(57)【要約】  ラジカルの流れを生成するための装置および方法が提供される。イオンブロッカが、遠隔プラズマ源のフェースプレートから離れた場所に配置される。イオンブロッカには、プラズマが流れるようにするための開口部がある。シャワーヘッドを通過するプラズマガスイオンが実質的に存在しないように、イオンブロッカは、イオンブロッカの反対側に配置されたシャワーヘッドに対して極性を与えられている。【選択図】図２
2021530876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェースプレートを有する遠隔プラズマ源、
前記フェースプレートに面する背面および前面であって、厚さを規定する背面および前面を有するイオンブロッカであって、前記イオンブロッカの前記背面が、前記フェースプレートからある距離を空けて配置されて、間隙を形成し、前記イオンブロッカが、前記厚さを通って延びる複数の開口部を備える、イオンブロッカ、
背面および前面を有するシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドの前記背面が、前記イオンブロッカの前記前面に面し、前記イオンブロッカの前記前面から離れて配置されており、前記シャワーヘッドが、前記遠隔プラズマ源からのラジカルが前記シャワーヘッドを通って流れることを可能にする複数の開孔を備える、シャワーヘッド、ならびに
前記イオンブロッカおよび前記シャワーヘッドに接続され、前記シャワーヘッドに対して前記イオンブロッカに極性を与える電圧レギュレータ、
を備えるガス分配装置。
【請求項２】
前記シャワーヘッドを通過するプラズマガスイオンが実質的に存在しないように、前記イオンブロッカが、前記シャワーヘッドに対して極性を与えられている、請求項１に記載のガス分配装置。
【請求項３】
前記シャワーヘッドが、第１のガスチャネルおよび第２のガスチャネルを有するデュアルチャネルシャワーヘッドである、請求項１に記載のガス分配装置。
【請求項４】
前記デュアルチャネルシャワーヘッドの前記第１のガスチャネルが、前記イオンブロッカと前記フェースプレートとの間の前記間隙と流体連結しており、前記シャワーヘッドの前記複数の開孔が、前記シャワーヘッドの前記前面から前記背面へ延びる第１の複数の開孔を含む、請求項３に記載のガス分配装置。
【請求項５】
前記デュアルチャネルシャワーヘッドの前記第２のガスチャネルが、前記シャワーヘッドの前記前面の第２の複数の開孔と流体連結しており、前記第２の複数の開孔のいずれも、前記第２のガスチャネルを前記シャワーヘッドの前記背面と直接接続していない、請求項４に記載のガス分配装置。
【請求項６】
前記イオンブロッカの前記開口部の少なくともいくつかが、前記シャワーヘッドの前記第１の複数の開孔の少なくともいくつかと整列している、請求項４に記載のガス分配装置。
【請求項７】
前記イオンブロッカの前記開口部のそれぞれが、前記シャワーヘッドの前記第１の複数の開孔の１つと整列している、請求項４に記載のガス分配装置。
【請求項８】
電圧レギュレータが、約±２Ｖから約±１００Ｖの範囲で、前記シャワーヘッドに対する前記イオンブロッカの直流（ＤＣ）極性を提供するように構成されている、請求項１に記載のガス分配装置。
【請求項９】
前記電圧レギュレータが、約±５Ｖから約±５０Ｖの範囲で、前記シャワーヘッドに対する前記イオンブロッカの直流（ＤＣ）極性を提供するように構成されている、請求項１に記載のガス分配装置。
【請求項１０】
前記イオンブロッカの前記開口部が、約１／８インチから約１／２インチの範囲の直径を有する、請求項１に記載のガス分配装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のガス分配装置を備える処理チャンバ。
【請求項１２】
ラジカルを処理チャンバに提供する方法であって、
第１の量のイオンおよびラジカルを含むプラズマを、イオンブロッカによって仕切られたプラズマ空洞内で生成することと、
前記イオンブロッカの開口部を通過するイオンを前記第１の量のイオンから第２の量に減少させ、ラジカルの流れを生成するように、前記イオンブロッカに極性を与えることと、
