JP2012510727A - Adjusting the RF feedback strap for uniformity control - Google Patents
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Abstract
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。 Embodiments of the present invention generally relate to a method and apparatus for processing a substrate using a plasma. More particularly, embodiments of the present invention provide a plasma processing chamber having an electrode coupled to a plurality of RF return straps such that the impedance of the RF return strap adjusts the plasma distribution during processing. Set and / or adjusted. In one embodiment, the impedance of the RF feedback strap may change the spacing of the RF feedback straps, either by changing the length of the RF feedback strap or by changing the width of the RF feedback strap. Or by changing the location of the RF feedback strap, adding a capacitor to the RF feedback strap, or a combination thereof.
Description
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。 Embodiments of the present invention generally relate to a method and apparatus for processing a substrate, such as a solar panel substrate, a flat panel substrate, or a semiconductor substrate, using plasma. More particularly, embodiments of the present invention relate to radio frequency (RF) current feedback paths for plasma processing chambers.
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。 Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) is generally employed to deposit thin films on substrates such as semiconductor substrates, solar panel substrates, and liquid crystal display (LCD) substrates. Plasma enhanced chemical vapor deposition is generally achieved by introducing a precursor gas into a vacuum chamber having a substrate disposed on a substrate support. The precursor gas is typically guided through a distribution plate placed near the top of the vacuum chamber. The precursor gas in the vacuum chamber is activated (eg, excited) into a plasma by applying RF power to the chamber from one or more RF sources coupled to the chamber. The excited gas reacts to form a layer of material on the surface of the substrate placed on the temperature controlled substrate support. The distribution plate is generally connected to an RF power source and the substrate support is typically connected to the chamber body to provide a path for RF current feedback.
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。 For thin films deposited using a PECVD process, uniformity is generally required. For example, an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film such as a microcrystalline silicon film or a microcrystalline silicon film is usually formed on a flat panel for forming a pn junction necessary for a transistor or a solar cell. Deposit using PECVD. The quality and uniformity of the amorphous silicon film or the polycrystalline silicon film is important for commercial use. Therefore, there is a need for a PECVD chamber with improved uniformity.
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。 Embodiments of the present invention generally relate to a method and apparatus for plasma processing a substrate. More particularly, embodiments of the present invention provide a plasma processing chamber having an RF return strap configured to improve uniformity.
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。 One embodiment of the present invention includes providing a processing chamber that defines a processing volume, wherein a substrate support is disposed within the processing volume and a gas distribution plate connected to a radio frequency (RF) power source includes a substrate support. One or more types of processing steps disposed through the distribution plate and into the processing volume, wherein the peripheral portion of the substrate support is connected to the RF power source via a plurality of RF feedback straps. One or more RF feedback steps comprising flowing a gas and applying high frequency power to the gas distribution plate to generate plasma from one or more processing gases within the processing volume. One for processing substrates using plasma, where the impedance of the strap has been modified to adjust the local plasma distribution between the gas distribution plate and the substrate To provide.
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。 Another embodiment of the present invention is a chamber body defining a processing volume, the chamber body having a slit valve opening configured to allow passage of a substrate, and disposed within the processing volume. A substrate support configured to receive a substrate on a support surface and to support the substrate during processing, and is disposed above the substrate support in the processing volume A gas distribution plate configured to deliver one or more types of processing gases, a high frequency power source connected to the gas distribution plate, a peripheral portion of the substrate support portion, and a high frequency power source A plurality of RF feedback straps connected to each other, wherein the impedance between the substrate support portion and the high-frequency power source is arranged to change along the peripheral portion of the substrate support portion. strap Equipped with, it provides an apparatus for processing a substrate.
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。 In yet another embodiment of the present invention, a chamber body defining a processing volume, a first electrode disposed within the processing volume, and a second electrode disposed within the processing volume comprising: A first electrode and a second electrode that form a plasma volume between the first electrode and the second electrode, a high-frequency power source connected to the first electrode, and a predetermined potential A plurality of RF feedback straps connected between the second electrode and the body, wherein the straps are connected to the periphery of the second electrode, and the impedances of the plurality of RF feedback straps are connected to the periphery of the second electrode; An apparatus for processing a substrate is provided that includes a plurality of RF return straps that vary along the line.
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。 Accordingly, a more detailed description of the invention, briefly summarized above, taken in part in the accompanying drawings, in a manner that provides a thorough understanding of the features described above. By referring to certain embodiments. It should be noted, however, that the attached drawings only illustrate exemplary embodiments of the invention and therefore should not be considered as limiting the scope of the invention. This is because the present invention can tolerate other equally effective embodiments.
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。 To facilitate understanding, identical reference numerals have been used, where possible, to designate identical elements that are common to the figures. It is anticipated that elements and / or process steps of one embodiment may be incorporated to benefit other embodiments without additional description.
