JP3123767U - 遠隔プラズマ洗浄のための高いプラズマ用途 - Google Patents

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Abstract

【課題】大面積の基板を処理するための化学気相堆積チャンバを洗浄する方法および装置が提供される。
【解決手段】化学気相堆積チャンバは、チャンバのガス分配アセンブリをバイパスしながら、遠隔プラズマ源からチャンバ内に反応種を導入する入口、および上記ガス分配アセンブリを経て遠隔プラズマ源からチャンバ内に反応種を導入する入口を含む。
【選択図】図１

Description

考案の背景
考案の分野
[0001]本考案の実施形態は、一般的に、化学気相堆積チャンバを洗浄する方法に関する。特に、本考案の実施形態は、大面積の基板を処理するための化学気相堆積チャンバを洗浄する方法に関する。
関連技術の説明
[0002]化学気相堆積法（ＣＶＤ）は、集積回路および半導体素子の製造時に基板上に層を形成するための材料を堆積する方法に広く使用される。化学気相堆積法は、通常、化学気相堆積チャンバ内の基板支持体上に支持された基板にガスを運搬することによって行われる。上記ガスは、チャンバ内のガス分配アセンブリを通じて基板に運搬される。
[0003]化学気相堆積時に、堆積材料がガス分配アセンブリおよびチャンバの内部側壁などのチャンバの構成要素上にさらに形成される。この堆積された材料は、次の処理で剥離されることができ、またチャンバ内の基板の構成要素を損傷させたり破壊させ得る汚染粒子を生成することもできる。したがって、周期的なチャンバ洗浄が求められる。
[0004]現在、チャンバを洗浄する方法の一つとして、遠隔プラズマ源が使用されている。上記遠隔プラズマ源は、洗浄ガスをチャンバ外部でラジカルまたは反応種に解離させる。その後、上記反応種は、チャンバに流入してチャンバを洗浄する。遠隔で反応種を発生させることによって、チャンバの内部が露出せず、洗浄ガスを解離させるのに必要な高いレベルのパワーを潜在的に損傷させる。
[0005]遠隔プラズマ源を使用したチャンバ洗浄は、遠隔プラズマ源が備えた予想解離速度に基づいて予測できるほど十分でない場合もあることが観察された。遠隔プラズマ源によって発生した反応種は、再結合して、ラジカルより洗浄において効率的でない分子を形成する。例えば、洗浄ガスＮＦ３は、再結合して、Ｆ２を形成するフッ素ラジカルを発生させてもよい。
[0006]再結合の程度は、プラズマパワーがターンオンされる遠隔プラズマ源からガスを収容する化学気相堆積チャンバ内で測定された圧力と、プラズマパワーがターンオフされる遠隔プラズマ源からガスを収容する化学気相堆積チャンバ内で測定された圧力とを比較することによって予想することができる。遠隔プラズマパワーがオンである時のチャンバ内の圧力がより高くなければならず、これは、プラズマが１つの分子を、チャンバ圧力を増加させる多数の反応種に分けるためである。例えば、ＮＦ３を解離させるためにターンオンされたプラズマパワーを有する遠隔プラズマ源からガスを収容するチャンバは、遠隔プラズマ源から非解離のＮＦ３を収容するチャンバ圧力の４倍の圧力を有しなければならず、これは、ＮＦ３が１つの窒素原子と３つのフッ素原子を解離させるためである。しかし、現在の遠隔プラズマ源および化学気相堆積チャンバを使用することによって、ＮＦ３を解離させるためにターンオンされたプラズマパワーを有する遠隔プラズマ源からガスを収容するチャンバの圧力は、ターンオフされたプラズマパワーを有する遠隔プラズマ源から非解離のＮＦ３を収容するチャンバの圧力の約２倍の圧力しか有しない。したがって、ターンオンされたプラズマパワーを有する遠隔プラズマ源からガスを収容するチャンバの圧力が予想圧力の約５０％であるため、反応種の再結合によって反応種の略５０％がチャンバ内で失われてしまうことが明らかになる。
[0007]再結合の一つの原因は、化学気相堆積チャンバのガス分配アセンブリによって提供される、限定された流れ面積である。ガス分配アセンブリは、通常、遠隔プラズマ源からの反応種がチャンバの処理領域に入るために通過しなければならない非常に小さい直径の多数の貫通孔を含む。このような小面積では、大面積より反応種が衝突および再結合しやすい傾向にある。
