(57)【要約】  基板をプラズマ処理装置内で可変パターン分離格子を用いて処理するためのシステム、方法および装置が提供される。１つの例示的実施態様では、プラズマ処理装置は、プラズマチャンバと、プラズマチャンバから分離される処理チャンバと、を有することができる。装置は、プラズマチャンバおよび処理チャンバを分離する可変パターン分離格子をさらに含むことができる。可変パターン分離格子は、複数の格子プレートを含むことができる。各格子プレートは、１つまたは複数のホールを有する格子パターンを有することができる。複数の格子プレートの少なくとも１つは、複数の格子プレート内の他の格子プレートに対して移動可能であり、可変パターン分離格子は、複数の異なる複合格子パターンを提供することができる。
2019507465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理装置であって、
プラズマチャンバと、
前記プラズマチャンバから分離される処理チャンバと、
前記プラズマチャンバおよび前記処理チャンバを分離する可変パターン分離格子と、
を備え、
前記可変パターン分離格子は、複数の格子プレートを備え、
各格子プレートは、１つまたは複数のホールを有する格子パターンを有し、
前記格子プレートの少なくとも１つは、前記複数の格子プレート内の他の格子プレートに対して移動可能であり、前記可変パターン分離格子は、複数の異なる複合格子パターンを提供することができる、
プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記複数の異なる複合格子パターンは、疎の複合格子パターン、密の複合格子パターンおよび／または二重格子の複合格子パターンの１つまたは複数を備える、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記複数の格子プレートは、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートを備え、前記第２の格子プレートは、前記第１の格子プレートに対して移動可能である、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第２の格子プレートが第１の位置にあるとき、前記可変パターン分離格子は、第１の複合格子パターンを提供し、
前記第２の格子プレートが第２の位置にあるとき、前記可変パターン分離格子は、第２の複合格子パターンを提供する、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１の複合格子パターンは、第１のホール密度を有し、
前記第２の複合格子パターンは、前記第１のホール密度と異なる第２のホール密度を有する、
請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記第２の複合格子パターンは、紫外線を遮断するように構成される二重格子の複合格子パターンである、
請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第１の複合格子パターンでは、
前記可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度を有し、
前記可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度を有し、前記第２のホール密度は、前記第１のホール密度と異なる、
請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記第２の複合格子パターンでは、
前記可変パターン分離格子の前記第１の部分は、前記第１のホール密度と異なる第３のホール密度を有し、
前記可変パターン分離格子の前記第２の部分は、前記第２のホール密度と異なる第４のホール密度を有する、
請求項７に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第２の格子プレートは、前記第１の格子プレートに対して３次元の１つまたは複数の次元に移動可能である、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記第２の格子プレートは、操作装置に結合され、前記操作装置は、前記第２の格子プレートを前記第１の格子プレートに対して移動するように構成される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第１の格子プレートおよび前記第２の格子プレートの１つまたは複数は、導電性である、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記第１の格子プレートおよび前記第２の格子プレートの１つまたは複数は、接地される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１３】
プラズマ処理装置のための分離格子であって、前記分離格子は、
第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、
前記第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートであって、第２の格子パターンを有する第２の格子プレートと、
を備え、
前記第２の格子プレートは、前記第１の格子プレートに対して移動可能であり、
前記第２の格子プレートが前記第１の格子プレートに対して第１の位置にあるとき、前記分離格子は、第１の複合格子パターンを提供し、
前記第２の格子プレートが第２の位置にあるとき、前記分離格子は、第２の複合格子パターンを提供し、
前記第２の複合格子パターンは、前記第１の複合格子パターンと異なる、
分離格子。
【請求項１４】
前記第１の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンであり、
前記第２の複合格子パターンは、前記疎の複合格子パターンより大きいホール密度を有する密の複合格子パターンである、
請求項１３に記載の分離格子。
【請求項１５】
前記第２の複合格子パターンは、紫外線を遮断するための二重格子の複合格子パターンである、
請求項１３に記載の分離格子。
【請求項１６】
前記第１の複合格子パターンでは、
前記可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度を有し、
前記可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度を有し、前記第２のホール密度は、前記第１のホール密度と異なる、
請求項１３に記載の分離格子。
【請求項１７】
前記第２の複合格子パターンでは、
前記可変パターン分離格子の前記第１の部分は、前記第１のホール密度と異なる第３のホール密度を有し、
前記可変パターン分離格子の前記第２の部分は、前記第２のホール密度と異なる第４のホール密度を有する、
請求項１６に記載の分離格子。
【請求項１８】
基板をプラズマ処理装置内で処理する方法であって、
