JP2019208025A - 端部均一性制御のための可調整チューニングリングを有するプロセスキット - Google Patents

端部均一性制御のための可調整チューニングリングを有するプロセスキット Download PDF

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Abstract

【課題】基板の表面全域にわたって均一な堆積速度及びエッチング速度を有するプロセスキットを提供する。【解決手段】エッジリング２１０は、第２リング構成要素２３０と接続された第１リング構成要素２２０を有し、この第２リング構成要素を第１リング構成要素に対して移動可能とし、それらの間に間隙を形成する。スライドリング５２０は、エッジリングの下に配置される。可調整チューニングリング２５０は、スライドリングの下に配置される。アクチュエータ機構２８０が可調整チューニングリングの下面２５６と接続し、可調整チューニングリングを動かすことで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させる。【選択図】図５

Description

背景
本明細書に記載の実施形態は、概して基板処理装置に関し、より詳細には基板処理装置のための改良型のプロセスキットに関する。
（関連技術の説明）
半導体技術ノードが小型化されたデバイス形状と共に進歩するにつれて、基板端部の限界寸法均一性の要件はより厳しくなり、ダイの歩留まりに影響を与えている。市販のプラズマリアクタは、基板全体にわたる処理の均一性（例えば、温度、ガス流、高周波電力など）を制御するための複数の調整可能なノブを備える。通常、エッチング処理では、シリコン基板を静電チャックに静電的に固定しながらエッチングする。
処理の間、基板支持体上に載っている基板は、基板上に材料を堆積させて、基板から材料の一部を除去又はエッチングする処理を、しばしば連続処理で又は交互処理で、受けることがある。基板の表面全域にわたって均一な堆積速度及びエッチング速度を有することは、通常は有益である。しかしながら、処理の不均一性がしばしば基板の表面全域にわたって存在し、基板の周辺部又は端部において著しくなる可能性がある。周辺部におけるこれらの不均一性は、電界の終端の影響に起因する場合があり、時にはエッジ効果と呼ばれる。堆積又はエッチングの間、本明細書で論じられ説明されているプロセスキットが提供されて、基板の周辺部又は端部の均一性に有益に影響を及ぼす。プラズマシースは、エッジリングの形状に応じて基板の端部で曲がることがあり、それ故に、イオンはプラズマシースに対して垂直に加速される。プラズマシース内での曲がりによって、イオンを基板の端部に集束又は偏向させ得る。
したがって、基板処理装置のための改良型のプロセスキットが絶えず必要とされている。
概要
本明細書に記載の実施形態は、概して基板処理装置に関する。より具体的には、プロセスキット、処理チャンバ、及び基板を処理する方法が提供される。１つ以上の実施形態では、プロセスキットは基板処理チャンバ用のプロセスキットを備え、このプロセスキットはエッジリング、スライドリング、可調整チューニングリング、及びアクチュエータ機構を備える。エッジリングは、第１リング構成要素と第２リング構成要素とを備える。第１リング構成要素は第２リング構成要素と接続しており、この接続では第２リング構成要素は第１リング構成要素に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙を形成している。第２リング構成要素は上面と下面とを有する。スライドリングはエッジリングの下に配置される。スライドリングは上面と下面とを有し、スライドリングの上面は第２リング構成要素の下面と接触する。可調整チューニングリングはスライドリングの下に配置される。可調整チューニングリングは上面と下面とを有し、可調整チューニングリングの上面はスライドリングの下面と接触する。アクチュエータ機構は、可調整チューニングリングの下面と接続している。アクチュエータ機構が、可調整チューニングリングを動かすように構成されることで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させる。１つ以上の実施例では、スライドリングはマトリックスとコーティングを含み、マトリックスは１つ以上の導電性材料（例えばアルミニウム）を含み、コーティングは１つ以上の電気絶縁材料（例えば、炭化ケイ素）を含む。
別の諸実施形態では、処理チャンバは、基板を支持するように構成された基板支持部材と、基板支持部材によって支持されたプロセスキットとを備え得る。基板支持部材は、ベース、ベースによって支持された冷却プレート及び／又は冷却プレートの上面に配置された静電チャックを備え得る。
いくつかの実施形態では、基板を処理する方法は、上述のようにプロセスキットを有する処理チャンバ内に配置された基板支持部材上に基板を位置決めする工程を含み得る。方法はさらに、基板上にプラズマを形成する工程と、エッジリングの第２リング構成要素の高さを、第２リング構成要素と接続された可調整チューニングリングを動かすことにより調整して、基板の端部でイオンの方向を変える工程とを含む。可調整チューニングリングの下側アライメントカップリングと第２リングの上側アライメントカップリングとの間に間隙が配置される。方法はまた、第２リング構成要素を動かすことによって間隙の大きさを調整して、可調整チューニングリングと第２リング構成要素との間の容量結合を変化させることを含む。
本開示の上記の構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは、添付の図面に示されている。しかしながら、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得るので、添付図面は本開示の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、従ってこの範囲を制限していると解釈されるべきではないことに留意すべきである。
１つ以上の実施形態による、処理チャンバの断面図を示す。 〜 １つ以上の実施形態による、図１Ａの処理チャンバ内に収容されているプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 〜 １つ以上の実施形態による、アライメントカップリングを備える様々なエッジリング及び可調整チューニングリングを含む複数のプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 １つ以上の実施形態による、内側に傾斜した上面を有するエッジリングを含むプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 〜 １つ以上の実施形態による、内側に傾斜した又は斜めになった別の上面を有するエッジリングを含む別のプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 １つ以上の実施形態による、エッジリング、スライドリング、及び可調整チューニングリングを含む別のプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 １つ以上の実施形態による、可調整チューニングリングとアクチュエータ機構との間に配置された電気絶縁支持リングを含む別のプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 〜 １つ以上の実施形態による、アクチュエータ機構の配置位置が示されている、可調整チューニングリングの底面図を示す。 １つ以上の実施形態による、アクチュエータ機構を収容するために使用されるスロットを有する可調整チューニングリングを含むプロセスキットの拡大部分断面図を示す。 〜 １つ以上の実施形態による、図８に示す可調整チューニングリングの底面図を示す。
議論を明瞭にするために、適用可能な場合には、図相互間で同一の参照符号を使用して共通の同一要素を示した。さらに、一実施形態の要素を、本明細書に記載の他の実施形態で使用するために、有益に適合させてもよい。
詳細な説明
図１Ａは、一実施形態による、可調整チューニングリングを有する処理チャンバ１００の断面図である。図示のように、処理チャンバ１００は、基板１５０などの基板をエッチングするのに適したエッチングチャンバである。本開示から恩恵を得るように適合され得る処理チャンバの例には、Ｓｙｍ３（登録商標）処理チャンバ、Ｃ３（登録商標）処理チャンバ、及びＭｅｓａ（商標）処理チャンバーがある。これらは、カリフォルニア州サンタクララにあるアプライドマテリアルズ社から市販されている。堆積チャンバ及び他の製造業者からのチャンバを含む他の処理チャンバも、本開示から恩恵を得るように適合され得ることが企図される。