[0008]再結合から得られた低いチャンバ洗浄率は、チャンバを洗浄するために求められる時間を増加させ、これは、チャンバの基板スループットを減少させ、チャンバを洗浄するために求められる洗浄ガスの費用を増加させる。チャンバのエッジおよびコーナーなどのチャンバの一部を十分に洗浄するために求められる余分の洗浄時間は、チャンバの他の部分に対してオーバーエッチングすることによって損傷をもたらす。したがって、遠隔プラズマ源を使用して化学気相堆積チャンバをより効率的に洗浄するための方法および装置に対する必要性が残る。特に、フラットパネルディスプレイ基板などの、例えば、大面積の１０００ｍｍ×１０００ｍｍ以上の基板を処理するための化学気相堆積チャンバをより効率的に洗浄するための方法および装置に対する必要性が残る。
考案の概要
[0009]本考案は、一般的に、フラットパネルディスプレイ基板などの、大面積の基板を処理するための化学気相堆積チャンバなどの、化学気相堆積チャンバを洗浄するための方法および装置を提供する。一実施形態において、フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムは、チャンバ本体、基板支持体、およびガス分配アセンブリを備える化学気相堆積チャンバを備え、上記チャンバ本体は、上記ガス分配アセンブリを経て上記遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、上記チャンバ本体は、上記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された１つ以上の入口を画成する。
[0010]別の実施形態において、フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムは、第１遠隔プラズマ源、および上記遠隔プラズマ源に連結され、チャンバ本体、基板支持体、およびガス分配アセンブリを備える化学気相堆積チャンバを備え、上記チャンバ本体は、上記ガス分配アセンブリを経て上記第１遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、上記チャンバ本体は、上記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する。
[0011]別の実施形態において、フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムは、第１遠隔プラズマ源、第２遠隔プラズマ源、上記第１遠隔プラズマ源および上記第２遠隔プラズマ源に連結され、第１チャンバ本体、第１基板支持体、および第１ガス分配アセンブリを備える第１化学気相堆積チャンバであって、上記第１チャンバ本体は、上記第１ガス分配アセンブリを経て上記第１遠隔プラズマ源から反応種を上記第１化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、上記第１チャンバ本体は、上記第１ガス分配アセンブリをバイパスしながら、上記第２遠隔プラズマ源から反応種を上記第１化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する。上記化学気相堆積システムは、上記第１遠隔プラズマ源および上記第２遠隔プラズマ源に連結された第２化学気相堆積チャンバをさらに備える。上記第２化学気相堆積チャンバは、第２チャンバ本体、第２基板支持体、および第２ガス分配アセンブリを備え、上記第２チャンバ本体は、上記第２ガス分配アセンブリを経て上記第１遠隔プラズマ源から反応種を上記第２化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、上記第２チャンバ本体は、上記第２ガス分配アセンブリをバイパスしながら、上記第２遠隔プラズマ源から反応種を上記第２化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する。
[0012]さらに別の実施形態において、化学気相堆積チャンバを洗浄する方法は、化学気相堆積チャンバのガス分配アセンブリを経て遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を通じて、上記遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバに導入するステップと、およびガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を通じて、上記同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を上記化学気相堆積チャンバの処理領域に導入するステップと、を備える。
