JP6225243B2 - Microwave processing system and substrate processing method - Google Patents
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Description
本発明は、基板/ウエハ処理に関し、より詳細には、基板及び/又は半導体ウエハを処理するマイクロ波共振器システム並びに方法に関する。 The present invention relates to substrate / wafer processing, and more particularly to microwave resonator systems and methods for processing substrates and / or semiconductor wafers.
本願は、“PLASMA TUNING RODS IN MICROWAVE RESONATOR PLASMA SOURCES”と題された2011年9月30日に出願された米国特許出願第13/249560号(代理人番号No.TEA−074)の継続出願である。この出願の内容は本願に援用される。 This application is a continuation of US Patent Application No. 13/249560 (Attorney No. TEA-074) filed September 30, 2011 entitled “PLASMA TUNING RODS IN MICROWAVE RESONATOR PLASMA SOURCES”. . The contents of this application are incorporated herein by reference.
一般的には、半導体処理中、(乾式)プラズマエッチングプロセスは、半導体基板上でパターニングされた微細線に沿って、又は、ビア若しくはコンタクト内部の材料を除去すなわちエッチングするのに利用される。プラズマエッチングプロセスは一般的に、上を覆うパターニングされた保護層−たとえばフォトレジスト層−を備える半導体基板をプロセスチャンバ内に設置する工程を有する。 In general, during semiconductor processing, a (dry) plasma etching process is used to remove or etch material along fine lines patterned on a semiconductor substrate or within a via or contact. A plasma etching process typically includes placing a semiconductor substrate with a patterned protective layer, such as a photoresist layer, overlying it in a process chamber.
一旦基板がチャンバ内部に設置されると、電離可能な解離気体混合物が、所定の流量でチャンバ内部に導入される一方で、真空ポンプは、周辺のプロセス圧力を実現するために絞られる。その後、高エネルギー電子との衝突後に存在する気体種の一部が電離するときに、プラズマが生成される。しかも加熱された電子は、混合気体種の一部の種を解離し、かつ、曝露された表面のエッチングに適した(複数の)反応種を生成するように機能する。一旦プラズマが生成されると、基板の任意の曝露された表面はプラズマによってエッチングされる。プロセスは、最適条件を実現するように調節される。最適条件には、基板の曝露された領域内の様々な特徴部位(たとえばトレンチ、ビア、コンタクト等)をエッチングするための所望の反応体の適切な濃度、及び、イオン分布が含まれる。係る基板材料は、エッチングが必要な場合には、たとえば二酸化シリコン(SiO2)、多結晶シリコン、及び、シリコン窒化物を含む。 Once the substrate is placed inside the chamber, an ionizable dissociated gas mixture is introduced into the chamber at a predetermined flow rate while the vacuum pump is throttled to achieve ambient process pressure. Thereafter, plasma is generated when some of the gas species present after collision with high energy electrons ionize. Moreover, the heated electrons function to dissociate some of the mixed gas species and generate reactive species (s) suitable for etching the exposed surface. Once the plasma is generated, any exposed surface of the substrate is etched by the plasma. The process is adjusted to achieve optimal conditions. Optimal conditions include an appropriate concentration of the desired reactants and ion distribution for etching various features (eg, trenches, vias, contacts, etc.) in the exposed areas of the substrate. Such substrate materials include, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), polycrystalline silicon, and silicon nitride if etching is required.
従来、上述したように半導体デバイス製造中に基板を処理するために気体を励起してプラズマにする様々な方法が実施されてきた。特に、(「平行板))容量結合プラズマ(CCP)処理システム又は誘導結合プラズマ(ICP)処理システムは、プラズマ励起のために広く用いられてきた。他の型のプラズマ源の中でもとりわけ、マイクロ波プラズマ源(電子サイクロトロン共鳴(ECR)を利用するものを含む)、表面波プラズマ(SWP)源、及びヘリコンプラズマ源が存在する。 Conventionally, as described above, various methods have been implemented to excite gas into plasma to process a substrate during semiconductor device manufacturing. In particular, ("parallel plates") capacitively coupled plasma (CCP) processing systems or inductively coupled plasma (ICP) processing systems have been widely used for plasma excitation, among other types of plasma sources, microwaves. There are plasma sources (including those that utilize electron cyclotron resonance (ECR)), surface wave plasma (SWP) sources, and helicon plasma sources.
マイクロ波共振器システムは、CCPシステム、ICPシステム、及び共振加熱システムよりも改善されたプラズマ処理性能−特にエッチングプロセスについて−与えることが広く知られるようになってきている。マイクロ波共振器システムは、相対的に低いボルツマン電子温度(Te)で大規模な電離を生じさせる。それに加えて、SWP源は一般的に、分子の解離を少なくしながら電子的に励起された分子種中で豊富なプラズマを生成する。しかしマイクロ波共振器システムの実際の実装は、複数の欠陥−たとえばプラズマ安定性及び均一性を含む−に悩まされる。 It has become widely known that microwave resonator systems provide improved plasma processing performance—especially for etching processes—over CCP, ICP, and resonant heating systems. Microwave resonator systems produce large-scale ionization at relatively low Boltzmann electron temperatures (T e ). In addition, SWP sources typically generate abundant plasma in electronically excited molecular species while reducing molecular dissociation. However, actual implementations of microwave resonator systems suffer from multiple deficiencies, including, for example, plasma stability and uniformity.
本発明は、マイクロ波共振器システムに関し、より詳細には、マイクロ波共振器システム中の安定かつ/あるいは均一な共振器サブシステムに関する。 The present invention relates to microwave resonator systems, and more particularly to a stable and / or uniform resonator subsystem in a microwave resonator system.
実施例によると、基板を処理するマイクロ波処理システムは、内部で基板を処理するためのプロセス空間を備えるプロセスチャンバ、及び、インターフェース集合体を用いることによって前記プロセスチャンバと結合する共振器集合体を有する。前記共振器集合体は内部に電磁(EM)エネルギー調節空間を有し、かつ、前記インターフェース集合体は複数の隔離集合体からなる組を有し、複数のEM結合領域からなる組が前記EMエネルギー調節空間内に設定される。複数のプラズマ調節ロッドからなる組は前記複数の隔離集合体からなる組に結合され、前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組は、前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成されるプラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内で構成されて前記複数のEM結合領域からなる組のうちの少なくとも一に結合されるEM調節部を有する。共振器センサは、前記EMエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを得るように構成される。制御装置は、複数の隔離集合体からなる第1組及び前記共振器センサに結合される。前記制御装置は、前記複数の隔離集合体からなる組及び前記共振器データを用いることによって前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記複数のEM結合領域からなる組、及び、前記プロセス空間内でのプラズマ均一性を制御する。 According to an embodiment, a microwave processing system for processing a substrate includes a process chamber having a process space for processing the substrate therein, and a resonator assembly coupled to the process chamber by using an interface assembly. Have. The resonator assembly has an electromagnetic (EM) energy regulation space inside, and the interface assembly has a set of a plurality of isolation assemblies, and a set of a plurality of EM coupling regions is the EM energy. Set in the regulation space. A set of plasma control rods is coupled to the set of isolated assemblies, and the set of plasma control rods is configured to control plasma uniformity within the process space. And an EM control unit configured in the EM energy control space and coupled to at least one of the plurality of EM coupling regions. A resonator sensor is coupled to the EM energy conditioning space and configured to obtain resonator data. The controller is coupled to the first set of isolation assemblies and the resonator sensor. The controller controls the plurality of EM energy adjustment spaces in the EM energy adjustment space by controlling the plurality of plasma control rods by using the plurality of isolation assemblies and the resonator data. The set of coupling regions and the plasma uniformity within the process space are controlled.
ここで本発明の実施例について添付の概略図を参照しながら単なる例示によって説明する。図中、対応する参照番号は対応する部品を示す。 Embodiments of the present invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying schematic drawings. In the figure, corresponding reference numbers indicate corresponding parts.
マイクロ波共振器源が様々な実施例において開示されている。しかし当業者は、様々な実施例が、1つ以上の具体的詳細が与えられなくても、あるいは、他の置換型及び/又はさらなる方法、材料、若しくは成分によって実施可能であることを理解する。他の場合では、本発明の様々な実施例の態様が曖昧になることを回避するため、周知の構造、材料、若しくは動作は詳細に図示又は記載されていない。 A microwave resonator source is disclosed in various embodiments. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the various embodiments can be practiced without one or more specific details, or with other substitutions and / or additional methods, materials, or ingredients. . In other instances, well-known structures, materials, or operations have not been shown or described in detail to avoid obscuring aspects of various embodiments of the invention.
同様に、本発明の完全な理解を供するため、説明目的で具体的数値、材料、及び構成が与えられている。それでも本発明は具体的な詳細が与えられなくても実施可能である。さらに図中に示されている様々な実施例は、例示であり、必ずしも正しい縮尺で描かれていないことに留意して欲しい。 Similarly, specific numerical values, materials, and configurations are given for illustrative purposes to provide a thorough understanding of the present invention. Nevertheless, the invention may be practiced without the specific details. Furthermore, it should be noted that the various embodiments shown in the figures are illustrative and are not necessarily drawn to scale.
本願明細書において「一の実施例」若しくは「実施例」又はそれらの変化型とあるのは、実施例と関連して記載される特定の特徴部位、構造、材料、又は特性が、本発明の少なくとも1つの実施例に含まれることを意味するのであって、それらがどの実施例にも存在することを意味しない。よって様々な場所において「一の実施例では」又は「実施例では」という語句が現れるが、これは必ずしも本発明の同一の実施例を指称しているわけではない。さらに特定の特徴部位、構造、材料、又は特性は1つ以上の実施例において適切な方法で結合されて良い。 As used herein, “one embodiment” or “example” or variations thereof refers to a particular feature, structure, material, or characteristic described in connection with the embodiment of the present invention. It is meant to be included in at least one embodiment and does not mean that they are present in any embodiment. Thus, the phrases “in one embodiment” or “in an embodiment” appear in various places, but this does not necessarily refer to the same embodiment of the invention. Furthermore, particular features, structures, materials, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
それでも、一般的な概念としての本発明の性質が説明されているが、本発明の性質に属する特徴もまた、発明の詳細な説明に含まれていることに留意して欲しい。 Nevertheless, although the nature of the invention as a general concept has been described, it should be noted that features belonging to the nature of the invention are also included in the detailed description of the invention.
ここで図面を参照すると、図1Aは、本発明の実施例による第1マイクロ波共振器システム100を表している。なおすべての図を通して、同様の参照番号は同一又は対応する部材を示す。第1マイクロ波共振器システム100は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第1マイクロ波共振器システム100は、プロセスチャンバ110に結合可能な第1共振器システム180を有して良い。あるいはその代わりに第1マイクロ波共振器システム100は異なる構成をとっても良い。
Referring now to the drawings, FIG. 1A represents a first
図1Aは第1マイクロ波共振器システム100の前面図を示している。前面図は、第1インターフェース集合体165a、第1インターフェース集合体165aに結合された複数のチャンバ壁110を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ110のxy平面図を示している。プロセス空間115はプロセスチャンバ110内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁112は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体165aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえばチャンバ壁及びインターフェース厚さは最大30mm以上であって良い。
FIG. 1A shows a front view of the first
前面図は、内部に第1EMエネルギー調節空間185を画定する複数の共振器壁(182a、182b、183、及び184)を有する第1共振器集合体181を含み得る第1共振器サブシステム180のxy平面図を示している。たとえば共振器壁(182a、182b、183、及び184)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ106は、第1共振器データを得るように第1EMエネルギー調節空間185に結合されて良い。
The front view of the
共振器壁182aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁182bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁182は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえばチャンバ壁及びインターフェース厚さは最大30mm以上であって良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体165aは、第1共振器集合体181とプロセスチャンバ110とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体165aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体165aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体165aは1つ以上の隔離集合体(164a、164b、及び164c)を有して良い。隔離集合体(164a、164b、及び164c)の各々は、下部共振器壁183と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体165aと取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体165bは、上部共振器壁184を用いることによって第1共振器集合体181に結合されて良い。第2インターフェース集合体165bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体165bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体165bは1つ以上の制御集合体(160a、160b、及び160c)を有して良い。制御集合体(160a、160b、及び160c)の各々は、上部共振器壁184と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体165bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体(160a、160b、及び160c)は上部共振器壁184に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体は省略されて良い。
In addition, the
第1マイクロ波共振器システム100は、基板ホルダ120と基板がプロセス空間115のいたるところを動くときに、プロセス空間115内にプラズマを生成するように構成されて良い。第1マイクロ波共振器システム100は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第1マイクロ波共振器システム100がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The first
他の実施例では、第1共振器サブシステム180は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第1共振器サブシステム180は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第1共振器サブシステム180及び第1EMエネルギー調節空間185は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
一部の実施例では、マイクロ波源150は第1共振器集合体181に結合されて良い。それに加えて、1つ以上のRF源(図示されていない)は第1共振器サブシステム180に結合されて良い。マイクロ波源150は整合ネットワーク152に結合されて良い。整合ネットワーク152は結合ネットワーク154に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第1共振器サブシステム180に結合されて良い。結合ネットワーク154は、第1共振器集合体181の上部共振器壁184に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第1EMエネルギー調節空間185にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In some embodiments, the
第1プラズマ調節ロッド(170a、175a)は、第1位置(x2a)でプロセス空間115内へ入り込むように延び得る第1プラズマ調節部170a、及び、第1位置(x1a)で第1EMエネルギー調節空間185へ入り込むように延び得る第1EMエネルギー調節部175aを有して良い。第1隔離集合体164aは、プロセス空間115内の(x2a)を用いて定義された第1位置で、第1プラズマ調節距離171aに第1プラズマ調節部170aを位置設定して(第1プラズマ調節距離171aまで第1プラズマ調節部170aを延ばして)良い。たとえば、第1プラズマ調節距離171aは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第1プラズマ調節距離171aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は1m以上であって良く、かつ、プロセス空間の反対側までの全長までであって良い。
The first
第1EM結合領域162aは、第1EMエネルギー調節空間185内の上部共振器壁184から第1EM結合距離176aで設定されて良く、かつ、第1EM調節部175aは第1EM結合領域162aへ入り込むように延び得る。第1EM調節部175aは、第1EM結合領域162aから第1調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第1マイクロ波エネルギーは、第1プラズマ調節部170aを用いることによって第1位置(x2a)にて第1プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間115へ移送されて良い。第1EM結合領域162aは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1EM結合距離176aは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1EM結合距離176aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は最大20mm以上であって良い。
The first
第1プラズマ調節スラブ161aは、第1制御集合体160aに結合されて良く、かつ、第1制御集合体160aは、第1EMエネルギー調節空間185内で第1プラズマ調節ロッド(170a、175a)の第1EM調節部175aに対して第1EM調節距離177aだけ第1プラズマ調節スラブ161aを動かすのに用いられて良い。第1制御集合体160a及び第1プラズマ調節スラブ161aは、第1EM結合領域162aから第1プラズマ調節ロッド(170a、175a)の第1EM調節部175aへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1EM調節距離177aは第1EMエネルギー調節空間185内において第1EM調節部175aと第1プラズマ調節スラブ161aとの間に設定されて良く、かつ、第1EM調節距離177aは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば距離は最大20mm以上であって良い。
The first
第1プラズマ調節ロッド(170a、175a)は第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約40mmまで変化して良い。第1隔離集合体164aは第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、プラズマ調節ロッドは最大80mm以上の直径を有して良く、かつ、隔離集合体は最大数百mmの直径を有して良い。
The first plasma control rod (170a, 175a) may have a first diameter (d 1a ). The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 40 mm. The
ロッドに沿ってEM波を結合及び分配する調節ロッドは、最も起こりえるEMモード−たとえばHE11モード−への直径の制限を有しない。調節ロッドの直径は1種類のモード(たとえばHE11)のみを有する程度に小さな直径−たとえば40mm未満−であって良いし、あるいは、調節ロッドによって支持される複数の種類のEM波モードを有する程度に非常に大きくても良い。 Adjustment rods that couple and distribute EM waves along the rod do not have a diameter limit to the most likely EM mode, eg, the HE 11 mode. The diameter of the adjusting rod may be small enough to have only one mode (eg, HE 11 ) —for example, less than 40 mm—or to have multiple types of EM wave modes supported by the adjusting rod. It can be very large.
第1EM調節部175a、第1EM結合領域162a、第1制御集合体160a、及び第1プラズマ調節スラブ161aは、第1xy平面オフセット(x1a)を有して良い。たとえば第1xy平面オフセット(x1a)は、共振器壁182bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1制御集合体160aは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2a)を有して良い。第1プラズマ調節スラブ161aは直径(D2a)を有して良い。直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、制御集合体の直径は10mm以上であって良く、かつ、スラブの直径は最大80mm以上であって良い。
The first
第2プラズマ調節ロッド(170b、175b)は、第2位置(x2b)でプロセス空間115内へ入り込むように延び得る第2プラズマ調節部170b、及び、第2位置(x1b)で第1EMエネルギー調節空間185へ入り込むように延び得る第2EMエネルギー調節部175bを有して良い。第2隔離集合体164bは、プロセス空間115内の(x2b)を用いて定義された第2位置で、第2プラズマ調節距離171bに第2プラズマ調節部170bを位置設定して(第2プラズマ調節距離171bまで第1プラズマ調節部170bを延ばして)良い。たとえば、第2プラズマ調節距離171bは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第2プラズマ調節距離171bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
Second plasma adjusting rod (170b, 175b), the second plasma adjusting portion may extend so as to enter into the second position (x 2b) in the
第2EM結合領域162bは、第1EMエネルギー調節空間185内の下部共振器壁183から第2EM結合距離176bで設定されて良く、かつ、第2EM調節部175bは第2EM結合領域162bへ入り込むように延び得る。第2EM調節部175bは、第2EM結合領域162bから第2調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第2マイクロ波エネルギーは、第2プラズマ調節部170bを用いることによって第2位置(x2b)にて第2プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間115へ移送されて良い。第2EM結合領域162bは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第2EM結合距離176bは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2EM結合距離176bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second
第2プラズマ調節スラブ161bは、第2制御集合体160bに結合されて良く、かつ、第2制御集合体160bは、第1EMエネルギー調節空間185内で第2プラズマ調節ロッド(170b、175b)に対して第2EM調節距離177bだけ第2プラズマ調節スラブ161bを163bと動かすのに用いられて良い。第2制御集合体160b及び第2プラズマ調節スラブ161bは、第2EM結合領域162bから第2プラズマ調節ロッド(170b、175b)の第2EM調節部175bへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第2EM調節距離177bは第1EMエネルギー調節空間185内において第2EM調節部175bと第2プラズマ調節スラブ161bとの間に設定されて良く、かつ、第2EM調節距離177bは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The second
第2プラズマ調節ロッド(170b、175b)は第2直径(d1b)を有して良い。第2直径(d1b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2隔離集合体164bは第2直径(D1b)を有して良い。第2直径(D1b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second plasma control rod (170b, 175b) may have a second diameter (d 1b ). The second diameter (d 1b ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第2EM調節部175b、第2EM結合領域162b、第2制御集合体160b、及び第2プラズマ調節スラブ161bは、第2xy平面オフセット(x1b)を有して良い。たとえば第1xy平面オフセット(x1b)は、共振器壁182bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第2制御集合体160bは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2b)を有して良い。第2プラズマ調節スラブ161bは直径(D2b)を有して良い。直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second EM adjustment unit 175b, the second
第3プラズマ調節ロッド(170c、175c)は、第3位置(x2c)でプロセス空間115内へ入り込むように延び得る第3プラズマ調節部170c、及び、第3位置(x1c)で第1EMエネルギー調節空間185へ入り込むように延び得る第3EMエネルギー調節部175cを有して良い。第3隔離集合体164cは、プロセス空間115内の(x2c)を用いて定義された第3位置で、第3プラズマ調節距離171cに第3プラズマ調節部170cを位置設定して(第3プラズマ調節距離171cまで第3プラズマ調節部170cを延ばして)良い。たとえば、第3プラズマ調節距離171cは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第3プラズマ調節距離171cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third
第3EM結合領域162cは、第1EMエネルギー調節空間185を画定する下部共振器壁183から第3EM結合距離176cで設定されて良く、かつ、第3EM調節部175cは第3EM結合領域162cへ入り込むように延び得る。第3EM調節部175cは、第3EM結合領域162cから第3調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第3マイクロ波エネルギーは、第3プラズマ調節部170cを用いることによって第3位置(x2c)にて第3プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間115へ移送されて良い。第3EM結合領域162cは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第3EM結合距離176cは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第3EM結合距離176cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third
第3プラズマ調節スラブ161cは、第3制御集合体160cに結合されて良く、かつ、第3制御集合体160cは、第1EMエネルギー調節空間185内で第3プラズマ調節ロッド(170c、175c)の第3EM調節部175cに対して第3EM調節距離177cだけ第3プラズマ調節スラブ161cを動かすのに用いられて良い。第3制御集合体160c及び第3プラズマ調節スラブ161cは、第3EM結合領域162aから第3プラズマ調節ロッド(170c、175c)へ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第3EM調節距離177cは第1EMエネルギー調節空間185内において第3EM調節部175cと第3プラズマ調節スラブ161cとの間に設定されて良く、かつ、第3EM調節距離177cは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The third
第3プラズマ調節ロッド(170c、175c)は第3直径(d1c)を有して良い。第3直径(d1c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3隔離集合体164cは第1直径(D1c)を有して良い。第3直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third plasma control rod (170c, 175c) may have a third diameter (d 1c ). The third diameter (d 1c ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第3EM調節部175c、第2EM結合領域162c、第3制御集合体160c、及び第3プラズマ調節スラブ161cは、第3xy平面オフセット(x1c)を有して良い。たとえば第3xy平面オフセット(x1c)は、共振器壁182bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第3制御集合体160cは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2c)を有して良い。第3プラズマ調節スラブ161cは直径(D2c)を有して良い。直径(D2c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third EM adjustment unit 175c, the second
制御集合体(160a、160b、及び160c)は196で制御装置195へ結合されて良い。制御装置195は、EM調節距離(177a、177b、及び177c)を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間115内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置195は、196で、マイクロ波源150、整合ネットワーク152、及び結合ネットワーク154に結合されて良い。制御装置195は、マイクロ波源150、整合ネットワーク152、及び結合ネットワーク154を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(162a、162b、及び162c)及びプロセス空間115内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源150は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置195は196で共振器センサ106及びプロセスセンサ107に結合されて良く、かつ、制御装置195は、共振器センサ106及びプロセスセンサ107からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(162a、162b、及び162c)及びプロセス空間115内のプラズマの均一性を制御して良い。
The control aggregates (160a, 160b, and 160c) may be coupled to the
第1マイクロ波共振器システム100の前面は、空洞調節スラブ156の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体155のxy平面図を含む。空洞制御集合体155は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ156は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体155及び空洞調節スラブ156は第1xy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The front surface of the first
空洞制御集合体155は、第1EMエネルギー調節空間185内で空洞調節距離158だけ空洞調節スラブ156を動かすのに用いられて良い。制御装置195は、196で空洞制御集合体155に結合されて良い。制御装置195は、空洞調節距離158を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間115内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、空洞調節距離158は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、空洞調節距離158は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、空洞制御集合体及び空洞調節スラブの直径は10mm以上であって良く、かつ、スラブの直径は最大80mm以上であって良い。
The
さらに図1Aを参照すると、基板ホルダ120及び下部電極121が示されている。存在する場合、下部電極121は、高周波(RF)電力をプロセス空間115内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極121は、RF発生装置130からインピーダンス整合ネットワーク131及びRFセンサ135を介して下部電極121へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極121に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク131は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ110内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ135は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置195は196でRF発生装置130、インピーダンス整合ネットワーク131、及びRFセンサ135に結合され、かつ、制御装置195は、RF発生装置130、インピーダンス整合ネットワーク131、及びRFセンサ135との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内でのEM結合領域(162a、162b、162c)及びプロセス空間115内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 1A, a
第1マイクロ波共振器システム100の中には、プロセスチャンバ110に結合され、かつ、プロセスチャンバ110内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ110を排気するように構成される圧力制御システム190及び排出ポート191を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム190及び/又は排出ポート191は必要とされなくても良い。
Within the first
図1Aに図示されているように、第1マイクロ波共振器システム100は第1供給素子141に結合される第1気体供給システム140を有して良く、かつ、第1供給素子141は、プロセスチャンバ110に結合可能な1つ以上の第1フロー素子142に結合されて良い。第1フロー素子142は、第1プロセスガスをプロセス空間115へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第1マイクロ波共振器システム100は第2供給素子146に結合される第2気体供給システム145を有して良く、かつ、第2供給素子146は、プロセスチャンバ110に結合可能な1つ以上の第2フロー素子147に結合されて良い。第2フロー素子147は、第2プロセスガスをプロセス空間115へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第2気体供給システム145、第2気体供給素子146、及び/又は第2フロー素子147は必要とされなくても良い。
As illustrated in FIG. 1A, the first
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図1Bは、本発明の実施例による第1共振器集合体の上面を表している。第1共振器サブシステム180は、xz平面内において合計長さ(xT1)及び合計高さ(zT1)を有して良い。たとえば、合計長さ(xT1)は約10mm〜約500mmまで変化して良く、かつ、合計高さ(zT1)は約10mm〜約1000mmまで変化して良い。この実施例と以降のすべての実施例では、与えられた寸法は記載されたものとは異なって良いことに留意して欲しい。たとえば、共振器サブシステムは、最大数mの長さすなわち半径及び高さを有して良い。
FIG. 1B represents the upper surface of the first resonator assembly according to an embodiment of the present invention. The
第1共振器サブシステム180の上面は、第1プラズマ調節スラブ161aの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第1制御集合体160aのxz平面を含む。第1制御集合体160aは第1直径(d2a)を有して良い。第1直径(d2a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1プラズマ調節スラブ161aは第2直径(D2a)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第1制御集合体160a及び第1プラズマ調節スラブ161aは第1xz平面オフセット(x1a)を有して良い。第1xz平面オフセット(x1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体160a及び第1プラズマ調節スラブ161aは異なる第1xz平面オフセット(x1a)を有して良い。第1制御集合体160a及び第1プラズマ調節スラブ161aは第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。第1xz平面オフセット(z1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体160a及び第1プラズマ調節スラブ161aは異なる第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
The upper surface of the
それに加えて、第1共振器サブシステム180の上面は、第2プラズマ調節スラブ161bの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第2制御集合体160bのxz平面を含む。第2制御集合体160bは第1直径(d2b)を有して良い。第1直径(d2b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2プラズマ調節スラブ161bは第2直径(D2b)を有して良い。第2直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第2制御集合体160b及び第2プラズマ調節スラブ161bは第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(x1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体160b及び第2プラズマ調節スラブ161bは異なる第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2制御集合体160b及び第2プラズマ調節スラブ161bは第2xz平面オフセット(z1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(z1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体160b及び第1プラズマ調節スラブ161bは異なる第2xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
In addition, the top surface of the
さらに第1共振器サブシステム180の上面は、第3プラズマ調節スラブ161cの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第3制御集合体160cのxz平面を含む。第3制御集合体160cは第1直径(d2c)を有して良い。第1直径(d2c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3プラズマ調節スラブ161cは第2直径(D2c)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第3制御集合体160c及び第3プラズマ調節スラブ161cは第3xz平面オフセット(x1c)を有して良い。第3xz平面オフセット(x1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体160c及び第3プラズマ調節スラブ161cは異なる第3xz平面オフセット(x1c)を有して良い。第3制御集合体160c及び第3プラズマ調節スラブ161cは第3xz平面オフセット(z1c)を有して良い。第3xz平面オフセット(z1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体160c及び第3プラズマ調節スラブ161cは異なる第3xz平面オフセット(z1c)を有して良い。
Furthermore, the upper surface of the
図1Bは共振器壁(182a、182b、183、及び184)の上面を示している。共振器壁182aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁182bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁(182a、182b)は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
FIG. 1B shows the top surface of the resonator walls (182a, 182b, 183, and 184). The
第1マイクロ波共振器システム100の上面は、空洞調節スラブ156の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体155のxz平面図を含む。空洞制御集合体155は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ156は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体155及び空洞調節スラブ156は第1xz平面オフセット(z1aa)を有して良い。第1xz平面オフセット(z1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The upper surface of the first
図1Cは第1マイクロ波共振器システム100の側面図を示している。側面図は、第1インターフェース集合体165a、第1インターフェース集合体165aに結合された複数のチャンバ壁112を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ110のyz平面図を示している。プロセス空間115はプロセスチャンバ110内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁112は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体165aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 1C shows a side view of the first
側面図は、複数の共振器壁(182a、182b、183、及び184)を用いて構成され得る第1共振器集合体181を含み得る第1共振器サブシステム180のyz平面図を示している。たとえば共振器壁(182a、182b、183、及び184)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第1EMエネルギー調節空間を画定して良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ106は、第1共振器データを得るように第1EMエネルギー調節空間185に結合されて良い。
The side view shows a yz plan view of a
