(57)【要約】  基板を処理するための装置が開示される。特定の実施形態において、基板処理システムは、プラズマを受け入れる第１のボリュームと基板を処理する第２のボリュームとを有するプロセスチャンバと、第２のボリューム内に配置される基板サポートと、第１のボリュームと第２のボリュームとの間でプロセスチャンバ内に配置されるプラズマフィルタとを備えることができ、第１のボリュームで形成されたプラズマは、プラズマフィルタを通過してのみ第１のボリュームから第２のボリュームに流入することができる。特定の実施形態において、基板処理システムは、プロセスチャンバに結合されたプロセスキットを含み、プラズマフィルタはプロセスキット内に配置される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを受け入れる第１のボリューム及び基板を処理する第２のボリュームを有するプロセスチャンバと、
前記第２のボリューム内に配置される基板サポートと、
前記第１のボリュームと前記第２のボリュームとの間で前記プロセスチャンバ内に配置されるプラズマフィルタと、
を備え、
前記第１のボリュームで形成されたプラズマが、前記プラズマフィルタを通過してのみ前記第１のボリュームから前記第２のボリュームへ流入できるようになった、基板処理システム。
【請求項２】
前記プロセスチャンバに結合されたプロセスキットを更に備え、前記プラズマフィルタが、前記プロセスキット内に配置される、請求項１に記載の基板処理システム。
【請求項３】
前記プロセスキットが、
前記プロセスチャンバの壁に載るように構成された第１の外側エッジと、第１の内側エッジとを有するリングと、
前記リングの前記第１の内側エッジから下方に延び、前記基板サポートの上方の開口を定める側壁を有するボディと、
前記ボディの前記側壁から前記開口内で前記基板サポートの上方に延びるリップと、
を更に備え、
前記第１のボリュームが少なくとも部分的に前記開口内に配置され、前記プラズマフィルタが前記リップ上に支持される、請求項２に記載の基板処理システム。
【請求項４】
前記第２のボリュームが、前記リップ、前記プラズマフィルタ、前記ボディ、及び前記基板サポートによって定められる、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項５】
前記プロセスキットの上方に配置される誘電性蓋部を更に備える、請求項３に記載の基板処理システム。
【請求項６】
前記第１のボリュームが、少なくとも前記リング、前記リップ、前記プラズマフィルタ、及び前記誘電性蓋部によって定められる、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記誘電性蓋部が、ドーム形状である、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記誘電性蓋部に隣接して配置され、ＲＦ電力を前記第１のボリュームに結合して前記第１のボリューム内にプラズマを発生させる誘導コイルを更に備える、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項９】
前記プラズマフィルタが、
前記プラズマフィルタの第１のボリュームに対向する表面から前記プラズマフィルタの第２のボリュームに対向する表面に貫通する複数の開口を更に備え、前記複数の開口が、前記第１のボリュームを前記第２のボリュームに流体連通させる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１０】
前記複数の開口における開口の数が、プラズマが前記第１のボリュームから前記第２のボリュームに移動する際に前記プラズマ中のイオン電流を低減させるのに十分なものである、請求項９に記載の基板処理システム。
【請求項１１】
前記複数の開口における開口の密度が、プラズマが前記第１のボリュームから前記第２のボリュームに移動する際に前記プラズマ中のイオン電流を低減させるのに十分なものである、請求項９に記載の基板処理システム。
【請求項１２】
前記複数の開口における各開口の直径が、プラズマが前記第１のボリュームから前記第２のボリュームに移動する際に前記プラズマ中のイオン電流を低減させるのに十分なものである、請求項９に記載の基板処理システム。
