JP2023530438A - 半導体処理チャンバ用の非対称排気ポンピングプレート設計 - Google Patents

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Abstract

例示的な半導体処理チャンバが、側壁及びベースを含むチャンバ本体を含んでよい。チャンバは、チャンバ本体のベースを貫通して延在する基板支持体を含んでよい。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持プラテンを含んでよい。基板支持体は、支持プラテンに結合されたシャフトを含んでよい。チャンバは、チャンバ本体からガスを排気するためのベースの中心からオフセットされたフォアライン導管、及びフォアライン導管に結合された排気空間を含んでよい。チャンバは、シャフトが貫通する中央開孔を含むポンピングプレートであって、ガスの少なくとも一部分をチャンバ本体から排気空間に導くための複数の出口開孔を更に含む、ポンピングプレートを含んでよい。複数の出口開孔は、ガス流の不均一性を低減させるために、フォアライン導管の反対側の位置に配置されてよい。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２０年６月１６日に出願された「半導体処理チャンバ用の非対称排気ポンピングプレート設計」という名称の米国特許出願第16/902,911号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
[0002] 本技術は、半導体製造用の構成要素及び装置に関する。より具体的には、本技術は、処理チャンバ構成要素及び他の半導体処理装備に関する。
[0003] 集積回路は、基板（例えば、半導体ウエハ）の表面上に複雑にパターニングされた材料層を生成するプロセスによって可能になる。基板上にパターニングされた材料を生成することは、材料を形成し除去するための制御された方法を必要とする。前駆体が、多くの場合、処理領域に供給され、基板上に材料を均一に堆積させ又は基板上の材料を均一にエッチングするために分配される。処理チャンバの多くの態様は、チャンバ内のプロセス条件の均一性、構成要素を通る流れの均一性などの、プロセスの均一性、ならびに他のプロセスパラメータ及び構成要素パラメータに影響を与えることがある。基板にわたるわずかな不一致でさえ、形成プロセス又は除去プロセスに影響を及ぼすことがある。
[0004] したがって、高品質デバイス及び構造物の製造に使用することができる、改善されたシステム及び方法が必要とされている。これらの必要性及びその他の必要性は、本技術によって対処される。
[0005] 例示的な半導体処理チャンバは、側壁及びベースを含むチャンバ本体を含んでよい。チャンバは、チャンバ本体のベースを貫通して延在する基板支持体を含んでよい。基板支持体は、半導体基板を支持するように構成された支持プラテンを含んでよい。基板支持体は、支持プラテンに結合されたシャフトを含んでよい。チャンバは、チャンバ本体からガスを排気するためのベースの中心からオフセットされたフォアライン導管、及びフォアライン導管に結合された排気空間を含んでよい。チャンバは、ポンピングプレートであって、シャフトが貫通して延在する中央開孔を含み、ガスの少なくとも一部分をチャンバ本体から排気空間に導くための複数の出口開孔を更に含む、ポンピングプレートを含んでよい。複数の出口開孔は、ガス流の不均一性を低減させるために、フォアライン導管の反対側の位置に配置されてよい。
[0006] 幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが、円形であってよく、１以上の出口開孔は、複数の出口開孔であって、フォアライン導管の反対側の弧状経路に沿って配置され、ポンピングプレートの中心に対する第１の半径に沿って規定された複数の出口開孔を含んでよい。ベースのフォアライン導管は、第１の半径に沿って位置付けられてよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの直径に沿って延在するポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されてよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置されてよく、第２の軸は、第１の軸に対して垂直であってよい。弧状経路は、約３０度と３４５度との間の弧角を有してよい。第１の軸は、排気空間と平行であってよい。中央開孔の縁部とシャフトの外径との間の間隙は、約１cm以下であってよく、間隙は、ガスの別の一部分をチャンバ本体から排気空間に導くように構成されてよい。間隙は、約１mm以下であってよい。排気空間は、ベースとポンピングプレートとの間で形成されてよい。ベースは、ポンピングプレートに向かって延在する第１の延長部を含んでよい。ポンピングプレートは、ベースに向かって延在する第２の延長部を含んでよい。第１の延長部と第２の延長部とは、中央開孔を介したチャンバ本体からフォアライン導管へのガス流を制限するように、少なくとも部分的に垂直に重なるように構成されてよい。ベースとポンピングプレートとの間の最小垂直間隙は、約２mm以下であってよい。ベースとポンピングプレートとの間の最小垂直間隙は、約１．６mmであってもよい。
[0007] 本技術の幾つかの実施形態は、半導体処理システムのチャンバ本体からガスを排気するためのポンピングプレートを包含してよい。ポンピングプレートは、チャンバ本体を通って延在するシャフトを受け入れるための中央開孔を含んでよい。中央開孔は、中央開孔の縁部とシャフトの外径との間の間隙を最小化して、約１cm以下とするようにサイズ決定されてよい。中央開孔は、チャンバ本体から排気空間に向かってガスを導くための第１の経路を提供するように構成されてよい。ポンピングプレートは、チャンバ本体から排気空間に向かってガスを導くための複数の第２の経路を提供するための複数の出口開孔を画定してよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートがチャンバ本体内に配置されるときに、チャンバ本体の出口の反対側にあるように構成された１以上の位置において、ポンピングプレートに沿って配置されてよい。
