ内に埋め込まれた電極でありうる）との間に接続されうる。この回路網は、例えば、ロードに可能な限り大きな電力を伝送すると共に、ソースの出力インピーダンスの複素共役と等しい入力インピーダンス（例えば５０オーム）を示すよう設計され、構成されうる。低出力システムにおいては、ＲＦマッチを改良することで、生成されるプラズマの安定性が向上し、構成要素により発生する他のソースへの干渉が低減されうる。ＲＦマッチ４２０は、埋め込まれた電極にＲＦ電力を提供するよう構成されうる。一部の実施形態では、ＲＦマッチ４２０は、抵抗加熱素子（これもセラミックヒータ内に埋め込まれた電極でありうる）を動作させるための電流（ＡＣ電流など）も提供しうる。ＲＦマッチ４２０の設計及び構成については、以下で更に詳述する。
【0039】
［００４８］ＲＦマッチ４２０は、ステム４１０を通じてヒータプレート４１５内に埋め込まれた電極に、ＡＣ電流及び／又はＲＦ電力を提供しうる。ＲＦマッチ４２０は、図示しているように基板支持アセンブリに連結されてよく、ステムに直接連結されうる。したがって、マッチは、ペデスタルと共に移動可能であり、アセンブリを通る複雑なＲＦ経路を有さずにペデスタルの垂直方向の平行移動が可能になる。ＲＦ発電機（図示せず）が、約４００ｋＨｚ～約６０ＭＨｚの多種多様な動作周波数でＲＦ電力を提供するために、ＲＦマッチに接続されてよく、この動作周波数は、４００ｋＨｚ、２ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、６０Ｍｈｚ、更に他の任意の包含周波数（広範な方の範囲内に包含される、より狭い任意の周波数範囲を含む）を含みうる。ＲＦマッチ４２０は特定のプラズマ出力を稼働させるか又は提供するよう構成されてよく、このプラズマ出力は、一部の実施形態では、具体的には低出力プラズマでありうる。例えば、５ｋＷのＲＦマッチが５Ｗの安定プラズマを生成することは不可能でありうる一方、本書の技術の実施形態によるＲＦマッチは、低出力で安定プラズマを生成するよう構成されうる。
【0040】
［００４９］例えば、本書の技術の実施形態によるＲＦマッチ４２０は、約１ｋＷ以下のＲＦプラズマ出力で動作するよう構成されてよく、具体的には、約５００Ｗ以下、約１００Ｗ以下、約９０Ｗ以下、約８０Ｗ以下、約７０Ｗ以下、約６０Ｗ以下、約５０Ｗ以下、約４０Ｗ以下、約３０Ｗ以下、約２０Ｗ以下、約１０Ｗ以下、約９Ｗ以下、約８Ｗ以下、約７Ｗ以下、約６Ｗ以下、約５Ｗ以下、約４Ｗ以下、約３Ｗ以下の、又はこれらを下回る、ＲＦプラズマ出力で動作するよう構成されうる。例えば、一部の実施形態では、本書の技術によるＲＦマッチは、垂直方向の平行移動能力によるチャンバ内の損失の削減及びプラズマウインドウに対する制御に基づいて、本書の技術の実施形態では約５Ｗと約１００Ｗとの間の範囲内で安定プラズマを生成しうる。低レベル出力のプラズマ（例えば局所プラズマ）が生成されると、基板のフィーチャ全体に生じる構造ダメ―ジは少なくなることがあり、提供される除去はより微細チューニングされうる。例えば、低出力であることで、基板表面におけるイオン浸透を制限することが可能であり、これにより、ダメージ及び除去深さが制限されうる。
【0041】
［００５０］ＲＦマッチ４２０と埋め込まれた電極との連結は、ペデスタルを通るＲＦ電力送給経路を提供する、いくつかの構成要素及び連結部を含みうる。しかし、一部の実施形態では、構成要素及び経路は、連結部、巻き（ｔｕｒｎｓ）、及びシステム内のその他の損失源を削減するものと規定されうる。第１ＲＦロッド４２５は、ＲＦマッチ４２０及びアセンブリのステム４１０の内部に配置されてよく、ＲＦマッチ４２０とペデスタルとの間に延在しうる。第１ＲＦロッド４２５はビームロッド４３０に連結されてよく、ビームロッド４３０は、第１ＲＦロッド４２５（第１ＲＦロッド４２５に連結された介在構成要素を含む）と第２ＲＦロッド４３５との間の直接連結又は間接連結を提供しうる連結部又は他の接続構造物でありうる。第２ＲＦロッド４３５は、ステムを通って基板支持体４０５内へと延在してよく、第２ＲＦロッド４３５はそこで、ヒータプレート４１５内に埋め込まれた電極に連結されうる。一部の実施形態では、第２ＲＦロッド４３５は、ステムを通って上方へと剛性に延在してよく、単一ピース構成要素であっても、複数ピース構成要素であってもよい。これらの構成要素のいずれも、導電性であってよく、かつシステムを通じて損失を最小化するためのものでありうる。
