(57)【要約】【解決手段】基板の処理中にプラズマ処理システムの処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するための構成が提供される。該構成は、補助ペリフェラルリングに隣接して位置決めされた第１のペリフェラルリングを含む。第１のペリフェラルリングは、基板をエッチングするためのプラズマを持続させる閉じ込めチャンバ体積を取り囲む。第１のペリフェラルリングは、閉じ込めチャンバ体積から処理副産ガスを排出するための第１の複数のスロットを含む。第２のペリフェラルリングは、第１の複数のスロットに重ならないように第１の複数のスロットに隣接して位置決めされることによって閉じ込めチャンバ体積の中から外側チャンバ体積（第１のペリフェラルリングの外側のエリア）への直接的な見通し線を阻止する第２の複数のスロットを含む。構成は、また、処理副産ガスを閉じ込めチャンバ体積から排出されるためのルートを提供するために２つのリングをつなぐマニホールドも含む。【選択図】図２Ａ
2013503494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理中にプラズマ処理システムの処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するための構成であって、
基板処理中に前記基板をエッチングするためのプラズマを持続させるように構成された閉じ込めチャンバ体積を取り囲むように少なくとも構成され、前記基板処理中に前記閉じ込めチャンバ体積から処理副産ガスを排出するように少なくとも構成された第１の複数のスロットを含む第１のペリフェラルリングと、
前記第１のペリフェラルリングに隣接して位置決めされ、第２の複数のスロットを含む第２のペリフェラルリングであって、前記第２の複数のスロットの第１のスロットは、前記第２の複数のスロットの前記第１のスロットが前記第１の複数のスロットの第１のスロットに重ならないように、前記第１の複数のスロットの前記第１のスロットに隣接して位置決めされることによって、前記閉じ込めチャンバ体積の中から、前記第１のペリフェラルリングの外側のエリアである外側チャンバ体積への、直接的な見通し線を阻止する第２のペリフェラルリングと、
前記処理副産ガスが前記閉じ込めチャンバ体積から排出されるためのルートを提供するように少なくとも構成され、前記第１のペリフェラルリングを前記第２のペリフェラルリングにつなぐマニホールドと、
を備える、構成。
【請求項２】
請求項１に記載の構成であって、更に、
前記第２のペリフェラルリングに結合され、電子を偏向させて前記閉じ込めチャンバ体積の中に戻すために前記第２のペリフェラルリング上に電荷を形成するように少なくとも構成された電源を備える、構成。
【請求項３】
請求項２に記載の構成であって、
前記電源は、高周波電源である、構成。
【請求項４】
請求項２に記載の構成であって、
前記電源は、直流電源である、構成。
【請求項５】
請求項１に記載の構成であって、
前記第１のペリフェラルリングは、誘電性材料を含む材料で作成される、構成。
【請求項６】
請求項１に記載の構成であって、
前記第１のペリフェラルリングは、半導体材料を含む材料で作成される、構成。
【請求項７】
請求項１に記載の構成であって、
前記第２のペリフェラルリングは、誘電性材料を含む材料で作成される、構成。
【請求項８】
請求項１に記載の構成であって、
前記第１のペリフェラルリングは、伝導性材料を含む材料で作成される、構成。
【請求項９】
請求項１に記載の構成であって、
前記プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理システムである、構成。
【請求項１０】
基板の処理中にプラズマ処理システムの処理チャンバの中で圧力制御を実施するための構成であって、
前記プラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成と、
前記マルチペリフェラルリング構成に隣接して位置決めされ、第３の複数のスロットを含むように構成された伝導性コントロールリングと、
を備え、
前記マルチペリフェラルリング構成は、少なくとも、
基板処理中に前記基板をエッチングするためのプラズマを持続させるように構成された閉じ込めチャンバ体積を取り囲むように少なくとも構成され、前記基板処理中に前記閉じ込めチャンバ体積から処理副産ガスを排出するように少なくとも構成された第１の複数のスロットを含む第１のペリフェラルリングと、
