JP2016040825A - 差動排気式の反応性ガス注入器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イオンエッチングは、基板へのイオンおよび反応性ガスの両方の供給を伴う。局部的に高圧な供給区域の外側の基板部分を大幅に低い圧力に維持しつつその基板に局部的に高圧で反応性ガスを供給することを可能にする。低い圧力は、高圧による反応物供給を小さい区域に限定し、余分な反応物および副生成物をそれらがこの小さい区域から出て広い基板処理領域に入る前に真空で除去することによって達成される。
【選択図】図6E
Description
Claims (26)
- 半導体基板から材料を除去するための装置であって、
反応チャンバと、
前記反応チャンバ内で前記基板を支えるための基板サポートと、
前記基板サポートに向かってイオンを供給するように構成されたイオン源またはプラズマ源と、
前記基板が前記基板サポート上に位置決めされているときに前記基板の表面に反応物を提供するための注入ヘッドであって、(i)反応物供給導管の反応物出口領域と、(ii)真空導管につながれた吸引領域と、を含む基板対向領域を含む注入ヘッドと、
前記注入ヘッドまたは前記基板サポートを互いに対して移動させるための移動機構と、
を備える装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記基板対向領域は、前記反応物供給導管の終端と、前記真空導管の終端とを含み、前記終端は、実質的に同一面上にある、装置。 - 請求項1または2に記載の装置であって、
前記基板サポート、前記注入ヘッド、および/または前記移動機構は、前記基板が前記基板サポート上に位置決めされているときに前記注入ヘッドと前記基板の前記表面との間に分離距離を維持するように構成され、前記分離距離は、約1cm以下である、装置。 - 請求項3に記載の装置であって、
前記分離距離は、約2mm以下である、装置。 - 請求項3または4に記載の装置であって、
前記分離距離は、距離センサからのフィードバックを通じて能動的に制御される、装置。 - 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の装置であって、
前記吸引領域は、前記反応物出口領域を実質的に取り巻いている、装置。 - 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
1本以上の真空導管につながれて前記吸引領域を実質的に取り巻く1つ以上の追加の吸引領域を備える装置。 - 請求項1ないし7のいずれか一項に記載の装置であって、
前記反応物出口領域の長さは、少なくとも、前記装置内で処理される基板の直径に少なくともほぼ等しいまたはそれよりも大きい、装置。 - 請求項1ないし8のいずれか一項に記載の装置であって、
前記反応物出口領域は、前記基板サポートに平行な方向に約0.5mm〜10cmの間の幅を有する、装置。 - 請求項1ないし9のいずれか一項に記載の装置であって、
前記反応物出口領域は、約0.5mm〜2cmの幅を有する仕切りによって前記吸引領域から隔てられ、前記仕切りの幅は、前記反応物出口領域を前記吸引領域から分離する、装置。 - 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の装置であって、
前記吸引領域は、約1mm〜5cmの幅を有する、装置。 - 請求項1ないし11のいずれか一項に記載の装置であって、
前記注入ヘッドは、さらに、前記反応物供給導管および前記真空導管を覆うケースを含む、装置。 - 請求項1ないし12のいずれか一項に記載の装置であって、
前記注入ヘッドは、少なくとも上面を耐スパッタリング材料で被覆される、装置。 - 請求項1ないし13のいずれか一項に記載の装置であって、
前記注入ヘッドは、供給前に互いに実質的に混ざり合わない2種以上の別々の反応物を局部的に供給するように構成される、装置。 - 請求項1ないし14のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
さらなる反応物ガスを提供するためのさらなる注入ヘッドを備える装置。 - 請求項1ないし15のいずれか一項に記載の装置であって、
センサ、センサヘッド、検出器、または検出器ヘッドの少なくとも1つが、前記注入ヘッド上に搭載される、前記注入ヘッドに隣接して設置される、前記注入ヘッドに組み込まれる、装置。 - 請求項16に記載の装置であって、
前記センサおよび/または検出器の1つ以上は、(i)前記反応物、(ii)1種以上の反応物副生成物、および/または(iii)前記基板のうちの少なくとも1つを監視するように構成される、装置。 - 請求項1ないし17のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記注入ヘッドの下で前記基板を回転させるように構成される回転機構を備える装置。 - 請求項1ないし18のいずれか一項に記載の装置であって、
前記注入ヘッドは、複数のセグメントに分けられ、前記セグメントは、(i)異なる反応物、(ii)異なる反応物流量、および/または(iii)異なる真空コンダクタンスを与えられる、すなわち受けるように構成される、装置。 - 請求項19に記載の装置であって、さらに、
各セグメントに供給されるまたは印可される反応物流量または真空コンダクタンスを独立に制御するための、1つ以上の固定オリフィス、可変オリフィス、または質量流量コントローラを備える装置。 - 請求項1ないし20のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記注入ヘッドを加熱および/または冷却するための加熱素子および/または冷却素子を備える装置。 - 請求項1ないし21のいずれか一項に記載の装置であって、
前記注入ヘッドは、枢軸を中心にして回転するように構成され、前記注入ヘッドの幅は、前記基板の表面の上に均一なガス供給を提供するように変化される、装置。 - 請求項1ないし22のいずれか一項に記載の装置であって、さらに、
前記反応物を前記吸引領域から除去するのと同時に前記反応物出口領域内で第1の圧力で前記反応物を前記基板表面に供給するための命令を有するコントローラを備える装置。 - 請求項23に記載の装置であって、
前記コントローラは、さらに、前記注入ヘッドを前記基板に対してまたは前記基板を前記注入ヘッドに対して移動させるための命令を有する、装置。 - 半導体基板から材料を除去するための装置であって、
反応チャンバと、
前記反応チャンバ内で前記基板を支えるための基板サポートと、
前記基板サポートに向かってイオンを供給するように構成されたイオン源またはプラズマ源と、
前記基板が前記基板サポート上に位置決めされているときに前記基板の表面に反応物を提供するための注入ヘッドであって、(i)反応物供給導管の反応物出口領域を含む基板対向領域と、(ii)前記基板の周囲にある余分な反応物を除去するように構成された真空導管につながれた吸引領域と、を含む注入ヘッドと、
前記注入ヘッドまたは前記基板サポートを互いに対して移動させるための移動機構と、
備える装置。 - 半導体基板から材料を除去する方法であって、
反応チャンバに前記基板を提供することと、
イオン源から発するイオンに前記基板の表面を暴露することと、
前記基板を反応物ガスに暴露し、そうして前記反応物ガスを前記基板の表面の第1の部分上の反応物出口区域内で前記基板表面に接触可能にすることであって、前記反応物ガスは、前記反応物出口区域を実質的に取り巻く前記基板表面上の吸引区域内で前記反応物ガスを除去するのと同時に第1の圧力で前記反応物出口区域に提供され、前記反応チャンバは、前記反応物出口区域および前記吸引区域の外側で第2の圧力に維持され、前記第2の圧力は、前記第1の圧力の約25分の1以下である、ことと、
前記イオンへの暴露および前記反応物ガスへの暴露の結果として、前記基板から前記材料を除去することと、
を備える方法。
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