(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】2025-10-01
(45)【発行日】2025-10-09
(54)【発明の名称】プラズマ処理システム用の可動エッジリング
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20251002BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20251002BHJP
H05H 1/46 20060101ALI20251002BHJP
【FI】
H01L21/302 101G
H01L21/68 N
H05H1/46 M
(21)【出願番号】P 2023521034
(86)(22)【出願日】2021-09-29
(86)【国際出願番号】 US2021052732
(87)【国際公開番号】W WO2022076227
(87)【国際公開日】2022-04-14
【審査請求日】2024-09-26
(32)【優先日】2020-10-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】592010081
【氏名又は名称】ラム リサーチ コーポレーション
【氏名又は名称原語表記】LAM RESEARCH CORPORATION
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キンボール・クリストファー
(72)【発明者】
【氏名】エンリッチ・ダレル
(72)【発明者】
【氏名】大倉 有麻
【審査官】長谷川 直也
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-115541(JP,A)
【文献】特開2018-160666(JP,A)
【文献】特開平10-070088(JP,A)
【文献】特開2019-208023(JP,A)
【文献】特開2014-232884(JP,A)
【文献】特開2001-230239(JP,A)
【文献】特開2018-098187(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2018/0358211(US,A1)
【文献】特開2012-146742(JP,A)
【文献】特表2005-539397(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/3065
H01L 21/683
H05H 1/46
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって、
前記頂部可動リングは、導電性材料を含み、基板処理中にプラズマに曝露さ
れ、前記頂部可動リングは、前記第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に第1の環状凹部を含む、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置されている第4の環状体を含むカバーリング
であって、前記第4の環状体の半径方向内側の下側表面上の第2の環状凹部を含み、前記第2の環状凹部は、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングを上昇させたときに、前記頂部可動リングの前記第1の環状凹部と位置合わせされるように構成されている、カバーリングと、
前記シールドリングおよび前記カバーリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を備える、可動エッジリングシステム。
【請求項2】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、
前記シールドリングは、前記第3の環状体の半径方向外側の上側表面から上向きに延在する突出部を含み、
前記カバーリングは、
前記突出部を受けるように構成されている
第3の環状凹部
を含む、可動エッジリングシステム。
【請求項3】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
【請求項4】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって
、基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置されている第4の環状体を含むカバーリングと、
前記シールドリングおよび前記カバーリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を備
え、
前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の50%以上を、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられた状態に維持し、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、可動エッジリングシステム。
【請求項5】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって
、基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置されている第4の環状体を含むカバーリングと、
前記シールドリングおよび前記カバーリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を備
え、
前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の90%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の60%以上を、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられた状態に維持し、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、可動エッジリングシステム。
【請求項6】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、「L」形状の断面を有する第5の環状体を含むエッジリングを更に備え、前記基板支持体はベースプレート上に配置された加熱層を含み、前記エッジリングは、前記基板支持体の前記加熱層と、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの半径方向内側の面と、の間に配置されている、可動エッジリングシステム。
【請求項7】
請求項6に記載の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングおよび前記エッジリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
【請求項8】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、第5の環状体を含みかつ前記シールドリングおよび前記カバーリングの半径方向外側に配置されているエッジリングを更に含み、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングおよび前記エッジリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
【請求項9】
請求項8に記載の可動エッジリングシステムであって、前記エッジリングはその半径方向内側の上側表面上に前記カバーリングを受けるための環状凹部を含む、可動エッジリングシステム。
【請求項10】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、前記可動支持リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記リフトピンが前記リングセンタリング部を付勢すると前記可動支持リングがセンタリングされる、可動エッジリングシステム。
【請求項11】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記可動支持リングが前記頂部可動リングの前記リング
センタリング部を付勢すると前記頂部可動リングがセンタリングされる、可動エッジリングシステム。
【請求項12】
請求項1に記載の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングのうちの少なくとも1つは水平リングスペーサを含む、可動エッジリングシステム。
【請求項13】
請求項12に記載の可動エッジリングシステムであって、前記水平リングスペーサはシム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む、可動エッジリングシステム。
【請求項14】
システムであって、
請求項1に記載の可動エッジリングシステムと、
基板を支持するように構成されている前記基板支持体と、
前記基板支持体に対する前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの高さを調整するべく前記リフトピンを移動させるよう、前記アクチュエータを制御するように構成されている、コントローラと、
を備える、システム。
【請求項15】
請求項14に記載のシステムであって、前記コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの前記高さを調整するように構成されている、システム。
【請求項16】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって、前記頂部可動リングの上側表面は、導電性材料を含み、基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの下方で半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記シールドリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、を備え、
前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性材料で製作されており、
前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に、および
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の50%以上を、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、
可動エッジリングシステム。
【請求項17】
請求項16に記載の可動エッジリングシステムであって、前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく10ミル以下である、可動エッジリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は2020年10月5日に出願された米国仮出願第63/087,814号の利益を主張する。上記した出願の開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は一般にプラズマ処理システムに関し、より詳細には、可動エッジリングを有するエッジリングシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
ここに提供する背景の説明は本開示の置かれた状況を一般的に提示することを目的としている。この背景の項目に記載されている範囲において、本明細書に挙げられた発明者らの研究は、出願時点で先行技術とは認められない可能性のある本説明のそれ以外の諸態様と同様に、明示的にも黙示的にも、本開示に対する先行技術とは認められない。
【0004】
