JP2023543423A - 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 - Google Patents

Abstract

基板処理システムの処理チャンバ用のガス分配アセンブリは、ガス混合物を処理チャンバの内部に供給するように構成された複数の孔を有するガスプレートと、ガスプレートを支持するように構成されたキャリアリングとを含む。キャリアリングは、環状体および径方向内向きの突出部を有する。径方向内向きの突出部は、第１の内径を有し、環状体は、第１の内径より大きい第２の内径を有し、径方向内向きの突出部は、棚部を画定し、ガスプレートは、キャリアリングの棚部に配置される。ガスプレートがキャリアリングと誘電体窓との間で支持されるように、誘電体窓がガスプレートおよびキャリアリングの上方でガスプレート上に配置される。
【選択図】図１Ｂ

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年９月２１日に出願された米国仮出願第６３／０８１，２５２号の利益を主張するものである。上記出願の開示全体を参照して本願に援用する。

本開示は、基板処理システムのガス分配装置に関する。

本明細書に記載している背景説明は、本開示の状況を全体的に提示することを目的としている。この背景の項に記載している範囲で、現在明記している発明者の研究、および出願時に先行技術として適格ではない可能性がある説明の側面は、明示的にも黙示的にも本開示に対抗する先行技術であるとは認められない。

半導体ウエハなどの基板の製造過程では、エッチングプロセスおよび堆積プロセスを処理チャンバ内で行うとしてよい。基板は、処理チャンバ内で静電チャック（ＥＳＣ）またはペデスタルなどの基板支持体上に載せられる。処理ガスがガス分配装置を介して導入され、処理チャンバ内でプラズマが点火される。

一部の基板処理システムは、ディープシリコンエッチング（ＤＳｉＥ）プロセスおよび／またはエッチングプロセスと堆積プロセスとの迅速な切り替えを含む高速交代プロセス（ＲＡＰ）を実施するように構成されてよい。例えば、ＲＡＰを微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）エッチング、ＤＳｉＥ処理などで使用してよい。

基板処理システムの処理チャンバ用のガス分配アセンブリは、ガス混合物を処理チャンバの内部に供給するように構成された複数の孔を有するガスプレートと、ガスプレートを支持するように構成されたキャリアリングとを含む。キャリアリングは、環状体および径方向内向きの突出部を有する。径方向内向きの突出部は、第１の内径を有し、環状体は、第１の内径より大きい第２の内径を有し、径方向内向きの突出部は、棚部を画定し、ガスプレートは、キャリアリングの棚部に配置される。ガスプレートがキャリアリングと誘電体窓との間で支持されるように、誘電体窓がガスプレートおよびキャリアリングの上方でガスプレート上に配置される。

他の特徴として、環状体の第２の内径は、ガスプレートの直径よりも大きい。環状体の第２の内径は、棚部の径方向内周部の垂直面に相当し、ガスプレートの厚みは、この垂直面の高さよりも大きい。キャリアリングは、セラミックを含む。キャリアリングは、アルミナを含む。キャリアリングは、ガスプレートと同じ材料を含む。キャリアリングは、ガスプレートと同じＣＴＥを有する材料からなる。キャリアリングは、酸化イットリウムのコーティングを有する。

他の特徴として、キャリアリングの外周部は、環状溝を有する。ガス分配アセンブリはさらに、キャリアリングの外周部の周りに配置されたリフターリングを含み、リフターリングは、キャリアリングの環状溝の中に内向きに延在する環状突出部を有する。ガスプレートは、リフターリングと直接接触していない。処理チャンバは、ガス分配アセンブリを含み、処理チャンバの上部は、凹部を有し、ガス分配アセンブリは、凹部の中に配置され、ガスプレートは、処理チャンバと直接接触していない。