前記第１のペリフェラルリングに隣接して位置決めされ、第２の複数のスロットを含む第２のペリフェラルリングであって、前記第２の複数のスロットの第１のスロットは、前記第２の複数のスロットの前記第１のスロットが前記第１の複数のスロットの第１のスロットに重ならないように、前記第１の複数のスロットの前記第１のスロットに隣接して位置決めされることによって、前記閉じ込めチャンバ体積の中から、前記第１のペリフェラルリングの外側のエリアである外側チャンバ体積への、直接的な見通し線を阻止する第２のペリフェラルリングと、
前記処理副産ガスが前記閉じ込めチャンバ体積から排出されるためのルートを提供するように少なくとも構成され、前記第１のペリフェラルリングを前記第２のペリフェラルリングにつなぐマニホールドと、
を含み、
前記圧力制御は、前記マルチリング構成の前記第２の複数のスロットの第１のスロットが前記伝導性コントロールリングの前記第３の複数のスロットの第２のスロットに相対的にオフセットされるように、前記伝導性コントロールリングを前記マルチペリフェラルリング構成に相対的に移動させることによって達成され、前記オフセットは、ゼロオフセットからフルオフセットまでの範囲からである、構成。
【請求項１１】
請求項１０に記載の構成であって、更に、
前記圧力制御を実施するために前記伝導性コントロールリングを移動させるように構成されたモータを備える、構成。
【請求項１２】
請求項１１に記載の構成であって、更に、
前記閉じ込めチャンバ体積の中の圧力量に関する処理データを収集するように構成されたセンサのセットを備える、構成。
【請求項１３】
請求項１２に記載の構成であって、更に、
コントロールモジュールを備え、
前記コントロールモジュールは、少なくとも、
前記センサのセットから前記処理データを受信するように、
前記処理データを解析するように、
前記伝導性コントロールリングの新しい位置を決定するように、及び
前記新しい位置を命令のセットとして前記モータに送信するように、
構成される、構成。
【請求項１４】
請求項１３に記載の構成であって、
前記モータは、
前記命令のセットを受信するように、及び
前記閉じ込めチャンバ体積の中の前記圧力量を調整するために前記伝導性コントロールリングを移動させるように、
構成される、構成。
【請求項１５】
請求項１４に記載の構成であって、
前記伝導性コントロールリングは、前記閉じ込めチャンバ体積の外側に位置決めされ、前記マルチペリフェラルリング構成は、前記伝導性コントロールリングが前記マルチペリフェラルリング構成を取り囲むように、前記伝導性コントロールリングの内側に嵌め込まれる、構成。
【請求項１６】
請求項１５に記載の構成であって、
前記伝導性コントロールリングは、誘電性材料で作成される、構成。
【請求項１７】
請求項１０に記載の構成であって、
前記プラズマ処理システムは、容量結合プラズマ処理システムである、構成。
【請求項１８】
請求項１０に記載の構成であって、更に、
前記第２のペリフェラルリングに結合され、電子群を偏向させて前記閉じ込めチャンバ体積の中に戻すために前記第２のペリフェラルリング上に電荷を形成するように少なくとも構成された電源を備える、構成。
【請求項１９】
請求項１８に記載の構成であって、
前記電源は、高周波電源である、構成。
【請求項２０】
請求項１８に記載の構成であって、
前記電源は、直流電源である、構成。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プラズマ処理における進歩は、半導体産業の成長をもたらしてきた。プラズマ処理システムの使用によって、基板は、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）デバイスなどの様々なデバイスに変身することが可能である。競争相手に打ち勝つために、メーカは、プロセスパラメータの厳密な管理を維持して無駄を最小限に抑える及び高品質の半導体デバイスを作成することが可能である必要がある。
【０００２】
議論を促すために、図１は、ペリフェラルリング構成を伴う処理チャンバ１００の簡略部分図を示している。例えば、処理チャンバ１００の中で基板１０６が処理されている状況を考える。基板１０６は、底部電極１０４の上方に位置決めされてよい。処理チャンバ１００の中では、ガスが、基板処理中に高周波数（ＲＦ）電流と相互に作用して基板１０６と上部電極１０２との間にプラズマ１０８を形成してよい。ＲＦ電流は、ケーブル１２０及びＲＦ整合器１２０を通ってＲＦ源１２２から流れて処理チャンバ１００に入ってよい。
【０００３】
