(57)【要約】チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする装置が開示されている。該装置は、ＲＦ電極から成る第１のセットを含み、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプラズマチャンバゾーンを画成する。また、該装置は、ＲＦ電極から成る第１のセットの周囲に配置された閉じ込めリングから成る第１のセットと、閉じ込めリングから成る第１のセットとチャンバ壁との間に配置された閉じ込めリングから成る第２のセットとを含む。該装置はさらに、第１のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る第１のセットに電圧が印加されたときに、第１のプラズマゾーンに第１のプレコート層を施すように構成されたガス供給システムを含む。また、該装置は、第２のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る第２のセットに電圧が印加されたときに、第２のプラズマゾーンに第２のプレコート層を施すように構成されたガス供給システムを含む。
2009529225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする装置であって、
第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、第１のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る第１のセットと、
前記ＲＦ電極から成る第１のセットの周囲に配置された閉じ込めリングから成る第１のセットと、
閉じ込めリングから成る前記第１のセットと、チャンバ壁との間に配置された閉じ込めリングから成る第２のセットと、
第１のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第１のセットに電圧が印加されたときに、前記第１のプラズマゾーンに第１のプレコート層を施すように構成されたガス供給システムと、
を備える装置。
【請求項２】
閉じ込めリングから成る前記第１のセットと、閉じ込めリングから成る前記第２のセットとの間に配置されたＲＦ電極から成る第２のセットであって、第２のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、第２のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る前記第２のセットとをさらに備え、
前記ガス供給システムがさらに、第２のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第２のセットに電圧が印加されたときに、前記第２のプラズマゾーンに第２のプレコート層を施すように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ＲＦ電極から成る前記第１のセットは、容量結合されたＲＦ電極から成るセット及び誘導結合されたＲＦ電極から成るセットのうちの一方である、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
容量結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、作動電極及び接地電極を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記接地電極は、シリコンを含む材料で形成される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、石英バリアから成るセットによって前記第２のプレコートガスから保護される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットが、誘導コイル及び接地電極を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項６】
ＲＦ電極から成る前記第２のセットは、容量結合されたＲＦ電極から成るセット及び誘導結合されたＲＦ電極から成るセットのうちの一方である、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
容量結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、作動電極及び設置電極を含む、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記接地電極は、シリコンを含む材料で形成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、石英バリアから成るセットによって、前記第２のプレコートガスから保護される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットが、誘導コイル及び接地電極を含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
