JP2023536154A - 低傾斜トレンチエッチングのための薄いシャドウリング - Google Patents

低傾斜トレンチエッチングのための薄いシャドウリング Download PDF

Info

Publication number
JP2023536154A
JP2023536154A JP2023506173A JP2023506173A JP2023536154A JP 2023536154 A JP2023536154 A JP 2023536154A JP 2023506173 A JP2023506173 A JP 2023506173A JP 2023506173 A JP2023506173 A JP 2023506173A JP 2023536154 A JP2023536154 A JP 2023536154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shadow ring
annular body
substrate support
substrate
inner diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023506173A
Other languages
English (en)
Inventor
セットン・デビッド
チャトレ・アンバリシュ
カニフ・ジャスティン・チャールズ
マロール・ダン
ロッスリー・クレイグ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lam Research Corp
Original Assignee
Lam Research Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lam Research Corp filed Critical Lam Research Corp
Publication of JP2023536154A publication Critical patent/JP2023536154A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32467—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H01J37/32651—Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68735—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge profile or support profile
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334—Etching
    • H01J2237/3341—Reactive etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

基板処理システムのための薄いシャドウリングは、内径と外径とを有する環状本体を含む。内径および外径は、内径と外径との間の環状本体の断面幅を画定する。少なくとも２つのタブは、環状本体から半径方向外向きに延びる。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、１．０インチ未満である。【選択図】図１Ｂ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年７月３１日に出願された、米国特許出願第６３／０５９，９３６号および２０２０年８月２１日に出願された、米国特許出願第６３／０６８，６７７号の利益を主張するものである。上記で参照された出願の開示全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、半導体処理システムのためのシャドウリングに関する。
ここに述べられる背景の説明は、本開示の関連において一般的に述べるためのものである。この「背景技術」の項で述べられる範囲における本明細書で名前が挙げられる発明者らの活動、ならびにその他出願の時点において従来技術として分類され得ない本説明の態様は、明示的にも暗黙的にも、本開示に対して従来技術として認められるものではない。
半導体ウェハなど基板の生産中、エッチングプロセスおよび堆積プロセスは、処理チャンバ内で行われ得る。基板は、静電チャック（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ Ｃｈｕｃｋ：ＥＳＣ）または台座などの基板支持体上で、処理チャンバ内に配置される。処理チャンバ内にプロセスガスが導入され、プラズマが打ち当てられる。
いくつかの基板処理システムは、シリコン深掘りエッチング（Ｄｅｅｐ Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｅｔｃｈ：ＤＳｉＥ）処理および／または急速交互プロセス（Ｒａｐｉｄ Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ：ＲＡＰ）を行うように構成されることができ、これはエッチングと堆積プロセスとの間を高速に切り換えることを含む。例えば、ＲＡＰは、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）エッチング、ＤＳｉＥ処理などで用いられ得る。
基板処理システムのための薄いシャドウリングは、内径と外径とを有する環状本体を含む。内径および外径は、内径と外径との間の環状本体の断面幅を画定する。少なくとも２つのタブは、環状本体から半径方向外向きに延びる。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、１．０インチ未満である。
他の特徴において、内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．５インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．２５インチ未満である。少なくとも２つのタブは、環状本体から半径方向外向きに延びる少なくとも３つのタブを含む。２つのタブの少なくとも１つは、タブを通って延びる開口を含む。２つのタブの少なくとも１つの下面は、リフトピンを受け入れるように構成された凹部を含む。環状本体の上面は、傾きが付けられている。
他の特徴において、基板支持体は、薄いシャドウリングを含み、薄いシャドウリングを上昇および降下させるために、薄いシャドウリングの少なくとも２つのタブと係合するように構成された、少なくとも２つのリフトピンをさらに含む。薄いシャドウリングの２つのタブの少なくとも１つは、基板支持体の外縁の上に延びる。基板支持体は、外径を有する基板を支持するように構成され、環状本体の内径は、基板の外径未満である。基板支持体の上面は、基板を受け入れるように構成された凹部を画定し、薄いシャドウリングの環状本体の一部分は、凹部に重なる。
他の特徴において、環状本体の上面と環状本体の下面との間の、環状本体の内径において、鋭角が画定される。上面と下面とは、シャドウリングの内縁において鋭い隅部を形成し、内縁は、丸みを帯びており、内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有し、鋭角は、１～３５度であり、または内縁の厚さは、０．０１インチ未満である。
深いトレンチエッチングおよび浅いトレンチエッチングを行うように構成された基板処理システムのための基板支持体は、基板支持体の上面内に画定された凹部を含む。凹部は、基板を受け入れるように構成される。シャドウリングは、内径と外径とを有する環状本体を含む。内径および外径は、内径と外径との間の環状本体の断面幅を画定する。少なくとも２つのタブは、基板支持体の外縁の上を、環状本体から半径方向外向きに延びる。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、１．０インチ未満であり、環状本体の内径は、凹部の外径未満である。リフティングピンは、シャドウリングの少なくとも２つのタブの１つに整列される。リフティングピンは、降下位置と上昇位置との間で、シャドウリングを移動するように構成される。