プラズマ形成を制御するために及び処理チャンバ壁を保護するために、プラズマ１０８は、ペリフェラルリング１１２によって取り囲まれた領域などの限られたチャンバ体積１１０に閉じ込められてよい。ペリフェラルリング１１２に加えて、閉じ込めチャンバ体積１１０の周囲は、上部電極１０２、底部電極１０４、エッジリング１１４、絶縁体リング１１６、１１８、及びチャンバサポート構造１２８によっても画定されてよい。
【０００４】
閉じ込め領域（閉じ込めチャンバ体積１１０）からガス（中性種のガスなど）を排出するために、ペリフェラルリング１１２は、複数のスロット（スロット１２６ａ、１２６ｂ、及び１２６ｃなど）を含んでよい。各スロットは、決まった幾何形状を有しており、（中性ガス種などの）処理副産ガスが閉じ込めチャンバ体積１１０から出ることを可能にするのに十分な大きさに構成される。要するに、（中性ガス種などの）処理副産ガスは、ターボポンプ１３４を通じて処理チャンバ１００から押し出される前に、閉じ込めチャンバ体積１１０を突っ切ってスロットを通って処理チャンバ１００の外部領域１３２（外側チャンバ体積）に入るであろう。
【０００５】
スロットは、閉じ込めチャンバ体積１１０の中から処理チャンバ１００の外部領域１３２への直接的な見通し線を提供するので、ＲＦ電流は、漏れ出して処理チャンバ１００の外部領域１３２の中にその存在を確立することがある。或る一定の条件下では、ＲＦ場の存在は、外側チャンバ体積の中で（閉じ込めチャンバ体積１１０から処理チャンバ１００の外部領域１３２へ排出された）（中性ガス種などの）処理副産ガスを反応させてプラズマ１４２を点火させることがある。
【０００６】
もし、プラズマ処理チャンバ１００の中に高い圧力量／圧力レベルが存在する場合は、プラズマ処理チャンバ１００の外部領域１３２の中にプラズマ形成環境が存在する可能性が大いにありえる。一例では、基板処理中に、圧力量／圧力レベルが（レシピ工程によって確立されるなどの）許容可能な閾値範囲未満に落ちることがある。閉じ込めチャンバ体積１１０の中の圧力量／圧力レベルを増加させるために、真空バルブ１３８が締められてよい。あいにく、真空バルブ１３８の調整は、閉じ込めチャンバ体積１１０の中の圧力量／圧力レベルを増加させるのみならず、処理チャンバ１００の外部領域１３２の中の圧力量／圧力レベルも増加させることがある。したがって、（高加圧環境などの）このタイプの環境では、ＲＦ場の存在は、閉じ込めチャンバ体積１１０外の領域の中で（中性ガス種などの）処理副産ガスを反応させてプラズマ１４２を点火させることがある。
【０００７】
したがって、プラズマ閉じ込めを実施するための構成が望まれている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
添付の図面の中で、本発明は、限定的なものではなく例示的なものとして示されており、図中、類似の参照符号は、同様の要素を指すものとする。
【０００９】
【図１】ペリフェラルリング構成を伴う処理チャンバ１００の簡略部分図である。
【００１０】
【図２Ａ】発明の一実施形態における、処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成を示した簡略図である。
【図２Ｂ】発明の一実施形態における、処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成を示した簡略図である。
【図２Ｃ】発明の一実施形態における、処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成を示した簡略図である。
【図２Ｄ】発明の一実施形態における、処理チャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成を示した簡略図である。
【００１１】
【図３】発明の一実施形態における、圧力制御及びプラズマ閉じ込めを実施するための伝導性コントロールリングを伴うマルチペリフェラルリング構成を有する処理チャンバ環境を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、添付の図面に示されるような幾つかの実施形態を参照にして、本発明が詳細に説明される。以下の説明では、本発明の完全な理解を与えるために、多くの詳細が明記されている。しかしながら、当業者ならば、本発明が、これらの一部又は全部の詳細を伴わずとも実施可能であることが明らかである。また、本発明を不必要に不明瞭にしないために、周知のプロセス工程及び／又は構造の詳細な説明は省かれている。
【００１３】