【請求項１３】
前記プラズマフィルタが、石英を備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１４】
前記基板サポートが、基板が前記基板サポート上に配置される場合に、前記基板を所望の温度に加熱するヒーターを更に備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載の基板処理システム。
【請求項１５】
前記基板サポートが、基板が前記基板サポート上に配置される場合に、前記基板を前記基板サポートの表面に固定するチャック電極を更に備える、請求項１から請求項８のいずれかの記載の基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、全体的には基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマプレクリーンチャンバ等の基板処理システムは、処理ステップの前に基板をクリーニングするために使用できる。例えば、基板は、プラズマプレクリーンチャンバに入る前に、例えば、エッチングプロセス、アッシングプロセス等で処理できる。基板は、エッチング残渣、酸化物等の、基板を損傷することなく除去する必要がある残渣と一緒にプラズマプレクリーンチャンバに入る場合がある。本発明者らは、従来型のプレクリーンチャンバは、例えば、サブ６５ｎｍ誘電体膜である特定の基板上に損傷を発生される場合があることに気付いた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明者らは改良されたプレクリーンチャンバを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書では、基板を処理する装置が開示される。特定の実施形態において、基板処理システムは、プラズマを受け入れる第１のボリュームと基板を処理する第２のボリュームとを有するプロセスチャンバと、第２のボリューム内に配置される基板サポートと、第１のボリュームと第２のボリュームとの間でプロセスチャンバ内に配置されるプラズマフィルタとを備えることができ、第１のボリュームで形成されたプラズマは、プラズマフィルタを通過してのみ第１のボリュームから第２のボリュームに流入することができる。特定の実施形態において、基板処理システムは、プロセスチャンバに結合されたプロセスキットを含み、プラズマフィルタはプロセスキット内に配置される。
【０００５】
特定の実施形態において、基板処理システムは、第１のボリュームと第２のボリュームとを有するプロセスチャンバと、第２のボリューム内に配置される基板サポートと、プロセスチャンバの壁に載るように構成された第１の外側エッジ及び第１の内側エッジを有するリングと、リングの第１の内側エッジから下方に延び、基板サポートの上方の開口を定める側壁を有するボディと、ボディの側壁から基板サポートの上方の開口内に延びるリップと、リップの第２の内側エッジによって支持される周辺エッジを有するプラズマフィルタとを含み、第１のボリュームで形成されたプラズマは、プラズマフィルタを通過してのみ第１のボリュームから第２のボリュームに流入することができる。
【０００６】
本発明の他の更なる実施形態を以下に説明する。
【０００７】
前記に簡潔にまとめ以下に詳細に説明する本発明の実施形態は、添付図面に示す本発明の例示的な実施形態を参照することで理解できる。しかしながら、添付図面は、本発明の典型的な実施形態を示すものであり、発明の範囲を限定するとみなすべきではなく、本発明は、他の同じように有効な実施形態を許容することに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の特定の実施形態による、基板処理システムの概略図である。
【図２】本発明の特定の実施形態による、基板処理システムのプラズマフィルタの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
理解を容易にするために、可能であれば、各図に共通な同一要素を示すために同一の参照符号を使用する。各図は一定の比率で描かれておらず、明確にするため簡略化されている場合もある。１つの実施形態の要素及び特徴は、さらに記述することなく他の実施形態に好都合に組み込めることが意図されている。
