JP2016103632A5 - - Google Patents

Description

他の実施形態
上記の開示される技法、操作、プロセス、方法、システム、装置、ツール、被膜、化学物質、および組成は、明瞭にして理解しやすくする目的で特定の実施形態の文脈で詳細に述べてきたが、本開示の精神および範囲に含まれる上記の実施形態を実施する多くの代替法が存在することを当業者は理解されよう。したがって、本明細書で述べる実施形態は、限定ではなく、開示される発明の概念を例示するものとみなすべきであり、最終的に本開示の主題を対象とする任意の特許請求項の範囲を不要に限定するような許容し得ない基礎として用いられるべきではない。例えば本開示には、以下の適用例としての実施が含まれ得る。
［適用例１］半導体処理チャンバ内でプラズマからの真空紫外（ＶＵＶ）放射の放出を調節する方法であって、
前記処理チャンバ内で発生されるプラズマが、ＶＵＶ放出体ガスと衝突エネルギー吸収体ガスとを含み、前記プラズマが、ＶＵＶ放射を放出し、
前記プラズマ中の前記ＶＵＶ放出体ガスと前記衝突エネルギー吸収体ガスとの濃度比を変えることによって、前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節する
方法。
［適用例２］前記ＶＵＶ放出体ガスがヘリウムである適用例１に記載の方法。
［適用例３］前記衝突エネルギー吸収体ガスがネオンである適用例２に記載の方法。
［適用例４］前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出の調節が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を変えるために、ある比率でヘリウムおよび／またはネオンを前記処理チャンバ内に流す処理を含む適用例３に記載の方法。
［適用例５］前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を増加させるために、ヘリウムを前記処理チャンバ内に流すことによって増加方向に調節される適用例４に記載の方法。
［適用例６］前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を減少させるために、ネオンを前記処理チャンバ内に流すことによって減少方向に調節される適用例４に記載の方法。
［適用例７］更に、
前記プラズマおよび／または半導体基板の特性を測定し、
前記測定された特性に応じて、前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定する
適用例４に記載の方法。
［適用例８］前記特性が、前記プラズマの励起状態種の放出バンドからの放出強度である適用例７に記載の方法。
［適用例９］前記測定された放出バンドが、６３２．８ｎｍに中心を取られたネオンの前記放出バンドである適用例８に記載の方法。
［適用例１０］前記特性が、計測ツールを用いて測定された半導体基板のエッチングされたフィーチャのプロファイルであり、前記フィーチャが、前記処理チャンバ内でエッチングされている適用例７に記載の方法。
［適用例１１］前記エッチングされたフィーチャの側壁の測定された陥凹に応じて、ヘリウムの流量が減少される、および／またはネオンの流量が増加される適用例１０に記載の方法。
［適用例１２］前記プラズマが容量結合プラズマである適用例１から適用例１１のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１３］中で前記プラズマが発生される前記半導体処理チャンバが、容量結合プラズマリアクタの一部であり、前記リアクタが、上側プレートを有し、前記リアクタが、前記上側プレートと前記半導体基板の間のギャップが約１．５ｃｍ〜２．５ｃｍの間であるように構成される適用例１２に記載の方法。
［適用例１４］前記プラズマが誘導結合プラズマであり、中で前記プラズマが発生される前記半導体処理チャンバが、中で前記プラズマが発生されるギャップ領域を有する誘導結合プラズマリアクタの一部であり、前記リアクタが、前記ギャップ領域内部に位置された１つまたは複数の構成要素を備え、前記構成要素が、ネオン原子が衝突して衝突脱励起されることがある構造を提供する適用例１から適用例１１のいずれか一項に記載の方法。
［適用例１５］ネオンの前記脱励起のための前記構造を提供する前記１つまたは複数の構成要素が、前記半導体基板の平面に垂直な中心軸を有するように方向付けられた１組の同心円筒体を備える適用例１４に記載の方法。
［適用例１６］半導体基板の表面上にフィーチャをエッチングする方法であって、
（ａ）エッチャントが半導体基板の表面上に吸着制限層を形成するように、前記表面上に前記エッチャントを吸着するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）の後、前記吸着されたエッチャントの周囲の体積から、未吸着のおよび／または脱着したエッチャントを除去するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）の後、処理チャンバ内でプラズマを発生するステップであって、前記プラズマが、ヘリウムおよびネオンを含み、前記プラズマが、ＶＵＶ放射を放出するステップと、
（ｄ）前記半導体基板の前記表面をエッチングするために、前記吸着されたエッチャントを前記プラズマと接触させるステップと、
（ｅ）ステップ（ａ）〜（ｄ）を複数回繰り返し、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの濃度比を変えることによってステップ（ｄ）での前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節し、それにより前記半導体基板の前記表面の前記エッチングの異方性を変えるステップと
を含む方法。
［適用例１７］前記エッチャントが塩素を含む適用例１６に記載の方法。
