特表 2024-541870 プラズマ半導体処理用のセグメント化されたフォーカスリングおよびセグメント化されたフォーカスリングを使用するように構成された処理ツール

(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】2024-11-13

(54)【発明の名称】プラズマ半導体処理用のセグメント化されたフォーカスリングおよびセグメント化されたフォーカスリングを使用するように構成された処理ツール

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20241106BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20241106BHJP

   C23C 16/509 20060101ALI20241106BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20241106BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/31 C

C23C16/509

H05H1/46 M

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024523442

(86)(22)【出願日】2022-08-25

(85)【翻訳文提出日】2024-04-18

(86)【国際出願番号】 CN2022114823

(87)【国際公開番号】W WO2024040520

(87)【国際公開日】2024-02-29

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510182294

【氏名又は名称】北京北方華創微電子装備有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＢＥＩＪＩＮＧ ＮＡＵＲＡ ＭＩＣＲＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】ＮＯ．８ Ｗｅｎｃｈａｎｇ Ａｖｅｎｕｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｅｃｏｎｏｍｉｃ－Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ａｒｅａ， Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１７６， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】パァン ユイリン

(72)【発明者】

【氏名】ヅァォ ヂィンロォン

【テーマコード（参考）】

2G084

4K030

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

2G084AA05

2G084BB14

2G084CC12

2G084CC13

2G084CC14

2G084CC33

2G084DD02

2G084DD15

2G084DD24

2G084DD37

2G084FF15

4K030CA04

4K030FA03

4K030GA02

4K030JA01

4K030JA04

4K030JA13

4K030JA17

4K030JA19

4K030KA22

4K030KA30

4K030KA41

4K030KA45

4K030LA15

5F004AA01

5F004BA04

5F004BA14

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB25

5F004BD03

5F004BD04

5F004BD05

5F045AA08

5F045AA19

5F045AD01

5F045AE01

5F045BB02

5F045DP03

5F045DQ10

5F045EF05

5F045EH11

5F045EH12

5F045EH17

5F045EH20

5F045EK07

5F045EM05

(57)【要約】

本開示は、プラズマ半導体プロセス、およびそのようなプロセス用の処理ツールに関する。一実施例では、処理ツールは、チャンバ、基板支持体、およびフォーカスリング（ＦＲ）移動アセンブリを含む。基板支持体は、チャンバ内に配置され、支持面を有する。ＦＲ移動アセンブリは、チャンバ内に配置され、フレームと、フレームに機械的に結合されたセグメント支持体とを含む。各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成されている。ＦＲ移動アセンブリは、支持面を横方向に取り囲むように配置された個別のセグメントを支持するように構成されている。ＦＲ移動アセンブリは、（ｉ）セグメント支持体を支持面の平面内および中心部から半径方向と平行な方向に並進させる、ならびに／または（ｉｉ）セグメント支持体を支持面に平行なそれぞれの軸の周りに傾斜させる、ようにさらに構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体処理用の処理ツールであって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持体であって、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する、基板支持体と、
前記チャンバ内に配置されたフォーカスリング移動アセンブリと、を備え、前記フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、前記フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体と、を備え、前記複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成され、前記フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを備え、前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記支持面を横方向に取り囲むように配置された前記複数の個別のセグメントを支持し、前記複数のセグメント支持体をそれぞれの第１の方向に並進させるように構成され、前記それぞれの第１の方向の各第１の方向は、前記支持面の平面内にある前記支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である、
処理ツール。

【請求項2】

前記フレームは、複数の横方向並進ガイドトラックを備え、前記複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、前記複数の横方向並進ガイドトラックのそれぞれの横方向並進ガイドトラックに機械的に結合され、前記それぞれのセグメント支持体は、前記それぞれの横方向並進ガイドトラックに沿って横方向に並進させるように構成されており、
前記フォーカスリング移動アセンブリは、
駆動シャフトを含む駆動モータと、
複数の連結部と、をさらに備え、各連結部は、前記複数のセグメント支持体のそれぞれのセグメント支持体に機械的に結合された第１の端部を有し、前記駆動シャフトに機械的に結合された第２の端部を有し、前記駆動モータは、前記駆動シャフトおよび前記複数の連結部を移動させるように構成され、前記駆動シャフトおよび前記複数の連結部の前記移動は、前記複数のセグメント支持体を前記それぞれの第１の方向に並進させる、
請求項１に記載の処理ツール。

【請求項3】

前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させるようにさらに構成され、前記それぞれの軸の各軸は、前記支持面に平行である、請求項１に記載の処理ツール。

【請求項4】

前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記複数のセグメント支持体を、前記支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの第２の方向に並進させるようにさらに構成されている、請求項１に記載の処理ツール。

【請求項5】

複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに備え、前記複数の前記フォーカスリング電気コネクタの各フォーカスリング電気コネクタは、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの電極に電気的に接続し、電圧を供給するように構成されている、請求項１に記載の処理ツール。

【請求項6】

複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに備え、前記複数の前記フォーカスリング電気コネクタの各対のフォーカスリング電気コネクタは、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの抵抗性熱素子に電気的に接続し、電流を供給するように構成されている、請求項１に記載の処理ツール。

【請求項7】

電源の出力ノードに電圧を出力するように構成された、電源と、
複数の制御回路と、をさらに備え、前記複数の制御回路の各制御回路は、前記電源の前記出力ノードに電気的に結合された入力ノードを有し、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに電気的に結合されるように構成された出力ノードを有し、前記複数の制御回路の各制御回路は、前記電圧の振幅、位相、またはそれらの組み合わせを調整し、前記それぞれの制御回路の前記出力ノードに、対応する調整された電圧を出力するように制御可能である、
請求項１に記載の処理ツール。

【請求項8】

１つ以上のプロセッサと、
記憶された命令を含む非一時的メモリであって、前記１つ以上のプロセッサによって前記命令が実行されると、前記１つ以上のプロセッサに、前記複数の制御回路を制御させて、それぞれの前記振幅、それぞれの前記位相、またはそれらの組み合わせを調整させる、非一時的メモリと、
を備えるコントローラ、
をさらに備える、請求項７に記載の処理ツール。

【請求項9】

半導体処理用の処理ツールであって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置された基板支持体であって、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する、基板支持体と、
前記チャンバ内に配置されたフォーカスリング移動アセンブリと、を備え、前記フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、前記フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体と、を備え、前記複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成され、前記フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを備え、前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記支持面を横方向に取り囲むように配置された前記複数の個別のセグメントを支持し、前記複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させるように構成され、前記それぞれの軸の各軸は、前記支持面に平行である、
処理ツール。

【請求項10】

前記フォーカスリング移動アセンブリは、
駆動シャフトを含む駆動モータと、
複数のリフトピンと、をさらに備え、各リフトピンは、前記駆動シャフトに機械的に結合され、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに接触するように構成され、前記駆動モータは、前記駆動シャフトおよび前記複数のリフトピンを移動させるように構成され、前記駆動シャフトおよび前記複数のリフトピンの前記移動は、前記複数のセグメント支持体を前記それぞれの軸の周りに傾斜させる、請求項９に記載の処理ツール。

【請求項11】

前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記複数のセグメント支持体をそれぞれの方向に並進させるようにさらに構成され、前記それぞれの方向の各方向は、前記支持面の平面内にあって前記支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である、請求項９に記載の処理ツール。

【請求項12】

前記フォーカスリング移動アセンブリは、前記複数のセグメント支持体を、前記支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの方向に並進させるようにさらに構成されている、請求項９に記載の処理ツール。

【請求項13】

複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに備え、前記複数の前記フォーカスリング電気コネクタの各フォーカスリング電気コネクタは、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの電極に電気的に接続し、電圧を供給するように構成されている、請求項９に記載の処理ツール。

【請求項14】

複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに備え、前記複数の前記フォーカスリング電気コネクタの各対のフォーカスリング電気コネクタは、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの抵抗性熱素子に電気的に接続し、電流を供給するように構成されている、請求項９に記載の処理ツール。

【請求項15】

電源の出力ノードに電圧を出力するように構成された、電源と、
複数の制御回路と、をさらに備え、前記複数の制御回路の各制御回路は、前記電源の前記出力ノードに電気的に結合された入力ノードを有し、前記フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに電気的に結合されるように構成された出力ノードを有し、前記複数の制御回路の各制御回路は、前記電圧の振幅、位相、またはそれらの組み合わせを調整し、前記それぞれの制御回路の前記出力ノードに、対応する調整された電圧を出力するように制御可能である、
請求項９に記載の処理ツール。

【請求項16】

１つ以上のプロセッサと、
記憶された命令を含む非一時的メモリであって、前記１つ以上のプロセッサによって前記命令が実行されると、前記１つ以上のプロセッサに、前記複数の制御回路を制御させて、それぞれの前記振幅、それぞれの前記位相、またはそれらの組み合わせを調整させる、非一時的メモリと、
を備えるコントローラ、
をさらに備える、請求項１５に記載の処理ツール。

【請求項17】

半導体処理のための方法であって、
フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることであって、前記半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置され、前記基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置され、前記フォーカスリングの前記複数のリングセグメントは、前記半導体基板を横方向に取り囲み、前記複数のリングセグメントを移動させることは、前記複数のリングセグメントをそれぞれの第１の方向に並進させることを含み、前記それぞれの第１の方向の各第１の方向は、前記支持面の平面内にあって前記支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である、ことと、
前記チャンバ内でプラズマを生成することであって、前記複数のリングセグメントが前記半導体基板に対して前記それぞれの位置にある間、前記半導体基板は前記プラズマに曝される、ことと、
を含む、方法。

【請求項18】

前記複数のリングセグメントを移動させることは、前記複数のリングセグメントをそれぞれの軸の周りに傾斜させることをさらに含み、前記それぞれの軸の各軸は、前記支持面に平行である、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記複数のリングセグメントを移動させることは、前記複数のリングセグメントを、前記支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの第２の方向に並進させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電流を供給することをさらに含み、前記複数のリングセグメントの各リングセグメントは、抵抗加熱素子を含み、前記それぞれの電流は、前記抵抗加熱素子を通って流れる、請求項１７に記載の方法。

【請求項21】

前記複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電圧を印加することをさらに含み、前記複数のリングセグメントの各リングセグメントは、セグメント電極を備える、請求項１７に記載の方法。

【請求項22】

半導体処理のための方法であって、
フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることであって、前記半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置され、前記基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置され、前記フォーカスリングの前記複数のリングセグメントは、前記半導体基板を横方向に取り囲み、前記複数のリングセグメントを移動させることは、前記複数のリングセグメントをそれぞれの軸の周りに傾斜させることを含み、前記軸の各軸は、前記支持面に平行である、ことと、
前記チャンバ内でプラズマを生成することであって、前記複数のリングセグメントが前記半導体基板に対して前記それぞれの位置にある間、前記半導体基板は前記プラズマに曝される、ことと、
を含む、方法。

【請求項23】

前記複数のリングセグメントを移動させることは、前記複数のリングセグメントを前記支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの方向に並進させることをさらに含む、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電流を供給することをさらに含み、前記複数のリングセグメントの各リングセグメントは、抵抗加熱素子を含み、前記それぞれの電流は、前記抵抗加熱素子を通って流れる、請求項２２に記載の方法。

【請求項25】

前記複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電圧を印加することをさらに含み、前記複数のリングセグメントの各リングセグメントは、セグメント電極を備える、請求項２２に記載の方法。

【請求項26】

半導体処理のための方法であって、
処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することであって、フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、前記プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲み、前記第１のプロセス条件は、前記第１の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第１の半径方向距離に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する、ことと、
前記第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する前記第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することであって、前記第１の特性は前記プラズマ半導体プロセスによって形成される、ことと、
前記第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する前記第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することであって、前記第２の特性は前記プラズマ半導体プロセスによって形成される、ことと、
プロセッサベースシステムによって、前記第１の特性および前記第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上で前記プラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することであって、前記第２のプロセス条件は、前記第２の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第２の半径方向距離に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する、ことと、
前記処理ツールを使用して、前記第２の複数の基板上で前記第２のプロセス条件を有する前記プラズマ半導体プロセスを実行することと、
を含む、方法。

【請求項27】

前記第１のプロセス条件は、前記第１の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し、
前記第２のプロセス条件は、前記第２の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応する、
請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記第１のプロセス条件は、前記第１の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し、
前記第２のプロセス条件は、前記第２の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応する、
請求項２６に記載の方法。

【請求項29】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第１のプロファイル角度を含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第２のプロファイル角度を含む、
請求項２６に記載の方法。

【請求項30】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第１の深さを含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第２の深さを含む、
請求項２６に記載の方法。

【請求項31】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板上に堆積された膜の第１の厚さを含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記膜の第２の厚さを含む、
請求項２６に記載の方法。

【請求項32】

半導体処理のための方法であって、
処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することであって、フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、前記プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲み、前記第１のプロセス条件は、前記第１の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する、ことと、
前記第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する前記第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することであって、前記第１の特性は前記プラズマ半導体プロセスによって形成される、ことと、
前記第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する前記第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することであって、前記第２の特性は前記プラズマ半導体プロセスによって形成される、ことと、
プロセッサベースシステムによって、前記第１の特性および前記第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上で前記プラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することであって、前記第２のプロセス条件は、前記第２の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する、ことと、
前記処理ツールを使用して、前記第２の複数の基板上で前記第２のプロセス条件を有する前記プラズマ半導体プロセスを実行することと、
を含む、方法。

【請求項33】

前記第１のプロセス条件は、前記第１の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し、
前記第２のプロセス条件は、前記第２の複数の基板上の前記プラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された前記複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応する、
請求項３２に記載の方法。

【請求項34】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第１のプロファイル角度を含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第２のプロファイル角度を含む、
請求項３２に記載の方法。

