(57)【要約】【課題】  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の提供。【解決手段】  プラズマ増強化学蒸着によって基板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膜を堆積させる方法およびシステムに関するものである。チャンバは、プラズマソースと、ＲＦ電源に結合された基板ホルダとを有する。基板は、基板ホルダに配置される。ＴＥＲＡ層は、基板に堆積される。ＴＥＲＡ層の少なくとも一部分の堆積速度が、ホルダの基板にＲＦ電力が印加されていないときより早くなるように、ＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力は、選択される。【選択図】
2007502917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に材料を堆積させる方法であって、
前記基板を、プラズマソースを有するチャンバ内で、ＲＦ電源に結合された基板ホルダに配置することと、
調整可能なエッチング速度ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層を前記基板にＰＥＣＶＤを使用して堆積させることとを具備し、
前記ＴＥＲＡ層の少なくとも一部分の堆積速度が、ＲＦ電力が基板ホルダに印加されないときより速くなるように、前記ＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力が選ばれる方法。
【請求項２】
前記プラズマソースは、上部電極を有し、前記基板ホルダは、移動可能であって、
前記上部電極の一面と、前記移動可能な基板ホルダの一面との間のギャップを形成することを、更に具備する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ギャップは、ほぼ１ｍｍからほぼ２００ｍｍまでの範囲にある請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまでの範囲にある請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＴＥＲＡ層を堆積させることは、
第１の堆積時間に、下部層を堆積させることと、
第２の堆積時間に、キャップ層を堆積させることとを含んでおり、
前記下部層が、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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）とを有する材料で形成され、
前記キャップ層が、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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）とを有する材料で形成されている請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記下部層は、ほぼ３０．０ｎｍからほぼ５００．０ｎｍまでの範囲の厚さを有する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プラズマソースは、追加のＲＦ電源を有し、
前記下部層を堆積させることは、
ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で前記追加のＲＦ電源を動かすことと、
ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で前記ＲＦ電源を動かすこととを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記追加のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動かされ、
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動かされる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記追加のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動かされ、
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５．０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動かされる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記プラズマソースは、追加のＲＦ電源を有し、
前記下部層を堆積させることは、
ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲内で前記追加のＲＦ電源を動かすことと、
ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲内で前記ＲＦ電源を動かすこととを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記追加の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内で動かされ、
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲内で動かされる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記下部層を堆積させることは、ほぼ１００Ａ／ｍｉｎからほぼ１００００Ａ／ｍｉｎまでの速度でなされる請求項５に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ１８０秒まで変化する請求項５に記載の方法。
【請求項１４】
前記下部層を堆積させることは、
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１つを含む第１のプロセスガスを提供することを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１のプロセスガスを提供することは、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲にある第１の速度で前記シリコン含有プリカーサおよび／または前記カーボン含有プリカーサを流すことを備えている請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）と、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）と、モノメチルシラン（１ＭＳ）と、ジメチルシラン（２ＭＳ）と、トリメチルシラン（３ＭＳ）と、テトラメチルシラン（４ＭＳ）と、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）と、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４と、Ｃ２Ｈ４と、Ｃ２Ｈ２と、Ｃ６Ｈ６と、Ｃ６Ｈ５ＯＨとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のプロセスガスは、アルゴンと、ヘリウムと、窒素とのうちの少なくとも１つを含む不活性ガスを含んでいる請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記下部層を堆積させることは、圧力制御システムを使用して、ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ１００Ｔｏｒｒまでの範囲にあるチャンバ圧力に制御することを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項２０】
