(57)【要約】      （修正有）【課題】対称なＲＦ供給およびコンダクタンスの対称性によって、ウェハ処理における均一性を実現するプラズマチェンバを提供する。【解決手段】プラズマチェンバ内のコンダクタンスを高めるため及びコンダクタンスの均一性を高めるための、プラズマチェンバ１１である。プラズマチェンバに電力を供給するための高周波（ＲＦ）路３０は、プラズマチェンバの中心軸１００２に関して対称である。さらに、プラズマチェンバから物質を除去するために使用されるポンプ２０Ａ、２０Ｂは、中心軸に関して対称に配置される。ＲＦ路およびポンプを対称に配置することによって、プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性の向上が促される。【選択図】図１Ａ
2016219790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱の頂部に取り付けられた椀状構造体をさらに備え、
前記椀状構造体は、前記下部電極を支持し、前記チャック支持柱と前記下部電極との間に配置されている、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、
前記下部電極と前記プラズマチェンバの上部電極との間に形成される間隙を制御するため、前記チャック支持柱を前記側壁に対して垂直方向に動かすように構成されたリニア駆動アセンブリをさらに備える、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッドと、
前記ＲＦロッドの底部に装着されるように構成されたインピーダンス整合回路と、をさらに備える、システム。
【請求項１０】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【請求項１５】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
【請求項１６】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された容量結合プラズマ（ＣＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項１８】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項１９】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項２０】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、対称なコンダクタンスおよびチャックへの高周波（ＲＦ）の対称な供給を実現する対称なチェンバ設計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマシステムは、プラズマチェンバと、１つ以上の高周波（ＲＦ）発生器と、を備える。１つ以上のＲＦ発生器は、プラズマチェンバ内でプラズマを発生させるために、プラズマチェンバに電力を供給する。ＲＦ電力は、インピーダンス整合回路およびＲＦ伝送ラインを介して供給される。プラズマチェンバ内に残っているプラズマおよび／または物質は、ポンプを用いて除去される。プラズマは、ウェハを処理するために用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プラズマシステム内の構成要素の配置が、もし適切でないと、結果的に、ウェハの処理は不規則となる。さらには、物質および／またはプラズマの除去が、もし適切に行われないと、ウェハの処理に悪影響を及ぼす。
【０００４】
本開示に記載の実施形態は、このような背景で提案されるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の実施形態により、高周波（ＲＦ）対称性を有する高コンダクタンスのチェンバを提供するための装置、方法、およびコンピュータプログラムを提供する。なお、本発明の実施形態は、例えば、プロセス、装置、システム、ハードウェア、またはコンピュータ可読媒体上の方法など、数多くの方法で実現できることは、理解されるべきである。いくつかの実施形態について以下で説明する。
【０００６】
例えば３００ミリメートル（ｍｍ）から４５０ｍｍへのウェハサイズの大型化に伴って、ウェハを保持および処理するために使用されるプラズマチェンバのサイズは大型化する。ウェハ処理の例として、ウェハのエッチング、ウェハ上へのモノマまたはポリマの堆積、ウェハのクリーニング、ウェハのスパッタリング、などが挙げられる。プラズマチェンバは、例えば、エッチング材料、プラズマ、堆積材料などの残留物質の、プラズマチェンバからプラズマチェンバの外へのコンダクタンスを高めるとともに、ウェハを収容するように、そのサイズが大型化される。
【０００７】
いくつかの実施形態において、プラズマチェンバは、プラズマチェンバの底部に取り付けられる複数の真空ポンプを装備した大きい内径のものであって、例えば、カソード、チャック、下部電極など、中央に取り付けられたペデスタルを有している。その内径は、３００ｍｍのウェハを処理するために使用されるものよりも大きい。一般的に、プラズマチェンバの側壁の内面は円筒状であるが、側壁の外面は、例えば、方形状または矩形状など、他の形状のものである。プラズマチェンバの内径およびペデスタルの外径は、ウェハ平面とプラズマチェンバ底面との間のフローコンダクタンスを最大にするように選択される。
【０００８】
プラズマチェンバのサイズが大型化すると、ウェハを均一に処理することは、より難しくなる。いくつかの実施形態において、プラズマチェンバ内でプラズマを点火または維持するために、ＲＦ電力が、ウェハに対して対称に供給される。例えば、下部電極の中心を通る中心軸の周りにＲＦロッドを配置することにより、ＲＦ電力は対称に供給される。例示として、ＲＦロッドは、プラズマチェンバからプラズマチェンバの外への残留物質のコンダクタンスの対称性を低下させる可能性を低減するため、曲がりがないものである。また、ウェハ処理の後または最中に、残留物質は、プラズマチェンバから対称的に除去される。このような除去によって、ウェハ処理における均一性は高まる。このような除去は、中心軸に関して対称に真空ポンプを配置することによって促される。
【０００９】
種々の実施形態において、中央に取り付けられたＲＦロッドは、例えば、ペデスタルに供給される静電チャック（ＥＳＣ）冷却流体、熱電対の直流電流（ＤＣ）電圧、ヘリウムの供給、ＥＳＣのヒータ電力など、他の機能のための装備を含んでいる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、コンダクタンス対称性またはポンピング対称性と呼ばれることもある、プラズマチェンバ内の残留物質の流れの対称性は、プラズマチェンバ内のウェハへのＲＦ電力の対称な供給と共に提供される。本明細書に記載のシステムおよび方法によって、ウェハの例えば上面などの平面におけるコンダクタンスを高めつつ、コンダクタンス対称性も向上させると同時に、ウェハへのＲＦ電力の対称な供給を実現する対称なＲＦ給電構造を形成する。
【００１１】
種々の実施形態において、処理手順における様々に異なるタイミングでウェハの位置を変更するために、ペデスタルおよびＲＦロッドを垂直方向に動かすための駆動機構が設けられる。一実施形態において、駆動機構は、垂直支持柱の垂直動を可能とするリニア駆動機構である。上下の動きは、ウェハをロードおよびアンロードするため、またはウェハの処理中にペデスタルの高さを変更するため、のものである。
【００１２】
いくつかの実施形態において、プラズマチェンバは、一部の実施形態では、例えばシールドなどのグリッドを有し、これにより、ペデスタルと上部電極との間のプロセス領域を、ペデスタルの周りの例えば空間などの円筒状領域から分離して、プラズマチェンバのプロセス領域から円筒状領域へのコンダクタンス路を形成している。グリッドにおける開口部のサイズは、プロセス領域と円筒状領域との間のコンダクタンスを設定または調整するように選択される。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に記載のシステムおよび方法のいくつかの利点として、ペデスタルへの対称なＲＦ供給と、さらには、プラズマチェンバからの残留物質の対称なコンダクタンスが得られることが挙げられる。本明細書に記載のシステムおよび方法のさらなる利点として、ペデスタルおよびＲＦロッドの垂直方向の動きを制御することが挙げられる。この垂直方向の動きによって、コンダクタンスの対称性およびペデスタルへのＲＦ電力供給の対称性の実現が容易となる。対称なＲＦ供給およびコンダクタンスの対称性によって、ウェハ処理における均一性の実現が容易となる。
【００１４】
他の態様は、添付の図面を併用して、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１５】
実施形態は、添付の図面を併用して、以下の説明を参照することにより理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】図１Ａは、プラズマシステムの一実施形態の側面図である。
【００１７】
【図１Ｂ】図１Ｂは、下部電極とプラズマチェンバの内径との間に配置されたグリッドを示す図である。
【００１８】
【図１Ｃ】図１Ｃは、プラズマチェンバ内の様々に異なるコンダクタンス領域およびコンダクタンスに影響を及ぼす各種パラメータ示す、プラズマチェンバの一実施形態の側面図である。
【００１９】
【図２Ａ】図２Ａは、プラズマチェンバ内のコンダクタンスを高めるために、プラズマチェンバの直径、カソードの外径、およびプラズマチェンバの高さがいかに変更されるのかを示す図である。
【００２０】
【図２Ｂ】図２Ｂは、プラズマチェンバ内の一領域におけるコンダクタンスを示す、プラズマチェンバの一実施形態の上面図である。
【００２１】
【図３Ａ】図３Ａは、プラズマチェンバ内へのチャック支持柱の垂直取り付けを示す図である。
【００２２】
【図３Ｂ】図３Ｂは、プラズマチェンバ内に配置されたウェハＷの上面における圧力の均一性を示す、圧力マップの一実施形態である。
【００２３】
【図３Ｃ】図３Ｃは、ウェハの上方の所定距離における圧力の均一性を示す、圧力マップの一実施形態である。
【００２４】
【図４】図４は、プラズマプロセスのプラズマおよび／または残留物をプラズマチェンバから除去するために、１つ以上のポンプが使用されることを示すグラフである。
【００２５】
【図５Ａ】図５Ａは、バッフルなしでのチャック支持柱の使用を示す、プラズマシステムの一実施形態の上面図である。
【００２６】
【図５Ｂ】図５Ｂは、プラズマシステムにおいてバッフルが使用されない場合の、ウェハの上面における圧力プロットの一実施形態である。
【００２７】
【図５Ｃ】図５Ｃは、プラズマシステムにおいてバッフルが使用されない場合の、ウェハの上面から所定距離における圧力プロットの一実施形態である。
【００２８】
【図５Ｄ】図５Ｄは、バッフルと併用されるチャック支持柱の使用を示す、プラズマシステムの一実施形態の上面図である。
【００２９】
【図５Ｅ】図５Ｅは、プラズマシステムにおいてバッフルが使用される場合の、ウェハの上面における圧力プロットの一実施形態である。
【００３０】
【図５Ｆ】図５Ｆは、プラズマシステムにおいてバッフルが使用される場合の、ウェハの上面から所定距離における圧力プロットの一実施形態である。
【００３１】
【図５Ｇ】図５Ｇは、他のバッフルと併用されるチャック支持柱の使用を示す、プラズマシステムの一実施形態の上面図である。
【００３２】
【図５Ｈ】図５Ｈは、プラズマシステムにおいてこの他のバッフルが使用される場合の、ウェハの上面における圧力プロットの一実施形態である。
【００３３】
【図５Ｉ】図５Ｉは、プラズマシステムにおいてこの他のバッフルが使用される場合の、ウェハの上面から所定距離における圧力プロットの一実施形態である。
【００３４】
【図５Ｊ】図５Ｊは、プロセッサによるバッフルの制御を示す、バッフルの等角図である。
【００３５】
【図６】図６は、ポペット弁を使用する場合と、使用しない場合の、プラズマチェンバからプラズマチェンバの外へのガスのコンダクタンスの制御量を示す、グラフの一実施形態である。
【００３６】
【図７Ａ】図７Ａは、チャック支持柱が、プラズマチェンバの側壁で囲まれた内部ボリューム内にあるように、遷移フランジの内底面内に形成された開口を通して挿入されることを示す、プラズマシステムの一実施形態の等角図である。
【００３７】
【図７Ｂ】図７Ｂは、チャック支持柱の周りの側壁の取り付け、および椀状構造体の取り付けを示す、プラズマシステムの一実施形態の側面図である。
【００３８】
【図７Ｃ】図７Ｃは、側壁への上部電極システムの取り付けを示す、プラズマシステムの一実施形態の側面図である。
【００３９】
