(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】2022-10-19
(54)【発明の名称】基板処理システム用の可動エッジリング
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20221012BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20221012BHJP
H05H 1/46 20060101ALN20221012BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/302 101G
H05H1/46 L
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022508752
(86)(22)【出願日】2020-08-07
(85)【翻訳文提出日】2022-04-05
(86)【国際出願番号】 US2020045389
(87)【国際公開番号】W WO2021030184
(87)【国際公開日】2021-02-18
(31)【優先権主張番号】62/886,692
(32)【優先日】2019-08-14
(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】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ミシュラ・ロヒニ
(72)【発明者】
【氏名】スリラマン・サラヴァナプリヤン
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
5F131
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084AA03
2G084AA04
2G084AA05
2G084AA08
2G084BB05
2G084BB13
2G084BB30
2G084CC13
2G084CC33
2G084DD03
2G084DD37
2G084DD67
2G084HH02
2G084HH15
2G084HH29
2G084HH30
5F004AA01
5F004BA04
5F004BB13
5F004BB23
5F131AA02
5F131BA03
5F131BA04
5F131BA19
5F131CA04
5F131EA03
5F131EB35
5F131EB72
5F131EB81
5F131EB82
(57)【要約】
【解決手段】基板支持体は、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングを含む。外側エッジリングは、基板支持体の中間リングから上方に延びるガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている。内側エッジリングは、外側エッジリングの半径方向内側に位置し、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して外側エッジリングとは独立して上下するように構成されている。
【選択図】 図３Ａ
【選択図】 図３Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板支持体であって、１つまたは複数のリフトピンを介して前記基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングであって、前記基板支持体の中間リングから上方に延びるガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている外側エッジリングと、
前記外側エッジリングの半径方向内側に位置する内側エッジリングであって、１つまたは複数のリフトピンを介して前記基板支持体に対して前記外側エッジリングとは独立して上下するように構成されている内側エッジリングと
を備える、基板支持体。
【請求項2】
請求項１に記載の基板支持体であって、前記内側エッジリングの半径方向内側に位置する固定内側リングをさらに備える、基板支持体。
【請求項3】
請求項１に記載の基板支持体であって、前記ガイドフィーチャを含む前記中間リングをさらに備える、基板支持体。
【請求項4】
請求項３に記載の基板支持体であって、前記ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する、基板支持体。
【請求項5】
請求項４に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングは、前記隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む、基板支持体。
【請求項6】
請求項１に記載の基板支持体を備え、さらに、（ｉ）プラズマシースの変曲点を調整するために前記外側エッジリングの位置を調整するように構成され、前記変曲点は前記プラズマシースの調節可能な半径方向範囲を決定し、（ｉｉ）前記調節可能な半径方向範囲内で前記プラズマシースを調整するために前記内側エッジリングの位置を調整するように構成されているコントローラを備える、システム。
【請求項7】
基板支持体であって、内側エッジリングと、
前記内側エッジリングの半径方向外側に位置する外側エッジリングと、
底部リングと、を備え、前記外側エッジリングは、前記底部リング上に配置され、前記底部リングは、１つまたは複数のリフトピンを介して前記基板支持体に対して上下するように構成され、前記底部リングを上下させることは、それに応じて前記基板支持体に対して前記外側エッジリングを上下させる、基板支持体。
【請求項8】
請求項７に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングの半径方向内側に位置する固定内側エッジリングをさらに備える、基板支持体。
【請求項9】
請求項７に記載の基板支持体であって、隔離リングをさらに備え、前記底部リングは、前記隔離リング上に配置され、前記隔離リングは、前記１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む、基板支持体。
【請求項10】
請求項９に記載の基板支持体であって、前記１つまたは複数のリフトピンは、前記基板支持体のベースプレートの半径方向外側に前記ビアを通過する、基板支持体。
【請求項11】
請求項７に記載の基板支持体を備え、前記外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに備える、システム。
【請求項12】
基板支持体であって、１つまたは複数のリフトピンを介して前記基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングであって、前記基板支持体の中間リングから上方に延びるガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている外側エッジリングと、
前記外側エッジリングの半径方向内側に位置する内側エッジリングと、
段差状の外側部分を含む底部リングとを備え、前記外側エッジリングは、前記底部リングの前記段差状の外側部分上に配置され、前記段差状の外側部分は、前記１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む、基板支持体。
【請求項13】
請求項１２に記載の基板支持体であって、前記ガイドフィーチャを含む前記中間リングをさらに備える、基板支持体。
【請求項14】
請求項１３に記載の基板支持体であって、前記ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する、基板支持体。
【請求項15】
請求項１４に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングは、前記隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む、基板支持体。
【請求項16】
請求項１５に記載の基板支持体を備え、前記外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに備える、システム。
【請求項17】
請求項１２に記載の基板支持体であって、前記１つまたは複数のリフトピンの少なくとも１つのリフトピンは、導電性である、基板支持体。
【請求項18】
請求項１７に記載の基板支持体であって、前記少なくとも１つのリフトピンは、前記基板支持体に提供される電力を受け取るように構成されている、基板支持体。
【請求項19】
請求項１８に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングは、前記少なくとも１つのリフトピンから前記電力を受け取るように構成されている、基板支持体。
【請求項20】
請求項１９に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングは、前記少なくとも１つのリフトピンに接触するように配置されている埋め込み金属メッシュを含む、基板支持体。
【請求項21】
