JP2011525719A - 低温ｐｅｃｖｄ用途用のペデスタルヒータ - Google Patents

Abstract

加熱支持ペデスタルに電力を供給する方法および装置が提供される。一実施形態では処理キットについて説明する。処理キットは、一端で基板支持体に結合され、反対端でベース組立体に結合された導電性材料で作製された中空シャフトを含み、ベース組立体は、半導体処理ツール上に配置された電源ボックスに結合されている。一実施形態において、ベース組立体は、プラスチック樹脂のような誘電性材料からなるインサート内に配置された少なくとも１つの露出した電気コネクタを備えている。

Description

本発明の実施形態は、一般に半導体処理チャンバに関し、具体的には半導体処理チャンバ用の加熱支持ペデスタル（heated support pedestal）に関する。

半導体処理には、基板上に微細な集積回路を形成する多数の異なる化学的および物理的なプロセスを伴う。集積回路を構成する材料の層が、化学蒸着、物理蒸着、エピタキシャル成長、その他によって作成される。一部の材料層は、フォトレジストマスクと、湿式または乾式のエッチング技法とを用いてパターン形成される。集積回路を形成するのに使用される基板は、シリコン、ガリウムヒ素、リン化インジウム、ガラス、またはその他の適当な材料とすることができる。

集積回路の製造において、プラズマプロセスは、様々な材料層の堆積またはエッチングに頻繁に使用される。プラズマ処理は、熱的処理より優れた多くの利点を有している。例えば、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）は、類似の熱的プロセスより低温且つ高堆積速度で堆積プロセスを実施することを可能にする。すなわち、ＰＥＣＶＤは、大規模または超大規模集積回路（ＶＬＳＩまたはＵＬＳＩ）素子作製用などの、緊縮した熱的予算（による集積回路作製にとって有利である。

これらのプロセスにおいて使用される処理チャンバは、通常、処理中に基板を支持するために処理チャンバの中に配置される基板支持体またはペデスタルを含む。プロセスによっては、ペデスタルには、基板の温度を制御する、および／またはプロセスで使用される高温を供給する埋め込み式ヒータを含めてもよい。従来、ペデスタルは、概して望ましい素子作製結果をもたらすセラミック材料で作製することができる。

しかしながら、セラミックペデスタルは多数の課題を生み出す。これらの課題の内の１つは、ペデスタル製造費用がツール費用の大きな部分を占めるために所有費用が高いことである。さらに、ヒータをカプセル化するセラミックを使用すると、ヒータは、素子作製プロセスにおいて使用されうる無線周波数（ＲＦ）電力から遮蔽されない。すなわち、ＲＦ電力が素子作製プロセスにおいて使用される場合にはヒータを遮蔽するためにＲＦフィルタを設けなくてはならず、これもツール費用を増大させる。

したがって、費用が少なく、製造が安価な材料で作製されることに加えて、埋め込み式ヒータのＲＦ遮蔽を提供するペデスタルが求められている。

加熱支持ペデスタルに電力を供給する方法および装置が提供される。一実施形態ではプロセスキットについて述べる。本プロセスキットは、一端で基板支持体に、反対端でベース組立体に結合された導電性材料からなる中空シャフトを含み、このベース組立体は、半導体処理ツール上に配置される電源ボックスに結合されている。一実施形態において、ベース組立体は、プラスチック樹脂などの誘電性材料製のインサート内に配置された、少なくとも１つの露出した電気コネクタを備える。

一実施形態では、半導体処理チャンバ用のペデスタルについて記載する。本ペデスタルは、導電性材料を含む基板支持体、基板支持体内部にカプセル化された加熱エレメント、および一端で基板支持体に結合され、反対端で嵌合インターフェイスに結合されている導電性材料を含む中空シャフトを含む。嵌合インターフェイスは、処理チャンバ上に配置された電源コンセントに結合されるとともに、中空シャフトから電気的に絶縁されている少なくとも１つの露出した電気コネクタを含む誘電性プラグを備える。