【図８Ａ】図８Ａは、側壁の一実施形態の等角図である。
【００４０】
【図８Ｂ】図８Ｂは、遷移フランジの一実施形態の等角図である。
【００４１】
【図９】図９は、互いに嵌合した側壁と遷移フランジの等角図である。
【００４２】
【図１０Ａ】図１０Ａは、プラズマチェンバの底部からプラズマチェンバ内に垂直に取り付けられたチャック支持柱の一実施形態の側面図である。
【００４３】
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、中心軸に関して垂直対称なチャック支持柱を用いることによって、片持ちステム支持体と比較して、エッチング速度がより均一となることを示す、グラフの一実施形態である。
【００４４】
【図１１】図１１は、対称な高周波（ＲＦ）供給路および対称なＲＦリターン路を示す、プラズマシステムの一実施形態の図である。
【００４５】
【図１２】図１２は、下部電極上にウェハをロードする際の下部電極の搬送位置を示す、図１１のプラズマシステムの一実施形態の図である。
【００４６】
【図１３】図１３は、ウェハの処理中の下部電極の位置を示す、図１１のプラズマシステムの一実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下の実施形態では、高周波（ＲＦ）対称性を有する高コンダクタンスのチェンバを提供するためのシステムおよび方法について記載する。チャック支持柱、およびチャック支持柱内のＲＦロッドを垂直配置することによって、下部電極の周りで、例えばフローなど、対称なコンダクタンスが可能となる。ＲＦロッドの垂直配置によって、さらに、下部電極に対して対称なＲＦ供給も可能となる。加えて、一部の実施形態では、より効率的かつ対称なポンピングを提供するために、チャック支持柱の下方かつ周囲に１つ以上のポンプが配置されて、これにより、対称なコンダクタンスを実現する。種々の実施形態において、対称なコンダクタンスを制御および実現するために、バッフルが追加される。なお、本発明の実施形態は、これらの具体的詳細の一部または全てを省いても実施できることは明らかであろう。また、システムおよび方法の実施形態を不必要に不明瞭にすることがないよう、周知の工程処理については詳細に記載していない。
【００４８】
図１Ａは、プラズマチェンバ１１を備えたプラズマシステム１０の一実施形態の図である。プラズマシステム１０は、上部電極アセンブリ１２を備える。いくつかの実施形態において、上部電極アセンブリ１２は、プラズマチェンバ１１に高周波（ＲＦ）信号を伝送するための、例えば、平行平板、上部電極などの容量結合型電極であるか、または、例えば、１つ以上のコイルなどの誘導結合型電極であるように、選択される。プラズマチェンバ１１の利点は、異なる時々で、例えば、容量型、誘導型など、異なる上部電極システムが、プラズマチェンバ１１の側壁１４に結合されるということである。側壁１４は、側壁１４で囲まれたボリュームであるエンクロージャ２５を取り囲んでいる。プラズマチェンバ１１は、さらに、遷移フランジ１６、バッフル１８Ａ、およびバッフル１８Ｂを含んでいる。ポンプ２０Ａおよびポンプ２０Ｂが、それぞれ対応するバッフル１８Ａおよび１８Ｂの下方に配置されている。プラズマチェンバ１１は、さらに、下部電極２２、誘電体２４、および高周波（ＲＦ）ロッド３０を含んでいる。プラズマシステム１０内に、椀状構造体２９Ａ、チャック支持柱２９Ｂ、ＲＦロッド２８、ＲＦロッド２８を取り囲むＲＦシース３１、インピーダンス整合回路４３、１つ以上のＲＦ発生器５１、モータ駆動アセンブリ４５、リニアレール４７、および供給部４９を含んでいる。一部の実施形態において、モータ駆動アセンブリ４５とリニアレール４７の組み合わせは、本明細書ではリニア駆動アセンブリと呼ばれる。
【００４９】
ＲＦロッド３０は、チャック支持柱２９Ｂ内に形成された中空空間３３を通って延在している。中空空間３３は、チャック支持柱２９Ｂの内面によって囲まれている。ＲＦシース３１とＲＦロッド２８は、共同でＲＦ伝送ラインを形成している。ＲＦロッド２８は、絶縁体によってＲＦシース３１から隔離されている。ＲＦロッド２８および３０は、修正ＲＦ信号を伝送するための導電性材料で構成されている。ＲＦシース３１とＲＦロッド２８との間の絶縁体は、ＲＦシース３１を介して伝送されるＲＦ信号から、ＲＦロッド２８を介して伝送されるＲＦ信号を絶縁する。いくつかの実施形態において、ＲＦロッド２８は、電気的接続によってＲＦロッド３０に接続されており、ＲＦロッド３０は、電気的接続によって下部電極２２に接続されている。いくつかの実施形態において、電気的接続点として、導電接合面、導電クランプ、導電性接着剤、ＲＦストラップ、テープ、または他のコネクタが含まれる。
【００５０】
椀状構造体２９Ａは、例えば、ボルト、ネジ、ナットなどのカップリング機構によって、チャック支持柱２９Ｂに取り付けられる。チャック支持柱２９Ｂは、椀状構造体２９Ａを支持するために、例えばボルト留め、嵌着などで、椀状構造体２９Ａに取り付けられる。椀状構造体２９Ａは、下部電極２２を支持する誘電体２４に取り付けられる。さらに、下部電極２２は、ＲＦロッド３０によって支持される。また、種々の実施形態において、下部電極２２は、中心軸１００２に関して対称に配置される。例えば、下部電極２２は、中心軸１００２に対して同軸状かつ同心状である。誘電体２４は、例えばセラミックなどの絶縁材料で構成される。
【００５１】
いくつかの実施形態において、椀状構造体２９Ａは、プラズマチェンバ１１の上部開口を通して搬入された後、プラズマチェンバ１１内に装着される。上部開口は、側壁１４に例えばボルト留め、嵌着などで取り付けられる上部電極アセンブリ１２が側壁１４の頂部に配置されていないときに、形成されている。また、チャック支持柱２９Ｂの一部は、遷移フランジ１６内に形成された底部開口からプラズマチェンバ１１内に受容される。遷移フランジ１６は、例えば嵌着、ボルト留めなどで、側壁１４の底面１７に取り付けられ、上部電極アセンブリ１２は、側壁１４の頂面１９に取り付けられる。頂面１９は、底面１７に対して、側壁１４の反対側の端に位置している。
【００５２】
１つ以上のＲＦ発生器５１の例として、ｘ メガヘルツ（ＭＨｚ）のＲＦ発生器、ｙ ＭＨｚのＲＦ発生器、およびｚ ＭＨｚのＲＦ発生器が含まれる。ｘ ＭＨｚのＲＦ発生器は、４００キロヘルツ（ｋＨｚ）のＲＦ発生器または２ＭＨｚのＲＦ発生器である。ｙ ＭＨｚのＲＦ発生器は、２７ＭＨｚのＲＦ発生器であり、ｚ ＭＨｚのＲＦ発生器は、６０ＭＨｚのＲＦ発生器である。インピーダンス整合回路４３は、１つ以上の抵抗器、１つ以上のコンデンサ、および１つ以上のインダクタを有する。一部の実施形態では、インピーダンス整合回路４３は、１つ以上のコンデンサ、および１つ以上のインダクタを有する。
【００５３】
ＲＦロッド３０の一部分４４Ａは、椀状構造体２９Ａの形状に類似した形状を有する。例えば、部分４４Ａは、同じく椀状である。部分４４Ａと椀状構造体２９Ａの形状が類似していることによって、ともに後述されるＲＦ供給路とＲＦリターン路のインピーダンス不整合を軽減することが可能となる。さらに、ＲＦロッド３０内の中空空間は、ＲＦロッド３０の部分４４Ｂと比較して部分４４Ａで拡大した直径を有し、この直径の拡大によって、例えば、下部電極２２を加熱および冷却するためのガス供給ライン、下部電極２２の温度を測定するための熱電対線、下部電極２２を加熱するＡＣ電力を供給するための交流電流（ＡＣ）供給ラインなど、様々な供給ラインを中空空間内にパッケージ化することが可能となる。
【００５４】
下部電極２２は、例えば、陽極酸化アルミニウム、アルミニウム合金などの金属で構成される。また、上部電極も、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属で構成される。上部電極は、下部電極２２に対して反対側に位置して対向している。供給部４９は、下部電極２２を冷却する１種以上の流体、下部電極２２を加熱する１種以上の流体などを貯蔵するための１つ以上の貯蔵容器を含む。
【００５５】
モータ駆動アセンブリ４５は、例えば、１つ以上のトランジスタなどのドライバと、モータと、を含む。ドライバは、ホストコンピュータシステムのプロセッサから信号を供給されるが、これについては、さらに後述する。本明細書で使用される場合のプロセッサは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、またはプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、またはマイクロプロセッサ、またはコントローラである。ドライバは、信号を受け取ると、モータのステータに供給するための電流信号を生成する。ステータが電流信号を受け取ると、モータのロータが回転する。例えば、１つ以上のロッド、歯車機構で相互に連結された１つ以上のロッド、などの連結機構５３が、ロータに連結されており、ロータの回転に伴って動く。この連結機構５３の動きによって、さらに後述される静止支持体に対して、リニアレール４７を垂直方向に動かす。リニアレール４７の垂直方向の動きによって、椀状構造体２９Ａ、チャック支持柱２９Ｂ、ＲＦロッド３０、および下部電極２２が、上部電極アセンブリ１２に対して垂直方向に動き、これにより、下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙が変化する。ウェハが、例えば、エッチング、材料を堆積させる、クリーニング、スパッタリングなどの処理のために、間隙に配置される。
【００５６】
１つ以上のＲＦ発生器５１は、対応する１つ以上のＲＦ信号を生成し、それらは、インピーダンス整合回路４３によって修正されて、修正ＲＦ信号が生成される。例えば、インピーダンス整合回路４３は、インピーダンス整合回路４３の出力に接続された例えばＲＦ伝送ライン、プラズマチェンバ１１などの負荷のインピーダンスを、インピーダンス整合回路４３の入力に接続された例えば１つ以上のＲＦ発生器５１、１つ以上のＲＦ発生器５１をインピーダンス整合回路４３に接続する対応する１つ以上のＲＦケーブルなどのソースのインピーダンスと整合させる。修正された信号は、ＲＦ伝送ラインのＲＦロッド２８を介してＲＦロッド３０に送られ、さらに、ＲＦロッド３０から下部電極２２に送られる。
【００５７】
ＲＦロッド２８、ＲＦロッド３０、および下部電極２２は、修正ＲＦ信号を下部電極２２に供給するためのＲＦ供給路を形成する。曲がりがなく、その長さ全体にわたって垂直であるＲＦロッド３０によって、下部電極２２への修正ＲＦ信号の対称な供給が得られる。なお、プラズマチェンバ１１内のＲＦロッド３０の部分４４Ｂは、例えば、水平ではない、曲がりがない、など、垂直の向きを有することに留意すべきである。ＲＦロッド３０の部分４４Ｂの垂直の向きによって、修正ＲＦ信号のＲＦ電力が遮られることなく下部電極２２に供給され易くなる。修正ＲＦ信号の供給は、一部の実施形態ではＲＦロッド３０の中心軸である中心軸１００２に関して、対称である。例えば、中心軸１００２は、ＲＦロッド３０の重心を通っている。他の例として、ＲＦロッド３０は、中心軸１００２に対して同軸状である。
【００５８】
また、チャック支持柱２９Ｂおよび椀状構造体２９Ａが中心軸１００２に関して対称であれば、プラズマチェンバ１１内の、例えば、エッチング副生成物、反応ガス、堆積副生成物、クリーニング副生成物などの残留物質および／またはプラズマの流れであるコンダクタンスは、下部電極２２の周りで対称となる。例えば、チャック支持柱２９Ｂは、中心軸１００２に対して同軸状であり、椀状構造体２９Ａは、中心軸１００２に対して同軸状である。さらに例示すると、中心軸１００２は、チャック支持柱２９Ｂの重心および椀状構造体２９Ａの重心を通っている。
【００５９】
いくつかの実施形態において、チャック支持柱２９Ｂは、下部電極２２から真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂへの、残留物質および／またはプラズマのコンダクタンスを妨げない。例えば、プラズマチェンバ１１内で曲がりがあるとともに、例えば側壁１４の外側面２１などの側壁１４を通して取り付けられている片持ちステム支持体は、真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂへの残留物質のコンダクタンスを妨げる。側面２１は、頂面１９および底面１７に対して、８５度と９５度の間の例えば９０度などの角度をなしている。これと比較して、垂直であって、プラズマチェンバ１１内で曲がりがなく、側壁１４を通してプラズマチェンバ１１内に取り付けられていないチャック支持柱２９Ｂは、真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂへの残留物質および／またはプラズマのコンダクタンスを妨げない。
【００６０】
