(57)【要約】【課題】プラズマ処理システムにおいて基板支持体をチャンバ本体部に連結している接地部材の完全性のモニタ方法を提供する。【解決手段】一実施形態において、基板支持体とチャンバ本体部との間に連結された接地経路部材を含む処理チャンバを提供する。センサを適当な位置に配置して接地部材を流れる電流を表す計量値を検出する。別の実施形態において、プラズマ処理チャンバ内で基板支持体をチャンバ本体部に連結している接地部材の完全性のモニタ方法は、処理中に接地部材を流れる電流を示す計量値をモニタし、所定の閾値を越えた計量値に応答してフラグを設定することを含む。【選択図】図１
2008156747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ本体部と、
チャンバ本体部内に配置された基板支持体と、
基板支持体とチャンバ本体部との間に連結された接地経路部材と、
接地経路部材を流れる電流を示す計量値を検出するために位置されたセンサを備える処理チャンバ。
【請求項２】
接地経路部材が可撓性ストラップを更に含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項３】
接地経路部材が、基板支持体から離間した第１位置と基板支持体と接触した第２位置との間で移動可能なバーを更に含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項４】
センサが電流センサを更に含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項５】
センサがチャンバ本体部内に配置される請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項６】
センサがチャンバ本体部の外部に配置される請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項７】
センサが、接地部材の抵抗を示す計量値を検出するように構成された抵抗センサを更に含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項８】
チャンバ本体部と、
チャンバ本体部内に配置された基板支持体と、
基板支持体とチャンバ本体部との間に連結された複数の接地ストラップと、
それぞれが各接地ストラップについてその完全性を示す計量値を検出するために位置されている複数のセンサを備える処理チャンバ。
【請求項９】
複数のセンサが処理チャンバ内に配置されている請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
チャンバ本体部を洞貫する真空フィードスルーと、
センサに連結され、フィードスルー内を通る複数のリード線を更に備える請求項９記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
少なくとも１つのセンサに連結された検出回路を更に備え、検出回路が増幅器を含む請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
少なくとも１つのセンサが、関連するストラップの抵抗を示す計量値を検出するように構成された抵抗センサを更に含む請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
少なくとも１つのセンサが、関連するストラップを流れる電流を示す計量値を検出するように構成された電流センサを更に含む請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
処理中に接地部材を流れる電流を示す計量値をモニタし、
計量値における変化が所定の閾値を越える場合にフラグを設定することを含むプラズマ処理チャンバ内において基板支持体をチャンバ本体部に連結している接地部材の完全性をモニタするための方法。
【請求項１５】
フラグの設定が、所定の数の接地経路が開路状態にあるか否かを求めることを更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
フラグの設定が、所定の組み合わせの接地経路が開路状態にあるか否かを求めることを更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