処理チャンバ１００は、チャンバ本体１０１及びその上に配置された蓋１０３を備えており、これらが合わさって内部容積１３０を画定する。チャンバ本体１０１は、典型的にはアース１０７に接地されている。基板支持部材１８０（例えば、基板支持アセンブリ）は、内部容積１３０内に配置されて、処理の間に基板１５０をその上に支持する。処理チャンバ１００はまた、処理チャンバ１００内にプラズマを発生させるための誘導結合プラズマ装置１０２と、処理チャンバ１００の例を制御するのに適したコントローラ１５５とを備える。
基板支持部材１８０は、整合ネットワーク１２０を介してバイアス源１１９に接続された１つ以上の電極１５３を備えて、処理の間の基板１５０のバイアスを容易にする。バイアス源１１９は、例えば、約１３．５６ＭＨｚの周波数で、最大約１，０００Ｗ（ただし、約１，０００Ｗに限定されない）の高周波エネルギー源であってもよい。ただし、特定の用途に応じて他の周波数及び電力を供給してもよい。バイアス源１１９は、連続電力又はパルス電力の一方又は両方を生成できてもよい。いくつかの実施例では、バイアス源１１９は、ＤＣ又はパルスＤＣ源であってもよい。いくつかの実施例では、バイアス源１１９は、複数の周波数を供給できてもよい。１つ以上の電極１５３をチャッキング電源１６０に接続して、処理の間の基板１５０のチャッキングを容易にしてもよい。
誘導結合プラズマ装置１０２は、蓋１０３の上方に配置されており、高周波電力を処理チャンバ１００内に誘導結合するように構成されて、処理チャンバ１００内にプラズマを発生させる。誘導結合プラズマ装置１０２は、蓋１０３の上方に配置された第１及び第２コイル１１０、１１２を備える。各コイル１１０、１１２の相対位置、直径比、及び／又は巻き数は、それぞれ所望に応じて調整されて、形成されるプラズマの分布又は密度を制御し得る。第１及び第２コイル１１０、１１２の各々は、高周波給電構造１０６を介し、整合ネットワーク１１４を通って高周波電源１０８に接続されている。高周波電源１０８は、例示的に、５０ｋＨｚから１３．５６ＭＨｚの範囲で調整可能な周波数で最大約４，０００Ｗ（ただし、約４，０００Ｗに限定されない）を発生し得る。ただし、特定の用途に応じて他の周波数及び電力を利用してもよい。いくつかの実施例では、分割コンデンサなどの電力分配器１０５を、高周波給電構造１０６と高周波電源１０８との間に設けて、第１及び第２コイルのそれぞれに供給される高周波電力の相対量を制御してもよい。いくつかの実施例では、電力分配器１０５は、整合ネットワーク１１４に組み込まれてもよい。
加熱素子１１３を蓋１０３の上に配置して、処理チャンバ１００の内部の加熱を容易にしてもよい。加熱素子１１３は、蓋１０３と、第１及び第２コイル１１０、１１２との間に配置してもよい。いくつかの実施例では、加熱素子１１３は抵抗加熱素子を含んでもよく、十分なエネルギーを供給するように構成されたＡＣ電源などの電源１１５に接続されて、加熱素子１１３の温度を所望の範囲内に制御してもよい。
動作の間には、半導体ウェハ又はプラズマ処理に適した他の基板などの基板１５０を基板支持部材１８０上に配置し、処理ガスをガスパネル１１６から入口ポート１１７を通ってチャンバ本体１０１の内部容積１３０に供給する。処理ガスは、高周波電源１０８から第１及び第２コイル１１０、１１２に電力を印加することによって処理チャンバ１００内で点火されてプラズマ１１８になる。いくつかの実施例では、高周波源又はＤＣ源などのバイアス源１１９からの電力もまた、整合ネットワーク１２０を介して基板支持部材１８０内の電極１５３に供給してもよい。処理チャンバ１００の内部の圧力を、弁１２１と真空ポンプ１２２を用いて制御してもよい。チャンバ本体１０１の温度を、チャンバ本体１０１を通る液体含有導管（図示せず）を用いて制御してもよい。
処理チャンバ１００を様々なプラズマ処理に使用してもよい。一実施形態では、処理チャンバ１００を使用して、１つ以上のエッチング剤でドライエッチングを実行してもよい。例えば、処理チャンバ１００を使用して、１つ以上の前駆体又は処理ガス、例えば１つ以上のフルオロカーボン（例えば、ＣＦ４又はＣ２Ｆ６）、Ｏ２、ＮＦ３、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ、又はそれらの組み合わせから、プラズマを点火してもよい。
処理チャンバ１００は、コントローラ１５５を備えて、処理の間に処理チャンバ１００の動作を制御する。制御装置１５５は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２３、メモリ１２４、及びＣＰＵ１２３のためのサポート回路１２５を備えており、処理チャンバ１００の構成要素の制御を容易にする。コントローラ１５５は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するために産業環境で使用することができる任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであってもよい。メモリ１２４には、ソフトウェア（ソースコード又はオブジェクトコード）が格納されており、このソフトウェアを実行又は呼び出して、本明細書に記載された方法で処理チャンバ１００の動作を制御してもよい。
処理チャンバ１００の制御を容易にするために、ＣＰＵ１２３は、様々なチャンバ及びサブプロセッサを制御するための、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などの、産業環境で使用することができる任意の形態の汎用コンピュータプロセッサのうちの１つであってもよい。メモリ１２４はＣＰＵ１２３に接続されており、メモリ１２４は非一時的なものであり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスクドライブ、ハードディスク、又は任意の他の形態のローカル又はリモートのデジタル記憶装置など、容易に入手可能なメモリのうちの１つ以上であってもよい。サポート回路１２５はＣＰＵ１２３に接続され、通常の方法でプロセッサをサポートする。荷電種の生成、加熱、及び他の処理は、一般にソフトウェアルーチンとしてメモリ１２４に格納される。ソフトウェアルーチンはまた、第２ＣＰＵ（図示せず）によって格納及び／又は実行され、この第２ＣＰＵが、ＣＰＵ１２３によって制御されている処理チャンバ１００から離れた位置にあってもよい。
メモリ１２４は、命令を含むコンピュータ可読記憶媒体の形態をしており、この命令はＣＰＵ１２３によって実行されると、処理チャンバ１００の動作を容易にする。メモリ１２４内の命令はプログラム製品（本開示の方法を実行するプログラムなど）の形態をしている。プログラムコードは、多数の異なるプログラミング言語のいずれかに準拠してもよい。一実施例では、本開示を、コンピュータシステムと共に使用するためのコンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム製品として実施してもよい。プログラム製品のプログラムは実施形態の機能（本明細書に記載の方法を含む）を定めている。例示的なコンピュータ可読記憶媒体には、以下のものが含まれるが、これらには限定されない。（ｉ）書き込み不可の記憶媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭドライブで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭディスク、フラッシュメモリ、ＲＯＭチップ、又は任意の種類のソリッドステート不揮発性半導体メモリなどの、コンピュータ内の読み取り専用メモリデバイス）。ここには、情報が恒久的に保存されている。（ｉｉ）書き込み可能な記憶媒体（例えば、ディスケットドライブ内のフロッピーディスク、又はハードディスクドライブ、又は任意の種類のソリッドステートランダムアクセス半導体メモリ）。ここには、変更可能な情報が格納されている。そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、本明細書に記載の方法の機能を指示するコンピュータ可読命令を伝達するならば、本開示の実施形態である。
処理チャンバ１００はまた、基板支持部材１８０上などの内部容積１３０内に配置されたプロセスキット２００を備える。この状況が図１Ａに示されている。プロセスキット２００及び他のプロセスキットの様々な実施形態が以下に記載される。プロセスキット２００は、プラズマ処理の間など、基板１５０の処理動作の間に使用される。図１Ｂ及び図１Ｃは、処理チャンバ１００内で基板支持部材１８０を備えるプロセスキット２００の拡大部分断面図を示す。
基板支持部材１８０は、静電チャック（ＥＳＣ）２０２、冷却プレート（又はカソード）２０４、ベース２０６、及びカソードスタック２１２を備える。冷却プレート２０４はベース２０６上に配置されている。冷却プレート２０４は、複数の冷却流路（図示せず）を備え、そこを通して冷却液を循環させ得る。冷却プレート２０４は、接着剤又は他の適切な機構によって静電チャック２０２に接着又は係合されてもよい。１つ以上の電源２０８を冷却プレート２０４に接続してもよい。電源は、高周波（ＲＦ）、交流（ＡＣ）及び／又は直流（ＤＣ）の電源及び／又は給電であり得るか、又はそれらを備え得る。静電チャック２０２は、１つ以上のヒータ（図示せず）を備えてもよい。１つ以上のヒータは独立して制御可能であってもよい。１つ以上のヒータがあることで、静電チャック２０２は基板１５０を所望の温度に加熱し得る。
