(57)【要約】【課題】  高アスペクト比の特徴部をエッチングするために真空処理チャンバーに使用するのに適した上部チャンバーライナーを提供する。【解決手段】  本考案の実施形態は、高アスペクト比の特徴部をエッチングするのに適した処理チャンバーのような装置を提供する。他の実施形態は、処理チャンバーに使用するための上部チャンバーライナーを包含する。一実施形態では、上部チャンバーライナーは、外面にくぼみが形成された円筒状本体を備えている。このくぼみにはスロットが配置され、これは、本体を貫通して形成される。円筒状本体は、上縁及び下縁を含む。本体の上縁から半径方向外方にフランジが延びる。【選択図】      図９
0003128562.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
半導体処理チャンバーの内壁の少なくとも一部分をカバーするのに適したライナーにおいて、
上縁及び下縁を有する円筒状本体と、
上記本体の上記上縁から半径方向外方に延びるフランジと、
上記本体の外面に形成されたくぼみと、
上記くぼみに配置され且つ上記本体を貫通して形成されたスロットと、
を備えたライナー。
【請求項２】
上記本体の内面から半径方向内方に延びるリップを更に備えた、請求項１に記載のライナー。
【請求項３】
上記リップは、Ｏリンググルーブが形成された上面を更に備えた、請求項２に記載のライナー。
【請求項４】
上記くぼみは、複数の装着ホールを更に備えた、請求項１に記載のライナー。
【請求項５】
上記本体の上記下縁は、第２ライナーに嵌合するように構成された係合特徴部を更に備えた、請求項１に記載のライナー。
【請求項６】
上記係合特徴部は、ラビットジョイントの半部分を更に備えた、請求項５に記載のライナー。
【請求項７】
上記本体を通して形成されたアパーチャーを更に備えた、請求項１に記載のライナー。
【請求項８】
上記本体は、上記アパーチャーが配置された凹所を更に備えた、請求項７に記載のライナー。
【請求項９】
上記本体は、更に、アルミニウムで構成される、請求項１に記載のライナー。
【請求項１０】
上記ライナーは、Ｙ２Ｏ３が被覆される、請求項９に記載のライナー。
【請求項１１】
上記本体の内面は、Ｙ２Ｏ３が被覆される、請求項１に記載のライナー。
【請求項１２】
上記本体は、イットリウム又はその酸化物で作られたものか又はそれが被覆されたものの少なくとも一方である、請求項１に記載のライナー。
【請求項１３】
上記係合特徴部は、ラビットジョイントの半部分を更に備えた請求項１に記載のライナー。
【請求項１４】
上記フランジは多角形である、請求項１に記載のライナー。
【請求項１５】
上記多角形フランジは、面取りされた指標を更に含む、請求項１４に記載のライナー。
【請求項１６】
半導体処理チャンバーの内壁の少なくとも一部分をカバーするのに適したライナーにおいて、
上縁及び下縁を有する円筒状本体であって、イットリウム又はその酸化物で作られたものか又はそれが被覆されたものの少なくとも一方である本体と、
上記本体の上記上縁から半径方向外方に延びるフランジと、
上記下縁に形成され且つ第２のライナーに嵌合するように構成された係合特徴部と、
上記本体の外面に形成されたくぼみと、
上記くぼみに配置され且つ上記本体を貫通して形成されたスロットと、
を備えたライナー。
【請求項１７】
上記本体の内面から半径方向内方に延びるリップであって、Ｏリンググループが形成された上面を有しているリップを更に備えた、請求項１６に記載のライナー。
【請求項１８】
上記くぼみは、複数の装着ホールを更に備えた、請求項１６に記載のライナー。
【請求項１９】
上記フランジは、その形状が多角形で、面取りされた指標を含む、請求項１６に記載のライナー。
【請求項２０】
半導体処理チャンバーの内壁の少なくとも一部分をカバーするのに適したライナーにおいて、
上縁、下縁、外壁及び内壁を有する円筒状のアルミニウム本体と、
上記本体の内壁に配置されたイットリウム又はその酸化物の少なくとも１つである被覆と、
上記本体の上記上縁から半径方向外方に延びるフランジと、
上記下縁に形成され且つ第２のライナーに嵌合するように構成された段付き係合特徴部と、
上記本体の内面から半径方向内方に延びるリップであって、Ｏリンググループが形成された上面を有しているリップと、
上記本体の外面に形成され、複数の装着ホールを有しているくぼみと、
上記本体の外壁に形成された凹所と、
上記凹所に配置され且つ上記本体を貫通して形成されたアパーチャーと、
上記くぼみに配置され且つ上記本体を貫通して形成されたスロットと、
を備えたライナー。
【考案の詳細な説明】
【考案の内容】
【０００１】
[考案の背景]
考案の分野
[0001]本考案の実施形態は、一般に、半導体基板等に高アスペクト比の特徴部をエッチングするための真空処理チャンバーに係る。より詳細には、本考案は、一般に、高アスペクト比の特徴部をエッチングするために真空処理チャンバーに使用するのに適した上部チャンバーライナーに係る。
【０００２】
関連技術の説明
[0002]高速で、よりパワフルな集積回路（ＩＣ）デバイスの需要は、半導体ウェハのような基板にトレンチやビアのような高アスペクト比の特徴部をエッチングする必要性を含むＩＣ製造テクノロジーに対する新たな挑戦を生み出した。例えば、あるダイナミックランダムアクセスメモリ用途に使用される深いトレンチの記憶構造は、高アスペクト比の深いトレンチを半導体基板にエッチングすることを必要とする。深いシリコーントレンチのエッチングは、通常、酸化シリコンマスクを使用して反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスにおいて実行される。
【０００３】
[0003]高アスペクト比の特徴部をエッチングするときに健全な性能を示す１つの従来のシステムは、カリフォルニア州サンタクララに所在のアプライド・マテリアルズ・インクから入手できるＣＥＮＴＵＲＡ  ＨＡＲＴＴＭエッチングシステムである。このＨＡＲＴＴＭエッチングシステムは、中心から縁まで５パーセントのトレンチ深さ均一性を維持しながら、アスペクト比が７０：１までのトレンチをエッチングすることのできるＭＥＲＩＥリアクタを使用している。しかしながら、９０ｎｍ以下の臨界寸法を有する集積回路の製造を可能にするために、回路設計者は、とにかく高いアスペクト比において改善されたトレンチ均一性を要求している。従って、次世代デバイスの実現を可能にするためにエッチング性能を改善することが要望される。
【０００４】
[0004]それ故、高アスペクト比の特徴部をエッチングするための改良された装置が必要とされる。
【０００５】
[考案の概要]
[0005]本考案の実施形態は、高アスペクト比の特徴部をエッチングするのに適した処理チャンバーのような装置を提供する。他の実施形態は、処理チャンバーに使用するための上部チャンバーライナーを包含する。
【０００６】
[0006]一実施形態において、上部チャンバーライナーは、外面にくぼみが形成された円筒状本体を備えている。このくぼみにはスロットが配置され、これは、本体を貫通して形成される。円筒状本体は、上縁及び下縁を含む。本体の上縁からフランジが半径方向外方に延びている。
【０００７】
[0007]別の実施形態では、半導体処理チャンバーの内壁の少なくとも一部分をカバーするのに適した上部チャンバーライナーは、上縁及び下縁を有する円筒状本体を備えている。この本体は、アトリウム(atrium)又はその酸化物で作られるか又はそれが被覆される。本体の上縁は、半径方向外方に延びるフランジを有する。本体の下縁は、第２のライナーと嵌合するように構成された係合特徴部を含む。本体の外面にはくぼみが形成され、そこにはスロットが配置される。このスロットは、本体を貫通して延びる。
【０００８】