変圧器結合プラズマ処理を実行するように構成された基板処理システムの処理チャンバは、処理チャンバの上部に画定された凹部と、凹部に配置されたキャリアリングとを含む。キャリアリングは、環状体および径方向内向きの突出部を有し、径方向内向きの突出部は、第１の内径を有し、環状体は、第１の内径よりも大きい第２の内径を有し、突出部は、棚部を画定する。キャリアリングの棚部にはガスプレートが配置され、ガスプレートは、ガス混合物を処理チャンバの内部に供給するように構成された複数の孔を有する。ガスプレートがキャリアリングと誘電体窓との間で支持されるように、誘電体窓がガスプレートおよびキャリアリングの上方でガスプレート上に配置される。ガスプレートは、処理チャンバの上部と直接接触していない。

他の特徴として、環状体の第２の内径は、ガスプレートの直径よりも大きい。環状体の第２の内径は、棚部の径方向内周部の垂直面に相当する。ガスプレートの厚みは、垂直面の高さよりも大きい。キャリアリングの外周部は、環状溝を有する。処理チャンバはさらに、キャリアリングの外周部の周りに配置されたリフターリングを含む。リフターリングは、キャリアリングの環状溝の中で内向きに延在する環状突出部を有する。ガスプレートは、リフターリングと直接接触していない。

本開示のさらに他の適用可能分野は、詳細な説明、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。詳細な説明および具体的な例は、単なる例示を意図しており、本開示の範囲を限定する意図はない。

本開示は、詳細な説明および添付の図面からさらに完全に理解されるであろう。

本開示によるガス分配装置に対する例示的なキャリアリングを含む基板処理システムの機能ブロック図である。

本開示の特定の実施形態によるキャリアリングを含む例示的なガス分配アセンブリを示す図である。

図１Ｂの例示的なキャリアリングおよびガスプレートの拡大図である。

本開示の特定の実施形態によるキャリアリングを含む例示的なガス分配アセンブリの等角図である。

本開示の特定の実施形態によるキャリアリングを含むガス分配アセンブリの組立分解図である。

図面では、同様の要素および／または同一の要素を識別するために符号を再度使用していることがある。

基板処理システムは、処理チャンバの蓋または上面に配置されたガス分配装置（例えばシャワーヘッド）を含むとしてよい。変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）処理を実行するように構成された処理チャンバでは、ガス分配装置は、処理チャンバの内側に面するように配置されたガスプレート（例えばシャワーヘッドプレート）と、ガスプレートの上方に配置された誘電体窓とを含むアセンブリに相当するとしてよい。いくつかの例では、ガスプレートと誘電体窓との間にプレナムが画定される。処理チャンバにはガス分配装置を介して処理ガスが供給され、処理チャンバの内部でプラズマが発生する。例えば、ＲＦ信号がＴＣＰコイルから誘電体窓を通して処理チャンバの内部に送信される。

高電力かつ高温での処理は、時間の経過に伴いガス分配装置の構成要素の損傷および摩耗を引き起こすおそれがある。例えば、ガスプレートは、誘電体窓と処理チャンバの本体（例えば壁の上端）との間に保持される。したがって、高電力プロセスによって生じる熱膨張が制限される。さらに、表面の温度勾配がガスプレート全体に応力をもたらす（例えばガスプレートの中心からの径方向の距離とともに増大するフープまたはシリンダの応力）。ＴＣＰ電力の増大に伴う熱膨張および応力は、ガスプレートおよび／または誘電体窓の損傷（例えば亀裂）をもたらす可能性がある。さらに、ガスプレートの熱は、処理チャンバの本体および／または基板処理システムの他の構成要素に伝達される可能性があり、それによって摩耗の増加および／またはその他の誤動作（例えば温度超過状態に起因する連動装置の始動）が生じる可能性がある。ガスプレートの表面および／または縁の損傷（例えば摩滅または欠け）も、取り外しと組み立て直しを繰り返すことで起こる可能性がある。

