【手続補正書】
【提出日】平成20年5月26日(2008.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  プラズマ処理システムであって、
半導体基板をエッチングするよう構成され、上部領域と周辺領域とを備えるプラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバに接続されたガスフローシステムと、を備え、
前記ガスフローシステムは、前記プラズマ処理チャンバの少なくとも２つの異なる領域への単一の流入ガスの流れを制御し、前記少なくとも２つの異なる領域は、前記プラズマ処理チャンバの上側周辺領域である第１の領域と、前記プラズマ処理チャンバの最上部中央領域である第２の領域とを含む、システム。
【請求項２】  請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記単一の流入ガスは、エッチャントソースガスの混合物を含み、それぞれの領域に供給される前記単一の流入ガスの各部分は、前記少なくとも２つの異なる領域が、同一の前記エッチャントソースガスの混合物を受け入れるように、同一の前記エッチャントソースガスの混合物を有する、システム。
【請求項３】  請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記少なくとも２つの異なる領域は、さらに、下側周辺領域を含む、システム。
【請求項４】  請求項３記載のプラズマ処理システムであって、
前記単一の流入ガスの第１の部分は、前記上側周辺領域に供給され、前記単一の流入ガスの第２の部分は、前記最上部中央領域に供給され、前記単一の流入ガスの残りの部分は、前記下側周辺領域に供給される、システム。
【請求項５】  請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、前記少なくとも２つの異なる領域は、前記基板の近くの下部領域を含む、システム。
【請求項６】  請求項５記載のプラズマ処理システムであって、さらに、チャックを備え、前記単一の流入ガスの一部は、前記チャックを通じて、前記基板の端部近傍の下部領域に放出される、システム。
【請求項７】  請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、
前記ガスフローシステムは、前記プラズマ処理チャンバの異なる領域に供給されるそれぞれ対応する前記単一の流入ガスの部分の量、体積、および流量の内の少なくとも１つを制御する、システム。
【請求項８】  請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
前記プラズマ処理チャンバに接続されたガス供給リングを備え、
前記ガス供給リングを通して、前記プラズマ処理チャンバの前記上側周辺領域に前記単一の流入ガスの一部が供給される、システム。
【請求項９】  請求項１記載のプラズマ処理システムであって、
前記ガスフローシステムは、
前記プラズマ処理チャンバに供給される前記単一の流入ガスを受け入れるための少なくとも１つのガス流入口と、
複数のガス流出口と、を備え、
前記複数のガス流出口は、
前記プラズマ処理システムの前記第１の領域に前記単一の流入ガスの第１の部分を供給するよう構成された第１のガス流出口と、
前記プラズマ処理システムの前記第２の領域に前記単一の流入ガスの第２の部分を供給するよう構成された第２のガス流出口と、
を備える、システム。
【請求項１０】  請求項９記載のプラズマ処理システムであって、前記第１および第２のガス流出口は、処理の均一性を向上させるために、同一の前記単一の流入ガスを対称的な方位で分配するよう構成されている、システム。
【請求項１１】  請求項９記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
方位対称的なガス分配システムを備え、
前記方位対称的なガス分配システムは、
ガス路ハウジングであって、前記第１のガス流出口に動作可能に接続されて前記ガス路ハウジングの周辺のまわりに延びるガス路を備えた、ガス路ハウジングと、
前記プラズマ処理チャンバの前記周辺のまわりに配置され、前記単一の流入ガスの前記第１の部分を前記上側周辺領域に供給するよう動作するガス分配リングであって、前記ガス分配リングの周囲にほぼ等間隔に並んだ一連の孔を備え、前記孔は、前記ガス路と前記プラズマ処理チャンバの上側内部領域との間の開口部を提供する、ガス分配リングと、を備え、