【００１０】
本明細書には基板を処理する装置が開示される。本発明の装置の実施形態は、装置内に配置された基板をクリーニングするのに使用するプラズマのイオン電流を好都合に低減できる。例えば、低減されたイオン電流は、基板を損傷することなく、エッチング残渣、酸化物等の汚染物質を除去するために好都合に使用できる。本発明の装置の実施形態は、例えば、低誘電率材料にトレンチ、バイア等を形成するためにエッチングされた低誘電率材料を有する基板等の汚染物質を有する適切な基板をクリーニングするために利用できる。例えば、金属相互接続構造を形成するためのバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）処理の前に、エッチング残渣、酸化物等を除去して金属表面を露出させるために、本発明の装置で基板をクリーニングすることができる。
【００１１】
非限定的な実施例において、本発明の実施形態は、寄生容量を低減することで製品性能を向上させる多孔質の超低（ＵＬＫ）誘電体を有する最新の相互接続構造をクリーニングするために利用できる。高いカーボン含量のため、ＵＬＫ誘電体は、プラズマ処理に敏感となる場合がある。特定の実施形態において、ＵＬＫ誘電体は、約２．５以下の誘電率を有することができる。本発明の実施形態は、限定されるものではないが、約４０ｎｍ又はそれ以下等の任意の適切なデバイスノードで基板をクリーニングするために利用できる。
【００１２】
図１は、本発明の特定の実施形態による基板処理システムを示す。例えば、特定の実施形態において、基板処理システムは、カリフォルニア州サンタクララ所在のＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手できるＰｒｅｃｌｅａｎ  II  ｃｈａｍｂｅｒ等のプレクリーンチャンバとすることができる。また、他のプロセスチャンバは、本明細書の教示に従って修正することができる。全体的には、基板処理システム４０は、第１のボリューム７３及び第２のボリューム７５を有するプロセスチャンバ７２を備える。第１のボリューム７３は、プラズマ７７を受け取る（例えば、導入又は形成される）プロセスチャンバ７２の一部を含むことができる。第２のボリューム７５は、基板がプラズマ７７からの反応物で処理されるプロセスチャンバ７２の一部を含むことができる。例えば、基板サポート４２は、プロセスチャンバ７２の第２のボリューム７５内に配置できる。プラズマフィルタ８９は、第１のボリューム７３と第２のボリューム７５との間でプロセスチャンバ７２内に配置できるので、第１のボリューム７３内で形成されたプラズマ７７（又はプラズマ７７から形成された反応物）は、プラズマフィルタ８９を通過してのみ第２のボリューム７５に到達できる。
【００１３】
基板処理システム４０は、プロセスチャンバに結合されるガス入口７６を含み、第１のボリューム内にプラズマ７７を形成するために利用できる１又はそれ以上のプロセスガスを供給するようになっている。例えば、ガス排出部７８は、第２のボリューム７５を含むチャンバ７２の下側部分でプロセスチャンバ７２に結合することができる。特定の実施形態において、プロセスチャンバ７２内でプラズマ７７を発生させるために、ＲＦ電源７４を誘導コイル９８に接続することができる。代替的に（図示せず）、プラズマは、例えば、遠隔プラズマ源等によって遠隔的に発生させ、プロセスチャンバの第１のボリューム７３に流入させることができる。特定の実施形態において、電源８０は、基板サポート４２に接続して、基板５４が基板サポート４２の表面上に存在する場合に、基板５４へのイオンフラックスを制御することができる。例えば、基板処理システム４０は、基板処理システム４０の１つ又はそれ以上のコンポーネントを制御して基板５４上の操作を行うためのコントローラ１１０を含むことができる。基板処理システム４０の他の更なるコンポーネントは以下に説明する。
【００１４】