本開示の特定の実施形態によるガス分配アセンブリは、ガスプレートの下方で、ガスプレートと処理チャンバとの間に配置されるキャリアリングを含む。ガスプレートは、キャリアリングの中に取り付けられ、誘電体窓は、ガスプレートおよびキャリアリングの上方に配置される。ガスプレートは、処理チャンバと直接接触していない。誘電体窓は、ガスプレートまたはキャリアリングに固定して取り付けられず、代わりにガスプレート上でゆるく支持される。さらに、ガスプレートの外周部とキャリアリングとの間に横方向に小さな間隙が設けられる。例えばこの間隙は、約０．００１”すなわち０．０２５ｍｍ（例えば０．０００７５”～０．００１２５”、すなわち０．０１９ｍｍ～０．０３２ｍｍ）である。したがって、ガスプレートの横方向の熱膨張は制限されない。いくつかの実施形態では、キャリアリングの外周部は、リフターリングと相互作用するように構成された溝を有する。

キャリアリングは、ガスプレートと同じ材料または別の材料で構成されてよい。例えば、キャリアリングは、アルミナまたは酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックで構成されてよい。キャリアリングの材料は、ガスプレートと同じまたはほぼ同じ熱膨張係数（ＣＴＥ）を有するように選択されてよい。キャリアリングは、処理チャンバ内でのエッチング材料および副生成物材料に対して耐性のある材料、例えば酸化イットリウムでコーティングされてよい。したがって、キャリアリングは、反応性プラズマ環境によって引き起こされる侵食に耐性がある。

キャリアリングは、ガスプレートの外周部でサーマルブレイク（例えばヒートシンク）として機能する。熱勾配はガスプレートの外周部で最も激しいため、キャリアリングは、熱膨張による損傷の可能性を大幅に軽減する。さらに、キャリアリングは、ガスリングから処理チャンバの本体への熱伝達量を軽減し、それによって周辺構成要素の摩耗が減少したり（かつ耐用年数が増加したり）、連動装置が始動する可能性が低下したりする。リフターリングを含む実施形態では、リフターリングは、ガスプレートの代わりにキャリアリングと相互作用する。したがって、キャリアリングは、ガスプレート、誘電性プレート、およびアセンブリのその他の構成要素に対する耐荷重接点として機能する。このようにして、取り外して組み立て直す最中にガスプレートおよび誘電性プレートが損傷する可能性が最小に抑えられる。キャリアリングが摩耗または損傷した場合、ガスプレートまたはアセンブリのその他の構成要素を交換することなくキャリアリングを交換できる。

ここで図１Ａを参照すると、本開示の特定の実施形態による基板処理システム１０の一例が示されている。基板処理システム１０は、コイル駆動回路１１を含む。図示したように、コイル駆動回路１１は、ＲＦ源１２および同調回路１３を含む。同調回路１３は、１つ以上の誘導変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）コイル１６に直接接続されてよい。あるいは、同調回路１３は、オプションの反転回路１５を介してコイル１６の１つ以上に接続されてよい。同調回路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同調させ、コイル１６のインピーダンスを整合し、ＴＣＰコイル１６間で電力を分割する。反転回路１５は、ＴＣＰコイル１６の１つ以上を通る電流の極性を選択的に切り替えるために使用される。いくつかの例では、コイル駆動回路１１は、変圧器結合容量性同調（ＴＣＣＴ）整合ネットワークを実装してＴＣＰコイル１６を駆動する。

ガス分配装置またはアセンブリ１８は、シャワーヘッド（例えばガスプレート）２０および誘電体窓２４を含む。いくつかの実施形態では、ガスプレート２０と誘電体窓２４との間にプレナムが画定されてよい。ガスプレート２０は、誘電体窓２４と処理チャンバ２８との間に配置される。いくつかの実施形態では、誘電体窓２４は、セラミックを含有する。いくつかの実施形態では、ガスプレート２０は、セラミックまたは別の誘電性材料を含む。処理チャンバ２８は、さらに基板支持体（またはペデスタル）３２を有する。基板支持体３２は、静電チャック（ＥＳＣ）、または機械チャックまたはその他の種類のチャックを含んでよい。

