(57)【要約】本発明は、改良された成膜バッフル（３０）を提供するものである。この成膜バッフルは、導電性成膜体から誘電体ウィンドウを保護するように機能するものであって、高密度プラズマ装置内に設置され、複数のスロット（３１）を備えている。これらスロットは、内部に構造部材を備え、これら構造部材は、バッフルを介して伝達されるＲＦパワー密度を空間的に分散させる。構造部材は、連結部を形成しているとともに、バッフルのプラズマ側の面におけるスロット境界にわたっての電流経路を形成する。これにより、ウィンドウから離間したところにおいて、コイルとＲＦパワーとを結合させる。これにより、誘導結合に関する干渉を最小化する。
2005518480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜バッフルであって、
プラズマ処理チャンバにおいて誘電体ウィンドウを保護するように機能するとともに、前記ウィンドウよりも外側に位置したコイルからのＲＦエネルギーを、前記ウィンドウおよび前記バッフルを介して、前記チャンバの内部のプラズマ内へと誘導的に結合するように機能するものであり、
前記ウィンドウの側に位置した面と前記プラズマの側に位置した面とを有している導電性ボディを具備してなり、
このボディが、前記ウィンドウ側の面と前記プラズマ側の面との間にわたって貫通して延在する複数のスロットを備え、
これらスロットが、前記ボディの表面によって規定された壁を有するとともに、これらスロットが、前記ボディの前記プラズマ側の面から前記ボディの前記ウィンドウ側の面に向けて移動するチャンバ内粒子にとっての直線的移動経路を阻害し得るよう構成され、
前記複数のスロットの各々が、内部に構造部材を備え、
これら構造部材が、前記ボディの前記プラズマ側の面と前記ボディの前記ウィンドウ側の面とのうちの実質的に一方の面上のみにおいて、前記ボディに対して固定され、
前記構造部材が、前記ボディに対しての連結部を有し、
これら連結部が、前記バッフルを介しての誘導結合の効率を制限することなく前記バッフルを介して前記プラズマ内へと結合されるパワー分布の一様性を改良し得るよう、前記バッフル上にわたって分散して配置されていることを特徴とするバッフル。
【請求項２】
請求項１記載のバッフルにおいて、
前記スロットが、Ｖ字形状横断面を有していることを特徴とするバッフル。
【請求項３】
請求項１記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性ブリッジとされ、
これら導電性ブリッジが、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットをなす壁の対向部分どうし相互連結しており、これにより、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットを遮っていることを特徴とするバッフル。
【請求項４】
請求項１記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性の長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディの前記ウィンドウ側の面において、前記スロットをなす壁から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットに対して平行な向きとされ、
前記ブレードが、前記スロットを横切って前記スロットをなす壁の対向部分どうしを電気的に接続しないよう、前記対向部分の一方において前記ボディに対して連結されていることを特徴とするバッフル。
【請求項５】
請求項４記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性の長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記スロットをなす壁から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットに対して平行な向きとされ、
前記ブレードが、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットをなす壁の対向部分の一方において前記ボディに対して連結されていることを特徴とするバッフル。
【請求項６】
請求項１記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性の長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記スロットをなす壁から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットに対して平行な向きとされ、
前記ブレードが、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットをなす壁の対向部分の一方において前記ボディに対して連結されていることを特徴とするバッフル。
【請求項７】
プラズマ処理チャンバの内部のプラズマ処理空間内へとＲＦエネルギーを誘導的に結合する誘導結合型プラズマ源であって、
前記プラズマ処理チャンバをなす壁に設置された誘電体ウィンドウと；
このウィンドウよりも外側に配置されかつＲＦ電源に対して接続されたコイルと；
前記プラズマ処理チャンバの内部に配置されているとともに、前記プラズマ処理空間と前記誘電体ウィンドウとの間において前記誘電体ウィンドウから離間しつつこの誘電体ウィンドウの近傍に配置された、成膜バッフルであって、ボディを備えて構成され、さらに、このボディを厚さ方向に貫通して形成された複数のスロットを有しているような、成膜バッフルと；
を具備してなり、
前記ボディのうちの、前記スロットを規定している表面が、前記プラズマ処理空間から前記ウィンドウに向けて移動する粒子にとっての直線的移動経路を阻害し得るようにして、前記スロットが構成され、
前記複数のスロットの各々が、内部に構造部材を備え、
これら構造部材が、前記プラズマ処理空間に対向した面上において、前記ボディに対して固定されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項８】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記ボディに対しての前記構造部材の連結部が、前記バッフルを介しての誘導結合の効率を制限することなく前記バッフルを介して前記プラズマ内へと結合されるパワーの分布を改良し得るよう、前記バッフル上にわたって分散して配置されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項９】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記スロットが、Ｖ字形状横断面を有していることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１０】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、導電性ブリッジとされ、
これら導電性ブリッジが、前記ボディのうちの、前記プラズマ処理空間に対向した面において、前記スロットを遮っていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１１】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記バッフルのうちの、前記ウィンドウに対向した面において、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１２】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットを横切って前記スロットをなす壁の対向表面どうしを電気的に接続しないよう、前記対向表面の一方に対して連結されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１３】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置され、
前記ブレードが、前記バッフルのうちの、前記プラズマ処理空間に対向する面において、前記表面の一方に対して連結されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１４】
請求項７記載のプラズマ源において、
前記バッフルと前記コイルとが、ＲＦ回路を形成し、
このＲＦ回路が、前記ＲＦ電源の周波数に近い共振周波数を有していることを特徴とするプラズマ源。
【請求項１５】
プラズマ処理装置であって、
真空チャンバと；
このチャンバ内に配置された基板支持体と；
請求項７に記載されたプラズマ源と；
を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１６】
請求項１５記載のプラズマ処理装置において、
さらに、
前記プラズマ処理装置を制御し得るようプログラムされていて、プラズマ点火手法に従って、前記プラズマ処理空間内においてプラズマを点火し得るものとされたコントローラを具備し、
前記プラズマ点火手法においては、
３００Ｗ以上かつ６００Ｗ未満というＲＦパワーでもって前記コイルを励起し；
その後、前記プラズマ処理空間に対して結合された電極に対して、０Ｗから、２０Ｗ未満という最大値にまで、ＤＣパワーを数秒間をかけて傾斜的に印加し、これにより、前記プラズマ処理空間内においてプラズマを点火し；
プラズマの点火時点で、前記ＲＦパワーおよび前記ＤＣパワーを、基板処理パラメータに応じた各値へと変更し；
基板の処理中にわたっては、前記基板処理パラメータを維持し；
これにより、前記プラズマ処理空間内において基板を処理する；
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１７】
請求項１５記載のプラズマ処理装置において、
前記チャンバが、内部にスパッタリングターゲットを備え、
このスパッタリングターゲットが、前記電極を構成し、
