特表 2022-535285 湾曲面を有する面板

(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】2022-08-05

(54)【発明の名称】湾曲面を有する面板

(51)【国際特許分類】

   C23C 16/455 20060101AFI20220729BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20220729BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20220729BHJP

【ＦＩ】

C23C16/455

H01L21/205

H01L21/31 C

H01L21/31 B

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021572416

(86)(22)【出願日】2020-05-29

(85)【翻訳文提出日】2022-02-01

(86)【国際出願番号】 US2020035258

(87)【国際公開番号】W WO2020247269

(87)【国際公開日】2020-12-10

(31)【優先権主張番号】62/858,772

(32)【優先日】2019-06-07

(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】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】スリヴァスタヴァ， シャイレンドラ

(72)【発明者】

【氏名】アデパリ， サイ ススミタ

(72)【発明者】

【氏名】ジョラプール， ニクヒル スディンドララオ

(72)【発明者】

【氏名】ベンジャミン ラジ， デミアン ラジ

(72)【発明者】

【氏名】バンサル， アミット クマール

(72)【発明者】

【氏名】ロチャ， フアン カルロス

(72)【発明者】

【氏名】チシュカノフ， グレゴリー ユージン

(72)【発明者】

【氏名】ハン， シンハイ

(72)【発明者】

【氏名】尾方 正樹

(72)【発明者】

【氏名】エンスロー， クリストファー

(72)【発明者】

【氏名】ワン， ウェンジャオ

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030CA04

4K030CA12

4K030EA05

4K030EA06

4K030FA01

4K030GA02

4K030HA01

4K030JA03

4K030JA16

4K030JA18

4K030KA17

4K030KA18

4K030KA41

4K030KA45

4K030LA15

5F045AA04

5F045AA08

5F045AA15

5F045BB08

5F045BB09

5F045DP28

5F045EF05

5F045EH05

5F045EH20

5F045EM05

(57)【要約】

基板処理チャンバの面板は、第１の表面及び第２の表面を含む。第２の表面は、第２の表面がピークを有し、第１の表面と第２の表面との間の距離が面板の幅全体で変動するように、成形される。面板の第２の表面は、処理チャンバの処理空間に曝露されている。さらに、面板は、処理チャンバのリッドアセンブリの一部であり得る。リッドアセンブリは、面板の第１の表面に面する遮蔽板を含み得る。遮蔽板と第１の表面との間の距離は一定である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理チャンバ用の面板であって、
前記面板を前記処理チャンバ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板。

【請求項2】

前記第２の表面が、前記第１のピークで収束する増加勾配を有する湾曲領域をさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項3】

前記湾曲領域と前記第１のピークとの間の前記第２の表面の勾配が減少する、請求項２に記載の面板。

【請求項4】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項5】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項１に記載の面板。

【請求項6】

前記第２の表面が、第２のピークをさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項7】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項６に記載の面板。

【請求項8】

処理チャンバ用のリッドアセンブリであって、
ガスボックスと；
前記ガスボックスを通るガス導管と；
前記ガスボックスに連結された遮蔽板と；
前記遮蔽板に連結された面板であって、
前記面板を前記リッドアセンブリ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
前記遮蔽板に対して平行な第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板と；
を含む、リッドアセンブリ。

【請求項9】

前記第２の表面が、増加勾配を有するとともに前記第１のピークで収束する湾曲領域をさらに含み、湾曲領域と前記第１のピークの間の勾配が減少し、前記円形の取り付けリングに近接する前記第２の表面の勾配がゼロである、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項10】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項11】

前記第２の表面が、第２のピークをさらに含む、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項12】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項１１に記載のリッドアセンブリ。

【請求項13】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項14】

前記第２の表面と前記遮蔽板との間の距離が変動する、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項15】

処理チャンバであって、
前記処理チャンバの処理空間内に配置された基板支持アセンブリと；
チャンバ壁と；
前記チャンバ壁に連結されたリッドアセンブリであって、
遮蔽板と；
前記遮蔽板に連結された面板であって、
前記面板を前記リッドアセンブリ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
前記遮蔽板に対して平行な第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの前記処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が幅全体で変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板と；
を含む、リッドアセンブリと；
を含む、処理チャンバ。

