(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】2024-05-28
(54)【発明の名称】エッチング制御のための開口を備える可動ディスク
(51)【国際特許分類】
H01L 21/3065 20060101AFI20240521BHJP
H05H 1/46 20060101ALI20240521BHJP
【ＦＩ】
H01L21/302 101
H05H1/46 L
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 2023571448
(86)(22)【出願日】2022-05-17
(85)【翻訳文提出日】2024-01-16
(86)【国際出願番号】 US2022029539
(87)【国際公開番号】W WO2022245761
(87)【国際公開日】2022-11-24
(31)【優先権主張番号】63/191,036
(32)【優先日】2021-05-20
(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】リン・チー－ミン
(72)【発明者】
【氏名】ファン・シューガン
(72)【発明者】
【氏名】ユン・セオミン
(72)【発明者】
【氏名】チャン・チー－ヤン
(72)【発明者】
【氏名】チャン・チー－ミン
(72)【発明者】
【氏名】チェン・シー－ユアン
【テーマコード（参考）】
2G084
5F004
【Ｆターム（参考）】
2G084AA02
2G084BB28
2G084CC04
2G084CC12
2G084CC13
2G084CC33
2G084DD03
2G084DD13
2G084DD23
2G084DD37
2G084DD55
2G084FF04
2G084FF07
2G084FF15
2G084FF38
2G084FF39
5F004AA16
5F004BA03
5F004BA09
5F004BA11
5F004BA20
5F004BB12
5F004BB13
5F004BB23
5F004BB25
5F004BB26
5F004BB32
5F004BD04
5F004BD05
5F004CA03
5F004CA04
5F004EA37
(57)【要約】
【解決手段】処理チャンバは、グリッドおよび第１のディスクを備える。グリッドは複数の孔を含み、処理チャンバに配置される。グリッドは、処理チャンバを、プラズマが生成される第１のチャンバと、台座が基板を支持するように構成されている第２のチャンバとに分割する。第１のディスクは、第２のチャンバに配置される。第１のディスクは、基板が台座に支持されたときにグリッドと基板との間で移動可能である。
【選択図】図１Ａ
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
処理チャンバであって、前記処理チャンバ内に配置された、複数の孔を含むグリッドであって、前記処理チャンバを、プラズマが生成される第１のチャンバと、台座が基板を支持するように構成されている第２のチャンバとに分割するグリッドと、
前記第２のチャンバに配置された第１のディスクであって、前記基板が前記台座に支持されたときに前記グリッドと前記基板との間で移動可能な第１のディスクと、
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、前記第１のディスクは、前記グリッドに平行に移動可能である、処理チャンバ。
【請求項3】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、前記プラズマからのイオンが前記基板に到達するのを阻止する、処理チャンバ。
【請求項4】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、少なくとも１つ以上の開口を含む、処理チャンバ。
【請求項5】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、調節可能な開口を含む、処理チャンバ。
【請求項6】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、調節可能な開口および固定サイズの開口を含む、処理チャンバ。
【請求項7】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、ダイアモンドライクカーボン（Ｃ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、クロミウム（Ｃｒ）、ベリリウム（Ｂｅ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、およびチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックからなる群より選択された材料で作られる、処理チャンバ。
【請求項8】
請求項１に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクは、前記基板よりも小さい直径を有する、処理チャンバ。
【請求項9】
請求項１に記載の処理チャンバであって、さらに、前記第２のチャンバに配置された第２のディスクであって、前記グリッドと前記基板との間で前記グリッドに平行に移動可能な第２のディスクを備える、処理チャンバ。
【請求項10】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、同一平面上にある、処理チャンバ。
【請求項11】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、同一形状を有する、処理チャンバ。
【請求項12】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクは、異なる形状を有する、処理チャンバ。
【請求項13】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、１つ以上の開口を含む、処理チャンバ。
【請求項14】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含む、処理チャンバ。
【請求項15】
請求項９に記載の処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含み、
前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、固定サイズの開口を含む、処理チャンバ。
【請求項16】
システムであって、請求項１に記載の前記処理チャンバと、
前記第１のディスクを動かすためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項17】
システムであって、請求項１に記載の前記処理チャンバと、
前記グリッドに電圧を供給するための電圧源と、
前記第１のディスクを動かすためのアクチュエータと、
前記グリッドに供給された前記電圧を制御し、前記アクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項18】
システムであって、請求項１に記載の前記処理チャンバであって、前記第１のディスクは調節可能な開口を含む、前記処理チャンバと、
前記第１のディスクを動かし、前記調節可能な開口を調節するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項19】
システムであって、請求項９に記載の前記処理チャンバと、
前記第１のディスクおよび前記第２のディスクをそれぞれ動かすための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項20】
システムであって、請求項９に記載の前記処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含む、前記処理チャンバと、
前記第１のディスクおよび前記第２のディスクをそれぞれ動かし、前記調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項21】
システムであって、請求項１に記載の前記処理チャンバと、
前記第１のディスクを動かすための第１のアクチュエータと、
前記台座を回転させるための第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項22】
システムであって、請求項１に記載の前記処理チャンバであって、前記第１のディスクは調節可能な開口を含む、前記処理チャンバと、
