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公開番号2025168153
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024109436,2024071228
出願日2024-07-08,2024-04-25
発明の名称プラズマ処理装置及び上部アセンブリ
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20251030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】基板のエッジにおけるプラズマ処理の速度の制御性を高めるプラズマ処理装置及び上部アセンブリを提供する。
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置1は、チャンバ10、プラズマ生成部、チャンバ内の基板支持部11、上部アセンブリ13A及びガス供給部を含む。プラズマ生成部は、チャンバ内でプラズマを生成する。上部アセンブリは、上部電極13E、絶縁リング14及び導電リング15を含む。上部電極は、チャンバ内のプラズマ処理空間に向けて開口する複数の第1のガス孔131を有し、基板支持部の上方に配置されている。絶縁リングは、上部電極を囲んでいる。導電リングは、プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第2のガス孔を有し、絶縁リングを囲み、基板支持部とチャンバの側壁との間の空間の上方に配置されている。ガス供給部は、ガスを複数の第1のガス孔及び複数の第2のガス孔132に供給する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
プラズマ処理空間を有するチャンバと、
前記チャンバ内でプラズマを生成するように構成されたプラズマ生成部と、
前記チャンバ内の基板支持部と、
前記プラズマ処理空間の上方に配置された上部アセンブリであり、
前記プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第１のガス孔を有し、前記基板支持部の上方に配置された上部電極と、
前記上部電極を囲む絶縁リングと、
前記プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第２のガス孔を有し、前記絶縁リングを囲み、前記基板支持部と前記チャンバの側壁との間の空間の上方に配置された導電リングと、
を含む、該上部アセンブリと、
前記プラズマ処理空間に吐出されるガスを前記複数の第１のガス孔及び前記複数の第２のガス孔に供給するように構成されたガス供給部と、
を備えるプラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記導電リング及び前記基板支持部の中心軸線から前記複数の第２のガス孔の各々の中心点までの径方向の距離は、２００ｍｍ以上、２５０ｍｍ以下である、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記導電リングは、その中に前記複数の第２のガス孔が形成されたガス孔形成領域を含み、
前記中心軸線に対する前記ガス孔形成領域の内縁の半径は、前記導電リングの内縁の半径以上であり、
前記中心軸線に対する前記ガス孔形成領域の外縁の半径は、前記導電リングの内縁の半径と外縁の半径との和の１／２以下である、
請求項２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記導電リングは、前記ガス孔形成領域の外側にガス孔を有していない、請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記複数の第２のガス孔は、前記中心軸線の周りの複数の同心円に沿って配置されている、請求項２～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記複数の第２のガス孔のうち最も内側に設けられた一つ以上の第２のガス孔の前記中心軸線を中心とする内接円の半径は、前記基板支持部の外周の半径よりも大きい、請求項２～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記ガス供給部は、
前記プラズマ処理空間に吐出されるガスを前記複数の第１のガス孔に供給する第１のガス供給部と、
前記第１のガス供給部から独立して、前記プラズマ処理空間に吐出されるガスを前記複数の第２のガス孔に供給する第２のガス供給部と、
を含む、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記導電リングは、接地されている、請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記上部電極は、
前記複数の第１のガス孔を有する天板と、
冷媒流路を有し、該天板の上に配置された第１の冷却部材と、
前記第１の冷却部材と前記天板との間で挟持された第１の伝熱シートと、
を含み、
前記上部アセンブリは、
冷媒流路を有し、前記導電リングの上に配置された第２の冷却部材と、
前記第２の冷却部材と前記導電リングとの間で挟持された第２の伝熱シートと、
を更に含む、
請求項１～４の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
容量結合型のプラズマ処理装置においてチャンバ内のプラズマ処理空間の上方に配置される上部アセンブリであり、
前記プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第１のガス孔を有し、前記チャンバ内の基板支持部の上方に配置される上部電極と、
前記上部電極を囲む絶縁リングと、
前記プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第２のガス孔を有し、前記絶縁リングを囲み、前記基板支持部と前記チャンバの側壁との間の空間の上方に配置される導電リングと、
を備える上部アセンブリ。
（【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】
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置及び上部アセンブリに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
容量結合型のプラズマ処理装置は、チャンバ、基板支持部、及び上部電極を含む。基板支持部は、下部電極を含み、チャンバ内に配置されている。上部電極は、基板支持部の上方に配置されている。下記の特許文献１は、上部電極を内側上部電極及び外側上部電極に分割し、内側上部電極及び外側上部電極のそれぞれに、電圧印加用の可変直流電源を接続したプラズマ処理装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１４１０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、基板のエッジにおけるプラズマ処理の速度の制御性を高める技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ、プラズマ生成部、基板支持部、上部アセンブリ、及びガス供給部を含む。チャンバは、プラズマ処理空間を有する。プラズマ生成部は、チャンバ内でプラズマを生成するように構成されている。基板支持部は、チャンバ内に位置している。上部アセンブリは、プラズマ処理空間の上方に配置されている。上部アセンブリは、上部電極、絶縁リング、及び導電リングを含む。上部電極は、プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第１のガス孔を有し、基板支持部の上方に配置されている。絶縁リングは、上部電極を囲んでいる。導電リングは、プラズマ処理空間に向けて開口する複数の第２のガス孔を有し、絶縁リングを囲み、基板支持部とチャンバの側壁との間の空間の上方に配置されている。ガス供給部は、プラズマ処理空間に吐出されるガスを複数の第１のガス孔及び複数の第２のガス孔に供給するように構成されている。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、基板のエッジにおけるプラズマ処理の速度の制御性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
複数の第２のガス孔の配置の一例を示す平面図である。
本明細書に記載の動作をコンピュータ上で実施する処理回路のブロック図である。
シミュレーション結果を示す図である。
実験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【０００９】
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図１は、容量結合型のプラズマ処理装置の構成例を説明するための図である。
【００１０】
プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。容量結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。プラズマ処理チャンバ１０は接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁される。
（【００１１】以降は省略されています）

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