【請求項35】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第１の深さを含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記それぞれの基板にエッチングされた凹部の第２の深さを含む、
請求項３２に記載の方法。

【請求項36】

前記第１の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接する前記それぞれの基板上に堆積された膜の第１の厚さを含み、
前記第２の特性は、前記第１の複数の基板の各基板について、前記それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する前記膜の第２の厚さを含む、
請求項３２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

プラズマ処理は、半導体産業において広く普及している。プラズマ半導体プロセスは、材料のエッチング、材料の堆積などに使用されてきた。このようなプラズマプロセスは、半導体基板上の処理品質または得られる特性を向上させることが判明している。例えば、プラズマ化学気相成長法（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＰＥＣＶＤ）は、従来の化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）に比べて、堆積温度の低下、材料純度の向上、ステップカバレッジの改善などの利点を有することが判明している。しかし、プラズマの導入には様々な課題がもたらされている。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

本開示の一実施形態は、半導体処理用の処理ツールを提供する。処理ツールは、チャンバと、基板支持体と、フォーカスリング移動アセンブリとを含む。チャンバは、チャンバ内の内部容積を有する。基板支持体は、チャンバ内に配置される。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する。フォーカスリング移動アセンブリは、チャンバ内に配置される。フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体とを含む。複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを含む。フォーカスリング移動アセンブリは、支持面を横方向に取り囲むように配置された複数の個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの第１の方向に並進させるように構成されている。それぞれの第１の方向の各第１の方向は、支持面の平面内にあって支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である。

【0003】

本開示の別の実施形態は、半導体処理用の処理ツールを提供する。処理ツールは、チャンバと、基板支持体と、フォーカスリング移動アセンブリとを含む。チャンバは、チャンバ内の内部容積を有する。基板支持体は、チャンバ内に配置される。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する。フォーカスリング移動アセンブリは、チャンバ内に配置される。フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体とを含む。複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを含む。フォーカスリング移動アセンブリは、支持面を横方向に取り囲むように配置された複数の個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させるように構成され、それぞれの軸の各軸は、支持面に平行である。

【0004】

本開示の別の実施形態は、半導体処理のための方法を提供する。この方法は、フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることを含む。半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置される。基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置される。フォーカスリングの複数のリングセグメントは、半導体基板を横方向に取り囲む。複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントをそれぞれの第１の方向に並進させることを含む。それぞれの第１の方向の各第１の方向は、支持面の平面内にあって支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である。この方法は、チャンバの処理容積内でプラズマを生成することを含む。複数のリングセグメントが半導体基板に対してそれぞれの位置にある間、半導体基板はプラズマに曝される。

【0005】

本開示の別の実施形態は、半導体処理のための方法を提供する。この方法は、フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることを含む。半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置される。基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置される。フォーカスリングの複数のリングセグメントは、半導体基板を横方向に取り囲む。複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントをそれぞれの軸の周りに傾斜させることを含む。それらの軸の各軸は、支持面に平行である。この方法は、チャンバの処理容積内でプラズマを生成することを含む。複数のリングセグメントが半導体基板に対してそれぞれの位置にある間、半導体基板はプラズマに曝される。

【0006】

本開示の別の実施形態は、半導体処理のための方法を提供する。この方法は、処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１の処理条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲む。第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第１の半径方向距離に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することを含む。第１の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することを含む。第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、プロセッサベースシステムによって、第１の特性および第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上でプラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することを含む。第２のプロセス条件は、第２の複数の半導体基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第２の半径方向距離に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、処理ツールを使用して、第２の複数の基板上で第２のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。

【0007】

本開示の別の実施形態は、半導体処理のための方法を提供する。この方法は、処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１の処理条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲む。第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することを含む。第１の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することを含む。第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、プロセッサベースシステムによって、第１の特性および第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上でプラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することを含む。第２のプロセス条件は、第２の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、処理ツールを使用して、第２の複数の基板上で第２のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。

【0008】

前述の要約は、以下の詳細な説明をより良く理解できるように、本開示の実施例の様々な特徴をかなり大まかに概説したものである。このような実施例のその他の特徴および利点については、後述する。記載された実施例は、添付の特許請求の範囲内にある他の実施例を修正または設計するための基礎として容易に利用され得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

上述の特徴を詳細に理解することができるように、添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照する。

【0010】

【図1】本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理用の処理ツールの概略図である。

【図2A】本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリングのレイアウト図および断面図である。

【図2B】本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリングのレイアウト図および断面図である。

【図3A】本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリングのレイアウト図および断面図である。

【図3B】本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリングのレイアウト図および断面図である。

【図4】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの横方向、半径方向の並進を示すセグメント化されたフォーカスリングのレイアウト図である。

【図5】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング半径方向並進アセンブリの簡略化された断面図である。

【図6】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング半径方向並進アセンブリの斜視図である。

【図7】図５および図６のフォーカスリング半径方向並進アセンブリによる、フォーカスリングセグメントの横方向、半径方向の並進を示す。

【図8】図５および図６のフォーカスリング半径方向並進アセンブリによる、フォーカスリングセグメントの横方向、半径方向の並進を示す。

【図9】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントと半導体基板の端部との間の間隙が、プラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図10】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントと半導体基板の端部との間の間隙が、プラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図11】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの傾斜を示す、セグメント化されたフォーカスリングのフォーカスリングセグメントの断面図である。

【図12】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング傾斜アセンブリの簡略化された断面図である。

【図13A】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング傾斜アセンブリの斜視図である。

【図13B】本開示のいくつかの実施形態による、図１３Ａのフォーカスリング傾斜アセンブリの一部の斜視図である。

【図14】図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリによる、フォーカスリングセグメントの傾斜を示す。

【図15】図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリによる、フォーカスリングセグメントの傾斜を示す。

【図16】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの傾斜がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図17】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの傾斜がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図18】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよびフォーカスリング傾斜サブアセンブリを含むフォーカスリング移動アセンブリを示す。

【図19】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング垂直並進サブアセンブリを含むそれぞれのフォーカスリング移動アセンブリの簡略化された断面図である。

【図20】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング垂直並進サブアセンブリを含むそれぞれのフォーカスリング移動アセンブリの簡略化された断面図である。

【図21】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング垂直並進サブアセンブリを含むそれぞれのフォーカスリング移動アセンブリの簡略化された断面図である。

【図22】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの垂直並進がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図23】本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメントの垂直並進がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。

【図24】本開示のいくつかの実施形態による、図１の処理ツールの無線周波数（Radio Frequency：ＲＦ）電力システムの概略図である。

【図25】本開示のいくつかの実施形態による、図１の処理ツールと共に実装され得るＲＦ電力システムの概略図である。

【図26】本開示のいくつかの実施形態による、プロセッサベースシステムである。

【図27】本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理方法のフローチャートである。

【図28】本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理のための方法のフローチャートである。

【0011】

図面、および添付の詳細な説明は、様々な例の特徴を理解するために提供されるものであり、添付の特許請求の範囲を限定するものではない。図面に図示され、添付の詳細な説明に記載された実施例は、添付の特許請求の範囲内にある他の実施例を修正または設計するための基礎として容易に利用され得る。図面間で共通する同一の要素を指定するために、可能な限り、同一の参照番号が使用される場合がある。図は、関連する要素または特徴を明確に説明するために描かれており、必ずしも縮尺どおりに描かれているわけではない。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図を参照して様々な特徴を説明する。実施例は、図示された全ての態様または利点を有するわけではない。特定の実施例と関連して記載された態様または利点は、必ずしもその実施例に限定されるものではなく、そのように図示されていなくても、またはそのように明示的に記載されていなくても、他の実施例において実施することができる。さらに、本明細書で説明する方法は、特定の動作順序で説明されることがあるが、他の実施例による他の方法は、より多いまたはより少ない動作で、様々な他の順序（例えば、様々な動作の異なる逐次または並列実行を含む）で実施され得る。

【0013】

本開示は、プラズマ半導体プロセス、ならびにプラズマ半導体プロセス用の構成要素および処理ツールに関する。本明細書に記載される本開示のいくつかの実施形態は、複数の個別のフォーカスリングセグメントからなるセグメント化されたフォーカスリングを含む。一般に、フォーカスリングセグメントは、それぞれの横方向、半径方向に並進させることができ、かつ／またはそれぞれの傾斜角度に傾斜させることができる。さらに、本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリングセグメントは、それぞれの垂直方向に並進させることができる。フォーカスリングセグメントの移動および／または位置決めは、半導体基板の端部におけるプラズマの制御に寄与することができる。本明細書に記載される様々な他の実施例は、フォーカスリングセグメントを移動および／または位置決めするように構成されたフォーカスリング移動アセンブリを含む処理ツールを含む。さらに、本明細書に記載される他の実施例は、例えば、このようなセグメント化されたフォーカスリングおよび処理ツールを使用する半導体処理方法を含む。さらなる実施例は、半導体処理の以前の処理の結果に基づいて、半導体基板の後続の処理において実施されるフォーカスリングセグメントの位置を決定するための、半導体処理のための方法を含む。

【0014】

さらに、本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリングセグメントは、無線周波数（ＲＦ）信号などのそれぞれの電圧が印加され得るそれぞれの電極を含み得る。本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリングセグメントは、それぞれの電圧が印加され得るそれぞれの加熱素子を含み得る。処理ツールは、このような電圧をフォーカスリングセグメントに印加するための構成要素を含み得る。プラズマ半導体プロセスは、フォーカスリングセグメントにこのような電圧を印加することを含み得る。

【0015】

半導体プロセスにおけるプラズマの不均一性は、製造されている集積回路（Integrated Circuit：ＩＣ）ダイに欠陥をもたらす可能性がある。プラズマの不均一性は、半導体基板（例えば、ウェハ）の中央部と半導体基板の端部に近接する部分との間で観察されている。かなりの数のＩＣダイが半導体基板の端部に近接して製造されるため、半導体基板の端部におけるプラズマの不均一性は、歩留まりの大きな損失をもたらす可能性がある。

【0016】

半導体基板の中心部と比較して半導体基板の端部における構造的な違いが、半導体基板の中心部と端部との間のプラズマの不均一性に寄与する可能性がある。例えば、半導体基板の端部では、プラズマを含むまたは規定する構造が、半導体基板の中心部とは異なる場合がある。中心部では、プラズマは半導体表面の平坦な横方向の表面によって含まれるまたは規定されるが、垂直な側面を有する端部は、平坦な横方向の表面とは構造的に異なる。このような構造上の差異を軽減するために、半導体基板を取り囲むフォーカスリングが使用されることがあるが、製造公差のためにフォーカスリングと半導体基板との間に間隙が存在することがある。プラズマのプラズマシースが端部の周囲で曲がって間隙に入り込むことがあり、これにより、半導体基板の中心部とは異なる角度で、半導体基板の端部付近にイオン衝撃をもたらす可能性がある。

【0017】

さらに、処理ツールの物理的構造は、プラズマを生成するために使用される電磁場を少なくとも部分的に決定することができる。プラズマが生成される電極間の構造は、電磁場を決定することができる。電極の中心部では、電磁場は無限平面から生成したものとしてモデル化することができ、エッジ効果はないか、またはほとんどない。電極の端部付近では、エッジ効果がより顕著になり、電磁場の指向性を低下させるおよび／または変化させる可能性がある。その結果、半導体基板の端部では、基板の中央部と比較してプラズマ密度が異なる可能性がある。さらに、電極の端部は、処理ツールのチャンバの壁により近く、これにより、中心部と端部との間のプラズマ密度およびイオンエネルギー差をもたらし得る低抵抗電磁ループが生じる可能性がある。

【0018】

本開示のいくつかの実施形態は、プラズマ半導体プロセスに関連するこれらの課題のいくつかに対処および／または軽減することができる。フォーカスリングセグメントの位置を調整することにより、プラズマシースは、半導体基板の中心部に対して端部でより均一な角度のイオン衝撃を引き起こすように調整され得る。さらに、フォーカスリングの電極に電圧を印加することにより、電磁場を局所的に制御してプラズマの均一性を促進することができ、または、フォーカスリングの加熱素子に電圧を印加することにより、プラズマのエネルギーを局所的に制御してプラズマの均一性を促進することができる。本明細書に記載される様々な態様を使用して、他の利点または利益を達成することができる。

【0019】

簡潔さおよび利便性のために、図に示される同様の構成要素は、個別に、または集合的に、同じ基本参照番号で参照される場合がある。図において、このような構成要素のインスタンスは、それぞれのインスタンス識別子（「－＃」の形式）を付加した基本参照番号をラベル付けすることができる。例えば、説明では、ｘ個のウィジェットＺＺＺを参照することがあり、図中のインスタンスは、ＺＺＺ－１、ＺＺＺ－２、．．．ＺＺＺ－ｘとラベル付けされている。説明における構成要素の特定のインスタンスへの参照は、基本参照番号および対応するインスタンス識別子（例えば、ウィジェットＺＺＺ－２のインスタンス）への参照を含む。

【0020】

図１は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理用の処理ツール１００の概略図である。図１は、様々な向きの説明を容易にするためにＸ－Ｙ－Ｚ軸を含み、そのような軸は、他の図でも向きに従って再現される。図１の処理ツール１００は、本明細書に記載される様々な態様を不明瞭にしないように、単純化して図示されている。当業者であれば、処理ツール１００の他の態様を容易に理解するであろう。処理ツール１００は、この例では、容量結合プラズマ（Capacitively Coupled Plasma：ＣＣＰ）処理ツールとして示されている。他の実施例では、処理ツール１００は、誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma：ＩＣＰ）処理ツール、電子サイクロトロン共鳴（Electron Cyclotron Resonance：ＥＣＲ）処理ツール、または他の処理ツールとして構成することができる。当業者であれば、本明細書に記載された態様が、そのような他の処理ツールにも適用可能であることを容易に理解するであろう。処理ツール１００は、スパッタリング、物理気相成長法（Physical Vapor Deposition：ＰＶＤ）、変形二重プラズマ（Modified Double Plasma：ＭＤＰ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、イオンビームエッチング（Ion Beam Etching：ＩＢＥ）、反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching：ＲＩＥ）、および他の半導体プロセスなどのプラズマ半導体プロセスを実行するためのものとすることができる。