別の実施形態では半導体処理チャンバ用のペデスタルについて記載する。このペデスタルは、導電性材料を含む基板支持体、基板支持体内部にカプセル化された加熱エレメント、一端で基板支持体に結合され、反対端でベース組立体に結合されている導電性材料を含む中空シャフトを含む。ベース組立体は、内部容積を有するスロット付き導電性部分、および内部容積内に配置された誘電性プラグを含み、この誘電性プラグは、プラグを貫通して縦方向に延びる１つまたは複数の導電性部材を備え、この１つまたは複数の導電性部材の各々は、スロット付き導電性部分から電気的に絶縁されている。

本発明の上記の特徴が詳細に理解されるように、上記に要約された本発明の詳細な説明を、添付の図面に一部を示す実施形態を参照して行う。しかしながら、本発明にはその他の同様に有効な実施形態を含めることができるので、添付の図面は本発明の代表的な実施形態のみを示すものであり、したがって、本発明の範囲を限定するものではない。

プラズマシステムの一実施形態の部分断面図である。 図１に示すペデスタルの一実施形態の等尺上面図である。 図２Ａに示すペデスタルの一実施形態の等尺底面図である。 ペデスタルの別の実施形態の一部分の断面図である。 ペデスタルの別の実施形態の等尺分解図である。 ベース組立体の一実施形態の底部等尺図である。 ベース組立体の別の実施形態の断面図である。 本明細書に記載したペデスタルの基板支持体表面の概略上面図である。 Ａ〜Ｃは、本明細書に記載したペデスタルの３つの異なる加熱プロファイルから取得されたデータのグラフである。

理解を容易にするために、図に共通な同一の要素を示すのに、できる限り同一の参照番号を使用した。１つの実施形態で開示された要素を、具体的な記述なしにその他の実施形態に便宜的に使用することを意図するものである。

後述では、本発明の実施形態を、参照プラズマチャンバを参照して実証的に説明する。一実施形態では、プラズマチャンバは、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システムにおいて使用される。本発明の恩恵を受けるように構成できるＰＥＣＶＤシステムの例としては、ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）ＳＥ ＣＶＤシステム、ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）ＧＴ^ＴＭＣＶＤシステムまたはＤＸＺ（登録商標）ＣＶＤシステムが挙げられる。これらのすべては、カリフォルニア州サンタクララのＡｐｐｌｉｅｄ Ｍｔｅｒｉａｌｓ社により市販されているものである。ＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）ＳＥ ＣＶＤシステム（例えば、２００ｍｍまたは３００ｍｍ）は２つの隔離された処理領域を有し、これらの処理領域は、導電性膜、シラン類、炭素ドープされたシリコン酸化物、およびその他の材料などの、薄膜を基板上に堆積させるのに使用できるものであり、共に参照により本明細書に包含される米国特許第５８５５６８１号および６４９５２３３号に記載されている。ＤＸＺ（登録商標）ＣＶＤチャンバは、やはり本明細書に包含される米国特許第６３６４９５４号に開示されている。例示的な実施形態は２つの処理領域を含むが、本発明は、単独の処理領域または３つ以上の処理領域を有するシステムにおいて有利に使用できることを意図している。また、本発明は、とりわけエッチングチャンバ、イオン注入チャンバ、プラズマ処理チャンバ、およびストリッピングチャンバを含むその他のプラズマチャンバ類において有利に利用できることを目的とするものである。さらに、本発明は、その他の製造メーカより入手可能なプラズマ処理チャンバにおいても有利に利用できることを目的とするものである。

図１は、プラズマシステム１００の部分断面図である。プラズマシステム１００は、全体的には、側壁１１２、底部壁１１６、および一対の処理領域１２０Ａおよび１２０Ｂを画定する内部側壁１０１を有する処理チャンバ本体１０２を備える。処理領域１２０Ａ、Ｂの各々は同様に構成されており、説明を簡単にするために、処理領域１２０Ｂにおける構成要素だけについて説明する。

