(57)【要約】  本明細書に記載の実施形態は、高周波（ＲＦ）エネルギーが地面に伝搬するための、より短く対称的な経路を提供して、寄生プラズマの生成を低減する接地経路システムに関する。接地経路システムは、チャンバの処理容積部を二つに分けて、処理容積部の外側容積部を隔離する内側容積部を形成する。【選択図】図１Ａ
2021525952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバであって、
処理容積部と、
前記チャンバ内に配置された接地ボウルおよび底部ボウルと、
ペデスタルであって、上昇処理位置と下降位置との間で前記ペデスタルを移動させるように構成されたリフトシステムに結合されたステムによって前記処理容積部内に配置されたペデスタルと、
を有するチャンバと、
前記接地ボウルを前記ペデスタルに結合している熱バリアと、
トラックに結合された底部ボウルキャリアであって、前記底部ボウルキャリアが、前記トラックに沿って直線的に移動して、前記底部ボウルを接地位置と移送位置との間で移動させるように構成されており、前記底部ボウルが、接地ボウル導体によって前記接地ボウルに結合されており、前記底部ボウルが、底部ボウル導体によって前記チャンバに結合されている、底部ボウルキャリアと、
を備える接地経路システム。
【請求項２】
前記ステムが、冷却ハブに結合されたヒータークランプに結合されており、前記冷却ハブが、前記リフトシステムに接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記上昇処理位置にある前記接地ボウルおよび前記接地位置にある前記底部ボウルが、前記処理容積部を二つに分けて、前記処理容積部の外側容積部から隔離された前記処理容積部の内側容積部を形成する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ペデスタル内に配置された電極にＲＦマッチング回路を通って結合された高周波（ＲＦ）源を、さらに備え、前記ＲＦマッチング回路が、冷却ハブおよび前記ステムを通って配置された導電性ロッドによって前記電極に電気的に結合された、請求項１または３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ペデスタルの垂直上方に配置されたフェースプレートを、さらに備える、請求項１、２、３、または４に記載のシステム。
【請求項６】
前記接地位置にある前記底部ボウルが、前記チャンバのポンピングプレートに接触して、ＲＦエネルギーが前記フェースプレートからＲＦマッチング回路に伝搬するための一次ＲＦケージを形成する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記下降位置にある前記接地ボウルおよび前記移送位置にある前記底部ボウルが、前記チャンバを通って形成されたスリットバルブを通る、前記処理容積部へのおよび前記処理容積部からの基板の移送を容易にする、請求項１、２、３、４、５、または６に記載のシステム。
【請求項８】
チャンバ内に配置されるように構成された接地ボウルであって、前記チャンバが、
処理容積部と、
ペデスタルであって、上昇処理位置と下降位置との間で前記ペデスタルを移動させるように構成されたリフトシステムに接続された冷却ハブに結合されたステムによって前記処理容積部内に配置されたペデスタルと、
を有し、前記接地ボウルが、前記冷却ハブに結合されている、接地ボウルと、
前記接地ボウルに結合された接地ボウル導体であって、前記ペデスタルと前記接地ボウルが前記上昇処理位置にあるとき、圧縮状態にあり、前記ペデスタルと前記接地ボウルが前記下降位置にあるとき、拡張状態にある接地ボウル導体と、
を備える接地経路システム。
【請求項９】
前記上昇処理位置にある前記接地ボウルが、前記処理容積部を二つに分けて、前記処理容積部の外側容積部から隔離された前記処理容積部の内側容積部を形成する、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ペデスタル内に配置された電極にＲＦマッチング回路を通って結合された高周波（ＲＦ）源を、さらに備え、前記ＲＦマッチング回路が、前記冷却ハブおよび前記ステムを通って配置された導電性ロッドによって前記電極に電気的に結合された、請求項８または９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ペデスタルの垂直上方に配置されたフェースプレートを、さらに備える、請求項８、９、または１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記上昇処理位置にある前記ペデスタルおよび前記接地ボウルが、前記チャンバのポンピングプレートに接触して、ＲＦエネルギーが前記フェースプレートからＲＦマッチング回路に伝搬するための一次ＲＦケージを形成するとき、前記接地ボウル導体が、圧縮状態にある、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記下降位置にある前記接地ボウルが、前記チャンバを通って形成されたスリットバルブを通る、前記処理容積部へのおよび前記処理容積部からの基板の移送を容易にする、請求項８、９、１０、１１、または１２に記載のシステム。
