(57)【要約】  本発明の実施形態は、一般に、プラズマを使用して基板を処理するための方法および装置に関する。より詳しくは、本発明の実施形態は、複数のＲＦ帰還用ストラップに連結された電極を有するプラズマ処理用チャンバを提供し、ＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが、処理中にプラズマ分布を調整するように設定されるおよび／または調節される。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが、ＲＦ帰還用ストラップの長さを変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの幅を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの間隔を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの場所を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップにコンデンサを付加することによってか、またはこれらの組み合わせによって変わる。
2012510727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを使用して基板を処理するための方法であって、
処理用容積を画定する処理チャンバを設けるステップであって、基板支持部が前記処理用容積内に配置され、高周波（ＲＦ）電源に接続されたガス分配プレートが前記基板支持部を覆って配置され、前記基板支持部の周辺部が複数のＲＦ帰還用ストラップを介して前記高周波電源に接続される、ステップと、
前記分配プレートを通り前記処理用容積へと１種または複数種の処理用ガスを流すステップと、
前記処理用容積内で前記１種または複数種の処理用ガスからプラズマを発生させるために、前記ガス分配プレートに高周波電力を印加するステップとを備え、
１つまたは複数のＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが、前記ガス分配プレートと前記基板との間の局所的なプラズマ分布を調節するために変更されている、方法。
【請求項２】
前記１つまたは複数のＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが、前記ＲＦ帰還用ストラップの場所を調節することによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップの長さを調節することによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップ間の間隔を調節することによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップの幅を調節することによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップに可変コンデンサを付加することによってか、またはこれらの組み合わせによって変更されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
インピーダンスが、前記基板支持部のいずれかの角から遠くへ前記ＲＦ帰還用ストラップを動かすことによって変更される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
インピーダンスが、前記基板支持部の角の近くに配置された前記ＲＦ帰還用ストラップを長くすることによって変更される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
インピーダンスを調節することが、前記基板支持部の角から遠くに配置された前記ＲＦ帰還用ストラップを幅広くすることを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
インピーダンスが、前記基板支持部の角の近くに配置された前記ＲＦ帰還用ストラップ間の間隔を増加させることによって変更される、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
基板を処理するための装置であって、
処理用容積を画定するチャンバ本体であって、基板の通過を可能にするように構成されたスリット弁開口部を有する、チャンバ本体と、
前記処理用容積内に配置された基板支持部であって、支持用表面上で基板を受け取り、処理中に前記基板を支持するように構成される、基板支持部と、
前記処理用容積内で前記基板支持部の上方に配置されたガス分配プレートであって、１種または複数種の処理用ガスを配送するように構成される、ガス分配プレートと、
前記ガス分配プレートに接続された高周波電源と、
前記基板支持部の周辺部と前記高周波電源との間に接続された複数のＲＦ帰還用ストラップであって、前記基板支持部と前記高周波電源との間のインピーダンスが前記基板支持部の前記周辺部に沿って変わるように配置される、複数のＲＦ帰還用ストラップと
を備えた、装置。
【請求項８】
前記基板支持部が多角形であり、ＲＦ帰還用ストラップが前記基板支持部の角にまったく接続されていない、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記基板支持部と前記高周波電源との間の前記インピーダンスが、前記ＲＦ帰還用ストラップの長さを変化させることによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップの幅を変化させることによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップの間隔を変化させることによってか、前記ＲＦ帰還用ストラップに可変コンデンサを付加することによってか、またはこれらの組み合わせによって変えられる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記基板支持部の辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップが、長さか、幅か、または間隔の点で異なる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
基板を処理するための装置であって、
処理用容積を画定するチャンバ本体と、
前記処理用容積内に配置された第１の電極と、
前記処理用容積内に配置された第２の電極であって、前記第１の電極に対向し、前記第１の電極および当該第２の電極がこれらの間にプラズマ容積を形成する、第２の電極と、
前記第１の電極に連結された高周波電源と、
所定の電位で前記第２の電極と本体との間に連結された複数のＲＦ帰還用ストラップであって、前記第２の電極の周辺部に連結され、前記複数のＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが前記第２の電極の前記周辺部に沿って変わる、複数のＲＦ帰還用ストラップと
を備えた、装置。
【請求項１２】
前記複数のＲＦ帰還用ストラップが、長さか、幅か、間隔か、またはこれらの組み合わせの点で異なる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記複数のＲＦ帰還用ストラップのうちの少なくとも１つが、コンデンサを備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数のＲＦ帰還用ストラップが、前記第２の電極のいずれかの角から遠くに配置される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