ペデスタル１２８は、システム１００内の底部壁１１６に形成された通路１２２を通して処理領域１２０Ｂ内に配置される。ペデスタル１２８は、その上部表面上の基板（図示せず）を支持するように適合されている。ペデスタル１２８は、基板温度を所望のプロセス温度に加熱し、制御するために、加熱エレメント、例えば抵抗エレメントを含んでもよい。代替的に、ペデスタル１２８は、ランプ組立体のような遠隔式加熱エレメントによって加熱してもよい。

ペデスタル１２８は、ステム１２６によって電源コンセントまたは電源ボックス１０３に結合されており、この電源ボックス１０３には、処理領域１２０Ｂ内部でペデスタル１２８の高さおよび移動を制御する駆動システムを含めてもよい。ステム１２６はまた、ペデスタル２８に電力を供給する電力インターフェイスを収納している。電源ボックス１０３はまた、電力用のインターフェイスおよび熱電対インターフェイスのような、温度指示計用のインターフェイスも含む。ステム１２６はまた、電源ボックス１０３に着脱可能に結合するベース組立体１２９も含む。円周リング１３５が電源ボックス１０３の上方に示されている。一実施形態において、円周リング１３５は、ベース組立体１２９と電源ボックス１０３の上部表面との間の機械的インターフェイスを提供するように構成された機械的ストッパまたはランドとして構成された肩部である。

ロッド１３０は、底部壁１１６内に形成された通路１２４内に配置され、ペデスタル１２８内に配置された基板リフトピン１６１を起動するのに使用される。基板リフトピン１６１は、基板とペデスタルとの間隔を選択的に空けることにより、基板移送ポート１６０を通して基板を処理領域１２０Ｂから出し入れして移送するのに使用されるロボット（図示せず）による基板の交換を容易にする。

チャンバ蓋１０４は、チャンバ本体１０２の上部に結合されている。蓋１０４は、それに結合された１つまたは複数のガス供給システム１０８を収容する。ガス供給システム１０８は、反応ガスおよび洗浄ガスを、シャワーヘッド組立体１４２を介して処理領域１２０Ｂ中に供給するガス流入路１４０を含む。シャワーヘッド組立体１４２は、フェースプレート１４６の中間に配置された遮断（blocker）プレート１４４を有する環状ベースプレート１４８を含む。無線周波数（ＲＦ）源１６５はシャワーヘッド組立体１４２に結合されている。ＲＦ源１６５は、シャワーヘッド組立体１４２に給電して、シャワーヘッド組立体１４２のフェースプレート１４６と加熱されたペデスタル１２８との間のプラズマの生成を促進にする。一実施形態においては、ＲＦ源１６５は、１３．５６ＭＨｚＲＦ発生器のような高周波無線周波数（ＨＦＲＦ）電源としてもよい。別の実施形態においては、ＲＦ源１６５は、ＨＦＲＦ電源および、３００ｋＨｚＲＦ発生器のような低周波無線周波数（ＬＦＲＦ）電源を含んでもよい。代替的に、ＲＦ源は、ペデスタル１２８などの処理チャンバ本体１０２のその他の部分に結合してプラズマ生成を促進してもよい。誘電絶縁体１５８は、蓋１０４とシャワーヘッド組立体１４２との間に配置されて、ＲＦ電力の蓋１０４への伝導を防止する。シャドーリング（shadow ring）１０６は、ペデスタル１２８の所望の高さに基板を係合するペデスタル１２８の周辺部上に配置してもよい。

任意選択で、動作中にガス供給システム１０８の環状ベースプレート１４８を冷却するために、環状ベースプレート１４８内に冷却チャネル１４７を形成する。水、エチレングリコール、ガスまたはその他などの熱伝達流体を、ベースプレート１４８が所定の温度に維持されるように、冷却チャネル１４７を通して循環させてもよい。

