(57)【要約】ウエハ間の均一性が改善され、粒子汚染が減少した可変エッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層のための改善された蒸着プロセスを提供する方法および装置が含まれる。より詳しくは、処理チャンバを調整してＴＥＲＡ層の蒸着時にチャンバの中で発生する汚染物質粒子の数を減らしてウエハ間の均一性を改善する。装置は、上部電極、少なくとも一つのＲＦ源、基材ホルダと、複数の前駆体およびプロセスガスを供給するためのシャワーヘッドとを有するチャンバを備える。
2007533848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システムを動作させるための方法であって、
チャンバ調整プロセスを実行する工程であって、前記チャンバ調整プロセスは、チャンバ清掃プロセス、またはチャンバ前塗布プロセス、あるいはそれらの組み合わせを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、使用の場合、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用い、前記チャンバ前塗布プロセスは、使用の場合、シリコン含有前駆体、炭素含有前駆体または不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる工程、
前記処理チャンバ処理チャンバ中の基材ホルダの上に基材を配置する工程、
前記基材の上に膜を蒸着させる工程であって、前記蒸着プロセスの間に、前駆体を含むプロセスガスを前記処理チャンバ処理チャンバに供給する工程、および
前記基材を前記処理チャンバ処理チャンバから取り出す工程
を含む方法。
【請求項２】
前記処理チャンバ処理チャンバ中の前記基材ホルダの上に新しい基材を配置する工程、
前記新しい基材の上に膜を蒸着させる工程であって、前記蒸着プロセスの間に前記処理チャンバ処理チャンバに前駆体を含むプロセスガスを供給する工程、および
前記新しい基材を前記処理チャンバ処理チャンバから取り出す工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行する工程であって、前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる工程
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、ＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｆ２またはＣＯＦ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含むフッ素含有ガスを用いる、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、Ｈ２Ｏ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯまたはＣＯ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む酸素含有ガスを用いる、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、Ａｒ、ＨｅまたはＮ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む不活性ガスを用いる、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行する前に、前記基材ホルダの上にダミー基材を配置する工程、および
前記プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行した後に、前記ダミー基材を取り出す工程
をさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記基材の上の前記膜は、可変エッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）材料を含み、前記新しい基材の上の前記膜は、実質的に同じＴＥＲＡ材料を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項９】
前記基材の上の前記膜は、可変エッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記チャンバ調整プロセスを実行する前に、前記基材ホルダの上にダミー基材を配置する工程、および
前記チャンバ調整プロセスを実行した後に、前記ダミー基材を取り出す工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記チャンバ調整プロセスは、前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、ＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｆ２またはＣＯＦ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含むフッ素含有ガスを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記チャンバ調整プロセスは、前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、Ｈ２Ｏ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯまたはＣＯ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む酸素含有ガスを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記チャンバ調整プロセスは、前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは、モノシラン（ＳｉＨ４）、オルトケイ酸テトラエチル（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（ＯＭＴＣＳ）、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）またはジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む前記シリコン含有前駆体を使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６またはＣ６Ｈ５ＯＨ、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む前記炭素含有ガスを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、Ａｒ、ＨｅまたはＮ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む前記不活性ガスを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは、Ａｒ、ＨｅまたはＮ２、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを含む前記不活性ガスを使用する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＰＥＣＶＤシステムはＲＦ源を含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、
前記ＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させる工程、および
前記ＲＦ源を約０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させる工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＰＥＣＶＤシステムはＲＦ源を含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは、
前記ＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させる工程、および
前記ＲＦ源を約０．１ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させる工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＰＥＣＶＤシステムは、上部電極および平行移動可能な基材ホルダを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、
第一の時間の間に、前記上部電極と前記平行移動可能な基材ホルダとの間に第一のギャップを確定させる工程、および
第二の時間の間に、前記上部電極と前記平行移動可能な基材ホルダとの間に第二のギャップを確定させる工程
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第一のギャップは、前記第二のギャップより小さいか、または等しい、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第二のギャップは、前記第一のギャップより小さいか、または等しい、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＰＥＣＶＤシステムは基材ホルダに結合された温度制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは前記基材ホルダ温度を約０℃と約５００℃との間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＰＥＣＶＤシステムは基材ホルダに結合された温度制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは前記基材ホルダ温度を約０℃と約５００℃との間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ＰＥＣＶＤシステムは前記チャンバに結合された圧力制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは前記チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒと約１００Ｔｏｒｒとの間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ＰＥＣＶＤシステムは前記チャンバに結合された圧力制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ前塗布プロセスを含み、前記チャンバ前塗布プロセスは前記チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒと約１００Ｔｏｒｒとの間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＰＥＣＶＤシステムはチャンバ壁に結合された温度制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは前記チャンバ壁温度を約０℃と約５００℃との間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＰＥＣＶＤシステムはシャワープレートアセンブリに結合された温度制御システムを含み、前記チャンバ調整プロセスは前記チャンバ清掃プロセスを含み、前記チャンバ清掃プロセスは前記シャワープレートアセンブリ温度を約０℃と約５００℃との間で制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記膜は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１５７ｎｍの少なくとも一つの波長で測定されたとき約１．５から約２．５の範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１５７ｎｍの少なくとも一つの波長で測定されたとき約０．１から約０．９の範囲の吸光係数（ｋ）とを有する材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