第１の基板を処理チャンバ内で受け取るステップであって、前記処理チャンバは、プラズマチャンバから可変パターン分離格子によって分離され、前記可変パターン分離格子は、第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、前記第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートであって、第２の格子パターンを有する第２の格子プレートと、を備えるステップと、
前記第２の格子プレートの位置を前記第１の格子プレートに対して調整し、前記可変パターン分離格子に関連付けられた複合格子パターンを第１の複合格子パターンから第２の複合格子パターンまで調整するステップであって、前記第２の複合格子パターンは、前記第１の複合格子パターンと異なるステップと、
前記第１の基板を前記処理チャンバ内で中性種を用いて処理するステップであって、前記中性種は、前記プラズマチャンバから前記可変パターン分離格子を通り前記処理チャンバに移動するステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
前記方法は、
第２の基板を前記処理チャンバ内で受け取るステップと、
前記第２の格子プレートの位置を前記第１の格子プレートに対して調整し、前記可変パターン分離格子に関連付けられた前記複合格子パターンを前記第２の複合格子パターンから前記第１の複合格子パターンまで調整するステップと、
前記第２の基板を前記処理チャンバ内で中性種を用いて処理するステップであって、前記中性種は、前記プラズマチャンバから前記可変パターン分離格子を通り前記処理チャンバに移動するステップと、
を含む、
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンであり、
前記第２の複合格子パターンは、前記疎の複合格子パターンより大きいホール密度を有する密の複合格子パターンである、
請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権主張
[0001]本出願は、２０１６年１月１５日に出願の米国仮特許出願番号第６２／２７９，１６２号「Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  Ｇｒｉｄ  ｆｏｒ  Ｐｌａｓｍａ  Ｃｈａｍｂｅｒ」の優先権の利益を主張するものであり、この仮特許出願は、本願明細書に参照によって組み込まれる。
【０００２】
分野
[0002]本発明は、概して、プラズマ源を用いて基板を処理するための装置、システムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
[0003]プラズマ処理は、半導体産業において、堆積、エッチング、レジスト除去ならびに半導体ウェーハおよび他の基板の関連する処理のために広く用いられている。プラズマ源（例えば、マイクロ波、ＥＣＲ、誘導等）は、しばしば、プラズマ処理において用いられ、高密度プラズマおよび反応種を処理基板のために生成する。
【０００４】
[0004]フォトレジストストリップ（例えば、ドライクリーン）除去処理のために、基板と直接的にプラズマ相互作用することが望ましくない場合がある。むしろ、プラズマを、ガス組成の修正のための中間体として主に用いて、基板を処理するための化学的活性基を作成することができる。したがって、フォトレジスト塗布のためのプラズマ処理装置は、基板が処理される処理チャンバを含むことができ、処理チャンバは、プラズマが生成されるプラズマチャンバから分離される。
【０００５】
[0005]いくつかの応用では、格子を用いて、処理チャンバをプラズマチャンバから分離することができる。格子は、中性種を透過することができるが、プラズマからの荷電粒子を透過することができない。格子は、ホールを有する材料シートを含むことができる。処理に応じて、格子は、導電性材料（例えば、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＣ等）または非導電性材料（例えば、クォーツ等）から作成可能である。
【０００６】
[0006]図１は、処理チャンバをプラズマチャンバから分離するのに用いることができる分離格子１０の一例を表す。図示するように分離格子１０は、複数のホール１２を含むことができ、複数のホール１２によって、中性種は、プラズマチャンバから処理チャンバに移動することができる。
【０００７】
[0007]いくつかの応用では、プラズマから来る紫外線（ＵＶ）放射は遮断され、ウェーハ上の特徴に損傷を与えるのを減少する必要がありうる。これらの応用では、二重格子を用いることができる。二重格子は、２つの単一格子（例えば、上部および下部）を含むことができ、各格子上には、特別なパターンでホールが分布しているので、直接的な視線がプラズマチャンバと処理チャンバとの間に存在しない。
【０００８】
[0008]分離格子のための格子パターンは、プラズマ処理の際のウェーハ全体における処理プロファイルを制御する有効な方法になりうる。他の処理パラメータ（例えば、ガス流、圧力等）を用いて、処理プロファイルを微調整することができる。処理化学は、ウェーハ全体における処理プロファイルに大きい影響を与えるため、分離格子は、典型的には、分離格子が設計される処理化学のみと互換性を有する。異なる処理を実行する必要がある場合、プラズマ処理チャンバの分離格子を変える必要がありうる。
【０００９】
[0009]格子を変えることは、高価であり、長い手順になりえ、例えば、処理チャンバを開く必要がありうる。処理チャンバを開くことは、処理チャンバ内の真空を破ることになり、処理チャンバを空気にさらすことになりうる。処理チャンバは、空気にさらされた後、典型的には、再び修理されなければならない。すべての空気汚染物質が除去され、プラズマチャンバの壁および処理チャンバの壁が適切な処理条件に到達するまで、プラズマを用いて多数のウェーハを処理する修理が必要になりうる。さらに、ウェーハを処理するための処理フローは、中断する必要がありえ、これは、費用がかかるダウンタイムにつながる。
【００１０】
[0010]この問題点のため、多数の製造業者は、処理チャンバを特定の処理に専用にして、各処理チャンバが、それ自身のために特別に調整された分離格子を有することによって、格子を変えることを回避する。ウェーハが異なる処理に使用される必要がある場合、ウェーハは、異なる処理チャンバに送信されうる。これは、不都合になりうるし、製造プロセスのフローを複雑にしうる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
[0011]本発明の実施形態の態様および利点は、以下の説明に部分的に記載される、または、説明から学習されうる、または、実施形態の実行によって学習されうる。
【００１２】
[0012]本発明の１つの例示的態様は、プラズマチャンバと、プラズマチャンバから分離される処理チャンバと、を有するプラズマ処理装置に関するものである。装置は、プラズマチャンバおよび処理チャンバを分離する可変パターン分離格子をさらに含むことができる。可変パターン分離格子は、複数の格子プレートを含むことができる。各格子プレートは、１つまたは複数のホールを有する格子パターンを有することができる。複数の格子プレートの少なくとも１つは、複数の格子プレート内の他の格子プレートに対して移動可能であり、可変パターン分離格子は、複数の異なる複合格子パターンを提供することができる。