【0042】
［００５１］上述したように、低出力プラズマシステムでは、損失が著しいものになりうる。例えば、３ｋＷのシステムでは、１Ｗに達する損失も、１％未満の損失であるので、非常に良好なものでありうる。しかし、５Ｗのプラズマ出力を提供するシステムでは、連結部及び材料による１Ｗの損失は２０％の損失となる。これにより、プラズマの安定性が制限され、いくつかのパフォーマンス上の問題が引き起こされうる。連結部、接続部、及び材料は各々、損失だけでなくその他の干渉（以下で更に詳述する）の起因ともなりうる。一部の実施形態では、本書の技術によるシステムは、ＲＦ発電機とペデスタル内に組み込まれた電極との間に、１０を下回る数の連結部しか有さないことがあり、チャンバの処理領域の中の基板支持面の上方の空間内でプラズマを生成するよう動作しうる。
【0043】
［００５２］連結部は、ＲＦマッチを通る連結部を含みうるか、又は、マッチのＲＦロッド４２５のところと基板支持体内の電極との間のいくつかの連結部を含みうる。更に、システムには又は上記の位置のうちの任意のものには、約９つ以下の連結部、約８つ以下の連結部、約７つ以下の連結部、約６つ以下の連結部、約５つ以下の連結部、約４つ以下の連結部、約３つ以下の連結部、又は約２つ以下の連結部であって、かかる連結部において発電機又はＲＦマッチが電極に連結された単一の素子を含みうる、連結部が含まれうる。ＲＦロッド又は任意の連結部に利用される材料は、銅、アルミニウム、銀、金を含んでよく、これらの材料のうちの１つをもっと安価な材料上にメッキしたものを含みうる。更に、システム内で利用されるケーブルは、５０オームの同軸ケーブルでありうる。ＲＦマッチから電極までの巻きの数も損失に影響を与えることがあり、巻きが増大することで損失も増大しうる。一部の実施形態では、ＲＦ送給経路は、この送給経路における一構成要素から次の構成要素までの巻きが約１０以下であることによって特徴付けられてよく、一部の実施形態では、巻きが約９以下であること、巻き画約８以下であること、巻きが約７以下であること、巻きが約６以下であること、巻きが約５以下であること、巻きが約４以下であること、巻きが約３以下であること、巻きが約２以下であること、巻きが約１以下であること、又は巻きがないことによって、特徴付けられうる。
【0044】
［００５３］上記の材料は、組み合わされると、後述するフィルタと共に、一体となってシステム内で損失を制限しうる。損失は、ＲＦプラズマのための電気出力と関連しうる。例えば、１Ｗの損失は、１００Ｗのプラズマ設定では１％の損失となりうるが、５Ｗのプラズマ設定では２０％の損失となりうる。したがって、本書の技術では、プラズマ出力を問わず、稼働中に生じる損失が約１０Ｗ以下になることがあり、生じる損失が約９Ｗ以下、約８Ｗ以下、約７Ｗ以下、約６Ｗ以下、約５Ｗ以下、約４Ｗ以下、約３Ｗ以下、約２Ｗ以下、約１Ｗ以下になること、又はそれを下回ることもある。同様に、ＲＦマッチが稼働する特定のプラズマ出力に基づいて、システムは、稼働中にもたらす損失が約２０％以下になるよう構成されてよく、かつ、約１８％以下、約１６％以下、約１４％以下、約１２％以下、約１０％以下、約９％以下、約８％以下、約７％以下、約６％以下、約５％以下、約４％以下、約３％以下、約２％以下、約１％以下の、又はそれを下回る損失をもたらしうる。
【0045】
