【手続補正書】
【提出日】平成18年4月20日(2006.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、
前記チャック上に保持された前記ウェーハの該ウェーハの縁部を含む一部分を受けるためのスロットを形成する上側ハウジング部分、及び下側ハウジング部分を有するハウジングと、
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、  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、
前記プレナムからガスを放出するための、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】
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つの排気チャネルと、
を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記排気チャネルが、前記プラズマ源と前記第２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３に記載の装置。
【請求項５】
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該ウェーハの縁部を含む一部分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ウェーハの前記縁部の方向に向けるための、該ハウジングに接続された複数のプラズマ源と、
前記反応ガスの流れを向けるために、一般的には前記ウェーハの縁部の方向に曲げられる、前記ハウジング内の複数のチャネルと、
を備えることを特徴とする装置。
【請求項６】
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５に記載の装置。
【請求項７】
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５に記載の装置。
【請求項８】
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５に記載の装置。
【請求項９】
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、
をさらに備えることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
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、
反応ガスの流れを前記ウェーハの縁部の方向に向けるためのチャネル、及びガスを放出するための排気プレナムを有するハウジング内に、前記ウェーハの一部分を配置し、
希釈／クエンチガスの流れを、前記ウェーハの縁部の方向に向けて、半径方向外側の方向に、該ウェーハに向け、
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縁部の方向に向けて、該ウェーハと反応させ、
前記ウェーハを回転させて、薄膜を該ウェーハの前記縁部上に成形する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
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１０に記載の方法。
【請求項１２】
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縁部の方向に向けて、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１０に記載の方法。
【請求項１３】
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。
【請求項１４】
反応ガスを前記ウェーハの前記縁部に隣接し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１２に記載の方法。
【請求項１５】
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縁部の方向に向けて、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１６】
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１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のチャネルが、一般的には前記ウェーハの前記縁部の方向に曲げられたことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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する。従来のＥＢＲ方法は、時間がかかり、かつコストもかかる。さらに、これらのＥＢＲ処理は、大量の危険な廃棄物を生み出す。最終的に、ＥＢＲ処理は、容易に掃除できず、かつ粉塵を閉じ込める縁部の近くに、微細構成をもたらす。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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の使用を可能にす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。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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を再び剥き出しにする。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。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、ウェーハ１０の最外周辺部に隣接して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。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図３及び図５を参照すると、それぞれのプラズマ源１７ｔ及び１７ｂと関連した流路の対１９ｔ,１９ｂ及び２０ｔ,２０ｂ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１９ｔ及び１９ｂ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２０ｔ及び２０ｂ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２１ｔ及び２１ｂが、それぞれ、チャネル１９ｔ及び１９ｂ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１７ｔ,１７ｅ及び１７ｂ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２０ｔ及び２０ｂ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。
図を参照すると、プラズマ源１７,１７’及び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。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図４に示されるように、３組のプラズマ源１７,１７’及び１７”、クエンチガスライン１９，１９’及び１９”、及び排気導通制御弁２１，２１’，２１”及び２４，２４’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。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図３及び５を参照して、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軸方向に移動させられ、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２、３及び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。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005524235.tif 000001
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005524235.tif 000002
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005524235.tif 000003