JP2011517121A - プラズマ処理装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は基本的には、バッキングプレートにガス供給源から離れた位置で 接続されるＲＦ電源を有するプラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。ガスを前記処理チャンバに、前記ＲＦ電源から離れた位置で供給することにより、前記処理チャンバに至るガスチューブ内での寄生プラズマの発生を低減することができる。前記ガスは、前記チャンバに複数の位置で供給することができる。各位置では、前記ガスは、前記処理チャンバに前記ガス供給源から、リモートプラズマ源だけでなくＲＦ絞り部またはＲＦ抵抗部を通過させることにより供給することができる。

Description

本発明の実施形態は概して、処理チャンバにガス供給位置から離れた位置で接続される電源を有する処理チャンバに関する。

より大型のフラットパネルディスプレイ及びソーラーパネルの需要が増大し続けると、基板のサイズを、従って処理チャンバのサイズを大きくする必要がある。処理チャンバサイズが大きくなると、より大きなＲＦ電流が、ＲＦ電流がＲＦ電源から離れた位置で流れるときに消費されるＲＦ電流消費量を補うために必要になることがある。材料をフラットパネルディスプレイ用基板またはソーラーパネル用基板に堆積させる１つの方法がプラズマ強化化学気相堆積法（ｐｌａｓｍａ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）である。ＰＥＣＶＤでは、プロセスガスをプロセスチャンバにシャワーヘッドを介して導入し、そしてシャワーヘッドに印加されるＲＦ電流により励起してプラズマ状態にすることができる。基板サイズが大きくなると、シャワーヘッドに印加されるＲＦ電流もそれに応じて大きくする必要がある。ＲＦ電流が増大すると、ガスがシャワーヘッドを通過する前の早期ガス絶縁破壊（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ ｇａｓ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）の可能性が、寄生プラズマがシャワーヘッドの上方で発生する可能性が高まるので高くなる。

従って、寄生プラズマの発生を低減しながら十分な大きさのＲＦ電流の供給を可能にする装置がこの技術分野において必要になる。

本発明は基本的には、バッキングプレートにガス供給源から離れた位置で 接続されるＲＦ電源を有するＰＥＣＶＤ処理チャンバを含む。ガスを前記処理チャンバに、前記ＲＦ電源から離れた位置で供給することにより、前記処理チャンバに至るガスチューブ内での寄生プラズマの発生を低減することができる。前記ガスは、前記チャンバに複数の位置で供給することができる。各位置では、前記ガスは、前記処理チャンバに前記ガス供給源から、リモートプラズマ源だけでなくＲＦ絞り部またはＲＦ抵抗部を通過させることにより供給することができる。

１つの実施形態では、プラズマ処理装置が開示される。前記装置は、ガス供給プレートと、そして略矩形のバッキングプレートと、を有する処理チャンバと、前記バッキングプレートに１つ以上の第１位置で接続される１つ以上の電源と、そして前記バッキングプレートに他の３つの位置で接続される１つ以上のガス供給源と、を含み、これらの３つの位置はそれぞれ、前記１つ以上の第１位置から離れている。前記３つの位置のうちの第１位置が、前記バッキングプレートの２つの平行側面の間において略等距離に配置される。

別の実施形態では、プラズマ強化化学気相堆積装置が開示される。前記装置は、少なくとも１つの壁を貫通するスリットバルブ開口部を有する処理チャンバと、そして前記処理チャンバ内に配置され、かつ基板支持体から離間したガス供給シャワーヘッドと、を含む。前記装置は更に、前記ガス供給シャワーヘッドの背後に配置され、かつ前記ガス供給シャワーヘッドから離間したバッキングプレートを含むことができる。前記バッキングプレートは、３つの位置で該バッキングプレートを貫通する３つの開口部を有することができる。前記３つの位置のうちの第１位置は、前記スリットバルブ開口部から他の２つの位置よりも遠く離れて配置することができる。前記装置は更に、前記バッキングプレートに前記３つの位置で接続される１つ以上のガス供給源と、そして前記バッキングプレートに前記３つの位置から離間した位置で接続されるＲＦ電源と、を含むことができる。

別の実施形態では、１つの方法が開示される。前記方法は、処理ガスをチャンバに第１位置を通って導入する工程と、前記処理ガスを励起してプラズマ状態にする工程と、そして材料を基板に堆積させる工程と、を含む。前記方法は更に、クリーニングガスを１つ以上のリモートプラズマ源に導入する工程と、前記クリーニングガスを前記１つ以上のリモートプラズマ源内で励起してプラズマ状態にする工程と、そして離れた場所で励起された前記クリーニングガスプラズマからのラジカルを前記チャンバに前記第１位置を通って、そして前記第１位置から離れた少なくとも１つの他の位置を通って流入させる工程と、を含むことができる。

本発明に関して上に列挙した特徴を詳細に理解することができるように、上に簡潔に要約された本発明に関する更に具体的な説明を種々の実施形態を参照しながら行なうことができ、これらの実施形態のうちの幾つかの実施形態を添付の図面に示している。しかしながら、添付の図面は、本発明の代表的な実施形態しか示していないので、本発明が他の等しく有効な実施形態を包含し得ることから、本発明の範囲を制限するものであると解釈されてはならないことに留意されたい。

本発明の１つの実施形態による処理チャンバ１００に接続される電源１０２及びガス供給源１０４を模式的に表わしている。 本発明の１つの実施形態による処理チャンバ２００の模式断面図である。 図２Ａの処理チャンバ２００の模式断面図であり、ＲＦ電流経路を示している。 本発明の１つの実施形態による処理チャンバ３００のバッキングプレート３０２の模式等角投影図である。 本発明の１つの実施形態によるリモートプラズマ源と処理チャンバとの間の接続を模式的に表わしている。 １つの実施形態による処理チャンバ５００のバッキングプレート５０２の模式等角投影図である。 １つの実施形態による対応するガス導入通路群の位置を示す基板支持体の模式上面図である。 別の実施形態による装置７００の模式上面図である。 別の実施形態による装置８００の模式上面図である。 別の実施形態による装置９００の模式上面図である。

理解を容易にするために、同じ参照番号を可能な場合に使用して、これらの図に共通する同じ構成要素を指すようにしている。１つの実施形態に開示される構成要素は、他の実施形態についても利用すると特別に説明することがないので好都合であると考えられる。

本発明は基本的には、ＰＥＣＶＤ処理チャンバを含み、このＰＥＣＶＤ処理チャンバは、バッキングプレートにガス供給源から離れた位置で接続されるＲＦ（高周波）電源を有する。ガスを処理チャンバに、ＲＦ電力から離れた位置に供給することにより、処理チャンバに至るガスチューブにおける寄生プラズマの発生を低減することができる。ガスは、チャンバに複数の位置で供給することができる。各位置では、ガスは、処理チャンバにガス供給源から、リモートプラズマ源だけでなく、ＲＦ絞り部またはＲＦ抵抗部を通過させることにより供給することができる。

本発明は、カリフォルニア州サンタクララ市に本拠を置くアプライドマテリアルズ社の子会社であるＡＫＴ Ａｍｅｒｉｃａ， Ｉｎｃ（ＡＫＴアメリカ社）から入手できるＰＥＣＶＤシステムのような、大面積基板を処理する化学気相堆積システムを参照しながら以下に例示的に説明される。しかしながら、本装置及び方法は、円形基板を処理するように構成されるシステムを含む他のシステム構成にも適用することができることを理解されたい。

図１は、本発明の１つの実施形態による処理チャンバ１００に接続される電源１０２及びガス供給源１０４を模式的に表わしている。図１に示すように、電源１０２は処理チャンバ１００に、ガス供給源１０４が処理チャンバ１００に接続される位置１０８Ａ，１０８Ｂとは異なる位置１０６で接続される。

２つの位置１０８Ａ，１０８Ｂが、ガス供給源１０４を処理チャンバ１００に接続するための位置として示されているが、位置１０８Ａ，１０８Ｂの数は２に制限されないことを理解されたい。単一の位置１０８Ａ，１０８Ｂを利用してもよい。別の構成として、２つの位置１０８Ａ，１０８Ｂよりも多くの位置を使用してもよい。複数の位置１０８Ａ，１０８Ｂを使用してガス供給源１０４を処理チャンバ１００に接続する場合、ガスはガス供給源１０４から処理チャンバ１００に複数の位置１０８Ａ，１０８Ｂで流入させることができる。１つの実施形態では、ガスが処理チャンバ１００に流入する各位置１０８Ａ，１０８Ｂには、当該位置に固有の専用ガス供給源１０４が対応するようにしてもよい。

