(57)【要約】  本発明の実施形態は一般に、半導体処理チャンバ用の接地キット及び該接地キットを有する半導体処理チャンバに関する。より具体的には、本明細書に記載される実施形態は、偏心ＲＦ電力供給によって引き起こされる非対称性を有意に低減するように選択された非対称接地経路を生成する接地キットに関する。【選択図】図１
2014509351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ本体と、
前記チャンバ本体上に配置されたターゲットと、
ＲＦ電力供給非対称性を生じる位置で前記ターゲットに結合されたＲＦ電力フィードと、
前記チャンバ本体に電気的に結合された基板支持体と、
前記ターゲット及び前記基板支持体を囲むシールドと、
前記シールドと前記基板支持体との間に非対称接地経路を与えるように位置決めされた導電体を有し、該導電体の位置が前記電力供給非対称性を補償するように選択される接地キットと、
を備える、処理チャンバ。
【請求項２】
前記ＲＦフィード端子に結合され、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数のＲＦ電力を前記ターゲットに供給するように作動可能なＲＦ電源を更に備える、請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項３】
前記接地キットが、Ｎ＋１個又はそれ以上のコンタクト装着位置を有する接地プレートを含み、前記Ｎは前記接地プレートに結合されるコンタクトの個数である、ことを特徴とする請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項４】
前記接地キットが、
前記基板支持体に結合され且つ複数の装着場所を有する接地プレートと、
前記基板支持体の半径方向外向きの位置で且つ前記接地キットを通じて非対称接地経路を生じる向きで前記接地プレートに結合された複数の高弾性導電コンタクトと、
を含み、前記コンタクト数が装着場所の数よりも少ない、ことを特徴とする請求項１に記載の処理チャンバ。
【請求項５】
前記複数の導電コンタクトがばね形態である、ことを特徴とする請求項４に記載の処理チャンバ。
【請求項６】
前記接地プレートがリングのセグメントである、ことを特徴とする請求項４に記載の処理チャンバ。
【請求項７】
チャンバ本体と、
前記チャンバ本体上に配置されたターゲットと、
前記ターゲットに結合され且つ電源から供給されたＲＦ電力を前記ターゲットに結合するように構成されたＲＦフィード端子と、
前記チャンバ本体に電気的に結合された基板支持体と、
前記ターゲット及び前記基板支持体を囲むシールドと、
前記シールドと前記基板支持体との間に非対称接地経路を与えるように構成された位置変更可能な導電コンタクトの非対称方位角方向分布を有する接地キットと、
を備える処理チャンバ。
【請求項８】
前記接地キットが、前記基板支持体に結合され且つ複数の導電コンタクト装着場所を有する接地プレートを含み、前記各装着場所が、前記導電コンタクトのうちの１つを前記基板支持体の半径方向外向きの位置で受け入れるように構成され、前記コンタクト数が前記装着場所数よりも少ない、ことを特徴とする請求項７に記載のチャンバ。
【請求項９】
前記導電コンタクトがばね形態である、ことを特徴とする請求項７に記載のチャンバ。
【請求項１０】
前記接地プレートがリングのセグメントである、ことを特徴とする請求項８に記載のチャンバ。
【請求項１１】
前記接地プレートがリングである、ことを特徴とする請求項８に記載のチャンバ。
【請求項１２】
前記ＲＦフィード端子に結合され且つ１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数のＲＦ電力を前記ターゲットに供給するように作動可能なＲＦ電源を更に備える、請求項７に記載のチャンバ。
【請求項１３】
前記ＲＦフィード端子が、前記ターゲットの中心線からオフセットされた場所でＲＦ電力を前記ターゲットに供給するように位置決めされる、ことを特徴とする請求項７に記載のチャンバ。
