(57)【要約】【課題】処理チャンバへの流れを提供する方法と装置を提供する。【解決手段】一実施形態において、内容積部を有するチャンバ本体と、内容積部に配置された基板支持部と、非対称分布のガス注入ポートを有するガス分配アセンブリとを含む真空処理チャンバを提供する。他の実施形態において、基板を処理チャンバ内の基板支持部上に配置し、処理チャンバ内の基板上に配置されたガス分配板上に規定した空間に処理ガスを横方向に流し、処理ガスを存在させて基板を処理することを含む基板を真空処理する方法を提供する。【選択図】図１
2008277773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理チャンバであって、
内容積部を有するチャンバ本体と、
前記内容積部に配置された基板支持部と、
前記基板支持部の基板支持表面の平面下に配置されたポンプポートであって、前記ポンプポートの位置と前記内部容積部の形状が、前記基板支持部の前記基板支持表面上に配置された基板に、非対称の処理結果を生ずる構成を有する、ポンプポートと、
前記基板支持部の前記基板支持表面の前記平面上に配置されたガス分配アセンブリであって、前記ガス分配アセンブリの構成を選んで、前記ポンプポート位置と前記内容積部の形状に起因する処理結果に対する対称性を調整する、ガス分配アセンブリとを含む真空処理チャンバ。
【請求項２】
前記ガス分配アセンブリの構成を選んで、前記ポンプポートの位置と前記内容積部の形状に起因する処理結果を、実質的に対称にする請求項１記載の真空処理チャンバ。
【請求項３】
前記チャンバ本体外側に位置する少なくとも１つのコイルを含み、電圧を加えて前記処理結果の分布を横方向に調整する請求項１記載の真空処理チャンバ。
【請求項４】
前記ガス分配アセンブリが、
前記処理結果の横方向分布を変えるように、独立して制御可能な内側及び外側ガス注入ポートを含む請求項１記載の真空処理チャンバ。
【請求項５】
前記ガス分配アセンブリが、
前記基板支持部と前記内側及び外側ガス注入ポートの間に配置されたガス分配板を含む請求項４記載の真空処理チャンバ。
【請求項６】
真空処理チャンバであって、
内容積部を有するチャンバ本体と、
前記内容積部に配置された基板支持部と、
非対称分布のガス注入ポートを有するガス分配アセンブリとを含む真空処理チャンバ。
【請求項７】
前記ガス注入ポートの分布を選んで、実質的に非対称な処理結果を生じるか、又は
前記ガス注入ポートの分布を選んで、前記チャンバ本体の流れコンダクタンスで生ずる非対称な結果から、実質的に対称な処理結果を生ずる請求項６記載の真空処理チャンバ。
【請求項８】
真空処理チャンバであって、
内容積部を規定する側壁と蓋を有するチャンバ本体と、
前記内容積部内に配置された基板支持部と、
ガス分配アセンブリとを含み、前記ガス分配アセンブリが、
前記蓋と連結したガス分配板と、
前記ガス分配板と前記蓋の間に配置された少なくとも１つのリングを含み、前記リングが、非対称分布のガス注入ポートを有する真空処理チャンバ。
【請求項９】
前記リングのポートが、前記ガス分配板を通して形成されたガス流開口部の方向とは異なる方向を含む請求項８の真空処理システム。
【請求項１０】
前記ガス分配アセンブリが、内側リングと外側リングを含み、前記リングがそれぞれ、ガス注入ポートを有し、前記リングのポートが、前記ガス分配板を通して形成された開口部に実質的に垂直である請求項８記載の真空処理システム。
【請求項１１】
基板を真空処理する方法であって、
基板を処理チャンバ内の基板支持部上に配置し、
処理ガスを前記処理チャンバ内の前記基板上に配置されたガス分配板上に規定した空間に横方向に流し、
処理ガスを存在させて前記基板を処理することを含む方法。
【請求項１２】
処理が、プラズマ処理、表面処理、注入、アッシング、エッチング又は堆積の内の少なくとも１つを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
処理ガスを前記空間に横方向に流すことが、
リングから内側横方向と外側横方向へガスを流すことを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
