JP4544740B2 - プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体、基板をプラズマ内で処理する処理チャンバ、及び、基板をプラズマ域で均一に処理する方法 - Google Patents
プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体、基板をプラズマ内で処理する処理チャンバ、及び、基板をプラズマ域で均一に処理する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4544740B2 JP4544740B2 JP2000512239A JP2000512239A JP4544740B2 JP 4544740 B2 JP4544740 B2 JP 4544740B2 JP 2000512239 A JP2000512239 A JP 2000512239A JP 2000512239 A JP2000512239 A JP 2000512239A JP 4544740 B2 JP4544740 B2 JP 4544740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- electrode
- substrate
- plasma
- coloring
- 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.)
- Expired - Fee Related
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
- H01L21/683—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
- H01L21/6831—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 electrostatic chucks
- H01L21/6833—Details of electrostatic chucks
-
- 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
- H01L21/6831—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 electrostatic chucks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ内での処理中に基板を支持するための支持体に関する。
【0002】
【従来の技術】
イオン化されたガスまたはプラズマは、例えば、半導体製作工程を含む多くの種類の製造工程で使用される。例えば、プラズマは化学気相堆積工程、エッチング工程およびイオン注入工程で使用される。図1を参照すると、典型的な従来のプラズマ処理チャンバ20は、プラズマを形成するためにチャンバ内で処理ガスを分散するためのガス分散器30を含む。該処理ガスプラズマは、基板50を支持している陰極40aにRF電圧を印加し、陽極40bを電気的に接地し、チャンバ内に容量RF電界を形成することにより付勢される。しかしながら、従来のプラズマチャンバは、多くの場合、基板50の表面全体で空間的に均一なプラズマシースを提供しない。空間的な均一とは、プラズマシースにより占有されているスペース全体でのプラズマイオンの均一な密度および/またはエネルギー分布を有するプラズマシースを意味する。プラズマイオンの不均一な分布は、多くの場合、RFまたはDC電界、あるいは基板50の中心60から周辺端縁70までを横切る(矢印80a、80bにより表されているように)電流の変動のために発生する。
【0003】
例えば、一定のチャンバ内では、陰極40aは、図1に示されているように、基板50の回りに周方向に伸び、相対的に厚い絶縁体シールド90によって電気的に隔離されている周辺部を含む。しかしながら、陰極40aの周縁部を隔離する絶縁体シールド90は、基板50の周辺端縁70近くにある陰極40aとプラズマシースの間のRF電流に大きく影響を及ぼすことがある。それ以外の処理チャンバにおいては、陰極40aは、基板(図示されていない)の周辺端縁70に届かず止まり、そこまでずっと伸張していない。その結果、プラズマシースは、基板の周辺端縁近くで異常または切れ目を形成する。
【0004】
このような従来のチャンバ内で基板50の表面を横切って得られる不均一なプラズマイオン分布により、(典型的には、基板端縁から、15ミリメートルから20ミリメートルの距離、内向きに伸びている)基板の周縁端縁70は、基板50の中心部60を基準にして、異なる速度でまたは異なる特性で処理できる。例えば、エッチング工程では、プラズマ異常は、基板の端縁70で不均一な側壁輪郭を有するエッチング済みの形を生じさせることがある。これにより、基板50の周辺端縁70から得られる集積回路チップの収率は大幅に削減する。基板50の周辺端縁50で発生することがあるさらに低いプラズマイオン密度も、基板の周辺端縁70のより低速化し、より非効率な処理につながる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプラズマ処理チャンバの別の不利な点は、処理チャンバ20内で基板を保持するために使用される基板保持システム100から生じる。従来の保持システム100は、基板の周辺部を保持する機械的なクランプ、真空システム、または静電チャッキングシステムを含む。機械的なクランプ(図示されていない)は、基板の端縁を覆い、基板の収率を削減する。真空チャック(やはり図示されていない)は、処理ガスおよび浮遊粒子の基板の後方にある真空口へ向かう流れから基板50の汚染を引き起こすことがある。図1に示されているような静電チャッキングシステムは、典型的には、静電荷を使用して基板50を静電的に誘引するために基板50の下に配置されている電気的に絶縁されている電極110を含む。静電チャックは、機械的なチャックおよび真空チャックの一定の問題を解決するが、チャックの表面を覆っている絶縁体がプラズマ処理ガス内で容易に腐食する重合材から作られているため、それらは多くの場合チャンバ内で容易に腐食する。また、静電チャックは別個の電源120を必要とし、チャックの電極110は、チャックの下にある陰極40aから電気的に完全に絶縁されなければならない。さらに、チャックの電極110を取り囲む絶縁材は、陰極40aからプラズマシースへの電気的な結合、および/または基板50から陰極40aへの熱伝導を削減することがある。
【0006】
したがって、基板の表面全体で空間的により均一なプラズマシースを提供する機器に対する必要性がある。また、やはり基板の周辺端縁を越えて伸びるプラズマシースを形成するために、基板の周辺端縁を越えてチャンバ内のRFおよびDC界構成成分を拡張する機器に対する必要性もある。支持体上に基板を静電的に保持し、静電チャックおよび陰極構造物などの複数の上に重なる構造物を必要とせずに、基板上のプラズマにRFパワーを結合することができる機器に対する追加の必要性もある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、プラズマ処理チャンバ内で基板の表面全体に均一なプラズマを提供し、チャンバ内に基板を静電的に保持するためにも使用することができる基板支持体を目的としている。1つの実施態様においては、本発明は、その中に埋め込まれている電極、および基板を受け入れるための受入れ面を有する誘電部材を備える。誘電部材を支持している電気導体は、誘電部材内の電極を越えて伸びる周辺部を備える。電圧源は、電極から導体までRFパワーを容量結合するために、誘電部材内に埋め込まれている電極にRFバイアス電圧を供給する。導体の周辺部上のカラーリングは、プラズマ処理チャンバ内でのチャックの使用中に、導体の周辺部からカラーリングを通ってプラズマまでRFパワーを容量結合するほど十分に低いRF電界吸収を備える。基板の周縁部の上で伸びるプラズマシースにより、処理速度が加速され、処理均一性が高められる。
【0008】
好ましくは、カラーリングは、薄いコーティングまたは層、あるいは導体の周辺部を覆う誘電材料の環状リングを備える。カラーリングにより、導体の周辺部からのRF電界構成成分は、そこを通ってプラズマシースに結合できる。好ましくは、誘電材料は、約10-3Ωcm〜約101Ωcmという低い抵抗を有する半導体誘電材料を含み、それは、電圧がチャックの電極に印加されるときに小さい電流が誘電材料を通って流れることができるほど十分に漏れやすい。
【0009】
好まれている実施態様においては、支持体は、静電チャックとしても機能し、DC電圧はチャックに基板を静電的に保持するために誘電部材内の電極にかけられる。二重機能支持体は、チャンバ内でプラズマを発生させるためと、基板を静電的に保持するための両方で役に立つ。この構成により、別個の静電チャック構造物などの外来構成成分が、限られた体積のチャンバから排除される。
【0010】
別の態様においては、本発明は、均一性を高めて、プラズマゾーンで基板を処理するための方法を含む。該方法においては、基板はプラズマゾーン内の誘電部材の上に置かれる。誘電部材は、その中に埋め込まれている電極を含み、誘電部材の電極を越えて伸びる周辺部を有する下にある電気導体により支持されている。RFバイアス電圧は、RFパワーを電極から下にある導体に容量結合するために、誘電部材内の電極に供給される。導体の周辺部は、電極の端縁を越えてプラズマに容量結合され、基板の周縁部の回りでプラズマイオンのより均一な密度またはエネルギー分布を提供する広げられたプラズマシースを提供する。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の装置は、均一なプラズマイオンと基板の面を横切って分布するプラズマエネルギを有するプラズマシースを提供することができる。本装置はプラズマエッチングまたは反応イオンエッチングのための;イオン注入によって基板に材料を注入するための、または、化学気相堆積またはスパッタリングによって基板上に材料を溶着するためのプラズマを形成するのに使用することができる。半導体基板130のプラズマ処理に適した例示的な処理装置125を図2に概略的に示す。ここに示した本装置125の特定の実施形態は、本発明の操作を示しただけであって、本発明の範囲を限定して使用されるべきではない。このプラズマ処理装置125は、通常包囲された処理チャンバ132を含み、側壁135、頂壁140および底壁145を有している。基板130を処理するのに使用される処理ガスが、ガス分散システム146を介してチャンバ132内に導入される。このシステムは一般的に処理ガス供給部、ガス量制御システムおよびガス流量メータを含んでいる。処理ガスが、図2に示すように基板130の周辺近傍から、または図3に示したように基板を実質上均一に横切って処理ガスを分布できる有孔「シャワヘッド」ガス分布器を介して基板130の上方から導入される。一つまたはそれ以上の排気ポンプおよびスロットル弁を備えた排気システム148が、使用処理ガスの副産物を排気し、チャンバ132内の処理ガスの圧力を制御するのに使用される。一般的に、コンピュータ制御システムが、プログラムされた処理条件を使用してガス分散システム146と排気システム148を作動する。処理チャンバ132とその中の種々の成分は、ここでは金属、セラミックス、ガラス、ポリマーおよび複合材料を含む多様な材料から従来の機械仕上げおよび成形方法を使用して作ることができる。処理チャンバ132およびその内部の成分を製造するのに使用できる金属には、アルミニウム、陽極化アルミニウム、「HAYNES242」、「A1−6061」、「SS304」、「SS316」が含まれ、また陽極化アルミニムのINCONELが一般的に好まれる。