フラグの設定が、オペレータへの警告を更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
フラグの設定が、フラグに応答してプラズマ処理チャンバを非稼動とすることを更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１９】
真空処理チャンバ内で基板支持体上に配置された基板をプラズマ処理し、
処理中に基板支持体をグラウンドに連結している接地部材の連続性をモニタすることを含む基板の処理方法。
【請求項２０】
接地部材の連続性をモニタすることが、接地部材を流れる電流を検出すること又は接地部材の抵抗をモニタすることの少なくとも１つを更に含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
接地部材の連続性に変化が検出された際にフラグを設定することを更に含む請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
接地部材の連続性における変化に応答して処理設定を変更することを更に含む請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
（発明の分野）
本発明の実施形態は、概して、基板をプラズマ処理するための方法及び装置、より具体的には接地部材完全性インジケータを有するプラズマ処理チャンバ及びその使用方法に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
液晶ディスプレイ又はフラットパネルは一般的にコンピュータやテレビモニタ等のアクティブマトリックスディスプレイに使用されている。通常、フラットパネルは２枚のプレートとその間に挟持された液晶材料層を備える。このプレートの少なくとも１枚は、その上に配置され、かつ電源に連結された少なくとも１枚の導電性フィルムを含む。電源から導電性フィルムに供給された電力により液晶材料の配向が変化し、ディスプレイにパターンが形成される。
【０００３】
これらのディスプレイを製造するためには、ガラス又は高分子加工対象物等の基板を典型的には複数の連続処理に供することでデバイス、導体、及び絶縁体を基板上に形成する。これらの処理のそれぞれは、通常、製造過程の単一工程を実行するように構成された処理チャンバ内で行われる。処理工程の全シーケンスを効率的に完了するためには、典型的には、処理チャンバ間での基板の搬送を円滑に行うためのロボットを格納している中央搬送チャンバに多数の処理チャンバを連結する。この構成を有する処理プラットフォームは一般的にはクラスタツールとして知られ、その例としてはカリフォルニア州サンタクララのＡＫＴアメリカ社（ＡＫＴ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．）から入手可能なＡＫＴプラズマ化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）系統が挙げられる。
【０００４】
フラットパネルへの需要が高まるにつれ、より大型の基板への需要も高まっている。例えば、フラットパネル製造用の大面積基板の面積はわずか数年の間に５５０ｍｍｘ６５０ｍｍから２平方メートルを越え、近い将来、そのサイズは拡大し続けるものと予測されている。大面積基板のこのサイズ拡大化は取り扱いと製造において新たな課題を提起することとなった。例えば、基板表面積が拡大すると基板支持体の接地容量を増大する必要がある。慣用のシステムでは、複数の可撓性導電ストラップにより基板支持体とチャンバ本体部との間に接地経路を設けている。接地ストラップは処理チャンバの外部からは見えにくいことから、１つ以上のストラップが破損していてもオペレータは気付かないことがよくある。破損ストラップ数が十分な数に達すると処理結果は規格外となり、欠陥となってしまう。一本のストラップの破損は壊滅的な事象ではないものの処理の均一性には影響があることから、本発明の発明者はロバストな処理を維持するためには基板支持体接地の有効性をモニタすることが望ましいと認識するに至った。
【０００５】
従って、接地部材完全性インジケータを有する改善されたプラズマ処理チャンバとその使用方法が求められている。
【発明の概要】
【０００６】
プラズマ処理システムにおいて基板支持体を接地チャンバ本体部等のグラウンドに連結している接地部材の完全性をモニタするための方法及び装置を提供する。一実施形態において、基板支持体とチャンバ本体部との間に連結された接地経路部材を含む処理チャンバを提供する。センサを適当な位置に配置して接地部材を流れる電流を表す計量値を検出する。
【０００７】
別の実施形態において、処理チャンバは基板支持体とチャンバ本体部との間に連結された複数の接地ストラップを含む。複数のセンサが設置される。センサを適当な位置に配置することで、各接地ストラップの完全性を示す計量値を検出する。
【０００８】
別の実施形態において、プラズマ処理チャンバ内で基板支持体をチャンバ本体部に連結している接地部材の完全性のモニタ方法は、処理中に接地部材を流れる電流を示す計量値をモニタし、所定の閾値を越えた計量値に応答してフラグを設定することを含む。
【０００９】
更に別の実施形態において、基板の処理方法は真空処理チャンバにおいて基板支持体上に配置された基板をプラズマ処理し、処理中、基板支持体をグラウンドに連結している接地部材の連続性をモニタすることを含む。
【詳細な説明】
【００１０】
本発明は、概して、プラズマ処理チャンバと、プラズマ処理システムにおいて基板支持体をチャンバ本体部に連結している接地部材の完全性のモニタ方法に関する。本発明を大面積基板処理システム内において例示的に説明、図示、実施するが、本発明は１つ以上の接地経路がチャンバ内で許容範囲の処理を促すレベルで機能し続けるようにすることが望ましいとされるその他のプラズマ処理チャンバにおいても利用することができる。
【００１１】
図１は接地経路完全性センサ１６０の一実施形態を有するプラズマ化学気相蒸着システム１００の一実施形態の断面図である。接地経路完全性センサ１６０により基板支持アセンブリ１３８とチャンバ本体部１０２との間に連結された接地経路の有効性のモニタが円滑になる。本願に記載の接地経路完全性センサ１６０の実施形態及びその使用方法を、その派生物も同様に、その他の製造業者製のものを含めたその他の処理システムで利用することが考えられる。
【００１２】
図１に図示の実施形態において、接地チャンバ本体部１０２にはガス供給源１０４、電源１２２、及び制御装置１６８が連結されている。制御装置１６８を利用してシステム１００内で実行する処理を制御し、制御装置はセンサ１６０と連動している。一実施形態において、制御装置１６８は中央演算処理装置（ＣＰＵ）１７２と、サポート回路１７４とメモリ１７６を含み、研磨装置１００に連結されている。ＣＰＵ１７２は様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するために工業環境で使用可能ないずれの形態のコンピュータプロセッサの１つであってもよい。メモリ１７６がＣＰＵ１７２に連結されている。メモリ１７６、つまりコンピュータ可読媒体はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピー（商標名）ディスク、ハードディスク、又はその他のいずれの形式のローカル又はリモートデジタルストレージ等の１つ以上の容易に入手可能なメモリであってもよい。サポート回路１７４は慣用のやり方でプロセッサをサポートするためにＣＰＵ１７２に連結される。これらの回路はキャッシュ、電源、クロック回路、入力／出力回路、サブシステム等を含む。
【００１３】
チャンバ本体部１０２は処理容積１１２を規定する側壁１０６と、底部１０８と、蓋アセンブリ１１０を有する。処理容積１１２には、典型的には、大面積基板１４０（以下、「基板１４０」と称する）のチャンバ本体部１０２との搬入・搬出動作を円滑にする側壁１０６のポート（図示せず）を通してアクセスする。大面積基板１４０はガラス又は高分子加工対象物であってもよく、一実施形態においては約０．２５メートルを超える平面表面積を有する。チャンバ本体部１０２の側壁１０６と底部１０８は典型的にはアルミニウム又は処理化学作用に耐え得るその他の材料の単塊から作製される。チャンバ本体部１０２の底部１０８は、処理容積１１２と排気システム（図示せず）とを連結することで処理中に処理容積１１２内の圧力制御を円滑に行いガス及び副生成物を排出する、底部を洞貫する排気ポート１１４を有する。
【００１４】
蓋アセンブリ１１０は側壁１０６に支持されており、取り外すことでチャンバ本体部１０２の内部を整備することが可能である。蓋アセンブリ１１０は、通常、アルミニウム製である。分配プレート１１８が蓋アセンブリ１１０の内側面１２０に取り付けられている。分配プレート１１８は、典型的には、アルミニウム製である。分配プレート１１８の中央部には、ガス供給源１０４からの処理ガス及びその他のガスがそこを通過して処理容積１１２に供給されるところの穿孔領域が含まれる。分配プレート１１８の穿孔領域は分配プレート１１８を通過するガスがチャンバ本体部１０２内へと均一に分配されるように構成されている。電源１２２が分配プレート１１８に連結されており、処理ガスにエネルギー印加する電気的バイアスを供給し、処理中、ガス分配プレート１１８の下方の内部容積１１２内で処理ガスから形成されたプラズマを維持する。
【００１５】
加熱した基板支持アセンブリ１３８はチャンバ本体部１０２の中央に配置されており、処理中、基板１４０を支持する。基板支持アセンブリ１３８は、通常、チャンバ底部１０８を貫通して延びる軸１４２により支持された導電性本体部１２４を含む。通常、支持本体部１２４は多角形であり、本体部１２４の少なくとも基板１４０支持部位が絶縁コーティング（図示せず）で被覆されている。コーティングは本体部１２４のその他の部位も被覆してもよい。基板支持アセンブリ１３８は通常、少なくとも処理中はグラウンドに連結されている。
【００１６】
支持本体部１２４は金属又は同等に導電性である材料から作製することができる。絶縁コーティングは酸化物、窒化ケイ素、二酸化ケイ素、二酸化アルミニウム、五酸化タンタル、炭化ケイ素又はポリイミドその他等の誘電体であってもよく、フレーム溶射、プラズマ溶射、高エネルギーコーティング、化学気相蒸着、溶射、接着フィルム、スパッタリング及び封入を含む様々な堆積又はコーティング方法により適用し得るが、これに限定されるものではない。
【００１７】
一実施形態において、アルミニウム本体部１２４は少なくとも１つの埋設された加熱素子１３２と熱電対（図示せず）を封入している。本体部１２４はその内部に埋設された金属、セラミック又はその他の補強材料から構成される１つ以上の補強部材（図示せず）を含んでいてもよい。
【００１８】
電極又は抵抗素子等の加熱素子１３２は電源１３０に連結されており、支持アセンブリ１３８とその上に位置された基板１４０を制御しながら既定の温度まで加熱する。典型的には、加熱素子１３２は処理中、基板１４０を約１５０〜少なくとも約４６０℃の一定温度に維持する。加熱素子１３２は本体部１２４に対して電気的にフロートしている。
【００１９】
概して、支持アセンブリ１３８は下面１２６と基板１４０をその上に支持する上面１３４を有する。下面１２６には軸カバー１４４が取り付けられている。軸カバー１４４は、通常、軸１４２を取り付けるための実装面となる支持アセンブリ１３８に連結されたアルミニウム環である。
【００２０】
一般的に、軸１４２は軸カバー１４４からチャンバ底部１０８を貫通して延び、支持アセンブリ１３８と、（図示されるような）その上昇処理位置と基板搬送時の下降位置との間で支持アセンブリ１３８の移動を行う昇降システム１３６とを連結している。蛇腹部１４６は支持アセンブリ１３８の垂直方向運動を円滑にしつつ、処理容積１１２とチャンバ本体部１０２の外部大気との間を真空シールする。また、軸１４２は支持アセンブリ１３８とシステム１００のその他のコンポーネントとをつなぐ導線や熱電対リード線の導管となる。
【００２１】
軸１４２はチャンバ本体部１０２から電気的に隔離されていてもよい。図１に図示の実施形態においては誘電性アイソレータ１２８を軸１４２とチャンバ本体部１０２との間に配置している。アイソレータ１２８は更に軸１４２を支持する又は軸１４２の軸受として機能するように構成してもよい。
【００２２】
支持アセンブリ１３８は外接するシャドーフレーム１４８を更に支持している。一般的に、シャドーフレーム１４８により基板１４０と支持アセンブリ１３８の縁部への堆積が防止されるため、基板１４０は支持アセンブリ１３８に固着しない。
【００２３】
支持アセンブリ１３８は複数の昇降ピン１５０を受容する、アセンブリを洞貫する複数の穴部を有する。昇降ピン１５０は典型的にはセラミック又は陽極酸化アルミニウムから構成され、昇降ピン１５０が通常位置にある際、支持アセンブリ１３８の上面１３４と実質的に同一面にある又は若干陥凹（つまり、支持アセンブリ１３８に対して後退）した第１端部を有する。支持アセンブリ１３８が搬送位置へと下降すると昇降ピン１５０はチャンバ本体部１０２の底部１０８と接触し、支持アセンブリ１３８内を変位し支持アセンブリ１３８の上面１３４から突出するため、基板１４０が支持アセンブリ１３８に対して離間された状態で配置される。
【００２４】
一実施形態においては、（図１に示されるように）様々な長さの昇降ピン１５０を利用することで時間差で底部と接触させ作動させる。例えば、基板１４０の外縁部に沿って離間された昇降ピン１５０を基板１４０の外縁部から中心へと内方向に離間された相対的に短い昇降ピン１５０と組み合わせることで基板１４０をその中心部に対してその外縁部からまず最初に持ち上げることが可能となる。別の実施形態においては、均一な長さの昇降ピン１５０を外側昇降ピン１５０下に位置させた隆起部又は高台部１８２（仮想線で図示）と連携させて使用してもよく、これにより外側昇降ピン１５０が先に作動し、内側昇降ピン１５０よりも長い距離に亘り上面１３４から基板１４０を変位させる。或いは、チャンバ底部１０８は内側昇降ピン１５０の下に位置された溝部又はトレンチを備えていてもよく、これにより内側昇降ピン１５０は後に作動し、外側昇降ピン１５０よりも短い距離を変位させられる。本発明が有益であるように適合し得る、基板支持体から基板を縁部から中心に向かって持ち上げるように構成された昇降ピンを有するシステムの実施形態は、シャン（Ｓｈａｎｇ）その他により２００２年１２月２日に出願の米国特許出願第１０／３０８３８５号とブロニガン（Ｂｌｏｎｉｇａｎ）その他により２００３年６月１２日に出願の米国特許出願第１０／４６０１９６号に記載されている。
【００２５】
通常、支持アセンブリ１３８は処理中は接地されているため、電源１２２から分配プレート１１８（又はチャンバ本体部１０２の蓋アセンブリ１１０内又は近傍に位置されたその他の電極）に供給されたＲＦ電力が支持アセンブリ１３８と分配プレート１１８との間の処理容積１１２内のガスを励起する。電源１２２からのＲＦ電力は、通常、基板１４０のサイズに応じた、化学気相蒸着過程を引き起こすものが選択される。
【００２６】
一実施形態において、基板支持アセンブリ１３８は１つ以上のＲＦ接地帰還経路部材１８４により接地されており、支持本体部１２４とグラウンドとの間の低インピーダンスＲＦ帰還経路となる。ＲＦ接地帰還経路部材１８４は例えばチャンバ本体部１０２を介してグラウンドに直接又は間接的に連結してもよい。
【００２７】
一実施形態において、ＲＦ接地帰還経路部材１８４は本体部１２４の外周とチャンバ底部１０８との間に連結された複数の可撓性ストラップ（図１にはそのうち２つが図示されている）である。ＲＦ接地帰還経路部材１８４はアルミニウム、ベリリウム銅又はその他の適切なＲＦ導電性材料から作製することができる。例えば、４群の接地経路部材１８４を４面の基板支持本体部１２４の各面に連結してもよい。
【００２８】
部材１８４が支持本体部１２４とチャンバ本体部１０２との間を導電するに適した状態を維持しているか否かのモニタが円滑となるような形で、少なくとも１つの接地経路完全性センサ１６０が部材１８４と連動している。単一のセンサ１６０が１つ以上の独立した接地経路部材１８４と連動していてもよい。或いは、各接地経路部材１８４が専用のセンサ１６０と連動してもよい。図１に図示の実施形態においては、各接地経路部材１８４が専用のセンサ１６０と連動している。また、複数のセンサ１６０を用いることが考えられ、各センサ１６０は所定の部材１８４群と連動しており、例えば、第１センサ１６０が支持本体部１２４の第１面に連結された全ての部材１８４と連動し、第２センサ１６０が支持本体部１２４の第２面に連結された部材１８４全てと連動してもよい。支持本体部１２４のその他の面も同様に構成することができる。このようにして、基板支持体の異なる領域に沿ったグラウンドへの電流流れにおける差異をモニタすると接地経路部材間での接地電流流れ分布が所定の極限値範囲外となった際にフラグが作成され、オペレータに規格接地状態外となったことが知らされる。フラグはインジケータのライト状態を変える、警告を発する、又はその他の通知をオペレータに伝達する。また、フラグにより処理システム内での基板の経路変更がシステムにより行われ、チャンバを非稼動とし、接地経路部材を修理／補修することができる。
【００２９】
図２は可撓性ストラップ２００として構成された接地経路部材１８４の一実施形態の分解図である。ストラップ２００は、図１を参照して説明したように、基板支持アセンブリ１３８の高さ変更を可能とするに十分な可撓性を有する。
【００３０】
各ストラップ２００は第１端部２０２と第２端部２０４を有する。第１端部２０２は例えば固締具、クランプ、又は本体部１２４とストラップ２００との間の電気的接続を維持するその他の方法により支持本体部１２４に連結されている。図２に図示の実施形態において、固締具２１８はネジ穴２２６にネジ留めされ、ストラップ２００と支持本体部１２４とを連結している。第２端部２０４には固締具２０８とネジ穴２２８を介してストラップ２００とチャンバ本体部１０２との連結を円滑にする端子２０６が取り付けられている。接着剤、クランプ、又はチャンバ本体部１０２とストラップ２００との間の電気的接続を維持するその他の方法を利用することが考えられる。
【００３１】
接地経路完全性センサ１６０は接地経路部材１８４、例えばストラップ２００と連動しており、制御装置１６８にストラップ２００の完全性を示す計量値を伝達する。完全性を有する接地経路部材とは本体部１０２、１２４間の導電性経路を維持する能力と定義され、例えば、その端部間で電気的連続性を有する接地経路部材である。従って、部材又はストラップが断線、破損又はその他の要因によりその完全性を喪失すると、本体部１０２、１２４間には完全性を欠いた部材を介しては接地電流が流れなくなる。
【００３２】
図１〜２に図示の実施形態において、接地経路完全性センサ１６０はチャンバ本体部１０２の底部１０８に取り付けられた電流センサである。接地経路完全性センサ１６０を抵抗センサ又はストラップの本体部１０２、１２４間での電流伝達能力を求めるのに適したその他のセンサとして構成することも考えられる。接地ストラップ２００の第２端部はセンサ１６０の中心を貫通する。リード線（１７０として集合的に、又、２１０、２１２として個別に図示）が接地経路完全性センサ１６０に連結され、真空フィードスルー１６４を介してチャンバ本体部１０２から外部に出ている。リード線１７０がセンサ１６０を処理チャンバ１００の外部に配置された検出回路１６２に連結している。
【００３３】
接地経路完全性センサ１６０の一実施形態において、接地経路完全性センサ１６０は誘電体リング２２０を含む。誘電体リング２２０はセラミック等のいずれの適切な材料から作製してもよい。複数のコイル２２４がリング２２０に捲着され、リード線２１０、２１２に連結されている。リード線２１０、２１２は検出回路１６２に連結されている。
【００３４】
作動中、ストラップ２００を流れる電流によりコイル２２４に小電流が誘導される。誘導電流はコイル２２４からリード線１７０を通って検出回路１６２へと流れる。ストラップが破損する、本体部１０２、１２４の少なくとも１つから断線される、或いはその他の理由で本体部１０２、１２４間での通電が不能となると、検出回路１６２の出力がストラップの完全性の損失及び／又は変化を示す。
【００３５】
更に、各ストラップ２００と連動している検出回路１６２における変化は基板支持本体部１２４の異なる領域からチャンバ本体部１０２へと流れる接地電流の分布における変化を示す。例えば、基板支持本体部１２４の３つの異なる面に連結されたストラップ２００と連動している３つの接地経路完全性センサ１６０が第１の接地電流分布を検出し、基板支持本体部の同一面に連結されたストラップ２００と連動するように配列された３つの接地経路完全性センサ１６０が第２の接地電流分布を検出する。接地電流分布を閾値と比較する。接地電流の分布が許容限界値の範囲内にある、つまり所定の組み合わせのストラップが所定の量の電流を導電しているなら処理を継続する。接地電流の分布が許容限界値の範囲外の場合はフラグが生成される。電流はストラップ毎に、総電流に基づき、或いは支持領域あたりの電流に基づく等により分析することができる。このようにして、接地経路完全性センサ１６０を利用してまだ機能しているストラップ２００の総数及び／又はまだ機能しているストラップ２００の相対位置が所望の処理結果を提供し続ける閾値内にあるか否かを求めることができる。
【００３６】
図３は検出回路１６２の一実施形態を示す。検出回路１６２は第１及び第２端子３０２、３０４を含む。第１リード線１１０が第１端子３０２に連結され、第２リード線１１２が第２端子３０４に連結されている。第１端子３０２は第１抵抗器３０６に連結され、第２リード線１１２は第２抵抗器３０８に連結されている。第１及び第２抵抗器３０６、３０８は中央接地タップ３１０に連結されている。第１ダイオード３１２が第１端子３０２に連結されている。第１ダイオード３１２は第３抵抗器３１４にも連結されている。第３抵抗器３１４は増幅器３３０の第１増幅器端子３１６に連結されている。第２ダイオード３１８は第２端子３０４に連結されている。第２ダイオード３１８は第４抵抗器３２０にも連結されている。第４抵抗器３２０は第２増幅器端子３２２に連結されている。第５抵抗器３２８は端子３２２と増幅器３３０の出力３３２との間に連結されている。増幅器３３０の出力３３２は制御装置１６８に連結されている。
【００３７】
第１コンデンサ３２４の第１面はダイオード３１２と抵抗器３１４に連結されており、コンデンサ３２４の第２面は中央接地タップ３１０に連結されている。第２コンデンサ３２６はダイオード３１８と抵抗器３２０に連結され、コンデンサ３２６の第２面は中央接地タップ３１０に連結されている。
【００３８】
従って、リード線２１０、２１２により供給された電流が抵抗器３０６、３０８及びコンデンサ３２４、３２６にエネルギー供給するにつれ制御信号が増幅器３３０の端子に伝達され、増幅器は接地部材の完全性を示す計量値を制御装置１６８に出力する。検出回路１６２のコンポーネントについての抵抗値及び容量値を選択して増幅器３３０への入力電流の振幅を決定してもよい。増幅器３３０の出力３３２は制御装置１６８に伝達され、制御装置は増幅器の出力における変化やどの検出回路１６０（例えば、どのストラップ又はストラップ群）がどの割合の基板支持体接地負荷を負うかの分析からフラグを生成するべきか否かを決定する。
【００３９】
図４は１つ以上の接地経路完全性センサ１６０を有する別の実施形態である処理システム４００を表す。システム４００は、通常、上述したように電源１２２とガス供給源１０４に連結された処理チャンバ本体部１０２を含む。接地経路部材１８４と連動している接地経路完全性センサ１６０は上述されている。
【００４０】
基板支持アセンブリからの基板のデチャックを円滑に行うために（つまり基板処理中、例えば基板のプラズマ処理中に発生し得る基板と基板支持アセンブリとの間の静電的引力を超えるために）、基板支持アセンブリ１３８にはデチャック回路４１０が連結されている。デチャック回路４１０は電源４０２と、信号を基板支持アセンブリ１３８に伝達することで基板１４０と基板支持アセンブリ１３８との間の静電的引力を排除又は低減するように構成されたスイッチ４０４を含む。処理中に基板支持アセンブリ１３８をグラウンドに選択的に接続し、又、基板１４０をデチャックする際には電源４０４に選択的に接続するスイッチ４０４が望ましい。
【００４１】
電源４０２からの信号はＲＦ又はＤＣであってもよく、定常又はパルス信号であってもよい。デチャック回路４１０により生成された信号の強度、持続時間及び／又はパルス数は通常、基板支持アセンブリ１３８と基板１４０との間の越えなくてはならない静電的引力に対応したものである。静的力は典型的には基板のサイズ、基板上に堆積された材料、処理中のプラズマ電力や基板支持体を構成している材料その他等の処理パラメータに依存している。
【００４２】
基板支持アセンブリ１３８が１つ以上のＲＦ接地帰還経路部材１８４により接地されている実施形態において、電源４０２による電気信号はＲＦ接地帰還経路部材１８４（十分に高いインピーダンスで選択されている）を誘導的に開放し、支持アセンブリ１３８をグラウンドから隔離するように構成してもよい。例えば、デチャック信号を基板支持アセンブリ１３８に印加している間はＲＦ接地帰還経路部材１８４に実質的に電流が流れないようにパルスＤＣ又はＲＦ信号を選択してもよい。
【００４３】
図４に図示の実施形態において、ＲＦ接地帰還経路部材１８４は絶縁体４６４によりチャンバ本体部１０２から隔離されており、スイッチ４６８を介してグラウンドに連結されている。スイッチ４６８を作動させて、処理中は基板支持アセンブリ１３８をグラウンドに選択的に連結し、デチャック（つまり、電源４０２により支持アセンブリ１３８に電力を印加する際）中は基板支持アセンブリ１３８とグラウンドとの間の回路を開放してもよい。スイッチが基板支持アセンブリ１３８をグラウンドに連結する処理中、接地経路完全性センサ１６０は制御装置１６８に接地経路部材１８４を流れる電流を示す計量値を伝達する。
【００４４】
図５は１つ以上の接地経路完全性センサ１６０を有するプラズマ化学気相蒸着システム５００の別の実施形態の断面図である。システム５００は基板支持アセンブリ１３８が１つ以上の接地部材５０４により接地されているという点を除いて上述のシステム１００、４００と同様に構成されている。デチャック回路４１０を利用して電源４６２をスイッチ４６２を介して基板支持アセンブリ１３８に選択的に連結し、上述したように基板のデチャックを促進してもよい。デチャック回路４１０からの電力を部材５０４及び／又は軸１４２を介して印加してもよい。
【００４５】
接地部材５０４は図５に図示されるような処理中の基板支持アセンブリ１３８に接触する位置と基板１４０のデチャック中の基板支持アセンブリ１３８から離れた位置との間で移動可能である。接地部材５０４はチャンバ本体部１０２の側壁１０６からアイソレータ５０２により隔離されている。アクチュエータ５０６は接地部材５０４と相互作用して接地部材５０４の変位を制御する。アクチュエータ５０６はソレノイド線形アクチュエータ、空気圧又は水圧シリンダー又は接地部材５０４を移動させて基板支持アセンブリ１３８と接触、非接触とするに適したその他の装置であってもよい。
【００４６】
接地経路完全性センサ１６０はグラウンドと基板支持アセンブリ１３８との間を接地部材５０４を介して流れる電流を表す計量値を検出するように構成されている。一実施形態において、接地経路完全性センサ１６０は接地部材５０４の周囲の、チャンバ本体部１０２の内側又は外側のいずれかに配置してもよい。別の実施形態において、接地経路完全性センサ１６０は接地部材５０４とチャンバ本体部１０２外部のグラウンドとを連結しているリード線と連動している。
【００４７】
従って、接地経路完全性センサを用いて基板支持アセンブリの接地のモニタを円滑にする方法と装置を提供する。接地経路完全性センサにより処理中の接地状態の特性解析が可能となり、処理を中断する或いはチャンバのダウンタイムを必要とすることなく保守が必要とされる状態をオペレータに警告することができ、有利である。
【００４８】
上記は本発明の好ましい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く本発明のその他の及び更に別の実施形態を考案することができ、本発明の範囲は特許請求の範囲に基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
本発明の上述した構成が得られ、詳細に理解できるように、上記で要約された本発明のより具体的な説明が実施形態を参照して行われ、それらは添付図面で図示されている。
【００５０】
【図１】デチャック回路を有するプラズマ化学気相蒸着システムの一実施形態の断面図である。
【図２】基板のデチャック方法の一実施形態のフロー図である。
【図３】デチャック回路を有するプラズマ化学気相蒸着システムの別の実施形態の断面図である。
【図４】デチャック回路を有するプラズマ化学気相蒸着システムの別の実施形態の断面図である。
【図５】デチャック回路を有するプラズマ化学気相蒸着システムの別の実施形態の断面図である。
【００５１】
円滑な理解のために、可能な限り、図面で共通する同一の要素は同一の参照番号を用いて表した。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を図示するに過ぎず、本発明はその他の同等に効果的な実施形態も含み得るため、本発明の範囲を制限すると解釈されないことに留意すべきである。
【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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【外国語明細書】
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