スリット弁開口部の近くに配置された前記ＲＦ帰還用ストラップが、前記スリット弁開口部から遠くの前記ＲＦ帰還用ストラップよりも小さなインピーダンスを有する、請求項１４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、ソーラパネル基板か、フラットパネル基板か、または半導体基板などの基板を、プラズマを使用して処理するための方法および装置に関する。より詳しくは、本発明の実施形態は、プラズマ処理用チャンバ用の高周波（ＲＦ）電流帰還経路に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマエンハンス型化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）を、一般に、半導体基板や、ソーラパネル基板や、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）基板などの基板上に薄膜を堆積させるために採用する。プラズマエンハンス型化学気相堆積を、一般に、基板支持部上に配置された基板を有する真空チャンバ内へと前駆体ガスを導入することによって実現する。前駆体ガスは、典型的には、真空チャンバの上部近くに置かれた分配プレートを通って案内される。チャンバに連結した１つまたは複数のＲＦ供給源からチャンバにＲＦ電力を印加することによって、真空チャンバ内の前駆体ガスをプラズマへと活性化する（例えば、励起する）。励起されたガスは反応して、温度制御された基板支持部上に設置された基板の表面上に物質の層を形成する。分配プレートを、一般にＲＦ電源に接続し、基板支持部を、典型的にはチャンバ本体に接続して、ＲＦ電流帰還用経路を与える。
【０００３】
ＰＥＣＶＤプロセスを使用して堆積する薄膜では、均一性が一般に求められている。例えば、マイクロ結晶質シリコン膜もしくはマイクロ結晶質シリコン膜などの非晶質シリコン膜または多結晶質シリコン膜を、通常、トランジスタまたはソーラセルに必要なｐ−ｎ接合を形成するためのフラットパネル上に、ＰＥＣＶＤを使用して堆積する。非晶質シリコン膜または多結晶質シリコン膜の品質および均一性は、商用では重要である。それゆえ、改善した均一性を具備するＰＥＣＶＤチャンバに対する必要性がある。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の実施形態は、一般に、基板をプラズマ処理するための方法および装置に関する。より詳しくは、本発明の実施形態は、均一性を向上させるように構成されたＲＦ帰還用ストラップを有するプラズマ処理用チャンバを提供する。
【０００５】
本発明の一実施形態は、処理用容積を画定する処理チャンバを設けるステップであって、基板支持部が処理用容積内に配置され、高周波（ＲＦ）電源に接続されたガス分配プレートが基板支持部を覆って配置され、基板支持部の周辺部が複数のＲＦ帰還用ストラップを介してＲＦ電源に接続される、ステップと、分配プレートを通り処理用容積へと１種または複数種の処理用ガスを流すステップと、処理用容積内で１種または複数種の処理用ガスからプラズマを発生させるために、ガス分配プレートに高周波電力を印加するステップとを備え、１つまたは複数のＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが、ガス分配プレートと基板との間の局所的なプラズマ分布を調節するために変更されている、プラズマを使用して基板を処理するための方法を提供する。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、処理用容積を画定するチャンバ本体であって、基板の通過を可能にするように構成されたスリット弁開口部を有する、チャンバ本体と、処理用容積内に配置された基板支持部であって、支持用表面上で基板を受け取り、処理中に基板を支持するように構成される、基板支持部と、処理用容積内で基板支持部の上方に配置されたガス分配プレートであって、１種または複数種の処理用ガスを配送するように構成される、ガス分配プレートと、ガス分配プレートに接続された高周波電源と、基板支持部の周辺部と高周波電源との間に接続された複数のＲＦ帰還用ストラップであって、基板支持部と高周波電源との間のインピーダンスが基板支持部の周辺部に沿って変わるように配置される、複数のＲＦ帰還用ストラップとを備えた、基板を処理するための装置を提供する。
【０００７】
本発明のさらに別の実施形態では、処理用容積を画定するチャンバ本体と、処理用容積内に配置された第１の電極と、処理用容積内に配置された第２の電極であって、第１の電極と対向し、第１の電極および第２の電極がこれらの間にプラズマ容積を形成する、第２の電極と、第１の電極に連結された高周波電源と、所定の電位で第２の電極と本体との間に連結された複数のＲＦ帰還用ストラップであって、第２の電極の周辺部に連結され、複数のＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスが第２の電極の周辺部に沿って変わる、複数のＲＦ帰還用ストラップとを備えた、基板を処理するための装置を提供する。
【０００８】
従って、本発明の上に記述したフィーチャを詳細に理解することが可能な方式で、上に簡潔に要約されている本発明のより明細な説明を、その一部が添付の図面に図示されている実施形態を参照することによって知ることができる。しかしながら、添付した図面は、本発明の典型的な実施形態を図示しているだけであり、それゆえ、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではないことに留意すべきである。というのは、本発明は、他の同様に有効な実施形態を許容できるからである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤのためのプラズマ処理用システム向けのＲＦ帰還用ストラップの概略図である。
【図１Ｂ】図１Ａのプラズマ処理用システムの概略的上面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるプラズマ処理用チャンバの断面の側面図の概略図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ接続の概略図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態によるＲＦ帰還用ストラップの概略図である。
【図３】本発明の実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図４】本発明の実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図５】本発明の実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図６】本発明の実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図７】本発明の実施形態によるＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図８】本発明の一実施形態によるチャンバ非対称性を補償するためのＲＦ帰還用ストラップ配列の概略図である。
【図９】例示的なシリコンベースの薄膜光起電力（ＰＶ）ソーラセルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