他の特徴において、内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．５インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．２５インチ未満である。シャドウリングは、少なくとも３つのタブを含む。２つのタブの少なくとも１つは、タブを通って延びる開口を含む。環状本体の上面は、傾きが付けられている。環状本体の内径は、基板の外径未満である。
他の特徴において、基板処理システムは、基板支持体を含む。基板処理システムは、浅いトレンチエッチングプロセスの間、シャドウリングを上昇位置まで上昇させ、深いトレンチエッチングプロセスの間、シャドウリングを降下位置まで降下させるように、リフティングピンを作動するように構成される。
他の特徴において、環状本体の上面と環状本体の下面との間の、環状本体の内径において、鋭角が画定される。上面と下面とは、シャドウリングの内縁において鋭い隅部を形成し、内縁は、丸みを帯びており、内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有し、鋭角は、１～３５度であり、または内縁の厚さは、０．０１インチ未満である。
基板処理システムのためのシャドウリングは、環状本体、内径、外径、ならびに内径と外径との間に画定された下面および上面とを含む。上面は、外側部分と内側部分とを含み、内側部分は、傾きが付けられ、上面の内側部分は、シャドウリングの下面に接して、シャドウリングの内径における内縁を画定し、鋭角は、内側部分と下面との間の、内縁において画定される。
他の特徴において、上面の内側部分および下面は、内縁において鋭い隅部を形成する。内縁は、丸みを帯びている。内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有する。鋭角は、１～３５度である。内縁の厚さは、０．０１インチ未満である。上面の外側部分は、水平である。内側部分は、平坦である。
他の特徴において、内径および外径は、内径と外径との間の環状本体の断面幅を画定し、内径と外径との間の環状本体の断面幅は、１．０インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．５インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．２５インチ未満である。
他の特徴において、シャドウリングは、環状本体から半径方向外向きに延びる、少なくとも２つのタブをさらに含む。基板支持体は、シャドウリングを含み、シャドウリングを上昇および降下させるために、シャドウリングの少なくとも２つのタブと係合するように構成された、少なくとも２つのリフトピンをさらに含む。シャドウリングの２つのタブの少なくとも１つは、基板支持体の外縁の上に延びる。基板支持体は、外径を有する基板を支持するように構成され、環状本体の内径は、基板の外径未満である。基板支持体の上面は、基板を受け入れるように構成された凹部を画定し、シャドウリングの内縁は、凹部に重なる。
基板処理システムのための基板支持体は、深いトレンチエッチングおよび浅いトレンチエッチングを行うように構成される。基板支持体は、基板支持体の上面内に画定された凹部を含み、基板を受け入れるように構成される。基板支持体は、内径、外径、ならびに内径と外径との間に画定された下面および上面とを有する環状本体を含んだ、シャドウリングをさらに含む。上面は、外側部分と内側部分とを含み、内側部分は、傾きが付けられ、上面の内側部分は、シャドウリングの下面に接して、シャドウリングの内径における内縁を画定し、鋭角は、内側部分と下面との間の、内縁において画定される。内径および外径は、内径と外径との間の環状本体の断面幅を画定し、内径と外径との間の環状本体の断面幅は、１．０インチ未満であり、環状本体の内径は、凹部の外径未満である。
他の特徴において、上面の内側部分と下面とは、内縁において鋭い隅部を形成する。内縁は、丸みを帯びている。内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有する。鋭角は、１～３５度である。内縁の厚さは、０．０１インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．５インチ未満である。内径と外径との間の環状本体の断面幅は、０．２５インチ未満である。
本開示の適用性のさらなる領域は、「発明を実施するための形態」、「特許請求の範囲」、および図面から明らかになるであろう。「発明を実施するための形態」および特定の例は、例示のためのみであり、本開示の範囲を限定するためのものではない。
本開示は、「発明を実施するための形態」、および添付の図面から、より十分に理解されるであろう。
本開示による、例示のシャドウリングを含んだ基板処理システムの機能ブロック図である。
本開示のいくつかの実施形態による、降下位置での例示のシャドウリングを示す図である。
本開示のいくつかの実施形態による、上昇位置での例示のシャドウリングを示す図である。
本開示のいくつかの実施形態による、例示のシャドウリングの等角図である。
本開示のいくつかの実施形態による、例示のシャドウリングの平面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、例示のシャドウリングの平面図である。
本開示のいくつかの実施形態による、例示のシャドウリングの底面図である。
本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示の薄いシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示の薄いシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示の薄いシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示の薄いシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示の薄いシャドウリングの側面図である。
本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示のシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示のシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示のシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示のシャドウリングの側面図である。 本開示のいくつかの実施形態による、修正された内径を有する例示のシャドウリングの側面図である。
本開示のいくつかの実施形態による、エッジ傾斜対称性に対する、修正された内径の効果を示す図である。
図面において、参照番号は、同様なおよび／または同一の要素を識別するために、再使用され得る。
いくつかの基板支持体（例えば、深いトレンチエッチングプロセスを行うように構成された基板処理システムにおける基板支持体）は、シャドウリングを含み得る。エッチングプロセスの間、基板は、基板支持体上に配置される。基板の外縁での斜面は、エッチングに曝され得る。基板の斜面をエッチングから保護するために、シャドウリングが用いられ得る。例えば、シャドウリングは、基板支持体への基板の移送を容易にするために上昇され、次いで降下され得る。シャドウリングの内径は、深いトレンチエッチングプロセスの間に斜面がエッチングされるのを保護するために、基板の外縁に重なる。
