(57)【要約】  プラズマプロセス中に局所プラズマ密度を調節するための方法および装置。一実施形態は、非平面状の表面を有する導電性フェースプレートを備える電極アセンブリを提供する。非平面状の表面は、処理中に基板に面するように構成され、導電性フェースプレートは、電極を有する基板支持体に非平面状の表面が対向するように配置される。導電性フェースプレートおよび基板支持体は、プラズマ体積を形成する。非平面状の表面は、導電性フェースプレートと電極との間の距離を変えることによって、導電性フェースプレートと電極との間の電場を調節するように構成される。
2011518959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するための電極アセンブリであって、
処理中に前記基板に面するように構成された非平面状の表面を有する導電性フェースプレートを備え、電極を有する基板支持体に前記非平面状の表面が対向するように、前記導電性フェースプレートが配置され、前記導電性フェースプレートおよび前記基板支持体が、プラズマ体積を形成し、ＲＦ電源が、前記導電性フェースプレートと前記電極との間に付加され、前記導電性フェースプレートと前記電極との間の距離を変えることによって前記導電性フェースプレートと前記電極との間の電場を調節するように、前記非平面状の表面が構成される、電極アセンブリ。
【請求項２】
前記非平面状の表面が、前記基板の縁部領域近くの前記電場の密度を低減させるように構成され、前記導電性フェースプレートの前記非平面状の表面が、
前記基板の中央部分に対応する内側平面部分と、
前記内側平面部分の外側の、前記基板の前記縁部部分に対応する凹所と、
前記凹所の外側の外側平面部分と
を備え、前記凹所が、前記内側平面部分および前記外側平面部分に鋭い角なしに接続されている、請求項１に記載の電極アセンブリ。
【請求項３】
前記凹所が、約０．５ｍｍから約２ｍｍの間の深さを有する、請求項２に記載の電極アセンブリ。
【請求項４】
前記凹所が第１の斜面および第２の斜面から形成され、前記第１の斜面が前記内側平面部分から外向きに始まり、前記第２の斜面が前記外側平面部分から内向きに始まり、前記第１の斜面および前記第２の斜面が前記凹所の底部で交わる、請求項２に記載の電極アセンブリ。
【請求項５】
前記非平面状の表面の反対側で前記導電性フェースプレートに結合されたガス分配プレートをさらに備え、前記ガス分配プレートおよび前記導電性フェースプレートが縁部領域で封止しながら接続され、前記ガス分配プレートと前記導電性フェースプレートとの間に内部体積が形成され、前記内部体積と流体的に連通している複数のガス分配孔を前記導電性フェースプレートが有する、請求項１に記載の電極アセンブリ。
【請求項６】
前記ガス分配プレートが、
処理ガスを受けるように構成された吸気ポートを有するガスボックスと、
前記ガスボックスに取り付けられ、前記導電性フェースプレートに面する障害物プレートと
を備え、前記吸気ポートと前記内部体積との間に流体的な連通を与えるように構成された複数の貫通孔を前記障害物プレーが有する、請求項５に記載の電極アセンブリ。
【請求項７】
前記非平面状の表面が、局所電場の密度を低減させるように構成された凹状部分および局所電場の密度を増大させるように構成された凸状部分のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の電極アセンブリ。
【請求項８】
基板を処理するための装置であって、
側壁を有するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体内に配置され、前記基板を支持するように構成された基板支持体であって、電極を備える基板支持体と、
前記チャンバ本体の前記側壁に配置された蓋アセンブリであって、前記基板支持体と共にプラズマ体積を画定し、前記基板支持体に面した非平面状の表面を有する導電性フェースプレートを備え、前記導電性フェースプレートと前記電極との間の距離を変えることによって前記導電性フェースプレートと前記電極との間の電場を調節するように前記非平面状の表面が構成された蓋アセンブリと、
前記導電性フェースプレートまたは前記電極に結合され、前記プラズマ体積内にプラズマを発生させるように構成されたＲＦ電源と
を備える装置。