種々の実施形態において、真空ポンプ２０Ａと２０Ｂは、中心軸１００２に関して対称に配置される。例えば、真空ポンプ２０Ａは、中心軸１００２からの真空ポンプ２０Ｂの距離と同じ、中心軸１００２からの距離に位置している。他の例として、真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂを包含するボリュームの重心を中心軸１００２が通るように、真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂは中心軸１００２に対して同心状に配置される。いくつかの実施形態において、真空ポンプ２０Ａは、中心軸１００２から、ある距離に位置して、その距離は、中心軸１００２からの真空ポンプ２０Ｂの距離の所定の閾値の範囲内である。真空ポンプ２０Ａと２０Ｂの対称配置によって、中心軸１００２に関して対称な、残留物質および／またはプラズマのコンダクタンスを実現することが容易となる。
【００６１】
種々の実施形態において、バッフル１８Ａは、開口２７Ａを開閉し、これにより、プラズマチェンバ１１から真空ポンプ２０Ａへのプラズマおよび／または残留物質の流量を制御する。例えば、プラズマチェンバ１１からプラズマチェンバ１１の外への流量は、バッフル１８Ａが開いているときは増加し、バッフル１８Ａが閉じているときには減少する。同様に、バッフル１８Ｂは、開口２７Ｂを開閉し、これにより、プラズマチェンバ１１内からプラズマチェンバ１１の外へのプラズマおよび／または残留物質の流量を制御する。開口２７Ａ、２７Ｂは、遷移フランジ１６に形成されており、プラズマチェンバ１１と真空ポンプ２０Ａ、２０Ｂとの間にある。いくつかの実施形態において、バッフル１８Ａと１８Ｂは、中心軸１００２に関して対称に配置される。例えば、バッフル１８Ａと１８Ｂは、中心軸１００２から等距離に配置される。バッフル１８Ａと１８Ｂは、対称なコンダクタンスを実現するように制御される。
【００６２】
いくつかの実施形態において、開口２７Ａと２７Ｂは、中心軸１００２（図１Ａ）に関して対称である。例えば、両方の開口２７Ａと２７Ｂは、中心軸１００２から等距離に配置される。複数のポンプへの流れに適応するために２つよりも多くの開口を用いる種々の実施形態において、それらの開口はすべて、中心軸１００２に関して対称である。例えば、すべての開口は、中心軸１００２から等距離に配置される。開口２７Ａは、真空ポンプ２０Ａ（図１Ａ）とプラズマチェンバ１１のエンクロージャ２５（図１Ａ）との間に形成され、開口２７Ｂは、真空ポンプ２０Ｂ（図１Ａ）とプラズマチェンバ１１のエンクロージャ２５との間に形成される。
【００６３】
ＲＦリターン路は、プラズマチェンバ１１内に発生させたプラズマからのＲＦリターン信号によって形成される。プラズマから戻されるＲＦリターン信号は、誘電体２４、椀状構造体２９Ａ、チャック支持柱２９Ｂ、およびＲＦ伝送ラインのＲＦシース３１を介して、インピーダンス整合回路４３へと進む。
【００６４】
いくつかの実施形態において、真空ポンプ２０Ａと２０Ｂに代えて、例えば３つ、４つなど、他の任意の数の真空ポンプが用いられ、それらの真空ポンプはすべて、中心軸１００２に関して対称に配置される。例えば、３つのポンプを用いる場合、それらのポンプは、中心軸１００２に対して垂直である水平な仮想三角形の対応する頂点に配置され、中心軸１００２は、その水平な三角形の中心を通っている。真空ポンプの対称配置によって、プラズマチェンバ１１内から真空ポンプへの残留物質および／またはプラズマの対称なコンダクタンスが可能となる。
【００６５】
いくつかの実施形態において、椀状構造体２９Ａに代えて、例えば、多角形、方形など、他の任意の形状の構造体が用いられる。
【００６６】
種々の実施形態において、エンクロージャ２５は、側壁１４、上部電極アセンブリ１２、および遷移フランジ１６によって取り囲まれている。例えば、エンクロージャ２５は、側壁１４、上部電極アセンブリ１２、および遷移フランジ１６によって囲まれたボリュームを有する。
【００６７】
種々の実施形態において、チャック支持柱２９Ｂの一部分が、チャック支持柱２９Ｂの他の部分に対して角度をなしてはいない。例えば、チャック支持柱２９Ｂは、曲がりがなく、一直線状である。
【００６８】
いくつかの実施形態において、ＲＦロッド３０は、ＲＦロッド３０の他の部分に対して角度をなしてはいない。例えば、ＲＦロッド３０は、曲がりがなく、一直線状である。
【００６９】
種々の実施形態において、遷移フランジ１６は、プラズマチェンバ１１の一部である。例えば、遷移フランジ１６は、プラズマチェンバ１１の底壁をなしている。
【００７０】
種々の実施形態において、中心軸１００２は、プラズマチェンバ１１の側壁１４から等距離にある。いくつかの実施形態において、中心軸１００２は、ＲＦロッド３０から、またはチャック支持柱２９Ｂから、等距離にある。いくつかの実施形態において、中心軸１００２は、下部電極２２（図１Ａ）のエッジから等距離にある。
【００７１】
いくつかの実施形態において、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスが変化することで、プラズマチェンバ１１内の圧力が変化する。例えば、プラズマチェンバ１１のある領域内の圧力は、その領域内のコンダクタンスが高まると、高くなる。他の例として、プラズマチェンバ１１のある領域内の圧力は、その領域内のコンダクタンスが低下すると、低くなる。さらに別の例として、プラズマチェンバ１１のある領域内の圧力は、その領域内のコンダクタンスが均一であると、均一である。他の例として、プラズマチェンバ１１のある領域内の圧力は、その領域内のコンダクタンスが不均一であると、不均一である。
【００７２】
図１Ｂは、オプションとして、電極２２と椀状構造体２９Ａとの間に配置されて、側壁１４と誘電体２４との間に取り付けられたグリッド５０を示す図である。例えば、グリッド５０は、カップリング機構を用いて側壁１４に取り付けられて、カップリング機構を用いて誘電体２４に接続される。グリッド５０は、シリコン、または導電性材料などで構成される。グリッド５０は、プラズマチェンバ１１内で領域１から領域２へのプラズマおよび／または残留物質のコンダクタンスを、例えば高める、低下させるなど、制御するために用いられる。領域１および２については、さらに後述する。いくつかの実施形態において、グリッド５０は、環状であって、様々な開口部Ｏ１〜Ｏｎを有し、ここで、ｎは、ゼロより大きい整数である。一例として、それぞれの開口部は、細長形状、または円形状、または他の任意の形状のものである。グリッド５０の開口部の様々な形状を、図１Ｂに示している。様々な形状を図示しているものの、グリッド５０は、同じ形状の開口部を有する。一部の実施形態では、グリッド５０は、２通りの異なる形状の開口部を有する。
【００７３】
また、グリッド５０は、プラズマからのＲＦリターン信号をチャック支持柱２９Ｂに誘導するためにも用いられる。例えば、グリッド５０は、プラズマからのＲＦリターン信号をチャック支持柱２９Ｂに伝達することで、ＲＦリターン路を形成する。
【００７４】
図１Ｃは、プラズマチェンバ１１内の様々に異なるコンダクタンス領域１、２、３、ならびにプラズマおよび／または残留物質のコンダクタンスに影響を及ぼす各種パラメータ示す、プラズマチェンバ１１の一実施形態の側面図である。プラズマチェンバ１１は、例えば４５０ミリメートル（ｍｍ）直径ウェハ、４５０ｍｍ超の直径を有するウェハ、３００ｍｍ〜４５０ｍｍの間の直径を有するウェハ、３００ｍｍ〜５００ｍｍの間の直径を有するウェハ、３００ｍｍ〜６００ｍｍの間の直径を有するウェハなど、様々に異なるサイズのウェハを処理するために用いられる。プラズマチェンバ１１内に配置されたウェハを、Ｗとして示している。プラズマチェンバ１１は、例えば、下部電極２２上にウェハが配置されるレベル、下部電極２２の上面１０６よりも上のレベル、などのウェハレベルで、コンダクタンスが測定される領域１を有する。領域１は、上面１０６と上部電極アセンブリ１２との間に広がっている。プラズマおよび／または残留物質のコンダクタンスは、領域１内で均一である。さらに、プラズマチェンバ１１は、下部電極２２の側壁１０２と、プラズマチェンバ１１の側壁１４の内面１０４と、下部電極２２の上面１０６を通る平面と、遷移フランジ１６の内底面１０８から所定距離にある所定の平面と、によって囲まれた領域２を有する。遷移フランジ１６は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、ターボポンプ、真空ポンプなど、１つ以上のポンプＰ１〜Ｐ６へのインタフェースを提供する。コンダクタンスは、領域２内では、領域１と比較して低下する。プラズマチェンバ１１は、例えば、遷移フランジ１６の内底面１０８上方の所定距離の範囲内など、遷移フランジ１６の内底面１０８に領域３を有する。プラズマおよび／または残留物質のコンダクタンスは、領域３内で均一である。
【００７５】
プラズマおよび／または残留物質のコンダクタンスのコンダクタンス路１３０は、領域１から領域２を通って領域３に至るコンダクタンス方向を有する。プラズマプロセスの後に、プラズマチェンバ１１内に半真空を形成するようにポンプＰ１〜Ｐ６を作動させたときに、コンダクタンス路１３０は、プラズマチェンバ１１からポンプＰ１〜Ｐ６へのプラズマおよび／または残留物質の流れ方向を与える。
【００７６】
いくつかの実施形態において、領域１のボリュームは、内面１０４に装着されたライナの設計によって決まり、領域２のボリュームは、側壁１４の内面１０４の直径１１０および下部電極２２の高さおよび下部電極２２の直径ｄＬｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅによって決まり、領域３のボリュームは、１つ以上のポンプの１種以上の種類と台数および中心軸１００２に対する１つ以上のポンプの例えば配置などのレイアウトによって決まる。ライナは、例えば嵌着、ボルト留めなどで、プラズマチェンバ１１の側壁１４に取り付けられる。いくつかの実施形態において、ライナは、金属または半導体材料で構成される。種々の実施形態において、ライナは、エッチング粒子またはプロセス粒子からチェンバ壁を保護するために、プラズマチェンバ１１の内側に設けられるものであって、ライナは、必要に応じてクリーニングまたは交換される。
【００７７】
直径１１０の例として、３２インチ〜４０インチの範囲の直径が含まれる。実例として、直径１１０は３５インチである。他の実例として、直径１１０は３６インチである。領域１の直径１１０は、３００ｍｍウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも大きい。なお、ライナが内面１１４に取り付けられる、いくつかの実施形態では、直径１１０は、内面１１４に取り付けられたライナのうちのいずれかの表面から、側壁１４の反対側で内面１１４に取り付けられたライナのうちの他のものの表面までの直径であることに留意すべきである。例えば、領域１の直径は、プラズマチェンバ１１の内面１１４に取り付けられたライナに垂直な線の長さである。ライナが用いられない種々の実施形態では、直径１１０は、側壁１４の内面１１４の直径である。
【００７８】
いくつかの実施形態において、領域２は、上面１０６を通るプラズマから下部電極２２の底面１２０まで広がるとともに、下部電極２２と側壁１４  １との間に広がる空間である。種々の実施形態において、領域３は、底面１２０と遷移フランジ１６の内底面１０８との間に位置している。
【００７９】
種々の実施形態において、領域１では、ウェハＷの上面の上方にコンダクタンスがあり、領域３では、ポンプＰ１〜Ｐ６の上方にコンダクタンスがある。
【００８０】
いくつかの実施形態において、グリッド５０などのようなシールドまたはグリッドが、プラズマチェンバ１１内に装着されて、領域２を領域３から分離する。例えば、シールドまたはグリッドは、下部電極２２の下方で側壁１４の内面１０４に取り付けられる。
【００８１】
図２Ａは、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスを高めるために、プラズマチェンバ１１の内径である直径１１０、下部電極２２の外径である直径ｄＬｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅ、およびプラズマチェンバ１１の高さ２０４がいかに変更されるのかを示す、プラズマチェンバ１１のブロック図である。いくつかの実施形態において、高さ２０４は、上部電極アセンブリ１２（図１Ａ）の高さを除外し、側壁１４の高さおよび遷移フランジ１６の高さを含む。プラズマチェンバ１１の直径１１０、直径ｄＬｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅ、およびプラズマチェンバ１１の高さ２０４は、プラズマチェンバ１１内でコンダクタンスに影響を及ぼすパラメータの例である。コンダクタンスは、下部電極２２の直径ｄＬｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅを最大化し、プラズマチェンバ１１の直径１１０を最小化し、かつプラズマチェンバ１１の高さを最小化することによって高められる。