基板処理システムは半導体ウエハなどの基板に対して処理を行うものである。基板処理の例としては、成膜、アッシング、エッチング、洗浄、および/または他の処理が挙げられる。処理チャンバには基板を処理するためのプロセスガス混合物を供給することができる。化学反応を促進するために、プラズマを使用してガスに点火してもよい。
【0005】
処理中の基板は基板支持体上に配置される。エッジリングは、基板の半径方向外縁部の周囲に隣り合って配置される環状体を有する。エッジリングはプラズマを基板上に形成または集束するために使用され得る。動作中、基板とエッジリングの露出面がプラズマによってエッチングされる。その結果エッジリングが損耗し、プラズマに対するエッジリングの効果が変化するが、このことは均一性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【発明の概要】
【0006】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムは、基板支持体の周囲に配置された第1の環状体を含む頂部可動リングを含む。頂部可動リングは基板処理中にプラズマに曝露される。可動支持リングは、頂部可動リングの下方で基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置され、第2の環状体を含む。可動支持リングの半径方向外側にはシールドリングが配置され、これは第3の環状体を含む。カバーリングは、頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置された第4の環状体を含む。アクチュエータおよびリフトピンは、シールドリングおよびカバーリングに対する頂部可動リングおよび可動支持リングの位置を調整するように構成される。
【0007】
他の特徴として、頂部可動リングは、第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に、第1の環状凹部を含む。シールドリングは、第3の環状体の半径方向外側の上側表面から上向きに延在する突出部を含む。カバーリングは突出部を受けるように構成された第2の環状凹部を含む。第3の環状凹部は、頂部可動リングおよび可動支持リングを上昇させたときに、頂部可動リングの第1の環状凹部と位置合わせされるように構成される。
【0008】
他の特徴として、頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングは導電性であり、一方でカバーリングは非導電性である。頂部可動リングおよび可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、可動支持リングは、可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の約70%以上を、シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の約50%以上は、ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。いくつかの実施形態では、あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく、約20ミル以下である。
【0009】
他の特徴として、頂部可動リングおよび可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、可動支持リングは、可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の約90%以上をシールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の約60%以上は、ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。いくつかの実施形態では、あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく、約20ミル以下である。
【0010】
他の特徴として、エッジリングは「L」形状の断面を有する第5の環状体を含む。基板支持体はベースプレート上に配置された加熱層を含む。エッジリングは、基板支持体の加熱層と、頂部可動リングおよび可動支持リングの半径方向内側の面との間に配置される。
【0011】
他の特徴として、頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングは導電性であり、カバーリングおよびエッジリングは非導電性である。エッジリングは第5の環状体を含み、かつシールドリングおよびカバーリングの半径方向外側に配置される。頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングは導電性であり、カバーリングおよびエッジリングは非導電性である。
【0012】
他の特徴として、エッジリングは、その半径方向内側の上側表面上に、カバーリングを受けるための環状凹部を含む。可動支持リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、リフトピンがリングセンタリング部を付勢すると可動支持リングがセンタリングされる。頂部可動リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、可動支持リングが頂部可動リングのリングセンタリング部を付勢すると頂部可動リングがセンタリングされる。
【0013】
他の特徴として、頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングのうちの少なくとも1つは、水平リングスペーサを含む。水平リングスペーサは、シム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む。
【0014】
システムは、可動エッジリングシステムと、基板を支持するように構成された基板支持体とを含む。コントローラは、基板支持体に対する可動支持リングおよび頂部可動リングの高さを調整するべくリフトピンを移動させるよう、アクチュエータを制御するように構成される。
【0015】
他の特徴として、コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、可動支持リングおよび頂部可動リングの高さを調整するように構成される。
【0016】
基板処理システム用のエッジリングシステムは、基板処理中にプラズマに直接曝露される第1の環状体を含む、頂部固定リングを含む。頂部固定リングの下方の基板支持体のベースプレートの半径方向外側には可動リングが配置されており、これは第2の環状体を含む。可動リングの下方の半径方向外側にはシールドリングが配置されており、これは第3の環状体を含む。アクチュエータおよびリフトピンは、頂部固定リングおよびシールドリングに対する可動リングの位置を調整するように構成される。
【0017】
他の特徴として、カバーリングは非導電性であり、頂部固定リングの半径方向外縁部の上方に配置される。頂部固定リングは、第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に、第1の環状凹部を含む。
【0018】
他の特徴として、シールドリングは、第3の環状体の半径方向外側の上側表面から上向きに延在する突出部を含む。カバーリングは、突出部を受けるように構成された第2の環状凹部と、頂部固定リングの第1の環状凹部と噛み合うように構成された第3の環状凹部と、を含む。
【0019】
他の特徴として、頂部固定リング、可動リング、およびシールドリングは、導電性材料で製作される。可動リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、可動リングは、可動リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の約70%以上を、シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に、および、可動リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の約50%以上を、ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持する。あらかじめ定められた結合ギャップは約30ミル以下である。
【0020】
他の特徴として、可動リングは「T」形状の断面を有し、シールドリングは逆「T」形状の断面を有する。カバーリングは第4の環状体を含む。基板支持体はベースプレート上に配置された加熱層を含み、カバーリングは、頂部固定リングが下降位置にあるとき、基板支持体の加熱層と頂部固定リングの半径方向内側表面との間に配置される。
【0021】
他の特徴として、頂部固定リング、可動リング、およびシールドリングは導電性であり、カバーリングは非導電性である。
【0022】
他の特徴として、エッジリングは環状体を含み、シールドリングの半径方向外側に配置される。
【0023】
他の特徴として、エッジリングは、その半径方向内側の上側表面上に、カバーリングを受けるための環状凹部を含む。頂部固定リング、可動リング、およびシールドリングは導電性であり、カバーリングおよびエッジリングは非導電性である。
【0024】
他の特徴として、頂部固定リングは、半径方向内側部分と、半径方向内側部分から延在する上向き傾斜部分と、上向き傾斜部分から延在する平面部分と、を含む。可動リングは半径方向内向き突出部分と半径方向外向き突出部分とを含む。半径方向内向き突出部分の半径方向内側の上側表面は、傾斜部分を含む。
【0025】
他の特徴として、傾斜部分の上側表面は上向き傾斜部分の下側表面と平行に延在する。可動リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、リフトピンが可動リングのリングセンタリング部を付勢すると可動リングがセンタリングされる。頂部固定リング、可動リング、およびシールドリングのうちの少なくとも1つは、水平リングスペーサを含む。
【0026】
他の特徴として、水平リングスペーサは、シム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む。
【0027】
システムは、エッジリングシステムと、基板を支持するように構成されている基板支持体と、頂部固定リングに対する可動リングの高さを調整するべくリフトピンを移動させるよう、アクチュエータの高さを調整するように構成されている、コントローラと、を備える。
【0028】
他の特徴として、コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、可動リングの高さを調整するように構成される。
【0029】
基板処理システムは、円筒体と、円筒体の下部から延在する環状突出部分と、環状突出部分の半径方向外縁部から上向きに延在するシールド部と、を含む基板支持体であって、円筒体とシールド部との間には空洞が画定されている、基板支持体、を含む。頂部可動リングは、基板支持体の周囲に配置された第1の環状体を含む。頂部可動リングは基板処理中にプラズマに曝露される。可動支持リングは第2の環状体を含む。可動支持リングは、頂部可動リングの下方でシールド部と円筒体との間の空洞内に配置される。
【0030】
他の特徴として、カバーリングは、頂部固定リングの半径方向外縁部の上方に配置される。アクチュエータおよびリフトピンは、シールド部およびカバーリングに対する頂部可動リングおよび可動支持リングの位置を調整するように構成される。頂部可動リングは、第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に、第1の環状凹部を含む。
【0031】
他の特徴として、頂部可動リング、円筒体、可動支持リング、およびシールド部は導電性であり、カバーリングは非導電性である。頂部可動リングおよび可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、可動支持リングは、可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の約70%以上を、円筒体のあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の約50%以上は、シールド部のあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく約20ミル以下である。