【請求項９】
前記非平面状の表面が、前記基板の縁部領域近くでの前記電場の密度を低減させるように構成され、前記導電性フェースプレートの前記非平面状の表面が、
前記基板の中央部分に対応する内側平面部分と、
前記内側平面部分の外側の、前記基板の前記縁部部分に対応する凹所と、
前記凹所の外側の外側平面部分と
を備え、前記凹所が、前記内側平面部分および前記外側平面部分に鋭い角なしに接続されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記凹所が、第１の斜面および第２の斜面から形成され、前記第１の斜面が前記内側平面部分から外向きに始まり、前記第２の斜面が前記外側平面部分から内向きに始まり、前記第１の斜面および前記第２の斜面が前記凹所の底部で交わる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記凹所が円形で、凹所の半径と前記基板の半径との比が、約１３：１５から約１４：１５の間にある、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記蓋アセンブリが、前記非平面状の表面の反対側で前記導電性フェースプレートに結合したガス分配プレートをさらに備え、前記ガス分配プレートおよび前記導電性フェースプレートが縁部領域で封止しながら接続され、前記ガス分配プレートと前記導電性フェースプレートとの間に内部体積が形成され、前記内部体積が、前記導電性フェースプレートの複数のガス分配孔を通して前記プラズマ体積と流体的に連通している、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
基板を処理するための方法であって、
処理チャンバ内に配置された基板支持体上に前記基板を位置決めすることであって、前記基板支持体が電極を有する、位置決めすることと、
前記処理チャンバに処理ガスを供給することと、
前記基板支持体の前記電極と前記基板の上に配置された導電性フェースプレートとの間にＲＦ電力を印加することによって前記処理ガスのプラズマを発生させることであって、局所プラズマ密度を調節するように構成された非平面状の表面を前記導電性フェースプレートが有している、発生させることと
を含む方法。
【請求項１４】
前記非平面状の表面が、前記基板の縁部部分に対応する凹所を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プラズマを発生させることが、局所プラズマ密度を低減させるために導電性フェースプレート上の凹状部分を使用すること、および局所プラズマ密度を増大させるために前記導電性フェースプレート上の凸状部分を使用することのうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、半導体基板を処理するように構成されたプラズマ処理チャンバに関する。詳細には、本発明の実施形態は、非平面状の頂部表面を有する電極を備えたプラズマチャンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ環境下で基板を処理するときには、プラズマ強度の均一性が処理の均一性に影響を及ぼすことになる。例えば、無定形炭素など先端パターニング膜（ａｄｖａｎｃｅｄ  ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｆｉｌｍ）（ＡＰＦ）を堆積するためのプラズマ増強化学気相堆積（ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）（ＰＥＣＶＤ）プロセス中で、基板内厚さは、主にプラズマ強度均一性で決まる。プラズマ強度が高い基板上に材料がより多く堆積し、プラズマ強度が低い基板上に材料がより少なく堆積する。同様に、エッチングプロセスでは、高プラズマ強度領域に対応する基板から材料がより多く除去されたり、エッチングされたりすることが起こり得る。
【０００３】
したがって、プラズマプロセス中の不均一性により、デバイス性能が大幅に低下し、無駄が生じ得る。というのは、堆積された層またはエッチングされた部分が、プラズマ強度の不均一性により、基板全体にわたっては均一でないからである。
【０００４】