【請求項16】

前記第２の表面が、増加勾配を有するとともに前記第１のピークで収束する湾曲領域をさらに含み、湾曲領域と前記第１のピークの間の勾配が減少し、前記円形の取り付けリングに近接する前記第２の表面の勾配がゼロである、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項17】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項18】

前記第２の表面が第２のピークをさらに含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項19】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項１８に記載の処理チャンバ。

【請求項20】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示の実施態様は、概して、処理チャンバの面板、特に湾曲面を有する面板に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］多くの半導体デバイスは、通常、基板の表面に異なる材料の複数の層を形成することによって作成される。多くの場合、半導体デバイスには、異なる材料の層の複数の段又はステップのスタックが含まれる。例えば、３Ｄ ＮＡＮＤメモリでは、酸化物層と窒化物層の複数の段が垂直に積層されて、メモリデバイスが形成される。処理中に、堆積される各層は、面内歪み（ＩＰＤ）によって定量化された局所的な応力の不均一性を経験する。局所的な応力の不均一性は、堆積プロセス中のプラズマ内の不均一性が原因である場合がある。例えば、プラズマの密度は、基板の表面全体で均一ではない場合がある。さらに、さまざまな例において、増加した周波数（例えば、２７ＭＨｚ以上）を有する高周波（ＲＦ）シグナルが、堆積速度を増加させるために利用されてきた。しかしながら、増加した周波数を有するＲＦシグナルの利用は、プラズマの不均一性を増加させる。したがって、層の局所的な応力の不均一性も増加し、製造不良率が増加する。さらに、層の数が増加すると、各層の累積的な局所的な応力の不均一性は増加する。よって、多くの層を有する半導体デバイスにおける製造不良率が増加する。

【0003】

［０００３］よって、基板上に堆積される層の局所的な応力の不均一性を減少させるための改善された処理チャンバが必要である。

【発明の概要】

【0004】

［０００４］一例では、処理チャンバ用の面板は、処理チャンバ内に面板を取り付けるように構成された円形の取り付けリングを含む。面板は、複数の開孔と、第１の表面と、第２の表面とをさらに含む。第２の表面は、第１の表面の反対側にあり、処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されている。さらに、第２の表面は第１のピークを含む。さらに、第１の表面と第２の表面との間の距離は変動する。さらに、面板は導電性材料で構成されている。

【0005】

［０００５］一例では、処理チャンバ用のリッドアセンブリは、ガスボックスと、ガス導管と、遮蔽板と、面板とを含む。ガス導管は、ガスボックスを通過する。遮蔽版は、ガスボックスに連結されている。面板は、処理チャンバ内に面板を取り付けるように構成された円形の取り付けリングを含む。面板は、複数の開孔と、第１の表面と、第２の表面とをさらに含む。第２の表面は、第１の表面の反対側にあり、処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されている。さらに、第２の表面は第１のピークを含む。さらに、第１の表面と第２の表面との間の距離は変動する。さらに、面板は導電性材料で構成されている。

【0006】

［０００６］一例では、処理チャンバは、基板支持アセンブリと、チャンバ壁と、リッドアセンブリとを含む。基板支持アセンブリは、処理チャンバの処理空間内に配置される。リッドアセンブリは、チャンバ壁に連結されており、遮蔽板と面板とを含む。面板は、遮蔽板に連結されている。面板は、処理チャンバ内に面板を取り付けるように構成された円形の取り付けリングを含む。面板は、複数の開孔と、第１の表面と、第２の表面とをさらに含む。第２の表面は、第１の表面の反対側にあり、処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されている。さらに、第２の表面は第１のピークを含む。さらに、第１の表面と第２の表面との間の距離は変動する。さらに、面板は導電性材料で構成されている。

【0007】

［０００７］上述した本開示の特徴を詳細に理解し得るように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施態様を参照することによって得られ、一部の実施態様は付随する図面に示されている。しかし、本開示は他の等しく有効な実施態様も許容し得ることから、添付図面が本開示の典型的な実施態様を例示しているにすぎず、よって本開示の範囲を限定すると見なされるべきではないことに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】［０００８］一又は複数の実施態様による、処理チャンバの概略図である。