【００８２】
いくつかの実施形態において、プラズマチェンバ１１は、３００ｍｍウェハを処理するためのプラズマチェンバを用いて実現されるコンダクタンスと比べて、少なくとも２．２５倍のコンダクタンスを実現する。例えば、プラズマチェンバ１１の直径１１０は、０．７５メートル〜１メートルの範囲であり、プラズマチェンバ１１の側壁１４の高さは、０．４メートル〜０．７メートルの範囲である。また、本例では、遷移フランジ１６の高さは、０．２メートル〜０．４メートルの範囲である。さらに、本例では、ウェハＷと下部電極２２のエッジとの間の距離２０２は、１４インチ〜３０インチの範囲である。
【００８３】
図２Ｂは、プラズマチェンバ１１の一実施形態の上面図である。側壁１４と下部電極２２との間に形成されたチャネルが狭い場合は、領域１から領域３（図１Ｃ）への残留物質および／またはプラズマのコンダクタンスの例えば速度などのレートは、高くなる。下部電極２２の例えば直径ｄＬｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｄｅなどの幅が増加するとともに、プラズマチェンバ１１の例えば直径１１０などの幅が減少するほど、チャネルは狭くなる。下部電極２２の幅を増加させることで、下部電極２２上の４５０ｍｍウェハの配置が３００ｍｍウェハと比較して容易となる。また、高さ２０４（図２Ａ）が短くなるほど、残留物質および／またはプラズマが通る距離が減少して、コンダクタンスのレートは高くなる。
【００８４】
図３Ａは、プラズマチェンバ１１内にチャック支持柱２９Ｂが挿入される様子を示す図である。チャック支持柱２９Ｂは、遷移フランジ１６内に形成された開口３０２を通して、プラズマチェンバ１１のエンクロージャ２５（図１Ａ）内に挿入される。いくつかの実施形態において、チャック支持柱２９Ｂを取り付けるための開口３０２は、遷移フランジ１６（図１Ｃ）の内底面１０８（図１Ｃ）の中心に位置している。例えば、開口３０２は、プラズマチェンバ１１の側壁１４の範囲内には形成されない。他の例として、開口３０２のいかなる部分も、側壁１４の範囲内には形成されない。
【００８５】
種々の実施形態において、椀状構造体２９Ａ（図１Ａ）に接続するチャック支持柱２９Ｂの部分と、プラズマチェンバ１１内のチャック支持柱２９Ｂの他の部分との間に、プラズマチェンバ１１の内部で角度は形成されない。また、プラズマチェンバ１１内のチャック支持柱２９Ｂが、プラズマおよび／または残留物質の除去を妨げないように垂直である場合は、１つ以上のポンプへのインタフェースを提供する遷移フランジ１６の内底面１０８におけるコンダクタンスの均一性が実現される。
【００８６】
図３Ｂは、ウェハＷの上面における圧力の均一性を示す、圧力マップ３０４の一実施形態である。プラズマチェンバ１１の底から遷移フランジ１６を通してチャック支持柱２９Ｂを取り付けることで、ウェハＷにおける圧力の均一性が実現されるとともに、ウェハＷの上方の例えば１センチメートルなどの所定距離における圧力の均一性が実現される。
【００８７】
図３Ｃは、ウェハＷの上方の所定距離における圧力の均一性を示す、圧力マップ３０６の一実施形態である。圧力マップ３０６に示すように、ウェハＷの上方の所定距離における圧力の最小と最大のばらつきは、０．２９％である。
【００８８】
図４は、プラズマプロセスのプラズマおよび／または残留物をプラズマチェンバ１１から除去するために、１つ以上のポンプが使用されることを示すグラフ４００である。グラフ４００は、リットル／秒で表すチェンバ速度に対して、リットル／秒（Ｌ／ｓ）で表すポンプ速度をプロットしている。チェンバ速度は、ウェハＷにおけるコンダクタンスである。グラフ４００に示すように、６キロリットル／秒（ｋＬ／ｓ）速度のポンプである単一のポンプを使用するか、またはそれぞれ４．５ｋＬ／ｓ速度のポンプである２つのポンプ、もしくはそれぞれ３ｋＬ／ｓ速度のポンプである２つのポンプ、もしくはそれぞれ２ｋＬ／ｓ速度のポンプである３つのポンプを使用するか、いずれかによってプラズマおよび／または残留物を除去する。図４を用いて示すように、１つの６ｋＬ／ｓの大型ポンプに代えて、複数の小型ポンプが使用される。図４に示すように、１つ以上のポンプを使用することにより、少なくとも２．２５倍、高いコンダクタンスを実現するという目標が達成される。
【００８９】
プラズマチェンバ１１を用いて４５０ｍｍウェハを処理する場合に、プラズマチェンバ１１内でプラズマを生成またはプラズマを維持するためにプラズマチェンバ１１に供給される反応ガスの速度は、少なくとも２．２５倍、高くなる。その速度は、３００ｍｍウェハを処理するためのプラズマチェンバに反応ガスが供給される速度と比較して、高くなる。さらに、この高速化に合わせて、プラズマチェンバ１１からプラズマチェンバ１１の外へ残留物質および／またはプラズマをポンプ圧送する速度も、３００ｍｍウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバから残留物質および／またはプラズマを除去するために使用されるポンプと比較して、少なくとも２．２５倍、高められる。
【００９０】
図５Ａは、バッフルなしでのチャック支持柱２９Ｂの使用を示す、プラズマシステム１０の一実施形態の上面図５００である。プラズマシステム１０の上面図５００では、チャック支持柱２９Ｂ、開口２７Ａおよび２７Ｂ、下部電極２２、プラズマチェンバ１１の側壁１４、を示している。上面図５００を用いて示すプラズマチェンバ１１の実施形態では、例えば板、金属板などであるバッフルを使用していない。
【００９１】
図５Ｂは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフルが使用されない場合の、ウェハＷの上面における圧力プロット５２４Ａの一実施形態である。また、図５Ｃは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフルが使用されない場合の、ウェハＷの上面から所定距離における別の圧力プロット５２４Ｂの一実施形態である。圧力プロット５２４Ａおよび５２４Ｂについては、さらに後述する。
【００９２】
図５Ｄは、バッフル１８Ａおよび１８Ｂが使用されるプラズマシステム１０の一実施形態の別の上面図５１０である。例えば、バッフル１８Ａおよび１８Ｂは、領域３内に、例えば遷移フランジ１６（図１Ｃ）の内底面１０８（図１Ｃ）に隣接して、配置される。バッフル１８Ａは、垂直方向に動くことで、開口２７Ａを開閉し、バッフル１８Ｂは、垂直方向に動くことで、開口２７Ｂを開閉する。プラズマチェンバ１１内の圧力をさらに制御するために、開口２７Ａおよび２７Ｂの開閉を制御するように、バッフル１８Ａおよび１８Ｂは、例えば上下に動かされるなど、操作される。例えば、本明細書で記載されるような各バッフルは、バッフルの垂直動を制御するために、モータ駆動アセンブリおよび連結機構を介して制御される。バッフルがいかに制御されるのかについては、さらに後述する。さらにプラズマチェンバ１１内のコンダクタンスを制御するため、およびプラズマチェンバ１１の領域３内のコンダクタンスの対称性を実現するために、開口２７Ａおよび２７Ｂの開閉を制御するように、バッフルは、上下に動かされる。例えば、コンダクタンスは、開口２７Ａおよび２７Ｂを開くようにバッフル１８Ａおよび１８Ｂを垂直方向に上昇させたときに高まり、開口２７Ａおよび２７Ｂを閉じるようにバッフル１８Ａおよび１８Ｂを垂直方向に下降させたときに低下する。いくつかの実施形態において、バッフルは、プラズマチェンバ１１の外からプラズマチェンバ１１内に空気および／または他の物質が流入することを防ぐための弁として機能する。
【００９３】
バッフル１８Ａと１８Ｂは、例えば、矩形、方形などの多角形状であって、それぞれポンプ２０Ａと２０Ｂの上方に配置される。いくつかの実施形態において、バッフル１８Ａおよび１８Ｂは、例えば、円形、楕円形など、他の形状のものである。
【００９４】
図５Ｅは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフル１８Ａおよび１８Ｂが使用される場合の、ウェハＷの上面における圧力プロット５２６Ａの一実施形態である。また、図５Ｆは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフル１８Ａおよび１８Ｂが使用される場合の、ウェハＷの上面から所定距離における別の圧力プロット５２６Ｂの一実施形態である。圧力プロット５２６Ａおよび５２６Ｂについては、さらに後述する。
【００９５】
図５Ｇは、バッフル５２２Ａおよびバッフル５２２Ｂが使用されるプラズマシステム１０のさらに別の上面図５２０である。それぞれのバッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、三日月形状であって、遷移フランジ１６の内底面１０８の外縁に配置される。例えば、バッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、遷移フランジ１６とポンプ５０２Ａ、５０２Ｂとの間の開口２７Ａ、２７Ｂの部分を制御するために、遷移フランジ１６の内底面１０８に隣接するとともに、側壁１４の内面１０４（図１Ｃ）に隣接して配置される。プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスを制御するため、バッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、本明細書で例示されるモータ駆動アセンブリ、および本明細書で例示される連結機構を介して制御される。バッフル１８Ａ、１８Ｂ（図５Ｄ）、５２２Ａ、５２２Ｂを使用することによって、プラズマチェンバ１１内の圧力制御を実現するために、高コンダクタンスでフロー対称性の程度を高めることが容易となる。
【００９６】
種々の実施形態において、バッフル１８Ａ、１８Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂはすべて、プラズマチェンバ１１内で用いられる。例えば、バッフル１８Ａ、１８Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂはすべて、遷移フランジ１０８の内底面１０８に隣接して配置される。
【００９７】
図５Ｈは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフル５２２Ａおよび５２２Ｂが使用される場合の、ウェハＷの上面における圧力プロット５２８Ａの一実施形態である。また、図５Ｉは、プラズマシステム１０（図１Ａ）においてバッフル５２２Ａおよび５２２Ｂが使用される場合の、ウェハＷの上面から所定距離における別の圧力プロット５２８Ｂの一実施形態である。
【００９８】
圧力マップ５２４Ａ、５２４Ｂ、５２６Ａ、５２６Ｂから分かるように、例えばウェハＷの上面など、ウェハＷにおける圧力は、バッフル１８Ａ、１８Ｂを使用しない場合と比較して、バッフル１８Ａ、１８Ｂを使用する場合は、例えば対称であるなど、より均一である。さらに、圧力マップ５２６Ａ、５２６Ｂ、５２８Ａ、５２８Ｂから分かるように、ウェハＷの上方の所定距離における圧力は、プラズマチェンバ１１内でバッフル５２２Ａ、５２２Ｂを使用しない場合およびバッフル１８Ａ、１８Ｂを使用する場合と比較して、バッフル５２２Ａ、５２２Ｂを使用する場合は、より均一である。
【００９９】
ウェハＷにおける、またはウェハＷの上方の所定距離における圧力の均一性の向上によって、ウェハＷの処理における均一性が得られる。例えば、バッフル１８Ａ、１８Ｂを使用しない場合と比較して、バッフル１８Ａ、１８Ｂを使用する場合は、ウェハＷは、より均一にエッチングされる。他の例として、バッフル５２２Ａ、５２２Ｂを使用しない場合と比較して、バッフル５２２Ａ、５２２Ｂを使用する場合は、ウェハＷは、より均一にエッチングされる。
【０１００】
図５Ｊは、プロセッサ５６０を用いたバッフル５５０の制御を示す、バッフル５５０の等角図である。バッフル５５０は、バッフル１８Ａまたはバッフル１８Ｂ（図１Ａ）の一例である。同様に、遷移フランジ１６の内底面１０８内の開口５５２は、開口２７Ａまたは開口２７Ｂ（図５Ａ）の一例である。プロセッサ５６０は、ホストコンピュータシステムのプロセッサである。プロセッサ５６０は、連結機構５６４を介してバッフル５５０に連結されたモータ駆動アセンブリ５６２に接続されている。モータ駆動アセンブリ５６２は、モータ駆動アセンブリ４５（図１Ａ）の構造と同一の構造を有する。例えば、モータ駆動アセンブリ５６２は、モータに接続されたドライバを有し、モータは、さらに連結機構５６４に接続されている。他の例として、モータ駆動アセンブリ５６２のドライバは、１つ以上のトランジスタを有し、ドライバは、モータ駆動アセンブリ５６２のモータのステータに接続されており、モータのロータは、連結機構５６４に接続されている。連結機構５６４の例として、１つ以上のロッド、または歯車機構で相互に連結された１つ以上のロッド、またはポペット弁などが含まれる。