基板支持体であって、中間リングであって、内側部分、および前記中間リングから上方に延びるガイドフィーチャを含む中間リングと、
前記中間リングの前記内側部分の半径方向外側に位置し、１つまたは複数のリフトピンを介して前記基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングであって、前記ガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている外側エッジリングと
を備え、
前記中間リングの前記内側部分および前記外側エッジリングのそれぞれの上側表面の少なくとも１つは、面取りされている、
基板支持体。
【請求項22】
請求項２１に記載の基板支持体であって、段差状の内側部分を含むサイドリングをさらに備え、前記外側エッジリングは、前記サイドリングの前記段差状の内側部分上に配置され、前記段差状の内側部分は、前記１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む、基板支持体。
【請求項23】
請求項２１に記載の基板支持体であって、前記ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する、基板支持体。
【請求項24】
請求項２３に記載の基板支持体であって、前記外側エッジリングは、前記隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む、基板支持体。
【請求項25】
請求項２１に記載の基板支持体を備え、前記外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに備える、システム。
【請求項26】
請求項２１に記載の基板支持体であって、前記中間リングの前記内側部分および前記外側エッジリングの前記それぞれの上側表面の各々は、面取りされている、基板支持体。
【請求項27】
請求項２１に記載の基板支持体であって、前記中間リングの前記内側部分および前記外側エッジリングの前記それぞれの上側表面の前記少なくとも１つは、半径方向距離が増加するにつれて上方に傾斜する、基板支持体。
【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８月１４日に出願された米国仮出願第６２／８８６，６９２号の利益を主張する。上記で参照された出願の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年８月１４日に出願された米国仮出願第６２／８８６，６９２号の利益を主張する。上記で参照された出願の全体の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、基板処理システムにおける可動エッジリングに関する。
【背景技術】
【0003】
ここで提供される背景の説明は、本開示の内容を概ね提示することを目的とする。この背景技術のセクションで説明されている範囲内における、現時点で名前を挙げられている発明者らによる研究、ならびに出願の時点で先行技術として別途みなされ得ない説明の態様は、明示または暗示を問わず、本開示に対抗する先行技術として認められない。
【0004】
基板処理システムは、半導体ウエハなどの基板を処理するために使用することができる。基板上で実施することができる例示的なプロセスには、限定されないが、化学気相堆積（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、導体エッチング、および／もしくは他のエッチング、堆積、または洗浄プロセスが挙げられる。基板は、基板処理システムの処理チャンバ内の台座、静電チャック（ＥＳＣ）などの基板支持体上に配置することができる。エッチング中、１つまたは複数の前駆体を含むガス混合物を処理チャンバに導入することができ、プラズマを使用して化学反応を開始することができる。
【0005】
基板支持体は、ウエハを支持するように配置されているセラミック層を含むことができる。例えば、ウエハは、処理中にセラミック層にクランプされ得る。基板支持体は、基板支持体の外側部分（例えば、周囲の外側および／または周囲に隣接する）の周りに配置されているエッジリングを含むことができる。エッジリングは、プラズマを基板の上の容積に閉じ込め、プラズマによって引き起こされる侵食から基板支持体を保護するためなどに設けられ得る。
【発明の概要】
【0006】
基板支持体は、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングを含む。外側エッジリングは、基板支持体の中間リングから上方に延びるガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている。内側エッジリングは、外側エッジリングの半径方向内側に位置し、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して外側エッジリングとは独立して上下するように構成されている。
【0007】
他の特徴において、基板支持体は、内側エッジリングの半径方向内側に位置する固定内側リングを含む。基板支持体は、ガイドフィーチャを含む中間リングを含む。ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する。外側エッジリングは、隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む。システムは、基板支持体を含み、外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースの調節可能な半径方向範囲を決定するプラズマシースの変曲点を調整し、内側エッジリングの位置を調整して調節可能な半径方向範囲内でプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに含む。
【0008】
基板支持体は、内側エッジリングと、内側エッジリングの半径方向外側に位置する外側エッジリングと、底部リングとを含む。外側エッジリングは、底部リング上に配置され、底部リングは、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して上下するように構成され、底部リングを上下させることは、それに応じて基板支持体に対して外側エッジリングを上下させる。
【0009】
他の特徴において、基板支持体は、外側エッジリングの半径方向内側に位置する固定内側エッジリングをさらに含む。基板支持体は、隔離リングをさらに含み、底部リングは、隔離リング上に配置され、隔離リングは、１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む。１つまたは複数のリフトピンは、基板支持体のベースプレートの半径方向外側にビアを通過する。システムは、基板支持体を含み、外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに含む。
【0010】
基板支持体は、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して上下するように構成され、基板支持体の中間リングから上方に延びるガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている外側エッジリングと、外側エッジリングの半径方向内側に位置する内側エッジリングと、段差状の外側部分を含む底部リングとを含む。外側エッジリングは、底部リングの段差状の外側部分上に配置され、段差状の外側部分は、１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む。
【0011】
他の特徴において、基板支持体は、ガイドフィーチャを含む中間リングをさらに含む。ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する。外側エッジリングは、隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む。システムは、基板支持体を含み、外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに含む。
【0012】
他の特徴において、１つまたは複数のリフトピンの少なくとも１つのリフトピンは、導電性である。少なくとも１つのリフトピンは、基板支持体に提供される電力を受け取るように構成されている。外側エッジリングは、少なくとも１つのリフトピンから電力を受け取るように構成されている。外側エッジリングは、少なくとも１つのリフトピンに接触するように配置されている埋め込み金属メッシュを含む。
【0013】
基板支持体は、中間リングであって、内側部分、および中間リングから上方に延びるガイドフィーチャを含む中間リングと、中間リングの内側部分の半径方向外側に位置し、１つまたは複数のリフトピンを介して基板支持体に対して上下するように構成されている外側エッジリングとを含む。外側エッジリングは、ガイドフィーチャと連動するようにさらに構成されている。中間リングの内側部分および外側エッジリングのそれぞれの上側表面の少なくとも１つは、面取りされている。
【0014】
