特表 2024-524382 半導体処理チャンバアダプタ

(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】2024-07-05

(54)【発明の名称】半導体処理チャンバアダプタ

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240628BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/302 101B

H01L21/31 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023580506

(86)(22)【出願日】2022-06-17

(85)【翻訳文提出日】2024-02-22

(86)【国際出願番号】 US2022034059

(87)【国際公開番号】W WO2023278183

(87)【国際公開日】2023-01-05

(31)【優先権主張番号】17/366,761

(32)【優先日】2021-07-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

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

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】グェン， ソン ティー．

(72)【発明者】

【氏名】シャッツ， ケネス ディー．

(72)【発明者】

【氏名】グエン， アン エヌ．

(72)【発明者】

【氏名】チョン， スンウク

(72)【発明者】

【氏名】パクルスキー， ライアン

(72)【発明者】

【氏名】ワン， アンチョアン

(72)【発明者】

【氏名】リー， ツーホイ

【テーマコード（参考）】

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

5F004AA01

5F004BA03

5F004BA04

5F004BB13

5F004BB18

5F004BC03

5F004BD04

5F045AA08

5F045BB02

5F045DP03

5F045EE01

5F045EF05

5F045EH18

(57)【要約】

例示的な半導体処理システムは処理チャンバを含んでよい。システムは、処理チャンバと結合された遠隔プラズマユニットを含んでよい。システムは、遠隔プラズマユニットと処理チャンバとの間に結合されたアダプタを含んでよい。アダプタは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ得る。遠隔プラズマユニットは、第１の端部でアダプタと結合され得る。アダプタは、アダプタの第１の端部からのアダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、アダプタの第２の端部からのアダプタの長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間の移行部を画定し得る。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理システムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバと結合された遠隔プラズマユニットと、
前記遠隔プラズマユニットと前記処理チャンバとの間に結合されたアダプタと、を備え、
前記アダプタは、第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ、前記遠隔プラズマユニットは、前記第１の端部で前記アダプタと結合され、前記アダプタは、前記アダプタの前記第１の端部からの前記アダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記アダプタの前記第２の端部からの前記アダプタの前記長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとの間の移行部を画定する、半導体処理システム。

【請求項2】

前記アダプタの、前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとの間に画定された前記移行部は、前記アダプタによって画定され、かつ前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとを流体結合する複数の開孔を含む、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項3】

前記複数の開孔のそれぞれの開孔は、約１０ｍｍ以下の断面直径によって特徴付けられる、請求項２に記載の半導体処理システム。

【請求項4】

前記第１の中央チャネルおよび前記第２の中央チャネルは、同様の断面直径によって特徴付けられる、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項5】

前記第２の中央チャネルは、前記アダプタの前記第２の端部からの前記アダプタの前記長さの１０％未満だけ延在する、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項6】

前記アダプタは電気接地に結合されている、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項7】

前記アダプタは、前記第１の端部と前記第２の端部との間に凹状レッジを画定し、前記半導体処理システムは、
前記アダプタの前記凹状レッジ上に設置したシステムハウジングをさらに備え、前記システムハウジングは接地している、請求項６に記載の半導体処理システム。

【請求項8】

前記アダプタの前記第２の端部と結合されたアイソレータをさらに備える、請求項１に記載の半導体処理システム。

【請求項9】

前記アイソレータはセラミックを含む、請求項８に記載の半導体処理システム。

【請求項10】

前記アイソレータと前記処理チャンバとの間に結合されたミキシングマニホールドをさらに備える、請求項８に記載の半導体処理システム。

【請求項11】

前記ミキシングマニホールドは、第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ、前記ミキシングマニホールドは前記第２の端部で前記処理チャンバと結合され、前記ミキシングマニホールドは前記ミキシングマニホールドを通る中央チャネルを画定する、請求項１０に記載の半導体処理システム。

【請求項12】

前記ミキシングマニホールドは、ＲＦ電源と電気的に結合されている、請求項１１に記載の半導体処理システム。

【請求項13】

半導体処理システムであって、
遠隔プラズマユニットと、
処理チャンバであって、
中央チャネルを画定するガスボックス、
第１の表面において前記ガスボックスと結合されている面板、
前記面板の前記第１の表面の反対側の前記面板の第２の表面において前記面板と結合されたスペーサ、および
前記スペーサと前記処理チャンバの処理領域との間に結合されたシャワーヘッドを含む、処理チャンバと、
前記遠隔プラズマユニットと前記処理チャンバとの間に結合されたアダプタと、を備え、
前記アダプタは、第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ、前記遠隔プラズマユニットは、前記第１の端部で前記アダプタと結合され、前記アダプタは、前記アダプタの前記第１の端部からの前記アダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記アダプタの前記第２の端部からの前記アダプタの前記長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとの間の移行部を画定する、半導体処理システム。

【請求項14】

前記ガスボックス上に設置したミキシングマニホールドをさらに備え、前記アダプタは、前記ミキシングマニホールドと前記遠隔プラズマユニットとの間に結合される、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項15】

前記ガスボックス、前記面板、および前記ミキシングマニホールドは、ＲＦ電源と電気的に結合される、請求項１４に記載の半導体処理システム。

【請求項16】

前記アダプタは電気接地に結合され、前記シャワーヘッドは電気接地に結合され、プラズマ領域は前記シャワーヘッドと前記面板との間に画定される、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項17】

前記アダプタの、前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとの間に画定された前記移行部は、前記アダプタによって画定され、かつ前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとを流体結合する複数の開孔を含む、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項18】

前記アダプタは、前記第１の端部と前記第２の端部との間に凹状レッジを画定し、前記半導体処理システムは、
前記アダプタの前記凹状レッジ上に設置したシステムハウジングをさらに備え、前記システムハウジングは接地している、請求項１３に記載の半導体処理システム。

【請求項19】

半導体処理システムであって、
遠隔プラズマユニットと、
処理チャンバであって、
中央チャネルを画定するガスボックス、
第１の表面において前記ガスボックスと結合されている面板であって、前記ガスボックスおよび前記面板はＲＦ電源と結合される、面板、
前記面板の前記第１の表面の反対側の前記面板の第２の表面において前記面板と結合されたスペーサ、および
前記スペーサと前記処理チャンバの処理領域との間に結合されたシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドは電気接地に結合されている、シャワーヘッドを含む、処理チャンバと、
前記遠隔プラズマユニットと前記処理チャンバとの間に結合されたアダプタと、を備え、
前記アダプタは、第１の端部と、前記第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ、前記遠隔プラズマユニットは、前記第１の端部で前記アダプタと結合され、前記アダプタは、前記アダプタの前記第１の端部からの前記アダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記アダプタの前記第２の端部からの前記アダプタの前記長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し、前記アダプタは、前記第１の中央チャネルと前記第２の中央チャネルとの間の移行部を画定し、前記アダプタは電気接地に結合されている、半導体処理システム。