前記第１のディスクを動かし、前記調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータと、
前記台座を回転させるための第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項23】
システムであって、請求項９に記載の前記処理チャンバと、
前記第１のディスクおよび前記第２のディスクをそれぞれ動かすための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、
前記台座を回転させる、および前記台座を傾ける、のうちの少なくともいずれかを行うための第３のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、および前記第３のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【請求項24】
システムであって、請求項９に記載の前記処理チャンバであって、前記第１のディスクおよび前記第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含む、前記処理チャンバと、
前記第１のディスクおよび前記第２のディスクをそれぞれ動かし、前記調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、
前記台座を回転させる、および前記台座を傾ける、のうちの少なくともいずれかを行うための第３のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータ、前記第２のアクチュエータ、および前記第３のアクチュエータを制御するためのコントローラと、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本願は、２０２１年５月２０日出願の米国仮出願第６３／１９１，０３６号の利益を主張する。上記の参照出願の全ての開示は、参照により本明細書に援用される。
本願は、２０２１年５月２０日出願の米国仮出願第６３／１９１，０３６号の利益を主張する。上記の参照出願の全ての開示は、参照により本明細書に援用される。
【0002】
本開示は、一般に基板処理システムに関し、特に、基板処理システムにおけるエッチング制御のための開口を有する可動ディスクに関する。
【背景技術】
【0003】
本明細書に記載の背景技術は、本開示の内容を一般的に提示するためである。現在名前が挙げられている発明者の発明は、本背景技術欄、および出願時の先行技術に該当しない説明の態様において記載される範囲で、本開示に対する先行技術として明示的にも黙示的にも認められない。
【0004】
基板処理ツールは通常、半導体ウエハなどの基板において堆積、エッチング、および他の処理を実施するための複数のステーションを備える。基板上で実施できるプロセスの例は、化学蒸着（ＣＶＤ）プロセス、化学強化プラズマ蒸着（ＣＥＰＶＤ）プロセス、プラズマ強化化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）プロセス、スパッタリング物理蒸着（ＰＶＤ）プロセス）、原子層堆積（ＡＬＤ）、およびプラズマ強化ＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）を含むが、これらに限定されない。基板上で実施できるプロセスのさらなる例は、エッチング（例えば、化学エッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチングなどの）プロセスおよび洗浄プロセスを含むが、これらに限定されない。
【0005】
処理の間、基板は、ステーション内で台座などの基板支持体上に配置される。堆積の間、１つ以上の前駆体を含むガス混合物がステーションに導入され、必要に応じて化学反応を活性化させるためにプラズマが生成されてよい。エッチングの間、エッチングガスを含むガス混合物がステーションに導入され、必要に応じて化学反応を活性化させるためにプラズマが生成されてよい。コンピュータ制御されたロボットは通常、基板が処理される順序で基板を１つのステーションから別のステーションに搬送する。
【発明の概要】
【0006】
処理チャンバは、グリッドおよび第１のディスクを備える。グリッドは複数の孔を含み、処理チャンバ内に配置される。グリッドは、処理チャンバを、プラズマが生成される第１のチャンバと、台座が基板を支持するように構成されている第２のチャンバとに分割する。第１のディスクは、第２のチャンバ内に配置される。第１のディスクは、基板が台座上に支持されたときにグリッドと基板との間で移動可能である。
【0007】
別の特徴では、第１のディスクは、グリッドに平行に移動可能である。
【0008】
別の特徴では、第１のディスクは、プラズマからのイオンが基板に到達するのを阻止する。
【0009】
別の特徴では、第１のディスクは、少なくとも１つ以上の開口を含む。
【0010】
別の特徴では、第１のディスクは、調節可能な開口を含む。
【0011】
別の特徴では、第１のディスクは、調節可能な開口、および固定サイズの第２の開口を含む。
【0012】
別の特徴では、第１のディスクは、ダイアモンドライクカーボン（Ｃ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、クロミウム（Ｃｒ）、ベリリウム（Ｂｅ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、およびチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックからなる群より選択された材料で作られる。
【0013】
別の特徴では、第１のディスクは、基板よりも小さい直径を有する。
【0014】
別の特徴では、処理チャンバはさらに、第２のチャンバに配置された第２のディスクを備える。第２のディスクは、グリッドと基板との間でグリッドに平行に移動可能である。
【0015】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクは、同一平面上にある。
【0016】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクは、同一形状を有する。
【0017】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクは、異なる形状を有する。
【0018】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかは、１つ以上の開口を含む。
【0019】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含む。
【0020】
別の特徴では、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかは、調節可能な開口を含み、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかは、固定サイズの第２の開口を含む。
【0021】
別の特徴では、システムは、処理チャンバと、第１のディスクを動かすためのアクチュエータと、アクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0022】
別の特徴では、システムは、処理チャンバと、グリッドに電圧を供給するための電圧源と、第１のディスクを動かすためのアクチュエータと、グリッドに供給される電圧を制御し、アクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0023】
別の特徴では、システムは、第１のディスクが調節可能な開口を含む処理チャンバと、第１のディスクを動かし、調節可能な開口を調節するためのアクチュエータと、アクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0024】
別の特徴では、システムは、処理チャンバと、第１のディスクおよび第２のディスクをそれぞれ動かすための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0025】
別の特徴では、システムは、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかが調節可能な開口を含む処理チャンバと、第１のディスクおよび第２のディスクをそれぞれ動かし、調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0026】
