(57)【要約】  半導体基板をプラズマ処理するための装置が提供される。この装置は、処理チャンバと、処理チャンバに配置された基板支持体と、処理チャンバ中で基板支持体より下に配置された遮蔽部材と、処理チャンバに結合されたリッドアセンブリとを備える。リッドアセンブリは、電源に結合された導電性ガス分配器、および電気絶縁体によって導電性ガス分配器とチャンバ本体とから分離された電極を含む。電極はさらに電源に結合される。基板支持体は、平行から極めてわずかしか逸脱させない剛性で形成される。遮蔽部材は、チャンバ本体の下部部分の基板移送開口を熱的に遮蔽する。ポンピングプレナムは基板支持体処理位置より下にあり、そこから離間される。【選択図】図１
2013526778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を処理するための装置であって、
基板移送開口を含むチャンバ本体を有する処理チャンバと、
前記処理チャンバに配置され、前記処理チャンバの上部部分と前記処理チャンバの下部部分とを画定する基板支持体と、
ＲＦ電力に結合された導電性ガス分配器、および前記導電性ガス分配器から絶縁された、電力が供給される電極を含むリッドアセンブリと、
前記処理チャンバの前記下部部分に配置された遮蔽部材であり、前記処理チャンバの外部の前記遮蔽部材の延長部によって前記処理チャンバの内部で位置決めすることができる、遮蔽部材と
を備える、装置。
【請求項２】
前記リッドアセンブリが基板処理ゾーンをさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記遮蔽部材が基板処理位置と基板移送位置との間で移動可能であり、前記遮蔽物が前記基板処理位置に位置づけられるとき前記遮蔽物が前記基板移送開口を覆う、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記基板支持体の傾きが約０．１％未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記リッドアセンブリが前記電力が供給される電極に隣接する処理ゾーンをさらに含み、前記遮蔽部材が基板処理位置と基板移送位置との間で移動可能であり、前記遮蔽物が前記基板処理位置に位置づけられるとき前記遮蔽物が前記基板移送開口を覆う、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材が誘電体材料を含み、前記リッドアセンブリが、前記電力が供給される電極と前記導電性ガス分配器との間、および前記電力が供給される電極と前記チャンバ本体との間に絶縁体をさらに含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記チャンバ本体の壁のまわりに配置され、下部表面と上部表面とを含む環状開口を有するポンピングプレナムをさらに備え、前記遮蔽部材が基板処理位置にあるとき前記遮蔽部材の上部表面が前記ポンピングプレナムの前記下部表面と実質的に同一高さにある、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記基板移送開口が前記ポンピングプレナムより下にあり、前記遮蔽部材が基板移送位置に位置づけられるとき前記遮蔽部材が前記基板移送開口を露出する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
半導体処理チャンバのためのリッドアセンブリであって、
背面電極、ガスボックス、およびフェースプレートを有するガス分配器と、
絶縁体リングによって前記ガス分配器の前記フェースプレートから分離された環状調整電極と、
前記処理チャンバの側壁に結合され、絶縁体によって前記調整電極から分離されたリッドプレートと
を含む、リッドアセンブリ。
【請求項１０】
前記環状調整電極に隣接する基板処理ゾーンをさらに含む、請求項９に記載のリッドアセンブリ。
【請求項１１】
前記ガス分配器および前記環状調整電極が各々電源に結合される、請求項９に記載のリッドアセンブリ。
【請求項１２】
前記ガス分配器がＲＦ電源に結合され、前記環状調整電極がＤＣ電源に結合される、請求項１１に記載のリッドアセンブリ。
【請求項１３】