前記第１のガス流出口は、前記単一の流入ガスの前記第１の部分を前記ガス路に供給し、前記ガス路は、前記ガス分配リングの前記孔の各々を通して前記流入ガスの前記第１の部分を等しく分配し、前記孔は、前記単一の流入ガスの前記第１の部分を前記プラズマ処理チャンバの前記上側周辺領域に供給する、システム。
【請求項１２】  請求項１１記載のプラズマ処理システムであって、前記方位対称的なガス分配システムは、さらに、
前記単一の流入ガスの第２の部分を前記最上部中央領域に供給するガス分配プレートであって、孔のパターンを有し、前記第２のガス流出口に流体接続されている、ガス分配プレートを備える、システム。
【請求項１３】  請求項１２記載のプラズマ処理システムであって、前記ガス分配リングは、互いに等間隔に配置された１６の孔を備える、システム。
【請求項１４】  請求項９記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
前記プラズマ処理チャンバの内壁の上方に配置された真空プレートであって、前記プラズマ処理チャンバと共に、前記基板の上方で処理領域を形成し、前記第２の流出口に流体接続する開口部を中央に有する、真空プレートと、
前記真空プレートと前記内壁の上面との間に提供されたガス分配リングであって、前記ガス分配リングの周囲にほぼ等間隔に並んだ一連の孔を有し、前記一連の孔は、前記第１の流出口に流体接続され、前記真空プレートの近くに配置されている、ガス分配リングと、を備え、
前記流入ガスの前記第１の部分は、前記ガス分配リングの前記孔を通して、前記プラズマ処理チャンバの前記上側周辺領域に供給され、前記流入ガスの前記第２の部分は、前記真空プレートの前記開口部を通して、前記プラズマ処理チャンバの前記最上部中央領域に供給される、システム。
【請求項１５】  請求項１４記載のプラズマ処理システムであって、前記ガス分配リングと前記真空プレートとの間、かつ、前記内壁の前記上面と前記ガス分配リングとの間が、密封されている、システム。
【請求項１６】  請求項１ないし７のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、
別個のプラズマ生成チャンバを有せず、上端と下端とを有し、前記処理のために内部でプラズマが点火および維持される実質的に円筒型のプラズマ処理チャンバを備え、
前記基板は、前記下端において処理され、
前記プラズマ処理システムは、さらに、方位対称的なガス分配システムを備え、
前記方位対称的なガス分配システムは、前記単一の流入ガスの一部を前記上側周辺領域に供給するガスリングを備え、
前記ガスリングは、前記ガスリングの周囲にほぼ等間隔に並んだ一連の孔を備える、
システム。
【請求項１７】  請求項１６記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
前記プラズマ処理チャンバの上端に配置された結合窓と、
前記処理のために前記基板が前記プラズマ処理チャンバに配置されるときに、前記基板によって規定される平面よりも上側に配置されたＲＦアンテナ構成と、
を備える、システム。
【請求項１８】  請求項１７記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
少なくとも１つの直流電流が供給されると、前記ＲＦアンテナ近傍の領域の前記プラズマ処理チャンバ内における静磁場トポロジーが放射状に変動し、前記変動が前記基板全体の処理の均一性に影響するように構成され、前記基板によって規定される前記平面よりも上側に配置された電磁石構成と、
前記少なくとも１つの直流電流の大きさを変化させるための制御部を有し、これにより前記アンテナ近傍の領域の前記プラズマ処理チャンバ内における前記磁場トポロジーの前記放射状の変動を変化させて前記基板全体の処理の均一性を改善するように構成され、前記電磁石構成に接続された直流電源と、
を備える、システム。
【請求項１９】  請求項１６記載のプラズマ処理システムであって、前記ガスフローシステムは、
前記プラズマ処理チャンバに供給される前記単一の流入ガスを受け入れるための少なくとも１つのガス流入口と、
前記プラズマ処理システムの前記第１の領域に前記単一の流入ガスの第１の部分を供給するよう構成された第１のガス流出口と、
前記プラズマ処理システムの前記第２の領域に前記単一の流入ガスの第２の部分を供給するよう構成された第２のガス流出口と、を備える、システム。