他の特徴において、基板支持体は、段差状の内側部分を含むサイドリングをさらに含み、外側エッジリングは、サイドリングの段差状の内側部分上に配置され、段差状の内側部分は、１つまたは複数のリフトピンを受け入れるように配置されているビアを含む。ガイドフィーチャは、隆起した環状リムに対応する。外側エッジリングは、隆起した環状リムを受け入れるように配置されている環状溝を含む。システムは、基板支持体を含み、外側エッジリングの位置を調整してプラズマシースを調整するように構成されているコントローラをさらに含む。
【0015】
他の特徴において、中間リングの内側部分および外側エッジリングのそれぞれの上側表面の各々は、面取りされている。中間リングの内側部分および外側エッジリングのそれぞれの上側表面の少なくとも１つは、半径方向距離が増加するにつれて上方に傾斜する。
【0016】
本開示を適用可能な他の分野は、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。詳細な説明および特定の例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0017】
本開示は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
これらの図面において、参照番号は、類似の要素および／または同一の要素を指すために再度利用されることがある。
【発明を実施するための形態】
【0027】
基板処理システムにおける基板支持体は、エッジリングを含み得る。エッジリングの上側表面は、基板支持体の上側表面よりも上に延びることができ、基板支持体の上側表面（およびいくつかの例では、基板支持体上に配置されている基板の上側表面）をエッジリングに対して凹ませる。この凹部は、ポケットと呼ぶことができる。エッジリングの上側表面と基板の上側表面との間の距離は、「ポケット深さ」と呼ぶことができる。一般に、ポケット深さは、基板の上側表面に対するエッジリングの高さに応じて固定される。
【0028】
エッチング処理のいくつかの側面は、基板処理システム、基板、ガス混合物などの特性によって異なる場合がある。例えば、流れパターン、したがってエッチング速度およびエッチング均一性は、エッジリングのポケット深さ、エッジリングの幾何学的形状（すなわち、形状）、ならびに限定はしないが、ガス流量、ガス種、注入角度、注入位置などを含む他の変数に応じて異なる場合がある。したがって、エッジリング構成（例えば、エッジリングの高さおよび／または幾何学的形状を含む）を変えることにより、基板の表面全体のガス速度プロファイルを変更することができる。
【0029】
いくつかの基板処理システムは、可動（例えば、調節可能な）エッジリングおよび／または交換可能なエッジリングを実装してもよい。一例では、可動エッジの高さを処理中に調整し、エッチング均一性を制御することができる。エッジリングは、コントローラ、ユーザインターフェースなどに応答してエッジリングを上下させるように構成されているアクチュエータに結合することが可能である。一例では、基板処理システムのコントローラは、実施されている特定のレシピおよび関連するガス注入パラメータに従って、プロセス中、プロセスステップ間などでエッジリングの高さを制御する。さらに、エッジリングおよび他の構成要素は、時間と共に摩耗／侵食する消耗材料を含み得る。したがって、エッジリングの高さを調整して侵食を補償することができる。
【0030】
他の例では、エッジリングは、取り外し可能かつ交換可能であり得る（例えば、侵食または損傷したエッジリングを交換するために、エッジリングを異なる幾何学的形状を有するエッジリングと交換するためになど）。可動および交換可能なエッジリングを実装する基板処理システムの例は、２０１５年５月６日に出願された米国特許出願第１４／７０５，４３０号に見出すことができ、その全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。可動エッジリングを含む基板支持体についての例示的な構成は、２０１７年７月２４日に出願された特許協力条約出願第ＵＳ２０１７／０４３５２７号および２０１７年１１月２１日に出願された特許協力条約出願第ＵＳ２０１７／０６２７６９号に見出すことができ、その全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0031】
いくつかの構成およびプロセス条件では、可動エッジリングの位置（例えば、高さ）が、限定はしないが、プラズマシースの厚さ、エッジリングフィーチャの周りのプラズマシースの適合性、エッジリングに結合されている電圧などのプラズマシースの特性を含む、エッチング速度の均一性に関するプロセス特性に影響を及ぼし得る。例えば、エッジリングの位置は、基板の縁部近くのイオン軌道に影響を及ぼす可能性がある。エッジリングの位置によって引き起こされるプロセス特性への変化は、エッジリングと基板の縁部との間の距離によっても影響を受ける可能性がある（例えば、増加または減少）。したがって、エッジリング構成（例えば、形状、幾何学的形状など）および位置は、プラズマシースの調節可能性に制約を課す場合がある。プロセス特性および調節可能性は、エッジリングの侵食によってさらに影響を受け、エッジリング構成により、侵食によってエッジリングが交換される頻度が決定され得る。
【0032】
エッジリングの材料は、プラズマシースの調節可能性にさらなる制約を課す可能性がある。例えば、エッジリングが完全に誘電体であり（例えば、石英、セラミックなどで構成されている）、低い無線周波数（ＲＦ）のバイアス周波数が使用されている（例えば、１ＭＨｚ以下）場合、プラズマシースの調節可能性が制限される場合がある。いくつかの例では、エッジリングと、エッジリングの異なる位置に対する基板支持体の他の構成要素との間の空気および真空ギャップが、インピーダンスの調節可能性に制約を課す可能性がある。他の例では、エッジリングを上下させるために設けられるリフトピンは、エッジリングが上昇位置にあるときにプラズマのアーク放電およびドロップアウトの可能性を高める場合がある。
【0033】
本開示の原理によるエッジリングは、可動内側および外側エッジリングを有する構成を含む、様々な可動エッジリング構成を含む。例えば、複数の可動エッジリングおよび固定（すなわち、非可動）エッジリングの様々な構成を使用して、イオン流束および傾斜挙動の制御を改善し、基板のより広い半径方向範囲にわたってエッチング速度を制御することができる。
【0034】
一例では、エッジリングは、固定内側エッジリング、可動内側エッジリング、および可動外側エッジリングを含む。エッジリングは、インターロッキング構成（噛み合わせ構成：ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を有することができる。エッジリングの寸法（例えば、内径と外径との間の距離または幅）および材料は、可動エッジリングのそれぞれの高さの調整に対する応答を最適化するように選択され、これは本明細書では「基板応答」と呼ぶことができる。言い換えれば、エッジリングの移動に応じたプロセス特性に対する調整の速度、大きさ、および半径方向距離（基板の縁部に対する）は、エッジリングの寸法に従って決定することができる。
【0035】
例えば、可動外側エッジリングの移動は、基板の半径に対する、調節可能な特性（例えば、プラズマシース、エッチング速度など）の制御点または変曲点を決定し得、一方、可動内側エッジリングの移動は、変曲点と基板の縁部との間の調節可能な特性を調整する。一例では、可動内側エッジリングの位置は、基板の外側縁部（例えば、最も外側の０～５ｍｍ）での基板応答を制御し得、一方、可動外側エッジリングの位置は、外側縁部の半径方向内側に（例えば、基板の縁部から５ｍｍを超える領域において）基板応答を制御し得る。
【0036】
エッジリングの材料は、調節可能性をさらに制御するために選択することができる。例えば、導電性または部分的に導電性の可動エッジリングを使用することによって、不要な静電容量を最小限に抑えるか排除することができる。例えば、固定および可動エッジリングは、ＲＦ結合を提供する隣接する誘電体リングおよび導電性リングの組み合わせを備え得る。
【0037】
別の例では、可動外側エッジリングは、基板支持体の半径方向外側に位置する可動底部リング上に支持される。したがって、リフトピンを使用して底部リングを上下させ、それに応じて可動外側エッジリングを上下させる。外側エッジリングおよび底部リングは互いに接触したまま（すなわち、「スタック」内）であるため、上昇される際のスタックのインピーダンスが増加する。リフトピンもまた、基板支持体の外側に位置する。言い換えれば、リフトピンは、基板支持体のベースプレートまたは内側リングを通過しない。さらに、外側エッジリングが上昇したとき、外側エッジリングと底部リングとの間にギャップ（例えば、空気または真空ギャップ）が形成されない。むしろ、ギャップは底部リングの下に形成される。この例では、内側エッジリングおよび可動外側エッジリングは、相互係止構成を有することができない。
【0038】