半導体処理チャンバのための遮蔽物であって、
前記処理チャンバの断面形状と同様の形状を有するプレートと、
前記処理チャンバに配置された基板支持体のシャフト部分のための前記プレートの開口と、
前記基板支持体のリフトピン部分のための前記プレートの開口と、
前記プレートに取り付けられ、前記処理チャンバ内で基板処理位置と基板移送位置との間で前記遮蔽物を移動させるための前記処理チャンバの外部に延びる延長部と
を備える、遮蔽物。
【請求項１４】
前記プレートが断熱材料を含み、前記プレートの中心からエッジまでの距離が、前記処理チャンバの中心軸から前記処理チャンバの壁のまわりに配置されたポンピングプレナムの内側エッジまでの距離と実質的に等しい、請求項１３に記載の遮蔽物。
【請求項１５】
前記処理チャンバ内の前記遮蔽物を移動させるための前記延長部に結合されるアクチュエータと、前記プレートのエッジから延びる壁とをさらに含む、請求項１４に記載の遮蔽物。
【請求項１６】
基板を処理する方法であって、
前記基板を処理チャンバ中の基板支持体に配置するステップと、
前記基板支持体と向かい合う導電性ガス分配器にＲＦ電力を結合させるステップと、
前記導電性ガス分配器の直近の前記チャンバの側壁に電極を設けるステップと、
前記電極の直近の処理位置に前記基板支持体を移動させるステップと、
前記導電性ガス分配器と前記基板支持体との間の処理領域に前記ガス分配器を通して処理ガスを流すステップと、
前記処理ガスからプラズマを形成するステップと、
前記電極に電位を印加することによって前記プラズマを成形するステップと
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で説明する実施形態は半導体製造装置および方法に関する。詳細には、本明細書で説明する実施形態は半導体基板用のプラズマ処理チャンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
５０年以上の間、集積回路に形成されるトランジスタの数は２年ごとにほぼ２倍になっている。２０〜３０ｎｍの現在の限界寸法から現在企てられている将来の製作プロセスの１００オングストローム未満まで縮小させることによってデバイスを半導体チップに形成することにより、ムーアの法則としても知られている２年で２倍になる傾向が継続するように計画されている。デバイス形状寸法が縮小するのと同時に、製作形状寸法は増大する。３００ｍｍウエハが数年前に２００ｍｍウエハに取って代わったように、３００ｍｍウエハは４００ｍｍウエハにまもなく取って代わられることになるであろう。大面積半導体基板の処理が洗練されて発達することにより、論理チップのためのさらに大きい製作形状寸法が手の届くところにある可能性がある。
【０００３】
処理条件における均一性は半導体製造にとって常に重要であり、デバイスの限界寸法が低下し続け、製作形状寸法が増加するとき、不均一性への許容範囲も低下する。不均一性は多数の原因から生じ、その原因はデバイス特性、機器の特徴、および製作プロセスの化学現象および物理現象に関連することがある。半導体製造産業がムーアの法則に沿って進捗するとき、極めて均一に処理することができる製作プロセスおよび機器への継続的な必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書で説明する実施形態は半導体基板を処理するための装置を提供し、この装置は、基板移送開口を含むチャンバ本体を有する処理チャンバと、処理チャンバに配置され、処理チャンバの上部部分と処理チャンバの下部部分とを画定する基板支持体と、ＲＦ電力に結合された導電性ガス分配器、および導電性ガス分配器から絶縁された、電力が供給される電極を含むリッドアセンブリと、処理チャンバの下部部分に配置された遮蔽部材であり、処理チャンバの外部の遮蔽部材の延長部によって処理チャンバの内部で位置決めすることができる、遮蔽部材とを有する。
【０００５】
他の実施形態は、背面電極、ガスボックス、およびフェースプレートを有するガス分配器と、絶縁体リングによってガス分配器のフェースプレートから分離された環状調整電極と、処理チャンバの側壁に結合され、絶縁体によって調整電極から分離されたリッドプレートとを備える、半導体処理チャンバのためのリッドアセンブリを提供する。
