(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容積部を取り囲むチャンバ本体と、
前記処理容積部に処理ガスを流すように構成されたガス注入口と、
上部プレートを有し前記処理容積部に配置された支持ペデスタルとを備える、基板を処理するための装置であって、
前記上部プレートは、
実質的にプレート形状を有する本体であって、
基板を裏面で受け取り支持するように構成された基板支持表面であって、前記基板の直径よりも小さい外径を有するリングの上部表面である前記基板支持表面と、
前記上部プレートの上部表面上の前記基板支持表面に囲まれた凹部と、
前記基板支持表面を囲んで径方向外側に前記基板支持表面から延びる縁部表面と、
前記基板支持表面から径方向外側に前記上部プレートから突き出る複数の支持アイランドであって、前記基板支持表面よりも鉛直方向に高く、前記基板が滑って離れないように構成される前記複数の支持アイランドと、
を有する前記本体と、
前記本体の前記縁部表面上に配置される、前記複数の支持アイランドの径方向外側の縁部リングであって、前記基板の上部表面と前記縁部リングの上部表面が高度差を有して配置される前記縁部リングとを備える、
前記基板を処理するための装置。
【請求項２】
前記縁部表面が前記基板の前記上部表面よりも鉛直方向に低い、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記基板の前記上部表面と前記縁部表面との間の高度差が６．２５ミリ（０．２５インチ）から１２．７０ミリ（０．５インチ）の範囲内にある、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記上部プレートの前記本体が石英を含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記複数の支持アイランドの各々の内面が前記基板支持表面の外側縁部から溝によって分離されている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記上部プレートに形成された複数のピン孔と、
前記複数のピン孔に移動可能に配置された複数の持上げピンとをさらに備える、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記複数の持上げピンが前記基板の上昇を調整するために使用され、それにより、処理の間、前記基板と前記縁部表面の間の高度差を調整することができるようになっている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
処理チャンバの支持ペデスタル用上部プレートにおいて、
実質的にプレート形状を有する本体であって、
基板を裏面で受け取り支持するように構成された基板支持表面であって、前記基板の直径よりも小さい外径を有するリングの上部表面である前記基板支持表面と、
前記上部プレートの上部表面上の前記基板支持表面に囲まれた凹部と、
前記基板支持表面を囲んで径方向外側に前記基板支持表面から延びる縁部表面と、
前記基板支持表面から径方向外側に前記本体から突き出る複数の支持アイランドであって、前記基板支持表面よりも鉛直方向に高く、前記基板が滑って離れないように構成される前記複数の支持アイランドとを有する
前記本体と、
前記本体の前記縁部表面上に配置される、前記複数の支持アイランドの径方向外側の縁部リングであって、前記基板の上部表面と前記縁部リングの上部表面が高度差を有して配置される前記縁部リングとを備える、処理チャンバの支持ペデスタル用上部プレート。
【請求項９】
前記本体が石英を含む、請求項８に記載の上部プレート。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置に配置される基板の処理方法であって、
前記基板を前記基板支持表面に位置決めすることと、
前記処理ガスを前記装置内に流すことと、
前記基板を前記処理ガスで処理することとを含み、
前記基板の上部表面と前記縁部リングの上部表面との間の高度差が、前記装置内に流された前記処理ガスへの前記基板の縁部領域の暴露を制御するのに使用される、方法。
【請求項１１】