シャドウリングは、基板の上のプロセスガスの流れを乱し、およびプラズマシースの曲がりを引き起こす場合があり、これはエッチングされたトレンチの傾斜を誘発し得る。深いトレンチエッチングプロセスは通常、厳密な傾斜要件をもたないが、他のエッチングプロセス（例えば、浅いトレンチエッチングプロセス）は、厳密な傾斜要件を有し得る。反対に、浅いトレンチエッチングプロセスは、斜面保護を必要としなくてもよい。従って、深いトレンチおよび浅いトレンチエッチングの両方を行うように構成された処理チャンバでは、シャドウリングは、深いトレンチエッチングプロセスの間は降下されることができ（基板の斜面の保護するために）、浅いトレンチエッチングまたは他のプロセスの間は上昇され得る（傾斜を最小化するために）。
シャドウリングを上昇させることは、プロセスガス流の乱れ、およびプラズマシースの曲がりを低減するが、シャドウリングの存在は、依然として傾斜を誘発する。例えば、典型的なシャドウリングは、２．０～４．０インチ（５０．８～１０１．６ｍｍ）の一様な断面幅を有し得る。従って、シャドウリングは、基板支持体の上に位置するシャワーヘッドからのガス流を乱す。降下位置にあるとき、シャドウリングは、プラズマシースの曲がりを引き起こすことによって、傾斜を誘発し得る。反対に、上昇位置にあるとき、シャドウリングは、プロセスガス流を乱すことによって、傾斜を誘発し得る。
本開示によるシャドウリングは、プラズマシースの曲がりおよびプロセスガス流の乱れを、最小化するように構成される。いくつかの実施形態では、シャドウリングの幅（すなわち、シャドウリングの断面の幅）は、上昇位置にあるときにはプロセスガス流の乱れを最小化するように、それの環状本体のいくつかの部分に沿って低減され、一方、降下位置にあるときには基板の斜面を依然として保護する。
次に図１Ａを参照すると、本開示による基板処理システム１０の例が示される。基板処理システム１０は、コイル駆動回路１１を含む。示されるように、コイル駆動回路１１は、ＲＦ源１２と、チューニング回路１３とを含む。チューニング回路１３は、１つまたは複数の誘導性変圧器結合型プラズマ（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：ＴＣＰ）コイル１６に直接、接続され得る。代替として、チューニング回路１３は、任意選択の反転回路１５によって、コイル１６の１つまたは複数に接続され得る。チューニング回路１３は、ＲＦ源１２の出力を所望の周波数および／または所望の位相にチューニングし、コイル１６のインピーダンスを整合させ、ＴＣＰコイル１６の間でパワーを分割する。反転回路１５は、ＴＣＰコイル１６の１つまたは複数を通る電流の極性を選択的に切り換えるために用いられる。いくつかの例では、コイル駆動回路１１は、ＴＣＰコイル１６を駆動するための、変圧器結合型容量チューニング（ＴＣＣＴ）整合ネットワークを実装する。
ガス分配装置（例えば、１つまたは複数のプレナムをその中に画定するシャワーヘッド２０）は、誘電体窓２４と、処理チャンバ２８との間に配置される。例えば、誘電体窓２４は、セラミックを備える。いくつかの実施形態では、シャワーヘッド２０は、セラミックまたは他の誘電体材料を備える。処理チャンバ２８は、基板支持体（または台座）３２をさらに備える。基板支持体３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、または機械的チャックもしくは他のタイプのチャックを含み得る。
プロセスガスは、シャワーヘッド２０を通じて処理チャンバ２８に供給され、プラズマ４０が、処理チャンバ２８の内側に発生される。例えば、ＲＦ信号は、ＴＣＰコイルから、誘電体窓２４を通って、処理チャンバ２８の内部に送信される。ＲＦ信号は、処理チャンバ２８内のガス分子を励起して、プラズマ４０を発生させる。プラズマ４０は、基板３４の露出面をエッチングする。ＲＦ源５０およびバイアス整合回路５２は、イオンエネルギーを制御するために動作の間、基板支持体３２をバイアスするために用いられ得る。
ガス送出システム５６は、プロセスガス混合物を、処理チャンバ２８に供給するために用いられ得る。ガス送出システム５６は、プロセスおよび不活性ガス源５７（例えば、堆積ガス、エッチングガス、キャリアガス、不活性ガスなどを含む）と、弁および流量比コントローラ（例えば、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）などのガス計量システム５８－１および５８－１と、それぞれのマニホールド５９－１および５９－２とを含み得る。例えば、ガス計量システム５８－１およびマニホールド５９－１は、エッチングの間、エッチングガス混合物を処理チャンバ２８にもたらすように配置されることができ、ガス計量システム５８－２およびマニホールド５９－２は、堆積の間、堆積ガス混合物を処理チャンバ２８にもたらすように配置され得る。例えば、エッチングおよび堆積ガス混合物は、コイル１６を通り、誘電体窓２４内のそれぞれの通路を通じて、シャワーヘッド２０のプレナムにもたらされ得る。加熱器／冷却器６４は、基板支持体３２を、所定の温度に加熱／冷却するために用いられ得る。排気システム６５は、パージングまたは真空引きによって、処理チャンバ２８から反応物を除去するための、弁６６とポンプ６７とを含む。
コントローラ５４は、エッチングプロセスを制御するために用いられ得る。コントローラ５４は、システムパラメータを監視し、ガス混合物の送出、プラズマを打ち当てること、維持すること、および消すこと、反応物の除去などを制御する。加えて、コントローラ５４は、コイル駆動回路１１、ＲＦ源５０、およびバイアス整合回路５２などの様々な側面を制御し得る。いくつかの実施形態では、基板支持体３２は、温度調整可能である。一定の実施形態では、温度コントローラ６８は、基板支持体３２内に配置された熱制御要素（ＴＣＥ）など、複数の発熱体７０に接続され得る。温度コントローラ６８は、基板支持体３２および基板３４の温度を制御するように、複数の発熱体７０を制御するために用いられ得る。
引き続き図１Ａを参照しながら、次に図１Ｂおよび１Ｃを参照すると、基板支持体３２は、本開示のいくつかの実施形態による薄いシャドウリング１００を含む。薄いシャドウリング１００は、従来のシャドウリングと比べて著しく低減された断面幅Ｗ1を有する。いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００は、アルミナ（例えば、Ａｌ2Ｏ3）など、セラミック材料からなるものとすることができる。いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００は、酸化イットリウムなど、耐プラズマ性材料において被覆される。図１Ｂおよび１Ｃに示されるように、いくつかの実施形態による、薄いシャドウリング１００は、降下位置（図１Ｂに示されるような）と、上昇位置（図１Ｃに示されるような）との間で、移動されるように構成される。
本開示のいくつかの実施形態による、薄いシャドウリング１００の本体１０４の幅Ｗ1は、約１．０インチ（２５．４ｍｍ）未満とすることができる。いくつかの実施形態では、幅Ｗ1は、約０．２０～０．５インチ（５．０８～１２．７ｍｍ）である。従って、シャワーヘッド２０に面する、薄いシャドウリング１００の本体１０４の上面領域は、著しく低減される。幅の低減は、薄いシャドウリング１００が上昇位置にあるとき（例えば、図１Ｃに示されるように）、シャワーヘッド２０と基板３４との間の、プロセスガス流の乱れを最小化する。降下位置において、薄いシャドウリング１００の内縁１２８は、基板３４に重なり、基板３４のエッジ１３２をエッチングから保護する（例えば、図１Ｂに示されるように）。一定の実施形態では、薄いシャドウリング１００は、基板３４のエッジ１３２の約１．０～２．０ｍｍに重なる。言い換えれば、基板３４が外径Ｄsubを有する場合、薄いシャドウリング１００の環状本体１０４の内径は、Ｄsub未満となる。基板支持体３２の上面は、基板３４を受け入れるように構成された凹部１３４を画定することができ、薄いシャドウリング１００は、凹部１３４の一部分に重なる。いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００の本体１０４の上面は、上昇位置にあるとき、薄いシャドウリング１００の周りのプロセスガスの流れを容易にするように、傾きが付けられる。
いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００は、薄いシャドウリング１００の本体１０４から半径方向外向きに延びる、アームまたはタブ１３６を含む。いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００は、３つのタブ１３６を含む。いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング１００は、３つ未満（例えば、２つ）または３つより多いタブ１３６を含む。タブ１３６は、基板支持体３２の外縁１４０の上に延びる。言い換えれば、タブ１３６によって画定される外径は、基板支持体３２の外径より大きくなり得る。いくつかの実施形態では、タブ１３６は、基板支持体３２の上に延び、リフトピン１４４に整列される。このようにして、タブ１３６は、薄いシャドウリング１００を上昇および降下させるために、リフトピン１４４の１つまたは複数によって係合され得る。アクチュエータ１４８（例えば、コントローラ５４に応答するリニアクチュエータ）は、リフトピン１４４を上昇および降下させて、薄いシャドウリング１００を上昇および降下させる。
いくつかの実施形態では、タブ１３６の垂直厚さは、本体１０４の垂直厚さ未満（例えば、その５０％、６０％、７０％、８０％、９０％未満）である。他の実施形態では、タブ１３６の垂直厚さは、本体１０４の垂直厚さに近くなり得る（例えば、その５％、１０％以内）。
次に図２Ａ、２Ｂ、および２Ｃを参照すると、本開示による薄いシャドウリング２００の例示の実施形態が示される。図２Ａでは、薄いシャドウリング２００は、基板支持体２０４上に配置されて、等角図において示される。図２Ｂおよび２Ｃは、薄いシャドウリング２００の平面図を示す。薄いシャドウリング２００は、環状本体２０８と、本体２０８から半径方向外向きに延びる複数のタブ２１２（例えば、タブ２１２の３つ）とを含む。図２Ａに示されるように、タブ２１２は、基板支持体２０４の外径または外周の上に延びる。
概して三角の形状を有するように示されるが、タブ２１２は、他の適切な形状（例えば、矩形、半円形など）を有し得る。タブ２１２の数量、およびタブ２１２の上面２１６の表面積は、タブ２１２の周りのプロセスガス流に対する乱れを最小化するように最小にされる。いくつかの実施形態では、図２Ａおよび２Ｂに示されるように、タブ２１２の上面２１６は、連続である。いくつかの実施形態では、図２Ｃに示されるように、上面２１６は、タブ２１２通過する開口２２０を含む。いくつかの実施形態では、シャドウリングは、連続面を有する１つまたは複数のタブと、開口２２０を有する１つまたは複数のタブとを有し得る（図示せず）。図２Ｃでは、タブ２１２のそれぞれは、開口２２０を画定する外枠２２４を含み得る。開口２２０は、プロセスガスが、シャワーヘッド２０から下方に流れて、タブ２１２を通過することを可能にする。従って、開口２２０は、タブ２１２を取り囲むプロセスガス流の乱れを低減し、タブ２１２の位置に対応する基板３４の位置における傾斜を最小化する。
図２Ｄは、図２Ｃ内のタブ２１２の下面２２８を示す、薄いシャドウリング２００の底面図である。いくつかの実施形態では、下面２２８は、リフトピン１２０のそれぞれ１つ（図１Ｂおよび１Ｃに示される）を受け入れるように配置された凹部２３２を含む。いくつかの実施形態では、凹部２３２は、薄いシャドウリング２００の、リフトピン１２０および基板支持体２０４との整列を容易にする。
いくつかのシャドウリングは、図１Ｂおよび１Ｃに示されるように、直角にされた内径または内縁（すなわち、直角の輪郭）を有する。図１Ｂおよび１Ｃに示されるように、薄いシャドウリング１００の内縁１２８は、実質的に垂直である。例のみとして、内縁１２８の高さまたは厚さは、約０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）以上である。シャドウリングの内径の直角の輪郭は、基板の外径または外縁における、プラズマシースの輪郭に影響を与える。例えば、直角の輪郭は、プラズマシースを変化させ、エッチングされたフィーチャにおいて傾斜を引き起こし得る。いくつかのプロセスでは傾斜は最小となり得るが、傾斜は高いアスペクト比のエッチングプロセスにおいて増大され、トレンチ側壁損傷を引き起こし得る。
本開示のいくつかの実施形態では、シャドウリングの内径は、プラズマシースに対する影響を低減し、傾斜を最小化するように修正される。例えば、内径の輪郭は、鋭い、アールが付けられた（すなわち、丸みが付けられた）、または以下でより詳しく述べられるように低減された高さを有する直角の輪郭を有するように修正される。
次に図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、および３Ｅを参照すると、本開示によるシャドウリング３００の実施形態の断面図（すなわち、側面図）が示される。シャドウリング３００は、図１Ｂ、１Ｃおよび２Ａ～２Ｄで上述されたように、低減された断面幅を有する薄いシャドウリングに対応する。図３Ａでは、基板支持体３０４上に配置された薄いシャドウリング３００が示される。簡単にするために、薄いシャドウリング３００は、図３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、および３Ｅでは基板支持体３０４なしに示される。
図３Ａに示されるように、薄いシャドウリング３００の上面は、外側の、概して水平な部分３０８と、内側の、傾き部分３１２とを含む。概して平面状（すなわち、平坦）に示されるが、いくつかの実施形態では傾き部分３１２は、凸面または凹面とすることができる。基板３２０の外径の上に延びる薄いシャドウリング３００の内縁３１６は、「鋭い」。いくつかの実施形態では、「鋭い」とは、傾き部分３１２の上面と、シャドウリングの下面３２４との間に、鋭い先端または隅部を画定するものと定義され得る。他の実施形態では、「鋭い」とは約０．０～０．０２５インチ（例えば、０．０～０．６３５ｍｍ）の半径を有するものとして定義され得る。傾き部分３１２の上面は、シャドウリングの下面３２４に接して、鋭角θを画定する。言い換えれば、鋭角は、傾き部分３１２と、下面３２４との間の交差部分において定義される。例えば、角度θは、約１～３５度である。一実施形態では、角度θは、おおよそ２０度（例えば、１９～２１度）である。
示されるように、薄いシャドウリング３００の本体３３６から延びる、アームまたはタブ３３２の高さまたは厚さは、本体３３６の高さまたは厚さ未満である。言い換えれば、アーム３３２の上面は、本体３３６の上面と比べて、下向きに段差が付けられる。他の例では、アーム３３２の厚さは、本体３３６の厚さと大体同じである（すなわち、アーム３３２の上面は、本体３３６の上面と同一平面上にある。
図３Ｂに示される別の実施形態では、薄いシャドウリング３００の内縁３１６は、約０．０２５～０．０６２５インチ（例えば、０．６３５～１．５８７５ｍｍ）の半径を有する。従って、図３Ｂに示されるように内縁３１６の厚さは、図３Ａに示されるような内縁３１６の厚さよりわずかに大きいが、同じまたはそれ以上の厚さを有する直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減されている。
