(57)【要約】      （修正有）【課題】基板エッジ部付近のプラズマシースを制御するための装置及び方法を提供する。【解決手段】エッジリング電極を有するエッジリングアセンブリ２４０と、静電チャック２１８とを備える処理チャンバ及び／又は基板支持体２０６に関連し、エッジリングアセンブリは静電チャックに隣接して静電チャックの外側又は周囲に配置される。エッジリングアセンブリは、ベース２７０と、ベースの上方に配置されたキャップ２７１とを備え、エッジリング電極２７２がキャップとベースとの間に配置されている。エッジリング電極のベースは、内側凹部２４７及び／又は外側凹部２４９を備える。キャップは、内側凹部及び／又は外側凹部内に延びる１つ以上のリップを備えてもよい。１つ以上のシリコンリング２４４及び／又は絶縁リング２４６がエッジリングアセンブリに隣接して配置される。【選択図】図２
2020031209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備える基板支持体。
【請求項２】
外側シリコンリングは絶縁リングの外側に配置されて、絶縁リングを囲み、
絶縁リングは内側シリコンリングの外側に配置されて、内側シリコンリングを囲んでいる、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項３】
絶縁リングは、
絶縁リングの内側表面に形成された内側凹部と、
絶縁リングの外側表面に形成された外側凹部とを備え、
内側シリコンリングは少なくとも部分的に内側凹部内に配置され、
外側シリコンリングは少なくとも部分的に外側凹部内に配置されている、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項４】
エッジリングアセンブリの外側に配置されて、エッジリングアセンブリを囲む外側絶縁リングをさらに備える、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項５】
外側シリコンリングは、外側絶縁リングの上方に配置され、
外側絶縁リングは、外側絶縁リングの上側表面に形成された上側凹部を備え、
外側シリコンリングが外側絶縁リングの上側凹部内に配置されている、請求項４に記載の基板支持体。
【請求項６】
絶縁リング及び外側絶縁リングは石英を含んでいる、請求項４に記載の基板支持体。
【請求項７】
静電チャックは、伝導性プレートと、伝導性プレートの上に配置されたセラミックプレートとを備え、
セラミックプレートは、セラミックプレートの上側表面に形成された上側凹部を備え、内側シリコンリングがセラミックプレートの上側凹部内に配置され、
内側シリコンリングは上側凹部を備え、上側凹部を内側シリコンリングの上側表面に形成して、セラミックプレートの上側表面と内側シリコンリングの上側凹部を同一平面上にしている、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項８】
バッフルリングをさらに備える、請求項１に記載の基板支持体であって、
エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されている基板支持体。
【請求項９】
管リングであって、バッフルリングが管リングの外側に配置されている管リングをさらに備える、請求項８に記載の基板支持体。
【請求項１０】
エッジリングアセンブリは、ベースの上方に配置されたキャップを備え、エッジリング電極がキャップとベースとの間に配置されている、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項１１】
エッジリングアセンブリに接続された配電アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の基板支持体。
【請求項１２】
チャンバ本体と、
チャンバ本体内に配置された基板支持体であって、基板支持体は、
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備えている基板支持体とを備える処理チャンバ。
【請求項１３】
エッジリングアセンブリの外側に配置されて、エッジリングアセンブリを囲む外側絶縁リングをさらに備える、請求項１２に記載の処理チャンバであって、
絶縁リングは、
絶縁リングの内側表面に形成された内側凹部と、
絶縁リングの外側表面に形成された外側凹部とを備え、
内側シリコンリングは少なくとも部分的に内側凹部内に配置され、
外側シリコンリングは少なくとも部分的に外側凹部内に配置されている処理チャンバ。
【請求項１４】
外側シリコンリングは、外側絶縁リングの上方に配置され、
外側絶縁リングは、外側絶縁リングの上側表面に形成された上側凹部を備え、外側シリコンリングが外側絶縁リングの上側凹部内に配置されている、請求項１３に記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
エッジリングアセンブリは、ベースの上方に配置されたキャップを備え、エッジリング電極がキャップとベースとの間に配置されている、請求項１２に記載の処理チャンバ。
【請求項１６】
エッジリングアセンブリに接続された配電アセンブリをさらに備える、請求項１２に記載の処理チャンバ。
【請求項１７】
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、
エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリとを備える基板支持体。
【請求項１８】
配電アセンブリは、エッジリングアセンブリを介してシリコンリングと電気的に直接接触している、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項１９】
エッジリングアセンブリは、エッジリングアセンブリの下側表面に形成されたソケット用凹部と、エッジリングアセンブリのソケット用凹部内に配置されたソケットとを備えている、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２０】
配電アセンブリは、エッジリングアセンブリの上側表面を貫通して延び、シリコンリングと直接接触している、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２１】
シリコンリングは、シリコンリングの下側表面に形成された凹部を備え、配電アセンブリがシリコンリングの凹部内に配置されている、請求項２０に記載の基板支持体。
【請求項２２】
配電アセンブリの周囲に、配電アセンブリと接触して配置されたばね接点をさらに備える、請求項２１に記載の基板支持体。
【請求項２３】
配電アセンブリのピンの周囲でかつエッジリングアセンブリ内に配置されたシールをさらに備える、請求項２１に記載の基板支持体。
【請求項２４】
配電アセンブリは、ソケット内に配置可能なピンを備えている、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２５】
配電アセンブリは外側スリーブを備え、ピンが外側スリーブ内に配置されている、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２６】
バッフルリングをさらに備える、請求項１７に記載の基板支持体であって、
エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置され、
配電アセンブリはバッフルリング内に配置されている基板支持体。
【請求項２７】
シリコンリングは外側シリコンリングを備え、
基板支持体は、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、
エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとをさらに備えている、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２８】
エッジリングアセンブリは、ベースの上方に配置されたキャップを備え、エッジリング電極がキャップとベースとの間に配置されている、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項２９】
チャンバ本体と、
チャンバ本体内に配置された基板支持体であって、基板支持体は
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリとを備えている基板支持体と、
エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリとを備える処理チャンバ。
【請求項３０】
エッジリングアセンブリは、エッジリングアセンブリの下側表面に形成されたソケット用凹部と、エッジリングアセンブリのソケット用凹部内に配置されたソケットとを備えている、請求項２９に記載の処理チャンバ。
【請求項３１】
配電アセンブリは、エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと電気的に直接接触している、請求項２９に記載の処理チャンバ。
【請求項３２】
シリコンリングは、シリコンリングの下側表面に形成された凹部を備え、配電アセンブリがシリコンリングの凹部内に配置されている、請求項３１に記載の処理チャンバ。
【請求項３３】
シリコンリングは、シリコンリングの下側表面からエッジリングアセンブリの凹部内に突き出す突起を備え、突起は、配電アセンブリの少なくとも一部を収容する空洞部を有している、請求項１７に記載の基板支持体。
【請求項３４】