【0032】
他の特徴として、可動支持リングの下側表面は、リフトピンが可動支持リングのリングセンタリング部を付勢するときに可動支持リングを円筒体に対してセンタリングするための、リングセンタリング部を含む。頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングのうちの少なくとも1つは、水平リングスペーサを含む。いくつかの実施形態において、水平リングスペーサは、シム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む。
【0033】
他の特徴として、システムは、アクチュエータと、リフトピンと、アクチュエータにリフトピンを移動させて基板支持体に対する可動支持リングおよび頂部可動リングの高さを調整させるように構成された、コントローラと、を含む。
【0034】
他の特徴として、コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、可動支持リングおよび頂部可動リングの高さを調整するように構成される。
【0035】
基板処理システム用の可動エッジリングシステムは、基板支持体の周囲に配置された第1の環状体を含む頂部可動リングを含む。頂部可動リングの上側表面は、基板処理中にプラズマに曝露される。頂部可動リングの下方の基板支持体のベースプレートの半径方向外側には可動支持リングが配置され、これは第2の環状体を含む。可動支持リングの下方の半径方向外側にはシールドリングが配置され、これは第3の環状体を含む。アクチュエータおよびリフトピンは、シールドリングに対する頂部可動リングおよび可動支持リングの位置を調整するように構成される。頂部可動リング、可動支持リング、およびシールドリングは、導電性材料で製作される。頂部可動リングおよび可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、可動支持リングは、可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の約70%以上を、シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に、および、可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の約50%以上を、ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持する。あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく約20ミル以下である。
【0036】
他の特徴として、あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく、約10ミル以下である。
【0037】
本開示の更なる適用可能領域が、詳細な説明、特許請求の範囲、および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および具体的な例は単なる例示の目的で意図されており、本開示の範囲を限定することは意図していない。
【0038】
本開示は詳細な説明および下記の添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【
図1】本開示に係る基板用のプラズマ処理システムの一例の機能ブロック図である。
【0040】
【
図2A】本開示の特定の実施形態に係る、下降位置にある頂部可動リングの一例の側面断面図である。
【
図2B】本開示の特定の実施形態に係る、上昇位置にある頂部可動リングの一例の側面断面図である。
【0041】
【
図3A】本開示の特定の実施形態に係る、下降位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【
図3B】本開示の特定の実施形態に係る、上昇位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【0042】
【
図4A】本開示の特定の実施形態に係る、頂部固定リングの下方に位置付けられ下降位置に配置された、可動リングの別の例の側面断面図である。
【
図4B】本開示の特定の実施形態に係る、頂部固定リングの下方に位置付けられ上昇位置に配置された、可動リングの別の例の側面断面図である。
【0043】
【
図5A】本開示の特定の実施形態に係る、下降位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【
図5B】本開示の特定の実施形態に係る、上昇位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【0044】
【
図6A】本開示の特定の実施形態に係る、下降位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【
図6B】本開示の特定の実施形態に係る、上昇位置にある頂部可動リングの別の例の側面断面図である。
【0045】
【
図7】本開示の特定の実施形態に係る、複数のシムを含むリングスペーサを有するリングを含むエッジリングシステムの側面断面図である。
【0046】
【
図8】本開示の特定の実施形態に係る、複数のピンを含むリングスペーサを有するリングの側面断面図である。
【0047】
【
図9A】本開示の特定の実施形態に係る、複数の突出部を含むリングスペーサを有するリングの側面断面図である。
【0048】
【
図9B】本開示の特定の実施形態に係る、隆起した平坦部分を有する突出部を含むリングスペーサを有するリングの拡大側面断面図である。
【0049】
【
図10A】本開示の特定の実施形態に係る、リングセンタリング部の例の側面断面図である。
【
図10B】本開示の特定の実施形態に係る、リングセンタリング部の例の側面断面図である。
【0050】
【
図11】本開示の特定の実施形態に係る、エッジリングの高さを調整するための方法の一例のフローチャートである。
【0051】
【
図12】本開示の特定の実施形態に係る、1つまたは複数のエッジリングを加熱してそのエッジリングを位置直しまたはセンタリングするための方法の一例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0052】
図面において、類似および/または同一の要素を識別するために参照番号が再利用される場合がある。
【0053】
基板処理中、静電チャック(ESC)などのペデスタル上に基板が配置され、プロセスガスが供給され、処理チャンバ内でプラズマが打ち込まれる。プラズマへの曝露によって、処理チャンバ内の構成要素の露出した表面が損耗する。
【0054】
例えば、基板の半径方向外縁部に、プラズマを形成するためのエッジリングが配置される。基板の加工後、エッジリングの露出面が損耗する場合があり、基板に対する高さが変わってしまう。その結果、エッジリングがプラズマに与える効果が変化し、このことによりプロセスが基板に与える効果が変化する。そのため、一部の基板処理システムでは、損耗したエッジリングを交換するために処理チャンバを開く必要が生じることになる。
【0055】
真空を解除することなくエッジリングの損耗に起因する処理の変化を低減するために、一部の処理チャンバには、調整可能なエッジリングが配備されている。このような処理チャンバでは、損耗を補償するため、またはレシピの様々な処理条件の微調整を可能にするために、調整可能なエッジリングの高さを高くすることができる。この手法ではエッジリングの交換間隔が長くなり、その結果交換コストが削減され、全体的なダウンタイムが短くなる。
【0056】
エッジリングの高さが変わると、プラズマ、シース、および/またはキャパシタンス給送構造(エッジリングを含む)の間の容量性結合も変化する。このような容量性結合の変化は、時間の経過に伴う基板処理の不均一を引き起こす可能性がある。容量性結合の変動はまた、エッジリングの熱膨張、隣り合うリング間のギャップの侵食、部品間のばらつきなどの、他の要因に応じても生じ得る。
【0057】
場合によっては、キャパシタンスのばらつきを最小限にするために、コーティング、スペーサ、および/または最小のギャップが使用される。しかしながら、これらの機構によって全体的な結合キャパシタンスが低減する場合があり、このことはエッジリングに対するRF電圧を低下させる。その結果、所望の垂直方向の傾斜を達成するためには、より高い幾何学上の高さが必要になると考えられる。
【0058】
本開示に係る様々なエッジリング構成は、頂部可動リングの損耗に伴う容量性結合の変動を低減する、頂部可動リングを含む。
図2Aおよび2B、
図3Aおよび
図3B、
図5Aおよび
図5B、ならびに
図6Aおよび
図6Bは、微調整可能な頂部可動リングを示す。以下で更に説明するように、頂部可動リングの幾何学的高さを、可動支持リングおよびリフトピンを使用して頂部可動リングの高さを変えることによって、変化させることができる。
【0059】
図4Aおよび
図4Bは、本開示の特定の実施形態に係る、別のタイプの微調整可能なエッジリングを示す。更に後述するように、
図4Aおよび
図4Bの頂部リングは固定されており、頂部リングの下に配置された可動リングおよびリフトピンを調整することで、頂部リングのRF電圧が微調整され、プラズマシースが制御される。
【0060】
ここで
図1を参照すると、本開示の特定の実施形態に係る可動エッジリングシステムを含む、プラズマ処理を行う基板処理システム110の一例が示されている。特定のタイプのプラズマ処理チャンバが示されているが、他のプラズマ処理チャンバを使用することができる。基板処理システム110は、容量結合プラズマ(CCP)を用いたエッチングを行うために使用され得る。基板処理システム110は、基板処理システム110の他の構成要素を内包し、RFプラズマ(使用される場合)が封入される、処理チャンバ122を含む。基板処理システム110は、上側電極124と、静電チャック(ESC)などの基板支持部126と、を含む。動作中、基板支持体126上に基板128が配置される。
【0061】
単なる例として、上側電極124は、シャワーヘッドなどの、プロセスガスを導入し分配するガス分配デバイス129を含み得る。ガス分配デバイス129は、処理チャンバの頂面に接続された一端を含む軸部を含み得る。環状体は概ね円筒形であり、処理チャンバの頂面から間隔を置いた位置で、軸部の反対側の端部から半径方向外向きに延在する。シャワーヘッドの環状体の基板対向面またはフェースプレートは、前駆体、反応物質、エッチングガス、不活性ガス、キャリアガス、他のプロセスガス、またはパージガスが中を流れる、複数の穴を含む。別法として、上側電極124は導電プレートを含んでもよく、プロセスガスは別の様式で導入されてもよい。
【0062】
基板支持体126は、下側電極として機能するベースプレート130を含む。ベースプレート130は、セラミック製のマルチゾーン加熱プレートに相当し得る、加熱プレート132を支持する。加熱プレート132とベースプレート130との間に、接合層および/または熱抵抗層134が配置されてもよい。ベースプレート130は、ベースプレート130を通して冷却剤を流すための、1つまたは複数のチャネル136を含み得る。
【0063】
RF生成システム140はRF電圧を生成し、上側電極124および下側電極(例えば、基板支持体126のベースプレート130)の一方に出力する。上側電極124およびベースプレート130の他方は、DC接地されていても、AC接地されていても、またはフロートしていてもよい。単なる例として、RF生成システム140は、整合分配ネットワーク144によって上側電極124またはベースプレート130に供給されるRFプラズマ電力を生成する、RF生成器142を含み得る。他の例では、プラズマは誘導によってまたは遠隔で生成することができる。
【0064】
