特表2023-546874マルチＲＦ区域化された基板支持体を含むプラズマ密度分布プロファイルを制御するためのシステム
(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】2023-11-08
(54)【発明の名称】マルチＲＦ区域化された基板支持体を含むプラズマ密度分布プロファイルを制御するためのシステム
(51)【国際特許分類】
H05H 1/46 20060101AFI20231031BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20231031BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20231031BHJP
H01L 21/3065 20060101ALN20231031BHJP
【ＦＩ】
H05H1/46 R
H05H1/46 L
H01L21/31 C
H01L21/68 R
H01L21/302 101C
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023522961
(86)(22)【出願日】2021-10-12
(85)【翻訳文提出日】2023-06-13
(86)【国際出願番号】 US2021054514
(87)【国際公開番号】W WO2022081535
(87)【国際公開日】2022-04-21
(31)【優先権主張番号】63/092,948
(32)【優先日】2020-10-16
(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】ショエブ・ジュライン
(72)【発明者】
【氏名】パターソン・アレクサンダー・ミラー
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
5F045
5F131
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
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(57)【要約】
【解決手段】基板処理システムは、基板支持体、Ｎ個のＲＦ源、およびコントローラを含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するとともに、導電性材料から作られたベースプレートと、ベースプレート内に設けられたＭ個の電極とを含む。Ｎ個のＲＦ源のそれぞれは、Ｍ個の電極の１つまたは複数にそれぞれのＲＦ信号を供給し（ここで、ＭおよびＮは２以上の整数である）、それぞれのＲＦ信号はＭ個の電極の異なるセットに供給され、セットのそれぞれがＭ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む。コントローラは、１つまたは複数のコイルに、処理チャンバ内でプラズマをＮ個のＲＦ源から独立して打たせて維持させ、Ｎ個のＲＦ源の電圧出力を個別に制御させて処理チャンバ内のプラズマを調整する。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理システムであって、処理チャンバ内に配置された基板支持体であって、基板を前記基板支持体の上面上に支持するように構成され、
導電性材料から作られたベースプレートと、
前記ベースプレート内に設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数である）の電極とを含む基板支持体と、
それぞれのＲＦ信号を前記Ｍ個の電極の１つまたは複数に供給するようにそれぞれ構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数である）の無線周波数（ＲＦ）源であって、前記それぞれのＲＦ信号が前記Ｍ個の電極の異なるセットに供給され、前記セットのそれぞれが前記Ｍ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む、Ｎ個のＲＦ源と、
１つまたは複数のコイルに、前記処理チャンバ内でプラズマを前記Ｎ個のＲＦ源から独立して打たせて維持させ、前記Ｎ個のＲＦ源の電圧出力を個別に制御させて前記処理チャンバ内の前記プラズマを調整するように構成されたコントローラと、
を含む基板処理システム。
【請求項2】
請求項１に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項3】
請求項１に記載の基板処理システムであって、Ｎは、Ｍ以上である、基板処理システム。
【請求項4】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、
前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極の１つに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、または
前記Ｍ個の電極のセットごとに、前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極のそのセットに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、
のうちの少なくとも一方を行うように構成された、基板処理システム。
【請求項5】
請求項４に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項6】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、
前記Ｍ個の電極は、前記Ｎ個のキャビティ内に配置されている、基板処理システム。
【請求項7】
請求項６に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている、基板処理システム。
【請求項8】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートの上面上に位置し、前記Ｍ個の電極が配置されたＮ個のキャビティと、
前記Ｍ個の電極と前記基板との間に配置された１つまたは複数の誘電体セパレータと、
をさらに含む、基板処理システム。
【請求項9】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極と前記ベースプレートとの間に配置された誘電体層をさらに含む、基板処理システム。
【請求項10】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである、基板処理システム。
【請求項11】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる、基板処理システム。
【請求項12】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記処理チャンバであって、
前記１つまたは複数のコイルは、内側コイルおよび外側コイルを含み、
前記内側コイルは、前記処理チャンバの外側に、前記処理チャンバの窓に隣接して配置され、
前記外側コイルは、前記処理チャンバの外側に、前記窓に隣接して、前記内側コイルから半径方向外側に離隔して配置された前記処理チャンバと、
前記内側コイルおよび前記外側コイルに電力を供給するように構成されたＲＦ源と
をさらに含み、
前記コントローラは、前記内側コイルに供給される電流を、前記外側コイルに供給される電流に対して調整するために前記ＲＦ源を制御するようにさらに構成された、基板処理システム。
【請求項13】
請求項１２に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、
前記外側コイルに対して前記内側コイルよりも多く電流を供給すること、または
前記内側コイルに対して前記外側コイルよりも多く電流を供給すること、
のいずれかを行うために前記ＲＦ源を制御するように構成された、基板処理システム。
【請求項14】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む、基板処理システム。
【請求項15】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つは、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する、基板処理システム。
【請求項16】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号は、同じ周波数を有する、基板処理システム。
【請求項17】
請求項１に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ源と前記Ｍ個の電極との間に配置されたＮ個の整合ネットワークをさらに含む、基板処理システム。
【請求項18】
基板処理システムであって、窓を含む処理チャンバと、
処理チャンバ内に配置された基板支持体であって、基板を前記基板支持体の上面上に支持するように構成され、
ベースプレートと、
前記ベースプレート内に設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数である）の電極と、を含む基板支持体と、
前記処理チャンバの外側に、前記窓に隣接して配置された内側コイルと、
前記処理チャンバの外側に、前記窓に隣接して、前記内側コイルから半径方向外側に離隔して配置された外側コイルと、
それぞれのＲＦ信号を前記Ｍ個の電極の１つまたは複数に供給するようにそれぞれ構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数である）の無線周波数（ＲＦ）源であって、前記それぞれのＲＦ信号が前記Ｍ個の電極の異なるセットに供給され、前記セットのそれぞれが前記Ｍ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む、Ｎ個のＲＦ源と、
前記Ｎ個のＲＦ源と前記Ｍ個の電極との間に配置されたＮ個の整合ネットワークと、
前記内側コイルおよび前記外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）前記内側コイルに供給される電力を前記外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）前記Ｍ個の電極の少なくとも１つに供給される電力を前記Ｍ個の電極の少なくとも別の１つに対して変化させることにより前記処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成されたコントローラと、
を含む基板処理システム。
【請求項19】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項20】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、Ｎは、Ｍ以上である、基板処理システム。
【請求項21】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、
前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極の１つに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、または
前記Ｍ個の電極のセットごとに、前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極のそのセットに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、
のうちの少なくとも一方を行うように構成された、基板処理システム。
【請求項22】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項23】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、
前記Ｍ個の電極は、前記Ｎ個のキャビティ内に配置された、基板処理システム。
【請求項24】
請求項２３に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている、基板処理システム。
【請求項25】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートの上面上に位置し、前記Ｍ個の電極が配置されたＮ個のキャビティと、
前記Ｍ個の電極と前記基板との間に配置された１つまたは複数の誘電体セパレータと、
をさらに含む基板処理システム。
【請求項26】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極と前記ベースプレートとの間に配置された誘電体層をさらに含む、基板処理システム。
【請求項27】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである、基板処理システム。
【請求項28】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる、基板処理システム。
【請求項29】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、ＲＦ源と、前記内側コイルおよび前記外側コイルとの間に接続された整合ネットワークと、をさらに含む、基板処理システム。
【請求項30】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、前記外側コイルに対して前記内側コイルよりも多く電流を供給するために前記ＲＦ源を制御するように構成された、基板処理システム。
