JP2004524677A5 - - Google Patents

Claims (29)

1. 半導体基板処理に用いられるプラズマ反応チャンバに取り付けられるよう構成された低抵抗シリコン電極であって、複数のガスアウトレットを持つシャワーヘッド電極を有し、該シャワーヘッド電極の使用中に該プラズマ反応チャンバ内に処理ガスを供給するように構成されているシリコン電極を備え、該シャワーヘッド電極は、０．２５インチよりも厚い厚さ及び１Ωｃｍ以下の電気抵抗を有し、かつ、その片側にＲＦ駆動されるか又は電気的に接地された面を有し、該面は、該電極の使用中に該プラズマ反応チャンバ内のプラズマに露出していることを特徴とする低抵抗シリコン電極。
2. 前記ガスアウトレットは、０．０２０〜０．０３０インチの直径を有し、該ガスアウトレットは前記露出面にわたって分布していることを特徴とする請求項１に記載の電極。
3. 前記電極は、１００万分の１０以下の重金属汚染を有する単結晶シリコン又は炭化シリコンを含むことを特徴とする請求項１に記載の電極。
4. 前記電極は、平行平板プラズマ反応室の電気的に接地された上部電極を有することを特徴とする請求項１に記載の電極。
5. 前記電極の前記電気抵抗は、０．１Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電極。
6. 前記電極の前記電気抵抗は、０．０５Ωｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電極。
7. 請求項１に記載の電極を含む電極アセンブリを有するプラズマエッチング反応室であって、該電極はエラストマー接合によって支持体に接合され、該エラストマー接合は該電極と該支持体との間に導電性のエラストマー材料を含み、該エラストマー材料は該電極と該支持体との間に電流経路を提供する導電性フィラーを含むことを特徴とするプラズマエッチング反応室。
8. 請求項１に記載の電極を含む電極アセンブリを有するプラズマエッチング反応室であって、該電極はクランプ部材によって支持体に弾性的にクランプされていることを特徴とするプラズマエッチング反応室。
9. 請求項１に記載のシャワーヘッド電極を含むプラズマ反応チャンバであって、前記シャワーヘッド電極は前記プラズマ反応チャンバの内部で温度調節部材に接合又はクランプされ、該温度調節部材は該シャワーヘッド電極に処理ガスを供給するガス通路を含み、該温度調節部材は空洞と該空洞内に配置された少なくとも１つのバッフルプレートとを含み、該ガス通路は該シャワーヘッド電極を通過する前に該バッフルを通過するように処理ガスを供給することを特徴とするプラズマ反応チャンバ。
10. プラズマ反応チャンバ内で半導体基板を処理する方法であって、電極アセンブリが、ＲＦ駆動されるか又は電気的に接地されたシリコン電極を有し、該シリコン電極が、前記プラズマ反応チャンバ内に処理ガスを供給するよう構成された複数のガスアウトレットを持つシャワーヘッド電極を含み、該シャワーヘッド電極が、０．２５インチよりも厚い厚さ及び１Ωｃｍ以下の抵抗を有する方法において、
    前記プラズマ反応チャンバに半導体基板を供給する工程と、
    前記プラズマ反応チャンバの内部に前記ガスアウトレットを介して処理ガスを供給する工程と、
    前記処理ガスにエネルギを与えて前記半導体基板の露出面に接触するプラズマを形成する工程と、
    前記プラズマを用いて前記基板を処理する工程と、
    を含むことを特徴とする方法。
11. 前記半導体基板は、シリコンウエハを含み、当該方法は、該ウエハ上の材料の誘電層又は導電層をエッチングする工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 当該方法は、前記半導体基板上に材料の層を成膜する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記電極は、平行平板プラズマ反応室の上部電極を含み、該電極は前記基板の処理中にＲＦ電力が供給されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
14. 前記電極は、平行平板プラズマ反応室の上部電極と、少なくとも１つの周波数のＲＦエネルギが供給される該平行平板プラズマ反応室の下部電極とを備え、該上部電極は前記基板の処理中に電気的に接地されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
15. 前記電極は、温度調整部材に接合され又はクランプされた、電気的に接地されて電力が供給されない単結晶シリコンシャワーヘッド電極を備え、該シリコンシャワーヘッド電極を通して前記処理ガスが該シリコンシャワーヘッド電極に供給され、該接地されたシリコンシャワーヘッド電極は前記プラズマを効果的に閉じ込める接地経路を提供し、前記基板は前記プラズマによりエッチングされるシリコンウエハを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
16. 前記電極は、温度調節部材に接合され又はクランプされた、ＲＦ駆動される単結晶シリコンシャワーヘッド電極を備え、該シリコンシャワーヘッド電極を通して前記処理ガスが該シリコンシャワーヘッド電極に供給され、該シリコンシャワーヘッド電極は前記処理ガスにエネルギを与えることによって前記プラズマを形成し、前記基板は前記プラズマによりエッチングされるシリコンウエハを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
17. 前記電極の前記電気抵抗は、０．１Ωｃｍ以下であり、該電極は１００万分の１０以下の重金属汚染を有する無欠陥単結晶シリコン又は炭化シリコンを含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
18. 前記電極は、ＲＦ電力をより効率的に前記プラズマに結合させて、１０Ωｃｍ又はそれ以上の電気抵抗を有する従来の電極と比較して加熱されにくいことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
19. 前記ガスアウトレットは０．０２０〜０．０３０インチの直径を有し、前記処理ガスはエッチャントガスを含み、該電極は０．０３３インチの直径のガスアウトレットを有する従来の電極と比較して、該エッチャントガスを用いた前記基板をエッチングする間における、該ガスアウトレットの内側及び前記電極の裏面上へのポリマー副生成物の堆積が少ないことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
20. 前記電極に接合されたバッキングプレートエラストマーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電極。
21. 前記バッキングプレートは、前記電極内の前記ガスアウトレットに通じるガス供給孔を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電極。
22. 前記バッキングプレートは、アルミニウム、アルミニウム合金、ＳｉＣ、グラファイトで作られることを特徴とする請求項２０に記載の電極。
23. 前記ガスアウトレットは、超音波ドリルによって形成された孔を含むことを特徴とする請求項１に記載の電極。
24. 前記電極に接合された支持リングを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電極。
25. 前記電極は、グラファイト支持リングに接合されたエラストマーであることを特徴とする請求項２４に記載の電極。
26. 前記ガスアウトレットは、約０．０２５〜約０．０２８インチの直径を有することを特徴とする請求項２に記載の電極。
27. 前記ガスアウトレットは、約０．０２５〜約０．０２８インチの直径を有することを特徴とする請求項１９に記載の電極。
28. 前記電極は、０．２５〜０．５インチの厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の電極。
29. 前記電極は、０．２５〜０．５インチの厚さを有することを特徴とする請求項１９に記載の電極。