前記ラジカルの流れに、前記イオンブロッカに隣接し前記イオンブロッカから離れて配置されたシャワーヘッドであって、前記ラジカルが前記シャワーヘッドを通過できるようにするための複数の開孔を備えるシャワーヘッドを通過させることと、
を含み、
前記イオンブロッカが、前記シャワーヘッドに対して極性を与えられている、方法。
【請求項１３】
プラズマガスが、酸素（Ｏ２）およびアルゴン（Ａｒ）のうちの１つ以上を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記シャワーヘッドを通過するプラズマガスイオンが実質的に存在しないように、前記イオンブロッカが、前記シャワーヘッドに対して極性を与えられている、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
命令であって、処理チャンバのコントローラによって実行されると、前記処理チャンバに、
第１の量のイオンおよびラジカルを含むプラズマを、プラズマ空洞内で生成する工程、
シャワーヘッドに対してイオンブロッカに極性を与える工程、ならびに
イオンブロッカによって仕切られたプラズマ空洞内へ、プラズマガスの流れを提供する工程、
を実行させる命令を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は、半導体処理チャンバのためのガス分配プレートに関する。詳細には、本開示の実施形態は、バイアスされたイオンフィルタを備えた遠隔容量結合プラズマ（ＲＣＣＰ）源に関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］現在の遠隔容量結合プラズマ（ＲＣＣＰ）源は、膜に過負荷欠陥を引き起こす可能性がある。これは、ＲＣＣＰ源からのイオンリークが原因であると考えられている。流動性膜のためには、高エネルギーのイオンをブロックし、揮発性の前駆体と反応することができるラジカルを流すことが適切である。反応後、前駆体は、低揮発性の低分子量ポリマーに変換され、流動性膜としてウェハ上に堆積され得る。現在のプロセスでは、前駆体と反応するために、酸素ラジカルを使用する。酸素ラジカルは、寿命が非常に短く、アルミニウム表面上での再結合率が高いので、大きな穴のあるイオンブロッカを使用して、穴内での酸素ラジカルの再結合を防ぐ。ただし、穴が大きいので、多数の酸素イオンとアルゴンイオンが、ラジカルとともに反応チャンバに運ばれる。これらのイオンは、堆積した膜の流動性を低下させ、欠陥を生成する。したがって、当技術分野では、過負荷欠陥を低減し、および／またはイオンリークを低減するためのＲＣＣＰ装置および方法が必要とされている。
【発明の概要】
【０００３】
［０００３］本開示の１つ以上の実施形態は、遠隔プラズマ源、イオンブロッカ、およびシャワーヘッドを備えるガス分配装置に関する。遠隔プラズマ源は、フェースプレートを有し、イオンブロッカは、フェースプレートに面する背面を有する。イオンブロッカの背面と前面が、イオンブロッカの厚さを規定する。イオンブロッカの背面は、フェースプレートからある距離を空けて配置され、間隙を形成する。イオンブロッカは、イオンブロッカの厚さを通って延びる複数の開口部を含む。シャワーヘッドは、背面と前面を有する。シャワーヘッドの背面は、イオンブロッカの前面に面しており、前面から離れて配置されている。シャワーヘッドは、遠隔プラズマ源からのラジカルがシャワーヘッドを通って流れることができるようにするための複数の開孔を備える。電圧レギュレータが、イオンブロッカとシャワーヘッドに接続され、シャワーヘッドに対してイオンブロッカに極性を与える。
【０００４】
［０００４］本開示の追加の実施形態は、ラジカルを処理チャンバに提供する方法に関する。第１の量のイオンおよびラジカルを含むプラズマが、イオンブロッカによって仕切られたプラズマ空洞内で生成される。イオンブロッカに極性を与えて、イオンブロッカの開口部を通過するイオンを第１の量のイオンから第２の量に減少させ、ラジカルの流れを生成する。ラジカルの流れは、イオンブロッカに隣接し、イオンブロッカから離れて配置されたシャワーヘッドを通過し、シャワーヘッドは、ラジカルがシャワーヘッドを通過できるようにするための複数の開孔を備える。イオンブロッカは、シャワーヘッドに対して極性を有する。