前記チャンバ圧力は、ほぼ０．１Ｔｏｒｒからほぼ２０Ｔｏｒｒまでの範囲にある請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記下部層を堆積させることは、基板を基板ホルダに固定するように、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までの範囲にある直流電圧を提供することを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項２２】
前記直流電圧は、ほぼ−１０００Ｖからほぼ＋１０００Ｖまでの範囲にある請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記キャップ層は、ほぼ５．０ｎｍからほぼ４００ｎｍまでの範囲の厚さを有している請求項５に記載の方法。
【請求項２４】
前記プラズマソースは、追加のＲＦ電源を有し、
前記キャップ層を堆積させることは、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で前記追加のＲＦ電源を動かすことを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項２５】
前記キャップ層を堆積させることは、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲で前記ＲＦ電源を動かすことを更に備えている請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記プラズマソースは、追加のＲＦ電源を有し、
前記キャップ層を堆積させることは、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲で前記追加のＲＦ電源を動かすことを更に備えている請求項５に記載の方法。
【請求項２７】
前記キャップ層を堆積させることは、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲で前記ＲＦ電源を動かすことを更に備えている請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記キャップ層を堆積させることは、ほぼ５０Ａ／ｍｉｎからほぼ５０００Ａ／ｍｉｎまでの速度でなされる請求項５に記載の方法。
【請求項２９】
前記第２の堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ１８０秒まで変化する請求項５に記載の方法。
【請求項３０】
前記キャップ層を堆積させることは、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１つと、酸素含有ガスとを含む第２のプロセスガスを提供することを更に備えている請求項１４に記載の方法。
【請求項３１】
前記シリコン含有プリカーサおよび／または前記カーボン含有プリカーサは、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲にある第１の速度で流され、および／または、酸素含有プリカーサは、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲にある第２の速度で流される請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）と、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）と、モノメチルシラン（１ＭＳ）と、ジメチルシラン（２ＭＳ）と、トリメチルシラン（３ＭＳ）と、テトラメチルシラン（４ＭＳ）と、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）と、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４と、Ｃ２Ｈ４と、Ｃ２Ｈ２と、Ｃ６Ｈ６と、Ｃ６Ｈ５ＯＨとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記酸素含有ガスは、Ｏ２と、ＣＯと、ＮＯと、Ｎ２Ｏと、ＣＯ２とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２のプロセスガスは、アルゴンと、ヘリウムと、窒素とのうちの少なくとも１つを含む不活性ガスを含んでいる請求項３０に記載の方法。
【請求項３６】
シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサと、酸素含有ガスと、不活性ガスとのうちの少なくとも１つを備えているプロセスガスによって、ほぼ１ｍＴｏｒｒと、ほぼ２０Ｔｏｒｒとの間の圧力でチャンバを維持しながら、前記下部層と、前記キャップ層との堆積の間、プラズマをオフにすることを更に具備する請求項５に記載の方法。
【請求項３７】
前記下部層を堆積させることと、前記キャップ層を堆積させることとは、別々のチャンバ内で更になされる請求項５に記載の方法。
【請求項３８】
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１つを含むプロセスガスによって、シーケンシャル堆積の全体にわたってプラズマをつけたままで、前記下部層を堆積させることと、前記キャップ層を堆積させることとは、シーケンシャルに同一チャンバ内でなされる請求項５に記載の方法。
【請求項３９】
プラズマは、下部層の堆積と、キャップ層の堆積との間、維持され、前記堆積の間のリアクタ環境は、不活性ガスを含んでいる請求項５に記載の方法。
【請求項４０】
下部層を堆積させることと、キャップ層を堆積させることとは、１つのチャンバでなされ、
堆積の合間、プラズマは、オフにされ、チャンバは、一連の、排気と、窒素パージとがなされる請求項５に記載の方法。
【請求項４１】
第１の流量で上部電極に組み合わせられたシャワープレートアセンブリの中心領域に第１のプロセスガスを提供することと、
第２の流量で前記シャワープレートアセンブリのエッジ領域に第２のプロセスガスを提供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４２】
前記第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１つを含み、
前記第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１つを含んでいる請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記シャワープレートアセンブリは、サブ領域を更に有し、
第３のプロセスガスは、前記サブ領域に提供される請求項４１に記載の方法。
【請求項４４】
前記第３のプロセスガスは、酸素含有ガスと、カーボン含有ガスと、窒素含有ガスと、不活性ガスとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
第１の流量で上部電極に組み合わせられたシャワープレートアセンブリの主要な領域に一方のプロセスガスを提供することと、
第２の流量で前記シャワープレートアセンブリのサブ領域に他方のプロセスガスを提供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４６】
