(57)【要約】【課題】  基板上に材料を堆積させる方法を提供することである。【解決手段】  プラズマ増強化学蒸着プロセスを使用して基板上に調整可能な光学的およびエッチング耐性特性を有するＴＥＲＡ膜を堆積させるための方法および装置であって、ＴＥＲＡ膜の堆積の少なくとも一部に対して、プラズマ増強化学蒸着プロセスは、フォトレジストを有する反応を低下させるプリカーサを使用する。この装置は、第１のＲＦ電源に結合された上部電極および第２のＲＦ電源に結合された基板ホルダを有するチャンバと、複数のプロセスおよびプリカーサガスを供給するシャワーヘッドとを含む。【選択図】【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に材料を堆積させる方法であって、
基板をプラズマソースを有するチャンバ内で、基板ホルダ上に配置することと、
堆積するプリカーサの一部を少なくとも含むプロセスガスを供給することによって、前記基板上に調整可能なエッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層を堆積させることとを具備し、
前記プリカーサは、フォトレジストとの反応を低下させるように選ばれる方法。
【請求項２】
複数のフォトレジスト形態を前記ＴＥＲＡ層上に形成することを更に具備し、
前記複数のフォトレジスト形態の少なくとも１つは、実質的に小さいフットを有している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のフォトレジスト形態を前記ＴＥＲＡ層上に形成することを更に具備し、
前記複数のフォトレジスト形態の少なくとも１つは、実質的に矩形の形状を有している請求項１に記載の方法。
【請求項４】
フォトレジスト形態にフッティングが形成するのを防ぐように、少なくともＴＥＲＡ層の上部部分と、フォトレジスト層とが適合することと、
複数の実質的に矩形の形態を有するフォトレジスト層を前記上部部分の上に形成することとを更に具備する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、フォトレジスト層のフォトレジスト形態にフッティングが形成するのを減少させるように、前記ＴＥＲＡ層の下部部分を前記ＴＥＲＡ層の上部部分でフォトレジスト層から分離することを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、化学的に活性な層と、フォトレジスト層との間に、化学的に不活性な層を提供することを含み、
前記プリカーサは、前記フォトレジスト層と化学的に反応しない誘電材料を生成するように選ばれる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、化学的に不活性な表面を有するように、少なくともＴＥＲＡ層の上部部分を構成することを含み、
実質的に矩形の形状を有する複数のフォトレジスト形態は、前記化学的に不活性な表面の上に形成させることができる請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、レジストポイズニングを低下させるように少なくとも前記ＴＥＲＡ層の上部部分を構成することを含み、
実質的に矩形の形状を有する複数のフォトレジスト形態は、前記ＴＥＲＡ層の上に形成させることができる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、堆積時間の間に前記ＴＥＲＡ層の下部部分を堆積させることを含み、
この下部部分は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲にある屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ０．１０からほぼ０．９までの範囲にある減衰係数（ｋ）とを有する材料である請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記下部部分は、ほぼ３０．０ｎｍからほぼ４００．０ｎｍまでの範囲の厚さを有する請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記下部部分を前記堆積させることは、ほぼ１００Ａ／ｍｉｎからほぼ１００００Ａ／ｍｉｎまでの速度で行われる請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ１８０秒までの範囲内にある請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記プラズマソースは、ＲＦ電源を含み、
前記下部部分を前記堆積させることは、
ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲で前記ＲＦ電源を発振させることと、
ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲で前記ＲＦ電源に出力させることとを含んでいる請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
第２のＲＦ電源は、前記基板ホルダに結合され、
前記下部部分を前記堆積させることは、
ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲で前記第２のＲＦ電源を発振させることと、
ほぼ０．０ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲で第２のＲＦ電源に出力させることとを含んでいる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記下部部分は、シリコン含有プリカーサおよびカーボン含有プリカーサの少なくとも一方を含む別のプロセスガスを供給することによって堆積される請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
前記別のプロセスガスを前記供給することは、
ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲の流量で、シリコン含有プリカーサおよび／またはカーボン含有プリカーサを流すことを含んでいる請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記別のプロセスガスは、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、モノメチルシラン（１ＭＳ）、ジメチルシラン（２ＭＳ）、トリメチルシラン（３ＭＳ）、テトラメチルシラン（４ＭＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）、およびテトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含んでいる請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記別のプロセスガスは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６、およびＣ６Ｈ５ＯＨの少なくとも１つを含んでいる請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記別のプロセスガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素の少なくとも１つを含む不活性ガスを含んでいる請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記下部部分を前記堆積させることは、
ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ１００Ｔｏｒｒまでの圧力範囲にチャンバ圧力を制御することを更に含んでいる請求項９に記載の方法。
【請求項２１】
前記チャンバ圧力は、ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ２０Ｔｏｒｒまでの範囲にある請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記下部部分を前記堆積させることは、
前記基板を前記基板ホルダに固定するように、この基板ホルダに組み合わせられた静電チャック（ＥＳＣ）にほぼ−２０００Ｖからほぼ＋２０００Ｖまでの範囲の直流電圧を供給することを、更に含んでいる請求項９に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＴＥＲＡ層を前記堆積させることは、堆積時間の間に前記ＴＥＲＡ層の上部部分を堆積させること更に含み、
この上部部分は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲にある屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ０．１０からほぼ０．９までの範囲にある減衰係数（ｋ）とを有する材料である請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記プラズマソースは、ＲＦ電源を含み、
前記上部部分を前記堆積させることは、
ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲で前記ＲＦ電源を発振させることと、
ほぼ１０．０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲で前記ＲＦ電源に出力させることとを含んでいる請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記上部部分を前記堆積させることは、ほぼ１０Ａ／ｍｉｎからほぼ５０００Ａ／ｍｉｎまでの速度で行われる請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ２００秒までの範囲内にある請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記上部層は、シリコン、カーボン、および酸素を含むプリカーサと、不活性ガスとを含んでいるプロセスガスを供給することによって、堆積される請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記上部層は、シリコン含有プリカーサ、カーボン含有ガス、酸素含有ガス、および不活性ガスを含むプロセスガスを供給することによって、堆積される請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記プリカーサは、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲の流量で流され、
前記不活性ガスは、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲の第２の流量で流される請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記プリカーサは、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、およびオクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含んでいる請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素の少なくとも１つを含んでいる請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記プロセスガスは、モノメチルシラン（１ＭＳ）、ジメチルシラン（２ＭＳ）、トリメチルシラン（３ＭＳ）、およびテトラメチルシラン（４ＭＳ）の少なくとも１つを含んでいる請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記上部部分を前記堆積させることは、ほぼ３Ｔｏｒｒより低くなるようにチャンバ圧力を制御することを、更に含んでいる請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記上部部分を前記堆積させることは、ほぼ３００℃より高くなるように基板温度を制御することを、更に含んでいる請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記上部部分を前記堆積させることは、ほぼ３００℃より高くなるように基板温度を制御することを、更に含んでいる請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記基板の温度をほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲内であるように制御することを更に具備する請求項１に記載の方法。
【請求項３７】
前記チャンバの少なくとも１つのチャンバ壁の温度を制御することを更に具備する請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
前記少なくとも１つのチャンバ壁の温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲である請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
シャワープレートアセンブリは、前記チャンバに組み合わせられ、
このシャワープレートアセンブリの温度を制御することを更に具備する請求項１に記載の方法。
【請求項４０】
前記シャワープレートアセンブリの温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲である請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
基板上に材料を堆積させる方法であって、
基板をプラズマソースを有するチャンバ内で、基板ホルダ上に配置することと、
第１のプリカーサを含む第１のプロセスガスを前記チャンバに供給して、前記基板上に調整可能なエッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層の第１の部分を堆積させることと、
第２のプリカーサを含む第２のプロセスガスを前記チャンバに供給して、前記ＴＥＲＡ層の第１の部分の上に前記ＴＥＲＡ層の第２の部分を堆積させることとを具備し、
前記第２のプリカーサは、フォトレジストとの反応を低下させるように選ばれる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
このＰＣＴ出願は、２００３年１１月６日出願の米国非仮特許出願番号第１０／７０２，０４８号に基づくものであり、および優先権によるものであり、その全体の内容は、参照によって本願明細書に引用したものとする。
【０００２】
本出願は、また、２００３年８月２１日に出願された「調整可能な光学的性質およびエッチング特性を有する材料を堆積させる方法と装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｗｉｔｈ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  Ａｎｄ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）」という名称の同時係属中の米国特許出願シリアル番号１０／６４４、９５８号に関するものであり、および２００３年１１月６日に出願した「堆積された誘電体膜上の現像後フォトレジスト形状を改善する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｐｏｓｔ−Ｄｅｖｅｌｏｐ  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ｏｎ  ａ  Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｌｍ）」という名称の同時係属中の米国特許出願シリアル番号１０／７０２，０４９号に関するものである。これらの出願の全体の内容は、それらの全体の参照によって本願明細書に引用したものとする。
【０００３】
本発明は、調整可能な光学的特性およびエッチング特性を有する薄膜材料を堆積させるプラズマ増強化学蒸着（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＰＥＣＶＤ）システムを使用することに関する。
【背景技術】
【０００４】
集積回路およびデバイス製造は、基板上への電子材料の堆積を必要とする。堆積膜は、基板の、または完成した回路の永久部分であり得る。この場合、膜特性は、回路動作のために必要な電気的、物理的、または化学的特性を提供するように選ばれる。他の場合として、膜は、デバイスまたは回路製造を可能にするかまたは単純化する一時的な層として使用されることがあり得る。例えば、堆積膜は、その後のエッチングプロセスのためのマスクとして役立つことがあり得る。エッチングプロセスによって取り除かれることになっていない基板の領域をカバーするように、エッチング耐性膜（ｅｔｃｈ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｆｉｌｍ）は、パターニングされることになり得る。その後のプロセスは、それで、基板の更なるプロセスを可能とするために、エッチング耐性膜を取り除くことがあり得る。
【０００５】
一時的な層の他の実施例として、膜は、その後のリソグラフィパターニングオペレーションを改良するように使用されることがあり得る。１つの実施形態において、特定の光学的性質を有する膜は、基板に堆積し、後に、この膜は、一般にフォトレジストと称される感光性のイメージング膜で被覆される。フォトレジストは、それで、光に露光することによってパターニングされる。下層の堆積膜の光学的性質は、露光光の反射を低下させるように選ばれ、それによってリソグラフィプロセスの分解能を向上させる。このような膜は、反射防止コーティング（ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏａｔｉｎｇ、これからはＡＲＣ）と一般に称する。
【０００６】