【００１３】
[0013]本発明の他の例示的態様は、プラズマ処理装置のための分離格子に関するものである。分離格子は、第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートと、を含む。第２の格子プレートは、第２の格子パターンを有する。第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して移動可能であり、第２の格子プレートが第１の格子プレートに対して第１の位置にあるとき、分離格子は、第１の複合格子パターンを提供する。第２の格子プレートが第２の位置にあるとき、分離格子は、第２の複合格子パターンを提供する。第２の複合格子パターンは、第１の複合格子パターンと異なる。
【００１４】
[0014]本発明の他の例示的態様は、基板をプラズマ処理装置内で処理する方法に関するものである。方法は、第１の基板を、プラズマチャンバから可変パターン分離格子によって分離される処理チャンバ内で受け取るステップを含む。可変パターン分離格子は、第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートと、を含む。第２の格子プレートは、第２の格子パターンを有することができる。方法は、第２の格子プレートの位置を第１の格子プレートに対して調整し、可変パターン分離格子に関連付けられた複合格子パターンを第１の複合格子パターンから第２の複合格子パターンまで調整するステップを含むことができる。第２の複合格子パターンは、第１の複合格子パターンと異なる。方法は、第１の基板を処理チャンバ内で中性種を用いて処理するステップを含むことができ、中性種は、プラズマチャンバから可変パターン分離格子を通り処理チャンバに移動する。
【００１５】
[0015]本発明の他の例示的態様は、可変パターン分離格子を用いて基板をプラズマ処理するためのシステム、方法、装置およびプロセスに関するものである。
【００１６】
[0016]各種実施形態のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の請求の範囲を参照してよりよく理解される。添付の図面は、この明細書内に組み込まれ、この明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を図示し、説明とともに関連する原則を説明するように機能する。
【００１７】
[0017]当業者に向けられる実施形態に関する詳細な説明は、明細書に記載され、添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】プラズマ処理装置内で使用可能な分離格子の一例を表す。
【図２】本発明の例示的実施形態に従うプラズマ処理装置を表す。
【図３】本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子の断面図を表す。
【図４】Ａ〜Ｃは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた複合格子パターンの生成例を表す。
【図５】Ａ〜Ｂは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた複合格子パターンの生成例を表す。
【図６】本発明の例示的実施形態に従う第１の格子プレートおよび第２の格子プレート上の格子パターンの例を表す。
【図７】本発明の例示的実施形態に従う第１の格子プレートおよび第２の格子プレート上の格子パターンの例を表す。
【図８】Ａ〜Ｄは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた複合格子パターンの生成例を表す。
【図９】本発明の例示的実施形態に従う第１の格子プレートおよび第２の格子プレート上の格子パターンの例を表す。
【図１０】Ａ〜Ｂは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた複合格子パターンの生成例を表す。
【図１１】本発明の例示的実施形態に従う例示的方法のフロー図を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[0028]以下、実施形態を詳細に参照し、その１つまたは複数の例が図面に示される。各例は、実施形態の説明の例として提供され、本発明を限定するものではない。事実、本発明の範囲または精神を逸脱せずに、実施形態をさまざまに修正および変形できることは、当業者にとって明らかである。例えば、一実施形態の一部として図示または記載されている特徴は、他の実施形態によって用いられ、さらなる実施形態を生じることができる。このように、本発明の態様がこの種の修正および変形をカバーすることが意図される。
【００２０】
[0029]本発明の例示的態様は、基板、例えば、半導体ウェーハを処理するためのプラズマ処理チャンバのための可変パターン荷電分離格子に関するものである。本発明の態様は、図示および説明のために「ウェーハ」または半導体ウェーハを参照して説明される。当業者は、本願明細書に提供されている開示を用いて、本発明の例示的態様が任意の半導体基板または他の適切な基板に関連して使用可能であることを理解する。さらに、数値に関連する「約」という用語の使用は、述べられた数値の３０％以内を意味することを意図する。
【００２１】
[0030]いくつかの実施形態では、プラズマ処理装置は、可変パターン分離格子を含むことができ、可変パターン分離格子によって、特定の処理に調整されるように格子パターンを変えることができ、および／または、基板全体における所望の処理プロファイルを達成することができる。可変パターン分離格子は、複数の平行の格子プレートを含むことができ、各々の格子プレートは、それ自身の格子パターンを有する。複数の格子プレートの各々は、互いに対して移動し、全体の所望の複合格子パターンを作成することができる。例えば、複数の格子プレートは、互いに対して移動し、中央が密の複合格子パターン、縁が密の複合格子パターン、紫外線を遮断するための二重格子の複合格子パターンまたは他の複合格子パターンを作成することができる。複合格子パターンは、可変パターン分離格子内の複数の格子プレートによって生成される有効な格子パターンを意味する。このようにして、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子は、処理チャンバを開ける必要なく、プラズマ処理装置内の分離格子の格子パターンを変えることができ、基板、例えば、半導体ウェーハの処理におけるコストおよび効率に関する大きな利点を提供する。
【００２２】
