JP2009004755A - トロイダルソースリアクタのための極めて均一なチャンバシーズニングプロセスにおけるプラズマ浸漬イオン注入 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウエハ支持ペデスタル108の周辺に複数のガス噴射オリフィス120を有するガス分配リング200を準備するステップであって、オリフィス120がウエハ支持ペデスタル108から半径方向に外に向いて面している前記ステップを含む。シリコン含有ガスは、リングのガス分配オリフィスを通って導入されて、シリコン含有ガスの半径方向に外向きのフローパターンを確立する。リアクタは、側壁に隣接したシーリング内でその対向する側に対のコンジットポート114と、たいていはチャンバの直径にわたり且つそれぞれ対のポートに結合されたそれぞれの外部コンジットとを含む。
【選択図】図1
Description
Claims (14)
- シーリングと円筒状側壁と該シーリングに面するウエハ支持ペデスタルを有するリアクタチャンバ内でプラズマ浸漬イオン注入を行う方法であって:
ウエハ支持ペデスタルの周辺に複数のガス噴射オリフィスを有する該ガス分配リングを準備するステップであって、前記オリフィスが前記ウエハ支持ペデスタルから半径方向に外向きに面している、前記ステップと;
前記リングの該ガス分配オリフィスを通ってシリコン含有ガスを導入して、前記シリコン含有ガスの半径方向に外向きのフローパターンを確立するステップと、
該側壁に隣接した前記シーリング内で両側に対のコンジットポートを準備し、前記チャンバの直径に概してわたり且つそれぞれの対の前記ポートに結合されたそれぞれの外部コンジットを準備するステップと;
酸素ガスを該コンジットポートを通って前記チャンバに噴射して、該チャンバ内に酸素ガスの軸方向に下向きのフローパターンを確立するステップと;
該ペデスタルのウエハ支持面を曝すように前記ペデスタルがウエハを含まないまま、RF電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過するSixOy化学種のトロイダルプラズマ流を生成して、前記チャンバ内の表面上にSixOy物質の層を堆積させるステップと;
該ペデスタル上にウエハを載置するステップと;
該シーリング全体に伸びているガス分配プレートを通って該チャンバへイオン注入前駆ガスを導入するステップと;
RF電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記注入化学種を前記ウエハに注入するように前記チャンバを通過する注入化学種流のトロイダルプラズマを生成させるステップと;
を含む、前記方法。 - RFバイアス電力を電極に印加して、プラズマシースバイアス電圧をキロボルト程度で得るステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ペデスタルが、ウエハ支持面を与える静電チャックを備え、前記方法が、前記ウエハ支持面上に堆積される該シーズニング層の部分の導電性を増強して、該ウエハを放出するための導電路を充分に与えて、該ウエハを該ウエハ支持面から静電的に脱クランプするステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 導電性を増強する該ステップが、前記ペデスタルの該ウエハ支持面上にSixOyのシリコンを多く含む形と前記側壁近くのチャンバ表面上にSixOyの酸素を多く含む形を堆積させるように前記チャンバ内の前記シリコン含有ガスと前記酸素ガスの流速を調節する工程を含む、請求項3に記載の方法。
- 調節する工程が、シリコン含有ガスを該ガス分配プレートを通って噴射する工程を含む、請求項4に記載の方法。
- 前記ガス分配リングの前記オリフィスを前記ペデスタルの該ウエハ支持平面に向かう方向に向けるステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ガス分配プレートが、内部と外部のガス噴射ゾーンを備え、前記シリコン含有ガスが、前記内部ガス噴射ゾーンを通って噴射され、前記工程が、前記外部噴射ゾーンを通って酸素を噴射することを含む、請求項5に記載の方法。
- シーリングと円筒状側壁と該シーリングに面するウエハ支持ペデスタルを有するリアクタチャンバ内でプラズマ浸漬イオン注入を行う方法であって:
ガス分配ペデスタルの側面の半径方向に面するガス分配オリフィスを通ってシリコン含有ガスを導入して、前記シリコン含有ガスの半径方向に外向きのフローパターンを確立するステップと;
酸素ガスを前記チャンバの凹部コンジットのコンジットポートを通って噴射して、該チャンバの周辺領域に軸方向に下向きのフローパターンを確立するステップと;
該ペデスタルのウエハ支持面を曝すようにペデスタルがウエハを含まないまま、RF電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過するSixOy化学種のトロイダルプラズマ流を生成させて、前記チャンバ内の表面上にSixOy物質の層を堆積させるステップと;
ウエハを該ペデスタル上に載置するステップと;
該シーリング全体に伸びているガス分配プレートを通って該チャンバにイオン注入前駆ガスを導入するステップと;
RF電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記注入化学種を前記ウエハに注入するように前記チャンバを通過する注入化学種流のトロイダルプラズマを生成させるステップと;
を含む、前記方法。 - RFバイアス電力を電極に印加して、プラズマシースバイアス電圧をキロボルト程度に得るステップを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ペデスタルが、ウエハ支持面を与える静電チャックを備え、前記方法が、前記ウエハ支持面上に堆積される該シーズニング層の部分の導電性を増強して、該ウエハを放出するための導電路を充分に与えて、該ウエハを該ウエハ支持面から静電的に脱クランプするステップを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 該導電性を増強する該ステップが、前記ペデスタルの該ウエハ支持面上にSixOyのシリコンを多く含む形と前記側壁近くのチャンバ表面上にSixOyの酸素を多く含む形を堆積させるように前記チャンバ内に前記シリコン含有ガスと前記酸素ガスの流量を調節する工程を含む、請求項10に記載の方法。
- 調節する工程が、該ガス分配プレートを通ってシリコン含有ガスを噴射する工程を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記半径方向に外向きに面するオリフィスを前記ペデスタルの該ウエハ支持平面に向かって上向きの方向の角度にし、これにより、軸方向要素を前記半径方向に外向きのフローパターンで確立するステップを更に含む、請求項8に記載の方法。
- 前記ガス分配プレートが、内部と外部のガス噴射ゾーンを備え、前記シリコン含有ガスが、前記内部ガス噴射ゾーンを通って噴射し、前記工程が、酸素ガスを前記外部噴射ゾーンを通って噴射することを更に含む、請求項12に記載の方法。
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