単一の位置１０６が、電源１０２を処理チャンバ１００に接続するための位置として示されているが、電源１０２は、処理チャンバ１００に複数の位置１０６で接続してもよいことも理解されたい。１つの実施形態では、電源１０２はＲＦ電源を含むことができる。更に、電源１０２は処理チャンバ１００に、処理チャンバ１００の略中心に対応する位置１０６で接続されるものとして示されているが、電源１０２は処理チャンバ１００に、処理チャンバ１００の略中心に対応しない位置１０６で接続してもよい。

ガス供給源１０４が処理チャンバ１００に、処理チャンバ１００の中心からずっと離れて配置される位置１０８Ａ，１０８Ｂで接続されるものとして示されているが、位置１０８Ａ，１０８Ｂはこのような位置には制限されない。位置１０８Ａ，１０８Ｂは処理チャンバ１００の中心に対して、電源１０２が処理チャンバ１００に接続される位置１０６よりも近くになるように配置してもよい。

図２Ａは、本発明の１つの実施形態による処理チャンバ２００の模式断面図である。処理チャンバ２００はＰＥＣＶＤチャンバである。処理チャンバ２００はチャンバ本体２０８を有する。チャンバ本体内には、サセプタ２５４を配置してガス供給シャワーヘッド２１０の反対側に設置することができる。基板２５６はサセプタ２５４上に載置することができる。基板２５６は、処理チャンバ２００にスリットバルブ開口部２２２を通って入ることができる。基板２５６は、基板２５６の処理、撤去、及び／又は挿入のため、サセプタ２５４によって上昇、および、下降させられてもよい。

シャワーヘッド２１０は、シャワーヘッド２１０を上流側２１８から下流側２２０に通り抜ける複数のガス流路２１２を有することができる。シャワーヘッド２１０の下流側２２０は、シャワーヘッド２１０のうち、処理中に基板２５６に面する側である。

シャワーヘッド２１０は、処理チャンバ２００内に基板２５６から延びる処理空間２１６を横切るように配置される。シャワーヘッド２１０の背後には、プレナム２１４が存在する。プレナム２１４は、シャワーヘッド２１０とバッキングプレート２０２との間に存在する。

シャワーヘッド２１０への電力は、電源２２４から供給することができ、この電源２２４はバッキングプレート２０２に給電線２２６を介して接続される。１つの実施形態では、電源２２４はＲＦ電源を含むことができる。図示の実施形態では、給電線２２６はバッキングプレート２０２に、バッキングプレート２０２の略中心に対応する位置で接続される。電源２２４はバッキングプレート２０２に他の位置でも接続してもよいことを理解されたい。

処理ガスは、ガス供給源２３４から処理チャンバ２００にバッキングプレート２０２を通って供給することができる。ガス供給源２３４からのガスは、処理チャンバ２００に到達する前に、リモートプラズマ源２２８を通過することができる。１つの実施形態では、処理ガスは、リモートプラズマ源２２８を通過して堆積するので、リモートプラズマ源２２８の内部で励起されてプラズマ状態になることがない。別の実施形態では、ガス供給源２３４からのガスは、リモートプラズマ源２２８の内部で励起させてプラズマ状態にすることができ、そして次に、処理チャンバ２００に送り込むことができる。リモートプラズマ源２２８からのプラズマによって、処理チャンバ２００及び当該チャンバ内に露出する部品をクリーニングすることができる。更に、プラズマによって冷却ブロック２３０、及びガスがリモートプラズマ源２２８を通った後に通過する絞り部または抵抗部２３２をクリーニングすることができる。

プラズマがリモートプラズマ源２２８の内部で励起されると、リモートプラズマ源２２８は非常に熱くなる可能性がある。従って、冷却ブロック２３０を絞り部または抵抗部２３２とリモートプラズマ源２２８との間に配置して、絞り部または抵抗部２３２が、リモートプラズマ源２２８が高温になることに起因して割れてしまうことが絶対にないようにすることができる。

２つの個別ガス供給源２３４を示しているが、これらのリモートプラズマ源２２８が１つの共通ガス供給源２３４を共有してもよいことを理解されたい。更に、１つのリモートプラズマ源２２８が、各ガス供給源２３４とバッキングプレートとの間に接続される様子を示しているが、処理チャンバ２００は、当該チャンバに接続される更に多くの、または更に少ないリモートプラズマ源２２８を有することができる。

図２Ｂは、図２Ａの処理チャンバ２００の模式断面図であり、ＲＦ電流経路を示している。ＲＦ電流は「表皮効果」を有するため、ＲＦ電流が導電性物体の外側表面を流れ、そして当該物体の内部の特定の深さまでしか流れない。従って、厚肉の物体の場合、物体の内部ではゼロのＲＦ電流しか検出することができないのに対し、外側表面では、ＲＦ電流が当該表面を流れることができるので、当該外側表面がＲＦ（高周波）「加熱状態」になっていると考えられる。

矢印「Ａ」は、ＲＦ電流が電源２２４からシャワーヘッド２１０に流れるときに採る経路を示している。ＲＦ電流は電源２２４から給電線２２６に沿って流れる。位置２３６では、ＲＦ電流はバッキングプレート２０２に到達し、そしてバッキングプレート２０２の裏面に沿って流れ、更に下方に流れてシャワーヘッド２１０の下流側表面２２０に達する。

ガスは処理チャンバ２００にバッキングプレート２０２を通って位置２３８で流入する。矢印「Ｂ」は、ガスが処理チャンバ２００に流入する位置２３８とＲＦ電流がバッキングプレート２０２に到達する位置２３６との間の距離を示す。ＲＦ電流が流れるにつれて、当該電流が消費される可能性が高くなる。別の表現をすると、電源２２４から流れ出すＲＦ電流は、電源を離れた位置の給電線を流れる電力値よりも大きい電力値を有することができる。図２Ｂに示す実施形態では、位置２３６におけるＲＦ電流は、ガスが処理チャンバ２００に流入する位置２３８を当該ＲＦ電流が流れるときにバッキングプレート２０２に沿って流れるＲＦ電流に比べて大きい電力値を有することができる。位置２３８における電力量が位置２３６におけるよりも小さいので、処理チャンバ２００に流入するガスを含むチューブ２４０の内部で処理ガスが励起される可能性を低減することができる。処理ガスがチューブ２４０内で励起される確率が低くなるので、チューブ２３８、絞り部または抵抗部２３２、冷却ブロック２３０、リモートプラズマ源２２８、及びシャワーヘッド２１０背後のプレナム２１４の内部における寄生プラズマの発生を低減することができる。１つの実施形態では、チューブ２４０はセラミック材料により構成することができる。

図３は、本発明の１つの実施形態による処理チャンバ３００のバッキングプレート３０２の模式等角投影図である。ＲＦ電力はチャンバ３００に、ＲＦ電源３０４をバッキングプレート３０２に位置３２４で接続することにより供給することができる。位置３２４を、バッキングプレート３０２の略中心に対応するものとして示しているが、位置３２４は、バッキングプレート３０２上の種々の他の箇所に配置してもよいことを理解されたい。更に、１つの位置３２４よりも多くの位置を同時に利用してもよい。

１つの共通ガス供給源３０８からガスを処理チャンバ３００に供給することができる。単一のガス供給源３０８を示しているが、複数のガス供給源３０８を利用してもよいことを理解されたい。ガス供給源３０８からのガスは、リモートプラズマ源３０６にガスチューブ群３１０を通って供給することができる。４個のリモートプラズマ源３０６を示しているが、４個よりも多い、または少ないリモートプラズマ源３０６を利用してもよいことを理解されたい。更に、リモートプラズマ源３０６がバッキングプレート３０２の上方に配置されるものとして示しているが、リモートプラズマ源３０６はバッキングプレート３０２に隣接して配置してもよい。

ガス供給源３０８からのガスは、ガスチューブ群３１０を通ってリモートプラズマ源３０６に達する。処理チャンバ３００がクリーニングモードで作動している場合、リモートプラズマ源３０６内のガスを励起してプラズマ状態にすることができ、そして冷却ブロック３１４及び絞り部または抵抗部３２２を通って処理チャンバ３００に供給することができる。しかしながら、処理チャンバが堆積モードで作動している場合、ガスは、励起されてプラズマ状態になることなく、リモートプラズマ源３０６を通過する。励起されてプラズマ状態になることない場合、クリーニングガスは処理チャンバに非プラズマ状態で流入し、そしてクリーニングが無効になるように作用することができる。