プラズマ処理チャンバ処理チャンバ、
前記プラズマ処理チャンバ処理チャンバ内に構成された基材ホルダ、および
チャンバ調整プロセスを実行するための手段であって、前記チャンバ調整プロセスは、チャンバ清掃プロセスまたはチャンバ前塗布プロセス、あるいはそれらの組み合わせを含み、前記チャンバ清掃プロセスは、使用の場合、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用い、前記チャンバ前塗布プロセスは、使用の場合、シリコン含有前駆体、炭素含有前駆体または不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる手段
を含むプラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システム。
【請求項３０】
前記プラズマ処理チャンバ処理チャンバ中の前記基材ホルダの上に新しい基材を配置するための手段、
前記新しい基材の上に膜を蒸着させるための手段であって、前記蒸着プロセスの間に前駆体を含むプロセスガスを前記処理チャンバ処理チャンバに供給する手段、および
前記新しい基材を前記プラズマ処理チャンバ処理チャンバから取り出すための手段
をさらに含む請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行するための手段であって、前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる手段
をさらに含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記プラズマ処理チャンバ処理チャンバ中の前記基材ホルダの上にダミー基材を配置するための手段、
プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行するための手段であって、前記プロセス後チャンバ清掃プロセスは、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる手段、および
プロセス後チャンバ清掃プロセスの後、前記ダミー基材を前記基材ホルダから取り出すための手段
をさらに含む、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記膜は、可変エッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）材料を含む、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３４】
前記プラズマ処理チャンバ処理チャンバ中の前記基材ホルダの上にダミー基材を配置するための手段、および
チャンバ調整プロセスの後、前記ダミー基材を前記基材ホルダから取り出すための手段
をさらに含む、請求項２９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本ＰＣＴ出願は、参照によって本明細書に内容全体が組み込まれる２００４年３月３０日出願の米国特許非仮出願第１０／８１２，３５４号に関連し、同号の優先権を主張する。
【０００２】
本願は、２００３年８月２１日出願の「調整可能な光物性およびエッチング特性を有する材料を蒸着させるための方法および装置」と題する同時係属中の米国特許第出願第１０／６４４，９５８号、２００３年１１月６日出願の「フォトレジスト膜プロフィルを改善するための方法」と題する同時係属中の米国特許出願第１０／７０２，０４８号、および２００３年１１月６日出願の「蒸着誘電体膜の上の現像後フォトレジストプロフィルを改善するための方法」と題する同時係属中の米国特許第１０／７０２，０４３号にも関連する。参照によって本明細書にこれらの出願の内容全体が組み込まれる。
【０００３】
本発明は、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システムを用いて薄膜を蒸着させることに関する。より詳しくは、本発明は、ウエハ間の均一性が改善され、汚染物質が減少した膜を蒸着させることに関する。
【背景技術】
【０００４】
集積回路およびデバイスの製造には、基材（基板）上の電子材料の蒸着が必要である。材料蒸着は、多くの場合、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）によって実現される。この方法では、反応チャンバの中に基材（ウエハ）を配置し、反応性ガス雰囲気と接触させる。ガスは、ウエハ表面上で反応して膜を形成する。多くの場合、反応チャンバの表面でも膜形成反応が起こり、その結果、チャンバ壁、排気ライン、ガス注入および分散用ハードウェア等の上に、材料または反応副生成物が蓄積する。蒸着プロセスの間に、反応器表面に蒸着した材料および副生成物が表面から離れ、微粒子の形でウエハの上に沈積することがある。製造プロセスの間に粒子が入り込むと、デバイスの歩留りが低下することがある。
【０００５】
粒子状欠陥の原因となることに加えて、反応器壁上の材料蓄積は、蒸着プロセスの性能および繰り返し特性に影響することもある。膜によって反応器の伝熱特性が変化し、それによって、膜形成反応の実効温度が変ることがある。これによって、基材における反応の速度が変化し、蒸着される材料の性質に悪影響を与えることがある。さらに、反応器壁上の膜蒸着物は、望ましくない反応経路または寄生反応径路の核形成部位として働くことがある。これは、さらにウエハ表面における化学的反応に影響し、ひいては蒸着膜の性質を変えることがある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）システムを作動させるための方法に関する。この方法は、チャンバ調整プロセスを実行する工程を含み、チャンバ調整プロセスは、チャンバ清掃プロセス、チャンバ前塗布プロセスまたは両方を含む。チャンバ清掃プロセスは、使用の場合、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる。チャンバ前塗布プロセスは、使用の場合、シリコン含有前駆体、炭素含有前駆体または不活性ガス、あるいはそれらの二つ以上の組み合わせを用いる。
【０００７】
さらに、この方法は、プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行する工程を含むとよい。プロセス後チャンバ清掃プロセスは、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの組み合わせを用いる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態によるＰＥＣＶＤシステムの簡略化ブロック図の例を示している。例を示した実施形態では、ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ処理チャンバ１１０、容量結合プラズマ源の一部としての上部電極１４０、シャワープレートアセンブリ１２０、基材（基板）１３５を支持するための基材ホルダ１３０、圧力制御システム１８０、およびコントローラ１９０を備える。
【０００９】
一実施形態では、ＰＥＣＶＤシステム１００は、バルブ１７８を用いて処理チャンバ処理チャンバ１１０に結合されるとよいリモートプラズマシステム１７５を備えるとよい。別の実施形態では、リモートプラズマシステムおよびバルブは必要ない。リモートプラズマシステム１７５は、チャンバ清掃のために用いるとよい。
【００１０】
一実施形態では、ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ処理チャンバ１１０に結合されるとよい圧力制御システム１８０を備えるとよい。例えば、圧力制御システム１８０は、スロットルバルブ（図に示していない）およびターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）（図に示していない）を備えるとよく、処理チャンバ処理チャンバ１１０中に制御された圧力を提供することができる。他の実施形態では、圧力制御システムは、ドライポンプを備えるとよい。例えば、チャンバ圧力は、約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒの範囲にあるとよい。あるいは、チャンバ圧力は、約０．１Ｔｏｒｒから約２０Ｔｏｒｒの範囲にあるとよい。
【００１１】
処理チャンバ処理チャンバ１１０は、プロセス空間１０２中でのプラズマの生成を容易にすることができ。ＰＥＣＶＤシステム１００は、２００ｍｍ基板、３００ｍｍ基板またはそれ以上の大型基板など、任意のサイズの基材を処理するように構成するとよい。あるいは、ＰＥＣＶＤシステム１００は、一つまたはそれ以上の処理チャンバ処理チャンバ中にプラズマを発生させることによって、作動させるとよい。
【００１２】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、処理チャンバ処理チャンバ１１０に結合されたシャワープレートアセンブリ１２０を備える。シャワープレートアセンブリは、基材ホルダ１３０に対向して結合される。シャワープレートアセンブリ１２０は、中心領域１２２、周辺領域１２４、および副領域１２６を備える。シールドリング１２８を用いてシャワープレートアセンブリ１２０を処理チャンバ処理チャンバ１１０に結合させるとよい。
【００１３】
中心領域１２２は、第一のプロセスガスライン１２３によってガス供給システム１３１に結合される。周辺領域１２４は、第二のプロセスガスライン１２５によってガス供給システム１３１に結合される。副領域１２６は、第三のプロセスガスライン１２７によってガス供給システム１３１に結合される。あるいは、他の構成も可能である。
【００１４】
ガス供給システム１３１は、第一のプロセスガスを中心領域１２２に、第二のプロセスガスを周辺領域１２４に、第三のプロセスガスを副領域１２６に供給する。ガス化学組成および流量は、これらの領域ごとに個別に制御してもよい。あるいは、中心領域と周辺領域とを単一の一次領域として一緒に結合させ、ガス供給システムは、第一のプロセスガスおよび／または第二のプロセスガスをこの一次領域に供給してもよい。他の実施形態では、これらの領域のどれを一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、一つまたはそれ以上のプロセスガスを適宜供給するとよい。
【００１５】
ガス供給システム１３１は、前駆体を供給するための少なくとも一つの気化器（図に示していない）を備えるとよい。あるいは、気化器は必要ない。他の実施形態では、バブリングシステムを用いてもよい。
【００１６】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、上部電極１４０を備える。上部電極１４０は、シャワープレートアセンブリ１２０に結合させてもよく、処理チャンバ１１０に結合させてもよい。上部電極１４０は、温度制御素子１４２を備えるとよい。上部電極１４０は、第一の整合ネットワーク１４４を用いて第一のＲＦ源１４６に接続するとよい。あるいは、個別の整合ネットワークは必要ない。
【００１７】