【請求項１４】
前記ターゲットが、Ｓｉ、ＳｉＮ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｈｆ、ＨｆＯ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＡｌＮ、Ｔｉ、ＴｉＡｌ、ＴｉＮ、ＡｌＯ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＣ、Ｗ、ＷＮ、Ｌａ、ＬａＯ、Ｎｉ、及びニッケル合金からなる群から選択される、ことを特徴とする請求項７に記載のチャンバ。
【請求項１５】
基板を処理するための方法であって、
基板支持体と接地シールドとの間に、前記基板が該基板支持体上に配置された後に前記基板支持体の周縁部の周りに非対称方位角方向分布を有する複数の位置変更可能な導電コンタクトを通じて非対称プラズマ分布を実質的に補償する非対称接地経路を確立する段階と、
３．５６ＭＨｚよりも高い周波数の電力をターゲットに供給して前記ターゲットから材料をスパッタリングする段階と、
前記スパッタリングされた材料を前記基板上に堆積させる段階と、
を含む方法。
【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、半導体処理チャンバ用の接地キット、及び接地キットを有する半導体処理チャンバに関する。より具体的には、本発明の実施形態は、非対称ＲＦ電力供給を有する物理蒸着チャンバにおいて均一なプラズマを生成することを可能にする接地キットに関する。
【背景技術】
【０００２】
物理蒸着（ＰＶＤ）又はスパッタリングは、電子デバイスの製作において最も一般的に用いられるプロセスのうちの１つである。ＰＶＤは、真空チャンバ内で実施されるプラズマプロセスであり、該真空チャンバでは、負のバイアスが印加されたターゲットが、比較的重い原子（例えばアルゴン（Ａｒ））を有する不活性ガス又はかかる不活性ガスを含むガス混合物のプラズマに暴露される。不活性ガスのイオンによるターゲットの照射は、ターゲット材料の原子の放出を生じる。放出された原子は、チャンバ内に配置された基板支持基台上に載置される基板上に堆積膜として蓄積する。通常、支持基台は、処理中に処理チャンバ内で基板を支持して保持するために静電チャック（ＥＳＣ）を含む。
【０００３】
プラズマを発生させるのに用いられるＲＦ電力がＲＦ電源に戻る帰還経路を生成するために、接地キットをチャンバ内に配置することができる。処理チャンバの複雑さ及びサイズ制約に起因して、必ずしもチャンバ構成要素の全てを基板支持基台と同軸に整列できるわけではない。構成要素のこのオフセットは、チャンバ内で発生するプラズマにおいて均一性の問題を引き起こす恐れがある。例えば、本発明者らは、オフセットされたＲＦ電力供給箇所を有するチャンバ内で従来の接地キットを用いることによって、ＲＦ電力が、特に１３．５６ＭＨｚよりも高いＲＦ電力周波数において非対称に分布される恐れがあることを明らかにした。従って、発生するプラズマは、処理中の基板全体にわたって非対称に分布され、これによって基板が不均等に処理される恐れがある。
【０００４】
従来の接地キット設計は、１３．５６ＭＨｚのＲＦ電力においては堅固な処理を行ってきたが、これよりも高い周波数で従来のキットを用いて実施されるプロセスは、望ましい限界を超えた非対称性を示す。従って、当該技術分野において改善された接地キットに対する要求がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，９５３，８２７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は一般に、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバで用いるための接地キット及び該接地キットを有するＰＶＤチャンバを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態では、基板処理チャンバにおいて用いるための接地キットが提供される。