半導体デバイスがより複雑になり続けるにつれて、優れたプロセス均一性がますます重要になってきた。均一性は、フィーチャ規模（＜１ミクロン）およびウェーハ規模（３００ｍｍ）の両方で重要である。不均一性は、様々な理由から生じる。例えば、フィーチャプロファイル内およびウェーハ全体での、エッチング種やパシベーション種など処理ガスの異なる成分の濃度の変動、イオン衝撃フラックスおよびエネルギーの変動、ならびに温度の変動がその理由である。
【０００５】
観測される不均一性の１つは、ＰＥＣＶＤチャンバ内のエッジ効果である。エッジ効果とは、基板の縁部から約１５ミリメートル離れた領域での、より強いプラズマのことを指す。エッジ効果は、ＡＰＦ堆積後の基板の縁部近くの小丘領域で観察し得る。
【０００６】
図１Ａは、エッジ効果の影響を受けやすい従来のプラズマ反応装置１００を概念的に示す。プラズマ反応装置１００は、基板支持体１０２を覆って配置された上部電極１０１を備える。基板支持体１０２は、処理中、基板１０５が上部電極１０１に面し、その上で基板１０５を支持するように構成される。上部電極１０１は、基板支持体１０２と上部電極１０１との間のプロセス体積へ処理ガスを均等に分配するように構成されたシャワーヘッドであり得る。下部電極１０３は、基板１０５の下方に配置され、通常、基板支持体１０２内に埋め込まれる。上部電極１０１と基板支持体１０２との間に容量誘起プラズマを発生させるために、上部電極１０１と下部電極１０３との間にＲＦ電源１０４を付加し得る。
【０００７】
プラズマ反応装置１００中のプラズマ強度は、一般に、処理ガスの濃度および上部電極１０１と下部電極１０３との間の電場１０６の密度に関係する。上部電極１０１と下部電極１０３との間の大きさの違いおよび鋭い角により、縁部領域近くの電場１０６が増大し、したがって、縁部近くのプラズマ強度が増大することになり得る。
【０００８】
図１Ｂは、膜１０７がその上に堆積された基板１０５の部分断面図を概略的に示す。エッジ効果の結果として、基板１０５の縁部近くに小丘１０８が観察される。
【０００９】
他の不均一性もまた、チャンバ構造および／または作業パラメータによりプラズマ処理中に存在する。
【発明の概要】
【００１０】
したがって、均一性を向上させた状態で半導体基板を処理するための装置および方法が必要である。
【００１１】
本発明の実施形態は、一般に、プラズマ反応装置内のプラズマ強度を調節するための装置および方法に関する。詳細には、本発明の実施形態は、プラズマ強度を調節するように構成された非平面状の頂部表面を有する電極を備えたプラズマチャンバに関する。
【００１２】
本発明の一実施形態は、基板を処理するための電極アセンブリを提供する。電極アセンブリは、処理中に基板に面するように構成された非平面状の表面を有する導電性フェースプレートを備え、電極を有する基板支持体に非平面状の表面が対向するように、導電性フェースプレートは配置され、導電性フェースプレートおよび基板支持体は、プラズマ体積を形成し、ＲＦ電源が、導電性フェースプレートと電極との間に付加され、非平面状の表面は、導電性プレートと電極との間の距離を変えることにより、導電性プレートと電極との間の電場を調節するように構成される。
【００１３】
本発明の別の一実施形態は、基板を処理するための装置を提供する。その装置は、側壁を有するチャンバ本体と、チャンバ本体内に配置され、基板を支持するように構成された基板支持体であって、基板支持体が電極を備える基板支持体と、チャンバ本体の側壁に配置された蓋アセンブリであって、蓋アセンブリおよび基板支持体がプラズマ体積を画定し、基板支持体に面した非平面状の表面を有する導電性フェースプレートを蓋アセンブリが備え、導電性プレートと電極との間の距離を変えることによって、導電性プレートと電極との間の電場を調節するように、非平面状の表面が構成された蓋アセンブリと、導電性フェースプレートまたは電極の１つに結合され、プラズマ体積内にプラズマを発生させるように構成されたＲＦ電源とを備える。
【００１４】
本発明のさらに別の一実施形態は、基板を処理するための方法を提供する。その方法は、処理チャンバ内に配置された基板支持体上に基板を位置決めすることであって、基板支持体が電極を有する、位置決めすることと、処理チャンバに処理ガスを供給することと、基板支持体の電極と、基板の上に配置された導電性フェースプレートとの間にＲＦ電力を印加することによって処理ガスのプラズマを発生させることであって、局所プラズマ密度を調節するように構成された非平面状の表面を導電性フェースプレートが有して、発生させることとを含む。