第一のＲＦ源１４６は、上部ＲＦ信号を上部電極に供給し、第一のＲＦ源１４６は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの範囲の周波数で動作させるとよい。上部ＲＦ信号は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚの周波数範囲、あるいは約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数範囲にあるとよい。第一のＲＦ源は、約０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第一のＲＦ源は、約０ワットから約５０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００１８】
上部電極１４０およびＲＦ源１４６は、容量結合プラズマ源の一部である。容量結合プラズマ源は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源、変圧器結合プラズマ（ＴＣＰ）源、マイクロ波電力プラズマ源、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマ源、ヘリコン波プラズマ源、および表面波プラズマ源など、他の種類のプラズマ源で置き換えるか、または増強するとよい。当分野で公知のように、さまざまな適切なプラズマ源において、上部電極１４０を取り除くか、または再構成するとよい。
【００１９】
基材１３５は、ロボット基材移動システム（図に示していない）によって、スロットバルブ（図に示していない）およびチャンバ内試料送入装置（図に示していない）を通して、例えば、処理チャンバ１１０の中に、および処理チャンバ１１０の中から移動させるとよく、基材１３５を、基材ホルダ１３０によって受け取り、基材ホルダ１３０に結合されたデバイスによって機械的に移行させるとよい。基材移動システムから基材１３５を受け取ると、結合アセンブリ１５２によって基材ホルダ１３０に結合させるとよい移行デバイス１５０を用いて、基材１３５を上昇および／または下降させるとよい。
【００２０】
基材１３５は、静電固定システムによって基材ホルダ１３０に固定するとよい。例えば、静電固定システム（ＥＳＣ）は、電極１１７およびＥＳＣ電源１５６を備えるとよい。例えば、約−２０００Ｖから約＋２０００Ｖの範囲にあるとよい固定用電圧を固定用電極に供給するとよい。あるいは、固定用電圧は、約−１０００Ｖから約＋１０００Ｖの範囲にあるとよい。他の実施形態では、ＥＳＣシステムおよび電源は必要ない。
【００２１】
基材ホルダ１３０は、基材ホルダの表面へ、および／または基材ホルダの表面から、基材を下降させ、および／または上昇させるためのリフトピン（図に示していない）を備えるとよい。他の実施形態では、基材ホルダ１３０中にさまざまな昇降手段を設けるとよい。他の実施形態では、例えば、背面ガスシステムを介して基材１３５の背後にガスを供給して、基材１３５と基材ホルダ１３０との間のガス‐ギャップ熱伝導係数を改善するとよい。
【００２２】
温度制御システムを設けてもよい。そのようなシステムは、高温または低温で基材ホルダの温度調節が必要なときに利用するとよい。例えば、抵抗発熱素子などの発熱素子１３２、または熱電ヒータ／クーラを備えるとよく、基材ホルダ１３０は、熱交換システム１３４をさらに備えてもよい。発熱素子１３２は、ヒータ電源１５８に結合するとよい。熱交換システム１３４は、基材ホルダ１３０から熱を受け取り、熱交換器システム（図に示していない）に熱を移動させるか、または加熱するときには、熱交換器システムから熱を移動させる再循環冷媒流手段を備えるとよい。
【００２３】
電極１１６は、第二の整合ネットワーク１６２を用いて第二のＲＦ源１６０にも結合するとよい。あるいは、整合ネットワークは必要ない、
【００２４】
第二のＲＦ源１６０は、下部ＲＦ信号（ＢＲＦ）を下部電極１１６に供給し、第二のＲＦ源１６０は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。ＢＲＦ信号は、約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚの周波数範囲にあるとよく、あるいは約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚの周波数範囲にあるとよい。第二のＲＦ源は、約０．０ワットから約１０００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第二のＲＦ源は、約０．０ワットから約５００ワットの電力範囲で動作させるとよい。さまざまな実施形態で、下部電極１１６は用いられないこともあり、チャンバ内の唯一のプラズマ源のこともあり、あるいは任意の追加プラズマ源を増強することもある。
【００２５】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、蛇腹１５４によって処理チャンバ１１０に結合させるとよい平行移動デバイス１５０をさらに備えるとよい。結合アセンブリ１５２で平行移動デバイス１５０を基材ホルダ１３０に結合させてもよい。蛇腹１５４は、垂直平行移動デバイスを処理チャンバ１１０の外の雰囲気から密閉するように構成される。
【００２６】
平行移動デバイス１５０によって、シャワープレートアセンブリ１２０と基材１３５との間に可変ギャップ１０４を確保することが可能になる。ギャップは、約１ｍｍから約２００ｍｍの範囲であるとよく、あるいは、ギャップは、約２ｍｍから約８０ｍｍの範囲であるとよい。蒸着および清掃プロセスの間、ギャップを固定するとよく、あるいはギャップを変化させるとよい。
【００２７】
さらに、基材ホルダ１３０は、焦点リング１０６およびセラミックカバー１０８をさらに備えるとよい。あるいは、焦点リング１０６および／またはセラミックカバー１０８は必要ない。
【００２８】
少なくとも一つのチャンバ壁１１２は、壁を保護する被覆膜１１４を含むとよい。例えば、被覆膜１１４は、セラミック材料を含むとよい。他の実施形態では、被覆膜は必要ない。さらに、処理チャンバ１１０内にセラミックシールド（図に示していない）を用いるとよい。さらに、温度制御システムを用いてチャンバ壁温度を制御してもよい。例えば、温度を制御するためのポートをチャンバ壁中に設けるとよい。チャンバの中でプロセスが実行されている間、チャンバ壁温度を比較的一定に維持するとよい。
【００２９】
温度制御システムを用いて、上部電極の温度を制御してもよい。温度調節素子１４２を用いて上部電極温度を制御するとよい。チャンバの中でプロセスが実行されている間、上部電極温度を比較的一定に維持するとよい。
【００３０】
さらに、ＰＥＣＶＤシステム１００は、汚染を制御するために用いるとよいパージシステム１９５を備えるとよい。
【００３１】
他の実施形態では、処理チャンバ１１０は、例えば、監視ポート（図に示していない）をさらに備えるとよい。監視ポートは、例えば、プロセス空間１０２の光監視を可能にすることができる。
【００３２】
ＰＥＣＶＤシステム１００はコントローラ１９０も備える。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、基材ホルダ１３０、ガス供給システム１３１、上部電極１４０、第一のＲＦ整合器１４４、第一のＲＦ源１４６、平行移動デバイス１５０、ＥＳＣ電源１５６、ヒータ電源１５８、第二のＲＦ整合器１６２、第二のＲＦ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に結合させるとよい。コントローラは、これらの構成部品に制御データを提供し、これらの構成部品からプロセスデータなどのデータを受け取るように構成するとよい。例えば、コントローラ１９０は、マイクロプロセッサ、メモリ、および処理システム１００への入力値を伝達および起動すると同時に、ＰＥＣＶＤシステム１００からの出力値を監視するのに十分な制御電圧を発生するとよいディジタルＩ／Ｏポートを含むとよい。さらに、コントローラ１９０は、システム構成部品と情報を交換するとよい。メモリ中に記憶されたプログラムも利用して、ＰＥＣＶＤシステム１００の前述の構成部品をプロセス処方どおり制御するとよい。さらに、コントローラ１９０は、プロセスデータを解析し、プロセスデータを目的プロセスデータと比較し、この比較結果を用いてプロセスを変化させ、および／または蒸着ツールを制御するように構成するとよい。コントローラは、プロセスデータを解析し、プロセスデータを履歴プロセスデータと比較し、この比較結果を用いて不良を予測し、予防し、および／またはを宣言するように構成するとよい。
【００３３】
図２Ａは、本発明の実施形態による半導体処理システムの簡略化ブロック図の例を示している。例として示した実施形態では、２００ｍｍまたは３００ｍｍウエハを処理するための半導体処理システム２００が示されている。例えば、この半導体処理システムは、東京エレクトロン社（Ｔｏｋｙｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｌｉｍｉｔｅｄ、ＴＥＬ）のユニティ（Ｕｎｉｔｙ）システムであるとよい。
【００３４】
半導体処理システム２００は、複数のカセットモジュール２０５、少なくとも一つの冷却モジュール２１０、複数の処理モジュール（２２０、２３０）、複数のガスボックス（２２２、２３２）、複数の液体供給システム（２２４、２３４）、移動モジュール２４０、ＲＦアセンブリ２５０、制御アセンブリ２６０および保持アセンブリ２７０を含むとよい。
【００３５】
ＲＦアセンブリ２５０は、複数の処理モジュール（２２０、２３０）に結合させるとよい。制御アセンブリ２６０は、半導体処理システム２００のさまざまな構成部品に結合させ、制御するために用いるとよい。保持アセンブリ２７０は、半導体処理システム２００のさまざまな構成部品の一つまたはそれ以上を結合し、保持するために用いるとよい。
【００３６】
例を示した実施形態では、二つのカセットモジュール２０５が示され、一つの温度制御モジュール２１０が示され、二つの処理モジュール（２２０、２３０）が示され、二つのガスボックス（２２２、２３２）が示され、二つの液体供給システム（２２４、２３４）が示され、一つの移動モジュール２４０が示され、一つのＲＦアセンブリ２５０が示され、一つの制御アセンブリ２６０が示され、一つの保持アセンブリ２７０が示されているが、これは、本発明に必須ではない。他の実施形態では、さまざまな構成を用いてもよく、処理システムは、図２Ａに示されていない追加の構成部品を含んでもよい。
【００３７】
例を示した実施形態では、カセットモジュール２０５のそれぞれが複数のウエハを保持するとよい。カセットモジュールは、一時に一つのカセットモジュールを移動モジュール２４０の移動ポートに結合させるとよいように、移動させ、位置決めさせるとよい。移動機構（図に示していない）を用いて、カセットモジュール２０５と移動モジュール２４０との間でウエハを移動させるとよい。ウエハを、移動モジュール２４０中の位置決めアセンブリ（図に示していない）へ移動させるとよい。位置決めアセンブリは、ウエハのノッチに対してウエハを芯出しおよび位置決めするために用いるとよい。
【００３８】
例を示した実施形態では、温度制御モジュール２１０は、プロセスを実行する前、またはプロセスを実行した後に、ウエハの温度を制御するために用いるとよい温度制御素子（図に示していない）を備えるとよい。例えば、温度制御モジュール２１０は、冷却モジュールであるとよい。温度制御モジュール２１０は、移動モジュール２４０の移動ポートに結合するとよい。移動機構（図に示していない）を用いて温度制御モジュール２１０と移動モジュール２４０との間でウエハを移動させるとよい。例えば、プロセスを実行した後、ウエハを温度制御モジュール２１０に移動させて冷却するとよい。
【００３９】