共振器壁182aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁182bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁182は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体165aは、第1共振器集合体181とプロセスチャンバ110とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体165aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体165aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体165aは1つ以上の隔離集合体(164a、164b、及び164c)を有して良い。隔離集合体(164a、164b、及び164c)の各々は、下部共振器壁183と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体165aと取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体165bは、上部共振器壁184を用いることによって第1共振器集合体181に結合されて良い。第2インターフェース集合体165bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体165bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体165bは1つ以上の制御集合体(160a、160b、及び160c)を有して良い。制御集合体(160a、160b、及び160c)の各々は、上部共振器壁184と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体165bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体(160a、160b、及び160c)は上部共振器壁184に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体は省略されて良い。
In addition, the
第1マイクロ波共振器システム100は、基板ホルダ120と基板がプロセス空間115内の至るところを動くときに、プロセス空間115内にプラズマを生成するように構成されて良い。第1マイクロ波共振器システム100は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第1マイクロ波共振器システム100がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The first
他の実施例では、第1共振器サブシステム180は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第1共振器サブシステム180は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第1共振器集合体181及び第1EMエネルギー調節空間185は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
図1Cでは、マイクロ波源150は第1共振器集合体181に結合された状態で示されている。マイクロ波源150は整合ネットワーク152に結合されて良い。整合ネットワーク152は結合ネットワーク154に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第1共振器サブシステム180に結合されて良い。結合ネットワーク154は、第1共振器集合体181の上部共振器壁184に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第1EMエネルギー調節空間185にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In FIG. 1C, the
側面図は、第1のyz平面位置(z2a-c)でプロセス空間115内へ入り込むように延び得る第1組の第1プラズマ調節部(170a、170b、及び170c)、並びに、第2のz平面位置(z1a-c)で第1EMエネルギー調節空間185へ入り込むように延び得る第1組のEMエネルギー調節部(175a、175b、及び175c)を有し得る第1組のプラズマ調節ロッド((170a、175a)、(170b、175b)、及び(170c、175c))のyz平面図を含む。第1組の隔離集合体(164a、164b、及び164c)は、プロセス空間115内の(z2a−c)を用いて定義された第1位置で、プラズマ調節距離(171a、171b、及び171c)に第1組のプラズマ調節部(170a、170b、及び170c)を位置設定して(プラズマ調節距離(171a、171b、及び171c)まで第1組のプラズマ調節部(170a、170b、及び170c)を延ばして)良い。たとえば、プラズマ調節距離(171a、171b、及び171c)は約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The side view includes a first set of first plasma regulators (170a, 170b, and 170c) that can extend into the
第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)は、第1EMエネルギー調節空間185内の下部共振器壁183から第1組のEM結合距離(176a、176b、及び176c)で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)は第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)へ入り込むように延び得る。第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)は、第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第1組のプラズマ調節部(170a、170b、及び170c)を用いることによって第1z平面位置(x2a−c)にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間115へ移送されて良い。第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1組のEM結合距離(176a、176b、及び176c)は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組のEM結合距離(176a、176b、及び176c)は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first set of EM coupling regions (162a, 162b, and 162c) are set by the first set of EM coupling distances (176a, 176b, and 176c) from the
第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)は、第1組の制御集合体(160a、160b、及び160c)に結合され、かつ、第1組の制御集合体(160a、160b、及び160c)は、第1EMエネルギー調節空間185内で第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)を第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)に対して第1組のEM調節距離(177a、177b、及び177c)だけ動かすのに用いられて良い。第1組の制御集合体(160a、160b、及び160c)及び第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)は、第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)から第1組のプラズマ調節ロッド((170a、175a)、(170b、175b)、及び(170c、175c))の第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1組のEM調節距離(177a、177b、及び177c)は、第1EMエネルギー調節空間185内の第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)と第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)との間で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節距離(177a、177b、及び177c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。
The first set of plasma conditioning slabs (161a, 161b, and 161c) are coupled to the first set of control assemblies (160a, 160b, and 160c) and the first set of control assemblies (160a, 160b, And 160c) in the first EM
第1組のプラズマ調節ロッド((170a、175a)、(170b、175b)、及び(170c、175c))は、誘電材料を含んで良く、かつ、第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1組の隔離集合体(164a、164b、及び164c)は第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The first set of plasma conditioning rods ((170a, 175a), (170b, 175b), and (170c, 175c)) may include a dielectric material and may have a first diameter (d 1a ). . The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The first set of isolation assemblies (164a, 164b, and 164c) may have a first diameter (D 1a ). The first diameter (D 1a ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第1組のEM調節部(175a、175b、及び175c)、第1組のEM結合領域(162a、162b、及び162c)、第1組の制御集合体(160a、160b、及び160c)、及び第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)はz平面オフセット(z1a−c)を有して良い。たとえばz平面オフセット(z1a−c)は、下部共振器壁183に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1組の制御集合体(160a、160b、及び160c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化し得る直径(d2a−c)を有して良い。第1組のプラズマ調節スラブ(161a、161b、及び161c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径(D2a−c)を有して良い。直径(D2a−c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
A first set of EM adjusters (175a, 175b, and 175c), a first set of EM coupling regions (162a, 162b, and 162c), a first set of control aggregates (160a, 160b, and 160c), and first The set of plasma conditioning slabs (161a, 161b, and 161c) may have a z-plane offset (z 1a-c ). For example, the z-plane offset (z 1a-c ) may be set for the
図1Cに図示されているように、制御集合体(160a、160b、及び160c)は196で制御装置195へ結合されて良い。制御装置195は、EM調節距離(177a、177b、及び177c)を設定、制御、及び最適化することで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(162a、162b、及び162c)及びプロセス空間115内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置195は、196で、マイクロ波源150、整合ネットワーク152、及び結合ネットワーク154に結合されて良い。制御装置195は、マイクロ波源150、整合ネットワーク152、及び結合ネットワーク154を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(162a、162b、及び162c)及びプロセス空間115内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源150は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置195は196で共振器センサ106及びプロセスセンサ107に結合されて良く、かつ、制御装置195は、共振器センサ106及びプロセスセンサ107からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(162a、162b、及び162c)及びプロセス空間115内のプラズマの均一性を制御して良い。
As illustrated in FIG. 1C, the control aggregates (160a, 160b, and 160c) may be coupled at 196 to the
第1マイクロ波共振器システム100の側面は、空洞制御集合体155のyz平面図及び空洞調節スラブ156のyz平面図を含む。空洞制御集合体155は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ156は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体155及び空洞調節スラブ156は第1xy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
Sides of the first
さらに図1Cを参照すると、基板ホルダ120及び下部電極121の側面が示されている。存在する場合、下部電極121は、高周波(RF)電力をプロセス空間115内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極121は、RF発生装置130からインピーダンス整合ネットワーク131及びRFセンサ135を介して下部電極121へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極121に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク131は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ110内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ135は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置195は196でRF発生装置130、インピーダンス整合ネットワーク131、及びRFセンサ135に結合され、かつ、制御装置195は、RF発生装置130、インピーダンス整合ネットワーク131、及びRFセンサ135との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内でのEM結合領域(162a、162b、162c)及びプロセス空間115内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 1C, the side surfaces of the
第1マイクロ波共振器システム100の側面は、プロセスチャンバ110に結合され、かつ、プロセスチャンバ110内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ110を排気するように構成される圧力制御システム190及び排出ポート191のyz平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム190及び/又は排出ポート191は必要とされなくても良い。
A side of the first
図1Cに図示されているように、側面は、第1気体供給システム140、第1供給素子141、第1フロー素子142、及びプロセスチャンバ110のyz平面を有して良い。第1フロー素子142は、プロセス空間115の周辺で第1プロセスガスをプロセス空間115へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第2気体供給システム145、第2供給素子146、及び第2フロー素子147のyz平面を有して良い。第2フロー素子147は、プロセス空間115の周辺で第2プロセスガスをプロセス空間115へ導入するように構成されて良い。
As shown in FIG. 1C, the side surface may have a yz plane of the first
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図2Aは、本発明の実施例による第2マイクロ波共振器システム200を表している。第2マイクロ波共振器システム200は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第2マイクロ波共振器システム200は、1つ以上のバフル部材262を用いて「可変」プロセス空間215に結合される「可動式」共振器サブシステム280を有して良い。「可動式」共振器サブシステム280は、プロセス空間215の上部に対して移動可能な第2共振器集合体281を内部に有して良い。1つ以上の変位システム286は、1つ以上のバフル集合体287を用いて「可動式」共振器サブシステム280に結合されて良い。変位システム286は、プロセス空間215の上部に対して変位距離289だけ「可動式」共振器サブシステム280を垂直に移動させるのに用いられて良い。たとえば変位距離289は約1mm(ミリメートル)〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2マイクロ波共振器システム200は異なる構成をとっても良い。
FIG. 2A represents a second
図2Aは第2マイクロ波共振器システム200の前面図を示している。前面図は、第1インターフェース集合体265a、第1インターフェース集合体265aに結合された複数のチャンバ壁210を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ210のxy平面図を示している。プロセス空間215はプロセスチャンバ210内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁212は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体265aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 2A shows a front view of the second
前面図は、内部に第2EMエネルギー調節空間285を画定する複数の共振器壁(282a、282b、283、及び284)を有する第2共振器集合体281を含み得る第2共振器サブシステム280のxy平面図を示している。たとえば共振器壁(282a、282b、283、及び284)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ206は、第2共振器データを得るように第2EMエネルギー調節空間285に結合されて良い。
The front view of the
共振器壁282aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁282bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁283は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第2インターフェース集合体265aは、第2共振器集合体281とプロセスチャンバ210とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第2インターフェース集合体265aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体265aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体265aは1つ以上の隔離集合体(264a、264b、及び264c)を有して良い。隔離集合体(264a、264b、及び264c)の各々は、下部共振器壁283と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体265bは、上部共振器壁284を用いることによって第2共振器集合体281に結合されて良い。第2インターフェース集合体265bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体265bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体265bは1つ以上の制御集合体(260a、260b、及び260c)を有して良い。制御集合体(260a、260b、及び260c)の各々は、上部共振器壁284と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体265bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体260a、260b、及び260c)は上部共振器壁284に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体は省略されて良い。
In addition, the
第2マイクロ波共振器システム200は、基板ホルダ220と基板がプロセス空間215内の至るところを動くときに、プロセス空間215内にプラズマを生成するように構成されて良い。第2マイクロ波共振器システム200は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第2マイクロ波共振器システム200がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The second
他の実施例では、第2共振器サブシステム280は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第2共振器サブシステム280は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第2共振器集合体281及び第2EMエネルギー調節空間285は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
一部の実施例では、マイクロ波源250は第2共振器集合体281に結合されて良い。それに加えて、1つ以上のRF源(図示されていない)は第2共振器サブシステム280に結合されて良い。マイクロ波源250は整合ネットワーク252に結合されて良い。整合ネットワーク252は結合ネットワーク254に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第2共振器サブシステム280に結合されて良い。結合ネットワーク254は、第2共振器集合体281の上部共振器壁284に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第2EMエネルギー調節空間285にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In some embodiments, the
第1プラズマ調節ロッド(270a、275a)は、第1位置(x2a)でプロセス空間215内へ入り込むように延び得る第1プラズマ調節部270a、及び、第1位置(x1a)で第2EMエネルギー調節空間285へ入り込むように延び得る第1EMエネルギー調節部275aを有して良い。第1隔離集合体264aは、プロセス空間215内の(x2a)を用いて定義された第1位置で、第1プラズマ調節距離271aに第1プラズマ調節部270aを位置設定して(第1プラズマ調節距離271aまで第1プラズマ調節部270aを延ばして)良い。たとえば、第1プラズマ調節距離271aは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第1プラズマ調節距離271aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first plasma adjustment rod (270a, 275a) may extend to enter the
第1EM結合領域262aは、第2EMエネルギー調節空間285内の下部共振器壁283から第1EM結合距離276aで設定されて良く、かつ、第1EM調節部275aは第1EM結合領域262aへ入り込むように延び得る。第1EM調節部275aは、第1EM結合領域262aから第1調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第1マイクロ波エネルギーは、第1プラズマ調節部270aを用いることによって第1位置(x2a)にて第1プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間215へ移送されて良い。第1EM結合領域262aは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1EM結合距離276aは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1EM結合距離276aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first
第1プラズマ調節スラブ261aは、第1制御集合体260aに結合されて良く、かつ、第1制御集合体260aは、第2EMエネルギー調節空間285内で第1プラズマ調節ロッド(270a、275a)の第1EM調節部275aに対して第1EM調節距離277aだけ第1プラズマ調節スラブ261aを動かすのに用いられて良い。第1制御集合体260a及び第1プラズマ調節スラブ261aは、第1EM結合領域262aから第1プラズマ調節ロッド(270a、275a)の第1EM調節部275aへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1EM調節距離277aは第2EMエネルギー調節空間285内において第1EM調節部275aと第1プラズマ調節スラブ261aとの間に設定されて良く、かつ、第1EM調節距離277aは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The first
第1プラズマ調節ロッド(270a、275a)は第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1隔離集合体264aは第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The first plasma control rod (270a, 275a) may have a first diameter (d 1a ). The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第1EM調節部275a、第1EM結合領域262a、第1制御集合体260a、及び第1プラズマ調節スラブ261aは、第1x平面オフセット(x1a)を有して良い。たとえば第1x平面オフセット(x1a)は、共振器壁282bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1制御集合体260aは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2a)を有して良い。第1プラズマ調節スラブ261aは直径(D2a)を有して良い。直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The first
第2プラズマ調節ロッド(270b、275b)は、第2位置(x2b)でプロセス空間215内へ入り込むように延び得る第2プラズマ調節部270b、及び、第2位置(x1b)で第2EMエネルギー調節空間285へ入り込むように延び得る第2EMエネルギー調節部275bを有して良い。第2隔離集合体264bは、プロセス空間215内の(x2b)を用いて定義された第2位置で、第2プラズマ調節距離271bに第2プラズマ調節部270bを位置設定して(第2プラズマ調節距離271bまで第2プラズマ調節部270bを延ばして)良い。たとえば、第2プラズマ調節距離271bは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第2プラズマ調節距離271bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second plasma adjustment rods (270b, 275b) may extend to enter the
第2EM結合領域262bは、第2EMエネルギー調節空間285内の下部共振器壁283から第2EM結合距離276bで設定されて良く、かつ、第2EM調節部275bは第2EM結合領域262bへ入り込むように延び得る。第2EM調節部275bは、第2EM結合領域262bから第2調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第2マイクロ波エネルギーは、第2プラズマ調節部270bを用いることによって第2位置(x2b)にて第2プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間215へ移送されて良い。第2EM結合領域262bは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第2EM結合距離276bは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2EM結合距離276bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second
第2プラズマ調節スラブ261bは、第2制御集合体260bに結合されて良く、かつ、第2制御集合体260bは、第2EMエネルギー調節空間285内で第2プラズマ調節ロッド(270b、275b)に対して第2EM調節距離277bだけ第2プラズマ調節スラブ261bを263bと動かすのに用いられて良い。第2制御集合体260b及び第2プラズマ調節スラブ261bは、第2EM結合領域262bから第2プラズマ調節ロッド(270b、275b)の第2EM調節部275bへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第2EM調節距離277bは第2EMエネルギー調節空間285内において第2EM調節部275bと第2プラズマ調節スラブ261bとの間に設定されて良く、かつ、第2EM調節距離277bは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The second
第2プラズマ調節ロッド(270b、275b)は第2直径(d1b)を有して良い。第2直径(d1b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2隔離集合体264bは第2直径(D1b)を有して良い。第2直径(D1b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second plasma control rod (270b, 275b) may have a second diameter (d 1b ). The second diameter (d 1b ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第2EM調節部275b、第2EM結合領域262b、第2制御集合体260b、及び第2プラズマ調節スラブ261bは、第2x平面オフセット(x1b)を有して良い。たとえば第1x平面オフセット(x1b)は、共振器壁282bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第2制御集合体260bは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2b)を有して良い。第2プラズマ調節スラブ261bは直径(D2b)を有して良い。直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second
第3プラズマ調節ロッド(270c、275c)は、第3位置(x2c)でプロセス空間215内へ入り込むように延び得る第3プラズマ調節部170c、及び、第3位置(x1c)で第2EMエネルギー調節空間285へ入り込むように延び得る第3EMエネルギー調節部275cを有して良い。第3隔離集合体264cは、プロセス空間215内の(x2c)を用いて定義された第3位置で、第3プラズマ調節距離271cに第3プラズマ調節部270cを位置設定して(第3プラズマ調節距離271cまで第3プラズマ調節部270cを延ばして)良い。たとえば、第3プラズマ調節距離271cは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第3プラズマ調節距離271cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third plasma adjusting rod (270c, 275c), the third position (x 2c) may extend so as to enter into the
第3EM結合領域262cは、第2EMエネルギー調節空間285を画定する下部共振器壁283から第3EM結合距離276cで設定されて良く、かつ、第3EM調節部275cは第3EM結合領域262cへ入り込むように延び得る。第3EM調節部275cは、第3EM結合領域262cから第3調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第3マイクロ波エネルギーは、第3プラズマ調節部270cを用いることによって第3位置(x2c)にて第3プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間215へ移送されて良い。第3EM結合領域262cは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第3EM結合距離276cは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第3EM結合距離276cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third
第3プラズマ調節スラブ261cは、第3制御集合体260cに結合されて良く、かつ、第3制御集合体260cは、第2EMエネルギー調節空間285内で第3プラズマ調節ロッド(270c、275c)に対して第3EM調節距離277cだけ第3プラズマ調節スラブ261cを動かすのに用いられて良い。第3制御集合体260c及び第3プラズマ調節スラブ261cは、第3EM結合領域262aから第3プラズマ調節ロッド(270c、275c)の第3EM調節部275cへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第3EM調節距離277cは第2EMエネルギー調節空間285内において第3EM調節部275cと第3プラズマ調節スラブ261cとの間に設定されて良く、かつ、第3EM調節距離277cは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The third
第3プラズマ調節ロッド(270c、275c)は第3直径(d1c)を有して良い。第3直径(d1c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3隔離集合体264cは第1直径(D1c)を有して良い。第3直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The third plasma control rod (270c, 275c) may have a third diameter (d 1c ). The third diameter (d 1c ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The third isolation assembly 264c may have a first diameter (D 1c ). The third diameter (D 1c ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第3EM調節部275c、第2EM結合領域262c、第3制御集合体260c、及び第3プラズマ調節スラブ261cは、第3x平面オフセット(x1c)を有して良い。たとえば第3x平面オフセット(x1c)は、共振器壁282bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第3制御集合体260cは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2c)を有して良い。第3プラズマ調節スラブ261cは直径(D2c)を有して良い。直径(D2c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third
制御集合体(260a、260b、及び260c)は296で制御装置295へ結合されて良い。制御装置295は、EM調節距離(277a、277b、及び277c)を設定、制御、及び最適化することで、EMエネルギー調節空間285内でのEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間215内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置295は、296で、マイクロ波源250、整合ネットワーク252、及び結合ネットワーク254に結合されて良い。制御装置295は、マイクロ波源250、整合ネットワーク252、及び結合ネットワーク254を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間185内のEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間215内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源250は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置295は296で共振器センサ206及びプロセスセンサ207に結合されて良く、かつ、制御装置295は、共振器センサ206及びプロセスセンサ207からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
The control aggregates (260a, 260b, and 260c) may be coupled to the
第2マイクロ波共振器システム200の前面は、空洞調節スラブ256の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体255のxy平面図を含む。空洞制御集合体255は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ256は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体255及び空洞調節スラブ256はy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The front surface of the second
空洞制御集合体255は、第1EMエネルギー調節空間285内で第2空洞調節距離258だけ空洞調節スラブ256を動かすのに用いられて良い。制御装置295は、296で空洞制御集合体255に結合されて良い。制御装置295は、空洞調節距離258を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間215内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第2空洞調節距離258は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2空洞調節距離258は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
さらに図2Aを参照すると、基板ホルダ220及び下部電極221が示されている。存在する場合、下部電極221は、高周波(RF)電力をプロセス空間215内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極221は、RF発生装置230からインピーダンス整合ネットワーク231及びRFセンサ235を介して下部電極221へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極221に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク231は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ210内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ235は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置295は296でRF発生装置230、インピーダンス整合ネットワーク231、及びRFセンサ235に結合され、かつ、制御装置295は、RF発生装置230、インピーダンス整合ネットワーク231、及びRFセンサ235との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内でのEM結合領域(262a、262b、262c)及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 2A, a
第2マイクロ波共振器システム200の中には、プロセスチャンバ210に結合され、かつ、プロセスチャンバ210内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ210を排気するように構成される圧力制御システム290及び排出ポート291を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム290及び/又は排出ポート291は必要とされなくても良い。
Some of the second
図2Aに図示されているように、第2マイクロ波共振器システム200は第1供給素子241に結合される第1気体供給システム240を有して良く、かつ、第1供給素子241は、プロセスチャンバ210に結合可能な1つ以上のフロー素子242に結合されて良い。フロー素子242は、第1プロセスガスをプロセス空間215へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第2プラズマ処理システム200は第2供給素子246に結合される第2気体供給システム245を有して良く、かつ、第2供給素子246は、プロセスチャンバ210に結合可能な1つ以上の第2フロー素子247に結合されて良い。第2フロー素子247は、第2プロセスガスをプロセス空間215へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第2気体供給システム245、第2気体供給素子246、及び/又は第2フロー素子247は必要とされなくても良い。
As shown in FIG. 2A, the second
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図2Bは、本発明の実施例による第2共振器集合体の上面を表している。第2共振器集合体281は、xz平面内において合計長さ(xT1)及び合計高さ(zT1)を有して良い。たとえば、合計長さ(xT1)は約10mm〜約500mmまで変化して良く、かつ、合計高さ(zT1)は約10mm〜約1000mmまで変化して良い。
FIG. 2B shows the upper surface of the second resonator assembly according to an embodiment of the present invention. The
第2共振器サブシステム280の上面は、第1プラズマ調節スラブ261aの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第1制御集合体260aのxz平面を含む。第1制御集合体260aは第1直径(d2a)を有して良い。第1直径(d2a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1プラズマ調節スラブ261aは第2直径(D2a)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第1制御集合体260a及び第1プラズマ調節スラブ261aは第1x平面オフセット(x1a)を有して良い。第1x平面オフセット(x1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体260a及び第1プラズマ調節スラブ261aは異なる第1x平面オフセット(x1a)を有して良い。第1制御集合体260a及び第1プラズマ調節スラブ261aは第1z平面オフセット(z1a)を有して良い。第1z平面オフセット(z1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体260a及び第1プラズマ調節スラブ261aは異なる第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
The top surface of the
それに加えて、第2共振器サブシステム280の上面は、第2プラズマ調節スラブ261bの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第2制御集合体260bのxz平面を含む。第2制御集合体260bは第1直径(d2b)を有して良い。第1直径(d2b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2プラズマ調節スラブ261bは第2直径(D2b)を有して良い。第2直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第2制御集合体260b及び第2プラズマ調節スラブ261bは第2x平面オフセット(x1b)を有して良い。第2x平面オフセット(x1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体260b及び第2プラズマ調節スラブ261bは異なる第2x平面オフセット(x1b)を有して良い。第2制御集合体260b及び第2プラズマ調節スラブ261bは第2z平面オフセット(z1b)を有して良い。第2z平面オフセット(z1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体260b及び第1プラズマ調節スラブ261bは異なる第2z平面オフセット(z1a)を有して良い。
In addition, the top surface of the
さらに第2共振器サブシステム280の上面は、第3プラズマ調節スラブ261cの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第3制御集合体260cのxz平面を含む。第3制御集合体260cは第1直径(d2c)を有して良い。第1直径(d2c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3プラズマ調節スラブ261cは第2直径(D2c)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第3制御集合体260c及び第3プラズマ調節スラブ261cは第3x平面オフセット(x1c)を有して良い。第3x平面オフセット(x1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体260c及び第3プラズマ調節スラブ261cは異なる第3x平面オフセット(x1c)を有して良い。第3制御集合体260c及び第3プラズマ調節スラブ261cは第3z平面オフセット(z1c)を有して良い。第3z平面オフセット(z1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体260c及び第3プラズマ調節スラブ261cは異なる第3z平面オフセット(z1c)を有して良い。
Further, the top surface of the
図2Bは共振器壁(282a、282b、283、及び284)の上面を示している。共振器壁282aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁282bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁(282a、282b)は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
FIG. 2B shows the top surface of the resonator walls (282a, 282b, 283, and 284). The
第2マイクロ波共振器システム200の上面は、空洞調節スラブ256の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体255のxz平面図を含む。空洞制御集合体255は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ256は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体255及び空洞調節スラブ256は第1y平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1y平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The top surface of the second
図2Cは第2マイクロ波共振器システム200の側面図を示している。側面図は、第1インターフェース集合体265a、第1インターフェース集合体265aに結合された複数のチャンバ壁212を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ210のyz平面図を示している。プロセス空間215はプロセスチャンバ210内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁212は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体212aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 2C shows a side view of the second
側面図は、複数の共振器壁(282a、282b、283、及び284)を用いて構成され得る第2共振器集合体281を含み得る第2共振器サブシステム280のyz平面図を示している。たとえば共振器壁(282a、282b、283、及び284)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第2EMエネルギー調節空間を画定して良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ206は、第1共振器データを得るように第1EMエネルギー調節空間285に結合されて良い。
The side view shows a yz plan view of a
共振器壁282aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁282bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁282は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体265aは、第2共振器集合体281とプロセスチャンバ210とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体265aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体265aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体265aは1つ以上の隔離集合体(264a、264b、及び264c)を有して良い。隔離集合体(264a、264b、及び264c)の各々は、下部共振器壁283と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体265bは、上部共振器壁284を用いることによって第1共振器集合体281に結合されて良い。第2インターフェース集合体265bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体265bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体265bは1つ以上の制御集合体(260a、260b、及び260c)を有して良い。制御集合体(260a、260b、及び260c)の各々は、上部共振器壁284と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体265bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体(260a、260b、及び260c)は上部共振器壁284に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体は省略されて良い。
In addition, the
第2マイクロ波共振器システム200は、基板ホルダ220と基板がプロセス空間215内の至るところを動くときに、プロセス空間215内にプラズマを生成するように構成されて良い。第2マイクロ波共振器システム200は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第2マイクロ波共振器システム200がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The second
他の実施例では、第2共振器サブシステム280は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第2共振器サブシステム280は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第2共振器集合体281及び第2EMエネルギー調節空間285は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
図2Cでは、マイクロ波源250は第2共振器集合体281に結合された状態で示されている。マイクロ波源250は整合ネットワーク252に結合されて良い。整合ネットワーク252は結合ネットワーク254に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第2共振器サブシステム280に結合されて良い。結合ネットワーク254は、第2共振器集合体281の上部共振器壁284に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第2EMエネルギー調節空間285にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In FIG. 2C, the
側面図は、第1のyz平面位置(z2a-c)でプロセス空間215内へ入り込むように延び得る第1組の第1プラズマ調節部(270a、270b、及び270c)、並びに、第2のz平面位置(z1a-c)で第2EMエネルギー調節空間285へ入り込むように延び得る第1組のEMエネルギー調節部(275a、275b、及び275c)を有し得る第1組のプラズマ調節ロッド((270a、275a)、(270b、275b)、及び(270c、275c))のyz平面図を含む。第1組の隔離集合体(264a、264b、及び264c)は、プロセス空間215内の(z2a−c)を用いて定義された第1位置で、第1組のプラズマ調節距離(271a、271b、及び271c)に第1組のプラズマ調節部(270a、270b、及び270c)を位置設定して(プラズマ調節距離(271a、271b、及び271c)まで第1組のプラズマ調節部(270a、270b、及び270c)を延ばして)良い。たとえば、プラズマ調節距離(271a、271b、及び271c)は約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The side view includes a first set of first plasma regulators (270a, 270b, and 270c) that can extend into the