ガス給送システム150は1つまたは複数のガス源152-1、152-2、...、152-N(まとめてガス源152)を含み、ここでNは0より大きい整数である。ガス源152は、バルブ154-1、154-2、...、154-N(まとめてバルブ154)、およびMFC156-1、156-2、...、156-N(まとめてMFC156)によって、マニホールド160に接続されている。MFC156とマニホールド160との間に二次バルブを使用してもよい。単一のガス給送システム150が示されているが、2つ以上のガス給送システムを使用することができる。
【0065】
加熱プレート132に配置された複数の熱制御素子(TCE)164には、温度コントローラ163が接続され得る。温度コントローラ163は、基板支持体126および基板128の温度を制御するべく複数のTCE164を制御するために使用され得る。温度コントローラ163は、チャネル136を通る冷却剤の流れを制御するために、冷却剤アセンブリ166と通信し得る。例えば、冷却剤アセンブリ166は、冷却剤ポンプ、リザーバ、および/または1つもしくは複数の温度センサを含み得る。温度コントローラ163は、チャネル136を通して冷却剤を選択的に流し、基板支持体126を冷却するように、冷却剤アセンブリ166を操作する。
【0066】
処理チャンバ122から反応物質を排出するために、バルブ170およびポンプ172が使用され得る。システムコントローラ180は、基板処理システム110の構成要素を制御するために使用される、1つまたは複数のコントローラを含み得る。いくつかの例では、基板128の半径方向外側にはプラズマ処理中に可動エッジリング182が配置され、これはプラズマに曝露される。他の例では、可動エッジリングは、プラズマに曝露される固定エッジリングの下方に位置付けられる。エッジリング高さ調整システム184は、以下で更に説明するように、基板128に対する可動エッジリング182の頂面の高さを調整するために(または固定エッジリングのRF電圧を変更するために)使用され得る。いくつかの例ではまた、可動エッジリング182は、真空を解除することなく、上昇させる、ロボットのエンドエフェクタによって取り外す、および別のエッジリングと交換することができる。
【0067】
特定の実施形態では、システムコントローラ180は、以下で更に説明するように、基板および/またはエッジリングを処理チャンバに送達するように、ロボット190を制御する。システムコントローラ180はまた、以下で更に説明するように、リフトピンを移動させる1つまたは複数のアクチュエータ192を、エッジリングの高さまたは傾きを調整するべく制御する。システムコントローラ180は、エッジリングの高さを感知するために使用される1つまたは複数のセンサ196から出力を受信することもできる。センサの非限定的な例としては、光学センサ、物理センサ、圧電センサ、超音波センサ、等が挙げられる。
【0068】
ここで
図2Aおよび
図2Bを参照すると、本開示の特定の実施形態に係るエッジリングシステム200が、下降位置(
図2A)および上昇位置(
図2B)にある可動エッジリングと共に示されている。エッジリングシステム200は、基板222の上側表面に対する頂部可動リング240の上側表面の幾何学的高さを調整するように構成される。基板支持体は、円筒体212と、円筒体212の下部から半径方向外向きに延在する環状突出部分214と、を含む、ベースプレート210を含む。ベースプレート210の環状突出部分214は、リフトピン292がその中を往復移動できるような、垂直方向に延在する空洞215を含む。
【0069】
ベースプレート210の上方には加熱層216が配置される。加熱層216は、円筒体218と、円筒体218の下部から半径方向外向きに延在する環状突出部分220と、を含む。加熱層216とベースプレート210との間に接合層(図示せず)が配置されてもよい。
【0070】
図2Aに示すように、エッジリングシステム200は、固定されたリング230、シールドリング260、カバーリング270、リング280、およびリング290と、頂部可動リング240と、可動支持リング250と、を含む。この文脈では、固定という用語は、エッジリングが一般に設置後に真空を解除することなく移動することはないことを意味し、可動という用語は、設置後にリングの位置を、更に後述するアクチュエータによって真空を解除することなく調整可能であることを意味する。
【0071】
リング230は、基板222の半径方向外縁部の下方、加熱層216の環状突出部分220の上方で、加熱層216と、頂部可動リング240および可動支持リング250の半径方向内縁部との間に配置される。リング230は、特定の実施形態によれば、「L」形状の断面を有し、環状体232と、垂直部分234と、水平部分236と、を含む。
【0072】
頂部可動リング240は、プラズマに直接曝露される上側表面を含む。いくつかの実施形態では、頂部可動リング240は、基板222から半径方向外方において、部分的に頂部カバーリング270の下方で、リング230および260の上方でこれらと隣り合って、可動支持リング250と接触してその直上に、配置される。いくつかの実施形態によれば、頂部可動リング240は、概ね矩形の断面を有する環状体242と、環状体242の半径方向外側の上部に位置付けられた環状凹部244と、を含む。
【0073】
可動支持リング250は、頂部可動リング240の下方で、シールドリング260の半径方向内側表面と、ベースプレート210の半径方向外側の表面との間に位置付けられた、環状体252を含む。いくつかの実施形態では、可動支持リング250は「T」形状の断面を有するが、他の断面が使用されてもよい。可動支持リング250の上部は、半径方向内向き突出部分254と、半径方向外向き突出部分256と、を含む。半径方向内向き突出部分254および半径方向外向き突出部分256の上側表面は、頂部可動リング240の下側表面と直接隣り合いこれと接触して配置される。
【0074】
いくつかの実施形態では、可動支持リング250は、ベースプレート210との結合を向上させるための、環状体252の半径方向内側の下側部分に沿って位置付けられた、突出部分258を更に含む。特定の実施形態では、突出部分258は、可動支持リング250の全ての垂直位置に対して、結合ギャップ内で、可動支持リング250のベースプレートの半径方向外側表面に隣り合って延びる場所まで垂直方向に延在して、均一な容量性結合を維持する。
【0075】
プラズマ曝露に起因して、頂部可動リング240の上側表面が侵食される場合がある。いくつかの実施形態では、上側表面の侵食を補償するために、頂部可動リング240の上側表面が基板222に対して実質的に固定された位置を維持するように、頂部可動リング240および可動支持リング250を上昇させる。
【0076】
シールドリング260は、可動支持リング250とリング280との間、かつベースプレート210の環状突出部分214の上方に位置付けられる。いくつかの例では、シールドリング260は導電性材料で製作され、可動支持リング250の半径方向外側に配置される。シールドリング260のこの位置付けは、可動支持リング250の電圧を制御するのに、および(高電圧の維持を助けるために)リング290との結合を阻止するのに役立つ。いくつかの例では、シールドリング260は、以下で更に説明するように、ベースプレート212と一体化されてもよい。
【0077】
いくつかの実施形態によれば、シールドリング260は、逆「T」形状の断面と、環状体262と、半径方向内向き突出部分264と、半径方向外向き突出部分266と、を有する。半径方向内向き突出部分264および半径方向外向き突出部分266の下側表面は、ベースプレート210の環状突出部分214の上部に直接隣り合って配置される。シールドリング260は、環状体262の上側表面の半径方向外縁部から垂直方向に延在する上向き突出部分267を更に含む。空洞268は、その中でアクチュエータ192がリフトピン292を往復移動させることができるように、空洞215と位置合わせされる。
【0078】
図2A~
図2Bに示すように、頂部カバーリング270は、頂部可動リング240、シールドリング260、およびリング280の上方に位置付けられ、プラズマに直接曝露される上側表面を有する。いくつかの例では、頂部カバーリング270は、環状体272と、第1の段差部分274と、第2の段差部分276と、を含む。第1の段差部分274は、シールドリング260の上向き突出部分267の上方に配置される。第2の段差部分276は、頂部可動リング240の環状凹部244によって受けられる。第2の段差部分276は、頂部可動リング240および可動支持リング250の半径方向外縁部を覆う。他の例では、頂部カバーリング270は、追加の段を含んでも、含まれる段がより少なくても、または段を含まなくてもよい。いくつかの例では、頂部カバーリング270は矩形の断面を有する。
【0079】
リング280は、シールドリング260、ベースプレート210の環状突出部分214、および支持プレート285の、半径方向外側に位置付けられる。リング280は、環状体282と、環状体282の半径方向内側表面の一部から半径方向内向きに延在する突出部284と、を含む。環状体282は、環状体282の半径方向内側の上縁部上に配置される環状凹部288を含む。環状体282は、環状体282の上縁部から半径方向外向きに延在する突出部分286を含む。リング290は、突出部分286の下方で、リング280の半径方向外側に位置付けられる。いくつかの実施形態では、頂部カバーリング270は石英で製作されてもよく、リング280は石英またはセラミックで製作されてもよい。
【0080】
図2Aおよび
図2Bに見ることのできるように、アクチュエータ192がリフトピン292を付勢して、リフトピン292の高さを調整する。リフトピン292は可動支持リング250を付勢して、基板222の上側表面に対して頂部可動リング240を上昇させる。頂部可動リング240の幾何学的高さを調整することによって、プラズマへの曝露に起因する損耗が補償される。いくつかの例では、頂部可動リング240、可動支持リング250、シールドリング260、およびリング290は、導電性材料で製作される。リング230、カバーリング270、およびリング280は、非導電性材料で製作される。
【0081】
図2Aおよび
図2Bに示す配置によって、頂部可動リング240および可動支持リング250が最低位置から様々な上昇位置まで移動される際に、ベースプレート210および/またはエッジリング260との比較的均一な容量性結合が維持される。いくつかの例では、可動支持リング250の半径方向外側の表面の垂直方向に向けられた側方部分の70%以上、80%以上、または90%以上が、頂部可動リング240および可動支持リング250の様々な高さ位置において、シールドリング260のあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。
図2Aおよび
図2Bの例では、可動支持リング250の半径方向外側の表面の垂直方向に向けられた側方部分の100%が、頂部可動リング240および可動支持リング250の様々な高さ位置において、シールドリング260のあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。
【0082】
いくつかの例では、あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく、30ミル以下、20ミル以下、または10ミル以下である。あらかじめ定められた結合ギャップは、プラズマ処理中の加熱に起因するリングおよび/または隣り合う表面の膨張にとって十分な余裕をもった可動リングの相対移動を可能にするのに、十分な大きさである。また、あらかじめ定められた結合ギャップは、頂部エッジリング上の損耗に起因してリングの位置が上昇したときに、頂部エッジリングのRF電圧を維持するのに十分な、隣り合うリングまたはベースプレートとの容量性結合を提供できる程度に、十分に小さくあるべきである。
【0083】
いくつかの例では、可動支持リング250の半径方向内側の表面の垂直方向に向けられた部分の50%以上、60%以上、または70%以上が、頂部可動リング240および可動支持リング250の様々な高さ位置において、ベースプレート210のあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられる。いくつかの例では、ベースプレート210、可動支持リング250、およびシールドリング260の垂直側方部分の容量性結合は、可動支持リング250の全ての垂直位置に対して一定のままである。
【0084】
ここで
図3Aおよび
図3Bを参照すると、リング230、可動支持リング250、およびカバーリング270は、他の断面形状を有し得る。
図3Aにおいて、可動支持リング250’は環状体252を含む。いくつかの例では、可動支持リング250’は「L」形状の断面を有する。リング230’の水平部分236は、可動支持リング250’の半径方向内側表面まで延在する。頂部カバーリング270’は、環状体272から半径方向内向きに延在し、シールドリング260の突出部分267および頂部可動リング240の半径方向外側表面を受ける環状凹部を画定する、段差部分275を含む。
図3Bにおいて、リフトピン292は、可動支持リング250を付勢して、頂部可動リング240の高さを調整する。
【0085】
ここで
図4Aおよび
図4Bを参照すると、本開示のいくつかの実施形態に係るエッジリングシステム400が示されている。プラズマに直接曝露される頂部固定リング440のRF電圧は、頂部固定リング440の下方に位置付けられた可動リング450の高さを調整することによって変化させることができる。
【0086】
図4Aにおいて、いくつかの実施形態に係るエッジリングシステム400は、リング430と、シールドリング260と、カバーリング470と、リング280と、リング290と、を更に含む。リング430は環状体を有し、基板222の半径方向外縁部の下方において、頂部固定リング440の半径方向内縁部の直下、加熱層216の環状突出部分220の直上で、加熱層216と可動リング450の半径方向内縁部との間に、配置される。いくつかの例では、リング430は矩形の断面を有する。
【0087】
頂部固定リング440は、プラズマに直接曝露される上側表面を含む。頂部固定リング440は、基板222の半径方向外縁部の下方に一部が配置され、基板の半径方向外縁部を越えて半径方向外向きに延在し、基板222の上方に立ち上がる。頂部固定リング440は部分的に、カバーリング470の下方、かつ可動リング450およびシールドリング260の上方に位置付けられる。頂部固定リング440は環状体442を含み、これは、半径方向内側部分444と、上向き傾斜部分445と、平面部分447と、その半径方向外側の上側表面に位置付けられた環状凹部448と、を有する。頂部固定リング440の上側表面はプラズマに直接曝露される。傾斜部分445の傾斜により、表面にわたって侵食を均等/均一にすることが可能となり、(直角の設計と比較して)リング全体の厚みを一定に維持するのに役立つ。
【0088】
可動リング450は、頂部固定リング440の下方で、シールドリング260の半径方向内側表面と、ベースプレート210の半径方向外側の表面との間に位置付けられる。可動リング450は環状体452を有する。いくつかの例では、可動リング450は、「T」形状の断面と、半径方向内向き突出部分454と、半径方向外向き突出部分456と、を有する。いくつかの例では、半径方向内向き突出部分454の半径方向内側の上側表面455を、頂部固定リング440の傾斜部分445と概ね平行な様式で傾斜させてもよい。
【0089】
カバーリング470は、頂部固定リング440、シールドリング260、およびリング280の上方に位置付けられ、プラズマに直接曝露される上側表面を有する。カバーリング470は、環状体472と、第1の段差部分474と、第2の段差部分476と、を含む。第1の段差部分474は、シールドリング260の上向き突出部分467の上方に配置される。第2の段差部分476は、頂部固定リング440の環状陥入部分448によって受けられる。
【0090】
図4Aおよび
図4Bに見ることができるように、アクチュエータ192はリフトピン292を付勢してリフトピン292および可動リング450の高さを調整し、この結果、頂部固定リング440のRF電圧を変化させる容量性結合を変化させる。RF電圧を変化させることによって、頂部固定リング440の幾何学的高さを変化させることなくプラズマ曝露に起因する頂部固定リング440の損耗が補償され、このことによりばらつきが低減される。いくつかの例では、頂部固定リング440、シールドリング260、リング290、および可動リング450は、導電性材料で製作される。リング430、カバーリング470、およびリング280は、非導電性材料で製作される。
【0091】
ここで
図5Aおよび
図5Bを参照すると、エッジリングシステム500の別の例が、頂部可動リング540と、可動支持リング550と、シールドリング560とを含んで示されている。頂部可動リング540は処理中にプラズマに直接曝露される。頂部可動リング540は可動支持リング550上に載置される。アクチュエータ192は、リフトピン292を可動支持リング550の下側表面を押すように付勢して、基板422に対する頂部可動リング540の位置を調整する。
【0092】
頂部可動リング540は環状体541を含む。いくつかの例では、頂部可動リング540は、頂部可動リング540を可動支持リング550上でセンタリングするためのリングセンタリング部542を含む。いくつかの例では、リングセンタリング部542は、その下側表面上に形成された空洞を含み得る。いくつかの例では、空洞は、可動支持リング250の上部を受けるのに十分な幅を有する。諒解できるであろうが、本明細書に記載するエッジリングシステムは、リングセンタリング部542を含み得る。空洞の両側の環状体541の半径方向内側および外側の場所に、頂部可動リング540の、下に向けられた突出部544、546が配置される。環状凹部548は環状体541の半径方向外側の上部に配置されてもよい。
【0093】
いくつかの例では、頂部可動リング540の下部は、ベースプレート210に対して可動支持リング550をセンタリングするための、リングセンタリング部551を含む。諒解できるであろうが、本明細書に記載するエッジリングシステムは全て、リングセンタリング部551を含み得る。いくつかの例では、リングセンタリング部551は、リフトピン292上に可動支持リング550が据えられるときにこれを付勢するための、直線的に傾斜した、または非直線的に傾斜した(例えば湾曲した)部分を含む内側表面を有する、空洞553を含む。いくつかの例では、空洞の表面は、センタリング効果をもたらす対向する表面を含む。いくつかの例では、空洞の表面は、「V」形状、円錐形状、直線形状と湾曲形状の組合せ、またはセンタリング効果をもたらす他のタイプの表面を有する。
【0094】
シールドリング560は、可動支持リング550を部分的に取り囲む環状体562を含む。環状体562の下部は、半径方向外向きに突出する脚部564と、半径方向内向きに突出する脚部566と、を含む。
【0095】
頂部可動リング540、可動支持リング550、およびシールドリング560の半径方向外側には、リング580が配置される。リング580は、環状体582と、リング580の半径方向内側表面の中央部分から半径方向内向きに延在する第1の突出部584と、を含む。突出部585は、リング580の半径方向内側表面の上部から半径方向内向きに延在する。突出部585は、下向きに突出した脚部546の下方に位置付けられる。突出部585の上方の半径方向内側表面上には、環状凹部587が配置される。突出部586はリングの上側表面から半径方向外向きに突出している。リング580の上側表面上には環状凹部588が配置される。いくつかの例では、カバーリング470は環状凹部588上に載置される。リング580の半径方向外側にリング590が配置され、これは導電性材料で製作され得る。
【0096】
図5Bでは、頂部可動リング540と可動支持リング550は上昇位置で示されている。アクチュエータ192は、リフトピン292を可動支持リング550の下側表面上のリングセンタリング部551を押すように付勢して可動支持リング550を持ち上げてセンタリングし、可動支持リング550は頂部可動リング540を持ち上げる。
【0097】
ここで
図6Aおよび
図6Bを参照すると、エッジリングシステム600の別の例が示されており、これはベースプレート210と一体化されたシールドリングを含む。頂部可動リング640はプラズマに直接曝露される上側表面を含む。頂部可動リング640は環状体642を含む。頂部可動リング640の半径方向外側の上側表面は、環状凹部644を含む。いくつかの例では、環状体642は矩形の断面を有する。
【0098】
頂部可動リング640の下方には可動支持リング650が配置される。可動支持リング650は、環状体652と、半径方向外側表面654と、半径方向内側表面656と、を含む。いくつかの例では、可動支持リング650は「L」形状の断面を有し、半径方向内側表面656の上部から半径方向内向きに延在する突出部分655を含む。
【0099】
カバーリング670は固定されており、環状体672と、環状体672の上側表面から半径方向内向きに延在する突出部676と、を含む。頂部可動リング640が上昇すると(
図6Bに示す)、カバーリング670の突出部676が環状凹部644の中へと延びる。いくつかの実施形態によれば、ベースプレート210、頂部可動リング640、可動支持リング650、およびリング690は導電性であり、カバーリング670およびリング680は非導電性である。
【0100】
先の実施形態では、エッジリングのうちのいくつかは、導電性材料、または導電性コーティングを有する導電性もしくは非導電性材料で製作される。本明細書で使用する場合、導電性であるとは、104Ωcm以下の抵抗率を持つ材料またはコーティングを指す。例えば、ドープシリコンは0.05Ωcmの抵抗率を有し、炭化シリコンは1~300Ωcmの抵抗率を有し、アルミニウムおよび銅などの金属は約10-7Ωcmの抵抗率を有する。いくつかの例では、本開示のエッジリングは、非導電性材料、または非導電性コーティングを有する導電性もしくは非導電性材料で製作される。本明細書で使用する場合、非導電性であるとは、104Ωcmよりも大きい抵抗率を持つ材料/コーティングを指す。
【0101】
導電性リングは、1つもしくは複数の基材、1つもしくは複数のめっき層、および/または1つもしくは複数のコーティングから製作され得る。基材の非限定的な例としては、シリコン、炭化シリコン、チタン、グラファイト、石英、および/またはセラミックが挙げられる。めっき層の非限定的な例としては、アルミニウムめっきが挙げられる。コーティングの非限定的な例としては、パーフルオロアルコキシ(PFA)、原子層成長法(ALD)酸化アルミニウム(Al2O3)、ALD酸化イットリウムまたはイットリア(Y2O3)、および/または陽極酸化コーティングが挙げられる。例えば、導電性材料としては、陽極酸化チタン、PFAコーティングを有するシリコン、ドープシリコン、アルミニウムめっきおよび陽極酸化コーティングを有するシリコン、ALD酸化アルミニウムを有するシリコン、ALDイットリアコーティングを有するシリコン、炭化シリコン、PFAコーティングを有するグラファイト、アルミニウムめっきおよび陽極酸化コーティングを有するグラファイト、ALD酸化アルミニウムコーティングを有するグラファイト、ALDイットリアコーティングを有するグラファイト、または他の好適な材料を挙げることができる。非導電性材料の非限定的な例としては、石英およびセラミックが挙げられる。先の実施形態において、リングのうちの1つまたは複数は、半径方向、軸方向、またはその他の方向に沿った1つまたは複数の構造によって形成され得る。
【0102】
ここで
図7~
図9Bを参照すると、あるリングを、本明細書に記載するエッジリングシステムのリングまたはベースプレートなどの他の構造体に対して、移動を制限する、間隔を制御する、および/または水平方向にセンタリングする、様々な方法が示されている。
図7では、処理チャンバ内のリング、ベースプレート、または他の構造体などの構造体710が、リング720の表面に隣り合って位置付けられている。
図7~
図9Bには、リング720に対する構造体710の移動を制限するための様々な方法が示されている。
【0103】