前記一方のプロセスガスは、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１つを含んでいる請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記他方のプロセスガスは、酸素含有ガスと、窒素含有ガスと、カーボン含有ガスと、不活性ガスとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記基板ホルダに組み合わせられた温度制御システムを使用して基板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４９】
前記基板温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲にある請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
温度制御システムを使用して少なくとも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４８に記載の方法。
【請求項５１】
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５０に記載の方法。
【請求項５２】
温度制御システムを使用して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４８に記載の方法。
【請求項５３】
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５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記チャンバをパージすることと、
前記チャンバ内を低圧にすることと、
デチャッキング操作を実行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５５】
前記デチャッキング操作は、プロセスガスを提供することを備えている請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記プロセスガスは、酸素含有ガスと、カーボン含有プリカーサとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
基板への前記調整可能なエッチング速度ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層の堆積は、ＴＥＲＡ層として少なくとも２つの層で堆積させることを含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項５８】
前記ＴＥＲＡ層の特性は、前記ＲＦ電源によって提供されたＲＦ電力に依存する請求項１に記載の方法。
【請求項５９】
前記基板ホルダにＲＦ電力が印加されないときより、前記ＴＥＲＡ層の密度が大きい請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
基板に調整可能なエッチング耐性ＡＲＣ（ＴＥＲＡ）層を堆積させるＰＥＣＶＤシステムであって、
基板ホルダを有するチャンバと、
このチャンバ内にプラズマを生成するように配置されたプラズマソースと、
前記基板ホルダに結合されたＲＦ電源と、
前記チャンバに組み合わせられたガス供給システムと、
前記チャンバに組み合わせられた圧力制御システムとを具備し、
前記ＴＥＲＡ層の少なくとも一部分の堆積速度がＲＦ電力が基板ホルダに印加されないときより速くなるように、前記ＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力が選ばれるＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６１】
チャンバに組み合わせられ、基板を前記基板ホルダに配置するための移送システムを更に具備する請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６２】
前記基板ホルダは、移動可能であり、
前記プラズマソースは、上部電極を含み、
前記移動可能な基板ホルダは、上部電極の一面と、移動可能な基板ホルダの一面との間のギャップを形成するように構成されている請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６３】
前記ギャップは、ほぼ１ｍｍからほぼ２００ｍｍまでの範囲にある請求項６２に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６４】
前記ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまでの範囲にある請求項６２に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６５】
前記プラズマソースは、上部電極と、この上部電極にＴＲＦ信号を提供するように構成され、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く他のＲＦ電源とを含んでいる請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６６】
他の第１のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く請求項６５に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６７】
前記他のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く請求項６６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６８】
前記他の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内で動く請求項６５に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項６９】
前記他の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内で動く請求項６８に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７０】
前記ＲＦ電源は、移動可能な基板ホルダにＢＲＦ信号を提供するように構成され、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７１】
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く請求項７０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７２】
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲内で動く請求項７１に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７３】
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲内で動く請求項７０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７４】
前記ＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲内で動く請求項７３に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７５】
前記ガス供給システムは、シャワープレートアセンブリを含み、