これらのリモートプラズマ源３０６のうちの１つが故障する、または効率的に作動することがない場合、当該リモートプラズマ源３０６の電源をオフする必要がある。他のリモートプラズマ源３０６が所望通りに作動する場合、作動しないリモートプラズマ源３０６を通って処理チャンバ３００に流入するクリーニングガスは、処理チャンバ３００に流入する前に励起されない。このようなシナリオでは、処理チャンバ３００におけるクリーニングが効率的に行なわれない虞がある。
表Ｉ

表Ｉは、１つ以上のリモートプラズマ源３０６が作動しない場合に必ず観察されるチャンバのクリーニング効果を示している。チャンバは、ＳｉＮ堆積後にクリーニングされる。表Ｉに示すデータでは、ＲＰＳ（リモートプラズマ源）が作動していない場合、ガスは、ＲＰＳユニットを通ってチャンバに流入し続ける。表Ｉから分かるように、１つ以上のＲＰＳユニットが作動停止し、かつクリーニングガスがこれらのＲＰＳユニットを通って流れ続ける場合、クリーニング時間が長くなる。しかしながら、ＲＰＳユニットが故障し、かつ故障したＲＰＳユニットへのガスが遮断される場合、クリーニング時間は長くなることがない。
表ＩＩ

表ＩＩに示すように、故障したＲＰＳユニットへのガスを遮断することにより、クリーニング速度をほぼ維持することができる。従って、ガスライン３１０のバルブ３１２を閉じて、クリーニングガスが非作動リモートプラズマ源３０６を通って流れ、そしてリモートプラズマ源３０６内でプラズマ状態に励起されることなく処理チャンバ３００に流入するのを阻止することができるので有利である。従って、バルブ３１２を閉じることにより、ガス流を、当該ガス流が非作動リモートプラズマ源３０６を通ることがないように迂回させることができる。従って、処理チャンバ３００は、バッキングプレート３０２に接続される、より少ない数のリモートプラズマ源３０６を利用してクリーニングすることができる。１つの実施形態では、バルブ３１２はリモートプラズマ源３０６の後ろに配置してもよい。

リモートプラズマ源３０６を通過した後、ガスは冷却ブロック３１４を通過することができる。冷却ブロック３１４は、冷却流体を冷却ブロック３１４に冷却チューブ群３１８を通って流す冷却源３１６に接続することができる。冷却流体は、冷却ブロック３１４から流出し、そして冷却流体源３１６に冷却チューブ３２０を通って戻ることができる。冷却ブロック３１４は、リモートプラズマ源３０６と絞り部または抵抗部３２２とのインターフェースとなるので、絞り部または抵抗部３２２の割れが低減する。

冷却ブロック３１４を通過した後、ガスは絞り部または抵抗部３２２を通過する。１つの実施形態では、絞り部または抵抗部３２２は、セラミックのような電気絶縁材料により構成することができる。電気絶縁材料によって、ＲＦ電力が、ガスが流れる経路に沿って伝送されるのを防止することができる。ガスは、処理チャンバ３００にバッキングプレート３０２を通って位置３２６で流入することができる。４つの位置３２６を示しているが、４つよりも多くの位置３２６、または少ない位置３２６を利用して、ガスを処理チャンバ３００に導入することができることを理解されたい。更に、これらの位置３２６は、バッキングプレート３０２の隅の近傍に配置する必要はない。例えば、これらの位置３２６は、バッキングプレート３０２の中心に、より近くなるように配置してもよい。

更に、ＲＦ電力がバッキングプレート３０２に入力される位置３２４、及びガスが処理チャンバ３００に流入する位置３２６は、図示の位置に制限されない。位置３２４は、バッキングプレート３０２の辺縁に、より近くなるように配置することができるのに対し、１つ以上のガス供給位置３２６は、バッキングプレート３０２の中心に対応する領域に配置することができる。

図４は、本発明の１つの実施形態によるリモートプラズマ源と処理チャンバとの間の接続を模式的に表わしている。絞り部または抵抗部４００は、冷却ブロック４０２と接続ブロック４０４との間に接続することができる。抵抗部４００を図４に示しているが、絞り部を抵抗部の代わりに使用してもよいことを理解されたい。絞り部を作製するために、銅コイルのような金属コイルを抵抗部４００の外側に巻き付ける。接続ブロック４０４は、絞り部または抵抗部４００を流れるガスがバッキングプレート３０２に流入することができるようにするチューブ４０６に接続することができる。１つの実施形態では、チューブ４０６はセラミックにより構成することができる。更に、１つの実施形態では、接続ブロック４０４はセラミックにより構成することができる。別の実施形態では、接続ブロック４０４はステンレス鋼により構成することができる。別の実施形態では、接続ブロック４０４はアルミニウムにより構成することができる。接続ブロック４０４が金属により構成される場合、電気絶縁材料を、絞り部または抵抗部４００のチューブ４１２及びチューブ４０６をチャンバに接続するチューブに使用することができる。冷却ブロック４０２は金属により構成することができる。

絞り部または抵抗部４００は内側チューブ４１２を備えることができ、この内側チューブ４１２を通って、ガスが流れてチャンバに達する。１つの実施形態では、内側チューブ４１２は電気絶縁材料により構成することができる。別の実施形態では、内側チューブ４１２はセラミックにより構成することができる。内側チューブ４１２はケーシング４１４の内部に設けることができる。１つの実施形態では、ケーシング４１４は電気絶縁材料により構成することができる。別の実施形態では、ケーシング４１４はセラミックにより構成することができる。電気絶縁材料によって、処理ガスをチューブ内に、当該ガスがＲＦ電流の影響を受けることなく流すことができる。

ケーシング４１４及びチューブ４１２は、接続ブロック４０４に１つの端部４１０で、そして冷却ブロック４０２に別の端部４０８で接続することができる。図示しないが、幾つかの実施形態では、導電材料をケーシング４１４に巻き付けてもよい。導電材料を利用して、接地に至る更に別のＲＦ電流経路を必要に応じて設けることができる。

図５は、１つの実施形態による処理チャンバ５００のバッキングプレート５０２の模式等角投影図であり、３つのガス供給位置を示している。３つの位置は、仮に基板を３つのほぼ等しい領域に分割したときの基板の上で略中心に位置する。破線で３つのほぼ等しい領域に分割している。ＲＦ電力はチャンバ５００に、ＲＦ電源５０４をバッキングプレート５０２に位置５２４で接続することにより供給することができる。位置５２４を、バッキングプレート５０２の略中心に対応するものとして示しているが、当該位置５２４は、バッキングプレート５０２上の種々の他の箇所に配置してもよいことを理解されたい。更に、１つの位置５２４よりも多くの位置を同時に利用してもよい。

１つの共通ガス供給源５０８からガスを処理チャンバ５００に供給することができる。単一のガス供給源５０８を示しているが、複数のガス供給源５０８を利用してもよいことを理解されたい。ガス供給源５０８からのガスは、複数のリモートプラズマ源５０６にガスチューブ群５１０を通って供給することができる。これらのリモートプラズマ源５０６がバッキングプレート５０２の上方に配置されるものとして示しているが、これらのリモートプラズマ源５０６はバッキングプレート５０２に隣接して配置してもよい。

ガス供給源５０８からガスは、ガスチューブ群５１０を通ってこれらのリモートプラズマ源５０６に達する。処理チャンバ５００がクリーニングモードで作動している場合、リモートプラズマ源５０６内のガスを励起してプラズマ状態にすることができ、そして次に、ラジカルを冷却ブロック５１４及び絞り部または抵抗部５２２を通って処理チャンバ５００に供給することができる。しかしながら、処理チャンバが堆積モードで作動している場合、ガスは、励起されてプラズマ状態になることなく、リモートプラズマ源５０６を通過する。励起されてプラズマ状態になることがない場合、クリーニングガスは処理チャンバに非プラズマ状態で流入し、そしてクリーニングが無効になるように作用することができる。