第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)は、第2EMエネルギー調節空間285内の下部共振器壁283から第1組のEM結合距離(276a、276b、及び276c)で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)は第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)へ入り込むように延び得る。第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)は、第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第1組のプラズマ調節部(270a、270b、及び270c)を用いることによって第1z平面位置(x2a−c)にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間215へ移送されて良い。第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1組のEM結合距離(276a、276b、及び276c)は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組のEM結合距離(276a、276b、及び276c)は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first set of EM coupling regions (262a, 262b, and 262c) are set by the first set of EM coupling distances (276a, 276b, and 276c) from the
第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)は、第1組の制御集合体(260a、260b、及び260c)に結合され、かつ、第1組の制御集合体(260a、260b、及び260c)は、第2EMエネルギー調節空間285内で第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)を第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)に対して第1組のEM調節距離(277a、277b、及び277c)だけ動かすのに用いられて良い。第1組の制御集合体(260a、260b、及び260c)及び第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)は、第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)から第1組のプラズマ調節ロッド((270a、275a)、(270b、275b)、及び(270c、275c))の第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1組のEM調節距離(277a、277b、及び277c)は、第2EMエネルギー調節空間285内の第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)と第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)との間で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節距離(277a、277b、及び277c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。
The first set of plasma conditioning slabs (261a, 261b, and 261c) are coupled to the first set of control assemblies (260a, 260b, and 260c) and the first set of control assemblies (260a, 260b, And 260c), the first set of plasma adjustment slabs (261a, 261b, and 261c) in the second EM
第1組のプラズマ調節ロッド((270a、275a)、(270b、275b)、及び(270c、275c))は、誘電材料を含んで良く、かつ、第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1組の隔離集合体(264a、264b、及び264c)は第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The first set of plasma conditioning rods ((270a, 275a), (270b, 275b), and (270c, 275c)) may include a dielectric material and may have a first diameter (d 1a ). . The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The first set of isolation assemblies (264a, 264b, and 264c) may have a first diameter (D 1a ). The first diameter (D 1a ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第1組のEM調節部(275a、275b、及び275c)、第1組のEM結合領域(262a、262b、及び262c)、第1組の制御集合体(260a、260b、及び260c)、及び第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)はz平面オフセット(z1a−c)を有して良い。たとえばz平面オフセット(z1a−c)は、下部共振器壁183に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1組の制御集合体(260a、260b、及び260c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化し得る直径(d2a−c)を有して良い。第1組のプラズマ調節スラブ(261a、261b、及び261c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径(D2a−c)を有して良い。直径(D2a−c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
A first set of EM adjusters (275a, 275b, and 275c), a first set of EM coupling regions (262a, 262b, and 262c), a first set of control aggregates (260a, 260b, and 260c), and The set of plasma conditioning slabs (261a, 261b, and 261c) may have a z-plane offset (z 1a-c ). For example, the z-plane offset (z 1a-c ) may be set for the
図2Cに図示されているように、制御集合体(260a、260b、及び260c)は296で制御装置295へ結合されて良い。制御装置295は、EM調節距離(277a、277b、及び277c)を設定、制御、及び最適化することで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間215内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置295は、296で、マイクロ波源250、整合ネットワーク252、及び結合ネットワーク254に結合されて良い。制御装置295は、マイクロ波源250、整合ネットワーク252、及び結合ネットワーク254を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間215内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源250は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置295は296で共振器センサ206及びプロセスセンサ207に結合されて良く、かつ、制御装置295は、共振器センサ206及びプロセスセンサ207からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(262a、262b、及び262c)及びプロセス空間215内のプラズマの均一性を制御して良い。
As illustrated in FIG. 2C, the control aggregates (260a, 260b, and 260c) may be coupled to the
第2マイクロ波共振器システム200の側面は、空洞制御集合体255のyz平面図及び空洞調節スラブ256のyz平面図を含む。空洞制御集合体255は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ256は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体255及び空洞調節スラブ256は第1xy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The sides of the second
さらに図2Cを参照すると、基板ホルダ220及び下部電極221のyz平面が示されている。存在する場合、下部電極221は、高周波(RF)電力をプロセス空間215内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極221は、RF発生装置230からインピーダンス整合ネットワーク231及びRFセンサ235を介して下部電極221へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極221に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク231は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ210内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ235は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置295は296でRF発生装置230、インピーダンス整合ネットワーク231、及びRFセンサ235に結合され、かつ、制御装置295は、RF発生装置230、インピーダンス整合ネットワーク231、及びRFセンサ235との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内でのEM結合領域(262a、262b、262c)及びプロセス空間215内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 2C, the yz plane of the
第2マイクロ波共振器システム200の側面は、プロセスチャンバ210に結合され、かつ、プロセスチャンバ210内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ210を排気するように構成される圧力制御システム290及び排出ポート291のyz平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム290及び/又は排出ポート291は必要とされなくても良い。
A side of the second
図2Cに図示されているように、側面は、第1気体供給システム240、第1供給素子241、第1フロー素子242、及びプロセスチャンバ210のyz平面を有して良い。第1フロー素子242は、プロセス空間215の周辺で第1プロセスガスをプロセス空間215へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第2気体供給システム245、第2供給素子246、及び第2フロー素子247のyz平面を有して良い。第2フロー素子247は、プロセス空間215の周辺で第2プロセスガスをプロセス空間215へ導入するように構成されて良い。
As shown in FIG. 2C, the side surface may have a yz plane of the first
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図3Aは、本発明の実施例による第3マイクロ波共振器システム300を表している。第3マイクロ波共振器システム300は、乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システム内において用いられて良い。第3マイクロ波共振器システム300は、プロセスチャンバ310と結合可能な第3共振器サブシステム380を有して良い。あるいはその代わりに第3マイクロ波共振器システム300は異なる構成をとっても良い。
FIG. 3A illustrates a third
図3Aは第3マイクロ波共振器システム300の前面図を示している。前面図は、第1インターフェース集合体365a、第1インターフェース集合体365aに結合された複数のチャンバ壁365aを用いることによって構成可能なプロセスチャンバ310のxy平面図を示している。プロセス空間315はプロセスチャンバ310内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁312は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体365aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 3A shows a front view of the third
前面図は、内部に第3EMエネルギー調節空間385を画定する複数の共振器壁(382a、382b、383、及び284)を有する第3共振器集合体381を含み得る第2共振器サブシステム380のxy平面図を示している。たとえば共振器壁(382a、382b、383、及び284)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ206は、第2共振器データを得るように第3EMエネルギー調節空間385に結合されて良い。
The front view of the
共振器壁382aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁382bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁383は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体365aは、第3共振器集合体381とプロセスチャンバ310とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体365aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体365aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体365aは1つ以上の隔離集合体(364a、364b、及び364c)を有して良い。隔離集合体(364a、364b、及び364c)の各々は、下部共振器壁383と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体365aと取り外し可能なように結合して良い。第1保護集合体372aは第1隔離集合体364aと結合して良い。第1保護集合体372aはプロセス空間315内の第1位置(x2a)に配置されて良い。第1保護集合体372aは、内部に第1隔離保護空間373a及び第1挿入長さ374aを有して良い。第2保護集合体372bは第2隔離集合体364bと結合して良い。第2保護集合体372bはプロセス空間315内の第2位置(x2b)に配置されて良い。第2保護集合体372bは、内部に第2隔離保護空間373b及び第2挿入長さ374bを有して良い。第3保護集合体372cは第3隔離集合体364cと結合して良い。第3保護集合体372cはプロセス空間315内の第3位置(x2c)に配置されて良い。第3保護集合体372cは、内部に第3隔離保護空間373c及び第3挿入長さ374cを有して良い。たとえば、挿入長さ(374a、374b、及び374c)はxy平面内において約1mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)は1つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体365bは、上部共振器壁384を用いることによって第3共振器集合体381に結合されて良い。第2インターフェース集合体365bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体365bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体365bは1つ以上の制御集合体(360a、360b、及び360c)を有して良い。制御集合体(360a、360b、及び360c)の各々は、上部共振器壁384と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体365bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体360a、360b、及び360c)は上部共振器壁384に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体365bは省略されて良い。
In addition, the
第3マイクロ波共振器システム300は、基板ホルダ320と基板がプロセス空間315内の至るところを動くときに、プロセス空間315内にプラズマを生成するように構成されて良い。第3マイクロ波共振器システム300は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第3マイクロ波共振器システム300がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The third
他の実施例では、第2共振器サブシステム380は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第2共振器サブシステム380は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第3共振器集合体381及び第3EMエネルギー調節空間385は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
一部の実施例では、マイクロ波源350は第3共振器集合体381に結合されて良い。それに加えて、1つ以上のRF源(図示されていない)は第2共振器サブシステム380に結合されて良い。マイクロ波源350は整合ネットワーク352に結合されて良い。整合ネットワーク352は結合ネットワーク354に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第2共振器サブシステム380に結合されて良い。結合ネットワーク354は、第3共振器集合体381の上部共振器壁384に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第3EMエネルギー調節空間385にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In some embodiments, the
第1プラズマ調節ロッド(370a、375a)は、プロセス空間315内の第1位置(x2a)で第1保護集合体372a内に設定される第1隔離保護空間373a内へ入り込むように延び得る第1プラズマ調節部370a、及び、第1位置(x1a)で第3EMエネルギー調節空間385へ入り込むように延び得る第1EMエネルギー調節部375aを有して良い。第1隔離集合体364bは、第1保護集合体372a内に設定される第1隔離保護空間373a内で、第1プラズマ調節距離371aに第1プラズマ調節部370aを位置設定して(第1プラズマ調節距離371aまで第1プラズマ調節部370aを延ばして)良い。たとえば、第1プラズマ調節距離371aは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第1プラズマ調節距離371aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
First plasma adjusting rod (370a, 375a) includes a first may extend so as to enter into the inside process space 315 of the first position (x 2a) in the first
第1EM結合領域362aは、第3EMエネルギー調節空間385を画定する下部共振器壁383から第1EM結合距離376aで設定されて良く、かつ、第1EM調節部375aは第1EM結合領域362aへ入り込むように延び得る。第1EM調節部375aは、第1EM結合領域362aから第1調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第1マイクロ波エネルギーは、第1プラズマ調節部370aを用いることによって第1位置(x2a)にて第1プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間315へ移送されて良い。第1EM結合領域362aは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1EM結合距離376aは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1EM結合距離376aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first
第1プラズマ調節スラブ361aは、第1制御集合体360aに結合されて良く、かつ、第1制御集合体360aは、第3EMエネルギー調節空間385内で第1プラズマ調節ロッド(370a、375a)の第1EM調節部375aに対して第1EM調節距離377aだけ第1プラズマ調節スラブ361aを動かすのに用いられて良い。第1制御集合体360a及び第1プラズマ調節スラブ361aは、第1EM結合領域362aから第1プラズマ調節ロッド(370a、375a)の第1EM調節部375aへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1EM調節距離377aは第3EMエネルギー調節空間385内において第1EM調節部375aと第1プラズマ調節スラブ361aとの間に設定されて良く、かつ、第1EM調節距離377aは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The first
第1プラズマ調節ロッド(370a、375a)は第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1隔離集合体364bは第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The first plasma control rod (370a, 375a) may have a first diameter (d 1a ). The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The first isolation assembly 364b may have a first diameter (D 1a ). The first diameter (D 1a ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第1EM調節部375a、第1EM結合領域362a、第1制御集合体360a、及び第1プラズマ調節スラブ361aは、第1xy平面オフセット(x1a)を有して良い。たとえば第1xy平面オフセット(x1a)は、共振器壁382bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1制御集合体360aは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2a)を有して良い。第1プラズマ調節スラブ361aは直径(D2a)を有して良い。直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The first
第2プラズマ調節ロッド(370b、375b)は、プロセス空間315内の第2位置(x2a)で第2保護集合体372b内に設定される第2隔離保護空間373b内へ入り込むように延び得る第2プラズマ調節部370b、及び、第2位置(x1b)で第3EMエネルギー調節空間385へ入り込むように延び得る第2EMエネルギー調節部375bを有して良い。第2隔離集合体364bは、第3保護集合体372c内に設定された第3隔離保護空間373c内で、第2プラズマ調節距離371bに第2プラズマ調節部370bを位置設定して(第2プラズマ調節距離371bまで第2プラズマ調節部370bを延ばして)良い。たとえば、第2プラズマ調節距離371bは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第2プラズマ調節距離371bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second plasma control rod (370b, 375b) may extend to enter a second
第2EM結合領域362bは、第3EMエネルギー調節空間385内の下部共振器壁383から第2EM結合距離376bで設定されて良く、かつ、第2EM調節部375bは第2EM結合領域362bへ入り込むように延び得る。第2EM調節部375bは、第2EM結合領域362bから第2調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第2マイクロ波エネルギーは、第2プラズマ調節部370bを用いることによって第2位置(x2b)にて第2プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間315へ移送されて良い。第2EM結合領域362bは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第2EM結合距離376bは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2EM結合距離376bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second
第2プラズマ調節スラブ361bは、第2制御集合体360bに結合されて良く、かつ、第2制御集合体360bは、第3EMエネルギー調節空間385内で第2プラズマ調節ロッド(370b、375b)に対して第2EM調節距離377bだけ第2プラズマ調節スラブ361bを263bと動かすのに用いられて良い。第2制御集合体360b及び第2プラズマ調節スラブ361bは、第2EM結合領域362bから第2プラズマ調節ロッド(370b、375b)の第2EM調節部375bへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第2EM調節距離377bは第3EMエネルギー調節空間385内において第2EM調節部375bと第2プラズマ調節スラブ361bとの間に設定されて良く、かつ、第2EM調節距離377bは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The second
第2プラズマ調節ロッド(370b、375b)は第2直径(d1b)を有して良い。第2直径(d1b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2隔離集合体364bは第2直径(D1b)を有して良い。第2直径(D1b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The second plasma control rod (370b, 375b) may have a second diameter (d 1b ). The second diameter (d 1b ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The second isolation assembly 364b may have a second diameter (D 1b ). The second diameter (D 1b ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第2EM調節部375b、第2EM結合領域362b、第2制御集合体360b、及び第2プラズマ調節スラブ361bは、第2x平面オフセット(x1b)を有して良い。たとえば第1x平面オフセット(x1b)は、共振器壁382bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第2制御集合体360bは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2b)を有して良い。第2プラズマ調節スラブ361bは直径(D2b)を有して良い。直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second EM adjustment unit 375b, the second
第3プラズマ調節ロッド(370c、375c)は、プロセス空間315内の第3位置(x2c)で第3保護集合体372c内に設定される第3隔離保護空間373c内へ入り込むように延び得る第3プラズマ調節部370c、及び、第3位置(x1c)で第3EMエネルギー調節空間385へ入り込むように延び得る第3EMエネルギー調節部375cを有して良い。第3隔離集合体364cは、第3保護集合体372c内に設定される第3隔離保護空間373c内で、第3プラズマ調節距離371cに第3プラズマ調節部370cを位置設定して(第3プラズマ調節距離371cまで第3プラズマ調節部370cを延ばして)良い。たとえば、第3プラズマ調節距離371cは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第3プラズマ調節距離371cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third plasma adjusting rod (370c, 375c) is first may extend so as to enter into the third
第3EM結合領域362cは、第3EMエネルギー調節空間385を画定する下部共振器壁383から第3EM結合距離376cで設定されて良く、かつ、第3EM調節部375cは第3EM結合領域362cへ入り込むように延び得る。第3EM調節部375cは、第3EM結合領域362cから第3調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第3マイクロ波エネルギーは、第3プラズマ調節部370cを用いることによって第3位置(x2c)にて第3プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間315へ移送されて良い。第3EM結合領域362cは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第3EM結合距離376cは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第3EM結合距離376cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third
第3プラズマ調節スラブ361cは、第3制御集合体360cに結合されて良く、かつ、第3制御集合体360cは、第3EMエネルギー調節空間385内で第3プラズマ調節ロッド(370c、375c)に対して第3EM調節距離377cだけ第3プラズマ調節スラブ361cを動かすのに用いられて良い。第3制御集合体360c及び第3プラズマ調節スラブ361cは、第3EM結合領域362aから第3プラズマ調節ロッド(370c、375c)の第3EM調節部375cへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第3EM調節距離377cは第3EMエネルギー調節空間385内において第3EM調節部375cと第3プラズマ調節スラブ361cとの間に設定されて良く、かつ、第3EM調節距離377cは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The third
第3プラズマ調節ロッド(370c、375c)は第3直径(d1c)を有して良い。第3直径(d1c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3隔離集合体364cは第1直径(D1c)を有して良い。第3直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third plasma conditioning rod (370c, 375c) may have a third diameter (d 1c ). The third diameter (d 1c ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第3EM調節部375c、第2EM結合領域362c、第3制御集合体360c、及び第3プラズマ調節スラブ361cは、第3xy平面オフセット(x1c)を有して良い。たとえば第3xy平面オフセット(x1c)は、共振器壁382bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第3制御集合体360cは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2c)を有して良い。第3プラズマ調節スラブ361cは直径(D2c)を有して良い。直径(D2c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third
制御集合体(360a、360b、及び360c)は396で制御装置395へ結合されて良い。制御装置395は、EM調節距離(377a、377b、及び377c)を設定、制御、及び最適化することで、EMエネルギー調節空間385内でのEM結合領域(362a、362b、及び362c)及びプロセス空間315内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置395は、マイクロ波源350、整合ネットワーク352、及び結合ネットワーク354に結合されて良い。制御装置395は、マイクロ波源350、整合ネットワーク352、及び結合ネットワーク354を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間385内のEM結合領域(362a、362b、及び362c)及びプロセス空間315内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源350は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置395は共振器センサ306及びプロセスセンサ307に結合されて良く、かつ、制御装置395は、共振器センサ306及びプロセスセンサ307からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間385内のEM結合領域(362a、362b、及び362c)及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
The control aggregates (360a, 360b, and 360c) may be coupled 396 to the
第3マイクロ波共振器システム300の前面は、空洞調節スラブ356の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体355のxy平面図を含む。空洞制御集合体355は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ356は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体355及び空洞調節スラブ356はy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The front surface of the third
空洞制御集合体355は、第3EMエネルギー調節空間385内で空洞調節距離358だけ空洞調節スラブ356を動かすのに用いられて良い。制御装置395は、396で空洞制御集合体355に結合されて良い。制御装置395は、空洞調節距離358を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間315内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第2空洞調節距離358は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2空洞調節距離358は波長依存でかつ約(λ/16)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
さらに図3Aを参照すると、基板ホルダ320及び下部電極321が示されている。存在する場合、下部電極321は、高周波(RF)電力をプロセス空間315内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極321は、RF発生装置330からインピーダンス整合ネットワーク331及びRFセンサ335を介して下部電極321へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極321に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク331は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ310内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ335は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置395は396でRF発生装置330、インピーダンス整合ネットワーク331、及びRFセンサ335に結合され、かつ、制御装置395は、RF発生装置330、インピーダンス整合ネットワーク331、及びRFセンサ335との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間385内でのEM結合領域(362a、362b、362c)及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 3A, a
第3マイクロ波共振器システム300の中には、プロセスチャンバ310に結合され、かつ、プロセスチャンバ310内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ310を排気するように構成される圧力制御システム390及び排出ポート391を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム390及び/又は排出ポート391は必要とされなくても良い。
Within the third
図3Aに図示されているように、第3マイクロ波共振器システム300は第1供給素子341に結合される第1気体供給システム340を有して良く、かつ、第1供給素子341は、プロセスチャンバ310に結合可能な1つ以上のフロー素子342に結合されて良い。フロー素子342は、第1プロセスガスをプロセス空間315へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。それに加えて、第3マイクロ波共振器システム300は第2供給素子346に結合される第2気体供給システム345を有して良く、かつ、第2供給素子346は、プロセスチャンバ310に結合可能な1つ以上の第2フロー素子347に結合されて良い。第2フロー素子347は、第2プロセスガスをプロセス空間315へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第2気体供給システム345、第2気体供給素子346、及び/又は第2フロー素子347は必要とされなくても良い。
As shown in FIG. 3A, the third
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図3Bは、本発明の実施例による第3共振器集合体の上面を表している。第3共振器集合体381は、xz平面内において合計長さ(xT1)及び合計高さ(zT1)を有して良い。たとえば、合計長さ(xT1)は約10mm〜約500mmまで変化して良く、かつ、合計高さ(zT1)は約10mm〜約1000mmまで変化して良い。
FIG. 3B shows the top surface of the third resonator assembly according to an embodiment of the present invention. The
第3共振器サブシステム380の上面は、第1プラズマ調節スラブ361aの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第1制御集合体360aのxz平面を含む。第1制御集合体360aは第1直径(d2a)を有して良い。第1直径(d2a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1プラズマ調節スラブ361aは第2直径(D2a)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第1制御集合体360a及び第1プラズマ調節スラブ361aは第1x平面オフセット(x1a)を有して良い。第1x平面オフセット(x1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体360a及び第1プラズマ調節スラブ361aは異なる第1xz平面オフセット(x1a)を有して良い。第1制御集合体360a及び第1プラズマ調節スラブ361aは第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。第1z平面オフセット(z1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体360a及び第1プラズマ調節スラブ361aは異なる第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
The top surface of the
それに加えて、第3共振器サブシステム380の上面は、第2プラズマ調節スラブ361bの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第2制御集合体360bのxz平面を含む。第2制御集合体360bは第1直径(d2b)を有して良い。第1直径(d2b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2プラズマ調節スラブ361bは第2直径(D2b)を有して良い。第2直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第2制御集合体360b及び第2プラズマ調節スラブ361bは第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(x1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体360b及び第2プラズマ調節スラブ361bは異なる第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2制御集合体360b及び第2プラズマ調節スラブ361bは第2xz平面オフセット(z1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(z1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体360b及び第1プラズマ調節スラブ361bは異なる第2xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
In addition, the top surface of the
さらに第3共振器サブシステム380の上面は、第3プラズマ調節スラブ361cの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第3制御集合体360cのxz平面を含む。第3制御集合体360cは第1直径(d2c)を有して良い。第1直径(d2c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3プラズマ調節スラブ361cは第2直径(D2c)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第3制御集合体360c及び第3プラズマ調節スラブ361cは第3x平面オフセット(x1c)を有して良い。第3x平面オフセット(x1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体360c及び第3プラズマ調節スラブ361cは異なる第3x平面オフセット(x1c)を有して良い。第3制御集合体360c及び第3プラズマ調節スラブ361cは第3z平面オフセット(z1c)を有して良い。第3z平面オフセット(z1c)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第3制御集合体360c及び第3プラズマ調節スラブ361cは異なる第3z平面オフセット(z1c)を有して良い。
Further, the top surface of the
図3Bは共振器壁(382a、382b、383、及び384)の上面を示している。共振器壁382aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁382bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁(382a、382b)は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
FIG. 3B shows the top surface of the resonator walls (382a, 382b, 383, and 384). The
第3マイクロ波共振器システム300の上面は、空洞調節スラブ356の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体355のxz平面図を含む。空洞制御集合体355は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ356は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体355及び空洞調節スラブ356は第1xz平面オフセット(z1aa)を有して良い。第1xz平面オフセット(z1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The top surface of the third
図3Cは第3マイクロ波共振器システム300の側面図を示している。側面図は、第1インターフェース集合体365a、第1インターフェース集合体365aに結合された複数のチャンバ壁312を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ310のyz平面図を示している。プロセス空間315はプロセスチャンバ310内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁312は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体365aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 3C shows a side view of the third
側面図は、複数の共振器壁(382a、382b、383、及び384)を用いて構成され得る第3共振器集合体381を含み得る第3共振器サブシステム380のyz平面図を示している。たとえば共振器壁(382a、382b、383、及び384)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第3EMエネルギー調節空間385を画定して良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ306は、第1共振器データを得るように第3EMエネルギー調節空間385に結合されて良い。
The side view shows a yz plan view of a
共振器壁382aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁382bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁382は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体365aは、第3共振器集合体381とプロセスチャンバ310とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体365aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体365aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体365aは1つ以上の隔離集合体(364b、364b、及び364c)を有して良い。隔離集合体(364b、364b、及び364c)の各々は、下部共振器壁383と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体365bは、上部共振器壁384を用いることによって第3共振器集合体381に結合されて良い。第2インターフェース集合体365bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体365bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体365bは1つ以上の制御集合体(360a、360b、及び360c)を有して良い。制御集合体(360a、360b、及び360c)の各々は、上部共振器壁384と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体365bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体(360a、360b、及び360c)は上部共振器壁384に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体は省略されて良い。
In addition, the
第3マイクロ波共振器システム300は、基板ホルダ320と基板がプロセス空間315内の至るところを動くときに、プロセス空間315内にプラズマを生成するように構成されて良い。第3マイクロ波共振器システム300は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第3マイクロ波共振器システム300がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The third
他の実施例では、第3共振器サブシステム380は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第3共振器サブシステム380は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第3共振器集合体381及び第3EMエネルギー調節空間385は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
図3Cでは、マイクロ波共振器システム300の側面が図示されている。マイクロ波源350は整合ネットワーク352に結合されて良い。整合ネットワーク352は結合ネットワーク354に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第3共振器サブシステム380に結合されて良い。結合ネットワーク354は、第3共振器集合体381の上部共振器壁384に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第3EMエネルギー調節空間385にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In FIG. 3C, a side view of the
側面図は、プロセス空間315内の第1yz平面位置(z2a−c)で第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)内に設定される第1組の隔離保護空間(373a、373b、及び373c)内へ入り込むように延び得る第1組の第1プラズマ調節部(370a、370b、及び370c)、並びに、第2のyz平面位置(z1a-c)で第3EMエネルギー調節空間385へ入り込むように延び得る第1組のEMエネルギー調節部(375a、375b、及び375c)を有し得る第1組のプラズマ調節ロッド((370a、375a)、(370b、375b)、及び(370c、375c))のyz平面図を含む。第1組の隔離集合体(364b、364b、及び364c)は、プロセス空間315内の(z2a−c)を用いて定義された第1位置で、第1組のプラズマ調節距離(371a、371b、及び371c)に第1組のプラズマ調節部(370a、370b、及び370c)を位置設定して(プラズマ調節距離(371a、371b、及び371c)まで第1組のプラズマ調節部(370a、370b、及び370c)を延ばして)良い。たとえば、プラズマ調節距離(371a、371b、及び371c)は約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。 The side view shows a first set of isolated protected spaces (373a, 373a, 372c, 372c) set in a first set of protected assemblies (372a, 372b, and 372c) at a first yz plane position (z 2a-c ) in the process space 315. 373b and 373c) a first set of first plasma conditioning portions (370a, 370b, and 370c) that can extend into the third EM energy conditioning space at a second yz plane position (z1a -c ). A first set of plasma conditioning rods ((370a, 375a), (370b, 375b), and (370c) that may have a first set of EM energy adjustments (375a, 375b, and 375c) that may extend into 385. 375c)). The first set of isolated aggregates (364b, 364b, and 364c) is a first position defined using (z 2a-c ) in the process space 315, and the first set of plasma modulation distances (371a, 371b). , 371c) and the first set of plasma control units (370a, 370b, and 370c) are positioned (plasma control distances (371a, 371b, and 371c)). And 370c) may be extended). For example, the plasma conditioning distances (371a, 371b, and 371c) may vary from about 10 mm to about 400 mm, and may be wavelength dependent and vary from about (λ / 4) to about (10λ).