例を示した実施形態では、処理モジュール（２２０、２３０）のそれぞれは、ウエハを処理するために用いるとよい少なくとも一つの処理チャンバ（図に示していない）を備えるとよい。例えば、処理モジュール（２２０、２３０）の一つまたはそれ以上は、図２Ａに示されるように、プラズマ促進蒸着モジュールを含むとよい。あるいは、処理モジュール（２２０、２３０）の一つまたはそれ以上は、化学蒸着（ＣＶＤ）モジュール、物理蒸着（ＰＶＤ、ｉＰＶＤ）モジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）モジュール、エッチングモジュール、フォトレジスト塗布モジュール、パターン形成モジュール、現像モジュール、熱処理モジュール、硬化モジュールおよび／またはそれらの組み合わせを備えるとよい。
【００４０】
図２Ａに示されるように、処理モジュール（２２０、２３０）は、移動モジュール２４０のさまざまな移動ポートに結合させるとよい。移動機構（図に示していない）を用いて処理モジュールと移動モジュールとの間でウエハを移動させるとよい。例えば、ウエハを、第一の処理モジュールに移動させ、そこで第一のプロセスを実行し、次いで第二の処理モジュールに移動させ、そこで第二のプロセスを実行するとよい。さらに、ウエハは、処理モジュール（２２０、２３０）の一方だけを用いて処理してもよい。
【００４１】
図２Ａに示されるように、ガスボックス２２２は処理モジュール２２０に結合された状態で示され、ガスボックス２３２は処理モジュール２３０に結合された状態で示されている。例えば、ガスボックス２２２はプロセスガスを処理モジュール２２０に供給するとよく、ガスボックス２３２はプロセスガスを処理モジュール２３０に供給するとよい。
【００４２】
さらに、液体供給システム２２４は処理モジュール２２０に結合された状態で示され、液体供給システム２３４は処理モジュール２３０に結合された状態で示されている。例えば、液体供給システム２２４は処理液を処理モジュール２２０に供給するとよく、液体供給システム２３４は処理液を処理モジュール２３０に供給するとよい。
【００４３】
図２Ｂは、図２Ａに例を示した半導体処理システム全体の簡略化ウエハフロー図を示している。例を示した実施形態では、プロセスフローの例２７０が示されている。プロセスフロー２７０は２７２で開始され、２７４で、一つまたはそれ以上のカセットモジュールを処理システムに結合させるとよい。２７６で、カセットモジュールから移動モジュール中にウエハを移動させるとよく、２７８で、移動モジュール中の位置決めアセンブリを用いて、ウエハを芯出しおよび／または位置決めするとよい。２８０で、ウエハを処理モジュール中に移動させ、処理するとよい。２８６で、処理されたウエハを移動モジュール中に移動させて戻すとよい。２９０で、処理されたウエハを冷却モジュール中に移動させるとよい。２９２で、処理されたウエハを移動モジュールに移動させて戻すとよい。２９４で、処理されたウエハをカセットモジュール中に移動させるとよい。プロセスフローを２９６で終了させるとよい。
【００４４】
別のプロセスフロー例では、２８２で、処理されたウエハをプロセスモジュールから移動モジュールの中に移動させるとよく、２８４で、処理されたウエハを別の処理モジュールの中に移動させ、そこで別のプロセスを実行するとよい。２８６で、処理されたウエハを移動モジュールの中に移動させて戻し、図２Ｂに示されるように、プロセスフローを続けるとよい。代替プロセスフローでは、他のプロセスモジュールを含んでもよく、さまざまなプロセスフローを用いるとよい。例えば、統合化計測モジュール（ＩＭＭ）を移動モジュールおよび／または処理モジュールに結合させるとよく、プロセスを実行する前および／または実行した後に、ＩＭＭモジュールを用いて測定を行うとよい。
【００４５】
図３Ａは、本発明の実施形態による別の半導体処理システム用の簡略化されたブロック図の例を示している。例を示した実施形態では、３００ｍｍまたは２００ｍｍウエハを処理するための半導体処理システム３００が示されている。例えば、この半導体処理システムは、東京エレクトロン社（ＴＥＬ）のトライアス（Ｔｒｉａｓ）システムであるとよい。
【００４６】
例を示した実施形態に示されるように、半導体処理システム３００は、複数の前面開口統一型ポッド（ＦＯＵＰ）３０５、ローダモジュール３１０、少なくとも一つの配向モジュール３１５、複数のロードロックモジュール（ＬＬＭ）３２０、移動モジュール３３０、および複数の処理モジュール（３４０、３５０）を備えるとよい。
【００４７】
例を示した実施形態では、三つのＦＯＵＰ３０５が示されている。ＦＯＵＰ３０５の一つを用いてダミーウエハを保管する。一つのローダモジュール３１０が示され、一つの配向モジュール（３１５）が示され、二つのロードロックモジュール３２０が示され、一つの移動モジュール３３０が示され、二つの処理モジュール（３４０、３５０）が示されている。しかし、これは、本発明の要件ではない。他の実施形態では、さまざまな構成を用いてよく、処理システムは、図３Ａに示されていない追加の部品を含んでもよい。
【００４８】
例を示した実施形態では、各ＦＯＵＰ３０５は、ダミーウエハを含む複数のウエハを含むとよい。ＦＯＵＰ３０５は、ウエハがファブ（fab）中のプロセスツールの間を搬送されるとき、ウエハを保護する密封環境である。例えば、ＦＯＵＰは、ＳＥＭＩ基準に準拠させるとよく、最大２５枚の３００ｍｍウエハを格納するとよい。一時に三つのＦＯＵＰ３０５をローダモジュール３１０に結合させるとよい。二つまたはそれ以上の移動機構（図に示していない）を用いてＦＯＵＰ３０５とローダモジュール３１０との間でウエハを移動させるとよい。例えば、二つの移動機構を用いてスループットを高めるとよい。
【００４９】
ウエハを、ローダモジュール３１０に結合された配向モジュール３１５へ移動させるとよい。配向モジュール３１５を用いて、ウエハ中のノッチに対してウエハを芯出しおよび位置決めするとよい。ローダモジュールは、一つまたはそれ以上の緩衝ステーション（図に示していない）を備えるとよい。ローダモジュールは、ＨＥＰＡフィルタ処理された層流環境を備えて、ウエハ移動に伴う機械的運動の間に生じる粒子をできるだけ少なくするとよい。
【００５０】
図３Ａに示されるように、ローダモジュールの別々の移動ポートに二つのロードロックモジュール３２０を結合させるとよい。移動機構（図に示していない）を用いて、ローダモジュール３１０とロードロックモジュール３２０との間でウエハを移動させるとよい。さらに、移動モジュール３３０の別々の移動ポートに二つのロードロックモジュール３２０を結合させるとよい。移動機構（図に示していない）を用いて、移動モジュール３３０とロードロックモジュール３２０との間でウエハを移動させるとよい。
【００５１】
例を示した実施形態では、処理モジュール（３４０、３５０）のそれぞれは、少なくとも一つの処理チャンバ（図に示していない）を備えるとよい。処理チャンバを用いてウエハを処理するとよい。例えば、図１に示されるように、処理モジュール（３４０、３５０）の一つまたはそれ以上はプラズマ促進蒸着モジュールを備えるとよい。あるいは、処理モジュール（３４０、３５０）の一つまたはそれ以上は、化学蒸着（ＣＶＤ）モジュール、物理蒸着（ＰＶＤ、ｉＰＶＤ）モジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）モジュール、エッチングモジュール、フォトレジスト塗布モジュール、パターン形成モジュール、成長モジュール、熱処理モジュール、硬化モジュールおよび／またはそれらの組み合わせを備えるとよい。
【００５２】
図３Ａに示されるように、処理モジュール（３４０、３５０）を、移動モジュール３３０の別々の移動ポートに結合させるとよい。移動機構（図に示していない）を用いて処理モジュール（３４０、３５０）と移動モジュール３３０との間でウエハを移動させるとよい。例えば、第一の処理モジュールにウエハを移動させ、そこで第一のプロセスを実行してから第二の処理モジュールに移動させ、そこで第二のプロセスを実行するとよい。さらに、処理モジュール（３４０、３５０）の一方だけを用いてウエハを処理してもよい。
【００５３】
図３Ｂは、図３Ａに例を示した半導体処理システム全体の簡略化ウエハフロー図を示している。例を示した実施形態では、プロセスフローの例３６０が示されている。プロセスフロー３６０は３６２で開始され、３６４で、一つまたはそれ以上のＦＯＵＰを処理システムに結合させるとよい。３６６で、ＦＯＵＰからローダモジュール中にウエハを移動させるとよく、３６８で、配向モジュール３１５中の位置決めアセンブリを用いて、ウエハを芯出しおよび／または位置決めするとよい。３７０で、ウエハをローダモジュール中に移動させ、３７２で、ウエハをロードロックモジュール中に移動させ、３７４で、ウエハを移動モジュール中に移動させるとよい。３７６で、ウエハを処理モジュール中に移動させ、処理するとよい。３８２で、処理されたウエハを移動モジュール中に移動させて戻すとよく、３８４で、処理されたウエハをロードロックモジュール中に移動させるとよい。３８６で、処理されたウエハをローダモジュール中に移動させるとよく、３８８で、処理されたウエハをＦＯＵＰ中に移動させるとよい。プロセスフロー３６０を３９０で終了させるとよい。
【００５４】
別のプロセスフロー例では、３７８で、処理されたウエハをプロセスモジュールから移動モジュールの中に移動させるとよく、３８０で、処理されたウエハを別の処理モジュールの中に移動させ、そこで別のプロセスを実行するとよい。３８２で、処理されたウエハを移動モジュールの中に移動させて戻し、図３Ｂに示されるように、プロセスフロー３６０を続けるとよい。代替プロセスフローでは、他のプロセスモジュールを含んでもよく、さまざまなプロセスフローを用いるとよい。例えば、統合型計測モジュール（ＩＭＭ）を移動モジュールおよび／または処理モジュールに結合させるとよく、プロセスを実行する前および／または実行した後に、ＩＭＭモジュールを用いて測定を行うとよい。
【００５５】
図４は、本発明の実施形態によって基材上に蒸着する粒子の量を減らすための手順の簡略化フロー図を示している。手順４００は４１０で開始される。例えば、ダミー基材をチャンバの中に挿入し、基材ホルダ１３０の上に配置するとよい。あるいは、ダミー基材は必要ない。基材ホルダは、平行移動可能させるとよく、上部電極表面と基材ホルダの表面との間のギャップを確定するために用いるとよい。
【００５６】
４２０で、チャンバ調整プロセスを実行するとよい。チャンバ調整プロセスは、チャンバ清掃プロセスおよび／またはチャンバ前塗布プロセスを含むとよい。一実施形態では、調整プロセスの間に、清掃プロセスを実行するとよい。他の実施形態では、清掃プロセスは調整プロセスの間の要件ではない。チャンバ清掃プロセスの間、上部電極と基材ホルダの表面との間にギャップを確定するとよい。ギャップは、約１ｍｍから約２００ｍｍの範囲であるとよく、あるいは、ギャップは、約２ｍｍから約１５０ｍｍの範囲であるとよい。さらに、第一の時間の間に第一のギャップを確定してもよく、第二の時間の間に第二のギャップを確定してもよい。他の実施形態では、ギャップサイズは固定されたままにするとよい。他の実施形態では、チャンバ清掃プロセスの間に、ギャップサイズを２回以上変化させてもよい。あるいは、清掃プロセス全体にわたって、圧力、ＲＦ電力およびガス流量の少なくとも一つを変化させてもよい。
【００５７】
第一のギャップは、約２ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップは約２ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよい。第一のギャップは、約４ｍｍから約８０ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップは約１０ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよい。一例では、第一のギャップは、約６ｍｍから約８０ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップは約１０ｍｍから約１２５ｍｍまで変化させるとよい。