[0013]上記引用された本考案の特徴が具体的に理解できるように、上記簡単にまとめられた本考案の記載は、添付図面によって詳細に説明される上記実施形態を参考しなければならない。しかし、この添付図面は、単に本考案の代表的な実施形態を説明するものであって、その適用範囲を制限する必要がないため、その他の同様の効果を有する実施形態に適用可能であることに注意しなければならない。
詳細な説明
[0018]本考案の実施形態は、チャンバのガス分配アセンブリを経て遠隔プラズマ源から反応種をチャンバの処理領域に提供するための第１入口、およびガス分配アセンブリを通じて反応種を流入せず、すなわち、ガス分配アセンブリをバイパスしながら、遠隔プラズマ源からの反応種をチャンバの処理領域に提供するための第２入口を備える化学気相堆積チャンバを含む化学気相堆積システムを提供する。
[0019]図１は、本考案の一実施形態によるプラズマ化学気相堆積システム２００の概略断面図である。上記プラズマ増強型化学気相堆積システム２００は、カリフォルニア・サンタクララのアプライドマテリアルズ社の事業部であるＡＫＴから利用可能なプラズマ化学気相堆積システム４３００に類似する。本考案の実施形態によって変形されることもできる他のシステムは、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社の事業部であるＡＫＴからさらに利用可能な３５００、５５００、１０Ｋ、１５Ｋ、２０Ｋ、２５Ｋおよび４０Ｋチャンバを含む。上記システム２００は、一般的に、前駆体供給装置５２に結合された化学気相堆積チャンバ２０３を含む。化学気相堆積チャンバ２０３は、側壁２０６、底２０８、およびチャンバ内部の処理体積または領域２１２を画成する蓋アセンブリ２１０を有する。処理領域２１２は、通常、化学気相堆積チャンバ２０３の内外に基板２４０を容易に移動させることができる側壁２０６のポート（図示せず）を通じて接近される。側壁２０６および底２０８は、通常、処理に好適なアルミニウム、ステンレス鋼、または他の材料から製作される。側壁２０６は、多様なポンピング構成要素（図示せず）を含む排出システムに処理領域２１２を結合するポンピングプレナム２１４を収納する蓋アセンブリ２１０を支持する。側壁２０６、底２０８、および蓋アセンブリ２１０は、チャンバ本体２０２を画成する。
[0020]ガス入口導管またはパイプ４２がチャンバ本体２０２の中央蓋領域で注入ポートまたは入口２８０に延長され、各種のガス源に連結される。前駆体供給装置５２は、堆積時に使用される前駆体を含む。前駆体は、ガスまたは液体でもよい。基板上に堆積される材料に依存して特別な前駆体が使用される。処理ガスが入口導管４２を通じて入口２８０に流入した後、チャンバ２０３に流入する。電子作動弁および流れ制御機構５４がガス供給装置から入口２８０へのガスの流れを制御する。
[0021]また、第２ガス供給システムが入口導管４２を通じてチャンバに連結される。上記第２ガス供給システムは、例えば、堆積された材料を除去するなどの洗浄のために使用されるガスを、チャンバ内で１つ以上の化学気相堆積プロセスが行われた後、チャンバの内部に供給する。場合によっては、第１および第２ガス供給装置が結合されることもできる。
[0022]第２ガス供給システムは、三フッ化窒素または六フッ化硫黄などの洗浄ガス（または液体）源６４、化学気相堆積チャンバから任意の距離で外側に位置する遠隔プラズマ源６６、電子作動弁および流れ制御機構７０、および遠隔プラズマ源を化学気相堆積チャンバ２０３に連結する導管またはパイプ７７を含む。このような構成は、チャンバの内側表面を遠隔プラズマ源を使用して洗浄できるようにする。
[0023]また、第２ガス供給システムは、酸素またはキャリアガスなどの１つ以上の追加的なガス（または液体）の１つ以上の源７２を含む。上記追加的なガスは、他の弁および流れ制御機構７３を通じて遠隔プラズマ源６６に連結される。キャリアガスは、遠隔プラズマ源に発生した反応種の堆積チャンバへの輸送を補助し、使用される特別な洗浄プロセスに好適な何らかの非反応性ガスであることができる。例えば、キャリアガスは、アルゴン、窒素またはヘリウムでもよい。また、キャリアガスは、洗浄プロセスの役に立つこともでき、または化学気相堆積チャンバ内におけるプラズマの初期化および／または安定化を助けることもできる。