閉じ込めリングから成る前記第１のセット及び閉じ込めリングから成る前記第２のセットのうち少なくとも一方は、移動可能に構成される、請求項２に記載の装置。
【請求項１２】
閉じ込めリングから成る前記第１のセット及び閉じ込めリングから成る前記第２のセットのうちの少なくとも一方は、石英を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のプレコートガスは、シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素及びＳｉＯ2のうちの１つを形成する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記第２のプレコートガスは、フッ素化炭化水素ガス、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ3Ｆ、ＳｉＨ4及びＯ2のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする装置であって、
第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、第１のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る第１のセットと、
第２のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、第２のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る第２のセットと、
ＲＦ電極から成る前記第１のセットと、ＲＦ電極から成る前記第２のセットとの間に配置された閉じ込めリングから成る第１のセットと、
ＲＦ電極から成る前記第２のセットと、前記チャンバ壁との間に配置された閉じ込めリングから成る第２のセットと、
第１のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第１のセットに電圧が印加されたときに、前記第１のプラズマゾーンをプレコートするように構成されたガス供給システムであって、第２のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第２のセットに電圧が印加されたときに、前記第２のプラズマゾーンをプレコートするようにさらに構成されたガス供給システムと、
を備える装置。
【請求項１６】
チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする方法であって、
第１のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る第１のセットを、第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成することと、
第２のプラズマチャンバゾーンを画成するＲＦ電極から成る第２のセットを、第２のプレコートプラズマをぶつけるように構成することと、
ＲＦ電極から成る前記第１のセットと、ＲＦ電極から成る前記第２のセットとの間に、閉じ込めリングから成る第１のセットを構成することと、
ＲＦ電極から成る前記第２のセットと、前記チャンバ壁との間に、閉じ込めリングから成る第２のセットを構成することと、
第１のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第１のセットに電圧が印加されたときに、前記第１のプラズマゾーンをプレコートするようにガス供給システムを構成することと、
第２のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る前記第２のセットに電圧が印加されたときに、前記第２のプラズマゾーンをプレコートするようにガス供給システムを構成することと、
を備える方法。
【請求項１７】
ＲＦ電極から成る前記第１のセットは、容量結合されたＲＦ電極から成るセット及び誘導結合されたＲＦ電極から成るセットのうちの一方である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
容量結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、作動電極及び接地電極を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記接地電極は、シリコンを含む材料で形成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、石英バリアから成るセットによって、前記第２のプレコートガスから保護される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、誘導コイル及び接地電極を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ＲＦ電極から成る前記第２のセットは、容量結合されたＲＦ電極から成るセット及び誘導結合されたＲＦ電極から成るセットのうちの一方である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