【０００５】
［０００５］本開示のさらなる実施形態は、処理チャンバのコントローラによって実行されると、処理チャンバに、第１の量のイオンおよびラジカルを含むプラズマをプラズマ空洞内で生成する工程、シャワーヘッドに対してイオンブロッカに極性を与える工程、ならびにイオンブロッカによって仕切られたプラズマ空洞内へプラズマガスの流れを提供する工程を実行させる命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
【０００６】
［０００６］本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって得られ、そのいくつかは、添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを例示し、したがって、その範囲を限定すると見なされるべきではなく、本開示は、他の同等に有効な実施形態を認めることができることに留意されたい。本明細書に記載の実施形態は、同様の参照番号が同様の要素を示す添付の図面の図において、例として示されており、限定として示されているのではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の１つ以上の実施形態による処理チャンバの断面概略図を示す。
【図２】本開示の１つ以上の実施形態によるガス分配装置の断面概略図を示す。
【図３】本開示の１つ以上の実施形態による、デュアルチャネルシャワーヘッドを有する処理チャンバの部分図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［００１０］本開示の実施形態は、バイアスされたイオンブロッカプレートを含む遠隔容量結合プラズマ（ＲＣＣＰ）源を対象とする。いくつかの実施形態は、ＲＣＣＰが従来のプラズマ源よりも高い電力で動作することを可能にする。いくつかの実施形態は、プラズマ処理方法のためのラジカル（例えば、酸素ラジカル）の増加を提供する。いくつかの実施形態は、流動性膜堆積プロセスにおける欠陥を低減し、流動性を改善するためのＲＣＣＰ装置および方法を有利に提供する。
【０００９】
［００１１］現在の半導体製造プロセスでは、特にフロントエンド（ＦＥＯＬ）プロセスでは、欠陥仕様が非常に厳しくなっている。いくつかの実施形態によれば、バイアスされたイオンブロッカを備えたＲＣＰＰ源が、イオンがＲＣＣＰ源から漏れて膜を損傷するのを防ぐために使用される。本発明者らは、驚くべきことに、膜欠陥は、実質的に、チャンバ内を流れる遠隔アルゴンプラズマおよび前駆体によってのみ形成されることを発見した。本開示の１つ以上の実施形態は、流動性膜における欠陥形成を低減または排除するための装置および方法を有利に提供する。
【００１０】
［００１２］図１を参照すると、本開示の１つ以上の実施形態は、極性を有することができるイオンブロッカ２１０を備えたガス分配装置２００を含む処理チャンバ１００に関する。処理チャンバ１００は、内部容積部１０５を取り囲む上部１０２、底部１０４、および少なくとも１つの側壁１０６を備える。ガス分配装置２００は、前面２２２を備えたシャワーヘッド２２０を含む。
【００１１】
［００１３］基板支持体１１０が、処理チャンバ１００の内部容積部１０５内にある。いくつかの実施形態の基板支持体１１０は、支持シャフト１１４に接続されている。支持シャフト１１４は、基板支持体１１０と一体的に形成することができ、または基板支持体１００とは別個の構成要素であってもよい。いくつかの実施形態の支持シャフト１１４は、基板支持体１１０の中心軸１１２の周りで回転する１１３ように構成される。図示の実施形態は、基板支持体１１０の支持面１１１上に基板１３０を含む。基板１３０は、シャワーヘッド２２０の前面２２２に面する基板表面１３１を有する。支持面１１１とシャワーヘッドの前面２２２との間の空間は、反応空間１３３と呼ばれ得る。
【００１２】