[0024]場合によって、パイプ７７内に流れ制限器７６が備えられる。流れ制限器７６は、遠隔プラズマ源６６と堆積チャンバ２０３との間の経路のどこにでも配置されることができる。流れ制限器７６は、遠隔プラズマ源６６と堆積チャンバ２０３との間に圧力差が提供されるようにする。また、流れ制限器７６は、遠隔プラズマ源６６を出て堆積チャンバ２０３に入る限り、ガスおよびプラズマ混合物に対するミキサとして作用することもできる。
[0025]弁および流れ制御機構７０は、源６４からのガスを遠隔プラズマ源６６に使用者が選択した流れ速度で運搬する。遠隔プラズマ源６６は、誘導によって結合された遠隔プラズマ源などのＲＦプラズマ源であってもよい。遠隔プラズマ源６６は、源６４からガスまたは液体を活性化し、導管７７および入口パイプ４２を通じて入口２８０を通じて堆積チャンバに流入する反応種を形成する。そのため、入口２８０は、処理領域２１２を含む化学気相堆積チャンバ２０３の内側領域に反応種を運搬するために使用される。
[0026]蓋アセンブリ２１０は、処理領域２１２に上部境界を提供する。蓋アセンブリ２１０は、入口２８０が画成される中央蓋領域２０５を含む。蓋アセンブリ２１０は、通常、化学気相堆積チャンバ２０３として機能するために除去または開放されることができる。一実施形態において、蓋アセンブリ２１０は、アルミニウム（Ａｌ）で製作される。蓋アセンブリ２１０は、外部ポンピングシステム（図示せず）に結合され、その中に形成されたポンピングプレナム２１４を含む。ポンピングプレナム２１４は、ガスを伝達し、化学気相堆積チャンバ２０３の外部に処理領域２１２から均一に副生成物を処理するのに利用される。
[0027]ガス分配アセンブリ２１８は、蓋アセンブリ２１０の内側側部２２０に結合される。ガス分配アセンブリ２１８は、遠隔プラズマ源によって発生した反応種を含み、化学気相堆積のためのガスを処理するガスが、処理領域２１２に運搬されるガス分配板２５８に穿孔面積２１６を含む。ガス分配板２５８の穿孔面積２１６は、処理堆積２１２へのガス分配アセンブリ２１８を通過するガスの分配を均一に提供するために構成される。本考案から有効に適合され得るガス分配板は、Ｋｅｌｌｅｒらによって２００１年８月３日に出願された米国特許出願第０９／９２２，２１９号、現在発行された米国特許第６，７７２，８２７、Ｙｉｍらによって２００２年５月６日に出願された１０／１４０，３２４号、およびＢｌｏｎｉｇａｎらによって２００３年１月７日に出願された１０／３３７，４８３号、Ｗｈｉｔｅらによって２００２年１１月１２日に発行された米国特許第６，４７７，９８０号、およびＣｈｏｉらによって２００３年４月１６日に出願された米国特許第１０／４１７，５９２号に同一出願人によるものとして記載されており、その全体が参照として本明細書に組み込まれている。
[0028]ガス分配板２５８は、通常、ステンレス鋼、アルミニウム（Ａｌ）、陽極酸化アルミ、ニッケル（Ｎｉ）または別のＲＦ導電性材料から製作される。ガス分配板２５８は、基板処理に不利に影響しないように十分な平坦さおよび均一性を維持する厚さで構成される。一実施形態において、ガス分配板２５８は、約１．０インチ〜約２．０インチの間の厚さを有する。
[0029]入口２８０に加えて、チャンバ本体２０２は、遠隔プラズマ源から反応種を提供する第２入口２８２を含む。遠隔プラズマ源は、図１に示されるように、ガス分配アセンブリ２１８を経て入口２８０を通じて処理領域に反応種を提供する同一の遠隔プラズマ源６６であってもよく、または図３について以下に説明する異なる遠隔プラズマ源であってもよい。第２入口２８２は、ガス分配アセンブリ２１８をバイパスしながら、遠隔プラズマ源から反応種をチャンバ２０３の処理領域２１２に提供するために構成される。つまり、第２入口２８２によって提供された反応種は、ガス分配アセンブリ２１８の穿孔ガス分配板２５８を通過しない。第２入口は、ガス分配板２５８と基板支持体２２４との間のように、ガス分配アセンブリ２１８の下のチャンバ本体２０２の側壁２０６に位置してもよい。遠隔プラズマ源から第２入口２８２へのガスライン２８４は、第２入口２８２を通じて遠隔プラズマ源からチャンバ２０３の処理領域２１２に反応種を運搬する。
[0030]通常、遠隔プラズマ源からガスライン７７に切替器７９が備えられる。切替器７９は、遠隔プラズマ源６６からの反応種の第１部分が切替器７９とチャンバ２０３との間のライン４２を経てチャンバ２０３の第１入口２８０に指向され、遠隔プラズマ源からの反応種の第２部分が切替器７９とチャンバ２０３との間のライン２８４を経てチャンバの第２入口２８２に指向されるようにする。