クリーニングガスが非作動リモートプラズマ源５０６を通って流れ、そしてリモートプラズマ源５０６内でプラズマ状態に励起されることなく処理チャンバ５００に流入するのを阻止するためには、ガスライン５１０のバルブ５１２を閉じると有利である。従って、バルブ５１２を閉じることにより、ガス流を、当該ガス流が非作動リモートプラズマ源５０６を流れることがないように迂回させることができる。従って、処理チャンバ５００は、バッキングプレート５０２に接続される、より少ない数のリモートプラズマ源５０６を利用してクリーニングすることができる。１つの実施形態では、バルブ５１２はリモートプラズマ源５０６の後ろに配置してもよい。

リモートプラズマ源５０６を通過した後、ガスは冷却ブロック５１４を通過することができる。冷却ブロック５１４は冷却源５１６に接続することができ、この冷却源５１６は、冷却流体を冷却ブロック５１４に冷却チューブ群５１８を通って流す。冷却流体は、冷却ブロック５１４から流出し、そして冷却流体源５１６に冷却チューブ５２０を通って戻ることができる。冷却ブロック５１４は、リモートプラズマ源５０６と絞り部または抵抗部５２２とのインターフェースとなるので、絞り部または抵抗部５２２の割れが低減する。

冷却ブロック５１４を通過した後、ガスは絞り部または抵抗部５２２を通過する。１つの実施形態では、絞り部または抵抗部５２２は、セラミックのような電気絶縁材料により構成することができる。電気絶縁材料は、ＲＦ電力が、ガスが流れる経路に沿って伝送されるのを阻止することができる。ガスは、処理チャンバ５００にバッキングプレート５０２を通って位置５２６で流入することができる。

更に、ＲＦ電力がバッキングプレート５０２に入力される位置５２４、及びガスが処理チャンバ５００に流入する位置５２６は、図示の位置に制限されない。位置５２４は、バッキングプレート５０２の辺縁により近くなるように配置することができるのに対し、１つ以上のガス供給位置５２６は、バッキングプレート５０２の中心に対応する領域に配置することができる。

図６は、サセプタの模式図であり、対応するガス導入通路の位置を示している。図示のように、長さ（Ｌ１〜Ｌ３）及び幅（Ｗ１〜Ｗ３）がほぼ同じであるとした場合に、サセプタを３つのほぼ等しい領域に分割している。各領域の中心６０２は複数の位置に対応し、これらの位置の上方に、ガス導入通路がバッキングプレート５０２を貫通するように形成される。中心６０２、従ってこれらのガス導入通路は、仮の三角形（破線で示す）が２つのほぼ等しい角度（α）と、そしてこれらの他の角度（α）に等しくすることができる、または等しくしなくてもよい１つの他の角度（β）と、を有するように配置される。角度（β）を角度（α）に等しくするかどうかは、サセプタの設計によって変わることになる。

サセプタとして説明されているが、この配置は基板にも同様に適用することができるので、これらガス通路は、サセプタ上に載置される基板の３つのほぼ等しい領域の上方の中心にある。別の実施形態では、この配置は、バッキングプレート自体に同様に適用することができるので、これらのガス通路は、バッキングプレートの３つのほぼ等しい領域の中心を貫通する。更に、この配置は、シャワーヘッドまたは電極に同様に適用することができるので、これらのガス通路は、シャワーヘッドまたは電極の３つのほぼ等しい領域の上方の中心にある。

図７は、別の実施形態による装置７００の模式上面図である。装置７００はＰＥＣＶＤ装置とすることができる。装置７００はバッキングプレート７０２を含む。ガス供給源７０４は、処理ガスを処理チャンバに供給するだけでなく、クリーニングガスも供給する。単一のガス供給源７０４を示しているが、複数のガス供給源を使用してもよいことを理解されたい。

堆積中、処理ガスはガス供給源７０４から処理チャンバに供給される。処理ガスは、処理チャンバにバッキングプレート７０２を通って開口部７２４，７２６，７２８（想像線で示す）から流入する前に、リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０、冷却ブロック７１２，７１４，７１６、及びガス供給ブロック７１８，７２０，７２２を通過する。冷却ブロック７１２，７１４，７１６を使用して、リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０とガス供給ブロック７１８，７２０，７２２との接続を可能にする。リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０は、プラズマに起因して、ガス供給ブロック７１８，７２０，７２２とリモートプラズマ源７０６，７０８，７１０との間の温度勾配によって故障するか否かの状態になるような高温に達する可能性がある。冷却ブロック７１２，７１４，７１６によって、システム故障の可能性を低くすることができる。

ＲＦ電力を処理チャンバに電源７３０から供給し、この電源７３０は、バッキングプレート７０２に整合回路７３２を介して接続される。図示のように、ＲＦ電力はバッキングプレート７０２に、バッキングプレート７０２の略中心７３４で入力される。電源７３０はバッキングプレート７０２に、バッキングプレート７０２の中心７３４の他に、またはバッキングプレート７０２の中心７３４に代わって、他の位置でも接続することができることを理解されたい。更に、ＲＦ電力は、約１０ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚの範囲の周波数で供給することができる。ＲＦ電力が供給される位置は、ガスが供給される位置とは離間させる。

図７に示すように、ガスが処理チャンバにバッキングプレート７０２を通って流入するときに通過する開口部７２４，７２６，７２８は、バッキングプレート７０２の中心７３４から離間しているので、ガスは処理チャンバに、電源７３０がバッキングプレート７０２に接続される位置から離れた位置で流入する。図７に示す実施形態では、開口部７２４，７２６，７２８はそれぞれ、バッキングプレート７０２の中心７３４から略等距離だけ離間させる。従って、開口部７２４，７２６，７２８は中心７３４から、破線７４０で示すように、共通半径７４８，７５０，７５２の距離だけ離間させる。１つの実施形態では、開口部７２４，７２６，７２８は、約２５インチ〜約３０インチの範囲の距離だけ、バッキングプレート７０２の中心７３４から離間させることができる。

開口部７２４，７２６，７２８をＲＦ給電位置から離間させることにより、寄生プラズマが、処理チャンバの外側に配置されるガス供給ブロック７１８，７２０，７２２、または冷却ブロック７１２，７１４，７１６の近傍で、または内部で励起される可能性を低くすることができる。ＲＦ（高周波）電位差は、チャンバ内では、ＲＦ（高周波）がチャンバに入力される位置で最大になるが、その理由は、ＲＦ電流が壁に沿って戻るので、ＲＦ（高周波）の戻りの経路がすぐ近くにあるからである。ＲＦ電力がチャンバに入力される位置を、ガスがチャンバに供給される位置から離れるようにすることにより、開口部７２４，７２６，７２８を、ＲＦ電位差が小さくなる位置に配置する。従って、寄生プラズマが発生する可能性が低くなる。

更に、開口部７２４，７２６，７２８は、所定の角度αだけ離間させることができる。１つの実施形態では、角度αは１２０度である。３つの開口部７２４，７２６，７２８のうちの第１開口部７２４は、矢印Ｃ，Ｄで示すように、バッキングプレート７０２の２つの側面７５４，７５６から略等距離だけ離間するものとして示されている。第１開口部７２４は中心７３４から離間しているので、側面７３６と７３８との間の中心にはない。他の２つの開口部７２６，７２８は、側面７３６，７３８，７５４，７５６のうちのいずれの側面の間の中心にもない。

３つの開口部７２４，７２６，７２８が設けられるので、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルがバッキングプレート７０２を通って処理チャンバに流入する形態を変化させることが可能である。例えば、バルブ７４２，７４４，７４６を選択的に開閉することにより、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルが処理チャンバに開口部７２４，７２６，７２８を通って所定の形態で流入するようにすることができる。例えば、処理ガス及び／又はクリーニングガスは、１つの開口部７２４，７２６，７２８を通って、他の開口部７２４，７２６，７２８を通って供給されることなく選択的に供給することができる。ガスが処理チャンバに流入するときに通過する開口部７２４，７２６，７２８を連続的に切り替えて、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルを処理チャンバ内で十分混合することができる。処理ガスの場合、チャンバ内で励起されたプラズマをこのような手順により混合することができる。同様に、リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０から供給することができるラジカルを混合することができる。

装置７００は、処理チャンバに通じるスリットバルブ開口部を有することにより、基板が処理チャンバに入り、そして処理チャンバから出て行くことができるようにしている。図７に示す実施形態では、装置の側面７３６がスリットバルブ開口部を有する。従って、開口部７２４は、スリットバルブ開口部から開口部７２６，７２８よりも遠く離れて配置される。