[0008] 幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが円形であってよく、複数の出口開孔は、チャンバ本体の出口の反対側の弧状経路に沿って配置されてよく、ポンピングプレートの中心に対する半径に沿って規定されてよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの直径に沿って延在するポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されてよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置されてよく、第２の軸は、第１の軸に対して垂直であってよい。
[0009] 本技術の幾つかの実施形態は、半導体処理の方法を包含してよい。該方法は、炭素含有前駆体を処理チャンバの中に流すことを含んでよい。処理チャンバは、面板、及び基板が上に配置される基板支持体を含んでよい。基板支持体は、処理チャンバのベースを貫通して延在してよい。基板支持体は、基板が上に配置される支持プラテン、及び支持プラテンに結合されたシャフトを含んでよい。該方法は、処理チャンバ内で炭素含有前駆体のプラズマを生成することを含んでよい。該方法は、基板上に炭素含有材料を堆積させることを含んでよい。該方法は、シャフトが貫通して延在するポンピングプレートを介して、処理チャンバのチャンバ本体からガスを排気することを含んでよい。ポンピングプレートは、ガスの少なくとも一部分をチャンバ本体からベースのフォアライン導管に結合された排気空間に導くための１以上の出口開孔を含んでよい。１以上の出口開孔は、排気空間内のガス流の不均一性を低減させるために、フォアライン導管の反対側の１以上の位置において、ポンピングプレートに沿って配置されてよい。
[0010] 幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが円形であってよい。１以上の出口開孔は、複数の出口開孔であって、フォアライン導管の反対側の弧状経路に沿って配置され、ポンピングプレートの中心に対する第１の半径に沿って規定された複数の出口開孔であってよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの直径に沿って延在するポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されてよい。複数の出口開孔は、ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置されてよい。第２の軸は、第１の軸に対して垂直であってよい。弧状経路は、約３０度と３４５度との間の弧角を有してよい。
[0011] このような技術は、従来のシステム及び技法を超えた多数の利点を提供してよい。例えば、本技術の複数の実施形態は、基板にわたるガス流の均一性を改善してよい。加えて、構成要素は、任意の数のチャンバ又はプロセスに適応するための修正を可能にしてよい。これらの実施形態及びその他の実施形態は、その多くの利点や特徴と共に、後述の記載及び添付の図面により詳細に説明されている。
[0012] 開示された技術の性質及び利点は、本明細書の残りの部分と図面を参照することによって更に理解を深めることができる。
[0013] 本技術の幾つか実施形態による、例示的な処理システムの上面図を示す。 [0014] 本技術の幾つかの実施形態による、例示的なプラズマシステムの概略断面図を示す。 [0015] 本技術の幾つかの実施形態による、例示的な処理チャンバの概略断面図を示す。 [0016] ポンピングプレートの例示的な実施形態の上面図を示す。 ポンピングプレートの例示的な実施形態の上面図を示す。 [0017] 図３のシステムの拡大断面図であり、中央開孔を介してポンピングプレート及びベースを貫通して延在するシャフトを示す。 [0018] 本技術の幾つかの実施形態による、半導体処理の例示的な方法の動作を示す。
[0019] 図面のうちの幾つかは、概略図として含まれている。図面は例示を目的としており、縮尺通りであると明記されていない限り、縮尺通りであるとみなしてはならないと理解するべきである。更に、概略図として、図面は、理解を助けるために提供されており、現実的な描写に比べて全ての態様又は情報を含まない場合があり、例示を目的として強調された素材を含むことがある。
[0020] 添付の図面では、類似の構成要素及び／又は特徴が、同じ参照符号を有し得る。更に、同じ種類の様々な構成要素は、類似の構成要素間を区別する文字により、参照符号に従って区別することができる。本明細書において第１の参照符号のみが使用される場合、その記載は、文字に関わりなく、同じ第１の参照符号を有する類似の構成要素のうちの何れにも適用可能である。
[0021] プラズマ堆積プロセスは、１以上の構成前駆体を励起してよく、基板上の膜形成を促進する。導電性膜及び誘電体膜、ならびに材料の移送および除去を容易にするための膜を含む、任意の数の材料膜が、半導体構造を開発するために生成されてよい。例えば、ハードマスク膜は、基板のパターニングを容易にするために形成されてよいが、さもなければ維持されるべき下層材料を保護する。多くの処理チャンバでは、幾つかの前駆体が、ガスパネル内で混合されてよく、基板が配置されてよいチャンバの処理領域に供給されてよい。蓋スタックの構成要素は、処理チャンバの中への流れ分布に影響を及ぼすことがある一方で、多くの他のプロセス変数も、同様に堆積の均一性に影響を及ぼすことがある。
[0022] デバイスのフィーチャがサイズを縮小するにつれて、基板表面にわたる公差が縮小されることがあり、膜にわたる材料特性差が、デバイスの実現及び均一性に影響を及ぼすことがある。多くの処理チャンバは、非対称排気システムを含む。その場合、ガスは処理チャンバから均一にチャンバの全ての側から排気されず、ガスの流出に歪みを生成する。例えば、単一排気PECVDチャンバは、チャンバの片側に沿って配置される（チャンバ本体からガスを排気するための）フォアライン導管を含んでよく、その片側に向かうガス流の歪みをもたらす。この歪みは、チャンバ全体にガス流の不均一性を生成することがある。それは、基板にわたるガス流の不均一性を生成する可能性がある。ガス流のこの不均一性は、生成又は除去される材料について、基板全体にわたる膜の均一性の差を生成することがある。すなわち、結果として得られる基板は、基板の表面にわたる堆積物の変化する厚さ又は変化する膜特性によって特徴付けられるだろう。このような変動は、望ましくないことがあり、最終的には半導体の故障につながることがある。