プロセスチャンバ７２は、壁８２、底部８４、及び頂部８６を含む。誘電性蓋部８８は、頂部８６の下方でプロセスキット９０の上方に配置することができ、プロセスキット９０はプロセスチャンバ７２に結合され、プラズマフィルタ８９を保持するように構成される。誘電性蓋部８８は、図１に示すようにドーム形状とすることができる。誘電性蓋部８８は、ガラス又は石英等の絶縁材料でできており、通常は、システム４０において所定数の基板を処理した後に交換できる交換可能部品である。誘導コイル９８は、誘電性蓋部８８の周りに配置してＲＦ電源７４に接続することができ、ＲＦ電力を第１のボリューム７３に対して誘導結合させて第１のボリューム７３内にプラズマ７７を形成することができる。別の方法として、又は誘導コイル９８と組み合わせて、第１のボリューム７３内にプラズマ７７を形成するために、又は第１のボリューム７３に第１のプラズマ７７を供給するために、遠隔プラズマ源（図示せず）を使用することができる。
【００１５】
プロセスキット９０は、プロセスチャンバ７２の壁８２に上に載るように構成された第１の外側エッジ９３を有する、フランジ等のリング９１を含むことができる。例えば、図１に示すように、リング９１は壁８２の上に載ることができ、誘電性蓋部８１及び頂部８６を有する。しかしながら、図１に示す実施形態は単に例示的なものであり、他の実施形態も可能である。例えば、リングは、壁８２から内側に延びるリップ等の、チャンバの内部特徴部（図示せず）の上に載ることができる。リング９１は、第１の内側エッジ９５を更に含むことができる。
【００１６】
プロセスキット９０は、リング９１の第１の内側エッジ９５から下方に延びるボディ９７を含むことができる。ボディ９７は、基板サポート４２の上方の開口１００を定める側壁９９を含むことができる。例えば、図１に示すように、開口１００の直径は、基板サポート４２の直径を超えることができる。例えば、基板サポート４２とボディ９７の側壁９９との間に形成されるギャップ１０２は、排気部７８に排気されるプロセスガス、副生成物、及び他の物質のための流路として利用できる。
【００１７】
プロセスキット９０は、ボディ９７の側壁９９から基板サポート４２の上方の開口１００内に延びるリップ１０４を含むことができる。リップ１０４は、以下に説明するように、プラズマフィルタ８９を保持するように構成することができる。リップ１０４は、ボディ９７の側壁９９から、例えば、図１に示すようにリング９１の下方の側壁９９に沿った位置から延びることができる。もしくは、リップ１０４は、リング９１とほぼ同じレベルにあるように、リング９１の位置に隣接してボディ９７から延びることができる。誘導結合との干渉を防止すると共にプラズマフィルタ８９の下方で何らかの漂遊プラズマが発生するのを防止するために、プラズマフィルタ８９が誘導コイル９８の平面の下方に存在するように、リップ１０４は、ボディ９７から任意の適切な位置で延びることができる。
【００１８】
リップ１０４は、プラズマフィルタ８９の周辺エッジを第２の内側エッジ１０６の上に支持するように構成される、第２の内側エッジ１０６を有することができる。例えば、第２の内側エッジ１０６は、第２の内側エッジ１０６の周りに配置されるリセス１０８を含むことができ、プラズマフィルタ８９はリセス１０８内に保持される。しかしながら、リセス１０８は、プラズマフィルタ８９を保持するための単なる１つの例示的な実施形態であり、他の適切な保持機構を利用することもできる。
【００１９】
プロセスキット９０は、システム４０で行われるプロセスに適合する任意の適切な材料を備えることができる。プロセスキット９０のコンポーネントは、第１のボリューム７３及び第２のボリューム７５の形成に貢献できる。例えば、第１のボリューム７３は、少なくともリング９１、リップ１０４、プラズマフィルタ８９、及び誘電性蓋部８８によって定めることができる。例えば、特定の実施形態において、図１に示すように、第１のボリューム７３は、更に、ボディ９７の側壁９９によって定めることができる。例えば、第２のボリューム７５は、リップ１０４、プラズマフィルタ８９、ボディ９７、及び基板サポート４２によって定めることができる。
【００２０】