【図2】［０００９］さまざまな実施態様による、面板の断面の概略図である。

【図3】さまざまな実施態様による、面板の断面の概略図である。

【図4】さまざまな実施態様による、面板の断面の概略図である。

【図5】さまざまな実施態様による、面板の断面の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［００１０］理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。一実施態様で開示される要素は、それらに関する具体的な記述がなくとも、他の実施態様で有益に利用できることが企図されている。

【0010】

［００１１］基板上に異なる材料の複数の層が堆積されて、さまざまな異なる半導体デバイスが製造され得る。各個別の層は、比較的小さい局所的な応力の不均一性を有し得るが、各層は、累積的な局所的な応力の不均一性を経験し、各層の影響を大きくする。局所的な応力の不均一性は、面内歪み（ＩＰＤ）として量子化され、処理チャンバの処理空間内のプラズマの不均一性に対応する。さらに、これらの層の堆積は時間のかかるプロセスである。しかしながら、より高いスループットのためにより高い周波数（例えば、２７ＭＨｚ超）が使用されるとき、より高い周波数に起因するプラズマの不均一性が、局所的な応力の不均一性に加わる。しかしながら、処理空間内にプラズマを生成するのに使用される電極のうちの少なくとも一つの形状を変えることによって、プラズマの不均一性は低減され、各層の局所的な応力の不均一性は減少され得る。

【0011】

［００１２］図１は、一又は複数の実施態様による、処理チャンバ１００を示す。処理チャンバ１００は、側壁１０４と、底部１０５と、リッドアセンブリ１１０とを有するチャンバ本体１０２を含む。側壁１０４とリッドアセンブリ１１０の面板１１８は、処理空間１０８を画定する。処理空間１０８へかつ処理空間１０８から基板を移送するための基板移送ポート１１１が、側壁１０４に形成され得る。処理チャンバ１００は、とりわけ、化学気相堆積（ＣＶＤ）処理チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）処理チャンバ、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）処理チャンバ、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバ、及びプラズマ原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）処理チャンバのうちの一つであり得る。

【0012】

［００１３］基板支持アセンブリ１２６は、リッドアセンブリ１１０の下の、処理チャンバ１００の処理空間１０８内に配置される。基板支持アセンブリ１２６は、処理中に基板１０１を支持するように構成されている。基板１０１は、円周を有し得る。基板支持アセンブリ１２６は、それを通って移動可能に配置される複数のリフトピン（図示せず）を含み得る。リフトピンは、基板支持アセンブリ１２６の表面１３０から突出するように作動させることができ、これにより、基板支持アセンブリ１２６と間隔を空けて基板１０１を置くことができ、基板移送ポート１１１を通じた移送ロボット（図示せず）による移送を容易にする。基板支持アセンブリ１２６は、シャフト１２９に連結されており、基板支持アセンブリ１２６の垂直作動及び／又は回転を容易にする。

【0013】

［００１４］電極１３４は、基板支持アセンブリ１２６の一部であり得る。電極１３４は、基板支持アセンブリ１２６内に埋め込まれていてもよく、又は基板支持アセンブリ１２６の表面１３０に連結されていてもよい。電極１３４は、プレート、穿孔されたプレート、メッシュ、ワイヤスクリーン、又は他の任意の分散構成物であってもよい。電極１３４は、同調電極であり得、基板支持アセンブリ１２６のシャフト１２９内に配置された導管１３５によって電源に連結され得る。

【0014】

［００１５］バイアス電極及び／又は静電チャッキング電極であり得る電極１３２は、基板支持アセンブリ１２６の一部であり得る。電極１３２は、電源１５２に連結され得る。電源１５２は、ＤＣ電力、パルスＤＣ電力、ＲＦ電力、パルスＲＦ電力、又はそれらの組み合わせであり得る。