理解を容易にするために、可能である場合には、複数の図に共通な同一の要素を示すために、同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素および／またはプロセスステップを、追加の記述がなくとも他の実施形態に利益をもたらすように組み込むことができることが予想される。
【００１１】
本発明の実施形態は、一般に、プラズマを使用して基板を処理するための方法および装置に関する。より詳しくは、本発明の実施形態は、複数のＲＦ帰還用ストラップに連結された電極を有するプラズマ処理用チャンバを提供し、処理中にプラズマ分布を調整するために、ＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスを設定するおよび／または調節する。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップの長さを変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの幅を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの間隔を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップの場所を変化させることによってか、ＲＦ帰還用ストラップに可変コンデンサを付け加えることによってか、またはこれらを組み合わせることによって、ＲＦ帰還用ストラップのインピーダンスを変える。
【００１２】
本発明の実施形態は、一般に、液晶ディスプレイパネルまたはフラットパネル用の基板およびソーラパネル用の基板などの長方形基板を処理する際に利用される。他の適した基板を、半導体基板などの円形とすることができる。本発明を、任意の大きさまたは形状の基板を処理するために利用することができる。しかしながら、本発明は、大きなサセプタに対して要求されるＲＦ帰還の増大のために、１５Ｋ（約１５，６００ｃｍ２）や、２５Ｋ（約２７，７５０ｃｍ２）や、それ以上の大きさ、より好ましくは、４０Ｋ（約４１，１４０ｃｍ２）以上、例えば、５０Ｋや、５５Ｋや、６０Ｋの大きさにおいて格別な利点を与える。
【００１３】
本発明を、大面積基板処理用システム内で例示的に説明し、示し、実施するが、１つまたは複数のＲＦ帰還用経路がシステム内で受け入れられる処理を容易にするレベルで機能することを維持することを保証することが望ましい、他の製造業者からのプラズマ処理用システムを含む他のプラズマ処理用システムにおいて、本発明は有用性を見出すことができる。本発明を実施することができる他の具体例の処理用システムは、ＣＥＮＴＵＲＡ  ＵＬＴＩＭＡ  ＨＤＰ−ＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＡＰＦ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＢＬＡＣＫ  ＤＩＡＭＯＮＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＢＬＯＫ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＤＡＲＣ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＨＡＲＰ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＣＵＣＥＲ  ＳＴＲＥＳＳ  ＮＩＴＲＩＤＥ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムや、ＰＲＯＤＵＣＥＲ  ＴＥＯＳ  ＦＳＧ  ＰＥＣＶＤ（商標）システムを含み、そのすべてが、Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、ＣＡのＡｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．から入手可能である。
【００１４】
図９に示したシリコンベースの薄膜光起電力（ＰＶ）ソーラセル９００の具体例の断面図などの、薄膜ソーラセルを形成するために使用することができる数多くの異なるタイプの膜を形成するために、本発明の実施形態を使用することができる。シリコンベースの薄膜ＰＶソーラセル９００は、一般に、基板９４０上に形成された透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層９０２や、透明導電性酸化物層９０２上に形成された光電変換ユニット９１４や、光電変換ユニット９１４上に形成された裏面電極９１６を備える。透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層９１０および導電性層９１２を含む積層膜によって、裏面電極９１６を形成することができる。
【００１５】
動作では、環境、例えば、太陽光または他のフォトンによってもたらされる入射光９２２を、ＰＶソーラセル９００に供給する。ＰＶソーラセル９００中の光電変換ユニット９１４は、光エネルギーを吸収し、光電変換ユニット９１４内に形成された（１つまたは複数の）ｐ−ｉ−ｎ接合内で光エネルギーを電気エネルギーへと変換し、これによって電気またはエネルギーを発生する。あるいは、ＰＶソーラセル９００を、逆の順番で製造するもしくは堆積することができる、または一緒に積み重ねられ、かつ透明導電性酸化物層によって分離された２つ以上の光電変換ユニットを備えることができる。
【００１６】
基板９４０を、数ある適切な材料の中でもとりわけ、金属か、プラスチックか、有機材料か、シリコンか、ガラスか、石英か、またはポリマの薄いシートとすることができる。基板９４０は、約２平方メートルより大きいなどの、約１平方メートルよりも大きな表面積を有することができる。任意選択の誘電体層（図示せず）を、基板９４０と透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層９０２との間に配置することができる。一実施形態では、任意選択の誘電体層を、ＳｉＯＮ層または酸化シリコン（ＳｉＯ２）層とすることができる。
【００１７】
透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層９０２、９１０は、酸化スズ（ＳｎＯ２）か、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）か、酸化亜鉛（ＺｎＯ）か、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも１つの酸化物層を含むことができるが、これらに限定されない。ＴＯＣ層９０２を、ＣＶＤプロセスか、ＰＶＤプロセスか、または他の適切な堆積プロセスによって堆積させることができる。
【００１８】
導電性層９１２は、Ｔｉか、Ｃｒか、Ａｌか、Ａｇか、Ａｕか、Ｃｕか、Ｐｔか、またはこれらの組み合わせの合金からなる群から選択される金属層を含むことができるが、これらに限定されない。
【００１９】
光電変換ユニット９１４は、ｐ型半導体層９０４や、ｎ型半導体層９０８や、イントリンシック型（ｉ型）半導体層９０６を備える。ｉ型半導体層９０６は、やはり、入射光エネルギーから電子−正孔対を発生させる光電変換層として機能するバルク層としても知られる。エキストリンシック半導体中のドーパント原子の添加によって、イントリンシック半導体を、エキストリンシック半導体とは見分ける。ソーラセル中のイントリンシック半導体によって発生される電子または正孔を集めるために、ｐ型半導体層９０４およびｎ型半導体層９０８などのエキストリンシック半導体層を使用する。