【0021】

処理ツール１００は、チャンバ１０２を含む。チャンバ１０２は、チャンバ１０２の内壁によって画定される内部容積１０４を有する。処理ツール１００は、チャンバ１０２の内部容積１０４に配置された基板支持体１０６を含む。基板支持体１０６は、静電チャック（ＥＳＣ）１０８、ミッドプレート１１０、およびベースプレート１１２を含む。図示の構成において、ミッドプレート１１０はベースプレート１１２の上に配置され、ＥＳＣ１０８はミッドプレート１１０の上に配置されている。基板支持体１０６は、ペデスタル１１４上に配置され、ペデスタル１１４によって支持されている。ベースプレート１１２は、ペデスタル１１４上に配置されている。

【0022】

基板支持体１０６は、半導体プロセス中に半導体基板１２０を支持するように構成された支持面１１６を有する。半導体プロセス中、半導体基板１２０は基板支持体１０６の支持面１１６上に配置される。支持面１１６は、図示の例では、ＥＳＣ１０８の上面である。支持面１１６は、図１の図示例では、ｘ－ｙ平面内にある。

【0023】

ＥＳＣ１０８は、チャッキング電極１２２を含む。チャッキング電極１２２は、支持面１１６上の半導体基板１２０をチャッキングするために、直流（Direct Current：ＤＣ）電圧が印加されるように構成されている。ＥＳＣ１０８は、チャッキング電極１２２間の直接接触から電気的に絶縁するために、チャッキング電極１２２を被覆する誘電体材料を含むことができる。誘電体材料は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）など、またはそれらの組み合わせなどの任意の非導電性材料であるか、またはそれらを含むことができる。本開示のいくつかの実施形態では、ＥＳＣ１０８は、電流が流れるように構成された抵抗加熱素子を含み、これにより半導体基板１２０に伝導される熱エネルギーを生成することができる。

【0024】

ミッドプレート１１０は、ｎ個のＲＦ電極１３２を含む。ＲＦ電極１３２は、プラズマを生成および／または制御するために電圧（例えば、ＲＦ信号）が印加されるように構成される。ＲＦ電極１３２は、任意の配置および任意の数の電極を有することができる。複数のＲＦ電極１３２を含むことにより、チャンバ１０２内のプラズマの局所的な制御が達成され得る。ＲＦ電極１３２は、ＲＦ電極１３２の他の構成要素への直接的な電気的接触から電気的に絶縁するために、その上に誘電体材料を有してもよい。本開示のいくつかの実施形態では、ミッドプレート１１０は、半導体基板１２０から熱エネルギーを除去および放散するために、そこを流れる流体（例えば、液体）を有するように構成された流体チャネルを含む。流体チャネルは、冷却器と呼ばれることもある。

【0025】

ベースプレート１１２は、ｎ個のバイアス電極１３６を含む。バイアス電極１３６は、ＲＦ電極１３２の駆動能力を促進するためにバイアス電圧（例えば、ＲＦ信号）が印加されるように構成されている。バイアス電極１３６は、任意の配置および任意の数の電極を有することができる。本開示のいくつかの実施形態では、バイアス電極１３６の数および配置は、ＲＦ電極１３２の数および配置に対応する。本開示のいくつかの実施形態では、ベースプレート１１２は、１つのバイアス電極１３６を有する。バイアス電極１３６は、バイアス電極１３６の他の構成要素への直接的な電気的接触から電気的に絶縁するために、その上に誘電体材料を有してもよい。

【0026】

処理ツール１００は、フォーカスリング移動アセンブリを含む。図１に一般的に示されているように、フォーカスリング移動アセンブリはフレーム１３８を含む。フレーム１３８は、図示の例では、ペデスタル１１４から横方向に突出している。フレーム１３８は、支持面１１６上に配置された半導体基板１２０を横方向に取り囲む、セグメント化されたフォーカスリングを支持するように構成されている。図１に示すように、セグメント化されたフォーカスリングは、フォーカスリング移動アセンブリによって支持され、半導体基板１２０を横方向に取り囲む、ｍ個のフォーカスリングセグメント１４０を含む。後に詳述するように、様々な実施例において、フレーム１３８は、移動可能または固定可能であり得、さらに、基板支持体１０６から分離され得るか、または基板支持体１０６（例えば、ＥＳＣ１０８）に取り付けられ、固定され、および／もしくは、それと一体であり得る。様々な実施例において、フォーカスリング移動アセンブリは、（ｉ）フォーカスリングセグメント１４０を（例えば、支持面１１６に平行なｘ－ｙ平面内で）横方向、半径方向に並進させる、（ｉｉ）フォーカスリングセグメント１４０を（例えば、支持面１１６に垂直な軸に対してそれぞれの角度で）傾斜させる、または（ｉｉｉ）それらの組み合わせを行うように構成されている。様々な実施例において、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリングセグメント１４０を垂直方向に（例えば、支持面１１６に対して垂直なｚ方向に）並進させるようにさらに構成されてもよい。フォーカスリング移動アセンブリの追加の詳細については後述する。

【0027】

処理ツール１００は、チャンバ１０２の内部容積１０４内に配置されたガス分配プレート１４２およびガスシャワーヘッド１４４をさらに含む。ガス分配プレート１４２は開口部を有し、ガスシャワーヘッド１４４は開口部を有する。ガス分配プレート１４２およびガスシャワーヘッド１４４は、接地ノードに電気的に結合されている（例えば、電気的に接地されている）。チャンバ１０２は、ガス供給システム１４８に流体的に結合されたガス注入口１４６を有し、排気システム１５２に流体的に結合されたガス出口１５０を有する。ガス分配プレート１４２およびガスシャワーヘッド１４４は、基板支持体１０６に対してチャンバ１０２の内部容積１０４内に配置され、それにより、半導体プロセス中に、ガスが、ガス供給システム１４８から、ガス注入口１４６を通って、ガス分配プレート１４２を通る開口部を通って、ガスシャワーヘッド１４４を通る開口部を通って、内部容積１０４内の処理容積１５４に流れる。処理容積１５４は、ガスシャワーヘッド１４４と基板支持体１０６との間に配置され、一般に、半導体プロセス中に（処理容積１５４に流入したガスを使用して）プラズマが生成される場所である。基板支持体１０６の支持面１１６上に配置された半導体基板１２０は、半導体プロセス中、処理容積１５４内のプラズマに曝される。その後、ガスはガス出口１５０を通って排気システム１５２に流れ、チャンバ１０２の内部容積１０４から排気され得る。

【0028】

処理ツール１００は、ＤＣ電源１６０および絶縁フィルタ１６２を含む。ＤＣ電源１６０は、ＤＣ電圧を生成して出力するように構成されている。ＤＣ電源１６０の出力ノード（例えば、正出力ノードおよび負出力ノード）は、絶縁フィルタ１６２の入力ノードに電気的に結合され、絶縁フィルタ１６２の出力ノードは、それぞれのチャッキング電極１２２に電気的に結合されている。絶縁フィルタ１６２は、例えばローパスフィルタであってもよい。ＤＣ電源１６０は、半導体基板１２０をチャックおよびリリースするために、選択的にオンおよびオフにすることができる。

【0029】

処理ツール１００は、ＲＦ電源１６４およびｎ個の信号制御回路１６６を含む。ＲＦ電源１６４は、ＲＦ電力発生器およびＲＦ整合ネットワークを含んでもよく、ＲＦ電源１６４の出力ノードにＲＦ電圧（例えば、連続ＲＦ信号および／またはパルスＲＦ信号であってもよいＲＦ信号）を、生成して出力するように構成されている。ＲＦ電源１６４の出力ノードは、信号制御回路１６６のそれぞれの入力ノードに電気的に結合されている。信号制御回路１６６は、ＲＦ電源１６４から受信したＲＦ電圧に基づいて、それぞれの調整されたＲＦ電圧を生成するように個別に制御可能である。それぞれの信号制御回路１６６によって生成される調整されたＲＦ電圧は、受信したＲＦ電圧の調整された振幅（例えば、信号制御回路１６６の利得によって、１より大きい、１に等しい、または１より小さい大きさを有してもよい）を有してもよく、および／または受信されたＲＦ電圧からの位相オフセットを有してもよい。利得および／または位相オフセットは、信号制御回路１６６が実施するように構成される利得および／または位相オフセットのセットからそれぞれ選択可能であってよい。各信号制御回路１６６は、ミッドプレート１１０の対応するＲＦ電極１３２に電気的に結合される出力ノードを有する。各信号制御回路１６６は、それぞれの調整されたＲＦ電圧を出力ノードに出力するように構成されており、したがって、調整されたＲＦ電圧をそれぞれのＲＦ電極１３２に印加することができる。各信号制御回路１６６によって出力されるＲＦ電圧は、処理容積１５４内でプラズマを生成および／または制御する（例えば、局所的に生成および／または制御する）ために、使用することができる。

【0030】

処理ツール１００は、ＲＦ電源１６８およびｎ個の信号制御回路１７２を含む。ＲＦ電源１６８は、ＲＦ電力発生器およびＲＦ整合ネットワークを含んでもよく、ＲＦ電源１６８の出力ノードにＲＦ電圧（例えば、連続ＲＦ信号および／またはパルスＲＦ信号であってもよいＲＦ信号）を、生成して出力するように構成されている。ＲＦ電源１６８の出力ノードは、信号制御回路１７２のそれぞれの入力ノードに電気的に結合されている。信号制御回路１６６と同様に、信号制御回路１７２は、信号制御回路１７２から受信したＲＦ電圧に基づいて、調整されたＲＦ電圧を生成するように個別に制御可能である。それぞれの信号制御回路１７２によって生成される調整されたＲＦ電圧は、受信したＲＦ電圧の調整された振幅（例えば、信号制御回路１７２の利得によって、１より大きい、１に等しい、または１より小さい大きさを有してもよい）を有してもよく、および／または受信されたＲＦ電圧からの位相オフセットを有してもよい。利得および／または位相オフセットは、それぞれの信号制御回路１７２が実施するように構成される利得および／または位相オフセットのセットからそれぞれ選択可能であってよい。各信号制御回路１７２は、ベースプレート１１２の対応するバイアス電極１３６に電気的に結合される出力ノードを有する。ベースプレート１１２が単一のバイアス電極１３６を有する例では、信号制御回路１７２も同様に、単一のバイアス電極１３６に電気的に結合された出力ノードを有する（例えば、追加の信号制御回路１７２は省略されてもよい）。

【0031】

ベースプレート１１２は、この例では、ミッドプレート１１０内のＲＦ電極１３２に強く容量結合され得る。したがって、本開示のいくつかの実施形態によれば、ベースプレート１１２は、信号制御回路１７２によって出力されるＲＦ電圧によってバイアスされ、プラズマを生成するためのＲＦ電極１３２の駆動能力を向上させる。信号制御回路１７２は、動作において、対応するＲＦ電極１３２に印加されるＲＦ電圧に対してそれぞれの目標振幅およびそれぞれの目標位相オフセットを有するそれぞれのＲＦ電圧を出力する。このようなＲＦ電圧がベースプレート１１２のバイアス電極１３６に印加されることで、プラズマを生成し制御するための、ＲＦ電極１３２の駆動能力を向上させることができる。

【0032】

処理ツール１００は、ＲＦ電源１８０およびｍ個の信号制御回路１８２を含む。ＲＦ電源１８０は、ＲＦ電力発生器およびＲＦ整合ネットワークを含んでもよく、ＲＦ電源１８０の出力ノードにＲＦ電圧（例えば、連続ＲＦ信号および／またはパルスＲＦ信号であってもよいＲＦ信号）を、生成して出力するように構成されている。ＲＦ電源１８０の出力ノードは、信号制御回路１８２のそれぞれの入力ノードに電気的に結合されている。信号制御回路１８２はそれぞれ、ＲＦ電源１８０から受信したＲＦ電圧に基づいて、調整されたＲＦ電圧を生成するように個別に制御可能である。それぞれの信号制御回路１８２によって生成される調整されたＲＦ電圧は、受信されたＲＦ電圧の調整された振幅（例えば、信号制御回路１８２の利得によって、１より大きい、１に等しい、または１より小さい大きさを有してもよい）を有してもよく、および／または受信されたＲＦ電圧からの位相オフセットを有してもよい。利得および／または位相オフセットは、それぞれの信号制御回路１８２が実施するように構成される利得および／または位相オフセットのセットからそれぞれ選択可能であってよい。各信号制御回路１８２は、セグメント化されたフォーカスリングの対応するフォーカスリングセグメント１４０の外部電気コネクタ１８６に、電気的に結合される出力ノードを有する。それぞれの信号制御回路１８２は、調整されたＲＦ電圧を出力ノードに出力するように構成されており、したがって、調整されたＲＦ電圧をそれぞれのフォーカスリングセグメント１４０に印加することができる。信号制御回路１８２によって出力されるＲＦ電圧は、半導体基板１２０の端部に近接する処理容積１５４内のプラズマを制御するために使用することができる。