一時的な層の別の実施例として、膜は、ハードマスクおよび反射防止コーティングの両方として働くように使用され得る。そのような膜は、米国特許番号第６，３１６，１６７号に記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リソグラフィプロセスにおけるＡＲＣおよび／またはハードマスク層の集積化に対する限界での考慮すべき点は、フォトレジストと接触する膜が、基板上の所望の現像後の形状を形成するためにフォトレジストの能力に影響を及ぼしてはならないということである。レジストは、反射防止コーティング上に、ハードマスク上に、または、反射防止とハードマスクとの特性を有する膜上に、堆積されることができる。通常、滑らかでかつ基板に対して垂直なレジストの側壁形態、および残渣フォトレジスト（フッティング）がリソグラフィツールによって露光された領域の基板上に存在しないことは、望ましいことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＰＥＣＶＤシステムの堆積プロセスに関し、より詳しくは、調整可能なエッチング耐性ＡＲＣ（Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｅｔｃｈ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ＡＲＣ：ＴＥＲＡ）層の堆積に関するものである。本発明は、基板上にＴＥＲＡ層を堆積させる方法を提供することであって、ＴＥＲＡ層の少なくとも一部は、フォトレジストとＴＥＲＡ層との反応を低下させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係るＰＥＣＶＤシステムの簡略ブロック図を示す。図示された実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ１１０と、容量結合型プラズマソースの一部としての上部電極１４０と、シャワープレートアセンブリ１２０と、基板１３５を支持する基板ホルダ１３０と、圧力制御システム１８０と、コントローラ１９０とを備える。
【００１０】
一方の実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、バルブ１７８を使用して処理チャンバ１１０に組み合わせられることができるリモートプラズマシステム１７５を備えることができる。他方の実施形態において、リモートプラズマシステムおよびバルブは、必須ではない。
【００１１】
１つの実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ１１０に組み合わせられることができる圧力制御システム１８０を備えることができる。例えば、圧力制御システム１８０は、スロットルバルブ（図示せず）と、ターボ分子ポンプ（ｔｕｒｂｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｐｕｍｐ：ＴＭＰ）（図示せず）とを含むことができ、処理チャンバ１１０内に制御された圧力を提供することができる。代わりの実施形態において、圧力制御システムは、ドライポンプを備えることができる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ１００Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。別の形態として、チャンバ圧力は、ほぼ０．１Ｔｏｒｒからほぼ２０Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。
【００１２】
処理チャンバ１１０は、処理空間１０２内にプラズマの形成を容易にすることができる。ＰＥＣＶＤシステム１００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板、またはより大きい基板のどのようなサイズの基板も処理するように構成されることができる。代わりとして、ＰＥＣＶＤシステム１００は、１つ以上の処理チャンバ内にプラズマを生成するように機能することができる。
【００１３】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ１１０に組み合わせられたシャワープレートアセンブリ１２０を備えている。シャワープレートアセンブリは、基板ホルダ１３０に対向して設置される。シャワープレートアセンブリ１２０は、中心領域１２２と、エッジ領域１２４と、サブ領域１２６とを有している。シールドリング１２８は、処理チャンバ１１０にシャワープレートアセンブリ１２０を組み合わせるために使用されることができる。
【００１４】
中心領域１２２は、第１のプロセスガスライン１２３によって、ガス供給システム１３１に組み合わせられる。エッジ領域１２４は、第２のプロセスガスライン１２５によって、ガス供給システム１３１に組み合わせられる。サブ領域１２６は、第３のプロセスガスライン１２７によって、ガス供給システム１３１に組み合わせられる。
【００１５】
ガス供給システム１３１は、中心領域１２２に第１のプロセスガスを、エッジ領域１２４に第２のプロセスガスを、サブ領域１２６に第３のプロセスガスを供給する。ガス化学（ｃｈｅｍｉｓｔｒｉｅｓ）および流量は、これらの領域に対し個々に制御されることができる。代わりとして、中心領域およびエッジ領域は、単一の主要な領域（ｐｒｉｍａｒｙ  ｒｅｇｉｏｎ）として共に組み合わせられることができ、そして、ガス供給システムは、主要な領域に第１のプロセスガスおよび／または第２のプロセスガスを供給することができる。別の実施形態では、領域のどれも共に組み合わせられることができて、そして、必要に応じて、ガス供給システムは、１つ以上のプロセスガスを供給することができる。
【００１６】
ガス供給システム１３１は、プリカーサを提供するための少なくとも１つのベーパライザ（図示せず）を備えることができる。代わりとして、ベーパライザは、必須なものでない。代わりの実施形態では、バブリングシステムは、使用されることができる。
【００１７】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、シャワープレートアセンブリ１２０に組み合わせられることができ、処理チャンバ１１０に組み合わせられることができる上部電極１４０を備えている。上部電極１４０は、温度制御部材１４２を備えることができる。上部電極１４０は、第１のマッチングネットワーク１４４を使用して第１のＲＦ電源１４６に結合されることができる。代わりとして、分離したマッチングネットワークは、必須とされるものでない。
【００１８】
第１のＲＦ電源１４６は、上部電極にＴＲＦ信号を提供し、第１のＲＦ電源１４６は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。ＴＲＦ信号は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲にあり得て、また、あるいは、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲にあり得る。第１のＲＦ電源は、ほぼ０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲の出力をすることができ、また、あるいは、第１のＲＦ電源は、ほぼ０ワットからほぼ５０００ワットまでの電力範囲の出力をすることができる。
【００１９】
上部電極１４０と、ＲＦ電源１４６とは、容量結合型プラズマソースの一部である。容量結合するプラズマソースは、誘導結合型プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）ソース、変成器結合型プラズマ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＴＣＰ）ソース、マイクロ波増強されたプラズマソース（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｐｏｗｅｒｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｓｏｕｒｃｅ）、電子サイクロトロン共鳴（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：ＥＣＲ）プラズマソース、ヘリコン波プラズマソース、および表面波（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｖｅ）プラズマソースのような他方式のプラズマソースによって、置き換えられることになるか、または増強されることになり得る。周知のように、上部電極１４０は、省かれることになるか、またはさまざまな適切なプラズマソースに再構成されることになり得る。
【００２０】
基板１３５は、例えば、ロボット基板移送システム（図示せず）を介してスロットバルブ（図示せず）およびチャンバフィードスルー（図示せず）を通して処理チャンバ１１０との間で移送されることができ、そして、それは、基板ホルダ１３０によって受けられることができ、それに組み合わせられた装置によって機械的に移動されることができる。一旦、基板１３５が、基板移送システムから受けられると、基板１３５は、カップリングアセンブリ１５２によって基板ホルダ１３０に組み合わせられることができる移動装置１５０を使用して、上昇および／または降下されることができる。
【００２１】
