(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-21
(54)【発明の名称】シャワーヘッド覆い
(51)【国際特許分類】
H01L 21/31 20060101AFI20220414BHJP
C23C 16/455 20060101ALI20220414BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20220414BHJP
H05H 1/46 20060101ALN20220414BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 C
C23C16/455
H01L21/302 101G
H05H1/46 M
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021557604
(86)(22)【出願日】2020-03-25
(85)【翻訳文提出日】2021-11-25
(86)【国際出願番号】 US2020024549
(87)【国際公開番号】W WO2020198267
(87)【国際公開日】2020-10-01
(31)【優先権主張番号】62/825,344
(32)【優先日】2019-03-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】特許業務法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ボース・アンドリュー
(72)【発明者】
【氏名】ラムゼイヤー・クリストファー
【テーマコード（参考）】
2G084
4K030
5F004
5F045
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084AA05
2G084BB34
2G084CC12
2G084CC33
2G084DD02
2G084DD15
2G084DD23
2G084DD40
2G084DD55
2G084FF15
4K030CA04
4K030EA03
4K030FA03
4K030KA08
4K030KA17
4K030KA41
4K030KA45
5F004BA04
5F004BB18
5F004BB22
5F004BB26
5F004BB28
5F004BD04
5F045AA08
5F045BB10
5F045DP03
5F045DQ10
5F045EF05
5F045EH05
5F045EH14
5F045EK07
5F045EM05
(57)【要約】
【解決手段】
処理チャンバは、上部表面と、上部表面を通して処理チャンバの中にガスを供給するように配列されたシャワーヘッドとを含む。シャワーヘッドの少なくとも一部分は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展する。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上に配列される。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分を取り囲んで配列され、シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成される。
【選択図】図１
処理チャンバは、上部表面と、上部表面を通して処理チャンバの中にガスを供給するように配列されたシャワーヘッドとを含む。シャワーヘッドの少なくとも一部分は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展する。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上に配列される。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分を取り囲んで配列され、シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理チャンバであって、上部表面と、
前記上部表面を通して前記処理チャンバの中にガスを供給するように配列されたシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドの少なくとも一部分は、前記処理チャンバの前記上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドと、
前記処理チャンバの前記上部表面の上に配列された覆い筐体であって、前記処理チャンバの前記上部表面の上方に伸展する前記シャワーヘッドの前記一部分を取り囲んで配列され、前記シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成された覆い筐体と
を備える処理チャンバ。
【請求項2】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記覆い筐体は、前記覆い筐体の１つまたは複数の側面にそれぞれ対応する複数の区画を含む処理チャンバ。
【請求項3】
請求項２に記載の処理チャンバであって、前記複数の区画は、最下部区画を含み、前記最下部区画は、前記処理チャンバの前記上部表面の上方に伸展する前記シャワーヘッドの前記一部分と、前記最下部区画の外縁部から上の方に伸展する下部フランジ部分とを受け入れるように配列された開口部を含む処理チャンバ。
【請求項4】
請求項３に記載の処理チャンバであって、前記複数の区画は、前記下部フランジ部分により画定される外周部の内部で前記最下部区画の上に配列された１つまたは複数の側面区画を含む処理チャンバ。