【0015】

［００１６］リッドアセンブリ１１０は、リッド１０６と、ガスボックス１１４と、遮蔽板１１６と、面板１１８とを含む。ガスボックス１１４と遮蔽板１１６の間に、プレナム１２４が形成される。さらに、プレナム１２５が、遮蔽板１１６と面板１１８の間に形成される。遮蔽板１１６には開孔１１７が含まれ、面板１１８には開孔１１９が含まれ、処理ガスは開孔１１９を通って処理空間１０８へ流れる。遮蔽板の複数の開孔１１７は、プレナム１２４とプレナム１２５との間の流体分布を可能にする。遮蔽板１１６は、混合ガスがプレナム１２５へ導入される前に、混合ガスを中心からエッジへ分散するよう構成されている。プレナム１２５は、面板１１８を介して形成された複数の開孔１１９を通じて、面板１１８と基板支持アセンブリ１２６との間に画定された処理空間１０８への混合ガスの移動を可能にする。さらに、混合ガスはイオン化されて、処理空間１０８内にプラズマを形成する。

【0016】

［００１７］処理チャンバ１００は、中央導管１３８をさらに含む。中央導管１３８は、ガスボックス１１４を通過する。例えば、中央導管１３８は、リッド１０６及びガスボックス１１４を通って形成され、プレナム１２４で開く。中央導管１３８は、一又は複数の処理ガスをガス供給システム１４０からプレナム１２４へ提供するよう構成されている。

【0017】

［００１８］面板１１８は、導電性材料で構成され得る。例えば、面板１１８はアルミニウムで構成され得る。面板１１８には取り付けリング１４１が含まれる。取り付けリング１４１は円形であり、面板１１８の円周の周りに位置決めされる。さらに、取り付けリング１４１は、リッドアセンブリ１１０内に面板１１８を取り付けるのに使用され得る。例えば、取り付けリング１４１は、遮蔽板１１６、又はリッドアセンブリ１１０の別の要素に連結され得る。

【0018】

［００１９］面板１１８は、電源１４２に連結され得る。電源１４２は、ＲＦ生成装置であり得、ＤＣ電力、パルスＤＣ電力、及びパルスＲＦ電力を生成するよう構成され得る。例えば、電源１４２は、約１３ＭＨｚから約６０ＭＨｚの範囲の周波数を有するＲＦ電力で面板１１８を駆動し得る。あるいは、１３ＭＨｚ未満及び６０ＭＨｚ超の周波数が利用され得る。

【0019】

［００２０］面板１１８は、表面１２０及び表面１２１を有する。表面１２０は、表面１２１と基板支持アセンブリ１２６との間の距離が面板１１８の幅全体で変動するように、湾曲していてもよい（例えば、図１の実施態様のガウス分布形状又はベル形状）。さらに、表面１２０と表面１２１との間の距離は、面板の幅全体で、及び面板１１８の中心からエッジで変動し得る。さらに、表面１２０と遮蔽板１１６との間の距離は、面板１１８の幅全体で変動し、表面１２１と遮蔽板１１６との間の距離は、面板１１８の幅全体で一定である。

【0020】

［００２１］表面１２１は、遮蔽板１１６に面している。表面１２１は、表面１２１と遮蔽板１１６との間の距離が面板１１８の幅全体で実質的に一定であるように、遮蔽板１１６の隣接する表面と実質的に平行であり得る。このような例では、表面１２１は平面である。

【0021】

［００２２］表面１２０は、処理空間１０８に面し、それに曝露されている。例えば、処理空間１０８は、面板１１８の表面１２０と基板支持アセンブリ１２６の表面１３０との間に形成される。

【0022】

［００２３］面板１１８の表面１２０の形状を変動させることにより、処理空間１０８内のプラズマの不均一性を調整し、基板１０１上に堆積される層の局所的な応力の不均一性を調整する。例えば、表面１２１が湾曲するように表面１２１を成形することにより、処理空間１０８内のプラズマの不均一性は減少する。さらに、プラズマの不均一性を減少させることによって、基板１０１上に堆積された層の局所的な応力の不均一性が減少する。局所的な応力の不均一性を減少させることによって、処理チャンバ１００及び対応する半導体デバイスのパフォーマンスが強化される。プラズマの不均一性を改善及び／又は軽減するために、表面１２０の形状を変更することができると考えられる。