動作中、処理ガスがガスプレート２０（例えばガスプレートを貫通している複数の孔）を介して処理チャンバ２８に供給され、処理チャンバ２８の内側にプラズマ４０が発生する。例えば、ＲＦ信号が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の曝露表面をエッチングする。動作中に基板支持体３２にバイアスをかけてイオンエネルギーを制御するために、ＲＦ源５０およびバイアス整合回路５２を使用してよい。

処理ガス混合物を処理チャンバ２８に供給するためにガス送給システム５６を使用してよい。ガス送給システム５６は、処理ガス源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）、バルブおよび流量比コントローラ（例えばマスフローコンローラ（ＭＦＣ））などのガス計量システム５８－１および５８－１、ならびにそれに対応するマニホールド５９－１および５９－２を含んでいてよい。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、エッチング過程でエッチングガス混合物を処理チャンバ２８に提供するように構成されてよく、一方、ガス計量システム５８－２およびマニホールド５９－２は、堆積過程で堆積ガス混合物を処理チャンバ２８に提供するように構成されてよい。例えば、エッチングガスおよび堆積ガス混合物は、コイル１６を通り、誘電体窓２４にあるそれぞれの通路を介してガスプレート２０のプレナムに提供されてよい。基板支持体３２を所定の温度まで加熱／冷却するために加熱器／冷却器６４を使用してよい。処理チャンバ２８から反応物をパージまたは排気によって除去するために、排気システム６５がバルブ６６およびポンプ６７を有する。

エッチングプロセスを制御するためにコントローラ５４を使用してよい。コントローラ５４は、システムのパラメータを監視し、ガス混合物の送給、プラズマの点火、維持および消失、反応物の除去などを制御する。また、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できる。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。特定の実施形態では、基板支持体３２に構成されている熱制御要素（ＴＣＥ）などの複数の加熱要素７０に温度コントローラ６８を接続してよい。温度コントローラ６８は、複数の加熱要素７０を制御して基板支持体３２および基板３４の温度を制御するために使用されてよい。

本開示の特定の実施形態によるガス分配アセンブリ１８は、ガスプレート２０と処理チャンバ２８の本体との間に配置されたキャリアリング１００を含み、これについて以下にさらに詳細に説明する。

次に図１Ｂおよび図１Ｃを参照し、引き続き図１Ａを参照し、キャリアリング１００を含んでいるガス分配アセンブリ１８についてさらに詳細に説明する。キャリアリング１００は、ガスプレート２０の下方で、ガスプレート２０と処理チャンバ２８の上部１０４との間に配置される。例えば、処理チャンバ２８の上部１０４は、外壁、蓋、またはおよびガス分配アセンブリ１８を受け入れるように構成された凹部またはポケット１０８を画定している処理チャンバ２８の上面に相当するとしてよい。いくつかの実施形態では、キャリアリング１００は、凹部１０８の中の段部または棚部１１２で支持され、ガスプレート２０は、キャリアリング１００内に取り付けられる。例えば、径方向内向きの突出部１１４は第１の内径１１６を有する。突出部１１４は、第１の内径１１６よりも大きい第２の内径１２０を有する環状体１１８から内向きに突出している。第１の内径１１６、第２の内径１２０、およびキャリアリング１００の突出部１１４は、段部または棚部１２４を画定し、ガスプレート２０は棚部１２４上に配置される。