【０００６】
他の実施形態は半導体処理チャンバのための遮蔽物を提供し、この遮蔽物は、処理チャンバの断面形状と同様の形状を有するプレートと、処理チャンバに配置された基板支持体のシャフト部分のためのプレートの開口と、基板支持体のリフトピン部分のためのプレートの開口と、プレートに取り付けられ、処理チャンバ内で基板処理位置と基板移送位置との間で遮蔽物を移動させるための処理チャンバの外部に延びる延長部とを特徴とする。
【０００７】
他の実施形態は、基板を処理チャンバ中の基板支持体に配置するステップと、基板支持体と向かい合う導電性ガス分配器にＲＦ電力を結合させるステップと、導電性ガス分配器の直近のチャンバの側壁に電極を設けるステップと、電極の直近の処理位置に基板支持体を移動させるステップと、導電性ガス分配器と基板支持体との間の処理領域にガス分配器を通して処理ガスを流すステップと、処理ガスからプラズマを形成するステップと、電極に電位を印加することによってプラズマを成形するステップとによって基板を処理する方法を提供する。
【０００８】
本発明の上記の特徴を詳細に理解することができるように、前述で簡単に要約された本発明のより具体的な説明が、実施形態を参照して行われ、実施形態のいくつかが添付図面に示される。しかし、添付図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しているに過ぎず、したがって、本発明は他の等しく有効な実施形態を許容することができるので本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意するべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】１つの実施形態による装置の概略断面図である。
【図２】別の実施形態による方法を要約する流れ図である。
【図３】別の実施形態による装置の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
理解し易くするために、同一の参照番号が、可能である場合、図面に共通である同一の要素を指定するために使用されている。１つの実施形態で開示された要素は、特別な記述なしに、他の実施形態で有利に利用することができることが企図される。
【００１１】
本明細書で説明する実施形態は半導体基板を処理するための装置を提供する。図１は、１つの実施形態による装置１００の概略断面図である。図１の装置１００は導電性チャンバ本体１６４を含む処理チャンバ１０４を備え、導電性チャンバ本体１６４はその側壁に配置された基板移送開口１１４を有する。基板移送開口１１４により、基板は処理チャンバ１０４におよび処理チャンバ１０４から移送され得る。多くの実施形態において、処理チャンバ１０４に基板を置く、または処理チャンバ１０４から基板を取り出すために、ロボット（図示せず）などの基板操作デバイスが基板移送開口１１４を通って処理チャンバ１０４に入る。
【００１２】
チャンバ本体１６４は導電性側壁１７８および底部壁１４６を備え、それらはアルミニウムもしくはステンレス鋼、または金属もしくは合金などの任意の他の導電性材料とすることができる。チャンバ本体１６４への薬品による腐食を低減するために、チャンバ本体１６４の内部表面は耐性材料で被覆することができる。取外し可能なライナーを使用することもできる。被覆またはライナーは、金属酸化物などのセラミック材料、例えばアルミナもしくはイットリア、またはチタンなどの耐性金属、またはそれらの任意の好都合な組合せとすることができる。
【００１３】
装置１００は、チャンバに配置された基板支持体１０６をさらに備える。基板支持体１０６は、処理のために基板を配置することができる支持体表面１１０を有する。１つまたは複数のリフトピン１０８が基板支持体１０６を通って支持体表面１１０まで延び、支持体表面１１０より下に基部１６６まで延びる。基板支持体１０６はチャンバ本体１６４の底部壁１４６の開口１４４を通って延びるシャフト部分１２２を有し、処理チャンバ１０４の内部の基板支持体１０６を移動させるアクチュエータ（図示せず）に結合し、その結果、支持体表面１１０は底部壁１４６に近づくまたは遠のくように移動する。支持体表面１１０が底部壁１４６に接近すると、リフトピン１０８の基部１６６は底部壁１４６に係合し、リフトピン１０８の上部部分は支持体表面１１０の上方に延びる。通常、複数のリフトピン１０８が設けられ、リフトピン１０８が支持体表面１１０の上方に延びるとき基板は支持体表面１１０の上方に持ち上げられる。図１の断面図では、１つのリフトピン１０８のみが見える。基板支持体１０６は、概して、処理ゾーン１１２を含む処理チャンバ１０４の上部部分１６８と、処理チャンバ１０４の下部部分１７０とを画定する。