【0023】

［００２４］さらに、一又は複数の湾曲領域を含むように面板１１８の表面１２０を成形することにより、堆積プロセスで使用される周波数の範囲のプラズマの不均一性が補正される。したがって、より高い周波数を使用するときに従来発生していたプラズマの不均一性は面板１１８によって軽減され得るため、良好な膜性能を維持しながら、堆積プロセスの速度を上げることができる。

【0024】

［００２５］処理中、プラズマは、ガス供給システム１４０を介して中央導管１３８を通じて提供される前駆体混合ガスから処理空間１０８に形成される。プラズマは、容量性手段によって形成することができ、電源１４２及び電源１５０を介してＲＦ電力を前駆体混合ガスに結合することによって励起され得る。ＲＦ電力は、二重周波数ＲＦ電力であってもよく、高周波成分及び低周波成分を有する。ＲＦ電力は、一般的に、約５０Ｗと約２５００Ｗの間の電力レベルで印加されるが、これは、すべて高周波ＲＦ電力、例えば、約１３ＭＨｚから６０ＭＨｚの範囲の周波数であってもよい。あるいは、ＲＦ電力は、高周波数電力と低周波数、例えば、約３００ｋＨｚの周波数の電力の混合であってもよい。処理空間１０８内でプラズマを励起すると、プラズマと電極１３４及び／又は面板１１８との間に電位差が確立される。

【0025】

［００２６］コントローラ１９０は処理チャンバ１００に連結される。コントローラ１９０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１９２、メモリ１９４、及びサポート回路１９６を含む。コントローラ１９０は、処理チャンバ１００の動作を制御するのに利用される。例えば、コントローラ１９０は、ガス供給システム１４０及び／又は電源１４２、１５０、及び１５２の動作を制御し得る。

【0026】

［００２７］ＣＰＵ１９２は、工業環境で使用することができる汎用コンピュータプロセッサの任意の形態になり得る。ソフトウェアルーチンは、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フロッピー若しくはハードディスクドライブ、又はデジタルストレージの他の形態などのメモリ１９４に記憶することができる。サポート回路１９６は、ＣＰＵ１９２に連結され、キャッシュ、クロック回路、入出力サブシステム、電源などを含み得る。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１９２によって実行されると、本開示に従って処理が実行されるように、ＣＰＵ１９２を、処理チャンバ１００を制御する特定用途コンピュータ（コントローラ）１９０に変換する。ソフトウェアルーチンはまた、チャンバから遠隔に位置する第２のコントローラ（図示せず）によって、記憶及び／又は実行され得る。

【0027】

［００２８］図２は、面板１１８の断面の概略図である。図１に関して説明したように、面板１１８には、表面１２０及び１２１が含まれ、ここで表面１２０は湾曲形状を有する。湾曲形状は、取り付けリング１４１から半径方向内側に配置されている。図２に示すように、表面１２０はガウス分布形状を有する。ガウス分布形状は、半値全幅（例えば、幅２０９）のある高さ（例えば、高さ２１０）を有するピーク２０４を有すると記載され得る。高さ２１０及び／又は幅２０９を変化させることにより、面板１１８の形状が、処理空間１０８内で生成されるプラズマの均一性に及ぼす影響が変化する。例えば、高さ２１０は、面板１１８の形状がプラズマの均一性に及ぼす影響を変えるために増減され得る。追加的に、又は代替的に、幅２０９は、面板１１８の形状がプラズマの均一性に及ぼす影響を変えるために増減され得る。

【0028】

［００２９］ガウス分布形状は、ベル形状とも称される。例えば、表面１２０の形状は、面板１１８を分岐する中心線２０２に対して対称な曲線である。このような例では、表面１２０は、面板１１８の軸方向の中心線を通じて形成された任意の面に対して対称である（例えば、３６０度対称）。あるいは、表面１２０の形状は、中心線２０２に対して軸方向に対称ではない。