[0023] 本技術は、これらの課題を克服して、ガスが処理チャンバから排気されるときに、ガスの流れのより良好な平面的均一性を提供する。説明される処理チャンバは、非対称排気システムによってもたらされる処理チャンバ内のガス流の歪みを最適に考慮する又は低減させる流路を組み込む。その場合、チャンバの周りで半径方向位置から排気が引っ張られる。具体的には、フォアライン導管からオフセットされた処理チャンバの領域に沿った排気流を増加させるように、流路が生成される。したがって、本技術は、基板の表面にわたる厚さ及び材料特性の不均一性を改善することによって特徴付けられる、改善された膜堆積を生成してよい。
[0024] 残りの開示は、開示された技術を利用して、特定の堆積プロセスを慣行通りに特定することとなるが、システム及び方法は、他の堆積チャンバ及び洗浄チャンバ、ならびに説明されるチャンバ内で起こり得るプロセスに等しく適用可能であることが容易に理解されるであろう。したがって、本技術は、これらの特定の堆積プロセス又はチャンバ単独での使用に限定されるものと見なされるべきではない。本開示は、本技術の実施形態によるこのシステムの更なる変形及び調整が説明される前に、本技術の実施形態による蓋スタック構成要素を含んでよい１つの可能なシステム及びチャンバについて説明することになる。
[0025] 図１は、複数の実施形態による、堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、ベーキングチャンバ、及び硬化チャンバの処理システム１００の一実施形態の上面図を示している。図では、一対の前方開口型統一ポッド（FOUP）１０２が、タンデムセクション１０９ａ～ｃに配置された、基板処理チャンバ１０８ａ～ｆのうちの１つの中に配置される前に、ロボットアーム１０４によって受け取られ、低圧保持エリア１０６の中に配置される様々なサイズの基板を供給する。保持エリア１０６から基板処理チャンバ１０８ａ～ｆへ基板ウエハを移送したり戻したりするために、第２のロボットアーム１１０が使用されてよい。各基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、プラズマ化学気相堆積、原子層堆積、物理的気相堆積、エッチング、予洗浄、ガス抜き、配向、及びアニーリングやアッシングなどを含む他の基板プロセスに加えて、本明細書で説明される半導体材料のスタックの形成を含む、幾つかの基板処理動作を実行するために装備され得る。
[0026] 基板処理チャンバ１０８ａ～ｆは、基板上に誘電体又は他の膜を堆積、アニーリング、硬化、及び／又はエッチングするための１以上のシステム構成要素を含んでよい。一構成では、二対の処理チャンバ（例えば、１０８ｃ～ｄ及び１０８ｅ～ｆ）が、誘電材料を基板上に堆積させるために使用されてよく、第３の対の処理チャンバ（例えば、１０８ａ～ｂ）が、堆積された誘電体をエッチングするために使用されてよい。別の一構成では、例えば１０８ａ～ｆの三対のチャンバの全てが、交互の誘電体膜のスタックを基板上に堆積させるように構成されてもよい。説明されるプロセスのうちの任意の１以上のものは、種々の実施形態で示されている製造システムから分離された複数のチャンバ内で実行されてもよい。システム１００によって、誘電体膜用の堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニーリングチャンバ、及び硬化チャンバの更なる構成が検討されていることを理解されたい。
[0027] 図２は、本技術の幾つかの実施形態による、例示的なプラズマシステム２００の概略断面図を示している。プラズマシステム２００は、上述されたタンデムセクション１０９のうちの１以上に適合されてよい一対の処理チャンバ１０８を示してよい。それは、本技術の複数の実施形態による、面板若しくはシャワーヘッド又は他の構成要素若しくはアセンブリを含んでよい。プラズマシステム２００は、概して、一対の処理領域２２０Ａ及び２２０Ｂを画定する側壁２１２、下壁２１６、及び内部側壁２０１を有する、チャンバ本体２０２を含んでよい。処理領域２２０Ａ～２２０Ｂの各々は、同様に構成されてよく、同一の構成要素を含んでよい。
[0028] 例えば、処理領域２２０Ｂは、その構成要素がまた処理領域２２０Ａ内に含まれてもよく、プラズマシステム２００内の下壁２１６内に形成された通路２２２を貫通して、処理領域内に配置されたペデスタル２２８を含んでよい。ペデスタル２２８は、本体部分などのペデスタルの露出面上で基板２２９を支持するように適合されたヒータを提供してよい。ペデスタル２２８は、加熱要素２３２、例えば抵抗加熱要素を含んでよい。それは、基板の温度を所望のプロセス温度に加熱及び制御してよい。ペデスタル２２８はまた、ランプアセンブリなどの遠隔加熱要素、又は任意の他の加熱デバイスによって、加熱されてもよい。ペデスタル２２８はまた、静電又は減圧チャック機能を含んでもよい。
[0029] ペデスタル２２８の本体は、フランジ２３３によってステム２２６に結合されてよい。ステム２２６は、ペデスタル２２８を電源出力又は電源ボックス２０３と電気的に結合してよい。電源ボックス２０３は、処理領域２２０Ｂ内でペデスタル２２８の上昇及び移動を制御する駆動システムを含んでよい。ステム２２６はまた、電力をペデスタル２２８に提供するための電力インターフェースも含んでよい。電源ボックス２０３はまた、電力及び温度インジケータ用のインターフェース（熱電対インターフェースなど）も含んでよい。ステム２２６は、電源ボックス２０３と着脱可能に結合するように適合されたベースアセンブリ２３８を含んでよい。周縁リング２３５が、電源ボックス２０３の上方に図示されている。幾つかの実施形態では、周縁リング２３５が、ベースアセンブリ２３８と電源ボックス２０３の上面との間に機械的インターフェースを提供するよう構成された、機械的な止め部又はランドとして適合された肩部であってよい。
[0030] ロッド２３０が、処理領域２２０Ｂの下壁２１６内に形成された通路２２４を貫通して含まれてよく、ペデスタル２２８の本体を貫通して配置された基板リフトピン２６１を位置決めするために利用されてよい。基板リフトピン２６１は、基板移送ポート２６０を介して基板２２９を処理領域２２０Ｂの内外に移送するために利用されるロボットを用いた、基板２２９の交換を容易にするために、ペデスタルから選択的に間隔を空けて基板２２９を配置してよい。
[0031] チャンバ蓋２０４は、チャンバ本体２０２の上部分と結合されてよい。蓋２０４は、そこに結合された１以上の前駆体分配システム２０８を収容してよい。前駆体分配システム２０８は、前駆体入口通路２４０を含んでよい。前駆体入口通路２４０は、ガス供給アセンブリ２１８を介して処理領域２２０Ｂの中に、反応物及び洗浄前駆体を供給してよい。ガス供給アセンブリ２１８は、面板２４６との中間に配置されたブロッカプレート２４４を有するガスボックス２４８を含んでよい。高周波（「RF」）源２６５が、ガス供給アセンブリ２１８と結合されてよい。RF源２６５は、ガス供給アセンブリ２１８の面板２４６とペデスタル２２８との間にプラズマ領域（チャンバの処理領域であってよい）を生成することを促進するために、ガス供給アセンブリ２１８に電力供給してよい。幾つかの実施形態では、RF源が、プラズマ生成を促進するために、ペデスタル２２８などのチャンバ本体２０２の他の部分と結合されてよい。RF電力が蓋２０４に伝わることを防止するために、蓋２０４とガス供給アセンブリ２１８との間に、誘電体アイソレータ２５８が配置されてよい。ペデスタル２２８と係合するシャドウリング又はエッジリング２０６が、ペデスタル２２８の周縁部上に配置されてよい。
[0032] 動作中にガスボックス２４８を冷却し又は一定の温度環境を維持するために、任意選択的な冷却チャネル２４７が、ガス分配システム２０８のガスボックス２４８内に形成されてよい。水、エチレングリコール、ガス、又はそれらの混合物などの熱伝達流体が、冷却チャネル２４７を通して循環されてよい。それによって、ガスボックス２４８は、予め規定された温度に維持されてよい。側壁２０１、２１２が、処理領域２２０Ｂ内の処理環境に曝露されることを防止するために、ライナアセンブリ２２７が、処理領域２２０Ｂ内でチャンバ本体２０２の側壁２０１、２１２の近傍に配置されてよい。
ライナアセンブリ２２７は、円周ポンピングキャビティ２２５を含んでよい。円周ポンピングキャビティ２２５は、ポンピングシステム２６４であって、処理領域２２０Ｂからガス及び副生成物を排気し、処理領域２２０Ｂ内の圧力を制御するように構成されたポンピングシステム２６４に結合されてよい。複数の排気口２３１が、ライナアセンブリ２２７に形成されてよい。複数の排気口２３１は、システム２００内での処理を促進するやり方で、処理領域２２０Ｂから円周ポンピングキャビティ２２５へのガスの流れを可能にするように構成されてよい。
[0033] 図３は、本技術の幾つかの実施形態による、例示的な処理システム３００の概略部分断面図を示している。処理システム３００は、非対称排気システムを含む。図示されている一実施例は、単一のフォアライン導管３５０を有する単一排気システム（例えば、単一排気PECVDチャンバ）である。図３は、ペデスタル２２８などの、システム２００内の構成要素に関連する更なる詳細を示してよい。システム３００は、幾つかの実施形態において前述されたシステム２００の任意の特徴又は態様を含むと理解されるが、システム２００の特定の特徴又は態様に追加し、それらを修正し、又は省略してよい。システム３００は、前述されたようにハードマスク材料の堆積、ならびに他の堆積、除去、及び洗浄動作を含む、半導体処理動作を実行するように使用されてよい。システム３００は、説明されているチャンバ構成要素であって、半導体処理システム内に組み込まれてよい構成要素の部分図を示してよく、面板の中心を横切る図を示してよい。面板は、それ以外の任意のサイズであってよく、任意の数の開孔を含んでよい。システム３００の任意の態様がまた、当業者によって確かに理解され得るように、他の処理チャンバ又はシステムと共に組み込まれてもよい。
[0034] システム３００は、面板３０５を含む処理チャンバを含んでよい。面板３０５を貫通して、前駆体が処理のために供給されてよく、面板３０５は、チャンバの処理領域内でプラズマを生成するために電源と結合されてよい。チャンバはまた、チャンバ本体３１０も含んでよい。チャンバ本体３１０は、図示されているように、側壁及びベース３４０を含んでよい。ペデスタル又は基板支持体３１５は、前述されたように、チャンバのベース３４０を貫通して延在してよい。基板支持体は、支持プラテン３２０を含んでよい。支持プラテン３２０は、半導体基板３２２を支持してよい。支持プラテン３２０は、シャフト３２５と結合されてよい。シャフト３２５は、チャンバのベース３４０を貫通して延在してよい。幾つかの実施形態では、下部からチャンバ本体３１０の内部を加熱することにおいて使用される加熱要素が、ベース３４０の内装の上に取り付けられてよい。代替的に、ベース３４０自体が加熱要素であってよい。
[0035] 上述されたように、半導体処理は、半導体基板３２２の上に及びチャンバ本体３１０の全体を通して複数種のガスを流すことを含む。これらのガスは、プロセスの異なる段階中にチャンバ本体３１０から排気される必要がある。幾つかの実施形態では、システム３００の排気機構が、以下で更に詳細に説明されることとなるように、チャンバ本体３１０からのガスの流れを制御するように構成された１以上の出口開孔（例えば、図３に示されている出口開孔３３５）を含むプレートであってよい、ポンピングプレート３３０を組み込む。ポンピングプレート３３０の複数の出口開孔は、排気空間３５５に向かってガスを導くための経路を提供するように構成されてよい。図３に示されている一実施例では、排気空間３５５が、ポンピングプレートとシステム３００のベース３４０との間のオープンチャネルであってよい。オープンチャネルは、フォアライン導管３５０と流体結合されている。前述されたように、チャンバシステムは、タンデムチャンバシステムであってよく、両方のチャンバは、フォアライン又はシステム排気部の中に個別に排気してよい。各チャンバの排気空間は、システムの他のチャンバから流体的に分離された状態に維持されるように、各チャンバ内で独立し且つ隔離されてよい。幾つかの実施形態では、フォアライン導管３５０が、チャンバ本体３１０からのガスの排気を助けるために、減圧源に結合されてよい。幾つかの実施形態では、ポンピングプレート３３０が、中央開孔３７０を含んでよい。中央開孔３７０を貫通して、シャフト３２５が延在する。幾つかの実施形態では、中央開孔３７０の縁部とシャフト３２５の外径との間に間隙が存在してよい。間隙は、ガスをフォアライン導管３５０に伝えるための更なる経路を提供してよい。破線の矢印は、チャンバの上部におけるチャンバ入口（図示せず）から、基板３２２及び支持プラテン３２０の上及び周りへ、次いでポンピングプレート３３０内の複数の出口開孔（例えば、出口開孔３３５）及び中央開孔３７０を介して排気空間３５５の中へ、最後にはフォアライン導管３５０から出るガスの流れを示している。
[0036] 上述されたように、非対称排気システムを有する処理チャンバは、ガスがチャンバ本体から排気されるときに、チャンバ本体内に不均一な流れを引き起こす傾向があり得る。例えば、従来の単一排気システムでは、減圧源に結合されてよいフォアライン導管が、チャンバ本体の片側に配置されることがある。ガスがチャンバ本体から排気されるときに、ガスは、中央開孔（例えば、図３の中央開孔３７０と同様）から排気空間を介してフォアライン導管に向かって流れるだろう。このようなシステムでは、フォアライン導管が非対称に配置されているので、フォアライン導管に向かうガスの流れに歪みが生じ易く、ガスが排気されるにつれてチャンバ全体に不均一な流れが生じる。そのような不均一な流れの影響は、基板にわたって膜の均一性の差を生じさせることがあり、結果として生じる基板を、基板の表面にわたる、堆積物の厚さの変化又は膜の特性の変化によって特徴付けることがある。
[0037] 図４Ａ～図４Ｂは、ポンピングプレート４００の例示的な複数の実施形態の上面図を示している。ポンピングプレート４００の複数の実施形態は、ガスの排気における歪みを低減させ又は防止してよく、ガスがフォアライン導管を介してチャンバ本体から出るときに、より均一な平面流を生成してよい更なる流路を生成するように働いてよい。ポンピングプレートは、任意の適切な材料（例えば、アルミニウム、アルミナ、窒化アルミニウム）から作製されてよい。幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが、上述されたように、半導体処理システムのチャンバ本体からのガスの流れを制御するための１以上の出口開孔を含んでよい。例えば、図４Ａを参照すると、ポンピングプレート４００は、チャンバ本体（例えば、図３のチャンバ本体３１０）から排気空間（例えば、図３の３５５）にガスを伝えるように構成された６つの出口開孔４１０を含んでよい。複数の出口開孔４１０は、任意の適切な形状（例えば、円形、長方形、三角形）又はサイズ（例えば、０．５cmから１cm、１cmから２．５cm、０．５から２．５cm）であってもよく、例示的なポンピングプレートは、本技術の実施形態において任意の数の開孔を含んでもよい。ポンピングプレート４００は、中央開孔３７０を更に含む。中央開孔３７０を通って、シャフト（例えば、図３のシャフト３２５）が延在してよい。図示されている一実施形態では、複数の出口開孔４１０が、ポンピングプレート４００が半導体処理システム内に組み立てられるときに、フォアライン導管が予期される位置の反対側でポンピングプレートに沿って配置される。図４Ａは、フォアライン導管が予期される位置（例えば、図３に示されているように、ポンピングプレート３３０の真下のベース３４０）のチャンバ‐出口アウトライン４５０を示している。図４Ａの例示的な一実施形態では、複数の出口開孔４１０が、フォアライン導管の反対側の弧状経路に沿って配置され、ポンピングプレートの中心に対する半径Ｒに沿って規定される。幾つかの実施形態では、半導体処理システムが、ベースのフォアライン導管も半径Ｒに沿って位置するように構成されてよい。それによって、単一の仮想円形経路が、複数の出口開孔及びフォアライン導管を辿り得る。幾つかの実施形態では、複数の出口開孔が、ポンピングプレートの軸（例えば、ポンピングプレートの直径に沿って延在する軸）に対して対称に配置されてもよい。例えば、図４Ａを参照すると、複数の出口開孔４１０が、軸Ｉに対して対称に配置されている（例えば、軸Iの左側の３つの出口開孔４１０は、軸Iの右側の３つの出口開孔４１０によってミラーリングされる）。幾つかの実施形態では、軸Iが、排気空間と平行に延在してよい。
[0038] ガス流における上述された歪みに対抗する手段として、複数の出口開孔は、軸I以外の軸（例えば、軸Iに垂直な軸）に沿って非対称に配置されてよい。図４Ａで示されているように、この非対称性は、フォアライン導管（輪郭４５０によって示されている）の反対側のポンピングプレート４００の片側を通るガス流を偏重する。これは、支持プラテンに近接する領域及び基板にわたる領域を含む、チャンバ本体内のガス流の不均一性を低減させるのに役立ってよい。幾つかの実施形態では、軸Iが、排気空間と平行に延在してよい。
[0039] 図４Ｂは、ポンピングプレートの別の一実施形態を示している。図示されているポンピングプレート４０１は、以下の点を除いてポンピングプレート４００と同様である。すなわち、ポンピングプレート４０１は、１０個の出口開孔４１０を含む。それらはまた、非対称に配置され、フォアライン導管（輪郭４５０によって示されている）の反対側のポンピングプレート４０１の片側を偏重する。図示されているように、複数の開孔４１０は、ポンピングプレート４００の複数の開孔４１０よりも長い弧状経路に沿っている。図示されている複数の実施形態は、必ずしも縮尺通りではないことに留意されたい。幾つかの実施形態では、弧状経路が、１８０度以下の弧角で、フォアライン導管の反対側に配置されてもよい。他の複数の実施形態では、弧状経路が、１８０度よりも大きい弧角で、フォアライン導管の反対側に配置されてもよい。他の実施形態では、約３０度と３４５度との間の任意の適切な弧角が採用されてよい。幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが、出口への直接的な流体の流れを制限するために、フォアライン導管を横切って延在する中間点を有する弧状経路に沿った任意の開孔を欠いてよい。開孔なしで特徴付けられるそのような弧状経路は、ポンピングプレートの周りで約３３０度以下、ポンピングプレートの周りで約１８０度以下、ポンピングプレートの周りで約３０度以下、又はそれ未満だけ延在してもよい。幾つかの実施形態では、特定のポンピングプレートが、チャンバ流に基づいて選択されてよい。すなわち、チャンバ流が異なると、一組の潜在的なポンピングプレートから異なるポンピングプレート（各々が、出口開孔サイズ、出口開孔位置、中央開孔サイズなどのような異なる特性を有する）を必要としてよい。
[0040] 図５は、図３のシステムの拡大断面図であり、中央開孔３７０を介してポンピングプレート３３０及びベース３４０を通って延在するシャフト３２５を示している。中央開孔３７０は、任意の適切な形状又はサイズであってよい。上述されたように、従来のシステムは、排気空間を介してフォアライン導管を通してガスを排気するために、中央開孔３７０と同様な中央開孔を、唯一の又は主たる経路として使用することがある。本技術の複数の実施形態は、例えば、ポンピングプレート３３０の複数の出口開孔（例えば、図４Ａ～図４Ｂ、複数の出口開孔４１０を参照）の効果を増大させ、それによって、上述されたように、流れにおける歪みに対抗する助けとなるように、中央開孔３７０を通るガスの流れを低減させようと試みてよい。幾つかの実施形態では、中央開孔３７０の縁部とシャフト３２５の外径との間の間隙が、ガスの流れを低減させるために最小化されてよい。例えば、間隙は、約１cm以下、１cmと１mmとの間、又は約１mm以下に低減されてもよい。幾つかの実施形態では、ポンピングプレート３３０及びベース３４０が、中央開孔３７０を介したガス流を低減させるように、排気空間３５５に沿って１以上の延長部を含んでよい。例えば、図５で示されているように、ベース３４０は、第１の延長部５４５を含んでよく、ポンピングプレート３３０は、第２の延長部５３５を含んでもよい（例えば、シャフト３２５の周りで円周方向に延在してよい）。この実施例では、第１の延長部５４５と第２の延長部５３５とが、ガス流を制限するように、少なくとも部分的に垂直に重なるように構成されてよい。図５を参照すると、重なりの程度は、ベースとポンピングプレートとの間（例えば、第１の延長部５４５とポンピングプレート３３０との間、又は第２の延長部５３５とベース３４０との間）の最小垂直間隙ｄによって特徴付けられてよい。幾つかの実施形態では、ベースとポンピングプレートとの間の最小垂直間隙が、約２mm以下であってもよい。幾つかの実施形態では、第１の延長部５４５と第２の延長部５３５とは、同じ又は類似の垂直高さを有してよい。それによって、それらは、略同じ距離だけ延在する。幾つかの実施形態では、延長部が、ベース３４０又はポンピングプレート３３０と垂直に延在してよく、又は代替的に角度を付けて延在してよい。
[0041] 幾つかの実施形態では、半導体処理の方法が、炭素含有前駆体を処理チャンバの中に流すことを含んでよい。その場合、処理チャンバは、面板、及び基板が上に配置される基板支持体を含み、基板支持体は、処理チャンバのベースを貫通して延在する。該方法は、処理チャンバ内で炭素含有前駆体のプラズマを生成することを更に含んでよい。該方法は、炭素含有材料を基板上に堆積させることを更に含んでよい。該方法は、本開示で説明されるものなどのポンピングプレートを介して処理チャンバのチャンバ本体からガスを排気することを更に含んでよい。
[0042] 図６は、本技術の幾つかの実施形態による、半導体処理の例示的な方法６００の動作を示している。該方法は、上述された処理システム２００を含む様々な処理チャンバ内で実行されてよい。それらは、本技術の複数の実施形態による、ポンピングプレート及び他の特徴を含んでよい。方法６００は、本技術による方法の幾つかの実施形態に特に関連付けられてよく又は関連付けられなくてもよい、幾つかの任意選択的な動作を含んでよい。
[0043] 方法６００は、ハードマスク膜を形成するための動作又は他の堆積動作を含んでよい処理方法を含んでよい。該方法は、方法６００の開始前に任意選択的な動作を含んでよく、又は、該方法は、更なる動作を含んでよい。例えば、方法６００は、図示されたものとは異なる順序で実行される動作を含んでよい。幾つかの実施形態では、方法６００が、動作６０５において、１種類以上の前駆体を処理チャンバの中に流すことを含んでよい。例えば、前駆体は、システム２００内に含まれるようなチャンバの中に流されてよく、前駆体をチャンバの処理領域の中に供給する前に、ガスボックス、ブロッカプレート、又は面板のうちの１以上を通して前駆体を流してよい。幾つかの態様では、前駆体が、炭素含有前駆体であってよく、又はこれを含んでいてもよい。
[0044] 幾つかの実施形態では、ポンピングプレートが、シャフト部分の周りなどの、ベースの近くでシステム内に含まれてよい。前述されたポンピングプレートの他の特性のうちのいずれかも含まれてよい。それは、種々の非対称出口開孔などの、ポンピングプレート３３０、４００、及び４０１の任意の態様を含む。同様に、第１の延長部５４５及び第２の延長部５３５、並びに中央開孔のサイズの最小化などの、システムの中央開孔を通るガス流を低減させるための特徴が含まれてもよい。動作６１０では、プラズマを生成するために面板にRF電力を供給することなどによって、処理領域内で前駆体のプラズマが生成されてよい。動作６１５では、炭素含有材料などのプラズマ内で生成された材料が、基板上に堆積されてよい。
[0045] 幾つかの実施形態では、基板についての試験が、処理の後で実行されてよい。基板への影響に基づいて、ポンピングプレートの特性（例えば、出口開孔の数、出口開孔のサイズ、中央開孔のサイズ）が、異なるポンピングプレート間で切り換えることによって調整されてもよい。同様に、延長部などの特徴が調整されてよい。これは、プロセスのフィードフォワード制御及びプロセスの選択的調整を提供してよく、チャンバ効果による不均一性からの損失を制限してよい。
[0046] 前述の記載では、説明を目的として、本技術の様々な実施形態の理解を促すために、数々の詳細が提示されている。しかし、当業者には、これらの詳細のうちの一部がなくても、或いは、追加の詳細があれば、特定の実施形態を実施することができることは明らかであろう。
[0047] 幾つかの実施形態を開示したが、当業者は、実施形態の精神から逸脱することなく、様々な修正例、代替構造物、及び均等物を使用できることを認識されよう。更に、幾つかの周知の処理及び要素は、本技術を不必要に不明瞭にすることを避けるために説明されていない。したがって、上記の説明は、本技術の範囲を限定するものと解釈すべきでない。
[0048] 値の範囲が付与されているところでは、文脈上そうでないと明示されていない限り、その範囲の上限値と下限値との間の各介在値は、下限値の最も小さい単位まで具体的に開示されている。記載された範囲の任意の記載値又は記載されていない介在値の間の任意の小さい範囲、そしてその記載範囲のその他の任意の記載された値又は介在する値も含まれる。これら小さい範囲の上限及び下限は、その範囲に個々に含まれ、又はその範囲から除外される場合があり、小さい範囲に限界値の何れかが含まれる、どちらも含まれない、又は両方が含まれる各範囲もまた、記載された範囲における明確に除外される任意の限界値を条件として、この技術範囲に包含される。記載された範囲が、限界値の片方又は両方を含む場合、これらの含められた限界値のいずれか又は両方を除外する範囲も含まれる。
