(57)【要約】大気のプラズマ源が、化学的に活性の気体種として用いられる。そのように生成された化学的に活性の気体種は、ガス流制御装置及び電気機械式位置決め装置を介して、処理工程内の半導体基板の縁部近傍の表面の方向に向けられる。説明を受けた上でプラズマ源の入力ガスを選択することにより、熟練した実務者が、出力された化学的性質の性能を調整し、材料の除去又は材料の付着形成のいずれかを達成することが可能になる。基板の除去又は付着形成工程の成形は、該基板とプラズマ源との間の相対的な動きを制御することによって達成される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜をウェーハ上に成形するための装置であって、
ウェーハを保持するための回転可能なチャックと、
前記チャック上のウェーハの縁部を受けるためのスロットを有するハウジングと、
反応ガスの流れを生成するための、前記ハウジング上に取り付けられた少なくとも１つのプラズマ源と、
前記反応ガスの流れを前記ハウジングの前記スロット内にある前記ウェーハの前記縁部の方向に向けるための、前記プラズマ源と連通する該ハウジング内の第１のチャネルと、
前記反応ガスを受けるための、前記ハウジング内の排気プレナムと、
反応ガスを前記プレナムから放出するための、該排気プレナムと連通し該排気プレナムから延びる排気ラインと、
希釈／クエンチガスの流れを前記ウェーハに向けるための、前記第１のチャネルの半径方向内側にある、前記ハウジング内の少なくとも１つの第２のチャネルと、
前記希釈／クエンチガス及び反応ガスを排出するための、前記第２のチャネルと前記第１のチャネルとの間にある前記ハウジング内の少なくとも１つ排気チャネルと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記チャック上の前記ウェーハの主要部分を前記スロット内に受けるように、前記ハウジングが半円形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記排気チャネルが、前記プラズマ源と前記１つのチャネルとの間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
薄膜をウェーハ上に成形するための装置であって、
ウェーハを保持するための回転可能なチャックと、
前記チャンク上のウェーハの縁部を受けるためのスロットを有するハウジングと、
反応ガスの流れを選択的に生成し、前記反応ガスの流れを前記ハウジングの前記スロット内にある前記ウェーハの前記縁部の方向に、半径方向外側に向けるための、該ハウジング上に取り付けられた複数のプラズマ源と、
希釈／クエンチガスの流れを前記反応ガスの流れの方向に、前記ウェーハに向けるための前記ハウジング内の複数のチャネルと、
そこから前記希釈／クエンチガス及び反応ガスを排出するための、前記チャネルと前記プラズマ源との間にある前記ハウジング内の複数の排気チャネルと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記チャック上の前記ウェーハの主要部分を前記スロット内に受けるように、前記ハウジングが半円形状であることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記複数のプラズマ源が、ウェーハ上にポリマーを選択的にエッチングし、ウェーハ上に二酸化ケイ素をエッチングし、前記ハウジング内のウェーハ上に封入用二酸化ケイ素層を付着形成するために、該ハウジングの周方向に離間して配置された３つのプラズマ源を含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記反応ガスを受けるための前記ハウジング内の排気プレナムと、反応ガスを前記プレナムから放出するための、該排気プレナムと連通し該排気プレナムから延びる排気ラインとをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
薄膜をウェーハ上に成形する方法であって、
薄膜を有するウェーハを回転可能なチャック上に取り付け、
希釈／クエンチガスの流れを半径方向外側方向に前記ウェーハに向け、
前記希釈／クエンチガスの流れを該希釈／クエンチガスの流れの前記ウェーハ下流側から排出し、
