(57)【要約】      （修正有）【課題】プラズマの消滅時にＲＦプラズマ中に浮遊している粒子によって引き起こされる基板上の欠陥の数を減少させる、基板処理システムの提供。【解決手段】処理チャンバ内に配置された上部電極と下部電極とを含む。ガス供給システムが、前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージの少なくともいずれか１つを選択的に供給する。ＲＦ発生システムが、ガス供給システムによって前駆体及び１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に上部電極及び下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給し処理チャンバ内の上部電極と下部電極との間にＲＦプラズマを発生させ、基板上に膜を堆積させる。バイアス発生回路が、ガス供給システムによってポスト堆積パージガスが供給されている間に上部電極及び下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給する。ガス供給システムによって供給されるポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む。【選択図】図１Ａ
2020114942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理システムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置された上部電極と、
前記処理チャンバ内に配置された台座であって、処理中に基板を支えるように構成され、下部電極を含む台座と、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路であって、前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される、バイアス発生回路と、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムと、
を備える基板処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、
ＤＣ電圧供給部と、
前記ＤＣ電圧供給部と通信しており前記ＤＣバイアス電圧を発生させるように構成された同期化回路と、
を含む、基板処理システム。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、更に、前記同期化回路の出力にフィルタリングをかけるように構成され前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する出力を有するローパスフィルタを含む、基板処理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記基板移動システムは、前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットを含む、基板処理システム。
【請求項５】
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ請求項１に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタを備え、
前記基板移動システムは、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムを含む、基板処理ツール。
【請求項６】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ＤＣバイアス電圧及び前記ＲＦ電圧は、ともに、前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つに接続される、基板処理システム。
【請求項７】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項８】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項９】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器、並びに前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
【請求項１１】
基板処理システムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置された上部電極と、
前記処理チャンバ内に配置された台座であって、基板を支えるように構成され、下部電極を含む台座と、
前記上部電極にＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記ＲＦ電圧の終了前の第１の所定の期間及び前記ＲＦ電圧後の第２の所定の期間のいずれかで前記上部電極へのＤＣバイアス電圧の供給を選択的に開始させるように構成されたバイアス発生回路と、
を備える基板処理システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、
ＤＣ電圧供給部と、
前記ＤＣ電圧供給部と通信しており前記ＤＣバイアス電圧を発生させるように構成された同期化回路と、
を含む、基板処理システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、更に、前記同期化回路の出力にフィルタリングをかけるように構成され前記上部電極と通信する出力を有するローパスフィルタを含む、基板処理システム。
【請求項１４】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムを備える基板処理システム。
【請求項１５】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットであって、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を移動させるロボットを備える基板処理システム。
【請求項１６】
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ請求項１１に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタと、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムと、
備える基板処理ツール。
【請求項１７】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項１８】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項１９】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
【請求項２０】
請求項１１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器及び前記上部電極と通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
【請求項２１】
基板処理システムであって、
処理チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極と、
前記処理チャンバ内に配置され、処理中に基板を支えるように構成された台座であって、以下を含む台座と、
前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
前記ガス供給システムによって前記前駆体及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させて前記基板上に膜を堆積させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記ガス供給システムによって前記ポスト堆積パージガスが供給されている間に前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
を備え、
前記ガス供給システムによって供給される前記ポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む、基板処理システム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、基板処理システム。
【請求項２３】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記堆積キャリアガスの１つから選択される、基板処理システム。
【請求項２４】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、基板処理システム。
【請求項２５】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される、基板処理システム。
【請求項２６】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムを備える基板処理システム。
【請求項２７】
請求項６に記載の基板処理システムであって、
前記基板移動システムは、前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットを含む、基板処理システム。
【請求項２８】
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ請求項６に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタを備え、
前記基板移動システムは、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムを含む、基板処理ツール。
【請求項２９】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項３０】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
【請求項３１】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器、並びに前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