第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)は、第3EMエネルギー調節空間385内の下部共振器壁383からEM結合距離(376a、376b、及び376c)で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)は第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)へ入り込むように延び得る。第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)は、第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第1組のプラズマ調節部(370a、370b、及び370c)を用いることによって第1z平面位置(x2a−c)にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間315へ移送されて良い。第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1組のEM結合距離(376a、376b、及び376c)は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組のEM結合距離(376a、376b、及び376c)は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first set of EM coupling regions (362a, 362b, and 362c) may be set at an EM coupling distance (376a, 376b, and 376c) from the
第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)は、第1組の制御集合体(360a、360b、及び360c)に結合され、かつ、第1組の制御集合体(360a、360b、及び360c)は、第3EMエネルギー調節空間385内で第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)を第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)に対して第1組のEM調節距離(377a、377b、及び377c)だけ動かすのに用いられて良い。第1組の制御集合体(360a、360b、及び360c)及び第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)は、第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)から第1組のプラズマ調節ロッド((370a、375a)、(370b、375b)、及び(370c、375c))の第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1組のEM調節距離(377a、377b、及び377c)は、第3EMエネルギー調節空間385内の第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)と第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)との間で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節距離(377a、377b、及び377c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。
The first set of plasma conditioning slabs (361a, 361b, and 361c) are coupled to the first set of control assemblies (360a, 360b, and 360c) and the first set of control assemblies (360a, 360b, And 360c) a first set of plasma adjustment slabs (361a, 361b, and 361c) in a third EM
第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)が第1組の隔離集合体(364a、364b、及び364c)に結合されて良い。第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)はプロセス空間315内の第1位置(z2a−c)に配置されて良い。保護集合体(372a、372b、及び372c)の組は、内部に第1組の隔離保護空間(373a、373b、及び373c)を有し、かつ、挿入長さ(374a、374b、及び374c)を有して良い。たとえば、挿入長さ(374a、374b、及び374c)はyz平面内において約1mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、保護集合体(372a、372b、及び372c)は1つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。 A first set of protection assemblies (372a, 372b, and 372c) may be coupled to the first set of isolation assemblies (364a, 364b, and 364c). The first set of protection aggregates (372a, 372b, and 372c) may be disposed at a first position (z 2a-c ) in the process space 315. The set of protection assemblies (372a, 372b, and 372c) has a first set of isolated protection spaces (373a, 373b, and 373c) inside, and has insertion lengths (374a, 374b, and 374c). May have. For example, the insertion length (374a, 374b, and 374c) may vary from about 1 mm to about 10 mm in the yz plane, and the protective assembly (372a, 372b, and 372c) includes one or more dielectric materials. It may be configured using.
第1組のプラズマ調節ロッド((370a、375a)、(370b、375b)、及び(370c、375c))は、誘電材料を含んで良く、かつ、第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1組の隔離集合体(364b、364b、及び364c)及び第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)は第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに、隔離集合体(364a、364b、及び364c)及び第1組の保護集合体(372a、372b、及び372c)はそれぞれ異なる直径を有して良い。 The first set of plasma conditioning rods ((370a, 375a), (370b, 375b), and (370c, 375c)) may include a dielectric material and may have a first diameter (d 1a ). . The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The first set of isolation assemblies (364b, 364b, and 364c) and the first set of protection assemblies (372a, 372b, and 372c) may have a first diameter (D 1a ). The first diameter (D 1a ) may vary from about 1 mm to about 10 mm. Alternatively, the isolation assemblies (364a, 364b, and 364c) and the first set of protection assemblies (372a, 372b, and 372c) may have different diameters.
第1組のEM調節部(375a、375b、及び375c)、第1組のEM結合領域(362a、362b、及び362c)、第1組の制御集合体(360a、360b、及び360c)、及び第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)はz平面オフセット(z1a−c)を有して良い。たとえばyz平面オフセット(z1a−c)は、下部共振器壁183に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1組の制御集合体(360a、360b、及び360c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化し得る直径(d2a−c)を有して良い。第1組のプラズマ調節スラブ(361a、361b、及び361c)は、誘電材料を含んで良く、かつ、直径(D2a−c)を有して良い。直径(D2a−c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
A first set of EM adjusters (375a, 375b, and 375c), a first set of EM coupling regions (362a, 362b, and 362c), a first set of control aggregates (360a, 360b, and 360c), and a first The set of plasma conditioning slabs (361a, 361b, and 361c) may have a z-plane offset (z 1a-c ). For example, the yz plane offset (z 1a-c ) may be set for the
図3Cに図示されているように、制御集合体(360a、360b、及び360c)は396で制御装置395へ結合されて良い。制御装置395は、EM調節距離(377a、377b、及び377c)を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間315内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置395は、396で、マイクロ波源350、整合ネットワーク352、及び結合ネットワーク354に結合されて良い。制御装置395は、マイクロ波源350、整合ネットワーク352、及び結合ネットワーク354を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(362a、362b、及び362c)及びプロセス空間315内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源350は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置395は396で共振器センサ306及びプロセスセンサ307に結合されて良く、かつ、制御装置395は、共振器センサ306及びプロセスセンサ307からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間385内のEM結合領域(362a、362b、及び362c)及びプロセス空間315内のプラズマの均一性を制御して良い。
As illustrated in FIG. 3C, the control aggregates (360a, 360b, and 360c) may be coupled to the
第3マイクロ波共振器システム300の側面は、空洞制御集合体355のyz平面図及び空洞調節スラブ356のyz平面図を含む。空洞制御集合体355は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ356は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体355及び空洞調節スラブ356は第1yz平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1yz平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
Sides of the third
さらに図3Cを参照すると、基板ホルダ320及び下部電極321のyz平面が示されている。存在する場合、下部電極321は、高周波(RF)電力をプロセス空間315内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極321は、RF発生装置330からインピーダンス整合ネットワーク331及びRFセンサ335を介して下部電極321へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には13.56MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極321に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク331は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ310内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ335は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置395は396でRF発生装置330、インピーダンス整合ネットワーク331、及びRFセンサ335に結合され、かつ、制御装置395は、RF発生装置330、インピーダンス整合ネットワーク331、及びRFセンサ335との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間385内でのEM結合領域(362a、362b、362c)及びプロセス空間315内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 3C, the yz plane of
第3マイクロ波共振器システム300の側面は、プロセスチャンバ310に結合され、かつ、プロセスチャンバ310内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ310を排気するように構成される圧力制御システム390及び排出ポート391のyz平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム390及び/又は排出ポート391は必要とされなくても良い。
A side of the third
図3Cに図示されているように、側面は、第1気体供給システム340、第1供給素子341、第1フロー素子342、及びプロセスチャンバ310のyz平面を有して良い。第1フロー素子342は、プロセス空間315の周辺で第1プロセスガスをプロセス空間315へ導入するように構成されて良い。それに加えて側面は、第2気体供給システム345、第2供給素子346、及び第2フロー素子347のyz平面を有して良い。第2フロー素子347は、プロセス空間315の周辺で第2プロセスガスをプロセス空間315へ導入するように構成されて良い。
As illustrated in FIG. 3C, the side surface may have a yz plane of the first
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図4Aは、第4マイクロ波共振器システム400を表している。前面図は、第1インターフェース集合体465a、第1インターフェース集合体465aに結合された複数のチャンバ壁465aを用いることによって構成可能なプロセスチャンバ410のxy平面図を示している。プロセス空間415はプロセスチャンバ410内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁312は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体465aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 4A represents a fourth
前面図は、内部に第4EMエネルギー調節空間485を画定する複数の共振器壁(482a、482b、483、及び484)を有する第3共振器集合体381を含み得る第2共振器サブシステム380のxy平面図を示している。たとえば共振器壁(482a、482b、483、及び484)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ406は、第2共振器データを得るように第4EMエネルギー調節空間485に結合されて良い。
The front view of the
共振器壁482aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁482bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁482は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体465aは、第4共振器集合体481とプロセスチャンバ410とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第2インターフェース集合体465aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体465aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。
In some examples, the
第1インターフェース集合体465aは1つ以上の隔離集合体(464b、464b、及び464c)を有して良い。隔離集合体(464b、464b、及び464c)の各々は、下部共振器壁483と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第1インターフェース集合体465aと取り外し可能なように結合して良い。第1保護集合体472aは第1隔離集合体464aと結合して良い。第1保護集合体472aはプロセス空間415内の第1位置(x2a)に配置されて良い。第1保護集合体472aは、内部に第1隔離保護空間473a及び第1挿入長さ474aを有して良い。第2保護集合体472bは第2隔離集合体464bと結合して良い。第2保護集合体472bはプロセス空間415内の第2位置(x2b)に配置されて良い。第2保護集合体472bは、内部に第2隔離保護空間473b及び第2挿入長さ474bを有して良い。たとえば、挿入長さ(474a、474b、及び474c)はxy平面内において約1mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組の保護集合体(472a、472b、及び472c)は1つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
The
第3保護集合体472cは第3隔離集合体464cに結合されて良い。第3保護集合体472cは、プロセス空間415内の第3位置(y2c)に配置されて良い。第3保護集合体472cは、内部に第3隔離保護空間473cを有して良く、かつ、第3挿入長さ474cを有して良い。第4保護集合体472dは第4隔離集合体464dに結合されて良い。第4保護集合体472dはプロセス空間415内の第4位置(y2d)に配置されて良い。第4保護集合体472dは、内部に第4隔離保護空間473dを有して良く、かつ、第4挿入長さ474dを有して良い。たとえば、挿入長さ(474c及び474d)はxy平面ないにおいて約1mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2組の保護集合体(472c及び472d)は1つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
The
それに加えて、第2インターフェース集合体465bは、上部共振器壁484を用いることによって第4共振器集合体481に結合されて良い。第2インターフェース集合体465bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体465bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体465bは1つ以上の制御集合体(460a、460b、及び460c)を有して良い。制御集合体(460a、460b、及び460c)の各々は、上部共振器壁484と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体465bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体460a、460b、及び460c)は上部共振器壁484に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体465bは省略されて良い。
In addition, the
第4マイクロ波共振器システム400は、基板ホルダ420と基板がプロセス空間415内の至るところを動くときに、プロセス空間415内にプラズマを生成するように構成されて良い。第4マイクロ波共振器システム400は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第4マイクロ波共振器システム400がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The fourth
他の実施例では、第4共振器サブシステム480は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第4マイクロ波共振器システム400は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第4共振器集合体481及び第4EMエネルギー調節空間485は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
一部の実施例では、マイクロ波源450は第4共振器集合体481に結合されて良い。それに加えて、1つ以上のRF源(図示されていない)は第4共振器サブシステム480に結合されて良い。マイクロ波源450は整合ネットワーク452に結合されて良い。整合ネットワーク452は結合ネットワーク454に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第4共振器サブシステム480に結合されて良い。結合ネットワーク454は、第4共振器集合体481の上部共振器壁484に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第4EMエネルギー調節空間485にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In some embodiments, the
第1プラズマ調節ロッド(470a、475a)は、プロセス空間415内の第1位置(x2a)で第1保護集合体472a内に設定される第1隔離保護空間473a内へ入り込むように延び得る第1プラズマ調節部470a、及び、第1位置(x1a)で第4EMエネルギー調節空間485へ入り込むように延び得る第1EMエネルギー調節部475aを有して良い。第1隔離集合体464bは、第1保護集合体472a内に設定される第1隔離保護空間473a内で、第1プラズマ調節距離471aに第1プラズマ調節部470aを位置設定して(第1プラズマ調節距離471aまで第1プラズマ調節部470aを延ばして)良い。たとえば、第1プラズマ調節距離471aは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第1プラズマ調節距離471aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
First plasma adjusting rod (470a, 475a) includes a first may extend so as to enter into the
第1EM結合領域462aは、第4EMエネルギー調節空間485を画定する下部共振器壁483から第1EM結合距離476aで設定されて良く、かつ、第1EM調節部475aは第1EM結合領域462aへ入り込むように延び得る。第1EM調節部475aは、第1EM結合領域462aから第1調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第1マイクロ波エネルギーは、第1プラズマ調節部470aを用いることによって第1位置(x2a)にて第1プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間415へ移送されて良い。第1EM結合領域462aは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1EM結合距離476aは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1EM結合距離476aは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first EM coupling region 462a may be set at a first
第1プラズマ調節スラブ461aは、第1制御集合体460aに結合されて良く、かつ、第1制御集合体460aは、第4EMエネルギー調節空間485内で第1プラズマ調節ロッド(470a、475a)の第1EM調節部475aに対して第1EM調節距離477aだけ第1プラズマ調節スラブ461aを動かすのに用いられて良い。第1制御集合体460a及び第1プラズマ調節スラブ461aは、第1EM結合領域462aから第1プラズマ調節ロッド(470a、475a)の第1EM調節部475aへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1EM調節距離477aは第4EMエネルギー調節空間485内において第1EM調節部475aと第1プラズマ調節スラブ461aとの間に設定されて良く、かつ、第1EM調節距離477aは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The first
第1プラズマ調節ロッド(470a、475a)は第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1隔離集合体464bは第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The first plasma conditioning rod (470a, 475a) may have a first diameter (d 1a ). The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第1EM調節部475a、第1EM結合領域462a、第1制御集合体460a、及び第1プラズマ調節スラブ461aは、第1xy平面オフセット(x1a)を有して良い。たとえば第1xy平面オフセット(x1a)は、共振器壁482bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1制御集合体460aは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2a)を有して良い。第1プラズマ調節スラブ461aは直径(D2a)を有して良い。直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The first EM adjustment unit 475a, the first EM coupling region 462a, the
第2プラズマ調節ロッド(470b、475b)は、プロセス空間415内の第2位置(x2a)で第2保護集合体472b内に設定される第2隔離保護空間473b内へ入り込むように延び得る第2プラズマ調節部470b、及び、第2xy平面位置(x1b)で第4EMエネルギー調節空間485へ入り込むように延び得る第2EMエネルギー調節部475bを有して良い。第2隔離集合体464bは、第3保護集合体472c内に設定された第3隔離保護空間473c内で、第2プラズマ調節距離471bに第2プラズマ調節部470bを位置設定して(第2プラズマ調節距離471bまで第2プラズマ調節部470bを延ばして)良い。たとえば、第2プラズマ調節距離471bは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第2プラズマ調節距離471bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
Second plasma adjusting rod (470b, 475b) are first may extend so as to enter into the in-
第2EM結合領域462bは、第4EMエネルギー調節空間485内の下部共振器壁483から第2EM結合距離476bで設定されて良く、かつ、第2EM調節部475bは第2EM結合領域462bへ入り込むように延び得る。第2EM調節部475bは、第2EM結合領域462bから第2調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第2マイクロ波エネルギーは、第2プラズマ調節部470bを用いることによって第2位置(x2b)にて第2プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間415へ移送されて良い。第2EM結合領域462bは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第2EM結合距離476bは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2EM結合距離476bは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The second
第2プラズマ調節スラブ461bは、第2制御集合体460bに結合されて良く、かつ、第2制御集合体460bは、第4EMエネルギー調節空間485内で第2プラズマ調節ロッド(470b、475b)に対して第2EM調節距離477bだけ第2プラズマ調節スラブ461bを263bと動かすのに用いられて良い。第2制御集合体460b及び第2プラズマ調節スラブ461bは、第2EM結合領域462bから第2プラズマ調節ロッド(470b、475b)の第2EM調節部475bへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第2EM調節距離477bは第4EMエネルギー調節空間485内において第2EM調節部475bと第2プラズマ調節スラブ461bとの間に設定されて良く、かつ、第2EM調節距離477bは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The second
第2プラズマ調節ロッド(470b、475b)は第2直径(d1b)を有して良い。第2直径(d1b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2隔離集合体464bは第2直径(D1b)を有して良い。第2直径(D1b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second plasma control rod (470b, 475b) may have a second diameter (d 1b ). The second diameter (d 1b ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The
第2EM調節部475b、第2EM結合領域462b、第2制御集合体460b、及び第2プラズマ調節スラブ461bは、第2x平面オフセット(x1b)を有して良い。たとえば第1x平面オフセット(x1b)は、共振器壁482bに対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第2制御集合体460bは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2b)を有して良い。第2プラズマ調節スラブ461bは直径(D2b)を有して良い。直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The second
第1共振器集合体481cは、第1xy平面オフセット(y3c)で第1チャンバ壁412aと結合して良く、かつ、第1高(y4c)さを有して良い。たとえば、第1xy平面オフセット(y3c)は下部チャンバ壁412に対して設定されて良く、かつ、波長依存でかつ約(λ/4)〜約(100λ)まで変化して良い。それに加えて第1高さ(y4c)は約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
一部の実施例では、第1EM源435cは第1共振器集合体481cに結合されて良く、かつ、第1EM源435cは約500MHz〜約5000MHzまでの周波数で動作して良い。制御装置495は第1共振器集合体481c及び第1EM源435cに結合されて良い。制御装置495は、第1共振器集合体481c及び第1EM源435cを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第3EMエネルギー調節空間485c内での第3EM結合領域462c及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。
In some embodiments, the
第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)は、プロセス空間415内の第3位置xy平面(x2c)で第3保護集合体472c内に設定される第3隔離保護空間473c内へ入り込むように延び得る第3プラズマ調節部470c、及び、第3xy平面位置(x1c)で第4EMエネルギー調節空間485へ入り込むように延び得る第3EMエネルギー調節部475cを有して良い。第3隔離集合体464cは、第3保護集合体472c内に設定される第3隔離保護空間473c内で、第3プラズマ調節距離471cに第3プラズマ調節部470cを位置設定して(第3プラズマ調節距離471cまで第3プラズマ調節部470cを延ばして)良い。たとえば、第3プラズマ調節距離471cは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第3プラズマ調節距離471cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third plasma adjusting rod (470c, 475c) extends so as to enter into the third
第3EM結合領域462cは、第4EMエネルギー調節空間485を画定する第1共振部分集合体481c内の少なくとも1つの壁から第3EM結合距離476cで設定されて良く、かつ、第3EM調節部475cは第3EM結合領域462cへ入り込むように延び得る。第3EM調節部475cは、第3EM結合領域462cから第3調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第3マイクロ波エネルギーは、第3プラズマ調節部470cを用いることによって第3xy平面位置(x2c)にて第3プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間415へ移送されて良い。第3EM結合領域462cは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第3EM結合距離476cは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第3EM結合距離476cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third EM coupling region 462c may be set at a third
第3プラズマ調節スラブ461cは、第3制御集合体460cに結合されて良く、かつ、第3制御集合体460cは、第4EMエネルギー調節空間485内で第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)に対して第3EM調節距離477cだけ第3プラズマ調節スラブ461cを動かすのに用いられて良い。第3制御集合体460c及び第3プラズマ調節スラブ461cは、第3EM結合領域462aから第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)の第3EM調節部475cへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第3EM調節距離477cは第4EMエネルギー調節空間485内において第3EM調節部475cと第3プラズマ調節スラブ461cとの間に設定されて良く、かつ、第3EM調節距離477cは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The third plasma adjustment slab 461c may be coupled to the third control assembly 460c, and the third control assembly 460c is in the fourth EM
第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)は第3直径(d1c)を有して良い。第3直径(d1c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3隔離集合体464cは第1直径(D1c)を有して良い。第3直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The third plasma control rod (470c, 475c) may have a third diameter (d 1c ). The third diameter (d 1c ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The third isolation assembly 464c may have a first diameter (D 1c ). The third diameter (D 1c ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第3EM調節部475c、第3EM結合領域462c、第3制御集合体460c、及び第3プラズマ調節スラブ461cは、第3xy平面オフセット(x1c)を有して良い。第3xy平面オフセット(x1c)は波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第3制御集合体460cは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2c)を有して良い。第3プラズマ調節スラブ461cは直径(D2c)を有して良い。直径(D2c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third
第2共振器部分集合体481dは、第2xy平面オフセット(y3d)で第2チャンバ壁412bに結合され、かつ、第2高さ(y4d)を有して良い。たとえば、第2xy平面オフセット(y3d)は、下部チャンバ壁412に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(100λ)まで変化して良い。それに加えて、第2高さ(y4d)は約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
一部の実施例では、第2EM源435dは第2共振器部分集合体481dに結合されて良く、かつ、第2EM源435dは約500MHz〜約5000MHzまでの周波数で動作して良い。制御装置495は第2共振器集合体481d及び第2EM源435dに結合されて良い。制御装置495は、第2共振器集合体481d及び第2EM源435dを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第4EMエネルギー調節空間485d内での第4EM結合領域462d及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。
In some embodiments, the second EM source 435d may be coupled to the
第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)は、プロセス空間415内の第4xy平面位置(y2d)にて第4保護集合体472d内で設定された第4隔離保護空間473dへ入り込むように延び得る第4プラズマ調節部470d、及び、第4xy平面位置(y1c)にて第4EMエネルギー調節空間485dへ入り込むように延び得る第4EM調節部475dを有して良い。第4隔離集合体464dは、第4保護集合体472d内に設定された第4隔離保護空間473d内において第4プラズマ調節距離471dに第4プラズマ調節部470dを位置設定する(第4プラズマ調節距離471dまで第4プラズマ調節部470dを延ばす)のに用いられて良い。たとえば、第4プラズマ調節距離471dは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第4プラズマ調節距離471dは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The fourth plasma control rod (470d, 475d) may extend to enter the fourth