別の特徴では、システムは、処理チャンバと、第１のディスクを動かすための第１のアクチュエータと、台座を回転させるための第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0027】
別の特徴では、システムは、第１のディスクが調節可能な開口を含む処理チャンバと、第１のディスクを動かし、調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータと、台座を回転させるための第２のアクチュエータと、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0028】
別の特徴では、システムは、処理チャンバと、第１のディスクおよび第２のディスクをそれぞれ動かすための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、台座を回転させるおよび傾ける、の少なくともいずれかを行うための第３のアクチュエータと、第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータ、および第３のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0029】
別の特徴では、システムは、第１のディスクおよび第２のディスクの少なくともいずれかが調節可能な開口を含む処理チャンバと、第１のディスクおよび第２のディスクをそれぞれ動かし、調節可能な開口を調節するための第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータと、台座を回転させるおよび傾ける、の少なくともいずれかを行うための第３のアクチュエータと、第１のアクチュエータ、第２のアクチュエータ、および第３のアクチュエータを制御するためのコントローラとを備える。
【0030】
本開示のさらなる適用分野は、発明を実施するための形態、特許請求の範囲、および図面から明らかになるだろう。発明を実施するための形態および特定の例は、例示のみを目的とし、本開示の範囲を限定する意図はない。
【図面の簡単な説明】
【0031】
本開示は、発明を実施するための形態および添付の図面からより深く理解されるだろう。
【0032】
【図1A】誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を生成して基板を処理する処理チャンバを備える基板処理システムの例。
【0033】
【図1B】容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を生成して基板を処理する処理チャンバを備える基板処理システムの例。
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【0040】
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
図面では、類似および／または同一の要素を識別するために、参照番号は繰り返し用いられてよい。
【発明を実施するための形態】
【0045】
基板処理システムでは、エッチングプロセスを制御するために様々な方法が用いられる。例えば、基板上でエッチングプロセスが実施される処理チャンバは、プラズマが生成される第１のチャンバと、基板が台座上に配置される第２のチャンバとを備えてよい。第１のチャンバと第２のチャンバとの間には、プラズマからのイオンを基板に加速させるためにグリッド（例えば、孔を有するディスクまたはプレート）が配置されてよい。基板においてエッチング均一性を実現するため、通常、プラズマ側から制御が加えられる。例えば、１つ以上の電磁石を用いて電磁（ＥＭ）場がプラズマに印加されてよい。しかし、ＥＭ場が印加されるとき、または変更されるときは、イオン分布が変化するだけでなく、同時にいくつかの他のプラズマパラメータも変化する。２つの異なるＥＭ場設定において、同じプラズマ条件を維持することはできない。さらに、エッチング均一性を調整するために処理チャンバの中央に位置する電磁石が用いられる場合、プラズマ密度は基板の中心領域においてのみ変化し、基板の端では変化しない可能性がある。さらに、ＥＭ場は、イオンの発散、プラズマ電位、およびグリッドフォーカスを変化させる。あるいは、エッチングは、グリッド電圧の調節、処理チャンバ内の流量／圧力を制御することによるイオン散乱の変更などによって制御できる。しかし、同時に１つ以上のプラズマパラメータが変更されるため、これらの技術は、レシピ調整およびチャンバ整合に困難を生じさせる。
【0046】
プラズマ側からエッチングを制御する上記の方法とは異なり、本開示は、プラズマを乱すことなくエッチングを制御するシステムを提供する。本開示は、中心から端までのエッチングプロファイル調整のための独立した調整ノブを提供する。このシステムは、プラズマ特性に影響を及ぼすことなくエッチングプロファイルを任意の所望の形状に調整できる。この調整ノブは、プラズマパラメータを変更せずに基板へのイオン束を調整できる。以下に詳しく説明するように、エッチングプロファイルは、プラズマと基板との間（特に、グリッドと基板との間）にディスクを導入して、一部のイオンが基板に到達するのを阻止することにより任意の所望の形状に調整できる。ディスクは基板を横切って（すなわち、横方向または平行に）移動できる、および／または、基板は回転できる。エッチングが基板上の特定の場所でのみ生じるように、開口がディスクに加えられてよい。レシピを完全なものにするために、異なる基板を用いる代わりに、基板上の異なる位置の開口と位置合わせすることで、多くの異なるプロセス条件が同じ基板上で実施できる。開口を有するディスクおよび有しないディスクの複数のディスクは、組み合わせて用いることができる。本開示のこれらの特徴および他の特徴は、以下に詳しく説明される。
【0047】
本開示は、以下のように構成される。最初に、図１Ａおよび図１Ｂを参照して、１つ以上のディスクを用いることができる基板処理システムの例が示され説明される。図１Ａおよび図１Ｂの処理チャンバで用いられるグリッドの例は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して示され説明される。開口を有する、または有しないディスクの例は、図３および図４を参照して示され説明される。ディスクを用いてエッチング速度を調整することの例は、図５Ａ～６Ｂを参照して示され説明される。異なるプロセス条件下で同じ基板の一部をエッチングするために用いることができる、１つ以上の開口を有するディスクの例は、図７を参照して示され説明される。パターニングされた基板のフィーチャをエッチングするために用いられる複数のディスクを含むシステムの例は、図８を参照して示され説明される。可変開口を有するディスクの例は、図９および図１０を参照して示され説明される。ディスクを横方向に動かし、ディスクの孔のサイズを調節するためのシステムの例は、図１１Ａ～１１Ｄを参照して示され説明される。
【0048】
図１Ａは、本開示による基板処理システム１００を示す。基板処理システム１００は、処理チャンバ１０２を備える。処理チャンバ１０２は、以下に説明するように誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）を生成する。処理チャンバ１０２は、台座１０４を備える。台座１０４は、基部１０６およびステム部１０８を含む。ステム部１０８は、基部１０６の中央領域から垂直方向下向きに延びる。処理の間、基板１１０は基部１０６に配置される。処理の間、基板１１０を台座１０４の基部１０６に固定するために、適したクランプシステム（例えば、真空クランプ）（図示せず）が用いられる。
【0049】
アクチュエータ１１２は、台座１０４のステム部１０８に接続される。アクチュエータ１１２は、２以上の自由度を有する。アクチュエータ１１２は、基板１１０の平面に垂直な軸に沿って台座１０４を垂直に動かすことができる。アクチュエータ１１２は、台座１０４を軸の周りに回転させることもできる。さらにアクチュエータは、台座１０４を軸に対して傾けることができる。
【0050】
処理チャンバ１０２は、処理チャンバ１０２に１つ以上のガスを注入するガス注入器１２０を備える。ガス注入器１２０は、ガス供給システム１２４から１つ以上のガスを受け取る。ガス供給システム１２４は、１つ以上のガス源１３０－１、１３０－２、・・・、および１３０－Ｎ（総称して、ガス源１３０）を含む（Ｎは、正の整数）。ガス源１３０は、弁１３２－１、１３２－２、・・・、および１３２－Ｎ（総称して、弁１３２）ならびにマスフローコントローラ１３４－１、１３４－２、・・・、１３４－Ｎ（総称して、マスフローコントローラ１３４）によってマニホールド１３６に接続される。マニホールド１３６は、ガス注入器１２０に接続される。