反応ガスの流れを前記希釈／クエンチガスの半径方向外側に前記ウェーハの方向に向けて、該ウェーハと反応させ、
前記反応ガスの流れに対して前記ウェーハを回転させ、該ウェーハの前記縁部から膜断片を除去する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記ウェーハを回転させ、該ウェーハを前記反応ガスの流れに対して線形方向に移動させて、薄膜を所定の形状に成形しながら、前記ウェーハ上の前記薄膜から材料を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ウェーハ上に材料を付着形成させるために、反応ガスの第２の流れを前記希釈／クエンチガスの半径方向外側に前記ウェーハの方向に向けて、該ウェーハと反応させ、前記反応ガスの第２の流れに対して該ウェーハを回転させ、前記材料の保護用薄膜を該ウェーハ上の前記成形された薄膜上に付着形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記保護用薄膜が、０．１μｍから０．３μｍまでの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
反応ガスを前記ウェーハの前記縁部の周りに配置されたプレナム内に集め、
前記プレナムから前記反応ガスを排出する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
薄膜をウェーハ上に成形する方法であって、
上に薄膜を有するウェーハを回転可能なチャック上に取り付け、
希釈／クエンチガスの流れを半径方向外側方向に前記ウェーハの方向に向け、
前記希釈／クエンチガスの流れを該希釈／クエンチガスの流れの前記ウェーハ下流側から排出し、
反応ガスの流れを前記希釈／クエンチガスの半径方向外側に前記ウェーハの方向に向けて、該ウェーハと反応させ、
前記反応ガスの流れに対して前記ウェーハを回転させて、保護用薄膜の材料を前記ウェーハの前記縁部上に付着形成させる、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記保護用薄膜が、０．１μｍから０．３μｍまでの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理工程内で半導体基板上に薄膜を成形するための方法及び装置に関する。より具体的には、本発明は、プラズマ技術を用いて処理工程内で半導体基板の縁部近傍領域に薄膜を成形するための方法及び装置に関する。
本出願は、２００２年４月２６日に出願された仮出願第６０／３７６，１５４号、２００３年３月２７日に出願された米国特許出願第１０／４０１，０７４号に基づく利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ製造工程における今後の傾向は、製造技術者に、汚染の根本的原因により多くの注意を払うようになることを要求する。ＩＣ製造技術界においては、基板の縁部排除領域及び縁部表面が汚染の発生源であるとの認識が生じた。これらの縁部領域から発生する汚染問題は、粘着が不十分な膜の結果であり、この粘着が不十分な膜は、部分的に剥離を起こし、表面から遊離する。能動素子が構成されるウェーハの中心に向けて移動する場合、これらの遊離した膜の断片又は薄片が決定的な欠陥になることがある。
剥離膜に対する既存の対処方法（エッジ・ビード除去又はＥＢＲ）に関連する問題も存在し、そこでは、この対処方法が、容易に洗浄することができず、粒子を捕捉する縁部近傍のトポグラフィをもたらす。
【発明の開示】
【０００３】
したがって、ウェーハの処理中に剥離膜を除去するための比較的簡単な技術を提供できることが本発明の目的である。
処理されたウェーハ上の膜の形状を制御することが本発明の別の目的である。
処理中にウェーハの縁部を形成するための経済的な技術を提供することが本発明の別の目的である。
手短に言うと、本発明は、薄膜をウェーハ上に形成するための装置及び方法を提供するものである。
【０００４】
本発明の装置は、ウェーハを保持するための回転可能なチャックと、該チャック上のウェーハの縁部を受けるためのスロットを有するハウジングと、反応ガスの流れを生成するための、該ハウジング上に取り付けられた少なくとも１つのプラズマ源と、該反応ガスの流れを該ハウジングのスロット内にある該ウェーハの該縁部の方向に向けるように、該プラズマ源と連通する、該ハウジング内のチャネルとを用いる。