別の例では、基板支持体は、固定内側リングおよび可動外側エッジリングを含む。可動外側エッジリングは、中間リングとの相互係止構成を有し、さらに底部リング上で支持される。リフトピンは基板支持体の外側に位置し、底部リングを通過して可動外側エッジリングを上下させる。この構成のいくつかの例では、可動外側エッジリングは、導電性リフトピンを介して電力を供給され得る。例えば、リフトピンは、基板支持体を通してＲＦ電力に能動的または受動的に（例えば、容量的に）、導電的に結合されてもよい。可動外側エッジリングは、リフトピンと導電接触する埋め込み金属メッシュを含み得る。
【0039】
別の例では、内側および外側エッジリング（可動式または非可動式のいずれか）の一方または両方が、面取りされている上側表面を有し得る。例えば、エッジリングの１つまたは複数のそれぞれの上側表面は、基板からの距離が増加するにつれて上方に傾斜し得る。
【0040】
ここで図１を参照すると、本開示による基板処理システム１００の一例が示されている。特定の基板処理システム１００が一例として示されているが、本開示の原理は、（例えば、プラズマ管、マイクロ波管を使用して）遠隔プラズマ生成および送給などを実施する、その場でプラズマを生成する基板処理システムなどの他のタイプの基板処理システムおよびチャンバに適用することができる。
【0041】
基板処理システム１００は、コイル駆動回路１０４を含む。パルス回路１０８を使用して、ＲＦ電力をオンおよびオフにパルスするか、またはＲＦ電力の振幅もしくはレベルを変化させることができる。調節回路１１２は、１つまたは複数の誘導コイル１１６に直接接続することができる。調節回路１１２は、ＲＦ源１２０の出力を所望の周波数および／または所望の位相に調節し、コイル１１６のインピーダンスを一致させ、コイル１１６の間で電力を分割する。いくつかの例では、コイル駆動回路１０４は、ＲＦバイアスの制御に関連して、以下でさらに説明されるように駆動回路によって置き換えられてもよい。
【0042】
いくつかの例では、プレナム１２２をコイル１１６と誘電体窓１２４との間に配置し、高温および／または低温の空気流で誘電体窓１２４の温度を制御することができる。誘電体窓１２４は、処理チャンバ１２８の片側に沿って配置される。処理チャンバ１２８は、基板支持体（または台座）１３２をさらに備える。基板支持体１３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、または機械的チャックまたは他のタイプのチャックを含み得る。プロセスガスは処理チャンバ１２８に供給され、プラズマ１４０は処理チャンバ１２８の内側で生成される。プラズマ１４０は、基板１４４の露出表面をエッチングする。駆動回路１５２（以下で説明されるものの１つなど）を使用して、動作中にＲＦバイアスを基板支持体１３２内の電極に提供することができる。
【0043】
ガス送給システム１５６を使用して、プロセスガス混合物を処理チャンバ１２８に供給することができる。ガス送給システム１５６は、プロセスおよび不活性ガス源１６０と、弁およびマスフローコントローラなどのガス計量システム１６２と、マニホールド１６４とを含み得る。ガス送給システム１６８を使用して、弁１７２を介してガス１７０をプレナム１２２に送給することができる。ガスは、コイル１１６および誘電体窓１２４を冷却するために使用される冷却ガス（空気）を含み得る。ヒータ／クーラ１７６を使用して、基板支持体１３２を所定の温度に加熱／冷却することができる。排気システム１８０は、パージまたは排出によって処理チャンバ１２８から反応剤を除去する弁１８２およびポンプ１８４を含む。
【0044】
コントローラ１８８を使用して、エッチングプロセスを制御することができる。コントローラ１８８は、システムパラメータを監視し、ガス混合物の送給、プラズマの打撃、維持、および消滅、反応剤の除去、冷却ガスの供給などを制御する。加えて、以下で詳細に説明するように、コントローラ１８８は、コイル駆動回路１０４および駆動回路１５２の様々な態様を制御することができる。エッジリング１９２は、プラズマ処理中に基板１３４の半径方向外側に位置し得る。高さ調整システム１９６を使用して、以下でより詳細に説明される１つまたは複数のパラメータに基づいて、基板１４４に対するエッジリング１９２の高さを調整することができる（すなわち、エッジリング１９２は調節可能であり得る）。コントローラ１８８は、高さ調整システム１９６を制御するために使用され得る。
【0045】
エッジリング１９２は、上部エッジリングに対応することができ、これは、底部リングまたは中間リング（図１には図示せず）によって支持され得る。いくつかの例では、エッジリング１９２は、以下でより詳細に説明されるセラミック層１９８の段差状の部分によってさらに支持され得る。いくつかの例では、エッジリング１９２は取り外し可能であってもよい（例えば、処理チャンバ１２８が真空下にある間、エアロックを介してロボットを使用して）。さらに他の例では、エッジリング１９２は、調節可能かつ取り外し可能の両方であり得る。
【0046】
ここで図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、その上に配置されている基板２０４を有する例示的な基板支持体２００が示されている。基板支持体２００は、内側部分（例えば、ＥＳＣ、導電性ベースプレートなどに対応する）２０８および外側部分２１２を有するベースまたは台座を含むことができる。例では、外側部分２１２は、内側部分２０８から独立しており、内側部分２０８に対して移動可能であり得る。例えば、外側部分２１２は、底部リング２１６および上部エッジリング２２０を含み得る。基板２０４は、処理のために内側部分２０８上（例えば、セラミック層２２４上）に配置される。コントローラ２２８は、１つまたは複数のアクチュエータ２３２と通信し、エッジリング２２０を選択的に上下させる。例えば、エッジリング２２０は、処理中に基板支持体２００のポケット深さを調整するために上昇および／または下降され得る。別の例では、エッジリング２２０を上昇させ、エッジリング２２０の取り外しおよび交換を容易にすることができる。
【0047】
ほんの一例として、エッジリング２２０は、図２Ａでは完全に下降した位置に、図２Ｂでは完全に上昇した位置に示されている。示すように、アクチュエータ２３２は、垂直方向にピン２３６を選択的に延長および後退させるように構成されているピンアクチュエータに対応する。他の適切なタイプのアクチュエータが、他の例で使用されてもよい。ほんの一例として、エッジリング２２０は、セラミックまたは石英エッジリングに対応するが、他の適切な材料（例えば、炭化ケイ素、イットリアなど）を使用することもできる。いくつかの例では、エッジリング２２０は、導電性であり得る。図２Ａでは、コントローラ２２８は、アクチュエータ２３２と通信し、ピン２３６を介してエッジリング２２０を直接上下させる。いくつかの例では、内側部分２０８は、外側部分２１２に対して移動可能である。
【0048】
本開示による例示的な基板支持体３００のエッジリング構成は、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、および図３Ｆにより詳細に示されている。基板支持体３００は、（例えば、ＥＳＣの）ベースプレート３０４上に配置されているセラミック層３０４を含む。セラミック層３０４は、処理のためにその上に配置されている基板３１２を支持するように構成されている。図３Ａおよび図３Ｂでは、セラミック層３０４は、段差状でない構成を有する。図３Ｃおよび図３Ｄでは、セラミック層３０４は、段差状の構成を有する。基板支持体３００は、可動外側エッジリング３２４を支持するサイドまたは底部リング３１６および中間リング３２０を含む。基板支持体３００は、可動内側エッジリング３２８および固定内側リング３３２をさらに含む。外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８は、共にエッジリングと呼ぶことができる。いくつかの例では、リング３２４、３２８、および３３２は、上部リングまたは上側リングと呼ぶことができる。図３Ａおよび図３Ｃでは、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８が下降位置に示されている。逆に、図３Ｂおよび図３Ｄでは、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８が上昇位置に示されている。一例では、内側エッジリング３２８および固定内側リング３３２は導電性であり、外側エッジリング３２４は誘電体である。別の例では、内側エッジリング３２８および固定内側リング３３２は誘電体であり、外側エッジリング３２４は導電性である。
【0049】
１つまたは複数のビアまたはガイドチャネル３３６は、ベースプレート３０８および／またはサイドリング３１６を通して形成され、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８のそれぞれを選択的に上下させるように配置されているリフトピン３４０および３４４を収容する。例えば、ガイドチャネル３３６は、リフトピン３４０および３４４のそれぞれに対するピン位置合わせ穴として機能する。リフトピン３４０および３４４は、耐侵食性材料（例えば、サファイア）を含み得る。リフトピン３４０および３４４の外側表面は、リフトピン３４０および３４４と、ベースプレート３０８およびサイドリング３１６の構造的特徴との間の摩擦を低減するために滑らかに研磨されており、移動を容易にし得る。リフトピン３４０および３４４の上側端部は、ピン３４０および３４４とエッジリング３２４および３２８のそれぞれとの間の接触面積を最小限に抑えるために丸くすることができる。
