【手続補正書】
【提出日】平成23年5月11日(2011.5.11)
【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】
シーリングと円筒状側壁と前記シーリングに面し周辺側壁を有する被加工物支持ペデスタルを有するリアクタチャンバ内でプラズマ浸漬イオン注入を行う方法であって、
前記被加工物支持ペデスタルの周辺側壁の外表面上に、複数のガス噴射オリフィスを有するガス分配リングを支持するステップであって、前記オリフィスが前記被加工物支持ペデスタルから半径方向に外向きに面しており、前記複数のガス噴射オリフィスを前記周辺側壁の半径方向に外向きに配置する、前記ステップと、
前記シーリングにガス分配プレートを設けるステップと、
前記リングの前記ガス分配オリフィスを通ってシリコン含有ガスを導入して、前記シリコン含有ガスの半径方向に外向きのフローパターンを確立するステップと、
前記円筒状側壁に隣接した前記シーリングの両側に対のコンジットポートを設け、前記ガス分配プレートの直径に対して半径方向の外側に前記コンジットポートを配置し、前記チャンバの直径に概してわたり且つそれぞれの対の前記コンジットポートに結合されたそれぞれの外部コンジットを設けるステップと、
酸素ガスを酸素ガス源より前記コンジットポートを通って前記チャンバに噴射して、前記チャンバ内に酸素ガスの軸方向に下向きのフローパターンを確立するステップと、
被加工物を載置していない前記ペデスタルの被加工物支持面を曝した状態のもとで、ＲＦ電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過するＳｉｘＯｙ化学種のトロイダルプラズマ流を生成して、前記チャンバ内の表面上にＳｉｘＯｙ物質のシーズニング層を堆積させるステップと、
前記ペデスタル上に被加工物を載置するステップと、
前記シーリング全体に伸びているガス分配プレートを通って前記チャンバへイオン注入前駆ガスを導入するステップと、
ＲＦ電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過する注入化学種流のトロイダルプラズマを生成して前記注入化学種を前記被加工物に注入するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
ＲＦバイアス電力を電極に印加して、キロボルトオーダーのプラズマシースバイアス電圧を得るステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ガス分配リングの前記オリフィスを前記ペデスタルの前記被加工物支持面に向かう方向に向けるステップを更に含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記オリフィスを前記被加工物支持ペデスタルの被加工物支持面より下方に配置するステップを有する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ペデスタルが、静電チャックを備え、前記方法が、前記被加工物支持面上に堆積される前記シーズニング層の部分の導電性を前記チャンバ内の他の場所の導電性よりも増強して、前記被加工物を放電するための導電路を形成することにより、前記被加工物を前記被加工物支持面から静電的に解放する導電性増強ステップを更に含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記導電性増強ステップは、前記ペデスタルの前記被加工物支持面上にシリコンを濃縮させたＳｉｘＯｙが堆積し、前記側壁近くのチャンバ表面上に酸素を濃縮させたＳｉｘＯｙが堆積するように前記チャンバ内の前記シリコン含有ガスと前記酸素ガスの流量を調節する工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記調節する工程は、シリコン含有ガスを前記ガス分配プレートを通って噴射する工程を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ガス分配プレートが、内部ガス噴射ゾーンと外部ガス噴射ゾーンを備え、前記シリコン含有ガスが、前記内部ガス噴射ゾーンを通って噴射され、酸素ガスが、前記外部ガス噴射ゾーンを通って噴射される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
シーリングと円筒状側壁と前記シーリングに面する被加工物支持ペデスタルを有し、前記被加工物支持ペデスタルが側壁で包囲された、リアクタチャンバ内でプラズマ浸漬イオン注入を行う方法であって、
前記被加工物支持ペデスタルの側壁に支持され、半径方向外向きに面するガス分配オリフィスを通ってシリコン含有ガスを導入して、前記シリコン含有ガスの半径方向に外向きのフローパターンを確立するステップと、
酸素ガスを前記チャンバの凹部コンジットのコンジットポートを通って噴射して、前記チャンバの周辺領域に軸方向に下向きの酸素ガスのフローパターンを確立するステップと、
被加工物を載置していない前記ペデスタルの被加工物支持面を曝した状態のもとで、ＲＦ電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過するＳｉｘＯｙ化学種のトロイダルプラズマ流を生成させて、前記チャンバ内の表面上にＳｉｘＯｙ物質のシーズニング層を堆積させるステップと、
被加工物を前記ペデスタル上に載置するステップと、
前記シーリング全体に伸びているガス分配プレートを通って前記チャンバにイオン注入前駆ガスを導入するステップと、