さらに、反応ガスを受けるように、排気プレナムがハウジング内に配置され、反応ガスを該プレナムから排出するように、排気ラインが、該排気プレナムと連通し該排気プレナムから延びている。
【０００５】
さらに、希釈／クエンチガスの流れをウェーハに向けるための、第１のチャネルの半径方向内側にあるハウジング内の少なくとも１つの付加的なチャネルと、そこから該希釈／クエンチガス及び反応ガスを排出するための、この付加的なチャネルと第１のチャネルとの間にあるハウジング内の少なくとも１つの排気チャネルとが存在する。
一般的に、ハウジングは、チャック上のウェーハの主要部分をスロット内に受けるように半円形状でできているが、このハウジングは、他の何らかの適切な形状であってもよい。
この装置は、ウェーハ上にポリマーを選択的にエッチングし、ウェーハ上に二酸化ケイ素をエッチングし、ウェーハ上に封入用二酸化ケイ素を付着形成するために、多数の組の入力チャネル及び排気チャネル、並びに、例えば周方向に離間して配置されたハウジングの３つのプラズマ源のような複数のプラズマ源を有するように構成することもできる。
【０００６】
本発明の方法は、薄膜を有するウェーハを回転可能なチャック上に取り付け、希釈／クエンチガスの流れを半径方向外側方向に該ウェーハの方向に向け、反応ガスの流れを該希釈／クエンチガスの流れの該ウェーハ下流側から排出させ、反応ガスの流れを、該希釈／クエンチガスの半径方向外側に該ウェーハの方向に向けて該ウェーハと反応させ、該反応ガスの流れに対して該ウェーハを回転させ、該ウェーハの縁部から膜断片を除去するか、又は材料を該ウェーハ上に付着形成する段階を含む。
回転中、ウェーハは、反応ガスの流れに対して直線方向に移動され、薄膜を所定の形状に成形しながら、通常ウェーハ上にある薄膜から材料を取り除くことを可能にする。その後、反応ガスの第２の流れを、希釈／クエンチガスの半径方向外側にウェーハの方向に向けて該ウェーハと反応させ、該ウェーハが回転される間に材料をその上に付着形成し、該材料の薄い保護膜をウェーハ上の成形された薄膜上に付着させる。
【０００７】
ここに説明される方法及び装置により可能になった処理能力は、剥離膜の除去及び処理後に残る膜形状の制御の両方に対処するものである。この膜成形能力は、粒子を捕捉することなく従来の洗浄プロセスを使用することを可能にする。さらに、この処理は、今後の剥離を防止する薄膜を用いて、新たに処理された表面を封入することもできる。
【０００８】
本発明によると、処理工程内の半導体基板（ウェーハ）が、（例えば、真空を用いて）プラテン上の適所に保持される。このプラテンの直径は、ウェーハに比べて十分に小さく、該ウェーハの全ての縁部表面へのアクセスを可能にするものである。プラテンは、スピンドルに取り付けられ、該スピンドルは、回転電気機械システムに連結される。電気機械システムが、処理中のウェーハの回転運動のコンピュータ制御を可能にする。さらに、プラテン組立体全体が、３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）直動位置決め装置上に取り付けられる。米国特許第５，９６１，７７２号に記載されたものに類似したプラズマ源が、ウェーハの縁部表面の近くに配置される。プラズマ源（火炎）からのガス出力流が、ガス流のハードウェア設計及び電気機械式位置決め装置（Ｘ、Ｙ及びＺのウェーハ移動軸）によって、縁部表面上に当たるように向けられる。
【０００９】
入力ガスの適切な選択が、ウェーハ上で実行される処理の性質を定める。反応の副産物が作動圧において揮発性であるように、特定の気体混合物により、ウェーハ上の材料を火炎成分と反応させる。このような場合には、この処理は減算であり、通常エッチングと呼ばれる。他の入力気体混合物により、火炎成分を互いに反応させ、材料をウェーハ上に付着形成する。このような場合には、この処理は加算であり、通常、化学気相蒸着法（ＣＶＤ）と呼ばれる。
ウェーハの縁部表面のいずれか１つの場所における反応ガス流の停止時間が、コンピュータ制御の電気機械式位置決め装置を介して制御される。エッチング工程を用いて局所的なトポグラフィを成形するために、火炎を、より大規模な材料の除去が望まれる領域において長い時間停止し、より少ない材料の除去が望まれる領域において短い時間停止するように命令される。ＣＤＶ工程の場合には、火炎を、厚い膜が望まれる場所において長い時間停止し、薄い膜が望まれる場所においてより短い時間停止するように命令される。