基板１３５は、静電クランピングシステムを介して基板ホルダ１３０に固定されることができる。例えば、静電クランピングシステムは、電極１１７と、ＥＳＣ電源１５６とを備えることができる。ほぼ−２０００Ｖからほぼ＋２０００Ｖまでの範囲にあり得るクランプ電圧は、例えば、クランピング電極に供給されることができる。別の形態として、クランプ電圧は、ほぼ−１０００Ｖからほぼ＋１０００Ｖまでの範囲とすることができる。代わりの実施形態として、ＥＳＣシステムおよび電源は、必須ではない。
【００２２】
基板ホルダ１３０は、基板ホルダの表面に、および／または基板ホルダの表面から、基板を降下および／または上昇するためのリフトピン（図示せず）を備えることができる。代わりの実施形態において、異なる昇降手段は、基板ホルダ１３０内に設けられることができる。代わりの実施形態において、ガスは、例えば、基板１３５と、基板ホルダ１３０との間のガスギャップ熱伝導を改善するために、裏面ガスシステムを介して基板１３５の裏面に供給されることができる。
【００２３】
温度制御システムは、また、提供されることができる。上昇されたまたは低下された温度で基板の温度制御が必要とされるときに、このようなシステムは、利用されることができる。例えば、抵抗加熱部材のような加熱部材１３２、または熱電式（ｔｈｅｒｍｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ）ヒータ／冷却器は含まれることができ、基板ホルダ１３０は、熱交換システム１３４（ｈｅａｔ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｓｙｓｔｅｍ  １３４）を更に含むことができる。加熱部材１３２は、ヒータ電源１５８に接続されることができる。基板ホルダ１３０から熱を受け、熱交換器システム（ｈｅａｔ  ｅｘｃｈａｎｇｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ：図示せず）へ熱を移送し、また、加熱するときには、熱交換器システムから熱を移送する再循環クーラントフロー手段を、熱交換システム１３４は、含むことができる。
【００２４】
また、電極１１６は、第２のマッチングネットワーク１６２を使用して第２のＲＦ電源１６０に結合されることができる。代わりとして、マッチングネットワークは、必須ではない。
【００２５】
第２のＲＦ電源１６０は、下部電極１１６に底部ＲＦ信号（ｂｏｔｔｏｍ  ＲＦ  ｓｉｇｎａｌ：ＢＲＦ）を供給し、第２のＲＦ電源１６０は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。ＢＲＦ信号は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができ、またあるいは、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲の出力をすることができ、またあるいは、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲の出力をすることができる。各種実施形態において、下部電極１１６は、使用されなかったり、または、チャンバ内のプラズマの唯一のソースとなり得たり、またはどのような追加のプラズマソースをも増強させ得るものであったりする。
【００２６】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ１１０にベローズ１５４によって組み合わせられることができる移動装置１５０を更に備えることができる。また、カップリングアセンブリ１５２は、基板ホルダ１３０に移動装置１５０を組み合わせることができる。ベローズ１５４は、処理チャンバ１１０の外側の大気から垂直移動装置を封止するように構成される。
【００２７】
移動装置１５０は、シャワープレートアセンブリ１２０と、基板１３５との間で規定されるギャップ１０４を可変とすることができる。ギャップは、ほぼ１ｍｍからほぼ２００ｍｍまで変動でき、あるいは、ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまで変動できる。ギャップは、固定されてとどまることができ、または、ギャップは、堆積プロセスの間、変化することができる。
【００２８】
加えて、基板ホルダ１３０は、フォーカスリング１０６と、セラミックカバー１０８とを更に備えることができる。代わりとして、フォーカスリング１０６および／またはセラミックカバー１０８は、必須ではない。
【００２９】
少なくとも１つのチャンバ壁１１２は、壁を保護するために、コーティング１１４を有することができる。例えば、コーティング１１４は、セラミック材料であることができる。代わりの実施形態では、コーティングは、必須ではない。さらにまた、セラミックシールド（図示せず）は、処理チャンバ１１０内で使用されることができる。
【００３０】
加えて、温度制御システムは、チャンバ壁温度を制御するのに使用されることができる。例えば、ポートは、制御温度のために、チャンバ壁内に提供されることができる。プロセスがチャンバにおいて実行されている間、チャンバ壁の温度は、比較的一定に維持されることができる。
【００３１】
また、温度制御システムは、上部電極の温度を制御するのに使用されることができる。温度制御部材１４２は、上部電極温度を制御するのに使用されることができる。プロセスがチャンバ内で実行される間、上部電極温度は、比較的一定に維持されることができる。
【００３２】
加えて、ＰＥＣＶＤシステム１００は、また、チャンバクリーニングのために使用されることができるリモートプラズマシステム１７５を備えることができる。
【００３３】
さらにまた、ＰＥＣＶＤシステム１００は、また、コンタミネーションを制御するために、および／またはチャンバクリーニングのために使用されるパージシステム１９５を備えることができる。
【００３４】
代わりの実施形態では、処理チャンバ１１０は、例えば、モニタリングポート（図示せず）を更に備えることができる。モニタリングポートは、例えば、処理空間１０２の光学的モニタリングを可能にすることができる。
【００３５】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、また、コントローラ１９０を備えている。コントローラ１９０は、チャンバ１１０、シャワープレートアセンブリ１２０、基板ホルダ１３０、ガス供給システム１３１、上部電極１４０、第１のＲＦマッチ１４４、第１のＲＦ電源１４６、移動装置１５０、ＥＳＣ電源１５６、ヒータ電源１５８、第２のＲＦマッチ１６２、第２のＲＦ電源１６０、パージシステム１９５、リモートプラズマ装置１７５、および圧力制御システム１８０に接続されることができる。コントローラは、これらのコンポーネントにコントロールデータを提供するように、および、これらのコンポーネントからプロセスデータのようなデータを受信するように構成されることができる。例えば、コントローラ１９０は、マイクロプロセッサと、メモリと、処理システム１００と通信し、処理システム１００への入力をアクティブにし、同じく、ＰＥＣＶＤシステム１００からの出力をモニタするのに、十分な制御電圧を生成することが可能なデジタルＩ／Ｏポートとを有することができる。さらに、コントローラ１９０は、情報をシステムコンポーネントと交換することができる。また、メモリに格納されたプログラムは、プロセスレシピに従ってＰＥＣＶＤシステム１００の上記コンポーネントを制御するのに利用されることができる。加えて、コントローラ１９０は、プロセスデータを分析し、プロセスデータを目標（Ｔａｒｇｅｔ）プロセスデータと比較し、そして、プロセスを変更および／または堆積ツールを制御するために前記比較を使用するように、構成されることができる。また、コントローラは、プロセスデータを分析し、プロセスデータを履歴プロセスデータと比較し、そして、不良を予測、防止、および／または表示するために前記比較を使用するように構成されることができる。
【００３６】
図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の実施形態に係るＴＥＲＡ層上のフォトレジストフッティングの形成を防ぐための簡略化された手順を示す。図２Ａは、上部層２２０と、下部層２３０とを有するＴＥＲＡ層上のフォトレジスト層２１０を示す。例えば、ＴＥＲＡ層の上部層２２０は、ほぼ１５０Ａからほぼ１０００Ａまでの厚さを有する層であり得て、ＴＥＲＡ層の下部層２３０は、ほぼ３００Ａからほぼ５０００Ａまでの厚さを有する層であり得る。この例では、ＴＥＲＡの下部層２３０は、酸化物層２４０に組み合わせられる。これは、必須ではなく、ＴＥＲＡ層は、酸化物以外の材料の上に堆積されることもできる。２枚の層が、図２Ａ〜図２Ｃに示されるが、これは、必須ではない。ＴＥＲＡスタックは、１つ以上の層を有することができる。
【００３７】
図２Ｂにおいて、フォトレジスト層２１０は、少なくとも１つのリソグラフィステップと、少なくとも１つの現像ステップを使用して処理されている。図２Ｂは、上部層２２０と、下部層２３０とを有するＴＥＲＡ層の上のフォトレジスト形態２１２を示す。また、フォトレジストフッティング２１５は、フォトレジスト形態２１２の基部で示される。例えば、フォトレジストフッティングは、ＴＥＲＡ層の上部層２２０と、フォトレジスト層２１０との間のインタラクションによって生じられることがあり得る。レジストフッティングは、ＴＥＲＡ層材料と、基板材料と、および／または基板からの脱ガスとの間の反応によって生じられることがあり得る。フォトレジストフッティングは、基板処理におけるその後のステップ中に問題を起こし得るものであり、形成を阻止すべきものである。ＴＥＲＡ層の上部層２２０および下部層２３０は、同じものであり得る。