図２は、本発明の特定の実施形態によるプラズマフィルタ８９の斜視図を示す。特定の実施形態において、プラズマフィルタ８９は、プラズマフィルタ８９の第１のボリューム７３に対向する表面８３からプラズマフィルタ８９の第２のボリューム７５に対向する表面８５にプラズマフィルタ８９を貫通して配置される、複数の開口８７を有するプレート２０２を備える。複数の開口８７は、第１のボリューム７３と第２のボリューム７５とを流体連通させる。プレート２０２は、石英等の誘電体材料又はプロセス化学に適合する他の材料で作製することができる。特定の実施形態において、プレート２０２は、スクリーン又はメッシュを備えることができ、スクリーン又はメッシュの開口面積は、開口８７によってもたらされる所望の開口面積に対応する。もしくは、プレートとスクリーン又はメッシュとの組み合わせも利用できる。
【００２１】
プラズマフィルタ８９は、プロセスチャンバ内でプラズマ７７が形成された後、プラズマ７７のイオン電流を制限するために使用できる。例えば、プラズマ７７のイオン電流は、プラズマフィルタ８９の１つ又はそれ以上の態様を調節することで調整できる。例えば、複数の開口８７は、サイズ、間隔、及び／又はプレート２０２の表面全域での幾何学的配置を変えることができる。例えば、プラズマ７７が第１のボリューム７３から第２のボリューム７５に移動する際にプラズマ７７のイオン電流を低下させるのに十分なように、複数の開口における開口８７の数を選択することができる。開口８７のサイズは、約０．０３インチ（０.０７ｃｍ）から約３インチ（７．６２ｃｍ）の範囲にある。開口８７は、約２パーセントから約９０パーセントのプレート２０２の表面の開口面積を定めるように配置することができる。特定の実施形態において、１つ又はそれ以上の開口８７は、約３０パーセントの開口面積を定める正方格子パターンに配置された、複数の約１／２インチ（１．２５ｃｍ）径の孔を含む。孔は、他のサイズの孔又は様々なサイズの孔を利用して他の幾何学的な又はランダムなパターンに配置できることが意図される。孔のサイズ、形状、及びパターン形成は、第２のボリューム７５の所望のイオン密度に応じて変えることができる。例えば、第２のボリューム７５のラジカル対イオン密度比を高めるために、小径の多数の孔を使用することができる。他の状況において、第２のボリューム７５のイオン対ラジカル密度比を高めるために、少し大きい孔と小さい孔を散在させることができる。もしくは、第２のボリューム７５のイオン分布が等高を示すように、大きな孔をプレート２０２の特定の区域に配置することができる。
【００２２】
代替的に、又は組み合わせて、例えば、プラズマフィルタ８９上の各開口８７の位置決めは、同じ目的のために選択することができる。例えば、位置決めは、プラズマ７７が中心付近で高いイオン密度となりシース付近で低い密度となるように、プラズマ７７のイオン密度に対応するように選択できる。例えば、プラズマ７７の何らかのこのような不均一性（存在する場合）は、プラズマフィルタ８９の中心付近で開口が高密度となりプラズマフィルタ８９のエッジ付近で低密度となることによる等で説明できる。従って、複数の開口８７の開口８７の密度は、プラズマ７７が第１のボリューム７３から第２のボリューム７５に移動する際にプラズマ７７のイオン電流を低下させるのに十分であるように選択できる。
【００２３】
プラズマフィルタ８９の他の態様を、プラズマ７７のイオン電流を調整するために使用できる。代替的に又は前述の態様と組み合わせて、例えば、複数の開口８７の各開口８７の直径は、プラズマ７７が第１のボリューム７３から第２のボリューム７５に移動する際にプラズマ７７のイオン電流を低下させるのに十分であるように選択できる。例えば、開口８７は、各開口８７の直径がプラズマ７７のシース幅よりも小さい場合に、第２のボリューム７５に到達するイオン電流を制限することができる。代替的に又は前述の態様と組み合わせて、例えば、プラズマフィルタ８９の厚さは、各開口８９の長さを変えてプラズマ７７のイオン電流を制御するように調整できる。開口８７によってラジカル及び他の中性ガス化学種は第２のボリューム７５に到達することができ、基板サポート４２上にある基板の処理が可能となる。更に、プラズマフィルタ８９は、基板サポート４２上に配置される基板上の複数の開口８７のパターンの何らかの影響をスミアアウトする拡散を可能とするように、リップ１０４の場所によって、及び／又はプラズマサポート８９に対する基板サポート４２の表面の位置によって、基板サポート４２の上方に十分に離れて置くことができる。