[0031]本発明の１つの例示的実施形態は、プラズマ処理装置に関するものである。装置は、プラズマチャンバを含むことができる。装置は、プラズマチャンバから分離される処理チャンバを含むことができる。装置は、プラズマチャンバおよび処理チャンバを分離する可変パターン分離格子を含むことができる。可変パターン分離格子は、複数の格子プレートを含むことができる。各格子プレートは、１つまたは複数のホールを有する格子パターンを含むことができる。格子プレートの少なくとも１つは、複数の格子プレート内の他の格子プレートに対して移動可能であり、可変パターン分離格子は、複数の異なる複合格子パターンを提供することができる。いくつかの実施形態では、複数の異なる複合格子パターンは、例えば、疎の複合格子パターン、密の複合格子パターンおよび／または二重格子の複合格子パターンの１つまたは複数を含む。
【００２３】
[0032]この例示的実施形態を変形および修正することができる。例えば、いくつかの実施形態では、複数の格子プレートは、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートを含むことができる。第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して移動可能とすることができる。第２の格子プレートが第１の位置にあるとき、可変パターン分離格子は、第１の複合格子パターンを提供することができる。第２の格子プレートが第２の位置にあるとき、可変パターン分離格子は、第２の複合格子パターンを提供することができる。いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンは、第１のホール密度を有することができ、第２の複合格子パターンは、第１のホール密度と異なる第２のホール密度を含むことができる。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンは、紫外線を遮断するように構成される二重格子複合パターンとすることができる。
【００２４】
[0033]いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンでは、可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度を有し、可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度を有する。第２のホール密度は、第１のホール密度と異なる。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンでは、可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度と異なる第３のホール密度を有し、可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度と異なる第４のホール密度を有する。
【００２５】
[0034]いくつかの実施形態では、第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して３次元の１つまたは複数の次元に移動可能である。いくつかの実施形態では、第２の格子プレートは、操作装置に結合され、操作装置は、第２の格子プレートを第１の格子プレートに対して移動するように構成される。いくつかの実施形態では、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートの１つまたは複数は、導電性である。いくつかの実施形態では、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートの１つまたは複数は、接地される。
【００２６】
[0035]本発明の他の例示的実施形態は、プラズマ処理装置のための分離格子に関するものである。分離格子は、第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートと、を含む。第２の格子プレートは、第２の格子パターンを有する。第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して移動可能であり、第２の格子プレートが第１の格子プレートに対して第１の位置にあるとき、分離格子は、第１の複合格子パターンを提供する。第２の格子プレートが第２の位置にあるとき、分離格子は、第２の複合格子パターンを提供する。第２の複合格子パターンは、第１の複合格子パターンと異なる。
【００２７】
[0036]この例示的実施形態を変形および修正することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンとすることができ、第２の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンより大きいホール密度を有する密の複合格子パターンとすることができる。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンは、紫外線を遮断するための二重格子の複合格子パターンである。
【００２８】
[0037]いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンでは、可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度を有し、可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度を有する。第２のホール密度は、第１のホール密度と異なる。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンでは、可変パターン分離格子の第１の部分は、第１のホール密度と異なる第３のホール密度を有し、可変パターン分離格子の第２の部分は、第２のホール密度と異なる第４のホール密度を有する。
【００２９】
[0038]本発明の他の例示的実施形態は、基板をプラズマ処理装置内で処理する方法に関するものである。方法は、第１の基板を、プラズマチャンバから可変パターン分離格子によって分離される処理チャンバ内で受け取るステップを含む。可変パターン分離格子は、第１の格子パターンを有する第１の格子プレートと、第１の格子プレートに対して平行関係で間隔を置かれた第２の格子プレートと、を含む。第２の格子プレートは、第２の格子パターンを有することができる。方法は、第２の格子プレートの位置を第１の格子プレートに対して調整し、可変パターン分離格子に関連付けられた複合格子パターンを第１の複合格子パターンから第２の複合格子パターンまで調整するステップを含むことができる。第２の複合格子パターンは、第１の複合格子パターンと異なる。方法は、第１の基板を処理チャンバ内で中性種を用いて処理するステップを含むことができ、中性種は、プラズマチャンバから可変パターン分離格子を通り処理チャンバに移動する。
【００３０】
[0039]この例示的実施形態を変形および修正することができる。例えば、いくつかの実施形態では、方法は、第２の基板を処理チャンバ内で受け取るステップと、第２の格子プレートの位置を第１の格子プレートに対して調整し、可変パターン分離格子に関連付けられた複合格子パターンを第２の複合格子パターンから第１の複合格子パターンまで調整するステップと、第２の基板を処理チャンバ内で中性種を用いて処理するステップであって、中性種は、プラズマチャンバから可変パターン分離格子を通り処理チャンバに移動するステップと、を含むことができる。いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンとすることができ、第２の複合格子パターンは、疎の複合格子パターンより大きいホール密度を有する密の複合格子パターンとすることができる。