チャンバライナ（chamber liner）組立体１２７は、処理領域１２０Ｂ内部の処理環境に側壁１０１、１１２が露出するのを防止するために、処理チャンバ１２０Ｂ内部で、チャンバ本体１０２の側壁１０１、１１２に非常に近接して配置される。ライナ組立体１２７は、ガスおよび副生成物を処理領域１２０Ｂから排出して、処理領域１２０Ｂ内部の圧力を制御するように構成されたポンプシステム１６４に結合された円周ポンプ空隙１２５を含む。複数の排気ポート１３１をチャンバライナ組立体１２７上に形成してもよい。排気ポート１３１は、システム１００内部の処理を促進するように、処理領域１２０Ｂから円周ポンプ空隙１２５へのガスの流れを可能にするように構成されている。

図２Ａは、プラズマシステム１００内で使用されるペデスタル１２８の一実施形態の等尺上面図である。ペデスタル１２８は、ステム１２６と、円形基板支持体２０５の反対側のベース組立体１２９とを含む。一実施形態において、ステム１２６は、管状部材または中空シャフトとして構成される。一実施形態において、ベース組立体１２９は、電源コンセントまたは電源ボックス１０３の中または組立体の上に配置される電気接続部との着脱可能な嵌合インターフェイスとして使用される。基板支持体２０５は、実質的に平面状である基板受入表面または支持表面２１０を含む。支持表面２１０は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、または４５０ｍｍ基板を支持するように適合してもよい。一実施形態において、支持表面２１０は、支持表面２１０の平面の上方に延びうるバンプまたは突起としてもよい複数の構造２１５を含む。複数の構造２１５の各々の高さは、支持表面２１０よりわずかに高いか、または支持表面から離間した実質的に平面状の基板受入面または表面を提供することと実質的に同等である。一実施形態においては、構造２１５の各々は、支持表面２１０の材料と異なる材料で形成されるか、または被覆されている。基板支持体２０５はまた、リフトピン１６１（図１）を受け入れるように適合されているか、リフトピンを貫通させるように形成された複数の開口２２０を含む。

一実施形態において、基板支持体２０５の本体、およびステム１２６は、導電性金属材料で作製されており、これに対し、ベース組立体１２９は、導電性金属材料と絶縁性材料との組み合わせで作製されている。基板支持体２０５を導電性金属材料で作製することにより、セラミック製の基板支持体と比較して所有費用が低減する。さらに、導電性金属材料は、ＲＦ電力から埋め込み式ヒータ（この図では示さず）を遮蔽する役割を果たす。このことによって、基板支持体２０５の効率と寿命が向上し、これによって所有費用が減少する。

一実施形態において、基板支持体２０５の本体、およびステム１２６は、アルミニウム合金のようなアルミニウム材料だけで作製される。ある特定の実施形態においては、基板支持体２０５とステムの両方が６０６１Ａｌで作製される。一実施形態において、ベース組立体１２９は、アルミニウム部分と、その中に配置されたポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂のような絶縁性の部分とを含み、ベース組立体１２９を部分的に、基板支持体２０５およびステム１２６の導電性部分から電気的に絶縁する。一実施形態においては、基板支持体２０５の本体はアルミニウム材料で作製されるが、それに対して支持表面２１０上に配置される構造２１５のそれぞれは、アルミニウム酸化物のようなセラミック材料で作製されるか、または被覆される。