容量結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、作動電極及び接地電極を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記接地電極は、シリコンを含む材料で形成される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、石英バリアから成るセットによって、前記第２のプレコートガスから保護される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
誘導結合されたＲＦ電極から成る前記セットは、誘導コイル及び接地電極を含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１のプレコートガスは、シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素及びＳｉＯ2のうちの１つを形成する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２のプレコートガスは、フッ素化炭化水素ガス、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ3Ｆ、ＳｉＨ4及びＯ2のうちの少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、基板製造技術に関し、及び具体的には、プラズマ処理チャンバの選択的プレコーティングのための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板、例えば、半導体基板、又は、フラットパネルディスプレイ製造で使用される基板等のガラスパネルの処理においては、たいていプラズマが用いられる。例えば、プラズマチャンバ内での基板の処理の一部として、該基板は、複数のダイ又は矩形領域に分割され、それぞれのダイ又は領域は、集積回路になる。そして、該基板は、該基板上に電気部品を形成するために、材料物質が選択的に除去（エッチング）され、堆積（堆積）される一連のステップにおいて処理される。
【０００３】
プラズマ処理を最適化するために、プラズマチャンバ内の多くの面は、基板にも影響を及ぼす可能性のある汚染物質を実質的に増加させることなく、表面摩耗を最小限に抑えるのに役に立つ耐プラズマ材料（例えば、シリコン、炭化ケイ素、窒化シリコン、石英、等）でさらに構成される。しかし、プラズマシースに連続的に曝露されると、保護材料がエッチングされ、最終的には除去されてしまい、多くの場合、表面粒子が汚染され、従って、基板の歩留まりが低下する。
【０００４】
一般的に、プラズマシースは、プラズマエッジからの荷電粒子（例えば、イオン等）を加速させて、プラズマチャンバ内の面にぶつける傾向がある。最終的には、処理チャンバ面は、腐食する可能性があることから、プラズマ処理に対する長期的な安定性を確保するために取り替える必要性がある。その結果として、前記プラズマを生成するのに用いられる化学的性質、処理圧力、及び電力量により、かなりの稼働コスト及び休止時間が基板製造プロセスに追加される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の観点から、プラズマ処理チャンバの選択的プレコーティングのための望ましい方法及び装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、一実施形態において、チャンバ壁部を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする装置に関する。該装置は、ＲＦ電極から成る第１のセットを含み、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプラズマチャンバゾーンを画成する。また、該装置は、ＲＦ電極から成る第１のセットの周囲に配置された閉じ込めリングから成る第１のセットと、閉じ込めリングから成る第１のセットとチャンバ壁との間に配置された閉じ込めリングから成る第２のセットとを含む。該装置はさらに、第１のプレコートガスが供給され、かつＲＦ電極から成る第１のセットに電圧が印加されたときに、第１のプラズマゾーンに第１のプレコート層を施すように構成されたガス供給システムを含む。
【０００７】
本発明は、一実施形態において、チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする装置に関する。該装置は、ＲＦ電極から成る第１のセットを含み、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプラズマチャンバゾーンを画成する。また、該装置は、ＲＦ電極から成る第２のセットを含み、ＲＦ電極から成る第２のセットは、第２のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第２のセットは、第２のプラズマチャンバゾーンを画成する。該装置はさらに、ＲＦ電極から成る第１のセットと、ＲＦ電極から成る第２のセットとの間に配置された閉じ込めリングから成る第１のセットと、ＲＦ電極から成る第２のセットとチャンバ壁との間に配置された閉じ込めリングから成る第２のセットとを含む。また、該装置は、第１のプレコートガスが供給され、ＲＦ電極から成る第１のセットに電圧が印加されたときに、第１のプラズマゾーンをプレコートするように構成されたガス供給システムを含み、ガス供給システムはさらに、該プレコートガスが供給され、かつＲＦ電極から成る第２のセットに電圧が印加されたときに、第２のプラズマゾーンをプレコートするように構成されている。