[0031]温度制御された基板支持体アセンブリ２３８がチャンバ２０３内部の中央に配置される。支持体アセンブリ２３８は、処理時に基板２４０を支持する。一実施形態において、基板支持体アセンブリ２３８は、少なくとも１つの埋め込まれたヒータ２３２をカプセル化したアルミニウム体を有する基板支持体２２４を備える。支持体アセンブリ２３８内に配置された抵抗性要素などのヒータ２３２は、任意の電源２７４に結合され、支持体アセンブリ２３８およびその上に位置する基板２４０を制御可能に所定温度に加熱する。
[0032]一般的に、支持体アセンブリ２３８は、下側２２６および上側２３４を備える基板アセンブリ２２４を有する。上側２３４は、基板２４０を支持する。下側２２６は、それに結合されたステム２４２を有する。ステム２４２は、上昇した処理位置（図示せず）と、化学気相堆積チャンバ２０３にかつ化学気相堆積チャンバ２０３から基板移送を容易にする下降位置との間で支持体アセンブリ２３８を移動させるリフトシステム（図示せず）に支持体アセンブリ２３８を結合させる。ステム２４２は、支持体アセンブリ２３８とシステム２００の他の構成要の間に電気用導管および熱電対リード線をさらに提供する。
[0033]支持体アセンブリ２３８（またはステム２４２）と化学気相堆積チャンバ２０３の底２０８との間にベローズ２４６が結合される。ベローズ２４６は、支持体アセンブリ２３８の垂直移動を容易にしながら、処理領域２１２と化学気相堆積チャンバ２０３の外側雰囲気との間に真空シールを提供する。
[0034]支持体アセンブリ２３８は、一般的に、蓋アセンブリ２１０と基板支持体アセンブリ２３８（またはチャンバの蓋アセンブリの内部または近傍に位置する他の電極）との間に位置するガス分配アセンブリ２１８に電源２２２によって供給されるＲＦパワーが支持体アセンブリ２３８とガス分配アセンブリ２１８との間の処理領域２１２に存在するガスを励起させることもできるように接地される。支持体アセンブリ２３８は、さらに外接するシャドーフレーム２４８を支持する。一般的に、シャドーフレーム２４８は、基板が支持体アセンブリ２３８に付着しないように基板２４０のエッジと支持体アセンブリ２３８に堆積することを防止する。支持体アセンブリ２３８は、複数のリフトピン２５０を貫通して収容する複数の孔２２８を有する。
[0035]図２は、本考案の別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システム２０１の概略断面図である。図２に示されるように、システム２０１は、図１に示すシステム２００に類似する（図１および図２における同一の構成要素は、同一の参照符号で表されている）。しかし、図１のシステム２００は、ガス分配アセンブリ２１８をバイパスしながら、遠隔プラズマ源から反応種を提供するために構成された１つの入口２８２を含む一方、システム２０１は、ガス分配アセンブリ２１８をバイパスしながら、遠隔プラズマ源から反応種を提供するために構成された２つの入口２８６、２８８を含む。遠隔プラズマ源から入口２８８へのガスライン２８３は、遠隔プラズマ源からチャンバ２０３の処理領域に入口２８８を通じて反応種を運搬する。遠隔プラズマ源から入口２８６へのガスライン２８５は、遠隔プラズマ源からチャンバ２０３の処理領域に入口２８６を通じて反応種を運搬する。場合によって、システム２０１は、また、遠隔プラズマ源６６と第１入口２８０との間の任意の流れ制限器７６と、遠隔プラズマ源６６と入口２８６、２８８との間の他の任意の流れ制限器７５とがあるような、第２流れ制限器７５を備える。反応種の一部が入口２８６を経て処理領域２１２に提供されることもでき、反応種の一部が入口２８８を経て処理領域に提供されることもできるように、流れ制限器７５と入口２８６、２８８との間の切替器７８が遠隔プラズマ源６６から入口２８６、２８８への反応種の流れを制御する。入口２８６、２８８は、チャンバの対向側部上のチャンバ本体２０２の側壁２０６に位置することもできる。２つの間隔を置いた個別の入口２８６、２８８を提供することによって、チャンバを横切って反応種の均一な分配の形成を向上させると考えられる。