基板処理チャンバは、その上に配置されたターゲットと、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数のＲＦ電力をＲＦ電力供給非対称性が生じるようにしてターゲットに供給するように作動可能なＲＦ電源とを有する。処理チャンバはまた、そこに電気的に結合された基板支持体と、ターゲット及び基板支持体を囲むシールドとを含む。シールドは、基板支持体が上昇位置にある時に基板支持体に選択的に電気的に結合される。接地キットは、シールドを基板支持体に電気的に結合し、シールドと基板支持体との間に非対称接地経路を与えることによって、力供給非対称性を補償するように選択的に位置決めされた導電体を有する。
【０００８】
本発明の上記の特徴が詳細に理解され得るように、上で概略的に要約した本発明のより詳細な説明は実施形態を参照することによって行うことができ、その一部が添付図面に例示されている。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を例示しているに過ぎず、従って、本発明の範囲を限定するものとみなすべきではなく、他の同等で有効な実施形態を容認できる点に留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】接地キットの一実施形態を有する半導体処理システムの簡易断面図である。
【図２】基板の処理中の図１の半導体処理システムの簡易断面図である。
【図３】異なるＲＦ回路条件下での例示的なプラズマ分布の図である。
【図４】異なるＲＦ回路条件下での例示的なプラズマ分布の図である。
【図５】異なるＲＦ回路条件下での例示的なプラズマ分布の図である。
【図６Ａ】接地キットの一実施形態の上面図である。
【図６Ｂ】接地キットの一実施形態の上面図である。
【図７】接地経路コンタクトの一実施形態の断面図である。
【図８】接触リング組立体の一実施形態の部分断面図である。
【００１０】
理解を容易にするため、可能であれば各図に共通する同じ要素を表すのに同じ参照番号を使用している。１つの実施形態において開示された要素は、具体的に記載することなく他の実施形態において好都合に利用できることは企図される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態は、一般に、物理堆積（ＰＶＤ）チャンバにおいて用いるための処理キットを実現する。一実施形態では、この処理キットは、処理キャビティ内の電場に対する影響が少なく、これによってより優れた処理の均一性及び再現性が促進される。
【００１２】
図１は、接地キット１５０の一実施形態を有する例示的な半導体処理チャンバ１００を示している。図示の実施形態では、処理チャンバ１００は、とりわけ、例えば、Ｓｉ、ＳｉＮ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｈｆ、ＨｆＯ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＡｌＮ、Ｔｉ、ＴｉＡｌ、ＴｉＮ、ＡｌＯ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＣ、Ｗ、ＷＮ、Ｌａ、ＬａＯ、Ｎｉ等の金属又はセラミック材料、或いは、ＮｉＰｔ、ＮｉＴｉ、又はＮｉＹｂ等のニッケル合金を堆積させることができる、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバとも呼ばれるスパッタリングチャンバを備える。本発明から恩恵を受けるように適応させることができる処理チャンバの一例は、米国カリフォルニア州サンタクララ所在のＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＡＬＰＳ（登録商標）Ｐｌｕｓ及びＳＩＰ  ＥＮＣＯＲＥ（登録商標）処理チャンバである。他の製造者からのものを含む他の処理チャンバを本発明から恩恵を受けるように適応させることができることは企図される。
【００１３】