【請求項１４】
ヒータークランプが、前記冷却ハブに結合されている、請求項８、９、１０、１１、１２、または１３に記載のシステム。
【請求項１５】
化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバであって、
チャンバ本体であって、
処理容積部と、
ペデスタルであって、上昇処理位置と下降位置との間で前記ペデスタルを移動させるように接続された冷却ハブに結合されたステムによって前記処理容積部内に配置されたペデスタルと、
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た接地経路システムであって、
熱バリアによって前記ステムと前記ペデスタルに結合された接地ボウルであって、前記冷却ハブに結合された接地ボウルと、
接地ボウル導体によって前記接地ボウルに結合され、底部ボウル導体によって前記チャンバに結合された底部ボウルと、
トラックに結合された底部ボウルキャリアであって、前記トラックに沿って直線的に移動して、前記底部ボウルを接地位置と移送位置との間で移動させるように構成された底部ボウルキャリアと、
を備える接地経路システムと、
を備える化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［０００１］本開示の実施形態は、一般に、化学気相堆積チャンバなどのプロセスチャンバに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、高周波（ＲＦ）エネルギーが地面に伝搬するためのより短く対称的な経路を提供する接地経路システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［０００２］化学気相堆積（ＣＶＤ）は、一般に、半導体ウェハやフラットパネルディスプレイに使用される透明基板などの基板上に膜を堆積するために使用される。ＣＶＤは、一般に、基板を含む真空チャンバにプロセスガスを導入することによって実現される。前駆体ガスまたはガス混合物が、通常、チャンバの上部近くに配置されたガス分配アセンブリを通って下方に向けられる。ガス分配アセンブリは、ガス分配アセンブリおよびプロセスガスがペデスタルからの放射熱によって加熱されるような短い距離で、加熱されたペデスタル上に配置された基板の上方に配置される。
【０００３】
［０００３］ＣＶＤ中、チャンバに結合された１つ以上のＲＦ源からチャンバに高周波（ＲＦ）電力を印加することにより、チャンバ内のプロセスガスにエネルギーを与えて（たとえば励起して）プラズマにすることができ、これは、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）と呼ばれる。ＲＦマッチング回路を介してペデスタルに結合されたＲＦ源と、チャンバ本体に接地されたガス分配アセンブリのフェースプレートにより、容量性プラズマ結合の形成が容易になる。ＲＦ源は、ペデスタルとガス分配アセンブリのフェースプレートとの間での、主プラズマとしても知られる容量結合プラズマの生成を容易にするために、ペデスタルにＲＦエネルギーを供給する。しかしながら、二次プラズマとしても知られる寄生プラズマが、容量結合プラズマを生成すること、およびフェースプレートの接地経路の副産物として、ペデスタルの下の、真空チャンバの下の方の容積部に生成され得る。寄生プラズマは、容量結合プラズマの濃度を低下させ、したがって、容量結合プラズマの密度を低下させ、膜の堆積速度を低下させる。さらに、チャンバ間の寄生プラズマの濃度および密度の変動は、別々のチャンバで形成された膜間の均一性を低下させる。
【０００４】
［０００４］したがって、寄生プラズマの生成を低減するための接地経路システムが、当技術分野で必要とされる。
【発明の概要】
【０００５】