【0029】

［００３０］表面１２０の曲線は、処理を受けている基板の幅に対応し得る。例えば、表面１２０の曲線又は形状の幅は、基板の幅と少なくとも同じ大きさであり得る。

【0030】

［００３１］表面１２０のガウス分布形状は、処理空間１０８内に生成されたプラズマの不均一性を減少させ、基板１０１上に堆積された層の局所的な応力の不均一性を減少させる。ガウス分布形状表面を有する面板を利用することにより、局所的な応力の不均一性をＩＰＤ値を有するように減少させ得る。

【0031】

［００３２］表面１２０の形状は、領域２１１、２１２を含む。領域２１１は、取り付けリング１４１、及び面板１１８のエッジ２２０に近接しており、ほぼゼロの勾配を有する。領域２１２は、面板１１８の中心に向かって増加勾配（例えば、正の勾配）を有する。さらに、領域２１２は、領域２１１とピーク２０４との間にある。

【0032】

［００３３］ピーク２０４は、面板１１８の最遠位端の平面として画定される平面２０７を基準とする高さ２１０を有する。高さ２１０は、約１０ミルから約２０ミルの範囲であり得る。ピーク２０４の高さ２１０は、処理空間１０８内に生成されたプラズマの不均一性に対応し得る。例えば、高さ２１０は、大量のプラズマの不均一性を補償するために増加され得る。

【0033】

［００３４］図３は、面板３１８の断面の概略図である。面板３１８は面板１１８と同様に構成され得るが、表面３２０は、面板１１８の表面１２０とは異なる形状を有する。例えば、表面３２０は、面板１１８の表面１２０のガウス分布形状と比較して、放物線の形状を有する。さらに、面板３１８は、面板１１８の代わりに、図１の処理チャンバ１００内で使用され得る。さらに、面板３１８は、面板１１８の開孔１１９と同様に構成され得る開孔３１９を含む。

【0034】

［００３５］中心線３０２は、面板３１８を二つの等しい部分に分岐する。表面３２０の放物線の形状は、中心線３０２に対して軸方向に対称であり得る。例えば、表面３２０の放物線の形状は、中心線３０２に対して３Ｄ対称である。あるいは、表面３２０の形状は、中心線３０２に対して軸方向に対称ではない。さらに、表面３２０は、高さ３１０を有するピーク３０４を有し得る。高さ３１０は、表面３２１から最も離れている表面３２０の平面３０７を基準としている。高さ３１０は、約１０ミルから約２０ミルの範囲であり得る。表面３２０の放物線の形状は、取り付けリング１４１の半径方向内側の表面３２０の全体にわたって延び得る。例えば、ピーク３０４の幅３３２は、取り付けリング１４１の半径方向内側、かつ取り付けリング１４１を含まない、面板１１８の幅３３４に等しい。あるいは、幅３３２は幅３３４より小さくてもよく、表面３２０は、ほぼゼロの勾配を有する取り付けリング１４１に近接した一又は複数の領域を含んでもよい。領域３３３の勾配及び／又は高さ３１０は、面板１１８が処理空間１０８内で生成されるプラズマの均一性に及ぼす影響を変動させるように変動し得る。例えば、領域３３３の勾配は、面板１１８がプラズマの均一性にどのように影響するかを変えるために増加又は減少され得る。追加的に、又は代替的に、高さ３１０は、面板１１８がプラズマの均一性にどのように影響するかを変えるために変動し得る。

【0035】

［００３６］表面１２０の放物線の形状は、勾配が増加勾配（例えば、正の勾配）からピーク３０４に近接するゼロの勾配に移行する領域３３３を有する。領域３３３はピーク３０４で収束する。