【請求項２０】  請求項１９記載のプラズマ処理システムであって、前記方位対称的なガス分配システムは、さらに、
前記単一の流入ガスの一部を前記最上部中央領域に供給するガス分配プレートであって、孔のパターンを有し、前記第２のガス流出口に流体接続されており、前記ガスリングは、前記第１のガス流出口に流体接続されている、ガス分配プレートを備え、
前記単一の流入ガスの前記第１の部分は、前記ガスリングを通して、前記上側周辺領域に放出され、前記単一の流入ガスの前記第２の部分は、前記ガス分配プレートを通して、前記最上部中央領域に放出される、システム。
【請求項２１】  請求項９または１９記載のプラズマ処理システムであって、前記ガスフローシステムは、前記第１および第２の部分に含まれる前記エッチャントソースガスの前記混合物に影響を与えることなく、前記プラズマ処理チャンバにおける異なる領域での中性ガス成分の分布に影響を与えるために、前記第１および第２の部分の量を変化させるように構成されており、前記異なる領域の少なくとも１つは、前記流入ガスが前記プラズマ処理チャンバ内で励起されるホットゾーンである、システム。
【請求項２２】  請求項1記載のプラズマ処理システムであって、前記ガスフローシステムは、前記プラズマ処理チャンバの前記異なる領域に供給される前記単一の流入ガスの各部分の量、体積、または、流量の少なくとも１つを決定するためのガスフロー制御信号を受け取る、システム。
【請求項２３】  請求項１ないし２２のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、前記最上部中央領域は、処理される前記基板の真上に配置され、前記上側周辺領域は、前記最上部領域付近の前記プラズマ処理チャンバの内壁に沿って配置されている、システム。
【請求項２４】  請求項１ないし２３のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
前記処理チャンバの上方に配置され、高周波電源に接続された上側コイルと、
前記処理チャンバ内に配置され、高周波電源に接続された下側電極と、
を備える、システム。
【請求項２５】  請求項１ないし２４のいずれかに記載のプラズマ処理システムであって、さらに、
前記プラズマ処理チャンバからダクトを通じてプロセスガスと副生成ガスとを排出するよう構成されたポンプを備え、
前記ダクトは、前記第１の部分が、残りの部分よりも長い時間、前記プラズマ処理チャンバ内に滞在するように、前記最上部領域よりも前記周辺領域の近くに配置されており、前記ガスフローシステムは、中性ガス成分が前記プラズマ処理チャンバ内に滞在する時間を調節するために、前記第１の部分と前記残りの部分との量を変化させる、システム。
【請求項２６】  半導体基板のエッチングに適したプラズマ処理チャンバ内にガスを分配するためのガスフローシステムであって、
プラズマの形成に関係する流入ガスを供給できるガス源であって、前記流入ガスは、エッチャントソースガスの混合物を含む、ガス源と、
前記エッチャントソースガスの混合物によって形成された前記流入ガスを前記プラズマ処理チャンバ内に放出するための複数の出力口であって、第１の出力口は、前記流入ガスを前記プラズマ処理チャンバの上側周辺領域に放出するよう構成され、第２の出力口は、前記流入ガスを前記プラズマ処理チャンバの最上部中央領域に放出するよう構成されている、複数の出力口と、
前記ガス源と前記複数の流出口との間に配置され、前記プラズマ処理チャンバ内への前記流入ガスの供給を制御するよう構成されたガスフロー制御部と、を備え、
前記ガスフロー制御部は、
前記流入ガスを前記ガス源から受け入れるよう構成された流入口と、
同一の前記流入ガスを前記プラズマ処理チャンバ内の異なる位置に供給するよう構成された複数の流出口と、を備え、
第１の流出口は、前記流入ガスを前記第１の出力口に供給するよう構成され、第２の流出口は、前記流入ガスを前記第２の出力口に供給するよう構成され、前記ガスフロー制御部は、より良好な処理制御を実現するために、前記第１および第２の出力口の各々に対して、同一の前記流入ガスの量を変化させると同時に導き、前記流入ガスの全流量の内の第１の部分は、前記第１の流出口を通じて前記第１の出力口に供給され、前記流入ガスの全流量の内の第２の部分は、前記第２の流出口を通じて前記第２の出力口に供給され、前記流入ガスの前記第１および第２の部分は、前記流入ガスと同一のエッチャントソースガスの混合物を含む、システム。