処理ガスを前記空間に横方向に流すことが、
内側リングから径方向にガスを流すことと、
外側リングから径方向にガスを流すことを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
ガス分配アセンブリであって、
ガス分配板であって、前記板を通して形成された複数の開口部を有し、前記開口部が、前記板の中心線に実質的に平行な方向を有するガス分配板と、
前記ガス分配板に連結した内側リングと外側リングであって、前記板の開口部の方向と異なる方向を有する複数のガス注入ポートを有し、前記リングの内の少なくとも１つの前記ガス注入ポートが非対称分布を有するリングとを含むガス分配アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景】
【０００１】
（発明の分野）
本発明の実施形態は、半導体基板処理システムに関する。特に、本発明の実施形態は、半導体基板処理チャンバ内でガス流を制御するためのガス流拡散器に関する。
【０００２】
（関連技術の背景）
集積回路は複雑なデバイスに発展しており、シングルチップ上に無数の部品（例えば、トランジスター、コンデンサー、抵抗器等）を含むことができる。チップ設計の進化により、より速い回路とより高い回路密度が必要とされている。より高い回路密度に対する要求は、集積回路部品寸法の縮小を必要とする。このデバイスのフィーチャーの最小寸法は、通常、技術的には限界寸法と呼ばれる。限界寸法としては、通常、線、列、開口、線間の空間等のようなフィーチャーの最小幅が挙げられる。
【０００３】
これらの限界寸法が小さくなると、高収率を維持するには、基板全体のプロセス均一性が最重要となる。集積回路製造に用いる従来のプラズマエッチングプロセスに関する問題の１つは、基板全体でのエッチング速度の不均一性であり、その一部は反応種と被エッチング基板間の横方向の偏りに起因する。反応種が基板の中心から偏る傾向に寄与する因子の１つは、チャンバ排気ポートの径方向位置である。ガスは排気ポートに最も近いチャンバ領域から、より容易に排気されることにより、反応種が、排気ポートに引っ張られて、チャンバ中心とその中に配置された基板に対して偏るようになる。この偏りが、基板表面上でエッチングの均一性の喪失に寄与し、性能に大いに影響し、集積回路の製造費が増加する恐れがある。
【０００４】
流れ制限部をチャンバ内に配置して、ポンプポートの偏りを補正するためにチャンバのコンダクタンスを変えてもよい。この技術は良好な処理結果を示したが、次代デバイスで可能なプロセス均一性レベルは達成できず、少なくともその一部は処理チャンバ内で処理されている基板上のコンダクタンスの不均一性を完全に補正できないことによるものと考えられる。従って、線幅と限界寸法が減少し続けると、次世代デバイスが実際的な製造費で製造できるよう、プロセス均一性を継続的に改良する必要性がある。
【０００５】
それ故、集積回路製造時に材料層をエッチングするための改善された装置が業界では必要とされている。
【概要】
【０００６】
処理チャンバへの流れを提供する方法と装置を提供する。一実施形態において、内容積部を有するチャンバ本体と、内容積部に配置された基板支持部と、基板支持部の基板支持表面の平面下に配置されたポンプポートとを含む真空処理チャンバを提供する。ポンプポートの位置と内容積部の形状は、基板支持部の基板支持表面上に配置した基板に、非対称な処理結果を生じる構成を有する。この処理チャンバは又、基板支持部の基板支持表面の平面上に配置されたガス分配アセンブリを含み、ガス分配アセンブリの構成を選んで、ポンプポートの位置と内容積部の形状に起因して対称的な処理結果を与えるように処理結果を調整する。
【０００７】
他の実施形態では、内容積部を有するチャンバ本体と、内容積部に配置された基板支持部と、非対称に分布したガス注入ポートを有するガス分配アセンブリとを含む真空処理チャンバを提供する。
【０００８】
更に他の実施形態では、内容積部を規定する側壁と蓋を有するチャンバ本体と、内容積部に配置された基板支持部と、ガス分配アセンブリとを含む真空処理チャンバを提供する。このガス分配アセンブリは、蓋に連結したガス分配板と、ガス分配板と蓋の間に位置する少なくとも１つのリングとを含み、このリングは非対称な分布のガス注入ポートを有する。