【００５８】
第一の時間間隔は、約０秒から約３０００秒まで変化させるとよく、第二の時間間隔は、約０秒から約３０００秒まで変化させるとよい。あるいは、第一の時間間隔は、約０秒から約２０００秒まで変化させるとよく、第二の時間間隔は、約０秒から約２０００秒まで変化させるとよい。一例では、第一の時間間隔は、約３０秒から約１２００秒まで変化させるとよく、第二の時間間隔は、約３０秒から約１２００秒まで変化させるとよい。
【００５９】
チャンバ清掃プロセスの間に、プラズマを発生および／または制御する第一のＲＦ源を用いて、上部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第一のＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは第一のＲＦ源は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第一のＲＦ源は、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第一のＲＦ源は、約０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第一のＲＦ源は、約１０ワットから約５０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。別の実施形態では、第一のＲＦ源は、約５０ワットから約２０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００６０】
あるいは、チャンバ清掃プロセスの間に、プラズマを発生および／または制御する第二のＲＦ源を用いて、基材ホルダ中の下部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第二のＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは第二のＲＦ源は、約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第二のＲＦ源は、約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第二のＲＦ源は、約０ワットから約１０００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第二のＲＦ源は、約０ワットから約５００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００６１】
さまざまな実施形態で、チャンバ清掃プロセスの間に、単一のＲＦ源を用いてもよく、および／またはＲＦ源の組み合わせを用いてもよい。
【００６２】
あるいは、ＲＦとともに、またはＲＦの代わりに、リモートプラズマを用いてもよい。
【００６３】
一実施形態では、処理チャンバの中にシャワープレートアセンブリを設け、上部電極に結合させるとよい。他の実施形態では、さまざまなガス供給手段を設けるとよい。例えば、シャワープレートアセンブリは、中心領域１２２、周辺領域１２４、および副領域１２６を備えるとよく、シャワープレートアセンブリは、ガス供給システムに結合させるとよい。チャンバ清掃プロセス時には、中心領域に一つまたはそれ以上のプロセスガスを供給するとよく、周辺領域に一つまたはそれ以上のプロセスガスを供給するとよく、副領域に一つまたはそれ以上のプロセスガスを供給するとよい。別々の領域に供給されるプロセスガスは、同じであってもよく、異なっていてもよい
【００６４】
あるいは、中心領域と周辺領域とは、単一の一次領域として一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、第一のプロセスガスおよび／または第二のプロセスガスを一次領域に供給してもよい。他の実施形態では、どの領域を一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、一つまたはそれ以上のプロセスガスを供給すればよい。
【００６５】
チャンバ清掃プロセスには、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを見いだすとよい。フッ素含有ガスはＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｆ２またはＣＯＦ２、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。酸素含有ガスはＯ２、Ｏ３、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２ＯまたはＣＯ２、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。不活性ガスはアルゴン、ヘリウムまたは窒素、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。
【００６６】
さらに、フッ素含有ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、酸素含有ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。あるいは、フッ素含有ガスは、約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、酸素含有ガスは、約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。
【００６７】
基材ホルダに温度制御システムを結合させてもよく、チャンバ清掃プロセスの間、温度制御システムを用いて基材ホルダ温度を制御してもよい。基材ホルダ温度は約０℃から約５００℃の範囲にあるとよく、あるいは、基材ホルダ温度は約２００℃から約５００℃の範囲にあるとよい。例えば、基材ホルダ温度は約２５０℃から約４００℃の範囲にあるとよい。チャンバ壁に温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてチャンバ壁の温度を制御してもよい。例えば、チャンバ壁の温度は約０℃から約５００℃の範囲にあるとよい。さらに、シャワープレートアセンブリに温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてシャワープレートアセンブリの温度を制御してもよい。例えば、シャワープレートアセンブリの温度は、約０℃から約５００℃の範囲にあるとよい。
【００６８】
さらに、チャンバに圧力制御システムを結合させるとよく、チャンバ清掃プロセスの間、圧力制御システムを用いてチャンバ圧力を制御するとよい。チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒの範囲にするとよい。
【００６９】
チャンバ清掃プロセスの間、ＥＳＣ電圧は必要ない。あるいは、チャンバ清掃プロセスの間、ＥＳＣ電圧を用いてもよい。
【００７０】
一実施形態では、調整プロセスの間に、チャンバ前塗布プロセスを実行するとよい。他の実施形態では、調整プロセスの間、チャンバ前塗布プロセスは必要ない。
【００７１】
チャンバ前塗布プロセスの間、ギャップを確定するとよく、ギャップを約１ｍｍから約２００の範囲にするとよく、あるいは、ギャップを、約２ｍｍから約１５０ｍｍの範囲にするとよい。一実施形態では、ギャップサイズを一定のままにするとよい。他の実施形態では、第一の時間の間に第一のギャップを確定するとよく、第二の時間の間に第二のギャップを確定するとよい。他の実施形態では、チャンバ前塗布プロセスの間に、ギャップサイズを二回以上変化させるとよい。一例では、ギャップを約１０．０ｍｍから約３０．０ｍｍまで変化させるとよい。あるいは、少なくとも一つの圧力で、前塗布プロセス全体にわたってＲＦ電力および前駆体流量を変化させるとよい。
【００７２】
前塗布時間の長さを、約０秒から約３０００秒まで変化させるとよく、あるいは、前塗布時間の長さを約０秒から約６００秒まで変化させるとよい。一例では、前塗布時間の長さを約２０秒から約３００秒まで変化させるとよい。
【００７３】
チャンバ前塗布プロセスの間、プラズマを発生および／または制御する第一のＲＦ源を用いて上部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第一のＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第一のＲＦ源を約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第一のＲＦ源を約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第一のＲＦ源を約１０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第一のＲＦ源を約１０ワットから約５０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。別の実施形態では、第一のＲＦ源を約１００ワットから約２０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００７４】
あるいは、チャンバ前塗布プロセスの間、プラズマを発生および／または制御する第二のＲＦ源を用いて基材ホルダ中の下部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第二のＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第二のＲＦ源を約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第二のＲＦ源を約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第二のＲＦ源を約０ワットから約１０００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第二のＲＦ源を約０ワットから約５００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００７５】
さまざまな実施形態で、チャンバ前塗布プロセスの間に、単一のＲＦ源を用いてもよく、および／または、ＲＦ源の組み合わせを用いてもよい。
【００７６】
一実施形態では、処理チャンバの中にシャワープレートアセンブリを設け、上部電極に結合させるとよい。他の実施形態では、種々のガス供給手段を設けるとよい。例えば、シャワープレートアセンブリは、中心領域１２２、周辺領域１２４および副領域１２６を備えるとよく、シャワープレートアセンブリをガス供給システムに結合させるとよい。チャンバ前塗布プロセスの間、一つまたはそれ以上のプロセスガスを中心領域に供給するとよく、チャンバ前塗布プロセスの間、一つまたはそれ以上のプロセスガスを周辺領域に提供するとよく、一つまたはそれ以上のプロセスガスを副領域に提供するとよい。さまざまな領域に供給されるプロセスガスは、同じであってもよく、異なっていてもよい。
【００７７】
あるいは、中心領域と周辺領域とを単一の一次領域として一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、第一のプロセスガスおよび／または第二のプロセスガスをこの一次領域に提供すればよい。他の実施形態では、領域のどれを一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、一つまたはそれ以上のプロセスガスを提供してもよい。
【００７８】