【0036】

［００３７］図４は、面板４１８の断面の概略図である。面板４１８は面板１１８と同様に構成され得るが、表面４２０は、面板１１８の表面１２０とは異なる形状を有する。例えば、表面４２０は捩れた形状を有する。捩れた形状は、異なる勾配と異なる曲線の組み合わせを含むものとして定義され得る。例えば、表面４２０は、第１の湾曲領域４４０と、第１の湾曲領域４４０に隣接した第２の湾曲領域４４２と、第２の湾曲領域４４２の半径方向外側の線形領域４４１とを含む。第１の湾曲領域４４０は、ピーク４０４を含む。さらに、第２の湾曲領域４４２は、ピーク４０４に向かって増加勾配を有する。領域４４１は、湾曲領域４４２に向かう増加勾配を有する。領域４４１は、領域４４２と接触している。さらに、領域４４１は、実質的に一定な勾配を有し得る。領域４４０、４４１、及び４４２の勾配並びに高さ４１０は、面板１１８が処理空間１０８内で生成されるプラズマの均一性に及ぼす影響を変動させるように変動し得る。例えば、領域４４０、４４１、及び４４２の勾配は、面板１１８がプラズマの均一性にどのように影響するかを変えるために増加又は減少され得る。追加的に、又は代替的に、高さ４１０は、面板１１８がプラズマの均一性にどのように影響するかを変えるために変動し得る。

【0037】

［００３８］面板４１８は、面板１１８の代わりに、図１の処理チャンバ１００内で使用され得る。さらに、面板４１８は、面板１１８の開孔１１９と同様に構成され得る開孔４１９を含む。

【0038】

［００３９］中心線４０２は、面板４１８を二つの等しい部分に分岐する。表面４２０の形状は、中心線４０２に対して軸方向に対称であり得る。例えば、表面３２０の捩れた形状は、中心線３０２に対して３Ｄ対称である。あるいは、表面４２０の形状は、中心線４０２に対して軸方向に対称ではない。さらに、ピーク３０４は高さ４１０を有する。高さ４１０は、表面４２１から最も離れている表面４２０の点４０７を基準としている。高さ４１０は、約１０ミルから約２０ミルの範囲であり得る。

【0039】

［００４０］表面４２０の形状は、取り付けリング１４１から半径方向内側の表面４２０の全体にわたって延び得る。線形領域４４１及び領域４４０、４４２の幅４３２は、取り付けリング１４１を含まない面板４１８の幅４３４に等しくてもよい。あるいは、幅４３２は幅４３４より小さくてもよく、表面３２０は、ほぼゼロの勾配を有する一又は複数の領域を含んでもよい。

【0040】

［００４１］図５は、面板５１８の断面の概略図である。面板５１８は、面板１１８と同様に構成され得る。ただし、面板５１８は、複数のピーク（例えば、ピーク５５０、５５１、５５２）を有する表面５２０を有する。表面５２０は、湾曲しており、角のある形状を有すると言われる場合がある。

【0041】

［００４２］図５には３つのピークを示すが、面板５１８は、２つ又はそれ以上のピークを有し得る。例えば、面板５１８は、示された３つのピークを超えるピークを有し得る。さらに、ピーク５５０、５５１、５５２のそれぞれは、一般的な形状を有し得る。例えば、ピーク５５０、５５１、５５２のそれぞれは、ガウス分布形状、放物線の形状、及び捩れた形状のうちの一つを有し得る。さらに、追加の湾曲形状が利用されてもよい。あるいは、ピーク５５０、５５１、５５２のうちの第１の一又は複数は、ピーク５５０、５５１、５５２のうちの第２の一又は複数の形状とは異なる形状を有し得る。さらに、ピーク５５０、５５１、５５２のうちの一又は複数は、ピーク５５０、５５１、５５２のうちの別の一又は複数のものより大きい高さを有し得る。例えば、高さ５３０は、高さ５３１及び高さ５３２よりも大きくてもよい。さらに、高さ５３１は、高さ５３２と等しくてもよい。高さ５３０、５３１、及び５３２は、表面５２１から最も離れている表面５２０の平面５０７を基準としている。

【0042】

［００４３］ピーク５５０、５５１、５５２の位置及び数は、処理空間１０８内に生成されたプラズマの不均一性に対応し得る。例えば、ピークは、そのピークが処理空間１０８内に生成されたプラズマの不均一性に対応するように、位置決めされ得る。さらに、ピーク５５０、５５１、５５２の高さは、プラズマの不均一性のレベルに対応し得る。例えば、プラズマの不均一性のレベルが高い場合は、より高い高さを有するピークが利用され得る。