【００１４】
装置１００は、処理チャンバ１０４の下部部分１７０に配置された遮蔽部材１１６をさらに備える。遮蔽部材１１６は、セラミック、ガラス、石英、プラスチック、またはそれらの混合物、複合物、もしくは組合せを含む類似の材料などの断熱材料を含む。遮蔽部材１１６は底部壁１４６の第２の開口１２０を通る延長部１１８を含み、延長部１１８は処理チャンバ１０４の内部の遮蔽部材１１６を位置決めするための第２のアクチュエータ（図示せず）に結合する。遮蔽部材１１６は処理ゾーン１１２と基板移送開口１１４との間の熱遮蔽をもたらし、それにより、基板移送開口１１４による熱損失を防止し、処理の間の処理チャンバ１０４の熱均一性を改善する。遮蔽部材１１６は、概して、処理チャンバ１０４の下部部分１７０全体を遮蔽して、処理チャンバ１０４の下部部分１７０の何らかの熱損失特徴による処理ゾーン１１２の熱擾乱を防止する。基板ローディングまたはアンローディングの操作の間、遮蔽部材１１６および基板支持体１０６は基板移送開口１１４より下の位置に移動し、支持体表面１１０へのアクセスを可能にする。処理の間、基板支持体１０６は支持体表面１１０を処理ゾーン１１２まで移動させ、遮蔽部材１１６は処理チャンバ１０４の側壁１７８に沿って配置されたポンピングプレナム１５６の直近の位置まで移動する。
【００１５】
ポンピングプレナム１５６は、処理チャンバの側壁１７８に沿って配置されたリング様チャネルである。ポンピングプレナム１５６の内側区域１５８の開口１６０は、処理ガスをチャンバの処理ゾーン１１２からチャネルに入れる。処理ガスは、チャネルを回ってポンピングプレナム１５６のポータル１６２に流れ、このポータル１６２は、処理ガスをチャンバ１０４から排気するために処理チャンバ１０４の側壁１７８の同様のポータル１５４と対合している。開口１６０は、ポンピングプレナム１５６全体に沿った環状溝もしくはスリット、またはポンピングプレナム１５６のまわりに規則的に間隔をあけた一連の個別の開口とすることができる。開口１６０は連続または不連続とすることができ、ポンピングプレナム１５６への均一なガス流のために圧力降下をもたらすように大きさを合わせることができる。
【００１６】
遮蔽部材１１６はプレート部分１７２と壁部分１７４とを含む。プレート部分１７２は、基板支持体１０６のシャフト部分１２２を入れるための第１の開口１７６と、リフトピン１０８の基部部分１６６を入れるための第２の開口１２４とを有する。基板を処理するとき、壁部分１７４は、処理ゾーン１１２を熱擾乱から効果的に遮蔽するために１つまたは複数の開口１６０の下部区域の直近に位置づけられる。代替の実施形態では、遮蔽部材１１６は壁部分１７４なしで形成することができる。そのような実施形態では、遮蔽部材１１６は、ポンピングプレナム１５６の下部表面の直近の位置まで移動し、実施形態によってはポンピングプレナム１５６の下部表面に接触することができる断熱プレートとすることができる。
【００１７】
装置１００は、リッドプレート１２６によって処理チャンバ１０４の側壁１７８に結合されるリッドアセンブリ１０２をさらに含む。リッドアセンブリ１０２は、ガスボックス１３８を互いに画定する背面電極１８４とフェースプレート１３６とを有するガス分配器１３４を含む。フェースプレート１３６は、処理ガスを処理ゾーン１１２に入れるために複数の開口１４０を有する。ガス分配器１３４は導電性であり、アルミニウム、ステンレス鋼、チタン、または金属もしくは合金などの別の導電性材料で製作することができる。処理ゾーン１１２に面するフェースプレート１３６の表面は、薬品による腐食を低減するためにセラミックまたは耐性金属などの耐性材料で被覆することができる。ガス分配器１３４は、ガスボックス１３８および／または処理ゾーン１１２中にイオン化ガスを発生させるためにＲＦ電源１４８に結合される。フェースプレート１３６は処理ゾーン１１２を越えて横方向に延び、その結果、処理ゾーン１１２に露出されるフェースプレート１３６の部分は処理ゾーン１１２全体にわたって均一に平坦である。平坦なフェースプレート１３６は、ガス分配器１３４にＲＦ結合することによって処理ゾーン１１２に生成される電界の均一性を改善する。
