JP2009004755A5

JP2009004755A5 -

Info

Publication number: JP2009004755A5
Application number: JP2008127472A
Authority: JP
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2011-06-30

Claims

シーリングと円筒状側壁と前記シーリングに面し周辺側壁を有する被加工物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、
前記被加工物支持ペデスタルの周辺側壁の外表面上に、複数のガス噴射オリフィスを有するガス分配リングを支持するステップであって、前記オリフィスが前記被加工物支持ペデスタルから半径方向に外向きに面しており、前記複数のガス噴射オリフィスを前記周辺側壁の半径方向に外向きに配置する、前記ステップと、
前記シーリングにガス分配プレートを設けるステップと、
前記リングの前記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、
前記円筒状側壁に隣接した前記シーリングの両側に対のコンジットポートを設け、前記ガス分配プレートの直径に対して半径方向の外側に前記コンジットポートを配置し、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コンジットポートに結合されたそれぞれの外部コンジットを設けるステップと、
酸素ガスを酸素ガス源より前記コンジットポートを通って前記チャンバに噴射して、前記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、
被加工物を載置していない前記ペデスタルの被加工物支持面を曝した状態のもとで、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Ｓｉ_ｘＯ_ｙ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Ｓｉ_ｘＯ_ｙ物質のシーズニング層を堆積させるステップと、
前記ペデスタル上に被加工物を載置するステップと、
前記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前記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して前記注入化学種を前記被加工物に注入するステップと、
を含む、方法。
ＲＦバイアス電力を電極に印加して、キロボルトオーダーのプラズマシースバイアス電圧を得るステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
前記ガス分配リングの前記オリフィスを前記ペデスタルの前記被加工物支持面に向かう方向に向けるステップを更に含む、請求項１または２に記載の方法。
前記オリフィスを前記被加工物支持ペデスタルの被加工物支持面より下方に配置するステップを有する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
前記ペデスタルが、静電チャックを備え、前記方法が、前記被加工物支持面上に堆積される前記シーズニング層の部分の導電性を前記チャンバ内の他の場所の導電性よりも増強して、前記被加工物を放電するための導電路を形成することにより、前記被加工物を前記被加工物支持面から静電的に解放する導電性増強ステップを更に含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
前記導電性増強ステップは、前記ペデスタルの前記被加工物支持面上にシリコンを濃縮させたＳｉ_ｘＯ_ｙが堆積し、前記側壁近くのチャンバ表面上に酸素を濃縮させたＳｉ_ｘＯ_ｙが堆積す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量を調節する工程を含む、請求項５に記載の方法。
前記調節する工程は、シリコン含有ガスを前記ガス分配プレートを通って噴射する工程を含む、請求項６に記載の方法。
前記ガス分配プレートが、内部ガス噴射ゾーンと外部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、酸素ガスが、前記外部ガス噴射ゾーンを通って噴射される、請求項７に記載の方法。
シーリングと円筒状側壁と前記シーリングに面する被加工物支持ペデスタルを有し、前記被加工物支持ペデスタルが側壁で包囲された、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、
前記被加工物支持ペデスタルの側壁に支持され、半径方向外向き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、前記チャンバの周辺領域に軸方向に下向きの酸素ガスのフローパターンを確立するステップと、
被加工物を載置していない前記ペデスタルの被加工物支持面を曝した状態のもとで、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Ｓｉ_ｘＯ_ｙ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Ｓｉ_ｘＯ_ｙ物質のシーズニング層を堆積させるステップと、
被加工物を前記ペデスタル上に載置するステップと、
前記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前記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して前記注入化学種を前記被加工物に注入するステップと、
を含む、方法。
ＲＦバイアス電力を電極に印加して、ＲＦバイアス電力を電極に印加して、キロボルトオーダーのプラズマシースバイアス電圧を得るステップを更に含む、請求項９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前記被加工物支持面に向かって上向きの方向の角度にし、これにより、前記半径方向に外向きのフローパターンに軸方向要素を確立するステップを更に含む、請求項９または１０に記載の方法。
前記オリフィスを前記被加工物支持ペデスタルの被加工物支持面より下方に配置するステップを有する、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の方法。
前記ペデスタルが、静電チャックを備え、前記方法が、前記被加工物支持面上に堆積される前記シーズニング層の部分の導電性を前記チャンバ内の他の場所の導電性よりも増強して、前記被加工物を放電するための導電路を形成することにより、前記被加工物を前記被加工物支持面から静電的に解放する導電性増強ステップを更に含む、請求項９ないし１２のいずれか一項に記載の方法。
前記導電性増強ステップは、前記ペデスタルの前記被加工物支持面上にシリコンを濃縮させたＳｉ_ｘＯ_ｙが堆積し、前記側壁近くのチャンバ表面上に酸素を濃縮させたＳｉ_ｘＯ_ｙが堆積す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量を調節する工程を含む、請求項１３に記載の方法。
前記調節する工程は、シリコン含有ガスを前記ガス分配プレートを通って噴射する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
前記ガス分配プレートが、内部ガス噴射ゾーンと外部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、酸素ガスが、前記外部ガス噴射ゾーンを通って噴射される、請求項１５に記載の方法。