【００３１】
[0040]図２は、本発明の例示的実施形態に従うプラズマ処理装置を表す。図示するように、プラズマ処理装置１００は、処理チャンバ１１０と、処理チャンバ１１０から分離されるプラズマチャンバ１２０と、を含む。処理チャンバ１１０は、基板ホルダまたは台１１２を含み、基板ホルダまたは台１１２は、処理される基板１１４、例えば、半導体ウェーハを保持するように動作可能である。この図示例では、プラズマは、プラズマチャンバ１２０（すなわち、プラズマ生成領域）内で誘導プラズマ源によって生成され、所望の粒子は、プラズマチャンバ１２０から本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子２００を通り基板１１４の表面に移動する。
【００３２】
[0041]プラズマチャンバ１２０は、誘電体側壁１２２および天井１２４を含む。誘電体側壁１２２、天井１２４および格子２００は、プラズマチャンバ内部１２５を定義する。誘電体側壁１２２は、任意の誘電材料（例えば、クォーツ）から形成可能である。誘導コイル１３０は、誘電体側壁１２２に隣接してプラズマチャンバ１２０の周りに配置される。誘導コイル１３０は、適切な整合回路１３２を介してＲＦ電力生成器１３４に結合される。反応物および搬送ガスは、ガス供給１５０および環状ガス分配チャネル１５１または他の適切なガス導入機構からチャンバ内部に提供可能である。誘導コイル１３０がＲＦ電力生成器１３４からのＲＦ電力によって付勢されるとき、プラズマは、プラズマチャンバ１２０内で生成される。特定の実施形態では、プラズマ反応器１００は、任意のファラデーシールド１２８を含み、誘導コイル１３０のプラズマに対する容量結合を減少することができる。
【００３３】
[0042]図２に示すように、可変パターン分離格子２００は、互いに平行関係で間隔を置かれた第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０を含むことができる。第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０は、ある距離で分離可能である。第１の格子プレート２１０は、複数のホールを有する第１の格子パターン２１２を有することができる。第２の格子プレート２２０は、複数のホールを有する第２の格子パターン２２２を有することができる。第１の格子パターン２１２は、第２の格子パターン２２２と同一でも異なってもよい。荷電粒子は、可変パターン分離格子２００内の各格子プレート２１０、２２０のホールを通るそれらの経路における壁上で再結合することができる。中性種は、比較的自由に第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０内のホールを通って流れることができる。各格子プレート２１０および２２０のホールのサイズおよび厚さは、荷電粒子および中性粒子の両方のための透過性に影響を及ぼしうるが、荷電粒子により強く影響を及ぼしうる。
【００３４】
[0043]いくつかの実施形態では、第１の格子プレート２１０は、金属（例えば、アルミニウム）または他の導電性材料から作成可能である、および／または、第２の格子プレート２２０は、導電性材料または誘電材料（例えば、クォーツ、セラミック等）から作成可能である。いくつかの実施形態では、第１の格子プレート２１０および／または第２の格子プレート２２０は、他の材料（例えば、シリコンまたは炭化ケイ素）から作成可能である。格子プレートが金属または他の導電性材料から作成された場合、格子プレートは、接地可能である。
【００３５】
[0044]第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０は、互いに対して移動するように構成可能である。例えば、例示的実施形態では、第１の格子プレート２１０は、処理チャンバ１１０および／またはプラズマチャンバ１２０の壁に固定または取り付け可能である。第２の格子プレート２２０は、第１の格子プレート２１０から間隔を置かれ、操作装置２３０に固定可能である。操作装置２３０は、第１の格子プレート２１０に対して第２の格子プレート２２０を、３次元の１つまたは複数の次元に（例えば、ｘ軸、ｙ軸および／またはｚ軸の１つまたは複数に沿って）移動するように構成可能である。操作装置２３０は、第２の格子プレート２２０を移動するための任意の適切な装置とすることができ、例えば、モータ、エンコーダ、アクチュエータまたは他の適切な装置を含むことができる。
【００３６】
[0045]本発明の例示的態様は、図示および説明のために、２つの平行の格子プレートを有する可変パターン分離格子に関して説明される。当業者は、本願明細書の開示を用いて、他の数の格子プレート、例えば、３つの格子プレート、４つの格子プレート、５つの格子プレート等を、本発明の範囲から逸脱せずに用いることができることを理解する。さらに、格子プレートは、本発明の範囲から逸脱せずに、互いに非平行に配置されてもよい。
【００３７】
[0046]例示的実施形態では、第２の格子プレート２２０は、第１の格子プレート２１０に対して移動することができ、第２の格子プレート２２０が第１の位置にあるとき、第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０からの一致するホールは、複合格子パターンを生成し、この複合格子パターンは、１つの領域において密でもよい（例えば、中央において密）。第２の格子プレート２２０が第２の位置にあるとき、第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０からの一致するホールは、複合格子パターンを生成することができ、この複合格子パターンは、他の領域において密でもよい（例えば、縁において密）。いくつかの実施形態では、第２の格子プレート２２０は、第３の位置に移動し、他のパターンを形成する、および／または、紫外線を遮断するための二重格子を形成することができ、二重格子では、第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０からのホールの少なくとも一部は一致しない。
【００３８】
[0047]例示的実施形態では、第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０の各々は、ホールの同一の格子パターン（例えば、三角形パターン、正方形パターン、六角形パターン等）を有することができる。図３に示すように、第１の格子プレート２１０および第２の格子プレート２２０は、二重格子の複合格子パターンを形成するように互いに対して位置決めされ、紫外線が可変パターン分離格子２００を透過するのを防止することができる。いくつかの実施形態では、格子プレート２１０および２２０のホールのサイズＤは、格子プレートのホール間の距離Ｌより小さくし、ホールが互いに対してシフトし、他の格子プレートのホールに重複しないまたは部分的に重複することができる。さらに、各格子プレートの厚さＨおよび格子プレート間の距離ｈは、紫外線が可変パターン分離格子を透過するのを防止するように選択可能である。図３に示すように、各格子プレートの厚さＨ、ホールのサイズＤ、格子プレート間の距離ｈおよびホール間の距離Ｌは、紫外線２３５が第２の格子プレート２２０によって完全に遮断される一方、ガスがほぼ自由に流れるように選択可能である。