【００１５】
上記で本発明の特徴を説明した仕方が詳細に理解できるように、本発明を、上記では簡単に要約したが、実施形態を参照して、より具体的に説明し得よう。ここで、それらの実施形態のいくつかは添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は、本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、本発明では他の同様に有効な実施形態も認め得るので、添付の図面は、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】エッジ効果の影響を受けやすい従来のプラズマ反応装置の概略図である。
【図１Ｂ】膜がエッジ効果の影響を受けて堆積された基板の概略部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるプラズマ反応装置の概略側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるプラズマチャンバの概略側断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による電極の概略部分側断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による処理結果を示す概略図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
理解を容易にするために、複数の図に共通である同一要素を指すため、可能なところでは、同一参照番号が使われている。ある実施形態に開示された要素は、具体的記述がなくても、他の実施形態にも有益に利用できることが意図されている。
【００１８】
本発明の実施形態は、一般に、プラズマ反応装置内のプラズマ強度を調節するための装置および方法に関する。詳細には、本発明の実施形態は、プラズマ強度を調節するよう構成された非平面状の頂部表面を有する電極を備えたプラズマチャンバに関する。
【００１９】
一実施形態では、電極の非平面状の頂部表面は、電極と第２の電極との間の電場を、両電極間の距離を変えることによって調節するように構成される。一実施形態では、基板の縁部領域近くのプラズマ強度を低減させるために、縁部領域に対応してフェースプレート上に凹所が形成される。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態によるプラズマ反応装置２００の概略側断面図である。プラズマ反応装置２００は、基板支持体２０２を覆って配置された電極アセンブリ２０１を備える。基板支持体２０２および電極アセンブリ２０１は、一般に、真空チャンバ２１３内に配置される。基板支持体２０２および電極アセンブリ２０１は、実質的に平行であり、それらの間にプラズマ体積２０６を画定する。
【００２１】
基板支持体２０２は、その上で基板２０５を支持し、プラズマ体積２０６内で基板２０５を位置決めするように構成される。第２の電極２０３がプラズマ体積２０６の下方に配置され、電極アセンブリ２０１と反応することにより、プラズマ体積２０６内で電場を印加するように構成される。一実施形態では、第２の電極２０３は、基板支持体２０２内に埋め込まれる。
【００２２】
プラズマ反応装置２００は、プラズマ体積２０６内に容量誘起プラズマを発生させるように構成されたＲＦ電源２０４をさらに備える。一実施形態では、ＲＦ電源２０４は、電極アセンブリ２０１に付加され得、第２の電極２０３は接地される。別の一実施形態（図示せず）では、ＲＦ電源２０４は、第２の電極２０３に付加され得、電極アセンブリ２０１は接地される。
【００２３】
電極アセンブリ２０１は、プラズマ体積２０６に面した頂部表面２０８を有する導電性フェースプレート２１２を備え得る。一実施形態では、頂部表面２０８は、基板２０５と導電性フェースプレート２１２との間の間隔２０７がプラズマ体積２０６にわたって変動するように、非平面状である。間隔２０７は、プラズマ体積２０６内のプラズマ強度を調節するようにその変動を構成する。