【0012】
チャンバ132内の処理ガスは、電源158によって互いに相対的に電気的にバイアスされた一つまたはそれ以上の処理電極155a、155bと容量的に結合することによって、また、任意にチャンバ132近傍に一つまたはそれ以上の誘導コイル150を使用してチャンバ内に誘導電界を発生させることによって、付勢されてプラズマが形成され、またはプラズマイオンが基板に向けて加速される。誘導コイル150と処理電極155a、155bの組み合わされた誘導、容量結合部は同時に電力が供給され、基板を横切るプラズマのより均一な分布を有する高密度プラズマを提供する。
【0013】
チャンバ内で基板130を支持するようにも作用する支持体アセンブリ200は、通常誘電体部材205を含み、これに埋設された電極155bを有し、また、基板130を受け入れるために電極上方に受容面を有している。一般的に、電源158は電極155bに電気的に接続され、また他の電極155aは、電気的に接地されており、これによって両電極は、互いに電気的にバイアスされている。電源158はRFバイアス電圧源を含み、RFバイアス電圧を電極に提供し、基板を介して結合された第1RF電界成分を発生し、基板(矢印220で概略示する)上でプラズマを付勢し、第2RF電界成分が電極155b(矢印225で概略示する)から下方向に延長している。チャンバ132内のプラズマイオンは、容量的に結合された二つの処理電極間に形成された第1RF電界成分によって基板130の方向に引きつけられる。
【0014】
誘電体部材205を支持する導体210が、誘電体部材中の電極を越えて延長する周辺部228を備えている。導体210の周辺部上に配置されたカラーリング230は、RF電界吸収部を含み、このカラーリング230を介して導体210の周辺部228からチャンバ中のプラズマシースへの容量的および抵抗的RFパワーを十分低くする。基板130の周辺の回りに形成された周辺ないし第3RF電界成分が拡大プラズマシースを提供し、基板のより均一な処理を提供する。この方法において、支持体アセンブリ200が、電極155bの端部を越えて、好ましくは基板の端部を越えてプラズマシースを延長させることによって基板130の面を横切る改善されたプラズマイオン分布を提供する。
【0015】
支持体アセンブリの特定の態様につき次に開示する。支持体アセンブリ200の誘電体部材205は、誘電体材料、より好ましくは半導体誘電体材料を備え、電極155bから電気的に絶縁され、チャンバ132内でプラズマとの電気的なショートニングを回避している。電極155bをカバーする誘電体層は、比較的低いRF電界吸収材を備え、電極155bが誘電体部材205と上にある基板130を介しての容量結合することを許容している。誘電体部材205は、非ドープまたはドープされたセラミック材料のような低導電率を有する半導体誘電体材料とすることもでき、これらの材料には、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、シリコン、炭化珪素、窒化シリコン、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ジルコニウムおよびこれらの混合物がある。誘電体部材205は、基板130と直接接触し、支持する滑らかな受容面を有し、これを通して比較的均一な電気結合を提供する。誘電体部材は、約109Ωcm〜約1011Ωcmの体積抵抗(率)を備え、処理温度において電極155bから基板130への電流漏洩を制限するのが好ましい。
【0016】
誘電体部材205は、埋設電極155bと一体をなすモノリシック・セラミック構造を備え、少なくとも約10%の有孔率の低気孔レベルを、より好ましくは少なくとも約5%の有孔率を、また最も好ましくは少なくとも約2%の有孔率を有している。適したセラミック・モノリス材は、均衡プレス、ホット・プレス、成形・キャスティングまたはテープ・キャスティングによって製造される。別の方法として、誘電体部材205は、電極155bの回りに積層されたポリイミドまたはアラミド層のラミネート構造で作ることがもでき、一般的にシャモリアン(Shamoulian)による1995年1月31日出願の米国特許願第08/381,786号に開示されている高圧釜圧力形成プロセスによる。この特許を参照により本明細書に組込む。
【0017】
電極155bの上部および下部にある誘電体部材205の誘電体層の厚みは、比誘電率、抵抗率および厚みのような誘電体材料の電気特性に依存する。電極155bの上部の誘電体部材205の厚みは、RFパワーの過度な減衰なしに電極に対して上にある基板130を介するRFパワーによるプラズマとの容量的結合を許容するのに十分な薄さであるのが好ましい。電極155bをカバーする上部誘電体層は、電極からのRFパワーをプラズマとの電気的な結合を許容するのに十分な薄さでなければならない。誘電体部材205の上部層は、電極155bからプラズマに向かい、また、第2上部電極155aに向かう(または、電極155a、155bに印加される異なる電圧に依存して逆方向に)第1RF電界成分の結合を許容するのに十分小さいRF電界減衰性を有している。上部カバーリング電界層の適した厚みは、約100ミクロン〜約3mmである。電極155bを支持する下部誘電体層は、電極155bからRF電界の下方向成分が、下にある導体210からのRFパワーと、RF電界の過度な減衰なしに、容量結合するのに十分薄くなければならない。下部誘電体層は、下にある導体210に対して下方向に方向付けられている第2RF電界成分を容量的に結合する。下部誘電体層の適した厚みは、誘電体材料の電気特性に依存し、また所望の結合強度を提供するように注文製作できる。この第2誘電体層の一般的な厚みは、約100ミクロン〜約5mmである。
【0018】
誘電体部材205内に埋設された電極155bは、導電性金属で製作され、この金属は、例えば、アルミニウム、銅、銀、金、モリブデン、タンタル、チタンまたはこれらの混合物である。好ましい金属は、銅、タンタル、タングステン、プラチナ、レニウム、ハフニウムおよびこれらの合金を備える。これらの金属は、誘電体部材が高温処理を使用して形成される場合に好ましいのもである。電極155bは、例えば、約1〜100ミクロン厚の銅層から作ることができ、誘電体部材205内に埋設される。別の方法として、電極は直径が約0.01〜約5mmのワイヤを有し、約2〜400メッシュのメッシュ・サイズのワイヤ・メッシュから作ることができる。その断面は円形、楕円形または矩形である。
【0019】
埋設電極155bを備えた誘電体部材205は、処理中基板の移動ないし配置ミスを阻止するように、基板130を支持体材に静電的に保持する静電気チャックとしても作用するのが好ましい。本実施形態において、電源158は誘電体部材205内の電極155bに電気的接続され、さらにチャッキング電圧を電極155bに印加し、電極またはまわりをとりまいている誘電体部材に静電電荷を発生し、基板130を静電的に保持する。この機能において、電源158は一般的にチャッキング電圧源を備え、約200ボルト〜約2000ボルトのDCチャッキング電圧を発生する。この電圧はRFバイアス電圧の印加と同時に電極155bに印加される。電極155bは、例えば、電源によって異なる電位に維持されたバイポーラまたはトリポーラ電極のような互いに電気的に絶縁された一つまたはそれ以上の導体から作ることもできる。
【0020】
上記支持体アセンブリ200は、さらに誘電体部材205の下に電気的な導体材料から成る導体210を備え、その導体210は、処理チャンバ132の中でその誘電体部材205を支持するのに適した上側表面を有する。一つの構成では、その導体210はアルミニウム等から成る金属板を備え、その金属板はその誘電体部材205の直下に位置決めされている。その導体は、その電極155bとその導体210に間ある誘電層を介して、容量的にその電極155bに結合されている。周辺部228は電極155の周縁部を越えて広がっており、より好ましくは、基板130の外周端を超えて広がっている。電極155bに印加されたRF電圧は第2RF成分を生成し、その周波数成分は、下方に置かれた導体210に向かって下向きに出て行く。これらの電界成分は電極155bを下方の導体210に容量的に結合する。電極155bは誘電体部材205によって導体210から分離され電気的に絶縁されているので、支持体アセンブリ200は容量部材として作用し、電極155bからのRFパワーを導体210に結合する。その第2RF電界成分がその導体と結合すると、その電界成分は、電極155bの周縁部を越えてその周り延在する導体210の周辺部228へと電気的に導かれる。このようにして、埋め込まれた電極を有する誘電体部材205は第2RF電界成分を発生させるために使われ、そして、その電界成分は基板130の周縁部の近傍の領域に送られる。
【0021】
カラーリング230が、導体210の上に導体210の周辺部228と直接接触するように配置されている。そのカラーリング230は、十分に小さい電界吸収能を持ち、これにより導体210の周辺部228からのRFはそのカラーリングを介してプラズマと結合することができ、そして、そのプラズマシースが基板130の周縁部を越えて広がることを可能にしている。これにより、基板130の端部あるいは周縁部における、プラズマシースの異常あるいは切れ目がかなり少なくなり、そして、さらに均一なプラズマ処理速度を可能としあるいは基板全体にわたる特性を均一化することが可能となる。カラーリング230は、導体210の周辺部228の中の第2RFを、第3のRF成分と結合させそしてそれを形成する作用をすると考える。その第3RF成分は、電極155bから上方向に延びている第1のRF成分とは相補的に、カラーリング230を横方向に通って延在する。カラーリング230と結合しているRF電界は、導体210の中のRF電界によってエネルギーが与えられ、矢印235で図示されている第3RF電界成分で概念的に代表できる。このようにして、導体210の電気的導体である周縁部とその上のカラーリング230の結合は、電極155bの延長部として機能する。この結果、カラーリング230に全体で起こる結合によって、電極155bの有効容量結合部の面積が増加する。周縁部で結合しているカラーリング230により広くされたプラズマシースにより、基板130の周縁部全体においてさらに均一なプラズマイオン分布が得られる。
【0022】