方法及び技術を含む様々な実施形態が、以下で説明される。発明は、発明技術の実施形態を実行に移すためのコンピュータ可読命令を格納されたコンピュータ可読媒体を含む製造品も対象としえることを念頭に置かれるべきである。コンピュータ可読媒体としては、例えば、コンピュータ可読コードを格納するための、半導体、磁気、光磁気、光、又はその他の形態のコンピュータ可読媒体が挙げられる。更に、発明は、発明の実施形態を実施するための装置も対象としえる。このような装置は、発明の実施形態に関連したタスクを実行に移すための、専用の及び／又はプログラム可能な回路を含んでよい。このような装置の例としては、適切にプログラムされたときの汎用コンピュータ及び／又は専用計算装置があり、コンピュータ／計算装置と、発明の実施形態に関連した様々なタスクに適応された専用の／プログラム可能な回路との組み合わせが挙げられる。
【００１４】
背景の説明において上述されたように、ＲＦ電流（ＲＦ場）は、閉じ込め領域（ペリフェラルリングによって取り囲まれた領域）から漏れ出ることがある。正しい圧力環境を与えられると、ＲＦ電流は、（中性ガス種などの）処理副産ガスを点火して非閉じ込めプラズマ（すなわち閉じ込め領域の外側のプラズマ）を形成するであろう。非閉じ込めプラズマは、プロセス窓を狭めるとともに、処理チャンバ壁を損傷させることもあるので、ＲＦ場が漏れ出る可能性を最小限に抑えるための構成が必要である。
【００１５】
発明の一態様において、本願の発明者らは、ＲＦ場の漏出が、閉じ込め領域から外側チャンバ体積への直接的な見通し線を排除することによって大幅に解消されえることを見出した。本発明の実施形態にしたがって、プラズマ閉じ込めのための構成が提供される。発明の実施形態は、ＲＦ場を管理するためのマルチペリフェラルリング構成を含む。
【００１６】
発明の一実施形態において、プラズマ処理システムのプラズマチャンバの中でプラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成が提供される。一実施形態では、マルチペリフェラルリング構成は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）処理システムの中に実装されてよい。
【００１７】
発明の一実施形態において、マルチペリフェラルリング構成は、第２のペリフェラルリングに第１のペリフェラルリングが隣接していてよい。本明細書で使用される「隣接する」という用語は、リングが入れ子構成を有している（内側も外側も完全に嵌め合わされている、互いに嵌め込まれているなど）、互いに積み重ねられている、互いに隣り合っている、小間隔で隔てられているなどを言うが、これらに限定はされない。好ましい一実施形態では、マルチペリフェラルリング構成は、第２のペリフェラルリングの上に第１のペリフェラルリングが積み重ねられていてよい。第１のペリフェラルリングは、誘電性材料又は半導体材料で作成されてよい。同様に、第２のペリフェラルリングは、誘電性材料で作成されてよい。第２のペリフェラルリングは、ステンレス鋼などの伝導性材料で作成されてもよい。
【００１８】
各ペリフェラルリングは、複数のスロットを有してよく、これらのスロットは、（中性ガス種などの）処理副産ガスを閉じ込め領域から排出するために用いられてよい。本明細書で使用される「処理副産ガス」という用語は、処理の副産物であって排出される必要があるあらゆるガス種を言う。一実施形態では、各スロットは、放射状の幾何形状を有する。しかしながら、スロットは、放射状の形状に限られず、辺縁状の幾何形状を含むその他の構成を有してもよい。
【００１９】
１つの実施形態において、スロットの数／形状／サイズは、どちらのペリフェラルリング上においても同じ幾何形状及び寸法を有してよい。別の実施形態では、第１のペリフェラルリングにおけるスロットの数／形状／サイズは、補助ペリフェラルリングにおけるスロットと異なってよい。一例では、主要ペリフェラルリングにおけるスロットの形状が、放射状の幾何形状を有するとともに、補助リングのスロットが、辺縁状な幾何形状を有してよい。加えて又は或いは、２つのペリフェラルリングの間で、スロットサイズが異なってよい。一例では、主要ペリフェラルリングのスロットサイズが、補助ペリフェラルリングのスロットサイズよりも大きくてよい。同様に、補助ペリフェラルリングのスロットサイズが、主要ペリフェラルリングのスロットサイズよりも大きくてもよい。いずれにせよ、一実施形態において、補助ペリフェラルリングのスロットは、閉じ込め領域から外側チャンバ体積への直接的な見通し線を阻むために、補助ペリフェラルリングのスロットからオフセットされている。直接的な見通し線が無いことによって、ＲＦ電流は、閉じ込め領域からの漏出を実質的に遮断される。したがって、処理チャンバの外部領域の中にＲＦ場が存在しないことによって、外側チャンバ体積の中の条件は、通常はプラズマの形成をサポートすることができない。