【００２０】
形成しようとする半導体材料の原料を包含する混合ガスを与えることによって、イントリンシック半導体層を形成することができる。例えば、処理用チャンバにシランおよび水素ガスを包含する混合ガスを与えることによって、イントリンシックシリコン層を形成することができる。混合ガスから形成されるシリコンおよび他の半導体は、処理パラメータに応じたさまざまな程度の結晶性を有することがある。
【００２１】
原子が本質的に決められたパターンに配列されていないまたは結晶性を持たない物質を、非晶質であると呼ぶ。完全に結晶質の物質を、結晶質材料か、多結晶質材料か、または単結晶質材料と呼ぶ。多結晶質材料は、粒界によって分離された多数の結晶粒へと形成された結晶質材料である。単結晶質材料は、単結晶材料である。
【００２２】
約５％と約９５％との間の結晶割合である部分結晶性を有する半導体固体を、非晶質相中に懸濁する結晶粒の大きさを一般に指して、ナノ結晶質またはマイクロ結晶質と呼ぶ。
【００２３】
しばしばマイクロ結晶質シリコンと呼ばれるナノ結晶質シリコンは、短距離秩序または中距離秩序を有する準結晶であり、２つの相の混合物−非晶質基質中に埋め込まれた小さな結晶質粒−から構成される。ナノ結晶質およびマイクロ結晶質は、時には結晶粒の大きさ（または結晶性）によって区別される。しかしながら、マイクロメートルの範囲へと広がる粒を具備する大部分の準結晶シリコンは、実際には、結晶間に非晶質基質を持たない微細粒の多結晶シリコンであり、そのため、用語「ナノ結晶質」は、２相準結晶シリコンを指すときに「マイクロ結晶質」よりも優れた用語の選択であるとみなす人もいる。
【００２４】
１９９０年代後半からのもう１つのアプローチは、やはり同様に、マイクロ結晶質シリコンを、２つの相、すなわち非晶質基質中に結晶粒を有するものと定義することであったが、結晶粒のフィーチャサイズを＜２０ｎｍに限定した。対照的に、多結晶シリコンを、結晶間にまったく非晶質基質のない単一相の結晶質材料であると定義し、最小の結晶寸法を＞２０ｎｍとした。
【００２５】
用語「結晶質シリコン／半導体」が、マイクロ結晶質シリコン／半導体およびナノ結晶質シリコン／半導体を含む結晶相を有するシリコン／半導体の任意の形態を呼ぶことができることに、留意すべきである。
【００２６】
イントリンシック半導体層の結晶性が、イントリンシック半導体層の光吸収特性に影響を及ぼす。例えば、非晶質半導体層は、一般に、マイクロ結晶質シリコンなどの異なる結晶性の程度を有するイントリンシック層とは異なる波長で光を吸収する。この理由のために、最も広い可能な光吸収特性をもたらすように、大部分のソーラセルは、非晶質層およびマイクロ結晶質／ナノ結晶質層の両者を使用する。所望の公称の結晶割合を実現するために複数のマイクロ結晶質半導体層か、段階的な結晶割合を有する膜か、層全体にわたり変わる結晶質割合を堆積することによって、イントリンシック半導体層を形成することができる。
【００２７】
ｐ型半導体層９０４およびｎ型半導体層９０８を、ＩＩＩ族またはＶ族のいずれかから選択した元素によってドープしたシリコンベースの材料とすることができる。ＩＩＩ族元素（例えば、ホウ素（Ｂ））をドープしたシリコン膜は、ｐ型シリコン膜と呼ばれ、一方で、Ｖ族元素（例えば、リン（Ｐ））をドープしたシリコン膜は、ｎ型シリコン膜と呼ばれる。一実施形態では、ｎ型半導体層９０８を、リンドープのシリコン膜とすることができ、ｐ型半導体層９０４を、ホウ素ドープのシリコン膜とすることができる。
【００２８】
ドープしたシリコン膜を、一般に約５ｎｍと約５０ｎｍとの間の厚さである非晶質シリコン膜（ａ−Ｓｉ）か、多結晶質膜（ポリ−Ｓｉ）か、またはマイクロ結晶質膜（μｃ−Ｓｉ）とすることができる。あるいは、半導体層９０４、９０８中にドープする元素を、ＰＶソーラセル９００のデバイス要求を満足させるように選択することができる。ｎ型半導体層９０８およびｐ型半導体層９０４を、本発明の実施形態による処理用チャンバを使用して堆積することができる。
【００２９】
図１Ａは、本発明の一実施形態によるＰＥＣＶＤのためのプラズマ処理用システム１００向けのＲＦ帰還用ストラップを概略的に図示する。プラズマ処理用システム１００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）か、フラットパネルディスプレイか、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）か、またはソーラセルアレイ用の光起電力セルの製造において使用するための大面積基板１０１上に、構造物およびデバイスを形成する際にプラズマを使用して大面積基板１０１を処理するように構成される。構造物を、複数の逐次的な堆積ステップおよびマスキングステップを包含することができる複数のバックチャネルエッチインバーティッドスタガード型（ボトムゲート型）薄膜トランジスタとすることができる。他の構造物は、光起電力セル用のダイオードを形成するためのｐ−ｎ接合を含むことができる。
【００３０】
プラズマ処理用システム１００を、大面積基板１０１上に、誘電性材料（例えば、ＳｉＯ２か、ＳｉＯｘＮｙか、これらの誘導体か、またはこれらの組み合わせ）か、半導体材料（例えば、Ｓｉおよびそのドーパント）か、バリア材料（例えば、ＳｉＮｘか、ＳｉＯｘＮｙか、またはこれらの誘導体）を含むがこれらに限定されないさまざまな材料を堆積させるように構成することができる。大面積基板上へとプラズマ処理用システム１００によって形成されるまたは堆積される誘電性材料および半導体材料の具体的な例は、エピタキシャルシリコンか、多結晶質シリコンか、非晶質シリコンか、マイクロ結晶質シリコンか、シリコンゲルマニウムか、ゲルマニウムか、二酸化ケイ素か、酸窒化ケイ素か、窒化ケイ素か、これらのドーパント（例えば、Ｂか、Ｐか、またはＡｓ）か、これらの誘導体か、またはこれらの組み合わせを含むことができる。プラズマ処理用システム１００は、やはり、パージガスとしての使用のために、アルゴンか、水素か、窒素か、ヘリウムか、またはこれらの組み合わせなどのガス、またはキャリアガス（例えば、Ａｒか、Ｈ２か、Ｎ２か、Ｈｅか、これらの誘導体か、またはこれらの組み合わせ）を受け取るように構成される。本システム１００を使用して大面積基板１０１上にシリコン薄膜を堆積する一例を、水素キャリアガス中に前駆体ガスとしてシランを使用することによって実現することができる。
【００３１】
システム１００を使用して大面積基板上に薄膜を堆積させるさまざまなデバイスおよび方法の例を、２００５年１１月１７日に出願した「Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｆｉｌｍ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  Ｏｆ  ＰＥＣＶＤ−Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍｓ」という名称の米国特許出願第１１／０２１，４１６号であって米国特許出願公開第２００５／０２５５２５７号として公開された米国特許出願公開、および２００５年７月１日に出願した「Ｐｌａｓｍａ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｙ  Ｇａｓ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ  Ｃｕｒｖａｔｕｒｅ」という名称の米国特許出願第１１／１７３，２１０号であって米国特許出願公開第２００６／０２２８４９６号として公開された米国特許出願公開中に見出すことができ、これらの出願が本明細書と矛盾しない限りにおいて、本明細書中に引用によって両者とも組み込まれている。