ＲＦ電力を前記コンジットのそれぞれの内部に結合して、前記チャンバを通過する注入化学種流のトロイダルプラズマを生成して前記注入化学種を前記被加工物に注入するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
ＲＦバイアス電力を電極に印加して、ＲＦバイアス電力を電極に印加して、キロボルトオーダーのプラズマシースバイアス電圧を得るステップを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記半径方向に外向きに面するオリフィスを前記ペデスタルの前記被加工物支持面に向かって上向きの方向の角度にし、これにより、前記半径方向に外向きのフローパターンに軸方向要素を確立するステップを更に含む、請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記オリフィスを前記被加工物支持ペデスタルの被加工物支持面より下方に配置するステップを有する、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ペデスタルが、静電チャックを備え、前記方法が、前記被加工物支持面上に堆積される前記シーズニング層の部分の導電性を前記チャンバ内の他の場所の導電性よりも増強して、前記被加工物を放電するための導電路を形成することにより、前記被加工物を前記被加工物支持面から静電的に解放する導電性増強ステップを更に含む、請求項９ないし１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記導電性増強ステップは、前記ペデスタルの前記被加工物支持面上にシリコンを濃縮させたＳｉｘＯｙが堆積し、前記側壁近くのチャンバ表面上に酸素を濃縮させたＳｉｘＯｙが堆積するように前記チャンバ内の前記シリコン含有ガスと前記酸素ガスの流量を調節する工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記調節する工程は、シリコン含有ガスを前記ガス分配プレートを通って噴射する工程を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記ガス分配プレートが、内部ガス噴射ゾーンと外部ガス噴射ゾーンを備え、前記シリコン含有ガスが、前記内部ガス噴射ゾーンを通って噴射され、酸素ガスが、前記外部ガス噴射ゾーンを通って噴射される、請求項１５に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
[0015]プラズマ浸漬イオン注入中、注入化学種前駆ガス、例えば、ホウ素注入ステップの場合にはフッ化ホウ素又は水素化ホウ素は、シーリングガス分配プレート１０４を通って噴射され、プラズマ源電力は、発生器１２８、１３０によって印加されて、ウエハの上にあるプロセス領域を通って凹部路に変動する閉鎖プラズマ流を得る。このために、イオン注入プロセスガス源１８０は、ガス分配プレート１０４の内部と外部のガスマニホールド１２２ａ、１２２ｂに結合される。任意に、ＲＦ発生器１４３は、バイアス電力をＥＳＣ１１０に印加して、イオンエネルギー、従って、注入の深さを制御してもよい。ガス分配プレート１０４は、ウエハの表面又はＥＳＣ１１０のウエハ支持面全体に均一なガス分配を最適化するが、チャンバ内部全体に均一なガス分配を構成しない。それ故、ガス分配プレート１０４は、それだけで、チャンバ全体にシーズニング膜を堆積させるのに用いるのに適切ではない。
【手続補正３】
【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】
[0022] 図５は、注入前シーズニング堆積と、プラズマ浸漬イオン注入と、注入後洗浄又はシーズニング除去とを含むプロセスを示す図である。全サイクルはペデスタル１０８上にウエハを含まずに開始する（図５のブロック２５０）。注入前シーズニング堆積について、シリコン含有ガス（例えば、シラン）は、ガス噴射オリフィス２０２を通ってペデスタル１０８の側面の周りに噴射され（ブロック２５２）、酸素ガスは、外部の凹部コンジット１１６、１１８（ブロック２５４）のシーリングポート１１４を通って噴射される（ブロック２５４）。所望によるステップは、シーリングガス分配プレート１０４を通ってシランか又は酸素を噴射することである。シランの場合には、流量は適度な１：２のシリコンと酸素との比の二酸化シリコンの上のＥＳＣ１１０上に堆積されるシーズニング層のシリコン含量の約２-１０％増大を達成するように調節される。ＲＦ電力をアプリケータ１３６、１３８か又はＥＳＣ電極１１０ａに印加することによってプラズマが生成されて、チャンバ内部表面上にＳｉｘＯｙシーズニング膜を堆積させる（ブロック２５８）。任意によるステップ（ブロック２６０）は、図４に従って、シーリングガス分配プレート１０４を通るガスフロー（例えば、シランか又は酸素）を調節して、静電チャックのウエハ支持面のシーズニング膜のシリコン割合（ｘ：ｙ）の所望の濃縮を達成することである。その後、所望のシーズニング膜厚（例えば、２０００オングストローム）が到達された後、シーズニング堆積プロセスを停止させる（ブロック２６４）。ウエハをペデスタル１０８に載せる（ブロック２６４）。プラズマ浸漬イオン注入は、注入化学種含有プロセスガスを導入し且つＲＦ源電力をＲＦ電力アプリケータ１３６、１３８に印加することによって行われる（ブロック２６６）。このステップ中、イオンエネルギー（注入深さ）は、ＲＦバイアス電力をＥＳＣ電極１１０ａに発生器１４２から印加することによって制御することができる。注入ステップの完了時に、ウエハを取り出す（ブロック２６８）。シーズニング膜は、例えば、下流プラズマ源からシーズニング膜エッチングガスを導入することによって除去される（ブロック２７０）。