【００３９】
[0048]図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた二重格子の複合格子パターンの変化の形成例を表す。より詳しくは、図４Ａは、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートを有する可変パターン分離格子によって形成可能な複合格子パターン３００を示し、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートは、同一の格子パターンを有する。各格子プレート上の格子パターンは、正方形の格子パターンとすることができる。図４Ａにおいて、第２の格子プレートは、第１の格子プレートのホール３０２が第２の格子プレートのホール３０４に一致または整列配置するように、第１の格子プレートに対して位置決め可能である。ホール３０２、３０４内に表される十字は、ホール３０２、３０４が重複することを示す。このように、図４Ａに示される正方形の格子パターンを形成することができる。
【００４０】
[0049]図４Ｂでは、矢印３０５によって示されるように、第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して増分するように（または逆もまた同じ）ｘ方向に沿ってシフトされ、二重格子パターン３０６を形成することができる。示すように、第１の格子プレート内のホール３０２は、第２の格子プレート内のホール３０４にもはや一致せず、図４Ｂに示される二重格子パターン３０６を形成する。第２の格子プレート内のホール３０４は、図において斜線が付けられ、第１の格子プレート内のホール３０２から区別される。
【００４１】
[0050]同様に、図４Ｃでは、矢印３１０によって示されるように、第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して増分するように（または逆もまた同じ）ｘ方向およびｙ方向に沿ってシフトされ、異なる二重格子パターン３０８を形成することができる。示すように、第１の格子プレート内のホール３０２は、第２の格子プレート内のホール３０４にもはや一致せず、図４Ｃに示される二重格子パターン３０８を形成する。このようにして、同一の格子パターンを有する格子プレートは、互いに対して増分するようにシフトされ、異なる二重格子の複合格子パターンを形成することができる。
【００４２】
[0051]図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子を用いた格子パターンの変化の他の形成例を表す。図５Ａは、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートを有する可変パターン分離格子によって形成可能な格子パターン３２０を示し、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートは、同一の三角形格子パターンを有する。破線は、格子パターンを三角形パターン要素に分割する一例を表す。
【００４３】
[0052]図５Ａでは、第２の格子プレートは、第１の格子プレートのホール３２２が第２の格子プレートのホール３２４に一致または整列配置するように、第１の格子プレートに対して位置決め可能である。ホール３２２、３２４内に表される十字は、ホール３２２、３２４が重複することを示す。このように、図５Ａに示される三角形格子パターンを形成することができる。
【００４４】
[0053]図５Ｂでは、矢印３２５によって示されるように、第２の格子プレートは、第１の格子プレートに対して増分するように（または逆もまた同じ）ｘ方向およびｙ方向に沿ってシフトされ、二重格子パターン３２６を形成することができる。示すように、第１の格子プレート内のホール３２２は、第２の格子プレート内のホール３２４にもはや一致せず、図５Ｂに示される二重格子パターン３２６を形成する。第２の格子プレート内のホール３２４は、図において斜線が付けられ、第１の格子プレートのホール３２２から区別される。さまざまな他の格子パターンは、本発明の範囲から逸脱せずに、第１の格子プレートおよび第２の格子プレート上で実施可能である。
【００４５】
[0054]いくつかの実施形態では、可変パターン分離格子内の平行の格子プレートの各々上の格子パターンは、セルまたは他の基本構成要素に再分割可能である。各セルは、１つまたは複数のホールと、ホールなしの１つまたは複数の空間と、を含むことができる。各セル内の１つまたは複数のホールは、第１の密度、第２の密度等を有する異なるパターンを形成することができる。可変パターン分離格子内の１つの格子プレートの各セルを、他の格子プレートに対してシフトすることに応じて、１つまたは複数の密度のパターン変化および二重格子パターン（例えば、ゼロ密度）さえも、可変パターン分離格子を用いて生成することができる。
【００４６】
[0055]図６は、例えば、格子パターンをセルに分割する一例を表す。より詳しくは、第１の格子プレートは、第１の格子パターン４１０を含むことができ、第２の格子プレートは、第２の格子パターン４２０を含むことができる。第１の格子パターン４１０は、セル、例えば、セル４１５に分割可能である。セル４１５は、特定のパターンに配置されるホール４１２と、ホールなしの空間と、を含む。同様に、第２の格子パターン４２０は、セル、例えば、セル４２５に分割可能である。セル４２５は、特定のパターンに配置されるホール４２２と、ホールなしの空間と、を含むことができる。セル４１５のサイズは、セル４２５のサイズと同一とすることができる。
【００４７】
[0056]図７は、格子パターンをセルに分割する他の例を表す。より詳しくは、第１の格子プレートに関連付けられた第１の格子パターン４１０は、より大きいセル、例えば、セル４１５’に分割される。セル４１５’のホールパターンは、図６のセル４１５のホールパターンと異なる。同様に、図７に示すように、第２の格子プレートに関連付けられた第２の格子パターン４２０は、より大きいセル、例えば、セル４２５’に分割される。セル４２５’のホールパターンは、図６のセル４２５のホールパターンと異なる。セル４１５’のサイズは、セル４２５’のサイズと同一とすることができる。
【００４８】
[0057]図６および図７によって示されるように、可変パターン分離格子内のそれぞれの格子プレートの格子パターンは、異なるセルに任意の適切な方法で分割され、各セル内のホール密度およびホールパターンを変化するセルを達成することができる。それぞれの格子プレート内のセルを互いに対してシフトすることは、複合格子パターン、例えば、疎の格子パターン、密の格子パターン、二重格子パターンおよび他の格子パターンの変化の生成を達成することができる。