前記ＤＣパワーの変更に際しては、前記ＤＣパワーを、前記ターゲットに対して、スパッタリングパワーレベルに設定することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１８】
請求項１５記載のプラズマ処理装置において、
前記ＤＣパワーの傾斜的な印加に際しては、前記チャンバ内の圧力に反比例する関係式に従って決定される最大値にまで、前記ＤＣパワーを傾斜的に印加し、
前記関係式を、６５ｍＴｏｒｒという圧力に対しては５Ｗというパワーを決定し、かつ、２０ｍＴｏｒｒという圧力に対しては１０Ｗというパワーを決定するものとすることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項１９】
ＩＣＰ処理装置内においてプラズマを点火するための方法であって、
前記ＩＣＰ処理装置が、
プラズマ処理チャンバと；
このプラズマ処理チャンバの中のプラズマ処理空間内へとＲＦエネルギーを結合させ得るよう前記チャンバの外部に配置されたＲＦコイルと；
前記プラズマ処理空間に対して連結されたＤＣ電極と；
を具備するものである場合に、
本方法においては、
３００Ｗ以上かつ６００Ｗ未満というＲＦパワーでもって前記コイルを励起し；
その後、前記電極に対して、０Ｗから、２０Ｗ未満という最大値にまで、ＤＣパワーを数秒間をかけて傾斜的に印加し、これにより、前記プラズマ処理空間内においてプラズマを点火し；
プラズマの点火時点で、前記ＲＦパワーおよび前記ＤＣパワーを、基板処理パラメータに応じた各値へと変更し；
基板の処理中にわたっては、前記基板処理パラメータを維持し；
これにより、前記プラズマ処理空間内において基板を処理する；
ことを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、
前記ＤＣパワーの傾斜的な印加に際しては、前記チャンバ内の圧力に反比例する関係式に従って決定される最大値にまで、前記ＤＣパワーを傾斜的に印加し、
前記関係式を、６５ｍＴｏｒｒという圧力に対しては５Ｗというパワーを決定し、かつ、２０ｍＴｏｒｒという圧力に対しては１０Ｗというパワーを決定するものとすることを特徴とする方法。
【請求項２１】
成膜バッフルであって、
プラズマ処理チャンバにおいて誘電体ウィンドウを保護するように機能するとともに、前記ウィンドウよりも外側に位置したコイルからのＲＦエネルギーを、前記ウィンドウおよび前記バッフルを介して、前記チャンバの内部のプラズマ内へと誘導的に結合するように機能するものであり、
前記ウィンドウの側に位置した面と前記プラズマの側に位置した面とを有している導電性ボディを具備してなり、
このボディが、前記ウィンドウ側の面と前記プラズマ側の面との間にわたって貫通して延在する複数のスロットを備え、
これらスロットが、前記ボディの表面によって規定された壁を有するとともに、これらスロットが、前記ボディの前記プラズマ側の面から前記ボディの前記ウィンドウ側の面に向けて移動するチャンバ内粒子にとっての直線的移動経路を阻害し得るよう構成され、
前記複数のスロットの各々が、内部に構造部材を備え、
これら構造部材が、前記ボディに対して固定され、
前記構造部材が、前記ボディに対しての連結部を有し、
これら連結部が、前記バッフルを介しての誘導結合の効率を実質的に制限することなく前記バッフルを介して前記プラズマ内へと結合されるパワー分布の一様性を改良し得るよう、前記バッフル上にわたって分散して配置されていることを特徴とするバッフル。
【請求項２２】
請求項２１記載のバッフルにおいて、
前記スロットが、前記スロットの長手方向に沿って方向において、Ｖ字形状横断面を有していることを特徴とするバッフル。
【請求項２３】
請求項２１記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性ブリッジとされ、
これら導電性ブリッジが、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットをなす壁の対向部分どうし相互連結しており、これにより、前記ボディの前記プラズマ側の面において、前記スロットを遮っていることを特徴とするバッフル。
【請求項２４】
請求項２１記載のバッフルにおいて、
前記構造部材が、導電性の長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディの前記ウィンドウ側の面において、前記スロットをなす壁から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットに対して平行な向きとされ、
前記ブレードが、前記スロットを横切って前記スロットをなす壁の対向部分どうしを電気的に接続しないよう、前記対向部分の一方において前記ボディに対して連結されていることを特徴とするバッフル。
【請求項２５】
プラズマ処理チャンバの内部のプラズマ処理空間内へとＲＦエネルギーを誘導的に結合する誘導結合型プラズマ源であって、
前記プラズマ処理チャンバをなす壁に設置された誘電体ウィンドウと；
このウィンドウよりも外側に配置されかつＲＦ電源に対して接続されたコイルと；
請求項２１に記載された成膜バッフルと；
を具備することを特徴とするプラズマ源。
【請求項２６】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記ボディに対しての前記構造部材の前記連結部が、前記バッフルを介しての誘導結合の効率を制限することなく前記バッフルを介して前記プラズマ内へと結合されるパワー分布の一様性を改良し得るよう、前記バッフル上にわたって分散して配置されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項２７】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記スロットが、前記スロットの長手方向に沿って方向において、Ｖ字形状横断面を有していることを特徴とするプラズマ源。
【請求項２８】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、ブリッジとされ、
これらブリッジが、前記ボディのうちの、前記プラズマ処理空間に対向した側の面において、前記スロットを遮っていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項２９】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記バッフルのうちの、前記ウィンドウに対向した面において、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項３０】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置され、
前記ブレードが、前記スロットを横切って前記スロットをなす壁の対向表面どうしを電気的に接続しないよう、前記対向表面の一方に対して連結されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項３１】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記構造部材が、前記スロット内に懸架された長尺ブレードとされ、
これらブレードが、前記ボディのうちの、前記スロットをなす表面に対して平行にかつこの表面から離間して配置され、
前記ブレードが、前記バッフルのうちの、前記プラズマ処理空間に対向する面において、前記表面の一方に対して連結されていることを特徴とするプラズマ源。
【請求項３２】
請求項２５記載のプラズマ源において、
前記バッフルと前記コイルとが、ＲＦ回路を形成し、
このＲＦ回路が、前記ＲＦ電源の周波数に近い共振周波数を有していることを特徴とするプラズマ源。
【請求項３３】
プラズマ処理装置であって、
真空チャンバと；
このチャンバ内に配置された基板支持体と；
請求項２５に記載されたプラズマ源と；
を具備することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３４】
請求項３３記載のプラズマ処理装置において、
さらに、
前記プラズマ処理装置を制御し得るようプログラムされていて、プラズマ点火手法に従って、前記プラズマ処理空間内においてプラズマを点火し得るものとされたコントローラを具備し、
前記プラズマ点火手法においては、
３００Ｗ以上かつ６００Ｗ未満というＲＦパワーでもって前記コイルを励起し；
その後、前記プラズマ処理空間に対して結合された電極に対して、０Ｗから、２０Ｗ未満という最大値にまで、ＤＣパワーを数秒間をかけて傾斜的に印加し、これにより、前記プラズマ処理空間内においてプラズマを点火し；
プラズマの点火時点で、前記ＲＦパワーおよび前記ＤＣパワーを、基板処理パラメータに応じた各値へと変更し；
基板の処理中にわたっては、前記基板処理パラメータを維持し；
これにより、前記プラズマ処理空間内において基板を処理する；
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３５】
請求項３４記載のプラズマ処理装置において、
前記チャンバが、内部にスパッタリングターゲットを備え、
このスパッタリングターゲットが、前記電極を構成し、
前記ＤＣパワーの変更に際しては、前記ＤＣパワーを、前記ターゲットに対して、スパッタリングパワーレベルに設定することを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項３６】
請求項３４記載のプラズマ処理装置において、
前記ＤＣパワーの傾斜的な印加に際しては、前記チャンバ内の圧力に反比例する関係式に従って決定される最大値にまで、前記ＤＣパワーを傾斜的に印加し、
前記関係式を、６５ｍＴｏｒｒという圧力に対しては５Ｗというパワーを決定し、かつ、２０ｍＴｏｒｒという圧力に対しては１０Ｗというパワーを決定するものとすることを特徴とするプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許第６，０８０，２８７号明細書および米国特許第６，２８７，４３５号明細書に関連するものであるとともに、現在係属中の、２０００年８月１日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第０９／６２９，５１５号明細書に関連するものである。これら文献の記載内容は、参考のため、ここに組み込まれる。