【００２４】
システム４０に戻ると、ガス入口７６はプロセスガス供給部９２に結合され、処理時にプロセスガスをシステム４０に導入する。図示のように、ガス入口７６は、誘電性蓋部８８を経由して第１のボリューム７３に結合される。しかし、ガス入口７６は、何らかの適切な箇所で第１のボリューム７３に結合できる。ガス排出部７８は、サーボ制御スロットルバルブ９４及び真空ポンプ９６を備える。真空ポンプ９６は、処理の前にシステム４０を真空排気する。処理時に、真空ポンプ９６及びサーボ制御スロットルバルブ９４は、処理時のシステム４０内部を所望の圧力に維持する。特定の実施形態において、プロセスガスは、水素（Ｈ2）、ヘリウム（Ｈｅ）等の１つ又はそれ以上を含むことができる。特定の実施形態において、プロセスガスはＨ2とＨｅとの混合物を含み、Ｈ2は約５％である。
【００２５】
基板サポート４２は、全体的には１つ又はそれ以上のヘッダー４４、ＲＦ電極４６、及びチャック電極４８を備える。例えば、ＲＦ電極４６はチタンを含むことができ、処理時にＲＦバイアスを供給する電源８０に接続することができる。ＲＦ電極４６にバイアス電力を使用すると、プラズマイグニション及び／又はイオン電流の制御を助長できる。しかしながら、ＲＦ電極４６からのバイアス電力は、システム４０の全ての実施形態には適合できない場合もある。従って、この場合には、プラズマイグニションは他の手段によって実現する必要がある。例えば、十分に高い圧力（ガスの種類に応じて）において、誘導コイル９８と第１のボリューム７３との間の容量結合によってプラズマイグニションが可能となる。
【００２６】
基板サポート４２は、基板５４が基板サポート上に配置される場合、基板５４を基板サポート４２の表面に固定するためのチャック電極４８を含むことができる。チャック電極４８は、マッチング回路（図示せず）を経由してチャック電源５０に接続することができる。チャック電源５０は、約２ＭＨｚ、又は約１３．５６ＭＨｚ、又は約６０ＭＨｚの周波数で１２，０００Ｗまで発生できる。特定の実施形態において、チャック電源５０は、連続又はパルス電力を供給できる。特定の実施形態において、チャック電源は、ＤＣ又はパルスＤＣ電源とすることができる。
【００２７】
基板サポートは、基板５４が基板サポート４２上に配置される場合、基板５４を所望の温度に加熱するためのヒーター４４を含むことができる。ヒーター４４は、基板温度を制御するのに適切な任意の種類のヒーターとすることができる。例えば、ヒーター４４は抵抗ヒーターとすることができる。このような実施形態において、ヒーター４４は、ヒーター４４に電力を供給するように構成された電源５２に接続して、ヒーター４４の加熱を促進することができる。特定の実施形態において、ヒーター４４は、基板サポート４２の表面の上方又は表面に近接して配置することができる。代替的に又は組み合わせて、特定の実施形態において、ヒーターは、基板サポート４２に埋め込むことができる。ヒーター４４の数及び配列は、基板５４の温度に対して付加的な制御をもたらすために変えることができる。例えば、２つ以上のヒーターを利用する実施形態において、ヒーターは、基板５４全域の温度制御を助長するために複数の区域に配置することができるので、強化された温度制御が可能になる。
【００２８】
コントローラ１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）１１２、メモリ１１４、及びＣＰＵ１１２のためのサポート回路１１６を備え、システム４０のコンポーネントの制御、従ってシステム４０の基板を処理する方法を助ける。コントローラ１１０は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための工業環境に使用できる任意の種類の汎用コンピュータプロセッサの１つとすることができる。ＣＰＵ１１２のメモリ、又はコンピュータ可読媒体１１４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、又は任意の他の形態のローカル又はリモートのデジタルストレージ等の１つ又はそれ以上の容易に使用可能なメモリとすることができる。サポート回路１１６は、プロセッサをサポートするために従来方式でＣＰＵ１１２に接続される。この回路としては、キャッシュ、パワーサプライ、クロック回路、入力／出力回路系及びサブシステム等を挙げることができる。メモリ１１４は、本明細書に記載の方式でシステム４０を制御するように実行又は起動することができるソフトウェアを記憶する。ソフトウェアルーチンは、ＣＰＵ１１２が制御するハードウェアから離れて配置される第２のＣＰＵ（図示せず）によって記憶及び／又は実行することもできる。