【請求項３２】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、前記堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む、基板処理システム。
【請求項３３】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、非晶質シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、基板処理システム。
【請求項３４】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、基板処理システム。
【請求項３５】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、シリコン窒化物を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、基板処理システム。
【請求項３６】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、二酸化シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、基板処理システム。
【請求項３７】
請求項２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む、基板処理システム。
【請求項３８】
基板処理システムにおいて基板を処理するための方法であって、
前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に処理チャンバに供給することと、
ＲＦ電圧を上部電極及び下部電極のいずれか１つに供給している間に且つ前記前駆体及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に、前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させることによって、前記基板上に膜を堆積させることと、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
備え、
前記ポスト堆積パージガスは、前記ＤＣバイアス電圧の少なくとも一区間で供給され、
前記ポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む、方法。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、方法。
【請求項４０】
請求項３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記１種以上の堆積キャリアガスの１つから選択される、方法。
【請求項４１】
請求項３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、方法。
【請求項４２】
請求項３８に記載の方法であって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれか１つで開始される、方法。
【請求項４３】
請求項３８に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させることを備える方法。
【請求項４４】
請求項３８に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣプラズマが発生している間に基板をインデックス送りすることを備える方法。
【請求項４５】
請求項３８に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させることを備える方法。
【請求項４６】
請求項３８に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続けることを備える方法。
【請求項４７】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む、方法。
【請求項４８】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、非晶質シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、方法。
【請求項４９】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、方法。
【請求項５０】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、シリコン窒化物を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、方法。
【請求項５１】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、二酸化シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、方法。
【請求項５２】
請求項３８に記載の方法であって、
前記膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１４年６月１０日に出願された米国特許出願第１４／３００，８５４号の一部継続出願である。上記出願は、その開示全体を参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、基板処理システムに関し、より具体的には、ＲＦプラズマ及び反応性のポスト堆積ガスを使用した基板処理システムにおける欠陥制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
本明細書で挙げられる背景の説明は、開示内容を概ね示すことを目的とする。この背景技術の章で説明される限りにおける、ここで挙げられる発明者らによる研究、及びそうでなければ出願時における先行技術として適格とされえない説明中の態様は、本開示に対抗する先行技術として明示的にも暗示的にも認められない。
【０００４】
堆積及び／又はエッチングを実施するための基板処理システムは、通常、台座を伴う処理チャンバを含む。台座の上には、半導体ウエハなどの基板を配置することができる。例えば、化学気相成長（ＣＶＤ）プロセス又は原子層堆積（ＡＬＤ）プロセスでは、基板上に膜を堆積させるために又は基板をエッチングするために、１種以上の前駆体を含むガス混合物を処理チャンバに導入することができる。
【０００５】
幾つかの基板処理システムでは、化学反応を活性化するために、高周波数（ＲＦ）プラズマを使用することができる。プラズマを使用するＣＶＤシステム及びＡＬＤシステムは、プラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）及びプラズマＡＬＤ（ＰＥＡＬＤ）と呼ばれる。気相内で発生する化学反応の一部は、ＲＦプラズマの反応体積内における粒子の核化、群化、及び／又は凝集を引き起こす。粒子は、ＲＦプラズマがオンである間、ＲＦプラズマ中に浮遊したままである。これらの粒子は、作用する力の均衡ゆえに、基板上に落下することはない。ＲＦプラズマ中の粒子は、例えば、静電反発力によってプラズマ境界又はプラズマシースに浮遊する。
【０００６】
粒子は、ＲＦ励起がオフにされた後に、基板上に落下するだろう。したがって、大半の基板処理システムは、所定の期間にわたって残留ガスをポンプで排出することによって、処理チャンバを排気する。この所定の期間中に、粒子は、処理チャンバ内で沈降する又はポンプによって排出される。
【発明の概要】
【０００７】
基板処理システムは、処理チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極を含む。ガス供給システムが、前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に供給するように構成される。ＲＦ発生システムが、ガス供給システムによって前駆体及び１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に上部電極及び下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給することによって処理チャンバ内の上部電極と下部電極との間にＲＦプラズマを発生させて基板上に膜を堆積させるように構成される。バイアス発生回路が、ガス供給システムによってポスト堆積パージガスが供給されている間に上部電極及び下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成される。ガス供給システムによって供給されるポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む。
【０００８】
その他の特徴では、ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない。ポスト堆積パージガスは、堆積キャリアガスの１つから選択される。ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する。ＤＣバイアス電圧の印加は、ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及びＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される。
【０００９】
その他の特徴では、基板移動システムが、ＤＣバイアス電圧が発生している間に基板を台座に相対的に移動させるように構成される。基板移動システムは、基板を台座に相対的に移動させるように構成されたロボットを含む。
【００１０】
基板処理ツールは、Ｎを１以上の整数として、Ｎ個のリアクタを含み、各リアクタは、複数の基板処理システムを含む。基板移動システムは、ＤＣバイアス電圧が発生している間にＮ個のリアクタの少なくとも１つにおける複数の基板処理システム間で基板をインデックス送りするように構成される。バイアス発生回路は、ＲＦプラズマが消滅する前にＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前にＤＣバイアス電圧を終了させる。バイアス発生回路は、ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いてＤＣバイアス電圧を発生させ続ける。