［００５４］図５は、本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリ４００の部分断面図を示している。図示しているように、このアセンブリは、基板支持体４０５とステム４１０とを含みうる。下地プレート４１７がステムに連結されうる。図示しているように、下地プレート４１７とヒータプレート４１５との間には、これらの構成要素間の短絡を制限するために間隙が形成されうる。図には、ステム４１０内に形成されうる、いくつかのチャネルも示されている。チャネル４１２ａは、基板支持体に連結されうる経路（例えば、真空チャックするものを含むパージガス又は他の流体の通路）に連通を提供しうる。更に、ヒータプレート４１５（セラミックでありうる）及び第２ＲＦロッド４３５（埋め込まれた電極に連結されうる）との連結を提供するために、チャネル４１２ｂが含まれうる。稼働中の正確な温度測定を提供するために、ペデスタル内には熱電対４４０も組み込まれうる。
【0046】
［００５５］前述したように、本書の基板支持アセンブリは、基板の高温加熱を可能にするよう構成されうる。従来型のペデスタルの多くでは、静電チャック又は他の基板支持体上でのある種の接続のために、シリコン接合が利用される。このシリコン接合は、典型的には、約２００℃を上回る温度で劣化する。本書の技術の実施形態では、基板支持体内にシリコン接合は含まれないことがあり、構成要素間の拡散接合が含まれうる。例えば、ヒータプレート４１５は、セラミックヒータ（例えばセラミックプレート）でありうる。いかなる連結が使用されてもよいが、一部の実施形態では、チャネル４１２ｂはセラミックシャフトであってよく、これを通って第２ＲＦロッド４３５が配置されうる。チャネル４１２ｂは、ヒータプレート４１５との拡散接合を含んでよく、高温処理に耐性を有するよう構成された接合が生じうる。したがって、本書の技術の実施形態によるペデスタルは、基板を加熱するよう、かつ約２００℃以上の温度に耐性を有するよう構成されてよく、更に、基板を加熱するよう、かつ約２５０度以上、約３００℃以上、約３５０℃以上、約４００℃以上、約４５０℃以上、約５００℃以上、約５５０℃以上、約６００℃以上、約６５０℃以上、約７００℃以上の、又はそれを上回る温度に耐性を有するよう、構成されうる。埋め込まれた抵抗ヒータを使用する従来型のペデスタルの多くは、上記の温度まで動作することは不可能であるか、又は構成要素を断接させ若しくは歪ませうる連結破損を生じうるが、本書の技術は、かかる温度範囲内でも、パフォーマンス若しくは構造が劣化することなく、安全に動作するよう構成されうる。
【0047】
［００５６］図６は、本書の技術の実施形態の一部による、基板支持アセンブリ４００の部分断面図を示している。この図は、ヒータプレート４１５及びステム４１０を示しており、第２ＲＦロッド４３５及び熱電対４４０が基板支持体内部で終端しうる、接続部の図解を提供している。この図は更に、（例えば真空接続部４４５による）チャック能力を示してよく、このチャック能力により、基板又はウエハの基板支持体上へのクランプが可能になりうる。更に、前述したように、基板支持アセンブリは、ヒータプレート内の基板支持面４０７から一定の深さのところに埋め込まれた電極４５０を含みうる。電極４５０はＲＦ電極として作動してよく、これにより、基板支持面の上方の空間内でＲＦバイアスプラズマが生成されうる。ＲＦバイアスプラズマは、基板支持面と別の電極（例えば、上述したガス分配アセンブリ又は面板）との間に作り出されたエンベロープ（ｅｎｖｅｌｏｐｅ）の中にありうる。ペデスタルの垂直方向の平行移動能力（固定された面板に対して垂直でありうる）を提供することによって、例えば、プラズマウインドウが変更されてよく、形成されたプラズマに対する制御が向上する。電極４５０は、任意の数のフォームファクタ（メッシュ、フィラメント、又はその他の構成を含む）の導電性材料（例えば銅、タングステン、アルミニウム、又はその他の材料）でありうるか、又はかかる導電性材料を含みうる。電極４５０は、ＲＦバイアスを生成するための電極と、電流を受電し、プレート４１５の温度を制御するために熱を生成しうる抵抗素子の両方として、作動しうる。
【0048】