第4EM結合領域462dは、第4EMエネルギー調節空間485dを画定する第2共振器部分集合体481d内の少なくとも1つの壁から第4EM結合距離476dに設定されて良い。第4EM調節部475dは第4EM結合領域462dへ入り込むように延び得る。第4EM調節部475dは、第4EM結合領域462dから第4調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第4マイクロ波エネルギーは、第4プラズマ調節部470dを用いることによって、第4プラズマ調節エネルギーとして、プロセス空間の第4xy平面位置(y2d)へ移送されて良い。第4EM結合領域462dは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの結合を含んで良い。たとえば、第4EM結合距離476dは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第4EM結合距離476dは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The fourth
第4プラズマ調節スラブ461dは、第4制御集合体460dに結合されて良く、かつ、第4EMエネルギー調節空間485d内の第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)の第4EM調節部475dに対して第4EM調節距離477dだけ第4プラズマ調節スラブ461を463に動かすのに用いられて良い。第4制御集合体460d及び第4プラズマ調節スラブ461dは、第4EM結合領域462dから第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)の第4EM調節部475dへ結合するマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第4EM調節距離477dは第4EMエネルギー調節空間485内の第4EM調節部475dと第4プラズマ調節スラブ461dとの間で設定されて良く、かつ、第4EM調節距離477dは約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。
The fourth plasma adjustment slab 461d may be coupled to the
第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)は第4直径(d1d)を有して良い。第4直径(d1d)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第4隔離集合体464dは第4直径(D1d)を有して良い。第4直径(D1d)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The fourth plasma conditioning rod (470d, 475d) may have a fourth diameter (d 1d ). The fourth diameter (d 1d ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The fourth isolation assembly 464d may have a fourth diameter (D 1d ). The fourth diameter (D 1d ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第4EM調節部475d、第4EM結合領域462d、第4制御集合体460d、及び第4プラズマ調節スラブ461dは、第4xy平面オフセット(y1d)を有して良い。第4xy平面オフセット(y1d)は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第4制御集合体460dは、円筒形状の構成及び約1mm〜約5mmまで変化し得る第4直径(d1d)を有して良い。第4プラズマ調節スラブ461dは第4直径(D1d)を有して良い。第4直径(D1d)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The fourth
制御集合体(460a、460b、及び460c)は496で制御装置495へ結合されて良い。制御装置495は、EM調節距離(477a、477b、477c、及び477d)を設定、制御、及び最適化することで、EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内でのEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置495は、マイクロ波源450、整合ネットワーク452、及び結合ネットワーク454に結合されて良い。制御装置495は、マイクロ波源450、整合ネットワーク452、及び結合ネットワーク454を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間485内のEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間415内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源450は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置495は共振器センサ406及びプロセスセンサ407に結合されて良く、かつ、制御装置495は、共振器センサ406及びプロセスセンサ407からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内のEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間内のプラズマの均一性を制御して良い。
The control aggregates (460a, 460b, and 460c) may be coupled to the
第4マイクロ波共振器システム400の前面は、空洞調節スラブ455の前面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体455のxy平面図を含む。空洞制御集合体455は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ455は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体455及び空洞調節スラブ455はy平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1xy平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The front surface of the fourth
空洞制御集合体455は、第1EMエネルギー調節空間285内で第2空洞調節距離458だけ空洞調節スラブ455を動かすのに用いられて良い。制御装置495は、496で空洞制御集合体455に結合されて良い。制御装置495は、空洞調節距離458を設定、制御、及び最適化するプロセスレシピを用いることで、実時間でプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御及び維持して良い。たとえば、第2空洞調節距離458は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第2空洞調節距離458は波長依存でかつ約(λ/16)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
さらに図4Aを参照すると、基板ホルダ420及び下部電極421が示されている。存在する場合、下部電極421は、高周波(RF)電力をプロセス空間415内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極421は、RF発生装置430からインピーダンス整合ネットワーク431及びRFセンサ432を介して下部電極421へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には1455MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極421に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク431は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ410内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ432は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置495は496でRF発生装置430、インピーダンス整合ネットワーク431、及びRFセンサ432に結合され、かつ、制御装置495は、RF発生装置430、インピーダンス整合ネットワーク431、及びRFセンサ432との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内でのEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 4A, a
第4マイクロ波共振器システム400の中には、プロセスチャンバ410に結合され、かつ、プロセスチャンバ410内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ410を排気するように構成される圧力制御システム490及び排出ポート491を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム490及び/又は排出ポート491は必要とされなくても良い。
Within the fourth
図4Aに図示されているように、第4マイクロ波共振器システム400は第1供給素子441に結合される第1気体供給システム440を有して良く、かつ、第1供給素子441はプロセスチャンバ410に結合されて良い。第1供給素子441は、第1プロセスガスをプロセス空間415へ導入するように構成され、かつ、フロー制御及び/又はフロー測定デバイスを含んで良い。あるいはその代わりに、第2気体供給システム及び第2供給素子が必要とされても良い。
As shown in FIG. 4A, the fourth
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図4Bは、本発明の実施例による第4共振器集合体の上面を表している。第4共振器集合体481は、xz平面内において合計長さ(xT1)及び合計高さ(zT1)を有して良い。たとえば、合計長さ(xT1)は約10mm〜約500mmまで変化して良く、かつ、合計高さ(zT1)は約10mm〜約1000mmまで変化して良い。
FIG. 4B represents the top surface of the fourth resonator assembly according to an embodiment of the present invention. The
第4共振器サブシステム480の上面は、第1プラズマ調節スラブ461aの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第1制御集合体460aのxz平面を含む。第1制御集合体460aは第1直径(d2a)を有して良い。第1直径(d2a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1プラズマ調節スラブ461aは第2直径(D2a)を有して良い。第2直径(D2a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第1制御集合体460a及び第1プラズマ調節スラブ461aは第1x平面オフセット(x1a)を有して良い。第1x平面オフセット(x1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体460a及び第1プラズマ調節スラブ461aは異なる第1xz平面オフセット(x1a)を有して良い。第1制御集合体460a及び第1プラズマ調節スラブ461aは第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。第1z平面オフセット(z1a)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第1制御集合体460a及び第1プラズマ調節スラブ461aは異なる第1xz平面オフセット(z1a)を有して良い。
The top surface of the
それに加えて、第4共振器サブシステム480の上面は、第2プラズマ調節スラブ461bの上面(破線)によって取り囲まれた状態で示されている第2制御集合体460bのxz平面を含む。第2制御集合体460bは第1直径(d2b)を有して良い。第1直径(d2b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第2プラズマ調節スラブ461bは第2直径(D2b)を有して良い。第2直径(D2b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。第2制御集合体460b及び第2プラズマ調節スラブ461bは第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(x1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに、第2制御集合体460b及び第2プラズマ調節スラブ461bは異なる第2xz平面オフセット(x1b)を有して良い。第2制御集合体460b及び第2プラズマ調節スラブ461bは第2xz平面オフセット(z1b)を有して良い。第2xz平面オフセット(z1b)は約1mm〜約10mmまでで変化して良い。あるいはその代わりに第2制御集合体460b及び第2プラズマ調節スラブ461bは異なる第2xz平面オフセット(z1a)を有しても良い。
In addition, the top surface of the
図4Bは共振器壁(482a、482b、483、及び484)の上面を示している。共振器壁482aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁482bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁(482a、482b)は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
FIG. 4B shows the top surface of the resonator walls (482a, 482b, 483, and 484). The
第4マイクロ波共振器集合体481の上面は、空洞調節スラブ455の上面に結合された状態で図示されている空洞制御集合体455のxz平面図を含む。空洞制御集合体455は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ455は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体455及び空洞調節スラブ455は第1xz平面オフセット(z1aa)を有して良い。第1xz平面オフセット(z1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The top surface of the fourth
図4Cは第4マイクロ波共振器システム400の側面図を示している。側面図は、第1インターフェース集合体465a、第1インターフェース集合体465aに結合された複数のチャンバ壁312を用いることによって構成可能なプロセスチャンバ410のyz平面図を示している。プロセス空間415はプロセスチャンバ410内に構成されて良い。たとえばチャンバ壁312は、壁の厚さ(t)を有して良く、かつ、壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmの間で変化して良い。第1インターフェース集合体465aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。第1インターフェース厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
FIG. 4C shows a side view of the fourth
側面図は、複数の共振器壁(482a、482b、483、及び484)を用いて構成され得る第4共振器集合体481を含み得る第4共振器サブシステム480のyz平面図を示している。たとえば共振器壁(482a、482b、483、及び484)はたとえば石英のような誘電材料を含んで良く、かつ、内部で第4EMエネルギー調節空間485を画定して良い。それに加えて、1つ以上の共振器センサ406は、第1共振器データを得るように第4EMエネルギー調節空間485に結合されて良い。
The side view shows a yz plan view of a
共振器壁482aは壁の厚さ(ta)を有して良い。壁の厚さ(ta)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁482bは壁の厚さ(tb)を有して良い。壁の厚さ(tb)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。共振器壁482は壁の厚さ(t)を有して良い。壁の厚さ(t)は約1mm〜約5mmまで変化して良い。
The
一部の例では、第1インターフェース集合体465aは、第4共振器集合体481とプロセスチャンバ410とを取り外し可能に結合するのに用いられて良い。第1インターフェース集合体465aは第1インターフェース厚さ(ti1)を有して良い。壁の厚さ(ti1)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第1インターフェース集合体465aは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第1インターフェース集合体465aは1つ以上の隔離集合体(464a及び464b)を有して良い。隔離集合体(464a及び464b)の各々は、下部共振器壁483と取り外し可能なように結合して良く、かつ、1つ以上の第1インターフェース集合体と取り外し可能なように結合して良い。
In some examples, the
それに加えて、第2インターフェース集合体465bは、上部共振器壁484を用いることによって第4共振器集合体481に結合されて良い。第2インターフェース集合体465bは第2インターフェース厚さ(ti2)を有して良い。壁の厚さ(ti2)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに第2インターフェース集合体465bは、必要とされなくて良いし、あるいは、異なる構成をとっても良い。第2インターフェース集合体465bは1つ以上の制御集合体(460a及び460b)を有して良い。制御集合体(460a及び460b)の各々は、上部共振器壁484と取り外し可能なように結合して良く、かつ、第2インターフェース集合体465bと取り外し可能なように結合して良い。あるいはその代わりに制御集合体(460a及び460b)は上部共振器壁484に結合されて良く、かつ、第2インターフェース集合体465bは省略されて良い。
In addition, the
第4マイクロ波共振器システム400は、基板ホルダ420と基板がプロセス空間415内のいたるところを動くときに、プロセス空間415内にプラズマを生成するように構成されて良い。第4マイクロ波共振器システム400は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上のサイズの基板を処理するように構成されて良い。それに加えて、当業者に理解されるように、第4マイクロ波共振器システム400がサイズによらずに、環状基板、正方形基板、又は長方形基板、ウエハ、又はLCDを処理するように構成され得るように、円筒形、正方形、及び/又は長方形チャンバは構成されて良い。従って本発明の態様が半導体基板の処理に関連して説明されているが、本発明はそれだけに限定されない。
The fourth
他の実施例では、第4共振器集合体481は内部に複数の共振空洞(図示されていない)を有して良い。他の実施例では、第4共振器システム480は、内部に1つ以上の共振空洞を有する複数の共振器サブシステムを含んで良い。様々なシステムでは、第4共振器集合体481及び第4EMエネルギー調節空間485は円筒形状、長方形形状、又は正方形形状を有して良い。
In other embodiments, the
図4Cでは、マイクロ波源450が第4共振器集合体481に結合された状態で図示されている。マイクロ波源450は整合ネットワーク452に結合されて良い。整合ネットワーク452は結合ネットワーク454に結合されて良い。あるいはその代わりに、複数の整合ネットワーク(図示されていない)又は複数の結合ネットワーク(図示されていない)は、第4共振器サブシステム480に結合されて良い。結合ネットワーク454は、第4共振器集合体481の上部共振器壁484に取り外し可能に結合されて良く、かつ、第4EMエネルギー調節空間485にマイクロ波エネルギーを供するのに用いられて良い。あるいはその代わりに、他の結合構成が用いられても良い。
In FIG. 4C, the
側面図は、プロセス空間415内の第1yz平面位置(z2a−c)で第1組の保護集合体(472a及び472b)内に設定される第1組の隔離保護空間(473a及び473b)内へ入り込むように延び得る第1組の第1プラズマ調節部(470a及び470b)、並びに、第2のyz平面位置(z1a-c)で第4EMエネルギー調節空間485へ入り込むように延び得る第1組のEMエネルギー調節部(475a及び475b)を有し得る第1組のプラズマ調節ロッド((470a、475a)及び(470b、475b))のyz平面図を含む。第1組の隔離集合体(464a及び464b)は、プロセス空間415内の(z2a−c)を用いて定義された第1位置で、第1組のプラズマ調節距離(471a及び471b)に第1組のプラズマ調節部(470a及び470b)を位置設定して(プラズマ調節距離(471a及び471b)まで第1組のプラズマ調節部(470a及び470b)を延ばして)良い。たとえば、プラズマ調節距離(471a及び471b)は約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The side view is in a first set of isolated protection spaces (473a and 473b) set in a first set of protection assemblies (472a and 472b) at a first yz plane position (z2a -c ) in the
第1組のEM結合領域(462a及び462b)は、第4EMエネルギー調節空間485内の下部共振器壁483からEM結合距離(476a及び476b)で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節部(475a及び475b)は第1組のEM結合領域(462a及び462b)へ入り込むように延び得る。第1組のEM調節部(475a及び475b)は、第1組のEM結合領域(462a及び462b)から調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。調節可能なマイクロ波エネルギーは、第1組のプラズマ調節部(470a及び470b)を用いることによって第1z平面位置(x2a−c)にて制御可能なプラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間415へ移送されて良い。第1組のEM結合領域(462a、462b、及び462c)は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第1組のEM結合距離(476a及び476b)は約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第1組のEM結合距離(476a及び476b)は波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The first set of EM coupling regions (462a and 462b) may be set by the EM coupling distance (476a and 476b) from the
第1組のプラズマ調節スラブ(461a及び461b)は、第1組の制御集合体(460a及び460b)に結合され、かつ、第1組の制御集合体(460a及び460b)は、第4EMエネルギー調節空間485内で第1組のプラズマ調節スラブ(461a、461b、及び461c)を第1組のEM調節部(475a及び475b)に対して第1組のEM調節距離(477a及び477b)だけ動かすのに用いられて良い。第1組の制御集合体(460a及び460b)及び第1組のプラズマ調節スラブ(461a及び461b)は、第1組のEM結合領域(462a及び462b)から第1組のプラズマ調節ロッド((470a、475a)及び(470b、475b))の第1組のEM調節部(475a及び475b)へ結合されるマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第1組のEM調節距離(477a及び477b)は、第4EMエネルギー調節空間485内の第1組のEM調節部(475a及び475b)と第1組のプラズマ調節スラブ(461a及び461b)との間で設定されて良く、かつ、第1組のEM調節距離(477a及び477b)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。
The first set of plasma conditioning slabs (461a and 461b) is coupled to the first set of control assemblies (460a and 460b), and the first set of control assemblies (460a and 460b) is a fourth EM energy adjustment. In the
第1組の保護集合体(472a及び472b)が第1組の隔離集合体(464a及び464b)に結合されて良い。第1組の保護集合体(472a及び472b)はプロセス空間415内の第1位置(z2a−c)に配置されて良い。保護集合体(472a、472b、及び472c)の組は、内部に第1組の隔離保護空間(473a及び473b)を有し、かつ、挿入長さ(474a及び474b)を有して良い。たとえば、挿入長さ(474a及び474b)はyz平面内において約1mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、保護集合体(472a及び472b)及び隔離集合体(464a及び464b)は1つ以上の誘電材料を用いて構成されて良い。
A first set of protection assemblies (472a and 472b) may be coupled to the first set of isolation assemblies (464a and 464b). The first set of protection aggregates (472a and 472b) may be disposed at a first location (z 2a-c ) within the
第1組のプラズマ調節ロッド((470a、475a)及び(470b、475b))は、誘電材料を含んで良く、かつ、第1直径(d1a)を有して良い。第1直径(d1a)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第1組の隔離集合体(464b及び464b)及び第1組の保護集合体(472a及び472b)は第1直径(D1a)を有して良い。第1直径(D1a)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。あるいはその代わりに、隔離集合体(464a及び464b)及び第1組の保護集合体(472a及び472b)はそれぞれ異なる直径を有して良い。 The first set of plasma conditioning rods ((470a, 475a) and (470b, 475b)) may include a dielectric material and may have a first diameter (d 1a ). The first diameter (d 1a ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The first set of isolation assemblies (464b and 464b) and the first set of protection assemblies (472a and 472b) may have a first diameter (D 1a ). The first diameter (D 1a ) may vary from about 1 mm to about 10 mm. Alternatively, the isolation assemblies (464a and 464b) and the first set of protection assemblies (472a and 472b) may each have a different diameter.
第1組のEM調節部(475a及び475b)、第1組のEM結合領域(462a及び462b)、第1組の制御集合体(460a及び460b)、及び第1組のプラズマ調節スラブ(461a及び461b)はz平面オフセット(z1a−c)を有して良い。たとえばyz平面オフセット(z1a−c)は、下部共振器壁483に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第1組の制御集合体(460a及び460b)は、誘電材料を含んで良く、かつ、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化し得る直径(d2a−c)を有して良い。第1組のプラズマ調節スラブ(461a及び461b)は、誘電材料を含み、かつ、直径(D2a−b)を有して良い。直径(D2a−b)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
A first set of EM adjustments (475a and 475b), a first set of EM coupling regions (462a and 462b), a first set of control assemblies (460a and 460b), and a first set of plasma adjustment slabs (461a and 461a) 461b) may have a z-plane offset (z 1a-c ). For example, the yz plane offset (z 1a-c ) may be set for the
第1共振器部分集合体481cは、第1yz平面オフセット(y3c)で第1チャンバ壁412aに結合されて良く、かつ、第1高さ(y4c)を有して良い。たとえば、第1yz平面オフセット(y3c)は下部チャンバ壁412に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(100λ)まで変化して良い。それに加えて、第1高さ(y4c)は約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
一部の実施例では、第1EM源435cは第1共振器部分集合体481cに結合されて良く、かつ、第1EM源435cは約500MHz〜約5000MHzまでの周波数で動作して良い。制御装置495は第1共振器部分集合体481c及び第1EM源435cに結合されて良い。制御装置495は、第1共振器部分集合体481c及び第1EM源435cを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EM調節空間(485、485c、及び485d)内のEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。
In some embodiments, the
第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)は、プロセス空間415内において第3保護集合体472c内の第3xy平面位置(y2c)にて設定された第3隔離保護空間473cへ入り込むように延び得る第3プラズマ調節部470c、及び、第3xy平面位置(y1c)にて第3EMエネルギー調節空間485cへ入り込むように延び得る第3EM調節部475cを有して良い。第3隔離集合体464cは、第3保護集合体472c内に設定された第3隔離保護空間473c内で第3プラズマ調節距離471cに第3プラズマ調節部470cを位置設定(第3プラズマ調節部470cを第3プラズマ調節距離471cまで延ばす)するのに用いられて良い。たとえば、第3プラズマ調節距離471cは約10mm〜約400mmまで変化し、かつ、第3プラズマ調節距離471cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third plasma control rod (470c, 475c) may extend to enter the third
第3EM結合領域462cは、第3EMエネルギー調節空間485cを画定する第1共振部分集合体481c内の少なくとも1つの壁から第3EM結合距離476cで設定されて良い。第3EM調節部475cは第3EM結合領域462cへ入り込むように延び得る。第3EM調節部475cは、第3EM結合領域462cから第3調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第3マイクロ波エネルギーは、第3プラズマ調節部470cを用いることによって第3xy平面位置(y2c)にて第3プラズマ調節エネルギーとしてプロセス空間415へ移送されて良い。第3EM結合領域462cは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。たとえば、第3EM結合距離476cは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第3EM結合距離476cは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The third EM coupling region 462c may be set at a third
第3プラズマ調節スラブ461cは、第3制御集合体460cに結合されて良く、かつ、第3制御集合体460cは、第4EMエネルギー調節空間485内で第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)に対して第3EM調節距離477cだけ第3プラズマ調節スラブ461cを動かすのに用いられて良い。第3制御集合体460c及び第3プラズマ調節スラブ461cは、第3EM結合領域462aから第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)の第3EM調節部475cへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第3EM調節距離477cは第4EMエネルギー調節空間485内において第3EM調節部475cと第3プラズマ調節スラブ461cとの間に設定されて良く、かつ、第3EM調節距離477cは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The third plasma adjustment slab 461c may be coupled to the third control assembly 460c, and the third control assembly 460c is in the fourth EM
第3プラズマ調節ロッド(470c、475c)は第3直径(d1c)を有して良い。第3直径(d1c)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第3隔離集合体464cは第1直径(D1c)を有して良い。第3直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The third plasma control rod (470c, 475c) may have a third diameter (d 1c ). The third diameter (d 1c ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The third isolation assembly 464c may have a first diameter (D 1c ). The third diameter (D 1c ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第3EM調節部475c、第3EM結合領域462c、第3制御集合体460c、及び第3プラズマ調節スラブ461cは、第3xy平面オフセット(x1c)を有して良い。第3xy平面オフセット(x1c)は波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第3制御集合体460cは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な第3直径(d2c)を有して良い。第3プラズマ調節スラブ461cは直径(D2c)を有して良い。第3直径(D2c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The third
第2共振器部分集合体481dは、第2xy平面オフセット(y3d)で第2チャンバ壁412bに結合され、かつ、第2高さ(y4d)を有して良い。たとえば、第2xy平面オフセット(y3d)は、下部チャンバ壁412に対して設定されて良く、かつ、波長依存で約(λ/4)〜約(100λ)まで変化して良い。それに加えて、第2高さ(y4d)は約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The
一部の実施例では、第2EM源435dは第2共振器部分集合体481dに結合されて良く、かつ、第2EM源435dは約500MHz〜約5000MHzまでの周波数で動作して良い。制御装置495は第2共振器集合体481d及び第2EM源435dに結合されて良い。制御装置495は、第2共振器集合体481d及び第2EM源435dを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、第4EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内での第4EM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。
In some embodiments, the second EM source 435d may be coupled to the
第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)は、プロセス空間415内の第4xy平面位置(y2d)にて第4保護集合体472d内で設定された第4隔離保護空間473dへ入り込むように延び得る第4プラズマ調節部470d、及び、第4xy平面位置(y1c)にて第4EMエネルギー調節空間485dへ入り込むように延び得る第4EM調節部475dを有して良い。第4隔離集合体464dは、第4保護集合体472d内に設定された第4隔離保護空間473d内において第4プラズマ調節距離471dに第4プラズマ調節部470dを位置設定する(第4プラズマ調節距離471dまで第4プラズマ調節部470dを延ばす)のに用いられて良い。たとえば、第4プラズマ調節距離471dは約10mm〜約400mmまで変化して良く、かつ、第4プラズマ調節距離471dは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The fourth plasma control rod (470d, 475d) may extend to enter the fourth
第4EM結合領域462dは、第4EMエネルギー調節空間485dを画定する第2共振器部分集合体481d内の少なくとも1つの壁から第4EM結合距離476dに設定されて良い。第4EM調節部475dは第4EM結合領域462dへ入り込むように延び得る。第4EM調節部475dは、第4EM結合領域462dから第4調節可能マイクロ波エネルギーを得て良い。第4マイクロ波エネルギーは、第4プラズマ調節部470dを用いることによって、第4プラズマ調節エネルギーとして、プロセス空間の第4xy平面位置(y2d)へ移送されて良い。第4EM結合領域462dは、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの結合を含んで良い。たとえば、第4EM結合距離476dは約0.01mm〜約10mmまで変化して良く、かつ、第4EM結合距離476dは波長依存でかつ約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。
The fourth
第4プラズマ調節スラブ461dは、第4制御集合体460dに結合されて良く、かつ、第3制御集合体460dは、第4EMエネルギー調節空間485d内で第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)に対して第4EM調節距離477dだけ第4プラズマ調節スラブ461dを463dに動かすのに用いられて良い。第4制御集合体460d及び第4プラズマ調節スラブ461dは、第4EM結合領域462dから第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)の第4EM調節部475dへ結合されたマイクロ波エネルギーを最適化するのに用いられて良い。たとえば、第4EM調節距離477dは第4EMエネルギー調節空間485内において第4EM調節部475dと第4プラズマ調節スラブ461dとの間に設定されて良く、かつ、第4EM調節距離477dは約0.01mm〜約1mmの間で変化して良い。
The fourth plasma conditioning slab 461d may be coupled to the
第4プラズマ調節ロッド(470d、475d)は第4直径(d1d)を有して良い。第4直径(d1d)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。第4隔離集合体464dは第4直径(D1d)を有して良い。第4直径(D1c)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。 The fourth plasma conditioning rod (470d, 475d) may have a fourth diameter (d 1d ). The fourth diameter (d 1d ) may vary from about 0.01 mm to about 1 mm. The fourth isolation assembly 464d may have a fourth diameter (D 1d ). The fourth diameter (D 1c ) may vary from about 1 mm to about 10 mm.