処理チャンバ１００は、上側アダプタ１０２及び側壁アダプタ１０４を有するチャンバ本体１０１と、チャンバ底部１０６と、内部容積１１０又はプラズマゾーンを囲むリッド組立体１０８とを含む。チャンバ本体１０１は通常、ステンレス鋼板を機械加工して溶接することによって、或いは、単一のアルミニウム塊を機械加工することによって製作される。一実施形態では、側壁アダプタ１０４はアルミニウムを含み、チャンバ底部１０６はステンレス鋼を含む。一般にチャンバ底部１０６は、基板１０５の処理チャンバ１００への進入及びそこからの退出を可能にするスリット弁（図示していない）を含む。
【００１４】
リッド組立体１０８は一般に、ターゲットバッキングプレート１３０と、ターゲット１３２と、マグネトロン１３４とを含む。ターゲットバッキングプレート１３０は、閉鎖位置にあるときに上側アダプタ１０２によって支持される。ターゲットバッキングプレート１３０と上側アダプタ１０２との間にセラミックリングシール１３６が配置され、これらの間の真空漏れを防ぐようにする。
【００１５】
ターゲット１３２は、ターゲットバッキングプレート１３０に結合され、処理チャンバ１００の内部容積１１０に暴露される。ターゲット１３２は、ＰＶＤプロセスの間に基板１０５上に堆積される材料を提供する。ターゲット１３２は、Ｓｉ、ＳｉＮ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｙ、Ｈｆ、ＨｆＯ、Ｒｕ、Ｃｏ、ＡｌＮ、Ｔｉ、ＴｉＡｌ、ＴｉＮ、ＡｌＯ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴａＣ、Ｗ、ＷＮ、Ｌａ、ＬａＯ、Ｎｉ、又はＮｉＰｔ、ＮｉＴｉ、もしくはＮｉＹｂ等のニッケル合金、或いは他の適切な材料を含むことができる。ターゲット１３２とターゲットバッキングプレート１３０、及びチャンバ本体１０１の間には絶縁体リング１９８が配置され、ターゲットバッキングプレート１３０及びチャンバ本体１０１の上側アダプタ１０２からターゲット１３２を電気的に絶縁するようにする。
【００１６】
ＲＦ電源１４０及びＤＣ電源１４７がターゲット１３２に結合され、ターゲット１３２にＲＦ及び／又はＤＣバイアスを供給してプラズマプロセスを生じさせる。ＲＦ電源１４０は、ＲＦフィード端子１４３によってターゲット１３２に結合される。ＲＦフィード端子１４３は、ターゲット１３２の中心線１４１からオフセットされる。ターゲット１３２の中心線１４１は、チャンバ１００の中心線でもある。ターゲット１３２は、接地、例えばチャンバ本体１０１に対してバイアスを印加することができる。ＲＦ電源１４０及びＤＣ電源１４７は、チャンバ１００に隣接して位置決めすることができ、中心に設置する必要がある他のチャンバ構成要素を考慮して、中心を外れた位置にてターゲット１３２に接続することができる。一実施形態では、ＲＦ電源１４０は、１３．５６ＭＨｚよりも高い周波数、例えば約２７．１２ＭＨｚ又はそれ以上で電力をターゲットに供給する。
【００１７】
内部容積１１０には、ガス供給源１４２から導管１４４を介してアルゴン等のガスが供給される。ガス供給源１４２は、ターゲット１３２にエネルギー的に衝突し、該ターゲット１３２から材料をスパッタリングすることができるアルゴン又はキセノン等の非反応性ガスを含むことができる。ガス供給源１４２はまた、スパッタリング材料と反応して基板上に層を形成することができる酸素含有ガス、窒素含有ガス、メタン含有ガスのうちの１つ又はそれ以上等の反応性ガスを含むこともできる。
【００１８】
使用済み処理ガス及び副生成物は、チャンバ１００から排気ポート１４６を通じて排気され、該排気ポート１４６は、使用済み処理ガスを受け取って、これをチャンバ１００内のガスの圧力を制御するスロットル弁を有する排気導管１４８に導く。排気導管１４８は、１つ又はそれ以上の排気ポンプ１４９に接続される。通常、チャンバ１００内のスパッタリングガスの圧力は、真空環境、例えば０．６ｍＴｏｒｒから４００ｍＴｏｒｒのガス圧等の準大気レベルに設定される。
【００１９】
図２から分かるように、基板１０５とターゲット１３２との間のガスからプラズマが形成される。プラズマ内のイオンはターゲット１３２に向かって加速され、これにより材料がターゲット１３２から取り除かれるようになる。除去されたターゲット材料は、基板１０５上に堆積される。基板１０５の処理中にプラズマ内の変動を補償するマッチング回路１４５を組み込むことができる。
【００２０】
マグネトロン１３４は、処理チャンバ１００の外部でターゲットバッキングプレート１３０に結合される。利用できる１つのマグネトロンが、１９９９年９月２１日にＯｒ他に付与された米国特許第５，９５３，８２７号に記載されている。
【００２１】
基台組立体１２０は、チャンバ底部１０６によって支持され、該チャンバ底部１０６に電気的に結合される。基台組立体１２０は、処理中に基板１０５及び堆積リング１８０を支持する。基台組立体１２０は、図１に例示した降下位置と、図２に例示した処理のための上昇位置との間で基台組立体１２０を移動させるように構成された昇降機構１２２によってチャンバ１００のチャンバ底部１０６に結合される。これに加えて、降下位置では、基台組立体１２０を通って昇降ピン（図示していない）が移動され、基板を基台組立体１２０から離隔して一枚刃ロボット（図示していない）等の処理チャンバ１００の外部に配置されたウェハ搬送機構を用いた基板の交換を容易にする。通常、基台組立体１２０とチャンバ底部１０６との間にベローズ１２４が配置され、チャンバ本体１０１の内部容積１１０を基台組立体１２０の内部及びチャンバの外部から隔離するようにする。ベローズは、基台組立体１２０とチャンバ本体１０１との間を電気的に接続するように導電性である。
【００２２】
基台組立体１２０は一般に、ベースプレート１２８に気密結合された基板支持体１２６を含み、該ベースプレート１２８は、接地プレート１２５に結合される。基板支持体１２６は、アルミニウム又はセラミックから構成することができる。基板支持体１２６は、静電チャック、セラミック体、ヒータ、又はこれらの組み合わせとすることができる。一実施形態では、基板支持体１２６は、内部に電極１３８が埋め込まれた誘電体を含む静電チャックである。接地プレート１２５は通常、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属材料から製作される。ベースプレート１２８は、複数のコネクタ１３７によって接地プレートに結合することができる。コネクタ１３７は、ボルト、ねじ、リベット、溶接、又は他の適切なコネクタのうちの１つとすることができる。ベースプレート１２８は、基板支持体１２６及びベースプレート１２８の交換及び保守を容易にするために、接地プレート１２５から着脱可能とすることができる。基板支持体１２６は、処理中に基板１０５を受けて支持する基板受け表面１２７を有し、表面１２７は、ターゲット１３２のスパッタリング表面１３３に対して実質的に平行な平面を有する。
【００２３】
図２で分かるように、接地シールド１６０、カバーリング１７０、及び堆積リング１８０を用いて、内部容積１１０において形成されるプラズマ２０１を基板１０５の上方の領域に閉じ込めるようにする。カバーリング１７０は、接地シールド１６０と交互配置され、堆積リング１８０と協働してプラズマが内部容積１１０から離れるのを防止する経路を生成する。
【００２４】
接地シールド１６０は、チャンバ本体１０１によって支持され、基板支持体１２６に面するスパッタリングターゲット１３２のスパッタリング表面１３３を囲む。シールド１６０はまた、基板支持体１２６を囲む。シールド１６０は、チャンバ１００の側壁アダプタ１０４を覆って遮蔽し、スパッタリングターゲット１３２のスパッタリング表面１３３から生じるスパッタリング堆積物のシールド１６０の背後の構成要素及び表面上への堆積を低減する。例えば、シールド１６０は、基板支持体１２６の表面、基板１０５の張り出し縁部、側壁アダプタ１０４、及びチャンバ１００のチャンバ底部１０６を保護することができる。
【００２５】
接地キット１５０は、処理チャンバ１００に供給されるＲＦ電力及び／又はＤＣ電力に接地経路を提供するために用いられる。接地キット１５０は、少なくとも接地プレート１５２と、１つ又はそれ以上の接地経路コンタクト１５４とを含む。接地プレート１５２は、例えばステンレス鋼等の高導電性材料で作ることができる。接地プレート１５２は、装着リング１５８によって基台組立体１２０の接地プレート１２５に結合することができる。装着リング１５８は、コネクタ１５６が貫通させて基台組立体１２０の接地プレート１５２に結合可能にする複数の装着孔１５９を有することができる。コネクタ１５６は、ボルト、ねじ、リベット、溶接、又は他の適切なコネクタのうちの１つとすることができる。装着リング１５８は、ステンレス鋼等の高導電性材料で作ることができ、一実施形態では、接地プレート１５２と共に単体として形成することができる。
【００２６】
接地経路コンタクト１５４は、接地シールド１６０の下側部分と接触するように適合され、これによってシールド１６０を基台組立体１２０に結合する接地経路が形成される。接地経路コンタクト１５４は、例えばベリリウム銅又はステンレス鋼等の高弾性の導電性材料で作ることができる。接地経路コンタクト１５４は、ばねの形態を有することができ、接地シールド１６０と基台組立体１２０との間の良好な電気的接触を確保するために、接地シールド１６０と接触状態で載置された時に圧縮するように適合させることができる。
【００２７】
チャンバ１００において実施されるプロセスは、チャンバ１００の構成要素を作動させて、チャンバ１００内での基板の処理を容易にする命令セットを有するプログラムコードを含むコントローラ１９０によって制御される。例えば、コントローラ１９０は、基台組立体１２０を作動させる基板位置決め命令セットと、ガス流制御弁を作動させてチャンバ１００へのスパッタリングガスの流れを設定するガス流制御命令セットと、スロットル弁を作動させてチャンバ１００内の圧力を維持するガス圧制御命令セットと、基台組立体１２０又は側壁アダプタ１０４内の温度制御システム（図示していない）を制御して、基板又は側壁アダプタ１０４それぞれの温度を設定する温度制御命令セットと、チャンバ１００内のプロセスを監視するプロセス監視命令セットと、を含むプログラムコードを含むことができる。
【００２８】
ここで図２を参照すると、作動時には、１３．５６ＭＨｚよりも高い、例えば約２７．１２ＭＨｚ又はそれ以上の周波数のＲＦ電力が、ＲＦ電源１４０からマッチング回路１４５を通ってスパッタリングターゲット１３２に供給される。ＲＦ電力が内部容積１１０内のガスに結合されて、内部容積１１０内でプラズマ２０１が形成される。ＲＦ電流は、プラズマ２０１から接地シールド１６０に結合され、第１の接地経路ＧＰ1及び第２の接地経路ＧＰ2に沿って流れてマッチング回路１４５に戻る。接地キット１５０は、第１の接地経路ＧＰ1の一部である。第１の接地経路ＧＰ1及び第２の接地経路ＧＰ2は、内部容積１１０内のスパッタリングターゲット１３２と基板１０５の間の実質的に中心位置にプラズマ２０１を維持するよう連携して機能する。
【００２９】
次に図３〜図５を参照すると、図３は、偏心ＲＦ電力供給及び対称的な接地戻り経路を用いて形成された、基板１０５の上方を示したプラズマ３０２の例示的な分布である。偏心ＲＦ電力供給は、１３．５６ＭＨｚを上回る、例えば約２７．１２ＭＨｚ又はそれ以上のＲＦ周波数の電力をチャンバ１００の内部容積１１０に非対称に提供し、これによって基板１０５の上方にプラズマ３０２の非対称分布を生じさせることができる。本発明者らは、非対称接地経路を用いることで、プラズマ３０２のオフセット分布を補償できることを明らかにした。
【００３０】
図４は、中心ＲＦ電力供給と、チャンバ本体１０１及び接地シールド１６０の中心線に対して非対称なコンタクト１５４の方位角分布によって生成された非対称接地経路とを用いて形成されたプラズマ４０２の例示的な分布である。ＲＦ電力は、基板１０５の中心上で対称的に供給されているが、非対称接地経路により、プラズマは、当該領域内のより多くのコンタクト１５４から生じるより大きな接触面積（すなわち、より大きな通電容量）を有する接地経路部分の近くにより大きい分布を有して、基板１０５の周りに非対称に分布するようになる。より大きな通電容量を有する接地経路部分は、偏心ＲＦ電力供給によって引き起こされる非対称性が接地経路によって引き起こされる非対称性によって実質的に相殺されるように、コンタクト１５４を位置変更することによって調整できる。例えば、非対称接地経路によって発生する図４に示したプラズマ４０２の分布は、図３に示したプラズマ３０２の分布の鏡像であるように調整される。
【００３１】
偏心ＲＦ電力供給と、調整された非対称接地経路とを組み合わせることによって、プラズマは、図５に示すように、基板１０５全体にわたって均等に分布された状態になる。例えば、このプラズマ分布は、ターゲット１３２への約２７．１２ＭＨｚの電力供給周波数でのオフセット電力供給に対して調整された非対称接地キットを用いて５パーセント以内で方位角方向に対称にすることができる。
【００３２】
最大の通電容量を有する接地経路部分は、ＲＦ電力供給箇所から基板中心に対して反対側に定位される。接地経路は、コンタクト１５４の位置を用いて特定のＲＦ電力供給非対称性を正確に補償するように特定の接触面積量を調節することによって、すなわち、基板１０５又はシールド１６０の一方の領域内又は一方の側に他方に対してより多くのコンタクト５４を有することによって調整することができる。他方の領域に対して一方の領域内で必要とされる接触面積（すなわちコンタクト１５４）の量を決定する段階は、幾つかの方法の中でもとりわけ、コンピュータモデル化、経験的データ、及び試行錯誤法によって行うことができる。
【００３３】
図６Ａは、偏心ＲＦ電力供給を補償するように調整された非対称接地経路を提供するのに用いることができる接地キット１５０の一実施形態の上面図である。接地キット１５０は、接地プレート１５２の外周に沿って非対称に分布された複数の接地経路コンタクト１５４を有する。上記で考察したように、接地経路コンタクト１５４は、コンタクト１５４が接地シールド１６０と接することを可能にするのに十分なクリアランスを与えるように、基台組立体１２０の最外側直径の半径方向外向きに設置される。図６Ａに示した接地プレート１５２は、処理チャンバ１００の他の構成要素に対して空間を与えるように、基台組立体１２０を部分的にのみ囲むように構成される。しかしながら、接地プレート１５２は、図６Ｂに示すように、望ましい場合には、基台組立体１２０を完全に囲むように構成されてもよい。
【００３４】
接地プレート１５２はまた、接地プレート１５２への接地経路コンタクト１５４の固定を容易にするために、接地プレート１５２を貫通して形成された複数の孔１５３を有する。孔１５３は、接地経路コンタクト１５４を基台組立体１２０の周囲に選択的に位置決めしてオフセットＲＦ電力供給又は他の条件によって生じる方位角方向の非対称性を相殺可能にする装着位置を定めるように、接地プレート１５２の周囲に分布させることができる。単一のコンタクト１５４を接地プレート１５２に結合するためのコンタクト装着位置を定めるのに利用される孔１５３の個数に応じて、接地プレート１５２は、Ｎ個のコンタクト１５４に対して少なくともＮ＋１個のコンタクト装着位置を有する。一実施形態では、孔１５３は、接地経路コンタクト１５４が、基台組立体１２０から離れて接地シールド１６０と接するのに十分なクリアランスを与えるように、基台組立体１２０の最外側直径の半径方向外向きに設置される。より多くの孔１５３によって接地経路コンタクト１５４を接地プレート１５２上で位置変更可能にすることができ、これによって基台組立体１２０とシールド１６０との間の接地経路の方位角方向の対称性をチャンバ構成要素及び／又は処理条件の追加／交換に起因するプラズマ対称性の変化に対応するように変更することが可能になる。
【００３５】