図２Ｂは、ペデスタル１２８の一実施形態の等尺底面図である。ステム１２６は、基板支持体２０５に結合された第１端と、基板支持体２０５の反対側の第２端におけるベース組立体１２９とを含む。この実施形態において、ベース組立体１２９は、誘電性プラグ２３０に結合されており、および／または誘電性プラグを収納するスロット付き導電性部分２２５を含んでいる。一実施形態において、スロット付き導電性部分２２５は、電源ボックス１０３（図１）と嵌合するプラグまたは雄インターフェイスとして構成してもよい。この実施形態において、導電性部分２２５は、少なくとも部分的に外部表面または壁を貫通して形成されたスロットを有し、円形横断面を有してもよい。誘電性プラグ２３０は、ソケットまたは雌インターフェイスとして構成されるか、あるいは代替的に、電源ボックス１０３内部の電気接続部を受け入れるか、または電気接続部と嵌合するソケットまたは雌インターフェイスとして構成された、１つまたは複数の部分を含んでもよい。この実施形態において、スロット付き導電性部分２２５は、ステム１２６の一体型の延長部としてアルミニウム材料から作製してもよいのに対し、誘電性プラグ２３０はＰＥＥＫ樹脂で作製される。

ベース組立体１２９はまた、図１の電源ボックス１０３とインターフェイスで連結するＯリング２４０を受け入れる円周リング１３５を含む。この実施形態において、スロット付き導電性部分２２５は、誘電性プラグ２３０を受け入れる開口を含み、誘電性プラグ２３０はスロット付き導電性部分２２５に締結される。誘電性プラグ２３０はまた、電源ボックス１０３から電気リード線を受け入れるように、その中に形成された開口またはソケットを含む。

図３Ａは、図１に示すような電源ソケットまたは電源ボックス１０３に結合されたステム１２６を有するペデスタル１２８の一実施形態の部分断面図である。基板支持体２０５は、導電性本体３００内に配置されるか、またはカプセル化された抵抗性ヒータ３０５のような埋め込み型加熱エレメントを含む。一実施形態において、本体３００は、アルミニウムのような導電性材料からなる材料で作製される。抵抗性ヒータ３０５は、ステム１２６内に配置された導電性リード線３１５によって、電源ボックス１０３内に配置された電源３１０に結合される。ステム１２６はまた、熱電対（図示せず）を受け入れる縦方向チャネルまたは穴３５０も含む。この実施形態において、誘電性プラグ２３０は、導電性リード線３１５を電源ボックス１０３内に配置された対応するソケット３２６に結合するように、誘電性プラグの中に配置された１つまたは複数の導電性プラグ３２０を含む。一実施形態において、導電性プラグ３２０は多接点プラグである。導電性リード線３１５および導電性プラグ３２０は、動作中に電気的にバイアスをかけてもよいが、誘電性プラグ２３０の外周壁３２５によって、スロット付き導電性部分２２５、ステム１２６、および基板支持体２０５から電気的に絶縁されている。

一実施形態において、ステム１２６および基板支持体２０５は、アルミニウム製であり、電気的に接地されている。アルミニウム材料は、加熱エレメントをカプセル化して、抵抗性ヒータ３０５に対する有効なＲＦ遮蔽として作用する。アルミニウム材料によるＲＦ遮蔽は、セラミックのような異なる材料で作製された加熱ペデスタルにおいて必要になることのある、抵抗性ヒータ３０５へのＲＦ結合をフィルタ除去するためのバンドパスフィルタを不要にする。抵抗性ヒータ３０５用の電力端子として導電性プラグ３２０を使用する電気インターフェイスの設計は、専用設計の電気コネクタと反対に、電源ボックス１０３からの標準ゲージワイヤおよびコネクタの使用を可能にする。導電性プラグ３２０は、ＰＥＥＫ樹脂を含む固有のベース設計上に装着される。導電性プラグ３２０は、ベース組立体１２９の導電性部分２２５に締結される誘電体プラグ２３０によって機械的に支持される、電力端子組立体を含む。ＰＥＥＫ樹脂は、ライブ電力端子（導電性プラグ３２０）を、接地されたヒータ本体（基板支持体２０５およびステム１２６）に対して電気的に絶縁する。すなわち、ペデスタル１２８は、バンドパスフィルタの除去によって費用を最小化するとともに、より安価なアルミニウム材料を使用し、これにより所有費用が大幅に低減される。さらに、本明細書において記述したペデスタル１２８は、高価な再設計および／または休止時間なして、既存のチャンバ内の最初のペデスタルを置換するために後付けすることができる。