【０１０１】
バッフル５５０によって、遷移フランジ１６の下で、さらに後述される振り子弁が占める空間量が減少する。例えば、バッフル５５０がプラズマチェンバ１１の内部に配置されることによって、プラズマチェンバ１１の外で下方に振り子弁が配置されるのと比較して、ウェハＷの上面から真空ポンプ２０Ａおよび２０Ｂ（図１Ａ）までのコンダクタンスの例えば高さなどの距離が減少する。この空間量の減少によって、コンダクタンスは高まる。
【０１０２】
さらに、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスを制御するため、バッフル５５０は、垂直方向に動くように制御される。例えば、プロセッサ５６０は、モータ駆動アセンブリ５６２のドライバに信号を送り、ドライバは、信号を受け取ると、電流信号を生成する。この電流信号は、モータ駆動アセンブリ５６２のモータに供給されて、モータを所定量で回転させる。モータの回転によって、連結機構５６４を回転させることで、バッフル５５０を、開口５５２を開くように開口５５２から離間させるか、または開口５５２を閉じるように開口５５２に向けて、垂直方向に動かす。
【０１０３】
図６は、ポペット弁を使用する場合と、使用しない場合の、プラズマチェンバ１１（図１Ａ）からプラズマチェンバ１１の外への、例えばアルゴンなどのガスのコンダクタンスの制御量を示す、グラフ６００の一実施形態である。グラフ６００は、遷移フランジ１６の開口２７Ａおよび２７Ｂ（図５Ａ）を通るガスの流量に対して、ウェハＷの上面における圧力をプロットしている。プロットＣ１は、バッフル１８Ａおよび１８Ｂ（図５Ｄ）を制御するため、およびバッフル５２２Ａおよび５２２Ｂ（図５Ｇ）を制御するために、ポペット弁が使用されない場合のプロットである。また、プロットＣ２は、ポペット弁が使用される場合のプロットである。プロットＣ３は、プラズマチェンバ１１を用いて２．２５倍のコンダクタンスが得られること示す目標プロットである。このコンダクタンスは、３００ｍｍウェハ用のプラズマチェンバを用いて実現されるコンダクタンスと比較して、２．２５倍である。
【０１０４】
図示のように、ウェハＷの平面において、プロットＣ１およびＣ２から、目標プロットＣ３に示す圧力と同量の圧力を達成するには、さらに、残留物質および／またはプラズマのコンダクタンスを変更する余地がある。
【０１０５】
図７Ａは、チャック支持柱２９Ｂが、側壁１４（図１Ａ）で囲まれたエンクロージャ２５（図１Ａ）内にあるように、遷移フランジ１６の内底面１０８内に形成された開口３０２（図３）を通して挿入されることを示す、プラズマシステム７００の一実施形態の等角図である。これは、いかにしてチャック支持柱２９Ｂがプラズマチェンバ１１内に垂直に取り付けられるかである。椀状構造体２９Ａは、プラズマシステム７００の頂部から、チャック支持柱２９Ｂに装着される。
【０１０６】
図７Ｂは、チャック支持柱２９Ｂの周りの側壁１４の取り付け、および椀状構造体２９Ａの取り付けを示す、プラズマシステム７０２の一実施形態の側面図である。チャック支持柱２９Ｂは、開口３０２（図３）を通して挿入され、椀状構造体２９Ａは、チャック支持柱２９Ｂの頂部に配置されて、チャック支持柱２９Ｂに取り付けられる。そして、側壁１４は、椀状構造体２９Ａの周囲に配置されて、遷移フランジ１６に取り付けられる。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、下部電極２２とチャック支持柱２９Ｂは、互いに対して、遷移フランジ１６に対して、側壁１４に対して、同心状である。下部電極２２、チャック支持柱２９Ｂ、遷移フランジ１６、および側壁１４の同心状配置によって、ＲＦ路の対称性が向上し、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスが高まる。
【０１０８】
図７Ｃは、側壁１４への上部電極システム１２の取り付けを示す、プラズマシステム７０４の一実施形態の側面図である。側壁１４が遷移フランジ１６に取り付けられたら、例えば、ガスフィード、上部電極、上部電極延出部、複数の誘電体リング、複数の電極コイル、ファラデーシールドなど、複数の上部電極部品を含む上部電極アセンブリ１２が、例えばボルト留め、嵌着などで、側壁１４の頂面１９に取り付けられることで、プラズマチェンバ１１を形成する。
【０１０９】
なお、上部電極アセンブリ１２は、プラズマチェンバ１１を、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チェンバまたはトランス結合プラズマ（ＴＣＰ）チェンバとするように規定しているということに留意すべきである。例えば、同じ側壁１４に、上部容量電極または上部誘導電極が取り付けられる。他の例として、同じ側壁１４が、導体エッチングまたは誘電体エッチングを実施するための上部電極アセンブリ１２に取り付けられる。
【０１１０】
ポンプ２０Ａと遷移フランジ１６との間に、振り子弁７２２Ａが配置される。さらに、ポンプ２０Ｂと遷移フランジ１６との間に、振り子弁７２２Ｂが配置される。いくつかの実施形態において、それぞれの振り子弁７２２Ａおよび７２２Ｂは、プラズマプロセスのプラズマおよび／または残留物質がプラズマチェンバ１１のエンクロージャ２５内に逆流することを防ぐ。例えば、それぞれの振り子弁７２２Ａおよび７２２Ｂは、対応するポンプ２０Ａまたは２０Ｂが作動していないときには、閉じており、対応するポンプ２０Ａまたは２０Ｂが作動しているときには、開いている。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、振り子弁７２２Ａと７２２Ｂは、中心軸１００２に関して対称に配置される、例えば、振り子弁７２２Ａは、中心軸１００２から、振り子弁７２２Ｂの距離と同じ距離に配置される。
【０１１２】
なお、いくつかの実施形態において、例えば３００ｍｍ〜４５０ｍｍのウェハ、４５０ｍｍウェハなど、３００ｍｍよりも大きい直径のウェハＷに対して、例えば、その上に堆積された材料のエッチング、その上に材料を堆積させる、クリーニング、などの処理のために、下部電極２２に供給される修正ＲＦ信号の電力量は、３００ｍｍウェハの処理のために供給されるものよりも、大きいということに留意すべきである。その電力は、１つ以上のＲＦ発生器５１（図１Ａ）によって生成される。
【０１１３】
さらに、種々の実施形態において、３００ｍｍよりも大きい直径のウェハＷを処理するためのプラズマチェンバ１１のエンクロージャ２５（図１Ａ）のボリュームは、３００ｍｍウェハの処理用に提供されるものよりも、例えば３倍、２．５倍、３．３倍、４倍など、より大きい。さらに、いくつかの実施形態において、３００ｍｍよりも大きい直径のウェハＷの処理に関連付けられる流量は、３００ｍｍウェハの処理用の流量よりも、例えば２倍〜３倍の範囲内などの数倍で、より大きい。例えば、キロリットル／秒で測定される合成容量を有する１つ以上のポンプを、ウェハＷの処理において使用する。その合成容量は、３００ｍｍウェハが処理されるプラズマチェンバ内のコンダクタンスを制御するために使用される１つ以上のポンプの合成容量よりも、例えば２倍、３倍、２倍〜３倍の範囲内の数倍、などの数倍で、より大きい。
【０１１４】
図８Ａは、側壁１４の一実施形態の等角図である。プラズマチェンバ１１の直径１１０は、側壁１４の内面１０４の内径である。側壁１４は、内面１０４および外面２１を有する。
【０１１５】
いくつかの実施形態において、側壁１４の内面１０４は、円形断面に代えて、例えば、楕円形状、多角形状など、他の断面形状を有する。
【０１１６】
図８Ｂは、遷移フランジ１６の一実施形態の等角図である。遷移フランジ１６は、遷移フランジ１６の頂面８１０と比較して低いレベルにある内底面１０８を有する。頂面８１０には、側壁１４の底面１７（図１Ａ）が装着される。内底面１０８内に、開口３０２、２７Ａ、２７Ｂが形成されている。また、種々の実施形態において、開口３０２は、中心軸１００２と同心状である。例えば、中心軸１００２は、開口３０２の中心を通る。他の例として、開口３０２は、中心軸１００２と同軸状である。
【０１１７】
図９は、側壁１４と遷移フランジ１６の等角図である。振り子弁７２２Ｂと遷移フランジ１６との間に、スプールフランジ９０２を含んでいる。同様に、一部の実施形態において、振り子弁７２２Ａと遷移フランジ１６との間に、スプールフランジが配置される。スプールフランジは、遷移フランジ１６に振り子弁を装着するために使用される。いくつかの実施形態では、遷移フランジ１６に振り子弁を装着するために、スプールフランジは使用されない。
【０１１８】
側壁１４の外面２１は、方形断面を有し、側壁１４の内面１０４は、円形断面を有する。いくつかの実施形態において、内面１０４と外面２１の両方は、例えば、方形または円形または多角形など、同じ断面形状を有する。
【０１１９】
図１０Ａは、側壁１４を通して取り付けられる片持ちステム支持体との対比として、プラズマチェンバ１１の底部からプラズマチェンバ１１内に垂直に取り付けられたチャック支持柱２９Ｂの一実施形態を例示するために用いられる図である。図示のように、チャック支持柱２９Ｂは、一直線状であって、曲がりがない。また、チャック支持柱２９Ｂを用いることで、プラズマチェンバ１１内でプラズマの対称なコンダクタンスが実現される。さらに、片持ちステム支持体と比較して、チャック支持柱２９Ｂを用いると、エッチング速度の均一性が高まる。チャック支持柱２９Ｂは、チャック支持柱２９Ｂの中空空間３３（図１Ａ）内に、ＲＦロッド３０（図１Ａ）を有している。また、いくつかの実施形態において、ＲＦロッド３０は、チャック支持柱２９Ｂおよび中心軸１００２に対して同軸状である。種々の実施形態において、ＲＦロッド３０は、ＲＦロッド３０の部分間に角度をなすような曲がりを有していない。また、ＲＦロッド３０は、プラズマチェンバ１１の側壁１４を通してプラズマチェンバ１１内に挿入されてはいない。チャック支持柱２９Ｂによって、プラズマチェンバ１１の中心軸１００２に関して対称なＲＦリターン路が提供されることで、不均一なリターン路による非対称性は、例えば排除されるなど、軽減される。
【０１２０】
図１０Ｂは、中心軸１００２に関して垂直対称なチャック支持柱２９Ｂを用いることによって、片持ちステム支持体と比較して、エッチング速度がより均一となることを示す、グラフ１００２である。グラフ１００２は、下部電極２２の位置に対して、エッチング速度をプロットしている。チャック支持柱２９Ｂに対応する破線プロット１００４で示すように、片持ちステム支持体を使用して得られるエッチング速度と比較して、エッチング速度は、下部電極２２に関して対称である。片持ちステム支持体を使用して得られるエッチング速度を、実線プロット１００６を用いて示している。
【０１２１】
図１１は、対称なＲＦ供給路１１０６Ａおよび対称なＲＦリターン路１１０６Ｂを示す、プラズマシステム１１０２の一実施形態の図である。プラズマシステム１１０２は、プラズマチェンバ１１と、チャック支持柱２９Ｂと、１つ以上のＲＦ発生器５１と、ホストコンピュータシステム１１０８と、を備える。ホストコンピュータシステム１１０８の例として、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、などが含まれる。
【０１２２】
１つ以上のＲＦ発生器５１は、ホストコンピュータシステム１１０８によって制御される。例えば、１つ以上のＲＦ発生器５１は、ホストコンピュータシステム１１０８のプロセッサ５６０から、周波数レベルおよび電力レベルを受け取る。１つ以上のＲＦ発生器５１は、対応する１つ以上の周波数および対応する１つ以上の電力量を有する対応する１つ以上のＲＦ信号を生成し、これら１つ以上のＲＦ信号をインピーダンス整合回路４３に供給する。インピーダンス整合回路４３は、例えばＲＦ伝送ライン、プラズマチェンバ１１などである負荷のインピーダンスを、例えば１つ以上のＲＦ発生器５１、１つ以上のＲＦ発生器５１をインピーダンス整合回路４３に接続する対応する１つ以上のＲＦケーブルなどであるソースのインピーダンスと一致させることで、インピーダンス整合回路４３で受け取った対応する１つ以上のＲＦ信号から修正ＲＦ信号を生成する。
【０１２３】
修正ＲＦ信号は、インピーダンス整合回路４３から下部電極２２に供給されて、プラズマチェンバ１１内でプラズマを点火および／または維持する。処理ガスがプラズマチェンバ１１に供給されているときに、プラズマは点火および／または維持される。処理ガスの例として、Ｏ2などの酸素含有ガスが挙げられる。処理ガスの他の例として、例えば、テトラフルオロメタン（ＣＦ4）、六フッ化硫黄（ＳＦ6）、ヘキサフルオロエタン（Ｃ2Ｆ6）、などのフッ素含有ガスが挙げられる。