シリコンリングは、シリコンリングの下側表面からエッジリングアセンブリの凹部内に突き出す突起を備え、突起は、配電アセンブリの少なくとも一部を収容する空洞部を有している、請求項３１に記載の処理チャンバ。
【請求項３５】
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、
バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されてバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備える基板支持体。
【請求項３６】
エッジリングアセンブリの外側表面に形成された締結インサート用凹部をさらに備える、請求項３５に記載の基板支持体であって、
締結インサートを締結インサート用凹部内に配置して、締結インサートの肩部を締結インサート用凹部内でエッジリングアセンブリの肩部と係合させている基板支持体。
【請求項３７】
バッフルリングの下側表面に形成された締結具用凹部と、締結具用凹部内に配置された締結具とをさらに備える、請求項３６に記載の基板支持体であって、
締結具を締結インサートと連結して、エッジリングアセンブリをバッフルリングに締付固定している基板支持体。
【請求項３８】
締結インサートの肩部は締結インサートの側面に形成されている、請求項３６に記載の基板支持体。
【請求項３９】
エッジリングアセンブリの外側に配置された外側絶縁リングであって、締結インサートが外側絶縁リングとエッジリングアセンブリとの間に配置されている外側絶縁リングをさらに備える、請求項３６に記載の基板支持体。
【請求項４０】
バッフルリング内に配置され、エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリをさらに備える、請求項３６に記載の基板支持体。
【請求項４１】
エッジリングアセンブリは、エッジリングアセンブリの下側表面に形成された複数のソケット用凹部をさらに備え、
締結インサート用凹部は、複数の締結インサート用凹部を備え、
ソケット用凹部及び締結インサート用凹部は、エッジリングアセンブリの周囲に交互に分布している、請求項４０に記載の基板支持体。
【請求項４２】
複数のソケットをさらに備える、請求項４１に記載の基板支持体であって、
各ソケットはそれぞれのソケット用凹部内に配置され、
配電アセンブリは複数のピンを備え、
各ピンはソケット内に配置されている基板支持体。
【請求項４３】
メッシュ流量平衡器をさらに備える、請求項３５に記載の基板支持体であって、
バッフルリングがメッシュ流量平衡器の上方に配置され、メッシュ流量平衡器に締付固定されている基板支持体。
【請求項４４】
バッフルリングの上側表面に形成された締結具用凹部と、締結具用凹部内に配置された締結具とをさらに備える、請求項４３に記載の基板支持体。
【請求項４５】
チャンバ本体と、
チャンバ本体内に配置された基板支持体であって、基板支持体は、
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリとを備えている基板支持体と、
バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されてバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備える処理チャンバ。
【請求項４６】
バッフルリング内に配置され、エッジリングアセンブリに接続された配電アセンブリをさらに備える、請求項４５に記載の処理チャンバ。
【請求項４７】
基板支持体が、エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングをさらに備えている、請求項４５に記載の処理チャンバ。
【請求項４８】
基板支持体が、エッジリングアセンブリの外側表面に形成された締結インサート用凹部をさらに備えている、請求項４５に記載の処理チャンバであって、
締結インサートを締結インサート用凹部内に配置して、締結インサートの肩部を締結インサート用凹部内でエッジリングアセンブリの肩部と係合させている処理チャンバ。
【請求項４９】
バッフルリングの下側表面に形成された締結具用凹部と、
締結具用凹部内に配置された締結具であって、締結インサートと連結して、エッジリングアセンブリをバッフルリングに締付固定している締結具とをさらに備える、請求項４８に記載の処理チャンバ。
【請求項５０】
エッジリングアセンブリの外側に配置された外側絶縁リングであって、締結インサートが外側絶縁リングとエッジリングアセンブリとの間に配置されている外側絶縁リングをさらに備える、請求項４８に記載の処理チャンバ。
【請求項５１】
エッジリングアセンブリは、エッジリングアセンブリの下側表面に形成された複数のソケット用凹部をさらに備え、
締結インサート用凹部は、複数の締結インサート用凹部を備え、
ソケット用凹部及び締結インサート用凹部は、エッジリングアセンブリの周囲に交互に分布している、請求項４８に記載の処理チャンバ。
【請求項５２】
メッシュ流量平衡器をさらに備える、請求項４５に記載の処理チャンバであって、
バッフルリングがメッシュ流量平衡器の上方に配置され、メッシュ流量平衡器に締付固定されている処理チャンバ。
【請求項５３】
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリングアセンブリは、
ベースであって、
ベースの内側表面に形成された内側凹部と、
ベースの外側表面に形成された外側凹部とを備えるベースと、
ベースの上方に配置されたキャップであって、
ベースの内側凹部内に配置された内側リップと、
ベースの外側凹部内に配置された外側リップとを備えるキャップと、
キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備えているエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、
バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されているバッフルリングとを備える基板支持体。
【請求項５４】
ベースが、ベースの外側表面に配置された肩部を備えている、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項５５】
管リングをさらに備える、請求項５３に記載の基板支持体であって、
バッフルリングは管リングの外側に配置され、
エッジリングアセンブリは管リングの上方に配置され、
管リングは静電チャックの周囲に配置されている基板支持体。
【請求項５６】
ベース及びキャップがセラミックを含む、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項５７】
エッジリング電極が、約０．２インチから約０．４インチの厚さを備える、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項５８】
エッジリングアセンブリに接続された配電アセンブリをさらに備える、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項５９】
キャップが、ベースの上側表面に配置された突起をさらに備える、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項６０】
内側リップが、ベースの内側凹部内に配置された突起を備える、請求項５３に記載の基板支持体。
【請求項６１】
チャンバ本体と、
チャンバ本体内に配置された基板支持体であって、基板支持体は、
チャッキング電極を備える静電チャックと、
静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリングアセンブリは、
ベースであって、
ベースの内側表面に形成された内側凹部と、
ベースの外側表面に形成された外側凹部とを備えるベースと、
ベースの上方に配置されたキャップであって、
ベースの内側凹部内に配置された内側リップと、
ベースの外側凹部内に配置された外側リップとを備えるキャップと、
キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備えているエッジリングアセンブリとを備えている基板支持体とを備える処理チャンバ。
【請求項６２】
基板支持体が、
エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、
バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されているバッフルリングとをさらに備えている、請求項６１に記載の処理チャンバ。
【請求項６３】
ベースであって、
ベースの内側表面に形成された内側凹部と、
ベースの外側表面に形成された外側凹部とを備えるベースと、
ベースの上方に配置されたキャップであって、
ベースの内側凹部内に配置された内側リップと、
ベースの外側凹部内に配置された外側リップとを備えるキャップと、
キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備えるエッジリングアセンブリ。
【請求項６４】
ベース及びキャップがセラミックを含む、請求項６３に記載のエッジリングアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（分野）
本開示の態様は、概して、基板エッジ部付近のプラズマシースを制御するための方法及び装置に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