チャンバ前塗布プロセスの間、シリコン含有前駆体、炭素含有前駆体または不活性ガス、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを用いるとよい。シリコン含有前駆体はモノシラン（ＳｉＨ４）、オルトケイ酸テトラエチル（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（ＯＭＴＣＳ）またはテトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。炭素含有ガスはＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６またはＣ６Ｈ５ＯＨ、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。不活性ガスはアルゴン、ヘリウムまたは窒素、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせの少なくとも一つを含むとよい。
【００７９】
さらに、シリコン含有前駆体および炭素含有前駆体は、約０ｓｃｃｍから約２０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは、約０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。あるいは、シリコン含有前駆体および炭素含有前駆体は、約１０ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは、約１０ｓｃｃｍから約２０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。
【００８０】
基材ホルダに温度制御システムを結合させてもよく、チャンバ前塗布プロセスの間、温度制御システムを用いて基材ホルダ温度を制御してもよい。基材ホルダ温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよく、あるいは、基材ホルダ温度を約２００℃から約５００℃の範囲にするとよい。例えば、基材ホルダ温度を約２５０℃から約４００℃の範囲にするとよい。チャンバ壁に温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてチャンバ壁の温度を制御してもよい。例えば、チャンバ壁の温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。さらに、シャワープレートアセンブリに温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてシャワープレートアセンブリの温度を制御してもよい。例えば、シャワープレートアセンブリの温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。
【００８１】
さらに、チャンバに圧力制御システムを結合させてもよく、チャンバ前塗布プロセスの間、圧力制御システムを用いてチャンバ圧力を制御してもよい。チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒの範囲にするとよい。例えば、チャンバ圧力を約０．１Ｔｏｒｒから約１０Ｔｏｒｒの範囲にするとよい。
【００８２】
チャンバ前塗布プロセスの間、ＥＳＣ電圧は必要ない。あるいは、チャンバ前塗布プロセスの間、ＥＳＣ電圧を用いてもよい。
【００８３】
４３０で、蒸着プロセスを実行するとよい。あるいは、別の時点で蒸着プロセスを実行してもよい。蒸着プロセスの間、少なくとも一つの基材を処理するとよく、少なくとも一つの層を蒸着させるとよい。一実施形態では、蒸着プロセスの間、ＴＥＲＡ層を蒸着させるとよい。あるいは、異なる種類の膜を蒸着させてもよい。
【００８４】
蒸着プロセスの間、第一のＲＦ源を用いて上部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第一のＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第一のＲＦ源を約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または第一のＲＦ源を約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第一のＲＦ源を約１０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第一のＲＦ源を約１０ワットから約５０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００８５】
あるいは、蒸着プロセスの間、第二のＲＦ源を用いて基材ホルダ中の下部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第二のＲＦ源を約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第二のＲＦ源を約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または第二のＲＦ源を約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第二のＲＦ源を約０ワットから約１０００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第二のＲＦ源を約０ワットから約５００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００８６】
さまざまな実施形態で、蒸着プロセスの間に、単一のＲＦ源を用いてもよく、および／または、ＲＦ源の組み合わせを用いてもよい。
【００８７】
一実施形態では、処理チャンバの中にシャワープレートアセンブリを設け、上部電極に結合させるとよい。他の実施形態では、さまざまなガス供給手段を設けてもよい。例えば、シャワープレートアセンブリは、中心領域１２２、周辺領域１２４、および副領域１２６を備えるとよく、シャワープレートアセンブリをガス供給システムに結合させるとよい。蒸着プロセスの間、一つまたはそれ以上のプロセスガスを中心領域に供給してもよく、蒸着プロセスの間、一つまたはそれ以上のプロセスガスを周辺領域に提供してもよく、一つまたはそれ以上のプロセスガスを副領域に提供してもよい。さまざまな領域に供給されるプロセスガスは、同じであってもよく、異なっていてもよい
【００８８】
あるいは、中心領域と周辺領域とを単一の一次領域として一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、第一のプロセスガスおよび／または第二のプロセスガスをこの一次領域に提供すればよい。他の実施形態では、どの領域を一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、一つまたはそれ以上のプロセスガスを提供するとよい。
【００８９】
蒸着プロセスの間、プロセスガスはシリコン含有前駆体、炭素含有前駆体、酸素含有ガス、窒素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。シリコン含有前駆体および炭素含有ガスの流量は約０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍの範囲にあるとよい。シリコン含有前駆体はモノシラン（ＳｉＨ４）、オルトケイ酸テトラエチル（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（ＯＭＴＣＳ）、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）またはジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。炭素含有ガスはＣＨ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６またはＣ６Ｈ５ＯＨ、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。酸素含有ガスはＯ２、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２ＯまたはＣＯ２、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。窒素含有ガスは、Ｎ２またはＮＨ３、あるいはそれらの組み合わせを含むとよい。不活性ガスはＡｒまたはＨｅ、あるいはそれらの組み合わせの少なくとも一つを含むとよい。不活性ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。あるいは、不活性ガスは約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。
【００９０】
基材ホルダに温度制御システムを結合させてもよく、蒸着プロセスの間、温度制御システムを用いて基材ホルダ温度を制御してもよい。基材ホルダ温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよく、あるいは基材ホルダ温度を約２００℃から約５００℃の範囲にするとよい。例えば、基材ホルダ温度を約２５０℃から約４００℃の範囲にするとよい。チャンバ壁に温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてチャンバ壁の温度を制御してもよい。例えば、チャンバ壁の温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。さらに、シャワープレートアセンブリに温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてシャワープレートアセンブリの温度を制御してもよい。例えば、シャワープレートアセンブリの温度を約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。
【００９１】
さらに、チャンバに圧力制御システムを結合させてもよく、蒸着プロセスの間、圧力制御システムを用いてチャンバ圧力を制御してもよい。チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒの範囲にするとよい。例えば、チャンバ圧力を約０．１Ｔｏｒｒから約２０Ｔｏｒｒの範囲にするとよい。
【００９２】
蒸着プロセスの間、ＥＳＣ電圧は必要ない。あるいは、蒸着プロセスの間、ＥＳＣ電圧を用いてもよい。
【００９３】
例えば、ＴＥＲＡ層は、約１５０Åから約１００００Åの厚さを有するとよい。ＴＥＲＡ層は、酸化物層または他の種類の層の上に蒸着させるとよい。ＴＥＲＡ層は、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１５７ｎｍの少なくとも一つの波長で測定したとき、約１．５から約２．５の範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１５７ｎｍの少なくとも一つの波長で測定したとき、約０．１から約０．９の範囲の吸光係数（ｋ）とを有する材料を含むとよい。蒸着速度は、約１００Å／分から約１００００Å／分の範囲にするとよい。蒸着時間は、約５秒から約１８０秒まで変化させるとよい。本発明では、基材間の厚さの均一性は、１σで１％未満にするとよい。
【００９４】
４４０で、プロセス後チャンバ清掃プロセスを実行するとよい。他の実施形態では、プロセス後チャンバ清掃プロセスは必要ない。
【００９５】
プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、ギャップを確定するとよく、ギャップを約１ｍｍから約２００の範囲にするとよく、あるいは、ギャップを約２ｍｍから約１５０ｍｍの範囲にするとよい。さらに、第一の時間の間に第一のギャップを確定するとよく、第二の時間の間に第二のギャップを確定するとよい。他の実施形態では、ギャップサイズを固定するとよい。他の実施形態では、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間に、ギャップサイズを二回以上変化させるとよい。