［００５７］電極４５０は、一部の実施形態では加熱プレート４１５内に埋め込まれてよく、かつ、この構成要素内の一定の深さのところ埋め込まれうる。例えば、一部の実施形態では、電極４５０は、基板支持アセンブリのセラミックヒータプレート内の、約５ｍｍ以下の深さのところに埋め込まれうる。一部の実施形態では、電極は、表面のもっと近くに埋め込まれてよく、ヒータプレート内の、約４ｍｍ以下、約３ｍｍ以下、約２ｍｍ以下、約１ｍｍ以下、約０．５ｍｍ以下の、又はそれを下回る深さのところに埋め込まれうる。電極を上面（例えば基板支持面）の近傍に埋め込むことによって、電極とそれに対向する電極との間に付加される距離が短くなることがあり、基板がより電極の近くに配置されうる。
【0049】
［００５８］ヒータプレートは、腐食と浸食の一方又は両方を制限又は低減するための、一又は複数のコーティングも含みうる。一部のエッチングは物理的プロセスと化学プロセスの両方を含みうるので、基板支持体は、基板と共に、浸食プラズマ成分と腐食性の化学エッチャントの両方に曝露されうる。ゆえに、かかる物質から保護するために、セラミックは一又は複数の材料でコーティングされうる。コーティングは、腐食を制限するための材料と浸食を制限するための材料のいずれかを含みうる。一部の実施形態では、第１層と第２層とを含みうるハイブリッドコーティングが使用されうる。ただし、いずれの層も、本書の技術の実施形態の一部による基板支持体上にのみ形成されうることを理解されたい。
【0050】
［００５９］例えば、ハイブリッドコーティングの第１層は、基板支持体全体に共形に延在しうる。第１層は、耐腐食性の層であってよく、ハロゲン含有放出物又はエッチャント物質を含む反応性エッチャントから、基板支持体を保護するよう構成されうる。第１層は、実施形態では、陽極酸化物、無電解ニッケルメッキ、酸化アルミニウム、若しくはチタン酸バリウムでありうるか、又は陽極酸化物、無電解ニッケルメッキ、酸化アルミニウム、若しくはチタン酸バリウムを含みうる。耐腐食性のコーティングの形成プロセスにより、基板支持体４０５の完全な被覆が実現されうる。第１層の外部に、ハイブリッドコーティングの第２層（基板上の単一コーティングでありうる）も含まれうる。第２層は、酸化イットリウム、又はその他の高性能材料（例えば、電子ビームコーティング、又はアルミニウム、ジルコニウム、若しくはその他の材料を含む酸化イットリウム）を含みうる。
【0051】
［００６０］前述したように、ＲＦマッチ４２０は、電極４５０にＲＦ電力とＡＣ電流の両方を提供するために使用されうる。この両方が一緒に送給されると、干渉が生じうる。したがって、ＲＦマッチ４２０は、干渉を低減するよう構成されたフィルタを含みうる。上述したもの以外の図では、ＲＦマッチ４２０の変形例について説明する。図７は、本書の技術の実施形態の一部によるＲＦマッチ７００の図を示している。このＲＦマッチはハウジング７０５を含んでよく、ハウジング７０５内には、複数の構成要素が配置されうる。ハウジング７０５はいくつかの入力ポートを含んでよく、これらの入力ポートは、ＲＦ電力入力部７１０とＡＣ電力入力部７１５とを含みうる。ＲＦマッチは、かかる２つの入口（ｉｎｌｅｔｓ）の間に配置された仕切り７２０であって、ＲＦマッチに沿って、終端接続部の近位にこのデバイダを通って形成されたウインドウまで分離を維持しうる、仕切り７２０を有しうる。例えばこの場合、第１ＲＦロッドは、ＲＦマッチの側壁から、例えば図示しているデバイスの背後を通って延在しうる。
【0052】
［００６１］ＲＦ電源がＲＦマッチに連結されうるＲＦ入口７１０から、ＲＦストラップ７２５が延びていてよく、ＲＦストラップ７２５は、前述したもののうちの任意の材料（例えば銅など）でありうるか、かかる任意の材料を含みうる。ＲＦストラップ７２５は主要連結部７３０まで延在してよく、主要連結部７３０は、ＲＦマッチ７００とペデスタルとの間の連結部（例えば、ここに第１ＲＦロッドが延在しうる）でありうる。ＡＣ入口７１５からは、ＡＣ電源をＲＦフィルタ７４０に連結する配線７３５が延びていることがある。次いで配線７４５が、フィルタから主要連結部７３０まで延在しうる。したがって、主要連結部７３０は、ＲＦ電力とＡＣ電力の両方をＲＦロッドに接続してよく、基板支持体内に埋め込まれた電極に電力が送給されうる。