[0008]一実施形態において、処理チャンバーは、シャワーヘッドアッセンブリと、そこに配置された基板支持アッセンブリとを有するチャンバー本体を備えている。シャワーヘッドアッセンブリは、少なくとも２つの流体分離された充満部と、光学的な計測信号を透過する領域と、シャワーヘッドアッセンブリを貫通して形成されて、充満部をチャンバー本体の内部容積部に流体結合する複数のガス通路とを備えている。
【０００９】
[0009]別の実施形態では、処理チャンバーは、シャワーヘッドアッセンブリと、そこに配置された基板支持アッセンブリとを有するチャンバー本体を備えている。シャワーヘッドアッセンブリは、内側ガス流ゾーンと、外側ガス流ゾーンと、光学的計測信号を透過する領域とを備えている。内側及び外側ゾーンは、互いに流体分離される。基板支持アッセンブリは、少なくとも２つの、独立して制御可能で且つ横方向に離間された温度ゾーンを備えている。シャワーヘッドアッセンブリの透過領域を通してチャンバー本体の内部容積部を見るために光学的計測システムが配列される。基板支持アッセンブリは、バイアス電源と、これに結合された少なくとも２つのプラズマ電源とを有している。
【００１０】
[0010]別の実施形態では、処理チャンバーは、ガス分配プレートと、そこに配置された基板支持アッセンブリとを有するチャンバー本体を備えている。ガス分配プレートは、外側組のガス流ホールと、内側組のガス流ホールと、１組の光学的計測ホールとを有する。第１組のガス流ホールを通してチャンバー本体の内部容積部に内側ガス流ゾーンが流体結合される。外側ガス流ゾーンは、内側ゾーンから流体分離され、第２組のガス流ホールを通して内部容積部に結合される。複数のホールを有するセラミックプラグが光学的計測ホール及びウインドウと整列される。基板支持アッセンブリは、チャンバー本体に配置され、少なくとも２つの、独立して制御可能な横方向に離間された温度ゾーンを有する。ウインドウにより画成された光学的通路、プラグのホール、及び光学的な計測ホールを通してチャンバー本体の内部容積部を見るために、光学的計測システムが配列される。基板支持アッセンブリは、バイアス電源と、これに結合された少なくとも２つのプラズマ電源とを有する。
【００１１】
[0011]別の実施形態では、高アスペクト比の特徴部をエッチングする方法であって、混合マニホールドに複数のガスを供給するステップと、混合マニホールドから処理チャンバーの異なる領域へ流れ込む混合ガスの比を制御するステップと、混合マニホールドをバイパスして処理チャンバーの領域の少なくとも１つへ少なくとも１つの直接的な注入ガスを供給するステップとを備えた方法が提供される。
【００１２】
[0012]更に別の実施形態では、上部区分に結合されたガス分配プレートを備えたシャワーヘッドアッセンブリが提供される。ガス分配プレートは、外側組のガス流ホールと、内側組のガス流ホールと、１組の光学的計測ホールとを有する。上部区分は、外側組のガス流ホールに流体結合された第１充満部と、内側組のガス流ホールに流体結合された第２充満部とを有する。これら充満部は、上部区分内で流体分離される。上部区分を貫通してセラミックプラグが配置され、このセラミックプラグは、光学的計測ホールに整列された光学的透過領域を有する。
【００１３】
[0013]本考案の上述した特徴を詳細に理解できるように、前記で簡単に要約した本考案を、添付図面に幾つか示された実施形態を参照して、より詳細に説明する。しかしながら、添付図面は、本考案の典型的な実施形態を示すに過ぎず、それ故、本考案の範囲を何ら限定するものではなく、本考案は、他の等しく有効な実施形態も受け入れられることに注意されたい。
【００１４】
[0025]理解を容易にするために、図面間で共通である同一素子を示すのに、できる限り、同じ参照番号を使用する。１つの実施形態の素子は、更に詳述せずに他の実施形態でも好都合に使用できることが意図される。
【００１５】
[詳細な説明]
[0026]図１は、基板１４４に高アスペクト比の特徴部をエッチングするのに適した処理チャンバー１００の一実施形態を示す断面図である。処理チャンバー１００は、優れたエッチング性能を可能にする複数の特徴部を含むものとして示されているが、他の処理チャンバーも、ここに開示する本考案の特徴の１つ以上から利益を得るように適応できることが意図される。
【００１６】
[0027]処理チャンバー１００は、内部容積部１０６を包囲するチャンバー本体１０２及び蓋１０４を備えている。チャンバー本体１０２は、通常、アルミニウム、ステンレススチール又は他の適当な材料から製造される。チャンバー本体１０２は、一般に、側壁１０８及び底部１１０を備えている。側壁１０８には基板アクセスポート（図示せず）が一般に画成され、これは、処理チャンバー１００に対する基板１４４の出し入れを容易にするためにスリットバルブにより選択的にシールされる。チャンバー本体１０２には排出ポート１２６が画成され、これは、内部容積部１０６をポンプシステム１２８へ結合する。ポンプシステム１２８は、一般に、１つ以上のポンプと、処理チャンバー１００の内部容積部１０６を排気してその圧力を調整するのに使用されるスロットルバルブとを備えている。一実施形態では、ポンプシステム１２８は、内部容積部１０６の圧力を、通常約１０ミリトール乃至約２０トールの動作圧力に維持する。
【００１７】
[0028]蓋１０４は、チャンバー本体１０２の側壁１０８にシール支持される。蓋１０４は、処理チャンバー１００の内部容積部１０６へのアクセスを許容するためにオープンすることができる。蓋１０４は、光学的プロセス監視を容易にするウインドウ１４２を備えている。一実施形態において、ウインドウ１４２は、光学的監視システム１４０により使用される信号を透過する石英又は他の適当な材料で構成される。
【００１８】
[0029]光学的監視システム１４０は、ウインドウ１４２を通して、チャンバー本体１０２の内部容積部１０６及び／又は基板支持アッセンブリ１４８に位置された基板１４４の少なくとも一方を見るように位置される。一実施形態では、光学的監視システム１４０は、蓋１０４に結合されて、一体的エッチングプロセスを容易にするものであり、このエッチングプロセスは、光学的計測を利用して、とりわけ、到来するパターンの非一貫性（例えば、ＣＤ、厚み、等）を補償するためのプロセス調整を可能にする情報を与え、プロセス状態監視（例えば、プラズマ監視、温度監視、等）を行い、及び／又は終了点検出を行う。本考案から利益を得るように適応できる１つの光学的監視システムは、カリフォルニア州サンタクララのアプライド・マテリアルズ・インクから入手できるＥｙｅＤ（登録商標）全スペクトル干渉計計測モジュールである。
【００１９】
[0030]一実施形態では、光学的監視システム１４０は、ＣＤ、膜厚み及びプラズマ属性を測定することができる。光学的監視システム１４０は、１つ以上の非破壊光学測定技術、例えば、分光器、干渉計、スキャッタロメーター、反射計、等を使用することができる。光学的監視システム１４０は、例えば、干渉計監視技術（例えば、時間ドメインにおいて干渉縞をカウントし、周波数ドメインにおいて縞の位置を測定し、等々）を遂行して、基板１４４に形成される構造体のエッチング深さプロフィールをリアルタイムで測定するように構成されてもよい。光学的監視の実施例をいかに使用するかの詳細は、２００３年６月１８日に出願された「Method and System for Monitoring an Etch Process」と題する共通に譲渡された米国特許出願第６０／４７９，６０１号、２００２年７月２日に発行された「Film Thickness Control Using Spectral Interferometry」と題する米国特許第６，４１３，８３７号、及び２００３年４月１１日に出願された「Process Control Enhancement and Fault Detection Using In-Situ andEx-situ Metrologies and Data Retrieval In Multiple Pass Wafer Processing」と題する米国特許出願第６０／４６２，４９３号に開示されている。