【０１２４】
修正ＲＦ信号は、ＲＦロッド２８、ＲＦロッド３０、および下部電極２２を含むＲＦ供給路１１０６Ａを介して供給される。また、プラズマチェンバ１１内でプラズマから生成されるＲＦリターン信号は、下部電極２２を支持する椀状構造体２９Ａ、椀状構造体２９Ａを支持するチャック支持柱２９Ｂ、およびＲＦシース３１を含むＲＦリターン路１１０６Ｂを介して伝達されて、インピーダンス整合回路４３に至る。ＲＦ路１１０６Ａおよび１１０６Ｂが、中心軸１００２に関して対称であることで、プラズマチェンバ１１０２内のコンダクタンスおよびコンダクタンスの均一性は向上する。
【０１２５】
下部電極２２を加熱する加熱流体を供給するため、または下部電極２２を冷却する冷却流体を供給するための、流体ライン１１２０Ａおよび１１２０Ｂが、ＲＦロッド３０内の中空空間１１０５内に貫通している。中空空間１１０５は、ＲＦロッド３０で囲まれている。さらに、下部電極２２を冷却するために、例えば下部電極２２内にガスを進入させるためのスロットなど、下部電極２２内に形成されたつ１以上のガス入口に、例えば冷却ガス、ヘリウムガスなどの１種以上のガスを供給するためのガスライン１１２２が、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に配置されている。種々の実施形態において、１種以上のガスをプラズマチェンバ１１からパージするためのパージガスラインが、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に配置されている。
【０１２６】
一部の実施形態では、ＲＦ路１１０６Ａおよび１１０６Ｂにさらなる対称性を与えることで、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスの均一性を高めるため、インピーダンス整合回路４１３は、図示のような、チャック支持柱２９Ｂの側方に代えて、チャック支持柱２９Ｂの底部に配置される。例えば、インピーダンス整合回路４３は、ＲＦロッド３０の下方に、例えば直接など、垂直に配置される。他の例として、インピーダンス整合回路４３は、ＲＦロッド３０の下方に配置され、インピーダンス整合回路４３のハウジングは、中心軸１００２に対して同心状である。さらに別の例として、インピーダンス整合回路４３は、垂直に、ＲＦロッド３０の下方でＲＦロッド３０の底端に接続される。例示として、インピーダンス整合回路４３は、チャック支持柱２９Ｂの中空空間３３内に配置されて、ＲＦロッド３０に接続される。ＲＦロッド３０の頂端は、下部電極２２に接続されて、ＲＦロッド３０の底端と反対側に位置している。
【０１２７】
種々の実施形態において、ガスライン１１２２および流体ライン１１２０Ａ、１１２０Ｂに加えて、供給および／または受けラインが、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に配置される。例えば、下部電極２２の上面１０６からウェハＷをリフトする１つ以上の対応するリフトピンを制御するため、例えばリフトロッドなどの１つ以上の空気圧供給ラインが、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に設けられる。他の例として、熱電対によって測定される下部電極２２の温度を感知するため、例えば導体など、１つ以上の直流電流（ＤＣ）ラインが、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に設けられる。熱電対は、例えば、下部電極２２から所定距離内にある、下部電極２２に接触しているなど、下部電極２２に近接して配置される。さらに別の例として、下部電極２２内の例えば抵抗器などであるヒータにＡＣ電力を供給するため、例えば導体など、１つ以上のＡＣラインが、ＲＦロッド３０の中空空間１１０５内に配置される。供給および受けライン、ガスライン１１２２、パージガスライン、流体ライン１１２０Ａ、１１２０Ｂを、ＲＦロッドの中空空間１１０５内に配置することによって、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスおよび圧力の対称性を実現することが容易となる。
【０１２８】
いくつかの実施形態において、流体ライン１１２０Ａと１１２０Ｂは、中心軸１００２から等距離である。種々の実施形態において、ガスライン１１２２は、中心軸１００２に対して同心状である。いくつかの実施形態において、すべての供給および受けラインは、中心軸１００２に関して対称に配置される。例えば、ウェハＷを昇降させるための空気圧ラインは、中心軸１００２から等距離に配置される。他の例として、ＤＣラインは、中心軸１００２から等距離に配置される。さらに別の例として、ＡＣラインは、中心軸１００２から等距離に配置される。
【０１２９】
図１２は、下部電極２２上にウェハＷをロードする際の下部電極２２の搬送位置を示す、プラズマシステム１１０２の一実施形態の図である。ウェハＷは、プラズマチェンバ１１の側壁１４内のスロット１７０２を通して、下部電極１１１２上にロードされる。下部電極２２の位置は、以下で図１３に示す下部電極２２の位置よりも低い。例えば、ウェハＷがプラズマチェンバ１１内にロードされる際の搬送位置では、下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙１２０４は、プラズマチェンバ１１内でウェハＷが処理されているときのそれと比較して、大きい。
【０１３０】
例えば、金属で構成されたブラケットなどである静止支持体１２０２で、プラズマチェンバ１１を支持する。例えば、静止支持体１２０２が遷移フランジ１６に当接して、プラズマチェンバ１１を支持するように、静止支持体１２０２は、遷移フランジ１６に装着される。静止支持体１２０２のエッジＥ１に、リニアレール４７が、例えば嵌着、ボルト留めなどで、取り付けられる。例えば、リニアレール４７は、遷移フランジ１６が装着される静止支持体１２０２のエッジＥ２に対して角度をなした静止支持体１２０２のエッジＥ１に装着される。
【０１３１】
プロセッサ５６０は、モータ駆動アセンブリ４５のドライバに制御信号を送る。ドライバは、制御信号を受け取ると、電流信号を生成し、これは、モータのステータに供給される。ステータは、電界を発生させ、これにより、モータのロータを回転させることで、連結機構５３を回転および／または動作させる。連結機構５３の回転および／または動作によって、リニアレール４７を垂直方向に動かし、静止支持体１２０２に対して垂直方向に摺動または転動させる。例えば、リニアレール４７は、エッジＥ１に対して摺動または転動する。リニアレール４７の摺動または転動によって、リニアレール４７に例えば嵌着、ボルト留めなどで取り付けられたチャック支持柱２９Ｂを、垂直方向に動かす。さらに、リニアレール４７の摺動または転動によって、例えば、ＲＦロッド３０、流体供給ライン１１２０Ａおよび１１２０Ｂ、パージガスライン、ガスライン１１２２、供給および／または受けライン（図１１）などの構成要素を、垂直方向に動かす。チャック支持柱２９Ｂの動きによって、チャック支持柱２９Ａに装着された椀状構造体２９Ａが動く。椀状構造体２９Ａ上に支持されている下部電極２２が、椀状構造体２９Ａの動きに伴って、垂直方向に動くことで、下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙１２０４の量を変化させる。
【０１３２】
なお、リニアレール４７の摺動または転動は、静止支持体１２０２が遷移フランジ１６に固定されているとき、かつ側壁１４が固定位置にあるときに、生じるということに留意すべきである。例えば、リニアレール４７は、静止支持体１２０２および側壁１４に対して垂直方向に動く。
【０１３３】
図１３は、例えば処理位置など、ウェハＷの処理中の下部電極２２の位置を示す、プラズマシステム１１０２の一実施形態の図である。下部電極２２のこの位置は、ウェハＷがプラズマチェンバ１１内に搬入されるときの図１２に示す下部電極２２の位置よりも高い。例えば、下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙１２０４の量は、処理位置では、搬送位置での下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙１２０４の量よりも少ない。ウェハＷの処理中は、間隙１２０４は、上部電極アセンブリ１２、Ｃシュラウド１３０２、下部電極２２によって閉じられている。下部電極２２は、プロセッサ５６０の制御下で、モータ駆動アセンブリ４６によって処理位置に位置付けられる。モータ駆動アセンブリ４６によって、チャック支持柱２９Ｂを、搬送位置から処理位置に達するように、静止支持体１２０２に対して例えば垂直方向などに上下動させる。
【０１３４】
上記のオペレーションの一部またはすべては、例えば容量結合プラズマチェンバなどの平行平板プラズマチェンバに関連して、または、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）反応器、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）反応器、導体ツール、誘電ツールを含むプラズマチェンバ、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）反応器を含むプラズマチェンバなど、他のタイプのプラズマチェンバに関連して、実施されるということに留意すべきである。例えば、２ＭＨｚのＲＦ発生器、２７ＭＨｚのＲＦ発生器、および／または６０ＭＨｚのＲＦ発生器が、ＩＣＰプラズマ反応器内のインダクタに結合される。
【０１３５】
なお、上記の実施形態のいくつかでは、下部電極２２にＲＦ信号が供給され、上部電極は接地されているということに留意すべきである。いくつかの実施形態では、上部電極にＲＦ信号が供給され、下部電極２２は接地されている。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法は、ハンドヘルドハードウェアユニット、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラム可能な家庭用電子機器、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、などを含む種々のコンピュータシステム構成を用いて実施される。種々の実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法は、コンピュータネットワークを介してリンクされたリモート処理ハードウェアユニットによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施される。
【０１３７】
いくつかの実施形態において、コントローラは、本明細書に記載のシステムおよび方法の一部である。種々の実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法は、処理ツールまたはいくつかのツール、チェンバまたはいくつかのチェンバ、処理用プラットフォームまたはいくつかのプラットフォーム、および／または特定の処理コンポーネント、下部電極２２、ガスフローシステム、などを含む半導体処理装置をさらに備える。コントローラは、ウェハＷの処理前、処理中、処理後のオペレーションを制御するための電子装置を有する。コントローラは、処理要件に応じて、処理ガスの供給、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、ＲＦ発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体供給の設定、位置および動作設定、プラズマチェンバ１１との間および他の移送ツールとのウェハ移送を含む、本明細書に開示の任意のプロセスを制御するようにプログラムされる。
【０１３８】
種々の実施形態において、コントローラは、広義には、様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／または、命令を受け取り、命令を発行し、オペレーションを制御し、クリーニング動作を実現し、終点測定を実現するなどのソフトウェア、を有する電子装置と定義される。集積回路には、プログラム命令を格納したファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣと規定されるチップ、ＰＬＤ、１つ以上のマイクロプロセッサ、またはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行するマイクロコントローラ、が含まれる。プログラム命令は、ウェハＷ上でのプロセスまたはウェハＷのためのプロセスを実行するための動作パラメータを規定する様々な個々の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに伝達される命令である。動作パラメータは、一部の実施形態では、ウェハＷの１つ以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／またはダイの製造において１つ以上の処理ステップを実現するために、プロセスエンジニアによって規定されるレシピの一部である。