【0033】

処理ツール１００は、コントローラ１９０を含む。コントローラ１９０は、任意のプロセッサベースシステムとすることができ、またはそれを含むことができ、プロセッサベースのシステムは、ハード化されたプロセッサアーキテクチャ、ソフトプロセッサ（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）のプログラマブルファブリック上に実装される）、もしくはそれらの組み合わせであってもよく、またはそれらを含んでもよい。例えば、コントローラ１９０は、コンピュータ、サーバ、プログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ）など、もしくはそれらの組み合わせとすることができ、またはそれらを含むことができる。コントローラ１９０は、処理ツール１００の動作を制御することができ、本明細書に記載されるような処理ツール１００の動作を実施するようにプログラムすることができる。とりわけ、コントローラ１９０は、信号制御回路１６６、１７２、１８２に通信可能に結合されている。コントローラ１９０は、信号制御回路１６６、１７２、１８２を制御するための様々な設定値を実施するようにプログラムされ得る。設定値は、対応する利得および／または位相オフセットを達成するようにそれぞれの制御回路を実施および／または選択的に構成するために、信号制御回路１６６、１７２、１８２に実装することができる。

【0034】

図１の処理ツール１００に関するセグメント化されたフォーカスリング（フォーカスリングセグメント１４０からなる）は、チャンバ１０２内のプラズマを制御するために実装されるものとして説明されているが、セグメント化されたフォーカスリングは、ＩＣＰ処理ツールなどの他の処理ツールにおいて実装されてもよい。本明細書に記載される態様は、プラズマを制御するための他のツールおよび構成に適用可能である。

【0035】

図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ、本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリング２００のレイアウト図および断面図である。図２Ａは、図２Ｂに示される断面２Ｂ－２Ｂを示す。セグメント化されたフォーカスリング２００は、この例では１２個のフォーカスリングセグメント２４０（例えば、図１のフォーカスリングセグメント１４０に対応する）を含む。他の実施例では、他の数のフォーカスリングセグメントが実装されてもよい。

【0036】

各フォーカスリングセグメント２４０は、それぞれの電極２５０を含む。フォーカスリングセグメント２４０の電極２５０は、それぞれの外部電気コネクタ１８６に電気的に結合されており、この外部電気コネクタ１８６は、信号制御回路１８２に電気的に結合されるように構成されている。誘電体材料２５２が電極２５０を被覆している。誘電体材料２５２は、隣接するフォーカスリングセグメント２４０の電極２５０を含む他の構成要素との直接的な電気的接触から、電極２５０を電気的に絶縁することができる。例示的な誘電体材料２５２は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などの任意の非導電性材料、またはそれらの組み合わせを含む。電極２５０は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などの任意の導電性材料（例えば、金属）、またはそれらの組み合わせで形成することができる。

【0037】

それぞれのＲＦ電圧をフォーカスリングセグメント２４０の電極２５０に印加して、プラズマ半導体プロセスにおいて半導体基板１２０の端部に近接する電磁場を制御することができる。複数のフォーカスリングセグメント２４０を使用することにより、電磁場を各フォーカスリングセグメント２４０に近接して局所的に制御することができる。電磁場を制御することにより、半導体基板１２０の端部におけるプラズマを局所的に制御することができ、プラズマの均一性が促進され得る。

【0038】

図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、本開示のいくつかの実施形態による、セグメント化されたフォーカスリング３００のレイアウト図および断面図である。図３Ａは、図３Ｂに示される断面３Ｂ－３Ｂを示す。セグメント化されたフォーカスリング３００は、この例では１２個のフォーカスリングセグメント３４０（例えば、図１のフォーカスリングセグメント１４０に対応する）を含む。他の実施例では、他の数のフォーカスリングセグメントが実装されてもよい。

【0039】

各フォーカスリングセグメント３４０は、それぞれの抵抗加熱素子３５０を含む。フォーカスリングセグメント３４０の抵抗加熱素子３５０は、それぞれの外部電気コネクタ１８６の２つのノード間に電気的に結合されており、この外部電気コネクタ１８６は、信号制御回路１８２に電気的に結合されるように構成されている。抵抗加熱素子３５０は、それぞれの外部電気コネクタ１８６の２つのノード間に電気的に結合されるように、抵抗加熱素子３５０を通って電流が流れ、熱エネルギーを生成するように構成されている。抵抗加熱素子３５０は、それぞれのフォーカスリングセグメント３４０内に蛇行配置で配置されている。誘電体材料３５２が抵抗加熱素子３５０を被覆している。誘電体材料３５２は、隣接するフォーカスリングセグメント３４０の抵抗加熱素子３５０を含む他の構成要素との直接的な電気的接触から、抵抗加熱素子３５０を電気的に絶縁することができる。

【0040】

フォーカスリングセグメント２４０によって熱エネルギーを生成することにより、プラズマ半導体プロセスにおいて半導体基板１２０の端部に近接するプラズマのエネルギーを変化させることができる。フォーカスリングセグメント３４０の抵抗加熱素子３５０に印加されるＲＦ電圧は、そのフォーカスリングセグメント３４０に近接するプラズマのエネルギーを増加させることができる。複数のフォーカスリングセグメント３４０を使用することにより、プラズマの熱エネルギーを各フォーカスリングセグメント３４０に近接して局所的に制御することができる。熱エネルギーを制御することにより、半導体基板１２０の端部におけるプラズマを局所的に制御することができ、プラズマの均一性が促進され得る。

【0041】

本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリングセグメント１４０を（例えば、支持面１１６に平行なｘ－ｙ平面内で）横方向、半径方向に並進させるように構成されたフォーカスリング半径方向並進アセンブリである。図４は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメント１４０の横方向、半径方向の並進を示すセグメント化されたフォーカスリング（フォーカスリングセグメント１４０からなる）のレイアウト図である。各フォーカスリングセグメント１４０は、セグメント化されたフォーカスリングの中心部４０４からそれぞれの横方向、半径方向４０２に沿って（例えば、支持面１１６および／または半導体基板１２０の上面に平行なｘ－ｙ平面内で）並進させることができる。各フォーカスリングセグメント１４０は、支持面１１６および／または半導体基板１２０に最も近接する近位位置４１０に配置され得る。近位位置４１０において、それぞれのフォーカスリングセグメント１４０は、それぞれのフォーカスリングセグメント１４０の内側側壁表面と半導体基板１２０の端部との間に最小の横方向、半径方向の間隙４１２を有することができる。それぞれのフォーカスリングセグメント１４０は、支持面１１６および／または半導体基板１２０から最も遠位の遠位位置４２０に配置され得る。遠位位置４２０において、それぞれのフォーカスリングセグメント１４０は、それぞれのフォーカスリングセグメント１４０の内側側壁表面と半導体基板１２０の端部との間に、最大の横方向、半径方向の間隙４２２を有することができる。フォーカスリング半径方向並進アセンブリは、フォーカスリングセグメントを、それぞれの近位位置４１０から遠位位置４２０までの任意のそれぞれの位置に、横方向、半径方向に並進させ得る。

【0042】

図５は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング半径方向並進アセンブリの簡略化された断面図であり、図６は、フォーカスリング半径方向並進アセンブリの斜視図である。この例におけるフォーカスリング半径方向並進アセンブリは、６つのフォーカスリングセグメント１４０を支持し移動させるように構成されている。他の例では、フォーカスリング半径方向並進アセンブリは、任意の数のフォーカスリングセグメント１４０を支持するように構成され得る。図５には、半導体基板１２０、フォーカスリングセグメント１４０、ＥＳＣ１０８、ペデスタル１１４、およびコントローラ１９０が、文脈のために示されている。

【0043】

フォーカスリング半径方向並進アセンブリは、駆動シャフト５０４を有するモータ５０２、垂直ブラケット５０８を有するフレーム５０６、横方向並進ガイドトラック５１０、セグメント支持体５１２、および連結部５１４を含む。モータ５０２は、駆動シャフト５０４を（例えば、Ｚ方向に沿って）垂直に突出および後退させるように構成されている。本開示のいくつかの実施形態では、モータ５０２は、ステッピングモータ（例えば、ヘリカルステッピングモータ）、空気圧モータ、またはリニアアクチュエータ／駆動モータであり、他の例では、モータ５０２は、他のタイプのモータであり得る。モータ５０２は、コントローラ１９０に通信可能に結合されており、コントローラ１９０は、モータ５０２の動作を制御するように構成されている。

【0044】

モータ５０２は、図示例ではフレーム５０６上に配置され、フレーム５０６によって支持されている。他の実施例では、モータ５０２とフレーム５０６は分離され、かつ相対的に固定されていてもよい。例えば、フレーム５０６は基板支持体１０６に取り付けられるか、または基板支持体１０６と一体であってもよく、モータ５０２はペデスタル１１４に固定的に配置されてもよい。

【0045】

フレーム５０６は、フレーム５０６の縁部に沿ったそれぞれの位置に配置された垂直ブラケット５０８を有する。垂直ブラケット５０８は、フレーム５０６から垂直方向に（例えば、Ｚ方向に）突出している。それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０は、それぞれの垂直ブラケット５０８上に（例えば、支持面１１６に近接する垂直ブラケット５０８の上部に）配置されている。それぞれのセグメント支持体５１２は、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に、機械的に結合または取り付けられている。横方向並進ガイドトラック５１０は、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に沿ってそれぞれのセグメント支持体５１２の横方向、半径方向の並進を可能にするように配置され、それぞれのセグメント支持体５１２に機械的に結合されている。

【0046】

各連結部５１４は、それぞれのセグメント支持体５１２と駆動シャフト５０４との間に機械的に結合されている。連結部５１４は、ピン５１６または他のヒンジ結合を介してセグメント支持体５１２および駆動シャフト５０４に機械的に結合されている。図示されているように、連結部５１４の第１の端部は、ピン５１６を介してそれぞれのセグメント支持体５１２に機械的に結合され、第２の端部（例えば、それぞれの第１の端部の反対側）は、ピン５１６を介して駆動シャフト５０４に機械的に結合されている。連結部５１４（およびピン５１６）は、駆動シャフト５０４の垂直方向の並進（例えば、ｚ方向に沿って）を、フォーカスリングセグメント１４０の横方向、半径方向の並進（例えば、セグメント化されたフォーカスリングの中心部から半径方向のｘ－ｙ平面内）に変えるように構成されている。

【0047】

図７および図８は、図５および図６のフォーカスリング半径方向並進アセンブリによる、フォーカスリングセグメント１４０の横方向、半径方向の並進を示す。図７を参照すると、駆動シャフト５０４はモータ５０２から突出した位置にあり、これによりセグメント支持体５１２は、（連結部５１４を介して）それぞれの遠位横方向、半径方向位置になる。セグメント支持体５１２がそれぞれの遠位横方向、半径方向位置にあることにより、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０の端部との間に、それぞれの最大の横方向、半径方向間隙４２２が生じる。

【0048】

図８を参照すると、駆動シャフト５０４は、モータ５０２の作動によって垂直方向に移動８０２して後退した位置になり、これによりセグメント支持体５１２は、（連結部５１４を介して）それぞれの近位横方向、半径方向位置になる。セグメント支持体５１２がそれぞれの近位横方向、半径方向位置にあることにより、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０の端部との間に、それぞれの最小の横方向、半径方向間隙４１２が生じる。

【0049】

一般に、モータ５０２が駆動シャフト５０４を図７の突出した位置に移動させるように動作すると、連結部５１４は、駆動シャフト５０４の垂直方向の移動（例えば、上方移動）を、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に沿って並進するセグメント支持体５１２の外向きの横方向、半径方向の並進に変える。したがって、駆動シャフト５０４を突出した位置に向けて移動させるモータ５０２は、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０との間の間隙を拡大するように動作する。モータ５０２が駆動シャフト５０４を図８の後退した位置に移動させるように動作すると、連結部５１４は、駆動シャフト５０４の垂直方向の移動（例えば、下方移動）を、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に沿って並進するセグメント支持体５１２の内向きの横方向、半径方向の並進に変える。したがって、駆動シャフト５０４を後退した位置に向けて移動させるモータ５０２は、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０との間の間隙を縮小するように動作する。

【0050】

図９および図１０は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０の端部との間の間隙が、プラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。図９および図１０は、（図１の処理ツール１００に配置されたような）半導体基板１２０およびフォーカスリングセグメント１４０の断面図である。図９では、横方向、半径方向の間隙９０２が半導体基板１２０とフォーカスリングセグメント１４０との間にあり、図１０では、横方向、半径方向の間隙１００２が半導体基板１２０とフォーカスリングセグメント１４０との間にある。図９の横方向、半径方向の間隙９０２は、図１０の横方向、半径方向の間隙１００２よりも大きい。図９では、プラズマシース９１２は半径方向の間隙９０２に窪み、図１０において、プラズマシース１０１２は半径方向の間隙１００２に窪む。プラズマシース９１２は、プラズマシース１０１２が図１０の半径方向の間隙１００２に窪むよりも大きく、図９の半径方向の間隙９０２に窪む。図９および図１０では、プラズマシース９１２、１０１２は、半導体基板１２０の中心において概ね平坦であり、したがって、半導体基板１２０の中心部上のプラズマからのイオン衝撃９１４、１０１４は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。図９では、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース９１２は、プラズマシース９１２が半径方向の間隙９０２に窪むにつれて湾曲し、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃９１６は、半導体基板１２０の上面に対して概してオフノーマル（例えば、法線からある角度）であり得る。図１０を参照すると、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース１０１２が半径方向の間隙１００２に軽く窪むので、プラズマシース１０１２の湾曲はそれほどひどくなく、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃１０１６は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線に近くなり得る。したがって、半導体基板１２０の中央部におけるイオン衝撃１０１４および半導体基板１２０の端部におけるイオン衝撃１０１６は、両方とも、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。したがって、半導体基板１２０の端部とフォーカスリングセグメント１４０との間の間隙を調整することにより、プラズマシースの湾曲と、その結果生じる半導体基板１２０へのイオン衝撃の角度とを制御することができる。