前記基板を前記処理ガスで処理することが、前記処理ガスへの前記縁部領域の暴露を増加させるように前記縁部リングの上部表面を降下させることを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記基板を前記処理ガスで処理することが、前記処理ガスへの前記縁部領域の暴露を減少させるように前記縁部リングの上部表面を上昇させることを含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般に、半導体基板を処理するための方法および装置に関する。より詳細には、本発明の実施形態は、均一性が改善された誘導結合プラズマ技術を使用して半導体基板を処理するための方法および装置を提供する。
【背景技術】
【０００２】
半導体超小形電子回路を製作するのに使用されるプラズマ反応器はＲＦ（高周波）誘導結合場を使用して、処理ガスから形成されるプラズマを維持することができる。従来の誘導結合プラズマ反応器は、一般に、側壁およびシーリングを有する真空チャンバと、チャンバ内にあり、一般にシーリングと向かい合う加工物支持ペデスタルと、チャンバに処理ガスを供給することができるガス注入口と、シーリング上にある１つまたは複数のコイルアンテナとを含む。１つまたは複数のコイルアンテナは、一般に、シーリングにほぼ垂直な対称軸のまわりに巻きつけられる。ＲＦプラズマ源電源はコイルアンテナの各々の両端に接続される。時には、反応器はシーリング上にあり、外側コイルアンテナに囲まれた内側コイルアンテナを含むことがある。
【０００３】
一般に、高周波ＲＦ源電力信号が、反応器チャンバのシーリングの近くの１つまたは複数のコイルアンテナに印加される。チャンバ内のペデスタル上に配置される基板には、バイアスＲＦ信号を印加させることができる。コイルアンテナに印加される信号の電力は主としてチャンバ内のプラズマイオン密度を決定し、一方、基板に印加されるバイアス信号の電力はウェハ表面のイオンエネルギーを決定する。
【０００４】
一般に、「内側」コイルアンテナおよび「外側」コイルアンテナを用いて、コイルは、（個別の半径に閉じ込められるというよりはむしろ）、径方向にまたは水平方向に分布され、その結果、それに応じてそれらの半径方向の場所が拡散される。プラズマイオン分布の径方向分布は、内側アンテナと外側アンテナとの間の印加ＲＦ電力の相対的配分を変更することによって変更される。しかし、ウェハが大きくなるにつれて、ウェハ表面全体の端から端まで均一なプラズマイオン密度を維持することはより困難になる。
【０００５】
図１は、典型的な誘導結合プラズマ反応器が直面する基板の縁部の近くの不均一性の問題を概略的に示す。図１は、典型的な誘導結合プラズマ反応器において事前形成された、窒化物形成処理の後の基板の端から端までの窒素ドーズ量を示す。窒化物形成処理は、基板上に形成された二酸化ケイ素ゲート誘電体薄膜に行われる。基板は、誘導結合プラズマを生成することができる真空チャンバ内に位置決めされる。窒素ガスがプラズマチャンバに流され、流れが続いている間プラズマが起こされる。次に、窒素プラズマ中の窒素ラジカルおよび／または窒素イオンが二酸化ケイ素ゲート誘導体薄膜に拡散および／または衝突する。
【０００６】
図１は、窒化物形成が誘導結合プラズマ反応器内で行われた後の３００ｍｍ基板の表面全体の直径の端から端までの窒素ドーズ量（Ｎｄｏｓｅ）を示す直径走査チャートである。図１の直径走査チャートは、不均一性問題の１つ、すなわち、エッジドロップとして一般に知られている縁部区域の近くの低いドーズ量を示している。典型的な状況でエッジドロップを低減して基板の端から端まで均一性を達成することが望ましい。時には、特定の要求を満たすために調整された高いまたは低い縁部性能を有することが望ましい。
【０００７】
したがって、縁部性能を制御する能力を有する誘導結合プラズマ技術を使用して半導体基板を処理するための装置および方法が必要である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明は、一般に、処理の間に基板の縁部処理性能を制御するための方法および装置を提供する。
【０００９】