［００１４］いくつかの実施形態では、支持シャフト１１４は、支持面１１１を、シャワーヘッド２２０の前面２２２に近づけるか、または前面２２２から遠ざけるように移動させる１１７ように構成される。支持面１１１を回転させる１１３または移動させる１１７ために、いくつかの実施形態の処理チャンバは、１つ以上の回転または並進運動のために構成された１つ以上のモータ１１９を含む。単一のモータ１１９が、図１に示されているが、当業者は、回転または並進運動を実行するための適切なモータおよび構成要素の適切な配置に精通しているであろう。
【００１３】
［００１５］ガス分配装置２００は、遠隔プラズマ源２０５を備える。一般に、遠隔プラズマ源２０５は、反応空間１３３から離れた位置にある空洞またはチャンバ内にプラズマを生成する。遠隔プラズマ源２０５で生成されたプラズマは、適切な接続部を通って反応空間１３３に輸送される。例えば、遠隔プラズマ源２０５で生成されたプラズマは、シャワーヘッドを通って反応空間１３３に流れ込むことができる。
【００１４】
［００１６］図２は、本開示の１つ以上の実施形態による遠隔プラズマ源２０５の概略図を示している。図３は、本開示の１つ以上の実施形態による、ガス分配アセンブリ２００を含む処理チャンバ１００の部分図を示す。
【００１５】
［００１７］図２および図３の両方を参照すると、遠隔プラズマ源２０５は、フェースプレート２０７およびイオンブロッカ２１０を含む。フェースプレート２０７およびイオンブロッカ２１０は、プラズマ空洞とも呼ばれるプラズマ生成領域２０６を取り囲む。遠隔プラズマ源のフェースプレートは、プラズマ生成領域２０６に面している。
【００１６】
［００１８］イオンブロッカ２１０は、フェースプレート２０７に面し、プラズマ生成領域２０６を仕切る背面２１１と、前面２１２とを有する。背面２１１は、プラズマ生成領域２０６の高さを規定する距離ＤＰの間隔で配置されている。背面２１１および前面２１２は、イオンブロッカ２１０の厚さＴを規定する。イオンブロッカ２１０は、厚さＴを通って延びる複数の開口部２１５を含み、開口部２１５ａが、背面２１１に形成され、開口部２１５ｂが、前面２１２に形成されている。開口部２１５は、ガスがプラズマ生成領域２０６からプラズマ生成領域２０６の外側の領域に流れることを可能にする。
【００１７】
［００１９］ガス分配装置２００は、間隙２２７を形成するように、イオンブロッカ２１０から距離を置いて配置されたシャワーヘッド２２０を含む。シャワーヘッド２２０は、前面２２２および背面２２４を有する。シャワーヘッド２２０の背面２２４は、イオンブロッカ２１０の前面２１２に面している。シャワーヘッド２２０の背面２２４とイオンブロッカ２１０の前面２１２との間の距離が、距離ＤＳを有する間隙２２７を規定する。
【００１８】
［００２０］シャワーヘッド２２０は、プラズマ成分（例えば、ラジカル）がシャワーヘッド２２０を通って流れることを可能にするための、背面２２４から前面２２２に延びる複数の開孔２２５を含む。背面２２４の開孔開口部２２５ａは、シャワーヘッド２２０を通って前面２２２の開孔開口部２２５ｂまで延びて、開孔２２５を形成する。開孔２２５は、間隙２２７と反応空間１３３との間の流体連結を可能にする通路として機能する。
【００１９】
［００２１］図２に示されるシャワーヘッド２２０は、単一チャネルシャワーヘッドと呼ばれ得る。シャワーヘッド２２０を通過するために、ガスは、単一の流路を形成する開孔２２５を通って流れなければならない。当業者は、これが単に１つの可能な構成であり、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではないことを認識するであろう。例えば、図３に示されるシャワーヘッド２２０は、種がシャワーヘッドから反応空間１３３に現れるまで混合しないように種がシャワーヘッドを通過するための２つの別個の流路がある、デュアルチャネルシャワーヘッドである。
【００２０】
［００２２］いくつかの実施形態のガス分配装置２００は、イオンブロッカ２１０およびシャワーヘッド２２０に接続された電圧レギュレータ２３０を含む。電圧レギュレータ２３０は、イオンブロッカ２１０とシャワーヘッド２２０との間に電圧差を作り出すことができる、当業者に知られている任意の適切な構成要素であり得、ポテンシオスタットを含むがこれに限定されない。電圧レギュレータ２３０は、内部導体または外部導体の一方がイオンブロッカ２１０に接続され、内部導体または外部導体の他方がシャワーヘッド２２０に接続されている同軸接続を含むが、これに限定されない、当業者に知られている任意の適切なコネクタによって、イオンブロッカ２１０およびシャワーヘッド２２０に接続される。同軸伝送線の内部導体と外部導体は、適切な絶縁体によって互いから電気的に絶縁されている。