【請求項31】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む、基板処理システム。
【請求項32】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つは、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する、基板処理システム。
【請求項33】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号は、同じ周波数を有する、基板処理システム。
【請求項34】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極が第１の電極および第２の電極を含み、
前記コントローラは、
第１の量の電力が前記内側コイルに供給され、第２の量の電力が前記外側コイルに供給され、前記第１の量の電力が前記第２の量の電力とは異なるように、かつ
前記第１の電極に第１のＲＦ電圧が供給され、前記第２の電極に第２のＲＦ電圧が供給され、前記第１のＲＦ電圧が前記第２のＲＦ電圧よりも大きくなるように、
前記ＲＦ信号の供給を制御するように構成された、
基板処理システム。
【請求項35】
請求項３４に記載の基板処理システムであって、前記第１の電極は、前記ベースプレートにおいて前記第２の電極よりも半径方向内側に設けられ、前記第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける、基板処理システム。
【請求項36】
請求項３４に記載の基板処理システムであって、前記第１の電極は、前記ベースプレートにおいて前記第２の電極よりも半径方向外側に設けられ、前記第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける、基板処理システム。
【請求項37】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、第１のセットの電極および第２のセットの電極を含み、
前記第１のセットの電極が第１のＲＦ区域に対応し、
前記第２のセットの電極が第２のＲＦ区域に対応し、
前記第２のＲＦ区域が、前記第１のＲＦ区域から半径方向内側に位置する、
基板処理システム。
【請求項38】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記基板支持体の上面に対して平行かつオフセットされた平面内に設けられた、基板処理システム。
【請求項39】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記ベースプレートの別々の層に設けられている、基板処理システム。
【請求項40】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、前記プラズマを調整するために前記Ｎ個のＲＦ信号を制御して、前記Ｎ個のＲＦ源の起動中の過渡期にプラズマ均一性を高めるように構成された、基板処理システム。
【請求項41】
請求項１８に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極の１つまたは複数は、加熱素子としても動作する、基板処理システム。
【請求項42】
基板処理システムであって、窓を含む処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置された基板支持体であって、基板を前記基板支持体の上面上に支持するように構成され、
ベースプレートと、
前記ベースプレートの上方に配置され、Ｍ個（Ｍは２以上の整数である）の電極が設けられた誘電体層と、を含む、基板支持体と、
前記処理チャンバの外側に、前記窓に隣接して配置された内側コイルと、
前記処理チャンバの外側に、前記窓に隣接して、前記内側コイルから半径方向外側に離隔して配置された外側コイルと、
それぞれのＲＦ信号を前記Ｍ個の電極の１つまたは複数に供給するようにそれぞれ構成されたＮ個（Ｎは２以上の整数である）の無線周波数（ＲＦ）源であって、前記それぞれのＲＦ信号が前記Ｍ個の電極の異なるセットに供給され、前記セットのそれぞれが前記Ｍ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む、Ｎ個のＲＦ源と、
前記Ｎ個のＲＦ源と前記Ｍ個の電極との間に配置されたＮ個の整合ネットワークと、
前記内側コイルおよび前記外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）前記内側コイルに供給される電力を前記外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）前記Ｍ個の電極の少なくとも１つに供給される電力を前記Ｍ個の電極の少なくとも別の１つに供給される電力に対して変化させることにより前記処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成されたコントローラと、
を含む基板処理システム。
【請求項43】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項44】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、Ｎは、Ｍ以上である、基板処理システム。
【請求項45】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、
前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極の１つに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、または
前記Ｍ個の電極のセットごとに、前記Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、前記Ｍ個の電極のそのセットに対して前記それぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、
のうちの少なくとも一方を行うように構成された、基板処理システム。
【請求項46】
請求項４５に記載の基板処理システムであって、Ｍは、Ｎ以上である、基板処理システム。
【請求項47】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである、基板処理システム。
【請求項48】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の周波数は、前記プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる、基板処理システム。
【請求項49】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、ＲＦ源と、前記内側コイルおよび前記外側コイルとの間に接続された整合ネットワークと、をさらに含む、基板処理システム。
【請求項50】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、前記外側コイルに対して前記内側コイルよりも多く電流を供給するために前記ＲＦ源を制御するように構成された、基板処理システム。
【請求項51】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む、基板処理システム。
【請求項52】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つは、前記Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する、基板処理システム。
【請求項53】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｎ個のＲＦ信号は、同じ周波数を有する、基板処理システム。
【請求項54】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、第１の電極および第２の電極を含み、
前記コントローラは、
第１の量の電力が前記内側コイルに供給され、第２の量の電力が前記外側コイルに供給され、前記第１の量の電力が前記第２の量の電力とは異なるように、かつ
前記第１の電極に第１のＲＦ電圧が供給され、前記第２の電極に第２のＲＦ電圧が供給され、前記第１のＲＦ電圧が前記第２のＲＦ電圧よりも大きくなるように、
前記ＲＦ信号の供給を制御するように構成された、
基板処理システム。
【請求項55】
請求項５４に記載の基板処理システムであって、前記第１の電極は、前記ベースプレートにおいて前記第２の電極よりも半径方向内側に設けられ、前記第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける、基板処理システム。
【請求項56】
請求項５４に記載の基板処理システムであって、前記第１の電極は、前記ベースプレートにおいて前記第２の電極よりも半径方向外側に設けられ、前記第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける、基板処理システム。
【請求項57】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、第１のセットの電極および第２のセットの電極を含み、
前記第１のセットの電極が第１のＲＦ区域に対応し、
前記第２のセットの電極が第２のＲＦ区域に対応し、
前記第２のＲＦ区域が、前記第１のＲＦ区域から半径方向内側に位置する、
基板処理システム。
【請求項58】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記誘電体層において、前記基板支持体の上面に対して平行かつ下方の平面内に設けられた、基板処理システム。
【請求項59】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極は、前記ベースプレートの別々の層に設けられている、基板処理システム。
【請求項60】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記コントローラは、前記プラズマを調整するために前記Ｎ個のＲＦ信号を制御して、前記Ｎ個のＲＦ源の起動中の過渡期にプラズマ均一性を高めるように構成された、基板処理システム。
【請求項61】
請求項４２に記載の基板処理システムであって、前記Ｍ個の電極の１つまたは複数は、加熱素子としても動作する、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、２０２０年１０月１６日に出願された米国仮出願第６３／０９２，９４８号の利益を主張する。上記出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年１０月１６日に出願された米国仮出願第６３／０９２，９４８号の利益を主張する。上記出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを制御するためのシステムに関する。
【背景技術】
【0003】
ここでなされる背景の説明は、本開示の内容をおおまかに提示することを目的とする。ここに名前を挙げられている発明者らによる研究は、この背景技術の欄で説明される範囲内において、出願時に先行技術としてみなされ得ない説明の態様と同様に、明示的にも黙示的にも本開示に対抗する先行技術として認められない。
【0004】
半導体デバイスの製造においては、エッチングおよび堆積プロセスが処理チャンバ内で行われる。イオン化ガス、つまりプラズマを処理チャンバ内に導入することで、半導体ウエハ等の基板から材料をエッチング（あるいは除去）し、また基板上に材料をスパッタリングまたは堆積させる。基板は、処理チャンバにおいて静電チャックまたは台座等の基板支持体の上に設けられる。製造または組立プロセスにおいて使用するためのプラズマの生成は、典型的には、処理チャンバ内にプロセスガスを導入することから開始される。次に処理チャンバ内のガス分子を励起してプラズマを発生させる。
【0005】
処理チャンバは、変圧器結合型プラズマ（ＴＣＰ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）リアクタコイルを含み得る。電源によって発生した無線周波数（ＲＦ）信号がＴＣＰリアクタコイルに供給される。ＴＣＰリアクタコイルは、変圧器結合容量性同調（ＴＣＣＴ：Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｔｕｎｉｎｇ）整合ネットワークによって駆動される。ＴＣＣＴ整合ネットワークは、電源から供給されるＲＦ信号を受信し、ＴＣＰリアクタコイルに供給される電力の同調を可能にする。セラミック等の材料で構成された誘電体窓が、処理チャンバの上面に内蔵される。誘電体窓により、ＴＣＰリアクタコイルから処理チャンバの内部へのＲＦ信号の伝達が可能となる。ＲＦ信号が処理チャンバ内のガス分子を励起させてプラズマを発生させる。
【発明の概要】
【0006】