プロセスキット２００は、第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０を含むエッジリング２１０を備えて、環状体を形成する。第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０は、別々に、１つ以上の電気絶縁材料から製作され得るか、又は含み得る。この電気絶縁材料は、例えば、炭化ケイ素、酸化ケイ素、石英、又はそれらの任意の組み合わせである。２つのリング構成要素２２０、２３０は互いに接続されており、この接続では第２リング構成要素２３０は第１リング構成要素２２０に対して移動可能である。
図１Ｃに示すように、第１リング構成要素２２０は、上面２１８、下面２１９、内縁２２２、及び外縁２２４を備える。上面２１８は下面２１９と実質的に平行である。内縁２２２は、外縁２２４と実質的に平行であり、下面２１９と実質的に垂直である。第１リング構成要素２２０は、その中に画定された段付き表面２２６をさらに備える。図示の実施形態では、段付き表面２２６を外縁２２４に形成しているが、段付き表面２２６を下面２１９と実質的に平行にしている。段付き表面２２６は、第２リング構成要素２３０を受けるための凹部を画定する。一般に、第１リング構成要素２２０の高さは、静電チャック２０２の高さによって制限される。例えば、第１リング構成要素２２０の内縁２２２は、静電チャック２０２の高さを超えて延在しない。こうして、第１リング構成要素２２０は静電チャック２０２の側面を保護する。いくつかの実施形態では、基板１５０は、静電チャック２０２上に配置されると、第１リング構成要素２２０の上（上面２１８の上など）に部分的に延在する。
第２リング構成要素２３０は、上面２２８、下面２３１、内縁２３２、及び外縁２３４を備える。上面２２８は下面２３１と実質的に平行である。内縁２３２は、外縁２３４と実質的に平行であり、下面２３１と実質的に垂直である。一実施形態では、第２リング構成要素２３０は、下面２３１を介して第１リング構成要素２２０と接続している。例えば、第１リング構成要素２２０の段付き表面２２６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１の少なくとも一部分と接続する。第２リング構成要素２３０の内縁２３２は、第１リング構成要素２２０と接続すると、基板１５０から離間している。例えば、第２リング構成要素２３０の内縁２３２は、基板１５０から約０．０２ｍｍから約０．１ｍｍの間の間隔をあけてもよい。
別の諸実施形態では、接続されているときに、第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０は、連続的な下面及び連続的な上面を形成する。この状況が図１Ｃに示されている。別の一実施形態では、接続されていないときには、第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０は、連続的な下面も連続的な上面も形成しない。この状況が図１Ｄに示されている。むしろ、いくつかの実施形態では、第１リング構成要素２２０の上面２１８は、第２リング構成要素２３０の上面２２８より高くてもよい。別の諸実施形態では、第２リング構成要素２３０の下面２３１は、第１リング構成要素２２０の下面２１９の下に位置してもよい。したがって、いくつかの実施形態では、第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０は、連続的な上面も下面も形成しない。
プロセスキット２００は、上面２５４及び下面２５６を有する可調整チューニングリング２５０をさらに備える。可調整チューニングリング２５０は、１つ以上の導電性材料から形成されてもよく、さもなくば含んでもよい。例えば、導電性材料は、アルミニウム又は１つ以上のアルミニウム合金であるか又はそれらを含み得る。可調整チューニングリング２５０は、エッジリング２１０の下に配置されている。例えば、可調整チューニングリング２５０は、第２リング構成要素２３０の下に配置される。可調整チューニングリング２５０は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に接触する。一実施形態では、可調整チューニングリング２５０が、静電チャック２０２及び冷却プレート２０４の長さにわたって延在することで、可調整チューニングリング２５０は、静電チャック２０２と冷却プレート２０４とを合わせた高さに実質的に等しい高さを有している。こうして、可調整チューニングリング２５０は、冷却プレート２０４からエッジリング２１０に電力を接続し得る。
可調整チューニングリング２５０は、冷却プレート２０４を囲み、この結果として、それらの間に、横方向に離間した間隙２５８を形成してもよい。一実施例では、横方向に離間した間隙２５８は、０インチより大きく０．０３インチ以下の幅を有する。他の例では、横方向に離間した間隙２５８の幅は、約０．００５インチ、約０．００７インチ又は約０．００９インチから約０．００１０インチ、約０．００１３インチ、約０．００１５インチ又は約０．００１９インチの範囲である。例えば、横方向に離間した間隙２５８は、約０．００７インチから約０．００１５インチの幅を有する。可調整チューニングリング２５０は、リフトピン２６０と接続する。例えば、リフトピン２６０は、可調整チューニングリング２５０と動作可能に連結されてもよい。
１つ以上の実施形態では、基板１５０の端部におけるプラズマシース２０１は、可調整チューニングリング２５０によって第２リング構成要素２３０に接続された電力を調整することによって調整し得る。ここでは、この可調整チューニングリング２５０は、第２リング構成要素２３０の下で、冷却プレート２０４の近くに、横方向に間隙２５８だけ離れて配置され、冷却プレート２０４と容量結合を形成することによって、さらなる高周波電力が可調整チューニングリング２５０に供給される。
リフトピン２６０はリフト機構又はアクチュエータ機構２８０によって駆動される。アクチュエータ機構２８０は、１つ以上のリフト機構２８２、１つ以上の密閉ベローズ２８４、１つ以上のアクチュエータ、１つ以上のコントローラ、及び他の構成要素を備え得る。リフト機構２８２は、１つ以上のサーボドライブ、サーボモーター、電気モーター、ギア、又はそれらの組み合わせであり得るか又はそれらを含み得る。１つ以上の構成では、アクチュエータ機構２８０は、サーボドライブ及びアクチュエータアセンブリを備える。これらのサーボドライブ及びアクチュエータアセンブリは、処理チャンバ１００の外側又は大気側に取り付けられ、内部容積１３０の内部を真空に密閉するためのベローズを使用して、アクチュエータ又はリフト機構２８２に接続されている。
１つ以上の実施形態では、アクチュエータ機構２８０は、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上のリフトピン２６０を備え、リフトピン２６０の各々は、第１端部と第２端部とを有し、リフトピン２６０の第１端部は、可調整チューニングリング２５０の下面２５６に接触し、リフトピン２６０の第２端部は、リフト機構２８２と連通している。アクチュエータ機構２８０によって、可調整チューニングリング２５０の処理チャンバ１００内での垂直方向の移動が可能になる。調整リング２５０の垂直方向の移動の結果として、アクチュエータ機構２８０は、第２リング構成要素２３０を上昇、下降、さもなくば移動させる。
図１Ｄに示すように、第２リング構成要素２３０は第１リング構成要素２２０より上に持ち上げられてもよい。こうして、第１リング構成要素２２０の段付き表面２２６と第２リング構成要素２３０の下面２３１との間に間隙２３７が形成される。間隙２３７は、約０ｍｍ、約１ｍｍ、約２ｍｍ又は約３ｍｍから約５ｍｍ、約７ｍｍ、約１０ｍｍ又は約１２ｍｍの範囲にあり得る。アクチュエータ機構２８０が、可調整チューニングリング２５０の下面２５６と接続し、アクチュエータ機構２８０が、可調整チューニングリング２５０を動かすように構成されることで、第１リング構成要素２２０と第２リング構成要素２３０との間の間隙２３７を変化させる。
一実施形態では、可調整チューニングリング２５０は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４上に形成されるか、さもなくば配置されるコーティングを備え得る。例えば、コーティングは、酸化イットリウムコーティング又はゲル状コーティングであるか、又はそれらを含んでもよい。コーティングを使用して、プラズマと可調整チューニングリング２５０との間の化学反応を制限し、こうして、微粒子の発生とリングの損傷を制限する。別の一実施形態では、１つ以上の誘電体パッド（例えば、ポリテトラフルオロエチレンを含むパッド）が、エッジリング２１０と静電チャック２０２との間に配置される。