【００１０】
エッチング工程及びＣＶＤ工程の両方において、処理された領域と未処理の領域との間の境界をはっきりと定めることが重要である。このために、希釈及び／又はクエンチガスの流れが与えられる。反応ガスの拡散が、処理しない予定のウェーハ上の領域に影響を与えないように、希釈及び／又はクエンチガスの流れが向けられる。さらに、調整可能な排気ポートを用いて、反応ガスの流れを、処理しない予定の領域から遠ざかるように指向させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
これら及び他の目的及び利点は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
図１ａ乃至図１ｆを参照すると、エッジ・ビード除去（Ｅ．Ｂ．Ｒ．）のための従来から知られている技術が、容易に洗浄できず、粒子を捕捉する、ウェーハ１０の縁部近傍のトポグラフィをもたらすことが多い。
【００１２】
従来技術によると、ウェーハ１０には、何らかの適切な材料のコーティング１１が与えられる。示されるように、断片１２が薄膜の薄片の形態で剥離する。引き続き、図１ｂに示されるように、フォトレジスト・コーティング１３が施される。フォトレジスト・コーティング１３が、図１ｃに示されるように従来の技術を用いて露光され、続いて図１ｄに示されるように現像された後、ウェーハ１０の周辺縁部におけるコーティング１１及び薄片１２が再び露光される。次に、図１ｅ（ウェットエッチングのプロファイルを示す）に示されるように、薄膜のウェット又はドライエッチング段階を実行して、ウェーハ１０の周辺縁部におけるコーティング１１及び薄片１２を除去することができる。最後に、図１ｆに示されるように、フォトレジスト１３が剥がされ、表面が洗浄される。しかしながら、小さな粒子１４が、コーティング１１が終端するウェーハ１０上の領域に捕捉されることがある。
【００１３】
図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃを参照すると、本発明は、剥離膜断片を除去し、示される方法で残りの膜のトポグラフィを成形することによって、図２ａに示されるように被覆されたウェーハを処理することを提案する。例えば図２ｂに示されるように、コーティング１１の周辺縁部は、隣接するウェーハ１０の最外周辺部まで半径方向外側に先細にされる。その後、図２ｃに示されるように、コーティング１１の処理された表面が、層１５の中に封入される。
【００１４】
図３を参照すると、ウェーハ１０が、Ｘ及びＹ軸の水平方向に、同じくＺ軸の垂直方向に移動することができる真空チャック１６上に置かれる。さらに、示されるように、真空チャック１６は、回転軸θを有するように構成される。一般的に、真空チャックは、これらの４自由度（Ｘ、Ｙ、Ｚ、θ）を有する真空チャック１６を移動させるための適切な手段を有する電気機械システム（図示せず）内に組み込まれる。
図３を参照すると、ウェーハ１０の３つの表面の方向に反応ガスの流れを供給するために、３つのプラズマ源１７ｔ、１７ｅ、及び１７ｂが、それぞれ該ウェーハ１０の上側、縁部側、及び下側の近くに配置される。各プラズマ源は、米国特許第５，９６１，７７２号に記載される大気圧プラズマジェットのように構成される。この３つのプラズマ源の構成が、次の：
・ウェーハ１０の上部表面、下部表面、及び縁部表面の独立した処理、
・ウェーハ１０の、上に挙げられた表面のいずれか２つの同時処理、
・ウェーハ１０の、上に挙げられた表面の３つ全ての同時処理、
のような、処理選択肢の最大の柔軟性を可能にする。
【００１５】
図３及び図５を参照すると、各プラズマ源１７と関連した一対の流路１９及び２０が、処理を必要としないウェーハ１０の部分に反応ガスの流れが不必要に拡散することを制御するための手段を提供する。チャネル１９は、ウェーハ１０に向けて内側の希釈又はクエンチガスの流れを供給し、この希釈又はクエンチガスの流れは、該ウェーハ１０の縁部の方向に半径方向外側に向けられる。微細排気チャネル２０が、ウェーハ１０の面から外側に向けられた排気流を提供する。導通調節弁２１が、チャネル１９の希釈又はクエンチガスの流速と一致するように調整される。ウェーハの中心に向けて拡散する、プラズマ源１７からの反応ガスは、中和され、排気流によって運ばれ、排気チャネル２０を介して除去される。この技術により、処理された領域と未処理領域との間にはっきりとした境界が与えられる。
