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公開番号2025072428
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2025013438,2021519862
出願日2025-01-30,2019-10-01
発明の名称ホローカソード放電抑制用に構成されたフローアパーチャを有するシャワーヘッドフェースプレート
出願人ラムリサーチコーポレーション,LAM RESEARCH CORPORATION
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H05H 1/46 20060101AFI20250430BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【解決手段】シャワーヘッドのフェースプレートは、プラズマ生成領域に面する底面と、基板処理システムの動作中にプロセスガスが供給されるプレナムに面する上面とを有する。フェースプレートは、底面を通して形成されたアパーチャと、上面を通して形成された開口部とを含む。アパーチャの各々は、フェースプレートの全体の厚さの一部を通って延びて開口部の少なくとも1つと交差し、フェースプレートを通るプロセスガスのための対応する流路を形成するように形成される。アパーチャの各々は、少なくとも一方向にホローカソード放電抑制寸法を有する断面を有する。開口部の各々は、ホローカソード放電抑制寸法よりも大きい最小の断面寸法を有する断面を有する。
【選択図】図3G
特許請求の範囲【請求項１】
プロセスガスを基板処理システム内のプラズマ生成領域に送給するためのシャワーヘッドであって、
底面および上面を有するフェースプレートであって、前記フェースプレートの前記底面は、前記基板処理システムの動作中に前記プラズマ生成領域に面し、前記フェースプレートの前記上面は、前記基板処理システムの動作中に１つまたは複数のプロセスガスが供給される１つまたは複数のプレナムに面し、前記フェースプレートは、前記フェースプレートの前記底面と前記上面との間で測定される全体の厚さを有するフェースプレート
を備え、
前記フェースプレートは、前記フェースプレートの前記底面を通して形成されたアパーチャを含み、前記フェースプレートは、前記フェースプレートの前記上面を通して形成された開口部を含み、前記アパーチャの各々は、前記フェースプレートの前記全体の厚さの一部を通って延びて前記開口部の少なくとも１つと交差し、前記フェースプレートを通るプロセスガスのための対応する流路を形成するように形成され、
前記アパーチャの各々は、前記フェースプレートの前記底面と平行に配向された断面を有し、前記アパーチャの各々の前記断面は、少なくとも一方向にホローカソード放電抑制寸法を有し、
前記開口部の各々は、前記フェースプレートの前記上面と平行に配向された断面を有し、前記開口部の各々は、前記ホローカソード放電抑制寸法よりも大きい最小の断面寸法を有する、
シャワーヘッド。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記開口部の各々は、前記フェースプレートの前記全体の厚さの少なくとも５０％を通って延びるように形成される、シャワーヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記開口部の各々は、前記フェースプレートの前記全体の厚さの少なくとも９０％を通って延びるように形成される、シャワーヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記フェースプレートの前記全体の厚さの前記一部は、約０．００１インチ～約０．０３インチの範囲内にある、シャワーヘッド。
【請求項５】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記ホローカソード放電抑制寸法は、約０．００５インチ～約０．０４インチの範囲内にある、シャワーヘッド。
【請求項６】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記ホローカソード放電抑制寸法は、約０．００８インチ～約０．０１８インチの範囲内にある、シャワーヘッド。
【請求項７】
請求項１に記載のシャワーヘッドであって、
前記開口部は、円形の孔として形成される、シャワーヘッド。
【請求項８】
請求項７に記載のシャワーヘッドであって、
前記開口部は、六角形格子配列、正方形格子配列、長方形格子配列、菱形格子配列、平行四辺形格子配列、フォーゲルパターン、またはカスタマイズされたパターンのいずれかに配置される、シャワーヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載のシャワーヘッドであって、
前記アパーチャは、前記フェースプレートの前記底面を通って延びるスロットとして形成される、シャワーヘッド。
【請求項１０】
請求項９に記載のシャワーヘッドであって、
前記スロットの各々は、前記フェースプレートの前記底面を横切って連続的に延び、前記スロットは、互いに平行に配向される、シャワーヘッド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体デバイスの製作に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