[0036]図３は、本考案の別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システム２０９の概略断面図である。図３に示されるように、システム２０９は、図１に示すシステム２００に類似する（図１および図３における同一の構成要素は、同一の参照符号で表されている)。しかしながら、システム２０９は、２つの遠隔プラズマ源を備える。図３に概略的に示すように、遠隔プラズマ源６６と、流れ制御機構７０、７３、ガス源６４、７２、および任意の流れ制限器７６などの関連部品を備える第１遠隔プラズマアセンブリ２６０がガスライン４２を経てチャンバ２０３に連結されており、遠隔プラズマ源を備える第２遠隔プラズマアセンブリ２６０がガスライン４３を経てチャンバ２０３に連結されている。ガスライン４２からの反応種は、入口２８０を経てチャンバに導入され、ガスライン４３からの反応種は、入口２８２を経てチャンバに導入される。反応種が異なる遠隔プラズマ源から入口２８０、２８２に導入されるため、切替器は、１つの遠隔プラズマ源と２つの入口との間の流れを規制するのに不必要である。
[0037]図４は、本考案の別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システム４００の概略断面図である。システム４００は、第１化学気相堆積チャンバ４０２、第２化学気相堆積チャンバ４０４、第１遠隔プラズマ源４０６、および第２遠隔プラズマ源４０８を含む。化学気相堆積チャンバ４０２、第２化学気相堆積チャンバ４０４、第１遠隔プラズマ源４０６、および第２遠隔プラズマ源４０８が図４に簡単に示されており、図１〜図３について先に記載の遠隔プラズマ源および化学気相堆積チャンバの一部またはすべての構成要素を含んでもよい。遠隔プラズマ源４０６は、チャンバ４０２、４０４の蓋領域４１４、４１６における入口４１０、４１２に反応種をそれぞれ提供する。反応種は、ガス分配アセンブリ４２４、４２６を通じてチャンバ４０２、４０４の処理領域４２０、４２２に入る。遠隔プラズマ源４０８は、チャンバ（４０２、４０２）の側壁（４３４、４３６）における入口（４３０、４３２）に反応種を提供する。したがって、遠隔プラズマ源４０８からの反応種は、ガス分配アセンブリ（４２４、４２６）をバイパスする。
[0038]図４に示すプラズマ化学気相堆積システムは、いくつかのチャンバを洗浄することが求められる遠隔プラズマ源の数を減少させる。例えば、図３に示されるシステムは、１つの化学気相堆積チャンバ当たり２つの遠隔プラズマ源を含み、図４に示すシステムは、２つの遠隔プラズマ源を有する２つの化学気相堆積チャンバの洗浄方法を提供する。他の１つのチャンバが２つの遠隔プラズマ源によって洗浄される間、図４に示すシステムのチャンバのうち１つで堆積プロセスが行われてもよい。第１チャンバにおける堆積プロセスが完了した後、２つの遠隔プラズマ源は、第１チャンバを洗浄するのに使用されてもよく、他の１つのチャンバでの堆積プロセスが同時に行われてもよい。
[0039]図４は、第１遠隔プラズマ源がチャンバのガス分配アセンブリを通じて２つのチャンバの処理領域に反応種を提供し、第２遠隔プラズマ源がチャンバのガス分配アセンブリをバイパスしながら、２つのチャンバの処理領域に反応種を提供する実施形態を示しており、他の実施形態において、他の数の遠隔プラズマ源およびチャンバがともに使用されてもよい。例えば、第１遠隔プラズマ源が３つ以上のチャンバの第１入口に結合されてもよく、第２遠隔プラズマ源が３つ以上のチャンバの第２入口に結合されてもよい。
[0040]本考案の実施形態によって提供されたプラズマ化学気相堆積システムは、化学気相堆積チャンバのガス分配アセンブリをバイパスしながら、化学気相堆積チャンバの処理領域に反応種を導入する入口を含み、本考案の実施形態は、化学気相堆積チャンバのガス分配アセンブリをバイパスしながら、化学気相堆積チャンバの処理領域に遠隔プラズマ源から反応種を導入する段階を含むプラズマ化学気相堆積システムの洗浄方法を提供する。同一または異なる遠隔プラズマ源からの反応種がガス分配アセンブリを経てチャンバの処理領域に反応種を提供するように構成された個別の入口を通じてチャンバに導入されてもよい。
[0041]反応種は、標準となる遠隔プラズマ源の条件を使用して、ハロゲン含有ガスのような、例えば、ＮＦ３、Ｆ２、ＣＦ４、ＳＦ６、Ｃ２Ｆ６、ＣＣｌ４、Ｃ２Ｃｌ６またはそれらの組み合わせなどのフッ素含有ガスなどの、従来の洗浄ガスから形成されてもよい。内部ＲＦパワーなどの化学気相堆積チャンバによって提供されたイン・シトゥパワーで、Ｆ２種などの追加的な分解種によって洗浄速度を強化するためにチャンバ洗浄プロセスの間に使用されることもできる。