本発明の一実施形態は、処理容積部を画定するチャンバ本体と、処理容積部に処理ガスを流すように構成されたガス注入口と、処理容積部に配置された支持ペデスタルとを備え、前記支持ペデスタは、基板を裏面で受け取り支持するように構成された基板支持表面と、基板の外側縁部に沿って基板を囲むように構成された縁部表面とを有する上部プレートを備え、基板の上部表面と縁部表面との間の高度差が、処理ガスへの基板の縁部領域の暴露を制御するのに使用される、基板を処理するための装置を提供する。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、実質的にプレート形状を有する本体を備え、本体は、基板を裏面で受け取り支持するように構成された基板支持表面と、基板の外側縁部に沿って基板を囲むように構成された縁部表面とを有し、基板の上部表面と縁部表面との間の高度差が、処理チャンバに流された処理ガスへの基板の縁部領域の所望の暴露を達成するように設計される、処理チャンバの支持ペデスタル用上部プレートを提供する。
【００１１】
本発明のさらに別の実施形態は、処理チャンバ内に、基板をその上で受け取り支持するように構成された基板支持表面と、基板の外側縁部に沿って基板を囲むように構成された縁部表面とを有する支持ペデスタルを設けることと、基板を基板ペデスタルに位置決めすることと、処理ガスを処理チャンバに流すことと、基板を処理ガスで処理することとを含み、基板の上部表面と縁部表面との間の高度差が、処理チャンバに流された処理ガスへの基板の縁部領域の暴露を制御するのに使用される、縁部処理性能を調整する方法を提供する。
【００１２】
本発明の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上述の簡単に要約された本発明のより詳細な説明が実施形態を参照して行われ、その実施形態のいくつかが添付図面に示される。しかし、本発明は他の同様に有効な実施形態を許容することができるので、添付図面は本発明の典型的な実施形態のみを示しており、したがって、本発明の範囲を限定するものと見なされないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】典型的な誘導結合プラズマ反応器が直面するエッジドロップとして知られる不均一性の問題を概略的に示す図である（従来技術）。
【図２】本発明の一実施形態によるプラズマ反応器の概略的な断面側面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態による支持ペデスタルの上部プレートの概略的な部分側面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に従って縁部表面と処理されている基板の上部表面との間の高度差を使用する縁部性能の制御を概略的に示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による支持ペデスタルの概略的な断面側面図である。
【図５Ａ】図４の支持ペデスタルの上部プレートを概略的に示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａの上部プレートの概略的な部分側面図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態に従って制御された縁部プロファイリングを示すチャートである。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態に従って制御された縁部プロファイリングを示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
理解しやすくするように、可能である場合、図に共通である同一の要素を指定するのに、同一の参照番号が使用されている。一実施形態で開示された要素は、特別に詳述することなく他の実施形態で有利に利用できることが意図されている。
【００１５】
本発明は、一般に、誘導結合プラズマを使用して半導体基板を処理するための装置および方法を提供する。本発明の実施形態は、均一性を改善するという特徴を有する誘導結合プラズマ反応器を提供する。特に、本発明の誘導結合プラズマ反応器は、縁部性能プロファイルを調整することができる基板支持アセンブリを含む。
【００１６】
図２は、本発明の一実施形態によるプラズマ反応器１００の断面側面図を概略的に示す。プラズマ反応器１００は、一般に、反応器チャンバ１０１と、反応器チャンバ１０１の上に位置決めされたアンテナアセンブリ１０２とを備える。アンテナアセンブリ１０２は、反応器チャンバ１０１内に誘導結合プラズマを生成するように構成される。