［適用例１８］前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節するステップが、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を変えるためにある比率でヘリウムおよび／またはネオンを前記処理チャンバ内に流すステップを含む適用例１６または１７に記載の方法。
［適用例１９］計測ツールを用いて、前記半導体基板の前記エッチングされたフィーチャのプロファイルを測定するステップと、
測定されたプロファイルに応じて、前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するステップと
をさらに含む適用例１８に記載の方法。
［適用例２０］処理チャンバと、
プラズマ発生器と、
前記処理チャンバ内にヘリウムおよびネオンを流すように構成された１つまたは複数のガス流入口と、
機械可読命令を備える制御装置とを備える半導体処理装置であって、前記制御装置が、
ヘリウムおよびネオンを含み、ＶＵＶ放射を放出するプラズマを前記処理チャンバ内で発生するように前記プラズマ発生器を操作するための機械可読命令と、
前記プラズマ中のヘリウムとネオンの濃度比を変えるためにある比率で前記処理チャンバ内にヘリウムおよび／またはネオンを流すことによって前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための機械可読命令と
を含む半導体処理装置。
［適用例２１］前記半導体処理装置が、光学検出器をさらに備え、
前記制御装置の前記機械可読命令が、
前記プラズマの放出バンドの放出強度を測定するために前記光学検出器を操作するための命令と、
前記測定された放出強度に応じて前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と
をさらに含む適用例２０に記載の半導体処理装置。
［適用例２２］前記１つまたは複数のガス流入口が、エッチャントガスを前記処理チャンバ内に流すようにさらに構成され、
前記半導体処理装置が、
真空ポンプと、
前記真空ポンプへの弁制御式管路と、
半導体基板のフィーチャのエッチングプロファイルを測定するための計測ツールと
をさらに備え、
前記制御装置の前記機械可読命令が、
エッチャントガスを前記処理チャンバ内に流すために前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と、
エッチャントの吸着制限層を形成するために前記半導体基板の表面上に前記エッチャントが吸着するように、前記処理チャンバ内部の条件を設定するための命令と、
前記吸着されたエッチャントの周囲の体積から未吸着のおよび／または脱着したエッチャントを除去するために、前記弁制御式管路および真空ポンプを操作するための命令と、
エッチャントの吸着、ならびに未吸着のおよび／または脱着したエッチャントの除去後に前記半導体基板上にフィーチャをエッチングするために、前記プラズマ発生器を操作するための命令と、
前記半導体基板上の前記エッチングされたフィーチャのエッチングプロファイルを測定するために前記計測ツールを操作するための命令と、
前記測定されたエッチングプロファイルに応じて前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と
をさらに含む適用例２０または適用例２１に記載の半導体処理装置。

Claims (22)

1. 半導体処理チャンバ内でプラズマからの真空紫外（ＶＵＶ）放射の放出を調節する方法であって、
   前記処理チャンバ内で発生されるプラズマが、ヘリウムを含むＶＵＶ放出体ガスとネオンを含む衝突エネルギー吸収体ガスとを含み、前記プラズマが、ＶＵＶ放射を放出し、
   前記プラズマ中の前記ＶＵＶ放出体ガスと前記衝突エネルギー吸収体ガスとの濃度比を変えることによって、前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節する
   方法。
2. 前記ＶＵＶ放出体ガスがヘリウムである請求項１に記載の方法。
3. 前記衝突エネルギー吸収体ガスがネオンである請求項２に記載の方法。
4. 前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出の調節が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を変えるために、ある比率でヘリウムおよび／またはネオンを前記処理チャンバ内に流す処理を含む請求項３に記載の方法。
5. 前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を増加させるために、ヘリウムを前記処理チャンバ内に流すことによって増加方向に調節される請求項４に記載の方法。
6. 前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出が、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を減少させるために、ネオンを前記処理チャンバ内に流すことによって減少方向に調節される請求項４に記載の方法。
7. 更に、
   前記プラズマおよび／または半導体基板の特性を測定し、
   前記測定された特性に応じて、前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定する
   請求項４に記載の方法。
8. 前記特性が、前記プラズマの励起状態種の放出バンドからの放出強度である請求項７に記載の方法。
9. 前記測定された放出バンドが、６３２．８ｎｍに中心を取られたネオンの前記放出バンドである請求項８に記載の方法。
10. 前記特性が、計測ツールを用いて測定された半導体基板のエッチングされたフィーチャのプロファイルであり、前記フィーチャが、前記処理チャンバ内でエッチングされている請求項７に記載の方法。
11. 前記エッチングされたフィーチャの側壁の測定された陥凹に応じて、ヘリウムの流量が減少される、および／またはネオンの流量が増加される請求項１０に記載の方法。