【0051】

本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリングセグメント１４０を（例えば、支持面１１６に垂直な軸に対してそれぞれの角度で）傾斜させるように構成されたフォーカスリング傾斜アセンブリである。図１１は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメント１４０の傾斜を示す、セグメント化されたフォーカスリングのフォーカスリングセグメント１４０の断面図である。各フォーカスリングセグメント１４０は、セグメント化されたフォーカスリングの中心部からそれぞれの横方向、半径方向４０２に垂直なそれぞれの横軸に沿って（例えば、支持面１１６および／または半導体基板１２０の上面に平行なｘ－ｙ平面内で）傾斜させ得る。フォーカスリングセグメントを傾斜させ得る横方向の軸は、フォーカスリングセグメント１４０の外側にある場合もあり（例えば、図１１のＹ方向の軸１１０２）、またはフォーカスリングセグメント１４０と交差する場合もある（例えば、図１１のＹ方向の軸１１０４）。図１１は、フォーカスリングセグメント１４０の第１の傾斜位置１１１２および第２の傾斜位置１１１４を示す。フォーカスリングセグメント１４０の上面に対して垂直な軸１１２２が、第１の傾斜位置１１１２および第２の傾斜位置１１１４に対して示されている。傾斜角度１１３２は、第１の傾斜位置１１１２と第２の傾斜位置１１１４における軸１１２２の間にある。傾斜角度１１３２の範囲は任意の範囲とすることができる。傾斜角度１１３２は、フォーカスリングセグメント１４０が傾斜していない位置にあるとき（例えば、フォーカスリングセグメント１４０の上面が支持面１１６に平行であるとき）に対して、正または負とすることができる。

【0052】

図１２は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング傾斜アセンブリの簡略化された断面図である。この例におけるフォーカスリング傾斜アセンブリは、６つのフォーカスリングセグメント１４０を支持し移動させるように構成されている。他の例では、フォーカスリング傾斜アセンブリは、任意の数のフォーカスリングセグメント１４０を支持するように構成され得る。図１２には、半導体基板１２０、フォーカスリングセグメント１４０、ＥＳＣ１０８、ペデスタル１１４、およびコントローラ１９０が、文脈のために示されている。

【0053】

フォーカスリング傾斜アセンブリは、駆動シャフト１２０４を有するモータ１２０２、垂直ブラケット１２０８を有する固定フレーム１２０６、セグメント支持体１２１０、ヒンジ１２１２、可動フレーム１２１４、およびリフトピン１２１６を含む。モータ１２０２は、駆動シャフト１２０４を（例えば、Ｚ方向に沿って）垂直に突出および後退させるように構成されている。本開示のいくつかの実施形態では、モータ１２０２は、ステッピングモータ（例えば、ヘリカルステッピングモータ）、空気圧モータ、またはリニアアクチュエータ／駆動モータであり、他の例では、モータ１２０２は、他のタイプのモータであり得る。モータ１２０２は、コントローラ１９０に通信可能に結合されており、コントローラ１９０は、モータ１２０２の動作を制御するように構成されている。

【0054】

モータ１２０２は、図１２の図示例では固定フレーム１２０６上に配置され、固定フレーム１２０６によって支持されている。他の実施例では、モータ１２０２と固定フレーム１２０６は分離され、かつ相対的に固定されていてもよい。例えば、固定フレーム１２０６は基板支持体１０６に取り付けられるか、または基板支持体１０６と一体であってもよく、モータ１２０２はペデスタル１１４に固定的に配置されてもよい。

【0055】

固定フレーム１２０６は、固定フレーム１２０６の縁部に沿ったそれぞれの位置に配置された垂直ブラケット１２０８を有する。垂直ブラケット１２０８は、固定フレーム１２０６から垂直方向（例えば、Ｚ方向）に突出している。それぞれのセグメント支持体１２１０は、それぞれの１つ以上の垂直ブラケット１２０８に機械的に結合されている。セグメント支持体１２１０は、ヒンジ１２１２によってなど、セグメント支持体１２１０を傾斜させることができる任意の結合によって、１つ以上の垂直ブラケット１２０８に機械的に結合され得る。

【0056】

可動フレーム１２１４は、駆動シャフト１２０４に機械的に取り付けられている。可動フレーム１２１４は、垂直ブラケット１２０８を越えて（例えば、貫通して）横方向に延びている。リフトピン１２１６は、可動フレーム１２１４に機械的に取り付けられており、可動フレーム１２１４から垂直方向に（例えば、Ｚ方向に）突出している。リフトピン１２１６の１つ以上は、それぞれのセグメント支持体１２１０の下面に接触する。リフトピン１２１６がセグメント支持体１２１０の下面に接触する位置は、この例では、ヒンジ１２１２が配置される位置よりも、セグメント化されたフォーカスリングの中心部から横方向、半径方向により遠位である。ヒンジ１２１２が支持面１１６、ひいては半導体基板１２０により近接して位置することにより、セグメント支持体１２１０の傾斜動作は、フォーカスリングセグメント１４０が支持面１１６、ひいては半導体基板１２０により近い位置に留まる結果となり得る。

【0057】

図１３Ａは、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング傾斜アセンブリの斜視図であり、図１３Ｂは、図１３Ａのフォーカスリング傾斜アセンブリの一部の斜視図である。図１３Ａおよび図１３Ｂのフォーカスリング傾斜アセンブリは、一般に、図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリであり、したがって、同様の構成要素についての説明はここでは省略する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、基板支持体１０６に取り付けられるか、または基板支持体１０６と一体である固定フレーム１３０６を示す。リフトピン１２１６は、固定フレーム１３０６を通って（例えば、それぞれの開口部１３１６を通って）垂直に延びている。図１３Ａおよび図１３Ｂでは、２つのリフトピン１２１６がそれぞれのセグメント支持体１２１０の下面に接触している。

【0058】

図１４および図１５は、図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリによる、フォーカスリングセグメント１４０の傾斜を示す。図１４を参照すると、駆動シャフト１２０４はモータ１２０２から第１の位置にあり、これによりセグメント支持体１２１０は、それぞれの上面が支持面１１６と平行になる。フォーカスリングセグメント１４０の上面に垂直な軸１４０２は、支持面１１６に垂直な軸に（例えば、ｚ方向に）平行である。

【0059】

図１５を参照すると、駆動シャフト１２０４は、モータ１２０２の動作により、第２の（例えば、突出した）位置まで垂直方向に移動し１５０２、これにより、リフトピン１２１６が垂直方向に移動する。リフトピン１２１６の垂直方向の移動は、セグメント支持体１２１０の半径方向遠位部分を垂直方向に押す。ヒンジ１２１２がセグメント支持体１２１０を機械的に結合し、リフトピン１２１６がセグメント支持体１２１０を押すことにより、セグメント支持体１２１０が傾く（例えば、それぞれのヒンジ１２１２を中心にいくらか回転する）。セグメント支持体１２１０の傾斜は、図１４の位置における軸１４０２に対する、図１５の位置における軸１４０２の角度１５０４による。

【0060】

一般に、モータ１２０２が駆動シャフト１２０４をより後退した位置に移動させるように動作すると、リフトピン１２１６が下がり、それにより、セグメント支持体１２１０、およびその上のフォーカスリングセグメント１４０が、支持面１１６および／または半導体基板１２０から離れる回転方向に、それぞれのヒンジを中心に回転する。モータ１２０２が駆動シャフト１２０４をより突出した位置に移動させるように動作すると、リフトピン１２１６が持ち上げられ、それにより、セグメント支持体１２１０、およびその上のフォーカスリングセグメント１４０が、支持面１１６および／または半導体基板１２０に向かう回転方向に、それぞれのヒンジを中心に回転する。

【0061】

図１６および図１７は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメント１４０の傾斜がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。図１６および図１７は、（図１の処理ツール１００に配置されたような）半導体基板１２０およびフォーカスリングセグメント１４０の断面図である。図１６では、フォーカスリングセグメント１４０は、半導体基板の上面に平行な上面を有し、図１７では、フォーカスリングセグメント１４０は、半導体基板１２０に向かっていくらか傾斜している（例えば、半導体基板１２０に向かって回転している）。図１６では、プラズマシース１６１２は、半導体基板１２０の端部とフォーカスリングセグメント１４０との間の間隙に窪み、図１７では、プラズマシース１７１２は、間隙にあまり大きく窪まず、傾斜したフォーカスリングセグメント１４０の輪郭を描く。図１６および図１７では、プラズマシース１６１２、１７１２は、半導体基板１２０の中心部において概ね平坦であり、したがって、半導体基板１２０の中心上のプラズマからのイオン衝撃１６１４、１７１４は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。図１６では、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース１６１２は、プラズマシース１６１２が間隙に窪むにつれて湾曲し、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃１６１６は、半導体基板１２０の上面に対して概してオフノーマル（例えば、法線からある角度）であり得る。図１７を参照すると、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース１７１２が間隙に軽く窪むので、プラズマシース１７１２の湾曲はそれほどひどくなく、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃１７１６は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線に近くなり得る。したがって、半導体基板１２０の中央部におけるイオン衝撃１７１４および半導体基板１２０の端部におけるイオン衝撃１７１６は、両方とも、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。したがって、フォーカスリングセグメント１４０の傾斜を調整することにより、プラズマシースの湾曲と、その結果生じる半導体基板１２０へのイオン衝撃の角度とを制御することができる。

【0062】

本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよびフォーカスリング傾斜サブアセンブリを含む。図１８は、このようなフォーカスリング移動アセンブリの例を示す。一般に、図１８から明らかなように、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリは、図５のフォーカスリング半径方向並進アセンブリと同様の構成要素を含み、フォーカスリング傾斜サブアセンブリは、図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリと同様の構成要素を含む。図１８のフォーカスリング移動アセンブリのいくつかの構成要素は、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリとフォーカスリング傾斜サブアセンブリの両方の構成要素であると見なされ得る。

【0063】

フォーカスリング移動アセンブリは、それぞれの駆動シャフト５０４、１２０４を有するモータ５０２、１２０２、垂直ブラケット５０８を有するフレーム５０６、横方向並進ガイドトラック５１０、連結部５１４、可動ブラケット１８０８、垂直並進ガイドトラック１８１０、セグメント支持体１２１０、伸縮アーム１８１６を有するフレーム１８１４、およびリフトピン１２１６を含む。モータ５０２、駆動シャフト５０４、フレーム５０６、垂直ブラケット５０８、および横方向並進ガイドトラック５１０は、概して、図５に関して説明したように構成されている。それぞれの可動ブラケット１８０８は、各横方向並進ガイドトラック５１０に機械的に結合または取り付けられている。横方向並進ガイドトラック５１０は、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に沿ってそれぞれの可動ブラケット１８０８の横方向、半径方向の並進を可能にするように配置され、それぞれの可動ブラケット１８０８に機械的に結合されている。それぞれのセグメント支持体１２１０は、それぞれの可動ブラケット１８０８に機械的に結合されている。セグメント支持体１２１０は、ヒンジ１２１２によってなど、セグメント支持体１２１０を傾斜させることができる任意の結合によって、可動ブラケット１８０８に機械的に結合され得る。

【0064】

各連結部５１４は、それぞれ可動ブラケット１８０８と駆動シャフト５０４との間に機械的に結合されている。連結部５１４は、ピン５１６または他のヒンジ結合を介して可動ブラケット１８０８および駆動シャフト５０４に機械的に結合されている。連結部５１４（およびピン５１６）は、駆動シャフト５０４の垂直方向の並進（例えば、ｚ方向に沿って）を、フォーカスリングセグメント１４０の横方向、半径方向の並進（例えば、セグメント化されたフォーカスリングの中心部から半径方向のｘ－ｙ平面内）に変えるように構成されている。

【0065】

モータ１２０２は、駆動シャフト５０４上に配置され、駆動シャフト５０４によって支持されている。フレーム１８１４は、モータ１２０２の駆動シャフト１２０４に機械的に取り付けられている。伸縮アーム１８１６は、フレーム１８１４に機械的に取り付けられている。伸縮アーム１８１６の半径方向外側部分（例えば、チューブ）は、フレーム１８１４に機械的に取り付けられている伸縮アーム１８１６の半径方向内側部分に対して半径方向に並進するように構成されている。伸縮アーム１８１６の半径方向外側部分は、垂直並進ガイドトラック１８１０に機械的に結合されている。リフトピン１２１６は、伸縮アーム１８１６のそれぞれの半径方向外側の部分に機械的に取り付けられており、伸縮アーム１８１６から垂直方向に（例えば、Ｚ方向に）突出している。伸縮アーム１８１６および垂直並進ガイドトラック１８１０は、可動ブラケット１８０８が横方向並進ガイドトラック５１０に沿って半径方向、横方向に移動すると、それぞれのセグメント支持体１２１０に対するリフトピン１２１６の位置決めを維持するように構成されている。垂直並進ガイドトラック１８１０は、一般に、それぞれの可動ブラケット１８０８に対する伸縮アーム１８１６の半径方向外側部分の横方向の移動を許容しない。したがって、可動ブラケット１８０８が横方向、半径方向に移動すると、それぞれの伸縮アーム１８１６は、可動ブラケット１８０８の移動に対応して後退または突出する。

【0066】

一般に、モータ５０２が駆動シャフト５０４を垂直方向に移動１８３０させるように動作すると、連結部５１４は、駆動シャフト５０４の垂直方向１８３０の移動を、それぞれの横方向並進ガイドトラック５１０に沿って並進する可動ブラケット１８０８（したがって、セグメント支持体１２１０）の横方向、半径方向の並進に変える。したがって、駆動シャフト５０４を垂直方向に移動１８３０させるモータ５０２は、セグメント支持体１２１０を横方向、半径方向に並進１８３２させるように動作し、それによって、フォーカスリングセグメント１４０と半導体基板１２０との間の間隙を調整する。一般に、モータ１２０２が駆動シャフト１２０４を垂直方向に移動１８３４させるように動作すると、伸縮アーム１８１６は垂直並進ガイドトラック１８１０に沿って垂直方向に並進し、これによりリフトピン１２１６が垂直方向に移動する。リフトピン１２１６の垂直方向の移動により、セグメント支持体１２１０、およびその上のそれぞれのフォーカスリングセグメント１４０が、それぞれのヒンジ１２１２を中心に傾斜する１８３６。