第4EM調節部475d、第4EM結合領域462d、第4制御集合体460d、及び第4プラズマ調節スラブ461dは、第4xy平面オフセット(x1d)を有して良い。第4xy平面オフセット(x1d)は波長依存で約(λ/4)〜約(10λ)まで変化して良い。第4制御集合体460dは、円筒形の構成及び約1mm〜約5mmまで変化可能な直径(d2c)を有して良い。第4プラズマ調節スラブ461dは直径(D1d)を有して良い。直径(D1d)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The fourth
図4Cに図示されているように、制御集合体(460a及び460b)は496で制御装置495へ結合されて良い。制御装置495は、EM調節距離(477a及び477b)を設定、制御、及び最適化することで、プロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。制御装置495は、496で、マイクロ波源450、整合ネットワーク452、及び結合ネットワーク454に結合されて良い。制御装置495は、マイクロ波源450、整合ネットワーク452、及び結合ネットワーク454を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内のEM結合領域(462a及び462b)及びプロセス空間415内のプラズマの均一性を制御して良い。たとえばマイクロ波源450は約500MHz〜約5000MHzの周波数で動作して良い。それに加えて、制御装置495は496で共振器センサ406及びプロセスセンサ407に結合されて良く、かつ、制御装置495は、共振器センサ406及びプロセスセンサ407からのデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間285内のEM結合領域(462a、462b、462c及び462d)及びプロセス空間415内のプラズマの均一性を制御して良い。
As illustrated in FIG. 4C, the control aggregates (460a and 460b) may be coupled 496 to the
第4マイクロ波共振器システム400の側面は、空洞制御集合体455のyz平面図及び空洞調節スラブ456のyz平面図を含む。空洞制御集合体455は第1直径(d1aa)を有して良い。第1直径(d1aa)は約0.01mm〜約1mmまで変化して良い。空洞調節スラブ456は第2直径(D1aa)を有して良い。第2直径(D1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。空洞制御集合体455及び空洞調節スラブ456は第1yz平面オフセット(y1aa)を有して良い。第1yz平面オフセット(y1aa)は約1mm〜約10mmまで変化して良い。
The sides of the fourth
さらに図4Cを参照すると、基板ホルダ420及び下部電極421のyz平面が示されている。存在する場合、下部電極421は、高周波(RF)電力をプロセス空間415内のプラズマに結合するのに用いられて良い。たとえば、下部電極421は、RF発生装置430からインピーダンス整合ネットワーク431及びRFセンサ432を介して下部電極421へRF電力を伝送することによってRF電圧で電気的にバイアス印加されて良い。RFバイアスは、プラズマを生成及び/又は維持するために電極を加熱するように機能し得る。RFバイアス用の典型的な周波数は、1MHz〜100MHzの範囲であって良く、かつ、好適には1455MHzである。あるいはそのかわりにRF電力は複数の周波数で下部電極421に印加されて良い。さらにインピーダンス整合ネットワーク431は、反射電力を抑制することによって、プロセスチャンバ465a内のプラズマへのRF電力の移送を最大化するように機能し得る。様々なネットワーク構造及び自動制御方法が利用されて良い。RFセンサ432は、基本信号、高調波信号、及び/若しくは混変調信号に係る電力レベル並びに/又は周波数を測定し得る。それに加えて、制御装置495は496でRF発生装置430、インピーダンス整合ネットワーク431、及びRFセンサ432に結合され、かつ、制御装置495は、RF発生装置430、インピーダンス整合ネットワーク431、及びRFセンサ432との間でやり取りされるデータを設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いることで、EMエネルギー調節空間(485、485c、及び485d)内でのEM結合領域(462a、462b、462c、及び462d)及びプロセス空間415内でのプラズマの均一性を制御して良い。
Still referring to FIG. 4C, the yz plane of the
第4マイクロ波共振器システム400の側面は、プロセスチャンバ465aに結合され、かつ、プロセスチャンバ465a内の圧力を制御するだけではなく、プロセスチャンバ465aを排気するように構成される圧力制御システム490及び排出ポート491のyz平面を有して良い。あるいはその代わりに、圧力制御システム490及び/又は排出ポート491は必要とされなくても良い。
A side of the fourth
図4Cに図示されているように、側面は、気体供給システム440、供給素子441、及びプロセスチャンバ410のyz平面を有して良い。供給素子441は、プロセス空間415の周辺でプロセスガスをプロセス空間415へ導入するように構成されて良い。
As illustrated in FIG. 4C, the side surface may have a yz plane of the
乾式プラズマエッチング中、プロセスガスはエッチャント、不動態剤(passivant)、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivant, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
図5A−5Dは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図5Aは、第1の典型的なプラズマ調節ロッド(570a、575a)の前面と側面を示している。第1プラズマ調節部570aは第1長さ(y11)を有して良い。第1長さ(y11)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1EM調節部575aは長さ(y12)を有して良い。長さ(y12)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部570a及び第1EM調節部575aは第1高さ(x1)を有して良い。第1高さ(x1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部570a及び第1EM調節部575aは第1幅(z1)を有して良い。第1幅(z1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第1プラズマ調節ロッド(570a、575a)は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
5A-5D show various views of an exemplary plasma conditioning rod according to an embodiment of the present invention. FIG. 5A shows the front and side of a first exemplary plasma conditioning rod (570a, 575a). The first
図5Bは、第2の典型的なプラズマ調節ロッド(570b、575b)の前面と側面を示している。第2プラズマ調節部570bは第2長さ(y21)を有して良い。第2長さ(y21)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2EM調節部575bは長さ(y22)を有して良い。長さ(y22)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部570b及び第2EM調節部575bは第2高さ(x2)を有して良い。第2高さ(x2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部570b及び第2EM調節部575bは第2幅(z2)を有して良い。第2幅(z2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第2プラズマ調節ロッド(570b、575b)は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
FIG. 5B shows the front and side surfaces of a second exemplary plasma conditioning rod (570b, 575b). The second
図5Cは、第3の典型的なプラズマ調節ロッド(570c、575c)の前面と側面を示している。第3プラズマ調節部570cは第3長さ(y31)を有して良い。第3長さ(y31)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3EM調節部575cは長さ(y32)を有して良い。長さ(y32)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部570c及び第3EM調節部575cは第3高さ(x3)を有して良い。第3高さ(x3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部570c及び第3EM調節部575cは第3幅(z3)を有して良い。第3幅(z3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第3プラズマ調節ロッド(570c、575c)は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
FIG. 5C shows the front and side surfaces of a third exemplary plasma conditioning rod (570c, 575c). The third
図5Dは、第4の典型的なプラズマ調節ロッド(570d、575d)の前面と側面を示している。第4プラズマ調節部570dは第4長さ(y41)を有して良い。第4長さ(y41)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4EM調節部575dは長さ(y42)を有して良い。長さ(y42)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部570d及び第4EM調節部575dは第4高さ(x4)を有して良い。第4高さ(x4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部570d及び第4EM調節部575dは第4幅(z4)を有して良い。第4幅(z4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第4プラズマ調節ロッド(570d、575d)は、誘電材料を含み、円形で、かつ、密な断面を有して良い。
FIG. 5D shows the front and side of a fourth exemplary plasma conditioning rod (570d, 575d). The fourth plasma control unit 570d may have a fourth length (y 41 ). The fourth length (y 41 ) may vary from about 1 mm to about 400 mm. The fourth
図6A−6Dは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図6Aは、第1の典型的なプラズマ調節ロッド(670a、675a)の前面と側面を示している。第1プラズマ調節部670aは第1長さ(y11)を有して良い。第1長さ(y11)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1EM調節部675aは長さ(y12)を有して良い。長さ(y12)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部670a及び第1EM調節部675aは第1高さ(x1)を有して良い。第1高さ(x1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部670a及び第1EM調節部675aは第1幅(z1)を有して良い。第1幅(z1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部670a及び第1EM調節部675aは第1厚さ(tz1)を有して良い。第1厚さ(tz1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第1プラズマ調節ロッド(670a、675a)は、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
6A-6D show various views of an exemplary plasma conditioning rod according to an embodiment of the present invention. FIG. 6A shows the front and side of a first exemplary plasma conditioning rod (670a, 675a). The first
図6Bは、第2の典型的なプラズマ調節ロッド(670b、675b)の前面と側面を示している。第2プラズマ調節部670bは第2長さ(y21)を有して良い。第2長さ(y21)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2EM調節部675bは長さ(y22)を有して良い。長さ(y22)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部670b及び第2EM調節部675bは第2高さ(x2)を有して良い。第2高さ(x2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部670b及び第2EM調節部675bは第2幅(z2)を有して良い。第2幅(z2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部670b及び第2EM調節部675bは第2厚さ(tz2)を有して良い。第2厚さ(tz2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第2プラズマ調節ロッド(670b、675b)は、誘電材料を含み、楕円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
FIG. 6B shows the front and side surfaces of a second exemplary plasma conditioning rod (670b, 675b). The second
図6Cは、第3の典型的なプラズマ調節ロッド(670c、675c)の前面と側面を示している。第3プラズマ調節部670cは第3長さ(y31)を有して良い。第3長さ(y31)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3EM調節部675cは長さ(y32)を有して良い。長さ(y32)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部670c及び第3EM調節部675cは第3高さ(x3)を有して良い。第3高さ(x3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部670c及び第3EM調節部675cは第3幅(z3)を有して良い。第3幅(z3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部670c及び第3EM調節部675cは第3厚さ(tz3及びtx3)を有して良い。第3厚さ(tz3及びtx3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第3プラズマ調節ロッド(670c、675c)は、誘電材料を含み、正方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
FIG. 6C shows the front and side surfaces of a third exemplary plasma conditioning rod (670c, 675c). The third
図6Dは、第4の典型的なプラズマ調節ロッド(670d、675d)の前面と側面を示している。第4プラズマ調節部670dは第4長さ(y41)を有して良い。第4長さ(y41)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4EM調節部675dは長さ(y42)を有して良い。長さ(y42)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部670d及び第4EM調節部675dは第4高さ(x4)を有して良い。第4高さ(x4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部670d及び第4EM調節部675dは第4幅(z4)を有して良い。第4幅(z4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部670d及び第4EM調節部675dは第4厚さ(tz4及びtx4)を有して良い。第4厚さ(tz4及びtx4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。たとえば第4プラズマ調節ロッド(670d、675d)は、誘電材料を含み、長方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
FIG. 6D shows the front and side of a fourth exemplary plasma conditioning rod (670d, 675d). The fourth
図7A−7Dは、本発明の実施例による典型的なプラズマ調節ロッドの様々な図を示している。図7Aは、第1の典型的なプラズマ調節ロッド(770a、775a)の前面と側面を示している。第1プラズマ調節部770aは第1長さ(y11)を有して良い。第1長さ(y11)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1EM調節部775aは長さ(y12)を有して良い。長さ(y12)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部770a及び第1EM調節部775aは第1高さ(x1)を有して良い。第1高さ(x1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第1プラズマ調節部770a及び第1EM調節部775aは第1幅(z1)を有して良い。第1幅(z1)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第1温度制御ループ772aは、第1の典型的なプラズマ調節ロッド(770a、775a)内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び/又は気体は、第1の典型的なプラズマ調節ロッド(770a、775a)の温度を制御するように第1温度制御ループ772aを貫流して良い。第1温度制御ループ772aは第1直径(dz1)を有して良い。第1直径(dz1)は約0.001mm〜約0.001mmまで変化して良い。それに加えて第1温度制御ループ772aは第1オフセット(lx11及びlx12)を有して良い。第1オフセット(lx11及びlx12)は約0.01mm〜約0.1mmまで変化して良い。たとえば第1プラズマ調節ロッド(770a、775a)は、第1温度制御ループ772a用に様々な構成及び/又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
7A-7D show various views of an exemplary plasma conditioning rod according to an embodiment of the present invention. FIG. 7A shows the front and sides of a first exemplary plasma conditioning rod (770a, 775a). The first
図7Bは、第2の典型的なプラズマ調節ロッド(770b、775b)の前面と側面を示している。第2プラズマ調節部770bは第2長さ(y21)を有して良い。第2長さ(y21)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2EM調節部775bは長さ(y22)を有して良い。長さ(y22)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部770b及び第2EM調節部775bは第2高さ(x2)を有して良い。第2高さ(x2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第2プラズマ調節部770b及び第2EM調節部775bは第2幅(z2)を有して良い。第2幅(z2)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第2温度制御ループ772bは、第2の典型的なプラズマ調節ロッド(770b、775b)内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び/又は気体は、第2の典型的なプラズマ調節ロッド(770b、775b)の温度を制御するように第2温度制御ループ772bを貫流して良い。第2温度制御ループ772bは第2直径(dz2)を有して良い。第2直径(dz2)は約0.001mm〜約0.001mmまで変化して良い。それに加えて第2温度制御ループ772bは第2オフセット(lx21及びlx22)を有して良い。第2オフセット(lx21及びlx22)は約0.01mm〜約0.1mmまで変化して良い。たとえば第2プラズマ調節ロッド(770b、775b)は、第2温度制御ループ772b用に様々な構成及び/又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。図7Cは、第3の典型的なプラズマ調節ロッド(770c、775c)の前面と側面を示している。第3プラズマ調節部770cは第3長さ(y31)を有して良い。第3長さ(y31)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3EM調節部775cは長さ(y32)を有して良い。長さ(y32)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部770c及び第3EM調節部775cは第3高さ(x3)を有して良い。第3高さ(x3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第3プラズマ調節部770c及び第3EM調節部775cは第3幅(z3)を有して良い。第3幅(z3)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第3温度制御ループ772cは、第3の典型的なプラズマ調節ロッド(770c、775c)内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び/又は気体は、第3の典型的なプラズマ調節ロッド(770c、775c)の温度を制御するように第3温度制御ループ772cを貫流して良い。第3温度制御ループ772cは第3直径(dz3)を有して良い。第3直径(dz3)は約0.001mm〜約0.001mmまで変化して良い。それに加えて第3温度制御ループ772cは第3オフセット(lx31及びlx32)を有して良い。第3オフセット(lx31及びlx32)は約0.01mm〜約0.1mmまで変化して良い。たとえば第3プラズマ調節ロッド(770c、775c)は、第3温度制御ループ772c用に様々な構成及び/又は形状を収容するため、誘電材料を含み、円形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
FIG. 7B shows the front and side surfaces of a second exemplary plasma conditioning rod (770b, 775b). The second
図7Dは、第4の典型的なプラズマ調節ロッド(770d、775d)の前面と側面を示している。第4プラズマ調節部770dは第4長さ(y41)を有して良い。第4長さ(y41)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4EM調節部775dは長さ(y42)を有して良い。長さ(y42)は約1mm〜約400mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部770d及び第4EM調節部775dは第4高さ(x4)を有して良い。第4高さ(x4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第4プラズマ調節部770d及び第4EM調節部775dは第4幅(z4)を有して良い。第4幅(z4)は約0.1mm〜約10mmまで変化して良い。第4温度制御ループ772dは、第4の典型的なプラズマ調節ロッド(770d、775d)内に配置されて良い。たとえば温度制御流体及び/又は気体は、第4の典型的なプラズマ調節ロッド(770d、775d)の温度を制御するように第4温度制御ループ772dを貫流して良い。第4温度制御ループ772dは第4直径(dz4)を有して良い。第4直径(dz4)は約0.001mm〜約0.001mmまで変化して良い。それに加えて第4温度制御ループ772dは第4オフセット(lx41及びlx42)を有して良い。第4オフセット(lx41及びlx42)は約0.01mm〜約0.1mmまで変化して良い。たとえば第4プラズマ調節ロッド(770d、775d)は、第4温度制御ループ772d用に様々な構成及び/又は形状を収容するため、誘電材料を含み、長方形で、かつ、中空又は部分的に中空な断面を有して良い。
FIG. 7D shows the front and side of a fourth exemplary plasma conditioning rod (770d, 775d). The fourth
図8は、本発明の実施例による典型的な動作手順の流れ図を表している。多段階の手順800が図8に示されている。あるいはその代わりに異なる多段階の手順が用いられても良い。
FIG. 8 depicts a flowchart of an exemplary operational procedure according to an embodiment of the present invention. A
810では、基板(105−405)がプロセスチャンバ(110−410)内で基板ホルダ(120−420)上に設けられて良い。基板(105−405)は任意で移動可能である。共振器集合体(181−481)はプロセスチャンバ(110−410)に結合されて良い。一部の実施例では、内部にEMエネルギー調節空間(185−485)を備える共振器集合体(181−481)は、第1インターフェース集合体(165a−465a)を用いることによってプロセスチャンバ(110−410)に結合されて良い。あるいはその代わりに他の構成が用いられても良い。 In 810, a substrate (105-405) may be provided on a substrate holder (120-420) in a process chamber (110-410). The substrate (105-405) can be moved arbitrarily. The resonator assembly (181-481) may be coupled to the process chamber (110-410). In some embodiments, the resonator assembly (181-481) with the EM energy conditioning space (185-485) therein is used by using the first interface assembly (165a-465a) to form a process chamber (110- 410). Alternatively, other configurations may be used.
820では、複数のプラズマ調節ロッドが、EMエネルギー調節空間(185−485)から第1インターフェース集合体(165a−465a)を介してプロセスチャンバ(110−410)内のプロセス空間(115−415)へ入り込むように構成されて良い。隔離集合体(164a、164c−464a、464b)は、第1インターフェース集合体(165a−465a)に取り外し可能なように結合して良く、かつ、EMエネルギー調節空間(185−485)からプロセスチャンバ(110−410)内のプロセス空間(115−415)を隔離するように構成されて良い。隔離集合体(164a、164c−464a、464b)は、プラズマ調節ロッドを第1インターフェース集合体(165a−465a)に取り外し可能なように結合するのに用いられて良い。たとえば、プラズマ調節ロッドのプラズマ調節部はプロセス空間(115−415)内に配置されて良く、かつ、EMエネルギー調節部はEMエネルギー調節空間(185−485)内部に配置されて良い。 At 820, a plurality of plasma conditioning rods are transferred from the EM energy conditioning space (185-485) to the process space (115-415) in the process chamber (110-410) via the first interface assembly (165a-465a). It may be configured to enter. Isolation assemblies (164a, 164c-464a, 464b) may be removably coupled to the first interface assembly (165a-465a) and from the EM energy conditioning space (185-485) to the process chamber ( 110-410) may be configured to isolate process spaces (115-415). Isolation assemblies (164a, 164c-464a, 464b) may be used to removably couple the plasma conditioning rod to the first interface assembly (165a-465a). For example, the plasma adjustment portion of the plasma adjustment rod may be disposed in the process space (115-415), and the EM energy adjustment portion may be disposed in the EM energy adjustment space (185-485).
830では、プロセスガスが、プロセスチャンバ内のプラズマ調節ロッド周辺に供給されて良い。乾式プラズマエッチング中、プロセスガスは、エッチャント、不動態剤、若しくは不活性ガス、又はこれらの混合物を含んで良い。たとえば、誘電膜−たとえばシリコン酸化物(SiOx)又はシリコン窒化物(SixNy)−をプラズマエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、フルオロカーボン系化学物質(CxFy)−たとえばC4F8、C5F8、C3F6、C4F6、CF4等−を含み、かつ/あるいは、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、又はCO2のうちの少なくとも1つを有して良い。それに加えてたとえば、多結晶シリコン(ポリシリコン)をエッチングするとき、プラズマエッチングガス組成物は一般的に、ハロゲン含有ガス−たとえばHBr、Cl2、NF3、若しくはSF6、又はこれらの混合物−を含み、かつ、フルオロハイドロカーボン系化学物質(CxHyFz)−たとえばCHF3、CH2F2等−を含んで良く、かつ、不活性ガス、酸素、CO、若しくはCO2又はこれら2つ以上の混合物うちの少なくとも1つを有して良い。プラズマ堆積中、プロセスガスは、膜生成前駆体、還元ガス、若しくは不活性ガス、又はこれら2つ以上の混合物を含んで良い。
At 830, process gas may be supplied around the plasma control rod in the process chamber. During dry plasma etching, the process gas may include an etchant, a passivator, or an inert gas, or a mixture thereof. For example, when plasma etching a dielectric film, such as silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (Si x N y ), the plasma etching gas composition is typically a fluorocarbon-based chemical (C x F y ). - for example C 4 F 8, C 5 F 8, C 3 F 6, C 4 F 6,
840では、均一なマイクロ波プラズマが、プラズマ調節ロッドに調節可能なマイクロ波信号を印加することによって生成されて良い。 At 840, a uniform microwave plasma may be generated by applying a tunable microwave signal to the plasma conditioning rod.
一部のシステムでは、複数のEM結合領域{(162a−162c、図1)、(262a−262c、図2)、(362a−362c、図3)、又は、(462a−462c、図4)}からなる1つ以上の組が、共振器集合体(181−481)内部において下部共振器壁(183−483)から第1組のEM結合距離{(176a−176c、図1)、(276a−276c、図2)、(376a−376c、図3)、又は、(476a−476c、図4)}の位置に設定されて良い。EM調節部{(175a−175c、図1)、(275a−275c、図2)、(375a−375c、図3)、又は(475a−475c、図4)}は、第1組のEM結合領域{(162a−162c、図1)、(262a−262c、図2)、(362a−362c、図3)、又は、(462a−462c、図4)}内へ入り込むように延びて良い。EM調節部は、複数のEM結合領域からなる複数の組から各異なる調節可能なマイクロ波信号(エネルギー)を得て良い。各異なる調節可能なマイクロ波信号(エネルギー)は、EM調節部{(175a−175c、図1)、(275a−275c、図2)、(375a−375c、図3)、又は(475a−475c、図4)}を用いることによって、制御可能なプラズマ調節エネルギーとして、様々な位置でプロセスチャンバ(115−415)へ移送されて良い。複数のEM結合領域{(162a−162c、図1)、(262a−262c、図2)、(362a−362c、図3)、又は、(462a−462c、図4)}からなる組は、調節可能な電場領域、調節可能な磁場領域、最大場領域、最大電圧領域、最大エネルギー領域、若しくは最大電流領域、又はこれらの組み合わせを含んで良い。 In some systems, multiple EM coupling regions {(162a-162c, FIG. 1), (262a-262c, FIG. 2), (362a-362c, FIG. 3), or (462a-462c, FIG. 4)} 1 or more sets of EM coupling distances {(176a-176c, FIG. 1), (276a−) from the lower resonator wall (183-483) inside the resonator assembly (181-481). 276c, FIG. 2), (376a-376c, FIG. 3), or (476a-476c, FIG. 4)}. The EM adjuster {(175a-175c, FIG. 1), (275a-275c, FIG. 2), (375a-375c, FIG. 3), or (475a-475c, FIG. 4)} is the first set of EM coupling regions {(162a-162c, FIG. 1), (262a-262c, FIG. 2), (362a-362c, FIG. 3), or (462a-462c, FIG. 4)}. The EM adjustment unit may obtain different adjustable microwave signals (energy) from a plurality of sets of a plurality of EM coupling regions. Each different adjustable microwave signal (energy) is generated by the EM adjuster {(175a-175c, FIG. 1), (275a-275c, FIG. 2), (375a-375c, FIG. 3), or (475a-475c, 4)} may be transferred to the process chamber (115-415) at various locations as controllable plasma conditioning energy. A set of multiple EM coupling regions {(162a-162c, FIG. 1), (262a-262c, FIG. 2), (362a-362c, FIG. 3), or (462a-462c, FIG. 4)} Possible electric field regions, adjustable magnetic field regions, maximum field regions, maximum voltage regions, maximum energy regions, or maximum current regions, or combinations thereof may be included.