導体210の形状と大きさ、および、導体210の上にあるカラーリング230の直径は、電極155bのアクティブな領域を増加させるように選ばれる。その結果、電界の広がりの領域とその結果としてのプラズマシースが、電極155bの周縁部を越えて延在するようになるようになる。好ましくは、導体210は、基板130の形状と大きさに対応する形状と大きさに形成された金属板で作られている。直径約200mm(8インチ)の円形基板に対して、導体210の適切な直径は約200〜約220mmである。図3と図4に図示されているように、導体210は、典型的には190〜200mmの直径を有する蜂起中央部分250とその蜂起中央部分の周りに延在する周縁張り出し部分228を有する、台形のような形状を有することができる。
【0023】
カラーリング230は、誘電体または半導体性誘電体を備える環状あるいは層状部分を備える。その部分は導体210の周辺部228を覆い、そして十分に薄い。この結果、導体210の周縁部からのRFパワーの相当な部分が基板130の周縁部を取り囲んでいるプラズマシースと結合できる。カラーリング230の形状と厚さは、カラーを製造するために使われている物質の吸収特性、特に、電極155bの特定のRF周波数における吸収特性に依存する。導体210の上側表面とカラーリング230の下側表面の両方は(ここでカラーリングは別の構造で、導体の滑らか表面に合わせたコーティングしていない)、磨かれて滑らかな上側表面を備える。これにより、導体210とカラーリング230の間で滑らかでかつ均一にRFを結合させることができる。この際、中間の空気ギャップおよびその他の過度な表面の粗さにより形成される性質に影響される電気的インピーダンスと干渉することはない。滑らかな結合表面は、表面間の空気ギャップおよびその他の接触抵抗を少なくし、そしてそれらの二つの要素の間で結合しているRF電界の強度を増加させる。さらに、その滑らかな結合表面は、その表面間の空間におけるアークの発生およびグロー放電をも少なくする。その理由は、その表面間の領域に外部の電荷を帯びたプラズマ種が接近することが少なくなること、および/または、励起されたガス状の種の平均自由行程を小さくするからである。この結果、なだれ絶縁破壊およびその結果としてのプラズマの形成の可能性が少なくなる。好ましくは、滑らかな結合表面は、ピークRMSが約10ミクロン未満、より好ましくは約3ミクロン未満、最も好ましくは約0.5ミクロン未満の表面粗さを備える。
【0024】
一つの形態では、カラーリング230は、導体210の周辺部228の上側表面の上に、誘電体あるいは半導体的誘電体物質を備える層を形成することにより作られる。通常のフレームスプレイ法、プラズマスプレイ法、あるいは溶液を用いるコーティング法が含まれるコーティング方法によって、導体の周縁部分の上に誘電体層をつけることができる。別の形態では、そのカラーリング230は中実の環状リングを備える。それは、均一で導体210の側表面と滑らかな電気的結合ができるために十分なだけ、滑らかに磨かれた下側結合表面を持つ。その環状リングは、セラミックスや高分子物質に慣用のキャスティング成形法、インジェクション成形、機械加工等を施すことにより形成される。
【0025】
好ましい実施形態では、カラーリング230は、電極155bと導体210に同心の環状リングを備え、その環状リングの半径方向内側の表面は、その導体の半径方向外側の表面に接触している。カラーリング230の内径は、導体210をぴったりと取り囲むことができるのに十分なだけの大きな寸法になっている。例えば、約190mmの直径を有する円形の導体210に対しては、カラーリング230の適当な内径は約190〜約200mmである。その環状リングはその基板130を支持することができる上側表面をも有することができる。好ましくは、環状リング230の上側表面は支持体アセンブリ200の上側収容表面とほぼ同一面となっており、基板130の周縁部まで延在している。好ましくは、その環状リングは、支持部から取り外すことができ、腐食したときあるいは壊れたときに、その環状リングを速やかに交換できるようになっている。慣用の誘電体あるいは半導体性誘電体である場合には、カラーリング230の厚さは典型的には約5〜約10mmである。
【0026】
好ましくは、カラーリング230は、RF電界吸収が十分に小さくなるように、十分に薄い誘電体物質で作られている。これにより、1〜20MHZのRFにおいて、導体210の周縁部分からRFパワーをプラズマに容量的に結合させる。適切な誘電体物質は少なくとも2以上の誘電率を持ち、そして約0.1〜約1volt/nmの絶縁破壊強度を有する。カラーリング230を製造するために適切な誘電体セラミックス物質には、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素、シリコン、二酸化珪素、シリコンカーバイド、窒化シリコン、酸化チタン、炭化シタン、ホウ化ジルコニウム、炭化ジルコニウム、およびそれらの等価物あるいは混合物が含まれる。カラーリング230を形成するのに適切な高分子物質には、ポリイミド、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ナイロン、シリコン、そしてゴムが含まれる。基板130を加熱する工程のために、カラーリング230のために選択される誘電体物質は200℃以上の温度に耐えることが好ましい。
【0027】
好ましい実施形態では、カラーリング230を通ってDC電界成分が伝えられあるいは誘導されるように、カラーリング230は低い電気抵抗を有する半導体性誘電体物質で作られる。この明細書では、半導体性誘電体とは、絶縁体物質より高い導電率を有するが、金属より低い導電率を有する物質をいう。半導体性誘電体物質は十分に低い電気抵抗をも有する。このため、直流電界成分を導体210からカラーリング230に電気的に結合させることができ、この結果、基板の周縁部の上により一致した均一なプラズマシースができる。普通、基板の端部においてはエッジ効果が顕著であるのであるが、これらの直流電界成分は、基板の端部における直流ポテンシャルを滑らかにそして均衡のとれたものにする。基板の周縁部のDC電界成分が均衡がとれたものあるいは平衡がとれたものであればあるほど、電極155bの端部におけるアークの発生の可能性が少なくなる。好ましくは、その半導体カラーリング230は、約10-3Ωcm〜102Ωcm程度の抵抗値を持ち、もっと好ましくは、約10-3Ωcm〜約101Ωcmの抵抗値を持つ。カラーリング230を製造するのに適している半導体セラミック物質は、シリコン、シリコンカーバイドおよび窒化シリコンと同様に、例えば、以下に記載されたセラミック物質、つまり、酸化アルミニウム、酸化チタニウム、窒化アルミニウム、および他の導電性添加物の混合物等のドープされたセラミック物質を含む。典型的には、その導電性を強化する添加物は、セラミックの結晶構造においてインタースティシャル(侵入原子型)電気伝導あるいはグレイン境界型電気伝導の種を形成するもので、これにより高い電気伝導度をもたらす。基板130を加熱する工程のために、好ましくは、半導体性誘電体は、処理チャンバ132の中の作動温度において所望の抵抗値あるいは電導度を持つように選択される。シリコン等の物質もまたプラズマ環境においては好ましい。プラズマ環境においては、シリコン基板とそれを取り囲んでいるカラーリングの間の化学的不適合がないと基板の曲がりが小さいからである。シリコンのカラーリング230は、シリコン基板と同じ種のガス副産物をプラズマ環境の中に作る。これ故、基板の汚染を制限あるいは減少させる。別の方法として、シリコンカーバイドのような非反応性の物質は、おそらくプラズマ環境の中ではもっと好ましいであろう。プラズマ環境の中では、カラーリング230とプラズマの間の化学反応を少なくし、あるいは除去することが望ましいからである。
【0028】
前記の基板30、電極155b、カラーリング230、導体210の周囲の電界線の双方向分布およびその結果のプラズマイオン密度を、モデル化プログラムを使って数値モデル化した。RF電界線とそのプラズマ分布のモデル化は、いくつかの簡略例を利用した。プラズマイオンの衝突を無視し、イオンのランダム移動がイオンの方向性移動よりかなり小さいと仮定した。また、プラズマ内の電子が、電位に対するプラズマイオン密度の指数依存性を与えるマクスウェル−ボルツマンのエネルギー分布機能を持つと仮定した。処理チャンバ壁135の面とのプラズマイオンの相互反応により、イオンが完全に吸収されると仮定した。電極155bを覆う誘電部材205の電荷移動度は小さくて、システムでの表面荷電は、表面に対する電子とイオンの束が等価になるまで蓄積されると仮定する。シミュレーションでは、シミュレーション箱の上部にイオンを発生させ、箱の上端から導入した。また、基板130上のRF電荷は、イオン化源速度に影響しないと仮定した。
【0029】
図4は、モデル化研究のため使ったシミュレーション箱内に載置した本発明の支持体200の部分断面概略図である。支持体200は、電極155b、電極を覆う誘電部材205、導体210、及び導体210外周縁に支持されたカラーリング230から成る。図5は、支持体200の誘電部材205の表面とカラーリング230を横切り均等に分布した電位線を示す数値特性グラフである。図には、−200、−400、−600、及び−800ボルトなどの異なる電位におけるほぼ平行な電位線が示されている。一般的に、モデル化された電位線は、カラーリング230と誘電部材205の表面に平行であり、基板130の表面を均等に横切って延びている。電極155bとカラーリング230の間の境界で発生した電位東線の小さな「へこみ」は、ほぼ均等な電位線の最小電価値であって、プラズマイオン分布に対する影響はわずか、あるいは、全くない。RF電界線は電位線とは直角であるため、本発明の支持体200は、基板130の外周面245の中心線240にほぼ直角であり、それを越えて均等に延びてRF電界線を提供することができる。また、約1.7または13.56MHzのRF電圧を電力155bに印加することにより、電界を形成している。電界が交流RF電界なので、図5は、支持体200周囲の電位線の瞬時の特性を示している。
【0030】
反対に、図6は、支持体アセンブリ200の部分として、導体210や被覆カラーリング230を使わない従来の支持体での数値モデル化電位線を示す。電位線または電界線は、垂直線から反れて、支持体の側面まわりに曲がる同心の楕円形線形成している。電位線は電極下面に向かって下方へカーブしており、電極の縁部まわりに曲がる(電位線に対して垂直な)電界線が形成される。その結果、支持体130の表面を横切るプラズマイオン分布が、特に基板の外周面では、均等でなくなり、基板表面の処理速度も均等でなくなる。
【0031】
本発明の、外周に延びる導体210と被覆カラーリング230を有する支持体200は、基板の外周面245を横切ってプラズマシースを伸張している。伸張されたプラズマシースは、基板130の処理表面でのプラズマイオンの分布や束をより均等にすることができる。基板130の外周面に隣接する伸張されたプラズマシースにより、基板外周面245でのICチップの収率がかなり改善される。さらなる長所として、カラーリング230は支持体200から脱着可能であるため、浸食または腐食した場合に、支持体全部を換えることなく、リングだけを交換できる。また、脱着可能なカラーリング230の導電性や化学薬品耐性も、所定のプラズマ処理で要する電気的および化学的特性を提供できるよう選択が可能となる。例えば、基板周囲のプラズマシースをより均等にするため、異なる基板処理環境によって、電気抵抗や誘電特定値などの異なる電気的特性をもつ所望のカラーリング230を使い分けることなどは、当業者にとっては明白であろう。