【００３８】
図２Ｃにおいて、フォトレジスト層２１０は、本発明の方法を使用して処理されている。図２Ｃは、層２５０と、本発明の方法を使用して堆積されたＴＥＲＡ層の層２５０の上のフォトレジストの規定されたフォトレジスト形態２５２と、規定された開口２５４を示す。図２Ｃに示すように、形態２５２と、開口２５４とは、矩形の形状を有するが、しかし、これは、必須でない。代わりの実施形態において、正方形に形成された、形態および／または開口は、あり得る。
【００３９】
この例では、ＴＥＲＡ下部層２３０は、酸化物層２４０に組み合わせられる。これは、必須ではなく、ＴＥＲＡ層は、酸化物以外の材料の上に堆積されることができる。２つの層（２３０および２５０）が、図２Ｃに示されるが、これは必須ではない。ＴＥＲＡスタックは、１つ以上の層を有することができる。例えば、層２５０のような単一層は、使用されることができる。
【００４０】
発明者は、レジストフッティングが、基板上のナノ構造を正確にイメージするためのレジスト材料の能力を制限し得ることとなり、レジストフッティングは、また、ＣＤ測定に悪影響を与えることになり得ると思っている。発明者は、レジストフッティングを最小化し、および／または除去する方法を開発した。
【００４１】
発明者も、フォトレジストフッティングは、ＡＲＣと、フォトレジストとの間の界面での、一般にレジストポイズニングと称される化学的相互作用によって生じられ得ると思っている。例えば、ＡＲＣ層の上面に存在するアミンベースの種は、化学増幅型フォトレジストと反応し得ることになり、レジスト−基板界面の近くのフォトレジスト現像速度を低下させることになり得る。これは、現像ステップ中、完全なレジスト溶解（ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ）の妨げとなり、そして、このことによりレジストフッティングを生成することとなる。発明者は、それが逆にレジスト現像特性を変更するというような方法で、ＴＥＲＡ層の上面（すなわちフォトレジストと直接接触する表面）がレジストと反応しないことを確保する方法を開発した。
【００４２】
図３は、本発明の実施形態に係る、基板上の上部層および下部層を含むＴＥＲＡ層を堆積させる手順の簡略化された流れ図を示す。例えば、ＴＥＲＡ層の下部層は、第１のプロセスを使用して堆積されることができ、ＴＥＲＡ層の上部層は、異なるプロセスを使用して堆積されることができる。手順３００は、３１０にてスタートする。
【００４３】
３２０において、チャンバは、準備され得て、このチャンバは、プラズマソースと、オプションとして第２のＲＦ電源に結合された移動可能な基板ホルダとを有することができる。
【００４４】
３３０において、基板は、移動可能な基板ホルダ上に配置される。例えば、移動可能な基板ホルダは、上部の電極表面と、移動可能な基板ホルダの表面との間でギャップを決めるように使用されることができる。ギャップは、ほぼ１ｍｍからほぼ２００ｍｍまでの範囲とすることができ、またあるいは、ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまでの範囲とすることができる。代わりの実施形態において、ギャップサイズは、変えられることができる。
【００４５】
３４０において、ＴＥＲＡ層の下部層は、基板上に堆積させることができる。
【００４６】
下部層の堆積プロセスの間、ＴＲＦ信号は、第１のＲＦ電源を使用して上部電極に供給されることができる。例えば、第１のＲＦ電源は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。別の形態として、第１のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができ、または、第１のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。第１のＲＦ電源は、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲の出力をすることができ、またあるいは、第１のＲＦ電源は、ほぼ１０ワットからほぼ５０００ワットまでの電力範囲の出力をすることができる。
【００４７】
また、下部層の堆積プロセスの間、ＢＲＦ信号は、第２のＲＦ電源を使用して下部電極に供給されることができる。例えば、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができ、または、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲の出力をすることができ、またあるいは、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲の出力をすることができる。代わりの実施形態では、ＢＲＦ信号は、必須ではない。
【００４８】
加えて、シャワープレートアセンブリは、処理チャンバ内に提供されることができ、および、上部電極に組み合わせられることができる。シャワープレートアセンブリは、中心領域と、エッジ領域と、サブ領域とを有することができ、かつ、シャワープレートアセンブリは、ガス供給システムに組み合わせられることができる。第１のプロセスガスは、中心領域に供給されることができ、第２のプロセスガスは、エッジ領域に供給されることができ、および、第３のプロセスガスは、下部層の堆積プロセスの間、サブ領域に供給されることができる。
【００４９】
代わりとして、中心領域と、エッジ領域とは、単一の主要な領域として共に組み合わせられることができ、および、ガス供給システムは、主要な領域に第１のプロセスガス、および／または第２のプロセスガスを供給することができる。別の実施形態では、領域のどこでも、共に組み合わせられることができ、および、ガス供給システムは、１つ以上のプロセスガスを供給することができる。
【００５０】
第１のプロセスガスは、シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサとのうちの少なくとも一方を含むことができる。不活性ガスは、また、含むことができる。例えば、シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができ、不活性ガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルトシリケート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ：ＴＥＯＳ）、モノメチルシラン（ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：１ＭＳ）、ジメチルシラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：２ＭＳ）、トリメチルシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：３ＭＳ）、テトラメチルシラン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：４ＭＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：ＯＭＣＴＳ）、およびテトラメチルシクロテトラシラン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌａｎｅ：ＴＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含むことができる。カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６、およびＣ６Ｈ５ＯＨの少なくとも１つを含むことができる。不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および／または窒素であり得る。
【００５１】