基板処理システムが提供され、基板支持体、Ｎ個のＲＦ源、およびコントローラを含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、導電性材料から作られたベースプレートと、ベースプレート内に設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数である）の電極とを含む。Ｎ個のＲＦ源のそれぞれは、Ｍ個の電極の１つまたは複数にそれぞれのＲＦ信号を供給するように構成され（ここで、ＭおよびＮは２以上の整数である）、それぞれのＲＦ信号はＭ個の電極の異なるセットに供給され、セットのそれぞれがＭ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む。コントローラは、１つまたは複数のコイルに、処理チャンバ内でプラズマをＮ個のＲＦ源から独立して打たせて維持させ、Ｎ個のＲＦ源の電圧出力を個別に制御させて処理チャンバ内のプラズマを調整するように構成される。
【0007】
他の特徴では、ＭがＮ以上である。他の特徴では、ＮがＭ以上である。
【0008】
他の特徴では、コントローラが、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極の１つに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、またはＭ個の電極のセットごとに、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極のそのセットに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される。他の特徴では、ＭがＮ以上である。
【0009】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、Ｍ個の電極がＮ個のキャビティ内に配置される。他の特徴では、Ｍ個の電極が、Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている。
【0010】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、Ｍ個の電極がＮ個のキャビティ内に配置される。他の特徴では、Ｍ個の電極が、Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている。
【0011】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置し、Ｍ個の電極が配置されたＮ個のキャビティと、Ｍ個の電極と基板との間に配置されたＭ個（Ｍは１以上である）の誘電体セパレータとをさらに含む。
【0012】
他の特徴では、基板処理システムが、Ｍ個の電極とベースプレートとの間に配置された誘電体層をさらに含む。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる。
【0013】
他の特徴では、基板処理システムが、１つまたは複数のコイルが内側コイルおよび外側コイルを含み、内側コイルが、処理チャンバの外側に、処理チャンバの窓に隣接して配置され、外側コイルが、処理チャンバの外側に、窓に隣接して、内側コイルから半径方向外側に離隔して配置された処理チャンバと、内側コイルおよび外側コイルに電力を供給するように構成されたＲＦ源とをさらに含む。コントローラが、内側コイルに供給された電流を、外側コイルに供給された電流に対して調整するためにＲＦ源を制御するようにさらに構成される。
【0014】
他の特徴では、コントローラが、外側コイルに対して内側コイルよりも多く電流を供給すること、または内側コイルに対して外側コイルよりも多く電流を供給すること、のいずれかを行うためにＲＦ源を制御するように構成される。他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む。
【0015】
他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つが、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号が同じ周波数を有する。他の特徴では、基板処理システムが、Ｎ個のＲＦ源とＭ個の電極との間に配置されたＮ個の整合ネットワークをさらに含む。
【0016】
他の特徴では、基板処理システムが提供され、基板支持体、Ｎ個の無線周波数（ＲＦ）源、およびコントローラを含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、導電性材料から作られたベースプレートと、ベースプレート内に設けられたＮ個（Ｎは２以上の整数である）の電極とを含む。Ｎ個のＲＦ源は、Ｎ個の電極にそれぞれＮ個のＲＦ信号を供給するように構成されている。コントローラは、処理チャンバ内でプラズマをＮ個のＲＦ源から独立して打って維持し、Ｎ個のＲＦ源の電圧出力を個別に制御して処理チャンバ内のプラズマを調整するように構成される。
【0017】
他の特徴では、基板処理システムが提供され、処理チャンバ、基板支持体、内側コイル、外側コイル、Ｎ個のＲＦ源、Ｎ個の整合ネットワーク、およびコントローラを含む。処理チャンバは、窓を含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、ベースプレートと、ベースプレート内に設けられたＭ個（Ｍは２以上の整数である）の電極とを含む。内側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して配置される。外側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して、内側コイルの半径方向外側に、内側コイルと離隔して配置される。Ｎ個（Ｎは２以上の整数である）のＲＦ源のそれぞれは、Ｍ個の電極の１つまたは複数にそれぞれのＲＦ信号を供給するように構成され、それぞれのＲＦ信号はＭ個の電極の異なるセットに供給され、セットのそれぞれがＭ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む。Ｎ個の整合ネットワークは、Ｎ個のＲＦ源とＭ個の電極との間に配置される。コントローラは、内側コイルおよび外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）内側コイルに供給される電力を外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）Ｍ個の電極の少なくとも１つに供給される電力をＭ個の電極の少なくとも別の１つに対して変化させることにより処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成される。
【0018】
他の特徴では、ＭがＮ以上である。他の特徴では、ＮがＭ以上である。
【0019】
他の特徴では、コントローラが、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極の１つに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、またはＭ個の電極のセットごとに、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極のそのセットに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される。他の特徴では、ＭがＮ以上である。
【0020】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、Ｍ個の電極がＮ個のキャビティ内に配置される。他の特徴では、Ｍ個の電極が、Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている。
【0021】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、Ｍ個の電極がＮ個のキャビティ内に配置される。他の特徴では、Ｍ個の電極が、Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている。
【0022】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置し、Ｍ個の電極が配置されたＮ個のキャビティと、Ｍ個の電極と基板との間に配置されたＭ個（Ｍは１以上である）の誘電体セパレータとをさらに含む。
【0023】
他の特徴では、基板処理システムが、Ｍ個の電極とベースプレートとの間に配置された誘電体層をさらに含む。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである。
【0024】
他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる。他の特徴では、基板処理システムが、ＲＦ源と、内側コイルおよび外側コイルとの間に接続された整合ネットワークをさらに含む。
【0025】
他の特徴では、コントローラが、外側コイルに対して内側コイルよりも多く電流を供給するためにＲＦ源を制御するように構成される。他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む。
【0026】
他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つが、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号が同じ周波数を有する。
【0027】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、第１の電極および第２の電極を含む。コントローラは、第１の量の電力が内側コイルに供給され、第２の量の電力が外側コイルに供給され、第１の量の電力が第２の量の電力とは異なるように、かつ第１の電極に第１のＲＦ電圧が供給され、第２の電極に第２のＲＦ電圧が供給され、第１のＲＦ電圧が第２のＲＦ電圧よりも大きくなるように、ＲＦ信号の供給を制御するように構成される。
【0028】
他の特徴では、第１の電極が、ベースプレートにおいて第２の電極よりも半径方向内側に設けられ、第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける。他の特徴では、第１の電極が、ベースプレートにおいて第２の電極よりも半径方向外側に設けられ、第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける。
【0029】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、第１のセットの電極および第２のセットの電極を含む。第１のセットの電極は、第１のＲＦ区域に対応する。第２のセットの電極は、第２のＲＦ区域に対応する。第２のＲＦ区域は、第１のＲＦ区域から半径方向内側に位置する。
【0030】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、基板支持体の上面に対して平行かつオフセットされた平面内に設けられる。他の特徴では、Ｍ個の電極がベースプレートの別々の層に設けられる。
【0031】
他の特徴では、コントローラが、プラズマを調整するためにＮ個のＲＦ信号を制御して、Ｎ個のＲＦ源の起動中の過渡期にプラズマ均一性を高めるように構成される。他の特徴では、Ｍ個の電極の１つまたは複数が、加熱素子としても動作する。
【0032】
他の特徴では、基板処理システムが提供され、処理チャンバ、基板支持体、内側コイル、外側コイル、Ｎ個のＲＦ源、Ｎ個の整合ネットワーク、およびコントローラを含む。処理チャンバは、窓を含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、ベースプレートと、ベースプレート内に設けられたＮ個（Ｎは２以上の整数である）の電極とを含む。内側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して配置される。外側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して、内側コイルから半径方向外側に離隔して配置される。Ｎ個のＲＦ源は、Ｎ個のＲＦ信号を供給するように構成される。Ｎ個の整合ネットワークは、Ｎ個のＲＦ源とＮ個の電極との間に配置される。コントローラは、内側コイルおよび外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）内側コイルに供給される電力を外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）Ｎ個の電極の少なくとも１つに供給される電力をＮ個の電極の少なくとも別の１つに対して変化させることにより処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成される。
【0033】
他の特徴では、基板処理システムが提供され、処理チャンバ、基板支持体、内側コイル、外側コイル、Ｎ個のＲＦ源、Ｎ個の整合ネットワーク、およびコントローラを含む。処理チャンバは、窓を含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、ベースプレートと、ベースプレートの上方に配置され、Ｍ個（Ｍは２以上の整数である）の電極が設けられた誘電体層とを含む。内側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して配置される。外側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して、内側コイルから半径方向外側に離隔して配置される。Ｎ個（Ｎは２以上の整数である）のＲＦ源のそれぞれは、Ｍ個の電極の１つまたは複数にそれぞれのＲＦ信号を供給するように構成され、それぞれのＲＦ信号はＭ個の電極の異なるセットに供給され、セットのそれぞれがＭ個の電極のうちの異なる１つまたは複数を含む。Ｎ個の整合ネットワークは、Ｎ個のＲＦ源とＭ個の電極との間に配置される。コントローラは、内側コイルおよび外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）内側コイルに供給される電力を外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）Ｍ個の電極の少なくとも１つに供給される電力をＭ個の電極の少なくとも別の１つに供給される電力に対して変化させることにより処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成される。