多くの最新の半導体チップ製作プロセスには、プラズマの生成が含まれており、プラズマからイオンおよび／またはラジカル成分が誘導され、プラズマに曝された基板の表面上の変化に直接的または間接的に影響を与えるために使用される。例えば、様々なプラズマベースのプロセスを使用して、基板表面から材料をエッチングし、基板表面上に材料を堆積し、または基板表面上にすでに存在する材料を修正することができる。プラズマは、プロセスガスをプラズマ処理領域に供給することによって、および高周波（ＲＦ）電力をプロセスガスに適用することによって生成されることが多く、その結果、プロセスガスが励起され、プラズマ処理領域内で所望のプラズマに変換される。プラズマの特性は、限定はしないが、他のパラメータの中でもとりわけ、プロセスガスの材料組成、プロセスガスの流量、プロセスガスの分布、圧力、プラズマ処理領域および周囲の構造の幾何学的特徴、プロセスガスおよび周囲の材料の温度、適用されるＲＦ電力の周波数および大きさ、ならびにプラズマの帯電成分をウエハに引き付けるために適用されるバイアス電圧を含む、多くのプロセスパラメータによって影響を受ける。本開示は、このような状況で生じるものである。
【発明の概要】
【０００３】
いくつかの実施形態では、プロセスガスを基板処理システム内のプラズマ生成領域に送給するためのシャワーヘッドが開示される。シャワーヘッドは、底面および上面を有するフェースプレートを含む。フェースプレートの底面は、基板処理システムの動作中にプラズマ生成領域に面する。フェースプレートの上面は、基板処理システムの動作中に１つまたは複数のプロセスガスが供給される１つまたは複数のプレナムに面する。フェースプレートは、フェースプレートの底面と上面との間で測定される全体の厚さを有する。フェースプレートは、フェースプレートの底面を通して形成されたアパーチャを含む。フェースプレートは、フェースプレートの上面を通して形成された開口部を含む。アパーチャの各々は、フェースプレートの全体の厚さの一部を通って延びて開口部の少なくとも１つと交差し、フェースプレートを通るプロセスガスのための対応する流路を形成するように形成される。アパーチャの各々は、フェースプレートの底面と平行に配向された断面を有する。アパーチャの各々の断面は、少なくとも一方向にホローカソード放電抑制寸法を有する。開口部の各々は、フェースプレートの上面と平行に配向された断面を有する。開口部の各々は、ホローカソード放電抑制寸法よりも大きい最小の断面寸法を有する。
【０００４】
いくつかの実施形態では、プロセスガスを基板処理システム内のプラズマ生成領域に送給するためのシャワーヘッド用のフェースプレートが開示される。フェースプレートは、底面および上面を有するディスクを含む。ディスクの底面は、基板処理システムの動作中にプラズマ生成領域に面するように構成される。ディスクの上面は、基板処理システムの動作中に１つまたは複数のプロセスガスが供給される１つまたは複数のプレナムに面するように構成される。ディスクは、ディスクの底面と上面との間で測定される全体の厚さを有する。ディスクは、ディスクの底面を通して形成されたアパーチャを含む。ディスクは、ディスクの上面を通して形成された開口部を含む。アパーチャの各々は、ディスクの全体の厚さの一部を通って延びて開口部の少なくとも１つと交差し、ディスクを通るプロセスガスのための対応する流路を形成するように形成される。アパーチャの各々は、ディスクの底面と平行に配向された断面を有する。アパーチャの各々の断面は、少なくとも一方向にホローカソード放電抑制寸法を有する。開口部の各々は、ディスクの上面と平行に配向された断面を有する。開口部の各々は、ホローカソード放電抑制寸法よりも大きい最小の断面寸法を有する。
【０００５】
いくつかの実施形態では、プロセスガスを基板処理システム内のプラズマ生成領域に送給するためのシャワーヘッドのフェースプレートを製造するための方法が開示される。方法は、底面および上面を有するディスクを提供することを含む。ディスクの底面は、基板処理システムの動作中にプラズマ生成領域に面するように構成される。ディスクの上面は、基板処理システムの動作中に１つまたは複数のプロセスガスが供給される１つまたは複数のプレナムに面するように構成される。ディスクは、ディスクの底面と上面との間で測定される全体の厚さを有する。方法はまた、ディスクの底面を通してアパーチャを形成することを含む。アパーチャの各々は、ディスクの底面と平行に配向された断面を有する。アパーチャの各々の断面は、少なくとも一方向にホローカソード放電抑制寸法を有するように形成される。方法はまた、ディスクの上面を通して開口部を形成してディスク内のアパーチャの少なくとも１つと交差させ、ディスクを通るプロセスガスのための対応する流路を形成することを含む。開口部の各々は、ディスクの上面と平行に配向された断面を有する。開口部の各々は、ホローカソード放電抑制寸法よりも大きい最小の断面寸法を有するように形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、いくつかの実施形態による、基板を修正するプラズマプロセスを実施するために使用される例示的な基板処理システムの垂直断面図である。
【０００７】
図２Ａは、いくつかの実施形態による、フェースプレートの底面図である。
【０００８】
図２Ｂは、いくつかの実施形態による、図２Ａの視点Ａ－Ａに対応するフェースプレートの垂直断面図である。
【０００９】
図２Ｃは、いくつかの実施形態による、図２Ｂで識別される領域の拡大垂直断面図である。
【００１０】
図３Ａは、いくつかの実施形態による、フェースプレート１５２Ａの底面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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