現在の半導体製造産業では、フィーチャーサイズは縮小し続け、トランジスタ構造はますます複雑になっている。処理要求を満たすには、高度な処理制御技術が有用であり、これによりコストは抑えられ、基板及びダイの歩留まりは最大になる。通常、基板エッジ部のダイは、位置合わせ不良による接触、ハードマスクに対する選択性の悪さなどの歩留まりの問題を抱えている。これらの問題の原因の１つは、基板エッジ部の近くでプラズシースが曲がることである。
【０００３】
したがって、基板エッジ部において微細で局所的な処理調整を可能にする方法及び装置が必要とされている。
【概要】
【０００４】
一態様では、本開示は基板支持体に関する。基板支持体は、チャッキング電極を有する静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備える。
【０００５】
別の一態様では、本開示は処理チャンバに関する。処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体を備える。基板支持体は、チャッキング電極を備える静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、エッジリングアセンブリの上方でかつ外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備える。
【０００６】
別の一態様では、本開示は、基板を処理する方法に関する。この方法は、プラズマシースを用いて、基板支持体を備える処理チャンバ内で第１基板を処理する工程を含み、この基板支持体は、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備える。この方法は、エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とを含む。
【０００７】
別の一態様では、本開示は基板支持体に関する。基板支持体は、チャッキング電極を備える静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリとを備える。
【０００８】
別の一態様では、本開示は処理チャンバに関する。処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体を備える。基板支持体は、チャッキング電極を有する静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリとを備える。処理チャンバは、エッジリング電極と電気的に直接接触する配電アセンブリをさらに備える。
【０００９】
別の一態様では、本開示は、基板を処理する方法に関する。この方法は、処理チャンバ内で第１基板を処理する工程を含み、この処理チャンバは、プラズマシースを用いる基板支持体であって、エッジリング電極を有するエッジリングアセンブリを備える基板支持体と、エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリとを備える。この方法は、エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とをさらに含む。
【００１０】
別の一態様では、本開示は基板支持体に関する。基板支持体は、チャッキング電極を有する静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置され、エッジリングアセンブリがバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備える。
【００１１】
別の一態様では、本開示は処理チャンバに関する。処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体とを備える。基板支持体は、チャッキング電極を備える静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリであって、エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置され、エッジリングアセンブリがバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備える。
【００１２】
別の一態様では、本開示は、基板を処理する方法に関する。この方法は、プラズマシースを用いて、基板支持体を備える処理チャンバ内で第１基板を処理する工程を含み、この基板支持体は、エッジリング電極を有するエッジリングアセンブリと、バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置され、エッジリングアセンブリがバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備える。この方法は、エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とをさらに含む。
【００１３】
別の一態様では、本開示は基板支持体に関する。基板支持体は、チャッキング電極を有する静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリと、エッジリングアセンブリの上方に配置されたシリコンリングと、バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されているバッフルリングとを備える。エッジリングアセンブリは、ベースの内側表面に形成された内側凹部及びベースの外側表面に形成された外側凹部を有するベースと、ベースの上方に配置されたキャップであって、ベースの内側凹部内に配置された内側リップ及びベースの外側凹部内に配置された外側リップを有するキャップと、キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備える。
【００１４】
別の一態様では、本開示は処理チャンバに関する。処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体とを備える。基板支持体は、チャッキング電極を備える静電チャックと、静電チャックの外側に配置されたエッジリングアセンブリとを備える。エッジリングアセンブリは、ベースの内側表面に形成された内側凹部及びベースの外側表面に形成された外側凹部を有するベースと、ベースの上方に配置されたキャップであって、ベースの内側凹部内に配置された内側リップ及びベースの外側凹部内に配置された外側リップとを備えるキャップと、キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備える。
【００１５】
別の一態様では、本開示はエッジリングアセンブリに関する。エッジリングアセンブリは、ベースの内側表面に形成された内側凹部及びベースの外側表面に形成された外側凹部を有するベースと、ベースの上方に配置されたキャップであって、ベースの内側凹部内に配置された内側リップ及びベースの外側凹部内に配置された外側リップとを備えるキャップと、キャップとベースとの間に配置されたエッジリング電極とを備える。
【００１６】
別の一態様では、本開示は処理チャンバに関する。処理チャンバは、チャンバ本体と、チャンバ本体内に配置された基板支持体と、チャンバ本体内の基板支持体の周囲に配置され、貫通して形成された開口部を備える上側プラズマスクリーンと、チャンバ本体内の上側プラズマスクリーンの下の基板支持体の周囲に配置され、貫通して形成された開口部を備える下側プラズマスクリーンとを備える。上側プラズマスクリーンの開口部を下側プラズマスクリーンの開口部から、例えば、基板支持体の軸の周りに、回転方向にずらしている。さらに、基板支持体の上方からの視線は、上側プラズマスクリーンの開口部及び下側プラズマスクリーンの開口部を通して遮られるか、又は妨げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示の上記の構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、添付図面にそのいくつかが示されている態様を参照して行う。しかしながら、本開示は他の等しく有効な態様を含み得るので、添付図面は例示的な態様のみを示しているに過ぎず、従ってこの範囲を制限していると解釈されるべきではないことに留意すべきである。
【図１】本開示の一態様による処理チャンバの断面図である。
【図２】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図３Ａ】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図３Ｂ】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図４】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図５】本開示の一態様による、締結インサートを備えるエッジリングアセンブリの概略断面図である。
【図６】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図７】本開示の一態様によるエッジリングアセンブリの概略断面図である。
【図８】本開示の一態様によるエッジリングアセンブリの概略断面図である。
【図９】本開示の一態様による基板支持体の概略断面図である。
【図１０】本開示の一態様による、プラズマスクリーンを有する処理チャンバの概略断面図である。
【図１１】本開示の一態様による、図１０に示すプラズマスクリーンを有する処理チャンバの上面図である。
【図１２】本開示の一態様によるプラズマスクリーンの概略断面図である。
【００１８】