【００１１】
その他の特徴では、ＲＦ発生システムは、ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、ＲＦ発生器、並びに上部電極及び下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークとを含む。膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む。膜は、非晶質シリコンを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む。膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む。膜は、シリコン窒化物を含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む。膜は、二酸化シリコンを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む。膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む。
【００１２】
処理システムにおいて基板を処理するための方法は、前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に処理チャンバに供給することと、ＲＦ電圧を上部電極及び下部電極のいずれか１つに供給している間に且つ前駆体及び１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に処理チャンバ内の上部電極と下部電極との間にＲＦプラズマを発生させることによって基板上に膜を堆積させることと、上部電極及び下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、を含む。ポスト堆積パージガスは、ＤＣバイアス電圧の少なくとも一区間で供給される。ポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む。
【００１３】
その他の特徴では、ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない。ポスト堆積パージガスは、１種以上の堆積キャリアガスの１つから選択される。ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する。ＤＣバイアス電圧の印加は、ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及びＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される。基板移動システムは、ＤＣバイアス電圧が発生している間に基板を台座に相対的に移動させるように構成される。
【００１４】
その他の特徴では、方法は、ＤＣプラズマが発生している間に基板をインデックス送りすることを含む。方法は、ＲＦプラズマが消滅する前にＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前にＤＣバイアス電圧を終了させることを含む。方法は、ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いてＤＣバイアス電圧を発生させ続けることを含む。
【００１５】
その他の特徴では、膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む。膜は、非晶質シリコンを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む。膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む。膜は、シリコン窒化物を含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む。膜は、二酸化シリコンを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む。膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む。
【００１６】
詳細な説明、特許請求の範囲、及び図面から、本開示の適用の更なる分野が明らかになる。詳細な説明及び具体的な例は、例示を目的とすることのみを意図しており、本開示の範囲を制限することは意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示は、詳細な説明及び添付の図面から、更に完全に理解される。
【００１８】
【図１Ａ】本開示にしたがった、基板処理システムの一例を示した機能ブロック図である。
【００１９】
【図１Ｂ】本開示にしたがった、ＤＣバイアス発生システムの一例を示した機能ブロック図である。
【００２０】
【図２】ＲＦプラズマ信号、基板インデックス送り信号又は基板移動信号、及びガス供給信号に相対的なＤＣバイアス電圧のタイミングの例を示したタイミング図である。
【図３】ＲＦプラズマ信号、基板インデックス送り信号又は基板移動信号、及びガス供給信号に相対的なＤＣバイアス電圧のタイミングの例を示したタイミング図である。
【００２１】
【図４Ａ】基板処理ツールの一例を示した図である。
【図４Ｂ】基板処理ツールの一例を示した図である。
【図５】基板処理ツールの一例を示した図である。
【００２２】
【図６Ａ】本開示にしたがった、基板処理システムを操作するための方法の一例を示した図である。
【図６Ｂ】本開示にしたがった、基板処理システムを操作するための方法の一例を示した図である。
【００２３】
【図７】ＤＣバイアス電圧を伴って及びＤＣバイアス電圧を伴わずに処理された基板における欠陥数を示した図である。
【００２４】
【図８】ポスト堆積パージガスとしてヘリウムを使用してＮＦＡＲＬを堆積させる基板処理システムの場合のＤＣバイアス電圧を時間の関数として示したグラフである。
【００２５】
【図９】ポスト堆積パージガスとして二酸化炭素を使用してＮＦＡＲＬを堆積させる基板処理システムの場合のＤＣバイアス電圧を時間の関数として示したグラフである。
【００２６】
【図１０Ａ】図８にしたがったプロセス後における基板の欠陥を示した図である。
【図１０Ｂ】図９にしたがったプロセス後における基板の欠陥を示した図である。
【００２７】
【図１１】ＤＣバイアス信号を生成するための代替の回路構成を示した機能ブロック図である。
【００２８】
【図１２】代替の同期化回路を示した機能ブロック図である。
【００２９】
図中、参照符号は、類似の及び／又は同一の要素を識別するために再利用可能である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
ＲＦプラズマ基板処理システムは、ＲＦプラズマのタイミングに合わせて上部電極又は下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を印加することができる。幾つかの例では、ＤＣバイアス電圧は、ＲＦプラズマが消滅する前に印加され、ＲＦプラズマが消滅した後まで維持される。幾つかの例では、ＤＣバイアス電圧は、ＲＦプラズマが消滅した後に印加される。ＤＣバイアス電圧は、処理チャンバの排気中に荷電粒子の軌道を変化させ、プラズマの消滅時にＲＦプラズマ中に浮遊している粒子によって引き起こされる基板上の欠陥の数を減少させる。ＤＣバイアス電圧が上部電極又は下部電極に印加されている間は、処理システムにおける必要に応じて基板を移動させる又はインデックス送りすることができる。
【００３１】
ＤＣバイアス電圧は、基板がツール内で移動されている間粒子を基板から遠ざけておく静電場を形成する。ＰＥＡＬＤプロセス及びＰＥＣＶＤプロセスでは、ヘリウム及びアルゴンなどの不活性な希ガスがポスト堆積パージガス（堆積後パージガス）として使用される。しかしながら、ポスト堆積パージガスとしてヘリウム及びアルゴンを使用するプロセスは、処理チャンバ内における代表的な処理条件（圧力、ガス流量、電圧など）下で発生する発光放電ゆえに、ＤＣバイアス電圧に対して敏感である。したがって、粒子汚染を抑制するために使用されるＤＣバイアス電圧は、これらのポスト堆積パージガスによって不安定にされ、欠陥性能が増す。本開示にしたがった基板処理システムは、代替のポスト堆積パージガスを用いる。このようなポスト堆積パージガスは、ＤＣによってプラズマ放電が助長されることなく安定したＤＣバイアス電圧を提供するとともに、ＰＥＣＶＤ／ＰＥＡＬＤ堆積を実施する基板処理システムにおける欠陥を減少させる。
【００３２】
次に、図１Ａを参照すると、ＲＦプラズマを使用して堆積又はエッチングを実施するための基板処理システム１００の一例が示されている。例えば、基板処理システムは、ＰＥＡＬＤ及びＰＥＣＶＤを実施するために使用可能である。基板処理システム１００は、基板処理システム１００のその他の構成要素を取り囲みＲＦプラズマを収容する処理チャンバ１０２を含む。基板処理システム１００は、上部電極１０４と、下部電極１０７を含む台座１０６とを含む。基板１０８は、上部電極１０４と下部電極１０７との間で台座１０６上に配置される。
【００３３】
ほんの一例として、上部電極１０４は、処理ガスを導入及び分配するシャワーヘッド１０９を含むことができる。シャワーヘッド１０９は、その一端を処理チャンバの上面につながれた柄部分を含むことができる。基部は、全体として円柱状であり、柄部分の、処理チャンバの上面から距離をあけた方の反対側の端から半径方向外向きに広がっている。シャワーヘッドの基部の、基板に面している方の表面は、複数の穴を含む。或いは、上部電極１０４は、導電性の板を含んでいてよく、この場合、処理ガスは、別のやり方で導入可能である。下部電極１０７は、非導電性の台座内に配置することができる。或いは、台座１０６は、下部電極１０７として機能する導電性の板を含む静電チャックを含むことができる。
【００３４】
ＲＦ発生システム１１０は、ＲＦ電圧を発生させて、上部電極１０４及び下部電極１０７のいずれか１つに出力する。上部電極１０４及び下部電極１０７のもう一方は、ＤＣ接地する、ＡＣ接地する、又は浮遊させることができる。ほんの一例として、ＲＦ発生システム１１０は、整合・分配回路網１１２によって上部電極１０４又は下部電極１０７に供給されるＲＦ電圧を発生させるＲＦ電圧発生器１１１を含むことができる。
【００３５】