[0042]ガス分配アセンブリを経て少なくとも一部の反応種を提供することによって、ガス分配アセンブリが洗浄されるか、または反応種によって少なくとも部分的に洗浄される。好ましくは、チャンバの処理領域に導入される反応種の大部分は、ガス分配アセンブリをバイパスしながら導入される。例えば、反応種は、第１入口およびガス分配アセンブリを通じて第１流れ速度でチャンバの処理領域に導入されてもよく、反応種は、ガス分配アセンブリをバイパスしながら、第１流れ速度より約１〜約１０倍大きい第２流れ速度で第２入口を通じてチャンバの処理領域に導入されてもよい。例えば、変形されたＡＫＴ ２５Ｋ ＰＥＣＶＤチャンバに対して、第１流れ速度は約２ｓｌｍであってもよく、第２流れ速度は約１０ｓｌｍであってもよい。
[0043]ガス分配アセンブリをバイパスしながら、チャンバの処理領域への反応種の導入と同時に、ガス分配アセンブリを経てチャンバの処理領域に反応種が導入されてもよいが、チャンバ内の他の入口を通じて反応種の導入が連続して行われることもできる。例えば、ガス分配アセンブリの穿孔を洗浄するに十分な時間週期のような第１時間週期の間、第１入口およびガス分配アセンブリを通じてチャンバの処理領域に反応種が導入されてもよい。その後、第１入口を通じた反応種の流れが終了してもよく、チャンバの他の構成要素を洗浄するための第２時間週期の間、ガス分配アセンブリをバイパスする第２入口を通じてチャンバの処理領域に反応種が導入されてもよい。
[0044]ガス分配アセンブリをバイパスしながら、反応種の大部分をチャンバに提供することは、ガス分配アセンブリの小さな直径（例えば、１６ｍｉｌｓ）の穿孔を通じて反応種が流入する活性種の再結合の量を減少させることによってチャンバ洗浄率を増加させる。
[0045]以上、本考案の実施形態について記述したが、その基本的な範囲を逸脱しない限り、本考案における他のおよびさらなる実施形態が考案されることもでき、その範囲は実用新案登録請求の範囲によって決定される。
本考案の一実施形態によるプラズマ化学気相堆積システムの概略断面図である。 本考案の別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システムの概略断面図である。 本考案のさらに別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システムの概略断面図である。 本考案のさらに別の実施形態によるプラズマ化学気相堆積システムの概略断面図である。
符号の説明
５４…弁および制御器、６６…遠隔プラズマ源、７０…弁および制御器、７３…弁および制御器、２２２…電源、２７４…電源。

Claims (15)

  1. フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムであって、
    チャンバ本体、基板支持体、およびガス分配アセンブリを備える化学気相堆積チャンバを備え、
    前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリを経て遠隔プラズマ源から反応種を前記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を前記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された１つ以上の入口を画成する、化学気相堆積システム。
  2. 前記第２入口が、前記ガス分配アセンブリと前記基板支持体との間のチャンバ本体の側壁にある、請求項１に記載の化学気相堆積システム。
  3. 前記第１入口が、前記チャンバ本体の蓋領域にある、請求項１に記載の化学気相堆積システム。
  4. 前記第２入口が、前記ガス分配アセンブリの下のチャンバ本体の側壁にある、請求項３に記載の化学気相堆積システム。
  5. 前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された１つ以上の入口を画成する、請求項１に記載の化学気相堆積システム。
  6. 前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された２つの入口を画成し、前記２つの入口が、前記化学気相堆積チャンバの対向側部上に位置する、請求項１に記載の化学気相堆積システム。
  7. フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムであって、
    第１遠隔プラズマ源と、
    前記遠隔プラズマ源に連結され、チャンバ本体、基板支持体、およびガス分配アセンブリを備える化学気相堆積チャンバと、