［０００５］一実施形態で、接地経路システムが提供される。接地経路システムは、チャンバ内に配置されるように構成された接地ボウルおよび底部ボウルを含む。チャンバは、処理容積部と、上昇処理位置と下降位置との間でペデスタルを移動させるように構成されたリフトシステムに結合されたステムによって処理容積部内に配置されたペデスタルとを含む。接地ボウルは、熱バリアによってステムとペデスタルに結合されている。底部ボウルキャリアが、トラックに結合されている。底部ボウルキャリアは、底部ボウルを接地位置と移送位置の間で移動させるためにトラックに沿って直線的に移動するように構成されている。底部ボウルは、接地ボウル導体によって接地ボウルに結合され、底部ボウルは、底部ボウル導体によってチャンバに結合されている。
【０００６】
［０００６］別の実施形態で、接地経路システムが提供される。接地経路システムは、チャンバ内に配置されるように構成された接地ボウルを含む。チャンバは、処理容積部と、上昇処理位置と下降位置との間でペデスタルを移動させるように構成されたリフトシステムに接続された冷却ハブに結合されたステムによって処理容積部内に配置されたペデスタルとを含む。接地ボウルは、冷却ハブに結合されている。接地ボウル導体が、接地ボウルに結合されている。ペデスタルと接地ボウルが、上昇処理位置にあるとき、接地ボウル導体は、圧縮状態にあり、ペデスタルと接地ボウルが、下降位置にあるとき、拡張状態にある。
【０００７】
［０００７］さらに別の実施形態で、チャンバが提供される。チャンバは、処理容積部を有するチャンバ本体と、上昇処理位置と下降位置との間でペデスタルを移動させるように接続された冷却ハブに結合されたステムによって処理容積部内に配置されたペデスタルとを含む。接地経路システムが、チャンバ本体内に配置されている。接地経路システムは、熱バリアによってステムおよびペデスタルに結合され、冷却ハブに結合された接地ボウルを含む。底部ボウルが、接地ボウル導体によって接地ボウルに結合され、底部ボウル導体によってチャンバに結合されている。底部ボウルキャリアが、トラックに結合されている。底部ボウルキャリアは、底部ボウルを接地位置と移送位置の間で移動させるためにトラックに沿って直線的に移動するように構成されている。
【０００８】
［０００８］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を、実施形態を参照することによって行うことができ、そのいくつかを添付の図面に示す。しかしながら、添付の図面は、例示的な実施形態のみを例示し、したがって、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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】一実施形態による、その中に接地経路システムが配置された化学気相堆積チャンバの概略断面図である。
【図１Ｂ】一実施形態による、その中に接地経路システムが配置された化学気相堆積チャンバの概略断面図である。
【図１Ｃ】一実施形態による、その中に接地経路システムが配置された化学気相堆積チャンバの概略断面図である。
【図１Ｄ】一実施形態による、その中に接地経路システムが配置された化学気相堆積チャンバの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［００１３］理解を容易にするために、図面に共通する同一の要素は、可能であれば、同一の参照番号を使用して示してある。１つの実施形態の要素および特徴は、さらなる列挙なしに他の実施形態に有益に組み込まれ得ることが、企図される。
【００１１】
［００１４］本明細書に記載の実施形態は、高周波（ＲＦ）エネルギーが地面に伝搬するための、より短く対称的な経路を提供して、寄生プラズマの生成を低減し、したがって堆積速度を増加させ、膜の均一性を改善する接地経路システムに関する。接地経路システムは、チャンバの処理容積部を二つに分けて、処理容積部の外側容積部から処理領域を隔離する内側容積部を形成し、ＲＦエネルギーが伝搬するための表面積を減少させ、チャンバ本体の非対称性を排除する。それゆえ、容量結合プラズマの濃度が増加し、したがって、容量結合プラズマの密度が増加する。
【００１２】
［００１５］図１Ａおよび図１Ｂは、その中に接地経路システム２００が配置された化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ１００の概略断面図である。チャンバ１００の一例は、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社によって製造されたＰＲＥＣＩＳＩＯＮ（商標）チャンバである。チャンバ１００は、チャンバ本体１０２およびチャンバリッド１０４を有する。チャンバ本体は、処理容積部１０６およびポンピング経路１０８を含む。処理容積部１０６は、チャンバ本体およびチャンバリッド１０４によって画定された空間であり、ポンピング経路１０８は、ポンピングプレート１１４内に形成されたポンピング容積部１１２に結合された、チャンバ本体１０２内に形成された経路である。