【００２１】
［００２３］ガス分配装置２００は、少なくとも１つのガス入口２４０を含む。単一チャネルシャワーヘッドが使用される図２に示される実施形態では、ガス入口２４０は、プラズマ生成領域２０６と流体連結している。プラズマ生成領域２０６は、プラズマガスと非プラズマガスの両方に使用することができる。例えば、プラズマガス（プラズマになるガス）は、プラズマ生成領域に流れ込み、点火されてプラズマになり、反応空間１３３に流れ込むことができる。プラズマ曝露後、非プラズマガスは、プラズマに点火することなくプラズマ生成領域を通って流れて、非プラズマベースの種が反応空間１３３に入ることを可能にすることができる。いくつかの実施形態では、処理チャンバは、チャンバの本体（例えば、側壁、上部または底部）にガス入口を有し、遠隔プラズマ源にガス入口を有する。
【００２２】
［００２４］いくつかの実施形態では、プラズマ中に存在するイオンが反応空間１３３に到達する量を減少させるためにイオンブロッカ２１０を使用する処理チャンバに、ラジカルが提供される。図２を参照すると、いくつかの実施形態では、プラズマ２５１が、電源２５７を使用してプラズマ空洞（プラズマ生成領域２０６）内で生成される。プラズマ２５１は、第１の量のイオン２５２および第１の量のラジカル２５３を有する。図２に示される実施形態は、プラズマ２５１中の第１の量のイオン２５２として５つのイオンを示し、イオンブロッカ２１０を通過した後の、間隙２２７中の第２の量のイオン２５２として１つのイオンを示す。当業者は、この図が１つ以上の実施形態の動作を説明するために使用され、イオンブロッカによって「フィルタリングされた」イオンの比率を反映していないことを認識するであろう。
【００２３】
［００２５］プラズマ２５１は、容量結合プラズマ、誘導結合プラズマ、およびマイクロ波プラズマを含むがこれらに限定されない、当業者に知られている任意の適切な技術によって生成することができる。いくつかの実施形態では、プラズマ２５１は、ＲＦおよび／またはＤＣ電力を印加してフェースプレート２０７とイオンブロッカ２１０またはシャワーヘッド２２０のうちの１つ以上との間に差を生じさせることによってプラズマ空洞（プラズマ生成領域２０６）内で生成される容量結合プラズマである。
【００２４】
［００２６］遠隔プラズマ源１０５で生成されるプラズマは、イオンではなくラジカルが反応に使用される任意の適切な反応性ガスを含むことができる。いくつかの実施形態では、プラズマガスは、分子状酸素（Ｏ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、分子状水素（Ｈ２）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）またはクリプトン（Ｋｒ）のうちの１つ以上を含む。
【００２５】
［００２７］イオンブロッカ２１０は、プラズマからのイオンが開口部２１５を通過するのを防止する、または通過するイオンの量を最小化するように、極性を有している。イオンブロッカ２１０に極性を与えると、開口部２１５を通過するイオン２５２が、第１の量から、第１の量よりも少ない第２の量に減少する。イオンブロッカ２１０は、いくつかの実施形態によれば、イオン２５２を実質的に含まない、ラジカル２５３の流れを生成する。このように使用される場合、「イオンを実質的に含まない」という用語は、反応空間１３３に入るイオン組成が、反応空間１３３に入るラジカルの量の約１０％、５％、２％、１％、０．５％または０．１％以下であることを意味する。
【００２６】
［００２８］いくつかの実施形態のイオンブロッカ２１０は、プラズマ２５１内のイオン２５２の数を、プラズマ生成領域２０６内の第１の数から、反応空間１３３または間隙２２７内の第２の数に減少させる。いくつかの実施形態では、第２の数は、第１の数の約５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％、２％、１％または０．５％以下である。