【0034】
他の特徴では、ＭがＮ以上である。他の特徴では、ＮがＭ以上である。
【0035】
他の特徴では、コントローラが、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極の１つに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、またはＭ個の電極のセットごとに、Ｎ個のＲＦ源のうちのどの１つまたは複数が、Ｍ個の電極のそのセットに対してそれぞれのＲＦ信号のうちの１つまたは複数を提供するかを選択すること、のうちの少なくとも一方を行うように構成される。他の特徴では、ＭがＮ以上である。
【0036】
他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートの上面上に位置するＮ個のキャビティをさらに含み、Ｍ個の電極がＮ個のキャビティ内に配置される。他の特徴では、Ｍ個の電極が、Ｎ個のキャビティ内に位置する誘電体材料に埋め込まれている。
【0037】
他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と同じである。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の周波数が、プラズマを発生させるために使用される周波数と異なる。
【0038】
他の特徴では、基板処理システムが、ＲＦ源と、内側コイルおよび外側コイルとの間に接続された整合ネットワークをさらに含む。他の特徴では、コントローラが、外側コイルに対して内側コイルよりも多く電流を供給するためにＲＦ源を制御するように構成される。他の特徴では、基板処理システムが、ベースプレートにバイアス電圧を供給するように構成されたＲＦ源をさらに含む。
【0039】
他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも１つが、Ｎ個のＲＦ信号の少なくとも別の１つとは異なる周波数を有する。他の特徴では、Ｎ個のＲＦ信号が同じ周波数を有する。
【0040】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、第１の電極および第２の電極を含む。コントローラは、第１の量の電力が内側コイルに供給され、第２の量の電力が外側コイルに供給され、第１の量の電力が第２の量の電力とは異なるように、かつ第１の電極に第１のＲＦ電圧が供給され、第２の電極に第２のＲＦ電圧が供給され、第１のＲＦ電圧が第２のＲＦ電圧よりも大きくなるように、ＲＦ信号の供給を制御するように構成される。
【0041】
他の特徴では、第１の電極が、ベースプレートにおいて第２の電極よりも半径方向内側に設けられ、第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける。他の特徴では、第１の電極が、ベースプレートにおいて第２の電極よりも半径方向外側に設けられ、第２の電極よりも高いＲＦ電圧を受ける。
【0042】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、第１のセットの電極および第２のセットの電極を含む。第１のセットの電極は、第１のＲＦ区域に対応する。第２のセットの電極は、第２のＲＦ区域に対応する。第２のＲＦ区域は、第１のＲＦ区域から半径方向内側に位置する。
【0043】
他の特徴では、Ｍ個の電極が、誘電体層において、基板支持体の上面に対して平行かつ下方の平面内に設けられる。他の特徴では、Ｍ個の電極がベースプレートの別々の層に設けられる。
【0044】
他の特徴では、コントローラが、プラズマを調整するためにＮ個のＲＦ信号を制御して、Ｎ個のＲＦ源の起動中の過渡期にプラズマ均一性を高めるように構成される。他の特徴では、Ｍ個の電極の１つまたは複数が、加熱素子としても動作する。
【0045】
他の特徴では、基板処理システムが提供され、処理チャンバ、基板支持体、内側コイル、外側コイル、Ｎ個のＲＦ源、Ｎ個の整合ネットワーク、およびコントローラを含む。処理チャンバは、窓を含む。基板支持体は処理チャンバ内に配置され、その上面上に基板を支持するように構成されるとともに、ベースプレートと、ベースプレートの上方に配置され、Ｎ個（Ｎは２以上の整数である）の電極が設けられた誘電体層とを含む。内側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して配置される。外側コイルは、処理チャンバの外側に、窓に隣接して、内側コイルから半径方向外側に離隔して配置される。Ｎ個の無線周波数（ＲＦ）源は、Ｎ個のＲＦ信号を供給するように構成される。Ｎ個の整合ネットワークは、Ｎ個のＲＦ源とＮ個の電極との間に配置される。コントローラは、内側コイルおよび外側コイルにＲＦ電力を供給することによりプラズマを打ち、かつ（ｉ）内側コイルに供給される電力を外側コイルに対して変化させること、および（ｉｉ）Ｎ個の電極の少なくとも１つに供給される電力をＮ個の電極の少なくとも別の１つに供給される電力に対して変化させることにより処理チャンバ内のプラズマ密度分布プロファイルを変化させるように構成される。
【0046】
本開示の更なる適用可能な領域は、詳細な説明、請求項、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例は、例示のみを目的とし、本開示の範囲を限定することを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【0047】
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。
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【0062】
【0063】
【0064】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
図面において、参照番号は、類似および／または同一の要素を識別するために再利用される場合がある。
【発明を実施するための形態】
【0077】
図１は、基板１０４の天面１０２に対して垂直に延びる平面１００に対するイオン入射角度Φを示す。基板１０４は、基板支持体１０６上に設けられ、電圧源１０８によって表されるバイアス電圧を受けてよい。プラズマ１１０を基板１０４の上方で発生させる。プラズマ１１０と基板１０４との間に電子欠乏領域１１２が存在し、プラズマシースと呼ばれる。プラズマシースは厚さｓを有する。プラズマ密度は厚さｓの平方根の逆数に比例する。
【0078】
基板の、垂直かつ肩書のない、または方向性のあるエッチングの場合、イオン流は、矢印１２０で示すように、平面１００に平行な方向および／または天面１０２に垂直な方向にあるべきである。しかし、シースを不均一にするプラズマの不均一性により、またイオンがシースに垂直に衝突するために、このような不均一なシースまたは密度によりイオンの傾斜角が数度にまで達する可能性がある。これは矢印１２４で示されており、これにより面１０２に対して９０°ではなく鋭角にフィーチャ（例えば、穴、トレンチ等）が傾斜エッチングされる可能性がある。厳しい要件としては、０．０２°未満のイオン入射または傾斜角度（または傾斜角度）での動作を含み得る。
【0079】
イオンの傾斜角度（プラズマ密度およびシースの不均一性の結果である）は、エッチングレートの不均一性に直接的に関係する。イオンの不均一率は、式１（式中、ｉｏｎnonuniはイオン不均一性である）で表されるように、最大イオンフラックスから最小イオンフラックスを引いたものを最大イオンフラックスで割ったものとして推定してよい。イオン不均一性は、エッチングレート不均一性ＥＲnonuniに比例する。
【数1】
【0080】
プラズマ均一性を向上させ、イオン傾斜角度を最小にする試みにおいて、様々なパラメータを調整してよい。一例として、変圧器結合型プラズマ（ＴＣＰ）システムは、ＴＣＰ窓の上方に設けられた内側リアクタコイルおよび外側リアクタコイルを含んでよい。リアクタコイルのサイズ、リアクタコイルの位置、リアクタコイルに流す電流の量を調整することで、エッチングレートとプラズマ均一性を向上させることができる。内側リアクタコイルおよび外側リアクタコイルが位置するチャンバのサイズは、より大きなリアクタコイルの実装および／またはリアクタコイル間の距離の拡大を可能にするために、増大させてもよい。別の調整し得るパラメータは、内側リアクタコイルに供給される電流の量を、外側リアクタコイルに供給される電流の量で割った比率である。上記のパラメータを調整することで、エッチングレート均一性を限定的な量で向上させる。例えば、これらのパラメータを調整することで、プラズマ不均一性を５～１０％の低さまで改善できる場合があるが、これは０．０２度未満の傾斜角度を提供可能な均一性の高いプラズマの生成という要件を満たさない場合がある。
【0081】
基板のフィーチャのサイズ要件が小さくなり、解像度およびアスペクト比の要件が上昇するにつれ、既存の処理システムによってこれらの要件を満たすことはますます困難になってきている。フィーチャサイズ要件によっては、１０ナノメートルまで小さいものもあり得る。
【0082】
本明細書に記載された例は、複数のＲＦ電極を有する基板支持体（例えば、静電チャック）を有するプラズマ密度プロファイル制御システムを含む。基板全体にわたるエッチングレート均一性の向上のための複数のＲＦ区域を設けるために、ＲＦ電極へのＲＦ電力が制御される。基板支持体は、それぞれのＲＦ区域を提供するために使用されるＲＦ電極を含む。ＲＦ電極は、対応するパターンを有する別々の配置で設けられる。いくつかの実施形態では、ＲＦ電極は、基板支持体の同一の平面および／または層にある。他の実施形態では、ＲＦ電極は別々の平面および／または層にあり、水平方向に重なっていてもよい。いくつかの実施形態は、ＲＦ電極を基板から隔てる１つまたは複数の誘電体層および／または誘電体セパレータを含む。誘電体セパレータは、対応するＲＦ電極のパターンに類似したパターンで設けられてよい。
【0083】
開示されたＲＦ電極、誘電体層、および誘電体セパレータは、イオン角度の傾きとプラズマ不均一性を改善し、最小限にするために実装される。これには、ＲＦ電極に供給されるＲＦ電圧の制御も含まれる。向上したプラズマ均一性は、処理が開始され、基板全体にわたるＲＦ電圧が定常状態ではない初期の過渡期において、かつ／または過渡期の後に提供され得る。一例として、初期の過渡期は、ＲＦ電極にＲＦ電圧を最初に供給した後、２００～９００ミリ秒（ｍｓ）続く場合がある。いくつかの実施形態では、ＲＦ電極の電圧は、イオン傾斜角度を減少させるように設定されるが、他の実施形態では、ＲＦ電極の電圧は、イオン傾斜角度を維持または増加させるように設定される。
【0084】
図２は、プラズマ密度プロファイル制御システム２０２を含む例示的な基板処理システムの第１の部分２００を示す。基板処理システムの例示的な残置部分を図２に示す。基板処理システムは、処理チャンバ２０４を含む。基板支持体２０５は、少なくとも部分的に処理チャンバ２０４内に設けられ、基板２０６を保持するように構成される。プラズマ密度プロファイル制御システム２０２は、基板支持体２０５、整合ネットワーク２０７、２０８、２１０、ＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６、およびコントローラ２２０を含む。コントローラ２２０は、ジェネレータ２１２、２１４、２１６を制御して、整合ネットワーク２０７、２０８、２１０を介してＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８においてＲＦ電圧を発生させる。ＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８は、基板支持体２０５内に実装される。図２は、ＲＦ電極の配置の一例を示す。他の配置は、図４、５、１２、１４、１７、２６、および２７に示す。
【0085】
基板処理システムは、誘電体窓２４４の上方にあるプレナム２４２上に設けられたＴＣＰリアクタコイル２４０をさらに含む。プレナム２４２は、ＴＣＰリアクタコイル２４０（例えば、内側コイルセットおよび外側コイルセット）が設けられた複数の円形凹状領域（またはチャネル）２４６を含み得る。第１の電源２４８は、第１のＲＦ源信号を変圧器結合容量性同調（ＴＣＣＴ）整合ネットワーク２５０に提供する。ＴＣＣＴ（または第１の）整合ネットワーク２５０は、第１の電源２４８とＴＣＰリアクタコイル２４０との間に含まれる。ＴＣＣＴ整合ネットワーク２５０は、ＴＣＰリアクタコイル２４０に提供される電力の同調を可能にする。ＴＣＰリアクタコイルとＴＣＣＴ整合ネットワークの例が、米国特許第１０，２９７，４２２号に示されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【0086】