図３及び図４を参照すると、プラズマ源１７が、半円形のハウジング１８に取り付けられている。このハウジングは、図３に示されるようなウェーハ１０を受けるためのスロット２２を含んでおり、このハウジング１８は、該ウェーハ１０のサイズの半分に等しいか、又はほぼ等しいものである。ハウジングはまた、排気プレナム２３をも含んでおり、この排気プレナム２３は、調節可能な導通制御弁２４を介して排気源（図示せず）に連結されている。
【００１６】
図４に示されるように、３組のプラズマ源１７、クエンチガスライン１９、及び排気導通制御弁２１及び２４を、図示されるようにハウジング１８の周りに配置することができる。この構成において、各組は、プロセス化学に対して独立して作動することができる。例えば、１つの組が、１７’、１９’、２１’及び２４’で示されるようにポリマーのエッチングを行うことができ、別の組が、品目１７、１９、２１及び２４で示されるようにＳｉＯ2のエッチングを行うことができ、第３の組が、品目１７’’、１９’’、２１’’及び２４’’で示されるように封入用ＳｉＯ2層を付着形成することができる。
処理の例が、表１に示される。第１列は、入力ガスを含む。第２列は、出力活性種を含む。第３列は、実行された処理の種類を含み、第４列は、該処理によって処置が施された薄膜を含む。
表１
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【００１７】
図２ａ、図２ｂ、及び図２ｃに示されるようなＳｉＯ2ＣＶＤ封入処理に続いて、ウェーハの上部表面上にＳｉＯ2薄膜を成形するための、事象の典型的なシーケンスが、下に述べられる。
１．適切に中央に位置するウェーハ１０が、真空ウェーハ・プラテン１６上に置かれる。
２．ウェーハが、スロット２２内で中央に位置するように、真空ウェーハ・プラテンが、Ｘ、Ｙ、及びＺに移動させられ、該ウェーハの縁部分が、希釈／クエンチガス供給チャネル１９ｔ及び１９ｂのすぐ近くに配置される。
３．希釈／クエンチガス流速の設定点が、質量流量コントローラ（ＭＥＧ）２５ｔ及び２５ｂに送られ、該希釈／クエンチガスの閉止弁２６ｔ及び２６ｂを開けるように命令される。ガスは、希釈／クエンチガスの供給チャネル１９ｔ及び１９ｂを下方に流れ始め、ウェーハ１０の縁部に当たる。
４．微細排気チャネルの導通制御弁２１ｔを所定の位置まで開けるように命令される。（導通制御弁２１ｂは、開けられない。このことは、チャネル１９ｂからの希釈／クエンチガスの流れが、反応ガスの不必要な拡散からウェーハ１０の裏面を保護することを可能にする。）
５．処理ガス流速の設定点が、処理入力ガスＭＦＣ（図示せず）に送られ、処理入力ガスの閉止弁２７ｔを開けるように命令される。処理入力ガスＨｅ、Ｏ2、及びＣＦ4が、チャネル３０ｔを通って流れ始める。
６．ハウジング排気プレナム２３の導通制御弁２４を所定の位置まで開けるように命令される。
７．順電力の設定点が、ＲＦ電源２９ｔに送られ、該ＲＦ電力をオンにするように命令される。プラズマが、プラズマ源１７ｔの内部に形成され、反応ガスが、チャネル３０ｔを通り、ハウジング排気プレナム内に流れ始め、導通制御弁２４を通って、排気システム（図示せず）に流れ出る。
８．インピーダンス整合ネットワーク２８ｔが、ＲＦ電源２９ｔの出力インピーダンスに整合させるように、負荷インピーダンスを調整する。制御システム（図示せず）は、再び電源２９ｔに反射される電力の大きさを、所定のしきい値と比較する。制御システム（図示せず）は、反射される電力の比較に基づいて、処理を停止するか又は続けるかを決定する。比較が良好になされると、安定したプラズマの形成がプラズマ源１７ｔ内に示される。
９．決定が継続すべきであると仮定する場合、真空ウェーハ・プラテン１６を所定の角速度で回転し始めるように命令される。
１０．真空ウェーハ・プラテン１６を、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸に移動させるように命令され、反応ガス３０ｔから流れる反応ガス流の中に縁部表面を配置する。
１１．薄膜の成形は、次のような真空ウェーハ・プラテン１６の動きの動力学によって制御される。