【００２４】
一実施形態では、頂部表面２０８は、凹状部分近くの局所プラズマ強度を低減させるように構成された１つまたは複数の凹状部分を備え得る。別の一実施形態では、頂部表面２０８は、凸状部分近くの局所プラズマ強度を増大させるように構成された１つまたは複数の凸状部分を備え得る。別の一実施形態では、頂部表面２０８は、プラズマ体積２０６にわたって所望のプラズマ強度プロファイルを得るために、凹状部分および凸状部分を備え得る。
【００２５】
一実施形態では、導電性フェースプレート２１２の頂部表面２０８は、凹状部分、凸状部分、および／または平面部分が滑らかにつながり合った非平面状であり得る。
【００２６】
一実施形態では、頂部表面２０８は、プラズマ体積２０６の中央部分に対応する内側平面部分２１０、内側平面部分２１０から外側に形成された凹所２０９、および凹所２０９から外側に形成された外側平面部分２１１を備え得る。一実施形態では、凹所２０９は、エッジ効果を低減させるために、基板２０５の縁部領域に対応する領域に形成し得る。内側平面部分２１０、凹所２０９、および外側平面部分２１１は、火花の発生を避けるために、丸い隅部を経て接続され得る。
【００２７】
一実施形態では、凹所２０９は、外側斜面２０９ａおよび内側斜面２０９ｂによって形成し得る。外側斜面２０９ａは、外側平面部分２１１から始まり、内側に延在する。内側斜面２０９ｂは、内側平面部分２１０から始まり、外側に延在する。内側斜面２０９ｂおよび外側斜面２０９ａは、滑らかにつながり合う。
【００２８】
凹所２０９は、基板２０６の形に応じて円形または矩形であり得る。一実施形態では、プラズマ反応装置２００は、約１５０ｍｍの半径を有する円形基板を処理するように構成し得る。凹所２０９は、約０．５ｍｍから約２ｍｍの深さを有し得る。凹所２０９は、約１３０ｍｍから約１４０ｍｍの半径を有する円であり得る。内側斜面２０９ｂは、凹所２０９と同心の円から始まり、約８０ｍｍから約１００ｍｍの半径を有し得る。外側斜面２０９ａは、凹所２０９と同心の円から始まり、約１４０ｍｍから約１４５ｍｍの半径を有し得る。
【００２９】
一実施形態では、導電性フェースプレート２１２は、その中に形成された複数のガス分配孔を有し、プラズマ体積２０６へ処理ガスを分配するように構成し得る。
【００３０】
図３は、本発明の一実施形態によるプラズマ反応装置３００の概略側断面図である。プラズマ反応装置３００は、基板３０４をその中で処理するように構成された処理チャンバ３０２を備える。
【００３１】
処理チャンバ３０２は、チャンバ側壁３２８、チャンバ底部３２７、および蓋アセンブリ３２９を備える。一実施形態では、蓋アセンブリ３２９は、押さえ（hedges）によってチャンバ側壁３２８に接続され得る。チャンバ側壁３２８、チャンバ底部３２７、および蓋アセンブリ３２９は、処理体積３１８を画定する。
【００３２】
基板支持体３０６は、処理体積３１８内に配置され、処理中に基板３０４を支持するように構成される。基板支持体３０６は、処理中に上下に動いたり、回転したりし得る。一実施形態では、基板支持体３０６は、処理中に基板３０４を能動的に保持する従来の静電チャックであり得る。
【００３３】
基板支持体３０６は、その上で基板３０４を支持するように構成された支持表面３６５を有する。一実施形態では、基板支持体３０６は、支持表面３６５の外側に形成され、縁部リング３６７を保持するように構成された凹所３７３も有する。縁部リング３６７は、基板３０４の縁部領域を覆い、基板３０４の面取り縁部への堆積を完全に防ぐように構成される。
【００３４】
一実施形態では、基板支持体３０６は、支持表面３６５の下方に配置された電極３６３を備える。電極３６３は、基板３０４と大きさおよび形が実質的に類似している。一実施形態では、基板３０４は、整合回路３６４を介して接地し得る。
【００３５】
一実施形態では、基板支持体３０６は、所望の温度に基板支持体３０６を冷却および加熱するように構成された温度制御装置３６１により温度制御し得る。温度制御装置３６１は、埋込抵抗加熱素子３６０または、熱交換器に結合された流体冷却チャネルなど従来の手段を使用し得る。
【００３６】