【００４９】
[0058]図８Ａ〜図８Ｄは、疎の複合格子パターン、密の複合格子パターンおよび／または二重格子の複合格子パターンの生成例を表し、これらのパターンは、本発明の例示的実施形態に従って、図６のセル４１５および４２５を互いに対してシフトすることによって生成される。より詳しくは、図８Ａは、可変パターン分離格子を用いて実施可能な疎の格子パターン４３０を表す。示すように、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートは、セル４１５および４２５が重複するように位置決めされる。このように、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートのホールが重複するホール４３５を有する疎の格子パターン４３０を生成することができる。ホール４３５は、他のホールより暗く斜線が付けられ、第１の格子プレートおよび第２の格子プレートのホールがどこで一致または重複するかを示す。
【００５０】
[0059]図８Ｂに示すように、可変パターン分離格子は、第１および／または第２の格子プレートを互いに対して移動することによって、密の格子パターン４４０を生成するように制御可能であり、第２のセル４２５は、１／３のステップ（例えば、セルの１／３の長さ）だけｘ方向に第１のセル４１５に対してシフトされる。このように、第１の格子プレートのホールおよび第２の格子プレートのホールが重複するホール４４５を有する密の格子パターン４４０を生成する。図８Ｂに示すように、密の複合格子パターン４４０のホール４４５の数は、疎の複合格子パターン４３０のホール４３５の数より多い。
【００５１】
[0060]図８Ｃに示すように、可変パターン分離格子は、第１および／または第２の格子プレートを互いに対して移動することによって、二重格子パターン４５０を生成するように制御可能であり、第２のセル４２５は、１／２ステップ（例えば、セルの１／２の長さ）だけ−ｙ方向に第１のセル４１５に対してシフトされる。このように、第１の格子プレートと第２の格子プレートとの間で重複するホールが存在しない二重格子パターン４５０を生成する。
【００５２】
[0061]同様に、図８Ｄに示すように、可変パターン分離格子は、第１および／または第２の格子プレートを互いに対して移動することによって、他の二重格子パターン４６０を生成するように制御可能であり、第２のセル４２５は、１／３のステップ（例えば、セルの１／３の長さ）だけｘ方向に第１のセル４１５に対してシフトされ、１／４のステップ（例えば、セルの１／４の長さ）だけ−ｙ方向に第１のセル４１５に対してシフトされる。このように、第１の格子プレートと第２の格子プレートとの間で重複するホールが存在しない異なる二重格子パターン４６０を生成する。
【００５３】
[0062]いくつかの実施形態では、可変パターン分離格子内の格子プレートの各々は、格子プレートの異なる部分で異なるホール密度を有する格子パターンを有することができる。例えば、格子プレートの各々は、比較的密の第１の部分および比較的疎の第２の部分を含むことができる。格子プレートは、互いに対してシフトされ、変化する密度の格子パターンおよび／または同一またはほぼ同一の格子パターンを生成することができる。例えば、一実施形態では、格子プレートは、互いに対してシフトされ、可変パターン分離格子の第１の部分（例えば、中央部）が比較的疎から比較的密に切り替わるとともに、可変パターン分離格子の第２の部分（例えば、周辺部分）が比較的密から比較的疎に切り替わることができ、逆もまた同じである。
【００５４】
[0063]図９は、例えば、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０の一例を表す。第１の格子プレート５１０は、第１の格子プレート５１０の第１の部分内の第１の格子パターン５１２および第１の格子プレート５１０の第２の部分内の第２の格子パターン５１４を有する。第１の格子パターン５１２は、第２の格子パターン５１４と異なる。第２の格子プレート５２０は、第２の格子プレート５２０の第１の部分内の第１の格子パターン５２２および第２の格子プレート５２０の第２の部分内の第２の格子パターン５２４を有する。第１の格子パターン５２２は、第２の格子パターン５２４と異なる。
【００５５】
[0064]図１０Ａは、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０が互いに対して第１の位置にあるときの可変パターン分離格子の格子パターンを示す。示すように、可変パターン分離格子は、第１の格子パターン５３２を可変パターン分離格子の比較的疎の第１の部分（例えば、中央部）に含む。第１の格子パターン５３２は、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０のホールが重複するホール５３５を含む。可変パターン分離格子は、第２の格子パターン５３４を可変パターン分離格子の比較的密の第２の部分（例えば、周辺部分）にさらに含む。第２の格子パターン５３４は、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０のホールが重複するホール５３５を含む。
【００５６】
[0065]図１０Ｂは、第１の格子プレート５１０および／または第２の格子プレート５２０が互いに対してｘ方向にあったときの可変パターン分離格子の格子パターンを示す。図１０Ｂに示すように、このように、可変パターン分離格子のための異なる格子パターンを作成する。異なる格子パターンは、第１の格子パターン５４２を可変パターン分離格子の比較的密の第１の部分（例えば、中央部）に含む。第１の格子パターン５４２は、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０のホールが重複するホール５４５を含む。可変パターン分離格子は、第２の格子パターン５４４を可変パターン分離格子の比較的疎の第２の部分（例えば、周辺部分）にさらに含む。第２の格子パターン５４４は、第１の格子プレート５１０および第２の格子プレート５２０のホールが重複するホール５４５を含む。
【００５７】
[0066]複合格子パターンの例は、本願明細書において図示および説明のために説明される。当業者は、本願明細書に提供されている開示を用いて、本発明の例示的実施形態に従う可変パターン分離格子が、多種多様な複合格子パターンを、異なる処理条件および／または応用のために、本発明の範囲から逸脱せずに作成するのに用いられると理解する。
【００５８】
[0067]いくつかの実施形態では、格子プレート間の距離は調整され、流れプロファイルを制御する役割を果たすことができる。例えば、格子プレート間の距離が比較的小さい場合、密領域と疎領域との間の格子流れ伝導率の比率は、約２とすることができる。しかしながら、格子プレート間の距離が大きい場合、不一致のホールを通る第２の流れは無視できず、この比率は減少する。このように、格子プレート間の距離は調整され、１つのプロファイルから他のプロファイルまで変えることができる、または、ガス流プロファイルを１つのゾーン（例えば、中央）から他のゾーン（例えば、縁）までより小さく変えることができる。３００ｍｍのウェーハ処理に用いられる典型的な格子では、格子プレート間の距離は、約０．５ｍｍ〜約２ｍｍの範囲とすることができる。４５０ｍｍのウェーハ処理のために、格子はより厚くすることができるので、格子間の距離は、より大きくすることができる。一方、より小さいウェーハ（例えば、２インチ、４インチ、６インチ、８インチ）のために、より薄い格子および格子プレート間のより小さい距離を選択してもよい。