【０００８】
本発明は、一実施形態において、チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングする方法に関する。該方法は、第１のプレコートプラズマをぶつけるように、ＲＦ電極から成る第１のセットを構成することであって、ＲＦ電極から成る第１のセットが第１のプラズマチャンバゾーンを画成することを含む。また、該方法は、ＲＦ電極から成る第１のセットの周囲に、閉じ込めリングから成る第１のセットを構成することと、閉じ込めリングから成る第１のセットとチャンバ壁との間に、閉じ込めリングから成る第２のセットを構成することとを含む。該装置はさらに、第１のプレコートガスが供給され、かつＲＦ電極から成る第１のセットに電圧が印加されたときに、第１のプラズマゾーンに第１のプレコート層を施すガス供給システムを構成することを含む。
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴は、本発明の詳細な説明において、及び添付図面に関連して、以下に詳細に記載されている。
【００１０】
本発明は、添付図面に例証として、及び限定するためではなく、図示されており、また、添付図面においては、同様の参照数字は、同様の要素を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明を、添付図面に示されているような本発明のいくつかの好適な実施形態に関して詳細に説明する。以下の説明においては、多くの具体的な詳細は、本発明の完全な理解をもたらすために記載されている。しかし、当業者には、それらの具体的な詳細の一部又は全てを要することなく本発明を実施することができることは明らかであろう。他の例においては、周知の処理ステップ及び／又は構造は、本発明を無用に分かりにくくしないために、詳細に記載されてはいない。理論に制約されたくないが、本発明者等は、プラズマ表面ダメージ及びプラズマチャンバ内の汚染は、まず、実質的に分離し、その後、最適化されたプレコート材料で面のセットを選択的にプレコーティングすることによって低減することができると考える。一般に、最も有利なプレコート材料は、プラズマに曝されたときに、典型的には揮発性になる物質（例えば、シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、炭化水素ガス、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ3Ｆ等）を含む。
【００１２】
一実施形態において、プレコートは、一連の基板のプラズマ処理の間に追加することができる。一実施形態においては、各領域又はゾーン内の予め堆積された層の厚さは、少なくとも１つの基板の後のエッチングに耐えるのに十分な厚さにすべきである。一実施形態において、各領域又はゾーン内の予め堆積された層の厚さは、例えば、基板カセットを処理する場合、いくつかの基板の後のエッチングに耐えるのに十分な厚さにすべきである。一実施形態においては、多数の予め堆積される層が、各領域又はゾーン内に堆積される。一実施形態において、エッチングサイクルの完了後に、全てのプレコートされた層は、プレコーティングを再び開始できるように、ドライ洗浄工程において除去することができる。
【００１３】
例えば、容量結合されたソースの上部接地電極は、基底の接地面をプラズマ処理から保護するシリコン（例えば、単結晶シリコン又はアルミニウム等）から成る保護層で構成することができる。その結果として、基板をエッチングする前に、シリコン保護層に適合する材料（例えば、シリコン、アモルファスシリコン、炭化ケイ素、窒化シリコン等）で接地電極をプレコーティングすると、汚染が実質的に低減されるとともに、上部接地電極の作動寿命が延びる。
【００１４】
別の実施例においては、誘導結合されたソースの下部接地電極は、基底の接地面（例えば、アルミニウム）をプラズマ処理から保護する石英から成る保護被覆で既に構成することができる。その結果として、基板をエッチングする前に、石英に適合する材料（例えば、炭化水素等）で石英被覆をプレコーティングすると、汚染が実質的に低減されるとともに、石英被覆の作動寿命が延びる。
【００１５】
一実施形態において、プラズマチャンバは、各々が異なる直径を有する複数の同心閉じ込めリングのセットを備える。特定の閉じ込めリングセットを昇降させることにより、適切なプレコートプラズマを、プラズマチャンバの特定の領域に分離することができる。
【００１６】
一実施形態において、基板をエッチングするのに用いられるプラズマは、ディファレンシャルプラズマである。すなわち、複数のエネルギ源によって持続されるプラズマである。例えば、誘電体エッチングシステムにおいては、主にイオンエネルギを制御する容量結合プラズマ源と、主にプラズマ密度を制御する誘導結合プラズマ源を、実質的な径方向のプラズマ均一性及び径方向エッチング均一性で基板をエッチングするために組み合わせることができる。