【0050】
中間リング３２０は、ガイドフィーチャ３４８を含み得る。例えば、ガイドフィーチャ３４８は、中間リング３２０から上方に延びる隆起した環状リムに対応する。外側エッジリング３２４は、ガイドフィーチャ３４８を受け入れるように配置されている環状底部溝３５２を含む。例えば、外側エッジリング３２４のプロファイル（すなわち、断面）形状は、一般に、ガイドフィーチャ３４８を受け入れるように構成されている「Ｕ」形状に対応し得るが、他の適切な形状が使用されてもよい。中間リング３２０のプロファイル形状は、一般に、ガイドフィーチャ３４８を含む「Ｌ」形状に対応し得る。したがって、外側エッジリング３２４の底部表面は、中間リング３２０の上側表面と相補的である（すなわち、相互係止する）ように構成され、外側エッジリング３２４のそれぞれの垂直部分は、中間リング３２０およびサイドリング３１６の段差状の部分上で支持される。内側エッジリング３２８は、概して柱状のプロファイル形状を有し得、外側エッジリング３２４と中間リング３２０の段差状の部分の両方の半径方向内側に隣接して位置する。
【0051】
さらに、外側エッジリング３２４、内側エッジリング３２８、中間リング３２０、およびサイドリング３１６の間の界面３５６は、迷路状である。言い換えれば、外側エッジリング３２４の下側表面、および対応して界面３５６は、基板支持体３００の内部構造に対して外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８、中間リング３２０、ならびにサイドリング３１６の間に直接（例えば、視線）経路を提供するのではなく、方向の複数の変化（例えば、方向の９０度の変化、上方および下方の段差、交互の水平および垂直直交経路など）を含む。典型的には、プラズマおよびプロセス材料の漏れの可能性は、複数の界面リングを含む基板支持体で増加する場合がある。この可能性は、可動外側エッジリング３２４および／または内側エッジリング３２８が処理中に上昇されるときにさらに増加し得る。したがって、界面３５６（および特に、外側エッジリング３２４のプロファイル）は、プロセス材料、プラズマなどが基板支持体３００の内部構造に達するのを防止するように構成されている。
【0052】
外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８は、互いに独立して、基板支持体３００に対して異なる高さまで上下させることができる。例えば、外側エッジリング３２４の移動は、内側エッジリング３２８の移動に応答して達成可能である、基板３１２の半径に対する、プラズマシースへの変化（および対応して、エッチング速度への変化）の変曲点を決定することができる。逆に、内側エッジリング３２８の移動は、変曲点と基板３１２の縁部との間のプラズマシースを調整する。したがって、コントローラ（例えば、コントローラ２２８）は、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８のそれぞれの位置を選択的に調整し、以下でより詳細に説明されるように、変曲点および変曲点によって定義される領域におけるエッチング速度を調整するように構成されている。
【0053】
基板支持体３００は、図３Ｅおよび図３Ｆに別の段差状でない構成で示されている。この例では、内側エッジリング３２８は「Ｕ」字形であり、中間リング３２０のガイドフィーチャ３４８を受け入れるように配置されている環状底部溝３５２を含む。言い換えれば、図３Ｅおよび図３Ｆの内側エッジリング３２８は、図３Ａ～図３Ｄの外側エッジリング３２４と同様の構成を有する。中間リング３２０の「Ｌ」字形のプロファイルは、図３Ａ～図３Ｄに示すように、中間リング３２０に対して反転され得る（すなわち、水平方向に反転され得る）。逆に、外側エッジリング３２４は、概して柱状のプロファイル形状を有し得、内側エッジリング３２８と中間リング３２０の段差状の部分の両方の半径方向外側に隣接し、サイドリング３１６の半径方向内側に位置する。言い換えれば、図３Ｅおよび図３Ｆの外側エッジリング３２４は、図３Ａ～図３Ｄの内側エッジリング３２８と同様の構成を有する。
【0054】
図３Ａ～図３Ｆに示す例示的な基板支持体３００の各々は、２つの可動リング３２４および３２８（およびそれぞれのリフトピン３４０および３４８）を含むが、他の例では、基板支持体３００は、１つの可動リングのみを含んでもよい。例えば、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８の１つは、固定されてもよい。
【0055】
ここで図３Ｇを参照し、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄ、図３Ｅ、および図３Ｆを引き続き参照すると、基板３１２の半径に対するエッチング速度の調整可能性（または調節可能性）が示されている。エッチング速度の調節可能性が説明されているが、外側エッジリング３２４および内側エッジリング３２８の調整に対する調節可能性はまた、限定はしないが、プラズマシース、イオン流束、およびイオン入射角などを含む、エッチング速度に関する他のプロセス特性に対応し得る。
【0056】
エッチング速度は、一般に、半径が大きくなるにつれて減少し得る。言い換えれば、エッチング速度は、基板３１２の外側縁部の近くで減少し得る。したがって、外側および内側エッジリング３２４および３２８は、３６０に示すように、調節可能な範囲内で基板３１２の外側縁部でのエッチング速度を調整（例えば、減少または増加）するために上下させることができる。本明細書に記載されるように、調節可能な範囲３６０は、基板３１２の外側縁部における所与の半径方向領域内のエッチング速度の大きさの調節可能な範囲に対応し得る。
【0057】
エッチング速度曲線３６４、３６８、および３７２は、外側エッジリング３２４のそれぞれの第１、第２、および第３の位置について示されている。例えば、エッチング速度曲線３６４および３６８は、異なる上昇位置に対応し得、一方、エッチング速度曲線３７２は、下降（例えば、完全に下降した）位置に対応し得る。エッチング速度曲線３６４、３６８、および３７２のそれぞれの変曲点３７６、３８０、および３８４は、外側エッジリングの各位置でのエッチング速度の調節可能な半径方向範囲を示している。調節可能な半径方向範囲は、外側エッジリング３２４の位置に従って調節可能な半径方向領域の幅に対応する。したがって、変曲点によって示される半径の外側の（すなわち、より大きい）基板３１２の領域におけるエッチング速度は、内側エッジリング３２８を移動させることによって調整可能であり得る。逆に、変曲点によって示される半径の内側の（すなわち、より小さい）領域におけるエッチング速度は、内側エッジリング３２８を移動させることによって調整不可能であり得る。このように、調節可能な半径方向範囲は、外側エッジリング３２４の位置を調整することによって調整することができる。
【0058】
外側エッジリング３２４の各位置において、それぞれの調節可能な半径方向範囲内のエッチング速度は、内側エッジリング３２８の位置に従って調整可能である。言い換えれば、外側エッジリング３２４の位置を調整しながら調節可能な半径方向範囲の幅を調整する（すなわち、エッチング速度が調整可能な外側縁部からの距離を調整する）一方で、内側エッジリング３２８の位置を調整しながら調節可能な半径方向範囲内のエッチング速度（すなわち、エッチング速度の大きさ）を調整する。
【0059】
寸法（例えば、内径と外径との間の距離または幅）および外側および内側エッジリング３２４および３２８ならびに固定内側リング３３２の材料は、可動外側および内側エッジリング３２４および３２８のそれぞれの高さの調整に対するエッチング速度の応答をさらに最適化するように選択され得る。言い換えれば、外側および内側エッジリング３２４および３２８の位置に応じたエッチング速度挙動（例えば、エッチング速度、調節可能な範囲３６０、調節可能な半径方向範囲などの変化率）は、外側および内側エッジリング３２４および３２８ならびに固定内側リング３３２の寸法によってさらに決定することができる。同様に、外側および内側エッジリング３２４および３２８ならびに固定内側リング３３２のそれぞれの材料は、エッチング速度応答をさらに制御するために選択され得る。材料は、限定はしないが、石英、セラミック、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、および窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を含む。
【0060】
本開示による別の例示的な基板支持体４００のエッジリング構成は、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、および図４Ｄにより詳細に示されている。基板支持体４００は、（例えば、ＥＳＣの）ベースプレート４０４上に配置されているセラミック層４０４を含む。セラミック層４０４は、処理のためにその上に配置されている基板４１２を支持するように構成されている。図４Ａおよび図４Ｂでは、セラミック層３０４は、段差状でない構成を有する。図４Ｃおよび図４Ｄでは、セラミック層４０４は、段差状の構成を有する。
