JP5642181B2 - 基体を処理する装置及び基体の処理方法 - Google Patents
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Description
Claims (33)
- プラズマ中で基体を処理する装置であって、
処理ガスを閉じこめる内側空間を有する処理チャンバと、
前記処理チャンバの内側の、基体を保持する基体ホルダと、
前記処理チャンバの壁の一部を構成する少なくとも1つの誘電体窓と、
前記処理チャンバの外側に設けられた誘導アプリケータと、
を備え、
前記誘導アプリケータは、少なくとも1つの誘導結合素子を有し、
前記少なくとも1つの誘導結合素子は、コイル部分と、透磁性材料から構成される磁束集中器と、を有し、
前記磁束集中器は第1の極領域および第2の極領域を有し、
前記第1の極領域および前記第2の極領域は全体として前記少なくとも1つの誘電体窓に面し、
前記誘導結合素子は、前記磁束集中器の前記誘電体窓側以外を囲み、前記磁束集中器を収容する導電シールドを有し、
前記誘導結合素子がエネルギー供給されたとき、RF周波数の磁束が前記磁束集中器から直接前記処理チャンバの内側に放射され、前記磁束の一部は前記第1の極領域から前記少なくとも1つの誘電体窓を介して前記処理チャンバの内側に発せられ、かつ、前記磁束の一部は前記処理チャンバの内側から前記少なくとも1つの誘電体窓を介して前記磁束集中器の第2の極領域に戻る、
ことを特徴とする装置。 - 前記誘導アプリケータは複数の誘導結合素子を有する、
請求項1記載の装置。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域はギャップ距離分だけ隔てられており、前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/2未満の位置に設けられている、
請求項1または2記載の装置。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/4未満の位置に設けられている、
請求項3記載の装置。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/8未満の位置に設けられている、
請求項4記載の装置。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/2未満の厚さを有する、
請求項3記載の装置。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/4未満の厚さを有する、
請求項6記載の装置。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/8未満の厚さを有する、
請求項7記載の装置。 - 前記導電シールドは、アルミニウム、銅、銀または金から構成されている、
請求項1から8のいずれか1項記載の装置。 - 前記装置は、処理ガスを前記処理チャンバの内側に供給するよう構成された複数のガス供給導管をさらに備え、
前記複数のガス供給導管の少なくとも1つは、前記誘導結合素子の近傍に設けられた供給孔を介して前記処理チャンバの内側に処理ガスを供給可能であり、
前記導電シールドは、前記誘導結合素子のコイル部分を前記複数のガス供給導管の少なくとも1つから分離する、
請求項1から9のいずれか1項記載の装置。 - 前記複数のガス供給導管の少なくとも1つは、予め選択された流速の処理ガスを前記処理チャンバの内側へ通すよう制御されるよう構成されている、
請求項10記載の装置。 - 前記誘導結合素子は、マッチング回路および少なくとも1つの共振コンデンサを介してRFエネルギー源に接続されており、
前記装置は、前記マッチング回路と前記少なくとも1つの共振コンデンサとの間に接続された電力測定装置を備え、
前記装置は、前記電力測定装置から受信した信号に少なくとも部分的に基づいて、前記誘導結合素子に供給されるRF電力を制御するよう構成された制御ループを備える、
ことを特徴とする、
請求項1から11のいずれか1項記載の装置。 - 前記装置は前記誘導結合素子と前記処理チャンバの内側との間の、前記少なくとも1つの誘電体窓上に設けられた静電シールドをさらに備える、
請求項1から12のいずれか1項記載の装置。 - 前記静電シールドは、前記少なくとも1つの誘電体窓上に設けられた薄い金属ストリップのアレイを有し、
前記薄い金属ストリップのそれぞれは前記誘導結合素子のコイル部分に垂直な方向に設けられている、
請求項13記載の装置。 - 前記薄い金属ストリップのアレイは導電ループにより接続されている、
請求項14記載の装置。 - 前記導電ループは切断されている、
請求項15記載の装置。 - 前記導電ループは接地されている、
請求項15記載の装置。 - 前記導電ループは浮動状態にある、
請求項15記載の装置。 - 前記静電シールドは前記誘導結合素子のコイル部分に平行に設けられた平坦なシートを有し、
前記平坦なシートは少なくとも1つの不連続部分を有する、
請求項13記載の装置。 - 処理装置の処理チャンバの内側の基体ホルダ上に基体を戴置するステップと、
前記処理チャンバの内側に処理ガスを通すステップと、
前記処理チャンバ内を100トール未満の予め定めた圧力に維持するステップと、