【0043】

［００４４］中心線５０２は、面板５１８を二つの等しい部分に分岐する。表面５２０は、表面５２０が中心線５０２に対して軸方向に対称（例えば、中心線５０２に対して３Ｄ対称）であるように、成形され得る。あるいは、表面５２０は、表面５２０が中心線５０２に対して軸方向に対称ではないように、成形されてもよい。

【0044】

［００４５］基板上に堆積された層内のＩＰＤは、プラズマの不均一性を減少させることにより、減少し得る。例えば、一又は複数の湾曲領域を含むように処理チャンバの処理空間に面する面板の表面を成形することによって、プラズマの不均一性は減少する。さらに、プラズマの不均一性を減少させることによって、基板上に堆積された各層のＩＰＤは減少し、対応する半導体デバイスの製造不良率が減少する。さらに、成形された面板を使用することにより、堆積プロセス中に約１３ＭＨｚ超の周波数を有するＲＦ電力の使用が可能になる。

【0045】

［００４６］上記の説明は本開示の実施態様を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱しなければ、本開示の他の実施態様及び更なる実施態様が考案されてよく、本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって決まる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2022-02-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理チャンバ用の面板であって、
前記面板を前記処理チャンバ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板。

【請求項2】

前記第２の表面が、前記第１のピークで収束する増加勾配を有する湾曲領域をさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項3】

前記湾曲領域と前記第１のピークとの間の前記第２の表面の勾配が減少する、請求項２に記載の面板。

【請求項4】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項5】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項１に記載の面板。

【請求項6】

前記第２の表面が、第２のピークをさらに含む、請求項１に記載の面板。

【請求項7】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項６に記載の面板。

【請求項8】

処理チャンバ用のリッドアセンブリであって、
ガスボックスと；
前記ガスボックスを通るガス導管と；
前記ガスボックスに連結された遮蔽板と；
前記遮蔽板に連結された面板であって、
前記面板を前記リッドアセンブリ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
前記遮蔽板に対して平行な第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板と；
を含む、リッドアセンブリ。

【請求項9】

前記第２の表面が、前記第１のピークで収束する増加勾配を有する湾曲領域をさらに含み、湾曲領域と前記第１のピークの間の勾配が減少し、前記円形の取り付けリングに近接する前記第２の表面の勾配がゼロである、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項10】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項11】

前記第２の表面が、第２のピークをさらに含む、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項12】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項１１に記載のリッドアセンブリ。

【請求項13】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項14】

前記第２の表面と前記遮蔽板との間の距離が変動する、請求項８に記載のリッドアセンブリ。

【請求項15】

処理チャンバであって、
前記処理チャンバの処理空間内に配置された基板支持アセンブリと；
チャンバ壁と；
前記チャンバ壁に連結されたリッドアセンブリであって、
遮蔽板と；
前記遮蔽板に連結された面板であって、
前記面板を前記リッドアセンブリ内に取り付けるように構成された円形の取り付けリングと、
複数の開孔と、
前記遮蔽板に対して平行な第１の表面と、
前記第１の表面の反対側の第２の表面であって、前記処理チャンバの前記処理空間に曝露されるように構成されており、第１のピークを含み、前記第１の表面と前記第２の表面の間の距離が幅全体で変動し、前記面板が導電性材料で構成されている、第２の表面と、
を含む、面板と；
を含む、リッドアセンブリと；
を含む、処理チャンバ。

【請求項16】

前記第２の表面が、前記第１のピークで収束する増加勾配を有する湾曲領域をさらに含み、湾曲領域と前記第１のピークの間の勾配が減少し、前記円形の取り付けリングに近接する前記第２の表面の勾配がゼロである、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項17】

前記第２の表面が、
正の勾配を有する線形領域と、
前記線形領域と前記第１のピークとの間の、増加勾配を有する、湾曲領域と
をさらに含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項18】

前記第２の表面が第２のピークをさらに含む、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【請求項19】

前記第１のピークの高さが、前記第２のピークの高さよりも大きい、請求項１８に記載の処理チャンバ。

【請求項20】

前記第１のピークの高さが、約１０ミルから約２０ミルの範囲である、請求項１５に記載の処理チャンバ。

【国際調査報告】