キャリアリング１００の第２の内径１２０（すなわち棚部１２４の径方向内周部に位置する垂直面）とガスプレート２０の外周部１３２との間で横方向に小さい間隙１２８が設けられる。換言すると、キャリアリング１００の第２の内径１２０は、ガスプレート２０の直径よりも大きい。いくつかの実施形態では、間隙１２８は、約０．０２５”すなわち０．６３５ｍｍ（例えば０．０２０”～０．０３０”、すなわち０．５０８ｍｍ～０．７６２ｍｍ）である。したがって、ガスプレート２０は、キャリアリング１００と誘電体窓２４との間で「浮遊し」、ガスプレート２０の横方向への熱膨張が制限されない。誘電体窓２４は、ガスプレート２０およびキャリアリング１００の上方に配置される。いくつかの実施形態では、誘電体窓２４は、ガスプレート２０またはキャリアリング１００に固定して取り付けられず、代わりにガスプレート２０上でゆるく支持される。換言すると、誘電体窓２４は、（例えば接着剤、機械的固定具などを用いて）接着されない。したがって、誘電体窓２４は、ガスプレート２０の熱膨張を妨げない。

図１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、キャリアリング１００と処理チャンバ２８の上部１０４との間およびキャリアリング１００と誘電体窓２４との間それぞれに封止部材１３６および１４０（例えばＯリング１３６および１４０）が配置される。例えば、封止部材１３６および１４０は、キャリアリング１００、処理チャンバ２８の上部１０４、および誘電体窓２４のそれぞれの表面にある溝１４４に配置される。封止部材１３６および１４０は、真空の完全性を維持するために処理チャンバ２８を封止する。キャリアリング１００の下面には溝１４４のうちの１つが示されているが、他の実施形態（図示せず）では、溝１４４は、上部１０４の上面に位置していてよい（図示せず）。同じように、誘電体窓２４の下面には溝１４４のうちの１つが示されているが、他の実施形態（図示せず）では、溝１４４は、キャリアリング１００の上面に位置していてよい（図示せず）。

いくつかの実施形態では、キャリアリング１００の外周部は、リフターリング１５２と相互作用するように構成された環状溝１４８を有する。リフターリング１５２は、溝１４８の中に延在してキャリアリング１００およびガス分配アセンブリ１８をリフターリング１５２の中に保持する環状突出部１５６を有する。ガス分配アセンブリ１８は、リフターリング１５２を上下させることによって処理チャンバ２８の中に設置でき、処理チャンバから取り出すことができる。ガスプレート２０は、リフターリング１５２または処理チャンバ２８の壁／拡張部と直接接触していない。代わりに、キャリアリング１００は、リフターリング１５２および処理チャンバ２８の壁／拡張部と直接接触している。したがって、キャリアリング１００は、リフターリング１５２を使用してガス分配アセンブリ１８を取り出すときに、ガスプレート２０および誘電体窓２４に対する耐荷重接点として機能する。

キャリアリング１００は、ガスプレート２０と同じ材料で構成されてもよいし、別の材料で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアリング１００は、アルミナまたは酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックで構成されてよい。いくつかの実施形態では、キャリアリング１００の材料は、熱膨張係数（ＣＴＥ）がガスプレート２０のＣＴＥと同じまたはほぼ同じ（例えば５％未満）であってよい。いくつかの実施形態では、キャリアリング１００は、処理チャンバ内でのエッチング材料および副生成物材料に対して耐性のある材料、例えば酸化イットリウムでコーティングされてよい。したがって、キャリアリング１００は、反応性プラズマ環境によって引き起こされる侵食に耐性がある。

図２は、本開示の特定の実施形態によるキャリアリング２０４を含む例示的なガス分配アセンブリ２００の等角図である。キャリアリング２０４は、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃで前述したように、ガスプレート２０８を支持するように構成される。ガスプレート２０８がキャリアリング２０４と誘電体窓２１２との間で支持されるように、キャリアリング２０４およびガスプレート２０８の上方に誘電体窓２１２が配置される。

いくつかの実施形態では、誘電体窓２１２は、入口または開口部２１６を有する。プラズマ処理過程では、ガス混合物がガス分配アセンブリ２００を通り、誘電体窓２１２の開口部２１６を通って処理チャンバに供給される。例えば、誘電体窓２１２とガスプレート２０８との間にはプレナム２２０が画定される。開口部２１６を通して供給されるガス混合物は、プレナム２２０全体に分配され、複数の孔２２４を通って処理チャンバの中に分配される。