12. 前記プラズマが容量結合プラズマである請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 中で前記プラズマが発生される前記半導体処理チャンバが、容量結合プラズマリアクタの一部であり、前記リアクタが、上側プレートを有し、前記リアクタが、前記上側プレートと前記半導体基板の間のギャップが約１．５ｃｍ〜２．５ｃｍの間であるように構成される請求項１２に記載の方法。
14. 前記プラズマが誘導結合プラズマであり、中で前記プラズマが発生される前記半導体処理チャンバが、中で前記プラズマが発生されるギャップ領域を有する誘導結合プラズマリアクタの一部であり、前記リアクタが、前記ギャップ領域内部に位置された１つまたは複数の構成要素を備え、前記構成要素が、ネオン原子が衝突して衝突脱励起されることがある構造を提供する請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
15. ネオンの前記脱励起のための前記構造を提供する前記１つまたは複数の構成要素が、前記半導体基板の平面に垂直な中心軸を有するように方向付けられた１組の同心円筒体を備える請求項１４に記載の方法。
16. 半導体基板の表面上にフィーチャをエッチングする方法であって、
    （ａ）エッチャントが半導体基板の表面上に吸着制限層を形成するように、前記表面上に前記エッチャントを吸着するステップと、
    （ｂ）ステップ（ａ）の後、前記吸着されたエッチャントの周囲の体積から、未吸着のおよび／または脱着したエッチャントを除去するステップと、
    （ｃ）ステップ（ｂ）の後、処理チャンバ内でプラズマを発生するステップであって、前記プラズマが、ヘリウムおよびネオンを含み、前記プラズマが、ＶＵＶ放射を放出するステップと、
    （ｄ）前記半導体基板の前記表面をエッチングするために、前記吸着されたエッチャントを前記プラズマと接触させるステップと、
    （ｅ）ステップ（ａ）〜（ｄ）を複数回繰り返し、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの濃度比を変えることによってステップ（ｄ）での前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節し、それにより前記半導体基板の前記表面の前記エッチングの異方性を変えるステップと
    を含む方法。
17. 前記エッチャントが塩素を含む請求項１６に記載の方法。
18. 前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節するステップが、前記プラズマ中のヘリウムとネオンの前記濃度比を変えるためにある比率でヘリウムおよび／またはネオンを前記処理チャンバ内に流すステップを含む請求項１６または請求項１７に記載の方法。
19. 計測ツールを用いて、前記半導体基板の前記エッチングされたフィーチャのプロファイルを測定するステップと、
    測定されたプロファイルに応じて、前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するステップと
    をさらに含む請求項１８に記載の方法。
20. 処理チャンバと、
    プラズマ発生器と、
    前記処理チャンバ内にヘリウムおよびネオンを流すように構成された１つまたは複数のガス流入口と、
    機械可読命令を備える制御装置とを備える半導体処理装置であって、前記制御装置が、
    ヘリウムを含むＶＵＶ放出体ガスとネオンを含む衝突エネルギー吸収体ガスとを含み、ＶＵＶ放射を放出するプラズマを、前記処理チャンバ内で発生するように前記プラズマ発生器を操作するための機械可読命令と、
    前記プラズマ中のヘリウムとネオンの濃度比を変えるためにある比率で前記処理チャンバ内にヘリウムおよび／またはネオンを流すことによって前記プラズマからのＶＵＶ放射の前記放出を調節するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための機械可読命令と
    を含む半導体処理装置。
21. 光学検出器をさらに備え、
    前記制御装置の前記機械可読命令が、
    前記プラズマの放出バンドの放出強度を測定するために前記光学検出器を操作するための命令と、
    前記測定された放出強度に応じて前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と
    をさらに含む請求項２０に記載の半導体処理装置。
22. 前記１つまたは複数のガス流入口が、エッチャントガスを前記処理チャンバ内に流すようにさらに構成され、
    半導体処理装置が、
    真空ポンプと、
    前記真空ポンプへの弁制御式管路と、
    半導体基板のフィーチャのエッチングプロファイルを測定するための計測ツールと
    をさらに備え、
    前記制御装置の前記機械可読命令が、
    エッチャントガスを前記処理チャンバ内に流すために前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と、
    エッチャントの吸着制限層を形成するために前記半導体基板の表面上に前記エッチャントが吸着するように、前記処理チャンバ内部の条件を設定するための命令と、
    前記吸着されたエッチャントの周囲の体積から未吸着のおよび／または脱着したエッチャントを除去するために、前記弁制御式管路および真空ポンプを操作するための命令と、
    エッチャントの吸着、ならびに未吸着のおよび／または脱着したエッチャントの除去後に前記半導体基板上にフィーチャをエッチングするために、前記プラズマ発生器を操作するための命令と、
    前記半導体基板上の前記エッチングされたフィーチャのエッチングプロファイルを測定するために前記計測ツールを操作するための命令と、
    前記測定されたエッチングプロファイルに応じて前記処理チャンバ内へのヘリウムおよび／またはネオンの流量を設定するために、前記１つまたは複数のガス流入口を操作するための命令と
    をさらに含む請求項２０または請求項２１に記載の半導体処理装置。