(57)【要約】プラズマ反応炉の動作中、形体帯電の悪影響を低減又は除去するために、一部の高電圧電力バイアス振動サイクルの間、半導体基板の台座に正電圧スパイクを提供するための方法と装置。
2004507080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含む反応炉チャンバが備えられているプラズマ反応炉であって、前記電源は、前記台座に電圧スパイクを供給するようになっているプラズマ反応炉。
【請求項２】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
前記台座と電気的に導通している第２電源であって、前記台座に電圧スパイクを供給するようになっている前記第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極と、
前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、が備えられているプラズマ反応炉。
【請求項３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源と、前記台座と電気的に導通している２次パルス電源と、が含まれるプラズマ反応炉。
【請求項４】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
前記台座と電気的に導通している第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極であって、前記第１電源は、前記電極と電気的に導通している前記電極と、
前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、が備えられているプラズマ反応炉。
【請求項５】
プラズマ反応炉を動作するための方法であって、
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とが含まれるプラズマ反応炉を提供する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
２次電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１７】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、少なくとも５：１である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２５】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、５：１を超える高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３１】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、５：１以上である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３６】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３７】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４０】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４３】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４４】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
優先権主張
本出願は、２０００年８月１７日出願された米国特許出願番号０９／６４０，４４９、“プラズマ反応炉におけるパルス電圧の使用方法”の出願日の恩典を主張するものである。
【０００２】
技術分野
発明の分野：本発明は、プラズマ反応装置とプロセスに関する。特に、本発明は、プラズマ反応炉の動作中、一部の正電圧電力バイアス振動サイクル中、半導体基板の台座に電圧を印加して、形体帯電（ｆｅａｔｕｒｅ・ｃｈａｒｇｉｎｇ）の悪影響を低減又は除去することに関する。
【０００３】
背景
最新技術：高性能化、低コスト化、電子部品の小型化、及び集積回路の高密度化は、コンピュータ業界の現在進行中の目標である。集積回路の密度を大きくするために一般的に用いられる１つの技術には、複数層の能動及び受動構成要素を互いに積層して、これら各層上に形成したデバイス間の多重レベルの電気的相互接続を可能にする段階が含まれる。この多重レベルの電気的相互接続は、一般的に、構成要素層間を互いに分離する誘電体層を介して延在する金属充填型の複数のバイア（コンタクト）で実現される。これらのバイアは、一般的に、プラズマエッチング等、本業界で知られているエッチング方法により、各誘電体層をエッチングすることによって形成される。また、プラズマエッチングは、集積回路の電子部品に対して様々な形体を形成する段階に用いられる。
【０００４】
プラズマエッチングでは、グロー放電を用いて、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｏ２又はそれらの混合物等のキャリアガスと組み合わせて、ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、ＣＨ２Ｆ２、ＳＦ６又は他のフレオン、及びそれらの混合物等、比較的不活性なフッ化ガス等のバルクガスにおけるガス分子から、原子、ラジカル、及び／又は、イオン等の反応性の種を生成する。本質的には、プラズマエッチングプロセスには、１）反応性の種が、バルクガスからプラズマ状態で生成される段階と、２）反応性の種が、エッチングされる材料の表面に拡散する段階と、３）反応性の種が、エッチングされる材料の表面上で吸収される段階と、４）揮発性副生成物形成の起因となる化学反応が起こる段階と、５）副生成物が、エッチングされる材料の表面から脱離する段階と、６）脱離した副生成物が、バルクガスに拡散する段階と、が含まれる。