システム１００を使用して形成することができるさまざまなデバイスの他の例を、２００４年７月１２日に出願した「Ｐｌａｓｍａ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｙ  Ｇａｓ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ  Ｈｏｌｅ  Ｄｅｓｉｇｎ」という名称の米国特許出願第１０／８８９，６８３号であって米国特許出願公開第２００５／０２５１９９０号として公開された米国特許出願公開、および２００６年１０月２４日に発行された「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ａｎｄ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ  ｏｆ  ａ  Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｎｉｔｒｉｄｅ  Ｆｉｌｍ  ｂｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｆｉｌｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ」という名称の米国特許第７，１２５，７５８号中に見出すことができ、これら両者は、本明細書と矛盾しない限りにおいて本明細書中に引用によって組み込まれている。
【００３２】
図１Ａに示したように、プラズマ処理用システム１００は、一般に、処理用容積１１０を画定するチャンバ本体１０２を備える。基板支持部１０４を処理用容積１１０内に配置する。基板支持部１０４は、処理中に上面１０４ａ上に基板１０１を支持するように構成される。基板１０１と処理用ガス源１０７から処理用容積１１０へ処理用ガスを供給するように構成されたシャワーヘッドアセンブリ１０３との間の距離を調節するために、基板支持部１０４は、また、処理中に垂直に動くように構成される。プラズマ処理用システム１００は、やはり、処理用容積１１０を真空にするように構成された排気システム１１１を備える。シャワーヘッドアセンブリ１０３を、一般に、平行な方式で基板支持部１０４と対向させて配置する。
【００３３】
一実施形態では、シャワーヘッドアセンブリ１０３は、ガス分配プレート１３１およびブロッカプレート１３２を備える。ガス容積１３３を、ガス分配プレート１３１とブロッカプレート１３２との間に形成する。ガス源１０７を、ガス供給用導管１３４を介してガス容積１３３に接続する。
【００３４】
ガス分配プレート１３１や、ブロッカプレート１３２や、ガス供給用導管１３４は、一般に電気的伝導性材料から形成され、互いに電気的に連通する。チャンバ本体１０２を、やはり電気的伝導性材料から形成する。チャンバ本体１０２を、一般にシャワーヘッドアセンブリ１０３から電気的に絶縁する。一実施形態では、シャワーヘッドアセンブリ１０３を、絶縁体１３５を介してチャンバ本体１０２にマウントする。
【００３５】
一実施形態では、基板支持部１０４は、やはり電気的に伝導性であり、基板支持部１０４およびシャワーヘッドアセンブリ１０３は、これらの間にプラズマを発生させるための対向する電極になるように構成される。
【００３６】
シャワーヘッドアセンブリ１０３と基板支持部１０４との間にプラズマを発生させるために、ＲＦ電源１０５を一般に使用する。一実施形態では、ＲＦ電源１０５を、インピーダンス整合回路１０６の第１の出力部１０６ａを介してシャワーヘッドアセンブリ１０３に連結する。インピーダンス整合回路１０６の第２の出力部１０６ｂを、チャンバ本体１０２に電気的に接続する。
【００３７】
一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９を、基板支持部１０４とチャンバ本体１０２との間に電気的に接続する。複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９を、処理中にＲＦ電流用の経路を短絡させ、基板支持部１０４の端部領域の近くのプラズマの均一性を調節するように構成する。
【００３８】
ＲＦ電流の経路を、図１Ａ中に矢印によって概略的に図示する。ＲＦ電流は、一般に、ＲＦ電源１０５の第１の出力部１０５ａからインピーダンス整合回路１０６の第１の出力部１０６ａへと進み、次にガス供給用導管１３４の外側表面に沿ってブロッカプレート１３２の裏面へと、それからガス分配プレート１３１の表面へと進む。ガス分配プレート１３１の表面から、ＲＦ電流は、プラズマ１０８を通り抜け、基板１０１または基板支持部１０４の上面に到達し、次に複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９を通ってチャンバ本体１０２の内側表面１０２ａへと進む。内側表面１０２ａから、ＲＦ電流は、インピーダンス整合回路１０６の第２の出力部１０６ｂを介してＲＦ電源１０５の第２の出力部１０５ｂへと戻る。
【００３９】
図１Ｂは、プラズマ処理用システム１００の概略的上面図である。図１Ｂは、基板支持部１０４と関連させて複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９の配列を概略的に図示する。複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９が、基板支持部１０４の端部に沿って分布する。各ＲＦ帰還用ストラップ１０９は、基板支持部１０４の表面に電気的に接続された一末端およびチャンバ本体１０２に電気的に接続された他の末端を有する幅広の屈曲部を備えることができる。複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９は、基板支持部１０４とチャンバ本体１０２との間の相対的な動きを可能にする。各ＲＦ帰還用ストラップ１０９は、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の場所に合わせて調節した異なる電気的特性を有することができる。一実施形態では、局部的なプラズマ分布を調整するために、ＲＦ帰還用ストラップ１０９のインピーダンスを調節する。
【００４０】
図１Ａを再び参照すると、処理中には、１種または複数種の処理用ガスを、ガス源１０７からシャワーヘッド１０３を通って処理用容積１１０へと流す。ＲＦ電力を、シャワーヘッド１０３と基板支持部１０４との間に印加して、基板１０１を処理するためのプラズマ１０８を発生させる。プラズマ分布の均一性が、一般に処理中には求められる。しかしながら、プラズマ１０８の分布は、処理用ガスの分布や、処理用容積１１０の幾何学的形状や、電極間の距離や、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の電気的特性などのさまざまな要因によって決定される。
【００４１】
本発明の一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ１０９のうちの１つまたは複数について１つまたは複数の特性を調節することによって、処理用容積１１０内のプラズマ分布を調節することができる。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の場所を調節することによってか、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の幅を調節することによってか、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の長さを調節することによってか、隣接するＲＦ帰還用ストラップ１０９間の間隔を調節することによってか、可変コンデンサまたは固定コンデンサを追加することによってか、またはこれらの組み合わせによって、ＲＦ帰還用ストラップ１０９の特性を調節することができる。