蓋アセンブリ３２９は、チャンバ側壁３２８上に封止しながら配置された蓋本体３４１を一般に備える。蓋アセンブリ３２９は、互いに封止しながら結合されて、ガス分配プレート３４４に結合されたフェースプレート３４３をさらに備える。フェースプレート３４３は、蓋本体３４１の開口３４１ａ内に配置される。一実施形態では、フェースプレート３４３を蓋本体３４１およびチャンバ側壁３２８から電子的に絶縁するために、フェースプレート３４３と蓋本体３４１との間に絶縁体３４２を配置し得る。
【００３７】
一実施形態では、フェースプレート３４３は、前プレート３５１、側壁３５２、およびフランジ３５３を備える。フランジ３５３は、フェースプレート３４３が開口３４１ａ内に位置することを可能にする。蓋アセンブリ３２９が閉じられているとき、前プレート３５１は、基板支持体３０６の支持表面３６５に実質的に平行に位置決めされる。
【００３８】
フェースプレート３４３は、一般に導電性材料から形成され、前プレート３５１は、電極３６３に対向する電極であるように構成される。一実施形態では、フェースプレート３４３は、整合回路３５７を介してＲＦ電源３５８に接続され得る。ＲＦ電力がフェースプレート３４３に印加されたとき、処理体積３１８内でフェースプレート３４３と基板支持体３０６との間にプラズマが発生し得る。
【００３９】
一実施形態では、基板３０４とフェースプレート３４３の間の間隔３１２が基板３０４全体にわたって変動するように、フェースプレート３４３は、非平面状の頂部表面３５６を有し得る。間隔３１２は、処理体積３１８内のプラズマ強度を調節するように、その変動を構成する。
【００４０】
一実施形態では、頂部表面３５６は、凹状部分近くの局所プラズマ強度を低減させるように構成された１つまたは複数の凹状部分を備え得る。別の一実施形態では、頂部表面３５６は、凸状部分近くの局所プラズマ強度を増大させるように構成された１つまたは複数の凸状部分を備え得る。別の一実施形態では、頂部表面３５６は、処理体積３１８にわたって所望のプラズマ強度プロファイルを得るために、凹状部分および凸状部分を備え得る。
【００４１】
一実施形態では、頂部表面３５６は、図２の導電性フェースプレート２１２の頂部表面２０８に類似し得る。一実施形態では、頂部表面３５６は、凹状領域、凸状領域、平面部分領域または、滑らかにつながり合ったそれらの組合せの部分を備え得る。
【００４２】
図４は、フェースプレート３４３の概略部分側断面図である。一実施形態では、図４に示すように、頂部表面３５６は、基板３０４の中央部分に対応する内側平面部分３７２、内側平面部分３７２から外側に形成された凹所３７３、および凹所３７３から外側に形成された外側平面部分３７１を備える。一実施形態では、凹所３７３は、エッジ効果を低減させるために、基板３０４の縁部領域に対応する領域に形成し得る。内側平面部分３７２、凹所３７３、および外側平面部分３７１は、火花の発生を避けるために、丸い隅部を経て接続され得る。
【００４３】
一実施形態では、凹所３７３は、外側斜面３７４および内側斜面３７５によって形成し得る。外側斜面３７４は、外側平面部分３７１から始まり、内側に延在する。内側斜面３７５は、内側平面部分３７２から始まり、外側に延在する。内側斜面３７５および外側斜面３７４は、滑らかにつながり合う。
【００４４】
一実施形態では、プラズマ反応装置３００は、約１５０ｍｍの半径を有する円形基板を処理するように構成し得る。凹所３７３は、約０．５ｍｍから約２ｍｍの深さＤ１を有し得る。凹所３７３は、約１３０ｍｍから約１４０ｍｍの半径Ｒ２を有する円であり得る。内側斜面３７５は、凹所３７３と同心の円から始まり、約８０ｍｍから約１００ｍｍの半径Ｒ３を有し得る。外側斜面３７４は、凹所３７３と同心の円から始まり、約１４０ｍｍから約１４５ｍｍの間の半径Ｒ３を有し得る。
【００４５】
一実施形態では、ガス分配プレート３４４は、フェースプレート３４３の背側に結合されている。ガス分配プレート３４４、側壁３５２、およびフェースプレート３４３の前プレート３５１は、ガス分配体積３５０を画定する。ガス分配プレート３４４は、フェースプレート３４３のフランジ３５３と封止しながら結合し得る。一実施形態では、ガス分配プレート３４４は、導電性材料から形成し得る。ＲＦ電源３５８は、ガス分配プレート３４４に直接的に接続され得、ＲＦ電源３５８からのＲＦ電力は、ガス分配プレート３４４を介してフェースプレート３４３に印加し得る。