【0061】
基板支持体４００は、底部リング４１６および中間リング４２０を含む。底部リング４１６は、可動外側エッジリング４２４を支持する。基板支持体４００は、内側エッジリング４２８をさらに含む。外側エッジリング４２４および内側エッジリング４２８は、共にエッジリングと呼ぶことができる。この例では、内側エッジリング４２８は固定されている（すなわち、移動不可能である）が、他の例では、内側エッジリング４２８は移動可能であり得る。いくつかの例では、エッジリング４２４および４２８は、上部リングまたは上側リングと呼ぶことができる。図４Ａおよび図４Ｃでは、外側エッジリング４２４が下降位置に示されている。逆に、図４Ｂおよび図４Ｄでは、外側エッジリング４２４が上昇位置に示されている。基板支持体は、底部リング４１６を支持するように配置されている絶縁プレートまたはリング４３２を含み得る。示すように、外側エッジリング４２４は、逆「Ｌ」プロファイル形状を有する。例えば、外側エッジリング４２４は、底部リング４１６の段差状の内側部分上に支持されている内側垂直部分を有する。
【0062】
ビアまたはガイドチャネル４３６は、隔離リング４３２を通して形成され、底部リング４１６および外側エッジリング４２４を含むスタックを選択的に上下させるように配置されているリフトピン４４０を収容し得る。言い換えれば、外側エッジリング４２４は底部リング４１６上に配置されているので、底部リング４１６を上下させることは、それに応じて外側エッジリング４２４を上下させる。したがって、外側エッジリング４２４および底部リング４１６は、上昇された際に互いに接触したままであり、外側エッジリング４２４および底部リング４１６のインピーダンスは、外側エッジリング４２４のみのインピーダンスよりも大きい。言い換えれば、この例では、上昇した外側エッジリング４２４および底部リング４１６は共に、外側エッジリング４２４のみが上昇している例よりも大きいインピーダンスを有する。さらに、底部リング４１６およびリフトピン４４０はベースプレート４０８の半径方向外側に位置するので、リフトピン４４０は、ベースプレート４０８または基板支持体４００の他の内側リングを通過しない。したがって、プラズマの点火、ならびに基板支持体４００内の内部ギャップへのプラズマおよびプロセス材料の漏れが最小限に抑えられる。
【0063】
外側エッジリング４２４が底部リング４１６とは別に上昇される例では、外側エッジリング４２４が上昇したとき、外側エッジリング４２４と底部リング４１６との間にギャップ（例えば、空気または真空ギャップ）が形成される。逆に、この例では、ギャップ４４４が底部リング４１６の下に形成される。言い換えれば、ギャップ４４４は、基板支持体４００および基板４１２の上側表面に対して低くなっている。したがって、基板支持体４００ならびに外側および内側エッジリング４２４および４２８の近くの領域におけるプラズマの点火ならびにプラズマおよびプロセス材料の漏れは、最小限に抑えることができる。
【0064】
上述の例と同様に、外側および内側エッジリング４２４および４２８の寸法および材料は、可動外側エッジリング４２４の高さの調整に対するエッチング速度の応答をさらに最適化するように選択され得る。例えば、内側エッジリング４２８の厚さ（すなわち、高さ）を調整し、応答の調節可能な範囲または半径方向範囲を変更することができる。一例では、外側エッジリング４２４は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、内側エッジリング４２８は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、中間リング４２０は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、底部リング４１６は、セラミックまたは石英を含む。
【0065】
図４Ａ～図４Ｄに示す例示的な基板支持体４００は、１つのリフトピン４４０ならびに底部リング４１６および外側エッジリング４２４を含むスタックのみを含むが、他の例では、基板支持体４００は、複数の可動リングおよび／またはスタックならびに対応するリフトピンを含み得る。例えば、底部リング４１６および外側エッジリング４２４の各々は、対応するリフトピンで独立して上昇させることができる２つの別々のリング（例えば、同心の内側および外側リング部分）に分割することができる。
【0066】
本開示による別の例示的な基板支持体５００のエッジリング構成は、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、および図５Ｄにより詳細に示されている。基板支持体５００は、（例えば、ＥＳＣの）ベースプレート５０８上に配置されているセラミック層５０４を含む。セラミック層５０４は、処理のためにその上に配置されている基板５１２を支持するように構成されている。示すように、セラミック層５０４は、段差状でない構成を有する。他の例では、セラミック層５０４は、段差状の構成を有し得る。
【0067】
基板支持体５００は、底部リング５１６および中間リング５２０を含む。底部リング５１６は、可動外側エッジリング５２４を支持する。基板支持体５００は、内側エッジリング５２８をさらに含む。外側エッジリング５２４および内側エッジリング５２８は、共にエッジリングと呼ぶことができる。この例では、内側エッジリング５２８は固定されている（すなわち、移動不可能である）が、他の例では、内側エッジリング５２８は移動可能であり得る。いくつかの例では、エッジリング５２４および５２８は、上部リングまたは上側リングと呼ぶことができる。図５Ａおよび図５Ｃでは、外側エッジリング５２４が下降位置に示されている。逆に、図５Ｂおよび図５Ｄでは、外側エッジリング５２４が上昇位置に示されている。基板支持体は、底部リング５１６を支持するように配置されている絶縁プレートまたはリング５３２を含み得る。
【0068】
ビアまたはガイドチャネル５３６は、隔離リング５３２および底部リング５１６を通して形成され、外側エッジリング５２４を選択的に上下させるように配置されているリフトピン５４０を収容し得る。底部リング５１６およびリフトピン５４０は、ベースプレート５０８の半径方向外側に位置する。したがって、リフトピン５４０は、ベースプレート５０８または基板支持体５００の他の内側リングを通過せず、プラズマの点火、ならびに基板支持体５００内の内部ギャップへのプラズマおよびプロセス材料の漏れが最小限に抑えられる。さらに、底部リング５１６の外側部分は段差状になっており、リフトピン５４０と連動するように配置されている外側エッジリング５２４の一部は、底部リング５１６の上側表面の下に延びる。言い換えれば、外側エッジリング５２４は、底部リング５１６の段差状の部分上に支持される。したがって、外側エッジリング５２４が上昇したときの外側エッジリング５２４と底部リング５１６との間のギャップ（例えば、空気または真空ギャップ）５４４は、底部リング５１６の上側表面の下に形成される。言い換えれば、ギャップ５４４は、基板支持体５００および基板５１２の上側表面に対して低くなっている。したがって、基板支持体５００ならびに外側および内側エッジリング５２４および５２８の近くの領域におけるプラズマの点火ならびにプラズマおよびプロセス材料の漏れは、最小限に抑えることができる。
【0069】
中間リング５２０は、上述のガイドフィーチャ３４８と同様のガイドフィーチャ５４８を含み得る。例えば、ガイドフィーチャ５４８は、中間リング５２０から上方に延びる隆起した環状リムに対応する。外側エッジリング５２４は、ガイドフィーチャ５４８を受け入れるように配置されている環状底部溝５５２を含む。例えば、外側エッジリング５２４のプロファイル（すなわち、断面）形状は、一般に、ガイドフィーチャ５４８を受け入れるように構成されている「Ｕ」形状に対応し得るが、他の適切な形状が使用されてもよい。中間リング５２０のプロファイル形状は、一般に、ガイドフィーチャ５４８を含む「Ｌ」形状に対応し得る。したがって、外側エッジリング５２４の底部表面は、中間リング５２０の上側表面と相補的である（すなわち、相互係止する）ように構成され、外側エッジリング５２４、内側エッジリング５２８、および中間リング５２０の間の界面５５６は、迷路状である。外側エッジリング５２４のそれぞれの垂直部分は、中間リング５２０および底部リング５１６の段差状の部分上に支持される。内側エッジリング５２８は、概して柱状のプロファイル形状を有し得、外側エッジリング５２４の半径方向内側に隣接して位置する。内側エッジリング５２８は、中間リング５２０の段差状の部分上に支持され得る。
【0070】
上述の例と同様に、外側および内側エッジリング５２４および５２８の寸法および材料は、可動外側エッジリング５２４の高さの調整に対するエッチング速度の応答をさらに最適化するように選択され得る。例えば、外側エッジリング４２４および内側エッジリング５２８の相対的な幅を調整し、応答の調節可能な範囲または半径方向範囲を変更することができる。一例では、外側エッジリング５２４は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、内側エッジリング５２８は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、中間リング５２０は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、底部リング５１６は、セラミックまたは石英を含む。