図３Ｂは、ペデスタル１２８の別の実施形態の等尺分解図である。図示のように、セラミック材料から作製できる複数のスリーブまたはインサート３６０を、基板支持体２０５内に配置された開口２２０（図２Ａおよび２Ｂ）によって受け入れてもよい。インサート３６０は、リフトピン１６１（図１）を受け入れる。ベース組立体１２９は、スロット付き導電性部分２２５および誘電性プラグ２３０を含む。スロット付き導電性部分２２５は、誘電性プラグ２３０の下部に配置された延長部材または耳部３６２を受け入れる半径方向スロットを含む。スロット付き導電性部分２２５と誘電性プラグ２３０は、ボルトまたはネジのような締結具３６５によって互いに結合されている。一実施形態において、締結具３６５は、導電性部分２２５に結合されるか、または導電性部分の中に配置されている対応するネジ付インサート３７０と結合する。一実施形態において、ネジ付インサート３７０はＨＥＬＩＣＯＩＬ（登録商標）を備える。

導電性プラグ３２０（１つだけを図示）は、誘電性プラグ２３０のキャップ部内に導電性プラグ３２０を保持するストッパまたは結合部として適合された肩部３６３を有するシャフトを含む。導電性プラグ３２０は、雌ネジを有する導電性インサート３７５中にねじ込まれるネジ付端部３６４を含むことができる。一実施形態において、導電性プラグ３２０は黄銅材料で作製されて銀（Ａｇ）でメッキされており、導電性インサート３７５は黄銅材料で作製されている。導電性インサート３７５は、ＰＥＥＫ樹脂のような誘電性材料で作製できる絶縁性ジャケット３８０中に挿入してもよい。熱電対（図示せず）を誘導して装着するための誘導部材３８５は、ジャケット３８０に結合されるか、またはジャケットに隣接して配置されてジャケットから延びている。誘導部材３８５は、アルミニウム材料で作製してもよい。

図３Ｃは、ベース組立体１２９の底部等尺図である。誘電性プラグ２３０は、スロット付き導電性部分２２５にぴったりと嵌る実質的に円形の本体を含む。一実施形態においては、耳部３６２の各々は、本体から半径方向外側に延びて、実質的に等間隔に配置されている。一実施形態においては、耳部３６２の各々は、例えば１２０°間隔など、等角度の増分で位置している。誘電性プラグ２３０の本体はまた、開口３９０および開口３９２のような複数の凹部または開口を含む。一実施形態において、開口３９０は、電源ボックス１０３（図示せず）上に配置される雄プラグを受け入れるために使用される台形の雌インターフェイスである。１つまたは複数の導電性プラグ３２０が開口３９０内部に収容されている。開口３９２は、熱電対（図示せず）および／または熱電対と結合する信号線の一部分を受け入れる雌インターフェイスとしてもよい。導電性部分の底部表面は、１つまたは複数の凹部または開口３９４も含み、これらは割出ピンまたは装着インターフェイスに適合させてもよい。一実施形態において、開口３９４の少なくとも１つを、導電性材料製のピンのような接地装置を受け入れるように適合させてもよい。