プロセスキット２００はまた、カバーリングアセンブリ２７０、環状体２７６、及びそれらの間に配置されたプラズマスクリーン２７８を備える。カバーリングアセンブリ２７０は環状形状を有し、カバーリング２７２とスリーブ２７４とを備える。カバーリング２７２及びスリーブ２７４は、別々に、石英材料又は他の耐プラズマ性材料から製造され得るか、又は含み得る。例えば、カバーリング２７２を石英リングとすることができ、スリーブ２７４を石英管とすることができる。
１つ以上の実施形態では、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、プラズマシース２０１が、処理チャンバ１００のプロセスキット２００内の基板１５０及びエッジリング２１０の一部を覆って形成される。電圧ＶＤＣを使用して、基板１５０の端部でのプラズマシース２０１の分布を制御し、基板１５０の端部における限界寸法均一性を補償する。プラズマシース２０１は、空間電荷によって形成された強い電界の薄い領域であり、この空間電荷はプラズマの本体をその材料境界に結びつけている。数学的には、シースの厚さｄは、以下のチャイルド・ラングミュアの式で表される。
ここで、ｉはイオン電流密度、εは真空の誘電率、ｅは電気素量、Ｖｐはプラズマ電位、ＶＤＣは直流電圧である。
エッチングリアクタの場合、プラズマシース２０１は、プラズマと、エッチングされる基板１５０、チャンバ本体１０１、プラズマと接触するプロセスキット２００及び処理チャンバ１００のあらゆる他の部分との間に形成される。プラズマ内で発生したイオンはプラズマシース内で加速され、プラズマシースに対して垂直に移動する。ＶＤＣを制御することで、すなわちエッジリング２１０に印加される電圧を制御することで、プラズマシース２０１の厚さｄは影響を受ける。プラズマシース２０１のシース厚さｄは、エッジリング２１０に対して測定してもよい。例えば、厚さｄが図１Ｃ及び図１Ｄに示されている。図示の実施形態では、可調整チューニングリング２５０を動かすと、第２リング構成要素２３０が上昇する。ＶＤＣは一定のままなので、エッジリング２１０上のシースの厚さも一定のままである。したがって、可調整チューニングリング２５０を動かすと、シースの厚さに影響を与えることなくプラズマシース２０１が垂直に持ち上がる。したがって、可調整チューニングリング２５０を動かすことは、基板１５０の端部におけるプラズマシース２０１の形状に影響を及ぼし、これは次に、プラズマイオンの方向を制御する。
図１Ｄは、図１Ｃの処理チャンバ１００内のプロセスキット２００の一部を示す。ここでは、第２リング構成要素２３０は上昇位置にある。図１Ｃに図示され、また論じられているように、可調整チューニングリング２５０を上げることで、第２リング構成要素２３０が持ち上がり、これは次に、プラズマシース２０１を持ち上げる。静電容量がほぼ一定である結果として、電位ＶＤＣもほぼ一定であるため、プラズマシース２０１の厚さｄは全体を通して一定のままである。
図２Ａ〜図２Ｊは、１つ以上の実施形態による、プロセスキット２００ａ〜２００ｊの拡大部分断面図を示す。これらのプロセスキットは、エッジリング２１０と可調整チューニングリング２５０との接続面に配置されたアライメントカップリングを備える。プロセスキット２００ａ〜２００ｊの各々は、プロセスキット２００を完全に又は部分的にプロセスキット２００ａ〜２００ｊのいずれかと交換することによって、処理チャンバ１００内で使用し得る。
プロセスキット２００ａ〜２００ｊの各々は、第１リング構成要素２２０及び第２リング構成要素２３０を有するエッジリング２１０を備える。第１リング構成要素２２０を第２リング構成要素２３０と接続させ、この接続では（図１Ｄに示されるように）それらの間に間隙２３７を形成するために、第２リング構成要素２３０を第１リング構成要素２２０に対して移動可能とし得る。例えば、間隙２３７は、第１リング構成要素２２０の段付き表面２２６と第２リング構成要素２３０の下面２３１との間に形成され得る。可調整チューニングリング２５０の上面２５４及び第２リング構成要素２３０の下面２３１は、互いに係合、さもなくば接触し得る。
第２リング構成要素２３０の下面２３１は、上側アライメントカップリング２３６を備え、可調整チューニングリング２５０の上面２５４は、下側アライメントカップリング２５２を備える。可調整チューニングリング２５０の下側アライメントカップリング２５２は、第２リング構成要素２３０の上側アライメントカップリング２３６と嵌合して、相互型又は嵌合型の外形を有する接続面を形成し得る。
上側アライメントカップリング２３６は、雄型又は雌型カップリングとすることができる。下側アライメントカップリング２５２は、上側アライメントカップリング２３６とは反対の型のカップリングである。例えば、上側アライメントカップリング２３６が雄型カップリングである場合、下側アライメントカップリング２５２は雌型カップリングである。あるいは、上側アライメントカップリング２３６が雌型カップリングである場合、下側アライメントカップリング２５２は雄型カップリングである。上側アライメントカップリング２３６と下側アライメントカップリング２５２との間に形成された相互型又は嵌合型の外形は、鳩尾状、スプライン、フィン状、三角形、長方形、正方形、台形、円弧状、丸みを帯びた形状、それらの形状の組み合わせ、及びその他の形状を有し得る。
図２Ａに示すように、プロセスキット２００ａでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１から延びる鳩尾状又は台形の形状を有する雄型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４に形成された鳩尾状又は台形の形状を有する雌型カップリングである。
図２Ｂに示すように、プロセスキット２００ｂでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に形成された鳩尾状又は台形の形状を有する雌型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４から延びる鳩尾状又は台形の形状を有する雄型カップリングである。
図２Ｃに示すように、プロセスキット２００ｃでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１から延びる三角形の形状を有する雄型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４に形成された三角形の形状を有する雌型カップリングである。
図２Ｄに示すように、プロセスキット２００ｄでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に形成された三角形の形状を有する雌型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４から延びる三角形の形状を有する雄型カップリングである。
図２Ｅに示すように、プロセスキット２００ｅでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１から延びる正方形又は長方形の形状を有する雄型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４に形成された正方形又は長方形の形状を有する雌型カップリングである。
図２Ｆに示すように、プロセスキット２００ｆでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に形成された正方形又は長方形の形状を有する雌型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４から延びる正方形又は長方形の形状を有する雄型カップリングである。
図２Ｇに示すように、プロセスキット２００ｇでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１から延びる円弧状又は丸みを帯びた形状を有する雄型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４に形成された円弧状又は丸みを帯びた形状を有する雌型カップリングである。
図２Ｈに示すように、プロセスキット２００ｈでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に形成された円弧状又は丸みを帯びた形状を有する雌型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４から延びる円弧状又は丸みを帯びた形状を有する雄型カップリングである。
図２Ｉに示すように、プロセスキット２００ｉでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１から延びるフィン状の形状を有する雄型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４に形成されたフィン状の形状を有する雌型カップリングである。