チャンバのスリットバルブ開口部は、チャンバ内のプラズマ分布に影響する可能性がある。スリットバルブ開口部は、当該スリットバルブ開口部を有する壁が他の３つの壁とは異なるので、プラズマ分布に影響する可能性がある。バッキングプレート７０２に印加されるＲＦ電流は、当該電流の電源７３０に戻ろうとする。このように戻るに当たって、ＲＦ電流は電源７３０にチャンバの壁に沿って戻る。電源７３０にこれらの壁に沿って戻るＲＦ電流は、プラズマのＲＦ電位に対する壁におけるＲＦ電位の差に起因して、プラズマに影響する。スリットバルブ開口部を有する壁は他の壁とは異なるので、プラズマ分布は、ＲＦ電位差が原因で、スリットバルブ開口部による影響を受ける可能性がある。プラズマ分布が不均一になることによって、基板上への堆積が不均一になり得る。

チャンバに流れ込む処理ガス流もプラズマ分布に影響する可能性がある。プラズマ密度が高くなると、より多くの量の材料が堆積する可能性がある。驚くべきことに、処理ガスが処理チャンバに３つの開口部７２４，７２６，７２８の全てを通って供給される場合、基板の中心領域に堆積される堆積量は、他の領域におけるよりも多くなることが判明している。従って、堆積材料は、「中央部分が盛り上がる」ことになる。しかしながら、処理ガスが処理チャンバに１つの開口部７２４のみを通して供給され、かつ他の開口部７２６，７２８を通って流れることが阻止される場合、基板上への堆積は、より均一になる。従って、処理ガスを、１つの開口部７２４のみを通して、かつ開口部７２６，７２８を通さずに供給すると、「中央部分が盛り上がる」現象を低減することができる。

開口部７２４を通して、かつ開口部７２６または開口部７２８を通さずに供給することは、開口部７２４が「Ｘ」方向においてではなく「Ｙ」方向において側面７５４と７５６との間の略中心に在るので有利である。開口部７２６，７２８は、これとは異なり、「Ｘ」方向または「Ｙ」方向のいずれにおいても中心にはない。開口部７２４は側面７５４と側面７５６との間の中心に在るので、「Ｙ」方向のガス分布は略均一であると予測される。開口部７２４は、「Ｘ」方向では中心７３４からずれているので、ガス分布は、「Ｘ」方向では均一ではない可能性がある。従って、開口部７２４によって、開口部７２６，７２８とは異なり、少なくとも１つの可制御性の次元を獲得することができる。バルブ７４２，７４６を堆積中は閉じることにより、確実に処理ガスが開口部７２４のみを通って供給されるようにすることができる。

チャンバをクリーニングしている間は、これとは異なり、リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０内で生成されるプラズマから供給されるラジカルは、３つの開口部７２４，７２６，７２８の全てを通って流入させることにより、処理チャンバを効果的にクリーニングすることができる。

１つの実施形態では、装置７００は次のように動作させることができる。バルブ７４２及び７４６を閉じることにより、処理ガスが処理チャンバに開口部７２６，７２８を通って流入するのを阻止することができる。従って、処理ガスはリモートプラズマ源７０８，７１０、冷却ブロック７１４，７１６、またはガス供給ブロック７２０，７２２を通過しない。バルブ７４４を開くと、処理ガスがリモートプラズマ源７０６、冷却ブロック７１２、ガス供給ブロック７１８を通って、そして開口部７２４を通って処理チャンバに流入する。処理ガスはリモートプラズマ源７０６を、励起されてプラズマ状態になることなく通過する。ガスを処理チャンバに１つの開口部７２４のみを通って供給することにより、処理ガス量を制御し、そして中央部分が盛り上がって堆積する可能性を低減する。仮に、ガスが３つの開口部７２４，７２６，７２８の全てを通って供給されるとすると、堆積が均一にならない可能性があり、そして中央部分が盛り上がって堆積する現象が生じる可能性がある。

ＲＦ電流を処理チャンバに電源７３０から供給し、この電源７３０は、整合回路７３２を介してバッキングプレート７０２に開口部７２４，７２６，７２８から離間した位置で供給される。ＲＦ電流によって処理ガスを励起してプラズマ状態にすることにより、材料を基板に堆積させることができる。処理後、基板を取り出し、そして処理ガスを排気することができる。その後、処理チャンバをクリーニングすることができる。バルブ７４２及び７４６を開き、そしてクリーニングガスをガス供給源７０４からリモートプラズマ源７０６，７０８，７１０に供給し、これらのリモートプラズマ源では、当該クリーニングガスが励起されてプラズマ状態になる。次に、リモートプラズマ源７０６，７０８，７１０からのラジカルを冷却ブロック７１２，７１４，７１６、ガス供給ブロック７１８，７２０，７２２を通過させ、そして開口部７２４，７２６，７２８を通過させて処理チャンバに流入させることができる。次に、クリーニングガスによって、汚染物質を処理チャンバの露出表面からエッチングする、または除去することができる。

クリーニング中は、クリーニングガス量は大きな問題ではない。実際、確実にチャンバが正常にクリーニングされるためには多ければ多いほど良い。従って、クリーニングガスを３つの開口部７２４，７２６，７２８の全てを通って供給することができる。均一性は、クリーニングの際に堆積の際と全く同じように望ましいが、クリーニングを行なう場合、チャンバの表面はクリーニングガスラジカルに対して比較的安定しているので、チャンバ表面に堆積した材料のほとんどが除去される。仮に除去されるとしても、チャンバの極めて微小な部分しか除去されない。従って、クリーニングガスラジカルは多ければ多いほど良い。確実に、出来る限り多量のクリーニングラジカルが発生するようにするために、３つの開口部７２４，７２６，７２８の全てを使用する。直ぐ上に説明した実施形態に従って、クリーニング中は、供給箇所の位置、及び更には数は、ガスがチャンバに流入する形態に関して変化させる。クリーニングの後、処理チャンバを排気することができ、そして処理チャンバは、堆積のために再度使用される状態になる。

図８は、別の実施形態による装置８００の模式上面図である。装置８００はＰＥＣＶＤ装置とすることができる。装置８００はバッキングプレート８０２を含む。ガス供給源８０４は、処理ガスを処理チャンバに供給するだけでなくクリーニングガスも供給する。単一のガス供給源８０４を示しているが、複数のガス供給源を使用してもよいことを理解されたい。

堆積中、処理ガスはガス供給源８０４から処理チャンバに供給される。処理ガスは、処理チャンバにバッキングプレート８０２を通って開口部８２４，８２６，８２８（想像線で示す）から流入する前に、リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０、冷却ブロック８１２，８１４，８１６、及びガス供給ブロック８１８，８２０，８２２を通過する。冷却ブロック８１２，８１４，８１６を使用して、リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０とガス供給ブロック８１８，８２０，８２２との接続を可能にする。リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０は、プラズマに起因して、ガス供給ブロック８１８，８２０，８２２とリモートプラズマ源８０６，８０８，８１０との間の温度勾配によって故障するか否かの状態になるような高温に達する可能性がある。冷却ブロック８１２，８１４，８１６によって、システム故障の可能性を低くすることができる。

ＲＦ電力は処理チャンバに複数の電源８３０，８３２，８６０，８６２から供給され、これらの電源は、バッキングプレート８０２に整合回路群を介して接続される。図示のように、ＲＦ電源８３０，８３２，８６０，８６２はバッキングプレート８０２に、バッキングプレート８０２の略中心８３４から離間した複数位置で接続される。電源８３０，８３２，８６０，８６２はバッキングプレート８０２に、バッキングプレート８０２の中心８３４を含む他の位置でも接続することができることを理解されたい。更に、ＲＦ電力は、約１０ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚの範囲の周波数で供給することができる。ＲＦ電力が供給される位置は、ガスが供給される位置とは離間させる。更に、異なる電源８３０，８３２，８６０，８６２から供給される電力の位相は異ならせてもよい。

図８に示すように、ガスが処理チャンバにバッキングプレート８０２を通って流入するときに通過する開口部８２４，８２６，８２８は、バッキングプレート８０２の中心８３４から離間させているので、ガスは処理チャンバに、電源８３０，８３２，８６０，８６２がバッキングプレート８０２に接続される位置から離れた位置で流入する。図８に示す実施形態では、開口部８２４，８２６，８２８はそれぞれ、バッキングプレート８０２の中心８３４から略等距離だけ離間させる。従って、開口部８２４，８２６，８２８は中心８３４から、破線８４０で示すように、共通半径８４８，８５０，８５２の距離だけ離間させることができる。１つの実施形態では、開口部８２４，８２６，８２８は、約２５インチ〜約３０インチの範囲の距離だけ、バッキングプレート８０２の中心８３４から離間させることができる。