図４は、ベース組立体１２９の一実施形態の断面図である。円周リング１３５は、Ｏリングのようなシール４１０を受け入れるように、リング内に形成された溝を含む。シール４１０は、絶縁性材料、またはスロット付き導電性部分２２５の接地を促進するための導電性材料で作製してもよい。この実施形態において、導電性プラグ３２０は、それぞれの導電性インサート３７５に結合されている。一実施形態では、導電性インサート３７５の各々は、絶縁性ジャケット３８０によって、ベース組立体１２９の他の導電性部分から、および互いから、電気的に絶縁されている。各絶縁性ジャケット３８０は、ＰＥＥＫ樹脂のような絶縁性材料で作製してもよい。一実施形態において、導電性リード線３１５の少なくとも一部分が、絶縁性ジャケット３８０と導電性インサート３７５の両方の中に少なくとも部分的に延びて、導電性リード線３１５を導電性プラグ３２０と電気的に導通させる。一態様において、導電性プラグ３２０は導電性リード線３１５と接触していない。

図５は、本明細書において記述するペデスタル１２８の基板支持体２０５の概略上面図である。基板支持体２０５は、例示的に、３００ｍｍ基板用途に使用するように寸法決めされている。本発明および実施例を説明するのを補助するために、基板支持体２０５の支持表面２１０は、図表上で７つの別の同心円に分割されている。各同心円の内径をアジマスと呼ぶ。アジマスは、半径２３ｍｍ、４６ｍｍ、６９ｍｍ、９２ｍｍ、１１５ｍｍ、および１３７ｍｍに位置している。図５の図表は、さらにスポークによって分割されている。スポークは、円の中心から半径方向外側に延びている。スポークは３０°毎に存在し、合計で１２本生成されている。中心点を含めて、支持表面２１０上には７３の交差点がある（１２本のスポークが中心半径を含む６つのアジマスと交差している）。

図６Ａは、各アジマス（Ｒ０＝支持表面２１０の中心、Ｒ６＝最外側アジマス）まわりの平均温度プロファイルのグラフである。アジマスまわりの温度測定は、スポーク交差点において行われた。この例においては、ペデスタル１２８が、厚さが７ｍｍの３００ｍｍ炭化ケイ素ウエハーを支持するのに使用された。ヒータ温度は４００℃に設定され、圧力は４Ｔｏｒｒに設定された。２標準リットル毎分の流量のアルゴンをチャンバに流した。標準ベース温度は７５±１℃であった。各アジマスにおけるペデスタルの平均温度は３８９℃〜３９２℃の間であった。

図６Ｂは、６つのアジマスの各々のまわりの温度範囲のグラフである。図６Ｂのデータは、３つの異なる操業（操業Ａ、Ｂ、およびＣ）の間に、上記の例と同じプロセスパラメータの下で収集された。この範囲は、各アジマスのまわりの１２の点（３０°、６０°、９０°、…、３３０°）で構成されており、これらの点ではアジマスがスポークと交差している。アジマスＲ１〜Ｒ６の個々に対する温度の範囲は、通常、７℃未満であった。例えば、一例において、温度の範囲は第２アジマス上で約５℃であった。例示として、温度の範囲は、任意のデータセットに対し、最大値と最小値の間の差で定義されている。

図６Ｃは、１２のスポークの各々に沿った温度範囲のグラフである。図６Ｃにおけるデータは、上記の例と同じプロセスパラメータの下で収集された。３つの異なる操業（操業Ａ、Ｂ、およびＣ）に対して、アジマス交差点における各スポークの長さに沿った温度の範囲が計算された。３つの操業に対する各スポークに沿った温度の範囲は、約３℃〜約８℃であった。例えば、１回の操業において、６０°スポーク上の温度の範囲は約５℃であった。