【請求項20】

前記アダプタは前記第１の端部と前記第２の端部との間に凹状レッジを画定し、前記半導体処理システムは、
前記アダプタの前記凹状レッジ上に設置したシステムハウジングをさらに備え、前記システムハウジングは接地している、請求項１９に記載の半導体処理システム。

【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、「ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＣＨＡＭＢＥＲ ＡＤＡＰＴＥＲ」という名称の２０２１年７月２日に出願された米国特許出願第１７／３６６，７６１号の利益および優先権を主張するものであり、この内容全体は参照により本明細書に組み込まれている。

【0002】

本技術は、半導体システム、プロセス、および機器に関する。より具体的には、本技術は、システムおよびチャンバ内で前駆体を供給するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0003】

集積回路は、基板表面上に複雑にパターン化された材料層を生じさせるプロセスによって可能になる。基板上にパターン化材料を生じさせることは、露出した材料を除去するための制御された方法を必要とする。フォトレジストのパターンを下層に転写すること、層を薄くすること、または表面上に既に存在するフィーチャーの横方向寸法を細くすることを含むさまざまな目的のために化学エッチングが使用される。多くの場合、例えば、パターン転写プロセスまたは個々の材料の除去を促進する、ある材料を別の材料よりも速くエッチングするエッチングプロセスを有することが望ましい。そのようなエッチングプロセスは第１の材料に対して選択的であると言われる。材料、回路、およびプロセスの多様性の結果として、エッチングプロセスはさまざまな材料に対する選択性を用いて進展してきた。

【0004】

エッチングプロセスは、プロセスにおいて使用される材料に基づいて、湿式または乾式と呼ばれ得る。湿式ＨＦエッチングでは、他の誘電体および材料よりも酸化ケイ素を優先的に除去する。しかしながら、湿式プロセスでは、一部の制約されたトレンチを貫通することが困難である場合があり、残りの材料が変形してしまうときもあり得る。ドライエッチングプロセスは、複雑なフィーチャーおよびトレンチを貫通し得るが、許容できる上から下までのプロファイルを提供しない場合がある。装置のサイズは次世代の装置では小さくなり続けているため、システムが前駆体をチャンバ内におよびチャンバを通して供給するやり方は、ますます影響を与え得る。処理条件の均一性が、重要性を増し続けるにつれて、チャンバ設計およびシステムセットアップは、生じた装置の品質において重要な役割を果たす場合がある。

【0005】

よって、高品質の装置および構造を生じさせるために使用可能である改善されたシステムおよび方法が必要とされている。これらおよび他の必要性は、本技術によって対処される。

【発明の概要】

【0006】

例示的な半導体処理システムは、処理チャンバを含んでよい。システムは、処理チャンバと結合された遠隔プラズマユニットを含んでよい。システムは、遠隔プラズマユニットと処理チャンバとの間に結合されたアダプタを含んでよい。アダプタは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ得る。遠隔プラズマユニットは、第１の端部でアダプタと結合され得る。アダプタは、アダプタの第１の端部からのアダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、アダプタの第２の端部からのアダプタの長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間の移行部を画定し得る。

【0007】

いくつかの実施形態では、アダプタの、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間に画定された移行部は、アダプタによって画定され、かつ第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとを流体結合する複数の開孔を含み得る。複数の開孔のそれぞれの開孔は、約１０ｍｍ未満の断面直径によって特徴付けられ得る。第１の中央チャネルおよび第２の中央チャネルは同様の断面直径によって特徴付けられ得る。第２の中央チャネルは、アダプタの第２の端部からのアダプタの長さの１０％未満だけ延在し得る。アダプタは電気接地に結合されてよい。アダプタは、第１の端部と第２の端部との間に凹状レッジを画定し得る。半導体処理システムは、アダプタの凹状レッジ上に設置したシステムハウジングを含んでよい。システムハウジングは接地していてよい。システムは、アダプタの第２の端部と結合されたアイソレータを含んでよい。アイソレータは、セラミックであってよい、またはセラミックを含んでよい。システムは、アイソレータと処理チャンバとの間に結合されたミキシングマニホールドを含んでよい。ミキシングマニホールドは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ得る。ミキシングマニホールドは第２の端部で処理チャンバと結合され得る。ミキシングマニホールドはミキシングマニホールドを通る中央チャネルを画定し得る。ミキシングマニホールドは、ＲＦ電源と電気的に結合されてよい。

【0008】

本技術のいくつかの実施形態は、半導体処理システムを包含し得る。システムは遠隔プラズマユニットを含んでよい。システムは処理チャンバを含んでよい。チャンバは中央チャネルを画定するガスボックスを含んでよい。チャンバは、面板を、面板の第１の表面においてガスボックスと結合された状態で含んでよい。チャンバは、面板の第１の表面の反対側の面板の第２の表面において面板と結合されたスペーサを含んでよい。チャンバは、スペーサと処理チャンバの処理領域との間に結合されたシャワーヘッドを含んでよい。システムは、遠隔プラズマユニットと処理チャンバとの間に結合されたアダプタを含んでよい。アダプタは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ得る。遠隔プラズマユニットは、第１の端部でアダプタと結合され得る。アダプタは、アダプタの第１の端部からのアダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、アダプタの第２の端部からのアダプタの長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間の移行部を画定し得る。

【0009】

いくつかの実施形態では、システムは、ガスボックス上に設置したミキシングマニホールドを含んでよい。アダプタは、ミキシングマニホールドと遠隔プラズマユニットとの間に結合されてよい。ガスボックス、面板、およびミキシングマニホールドは、ＲＦ電源と電気的に結合されてよい。アダプタは電気接地に結合されてよい。シャワーヘッドは電気接地に結合されてよい。プラズマ領域はシャワーヘッドと面板との間に画定され得る。アダプタの、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間に画定された移行部は、アダプタによって画定され、かつ第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとを流体結合する複数の開孔を含み得る。アダプタは、第１の端部と第２の端部との間に凹状レッジを画定し得る。半導体処理システムは、アダプタの凹状レッジ上に設置したシステムハウジングを含んでよい。システムハウジングは接地していてよい。