【００２７】
［００２９］イオン２５２は帯電しているので、極性を与えられたイオンブロッカ２１０は、開口部２１５を通過するイオン２５２に対する障壁として機能する。他方、ラジカル２５３は帯電しておらず、極性を与えられたイオンブロッカ２１０は、ラジカル２５３がイオンブロッカ２１０を通過できるように、開口部２１５を通るラジカルの運動に（あったとしても）最小限の影響しか及ぼさない。その後、ラジカル２５３は、シャワーヘッド２２０の開口部２２５を通過して、反応空間１３３に入ることができる。
【００２８】
［００３０］イオンブロッカ２１０は、任意の適切な厚さを有する任意の適切な材料で作ることができる。いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０は、アルミニウムまたはステンレス鋼を含む。いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０は、約０．５ｍｍから約５０ｍｍの範囲、または約１ｍｍから約２５ｍｍの範囲、または約２ｍｍから約２０ｍｍの範囲、または約３ｍｍから約１５ｍｍの範囲、または約４ｍｍから約１０ｍｍの範囲の厚さＴを有する。
【００２９】
［００３１］イオンブロッカ２１０の開口部２１５は、均一な幅を有することができ、または様々な幅を有することができる。いくつかの実施形態では、開口部２１５は、イオンブロッカ２１０内の位置に応じて異なる直径を有する。例えば、いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０の開口部２１５は、イオンブロッカ２１０の中心の開口部よりも、イオンブロッカ２１０の外周縁の周りで大きくてもよい。いくつかの実施形態では、任意の所与の開口部２１５の幅（または円形開口部の直径）は、イオンブロッカ２１０の厚さＴを通って変化する。例えば、いくつかの実施形態では、開口部２１５ａの幅（または円形開口部の直径）は、背面２１１で最大であり、イオンブロッカ２１０の前面２１２の開口部２１５ｂのより小さな幅（または円形開口部の直径）に向かって下方に先細になる。いくつかの実施形態では、開口部２１５は円形であり、約１／８インチから約１／２インチの範囲、または約３／１６インチから約７／１６インチの範囲、または約１／４インチから約３／８インチの範囲、または約５／１６インチの直径を有する。いくつかの実施形態では、開口部２１５は円形であり、約３ｍｍから約１３ｍｍの範囲、または約４ｍｍから約１２ｍｍの範囲、または約５ｍｍから約１１ｍｍの範囲、または約６ｍｍから約１０ｍｍの範囲、または約７ｍｍから約９ｍｍの範囲、または約８ｍｍの直径を有する。
【００３０】
［００３２］いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０は、電圧レギュレータ２３０を使用して、シャワーヘッド２２０に対して極性を与えられている。いくつかの実施形態では、電圧レギュレータは、約±２Ｖから約±１００Ｖの範囲、または約±５Ｖから約±５０Ｖの範囲で、シャワーヘッド２２０に対するイオンブロッカ２１０の直流（ＤＣ）極性を提供するように構成される。別の言い方をすれば、イオンブロッカ２１０は、正または負のバイアスのいずれかで、約２Ｖから約１００Ｖの範囲、または約５Ｖから約５０Ｖの範囲で、シャワーヘッド２２０に対して極性が与えられる。
【００３１】
［００３３］図３を参照すると、本開示のいくつかの実施形態は、デュアルチャネルシャワーヘッド２２０を有する。デュアルチャネルシャワーヘッド２２０は、第１のガスチャネル２２０ａおよび第２のガスチャネル２２０ｂを有する。第１のガスチャネル２２０ａは、間隙２２７内の第１のガスがシャワーヘッド２２０を通過して反応空間１３３に到達することを可能にする第１のガス流路として機能する。第２のガスチャネル２２０ｂは、第２のガスが第１のガスと混合することなく反応空間１３３に流入することを可能にする第２のガス流路として機能する。図示の実施形態では、２つのガス入口２４０ａ、２４０ｂがあり、一方は、遠隔プラズマ源２０５のプラズマ生成領域２０６に接続され、他方は、遠隔プラズマ源２０５をバイパスし、第２のガスチャネル２２０ｂに直接結合される。