図２Ｊに示すように、プロセスキット２００ｊでは、上側アライメントカップリング２３６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１に形成されたフィン状の形状を有する雌型カップリングである。下側アライメントカップリング２５２は、可調整チューニングリング２５０の上面２５４から延びるフィン状の形状を有する雄型カップリングである。
フィン状の形状は、雄型カップリング及び／又は雌型カップリングとして、２つ、３つ、又はそれ以上の成形された外形（同じ又は異なる形状）を有し得る。フィン状の形状は、他の形状と同様に、図２Ａ〜図２Ｊに示す任意のカップリングのフィン状とすることができる。例えば、フィン状の形状は、（図２Ｉ及び図２Ｊに示すように）２つの長方形の形状を含み得る。あるいは、フィン状の形状は、２つの三角形の形状、四角形の形状と三角形の形状の組み合わせ、長方形の形状と鳩尾状の形状の組み合わせ、又はその他の組み合わせを含み得る。
図２Ａ〜図２Ｊに示すように、可調整チューニングリング２５０の上面２５４と第２リング構成要素２３０の下面２３１との間に間隙２５３を配置し得る。より具体的には、間隙２５３は、可調整チューニングリング２５０の下側アライメントカップリング２５２と第２リングの上側アライメントカップリング２３６との間に配置されている。可調整チューニングリング２５０を動かし、調節し、さもなくば移動させて、間隙２５３の大きさを調整し、可調整チューニングリング２５０と第２リング構成要素２３０との間の容量結合を変化させる。したがって、可調整チューニングリング２５０と第２リング構成要素２３０との間の距離（例えば、間隙２５３の大きさ）を変えることによって、それらの間の容量結合は比例的に変化する。
１つ以上の実施形態では、２つの異なる状況でプラズマシース２０１の調整が可能である。一実施例では、間隙２５３の大きさは、可調整チューニングリング２５０と第２リング構成要素２３０との間で可変的に維持又は調整されてもよい。別の一実施例では、可調整チューニングリング２５０及び第２リング構成要素２３０は互いに触れて又は接触しており、したがって、それらの間に間隙２５３は存在しない。
図３は、１つ以上の実施形態による、内側に傾斜した上面２２８を有するエッジリング２１０を含むプロセスキット３００の拡大部分断面図を示す。図４Ａは、１つ以上の実施形態による、内側に傾斜した上面２２８を有するエッジリング２１０を含むプロセスキット４００ａの拡大部分断面図を示す。図４Ｂ及び図４Ｃは、内側に傾斜した上面２２８を有するエッジリング２１０を含むプロセスキット４００ｂ、４００ｃの拡大部分断面図をそれぞれ示す。プロセスキット３００及び４００ａ〜４００ｃの場合、第１リング構成要素２２０は第２リング構成要素２３０と接続しており、この接続では第２リング構成要素２３０は第１リング構成要素２２０に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙２５３を形成している。プロセスキット３００及び４００ａ〜４００ｃのいずれもが処理チャンバ１００内で使用し得る。これは、プロセスキット２００又はプロセスキット２００ａ〜２００ｊのいずれかを、完全に又は部分的に、プロセスキット３００又は４００ａ〜４００ｃのいずれかと交換することによって可能になる。
１つ以上の実施形態では、第２リング構成要素２３０の上面２２８の少なくとも一部分は、第１リング構成要素２２０に向かって内側に傾斜している。一実施形態では、図３に示すように、第２リング構成要素２３０の上面２２８は、外縁２３４から内縁２３２に向かって内側に傾斜している。別の一実施形態では、図４Ａに示すように、第２リング構成要素２３０の上面２２８の一部分又は区間は、外縁２３４から離れた所から内縁２３２に向かって内側に傾斜している。第２リング構成要素２３０の上面２２８は、内側上面２２９ａと外側上面２２９ｃとの間に配置された、傾斜した上面２２９ｂを有し得る。傾斜した上面２２９ｂは、内縁２３２に向かって（例えば、第１リング構成要素２２０及び／又は基板１５０に向かって）内側に傾斜している。内側上面２２９ａと外側上面２２９ｃは互いに平行又は実質的に平行であり得る。この状況が図４Ａに示されている。あるいは、内側上面２２９ａと外側上面２２９ｃは互いに平行ではない（図示せず）。
別の一実施形態では、図４Ｂに示すように、第２リング構成要素２３０の上面２２８の一部分又は区間は、外縁２３４から離れた所から内縁２３２に向かって内側に傾斜している。第２リング構成要素２３０の上面２２８は、外側上面２２９ｃに隣接して配置され、内側に傾斜した又は斜めになった上面２２９ｂを有し得る。別の一実施形態では、図４Ｃに示すように、第２リング構成要素２３０の上面２２８の２つ以上の部分又は区間は、外縁２３４から内縁２３２へと内側に傾斜している。第２リング構成要素２３０の上面２２８は、内側上面２２９ａを有し得る。その隣には、第１の内側に傾斜した又は斜めになった上面２２９ｂが、その隣には、第１の外側上面２２９ｃが、その隣には、第２の内側に傾斜した又は斜めになった上面２２９ｂが、その隣には、第２の外側上面２２９ｃがある。図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、傾斜した上面２２９ｂは、内縁２３２に向かって（例えば、第１リング構成要素２２０及び／又は基板１５０に向かって）内側に傾斜している。
処理の間、内側に傾斜した上面２２８（図３）及び内側上面２２９ａ（図４Ａ〜４Ｃ）は、第２リング構成要素２３０の内縁２３２、第１リング構成要素２２０の上面２１８、及び基板１５０に向かってプラズマを集中させる、さもなくば導く。こうして、内側に傾斜した上面２２８（図３）及び内側上面２２９ａ（図４Ａ〜図４Ｃ）は、プラズマを第２リング構成要素２３０の外縁２２４及びカバーリング２７２から離れる方へ導く。
第２リング構成要素２３０は、上面２２８と下面２３１との間で測定した、内側厚さＤ１及び外側厚さＤ２を有する。図４Ａ〜図４Ｃに示す第２リング構成要素２３０の場合、内側厚さＤ１は、内側上面２２９ａと下面２３１との間で測定され、外側厚さＤ２は、外側上面２２９ｃと下面２３１との間で測定される。内側厚さＤ１は外側厚さＤ２より小さい。この状況が、図３及び図４Ａ〜図４Ｃに示されている。第２リング構成要素２３０の内側厚さＤ１は、約１ｍｍ、約１．８ｍｍ、約２ｍｍ又は約２．５ｍｍから約３ｍｍ、約４ｍｍ、約５ｍｍ又は約６ｍｍの範囲である。第２リング構成要素２３０の外側厚さＤ２は、約１ｍｍ、約２ｍｍ又は約３ｍｍから約５ｍｍ、約７ｍｍ、約１０ｍｍ、約１２ｍｍ又は約１５ｍｍの範囲である。
図５は、１つ以上の実施形態による、エッジリング２１０、スライドリング５２０、及び可調整チューニングリング２５０を含むプロセスキット５００の拡大部分断面図を示す。スライドリング５２０は、エッジリング２１０の下に配置されている。スライドリング５２０は、上面５１２と下面５１４を有する。スライドリング５２０の上面５１２は、第２リング構成要素２３０の下面２３１と接触している。可調整チューニングリング２５０は、スライドリング５２０の下に配置されている。可調整チューニングリング２５０の上面２５４は、スライドリング５２０の下面５１４と接触している。
１つ以上の実施形態では、スライドリング５２０がない場合、プラズマは、処理の間に可調整チューニングリング２５０の一部を浸食する可能性がある。スライドリング５２０は、第２リング構成要素２３０と可調整チューニングリング２５０との間に配置されると、第２リング構成要素２３０と可調整チューニングリング２５０との間に（プラズマの浸食作用から）発生して積もる微粒子の量を減らす。これは、スライドリング５２０を備えずに、第２リング構成要素２３０と可調整チューニングリング２５０が直接接触するのとは対照的である。
エッジリング２１０の第１リング構成要素２２０は、エッジリング２１０の第２リング構成要素２３０と接続しており、この接続では第２リング構成要素２３０は第１リング構成要素２２０に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙（図５には図示せず）を形成している。アクチュエータ機構２８０は、可調整チューニングリング２５０の下面２５６と接続している。アクチュエータ機構２８０が、可調整チューニングリング２５０及びスライドリング５２０を移動させる、又は動かすことで、スライドリング５２０の上面５１２と第２リング構成要素２３０の下面２３１との間の間隙２５３を変化させる。同様に、アクチュエータ機構２８０は、可調整チューニングリング２５０及び、第２リング構成要素２３０と接触しているスライドリング５２０を移動させる、又は動かすことで、第２リング構成要素２３０間の間隙の大きさを変化させる。