【請求項5】
請求項４に記載の処理チャンバであって、前記複数の区画は、前記側面区画の上縁部の上に配列された第１の最上部区画および第２の最上部区画を含む処理チャンバ。
【請求項6】
請求項５に記載の処理チャンバであって、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画は、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画の外縁部から下に向けて伸展する上部フランジ区画を含み、前記上部フランジ区画は、前記側面区画の前記上縁部に重なる処理チャンバ。
【請求項7】
請求項５に記載の処理チャンバであって、前記覆い筐体は、前記下部フランジ部分により画定される前記外周部の内部で前記覆い筐体の対応する隅に配列された複数のテンションロッドを含む処理チャンバ。
【請求項8】
請求項７に記載の処理チャンバであって、前記複数のテンションロッドは、前記最下部区画から上に向けて伸展する支柱の上に配列される処理チャンバ。
【請求項9】
請求項７に記載の処理チャンバであって、前記テンションロッドの上端部内に配列された複数のノブをさらに備え、前記ノブは、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画を下に向けて圧迫するように構成される処理チャンバ。
【請求項10】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記覆い筐体に近接して配列された高周波（ＲＦ）フィルタモジュールをさらに備える処理チャンバ。
【請求項11】
請求項１０に記載の処理チャンバであって、前記高周波（ＲＦ）フィルタモジュールおよび前記覆い筐体は、前記処理チャンバの外側の外周部の内部で前記上部表面の上に配列される処理チャンバ。
【請求項12】
基板処理システムであって、請求項１に記載の複数の処理チャンバを備え、前記処理チャンバの各々は、前記覆い筐体のうち対応する１つを含む基板処理システム。
【請求項13】
覆い筐体であって、最下部区画であって、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分と、前記最下部区画の外縁部から上に向けて伸展する下部フランジ部分とを受け入れるように配列された開口部を含む最下部区画と、
前記下部フランジ部分により画定される外周部の内部で前記最下部区画の上に配列された１つまたは複数の側面区画と、
前記側面区画の上縁部の上に配列された第１の最上部区画および第２の最上部区画と
を備え、
前記最下部区画、前記側面区画、前記第１の最上部区画、および前記第２の最上部区画は、互いに分離可能であり、組み立てられたとき、前記シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成される覆い筐体。
【請求項14】
請求項１３に記載の覆い筐体であって、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画は、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画の外縁部から下に向けて伸展する上部フランジ区画を含み、前記上部フランジ区画は、前記側面区画の前記上縁部に重なる覆い筐体。
【請求項15】
請求項１３に記載の覆い筐体であって、前記下部フランジ部分により画定される前記外周部の内部で前記覆い筐体の対応する隅に配列された複数のテンションロッドを含む覆い筐体。
【請求項16】
請求項１５に記載の覆い筐体であって、前記複数のテンションロッドは、前記最下部区画から上に向けて伸展する支柱の上に配列される覆い筐体。
【請求項17】
請求項１５に記載の覆い筐体であって、前記テンションロッドの上端部内に配列された複数のノブをさらに備え、前記ノブは、前記第１の最上部区画および前記第２の最上部区画を下に向けて圧迫するように構成される覆い筐体。
【請求項18】
請求項１３に記載の前記覆い筐体を備える組立体であって、前記覆い筐体に近接して配列された高周波（ＲＦ）フィルタモジュールをさらに備える組立体。
【請求項19】
請求項１８に記載の組立体であって、前記高周波（ＲＦ）フィルタモジュールおよび前記覆い筐体は、前記処理チャンバの外側の外周部の内部で前記上部表面の上に配列されるように構成される組立体。
【請求項20】
基板処理システムであって、複数の処理チャンバを備え、前記複数の処理チャンバの各々は、請求項１３に記載の覆い筐体のうち対応する１つを含む基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年３月２８日に提出された米国仮特許出願第６２／８２５，３４４号明細書の利益を主張する。上記で参照した出願の開示全体は、参照により本明細書に組み入れられる。
本出願は、２０１９年３月２８日に提出された米国仮特許出願第６２／８２５，３４４号明細書の利益を主張する。上記で参照した出願の開示全体は、参照により本明細書に組み入れられる。
【0002】
本開示は、基板処理システム内のシャワーヘッドに関連する高周波（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）妨害に関する。
【背景技術】
【0003】
ここで提供する背景の記述は、本開示の関連を一般に提示するためのものである。この背景技術の節で記述する範囲で、ここで名前を挙げる発明者の著作物だけではなく、提出時点で他の点では従来技術とみなされなくてよい記述の様態も、明示的にも黙示的にも本開示に対する従来技術と認められない。