【００４２】
図２Ａは、本発明の一実施形態によるプラズマ処理用チャンバ２００の断面の側面図を概略的に図示する。
【００４３】
プラズマ処理用チャンバ２００は、チャンバ底部２０１や、側壁２０２や、蓋アセンブリ２０３を備える。チャンバ底部２０１や、側壁２０２や、蓋アセンブリ２０３は、処理用容積２０６を画定する。基板支持アセンブリ２０４を、処理用容積２０６内に配置する。開口部２０７を、側壁２０２の一面を貫通して形成する。開口部２０７を、基板２０８の通過を可能にするように構成する。スリット弁２０５を、側壁２０２に連結し、処理中に開口部２０７を閉じるように構成する。
【００４４】
蓋アセンブリ２０３は、側壁２０２によって支持され、プラズマ処理用チャンバ２００の室内を点検するために取り外すことができる。蓋アセンブリ２０３は、外蓋２４２や、蓋カバープレート２４３や、ブロッカプレート２０９や、分配プレート２１０や、ガス導管２４１や、絶縁体２１３を備える。
【００４５】
ブロッカプレート２０９および分配プレート２１０は、互いに実質的に平行に配置され、これらの間にガス分配容積２１４を形成する。ブロッカプレート２０９および分配プレート２１０は、処理用容積２０６へ処理用ガスを分配するように構成される。ブロッカプレート２０９および分配プレート２１０は、典型的にはアルミニウムから作られる。絶縁体２１３が、側壁２０２上に配置され、側壁２０２を分配プレート２１０およびブロッカプレート２０９とは電気的に絶縁するように構成される。蓋カバープレート２４３を、外蓋２４２によって支持し、側壁２０２に電気的に接続する。
【００４６】
開口部２１２は、ブロッカプレート２０９を貫通して形成され、ガス源（図示せず）へガス導管２４１を介してガス分配容積２１４を接続するように構成される。分配プレート２１０は、中央区域の近くに穴の開いた領域を有する。複数の穴２１１が、分配プレート２１０を貫通して形成され、ガス分配容積２１４と処理用容積２０６との間の流体連通を実現する。分配プレート２１０の穴の開いた領域は、処理用容積２０６へと分配プレート２１０を通過するガスの一様な分布を与えるように構成される。
【００４７】
基板支持アセンブリ２０４は、処理用容積２０６内で中央に配置され、処理中に基板２０８を支持する。基板支持アセンブリ２０４は、一般に、チャンバ底部２０１を貫通して延びるシャフト２１８によって支持された電気的に伝導性の支持部本体２１７を備える。支持部本体２１７は、一般に形状が多角形であり、基板２０８を支持する支持部本体２１７の少なくとも一部を外から覆う電気的絶縁性コーティングで覆われる。絶縁性コーティングは、また、支持部本体２１７の他の部分を覆うことができる。一実施形態では、基板支持アセンブリ２０４を、通常、少なくとも処理中に接地電位に連結する。
【００４８】
支持部本体２１７を、金属または他の同程度に電気的に伝導性の材料、例えば、アルミニウムから作ることができる。絶縁性コーティングを、数ある中でも特に、酸化物か、窒化ケイ素か、二酸化ケイ素か、二酸化アルミニウムか、五酸化タンタルか、炭化ケイ素か、またはポリイミドなどの誘電性材料とすることができ、これを、フレーム溶射や、プラズマ溶射や、高エネルギーコーティングや、化学気相堆積や、吹付けや、粘着膜や、スパッタリングや、封入を含むがこれらに限定されないさまざまな堆積プロセスまたはコーティングプロセスによって付けることができる。
【００４９】
一実施形態では、支持部本体２１７は、処理中に基板２０８を加熱するように構成された少なくとも１つの埋め込まれた加熱素子２１９を封入する。一実施形態では、支持部本体２１７は、やはり、温度制御用の熱電対を備える。一実施形態では、支持部本体２１７は、それ自体の中に埋め込まれた金属か、セラミックか、他の補強材からなる１つまたは複数の補強部材を備えることができる。
【００５０】
電極または抵抗素子などの加熱素子２１９を、電源２２０に連結し、支持アセンブリ２０４およびその上に配置された基板２０８を所定の温度に制御して加熱する。典型的には、加熱素子２１９は、処理中に摂氏約１５０度から少なくとも摂氏約４６０度の一様な温度で基板２０８を維持する。加熱素子２１９は、支持部本体２１７に対して電気的にフローティングである。
【００５１】
シャフト２１８は、支持部本体２１７からチャンバ底部２０１を貫通して延び、基板支持アセンブリ２０４を昇降システム２２１に連結する。昇降システム２２１は、（図２に示したような）高くした処理用位置と基板の搬送を容易にする低くした位置との間で基板支持アセンブリ２０４を動かす。
【００５２】
一実施形態では、基板支持アセンブリ２０４は、周囲を囲むシャドウフレーム２２２を備える。周囲を囲むシャドウフレーム２２２は、処理中に基板２０８および支持部本体２１７の端部上への堆積または他の処理を防止するために構成される。図２に示したように、基板支持アセンブリ２０４が高くなった処理用位置にあるときには、周囲を囲むシャドウフレーム２２２は、基板２０８および支持部本体２１７上に留まる。基板支持アセンブリ２０４が、基板搬送のために下がった位置にあるときには、周囲を囲むシャドウフレーム２２２は、基板支持アセンブリ２０４の上方で側壁２０２上に形成された段２２３上に留まる。
【００５３】
一実施形態では、支持部本体２１７は、複数の昇降用ピン２２４を案内するように構成され、支持部本体を貫通して配置された複数のピンホルダ２２５を有する。各ピンホルダ２２５は、それ自体の中に形成されたスルーホール２２６を有する。スルーホール２２６は、支持部本体２１７の上表面に開口している。各ピンホルダ２２５は、スルーホール２２６の下側開口部から１つの昇降用ピン２２４を受けるように構成される。各昇降用ピン２２４は、チャンバ底部２０１中に形成されたリセス２２７から上に向けて延びる。支持部本体２１７が複数のピンホルダ２２５とともに下がるので、複数の昇降用ピン２２４は、スルーホール２２６を通って突出し、基板２０８を持ち上げる。基板２０８は、次に支持部本体２１７から離され、基板ハンドラがプラズマ処理用チャンバ２００の外へ基板２０８を搬送することを可能にする。
【００５４】
複数の昇降用ピン２２４は、セラミックまたは陽極酸化したアルミニウムからなる。一実施形態では、複数の昇降用ピンが違った時間に基板２０８と接触するように、複数の昇降用ピン２２４はさまざまな長さを有することができる。例えば、基板２０８の外縁部の周りに間隔を空けて置かれた昇降用ピン２２４は、外縁部から基板２０８の中心に向けて内側に向かって間隔を空けて置かれた昇降用ピン２２４よりも背が高く、基板２０８の中心に対して外縁部から基板２０８が始めに持ち上げられることを可能にする。
【００５５】
処理用容積２０６内にプラズマを発生させるために、ＲＦ電源２１５を使用する。一実施形態では、インピーダンス整合回路２１６を、ＲＦ電源２１５に連結する。インピーダンス整合回路２１６の第１の出力部２１６ａをガス分配プレート２１０と接続し、インピーダンス整合回路２１６の第２の出力部２１６ｂを基板支持アセンブリ２０４と接続し、従って、ガス分配プレート２１０と基板支持アセンブリ２０４との間に配された処理用ガスにＲＦ電力を印加し、基板支持アセンブリ２０４上の基板２０８を処理するためのプラズマを発生し、維持する。
【００５６】