【0067】

図示の実施例では、モータ１２０２は、駆動シャフト５０４上に配置され、駆動シャフト５０４によって支持されているので、モータ５０２が駆動シャフト５０４を移動させるように動作されるとき、モータ１２０２は、場合によっては、モータ５０２の動作と相互に、または連動して動作することができる。例えば、モータ５０２がセグメント支持体１２１０を横方向に移動させるように動作する場合、駆動シャフト５０４の移動はモータ１２０２および駆動シャフト１２０４を垂直方向に移動させ、リフトピン１２１６の垂直方向の移動を引き起こす。このような状況で、セグメント支持体１２１０の傾斜を半径方向、横方向の移動で維持しようとすると、駆動シャフト１２０４は、駆動シャフト５０４から等しい移動距離で反対方向に移動することになる。モータ５０２、１２０２に通信可能に結合されたコントローラ１９０は、モータ５０２、１２０２の一般的な制御に加えて、駆動シャフト５０４、１２０４のそのような移動を制御および調整することができる。

【0068】

本開示のいくつかの実施形態では、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよび／またはフォーカスリング傾斜サブアセンブリに加えて、フォーカスリング垂直方向並進サブアセンブリを含む。図１９、図２０、および図２１は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリング垂直並進サブアセンブリを含むそれぞれのフォーカスリング移動アセンブリの簡略化された断面図である。フォーカスリング垂直並進サブアセンブリは、駆動シャフト１９０４を有するモータ１９０２を含み、フレーム１９０６を含む。フレーム１９０６は、駆動シャフト１９０４に機械的に取り付けられている。モータ１９０２は、コントローラ１９０と通信可能に結合されており、コントローラ１９０は、モータ１９０２の動作を制御するように構成されている。

【0069】

図１９を参照すると、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリに加えて、フォーカスリング垂直方向並進サブアセンブリを含む。フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリは、図５のフォーカスリング半径方向並進アセンブリである。フレーム５０６は、フレーム１９０６に機械的に取り付けられ、フレーム１９０６によって支持されている。図５に関して説明したように、モータ５０２による駆動シャフト５０４の垂直移動１９２０は、セグメント支持体５１２の横方向、半径方向の並進１９２２を引き起こす。駆動シャフト１９０４の垂直移動１９１０は、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリの垂直移動を引き起こし、それによりセグメント支持体５１２の垂直移動１９１２を引き起こす。

【0070】

図２０を参照すると、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリング傾斜サブアセンブリに加えて、フォーカスリング垂直方向並進サブアセンブリを含む。フォーカスリング傾斜サブアセンブリは、図１２のフォーカスリング傾斜アセンブリである。固定フレーム１２０６は、フレーム１９０６に機械的に取り付けられ、フレーム１９０６によって支持されている。図１２に関して説明したように、モータ１２０２による駆動シャフト１２０４の垂直移動２０２０は、セグメント支持体１２１０の傾斜２０２２を引き起こす。駆動シャフト１９０４の垂直移動１９１０は、フォーカスリング傾斜サブアセンブリの垂直移動を引き起こし、それによりセグメント支持体１２１０の垂直移動１９１２を引き起こす。

【0071】

図２１を参照すると、フォーカスリング移動アセンブリは、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよびフォーカスリング傾斜サブアセンブリに加えて、フォーカスリング垂直並進サブアセンブリを含む。フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよびフォーカスリング傾斜サブアセンブリは、図１８に示され、図１８に関して説明されたとおりである。フレーム５０６は、フレーム１９０６に機械的に取り付けられ、フレーム１９０６によって支持されている。図１８に関して説明したように、モータ５０２による駆動シャフト５０４の垂直移動１８３０は、セグメント支持体１２１０の横方向、半径方向の並進１８３２を引き起こし、モータ１２０２による駆動シャフト１２０４の垂直移動１８３４は、セグメント支持体１２１０の傾斜１８３６を引き起こす。駆動シャフト１９０４の垂直移動１９１０は、フォーカスリング半径方向並進サブアセンブリおよびフォーカスリング傾斜サブアセンブリの垂直移動を引き起こし、それによりセグメント支持体１２１０の垂直移動１９１２を引き起こす。

【0072】

図２２および図２３は、本開示のいくつかの実施形態による、フォーカスリングセグメント１４０の垂直並進がプラズマ制御にどのように寄与し得るかを示す。図２２および図２３は、（図１の処理ツール１００に配置されたような）半導体基板１２０およびフォーカスリングセグメント１４０の断面図である。図２２では、フォーカスリングセグメント１４０は第１の垂直位置にあり、図２３では、フォーカスリングセグメント１４０は第１の垂直位置よりも高い第２の垂直位置にある。図２２では、プラズマシース２２１２は、半導体基板１２０の端部とフォーカスリングセグメント１４０との間の間隙に窪み、図２３では、プラズマシース２３１２は、フォーカスリングセグメント１４０まで輪郭を描く。図２２および図２３では、プラズマシース２２１２、２３１２は、半導体基板１２０の中心部において概ね平坦であり、したがって、半導体基板１２０の中心部上のプラズマからのイオン衝撃２２１４、２３１４は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。図２２では、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース２２１２は、プラズマシース２２１２が間隙に窪むにつれて湾曲し、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃２２１６は、半導体基板１２０の上面に対して概してオフノーマル（例えば、法線からある角度）であり得る。図２３を参照すると、半導体基板１２０の端部において、プラズマシース２３１２がフォーカスリングセグメント１４０まで輪郭を描くので、プラズマシース２３１２の湾曲はそれほどひどくなく、したがって、半導体基板１２０の端部におけるプラズマからのイオン衝撃２３１６は、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線に近くなり得る。したがって、半導体基板１２０の中央部におけるイオン衝撃２３１４および半導体基板１２０の端部におけるイオン衝撃２３１６は、両方とも、半導体基板１２０の上面に対して概ね法線になり得る。したがって、フォーカスリングセグメント１４０の垂直位置を調整することにより、プラズマシースの湾曲と、その結果生じる半導体基板１２０へのイオン衝撃の角度とを制御することができる。

【0073】

図２４は、本開示のいくつかの実施形態による、処理ツール１００のＲＦ電力システム２４００の概略図である。ＲＦ電力システム２４００は、ＲＦ電源２４０２、ｓ個の信号制御回路２４０４、およびｓ個の電極２４０６を含む。ＲＦ電源２４０２は、ＲＦ電源１６４、１６８、１８０（各々は、ＲＦ電力発生器およびＲＦ整合ネットワークを含み得る）とすることができ、信号制御回路２４０４は、信号制御回路１６６、１７２、１８２とすることができ、電極２４０６は、ＲＦ電極１３２、バイアス電極１３６、ならびに／またはフォーカスリングセグメント１４０の電極２５０および／もしくは抵抗加熱素子３５０とすることができる。

【0074】

各信号制御回路２４０４は、それぞれの電圧／電力制御回路２４１２、およびそれぞれの位相制御回路２４１４を含む。例えば、信号制御回路２４０４－１は、電圧／電力制御回路２４１２－１および位相制御回路２４１４－１を含み、信号制御回路２４０４－ｓは、電圧／電力制御回路２４１２－ｓおよび位相制御回路２４１４－ｓを含む。各電圧／電力制御回路２４１２は、それぞれの信号制御回路２４０４の入力ノードである入力ノードを有し、ＲＦ電源２４０２の出力ノードに電気的に結合されている。各電圧／電力制御回路２４１２は、それぞれの位相制御回路２４１４の入力ノードに電気的に結合された出力ノードを有する。各位相制御回路２４１４は、それぞれの電極２４０６に電気的に結合されたそれぞれの信号制御回路２４０４の出力ノードである出力ノードを有する。それぞれの信号制御回路２４０４の電圧／電力制御回路２４１２および位相制御回路２４１４は、例えばコントローラ１９０に通信可能に結合されて、それぞれの信号制御回路２４０４のための１つ以上の設定値を受信する。設定値（複数可）は、電圧／電力制御回路２４１２の利得および位相制御回路２４１４の位相オフセットを選択的に設定するデジタル数値またはコードである。

【0075】

本開示のいくつかの実施形態では、電圧／電力制御回路２４１２は、増幅器と、ＲＦ電圧を受信し、受信したＲＦ電圧に対して利得調整されたＲＦ電圧を出力するように構成された、選択的に構成可能なインピーダンスネットワークとを含み得る。選択的に構成可能なインピーダンスネットワークは、例えば、並列接続されたいくつかのスイッチ抵抗器（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）を含むことができる。例えば、スイッチ抵抗器は、トランジスタのチャネルと電気的に直列に接続された抵抗器を含むことができる。例えば、設定値のビット、または設定値をデコードした結果のビットであり得る信号をトランジスタのゲートに印加することで、トランジスタのチャネルを選択的に導通状態または非導通状態にすることができる。抵抗器を選択的に電気的に並列接続および／または並列切断することにより、電圧／電力制御回路２４１２の利得を選択的に構成することができる。当業者であれば、電圧／電力制御回路２４１２の構成、および、そのような電圧／電力制御回路２４１２が異なる利得を実現するためにどのように選択的に構成可能であるかを容易に理解するであろう。これは、抵抗器、コンデンサ、および／またはインダクタなどのインピーダンス素子の任意の組み合わせを使用することによって行われ得る。

【0076】

同様に、本開示のいくつかの実施形態では、位相制御回路２４１４は、増幅器と、ＲＦ電圧を受信し、受信したＲＦ電圧に対して位相オフセット調整されたＲＦ電圧を出力するように構成された選択的に構成可能なインピーダンスネットワークとを含み得る。選択的に構成可能なインピーダンスネットワークは、例えば、抵抗器、コンデンサ、および／またはインダクタを含む、いくつかの並列接続されたスイッチインピーダンス素子（ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含むことができる。例えば、設定値のビット、または設定値をデコードした結果のビットであり得る信号をトランジスタのゲートに印加することで、トランジスタのチャネルを選択的に導通状態または非導通状態にすることができる。インピーダンス素子を選択的に電気的に並列接続および／または並列切断することにより、位相制御回路２４１４の位相オフセットを選択的に構成することができる。当業者であれば、位相制御回路２４１４の構成、およびそのような位相制御回路２４１４が異なる位相オフセットを実現するためにどのように選択的に構成可能であるかを容易に理解できるであろう。

【0077】

図２５は、本開示のいくつかの実施形態による処理ツール１００と共に実装され得るＲＦ電力システム２５００の概略図である。図２５のＲＦ電力システム２５００は、図２４のＲＦ電力システム２４００の改良型である。ＲＦ電力システム２４００は、多周波ＲＦ電力システムである。ＲＦ電力システム２４００は、ｔ個のＲＦ電源２４０２を含む。各ＲＦ電源２４０２は、目標周波数でＲＦ電圧を生成するように構成されており、ＲＦ電源２４０２の目標周波数は異なり得る。例えば、ＲＦ電源２４０２－１の目標周波数は１３．５６ＭＨｚであり得、ＲＦ電源２４０２－ｔの目標周波数は６０ＭＨｚであり得る。

【0078】

ＲＦ電力システム２５００は、各ＲＦ電源２４０２に対してｓ個の信号制御回路２４０４を含む。合計で、ＲＦ電力システム２５００は、（ｓ×ｔ）個の信号制御回路２４０４を含む。図において、各信号制御回路２４０４には「－ｉｊ」が付加されており、ｉは所定の信号制御回路２４０４がどの電極２４０６と関連しているかを示し、ｊは所定の信号制御回路２４０４がどのＲＦ電源２４０２と関連しているかを示す。各信号制御回路２４０４は、電圧／電力制御回路２４１２および位相制御回路２４１４を含み、図２４に関して上述したように構成されている。

【0079】

各ＲＦ電源２４０２について、それぞれのＲＦ電源２４０２の出力ノードは、そのＲＦ電源２４０２に関連するｓ個の信号制御回路２４０４の入力ノードに電気的に結合されている。各信号制御回路２４０４は、それぞれのＲＦ絶縁フィルタ２５０２（信号制御回路２４０４と同様に名称が付されている）の入力ノードに電気的に結合された出力ノードを有する。各ＲＦ絶縁フィルタ２５０２は、関連するＲＦ電源２４０２によって生成されたＲＦ電圧の目標周波数を有するＲＦ電圧を通過させるように構成されている。各ＲＦ絶縁フィルタ２５０２は、目標周波数からある程度の周波数の信号を除去または減衰させることができる。例えば、ＲＦ絶縁フィルタ２５０２は、関連するＲＦ電源２４０２によって生成されたＲＦ電圧の周波数を中心としたバンドパスフィルタとすることができる。

【0080】

ＲＦ電力システム２５００は、ｓ個のアナログ加算器／加算回路２５０４を含む。各アナログ加算器／加算回路２５０４は、ｔ個の入力ノードを有し、それぞれの電極２４０６に関連する。所定の電極２４０６に関連するそれぞれのＲＦ絶縁フィルタ２５０２の出力ノードは、その所定の電極２４０６に関連するアナログ加算器／加算回路２５０４のそれぞれの入力ノードに電気的に結合されている。各アナログ加算器／加算回路２５０４は、ＲＦ電圧を生成するために、それぞれのＲＦ絶縁フィルタ２５０２から受信したｔ個のＲＦ電圧を合計するように構成されている。各アナログ加算器／加算回路２５０４は、アナログ加算器／加算回路２５０４が関連する電極２４０６に電気的に結合された出力ノードを有する。アナログ加算器／加算回路２５０４によって生成されたＲＦ電圧は、出力ノードで電極２４０６に出力される。異なる周波数のＲＦ電圧を生成する複数のＲＦ電源２４０２を有することにより、ＲＦ電圧は電極２４０６に印加される複数のＲＦ構成要素を含むことができる。ＲＦ電力システム２５００の他の態様は、図２４のＲＦ電力システム２４００の説明を含むこれまでの説明を考慮すれば、当業者には明らかである。