【００１３】
［００１６］チャンバ１００は、本明細書で詳細に説明される処理領域１１０に１種以上のガスの流れを送達するためにチャンバリッド１０４を通って配置されたガス分配アセンブリ１１６を含む。ガス分配アセンブリ１１６は、チャンバリッド１０４内に形成されたガス入口通路１２０に結合されたガスマニホールド１１８を含む。ガスマニホールド１１８は、１つ以上のガス源１２２からガスの流れを受け取る。ガスの流れは、ガスボックス１２４を横切って分布し、バッキングプレート１２６の複数の穴（図示せず）を通って流れ、さらに、バッキングプレート１２６およびフェースプレート１３０によって画定されるプレナム１２８を横切って分布する。次に、ガスの流れは、フェースプレート１３０の複数の穴１３２を通って、処理容積部１０６の処理領域１１０に流れ込む。ポンプ１３３が、導管１３４によってポンピング経路１０８に接続されて、処理領域１１０内の圧力と、処理領域１１０からポンピング容積部１１２およびポンピング経路１０８を通る排気ガスおよび副生成物への圧力を制御する。
【００１４】
［００１７］処理容積部１０６は、チャンバ１００内で基板１３６を支持するためのペデスタル１３８を含む。ペデスタル１３８は、その中に配置された加熱要素（図示せず）および電極１４０を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、電極１４０は、タングステン、銅、またはモリブデンを含む導電性メッシュなどの導電性メッシュを含む。ペデスタル１３８は、ヒータークランプ１４４に結合されたステム１４２によって処理容積部１０６内に移動可能に配置されている。ヒータークランプ１４４は、冷却ハブ１４６に結合されている。冷却ハブ１４６は、ペデスタル１３８を上昇処理位置（図１Ａに示されている）と下降位置（図１Ｂに示されている）との間で移動させるリフトシステム１６２に接続されている。ペデスタル１３８の移動は、チャンバ本体１０２を通って形成されたスリットバルブ１４８を通る、処理容積部１０６へのおよび処理容積部１０６からの基板１３６の移送を容易にする。上昇処理位置は、ペデスタル１３８およびガス分配アセンブリ１１６のフェースプレート１３０によって画定される処理領域１１０に対応する。ペデスタル１３８は、それを通って配置された穴を有し、それを通って、複数のリフトピン１５０が、移動可能に配置されている。下降位置では、複数のリフトピン１５０は、チャンバ本体の底部１５４に結合されたリフトプレート１５２に接触することによって、ペデスタル１３８から突出している。リフトピン１５０の突出は、基板１３６の移送を容易にするために、基板１３６をペデスタルから離間した関係に配置する。
【００１５】
［００１８］ＲＦ源１５６が、ＲＦマッチング回路１５８を介して、ペデスタル１３８内に配置された電極１４０に結合されている。ＲＦマッチング回路１５８は、冷却ハブ１４６およびステム１４２を通って配置された導電性ロッド１６０によって電極１４０に電気的に結合されている。接地経路システム２００を介して接地されたフェースプレート１３０、および電極１４０が、容量性プラズマ結合の形成を容易にする。ＲＦ源１５６は、ペデスタル１３８とガス分配アセンブリ１１６のフェースプレート１３０との間での、主プラズマとしても知られる容量結合プラズマの生成を容易にするために、ペデスタル１３８にＲＦエネルギーを供給する。ＲＦ電力が、電極１４０に供給されると、電界が、フェースプレート１３０とペデスタル１３８との間に生成され、ペデスタル１３８とフェースプレート１３０との間の処理領域１１０に存在するガスの原子が、イオン化されて、電子を放出する。イオン化された原子は、基板１３６上での膜形成を容易にするために、ペデスタル１３８に向けて加速される。
【００１６】
［００１９］接地経路システム２００は、ＲＦエネルギーがフェースプレート１３０からＲＦマッチング回路１５８に伝搬し、寄生プラズマの生成を低減し、したがって、堆積速度を増加させ、膜の均一性を改善するための短く対称的な経路を提供する。接地経路システム２００は、接地ボウル２０２、および底部ボウル２０４を含む。接地ボウル２０２は、熱バリア２２８によってステム１４２とペデスタル１３８に結合されている。熱バリア２２８は、約７００℃を超える温度まで加熱され得るペデスタル１３８に対するバリアを提供する。熱バリア２２８は、低い熱伝導率を有する材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、熱バリア２２８は、温度に対するバリアを提供するために、インコネル、石英、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。