１つ以上の実施形態では、スライドリング５２０は本体又はマトリックスを含み、この本体又はマトリックスはアルミニウム又はアルミニウム合金から作られるか又はそれを含み得る。スライドリング５２０の本体又はマトリックスは、耐プラズマ性のコーティング又は膜で完全に又は部分的に被覆され得る。ここでは、このコーティング又は膜は、陽極酸化物（例えば、任意の陽極酸化処理によって形成された酸化アルミニウム層）、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、炭化ケイ素、それらの酸化物、又はそれらの任意の組み合わせを含む。別の諸実施形態では、スライドリング５２０は、２つ以上のリングを備える分割構造など、様々な材料の２つ以上の区間又は部分を含み得る。例えば、スライドリング５２０は、１つ以上の耐プラズマ性材料（例えば、炭化ケイ素）から作られた又はそれを含むリングを含む上部区間と、一つ以上の導電性材料（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）から作られた又はそれを含むリングを含む下部区間とを備え得る。スライドリング５２０の下部区間は静電チャック２０２との高周波接続を提供する。スライドリング５２０を形成する２つ以上の区間は、互いに接着されるか又は重力によって一緒に保持され得る。１つ以上の実施例では、スライドリング５２０の上部区間（例えば、炭化ケイ素）と下部区間（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）は接着されるか、さもなくば拡散アルミニウム接合によって接合されて、冷却プレート２０４と高周波接続し得るスライドリング５２０を形成し得る。
図６は、１つ以上の実施形態による、可調整チューニングリング２５０とアクチュエータ機構２８０との間に配置された電気絶縁支持リング６２０を含むプロセスキット６００の拡大部分断面図を示す。各アクチュエータ機構２８０はリフトピン２６０を備える。例えば、電気絶縁支持リング６２０は、可調整チューニングリング２５０とリフトピン２６０との間にそれらと接触して位置決め、さもなくば配置される。電気絶縁支持リング６２０が可調整チューニングリング２５０とアクチュエータ機構２８０との間に配置されると、可調整チューニングリング２５０とアクチュエータ機構２８０との間に発生して積もる微粒子の量は、電気絶縁支持リング６２０が使用されずに代わりにリフトピン２６０が可調整チューニングリング２５０と直接接触又は接続している場合と比較して、減少する。
電気絶縁支持リング６２０は上面６２２及び下面６２４を有する。１つ以上の実施形態では、図６に示されるように、上面６２２及び下面６２４の各々は、独立して１つ以上のアライメントカップリング６３２及び６３４を備える。アライメントカップリング６３２は、上面６２２に配置された雄型カップリングであり、アライメントカップリング６３４は、下面６２４に配置された雌型カップリングである。あるいは、図示されていないが、アライメントカップリング６３２を雌型カップリングとし、アライメントカップリング６３４を雄型カップリングとし得る。図６に示すように、可調整チューニングリング２５０の下面２５６のアライメントカップリング２５７（図示の雌型カップリング）と、電気絶縁支持リング６２０の上面６２２に配置されたアライメントカップリング６３２とが嵌合して、それらの間に相互型又は嵌合型の外形を形成する。図示されていない別の一実施形態では、可調整チューニングリング２５０も電気絶縁支持リング６２０もアライメントカップリングを有しておらず、電気絶縁支持リング６２０の上面６２２は可調整チューニングリング２５０の下面２５６と接触している。
別の一実施形態では、アライメントカップリング６３４は、電気絶縁支持リング６２０の下面６２４内に形成された、１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の雌型カップリング（スロット又は穴など）であるか又はそれらを備え得る。雌型アライメントカップリング６３４はリフトピン２６０と嵌合し得る。したがって、いくつかの実施例では、リフトピン２６０の数と同じ数の雌型アライメントカップリング６３４がある。１つ以上の実施例では、電気絶縁支持リング６２０は、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上のアライメントカップリング６３４を有する。ここでは、このアライメントカップリングは、電気絶縁支持リング６２０の下面６２４から電気絶縁支持リング６２０の上面６２２に向かって延びるスロットであり、各スロットはその中に配置されたリフトピン２６０を収容する。図示されていない別の一実施形態では、電気絶縁支持リング６２０はアライメントカップリングを有していないので、リフトピン２６０が電気絶縁支持リング６２０及び可調整チューニングリング２５０を上下させるときに、電気絶縁支持リング６２０の下面６２４に直接接触する。
電気絶縁支持リング６２０は１つ以上のポリマー材料を含み、このポリマー材料は、１つ以上のフッ素化炭素、フッ素化炭化水素、熱硬化性架橋ポリスチレンコポリマー（例えば、ＲＥＸＯＬＩＴＥ（登録商標）ポリマー）、セラミック、又はそれらの任意の組み合わせであるか若しくはそれらを含み得る。１つ以上の実施例では、電気絶縁支持リング６２０はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料を含む。
図６は、第２リング構成要素２３０の下面２３１の雄型カップリングである上側アライメントカップリングと、可調整チューニングリング２５０の上面２５４の雌型カップリングである下側アライメントカップリングを示してるが、下面２３１及び上面２５４の各々は、（図２Ａ〜図２Ｊに示すように）任意の種類の雄型又は雌型カップリングを独立して有し得る。同様に、（図１Ｃ及び図１Ｄに示すように）カップリングを用いないことで、第２リング構成要素２３０の下面２３１と可調整チューニングリング２５０の上面２５４は、カップリングなしで互いに接触し得る。
図７Ａ及び図７Ｂは、１つ以上の実施形態による、アクチュエータ機構２８０の配置位置を示している、可調整チューニングリング２５０の底面図を示す。図７Ａは、可調整チューニングリング２５０の下面２５６に配置された３つの位置７０２を示す。一実施例では、これらの位置７０２は、リフトピン２６０などのアクチュエータ機構２８０の上端が下面２５６に接触する位置にある。３つの位置７０２は、約１１０度から約１３０度、約１１５度から約１２５度、又は約１１８度から約１２２度、例えば、約１２０度である角度α１だけ互いに離間している。ここで、角度は可調整チューニングリング２５０の中心から測定されている。
図７Ｂは、可調整チューニングリング２５０の下面２５６に配置された４つの位置７０２を示す。別の一実施例では、これらの位置７０２の各々は、リフトピン２６０などのアクチュエータ機構２８０の上端が下面２５６に接触する位置にある。４つの位置７０２は、約８０度から約１００度、約８５度から約９５度、又は約８８度から約９２度、例えば、約９０度である角度α２だけ互いに離間している。ここで、角度は可調整チューニングリング２５０の中心から測定されている。
図８は、１つ以上の実施形態による、アライメントカップリング２５９を有する可調整チューニングリング２５０を含むプロセスキット８００の拡大部分断面図を示す。ここでは、このアライメントカップリング２５９を用いて、アクチュエータ機構２８０の少なくとも一部分を収容する。アライメントカップリング２５９は、可調整チューニングリング２５０の下面２５６内に形成された１つ、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の雌型カップリング（スロット又は穴など）であるか又はそれらを備え得る。
図８に示すように、雌型アライメントカップリング２５９はリフトピン２６０と嵌合し得る。したがって、いくつかの実施例では、リフトピン２６０の数と同じ数の雌型アライメントカップリング２５９がある。１つ以上の実施例では、可調整チューニングリング２５０は、２つ、３つ、４つ、又はそれ以上のアライメントカップリング２５９を有し、このアライメントカップリング２５９は、可調整チューニングリング２５０の下面２５６から可調整チューニングリング２５０の上面２５４に向かって延びるスロットであり、各スロットはその中に配置されたリフトピン２６０を収容する。アライメントカップリング２５９は、下面２５６から距離Ｄ３だけ可調整チューニングリング２５０内に延び得る。例えば、距離Ｄ３は約１ｍｍ、約２ｍｍ、約３ｍｍ又は約４ｍｍから約５ｍｍ、約７ｍｍ、約１０ｍｍ、約１２ｍｍ又は約１５ｍｍの範囲であり得る。
図８は、第２リング構成要素２３０の下面２３１の雌型カップリングである上側アライメントカップリングと、可調整チューニングリング２５０の上面２５４の雄型カップリングである下側アライメントカップリングを示してるが、下面２３１及び上面２５４の各々は、（図２Ａ〜図２Ｊに示すように）任意の種類の雄型又は雌型カップリングを独立して有し得る。同様に、（図１Ｃ及び図１Ｄに示すように）カップリングを用いないことで、第２リング構成要素２３０の下面２３１と可調整チューニングリング２５０の上面２５４は、カップリングなしで互いに接触し得る。
図９Ａ及び図９Ｂは、１つ以上の実施形態による、図８に示す可調整チューニングリング２５０の底面図を示す。図９Ａは、可調整チューニングリング２５０に形成され、その中に点９０２を含む３つのスロット又は雌型アライメントカップリング２５９を示す。一実施例では、これらの点９０２は、リフトピン２６０などのアクチュエータ機構２８０が雌型アライメントカップリング２５９内に挿入されるか、さもなくば配置される位置にある。３つのスロット又は雌型アライメントカップリング２５９は、約１１０度から約１３０度、約１１５度から約１２５度、又は約１１８度から約１２２度、例えば、約１２０度である角度α３だけ互いに離間している。ここで、角度は可調整チューニングリング２５０の中心から測定されている。
図９Ｂは、可調整チューニングリング２５０に形成され、その中に点９０２を含む４つのスロット又は雌型アライメントカップリング２５９を示す。別の一実施例では、これらの点９０２は、リフトピン２６０などのアクチュエータ機構２８０が雌型アライメントカップリング２５９内に挿入されるか、さもなくば配置される位置にある。４つのスロット又は雌型アライメントカップリング２５９は、約８０度から約１００度、約８５度から約９５度、又は約８８度から約９２度、例えば、約９０度である角度α４だけ互いに離間している。ここで、角度は可調整チューニングリング２５０の中心から測定されている。
本開示の実施形態はさらに、以下の段落１〜２４のうちのいずれか１つ以上に関連する。
（段落１）
第１リング構成要素と第２リング構成要素とを有するエッジリングであって、第１リング構成要素は第２リング構成要素と接続しており、この接続では第２リング構成要素は第１リング構成要素に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙を形成しており、第２リング構成要素は上面と下面とを有しているエッジリングと、エッジリングの下に配置されるスライドリングであって、スライドリングは上面と下面とを有し、スライドリングの上面は第２リング構成要素の下面と接触しているスライドリングと、スライドリングの下に配置された可調整チューニングリングであって、可調整チューニングリングは上面と下面を有し、可調整チューニングリングの上面はスライドリングの下面と接触している可調整チューニングリングと、可調整チューニングリングの下面と接続するアクチュエータ機構であって、アクチュエータ機構が、可調整チューニングリングを動かすように構成されることで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させているアクチュエータ機構とを備える基板処理チャンバ用のプロセスキット。
（段落２）
基板を支持するように構成された基板支持部材と、基板支持部材によって支持されたプロセスキットであって、第１リング構成要素と第２リング構成要素とを有するエッジリングであって、第１リング構成要素は第２リング構成要素と接続しており、この接続では第２リング構成要素は第１リング構成要素に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙を形成しており、第２リング構成要素は上面と下面とを有しているエッジリングと、エッジリングの下に配置されたスライディングリングであって、スライドリングは上面と下面とを有し、スライドリングの上面は第２リング構成要素の下面と接触しているスライディングリングと、スライドリングの下に配置された可調整チューニングリングであって、可調整チューニングリングは上面と下面を有し、可調整チューニングリングの上面はスライドリングの下面と接触している可調整チューニングリングと、可調整チューニングリングの下面と接続するアクチュエータ機構であって、アクチュエータ機構が、可調整チューニングリングを動かすように構成されることで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させているアクチュエータ機構とを備えるプロセスキットとを備える処理チャンバ。
（段落３）
基板支持部材は、ベースと、ベースによって支持された冷却プレートと、冷却プレートの上面に配置された静電チャックとを備えている、段落２に記載の処理チャンバ。
（段落４）
スライドリングはマトリックスとコーティングを含んでいる、段落１〜３のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落５）
マトリックスはアルミニウム又はアルミニウム合金を含んでいる、段落１〜４のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落６）
コーティングは、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、炭化ケイ素、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含んでいる、段落１〜５のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落７）
マトリックスは導電性材料を含み、コーティングは電気絶縁材料を含んでいる、段落１〜６のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落８）
スライドリングは、下部区間上に配置された上部区間を備え、上部区間は炭化ケイ素を含み、下部区間はアルミニウム又はアルミニウム合金を含んでいる、段落１〜７のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落９）
可調整チューニングリングとアクチュエータ機構との間に配置された電気絶縁支持リングをさらに備える、段落１〜８のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１０）
電気絶縁支持リングはポリテトラフルオロエチレン材料を含んでいる、段落９のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１１）
アクチュエータ機構はリフトピンを備え、電気絶縁支持リングは、可調整チューニングリングとリフトピンとの間でそれらと接触している、段落９のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１２）
可調整チューニングリングの下面のアライメントカップリングと電気絶縁支持リングの上面のアライメントカップリングとが嵌合して、それらの間に嵌合型の外形を形成している、段落８のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１３）
電気絶縁支持リング嵌合部は、電気絶縁支持リング嵌合部の下面から電気絶縁支持リング嵌合部の上面に向かって延びる３つ以上のスロットを備え、各スロットはその中に配置されたリフトピンを収容している、段落１２のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１４）
可調整チューニングリングは導電性材料を含んでいる、段落１〜１３のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１５）
導電性材料はアルミニウム又はアルミニウム合金を含んでいる、段落１４のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１６）
第２リング構成要素は炭化ケイ素を含んでいる、段落１〜１５のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１７）
第１リング構成要素は、その中に形成された段付き表面を備え、第１リング構成要素の段付き表面は、第２リング構成要素の下面の一部分と接続している、段落１〜１６のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１８）
可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの下面から可調整チューニングリングの上面に向かって延びる３つ以上のスロットを備え、各スロットはその中に配置されたリフトピンを収容している、段落１〜１７のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落１９）
可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの周りに配置され、可調整チューニングリングの中心からの測定で約１１０度から約１３０度の角度で互いに離間した３つのスロットを備えている、段落１８のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落２０）
可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの周りに配置され、可調整チューニングリングの中心からの測定で約８０度から約１００度の角度で互いに離間した４つのスロットを備えている、段落１８のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落２１）
アクチュエータ機構は２つ以上のリフトピンを備え、リフトピンの各々は、第１端部と第２端部とを有し、リフトピンの第１端部は、可調整チューニングリングの下面に接触しており、リフトピンの第２端部は、リフト機構と連通している、段落１〜２０のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバ。
（段落２２）
アクチュエータ機構は４つのリフトピンを備え、リフトピンの第１端部の各々は、可調整チューニングリングの下面の点に接触しており、下面の点は、可調整チューニングリングの中心からの測定で約８０度から約１００度の角度で互いに離間している、段落２１のプロセスキット。
（段落２３）
段落１〜２２のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバを用いて実行される、基板を処理する方法。
（段落２４）
段落１〜２２のいずれか１つに記載のプロセスキット又は処理チャンバに配置された基板支持部材上に基板を位置決めする工程と、基板上にプラズマを形成する工程と、エッジリングの第２リング構成要素の高さを、前記構成要素と接続された可調整チューニングリングを動かすことにより調整して、基板の端部でイオンの方向を変える工程とを含む、基板を処理する方法。
上記は特定の実施形態を対象としているが、その基本的範囲から逸脱することなく他の及びさらなる実施形態を創作することができ、その範囲は以下の特許請求の範囲に基づいて定められる。
特定の実施形態及び構成が、１組の数値上の上限及び１組の数値上の下限を使用して説明されてきた。特に示さない限り、任意の２つの値の組み合わせ、例えば任意のより低い値とより高い値との組み合わせ、任意の２つのより低い値の組み合わせ、及び／又は任意の２つのより高い値の組み合わせを含む範囲は、考慮されるべきである。ある下限、上限、及び範囲が以下の１つ以上の請求項に現れる。

Claims (15)

  1. 第１リング構成要素と第２リング構成要素とを有するエッジリングであって、
    第１リング構成要素は第２リング構成要素と接続しており、この接続では第２リング構成要素は第１リング構成要素に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙を形成しており、
    第２リング構成要素は上面と下面とを有しているエッジリングと、
    エッジリングの下に配置されたスライディングリングであって、
    スライドリングは上面と下面とを有し、
    スライドリングの上面は第２リング構成要素の下面と接触しているスライディングリングと、
    スライドリングの下に配置された可調整チューニングリングであって、
    可調整チューニングリングは上面と下面を有し、
    可調整チューニングリングの上面はスライドリングの下面と接触している可調整チューニングリングと、
    可調整チューニングリングの下面と接続するアクチュエータ機構であって、
    アクチュエータ機構が、可調整チューニングリングを動かすように構成されることで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させているアクチュエータ機構とを備える基板処理チャンバ用のプロセスキット。
  2. スライドリングはマトリックスとコーティングを含み、マトリックスは導電性材料を含み、コーティングは電気絶縁材料を含んでいる、請求項１に記載のプロセスキット。
  3. スライドリングはマトリックスとコーティングを含み、マトリックスはアルミニウム又はアルミニウム合金を含み、コーティングは、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、炭化ケイ素、及びそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含んでいる、請求項１に記載のプロセスキット。
  4. スライドリングは、下部区間上に配置された上部区間を備え、上部区間は炭化ケイ素を含み、下部区間はアルミニウム又はアルミニウム合金を含んでいる、請求項１に記載のプロセスキット。
  5. 可調整チューニングリングとアクチュエータ機構との間に配置された電気絶縁支持リングをさらに備える、請求項１に記載のプロセスキットであって、
    アクチュエータ機構はリフトピンを備え、
    電気絶縁支持リングは、可調整チューニングリングとリフトピンとの間でそれらと接触しているプロセスキット。
  6. 可調整チューニングリングの下面のアライメントカップリングと電気絶縁支持リングの上面のアライメントカップリングとが嵌合して、それらの間に嵌合型の外形を形成している、請求項５に記載のプロセスキット。
  7. 可調整チューニングリングとアクチュエータ機構との間に配置された電気絶縁支持リングをさらに備える、請求項１に記載のプロセスキットであって、
    電気絶縁支持リング嵌合部は、電気絶縁支持リング嵌合部の下面から電気絶縁支持リング嵌合部の上面に向かって延びる３つ以上のスロットを備え、
    各スロットはその中に配置されたリフトピンを収容しているプロセスキット。
  8. 第１リング構成要素は、その中に形成された段付き表面を備え、第１リング構成要素の段付き表面は、第２リング構成要素の下面の一部分と接続している、請求項１に記載のプロセスキット。
  9. 可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの下面から可調整チューニングリングの上面に向かって延びる３つ以上のスロットを備え、各スロットはその中に配置されたリフトピンを収容している、請求項１に記載のプロセスキット。
  10. 可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの周りに配置され、可調整チューニングリングの中心からの測定で約１１０度から約１３０度の角度で互いに離間した３つのスロットを備えている、又は
    可調整チューニングリングは、可調整チューニングリングの周りに配置され、可調整チューニングリングの中心からの測定で約８０度から約１００度の角度で互いに離間した４つのスロットを備えている、請求項９に記載のプロセスキット。
  11. アクチュエータ機構は２つ以上のリフトピンを備え、リフトピンの各々は、第１端部と第２端部とを有し、リフトピンの第１端部は、可調整チューニングリングの下面に接触しており、リフトピンの第２端部は、リフト機構と連通している、請求項１に記載のプロセスキット。
  12. アクチュエータ機構は４つのリフトピンを備え、リフトピンの第１端部の各々は、可調整チューニングリングの下面の点に接触しており、下面の点は、可調整チューニングリングの中心からの測定で約８０度から約１００度の角度で互いに離間している、請求項１１に記載のプロセスキット。
  13. 基板を支持するように構成された基板支持部材と、
    基板支持部材によって支持されたプロセスキットであって、
    第１リング構成要素と第２リング構成要素とを有するエッジリングであって、
    第１リング構成要素は第２リング構成要素と接続しており、この接続では第２リング構成要素は第１リング構成要素に対して移動可能であり、こうしてそれらの間に間隙を形成しており、
    第２リング構成要素は上面と下面とを有しているエッジリングと、
    エッジリングの下に配置されたスライディングリングであって、
    スライドリングは上面と下面とを有し、
    スライドリングの上面は第２リング構成要素の下面と接触しているスライディングリングと、
    スライドリングの下に配置された可調整チューニングリングであって、
    可調整チューニングリングは上面と下面を有し、
    可調整チューニングリングの上面はスライドリングの下面と接触している可調整チューニングリングと、
    可調整チューニングリングの下面と接続するアクチュエータ機構であって、
    アクチュエータ機構が、可調整チューニングリングを動かすように構成されることで、第１リング構成要素と第２リング構成要素との間の間隙を変化させているアクチュエータ機構とを備えるプロセスキットとを備える処理チャンバ。
  14. スライドリングはマトリックスとコーティングを含み、マトリックスは導電性材料を含み、コーティングは電気絶縁材料を含んでいる、又は
    基板支持部材は、ベースと、ベースによって支持された冷却プレートと、冷却プレートの上面に配置された静電チャックとを備えている、請求項１３に記載の処理チャンバ。
  15. 請求項１３に記載の処理チャンバに配置された基板支持部材上に基板を位置決めする工程と、
    基板上にプラズマを形成する工程と、
    エッジリングの第２リング構成要素の高さを、前記構成要素と接続された可調整チューニングリングを動かすことにより調整して、基板の端部でイオンの方向を変える工程とを含む、基板を処理する方法。
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