以下で更に説明されるように、バイアス発生回路１１３は、ＲＦ電圧及び後述されるその他のタイミングパラメータのオン／オフタイミングを受けて、ＤＣバイアス電圧を発生させる。幾つかの例では、バイアス発生回路１１３は、更に、ＤＣ電圧信号を提供するＤＣ電圧供給部１１４を含むことができる。バイアス発生回路１１３は、更に、ＲＦオン／オフ信号を受けてＤＣ電圧信号をオン／オフ切り替えする同期化回路１１５を含むことができる。同期化回路１１５は、ＲＦオン／オフ信号のタイミングに基づいて、ＤＣバイアス電圧のタイミングを決定する。幾つかの例では、同期化回路１１５は、ＲＦオン／オフ信号の遷移に遅延を加えてＤＣバイアス電圧の開始点を決定する。ＤＣバイアス電圧の持続期間も、同様に設定可能である。幾つかの例では、ＤＣバイアス電圧は、ＲＦ電圧を受信してＲＦプラズマを発生させる電極に印加される。
【００３６】
ガス供給システム１３０の一例が、図１Ａに示されている。ガス供給システム１３０は、Ｎを１以上の整数として、１つ以上のガス源１３２−１、１３２−２、．．．．．．、及び１３２−Ｎ（ガス源１３２として総称される）を含む。ガス源は、１種以上の前駆体、及びそれらの混合を提供する。ガス源は、パージガスも供給することができる。気化された前駆体が使用されてもよい。ガス源１３２は、弁１３４−１、１３４−２、．．．．．．、及び１３４−Ｎ（弁１３２として総称される）並びに質量流量コントローラ１３６−１、１３６−２、．．．．．．、及び１３６−Ｎ（質量流量コントローラ１３６として総称される）を通じてマニホールド１４０につながれる。マニホールド１４０の出力は、処理チャンバ１０２に供給される。ほんの一例として、マニホールド１４０の出力は、シャワーヘッド１０９に供給される。
【００３７】
台座１０６内に配置されたヒータコイル（不図示）には、ヒータ１４２をつなぐことができる。ヒータ１４２は、台座１０６及び基板１０８の温度を制御するために使用可能である。処理チャンバ１０２から反応物を排出するためには、弁１５０及びポンプ１５２が使用可能である。
【００３８】
基板処理システム１００の構成要素を制御するためには、コントローラ１６０が使用可能である。コントローラ１６０は、ＲＦプラズマオン／オフ信号をＲＦ発生システム１１０及び同期化回路１１６に送信する。コントローラ１６０は、ＲＦ信号オン／オフ信号の開始又は終了に相対的なオン時間や遅延など、ＤＣバイアス電圧についてのタイミングパラメータを設定することもできる。
【００３９】
ほんの一例として、ＤＣバイアス電圧は、１００〜６００ボルトの振幅及び正又は負の極性を有するＤＣ電圧であってよい。ＤＣバイアス電圧は、ＲＦプラズマがオフにされたときにプラズマ中に浮遊している荷電粒子の軌道を変化させる静電場を確立する。粒子は、ＲＦプラズマがオフにされた後も、依然、ＲＦプラズマ中に浸漬しているゆえに帯電している。同時に、処理チャンバは、排気されてもよい。ＤＣバイアスの作用を受けた荷電粒子の軌道は、ポンプの口へ向かう途中で基板を迂回して、基板を汚染から効果的に保護することができる。
【００４０】
次に、図１Ｂを参照すると、バイアス発生回路１１３の一例が示されている。バイアス発生回路１１３は、ＲＦプラズマオン／オフ信号の遷移に基づいて１つ以上の遅延時間を記憶するための遅延回路１６４を含む。バイアス発生回路１１３は、１つ以上のＤＣバイアス電圧の１つ以上の持続期間を記憶するためのオン時間回路１６６を含む。遅延回路１６４の出力、オン時間回路１６６の出力、及びＲＦオン／オフ信号は、スイッチドライバ１６８に入力され、スイッチドライバ１６８は、ＤＣバイアス電圧を提供するための必要に応じてスイッチ１７０をオン及びオフにするためのスイッチ駆動信号を生成する。幾つかの例では、同期化回路１１５の出力は、随意のローパスフィルタ（ＬＰＦ）１８０によってＲＦ電圧から分離される。
【００４１】
ほんの一例として、スイッチドライバ１６８は、ＲＦオン又はＲＦオフへの遷移によって動作許可されるトリガ回路を含む。ひとたびトリガされると、スイッチドライバ１６８は、遅延回路１６４によって設定された遅延期間にわたって待機する。遅延期間後、スイッチドライバ１６８は、オン時間回路１６６によって設定されたオン期間にわたってスイッチ１７０を閉じることによって、ＤＣバイアス電圧をオンにする。オン期間後、スイッチドライバ１６８は、ＤＣバイアス電圧をオフにするためにスイッチ１７０を開く。ＤＣバイアス電圧は、その他の任意の適切なやり方でトリガ可能であることがわかる。
【００４２】
次に、図２〜３を参照すると、様々なＤＣバイアス電圧のタイミングの例が示されている。図２では、ＤＣバイアス電圧のタイミングの一例が、ＲＦプラズマ信号、基板インデックス送り信号又は基板移動信号、及びガス供給信号に相対的に示されている。通常は、ＲＦプラズマがオンである間に、１種以上のガス又は気化前駆体が供給される。以下で更に説明されるように、（アルゴン又はヘリウムなどの不活性な原子ガスの代わりに）反応性の分子ガスを含むパージガスは、ＲＦプラズマがオフであるときに及び／又はＤＣバイアスがオンであるときに供給することができる。
【００４３】
幾つかの例では、ＲＦプラズマ信号が終了される前にＤＣバイアス電圧２００が開始され、ＲＦプラズマ信号が終了されるまで続く。ＤＣバイアス電圧２００のタイミングは、ＲＦ電圧の開始からの遅延ｔ0に基づくことができる。ＤＣバイアス電圧２００のタイミングは、期間ｔ1にわたってＲＦ電圧と重複し、持続期間ｔ2を有し、ＲＦ電圧の終了後、期間（ｔ2−ｔ1）にわたって続く。
【００４４】
幾つかの例では、ＤＣバイアス電圧は、基板がインデックス送りされている間又はそれ以外の形で移動されている間に供給される。より具体的には、基板インデックス送り信号又は基板移動信号２１０は、ＲＦ電圧の終了後に（例えば、ＲＦ電圧の終了から期間ｔ5後に、）ＤＣバイアス電圧と重複する形で生成することができる。インデックス送り又は移動は、（ＤＣバイアス電圧２００などの）ＤＣバイアス電圧の立ち下がりエッジの前及び後に完了させることができる。
【００４５】
また、別のＤＣバイアス電圧２１５が、次のＲＦプラズマが打ち出される前（着火される前）に供給されて、ＲＦプラズマが打ち出された後（着火後）ほどなく終了することができる。図２におけるＤＣバイアス電圧２１５は、ＲＦ電圧にｔ3だけ先行し、持続期間ｔ4を有する。
【００４６】
図３では、ＤＣバイアス電圧は、基板処理中のその他の時点で供給されてもよい。例えば、図３におけるＤＣバイアス電圧２１６は、ＲＦプラズマが打ち出される期間ｔ6を除いて供給し続けることができる。例示を目的として、インデックス送り信号又は移動信号は、期間ｔ7だけ遅延され、図２におけるインデックス送り信号又は移動信号と比べて長い継続期間ｔ8を有する。
【００４７】
図１Ａ〜図３の例では、ＤＣバイアス電圧は、上部電極１０４に供給される。この例では、ＤＣバイアス電圧は、正のＤＣ電圧又は負のＤＣ電圧であってよい。電圧の極性は、実験によって選択され、処理システムのアーキテクチャ（設計及び寸法）、並びに処理条件に依存することができる。ＤＣバイアス電圧は、上部電極の代わりに下部電極１０７にも供給可能であることがわかる。ＤＣバイアス電圧は、ＲＦ電圧と同じ電極に供給することができる、又は接地されていない異なる電極に供給することができる。
【００４８】
次に、図４Ａを参照すると、基板処理システム１００は、複数のリアクタを含むツール２２０に実装されてよく、各リアクタは、それぞれ複数の基板処理システムを伴う。基板が、正面開口式カセット一体型搬送保管箱（ＦＯＵＰ）などのポッド２２１を通じて装填されるカセットからツール２２０に入る。ロボット２２４は、基板を取り扱うための１本以上のエンドエフェクタを含む。ロボット２２４の圧力は、通常は、大気圧である。ロボット２２４は、基板をカセットからロードロック２３０に移動させる。例えば、基板は、ポート２３２を通ってロードロック２３０に入り、ロードロック台座２３３に載置される。大気環境へのポート２３２は、閉じられ、ロードロック２３０は、移送に適した圧力までポンプによって排気される。次いで、ポート２３４が開かれ、別のロボット２３６（やはり１本以上のエンドエフェクタを伴う）が、選択されたリアクタ２４０−１、２４０−２、．．．．．．、及び２４０−３（リアクタ２４０として総称される）に対応する１つ以上のポート２３７−１、２３７−２、．．．．．．、及び２３７−３（ポート２３７として総称される）を通して基板を載置する。
【００４９】
基板を基板処理チャンバに相対的に更に位置決めするために、基板インデックス送りメカニズム２４２を使用することができる。幾つかの例では、インデックス送りメカニズム２４２は、心棒２４４と、移送板２４６とを含む。
【００５０】
リアクタ２４０のステーションの少なくとも幾つかは、基板処理システム１００に相当している。リアクタ２４０の基板処理システム１００は、材料堆積又はエッチングなどの半導体処理操作を、その他のステーションと順に又は同時に実施することができる。少なくとも一部の（大抵は全部の）ステーションが、ＲＦベースの半導体処理操作を実施する。基板は、基板インデックス送りメカニズム２４２を使用して、リアクタ２４０内の１つのステーションから次のステーションへ移動される。リアクタ２４０のステーションの１つ以上が、ＲＦプラズマ処理又はエッチングを実施可能であってよい。使用にあたり、基板は、リアクタ２４０に移動され、処理され、次いで、ポッド２２１に戻される。各基板の取り扱い時間の短縮によって、生産性及びスループットが向上されることがわかる。
【００５１】
次に、図４Ｂを参照すると、ツールコントローラ２５０は、リアクタ２４０の各ステーションに関係付けられた１つ以上のコントローラ２５４と通信することができる。或いは、ツールコントローラ２５０及びコントローラ２５４は、合体されてもよい。ツールコントローラ２５０は、基板の移動と、各リアクタ２４０内における基板のインデックス送りとを協調させるために、ロボット２２４、２３６、及びインデックス送りメカニズムコントローラ２６２とも通信する。
【００５２】
次に、図５を参照すると、基板の移動は、複数のロボットと、インデックス送りメカニズムとによってではなく、専ら１つのロボットによっても実施されてもよい。基板は、図４Ａの場合と同様に、移送チャンバ２７４のポートの１つに移送される。移送チャンバ２７４は、その内部の圧力をポンプによって適切なレベルにする。次いで、移送チャンバ２７４の別のポートが開き、１本以上のエンドエフェクタ２７８を伴うロボット２７６が、複数の処理チャンバ２８０−１、２８０−２、．．．．．．、及び２８０−Ｐ（処理チャンバ２８０と総称される）のうちの選択された１つに基板を移送する。ここで、Ｐは、２以上の整数である。ロボット２７６は、行路２７９に沿って移動することができる。ロボット２７６は、処理チャンバ２８０のうちの選択された１つに対応する、複数の台座２８２−１、２８２−２、．．．．．．及び２８２−Ｐのうちの１つに基板を移送して載置する。