一実施形態では、インピーダンス整合回路２１６の第１の出力部２１６ａを、ガス導管２４１およびブロッカプレート２０９を介して分配プレート２１０と接続する。一実施形態では、第２の出力部２１６ｂを、チャンバ本体、例えば、側壁２０２、または蓋カバープレート２４３に連結する。
【００５７】
一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８を、基板支持アセンブリ２０４の支持部本体２１７からインピーダンス整合回路２１６の第２の出力部２１６ｂに接続されたチャンバ底部２０１までの間に接続する。複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８は、支持部本体２１７とチャンバ底部２０１との間のＲＦ電流帰還経路を与える。
【００５８】
一実施形態では、隣接するＲＦ帰還用ストラップ２２８間の違った間隔で支持部本体２１７の各端部に沿って、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８を不均等に分布させる。一実施形態では、チャンバの幾何学的形状の非対称なフィーチャおよび／またはガス流分布の非対称なフィーチャを反映して、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８を非対称に分布させる。一実施形態では、支持部本体２１７の角近くには、何もＲＦ帰還用ストラップ２２８を配置しない。
【００５９】
別の一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８の各々は、各ＲＦ帰還用ストラップ２２８の場所に応じて異なる電気的特性を有する。一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８のうちの少なくとも１つが、調節可能な電気的特性を有する。一実施形態では、調節可能な電気的特性は、ＲＦ帰還用ストラップ２２８のインピーダンスである。
【００６０】
図２Ｃは、ＲＦ帰還用ストラップ２２８の一実施形態を概略的に図示する。ＲＦ帰還用ストラップ２２８は、一般に、柔軟であり曲げたときに著しい復元力を働かせない平らで柔らかい導電性バンドである。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８は、処理用化学反応およびクリーニング化学反応に耐性がある柔軟で低インピーダンスの導電性材料を包含する。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８は、アルミニウムからなる。あるいは、ＲＦ帰還ストラップ２２８は、チタンか、ステンレス鋼か、ベリリウム銅か、または導電性金属コーティングで被覆された柔軟な材料を包含することができる。
【００６１】
一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８は、第１の末端部２３８および第２の末端部２３９を有する。第１の末端部２３８はマウンティングスロット２３３を有し、第２の末端部２３９はマウンティングスロット２３４を有する。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８は、ＲＦ帰還用ストラップ２２８の柔軟性を増大させるように構成された中央スロット２３７を有する。
【００６２】
図２Ｂは、プラズマ処理用チャンバ２００内で使用するＲＦ帰還用ストラップ接続部を概略的に図示する。ＲＦ帰還用ストラップ２２８の第１の末端部２３８は、接続アセンブリ２３０を介して支持部本体２１７に電気的に連結される。一実施形態では、接続アセンブリ２３０を、支持部本体２１７の下側面２４０に接続する。第２の末端部２３９を、接続アセンブリ２２９によってチャンバ底部２０１に電気的に連結する。ＲＦ帰還用ストラップ２２８を、例えば、支持部本体２１７と、ＲＦ帰還用ストラップ２２８と、チャンバ底部２０１との間の電気的な接続を維持する、ファスナか、クランプか、または他の方法などの他の手段を介して支持部本体２１７およびチャンバ底部２０１に連結することができる。図２Ｂに示したように、接続アセンブリ２３０は、成形したクランプ２３２および１つまたは複数のネジ２３５を備える。接続アセンブリ２２９は、成形したクランプ２３１および１つまたは複数のネジ２３６を備える。
【００６３】
接続アセンブリ２２９、２３０は、処理用化学反応およびクリーニング化学反応に耐性がある低インピーダンス導電性材料をそれぞれ包含する。一実施形態では、接続アセンブリ２２９、２３０は、アルミニウムを包含する。あるいは、材料は、チタンか、ステンレス鋼か、ベリリウム銅か、または導電性金属コーティングで被覆され任意の材料を包含することができる。別の一実施形態では、接続アセンブリ２２９が第１の導電性材料を包含し、接続アセンブリ２３０が第２の導電性材料を包含し、第１の導電性材料および第２の導電性材料は異なる材料である。
【００６４】
別のＲＦ帰還用ストラップの実施形態を、２００７年７月１０日に出願した「Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ  ｏｆ  Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ  Ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ」という名称の米国特許出願第１１／７７５，３５９号（代理人文書番号１２００４）であって米国特許出願公開第２００８／０２７４２９７号として公開された米国特許出願公開中に見出すことができ、これは引用によって本明細書中に組み込まれている。
【００６５】
一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８の電気的特性を、局所的なプラズマ分布を調整するように調節する。一実施形態では、分配プレート２１０と支持部本体２０４との間に形成されるプラズマの均一性を改善するために、ＲＦ帰還用ストラップ２２８の電気的特性を調節することができる。
【００６６】
一実施形態では、各ＲＦ帰還用ストラップ２２８のインピーダンスを、局所的なプラズマ分布を調整するように調節することができる。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ２２８のインピーダンスを低減することによって、そのＲＦ帰還用ストラップ２２８の近くの局所的なプラズマ分布を増大させることができ、ＲＦ帰還用ストラップ２２８のインピーダンスを増大させることによって、そのＲＦ帰還用ストラップ２２８の近くの局所的なプラズマ分布を低下させることができる。
【００６７】
別の一実施形態では、複数のＲＦ帰還用ストラップ２２８の場所および／または間隔を調節することによって、プラズマ処理用チャンバ２００内のプラズマ分布を調節することができる。
【００６８】
ＲＦ帰還用ストラップ２２８の長さを変えることによってか、ＲＦ帰還用ストラップ２２８の幅を変えることによってか、ＲＦ帰還用ストラップ２２８に可変コンデンサを直列にもしくは並列に接続することによってか、隣接するＲＦ帰還用ストラップの間隔を調節することによってか、またはこれらを組み合わせによって、各ＲＦ帰還用ストラップ２２８の電気的特性を調節することができる。
【００６９】
図３〜図７は、本発明の実施形態による、プラズマの均一性を向上させるためのＲＦ帰還用ストラップ配列を概略的に図示する。
【００７０】