図7において、リング720は、その半径方向外側表面に位置付けられたスロット738を含む。スロット738は、リング720の半径方向外側表面内へと半径方向内向きに延在する。スロット738内にはシム734が配置される。いくつかの例では、シム734をスロット738内に保持するために、接着剤730が使用される。いくつかの例では、シム734の平面視した、半径方向の、および側面視した断面は矩形であるが、他の形状を使用することができる。いくつかの例では、シム734は半径方向において、スロット738の深さ以上の厚さを有する。いくつかの例では、シム734は、リング720から半径方向外向きに、(使用されるシムの数を考慮した)移動を制限するのに十分な距離まで延在する。
【0104】
図8において、リング720は、その半径方向外側表面に位置付けられたスロット748を含む。スロット748は半径方向内向きに延在する。スロット748内にはピン750が配置される。いくつかの例では、ピン750をスロット748内に保持するために、接着剤730が使用される。いくつかの例では、ピン750は円筒形状を有するが、他の形状を使用することができる。いくつかの例では、ピン750は半径方向において、スロット748の深さ以上の高さを有する。いくつかの例では、ピン750は、リング720から半径方向に、(使用されるピンの数を考慮した)移動を制限するのに十分な距離まで延在する。いくつかの例では、ピン750は、リング720から半径方向外向きに、(使用されるシムの数を考慮した)移動を制限するのに十分な距離まで延在する。
【0105】
図9Aおよび
図9Bにおいて、リング720は、その半径方向外側表面上に形成された突出部760を含む。いくつかの例では、突出部760の一部または全部が、半径方向外側表面の垂直方向厚さに沿って垂直方向に延在する。
図9Bにおいて、突出部760はリング720の半径方向外側表面762から延在する平坦な表面766を含むが、これは円弧状のプロファイルと比較して、機械加工および寸法検査が容易である。いくつかの例では、エッジリングは最初に突出部760なしでわずかに広く形成され、その後、半径方向外側表面を隣り合う突出部の間の領域において機械加工または除去して、突出部760が形成される。他の例では、突出部760は平面視して円弧状または凸状のプロファイルを含み、これにより頂部エッジリングの半径方向内側の対向表面と接触する表面積を小さくし、真空を解除することなく高さ調整または頂部エッジリングの交換を行う際の摩擦を低減する。
【0106】
いくつかの例では、突出部760はコーティング材764でコーティングされる。いくつかの例では、コーティング材764は相対的にコンフォーマルであり、絶縁材料で製作される。いくつかの例では、コーティングは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシポリマー(PFA)、または原子層成長法を用いて堆積させた酸化アルミニウム、酸化イットリウム、もしくはフッ化イットリウムから成る群から選択される。コーティング材764は、短絡を防止する絶縁機能を有し、侵食を低減する。またコーティング材764は、リング720と構造体710との間に最小限の隙間を確保して、短絡を防止する。いくつかの例では、突出部760は、リング720の半径方向外側表面から半径方向外向きに、(使用される突出部の数を考慮した)移動を制限するのに十分な距離まで延在する。
【0107】
いくつかの例では、リング720は、リング720の外周の周囲に均一な間隔(例えば、3個の場合は120°間隔、5個の場合は72°間隔、8個の場合45°間隔(すなわち360°/N))で配置された、3~8個のスペーサ(シムまたは突出部)を含む。諒解できるであろうが、スペーサは一般に、上側リングと下側リングの相対移動を完全に制限するようには構成されていない。この隙間は、高さ調整および/または交換中の、結着の軽減に役立つ。したがって、ある程度の相対移動が依然として望ましく、3枚のシムの場合は望ましくない移動(これにより有効結合キャパシタンスが変化する可能性がある)が発生する可能性がある。いくつかの例では、リング720は、移動を更に制限するための、リング720の外周の周囲に配置された5個のスペーサを含む。この特定の構成によれば、6個、7個、8個など、スペーサを追加すると、有効キャパシタンスの制御面での利益が低減し、コストが増加する。
【0108】
スペーサ(例えば、シム、突出部、または突出部)はリング720の外側表面上に配置されて示されているが、スペーサは、リング720の内側表面、および/または構造体710の内側表面の一方もしくは両方上に配置されてもよい。更に、スペーサおよび/または絶縁コーティングは、(例えば
図1~
図6Bの)既出の例のうちのいずれかにおいて、エッジリングおよび隣り合う構造体の半径方向に面した表面の、一方または両方上に配置され得る。
【0109】
いくつかの例では、スペーサは、エッジリングの半径方向外側表面から50μmから250μmまでの範囲内で、半径方向外向き方向に延在する。いくつかの例では、スペーサは、エッジリングの半径方向外側表面から50μmから250μmまでの範囲内で、半径方向外向き方向に延在する。
【0110】
ここで
図10Aおよび
図10Bを参照すると、水平リングの離間フィーチャの追加的な例が示されている。
図10Aにおいて、リング部分1110は、その下側表面上に位置付けられたリング離間フィーチャ1112を含む。リング離間フィーチャ1112は、中心線に関して鏡像となっている、対向する側壁を含む。側壁の一部は、対向する方向から内向きに、リフトピン1116が往復移動する方向を横切る平面に対して内側に鋭角を成して傾斜している。いくつかの例では、リング離間フィーチャ1112は、図示されているような1つの平面、2つの直交する平面、または中央の点線を中心に回転させた複数の平面において、「V」形状を有する部分を含む。他の例では、リング離間フィーチャ1112は円錐形状を有する部分を含む。
【0111】
平面状の側壁が示されているが、側壁は、平面状であっても、一部が平面状で一部が湾曲していても、および/または、様々なプロファイルを有して全体が湾曲していてもよい。
図11Bに示すように、リング部分1110は、その下側表面上に位置付けられたリング離間フィーチャ1120を含む。リング離間フィーチャ1120は、湾曲しており中心線に関して鏡像となっている、対向する側壁を含む。
【0112】
ここで
図11を参照すると、頂部可動リングの高さを調整するための方法1100が示されている。いくつかの実施形態では、頂部可動リングを、真空を解除することなく、処理チャンバにあるポートを介して、処理チャンバに送達することおよびそこから取り出すことができる。言い換えれば、頂部可動エッジリングはポートの幅よりも小さい直径を有する。送達後は、プラズマへの曝露によって生じる損耗を、真空を解除することなく補償するために、頂部可動エッジリングの高さを時間の経過に伴って高くすることができる。その結果処理チャンバを、処理チャンバを開くことなくより長い期間運転することが可能となり、このことによりスループットが向上し、コストが削減される。
【0113】
方法1100は、1102において、頂部可動エッジリングが処理チャンバ内にあるかどうかを判定することを含む。1102が偽の場合、方法は、1104において、頂部可動リングを処理チャンバに送達する。例えば、システムコントローラ180は、ロボット190に、頂部可動リングを処理チャンバに送達させる。1102が真の場合、方法は、頂部可動リングの位置を調整する必要があるかどうかを判定する。例えば、1つまたは複数のセンサを使用して、頂部可動リングの位置、高さ、または傾きを検出することができる。アクチュエータ192のうちの1つまたは複数は、基板の上側表面に対する頂部可動リングの位置、高さ、または傾きを調整するために使用され得る。1106が真の場合、1108において頂部可動リングの位置が調整される。
【0114】
1110において、処理チャンバは1つまたは複数の基板を処理する。1112において、方法は、頂部可動リングが損耗しているかどうかを判定する。1112が偽の場合、方法は1110に戻る。1112が真であり頂部可動リングが損耗している場合、方法は、1120において、頂部可動リングがあらかじめ定められた位置、例えば基板のプラズマ処理に適した最高位置にあるかどうかを判定する。1120が偽の場合、1124において頂部可動リングを上昇させ、方法は1110で継続される。1120が偽の場合、システムコントローラは、ロボットに頂部可動リングを交換させる。いくつかの例では、ステップ1106および1108は省略される。
【0115】
頂部可動エッジリングが損耗しているかどうかの判定は、1つまたは複数の方法を用いて行うことができる。特定の実施形態では、あらかじめ定められたプラズマへの曝露期間後に、あらかじめ定められた数の基板が処理された後で、および/またはその他の基準で、頂部可動エッジリングを上昇させる。他の例では、センサ196は、頂部可動リングの上側表面の高さを感知するために使用される。
【0116】
ここで
図12を参照すると、1つまたは複数のエッジリングを加熱してそのエッジリングを位置直しまたはセンタリングするための方法1200を使用できる。リング、ベースプレート、または他の構成要素が周期的に、ある事象ごとに、または他の基準を用いて加熱されると、リング、ベースプレート、または他の構成要素は、半径方向外向きに膨張する。半径方向外向きの移動を用いて、直接的または間接的に、頂部可動リングまたは他のリングのセンタリングまたはその他の水平方向の位置決めを行うことができる。
【0117】
1210において、処理チャンバ内で基板が処理される。1212において、方法は、リングまたは他の構成要素の位置を調整する時期であるかどうかを決定する。1212が真である場合、方法は1214において任意選択的に、基板が処理チャンバ内にあるかどうかを決定し得る。1214が真である場合、方法は基板を任意選択的に取り出すことができる。例えば、所望の加熱温度が基板のサーマルバジェットを上回る場合に、基板を取り出してもよい。
【0118】
1218において、加熱層(または基板支持体もしくは他の構成要素の他の加熱器)はあらかじめ定められた温度まで加熱されて、リング、ベースプレート、または他の構成要素を膨張させ、1つまたは複数のリングをセンタリングする。リング、ベースプレート、または他の構成要素は、半径方向外向きに膨張する。半径方向外向きの移動を用いて、頂部可動リングまたはエッジリングシステム中の他のリングのセンタリング、またはその他の位置決めを行うことができる。あらかじめ定められた期間の後で、1222において加熱器がオフにされ、1226において基板の処理を再開することができる。
【0119】
前述の説明は本質的に単なる例示であり、いかなる点でも本開示、その適用、または使用を限定することは意図していない。本開示の広範な教示は様々な形態で実施され得る。したがって、本開示は具体的な例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討すれば他の変更形態が明らかであるため、本開示の真の範囲はそのように限定されるものではない。本開示の原理を変更することなく、方法における1つまたは複数のステップを異なる順序で(または同時に)実行できることを理解されたい。更に、これらの実施形態の各々は特定の特徴を有するものとして上記されているが、本開示の任意の実施形態に関して記載されたそれらの特徴のうちの任意の1つまたは複数を、それ以外の任意の実施形態において実施することおよび/またはその特徴と組み合わせることができ、このことは、その組合せが明示的に記載されていない場合にも該当する。言い換えれば、記載されている実施形態は相互に排他的ではなく、1つまたは複数の実施形態の互いの様々な組合せは、依然として本開示の範囲内にある。
【0120】
要素間(例えば、モジュール間、回路素子間、半導体層間、等)の空間的および機能的関係は、「接続」、「係合」、「結合」、「隣り合った」、「~の隣の」、「~の上の」、「~の上方」「~の下方」、および「配設」を含む、様々な用語を用いて記述される。「直接」であると明示的に記載されていない限りは、上記の開示において第1の要素と第2の要素との間の関係が記載される場合、その関係は、第1の要素と第2の要素との間に他の介在要素が存在しない直接的な関係であり得るが、また、第1の要素と第2の要素との間に(空間的または機能的に)1つまたは複数の介在要素が存在する、間接的な関係でもあり得る。本明細書で使用する場合、A、B、およびCのうちの少なくとも1つという句は、非排他的論理ORを用いた論理(A OR B OR C)を意味するものと解釈すべきであり、「Aのうちの少なくとも1つ、Bのうちの少なくとも1つ、およびCのうちの少なくとも1つ」を意味するものと解釈してはならない。本明細書で使用する場合、用語「約」は、所与の値の±10%、および/または、所与のパーセンテージの±5%を意味する。