第２のプロセスガスは、シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサとのうちの少なくとも一方を含むことができる。不活性ガスは、また、含むことができる。例えば、シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができ、不活性ガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルトシリケート（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ：ＴＥＯＳ）、モノメチルシラン（ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：１ＭＳ）、ジメチルシラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：２ＭＳ）、トリメチルシラン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：３ＭＳ）、テトラメチルシラン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ：４ＭＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ｏｃｔａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌｏｘａｎｅ：ＯＭＣＴＳ）、およびテトラメチルシクロテトラシラン（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｔｅｔｒａｓｉｌａｎｅ：ＴＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含むことができる。カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６、およびＣ６Ｈ５ＯＨの少なくとも１つを含むことができる。不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素の少なくとも１つを含むことができる。
【００５２】
加えて、第３のプロセスガスは、酸素含有ガス、窒素含有ガス、カーボン含有ガス、および不活性ガスの少なくとも１つを含むことができる。例えば、酸素含有ガスは、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、およびＣＯ２の少なくとも１つを含むことができる。カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６、およびＣ６Ｈ５ＯＨの少なくとも１つを含むことができる。窒素含有ガスは、Ｎ２およびＮＦ３の少なくとも一方を含むことができる。不活性ガスは、ＡｒおよびＨｅの少なくとも一方を含むことができる。第３のプロセスガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。
【００５３】
第１のプロセスガスと、第２のプロセスガスとの流量は、下部層の堆積の間、独立して決められることができる。
【００５４】
下部層は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲にある屈折率（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ）（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ０．１０からほぼ０．９までの範囲にある減衰係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）（ｋ）とを有する材料であり得る。下部層は、ほぼ３０．０ｎｍからほぼ５００．０ｎｍまでの範囲にある厚さと、ほぼ１００Ａ／ｍｉｎからほぼ１００００Ａ／ｍｉｎまでの範囲にある堆積速度とを有することができる。下部層の堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ１８０秒まで変えることができる。
【００５５】
さらにまた、チャンバ圧力および基板温度は、下部層の堆積の間、制御されることができる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ０．１のｍＴｏｒｒからほぼ１００．０Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができ、基板温度は、ほぼ０℃からほぼ−５００℃までの範囲とすることができる。
【００５６】
３５０において、上部層は、下部層上に堆積させることができる。ＴＥＲＡ層の上部層の堆積の間、ＴＲＦ信号は、第１のＲＦ電源を使用して上部電極に供給されることができる。例えば、第１のＲＦ電源は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。別の形態として、第１のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができ、または、第１のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。第１のＲＦ電源は、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲の出力をすることができ、または、第１のＲＦ電源は、ほぼ１０ワットからほぼ５０００ワットまでの電力範囲の出力をすることができる。
【００５７】
加えて、シャワープレートアセンブリは、処理チャンバ内に提供されることができ、および、上部電極に組み合わせられることができる。シャワープレートアセンブリは、中心領域と、エッジ領域とを有し、かつシャワープレートアセンブリは、ガス供給システムに組み合わせられることができる。第１のプロセスガスは、中心領域に供給されることができ、第２のプロセスガスは、エッジ領域に供給されることができ、および、第３のプロセスガスは、上部層の堆積プロセスの間、第３のガス領域を介してチャンバに供給されることができる。
【００５８】
代わりとして、中心領域と、エッジ領域とは、単一の主要な領域として共に組み合わせられることができ、そして、ガス供給システムは、主要な領域に第１のプロセスガスおよび／または第２のプロセスガスを供給することができる。別の実施形態では、領域のどれも共に組み合わせられ、そして、ガス供給システムは、１つ以上のプロセスガスを供給することができる。
【００５９】
第１のプロセスガスは、シリコン、カーボン、および酸素を含むプリカーサを含むことができる。不活性ガスは、また、含まれることができる。例えば、プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができ、不活性ガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。プリカーサは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）、ジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、およびオクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含むことができ、不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素の少なくとも１つを含むことができる。
【００６０】
第２のプロセスガスは、シリコン、カーボン、および酸素を含むプリカーサを含むことができる。不活性ガスは、また、含まれることができる。例えば、プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができ、不活性ガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。プリカーサは、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）、ジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、およびオクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）の少なくとも１つを含むことができ、不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム、および窒素の少なくとも１つを含むことができる。
【００６１】
第３のプロセスガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。第３のプロセスガスは、酸素含有ガス、窒素含有ガス、および不活性ガスの少なくとも１つを含むことができる。酸素含有ガスは、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、およびＣＯ２の少なくとも１つを含むことができる。窒素含有ガスは、Ｎ２およびＮＦ３の少なくとも一方を含むことができる。不活性ガスは、ＡｒおよびＨｅの少なくとも一方を含むことができる。
【００６２】
代わりの実施形態では、第１のプロセスガスと、第２のプロセスガスとは、シリコン含有プリカーサ、カーボン含有ガス、および酸素含有ガスを含むことができる。不活性ガスは、また、含まれることができる。例えば、シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、モノメチルシラン（１ＭＳ）、ジメチルシラン（２ＭＳ）、トリメチルシラン（３ＭＳ）、およびテトラメチルシラン（４ＭＳ）の少なくとも１つを含むことができる。また、カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６、およびＣ６Ｈ５ＯＨの少なくとも１つを含むことができる。酸素含有ガスは、Ｏ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、およびＣＯ２の少なくとも１つを含むことができる。加えて、チャンバ圧力は、ほぼ３Ｔｏｒｒより低くあり得て、および／または基板の温度は、ほぼ３００℃より高くあり得る。
【００６３】