開口部８２４，８２６，８２８をＲＦ給電位置から離間させることにより、寄生プラズマが、処理チャンバの外側に配置されるガス供給ブロック８１８，８２０，８２２、または冷却ブロック８１２，８１４，８１６の近傍で、または内部で励起される可能性を低くすることができる。ＲＦ（高周波）電位差は、チャンバ内では、ＲＦ（高周波）がチャンバに入力される位置において最大になるが、その理由は、ＲＦ電流が壁に沿って戻るので、ＲＦ（高周波）の戻りの経路がすぐ近くにあるからである。ＲＦ電力がチャンバに入力される位置を、ガスがチャンバに供給される位置から離れるようにすることにより、開口部８２４，８２６，８２８を、ＲＦ電位差が小さくなる位置に配置する。従って、寄生プラズマが発生する可能性が低くなる。

更に、開口部８２４，８２６，８２８は、所定の角度αだけ離間させることができる。１つの実施形態では、角度αは１２０度である。３つの開口部８２４，８２６，８２８のうちの第１開口部８２４は、矢印Ｅ，Ｆで示すように、バッキングプレート８０２の２つの側面８５４，８５６から略等距離だけ離間するものとして示されている。第１開口部８２４は中心８３４から離間しているので、側面８３６と８３８との間の中心にはない。他の２つの開口部８２６，８２４は、側面８３６，８３８，８５４，８５６のうちのいずれの側面の間の中心にもない。

３つの開口部８２４，８２６，８２８が設けられるので、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルがバッキングプレート８０２を通って処理チャンバに流入する形態を変化させることが可能である。例えば、バルブ８４２，８４４，８４６を選択的に開閉することにより、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルが処理チャンバに開口部８２４，８２６，８２８を通って所定の形態で流入するようにすることができる。例えば、処理ガス及び／又はクリーニングガスは、１つの開口部８２４，８２６，８２８を通って、他の開口部８２４，８２６，８２８を通って供給されることなく選択的に供給することができる。ガスがチャンバに流入するときに通過する開口部８２４，８２６，８２８を連続的に切り替えて、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルを処理チャンバ内で十分混合することができる。処理ガスの場合、チャンバ内で励起されたプラズマをこのような手順により混合することができる。同様に、リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０から供給することができるラジカルを混合することができる。

装置８００は、処理チャンバに通じるスリットバルブ開口部を有することにより、基板が処理チャンバに入り、そして処理チャンバから出て行くことができるようにしている。図８に示す実施形態では、装置の側面８３６がスリットバルブ開口部を有する。従って、開口部８２４は、スリットバルブ開口部から開口部８２６，８２８よりも遠く離れて配置される。

チャンバのスリットバルブ開口部は、チャンバ内のプラズマ分布に影響する可能性がある。スリットバルブ開口部は、当該スリットバルブ開口部を有する壁が他の３つの壁とは異なるので、プラズマ分布に影響する可能性がある。バッキングプレート８０２に印加されるＲＦ電流は、当該電流の電源８３０，８３２，８６０，８６２に戻ろうとする。このように戻るに当たって、ＲＦ電流は電源８３０，８３２，８６０，８６２にチャンバの壁に沿って戻る。電源８３０，８３２，８６０，８６２にこれらの壁に沿って戻るＲＦ電流は、プラズマのＲＦ電位に対する壁におけるＲＦ電位の差に起因して、プラズマに影響する。スリットバルブ開口部を有する壁は他の壁とは異なるので、プラズマ分布は、ＲＦ電位差が原因で、スリットバルブ開口部による影響を受ける可能性がある。プラズマ分布が不均一になることによって、基板上への堆積が不均一になり得る。

チャンバに流れ込む処理ガス流もプラズマ分布に影響する可能性がある。プラズマ密度が高くなると、より多くの量の材料が堆積する可能性がある。驚くべきことに、処理ガスが処理チャンバに３つの開口部８２４，８２６，８２８の全てを通って供給される場合、基板の中心領域に堆積される堆積量は、他の領域におけるよりも多くなることが判明している。従って、堆積材料は、「中央部分が盛り上がる」ことになる。しかしながら、処理ガスが処理チャンバに１つの開口部８２４のみを通して供給され、かつ他の開口部８２６，８２８を通って流れることが阻止される場合、基板上への堆積は、より均一になる。従って、処理ガスを、１つの開口部８２４のみを通して、かつ開口部８２６，８２８を通さずに供給すると、「中央部分が盛り上がる」現象を低減することができる。

開口部８２４を通って、かつ開口部８２６または開口部８２８を通さずに供給することは、開口部８２４が「Ｘ」方向においてではなく「Ｙ」方向において側面８５４と８５６との間の略中心に在るので有利である。開口部８２６，８２８は、これとは異なり、「Ｘ」方向または「Ｙ」方向のいずれにおいても中心にはない。開口部８２４は側面８５４と側面８５６との間の中心に在るので、「Ｙ」方向のガス分布は、ほぼ均一であると予測される。開口部８２４は、「Ｘ」方向では中心８３４からずれているので、ガス分布は、「Ｘ」方向では均一ではない可能性がある。従って、開口部８２４によって、開口部８２６，８２８とは異なり、少なくとも１つの可制御性の次元を獲得することができる。バルブ８４２，８４６を堆積中は閉じることにより、確実に処理ガスが開口部８２４のみを通って供給されるようにすることができる。

チャンバをクリーニングしている間は、これとは異なり、リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０内で生成されるプラズマから供給されるラジカルを３つの開口部８２４，８２６，８２８の全てを通って流入させることにより、処理チャンバを効果的にクリーニングすることができる。

１つの実施形態では、装置８００は次のように動作させることができる。バルブ８４２及び８４６を閉じることにより、処理ガスが処理チャンバに開口部８２６，８２８を通って流入するのを阻止することができる。従って、処理ガスはリモートプラズマ源８０８，８１０、冷却ブロック８１４，８１６、またはガス供給ブロック８２０，８２２を通過しない。バルブ８４４を開くと、処理ガスがリモートプラズマ源８０６、冷却ブロック８１２、ガス供給ブロック８１８を通って、そして開口部８２４を通って処理チャンバに流入する。処理ガスは、リモートプラズマ源８０６を、励起されてプラズマ状態になることなく通過する。ガスを処理チャンバに１つの開口部８２４のみを通って供給することにより、処理ガス量を制御し、そして中央部分が盛り上がって堆積する可能性を低減する。仮に、ガスが３つの開口部８２４，８２６，８２８の全てを通って供給されるとすると、堆積が均一にならない可能性があり、そして中央部分が盛り上がって堆積する現象が生じる可能性がある。

ＲＦ電流は処理チャンバに電源８３０，８３２，８６０，８６２から供給され、これらの電源は、整合回路を介してバッキングプレート８０２に開口部８２４，８２６，８２８から離間した位置で供給される。ＲＦ電流によって処理ガスを励起してプラズマ状態にすることにより、材料を基板に堆積させることができる。処理後、基板を取り出し、そして処理ガスを排気することができる。その後、処理チャンバをクリーニングすることができる。バルブ８４２及び８４６を開き、そしてクリーニングガスをガス供給源８０４からリモートプラズマ源８０６，８０８，８１０に供給し、これらのリモートプラズマ源では、当該クリーニングガスが励起されてプラズマ状態になる。次に、リモートプラズマ源８０６，８０８，８１０からのラジカルを冷却ブロック８１２，８１４，８１６、ガス供給ブロック８１８，８２０，８２２を通過させ、そして開口部８２４，８２６，８２８を通過させて処理チャンバに流入させることができる。次に、クリーニングガスによって、汚染物質を処理チャンバの露出表面からエッチングする、または除去することができる。