【００３２】
［００３４］図示の実施形態では、デュアルチャネルシャワーヘッド２２０の第１のガスチャネル２２０ａは、イオンブロッカ２１０とフェースプレート２０７との間の間隙２２７と流体連結しており、シャワーヘッド２２０の複数の開孔２２５は、シャワーヘッド２２０の前面２２２から背面２２４まで延びる第１の複数の開孔２２５ａを含む。間隙２２７は、遠隔プラズマ源２０５からのガスのプレナムとして機能して、反応空間１３３に均一なガス流を提供することができる。
【００３３】
［００３５］いくつかの実施形態では、デュアルチャネルシャワーヘッド２２０の第２のガスチャネル２２０ｂは、第２の複数の開孔２２５ｂと流体連結している。第２の複数の開孔２２５ａは、シャワーヘッド２２０の前面２２２からガス容積部２２９まで延びる。ガス容積部２２９は、ガス入口２４０ｂと反応空間１３３との間のプレナムとして機能することができ、第２のガスは、間隙２２７を通過することなく、第１のガスと第２のガスの両方が反応空間１３３に入るまで、第１のガスと接触することなく、反応空間に流れることができる。別の言い方をすれば、第２の複数の開孔２２５ｂは、第２のガスチャネルをシャワーヘッド２２０の背面２２４と直接接続しない。このように使用される場合、「直接接続しない」という用語は、第２の複数の開孔２２５ｂを通って流れるガスが、第１の複数の開孔２２５ａの１つを通過せずにシャワーヘッド２２０の背面２２４と接触することがないことを意味する。
【００３４】
［００３６］いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０の開口部２１５の少なくともいくつかは、シャワーヘッド２２０の第１の複数の開口部２２５ａの少なくともいくつかと整列している。このように使用される場合、「整列」という用語は、背面２１１から前面２１２に延びる開口部２１５の中心を通って引かれた仮想線が、シャワーヘッド２２０の開口部２２５ａも通過することを意味する。図３の図示の実施形態では、イオンブロッカ２１０の開口部２１５のそれぞれが、第１の複数の開口部２２５ａの１つと整列して、イオンブロッカ２１０の通過中におけるプラズマ生成領域２０６から反応空間１３３へのより直接的な流路を提供する。いくつかの実施形態では、イオンブロッカ２１０の開口部２１５のいずれも、第１の複数の開口部２２５ａの１つと直接整列していない。
【００３５】
［００３７］図１に戻ると、処理チャンバ１００のいくつかの実施形態は、処理チャンバ１００、基板支持体１１０、支持シャフト１１４、モータ１１９、遠隔プラズマ源２０５、イオンブロッカ２１０、または電圧レギュレータ２３０のうちの１つ以上に結合された少なくとも１つのコントローラ１９０を含む。いくつかの実施形態では、個々の構成要素に接続された１つより多いコントローラ１９０があり、一次制御プロセッサが、システムを制御するために別個のコントローラまたはプロセッサのそれぞれに結合されている。コントローラ１９０は、様々なチャンバおよびサブプロセッサを制御するために産業環境で使用することができる、任意の形態の汎用コンピュータプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどのうちの１つであり得る。
【００３６】
［００３８］少なくとも１つのコントローラ１９０は、プロセッサ１９２、プロセッサ１９２に結合されたメモリ１９４、プロセッサ１９２に結合された入力／出力デバイス１９６、および異なる電子部品間の通信のためのサポート回路１９８を有することができる。メモリ１９４は、一時的メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ）および非一時的メモリ（例えば、ストレージ）の１つ以上を含むことができる。
【００３７】