【0032】
本発明のプラズマ処理装置125は、基板130上の素材を堆積、エッチング、埋設したり、基板表面での反応プラズマイオンの伸張プラズマシースや均等分布を維持したりするのに利用できる。装置125を使うときは、基板130を処理チャンバ132内に載置してから、制御圧の処理ガスをガス分散器146を経由して処理チャンバ132内へ導入する。処理ガスの流量、処理チャンバ内圧力、基板温度は、実行する処理内容によって異なる。基板130上に薄膜を形成するため装置125内で行う化学気相堆積(CVD)処理法は、本明細書に参照により組込む、Szeによる「VLSI技術、第2版の第9章」、マグローヒル出版社、ニューヨークに記述されている。また、基板上にSiO2を堆積するための標準的な化学気相堆積(CVD)処理法では、(i)SiH4やSiCl2H2などのシリコン系ガス、および、CO2、H2O、N2Oなどの酸素系ガス、(ii)Si(OC2H5)などのシリコンと酸素の両方を含む単独ガスを使う。さらに、基板上にシリコンやSi3N4などを堆積するためのCVD処理法では、一般的に、SiH4、NH3、N2、B2H6、HCl、PH3などのガスが使われる。その他のCVD処理法のガスとしては、NH3、AsH3、B2H6、HCl、PH3、SiH4などがある。また、本装置125は、同じく本明細書に参照により組込まれる、S.M.Szeによる「VLSI技術、第2版の第5章」、マグローヒル出版社(1988)、に記載されているようなプラズマエッチング処理にも利用できる。標準的なエッチング処理法で使うようなガスとして、BC13、C12、SF6、CF4、CFC13、CF2Cl2、CF3Cl、CHF3、C3F8、C4F8、C2ClF5などがあげられ、レジストエッチング処理法では、基板上のレジストをエッチング処理するために酸素含有エッチングガスを使う。基板130を洗浄するためNF3を使うプラズマ処理法が、本明細書に参照により組込まれるChangらの米国特許第5,201,990号に記述されている。一般的に、処理ガスの流量は50〜3000sccmの範囲、処理チャンバ内圧力は1mTorr〜100Torrの範囲、基板温度は25〜500℃の範囲である。
【0033】
図7は、処理チャンバ132内の電極155bに電気的に接続された電圧源158の一例を示すブロック図である。電圧源158は、電極155bにプラズマ発生RF電圧を供給するAC電源と、電極155bにDC把持電圧を供給するDC電圧を含む。AC電源は400KHZ〜13.56MHZの1つ以上の周波数を有するRF発生電圧を電極155a、155bに提供し、処理チャンバ内に容量的に結合されたプラズマを形成する。電極155bに印加されるRFバイアス電流は典型的に約50〜3000ワットである。別のDC電圧は電極155Bに印加され、基板を支持体に保持する電荷を形成する。DCチャッキング電圧は典型的に250〜2000ボルトである。
【0034】
前記の電圧源158には、処理チャンバ132周囲に巻かれたコイル150に誘電結合電圧を供給するため、電源RF整合回路に接続された発生器310も備わっている。さらに電圧源158は、DC把持電圧源に電気的に接続されたバイアスRF整合DC遮断キャパシタ回路315も備える。その回路からのRF電力は、約50〜3000ワットの電力レベルで、ケーブル320を経て電極155bに印加される。処理用電極155a、155bをRF電圧により互いに電気的にバイアスすると、その結果である処理チャンバ内のRF電界の拡大域により、処理ガスからプラズマイオンが発生、および/または、基板130に向けてプラズマイオンが吸引される。RFパワーは、電極155bにケーブル320経由でDC把持電圧を供給するため、ブリッジ回路325とDC変換器330にも接続される。基板130は、DC電圧でバイアスされた電極155bにより、誘電部材205の受容面に静電的に把持される。さらにまた、基板130の把持や解除、および、処理チャンバ132内でのプラズマ発生を促進するため、DC電流、RF電流、またはその両方を電極に供給することにより電極155bの動作を制御するためのシステム制御器335を、電圧源158に備えても構わない。
【0035】
前記の電極155bに印加されるRFバイアス電圧は、(i)基板130上でプラズマを発生させるため基板を横切って延びる第1のRF電界成分と、(ii)被覆導体210に結合する第2のRF電界成分とを生成すると考えられる。導体の周囲部228上のカラーリングにより、導体210の第2の電界成分が導体とプラズマをカラーリング経由で結合し、第1RF電界成分を補足する第3のRF電界成分をカラーリング上で生成する。その結果、RF電界が基板周縁245を取り囲んで横切って伸張し、基板周縁245からかなりの距離でプラズマイオンを基板130に向けて吸引するため、プラズマシースが拡張するのである。処理チャンバ内での均等なプラズマイオン分散の結果、中心線240から基板の周縁245までほぼ均等な処理速度が維持できることになる。
【0036】
上記の本発明は好適な実施形態を詳細に説明したものであって、その他の変更例もまた可能である。例えば、カラーリングを処理チャンバの側壁と一体に形成してもよいし、支持体との一体構造にしてもよいし、また、支持体に電気的に接続するような別途の導体とカラーリングの組み合わせ構造で形成することも可能である。カラーリングの形状や構造のその他の様々な変更例は、当業者には明白であろうし、それら同様の構成も本発明の範囲である。それゆえ、付随する本発明の請求項は、上記の好適な実施形態の説明に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれら及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の記載、付属の請求の範囲、及び本発明の実施例を説明する付属の図面を参照して、より理解されるであろう。
【図1】 図1(従来技術)は、基板の表面を横切る不均一なプラズマシースを説明する、従来技術の処理チャンバの概略断面図である。
【図2】 図2はチャンバ内の支持体上を横切って得られる均一なプラズマシースを説明する本発明による基板支持体及び処理チャンバの概略断面図である。
【図3】 図3は本発明による別の形態の処理チャンバ及び支持体の概略断面図である。
【図4】 図4は本発明によるさらに別の実施形態の支持体の概略断面図である。
【図5】 図5は図4の支持体を利用して得られる、均一な電位分布線のグラフである。
【図6】 図6は導体上の従来の支持体を利用して得られる、不均一な電位分布線のグラフである。
【図7】 図7は支持体上の電極に電力を供給する電源のブロック図である。
【符号の説明】
120…静電チャック電圧源、205…プラズマ、146…処理ガス分散器システム。
Claims (32)
- プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体であって、
(a)電極を埋め込まれ、且つ前記基板を受け取る受け取り面を有する誘電部材と、
(b)前記誘電部材を支持する導体であって、前記誘電部材の下方に位置すると共に、前記誘電部材内の前記電極を越えて伸びる周縁部を有する導体と、
(c)(i)前記電極からのRFパワーを前記導体へ容量結合するため、RFバイアス電圧を前記誘電部材内に埋め込まれた前記電極へ供給すると共に、(ii)前記基板を前記誘電部材へ静電的に保持するため、DC電圧を前記誘電部材内に埋め込まれた前記電極へ与える、電源と、
(d)前記導体の前記周縁部上にあるカラーリングであって、前記導体の前記周縁部からのRFパワーを、カラーリングを介して前記プラズマ処理チャンバ内のプラズマへ容量結合するのに十分低いRF電界吸収を有するカラーリングとを有する支持体。 - 前記電極の上にある前記誘電部材の厚さが、前記電極が上に重なる前記基板を介してRFパワーをプラズマへ容量結合することができるほど十分小さく、
前記電極の下にある前記誘電部材の厚さが、前記電極がRFパワーを下に重なる前記導体へ容量結合することができるほど十分小さい、請求項1に記載の支持体。 - 前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部をカバーする誘電物質層を含む、請求項1に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、少なくとも約2の誘電率を有する誘電物質を含み、
前記カラーリングが、前記導体からのRFパワーが1〜20MHZのRF周波数でプラズマへ結合することができるほど十分薄い、請求項3に記載の支持体。 - 前記カラーリングが、約10−3Ωcm〜約102Ωcmの抵抗を有する半導電性誘電体を含む、請求項3に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部と均一に接触して低インピーダンス電気結合を前記導体へ提供するほど十分滑らかな低結合表面を含む、請求項1に記載の支持体。
- 前記電源が、約200ボルト〜約2000ボルトのDC電圧を与える、請求項1に記載の支持体。
- 前記電源が、約50〜約3000ワットのパワーレベルでRFバイアス電圧を与える、請求項1に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素、シリコン、酸化シリコン、炭化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、炭化チタン、ホウ化ジルコニウム、及び炭化ジルコニウムの1つ又は複数を含む、請求項1に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、ポリイミド、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン、及びゴムの1つ又は複数を含む、請求項1に記載の支持体。
- 請求項1の支持体を含む処理チャンバ。
- 基板をプラズマ内で処理する処理チャンバであって、
(a)プラズマを形成するため処理ガスを前記チャンバ内に分散するガス分散器と、
(b)電極を埋め込まれ、且つ前記基板を受け取るための受け取り面を有する誘電部材と、
(c)前記誘電部材を支持する導体であって、前記誘電部材の下方に位置すると共に、前記誘電部材内で前記電極の外辺部を越えて伸びる周縁部を有する導体と、
(d)前記電極へ電気的に接続された電源であって、(i)前記電極からのRFパワーを、前記誘電部材の上にあるプラズマ及び下に重なる前記導体へ容量結合するため、RFバイアス電圧を前記電極へ与えると共に、(ii)前記基板を前記誘電部材へ静電的に保持するため、DC電圧を前記電極へ与える、電源と、