誘電体窓２４４は、プレナム２４２に隣接してピナクル２５２（ピナクルは登録商標）の上方に位置し、プラズマの生成を目的とした処理チャンバ２０４への第１のＲＦ源信号の効率的な伝送を可能にする。ピナクルは、処理チャンバの上部ライナーを指してもよく、誘電体窓を支持するように構成されてもよい。基板支持体２０５は、処理チャンバ２０４の底部に設けられる。基板支持体２０５は、基板２０６を支持する。基板支持体２０５が静電チャックである場合は、基板支持体２０５は１つまたは複数のクランプ電極２５４を含む。一実施形態では、基板支持体２０５は、アルミニウム等の導電性材料から形成されている。別の実施形態では、基板支持体は、セラミック等の非導電性材料から形成されている。
【0087】
基板支持体２０５（またはその一部）は、基板２０６に容量結合されてもよい。クランプ電圧を、コントローラ２２０によって制御される電源２５５によって、クランプ電極２５４に供給してもよい。クランプ電極２５４に直流電圧を印加することで、基板支持体２０５と基板２０６との間に静電結合が生じる。この静電結合により、基板２０６は基板支持体２０５に対して引き寄せられる。
【0088】
一例として、ＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６のうちの１つは、バイアスＲＦ電源であってもよく、ＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８のうちの対応する１つまたは複数にバイアス電圧を提供してもよい。ＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６のそれぞれが、１つまたは複数の電極に接続してバイアス電圧を供給してもよい。図２では５つの電極が示されているが、異なる数の電極が含まれてもよい。各ＲＦジェネレータが複数の電極にバイアス電圧を供給する１つの例が、図２６に関して示されて説明されている。ＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペア（またはＲＦ源）が、他のＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペアとは異なる電極のセットにＲＦ信号を供給してもよい。別の実施形態では、第１のＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペアが、第１のＲＦ信号を第１の１つまたは複数の電極に供給し、第２のＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペアが、第２のＲＦ信号を同じ１つまたは複数の電極に供給する。一実施形態では、基板支持体２０５には、電極のセットがあるのと同じ量のＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペア（またはＲＦ源）があり、電極の各セットは１つまたは複数の電極を含む。別の実施形態では、電極のセットがあるのとは異なる量（多いか、あるいは少ない）のＲＦジェネレータと整合ネットワークとのペア（またはＲＦ源）が存在する。コントローラ２２０は、ＲＦジェネレータと整合ネットワークとの各ペアがどの電極およびいくつの電極に給電するかを制御できる。これは、整合ネットワークと電極との間に含まれるスイッチングネットワークを使用して達成され得る。
【0089】
一例として、スイッチングネットワークは、図４の整合、同調、および分配ネットワーク４４２に含まれてもよい。ＲＦジェネレータは、ＲＦ信号を生成する際に、別々の周波数で動作してもよく、かつ／または別々のパルス時間および／またはパターンを有する別々のパルススキームを実施してもよい。これは、コントローラ２２０によって制御されてもよく、コントローラ２２０は、生成されたＲＦ信号それぞれのＲＦ周波数および／またはパルスパターンを選択してよい。
【0090】
電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８は、図２には示されていないが例えば図５、１２、１４、１７、および２７には示されているキャビティ内に設けられてもよい。平面２３９は、ＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８を通って横方向に延びてよい。一実施形態では、ＲＦ電極２３４は、第２の整合ネットワーク２０８からバイアスＲＦ電圧を受ける。整合ネットワーク２０７、２０８、２１０は、ジェネレータ２１２、２１４、２１６のインピーダンス（例えば、５０Ω）を、整合ネットワーク２０７、２０８、２１０から見た処理チャンバ２０４内の基板支持体２０５およびプラズマ２６０のインピーダンスに整合する。電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８は、カバー２６２、２６４、２６６、２６８、２７０として言及される誘電体材料で包まれてもよい。別の実施形態では、電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８は、誘電体材料で包まれていない。コントローラ２２０は、ＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６の電圧および／または電流出力、ならびに整合ネットワーク２０７、２０８、２１０のパラメータ設定（例えば、回路要素のインピーダンス）を制御し得る。
【0091】
動作時には、イオン化可能なガスが、ガス入口２７１を通って処理チャンバ２０４に流入し、ガス出口２７２を通って処理チャンバ２０４から出る。第１のＲＦ信号はＲＦ電源２４８によって生成され、ＴＣＰリアクタコイル２４０に送られる。第１のＲＦ信号は、ＴＣＰリアクタコイル２４０から誘電体窓２４４を通って処理チャンバ２０４内に放射される。これにより、処理チャンバ２０４内のガスがイオン化し、プラズマ２６０が形成される。プラズマ２６０により、処理チャンバ２０４の壁に沿ってプラズマシース２７４が生成される。プラズマ２６０は、電子および正に帯電したイオンを含む。電子は、正に帯電したイオンよりもはるかに軽いため、より容易に移動する傾向があり、処理チャンバ２０４の内面にＤＣバイアス電圧とＤＣシース電位を発生させる。基板２０６における平均的なＤＣバイアス電圧およびＤＣシース電位は、正に帯電したイオンが基板２０６に衝突するエネルギーに影響を与える。このエネルギーは、エッチングまたは堆積が生じる速度等の処理特性に影響を与える。
【0092】
コントローラ２２０は、例えば、第２のＲＦジェネレータ２１４によって生成されたバイアスＲＦ信号を調整することで、基板２０６におけるＤＣバイアスの量および／またはＤＣシース電位を変化させ得る。バイアスＲＦ電圧は、ＲＦ電極２３４とは異なる電極に供給されてもよい。コントローラ２２０はまた、ＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８に供給されるＲＦ電圧を調整して、基板２０６の上方のプラズマ密度分布プロファイルを制御し、これにより基板全体にわたるエッチングレート均一性を制御してもよい。また、ＲＦ電圧を制御することで、以下でさらに説明するようにイオン入射角度を調整してもよい。ある実施形態では、コントローラ２２０は制御を行い、ＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６の起動時に整合ネットワーク２０７、２０８、２１０を介してＲＦ信号を提供する。これは、以下でさらに説明するように、起動時に生じる初期の過渡期においてエッチングレート均一性を向上させるために行われてもよい。
【0093】
一実施形態では、コントローラ２２０は、粗調整として、コイル２４０のそれぞれに供給される電力および／または電流を制御する。コイル２４０の半径および／またはコイル２４０の位置は、同様にまたは代替的に調整され得る。例示的な半径ＲｉおよびＲоが、内側コイルセット２８０および外側コイルセット２８２について図示されており、コイル２４０の巻線のうち最も内側の巻線の内半径を指している。内側コイルセット２８０は、１つまたは複数のコイルを含んでよく、外側コイルセット２８２は、１つまたは複数のコイルを含んでよい。また、コイルセットと各コイルセットのコイルとの間の距離を調整してもよい。また、コントローラ２２０は、微調整として、ＲＦ電極２３０、２３２、２３４、２３６、２３８に供給するＲＦ信号も制御する。これは、イオン入射角度および／またはエッチングレート均一性の厳しい要件を満たすために行われてもよい。一実施形態では、内側コイルセット２８０は、基板支持体２０５の１つまたは複数のＲＦ電極と垂直方向に対向して設けられ、外側コイル２８２セットは、基板支持体２０５の１つまたは複数の他のＲＦ電極と垂直方向に対向して設けられる。コイルは、例えば、処理チャンバ２０４の中心線（例えば、中心線２９０）から測定されるコイルの内半径が、中心線とＲＦ電極との間の半径方向の距離と同じである場合に、ＲＦ電極と垂直方向に対向して設けられてよい。ＲＦ電極２３６と中心線２９０との間のサンプル半径方向距離Ｒｅが図示されている。
【0094】
図３は、ガスインジェクタ３０４のためのガス送出システム３０２を含む、基板処理システムの第２の部分３００を示す。ＴＣＰリアクタコイル２４０は、プレナム２４２のチャンネルに設けられ、ＴＣＣＴ整合ネットワーク２５０を介して電源２４８からＲＦ信号を受信する。
【0095】
ガス送出システム３０２は、コントローラ２２０と、１つまたは複数のガス源３３２－１、３３２－２、…、および３３２－Ｎ（総称してガス源３３２）を含むガス送出アセンブリ３３０とを含み、この場合Ｎはゼロより大きい整数である。ガス源３３２は、１つまたは複数のガス（例えば、エッチングガス、キャリアガス、パージガス等）およびそれらの混合物を供給する。ガス源３３２は、パージガスを供給してもよい。ガス源３３２は、バルブ３３４－１、３３４－２、…、および３３４－Ｎ（総称してバルブ３３４）およびマスフローコントローラ３３６－１、３３６－２、…、および３３６－Ｎ（総称してマスフローコントローラ３３６）によってマニホールド３４０に接続されている。マニホールド３４０の出力は、図１の処理チャンバ２０４に送られる。あくまで例であるが、マニホールド３４０インジェクタ３０４の出力。コントローラ２２０により、バルブ３３４およびマスフローコントローラ３３６の動作を制御してもよい。
【0096】
一実施形態では、供給源のセットは、（ｉ）圧縮乾燥空気をプレナム２４２の１つまたは複数の中央区域に供給し、かつ（ｉｉ）大気圧の空気をプレナム２４２の１つまたは複数の中間区域および／または１つまたは複数の外側区域に供給するように構成される。一実施形態では、１つまたは複数の中間区域および／または１つまたは複数の外側区域に提供される空気は、１つまたは複数の空気増幅器を介して提供される増幅された空気である。マスフローコントローラの１つまたは複数は、空気増幅器を含んでよい。空気増幅器は、ある期間内に供給される空気の量を増加させる。
【0097】
図４は、プラズマ密度プロファイル制御システム４０２を含む別の基板処理システム４００の一部分を示す。基板処理システム４００は、基板４０６を支持する基板支持体４０４を含む処理チャンバ４０３を含む。プラズマ密度プロファイル制御システム４０２は、基板支持体４０４と、ＲＦ発生システム４０７と、電源４０８と、コントローラ４１０とを含む。プラズマ密度プロファイル制御システム４０２は、基板支持体４０４に設けられたＲＦ電極４１２に送られるＲＦ信号を制御することにより、基板４０６の全体および上方におけるプラズマ密度分布プロファイルを制御する。図４の例は、他の例示的な基板支持体を示すために提供される。図４には示されていないが、図２に示すようにプレナム、誘電体窓、およびコイルを含んでもよい。
【0098】
基板支持体４０４は、天板４２０、ベースプレート４２２、および中間結合層４２４を含む。天板４２０は、セラミック等の非導電性材料から形成され、１つまたは複数のクランプ電極４２６とＲＦ電極４１２とを含んでよい。任意の数のクランプ電極およびＲＦ電極を含んでよい。ベースプレート４２２は、アルミニウム等の導電性材料から形成され、冷却剤チャネル４２８を含んでよい。冷却剤チャネル４２８には冷却剤アセンブリ４３０を介して冷却剤が供給されてもよく、冷却剤アセンブリ４３０は温度センサ４３２、４３４からの信号に基づいてコントローラ４１０によって制御されてもよい。温度センサ４３２は、基板支持体４０４内に位置してもよい。温度センサ４３４は、処理チャンバ４０３内に位置してもよい。
【0099】
ＲＦ発生システム４０７は、ＲＦジェネレータ４４０と、整合、同調、および分配ネットワーク４４２とを含み、これらは、図２のＲＦジェネレータ２１２、２１４、２１６および整合ネットワーク２０７、２０８、２１０と同様に動作してよい。ＲＦジェネレータ４４０は、電源４０８から電力を受け取り、コントローラ４１０によって制御されてよい。任意の数のＲＦジェネレータ、整合、同調、ならびに分配ネットワーク、および／またはＲＦ電極を含んでよい。各ＲＦジェネレータと整合、同調、および分配ネットワークを、任意の数のＲＦ電極に接続してもよい。ＲＦ電極は、別々のサイズや形状であってもよく、様々な所定のパターンで配置されてよい。
【0100】
本明細書で言及する内側コイル、外側コイル、ＲＦ電極、バイアス電極には、同一あるいは異なる電圧、および／または同一あるいは異なる周波数のＲＦ信号が供給されてもよい。例としては、ＲＦ電極およびバイアス電極に供給されるＲＦ信号およびバイアス信号は、１００キロヘルツ（ｋＨｚ）～１００メガヘルツ（ＭＨｚ）の信号であってよい。内側コイルと外側コイルに供給されるＲＦ信号は、１～１３ＭＨｚの信号であってよい。一実施形態では、ＲＦ電極とバイアス電極に供給されるＲＦ信号は、同じ周波数である。別の実施形態では、ＲＦ電極とバイアス電極に供給されるＲＦ信号は、異なる周波数である。ＲＦ電極に供給されるＲＦ信号は同じ周波数であってよいが、バイアス（またはバイアスＲＦ）電極に供給されるＲＦ信号の周波数とは異なっていてよい。