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。 Embodiments of the present invention generally relate to a method and apparatus for processing a substrate using a plasma. More particularly, embodiments of the present invention provide a plasma processing chamber having an electrode coupled to a plurality of RF feedback straps, and the impedance of the RF feedback strap is adjusted to adjust the plasma distribution during processing. Set and / or adjust. In one embodiment, either by changing the length of the RF feedback strap, by changing the width of the RF feedback strap, or by changing the spacing of the RF feedback straps, The impedance of the RF feedback strap is changed by changing location, by adding a variable capacitor to the RF feedback strap, or by combining them.
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。 Embodiments of the present invention are generally utilized when processing rectangular substrates such as substrates for liquid crystal display panels or flat panels and substrates for solar panels. Other suitable substrates can be circular, such as a semiconductor substrate. The present invention can be utilized to process substrates of any size or shape. However, the present invention is preferably larger than 15K (about 15,600 cm 2 ), 25K (about 27,750 cm 2 ), or more, because of the increased RF feedback required for large susceptors. Provides exceptional advantages over 40K (about 41,140 cm 2 ) or more, for example, 50K, 55K, or 60K.
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。 The present invention is illustratively described, shown, and implemented in a large area substrate processing system, but one or more RF return paths function at a level that facilitates processing accepted in the system. The present invention may find utility in other plasma processing systems, including plasma processing systems from other manufacturers, where it is desirable to ensure maintenance. Other exemplary processing systems in which the present invention may be implemented include the CENTURA ULTIMA HDP-CVD ™ system, the PRODUCER APF PECVD ™ system, the PRODUCER BLACK DIAMOND ™ system, the PRODUCER BLOK PECVD (TM) system, PRODUCER DARC PECVD (TM) system, PRODUCER HARP (TM) system, PRODUCER PECVD (TM) system, PROCUCER STRESS NITRIDE PECVD (TM) system, PRODUCER TEOS FSG PECVD (TM) system All of which include Santa Clara, CA's Applied Materials, Inc. Is available from
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。
To form a number of different types of films that can be used to form a thin film solar cell, such as a cross-sectional view of an embodiment of the silicon based thin film photovoltaic (PV)
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。
In operation,
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。
The
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。
The transparent conductive oxide (TCO) layers 902 and 910 are at least one selected from the group consisting of tin oxide (SnO 2 ), indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), or a combination thereof. One oxide layer can be included, but is not limited thereto. The
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。
The
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。
The
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。 An intrinsic semiconductor layer can be formed by supplying a mixed gas containing a raw material of a semiconductor material to be formed. For example, an intrinsic silicon layer can be formed by supplying a gas containing silane and hydrogen gas to the processing chamber. Silicon and other semiconductors formed from mixed gases may have varying degrees of crystallinity depending on processing parameters.
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。 A substance in which atoms are not arranged in an essentially determined pattern or has no crystallinity is called amorphous. A completely crystalline substance is referred to as a crystalline material, a polycrystalline material or a single crystalline material. A polycrystalline material is a crystalline material formed into a number of crystal grains separated by grain boundaries. The single crystal material is a single crystal material.
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。 A semiconductor solid having a partial crystallinity that is between about 5% and about 95% in crystallinity generally refers to the size of a crystal grain suspended in an amorphous phase, and is nanocrystalline or microcrystalline. Call it.
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。 Nanocrystalline silicon, often called microcrystalline silicon, is a quasicrystal with short-range or medium-range order, composed of a mixture of two phases-small crystalline grains embedded in an amorphous matrix . Nanocrystalline and microcrystalline are sometimes distinguished by grain size (or crystallinity). However, most quasicrystalline silicon with grains extending to the micrometer range is actually fine-grained polycrystalline silicon with no amorphous substrate between the crystals, hence the term “nanocrystals”. Some believe that “quality” is a better term choice than “microcrystalline” when referring to two-phase quasicrystalline silicon.
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。 Another approach from the late 1990s was again to define microcrystalline silicon as having grains in two phases, an amorphous matrix, but the grain features Size was limited to <20 nm. In contrast, polycrystalline silicon was defined as a single phase crystalline material with no amorphous substrate between the crystals, with a minimum crystal size> 20 nm.
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。 It should be noted that the term “crystalline silicon / semiconductor” can refer to any form of silicon / semiconductor having a crystalline phase including microcrystalline silicon / semiconductor and nanocrystalline silicon / semiconductor.
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。 The crystallinity of the intrinsic semiconductor layer affects the light absorption characteristics of the intrinsic semiconductor layer. For example, an amorphous semiconductor layer generally absorbs light at a different wavelength than an intrinsic layer having a different degree of crystallinity, such as microcrystalline silicon. For this reason, most solar cells use both amorphous and microcrystalline / nanocrystalline layers to provide the widest possible light absorption properties. Intrinsic semiconductor layers are formed by depositing multiple microcrystalline semiconductor layers, films with graded crystal ratios, or crystalline ratios that vary throughout the layers to achieve the desired nominal crystal ratio be able to.