【００２０】
[0031]処理チャンバー１００にはガスパネル１５８が結合され、プロセスガス及び清掃ガスを内部容積部１０６へ供給する。図１に示す実施形態では、蓋１０４に入口ポート１３２’、１３２”が設けられ、ガスパネル１５８から処理チャンバー１００の内部容積部１０６へガスを配送するのを許容する。
【００２１】
[0032]蓋１０４の内面１１４にはシャワーヘッドアッセンブリ１３０が結合される。このシャワーヘッドアッセンブリ１３０は、チャンバー１００内で処理されている基板１４４の表面にわたって所定の分布で入口ポート１３２から処理チャンバー１００の内部容積部１０６へシャワーヘッドアッセンブリ１３０を経てガスが流れるのを許容する複数のアパーチャーを備えている。
【００２２】
[0033]シャワーヘッドアッセンブリ１３０は、更に、光学的計測信号を透過する領域も備えている。この光学的に透過な領域即ち通路１３８は、光学的監視システム１４０が、内部容積部１０６、及び／又は基板支持アッセンブリ１４８に位置された基板１４４を見るのを許容するのに適している。通路１３８は、シャワーヘッドアッセンブリ１３０に形成され又は配置された材料、アパーチャー又は複数のアパーチャーであって、光学的監視システム１４０により発生され及びそこへ反射されて戻るエネルギーの波長を実質的に透過するものでよい。一実施形態では、通路１３８は、これを通るガス漏れを防止するためのウインドウ１４２を備えている。このウインドウ１４２は、サファイアプレート、石英プレート、又は他の適当な材料でよい。或いは又、ウインドウ１４２は、蓋１０４に配置されてもよい。
【００２３】
[0034]一実施形態において、シャワーヘッドアッセンブリ１３０は、処理チャンバー１００の内部容積部１０６に流れ込むガスの個別制御を許容する複数のゾーンで構成される。図１の実施形態では、シャワーヘッドアッセンブリ１３０は、内側ゾーン１３４及び外側ゾーン１３６を有し、これらは、個別の入口１３２を通してガスパネル１５８に別々に結合される。
【００２４】
[0035]図２は、シャワーヘッドアッセンブリ１３０の一実施形態の断面図である。シャワーヘッドアッセンブリ１３０は、一般に、ベース２０２と、上部及び下部の充満プレート２０４、２０６と、プラグ２０８と、ガス分配プレート２１０とを備えている。上部及び下部の充満プレート２０４、２０６は、互いに離間関係で結合されて、ベース２０２に形成されたくぼみ２７０に配置され、シャワーヘッドアッセンブリ１３０の上部構造体を画成する。プレート２０４、２０６の間に画成された充満領域は、バリア壁２３６により少なくとも２つのゾーンに流体分離される。図２に示す実施形態では、壁２３６は、内側充満部２１８を外側充満部２２０から分離する。これらの充満部２１８、２２０は、ベース２０２及び上部充満プレート２０４を通して画成されたガスフィード２２２、２２４により、ベース２０２に形成された入口ポート１３２’、１３２”から各々供給される。ガス通路２４２は、以下に詳細に述べるように、下部充満プレート２０４を通して画成され、また、ガス分配プレート２１０は、充満部２１８、２２０内のガスをチャンバー１００の内部容積部１０６に入れるのを許容する。通路２４２の数及び分布は、チャンバー１００へのガスの所定の分布を与えるように選択される。
【００２５】
[0036]ベース２０２に形成されたくぼみ２７０は、プレート２０４、２０６を置くための１つ以上の段を含んでもよい。図２に示す実施形態では、くぼみ２７０は、内側の段２４０及び外側の段２８４を含む。内側の段２４０は、下部充満プレート２０６が配置される表面を形成する。内側の段２４０と下部充満プレート２０６との間には、ガスの漏洩を防止するためのシール（番号なし）が設けられる。外側の段２８４は、ベース２０２へのくぼみを形成し、これは、ガス分配プレート２１０が、下部充満プレート２０６とベース２０２との間に画成されたギャップをカバーするのを許容する。
【００２６】
[0037]ベース２０２は、一般に、内側の外径２８６から外方に延びるリップ２１６を備えている。このリップ２１６と内側の外径２８６との間に画成された張出部２８８は、シャワーヘッドアッセンブリ１３０を蓋１０４及び／又は外側ライナー１１６に支持する。この張出部２８８は、リップ２１６及び内側の外径２８６に対して一般的に垂直であり、これらは、一般的に平行で、且つチャンバー本体の中心線に対して同心的である。
【００２７】
[0038]内側の外径２８６は、ベース２０２の底面２９０で終わる。この底面２９０は、一般に、処理エリアを向き、従って、Ｙ２Ｏ３のような保護材料で被覆することができる。
【００２８】
[0039]また、ベース２０２には、複数のチャンネル２１２も形成され、これらは、流体源２１４に結合される。流体源２１４は、空気又は水のような熱伝達流体を供給し、これは、ベース２０２及びシャワーヘッドアッセンブリ１３０の温度を調整するためにチャンネル２１２を経て循環される。
【００２９】
[0040]光学的監視システム１４０によるチャンバープロセス及び／又は基板属性の監視を容易にするためにシャワーヘッドアッセンブリ１３０を通して通路１３８が形成される。この通路１３８は、同軸的に整列されたアパーチャー２２６、２６４、２５４、２６２を含む。第１アパーチャー２２８は、ベース２０２に形成される。第２アパーチャー２６４は、上部充満プレート２０４に形成される。第３アパーチャー２５４は、下部充満プレート２０６に形成され、一方、アパーチャー２６２は、ガス分配プレート２１０に形成される。ウインドウ１４２は、シャワーヘッドアッセンブリ１３０を経て光学的監視システム１４０へガスが漏れるのを防止するために、通路１３８にシール配置される。図２に示す実施形態では、ウインドウ１４２を収容するために上部充満プレート２０４にくぼみ２５８が設けられる。図２には参照番号で示されていないＯリングが設けられて、ウインドウ１４２を上部充満プレート２０４及びベース２０２に対してシールする。
【００３０】
[0041]少なくとも上部充満プレート２０４に形成された第２アパーチャー２６４にプラグ２０８が配置される。プラグ２０８は、光学的監視システム１４０により使用される信号を透過するように構成される。一実施形態では、プラグ２０８は、複数の高アスペクト比の通路２６０を備え、これら通路２６０は、光学的監視システム１４０が、これら通路２６０内でのプラズマ形成を防止しながら、チャンバー１００の内部容積部とインターフェイスするのを許容するものである。一実施形態では、通路２６０は、アスペクト比（高さ対直径）が少なくとも約１０：１、例えば、１４：１である。別の実施形態では、通路２６０は、その直径がＤＥＢＹＥ長さ及び／又は電子平均自由経路未満であるか又はそれに匹敵するもので、例えば、約１．５ｍｍ未満で、例えば、約０．９ｍｍである。別の実施形態では、通路２６０は、約６０％オープンエリアまでのオープンエリアを定義する。更に別の実施形態では、約３７の通路２６０がプラグ２０８を経て形成される。
【００３１】
[0042]プラグ２０８に形成された通路２６０は、ガス分配プレート２１０に形成された計測アパーチャー２６２と整列される。計測アパーチャー２６２は、ガス分配プレート２１０の中央に密集され、その密度、直径（又は幅）、プロフィール及びオープンエリアは、ガス分配プレート２１０を通る計測信号の有効な透過を容易にするのに適したものとされる。一実施形態では、アパーチャー２６２の数及び断面プロフィールは、通路２６０と同様である。ウインドウ１４２は、光学的透過を許容しながら、ガス流という観点で通路２６０、２６２を盲にする。従って、通路２６０、２６２及びウインドウ１４２は、チャンバー１００内での光学的監視システム１４０による光学的監視を容易にし、しかも、光学的観察経路を画成する構造体へのプラズマダメージも真空ロスも伴わない。
