(57)【要約】  本書に開示の実施形態は概して、プラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンを修正するためのプラズマ処理システムに関する。プラズマ処理システムは、プラズマ処理チャンバ内でディフューザーに接続された少なくとも１つのＶＨＦ電力発生器を含む。各ＶＨＦ電力発生器からオフセットされた供給位置、及び位相変調及びスイーピングを介した各ＶＨＦ電力発生器の制御により、定在波効果に起因する、チャンバによって製造された薄膜パターンの非均一性を補償することによって、プラズマの均一性を改善することが可能になる。バッキング板の異なる位置に接続された、及び／又は配置された複数のＶＨＦ電力発生器間の電力分布は、異なる接続点で印加されたＶＨＦ電力間の動的位相変調によって生じうる。【選択図】図２Ａ
2019525996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ処理チャンバであって、
ディフューザーと、
バッキング板であって、前記ディフューザーに接続され、第１の角位置と、第２の角位置と、第３の角位置と、第４の角位置とを有し、ガス供給のために前記バッキング板のほぼ中心に開口部を有するバッキング板と、
前記第１の角位置、前記第２の角位置、前記第３の角位置、及び前記第４の角位置で前記バッキング板に接続されたＶＨＦ電力発生器と
を備える、プラズマ処理チャンバ。
【請求項２】
前記バッキング板は、前記プラズマ処理チャンバのリッドに連結されている、請求項１に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項３】
前記ＶＨＦ電力発生器に動作可能に接続されたコントローラを更に備え、前記コントローラは、自動整合回路を介して第１の周波数で前記ＶＨＦ電力発生器の動作を制御するようにプログラミングされ、前記第１の周波数は約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間である、請求項１に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項４】
前記コントローラが更に、位相変調及びスイーピングを実施するようにプログラミングされている、請求項３に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項５】
プラズマ処理チャンバであって、
バッキング板であって、前記ディフューザーに接続され、ガス供給のために前記バッキング板のほぼ中心に開口部を有するバッキング板と、
前記バッキング板の中心から第１の半径において第１の方位角で前記バッキング板に接続された第１のＶＨＦ電力発生器と、
前記バッキング板の中心から第２の半径において第２の方位角で前記バッキング板に接続された第２のＶＨＦ電力発生器と、
前記バッキング板の中心から第３の半径において第３の方位角で前記バッキング板に接続された第３のＶＨＦ電力発生器と、
前記バッキング板の中心から第４の半径において第４の方位角で前記バッキング板に接続された第４のＶＨＦ電力発生器と、
前記プラズマ処理チャンバに動作可能に接続されたコントローラと
を備え、
前記コントローラが、前記第１のＶＨＦ電力発生器と、前記第２のＶＨＦ電力発生器と、前記第３のＶＨＦ電力発生器と、前記第４のＶＨＦ電力発生器の動作を制御するようにプログラミングされている、プラズマ処理チャンバ。
【請求項６】
前記バッキング板が、前記プラズマ処理チャンバのリッドに連結されている、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項７】
前記コントローラが、自動整合回路を介して第１の周波数で、前記第１のＶＨＦ電力発生器と、前記第２のＶＨＦ電力発生器と、前記第３のＶＨＦ電力発生器と、前記第４のＶＨＦ電力発生器の動作を制御するようにプログラミングされ、前記第１の周波数は約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間である、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項８】
前記コントローラが更に、位相変調及びスイーピングを実施するようにプログラミングされている、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項９】
前記第２のＶＨＦ電力発生器と前記第４のＶＨＦ電力発生器とが各々、約３５ＭＨｚと約７５ＭＨｚとの間の周波数で電力を発生させ、前記第２のＶＨＦ電力発生器が、前記第４のＶＨＦ電力発生器によって供給される電力とは位相がずれた電力を供給するように構成されている、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１０】
前記第１のＶＨＦ電力発生器と前記第３のＶＨＦ電力発生器とは各々、前記第２のＶＨＦ電力発生器と前記第４のＶＨＦ電力発生器との周波数とは異なる周波数で電力を発生させる、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１１】
前記第１のＶＨＦ電力発生器は、第３のＶＨＦ電力発生器によって供給される電力とは位相がずれた電力を供給するように構成されている、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１２】
前記バッキング板に連結された少なくとも１つの磁気フェライトブロックを更に備え、前記磁気フェライトブロックは、前記バッキング板とカバー板との間の間隙に配置されている、請求項５に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１３】
プラズマ処理チャンバであって、
ディフューザーと、
バッキング板であって、前記ディフューザーに接続され、ガス供給のために前記バッキング板のほぼ中心に開口部を有するバッキング板と、
複数のＶＨＦ電力発生器であって、各々が前記バッキング板のエッジ付近に配置された位置で前記バッキング板に接続されている、複数のＶＨＦ電力発生器と
前記バッキング板に連結された少なくとも１つの磁気フェライトブロックと
を備える、プラズマ処理チャンバ。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの磁気フェライトブロックが、前記バッキング板とカバー板との間の間隙に配置されている、請求項１３に記載のプラズマ処理チャンバ。
【請求項１５】
前記プラズマ処理チャンバに動作可能に接続されたコントローラを更に備え、
前記コントローラが、前記ＶＨＦ電力発生器の各々の動作を制御するようにプログラミングされ、更に、位相変調及びスイーピングを実施するようにプログラミングされている、請求項１３に記載のプラズマ処理チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は概して、基板処理のためのシステム及び装置に関する。
より具体的には、本開示の実施形態は、プラズマの定在波効果を補償することによってプラズマの均一性を改善し、ピンホールスクーピング（ｓｃｏｏｐｉｎｇ）を提供することによって流れパターンの調整を改善するための、ディフューザーと、一または複数のＶＨＦ電力発生器及び／又は供給器とを有するプラズマ処理チャンバにおける処理に関する。
【０００２】
［０００２］プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）等のプラズマ処理は概して、例えば半導体基板、平面パネル基板、ソーラーパネル基板、及び液晶ディスプレイ基板等の基板上に薄膜を堆積させるために用いられる。
ＰＥＣＶＤは一般に、基板支持体上に配置された基板を有する真空チャンバの中へ前駆体ガスを導入することによって成し遂げられる。
前駆体ガスは通常、真空チャンバの頂部付近に置かれたガス分配板を通るように導かれる。
チャンバに連結された一又は複数の高周波（ＲＦ）電源からチャンバに高周波電力を印加することによって、真空チャンバ内の前駆体ガスにエネルギーが加わり（例えば励起されて）プラズマになる。
励起されたガスが反応して、温度制御された基板支持体上に位置づけされた基板の表面上に材料の層が形成される。
分配板は一般に、ＲＦ電源、例えばＶＨＦ電力発生器に接続され、基板支持体は通常、ＲＦ電流リターン経路を提供するチャンバ本体に接続される。
【０００３】
［０００３］一般に、ＰＥＣＶＤプロセスを使用して堆積された薄膜においては、上記薄膜の厚さ及び品質の両方の均一性が所望される。
より大きなＬＣＤ及びソーラーパネルに対する需要が更に伸び続ければ、ＬＣＤ及びソーラーパネルを製造するのに使用される基板のサイズもより大きくなる。
基板のサイズが拡大し続けると、上記均一性を達成することが更に困難になってくる。
更に多くの場合、厚さの均一性及び他の膜特性の要件がもっと厳しくなる。
【０００４】
［０００４］加えて、大面積ＶＨＦ  ＰＥＣＶＤ処理中は、定在波効果に起因して基板の上の電磁場が均一ではないため、基板のエッジ近くで基板に向かって曲がるプラズマシースを有するプラズマが形成されることになる。
上記のようなプラズマシースの曲がりにより、基板のエッジ近くで基板に衝突するイオン軌道と基板の中心近くで基板に衝突するイオン軌道との間に差が生じ、これは、非均一な基板処理の原因となるため、全体的な限界寸法の均一性に影響を及ぼす。