[0049] 本明細書及び特許請求の範囲で使用される単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が他のことを明らかに示していない限り、複数の参照対象を含む。したがって、例えば、「ヒータ」への言及は、複数のそのようなヒータを含み、「開孔（aperture）」への言及は、当業者に知られている１以上の開孔及びその均等物などへの言及を含む。
[0050] また、「備える（comprise（s））」、「備えている（comprising）」、「含有する（contain（s））」、「含有している（containing）」、「含む（include（s））」、及び「含んでいる（including）」という用語は、本明細書及び特許請求の範囲で使用された場合、記載された特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を特定することを意図しているが、１以上のその他の特徴、整数、構成要素、工程、動作、又は群の存在若しくは追加を除外するものではない。

Claims (20)

  1. 側壁及びベースを備えるチャンバ本体、
    前記ベースを貫通して延在する基板支持体であって、
    半導体基板を支持するように構成された支持プラテン、及び
    前記支持プラテンに結合されたシャフトを備える、基板支持体、
    前記チャンバ本体からガスを排気するように構成された前記ベースのフォアライン導管であって、前記ベースの中心からオフセットされたフォアライン導管、
    前記フォアライン導管に結合された排気空間、並びに
    前記シャフトが貫通して延在する中央開孔を含むポンピングプレートであって、前記ガスの少なくとも一部分を前記チャンバ本体から前記排気空間に導くための１以上の出口開孔を更に含むポンピングプレートを備え、前記１以上の出口開孔は、前記支持プラテンの近傍のガス流の不均一性を低減させるために、前記フォアライン導管の反対側の１以上の位置において、前記ポンピングプレートに沿って配置されている、半導体処理システム。
  2. 前記ポンピングプレートは円形であり、前記１以上の出口開孔は、複数の出口開孔であって、前記フォアライン導管の反対側の弧状経路に沿って配置され、前記ポンピングプレートの中心に対する第１の半径に沿って規定された複数の出口開孔を含む、請求項１に記載の半導体処理システム。
  3. 前記ベースの前記フォアライン導管は、前記第１の半径に沿って位置付けられている、請求項２に記載の半導体処理システム。
  4. 前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの直径に沿って延在する前記ポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されている、請求項２に記載の半導体処理システム。
  5. 前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置され、前記第２の軸は、前記第１の軸に対して垂直である、請求項４に記載の半導体処理システム。
  6. 前記弧状経路は、約３０度と３４５度との間の弧角を有する、請求項４に記載の半導体処理システム。
  7. 前記第１の軸は、前記排気空間と平行である、請求項４に記載の半導体処理システム。
  8. 前記中央開孔の縁部と前記シャフトの外径との間の間隙が、約１cm以下であり、前記間隙は、前記ガスの別の一部分を前記チャンバ本体から前記排気空間に導くように構成されている、請求項１に記載の半導体処理システム。
  9. 前記間隙は、約１mm以下である、請求項８に記載の半導体処理システム。
  10. 前記排気空間は、前記ベースと前記ポンピングプレートとの間で形成され、
    前記ベースは、前記ポンピングプレートに向かって延在する第１の延長部を備え、
    前記ポンピングプレートは、前記ベースに向かって延在する第２の延長部を備え、前記第１の延長部と前記第２の延長部とは、前記中央開孔を介した前記チャンバ本体から前記フォアライン導管へのガス流を制限するように、少なくとも部分的に垂直に重なるように構成されている、請求項８に記載の半導体処理システム。
  11. 前記ベースと前記ポンピングプレートとの間の最小垂直間隙が、約２mm以下である、請求項１０に記載の半導体処理システム。
  12. 前記ベースと前記ポンピングプレートとの間の前記最小垂直間隙は、約１．６mmである、請求項１１に記載の半導体処理システム。
  13. 半導体処理システムのチャンバ本体からガスを排気するためのポンピングプレートであって、
    前記チャンバ本体を通って延在するシャフトを受け入れるための中央開孔であって、前記中央開孔の縁部と前記シャフトの外径との間の間隙を最小化して、約１cm以下とするようにサイズ決定され、前記チャンバ本体から排気空間に向かってガスを導くための第１の経路を提供するように構成された中央開孔、及び
    前記チャンバ本体から前記排気空間に向かって前記ガスを導くための複数の第２の経路を提供するための複数の出口開孔であって、前記ポンピングプレートが前記チャンバ本体内に配置されたときに、前記チャンバ本体の出口の反対側にあるように構成された１以上の位置において、前記ポンピングプレートに沿って配置された複数の出口開孔を含む、ポンピングプレート。
  14. 前記ポンピングプレートは円形であり、前記複数の出口開孔は、前記チャンバ本体の前記出口の反対側の弧状経路に沿って配置され、前記ポンピングプレートの中心に対する半径に沿って規定されている、請求項１３に記載のポンピングプレート。
  15. 前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの直径に沿って延在する前記ポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されている、請求項１４に記載のポンピングプレート。
  16. 前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置され、前記第２の軸は、前記第１の軸に対して垂直である、請求項１５に記載のポンピングプレート。
  17. 処理チャンバの中に炭素含有前駆体を流すことであって、前記処理チャンバは、面板、及び基板が上に配置される基板支持体を備え、前記基板支持体は、前記処理チャンバのベースを貫通して延在し、前記基板支持体は、
    前記基板が上に配置される支持プラテン、及び
    前記支持プラテンに結合されたシャフトを備える、炭素含有前駆体を流すこと、
    前記処理チャンバ内で前記炭素含有前駆体のプラズマを生成すること、
    前記基板上に炭素含有材料を堆積させること、並びに