【０００９】
更に他の実施形態では、基板を真空処理する方法が提供され、基板を処理チャンバ内の基板支持部上に配置し、処理ガスを処理チャンバ内の基板上に配置されたガス分配板上に規定した空間に横方向に流し、処理ガスを存在させて基板を処理することを含む。
【００１０】
更なる実施形態では、ガス分配アセンブリが提供され、ガス分配板であって、板を通して形成された複数の開口部を有し、開口部が、板の中心線に実質的に平行な方向を有するガス分配板と、ガス分配板に連結した少なくとも１つのリングであって、板の開口部の方向と異なる方向を有する複数のガス注入ポートを有するリングとを含む。
【詳細な説明】
【００１１】
本発明の実施形態は、概して、プラズマ処理チャンバで半導体基板全体にわたるプロセス均一性を改善する装置に関する。当業者には他の形のプラズマエッチングチャンバを用いて本発明が実施できることが理解でき、エッチングチャンバとしては反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）チャンバ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）チャンバ等が挙げられる。更に、本発明の実施形態は、流れ制御により処理中の基板表面全体でプロセス均一性を改良できる任意の処理チャンバに有用であり、処理チャンバとしては原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、プラズマ強化型化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバ、磁気強化型プラズマ処理チャンバ等がある。
【００１２】
図１に、本発明によるガス拡散器１３２を有する真空処理チャンバ１０２の概略断面図を示す。図１に示した実施形態では、ガス拡散器１３２によりプロセス均一性を調整して、非対称な処理（例えば、基板中心線に対し対称でない処理結果）の原因となるコンダクタンス又は他のチャンバの属性を補正できる。他の実施形態では、ガス拡散器１３２を用いて非対称な処理結果を得ることができる。本発明を有益に利用できる処理チャンバの一例は、カルフォルニア州（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）、サンタクララ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ）のアプライドマテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ）から入手できるイネーブラ（商標名）（ＥＮＡＢＬＥＲ）である。他メーカーの物も含め、他の処理チャンバを用いても、本発明の恩恵を受けられるものと考えられる。
【００１３】
一実施形態において、処理チャンバ１０２は、導電性のチャンバ壁１３０と底面１０８を有する真空チャンバ本体１１０を含む。チャンバ壁１３０は、電気接地１３４と連結する。蓋１７０をチャンバ壁１３０上に配置し、内容積部１７８をチャンバ本体１１０内に規定するように囲む。少なくとも一個のソレノイド部分１１２をチャンバ壁１３０の外側に配置する。１個又は複数個のソレノイド１１２にＤＣ電流源１５４の電圧を選択的に加えて、少なくとも５ボルトを発生し、処理チャンバ１０２内に形成されるプラズマプロセス用の制御ノブを与えることができる。
【００１４】
セラミックライナ１３１を内容積部１７８に配置し、チャンバ１０２の洗浄を容易にする。エッチングプロセスでの副産物と残渣を、選択した間隔でライナー１３１から容易に除去できる。
【００１５】
基板支持台座１１６を、ガス拡散器１３２下の処理チャンバ１０２の底１０８の上に配置する。この基板支持台座１１６と拡散器１３２間の内容積部１７８内に、プロセス領域１８０を規定する。この基板支持台座１１６は、処理時にガス拡散器１３２下の台座１１６の表面１４０上に基板１１４を保持する静電チャック１２６を含んでも良い。この静電チャック１２６は、ＤＣ電源装置１２０により制御する。
【００１６】