【００１８】
フェースプレート１３６は、フェースプレート１３６による熱伝導を増強する厚さに形成される。増強された熱伝導により、フェースプレート１３６の端から端まで、したがって、処理ゾーン１１２の全体にわたって温度均一性が改善される。基板支持体が３００℃から５００℃の温度に加熱される堆積プロセスでは、アルミニウムで製作された前述の寸法を有するフェースプレート１３６は、約２０℃未満の、例えば約１５℃未満などの、例えば１３℃のフェースプレートの中央領域からフェースプレートの周辺領域までの温度差を有することになる。
【００１９】
リッドアセンブリ１０２は、絶縁体１３２によってガス分配器から電気的に絶縁された電極１３０をさらに含む。電極１３０は、絶縁体１３２と、処理チャンバ１０４の側壁１７８からリッドアセンブリ１０２を絶縁する第２の絶縁体１２８との間に配置された環状導電性部材である。電極１３０は、環状、リング様、またはトロイダルとすることができ、概して、電極１３０によって生成される電界の均一性を最大化するために均一な断面形状を有する。電極１３０は電源１４２に結合され、電源１４２は、図１の実施形態ではＤＣ電源として示されているが、ＲＦバイアス電源とすることもできる。電極１３０は、偏ったイオン化ガスまたはプラズマを成形するために電位を処理ゾーン１１２中に確立できるようにする。電極１３０の電位を変化させるとき、ガスからのイオンまたは電子は電極１３０に漸次引きつけられ、基板支持体１０６の支持体表面１１０の全域のイオン化ガスまたはプラズマの密度プロファイルは堆積均一性を促進するように調整され得る。
【００２０】
処理ゾーン１１２は、基板支持体１０６の支持体表面１１０と、ガス分配器１３４のフェースプレート１３６と、２つの絶縁体１３２および１２８ならびに電極１３０とを含む側部リングスタックとよって画定される。処理の間、基板支持体１０６は絶縁体１２８および／または電極１３０の直近の位置まで移動し、支持体表面１１０は処理ゾーン１１２ためのフロアを形成する。処理ガスは支持体表面１１０のエッジで処理ゾーンを出て行き、支持体表面１１０より下にあり、支持体表面１１０から離間しているポンピングプレナム１５６の方に流れる。処理ゾーン１１２をリッドアセンブリ１０２に移動させることによって処理ゾーン１１２をチャンバ本体１６４から離して配置することにより、処理ガスとチャンバ本体の表面との間のコンタクトが減少し、チャンバ本体の表面への薬品による腐食の割合が低下する。導電性チャンバの側壁へのプラズマまたはイオン化ガスの暴露を減少させると、さらに、チャンバ側壁への放電による断続的な接地の機会が低減する。
【００２１】
電極１３０は導電性であり、概して、金属または合金である。電極１３０は処理ゾーン１１２に面し、処理ガスにさらされる表面を含むリングとして示されているが、２つの絶縁体１２８および１３２の代わりに連続的なプロセス対向表面を有する単一の絶縁体を設けることによって、および単一の絶縁体の内部チャネルに電極１３０を形成するによって、または電極を挿入するために単一の絶縁体の外側区域のまわりにチャネルを形成することによって電極をプロセス環境から遮蔽することができる。そのような実施形態では、電位を使用して、プロセス環境に電極をさらすことなしにプラズマプロファイルを制御できることになる。他の実施形態では、処理環境に面する電極１３０の表面は、セラミックまたは耐性金属などの耐性材料で被覆することができる。
【００２２】
基板支持体１０６は、基板支持体１０６の中心軸１８０が処理チャンバ１０４の中心軸１８２と実質的に平行であるように向きを定める。基板支持体１０６は、軸平行からの逸脱を約１％未満に、例えば約０．５％未満に、例えば約０．１％未満などに、または約０．０１％と約１％との間に、例えば約０．０５％と約０．５％との間に、例えば約０．０７％などに制限する剛性を有する。したがって、基板支持体１０６の傾きは、１インチ移動するごとに約０．０１インチ（０．２５４ミリメートル）（ｉｎ／ｉｎ）以下、例えば約０．００５ｉｎ（０．１２７ｍｍ）／ｉｎ未満、例えば約０．０００７ｉｎ（０．０１７７８ｍｍ）／ｉｎなどである。