【0010】

本技術のいくつかの実施形態は、半導体処理システムを包含し得る。システムは遠隔プラズマユニットを含んでよい。システムは処理チャンバを含んでよい。処理チャンバは中央チャネルを画定するガスボックスを含んでよい。処理チャンバは、面板を、面板の第１の表面においてガスボックスと結合された状態で含んでよい。ガスボックスおよび面板はＲＦ電源と結合されてよい。チャンバは、面板の第１の表面の反対側の面板の第２の表面において面板と結合されたスペーサを含んでよい。チャンバは、スペーサと処理チャンバの処理領域との間に結合されたシャワーヘッドを含んでよい。シャワーヘッドは電気接地に結合されてよい。システムは、遠隔プラズマユニットと処理チャンバとの間に結合されたアダプタを含んでよい。アダプタは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とによって特徴付けられ得る。遠隔プラズマユニットは、第１の端部でアダプタと結合され得る。アダプタは、アダプタの第１の端部からのアダプタの長さの５０％を上回って延在する第１の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、アダプタの第２の端部からのアダプタの長さの５０％未満だけ延在する第２の中央チャネルを画定し得る。アダプタは、第１の中央チャネルと第２の中央チャネルとの間の移行部を画定し得る。アダプタは電気接地に結合されてよい。いくつかの実施形態では、アダプタは第１の端部と第２の端部との間に凹状レッジを画定し得る。半導体処理システムは、アダプタの凹状レッジ上に設置したシステムハウジングを含んでよい。システムハウジングは接地していてよい。

【0011】

このような技術は、従来のシステムおよび技法よりも多数の利益を提供し得る。例えば、本技術は、従来の設計と比較すると限られた数の構成要素を利用し得る。さらに、複合プラズマシステム用のチャンバ構成要素を構成することによって、寄生プラズマまたは漂遊プラズマが制御または防止され得る。これらのおよび他の実施形態について、それらの利点および特徴の多くと共に、以下の説明および添付の図と併せてより詳細に説明する。

【0012】

開示された技術の性質および利点をさらに理解することは、本明細書および図面の残りの部分を参照することにより実現され得る。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システムの上面図である。

【図2】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理チャンバの概略的な断面図である。

【図3】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理チャンバの一部分の断面図である。

【図4】本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理チャンバの一部分の断面図である。

【図5】本技術のいくつかの実施形態による処理システムを通して前駆体を供給する方法の工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図のいくつかは概略図として含まれている。図が説明のためのものであり、縮尺通りであると具体的に述べられていない限り、縮尺通りと見なすべきではないことは理解されたい。さらに、概略図として、図は理解を助けるために提供され、実際的な表現と比較して全ての面または情報を含まない場合があり、説明のために誇張されたものを含む場合がある。

【0015】

添付の図面において、同様の構成要素および／または特徴は、同じ参照ラベルを有する場合がある。さらに、同じタイプのさまざまな構成要素は、同様の構成要素を区別する文字が参照ラベルの後に続くことによって区別され得る。本明細書において最初の参照ラベルのみが使用される場合、文字にかかわらず最初の参照ラベルが同じである同様の構成要素のいずれにも、この説明が適用可能である。

【0016】

本技術は、半導体製造工程を実行するための半導体処理システム、チャンバ、および構成要素を含む。半導体製造中に実行される多くのドライエッチング工程は、複数の前駆体を伴ってよい。これらのエッチャントは、さまざまなやり方で活性化されかつ組み合わせられると、基板に供給されて、基板の様相を除去または変え得る。在来の処理システムは、堆積またはエッチングなどのための前駆体を複数のやり方で提供し得る。強化された前駆体を提供する１つのやり方は、処理のために、前駆体を処理チャンバを通してウエハなどの基板に供給する前に、遠隔プラズマユニットを通して前駆体の全てを提供することである。しかしながら、このプロセスの問題は、プラズマを点火する電力が、生じる解離の量によって実行されるプロセスに影響を及ぼす場合があることである。例えば、一部のプロセスでは、水素含有前駆体の大量の解離が有益な場合があるが、フッ素含有前駆体の解離量が少なくなると、より制御されたエッチングが可能になり得る。さらに、遠隔プラズマユニットと基板との間の移動量により、再結合はより大きな課題となり得る。

【0017】

在来の処理ではまた、プラズマ処理のために遠隔プラズマ装置を通して１つの前駆体を供給し、もう１つの前駆体をチャンバに直接供給し得る。しかしながら、このプロセスの問題は、前駆体の混合が困難であり得、エッチャント生成に対する適切な制御を提供しない場合があり、ウエハまたは基板に均一なエッチャントを提供しない場合があることである。これによって、プロセスが基板の表面にわたって均一に実行されない場合があり、パターニングおよび形成が続くにつれて、装置の問題を引き起こす場合がある。

【0018】

プラズマ形成のための付加的なプロセスは、チャンバ内、例えば、チャンバ内または処理空間内の遠隔領域内などの容量結合プラズマを生成することを伴い得る。ウエハレベルのプラズマは、繊細なフィーチャーに衝撃を与え、化学エッチングに影響を及ぼす場合がある。処理空間の範囲内で遠隔プラズマを生じさせることは、いくつかの利点を提供し得る。例えば、低電力プラズマを生成してイオン化を制御してよく、この生成が処理される基板により近いため、移動距離による再結合には課題はそれほど大きくない場合がある。さらに、プラズマ核種は、遠隔プラズマユニットからの供給よりも均一に半径方向外方に分布され得、これによって、中央に位置する管を通して前駆体が供給され得る。しかしながら、その他の構成要素は電源と結合されているが、ある特定のリッドスタック構成要素が接地している場合があるチャンバ内にプラズマを生じさせることは、寄生プラズマ形成を増大させ得る。以下にさらに論じられる一例として、ＲＰＳユニットは内部容量結合プラズマよりも低い電力周波数で動作し得るため、ＲＰＳユニットは接地として効果的に動作し得、これによって、チャンバ内の遠隔位置の上流のプラズマ生成が引き起こされ得、構成要素を有害に損傷させるばかりでなく、エッチング均一性に影響を与える場合がある。