【０００２】
本発明は、半導体の処理に際して使用される誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ）源に関するものである。本発明は、特に、高密度誘導結合型プラズマ（ＨＤＩＣＰ）源に対して適用される。このようなＨＤＩＣＰ源においては、スロット付き成膜バッフルによって保護されている誘電体材料を介して、ＲＦエネルギーが誘導結合され、これにより、プラズマが励起されて、導電性材料を半導体ウェハ上に成膜することができる、あるいは、半導体ウェハから導電性材料をエッチングすることができる。
【背景技術】
【０００３】
誘導結合型プラズマ源は、半導体製造分野における処理システムにおいて、広く使用されるようになってきている。典型的なＩＣＰ源においては、真空チャンバ内の動作ガスあるいは処理ガス内へとＲＦエネルギーを結合させこれによりガス内においてプラズマを励起し得るよう、アンテナを使用している。このようなプラズマ源においては、さらに、アンテナと処理領域との間において、電気絶縁性ウィンドウあるいは他の電気絶縁性バリアを使用している。ウィンドウが使用される場合には、ウィンドウは、周囲雰囲気とチャンバ内の真空雰囲気との間において、バリアを形成することができる。コーティング材料をなす蒸発粒子のイオン化に関しての、高周波コイルの初期の使用は、米国特許第３，９７４，０５９号明細書および米国特許第５，１７８，７３９号明細書に開示されている。
【０００４】
ＩＣＰ半導体処理システムにおいては、ＩＣＰ源は、半導体ウェハの処理のために使用される動作ガスまたは処理ガスを収容した真空チャンバに対して、一体部分とされる。金属の成膜に対する応用や金属のエッチングに対する応用においては、誘電体ウィンドウまたは他の電気絶縁構造は、絶縁性材料の表面上へと導電性被膜が蓄積してしまってプラズマ内への実効的なＲＦ供給パワーが妨害されないように、プラズマから保護されなければならない。絶縁性材料の表面保護は、特にプラズマと絶縁性材料との間に配置された成膜バッフルといったような構造的デバイスによって、もたらされる。電気絶縁性材料は、以下においては、ウィンドウと称される。このようなウィンドウは、典型的には、例えばセラミックといったような誘電体材料から形成される。スロット付きシールドから形成された成膜バッフルは、米国特許第４，４３１，９０１号明細書、米国特許第４，７９５，８７９号明細書、米国特許第４，８９７，５７９号明細書、米国特許第５，２３１，３３４号明細書、米国特許第５，２３４，５２９号明細書、米国特許第５，４４９，４３３号明細書、米国特許第５，５３４，２３１号明細書、に開示されている。イオン化物理的気相蒸着（ｉＰＶＤ）システムにおけるウィンドウの使用は、円筒形のプラズマ源に関しては、米国特許第５，８００，６８８号明細書および米国特許第５，９４８，２１５号明細書に開示されており、平面状をなしてフラットでありかつ３次元的なアンテナに関しては、米国特許第６，０８０，２８７号明細書および米国特許第６，２８７，４３５号明細書に開示されている。
【０００５】
プラズマ処理システム内における成膜バッフルデバイスすなわちシールドは、いくつかの目的で機能する。このようなシールドは、アンテナがウィンドウに対して大気雰囲気側に配置されたときには、誘電体ウィンドウに関して、プラズマ放射や汚染やスパッタリングからの保護をもたらすことができ、また、アンテナが真空内に配置されたときには、アンテナ自身に関して、プラズマ放射や汚染やスパッタリングからの保護をもたらすことができる。金属成膜装置においては、そのようなシールドは、誘電体ウィンドウ上への導電性コーティングの成膜を防止することができる。バッフルすなわちシールドデバイスは、一般に、静電界に対して不透過性でありかつ電磁界に対して透過性であることが好ましい。この場合には、デバイスは、アンテナからのＲＦエネルギーとプラズマとの間の静電結合を防止し得るとともに、プラズマの励起のためのエネルギーの磁気結合を可能とすることができる。結合効率という観点からは、シールド上におけるイメージ電流を最小化することが望ましく、これにより、シールドのジュール加熱によって消費されるエネルギー量を最小化することができる。
【０００６】
典型的には、成膜バッフルすなわちシールドに関する単一の構成では、一度にすべての要素を完全に最適化することはできない。よって、様々な要求に関して多くの妥協が存在する。例えば、損失が最小でありかつ電磁界に対して最も透過性であるようなシールドは、シールド特性が全くない。他方、静電界と粒子とに対するシールド特性が完璧なシールドは、アンテナまたは誘電体ウィンドウを、接地電位内に完全に閉じ込めてしまい、そのアンテナまたは誘電体ウィンドウをプラズマ環境から絶縁してしまって、一切の結合をもたらさない。シールド構成の最適化は、単純なＲＦストリップを使用する場合よりも、複雑な形状および構造を有したアンテナを使用する場合の方が、より困難となる。
【０００７】
特に大面積の半導体ウェハの処理に際して使用されるプラズマの場合には、チャンバ内のプラズマ内において対称的な（少なくとも、方位的に一様な）ＲＦパワー結合を行う必要があることのために、成膜バッフルに関して、空間的に一様な結合効率が望ましい。非対称なプラズマは、プラズマ源の近傍のハードウェア部材の汚染および腐食が大きくなる傾向がある。例えば、方位的に非一様なイオン束のために、ターゲットスパッタエッチング速度が不規則なものとなりやすく、これにより、非一様なエッチングや非一様な成膜が起こりやすい。通常、処理装置の全体的寸法は、数十ｃｍに制限されなければならない。それは、処理ツールに関するフットプリントを小さなものに維持することが要求されているあるいは少なくとも好ましいからである。サイズ制限は、大寸法の対象物に対して十分なスペースを確保することを困難なものとし、端部やエッジや他の不規則形状を臨界位置の範囲外としてしまう。
【０００８】
例えば、成膜バッフルにおいては、スロットの近傍箇所において複数のホットスポットが観測されている。これにより、局所的に強力なプラズマが形成されてしまい、その結果、ターゲットに対しての局所的に増強された腐食が起こってしまう。非一様なターゲット腐食は、ターゲットの寿命を短くし、そのため、ツールの所有に関するコストを増大させてしまう。さらに、非一様な腐食速度は、基板上に成膜されるフィルムの厚さが変動することのために、基板上に成膜されるフィルム内に楕円形や他の不規則パターンを形成してしまう。
【０００９】
成膜バッフルの重要な特性は、電磁界に対する透過性である。複数のスロットにより、方位的磁束が可能とされる。この磁束は、アンテナ導体を流れる電流によって生成され、アンテナ導体に対して直交する平面内においてアンテナ導体を囲み、バッフルを透過する。電界は、バッフル内においてスロットの境界を形成している隣接スロットどうしの間のギャップを横断して誘起される。スロットは、ギャップからの電磁束のＥ×Ｂ移動を支持してアンテナから遠ざかる向きに移動させ得るような、方向とされている。透過係数は、最大で０．８〜０．９という値に到達することができる。しかしながら、導電性成膜バッフルは、アンテナとプラズマとの間の結合特性に対して、（１）アンテナ電流Ｉαの磁気シールドと、（２）かなり大きなオーミック損失と、という２つの悪影響をもたらし得る。双方の悪影響は、バッフル表面に対して直交する磁束が増大するほど、大きくなる。
【００１０】
コイルとチャンバ内の処理領域との間において、成膜バッフルによってもたらされる静電シールドは、特に低圧において、ＩＣＰチャンバ内においてプラズマを点火することを困難なものとする。このような場合、操作者にとって安全であるとともにハードウェアを損傷することがなくさらに処理中の基板に対する処理を妨害しないようなまた処理中の基板を損傷させないようなプラズマ点火をもたらし得るような、新たな手法を開発しなければならない。
【００１１】
チャンバ内のガスの初期イオン化を引き起こすには、中性原子から電子とイオンとを形成するのに必要な十分に大きな電圧が必要とされる。また、プラズマを維持するためには、チャンバ空間内における衝突やチャンバ壁との衝突によって失われるのと少なくとも同程度といったような多数の原子がイオン化されて、多数のイオンと多数の電子とが形成されなければならない。失われる電子の数が多くなりすぎると、プラズマが消滅し形成されなくなる。良好に構成された成膜バッフルは、アンテナからの電界の大部分を遮蔽し、アンテナからの電界によるプラズマ点火を困難なものとする。アンテナの近傍において、より強力な電界を形成しようとして、アンテナを流れるＲＦ電流を増大させた場合には、アンテナに高電圧が発生し、チャンバの外部雰囲気が放電を起こしかねない。このことは、操作の安全性を破壊するとともに、構成要素の破壊を引き起こす。また、チャンバ内の圧力を下げたときには、プラズマ点火が、より困難なものとなる。
【００１２】
スロット付きシールドを備えたＩＣＰプラズマ源においては、シールド内の各スロットの開口度合いを増大させることにより、点火性を改良することができる。しかしながら、この手法は、誘電体ウィンドウの汚染が避けられないことのために、実用的ではない。ターゲットを備えているようなシステムにおいては、ターゲットに対して印加されたＤＣ電源によってプラズマを励起することができる。しかしながら、この手法は、電極のところにおいて大きな電圧スパイクが発生することのために、ウェハに対する損傷が大きく、非常に大きな電圧擾乱という形態での不安定な発振が起こり、これが、プラズマへの完全な移行が起こるようなしきい値電圧に到達するまで、継続することとなる。
【特許文献１】米国特許第６，０８０，２８７号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２８７，４３５号明細書
【特許文献３】米国特許出願シリアル番号第０９／６２９，５１５号明細書
【特許文献４】米国特許第３，９７４，０５９号明細書
【特許文献５】米国特許第５，１７８，７３９号明細書