【００２０】
図２Ａは、発明の一実施形態における、プラズマ閉じ込めを実施するためのマルチペリフェラルリング構成を伴う処理チャンバ２００の簡略部分図を示している。例えば、処理チャンバ２００の中で基板２０６が処理されている状況を考える。一実施形態では、処理チャンバ２００は、容量結合プラズマ処理チャンバであってよい。基板２０６は、底部電極２０４の上方に位置決めされてよい。基板処理中は、基板２０６をエッチングするために利用されえるプラズマ２０８が、基板２０６と上部電極２０２との間に形成されるであろう。
【００２１】
プラズマの形成を制御するために及び処理チャンバ壁を保護するために、主要ペリフェラルリング２１２が用いられてよい。主要ペリフェラルリング２１２は、誘電性材料又は半導体材料で作成されてよい。通常、主要ペリフェラルリング２１２は、プラズマ２０８が中で形成される閉じ込めチャンバ体積２１０の周囲を取り囲むように構成されてよい。ペリフェラルリング２１２に加えて、閉じ込めチャンバ体積２１０の周囲は、上部電極２０２、底部電極２０４、エッジリング２１４、絶縁体リング２１６、２１８、及びチャンバサポート構造２２８によっても画定されてよい。
【００２２】
基板処理中は、ガスが、ガス分配システム（不図示）から閉じ込めチャンバ体積２１０の中に流入し、ＲＦ電流と相互に作用してプラズマ２０８を形成するであろう。ＲＦ電流は、ＲＦ源２２２からケーブル２２４を通ってＲＦ整合器２２０へ流れるであろう。ＲＦ整合器２２４からは、ＲＦ電流は、プラズマ形成のために底部電極２０４を通って流れて閉じ込めチャンバ体積２１０の中で使用可能になるであろう。当業者ならば、一部のチャンバコンポーネント（上部電極、底部電極、絶縁体リング、エッジリング、チャンバサポート構造など）が図示された以外の構成を有してもよいことを承知している。また、ＲＦ源及びＲＦ整合器の数も、プラズマ処理システムに応じて異なってよい。
【００２３】
閉じ込め領域（閉じ込めチャンバ体積２１０）から（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するために、主要ペリフェラルリング２１２は、複数のスロット（スロット２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、及び２２６ｄなど）を含んでよい。（中性ガス種などの）処理副産ガスは、ターボポンプ２３４を通じて処理チャンバ２００から押し出される前に、閉じ込めチャンバ体積２１０を突っ切って処理チャンバ２００の外部領域２３２（外側チャンバ体積）に入るであろう。
【００２４】
主要ペリフェラルリング２１２におけるスロットは、放射状の形状を有してよいが、その他の構成が用いられてもよい。各スロットは、決まった幾何形状を有しており、（中性ガス種などの）処理副産ガスが閉じ込めチャンバ体積２１０から出ることを可能にするのに十分な大きさに構成される。上述のように、各スロットは、通常はプラズマシース（不図示）の二倍未満の断面を有する。
【００２５】
スロットのサイズにかかわらず、各スロットは、真直ぐな開口を有する傾向があることによって、閉じ込めチャンバ体積２１０と処理チャンバ２００の外部領域２３２（外側チャンバ体積）との間に直接的な見通し線を提供する。その結果、ＲＦ場の電子は、スロットによって提供された開口を通り抜けて、処理チャンバ２００の外部領域２３２に漏れ出ることができる。（高加圧環境などの）或る一定の条件を与えられると、外側チャンバ体積の中のＲＦ場の存在は、外部領域２３２の中で（中性ガス種などの）処理副産ガスにプラズマを点火及び形成させるであろう。したがって、プラズマが閉じ込められなくなるであろう。
【００２６】
一実施形態では、プラズマの非閉じ込めを阻止するために、マルチペリフェラルリング構成が提供される。マルチペリフェラルリング構成は、主要ペリフェラルリング２１２を取り囲む補助ペリフェラルリング２７０を含む。主要ペリフェラルリング２１２と補助ペリフェラルリング２７０との間には、（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するためのルートを形成するためにマニホールド２８４が存在していてよい。
【００２７】
補助ペリフェラルリング２７０は、一実施形態では、誘電性材料で作成されてよい。別の実施形態では、補助ペリフェラルリング２７０は、例えば鋼などの伝導性材料で作成されてよい。