【０００５】
図４に示すように、プラズマエッチングプロセスで用いられる装置２００は、第１ＡＣ電源２０４と電気的に導通しているエッチングチャンバ２０２から成る。更に、エッチングチャンバ２０２には、半導体基板２０８を支持するための台座２０６と、台座２０６に対向する電極２１２とが含まれる。電極２１２は、第２ＡＣ電源２１４と電気的に導通している。台座２０６は、ＡＣ（交流）バイアス源又はＤＣ（直流）バイアス源２１６のいずれを有してもよい。
【０００６】
エッチングチャンバ２０２において、プラズマ２２２は、移動性の正及び負帯電粒子を含むプラズマ２２２への第１電源２０４からの誘導結合エネルギによって維持される。電界即ちバイアス電圧は、プラズマ２２２の周辺のシース層２２４に発生し、電子やイオン（図示せず）を静電結合により半導体基板２０８側へ加速する。
【０００７】
エッチングを支援するために、プラズマ２２２と半導体基板２０８との間の電位差は、台座電力バイアス源２１６から台座２０６に振動バイアス電力を印加することによって、（このような振動中の電圧プロファイルを示す）図５に示すように変調し得る。正電圧相２３２の間、基板には、シースを横断するのに充分なエネルギを有する電子から電子流が集まる。瞬時的なプラズマ電位と表面電位との間の差によって、シース電位低下が決まる。プラズマ電位は、表面電位より正であるため、この低下は、電子流を抑制する極性を有する。従って、この抑制電位より大きいエネルギを有する電子のみが、基板に集まる。負電圧位相２３４の間、正イオンは、基板に集まる。これらのイオンは、シース電位低下によって加速され、基板に衝突する。
【０００８】
しかしながら、プラズマエッチングプロセス（並びにイオン注入及び他の電荷ビームプロセス）は、半導体基板に対して、及びその中又はその上に形成された装置や回路に対して、損傷を与え得ることが知られている。特に、帯電は、半導体装置のプラズマ処理中発生し、装置性能を低下し得る良く知られた問題である。
【０００９】
プラズマエッチングプロセスでの半導体装置上の帯電現象を図６に示す。半導体基板２４２上に層をなす被エッチング材料層２４４を図に示す。パターン化ホトレジスト層２４６が、バイアのエッチングのために材料層２４４上に設けられている。プラズマエッチングプロセスの間、パターン化ホトレジスト層２４６及び材料層２４４には、正帯電イオン２４８及び負帯電電子２５２（つまり、反応性種）が打ち込まれる。この打ち込みの結果、パターン化ホトレジスト層２４６及び／又は半導体基板２４２上に電荷分布が生じる。この電荷分布は、一般的に、“形体帯電”と呼ばれる。
【００１０】
形体帯電を発生するために、正帯電イオン２４８及び負帯電電子２５２は、互いに分離しなければならない。正帯電イオン２４８及び負帯電電子２５２は、エッチングされる構造体のおかげで分離される。この構造（本例ではバイア２５４）は、エッチングによって形成されるので、アスペクト比（高さ対幅比）は、更に大きくなる。プラズマエッチングの間、正帯電イオン２４８は、パターン化ホトレジスト層２４６側及び材料層２４４側に比較的垂直に加速される（例えば、半導体基板２４２におけるＤＣバイアスの結果）。しかしながら、負帯電電子２５２は、負帯電電子２５２に隣接する矢印で示すように、半導体基板２４２においてＤＣバイアスによる影響を殆ど受けず、こうして、更に無作為等方的に動く。これによって、概して、正帯電イオン２４８が、負帯電電子２５２と比較して、鉛直方向に基板側へ進み易くなるために、バイア２５４の底部２５６に正電荷が蓄積する。こうして、充分大きなアスペクト比を有する構造体はいずれも、ホトレジスト層及び材料層２４４の上部において、距離Ａに渡って（即ち、“―”符号で図示する）より負に、また、バイア底部２５６及びバイア底部２５６に近接するバイア２５４の側壁において（即ち、“＋”符号で図示する）より正に帯電する傾向がある。
【００１１】
図７に示すように、電荷の反発作用の結果、正帯電バイア底部２５６は、バイア底部２５６から離れる方向に、また、バイア２５４の側壁２５８の方に正帯電イオン２４８を偏向させる。この偏向の結果、バイア底部２５６に近接する側壁２５８がエッチングされが、これは“ノッチング”として知られている。更に、正帯電バイア底部２５６が存在すると、正帯電イオン２４８は、正帯電バイア底部２５６に近づくにつれて、減速され、これによって、エッチング効率が減少する。
【００１２】
図８に示すように、負帯電ホトレジスト層２４６及び材料層２４４の上部は、負帯電電子２５２をバイア２５４に入射しないように偏向するか、又は、バイア２５４に入射する際、負帯電電子２５２は減速されるが、双方共、電荷の反発作用に起因し、また、双方共エッチング効率を減少させる。
【００１３】
従って、安価で市販の半導体装置組立て構成要素を用いる一方で、また、複雑な処理ステップを必要とせずに、形体帯電の影響を除去又は低減するプラズマ反応炉を利用する装置及びプロセスを開発すれば、有利であることが理解し得る。
【００１４】
発明の開示
本発明は、半導体基板上の材料に衝突する電子のエネルギを大きくする装置と方法であって、ほぼ直角の軌跡で半導体基板上の材料に衝突するために、プラズマ反応炉に生成された電子の向きを変える前記装置と方法に関し、双方共、形体帯電を低減する。