(e)前記導体の前記周縁部の上にあるカラーリングであって、前記導体からのRFパワーを前記チャンバ内のプラズマへ容量結合するのに十分低いRF電界吸収を有するカラーリングとを有する処理チャンバ。 - 前記電極へ与えられた前記RFバイアス電圧が、前記基板を介して広がり且つプラズマへ直接結合する第1のRF電界成分と、下に重なる前記導体へ結合する第2のRF電界成分とを発生する、請求項12に記載の処理チャンバ。
- 前記カラーリングが、前記第1のRF電界成分を補足する前記カラーリングの上に第3のRF電界成分を形成するために、前記導体内の前記第2のRF電界成分が前記カラーリングを介して電気結合するような、十分低い電界吸収を含み、それにより、前記基板の前記周縁部を越えて拡がる拡大プラズマシースを提供する、請求項13に記載の処理チャンバ。
- 前記カラーリングが、少なくとも約2の誘電率を有する誘電物質を含み、
前記カラーリングが、前記導体からのRFパワーが1〜20MHZのRF周波数でプラズマへ結合することができるほど十分薄い、請求項12に記載の処理チャンバ。 - 前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部をカバーする誘電物質又は半導体物質層を含む、請求項12に記載の処理チャンバ。
- 前記カラーリングが、約10−3Ωcm〜約102Ωcmの抵抗を有する半導電性誘電物質を含む、請求項16に記載の処理チャンバ。
- 前記電極の下にある前記誘電部材の厚さが、前記電極からのRFパワーが下に重なる前記導体へ容量結合することができるほど十分小さい、請求項12に記載の処理チャンバ。
- 前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部と均一に接触して前記導体へ低インピーダンスで電気結合するほど十分滑らかな低結合面を含む、請求項12に記載の処理チャンバ。
- 基板をプラズマ域で均一に処理する方法であって、
(a)前記基板を、プラズマ域内で、電極を埋め込まれ且つ下に重なる導体によって支持される誘電部材の上に置くステップであって、前記導体は、前記誘電部材の下方に位置していると共に、前記電極を越えて伸びる周縁部を有しているステップと、
(b)(i)プラズマ域でプラズマを付勢し、且つ前記電極からのRFパワーを下に重なる前記導体へ容量結合するために、RFバイアス電圧を前記誘電部材内の前記電極へ供給し、(ii)前記誘電部材上の前記基板を静電的に保持するため、DC電圧を前記電極へ印加するステップと、
(c)前記導体の前記周縁部からのRFパワーを、前記電極を越えて伸びるプラズマシースへ容量結合するステップであって、カラーリングを前記導体の前記周縁部へ電気結合することを含み、前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部内のRFパワーの少なくとも一部分を前記カラーリングの上にある拡大プラズマシースへ結合するほど十分低いRF電界吸収を有している、ステップとを含む、方法。 - ステップ(b)において、前記電極へ与えられた前記RF電圧が、プラズマと結合するために基板を介して拡がる第1のRF電界成分と、下に重なる前記導体と結合する第2のRF電界成分とを発生するほど十分高い、請求項20に記載の方法。
- ステップ(c)が、誘電物質又は半導体物質の層を含むカラーリングを、前記導体の前記周縁部へ電気結合することを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記カラーリングが、約10−3Ωcm〜約102Ωcmの抵抗を有する半導電性誘電物質を含む、請求項22に記載の方法。
- 前記カラーリングが、前記導体と均一に接触及び結合するほど十分滑らかな結合面を含む、請求項20に記載の方法。
- ステップ(b)が、約50〜約3000ワットのパワーレベルでRFバイアス電圧を供給することを含む、請求項20に記載の方法。
- ステップ(b)が、約200ボルト〜約2000ボルトのDC電圧を印加することを含む、請求項20に記載の方法。
- プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体であって、
(a)電極を埋め込まれ、且つ前記基板を受け取る受け取り面を有する誘電部材と、
(b)前記誘電部材を支持する導体であって、前記誘電部材の下方に位置すると共に、前記電極を越えて伸びる周縁部を有する導体と、
(c)(i)前記電極からのRFパワーを前記導体へ容量結合するために、十分高いRFバイアス電圧を前記電極へ供給すると共に、(ii)前記基板を誘電部材上で静電的に保持するため、DC電圧を前記電極へ更に与える、電源と、
(d)前記導体の前記周縁部をカバーする半導電性誘電体カラーリングであって、約10−3Ωcm〜約102Ωcmの抵抗を有し、且つプラズマ処理チャンバにおける支持体の使用中に、前記導体の前記周縁部からのRFパワーをプラズマへ結合するため十分低いRF電界吸収を有するカラーリングとを含む支持体。 - 前記電極と前記導体との間の前記誘電部材の厚さが、前記電極がRFパワーを下で重なる前記導体へ容量結合することができるほど十分小さい、請求項27に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、前記導体の前記周縁部と均一に接触して前記導体からRFパワーの低インピーダンス結合を提供するのに十分滑らかな低結合表面を含む、請求項27に記載の支持体。
- 前記電源が、約200ボルト〜約2000ボルトのDC電圧を与える、請求項27に記載の支持体。
- 前記電源が、約50〜約3000ワットのパワーレベルでRFバイアス電圧を与える、請求項27に記載の支持体。
- 前記カラーリングが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素、シリコン、酸化シリコン、炭化シリコン、窒化シリコン、酸化チタン、炭化チタン、ホウ化ジルコニウム、及び炭化ジルコニウムの1つ又は複数を含む、請求項27に記載の支持体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/931,708 US6074488A (en) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | Plasma chamber support having an electrically coupled collar ring |
US08/931,708 | 1997-09-16 | ||
PCT/US1998/017041 WO1999014796A1 (en) | 1997-09-16 | 1998-08-17 | Plasma chamber support having an electrically coupled collar ring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001516967A JP2001516967A (ja) | 2001-10-02 |
JP4544740B2 true JP4544740B2 (ja) | 2010-09-15 |
Family
ID=25461219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000512239A Expired - Fee Related JP4544740B2 (ja) | 1997-09-16 | 1998-08-17 | プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体、基板をプラズマ内で処理する処理チャンバ、及び、基板をプラズマ域で均一に処理する方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6074488A (ja) |
JP (1) | JP4544740B2 (ja) |
WO (1) | WO1999014796A1 (ja) |
Families Citing this family (78)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6284093B1 (en) | 1996-11-29 | 2001-09-04 | Applied Materials, Inc. | Shield or ring surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber |
US6849557B1 (en) | 1997-04-30 | 2005-02-01 | Micron Technology, Inc. | Undoped silicon dioxide as etch stop for selective etch of doped silicon dioxide |
US6274459B1 (en) * | 1998-02-17 | 2001-08-14 | Silicon Genesis Corporation | Method for non mass selected ion implant profile control |
US6291800B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-09-18 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus and substrate processing system |
US6188564B1 (en) * | 1999-03-31 | 2001-02-13 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for compensating non-uniform wafer processing in plasma processing chamber |
JP4339442B2 (ja) * | 1999-04-28 | 2009-10-07 | 忠弘 大見 | プラズマプロセス用装置 |
US6395095B1 (en) * | 1999-06-15 | 2002-05-28 | Tokyo Electron Limited | Process apparatus and method for improved plasma processing of a substrate |
US6367413B1 (en) | 1999-06-15 | 2002-04-09 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for monitoring substrate biasing during plasma processing of a substrate |
US6431112B1 (en) * | 1999-06-15 | 2002-08-13 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method for plasma processing of a substrate utilizing an electrostatic chuck |