【０１３９】
コントローラは、いくつかの実施形態において、プラズマシステム１０（図１Ａ）に統合もしくは接続されるか、またはその他の方法でプラズマシステム１０にネットワーク接続された、例えばホストコンピュータシステム１１０８（図１１）であるコンピュータの一部であるか、またはそのコンピュータに接続されている。例えば、コントローラは、「クラウド」にあるか、またはファブホストコンピュータシステムの全体もしくは一部であって、ウェハＷの処理のためのリモートアクセスを可能とするものである。コントローラによって、製造オペレーションの現在の進行状況を監視し、過去の製造オペレーションの履歴を調査し、複数の製造オペレーションからの傾向またはパフォーマンスメトリックを調査するため、現在の処理のパラメータを変更するため、現在の処理に従って処理ステップを設定するため、または、新たなプロセスを開始するための、プラズマシステム１０へのリモートアクセスを実現する。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ローカルネットワークまたはインターネットを含むコンピュータネットワークを介して、プラズマシステム１０にプロセスレシピを提供する。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能とするユーザインタフェースを有し、それらは、その後、リモートコンピュータからプラズマシステム１０に伝達される。一部の例では、コントローラは、ウェハＷを処理するための設定の形で命令を受け取る。なお、それらの設定は、ウェハＷ上で実施されるプロセスのタイプ、およびコントローラがインタフェースしているプラズマシステム１０の部分またはコントローラが制御するプラズマシステム１０の部分、に固有のものであることは、理解されなければならない。その場合、上述のように、相互にネットワーク接続されているとともに、本明細書に記載のプロセスを実行するなどの共通の目的に向かって協働する１つ以上の別個のコントローラを備えることなどによって、コントローラを分散させる。このような目的のための分散コントローラの一例は、プラズマシステム１０内に１つ以上の集積回路を含むものであり、これらは、（プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として、など）遠隔配置された１つ以上の集積回路と通信し、共同でプラズマチェンバ１１内のプロセスを制御する。
【０１４１】
種々の実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法は、限定するものではないが、プラズマエッチングチェンバ、堆積チェンバ、スピンリンスチェンバ、金属メッキチェンバ、クリーンチェンバ、ベベルエッジエッチングチェンバ、物理気相成長（ＰＶＤ）チェンバ、化学気相成長（ＣＶＤ）チェンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チェンバ、原子層エッチング（ＡＬＥ）チェンバ、イオン注入チェンバ、トラックチェンバ、ならびに例えばウェハＷなどの半導体ウェハの製作および／または製造に関連または使用する他の任意の半導体処理チェンバ、を含む。
【０１４２】
さらに、上記のオペレーションは、例えば容量結合プラズマチェンバなどの平行平板プラズマチェンバ、およびＩＣＰ反応器を参照して説明しているが、いくつかの実施形態において、上記のオペレーションは、例えば、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）反応器、導体ツール、誘電ツール、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）反応器を含むプラズマチェンバなど、他のタイプのプラズマチェンバに適用されるということに留意すべきである。
【０１４３】
上述のように、ツールによって実行される処理工程に応じて、コントローラは、ツール回路またはモジュール、ツール部品、クラスタツール、ツールインタフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場の至るところに配置されたツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、または半導体製造工場においてツール場所および／またはロードポートとの間でウェハの容器を移動させる材料搬送で使用されるツール、のうちの１つ以上と通信する。
【０１４４】
上記の実施形態を踏まえて、理解されるべきことは、それらの実施形態のいくつかは、コンピュータシステムに保存されたデータに関わる種々のコンピュータ実施オペレーションを採用しているということである。それらのコンピュータ実施オペレーションは、物理量を操作するものである。
【０１４５】
上記の実施形態のいくつかは、それらのオペレーションを実行するためのハードウェアユニットまたは装置に関するものである。装置は、専用コンピュータとして特別に構成される。専用コンピュータとして構成される場合、その専用コンピュータは、その特定目的のための動作が依然として可能でありつつ、その特定目的の一部ではない他の処理、プログラム実行、またはルーチンを実行する。
【０１４６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のオペレーションは、選択的にアクティブ化されるコンピュータによって実行されるか、またはコンピュータメモリに保存された１つ以上のコンピュータプログラムによって構成されるか、またはコンピュータネットワークを介して取得される。コンピュータネットワークを介してデータが取得される場合、そのデータは、例えばコンピューティング資源のクラウドなど、コンピュータネットワーク上の他のコンピュータで処理することができる。
【０１４７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の方法は、非一時的コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして構成される。非一時的コンピュータ可読媒体は、例えばメモリデバイスなど、任意のデータストレージハードウェアユニットであって、これにより、後にコンピュータシステムによって読み出されるデータを保存する。非一時的コンピュータ可読媒体の例として、ハードドライブ、ネットワークアタッチトストレージ（ＮＡＳ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスクＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ−Ｒ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ−ＲＷ）、磁気テープ、他の光学式および非光学式のデータストレージハードウェアユニット、が含まれる。いくつかの実施形態において、非一時的コンピュータ可読媒体は、ネットワーク接続されたコンピュータシステム上に分散されたコンピュータ可読有形媒体を含み、これにより、コンピュータ可読コードは分散的に記憶および実行される。
【０１４８】
上記のいくつかの方法オペレーションは、特定の順序で提示されたが、理解されるべきことは、種々の実施形態において、それらの方法オペレーションの合間に他のハウスキーピングオペレーションが実行されるか、またはそれらの方法オペレーションは、若干異なるタイミングで実施されるように調整されるか、もしくは様々に異なる間隔での方法オペレーションの実施を可能とするシステムに分散されるか、もしくは上記の順序とは異なる順序で実施される、ということである。
【０１４９】
さらに、種々の実施形態において、上記のいずれかの実施形態からの１つ以上の特徴は、本開示に記載の種々の実施形態で記載された範囲から逸脱することなく、他のいずれかの実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせられるということに留意すべきである。
【０１５０】
上記の実施形態は、明確な理解を目的として、ある程度詳細に記載しているが、添付の請求項の範囲内でいくらかの変更および変形を実施することができることは明らかであろう。よって、本発明の実施形態は例示とみなされるべきであって、限定するものではなく、実施形態は、本明細書で提示された詳細に限定されることなく、添付の請求項の範囲およびその均等物の範囲内で変更することができる。
【図１Ａ】
2016219790.tif 000003
【図１Ｂ】
2016219790.tif 000004
【図１Ｃ】
2016219790.tif 000005
【図２Ａ】
2016219790.tif 000006
【図２Ｂ】
2016219790.tif 000007
【図３Ａ】
2016219790.tif 000008
【図３Ｂ】
2016219790.tif 000009
【図３Ｃ】
2016219790.tif 000010
【図４】
2016219790.tif 000011
【図５Ａ】
2016219790.tif 000012
【図５Ｂ】
2016219790.tif 000013
【図５Ｃ】
2016219790.tif 000014
【図５Ｄ】
2016219790.tif 000015
【図５Ｅ】
2016219790.tif 000016
【図５Ｆ】
2016219790.tif 000017
【図５Ｇ】
2016219790.tif 000018
【図５Ｈ】
2016219790.tif 000019
【図５Ｉ】
2016219790.tif 000020
【図５Ｊ】
2016219790.tif 000021
【図６】
2016219790.tif 000022
【図７Ａ】
2016219790.tif 000023
【図７Ｂ】
2016219790.tif 000024
【図７Ｃ】
2016219790.tif 000025
【図８Ａ】
2016219790.tif 000026
【図８Ｂ】
2016219790.tif 000027
【図９】
2016219790.tif 000028
【図１０Ａ】
2016219790.tif 000029
【図１０Ｂ】
2016219790.tif 000030
【図１１】
2016219790.tif 000031
【図１２】
2016219790.tif 000032
【図１３】
2016219790.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月20日(2016.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記真空開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱の頂部に取り付けられた椀状構造体をさらに備え、
前記椀状構造体は、前記下部電極を支持し、前記チャック支持柱と前記下部電極との間に配置されている、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、
前記下部電極と前記プラズマチェンバの上部電極との間に形成される間隙を制御するため、前記チャック支持柱を前記側壁に対して垂直方向に動かすように構成されたリニア駆動アセンブリをさらに備える、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッドと、
前記ＲＦロッドの底部に装着されるように構成されたインピーダンス整合回路と、をさらに備える、システム。
【請求項１０】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項１３】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項１４】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記真空開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【請求項１５】
請求項１０に記載のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
【請求項１６】
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された容量結合プラズマ（ＣＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