【００４６】
一実施形態では、ガス分配プレート３４４およびフェースプレート３４３は、ガスパネル３５９から処理体積３１８へ処理ガスを均一に分配するように配置される。一実施形態では、ガス分配プレート３４４は、ガスボックス３４５および障害物プレート３４６を備える。ガスボックス３４５は、フェースプレート３４３のフランジ３５３に取り付けられる。吸気ポート３４７が、ガスボックス３４５を貫いて形成される。吸気ポート３４７は、ガスパネル３５９から１つまたは複数の処理ガスを受けるように構成される。
【００４７】
障害物プレート３４６は、ガスボックス３４５に取り付けられ、フェースプレート３４３に面する。障害物プレート３４６により、吸気ポート３４７が全体的に覆われ、吸気ポート３４７からの処理ガスがガス分配体積３５０の全体積にわたって分配され得るようになる。一実施形態では、障害物プレート３４６は、障害物プレート３４６とガスボックス３４５との間に狭い内部体積３４８を取り囲み得る。吸気ポート３４７は、狭い内部体積３４８へと開いている。狭い内部体積３４８により、処理ガスは、処理体積３１８へと下降する前に、強制的に「拡散」させられる。障害物プレート３４６は、狭い内部体積３４８とガス分配体積３５０との間に、それらを通って流体的な連通を与えるように形成された複数の貫通孔３４９を有する。
【００４８】
フェースプレート３４３は、ガス分配体積３５０と処理体積３１８との間に、それらを通って流体的な連通を与えるように形成された複数のガス分配孔３５４も有する。複数のガス分配孔３５４の形および／または分布は、処理ガスの濃度を調節するように配置し得る。
【００４９】
処理ガスに対し排出路を与えるように構成されたチャンバライナ３３０は、チャンバ側壁３２８の内側で処理体積３１８の周りに配置し得る。チャンバライナ３３０は、その内部に形成されたチャネル３３１を有する。チャネル３３１は、真空装置に一般に接続される。チャンバライナ３３０のチャネル３３１を通して、処理体積３１８と真空装置３６６との間に流体的な連通を与えるように複数の貫通孔３３２が、チャンバライナ３３０を貫通して形成される。矢印３１３が、処理中の処理ガスのおおよその経路を概略的に示す。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態による処理結果を示す概略図表である。図５のＸ軸は、基板の中心からの距離をミリメートル単位で指し、Ｙ軸は、基板上に堆積された膜の正規化された厚さを指す。曲線５０１は、平面状のフェースプレートを有する従来のＰＥＣＶＤチャンバを使用して堆積されたＡＰＦ膜の厚さプロファイルを概略的に示す。曲線５０１に示すように、エッジ効果により小丘５０３が発生していた。曲線５０２は、曲線５０１の膜と同じレシピであるが、本発明の一実施形態により、縁部領域近くに凹所を有するＰＥＣＶＤチャンバを使用して堆積されたＡＰＦ膜の厚さプロファイルを概略的に示す。曲線５０２は、縁部領域近くで小丘をまったく有せず、基板全体にわたる均一性が向上したことを示す。
【００５１】
堆積プロセスの改善が本願に記載されているが、本発明の実施形態は、任意の適切なプロセスに適用できる。例えば、本発明の実施形態は、エッチングプロセスのためプラズマ強度を調節するのに、または、均一なプロファイル以外の強度プロファイルを得るためにプラズマ強度を調節するのに適用できる。
【００５２】
前述のことは、本発明の実施形態を対象としているが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなしに、本発明の他の実施形態およびさらに別の実施形態を案出することができ、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
2011518959.tif 000003
【図１Ｂ】
2011518959.tif 000004
【図２】
2011518959.tif 000005
【図３】
2011518959.tif 000006
【図４】
2011518959.tif 000007
【図５】
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【国際調査報告】
2011518959.tif 000009
2011518959.tif 000010