理解を容易にするため、可能な場合には、同一の符号を使用して、これらの図面に共通の同一の要素を示す。ある態様の要素及び構成は、具体的な記述がなくとも、他の態様に有益に組み込まれ得ると考えられる。
【詳細な説明】
【００１９】
本開示は、概して、基板エッジ部付近のプラズマシースを制御するための装置及び方法に関する。装置は、処理チャンバ及び／又は基板支持体に関し、この基板支持体は、エッジリング電極を有するエッジリングアセンブリと、チャッキング電極を有する静電チャックとを備える。エッジリングアセンブリは静電チャックに隣接して配置されており、例えば、エッジリングアセンブリは静電チャックの外側又は周囲に配置される。エッジリングアセンブリは、ベースと、ベースの上方に配置されたキャップとを備え、エッジリング電極はキャップとベースとの間に配置されている。エッジリング電極のベースは内側凹部及び／又は外側凹部を備え、キャップは１つ以上のリップを備えて、これらのリップは内側凹部及び／又は外側凹部内に延在し得る。１つ以上のシリコンリング及び／又は絶縁リングがエッジリングアセンブリに隣接して配置される。さらに、配電アセンブリを用いたエッジリングアセンブリへの電力供給を、例えば、配電アセンブリをエッジリング電極及び／又はシリコンリングと電気的に直接接触させることで行っている。それを用いる方法もまた提供される。
【００２０】
図１は、本開示の一態様による、処理チャンバ１００の断面図である。図示のように、処理チャンバ１００は、基板１０１などの基板をエッチングするのに適したエッチングチャンバである。本明細書に記載の態様から恩恵を受ける処理チャンバの例は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から入手可能である。他の製造業者からのものを含めて、他の処理チャンバも適合させて本開示の態様から恩恵を受け得ると考えられる。
【００２１】
一実施例では、処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０２と、ガス分配プレートアセンブリ１０４と、基板支持体１０６とを備える。処理チャンバ１００のチャンバ本体１０２は、１つ以上の処理適合材料を含むか、又はそれから形成されてもよい。この処理適合材料の例には、アルミニウム、陽極酸化アルミニウム、ニッケルめっきが施されたアルミニウム、ニッケルめっきが施されたアルミニウム６０６１−Ｔ６、ステンレス鋼、並びにそれらの組み合わせ及びそれらの合金がある。基板支持体１０６は、ガス分配プレートアセンブリ１０４と共に電極として機能する。こうして、ガス分配プレートアセンブリ１０４と基板支持体１０６の上側表面との間に画定された処理容積１０８内にプラズマが形成され得る。以下でさらに論じるように、基板支持体１０６は、アルミニウム、セラミック材料、又はその両者の組み合わせなどの伝導性材料を含むか、又はそれらから形成される。チャンバ本体１０２はまた、ポンプ及び弁を備える真空システム１１０に接続され、ライナ１１２は処理容積１０８内のチャンバ本体１０２の表面に配置され得る。
【００２２】
チャンバ本体１０２は、その側壁に形成されたポート１１４を備える。ポート１１４は選択的に開閉されて、基板ハンドリングロボット（図示せず）によるチャンバ本体１０２の内部へのアクセスが可能になる。この種の実施例では、基板１０１はポート１１４を介して処理チャンバ１００の内外に搬送される。基板１０１は、処理のために基板支持体１０６の上側表面１１６に配置される。リフトピン（図示せず）を使用して、基板１０１を基板支持体１０６の上側表面から離間させてもよく、例えば、その目的が、基板搬送中に基板ハンドリングロボットでの交換を可能にすることでもよい。
【００２３】
ガス分配プレートアセンブリ１０４は、チャンバ本体１０２に配置されている。高周波（ＲＦ）電源などの電源１１１が、ガス分配プレートアセンブリ１０４に接続されて、基板支持体１０６に対してガス分配プレートアセンブリ１０４を電気的にバイアスし、処理チャンバ１００内でのプラズマ生成を容易にしている。基板支持体１０６は静電チャック１１８を備え、静電チャック１１８は電源１０９ａに接続されて、基板１０１のチャッキングを容易にし、及び／又は処理領域１０８内に位置するプラズマに影響を与えてもよい。電源１０９ａは、ＤＣ電源又はＲＦ電源などの電源を備え、静電チャック１１８の１つ以上の電極に接続されている。バイアス源１０９ｂを追加的に又は代替的に基板支持体１０６と（例えば、後述するエッジリングアセンブリへ）接続して、プラズマの生成及び／又は制御を補助してもよい。
【００２４】
例示的に、バイアス源１０９ｂは、例えば約１３．５６ＭＨｚの周波数で、最大約１０００Ｗ（ただし、約１０００Ｗに限定されない）の高周波エネルギー源であってもよい。ただし、特定の用途に応じて他の周波数及び電力を供給してもよい。バイアス源１０９ｂは、連続電力又はパルス電力の一方又は両方を生成し得る。いくつかの態様では、バイアス源は、１３．５６ＭＨｚ及び２ＭＨｚなどの複数の周波数を供給することが可能であってもよい。
【００２５】
処理チャンバ１００は、また、コントローラ１９５を備えてもよい。コントローラ１９５は、メモリ１９７及び大容量記憶装置と共に動作可能なプログラム可能中央処理装置（ＣＰＵ）１９６と、入力制御装置と、表示装置（図示せず）と（電源、クロック、キャッシュ、入出力（Ｉ／Ｏ）回路、ライナなど）を備え、これらは処理システムの様々な構成要素に接続されて、基板処理の制御を容易にする。
【００２６】
上述の処理チャンバ１００の制御を容易にするために、ＣＰＵ１９６は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などの、産業環境で使用することができる任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであってもよい。メモリ１９７はＣＰＵ１９６に接続されており、メモリ１９７は非一時的なものであり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク、又は任意の他の形態のローカル又はリモートのデジタル記憶装置の１つ以上であってもよい。サポート回路１９８はＣＰＵ１９６に接続され、プロセッサをサポートする。荷電種の生成、加熱及び他の処理のためのアプリケーション又はプログラムは、一般にソフトウェアルーチンとしてメモリ１９７に格納される。ソフトウェアルーチンはまた、第２ＣＰＵ（図示せず）によって格納され、及び／又は実行され、この第２ＣＰＵが、ＣＰＵ１９６によって制御されている処理チャンバ１００から離れた位置にあってもよい。
【００２７】
メモリ１９７は、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体の形態をしており、ＣＰＵ１９６によって実行されると、処理チャンバ１００の動作を容易にする。メモリ１９７内の命令はプログラム製品（本開示の方法を実行するプログラムなど）の形態をしている。プログラムコードは、多種多様なプログラミング言語のいずれかに準拠してもよい。一実施例では、本開示を、コンピュータシステムと共に使用するためのコンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム製品として実施してもよい。プログラム製品のプログラムは態様の機能（本明細書に記載の方法を含む）を定めている。例示的なコンピュータ可読記憶媒体には、以下のものが含まれるが、これらには限定されない。（ｉ）書き込み不可の記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ、又は任意の種類のソリッドステート不揮発性半導体メモリなどの、コンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス）ここには、情報が恒久的に保存されている。（ｉｉ）書き込み可能な記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ内のフロッピーディスクやハードディスクドライブ、又は任意の種類のソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ）ここには、変更可能な情報が格納されている。そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載の方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を伝達するならば、本開示の態様である。
【００２８】
図２は、本開示の一態様による基板支持体２０６の概略断面図である。基板支持体２０６は基板支持体１０６と同様であり、代替として使用してもよい。基板支持体２０６は、静電チャック２１８と、誘電体プレート２２０と、垂直に積み重ねられて配置された機能プレート２２２とを備え、誘電体プレート２２０は機能プレート２２２の上方に配置され、静電チャック２１８は、誘電体プレート２２０の上方に配置されている。静電チャック２１８は、伝導性プレート２２４と、伝導性プレート２２４の上に配置されたセラミックプレート２２６とを備える。セラミックプレート２２６は、炭化ケイ素又はアルミナなどのセラミックを含むか、又はセラミックから形成されてもよい。例えば伝導性材料の薄い部分から形成された１つ以上の電極２２８が、伝導性プレート２２４のセラミック又は誘電体材料に埋め込まれる。高電圧ＤＣ源を電極２２８に接続して、基板のチャッキングを容易にしてもよい。バイアスＲＦ源を、整合ネットワークを介して伝導性プレート２２４に接続して、カソードに電力を供給してもよい。機能プレート２２２は、電気伝導性材料を含むか、又はそれから形成されてもよく、流体の流れのために貫通して延びる１つ以上の流路を有して、基板支持体２０６の温度制御を容易にしてもよい。さらに、誘電体プレート２２０は、石英を含むか、又は石英から形成されてもよい。