【００３２】
[0043]テーパー付けされたシート２５６が上部充満プレート２０４に形成されて、第２のアパーチャー２６４をくぼみ２５８に結合する。このテーパー付けされたシート２５６は、図３に示すプラグ２０８のフレア区分３０４と嵌合するように構成される。このフレア区分３０４は、プラグ２０８のヘッド３０２と細長いステム３０６との間に位置される。
【００３３】
[0044]プラグ２０８は、一般に、プロセスの化学物質に適合する材料から製造される。一実施形態では、プラグ２０８は、セラミックのような誘電体材料で作られる。別の実施形態では、プラグ２０８は、アルミニウムである。
【００３４】
[0045]上部及び下部の充満プレート２０４、２０６は、ベース２０２に結合される。また、上部充満プレート２０４は、下部充満プレート２０６に結合される。一実施形態では、上部充満プレート２０４は、複数のピン２２８により下部充満プレート２０６に結合される。ピン２２８の端は、上部及び下部の充満プレート２０４、２０６に各々形成されたホール２３０、２３２へ挿入される。ピン２２８は、ロック化合物又は接着剤により固定されてもよいし、又は摩擦嵌合のためにプレスされてもよい。図４の断面図は、下部充満プレート２０６に形成されたホール２３２から延びるピン２２８を示している。ホール２３０、２３２は、各プレート２０４、２０６を貫通して延びないので、ピン２２８の周りのガス漏れは防止される。
【００３５】
[0046]更に、図５−６の断面図を参照すれば、ガス分配プレート２１０は、下部充満プレート２０６又はベース２０２の少なくとも一方に結合される。一実施形態では、接着剤層５０２が、ガス分配プレート２１０を下部充満プレート２０６に結合し、それらの間に複数の環状充満部５０８を画成するようにする。充満部５０８は、共通の半径又は半径の範囲に沿って位置された通路２４２を流体結合して、所定の半径方向位置でシャワーヘッドアッセンブリ１３０を通るガスの流れ均一性を向上させるのを許容する。
【００３６】
[0047]一実施形態では、接着剤層５０２は、複数の接着剤リング５０４と、複数の接着剤ビーズ５０６とを含む。複数の接着剤リング５０４は、同心的に配列されて、充満部５０８を境界定めする。また、複数の接着剤ビーズ５０６は、リング５０４間で同心的に配列される。ビーズ５０６は、共通の充満部５０８を共有する通路２４２間でビーズ５０６の周りにガスが流れるのを許容するためにリング５０４から離間される。
【００３７】
[0048]図２へ戻ると、下部充満プレート２０６に形成された通路２４２の一部分は、一般に、第１ボアホール２４４と、オリフィスホール２４６と、第２ボアホール２４８とを備えている。第１ボアホール２４４は、ガスが通路２４２に入るのを許容するために充満部２２０（又は２１８）へ開いている。第２のボアホール２４８は、チャンバー１００の内部容積部１０６へガスを配送するために、ガス分配プレート２１０を貫通して形成されたホール２５０と整列される。
【００３８】
[0049]一実施形態では、ボアホール２４４、２４８は、直径及び深さの両方がオリフィスホール２４６に対して実質的に大きく、通路２４２の効率的な製造を容易にしている。図２に示す実施形態では、充満部２２０（又は２１８）へと開いている第１のボアホール２４４は、チャンバー１００の内部容積部１０６へと開いている第２のボアホール２４８より直径が大きく且つアスペクト比が小さい。
【００３９】
[0050]ガス分配プレート２１０は、フラットな円板でよい。ホール２５０は、ガス分配プレート２１０の中央領域の外方に向かうパターンで空間的に分布される。１組のホール２５０が外側充満部１３６に流体結合され、一方、第２組のホール２５０が内側充満部１３４に流体結合される。ホール２５０は、通路２４２の一部分であり、ガス分配プレート２１０を経てチャンバー１００の内部容積部１０６へ至るガスの通過を許容する。
【００４０】
[0051]シャワーヘッドアッセンブリ１３０の使用寿命を延長するために、ガス分配プレート２１０は、少なくとも、イットリウム又はその酸化物で作られるか、又はそれが被覆される。一実施形態において、ガス分配プレート２１０は、耐フッ素処理化学物質特性を与えるためにバルクイットリウム又はその酸化物から製造される。他の実施形態では、ガス分配プレート２１０は、バルクＹ２Ｏ３から製造される。
【００４１】
[0052]図７は、シャワーヘッドアッセンブリの別の実施形態７００を示す。このシャワーヘッドアッセンブリ７００は、シャワーヘッドアッセンブリ１３８と実質的に同様で、光学的な計測を容易にするためにシャワーヘッドアッセンブリ７００を貫通して形成された通路７２６におけるプラズマ点火を防止するためにプラグ７０８を有している。通路７２６にはガスバリアとしてウインドウ１４２が設けられる。
【００４２】
[0053]シャワーヘッドアッセンブリ７００は、充満プレート７０４に結合されたベースプレート７０２を備えている。充満プレート７０４には、一対の環状グループ７１２、７１４が形成され、これらは、ベースプレート７０２により境界定めされて、内側及び外側充満部７１６、７１８を画成する。ガスは、ガスパネル１５８から各ポート１３２’、１３２”を通して充満部７１６、７１８へ供給され、これにより、シャワーヘッドアッセンブリ７００からチャンバー１００の内部容積部１０６へと延びる各ゾーン１３４、１３６においてガスを個々に制御することが許される。
【００４３】
[0054]充満プレート７０４は、プラグ７０８を受け入れるためのプラグホール７２０を備えている。プラグホール７２０は、ベース７０２に形成されたアパーチャー７０６及びガス分配プレート７１０に形成された計測ホール７２８と整列して、通路７２６を画成する。プラグホール７２０は、一般に、ウインドウ１４２及びテーパー付けされたシート７２４を受け入れるためのくぼみ７２２を備えている。テーパー付けされたシート７２４は、プラグ７０８のフレア領域に係合して、プラグ７０８を充満プレート７０４内に位置させる。
【００４４】
[0055]図８は、ガスパネル１５８から処理チャンバー１００へ配送されるガスの引き回し及び制御を示す概略図である。ガスパネル１５８は、一般に、混合マニホールド８１０及び流量コントローラ８１４に結合された複数のガス源を備えている。
【００４５】
[0056]一般に、各ガス源からの流れは、制御バルブ８０８により制御される。制御バルブ８０８は、供給源から送り出される流体の流れ、流量、圧力等の少なくとも１つを制御する。制御バルブ８０８は、２つ以上のバルブ、レギュレータ、及び／又は他の流れ制御装置を含んでもよい。
【００４６】
[0057]一実施形態において、ガスパネル１５８は、少なくとも１つの直接的なガス源８０２と、少なくとも１つのプロセスガス源８０４と、少なくとも１つの担体ガス源８０６とを備えている。プロセスガス源８０４及び担体ガス源８０６は、個々のガス管路により混合マニホールド８１０に流体結合される。供給源８０４、８０６からの種々のガスは、混合マニホールド８１０において合成されて、配送前混合ガスとなる。従って、混合マニホールド８１０における配送前混合ガスの組成は、担体ガス及びプロセスガス８０６、８０４の所定の組合せが合成されるように各バルブ８０８を選択的にオープンすることにより選択できる。例えば、プロセスガス源８０４からの少なくとも１つのプロセスガス、及び任意であるが、担体ガス源８０６からの少なくとも１つの担体ガスは、混合マニホールド８１０において任意の組合せで合成することができる。プロセスガスは、例えば、とりわけ、ＳｉＣｌ４、ＨＢｒ、ＮＦ３、Ｏ２及びＳｉＦ４を含む。担体ガスは、例えば、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ、プロセスに対して不活性な他のガス、及び非反応性ガスを含む。