一実施形態において、基板上に薄膜を堆積させる方法が、二重処理領域１２０Ａ、１２０Ｂを使用して説明される。この方法は、処理チャンバの各処理領域において、中に配置された各ペデスタル１２８上に、少なくとも１つの基板を設けることを含む。ペデスタル１２８は、導電性材料を含む基板支持体２０５、基板支持体の内部にカプセル化された抵抗性ヒータ３０５、および一端において基板支持体に結合された導電性材料を含むステム１２６を含む。基板支持体はまた、反対端に、嵌合インターフェイスとして構成されたベース組立体１２９を含む。嵌合インターフェイスは、処理チャンバ上に配置された電源ソケットに結合され、且つ中空シャフトから電気的に絶縁されている少なくとも１つの露出した電気コネクタを含む誘電性プラグ２３０を含む。この方法はまた、１つまたは複数の反応性ガスを、処理領域１２０Ａ、１２０Ｂの少なくとも一方に流すこと、およびシャワーヘッド組立体１４２と基板支持体２０５との間のＲＦエネルギーを使用して、プラズマを生成することとを含む。一実施形態において、反応性ガスは水素などのキャリヤガス内に流してもよい。

前述は本発明の実施形態に関係するが、本発明のその他の実施形態およびさらなる実施形態も、本発明の基本範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。

Claims (15)

1. 半導体処理チャンバ用のペデスタルであって、
   導電性材料を含む基板支持体；
   前記基板支持体内部にカプセル化された加熱エレメント；および
   一端において前記基板支持体に結合され、反対端において嵌合インターフェイスに結合されている導電性材料を含む中空シャフト
   を備え、前記嵌合インターフェイスが、前記処理チャンバ上に配置された電源ソケットに結合され且つ前記中空シャフトから電気的に絶縁されている少なくとも１つの露出した電気コネクタを含む誘電性プラグを備えている、ペデスタル。
2. 前記嵌合インターフェイスが、少なくとも部分的に外表面を通るように形成された複数のスロットをさらに備えている、請求項１に記載のペデスタル。
3. 前記誘電性プラグが、対応するスロットと嵌合する複数の延長部材を備えている、請求項２に記載のペデスタル。
4. 前記誘電性プラグが円形横断面を有しており、前記複数の延長部材の各々がそこから半径方向に延びている、請求項３に記載のペデスタル。
5. 前記複数の延長部材が等間隔に配置されている、請求項４に記載のペデスタル。
6. 前記嵌合インターフェイスが、その外部表面上に円周リングをさらに備えている、請求項１に記載のペデスタル。
7. 前記円周リングが、前記処理チャンバの密封を促進するＯリングを備えている、請求項６に記載のペデスタル。
8. 前記基板支持体が、支持表面上に配置された複数の突起を備える基板受入表面を含み、前記複数の突起の各々が、セラミック材料で作製されているか、または被覆されている、請求項１に記載のペデスタル。
9. 前記少なくとも１つの露出した電気コネクタは、前記中空シャフト内に配置された導電性リード線と電気的に導通している、請求項１に記載のペデスタル。
10. 半導体処理チャンバ用のペデスタルであって、
    導電性材料を含む基板支持体；
    前記基板支持体内部にカプセル化された加熱エレメント；
    一端において前記基板支持体に結合され、他端においてベース組立体に結合されている導電性材料を含む中空シャフト
    を備え、前記ベース組立体が、
    内部容積を有するスロット付き導電性部分；および
    前記内部容積内に配置された誘電性プラグであって、誘電性プラグを縦方向に通り且つ各々が前記スロット付き導電性部分から電気的に絶縁されている１つまたは複数の導電性部材を含む誘電性プラグ
    を備えている、ペデスタル。
11. 前記１つまたは複数の導電性部材の各々の少なくとも一部分が前記ベース組立体の外に延びている、請求項１０に記載のペデスタル。
12. 前記スロット付き導電性部分が前記中空シャフトの延長部である、請求項１０に記載のペデスタル。
13. 前記誘電性プラグが、前記スロット付き導電性部分内の対応するスロットと嵌合する複数の延長部材を備えている、請求項１０に記載のペデスタル。
14. 前記誘電性プラグが円形横断面を有しており、前記複数の延長部材の各々がそこから半径方向に延びている、請求項１３に記載のペデスタル。
15. 前記複数の延長部材が等間隔に配置されている、請求項１４に記載のペデスタル。

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