【００５９】
[0068]いくつかの実施形態では、複数の格子プレートの１つまたは複数は、格子プレート全体において可変サイズのホールを含む。このように１つの流れパターンから他の流れパターンに切り替えるとき、縁／中央の流れ比率のダイナミックレンジを著しく増加することができる。
【００６０】
[0069]例示的実施形態では、方法は、基板をプラズマ処理装置の処理チャンバ内で受け取るステップを含むことができる。方法は、可変パターン分離格子の１つまたは複数の格子プレートの位置を調整するステップを含み、複合格子パターンを生成し、プラズマをプラズマ処理装置のプラズマチャンバ内で生成することができる。１つまたは複数の格子プレートの位置は、基板を処理するための処理タイプに少なくとも部分的に基づいて調整可能であり、および／または、基板表面全体における所望の処理プロファイルを取得することができる。
【００６１】
[0070]図１１は、例えば、本発明の例示的実施形態に従って、基板をプラズマ処理装置内で処理する例示的方法（６００）のフロー図を表す。図１１は、例えば、図２に表されるプラズマ処理装置１００を用いて実施可能である。さらに、図１１は、図示および説明のために特定の順番で実行されるステップを表す。当業者は、本願明細書に提供される開示を用いて、本願明細書に開示される方法のいずれかのさまざまなステップが、本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな方法で、構成され、変更され、再構成され、同時に実行され、省略され、および／または、拡大されうることを理解する。
【００６２】
[0071]６０２において、方法は、第１の基板をプラズマ処理装置の処理チャンバ内で受け取るステップを含むことができる。処理チャンバは、プラズマチャンバから分離格子によって分離可能である。分離格子は、複数の格子プレートを有する可変分離格子とすることができる。格子プレートは、互いに対して移動し、本発明の例示的実施形態に従う複合格子パターンを作成することができる。第１の基板は、処理チャンバ内に、例えば、ロボットまたは他の適切な基板搬送機構を用いて配置可能である。
【００６３】
[0072]６０４において、方法は、可変分離格子を調整するステップを含むことができる。例えば、格子プレートは、分離格子内の他の格子プレートに対して移動し、所望の複合格子パターンを作成することができる。複合格子パターンは、第１の基板のための所望の処理タイプに基づいて、および／または、第１の基板のための所望の処理プロファイルに少なくとも部分的に基づいて選択可能である。いくつかの実施形態では、可変分離格子は、第１の複合格子パターンから第２の複合格子パターンまで調整可能である。いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンは、疎の格子パターンとすることができ、第２の複合格子パターンは、密の格子パターンとすることができ、または逆もまた同じである。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンは、二重格子パターンとすることができる。本願明細書に記載されているように、他の適切な複合格子パターンを用いることができる。
【００６４】
[0073]６０６において、方法は、第１の基板を処理チャンバ内で処理するステップを含むことができる。例えば、中性粒子は、プラズマチャンバから分離格子を通り処理チャンバに移動し、第１の基板を処理することができる。第１の基板は、第１の処理タイプに従っておよび／または基板全体における第１の処理プロファイルに従って処理可能である。
【００６５】
[0074]６０８において、方法は、第１の基板を処理チャンバから除去するステップを含むことができる。例えば、ロボットまたは他の基板搬送機構を用いて、第１の基板を処理チャンバから搬送することができる。
【００６６】
[0075]６１０において、方法は、第２の基板を受け取るステップを含むことができる。第２の基板は、処理チャンバ内に、例えば、ロボットまたは他の基板搬送機構によって配置可能である。本発明の例示的実施形態に従って、第２の基板が、第１の基板と異なる処理タイプおよび／または処理プロファイルを用いて処理されうる場合であっても、分離格子を変えるためにプラズマ処理装置を開ける必要なく、第２の基板を処理チャンバ内に配置することができる。
【００６７】
[0076]６１２において、方法は、可変分離格子を調整するステップを含むことができる。例えば、１つの格子プレートは、分離格子内の他の格子プレートに対して移動し、所望の複合格子パターンを作成することができる。複合格子パターンは、第２の基板のための所望の処理タイプに基づいて、および／または、第２の基板のための所望の処理プロファイルに少なくとも部分的に基づいて選択可能である。いくつかの実施形態では、可変分離格子は、第２の複合格子パターンから第１の複合格子パターンまで調整可能である。いくつかの実施形態では、第１の複合格子パターンは、疎の格子パターンとすることができ、第２の複合格子パターンは、密の格子パターンとすることができ、または逆もまた同じである。いくつかの実施形態では、第２の複合格子パターンは、二重格子パターンとすることができる。本願明細書に記載されているように、他の適切な複合格子パターンを用いることができる。
【００６８】
[0077]６１４において、方法は、第２の基板を処理チャンバ内で処理するステップを含むことができる。例えば、中性粒子は、プラズマチャンバから分離格子を通り処理チャンバに移動し、第２の基板を処理することができる。第２の基板は、第２の処理タイプに従って、および／または、基板全体において第２の処理プロファイルに従って処理可能である。第２の処理タイプは、第１の処理タイプと異なることができる。第２の処理プロファイルは、第１の処理プロファイルと異なることができる。
【００６９】
[0078]本発明の内容が特定の例示的実施形態に関して詳述されてきたが、当業者は、上述したことを理解すると、この種の実施形態の代替物、変更物および均等物を容易に生成することができる。したがって、本発明の範囲は、例示であり、制限するものではなく、本件開示が、現在の内容に対するこの種の修正、変形および／または追加を含むことを排除しないことは、当業者にとって容易に明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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2019507465.tif 000022
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