クリーニング中は、クリーニングガス量は大きな問題ではない。実際、確実にチャンバが正常にクリーニングされるためには多ければ多いほど良い。従って、クリーニングガスを３つの開口部８２４，８２６，８２８の全てを通って供給することができる。均一性は、クリーニングの際に堆積の際と全く同じように望ましいが、クリーニングを行なう場合、チャンバの表面はクリーニングガスラジカルに対して比較的安定しているので、チャンバ表面に堆積した材料のほとんどが除去される。仮に除去されるとしても、チャンバの極めて微小な部分しか除去されない。従って、クリーニングガスラジカルは多ければ多いほど良い。確実に、出来る限り多量のクリーニングラジカルが発生するようにするために、３つの開口部８２４，８２６，８２８の全てを使用する。直ぐ上に説明した実施形態によれば、クリーニング中は、供給箇所の位置、及び更には数は、ガスがチャンバに流入する形態に関して変化させる。クリーニングの後、処理チャンバを排気することができ、そして処理チャンバは、堆積のために再度使用される状態になる。

図９は、別の実施形態による装置９００の模式上面図である。装置９００はＰＥＣＶＤ装置とすることができる。装置９００はバッキングプレート９０２を含む。ガス供給源９０４は、処理ガスを処理チャンバに供給するだけでなくクリーニングガスも供給する。単一のガス供給源９０４を示しているが、複数のガス供給源を使用してもよいことを理解されたい。

堆積中、処理ガスはガス供給源９０４から処理チャンバに供給される。処理ガスは、処理チャンバにバッキングプレート９０２を通って開口部９２４，９２６，９２８（想像線で示す）から流入する前に、リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０、冷却ブロック９１２，９１４，９１６、及びガス供給ブロック９１８，９２０，９２２を通過する。冷却ブロック９１２，９１４，９１６を使用して、リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０とガス供給ブロック９１８，９２０，９２２との接続を可能にする。リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０は、プラズマに起因して、ガス供給ブロック９１８，９２０，９２２とリモートプラズマ源９０６，９０８，９１０との間の温度勾配によって故障するか否かの状態になるような高温に達する可能性がある。冷却ブロック９１２，９１４，９１６によって、システム故障の可能性を低くすることができる。

ＲＦ電力は処理チャンバに、電源９３０からバッキングプレート９０２に向かって幾つかの位置で整合回路群を介して供給される。図示のように、ＲＦ電源９３０はバッキングプレート９０２に、バッキングプレート９０２の略中心９３４から離間した複数位置で接続される。電源９３０はバッキングプレート９０２に、バッキングプレート９０２の中心９３４を含む他の位置でも接続することができることを理解されたい。更に、ＲＦ電力は、約１０ＭＨｚ〜約１００ＭＨｚの範囲の周波数で供給することができる。ＲＦ電力が供給される位置は、ガスが供給される位置とは離間させる。

図９に示すように、ガスが処理チャンバにバッキングプレート９０２を通って流入するときに通過する開口部９２４，９２６，９２８は、バッキングプレート９０２の中心９３４から離間させているので、ガスは処理チャンバに、電源９３０がバッキングプレート９０２に接続される位置から離れた位置で流入する。図９に示す実施形態では、開口部９２４，９２６，９２８はそれぞれ、バッキングプレート９０２の中心９３４から略等距離だけ離間させる。従って、開口部９２４，９２６，９２８は中心９３４から、破線９４０で示すように、共通半径９４８，９５０，９５２の距離だけ離間させることができる。１つの実施形態では、開口部９２４，９２６，９２８は、約２５インチ〜約３０インチの範囲の距離だけ、バッキングプレート９０２の中心９３４から離間させることができる。

開口部９２４，９２６，９２８をＲＦ給電位置から離間させることにより、寄生プラズマが、処理チャンバの外側に配置されるガス供給ブロック９１８，９２０，９２２、または冷却ブロック９１２，９１４，９１６の近傍で、または内部で励起される可能性を低くすることができる。ＲＦ（高周波）電位差は、チャンバ内では、ＲＦ（高周波）がチャンバに入力される位置において最大になるが、その理由は、ＲＦ電流が壁に沿って流れるので、ＲＦ（高周波）の戻りの経路がすぐ近くにあるからである。ＲＦ電力がチャンバに入力される位置を、ガスがチャンバに供給される位置から離れるようにすることにより、開口部９２４，９２６，９２８を、ＲＦ電位差が小さくなる位置に配置する。従って、寄生プラズマが発生する可能性が低くなる。

更に、開口部９２４，９２６，９２８は、所定の角度αだけ離間させることができる。１つの実施形態では、角度αは１２０度である。３つの開口部９２４，９２６，９２８のうちの第１開口部９２４は、矢印Ｇ，Ｈで示すように、バッキングプレート９０２の２つの側面９５４，９５６から略等距離だけ離間するものとして示されている。第１開口部９２４は中心９３４から離間しているので、側面９３６と９３８との間の中心にはない。他の２つの開口部９２６，９２４は、側面９３６，９３８，９５４，９５６のうちのいずれの側面の間の中心にもない。

３つの開口部９２４，９２６，９２８が設けられるので、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルがバッキングプレート９０２を通って処理チャンバに流入する形態を変化させることが可能である。例えば、バルブ９４２，９４４，９４６を選択的に開閉することにより、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルが処理チャンバに開口部９２４，９２６，９２８を通って所定の態様で流入するようにすることができる。例えば、処理ガス及び／又はクリーニングガスは、１つの開口部９２４，９２６，９２８を通って、他の開口部９２４，９２６，９２８を通って供給されることなく選択的に供給することができる。ガスがチャンバに流入するときに通過する開口部９２４，９２６，９２８を連続的に切り替えて、処理ガスラジカル及び／又はクリーニングガスラジカルを処理チャンバ内で十分混合することができる。処理ガスの場合、チャンバ内で励起されたプラズマをこのような手順により混合することができる。同様に、リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０から供給することができるラジカルを混合することができる。

装置９００は、処理チャンバに通じるスリットバルブ開口部を有することにより、基板が処理チャンバに入り、そして処理チャンバから出て行くことができるようにしている。図９に示す実施形態では、装置の側面９３６がスリットバルブ開口部を有する。従って、開口部９２４は、スリットバルブ開口部から開口部９２６，９２８よりも遠く離れて配置される。

チャンバのスリットバルブ開口部は、チャンバ内のプラズマ分布に影響する可能性がある。スリットバルブ開口部は、当該スリットバルブ開口部を有する壁が他の３つの壁とは異なるので、プラズマ分布に影響する可能性がある。バッキングプレート９０２に印加されるＲＦ電流は、当該電流の電源９３０に戻ろうとする。このように戻るに当たって、ＲＦ電流は電源９３０にチャンバの壁に沿って戻る。電源９３０にこれらの壁に沿って戻るＲＦ電流は、プラズマのＲＦ電位に対する壁におけるＲＦ電位の差に起因して、プラズマに影響する。スリットバルブ開口部を有する壁は他の壁とは異なるので、プラズマ分布は、ＲＦ電位差が原因で、スリットバルブ開口部による影響を受ける可能性がある。プラズマ分布が不均一になることによって、基板上への堆積が不均一になり得る。

チャンバに流れ込む処理ガス流もプラズマ分布に影響する可能性がある。プラズマ密度が高くなると、より多くの量の材料が堆積する可能性がある。驚くべきことに、処理ガスが処理チャンバに３つの開口部９２４，９２６，９２８の全てを通って供給される場合、基板の中心領域に堆積される堆積量は、他の領域におけるよりも多くなることが判明している。従って、堆積材料は、「中央部分が盛り上がる」ことになる。しかしながら、処理ガスが処理チャンバに１つの開口部９２４のみを通して供給され、かつ他の開口部９２６，９２８を通って流れることが阻止される場合、基板上への堆積は、より均一になる。従って、処理ガスを、１つの開口部９２４のみを通って、かつ他の開口部９２６，９２８を通さずに供給すると、「中央部分が盛り上がる」現象を低減することができる。

開口部９２４を通って、かつ開口部９２６または開口部９２８を通さずに供給すると、開口部９２４が「Ｘ」方向においてではなく「Ｙ」方向において側面９５４と９５６との間の略中心に在るので有利である。開口部９２６，９２８は、これとは異なり、「Ｘ」方向または「Ｙ」方向のいずれにおいても中心にはない。開口部９２４は側面９５４と側面９５６との間の中心に在るので、「Ｙ」方向のガス分布は、ほぼ均一であると予測される。開口部９２４は、「Ｘ」方向では中心９３４からずれているので、ガス分布は、「Ｘ」方向では均一ではない可能性がある。従って、開口部９２４によって、開口部９２６，９２８とは異なり、少なくとも１つの可制御性の次元を獲得することができる。バルブ９４２，９４６を堆積中は閉じることにより、確実に処理ガスが開口部９２４のみを通って供給されるようにすることができる。