ガス供給アセンブリは、前記シャワープレートアセンブリの中心領域に第１のプロセスガスを、前記シャワープレートアセンブリのエッジ領域に第２のプロセスガスを供給する請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７６】
前記第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１つを含んでいる請求項７５に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７７】
前記シリコン含有プリカーサおよび／または前記カーボン含有プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲にある請求項７６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７８】
前記シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）と、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）と、モノメチルシラン（１ＭＳ）と、ジメチルシラン（２ＭＳ）と、トリメチルシラン（３ＭＳ）と、テトラメチルシラン（４ＭＳ）と、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）と、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項７６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項７９】
前記カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４と、Ｃ２Ｈ４と、Ｃ２Ｈ２と、Ｃ６Ｈ６と、Ｃ６Ｈ５ＯＨとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項７６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８０】
前記第１のプロセスガスは、アルゴンと、ヘリウムと、窒素とのうちの少なくとも１つを含む不活性ガスを含んでいる請求項７６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８１】
前記第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１つを含んでいる請求項７５に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８２】
前記シリコン含有プリカーサおよび／または前記カーボン含有プリカーサの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ５０００ｓｃｃｍまでの範囲にある請求項８１に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８３】
前記シリコン含有プリカーサは、モノシラン（ＳｉＨ４）と、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）と、モノメチルシラン（１ＭＳ）と、ジメチルシラン（２ＭＳ）と、トリメチルシラン（３ＭＳ）と、テトラメチルシラン（４ＭＳ）と、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）と、テトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項８１に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８４】
前記カーボン含有プリカーサは、ＣＨ４と、Ｃ２Ｈ４と、Ｃ２Ｈ２と、Ｃ６Ｈ６と、Ｃ６Ｈ５ＯＨとのうちの少なくとも１つを備えている請求項８１に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８５】
前記第２のプロセスガスは、アルゴンと、ヘリウムと、窒素とのうちの少なくとも１つを含む不活性ガスを含んでいる請求項８１に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８６】
前記シャワープレートアセンブリは、サブ領域を有し、
前記ガス供給システムは、このサブ領域に第３のプロセスガスを提供するように構成されている請求項７５に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８７】
前記第３のプロセスガスは、酸素含有ガスと、窒素含有ガスと、不活性ガスとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項８６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８８】
前記第３のプロセスガスの流量は、ほぼ０．０ｓｃｃｍからほぼ１００００ｓｃｃｍまでの範囲にある請求項８６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項８９】
前記酸素含有ガスは、Ｏ２と、ＣＯと、ＮＯと、Ｎ２Ｏと、ＣＯ２とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項８７に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９０】
前記窒素含有ガスは、Ｎ２と、ＮＦ３とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項８７に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９１】
前記不活性ガスは、アルゴンと、ヘリウムとのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項８７に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９２】
前記圧力制御システムは、チャンバ圧力を制御するための少なくとも１つのドライポンプを備えている請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９３】
前記チャンバ圧力は、ほぼ０．１ｍＴｏｒｒからほぼ１００Ｔｏｒｒまでの範囲である請求項９２に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９４】
前記基板ホルダに組み合わせられ、基板温度を制御するように構成された温度制御システムを更に具備する請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９５】
前記基板温度は、ほぼ０℃からほぼ５００℃までの範囲にある請求項９４に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９６】
前記温度制御システムは、少なくとも１つのチャンバ壁に組み合わせられ、前記少なくとも１つのチャンバ壁の温度を制御するように更に構成されている請求項９４に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９７】
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℃までの範囲にある請求項９６に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９８】
前記ガス供給システムは、シャワープレートアセンブリを含み、