１２．図３及び図５を参照すると、出発位置から、滑らかに加速する動きで、ウェーハ１０が正のＸ方向に移動される。ウェーハの縁部が反応ガスのチャネル３０ｔの下を移動するとき、ＳｉＯ2の薄膜断片が該反応ガス流の中のフッ素原子と反応し始め、次の化学式：
ＳｉＯ4＋４Ｆ→ＳｉＦ4＋Ｏ2
に従って揮発性の副産物を生成する。
【００１８】
処理廃液であるＳｉＦ4＋Ｏ2が生成されるとき、排気プレナム２３は、導通制御弁２４の制御の下で、該廃液を排気システム（図示せず）の方向に向ける。正のＸ軸にウェーハを移動し続けることにより、薄膜１１の主部分が、チャネル３０ｔを通って流れる反応ガスと接触するようになり、上の化学反応が進行して、該薄膜１１の一部を除去する。予めプログラムされた縁部排除制限に達した場合、真空ウェーハ・プラテン１６を、方向転換し、該真空ウェーハ・プラテン１６が再び開始位置に戻るまで、滑らかに減速する動きで移動させるように命令される。説明された動きにより、ＳｉＯ2の除去プロファイルがもたらされ、このＳｉＯ2の除去プロファイルは、図２ａに示される薄膜形状１１及び１２に適用された場合、図２ｂに示される薄膜形状１１をもたらす。
【００１９】
１３．薄膜の除去の成形が完了すると、ＲＦ電源２９ｔをオフにするように命令される。
１４．処理入力ガスの閉止弁２７ｔが閉じられる。
１５．希釈／クエンチガスの閉止弁２６ｔ及び２６ｂが閉じられる。
１６．希釈／クエンチガス供給チャネルの導通制御弁２１ｔが閉じられる。
１７．ハウジング排気プレナムの導通制御弁２４が閉じられる。
用途によって、酸化物の除去段階中に、特定の金属膜が露光されるようになってもよい。これらの金属膜が剥離するのを防止するために、封入用ＳｉＯ2薄膜を次のように付着形成することができる。
【００２０】
１８．図６及び図７を参照すると、希釈／クエンチガス流速の設定点が、質量流量コントローラ（ＭＦＣ）２５ｔ’’及び２５ｂ’’に送られ、希釈／クエンチガスの閉止弁２６ｔ’’及び２６ｂ’’を開けるように命令される。ガスは、希釈／クエンチガスの供給チャネル１９ｔ’’及び１９ｂ’’を下方に流れ始め、ウェーハ１０の縁部に当たる。
１９．微細排気チャネルの導通制御弁２１ｔ’’を所定位置まで開けるように命令される。（導通制御弁２１ｂ’は、開けられない。このことは、チャネル１９ｂ’’からの希釈／クエンチガスの流れが、反応ガスの不必要な拡散からウェーハ１０の裏面を保護することを可能にする。）
２０．処理ガス流速の設定点が、処理入力ガスＭＦＣ（図示せず）に送られ、処理入力ガスの閉止弁２７ｔ’’を開けるように命令される。処理入力ガスＨｅ、ＴＥＯＳ、及びＯ3が、チャネル３０ｔ’’を通って流れ始める。
２１．ハウジング排気プレナム２３の導通制御弁２４’’を所定の位置まで開けるように命令される。
２２．順電力の設定点が、ＲＦ電源２９ｔ’’に送られ、該ＲＦ電力をオンにするように命令される。プラズマが、プラズマ源１７ｔ’’の内部に形成され、反応ガスが、チャネル３０ｔ’’を通り、ハウジング排気プレナム内に流れ始め、導通制御弁２４’’を通って、排気システム（図示せず）に流れ出る。
２３．インピーダンス整合ネットワーク２８ｔ’’が、ＲＦ電源２９ｔ’’の出力インピーダンスに整合させるように、負荷インピーダンスを調整する。制御システム（図示せず）は、再び電源２９ｔ’’に反射される電力の大きさを、所定のしきい値と比較する。制御システム（図示せず）は、反射される電力の比較に基づいて、処理を停止するか又は続けるかを決定する。比較が良好になされると、安定したプラズマの形成がプラズマ源１７ｔ’’内に示される。
２４．決定が継続すべきであると仮定する場合、真空ウェーハ・プラテン１６を所定の角速度で回転し始めるように命令される。
２５．真空ウェーハ・プラテン１６を、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸に移動させるように命令され、反応ガス３０ｔ’’から流れる反応ガス流の中に縁部表面を配置する。
２６．薄膜付着の成形は、次のような真空ウェーハ・プラテン１６の動きの動力学によって制御される。
２７．出発位置から、正味方向ベクトルが、プラズマ源１７ｔ’’の方向を向くように、ウェーハ１０がＸ、Ｙ方向に移動させられる。滑らかに加速する動きが用いられる。ウェーハの縁部が反応ガスのチャネル３０ｔ’’の下に移動するとき、ＳｉＯ2薄膜が、次の化学式：
Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）＋８Ｏ3→ＳｉＯ2＋１０Ｈ2Ｏ＋８ＣＯ２
に従ってウェーハ１０の表面上に付着し始める。
【００２１】
処理廃液である１０Ｈ2Ｏ＋８ＣＯ２が生成されると、排気プレナム２３は、導通制御弁２４’’の制御の下で、流れを排気システム（図示せず）の方向に向ける。ウェーハを移動し続けることにより、前にエッチングされた薄膜１１のより多くが、反応ガスの流れと接触するようになり、上の化学反応が、薄膜１５を付着し続ける。予めプログラムされた縁部排除制限に達した場合、真空ウェーハ・プラテン１６を、方向転換し、該真空ウェーハ・プラテン１６が再び開始位置に戻るまで、滑らかに減速する動きで移動させるように命令される。説明された動きにより、ＳｉＯ2膜の付着形成プロファイルがもたらされ、このＳｉＯ2膜の付着形成プロファイルは、図２ｂに示される薄膜形状１１に適用された場合、図２ｃに示される付着形成された薄膜形状１５をもたらす。
【００２２】
２８．薄膜の付着形成の成形が完了すると、ＲＦ電源２９ｔ’’をオフにするように命令される。
２９．処理入力ガスの閉止弁２７ｔ’’が閉じられる。
３０．希釈／クエンチガスの閉止弁２６ｔ’’及び２６ｂ’’が閉じられる。
３１．希釈／クエンチガス供給チャネルの導通制御弁２１ｔ’’が閉じられる。
３２．ハウジング排気プレナムの導通制御弁２４’’が閉じられる。
３３．処理シーケンスが完了した場合、ウェーハ１０を真空ウェーハ・プラテン１６から取り外すことができる。
【００２３】
エッチングされた表面の形状は、ほぼどのようなものであってもよい。制限要因は、反応ガスの設置面積形状の空間的な周波数能力及びサーボシステムの動的応答である。関心ある他の形状は、さらに縁部からのウェーハの上部表面に交差する凹又は凸形状を含む。
保護用薄膜１５は、あらゆる適切な厚さとすることができる。典型的には、膜１５は、膜１５の層のいずれも残りの膜１１の面の上に延びないように十分薄く、該保護用膜１５が覆っている該膜１１によってかけられる応力に耐えるのに十分薄いものである。例えば、０．１μｍから０．３μｍまでの厚さで十分である。反応ガスの設置面積の停止時間の空間的な変動によって、エッチング処理のプロファイルを変えるのと同じ方法で、膜１５の層の厚さを変えることもできる。
【００２４】
このように、本発明は、経済的であり、相対的に簡単で効率的な、処理工程内の半導体基板の領域に薄膜を成形するための装置及び方法を提供する。
本発明はまた、薄片を半導体基板から容易に除去し、処理された基板の縁部領域を所望の形状にすることを可能にする方法も提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１ａ】周辺縁部領域内に剥離膜断片を有するウェーハの部分断面図を示す。
【図１ｂ】剥離膜を修復するために、従来技術に従ったフォトレジスト・コーティングを塗布した後の図１ａのウェーハを示す。
【図１ｃ】従来技術によるフォトレジストの露光後の図１ｂのウェーハを示す。
【図１ｄ】従来技術によるフォトレジストの現像後の図１ｃのウェーハを示す。
【図１ｅ】従来技術による薄膜のウェット又はドライエッチング後の図１ｄのウェーハを示す。
【図１ｆ】従来技術によるフォトレジストの剥離及び洗浄後の図１ｅのウェーハを示す。
【図２ａ】周辺縁部領域内に剥離膜断片を有するウェーハの部分断面図を示す。
【図２ｂ】本発明による、剥離膜断片を除去、及び残りの膜のトポグラフィの成形後の図２ａのウェーハの部分断面図である。
【図２ｃ】本発明による、処理された面の封入後の図２ｂのウェーハを示す。
【図３】本発明による、ウェーハの周辺縁部領域をエッチングするための装置の概略的な側面図を示す。
【図４】図３の装置の平面図を示す。
【図５】本発明による、エッチング中のウェーハの周辺縁部領域の拡大図を示す。
【図６】本発明による、ウェーハの周辺縁部領域への薄膜付着形成のための装置の概略的な側面図である。
【図７】本発明による、薄膜付着形成中のウェーハの周辺縁部領域の拡大図を示す。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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