【0081】

図２６は、本開示のいくつかの実施形態による、プロセッサベースシステム２６００を示す。プロセッサベースシステム２６００は、コンピュータ、サーバ、ＰＬＣなど、またはそれらの組み合わせであるか、またはそれらを含むことができる。プロセッサベースシステム２６００は、コントローラ１９０として実装されてもよく、または本明細書で説明する任意の動作を実施するための他のプロセッサベースシステムとして実装されてもよい。プロセッサベースシステム２６００は、１つ以上のプロセッサ２６０２、メモリシステム２６１２、通信バス２６２２、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２６３２、およびネットワークインターフェース２６４２を含む。

【0082】

各プロセッサ２６０２は、１つ以上のプロセッサコア２６０４を含むことができる。各プロセッサ２６０２および／またはプロセッサコア２６０４は、例えば、中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）、縮小命令セットコンピューティング（Reduced Instruction Set Computing：ＲＩＳＣ）プロセッサ、複合命令セットコンピューティング（Complex Instruction Set Computing：ＣＩＳＣ）プロセッサ、グラフィック処理ユニット（Graphics Processing Unit：ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor：ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）などのハード化されたプロセッサ（ｈａｒｄｅｎｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、もしくはそれらの組み合わせ、またはＦＰＧＡなどのプログラマブルロジック上に実装されたソフトプロセッサであり得る。

【0083】

メモリシステム２６１２は、１つ以上のメモリコントローラ２６１４およびメモリ２６１６を含む。メモリコントローラ２６１４は、特定のメモリ２６１６またはメモリ２６１６のサブセットへの読み出しおよび／または書き込みアクセスを制御するように構成されている。メモリ２６１６は、メインメモリ、ディスクストレージ、またはそれらの任意の適切な組み合わせを含み得る。メモリ２６１６は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（Dynamic Random Access Memory：ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（Static Random Access Memory：ＳＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（Erasable Programmable Read-Only Memory：ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ソリッドステートストレージなど、任意のタイプの揮発性メモリまたは不揮発性メモリを含み得る。メモリ２６１６は、非一時的機械可読記憶媒体である。命令２６１８は、メモリ２６１６に格納される。命令２６１８は、機械実行可能コード（例えば、機械コード）であってもよく、ファームウェア、ソフトウェア、プログラム、アプリケーション、または他の機械実行可能コードから構成されてもよい。命令２６１８は、例えば、ソフトウェアモジュール２６２０を具現化することができ、このソフトウェアモジュール２６２０は、１つ以上のプロセッサ２６０２によって命令２６１８が実行されると、本明細書で説明する様々な機能性および動作を実行する。

【0084】

１つ以上のＩ／Ｏインターフェース２６３２は、１つ以上のＩ／Ｏデバイス２６３４に電気的および／または通信的に結合されるように構成されている。Ｉ／Ｏデバイス２６３４には、信号制御回路１６６、１７２、１８２およびモータ５０２、１２０２、１９０２が含まれる。信号制御回路１６６、１７２、１８２およびモータ５０２、１２０２、１９０２は、Ｉ／Ｏインターフェース２６３２を介してそれぞれの設定値を受信することができる。他の例示的なＩ／Ｏデバイス２６３４には、キーボード、マウス、ディスプレイデバイス、プリンタなどが含まれる。１つ以上のＩ／Ｏインターフェース２６３２は、産業用アプリケーション接続、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus：ＵＳＢ）接続、高精細度マルチメディアインターフェース（High-Definition Multimedia Interface：ＨＤＭＩ（登録商標））接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）回路などの、コネクタまたは結合回路を含むことができる。

【0085】

ネットワークインターフェース２６４２は、ネットワーク２６４４に通信可能に結合されるように構成されている。ネットワークインターフェース２６４２は、イーサネット接続などの有線通信用の回路を含むことができ、および／またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）通信用の回路などの無線通信用の回路を含むことができる。例えば、ネットワーク２６４４に通信可能に結合された１つ以上のコンピュータおよび／またはサーバは、レシピ、プロセス条件などを、ネットワーク２６４４およびネットワークインターフェース２６４２を介してプロセッサベースシステム２６００に通信し得る。

【0086】

通信バス２６２２は、１つ以上のプロセッサ２６０２、メモリシステム２６１２、１つ以上のＩ／Ｏインターフェース２６３２、およびネットワークインターフェース２６４２に通信可能に接続されている。様々な構成要素は、通信バス２６２２を介して互いに通信することができる。通信バス２６２２は、通信を調停するためのアービタを含むなどによって、通信の流れを制御することができる。

【0087】

図２７は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理の方法２７００のフローチャートである。方法２７００は、前述の処理ツール１００を使用して実施することができる。方法２７００の動作は、コントローラ１９０によって（例えば、１つ以上のプロセッサ２６０２による命令２６１８の実行によって）開始および／または制御され得る。ブロック２７０２では、半導体基板１２０が処理ツール１００のチャンバ１０２内に搬送され、チャンバ１０２内の基板支持体１０６（例えば、ＥＳＣ１０８）上に載せられる。セグメント化されたフォーカスリング（フォーカスリングセグメント１４０を含む）は、半導体基板１２０がチャンバ１０２内に搬送される際に、フォーカスリング移動アセンブリ上に配置され得る。半導体基板１２０は、チャッキング電極１２２にＤＣ電圧を印加することにより（例えば、半導体基板１２０をチャッキングして）、ＥＳＣ１０８に固定することができる。ＤＣ電圧は、ＤＣ電源１６０によって生成され、チャッキング電極１２２に印加され得る。半導体基板１２０がチャンバ１０２内に搬送され、支持面１１６上に配置された状態で、セグメント化されたフォーカスリングが半導体基板１２０を横方向に取り囲むように配置される。

【0088】

ブロック２７０４では、セグメント化されたフォーカスリングのフォーカスリングセグメント１４０が、半導体基板１２０に対してそれぞれの位置に移動される。フォーカスリングセグメント１４０は、半導体基板１２０とフォーカスリングセグメント１４０との間の間隙を調整するために、横方向、半径方向に並進させることによって移動させることができる。フォーカスリングセグメント１４０は、半導体基板１２０の上面に対するフォーカスリングセグメント１４０の上面の角度を調整するために、傾斜または回転させることによって移動させることができる。さらに、フォーカスリングセグメント１４０は、垂直方向に並進させることによって移動させることができる。前述したように、移動の任意の組み合わせまたは順列が実施され得る。フォーカスリングセグメント１４０は、フォーカスリング移動アセンブリによって移動させることができ、このフォーカスリング移動アセンブリは、前述のフォーカスリング移動アセンブリのいずれかであってもよく、または他のアセンブリであってもよい。コントローラ１９０は、前述したように、それぞれのモータ５０２、１２０２、１９０２に、フォーカスリングセグメント１４０を移動させるようにすることができる。

【0089】

ブロック２７０６では、処理ツール１００のチャンバ１０２内でプラズマ半導体プロセスが実行される。プラズマ半導体プロセスは、例えば、エッチングプロセス、堆積プロセス、またはその他の適用可能なプロセスとすることができる。プラズマ半導体プロセスの例としては、スパッタリング、ＰＶＤ、ＭＤＰ、ＰＥＣＶＤ、ＩＢＥ、およびＲＩＥが含まれる。ブロック２７０６は、ブロック２７０８において、チャンバ１０２の処理容積１５４内でプラズマを生成することを含む。半導体基板１２０は、処理容積１５４内でプラズマに曝され得る。プラズマは、ガスをチャンバ内１０２に流し（例えば、ガス供給システム１４８から、ならびにガス注入口１４６、ガス分配プレート１４２、およびガスシャワーヘッド１４４を通して）、ＲＦ電圧をそれぞれのＲＦ電極１３２に印加することによって、生成され得る。プラズマは、ＲＦ電極１３２上のＲＦ電圧と、ガスシャワーヘッド１４４が接地された結果として生成され得る。

【0090】

ブロック２７０６はさらに、ブロック２７１０において、半導体基板１２０の周辺部でプラズマを制御することを含む。簡単にするために別々に説明するが、ブロック２７０８、２７１０は同じ動作（複数可）で実施することができる。プラズマは、ＲＦ電極１３２に印加されるＲＦ電圧によって半導体基板１２０の周辺部で制御することができる。プラズマは、フォーカスリングセグメント１４０を含むセグメント化されたフォーカスリングを使用して、周辺部で制御することができる。

【0091】

図２Ａおよび図２Ｂのように、フォーカスリングセグメント１４０がそれぞれの電極２５０を含む例では、それぞれのＲＦ電圧（例えば、ＲＦ信号）をフォーカスリングセグメント１４０の電極２５０に印加して周辺部の電磁場を制御することによって、プラズマを周辺部で制御することができる。図３Ａおよび図３Ｂのように、フォーカスリングセグメント１４０がそれぞれの抵抗加熱素子３５０を含む例では、フォーカスリングセグメント１４０の抵抗加熱素子３５０にそれぞれのＲＦ電圧（例えば、ＲＦ信号）を印加して抵抗加熱素子３５０に電流を流し、熱エネルギーを生成することによって、プラズマを周辺部で制御することができる。電極２５０または抵抗加熱素子３５０のいずれであっても、電圧は、ＲＦ電源１８０および信号制御回路１８２を介して供給され得、これらは、例えば、前述したように、コントローラ１９０によって制御され得る。

【0092】

プラズマは、半導体基板１２０に対するフォーカスリングセグメント１４０のそれぞれの位置により、半導体基板１２０の周辺部で制御され得る。前述したように、フォーカスリングセグメント１４０の横方向、半径方向の距離、傾斜、および／または垂直方向の位置決めによって、周辺部のプラズマを制御することができる。位置決めの任意の組み合わせまたは順列が実施され得る。位置決めは、ブロック２７０４におけるフォーカスリングセグメント１４０の移動によって達成することができる。

【0093】

さらに、バイアス電極１３６のバイアスは、ブロック２７０８、２７１０の間に実行することができる。バイアスには、バイアス電極１３６にＲＦバイアス電圧を印加することが含まれ得る。

【0094】

ブロック２７１２では、プラズマ半導体プロセスが終了し、半導体基板１２０が処理ツール１００のチャンバ１０２から搬出される。プラズマ半導体プロセスの終了時に、ＲＦ電圧はＲＦ電極１３２およびバイアス電極１３６への印加を停止することができる（例えば、ＲＦ電源１６４、１６８をオフにする）。さらに、電圧は、フォーカスリングセグメント１４０の電極２５０または抵抗加熱素子３５０への印加を停止することができる（例えば、ＲＦ電源１８０をオフにする）。ガスは、チャンバ１０２内への供給を停止し、チャンバ１０２から排気することができる。次に、フォーカスリング移動アセンブリは、半導体基板１２０を搬送するためのクリアランスを提供するために、フォーカスリングセグメント１４０をある位置に移動させ得る。ＤＣ電圧は、半導体基板１２０をＥＳＣ１０８から解放するために（例えば、ＤＣ電源１６０をオフにすることによって）停止させることもできる。その後、半導体基板１２０をチャンバ１０２から搬出することができる。

【0095】

図２８は、本開示のいくつかの実施形態による、半導体処理のための方法２８００のフローチャートである。ブロック２８０２では、図２７に関して説明したようなプラズマ半導体プロセスが、処理ツール１００を使用して、第１の複数の半導体基板（例えば、半導体基板の１つ以上のロット）上で実行される。プラズマ半導体プロセスは、第１のプロセス条件で実行される。第１のプロセス条件は、該当する場合、信号制御回路１６６、１７２、１８２およびモータ５０２、１２０２、１９０２の設定値を含むことができる。それぞれの設定値に基づいて、ＲＦ電圧がＲＦ電極１３２に印加され、ＲＦ電圧がバイアス電極１３６に印加され、ＲＦ電圧（例えば、ＲＦ信号）がフォーカスリングセグメント１４０の電極２５０または抵抗加熱素子３５０に印加され、フォーカスリングセグメント１４０が横方向、半径方向位置、傾斜位置、および／または垂直位置に応じて配置される。

【0096】

ブロック２８０４では、第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する第１の複数の半導体基板のそれぞれの第１の特性が測定され、ブロック２８０６では、第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する第１の複数の半導体基板のそれぞれの第２の特性が測定される。第１の特性および第２の特性は、同一の特徴または構成要素であり得る。「第１」および「第２」の使用は、参照を容易にするためである。測定は計測ツールで実行することができる。本開示のいくつかの実施形態では、第１および第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによってエッチングされた凹部のプロファイル角度であり得るか、またはこれを含み得る。本開示のいくつかの実施形態では、第１および第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによってエッチングされた凹部の深さであり得るか、またはそれを含み得る。本開示のいくつかの実施形態では、第１および第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによって堆積された膜の厚さであり得るか、またはそれを含み得る。その他の特性を測定することもできる。第１の特性と第２の特性との間の変動は、第１の複数の基板が処理されたときのプラズマ半導体プロセスにおけるプラズマの不均一性を示し得る。