US6368410B1 (en) * | 1999-06-28 | 2002-04-09 | General Electric Company | Semiconductor processing article |
US6257168B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-07-10 | Lam Research Corporation | Elevated stationary uniformity ring design |
US6344105B1 (en) | 1999-06-30 | 2002-02-05 | Lam Research Corporation | Techniques for improving etch rate uniformity |
US6214121B1 (en) * | 1999-07-07 | 2001-04-10 | Applied Materials, Inc. | Pedestal with a thermally controlled platen |
US6406545B2 (en) * | 1999-07-27 | 2002-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor workpiece processing apparatus and method |
DE10050413A1 (de) * | 1999-10-14 | 2001-04-19 | Schlumberger Technologies Inc | Elektrostatische Spannvorrichtung |
US6432833B1 (en) * | 1999-12-20 | 2002-08-13 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a self aligned contact opening |
AU2761301A (en) | 2000-01-03 | 2001-07-16 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a self-aligned contact opening |
US6478924B1 (en) | 2000-03-07 | 2002-11-12 | Applied Materials, Inc. | Plasma chamber support having dual electrodes |
JP4334723B2 (ja) * | 2000-03-21 | 2009-09-30 | 新明和工業株式会社 | イオンプレーティング成膜装置、及びイオンプレーティング成膜方法。 |
US6623595B1 (en) * | 2000-03-27 | 2003-09-23 | Applied Materials, Inc. | Wavy and roughened dome in plasma processing reactor |
US6514378B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-02-04 | Lam Research Corporation | Method for improving uniformity and reducing etch rate variation of etching polysilicon |
US6364958B1 (en) * | 2000-05-24 | 2002-04-02 | Applied Materials, Inc. | Plasma assisted semiconductor substrate processing chamber having a plurality of ground path bridges |
US6494958B1 (en) * | 2000-06-29 | 2002-12-17 | Applied Materials Inc. | Plasma chamber support with coupled electrode |
US20020197402A1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-12-26 | Chiang Tony P. | System for depositing a film by modulated ion-induced atomic layer deposition (MII-ALD) |
US6620520B2 (en) | 2000-12-29 | 2003-09-16 | Lam Research Corporation | Zirconia toughened ceramic components and coatings in semiconductor processing equipment and method of manufacture thereof |
JP2002231649A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-16 | Tokyo Electron Ltd | 加熱処理装置とウェーハ支持リング |
WO2002063650A1 (en) * | 2001-02-06 | 2002-08-15 | Corning Incorporated | Plasma fusion splicer electrode |
GB0104341D0 (en) * | 2001-02-22 | 2001-04-11 | Trikon Holdings Ltd | Electronic chuck |
JP2004531880A (ja) * | 2001-03-13 | 2004-10-14 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 二重電極を有する基板の支持体 |
US6554954B2 (en) * | 2001-04-03 | 2003-04-29 | Applied Materials Inc. | Conductive collar surrounding semiconductor workpiece in plasma chamber |
JP2002353206A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置 |
US6577113B2 (en) | 2001-06-06 | 2003-06-10 | Tokyo Electron Limited | Apparatus and method for measuring substrate biasing during plasma processing of a substrate |
US7670688B2 (en) * | 2001-06-25 | 2010-03-02 | Applied Materials, Inc. | Erosion-resistant components for plasma process chambers |
TWI234417B (en) * | 2001-07-10 | 2005-06-11 | Tokyo Electron Ltd | Plasma procesor and plasma processing method |
KR100397891B1 (ko) * | 2001-07-25 | 2003-09-19 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 식각설비의 척 조립체 |
US6786175B2 (en) | 2001-08-08 | 2004-09-07 | Lam Research Corporation | Showerhead electrode design for semiconductor processing reactor |
US6989108B2 (en) * | 2001-08-30 | 2006-01-24 | Micron Technology, Inc. | Etchant gas composition |
US6887340B2 (en) | 2001-11-13 | 2005-05-03 | Lam Research Corporation | Etch rate uniformity |
US6639222B2 (en) * | 2001-11-15 | 2003-10-28 | Archimedes Technology Group, Inc. | Device and method for extracting a constituent from a chemical mixture |
JP4485737B2 (ja) * | 2002-04-16 | 2010-06-23 | 日本エー・エス・エム株式会社 | プラズマcvd装置 |
US6960263B2 (en) * | 2002-04-25 | 2005-11-01 | Applied Materials, Inc. | Shadow frame with cross beam for semiconductor equipment |
US6896765B2 (en) * | 2002-09-18 | 2005-05-24 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for the compensation of edge ring wear in a plasma processing chamber |
US20040173314A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-09 | Ryoji Nishio | Plasma processing apparatus and method |
US6944006B2 (en) * | 2003-04-03 | 2005-09-13 | Applied Materials, Inc. | Guard for electrostatic chuck |
US20050016684A1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-01-27 | Applied Materials, Inc. | Process kit for erosion resistance enhancement |
US7128806B2 (en) * | 2003-10-21 | 2006-10-31 | Applied Materials, Inc. | Mask etch processing apparatus |
CN101359589B (zh) * | 2003-10-27 | 2010-12-08 | 京瓷株式会社 | 复合材料和晶片保持部件及其制造方法 |
US7611758B2 (en) * | 2003-11-06 | 2009-11-03 | Tokyo Electron Limited | Method of improving post-develop photoresist profile on a deposited dielectric film |