［００３９］プロセッサのメモリ１９４、またはコンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、または任意の他の形態のローカルもしくはリモートのデジタルストレージなどの容易に利用可能なメモリのうちの１つ以上であり得る。メモリ１９４は、システムのパラメータおよび構成要素を制御するようにプロセッサ１９２によって動作可能な命令セットを保持することができる。サポート回路１９８は、従来の方法でプロセッサをサポートするためにプロセッサ１９２に結合されている。回路は、例えば、キャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステムなどを含み得る。
【００３８】
［００４０］プロセスは、一般に、プロセッサによって実行されると、プロセスチャンバに本開示のプロセスを実行させるソフトウェアルーチンとして、メモリに格納され得る。ソフトウェアルーチンはまた、プロセッサによって制御されているハードウェアから離れて配置された第２のプロセッサ（図示せず）によって格納および／または実行され得る。本開示の方法の一部または全ては、ハードウェアでも実行され得る。したがって、プロセスは、ソフトウェアに実装されて、コンピュータシステムを使用して実行されてもよいし、例えば、特定用途向け集積回路もしくは他のタイプのハードウェア実装としてハードウェアに実装されてもよいし、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせとして実装されてもよい。ソフトウェアルーチンは、プロセッサによって実行されると、汎用コンピュータを、プロセスが実行されるようにチャンバの動作を制御する専用コンピュータ（コントローラ）に変換する。
【００３９】
［００４１］いくつかの実施形態では、コントローラ１９０は、本開示の実施形態を実行するための個々のプロセスまたはサブプロセスを実行するための１つ以上の構成を有する。コントローラ１９０は、方法の機能を実行するように媒介構成要素を動作させるように接続および構成することができる。例えば、コントローラ１９０は、ガスバルブ、アクチュエータ、モータ、スリットバルブ、真空制御装置などのうちの１つ以上を制御するように接続および構成することができる。
【００４０】
［００４２］いくつかの実施形態のコントローラ１９０または非一時的なコンピュータ可読媒体は、中心軸の周りで基板支持体を回転させる、遠隔プラズマ源へのガスの流れを提供する、遠隔プラズマ源でプラズマを生成する、イオンブロッカとシャワーヘッドの間に電圧差を提供する、またはシャワーヘッドの第２のチャネルへの第２のガスの流れを提供する構成から選択される１つ以上の構成または命令を有する。
【００４１】
［００４３］本明細書全体を通して「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つ以上の実施形態」または「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、材料、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して様々な場所での「１つ以上の実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「一実施形態において」または「実施形態において」などの句の出現は、必ずしも本開示の同じ実施形態を指すとは限らない。さらに、１つ以上の実施形態では、特定の特徴、構造、材料、または特性を任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００４２】
［００４４］本明細書の開示は、特定の実施形態を参照して説明されてきたが、当業者は、説明された実施形態が本開示の原理および適用の単なる例示であることを理解するであろう。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の方法および装置に様々な修正および変形を行うことができることが、当業者には明らかであろう。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物の範囲内にある修正および変形を含むことができる。
【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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