【0051】
コイル１４０は、処理チャンバ１０２の上部の周りに配置される。ＲＦ生成システム１４２は、コイル１４０にＲＦ電力を供給する。ＲＦ生成システム１４２は、ＲＦ発生器１４４および整合ネットワーク１４６を含む。ＲＦ発生器１４４は、ＲＦ電力を生成する。整合ネットワーク１４６は、ＲＦ発生器１４４のインピーダンスをコイル１４０のインピーダンスと整合させる。整合ネットワーク１４６は、コイル１４０にＲＦ電力を出力する。コイル１４０の第１の端は、ＲＦ生成システム１４２（すなわち、整合ネットワーク１４６）に接続される。コイル１４０の第２の端は接地される。コイル１４０からのＲＦ電力は、ガス注入器１２０によって処理チャンバ１０２の上部領域に注入された１つ以上のガスに点火して、プラズマ１４８を発生させる。
【0052】
グリッド１５０は、処理チャンバ１０２においてガス注入器１２０と台座１０４との間に配置される。グリッド１５０は基本的に、処理チャンバ１０２を上部チャンバ１６０と下部チャンバ１６２とに分離（すなわち、分割）する。一般に、上部チャンバ１６０および下部チャンバ１６２はそれぞれ、第１のチャンバ１６０および第２のチャンバ１６２と呼ばれてもよい。プラズマ１４８は、上記のように上部チャンバ１６０で生成される。台座１０４および基板１１０は、下部チャンバ１６２に位置する。グリッド１５０は、台座１０４および基板１１０を上部チャンバ１６０のプラズマ１４８から分離する。プラズマ１４８は、下部チャンバ１６２では生成されない。
【0053】
例えば、グリッド１５０は、孔１５２－１、１５２－２、・・・、および１５２－Ｎ（総称して、孔１５２）を有する単一プレートを含んでよい（Ｎは、１よりも大きい整数）。あるいは、図２Ａおよび図２Ｂを参照して示され説明されるように、グリッド１５０は、互いに位置合わせされた孔を有する複数の平行なプレートを含んでよい。グリッド１５０は、複数の取り付けブラケット１５１－１および１５１－２（総称して、取り付けブラケット１５１）、ならびに、対応する留め具１５３－１および１５３－２（総称して、留め具１５３）を用いて処理チャンバ１０２の側壁に取り付けられる。取り付けブラケット１５１は、電気絶縁性を有する。取り付けブラケット１５１は、グリッド１５０を処理チャンバ１０２の側壁から電気的に絶縁する。
【0054】
グリッド１５０は、プラズマ１４８から基板１１０へのイオンの流れを制御するために、電圧源１５４によってバイアスされる。グリッド１５０のバイアスは、図２Ａおよび図２Ｂを参照してさらに詳しく示され説明される。簡単に言うと、電圧源１５４は、グリッド１５０の第１の端に１つ以上の電圧を供給する。グリッド１５０の第２の端は接地される。グリッド１５０に供給された電圧を電圧源１５４によって制御することにより、プラズマ１４８からのイオンは選択したエネルギレベルまで加速できる。選択したエネルギレベルまで加速したイオンは、グリッド１５０の孔１５２を通って下部チャンバ１６２の基板１１０に進む。
【0055】
ロッド１７２に取り付けられたディスク１７０は、アクチュエータ１７４を用いてグリッド１５０と基板１１０との間で横方向に移動できる。アクチュエータ１７４の例は、図１１Ａ～１１Ｄを参照して詳しく示され説明される。ディスク１７０は、プラズマ１４８から基板１１０へのイオンの流れを多くの方法で変更できる。例えば、ディスク１７０は中実（すなわち、開口がない）であってよい。いくつかの例では、ディスク１７０は開口１７６を含んでよい。開口１７６を有する、および有さないディスク１７０の様々な例は、図３～１１Ｄを参照してさらに詳しく示され説明される。
【0056】
簡単に言うと、ディスク１７０は、グリッド１５０を通って下部チャンバ１６２に進んだ一部のイオンが基板１１０に到達して、基板１１０のエッチングプロファイルを変化させるのを選択的に防ぐことができる。いくつかの例では、開口１７６は、グリッド１５０を通過した一部のイオンが基板１１０の選択した領域に流れ続けることを可能にしてよい。よって、基板１１０のエッチングプロファイルは、基板１１０に到達できるイオンを選択的に管理することにより制御できる。
【0057】
ディスク１７０は、低スパッタ材料で作られてよい。そのような材料の非限定的な例は、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ならびに、タンタル（Ｔａ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの重金属（すなわち、プラズマ１４８からのイオンと衝突したときに二次電子放出を発生させない、比較的大きい原子番号の金属）を含む。一般に、ディスク１７０は、ＤＬＣ、Ｔａ、Ｍｏ、アルミニウム（Ａｌ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、クロミウム（Ｃｒ）、ベリリウム（Ｂｅ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、およびチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）セラミックを含む材料で作られてよいが、これらに限定されない。
【0058】
図３～１１Ｄを参照して詳しく示され説明されるように、いくつかの例では、ディスク１７０は、基板１１０と比べて比較的小さいサイズ（例えば、直径）であってよい。他の例では、ディスク１７０は、基板１１０と比べて比較的大きいサイズ（例えば、基板１１０よりもわずかに小さい直径）であってよい。いくつかの例では、ディスク１７０は１つ以上の開口を含んでよい。他の例では、それぞれのアクチュエータによって制御される１つ以上のディスク（開口ありまたは開口なし）は、グリッド１５０と基板１１０との間に配置されてよい。アクチュエータの例は、図１１Ａ～１１Ｄを参照して詳しく示され説明される。いくつかの例では、ディスク１７０は移動し、基板１１０は回転してよい。他の例では、ディスク１７０は移動し、基板１１０は静止状態であってよい、および／または傾けられてよい。これらの特徴は、図３～１１Ｄを参照してさらに詳しく説明される。
【0059】
ポンプ１８０は、弁１８２を介して処理チャンバ１０２に接続される。ポンプ１８０および弁１８２は、処理の間、処理チャンバ１０２の圧力を制御し、処理チャンバ１０２から反応物を排出させてよい。システムコントローラ１９０は、上記の基板処理システム１００の構成部品を制御してよい。
【0060】
図１Ｂは、本開示による基板処理システム２００を示す。基板処理システム２００は、処理チャンバ２０２を備える。処理チャンバ２０２は、以下に説明するように容量結合プラズマ（ＣＣＰ）を生成する。基板処理システム２００のいくつかの構成部品は、先に図１Ａを参照して示され説明された基板処理システム１００の構成部品に類似する。これらの基板処理システム２００の類似部品は、基板処理システム１００で用いられた参照番号と同じ参照番号で示される。これらの構成部品は、簡潔にするために再度の説明はされない。
【0061】
処理チャンバ２０２は、処理チャンバ２０２に処理ガスを導入および分配するシャワーヘッドなどのガス分配装置２０４（以下、シャワーヘッド２０４）を備える。シャワーヘッド２０４は、処理チャンバ２０２の上部プレートに接続された一端を含むステム部を含んでよい。シャワーヘッド２０４の基部は、一般に円筒形で、処理チャンバ２０２の上部プレートから離れた位置でステム部の反対端から径方向外向きに広がる。シャワーヘッド２０４の基部の基板対向面またはフェースプレートは、処理ガスが流れる複数の孔（図示せず）を含む。ガス分配システム１２４のマニホールド１３６は、シャワーヘッド２０４に接続される。
【0062】
シャワーヘッド２０４および台座１０４は、プラズマを生成するためにそれぞれ上部電極および下部電極として用いられる。例えば、ＲＦ生成システム１４２からのＲＦ電力はシャワーヘッド２０４に印加され、台座１０４は接地される。例えば、台座１０４はＤＣ接地もしくはＡＣ接地されてよい、または浮遊状態であってよい。あるいは、ＲＦ生成システム１４２からのＲＦ電力は台座１０４に印加され、シャワーヘッド２０４が接地される。例えば、シャワーヘッド２０４はＤＣ接地もしくはＡＣ接地されてよい、または浮遊状態であってよい。
【0063】