【００５３】
次に、図６Ａを参照すると、方法の一例３２０が示されている。３３０において、制御は、プロセスが開始したかどうかを決定する。もし、開始したと決定されたならば、制御は、３３２に進み、１つ以上の処理チャンバに関係付けられた１つ以上の台座の上に、１枚以上の基板を配置する。３３６において、制御は、所定の期間にわたり、処理チャンバの１つ以上の中でＲＦプラズマを打ち出し、前駆体を流す。３３８において、制御は、ＲＦプラズマを消滅させ、前駆体の流れを停止させる。３４２において、制御は、不活性な原子ガスではなく反応性の分子ガスを含むパージガスを流す。３４６において、制御は、ＲＦプラズマが消滅した後の所定のバイアス期間にわたり、ＤＣバイアス電圧を供給する。幾つかの例では、所定のバイアス期間は、次のＲＦプラズマが打ち出される前に終了する。
【００５４】
３５０において、制御は、インデックス送り又はその他の基板移動が発生する前に更なるＲＦプラズマサイクルがあるかどうかを決定する。もし、あると決定されたならば、制御は、３３６に戻る。そうでなければ、制御は、インデックス送り又はその他の移動が必要であるかどうかを決定する。もし、３５４において、必要であると決定されたならば、制御は、３５８に進み、バイアス期間中に基板をインデックス送りし又はそれ以外のやり方で移動させ、３５９においてＤＣバイアスをオフにし、３３６に戻る。もし、必要でないと決定されたならば、制御は、３６０に進み、基板を取り出す。
【００５５】
次に、図６Ｂを参照すると、方法の一例４２０が示されている。４３０において、制御は、プロセスが開始したかどうかを決定する。もし、開始したと決定されたならば、制御は、４３２に進み、１つ以上の処理チャンバに関係付けられた１つ以上の台座の上に、１枚以上の基板を配置する。４３６において、制御は、第１の所定の期間にわたり、処理チャンバの１つ以上の中でＲＦプラズマを打ち出し、前駆体を流す。４３７において、制御は、第１の所定の期間が終わ（ってＲＦプラズマが消滅す）る前に始まる所定のバイアス期間にわたり、ＤＣバイアス電圧を供給する。幾つかの例では、所定のバイアス期間は、次のＲＦプラズマが打ち出される前に終了する。４３８において、制御は、ＲＦプラズマを消滅させ、前駆体の流れを停止させる。４４２において、制御は、不活性な原子ガスではなく反応性の分子ガスを含むパージガスを流す。４５０において、制御は、インデックス送り又はその他の基板の移動が発生する前に更なるＲＦプラズマサイクルがあるかどうかを決定する。もし、あると決定されたならば、制御は、４３６に戻る。そうでないならば、制御は、インデックス送り又はその他の移動が必要であるかどうかを決定する。もし、４５４において、必要であると決定されたならば、制御は、４５８に進み、基板をインデックス送りし又はそれ以外のやり方で移動させ、４５９においてＤＣバイアスをオフにし、４３６に戻る。もし、必要でないならば、制御は、４６０に進み、基板を取り出す。
【００５６】
次に、図７を参照すると、基板上の欠陥の数は、ＤＣバイアスを供給することによって及び不活性な原子ガスの代わりに反応性の分子ガスを含むパージガスを使用することによって低減される。或るプロセスにおける欠陥の数が、基板移動中にＤＣバイアス電圧が供給されない場合は５００に、基板移動中にＤＣバイアス電圧が供給される場合は５２０に示されている。基板移動中に供給されるＤＣバイアス電圧は、移動が起きる前に残留ガスをポンプで排出させるために及び気相粒子を沈降させるために一般的に必要とされる非生産的な待機時間を排除する。
【００５７】
本開示は、更に、膜／膜堆積プロセスに適合するパージガスとともにＤＣバイアス電圧の注入を使用することによって、基板の欠陥を更に低減させる。ＰＥＣＶＤ／ＰＥＡＬＤシステムにおけるチャンバパージガスとして、通常は、ヘリウム（Ｈｅ）及びアルゴン（Ａｒ）などの不活性な希ガスが使用される。窒素フリーの反射防止層（ＮＦＡＲＬ）、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）、及びアッシング可能なハードマスク（ＡＨＭ）膜などの、Ｎ2フリーの膜の場合、ＤＣバイアス電圧は、パージガスとしてＨｅ及びＡｒなどの不活性ガスが使用されると不安定になる傾向がある。パージガスとしてＨｅ及びＡｒが使用されるときは、ＤＣによってプラズマ放電が助長され、これは、欠陥の増加を招く。
【００５８】
次に、図８を参照すると、ＨＦＡＲＬ膜堆積プロセスのためのポスト堆積パージガスとしてＨｅが使用される場合のＤＣバイアス電圧挙動の一例が示されている。ＤＣ注入（この例では−３５０Ｖ）が供給されるとすぐに、ＤＣバイアス電圧は、最大負電圧値に達し、徐々に振幅を減少させる。特定の理論に制限されることなく、振幅の減少は、電極システムの抵抗性要素とプラズマの抵抗との間に形成される電圧分割の結果だと考えられる。ＤＣの損失は、電極間にＤＣ励起プラズマグローが出現することによっても助長される。アルゴンがヘリウムで置き換えられた場合も、同様な結果が生じる。
【００５９】
特定の理論に制限されることなく、ＤＣバイアス電圧及び希ガス（Ｈｅ、Ａｒなど）によるプラズマ放電のメカニズムとして考えられるのは、これらの不活性な原子ガスの破壊電圧が低いことであり、これは、代表的なプロセス条件下におけるプラズマグローにとって好都合である。プラズマグローは、通常は、ＤＣ励起によって生成される長寿命で高エネルギの不活性希ガス種によって増進される。上部電極と下部電極との間にある制御されないＤＣプラズマの存在は、欠陥の増加を招く。更には、シャワーヘッドの穴パターンが、基板上に欠陥として現れるだろう。
【００６０】
ＤＣバイアス中に存在する制御されないＤＣプラズマを低減するために、不活性な原子パージ希ガスが、反応性の分子ガスによって置き換えられる。ほんの一例として、ＮＦＡＲＬプロセスには、堆積ガスとしてヘリウム及びＣＯ2の両方を使用するものがある。幾つかの例では、ＤＣバイアス電圧の安定性を高めるとともに欠陥を減少させるために、ポスト堆積パージガスとしてＨｅの代わりに二酸化炭素（ＣＯ2）を使用することができる。
【００６１】
次に、図９、図１０Ａ、及び図１０Ｂを参照すると、粒子数を減少させるためにＤＣバイアス電圧が印加される間に使用されるポスト堆積パージガスとして反応性の分子ガスなどを選択することを通じて、欠陥数の改善が得られる。例えば、図８で使用されるＮＦＡＲＬプロセスにおいて、Ｈｅの代わりにＣＯ2を使用するときは、図９に示されるように、ＤＣバイアス電圧は安定する。図１０Ａには、ポスト堆積パージガスとしてＨｅを使用する場合のＮＦＡＲＬ膜が示されている。図１０Ｂでは、ＣＯ2が使用される図１０Ａの場合と比べて欠陥数が大幅に減少したＮＦＡＲＬ膜が示されている。
【００６２】
パージ後圧力（０．２〜６トール）、並びにＨｅ及びＡｒによるガス流量（１〜１０ｓｌｍ）について、テスト／シミュレーションが繰り返された。これらの条件下では、ＤＣバイアス電圧不安定性及び発光プラズマ放電も観察された。しかしながら、ポスト堆積パージガスとしてＣＯ2を使用するときは、ＰＥＣＶＤリアクタにおいて、ＤＣバイアス電圧は安定し、ＤＣバイアス電圧によるプラズマ励起は観察されなかった。
【００６３】
次に、図１１〜１２を参照すると、ＤＣバイアス発生システムの一例が示されている。図１１では、ＤＣバイアス信号を生成するための代替の回路構成６００が示されている。ツールコントローラ６１０は、ＤＣバイアス電圧を供給するために、ＤＣ供給部６１８に制御信号を送信する。ツールコントローラ６１０は、また、入力／出力コントローラ６１４にも制御信号を送信し、この入力／出力コントローラ６１４は、同期化回路６２２、ＲＦ発生器６３２、及びＲＦ整合回路６３６を制御する。同期化回路６２２の出力（ＤＣバイアス信号）は、ＲＦフィルタ６２８によるフィルタリングを経て、ＲＦ整合回路６３６の出力及びＲＦ分配回路６４０への入力と結合される。ＲＦ分配回路６４０は、（例えば、台座に埋め込まれたシャワーヘッド又は電極などの）電極６４２、６４４に出力を提供する。図１２では、同期化回路６２２は、ＤＣバイアス信号の極性を制御する極性コントローラ６５０と、入力／出力コントローラ６１４からの制御信号に基づいて必要に応じてＤＣバイアスをオン及びオフにするオン／オフコントローラ６５５とを含むことができる。
【００６４】
以上の説明は、ＮＦＡＲＬ膜及び様々なポスト堆積パージガスに関するものであるが、その他の膜タイプもまた、ポスト堆積パージガスとして反応性の分子ガスを選択することによる恩恵を受ける。非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の場合は、堆積キャリアガスとして、通常はＨｅ及びＨ2が使用され、ポスト堆積パージガスとしては、分子状の水素（Ｈ2）を使用することができる。アッシング可能なハードマスク（ＡＨＭ）の場合は、堆積キャリアガスとしてＨｅ及びＨ2が使用され、ポスト堆積ガスとしてＨ2が使用される。シリコン窒化物（ＳｉＮ）の場合は、堆積キャリアガスとして分子状の窒素（Ｎ2）が使用され、ポスト堆積ガスとしてＮ2が使用される。ＳｉＯ2の場合は、堆積キャリアガスとしてＮ2Ｏ及びＮ2が使用され、ポスト堆積ガスとしてＮ2が使用される。シリコンオキシカーバイド（ＳｉＯＣ）の場合は、堆積キャリアガスとしてＣＯ2及びＨｅが使用され、ポスト堆積ガスとしてＣＯ2が使用される。
【００６５】
以上の説明は、例示的な性質のものに過ぎず、開示、その適用、又は使用を制限することを決して意図しない。開示された広範囲の教示内容は、多様な形態で具現化することができる。したがって、本開示は、特定の例を含むものの、その真の範囲は、図面、明細書、及び添付の特許請求の範囲を吟味することによってその他の変更が明らかになるゆえに、そのような例に限定されるべきではない。本明細書で使用される、Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つという文句は、非排他的な論理ＯＲを使用する論理（Ａ又はＢ又はＣ）を意味すると見なされるべきであり、「Ａの少なくとも１つ、Ｂの少なくとも１つ、及びＣの少なくとも１つ」を意味するものと見なされるべきでない。方法における１つ以上の工程は、本開示の原理を変更することなく異なる順序で（又は同時に）実行されてよいことが理解されるべきである。
【００６６】