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。
The p-
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。
The doped silicon film is typically an amorphous silicon film (a-Si), a polycrystalline film (poly-Si), or a microcrystalline film (μc) having a thickness between about 5 nm and about 50 nm. -Si). Alternatively, the elements that are doped into the semiconductor layers 904, 908 can be selected to satisfy the device requirements of the PV
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。
FIG. 1A schematically illustrates an RF return strap for a
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。
The
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。
Examples of various devices and methods for depositing thin films on large area
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。
As shown in FIG. 1A, the
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。
In one embodiment, the
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。
The
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。
In one embodiment, the
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。
An
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。
In one embodiment, a plurality of RF return straps 109 are electrically connected between the
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。
The path of the RF current is schematically illustrated by arrows in FIG. 1A. The RF current generally travels from the
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。
FIG. 1B is a schematic top view of the
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。
Referring again to FIG. 1A, during processing, one or more processing gases are flowed from the
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。
In one embodiment of the present invention, the plasma distribution within the
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。
FIG. 2A schematically illustrates a cross-sectional side view of a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
An
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。
The
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。
The
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。
In one embodiment, the
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。
A
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。
A
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。
In one embodiment, the
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。
In one embodiment, the
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。
The plurality of lifting
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。
An
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。
In one embodiment, the
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。
In one embodiment, a plurality of RF feedback straps 228 are connected from the
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。
In one embodiment, a plurality of RF return straps 228 are unevenly distributed along each end of the
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。
In another embodiment, each of the plurality of RF return straps 228 has different electrical characteristics depending on the location of each
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。
FIG. 2C schematically illustrates one embodiment of an
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。
In one embodiment, the
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。
FIG. 2B schematically illustrates an RF return strap connection for use within the
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。
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。 Another RF feedback strap embodiment is US patent application Ser. No. 11 / 775,359 (Attorney document number 12004) entitled “Asymmetric Grounding of Rectangular Susceptor” filed on July 10, 2007. It can be found in the published US patent application published as US 2008/0274297, which is incorporated herein by reference.
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。
In one embodiment, the electrical characteristics of the
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。
In one embodiment, the impedance of each
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。
In another embodiment, the plasma distribution within the
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。
By changing the length of the
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。 3-7 schematically illustrate an RF feedback strap arrangement for improving plasma uniformity, according to an embodiment of the present invention.
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。
FIG. 3 schematically illustrates an array of RF return straps 328 along one side of a rectangular
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。
FIG. 4 schematically illustrates an array of RF return straps 428 along one side of a rectangular
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。
FIG. 5 schematically illustrates an array of RF return straps 528 along one side of a rectangular
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。
FIG. 6 schematically illustrates an array of RF return straps 628 along one side of a rectangular
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。 The sequences of FIGS. 3-6 can be used alone or in combination. In one embodiment, the same arrangement can be used on all sides of the substrate support. In another embodiment, a different arrangement can be used on each side of the substrate support. In another embodiment, different arrangements can be used in combination along one side of the substrate support.
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。
As shown in FIG. 7, the RF feedback straps along one side of the
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。
FIG. 8 schematically illustrates an RF feedback strap arrangement for compensating for chamber asymmetry according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, a plurality of RF feedback straps 828 are distributed along four sides of a rectangular
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。 While the above is directed to embodiments of the invention, other and further embodiments of the invention may be devised without departing from the basic scope thereof. Is determined by the following claims.
Claims (15)
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。 A method for processing a substrate using a plasma, comprising:
Providing a processing chamber defining a processing volume, wherein a substrate support is disposed within the processing volume, and a gas distribution plate connected to a radio frequency (RF) power source is disposed over the substrate support. A peripheral portion of the substrate support portion is connected to the high-frequency power source via a plurality of RF feedback straps;
Flowing one or more processing gases through the distribution plate and into the processing volume;
Applying high frequency power to the gas distribution plate to generate plasma from the one or more processing gases within the processing volume;
The method wherein the impedance of one or more RF return straps is altered to adjust the local plasma distribution between the gas distribution plate and the substrate.
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。 An apparatus for processing a substrate,
A chamber body defining a processing volume, the chamber body having a slit valve opening configured to allow passage of a substrate;
A substrate support disposed within the processing volume, the substrate support configured to receive a substrate on a support surface and support the substrate during processing;
A gas distribution plate disposed above the substrate support in the processing volume, the gas distribution plate configured to deliver one or more processing gases;
A high-frequency power source connected to the gas distribution plate;
A plurality of RF feedback straps connected between a peripheral portion of the substrate support portion and the high-frequency power source, wherein impedance between the substrate support portion and the high-frequency power source is the peripheral portion of the substrate support portion And a plurality of RF return straps arranged to vary along.
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。 An apparatus for processing a substrate,
A chamber body defining a processing volume;
A first electrode disposed within the processing volume;
A second electrode disposed in the processing volume, facing the first electrode, wherein the first electrode and the second electrode form a plasma volume therebetween; Electrodes,
A high frequency power source coupled to the first electrode;
A plurality of RF feedback straps connected between the second electrode and the body at a predetermined potential, connected to the periphery of the second electrode, and the impedances of the plurality of RF feedback straps are An apparatus comprising a plurality of RF return straps that vary along the periphery of the second electrode.
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