【００１７】
一般に、容量結合プラズマ源は、基板の中心の上下に配置された電極プレート（例えば、作動電極、接地電極等）から成るセットで構成することができる。典型的には、作動電極は、静電チャック（チャック）としても構成されており、該基板は、プラズマ処理の間、この静電チャック上に置かれる。同様に、接地電極は、典型的には、シャワーヘッドとして構成される。
【００１８】
誘導結合プラズマ源は、誘導コイルから成るセットと、基板の周囲の上下に配置された接地リングとで構成することができる。一実施形態において、内側の閉じ込めリングのセットは、容量結合プラズマと誘導結合プラズマ源との間に配置され、また、外側の閉じ込めリングは、誘導結合プラズマ源と、プラズマチャンバ壁との間に配置することができる。
【００１９】
次に、図１を参照すると、本発明の実施形態による、二重閉じ込めリングセットを有するディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図が示されている。一般に、ディファレンシャルプラズマを持続させるために、容量結合プラズマ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＣＣＰ）ソースは、イオンエネルギを制御するように構成され、また、誘導結合プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）ソースは、プラズマ密度を制御するように構成される。
【００２０】
典型的なＣＣＰソースの構成は、一般に、わずかな距離だけ離された２つの金属電極から成り、電気回路におけるコンデンサと同様の原理で作動する。第１の作動電極１０２は、典型的には、チャックとして構成される。また、第２の接地電極１０８は、典型的には、シャワーヘッドアセンブリ１０６の一部として構成され、該アセンブリは、一般に、プラズマガスがガス供給システム（図示せず）からプラズマチャンバ内へ流れることを可能にする、穿孔されたシリコンから成る保護層も含む。さらに、基板１０４は、一般に、チャック／接地電極１０２上のエッジリング１２０と共に配置される。
【００２１】
同様に、典型的なＩＣＰソースの構成は、一般に、誘導コイル１１２から成るセット及び、接地リング１１６から成る。誘導コイル１１２から成るセットは、典型的には、石英ウィンドウ１１３を介して高周波エネルギをプラズマガス中に放射するように構成されており、この構成が、生成されたプラズマ（図示せず）に対する保護シールドとなる。同様に、接地リング１１６も保護石英層で構成されており、典型的には、基板１０２の周囲の下に配置されている。石英は、生成されたＲＦ波に対して、本質的に透過性である。加えて、典型的には、各高周波発生器のインピーダンスを、プラズマによって部分的に形成される負荷のインピーダンスに整合しようとするマッチングネットワーク（図示せず）が、ＣＣＰソース及びＩＣＰソースの両方に結合されている。
【００２２】
加えて、内側の閉じ込めリングセット１１８を、上記ＣＣＰソースとＩＣＰソースとの間に配置することができ、さらには、必要に応じて、プラズマチャンバの特定の領域にプラズマを隔離及び／又は導くために、昇降させることができる。例えば、内側の閉じ込めリングセット１１８が上方位置に位置しており、かつＣＣＰソース及び／又はＩＣＰソースが、プラズマガスから成るセットを活性化している場合、その結果として生じるプラズマは、外側の閉じ込めリングセット１１４の方へ向かって、基板１０４の全域に及ぶことが可能である。
【００２３】
対照的に、内側の閉じ込めリングセット１１８が下方位置（図示せず）に位置しており、かつＣＣＰソースが、プラズマガスから成るセットを活性化している場合は、プラズマは、内側の閉じ込めリングセットの直径によって画成される領域に閉じ込めることができる。
【００２４】
しかし、内側及び外側の閉じ込めリングセット１１８及び１１４が下方位置（図示せず）に位置しており、かつＩＣＰソースが、プラズマガスから成るセットを活性化している場合には、プラズマは、内側閉じ込めリングセット１１８及び外側閉じ込めリングセット１１４の両方によって画成される領域（例えば、円錐曲線回転面）に閉じ込めることができる。
【００２５】
別法として、内側及び外側閉じ込めリングセット１１８及び１１４が下方位置（図示せず）に位置しており、かつＣＣＰ及びＩＣＰソースの両方が、プラズマガスから成るセットを活性化している場合には、第１のプラズマは、内側閉じ込めリングセットの直径によって画成される領域に閉じ込めることができ、また、第２のプラズマは、内側閉じ込めリングセット１１８及び外側閉じ込めリングセット１１４の両方によって画成される領域に閉じ込めることができる。
【００２６】
典型的には、各閉じ込めリングセットは、基板の水平方向周辺に配置され、さらに、通常はカムリングを用いて、垂直軸に沿って該基板の上の可変距離に配置された一連の石英リングとして構成される。一般に、各閉じ込めリングの厚さ、及びいずれかの２つのリング間の間隙のサイズは、特定のプラズマ処理を最適化し、かつプラズマ中の圧力を制御するために構成される。いくつかの構成においては、閉じ込めリングは、直径及び厚さが異なっている。例えば、垂直軸に沿って基板近傍に配置された閉じ込めリングは、基板からより遠いものに対して直径を小さくすることができる。