図３は、本開示の特定の実施形態によるキャリアリング３０４、ガスプレート３０８、および誘電体窓３１２を含むガス分配アセンブリ３００の組立分解図である。処理チャンバの上部３１６は、ガス分配アセンブリ３００を受け入れるように構成された凹部３２０を画定する。キャリアリング３０４は、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃで前述したように、ガスプレート３０８を支持するように構成される。ガスプレート３０８がキャリアリング３０４と誘電体窓３１２との間で支持されるように、キャリアリング３０４およびガスプレート３０８の上方に誘電体窓３１２が配置される。

キャリアリング３０４の外周部の周りにリフターリング３２４が配置される。例えば、リフターリング３２４は、キャリアリング３０４の外周部にある環状溝の中で内向きに延在する環状突出部（例えば図１Ｃに示したような環状突出部１５６）を有する。ガスプレート３０８は、処理チャンバの上部３１６にある凹部３２０内に組み立てて設置したときに、処理チャンバの上部３１６またはリフターリング３２４のいずれとも直接接触しない。

以上の説明は、単に例示的なものであり、本開示、その応用または使用を何ら限定する意図はない。本開示の幅広い教示は、様々な形態で実施できる。したがって、本開示は特定の実施例を含んでいるが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討することでその他の修正が明らかになるため、本開示の実際の範囲がそのように限定されるべきではない。１つの方法の中の１つ以上の工程は、本開示の原理を変更することなく異なる順序で（または同時に）実行されてよいことを理解すべきである。さらに、各々の実施形態を特定の特徴を有するものとして前述したが、本開示のいずれかの実施形態に関して記載したそのような特徴のいずれか１つ以上を、任意の他の実施形態で実施でき、かつ／または任意の他の実施形態の特徴と組み合わせることができ、その組み合わせが明示的に記載されていなくてもよい。換言すると、記載した実施形態は、相互に排除し合うものではなく、１つ以上の実施形態を互いに入れ替えたものも依然として本開示の範囲内である。

要素どうしの間（例えば、モジュールどうしの間、回路要素どうしの間、半導体層どうしの間など）の空間的および機能的関係は、「接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「係合され（ｅｎｇａｇｅｄ）」、「結合され（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」、「～の隣（ｎｅｘｔ ｔｏ）」、「～の上に（ｏｎ ｔｏｐ ｏｆ）」、「～の上方（ａｂｏｖｅ）」、「～の下方（ｂｅｌｏｗ）」、および「配置され（ｄｉｓｐｏｓｅｄ）」などの様々な用語を用いて記載されている。「直接」と明示的に記載されていなければ、第１の要素と第２の要素との関係が上記の開示に記載されているとき、その関係は、第１の要素と第２の要素との間に他の介入要素がない直接の関係であり得るが、第１の要素と第２の要素との間に（空間的または機能的に）１つ以上の介入要素がある間接の関係でもあり得る。本明細書で使用したように、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つという句は、非排他的論理ＯＲを使用して、論理の（ＡまたはＢまたはＣ）という意味に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、Ｃの少なくとも１つ」という意味に解釈してはならない。

いくつかの実施態様では、コントローラはシステムの一部であり、システムは、上記の実施例の一部としてよい。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、処理用の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（ウエハのペデスタル、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を含むことができる。これらのシステムは、半導体ウエハまたは基板を処理する前、その間、およびその後にシステムの動作を制御する電子機器と一体化していてよい。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてよく、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てよい。コントローラは、システムの処理要件および／または種類に応じて、処理ガスの送給、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、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数設定、流量設定、流体送給の設定、位置設定および動作の設定、ツールおよびその他の移送ツールの中へ、またはそこからのウエハ移送および／または特定のシステムに接続されているか、特定のシステムの境界となっているロードロックなど、本明細書に開示したいずれかの処理を制御するようにプログラムされてよい。