【００９６】
第一のギャップを約２ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップを約２ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよい。あるいは、第一のギャップを約４ｍｍから約１２０ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップを約１０ｍｍから約２００ｍｍまで変化させるとよい。一例では、第一のギャップを約１０ｍｍから約５０ｍｍまで変化させるとよく、第二のギャップを約１０ｍｍから約１２５ｍｍに変化させるとよい。あるいは、清掃後プロセス全体にわたって、圧力、ＲＦ電力およびガス流量を変化させるとよい。あるいは、ＲＦとともに、またはＲＦの代わりに、リモートプラズマを用いるとよい。
【００９７】
第一の時間の長さは、約０秒から約３０００秒まで変化させるとよく、第二の時間の長さは、約０秒から約３０００秒まで変化させるとよい。あるいは、第一の時間の長さは、約０秒から約２０００秒まで変化させるとよく、第二の時間間隔を約０秒から約２０００秒まで変化させるとよい。一例では、第一の時間の長さは、約２０秒から約１２００秒まで変化させるとよく、第二の時間の長さは、約２０秒から約１２００秒まで変化させるとよい。
【００９８】
プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、第一のＲＦ源を用いて上部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第一のＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第一のＲＦ源は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第一のＲＦ源は、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第一のＲＦ源は、約０ワットから約１００００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第一のＲＦ源は、約１０ワットから約５０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。別の実施形態では、第一のＲＦ源は、約１００ワットから約２０００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【００９９】
あるいは、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、第二のＲＦ源を用いて基材ホルダ中の下部電極にＲＦ信号を供給するとよい。例えば、第二のＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。あるいは、第二のＲＦ源は、約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよく、または、第二のＲＦ源は、約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚの周波数範囲で動作させるとよい。第二のＲＦ源は、約０ワットから約１０００ワットの電力範囲で動作させるとよく、あるいは、第二のＲＦ源は、約０ワットから約５００ワットの電力範囲で動作させるとよい。
【０１００】
さまざまな実施形態で、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間に、単一のＲＦ源を用いてもよく、および／または、ＲＦ源の組み合わせを用いてもよい。
【０１０１】
一実施形態では、処理チャンバの中にシャワープレートアセンブリを設け、上部電極に結合させるとよい。他の実施形態では、さまざまなガス供給手段を設けてもよい。例えば、シャワープレートアセンブリは、中心領域１２２、周辺領域１２４、および副領域１２６を備えるとよく、シャワープレートアセンブリをガス供給システムに結合させるとよい。一つまたはそれ以上のプロセスガスを中心領域に供給するとよく、一つまたはそれ以上のプロセスガスを周辺領域に供給するとよい。プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、一つまたはそれ以上のプロセスガスを副領域に供給するとよい。さまざまな領域に供給されるプロセスガスは、同じであってもよく、異なっていてもよい
【０１０２】
あるいは、中心領域と周辺領域とを単一の一次領域として一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、第一のプロセスガスおよび／または第二のプロセスガスをこの一次領域に提供すればよい。他の実施形態では、どの領域を一緒に結合させてもよく、ガス供給システムは、一つまたはそれ以上のプロセスガスを供給してもよい。
【０１０３】
プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、フッ素含有ガス、酸素含有ガスまたは不活性ガス、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを用いるとよい。フッ素含有ガスはＮＦ３、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｆ２またはＣＯＦ２、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。酸素含有ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２ＯまたはＣＯ２、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。不活性ガスは、アルゴン、ヘリウムまたは窒素、あるいはそれらの二つまたはそれ以上の組み合わせを含むとよい。
【０１０４】
さらに、フッ素含有ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、酸素含有ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは約０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。あるいは、フッ素含有ガスは約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、酸素含有ガスは約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよく、不活性ガスは約１０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまで変化する流量を有するとよい。
【０１０５】
基材ホルダに温度制御システムを結合してもよく、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、温度制御システムを用いて基材ホルダ温度を制御してもよい。基材ホルダ温度は、約０℃から約５００℃の範囲にするとよく、あるいは、基材ホルダ温度は、約２００℃から約５００℃の範囲にするとよい。例えば、基材ホルダ温度は、約２５０℃から約４００℃の範囲にするとよい。チャンバ壁に温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてチャンバ壁の温度を制御してもよい。例えば、チャンバ壁の温度は、約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。さらに、シャワープレートアセンブリに温度制御システムを結合させてもよく、温度制御システムを用いてシャワープレートアセンブリの温度を制御するとよい。例えば、シャワープレートアセンブリの温度は、約０℃から約５００℃の範囲にするとよい。
【０１０６】
さらに、チャンバに圧力制御システムを結合させてもよく、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、圧力制御システムを用いてチャンバ圧力を制御してもよい。チャンバ圧力は、約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒの範囲にするとよい、
【０１０７】
プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、ＥＳＣ電圧は必要ない。あるいは、プロセス後チャンバ清掃プロセスの間、ＥＳＣ電圧を用いてもよい。
【０１０８】
手順４００は、４５０で終了する。
【０１０９】
図５は、本発明の方法を検証するために実行されたプロセスの要約結果の表を例示する。複数のプロセス例を実行し、結果のウエハ間簡略化（ＦＭ）データ、厚さばらつきデータを調べた。さまざまな初期清掃処方およびさまざまな前塗布処方を用いて実行された１２の異なる実験について結果を示す。各実験で、６枚のウエハを用いた。
【０１１０】
図６は、本発明の方法を検証するために実行されたプロセスの異物（ＦＭ）データのグラフの例を示す。この結果は、実行された１２の実験に関する広い範囲の結果を示す。各実験では６枚のウエハが用いられ、データポイントは実験番号とウエハ番号とを用いて（すなわち１‐１）区別される。いくつかの実験（５〜１２）では、ウエハのいくつかまたはすべての異物カウントは３０未満であった。実験のすべてで、ウエハの一つまたはそれ以上の異物カウントは１５未満であった。一実験（１）で、ウエハの一つまたはそれ以上の異物カウントは１００より大きかった。一実施形態では、高ＦＭデルタ値は約８０より小さくするとよく、中央デルタ値は約２０より小さくするとよい。
【０１１１】
図７は、本発明の方法を検証するために実行されたプロセスの平均厚さのグラフの例を示す。この結果は、実行された１２の実験に関する広い範囲の結果を示す。いくつかの実験（９〜１２）では、厚さの範囲は２ｎｍ未満であった。一実施形態では、厚さの偏差の目標値を１σ値として約１．０％未満にするとよい。本発明では、実際の蒸着プロセスの前に調整プロセスを実行することによって、ロット内の厚さのバラツキをできるだけ小さくする。
【０１１２】
ＫＬＡ‐テンコー（ＫＬＡ‐Ｔｅｎｃｏｒ）サーフスキャンＳＰＩ（Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰＩ）を用いてＦＭデータを採取した。ＦＭデータは、満足すべき粒子カウントを実現するとよいことを示した。測定データは、厚さのばらつきの１σ偏差が１パーセント未満であることを示した。
【０１１３】
図８Ａは、後清掃なしで、モニタウエハより前の蒸着に由来する蒸着物がチャンバ壁およびシャワーヘッドの上に残っているままのチャンバを用いる基材の上の粒子汚染の例となる図を示す。チャンバ内で発生する粒子（サイズ＞０．１６μｍ）の量を測定するために、清掃されなかったチャンバの中に試験基材が挿入され、時間の長さが計測された。清掃されなかったチャンバを用いたとき、高い粒子カウント（図８Ａに示されている）が得られた。例えば、１３．４時間経過後、基材あたり約２８６粒子の粒子カウントが測定された。この結果は、清掃されなかったチャンバ内では、毎時約２１．３個の粒子が発生していることを示した。
【０１１４】