幾つかの実装形態では、コントローラは、システムの一部であり、該システムは、上述された例の一部であってよい。このようなシステムは、処理のための、１つ若しくは複数の処理ツール、１つ若しくは複数のチャンバ、１つ若しくは複数のプラットフォーム、及び／又は特定の処理コンポーネント（ウエハ台座やガスフローシステムなど）などの、半導体処理機器を含むことができる。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理の前、最中、及び後の操作を制御するための電子機器と一体化させることができる。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてよく、該コントローラは、１つ又は複数のシステムの様々なコンポーネント又は副部品を制御することができる。コントローラは、処理要件及び／又はシステムのタイプに応じ、処理ガスの供給、温度の設定（加熱及び／若しくは冷却）、圧力の設定、真空の設定、電力の設定、高周波数（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数の設定、流量の設定、流体供給の設定、位置及び操作の設定、特定のシステムにつながれた若しくはインターフェース接続されたツール及びその他の移送ツール及び／若しくはロードロックにウエハを出入りさせる移送などの、本明細書で開示されるプロセスの任意を制御するようにプログラムすることができる。
【００６７】
概して、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、操作を制御する、洗浄操作を可能にする、終点測定を可能にするなどの、様々な集積回路、ロジック、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義することができる。集積回路は、プログラム命令を記憶させるファームウェア、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されたチップ、及び／又はプログラム命令（例えばソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラを含むことができる。プログラム命令は、様々な個別設定（又はプログラムファイル）の形態でコントローラに伝達される、半導体ウエハに対する又はシステムのための特定のプロセスを実行に移すための操作パラメータを定義する命令であってよい。操作パラメータは、幾つかの実施形態では、１枚以上の層、材料、金属、酸化物、シリコン、二酸化シリコン、表面、回路、及び／又はウエハのダイの製造における１つ以上の処理工程を実現するためにプロセスエンジニアによって定められるレシピの一部であってよい。
【００６８】
コントローラは、幾つかの実装形態では、システムと一体化された、システムに結合された、それ以外の形でシステムにネットワーク接続された、又はそれらの組み合わせである、コンピュータの一部であってよい、又はそのようなコンピュータに結合されてよい。例えば、コントローラは、ウエハ処理のリモートアクセスを可能にすることができる、「クラウド」、すなわちファブホストコンピュータシステムの全部又は一部の中にあってよい。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にすることによって、製造操作の現進行状況を監視する、過去の製造操作の履歴を調査する、複数の製造操作から傾向若しくは性能の基準を調査する、現処理のパラメータを変更する、現処理を追跡するために処理工程を設定する、又は新しいプロセスを開始させることができる。幾つかの例では、リモートコンピュータ（例えばサーバ）は、ローカルネットワーク又はインターネットなどのネットワークを通じてシステムにプロセスレシピを提供することができる。リモートコンピュータは、パラメータ及び／又は設定の入力又はプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでいてよく、これらのパラメータ及び／又は設定は、次いで、リモートコンピュータからシステムに伝達される。幾つかの例では、コントローラは、１つ以上の操作中に実施される各処理工程のためのパラメータを指定するデータの形式で命令を受信する。なお、パラメータは、実施されるプロセスのタイプに、及びコントローラがインターフェース接続されるように又は制御するように構成されたツールのタイプに特有であってよいことが理解される。したがって、上述のように、コントローラは、ネットワークによって結ばれて本明細書で説明されるプロセス及び制御などの共通の目的に向かって作業する１つ以上の個別のコントローラを含むなどによって、分散させることができる。このような目的のための分散コントローラの一例として、（プラットフォームレベルに又はリモートコンピュータの一部として）遠隔設置されてチャンバにおけるプロセスを制御するために組み合わさる１つ以上の集積回路と通信するチャンバ上の１つ以上の集積回路が考えられる。
【００６９】
代表的なシステムとして、プラズマエッチングチャンバ若しくはプラズマエッチングモジュール、堆積チャンバ若しくは堆積モジュール、スピン・リンスチャンバ若しくはスピン・リンスモジュール、金属めっきチャンバ若しくは金属めっきモジュール、洗浄チャンバ若しくは洗浄モジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ若しくはベベルエッジエッチングモジュール、物理気相蒸着（ＰＶＤ）チャンバ若しくはＰＶＤモジュール、化学気相成長（ＣＶＤ）チャンバ若しくはＣＶＤモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ若しくはＡＬＤモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ若しくはＡＬＥモジュール、イオン注入チャンバ若しくはイオン注入モジュール、追跡チャンバ若しくは追跡モジュール、又は半導体ウエハの製造及び／若しくは生産に関係付けられる若しくは使用されるその他の任意の半導体処理システムが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００７０】
上記のように、ツールによって実施される１つ又は複数の処理工程に応じ、コントローラは、その他のツール回路若しくはツールモジュール、その他のツールコンポーネント、クラスタツール、その他のツールインターフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場の至る所にあるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体生産工場のなかのツールの場所及び／若しくは装填ポートにウエハ入りの容器を出し入れする材料輸送に使用されるツールのうちの、１つ以上と通信することができる。
【図１Ａ】
2020114942.tif 000003
【図１Ｂ】
2020114942.tif 000004
【図２】
2020114942.tif 000005
【図３】
2020114942.tif 000006
【図４Ａ】
2020114942.tif 000007
【図４Ｂ】
2020114942.tif 000008
【図５】
2020114942.tif 000009
【図６Ａ】
2020114942.tif 000010
【図６Ｂ】
2020114942.tif 000011
【図７】
2020114942.tif 000012
【図８】
2020114942.tif 000013
【図９】
2020114942.tif 000014
【図１０Ａ】
2020114942.tif 000015
【図１０Ｂ】
2020114942.tif 000016
【図１１】
2020114942.tif 000017
【図１２】
2020114942.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月9日(2020.4.9)
【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】
基板処理システムであって、
処理チャンバ内に配置された上部電極および下部電極と、
前駆体ガス、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
前記ガス供給システムによって前記前駆体ガス及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させて基板上に膜を堆積させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記ガス供給システムによって前記ポスト堆積パージガスが供給されている間に前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
を備え、
前記ガス供給システムによって供給される前記ポスト堆積パージガスは、反応性のガスを含む、基板処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、基板処理システム。
【請求項３】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記堆積キャリアガスの１つから選択される、基板処理システム。
【請求項４】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、基板処理システム。
【請求項５】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される、基板処理システム。
【請求項６】
請求項１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を移動させるように構成された基板移動システムを備える基板処理システム。
【請求項７】
請求項６に記載の基板処理システムであって、
前記基板移動システムは、前記基板を移動させるように構成されたロボットを含む、基板処理システム。
【請求項８】
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ請求項６に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタを備え、
前記基板移動システムは、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムを含む、基板処理ツール。