【0004】
基板処理システムは、半導体ウエハなどの基板上で膜の堆積およびエッチングなどの処置を遂行するために使用される。たとえば、堆積は、化学蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）、および／または他の堆積処理を使用して導電性膜、誘電体膜、または他のタイプの膜を堆積するために遂行されてよい。堆積中、基板支持物上に基板を配列し、１つまたは複数の処理ステップ中に処理チャンバに１つまたは複数の前駆物質ガスを供給してよい。ＰＥＣＶＤ処理では、プラズマを使用して、堆積中に処理チャンバ内部で化学反応を活性化する。
【発明の概要】
【0005】
処理チャンバは、上部表面と、上部表面を通して処理チャンバの中にガスを供給するように配列されたシャワーヘッドとを含む。シャワーヘッドの少なくとも一部分は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展する。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上に配列される。覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分を取り囲んで配列され、シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成される。
【0006】
他の特徴では、覆い筐体は、覆い筐体の１つまたは複数の側面の一部分にそれぞれ対応する複数の区画を含む。複数の区画は、最下部区画を含み、最下部区画は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分と、最下部区画の外縁部から上に向けて伸展する下部フランジ部分とを受け入れるように配列された開口部を含む。複数の区画は、下部フランジ部分により画定される外周部の内部で最下部区画の上に配列された１つまたは複数の側面区画を含む。複数の区画は、側面区画の上縁部の上に配列された第１の最上部区画および第２の最上部区画を含む。第１の最上部区画および第２の最上部区画は、第１の最上部区画および第２の最上部区画の外縁部から下に向けて伸展する上部フランジ区画を含み、上部フランジ区画は、側面区画の上縁部に重なる。
【0007】
他の特徴では、覆い筐体は、下部フランジ部分により画定される外周部の内部で覆い筐体の対応する隅に配列された複数のテンションロッドを含む。複数のテンションロッドは、下部区画から上に向けて伸展する支柱の上に配列される。複数のノブは、テンションロッドの上端部内に配列され、ノブは、第１の最上部区画および第２の最上部区画を下の方に圧迫するように構成される。高周波（ＲＦ）フィルタモジュールは、覆い筐体に近接して配列される。ＲＦフィルタモジュールおよび覆い筐体は、処理チャンバの外側の外周部の内部で上部表面の上に配列される。基板処理システムは、複数の処理チャンバを備え、処理チャンバの各々は、覆い筐体のうち対応する１つを含む。
【0008】
覆い筐体は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分と、最下部区画の外縁部から上の方に伸展する下部フランジ部分とを受け入れるように構成された開口部を含む最下部区画と、下部フランジ部分により画定される外周部の内部で最下部区画の上に配列された１つまたは複数の側面区画と、側面区画の上縁部の上に配列された第１の最上部区画および第２の最上部区画とを含む。最下部区画、側面区画、第１の最上部区画、および第２の最上部区画は、互いに分離可能であり、組み立てられたとき、シャワーヘッドが発生させる高周波（ＲＦ）妨害を隔離するように構成される。
【0009】
他の特徴では、第１の最上部区画および第２の最上部区画は、第１の最上部区画および第２の最上部区画の外縁部から下に向けて伸展する上部フランジ区画を含み、上部フランジ区画は、側面区画の上縁部に重なる。覆い筐体は、下部フランジ部分により画定される外周部の内部で覆い筐体の対応する隅に配列された複数のテンションロッドを含む。複数のテンションロッドは、最下部区画から上に向けて伸展する支柱の上に配列される。複数のノブは、テンションロッドの上端部内に配列され、ノブは、第１の最上部区画および第２の最上部区画を下の方に圧迫するように構成される。
【0010】
他の特徴では、組立体は、覆い筐体、および覆い筐体に近接して配列された高周波（ＲＦ）フィルタモジュールを含む。高周波（ＲＦ）フィルタモジュールおよび覆い筐体は、処理チャンバの外側の外周部の内部で上部表面の上に配列されるように構成される。基板処理システムは、複数の処理チャンバをさらに含み、複数の処理チャンバの各々は、覆い筐体のうち対応する１つを含む。
【0011】
本開示を適用できる領域は、詳細な記述、特許請求の範囲、および図面からさらに明らかになるであろう。詳細な記述および特有の例は、例示だけを目的とすることが意図され、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【0012】
本開示は、詳細な記述および添付図面からより完全に理解されるようになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本開示による基板処理システムの例の機能構成図である。
【0014】
【0015】
【0016】
【図4】本開示による覆い筐体およびＲＦフィルタモジュールの組立体の例である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図面では、類似要素および／または同一要素を識別するために参照番号を再利用することがある。
