JP2011511473A5

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Publication number: JP2011511473A5
Application number: JP2010545860A
Authority: JP
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2011-10-06
Anticipated expiration: 2029-01-19

Claims

プラズマ反応チャンバ内の半導体加工物に対してプラズマ浸漬イオン注入を実行する方法において、
前記反応器の中に前記加工物を導入する前に、部分的導電性のシーズニング膜を前記チャンバの内面上に堆積するステップであって、前記シーズニング膜が、シリコン、酸素および水素を含み、かつ７０％と８５％との間のシリコン含有量を有するステップと、
加工物支持面の下にあって前記加工物支持面から絶縁されている電極に静電クランプ電圧を印加することにより、前記反応チャンバ内の前記加工物支持面上の前記加工物を静電的にクランプするステップと、
ＲＦ源パワー発生器からのＲＦプラズマ源パワーをプロセスガスに結合することにより、前記加工物の中にイオン注入されることになる種を含む前記プロセスガスから前記チャンバ内にプラズマを発生するステップと、
ＲＦバイアスパワー発生器から、前記加工物の下にあって前記加工物から絶縁され、前記加工物の円周端の下にある円周端を有する円盤状の電極にＲＦバイアスパワーを印加するステップであって、前記ＲＦバイアスパワーが、注入されることになる前記種の前記加工物の面より下の所望のイオン注入深さ分布に対応する５〜２０ｋＶ程度の高いＲＦバイアス電圧を前記加工物に対して生成するのに十分なものであり、前記静電クランプ電圧が、前記ＲＦバイアス電圧の直流成分程度、またはそれを上回るものであるステップと、
前記クランプ電圧をオフにすることにより前記加工物を取り外し、前記加工物支持面を覆う前記シーズニング膜の一部分を介して前記加工物が放電するのを待ち、その後、前記加工物支持面から前記加工物を持ち上げるステップとを含む方法。
シーズニング膜を堆積するステップが、前記チャンバの中へ十分な量のシリコン含有ガスを流し込むことにより、シリコン含有量が前記シーズニング膜に１０^９Ωｍ程度の電気抵抗率をもたらすステップを含む、請求項１に記載の方法。
前記加工物支持面からの加工物の取外しの後に、
（ａ）遠隔プラズマ源で発生されたプラズマでフッ素含有ガスを解離し、
（ｂ）前記チャンバ内に前記遠隔プラズマ源からのプラズマ副産物を供給することにより、前記シーズニング膜を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
前記シーズニング膜の除去の期間中、前記チャンバ内でプラズマを発生させるのをやめるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
前記シーズニング膜が、前記膜に約１０^１０Ωｍ未満の電気抵抗率をもたらすのに十分なシリコン含有量を有し、この含有量は、二酸化シリコンの粘着性に類似の粘着性をもたらすように十分に制限されたものである、請求項１に記載の方法。
シーズニング膜を堆積するステップが、前記チャンバの中へ、シリコン含有ガスおよび酸素ガスを、ＲＦプラズマ源パワーを印加しながらそれぞれ約２００〜４００ｓｃｃｍおよび５０〜１００ｓｃｃｍの流速で流し込むステップを含む、請求項１に記載の方法。
ＲＦプラズマ源パワーが、前記加工物支持面の直径の両端に分離された対のポートに結合された、１対の互いに交差する外部の再入可能な管路に印加される、請求項６に記載の方法。
プラズマ反応チャンバ内の半導体加工物に対してプラズマ浸漬イオン注入を実行する方法において、
前記反応器の中に前記加工物を導入する前に、部分的導電性のシーズニング膜を前記チャンバの内面上に堆積するステップであって、前記シーズニング膜が、シリコン、酸素および水素を含み、かつ前記膜に約１０^１０Ωｍ未満の電気抵抗率をもたらすのに十分なシリコン含有量を有し、この含有量は、前記膜が非粉状の固体のコーティングとして堆積するように十分に制限されるステップと、
加工物支持面の下にあって前記加工物支持面から絶縁されている電極に静電クランプ電圧を印加することにより、前記反応チャンバ内の前記加工物支持面上の前記加工物を静電的にクランプするステップと、
ＲＦ源パワー発生器からのＲＦプラズマ源パワーをプロセスガスに結合することにより、前記加工物の中にイオン注入されることになる種を含む前記プロセスガスから前記チャンバ内にプラズマを発生するステップと、
ＲＦバイアスパワー発生器から、前記加工物の下にあって前記加工物から絶縁され、前記加工物の円周端の下にある円周端を有する円盤状の電極にＲＦバイアスパワーを印加するステップであって、前記ＲＦバイアスパワーが、注入されることになる前記種の前記加工物の面より下の所望のイオン注入深さ分布に対応する５〜２０ｋＶ程度の高いＲＦバイアス電圧を前記加工物に対して生成するのに十分なものであり、前記静電クランプ電圧が、前記ＲＦバイアス電圧の直流成分程度、またはそれを上回るものであるステップと、
前記クランプ電圧をオフにすることにより前記加工物を取り外し、前記加工物支持面を覆う前記シーズニング膜の一部分を介して前記加工物が放電するのを待ち、その後、前記加工物支持面から前記加工物を持ち上げるステップとを含む方法。
シーズニング膜を堆積するステップが、前記チャンバの中へ十分な量のシリコン含有ガスを流し込むことにより、シリコン含有量が前記シーズニング膜に１０^９Ωｍ程度の電気抵抗率をもたらすステップを含む、請求項８に記載の方法。
前記加工物支持面からの加工物の取外しの後に、
（ａ）遠隔プラズマ源で発生されたプラズマでフッ素含有ガスを解離し、
（ｂ）前記チャンバ内に前記遠隔プラズマ源からのプラズマ副産物を供給することにより、前記シーズニング膜を除去するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
前記シーズニング膜の除去の期間中、前記チャンバ内でプラズマを発生させるのをやめるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
シーズニング膜を堆積するステップが、前記チャンバの中へ、シリコン含有ガスおよび酸素ガスを、ＲＦプラズマ源パワーを印加しながらそれぞれ約２００〜４００ｓｃｃｍおよび５０〜１００ｓｃｃｍの流速で流し込むステップを含む、請求項８に記載の方法。
ＲＦプラズマ源パワーが、前記加工物支持面の直径の両端に分離された対のポートに結合された、１対の互いに交差する外部の再入可能な管路に印加される、請求項１２に記載の方法。