概して、コントローラは、命令を受け、命令を発し、動作を制御し、洗浄動作を可能にし、エンドポイント測定を可能にするなどを行う、様々な集積回路、論理回路、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器であると定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を保存するファームウェア形態のチップ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と定義されるチップ、および／または１つ以上のマイクロプロセッサ、またはプログラム命令（例えばソフトウェア）を実行するマイクロコントローラを備えていてよい。プログラム命令は、半導体ウエハ上で、もしくは半導体ウエハ用に、またはシステムに対して、特定の処理を実行する動作パラメータを定義する様々な個別の設定（またはプログラムファイル）の形態でコントローラへと伝達される命令としてよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つ以上の層、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／またはウエハのダイを製造する過程で１つ以上の処理工程を達成するために処理エンジニアによって定義されたレシピの一部としてよい。

コントローラは、いくつかの実施態様では、システムと一体化して接続しているか、システムとネットワーク接続されているか、これらを組み合わせた状態であるコンピュータの一部であってもよいし、このコンピュータに接続していてもよい。例えば、コントローラは、「クラウド」にあってもよいし、あるいはウエハ処理の遠隔アクセスを可能にできるファブホストコンピュータシステムの全体または一部であってもよい。コンピュータは、製造動作の現在の進捗を監視し、過去の製造動作の履歴を調査し、複数の製造動作から傾向または性能メトリックを調査し、現在の処理のパラメータを変更し、処理ステップを設定して現在の処理に従い、または新しい処理を始めるために、システムへの遠隔アクセスを可能にしてよい。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、ネットワークを介してシステムに処理レシピを提供でき、このネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてよい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／または設定の入力またはプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでいてよく、それらのパラメータおよび設定はその後、リモートコンピュータからシステムへ伝達される。いくつかの例では、コントローラは、１つ以上の動作中に実行される各々の処理工程に対するパラメータを指定するデータ形態の命令を受け取る。パラメータは、実行される処理の種類、およびコントローラがインターフェース接続するか制御するように構成されるツールの種類に対して固有のものとしてよいと理解すべきである。そのため、前述したように、一緒にネットワーク化され、本明細書に記載した処理および制御などの共通の目的に向かって機能する１つ以上の別個のコントローラを備えることなどによってコントローラを分散してよい。このようにするために分散したコントローラの例が、（例えばプラットホームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔地に位置する１つ以上の集積回路と通信するチャンバ上にあって、組み合わさってこのチャンバ上の処理を制御する１つ以上の集積回路であろう。

非限定的に、例としてのシステムには、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、析出チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、洗浄チャンバまたはモジュール、ベベルエッジエッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン注入チャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに、半導体ウエハの製造および／または生産に関連するか使用されてよい任意のその他の半導体処理システムがあってよい。

上記のように、ツールによって実行される１つまたは複数の処理工程に応じて、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、他のツールインタフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場全体に位置するツール、主要コンピュータ、別のコントローラ、または、ウエハの容器を、半導体製造工場内のツール位置および／または搭載ポートへ運び、そこから運び出す材料輸送に使用されるツールのうちの１つ以上のツールと通信することがあってよい。

Claims (18)