【0019】

本技術は、所望の位置以外でのプラズマ生成を限定または防止するように構成される構成要素およびシステムを利用すること、および、システムの柔軟性の向上のために複合プラズマ生成能力を提供するように構成されるチャンバを提供することによって、これらの問題を克服し得る。本技術のシステムはまた、構成要素間の電気的結合を制御して、複合プラズマ生成能力を与える構成要素の構成を含んでよい。

【0020】

残りの開示内容は、開示された技術を利用した、ある特定のエッチングプロセスを一般に特定してはいるが、システムおよび方法が、記載されたチャンバで行われ得る堆積および洗浄プロセスに等しく適用可能であることは、容易に理解されるであろう。従って、この技術は、エッチングプロセスまたはチャンバのみでの使用に関してはそのように限定されるものと考えられるべきではない。本開示では、本技術の実施形態によるこのシステムに対する構成要素の態様および変形例について記載する前に、本技術が使用可能である１つの可能なシステムおよびチャンバについて論じる。

【0021】

図１は、実施形態による、堆積、エッチング、焼成、および硬化チャンバの処理システム１００の１つの実施形態の上面図を示す。この図では、一対の前方開孔型統一ポッド（ＦＯＵＰ）１０２は、ロボットアーム１０４によって受けられ、タンデム部１０９ａ～ｃに位置付けられた基板処理チャンバ１０８ａ～ｆのうちの１つに入れられる前に低圧保持領域１０６に入れられる、さまざまなサイズの基板を提供する。第２のロボットアーム１１０を使用して、基板ウエハを保持領域１０６から基板処理チャンバ１０８ａ～ｆに、およびその逆に輸送してよい。それぞれの基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、周期的層堆積（ＣＬＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学気相堆積（ＣＶＤ）、物理気相堆積（ＰＶＤ）、エッチング、前洗浄、ガス抜き、配向、およびその他の基板プロセスに加えて、本明細書に記載されるドライエッチングプロセスを含むいくつかの基板処理工程を実行するように装備可能である。

【0022】

基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、基板ウエハ上に誘電体膜を堆積、アニーリング、硬化、および／またはエッチングするための１つまたは複数のシステム構成要素を含んでよい。１つの構成では、２対の処理チャンバ、例えば、１０８ｃ～ｄおよび１０８ｅ～ｆを使用して、誘電体材料を基板上に堆積させてよく、第３の対の処理チャンバ、例えば、１０８ａ～ｂを使用して、堆積した誘電体をエッチングしてよい。別の構成では、チャンバの３つの対全て、例えば、１０８ａ～ｆは、基板上の誘電体膜をエッチングするように構成されてよい。記載されたプロセスのいずれか１つまたは複数は、異なる実施形態に示される製造システムから分離したチャンバで実行されてよい。システム１００による誘電体膜用の堆積、エッチング、アニーリング、および硬化チャンバの追加の構成が考えられることは理解されるであろう。

【0023】

図２は、本技術の実施形態による例示的な処理システム２００の概略的な断面図を示す。システム２００は、処理チャンバ２０５と、部分的に示されている遠隔プラズマシステム（「ＲＰＳ」）ユニット２１０とを含み得る。遠隔プラズマユニット２１０は、１つまたは複数の構成要素を有する処理チャンバ２０５と結合され得る。遠隔プラズマユニット２１０は、アダプタ２１５、アイソレータ２２５、およびミキシングマニホールド２３０のうちの１つまたは複数と結合され得る。ミキシングマニホールド２３０は、処理チャンバ２０５の上部と結合されてよく、この入口が処理チャンバ２０５と結合されてよい。

【0024】

アダプタ２１５は、実施形態においてＲＰＳユニットと結合されてよい。アダプタ２１５は、第１の端部２１７と、第１の端部の反対側の第２の端部２１８とによって特徴付けられ得、この場合、ＲＰＳユニット２１０はアダプタ２１５の第１の端部２１７上に設置する。アダプタ２１５は、アダプタ２１５の部分を通る１つまたは複数の中央チャネルを画定し得る。例えば、第１の端部２１７から、中央チャネル２１９、すなわち第１の中央チャネルは、少なくとも部分的に、アダプタ２１５を通って第２の端部２１８の方に延在し得、アダプタ２１５の任意の長さを通して延在し得る。中央チャネル２１９は、アダプタ２１５を通した長さの半分以上に延在し得る。以下にさらに説明されるように、第１の中央チャネルがアダプタの長さの５０％を上回る長さに延在するようにアダプタ２１５を構成することによって、アダプタ内の寄生プラズマ形成が限定または防止され得る。

【0025】

アダプタ２１５は、中央チャネル２１９から、アダプタ２１５を通して少なくとも部分的に延在し得る複数の開孔２２１までの移行部を画定し得る、アダプタ２１５内の第１の中央チャネル２１９の基部を画定し得る。移行は、例えば、アダプタ２１５の第２の端部２１８により近い、アダプタを通る中間点より下の位置で行われ得る。例えば、開孔２２１は、第１の中央チャネル２１９の基部からアダプタ２１５の第２の端部２１８の方へ延在し得、第２の中央チャネル２２３と流体結合するように延在し得る。第２の中央チャネル２２３は、複数の開孔２２１からアダプタ２１５の第２の端部２１８まで延在し得る。第２の中央チャネル２２３は、ＲＰＳユニットからの流れの方向においてアダプタ２１５の長さの約５０％未満だけ延在してよく、アダプタの長さの約４０％未満を、アダプタの長さの約３０％未満を、アダプタの長さの約２０％未満を、アダプタの長さの約１０％未満を、またはこれ未満だけ延在してよい。

【0026】

アダプタを通る第２の中央チャネルの長さを制限することによって、寄生プラズマ形成はアダプタ内に制限され得る。同様に、開孔２２１は、ホロー陰極効果によって開孔内のプラズマ形成を制限するように構成される直径によって特徴付けられ得る。例えば、いくつかの実施形態では、開孔２２１は、中央チャネル２１９の直径の約５０％未満の断面直径によって特徴付けられ得、中央チャネル２１９の直径の約４０％未満、約３０％未満、約２０％未満、約１０％未満、約５％未満、またはこれ未満の直径によって特徴付けられ得る。第２の中央チャネル２２３は、いくつかの実施形態において第１の中央チャネル２１９と同様の断面直径によって特徴付けられ得るが、該直径は、いくつかの実施形態において第１の中央チャネル２１９の直径を上回ってまたは下回ってよい。