【特許文献６】米国特許第４，４３１，９０１号明細書
【特許文献７】米国特許第４，７９５，８７９号明細書
【特許文献８】米国特許第４，８９７，５７９号明細書
【特許文献９】米国特許第５，２３１，３３４号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，２３４，５２９号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，４４９，４３３号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，５３４，２３１号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，８００，６８８号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，９４８，２１５号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，０８０，２８７号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，２８７，４３５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、ＩＣＰ処理システム内においてプラズマの方位的非一様性を除去することであり、特にターゲットの局所的腐食を除去することであり、そのようなプラズマの方位的非一様性を除去することによって、ＩＣＰ−ｉＰＶＤシステムにおいて基板上に、より一様な成膜を行うことである。
【００１４】
本発明の他の目的は、ＩＣＰ処理システム内における成膜バッフルの伝達機能を最適化することであり、これにより、バッフルを介してプラズマ内へと伝達されるＲＦパワーの分布をより一様なものとすることである。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、コーティング汚染が引き起こさないためのウィンドウ保護機能を改良することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、成膜バッフルの冷却を方位的に改良することであり、特に、それによって、バッフルの各スロットの内部に成膜した材料が剥離してしまうことを低減することである。
【００１７】
本発明のなおも他の目的は、プラズマの点火性と、低パワーかつ低圧という条件下での安全な点火操作と、の双方をもたらすことである。
【００１８】
本発明の原理によれば、ＩＣＰ装置内の成膜バッフルのスロットに、特徴物すなわち構造部材が設けられ、これら構造部材が、バッフルを介しての誘導結合の効率を制限することなくバッフルを介してプラズマ内へと結合されるパワー分布の一様性を改良する。
【００１９】
本発明の他の原理によれば、ＩＣＰ装置内の成膜バッフルのスロットに、特徴物すなわち構造部材が設けられ、これら構造部材が、スロット内におけるプラズマ形成を制限し、これにより、誘電体ウィンドウに向けてのスロットからの材料の放出を制限し、これにより、バッフルによってウィンドウを保護することができる。
【００２０】
本発明のさらに他の原理によれば、ＩＣＰ装置内の成膜バッフルのスロットに、他の構造部材が設けられ、これら構造部材は、スロットのうちの、バッフルのウィンドウ側の面ではなく、スロットのうちの、バッフルのチャンバ側の面すなわちプラズマ側の面に対向して配置される。
【００２１】
本発明のある種の実施形態においては、バッフルのスロットの端部の効果が、バッフルの表面全体にわたって均等に分散配置される。これは、バッフルのスロットを遮断するようにして導電性ブリッジを配置することによって実現される。好ましくは、そのようなブリッジは、バッフルのチャンバ側の面に設けられる、すなわち、プラズマに対向した面に設けられる。これにより、磁界に対してのバッフルの透過性に関して、ブリッジがもたらす影響を、最小化することができる。これに代えて、あるいは、これに加えて、スロットの数を増加させることによって、ＲＦ透過性を高めることができる。スロットの数を増加させる場合には、スロットの数および構成は、コイルとバッフルとによる共振周波数が、コイルに対して電力供給を行っているＲＦエネルギー源の周波数に近似したものとなるように、選択することができる。
【００２２】
成膜バッフルのプラズマ側の面にブリッジを配置することにより、ブリッジは、バッフルのウィンドウ側の面上の戻り電流経路を部分的に除去し、アンテナからの直接的な見通しを回避し、これにより、ブリッジとアンテナとの間の干渉を最小化する。また、ブリッジは、シールド（あるいは、バッフル）の中央部のＲＦ接地を増強し、スロットに対して平行な方向から入射する粒子からウィンドウを遮蔽し、スロットに対して直交した方向において熱チャネルを形成する。さらに、ブリッジは、成膜バッフルのプラズマ側の面に向けてＲＦ磁界を押圧することを、補助する。また、ブリッジがなすパターンは、成膜バッフルがなす平面内に存在しておりかつその平面内において分散している。これにより、プラズマ内の各種条件が一様化される。
【００２３】
また、アンテナと成膜バッフルとは、複数のスロットを形成することによって、平行ＬＲＣ回路として擬似共振回路を構成する。このような状況下においては、プラズマ内へと、最大のＲＦパワーが伝達される。
【００２４】
本発明の他の実施形態においては、プラズマによる生成物や金属原子によって誘電体ウィンドウがコーティングされてしまうことが、プラズマからウィンドウに向けて見通しの利かない経路を有したスロットを採用することによって、また、スロット内にプラズマが形成されてウィンドウ上へとスロットの成膜体が再スパッタリングされてしまうことを防止し得る構成を採用することによって、最小化される。これは、コイルからのＲＦ磁界に関しての、スロットの透過性を低減することなく、実現される。好ましくは、ブレードまたは他の構造が、スロット内に設置されることにより、スロットの典型的な寸法をガスの平均自由行程よりも小さなものとすることができる。このような構造は、バッフル上に誘起される電流のための経路の増加を最小化し得るようにして、バッフルボディに対して連結される。
【００２５】
スロット内におけるブレードや他のプラズマ排除構造は、スロットのうちの、誘電体ウィンドウの近傍の位置に、配置される。しかしながら、バッフルボディに対してのブレード連結部は、バッフルのプラズマ側に対向した配置される。これは、誘起される電流経路が形成されることを回避するためであり、また、アンテナのインピーダンスに対して影響を及ぼさないためである。構造は、好ましくは、細いスラットや層状体の形態といったような、１ｍｍあるいはそれ以下といったような薄いブレードとされ、スロット内において、誘電体ウィンドウ側の面上に配置される。
【００２６】
アンテナからのＲＦ磁界は、薄いブレードによっても、また、バッフルのプラズマ側に向けて配置されたブレード連結部によっても、直接的な影響を受けることがない。ブレードやブレード連結部による影響は、成膜バッフル自体をなすボディによって部分的に遮蔽される。成膜バッフルがなす平面内におけるブレード連結部の平面状パターンは、プラズマの条件を一様化させるという効果をもたらす。
【００２７】
本発明のある種の実施形態においては、アンテナに対して接続された小さなＲＦパワーと、例えば０〜２０Ｗといったようなターゲットに対するＤＣパワーレベルと、によって、プラズマが点火され維持される。より詳細には、プラズマの点火は、６５ｍＴｏｒｒにおいては４〜５ＷというＤＣパワーによって、また、２０ｍＴｏｒｒにおいては９〜１０ＷというＤＣパワーによって、実行することができる。ＩＣＰパワーは、また、Ｈ−Ｅ遷移に関する『逆向きしきい値』パワーを超えるようにして、印加される。Ｈ−Ｅ遷移に関する逆向きしきい値は、典型的には、２０〜１００ｍＴｏｒｒという圧力範囲においては、約３００Ｗよりも小さい。したがって、ＩＣＰパワーは、点火前の時点においては、３００Ｗあるいはそれ以上に設定することができる。同時に、ＩＣＰパワーは、一端部におけるピークトゥピーク値が例えば５ｋＶであるような真空チューニング型アンテナと一緒に使用される場合には、５００〜６００Ｗを超えないことが好ましい。
【００２８】
ＤＣパワーとＩＣＰパワーとの相乗効果により、非常に小さなパワー条件および電圧条件であっても、プラズマを点火して維持することができる。点火後には、ＩＣＰパワーとＤＣパワーとの双方を処理操作レベルに設定することができる。あるいは、ＤＣパワーをオフとし、ＩＣＰパワーのみによってプラズマを維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の上記のおよび他の目的や利点は、以下の詳細な説明を読むことにより、明瞭となるであろう。
【００３０】
本発明に関連して、図１に概略的に図示されているような、米国特許第６，２８７，４３５号明細書に開示されているタイプのｉＰＶＤ装置（１０）について説明する。この装置（１０）は、真空チャンバ（１１）を備えている。真空チャンバ（１１）は、チャンバ壁（１４）によって規定されているとともに、この真空チャンバ（１１）内において処理し得るよう、上向き基板支持台（１３）上に支持された半導体ウェハ（１２）を収容している。イオン化スパッタ材料源（１５）が、チャンバ（１１）の頂部に配置されているとともに、円錐台形状とされたマグネトロンスパッタターゲット（１６）と、ターゲット（１６）の中央の開口（１７）内に配置されたＲＦエネルギー源（２０）と、が設けられている。ＲＦエネルギー源（２０）は、ＲＦコイルすなわちアンテナ（２１）と、このコイルに対して出力部分が接続されたＲＦ電源およびマッチングネットワーク（２２）と、を備えている。コイル（２１）は、チャンバ（１１）の外部において周囲雰囲気（１８）内に配置されているとともに、誘電体ウィンドウ（２３）の背面側に配置されている。誘電体ウィンドウ（２３）は、チャンバ（１１）をなす壁（１４）の一部を形成しており、チャンバ（１１）内の真空下（あるいは、減圧状態下）に維持されている処理ガスと、チャンバ（１１）の外部雰囲気と、を隔離している。
【００３１】