【００２３】
基板支持体１０６の剛性により、基板支持体１０６の支持体表面１１０とガス分配器１３４のフェースプレート１３６との間に均一の距離が与えられる。均一の距離は、フェースプレート１３６と基板支持体１０６の支持体表面１１０との間に形成される電界の均一性を促進し、処理ゾーン１１２の全体にわたってプラズマ密度均一性を改善する。基板支持体１０６は、処理ゾーン１１２のプラズマ特性を制御しやすくするためにＲＦ電源１５０に同様に結合することができる。２つのプラズマ源１４８および１５０は、例えば、処理ゾーン１１２において多数の化学種のイオン化を促進するために２つの異なる周波数に調整することができる。
【００２４】
基板支持体１０６の剛性は、シャフト部分１２２の太さを選択することによって選択することができる。多くの実施形態において、基板支持体１０６のシャフト部分１２２は、ガス、液体、または電気要素のための様々なタイプの導管を含む。シャフト部分１２２の剛性は、主として、シャフト部分１２２の中実部分の幅によって影響を受ける。したがって、シャフト部分１２２の概括的な質量を増加させると剛性が増加することになる。
【００２５】
図１のリッドアセンブリ１０２、基板支持体１０６、および遮蔽部材１１６はプラズマまたは熱処理のための任意の処理チャンバに使用することができる。リッドアセンブリ１０２、基板支持体１０６、および遮蔽部材１１６を有利に使用することができるプラズマ処理チャンバの一例は、カリフォルニア州、サンタクララにあるＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｉｎｃ．から入手可能なＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）プラットフォームおよびチャンバである。他の製造業者からのチャンバも上述の構成要素と共に使用することができる。
【００２６】
図２は、別の実施形態による方法２００を要約する流れ図である。図２の方法は、図１の装置１００の実施形態を含む、プラズマ処理のために好適に構成された任意の基板処理チャンバを使用して行うことができる。２０２において、基板が処理チャンバ中の基板支持体に配置される。２０４において、導電性ガス分配プレートと、ガス分配プレートより下のリッドの側壁のまわりに配置された電極とを含むリッドがチャンバに設けられる。電極は絶縁体リングによってガス分配プレートから絶縁することができ、両方は環状とすることができる。
【００２７】
２０６において、基板は処理のために電極の近くに位置づけられる。基板支持体は任意の好都合な方法で移動することができる。いくつかの実施形態では、基板支持体およびガス分配プレートは、他のチャンバ構成要素へのプラズマアーク発生および薬品による腐食の事例を低減させるために他のチャンバ構成要素から離して保持される処理領域を画定する。いくつかの実施形態では、第２の絶縁体リングを、リッドとチャンバ本体との間に設けることができる。絶縁体リングは、概して、処理ゾーンのための化学耐性側壁を形成する。ガス分配プレートおよび電極は、実施形態によっては、耐性材料で被覆することもできる。
【００２８】
基板は、基板のエッジが電極の直近にあるように位置づけられる。基板エッジから電極までの距離は、概して、約１０ｍｍ未満となることになる。この距離は、約２ｍｍと約１０ｍｍとの間、例えば約４ｍｍと約６ｍｍとの間、例えば約６ｍｍなどとすることができる。いくつかの実施形態では、基板エッジと電極との間の間隙は、基板のエッジに沿ったすべての点で流れ均一性を与えるように大きさを合わせることができる。
【００２９】
２０８において、混合物とすることができる処理ガスが、基板支持体とガス分配プレートとによって画定された処理領域に供給される。処理ガスは、概して、所望の流れ特性を達成するように任意の好都合な方法で成形することができるガス分配プレートの開口を通って流れる。２１０において、プラズマが、ＲＦ電力をガス分配プレートに結合させることによって処理領域中の処理ガスから形成される。ＲＦ電力は、さらに、基板に電気バイアスを生成するために、または処理ガスのさらなるイオン化を助長するために基板支持体に結合させることができる。