図３Ｃに示される一実施形態では、薄いシャドウリング３００の内縁３１６は、概して直角であるが、低減された厚さ（例えば、約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）未満）を有する。言い換えれば、内縁３１６は、概して直角であるが、内縁３１６の厚さは、上述の内縁１２８の厚さ（例えば、約０．１２５インチ）と比べて著しく低減される。従って、図３Ｃによる概して直角の内縁３１６は、「鋭い」と定義され得る。言い換えれば、図３Ｃに示されるような内縁３１６の厚さは、図３Ａに示されるような内縁３１６の厚さよりわずかに大きいが、より大きな厚さを有する直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減されている。
図３Ｄに示される一実施形態では、傾き部分３１２は、内側の、概して水平な棚部分３２８に移行する。棚部分３２８の厚さは、約０．０６２５インチ（１．５８７５ｍｍ）未満である。従って、図３Ｄに示されるように、薄いシャドウリング３００の内縁３１６は、約０．０６２５インチ（１．５８７５ｍｍ）未満の厚さを有する。内縁３１６は、丸みが付けられることができ（例えば、約０．０２５～０．０６２５インチ（例えば、０．６３５～１．５８７５ｍｍ）の半径で）、または直角の輪郭を有し得る。従って、丸みが付けられた、または図３Ｄによる概して直角の内縁３１６は、「鋭い」として定義され得る。言い換えれば、図３Ｄに示されるような内縁３１６の厚さは、図３Ａに示されるような内縁３１６の厚さよりわずかに大きいが、より大きな厚さを有する直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減されている。棚部分３２８の長さは、本体３３６と比べて変わり得る。
図３Ｅに示される実施形態では、傾き部分３１２は、内側の、概して水平な棚部分３２８に移行する。棚部分３２８の厚さは、約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）未満である。従って、図３Ｄに示されるように、薄いシャドウリング３００の内縁３１６は、約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）未満の厚さを有する。示されるように、内縁３１６の隅部は、丸みが付けられる。従って、図３Ｅによる丸みが付けられた内縁３１６は、「鋭い」として定義され得る。言い換えれば、図３Ｅに示されるような内縁３１６の厚さは、図３Ａに示されるような内縁３１６の厚さよりわずかに大きいが、より大きな厚さを有する円形または直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減されている。棚部分３２８の長さは、本体３３６と比べて変わり得る。
従って、図３Ａ～３Ｅに示されるように、内縁３１６における薄いシャドウリング３００の厚さは、著しく（例えば、いくつかの実施形態では、約０まで）低減され、および／または内縁３１６の輪郭の形状は、プラズマシースに対する影響を最小化するように修正される。
いくつかの実施形態では、薄いシャドウリング３００の内径は、約０．５ｍｍの、基板３２０の重なりをもたらすように選択される（例えば、１１．７７１インチ（２９９ｍｍ）の内径）。他の実施形態では、薄いシャドウリング３００の内径は、約１．０ｍｍ（例えば、１１．７３２インチ（２９８ｍｍ）の内径）、または２．０ｍｍ（例えば、１１．６５４インチ（２９６ｍｍ）の内径）の、基板３２０の重なりをもたらすように選択される。薄いシャドウリング３００の内縁３１６の輪郭、および重なりの量は、基板３２０の外径の保護、およびプラズマシースに対する影響の低減を最適化するように選択され得る。
次に図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、および４Ｅを参照すると、本開示の原理によるシャドウリング４００の別の実施形態の一部分の断面図（すなわち、側面図）が示される。図４Ａでは、基板支持体４０４上に配置されたシャドウリング４００が示される。簡単にするために、シャドウリング４００は、図４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、および４Ｅでは基板支持体４０４なしに示される。これらの実施形態では、シャドウリング４００は、上述のシャドウリング３００の低減された断面幅をもたない。言い換えれば、シャドウリング４００の外径は、図１Ｂおよび１Ｃに示される基板支持体３２の外縁１４０の上に延び得る。
図４Ａに示されるように、シャドウリング４００の上面は、外側の、概して水平な部分４０８と、内側の、傾き部分４１２とを含む。概して平面状（すなわち、平坦）に示されるが、いくつかの実施形態では傾き部分４１２は、凸面または凹面とすることができる。図３Ａ～３Ｅに関して上記で定義されたように、基板４２０の外径の上に延びるシャドウリング４００の内縁４１６は、「鋭い」。例えば、「鋭い」とは、傾き部分４１２の上面と、シャドウリングの下面４２４との間に、鋭い先端または隅部を画定するものと定義されることができ、約０．０～０．０２５インチ（例えば、０．０～０．６３５ｍｍ）の半径を有するなどである。傾き部分４１２の上面は、シャドウリングの下面４２４に接して、鋭角θを画定する。言い換えれば、鋭角は、傾き部分４１２と、下面４２４との間の交差部分において定義される。例えば、角度θは、約１～３５度である。一実施形態では、角度θは、おおよそ２０度（例えば、１９～２１度）である。従って、内縁４１６におけるシャドウリング４００の厚さは、著しく（例えば、いくつかの実施形態では、本質的に０（約０．０１インチ未満）まで低減されて、プラズマシースに対する影響を最小化する。
図４Ｂに示される別の実施形態では、シャドウリング４００の内縁４１６は、約０．０２５～０．０６２５インチ（例えば、０．６３５～１．５８７５ｍｍ）の半径を有する。従って、図４Ｂに示されるように内縁４１６の厚さは、図４Ａに示されるような内縁４１６の厚さより大きいが、それ以上の厚さを有する直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減されている。
図４Ｃに示される一実施形態では、シャドウリング４００の内縁４１６は、概して直角であるが、低減された厚さ（例えば、約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）未満）を有する。従って、図４Ｃに示されるように内縁４１６は、より大きな厚さを有する直角の輪郭と比べて、プラズマシースに対して依然として影響は低減され得る。
図４Ｄに示される一実施形態では、傾き部分４１２は、内側の、概して水平な棚部分４２８に移行する。棚部分４２８の厚さは、約０．０６２５インチ（１．５８７５ｍｍ）未満である。従って、図４Ｄに示されるように、シャドウリング４００の内縁４１６は、約０．０６２５インチ（１．５８７５ｍｍ）未満の厚さを有する。内縁４１６は、丸みが付けられることができ（例えば、約０．０２５～０．０６２５インチ（例えば、０．６３５～１．５８７５ｍｍ）の半径で）、または直角の輪郭を有し得る。
図４Ｅに示される一実施形態では、傾き部分４１２は、内側の、概して水平な棚部分４２８に移行する。棚部分４２８の厚さは、約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）未満である。従って、図４Ｄに示されるように、シャドウリング４００の内縁４１６は、約０．０５インチ（１．２７ｍｍ）未満の厚さを有する。示されるように、内縁４１６の隅部は、丸みが付けられる。
いくつかの実施形態では、シャドウリング４００の内径は、約０．５ｍｍの、基板４２０の重なりをもたらすように選択される（例えば、１１．７７１インチ（２９９ｍｍ）の内径）。他の実施形態では、シャドウリング４００の内径は、約１．０ｍｍ（例えば、１１．７３２インチ（２９８ｍｍ）の内径）、または２．０ｍｍ（例えば、１１．６５４インチ（２９６ｍｍ）の内径）の、基板４２０の重なりをもたらすように選択される。シャドウリング４００の内縁４１６の輪郭、および重なりの量は、基板４２０の外径の保護、およびプラズマシースに対する影響の低減を最適化するように選択され得る。