    前記シャフトが貫通して延在するポンピングプレートを介して、前記処理チャンバのチャンバ本体からガスを排気することを含み、前記ポンピングプレートは、前記ガスの少なくとも一部分を前記チャンバ本体から前記ベースのフォアライン導管に結合された排気空間に導くための１以上の出口開孔を含み、前記１以上の出口開孔は、前記排気空間内のガス流の不均一性を低減させるために、前記フォアライン導管の反対側の１以上の位置において、前記ポンピングプレートに沿って配置されている、半導体処理の方法。
  18. 前記ポンピングプレートは円形であり、前記１以上の出口開孔は、複数の出口開孔であって、前記フォアライン導管の反対側の弧状経路に沿って配置され、前記ポンピングプレートの中心に対する第１の半径に沿って規定された複数の出口開孔を含み、
    前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの直径に沿って延在する前記ポンピングプレートの第１の軸に対して対称に配置されている、請求項１７に記載の半導体処理の方法。
  19. 前記複数の出口開孔は、前記ポンピングプレートの第２の軸に沿って非対称に配置され、前記第２の軸は、前記第１の軸に対して垂直である、請求項１８に記載の半導体処理の方法。
  20. 前記弧状経路は、約３０度と３４５度との間の弧角を有する、請求項１８に記載の半導体処理の方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024076480A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-11 Lam Research Corporation Annular pumping for chamber
CN115360129B (zh) * 2022-10-24 2023-03-24 无锡邑文电子科技有限公司 侧抽真空蚀刻机台

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5891350A (en) * 1994-12-15 1999-04-06 Applied Materials, Inc. Adjusting DC bias voltage in plasma chambers
WO2002014810A2 (en) * 2000-08-10 2002-02-21 Tokyo Electron Limited Method and apparatus for tuning a plasma reactor chamber
JP3920720B2 (ja) * 2002-03-29 2007-05-30 株式会社荏原製作所 基板受渡し方法、基板受渡し機構及び基板研磨装置
US6963043B2 (en) * 2002-08-28 2005-11-08 Tokyo Electron Limited Asymmetrical focus ring
US7408225B2 (en) * 2003-10-09 2008-08-05 Asm Japan K.K. Apparatus and method for forming thin film using upstream and downstream exhaust mechanisms
US20070095283A1 (en) * 2005-10-31 2007-05-03 Galewski Carl J Pumping System for Atomic Layer Deposition
US8043430B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-25 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for controlling gas flow conductance in a capacitively-coupled plasma processing chamber
US9184072B2 (en) * 2007-07-27 2015-11-10 Mattson Technology, Inc. Advanced multi-workpiece processing chamber
TWI371823B (en) * 2008-05-16 2012-09-01 Ind Tech Res Inst Supporting holder positioning a susceptor of a vacuum apparatus
US8617347B2 (en) * 2009-08-06 2013-12-31 Applied Materials, Inc. Vacuum processing chambers incorporating a moveable flow equalizer
US8840725B2 (en) * 2009-11-11 2014-09-23 Applied Materials, Inc. Chamber with uniform flow and plasma distribution
CN104233236B (zh) * 2013-06-17 2016-08-10 沙嫣 一种具有双高真空泵系统的pecvd炉
WO2015023435A1 (en) * 2013-08-12 2015-02-19 Applied Materials, Inc. Recursive pumping for symmetrical gas exhaust to control critical dimension uniformity in plasma reactors
US20150047564A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Samsung Sdi Co., Ltd. Chemical vapor deposition device
KR101792941B1 (ko) * 2015-04-30 2017-11-02 어드밴스드 마이크로 패브리케이션 이큅먼트 인코퍼레이티드, 상하이 화학기상증착장치 및 그 세정방법
GB2575451B (en) * 2018-07-09 2021-01-27 Edwards Ltd Vacuum pump with through channel and vacuum chamber

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