図８Ｂは、本発明の実施形態による基材の上の粒子汚染の例となる図を示す。一実施形態では、通常の蒸着の後、チャンバの中で後清掃を実行するとよい。例えば、プラズマ後清掃および／またはリモートプラズマ清掃およびそれらの組み合わせを実行するとよい。清掃されたチャンバ中で発生する粒子（サイズ＞０．１６μｍ）の量を測定するために、清掃されたチャンバの中に試験基材が挿入され、時間の長さが測定された。調整されたチャンバを用いたとき、低い粒子カウント（図８Ｂに示されている）が得られた。例えば、１３．４時間経過後、基材あたり約４４粒子の粒子カウントが測定された。この結果は、清掃されたチャンバ内では毎時約３．３個の粒子が発生していることを示した。
【０１１５】
本発明は、一様であり、実質的に異物（汚染物質）のないＴＥＲＡ層などの層を蒸着させるための方法および装置を提供する。
【０１１６】
一実施形態では、初期清掃プロセスおよび後清掃プロセスは、主エッチング工程およびオーバーエッチング工程を含むとよい。あるいは、清掃プロセスは、さまざまな数の工程、および他のプロセスを含むとよい。一つの清掃プロセス例では、第一の工程（主エッチング）は、以下のプロセス条件を含むとよい。すなわち、ＮＦ３流量は約１００ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍまで、あるいは約２００ｓｃｃｍから約６００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｏ２流量は約５０ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍまで、あるいは約２２５ｓｃｃｍから約２７５ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｈｅ流量は約６００ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍまで、あるいは約７２０ｓｃｃｍから約８８０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約８００Ｗから約１２００Ｗまで、あるいは約９００Ｗから約１１００Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約０．４Ｔｏｒｒから約０．６Ｔｏｒｒまで、あるいは約０．４５Ｔｏｒｒから約０．５５Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約１０ｍｍから約３０ｍｍまで変化させるとよく、あるいは約１５ｍｍから約２１ｍｍまで変化させるとよい。さらに、第二の工程（オーバーエッチング）は、以下のプロセス条件を含むとよい。すなわち、ＮＦ３流量は約４５０ｓｃｃｍから約５５０ｓｃｃｍまで、あるいは約４７５ｓｃｃｍから約５２５ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｏ２流量は約２００ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍまで、あるいは約２２５ｓｃｃｍから約２７５ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｈｅ流量は約６００ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍまで、あるいは約７２０ｓｃｃｍから約８８０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約１００Ｗから約３００Ｗまで、あるいは約１５０Ｗから約２５０Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約０．４Ｔｏｒｒから約０．６Ｔｏｒｒまで、あるいは約０．４５Ｔｏｒｒから約０．５５Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約８０ｍｍから約１６０ｍｍまで、あるいは約１００ｍｍから約１３０ｍｍまで変化させるとよい。
【０１１７】
別の清掃プロセスの例では、第一の工程（主エッチング）は、以下のプロセス条件を含むとよい。すなわち、ＮＦ３流量は約４５０ｓｃｃｍから約６７５ｓｃｃｍまで、あるいは約５６０ｓｃｃｍから約６２０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｏ２流量は約１４０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍまで、あるいは約１６０ｓｃｃｍから約２１０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｈｅ流量は約８００ｓｃｃｍから約１２００ｓｃｃｍまで、あるいは約９００ｓｃｃｍから約１１００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約２００Ｗから約６００Ｗまで、あるいは約３００Ｗから約５００Ｗまで変化させるとよく、下部ＲＦ（ＢＲＦ）電力は約０Ｗから約２００Ｗまで、あるいは約２０Ｗから約１２０Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約０．４Ｔｏｒｒから約０．６Ｔｏｒｒ、あるいは約０．４５Ｔｏｒｒから約０．５５Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約５ｍｍから約６０ｍｍまで、あるいは約１５ｍｍから約３０ｍｍまで変化させるとよい。さらに、第二の工程（オーバーエッチング）は、以下のプロセス条件を含むとよい。すなわちＮＦ３流量は約１００ｓｃｃｍから約５００ｓｃｃｍまで、あるいは約２００ｓｃｃｍから約４００ｓｃｃｍ変化させるとよく、Ｏ２流量は約１０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍまで、あるいは、約６０ｓｃｃｍから約１４０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ａｒ流量は約１０００ｓｃｃｍから約２０００ｓｃｃｍで、あるいは約１３００ｓｃｃｍから約１７００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約０．０Ｗから約３００Ｗまで、あるいは約０．０Ｗから約２５０Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約３Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒ、あるいは約３．５Ｔｏｒｒから約４．５Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約８０ｍｍから約１６０ｍｍまで、あるいは約１００ｍｍから約１３０ｍｍまで変化させるとよい。他の実施形態では、清掃プロセス時にリモートプラズマを用いてもよく、リモートプラズマ発生器に供給される電力は約０Ｗから約３０００Ｗまで、あるいは約１０００Ｗから約２７００Ｗまで変化させるとよい。
【０１１８】
一実施形態では、前塗布プロセスは、ＳｉＣ材料またはＳｉＯ２材料などの単一塗布材料を含む蒸着プロセスを含むとよい。あるいは、前塗布プロセスは、さまざまなコーティング材料、さまざまな数の層、および他のプロセスを含むことがある蒸着プロセスを含むとよい。
【０１１９】
前塗布プロセスの一例では、第一の材料（すなわち、ＳｉＣ材料）を用いるとよく、前塗布プロセスは以下のプロセス条件を含むとよい。すなわち、３ＭＳ流量は約５０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍまで、あるいは約１００ｓｃｃｍから約２００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｈｅ流量は約１０００ｓｃｃｍから約２０００ｓｃｃｍまで、あるいは約１１００ｓｃｃｍから約１３００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約６００Ｗから約１０００Ｗまで、あるいは約７００Ｗから約９００Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約４Ｔｏｒｒから約１０Ｔｏｒｒまで、あるいは約６Ｔｏｒｒから約８Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約５ｍｍから約５０ｍｍまで、あるいは約１０ｍｍから約３０ｍｍまで変化させるとよい。
【０１２０】
前塗布プロセスの別の例では、第二の材料（すなわちＳｉＯ２材料）を用いるとよく、前塗布プロセスは、以下のプロセス条件を含むとよい。すなわち、ＳｉＨ４流量は約２０ｓｃｃｍから約３００ｓｃｃｍまで、あるいは約５０ｓｃｃｍから約１５０ｓｃｃｍまで変化させるとよく、Ｎ２Ｏ流量は約３００ｓｃｃｍから約１０００ｓｃｃｍまで、あるいは約４００ｓｃｃｍから約６００ｓｃｃｍまで変化させるとよく、上部ＲＦ（ＴＲＦ）電力は約２００Ｗから約１０００Ｗまで、あるいは約３００Ｗから約５００Ｗまで変化させるとよく、チャンバ圧力は約１Ｔｏｒｒから約５Ｔｏｒｒまで、あるいは約２Ｔｏｒｒから約４Ｔｏｒｒまで変化させるとよく、ギャップは約５ｍｍから約５０ｍｍまで、あるいは約１０ｍｍから約３０ｍｍまで変化させるとよい。
【０１２１】
清掃および前塗布プロセスの間、基材ホルダ温度は約２５０℃から約３５０℃まで、あるいは約２９０℃から約３３０℃まで変化させるとよい。
【０１２２】
上記では、本発明の実施形態の特定の例だけを詳しく説明したが、本発明の新規な開示および利点から実質的に逸脱することなく、実施形態の例において多くの変更形が可能であることは、当業者に容易に認識される。従って、すべてのそのような変更形は本発明の範囲内に含まれものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の実施形態によるＰＥＣＶＤシステムの簡略化ブロック図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態による半導体処理システムの簡略化ブロック図である。
【図２Ｂ】図２Ａに例を示した半導体処理システム中の簡略化ウエハフロー図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による別の半導体処理システムのための簡略化ダイアグラムである。
【図３Ｂ】図３Ａに例を示した半導体処理システムによる簡略化ウエハフロー図である、
【図４】本発明の実施形態によって基材の上に蒸着する粒子の量を減らすための手順の簡略化フロー図である。
【図５】本発明の方法を検証するために実行されたプロセス例のデータの表である。
【図６】本発明の方法を検証するために実行されたプロセスの異物（ＦＭ）データのグラフである。
【図７】本発明の方法を検証するために実行されたプロセスの厚さデータのグラフである。
【図８Ａ】処理していないチャンバを用いる基材の上の粒子汚染の例となる図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による基材の上の粒子汚染の例となる図である。
【図１】
2007533848.tif 000003
【図２Ａ】
2007533848.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2007533848.tif 000006
【図３Ｂ】
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【図４】
2007533848.tif 000008
【図５】
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【図６】
2007533848.tif 000010
【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
2007533848.tif 000014
2007533848.tif 000015
2007533848.tif 000016