US7501161B2 (en) * | 2004-06-01 | 2009-03-10 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for reducing arcing during plasma processing |
KR100550019B1 (ko) * | 2004-07-21 | 2006-02-08 | 주식회사 코미코 | 아크 방지용 에지 돌출부를 갖는 세라믹 정전척 장치 및그 제조 방법 |
JP4566789B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2010-10-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置 |
US7837825B2 (en) * | 2005-06-13 | 2010-11-23 | Lam Research Corporation | Confined plasma with adjustable electrode area ratio |
US7544270B2 (en) * | 2005-11-14 | 2009-06-09 | Infineon Technologies Ag | Apparatus for processing a substrate |
US20070125646A1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-06-07 | Applied Materials, Inc. | Sputtering target for titanium sputtering chamber |
JP4847231B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2011-12-28 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電界に起因する剥離物による汚染を防止する装置 |
KR100849179B1 (ko) * | 2007-01-10 | 2008-07-30 | 삼성전자주식회사 | 갭 발생방지구조 및 이를 갖는 플라즈마 처리설비 |
US20080296261A1 (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Nordson Corporation | Apparatus and methods for improving treatment uniformity in a plasma process |
US8846516B2 (en) * | 2007-07-06 | 2014-09-30 | Micron Technology, Inc. | Dielectric charge-trapping materials having doped metal sites |
US20090151870A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Tokyo Electron Limited | Silicon carbide focus ring for plasma etching system |
CN102150237A (zh) * | 2008-07-14 | 2011-08-10 | 联合太阳能奥沃尼克有限责任公司 | 用于提高在基底上所加工材料均匀性的沉积装置和使用该装置的方法 |
US20100326602A1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-12-30 | Intevac, Inc. | Electrostatic chuck |
JP5606063B2 (ja) * | 2009-12-28 | 2014-10-15 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置 |
US8869742B2 (en) | 2010-08-04 | 2014-10-28 | Lam Research Corporation | Plasma processing chamber with dual axial gas injection and exhaust |
US9184028B2 (en) * | 2010-08-04 | 2015-11-10 | Lam Research Corporation | Dual plasma volume processing apparatus for neutral/ion flux control |
US9129795B2 (en) | 2011-04-11 | 2015-09-08 | Quadrant Epp Ag | Process for plasma treatment employing ceramic-filled polyamideimide composite parts |
EP2525387A1 (en) | 2011-05-17 | 2012-11-21 | Quadrant Epp Ag | Process for plasma treatment employing ceramic-filled polyamideimide composite parts |
FR2976400B1 (fr) * | 2011-06-09 | 2013-12-20 | Ion Beam Services | Machine d'implantation ionique en mode immersion plasma pour procede basse pression. |
FR2985087B1 (fr) * | 2011-12-21 | 2014-03-07 | Ion Beam Services | Support comportant un porte-substrat electrostatique |
CN103794460B (zh) * | 2012-10-29 | 2016-12-21 | 中微半导体设备(上海)有限公司 | 用于半导体装置性能改善的涂层 |
WO2014083965A1 (ja) * | 2012-11-27 | 2014-06-05 | 株式会社クリエイティブ テクノロジー | 静電チャック,ガラス基板処理方法及びそのガラス基板 |
KR102139682B1 (ko) * | 2013-08-05 | 2020-07-30 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 얇은 기판 취급을 위한 정전 캐리어 |
US10460968B2 (en) | 2013-12-02 | 2019-10-29 | Applied Materials, Inc. | Electrostatic chuck with variable pixelated magnetic field |
JP5615454B1 (ja) * | 2014-02-25 | 2014-10-29 | コバレントマテリアル株式会社 | フォーカスリング |
WO2015192256A1 (en) | 2014-06-17 | 2015-12-23 | Evatec Ag | Electro-static chuck with radiofrequency shunt |
JP2016051876A (ja) * | 2014-09-02 | 2016-04-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
KR101651242B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2016-08-26 | (주)보부하이테크 | 플라즈마 균일도 향상을 위한 웨이퍼 지지체 |
JP2019151879A (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 株式会社アルバック | 成膜装置 |
US12080561B2 (en) * | 2022-01-26 | 2024-09-03 | Nanya Technology Corporation | Method of processing substrate |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4184188A (en) * | 1978-01-16 | 1980-01-15 | Veeco Instruments Inc. | Substrate clamping technique in IC fabrication processes |
DE3606959A1 (de) * | 1986-03-04 | 1987-09-10 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Vorrichtung zur plasmabehandlung von substraten in einer durch hochfrequenz angeregten plasmaentladung |
JPH0235438U (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-07 | ||
US5556501A (en) * | 1989-10-03 | 1996-09-17 | Applied Materials, Inc. | Silicon scavenger in an inductively coupled RF plasma reactor |
JPH03127822A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Fuji Electric Co Ltd | 平行平板型プラズマcvd装置 |
US5292399A (en) * | 1990-04-19 | 1994-03-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching apparatus with conductive means for inhibiting arcing |
US5221403A (en) * | 1990-07-20 | 1993-06-22 | Tokyo Electron Limited | Support table for plate-like body and processing apparatus using the table |
US5298465A (en) * | 1990-08-16 | 1994-03-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma etching system |