【００１７】
［００２０］接地ボウル２０２はまた、リフトシステム１６２に接続されている冷却ハブ１４６に結合されている。リフトシステム１６２は、接地ボウル２０２を、上昇処理位置（図１Ａに示されている）と、基板１３６の移送を容易にする下降位置（図１Ｂに示されている）との間で移動させる。接地ボウル２０２は、約７００℃を超える処理容積部１０６内の温度および処理容積部１０６内のプロセス環境に耐えることができる導電性材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、接地ボウル２０２は、インコネル、アルミニウム、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。底部ボウル２０４は、底部ボウルキャリア２０６に結合されている。底部ボウルキャリア２０６は、トラック２０８に結合されている。底部ボウルキャリア２０６は、トラック２０８に沿って直線的に移動して、底部ボウル２０４を接地位置（図１Ａに示される）と移送位置（図１Ｂに示される）との間で移動させるように作動される。トラック２０８はまた、レールまたはケーブルであってもよい。底部ボウルキャリア２０６は、処理容積部１０６内の温度およびプロセス環境に耐えることができる導電性材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、底部ボウル２０４は、インコネル、アルミニウム、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。
【００１８】
［００２１］接地ボウル２０２は、接地ボウル導体２１０を介して底部ボウル２０４に結合されている。ペデスタル１３８と接地ボウル２０２が、上昇処理位置にあるとき、接地ボウル導体は、拡張状態にあり、ペデスタル１３８と接地ボウル２０２が、下降位置にあるとき、圧縮状態にある。拡張状態の接地ボウル導体２１０は、ＲＦエネルギーが伝搬するための経路を提供する。接地ボウル導体２１０は、処理容積部１０６内の温度およびプロセス環境に耐えることができる導電性材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、接地ボウル導体２１０は、ニッケル基合金（例えば、ＨＡＹＮＥＳ（登録商標）２３０（登録商標）合金）、インコネル、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、接地ボウル導体２１０は、拡張状態で拡張し、圧縮状態で圧縮する複数のベローズ２１２を含む。
【００１９】
［００２２］底部ボウル２０４は、底部ボウル導体２１４を介してチャンバ本体１０２の底部１５４に結合されている。底部ボウル２０４は、底部ボウル２０４が接地位置にあるときは拡張状態にあり、底部ボウル２０４が移送位置にあるときは圧縮状態にある。拡張状態の底部ボウル導体２１４は、ＲＦエネルギーが伝搬するための経路を提供する。底部ボウル導体２１４は、処理容積部１０６内の温度およびプロセス環境に耐えることができる導電性材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、接地ボウル導体２１０は、ニッケル基合金（例えば、ＨＡＹＮＥＳ（登録商標）２３０（登録商標）合金）、インコネル、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、底部ボウル導体２１４は、拡張状態で拡張し、圧縮状態で圧縮する複数のベローズ２１６を含む。処理容積部１０６内の圧力を維持するために、冷却ハブ１４６は、複数のベローズ２２２によって底部ボウルキャリア２０６に結合されている。
【００２０】
［００２３］下降位置にある接地ボウル２０２および移送位置にある底部ボウル２０４（図１Ｂに示される）は、チャンバ本体１０２を通って形成されたスリットバルブ１４８を通る、処理容積部１０６へのおよび処理容積１０６からの基板１３６の移送を容易にする。上昇処理位置にある接地ボウル２０２および接地位置にある底部ボウル２０４（図１Ａに示される）は、処理容積部１０６を二つに分けて、処理容積部１０６の外側容積部２２０から処理領域１１０を隔離する、処理容積部１０６の内側容積部２１８を形成する。処理容積部１０６の外側容積部２２０から内側容積部２１８を隔離することは、ＲＦエネルギーが伝搬するための表面積を減少させ、寄生プラズマの形成を引き起こす可能性がある、チャンバ本体１０２の非対称性（スリットバルブ１４８の存在によって引き起こされるものなど）を排除する。