【0018】
基板処理システムは、シャワーヘッドなどのガス分配機器を含んでよい。シャワーヘッドは、処理ガス（たとえば、前駆物質ガス、パージガスなど）を導入および分配するように構成される。たとえば、シャワーヘッドは、処理チャンバ内で基板支持物の上方に配列されてよく、処理ガスを分配して、基板上の堆積およびエッチングなどの処置を遂行してよい。いくつかの例では、シャワーヘッドは、処理チャンバ内部で高周波（ＲＦ）プラズマを発生させるための上部電極として機能してよい。
【0019】
シャワーヘッドは、処理チャンバの上部表面内に、かつ少なくとも部分的に処理チャンバ内部に配列された（たとえば、フェースプレートおよびプレナム、上部電極などに対応する）基底部分を含んでよい。シャワーヘッドの一部分（たとえば、茎状部分および／または基底部分）は、処理チャンバの上部表面を通って処理チャンバの上方の体積の中に伸展してよい。本開示によるシステムおよび方法は、処理チャンバの上部表面の上方に伸展するシャワーヘッドの一部分を取り囲む覆い筐体（たとえば、ＲＦ覆い）を提供する。たとえば、覆い筐体は、ファラデー箱（Ｆａｒａｄａｙ ｃａｇｅ）として機能するように構成される。覆い筐体は、シャワーヘッドおよび関連する構成要素が発生させるＲＦ妨害を封じ込めて隔離するように構成される。したがって、シャワーヘッドが生じさせ、他の構成要素（たとえば、基板処理システム内部にある他の処理チャンバ／ステーションの構成要素）が受けるＲＦ雑音は軽減される。
【0020】
いくつかの例では、覆い筐体に近接して処理チャンバの上方に（たとえば、処理チャンバの上部表面の上に）ＲＦフィルタモジュール（たとえば、ＲＦフィルタボックス）を配列する。ＲＦフィルタモジュールは、覆い筐体内部にある構成要素との間で伝達される電気信号からＲＦ雑音をフィルタ処理して取り除くように構成される。
【0021】
次に図１を参照すると、本開示の原理による基板処理システム１００の例が示されている。前述の例はＰＥＣＶＤシステムに関係があるが、プラズマに基づく他の基板処理チャンバを使用してよい。基板処理システム１００は、基板処理システム１００の他の構成要素を囲む処理チャンバ１０４を含む。基板処理システム１００は、上部電極１０８と、下部電極１１６を含む台座１１２などの基板支持物とを含む。基板１２０は、上部電極１０８と下部電極１１６の間で台座１１２の上に配列される。
【0022】
単なる例として、上部電極１０８は、処理ガスを導入および分配するシャワーヘッド１２４を含んでよい。あるいは、上部電極１０８は、導電性プレートを含んでよく、処理ガスは、別の手法で導入されてよい。下部電極１１６は、非導電性台座内に配列されてよい。あるいは、台座１１２は、下部電極１１６の役割を果たす導電性プレートを含む静電チャックを含んでよい。
【0023】
プラズマを使用するとき、高周波（ＲＦ）発生システム１２６は、ＲＦ電圧を発生させ、上部電極１０８および下部電極１１６の一方に出力する。上部電極１０８および下部電極１１６の他方は、直流接地されてよく、交流接地されてよく、または電源に接続されていなくてよい。図示するように、ＲＦ電圧は上部電極１０８に出力され、下部電極１１６は接地される。単なる例として、ＲＦ発生システム１２６は、１つまたは複数の整合および分配ネットワーク１３０により（図示するように）上部電極１０８および／または下部電極１１６に供給されるＲＦ電圧を発生させる１つまたは複数のＲＦ電圧発生器１２８（たとえば、容量結合プラズマＲＦ電力発生器、バイアスＲＦ電力発生器、および／または他のＲＦ電力発生器）を含んでよい。
【0024】
ガス配送システム１４０の例は、１つまたは複数のガス供給源１４４－１、１４４－２、…、１４４－Ｎ（集合的にガス供給源１４４）を含み、ここで、Ｎは１以上の整数である。ガス供給源１４４は、１つまたは複数のガス（たとえば、前駆物質、不活性ガスなど）、および１つまたは複数のガスの混合物を供給する。気化した前駆物質もまた使用してよい。ガス供給源１４４の少なくとも１つは、本開示の前処理工程で使用するガス（たとえば、ＮＨ3、Ｎ2など）を包含してよい。ガス供給源１４４は、弁１４８－１、１４８－２、…、および１４８－Ｎ（集合的に弁１４８）ならびに質量流コントローラ１５２－１、１５２－２、…、および１５２－Ｎ（集合的に質量流コントローラ１５２）により多岐管１５４に接続される。多岐管１５４の出力は、処理チャンバ１０４に供給される。単なる例として、多岐管１５４の出力は、シャワーヘッド１２４に供給される。いくつかの例では、質量流コントローラ１５２と多岐管１５４の間に任意選択のオゾン発生器１５６を提供してよい。いくつかの例では、基板処理システム１００は、液体前駆物質配送システム１５８を含んでよい。液体前駆物質配送システム１５８は、図示するようにガス配送システム１４０の内部に組み入れられてよく、またはガス配送システム１４０の外部にあってよい。液体前駆物質配送システム１５８は、バブラ（ｂｕｂｂｌｅｒ）、直接液体噴射、蒸気吸込みなどを介して、室温で液体および／または固体である前駆物質を提供するように構成される。
【0025】
台座１１２内に配列されたヒータコイル（図示せず）にヒータ１６０を接続して、台座１１２を加熱してよい。ヒータ１６０を使用して、台座１１２および基板１２０の温度を制御してよい。弁１６４およびポンプ１６８を使用して、処理チャンバ１０４から反応物を排出してよい。コントローラ１７２を使用して、基板処理システム１００のさまざまな構成要素を制御してよい。単なる例として、コントローラ１７２を使用して、処理ガス、キャリアガス、および前駆物質ガスの流れ、プラズマを当てるおよび消滅させること、反応物の除去、チャンバパラメータの監視などを制御してよい。
【0026】
本開示によるシャワーヘッド１２４は、基底部分１７４および茎状部分１７６を含んでよい。図示するように、茎状部分１７６は、処理チャンバ１０４の上部表面１７８を通過し（たとえば、上部表面１７８内の開口部の中を通過し）、基底部分１７４は、上部表面１７８に近接して処理チャンバ１０４内部に配列される。他の例では、基底部分１７４は、少なくとも部分的に上部表面１７８の上方に配列されて、処理チャンバ１０４の中に伸展してよい。さらに他の例では、基底部分１７４は、処理チャンバ１０４の上方に配列されてよく、シャワーヘッド１２４のフェースプレート１８０は、上部表面１７９と同一平面をなしてよい（すなわち、同一平面上にあってよい）。各例では、シャワーヘッド１２４の少なくとも一部分（たとえば、茎状部分１７６および／または基底部分１７４の一部分）は、処理チャンバ１０４の上部表面１７８の上方に配列される。
【0027】
覆い筐体（たとえば、ＲＦ覆い）１８２は、以下でより詳細に記述するように、処理チャンバ１０４の上部表面１７８の上方に伸展するシャワーヘッド１２４の一部分を取り囲んで配列される。たとえば、覆い筐体１８２は、シャワーヘッド１２４が発生させるＲＦ妨害を封じ込めて隔離するファラデー箱の役割を果たすように構成される。いくつかの例では、ＲＦフィルタモジュール（たとえば、ＲＦフィルタボックス）１８４を覆い筐体１８２に近接して処理チャンバ１０４の上方に配列して、覆い筐体１８２内部の構成要素との間で伝達される電気信号からＲＦ雑音をフィルタ処理で取り除く。
【0028】
次に図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、基板処理システム２００の例は、集合的にステーション２０８と呼ばれるそれぞれのステーション２０８－１、２０８－２、２０８－３、および２０８－４に対応する１つまたは複数の処理チャンバ２０４を含んでよい。図示するように、基板処理システム２００は、ステーション２０８のうち４つを含むが、他の例では、ステーション２０８のうちより少なく、またはよりを多く含んでよい。ステーション２０８の各々は、ステーション２０８のうち他のステーションで遂行される処理と異なる処理または同じ処理を遂行するように構成されてよい。ステーション２０８の各々では、対応する処理チャンバ２０４は、処理チャンバ２０４の対応する上部表面２２０の上に配列された、本開示による覆い筐体２１２およびＲＦフィルタモジュール２１６を含む。覆い筐体２１２およびＲＦフィルタモジュール２１６は、処理チャンバ２０４の上方で大気中に配列されてよい。さらに、覆い筐体２１２およびＲＦフィルタモジュール２１６の各対は、処理チャンバ２０４のうち対応する処理チャンバ２０４の外側の外周部の内部に配列されてよい。換言すれば、覆い筐体２１２の占有面積は、処理チャンバ２０４の占有面積よりも狭くてよい。覆い筐体２１２およびＲＦフィルタモジュール２１６の相対サイズ（たとえば、高さ、幅など）は単なる例として示され、変わってよい。
【0029】
したがって、覆い筐体２１２の各々は、処理チャンバ２０４のうち対応する１つのシャワーヘッド２２４の構成要素（たとえば、基底部分２２８および茎状部分２３２を含む）を取り囲んで配列される。覆い筐体２１２の各々は、対応するシャワーヘッド２２４が発生させるＲＦ妨害を封じ込めて、処理チャンバ２０４のうち他の処理チャンバ２０４の構成要素からＲＦ妨害を隔離する。換言すれば、基板処理システム２００は、処理チャンバ２０４またはステーション２０８のすべてを取り囲む単一ＲＦ覆い筐体、または処理チャンバ２０４のうち１つを全体的にそれぞれ囲む多数の大きなＲＦ覆い筐体を含むだけではない。むしろ、各処理チャンバ２０４およびシャワーヘッド２２４は、そのシャワーヘッド２２４および関連する構成要素が発生させるＲＦ妨害を封じ込めて隔離するように配列された対応する覆い筐体２１２を有する。
【0030】
ＲＦフィルタモジュール２１６は、覆い筐体２１２に近接し、任意選択で覆い筐体２１２に接続されてよい。ＲＦフィルタモジュール２１６は、覆い筐体２１２内部の構成要素との間で伝達される電気信号（たとえば、ＲＦ電力、熱電対、ヒータ制御などに対応する交流信号と直流信号の両方）２３６からＲＦ雑音をフィルタ処理して取り除くように構成される。基板処理システム内で電気信号からＲＦ雑音をフィルタ処理して取り除くように構成されたＲＦフィルタの例は、全体が参照により本明細書に組み入れられる米国特許出願公開第２０１７／０１２５２００号明細書により詳細に記述されている。
【0031】
次に図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、覆い筐体３００の例および組立体の例が示されている。覆い筐体３００は、工具を必要とせずに組み立て、設置するように構成される。たとえば、覆い筐体３００は、処理チャンバ２０４の上方でシャワーヘッド２２４の上側部分を取り囲む、手作業で組み立てることができる複数の分離可能な区画３０４（個々に区画３０４－１、３０４－２、３０４－３、３０４－４、３０４－５、および３０４－６）を含む。単なる例として、区画３０４の各々は、アルミニウムなどの金属の薄板を備える。図示するように、覆い筐体３００は、最上部側３０８－１、最下部側３０８－２、および集合的に側面３０８と呼ばれる４つの垂直面３０８－３、３０８－４、３０８－５、および３０８－６を含む、概して立方体のまたは長方形の箱である。さらに、区画３０４のすべてがそれぞれ側面３０８のうち１つに直接対応するわけではない。むしろ、区画３０４の各々は、側面３０８のうち１つ、側面３０８のうち１つの一部分だけ、および／または側面３０８のうち多数の側面の一部分を備えてよい。
【0032】
たとえば、区画３０４－１および３０４－２（たとえば最上部区画）は、最上部側３０８－１を形成してよく、区画３０４－３（たとえば、最下部区画）は、最下部側３０８－２、および側面３０８－３および３０８－６の一部分を形成する。区画３０４－４は、側面３０８－４、ならびに側面３０８－３および３０８－５の一部分を形成する。区画３０４－５は、側面３０８－５および３０８－６の一部分を形成し、区画３０４－６は、側面３０８－６および３０８－３の一部分を形成する。区画３０４のうち６つを示すが、他の例では、覆い筐体３００は、より少ない、または、より多い区画３０４を多く含んでよい。
【0033】
覆い筐体３００の組立体の例を図３Ｂに示す。たとえば、区画３０４－３は、処理チャンバ２０４の上部表面２２０を通って伸展するように構成されたシャワーヘッド２２４の茎状部分２３２および／またはシャワーヘッド２２４の他の上側部分を受け入れるように構成された中央開口部３１２を含んでよい。いくつかの例では、区画３０４－３は、上部表面２２０から上に向けて伸展する１つまたは複数の支柱３１６の上に位置決めされてよい。次いで、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６は、区画３０４－３の上に位置決めされてよい。たとえば、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６は、区画３０４－３の各縁部から上に向けて伸展するフランジ部分３２０（たとえば、下部保持フランジ部分）により画定されるように区画３０４－３の外側の外周部の内部に配列される。この例では、フランジ部分３２０は、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６のうち対応するものに重なる。さらに、支柱３１６は、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６により画定される対応する隅の内部で上に向けて伸展する。
【0034】
テンションロッド３２４は、支柱３１６の上に、かつ区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６により画定される対応する隅の内部に配列される。いくつかの例では、支柱３１６，およびテンションロッド３２４の下端部は、ねじ山を切られ、テンションロッド３２４は、支柱３１６の上にねじで締められる。テンションロッド３２４が設置されると、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６の下縁部は、フランジ部分３２０とテンションロッド３２４の間で、区画３０４－３の上で保持される。
【0035】
（たとえば最上部側３０８－１の半分にそれぞれ対応する）区画３０４－１および３０４－２は、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６の上縁部の上に配列される。たとえば、区画３０４－１および３０４－２は、区画３０４－１および３０４－２の各縁部から下に向けて伸展するフランジ部分（たとえば、上部保持フランジ部分）３２８を含む。この例では、フランジ部分３２８は、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６の対応するものに重なる。区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６の上縁部は、フランジ部分３２８とテンションロッド３２４の間で保持される。区画３０４－１および３０４－２は、最上部側３０８－１内で中央開口部３３６を一緒に画定する対応する切り抜き３３２をそれぞれ含んでよい。たとえば、開口部３３６は、シャワーヘッド２２４の茎状部分２３２に１つまたは複数のガス（たとえば、洗浄ガスまたはパージガス）を提供するための導管を受け入れるように配列されてよい。
【0036】
複数のノブ３４０を配列して、覆い筐体３００の組立体をしっかり締める。たとえば、覆い筐体３００は、最上部側３０８－１の対応する隅でテンションロッド３２４と整列したノブ３４０のうち４つを含む。ノブ３４０は、テンションロッド３２４の上端部の内部に挿入されるように構成された対応する支柱３４４をそれぞれ含む。たとえば、支柱３４４、およびテンションロッド３２４の上端部は、ねじ山を切られ、ノブ３４０は、テンションロッド３２４の中にねじで締められる。この手法では、区画３０４－１および３０４－２は、覆い筐体３００の上に締められ、区画３０４－４、３０４－５、および３０４－６は、区画３０４－１、３０４－２、および３０４－３の内部に取り込まれ、保持される。いくつかの例では、最上部側３０８－１は、区画３０４－１および３０４－２を一緒に接続するように構成された１つまたは複数のラッチまたは留め金３４８を含んでよい。それに応じて、覆い筐体３００は、処理チャンバ２０４の上方でシャワーヘッド２２４の一部分を取り囲んで組み立てられてよく、および／またはシャワーヘッド２２４の一部分から取り除かれてよい。
【0037】
いくつかの例では、側面３０８のうち１つまたは複数（たとえば、最上部側３０８－１および側面３０８－４、３０８－５、および３０８－６）を複数の孔３５２で突き通して、ファラデー箱の役割を果たすように覆い筐体３００を構成してよい。側面３０８－３は、ＲＦフィルタモジュール２１６に近接して配列された（および／または接続された）側面３０８のうち１つに対応してよい。したがって、側面３０８－３は、複数の孔３５２を含まなくてよい。同様に、上部表面２２０に近接する最下部側３０８－２は、複数の孔３５２を含まなくてよい。
【0038】
区画３０４は、シャワーヘッド２２４および処理チャンバ２０４の動作に関連する特徴を追加で含んでよい。たとえば、区画３０４は、シャワーヘッド２２４にガス、電気信号などを提供するための構成要素を受け入れるように配列されたさまざまな開口部を含んでよい。単なる例として、側面３０８－３に対応する区画３０４－４および３０４－６の一部分は、シャワーヘッド２２４に処理ガスを提供するための導管を受け入れるように配列された開口部３５６を画定してよい。ＲＦフィルタモジュール２１６に近接する側面３０８－３に対応するフランジ部分３２０は、ＲＦフィルタモジュール２１６とシャワーヘッド２２４の間でＲＦ信号、ヒータ電力信号、熱電対信号などを含むがそれらに限定されない電気信号を提供するための配線を受け入れるように配列された１つまたは複数の開口部３６０を含んでよい。区画３０４－５は、シャワーヘッド２２４に冷却ガスを提供するための導管を受け入れるように配列された開口部３６４を含んでよい。
【0039】
図４は、覆い筐体４０４およびＲＦフィルタモジュール４０８を含む組立体４００の配列の一例を示す。図示するように、ＲＦフィルタモジュール４０８は、覆い筐体４０４に直接隣り合い、任意選択で覆い筐体４０４に接続されてよい。ＲＦフィルタモジュール４０８は、覆い筐体４０４の内外に伝達される電気信号をフィルタ処理して取り除く（すなわち、電気信号から放射および導電性雑音を取り除く）ように構成される。
【0040】
前記の記述は事実上、単に例示的であり、本開示、本開示の適用分野、または本開示の用途を限定することを意図するものでは決してない。本開示の広範な教示をさまざまな形態で実装することができる。したがって、本開示は特定の例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を研究すると他の修正形態が明らかになるので、本開示の真の範囲を特定の例に限定すべきではない。本開示の原理を変えることなく方法の枠内で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）実行してよいことを理解されたい。さらに、実施形態の各々についてある種の特徴を有するとして上記で記述しているが、本開示の任意の実施形態に関して記述するそれらの特徴の任意の１つまたは複数は、その組合せについて明示的に記述していない場合でさえ、その他の実施形態のいずれかの特徴の中に実装することができる、および／またはその他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることができる。換言すれば、記述する実施形態は、相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態と別の１つの実施形態との置換は、相変わらず本開示の範囲に入る。
【0041】
要素間の（たとえば、モジュール、回路素子、半導体層などの間の）空間的関係および機能的関係について、「接続した」、「係合した」、「結合した」、「近接する」、「の隣に」、「の最上部に」、「上方に」、「下方に」、および「配置された」を含むさまざまな用語を使用して記述する。「直接」として明示的に記述しない限り、上記の開示で第１の要素と第２の要素の間の関係について記述するとき、その関係は、第１の要素と第２の要素の間に他の介在する要素がまったく存在しない直接的関係である可能性があるが、さらにまた第１の要素と第２の要素の間に１つまたは複数の介在する要素が（空間的または機能的に）存在する間接的関係である可能性がある。本明細書で使用するとき、Ａ、Ｂ、およびＣのうち少なくとも１つという語句は、非排他的論理ＯＲを使用する論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ、ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうち少なくとも１つ、Ｂのうち少なくとも１つ、およびＣのうち少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。
【0042】
いくつかの実装形態では、コントローラは、上述の例の一部であってよいシステムの一部である。そ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、処理するための１つもしくは複数のプラットフォーム、および／または特有の処理構成要素（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理設備を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは半導体基板を処理する前、処理する間、および処理後に自身の動作を制御するための電子機器と一体化されてよい。電子機器は、１つまたは複数のシステムのさまざまな構成要素または下位区分を制御してよい「コントローラ」と呼ばれることがある。処理要件および／またはシステムのタイプに応じてコントローラをプログラムして、処理ガスの配送、温度設定（たとえば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体配送設定、位置および動作の設定、ツールおよび他の移送ツールの中へ、およびそれらから外へのウエハ移送、ならびに／または特有のシステムに接続された、もしくはそれとインタフェースをとるロードロックを含む、本明細書で開示する処理のいずれも制御してよい。