【０００５】
［０００５］更に、多くの化学気相堆積リアクタの構成に固有の非対称性により、薄膜の均一性の達成が、より困難になりうる。
例えば、半径方向に均一な電場を生じさせるような導電性を有する一方で、ＰＥＣＶＤチャンバの放電極の中心点に高周波電力供給器を接続することは、電極の中心点での接続を妨げる他の外部チャンバ部品の存在に起因して、アクセス不能でありうる。
したがって、いくつかのＰＥＣＶＤチャンバの高周波電力供給器を、放電極の幾何学的中心以外のある点に位置づけする場合があり、これは、チャンバ内での半径方向における対称な電場の発生に関しておおむね準最適である。
非対称な電場は概して、処理チャンバの処理領域内で生成されるプラズマが非均一となる原因となり、これにより、処理チャンバ内で実施される堆積又はエッチングプロセスが非均一となる。
【０００６】
［０００６］したがって、当技術分野において、プラズマ処理チャンバ内で実施される堆積プロセスの均一性を改善する助けとなる装置及びシステムが必要である。
具体的には、当技術分野において、定在波効果とプラズマの非対称分布を補償するため、また均一性を改善するための、改善されたＶＨＦ電力発生の構成、及び整合回路の同調スキームが必要である。
【発明の概要】
【０００７】
［０００７］本書に開示の実施形態は概して、プラズマ処理チャンバ内でデュフューザーに接続された少なくとも１つの高周波（ＲＦ）電力発生器を含む、プラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンを修正するためのプラズマ処理システムに関する。
一実施形態では、プラズマ処理チャンバが開示される。
プラズマ処理チャンバは、ディフューザーと、バッキング板と、ＶＨＦ電力発生器とを含む。
バッキング板は、ディフューザーに接続される。
バッキング板は、第１の角位置、第２の角位置、第３の角位置、及び第４の角位置を有する。
更に、バッキング板は、ガス供給のためにバッキング板のほぼ中心に開口部を有する。
ＶＨＦ電力発生器は、第１の角位置、第２の角位置、第３の角位置、及び第４の角位置でバッキング板に接続される。
【０００８】
［０００８］別の実施形態では、プラズマ処理チャンバが開示される。プラズマ処理チャンバは、ディフューザーと、バッキング板と、第１のＶＨＦ電力発生器と、第２のＶＨＦ電力発生器と、第３のＶＨＦ電力発生器と、第４のＶＨＦ電力発生器と、コントローラとを含む。バッキング板は、ディフューザーに接続され、ガス供給のためにバッキング板のほぼ中心に開口部を有する。第１のＶＨＦ電力発生器は、バッキング板の中心から第１の半径において第１の方位角でバッキング板に接続される。第２のＶＨＦ電力発生器は、バッキング板の中心から第２の半径において第２の方位角でバッキング板に接続される。第３のＶＨＦ電力発生器は、バッキング板の中心から第３の半径において第３の方位角でバッキング板に接続される。第４のＶＨＦ電力発生器は、バッキング板の中心から第４の半径において第４の方位角でバッキング板に接続される。コントローラは、プラズマ処理チャンバに動作可能に接続される。更に、コントローラは、第１のＶＨＦ電力発生器と、第２のＶＨＦ電力発生器と、第３のＶＨＦ電力発生器と、第４のＶＨＦ電力発生器の動作を制御するようにプログラミングされる。
【０００９】
［０００９］別の実施形態では、プラズマ処理チャンバが開示される。プラズマ処理チャンバは、ディフューザーと、バッキング板と、複数のＶＨＦ電力発生器と、少なくとも１つの磁気フェライトブロックとを含む。バッキング板は、ディフューザーに接続される。更に、バッキング板は、ガス供給のためにバッキング板のほぼ中心に開口部を有する。各ＶＨＦ電力発生器は、バッキング板のエッジ付近に配置された位置でバッキング板に接続される。少なくとも１つの磁気フェライトブロックが、バッキング板に連結される。
【００１０】
［００１０］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、一部が添付の図面に例示されている実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより具体的に説明する。しかし、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示すものであり、したがって、実施形態の範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態も許容しうることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本書に開示の一実施形態に係る、ガス分配板アセンブリの一実施形態を有する例示のプラズマ処理システムの概略断面図である。
【図２Ａ】本書に開示の一実施形態に係る、プラズマ処理チャンバに配置された１つのＶＨＦ電力発生器を有するプラズマ処理チャンバの概略斜視図である。
【図２Ｂ】本書に開示の一実施形態に係る、プラズマ処理チャンバに配置された１つを上回るＶＨＦ電力発生器を有するプラズマ処理チャンバの概略斜視図である。
【図２Ｃ】本書に開示の一実施形態に係る、プラズマ処理チャンバに配置された複数のＶＨＦ電力発生器を有するプラズマ処理チャンバの概略斜視図である。
【図３Ａ】本書に開示の一実施形態に係るディフューザー板の概略断面図である。
【図３Ｂ】本書に開示の一実施形態に係るディフューザー板の概略断面図である。
【図４】本書に開示の一実施形態に係る圧縮可能なバネ部材の等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［００１８］理解を容易にするために、可能な場合には、図に共通する同一の要素を指し示すのに同一の参照番号を使用した。１つの実施形態で開示する要素は、具体的な記述がなくとも、他の実施形態で有益に利用できることが企図されている。
【００１３】
［００１９］本書に開示の実施形態は概して、プラズマ処理チャンバ内でディフューザーに接続された少なくとも１つのＶＨＦ電力発生器を含む、プラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンを修正するためのプラズマ処理システムに関する。各ＶＨＦ電力発生器からオフセットされた供給位置、及び位相変調及びスイーピングを介した各ＶＨＦ電力発生器の制御により、定在波効果に起因する、チャンバによって製造された薄膜パターンの非均一性を補償することによって、プラズマの均一性を改善することが可能になる。バッキング板の異なる位置に接続された、及び／又は配置された複数のＶＨＦ電力発生器間の電力分布は、異なる接続点で印加されたＶＨＦ電力間の動的位相変調によって生じうる。本開示の実施形態は概して、液晶ディスプレイ又はフラットパネル用の基板、及びソーラーパネル用の基板等の長方形基板の処理に用いられる。他の好適な基板は、例えば半導体基板等の円形であってよい。基板の処理において使用されるチャンバは通常、基板の移送のためにチャンバの側壁内に形成された基板移送ポートを含む。移送ポートは一般に、基板の一または複数の主要な寸法をわずかに上回る長さを含む。移送ポートにより、ＲＦリターンスキームに困難が生じうる。本開示は、任意のサイズ又は形状の基板の処理のために用いられうる。本開示を実行するのに使用されうる好適なチャンバは、カリフォルニア州サンタクララに位置する、アプライドマテリアルズ社の子会社であるＡＫＴアメリカ社から入手可能である。
【００１４】
［００２０］図１は、プラズマ処理システム１００の一実施形態の概略断面図である。プラズマ処理システム１００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、フラットパネルディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、又は太陽電池アレイ用の光電池の製造で使用するための大面積基板１０１上への構造体及び素子の形成において、プラズマを使用して大面積基板１０１を処理するように構成される。基板１０１は、他の好適な材料の中でもとりわけ、薄い板状の金属、プラスチック、有機材料、ケイ素、ガラス、石英、又はポリマーであってよい。構造体は、複数の連続的な堆積及びマスキングステップを含みうる薄膜トランジスタであってよい。他の構造体は、光電池用ダイオードを形成するｐ＋ａＳｉ／ｎ−ｃＳｉ  ｐ−ｎヘテロ接合を含みうる。プラズマ処理システム１００は、非限定的に誘電体材料又はアモルファスシリコンを含む様々な材料を基板１０１上に堆積させるように構成されうる。
【００１５】
［００２１］図１に示すように、プラズマ処理システム１００は概して、少なくとも部分的に処理領域１１１を画定する底部１１７ａと側壁１１７ｂとを含むチャンバ本体１０２を備える。側壁１１７ｂは、リッドアセンブリ１０９を支持する。リッドアセンブリ１０９は、処理領域１１１に上部境界を提供する。基板支持体１０４は、処理領域１１１に配置される。基板支持体１０４は、処理中に、基板１０１を頂面で支持するように適合される。基板支持体１０４は、基板１０１の移送及び／又は基板１０１とディフューザー板１０３との間の距離Ｄの調節を助けるように、基板支持体を少なくとも垂直に移動させるように適合されたアクチュエータ１３８に連結される。一または複数のリフトピン１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは、基板支持体１０４を通って延びていてよい。リフトピン１１０ａ〜１１０ｄは、基板１０１の移送を助けるために、チャンバ本体１０２の底部１１７ａに接触し、基板支持体１０４がアクチュエータ１３８によって下げられたときに基板１０１を支持するように適合される。処理位置において、図１に示すように、リフトピン１１０ａ〜１１０ｄは、基板支持体１０４の上面と同一平面になるように、あるいはそのわずか下になるように適合され、これにより、基板１０１を基板支持体１０４上に平坦に置くことが可能になる。
【００１６】
［００２２］ディフューザー板１０３は、処理ガス源１２２から処理領域１１１へ処理ガスを供給するように構成される。プラズマ処理システム１００は、処理領域１１１に陰圧を印加するように構成された排気システム１１８も備える。ディフューザー板１０３は概して、基板支持体１０４の反対側に、ほぼ平行関係に配置される。
【００１７】
［００２３］一実施形態では、ディフューザー板１０３は、ガス分配板１１４とバッキング板１１６とを含む。バッキング板１１６は、ガス分配板１１４とバッキング板１１６との間のガス領域１３１の形成を可能にするブロッカ板として機能しうる。ガス源１２２は、導管１３４によってガス分配板１１４に接続される。一実施形態では、遠隔プラズマ源１０７は、ガス分配板１１４を通して活性化ガスのプラズマを処理領域１１１へ供給するための導管１３４に連結される。遠隔プラズマ源１０７からのプラズマは、処理領域１１１に配置されたチャンバ部品を洗浄するための活性化ガスを含みうる。一実施形態では、活性化された洗浄ガスが処理領域１１１へ流される。
【００１８】
［００２４］ガス分配板１１４、バッキング板１１６、及び導管１３４は概して、導電性材料から形成され、互いに電気通信可能である。チャンバ本体１０２は、導電性材料からも形成される。チャンバ本体１０２はおおむね、ディフューザー板１０３から電気的に絶縁される。一実施形態では、ディフューザー板１０３は、絶縁体１３５によってチャンバ本体１０２上に装着される。
【００１９】
［００２５］一実施形態では、基板支持体１０４は導電性でもあり、基板支持体１０４とディフューザー板１０３は、処理中及び／又は前処理あるいは後処理プロセス中に基板支持体１０４とディフューザー板１０３との間に処理ガスのプラズマ１０８ａを生成するための相対する電極となるように構成される。一実施形態では、複数のガス通路１６２がディフューザー板１０３を通るように形成され、これにより、ガス分配板１１４を通って処理領域１１１の中へ流れるガスが所定の分布を呈することが可能になる。
【００２０】
［００２６］ＶＨＦ電力発生器１０５は概して、処理前、処理中及び処理後に、ディフューザー板１０３と基板支持体１０４との間にプラズマ１０８ａを生成するのに使用され、エネルギーが付与された核種を維持する、又は遠隔プラズマ源１０７から供給される洗浄ガスを更に励起させるのにも使用されうる。一実施形態では、ＶＨＦ電力発生器１０５は、インピーダンス整合回路１２１の第１のライン１０６ａによってディフューザー板１０３に接続される。インピーダンス整合回路１２１の第２のライン１０６ｂは、チャンバ本体１０２に電気接続される。
【００２１】
［００２７］処理中に、一または複数の処理ガスが、ガス源１２２からディフューザー板１０３を通って処理領域１１１へ流れる。基板１０１を処理するための処理ガスからプラズマ１０８ａを生成するために、ディフューザー板１０３と基板支持体１０４との間に高周波電力が印加される。一般に、処理中は、プラズマ分布の均一性が所望されるが、プラズマの均一性の調整も有用でありうる。しかしながら、プラズマ１０８ａの分布は、例えば処理ガスの分布、処理領域１１１の形状寸法、ディフューザー板１０３と基板支持体１０４との間の距離Ｄ、同じ基板上又は異なる基板上の堆積プロセスの変動、及び堆積プロセスと洗浄プロセス等の様々な要因によって決定される。アース線のＲＦリターン路を変更するために、基板支持体１０４とシャワーヘッドアセンブリとの間の間隔、又は距離Ｄを、前処理中、後処理中、処理及び洗浄中に調節することが可能である。
【００２２】
［００２８］図１では、ＲＦ電流路は、基板１０１の処理中のＲＦ電流の流れを示しうる。ＲＦ電流は一般に、ＶＨＦ電力発生器１０５の第１の導線１２３ａからインピーダンス整合回路１２１の第１のライン１０６ａへ流れ、そこから導管１３４の外面に沿ってバッキング板１１６の裏面へ流れ、その後、ガス分配板１１４の前面へ流れる。ＲＦ電流は、ガス分配板１１４の前面からプラズマ１０８ａを通過して、基板１０１の頂面、又は基板支持体１０４、そしてチャンバ本体１０２の内面１２５に到達する。ＲＦ電流は、内面１２５から、ＶＨＦ電力発生器１０５の第２の導線１２３ｂへインピーダンス整合回路１２１から戻る。
【００２３】
［００２９］図２Ａは、一実施形態に係るプラズマ強化化学気相堆積システムのプラズマ処理チャンバ部品２００Ａの概略斜視図である。プラズマ処理チャンバ部品２００Ａは、サセプタ２０２Ａと、チャンバリッドアセンブリ２０４Ａとを含む。サセプタ２０２Ａは、図１に示すように、基板支持体１０４の代わりに、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２内の、及び／又はチャンバ本体１０２に連結されている等の、プラズマ強化化学気相堆積システム１００において用いられうる。しかしながら、開示のサセプタ２０２Ａとチャンバリッドアセンブリ２０４Ａは、いずれかの好適なプラズマ処理チャンバ内で、及び／又はそれと共に用いることができると考えられる。図示したように、サセプタ２０２Ａは、アース用ストラップ２４２Ａと、アース用接点２４４Ａとを含み、チャンバリッドアセンブリ２０４Ａの反対側に配置される。幾つかの実施形態では、チャンバリッドアセンブリ２０４Ａは、バッキング板２０１Ａと、ディフューザー板２０３Ａと、カバー板２０５Ａとを含む。他の実施形態では、ディフューザー板２０３Ａとバッキング板２０１Ａとの間に裾部（図示せず）が配設されうる。サセプタ２０２Ａ及び／又はチャンバリッドアセンブリ２０４Ａは、少なくとも１つの高周波（ＲＦ）電源を含む、プラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンの修正を助ける。幾つかの実施形態では、ＲＦ電源は、図２Ａに示すＶＨＦ電力発生器２０６Ａ等のＶＨＦ電力発生器であってよい。幾つかの実施形態では、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａは、ＲＦ整合回路２０７Ａに接続される。幾つかの実施形態では、ＲＦ整合回路２０７Ａは自動整合回路である。幾つかの実施形態では、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａ及びＲＦ整合回路２０７Ａは、例えば図１に示すリッドアセンブリ１０９、又は図２Ａに示すカバー板２０５Ａ等のプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２のリッドに装着される。バッキング板２０１Ａは、ディフューザー板２０３Ａの形状と同様の形状を有していてよく、バッキング板２０１Ａとディフューザー板２０３Ａとはいずれも、サセプタ２０２Ａと同様の形状、及び／又は少なくとも４つの明確な辺を有する形状を有していてよい。しかしながら、カバー板２０５Ａ、ディフューザー板２０３Ａ、バッキング板２０１Ａ及び／又はサセプタ２０２Ａは、いずれかの好適な形状及び／又はいずれかの好適な数の辺を有しうると考えられる。サセプタ２０２Ａ及び／又はチャンバリッドアセンブリ２０４Ａは、プラズマ処理チャンバ内でバッキング板２０１Ａとディフューザー板２０３Ａとに電気接続された少なくとも１つのＶＨＦ電力発生器２０６Ａを含むプラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンの修正を助ける。
【００２４】
［００３０］図２Ａに示すように、カバー板２０５Ａは、第１の角位置２０８Ａと、第２の角位置２１０Ａと、第３の角位置２１２Ａと、第４の角位置２１４Ａとを有し、各角位置は、バッキング板２０１Ａとディフューザー板２０３Ａの角位置に合わせてアライメントされる。カバー板２０５Ａはまた、カバー板２０５Ａのほぼ中心２１８Ａに開口部２１６Ａも有する。幾つかの実施形態では、ガス供給部２３４Ａが開口部２１６Ａを通して配置されうる。このため、開口部２１６Ａは、ガス供給部２３４Ａを保持する及び／又は支持するように構成される。
【００２５】
［００３１］ＶＨＦ電力発生器２０６Ａは、バッキング板２０１Ａを介して少なくとも１つの位置においてディフューザー板２０３Ａに電気接続される。幾つかの実施形態では、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａは、バッキング板２０１Ａを介して１つを上回る位置においてディフューザー板２０３Ａに電気接続されうる。図示したように、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａは、第１の角位置２０８Ａ、第２の角位置２１０Ａ、第３の角位置２１２Ａ、及び第４の角位置２１４Ａにおいて、カバー板２０５Ａの角位置を介しバッキング板２０１Ａを介してディフューザー板２０３Ａの各角位置に接続される。幾つかの実施形態では、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａ及び主ＲＦ整合回路２０７Ａは、第１の角位置２０８Ａ、第２の角位置２１０Ａ、第３の角位置２１２Ａ、及び第４の角位置２１４Ａの各々に位置する固定整合回路２１５Ａに接続される。幾つかの実施形態では、主ＲＦ整合回路２０７Ａは自動整合回路である。幾つかの実施形態では、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａと主ＲＦ整合回路２０７Ａのカバー板２０５Ａへの各接続位置は、カバー板２０５Ａの中心２１８Ａから等距離に配置されうる。ＶＨＦ電力発生器２０６Ａと主ＲＦ整合回路２０７Ａは、固定ＲＦ整合回路２１５Ａを介してバッキング板２０１Ａに電気接続される。固定ＲＦ整合回路２１５Ａは、各固定ＲＦ整合回路２１５Ａの下のカバー板内の開口部（図示せず）を通る固定整合回路２１５Ａとバッキング板２０１Ａとの間の好適な電気コネクタを介してカバー板２０５Ａの各角位置に取り付けられる。
【００２６】
［００３２］幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ２００Ａは、零磁場フィードスルー（ＺＦＦＴ）２３０Ａに動作可能に接続されうる。ＺＦＦＴ２３０Ａにより、寄生プラズマが最小限に抑えられうる。寄生プラズマは、ガス供給ライン内部に高い電場が存在することに起因して、ガス供給ライン内に生成されうる。ＺＦＦＴ２３０Ａは、ガス供給ライン内部の寄生プラズマを取り除いて、ディフューザー板２０３Ａの上流の粒子の形成を削減するのを助ける。更に、ＺＦＦＴ２３０Ａは、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）２３２Ａに動作可能に接続されうる。ＲＰＳ２３２Ａは、ガス供給部２３４Ａに動作可能に接続されうる。
【００２７】
［００３３］図１及び図２Ａの両方を参照する。コントローラ２２０Ａは、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２及び／又はＶＨＦ電力発生器２０６Ａに動作可能に接続される。コントローラ２２０Ａは、ＶＨＦ電力発生器２０６Ａの動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、コントローラ２２０Ａは、第１の角位置２０８Ａ、第２の角位置２１０Ａ、第３の角位置２１２Ａ、及び／又は第４の角位置２１４ＡでＶＨＦ電力発生器２０６Ａの動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、コントローラ２２０Ａは、第１の角位置２０８Ａ、第２の角位置２１０Ａ、第３の角位置２１２Ａ、及び／又は第４の角位置２１４Ａにおいて、主ＲＦ整合回路２０７Ａを介して第１の周波数でＶＨＦ電力発生器２０６Ａの動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、コントローラ２２０Ａは、主ＲＦ整合回路２０７Ａを介して、及び第１の角位置２０８Ａ、第２の角位置２１０Ａ、第３の角位置２１２Ａ、及び第４の角位置２１４Ａの各々に位置づけされた固定整合回路２１５Ａを介して、第１の周波数でＶＨＦ電力発生器２０６Ａの動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、第１の周波数は、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間、例えば約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間（例えば約６０ＭＨｚ）であってよい。更に、コントローラ２２０Ａは、各角位置２０８Ａ、２１０Ａ、２１２Ａ及び２１４Ａに位置する主ＲＦ整合回路２０７Ａと固定整合回路２１５Ａとの間の準静的位相制御を提供するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、移相器が主ＲＦ整合回路２０７Ａと固定整合回路２１５Ａとの間に配設され、コントローラ２２０Ａが動的位相変調及びスイーピングを実施するようにプログラミングされる。
【００２８】
［００３４］プラズマ処理システム１００の上述のチャンバ本体１０２は、コントローラ２２０Ａなどのプロセッサベースのシステムコントローラによって制御可能である。コントローラ２２０Ａは、基板処理の制御を容易にするようにプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２の様々な構成要素に接続された、電源、クロック、キャッシュ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路等の、メモリ２２４Ａ及び大容量記憶デバイス、入力制御ユニット、並びにディスプレイユニット（図示せず）と共に動作可能なプログラム可能中央処理装置（ＣＰＵ）２２２Ａを含む。コントローラ２２０Ａはまた、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２内のセンサ（図示せず）を通して基板処理を監視するためのハードウェアも含む。
【００２９】
［００３５］上述のプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２の制御を容易にするため、ＣＰＵ２２２Ａは、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するように、プログラム可能なロジックコントローラ（ＰＬＣ）などの産業用設定で使用できる任意の形態の汎用コンピュータプロセッサの１つであり得る。メモリ２２４ＡはＣＰＵ２２２Ａに接続されている。メモリ２２４Ａは、非一時的であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（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若しくは遠隔のデジタルストレージなど、容易に利用可能なメモリのうちの一又は複数であってもよい。支援回路２２６Ａは、従来の方式でプロセッサを支援するためにＣＰＵ２２２Ａに接続される。荷電種の生成、加熱、及びその他の処理は、典型的にソフトウェアルーチンとしてメモリ２２４Ａ内に記憶される。ソフトウェアルーチンは更に、ＣＰＵ２２２Ａによって制御されているハードウェアから遠隔に位置する第２のＣＰＵ（図示せず）によって記憶及び／又は実行されうる。
【００３０】
［００３６］メモリ２２４Ａは、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体の形態をとっており、ＣＰＵ２２２Ａによって実行された際にプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２の操作を促進する。メモリ２２４Ａ内の命令は、本開示の方法を実装するプログラムなどのプログラム製品の形態をとっている。プログラムコードは、数々の異なるプログラミング言語のうちの任意の１つに適合しうる。一実施例では、本開示は、コンピュータシステムにおいて使用するためのコンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたプログラム製品として実装されうる。プログラム製品の一又は複数のプログラムは、実施形態の機能（本書に記載の方法を含む）を規定する。例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、非限定的に、例示的なコンピュータ可読記憶媒体は、限定するものではないが、（ｉ）情報が永続的に記憶される書込み不能な記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ、又は任意の種類の固体不揮発性半導体メモリによって読み出し可能なＣＤ−ＲＯＭディスクなどのコンピュータ内部の読出し専用メモリデバイス）、及び（ｉｉ）変更可能な情報が記憶される書き込み可能な記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ又はハードディスクドライブ内部のフロッピーディスク或いは任意の種類の固体ランダムアクセス半導体メモリ）を含む。本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える際には、このようなコンピュータ可読記憶媒体が本開示の実施形態となる。
【００３１】
［００３７］図２Ｂは、一実施形態に係る、プラズマ強化化学気相堆積システムのプラズマ処理チャンバ部品２００Ｂの概略斜視図である。プラズマ処理チャンバ部品２００Ｂは、サセプタ２０２Ｂと、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｂとを含む。プラズマ処理チャンバ部品２００Ｂは、プラズマ処理チャンバ２００Ａとほぼ同様のものであり、サセプタ２０２Ｂはサセプタ２０２Ａとほぼ同様のものである。サセプタ２０２Ｂは、基板支持体１０４の代わりに、図１に示すように、例えばプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２内部の、及び／又はチャンバ本体１０２に連結されたプラズマ強化化学気相堆積システム１００内で用いられうる。しかしながら、開示のサセプタ２０２Ｂ及びチャンバリッドアセンブリ２０４Ｂは、いずれかの好適なプラズマ処理チャンバにおいて用いられうる、及び／又はいずれかの好適なプラズマ処理チャンバとともに使用されうると考えられる。図示したように、サセプタ２０２Ｂは、アース用ストラップ２４２Ｂ及びアース用接点２４４Ｂを含み、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｂの反対側に配置される。幾つかの実施形態では、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｂは、バッキング板２０１Ｂと、ディフューザー板２０３Ｂと、カバー板２０５Ｂとを含む。他の実施形態では、ディフューザー板２０３Ｂとバッキング板２０１Ｂとの間に裾部（図示せず）が配置されうる。ある実施形態では、ディフューザー板２０３Ｂとバッキング板２０１Ｂは、例えば図１に示すリッドアセンブリ１０９又は図２Ｂに示すカバー板２０５Ｂ等の、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２のリッドに連結される。バッキング板２０１Ｂは、ディフューザー板２０３Ｂの形状と同様の形状を有していてよく、バッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂとはいずれも、サセプタ２０２Ｂと同様の形状、及び／又は少なくとも４つの明確な辺を有する形状を有していてよい。しかしながら、カバー板２０５Ｂ、ガスディフューザー板２０３Ａ、バッキング板２０１Ｂ、及び／又はサセプタ２０２Ｂは、いずれかの好適な形状及び／又はいずれかの好適な数の辺を有しうると考えられる。
【００３２】
［００３８］サセプタ２０２Ｂ及び／又はチャンバリッドアセンブリ２０４Ｂは、プラズマ処理チャンバに配置された少なくとも１つの高周波（ＲＦ）電源を含むプラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンの修正を助ける。幾つかの実施形態では、ＲＦ電源（複数可）は、例えば以下に記載するＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、２０６Ｂ２、２０６Ｂ３、２０６Ｂ４等のＶＨＦ電力発生器であってよい。
【００３３】
［００３９］プラズマ処理チャンバ２００Ｂは更に、第１のＲＦ整合回路に接続された第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と、第２のＲＦ整合回路に接続された第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２と、第３のＲＦ整合回路に接続された第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３と、第４のＲＦ整合回路に接続された第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４とを含む。第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と第１のＲＦ整合回路は、カバー板２０５Ｂの中心２１８Ｂから第１の半径において第１の方位角でカバー板２０５Ｂ内の開口部（図示せず）を介してバッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに電気接続される。第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２と第２のＲＦ整合回路は、カバー板２０５Ｂを介して１０３の中心２１８Ｂから第２の半径において第２の方位角でカバー板２０５Ｂ内の開口部（図示せず）を介してバッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに電気接続される。第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３と第３のＲＦ整合回路は、カバー板２０５Ｂの中心２１８Ｂから第３の半径において第３の方位角でカバー板２０５Ｂ内の開口部（図示せず）を介してバッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに電気接続される。第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４と第４のＲＦ整合回路は、カバー板２０５Ｂの中心２１８Ｂから第４の半径において第４の方位角でカバー板２０５Ｂ内の開口部（図示せず）を介してバッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに電気接続される。幾つかの実施形態では、ＲＦ整合回路は自動ＲＦ整合回路である。幾つかの実施形態では、ＲＦ整合回路は固定整合回路である。
【００３４】
［００４０］第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２と第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４は各々、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間、例えば約６０ＭＨｚ等の約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間の周波数において電力を発生させるように構成される。更に、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２は、例えば整合回路の出力において１８０度離れている等の、第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４によって供給される電力とは位相がずれた電力を供給するように構成される。一例として、ある実施形態では、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３は各々、６０ＭＨｚの固定整合回路で、整合回路の出力において１８０度離れて供給されるＶＨＦを有しうる。更に、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２と第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４は各々、６０．１ＭＨｚの固定整合回路で整合回路の出力において１８０度離れて供給されるＶＨＦを有しうる。このように、６０ＭＨｚの位相が６０．１ＭＨｚに対して０．１ＭＨｚシフトし、これにより位相スイーピング変調が起こる。更に、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３は各々、例えば約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間等の、例えば約４０ＭＨｚ等の約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間の同じ、又は同様のＲＦ周波数において電力を発生させるように構成される。しかしながら、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３は各々、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２及び／又は第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４のいずれかによって発生する電力の周波数とは異なる周波数において電力を発生させるように構成される。同様に、特定の実施形態では、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２及び第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４は各々、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１及び／又は第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３のいずれかによって発生する電力の周波数とは異なる周波数において電力を発生させるように構成される。更に、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１は、例えば１８０度離れている等、第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３によって供給される電力とは位相がずれた電力を供給するように構成される。例えば、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１と第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３は各々、４０．６８ＭＨｚの周波数において電力を発生させるように構成され、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２と第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４は各々、４０．６９ＭＨｚの異なる周波数で電力を発生させるように構成され、これにより位相変調／スイーピングが起こる。
【００３５】
［００４１］図２Ｂに示すように、カバー板２０５Ｂは、カバー板２０５Ｂのほぼ中心２１８Ｂに開口部２１６Ｂを有する。幾つかの実施形態では、ガス供給部２３４Ｂは開口部２１６Ｂを通るように配置されうる。このように、開口部２１６Ｂはガス供給部２３４Ｂを保持及び／又は支持するように構成される。
【００３６】
［００４２］更に、バッキング板２０１Ｂには、少なくとも１つの磁気フェライトブロック２６０が連結される。特定の実施形態では、少なくとも１つの磁気フェライトブロック２６０は、バッキング板２０１Ｂとカバー板２０５Ｂとの間の間隙に配置されうる。一実施形態では、少なくとも２つの磁気フェライトブロック２６０は、ディフューザー板２０３Ｂとカバー板２０５Ｂとの間の間隙に位置づけされる。磁気フェライトブロック２６０は、対向するエッジにおいて、バッキング板２０１Ｂの側面エッジに向かって位置づけされる。ある実施形態では、磁気フェライトブロックは、最大の長さを有するバッキング板２０１Ｂのエッジに沿って位置づけされる。磁気フェライトブロックは更に、フェライトブロックが位置づけされた側面エッジに対してプラズマ波面が直交するように強制することを通してＲＦ場とプラズマ分布を調整することによって、プラズマの均一性の改善を助ける。
【００３７】
［００４３］幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ２００Ｂは、零磁場フィードスルー（ＺＦＦＴ）２３０Ｂに動作可能に接続されうる。ＺＥＦＴ２３０Ｂは、寄生プラズマを最小限に抑えうる。寄生プラズマは、ガス供給ライン内部に高い電場が存在することに起因して、ガス供給ライン内に生成されうる。ＺＦＦＴ２３０Ｂは、ガス供給ライン内部の寄生プラズマをなくして、ディフューザー板２０３Ｂの上流における粒子の形成を削減するのを助ける。更に、ＺＦＦＴ２３０Ｂは、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）２３２Ｂに動作可能に接続されうる。ＲＰＳ２３２Ｂは、ガス供給部２３４Ｂに動作可能に接続されうる。
【００３８】
［００４４］一実施形態では、上述した第１のＲＦ整合回路に接続された第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、第２のＲＦ整合回路に接続された第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２、第３のＲＦ整合回路に接続された第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３及び／又は第４のＲＦ整合回路に接続された第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４の各々に加えて、第５のＶＨＦ電力発生器２４０Ｂと第５のＲＦ整合回路が、カバー板２０５Ｂ上の取付具を通してバッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに動作可能に、及び電気的に接続されうる。第５のＶＨＦ電力発生器２４０Ｂと第５のＲＦ整合回路は、カバー板２０５Ｂの中心２１８Ｂに、あるいはその近くに取り付けられ、それを通して、バッキング板２０１Ｂとディフューザー板２０３Ｂに電気接続される。
【００３９】
［００４５］図１及び図２Ｂの両方を参照すると、コントローラ２２０Ｂが、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２及び／又はＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、２０６Ｂ２、２０６Ｂ３、及び２０６Ｂ４に動作可能に接続されている。コントローラ２２０Ｂは、コントローラ２２０Ａとほぼ同様のものである。更に、コントローラ２２０Ｂは、各々が、それぞれ上述したＣＰＵ２２２Ａ、メモリ２２４Ａ、及び支援回路２２６Ａとほぼ同様の、ＣＰＵ２２２Ｂ、メモリ２２４Ｂ、及び支援回路２２６Ｂを含む、コントローラ２２０Ａの構成要素と同じ構成要素を包含する。一実施形態では、コントローラ２２０Ｂは、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２、第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３、及び／又は第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４の各々の動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、コントローラ２２０Ｂは、関連付けられた各整合回路を介して第１の周波数で第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２、第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３、及び／又は第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４の各々の動作を制御するようにプログラミングされ、これにより、それぞれバッキング板２０１Ｂの各角位置に４つの角給送装置を有する４つのＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、２０６Ｂ２、２０６Ｂ３及び２０６Ｂ４が、処理領域内でプラズマを急速に維持するために、一周期当たりおおよそ２００μｓにおいて正弦波又は任意位相変調及びスイーピングを行うように制御されうる。変調又はスイーピング周波数は、均一性改善の望ましい効果をもたらし反射電力の変動を滑らかに最小化するために、バッキング板２０１Ｂの各角位置又は２セットの角位置に対する無作為化された位相関係においてわずかに異なっている。ある実施形態では、第１の周波数は、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間、例えば、約６０ＭＨｚなどの約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間であってよい。ある実施形態では、コントローラ２２０Ｂは、任意の個別のＶＨＦ発生器間、又は２セットのＶＨＦ発生器間でわずかに異なる周波数で、及びパターニングされたあるいは無作為化された位相関係において各ＶＨＦ発生器を制御して、プラズマの均一性に改善をもたらしうる。一実施形態では、コントローラ２２０Ｂは、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ１、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ２、第３のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ３、及び／又は第４のＶＨＦ電力発生器２０６Ｂ４に加えて、第５のＶＨＦ電力発生器２４０Ｂを制御するようにプログラミングされる。ある実施形態では、コントローラ２２０Ｂは、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間の第２の周波数、例えば約４０ＭＨｚ等の第１の周波数とは異なる周波数で第５のＶＨＦ電力発生器を制御する一方で、６０．１ＭＨｚと６０ＭＨｚ等のわずかに異なる周波数において他のＶＨＦ電力発生器の各々の間で周波数を変えることにより、チャンバの角にプッシュプル効果をもたらすようにプログラミングされうる。
【００４０】
［００４６］図２Ｃは、一実施形態に係る、プラズマ強化化学気相堆積システムのプラズマ処理チャンバ部品２００Ｃの概略斜視図である。プラズマ処理チャンバ部品２００Ｃは、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｃと基板支持サセプタ２０２Ｃとを含む。サセプタ２０２Ｃは、基板支持体１０４の代わりに、図１に示すように、例えばプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２内部の、及び／又はチャンバ本体１０２に連結されたプラズマ強化化学気相堆積システム１００内で用いられうる。しかしながら、開示のサセプタ２０２Ｃ及びチャンバリッドアセンブリ２０４Ｃは、いずれかの好適なプラズマ処理チャンバにおいて用いられうる、及び／又はいずれかの好適なプラズマ処理チャンバとともに使用されうると考えられる。図示したように、サセプタ２０２Ｃは、アース用ストラップ２４２Ｃ及びアース用接点２４４Ｃを含み、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｃの反対側に配置される。幾つかの実施形態では、チャンバリッドアセンブリ２０４Ｃは、カバー板２０５Ｃと、バッキング板２０１Ｃと、ディフューザー板２０３Ｃとを含む。ある実施形態では、ディフューザー板２０３Ｃはバッキング板２０１Ｃに電気接続される。他の実施形態では、ディフューザー板２０３Ｃとバッキング板２０１Ｃとの間に裾部（図示せず）が配置されうる。ある実施形態では、ディフューザー板２０３Ｃとバッキング板２０１Ｃは、例えば図１に示すリッドアセンブリ１０９又は図２Ｃに示すカバー板２０５Ｃ等の、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２のリッドに連結される。ディフューザー板２０３Ｃとバッキング板２０１Ｃは、カバー板２０５Ｃの形状と同様の形状及び／又は少なくとも４つの明確な辺を有する形状を有しうる。しかしながら、バッキング板２０１Ｃ、ディフューザー板２０３Ｃ、及び／又はカバー板２０５Ｃは、いずれかの好適な形状及び／又はいずれかの好適な数の辺を有しうると考えられる。
【００４１】
［００４７］バッキング板２０１Ｃ及び／又はディフューザー板２０３Ｃは、プラズマ処理チャンバに配置された少なくとも１つの高周波（ＲＦ）電源を含むプラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンの修正を助ける。ある実施形態では、ＲＦ電源（複数可）は、ＶＨＦ電力発生器であってよい。
【００４２】
［００４８］プラズマ処理チャンバ２００Ｃは、複数のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２を含む。各ＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２は、カバー板２０５Ｃのエッジ２６２付近に配置された位置において、カバー板２０５Ｃを介してバッキング板２０１Ｃとディフューザー板２０３Ｃに接続される。特定の実施形態では、図２Ｃに示すように、２つのＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１と２０６Ｃ２が、カバー板２０５Ｃ内の開口部（図示せず）を介してディフューザー板２０３Ｃに電気接続される場合がある。各ＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２は、エッジ２６２に沿って互いに対向するように配置され、対向するエッジに沿っておおよそ中心に置かれうる。また、各ＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２は、電力を発生させるように構成される。電力は、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間の周波数で発生しうる。特定の実施形態では、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１は第１の周波数で電力を発生させることができ、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２は第２の周波数で電力を発生させることができる。複数のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２は各々、互いとのいずれかの好適な位相差（例えば、位相のずれ）において、及び／又は他のいずれかのＶＨＦ電力発生器によって発生した電力の周波数とは異なる周波数において、例えば整合装置の出力において１８０度隔てて電力を発生させるように更に構成されうる。一例として、ある実施形態では、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１は、６０ＭＨｚの固定整合において供給されたＶＨＦを有しうる。更に、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２は、６０．１ＭＨｚの固定整合において供給されたＶＨＦを有しうる。このように、６０Ｈｚの位相は６０．１ＭＨｚに対して０．１ＭＨｚシフトし、これにより位相スイーピングが起こる。
【００４３】
［００４９］図２Ｃに示すように、カバー板２０５Ｃは、カバー板２０５Ｃのほぼ中心２１８Ｃに開口部２１６Ｃを有する。幾つかの実施形態では、ガス供給部２３４Ｃは、開口部２１６Ｃを通るように配置されうる。こうして、開口部２１６Ｃは、ガス供給部２３４Ｃを保持及び／又は支持するように構成される。
【００４４】
［００５０］更に、少なくとも１つの磁気フェライトブロック２６０は、バッキング板２０１Ｃに連結される。特定の実施形態では、少なくとも１つの磁気フェライトブロック２６０は、バッキング板２０１Ｃとカバー板２０５Ｃとの間の間隙に配置されうる。一実施形態では、少なくとも２つの磁気フェライトブロック２６０が、バッキング板２０１Ｃとカバー板２０５Ｃとの間の間隙に位置づけされる。一実施形態では、磁気フェライトブロック２６０は、カバー板２０５Ｃの上面に取付けられた対向するＶＨＦ電力発生器２０６Ｃを有するエッジ２６２ではなく、カバー板２０５Ｃとディフューザー板２０３Ｃの対向するエッジ２６２に向かって位置づけされる。幾つかの実施形態では、磁気フェライトブロック２６０は、最大の長さを有するバッキング板２０１Ｃのエッジに沿って位置づけされる。磁気フェライトブロックは更に、フェライトブロックが位置づけされた側面エッジに対してプラズマ波面が直交するように強制することを通してＲＦ場とプラズマ分布を調整することによって、プラズマの均一性の改善を助ける。
【００４５】
［００５１］幾つかの実施形態では、プラズマ処理チャンバ２００Ｃは、零磁場フィードスルー（ＺＦＦＴ）２３０Ｃに動作可能に接続されうる。ＺＥＦＴ２３０Ｃは、寄生プラズマを最小限に抑えうる。寄生プラズマは、ガス供給ライン内部に高い電場が存在することに起因して、ガス供給ライン内に生成されうる。ＺＦＦＴ２３０Ｃは、ガス供給ライン内部の寄生プラズマをなくして、ディフューザー板２０３Ｃの上流における粒子の形成を削減する助けとなる。更に、ＺＦＦＴ２３０Ｃは、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）２３２Ｃに動作可能に接続されうる。ＲＰＳ２３２Ｃは、ガス供給部２３４Ｃに動作可能に接続されうる。
【００４６】
［００５２］図１及び図２Ｃの両方を参照すると、コントローラ２２０Ｃが、プラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２及び／又はＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２の各々に動作可能に接続されている。コントローラ２２０Ｃは、コントローラ２２０Ａ及び／又はコントローラ２２０Ｂとほぼ同様のものである。更に、コントローラ２２０Ｃは、各々が、それぞれ上述したＣＰＵ２２２Ａ、２２２Ｂ、メモリ２２４Ａ、２２４Ｂ、及び支援回路２２６Ａ、２２６Ｂとほぼ同様の、ＣＰＵ２２２Ｃ、メモリ２２４Ｃ、及び支援回路２２６Ｃを含む、コントローラ２２０Ａ及び／又はコントローラ２２０Ｂの構成要素と同じ構成要素を包含する。コントローラ２２０Ｃは、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２の各々の動作を制御するようにプログラミングされる。幾つかの実施形態では、コントローラ２２０Ｃは、自動整合回路又は固定整合回路を介して第１の周波数でＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及びＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２の各々の動作を制御するようにプログラミングされ、これにより、それぞれバッキング板２０１Ｃの各位置に給送装置を有するＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１及び２０６Ｃ２が、処理領域内でプラズマを急速に維持するために、一周期当たりおおよそ２００μｓにおいて正弦波又は任意位相変調及びスイーピングを行うように制御されうる。変調又はスイーピング周波数は、均一性改善の望ましい効果をもたらし反射電力の変動を滑らかに最小化するために、各位置間の無作為化された位相関係をもってわずかに異なっている。ある実施形態では、第１の周波数は、約２０ＭＨｚと約１００ＭＨｚとの間、例えば、約６０ＭＨｚなどの約３０ＭＨｚと約７０ＭＨｚとの間であってよい。一実施形態では、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１は、例えば整合回路の出力において１８０度離れている等の、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２によって供給される電力とは位相がずれた電力を供給するように構成される。一例として、ある実施形態では、第１のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ１は、６０ＭＨｚで供給されるＶＨＦを有していてよく、第２のＶＨＦ電力発生器２０６Ｃ２は、６０．１ＭＨｚの固定整合回路で、整合回路の出力において１８０度離れて供給されるＶＨＦを有していてよい。このように、６０ＭＨｚの位相が６０．１ＭＨｚに対して０．１ＭＨｚシフトし、これにより位相スイーピング変調が起こる。
【００４７】
［００５３］図２Ａ、２Ｂ、２Ｃにそれぞれ示すプラズマ処理チャンバ部品２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃの各実施形態の恩恵により、位相変調、スイーピング、及び／又は角における回転プッシュプルの提供を介してプラズマの均一性を改善することが可能になる。
【００４８】
［００５４］図３Ａは、一実施形態に係るディフューザー板３００の概略断面図である。
ディフューザー板３００は、図２Ａ、図２Ｂ、又は図２Ｃにそれぞれ示すディフューザー板２０３Ａ、ディフューザー板２０３Ｂ，又はディフューザー板２０３Ｃの代わりに用いられうる。更に、ディフューザー板３００は、上記のプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２内で用いられうる。ディフューザー板３００は、双対錐設計を用いる。図３Ａに示すように、上流面３０８と下流面３１０との間に延びている各ガス通路の頂部ボア３０２とチョーク３０４はほぼ同一である。空洞のカソードキャビティ３０６は、しかしながら、ディフューザー板３００全体で異なっていてよい。スリットバルブに最も近い空洞のカソードキャビティ３０６は、ディフューザー板３００のエッジに対応する空洞のカソードキャビティ３０６に比べて小さい表面積及び／又は容積を有しうる。スリットバルブに対応する空洞のカソードキャビティ３０６は、ディフューザー板３００の中心に対応する空洞のカソードキャビティ３０６の表面積及び／又は容積よりも大きい表面積及び／又は容積を有しうる。空洞のカソードキャビティ３０６は、下流面３１０の波形状に起因して異なる場合がある。幾つかの実施形態では、チョーク３０４の長さ及び／又は幅は、流れパターンの調整を促進するように変動しうる。下流面３１０は、エッジ部３１６及びスリットバルブに近い別の部分３１２に対してなだらかに傾斜する下流面３１０の中心からずれた凹部３１４を有しうる。凹部３１４は、ガウス分布の形状を有しうる。幾つかの実施形態では、しかしながら、下流面３１０は、エッジ部３１６及びスリットバルブに近い別の部分３１２に対してなだらかに傾斜する下流面３１０の中心にある凹部３１４を有しうる。下流の凹面３１０は、頂部ボア３０２と空洞のカソードキャビティ３０６がディフューザー板３００の中に穿孔された後に、ディフューザー板３００の下流面を加工することによって形成されうる。
【００４９】
［００５５］双対錐設計の恩恵には、ディフューザー板設計においてスリットバルブを補償することによって改善される均一な基板上の膜堆積を含む。図３Ａに示す双対錐設計によりプラズマ及び流れの調整が可能になるため、定在波効果を補償することによってプラズマの均一性が改善される。また、バックピンホールスクーピング（ｂａｃｋ  ｐｉｎｈｏｌｅ  ｓｃｏｏｐｉｎｇ）により、流れパターンの調整が可能になる。
【００５０】
［００５６］図３Ｂは、一実施形態に係るディフューザー板３５０の概略断面図である。ディフューザー板３５０は、図２Ａ、図２Ｂ、又は図２Ｃにそれぞれ示すディフューザー板２０３Ａ、ディフューザー板２０３Ｂ、又はディフューザー板２０３Ｃの代わりに用いられうる。更に、ディフューザー板３５０は、上述したプラズマ処理システム１００のチャンバ本体１０２において用いられうる。ディフューザー板３５０は、単一錐設計を用いる。図３Ｂに示すように、上流面３５８と下流面３１０との間に延びる各ガス通路の頂部ボア３５２と中間ボア３５４はほぼ同一である。空洞のカソードキャビティ３５６は、しかしながら、ディフューザー板３５０全体で異なっていてよい。スリットバルブに最も近い空洞のカソードキャビティ３５６は、ディフューザー板３５０のエッジに対応する空洞のカソードキャビティ３５６と比べて小さい表面積及び／又は容積を有しうる。スリットバルブに対応する空洞のカソードキャビティ３５６は、ディフューザー板３５０の中心に対応する空洞のカソードキャビティ３５６の表面積及び／又は容積よりも大きい表面積及び／又は容積を有しうる。空洞のカソードキャビティ３５６は、下流面３６０と上流面３５８の両方の波形状に起因して、異なっている場合がある。下流面３６０は、エッジ部３６６及びスリットバルブに近い別の部分３６２に対してなだらかに傾斜する下流面３６０の中心からずれた凹部３６４を有しうる。幾つかの実施形態では、しかしながら、下流面３６０は、エッジ部３６６及びスリットバルブに近い別の部分３６２に対してなだらかに傾斜する下流面３６０の中心にある凹部３６４を有しうる。下流面３６０は、頂部ボア３５２、中間ボア３５４、及び空洞のカソードキャビティ３５６がディフューザー板３５０の中に穿孔された後に、ディフューザー板３５０の下流面３６０を加工することによって形成されうる。更に、上流面３５８は、エッジ部３７２及びスリットバルブに近い別の部分３７０に対してなだらかに傾斜する上流面３５８の中心からずれた凸部３６８を有しうる。幾つかの実施形態では、しかしながら、上流面３５８は、エッジ部３７２及びスリットバルブに近い別の部分３７０に対してなだらかに傾斜する上流面３５８の中心にある凸部３６８を有しうる。上流面３５８は、頂部ボア３５２、及び空洞のカソードキャビティ３５６がディフューザー板３５０の中に穿孔された後に、ディフューザー板３５０の上流面３５８を加工することによって形成されうる。
【００５１】
［００５７］図３Ｂに示す単一錐設計によりプラズマ及び流れの調整が可能になるため、定在波効果を補償することによってプラズマの均一性が改善される。更に、図３Ａのディフューザー板３００と図３Ｂのディフューザー板３５０の両方の恩恵には、定在波効果の反作用が含まれる。更に、ディフューザー１０３は、前方凹部スクープ及び／又は後方凸部スクープを有する双対錐設計及び／又は単一錐設計を含んでいてよく、これにより、プラズマ密度及び／又はガスの流れパターンの調整が可能になると考えられる。
【００５２】
［００５８］図４は、ブラケット４５２に連結された圧縮型コンタクト部材４００の一実施形態の等角図である。この実施形態では、ブラケット４５２は、図１で参照したような基板支持体１０４等のサセプタに連結された棒として構成される。バネ形成部４１０Ａ、４１０Ｂは、電流を伝搬する又は伝導する特性を有する材料でできていてよい。一実施形態では、バネ形成部４１０Ａ、４１０Ｂは、２つの端部４０５Ａ、４０５Ｂを有する連続的な単一のシート材料又は単一の板バネであってよい。あるいは、バネ形成部４１０Ａ、４１０Ｂは、２つの別々の非連続的なシート材料片、あるいはコンタクトパッド４１５のそれぞれの端部において連結された２つの板バネであってよい。この実施形態では、管状部材４１２内部に配置された第２のシャフト４０９に連結されたカラー（ｃｏｌｌａｒ）４１３を示す。カラー４１３は、アルミニウム又は陽極酸化されたアルミニウムなどの導電性材料からできていてよい。カラー４１３は、ナットを含みうる、あるいは、第２のシャフト４０９に固定されるように適合された止めネジのねじ山部分を含みうる。第２のシャフト４０９は、ねじ形成部４１０Ｃがその上に適合することができるように、直径等の寸法が小さいものであってよい。
【００５３】
［００５９］記載の圧縮型コンタクト部材４００の実施形態により、基板支持体をチャンバ壁のスリットバルブ開口部の上に接地させることが可能になりうる。本書に記載の圧縮型コンタクト部材の実施形態により、基板支持体及び／又はチャンバの側壁に取付けられる個々の接地ユニットができる。一実施形態では、基板支持体が上に移動すると、圧縮型コンタクト部材が、チャンバの表面のスリットバルブ開口部の上に固定された接地パッドと係合する。圧縮型コンタクト部材ユニットは、基板支持体が処理間隔距離の範囲にわたって接地を維持することを可能にする適合部品を含む。基板支持体が下げられると、接地ユニットは接地されたコンタクトパッドから係合解除される。本書に記載の圧縮型コンタクト部材の実施形態により、サセプタをチャンバ本体のスリットバルブ開口部の上に接地させ、ＲＦリターン路に影響を及ぼすスリットバルブ開口部をなくすことができる。また、接地ユニットは各々、個別に基板支持体に取り付けられているため、また適合部品を有するため、良好な電気コンタクトを達成するのに表面が平坦であることに依存しない。圧縮型コンタクト部材４００のさらなる恩恵には、均一性の改善のために、膜堆積全ての非対称性を補うように調節されうる及び／又は調整されうるサセプタの接地が含まれる。幾つかの実施形態では、サセプタの接地は、最大の長さを有するサセプタの側面から接地ストラップを除去することによって、調節されうる又は調整されうる。幾つかの実施形態では、サセプタの接地は、異なる幅及び／又は長さを有する接地ストラップを使用することによって調節又は調整されうる。
【００５４】
［００６０］要約すると、本書に記載の実施形態は、プラズマ処理チャンバ内部でディフューザーに接続された少なくとも１つのＶＨＦ電力発生器を含む、プラズマ処理チャンバ内で堆積された薄膜の均一パターンを修正するためのプラズマ処理システムに関する。各ＶＨＦ電力発生器からオフセットされた供給位置、及び位相変調及びスイーピングを介した各ＶＨＦ電力発生器の制御により、定在波効果に起因する、チャンバによって製造された薄膜パターンの非均一性を補償することによって、プラズマの均一性を改善することが可能になる。バッキング板の異なる位置に接続された、及び／又は配置された複数のＶＨＦ電力発生器間の電力分布は、異なる接続点で印加されたＶＨＦ電力間の動的位相変調によって生じうる。
【００５５】
［００６１］以上の記述は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲から逸脱せずに本開示の他の実施形態及び更なる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2019525996.tif 000003
【図２Ａ】
2019525996.tif 000004
【図２Ｂ】
2019525996.tif 000005
【図２Ｃ】
2019525996.tif 000006
【図３Ａ】
2019525996.tif 000007
【図３Ｂ】
2019525996.tif 000008
【図４】
2019525996.tif 000009
【国際調査報告】
2019525996.tif 000010
2019525996.tif 000011