【００２８】
第２のペリフェラルリング２７０の寸法は、一実施形態では、可変であってよい。一例では、ペリフェラルリングは、ともに、同じ寸法を有してよい。別の例では、補助ペリフェラルリング２７０は、主要ペリフェラルリング２１２よりも大きい寸法を有してよい。一実施形態では、補助ペリフェラルリング２７０は、主要ペリフェラルリング２１２よりも小さい寸法を有してよいが、ただし、補助ペリフェラルリング２７０の寸法は、外側チャンバ体積へのプラズマの漏出を阻止するのに十分な大きさに構成されることが好ましい。
【００２９】
補助ペリフェラルリング２７０は、複数のスロット（スロット２７６ａ、２７６ｂ、２７６ｃ、２７６ｄ、及び２７６ｅなど）を含んでよい。補助ペリフェラルリング２７０におけるスロットの形状は、可変であってよく、放射状の幾何形状及び辺縁状の形状などがあるが、それらに限定はされない。一実施形態では、補助ペリフェラルリング２７０のスロットと、主要ペリフェラルリング２１２のスロットは、同じ幾何形状を有してよい。しかしながら、マルチペリフェラルリング構成は、異なるスロット形状を持つペリフェラルリングを提供してもよい。両ペリフェラルリングにおけるスロットの幾何形状の設計如何にかかわらず、スロットは、外側チャンバ体積の中でのプラズマの形成を阻止しつつ、閉じ込めチャンバ体積２１０からの処理副産ガス（例えば中性ガス種）の排出を可能にするのに十分な大きさであるように構成される。一例では、各スロットは、プラズマシースのサイズの二倍よりも小さくてよい。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂは、補助ペリフェラルリング２７０を主要ペリフェラルリング２１２よりも多くのスロットを有するものとして示しているが、その他の構成があってもよい。１つの実施形態において、主要ペリフェラルリング２１２は、補助ペリフェラルリング２７０と同数のスロットを有してよい。別の実施形態では、主要ペリフェラルリング２１２は、補助ペリフェラルリング２７０よりも少ない数のスロットを有してよい。主要ペリフェラルリング２１２と比べた補助ペリフェラルリング２７０のスロットの数は、メーカの好みに依存していてよい。
【００３１】
一実施形態では、補助ペリフェラルリング２７０が、主要ペリフェラルリング２１２に相対的に決まった場所に位置決めされ、補助ペリフェラルリング２７０の壁は、ＲＦ電流の流れを遮断するように構成される。したがって、（図２Ｂに示されるように、）補助ペリフェラルリング２７０のスロット（スロット２７６ａ、２７６ｂ、２７６ｃ、２７６ｄ、及び２７６ｅなど）は、主要ペリフェラルリング２１２（スロット２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、及び２２６ｄなど）のスロットに相対的にオフセットされている。
【００３２】
要するに、もし、ＲＦ場からの電子が主要ペリフェラルリング２１２のスロット２２６ａを（図２Ｃの）方向２８０に通り抜ける場合は、それらの電子は、マニホールド２８４を通り、補助ペリフェラルリング２７０におけるスロット（スロット２７６ａ、２７６ｂ、２７６ｃ、２７６ｄ、及び２７６ｅなど）の１つではなく壁２８２の一区域に衝突するであろう。したがって、閉じ込めチャンバ体積２１０から処理チャンバの外部領域２３２への直接的な見通し線が、マルチペリフェラルリング構成によって実質的に排除される。その代わり、ＲＦ場の電子は、偏向されて閉じ込めチャンバ体積２１０の中に戻されるであろう。
【００３３】
一実施形態では、壁２８２上に電荷を形成するために、低いレベルのＤＣバイアス（例えば−１０から＋１００）すなわち低周波ＲＦ電流が、補助ペリフェラルリング２７０に印加されてよい。壁２８２における蓄積電荷は、電子を偏向させて閉じ込めチャンバ体積２１０の中に戻すのを助けるであろう。したがって、たとえ外部領域２３２の中の圧力環境が、（高加圧環境のように）プラズマの点火に資するとしても、ＲＦ場の欠如が、閉じ込めチャンバ体積２１０の外側におけるプラズマ点火の可能性を実質的に排除する。
【００３４】
スロットは、各ペリフェラルリング（２１２及び２７０）の底部のみに配置されるものとして示されているが、その他の構成があってもよい。（図２Ｄに示されるように、）中性ガス種などの処理副産ガスなどの処理副産ガスを排出するために、各区域（２５０、２５２、及び２５４）が用いられてよい。使用されえる区域の数は、必要とされる伝導率に依存していてよい。例えば、通常の伝導率を有するチャンバでは、スロットは、１つの区域のみに位置決めされてよい。しかしながら、より高い排出率を必要とする処理チャンバの場合は、２つ又は３つ以上の区域が用いられてよい。したがって、マルチペリフェラルリング構成は、（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するために用いられる複数の区域に拡張することが可能である。