【0121】
いくつかの実装形態では、コントローラは、上記した例の一部であり得るシステムの一部である。このようなシステムは、1つもしくは複数の処理ツール、1つもしくは複数のチャンバ、1つもしくは複数の処理用プラットフォーム、および/または特定の処理構成要素(ウエハペデスタル、ガスフローシステム、等)を含む、半導体処理装置を備え得る。これらのシステムは、その半導体ウエハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の動作を制御するための電子機器と統合されている場合がある。電子機器は「コントローラ」と呼ばれる場合があり、1つまたは複数のシステムの様々な構成要素または下位部分を制御することができる。コントローラは、処理要件および/またはシステムのタイプに応じて、本明細書に開示する処理のうちのいずれかを制御するようにプログラムすることができ、それらの処理には、処理ガスの給送、温度設定(例えば加熱ならびに/または冷却)、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波(RF)生成器設定、RF整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体給送設定、位置ならびに動作設定、あるツールに対する、ならびに特定のシステムに接続または連結(interface)された他の搬送ツールおよび/またはロードロックに対する、ウエハの搬入ならびに搬出が含まれる。
【0122】
大まかに言えば、コントローラは、命令を受ける、命令を発する、動作を制御する、洗浄動作を実行させる、エンドポイント測定を実行させる、などを行う様々な集積回路、論理回路、メモリ、および/またはソフトウェアを有する電子機器として定義することができる。集積回路は、プログラム命令を格納するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)として定義されるチップ、および/または、プログラム命令(例えばソフトウェア)を実行する1つもしくは複数のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラを含み得る。プログラム命令は、半導体ウエハに対してもしくは半導体ウエハのために特定の処理を実行するための、またはシステムに対する、動作パラメータを定義する、様々な個々の設定(またはプログラムファイル)の形態の、コントローラに伝達される命令であり得る。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、ウエハの1つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および/またはダイの製作中に、1つまたは複数の処理ステップを実現するための、プロセスエンジニアが定義するレシピの一部であり得る。
【0123】
コントローラは、いくつかの実装形態では、システムと統合された、システムに結合された、それ以外でシステムにネットワーク接続された、またはこれらの組合せであるコンピュータの一部であり得るか、またはそのようなコンピュータに結合され得る。例えばコントローラは、「クラウド」中に存在しても、ファブホストコンピュータシステムの全部または一部であってもよく、このことによりウエハ処理のリモートアクセスを実現することができる。コンピュータは、製作工程の現在の進捗を監視する、過去の製作工程の履歴を調査する、複数の製作工程から傾向もしくは処理能力指標を調査するための、現在の処理のパラメータを変更するための、現在の処理に続く処理ステップを設定するための、または新しい処理を開始するための、システムへのリモートアクセスを可能にし得る。いくつかの例では、リモートコンピュータ(例えばサーバ)は、ローカルネットワークまたはインターネットを含み得るネットワークを介して、システムにプロセスレシピを提供することができる。リモートコンピュータは、パラメータおよび/または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含むことができ、これらのパラメータおよび/または設定はその後、リモートコンピュータからシステムに伝達される。いくつかの例では、コントローラは、1つまたは複数の動作中に実行される処理ステップの各々のパラメータを指定する、データの形態の命令を受信する。パラメータは、実行される処理のタイプ、および、その連結(interface)または制御を行うようにコントローラが構成されているツールのタイプに、固有のものであり得ることを理解されたい。したがって上記したように、例えば1つにネットワーク接続され本明細書に記載する処理および制御といった共通の目的に向かって動作する、1つまたは複数の離散的なコントローラから構成することによって、コントローラを分散させることができる。このような目的の分散型コントローラの例としては、チャンバ上の1つまたは複数の集積回路と、これと通信するリモートに位置する(例えばプラットフォームレベルにあるまたはリモートコンピュータの一部としての)1つまたは複数の集積回路とを組み合わせて、チャンバ上の処理を制御するようにしたものが考えられる。
【0124】
限定するものではないが、例示的なシステムとしては、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、蒸着チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相成長(PVD)チャンバまたはモジュール、化学気相成長(CVD)チャンバまたはモジュール、原子層成長(ALD)チャンバまたはモジュール、原子層エッチング(ALE)チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに、半導体ウエハの製作および/または製造に関連し得るかまたはそこで使用され得る、任意の他の半導体処理システムを挙げることができる。
【0125】
上で指摘したように、ツールによって実行される1つまたは複数の工程ステップに応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣り合うツール、近隣のツール、工場の全体に置かれたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場内のツール所在地および/もしくは積載ポートに対するウエハの容器の搬入および搬出を行う、材料輸送に使用されるツールのうちの、1つまたは複数と通信し得る。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例1:
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって、基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置されている第4の環状体を含むカバーリングと、
前記シールドリングおよび前記カバーリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を備える、可動エッジリングシステム。
適用例2:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リングは前記第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に第1の環状凹部を含む、可動エッジリングシステム。
適用例3:
適用例2の可動エッジリングシステムであって、
前記シールドリングは、前記第3の環状体の半径方向外側の上側表面から上向きに延在する突出部を含み、
前記カバーリングは、
前記突出部を受けるように構成されている第2の環状凹部と、
前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングを上昇させたときに、前記頂部可動リングの前記第1の環状凹部と位置合わせされるように構成されている第3の環状凹部と、を含む、可動エッジリングシステム。
適用例4:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
適用例5:
適用例4の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の50%以上は、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられ、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、可動エッジリングシステム。
適用例6:
適用例4の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の90%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の60%以上は、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられ、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、可動エッジリングシステム。
適用例7:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、「L」形状の断面を有する第5の環状体を含むエッジリングを更に備え、前記基板支持体はベースプレート上に配置された加熱層を含み、前記エッジリングは、前記基板支持体の前記加熱層と、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの半径方向内側の面と、の間に配置されている、可動エッジリングシステム。
適用例8:
適用例7の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングおよび前記エッジリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
適用例9:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、第5の環状体を含みかつ前記シールドリングおよび前記カバーリングの半径方向外側に配置されているエッジリングを更に含み、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングおよび前記エッジリングは非導電性である、可動エッジリングシステム。
適用例10:
適用例9の可動エッジリングシステムであって、前記エッジリングはその半径方向内側の上側表面上に前記カバーリングを受けるための環状凹部を含む、可動エッジリングシステム。
適用例11:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、前記可動支持リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記リフトピンが前記リングセンタリング部を付勢すると前記可動支持リングがセンタリングされる、可動エッジリングシステム。
適用例12:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記可動支持リングが前記頂部可動リングの前記リング
センタリング部を付勢すると前記頂部可動リングがセンタリングされる、可動エッジリングシステム。
適用例13:
適用例1の可動エッジリングシステムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングのうちの少なくとも1つは水平リングスペーサを含む、可動エッジリングシステム。
適用例14:
適用例13の可動エッジリングシステムであって、前記水平リングスペーサはシム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む、可動エッジリングシステム。