【0071】
図５Ｃおよび図５Ｄに示すように、リフトピン５４０は導電性であり、電力を外側エッジリング５２４に提供する。例えば、リフトピン５４０は、基板支持体５００を通して（例えば、底部リング５１６を介して）ＲＦ電力に能動的または受動的に（例えば、容量的に）、導電的に結合されてもよい。外側エッジリング５２４は、リフトピン５４０と導電接触する埋め込み金属メッシュ５６０を含み得る。したがって、ＲＦ電力（例えば、ＲＦ電圧）が基板支持体５００に提供されると、ＲＦ電圧はまた、リフトピン５４０および金属メッシュ５６０を介して外側エッジリング５２４に提供され得る。埋め込み金属メッシュを含むエッジリングの例示的な構成は、２０１９年８月５日に出願された米国特許出願第６２／８８２，８９０号に見出すことができ、その全体の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0072】
埋め込み金属メッシュ５６０を含む外側エッジリング５２４は、様々な方法を使用して形成することができる。一例では、セラミック粉末、結合剤、および液体の混合物を、セラミック層シート（「グリーンシート」と呼ぶことができる）にプレスすることができる。グリーンシートを乾燥させ、グリーンシートに穴を開けてビアを形成する。ビアは、導電性材料（例えば、導電性粉末のスラリー）で充填される。金属メッシュ５６０の層は、グリーンシートのそれぞれの上に形成される。ほんの一例として、金属メッシュ５６０の層は、導電性粉末（例えば、Ｗ、ＷＣ、ドープＳｉＣ、ＭｏＳｉ2など）のスラリーをスクリーン印刷すること、プレカットされた金属箔をプレスすること、導電性粉末のスラリーを噴霧すること、および／または他の適切な技術によって、セラミックグリーンシート上に形成される。次に、セラミックグリーンシートは、焼結によって共に位置合わせおよび結合され、外側エッジリング５２４に対応する隣接構造を形成する。
【0073】
図５Ａ～図５Ｄに示す例示的な基板支持体５００は、１つのリフトピン５４０および可動リング（すなわち、外側エッジリング５２４）のみを含むが、他の例では、基板支持体５００は、複数の可動リングおよび対応するリフトピンを含み得る。例えば、外側エッジリング５２４は、対応するリフトピンで独立して上昇させることができる２つの別々のリング（例えば、同心の内側および外側リング部分）に分割することができる。
【0074】
本開示による別の例示的な基板支持体６００のエッジリング構成は、図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃにより詳細に示されている。基板支持体６００は、（例えば、ＥＳＣの）ベースプレート６０８上に配置されているセラミック層６０４を含む。セラミック層６０４は、処理のためにその上に配置されている基板６１２を支持するように構成されている。示すように、セラミック層６０４は、段差状の構成を有する。他の例では、セラミック層６０４は、段差状でない構成を有し得る。
【0075】
基板支持体６００は、サイドまたは底部リング６１６および内側または中間リング６２０を含む。サイドリング６１６および中間リング６２０は、可動外側エッジリング６２４を支持する。いくつかの例では、外側エッジリング６２４は、上部リングまたは上側リングと呼ぶことができる。図６Ａでは、外側エッジリング６２４が下降位置に示されている。逆に、図６Ｂでは、外側エッジリング６２４が上昇位置に示されている。図６Ｃでは、中間リング６２０は、２つの別々のリング６２０－１および６２０－２を備え得る。いくつかの例では、中間リング６２０および外側エッジリング６２４の各々は、導電性である。他の例では、中間リング６２０および外側エッジリング６２４の各々は、誘電体である。
【0076】
ビアまたはガイドチャネル６３６は、サイドリング６１６を通して形成され、外側エッジリング６２４を選択的に上下させるように配置されているリフトピン６４０を収容し得る。サイドリング６１６およびリフトピン６４０は、ベースプレート６０８の半径方向外側に位置する。したがって、リフトピン６４０は、ベースプレート６０８または基板支持体６００の他の内側リングを通過せず、プラズマの点火、ならびに基板支持体６００内の内部ギャップへのプラズマおよびプロセス材料の漏れが最小限に抑えられる。さらに、サイドリング６１６の内側部分は段差状になっており、リフトピン６４０と連動するように配置されている外側エッジリング６２４の一部は、サイドリング６１６の段差状の部分上に支持される。したがって、外側エッジリング６２４が上昇したときの外側エッジリング６２４とサイドリング６１６との間のギャップ（例えば、空気または真空ギャップ）６４４は、プラズマの点火ならびにプラズマおよびプロセス材料の漏れを最小限に抑えるためにサイドリング６１６によって取り囲まれる。
【0077】
中間リング６２０は、上述のガイドフィーチャ３４８および５４８と同様のガイドフィーチャ６４８を含み得る。例えば、ガイドフィーチャ６４８は、中間リング６２０から上方に延びる隆起した環状リムに対応する。外側エッジリング６２４は、ガイドフィーチャ６４８を受け入れるように配置されている環状底部溝６５２を含む。例えば、外側エッジリング６２４のプロファイル（すなわち、断面）形状は、一般に、ガイドフィーチャ６４８を受け入れるように構成されている「Ｕ」形状に対応し得るが、他の適切な形状が使用されてもよい。したがって、外側エッジリング６２４の底部表面は、中間リング６２０の上側表面と相補的である（すなわち、相互係止する）ように構成され、外側エッジリング６２４と中間リング６２０との間の界面６５６は、迷路状である。
【0078】
中間リング６２０のプロファイル形状は、一般に、「Ｕ」形状に対応し得る。中間リング６２０の内側部分６６０およびガイドフィーチャ６４８は、「Ｕ」形状の垂直部分に対応する。外側エッジリング６２４のそれぞれの垂直部分は、段差状の部分、サイドリング６１６、および内側部分６６０とガイドフィーチャ６４８との間の中間リング６２０の水平部分上に支持される。
【0079】
上述の例と同様に、外側エッジリング６２４および中間リング６２０の寸法および材料は、可動外側エッジリング６２４の高さの調整に対するエッチング速度の応答をさらに最適化するように選択され得る。例えば、外側エッジリング６２４および中間リング６２０の内側部分６６０の相対的な高さおよび幅を調整し、応答の調節可能な範囲または半径方向範囲を変更することができる。一例では、外側エッジリング６２４は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、中間リング６２０は、ＳｉＣ、石英、またはセラミックを含み、サイドリング６１６は、セラミックまたは石英を含む。
【0080】
この例では、中間リング６２０の内側部分６６０および外側エッジリング６２４の一方または両方は、面取りされている上側表面６６４を有し得る。例えば、中間リング６２０の内側部分６６０および外側エッジリング６２４のそれぞれの上側表面は、基板６１２からの距離（すなわち、半径方向距離）が増加するにつれて上方に傾斜する。示すように、中間リング６２０の内側部分６６０および外側エッジリング６２４は、同じ傾斜（すなわち、同じ面取り角度）を有するが、他の例では、傾斜は異なる場合がある。傾斜は、エッチング速度の調節可能な範囲および調節可能な半径方向範囲をさらに調整するために選択することができる。
【0081】
図６Ａ～図６Ｃに示す例示的な基板支持体６００は、１つのリフトピン６４０および可動リング（すなわち、外側エッジリング６２４）のみを含むが、他の例では、基板支持体６００は、複数の可動リングおよび対応するリフトピンを含み得る。例えば、外側エッジリング６２４は、対応するリフトピンで独立して上昇させることができる２つの別々のリング（例えば、同心の内側および外側リング部分）に分割することができる。
【0082】
前述の説明は、本質的に単に例示的であり、本開示、その適用、または使用を決して限定する意図はない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施することができる。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ると他の変更態様が明白となるので、本開示の真の範囲はそのような例に限定されるべきでない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変更することなく、異なる順序で（または同時に）実行してもよいことを理解されたい。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上に説明されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して説明したこれらの特徴のいずれか１つまたは複数を、他の実施形態において実施すること、および／または、他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることが（たとえそのような組み合わせが明示的に説明されていないとしても）可能である。言い換えれば、説明された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を互いに入れ替えることは本開示の範囲に含まれる。