次に図５を参照すると、基板５００のエッジの画像は、異なる内径を有するシャドウリングを用いてエッチングを行った後の、基板のエッジにおけるフィーチャの傾斜を示す。傾斜とは、所望（例えば、完全に垂直、または９０度）の方向に対して、トレンチなど、垂直のフィーチャの側壁の傾斜を指す。フィーチャ傾斜は、９０度からの（すなわち、基板の水平面に対する）オフセットの程度として表現され得る。傾斜は、半導体デバイスの性能を低下させ、過度な傾斜は歩留まりを低下させ得る。
上述のシャドウリング３００および４００は、半導体基板のエッジでの傾斜を低減する。例えば、より厚い、直角にされた内径（すなわち、約０．１２５インチ以上の厚さを有する直角にされた内径など、図３Ａ～３Ｅまたは４Ａ～４Ｅで述べられた低減された厚さをもたない）を有するシャドウリングを用いたときの、エッジ傾斜が５０４で示される。鋭いまたは低減された厚さの内径（例えば、それぞれ図３Ｂまたは４Ｂに示される内縁３１６または４１６に対応する、０．０５インチ未満）と、基板５００の１．０ｍｍの重なりとを有する、シャドウリングを用いたときのエッジ傾斜は、５０８で示される。この例では、エッジ傾斜は、５０４に示されるエッジ傾斜と比べて改善される（例えば、約１．２６度の傾斜改善に対する、８８．４９度から８９．７５度への測定された側壁角度から）。言い換えれば、傾斜効果は低減され、ここでのフィーチャは、基板の上面に対してより垂直である。
鋭いまたは低減された厚さの内径（例えば、それぞれ図３Ｂまたは４Ｂに示される内縁３１６または４１６に対応する、０．０５インチ未満）と、基板５００の０．５ｍｍの重なりとを有する、シャドウリングを用いたときのエッジ傾斜は、５１２で示される。この例では、エッジ傾斜はまた、５０４に示されるエッジ傾斜と比べて改善される（例えば、１．１７度の傾斜改善に対する、８８．４９度から９０．３４度への測定された側壁角度から）。さらに、重なりを１．０ｍｍから０．５ｍｍに減少させることで、側壁損傷を減少させる。
図５に示される例は、本開示による２つのシャドウリング構成に対する傾斜改善を実証しているが、内径でのシャドウリングの厚さをさらに低減することで、さらに傾斜を低減し得る。内径の厚さおよび重なり量は、種々の用途、処理チャンバ、およびプロセスに対する、所望の傾斜改善結果を得るように、さらに調整され得る。
上記の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本開示、その応用例、または使用を限定するものでは全くない。本開示の広範な教示は、多様な形で実施され得る。従って、図面、仕様書、および添付の「特許請求の範囲」を考察することから、他の変更形態は明らかとなるので、本開示は特定の例を含むが本開示の真の範囲はそのように限定されない。方法における１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変えずに、異なる順序で（または並行して）実行され得ることが理解されるべきである。さらに、実施形態のそれぞれは一定の特徴を有するものとして上述されているが、本開示のいずれかの実施形態に関して述べられるそれらの特徴の任意の１つまたは複数は、他の実施形態の任意のものの特徴において実施されることができ、および／またはその組み合わせが明示的に述べられなくてもそれらと組み合わされ得る。言い換えれば、述べられる実施形態は相互に排他的ではなく、１つまたは複数の実施形態の互いの置換は本開示の範囲内のままである。
要素の間の（例えば、モジュール、回路要素、半導体層などの間の）、空間的および機能的関係は、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「係合された（ｅｎｇａｇｅｄ）」、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「隣接した（ａｄｊａｃｅｎｔ）」、「の隣（ｎｅｘｔ ｔｏ）」、「の上部（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ）」、「の上（ａｂｏｖｅ）」、「の下（ｂｅｌｏｗ）」、および「配置された（ｄｉｓｐｏｓｅｄ）」を含む、様々な用語を用いて述べられる。「直接」であることが明示的に述べられない限り、上記の開示において第１および第２の要素の間の関係が述べられるとき、関係は、第１および第２の要素の間に他の介在する要素がない直接の関係とすることができるが、第１および第２の要素の間に１つまたは複数の介在する要素が存在する（空間的または機能的に）間接的関係であってもよい。本明細書で用いられる、Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つという語句は、非排他的論理ＯＲを用いて、論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味すると解釈されるべきであり、Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、およびＣの少なくとも１つを意味すると解釈されるべきではない。さらに、Ａ、Ｂ、またはＣという語句は、非排他的論理ＯＲを用いて、論理（Ａ ＯＲ Ｂ ＯＲ Ｃ）を意味すると解釈されるべきであり、ＡまたはＢまたはＣのうちの１つのみを意味すると解釈されるべきではない。「約」という用語は、参照される値の１０％以内であるように定義される。
いくつかの実装形態において、コントローラはシステムの一部であり、これは上述の例の一部となり得る。このようなシステムは、１つまたは複数の処理ツール、１つまたは複数のチャンバ、処理のための１つまたは複数のプラットフォーム、および／または特定の処理構成要素（ウェハ台座、ガス流システムなど）を含んだ、半導体処理装置を備えることができる。これらのシステムは、半導体ウェハまたは基板の処理の前、その間、およびその後の、それらの動作を制御するための電子機器と統合され得る。電子機器は「コントローラ」と呼ばれることができ、これは１つまたは複数のシステムの様々な構成要素またはサブパーツを制御し得る。コントローラは、処理要件および／またはシステムのタイプに応じて、本明細書で開示されるプロセスの任意のものを制御するようにプログラムされることができ、プロセスは、処理ガスの送出、温度設定（例えば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、パワー設定、無線周波数（ＲＦ）発生器設定、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体送出設定、位置および動作設定、特定のシステムに接続されたまたはインターフェースされたツールおよび他の移送ツールおよび／またはロードロック内へのおよびそれらからのウェハ移送を含む。
大まかに言えば、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄作業を可能にする、エンドポイント測定を可能にするなどの、様々な集積回路、ロジック、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として定義され得る。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形でのチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／またはプログラム命令（例えば、ソフトウェア）を実行する１つまたは複数のマイクロプロセッサもしくはマイクロコントローラを含み得る。プログラム命令は、様々な個別の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラに通信される命令とすることができ、半導体ウェハに対してもしくはそのために、またはシステムに対して、特定のプロセスを遂行するための作業パラメータを定義する。作業パラメータは、いくつかの実施形態において、１つまたは複数の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、および／またはウェハのダイの、製造の間に、１つまたは複数の処理ステップを達成するように、プロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部とすることができる。