【0101】
図５は、複数のＲＦ区域を有するＲＦ回路を含む基板支持体の部分５００を示す。部分５００は、基板５０４を支持し、１つまたは複数のエッジリング５０６を有するベースプレート５０２を含む。ベースプレート５０２はカソードと呼んでもよく、第１のＲＦ電極５１０、第２のＲＦ電極５１２を含み、これらは、キャビティ５１４、５１６内に設けられてよい。キャビティ５１４、５１６は、空気（または誘電体）および／または誘電体材料で充填されていてよい。誘電体材料を、電極５１０、５１２のカバーと呼んでもよい。キャビティ５１４、５１６に空気が充填されている場合、電極５１０、５１２は誘電体材料を介してベースプレート５０２から離隔していてよい。電極５１０、５１２は、それぞれの整合ネットワーク５１８、５２０に接続されている。電極５１０、５１２は、それぞれのＲＦ区域を提供する。ＲＦ電極５１０、５１２のそれぞれには、例えば、２つの区域それぞれにＶｂ１およびＶｂ２等、異なるＲＦ電圧が提供されてもよい。ＲＦ電極５１０は、Ｖｂ１に基づく半径方向内側のＲＦ区域を提供する。ＲＦ電極５１２は、Ｖｂ２に基づく半径方向に最も外側のＲＦ区域を提供する。
【0102】
図６は、図５の部分５００のＲＦ回路概略図を示す。ＲＦ回路は、それぞれのＲＦ電圧ＶAC1、ＶAC2を有する２つのＲＦ源６００、６０２を含む。２つのＲＦ源６００、６０２は、ＲＦ電圧ＶAC1およびＶAC2を、基板５０４にそれぞれの電圧を供給するＲＦ電極５１０、５１２と同じように、基板６０４に供給する。２つのＲＦ源６００、６０２は、接地基準６０６に接続されてよい。
【0103】
図７は、ＲＦ電極のない基板支持体についての、基板半径に対するイオンフラックスおよびプラズマ密度のプロットを示す。曲線７００は、基板半径に対するイオンフラックスである。曲線７０２は、基板半径に対するプラズマ密度である。ＲＦ電極のない基板支持体の場合、フラックスは典型的には基板の中央付近で高く、基板の半径方向外側の縁付近で低くなる。図７の例の場合のイオン不均一性は３２％であり、これは上記の式１と、０センチメートル（ｃｍ）での最大イオンフラックスと、１５ｃｍでの最小イオンフラックスとを用いて推定され得る。プラズマ密度については、図示の通り、その逆である。プラズマ密度曲線は、典型的には、イオンフラックス曲線の鏡像である。これは、プラズマ密度曲線が図示されていない、本明細書で言及されている他のイオンフラックスプロットについても同様である。
【0104】
図５の例では、ＲＦ電極は、基板の下方に設けられる。ＲＦ電極には、Ｖｂが高い電極が高プラズマ密度領域下にあり、Ｖｂが低い電極が低プラズマ密度領域下にあるように、ＲＦ電圧を供給してよい。より高いＶｂを有する電極がより高い電位を有することで、高密度領域のプラズマの一部が、より低いＶｂを有するＲＦ区域の上方の低密度領域へと移動する。これにより、基板全体にわたるプラズマ密度分布がより均一になる。これは、図８の例示的なプロットによってさらに示されており、この場合、ＲＦ電極５１０によって提供される半径方向内側区域は、より低いＶｂ（例えば、９０Ｖ）を受けるＲＦ電極５１２よりも高いＶｂ（例えば、１８０Ｖ）を受ける。
【0105】
プラズマ密度の均一性が向上するのではなく、プラズマ密度の不均一性がさらに悪化し、基板の中心付近でフラックスが増加する（または、より中心が重くなる）可能性がある。これは、より高いＶｂのＲＦ電極が、低プラズマ密度かつ低フラックスの領域下に置かれた場合に当てはまる。このような配置では、より高いＶｂのＲＦ電極によって、低プラズマ密度領域のプラズマの一部がより高いプラズマ密度の領域に移動し、プラズマ分布プロファイルは、より中心が重くなる。例えば、ＲＦ電極５１０によって提供される半径方向内側区域が、ＲＦ電極５１２によって提供されるより高いＲＦ電圧（例えば、１８０Ｖ）を受ける半径方向外側区域よりも低いＲＦ電圧（例えば、９０Ｖ）を受ける場合に、均一性が悪化する。これは、図９に示すとおりである。
【0106】
あるＲＦ電極に他のＲＦ電極よりも高いＶｂを提供すると、問題が生じる可能性がある。基板の領域によって対応するイオンエネルギーが異なる可能性があるため、基板の領域によってエッチングレートが異なる。図１０Ａおよび１０Ｂは、半径方向内側区域が半径方向外側区域よりも高いＲＦ電圧を受ける２つのＲＦ区域についての、エネルギー対イオン拡散角度の例示的なプロットを示す。図１１Ａおよび１１Ｂは、半径方向外側区域が半径方向内側区域よりも高いＲＦ電圧を受ける２つのＲＦ区域についての、エネルギー対イオン拡散角度の例示的なプロットを示す。図１０Ａ～１１Ｂにおいて、シータ（θ）は、基板全体へのイオン拡散角度を指し、式２で表されるように、シース電圧Ｖｓに対するイオン温度Ｔｉの平方根の逆正タンジェントに等しい。
【数2】
【0107】
図１２は、バイアスＲＦ区域を含む複数のＲＦ区域を有するＲＦ回路を含む基板支持体の部分１２００の例を示す。部分１２００は、基板１２０４を支持し、１つまたは複数のエッジリング１２０６を有するベースプレート１２０２を含む。ベースプレート１２０２はカソードと呼んでもよく、第１のＲＦ電極１２１０および第２のＲＦ電極１２１２を含み、これらは、キャビティ１２１４、１２１６内に設けられてよい。キャビティ１２１４、１２１６は、空気および／または誘電体材料で充填されていてよい。キャビティ１２１４、１２１６に空気が充填されている場合、電極１２１０、１２１２は誘電体材料を介してベースプレート１２０２から離隔していてよい。誘電体材料は、電極１２１０、１２１２を封入してもよく、カバーと呼ばれる。電極１２１０、１２１２は、それぞれの整合ネットワーク１２１８、１２２０に接続されている。ＲＦ電極１２１０、１２１２のそれぞれには、例えば、Ｖｂ１およびＶｂ２等、異なるＲＦ電圧が提供されてもよい。ベースプレート１２０２はまた、ＲＦ電極として動作してもよく、第３のＲＦ整合ネットワーク１２２２からＲＦ電圧を受けてもよい。電極１２１０、１２１２およびベースプレート１２０２は、対応するＲＦ区域を提供する。
【0108】
図１３は、図１２の基板支持体の部分１２００のＲＦ回路概略図を示す。ＲＦ回路は、それぞれのＲＦ電圧ＶAC1、ＶAC2、およびＶAC3(Bias)を有する３つのＲＦ源１３００、１３０２、１３０４を含む。ＲＦ電圧ＶAC3(Bias)を、バイアスＲＦ電圧と呼んでもよい。ＲＦ源１３００、１３０２、１３０４は、基板１２０４に接続されて基板１２０４にそれぞれのＲＦ電圧を提供する。ＲＦ源１３００、１３０２、１３０４は、接地基準１３０６に接続されてよい。この図１２の配置は、基板１２０４の領域によって対応するイオンエネルギーが異なる可能性があり、その結果、関連するエッチングレートが異なるという点で、図５の配置と類似の課題を有する。
【0109】
エッチングレート均一性とプラズマ均一性を向上させ、イオン傾斜角度を最小化するために、（ｉ）図２のコイル２４０の半径等の、内側コイルと外側コイルの半径を変更してもよく、（ｉｉ）内側コイルおよび外側コイルに供給される電力および／または電流を調整してもよく、（ｉｉｉ）ＲＦ電極に供給されるＲＦ電圧を調整してもよく、（ｉｖ）１つまたは複数の誘電層および／または誘電セパレータが、基板に供給する電圧電位を制御するためにＲＦ電極の上方に設けられてもよい。これは、基板全体にわたるイオンエネルギーの類似性と基板全体にわたるプラズマ密度分布の均一性を維持するために行ってもよい。前述のイオンエネルギーの例は、図２０Ａ～２１Ｂによって示されている。誘電体層および／または誘電体セパレータは、ＲＦ電極と基板との間に設けられる。誘電体層および／または誘電体セパレータは、基板支持体内で一体化され、かつ／または基板支持体上に設けられてよい。述べたようなこれらの調整と内包により、基板全体にわたるイオンが類似のエネルギーを受けるため、エッチングレート均一性が向上する。誘電体層および／またはセパレータを含む例を図１４、１７、２６、および２７に示す。
【0110】
図１４は、バイアスＲＦ区域と誘電体層とを含む複数のＲＦ区域を有するＲＦ回路を含む基板支持体の部分１４００の例を示す。部分１４００は、基板１４０４を支持し、かつ１つまたは複数のエッジリング１４０６を有するベースプレート１４０２を含む。ベースプレート１４０２はカソードと呼んでもよく、第１のＲＦ電極１４１０および第２のＲＦ電極１４１２を含み、これらは、キャビティ１４１４、１４１６内に設けられてよい。キャビティ１４１４、１４１６は、電極１４１０、１４１２を封入するために、空気および／または誘電体材料で充填されていてよい。キャビティ１４１４、１４１６に空気が充填されている場合、電極１４１０、１４１２は誘電体材料を介してベースプレート１４０２から離隔していてよい。誘電体材料を、電極１４１０、１４１２のカバーと呼んでもよい。
【0111】
電極１４１０、１４１２は、それぞれの整合ネットワーク１４１８、１４２０に接続されている。ＲＦ電極１４１０、１４１２のそれぞれには、例えば、Ｖｂ１およびＶｂ２等、異なるＲＦ電圧が提供されてもよい。ベースプレート１４０２はまた、ＲＦ電極として動作してもよく、第３のＲＦ整合ネットワーク１４２２からＲＦ電圧を受けてもよい。電極１４１０、１４１２およびベースプレート１４０２は、対応するＲＦ区域（例えば、３つのＲＦ区域）を提供する。
【0112】
ベースプレート１４０２は誘電体層１４３０も含む。誘電体層１４３０は、複数の誘電体セパレータ（誘電体セパレータ１４３２、１４３４が図示されている）を含んでもよい。誘電体セパレータは、ＲＦ電極と基板との間に設けられた誘電体材料の層の少なくとも一部分を指し得る。一実施形態では、誘電体セパレータは、誘電体（または非導電体）材料を含む誘電体層の領域として実装される。誘電体層の他の領域は、導電性材料を含んでよい。例えば、誘電体セパレータ１４３２、１４３４の間に設けられる領域１４４０は、導電性材料（例えば、アルミニウム）から形成されてもよい。ベースプレート１４０２は、誘電体セパレータが設けられるベースプレートの頂部全体にわたる凹状領域（２つの凹状領域１４５０、１４５２が図示されている）を含んでよい。誘電体セパレータ１４３２、１４３４およびカバーは、同じ材料から形成され、同一または類似のインピーダンスを有してもよいし、あるいは異なる材料から形成され、異なるインピーダンスを有してもよい。これは、本明細書に開示された他の実施形態の誘電体セパレータおよびカバーについても同様である。一実施形態では、誘電体セパレータ１４３２は、誘電体セパレータ１４３４とは異なる誘電体材料から形成されている。
【0113】
一実施形態では、ベースプレート１４０２は、導電性材料（例えば、アルミニウム）から形成されている。導電性材料の一部分は、誘電体セパレータ１４３２、１４３４とカバー（または誘電体カバー）との間に設けられてもよい。図示の実施形態では、誘電体カバーは誘電体セパレータ１４３２、１４３４に接触しており、誘電体カバーと誘電体セパレータ１４３２、１４３４との間には導電性材料が設けられていない。
【0114】
図１５は、図１４の基板支持体の部分１４００のＲＦ回路概略図を示す。ＲＦ回路は、それぞれのＲＦ電圧ＶAC1、ＶAC2、およびＶAC3(Bias)を有する３つのＲＦ源１５００、１５０２、１５０４を含む。ＲＦ源１５００、１５０２、１５０４は、基板１４０４に接続されてそれぞれのＲＦ電圧を提供する。ＲＦ源１５００、１５０２、１５０４は、接地基準１５０６に接続され得る。図１４の誘電体セパレータ１４３２、１４３４は、ＲＦ源１５００および１５０２と直列に接続されたコンデンサ１５３２、１５３４によって表される。
【0115】
誘電体セパレータ１４３２およびＲＦ源１５００は、第１の分圧器として動作する。誘電体セパレータ１４３４およびＲＦ源１５０２は、第２の分圧器として動作する。電源投入時、分圧器および第３のＲＦ源１５０４によって提供される基板から見たＲＦ電圧は、ＲＦ源１５００、１５０２、１５０４の電圧および誘電体セパレータの材料に応じて異なり得る。
【0116】
図１６は、図１４の基板支持体についての、イオンフラックス対基板半径の例示的なプロットを示す。図１６の例示的なプロットの場合、プラズマ不均一性は７％だが、もっと低くなり得る。図１６の例示的なプロットの場合、第１のＲＦ源１５００の電圧は６００Ｖであり、第２のＲＦ源１５０２の電圧は３００Ｖである。
【0117】
図１７は、バイアスＲＦ電極がなく、誘電体層を有する複数のＲＦ区域を有するＲＦ回路を含む基板支持体の一部分の例を示す。部分１７００は、基板１７０４を支持し、かつ１つまたは複数のエッジリング１７０６を有するベースプレート１７０２を含む。ベースプレート１７０２をカソードと呼んでもよく、第１のＲＦ電極１７１０および第２のＲＦ電極１７１２を含み、これらは、キャビティ１７１４、１７１６内に設けられてよい。キャビティ１７１４、１７１６は、電極１７１０、１７１２を封入するために、空気および／または誘電体材料で充填されていてよい。キャビティ１７１４、１７１６に空気が充填されている場合、電極１７１０、１７１２は誘電体材料を介してベースプレート１７０２から離隔していてよい。誘電体材料を、カバーと呼んでもよい。電極１７１０、１７１２は、それぞれの整合ネットワーク１７１８、１７２０に接続されている。ＲＦ電極１７１０、１７１２のそれぞれには、例えば、Ｖｂ１およびＶｂ２等、異なるＲＦ電圧が提供されてもよい。この例では、ベースプレート１７０２には、ＲＦバイアス電圧等のＲＦ電圧が直接提供されない。電極１７１０、１７１２は、対応するＲＦ区域（例えば、２つのＲＦ区域）を提供する。ベースプレート１７０２はまた、ベースプレート１７０２の天面を覆う誘電体層１７３０を含む。誘電体層１７３０は、非導電性材料で形成されているが、これはカバーの材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0118】