【００４７】
[0058]流量コントローラ８１４は、一次ガスフィード８１２により混合マニホールド８１０に結合される。流量コントローラ８１４は、混合マニホールド８１０から流れる配送前混合ガスを分割して、サブ混合物とし、これを、個別のガスフィード管路を経てチャンバー１００へ配送するように構成される。一般に、ガスフィード管路の数は、シャワーヘッドアッセンブリ１３０に画成されたゾーン（又は分離された充満部）の数と同程度である。図８に示す実施形態では、２つのガスフィード管路８１６、８１８が流量コントローラ８１４を各入口ポート１３２’、１３２”に結合する。
【００４８】
[0059]流量コントローラ８１４は、一般に、各フィード管路８１６、８１８に流れるサブ混合物の比を制御するように構成される。このようにして、各ゾーンへ流れ、最終的に、基板１４４の各領域へ流れるガスのサブ混合物の比を制御することができる。流量コントローラ８１４は、電子的装置又は機械的装置を使用して配送前混合ガスを分割することができる。一実施形態では、流量コントローラ８１４は、コントローラ１５０からの信号に応答して比を動的に制御し、これにより、基板のバッチ間、基板間、及び／又は単一基板のその場の処理において比を変更することができる。別の実施形態では、流量コントローラ８１４は、管路８１６、８１８の間で比が固定されるようにセットされる。この比は、一次ガスフィード８１２からの流れがガスフィード管路８１６、８１８間で優先的に分割されるように、流量コントローラ８１４に配置された１つ以上のオリフィスによりセットされてもよい。
【００４９】
[0060]一実施形態では、流量コントローラ８１４は、外側ゾーン１３６よりも多くのガスを内側ゾーン１３４へ供給する。更に別の実施形態では、流量コントローラ８１４は、内側ゾーン１３４よりも多くのガスを外側ゾーン１３６へ供給する。更に別の実施形態では、流量コントローラ８１４は、基板処理の第１周期中に、外側ゾーン１３６よりも多くのガスを内側ゾーン１３４へ供給し、次いで、基板をその場で処理する比を変更して、基板処理の第２周期中に、内側ゾーン１３４よりも多くのガスを外側ゾーン１３６へ供給する。流量コントローラ８１４は、処理チャンバー１００内の異なるゾーンへ配送される流れと流れとの間の比を、他のシーケンス又は比で制御するように構成されてもよいことが意図される。
【００５０】
[0061]また、直接注入ガスも、ガスパネル１５８の直接注入ガス源８０２から処理チャンバー１００の内部容積部１０６へ供給される。直接注入ガス源８０２から流れる直接注入ガスの量は、バルブ８０８により制御される。
【００５１】
[0062]一実施形態において、直接注入ガスは、ガスフィード８１６、８１８の少なくとも１つに供給される。別の実施形態では、直接注入ガスは、２つの直接フィード管路８２０、８２２へＴ分岐(teed)され、これらは、ガスフィード管路８１６、８１８へ各々Ｔ分岐される。更に別の実施形態では、直接注入ガスは、入口ポート１３２’、１３２”へ結合されたガスフィードの少なくとも１つに供給される。更に別の実施形態では、直接注入ガスは、シャワーヘッドアッセンブリ１３０（７００）の充満部２１８、２２０（７１６、７１８）の少なくとも１つに供給される。
【００５２】
[0063]図８に示す実施形態では、同じ量の直接注入ガスが各ゾーン１３４、１３６へ供給される。任意であるが、第２の流量コントローラ８２４（仮想線で示され、流量コントローラ８１４と同様）を使用して、異なる比の直接注入ガスをゾーン１３４、１３６の各々に供給してもよい。
【００５３】
[0064]図１に戻ると、処理チャンバー１００の内部容積部１０６においてシャワーヘッドアッセンブリ１３０の下に基板支持アッセンブリ１４８が配置される。基板支持アッセンブリ１４８は、処理中に基板１４４を保持する。基板支持アッセンブリ１４８は、一般に、これを貫通して配置された複数のリフトピン（図示せず）を備え、これらリフトピンは、支持アッセンブリ１４８から基板を持ち上げ、従来のロボット（図示せず）による基板１４４の交換を容易にするように構成される。
【００５４】
[0065]一実施形態において、基板支持アッセンブリ１４８は、装着プレート１６２と、ベース１６４と、静電チャック１６６とを備えている。装着プレート１６２は、チャンバー本体１０２の底部１１０に結合され、とりわけ、流体、電源ライン及びセンサリードのようなユーティリティをベース１６４及びチャック１６６へ引き回すための通路を備えている。
【００５５】
[0066]ベース１６４又はチャック１６６の少なくとも１つは、支持アッセンブリ１４８の横方向温度プロフィールを制御するために、少なくとも１つの任意の埋設ヒータ１７６、少なくとも１つの任意の埋設アイソレータ１７４、及び複数のコンジットを含んでもよい。図１に示す実施形態では、１つの環状アイソレータ１７４及び２つのコンジット１６８、１７０がベース１６４に配置され、一方、抵抗性ヒータ１７６がチャック１６６に配置される。これらコンジットは、温度調整流体を循環させる流体源１７２へ流体結合される。ヒータ１７６は、電源１７８により調整される。コンジット１６８、１７０及びヒータ１７６は、ベース１６４の温度を制御するのに使用され、これにより、静電チャック１６６を加熱及び／又は冷却して、静電チャック１６６に配置された基板１４４の温度を少なくとも部分的に制御する。
【００５６】
[0067]ベース１６４に形成された２つの個別の冷却通路１６８、１７０は、少なくとも２つの、独立して制御可能な温度ゾーンを画成する。付加的な冷却通路、及び／又はそれら通路のレイアウトは、付加的な温度制御ゾーンを画成するよう配列されてもよいことが意図されている。一実施形態において、第１の冷却通路１６８が、第２の冷却通路１７０の半径方向内方に配列され、温度制御ゾーンが同心的になるようにする。通路１６８、１７０は、半径方向に配向されてもよいし、又は他の幾何学的構成を有してもよいことが意図されている。冷却通路１６８、１７０は、温度制御される熱伝達流体の単一供給源１７２に結合されてもよいし、又は個別の熱伝達流体源に各々結合されてもよい。
【００５７】
[0068]アイソレータ１７４は、ベース１６４の隣接領域の材料とは異なる熱伝導率係数を有する材料で形成される。一実施形態において、アイソレータ１７４は、ベース１６４より小さな熱伝導率係数を有する。更に別の実施形態では、アイソレータ１７４は、非等方性（即ち方向依存性）の熱伝導率係数を有する材料から形成されてもよい。アイソレータ１７４は、支持アッセンブリ１４８との間でベース１６４を経てコンジット１６８、１７０へ至る熱伝達の率を、熱伝達経路にアイソレータをもたないベース１６４の隣接部分を通る熱伝達の率に対して局所的に変更するように機能する。アイソレータ１７４は、基板支持アッセンブリ１４８を通して画成された温度制御ゾーン間に改善された熱的分離を与えるように、第１と第２の冷却通路１６８、１７０間に横方向に配置される。
【００５８】
[0069]図１に示す実施形態では、アイソレータ１７４は、コンジット１６８、１７０間に配置され、これにより、横方向の熱伝達を妨げると共に、基板支持アッセンブリ１４８にわたる横方向の温度制御ゾーンを促進する。従って、インサートの数、形状、サイズ、位置及び熱伝達係数を制御することで、静電チャック１６６及びそこにのせられる基板１４４の温度プロフィールを制御することができる。アイソレータ１７４は、図１では、環状リングの形状で示されているが、アイソレータ１７４の形状は、多数の形態をとり得る。