【００３５】
図３は、発明の一実施形態における、伝導性コントロールリングを伴うマルチペリフェラルリング構成を有する処理チャンバ環境の簡略部分図を示している。圧力制御及びプラズマ閉じ込めの構成としての伝導性コントロールリングに関する議論は、「A Local Plasma Confinement and Pressure Control Arrangement and Methods Thereof（局所的なプラズマ閉じ込め及び圧力制御のための構成、並びにその方法）」と題された出願整理番号Ｐ１９９０Ｐ／ＬＭＲＸ−Ｐ１８５Ｐ１で論じられており、該出願は、参照によって本明細書に組み込まれるものとする。
【００３６】
例えば、閉じ込めチャンバ体積３１０の中の圧力量／圧力レベルが許容可能な閾値未満であるような状況を考える。先行技術では、圧力制御を実施するために、真空バルブが用いられてよい。しかしながら、真空バルブを使用した圧力制御は、限局された制御を提供しない。むしろ、閉じ込めチャンバ体積３１０の中の圧力量／圧力レベルが変化するのみならず、処理チャンバ３００の外部領域３３２（外側チャンバ体積）の中の圧力環境も影響を受ける。したがって、もし、ＲＦ電流が閉じ込めチャンバ体積３１０から漏出可能である場合は、ＲＦ電流は、（中性ガス種などの）処理副産ガスと相互に作用して非閉じ込めプラズマを点火させるであろう。
【００３７】
発明の一実施形態では、局所的な圧力制御を提供するために、伝導性コントロールリング３２０が用いられる。伝導性コントロールリング３２０は、誘電性材料で作成されてよく、この例では、主要ペリフェラルリング３１２と補助ペリフェラルリング３１４とを含むマルチペリフェラルリング構成に隣接して位置決めされてよい。好ましい一実施形態では、伝導性コントロールリングは、ペリフェラルリングの少なくとも１つを取り囲む。要するに、伝導性コントロールリングは、外側チャンバ体積のより近くに位置決めされることによって、プラズマが閉じ込められなくなる可能性に対抗するための障壁を提供する。
【００３８】
一実施形態では、伝導性コントロールリング３２０におけるスロットの数及びスロットの位置決めは、可変であってよい。例えば、伝導性コントロールリング３２０におけるスロットの数及びスロットの位置決めは、補助ペリフェラルリング３１４におけるスロットの数及びスロットの位置決めと一致していてよい。別の例では、伝導性コントロールリング３２０におけるスロットの数及びスロットの位置決めは、補助ペリフェラルリング３１４におけるそれらと異なってよい。伝導性コントロールリング３２０を作動／回転させることによって、伝導性コントロールリング３２０のスロットと補助ペリフェラルリング３１４のスロットとの間のオフセットの度合が操作されて、限局された圧力制御が提供されてよい。
【００３９】
一実施形態では、オフセットの度合は、ゼロオフセットからフルオフセットまでの幅があってよい。本明細書で使用されるゼロオフセットとは、補助ペリフェラルリングにおける少なくとも第１のスロットが伝導性コントロールリングにおける第１のスロットに一致して、ガスを排出するための遮断されない通路を提供する状況を言う。本明細書で使用されるフルオフセットとは、ガスを排出するための通路が遮断されるように、補助ペリフェラルリングにおける少なくとも１つのスロットが伝導性コントロールリングにおけるスロットによって覆われる状況を言う。以上からわかるように、補助ペリフェラルリングと伝導性コントロールリングとの間のオフセット関係は、ガスを排出するための通路の少なくとも一部が利用可能である部分的なオフセットも含んでよい。
【００４０】
先行技術では、閉じ込めチャンバ体積の中の高加圧環境が、プラズマシースのサイズを縮小させて、閉じ込めチャンバ体積からのプラズマの漏出を可能にすることもありえる。圧力量／圧力レベルの変化は、閉じ込めチャンバ体積の中に限局されないので、外側チャンバ体積も、非閉じ込めプラズマの持続に資する環境を有するようになりえる。
【００４１】