グリッド１５０は、処理チャンバ２０２においてシャワーヘッド２０４と台座１０４との間に配置される。グリッド１５０は基本的に、処理チャンバ２０２を上部チャンバ１６０と下部チャンバ１６２とに分離する。プラズマ１４８は、上記のようにＲＦ電力をシャワーヘッド２０４または台座１０４に印加することによって、上部チャンバ１６０において生成される。基板処理システム２００の残りの構成部品については図１Ａを参照して説明されたため、簡潔にするために繰り返して説明しない。
【0064】
図２Ａおよび図２Ｂは、図１Ａおよび図１Ｂで示した処理チャンバ１０２および２０２で用いられるグリッド１５０の例を示す。図２Ａは、グリッド１５０の複数のプレートの配置、および、電圧源１５４によってグリッド１５０のプレートに供給される電力を概略的に示す。図２Ｂは、グリッド１５０（グリッドアセンブリ１５０またはグリッドシステム１５０とも呼ばれる）を形成するためにフレーム２２０に取り付けられたグリッド１５０のプレートの側断面図を示す。
【0065】
図２Ａでは、例えばグリッド１５０は、互いに平行に配置された３つのプレート１５０－１、１５０－２、および１５０－３を含む。図を簡潔にするために、フレーム２００は図２Ａでは省略され、代わりに図２Ｂで示されている。プレート１５０－１は、プラズマ１４８に面する。プレート１５０－３は、基板１１０に面する。例えば、プレート１５０－１とプレート１５０－２との間の距離ｄ１は、プレート１５０－２とプレート１５０－３との間の距離ｄ２よりも小さい。例えば、ｄ１：ｄ２の比率は約１：２であってよい。プレート１５０－１、１５０－２、および１５０－３の孔１５２は、互いに位置合わせされている。
【0066】
図２Ｂは、フレーム２２０に取り付けられたグリッド１５０の断面図を示す。例えば、プレート１５０－１、１５０－２、および１５０－３は、電気絶縁材料で作られたフレーム２２０に取り付けられて、グリッドアセンブリ（または、グリッドシステム）１５０を形成する。プレート１５０－１、１５０－２、および１５０－３を含むフレーム２２０は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、取り付けブラケット１５１および留め具１５３を用いて処理チャンバ１０２および２０２の側壁に取り付けられる。
【0067】
図２Ａでは、例えば電圧源１５４は、プラズマ１４８からのイオンを加速させるために正ＤＣ電圧＋Ｖ１をプレート１５０－１に印加する。例えば、＋Ｖ１の最大値は約＋２０００Ｖであってよい。電圧源１５４は、イオンを集束するために負ＤＣ電圧－Ｖ２をプレート１５０－２に印加する。例えば、－Ｖ２の最大値は約－１０００Ｖであってよい。プレート１５０－３は、プレート１５０－１および１５０－２の周辺に形成された電場が基板１１０の処理に干渉することを防ぐために接地される。
【0068】
図３～１１Ｄでは、ディスク１７０の様々な構成および配置が示され説明される。これらのディスク１７０の構成および配置は、図１Ａおよび１Ｂで示した処理チャンバ１０２および２０２で採用できる。本開示を通して、ディスク１７０および開口１７６は円形状として示され説明される。しかし、ディスク１７０および開口１７６は他の形状を有してよい。例えば、ディスクおよび開口１７６は多角形であってよい。
【0069】
図３は、ディスク１７０の例を示す。例えば、ディスク１７０は、基板１１０と比べて比較的サイズが小さい。例えば、ディスク１７０の直径は、基板１１０の直径の半分よりも小さい。ディスク１７０は、グリッド１５０と基板１１０との間で、グリッド１５０および基板１１０に平行に移動できる。基板１１０は、ディスク１７０が移動する間に台座１０４を回転させることにより回転することもできる。基板１１０の全表面は、基板１１０を横切って径方向にディスク１７０を動かす、ディスク１７０の速度を制御する、および／または、基板１１０の回転を制御することにより選択的に覆うことができるため、基板１１０のエッチングはより選択的に制御できる。
【0070】
例えば、ディスク１７０は、グリッド１５０を通過した一部のイオンを基板１１０から選択的に妨げるため、ディスク１７０を動かす、および／または、基板１１０を回転させることにより、イオンがエッチングプロセス中の特定時間に基板１１０の特定領域に到達することを防ぐことができる。ディスク１７０を用いてイオンを阻止することは、ディスク１７０で覆われた（遮られた）結果、ディスク１７０によるイオンの妨害によりイオンから衝突されない基板１１０の領域におけるエッチング速度を低減する。図５～８を参照して以下に詳しく説明されるように、ディスク１７０を用いて異なるエッチングプロファイルが基板１１０の上で実現できる。
【0071】
通常、エッチングプロセスは、プラズマ１４８を乱す可能性がある、ガス流、グリッド１５０の加速電圧などを変化させることにより制御される。その一方で、ディスク１７０を用いてエッチングプロセスを制御することは、エッチングプロセスを制御するためにプラズマに関連するパラメータが変更されないため、プラズマ１４８を乱さない。
【0072】
図４は、開口１７６を含むディスク１７０の例を示す。図４の説明は、ディスク１７０が全体的に中実でない、またはイオンを通すこと以外は、図３の説明に類似する。その代わりに、ディスク１７０の中実部分のみがイオンを阻止し、ディスク１７０の開口１７６はイオンを基板１１０まで通過させる。開口１７６は、エッチングプロセスへのさらなる制御を提供し、基板１１０へのさらなるエッチングプロファイルの形成を可能にする。ディスク１７０の中実部分を用いてイオンを阻止することで、ディスク１７０の中実部分で覆われた（遮られた）基板１１０の対応する領域におけるエッチング速度が低減する。反対に、イオンを開口１７６に通過させることで、基板１１０の対応する領域におけるエッチング速度が増加する。
【0073】
開口１７６は、例えのみでディスク１７０の中央に示されている。開口１７６は、その代わりにディスク１７０の他の箇所に位置できる。さらに、開口１７６のサイズ（すなわち、開口１７６の開口部、または開口１７６の開口量）は、図１１Ａ～１１Ｄを参照して以下に詳しく説明するように制御（変更）できる。さらに、図示されていないが、ディスク１７０は複数の開口１７６を含むことができる。複数の開口１７６は、異なる形状（例えば、形およびサイズ）を有することができる。複数の開口１７６は、基板１１０の上で実施されるエッチングプロセスの要件に応じて、ディスク１７０に任意の方法で配置できる。さらにいくつかの例では、ディスク１７０は、１つの調節可能な開口と、固定サイズを有する少なくとも１つの開口とを含むことができる。
【0074】
図５Ａ～６Ｂは、ディスク１７０を異なる方法でグリッド１５０と基板１１０との間で動かすことにより実現できる、基板１１０のエッチング速度調整の例を示す。図５Ａは、ディスク１７０をグリッド１５０と基板１１０との間で動かすことにより実現できる、基板１１０のエッチング速度調整の例を示す。例えば、ディスク１７０は、処理チャンバ（例えば、図１Ａおよび図１Ｂに示した要素１０２または２０２）において基板１１０の上で実施されるエッチングプロセスの間に、以下のように段階的に基板１１０の中央上方から径方向外向きに少しずつ移動できる。
【0075】
例えのみでは、エッチングプロセスの間、ディスク１７０は最初に、全プロセス時間の約１０％にわたって基板１１０の中央上方の第１の位置に保持される。あるいは、全プロセス時間の任意の他の割合が用いられてよい。次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、基板１１０の中央上方から第２の位置まで第１の既定距離だけ径方向外向きに移動する。例えのみでは、第１の既定距離は、基板１１０の半径の約４分の１であってよい。あるいは、第１の既定距離は、基板１１０の半径の任意の他の割合であってよい。例えのみでは、ディスク１７０は、全プロセス時間の約２０％（または、任意の他の割合）にわたって第２の位置に保持される。
【0076】
次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、第２の位置から第３の位置に第２の既定距離だけ径方向外向きに移動する。例えのみでは、第２の既定距離は、基板１１０の半径の約４分の１（または、任意の他の割合）であってよい。例えのみでは、ディスク１７０は、全プロセス時間の約３０％（または、任意の他の割合）にわたって第３の位置に保持される。
【0077】
次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、第３の位置から第４の位置まで第３の既定距離だけ径方向外向きに移動する。例えのみでは、第３の既定距離は、基板１１０の半径の約４分の１（または、任意の他の割合）であってよい。例えのみでは、ディスク１７０は、全プロセス時間の約４０％（または、任意の他の割合）にわたって第４の位置に保持される。