【請求項２７】  請求項２６記載のガスフローシステムであって、前記第１の出力口は、周囲にほぼ等間隔で並んだ一連の孔を有するガスリングに対応し、前記第２の出力口は、孔のパターンを有するガス分配プレートに対応し、前記ガス分配プレートおよび前記ガスリングは、協働することで、同一の前記流入ガスを、前記プラズマ処理チャンバ内に、対称的な方位で放出する、システム。
【請求項２８】  請求項２６記載のガスフローシステムであって、前記第１の出力口は、前記ガスリングの周囲にほぼ等間隔で並んだ一連の孔を有し、前記第２の出力口は、中央に配置された開口部を有する真空プレートである、システム。
【請求項２９】  請求項２８記載のガスフローシステムであって、前記ガスリングは、前記真空プレートの隣に配置される、システム。
【請求項３０】  請求項２６記載のガスフローシステムであって、前記流入ガスは、前記ガスフロー制御部を離れた後には、混合されずに分けられる、システム。
【請求項３１】  請求項２６記載のガスフローシステムであって、前記流入ガスは、前記ガスフロー制御部から前記複数の流出口に直接供給される、システム。
【請求項３２】  請求項２６記載のガスフローシステムであって、前記第１および第２の部分は、前記プラズマ処理チャンバ内の中性ガス成分の分布を調節するように制御される、システム。
【請求項３３】  プラズマエッチャであって、
内部でエッチング動作を行う処理チャンバであって、前記処理チャンバの最上部領域を規定する上壁と、前記処理チャンバの側面領域を規定する側壁とを有し、前記最上部領域は、エッチングされる基板の上方に配置され、前記側面領域は、前記エッチングされる基板の側方に配置されている、処理チャンバと、
前記処理チャンバ内にガスを供給するためのガスフローシステムと、を備え、
前記ガスフローシステムは、
エッチャントソースガスの混合物を含む流入ガスのための単一の流入ガス源と、
量を調節すると共に、前記流入ガスを少なくとも第１の部分と残りの部分とに分けるためのガスフロー制御部であって、前記流入ガスは分けられるため、前記部分の内の各々は、同一の前記エッチャントソースガスの混合物を有する、ガスフロー制御部と、
前記ガスフロー制御部を、前記処理チャンバにおける異なる領域に配置された複数のガス流出口に直接接続する複数のガス路であって、第１のガス路は、前記流入ガスの前記第１の部分を第１のガス流出口に供給し、第２のガス路は、前記流入ガスの前記残りの部分を第２のガス流出口に供給し、前記第１および第２のガス流出口によって前記処理チャンバ内に同一の前記エッチャントソースガスの混合物が出力されるように、前記エッチャントソースガスの混合物は、前記第１および第２のガス路を通して前記ガスフロー制御部から前記第１および第２のガス流出口に流れる間、同一のままであり、前記第１のガス流出口は、前記流入ガスの前記第１の部分を前記処理チャンバの前記最上部領域に出力し、前記第２のガス流出口は、前記流入ガスの前記残りの部分を前記処理チャンバの前記側面領域に出力する、複数のガス路と、を備え、
前記ガスフロー制御部は、前記処理チャンバ内の中性プラズマ成分の分布を制御することで前記処理チャンバ内で実行される前記エッチング動作の結果を改善するために、前記第１の部分と前記残りの部分とのガス流量を調節するよう構成されている、プラズマエッチャ。
【請求項３４】  プラズマエッチャであって、
半導体基板をエッチングするために内部でプラズマを生成する処理チャンバであって、上側領域と下側領域とを備え、前記プラズマは、帯電成分と中性成分との両方を含む、処理チャンバと、
前記処理チャンバ内の中性成分の分布を制御するために、エッチャントソースガスの混合物を含む単一の流入ガスを、前記処理チャンバにおける異なる位置に供給するよう構成されたガス入力手段と、を備え、
前記ガス入力手段は、前記処理チャンバにおける前記異なる位置に供給される流入ガスの量を変化させることにより、前記中性成分が前記処理チャンバにおける異なる領域に滞在する時間を調節し、前記処理チャンバにおける前記異なる領域は、前記流入ガスが励起されるホットゾーンを少なくとも含み、前記処理チャンバにおける前記異なる位置は、前記処理チャンバの前記上側領域および前記下側領域を少なくとも含む、プラズマエッチャ。
【請求項３５】  請求項３４記載のプラズマエッチャであって、前記上側領域に供給される前記流入ガスは、前記下側領域に供給される前記流入ガスよりも長い時間、前記処理チャンバ内に滞在する、プラズマエッチャ。