【００２７】
次に、図２を参照すると、図１のディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図が示されており、ＩＣＰコイルの下の領域は、本発明の実施形態に従って、炭化水素から成るセット又は二酸化ケイ素のいずれかでプレコートされている。前述したように、誘導コイル１１２から成るセット及び接地リング１１６は共に、典型的には、石英面から成るセットによって、プラズマから保護される。有利な方法においては、基板を処理する前に、それらの石英面のかなりの部分を、炭化水素層又は二酸化ケイ素層でプレコートすることができ、その結果、基底の石英面ではなく、炭化水素層又は予め堆積された二酸化ケイ素層を、プラズマ処理中にエッチングすることができる。一実施形態において、炭化水素プレコート又は二酸化ケイ素層の厚さは、約１．５μｍである。
【００２８】
炭化水素は、一般に、ＣxＨyＦzで化学的に表すことができるテフロン（登録商標）のような物質であり、ただし、ｘは、０より大きい整数であり、また、ｙ及びｚは、０以上の整数である（例えば、Ｃ4Ｆ6、Ｃ4Ｆ8、ＣＨ3Ｆ等）。石英は、シリコン酸化物であり、ＳｉＯ2で化学的に表される。このテフロン（登録商標）のような、又は二酸化ケイ素のプレコートは、ファンデルワールス力によって石英表面に物理的に付着され、この被膜と石英の間には、一般に、化学反応が起きる必要性はない。
【００２９】
石英面をプレコーティングする一つの方法においては、内側閉じ込めリングセット１１８及び外側閉じ込めリングセット１１４は、共に下げられている。そして、炭化水素ガスが、シャワーヘッド１０６を介してディファレンシャルプラズマチャンバ内に供給され、その結果として、内側閉じ込めリングセット１１８及び外側閉じ込めリングセット１１４によって画成された流路内に入り込む。一実施形態において、この炭化水素は、フッ素化炭化水素ガスである。従って、誘導コイル１１２から成るセットに電圧を印加すると、炭化水素のプレコートを石英面に堆積させることができる。このプレコート処理中に基板を保護するために、典型的には、被覆又はダミー基板１２４が作動電極１０２の上に置かれる。
【００３０】
次に、図３を参照すると、図２のディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図が示されており、シャワーヘッドが、本発明の実施形態によるシリコンを含む材料でプレコートされている。上述したように、シャワーヘッドアセンブリ１０６は、プラズマガスが、ガス供給システム（図示せず）からプラズマチャンバ内に流れることを可能にする、穿孔されたシリコンから成る保護層を有する接地電極１０８を保護する。一実施形態において、シリコンプレコート層の厚さは、約４．０μｍである。
【００３１】
有利な方法においては、基板を処理する前に、シャワーヘッドのかなりの部分は、シリコンを含む材料（例えば、シリコン、窒化シリコン、炭化ケイ素等）でプレコートされる。一実施形態において、シリコンを含む材料は、アモルファスシリコンである。一般に、アモルファスシリコンは、放電を用いることにより、シランガスから堆積することができる。一般に、堆積されたアモルファスシリコンは、各層の原子間の緊密な格子整合のため、基底のシャワーヘッドの単結晶シリコンによく付着する。
【００３２】
シャワーヘッドをプレコーティングする一つの方法においては、内側閉じ込めリングセット１１８及び外側閉じ込めリングセット１１４の両方が下げられている。そして、ガスを含むシリコンが、シャワーヘッド１０６を介してディファレンシャルプラズマチャンバ内に供給されてプラズマチャンバ内に入る。この結果、作動電極１０２に電圧を印加して、シリコンのプレコートをシャワーヘッド上に堆積させることができる。このプレコート処理中に基板を保護するために、典型的には、被覆又はダミー基板１２４が作動電極１０２の上に置かれる。
【００３３】
次に、図４を参照すると、図３のディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図が示されており、本発明の実施形態に従って、基板がエッチングされている。例えば、Ｌａｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ２３００  Ｅｘｅｌａｎ  Ｆｌｅｘプラズマ処理システムにおいては、共通のエッチングレシピは、２０００Ｗ（２７ＭＨｚ）／３０００Ｗ（２ＭＨｚ）、３００ｓｃｃｍのＡｒ、２０ｓｃｃｍのＣ4Ｆ8、２０ｓｃｃｍのＯ2、４５ｍＴｏｒｒとすることができる。上述したように、シャワーヘッド１０６、石英ウィンドウ１１３及び接地リング１１６のかなりの部分はプレコートされ、その結果、これらの面は、エッチング処理の間、保護される。一般に、内側閉じ込めリングセット１１８は、ディファレンシャルプラズマ１２４が、外側閉じ込めリング１１４の方へ向かって基板１０４の全域に及ぶことを可能にするために、高い位置にすることができる。例えば、基板は、誘電体層が、ホールを介して導電プラグフィリングによって電気的に接続されるデュアルダマシンプロセスの一部としてエッチングすることができる。