【００２９】
基板支持体２０６は、管リング２３０、バッフルリング２３２及び／又はメッシュ流量平衡器２３６をさらに備えてもよい。管リング２３０は石英を含むか、又は石英から形成されてもよく、静電チャック２１８の周囲及び誘電体プレート２２０の周囲又は内部に配置されている。管リング２３０は静電チャック２１８の絶縁を容易にする。バッフルリング２３２は、管リング２３０の周囲に配置される。バッフルリング２３２は、アルミニウムなどの金属を含むか、又は金属から形成されてもよく、電気的に接地されてもよい。メッシュ流量平衡器２３６は、機能プレート２２２の周囲でかつバッフルリング２３２の下に配置されており、同時に、メッシュ流量平衡器２３６は半径方向外側に（例えば、バッフルリング２３２の外側表面に対して半径方向外側に）延在している。メッシュ流量平衡器２３６は、アルミニウムなどの金属を含むか、又はそれから形成されてもよく、さらに、接地されてもよい。
【００３０】
一実施例では、基板支持体２０６の１つ以上の構成要素内にヒータが備わってもよい。例えば、ヒータを静電チャック２１８内に備えて、基板の温度制御を容易にしてもよい。ヒータを伝導性プレート２２４とセラミックプレート２２６との間に配置してもよい。バッフルリング２３２が追加的又は代替的にヒータを備えてもよい。ヒータは、例えば、１つ以上の抵抗加熱素子を備える抵抗ヒータであってもよい。
【００３１】
さらに図２を参照する。基板支持体２０６はエッジリングアセンブリ２４０を備える。エッジリングアセンブリ２４０は、静電チャック２１８の外側又は周囲に配置されており、ベース２７０と、ベース２７０の上方に配置されたキャップ２７１とを備える。電極２７２がベース２７０とキャップ２７１との間に配置されている。ベース２７０及び／又はキャップ２７１は、セラミックを含むか、又はセラミックから形成され、電極２７２は、金属などの電気伝導性材料を含むか、又はそれから形成される。例えば、電極２７２は、電気伝導性のワイヤ又は薄片のような平坦なリングであってもよい。一実施例では、電極２７２は、アルミニウム又は銅を含むか、又はそれらから形成されてもよい。さらに、電極２７２は、約０．２インチから約０．４インチの厚さを有する平坦なリングであってもよい。
【００３２】
さらに、基板支持体２０６は１つ以上のシリコンリングと１つ以上の絶縁リングを備えて、例えば、プラズマ（図示せず）の結合を容易にする。なお、このプラズマは、基板支持体２０６の上方でエッジリングアセンブリ２４０までの内部容積１０８内に発生する。図２に示すように、基板支持体２０６は、外側シリコンリング２４２と内側シリコンリング２４４とを備えており、各々のシリコンリングは、単結晶シリコン又は多結晶シリコンなどのシリコンを含むか、又はシリコンから形成されてもよい。外側シリコンリング２４２及び内側シリコンリング２４４は両方ともエッジリングアセンブリ２４０の上方に配置され、内側シリコンリング２４４が外側シリコンリング２４２の内側に配置される。さらに、絶縁リング２４６もまた、エッジリングアセンブリ２４０の上方でかつ外側シリコンリング２４２と内側シリコンリング２４４との間に配置される。絶縁リング２４６は、外側シリコンリング２４２と内側シリコンリング２４４との間に完全に延在するように図示されており、外側シリコンリング２４２と内側シリコンリング２４４との間のいかなる接触も防いでいる。このように、外側シリコンリング２４２は、絶縁リング２４６の外側に配置されて、絶縁リング２４６を囲み、絶縁リング２４６は、内側シリコンリング２４４の外側に配置されて、内側シリコンリング２４４を囲んでいる。
【００３３】
基板支持体２０６の１つ以上の構成要素は、その中に形成された１つ以上の凹部を備えて、基板支持体２０６内の構成要素間の配置、絶縁及び伝導を容易にしてもよい。例えば、絶縁リング２４６は１つ以上の凹部を備えて、外側シリコンリング２４２と内側シリコンリング２４４との間の配置及び絶縁を容易にしてもよい。図２に示すように、絶縁リング２４６は、絶縁リング２４６の内側表面２４８に形成された内側凹部２４７を備え、絶縁リング２４６の外側表面２５０に形成された外側凹部２４９を備える。内側シリコンリング２４４は、絶縁リング２４６の内側凹部２４７内に配置され、外側シリコンリング２４２は、絶縁リング２４６の外側凹部２４９内に配置される。
【００３４】
さらに、静電チャック２１８及び／又は内側シリコンリング２４４は、１つ以上の凹部を備えて、内側シリコンリング２４４と静電チャック２１８との間の配置及び伝導を容易にしてもよい。例えば、静電チャック２１８内の伝導性プレート２２４の上方に配置されたセラミックプレート２２６は、セラミックプレート２２６の上側表面２５２に形成された上側凹部２５１を備える。内側シリコンリング２４４は、セラミックプレート２２６の上側凹部２５１内に配置されている。さらに、内側シリコンリング２４４は、内側シリコンリング２４４の上側表面２５４に形成された上側凹部２５３を備える。セラミックプレート２２６の上側凹部２５１及び上側表面２５２を、内側シリコンリング２４４の上側凹部２５３と共に形成して、セラミックプレート２２６の上側表面２５２と内側シリコンリング２４４の上側凹部２５３を、同一平面上に、又は互いに同じ高さにする。これによって、基板支持体２０６上に配置された基板の支持を容易にしてもよく、例えば、静電チャックに有効である。
【００３５】
上述のように、基板支持体２０６は１つ以上の絶縁リングを備えてもよい。こうして、（内側の）絶縁リング２４６に加えて、外側絶縁リング２５６が基板支持体２０６内に備わる。外側絶縁リング２５６は、バッフルリング２３２の上方でかつエッジリングアセンブリ２４０の外側に配置されて、エッジリングアセンブリ２４０を囲む。外側シリコンリング２４２は、外側絶縁リング２５６の上方に配置される。ここで、外側絶縁リング２５６は、外側シリコンリング２４２と外側絶縁リング２５６との間に１つ以上の凹部を備えて、基板支持体２０６内での配置及び絶縁を容易にしてもよい。例えば、図示したように、外側絶縁リング２５６は、外側絶縁リング２５６の上側表面２５８に形成された上側凹部２５７を備え、外側シリコンリング２４２が、外側絶縁リング２５６の上側凹部２５７内に配置される。絶縁リング２４６及び外側絶縁リング２５６は、石英などの同じ絶縁材料を含むか、又は同じ絶縁材料から形成されてもよい。
【００３６】
さらに図２を参照する。上述のものに加えて、基板支持体２０６の１つ以上の他の構成要素に１つ以上の凹部を形成してもよい。例えば、誘電体プレート２２０は、誘電体プレート２２０の上側表面２６２に形成された上側凹部２６１を備え、管リング２３０が、誘電体プレート２２０の上側凹部２６１内に配置される。したがって、本開示は、上記で開示されたものに加えて又はその代わりに、基板支持体の構成要素のための他の実施形態及び構造を企図する。
【００３７】
電力は、配電アセンブリ２６６を介してエッジリングアセンブリ２４０に供給される。バッフルリング２３２内に配置された配電アセンブリ２６６が、図２に示されて、エッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触している。特に、配電アセンブリ２６６は、外側スリーブ３６８内に配置されたピン３６７などの１つ以上の構成要素を備える。ピン３６７は、続いて、エッジリングアセンブリ２４０、より具体的にはエッジリングアセンブリ２４０のエッジリング電極２７２と電気的に直接接触する。一実施例では、配電アセンブリ２６６を調整可能なＲＦ源（例えば、バイアス源１０９ｂ）に接続して、電力をエッジリングアセンブリ２４０に伝達してもよい。一実施例では、配電アセンブリ２６６を外部ＲＦインピーダンス調整ユニット、又は調整可能負荷に接続してもよい。この種の実施例では、調整ユニットを、１）電源高周波でインピーダンスを調整するために使用して、プラズマ密度分布を変えてもよい、２）バイアス高周波でインピーダンスを調整するために使用して、基板エッジ部プラズマシースを調整してもよい、及び／又は、３）接地させて、基板エッジ部のより近くに接地点を配置してもよい。
【００３８】
図１及び図２をまとめて参照する。このようにして、電源１１１により処理チャンバ１００内にプラズマが生成される。電源１０９ａを静電チャック２１８に接続して、基板のチャッキングを容易にしてもよく、及び／又は処理チャンバ１００の処理領域１０８内に位置するプラズマに影響を及ぼしてもよい。さらに、バイアス源１０９ｂを、配電アセンブリ２６６を介してエッジリングアセンブリ２４０に接続して、処理チャンバ１００内のプラズマ処理を容易にしてもよい。１つ以上の回路をエッジリングアセンブリ２４０に接続して、エッジリングアセンブリ２４０内に備わるエッジリング電極２７２の電気的特性に影響を及ぼし、それによって、基板に隣接するプラズマ又はプラズマのシースに影響を及ぼしてもよい。プラズマを調整して、基板の処理をより均一にし、それによって、基板エッジ部の不均一性を軽減してもよい。
【００３９】
ガス分配プレートアセンブリ１０４は、チャンバ本体１０２に配置されている。高周波（ＲＦ）電源などの電源１１１は、ガス分配プレートアセンブリ１０４に接続されて、基板支持体１０６に対してガス分配プレートアセンブリ１０４を電気的にバイアスし、処理チャンバ１００内でのプラズマ生成を容易にする。基板支持体１０６は静電チャック１１８を備えており、ここで、静電チャック１１８は電源１０９ａに接続されて、基板１０１のチャッキングを容易にしてもよく、及び／又は処理領域１０８内に位置するプラズマに影響を及ぼしてもよい。電源１０９ａは、ＤＣ電源又はＲＦ電源などの電源を備え、静電チャック１１８の１つ以上の電極に接続される。バイアス源１０９ｂを追加的に又は代替的に基板支持体１０６と（例えば、後述するエッジリングアセンブリへ）接続して、プラズマの生成及び／又は制御を補助してもよい。