【請求項１８】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
【請求項１９】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
【請求項２０】
請求項１６に記載のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記真空開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
直径１１０の例として、３２インチ〜４０インチの範囲の直径が含まれる。実例として、直径１１０は３５インチである。他の実例として、直径１１０は３６インチである。領域１の直径１１０は、３００ｍｍウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも大きい。なお、ライナが内面１０４に取り付けられる、いくつかの実施形態では、直径１１０は、内面１０４に取り付けられたライナのうちのいずれかの表面から、側壁１４の反対側で内面１０４に取り付けられたライナのうちの他のものの表面までの直径であることに留意すべきである。例えば、領域１の直径は、プラズマチェンバ１１の内面１０４に取り付けられたライナに垂直な線の長さである。ライナが用いられない種々の実施形態では、直径１１０は、側壁１４の内面１０４の直径である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
いくつかの実施形態において、領域２は、上面１０６を通るプラズマから下部電極２２の底面１２０まで広がるとともに、下部電極２２と側壁１４との間に広がる空間である。種々の実施形態において、領域３は、底面１２０と遷移フランジ１６の内底面１０８との間に位置している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
図５Ｇは、バッフル５２２Ａおよびバッフル５２２Ｂが使用されるプラズマシステム１０のさらに別の上面図５２０である。それぞれのバッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、三日月形状であって、遷移フランジ１６の内底面１０８の外縁に配置される。例えば、バッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、遷移フランジ１６とポンプ２０Ａ、２０Ｂとの間の開口２７Ａ、２７Ｂの部分を制御するために、遷移フランジ１６の内底面１０８に隣接するとともに、側壁１４の内面１０４（図１Ｃ）に隣接して配置される。プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスを制御するため、バッフル５２２Ａおよび５２２Ｂは、本明細書で例示されるモータ駆動アセンブリ、および本明細書で例示される連結機構を介して制御される。バッフル１８Ａ、１８Ｂ（図５Ｄ）、５２２Ａ、５２２Ｂを使用することによって、プラズマチェンバ１１内の圧力制御を実現するために、高コンダクタンスでフロー対称性の程度を高めることが容易となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
種々の実施形態において、バッフル１８Ａ、１８Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂはすべて、プラズマチェンバ１１内で用いられる。例えば、バッフル１８Ａ、１８Ｂ、５２２Ａ、５２２Ｂはすべて、遷移フランジ１６の内底面１０８に隣接して配置される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
図１０Ｂは、中心軸１００２に関して垂直対称なチャック支持柱２９Ｂを用いることによって、片持ちステム支持体と比較して、エッチング速度がより均一となることを示す、グラフ１００３である。グラフ１００２は、下部電極２２の位置に対して、エッチング速度をプロットしている。チャック支持柱２９Ｂに対応する破線プロット１００４で示すように、片持ちステム支持体を使用して得られるエッチング速度と比較して、エッチング速度は、下部電極２２に関して対称である。片持ちステム支持体を使用して得られるエッチング速度を、実線プロット１００６を用いて示している。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２６】
一部の実施形態では、ＲＦ路１１０６Ａおよび１１０６Ｂにさらなる対称性を与えることで、プラズマチェンバ１１内のコンダクタンスの均一性を高めるため、インピーダンス整合回路４３は、図示のような、チャック支持柱２９Ｂの側方に代えて、チャック支持柱２９Ｂの底部に配置される。例えば、インピーダンス整合回路４３は、ＲＦロッド３０の下方に、例えば直接など、垂直に配置される。他の例として、インピーダンス整合回路４３は、ＲＦロッド３０の下方に配置され、インピーダンス整合回路４３のハウジングは、中心軸１００２に対して同心状である。さらに別の例として、インピーダンス整合回路４３は、垂直に、ＲＦロッド３０の下方でＲＦロッド３０の底端に接続される。例示として、インピーダンス整合回路４３は、チャック支持柱２９Ｂの中空空間３３内に配置されて、ＲＦロッド３０に接続される。ＲＦロッド３０の頂端は、下部電極２２に接続されて、ＲＦロッド３０の底端と反対側に位置している。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
図１２は、下部電極２２上にウェハＷをロードする際の下部電極２２の搬送位置を示す、プラズマシステム１１０２の一実施形態の図である。ウェハＷは、プラズマチェンバ１１の側壁１４内のスロット１７０２を通して、下部電極２２上にロードされる。下部電極２２の位置は、以下で図１３に示す下部電極２２の位置よりも低い。例えば、ウェハＷがプラズマチェンバ１１内にロードされる際の搬送位置では、下部電極２２と上部電極アセンブリ１２との間の間隙１２０４は、プラズマチェンバ１１内でウェハＷが処理されているときのそれと比較して、大きい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
上記の実施形態は、明確な理解を目的として、ある程度詳細に記載しているが、添付の請求項の範囲内でいくらかの変更および変形を実施することができることは明らかであろう。よって、本発明の実施形態は例示とみなされるべきであって、限定するものではなく、実施形態は、本明細書で提示された詳細に限定されることなく、添付の請求項の範囲およびその均等物の範囲内で変更することができる。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
適用例２：
適用例１のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
適用例３：
適用例１のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
適用例４：
適用例１のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
適用例５：
適用例１のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
適用例６：
適用例１のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
適用例７：
適用例１のシステムであって、
前記チャック支持柱の頂部に取り付けられた椀状構造体をさらに備え、
前記椀状構造体は、前記下部電極を支持し、前記チャック支持柱と前記下部電極との間に配置されている、システム。
適用例８：
適用例１のシステムであって、
前記下部電極と前記プラズマチェンバの上部電極との間に形成される間隙を制御するため、前記チャック支持柱を前記側壁に対して垂直方向に動かすように構成されたリニア駆動アセンブリをさらに備える、システム。
適用例９：
適用例１のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッドと、
前記ＲＦロッドの底部に装着されるように構成されたインピーダンス整合回路と、をさらに備える、システム。
適用例１０：
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
適用例１１：
適用例１０のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
適用例１２：
適用例１０のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
適用例１３：
適用例１０のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
適用例１４：
適用例１０のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
適用例１５：
適用例１０のシステムであって、
前記コンダクタンスおよび前記プラズマチェンバ内の圧力を制御するため、前記下部電極と前記側壁との間に取り付けられたグリッドをさらに備える、システム。
適用例１６：
プラズマチェンバ内のコンダクタンスの均一性を高めるためのシステムであって、
側壁と、
チャック支持柱と、
前記側壁の頂部に配置された容量結合プラズマ（ＣＣＰ）回路アセンブリと、
前記側壁で囲まれたエンクロージャ内に配置された下部電極であって、前記チャック支持柱によって支持された下部電極と、
前記側壁の下方に隣接して配置された遷移フランジであって、開口を有し、
前記チャック支持柱が前記遷移フランジ開口を通り、
前記下部電極から、前記遷移フランジ内に形成された１つ以上の真空開口への、前記プラズマチェンバ内の残留物質のコンダクタンスに対するインピーダンスを低減する、
ように、前記遷移フランジ開口は前記下部電極に対して同軸状に配置されている、遷移フランジと、を備えるシステム。
適用例１７：
適用例１６のシステムであって、
前記チャック支持柱は、中空空間を有し、
当該システムは、
前記下部電極に対してＲＦ電力を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記中空空間を通って前記プラズマチェンバ内の前記下部電極まで延びる、高周波（ＲＦ）ロッド、または、
前記下部電極の温度を変化させる１種以上のガスを供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に形成された１つ以上の入口まで延びる、ガスライン、または、
前記下部電極を加熱または冷却する流体を供給するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って前記下部電極まで延びる、流体ライン、または、
前記下部電極の温度を測定するため、前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極に近接している熱電対まで延びる、導体、または、
前記遷移フランジ開口および前記ＲＦロッドの中空空間を通って、前記下部電極内に埋め込まれたリフトピンまで延びるリフトロッドであって、前記下部電極に対するウェハの高さを変更するために、前記プラズマチェンバに対して垂直方向に動かされるように構成されたリフトピンまで延びる、リフトロッド、をさらに備える、システム。
適用例１８：
適用例１６のシステムであって、
前記側壁は、３００ミリメートルの直径を有するウェハを処理するために使用されるプラズマチェンバの直径よりも、大きい直径を有する、システム。
適用例１９：
適用例１６のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口とインタフェースしている複数の真空ポンプをさらに備え、
前記真空ポンプは、前記下部電極に関して対称に配置されている、システム。
適用例２０：
適用例１６のシステムであって、
前記１つ以上の真空開口は、複数の真空開口を含み、
当該システムは、前記真空開口の頂部に配置された複数のバッフルをさらに備え、
前記バッフルは、前記コンダクタンス、および前記遷移フランジに隣接した領域における圧力を制御するため、前記開口に対して垂直に動くように構成されている、システム。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５Ａ】
2016219790.tif 000034
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０Ｂ】
2016219790.tif 000035
【外国語明細書】
2016219790000001.pdf