【００１７】
反応器チャンバ１０１は、円筒状の側壁１０５および平坦なシーリング１１０によって画定された処理容積部１０３を有する。基板支持ペデスタル１１５は反応器チャンバ１０１内に配置され、平坦なシーリング１１０と対向関係に向きを定められ、チャンバ対称軸に心合わせされる。基板支持ペデスタル１１５はその上に基板１０６を支持するように構成される。基板支持ペデスタル１１５は、処理の間、基板１０６を受け取り支持するように構成された支持本体１１７を含む。一実施形態では、基板支持ペデスタル１１５は、基板１０６を囲む縁部表面１１８を有する。縁部表面１１８と基板１０６との間の相対的高さは、基板１０６の縁部の近くの処理結果を調整するように構成される。
【００１８】
複数の支持ピン１１６は、基板支持ペデスタル１１５に移動可能に配置され、基板移送を容易にするように構成される。真空ポンプ１２０は反応器チャンバ１０１の真空ポート１２１と協働する。スリットバルブポート１０４は、基板を処理容積部１０３に移入およびそれから移出するのを可能にし、円筒状の側壁１０５に形成される。
【００１９】
処理ガス供給源１２５はガス注入口１３０を通して処理容積部１０３に処理ガスを供給する。ガス注入口１３０は平坦なシーリング１１０に心合わせすることができ、処理容積部１０３の様々な領域にガスを導く複数のガス注入ポートを有する。一実施形態では、ガス注入口１３０は、処理容積部１０３の様々な領域に処理ガスの個別に調整可能な流れを供給し、処理容積部１０３内で処理ガスの所望の分布を達成するように構成することができる。
【００２０】
アンテナアセンブリ１０２は、反応器チャンバの平坦なシーリング１１０上に配置された円筒状の側壁１２６を含む。コイル取付けプレート１２７が側壁１２６に移動可能に配置される。側壁１２６、コイル取付けプレート１２７、および平坦なシーリング１１０は、全体的に、コイル容積部１３５を画定する。複数のコイルハンガ１３２がコイル容積部１３５のコイル取付けプレート１２７から延びる。複数のコイルハンガ１３２はコイル容積部１３５に１つまたは複数のコイルアンテナを位置決めするように構成される。
【００２１】
一実施形態では、内側コイル１３１および外側コイル１２９は、処理の間、基板表面全体の端から端まで均一なプラズマイオン密度を維持するようにコイル容積部１３５に配置される。一実施形態では、内側コイル１３１は約５インチの直径を有し、外側コイル１２９は約１５インチの直径を有する。コイルアンテナの様々な設計の詳細な説明は、「Ｐｌａｓｍａ  Ｒｅａｃｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  ａ  Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｉｌ  Ａｎｔｅｎｎａ」という名称の米国特許第６，６８５，７９８号に見いだすことができ、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【００２２】
内側コイル１３１および外側コイル１２９の各々は、対称軸が反応器チャンバ１０１のものと実質的に一致する垂直な直円柱、または仮想円柱面、または軌跡を画定するソレノイド多心導体インタリーブコイルアンテナとすることができる。反応器チャンバ１０１内で処理されるべき基板１０６の対称軸の軸と一致する内側コイル１３１および外側コイル１２９の軸を有することが望ましい。しかし、内側コイル１３１、外側コイル１２９、反応器チャンバ１０１、および基板１０６の間の位置合せは、傾斜を引き起こす誤差の影響を受けやすい。コイル取付けプレート１２７は側壁１２６に移動可能に位置決めされ、その結果、内側コイル１３１および外側コイル１２９は、一緒にまたは独立に、反応器チャンバ１０１に対して傾くことができる。一実施形態では、コイル取付けプレート１２７は、コイル取付けプレート１２７と側壁１２６との間に位置決めされたチルトリング１２８を回転させて調整することができる。チルトリング１２８は、コイル取付けプレート１２７の傾斜取付けを可能にする可変厚さを有する。
【００２３】
プラズマ反応器１００は、内側コイル１３１および外側コイル１２９に電力供給するように構成された電力アセンブリ１３４をさらに含む。電力アセンブリ１３４は、一般に、ＲＦ電源および整合回路網を含む。一実施形態では、電力アセンブリ１３４はコイル取付けプレート１２７の上に位置決めすることができる。