【００３０】
２１２において、基板支持体の全域のプラズマ密度プロファイルを制御するために、電位が電極に印加される。基板支持体およびガス分配プレートに対して電極の電位を調整すると、プラズマシースとチャンバの側壁または処理領域との間の距離が調整され、その結果、プラズマへの基板の露出を基板のエッジまでに制御することができる。様々な導電性構成要素の幾何学的不連続を最小にすることも処理領域のプラズマ密度均一性制御を改善する。
【００３１】
２１４において、排気ガスが、基板支持体より下でチャンバの下部部分にあるポンピングプレナムを通って均一に排出される。ポンピングプレナムは、基板支持体の全域の、基板支持体のエッジの上方の、チャンバの下部部分への、およびポンピングプレナムへのガス流を均一にするように構造化される。基板支持体より下にポンピングプレナムを設けることにより、ポンピングプレナムの動作に起因するガス流異常が低減される。処理領域とポンピングプレナムとの間の距離は、処理チャンバのリッドをポンピングプレナムから所望の距離の間隔をおいて配置し、次に、処理のためリッドの直近に基板を位置づけることによって調整することができる。
【００３２】
図２の方法２００は、容量性プラズマチャンバで行われる任意のプラズマプロセスで使用することができる。例えば、ケイ素、酸素、炭素、窒素、または他の元素を含む層がプラズマＣＶＤによって形成される堆積プロセスは、方法２００の均一性向上から利益を得ることができる。プラズマは、アルゴンまたはヘリウムなどの不活性または非反応性ガス、ならびにケイ素、炭素、酸素、窒素、または他の元素を含むガスを含む処理ガスから形成することができる。約＋１０Ｖと＋１００Ｖとの間、例えば約＋３０Ｖと約＋７０Ｖとの間など、例えば＋５０ＶのＤＣ電位を電極に印加して、プラズマシースを形成する電子を引き寄せて、電極の方に拡大させることができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、方法２００は、熱損失を受けやすい処理チャンバの部分を熱的に遮蔽することをさらに含むことができる。例えば、チャンバの１つの壁に形成されたアクセスポートを遮蔽するために、熱遮蔽物をチャンバの下部部分に配置することができる。熱遮蔽物は、チャンバ壁の任意の遮蔽された部分によるチャンバからの熱損失を低減する。
【００３４】
図３は、別の実施形態による装置３００の概略平面図である。装置３００は、複数の処理チャンバ３０２、基板移送チャンバ３０４、基板ハンドラ３１０、および１つまたは複数のロードロックチャンバ３０６を含む。基板ハンドラ３１０は任意の好適に設計されたロボットとすることができる。１つの実施形態では、基板ハンドラ３１０は、２つの隣接する処理チャンバ３０２に同時にアクセスする２連結タンデムブレードロボット（ｔｗｏ  ｌｉｎｋｅｄ  ｔａｎｄｅｍ−ｂｌａｄｅ  ｒｏｂｏｔｓ）を含む。装置３００の処理チャンバ３０２のうちの１つまたは複数はチャンバ１００と同様のものとすることができる。処理チャンバ３０２の各々は図１の装置に関連して上述したような調整電極１３０を有する。装置３００は、各々上記の図１に関連して説明したポンピングプレナム１５６などのポンピングプレナムと流体連通する複数のガス排出導管３０８と、処理チャンバ３０２の対ごとの１つの導管３０８とをさらに含む。チャンバ１００などのプラズマ処理チャンバに加えて、他のタイプのチャンバを図３の装置３００に含むことができる。例えば、処理チャンバ３０２のうちの１つまたは複数は、熱処理チャンバ、洗浄チャンバ、ＵＶ処理チャンバ、クールダウンチャンバ、または静止チャンバ（ｒｅｓｔ  ｃｈａｍｂｅｒ）とすることができる。
【００３５】
上記は本発明の実施形態に関するが、本発明の他のおよびさらなる実施形態が本発明の基本範囲から逸脱することなく考案され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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