前記処理チャンバの内側に誘導プラズマを生成するために、前記処理チャンバの外側の少なくとも1つの誘導アプリケータをRF電力でもってエネルギー供給するステップと、
前記処理チャンバ内で誘導プラズマにより前記基体を処理するステップと、
を含む基体の処理方法であって、
前記処理チャンバは、前記処理チャンバの壁の一部を構成する少なくとも1つの誘電体窓を備え、
前記誘導アプリケータは、少なくとも1つの誘導結合素子を有し、
前記少なくとも1つの誘導結合素子は、コイル部分と、透磁性材料から構成される磁束集中器とを有し、
前記磁束集中器は、第1の極領域および第2の極領域を有し、
前記第1の極領域および前記第2の極領域は、全体として前記少なくとも1つの誘電体窓に面し、
前記誘導結合素子は、前記磁束集中器の前記誘電体窓側以外を囲み、前記磁束集中器を収容する導電シールドを有し、
前記誘導結合素子は、前記磁束集中器から前記少なくとも1つの誘電体窓を介して前記処理チャンバの内側にRF周波数の磁束を直接循環させ、前記磁束の一部は前記第1の極領域から前記少なくとも1つの誘電体窓を介して前記処理チャンバの内側に発せられ、かつ、前記磁束の一部は前記処理チャンバの内側から前記少なくとも1つの誘電体窓を介して前記磁束集中器の前記第2の極領域に戻る、
ことを特徴とする方法。 - 前記誘導アプリケータは、複数の誘導結合素子を有する、
請求項20記載の方法。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域はギャップ距離分だけ隔てられており、前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/2未満の位置に設けられている、
請求項20または21記載の方法。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/4未満の位置に設けられている、
請求項22記載の方法。 - 前記第1の極領域および前記第2の極領域は前記処理チャンバの内側から前記ギャップ距離の1/8未満の位置に設けられている、
請求項23記載の方法。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/2未満の厚さを有する、
請求項22記載の方法。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/4未満の厚さを有する、
請求項25記載の方法。 - 前記少なくとも1つの誘電体窓は、前記ギャップ距離の1/8未満の厚さを有する、
請求項26記載の方法。 - 所定のプラズマプロファイルを実現するために、前記複数の誘導結合素子に電力を選択的に分散させるステップをさらに含む、
請求項21記載の方法。 - 前記選択的に電力を分散させるステップは、
RFエネルギー源からマッチング回路および少なくとも1つの共振コンデンサを介して前記複数の誘導結合素子の少なくとも1つにエネルギー供給するステップと、
前記マッチング回路と前記少なくとも1つの共振コンデンサとの間に接続された電力測定装置を用いて、前記複数の誘導結合素子の少なくとも1つに供給される有効電力を測定するステップと、
前記電力測定装置を用いて測定された電力に少なくとも基づいてプラズマに供給される有効電力を決定するステップと、
前記プラズマに供給される有効電力に少なくとも部分的に基づいて、前記RFエネルギー源から前記複数の誘導結合素子の少なくとも1つに供給されるエネルギーを制御するステップと、
を含む、
請求項28記載の方法。 - 前記処理チャンバの内側に処理ガスを通すステップは、
前記処理チャンバの内側に処理ガスを供給するよう構成された複数のガス供給導管を介して処理ガスを通すステップであって、前記複数のガス供給導管の少なくとも1つは、前記誘導結合素子の近傍に設けられた供給孔を介して前記処理チャンバの内側にガスを供給する、ステップと、
プラズマ中の荷電種または中性種の分散を空間的に調節するために、前記複数のガス供給導管の少なくとも1つにおける処理ガスの流速を制御するステップと、
をさらに含む、
請求項20から29のいずれか1項記載の方法。 - 前記処理装置は、前記誘導結合素子と前記少なくとも1つの誘電体窓との間に設けられた静電シールドをさらに備え、
前記静電シールドは、前記誘導結合素子のコイル部分に垂直な方向の、前記少なくとも1つの誘電体窓上に設けられた薄い金属ストリップのアレイを有する、
請求項20から30のいずれか1項記載の方法。 - 前記薄い金属ストリップの複数のアレイが少なくとも1つの導電ループにより結合されており、
前記方法は、前記処理チャンバの内側の容量結合プラズマを調節するために、前記少なくとも1つの導電ループに印加される電圧を調整するステップを含む、
請求項31記載の方法。 - 前記処理装置は、前記誘導結合素子と前記少なくとも1つの誘電体窓との間に設けられた静電シールドをさらに備え、
前記静電シールドは前記誘導結合素子のコイル部分に平行に設けられた平坦なシートを有し、
前記平坦なシートは少なくとも1つの不連続部分を有する、
請求項20から30のいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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