支持台座１１６は、整合回路１２４を通してＲＦバイアス源１２２と連結できる。バイアス源１２２は、通常、５０ｋＨｚから１３．５６ＭＨｚの可変周波数と、０ワットから５０００ワットの出力を有するＲＦ信号を発生できる。任意で、バイアス源１２２は、ＤＣ電流源でもパルス化ＤＣ電流源でもよい。
【００１７】
また、支持台座１１６は、内部温度制御帯域１７４と外部温度制御帯域１７６を含んでもよい。１７４と１７６のそれぞれは、抵抗性ヒーター又は循環冷媒用導管のような少なくとも１つの温度制御装置を含むことにより、この台座上に配置した基板の径方向温度勾配を制御できる。内部温度制御帯域と外部温度制御帯域を有する適切な台座の一例は、米国特許出願第１０／９６０，８７４号と第１１／５３１，４７４号に記載されており、その全体が参考文献として組み込まれる。
【００１８】
チャンバ１０２内部は高真空の容器であり、チャンバ壁１３０及び／又はチャンバ底１０８を通るように形成された排気ポート１３５を通して、真空ポンプ１３６と連結されている。排気ポート１３５に配置した絞り弁１２７を真空ポンプ１３６と一緒に用いて、処理チャンバ１０２内の圧力を制御する。チャンバ本体１１０の内容積部１７８内の排気ポート１３５及び他の流れ制限部の位置は、処理チャンバ１０２内のコンダクタンスとガス流の分配に大きく影響する。
【００１９】
ガス拡散器１３２は、少なくとも１つの処理ガスをプロセス領域１８０に非対称に導入する導管を提供し、他のチャンバ部品（例えば、排気ポートの位置、基板支持台座の形状又は他のチャンバ部品）に起因する上述のコンダクタンスとガス流の分配調整に利用することにより、ガスと種の流れを基板に均一又は選択的な分配で送れる。ガス拡散器１３２を用いて、対称な処理結果を与えるようにチャンバ内の種々のプロセスパラメーターを制御又は調整する。或いは、ガス拡散器１３２を用いて、非対称な処理結果が得られるようチャンバ内の種々のプロセスパラメーターを制御又は調整してもよい。更に、ガス拡散器１３２を用いて、基板１１４の中心線（台座１１６上に同心に配置する）に対してプラズマを配置してもよい。更に、ガス拡散器１３２の構成を選んで、プロセス均一性を向上するか、或いは、所定の偏りのある処理結果が得られるようにしてもよい。例えば、ガス拡散器１３２の構成を選んで、チャンバのコンダクタンスを補正するように、基板支持台座１１６上のプロセス領域１８０へガスが流れるように導いてもよい。これは、ガスを処理チャンバに非対称に送るようにガス拡散器１３２を構成し、処理中にプラズマ位置及び／又は基板表面へのイオン及び／又は反応種送出に対するチャンバのコンダクタンスの非対称な影響を補正することにより、実現できる。
【００２０】
図１に示すような実施形態では、ガス拡散器１３２は少なくとも２つのガス分配機１６０、１６２、取り付け板１２８及びガス分配板１６４を含む。ガス分配機１６０、１６２は、処理チャンバ１０２の蓋１７０を通って１つ以上のガスパネル１３８と連結する。ガス分配機１６０、１６２によるガス流は、独立に制御できる。ガス分配機１６０、１６２は単一のガスパネル１３８と連結するように示したが、ガス分配機１６０、１６２は１つ以上の共有及び／又は別個のガス源と連結してもよいものと考えられる。ガスパネル１３８から提供されるガスは、板１２８、１６４で規定した領域１７２に送られた後、ガス分配板１６４を通して形成された複数の穴１６８を通って出て、プロセス領域１８０に入る。
【００２１】
取り付け板１２８は、支持台座１１６に反対の蓋１７０に連結する。この取り付け板１２８は、ＲＦ導電性材料から製造するか、又はＲＦ導体材料で覆う。取り付け板１２８はインピーダンス変成器１１９（例えば、四分の一波長整合用スタブ）を通してＲＦ供給源１１８と連結する。供給源１１８は、通常、約１６２ＭＨｚの可変周波数と、約０ワットから２０００ワット間の出力を有するＲＦ信号を発生できる。取り付け板１２８及び／又はガス分配板１６４は、ＲＦ供給源１１８により動力を与えられ、処理チャンバ１０２のプロセス領域１８０に存在する処理ガスで形成したプラズマを維持する。
【００２２】
ガス分配機１６０、１６２は、取り付け板１２８又はガス分配板１６４の内の少なくとも１つと連結する。一実施形態において、ガス分配機１６０を、ガス分配機１６２の径方向内側に配置してもよい。ガス分配機１６０、１６２は、互いに対し同心方向でも、両者が台座１１６中心線に対して同心方向でも、両者が台座１１６中心線に対し非同心方向でも、台座１１６の中心線に対し一方が同心方向で、他方が非同心方向でも、又は他の適切な配置でもよい。図１に示す実施形態では、ガス分配機１６０、１６２は同心リングであるが、これに限定はされない。
【００２３】
拡散器１３２を出てプロセス領域１８０に入るガス流の非対称性は、ガス分配機１６０、１６２の相互の非同心性及び／又は台座１１６中心線の非同心性により形成できる。拡散器１３２を出てプロセス領域１８０に入るガス流の非対称性は又、或いは代わりに、更に、後述するように、ガス分配機１６０、１６２の内の少なくとも１つから流出するガスを径方向に不均一にすることにより形成してもよい。
【００２４】
図２に図１に示したガス拡散器１３２の一実施形態の底面切欠図を示す。ガス分配板１６４を切欠し、ガス分配機１６０、１６２の典型的な同心方向を示す。図２に示す実施形態では、ガス分配機１６０、１６２は同心リングとして示す。ガス分配機１６０、１６２は、この代わりに、種々の配向としてよく、例えば、図７Ａに示すように少なくとも１つのガス分配機７０２は楕円形又は回転楕円形としてよい。他の実施例では、図７Ｂに示すように、少なくとも１つのガス分配機７１２が外側ガス分配機１６２と非同心でもよい。この外側ガス分配機は円形リングとして示したが、代わりに円形内側ガス分配機又は非円形内側ガス分配機のいずれかである、上述した配置のいずれかを有してもよい。又、ガス分配機のいずれもが取り付け板１２８中心線に対して同心に向かないか、又は１つ又は全てが同心に向いてもよい。取り付け板１２８は、通常、台座１１６中心線と同軸に並び、その結果、その上に位置する基板と同軸に並ぶ。
【００２５】
図２に戻ると、ガス分配機１６０、１６２を板１２８、１６４の内の少なくとも１つに固定できる。一実施形態において、ガス分配機１６０、１６２を複数のブラケット２０２によるか、又は他の適切な方法で取り付け板１２８に固定する。或いは、ガス分配機１６０、１６２を板１２８、１６４間に押し込んでもよい。
【００２６】
図３に、ブラケット２０２により外側ガス分配機１６２を取り付け板１３２に固定した一実施形態の断面図を示す。内側ガス分配機１６０も同様に保持する。ブラケット２０２はつまみ３０２とフィンガー３０８を含む。締め具３０４が穴を通してつまみ３０２に延び、取り付け板１２８に形成されたねじ穴３０６と嵌合する。フィンガー３０８は曲げる等して、締め具３０４取り付け時に、板１３２に隣接したガス分配機１６２を保持できるようにする。ガス分配機は、他の技法を用いて適所に保持してもよいものと考えられる。
【００２７】
図４Ａに外側ガス分配機１６２をガスパネル１３８と連結するのに用いる外側ガス分配機１６２の連結器４００の断面図を示す。この内側ガス分配機１６０は、図２に示すように、同様の連結器４０２を含む。この連結器４００、４０２は、図２に示す実施形態とは１８０度偏っているが、連結器手４００、４０２は、都合の良い方向に並べて良い。
【００２８】
図４Ａに戻ると、連結器４００は、本体４０８と幹部分４０４を含む。幹部分４０４は取り付け板１２８に形成した穴４１２を通って伸びる。一実施形態において、この幹部分４０４はオスネジ部分４１０を含み、パネルナット４１４又は他の締め具により、連結器４００を取り付け板１２８に固定できる。幹部分４０４は又、ネジ付き口４０６を含み、この連結器４００はガスパネル１３８を経由したガス送りライン（図示せず）と連結できる。この連結器は、ガスパネル及び／又は取り付け板に容易に取り付けるのに適した他の構成にしてもよいものと考えられる。
【００２９】
本体４０８は取り付けフランジ４２０を含む。取り付けフランジ４２０は、シール（図示せず）に対応するＯリングパッキン押さえ４２２を有し、パネルナット４１４を締め付けると圧縮されて、穴４１２からの漏れを防ぐ。