図３は、図２Ａの支持部本体２１７と同様な、長方形基板支持部本体３１７の一辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップ３２８の一配列を概略的に図示する。複数のＲＦ帰還用ストラップ３２８が、支持部本体３１７の一辺に沿って均等に分布する。この配列は、基板支持部本体３１７のその辺に沿ったプラズマの均一性を増大させる。隣接するＲＦ帰還用ストラップ間の間隔３４１は、実質的に同じであり、各ＲＦ帰還用ストラップ３２８の幅は、実質的に同じであり、各ＲＦ帰還用ストラップ３２８の長さが、その辺に沿って変わる。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ３２８の長さは、辺の末端部近くで長く、辺の中心に向けて徐々に減少する。基板支持部本体３１７の一辺だけを示しているが、基板支持部本体３１７の残りの辺も、やはり複数のＲＦ帰還用ストラップに接続される。同様なＲＦ帰還用ストラップ配列または異なるＲＦ帰還用ストラップ配列を、示していない残りの辺に適用することができる。
【００７１】
図４は、図２Ａの支持部本体２１７と同様な、長方形基板支持部本体４１７の一辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップ４２８の一配列を概略的に図示する。複数のＲＦ帰還用ストラップ４２８を、支持部本体４１７のある辺に沿って分布させる。この配列は、基板支持部本体４１７のその辺に沿ったプラズマの均一性を増大させる。各ＲＦ帰還用ストラップ４２８の幅は、実質的に同じであり、各ＲＦ帰還用ストラップ４２８の長さも、やはり実質的に同じであるが、隣接するＲＦ帰還用ストラップ４２８間の間隔４４１が、辺に沿って変わる。一実施形態では、隣接するＲＦ帰還用ストラップ４２８の間隔４４１は、辺の末端部近くで大きく、辺の中心に向けて徐々に減少する。基板支持部本体４１７の一辺だけを示しているが、基板支持部本体４１７の残りの辺も、やはり複数のＲＦ帰還用ストラップに接続する。同様なＲＦ帰還用ストラップ配列または異なるＲＦ帰還用ストラップ配列を、示していない残りの辺に適用することができる。
【００７２】
図５は、図２Ａの支持部本体２１７と同様な、長方形基板支持部本体５１７の一辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップ５２８の一配列を概略的に図示する。複数のＲＦ帰還用ストラップ５２８が、支持部本体５１７のある辺に沿って分布する。この配列は、基板支持部本体５１７のその辺に沿ったプラズマの均一性を増大させる。各ＲＦ帰還用ストラップ５２８の長さは、やはり実質的に同じであり、隣接するＲＦ帰還用ストラップ５２８間の間隔５４１は、実質的に同じであるが、各ＲＦ帰還用ストラップ５２８の幅が、辺に沿って変わる。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ５２８の幅は、辺の末端部近くで小さく、辺の中心に向けて増大する。基板支持部本体５１７の一辺だけを示しているが、基板支持部本体５１７の残りの辺も、やはり複数のＲＦ帰還用ストラップに接続する。同様なＲＦ帰還用ストラップ配列または異なるＲＦ帰還用ストラップ配列を、示していない残りの辺に適用することができる。
【００７３】
図６は、図２Ａの支持部本体２１７と同様な、長方形基板支持部本体６１７の一辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップ６２８の一配列を概略的に図示する。複数のＲＦ帰還用ストラップ６２８が、支持部本体６１７のある辺に沿って均等に分布する。各ＲＦ帰還用ストラップ６２８は、その中に直列に接続された可変コンデンサ６４２を備える。各ＲＦ帰還用ストラップ６２８の長さや、幅や、間隔は、実質的に同じである。各ＲＦ帰還用ストラップ６２８の可変コンデンサ６４２を、個々に調節することができる。それゆえ、辺に沿った均一性を向上させるために、各ＲＦ帰還用ストラップ６２８のインピーダンスを、ＲＦ帰還用ストラップ６２８の場所に従って調節することができる。基板支持部本体６１７の一辺だけを示しているが、基板支持部本体６１７の残りの辺も、やはり複数のＲＦ帰還用ストラップに接続する。同様なＲＦ帰還用ストラップ配列または異なるＲＦ帰還用ストラップ配列を、示していない残りの辺に適用することができる。
【００７４】
図３〜図６の配列を、単独でまたは組み合わせて使用することができる。一実施形態では、同じ配列を、基板支持部のすべての辺において使用することができる。別の一実施形態では、異なる配列を、基板支持部の各辺において使用することができる。別の一実施形態では、異なる配列を、基板支持部の一辺に沿って組み合わせて使用することができる。
【００７５】
図７に示したように、基板支持部７１７の一辺に沿ったＲＦ帰還用ストラップを、長さを変えコンデンサを変えることによって配列することができる。複数のＲＦ帰還用ストラップ７２８が、基板支持部７１７のある辺に沿って均等に分布する。隣接するＲＦ帰還用ストラップ間の間隔７４１は、実質的に同じであり、各ＲＦ帰還用ストラップ７２８の幅は、実質的に同じであり、各ＲＦ帰還用ストラップ７２８の長さが、辺に沿って変わる。一実施形態では、ＲＦ帰還用ストラップ７２８の長さは、辺の末端部近くで長く、辺の中心に向かって徐々に減少する。しかしながら、可変コンデンサ７４２を具備する１つまたは複数のＲＦ帰還用ストラップ７４３を辺の中心近くに配置する。可変コンデンサ７４２は、ＲＦ帰還用ストラップ７４３が短い長さのＲＦ帰還用ストラップと等価になることを可能にする。ＲＦ帰還用ストラップの長さを減少させることが、基板支持部７１７の動きの範囲を制限するときには、この配列は、特に有用である。基板支持部７１７の一辺だけを示しているが、基板支持部７１７の残りの辺を、やはり複数のＲＦ帰還用ストラップに接続する。同様なＲＦ帰還用ストラップ配列または異なるＲＦ帰還用ストラップ配列を、示していない残りの辺に適用することができる。
【００７６】
図８は、本発明の一実施形態によるチャンバ非対称性を補償するためのＲＦ帰還用ストラップ配列を概略的に図示する。図８に示したように、複数のＲＦ帰還用ストラップ８２８を、図２Ａの支持部本体２１７と同様な、長方形基板支持部本体８１７の４辺に沿って分布させる。ＲＦ帰還用ストラップ８２８の配列は、非対称である。特に、辺８４４に連結されたＲＦ帰還用ストラップは、辺８４４に対向する辺８４５に連結されたＲＦ帰還用ストラップとは異なる。この配列は、辺８４５の近くに配置されたスリット弁によって引き起こされる非対称チャンバ幾何学形状を補正するために有用である場合がある。
【００７７】
上記は本発明の実施形態に向けられているが、本発明の別の実施形態およびさらなる実施形態を、本発明の基本的な範囲から乖離せずに考案することができ、本発明の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決められる。
【図１Ａ】
2012510727.tif 000003
【図１Ｂ】
2012510727.tif 000004
【図２Ａ】
2012510727.tif 000005
【図２Ｂ】
2012510727.tif 000006
【図２Ｃ】
2012510727.tif 000007
【図３】
2012510727.tif 000008
【図４】
2012510727.tif 000009
【図５】
2012510727.tif 000010
【図６】
2012510727.tif 000011
【図７】
2012510727.tif 000012
【図８】
2012510727.tif 000013
【図９】
2012510727.tif 000014
【国際調査報告】
2012510727.tif 000015
2012510727.tif 000016