1. 基板処理システムの処理チャンバ用のガス分配アセンブリであって、前記ガス分配アセンブリは、
   ガス混合物を前記処理チャンバの内部に供給するように構成された複数の孔を有するガスプレートと、
   前記ガスプレートを支持するように構成されたキャリアリングであって、前記キャリアリングは、環状体および径方向内向きの突出部を有し、前記径方向内向きの突出部は、第１の内径を有し、前記環状体は、前記第１の内径より大きい第２の内径を有し、前記径方向内向きの突出部は、棚部を画定し、前記ガスプレートは、前記キャリアリングの前記棚部に配置される、キャリアリングと、
   前記ガスプレートおよび前記キャリアリングの上方で前記ガスプレート上に配置される誘電体窓であって、前記ガスプレートが前記キャリアリングと前記誘電体窓との間で支持される、誘電体窓と
   を含む、ガス分配アセンブリ。
2. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記環状体の前記第２の内径は、前記ガスプレートの直径よりも大きい、ガス分配アセンブリ。
3. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記環状体の前記第２の内径は、前記棚部の径方向内周部の垂直面に相当し、前記ガスプレートの厚みは、前記垂直面の高さよりも大きい、ガス分配アセンブリ。
4. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングは、セラミックを含む、ガス分配アセンブリ。
5. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングは、アルミナを含む、ガス分配アセンブリ。
6. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングは、前記ガスプレートと同じ材料を含む、ガス分配アセンブリ。
7. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングは、前記ガスプレートと同じＣＴＥを有する材料からなる、ガス分配アセンブリ。
8. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングは、酸化イットリウムのコーティングを有する、ガス分配アセンブリ。
9. 請求項１に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングの外周部は、環状溝を有する、ガス分配アセンブリ。
10. 請求項９に記載のガス分配アセンブリであって、前記キャリアリングの前記外周部の周りに配置されたリフターリングをさらに含み、前記リフターリングは、前記キャリアリングの前記環状溝の中で内向きに延在する環状突出部を有する、ガス分配アセンブリ。
11. 請求項１０に記載のガス分配アセンブリであって、前記ガスプレートは、前記リフターリングと直接接触していない、ガス分配アセンブリ。
12. 請求項１１に記載のガス分配アセンブリを含む処理チャンバであって、前記処理チャンバの上部は、凹部を有し、前記ガス分配アセンブリは、前記凹部の中に配置され、前記ガスプレートは、前記処理チャンバと直接接触していない、処理チャンバ。
13. 変圧器結合プラズマ処理を実行するように構成された基板処理システムの処理チャンバであって、前記処理チャンバは、
    前記処理チャンバの上部に画定された凹部と、
    前記凹部に配置されたキャリアリングであって、前記キャリアリングは、環状体および径方向内向きの突出部を有し、前記径方向内向きの突出部は、第１の内径を有し、前記環状体は、前記第１の内径よりも大きい第２の内径を有し、前記突出部は、棚部を画定する、キャリアリングと、
    前記キャリアリングの前記棚部に配置されたガスプレートであって、前記ガスプレートは、ガス混合物を前記処理チャンバの内部に供給するように構成された複数の孔を有する、ガスプレートと、
    前記ガスプレートおよび前記キャリアリングの上方で前記ガスプレート上に配置される誘電体窓であって、前記ガスプレートが前記キャリアリングと前記誘電体窓との間で支持される、誘電体窓と
    を含み、
    前記ガスプレートは、前記処理チャンバの前記上部と直接接触していない、
    処理チャンバ。
14. 請求項１３に記載の処理チャンバであって、前記環状体の前記第２の内径は、前記ガスプレートの直径よりも大きい、処理チャンバ。
15. 請求項１３に記載の処理チャンバであって、前記環状体の前記第２の内径は、前記棚部の径方向内周部の垂直面に相当し、前記ガスプレートの厚みは、前記垂直面の高さよりも大きい、処理チャンバ。
16. 請求項１３に記載の処理チャンバであって、前記キャリアリングの外周部は、環状溝を有する、処理チャンバ。
17. 請求項１６に記載の処理チャンバであって、前記キャリアリングの前記外周部の周りに配置されたリフターリングをさらに含み、前記リフターリングは、前記キャリアリングの前記環状溝の中で内向きに延在する環状突出部を有する、処理チャンバ。
18. 請求項１７に記載の処理チャンバであって、前記ガスプレートは、前記リフターリングと直接接触していない、処理チャンバ。

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