【００１５】
本発明の１つの実施形態には、第１電源と電気的に導通しているエッチングチャンバが備えられている。更に、エッチングチャンバには、半導体基板を支持する台座と、その台座に対向する電極とが含まれる。電極は、第１電源と電気的に導通している。台座は、第２電源及びパルス電源と電気的に導通している。トリガがかけられると、パルス電源は、計時された正電圧スパイクを台座に供給する。好適には、電力バイアス源は、信号線で第２電源と電気的に導通している。
【００１６】
前述したように、プラズマと半導体基板との間の電位差は、振動バイアス電力を台座電力バイアス源から半導体基板に印加することによって変調し得る。正電圧相の間、基板には、シースを横断するのに充分なエネルギを有する電子から電子流が集まる。瞬時的なプラズマ電位と表面電位との間の差によって、シース電位低下が決まる。プラズマ電位は、表面電位より正であるため、この低下は、電子流を抑制する極性を有する。従って、この抑制電位より大きいエネルギを有する電子のみが、基板に集まる。負電圧位相２３２の間、正イオンは、基板に集まる。これらのイオンは、シース電位低下によって加速され、基板に衝突する。
【００１７】
負帯電電子は、半導体基板において、正帯電イオンよりも通常のＤＣバイアスによる影響は小さく、従って、負帯電電子に隣接する矢印で描写するように、更にランダムに動く。しかしながら、本発明に基づき正電圧スパイクを台座へ供給すると、正電圧相の一部に渡って、プラズマの電位と半導体基板の電位との間の電位差が変わる。従って、台座の電圧スパイクによって、負帯電電子の軌跡は、半導体基板に対して、更に直角な経路に向きを変える。軌跡の向きが変わると、負帯電電子が更に（半導体基板上で材料層にエッチングされるバイア等の）形体に入り込み、エッチングされる材料層に入射する負帯電電子のエネルギが増加し、この双方によってエッチング効率が大きくなる。更に、バイア底部における強い正の場（即ち、“＋”符号で示す）によって、負帯電電子は、バイア側に加速され、負帯電電子が、より大きなエネルギでバイアの底部に衝突する。また、バイアに入り込む負帯電電子が増加すると、形体帯電が減少するが、このことは、ホトレジスト層及び材料層の上部に堆積する傾向がある負電荷は、前述したように、距離Ａ‘（即ち、“―”符号で示す）に渡って、バイア中へ、より深く貫通するためである。負電荷の貫通がより深くなると、負電荷の分布体積又は面積がより大きくなり、これによって、負帯電電子の局部的な強度が低減され、これによって、バイアからの負帯電電子を反発する負電荷の傾向が低減又は除去される。更に、負電荷の貫通がより深いと、バイアの側壁において蓄積される正電荷が減少し、これによって、バイアに入り込む正帯電イオンに対する前述の悪影響が低減、最小化、又は除去される。言い換えると、台座に正電圧スパイクを供給することにより、形体帯電に関連する問題が、低減したり、最小限に抑えられたり、又は除去されたりする。
【００１８】
好適には、正電圧スパイクの供給は、パルス電源の電力出力によって制御される。従って、第２電源の電力出力が所定のレベルに達すると、信号が、第２電源から（又は第２電源に接続されたセンサ（図示せず）から）、信号線を介して、パルス電源に送出される。この信号がパルス電源によって受信されると、パルス電源は、所定の期間、正電圧スパイクを台座に供給する。
【００１９】
勿論、第２電源が正電圧スパイクを提供できる場合、パルス電源が必要でないことは理解される。第２電源の電力出力に達すると、正電圧スパイクが、第２電源によって生成され、所定の期間に渡り、台座に供給される。
【００２０】
従って、本発明は、プラズマエッチングの品質及び効率に影響を及ぼす簡単で制御可能な方法を提供することができ、また、ほとんどの既設のプラズマ反応炉上で実現し得る。
【００２１】
提示した例は、バイアの形成に関するが、本発明は、様々な形体形成及びプラズマプロセスにおいて、利用し得ることが理解される。
本明細書は、本発明として見なすことを特に指し示し又明確に主張する請求項で締めくくるが、本発明の利点は、添付の図面と共に解釈すると、本発明の次の説明から更に容易に確認し得る。
【００２２】
発明を実行するための最適な形態
本発明の様々な概略図、図、及びグラフを図１乃至３に示す。これらの例証は、何らかの特別な半導体装置の実際の図を意図したものではなく、他の方法でできるよりも、本発明におけるコンタクトインタフェースの形成を更に明瞭に又完全に描写するために用いられる唯単に理想化して表現したものであることを理解されたい。更に、図１乃至図３間に共通な要素は、同一の番号で示す。
【００２３】
図１に示すように、本発明によるエッチング装置１００の１つの実施形態には、ＡＣ電源やマイクロ波電源等の第１電源１０４に対して電気的に導通しているエッチングチャンバ１０２が備えられている。更に、エッチングチャンバ１０２には、半導体基板１０８と、台座１０６に対向する電極１１２（通常、コイル又は複数のコイル１１２）とを支持するための台座１０６が含まれる。電極１１２は、電源１１４と電気的に導通している。台座２０６は、第２電源１１６と電気的に導通している。
【００２４】
エッチングチャンバ１０２において、プラズマ１２２は、移動性の正及び負帯電粒子を含むプラズマ１２２への第１電源１０４からの誘導結合エネルギによって維持されている。電界即ちバイアス電圧は、プラズマ１２２周辺のシース層１２４に生じ、電子及びイオン（図示せず）を静電結合によって半導体基板１０８側へ加速する。
【００２５】