【請求項９】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ発生システム、並びに前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークを含む、基板処理システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜、非晶質シリコン、アッシング可能なハードマスク、シリコン窒化物、二酸化シリコン、及びシリコンオキシカーバイドからなる群より選択される、基板処理システム。
【請求項１３】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素、ヘリウム、分子状の水素、分子状の窒素、アンモニア、及び亜酸化窒素からなる群より選択される、基板処理システム。
【請求項１４】
請求項１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素、分子状の水素及び分子状の窒素からなる群より選択される、基板処理システム。
【請求項１５】
基板処理システムにおいて基板を処理するための方法であって、
前駆体ガス、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に処理チャンバに供給することと、
前記前駆体ガス及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に、前記処理チャンバ内の上部電極と下部電極との間にＲＦプラズマを発生させることによって、前記基板上に膜を堆積させることと、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
備え、
前記ポスト堆積パージガスは、前記ＤＣバイアス電圧の少なくとも一区間で供給され、
前記ポスト堆積パージガスは、反応性のガスを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記１種以上の堆積キャリアガスの１つから選択される、方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の方法であって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれか１つで開始される、方法。
【請求項２０】
請求項１５に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を移動させることを備える方法。
【請求項２１】
請求項１５に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣプラズマが発生している間に基板をインデックス送りすることを備える方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させることを備える方法。
【請求項２３】
請求項１５に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続けることを備える方法。
【請求項２４】
請求項１５に記載の方法であって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜、非晶質シリコン、アッシング可能なハードマスク、シリコン窒化物、二酸化シリコン、及びシリコンオキシカーバイドからなる群より選択される、方法。
【請求項２５】
請求項１５に記載の方法であって、
前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素、ヘリウム、分子状の水素、分子状の窒素、アンモニア、及び亜酸化窒素からなる群より選択される、方法。
【請求項２６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素、分子状の水素及び分子状の窒素からなる群より選択される、方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
上記のように、ツールによって実施される１つ又は複数の処理工程に応じ、コントローラは、その他のツール回路若しくはツールモジュール、その他のツールコンポーネント、クラスタツール、その他のツールインターフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場の至る所にあるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体生産工場のなかのツールの場所及び／若しくは装填ポートにウエハ入りの容器を出し入れする材料輸送に使用されるツールのうちの、１つ以上と通信することができる。
本発明は、以下の適用例としても実現可能である。
［適用例１］
基板処理システムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置された上部電極と、
前記処理チャンバ内に配置された台座であって、処理中に基板を支えるように構成され、下部電極を含む台座と、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路であって、前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される、バイアス発生回路と、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムと、
を備える基板処理システム。
［適用例２］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、
ＤＣ電圧供給部と、
前記ＤＣ電圧供給部と通信しており前記ＤＣバイアス電圧を発生させるように構成された同期化回路と、
を含む、基板処理システム。
［適用例３］
適用例２に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、更に、前記同期化回路の出力にフィルタリングをかけるように構成され前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する出力を有するローパスフィルタを含む、基板処理システム。
［適用例４］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記基板移動システムは、前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットを含む、基板処理システム。
［適用例５］
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ適用例１に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタを備え、
前記基板移動システムは、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムを含む、基板処理ツール。
［適用例６］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記ＤＣバイアス電圧及び前記ＲＦ電圧は、ともに、前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つに接続される、基板処理システム。
［適用例７］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
［適用例８］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
［適用例９］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
［適用例１０］
適用例１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器、並びに前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
［適用例１１］
基板処理システムであって、
処理チャンバと、
前記処理チャンバ内に配置された上部電極と、
前記処理チャンバ内に配置された台座であって、基板を支えるように構成され、下部電極を含む台座と、
前記上部電極にＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記ＲＦ電圧の終了前の第１の所定の期間及び前記ＲＦ電圧後の第２の所定の期間のいずれかで前記上部電極へのＤＣバイアス電圧の供給を選択的に開始させるように構成されたバイアス発生回路と、
を備える基板処理システム。
［適用例１２］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、
ＤＣ電圧供給部と、
前記ＤＣ電圧供給部と通信しており前記ＤＣバイアス電圧を発生させるように構成された同期化回路と、
を含む、基板処理システム。
［適用例１３］
適用例１２に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、更に、前記同期化回路の出力にフィルタリングをかけるように構成され前記上部電極と通信する出力を有するローパスフィルタを含む、基板処理システム。
［適用例１４］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムを備える基板処理システム。
［適用例１５］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットであって、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を移動させるロボットを備える基板処理システム。
［適用例１６］
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ適用例１１に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタと、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムと、
備える基板処理ツール。
［適用例１７］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
［適用例１８］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅した後に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