【0027】

処理システムにおいて利用されるプラズマ出力に基づいて、開孔２２１は、約１０ｍｍ未満の断面直径によって特徴付けられ得、約９ｍｍ未満、約８ｍｍ未満、約７ｍｍ未満、約６ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、またはこれ未満の断面直径によって特徴付けられ得る。これによって、開孔内のプラズマ生成が制限または防止され得ることで、いくつかの実施形態におけるミキシングマニホールド２３０の上流のプラズマ形成が制御され得る。アダプタ２１５はまた、以下にさらに記載されるようにレッジを画定してよく、該レッジ上に、システムカバーまたはハウジング２２０が示されるように設置されてよい。ハウジングは、示されるように電気接地と結合されてよいため、アダプタ２１５は、本技術のいくつかの実施形態における電気接地と結合されてよい。

【0028】

アダプタ２１５は、セラミックまたは絶縁性材料から作られてよいが、いくつかの実施形態において、アダプタ２１５は、アルミニウムの酸化物、１つまたは複数の表面上の処理されたアルミニウム、またはニッケルまたはニッケルめっきアルミニウムなどのその他の材料を含むアルミニウムから作られてまたはこれを含んでよい。例えば、アダプタ２１５の内面は、遠隔プラズマユニット２１０からのプラズマ放出物によって引き起こされ得る損傷からアダプタ２１５を保護するために１つまたは複数の材料でコーティングされてよい。アダプタ２１５の内面は、例えば、フッ素のプラズマ放出物に対して不活性であり得、かつ例えば、酸化イットリウムまたはチタン酸バリウムを含み得るさまざまな材料で陽極酸化されてよい。

【0029】

アダプタ２１５とはアイソレータ２２５が結合され得、アイソレータ２２５はアダプタ２１５の第２の端部２１８と結合され得る。アイソレータ２２５は、セラミックであってよいまたはセラミックを含んでよく、本技術のいくつかの実施形態においてアダプタ２１５と異なる電位で動作し得るミキシングマニホールド２３０からアダプタ２１５を電気的に絶縁するように動作し得る。アイソレータ２２５は、アイソレータ２２５を通る中央開孔２２７を画定し得る。中央開孔２２７は、アダプタ２１５の第２の中央チャネル２２３に近接した部分からアイソレータ２２５の反対側までアイソレータ２２５を通したテーパ形状によって特徴付けられ得る。第２の中央チャネル２２３に近接する中央開孔２２７の一部分は、第２の中央チャネル２２３の直径に等しいまたはこれと同様の直径によって特徴付けられ得る。中央開孔２２７は、アイソレータ２２５の長さに沿った約１０％以上のテーパの割合によって特徴付けられ得、実施形態において、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、またはそれ以上のテーパの割合によって特徴付けられ得る。

【0030】

ミキシングマニホールド２３０は、第１の端部２３２または第１の表面でアイソレータ２２５と結合されてよく、第１の端部２３２の反対側の第２の端部２３４でチャンバ２０５と結合されてよい。ミキシングマニホールド２３０は、第１の端部２３２から第２の端部２３４まで延在し得かつ前駆体を処理チャンバ２０５内に供給するように構成され得る中央チャネル２３６を画定し得る。ミキシングマニホールド２３０はまた、アダプタ２１５から供給される混合前駆体と共に追加の前駆体を組み込むように構成されてよい。ミキシングマニホールド２３０は、システム内での混合の第２段階を提供し得る。ミキシングマニホールド２３０は、ミキシングマニホールド２３０の側部または側壁に沿ってなど、ミキシングマニホールド２３０の外部に沿ってポートを画定してよい。ミキシングマニホールド２３０はまた、ミキシングマニホールド２３０の第１の表面２３２内に１つまたは複数のトレンチを画定してよく、このトレンチは、ポートから中央チャネル２３６への流体アクセスを提供し得る。

【0031】

中央チャネル２３６は、第１の端部２３２からフレア部まで延在する第１の部分によって特徴付けられ得る。中央チャネル２３６の第１の部分は、円筒形のプロファイルによって特徴付けられ得、アイソレータ２２５の中央開孔２２７の出口と同様のまたはこれを上回る直径によって特徴付けられ得る。フレア部は、実施形態では、約１０％以上、約２０％以上、約３０％以上、約４０％以上、約５０％以上、約６０％以上、約７０％以上、約８０％以上、約９０％以上、約１００％以上、約１５０％以上、約２００％以上、約３００％以上、またはこれ以上のフレアの割合によって特徴付けられ得る。ミキシングマニホールド２３０は、実施形態においてアダプタ２１５と同様のまたは異なる材料から作られてよい。例えば、ミキシングマニホールド２３０は、ミキシングマニホールドの部分に接触し得る全ての前駆体に対して適切な保護を提供し得るニッケルを含んでよい。従来の技術と違って、フッ素プラズマ放出物がミキシングマニホールドの上流で既に混合されている場合があるため、再結合に関連する問題は発生し得ない。例えば、いかなる特定の理論にも縛られることを望むものではないが、ニッケルはフッ素ラジカルの二原子フッ素への再結合を触媒し得、これは従来の技術における基板上での材料損失の一因となり得る。フッ素放出物がニッケル、ニッケルめっき、またはコーティングされた構成要素に供給される前に混合されるとき、フッ素放出物の濃度が低下し、基板レベルでフィーチャーがさらに保護されるため、このプロセスは制限され得る。

【0032】

チャンバ２０５は、積み重ねられた配置のいくつかの構成要素を含んでよい。チャンバスタックは、ガスボックス２４０、ブロッカプレート２５０、面板２６０、スペーサ２６５、オプションのイオン抑制要素２７０、シャワーヘッド２８０、およびリッドスペーサ２８５を含んでよい。構成要素を利用して、前駆体または前駆体のセットをチャンバを通して分布させて、エッチャントまたは他の前駆体の処理用基板２９３への均一な供給を提供し得る。基板２９３は、動作中にまたは特定の動作に対して、異なる実施形態において上昇または降下させてよいペデスタル２９５上に設置されてよい。実施形態では、これらの分配構成要素は、それぞれが少なくとも部分的にチャンバ２０５の外部を画定する積層板であり得る。