【００４０】
上記及び下記の説明及び実施例では、処理チャンバ及び基板支持体の構成要素は、概して、円形、より具体的には円筒形の形状を有するものとして画定及び説明されている。しかしながら、本開示はそのようには限定されず、本開示の範囲から逸脱することなく、処理チャンバ及び基板支持体の１つ以上の構成要素について他の形状も考えられる。例えば、長方形の基板が処理チャンバ内で形成される実施例では、基板支持体も対応して１つ以上の長方形の構成要素を有してもよい。
【００４１】
図３Ａは、本開示の一態様による基板支持体３０６の概略断面図である。基板支持体３０６は、バッフルリング２３２内に配置された配電アセンブリ２６６を備える。配電アセンブリ２６６は、エッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触しており、より具体的には、エッジリングアセンブリ２４０内に配置されたエッジリング電極２７２と電気的に直接接触している。さらに、配電アセンブリ２６６は、エッジリングアセンブリ２４０を介して外側シリコンリング２４２と電気的に直接接触している。したがって、配電アセンブリ２６６は、電力を供給するためにエッジリングアセンブリ２４０及び／又は外側シリコンリング２４２と容量結合されていないが、それは、配電アセンブリ２６６が、エッジリングアセンブリ２４０及び／又は外側シリコンリング２４２との電気的な直接接触を通じて電力を供給し得るからである。
【００４２】
図３Ａに示すように、エッジリングアセンブリ２４０は、エッジリングアセンブリ２４０の下側表面２７４に形成された凹部３７５を備える。ここで、凹部３７５は、エッジリングアセンブリ２４０の上側表面３７６を貫通して延びてもよい。ピン３６７は、金属などの電気伝導性材料を含むか、又はそれから形成されて、エッジリングアセンブリ２４０の凹部３７５内に配置される。この種の実施例では、ピン３６７はエッジリング電極２７２に電気的に直接接触して、配電アセンブリ２６６からエッジリングアセンブリ２４０に電力を供給してもよい。
【００４３】
さらに、ピン３６７は、エッジリングアセンブリ２４０の上側表面３７６を貫通して延びて、外側シリコンリング２４２に電気的に直接接触してもよい。この種の実施例では、外側シリコンリング２４２は、外側シリコンリング２４２の下側表面３７９に形成された凹部を備えてもよく、ここでは、ピン３６７は、外側シリコンリング２４２の凹部内に延在する。電気接点（ばね接点３８０など）を外側シリコンリング２４２の凹部内に配置し、ピン３６７を収容して、ピン３６７と外側シリコンリング２４２との間の電気的な直接接触を容易にしてもよい。ばね接点３８０は、例えば、米国カリフォルニア州フットヒルランチのＢａｌ  Ｓｅａｌ社（商標名）によって提供されるＲＦガスケット又は電気接点であってもよい。
【００４４】
ガスケット又はＯリングなどの１つ以上のシールが、エッジリングアセンブリ２４０の凹部３７５内でピン３６７に隣接して配置されている。例えば、Ｏリング３８１は、エッジリングアセンブリ２４０の凹部３７５内でかつ配電アセンブリ２６６のピン３６７の周囲にある。
【００４５】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、配電アセンブリ２６６は、ピン３６７と外側スリーブ３６８とを備え、ピン３６７は外側スリーブ３６８内に配置されている。この実施例では、配電アセンブリ２６６がエッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触している場合、ピン３６７は、エッジリングアセンブリ２４０の１つ以上の構成要素に直接接触している。しかしながら、本開示はそのようには限定されず、配電アセンブリ２６６は、エッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触する１つ以上の他の構成要素を備えてもよい。例えば、ソケット、電気接点及び／又は他の構成要素がピン３６７に電気的に接続され、エッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触してもよい。
【００４６】
本開示による基板支持体は、互いに接着された１つ以上の構成要素を有して、基板支持体の組み立てを容易にしてもよい。さらに、本開示による基板支持体は、互いに締付固定された１つ以上の構成要素を有して、構成要素の係合及び／又は基板支持体の組み立てを容易にしてもよい。構成要素を締付固定することで、分解や交換が容易になり得るが、それは、例えば、基板支持体全体ではなく、基板支持体内の１つ以上の構成要素を修理又は交換するためである。
【００４７】
図３Ｂは、本開示の一態様による基板支持体３６０の概略断面図である。基板支持体３６０は、上述の基板支持体３０６と同様であり、その態様、構成要素、構成及び／又は特性の１つ以上を備える。図３Ｂに示すように、基板支持体３６０は、内側シリコンリング２４４及び絶縁リング２４６の外側に配置された外側シリコンリング３４２を備える。外側シリコンリング３４２は、上述の外側シリコンリング２４２と同様であり、その態様、構成要素、構成及び／又は特性の１つ以上を備える。外側シリコンリング３４２は１つ以上の突起３４３を備え、この突起３４３は、外側シリコンリング３４２の下側表面３７９からエッジリングアセンブリ２４０の凹部３７５内に突き出す。１つ以上の突起３４３を外側シリコンリング３４２の周囲に、周方向に等距離に配置してもよい。実施例として、突起３４３を、外側シリコンリング３４２の周囲に９０度ごと（例えば、外側シリコンリング３４２の周囲の０度、９０度、１８０度、２７０度）に配置してもよい。対応して開口する凹部３７５をエッジリングアセンブリ２４０内に配置して、それぞれの突起３４３をその中に配置してもよい。一実施例では、外側シリコンリング３４２は、下側表面３７９から突き出す４つの突起３４３を備え、エッジリングアセンブリ２４０は対応する４つの凹部３７５を備える。４つの突起３４３は、基板支持体３６０の周囲に９０度ごとに配置されている。凹部３７５は、エッジリングアセンブリ２４０の周囲に９０度ごとに配置される。
【００４８】
外側シリコンリング３４２の１つ以上の突起３４３は、配電アセンブリ２６６の少なくとも一部（ピン３６７など）と接触する。１つ以上の突起３４３の各々は、空洞部３４４を備え、この空洞部３４４は、配電アセンブリ２６６の少なくとも一部（ピン３６７の一部など）及び／又は電気接点（後述する）の少なくとも一部を収容する。一実施例では、ピン３６７の上部３６９は、突起３４３の空洞部３４４内に配置される。ピン３６７は、突起３４３の１つ以上の内側表面３７１（図３Ｂに２つを示す）と接触する。１つ以上の内側表面３７１は、空洞部３４４によって画定されている。
【００４９】
ばね接点３８０などの電気接点を、ピン３６７と突起３４３との間に、及び／又はそれらと接触させて配置して、ピン３６７と外側シリコンリング３４２（例えば、外側シリコンリング３４２の突起３４３）との間の電気的な直接接触を容易にしてもよい。一実施例では、ばね接点３８０などの電気接点を突起３４３の空洞部３４４内に配置して、ピン３６７を収容する。ばね接点３８０は、例えば、米国カリフォルニア州フットヒルランチのＢａｌ  Ｓｅａｌ社（商標名）によって提供されるＲＦガスケット又は電気接点であってもよい。
【００５０】
各突起３４３は、突起３４３の下側端部に肩部３４５を備える。配電アセンブリ２６６の外側スリーブ３６８は、外側スリーブ３６８の上側端部に肩部３７０を備える。一実施例では、各突起３４３はそれぞれの外側スリーブ３６８と接触している。一実施例では、外側スリーブ３６８の上側端部は、突起３４３の肩部３４５と接続及び／又は接触し、突起３４３の下側端部は、外側スリーブ３６８の肩部３７０と接続及び／又は接触する。一実施例では、ピン３６７の上側端部が、外側シリコンリング３４２の下側表面３７９と同一平面上に、又はその下になるように配置される。
【００５１】
配電アセンブリ２６６は、エッジリングアセンブリ２４０と電気的に直接接触しており、より具体的には、エッジリングアセンブリ２４０内に配置されたエッジリング電極２７２と電気的に直接接触している。配電アセンブリ２６６は、エッジリングアセンブリ２４０を介して外側シリコンリング３４２と電気的に直接接触している。こうして、配電アセンブリ２６６は、電力を供給するためにエッジリングアセンブリ２４０及び／又は外側シリコンリング３４２と容量結合されていないが、それは、配電アセンブリ２６６が、エッジリングアセンブリ２４０及び／又は外側シリコンリング３４２との電気的な直接接触を通じて電力を供給し得るからである。
【００５２】
基板支持体２６０はバッフルリング３３２を備える。バッフルリング３３２は、上記及び下記のバッフルリング２３２と同様であり、その態様、構成要素、構成及び／又は特性の１つ以上を備える。一実施例では、バッフルリング３３２は、アルミニウムなどの金属を含むか、又はそれから形成され、電気的に接地されている。一実施例では、バッフルリング３３２は、Ａｌ２Ｏ３などのセラミック材料を含むか、又はそれから形成され、接地ライナ３３３がバッフルリング３３２の周囲に配置されて、バッフルリング３３２を囲む。接地ライナ３３３は電気的に接地され、アルミニウムのような金属を含むか、又はそれから形成される。
【００５３】