複数のプラズマ調節スラブ{(161a−161c、図1)、(261a−261c、図2)、(361a−361c、図3)、又は、(461a−461c、図4)}は、第1組の制御集合体{(160a−160c、図1)、(260a−260c、図2)、(360a−360c、図3)、又は、(460a−460c、図4)}に結合されて良く、かつ、EMエネルギー調節空間(184−485)内でプラズマ調節ロッドの組のEM調節部の組に対してEM調節距離{(177a−177c、図1)、(277a−277c、図2)、(377a−377c、図3)、又は、(477a−477c、図4)}の組だけプラズマ調節スラブの組を{(163a−163c、図1)、(263a−263c、図2)、(363a−363c、図3)、又は、(463a−463c、図4)}に動かすのに用いられて良い。制御集合体の組及びプラズマ調節スラブの組は、EM結合領域の組からプラズマ調節ロッドの組に係るEM調節部の組へ結合される各異なる調節可能なマイクロ波信号(エネルギー)を調節/最適化するのに用いられて良い。 The plurality of plasma control slabs {(161a-161c, FIG. 1), (261a-261c, FIG. 2), (361a-361c, FIG. 3), or (461a-461c, FIG. 4)} A control aggregate {(160a-160c, FIG. 1), (260a-260c, FIG. 2), (360a-360c, FIG. 3), or (460a-460c, FIG. 4)}, and The EM adjustment distance {(177a-177c, FIG. 1), (277a-277c, FIG. 2), (377a- 377c, FIG. 3), or (477a-477c, FIG. 4)} plasma control slab pairs {(163a-163c, FIG. 1), (263a-263c, FIG. 2), (363a-36] c, Figure 3), or it may be used to move the (463a-463c, Figure 4)}. The set of control assemblies and the set of plasma conditioning slabs adjust / optimize each different adjustable microwave signal (energy) coupled from the set of EM coupling regions to the set of EM adjustments associated with the set of plasma control rods. It can be used to
1つ以上の制御装置(195−495)は、複数の制御装置{(160a−160c、図1)、(260a−260c、図2)、(360a−360c、図3)、又は、(460a−460c、図4)}からなる1つ以上の組に結合されて良く、かつ、プラズマ調節スラブ{(161a−161c、図1)、(261a−261c、図2)、(361a−361c、図3)、又は、(461a−461c、図4)}の組の運動{(163a−163c、図1)、(263a−263c、図2)、(363a−363c、図3)、又は、(463a−463c、図4)}を制御/最適化するのに用いられて良い。たとえば1つ以上の制御装置(195−495)は、基板処理中、プロセス空間(115−415)内で均一なマイクロ波プラズマを生成、最適化、及び/又は維持するようにEM調節距離{(177a−177c、図1)、(277a−277c、図2)、(377a−377c、図3)、又は、(477a−477c、図4)}の組を制御/最適化するのに用いられて良い。 The one or more control devices (195-495) may include a plurality of control devices {(160a-160c, FIG. 1), (260a-260c, FIG. 2), (360a-360c, FIG. 3), or (460a- 460c, FIG. 4)} and may be coupled to one or more sets of plasma slabs {(161a-161c, FIG. 1), (261a-261c, FIG. 2), (361a-361c, FIG. ) Or (461a-461c, FIG. 4)} sets of motion {(163a-163c, FIG. 1), (263a-263c, FIG. 2), (363a-363c, FIG. 3), or (463a- 463c, FIG. 4)} may be used to control / optimize. For example, one or more controllers (195-495) may be configured to adjust, maintain, and / or maintain a uniform microwave plasma within the process space (115-415) during substrate processing. 177a-177c, FIG. 1), (277a-277c, FIG. 2), (377a-377c, FIG. 3), or (477a-477c, FIG. 4)} used to control / optimize good.
それに加えて、複数の空洞制御集合体{(155a−155c、図1)、(255a−255c、図2)、(355a−355c、図3)、又は、(455a−455c、図4)}からなる1つ以上の組は、EMエネルギー調節空間(184−485)内で空洞調節距離{(158a−158c、図1)、(258a−258c、図2)、(358a−358c、図3)、又は、(458a−458c、図4)}の組だけ空洞調節スラブ{(156a−156c、図1)、(256a−256c、図2)、(356a−356c、図3)、又は、(456a−456c、図4)}の組を{(157a−157c、図1)、(257a−257c、図2)、(357a−357c、図3)、又は、(457a−457c、図4)}に動かすのに用いられて良い。1つ以上の制御装置(195−495)は、1つ以上の空洞制御集合体(155−455)に結合されて良い。制御装置は、実時間でプロセス空間内でのプラズマの均一性を制御及び維持するように空洞調節距離を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを用いて良い。 In addition, from a plurality of cavity control assemblies {(155a-155c, FIG. 1), (255a-255c, FIG. 2), (355a-355c, FIG. 3), or (455a-455c, FIG. 4)} One or more sets of cavities are defined as cavity adjustment distances {(158a-158c, FIG. 1), (258a-258c, FIG. 2), (358a-358c, FIG. 3) within the EM energy adjustment space (184-485), Or (458a-458c, FIG. 4)} sets of cavity adjustment slabs {(156a-156c, FIG. 1), (256a-256c, FIG. 2), (356a-356c, FIG. 3), or (456a- 456c, FIG. 4)} is moved to {(157a-157c, FIG. 1), (257a-257c, FIG. 2), (357a-357c, FIG. 3), or (457a-457c, FIG. 4)}. Though May need is in. One or more controllers (195-495) may be coupled to one or more cavity control assemblies (155-455). The controller may use a process recipe that sets, controls, and optimizes the cavity adjustment distance to control and maintain plasma uniformity in the process space in real time.
さらに1つ以上の制御装置(195−495)は、マイクロ波源(150−450)、整合ネットワーク(152−452)、結合ネットワーク(154−454)、及び共振器集合体(181−481)に結合されて良い。少なくとも1つの制御装置は、プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するようにマイクロ波源(150−450)、整合ネットワーク(152−452)、及び結合ネットワーク(154−454)を設定、制御、並びに最適化するプロセスレシピを持ちいて良い。 In addition, one or more controllers (195-495) are coupled to the microwave source (150-450), the matching network (152-452), the coupling network (154-454), and the resonator assembly (181-481). May be good. At least one controller sets and controls the microwave source (150-450), matching network (152-452), and coupling network (154-454) to control plasma uniformity within the process space; As well as process recipes to optimize.
850では、基板は均一なマイクロ波プラズマ中で処理される。基板ホルダが可動−たとえば回転可能又は垂直若しくは横方向に移動可能−である場合、基板は、その基板が均一なマイクロ波プラズマ中の至るところに移動させることによって処理され得る。 At 850, the substrate is processed in a uniform microwave plasma. If the substrate holder is movable—for example, rotatable or vertically or laterally movable—the substrate can be processed by moving the substrate everywhere in a uniform microwave plasma.
図9は本発明の実施例によるプラズマ処理システム900を表している。プラズマ処理システム900は乾式プラズマエッチングシステム又はプラズマ堆積システムを含んで良い。
FIG. 9 illustrates a
プラズマ処理システム900は、複数のチャンバ壁912を有する長方形プロセスチャンバ910、及び、プロセス空間915を画定するように構成された結合ネットワーク(954a及び954b)を有する。プラズマ処理システム900は、プロセス空間915内(の至る所)で基板905を支持及び/又は906に移動するように構成された基板ホルダ920を有する。プラズマ処理システム900は、プロセスガスシステム940、及び、プロセスガスをプロセス空間915へ供するように構成されたプロセスガスシャワー板941を有する。基板905は、プロセス空間915内のプラズマ又はプロセス化学物質に曝露されて良い。プラズマ処理システム900は、第1結合ネットワーク954aに結合可能な第1組の共振器集合体(981a、981b、及び981c)、及び、第2結合ネットワーク954bに結合可能な第2組の共振器集合体(981d、981e、及び981f)を有する。一部の実施例では、第1結合ネットワーク954aは第1マイクロ波源950aに結合可能な第1整合ネットワーク952aに結合されて良く、かつ、第2結合ネットワーク954bは第2マイクロ波源950bに結合可能な第2整合ネットワーク952bに結合されて良い。プラズマ処理システム900は、プロセス空間915内にプラズマを生成するように構成されて良い。たとえば共振器集合体(981a、981b、981c、981d、981e、及び981f)は、本願で説明したマイクロ波共振器システム(100、200、300、又は400)を用いて構成されて良い。
The
図10Aと図10Bは、本発明の他の実施例によるマイクロ波共振器システム1000の部分切断上面図と斜視図をそれぞれ表している。プロセスチャンバ1010は、円筒形の側壁1012を有する円筒形チャンバである。インターフェース集合体1065は、共振器集合体1081が取り外し可能なように結合されるチャンバ上部に供される。複数の制御集合体1060は、共振器集合体上部から延びた状態で見えていて、かつ、各々は各対応するプラズマ調節スラブ1061に結合される。複数の集合体1060とプラズマ調節スラブ1061に関連する追加の特徴は、共振器システム100、200、300、及び400を参照すると、たとえばプラズマ調節ロッド、隔離集合体、EMエネルギー調節空間1085、隔離保護空間、保護集合体等のような上述したものと同一又は同様である。それに加えて複数の追加の共振器部分集合体〔サブ集合体〕1081aは、側壁−たとえば図示されているような4つのさらなる共振器部分集合体1081a−に結合されて良い。しかし任意の個数が供されて良い。各共振器部分集合体1081aは、図示されているように、隔離集合体1064aを備える単一のプラズマ調節ロッド1070aと1075a、EM結合領域1062a、プラズマ調節スラブ1061a、及び制御集合体1060aを有して良い。あるいは複数の調節ロッドと付属部材が、単一の共振器部分集合体1081aのEMエネルギー調節空間1085a内に供されても良い。各共振器部分集合体1081a及び共振器集合体1081はまた、空洞制御集合体1055aと1055に結合された空洞調節スラブ1056aと1056をも有して良い。よって複数のプラズマ調節ロッド集合体は、チャンバ上部に沿って離間し、かつ、チャンバ1010の底部(に隣接する)基板ホルダ1020上に位置する1つ以上の基板1005へ向かってチャンバ内へ垂直方向に突出する。任意で複数のさらなるプラズマ調節ロッド集合体は、チャンバ周囲で(複数の)基板1005上方のプロセス空間内へ入り込むように水平方向に延びるように構成されて良い。基板ホルダ1020は、静止型基板ホルダ又は複数のプラズマ調節ロッドによって生成される均一なプラズマ中の至るところに(複数の)基板1005を動かす可動式基板ホルダであって良い。たとえば基板ホルダ1020は、複数の基板1005を支持して良く、かつ、プロセスチャンバ1010内で回転及び/又は並進して良い。たとえば図10Aは、均一なプラズマ中を回転テーブルのように基板を回転させることのできる基板ホルダ1020上の3つの基板1005を概略的に表している。
10A and 10B respectively show a partially cut top view and a perspective view of a
本発明の他の実施例では、図11Aと図11Bは、円筒形のプロセスチャンバ1110をも有するマイクロ波共振器システム1100を表している。円筒形の共振器集合体の代わりに、共振器システム1100は、円筒形チャンバ1110の上面上に長方形(又は正方形)共振器集合体1181を有する。繰り返しになるが、複数の制御集合体1160と対応するプラズマ調節スラブ1161は、隔離集合体に結合され、かつ、プロセスチャンバ1110へ入り込むように垂直に延びるプラズマ調節ロッドを備える共振器集合体1181内で離間する。それに加えて、複数のさらなる共振器部分集合体ではなく、単一の環状共振器集合体1181aが、チャンバ1110の側壁1112の周りに供される。複数の制御集合体1160a及び対応するプラズマ調節スラブ1161aは、さらなる共振器部分集合体1181a内のチャンバ壁1112の周りで離間する。対応するプラズマ調節ロッド1170aと1175aは、半径方向に隔離集合体1164aを突き抜けてプロセスチャンバ1110へ入り込むように延びる。任意の所望の数のプラズマ調節ロッド及び関連するEM結合領域1162aが単一の環状共振器部分集合体1181a内に供されて良い。システム1000では、上部からプロセスチャンバ内へ入り込むように垂直方向に延びる複数のプラズマ調節ロッド、及び、プラズマの均一性が増大する側からチャンバ1110へ半径方向に入り込むように延びる複数のプラズマ調節ロッドを有する。図示されているように、単一の基板1105がプロセスチャンバ1110内の基板ホルダ1120上に供されて良い。あるいは図10Aに図示されているように複数の基板1105が供されても良い。繰り返しになるが基板ホルダ1120は、静止型又は回転可能若しくは垂直移動可能な可動式のいずれであっても良い。空洞制御集合体1155と1155a及び関連する空洞調節スラブ1156と1156aはそれぞれ、共振器集合体1181及び共振器部分集合体1181a内に供されて良い。
In another embodiment of the invention, FIGS. 11A and 11B represent a
図12の概略図に示された他の代替実施例では、共振器システム1200は、円筒形プロセスチャンバ1210の上部周辺でスポーク状に設けられる長方形形状の複数の共振器集合体1281を有する。各共振器集合体1281は、隔離集合体に結合され、かつ、関連するEM結合領域及び上側表面を介してプロセスチャンバ1210内へ入り込むように垂直方向に延びるプラズマ調節ロッドと共に複数の制御集合体1260と関連するプラズマ調節スラブ1261を有する。同様に、図13の上部概略図に示されているように、複数の共振器集合体1381は、円筒形チャンバ1310の上部だが直径を横切るように平行に設けられて良い。共振器システム1300も同様に、各共振器集合体1381内で離間する複数の制御集合体1360及び対応するプラズマ調節スラブ1361を有する。各共振器集合体は、対応EM結合領域、及び、隔離集合体に結合され、かつ、プロセスチャンバ1310内へ入り込むように垂直方向に延びる対応プラズマ調節ロッドを有する。共振器システム1200及び1300の各々では、1つ以上の基板1205と1305が基板ホルダ1220と1320上に供されて良い。基板ホルダ1220と1320は静止式又は回転可能及び/若しくは垂直移動可能な可動式であって良い。
In another alternative embodiment shown in the schematic diagram of FIG. 12, the
たとえ本発明の特定の実施例しか上で記載されていなかったとしても、当業者は、本発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく典型的実施例の範囲内で多くの修正型にすぐに想到する。従って全ての係る修正型は本発明の技術的範囲内に含まれるものと解される。 Even if only specific embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art will be able to make many modifications within the scope of the exemplary embodiments without substantially departing from the novel teachings and advantages of the present invention. Immediately come up with the mold. Accordingly, all such modifications are understood to be within the scope of the present invention.
よって本記載は本発明を限定するものではない。本発明の設定、動作、及び挙動は、本明細書に存在するレベルの詳細が与えられれば、実施例の修正型及び変化型が可能であるという理解を前提として記載されている。従って前述の詳細な説明は如何なる意味においても本発明を限定するものではない。本発明の技術的範囲は、この詳細な説明によってではなく「特許請求の範囲」の請求項によって定義される。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
基板を処理するマイクロ波処理システムであって:
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ;
第1インターフェース集合体を用いて前記プロセスチャンバと結合して、内部に第1組のEM結合領域が設定される電磁(EM)エネルギー調節空間を有し、かつ、第1組の隔離集合体を有する第1共振器集合体;
前記第1組の隔離集合体と結合して、前記プロセス空間内のプラズマの均一性を制御するように構成される第1プラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内に配置されて前記第1組のEM結合領域のうちの少なくとも一と結合する第1EM調節部を有する、第1組のプラズマ調節ロッド;
前記EMエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを取得するように構成される共振器センサ;並びに、
前記第1組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記第1組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記第1組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記第1EMエネルギー調節空間内での前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。
〔態様2〕
前記第1共振器集合体に結合する結合ネットワーク;
前記結合ネットワークに結合する整合ネットワーク;
前記整合ネットワークに結合するマイクロ波源、
をさらに有する態様1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、500MHz乃至5000MHzの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記結合ネットワークに結合することで、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び/又は前記結合ネットワークを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様3〕
前記第1共振器集合体に結合する複数の制御集合体;及び、
前記EMエネルギー調節空間内の少なくとも1つのEM結合領域に隣接するように配置される前記制御集合体に結合する複数のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する態様1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記制御集合体に結合され、かつ、前記第1EMエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記第1組のプラズマ調節ロッドの前記第1EM調節部との間に設定されるEM調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様4〕
前記プロセスチャンバに結合し、かつ、前記プロセス空間へプロセスガスを供するように構成される複数のフロー素子;
前記フロー素子に結合する複数の供給素子;及び、
前記供給素子に結合する気体供給システム、
をさらに有する態様1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給システムに結合され、かつ、前記気体供給システムを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様5〕
前記第1共振器集合体内の前記第1EMエネルギー調節空間内に配置される空洞調節スラブ;
前記空洞調節スラブに結合する第1空洞制御集合体、
をさらに有する態様1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記空洞調節スラブは、前記第1空洞制御集合体の壁から空洞調節距離に設けられ、
前記制御装置は、前記第1空洞制御集合体に結合され、かつ、前記空洞調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様6〕
基板ホルダ内に配置される下部電極;及び、
前記下部電極に結合する高周波(RF)発生装置、
をさらに有する態様1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記RF発生装置に結合され、かつ、前記RF発生装置を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様7〕
前記第1共振器集合体が、1つ以上のバフル部材を用いることによって前記プロセスチャンバに結合される、態様1に記載のマイクロ波処理システム。
〔態様8〕
基板を処理するマイクロ波処理システムであって:
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ;
各々が内部に第1電磁(EM)エネルギー調節空間を有し、かつ、前記プロセスチャンバの上部チャンバ壁と結合する1つ以上の共振器集合体;
前記第1EMエネルギー調節空間内に設定される第1組のEM結合領域、及び、前記上部チャンバ壁に結合して前記プロセス空間から前記第1EMエネルギー調節空間を隔離するように構成される第1組の隔離集合体;
前記第1組の隔離集合体に結合して前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、内部に隔離保護空間を有する第1組の保護集合体;
前記第1組の隔離集合体と結合する第1組のプラズマ調節ロッドであって、前記第1組のプラズマ調節ロッドは、前記隔離保護空間内に配置されて、前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、第1プラズマ調節部、及び、前記第1EMエネルギー調節空間内に配置されて前記第1組のEM結合領域のうちの少なくとも一と結合する第1EM調節部を有する、第1組のプラズマ調節ロッド;
前記EMエネルギー調節空間に結合され、かつ、共振器データを取得するように構成される共振器センサ;
前記第1組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記第1組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記第1組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記第1EMエネルギー調節空間内での前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。
〔態様9〕
前記1つ以上の共振器集合体に結合する1つ以上の結合ネットワーク;
前記1つ以上の結合ネットワークの各々に結合する整合ネットワーク;
前記整合ネットワークに結合するマイクロ波源、
をさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、500MHz乃至5000MHzの周波数範囲で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記1つ以上の結合ネットワークに結合され、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び/又は前記1つ以上の結合ネットワークを制御することで、前記第1EMエネルギー調節空間内での前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様10〕
前記1つ以上の共振器集合体に結合する第1組の制御集合体;及び、
前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域に隣接するように配置される前記第1組の制御集合体に結合する第1組のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記第1組の制御集合体に結合され、かつ、前記第1EMエネルギー調節空間内の前記第1組のプラズマ調節スラブと前記第1組のプラズマ調節ロッドの前記第1EM調節部との間に設定されるEM調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様11〕
前記プロセスチャンバに結合し、かつ、前記プロセス空間へプロセスガスを供するように構成される複数の供給素子;
前記供給素子に結合する気体供給システム、
をさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給システムに結合され、かつ、前記気体供給システムを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様12〕
前記1つ以上の共振器集合体内の前記第1EMエネルギー調節空間内に配置される空洞調節スラブ;
前記空洞調節スラブに結合する第1空洞制御集合体、
をさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記空洞調節スラブは、前記1つ以上の共振器集合体の壁から空洞調節距離に設けられ、
前記制御装置は、前記第1空洞制御集合体に結合され、かつ、前記第1空洞制御集合体を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記第1組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様13〕
前記プロセスチャンバの側壁に結合して、各々は内部に第2EMエネルギー調節空間を有する、1つ以上の共振器部分集合体;
前記側壁に結合し、かつ、前記プロセス空間から前記第2EMエネルギー調節空間を隔離するように構成される第2組の隔離集合体;
前記第2組の隔離集合体に結合して、前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、内部に第2隔離保護空間を有する第2組の保護集合体;及び、
前記第2組の隔離集合体に結合して、前記第2隔離保護空間内に配置される第2プラズマ調節部、及び、前記第2EMエネルギー調節空間内の第2EM結合領域内に配置される第2EM調節部を有する、第2組のプラズマ調節ロッド、
をさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システム。
〔態様14〕
前記1つ以上の共振器部分集合体に結合する1つ以上のEM源をさらに有する態様13に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記EM源は約500MHz乃至約5000MHzの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記1つ以上のEM源に結合され、かつ、前記1つ以上のEM源を制御することで、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様15〕
前記1つ以上の共振器部分集合体に結合する第2組の制御集合体;及び、
前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域に隣接するように配置される前記第2組の制御集合体に結合する第2組のプラズマ調節スラブ、
をさらに有する態様13に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記第2組の制御集合体に結合され、かつ、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のプラズマ調節スラブと前記第2組のプラズマ調節ロッドの前記第2EM調節部との間に設定されるEM調節距離を制御することで、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。
〔態様16〕
前記プロセスチャンバが、円筒形の側部チャンバ壁を有する円筒形状で、かつ、
前記第2組のプラズマ調節ロッドが、前記第2隔離保護空間内の前記プロセス空間内へ入り込むように半径方向に延びる、
態様13に記載のマイクロ波処理システム。
〔態様17〕
前記プロセス空間内において表面上に1つ以上の基板を設置するための、底部チャンバ壁に隣接して、回転可能又は垂直方向に移動可能な基板ホルダをさらに有する態様16に記載のマイクロ波処理システム。
〔態様18〕
前記プロセス空間内において表面上に1つ以上の基板を設置するための、底部チャンバ壁に隣接して、回転可能又は垂直方向に移動可能な基板ホルダをさらに有する態様8に記載のマイクロ波処理システム。
〔態様19〕
マイクロ波処理システムを用いることによって基板を処理する方法であって:
プロセスチャンバ内のプロセス空間内に前記基板を設ける工程;
インターフェース集合体を用いることによって前記プロセスチャンバに共振器集合体を結合する工程であって、前記共振器集合体は内部に電磁(EM)エネルギー調節空間を有し、前記インターフェース集合体は複数の隔離集合体からなる組を含み、EM結合領域は前記EMエネルギー調節空間内に設定される、工程;
前記複数の隔離集合体からなる組に複数のプラズマ調節ロッドの組を結合する工程であって、前記複数のプラズマ調節ロッドの組は、前記プロセス空間内に配置されるプラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内に配置されて複数のEM結合領域からなる組のうちの少なくとも1つに結合するEM調節部を有する、工程;
前記プロセスチャンバに結合する複数の供給素子を用いて前記プロセス空間へプロセスガスを供する工程であって、ガス供給システムが前記複数の供給素子に結合される、工程;
前記複数のプラズマ調節ロッドの組に調節可能なマイクロ波エネルギーを印加することで、前記プロセス空間内に均一なマイクロ波プラズマを生成する工程;及び、
前記基板を前記均一なマイクロ波プラズマに曝露することによって、前記基板を処理する工程、
を有する方法。
〔態様20〕
前記共振器集合体に複数の制御集合体を結合する工程;
前記EMエネルギー調節空間内の少なくとも1つのEM結合領域に隣接して配置される前記制御集合体に複数のプラズマ調節スラブを結合する工程;及び、
前記制御集合体に制御装置を結合する工程であって、
前記制御装置は、前記EMエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組の前記EM調節部との間に設定されるEM調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記複数のEM結合領域の組及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、工程、
をさらに有する態様19に記載の方法。
Accordingly, this description does not limit the invention. The setup, operation, and behavior of the present invention are described with the understanding that modifications and variations of the embodiments are possible given the level of detail present herein. Accordingly, the foregoing detailed description is not intended to limit the invention in any way. The scope of the invention is defined by the claims, rather than by this detailed description.
Several aspects are described.
[Aspect 1]
A microwave processing system for processing a substrate:
A process chamber including a process space for processing the substrate therein;
A first interface assembly is coupled to the process chamber to have an electromagnetic (EM) energy conditioning space in which a first set of EM coupling regions are set, and the first set of isolation assemblies A first resonator assembly having;
A first plasma control unit configured to control uniformity of plasma in the process space in combination with the first set of isolation assemblies; and a first plasma control unit disposed in the EM energy control space. A first set of plasma conditioning rods having a first EM tuning portion coupled to at least one of the set of EM coupling regions;
A resonator sensor coupled to the EM energy conditioning space and configured to obtain resonator data; and
In combination with the first set of isolation assemblies and the resonator sensor, controlling the first set of plasma conditioning rods by using the first set of isolation sets and the resonator data, A controller configured to control uniformity of the first set of EM coupling regions within the first EM energy conditioning space and plasma within the process space;
A microwave processing system.
[Aspect 2]
A coupling network coupled to the first resonator assembly;
A matching network coupled to the coupled network;
A microwave source coupled to the matching network;
The microwave processing system according to
The microwave source is configured to operate at a frequency of 500 MHz to 5000 MHz;
The controller is coupled to the microwave source, the matching network, and the coupling network to control the microwave source, the matching network, and / or the coupling network, and thereby within the EM energy regulation space. Configured to control plasma uniformity within the first set of EM coupling regions and the process space of
Microwave processing system.
[Aspect 3]
A plurality of control assemblies coupled to the first resonator assembly; and
A plurality of plasma conditioning slabs coupled to the control assembly disposed adjacent to at least one EM coupling region in the EM energy conditioning space;
The microwave processing system according to
The control device is coupled to the control assembly and is set between the plasma adjustment slab in the first EM energy adjustment space and the first EM adjustment part of the first set of plasma adjustment rods. Configured to control uniformity of the plasma within the first set of EM coupling regions and the process space within the EM energy conditioning space by controlling an accommodation distance;
Microwave processing system.
[Aspect 4]
A plurality of flow elements coupled to the process chamber and configured to provide a process gas to the process space;
A plurality of supply elements coupled to the flow element; and
A gas supply system coupled to the supply element;
The microwave processing system according to
The controller is coupled to the gas supply system and controls the gas supply system so that the first set of EM coupling regions in the EM energy regulation space and the plasma in the process space are uniform. Configured to control gender,
Microwave processing system.
[Aspect 5]
A cavity conditioning slab disposed in the first EM energy conditioning space within the first resonator assembly;
A first cavity control assembly coupled to the cavity conditioning slab;
The microwave processing system according to
The cavity adjustment slab is provided at a cavity adjustment distance from a wall of the first cavity control assembly;
The controller is coupled to the first cavity control assembly and controls the cavity adjustment distance to control the first set of EM coupling regions in the EM energy adjustment space and the process space. Configured to control the uniformity of the plasma,
Microwave processing system.
[Aspect 6]
A lower electrode disposed in the substrate holder; and
A radio frequency (RF) generator coupled to the lower electrode;
The microwave processing system according to
The controller is coupled to the RF generator and controls the RF generator so that the first set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space and the plasma in the process space are uniform. Configured to control gender,
Microwave processing system.
[Aspect 7]
The microwave processing system of
[Aspect 8]
A microwave processing system for processing a substrate:
A process chamber including a process space for processing the substrate therein;
One or more resonator assemblies each having a first electromagnetic (EM) energy conditioning space therein and coupled to an upper chamber wall of the process chamber;
A first set of EM coupling regions set in the first EM energy conditioning space, and a first set configured to couple to the upper chamber wall and isolate the first EM energy conditioning space from the process space. Isolated assembly of;
A first set of protection assemblies coupled to the first set of isolation assemblies and extending to enter the process space and having an isolation protection space therein;
A first set of plasma control rods coupled to the first set of isolation assemblies, the first set of plasma control rods being disposed in the isolation protection space, for plasma in the process space; A first plasma tuning unit configured to control uniformity and a first EM tuning unit disposed in the first EM energy tuning space and coupled to at least one of the first set of EM coupling regions; A first set of plasma conditioning rods;
A resonator sensor coupled to the EM energy conditioning space and configured to obtain resonator data;
In combination with the first set of isolation assemblies and the resonator sensor, controlling the first set of plasma conditioning rods by using the first set of isolation sets and the resonator data, A controller configured to control uniformity of the first set of EM coupling regions within the first EM energy conditioning space and plasma within the process space;
A microwave processing system.
[Aspect 9]
One or more coupling networks coupled to the one or more resonator assemblies;
A matching network coupled to each of the one or more coupled networks;
A microwave source coupled to the matching network;
The microwave processing system according to aspect 8, further comprising:
The microwave source is configured to operate in a frequency range of 500 MHz to 5000 MHz;
The controller is coupled to the microwave source, the matching network, and the one or more coupling networks, and controls the microwave source, the matching network, and / or the one or more coupling networks, Configured to control plasma uniformity in the first set of EM coupling regions in the first EM energy conditioning space and in the process space;
Microwave processing system.
[Aspect 10]
A first set of control assemblies coupled to the one or more resonator assemblies; and
A first set of plasma conditioning slabs coupled to the first set of control assemblies disposed adjacent to the first set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space;
The microwave processing system according to aspect 8, further comprising:
The controller is coupled to the first set of control assemblies, and the first set of plasma adjustment slabs and the first set of plasma adjustment rods of the first set of plasma adjustment rods in the first EM energy adjustment space. Is configured to control the uniformity of the plasma in the first set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space and in the process space. ,
Microwave processing system.
[Aspect 11]
A plurality of supply elements coupled to the process chamber and configured to provide process gas to the process space;
A gas supply system coupled to the supply element;
The microwave processing system according to aspect 8, further comprising:
The controller is coupled to the gas supply system and controls the gas supply system so that the first set of EM coupling regions in the EM energy regulation space and the plasma in the process space are uniform. Configured to control gender,
Microwave processing system.
[Aspect 12]
A cavity conditioning slab disposed within the first EM energy conditioning space within the one or more resonator assemblies;
A first cavity control assembly coupled to the cavity conditioning slab;
The microwave processing system according to aspect 8, further comprising:
The cavity adjusting slab is provided at a cavity adjusting distance from a wall of the one or more resonator assemblies;
The controller is coupled to the first cavity control assembly and controls the first cavity control assembly to control the first set of EM coupling regions and the process space in the EM energy regulation space. Configured to control the uniformity of the plasma within the
Microwave processing system.
[Aspect 13]
One or more resonator subsets, each coupled to a sidewall of the process chamber, each having a second EM energy conditioning space therein;
A second set of isolation assemblies coupled to the sidewalls and configured to isolate the second EM energy conditioning space from the process space;
A second set of protection assemblies coupled to the second set of isolation assemblies and extending into the process space and having a second isolation protection space therein; and
A second plasma control unit disposed in the second isolation protection space, coupled to the second set of isolation assemblies, and a second EM coupling region disposed in the second EM energy control space. A second set of plasma control rods having a 2EM control section;
The microwave processing system according to aspect 8, further comprising:
[Aspect 14]
The microwave processing system of aspect 13, further comprising one or more EM sources coupled to the one or more resonator subsets,
The EM source is configured to operate at a frequency of about 500 MHz to about 5000 MHz;
The controller is coupled to the one or more EM sources and controls the one or more EM sources to control the second set of EM coupling regions and the process in the second EM energy conditioning space. Configured to control the uniformity of the plasma in space,
Microwave processing system.
[Aspect 15]
A second set of control assemblies coupled to the one or more resonator subsets; and
A second set of plasma conditioning slabs coupled to the second set of control assemblies disposed adjacent to the second set of EM coupling regions in the second EM energy conditioning space;
The microwave processing system according to aspect 13, further comprising:
The control device is coupled to the second set of control assemblies, and the second set of plasma adjusting slabs and the second set of plasma adjusting rods of the second set of plasma adjusting rods in the second EM energy adjusting space. Is configured to control plasma uniformity in the second set of EM coupling regions in the second EM energy adjustment space and in the process space. The
Microwave processing system.
[Aspect 16]
The process chamber is cylindrical with cylindrical side chamber walls, and
The second set of plasma conditioning rods extends radially to enter the process space in the second isolation protective space;
The microwave processing system according to aspect 13.
[Aspect 17]
17. The microwave processing system of
[Aspect 18]
9. The microwave processing system of aspect 8, further comprising a rotatable or vertically movable substrate holder adjacent to the bottom chamber wall for placing one or more substrates on a surface in the process space. .
[Aspect 19]
A method of processing a substrate by using a microwave processing system comprising:
Providing the substrate in a process space within a process chamber;
Coupling a resonator assembly to the process chamber by using an interface assembly, the resonator assembly having an electromagnetic (EM) energy conditioning space therein, the interface assembly having a plurality of isolations Including a set of aggregates, wherein an EM coupling region is set in the EM energy regulation space;
Combining a plurality of sets of plasma control rods to a set of a plurality of isolated assemblies, wherein the plurality of sets of plasma control rods includes a plasma control unit disposed in the process space; and Having an EM adjustment unit disposed in the EM energy adjustment space and coupled to at least one of a set of EM coupling regions;
Providing a process gas to the process space using a plurality of supply elements coupled to the process chamber, wherein a gas supply system is coupled to the plurality of supply elements;
Generating a uniform microwave plasma in the process space by applying adjustable microwave energy to the set of plasma control rods; and
Treating the substrate by exposing the substrate to the uniform microwave plasma;
Having a method.
[Aspect 20]
Coupling a plurality of control assemblies to the resonator assembly;
Coupling a plurality of plasma conditioning slabs to the control assembly disposed adjacent to at least one EM coupling region in the EM energy conditioning space; and
Coupling a control device to the control assembly,
The control device controls the EM energy by controlling an EM adjustment distance set between the plasma adjustment slab in the EM energy adjustment space and the EM adjustment unit including the plurality of plasma adjustment rods. Configured to control a set of the plurality of EM coupling regions in a conditioning space and a plasma uniformity in the process space;
The method according to
Claims (20)
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ;
インターフェース集合体を用いて前記プロセスチャンバと取り外し可能に結合して、内部に一組のEM結合領域が設定される電磁(EM)エネルギー調節空間を画定する共振器集合体;
一組のプラズマ調節ロッドであって、前記一組のプラズマ調節ロッドは、前記一組のプラズマ調節ロッドが前記インターフェース集合体に結合されることを許容しつつ前記プロセスチャンバ内の前記プロセス空間を前記EMエネルギー調節空間から隔離する前記インターフェース集合体に結合された一組の隔離集合体と結合しており、前記一組のプラズマ調節ロッドは、前記プロセス空間内のプラズマの均一性を制御するように構成されるプラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内に配置されて前記一組のEM結合領域のうちの少なくとも一と結合するEM調節部を有し、前記EM調節部を介して前記EM結合領域内のマイクロ波から得られたエネルギーは前記プラズマ調節部を介して前記プロセス空間に移送される、一組のプラズマ調節ロッド;
前記EMエネルギー調節空間に結合され、かつ、前記EMエネルギー調節空間から共振器データを取得するように構成される共振器センサ;並びに、
前記一組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記一組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記一組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。 A microwave processing system for processing a substrate:
A process chamber including a process space for processing the substrate therein;
A resonator assembly removably coupled to the process chamber using an interface assembly to define an electromagnetic (EM) energy conditioning space within which a set of EM coupling regions are set;
A set of plasma conditioning rods, the set of plasma conditioning rods permitting the process space within the process chamber to be coupled while allowing the set of plasma conditioning rods to be coupled to the interface assembly. Coupled to a set of isolation assemblies coupled to the interface assembly that is isolated from the EM energy conditioning space, the set of plasma conditioning rods controlling the uniformity of the plasma in the process space A plasma adjusting unit that is configured; and an EM adjusting unit that is disposed in the EM energy adjusting space and is coupled to at least one of the set of EM coupling regions, and the EM adjusting unit is interposed therebetween. The energy obtained from the microwaves in the coupling region is transferred to the process space through the plasma control unit, and a set of processes. Zuma adjustable rod;
A resonator sensor coupled to the EM energy conditioning space and configured to obtain resonator data from the EM energy conditioning space; and
The EM energy adjustment by controlling the set of plasma conditioning rods by using the set of isolation sets and the resonator data in combination with the set of isolation sets and the resonator sensor. A controller configured to control the set of EM coupling regions in space and the uniformity of plasma in the process space;
A microwave processing system.
前記マイクロ波源に結合された整合ネットワーク;及び
前記整合ネットワークから前記共振器集合体にマイクロ波エネルギーを与えるよう結合された結合ネットワーク;
をさらに有する請求項1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、500MHz乃至5000MHzの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記結合ネットワークに結合することで、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び/又は前記結合ネットワークを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 Microwave source;
A matching network coupled to the microwave source; and a coupling network coupled to provide microwave energy from the matching network to the resonator assembly;
The microwave processing system according to claim 1, further comprising:
The microwave source is configured to operate at a frequency of 500 MHz to 5000 MHz;
The controller is coupled to the microwave source, the matching network, and the coupling network to control the microwave source, the matching network, and / or the coupling network, and thereby within the EM energy regulation space. Configured to control plasma uniformity within the set of EM coupling regions and the process space of
Microwave processing system.
複数のスラブ制御集合体であって、各スラブ制御集合体は、対応するEM結合領域におけるエネルギーを調節するよう前記可変な距離を変えるよう構成されている、複数のスラブ制御集合体とをさらに有する請求項1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記複数のプラズマ調節スラブは、前記EMエネルギー調節空間内の対応するEM結合領域に近接して配置され、
前記制御装置は、前記EMエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記一組のプラズマ調節ロッドの前記EM調節部との間の距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A plurality of plasma control slabs, each plasma control slab being positioned at a variable distance from the EM control portion of the corresponding plasma control rod;
A plurality of slab control assemblies, each slab control assembly further comprising a plurality of slab control assemblies configured to vary the variable distance to adjust energy in a corresponding EM coupling region. The microwave processing system according to claim 1,
The plurality of plasma conditioning slabs are disposed proximate to corresponding EM coupling regions in the EM energy conditioning space;
The control device controls the distance between the plasma adjustment slab in the EM energy adjustment space and the EM adjustment unit of the set of plasma adjustment rods, thereby the set in the EM energy adjustment space. Configured to control plasma uniformity within the EM coupling region and the process space of
Microwave processing system.
をさらに有する請求項1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給手段を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A gas supply means coupled to the process chamber and configured to provide process gas to the process space;
The microwave processing system according to claim 1, further comprising:
The controller is configured to control the gas supply means to control the set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space and the uniformity of plasma in the process space.
Microwave processing system.
前記空洞調節スラブに結合された空洞制御集合体、
をさらに有する請求項1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記空洞制御集合体を介して前記空洞調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内のエネルギーを制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A cavity adjustment slab positioned at a variable cavity adjustment distance in the EM energy adjustment space from a wall in the resonator assembly;
A cavity control assembly coupled to the cavity conditioning slab;
The microwave processing system according to claim 1, further comprising:
The controller is configured to control energy in the EM energy adjustment space by controlling the cavity adjustment distance via the cavity control assembly.
Microwave processing system.
前記下部電極に結合する高周波(RF)発生装置、
をさらに有する請求項1に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記RF発生装置に結合され、かつ、前記RF発生装置を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A lower electrode disposed in the substrate holder; and
A radio frequency (RF) generator coupled to the lower electrode;
The microwave processing system according to claim 1, further comprising:
The controller is coupled to the RF generator and controls the RF generator so that the set of EM coupling regions within the EM energy conditioning space and the plasma uniformity within the process space. Configured to control,
Microwave processing system.
内部で基板を処理するプロセス空間を含むプロセスチャンバ;
各々が内部に電磁(EM)エネルギー調節空間を画定し、前記EMエネルギー調節空間内に一組のEM結合領域が設定され、かつ、前記プロセスチャンバの上部チャンバ壁と結合されたマイクロ波用の1つ以上の共振器集合体;
前記上部チャンバ壁に結合され、前記プロセス空間から前記EMエネルギー調節空間を隔離するよう構成された一組の隔離集合体と結合された一組のプラズマ調節ロッド;
前記一組の隔離集合体に結合して前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、前記プロセス空間内のプラズマから隔離された保護空間を内部に有する一組の保護集合体であって、前記一組のプラズマ調節ロッドは、前記隔離された保護空間内に配置されて、前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成されるプラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内に配置されて前記一組のEM結合領域のうちの少なくとも一と結合するEM調節部を有しており、前記EM調節部を介して前記EM結合領域内のマイクロ波から得られたエネルギーは前記プラズマ調節部を介して前記プロセス空間に移送される、一組のプラズマ調節ロッド;
前記EMエネルギー調節空間に結合され、かつ、前記EMエネルギー調節空間から共振器データを取得するように構成される共振器センサ;
前記一組の隔離集合体及び前記共振器センサと結合して、前記一組の隔離集合体と前記共振器データを用いることによって前記一組のプラズマ調節ロッドを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、制御装置、
を有するマイクロ波処理システム。 A microwave processing system for processing a substrate:
A process chamber including a process space for processing the substrate therein;
1 for microwaves, each defining an electromagnetic (EM) energy conditioning space therein, a set of EM coupling regions are set in the EM energy conditioning space, and coupled to the upper chamber wall of the process chamber Two or more resonator assemblies;
A set of plasma conditioning rods coupled to the upper chamber wall and coupled to a set of isolation assemblies configured to isolate the EM energy conditioning space from the process space;
A set of protection assemblies that are coupled to the set of isolation assemblies and extend into the process space and have a protection space isolated from the plasma in the process space. A set of plasma conditioning rods are disposed in the isolated protective space and configured to control plasma uniformity in the process space; and in the EM energy conditioning space An EM adjustment unit disposed and coupled to at least one of the set of EM coupling regions, and energy obtained from the microwaves in the EM coupling region via the EM adjustment unit is A set of plasma control rods transferred to the process space via a control unit;
A resonator sensor coupled to the EM energy conditioning space and configured to obtain resonator data from the EM energy conditioning space;
The EM energy adjustment by controlling the set of plasma conditioning rods by using the set of isolation sets and the resonator data in combination with the set of isolation sets and the resonator sensor. A controller configured to control the set of EM coupling regions in space and the uniformity of plasma in the process space;
A microwave processing system.
前記マイクロ波源に結合された1つ以上の整合ネットワーク;及び
前記整合ネットワークから前記共振器集合体にマイクロ波エネルギーを与えるよう各整合ネットワークに結合された結合ネットワーク;
をさらに有する請求項8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記マイクロ波源は、500MHz乃至5000MHzの周波数範囲で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び前記結合ネットワークに結合され、前記マイクロ波源、前記整合ネットワーク、及び/又は前記結合ネットワークを制御することで、前記EMエネルギー調節空間内での前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 Microwave source;
One or more matching networks coupled to the microwave source; and a coupling network coupled to each matching network to provide microwave energy from the matching network to the resonator assembly;
The microwave processing system according to claim 8, further comprising:
The microwave source is configured to operate in a frequency range of 500 MHz to 5000 MHz;
The control device is coupled to the microwave source, the matching network, and the coupling network, and controls the microwave source, the matching network, and / or the coupling network, so Configured to control a set of EM coupling regions and plasma uniformity within the process space;
Microwave processing system.
一組のスラブ制御集合体であって、各スラブ制御集合体は、対応するEM結合領域におけるエネルギーを調節するよう前記可変な距離を変えるよう構成されている、スラブ制御集合体とをさらに有する請求項8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記一組のプラズマ調節スラブは、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域に近接して配置され、前記制御装置は、前記一組の制御集合体に結合され、かつ、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のプラズマ調節スラブと前記一組のプラズマ調節ロッドの前記EM調節部との間の距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A set of plasma control slabs, each plasma control slab being positioned at a variable distance from the EM control portion of the corresponding plasma control rod;
A set of slab control assemblies, each slab control assembly further comprising a slab control assembly configured to vary the variable distance to adjust energy in a corresponding EM coupling region. The microwave processing system according to Item 8, wherein
The set of plasma conditioning slabs are disposed proximate to the set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space, the controller is coupled to the set of control assemblies, and the EM Controlling the distance between the set of plasma control slabs in the energy control space and the EM control part of the set of plasma control rods, the set of EM coupling regions in the EM energy control space. And configured to control plasma uniformity within the process space;
Microwave processing system.
をさらに有する請求項8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記気体供給手段を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記一組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A gas supply means coupled to the process chamber and configured to provide a process gas to the process space;
The microwave processing system according to claim 8, further comprising:
The controller is configured to control the gas supply means to control the set of EM coupling regions in the EM energy conditioning space and the uniformity of plasma in the process space.
Microwave processing system.
前記空洞調節スラブに結合する空洞制御集合体、
をさらに有する請求項8に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記制御装置は、前記空洞制御集合体を介して前記空洞調節距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内のエネルギーを制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A cavity adjustment slab disposed at a variable cavity adjustment distance in the EM energy adjustment space from a wall of the one or more resonator assemblies;
A cavity control assembly coupled to the cavity conditioning slab;
The microwave processing system according to claim 8, further comprising:
The controller is configured to control energy in the EM energy adjustment space by controlling the cavity adjustment distance via the cavity control assembly.
Microwave processing system.
前記側壁に結合し、かつ、前記プロセス空間から前記第2EMエネルギー調節空間を隔離するように構成される第2組の隔離集合体に結合された第2組のプラズマ調節ロッド;
前記第2組の隔離集合体に結合して、前記プロセス空間内へ入り込むように延びて、前記プロセス空間内のプラズマから隔離された第2保護空間を内部に有する第2組の保護集合体をさらに有しており、
前記第2組のプラズマ調節ロッドは、前記第2保護空間内に配置される第2プラズマ調節部、及び、前記第2EMエネルギー調節空間内の第2EM結合領域内に配置される第2EM調節部を有しており、
をさらに有しており、前記EM調節部を介して前記第2EM結合領域内のマイクロ波から得られたエネルギーは前記プラズマ調節部を介して前記プロセス空間に移送される、
請求項8に記載のマイクロ波処理システム。 One or more microwave resonator sub-assemblies, each coupled to a sidewall of the process chamber, each defining a second EM energy conditioning space therein;
A second set of plasma conditioning rods coupled to the side wall and coupled to a second set of isolation assemblies configured to isolate the second EM energy conditioning space from the process space;
A second set of protective assemblies coupled to the second set of isolated assemblies and extending into the process space and having a second protective space therein isolated from the plasma in the process space; In addition,
The second set of plasma control rods includes a second plasma control unit disposed in the second protection space, and a second EM control unit disposed in a second EM coupling region in the second EM energy control space. Have
The energy obtained from the microwave in the second EM coupling region via the EM adjustment unit is transferred to the process space via the plasma adjustment unit,
The microwave processing system according to claim 8.
前記EM源は約500MHz乃至約5000MHzの周波数で動作するように構成され、
前記制御装置は、前記1つ以上のEM源に結合され、かつ、前記1つ以上のEM源を制御することで、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 The microwave processing system of claim 13, further comprising one or more EM sources coupled to the one or more resonator sub-assemblies,
The EM source is configured to operate at a frequency of about 500 MHz to about 5000 MHz;
The controller is coupled to the one or more EM sources and controls the one or more EM sources to control the second set of EM coupling regions and the process in the second EM energy conditioning space. Configured to control the uniformity of the plasma in space,
Microwave processing system.
第2組のスラブ制御集合体であって、各スラブ制御集合体は、対応するEM結合領域におけるエネルギーを調節するよう前記可変な距離を変えるよう構成されている、第2組のスラブ制御集合体と、
をさらに有する請求項13に記載のマイクロ波処理システムであって、
前記第2組のプラズマ調節スラブは、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域に近接して配置され、前記制御装置は、前記第2組の制御集合体に結合され、かつ、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のプラズマ調節スラブと前記第2組のプラズマ調節ロッドの前記第2EM調節部との間の距離を制御することで、前記第2EMエネルギー調節空間内の前記第2組のEM結合領域及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、
マイクロ波処理システム。 A second set of plasma conditioning slabs, each plasma conditioning slab being positioned at a variable distance from the EM tuning portion of the corresponding plasma conditioning rod;
A second set of slab control assemblies, each slab control assembly configured to vary the variable distance to adjust energy in a corresponding EM coupling region. When,
The microwave processing system according to claim 13, further comprising:
The second set of plasma conditioning slabs is disposed proximate to the second set of EM coupling regions in the second EM energy conditioning space, and the controller is coupled to the second set of control assemblies; And, the second EM energy adjustment space is controlled by controlling a distance between the second set of plasma adjustment slabs in the second EM energy adjustment space and the second EM adjustment part of the second set of plasma adjustment rods. Configured to control plasma uniformity within the second set of EM coupling regions and within the process space,
Microwave processing system.
前記第2組のプラズマ調節ロッドが、前記第2保護空間内の前記プロセス空間内へ入り込むように半径方向に延びる、
請求項13に記載のマイクロ波処理システム。 The process chamber is cylindrical with cylindrical side chamber walls, and
The second set of plasma conditioning rods extends radially to enter the process space in the second protective space;
The microwave processing system according to claim 13.
プロセスチャンバ内のプロセス空間内に前記基板を設ける工程;
インターフェース集合体を用いることによって前記プロセスチャンバにマイクロ波用の共振器集合体を結合する工程であって、前記共振器集合体は内部に電磁(EM)エネルギー調節空間を画定し、EM結合領域が前記EMエネルギー調節空間内に設定される、工程;
複数の隔離集合体からなる組に複数のプラズマ調節ロッドの組を結合する工程であって、前記隔離集合体は、前記プラズマ調節ロッドの組が前記インターフェース集合体に結合されることを許容しつつ前記プロセスチャンバ内の前記プロセス空間を前記EMエネルギー調節空間から隔離する前記インターフェース集合体に結合され、前記複数のプラズマ調節ロッドの組は、前記プロセス空間内に配置されるプラズマ調節部、及び、前記EMエネルギー調節空間内に配置されて複数のEM結合領域からなる組のうちの少なくとも1つに結合するEM調節部を有し、前記EM調節部を介して前記EM結合領域内のマイクロ波から得られたエネルギーが前記プラズマ調節部を介して前記プロセス空間に移送されることができるようにする、工程;
前記プロセス空間へガス供給システムからプロセスガスを供する工程;
前記複数のプラズマ調節ロッドの組に調節可能なマイクロ波エネルギーを印加することで、前記プロセス空間内に均一なマイクロ波プラズマを生成する工程;及び、
前記基板を前記均一なマイクロ波プラズマに曝露することによって、前記基板を処理する工程、
を有する方法。 A method of processing a substrate by using a microwave processing system comprising:
Providing the substrate in a process space within a process chamber;
Coupling a microwave resonator assembly to the process chamber by using an interface assembly, the resonator assembly defining an electromagnetic (EM) energy conditioning space therein, wherein an EM coupling region is Set in the EM energy regulation space;
Combining a plurality of sets of plasma control rods into a set of a plurality of isolation assemblies, the isolation assembly allowing the set of plasma control rods to be coupled to the interface assembly. A plurality of plasma conditioning rods coupled to the interface assembly that isolates the process space in the process chamber from the EM energy conditioning space, the plasma conditioning rod set disposed in the process space; and An EM adjustment unit disposed in the EM energy adjustment space and coupled to at least one of a set of a plurality of EM coupling regions, and obtained from the microwaves in the EM coupling region via the EM adjustment unit. Allowing the transferred energy to be transferred to the process space via the plasma regulator;
Providing a process gas from a gas supply system to the process space;
Generating a uniform microwave plasma in the process space by applying adjustable microwave energy to the set of plasma control rods; and
Treating the substrate by exposing the substrate to the uniform microwave plasma;
Having a method.
前記EMエネルギー調節空間内の少なくとも1つのEM結合領域に隣接するよう前記制御集合体に複数のプラズマ調節スラブを結合する工程であって、対応するプラズマ調節スラブの対応するプラズマ調節ロッドのEM調節部からの距離を変えるために制御集合体が使用できる、工程;及び、
前記制御集合体に制御装置を結合する工程であって、前記制御装置は、前記制御集合体を介して、前記EMエネルギー調節空間内の前記プラズマ調節スラブと前記複数のプラズマ調節ロッドからなる組の前記EM調節部との間の距離を制御することで、前記EMエネルギー調節空間内の前記複数のEM結合領域の組及び前記プロセス空間内でのプラズマの均一性を制御するように構成される、工程、
をさらに有する請求項19に記載の方法。 Coupling a plurality of control assemblies to the resonator assembly;
Coupling a plurality of plasma conditioning slabs to the control assembly adjacent to at least one EM coupling region in the EM energy conditioning space, wherein the EM tuning unit of the corresponding plasma conditioning rod of the corresponding plasma conditioning slab A control assembly can be used to change the distance from the process; and
Coupling a control device to the control assembly, the control device comprising, via the control assembly, a set of the plasma regulation slab and the plurality of plasma regulation rods in the EM energy regulation space. By controlling the distance between the EM adjustment unit, the set of the plurality of EM coupling regions in the EM energy adjustment space and the uniformity of the plasma in the process space are configured. Process,
20. The method of claim 19, further comprising:
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