ウィンドウ（２３）の内部には、導電性材料からなる成膜バッフル（３０）が配置されている。このバッフル（３０）は、図示の実施形態においては、このバッフル（３０）を貫通して形成されている互いに平行な複数の直線状スロット（３１）を備えている。好ましくは、バッフル（３０）は、金属から形成されている。バッフル（３０）は、互いに隣接しているスロット（３１）どうしの間においては、長尺スラット（３２）の形態とされている。コイル（２１）は、互いに平行とされた複数の導体セグメント（２４）を備えている。これらセグメント（２４）は、ウィンドウ（２３）の外部において近接して配置されているとともに、戻りセグメント（２５）によって相互接続されている。これにより、複数のセグメント（２４）内を流れるそれぞれの電流Ｉαが、互いに同じ向きとされ、磁界Ｂα（図１Ａ）を形成している。この磁界Ｂαは、チャンバ（１１）内において高密度プラズマ（４０）を励起する。バッフル（３０）内の各スロット（３１）は、コイル（２１）の各セグメント（２４）に対して垂直な平面内に位置している。磁界Ｂαの磁力線は、そのような平面内に位置している。磁力線は、スロット（３１）を通過しつつループを描いており、チャンバ（１１）内のガスのうちの、バッフル（３０）の近傍に位置した一部のガスの中を通っている。これにより、コイルからのＲＦエネルギーが、チャンバ（１１）の内部のガス内へと入射しており、ガス内において既に点火されたプラズマ（４０）を維持している。このプラズマは、処理ガス中の荷電粒子からなるプラズマ電流（４１）によって示されている。プラズマ電流（４１）は、コイルからの磁界に対向している。
【００３２】
バッフル（３０）内に誘起された反磁性電流ＩＳ が、磁界成分ＢＳ を生成する。この磁界成分ＢＳ は、磁力線Ｂαを湾曲させる。磁力線ＢＳ は、図１Ｂに示すように、バッフル（３０）のアンテナ側からスロット（３１）内へと入射し、バッフル（３０）の反対側すなわちチャンバ側から出射する。スロット（３１）の端部（３３）のところにおいては、電流ＩＳ の方が大きい。そのため、図１Ｃに示すように、スロット（３１）内へと磁力線を押圧する。スロット（３１）のチャンバ側から出射する磁力線の膨張が、端部（３３）領域においてバッフル（３０）のチャンバ側を流れる向きとは逆向きの表面電流を生成する。この表面電流は、局所的なプラズマ加熱を引き起こす。このようなエッジ効果は、成膜バッフル（３０）の中央部分ではなく、バッフル（３０）のスロット領域の境界部分において顕著な役割を果たす。
【００３３】
本発明におけるある種の見地においては、このエッジ効果を有効に使用することによって、成膜バッフルデバイス（３０）のあらゆる部分において、プラズマ（４０）内に結合したパワーの全体的な分散をもたらす。コイル（３１）の導体（２４）に対しての、スロット（３１）の端部（３３）の位置が、戻り電流経路と、コイル（２１）のインピーダンスと、に影響をもたらす。
【００３４】
スロットのところにおけるバッフル（３０）の厚さも、また、バッフル（３０）のＲＦ磁界透過性に対して、影響を与える。例えば、シールド（３０）の厚さが大きいほど、電流を大きくすることができ、これにより、オーミック損失が大きくなるとともに、バッフル（３０）を通してのＲＦ磁界の遮蔽性を増大させる。バッフル（３０）内の任意のスロットパターンに対する一般解が存在しないことにより、多様なアンテナ形状や、様々なスロット厚さや、シミュレーション実験や、解析、によって、様々なシールド構成すなわち様々なバッフル構成に関しての最適性能を改良することができる。本発明の一般原理をそのような解析に適用することによって、そのような構成を改良することができる。
【００３５】
本発明の原理につき、図１のイオン化ＰＶＤ源を例にとって、説明する。しかしながら、本発明は、様々なＩＣＰ源に対して一般的に適用することができる。
【００３６】
ＩＣＰ源においては、プラズマによる生成物や金属原子によって誘電体ウィンドウ（２３）がコーティングされてしまうことを防止し得るよう、スロット（３１）付きのシールド（３０）が設けられ、この場合、典型的には、プラズマとウィンドウとの間にわたって見通しの利かない経路を有したスロット構造が採用される。この目的のために、そのようなスロットは、例えば、Ｖ字形状（あるいは、山形形状）や他の適切な形状とすることができる。簡単化のために、図１Ａにおいては、矩形横断面形状によって概略的な図示がなされている。
【００３７】
図１および図１Ａ〜図１Ｃに示すようなプラズマ源においては、ウィンドウ（２３）の内面近傍箇所におけるプラズマ（４０）内のパワー密度分布（４２）は、成膜バッフル（３０）が無い場合には、図２Ａのようなものとなる。しかしながら、成膜バッフル（３０）が存在する場合には、図２Ｂに示すようなパワー密度分布（４２ａ）が、成膜バッフル（３０）のチャンバ側の近傍箇所において、ウィンドウ（２３）の内面側に、形成されることとなる。この分布（４２ａ）は、バッフル（３０）のスロット（３１）の端部（３３）の近傍に、尖鋭なピーク（４３）を有している。これらピーク（３１）の大きさは、成膜バッフル（３０）の中央箇所（４４）近傍における大きさよりも、大きい。このようなバッフル（３０）は、パワー密度分布（４２）を、以下の式に従って変形させ、分布（４２ａ）を形成する。
ＰＰＬＡＳＭＡ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝ＫＢＡＦＦＬＥ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×ＰＡＮＴＥＮＮＡ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
【００３８】
因子ＫＢＡＦＦＬＥ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、オーミック損失や、スロット形状や、電磁界に関してのエッジ効果、の影響を示している。因子ＫＢＡＦＦＬＥ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、プラズマ源の方位的非対称性を示している。スロット（３１）の端部（３３）の近傍に位置したホットスポットは、局所的に強力なプラズマを形成する。これにより、ターゲットの腐食が増強され、ターゲットの寿命が短くなって、ツールの所有コストが増大する。さらに、そのような非一様な腐食速度は、基板上への成膜フィルムの厚さが変動することのために、基板上に成膜されたフィルムに楕円パターンが形成されることがあり得る。
【００３９】
成膜バッフル（３０）からスロット端部を除去することが、容易なことでもなければ実際的なことでもないことにより、本発明によるアプローチは、成膜バッフル表面上にわたってエッジ効果を積極的に形成することにより、バッフル上にわたってエッジ効果を分散させることである。また、バッフル（３０）のうちの、プラズマ（４０）を向いた面上において、エッジ効果を形成することにより、このアプローチによる悪影響が最小化される。これは、ある種の場所において金属ブリッジを使用して各スラットどうしを連結しこれによりスロット（３１）に沿った様々な場所においてスロット（３１）に『見かけ上の端部（あるいは、擬似端部、準端部）』を形成することによって、実現される。
【００４０】
典型的には、ＲＦ電磁界に関する当業者であれば、スロットのところに（すなわち、スロットを塞ぐようにして）ブリッジを導入することはしないであろう。その理由は、そのような配置とすれば、コイルを磁気的に遮蔽してしまうからであり、また、コイルからプラズマ内へのＲＦ磁界の伝搬を減少させてしまってプラズマ内への成膜パワー密度を減少させてしまいプラズマ密度を低減させてしまうからである。非常に短いスロットを使用しかつあまりに多くのブリッジを使用したという極端な状況においては、単に穴開けされただけの電磁界シールドが形成されることとなり、例えば、コイルからプラズマ内へのすべての磁気結合を妨害してしまうこととなる。本発明は、このような皮肉な結果を招いてしまわないよう、ある種の方策を講じる。
【００４１】
本発明による方策により、成膜バッフル（３０ａ）は、コイルからのＲＦ電磁界の透過性が増大し、ブリッジ（３４）は、例えば図３Ａ〜図３Ｃに示すように、スロットを通しての戻り電流をさほど増大させないようなものとなっている。
【００４２】
成膜バッフルデバイスを通してのＲＦ磁界の透過性の増大化は、部分的には、スロットの数を増加させることによって実現される。図１および図１Ａ〜図１Ｃに示す従来技術によるプラズマ源（２０）におけるバッフル（３０）は、１３個のスロット（３１）を有している。バッフル（３０ａ）においては、コイルからのＲＦ磁界は、図３Ａに示すように例えば１６個へと数的に増加されたスロットを介して、成膜バッフルデバイスを透過する。このような透過は、スロット（３１ａ）の数にほぼ比例するものであって、スロットの数が１３個から１６個へと増加した場合には２４％増大し、スロットの数が１３個から２０個へと増加した場合には４３％増大する。パワー密度が同じであると仮定すれば、スロット数の増加によって、プラズマ内への合計での成膜パワーが増大する。あるいは、言い換えれば、プラズマ内へと同じ成膜パワーを供給するに際して、コイルに流す電流を低減することができる。これにより、マッチングネットワークやケーブル等も含めた供給ラインにおけるＲＦパワーのより良好な再分配が得られ、これにより、損失を低減させることができる。この観点から、バッフルの透過係数を、バッフルのチャンバ側における平均ＲＦ電磁エネルギーと、バッフルの入力アンテナ側における平均ＲＦ電磁エネルギーと、の比として、規定することができる。この比は、スロットの数が増加すれば増大する。スロット（３１ａ）の幅は、スロット幅が狭くなると成膜バッフル内におけるオーミック損失が増大することのために、スロット（３１）と同じままである。
【００４３】
ブリッジ（３４）の位置および数は、アンテナ（２１）からプラズマ（４０）内へのパワー結合に影響を及ぼす。図３Ｂに示すように、成膜バッフル（３０ａ）のＶ字形状スロット（３１ａ）のところに設置されたブリッジ（３４）は、バッフル（３０ａ）を通してのパワー結合を低減させない。ブリッジ（３４）は、例えば、図３Ｃに示すように、ブリッジ（３４）の設置は、成膜バッフル（３０ａ）のチャンバ側においてスロット（３１ａ）の一部に制限されている。これにより、バッフル（３０ａ）のコイル側における経路を避けることによって、戻り電流経路を制限している。その結果、アンテナ（２１）は、ブリッジ（３４）を直接的に『見る』ことがない。それは、ブリッジ（３４）が、シールド（３０ａ）のうちの、コイルとは反対側の面上に配置されているからである。これにより、ブリッジ（３４）とアンテナ（２１）との干渉可能性の大部分を、回避している。バッフル（３０ａ）のチャンバ側に配置されたブリッジ（３４）は、アンテナ（２１）からは、バッフル（３０ａ）の厚さの約半分よりも遠いところに位置しており、これにより、アンテナ（２１）との干渉がさらに低減されている。
【００４４】
ブリッジ（３４）は、シールドの中央箇所におけるＲＦ接地を増強する。これにより、バッフル構造のインダクタンスを低減させ、バッフルの性能を向上させることができ、バッフルの性能を低下させることがない。ブリッジ（３４）は、また、ウィンドウを、スロット（３１ａ）に対して平行な方向からやって来る粒子から、より良好に遮蔽する。ブリッジは、スロット（３１ａ）に対して直交する向きにおいて熱チャネルを形成する。これにより、スロットに対して直交する向きにおいて熱流を形成することができ、径方向における熱流通を改良して、バッフルの冷却をより効果的なものとする。
【００４５】
したがって、アンテナからのＲＦ磁界は、シールド（３０ａ）のチャンバ側においてスロット（３１ａ）内にブリッジ（３４）が追加されたことによっては、直接的な影響を受けることがない。ブリッジの追加による影響は、シールド（３０ａ）の頂面の非架橋構造部分によって、保護されている。さらに、ブリッジ（３４）は、成膜バッフル（３０ａ）のチャンバ側へとＲＦ磁界を押圧し、ＲＦ磁界強度が増強されている局所的スポットを形成する。また、成膜バッフル（３０ａ）がなす平面内における平面的ブリッジパターンは、プラズマを一様化するという効果をもたらす。これにより、システムにとって本来的であるような他の非一様性を補正する。有限要素法によるシミュレーションと解析とを補助的に使用することによって、ブリッジ（３４）の配置を最適化することができる。図４Ａ〜図４Ｃには、成膜バッフルに関する３つの例（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ）が示されている。
【００４６】
シミュレーションに基づき、並列ＬＲＣ回路としてのアンテナ（２１）と成膜バッフルとを取り扱った場合に、アンテナ（２１）および成膜バッフルの共振周波数が、スロット（３１ａ）の数と他のバッフル形状とによって影響されることを、示すことができる。例えば、スロットの数を１３個から１６個へと増加させさらにブリッジを追加することにより、そのような共振回路の共振周波数を、１９ＭＨｚから１５ＭＨｚへと低減することができ、励起周波数（１３．５６ＭＨｚ）に対してより近いものとすることができる。また、１３．５６ＭＨｚにまで共振周波数を低減させることは、同様の調整をさらに行って、シールドを介してのＲＦ誘導結合を最大とし、最大のＲＦパワーをコイルからプラズマ内へと結合させることにより、得ることができる。
【００４７】
また、図５Ａに示すように、プラズマによる生成物やプラズマからの金属原子によって誘電体ウィンドウがコーティングされてしまうことを防止し得るよう、スロット（３１）は、典型的には、プラズマからバッフル（３０）を介してウィンドウ（２３）まで見通せるような経路を形成しないようにして、構成される。例えば、Ｖ字形状や他の適切な形状のスロット（３１）が設けられ、そのようなスロットは、典型的には、例えば３〜６ｍｍといったような幅（Ｗ）を有している。しかしながら、見通しの利く経路が無い場合であっても、２０ｍＴｏｒｒやそれ以上の圧力においては、ある量の金属蒸気が、成膜バッフルのスロットを透過することができ、誘電体ウィンドウを汚染してしまう。
【００４８】
例えば、ガス原子の平均自由行程がスロットの幅よりも短くなるようなガス圧力であれば、プラズマを、スロット（３１）内において生成して維持し得ることが、判明している。その結果、ＲＦパワーがスロット（３１）内に結合することによって、スロット（３１）内に漂遊プラズマ（４３）が形成され、コーティング材料からなる成膜体（３５）が形成されてしまう。このような成膜体は、湾曲したスロット経路をなす壁によって妨害され、矢印（３６）で示すようにして、バッフル（３０）のウィンドウ側に向けてスロット（３１）から再スパッタリングされる。これにより、ウィンドウ（２３）を汚染してしまう。また、スロット（３１）内にそのような漂遊プラズマ（４３）が形成されることにより、ＲＦパワーのうちの、成膜バッフル（３０）内における損失へと変換される割合が多くなる。このことは、温度を局所的に増大させる。
【００４９】
漂遊プラズマ（４３）の除去は、図５Ｂに示すように、バッフルを、修正されたスロット構造（３１ｄ）を有したバッフル（３０ｄ）とすることによって、得られる。各スロット（３１ｄ）は、バッフル（３０ｄ）の誘電体ウィンドウ側において、スロット（３１ｄ）内に、ブレード（３７）を有している。バッフル（３０ｄ）をなす導電性材料と一体的に形成されたブレード（３７）は、アンテナ（２１）の導体（２４）に対しての位置関係のために、バッフル（３０ｄ）内において戻り電流経路を形成することができるとともに、コイル（２１）のインピーダンスに対して影響を与えることができる。誘電体ウィンドウ（２３）の近傍においてスロット（３１ｄ）内に配置されるブレード（３７）を、１ｍｍあるいはそれ以下といった厚さの例えば薄いスラットや層状体の形態といったように、薄いものとし、さらに、バッフル（３０ｄ）のボディに対しての連結を最小なものとすることにより、そのような戻り経路を最小化することができる。ＲＦ磁界Ｂは、ブレード（３７）を有したスロット（３１ｄ）内を適切に透過する。
【００５０】
より詳細には、ブレード（３７）は、図５Ｂに示すように、Ｖ字形状スロット（３１ｄ）のウィンドウ側の枝の中に配置されている。ブレード（３７）は、漂遊プラズマ（４３）に起因する粒子からのウィンドウ（２３）の物理的遮蔽を増強する。ブレード（３７）は、成膜バッフル（３０ｄ）のボディのうちの頑丈な部分に対して連結されている。アンテナ（２１）から遠くに位置しているとともに、成膜バッフル（３０ｄ）の底部または中央部内に含浸されている連結部（３８）は、バッフル（３０ｄ）のプラズマ寄りに位置している。したがって、アンテナ（２１）は、このようにしてバッフル（３０ｄ）の底部または中央部内に位置している連結部（３８）を、一切『見ることがない』。これにより、ブレード連結部（３８）とアンテナ（２１）との間の干渉を避けることができる。ブレード（３７）は、成膜バッフル（３０ｄ）のボディに対して連結されている。これにより、ブレードは、ブレード連結部（３８）を介して形成されている熱チャネルによって、冷却される。ブレード連結部（３８）は、スロット（３１ｄ）に対して直交する向きとされている。よって、ブレード連結部（３８）の位置のために、バッフル（３０ｄ）のコイル側において、戻り電流経路は、ごく弱いものである。
【００５１】
ブレード（３７）は、Ｖ字形状スロットに対してのみその使用が限定されるものではなく、上記と同様の態様でもって、他のタイプのスロット内にも組み込むことができる。また、スロット（３１）に対してブレード（３７）を付加するという概念は、図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｃにおけるブリッジ（３４）と組み合わせることができる。これにより、双方の特徴点の利点を得ることができる。
【００５２】
アンテナ（２１）からのＲＦ磁界は、ブレード（３７）によって、直接的に影響を受けることがない。それは、ブレード（３７）が、薄いものであるからであり、また、ブレード連結部（３８）が、シールド構造のチャンバ側に配置されていて、ブレード連結部による影響が、成膜バッフル（３０ｄ）自身のボディによって部分的に遮蔽されるからである。ブレード連結部（３８）は、また、成膜バッフル自体がなす平面内に位置している。これにより、一様なプラズマ状況がもたらされる。ブレード（３７）のパターンは、導電性に関するシミュレーションによって、特定のシステムに応じて最適化することができる。ブレードパターンに関するいくつかの例について後述するけれども、様々な応用において可能なパターンは、後述のものに限定されるわけではない。
【００５３】
例えば、規則的な複数のＶ字形状スロット（３１）を有しているような図１の装置の成膜バッフル（３０）を介して伝達されるＲＦエネルギーに関しての平均的電磁エネルギー密度パターン（４５ａ）が、図５Ａに示されている。ウィンドウ側にブレード（３７）が設けられた複数のＶ字形状スロット（３１ｄ）を有しているようなバッフル（３０ｄ）を介して伝達されるＲＦエネルギーに関しての平均的電磁エネルギー密度パターン（４５ｂ）が、図５Ｂに示されている。スロット（３１ｄ）と同様であるものの幅がより大きなものとされたスロット（３１ｅ）を有しているようなバッフル（３０ｅ）を介して伝達されるＲＦエネルギーに関しての平均的電磁エネルギー密度パターン（４５ｃ）が、図５Ｃに示されている。ブレード（３７）の存在によってバッフル（３０ｄ）内においてプラズマ内に結合している平均的ＲＦ電磁エネルギーがわずかに低減していることにより、バッフル（３０ｅ）においては、スロット（３１ｅ）の幅を相対的に増大させることによって、そのような低減が補償されている。
【００５４】
成膜バッフル構造（３０）（ブレード無し）と、成膜バッフル構造（３０ｄ）（スロット（３１ｄ）内にブレード（３７）を有している）と、成膜バッフル構造（３０ｅ）（より大きな幅のスロット（３１ｅ）内に、ブレード（３７）を有している）と、に関し、これら成膜バッフル構造を通過した後における、ＲＦパワー密度分布（４５ａ〜４５ｃ）を示す３次元的プロットが、それぞれ、図５Ｄ〜図５Ｆに示されている。それら分布（４５ａ〜４５ｃ）は、シミュレーションソフトウェアを使用して作成されたものであって、スロット（３１）内にブレード（３７）を追加したにしても、分布がそれほど変化しないことを示している。同様に、プラズマ内に伝達された合計パワーは、各ブレード連結部（３８）どうしの平均間隔を３．３ｃｍ〜６．７ｃｍとして行ったシミュレーションによれば、ブレード連結部（３８）によっても単位長さあたりにおけるブレード連結部（３８）の数によっても、実質的に影響されることがない。プラズマ内へと伝達される平均的電磁エネルギーは、ブレード連結部（３８）の数によっては、変化しない。しかしながら、スロット（３１ｄ）内の電磁エネルギーは、スロット（３１ｄ）の数の減少に対応して、また、ＲＦ磁界がより強く押圧されることによりオーミック損失が測定可能なほど著しく増大することに対応して、徐々に増加する。成膜パワーに関する相対的伝達係数は、わずかに減少することが示されたけれども、プラズマ内の電磁エネルギーと全容積内のエネルギーとの合計比は、実質的に変化しない。
【００５５】
バッフル（３０ｄ）の一実施形態に対してのブレード（３７）の組込が、図６Ａ〜図６Ｄにおいて、詳細に示されている。図６Ａは、バッフル（３０ｄ）のチャンバ側の面を示す図であって、スロット（３１ｄ）は、この図示においては、スロット（３１）と全体的に同じ外見を有している。図６Ｂは、同じバッフル（３０ｄ）のウィンドウ側の面を示す図であって、スロット（３１ｄ）内にブレード（３７）を見ることができる。連結部（３８）が、スロット（３１ｄ）の長さ全体にわたって延在しているブレード（３７ａ）の長手方向両端箇所に位置した連結部（３８ａ）と、スロット（３１ｄ）の長さの３分の１の長さのみにわたって延在しているブレード（３７ｂ）の一端だけに位置するとともに周縁位置に位置した連結部（３８ｂ）と、スロット（３１ｄ）の長さの３分の１の長さのみにわたって延在しているブレード（３７ｂ）の一端だけに位置するとともに中央箇所に位置した連結部（３８ｂ）と、を備えていることに注意されたい。図６Ｃおよび図６Ｄは、スロット（３１ｄ）内におけるブレード（３７）の構成を、分解した底面図および斜視図によって、示している。
【００５６】
バッフル（３０ｄ）内へのブレード（３７）の代替的なかつ有利な態様が、図６Ｅｎ示されている。図６Ｅにおいては、各ブレード（３７）または各ブレードセグメントの連結部（あるいは、連結ポイント）（３８）が、小さな断面積のポストとされていて、このポストによって、ブレード（３７）の端縁が、スロット（３１ｄ）をなす壁のうちの、バッフル（３０ｄ）のチャンバ側に隣接した部分に対して、連結されている。また、図６Ｂの連結部（３８ｃ）と図６Ｅの連結部（３８ｄ）とは、互いに組み合わせることができ、これらを組み合わせて使用することにより、同じブレードまたは異なるブレードを、成膜バッフルのボディに対して連結することができる。
【００５７】
ブレード（３７）を有したスロット（３１ｄ）は、ブレード無しのＶ字形状スロット（３１）と比較して、同等の誘導結合効率をもたらす。すなわち、スロット（３１）がもたらす元々の誘導結合効率の９５％程度の誘導結合効率をもたらす。その差は、成膜バッフル（３０ｄ）内に形成するスロット（３１ｄ）の数を増加させることによって、補償することができる。一般に、チャンバ内のＲＦパワー密度分布ブレードは、連結部（３８）の位置によって、やや影響を受ける。しかしながら、ブレード連結部（３８）は、プラズマ内へと伝達される合計パワーすなわち合計電磁エネルギー量を、さほど変化させるものではない。ブレード連結部（３８）を一様に分布すること、および、単純な結合を行うことによって閉ループを形成しないこと、によって、パワー密度分布に関するブレード連結部（３８）による影響を低減することができる。ブレード（３７）の向きは、プラズマ内の結合効率に関してもまたパワー密度分布に関しても、実質的に影響をもたらさないものと考えられる。
【００５８】
スロットがＶ字形状のものであってもまた他の形状のものであっても、スロット内におけるブレードの使用は、スロット内におけるおよび誘電体ウィンドウの近傍におけるプラズマの存在を排除し得るあるいは最小化し得るという利点を有している。漂遊プラズマからのスパッタリングの低減は、粒子汚染の量を低減する。ブレードは、プラズマからの粒子によるウィンドウの遮蔽を増強する。また、そのようなブレードに関して例示された連結態様は、ブレードとＲＦアンテナとの干渉を小さなものとする。
【００５９】
コイルとチャンバとの間を、成膜バッフルによって静電的に遮蔽することは、プラズマ点火を困難なものとする。上記装置内におけるプラズマは、アンテナに対して連結された非常に小さなＲＦパワー（例えば、約３００Ｗ）と、例えば少なくとも４Ｗかつ６５ｍＴｏｒｒや９Ｗかつ２０ｍＴｏｒｒといったようなターゲットのところでの小さなＤＣパワーレベルと、によって点火されて維持される。ターゲットを備えていないようなエッチングシステムや他のシステムにおいては、プラズマ点火のためのターゲットに代えて、例えばバッフル自体といったような個別の電極を使用することができる。例えばｉＰＶＤの場合には、電極としてターゲットを使用することが普通であり、点火のために必要とされるＤＣは、パワーレベルの設定のためだけに使用される。例えばエッチングシステムといったような他のシステムにおいては、例えば小さくかつフラットな電極やプラズマ形成のために使用されるようなワイヤ電極から円筒形電極といったような他の電極を設ける必要がある。バッフル自体は、接地されていない場合に使用可能である、あるいは、小さなＤＣパワーによってバイアスされている時には短時間にわたって接地から隔離し得る場合に使用可能である。例えばエッチングシステムにおいては、エッチングの一様性を向上させるためによく使用されるようないわゆる『焦点合わせリング』を、使用することができる。そのような電極に関する要求は、以下のようなものである。（１）電極材料によってプロセスチャンバを汚染しないよう、スパッタリングされにくい材料から形成されていること（例えば、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ）。（２）高温に耐え得ること。（３）表面からの電子放出性が良好であること。（４）例えば壁の一部や中間シールドの一部や成膜バッフルといったような、最高音プラズマに対して直接的に曝されない場所に設置されること。
【００６０】
プラズマ点火に関しては、小さなＤＣパワーレベルに加えて、アンテナに対して同時に、Ｈ−Ｅ遷移のための『逆向きしきい値』パワーをちょうど超えたような、ＩＣＰパワーが印加される。そのようなＤＣパワーだけでは、そのような小さなＤＣパワーレベルにおいてプラズマを維持するには不十分である。そのような小さなＤＣパワーレベルは、中性原子をイオン化させて二次電子とイオンとを生成しこれによりプラズマを形成し得る程度に十分なエネルギーの個別電子を、ごく少量だけ生成する。しかしながら、そのような二次電子は、さらなるイオン化作用を引き起こし得るほどの十分なエネルギーを獲得することができず、プラズマを維持することができない。ＩＣＰパワーだけでも、『逆向きしきい値』レベルにおいては、プラズマを点火するには不十分である。
【００６１】
Ｈ−Ｅ遷移とは、誘導放電に典型的な現象である。誘導放電は、（１）Ｈモードとして公知の真の誘電放電；および（２）Ｅモードとして公知の弱い容量放電；という２つの動作モードを示す。Ｈ−Ｅ遷移とは、誘導結合から容量結合への移行である（これとは逆に、Ｅ−Ｈ遷移とは、容量結合から誘導結合への移行である）。徐々にＩＣＰパワーを増大させた場合、小さなパワーレベルでは、プラズマに対してのアンテナの容量結合（Ｅモード）しか起こらず、プラズマは、アンテナによって形成された電界によって励起される。アンテナのＲＦ磁界（Ｈ）は、小さく、プラズマの内部に電界を誘起することがなく、プラズマを維持するには不十分なものである。プラズマ密度は、低密度（Ｎｅ〜１０９ 〜１０１０ｃｍ−３）であると考えられ、アンテナ表面が容量性電極として機能することによる電界（Ｅ、静電状況）によって形成される。ＲＦパワーを増大させると、放電は、低密度容量モードから、高密度誘導モードへと、急激にシフトする。これは、アンテナが、強力なＲＦ磁界を生成するようになり、コイルインダクタンスに基づくＨ電磁状況を形成し、プラズマの内部に強力な電界を誘起するようになる。誘起された電界は、アンテナ表面に基づくものではなく、Ｎｅ〜１０１１〜１０１２ｃｍ−３という範囲のプラズマ密度を形成し得るに十分強力なものである。実験的には、コイル電流（ＲＦパワー）を増大させた際に、これらモード間の移行が明瞭である。モード間の移行は、プラズマ密度の大幅な増加によって確認され、Ｈモードに移行した際には光学的発光が起こる。通常は、低密度から高密度に移行する（あるいは逆に、高密度から低密度に移行する）のに必要なＲＦパワーレベルは、上方遷移（Ｅ−Ｈ）と下方遷移（Ｈ−Ｅ）とにおいて少し相違するものであり、このため、Ｈ−Ｅ遷移に関し履歴現象が存在する。そこで、ＩＣＰシステムの場合、小さなＲＦパワーレベルにおいては、エネルギーの大部分が、容量結合に使用され、アンテナのインダクタンスは、役割を果たさない。大きなＲＦパワーレベルにおいては、アンテナのインダクタンスが、支配的な役割を果たし、エネルギーの大部分が、誘導結合作用のために使用され、容量結合と比較して効率が向上する。これにより、高密度プラズマが形成される。中間的なパワーレベルにおいては、履歴曲線に基づき、双方の作用が存
在し得る。
【００６２】
Ｈ−Ｅ遷移に関しての『逆向き』しきい値は、履歴曲線上において逆向きをなすＨ−Ｅ遷移に関するしきい値である。静電シールドとして作用する成膜バッフルを備えたシステムにおいては、履歴曲線の順向きＥ−Ｈ遷移を超えた領域においてのみ、真の誘導プラズマ（Ｈモード）が点火される。履歴曲線の逆向きＨ−Ｅ遷移を下回る領域ではプラズマは消灯する。
【００６３】
Ｈ−Ｅ遷移に関しての『逆向きしきい値』は、２０ｍＴｏｒｒ〜１００ｍＴｏｒｒという圧力範囲においては、３００Ｗよりも小さい。このことは、ＩＣＰパワーが、点火前には少なくとも３００Ｗに設定されるべきであること、しかしながら、それよりもパワーが大きいと、真空チューニング型アンテナのピークトゥピーク電圧が、５ｋＶあるいはそれ以上となってしまうこと、を意味している。例示したアンテナに関しては、上限は、図７Ａに示すように、およそ５００〜６００Ｗである。
【００６４】