手順３００は、３６０で終了する。上部層は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲にある屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、および１５７ｎｍの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ０．１０からほぼ０．９までの範囲にある減衰係数（ｋ）とを有する材料であり得る。
【００６４】
上部層は、ほぼ１５０Ａからほぼ１０００Ａまでの範囲の厚さを有することができ、堆積速度は、ほぼ１０Ａ／ｍｉｎからほぼ５０００Ａ／ｍｉｎまでの範囲とすることができる。上部層の堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ２００秒まで変化することができる。加えて、上部層によって、フォトレジストと反応しないことにより、および、ＴＥＲＡ層の下層からの材料の脱ガスを防ぐことにより、フッティングを生じない。
【００６５】
代わりの実施形態では、ＢＲＦ信号は、上部層の堆積プロセスの間、第２のＲＦ電源を使用して下部電極に供給されることができる。例えば、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができ、または、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲の発振をすることができる。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲で出力することができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．０ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲で出力することができる。
【００６６】
圧力制御システムは、チャンバに組み合わせられることができ、そしてチャンバ圧力は、圧力制御システムを使用して制御されることができる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ１００Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。
【００６７】
温度制御システムは、基板ホルダに組み合わせられることができ、そして基板温度は、温度制御システムを使用して制御されることができる。例えば、基板温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲とすることができる。温度制御システムは、また、チャンバ壁に組み合わせられることができ、そしてチャンバ壁の温度は、温度制御システムを使用して制御されることができる。例えば、チャンバ壁の温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲とすることができる。加えて、温度制御システムは、シャワープレートアセンブリに組み合わせられることができ、そしてシャワープレートアセンブリの温度は、温度制御システムを使用して制御されることができる。例えば、シャワープレートアセンブリの温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲とすることができる。
【００６８】
代わりの実施形態では、３４０でのＴＥＲＡ層の下部部分の堆積は、３５０でのＴＥＲＡ層の上部部分の堆積と同様であり得る。すなわち、ＴＥＲＡ層は、実質的に同一（ｕｎｉｆｏｒｍ）であり得る。
【００６９】
図４は、本発明の実施形態に係る、基板上のＴＥＲＡ層の上部層を堆積させる手順で使用されるプロセスの典型的なセットを示す。代わりの実施形態において、プロセスの異なるセットは、使用されることができる。
【００７０】
第１ステップで、プロセスガスは、チャンバに導入され、操作圧力は、決められる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ５Ｔｏｒｒで変化されることができ、第１のステップの期間は、ほぼ３５秒であり得る。プロセスガスは、ＴＭＣＴＳのような、シリコン、カーボン、および酸素を含むプリカーサと、不活性ガスとを含むことができる。例えば、プリカーサの流量は、ほぼ１５０ｓｃｃｍであり得て、不活性ガスの流量は、ほぼ１０００ｓｃｃｍであり得る。代わりの実施形態において、異なる圧力、異なる流量、異なるガス、異なるプリカーサ、および異なる期間は、使用されることができる。
【００７１】
第２ステップにおいて、不活性ガスの流量と、チャンバ圧力とは、変えられることができる。例えば、不活性ガスの流量は、ほぼ４２０ｓｃｃｍに変えられることができ、チャンバ圧力は、ほぼ１Ｔｏｒｒに変えられることができる。
【００７２】
第３のステップにおいて、安定化プロセスは、実行されることができる。例えば、プリカーサの流量、不活性ガスの流量、およびチャンバ圧力は、ほぼ一定に維持されることができる。
【００７３】
第４のステップにおいて、ＴＥＲＡ層の上部層は、堆積されることができる。第１のＲＦ電源は、上部電極にＲＦ信号（ＴＲＦ）を供給することができる。ＴＲＦ周波数は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの範囲内であり得て、ＴＲＦパワーは、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの範囲内であり得る。例えば、ＴＲＦパワーは、ほぼ２００ワットであり得る。
【００７４】
代わりの実施形態では、周波数がほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚの範囲内であり得るＢＲＦ信号は、供給されることができ、そしてＢＲＦパワーは、ほぼ０ワットからほぼ１０００ワットまでの範囲内であり得る。
【００７５】
第５のステップにおいて、ＴＲＦ信号レベルは、変更されることができ、プロセスガスは、変えられることができ、流量は、修正されることができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ信号は、オフにされた；プリカーサ流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍに変えられ、および不活性ガスの流量は、一定に維持された。
【００７６】
第６のステップにおいて、ＴＲＦ信号は、オフされ続けることができ、チャンバ圧力は、変えられることができ、不活性ガスの流量は、ほぼ一定に保たれることができる。例示の実施例（図４）において、チャンバ圧力は、下げられた。
【００７７】
第７のステップにおいて、パージプロセスは、実行されることができる。例えば、不活性ガスの流量は、変えられることができ、チャンバ圧力は、低く保持されることができる。
【００７８】
第８のステップにおいて、チャンバ圧力は増加されることができ、不活性ガスは、チャンバ内に供給されることができる。例示の実施例（図４）において、ＲＦ信号は、オフである；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒまで増加した。
【００７９】
第９、および、第１０のステップにおいて、放電シーケンスは、実行されることができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ信号は、オンされた；シリコン含有プリカーサガスの流量は、ゼロにセットされた；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒで維持された。加えて、ピンアッププロセスは、実行されることができる。例えば、リフトピンは、基板を基板ホルダから持ち上げるために延ばされることができる。加えて、ＲＦ信号は、ピンアッププロセスの少なく一部の間、供給されることができる。
【００８０】
第１１のステップにおいて、パージプロセスは、実行されることができる。例えば、ＴＲＦ信号は、変更されることができ、チャンバ圧力は、変えられることができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ信号は、オフにされた；シリコン含有プリカーサガスの流量は、ゼロにセットされた；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒから減少された。
【００８１】
第１２のステップにおいて、チャンバは排気され、圧力は、低く維持される。例えば、プロセスガスは、このステップの間、チャンバに供給されない。
【００８２】
図５Ａ〜図５Ｂは、本発明の実施形態に係る、基板上のＴＥＲＡ層の部分を堆積させる手順において使用される追加の例示的なプロセスを示す。第１ステップにおいて、プロセスガスは、チャンバに導入されることができ、操作圧力は、決められることができる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ５Ｔｏｒｒに変えられることができ、第１のステップの期間は、ほぼ３５秒であり得る。プロセスガスは、３ＭＳのようなシリコンを含むプリカーサと、不活性ガスとを含むことができる。例えば、プリカーサの流量は、ほぼ３５０ｓｃｃｍであり得て、不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍであり得る。代わりの実施形態において、異なる圧力、異なる流量、異なるガス、異なるプリカーサ、および異なる期間は、使用されることができる。