【0053】
［００６２］ＲＦフィルタ７４０は、フィルタ内にインダクタとキャパシタとを（複数のインダクタと複数のキャパシタとのセットを含む）共に含みうる。フィルタの構成要素は、稼働中のＲＦチョーク又はＲＦ干渉を制限するよう動作しうる。図に示しているように、インダクタ７４２はドーナツ型のフェライトコアであってよく、このフェライトコアの周りに（例えば各インダクタにつき）いくつかの巻線が作製されうる。フェライトは、マンガン－亜鉛又はニッケル－亜鉛鉄（ＩＩＩ）の酸化物でありうる。インダクタは、少なくとも約２μＨのインダクタンスを提供するよう動作してよく、これにより、デバイス内に誘起された磁場が閉じ込められ、渦電流が制限されうる。キャパシタは、接地に至る経路として延在してよく、約０．００５μＦ以上の静電容量を提供しうる。図７のフィルタにより提供されるフィルタリング効率は低下することがあり、動作ＲＦ電力によっては、このフィルタは、干渉の低減に限定されうる。したがって、インダクタンスを増大させるために、更なる構成が使用されうる。
【0054】
［００６３］図８は、本書の技術の実施形態の一部によるＲＦマッチ８００の図を示している。ＲＦマッチ８００は、ＲＦマッチ７００の構成要素の多くを含んでよく、かつ、上述した構成要素及び材料のうちの任意のものを含みうる。例えば、ＲＦマッチ８００は、ＲＦ入力部８１０と、ＡＣ入力部８１５と、仕切り８２０と、主要連結部８３０とを含みうる。ＲＦマッチ８００はフィルタ８４０も含んでよく、フィルタ８４０は、インダクタとキャパシタとのセットを含みうる。インダクタ８４２は、インダクタの更なるいくつかの巻きを含んでよく、かつ、円筒形設計を含みうる。インダクタは１０μＨを上回るインダクタンスを提供可能であり、キャパシタは０．０１μＦを上回る静電容量を提供しうる。図８の設計により、稼働条件におけるフィルタリング効率が向上し、干渉低減も改善されうる。
【0055】
［００６４］図９は、本書の技術の実施形態の一部によるＲＦマッチ９００の図を示している。ＲＦマッチ９００は、ＲＦマッチ７００及び８００の構成要素の多くを含んでよく、かつ、上述した構成要素及び材料のうちの任意のものを含みうる。一部の実施形態では、ＲＦマッチ９００は、ＲＦマッチ７００とＲＦマッチ８００の両方のインダクタを含みうる。例えば、ＲＦマッチ９００は、ＲＦ入力部９１０と、ＡＣ入力部９１５と、仕切り９２０と、主要連結部９３０とを含みうる。ＲＦマッチ９００はフィルタ９４０も含んでよく、フィルタ９４０は、ＲＦマッチ８００のインダクタと類似していることがある、イニシャル（ｉｎｉｔｉａｌ）インダクタ９４２のセットを含みうる。ＲＦマッチ９００はこのとき、フェライトコア９４４も含んでよく、フェライトコア９４４は更なるインダクタンスを提供しうる。フィルタは約２０μＨ以上のインダクタンスを提供可能であり、キャパシタは約０．０２μＦ以上の静電容量を提供しうる。
【0056】
［００６５］本書の技術の実施形態の一部による半導体処理システムは、ＲＦマッチによって提供されうるパルスＲＦ電力でも稼働されうる。パルシングにより、プラズマ特性に対する制御の向上がもたらされうる。チャンバの一部分において遠隔プラズマが形成され、かつチャンバの上部の空間内で局所プラズマが形成されうる一部の実施形態では、イオンエネルギー及びラジカル密度を制御するために、段階的なＲＦパルシングが実施されうる。
【0057】