【００２４】
プラズマ反応器１００のより詳細な説明は、２００７年１２月１９日に出願された「Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」という名称の米国特許出願第１１／９６０，１１１号（代理人整理番号１２０８７）に見いだすことができ、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【００２５】
図３Ａは、本発明の一実施形態による支持ペデスタルの上部プレート３１０、例えば図２の基板支持ペデスタル１１５の部分側面図を示す。
【００２６】
上部プレート３１０は、基板３０１の裏面３０３を支持するように構成された基板支持表面３１１を有する本体３１５を含む。上部プレート３１０は、基板３０１のデバイス側３０２が処理ガス３０５の流れにさらされるように基板支持表面３１１で基板３０１を受け取り支持するように構成される。一実施形態では、処理ガス３０５の流れは高周波供給源によって衝撃が与えられ、その中にラジカルを含むことができる。一実施形態では、凹部３１４が、上部プレート３１０と基板３０１との間の接触面積を減少させるために本体３１５において基板支持表面３１１内に形成される。その結果、基板支持表面３１１はリング形状を有し、基板３０１の縁部３０４の近くの帯の区域を支持することができる。一実施形態では、上部プレート３１０は、基板３０１の縁部３０４を自由に掛けるように設計される。
【００２７】
基板支持表面３１１の径方向の外側にあり、基板３０１を囲むように構成される縁部表面３１２を、上部プレート３１０はさらに有する。一実施形態では、縁部表面３１２と基板３０１のデバイス側３０２との間の高度差３１３は実行されている処理の縁部性能を制御するように設計され、特に、高度差３１３は処理の間に処理ガス３０５への縁部３０４の暴露を制御するのに使用される。その結果、高度差３１３を使用して、縁部３０４から約１０ｍｍの領域内の性能を制御することができる。
【００２８】
図３Ｂは、本発明の一実施形態に従って縁部表面と処理されている基板の上部表面との間の高度差を使用する縁部性能の制御を概略的に示す。図３Ｂは、処理されている基板の半径に沿った正規化処理結果の性能プロファイル３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃを示す。処理結果は、様々な処理の様々なパラメータ、例えばドーピング処理のドーズ量、堆積の厚さ、およびプラズマエッチングのボンバードの強度を参照することができる。
【００２９】
プロファイル３２０ａは縁部強化性能であり、基板の縁部領域は基板の中心部分と比べて処理ガス／プラズマへの暴露をより多く受けることを示している。本発明の一実施形態では、基板３０１の上部表面と上部プレート３１０の縁部表面との間の正の高度差３１３ａを使用して、３２０ａと同様の縁部性能が達成される。
【００３０】
プロファイル３２０ｂは縁部平坦性能であり、基板の縁部領域は基板の中心部分と比べて処理ガス／プラズマへの暴露を同様に受けることを示している。本発明の一実施形態では、基板３０１の上部表面と縁部表面との間の小さい正の高度差３１３ｂを使用して、３２０ｂと同様の縁部性能が達成される。一実施形態では、小さい正の高度差３１３ｂを得るために、所望の厚さの縁部リング３１２ｂを上部プレート３１０上に配置することができる。一実施形態では、小さい正の高度差は約０．５インチ未満とすることができる。
【００３１】
プロファイル３２０ｃは縁部弱化性能であり、基板の縁部領域は基板の中心部分と比べて処理ガス／プラズマへの暴露をより少なく受けることを示している。本発明の一実施形態では、基板３０１の上部表面と縁部表面との間の負の高度差３１３ｃを使用して、３２０ｃと同様の縁部性能が達成される。一実施形態では、負の高度差３１３ｃを得るために、所望の厚さの縁部リング３１２ｃを上部プレート３１０上に配置することができる。
【００３２】
図４は、本発明の一実施形態による支持ペデスタル３００の断面側面図を概略的に示す。支持ペデスタル３００は、図２のプラズマ反応器１００などの処理チャンバ内で基板を受け取り支持するように構成される。
【００３３】