【0033】

ガスボックス２４０は、ミキシングマニホールド２３０と結合されたチャンバ入口を画定し得る。中央チャネル２４２は、前駆体をチャンバ２０５内に供給するために、ガスボックス２４０を通して画定され得る。ガスボックスの入口は、ミキシングマニホールド２３０の出口と位置合わせされたサイズにされてよい。例えば、入口および／または中央チャネル２４２は、実施形態においてミキシングマニホールドの出口と同様のまたはより大きい直径によって特徴付けられ得る。中央チャネル２４２は、ガスボックス２４０を通って延在し、かつ１つまたは複数の前駆体を処理チャンバの内部容積内に供給するように構成されてよい。ガスボックス２４０は、上面などの第１の表面２４３と、ガスボックス２４０の底面などの、第１の表面２４３の反対側の第２の表面２４５とを含んでまたはこれらによって特徴付けられてよい。上面２４３には、温度制御用の冷却流体を受けるためのチャネルを画定するヒータまたは溶接物が結合されてよい。

【0034】

ガスボックス２４０の第２の表面２４５は、ブロッカプレート２５０と結合され得、ブロッカプレート２５０には、例えば、ガスボックスが取り付けられまたは結合されてよい。ブロッカプレート２５０は、ガスボックス２４０の突出部の直径に等しいまたは同様の直径によって特徴付けられ得る。ブロッカプレート２５０は、ブロッカプレート２５０を通る複数の開孔を画定し得、そのサンプルのみが示されており、これは、ガスボックスの中央チャネル２４２からエッチャントなどの前駆体の分布を可能にし得、基板への均一な供給のためにチャンバ２０５を通して前駆体を分布させ始めてよい。面板２６０は、第１の表面２６２と、第１の表面２６２の反対側の第２の表面２６４とを含んでよい。面板２６０は、第１の表面２６２においてガスボックス２４０と結合され得ることで、ガスボックスの外側環状部に係合し得る。面板２６０は、ブロッカプレート２５０が配設され得る容積を画定し得る第１の表面２６２の内部における凹部２６３を画定してよく、この中で、ガスボックス２４０および中央チャネル２４２が延在し得る。

【0035】

ブロッカプレートは、前駆体がブロッカプレートを通して分布された後のさらなる分布を可能にするように面板からの距離を保ってよい。いくつかの実施形態では、ガスボックス、ブロッカプレート、および面板の構成要素のうちの１つまたは複数は、ミキシングマニホールドと共に、直接物理的かつ電気的に接触していてよい。構成要素は、面板と他の下流構成要素との間で画定された領域内にプラズマを生成するために構成要素に電力を提供し得る、ＲＦ電源２５５などの電源と電気的に結合されてよい。面板と１つまたは複数の他の構成要素との間に容量結合プラズマを生じさせるために、面板を他の構成要素から電気的に絶縁し得るスペーサ２６５が、面板と他の構成要素との間に配設されてよい。それ故に、スペーサ２６５は、本技術のいくつかの実施形態においてセラミックまたは他の絶縁性材料などの誘電体部品であってよい。

【0036】

イオン抑制要素２７０は、面板２６０の第２の表面２６４に近接して位置付けられてよく、スペーサ２６５の反対側で結合されてよい。イオン抑制要素２７０は、面板２６０と共に、スペーサ２６５によって半径方向に画定されると、処理チャンバ内の遠隔プラズマ領域２６７を画定し得る。この領域は、処理される基板がプラズマ領域２６７で生成されるプラズマ放出物に直接露出され得ないとの観点から、遠隔と称され得る。このように、ウエハのプラズマ衝撃は限定または防止され得る。さらに、イオン抑制要素２７０は、基板を収容するチャンバ２０５の処理領域内へのイオン移動を低減するように構成されてよい。イオン抑制要素２７０は、構造を通る複数の開孔を画定し得る。シャワーヘッド２８０はイオン抑制要素２７０に隣接して配設されてよく、イオン抑制要素はシャワーヘッド２８０上に設置されてよい。任意の多孔板またはマニホールドが本技術の実施形態に含まれ得るが、いくつかの実施形態においてシャワーヘッド２８０は示されるようにデュアルチャネルシャワーヘッドであってよい。シャワーヘッドは、外部ポートまたはチャネルなどから、別個の前駆体が流れ得る中央容積を画定するように共に結合された２つの板を含み得る。処理領域などに面する下板は、容積からの流体アクセスを提供する開孔を画定し得るが、天板は、上板から上流へのアクセスを防止してよい。上板および下板はまた、シャワーヘッドを通して延在するチャネルを生じさせるために軸方向に位置合わせされた孔を画定してよい。このように、シャワーヘッドは、前駆体を上流からシャワーヘッドを通して供給可能にしてよく、前駆体は、前駆体のそれぞれがシャワーヘッドの下板を出て処理領域に入るまで、シャワーヘッドによって画定された内部容積を通して供給される前駆体と相互作用しない場合がある。

【0037】

シャワーヘッド２８０は、基板２９３が半導体加工のために配設され得る処理領域を少なくとも部分的に画定し得るリッドスペーサ２８５上に設置されてよい。リッドスペーサ２８６は、いくつかの実施形態では絶縁性材料または誘電体材料であってよいが、実施形態において、構成要素はまた、伝導性を有してよい。いくつかの実施形態では、イオン抑制要素２７０、シャワーヘッド２８０、およびリッドスペーサ２８５の構成要素のうちの１つまたは複数は、直接物理的および電気的に接触していてよい。構成要素は、内部プラズマ形成を制御し得、かつ電動であってよい面板２６０と、接地され得るイオン抑制要素２７０との間の遠隔プラズマ領域２６７への形成を限定し得る、電気接地に電気的に結合されてよい。それ故に、システム２００は、遠隔プラズマ生成用のＲＰＳユニット、および、プラズマ生成がまた行われ得るチャンバの内部の領域の両方を含んでよい。