図１８は、図１７の基板支持体の一部分のＲＦ回路概略図を示す。ＲＦ回路は、それぞれのＲＦ電圧ＶAC1、ＶAC2を有する２つのＲＦ源１８００、１８０２を含む。電源投入の初期には、図１７の誘電体層１７３０はほとんど短絡されており、時間とともに開放回路の一部となる。その結果、初期は同等のＲＦ回路表現はキャパシタ１８０６、１８０８を含み得、時間の経過とともにキャパシタ１８０６、１８０８ではなくキャパシタ１８１０を含み得る。したがって、初期は２つの異なるＲＦ電圧が誘電体層１７３０の複数の領域（キャパシタ１８０６、１８０８によって表される）を介して基板１７０４に提供され、時間の経過とともに、そしてこの配置が定常状態に近づくと、単一のＲＦ電圧が誘電体層１７３０（キャパシタ１８１０によって表される）を介して提供される。ＲＦ源１８００、１８０２は、接地基準１８１２に接続されている。
【0119】
コンデンサ１８０６、１８０８およびＲＦ源１８００、１８０２は、初期は２つの分圧器として動作し、時間とともに、コンデンサ１８１０および並列に接続されたＲＦ源１８００、１８０２が単一の分圧器として動作する。電源投入時、２つの分圧器によって供給される、基板から見た各ＲＦ電圧は異なっていてよい。これは、２００～９００ミリ秒間、および／または基板に定常状態が生じるまでに該当する。この初期期間に異なる電圧を設定および提供することにより、対応するプラズマ密度プロファイルを制御し、この初期期間にイオン傾斜角度を改善し、基板全体にわたるエッチングレート均一性を向上させる。電圧における類似の差異は、本明細書に開示した他の実施形態の初期過渡期の基板でも見られる場合がある。この電圧における差異は、ＲＦ電極および／またはバイアスＲＦ電極によって提供され得る。
【0120】
図１９は、図１７の基板支持体についての、イオンフラックス対基板半径の例示的なプロットを示す。図１９の例示的なプロットの場合、プラズマ不均一性は６％だが、もっと低くなり得る。図１９の例示的なプロットの場合、第１のＲＦ源１８００の電圧は６００Ｖであり、第２のＲＦ源１８０２の電圧は３００Ｖである。
【0121】
図１４および１７の例が示すように、２つまたは３つのＲＦ区域と１つまたは複数の誘電体層および／またはセパレータを提供することにより、図２０Ａ～２１Ｂに示すように、イオンはウエハ全体にわたって類似の電位を有することが可能である。図２０Ａおよび図２０Ｂは、図１４の配置に対応する。図２１Ａおよび図２１Ｂは、図１７の配置に対応する。図２０Ａおよび図２０Ｂは、図１４の基板支持体のＲＦ電極１４１０、１４１２によって提供される２つのＲＦ区域についての、エネルギー対イオン拡散角度のプロットを示す。図２１Ａおよび図２１Ｂは、図１７の基板支持体のＲＦ電極１７１０、１７１２によって提供される２つのＲＦ区域についての、エネルギー対イオン拡散角度のプロットを示す。図１４および１７の配置は、内側コイルおよび外側コイル（例えば、図２のコイル２４０）の半径の調整と組み合わせて、かつ／または、コイル２４０に供給する電力、電圧、および／または電流の調整と組み合わせて、プラズマ密度プロファイル均一性を向上させ、その結果、基板全体にわたるエッチングレート均一性を向上させる。一例として、外側コイルに供給される電流の量は、ＴＣＣＴ比が０．５となるように、内側コイルに供給される電流の量の２倍であってよい。
【0122】
図２２は基板２２０２のフィーチャ２２００を示し、イオンの垂直角入射とアスペクト比パラメータを示す。フィーチャは幅Ａと深さＤを有する。アスペクト比は幅Ａで割った深さＤと等しい。入射角は０°であり、基板に衝突するイオン（ベクトル２２０４で表される）の方向が基板２２０２の表面に対して垂直になるようにする。
【0123】
図２３は、ベクトル２３０４で表される、鋭角なイオン入射で作成された基板２３０２のフィーチャ２３００を示す。これが生じる場合は、この鋭角のイオン入射角度でのエッチングの継続が要求され得る。この角度でエッチングを継続するには、プラズマのシフトが必要となり得る。この鋭角のイオン入射角度は、図１４および１７の配置を利用し、中央（または第１）のＲＦ区域に高いＲＦ電圧を供給し、外側（または第２）のＲＦ区域に低いＲＦ電圧を印加することによって、提供され得る。外側区域とは、基板の周縁部付近の区域を指し得る。さらに、対応する外側コイルセット（例えば、図２の外側コイルセット２８２）は、対応する内側コイルセット（例えば、図２の内側コイルセット２８０）よりも多くの電力を受け取る。これにより、縁が重いプラズマに、基板全体にわたって等しいイオンエネルギーを提供する。イオンエネルギーを、図２４Ａおよび図２４Ｂに示す。図２Ａおよび２４Ｂは、中心電位が縁の電位よりも著しく高い図１７の基板支持体によって提供される２つのＲＦ区域についての、エネルギー対イオン拡散角度の例示的なプロットを示す。
【0124】
図２５は、中心電位が縁の電位よりも著しく高い図１７の基板支持体についてのイオンフラックス対基板半径の例示的なプロットを示す。図示の例では、半径方向内側区域は９００Ｖ、半径方向外側区域は１８０Ｖを、ＴＣＣＴ比０．５で、プラズマ密度の不均一性が基板の天面全体にわたって２４％である縁が重いプラズマとともに受け取る。
【0125】
図２６は、基板支持体のベースプレート２６００の上面図を示す。図示の例では、ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０の３つのリング２６０１、２６０２、２６０４が示されているが、これらはベースプレート２６００に埋め込まれていてよい。任意の数のＲＦ電極のリングを含んでもよく、各リングは任意の数のＲＦ電極を有してよい。ＲＦ電極の例示的なパターンが図示されている。他のパターンを実装してもよい。リング２６０１、２６０２、２６０４はそれぞれ特定のＲＦ区域を指してよく、かつ／または複数の異なるＲＦ区域を含んでよい。ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０には、独立してそれぞれのＲＦ電圧が供給されてもよい。一実施形態では、リング２６０１、２６０２、２６０４のそれぞれにおけるＲＦ電極は同じＲＦ電圧を受け、リング２６０１、２６０２、２６０４のうちの異なるリングにおけるＲＦ電極は異なるＲＦ電圧を受ける。ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０はリング内に配置されているように示されているが、ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０は他の配置であってもよく、それぞれが図示とは異なるサイズおよび／または形状を有してよい。ＲＦ電極は、図示のような同じ大きさや形状を有していてもよいし、異なる大きさや形状を有していてもよい。
【0126】
一実施形態では、リング２６０１、２６０２、２６０４のそれぞれが、図１４の例のＲＦ区域のうちの１つに対応する。例えば、リング２６０１、２６０２、２６０４のうちの１つめが第１のＲＦ区域を提供し、リング２６０１、２６０２、２６０４のうちの２つめが第２のＲＦ区域を提供し、リング２６０１、２６０２、２６０４のうちの３つめが第３のＲＦ区域を提供する。一実施形態では、第３のＲＦ区域は、センターリング２６０２によって提供されるバイアスＲＦ電圧を受け、センターリング２６０２においてバイアスＲＦ電圧がＲＦ電極２６０８に提供され、基板支持体のベースプレートには提供されない。別の実施形態では、バイアスＲＦ電圧は、半径方向に最も内側のリング２６０４のＲＦ電極または半径方向に最も外側のリング２６０１のＲＦ電極に提供される。一実施形態では、リングのＲＦ電極は、上述のように誘電体材料（またはカバー）で包まれ、導電性材料で囲まれている。
【0127】
ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０は各々、それぞれの誘電体セパレータ２６２０、２６２２、２６２４を有してよい。誘電体セパレータ２６２０、２６２２、２６２４は、導電性材料によって離隔され、かつ／または導電性材料によって囲まれ、ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０の上方に設けられた非導電性の「島」であってもよいし、またはＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０を包む誘電体カバーの上部部分であってもよい。ある実施形態では、誘電体セパレータ２６２０、２６２２、２６２４は、基板が基板支持体上に設けられるときに基板と接触してもよい。別の実施形態では、基板支持体および／またはベースプレートが、誘電体セパレータと基板との間に設けられた導電性または非導電性の材料の層を含んでもよい。
【0128】
さらに別の実施形態では、単一の誘電体層が誘電体セパレータ２６２０、２６２２、２６２４に取って代わり、対応する基板支持体のベースプレート２６００を覆う。さらに別の実施形態では、単一の均一な誘電体層がＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０のすべてを覆い、ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０と基板との間に設けられる。誘電体層は、ベースプレートおよび／または基板支持体の最上層であってもよく、ベースプレートおよび／または基板支持体の中間層であってもよい。
【0129】
別の実施形態では、ＲＦ電極２６０６、２６０８、２６１０および／またはＲＦ電極のリング２６０１、２６０２、２６０４の１つまたは複数が、基板にＲＦ電圧を提供することに加えて、加熱素子として動作するように構成される。例えば、リング２６０１、２６０２、２６０４のうちの１つ（例えば、外側リング２６０１）のＲＦ電極には、高周波ＲＦ電流だけでなく低周波電流も供給され、加熱素子とＲＦ源の両方として動作する。一例として、図２の電源２５５は、加熱素子として動作しているＲＦ電極に低周波電流を供給し得る。ＲＦ電極は、高周波のＲＦ信号を受信しながら低周波の電力を受けてもよい。図２のコントローラ２２０は、例えば、温度センサ（例えば、図４の温度センサ４３２、４３４）からの温度信号に基づいて、加熱素子への電流を調整してもよい。
【0130】
図２７は、複数のＲＦ区域のためのＲＦ電極の複数の層２７０２、２７０４を含む基板支持体の部分２７００の例を示す。基板支持体は、層２７０２、２７０４に配置されたＲＦ電極２７１２、２７１４、２７１６と、１つまたは複数のエッジリング２７１８とを含むベースプレート２７１０を含む。層２７０２、２７０４は、様々なパターンの任意の数のＲＦ電極を含んでよい。ＲＦ電極２７１６は、ＲＦ電極２７１２、２７１４の１つまたは複数の下方に設けられてもよいし、ＲＦ電極２７１２、２７１４の直下ではなく、ＲＦ電極２７１２、２７１４の下方の層にあるように水平方向にオフセットされてもよい。
【0131】
ＲＦ電極２７１２、２７１４、２７１６は、キャビティ２７２０、２７２２、２７２４に設けられ、空気で囲まれ、かつ／または誘電体材料（カバーと呼ばれる）で包まれてもよい。キャビティ２７２０、２７２２、２７２４に空気が充填されている場合、電極２７１２、２７１４、２７１６は誘電体材料を介してベースプレート２７１０から離隔していてよい。誘電体材料は、キャビティ２７２０、２７２２、２７２４の間に設けられ、キャビティ２７２０、２７２２、２７２４を離隔させ得る。別の実施形態では、ＲＦ電極２７１２、２７１４、２７１６は、誘電体材料で包まれていない。基板２７３０は、ＲＦ電極２７１２、２７１４、２７１６の上方の基板支持体上に設けられる。ＲＦ電極２７１２、２７１４、２７１６は、整合ネットワーク２７３２、２７３４、２７３６を介してＲＦ電圧を受ける。
【0132】
図１４、１７、２６、２７のＲＦ電極例は、基板支持体のベースプレート内に実装されているように示されているが、ＲＦ電極は、基板支持体のトッププレート（例えば、図４のトッププレート４２０）内に実装されていてもよい。
【0133】
本明細書に開示された例は、基板の横方向にわたるプラズマ密度分布プロファイルの制御を可能にする。内側コイルと外側コイルのパラメータ、ＲＦ電極パラメータ、および／または誘電体セパレータパラメータは、（ｉ）基板全体にわたってより均一なプラズマ密度分布を提供する、または（ｉｉ）中心が重いまたは半径方向外側の縁が重いプラズマ密度（または基板上のイオンフラックス）分布プロファイルを提供するように調整可能である。中心が重い分布とは、基板の中心領域付近のプラズマ密度が、基板の半径方向外側の縁に比べて高くなるときのことである。半径方向外側の縁が重い分布とは、基板の半径方向外側の縁付近のプラズマ密度が、基板の中心領域に比べて高くなるときのことである。
【0134】
内側および外側コイルのパラメータは、内側コイルおよび外側コイルの半径、処理チャンバの基準点に対する内側コイルおよび外側コイルの位置および／または互いに対する位置、内側コイルおよび外側コイルに供給される電力、電圧および／または電流等を含んでよい。ＲＦ電極パラメータは、ＲＦ電極に供給される電力、電圧、および／または電流、ＲＦ電極のサイズおよび形状、ＲＦ区域あたりのＲＦ電極の数、ＲＦ電極のＲＦ区域の数、ＲＦ電極の位置等を含んでよい。誘電体セパレータパラメータは、誘電体セパレータのサイズおよび形状、誘電体セパレータの数、誘電体セパレータの材料、誘電体セパレータの位置等を含んでよい。
【0135】