【００２１】
［００２４］さらに、接地位置にある底部ボウル２０４は、ポンピングプレート１１４に接触して、ＲＦエネルギーがフェースプレート１３０からＲＦマッチング回路１５８に伝搬するための一次ＲＦケージ２２４を完成させる。内側容積部２１８において、ＲＦエネルギーは、一次ＲＦケージ２２４に沿って、フェースプレート１３０からポンピングプレート１１４へ、底部ボウル２０４から接地ボウル導体２１０へ、接地ボウル導体２１０から接地ボウル２０２へ、そして接地ボウル２０２から導電性ロッド１６０へ伝搬する。ポンピングプレート１１４に接触する接地位置の底部ボウル２０４によって形成される一次ＲＦケージ２２４は、減少した表面積を利用して、より短く、より制御された接地経路を可能にし、寄生プラズマが内側容積部２１８内のペデスタル１３８の下で生成されないようにする。それゆえ、容量結合プラズマの濃度が増加し、したがって、容量結合プラズマの密度が増加し、これにより膜の堆積速度が増加する。さらに、一次ＲＦケージ２２４は、実質的に対称であり、容量結合プラズマの均一性を改善して、堆積された膜の均一性を改善する。
【００２２】
［００２５］さらに、接地位置にある底部ボウル２０４は、接地位置にある底部ボウル２０４がポンピングプレート１１４に接触しない場合、外側容積部２２０に二次ＲＦケージ２２６を形成する。二次ＲＦケージは、ＲＦエネルギーの封じ込めを提供する。外側容積部２２０において、ＲＦエネルギーは、二次ＲＦケージ２２６に沿って、チャンバ本体１０２から底部ボウル導体２１４へ、底部ボウル導体２１４から底部ボウル２０４へ、そして底部ボウル２０４から一次ＲＦケージ２２４へ伝搬する。
【００２３】
［００２６］図１Ｃおよび図１Ｄは、その中に接地経路システム３００が配置されたＣＶＤチャンバ１００の概略断面図である。接地経路システム３００を介して接地されたフェースプレート１３０、および電極１４０が、容量性プラズマ結合の形成を容易にする。接地経路システム３００は、高周波（ＲＦ）エネルギーがフェースプレート１３０からＲＦマッチング回路１５８に伝搬し、寄生プラズマの生成を低減し、したがって、堆積速度を増加させ、膜の均一性を改善するための短く対称的な経路を提供する。
【００２４】
［００２７］接地経路システム３００は、接地ボウル３０２を含む。接地ボウル３０２は、冷却ハブ１４６に結合されている。冷却ハブ１４６は、上昇処理位置（図１Ｃに示される）と、基板１３６の移送を容易にする下降位置（図１Ｄに示される）との間で接地ボウル３０２を移動させるリフトシステム１６２に接続されている。接地ボウル３０２は、ペデスタル１３８から隔てられている。接地ボウル３０２は、約７００℃を超える処理容積部１０６内の温度に耐えることができ、かつ処理容積部１０６内のプロセス環境に耐えることができる導電性材料を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、接地ボウル３０２は、インコネル、アルミニウム、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。
【００２５】
［００２８］接地ボウル３０２は、接地ボウル導体３０４に結合されている。ペデスタル１３８と接地ボウル３０２が上昇処理位置にあるとき、接地ボウル導体３０４は、圧縮状態にあり、ペデスタル１３８と接地ボウル３０２が下降位置にあるとき、拡張状態にある。圧縮状態の接地ボウル導体３０４は、ＲＦエネルギーが伝搬するための経路を提供する。接地ボウル導体３０４は、処理容積部１０６内の温度に耐えることができる導電性材料を含む。一実施形態では、接地ボウル導体３０４は、ニッケル基合金（例えば、ＨＡＹＮＥＳ（登録商標）２３０（登録商標）合金）、インコネル、およびステンレス鋼を含有する材料のうちの１つ以上を含む。本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができる別の実施形態では、接地ボウル導体３０４は、拡張状態で拡張し、圧縮状態で圧縮する複数のベローズ３０６を含む。
【００２６】