【0038】

上記のように、ミキシングマニホールド２３０は、ガスボックス２４０および電力供給電極の他の構成要素と電気的に結合されてよい。しかしながら、アダプタ２１５は接地され得る。いくつかの従来のセットアップでは、そのような構成によって、プラズマを、電力供給電極の動作中にガスボックスの上流に生成することを可能にし得る。これは、構成要素を損傷させる場合があり、遠隔プラズマ領域２６７におけるプラズマ形成に影響を与える場合があることで、エッチングおよび基板上の処理の均一性が低下する場合がある。さらに、ＲＰＳユニットは、多くの場合、容量結合プラズマ電源よりも低い周波数で動作され得、これによって、逆流しているプラズマがＲＰＳユニットに進入し損傷させる可能性がある。例えば、電源２５５が、１つの非限定的な例において１３．５６ＭＨｚなどの任意の数のより高い周波数で動作し得るが、ＲＰＳユニットは、数百キロヘルツ以下などのより低い周波数で動作し得る。ここで論じられる追加の接地を含まない場合がある従来のセットアップでは、ＲＰＳユニットは、動作周波数の不一致により、電力供給電極用の追加の接地経路として効果的に動作し得る。プラズマがその後、上流に生成されてＲＰＳユニットに入る場合があることで、構成要素が損傷する場合がある。しかしながら、本技術は、ガスボックスの上流の構成要素の構成および結合によってこれらの影響を限定または防止し得る。本技術の実施形態の構成による構成要素を利用することによって、アダプタは、ＲＰＳユニットへのプラズマ侵入を防止するために接地していてよく、構成要素は、プラズマ生成を制限または防止するように構成されてよい。

【0039】

図３は、本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システム２００の一部分の断面図を示す。図は、以前に論じた構成要素の追加の態様を示し得、上述された任意の構成要素の任意の特徴、態様、または特性を含み得る。以前に論じたように、ＲＰＳユニット２１０は、アダプタ２１５の第１の端部上に設置されてよく、アダプタ２１５は、アダプタの第２の端部においてアイソレータ２２５と結合されてよい。アダプタ２１５はまた、示されるようなＲＰＳユニット用の嵌合フランジを含み得るアダプタの第１の端部と、以下に論じられるような下部の構成要素用の嵌合フランジを含み得るアダプタの第２の端部との間のレッジ３０５を画定し得る。レッジ３０５は、アダプタの外径からの凹状レッジであってよく、アダプタの長さに沿って、距離を置いて配置されてよく、第１の中央チャネル２１９が画定される一部分に沿って配置されることになる。

【0040】

システムハウジング２２０は、示されるようにレッジ３０５上に設置されてよく、アダプタと結合されてよい。以前に説明したように、システムハウジングは接地していてよく、これによって、アダプタ２１５と結合されるとき、アダプタを電気的に接地し得る。これは、下流電極の動作に基づいてプラズマがＲＰＳユニットにおいて生成されることを制限または防止し得る。システムハウジングは、示されるようなコネクタ３０７などによって、アダプタ２１５と直接結合されてよい。これは構成要素が接触しているままであることを保証し得る。コネクタ３０７は、示されるようなブッシングにおいて設置され得るボルトを含む任意のタイプの結合であってよいが、任意の結合器またはファスナを使用して、構成要素間の物理的接触を維持してよいことは、理解されたい。電気的結合のための対称性を維持するために、いくつかの実施形態では、チャネル３０９がレッジ３０５の周囲に画定され得る。ＲＦストラップまたは他の導電性材料は、チャネル内に設置されてよく、ハウジングとのアダプタに沿った接触を提供し得る。

【0041】

フランジ３１０は、アダプタ２１５の第２の端部で画定されてよく、追加の構成要素との結合を可能にするために１つまたは複数の開孔を画定してよい。示されるように、アダプタ２１５は、アイソレータ２２５およびミキシングマニホールド２３０と共にガスボックス２４０と結合されてよい。エラストマー要素またはＯリングは、動作中に構成要素を流体密封するために構成要素間に配設されてよい。しかしながら、以前に説明したように、アダプタ２１５は接地していてよいが、ミキシングマニホールド２３０およびガスボックス２４０は、プラズマ生成のために電力供給電極として動作するように電源と結合されてよい。短絡を制限するために、本技術のいくつかの実施形態では、システム構成要素を結合するために使用される接続部品は、アダプタ２１５から電気的に絶縁され得る。図示されるように、１つまたは複数の開孔は、ボルト、ファスナ、またはその他の結合部品を受けるように構成要素のそれぞれにおいて画定され得る。しかしながら、ブッシング２１２は、アダプタ２１５のそれぞれの開孔において示されるように設置されかつ凹状になっていてよく、これによって、ボルトと接地したアダプタとの間の接触または電気的結合が制限または防止され得る。さらに、アダプタを通して画定された開孔は、結合部品の直径の少なく２倍以上であり得る直径によって特徴付けられ得、これによって、材料間の電気的短絡が制限され得る。いくつかの実施形態では、ブッシング２１２は、完全に、アダプタにおける開孔を通して延在してよく、アイソレータにまたはアイソレータ内に設置されていてよい。

【0042】

上記のように、接地したアダプタのために、電力供給されたミキシングマニホールドの上流のプラズマ生成は、従来の技術の課題であり得る。しかしながら、本技術は、構成要素内のプラズマの生成を制限するように構成されるアダプタを含み得る。例えば、以前に説明したように、第２の中央チャネル２２３は、ＲＰＳユニットからの流れの方向にアダプタ２１５の長さの約５０％未満、アダプタの長さの約２０％未満、アダプタの長さの約１０％未満、またはそれ未満だけ延在し得、これによって、プラズマ生成の利用可能な空間が制御され得る。例えば、第２の部分の長さは、約５ｃｍ未満で維持され得、約４ｃｍ未満、約３ｃｍ未満、約２ｃｍ未満、約１ｃｍ未満、約９ｍｍ未満、約８ｍｍ未満。約７ｍｍ未満、約６ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、約２ｍｍ未満、またはそれ未満で維持され得、この場合、チャンバは数十トール以下の圧力で動作させてよい。

【0043】

従来の技術でこの電気構成における構成要素に対する距離が長くなったアダプタを利用すると、その領域はホロー陰極効果をもたらし得、この効果によってそのエリア内の電流密度が増大し得る。これは、構成要素内のプラズマ生成を進展させることができるイオン化の向上をもたらす可能性がある。本技術は、上記の範囲のいずれかまでの距離を制限し得、これによって、機能している容量結合電極の動作中のプラズマ生成が制限または防止され得る。間隔を低減させることによって、平均自由工程長は、移行部との衝突前に制御され得、これによって構成要素におけるイオン化が防止され得る。同様に、第１の中央チャネル２１９と第２の中央チャネル２２３との間の移行で画定される開孔２２１は、ホロー陰極効果を防止するサイズに合わせられ得、本技術のいくつかの実施形態において、上に挙げられた範囲のいずれか、例えば、約１０ｍｍ未満、約９ｍｍ未満、約８ｍｍ未満、約７ｍｍ未満、約６ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、またはそれ未満のサイズに合わせられ得る。