更に、台座１０６は、２次パルス源１２６と電気的に導通している。トリガがかけられると、２次パルス源１２６は、正電圧スパイクを台座１０６に出力する。好適には、第２電源１１６は、信号線１３２によって、２次パルス源１２６と電気的に導通している。
【００２６】
前述したように、プラズマ１２２と半導体基板１０８との間の電位差は、振動バイアス電力を、（このような振動中の電圧プロファイルを示す）図２に示すように、２次パルス源１２６から半導体基板１０８に印加することによって変調し得る。正電圧相１３４の間、反応物種の半導体基板１０８への堆積は高速で進行する。負電圧相１３６の間、半導体基板１０８から離れた反応副生成物の拡散は、高速で進行する。しかしながら、図２にも示すように、本発明には、正電圧相１３４の間（即ち、電子がウェーハへ流れる時間の間）、期間１３８に渡って、台座１０６へ正電力スパイクを供給する段階が含まれる。
【００２７】
従来技術の図６で前述し例示したように、負帯電電子２５２は、半導体基板において、正帯電イオンよりも通常のＤＣバイアスによる影響は小さく、従って、従来技術の図６において負帯電電子２５２に隣接する矢印によって描写するように、更にランダムに動く。しかしながら、正電圧スパイクを台座１０６へ供給すると、本発明によれば、図２に示すように、正電圧相１３４の一部に渡って、プラズマ１２２の電位と半導体基板１０８の電位との間の電位差が変わる。従って、正電圧スパイクを台座１０６へ供給すると、図３に示すように、負帯電電子１４２の軌跡は、半導体基板１０８に対して更に直角な経路に向きが変わる。軌跡の向きが変わると、負帯電電子１４２が更に半導体基板１０８側になり、また、半導体支持１４８上においてホトレジスト材料１４０を介して材料層１４６にエッチングされる開口部即ちバイア１４４として具体的に示す形体に入り込み、材料層１４６に入射する負帯電電子１４２のエネルギが増加し、この双方によってエッチング効率が大きくなる。更に、正電圧スパイクによりもたらされる開口部即ちバイア１４４の底部における強い正の場（即ち、“＋”符号で示す）によって、負帯電電子１４２は、バイア１４４の底部側に加速され、負帯電電子が、より大きなエネルギでバイア１４４の底部に衝突する（即ち、正電圧スパイクを用いると、電子加速のための駆動力を制御し得る）。また、開口部即ちバイア１４４に入り込む負帯電電子１４２が増加すると、形体帯電が減少するが、このことは、ホトレジスト層１４０及び材料層１４６の上部に堆積する傾向がある負電荷は、前述したように、距離Ａ（即ち、“―”符号で示す）に渡って、バイア中へ、より深く貫通するためである。負電荷の貫通がより深くなると、負電荷の分布領域がより大きくなり、これによって、負帯電電子１４２への悪影響が低減又は除去される。更に、負電荷の貫通がより深いと、バイア１５２に隣接する側壁において蓄積される正電荷が減少し、これによって、バイア１４４に入り込む正帯電イオンに対する前述の悪影響が低減又は除去される。言い換えると、台座１０６上の正電圧スパイクにより、形体帯電に関連する問題が、低減され、最小限に抑えられ、又は除去される。
【００２８】
図１において、好適には、２次パルス源１２６は、第２電源１１６の電力出力によって制御される。従って、第２電源１１６の電力出力が所定のレベルに達すると、信号が、第２電源１１６から（又は第２電源１１６に接続されたセンサ（図示せず）から）、信号線１３２を介して、パルス電源１２６に送出される。この信号がパルス電源１２６によって受信されると、パルス電源１２６は、所定の期間、正電圧スパイクを台座１０６に供給する。従って、正電圧スパイクは、高電圧サイクルの間、どの時点でも又任意の期間、発生するように制御でき、特定の半導体材料に対して所望のエッチング結果を実現し得る。
【００２９】
勿論、第２電源１１６が正電圧スパイクを提供できる場合、パルス電源１２６が必要でないことは理解される。第２電源１１６の電力出力に達すると、正電圧スパイクが、第２電源１１６によって生成され、所定の期間に渡り、台座１０６に供給される。
【００３０】
更に、マイクロプロセッサ等の内部装置は、第２電源１１６又はパルス電源１２６によって生成されるかどうかにかかわらず、第２電源１１６の振動及び電力スパイクの双方を制御し得ることが理解される。
【００３１】
従って、本発明は、プラズマエッチングの品質及び効率に影響を及ぼす簡単で制御可能な方法を提供することができ、また、ほとんどの既設のプラズマ反応炉上で実現し得る。本発明は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積された絶縁材料において、５：１以上の長さ対直径比を有するエッチングアパーチャにおいて有用である。このような絶縁材料には、酸化物、窒化物、ポリマ、これらを組み合わせたもの等が含まれる。更に、提示した例は、開口部又はバイアの形成に関するが、本発明は、様々な形体形成及びプラズマプロセスにおいて、利用し得ることが理解される。
【００３２】
本発明の好適な実施形態を詳細に説明したが、添付の請求項によって定められる本発明は、上記説明において述べた特定の詳細項目によって限定されるものではなく、その精神と範囲から逸脱することなく、その数多くの明らかな変更が可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づくプラズマエッチング装置の概略図。
【図２】本発明に基づくプラズマエッチング装置の台座における振動電圧プロファイルを示す理想化したグラフ。
【図３】本発明に基づくエッチングプロセス中のバイアの断面図。
【図４】従来技術によるプラズマエッチング装置の概略図。
【図５】プラズマエッチング装置の台座における従来技術による振動電圧プロファイルを示す理想化したグラフ。