チャンバをクリーニングしている間は、これとは異なり、リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０内で生成されるプラズマから供給されるラジカルは、３つの開口部９２４，９２６，９２８の全てを通って流入させることにより、処理チャンバを効果的にクリーニングすることができる。

１つの実施形態では、装置９００は次のように動作させることができる。バルブ９４２及び９４６を閉じることにより、処理ガスが処理チャンバに開口部９２６，９２８を通って流入するのを阻止することができる。従って、処理ガスはリモートプラズマ源９０８，９１０、冷却ブロック９１４，９１６、またはガス供給ブロック９２０，９２２を通過しない。バルブ９４４を開くと、処理ガスがリモートプラズマ源９０６、冷却ブロック９１２、ガス供給ブロック９１８を通って、そして開口部９２４を通って処理チャンバに流入する。処理ガスは、リモートプラズマ源９０６を、励起されてプラズマ状態になることなく通過する。ガスを処理チャンバに１つの開口部９２４のみを通って供給することにより、処理ガス量を制御し、そして中央部分が盛り上がって堆積する可能性を低減する。仮に、ガスが３つの開口部９２４，９２６，９２８の全てを通って供給されるとすると、堆積が均一にならない可能性があり、そして中央部分が盛り上がって堆積する現象が生じる可能性がある。

ＲＦ電流は処理チャンバに電源９３０から供給され、この電源は、整合回路を介してバッキングプレート９０２に開口部９２４，９２６，９２８から離間した位置で供給される。ＲＦ電流によって処理ガスを励起してプラズマ状態にすることにより、材料を基板に堆積させることができる。処理後、基板を取り出し、そして処理ガスを排気することができる。その後、処理チャンバをクリーニングすることができる。バルブ９４２及び９４６を開き、そしてクリーニングガスをガス供給源９０４からリモートプラズマ源９０６，９０８，９１０に供給し、これらのリモートプラズマ源では、当該クリーニングガスが励起されてプラズマ状態になる。次に、リモートプラズマ源９０６，９０８，９１０からのラジカルを冷却ブロック９１２，９１４，９１６、ガス供給ブロック９１８，９２０，９２２を通過させ、そして開口部９２４，９２６，９２８を通過させて処理チャンバに流入させることができる。次に、クリーニングガスによって、汚染物質を処理チャンバの露出表面からエッチングする、または除去することができる。

クリーニング中は、クリーニングガス量は大きな問題ではない。実際、確実にチャンバが正常にクリーニングされるためには多ければ多いほど良い。従って、クリーニングガスを３つの開口部９２４，９２６，９２８の全てを通って供給することができる。均一性は、クリーニングの際に堆積の際と全く同じように望ましいが、クリーニングを行なう場合、チャンバの表面はクリーニングガスラジカルに対して比較的安定しているので、チャンバ表面に堆積した材料のほとんどが除去される。仮に除去されるとしても、チャンバの極めて微小な部分しか除去されない。従って、クリーニングガスラジカルは多ければ多いほど良い。確実に、出来る限り多量のクリーニングラジカルが発生するようにするために、３つの開口部９２４，９２６，９２８の全てを使用する。直ぐ上に説明した実施形態によれば、クリーニング中は、供給箇所の位置、及び更には数は、ガスがチャンバに流入する形態に関して変化させる。クリーニングの後、処理チャンバを排気することができ、そして処理チャンバは、堆積のために再度使用される状態になる。

ＲＦ電流をバッキングプレートに入力する箇所を、処理ガスがバッキングプレートに流れ込む位置から離すことにより、処理チャンバへのガス供給部内での寄生プラズマの発生を低減することができる。

これまでの記述は本発明の実施形態に関して為されているが、本発明の他の実施形態及び別の実施形態を、本発明の基本的範囲から逸脱しない範囲で想到することができ、そして本発明の範囲は、以下の請求項によって規定される。

Claims (20)

1. ガス供給シャワーヘッド及び略矩形のバッキングプレートを有する処理チャンバと；
   前記バッキングプレートに１つ以上の第１位置で接続される１つ以上の電源と；
   前記バッキングプレートに他の３つの位置で接続される１つ以上のガス供給源と、を備え、これらの３つの位置はそれぞれ、前記１つ以上の第１位置から離れており、前記３つの位置のうちの１つの位置が、前記バッキングプレートの２つの平行側面の間において略等距離の第２位置に配置される、
   プラズマ処理装置。
2. 前記装置はプラズマ強化化学気相堆積装置である、請求項１に記載の装置。
3. 前記１つ以上の電源は複数の電源を含み、各電源は前記バッキングプレートに、離れた複数位置で接続される、請求項１に記載の装置。
4. 前記３つの位置は、約１２０度だけ離間し、かつ前記第１位置から略等距離だけ離れている、請求項１に記載の装置。
5. 更に、前記少なくとも１つのガス供給源に接続される１つ以上のリモートプラズマ源を備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記１つ以上のリモートプラズマ源は、３つのリモートプラズマ源を含む、請求項５に記載の装置。
7. 更に、前記処理チャンバの第１壁を貫通するスリットバルブ開口部を備える、請求項１に記載の装置。
8. 前記第２位置は、前記スリットバルブ開口部から前記１つ以上の第１位置よりも遠く離れて配置される、請求項７に記載の装置。
9. 少なくとも１つの壁を貫通するスリットバルブ開口部を有する処理チャンバと；
   前記処理チャンバ内に配置され、かつ基板支持体から離間したガス供給シャワーヘッドと；
   前記ガス供給シャワーヘッドの背後に配置され、かつ前記ガス供給シャワーヘッドから離間したバッキングプレートであって、該バッキングプレートが、該バッキングプレートを貫通する３つの開口部を３つの位置に有し、前記３つの位置のうちの１つの位置が、前記スリットバルブ開口部から他の２つの位置よりも遠く離れて配置される、前記バッキングプレートと；
   前記バッキングプレートに前記３つの位置で接続される１つ以上のガス供給源と；
   前記バッキングプレートに前記３つの位置から離間した複数位置で接続される１つ以上のＲＦ電源と、
   を備える、プラズマ強化化学気相堆積装置。
10. 前記１つ以上のＲＦ電源は、前記バッキングプレートに、前記バッキングプレートの略中心で接続される１つのＲＦ電源を含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記３つの位置はそれぞれ、前記バッキングプレートの前記中心から、ほぼ等しい半径距離に配置される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記３つの位置は、約１２０度だけ離間している、請求項１１に記載の装置。
13. 更に、前記バッキングプレートに前記３つの位置の各位置で接続されるリモートプラズマ源を備える、請求項９に記載の装置。
14. 処理ガスをチャンバに第１位置を通って導入する工程と；
    前記処理ガスを励起してプラズマ状態にする工程と；
    材料を基板に堆積させる工程と；
    クリーニングガスを１つ以上のリモートプラズマ源に導入する工程と；
    前記クリーニングガスを前記１つ以上のリモートプラズマ源内で励起してプラズマ状態にする工程と；
    離れた場所で励起された前記クリーニングガスプラズマからのラジカルを前記チャンバに前記第１位置および前記第１位置から離れた少なくとも１つの第２位置を通って流入させる工程と、
    を順番に含む、方法。
15. 前記チャンバは、前記チャンバの第１壁を貫通するスリットバルブ開口部を有し、そして前記ラジカルを流入させるときに通過する前記第２位置は、前記第１位置よりも前記スリットバルブ開口部に近い、請求項１４に記載の方法。
16. 前記方法はプラズマ強化化学気相堆積法である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記チャンバは、励起された前記クリーニングガスラジカル、及び前記処理ガスを導入するときに通過するバッキングプレートを有し、そして前記第１位置は、前記バッキングプレートの略中心から離間している、請求項１６に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの他の位置は２つの位置を含み、そして前記２つの位置、及び前記第１位置は、前記バッキングプレートの略中心から略等距離だけ離間している、請求項１７に記載の方法。
19. 前記２つの位置、及び前記第１位置は、約１２０度だけ離間している、請求項１８に記載の方法。
20. 更に、ＲＦ（高周波）電気バイアスを前記チャンバ内の電極に、前記第１位置から離間した位置で印加する工程を含む、請求項１４に記載の方法。

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