支持ペデスタル３００は、基板３０１の裏面３０３を受け取り支持するように構成された基板支持表面３３１を有する上部プレート３３０を含む。上部プレート３３０はアダプタプレート３４０を介して設備プレート３５０に積み重ねられる。次に、上部プレート３３０、アダプタプレート３４０、および設備プレート３５０の積み重ねは、上部プレート３３０がチャンバ本体３７０によって画定された処理容積部に封止可能に配置されるようにアダプタ３６０を介して（部分的に示されている）チャンバ本体３７０に結合される。
【００３４】
設備プレート３５０は、複数の持上げピン３４１を上昇および降下させるように構成される複数の駆動機構３５１を収容するように構成される。複数の持上げピン３４１は、上部プレート３３０に形成された複数のピン孔３３６に移動可能に配置される。基板ハンドラ、例えばロボットによる基板移送を容易にするために、複数の持上げピン３４１は図４に示されるように上部プレート３３０の上方に上昇することができる。基板３０１を受け取った後、複数の持上げピン３４１を複数の駆動機構３５１によって降下させて基板支持表面３３１より下で複数のピン孔３３６内に休止させ、基板３０１を基板支持表面３３１に配置することができる。
【００３５】
上部プレート３３０は円板形状の本体を有する。一実施形態では、上部プレート３３０は石英で製作することができる。上部プレート３３０は、基板３０１のデバイス側３０２が処理容積部内で処理ガスの流れにさらされるように基板支持表面３１１で基板３０１を受け取り支持するように構成される。
【００３６】
図５Ａは上部プレート３３０の一実施形態を概略的に示し、図５Ｂは上部プレート３３０の部分側面図を概略的に示す。一実施形態では、凹部３３４は、上部プレート３３０と基板３０１との間の接触面積を減少させるために基板支持表面３１１内に形成される。その結果、基板支持表面３３１はリング形状を有し、基板３０１の縁部の近くの帯の区域を支持することができる。
【００３７】
基板支持表面３３１の径方向の外側にあり、基板３０１を囲むように構成される縁部表面３３２を形成するフランジを、上部プレート３３０は有する。一実施形態では、縁部表面３３２と基板支持表面３３１との間の高度差３３３は、実行されている処理の縁部性能を制御するように設計され、特に、高度差３３３は処理の間にプロセス化学への基板３０１の縁部の暴露を制御するのに使用される。
【００３８】
一実施形態では、基板３０１の上部表面は縁部表面３３２よりも約０．５インチだけ高いか、または基板の半径の端から端まで均一な処理性能を達成するのに十分であるように、高度差３３３は設定される。一実施形態では、高度差３３３は約０．２５インチとすることができる。
【００３９】
一実施形態では、所望の厚さのオプションの縁部リング３３７を使用して、所望の縁部性能を達成するように縁部表面の高さを変更することができる。
【００４０】
一実施形態では、複数の支持アイランド３３５が基板支持表面３３１の外側に上部プレート３３０から突き出る。複数の支持アイランド３３５は基板支持表面３３１よりも高く、基板３０１が処理の間滑って離れないように構成される。
【００４１】
一実施形態では、基板３０１の上昇を調整するのに複数の持上げピン３４１を使用し、それにより、処理の間、基板３０１と縁部表面３３２の間の高度差を調整することができる。
【００４２】
一実施形態では、位置合せ孔３３８が上部プレート３３０の中心の近くに形成され、アセンブリの間上部プレート３３０の位置合せを容易にするように構成される。一実施形態では、図４を参照すると、複数の持上げピン３４１の各々は、複数のピン孔３３６が処理容積部内の処理ガスを汚染しないようにキノコ形状ヘッドを有することができる。一実施形態では、複数の持上げピン３４１はサファイアから製作することができる。
【００４３】
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の一実施形態に従って制御された縁部プロファイリングを示す走査チャートである。図６Ａおよび図６Ｂは、プラズマ反応器内で行われた窒化物形成処理の後の基板の直径の端から端までの窒素ドーズ量を示す。窒化物形成処理は、一般に、基板上に形成された二酸化ケイ素ゲート誘電体薄膜に行われる。基板は、プラズマ反応器、例えば図２のプラズマ反応器１００内に位置決めされる。窒素ガスがプラズマチャンバに流され、プラズマは、窒素流れが連続的である間に図２のコイル１２９、１３１などのコイルアセンブリによって起こされる。プラズマは窒素をイオン化し、次に、イオン化された窒素は二酸化ケイ素ゲート誘電体薄膜中に拡散する。