【図６】形体帯電現象の起因となる従来技術によるエッチングプロセス中のバイアの断面図。
【図７】形体帯電がバイア底部からの及びバイア側壁側への正帯電イオンの偏向を引き起こす従来技術によるエッチングプロセス中のバイアの断面図。
【図８】形体帯電が、負帯電電子のバイアへの入射を偏向する、又はバイアへ入射する際負帯電電子を減速する従来技術によるエッチングプロセス中のバイアの断面図。
【国際公開パンフレット】
2004507080.tif 000003
2004507080.tif 000004
2004507080.tif 000005
2004507080.tif 000006
2004507080.tif 000007
2004507080.tif 000008
2004507080.tif 000009
2004507080.tif 000010
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2004507080.tif 000012
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2004507080.tif 000014
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2004507080.tif 000019
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2004507080.tif 000029
2004507080.tif 000030
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004507080.tif 000031
2004507080.tif 000032
【手続補正書】
【提出日】平成14年7月5日(2002.7.5)
【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】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通し、正電圧位相と負電圧位相との間で電圧が振動する電気信号を前記台座に供給するための電源と、を含む反応炉チャンバが備えられているプラズマ反応炉であって、前記電源は、前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座に電圧スパイクを供給するようになっているプラズマ反応炉。
【請求項２】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
前記台座と電気的に導通している第２電源であって、正位相と負位相との間で振動する電圧信号を前記台座に供給するようになっている前記第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極と、
前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、が備えられているプラズマ反応炉。
【請求項３】
半導体基板を支持するための台座と、正位相と負位相との間で振動する、前記台座と電気的に導通している電源と、前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通している２次パルス電源と、が含まれるプラズマ反応炉。
【請求項４】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
正位相と負位相との間で振動する、前記台座と電気的に導通している第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極であって、前記第１電源は、前記電極と電気的に導通している前記電極と、
前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、が備えられているプラズマ反応炉。
【請求項５】
プラズマ反応炉を動作するための方法であって、
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とが含まれるプラズマ反応炉を提供する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
２次電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１７】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、少なくとも５：１である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２５】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、５：１を超える高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３１】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、５：１以上である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３６】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３７】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４０】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４３】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４４】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月25日(2002.10.25)