【0097】

ブロック２８０８では、１つ以上のプロセッサベースのシステムを使用して、プラズマ半導体プロセスが第２の複数の半導体基板上で実行される間に処理ツール内で適用されるべき第２のプロセス条件が決定される。第２のプロセス条件は、ブロック２８０４、２８０６で測定された第１の特性および第２の特性に基づいて決定され、例えば、第１の特性と第２の特性との間の差などである。第２のプロセス条件は、第１のプロセス条件とそれぞれ同じタイプのプロセス条件であるが、第１のプロセス条件と第２のプロセス条件の値またはデータは、異なっていてもよい。一例として、高度プロセス制御（Advanced Process Control：ＡＰＣ）アルゴリズムを動作させるプロセッサベースのシステムは、ＲＦ電極１３２およびバイアス電極１３６に印加されるＲＦ電圧（例えば、それぞれの振幅および位相を含み得るＲＦ信号）を決定してもよく、フォーカスリングセグメント１４０の電極２５０または抵抗加熱素子３５０に印加されるＲＦ電圧（例えば、それぞれの振幅および位相を含み得るＲＦ信号）を決定してもよく、横方向、半径方向位置、傾斜位置、および／または垂直位置を含む、フォーカスリングセグメント１４０の位置決めを決定してもよい。次に、ＡＰＣアルゴリズムを動作させるプロセッサベースのシステムは、該当する場合、信号制御回路１６６、１７２、１８２およびモータ５０２、１２０２、１９０２を設定する設定値を決定してもよい。

【0098】

ブロック２８１０では、プラズマ半導体プロセス用の処理ツールに第２のプロセス条件が適用される。例えば、ＡＰＣアルゴリズムを動作させるプロセッサベースシステムは、第２のプロセス条件を（例えば、ネットワーク２６４４を介して）コントローラ１９０に通信し得る。コントローラ１９０は、第２のプロセス条件を有するようにプラズマ半導体プロセスのレシピをリセットすることができ、第２のプロセス条件（例えば、設定値）を信号制御回路１６６、１７２、１８２に伝達することができ、これにより、信号制御回路１６６、１７２、１８２が第２のプロセス条件に基づいて選択的に構成されるようになり、かつモータ５０２、１２０２、１９０２に伝達することができ、これにより、モータ５０２、１２０２、１９０２が応答的にフォーカスリングセグメント１４０を位置決めするようになる。

【0099】

ブロック２８１２では、処理ツール１００を使用して、プラズマ半導体プロセスを第２の複数の半導体基板上で実行する。プラズマ半導体プロセスは、第２のプロセス条件で実行される。第２のプロセス条件の設定値に基づいて、ＲＦ電圧が印加され、モータ５０２、１２０２、１９０２は、プラズマ半導体プロセス中にフォーカスリングセグメント１４０を位置決めする。

【0100】

第１の実施形態は、半導体処理用の処理ツールである。処理ツールは、チャンバと、基板支持体と、フォーカスリング移動アセンブリとを含む。チャンバは、チャンバ内の内部容積を有する。基板支持体は、チャンバ内に配置される。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する。フォーカスリング移動アセンブリは、チャンバ内に配置される。フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体とを含む。複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを含む。フォーカスリング移動アセンブリは、支持面を横方向に取り囲むように配置された複数の個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの第１の方向に並進させるように構成されている。それぞれの第１の方向の各第１の方向は、支持面の平面内にあって支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である。

【0101】

第１の実施形態の処理ツールにおいて、フレームは、複数の横方向並進ガイドトラックを含み得る。複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、複数の横方向並進ガイドトラックのそれぞれの横方向並進ガイドトラックに機械的に結合され得、それぞれのセグメント支持体は、それぞれの横方向並進ガイドトラックに沿って横方向に並進させるように構成され得る。フォーカスリング移動アセンブリは、駆動シャフトを含む駆動モータと、複数の連結部とをさらに含み得る。複数の連結部の各連結部は、複数のセグメント支持体のそれぞれのセグメント支持体に機械的に結合された第１の端部を有し得、駆動シャフトに機械的に結合された第２の端部を有し得る。駆動モータは、駆動シャフトおよび複数の連結部の移動を引き起こすように構成され得、駆動シャフトおよび複数の連結部の移動は、複数のセグメント支持体をそれぞれの第１の方向に並進させ得る。

【0102】

第１の実施形態の処理ツールにおいて、フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させるようにさらに構成され得、それぞれの軸の各軸は、支持面に平行であり得る。

【0103】

第１の実施形態の処理ツールにおいて、フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体を、支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの第２の方向に並進させるようにさらに構成され得る。

【0104】

第１の実施形態の処理ツールは、複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに含み得る。複数のフォーカスリング電気コネクタの各フォーカスリング電気コネクタは、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの電極に電気的に接続し、電圧を供給するように構成され得る。

【0105】

第１の実施形態の処理ツールは、複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに含み得る。複数のフォーカスリング電気コネクタの各対のフォーカスリング電気コネクタは、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの抵抗性熱素子に電気的に接続し、電流を供給するように構成され得る。

【0106】

第１の実施形態の処理ツールは、電源と、複数の制御回路とをさらに含み得る。電源は、電源の出力ノードに電圧を出力するように構成され得る。複数の制御回路の各制御回路は、電源の出力ノードに電気的に結合された入力ノードを有し得、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに電気的に結合されるように構成された出力ノードを有し得る。複数の制御回路の各制御回路は、電圧の振幅、位相、またはそれらの組み合わせを調整し、それぞれの制御回路の出力ノードに、対応する調整された電圧を出力するように制御可能であり得る。さらに、処理ツールは、コントローラをさらに含み得る。コントローラは、１つ以上のプロセッサと、非一時的メモリとを含み得る。非一時的メモリは、記憶された命令を含み得、１つ以上のプロセッサによってこの命令が実行されると、１つ以上のプロセッサに、複数の制御回路を制御させて、それぞれの振幅、それぞれの位相、またはそれらの組み合わせを調整させ得る。

【0107】

第２の実施形態は、半導体処理用の処理ツールである。処理ツールは、チャンバと、基板支持体と、フォーカスリング移動アセンブリとを含む。チャンバは、チャンバ内の内部容積を有する。基板支持体は、チャンバの内部容積に配置される。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持面を有する。フォーカスリング移動アセンブリは、チャンバの内部容積に配置される。フォーカスリング移動アセンブリは、フレームと、フレームに機械的に結合された複数のセグメント支持体とを含む。複数のセグメント支持体の各セグメント支持体は、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリングは、複数の個別のセグメントを含む。フォーカスリング移動アセンブリは、支持面を横方向に取り囲むように配置された複数の個別のセグメントを支持するように構成されている。フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させるように構成され、それぞれの軸の各軸は、支持面に平行である。

【0108】

第２の実施形態の処理ツールにおいて、フォーカスリング移動アセンブリは、駆動シャフトを含む駆動モータと、複数のリフトピンとをさらに含み得る。複数のリフトピンの各リフトピンは、駆動シャフトに機械的に結合され得、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに接触するように構成され得る。駆動モータは、駆動シャフトおよび複数のリフトピンの移動を引き起こすように構成され得、駆動シャフトおよび複数のリフトピンの移動は、複数のセグメント支持体をそれぞれの軸の周りに傾斜させる。

【0109】

第２の実施形態の処理ツールにおいて、フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体をそれぞれの方向に並進させるようにさらに構成され得る。それぞれの方向の各方向は、支持面の平面内にあって支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行であり得る。

【0110】

第２の実施形態の処理ツールにおいて、フォーカスリング移動アセンブリは、複数のセグメント支持体を支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの方向に並進させるようにさらに構成され得る。

【0111】

第２の実施形態の処理ツールは、複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに含み得る。複数のフォーカスリング電気コネクタの各フォーカスリング電気コネクタは、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの電極に電気的に接続し、電圧を供給するように構成され得る。

【0112】

第２の実施形態の処理ツールは、複数のフォーカスリング電気コネクタをさらに含み得る。複数のフォーカスリング電気コネクタの各対のフォーカスリング電気コネクタは、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントの抵抗性熱素子に電気的に接続し、電流を供給するように構成され得る。

【0113】

第２の実施形態の処理ツールは、電源と、複数の制御回路とをさらに含み得る。電源は、電源の出力ノードに電圧を出力するように構成され得る。複数の制御回路の各制御回路は、電源の出力ノードに電気的に結合された入力ノードを有し得、フォーカスリングのそれぞれの個別のセグメントに電気的に結合されるように構成された出力ノードを有し得る。複数の制御回路の各制御回路は、電圧の振幅、位相、またはそれらの組み合わせを調整し、それぞれの制御回路の出力ノードに、対応する調整された電圧を出力するように制御可能であり得る。さらに、処理ツールは、コントローラをさらに含み得る。コントローラは、１つ以上のプロセッサと、非一時的メモリとを含み得る。非一時的メモリは、記憶された命令を含み得、１つ以上のプロセッサによってこの命令が実行されると、１つ以上のプロセッサに、複数の制御回路を制御させて、それぞれの振幅、それぞれの位相、またはそれらの組み合わせを調整させ得る。

【0114】

第３の実施形態は、半導体処理のための方法である。この方法は、フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることを含む。半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置される。基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置される。フォーカスリングの複数のリングセグメントは、半導体基板を横方向に取り囲む。複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントをそれぞれの第１の方向に並進させることを含む。それぞれの第１の方向の各第１の方向は、支持面の平面内にあって支持面の中心部からのそれぞれの半径方向と平行である。この方法は、チャンバの処理容積内でプラズマを生成することを含む。複数のリングセグメントが半導体基板に対してそれぞれの位置にある間、半導体基板はプラズマに曝される。

【0115】

第３の実施形態において、複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントをそれぞれの軸の周りに傾斜させることをさらに含み得る。それぞれの軸の各軸は、支持面に平行であり得る。

【0116】

第３の実施形態において、複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントを、支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの第２の方向に並進させることをさらに含み得る。

【0117】

第３の実施形態は、複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電流を供給することをさらに含み得る。複数のリングセグメントの各リングセグメントは、抵抗加熱素子を含み得る。それぞれの電流は、抵抗加熱素子を通って流れ得る。

【0118】

第３の実施形態の方法は、複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電圧を印加することをさらに含み得る。複数のリングセグメントの各リングセグメントは、セグメント電極を含み得る。

【0119】

第４の実施形態は、半導体処理のための方法である。この方法は、フォーカスリングの複数のリングセグメントを半導体基板に対してそれぞれの位置に移動させることを含む。半導体基板は、基板支持体の支持面上に配置される。基板支持体は、処理ツールのチャンバ内に配置される。フォーカスリングの複数のリングセグメントは、半導体基板を横方向に取り囲む。複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントをそれぞれの軸の周りに傾斜させることを含む。それらの軸の各軸は、支持面に平行である。この方法は、チャンバの処理容積内でプラズマを生成することを含む。複数のリングセグメントが半導体基板に対してそれぞれの位置にある間、半導体基板はプラズマに曝される。

【0120】

第４の実施形態において、複数のリングセグメントを移動させることは、複数のリングセグメントを支持面に垂直な方向と平行なそれぞれの方向に並進させることをさらに含み得る。

【0121】

第４の実施形態の方法は、複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電流を供給することをさらに含み得る。複数のリングセグメントの各リングセグメントは、抵抗加熱素子を含み得る。それぞれの電流は、抵抗加熱素子を通って流れ得る。

【0122】

第４の実施形態の方法は、複数のリングセグメントの各リングセグメントにそれぞれの電圧を印加することをさらに含み得る。複数のリングセグメントの各リングセグメントは、セグメント電極を含み得る。

【0123】

第５の実施形態は、半導体処理のための方法である。この方法は、処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１の処理条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲む。第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第１の半径方向距離に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することを含む。第１の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することを含む。第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、プロセッサベースシステムによって、第１の特性および第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上でプラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することを含む。第２のプロセス条件は、第２の複数の半導体基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板からそれぞれの第２の半径方向距離に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、処理ツールを使用して、第２の複数の基板上で第２のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。

【0124】

第５の実施形態において、第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得、第２のプロセス条件は、第２の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得る。

【0125】

第５の実施形態において、第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得、第２のプロセス条件は、第２の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得る。

【0126】

第５の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第１のプロファイル角度を含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第２のプロファイル角度を含み得る。

【0127】

第５の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第１の深さを含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第２の深さを含み得る。

【0128】

第５の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板上に堆積された膜の第１の厚さを含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する膜の第２の厚さを含み得る。

【0129】

第６の実施形態は、半導体処理のための方法である。この方法は、処理ツールを使用して、第１の複数の基板上で第１の処理条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。フォーカスリングの複数の個別のセグメントが、プラズマ半導体プロセス中に基板を横方向に取り囲む。第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの中心部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第１の特性を測定することを含む。第１の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、第１の複数の基板のそれぞれの端部に近接する第１の複数の基板のそれぞれの第２の特性を測定することを含む。第２の特性は、プラズマ半導体プロセスによって形成される。この方法は、プロセッサベースシステムによって、第１の特性および第２の特性に基づいて、第２の複数の基板上でプラズマ半導体プロセスを実行する間に適用されるべき第２のプロセス条件を決定することを含む。第２のプロセス条件は、第２の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板の上面に対してそれぞれの傾斜角度で配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置に対応する。この方法は、処理ツールを使用して、第２の複数の基板上で第２のプロセス条件を有するプラズマ半導体プロセスを実行することを含む。

【0130】

第６の実施形態において、第１のプロセス条件は、第１の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得、第２のプロセス条件は、第２の複数の基板上のプラズマ半導体プロセス中に基板に対してそれぞれの垂直位置に配置された複数の個別のセグメントのそれぞれの位置にさらに対応し得る。

【0131】

第６の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第１のプロファイル角度を含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第２のプロファイル角度を含み得る。

【0132】

第６の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第１の深さを含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接するそれぞれの基板にエッチングされた凹部の第２の深さを含み得る。

【0133】

第６の実施形態において、第１の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの中心部に近接するそれぞれの基板上に堆積された膜の第１の厚さを含み得、第２の特性は、第１の複数の基板の各基板について、それぞれの基板のそれぞれの端部に近接する膜の第２の厚さを含み得る。

【0134】

様々な実施例を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換、および改変を行うことができることを理解されたい。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【国際調査報告】