適用例15:
システムであって、
適用例1の可動エッジリングシステムと、
基板を支持するように構成されている前記基板支持体と、
前記基板支持体に対する前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの高さを調整するべく前記リフトピンを移動させるよう、前記アクチュエータを制御するように構成されている、コントローラと、
を備える、システム。
適用例16:
適用例15のシステムであって、前記コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの前記高さを調整するように構成されている、システム。
適用例17:
基板処理システム用のエッジリングシステムであって、
基板処理中にプラズマに直接曝露される第1の環状体を含む、頂部固定リングと、
前記頂部固定リングの下方で基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動リングと、
前記可動リングの下方で半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記頂部固定リングおよび前記シールドリングに対する前記可動リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を備える、エッジリングシステム。
適用例18:
適用例17のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リングの半径方向外縁部の上方に配置されている非導電性のカバーリングを更に備える、エッジリングシステム。
適用例19:
適用例18のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リングは前記第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に第1の環状凹部を含む、エッジリングシステム。
適用例20:
適用例19のエッジリングシステムであって、
前記シールドリングは、前記第3の環状体の半径方向外側の上側表面から上向きに延在する突出部を含み、
前記カバーリングは、
前記突出部を受けるように構成されている第2の環状凹部と、
前記頂部固定リングの前記第1の環状凹部と噛み合うように構成されている第3の環状凹部と、を含む、エッジリングシステム。
適用例21:
適用例17のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リング、前記可動リング、および前記シールドリングは導電性材料で製作されている、エッジリングシステム。
適用例22:
適用例21のエッジリングシステムであって、前記可動リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動リングは、
前記可動リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に、および
前記可動リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の50%以上を、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは30ミル以下である、エッジリングシステム。
適用例23:
適用例21のエッジリングシステムであって、前記可動リングは「T」形状の断面を有し、前記シールドリングは逆「T」形状の断面を有する、エッジリングシステム。
適用例24:
適用例17のエッジリングシステムであって、第4の環状体を含むカバーリングを更に備え、基板支持体はベースプレート上に配置されている加熱層を含み、前記カバーリングは、前記頂部固定リングが下降位置にあるとき、前記基板支持体の前記加熱層と前記頂部固定リングの半径方向内側表面との間に配置される、エッジリングシステム。
適用例25:
適用例24のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リング、前記可動リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングは非導電性である、エッジリングシステム。
適用例26:
適用例20のエッジリングシステムであって、環状体を含みかつ前記シールドリングの半径方向外側に配置されている、エッジリングを更に備える、エッジリングシステム。
適用例27:
適用例26のエッジリングシステムであって、前記エッジリングはその半径方向内側の上側表面上に前記カバーリングを受け入れるための環状凹部を含み、前記頂部固定リング、前記可動リング、および前記シールドリングは導電性であり、前記カバーリングおよび前記エッジリングは非導電性である、エッジリングシステム。
適用例28:
適用例17のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リングは、半径方向内側部分と、前記半径方向内側部分から延在する上向き傾斜部分と、前記上向き傾斜部分から延在する平面部分と、を含む、エッジリングシステム。
適用例29:
適用例28のエッジリングシステムであって、前記可動リングは半径方向内向き突出部分と半径方向外向き突出部分とを含み、前記半径方向内向き突出部分の半径方向内側の上側表面は傾斜部分を含む、エッジリングシステム。
適用例30:
適用例29のエッジリングシステムであって、前記傾斜部分の上側表面は前記上向き傾斜部分の下側表面と平行に延在する、エッジリングシステム。
適用例31:
適用例17のエッジリングシステムであって、前記可動リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記リフトピンが前記可動リングの前記リングセンタリング部を付勢すると前記可動リングがセンタリングされる、エッジリングシステム。
適用例32:
適用例17のエッジリングシステムであって、前記頂部固定リング、前記可動リング、および前記シールドリングのうちの少なくとも1つは水平リングスペーサを含む、エッジリングシステム。
適用例33:
適用例32のエッジリングシステムであって、前記水平リングスペーサはシム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む、エッジリングシステム。
適用例34:
システムであって、
適用例17のエッジリングシステムと、
基板を支持するように構成されている前記基板支持体と、
前記頂部固定リングに対する前記可動リングの高さを調整するべく前記リフトピンが移動されるよう、前記アクチュエータの高さを調整するように構成されている、コントローラと、
を備える、システム。
適用例35:
適用例34のシステムであって、前記コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、前記可動リングの前記高さを調整するように構成されている、システム。
適用例36:
基板処理システムであって、
円筒体と、前記円筒体の下部から延在する環状突出部分と、前記環状突出部分の半径方向外縁部から上向きに延在するシールド部と、を含む基板支持体であって、前記円筒体と前記シールド部との間には空洞が画定されている、基板支持体と、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって、基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
第2の環状体を含む可動支持リングであって、前記頂部可動リングの下方で前記シールド部と前記円筒体との間の前記空洞内に配置されている、可動支持リングと、
を備える、基板処理システム。
適用例37:
適用例36の基板処理システムであって、
前記頂部可動リングの半径方向外縁部の上方に配置されているカバーリングと、
前記シールド部および前記カバーリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、
を更に備える、基板処理システム。
適用例38:
適用例37の基板処理システムであって、前記頂部可動リングは前記第1の環状体の半径方向外側の上側表面上に第1の環状凹部を含む、基板処理システム。
適用例39:
適用例37の基板処理システムであって、前記頂部可動リング、前記円筒体、前記可動支持リング、および前記シールド部は導電性であり、前記カバーリングは非導電性である、基板処理システム。
適用例40:
適用例39の基板処理システムであって、前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記円筒体のあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の50%以上は、前記シールド部のあらかじめ定められた結合ギャップ内に位置付けられ、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、基板処理システム。
適用例41:
適用例37の基板処理システムであって、前記可動支持リングの下側表面はリングセンタリング部を含み、前記リフトピンが前記可動支持リングの前記リングセンタリング部を付勢すると前記円筒体に対して前記可動支持リングがセンタリングされる、基板処理システム。
適用例42:
適用例36の基板処理システムであって、前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングのうちの少なくとも1つは水平リングスペーサを含む、基板処理システム。
適用例43:
適用例42の基板処理システムであって、前記水平リングスペーサはシム、突出部、およびピンのうちの少なくとも1つを含む、基板処理システム。
適用例44:
適用例42の基板処理システムであって、
アクチュエータと、
リフトピンと、
前記アクチュエータに、前記リフトピンを移動させて前記基板支持体に対する前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの高さを調整させるように構成されている、コントローラと、を更に備える、基板処理システム。
適用例45:
適用例44の基板処理システムであって、前記コントローラは、RFプラズマサイクルの数、処理される基板の数、およびRF曝露の期間のうちの少なくとも1つに応じて、前記可動支持リングおよび前記頂部可動リングの前記高さを調整するように構成されている、基板処理システム。
適用例46:
基板処理システム用の可動エッジリングシステムであって、
基板支持体の周囲に配置されている第1の環状体を含む頂部可動リングであって、その上側表面は基板処理中にプラズマに曝露される、頂部可動リングと、
前記頂部可動リングの下方で前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に配置されており、第2の環状体を含む、可動支持リングと、
前記可動支持リングの下方で半径方向外側に配置されており、第3の環状体を含む、シールドリングと、
前記シールドリングに対する前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングの位置を調整するように構成されている、アクチュエータおよびリフトピンと、を備え、
前記頂部可動リング、前記可動支持リング、および前記シールドリングは導電性材料で製作されており、
前記頂部可動リングおよび前記可動支持リングが最低位置から中間位置へとそして最上位置へと移動される際に、前記可動支持リングは、
前記可動支持リングの半径方向外側表面の垂直側方部分の70%以上を、前記シールドリングのあらかじめ定められた結合ギャップ内に、および
前記可動支持リングの半径方向内側表面の垂直側方部分の50%以上を、前記ベースプレートのあらかじめ定められた結合ギャップ内に維持し、
前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく20ミル以下である、
可動エッジリングシステム。
適用例47:
適用例46の可動エッジリングシステムであって、前記あらかじめ定められた結合ギャップは0より大きく10ミル以下である、可動エッジリングシステム。