コントローラは、いくつかの実装形態において、システムに統合された、システムに結合された、他の形でシステムにネットワーク化された、またはそれらの組み合わせの、コンピュータの一部とすることができ、またはそれに結合され得る。例えば、コントローラは、「クラウド」、または製造工場ホストコンピュータシステムのすべてもしくは一部内に存在することができ、これはウェハ処理のリモートアクセスを可能にすることができる。コンピュータは、製造作業の現在の進行を監視する、過去の製造作業の履歴を調べる、複数の製造作業から傾向もしくは性能メトリクスを調べる、現在の処理のパラメータを変更する、現在の処理に続く処理ステップを設定する、または新たなプロセスを開始するために、システムへのリモートアクセスを可能にすることができる。いくつかの例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを通してシステムにプロセスレシピをもたらすことができ、ネットワークはローカルネットワークまたはインターネットを含み得る。リモートコンピュータはユーザインターフェースを含むことができ、ユーザインターフェースはパラメータおよび／または設定の入力もしくはプログラミングを可能にし、次いでそれらはリモートコンピュータからシステムに通信される。いくつかの例では、コントローラは、１つまたは複数の作業の間に行われることになる処理ステップのそれぞれに対する、パラメータを指定する、データの形で命令を受信する。パラメータは、行われることになるプロセスのタイプと、コントローラがそれとインターフェースするまたはそれを制御するように構成されるツールのタイプとに、固有とすることができることが理解されるべきである。従って上述されたように、コントローラは、本明細書で述べられるプロセスおよび制御など、一緒にネットワーク化され共通の目的に向かって働く、１つまたは複数の個別のコントローラを備えることなどによって、分散され得る。このような目的のための分散されたコントローラの例は、一緒になってチャンバ上のプロセスを制御する、遠隔に位置する１つまたは複数の集積回路（プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部としてなど）と通信する、チャンバ上の１つまたは複数の集積回路であろう。
限定せずに、例示のシステムは、プラズマエッチングチャンバもしくはモジュール、堆積チャンバもしくはモジュール、スピンリンスチャンバもしくはモジュール、金属メッキチャンバもしくはモジュール、洗浄チャンバもしくはモジュール、斜面エッジエッチングチャンバもしくはモジュール、物理気相成長法（ＰＶＤ）チャンバもしくはモジュール、化学気相成長法（ＣＶＤ）チャンバもしくはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバもしくはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバもしくはモジュール、イオン注入チャンバもしくはモジュール、トラックチャンバもしくはモジュール、および半導体ウェハの製造および／または生産に関連し得るもしくはそこで用いられ得る任意の他の半導体処理システムを含み得る。
上記のように、ツールによって行われることになる１つまたは複数のプロセスステップに応じて、コントローラは、他のツール回路もしくはモジュール、他のツール構成要素、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近傍のツール、工場全体にわたって位置するツール、メインコンピュータ、他のコントローラ、または半導体生産工場内のツール位置および／またはロードポートにまたはそれらからウェハの容器を運ぶ材料輸送において用いられるツールの、１つまたは複数と通信し得る。

Claims (21)

  1. 基板処理システムのための薄いシャドウリングであって、
    内径と外径とを有する環状本体であって、前記内径および前記外径は、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の断面幅を画定する、環状本体と、
    前記環状本体から半径方向外向きに延びる、少なくとも２つのタブと、
    を備え、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、１．０インチ未満である、薄いシャドウリング。
  2. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、０．５インチ未満である、薄いシャドウリング。
  3. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、０．２５インチ未満である、薄いシャドウリング。
  4. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記少なくとも２つのタブは、前記環状本体から半径方向外向きに延びる少なくとも３つのタブを含む、薄いシャドウリング。
  5. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記２つのタブの少なくとも１つは、前記タブを通って延びる開口を含む、薄いシャドウリング。
  6. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記２つのタブの少なくとも１つの下面は、リフトピンを受け入れるように構成された凹部を含む、薄いシャドウリング。
  7. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記環状本体の上面は、傾きが付けられている、薄いシャドウリング。
  8. 請求項１に記載の薄いシャドウリングを含んだ基板支持体であって、前記薄いシャドウリングを上昇および降下させるために、前記薄いシャドウリングの前記少なくとも２つのタブと係合するように構成された、少なくとも２つのリフトピンをさらに備える、基板支持体。
  9. 請求項８に記載の基板支持体であって、前記薄いシャドウリングの前記２つのタブの少なくとも１つは、前記基板支持体の外縁の上に延びる、基板支持体。
  10. 請求項８に記載の基板支持体であって、前記基板支持体は、外径を有する基板を支持するように構成され、前記環状本体の内径は、前記基板の前記外径未満である、基板支持体。
  11. 請求項８に記載の基板支持体であって、前記基板支持体の上面は、基板を受け入れるように構成された凹部を画定し、前記薄いシャドウリングの前記環状本体の一部分は、前記凹部に重なる、基板支持体。
  12. 請求項１に記載の薄いシャドウリングであって、前記環状本体の上面と前記環状本体の下面との間の、前記環状本体の前記内径において、鋭角が画定され、
    前記上面と前記下面とは、前記シャドウリングの内縁において鋭い隅部を形成し、
    前記内縁は、丸みを帯びており、
    前記内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有し、
    前記鋭角は、１～３５度であり、または
    前記内縁の厚さは、０．０１インチ未満である、薄いシャドウリング。
  13. 深いトレンチエッチングおよび浅いトレンチエッチングを行うように構成された基板処理システムのための基板支持体であって、
    前記基板支持体の上面内に画定された凹部であって、前記凹部は、基板を受け入れるように構成される、凹部と、