【００５９】
[0070]任意の熱伝導性ペースト又は接着剤（図示せず）をベース１６４と静電チャック１６６との間に配してもよい。伝導性ペーストは、静電チャック１６６とベース１６４との間の熱交換を容易にする。１つの実施形態では、接着剤は、静電チャック１６６をベース１６４に機械的に接着する。或いは又（図示せず）、基板支持アッセンブリ１４８は、静電チャック１６６をベース１６４に固定するように適応されるハードウェア（例えば、クランプ、スクリュー、等）を含んでもよい。
【００６０】
[0071]静電チャック１６６及びベース１６４の温度は、複数のセンサを使用して監視される。図１に示す実施形態では、第１温度センサ１９０及び第２温度センサ１９２が、半径方向に離間された配向で示されており、第１温度センサ１９０は、支持アッセンブリ１４８の中央領域の温度を表わす計測値をコントローラ１５０に与えることができる一方、第２温度センサ１９２は、支持アッセンブリ１４８の周囲領域の温度を表わす計測値をコントローラ１５０に与える。
【００６１】
[0072]静電チャック１６６は、ベース１６４に配置され、カバーリング１４６で包囲される。静電チャック１６６は、処理中に基板１４４を支持するのに適したアルミニウム、セラミック又は他の材料から製造することができる。一実施形態では、静電チャック１６６は、セラミックである。或いは又、静電チャック１６６は、真空チャック、機械的チャック、又は他の適当な基板支持体に置き換えられてもよい。
【００６２】
[0073]静電チャック１６６は、一般に、セラミック又は同様の誘電体材料から形成され、チャック電源１８２を使用して制御される少なくとも１つのクランプ電極１８０を備えている。この電極１８０（或いはチャック１６６又はベース１６４に配置された他の電極）は、更に、プロセスガス及び／又は他のガスから形成されるプラズマを処理チャンバー１００内に維持するために１つ以上のＲＦ電源に結合することができる。
【００６３】
[0074]図１に示す実施形態では、電極１８０は、マッチング回路１８８を経て第１のＲＦ電源１８４及び第２のＲＦ電源１８６へ結合される。これら電源１８４、１８６は、一般に、周波数が約５０ｋＨｚ乃至約３ＧＨｚで、電力が約１００００ワットまでのＲＦ信号を発生することができる。マッチング回路網１８８は、電源１８４、１８６のインピーダンスをプラズマのインピーダンスにマッチングさせる。単一のフィード線が両電源１８４、１８６からのエネルギーを電極１８０に結合する。或いは又、各電源１８４、１８６は、個別のフィード線を経て電極１８０に結合されてもよい。
【００６４】
[0075]また、静電チャック１６６は、電源１７８により制御される少なくとも１つの埋設ヒータ１７６を含んでもよい。静電チャック１６６は、更に、グルーブのような複数のガス通路（図示せず）を含んでもよく、これらは、チャックの基板支持面に形成されて、熱伝達（又は背面）ガスの供給源に流体結合される。動作中に、背面ガス（例えば、ヘリウム（Ｈｅ））は、制御された圧力でガス通路へ供給されて、静電チャック１６６と基板１４４との間の熱伝達を向上させる。従来、静電チャックの少なくとも基板支持面１７６には、基盤処理中に使用される化学的物質及び温度に耐える被覆が設けられる。
【００６５】
[0076]図１２は、基板支持アッセンブリ１４８の部分断面図で、リフトピンガイドアッセンブリ１２００の一実施形態を示す図である。通常、基板支持アッセンブリ１４８には、少なくとも３つのリフトピンガイドアッセンブリ１２００が使用される。
【００６６】
[0077]リフトピンガイドアッセンブリ１２００は、主として、基板支持アッセンブリ１４８のベース１６４に形成された段付きホール１２０４に配置される。この段付きホール１２０４は、静電チャック１６６を貫通して形成されるホール１２０２と整列される。リフトピンガイドアッセンブリ１２００の一部分は、ホール１２０２へ延びて、ベース１６４とチャック１６６との間に整列特徴を与える。
【００６７】
[0078]リフトピンガイドアッセンブリ１２００は、一般に、ガイド１２１０と、リテーナ１２１８とを備えている。ガイド１２１０とリテーナ１２１８との間には弾力性部材１２２０が配置されて、リフトピンガイドアッセンブリ１２００を基板支持アッセンブリ１４８へ組み立てる際にクッション作用を与えると共に、アッセンブリ１４８、１２００の熱膨張及び収縮を受け容れるようにする。一実施形態では、弾力性部材１２２０は、プロセス化学物質及びプロセス環境に適合するエラストマー材料で構成されたＯリングである。
【００６８】
[0079]ガイド１２１０は、上部ボス１２４０及び下部ボス１２２８を有する本体１２１６を備えている。また、ガイド１２１０は、リフトピンガイドアッセンブリ１２００を通るリフトピン（図示せず）の通過を受け容れる同心的な第１及び第２のボア１２２４、１２２６も備えている。上部ボス１２４０は、ベース１６４を向いた静電チャック１６６の面に形成されたくぼみ１２３８へと延びてそこに係合する。下部ボス１２２８は、リテーナ１２１８から延びるスリーブ１２３０により取り巻かれてそれに係合する。下部ボス１２２８と本体１２１６との間にはアンダーカット１２２２が配置され、弾力性部材１２２０を保持する。
【００６９】
[0080]リテーナ１２１８は、スリーブ１２３０から延びるねじ付き部分１２３２を含む。このねじ付き部分１２３２は、リテーナ１２１８をベース１６４へねじ込むのを容易にするためのドライバ特徴部１２３４を含む。このドライバ特徴部１２３４は、スロット、フィリップスドライバ、六角、スパナホール、又はリテーナ１２１８を回転する他の特徴部でよい。リテーナ１２１８を貫通して形成された通路１２３６は、リフトピンを受け容れるためにガイド１２１０のボア１２２４、１２２６に整列される。
【００７０】
[0081]ベース１６４に形成された段付きホール１２０４は、主ボア１２０８、段１２０６、及び入口ホール１２１２を含む。段１２０８は、主ボア１２０８へと延び、一方、入口ホール１２１２は、リテーナ１２１８に係合するためのねじ付き部分１２１４を含む。リテーナ１２１８をベース１６４のねじ付き部分１２３２へ締め付けると、リテーナ１２１８が弾力性部材１２２０に接触して、本体１２１６を、ベース１６４に形成された段付きホール１２０４の段１２０６に対してバイアスし、これにより、リフトピンガイドアッセンブリ１２００を基板支持アッセンブリ１４８のベース１６４に固定する。
【００７１】
[0082]図９−図１０は、外側ライナー１１６の一実施形態の分解斜視図及び部分断面図である。外側ライナー１１６は、プラズマ又はフッ素に耐える材料で製造されてもよいし及び／又はそれが被覆されてもよい。一実施形態では、外側ライナー１１６は、アルミニウムから作られる。別の実施形態では、外側ライナー１１６は、イットリウム、イットリウム合金、又はその酸化物から製造されるか又はそれが被覆される。更に別の実施形態では、外側ライナー１１６は、バルクＹ２Ｏ３から製造される。内側ライナー１１８は、同じ材料で製造されてもよい。
【００７２】
[0083]図９−図１０に示す実施形態では、外側ライナー１１６は、上部ライナー９０２及び下部ライナー９０４を含む。下部ライナー９０４の上縁９０８は、上部ライナー９０２の下縁９１０と例えばラビットジョイントで嵌合するように構成される。
【００７３】
[0084]下部ライナー９０４は、一般に、側壁１０８の内面１１２にぴったりと嵌合するように構成された中空円筒である。上部ライナー９０２は、内部容積部１０６のポンプダウン及び排気を容易にするためにチャンバー本体１０２の排出ポート１２６と整列されたノッチ又はポート９０６を備えている。
【００７４】