基板支持体３６０（外側シリコンリング３４２の突起３４３など）の諸態様は、プラズマシースの調整及び／又は制御、並びに基板支持体３６０の構成要素のアーク放電の低減又は排除を促進する。実施例として、基板支持体３６０の諸態様は、地面に向かう方向のアーク放電を低減する。例えば、突起３４３、バッフルリング３３２及び／又は接地ライナ３３３は、地面に向かう方向のアーク放電を低減する。バッフルリング３３２及び／又は接地ライナ３３３の諸態様はまた、接地点を内側シリコンリング２４４からより遠くに移動させて、容量放電を減らし得る。
【００５４】
図４及び図５は、本開示の一態様による基板支持体４０６の概略断面図である。図示のように、基板支持体４０６は、エッジリングアセンブリ２４０とバッフルリング２３２とを備え、エッジリングアセンブリ２４０はバッフルリング２３２に締付固定されている。エッジリングアセンブリ２４０とバッフルリング２３２は互いに締付固定されて、それらの間に間隙をなくしているが、さらに、エッジリングアセンブリ２４０及びバッフルリング２３２を基板支持体４０６内で互いに対して取り外し可能にしている。それは、例えば、エッジリングアセンブリ２４０及び／又はバッフルリング２３２を修理又は交換するためである。
【００５５】
この実施例では、エッジリングアセンブリ２４０をバッフルリング２３２に締付固定するために、エッジリングアセンブリ２４０は、エッジリングアセンブリ２４０の外側表面４８４及び／又は下側表面２７４に形成された締結インサート用凹部４８３を備える。プラスチックなどのポリマーを含むか、又はそれから形成され得る締結インサート４８５は、エッジリングアセンブリ２４０の締結インサート用凹部４８３内に配置され、エッジリングアセンブリ２４０と係合する。特に、締結インサート４８５の肩部４８６は、締結インサート用凹部４８３内でエッジリングアセンブリ２４０の肩部４８７と係合する。さらに、外側絶縁リング２５６は、エッジリングアセンブリ２４０の外側に配置され、締結インサート４８５が絶縁リング２５６とエッジリングアセンブリ２４０との間に配置されている。
【００５６】
ボルトなどの締結具４８８を使用して締結インサート４８５と連結させ、エッジリングアセンブリ２４０をバッフルリング２３２に締付固定する。例えば、締結具用凹部４８９は、バッフルリング２３２内に（例えば、バッフルリング２３２の下側表面４９０に又はそれを貫通して）形成される。締結具４８８は締結具用凹部４８９内に配置されて、締結インサート４８５に連結する。一実施例では、締結具４８８は、締結インサート４８５とねじ留め又は係合してもよい。さらに、シール４９１を締結具４８８の周囲に配置して、締結具４８８に対するシールを容易にしてもよい。
【００５７】
図５に最もよく示されているように、締結インサート４８５の肩部４８６は、締結インサート４８５の側面４９２から延び、又はそこに形成され、エッジリングアセンブリ２４０の対応する肩部４８７と係合してもよい。この種の実施例では、締結インサート４８５は、エッジリングアセンブリ２４０とのＴスロット係合を有してもよい。しかしながら、本開示によるエッジリングアセンブリ２４０をバッフルリング２３２に締付固定するための１つ以上の構成が、上記で具体的に開示されたもの以外にも考えられ、その中には種々の肩部係合や、締結インサート４８５のバッフルリング２３２内への配置など、図示のようなエッジリングアセンブリ２４０とは対照的なものが含まれる。
【００５８】
一実施例では、バッフルリング２３２を、メッシュ流量平衡器２３６に締付固定してもよい。例えば、図６に示すように、バッフルリング２３２の上側表面４９５には締結具用凹部４９４が形成されている。締結具４９６が、バッフルリング２３２の締結具用凹部４９４内に配置されて、続いてバッフルリング２３２をメッシュ流量平衡器２３６に締付固定する。この種の実施例では、締結具４９６で、メッシュ流量平衡器２３６とねじ留めを行ってもよい。
【００５９】
図７は、本開示の一態様によるエッジリングアセンブリ２４０の概略断面図である。上記のように、エッジリングアセンブリ２４０はベース２７０を備え、キャップ２７１はベース２７０の上方に配置され、エッジリング電極２７２はベース２７０とキャップ２７１との間に配置されている。さらに、エッジリングアセンブリ２４０は、ソケット用凹部などの１つ以上の凹部３７５を備えて、ソケット３７７を収容する。この実施例では、ソケット３７７はエッジリング電極２７２と電気的に直接接触するが、ソケット３７７は、エッジリングアセンブリ２４０（エッジリングアセンブリ２４０のキャップ２７１など）を貫通しない。さらに、ピン３６７をソケット３７７内に収容して、ソケット３７７を介してエッジリング電極２７２をピン３６７に電気的に接続する。
【００６０】
本開示によるエッジリングアセンブリ２４０は、１つ以上の凹部３７５（各々について上述した、１つ以上のソケット用凹部及び１つ以上の締結インサート用凹部４８３など）を備えてもよい。この種の実施例では、ソケット用凹部３７５及び締結インサート用凹部４８３は、エッジリングアセンブリ２４０の周囲に交互に分布してもよい。例えば、４つのソケット用凹部３７５及び４つの締結インサート用凹部４８３がエッジリングアセンブリ２４０内に形成されている実施例では、ソケット用凹部３７５は、エッジリングアセンブリ２４０内で９０度ごとに（例えば、エッジリングアセンブリ２４０の周囲に０度、９０度、１８０度及び２７０度で）配置され、締結インサート用凹部４８３は、エッジリングアセンブリ２４０内で９０度ごとに配置されてもよい。さらに、この時に、各締結インサート用凹部４８３をソケット用凹部３７５のペアの間に（例えば、エッジリングアセンブリ２４０の周囲に４５度、１３５度、２２５度及び３１５度で）配置して、ソケット用凹部３７５と締結インサート用凹部４８３とをエッジリングアセンブリ２４０の周囲に交互に分布させる。
【００６１】
図８は、本開示の一態様によるエッジリングアセンブリ９４０の概略断面図である。この実施例では、エッジリングアセンブリ９４０は、ベース９７０と、ベース９７０の上方に配置されたキャップ９７１と、ベース９７０とキャップ９７１との間に配置されたエッジリング電極９７２を備える。さらに、ベース９７０は、ベース９７０の内側表面９７４及び／又は上側表面９７５に形成された内側凹部９７３を備え、並びに／若しくはベース９７０の外側表面９７７及び／又は上側表面９７５に形成された外側凹部９７６を備える。ベース９７０が内側凹部９７３を備える実施例では、対応する内側リップ９７８を、キャップ９７１が備えて、ベース９７０の内側凹部９７３内に配置してもよい。ベース９７０が外側凹部９７６を備える実施例では、対応する外側リップ９７９を、キャップ９７１が備えて、ベース９７０の外側凹部９７６内に配置してもよい。エッジリングアセンブリ９４０のキャップ９７１とベース９７０がこのように係合することで、エッジリングアセンブリ９４０に対する絶縁性を高め、及び／又は放電を減らし得る。
【００６２】
図９は、本開示の一態様によるエッジリングアセンブリ１０４０の概略断面図である。この実施例では、エッジリングアセンブリ１０４０は、ベース９７０、キャップ９７１及びエッジリング電極９７２を備える。さらに、キャップ９７１は１つ以上の突起を備えて、例えば、ベース９７０内に延在する内側リップ９７８及び外側リップ９７９に追加する、又はそれらの代替とする。例えば、キャップ９７１は、キャップ９７１の下側表面９８１に形成された又はそこから延びる突起９８０を備えており、この突起９８０は、ベース９７０の上側表面９７５に形成された溝９８２内に延びる。さらに、一実施例では、キャップ９７１の内側リップ９７８は突起９８３を備えており、この突起９８３は、ベース９７０の凹部９７３内に形成された溝９８４内に延びる。したがって、本開示では、本開示によるエッジリングアセンブリのための複数の実施形態が、上記に明示的に示され論じられたもの以外にも考えられる。
【００６３】
図１０、１１及び１２は、本開示の一態様によるプラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂの複数の図である。特に、図１０は、プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂを有する基板支持体１２０６を備える処理チャンバ１２００の概略断面図である。図１１は、プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂを有する基板支持体１２０６を備える処理チャンバ１２００の上面図である。さらに、図１２は、プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂの概略断面図である。処理チャンバ１２００はチャンバ本体１２０２を備え、基板支持体１２０６はチャンバ本体１２０２内に配置されている。さらに、プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂは、例えば、チャンバ本体１２０２内で基板支持体１２０６の周囲に配置され、それを囲むことによって、基板支持体１２０６から半径方向外向きに延びている。
【００６４】
プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂは、上側プラズマスクリーン１２１０Ａと、上側プラズマスクリーン１２１０Ａの下に配置された下側プラズマスクリーン１２１０Ｂとを備える。上側プラズマスクリーン１２１０Ａは、それを貫通して形成された１つ以上の開口部１２１２Ａを備え、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂは、それを貫通して形成された１つ以上の開口部１２１２Ｂを対応して備える。プラズマスクリーン１２１０Ａ及び１２１０Ｂを、基板支持体１２０６の周囲に配置して、上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａを下側プラズマスクリーン１２１０Ｂの開口部１２１２Ｂから、例えば基板支持体１２０６の軸の周りに、回転方向にずらしている。例えば、図１１に具体的に示すように、上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び下側プラズマスクリーン１２１０Ｂを通る視線は遮られるか、又は妨げられているが、それは、上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａを下側プラズマスクリーン１２１０Ｂの開口部１２１２Ｂから回転方向にずらすことによって行われる。上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａを通して形成される視線が、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂによって遮断される又は妨げられるのは、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂの開口部１２１２Ｂが上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａと回転方向に重なっていないためである。
【００６５】
一実施例では、上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａの個数は、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂの開口部１２１２Ｂと同じであってもよい。さらに、上側プラズマスクリーン１２１０Ａの開口部１２１２Ａのサイズ及び／又は形状は、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂの開口部１２１２Ｂと同じであってもよい。したがって、上側プラズマスクリーン１２１０Ａは下側プラズマスクリーン１２１０Ｂと同一であってもよい。
【００６６】
一実施例では、上側プラズマスクリーン１２１０Ａはまた、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂから約１度、５度、又はそれ以上の角度だけ、回転方向にずれていてもよい。例えば、図１０、１１及び１２に示す実施例では、上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び下側プラズマスクリーン１２１０Ｂは各々、３６個の開口部１２１２Ａ及び１２１２Ｂを備える。この種の実施例では、上側プラズマスクリーン１２１０Ａは、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂから約５度、回転方向にずれていてもよい。上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び下側プラズマスクリーン１２１０Ｂに含まれる開口部１２１２Ａ及び１２１２Ｂの個数が少ない場合、上側プラズマスクリーン１２１０Ａは、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂから約５度を超えて回転方向にずれていてもよい。上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び下側プラズマスクリーン１２１０Ｂにより多くの開口部１２１２Ａ及び１２１２Ｂが含まれる場合、上側プラズマスクリーン１２１０Ａは、下側プラズマスクリーン１２１０Ｂから約５度未満だけ回転方向にずれていてもよい。
【００６７】
さらに、上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び／又は下側プラズマスクリーン１２１０Ｂは、基板支持体１２０６と一体的に形成されてもよく、又は図示のように、基板支持体１２０６とは別に形成されて、連結されてもよい。上側プラズマスクリーン１２１０Ａ及び／又は下側プラズマスクリーン１２１０Ｂのうちの一方又は両方が基板支持体１２０６とは別に形成される実施例では、１つ以上のスペーサ１２１４を上側プラズマスクリーン１２１０Ａと下側プラズマスクリーン１２１０Ｂとの間に配置してもよい。スペーサ１２１４は、上側プラズマスクリーン１２１０Ａと下側プラズマスクリーン１２１０Ｂとの間の間隔及び位置決めを容易にし得る。
【００６８】
本開示の実施形態は、以下の実施例のうちの１つ以上において表現され得る。
【００６９】
実施例１は、基板を処理する方法を含み、この方法は、
プラズマシースを用いて、基板支持体を備える処理チャンバ内で第１基板を処理する工程であって、基板支持体は、
エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリングアセンブリの上方に配置された外側シリコンリングと、
外側シリコンリングの内側に配置された内側シリコンリングと、
外側シリコンリングと内側シリコンリングとの間に配置された絶縁リングとを備えている工程と、
エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、
調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とを含む。
【００７０】
実施例２は実施例１の方法を含み、プラズマシースを調整する工程は、
エッジリング電極の電気的特性を調整する工程、又は
エッジリング電極に供給される電力の特性を調整する工程のうちの少なくとも１つを含む。
【００７１】
実施例３は実施例１の方法を含み、基板支持体は、エッジリングアセンブリに接続された配電アセンブリをさらに備え、プラズマシースを調整する工程は、配電アセンブリによって供給される電力を調整する工程を含む。
【００７２】
実施例４は実施例１の方法を含み、
外側シリコンリングは絶縁リングの外側に配置されて、絶縁リングを囲み、
絶縁リングは内側シリコンリングの外側に配置されて、内側シリコンリングを囲む。
【００７３】
実施例５は、基板を処理する方法を含み、この方法は、
プラズマシースを用いて、基板支持体を備える処理チャンバ内で第１基板を処理する工程であって、基板支持体は、
エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
エッジリング電極と電気的に直接接触している配電アセンブリとを備えている工程と、
エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、
調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とを含む。
【００７４】
実施例６は実施例５の方法を含み、プラズマシースを調整する工程は、
エッジリング電極の電気的特性を調整する工程、又は
エッジリング電極に供給される電力の特性を調整する工程のうちの少なくとも１つを含む。
【００７５】
実施例７は、基板を処理する方法を含み、この方法は、
プラズマシースを用いて、基板支持体を備える処理チャンバ内で第１基板を処理する工程であって、基板支持体は、
エッジリング電極を備えるエッジリングアセンブリと、
バッフルリングであって、エッジリングアセンブリがバッフルリングの上方に配置されてバッフルリングに締付固定されているバッフルリングとを備えている工程と、
エッジリング電極を用いて処理チャンバ内のプラズマシースを調整する工程と、
調整されたプラズマシースを用いて処理チャンバ内で第２基板を処理する工程とを含む。
【００７６】
実施例８は実施例７の方法を含み、プラズマシースを調整する工程は、
エッジリング電極の電気的特性を調整する工程、又は
エッジリング電極に供給される電力の特性を調整する工程のうちの少なくとも１つを含む。
【００７７】
本開示の利点には、基板エッジ部に隣接するプラズマの制御の強化が含まれ得る。プラズマ制御の強化によって、特に基板エッジ部付近での処理均一性が増すことになる。さらに、本開示の態様によるプラズマの調整は基板エッジ部で局所的に行われる。したがって、基板表面全体でのプラズマの均一性に悪影響を与えない。本開示はさらに、基板支持体内の構成要素間の配置、絶縁及び伝導を容易にすることができ、これにより、放電は軽減され、絶縁性は高まり得る。それがまた、基板支持体内の１つ以上の構成要素の耐用年数を延ばすことになり得る。さらに、本開示は、互いに締付固定された１つ以上の構成要素を有して、基板支持体の１つ以上の構成要素の組み立て、分解及び／又は交換を容易にし得る。
【００７８】
上記は本開示の態様を対象としているが、本開示の他のさらなる態様を、その基本的な範囲から逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
2020031209.tif 000003
【図２】
2020031209.tif 000004
【図３Ａ】
2020031209.tif 000005
【図３Ｂ】
2020031209.tif 000006
【図４】
2020031209.tif 000007
【図５】
2020031209.tif 000008
【図６】
2020031209.tif 000009
【図７】
2020031209.tif 000010
【図８】
2020031209.tif 000011
【図９】
2020031209.tif 000012
【図１０】
2020031209.tif 000013
【図１１】
2020031209.tif 000014
【図１２】
2020031209.tif 000015
【外国語明細書】
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