図７は、接地プレート１５２に結合された接地経路コンタクト１５４の一実施形態の断面図である。接地経路コンタクト１５４は、１つ又はそれ以上のファスナー７０２、例えば２つのファスナー７０２によって接地プレート１５２に結合される。ファスナー７０２は、ボルト、ねじ、リベット、溶接、又は他の適切なコネクタのうちの１つとすることができる。一実施形態では、ファスナー７０２はボルトであり、第１の固定プレート７０４を貫通して、第２の固定プレート７０６とねじ係合する。固定プレート７０４、７０６は、ファスナー７０２が締結された時に接地経路コンタクト１５４と接地プレート１５２とを共にクランプするように位置決めされる。接触点７０８は、接地シールド１６０に接触するように適合させることができる。接地経路コンタクト１５４は、基台組立体１２０が、基板１０５を処理するための上側位置に上昇された時に圧縮するように適合される。圧縮した接地経路コンタクト１５４は、接地経路コンタクト１５４と接地シールド１６０との間の良好な電気的接触を確保するばね力を発生させる。接地経路コンタクト１５４と接地シールド１６０との間の接触量を調整するために、接地経路コンタクト１５４の高さ及び／又は幅を調節することができる。接地経路コンタクトと接地シールド１６０との間の接触量を更に調整するために、接地経路コンタクト１５４を延長又は短縮することもできる。
【００３６】
図８は、接触リング組立体８５０の一実施形態の部分断面図を示している。接触リング組立体８５０は、処理チャンバ８００内に配置された基板支持組立体８２０に結合される。基板支持組立体８２０は、ベローズ８２４によってチャンバ８００にシールされる。接触リング組立体８５０は一般に、装着孔８５９を貫通して配置され且つ基板支持組立体８２０のねじ付き孔８２７とねじ係合される複数のファスナー８５６によって基板支持組立体８２０に装着されたリング８５２からなる。リング８５２は、取り付けフランジ８５８、内側接続壁８５１、上側接地平面部材８５３、外側接続壁８５５、及び下側接地平面部材８５７を備える。上側接地平面部材８５３及び内側接続壁８５１は、基板支持組立体８２０と密接に近接させて、これらの間のアーク放電を最小限に抑えることができる。下側接地平面部材８５７の上には、接地シールド８６０に接触して、これによってチャンバ８００に供給されたエネルギーをエネルギー源に戻すための接地経路を生成するように適合された幾つかのばねコンタクト８５４が支持される。ばねコンタクト８５４は、上記に説明したように側接地平面部材８５７上に位置決めされ、非対称ＲＦ電力印加を補償することができる非対称接地経路を生成することができる。ばねコンタクト８５４は、例えば、ベリリウム銅又はステンレス鋼等の高弾性の導電性材料で作ることができる。ばねコンタクト８５４は、ばね形態を有することができ、接地シールド８６０の底壁８１０と接触状態で置かれた時に、接地シールド８６０と基板支持組立体８２０との間の良好な電気的接触を確保にするために圧縮するように適合させることができる。
【００３７】
接地シールドは、装着フランジ８３８によってチャンバ８００の上側アダプタ８０２上に支持することができる。接地シールド８６０は一般に、装着フランジ８３８、外側垂直壁８３９、段部８４０、中間垂直壁８４１、底壁８１０、及び内側垂直壁８４２からなる。中間垂直壁８４１は、貫通して形成された複数のアパーチャ８４３を有することができる。アパーチャ８４３は、高温のガス流を受け入れ、プラズマがそこを通って流れることを許容しない。
【００３８】
以上、偏心ＲＦ電源によって引き起こされるプラズマにおける非対称性を排除する接地キットが提供された。
【００３９】
上記は、本発明の実施形態に関するものであるが、本発明の他の実施形態及び更なる実施形態が、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく考案することができ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【符号の説明】
【００４０】
１００  半導体処理チャンバ
１０１  チャンバ本体
１０５  基板
１１０  内部容積
１２０  基台組立体
１３２  ターゲット
１４０  ＲＦ電源
１４３  ＲＦフィード端子
１５０  接地キット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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