【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】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通し、正電圧位相と負電圧位相との間で電圧振動する電気信号を前記台座に供給するための電源と、を含む反応炉チャンバが備えられているプラズマ反応炉であって、前記電源は、前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座に電圧スパイクを供給するようになっているプラズマ反応炉。
【請求項２】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
前記台座と電気的に導通し、正位相と負位相との間で振動する電圧信号を前記台座に供給するようになっている第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極と、
前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、
が備えられ、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することによって、前記正電圧を前記台座に供給することを特徴とするプラズマ反応炉。
【請求項３】
半導体基板を支持するための台座と、正位相と負位相との間で振動する、前記台座と電気的に導通している電源と、前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通している２次パルス電源と、が含まれるプラズマ反応炉。
【請求項４】
反応炉チャンバと、
前記反応炉チャンバと電気的に導通している第１電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置された台座であって、その上に半導体基板を支持するための前記台座と、
正位相と負位相との間で振動する、前記台座と電気的に導通している第２電源と、
前記反応炉チャンバ内に配置され、また、前記台座に対向する電極であって、前記第１電源は、前記電極と電気的に導通している前記電極と、
前記正電圧位相の間、選択されたレベルで、前記台座と電気的に導通しているパルス電源と、が備えられているプラズマ反応炉。
【請求項５】
プラズマ反応炉を動作するための方法であって、
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とが含まれるプラズマ反応炉を提供する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することによって、前記正電圧を前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、が備えられている方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
２次電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の開口部を形成するためのプラズマ反応炉を動作させるための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれ、前記プラズマ反応炉は、第１電源と第２電源とを有する前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することによって、前記正電圧を前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、が備えられている方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の高電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１３】
第１電源と、半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している第２電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するためのプラズマ反応炉を動作させるための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することによって、前記正電圧を前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１７】
第１電源と、半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している第２電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するためのプラズマ反応炉を動作させるための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することによって、前記正電圧を前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、少なくとも５：１である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２１】