本体４０８はポート４０６を三方穴４３２に連結する通路４３０を含む。三方穴４３２は座ぐり穴を有し、ガス分配機１６２の開口端４４０に対応する。ガス分配機１６２の開口端４４０は、適切な方法で、例えば、接着剤、ろう付け、溶接、圧入、スエージングによるか、又は適切な気密嵌めにより、本体４０８に密封する。第２の座ぐり穴は、ガスがガス分配機１６２の開口端４４０のポート４０６を通して連結器４００に流れ、閉鎖端４４２に流れるようにガス分配機１６２の閉鎖端４４２に対応する。図５を参照して後述するように、複数の非対称分布のポートを通して、ガスは、ガス分配機１６２から排気される。
【００３０】
図４Ｂに連結器４５０の変形実施形態の断面図を示す。この連結器４５０は、三方穴４５２以外は上述の連結器４００と実質的に同様であるが、三方穴４５２は本体４０８に延び、ガス分配機４６２の２つの開口端４４０が、ポート４０６から通路４３０に流れるガスを受け入れられるようになっている。
【００３１】
図５は図２の切断線５−５に沿って切断したガス分配機１６２の断面図である。ガス分配機１６２は同様に構成できる。ガス分配機１６２は、領域１７２にガスが流れる複数の穴を含む。一実施形態において、ガス分配機１６２に通じる内側及び外側ガス注入ポート５０２、５０４を形成する。ガス注入ポート５０２、５０４は、選択した垂直面と水平面の両者で任意の角度方向が持て、ガス分配機１３２内に所望の流れ分布及び／又は圧分布を生じることができる。図５に示す実施形態では、内側及び外側ガス注入ポート５０２、５０４は、同心に並び、ガス分配板１６４の平面に平行な中心線を有する。
【００３２】
ガス注入ポート５０２、５０４の直径は異なっても、等しくても良い。例えば、径方向に内側向きのガス注入ポート５０４の直径は、径方向に外側向きのガス注入ポート５０２の直径よりも大きくても良く、より多くのガスをガス拡散器１３２の内側領域に提供できる。代わりに、径方向に外側向きのガス注入ポート５０２の直径を、径方向に内側向きのガス注入ポート５０４の直径より大きくして、より多くのガスをガス拡散器１３２の外側領域に提供してもよい。
【００３３】
更に、径方向に内側向きの穴５０２の密度及び／又は分布をガス分配機１６２に沿って変化できる。例えば、分配機１６２の単位長さ当たりの径方向に内側向きの穴５０４の数を、他の領域に比べ、ある領域においては多くしてもよい。図２に示す実施形態では、連結器４００の開口端４４０から測ったガス分配機１６２に沿う単位長さ当たりの径方向に内側向きの穴５０４の数、及び／又は空きスペースが更に増加する。この構成を用いることで、連結器４００（又は他の選択領域）近くにより多くのガスを送ったり、分配機長さ方向の圧力降下を補って、閉鎖端４４２近くの穴５０４が、対称分布の穴をもつ分配機に比べ、より大量のガスを受け入れることができる。
【００３４】
径方向に外側向きの穴５０４の密度、空きスペース及び／又は分布は、径方向に内側向きの穴５０２と同じでも、異なってもよいものと考えられる。又、各ガス注入ポート５０２、５０４の相対的な直径を選んで、連結器４００（又は選択領域）近くにより多くのガスを送ったり、分配機長さ方向の圧力降下を補って、閉鎖端（又は他の選択領域）近くのガス注入ポート５０２、５０４が、対称分布の穴をもつ分配機に比べ、より大量のガスを受け入れることができる。
【００３５】
内側ガス分配機１６０の構成は、外側ガス分配機１６２の構成と同じでも、異なってもよい。図２に示す実施形態では、内側ガス分配機１６０と外側ガス分配機１６２を、この分配機の開口端から測った単位長さ当たりの穴密度、及び／又は空きスペースを増加するように配置する。更に、図２に示す実施形態では、分配機１６０、１６２の連結器４００、４０２の位置を、分配機がこの連結器から閉鎖端に延びる方向に沿って１８０度位相をずらして配置する。変形実施形態では、内側ガス分配機１６０と外側ガス分配機１６２を、開口端と閉鎖端間の穴密集度を実質的に均一に配置するが、分配機１６０、１６２の開口端から閉鎖端に向かって穴の直径が減少する。ガス分配機１６０、１６２は上記の任意の組み合わせで配置できるものと考えられる。
【００３６】