【0044】

アイソレータ２２５の中央開孔２２７はまた、電動ミキシングマニホールドと接地したアダプタとの間の容積を生じさせ得る、中央開孔によって画定された空間内でのプラズマ生成の可能性に影響を及ぼす場合がある。それ故に、供給されている電力、およびチャンバが動作し得る圧力に応じて、いくつかの実施形態では、中央開孔２２７は、複数の開孔に変えられてよい。図４は、本技術のいくつかの実施形態による例示的な処理システム２００の一部の断面図を示す。図は、以前に論じた構成要素の追加の態様を示し得、上述した任意の構成要素の任意の特徴、態様、または特性を含み得る。図は、本技術のいくつかの実施形態による追加のアイソレータ構成を示し得る。

【0045】

アイソレータ４０５は、上に論じられるように、アイソレータ２２５の任意の特徴、態様、または特性を含んでよく、以前に記載したように中央開孔の代わりに複数のチャネル４１０を含んでよい。絶縁性アイソレータは容量結合電極間の空間を画定するため、プラズマ生成はアイソレータによって画定された容積で進展し得る。単一の中央に画定された開孔の直径はいくつかの実施形態において短縮し得るが、圧力およびプラズマ電極電力などのチャンバの動作パラメータに応じて、プラズマ生成は、構成要素を通る適切な流れを維持する間は防止されない場合がある。複数のチャネル４１０を含むことによって、アイソレータを通る十分な流れが維持され得、プラズマ生成は防止され得る。例えば、開孔は、アダプタにおける移行で画定された開孔２２１に対する上記の直径のいずれかで維持され得る。さらに、示されるように、チャネル４１０は、アダプタにおける移行において中心軸から任意の開孔２２１を通して横方向にオフセットされ得る。それ故に、いくつかの実施形態において、アダプタの任意の開孔２２１と軸方向に位置合わせされたチャネル４１０はない場合がある。これはさらにまた、衝突前の任意の方向における平均自由行程長を制限し得、これによって、ミキシングマニホールドとアダプタとの間のプラズマ生成が防止され得る。本技術の実施形態による構成要素および構成を利用することによって、ＲＰＳユニットおよび容量結合プラズマは、従来のシステムよりも動作の柔軟性を向上させるために利用され得る。

【0046】

図５は、本技術のいくつかの実施形態によるシステムにおける工程を実行する方法５００の工程を示す。方法５００は、システム２００で実行されてよく、処理の柔軟性の改善を可能し得る一方、エッチャントの損傷から構成要素を保護し、容量結合プラズマ形成中の上流のプラズマ生成を制限する。方法５００は、プラズマ処理のいくつかの工程を含んでよく、例示的なシステムにおいて実行され得る工程を記載したものになり得るが、工程は異なる順序で任意の数のプロセスで実行されてよい。エッチングプロセスについて記載されているが、処理が洗浄工程または堆積工程も同様に包含し得ることは理解されたい。

【0047】

方法５００は、オプションの工程５０５においてＲＰＳユニットにおけるプラズマを形成することを含んでよい。工程５１０において、プラズマ放出物は処理チャンバに流れ込み得る。プラズマ放出物は、ＲＰＳユニットとチャンバとの間に含まれる構成要素のいずれかを流れ得、いくつかの実施形態において、追加の前駆体が、例えば、ミキシングマニホールドなどを通して、構成要素のうちの１つまたは複数に流れ込んで、プラズマ放出物と混合され得る。オプションの工程５１５では、プラズマ放出物および材料は、チャンバを流れて、チャンバ内の、またはチャンバの処理領域内に配設された基板に対する工程を実行し得る。

【0048】

方法５００はまた、工程５２０において処理チャンバ内に、例えば、以前に説明したように、面板とイオン抑制要素との間などに、プラズマを形成することを含んでよい。いくつかの実施形態において、プラズマは、処理チャンバ内に画定された遠隔プラズマ領域内に含有されてよく、プラズマを、以前に説明したようなアイソレータまたはアダプタ内などで遠隔領域から上流に形成することが制限または防止され得る。オプションの工程５２５では、プラズマ放出物は、処理領域に流れ込み得、かつ処理チャンバ、または処理領域内に配設された基板に作用し得る。以前に説明したような構成要素およびチャンバ構成を利用することによって、改善されたプラズマ均一性および処理精度が提供され得る。

【0049】

先の記載には、説明を目的として、本技術のさまざまな実施形態を理解してもらうために多数の詳細が示されている。しかしながら、ある特定の実施形態がこれらの詳細の一部がなくてもまたは追加の詳細によって実践され得ることは、当業者には明らかであろう。

【0050】

いくつかの実施形態を開示してきたが、当業者であれば、実施形態の趣旨から逸脱することなく、さまざまな改良、代替構成、および等価物が使用されてよいことを認識するであろう。さらに、本技術を不必要に不明瞭にすることを回避するために、いくつかの周知のプロセスおよび要素については記載されていない。それ故に、上の記載は、本技術の範囲を限定するものと取られるべきではない。

【0051】

値の範囲が与えられている場合、その範囲の上限と下限との間にあるそれぞれの介在する値も、別段文脈で明確に指示されていない限り、下限の単位の最小端数まで、具体的に開示されることは理解されたい。述べられた範囲内の任意の述べられた値または述べられていない介在する値と、その述べられた範囲内の任意の他の述べられたまたは介在する値との間の任意のより狭い範囲が、包含される。これらのより小さい範囲の上限および下限は、独立してその範囲内に含まれてもよいし、除外されてもよく、述べられた範囲内の任意の具体的に除外された上限または下限に従って、このより小さい範囲内に、上限と下限のいずれか一方が含まれる、両方とも含まれない、または両方とも含まれるようなそれぞれの範囲もまた、本技術の中に包含される。述べられた範囲が、上限および下限の１つまたは両方を含む場合、これらの含まれている上限および下限のいずれか一方または両方を除外した範囲もまた含まれる。

【0052】

本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される際、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別段文脈において明確に指示されない限り、複数の言及を含む。よって、例えば、「ある開孔」への言及は、複数のそのような開孔を含み、「その前駆体」への言及は、１つまたは複数の前駆体および当業者に知られているその等価物への言及などを含む。

【0053】

また、本明細書および以下の特許請求の範囲で使用されるとき、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という語は、述べられた特徴、整数、構成要素、または工程の存在を明示することを意図するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、構成要素、工程、動作、またはグループの存在または追加を排除しない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】