    を備え、
    前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリを経て前記第１遠隔プラズマ源から反応種を前記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を前記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する化学気相堆積システム。
  8. 前記第１遠隔プラズマ源と前記化学気相堆積チャンバとの間に圧力差を提供するために適用された流れ制限器をさらに備える、請求項７に記載の化学気相堆積システム。
  9. 前記化学気相堆積チャンバに連結された第２遠隔プラズマ源をさらに備え、前記第２入口が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、第２遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成される、請求項７に記載の化学気相堆積システム。
  10. 前記第２入口が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、前記第１遠隔プラズマ源から反応種を化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された、請求項７に記載の化学気相堆積システム。
  11. 前記第１遠隔プラズマ源から前記チャンバ本体へのガスラインに切替器をさらに備え、前記切替器が、第１遠隔プラズマ源から発生した反応種の一部を前記第１入口に提供し、第１遠隔プラズマ源によって発生した反応種の一部を前記第２入口に提供するために構成された、請求項７に記載の化学気相堆積システム。
  12. 前記チャンバ本体が、前記ガス分配アセンブリをバイパスしながら、同一または異なる遠隔プラズマ源から反応種を前記化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第３入口をさらに画成し、前記第２および第３入口が前記化学気相堆積チャンバの対向側部上に位置する、請求項７に記載の化学気相堆積システム。
  13. フラットパネルディスプレイ基板を処理するための化学気相堆積システムであって、
    第１遠隔プラズマ源と、
    第２遠隔プラズマ源と、
    前記第１遠隔プラズマ源および前記第２遠隔プラズマ源に連結され、第１チャンバ本体、第１基板支持体、および第１ガス分配アセンブリを備える第１化学気相堆積チャンバであって、前記第１チャンバ本体が前記第１ガス分配アセンブリを経て前記第１遠隔プラズマ源から反応種を前記第１化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、かつ前記第１チャンバ本体が前記第１ガス分配アセンブリをバイパスしながら、前記第２遠隔プラズマ源から反応種を前記第１化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する、第１化学気相堆積チャンバと、
    前記第１遠隔プラズマ源および前記第２遠隔プラズマ源に連結され、第２チャンバ本体、第２基板支持体、および第２ガス分配アセンブリを備える第２化学気相堆積チャンバであって、前記第２チャンバ本体が前記第２ガス分配アセンブリを経て前記第１遠隔プラズマ源から反応種を前記第２化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第１入口を画成し、かつ前記第２チャンバ本体が前記第２ガス分配アセンブリをバイパスしながら、前記第２遠隔プラズマ源から反応種を前記第２化学気相堆積チャンバの処理領域に提供するために構成された第２入口を画成する、第２化学気相堆積チャンバと、
    を備える化学気相堆積システム。
  14. 前記第１チャンバ本体の第２入口が、前記第１ガス分配アセンブリと前記第１基板支持体との間の第１チャンバ本体の側壁にあり、前記第２チャンバ本体の第２入口が、前記第２ガス分配アセンブリと前記第２基板支持体との間の第２チャンバ本体の側壁にある、請求項１３に記載の化学気相堆積システム。
  15. 各遠隔プラズマ源と各チャンバ本体との間に流れ制御器をさらに備える、請求項１３に記載の化学気相堆積システム。
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