【００８３】
第２のステップにおいて、安定化プロセスは、実行されることができる。例えば、プリカーサの流量、不活性ガスの流量、およびチャンバ圧力は、ほぼ一定に維持されることができる。
【００８４】
第３のステップにおいて、ＴＥＲＡ層の下部層は、堆積されることができる。第１のＲＦ電源は、上部電極にＲＦ信号（ＴＲＦ）を供給することができる。ＴＲＦ周波数は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの範囲内であり得て、ＴＲＦパワーは、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの範囲内であり得る。例えば、ＴＲＦパワーは、ほぼ８００ワットであり得る。加えて、周波数がほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの範囲内であり得るＢＲＦ信号は、供給されることができ、ＢＲＦパワーは、ほぼ０ワットからほぼ１０００ワットまでの範囲内であり得る。例えば、ＢＲＦパワーは、ほぼ３０ワットであり得る。
【００８５】
第４のステップにおいて、ＴＲＦパワーおよびＢＲＦパワーは、ほぼ０ワットに変えられることができる。加えて、プリカーサの流量は、ほぼ０ｓｃｃｍまで低下されることができる。
【００８６】
第５のステップにおいて、プリカーサの流量は、ほぼ７５ｓｃｃｍに変えられることができる；不活性ガスの流量は、ほぼ３００ｓｃｃｍに変えられることができる；カーボン／酸素含有ガスの流量は、ほぼ４００ｓｃｃｍに変えられることができる。代わりの実施形態（図５Ｂ）において、圧力は、下げられることができる。
【００８７】
第６のステップにおいて、ＴＥＲＡ層の上部層は、堆積されることができる。第１のＲＦ電源は、上部電極にＲＦ信号（ＴＲＦ）を供給することができる。ＴＲＦ周波数は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの範囲内であり得て、ＴＲＦパワーは、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの範囲内であり得る。例えば、ＴＲＦパワーは、ほぼ８００ワットであり得る。
【００８８】
第７のステップにおいて、ＴＲＦパワーは、ほぼ０ワットに変えられることができる；カーボン／酸素含有ガスの流量は、ほぼ０ｓｃｃｍに変えられることができる；プリカーサ流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍに変えられることができる；不活性ガスの流量は、一定に維持されることができる。
【００８９】
第８のステップにおいて、チャンバ圧力は、下げられることができ、不活性ガスは、チャンバ内に供給されることができる。
【００９０】
第９のステップにおいて、チャンバ圧力は、下げられることができ、不活性ガス流量は、ほぼ０ｓｃｃｍに変えられることができる。
【００９１】
第１０のステップにおいて、チャンバ圧力は、増加されることができ、不活性ガスは、チャンバ内に供給されることができる。例えば、ＲＦ信号は、オフにできる；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒまで増加された。
【００９２】
第１１、および第１２のステップにおいて、放電シーケンスは、実行されることができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ信号は、オンされた；シリコン含有プリカーサガスの流量は、ゼロにセットされた；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒで維持された。加えて、ピンアッププロセスは、実行されることができる。例えば、リフトピンは、基板を基板ホルダから持ち上げるために延ばされることができる。加えて、ＲＦ信号は、ピンアッププロセスの少なく一部の間、供給されることができる。
【００９３】
第１３のステップにおいて、パージプロセスは、実行されることができる。例えば、ＴＲＦ信号は、変更されることができ、チャンバ圧力は、変えられることができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ信号は、オフにされた；シリコン含有プリカーサガスの流量は、ゼロにセットされた；不活性ガスの流量は、ほぼ６００ｓｃｃｍにセットされた；チャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒから減少された。
【００９４】
第１４のステップにおいて、チャンバは、排気され、圧力は、低く維持される。例えば、プロセスガスは、このステップの間、チャンバに供給されない。
【００９５】
上記例において、ＴＥＲＡ層の上部部分は、フォトレジストとの反応を減少させるかまたはほぼ防ぐことによって、およびＴＥＲＡ層の下の層からの材料の脱ガスを低下させるかまたは実質的に防ぐことによって、フッティングを減らすか、または実質的に防ぐことさえする。
【００９６】
図６Ａ〜図６Ｂは、本発明の実施形態に係る、ＴＥＲＡ層上のレジスト形態の断面ＳＥＭ顕微鏡写真を示す。図６Ａは、ＴＥＲＡ層上のレジストの対するプロセス結果を示し、図６Ｂは、ＴＥＲＡ層上のレジストＢに対するプロセス結果を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、レジストフッティングが実質的に小さいかまたは実質的に除去されたことを示す。フォトレジスト形態が実質的に矩形の形状を示す点に注目すべきである。少なくともＴＥＲＡ層の上部では、フォトレジスト層と適合（ｍａｔｃｈ）し、それらの間での反応を低下させることにより、レジストフッティングは、実質的に小さい。
【００９７】
１つの実施形態において、ＴＥＲＡの下部層および上部層は、１つのチャンバにおいてシーケンシャルに堆積されることができる。下部層堆積と、上部層堆積との間の期間、プラズマは、オフにされる。代わりの実施形態では、ＴＥＲＡの下部層および上部層は、プラズマをオフにすることなく、同一チャンバにおいて、シーケンシャルに堆積されることができる。他の実施形態では、ＴＥＲＡの下部層および上部層は、別個のチャンバ内で堆積されることができる。
【００９８】
１つの実施形態において、チャンバは、下部層と、上部層との堆積の間、特定の圧力に保たれる。代わりの実施形態では、チャンバは、これらの層の堆積の間で排気されることができる。
【００９９】
本発明の特定の典型的な実施形態だけが上で詳述されており、当業者は、多くの変更態様が本発明の新規進歩の事項から逸脱することなく例示的実施態様で可能であると容易に理解する。したがって、全てのこのような変更態様は、本発明の範囲内に包含されることを目的とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態に係るＰＥＣＶＤシステムに対する簡略化されたブロック図を示す図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係るＴＥＲＡ層上のフォトレジストフッティングの形成を防ぐための簡略化された手順を示す図である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係るＴＥＲＡ層上のフォトレジストフッティングの形成を防ぐための簡略化された手順を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の実施形態に係るＴＥＲＡ層上のフォトレジストフッティングの形成を防ぐための簡略化された手順を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、基板上に第１の部分と、第２部分とを有するＴＥＲＡ層を堆積させる手順の簡略化された流れ図を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、基板上に第１の部分と、第２部分とを有するＴＥＲＡ層を堆積させる手順で使用される典型的なプロセスのセットを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係る、基板上にＴＥＲＡ層の上部層を堆積させる手順で使用される追加の典型的なプロセスを示す図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係る、基板上にＴＥＲＡ層の上部層を堆積させる手順で使用される追加の典型的なプロセスを示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る、ＴＥＲＡ層上のレジスト形態の断面ＳＥＭ顕微鏡写真を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る、ＴＥＲＡ層上のレジスト形態の断面ＳＥＭ顕微鏡写真を示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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