[0085]上部ライナー９０２は、一般に、フランジ９１２が上部から延びた本体９１４を備えている。フランジ９１２は、一般に、その形状が多角形であり、ここに示す実施形態では、多角形フランジ９１２の指標(indices)が約４５度の角度で裁断されている。
【００７５】
[0086]本体９１４は、一般に、その形状が円筒状であり、内壁９１６及び外壁９３４を有する。リップ９１８が内壁９１６から内方に延びていて、チャンバー１００に設置されるときにシャワーヘッドアッセンブリ１３０に対する支持ランドをなす。リップ９１８には、シャワーヘッドアッセンブリ１３０とのガスシールをなすために、Ｏリンググルーブ９２０が形成される。
【００７６】
[0087]上部ライナー９０２の本体９１４にはアパーチャー９２８を設けて、チャンバー本体１０２に形成されたウインドウ（図示せず）を通して内部容積部１０６の視覚点検を許容してもよい。アパーチャー９２８を包囲する上部ライナー９０２の外壁９３４の部分は、取り外し可能なウインドウインサート９２４によりカバーされてもよい。ウインドウインサート９２４は、インサート９２４と外壁９３４が平らになるように、複数の固定具９２６により上部ライナー９０２の凹所（図示せず）に固定される。従って、ウインドウインサート９２４の保護被覆が、ウインドウ／チャンバー本体の界面との接触で摩滅したときには、保護被覆が摩り減って外側ライナー１１６のベース材料が露出する前に、ウインドウインサート９２４を交換することができる。
【００７７】
[0088]チャンバー１００に対する基板の出し入れを許容するために円筒部９１４にはスロット９３８が形成される。スロット９３８を取り巻く上部ライナー９０２の外壁９３４にはくぼみ９３２が形成される。スロット９３８の上には取り外し可能なドアインサート９３０が配置され、ライナー９０２の表面を、スリットバルブポートとの接触により生じる摩滅から保護する。インサート９３０は、外側ライナー１１６に基板を通すのを容易にするために、上部ライナー９０２に形成されたスロット９３８と整列するスロット９４０を有する。インサート９３０は、このインサート９３０と外壁９３４とが平らになるように、複数の固定具９３６によりくぼみ９３２に固定される。従って、インサート９３０の保護被覆が、スリットバルブポート／チャンバー本体の界面との接触で摩滅したときには、保護被覆が摩り減って外側ライナー１１６のベース材料が露出する前に、インサート９３０を交換することができる。インサート９２４、９３０は、一般に、ライナーと同じ材料で製造され、及び／又はそれが被覆される。
【００７８】
[0089]図１１は、基板支持アッセンブリ１４８の外部上面をカバーするカバーリング１４６と係合される内側ライナー１１８の一実施形態を示す。この内側ライナー１１８は、一般に、大直径の上部区分１１４０、及び小直径の下部区分１１４２を備えている。大直径の上部区分１１４０と小直径の下部区分１１４２を結合するために、ライナー１８８の外径には傾斜区分が画成される。
【００７９】
[0090]区分１１４０、１１４２の接合部から内方にフランジ１１３２が延びる。このフランジ１１３２は、内側ライナー１１８を基板支持アッセンブリ１４８と共に位置させる底面１１３４を有する。内側ライナー１１８をシールするために、フランジ１１３２の上面にはＯリンググルーブ１１３６が形成される。
【００８０】
[0091]カバーリング１４６は、基板支持アッセンブリ１４８に配置され、内側ライナー１１８の上端１１２８とインターリーブされる。カバーリング１４６は、一般に、プラズマ及び／又は化学物質に耐える材料で形成され及び／又はそれが被覆された環状本体１１０２を有する。一実施形態では、カバーリング１４６は、イットリウム又はその酸化物から製造され及び／又はそれが被覆される。また、一実施形態では、ガスカバーリング１４６は、耐フッ化処理化学物質特性を与えるためにバルクイットリウムから製造される。別の実施形態では、カバーリング１４６は、石英から製造される。
【００８１】
[0092]本体１１０２は、一般に、頂面１１０４及び底面１１２６を有する。第１張出部１１１８、第２張出部１１２２、及び第３張出部１１２０が、本体１１０２の底面１１２６から下方に延びている。図１１に示す実施形態では、これらの張出部１１１８、１１２２、１１２０は、同心的なリングである。
【００８２】
[0093]第１及び第２の張出部１１１８、１１２２は、カバーリング１４６の内側部分に配置され、それらの間に、内側ライナー１１８の上端１１２８を捕獲するスロットを画成する。第１張出部１１１８は、第２張出部１１２２より、本体１１０２から更に延びる。第３張出部１１２０も、第２張出部１１２２より、本体１１０２から更に延びる。第３張出部１１２０は、基板支持アッセンブリ１４８に形成されたスロット１１８０へと延び、これにより、カバーリング１４６と支持アッセンブリ１４８との間の配向を固定する。
【００８３】
[0094]タブ１１１６が第３張出部１１２０の付近で本体１１０２から半径方向内方に延びている。タブ１１１６は、静電チャック１６６の上面１１５２と実質的に同一平面である上面１１５０を備えている。基板（図１１には示さず）の周囲は、基板が基板支持アッセンブリ１４８に配置されたときに、静電チャック１６６とタブ１１１６の上面１１５０との間の界面をカバーする。
【００８４】
[0095]タブ１１１６と本体１１０２の頂面１１０４との間に内壁１１１４が配置される。この内壁１１１４は、直径がタブ１１１６の内径より大きい。通常、内壁１１１４の直径は、基板とで充分な間隙を与えるように選択される。
【００８５】
[0096]本体１１０２の頂面１１０４は、一般に、内側領域１１１０及び外側領域１１０８を含む。内側領域１１１０は、外側領域１１０８に対して持ち上がっている。内側領域１１１０は、頂面１１０４の外側領域１１０８に対して平行に配向されてもよい。図１１に示す実施形態では、傾斜領域１１１２が、頂面１１０４の内側領域１１１０と外側領域１１０８との間に遷移部を画成する。
【００８６】
[0097]図１１は、静電チャック１６６の一実施形態の詳細も含む。静電チャック１６６は、チャックの上面１１５２と下面１１９８との間に画成された段付き外径面を含む。この段付き外径は、一般に、上壁１１８８、中間壁１１９２及び下壁１１９６を含む。これらの壁１１８８、１１９２、１１９６は、一般に、垂直であり、上壁１１８８は、中間壁１１９２より短い。中間壁１１９２は、下壁１１９６より短い。上壁１１８８は、上面１１５２で始まり、上部張出部１１９０へと下方に延びる。上部張出部１１９０は、上壁１１８８を中間壁１１９２へ結合する。下縁１１９４は、中間壁１１９２と下壁１１９６とを結合する。下壁１１９６は、底面１１９８に結合される。張出部１１９０、１１９４は、一般に、水平であり、下部張出部１１９４は、上部張出部１１９０より大きい。壁１１８８、１１９２、１１９６及び張出部１１９０、１１９２により形成される段付き外径は、カバーリング１４６に嵌合してこれを基板支持アッセンブリ１４８の所定の位置に保持する輪郭定めされたプロフィールを形成する。
【００８７】
[0098]動作中に、処理チャンバー１００は、基板に高アスペクト比の特徴部をエッチングするように使用できる。一実施形態において、基板に配置されたシリコン層に高アスペクト比のトレンチをエッチングする方法をチャンバー１００において実行することができる。シリコン層は、従来実施されるように、パターン化されたマスクでカバーされる。この方法は、チャンバー圧力を約０から約３００ミリトール（ｍＴ）の間で調整することにより始まる。基板は、約５００から約２８００ワット（Ｗ）のバイアス電力でバイアスされる。一実施形態では、バイアス電力は、約２メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数で印加される。
【００８８】