図６Ａと図６Ｂに、拡散器１３２の個所１２８、１６４の連結の仕方、及び拡散器１３２の蓋アセンブリ１７０への連結の仕方を断面図で示す。図６Ａの断面図に示すように、締め具６０２は分配板１６４のクリアランスホールを通り、取り付け板１３２のネジ付き穴に嵌合する。図６Ｂの断面図に示すように、締め具６１２は分配板１６４と取り付け板１３２を通って形成されたクリアランスホールを通り、蓋アセンブリ１７０のネジ付き穴に嵌合する。この取り付け配置により、拡散器１３２が蓋アセンブリ１７０から容易に取り外せ、異なる流れ構成を有する拡散器と容易に交換することができる。更に、板１６４、１３２を容易に分離して、ブラケット２０２を取り外し、且つ／又はゆるめて１つ以上のガス分配機１６０、１６２を交換することにより、この拡散器１３２を迅速に再配置し、他のプロセス制御属性に適応させることができる。
【００３７】
図８はガス分配機１６０、１６２の配置を選択するための典型的な方法８００の一実施形態のブロック図である。方法８００はボックス８０２で始まり、従来のガス拡散器（例えば、対称的なガス送りの拡散器）を用いるチャンバのコンダクタンスが起こす処理結果を判定する。ボックス８０２で得られるエッチングプロセスの処理結果を図９Ａに示す。横方向の不均一性と方位方向の不均一性の両者を示す。ボックス８０４では、拡散器１３２の構成を選択して、プロセスが実質的に均一なコンダクタンスを有するチャンバで行われると仮定して、非対称的な処理結果が得られるようにする。ボックス８０４で選んだ拡散器１３２の構成により、所望の処理結果がボックス８０６で得られるようにボックス８０２での非均一性を修正する。ボックス８０６で得られた処理結果９０２を図９Ｂに示すが、横方向エッチングの結果と方位方向エッチングの結果での大幅な改良が示される。拡散器１３２の配置を選んで図９Ｂに示すような処理結果に集中するか、又は不均一性を最小化し、処理結果の横方向の偏りを制御できる。
【００３８】
このプロセスは、プロセスレシピを変更した場合に特に有用である。１つ以上の流速、間隔、ＲＦ出力、電場又は磁場、基板台座の温度勾配又は他のプロセスパラメーターを変えて、チャンバ内のコンダクタンス又はプラズマ位置の変動が起こると、この変動を調節して拡散器１３２の配置を変えて所望の処理結果を与えることができる。これはこの拡散器又はこの拡散器内の１つ以上のガス分配機を交換して実現できる。その結果、時宜を得た、費用効率の良いプロセス調整が実現できる。
【００３９】
本発明の幾つかの実施形態について述べたが、本発明の他の更なる実施形態は、その基本的な範囲から逸脱することなしに創作することができ、そ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】
【００４０】
上に挙げた本発明の構成を得られ、詳細に理解できるように、上に簡単に要約した本発明を添付図面に示した実施形態を参照して、より詳細に説明する。
【００４１】
【図１】本発明のガス拡散器の一実施形態を有する典型的な処理チャンバの概略断面図である。
【図２】図１のガス拡散器の一実施形態の底面切欠図である。
【図３】図２のリング３−３に沿って切断した図１のガス拡散器の部分断面図である。
【図４Ａ】図２の切断線４Ａ−４Ａに沿って切断した連結部の一実施形態を示す図１のガス拡散器の部分断面図である。
【図４Ｂ】連結部の他の実施形態の断面図である。
【図５】図２の切断線５−５に沿って切断したガス拡散器の断面図である。
【図６Ａ】〜
【図６Ｂ】図２の切断線６Ａ−６Ａと切断線６Ｂ−６Ｂに沿って切断したガス拡散器の切断図である。
【図７Ａ】〜
【図７Ｂ】典型的なガス拡散器の変形実施形態の概略底面図である。
【図８】半導体製造プロセスを調整する方法の一実施形態のフロー図である。
【図９Ａ】〜
【図９Ｂ】対称な拡散器と非対称な拡散器で得られた処理結果の概略図である。
【００４２】
しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を示すに過ぎず、その範囲を限定するものとは解釈されず、本発明は、その他の等しく有効な実施形態も含み得ることに留意すべきである。また、一実施形態の構成は、更に列挙するこなしに、他の実施形態で有効に用いることができると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【外国語明細書】
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