【0043】
大まかに言って、コントローラは、さまざまな集積回路、論理回路、メモリ、および／または命令を受け取り、命令を発行し、動作を制御し、クリーニング動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどを行うソフトウェアを有する電子回路として規定されてよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形をとるチップ、デジタル・シグナル・プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）として規定されるチップ、および／またはプログラム命令（たとえば、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んでよい。プログラム命令は、半導体ウエハ上での、もしくは半導体ウエハのための、またはシステムに対する特定の処理を行うための動作パラメータを規定するさまざまな個々の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令であってよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つもしくは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハのダイを製作する間、１つまたは複数の処理ステップを達成するために処理技術者が規定するレシピの一部であってよい。
【0044】
コントローラは、いくつかの実装形態では、システムと一体化された、システムに結合した、システムに他の方法でネットワーク化された、またはそれらを組み合わせたコンピュータの一部であってよく、またはそのコンピュータに結合してよい。たとえば、コントローラは、「クラウド」の中にあってよく、または半導体工場のホスト・コンピュータ・システムのすべて、もしくは一部であってよく、これにより、ウエハ処理の遠隔アクセスを可能にすることができる。コンピュータは、製作動作の現在の進展を監視し、過去の製作動作の履歴を調べ、複数の製作動作から傾向または性能指標を調べるためにシステムへの遠隔アクセスを可能にして、現在の処理のパラメータを変更して、現在の処理に続く処理ステップを設定してよく、または新しい処理を開始してよい。いくつかの例では、遠隔コンピュータ（たとえば、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んでよいネットワークを介してシステムに処理レシピを提供することができる。遠隔コンピュータは、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フェースを含んでよく、パラメータおよび／または設定は、次いで遠隔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の間に遂行すべき処理ステップごとにパラメータを指定する、データの形をとる命令を受け取る。パラメータは、遂行すべき処理のタイプ、およびコントローラがインタフェースをとる、または制御するように構成されたツールのタイプに特有であってよいことを理解されたい。したがって、上記で記述したように、コントローラは、本明細書で記述する処理および制御などの共通の目的に向かって作動する、一緒にネットワーク化された１つまたは複数の別個のコントローラを備えることによるなど、分散させられてよい。そのような目的のための分散コントローラのある例は、チャンバ上の処理を制御するために組み合わせる、（プラットフォームレベルで、または遠隔コンピュータの一部としてなど）遠隔に位置する１つまたは複数の集積回路と通信状態にある、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路である。
【0045】
限定することなく、例示のシステムは、プラズマ・エッチング・チャンバまたはモジュール、堆積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、金属メッキチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベル縁部エッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着法（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｅｔｃｈ、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／または製造に関連づけられてよい、またはそれで使用されてよい、任意の他の半導体処理システムを含んでよい。
【0046】
上記で指摘したように、ツールが遂行すべき１つまたは複数の処理ステップに応じて、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、他のツールインタフェース、近接するツール、隣接するツール、工場全体に位置するツール、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の場所および／またはロードポートとの間でウエハの容器を運ぶ材料搬送で使用するツールのうち１つまたは複数と通信してよい。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【国際調査報告】