【0078】
また、エッチングプロセスを通して、基板１１０は、ディスク１７０が上記のように移動する間に回転されてよい。上記のディスク１７０の移動は、図５Ｂに示す直線的な中心からエッジまでのエッチング速度調整をもたらす。あるいは、ディスク１７０は、プロセスに応じて、任意の他のエッチング速度調整を実現するために任意の他の方法（方向、移動速度、段階の回数、段階ごとの距離、段階ごとの期間など）で移動してよい。
【0079】
さらに、図５Ａには示されていないが、ディスク１７０は開口１７６を含んでよい。いくつかの例では、開口１７６のサイズは（例えば、以下に図９～１１Ｄを参照して詳しく示され説明されるように）変化してよい。他の例では、基板１１０の上に複雑なエッチングプロファイルを実現するために、（可変サイズまたは固定サイズの）１つ以上の開口１７６を有する、または有さない１つ以上のディスク１７０が（例えば、以下に図８を参照して詳しく示され説明されるように）異なる方法で移動できる。
【0080】
図６Ａは、ディスク１７０をグリッド１５０と基板１１０との間で動かすことにより実現できる、基板１１０のエッチング速度調整の別の例を示す。例えば、ディスク１７０は、処理チャンバ（図１Ａおよび１Ｂに示した要素１０２または２０２）において基板１１０の上で実施されるエッチングプロセスの間、以下のように段階的に基板１１０の中央上方から少しずつ径方向に外向きおよび内向き（すなわち、前後）に移動できる。
【0081】
例えのみでは、エッチングプロセスの間、ディスク１７０は最初に、全プロセス時間の約２５％（または、任意の他の割合）にわたって基板１１０の中央上方の第１の位置に保持される。次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、基板１１０の中央上方から第２の位置まで第１の既定距離だけ径方向外向きに移動する。例えのみでは、第１の既定距離は、基板１１０の半径の何分の１かであってよい。例えば、ディスク１７０は、全プロセス時間の既定割合にわたって第２の位置に保持される。
【0082】
次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、第２の位置から第３の位置まで第２の既定距離だけ径方向内向きに（すなわち、基板１１０の中心に向かって）移動する。例えば、第２の既定距離は、基板１１０の半径の何分の１かであってよい。例えば、ディスク１７０は、全プロセス時間の既定割合にわたって第３の位置に保持される。
【0083】
次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、第３の位置から第４の位置まで第３の既定距離だけ径方向外向きに移動する。例えば、第３の既定距離は、基板１１０の半径の何分の１かであってよい。例えば、ディスク１７０は、全プロセス時間の既定割合にわたって第４の位置に保持される。
【0084】
次に、エッチングプロセスが続いている間に、ディスク１７０は、第４の位置から第５の位置まで第４の既定距離だけ径方向内向きに移動する。例えば、第４の既定距離は、基板１１０の半径の何分の１かであってよい。例えば、ディスク１７０は、全プロセス時間の既定割合にわたって第４の位置に保持される。
【0085】
いくつかの例では、上記したディスク１７０の各移動段階における既定距離は、等しくてよい。他の例では、既定距離は、基板１１０に所望のエッチングプロファイルを形成するように選択されてよい。いくつかの例では、上記したディスク１７０の各移動段階間の全プロセス時間の規定割合は、等しくてよい。他の例では、全プロセス時間の既定割合は、基板１１０に所望のエッチングプロファイルを形成するように選択されてよい。
【0086】
また、エッチングプロセスを通して、基板１１０は、ディスク１７０が上記のように移動する間に回転されてよい。上記したディスク１７０の移動は、図６Ｂに示すＷ形状の速度調整をもたらす。あるいは、ディスク１７０は、プロセスに応じて、任意の他のエッチング速度調整を実現するために任意の他の方法で（例えば、任意の他の移動順序および移動期間を用いて、ならびに／または、方向、移動速度、段階の回数、段階ごとの距離、段階ごとの期間などを変更して）移動してよい。
【0087】
さらに、図６Ａには示されていないが、ディスク１７０は開口１７６を含んでよい。いくつかの例では、開口１７６のサイズは（例えば、以下に図９～１１Ｄを参照して詳しく示され説明されるように）変化してよい。他の例では、基板１１０の上に複雑なエッチングプロファイルを実現するために、（可変サイズまたは固定サイズの）１つ以上の開口１７６を有する、または有さない１つ以上のディスク１７０が（例えば、以下に図８を参照して詳しく示され説明されるように）異なる方法で移動できる。
【0088】
図７は、開口１７６を含むディスク１７０の別の例を示す。例えば、ディスク１７０は、図５Ａ～６Ｂに示したディスク１７０よりも比較的サイズが大きい。例えば、ディスク１７０の直径は、基板１１０の直径よりもわずかに小さくてよい。例えば、ディスク１７０の直径は、基板１１０の直径の半分よりも大きいが基板１１０の直径よりも小さくてよい。ディスク１７０は、グリッド１５０と基板１１０との間で、グリッド１５０および基板１１０に平行に移動できる。
【0089】
ディスク１７０は、異なる位置に移動できる。各位置では、基板１１０の上で異なるエッチングプロセスが実施できる。あるいは、各位置では、同じエッチングプロセスが異なる条件下（例えば、異なるプロセス時間、グリッド１５０の異なる加速電圧など）で実施できる。従って、基板１１０の異なる領域は、異なるエッチングプロセスまたはプロセス条件を用いてエッチングできる。この特徴は、同一基板１１０の上で異なるレシピを試す、またはレシピを微調整するのに役立つ。この特徴は、基板１１０の上に複雑なエッチングプロファイルを形成するのに用いることもできる。
【0090】
例えば、ディスク１７０が第１の位置にあるときは、基板１１０の第１の領域は、第１のプロセスまたは第１のプロセス条件を用いてエッチングされる。次に、ディスク１７０は第２の位置に移動し、基板１１０は、第２のプロセスまたは同じプロセスの第２のプロセス条件を用いてエッチングされる。次に、ディスク１７０は第３の位置に移動し、基板１１０は、第３のプロセスまたは同じプロセスの第３のプロセス条件を用いてエッチングされる。図示されていないが、いくつかの例では、ディスク１７０は複数の開口１７６を含んでよく、１つ以上の開口１７６のサイズは（図９～１１Ｄを参照して示され説明されるように）変更可能であってよい。いくつかの例では、基板１１０は回転してもよい。
【0091】
図８は、エッチングプロセス中にグリッド１５０と基板１１０との間で２つのディスク１７０－１および１７０－２を用いるシステムの例を示す。２つのディスク１７０－１および１７０－２は、それぞれのロッド１７２－１および１７２－２に取り付けられる。２つのディスク１７０－１および１７０－２は、それぞれのアクチュエータを用いて、上記したようにディスク１７０と同様に移動できる。１つのディスクを動かすためのアクチュエータの例は、以下に図１１Ａ～１１Ｄを参照して示され説明される。
【0092】
例えば、２つのディスク１７０－１および１７０－２は、グリッド１５０と基板１１０との間で同一方向または逆方向に移動できる。例えのみで、２つのディスク１７０－１および１７０－２は、同一平面に配置されるように示されている。その代わりに、２つのディスク１７０－１および１７０－２は、グリッド１５０に平行な異なる平面に配置されてよい。さらに、図８には示されていないが、２つのディスク１７０－１および１７０－２の少なくともいずれかは、上記のように１つ以上の開口１７６を含んでよい。２つのディスク１７０－１および１７０－２の少なくともいずれかは、調節可能な開口を含んでよい。２つのディスク１７０－１および１７０－２の少なくともいずれかは、１つの調節可能な開口、および、固定サイズを有する少なくとも１つの開口を含んでよい。さらに、２つのディスク１７０－１および１７０－２ならびにそれぞれの開口は、同一形状（例えば、サイズおよび形）または異なる形状を有してよい。
【0093】
例えのみで、基板１１０はパターニングされ、ピラー２５０－１および２５０－２などの複数のフィーチャを含んでよい。例えのみで、基板１１０は傾斜位置で示される。しかし、図８の教示は、他のフィーチャを含む基板、および、エッチングプロセス中に傾けられない基板（すなわち、２つのディスク１７０－１および１７０－２に平行に保持される基板）にも等しく適用される。