［００２９］下降位置にある接地ボウル３０４（図１Ｄに示される）は、チャンバ本体１０２を通って形成されたスリットバルブ１４８を通る、処理容積部１０６へのおよび処理容積１０６からの基板１３６の移送を容易にする。上昇処理位置にある接地ボウル３０４（図１Ｃに示される）は、処理容積部１０６を二つに分けて、処理容積部１０６の外側容積部３１０から処理領域１１０を隔離する、処理容積部１０６の内側容積部３０８を形成する。処理容積部１０６の外側容積部３１０から内側容積部３０８を隔離することは、ＲＦエネルギーが伝搬するための表面積を減少させ、チャンバ本体１０２の非対称性（スリットバルブ１４８の存在によって引き起こされるものなど）を排除する。チャンバ本体１０２の非対称性は、寄生プラズマの形成を引き起こし得る。
【００２７】
［００３０］さらに、ペデスタル１３８および接地ボウル３０２が、上昇処理位置にあるとき、圧縮状態の接地ボウル導体３０４は、ポンピングプレート１１４に接触して、ＲＦエネルギーがフェースプレート１３０からＲＦマッチング回路１５８に伝搬するための一次ＲＦケージ３１２を完成させる。内側容積部３０８において、ＲＦエネルギーは、一次ＲＦケージ３１２に沿って、フェースプレート１３０から接地ボウル導体３０４へ、接地ボウル導体３０４から接地ボウル３０２へ、そして接地ボウル３０２から導電性ロッド１６０へ伝搬する。ポンピングプレート１１４に接触する上昇処理位置の接地ボウル３０２によって形成される一次ＲＦケージ３１２は、減少した表面積を利用して、より短く、より制御された接地経路を可能にし、寄生プラズマが内側容積部３０８内のペデスタル１３８の下で生成されないようにする。それゆえ、容量結合プラズマの濃度が増加し、したがって、容量結合プラズマの密度が増加し、これにより膜の堆積速度が増加する。さらに、一次ＲＦケージ３１２は、実質的に対称であり、容量結合プラズマの均一性を改善して、堆積された膜の均一性を改善する。
【００２８】
［００３１］さらに、上昇処理位置にある接地ボウル３０２は、（上昇処理位置にある）接地ボウル３０２がポンピングプレート１１４に接触しない場合、外側容積部３１０に二次ＲＦケージ３１４を形成する。二次ＲＦケージは、ＲＦエネルギーの封じ込めを提供する。外側容積部３１０において、ＲＦエネルギーは、二次ＲＦケージ３１４に沿って、チャンバ本体１０２から接地ボウル３０２へ、そして接地ボウル３０２から一次ＲＦケージ３１２へ伝搬する。
【００２９】
［００３２］要約すると、本明細書で説明されている接地経路システムは、ＲＦエネルギーが地面に伝搬して、寄生プラズマの生成を低減し、したがって堆積速度を増加させ、膜の均一性を改善するための、より短く対称的な経路を提供する。ＣＶＤチャンバの処理容積部を二つに分けて、処理容積部の外側容積部から処理領域を隔離する内側容積部を形成することにより、ＲＦエネルギーが伝搬するための表面積が減少し、チャンバ本体の非対称性が排除される。さらに、減少した表面積を利用する一次ＲＦケージを形成することにより、より短く、より制御された接地経路が可能になり、寄生プラズマが、内部容積部内のペデスタルの下に生成されなくなる。それゆえ、容量結合プラズマの濃度が増加し、したがって、容量結合プラズマの密度が増加し、これにより膜の堆積速度が増加する。さらに、一次ＲＦケージは、実質的に対称であり、容量結合プラズマの均一性を改善して、堆積された膜の均一性を改善する。
【００３０】
［００３３］本明細書の態様は、ＣＶＤチャンバ、およびそのプラズマ構成に関して説明されているが、他のプロセスチャンバが、本開示の態様から利益を得ることができると考えられる。例えば、物理気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、エッチングチャンバ、プラズマＡＬＤチャンバなどの原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバなどのプラズマプロセスチャンバを含む、プラズマプロセスチャンバが、本明細書に記載の態様から利益を得ることができる。
【００３１】
［００３４］上記は、本開示の実施例に向けられているが、本開示の他のおよびさらなる実施例が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案されてもよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
【図１Ａ】
2021525952.tif 000003
【図１Ｂ】
2021525952.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【国際調査報告】
2021525952.tif 000007
2021525952.tif 000008
2021525952.tif 000009