[0099]シャワーヘッドアッセンブリの多数のガス流ゾーンを通して供給されるガスから形成されたプラズマは、約５００から約２８００Ｗを基板支持アッセンブリに印加することで維持される。一実施形態では、電力は６０ＭＨｚで印加される。約０から約１４０ガウス（Ｇ）のＢ磁界がチャンバーにわたって印加される。マスクの開口を通してシリコーン層がプラズマエッチングされて、アスペクト比が少なくとも８０：１までのトレンチが形成される。
【００８９】
[00100]プロセスガス、直接注入ガス及び不活性ガスの混合物が、プラズマエッチングのためにチャンバーに供給される。この混合物は、ＨＢｒ、ＮＦ３、Ｏ２、ＳｉＦ４、ＳｉＣｌ４、及びＡｒの少なくとも１つを含んでもよい。一実施形態では、混合マニホールドに供給されるプロセスガスは、ＨＢｒ及びＮＦ３を含むが、Ｏ２、ＳｉＦ４及びＳｉＣｌ４が任意に与えられてもよい。一実施形態では、約５０から約５００ｓｃｃｍのＨＢｒ、約１０から約２００ｓｃｃｍのＮＦ３、約０から約２００ｓｃｃｍのＯ２、約０から約２００ｓｃｃｍのＳｉＦ４、約０から約２００ｓｃｃｍのＳｉＣｌ４、及び約０から約２００ｓｃｃｍのＡｒが３００ｍｍ基板をエッチングするのに適したプロセスのために混合マニホールドへ供給される。混合ガスは、特徴部の密度、サイズ及び横方向位置に見合うように選択された流量で充満部に供給される。ＳｉＣｌ４は、混合マニホールドをバイパスしてシャワーヘッドアッセンブリの充満部へ供給される直接注入ガスとして使用されてもよい。
【００９０】
[00101]上述した処理チャンバーは、基板の表面にわたって優れた均一性で高アスペクト比の特徴部をエッチングすることが立証された。従来の処理チャンバー及び上述した処理チャンバーで実行されたシリコンエッチングプロセス間でデータを比較すると、縁から中心のアスペクト比の均一性の改善が示される。従来のシステムは、縁から中心のアスペクト比が約１．３５であり、一方、上述した処理チャンバーは、縁から中心のアスペクト比が約１．０４であり、本考案のチャンバーを、次世代デバイスの製造に適したものにする。
【００９１】
[00102]以上、本考案の実施形態を説明したが、本考案の基本的な範囲から逸脱せずに、本考案の他の及び更に別の実施形態を案出することができ、本考案の範囲は、実用新案登録請求の範囲により決定される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本考案の処理チャンバーの一実施形態を示す断面図である。
【図２】シャワーヘッドの一実施形態を示す断面図である。
【図３】図２のシャワーヘッドのプラグの一実施形態を示す斜視図である。
【図４】図２のシャワーヘッドの断面図である。
【図５】図２のシャワーヘッドの別の断面図である。
【図６】図５の断面線６−６に沿ったシャワーヘッドの部分断面図である。
【図７】シャワーヘッドの別の実施形態の断面図である。
【図８】ガス制御の一実施形態を示す図で、図１の処理チャンバーに対するガスの引き回し及び制御を示す概略図である。
【図９】ライナーの一実施形態の斜視図である。
【図１０】ライナーの一実施形態の部分断面図である。
【図１１】カバーリングの一実施形態を支持する基板支持アッセンブリの部分断面図である。
【図１２】リフトピンガイドアッセンブリの一実施形態を示す基板支持アッセンブリの部分断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
１００…処理チャンバー、１０２…チャンバー本体、１０４…蓋、１０６…内部容積部、１０８…側壁、１１０…底部、１１２…内面、１１４…内面、１１６…壁ライナー、１１８…カソードライナー、１２０…コンジット、１２２…通路、１２４…流体源、１２６…排出ポート、１２８…ポンピングステーション、１３０…シャワーヘッドアッセンブリ、１３２…入口ポート、１３４…内側ゾーン、１３６…外側ゾーン、１３８…通路、１４０…計測ユニット、１４２…ウインドウ、１４４…基板、１４６…リング、１４８…基板支持アッセンブリ、１５０…コントローラ、１５２…ＣＰＵ、１５４…メモリ、１５６…サポート回路、１５８…ガスパネル、１６０…コイル、１６２…ベース、１６４…温度調整プレート、１６６…静電チャック、１６８…内側通路、１７０…外側通路、１７２…流体源、１７４…アイソレータ、１７６…ヒータ、１７８…電源、１８０…電極、１８２…チャック電源、１８４…第１電源、１８６…第２電源、１８８…マッチング回路、１９０…内側センサ、１９２…外側センサ、２０２…ベース、２０４…上部充満プレート、２０６…下部充満プレート、２０８…プラグ、２１０…ガス分配プレート、２１２…チャンネル、２１４…流体源、２１６…リップ、２１８…内側充満部、２２０…外側充満部、２２２…ガスフィード、２２４…ガスフィード、２２６…アパーチャー、２２８…ピン、２３０…ホール、２３２…ホール、２３４…壁、２３６…スロット、２３８…スロット、２４０…内側段、２４２…ガス通路、２４４…第１ボア、２４６…オリフィスホール、２４８…第２ボア、２５０…ホール、２５２…露出面、２５４…アパーチャー、２５６…シート、２５８…くぼみ、２６０…通路、２６２…通路、２６４…アパーチャー、２６８…底面、２７０…くぼみ、２８４…外側段、２８６…内側の外径、２８８…張出部、２９０…底部、３０２…ヘッド、３０４…フレア区分、３０６…シャフト、５０２…接着剤、５０４…リング、５０６…ビーズ、５０８…充満部、７００…シャワーヘッド、７０２…ベース、７０４…充満プレート、７０６…アパーチャー、７０８…プラグ、７１０…ガス分配プレート、７１２…内側くぼみ、７１４…外側くぼみ、７１６…内側充満部、７１８…外側充満部、７２０…プラグホール、７２２…くぼみ、７２４…シート、７２６…アパーチャー、８０２…直接ガス源、８０４…プロセスガス源、８０６…担体ガス源、８０８…バルブ、８１０…混合マニホールド、８１２…一次フィード線、８１４…流量コントローラ、８１６…内側ゾーンフィード線、８１８…外側ゾーンフィード線、８２０…Ｏリンググルーブ、８２２…ウインドウ、８２４…ウインドウインサート、８２６…固定具、８２８…アパーチャー、８３０…インサート、８３２…くぼみ、８３４…外壁、８３６…固定具、８３８…スロット、８４０…スロット、９０２…上部ライナー、９０４…下部ライナー、９０６…ノッチ、９０８…上縁、９１０…下縁、９１２…フランジ、９１４…円筒、９１６…内壁、９１８…リップ、９２０…Ｏリンググルーブ、９２２…ウインドウ、９２４…ウインドウインサート、９２６…固定具、９２８…アパーチャー、９３０…インサート、９３２…くぼみ、９３４…外壁、９３６…固定具、９３８…スロット、９４０…スロット、１１０２…本体、１１０４…頂面、１１０６…スロット、１１０８…外側領域、１１１０…内側領域、１１１２…傾斜領域、１１１４…内壁、１１１６…タブ、１１１８…第１張出部、１１２０…第３張出部、１１２２…第２張出部、１１２６…底面、１１２８…上端、１１３２…フランジ、１１３４…底面、１１３６…Ｏリンググルーブ、１１４０…大直径上部区分、１１４２…小直径下部区分、１１８０…スロット、１２００…リフトピンガイドアッセンブリ、１２０２…ホール、１２０４…段付きホール、１２０６…段、１２０８…主ボア、１２１０…ガイド、１２１２…入口ホール、１２１４…ねじ付き部分、１２１６…本体、１２１８…リテーナ、１２２０…弾力性部材、１２２２…アンダーカット、１２２４…第１ボア、１２２６…第２ボア、１２２８…下部ボス、１２３０…スリーブ、１２３２…ねじ付き部分、１２３４…ドライバ特徴部、１２３６…通路、１２３８…くぼみ、１２４０…上部ボス
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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