ＩＣＰパワーにおいて３００Ｗがプラズマ点火に関して望ましいという理由は、システム内の電圧を低い値に維持して損傷を回避し得るからであり、また、よりソフトな点火を引き起こすことによって、例えばウィンドウの大気雰囲気側といったようなところにおいて、アークが発生する傾向を低減させ得るからである。大気雰囲気側でのアークは、約３．５ｋＶ／ｍｍというＤＣ電圧において起こる。ＤＣに代えてＲＦが使用された場合、この下限値は、典型的には、より低くなり、多くの要因に依存する。５００〜６００ＷというＩＣＰパワーであれば、プラズマの点火を安全に行うことができる。しかしながら、１ｋＷにおいては、大気圧アークの可能性が大きくなってしまう。したがって、パワーは、例えば２０ｍＴｏｒｒ以下といったような特に低圧動作に関しては、１ｋＷ未満であるべきであり、好ましくは、５００〜６００Ｗを超えないべきである。５００〜６００ＷというＩＣＰパワーであれば、２０ｍＴｏｒｒを超える圧力でも安全に使用することができる。１０ｍＴｏｒｒが、おそらく、小さなＤＣパワーで効果的なＩＣＰ点火を行うための安全面での下限圧力である。ＩＣＰパワーが３００Ｗを下回ると、プラズマがうまく点火されない、あるいは、『真の誘導モード』で維持することができない。最大で６００Ｗまでの大きなＩＣＰパワーは、最大で２５〜３０ＷというターゲットのところでのＤＣパワーを使用しつつ、誘導プラズマの点火を補助する。しかしながら、プラズマは、ターゲットのみのところでの大きなＤＣパワーによって点火され維持されるべきではない。それは、Lantsman氏による米国特許第６，１９０，５１２号明細書に開示されているように、特殊な電子回路が存在しない場合には、電圧スパイクが発生してしまうからである。このようなスパイクは、装置に損傷を引き起こし得るとともに、スパッタリングされた材料によってチャンバおよび基板を汚染してしまう。１０ｍＴｏｒｒは、低ＤＣパワーかつ低ＩＣＰパワーにおいて効果的にＩＣＰ点火を行うための下限であると考えられる。
【００６５】
ＤＣパワーとＩＣＰパワーとの相乗効果により、非常に小さなパワー条件および電圧条件であっても、プラズマを点火して維持することができる。点火後には、ＩＣＰパワーとＤＣパワーとの双方を処理操作レベルに設定することができる。あるいは、ＤＣパワーをオフとし、ＩＣＰパワーのみによってプラズマを維持することができる。ｉＰＶＤに関するプラズマ処理システムにおいてアルゴンガスプラズマを点火して維持するのに必要なパワーレベルの例は、図７Ｂにプロットされているような実験データにおいて示されている。図７Ｂにおいて、矢印は、異なる２つの圧力値に関し、そのＤＣパワーレベルからプラズマが点火されて維持されることを示している。
【００６６】
最小のＤＣパワーレベルの経験的評価は、おおよそ、以下の式によって与えられる。この式は、アルゴンガスの場合について、２０〜１００ｍＴｏｒｒという圧力範囲において、当てはまるものである。
【００６７】
【数１】
2005518480.tif 000003
【００６８】
この式は、近似的なものでしかない。ターゲット材料が変更されたり、動作ガスが変更されたり、あるいは、ハードウェア部品が交換されたり、したような場合には、パワーレベルを変更する必要がある。しかしながら、上述した原理自体は、同じままである。
【００６９】
ターゲットを備えているようなＰＶＤシステムに関して、プラズマ点火条件とプラズマ維持条件とを、図７Ｃに示している。ターゲットが存在しないエッチングシステムやプラズマクリーニングプロセスに関して、プラズマ点火条件とプラズマ維持条件とを、図７Ｄに示している。図７Ｃに示すシーケンスは、プラズマ点火とその後のイオン化ＰＶＤ処理に際して使用され、一方、図７Ｄに示すシーケンスは、小さなパワーでのプラズマ点火とその後のＩＣＰだけによる処理に際して使用される。操作に関する詳細が、表１に示されている。
【００７０】
【表１】
2005518480.tif 000004
【００７１】
当業者であれば、ここで例示した応用を変更し得ること、また、本発明が、例示としての実施形態によって説明されているに過ぎないこと、また、本発明の精神を逸脱することなく様々な追加や修正を行い得ること、を理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】ｉＰＶＤ装置を、一部を破断して示す斜視図であって、従来技術における各構成要素を示している。
【図１Ａ】図１の装置の断面を示す斜視図であって、瞬時的なＲＦ電界ベクトルとＲＦ電流ベクトルとが示されている。
【図１Ｂ】図１Ａと同様の図であって、成膜バッフルの中央箇所において同様のベクトルを示している。
【図１Ｃ】図１Ｂと同様の図であって、成膜バッフルのスロットの端部のところにおいて同様のベクトルを示している。
【図２Ａ】図１の装置のチャンバ内におけるＲＦパワー密度分布を示す３次元的プロットであって、成膜バッフルが存在しない場合に対応している。
【図２Ｂ】図１の装置のチャンバ内におけるＲＦパワー密度分布を示す３次元的プロットであって、成膜バッフルが存在する場合に対応している。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による成膜バッフルのウィンドウ側の面を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの成膜バッフルのチャンバ側の面を示す斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの成膜バッフルを、３Ｃ−３Ｃ線に沿って示す矢視断面図である。
【図４Ａ】図３Ａ〜図３Ｃの成膜バッフルのチャンバ側の面を示す底面図であって、スロットパターンの一例を示している。
【図４Ｂ】図４Ａと同様の底面図であって、代替可能なスロットパターンを有した成膜バッフルを示している。
【図４Ｃ】図４Ａおよび図４Ｂと同様の底面図であって、さらなる代替可能なスロットパターンを有した成膜バッフルを示している。
【図５Ａ】図１の装置のプラズマ源における電磁エネルギー分布を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａと同様の電磁エネルギー分布を示す断面図であって、本発明によるプラズマ源の一実施形態を図示している。
【図５Ｃ】図５Ｂと同様の電磁エネルギー分布を示す断面図であって、本発明によるプラズマ源の他の実施形態を図示している。
【図５Ｄ】図２Ｂと同様のＲＦパワー密度分布を示す３次元的プロットであって、図５Ａのプラズマ源を有した装置のチャンバ内に対応している。
【図５Ｅ】図５Ｄと同様のＲＦパワー密度分布を示す３次元的プロットであって、図５Ｂのプラズマ源を有した装置のチャンバ内に対応している。
【図５Ｆ】図５Ｄおよび図５Ｅと同様のＲＦパワー密度分布を示す３次元的プロットであって、図５Ｃのプラズマ源を有した装置のチャンバ内に対応している。
【図６Ａ】図５Ｂの成膜バッフルのチャンバ側の面を示す底面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの成膜バッフルのウィンドウ側の面を示す平面図である。
【図６Ｃ】図６Ａおよび図６Ｂの成膜バッフルを分解して示す平面図である。
【図６Ｄ】図６Ａ〜図６Ｃの成膜バッフルを、図６Ｃにおける６Ｄ−６Ｄ線に沿って分解して示す斜視図である。
【図６Ｅ】図６Ａ〜図６Ｄの成膜バッフルの一部を分解して示す斜視図である。
【図７Ａ】様々なプロセス点火条件に関して、ＩＣＰパワーとピーク電圧値との関係を示すグラフである。
【図７Ｂ】ＩＣＰパワーおよび圧力と、ＤＣパワーと、の関係を示す３次元的グラフである。
【図７Ｃ】本発明のある種の原理によるＰＶＤシステムにおいて、ＤＣパワーとＩＣＰプラズマ点火パワーとを示すグラフである。
【図７Ｄ】本発明のある種の原理によるＰＶＤシステムにおいて、ＤＣパワーとＩＣＰプラズマ点火パワーとを示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
２３    誘電体ウィンドウ
３０ａ  成膜バッフル
３０ｂ  成膜バッフル
３０ｃ  成膜バッフル
３０ｄ  成膜バッフル
３０ｅ  成膜バッフル
３１ａ  スロット
３１ｄ  スロット
３１ｅ  スロット
３４    ブリッジ（構造部材）
３７    ブレード（構造部材）
３７ａ  ブレード（構造部材）
３７ｂ  ブレード（構造部材）
３８    連結部
３８ａ  連結部
３８ｂ  連結部
４０    プラズマ
【図１】
2005518480.tif 000005
【図１Ａ】
2005518480.tif 000006
【図１Ｂ】
2005518480.tif 000007
【図１Ｃ】
2005518480.tif 000008
【図２Ａ】
2005518480.tif 000009
【図２Ｂ】
2005518480.tif 000010
【図３Ａ】
2005518480.tif 000011
【図３Ｂ】
2005518480.tif 000012
【図３Ｃ】
2005518480.tif 000013
【図４Ａ】
2005518480.tif 000014
【図４Ｂ】
2005518480.tif 000015
【図４Ｃ】
2005518480.tif 000016
【図５Ａ】
2005518480.tif 000017
【図５Ｂ】
2005518480.tif 000018
【図５Ｃ】
2005518480.tif 000019
【図５Ｄ】
2005518480.tif 000020
【図５Ｅ】
2005518480.tif 000021
【図５Ｆ】
2005518480.tif 000022
【図６Ａ】
2005518480.tif 000023
【図６Ｂ】
2005518480.tif 000024
【図６Ｃ】
2005518480.tif 000025
【図６Ｄ】
2005518480.tif 000026
【図６Ｅ】
2005518480.tif 000027
【図７Ａ】
2005518480.tif 000028
【図７Ｂ】
2005518480.tif 000029
【図７Ｃ】
2005518480.tif 000030
【図７Ｄ】
2005518480.tif 000031
【国際調査報告】
2005518480.tif 000032
2005518480.tif 000033