US5074456A (en) * | 1990-09-18 | 1991-12-24 | Lam Research Corporation | Composite electrode for plasma processes |
WO1992007377A1 (en) * | 1990-10-23 | 1992-04-30 | Genus, Inc. | Sacrificial metal etchback system |
JP2501948B2 (ja) * | 1990-10-26 | 1996-05-29 | 三菱電機株式会社 | プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置 |
US5280156A (en) * | 1990-12-25 | 1994-01-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Wafer heating apparatus and with ceramic substrate and dielectric layer having electrostatic chucking means |
KR100297358B1 (ko) * | 1991-07-23 | 2001-11-30 | 히가시 데쓰로 | 플라즈마에칭장치 |
US5275683A (en) * | 1991-10-24 | 1994-01-04 | Tokyo Electron Limited | Mount for supporting substrates and plasma processing apparatus using the same |
US5315473A (en) * | 1992-01-21 | 1994-05-24 | Applied Materials, Inc. | Isolated electrostatic chuck and excitation method |
US5252178A (en) * | 1992-06-24 | 1993-10-12 | Texas Instruments Incorporated | Multi-zone plasma processing method and apparatus |
WO1995014308A1 (fr) * | 1993-11-18 | 1995-05-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Electrode pour la production de plasma, element d'enfouissement d'electrode, et procede de fabrication de l'electrode et de l'element |
US5352294A (en) * | 1993-01-28 | 1994-10-04 | White John M | Alignment of a shadow frame and large flat substrates on a support |
US5423918A (en) * | 1993-09-21 | 1995-06-13 | Applied Materials, Inc. | Method for reducing particulate contamination during plasma processing of semiconductor devices |
US5463525A (en) * | 1993-12-20 | 1995-10-31 | International Business Machines Corporation | Guard ring electrostatic chuck |
JPH07249586A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-09-26 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置及びその製造方法並びに被処理体の処理方法 |
US5474649A (en) * | 1994-03-08 | 1995-12-12 | Applied Materials, Inc. | Plasma processing apparatus employing a textured focus ring |
US5685914A (en) * | 1994-04-05 | 1997-11-11 | Applied Materials, Inc. | Focus ring for semiconductor wafer processing in a plasma reactor |
US5484486A (en) * | 1994-05-02 | 1996-01-16 | Applied Materials, Inc. | Quick release process kit |
US5552124A (en) * | 1994-06-22 | 1996-09-03 | Applied Materials, Inc. | Stationary focus ring for plasma reactor |
US5673922A (en) * | 1995-03-13 | 1997-10-07 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for centering substrates on support members |
-
1997
- 1997-09-16 US US08/931,708 patent/US6074488A/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-08-17 WO PCT/US1998/017041 patent/WO1999014796A1/en active Search and Examination
- 1998-08-17 JP JP2000512239A patent/JP4544740B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999014796A1 (en) | 1999-03-25 |
US6074488A (en) | 2000-06-13 |
JP2001516967A (ja) | 2001-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4544740B2 (ja) | プラズマ処理チャンバ内で基板を支持する支持体、基板をプラズマ内で処理する処理チャンバ、及び、基板をプラズマ域で均一に処理する方法 | |
US6478924B1 (en) | Plasma chamber support having dual electrodes | |
KR100803253B1 (ko) | 결합 전극을 구비한 플라즈마 챔버 지지 부재 | |
KR200490164Y1 (ko) | 극단 엣지 튜닝성을 위한 연장형 및 독립형의 rf 전력공급형 음극 기판과 함께 사용하기 위한 프로세스 키트 구성요소들 | |
US6273958B2 (en) | Substrate support for plasma processing | |
US6887340B2 (en) | Etch rate uniformity | |
US9202675B2 (en) | Plasma processing apparatus and electrode for same | |
KR101495507B1 (ko) | 다른 높이의 내부 및 외부 전극을 구비하는 캐소드 | |
US6744212B2 (en) | Plasma processing apparatus and method for confining an RF plasma under very high gas flow and RF power density conditions | |
JP3292270B2 (ja) | 静電吸着装置 | |
JPH10189296A (ja) | 平行板電極プラズマリアクタ | |
US20040040931A1 (en) | Plasma processing method and plasma processor | |
WO2002073676A1 (en) | Plasma treatment device | |
JP2007266342A (ja) | 載置台及び真空処理装置 | |
JP2017085111A (ja) | 環状のバッフル | |
JP3949186B2 (ja) | 基板載置台、プラズマ処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
US8034213B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
JP3647064B2 (ja) | 真空処理装置およびそれに用いる載置台 | |
JP2004531880A (ja) | 二重電極を有する基板の支持体 | |
JP2021057526A (ja) | 載置台及びプラズマ処理装置 | |
JP7332614B2 (ja) | 分離した裏側ヘリウム供給システム | |
US20030037879A1 (en) | Top gas feed lid for semiconductor processing chamber | |
KR20230067256A (ko) | 척 어셈블리, 그를 포함하는 반도체 소자의 제조 장치, 및 반도체 소자의 제조방법 | |
JP2003168678A (ja) | プラズマ処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050610 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080926 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090105 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20090105 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100514 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100517 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100601 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100629 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709 Year of fee payment: 3 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |