JP2020013777A5 - - Google Patents

Description

ここで図２Ａを参照するに、一実施形態による、モジュール型高周波発出源１０４の高周波発出モジュール１０５における電子機器の概略ブロック図が示されている。一実施形態では、各発振モジュール１０６は、望ましい周波数の高周波電磁放射を発生させるように電圧被制御発振器１２０に入力電圧を提供するための、電圧制御回路１１０を含む。実施形態は、およそ１Ｖ～１０ＶＤＣの入力電圧を含みうる。電圧被制御発振器１２０は電子発振器であり、その発振周波数は入力電圧によって制御される。一実施形態によれば、電圧制御回路１１０からの入力電圧により、電圧被制御発振器１２０は望ましい周波数で発振することになる。一実施形態では、高周波電磁放射は、およそ０．１ＭＨｚ～３０ＭＨｚの周波数を有しうる。一実施形態では、高周波電磁放射は、およそ３０ＭＨｚ～３００ＭＨｚの周波数を有しうる。一実施形態では、高周波電磁放射は、およそ３００ＭＨｚ～１ＧＨｚの周波数を有しうる。一実施形態では、高周波電磁放射は、およそ１ＧＨｚ～３００ＧＨｚの周波数を有しうる。一実施形態では、複数の発振モジュール１０６のうちの一又は複数は、別の周波数で電磁放射を発出しうる。

一実施形態では、電磁放射は、増幅モジュール１３０によって処理された後に、アプリケータ１４２に伝送されうる。しかし、出力インピーダンスの不整合により、アプリケータ１４２に伝送される電力の一部が反射されうる。したがって、一部の実施形態は、順方向電力２８３及び反射電力２８２のレベルを感知し、制御回路モジュール２２１にフィードバックすることを可能にする、検出モジュール２８１を含む。検出モジュール２８１は、システム内の一又は複数の別々の場所に配置されうることを、認識されたい。一実施形態では、制御回路モジュール２２１は、順方向電力２８３及び反射電力２８２をインタープリット（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｓ）し、かつ、発振モジュール１０６と通信可能に連結されている制御信号２８５のレベル、及び、増幅モジュール１３０と通信可能に連結されている制御信号２８６のレベルを決定する。一実施形態では、制御信号２８５は、増幅モジュール１３０に結合される高周波放射を最適化するよう、発振モジュール１０６を調整する。一実施形態では、制御信号２８６は、アプリケータ１４２に連結される出力電力を最適化するよう、増幅モジュール１３０を調整する。一実施形態では、発振モジュール１０６及び増幅モジュール１３０のフィードバック制御により、反射電力のレベルが順方向電力のおよそ５％を下回ることが可能になりうる。一部の実施形態では、発振モジュール１０６及び増幅モジュール１３０のフィードバック制御により、反射電力のレベルが順方向電力のおよそ２％を下回ることも可能になりうる。

ここで図４を参照するに、一実施形態による、処理ツール１００の、チャンバ１７８に連結されたアプリケータ１４２のアレイ１４０を有する部分の図が示されている。図示している実施形態では、アプリケータ１４２からの高周波電磁放射は、誘電体プレート４５０の近くに配置されることによって、チャンバ１７８内に連結される。アプリケータ１４２が誘電体プレート４５０の近くにあることによって、誘電体共振キャビティ３５３（図４には図示していない）内で共振する高周波放射が誘電体プレート４５０と連結することが可能になる。高周波放射は次いでチャンバ内の処理ガスと結合して、プラズマが生成されうる。プラズマが誘起されない一部の実施形態では、高周波放射は、放射電磁界を生成するためにチャンバ空間内に結合される。一実施形態では、誘電体共振キャビティ３５３は、誘電体プレート４５０に直接接触していることがある。更なる一実施形態では、誘電体共振キャビティ３５３は、マイクロ波放射が誘電体プレート４５０に伝送されうる限り、誘電体プレート４５０の表面から離間していてもよい。更なる実施形態では、アプリケータ１４２が、誘電体プレート４５０内のキャビティの中に設置されうる。また更なる実施形態では、誘電体共振キャビティ３５３がチャンバ１７８の内部に露出するように、アプリケータ１４２が誘電体プレート４５０を通過していることもある。

一実施形態によれば、アプリケータ１４２のアレイ１４０は、チャンバ１７８から誘電体プレート４５０を取り外すことを必要とせずに、（例えば、メンテナンスのため、寸法が異なる基板に適応するようアプリケータのアレイを再配置するため、又は他の任意の理由のために、）誘電体プレート４５０から取り外し可能でありうる。したがって、アプリケータ１４２は、チャンバ１７８内の真空を開放することを必要とせずに、処理ツール１００から取り外されうる。更なる一実施形態によれば、誘電体プレート４５０は、ガス注入プレート又はシャワーヘッドとしても機能しうる。

上述したように、アプリケータ１４２のアレイ１４０は、任意に成形された基板１７４に対応するように配置されうる。図５Ａは、円形基板１７４に合致するパターンに配置されている、アプリケータ１４２のアレイ１４０の平面図である。複数のアプリケータ１４２を基板１７４の形状にほぼ合致するパターンに形成することによって、放射電磁界及び／又はプラズマが、基板１７４の表面全体に対してチューニング可能になる。例えば、基板１７４の表面全体にわたってプラズマ密度が均一なプラズマが形成され、かつ／又は、基板１７４の表面全体にわたって均一な放射電磁界が形成されるように、アプリケータ１４２の各々が制御されうる。あるいは、基板１７４の表面全体において変動可能なプラズマ密度を提供するよう、アプリケータ１４２のうちの一又は複数が個別に制御されうる。これにより、基板上にもたらされる不均一性が補正されうる。例えば、基板１７４の外周に近いアプリケータ１４２は、基板１７４の中心に近いアプリケータとは異なる電力密度を有するよう、制御されうる。更に、複数の高周波発出モジュール１０５を使用することにより、定在波（ｓｔａｎｄｉｎｇ ｗａｖｅｓ）及び／又は望ましくない干渉縞の存在をなくすために、別々の周波数における、制御された位相関係を有さない電磁放射が発出されることを、認識されたい。

ここで図５Ｃを参照するに、一実施形態による、アプリケータ１４２のアレイ１４０の更なる平面図が示されている。図５Ｃのアレイ１４０は、複数のセンサ５９０も含まれていることを除けば、図５Ａに関連して上述したアレイ１４０に実質的に類似している。複数のセンサにより、モジュール型マイクロ波源１０４の各々の更なるフィードバック制御を提供するために使用されうる、プロセスモニタ能力が向上する。一実施形態では、センサ５９０は、一又は複数の異なるセンサタイプ５９０（例えばプラズマ密度センサ、プラズマ発出センサ、放射電磁界密度センサ、放射発出センサなど）を含みうる。センサを基板１７４の表面全体にわたるように配置することで、処理チャンバ１７８の所与の場所における放射電磁界及び／又はプラズマの特性をモニタすることが可能になる。

一実施形態によれば、全部のアプリケータ１４２が、別個のセンサ５９０と対にされうる。かかる実施形態では、各センサ４９０からの出力が、そのセンサ５９０が対にされているアプリケータ１４２のそれぞれにフィードバック制御を提供するために使用されうる。更なる実施形態は、各センサ５９０と複数のアプリケータ１４２とを対にすることを含みうる。例えば、各センサ５９０は、そのセンサ５９０の近くに配置されている複数のアプリケータ１４２に、フィードバック制御を提供しうる。更に別の実施形態では、複数のセンサ５９０からのフィードバックが、多入力多出力（ＭＩＭＯ）制御システムの一部として使用されうる。かかる一実施形態では、各アプリケータ１４２は、複数のセンサ５９０からのフィードバックに基づいて調整されうる。例えば、第１アプリケータ１４２の直近にある第１センサ４９０は、第１センサ４９０よりも第１アプリケータ１４２から遠くに配置されている第２センサ４９０が第１アプリケータ１４２に作用させる制御作動力（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｏｒｔ）を上回る制御作動力を、第１アプリケータ１４２に提供するよう、重み付けされうる。

Claims (15)

1. 複数の高周波発出モジュールを備える、モジュール型高周波発出源であって、
   各高周波発出モジュールが、
   電圧制御回路及び電圧被制御発振器を備える発振モジュールと、
   前記発振モジュールに連結されている増幅モジュールと、
   前記増幅モジュールに連結されているアプリケータとを備える、
   モジュール型高周波発出源。
2. 各高周波発出モジュールが別個の発振モジュールを含む、請求項１に記載のモジュール型高周波発出源。
3. 前記高周波発出モジュールのうちの２つ以上が１つの発振モジュールを共有する、請求項１に記載のモジュール型高周波発出源。
4. 高周波がマイクロ波周波数である、請求項１に記載のモジュール型高周波発出源。
5. 前記アプリケータが誘電体共振器である、請求項４に記載のモジュール型高周波発出源。
6. 前記発振モジュール及び前記増幅モジュールが固体状態電子部品を備える、請求項１に記載のモジュール型高周波発出源。
7. 前記アプリケータから発出される高周波電磁放射がプラズマを励起する、請求項１に記載のモジュール型高周波発出源。
8. 処理チャンバと、
   モジュール型高周波発出源と、
   を備える、処理ツールであって、
   前記モジュール型高周波発出源が、
   複数の高周波発出モジュールを備え、各高周波発出モジュールが、
   電圧制御回路及び電圧被制御発振器を備える発振モジュールと、
   前記発振モジュールに連結されている増幅モジュールと、
   前記増幅モジュールに連結されているアプリケータであって、一又は複数の基板が処理される前記処理チャンバ内のチャックに対向して配置されているアプリケータと、を備える、
   処理ツール。
9. 各高周波発出モジュールが別個の発振モジュールを含む、請求項８に記載の処理ツール。
10. 前記高周波発出モジュールのうちの２つ以上が１つの発振モジュールを共有する、請求項８に記載の処理ツール。
11. 高周波がマイクロ波周波数である、請求項８に記載の処理ツール。
12. 前記アプリケータから発出される高周波電磁放射がプラズマを励起する、請求項８に記載の処理ツール。
13. 高周波が０．１ＭＨｚ～３００ＧＨｚである、請求項８に記載の処理ツール。
14. 前記アプリケータが誘電体共振器である、請求項８に記載の処理ツール。
15. 前記発振モジュール及び前記増幅モジュールが固体状態電子部品を備える、請求項８に記載の処理ツール。

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