［００６６］前述したように、一部のエッチング工程は、ＲＦバイアスプラズマによって有害な不活性プラズマを局所的に形成することを含むことがあり、これにより、表面の改質が生じうる。改質された表面は次いで、遠隔プラズマ領域で形成された反応性化学物質により除去されうる。したがって、改質工程がイオンボンバードによって実施されうる一方、一部の実施形態では、遠隔プラズマ領域内で形成されるラジカルエッチャントからイオンが除去されうる。パルシングのオンとオフを調整すること（例えば、デューティサイクル又はパルス周波数を調整すること）で、エッチャント物質のチューニングが可能になりうる。これにより、イオンとラジカルとの比率に対する制御が可能になりうる。かかる変更は、同期パルシング又は非同期パルシングによって実施されうる。ゆえに、更なるイオン発現のために、ＲＦバイアスプラズマのパルシングは周期的に長くなるパルシングを含んでよく、かつ、エッチャントラジカルを増大させるために、遠隔プラズマのパルシングは周期的に長くなるパルシングを含みうる。パルシングに関する上記の変形例及び他の任意の変形例は、本書の技術の実施形態によるチャンバ内で実施されうる。ＲＦマッチ及び経路の引き回しを改善することによって、本書の技術は、低い動作出力におけるより安定的なプラズマを可能にしうる。これにより、半導体のフィーチャの、改良型の微細にチューニングされたエッチングが提供されうる。
【0058】
［００６７］上記の説明では、本書の技術の様々な実施形態の理解をもたらすために、解説を目的として多数の詳細事項を明記してきた。しかし、特定の実施形態は、これらの詳細事項の一部がなくとも、又は追加の詳細実行があっても実践されうることが、当業者には自明となろう。
【0059】
［００６８］いくつかの実施形態を開示してきたが、開示されている実施形態の本質から逸脱しなければ、様々な改変、代替構造、及び均等物が使用されうることが、当業者によって認識されよう。更に、本書の技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために、いくつかの周知のプロセス及び要素については説明していない。したがって、上記の説明は、本書の技術の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【0060】
［００６９］値の範囲が提供されている場合、かかる範囲の上限値と下限値との間の介在値の各々は、（文脈上そうでないと明確に指示されない限り）下限値の最も小さい単位までも具体的に開示されると理解される。記載している範囲における、より狭い任意の記載値間又は介在値間の各範囲、及び、かかる記載範囲における他の任意の記載値又は介在値は、包含される。上述した狭い範囲の上限値及び下限値は個別に、この範囲に含まれうるか又はこの範囲から除外されうる。この狭い範囲内に限界値のいずれかが含まれる場合、どちらも含まれない場合、又は両方が含まれる場合の各範囲も、記載範囲内に特に除外された限界値があれば、本書の発明に包含される。記載範囲が限界値の一方又は両方を含む場合、含まれている限界値のいずれか又は両方を除外する範囲も、含まれる。
【0061】
［００７０］本書及び付随する特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「１つの（ａ、ａｎ）」、及び「前記（ｔｈｅ）」は、（文脈上そうでないと明確に指示されない限り）複数形の意味を含む。ゆえに、例えば「１つの材料（ａ ｍａｔｅｒｉａｌ）」への言及は複数のかかる材料を含み、「前記チャネル（ｔｈｅ ｃｈａｎｎｅｌ）」への言及は、一又は複数のチャネル及び当業者には既知のその均等物への言及を含む、等々である。
【0062】
［００７１］また、「備える／含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ、ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」という語は、この明細書及び以下の特許請求の範囲で使用される場合には、記載された特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を特定することを意図しているが、その他の一又は複数の特徴、整数、構成要素、ステップ、作用、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2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】