図２８は、エッチングレート均一性を調整する方法を示す。この方法は、図２～４のシステム、図５、１２、１４、１７、２６および２７の実施形態、ならびに本明細書に開示された他の実施形態に適用可能である。以下の操作の少なくともいくつかは、図２のコントローラ２２０によって実施され、繰り返し行われ得る。方法は、２８００で開始してよい。２８０２において、コントローラ２２０は、レシピおよび操作パラメータを決定し得る。２８０４において、基板が基板支持体（例えば、上述の基板支持体のうちの１つ）上に設けられる。２８０６において、プロセスガスがレシピに従って処理チャンバに供給され、プラズマを発生させる。
【0136】
２８０８において、コントローラ２２０は、（ｉ）決定されたレシピによって指定された電流レベルを決定し、対応する量の電流を内側および外側コイル２４０に供給し、（ｉｉ）決定されたレシピによって指定されたＲＦ電圧レベルを決定し、決定されたＲＦ電圧を基板支持体のＲＦ電極に供給してよい。２８１０において、コントローラ２２０は、基板を所定時間エッチングする。
【0137】
２８１２において、基板全体にわたるエッチングレートを決定するために、計測学プロセスを行ってよい。これには、処理チャンバの排気、基板の取り出し、基板のフィーチャの測定が含まれる。基板全体にわたるエッチング深さおよび／またはフィーチャ寸法を測定し、以前に測定した基板の他の寸法と比較するために記録してよい。
【0138】
２８１３において、コントローラ２２０は、エッチングレート均一性が向上したか否かを判定してよい。コントローラ２２０は、基板全体にわたる現在のエッチング深さおよび／またはフィーチャ寸法を、操作２８１０を行う前の基板の寸法と比較して、現在のエッチングレート均一性を判定してよい。このエッチングレート均一性が以前のエッチングレート均一性と比較され、エッチングレート均一性が向上したか否かが判定され得る。操作２８１３は、この方法の最初の繰り返しにおいてスキップされてもよい。コントローラ２２０は、現在のエッチングレート均一性（またはエッチングレート不均一性）を、この方法の以前の繰り返しでの以前のエッチングレート均一性（またはエッチングレートの不均一性）と比較してよい。エッチングレート均一性が向上した場合は、操作２８１４を行い、そうでない場合は操作２８２０を行ってよい。
【0139】
２８１４において、コントローラ２２０は、エッチングレート不均一性が所定の閾値未満であるか否かを判定してよい。イエスである場合、操作２８２２が行われ、電流レベルおよびＲＦ電圧の値が、決定されたレシピの更新値として、または別のレシピの値として、コントローラ２２０のメモリに記憶され得る。所定の閾値を満たしていない場合、操作２８１６を行ってよい。
【0140】
２８１６において、コントローラ２２０は、内側および外側コイル２４０の電流レベルの１つまたは複数を調整し、コイル２４０の１つまたは複数に供給される電力を調整して、操作２８０４に戻ってもよい。イオン密度は、プラズマ密度のレベルに関係する、コイル２４０に供給される電力に比例する。次に、操作２８０４、２８０６、２８０８、２８１０、２８１２を別の基板に対して行ってよい。一実施形態では、操作２８０４、２８０６、２８０８、２８１０、２８１２は、同じ基板に対して繰り返される。
【0141】
２８２０において、コントローラ２２０は、ＲＦ電極のＲＦ電圧を調整し、次に操作２８０４に戻ってもよい。印加されるＲＦ電圧が高いほど、イオンのエネルギーは高くなり、関連するエッチングレートも高くなる。エッチングレートは、イオンエネルギーの平方根に比例する。次に、操作２８０４、２８０６、２８０８、２８１０、２８１２を別の基板に対して行ってよい。一実施形態では、操作２８０４、２８０６、２８０８、２８１０、２８１２が、同じ基板に対して繰り返される。
【0142】
操作２８１６および２８２０について、特定のパラメータが調整されるものとして上述したが、上述した内側コイルおよび外側コイルパラメータ、ＲＦ電極パラメータ、および誘電体セパレータパラメータのいずれかを含む他のパラメータを調整してもよい。調整されたパラメータに基づいて処理システムを変更してもよく、更新された構成を評価するために上述の操作を繰り返してもよい。
【0143】
上述の操作は説明のための例である。操作は、用途に応じて、順次に、同期して、同時に、連続して、重複する期間の間に、または異なる順番で行ってよい。また、実装形態および／またはイベントの順序によっては、いずれかの操作が行われないか、またはスキップされてもよい。
【0144】
前述の説明は、本質的に説明のためのものに過ぎず、本開示、その応用、または用途を限定することを意図していない。本開示の広範な教示は、様々な形態で実施可能である。したがって、本開示には特定の実施例が含まれるが、図面、明細書、および以下の請求項を検討すれば、他の変更点が明らかになるため、本開示の真の範囲をそのように限定すべきではない。方法内の１つまたは複数のステップを、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すべきである。さらに、各実施形態は特定の特徴を有するものとして上述しているが、本開示の任意の実施形態に関して説明されたそれらの特徴のうちの任意の１つまたは複数は、その組み合わせが明示的に記載されていない場合も、他の任意の実施形態の特徴において実現可能、かつ／または組み合わせ可能である。つまり、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、本開示の範囲内に留まる。
【0145】
要素間（例えば、モジュール間、回路要素間、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」、「隣接」、「隣」、「上部に」、「上方」、「下方」、および「設けられる」等の様々な用語を用いて説明される。「直接的」であると明示的に記述されていない限り、上記開示において第１および第２の要素間の関係が記載される場合、その関係は、第１および第２の要素間に他の介在要素が存在しない直接的な関係である可能性があるが、第１および第２の要素間に（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ある可能性もある。本明細書で使用される場合、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つという表現は、非排他的論理ＯＲを用いて、論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味すると解釈すべきであり、「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」という意味に解釈すべきではない。
【0146】
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もよい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／または特定の処理部品（ウエハ台座、ガスフローシステム等）等の半導体処理機器を含み得る。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の操作を制御するための電子機器と一体化されていてもよい。この電子機器を、１つまたは複数のシステムの各種部品または副部品を制御し得る「コントローラ」と呼んでもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類に応じて、本明細書に開示された、処理ガスの送出、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）ジェネレータの設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および操作設定、ツールならびに特定のシステムに接続またはインターフェース接続する他の搬送ツールおよび／またはロードロックへのウエハの搬入出等のいずれかのプロセスを制御するようにプログラムされていてもよい。
【0147】
大まかに言えば、コントローラは、例えば、命令を受信し、命令を出し、操作を制御し、クリーニング動作を可能とし、エンドポイント計測等を可能にする各種集積回路、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よい。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（ＤＳＰｓ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）として定義されたチップ、および／またはプログラム命令を実行する１つもしくは複数のマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ（例えばソフトウェア）を含んでよい。プログラム命令は、様々な個別設定（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、半導体ウエハ上もしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して特定のプロセスを実行する操作パラメータを定めるものであってよい。操作パラメータは、いくつかの実施形態において、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／またはウエハのダイの製造中に１つまたは複数の処理ステップを達成するためにプロセスエンジニアによって定められるレシピの一部であってよい。
【0148】
コントローラは、いくつかの実装形態において、システムに統合された、システムに接続された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、またはそれらの組み合わせであ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接続されていてもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内、または、ウエハ処理のリモートアクセスを可能とする製造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もよい。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能とすることで、組立操作の現在の進行を監視し、過去の組立操作の履歴を検証し、複数の組立操作から傾向または性能基準を検証することで、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し、または新しいプロセスを開始できる。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えばサーバ）が、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通じてシステムにプロセスレシピを提供できる。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とするユーザインターフェイスを含んでもよく、パラメータおよび／または設定は次に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つまたは複数の操作中に行われる各処理ステップのパラメータを定めたデータの形で命令を受信する。なお、このパラメータは行われるプロセスの種類や、コントローラがインターフェース接続または制御するように構成されているツールの種類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、上述の通り、コントローラは、互いにネットワーク接続されて、本明細書に記載のプロセスや制御等の共通の目的に向かって働く１つまたは複数の別個のコントローラを含めること等により、分配されてもよい。そのような目的のために分配されたコントローラの例としては、チャンバ上のプロセスを制御するために組み合わされて、リモート配置（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）された１つまたは複数の集積回路と通信する、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路が挙げられる。
【0149】
限定されないが、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、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、トラックチャンバまたはモジュール、および半導体ウエハの組立および／または製造に関連づけられるかまたは使用され得る他の任意の半導体処理システムを含んでもよい。
【0150】
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、他のツール回路またはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置されたツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、またはウエハのコンテナをツール位置および／または半導体製造工場内のロードポート内外に移送する材料搬送に使用されるツールの、１つまたは複数と通信してもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23】
【図24A】
【図24B】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【国際調査報告】