一実施形態では、伝導性コントロールリング３２０は、処理チャンバ３００の外部領域３３２（外側チャンバ体積）へのプラズマの流入を実質的に阻止するために、マルチペリフェラルリング構成を取り囲んでよい。補助ペリフェラルリング３１４における各スロットの開口は、伝導性コントロールリング３２０の操作によって変更されえる。一例では、閉じ込めチャンバ体積３１０の中の圧力レベル／体積を増加させるために、伝導性コントロールリング３２０が作動／回転されて、伝導性コントロールリング３１４におけるスロットを補助ペリフェラルリング３１４におけるスロットの一部に重ならせてよい。したがって、（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するために利用可能な決まったサイズの複数のスロットに代わり、伝導性コントロールリング３２０の作動／回転が、決まったサイズのスロットを複数の可変サイズのスロットに変換させている。
【００４２】
一実施形態では、伝導性コントロールリング３２０は、モータ（不図示）によって移動される。モータは、自動フィードバック構成の一部であってよい。自動フィードバック構成は、一実施形態では、伝導性コントロールリング３２０が調整されるときにモータに命令を提供するように構成されたコントロールモジュール（不図示）も含む。一例では、閉じ込めチャンバ体積３１０の中の圧力量／圧力レベルが、許容可能な閾値外に落ちている。センサ（不図示）からのデータに基づいて、コントロールモジュールは、伝導性コントロールリング３２０の新しい位置を計算してよい。したがって、伝導性コントロールリング３２０は、人による介在なしに自動的に調整されえる。
【００４３】
一実施形態では、伝導性コントロールリングの形状は、可変であってよい。一例において、もし、処理チャンバが通常の伝導率を有する場合は、マルチペリフェラルリング構成は、区域（３５０、３５２、及び３５４）の１つのみが（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するためのスロットを有する構成を有してよい。したがって、伝導性コントロールリング３２０は、対応するスロットを同区域に有するように構成されてよい。しかしながら、もし、より高い伝導率が必要とされる場合は、マルチペリフェラルリング構成の２つ又は３つ以上の区域が、（中性ガス種などの）処理副産ガスを排出するためのスロットを有してよい。伝導性コントロールリング３２０は、やはり同様に、マルチペリフェラルリング構成をサポートするように相応に構成されてよい。
【００４４】
以上からわかるように、本発明の１つ又は２つ以上の実施形態は、マルチペリフェラルリング構成を提供する。補助ペリフェラルリングを提供することによって、主要ペリフェラルリングのスロットによって提供される直接的な見通し線が実質的に排除される。直接的な見通し線がないことによって、ＲＦ場は、外側チャンバ体積への漏出を実質的に阻止される。したがって、プラズマの非閉じ込めが実質的に排除され、より広いプロセス窓が基板処理のために利用可能になるであろう。
【００４５】
本発明は、幾つかの好ましい実施形態の観点から説明されているが、本発明の範囲内には、代替、置換、及び均等物がある。本明細書では、様々な例が提供されているが、これらの例は、発明に対して例示的であって限定的ではないことを意図している。また、本発明は、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）処理システムとの関連において説明されているが、本発明は、誘導結合プラズマ処理システム又は混合型プラズマ処理システムとの関連において適用されてもよい。
【００４６】
また、名称及び概要は、便宜のために提供されたものであり、特許請求の範囲を解釈するために使用されるべきでない。更に、要約は、極めて省略された形で記載され、便宜のために提供されたものであり、したがって、特許請求の範囲において表された全体的発明を解釈するためにも制限するためにも用いられるべきでない。もし、本明細書で「セット」という用語が用いられる場合は、このような用語は、ゼロの、１つの、又は２つ以上の構成要素を対象とした通常理解の数学的意味を有することを意図している。また、本発明の方法及び装置を実現するものとして、多くの代替的手法があることも留意されるべきである。したがって、以下の添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれるものとして、このようなあらゆる代替、置換、及び均等物を含むものと解釈される。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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