【0083】
要素同士（例えば、モジュール同士、回路要素同士、半導体層同士など）の空間的および機能的関係は、「接続されている」、「係合されている」、「結合されている」、「隣接した」、「隣に」、「上に」、「上方に」、「下方に」、および「配置されている」などの様々な用語を使用して説明される。また、上記開示において第１の要素と第２の要素との間の関係が説明されるとき、「直接」であると明示的に説明されない限り、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の可能性があるが、第１の要素と第２の要素との間に１つまたは複数の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的な関係の可能性もある。本明細書で使用する場合、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを使用した論理（ＡまたはＢまたはＣ）の意味で解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つ」の意味で解釈されるべきではない。
【0084】
いくつかの実施態様では、コントローラはシステムの一部であり、そのようなシステムは上述した例の一部であってもよい。そのようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、１つまた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（ウエハ台座、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置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基板の処理前、処理中、および処理後のシステム動作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。そのような電子機器は「コントローラ」と呼ばれることがあり、１つまたは複数のシステムの様々な構成要素または副部品を制御してもよい。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、本明細書に開示されるプロセスのいずれかを制御するようにプログラムされてもよい。そのようなプロセスとしては、処理ガスの送給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送給設定、位置および動作設定、ツールに対するウエハの搬入と搬出、ならびに、特定のシステムに接続または連動する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と搬出が含まれる。
【0085】
広義には、コントローラは、命令を受信し、命令を発行し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、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されてもよい。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式のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、および／または１つまたは複数のマイクロプロセッサ、すなわちプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを含んでもよい。プログラム命令は、様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形式でコントローラに通信される命令であって、特定のプロセスを半導体ウエハ上で、または半導体ウエハ用に、またはシステムに対して実施するための動作パラメータを定義してもよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウエハダイの製作における１つまたは複数の処理ステップを実現するためプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってもよい。
【0086】
コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと統合または結合されるか、他の方法でシステムにネットワーク接続されるコンピュータの一部であってもよく、またはそのようなコンピュータに結合されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内にあってもよいし、ファブ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もよい。これにより、ウエハ処理のリモートアクセスが可能となる。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製作動作の現在の進捗状況を監視し、過去の製作動作の履歴を検討し、複数の製作動作から傾向または性能基準を検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理ステップを設定するか、または新しいプロセスを開始してもよい。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、ネットワークを通じてプロセスレシピをシステムに提供することができる。そのようなネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定のエントリ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んでもよく、そのようなパラメータおよび／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通信される。いくつかの例では、コントローラは命令をデータの形式で受信する。そのようなデータは、１つまたは複数の動作中に実施される各処理ステップのためのパラメータを特定するものである。パラメータは、実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラが連動または制御するように構成されているツールのタイプに特有のものであってもよいことを理解されたい。したがって、上述したように、コントローラは、例えば、互いにネットワーク接続され共通の目的（本明細書で説明されるプロセスおよび制御など）に向けて協働する１つまたは複数の個別のコントローラを備えることによって分散されてもよい。このような目的のための分散型コントローラの例として、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であって、（例えば、プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔配置されておりチャンバにおけるプロセスを制御するよう組み合わせられる１つまたは複数の集積回路と通信するものが挙げられるであろう。
【0087】
例示的なシステムは、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、金属めっき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、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学気相堆積（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（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、追跡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／または製造に関連するか使用されてもよい任意の他の半導体処理システムを含むことができるが、これらに限定されない。
【0088】
上述のように、ツールによって実施される１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、１つまたは複数の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、隣接するツール、近接するツール、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場所および／もしくはロードポートに対してウエハの容器を搬入および搬出する材料搬送に使用されるツールと通信してもよい。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【国際調査報告】