【００３４】
次に、図５を参照すると、本発明の実施形態による、チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングするステップから成る単純化したセットが示されている。最初に、ステップ５０２において、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第１のセットは、第１のプラズマチャンバゾーンを画成する。次に、ステップ５０４において、閉じ込めリングから成る第１のセットが、ＲＦ電極から成る第１のセットの周囲に構成される。次いで、ステップ５０６において、閉じ込めリングから成る第２のセットが、閉じ込めリングから成る第１のセットとチャンバ壁との間に構成される。
【００３５】
また、一実施形態においては、ＲＦ電極から成る第２のセットが、閉じ込めリングから成る第１のセットと、閉じ込めリングから成る第２のセットとの間に構成される。一実施形態において、ＲＦ電極から成る第２のセットは、第２のプレコートプラズマをぶつけるように構成され、ＲＦ電極から成る第２のセットは、第２のプラズマチャンバゾーンを画成する。
【００３６】
最後に、ステップ５０８において、ガス供給システムは、第１のプレコートガスが供給されて、ＲＦ電極から成る第１のセットに電圧が印加されたときに、第１のプラズマゾーンに第１のプレコート層を施すように構成される。例えば、第１のプレコートガスは、シリコン、アモルファスシリコン、窒化シリコン及び炭化ケイ素のうちの１つを含むことができる。一実施形態において、ガス供給システムは、第２のプレコートガスが供給されて、ＲＦ電極から成る第２のセットに電圧が印加されたときに、第２のプラズマゾーンに第２のプレコート層を施すように構成される。例えば、第２のプレコートガスは、炭化水素ガスを含むことができる。
【００３７】
一実施形態において、ＲＦ電極から成る第１のセットは容量結合されており、ＲＦ電極から成る第２のセットは、誘導結合されている。一実施形態において、ＲＦ電極から成る第１のセットは誘導結合されており、ＲＦ電極から成る第２のセットは、容量結合されている。一実施形態においては、ＲＦ電極から成る第１のセット及びＲＦ電極から成る第２のセットは共に容量結合されている。一実施形態においては、ＲＦ電極から成る第１のセット及びＲＦ電極から成る第２のセットは共に誘導結合されている。一実施形態においては、閉じ込めリングから成る第１のセット及び閉じ込めリングから成る第２のセットの少なくとも一方は、移動可能に構成される。
【００３８】
この発明を、いくつかの好適な実施形態に関して説明してきたが、この発明の範囲内にある変更、置換及び等価がある。例えば、本発明を、Ｌａｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ社のプラズマ処理システム（例えば、Ｅｘｅｌａｎ（商標）、Ｅｘｅｌａｎ（商標）  ＨＰ、Ｅｘｅｌａｎ（商標）  ＨＰＴ、２３００  Ｅｘｅｌａｎ  Ｆｌｅｘ（商標）、Ｖｅｒｓｙｓ（商標）  Ｓｔａｒ等）に関連して説明したが、他のプラズマ処理システムを用いてもよい。また、この発明は、様々な直径（例えば、２００ｍｍ、３００ｍｍ等）の基板に対して用いることもできる。また、酸素以外のガスを含むフォトレジストプラズマエッチャントを用いてもよい。また、本発明の方法を実施する多くの代替的方法があることに留意すべきである。
【００３９】
本発明の効果は、プラズマ処理チャンバの選択的プレコーティングのための方法及び装置を含む。追加的な効果は、プラズマチャンバ内の面を保護することと、汚染を最小限にすることと、製造プロセスを単純化することと、基板の歩留まりを改善することとを含む。
【００４０】
例示的な実施形態及び最良の態様を開示したが、以下のクレームによって定義される本発明の主題及び趣旨の範囲内で、開示した実施形態に対して、変更及び変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態による二重閉じ込めリングセットを有するディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図を示す。
【図２】本発明の実施形態による、ＩＣＰコイルの下の領域が、炭化水素から成るセットでプレコートされているディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図を示す。
【図３】本発明の実施形態による、シャワーヘッドが、シリコンを含む材料でプレコートされている図２のディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図を示す。
【図４】本発明の実施形態による、基板がエッチングされている図３のディファレンシャルプラズマ処理チャンバの略図を示す。
【図５】本発明の実施形態による、チャンバ壁を含むプラズマ処理チャンバを選択的にプレコーティングするステップの単純化したセットを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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