［適用例１９］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
［適用例２０］
適用例１１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器及び前記上部電極と通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
［適用例２１］
基板処理システムであって、
処理チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極と、
前記処理チャンバ内に配置され、処理中に基板を支えるように構成された台座であって、以下を含む台座と、
前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に供給するように構成されたガス供給システムと、
前記ガス供給システムによって前記前駆体及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＲＦ電圧を供給することによって前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させて前記基板上に膜を堆積させるように構成されたＲＦ発生システムと、
前記ガス供給システムによって前記ポスト堆積パージガスが供給されている間に前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
を備え、
前記ガス供給システムによって供給される前記ポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む、基板処理システム。
［適用例２２］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、基板処理システム。
［適用例２３］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記堆積キャリアガスの１つから選択される、基板処理システム。
［適用例２４］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、基板処理システム。
［適用例２５］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれかで開始される、基板処理システム。
［適用例２６］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成された基板移動システムを備える基板処理システム。
［適用例２７］
適用例６に記載の基板処理システムであって、
前記基板移動システムは、前記基板を前記台座に相対的に移動させるように構成されたロボットを含む、基板処理システム。
［適用例２８］
基板処理ツールであって、
Ｎを１以上の整数として、それぞれ適用例６に記載の基板処理システムを複数ずつ含むＮ個のリアクタを備え、
前記基板移動システムは、前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記Ｎ個のリアクタの少なくとも１つの前記複数の基板処理システムの間で基板をインデックス送りするように構成されたインデックス送りメカニズムを含む、基板処理ツール。
［適用例２９］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させる、基板処理システム。
［適用例３０］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記バイアス発生回路は、前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続ける、基板処理システム。
［適用例３１］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記ＲＦ発生システムは、
前記ＲＦ電圧を発生させるためのＲＦ発生器と、
前記ＲＦ発生器、並びに前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つと通信する整合・分配ネットワークと、
を含む、基板処理システム。
［適用例３２］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、前記堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む、基板処理システム。
［適用例３３］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、非晶質シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、基板処理システム。
［適用例３４］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、基板処理システム。
［適用例３５］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、シリコン窒化物を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、基板処理システム。
［適用例３６］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、二酸化シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、基板処理システム。
［適用例３７］
適用例２１に記載の基板処理システムであって、
前記膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む、基板処理システム。
［適用例３８］
基板処理システムにおいて基板を処理するための方法であって、
前駆体、１種以上の堆積キャリアガス、及びポスト堆積パージガスの少なくともいずれか１つを選択的に処理チャンバに供給することと、
ＲＦ電圧を上部電極及び下部電極のいずれか１つに供給している間に且つ前記前駆体及び前記１種以上の堆積キャリアガスが供給されている間に、前記処理チャンバ内の前記上部電極と前記下部電極との間にＲＦプラズマを発生させることによって、前記基板上に膜を堆積させることと、
前記上部電極及び前記下部電極のいずれか１つにＤＣバイアス電圧を選択的に供給するように構成されたバイアス発生回路と、
備え、
前記ポスト堆積パージガスは、前記ＤＣバイアス電圧の少なくとも一区間で供給され、
前記ポスト堆積パージガスは、反応性の分子ガスを含む、方法。
［適用例３９］
適用例３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、不活性ガスを含まない、方法。
［適用例４０］
適用例３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、前記１種以上の堆積キャリアガスの１つから選択される、方法。
［適用例４１］
適用例３８に記載の方法であって、
前記ポスト堆積パージガスは、０．２トールから６トールのプロセス圧力にわたってヘリウム及びアルゴンよりも高い破壊電圧を有する、方法。
［適用例４２］
適用例３８に記載の方法であって、
前記ＤＣバイアス電圧の印加は、前記ＲＦプラズマが消滅する前の第１の所定の期間及び前記ＲＦプラズマが消滅した後の第２の所定の期間のいずれか１つで開始される、方法。
［適用例４３］
適用例３８に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣバイアス電圧が発生している間に前記基板を前記台座に相対的に移動させることを備える方法。
［適用例４４］
適用例３８に記載の方法であって、更に、
前記ＤＣプラズマが発生している間に基板をインデックス送りすることを備える方法。
［適用例４５］
適用例３８に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが消滅する前に前記ＤＣバイアス電圧を発生させ、次のＲＦプラズマが打ち出される前に前記ＤＣバイアス電圧を終了させることを備える方法。
［適用例４６］
適用例３８に記載の方法であって、更に、
前記ＲＦプラズマが打ち出される期間を除いて前記ＤＣバイアス電圧を発生させ続けることを備える方法。
［適用例４７］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、窒素フリーの反射防止膜を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積ガスは、二酸化炭素を含む、方法。
［適用例４８］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、非晶質シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、方法。
［適用例４９］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、アッシング可能なハードマスクを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の水素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の水素を含む、方法。
［適用例５０］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、シリコン窒化物を含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及びアンモニアを含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、方法。
［適用例５１］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、二酸化シリコンを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、分子状の窒素及び亜酸化窒素を含み、前記ポスト堆積パージガスは、分子状の窒素を含む、方法。
［適用例５２］
適用例３８に記載の方法であって、
前記膜は、シリコンオキシカーバイドを含み、前記１種以上の堆積キャリアガスは、二酸化炭素及びヘリウムを含み、前記ポスト堆積パージガスは、二酸化炭素を含む、方法。
【外国語明細書】
2020114942000001.pdf