【００４４】
図６Ａは、処理されている基板の上部表面よりもわずかに高い縁部表面をもつ基板支持体を有するプラズマ反応器内で行われた窒化物形成処理の後の基板の直径の端から端までの窒素ドーズ量を示す走査チャートである。図６Ａは、２００ｓｃｃｍ、４００ｓｃｃｍ、６００ｓｃｃｍ、８００ｓｃｃｍ、および１０００ｓｃｃｍの窒素流量での窒化物形成処理によるドーズ量結果である。図６Ａの結果のすべてについて、基板の縁部の近くのドーズ量は、基板の残りの部分の端から端までの平均ドーズ量よりも実質的に低い。
【００４５】
図６Ｂは、処理されている基板の上部表面よりも低い縁部表面をもつ基板支持体を有するプラズマ反応器内で行われた窒化物形成処理の後の基板の直径の端から端までの窒素ドーズ量を示す走査チャートである。これらの特定の場合には、縁部表面と基板の上部表面との間の高度差は約０．５インチである。図６Ｂは、２００ｓｃｃｍ、４００ｓｃｃｍ、６００ｓｃｃｍ、８００ｓｃｃｍ、および１０００ｓｃｃｍの窒素流量での窒化物形成処理によるドーズ量結果を示す。図６Ａの結果と比べて、図６Ｂの結果は基板の縁部近くでドーズ量が増加している。さらに、図６Ｂの結果は、基板の端から端までの平均ドーズ量に実質的に近い縁部ドーズ量を有する。
【００４６】
図６Ａ、６Ｂのチャートは、さらに、他の不均一性、例えば中心の近くの低いドーズ量、およびドーズ量の非対称性を示していることに留意すべきである。本発明は、エッジドロップの修正のみに基づいて説明されている。
【００４７】
図６Ａ、６Ｂに示す基板の中心の近くの低いドーズ量は流れ分布に起因しており、中心の近くの低いドーズ量の修正は、基板の様々な領域に独立した制御可能な流れを供給することによって対処することができる。中心の近くの低いドーズ量の修正についての詳細な説明は、２００７年１２月１９日に出願された「Ｄｕｅｌ  Ｚｏｎｅ  Ｇａｓ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｎｏｚｚｌｅ」という名称の米国特許出願第１１／９６０，１６６号（代理人整理番号１２０８８）に見いだすことができ、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【００４８】
基板の端から端までのドーズ量の非対称性は、一般に、ベースライン傾斜を参照する。ベースライン傾斜の修正は、処理されている基板を基準としてコイルアセンブリを調整することによって達成することができる。ベースライン傾斜の修正についての詳細な説明は、２００７年１２月１９日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｂａｓｅｌｉｎｅ  Ｓｋｅｗ  ｂｙ  ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｍｏｔｏｒｉｚｅｄ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」という名称の米国特許出願第１１／９６０，２４６号（代理人整理番号１２０８９）に見いだすことができ、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【００４９】
前述の内容は本発明の実施形態を対象としているが、本発明の他の実施形態およびさらなる実施形態は本発明の基本範囲から逸脱することなく考案することができ、その範囲は添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
0005704923.tif 000002
【図２】
0005704923.tif 000003
【図３Ａ】
0005704923.tif 000004
【図３Ｂ】
0005704923.tif 000005
【図４】
0005704923.tif 000006
【図５Ａ】
0005704923.tif 000007
【図５Ｂ】
0005704923.tif 000008
【図６Ａ】
0005704923.tif 000009
【図６Ｂ】
0005704923.tif 000010