第１電源と、半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している第２電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するためのプラズマ反応炉を動作させるための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２３】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２５】
第１電源と、半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している第２電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するためのプラズマ反応炉を動作させるための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階であって、前記第２電源内において正電圧スパイクを生成して、前記電気信号の正電圧位相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給することを特徴とする前記段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項２９】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、５：１を超える高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３１】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３２】
請求項２９に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３３】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用のプラズマ強化化学気相成長法を用いて堆積された絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されている前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に少なくとも開口部の一部を形成する段階であって、開口部の前記一部の高さ対直径比が、５：１以上である前記段階と、が備えられている方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３６】
請求項３３に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３７】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積される前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項３８】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項３９】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４０】
請求項３７に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４１】
半導体基板を支持するための台座と、前記台座と電気的に導通している電源とを含むプラズマ反応炉チャンバを利用する半導体装置用の絶縁材料中に開口部を形成するための方法において、前記台座には、電気経路を開閉するための、それと電気的に導通しているスイッチが含まれる前記方法であって、
前記台座上に半導体基板を配置する段階であって、前記半導体基板上には、その上に材料層が在り、また、ホトレジスト層が前記材料層にパターン化されており、前記材料層は、プラズマ強化化学気相成長法によって堆積され、前記材料は、酸化物材料、窒化物材料、ポリマの内の１つが含まれる前記段階と、
前記半導体基板上にプラズマを生成する段階と、
前記電源から前記台座へ電気信号を供給する段階であって、前記電気信号の電圧が、正電圧相と負電圧相との間で振動する前記段階と、
前記電気信号の正電圧相の間、前記台座に正電圧スパイクを供給する段階と、
絶縁材料中に、少なくとも５：１の高さ対直径のアスペクト比を有する開口部の少なくとも一部を形成する段階と、が備えられている方法。
【請求項４２】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、更に、
前記電圧が選択された電圧に達するまで、前記正電圧相の前記電圧を監視する段階と、
前記選択された電圧に達すると、前記電気信号の正電圧相の間、ある選択された期間に渡って、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４３】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
前記電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【請求項４４】
請求項４１に記載の方法であって、前記台座に前記正電圧スパイクを供給する前記段階には、
パルス電源内に正電圧スパイクを生成する段階と、前記電気信号の正電圧相の間、前記正電圧スパイクを前記台座に供給する段階と、が備えられている方法。
【国際調査報告】
2004507080.tif 000033
2004507080.tif 000034
2004507080.tif 000035