    シャドウリングであって、内径と外径とを有する環状本体であって、前記内径および前記外径は、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の断面幅を画定する、環状本体と、前記基板支持体の外縁の上を、前記環状本体から半径方向外向きに延びる、少なくとも２つのタブとを含み、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、１．０インチ未満であり、前記環状本体の前記内径は、前記凹部の外径未満である、シャドウリングと、
    前記シャドウリングの前記少なくとも２つのタブの１つに整列されたリフティングピンであって、降下位置と上昇位置との間で、前記シャドウリングを移動するように構成された、リフティングピンと、
    を備える、基板支持体。
  14. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、０．５インチ未満である、基板支持体。
  15. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記内径と前記外径との間の前記環状本体の前記断面幅は、０．２５インチ未満である、基板支持体。
  16. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記シャドウリングは、少なくとも３つのタブを含む、基板支持体。
  17. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記２つのタブの少なくとも１つは、前記タブを通って延びる開口を含む、基板支持体。
  18. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記環状本体の上面は、傾きが付けられている、基板支持体。
  19. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記環状本体の前記内径は、前記基板の外径未満である、基板支持体。
  20. 請求項１３に記載の基板支持体を含んだ基板処理システムであって、前記基板処理システムは、浅いトレンチエッチングプロセスの間、前記シャドウリングを前記上昇位置まで上昇させ、深いトレンチエッチングプロセスの間、前記シャドウリングを前記降下位置まで降下させるように、前記リフティングピンを作動するように構成される、基板処理システム。
  21. 請求項１３に記載の基板支持体であって、前記環状本体の上面と前記環状本体の下面との間の、前記環状本体の前記内径において、鋭角が画定され、
    前記上面および前記下面は、前記シャドウリングの内縁において、鋭い隅部を形成し、
    前記内縁は、丸みを帯び、
    前記内縁は、０．０～０．０２５インチの半径を有し、
    前記鋭角は、１～３５度であり、または
    前記内縁の厚さは、０．０１インチ未満である、基板支持体。
JP2023506173A 2020-07-31 2021-07-30 低傾斜トレンチエッチングのための薄いシャドウリング Pending JP2023536154A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063059936P 2020-07-31 2020-07-31
US63/059,936 2020-07-31
US202063068677P 2020-08-21 2020-08-21
US63/068,677 2020-08-21
PCT/US2021/043873 WO2022026813A1 (en) 2020-07-31 2021-07-30 Thin shadow ring for low-tilt trench etching

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023536154A true JP2023536154A (ja) 2023-08-23

Family

ID=80036096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023506173A Pending JP2023536154A (ja) 2020-07-31 2021-07-30 低傾斜トレンチエッチングのための薄いシャドウリング

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230298929A1 (ja)
EP (1) EP4189731A1 (ja)
JP (1) JP2023536154A (ja)
KR (1) KR20230043981A (ja)
CN (1) CN116157909A (ja)
TW (1) TW202224057A (ja)
WO (1) WO2022026813A1 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6168668B1 (en) * 1998-11-25 2001-01-02 Applied Materials, Inc. Shadow ring and guide for supporting the shadow ring in a chamber
US20030217693A1 (en) * 2002-05-22 2003-11-27 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly having an edge protector
JP4858395B2 (ja) * 2007-10-12 2012-01-18 パナソニック株式会社 プラズマ処理装置
US20140017900A1 (en) * 2011-03-29 2014-01-16 Tokyo Electron Limited Plasma etching apparatus and plasma etching method
JP6494451B2 (ja) * 2015-07-06 2019-04-03 株式会社ディスコ チャックテーブル及び洗浄装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230298929A1 (en) 2023-09-21
EP4189731A1 (en) 2023-06-07
TW202224057A (zh) 2022-06-16
WO2022026813A1 (en) 2022-02-03
KR20230043981A (ko) 2023-03-31
CN116157909A (zh) 2023-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102488729B1 (ko) 이동 가능한 에지 링 및 가스 주입 조정을 사용하여 웨이퍼 상 cd 균일성의 제어
KR102378582B1 (ko) 플라즈마 프로세싱을 위한 가변하는 두께를 갖는 상부 전극
KR102401704B1 (ko) 이동가능한 에지 링 설계들
KR102430432B1 (ko) 개방 볼륨 이퀄라이제이션 통로들 및 측면 밀폐부를 가진 평면형 기판 에지 콘택트
KR20210062094A (ko) 베벨 에칭기 (bevel etcher) 를 위한 하부 플라즈마 배제 존 링
JP2023536154A (ja) 低傾斜トレンチエッチングのための薄いシャドウリング
KR20220131285A (ko) 고전력, 고압 프로세스들을 위한 세그먼트화된 (segment) 가스 분배 플레이트
JP2023543423A (ja) Ｔｃｐチャンバのガスプレートを浮遊させるためのキャリアリング
WO2022133434A1 (en) Optimizing edge radical flux in a downstream plasma chamber