【0094】
例えば、基板１１０は２つのディスク１７０－１および１７０－２に対して傾いているため、ピラー２５２－２は、ピラー２５２－１よりもグリッド１５０に近い。その結果、ピラー２５２－２はピラー２５２－１よりも多くのイオンを受ける。従って、ピラー２５２－２のイオン密度は、ピラー２５２－１のイオン密度よりも高い。
【0095】
ピラー２５０－１および２５０－２の各々は、２つの側面を有する。第１の側面は基板１１０の中心に向き、第２の側面は基板１１０の外径（ＯＤ）に向く。基板１１０の中心に向くピラー２５０－１および２５０－２の第１の側面は、それぞれ２５６－１および２５８－１で示されている。基板１１０のＯＤに向くピラー２５０－１および２５０－２の第２の側面は、それぞれ２５６－２および２５８－２で示されている。
【0096】
基板１１０が傾いているため、基板１１０のＯＤに向いたピラー２５２－２の第２の側面２５８－２は、基板１１０の中心に向いたピラー２５２－２の第１の側面２５６－１よりも多くのイオンを受ける。その結果、基板１１０のＯＤに向いたピラー２５２－２の第２の側面２５８－２は、基板１１０の中心に向いたピラー２５２－２の第１の側面２５６－１よりも多く（すなわち、より高いエッチング速度で）エッチングされる。
【0097】
一般に、基板１１０の様々なエッチングプロファイルは、１つ以上の開口１７６を有する、または有さない１つ以上のディスク１７０を用いる、ディスク１７０を動かす、開口１７６を調節する、および基板１１０を静止位置、回転位置、または傾斜位置で保持することにより実現できる。調節可能な開口、ならびに、ディスク１７０を動かし、開口１７６のサイズを変更するためのシステムの例は、以下に図９～１１Ｄを参照して詳しく説明される。
【0098】
図９および図１０は、調節可能な開口を有するディスクの例を示す。図９は、ディスクの開口サイズを調節するために用いられる機構を有するディスクの例を詳しく示す。開口サイズを調節するのに用いられる機構は、カメラの絞りを調節するのに用いられる機構と同様であってよい。図１０は、開口サイズを調節する関連機構を示さずに調節可能な開口を含むディスクの別の例の概略を示す。
【0099】
図９では、開口を有するディスク１７０の例が示されている。例えば、ディスク１７０は、内側リング３００、外側リング３０２、ならびに、以下に説明されるように内側リング３００および外側リング３０２に取り付けられた複数の調節可能なブレードを備える。内側リング３００は固定されている。外側リング３０２は、内側リング３００に対して回転可能である。
【0100】
例えば、第１の複数のブレード３１０－１、３１０－２、・・・、および３１０－５（総称して、第１のブレード３１０）は、それぞれの第１のピボットアセンブリ３１２－１、３１２－２、・・・、および３１２－５によって内側リング３００に結合される。第１のブレード３１０は、それぞれの第２のピボットアセンブリ３１６－１、３１６－２、・・・、および３１６－５によって外側リング３０２にも結合される。第２の複数のブレード３１４－１、３１４－２、・・・、および３１４－５（総称して、第２のブレード３１４）は、それぞれのピボットアセンブリ（図示せず）によって外側リング３０２に結合される。
【0101】
外側リング３０２が（例えば、図１１Ａ～１１Ｄに示すシステムを用いて）固定内側リング３００に対して回転するときは、第１のブレード３１０および第２のブレード３１４が径方向内向きまたは径方向外向きに動くことで、第１のブレード３１０および第２のブレード３１４によって形成された開口のサイズが変化する。開口の形は、ブレードの数が増えるにつれて円形に近くなる。図１０は、調節可能な開口１７６を有するディスク１７０の別の例を示す。ディスク１７０に調節可能な開口１７６を設けるために、多くの他の種類および配置のブレードが用いられてよい。
【0102】
図１１Ａ～１１Ｄは、ディスク１７０を動かし、ディスク１７０の開口１７６のサイズを調節できるシステム３５０の例を示す。例えば、システム３５０は、次のように、ロッド１７２に平行で、グリッド１５０および基板１１０にも平行な第１の軸に沿って移動できる。システム３５０は、次のように、第１の軸に垂直な第２の軸に沿って開口１７６のサイズを増減させることもできる。
【0103】
システム３５０は、２つのモータを備える。第１のモータ３５２は図１１Ａに示され、第２のモータ３５４は図１１Ｃに示されている。例えば、第１のモータ３５２および第２のモータ３５４は、ステッピングモータであってよい。第１のモータ３５２は、以下に詳しく説明されるように、ロッド１７２およびディスク１７０を第１の軸に沿って直線的に動かす。第２のモータ３５４は、以下に詳しく説明されるように、ロッド１７２を第１の軸の周りに回転させ、開口１７６のサイズを調節する。
【0104】
ディスク１７０が開口１７６を含まないときは、第２のモータ３５４は省略できる。１つ以上のディスク１７０が用いられるときは、各ディスク１７０の動作は、それぞれの第１のモータ３５２によって制御され、各ディスク１７０の開口１７６のサイズは（開口１７６がディスク１７０に含まれる場合）、それぞれの第２のモータ３５４によって制御される。
【0105】
図１１Ａでは、例えば、ロッド１７２は円筒形である。ロッド１７２は、２セットの歯を含む。第１セットの歯３６０は、ロッド１７２の表面積の第１の半分に配置される。ロッド１７２の表面積の第１の半分は、グリッド１５０に面するロッド１７２の上半分を含む。歯３６０は、ロッド１７２の長さに沿って配置される。歯３６０は、弓形である。歯３６０およびその間の溝３６１は、ロッド１７２の上半分に周方向に広がる。
【0106】
図１１Ｂは、図１１Ａで示した線Ａ－Ａに沿って見たロッド１７２の縦断面図を示す。図１１Ｂは、ロッド１７２の上の歯３６０および溝３６１の配置を示す。第１のモータ３５２は、そのシャフト３６４に取り付けられたギア３６２を含む。ギア３６２は、ロッド１７２の第１の端においてロッド１７２の歯３６０と嵌合し、ロッド１７２の長さに平行な第１の軸に沿ってロッド１７２を動かす。
【0107】
図１１Ｃでは、ロッド１７２は第２セットの歯３７０を含む。歯３７０は、ロッド１７２の表面積の第２の半分に配置される。ロッド１７２の表面積の第２の半分は、基板１１０に面したロッド１７２の下半分を含む。歯３７０およびその間の溝３７２は、ロッド１７２の下半分で長軸方向に広がる。
【0108】
図１１Ｄは、図１１Ｃで示した線Ｂ－Ｂに沿って見たロッド１７２の横断面図を示す。図１１Ｄは、ロッド１７２の上の歯３７０および溝３７２の配置を示す。第２のモータ３５４は、そのシャフト３８４に取り付けられたギア３８２を含む。ギア３８２は、ロッド１７２の第１の端において歯３７０と嵌合し、ロッド１７２を第１の軸の周りに回転させる。
【0109】
ロッド１７２の第２端は、ロッド１７２の長さに沿って延びるブラケット３９０を含む。ブラケット３９０は、ディスク１７０の固定内側リング３００に取り付けられる。ディスク１７０の回転可能な外側リング３０２は、外側リング３０２の上部表面の一部に第３セットの歯３９４を含む。ロッド１７２の歯３７０は、外側リング３０２の上部表面上の歯３９４と嵌合する。第２のモータ３５４がギア３８２を回転させるときに、ロッド１７２は第１の軸の周りを回転する。ロッド１７２の回動で外側リング３０２が回転する。外側リング３０２の回転は、第１のブレード３１０および第２のブレード３１４を動かし、次に開口１７６のサイズを調節する。
【0110】
ロッド１７２が第１の軸の周りを回転する間、第１のモータ３５２のギア３６２は、歯３６０と嵌合したままである。第１のモータ３５２が第１の軸に沿ってロッド１７２を動かす間、第２のモータ３５４のギア３８２は歯３７０と嵌合したままであり、歯３７０は歯３９４と嵌合したままである。従って、ロッド１７２は、開口１７６の状態とは独立して（すなわち、開口１７６のサイズを変化させることなく）第１の軸に沿って双方向に移動できる。ロッド１７２はまた、第１の軸に沿ったロッド１７２の直線位置とは独立して第１の軸の周りを回転できる（すなわち、開口１７６のサイズは変更できる）。
【0111】
前記の説明は本質的に単なる例示であり、本開示、その適用、または使用を限定する意図はない。本開示の広義の教示は、様々な形態で実施できる。よって、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検討すれば他の変更例が明らかになるため、本開示の真の範囲はそれほど限定されるべきではない。方法内の１つ以上の工程は、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）実行されて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と上記されているが、本開示の実施形態に関して説明したそれらの特徴の任意の１つ以上は、他の実施形態において実施できる、および／または、他の実施形態の特徴と組み合わせて（その組み合わせが明記されていない場合でも）実施できる。つまり、記載の実施形態は互いに排他的でなく、１つ以上の実施形態の相互の並べ替えは、本開示の範囲内に留まる。
【0112】
要素間（例えば、モジュール間、回路素子間、半導体層間など）の空間的関係および機能的関係は、「接続された」、「嵌合された」、「結合された」、「隣接する」、「近接する」、「上に」、「上方」、「下方」、および「配置された」を含む様々な用語を用いて説明される。上記の開示で第１要素と第２要素との関係が説明されるときは、「直接的」であると明記されない限り、その関係は、第１要素と第２要素との間に他の介在要素が存在しない直接的関係でありうるが、同時に、第１要素と第２要素との間に１つ以上の介在要素が（空間的または機能的に）存在する間接的関係でもありうる。本明細書で用いられる、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を用いる論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味すると解釈されるべきであり、「Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、およびＣのうちの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。
【0113】
いくつかの実施形態では、コントローラは、上記の例の一部でありうるシステムの一部である。かかるシステムは、処理ツール、チャンバ、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、ガス流システムなど）を備える半導体処理装置を含みうる。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、および処理後の動作を制御するための電子機器と統合されてよい。これらの電子機器は「コントローラ」と呼ばれてよく、システムの様々な構成部品または副部品を制御してよい。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、処理ガスの供給、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、高周波（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置動作設定、ツールおよび他の搬送ツールに対するウエハ搬入出、ならびに／または、特定のシステムに接続もしくは結合されたロードロックに対するウエハ搬入出を含む、本明細書に開示されたあらゆるプロセスを制御するようにプログラムされてよい。
【0114】
概して、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）として定義されるチップ、および／または、プログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサまた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、半導体ウエハ上でもしくは半導体ウエハ向けに、またはシステムに対して特定のプロセスを実行するための動作パラメータを定義する様々な個別設定（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よい。いくつかの実施形態では、動作パラメータは、１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／または、ウエハ金型の製造時における１つ以上の処理工程を実現するために、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よい。
【0115】
いくつかの実施形態では、コントローラは、システムと一体化もしくは接続された、そうでなければシステムにネットワーク接続された、もしくはこれらが組み合わされたコンピュータの一部であってよい、またはそのコンピュータに接続されてよい。例えば、コントローラは、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にする「クラウド」内にある、またはファブホストコンピュータシステムの全てもしくは一部であってよい。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にして、製造動作の進捗状況を監視し、過去の製造動作の経歴を調査し、複数の製造動作から傾向または性能の基準を調査して、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理工程を設定する、または新しいプロセスを開始してよい。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、ローカルネットワークまたはインターネットを含みうる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できる。リモートコンピュータは、次にリモートコンピュータからシステムに伝達されるパラメータおよび／もしく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フェースを含んでよい。いくつかの例では、コントローラは、１つ以上の動作中に実施される各処理工程のパラメータを特定するデータ形式の命令を受信する。パラメータは、実施されるプロセスの種類、および、コントローラが接続または制御するように構成されたツールの種類に固有であってよいことを理解されたい。よって、上記のように、コントローラは、例えば互いにネットワーク接続された１つ以上の別々のコントローラを含むことと、本明細書に記載のプロセスおよび制御などの共通の目的に向けて協働することとにより分散されてよい。かかる目的のために分散されたコントローラの例は、遠隔に（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）位置し、協働してチャンバにおけるプロセスを制御する１つ以上の集積回路と連通する、チャンバの１つ以上の集積回路だろう。
【0116】
制限するものではないが、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プラズマエッチングモジュール、堆積チャンバまたは堆積モジュール、スピンリンスチャンバまたはスピンリンスモジュール、金属めっきチャンバまたは金属めっきモジュール、洗浄チャンバまたは洗浄モジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはベベルエッジエッチングモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはＰＶＤモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはＣＶＤモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはＡＬＤモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはＡＬＥモジュール、イオン注入チャンバまたはイオン注入モジュール、トラックチャンバまたはトラックモジュール、ならびに、半導体ウエハの製作および／または製造において関連または使用しうる任意の他の半導体処理システムを含んでよい。
【0117】
上記のように、ツールによって実施される処理工程に応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインタフェース、隣接するツール、近接するツール、工場全体に設置されたツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または、半導体製造工場においてツール位置および／もしくはロードポートに対してウエハ容器を搬入出する材料搬送に用いられるツール、のうちの１つ以上と連通してよい。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【国際調査報告】