【００２９】
例示的な作動において、基板５４は基板サポート４２上に配置され、システム４０は真空処理環境をもたらすために真空排気される。プロセシングガスは、ガス入口７６を経由して第１のボリューム７３に導入される。反応をアクティブにするため、プロセシングガスのプラズマは、処理領域に誘導結合及び／又は容量結合によって発生される。初期プラズマ７７は、誘導コイル９８に電力を印加することによって発生させることができる。還元反応期間の間に、誘導コイル９８は、約１００ＫＨｚから約６０ＭＨｚで約０．００３２Ｗ／ｃｍ2から約３．２Ｗ／ｃｍ2にバイアスされて、処理領域のプラズマを誘導的に維持するようになっており、一方で基板サポート４２は、約０Ｗ／ｃｍ2から約３．２Ｗ／ｃｍ2にバイアスされて、プラズマを容量的に維持するようになっている。もしくは、還元反応期間の間に、処理領域内のプラズマ７７は、誘導コイル９８のみによって維持することができる。処理時、処理領域内のプラズマは、誘導結合だけで、容量結合だけで、又は誘導結合及び容量結合の組み合わせで励起して維持することが意図されている。もしくは、初期プラズマは、基板サポート４２に、約２００ｍｍ基板に関しては約１Ｗから約１００ＷのＲＦ電力レベルに相当する約０．００３２Ｗ／ｃｍ2から約０．３２Ｗ／ｃｍ2、及び約３秒の約１００ＫＨｚから１００ＭＨｚのバイアスをかけることで作り出すことができる。
【００３０】
チャンバ圧力は、最初はサーボ制御スロットルバルブ９４を部分的に閉じた状態に設定することによって所望の処理圧力まで高めることができる。処理時、チャンバ圧力は、サーボ制御スロットルバルブ９４の開／閉状態を制御することによって約５ｍＴｏｒｒから約１００ｍＴｏｒｒに維持することができる。随意的に、処理時の基板５４の温度は、基板サポート４２内のヒーター４４によって制御される。
【００３１】
プラズマフィルタ８９が基板５４上方の約０．７５インチにある１つの例示的な実施形態において、プラズマフィルタ８９が存在する場合及び存在しない場合のイオン電流を、圧力の関数として計測した。使用したプロセスガスは、Ｈｅ中５％Ｈ2の混合物であった。ＲＦ電源７４は約７５０ワットに設定して、プラズマイグニションを助けるように誘導コイル９８に電力を供給した。プラズマフィルタ８９が存在すると、約０から約１００ｍＴｏｒｒの圧力範囲にわたり、約１００から約１０００倍だけイオン電流が低減することが分かった。
【００３２】
前述のように、イオン電流は、プラズマフィルタ８９の開口８７のサイズ及び数の影響を受けるが、圧力、ＲＦ電力等の他のチューニングノブの影響も受ける。例えば、特定の実施形態において、約４から約５倍だけイオン電流を変化させるために圧力を用いることができる。ＲＦ電力をチューニングノブとして使用することができるが、プラズマ安定性により制限される場合がある。例えば、特定の実施形態において、ＲＦ電源７４が供給する電力は、プラズマ安定性を維持するために約５５０Ｗ未満とすることができる。例えば、特定の実施形態において、圧力は、プラズマ安定性を維持するために約１００ｍＴｏｒｒ未満とすることができる。
【００３３】
従って、本明細書では基板を処理するための改良された装置が提供される。本発明の装置は、装置内に配置される基板をクリーニングするために使用されるプラズマのイオン電流を好都合に低減でき、基板の表面又はその上に配置される材料に対する損傷が低減される。
【００３４】
前述の事項は本発明の実施形態に関するが、本発明の基本的な範囲を逸脱することなく、他の別の実施形態を考え出すことができる。
【図１】
2013532387.tif 000003
【図２】
2013532387.tif 000004
【国際調査報告】
2013532387.tif 000005
2013532387.tif 000006