前記温度制御システムは、前記シャワープレートアセンブリに組み合わせられ、前記シャワープレートアセンブリの温度を制御するように更に構成されている請求項９４に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項９９】
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℃までの範囲にある請求項９８に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項１００】
前記基板ホルダに組み合わせられた静電チャック（ＥＳＣ）と、
前記基板をこの基板ホルダに固定するようにＥＳＣに直流電圧を提供するための手段とを更に具備する請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項１０１】
前記直流電圧は、ほぼ−２０００Ｖからほぼ＋２０００Ｖまでの範囲にある請求項１００に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【請求項１０２】
前記ＴＥＲＡ層は、
第１の堆積時間に、堆積された下部層と、
第２の堆積時間に、堆積されたキャップ層とを含み、
前記下部層が、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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）とを有する材料で形成され、
前記キャップ層が、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも１つの波長で測定されるときに、ほぼ１．５からほぼ２．５までの範囲の屈折率（ｎ）と、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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）とを有する材料で形成されている請求項６０に記載のＰＥＣＶＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
このＰＣＴ出願は、２００３年８月２１日出願の米国非仮特許出願番号第１０／６４４，９５８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】
本発明は、調整可能な光学的およびエッチング特性を有する薄膜材料を堆積させるように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】
【０００３】
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。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（ｅｔｃｈ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ｆｉｌｍ）を取り除くことがあり得る。
【０００４】
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。調整可能な光学的性質を有する気相堆積される材料を使用し、製造する方法は、米国特許番号第６３１６１６７号において示される。
【０００５】
さまざまな物理的および／または化学的堆積技術は、膜堆積のために通常使用され、しばしば、複数の技術は、特定の膜を堆積させるように使用されることがあり得る。好適な堆積方法は、所望の膜特性と、製造されているデバイスによって課される物理的なおよび／または化学的制約と、製造工程に関する経済的要因とを熟考することによって決定される。選択されたプロセスは、しばしば、関連する技術的な、および経済的な懸念に対処するように許容できるトレードオフを提供するものである。
【０００６】
熱的に励起された化学的気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、これからはＣＶＤ）は、集積回路製造のための材料を堆積させるように使用される共通の技術である。典型的な実施例では、基板は、低圧のリアクタ内に配置され、制御された温度に保持される。ウェーハは、膜に取り入れられる化学元素を含む１つ以上のプリカーサのガス状の環境にさらされる。ガス状のプリカーサは、基板表面に移送され、そして、固体膜を形成するように、１つ以上の化学反応を介して結合する。リアクタチャンバ、基板、およびプリカーサの条件は、一般的に、所望の物理的、化学的、および電気的な特性を有する膜を作成する化学反応を支持するように選ばれる。
【０００７】
プラズマは、膜堆積メカニズムを変更するか、または改良するように使用されることができる。プラズマを使用する堆積プロセスは、プラズマ増強化学蒸着（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、これからはＰＥＣＶＤ）と一般に呼ばれる。一般に、プラズマは、ガス混合をＲＦ信号にさらすことと、供給されたプロセスガスとのイオン化衝突を維持するように十分なエネルギに電子を励起することとによって真空リアクタ内で形成される。さらに、励起された電子は、解離性衝突を維持するように十分なエネルギを有することができ、そしてそれにより、所定の条件（例えば、チャンバ圧力、ガス流量など）の下でのガスの特定のセットは、チャンバ内で実行される特定のプロセスに適している荷電種および化学的反応種の集団を生成するように選ばれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
プラズマ励起は、一般に、膜形成反応が典型的な熱的に励起されたＣＶＤによって同様の膜を作成することを必要とする温度より非常に低い温度で進行することを可能とする。加えて、プラズマ励起は、熱ＣＶＤにおいてエネルギー的または動力学的に支持されなかった膜形成化学反応を活性化することがあり得る。ＰＥＣＶＤ膜の化学的および物理的な特性は、したがって、プロセスパラメータを調整することによって、比較的広い範囲に渡って変化されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はＰＥＣＶＤシステムにおける堆積に関し、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。本発明は、基板にＴＥＲＡ層を堆積させる方法を提供するものであって、第１のＲＦ電源に結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）上部電極および第２のＲＦ電源に結合された移送可能な基板ホルダを有するチャンバを提供することと、基板を移送可能な基板ホルダに配置することと、基板にＴＥＲＡ層を堆積させることとを具備し、このＴＥＲＡ層の少なくとも一部分の物理的、化学的、または光学的特性が前記第２のＲＦ電源によって提供されたＲＦ電力に依存し、前記ＴＥＲＡ層の少なくとも一部分の堆積速度が前記第２のＲＦ電源によって提供されたＲＦ電力に依存するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係るＰＥＣＶＤシステムの簡略化されたブロック図を示す。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を支持するための基板ホルダ１３０と、圧力制御システム１８０と、コントローラ１９０とを備えている。
【００１１】
１つの実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、バルブ１１８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ドライポンプ１７０を備えることができる。代わりとして、１１８は、圧力計およびスロットルバルブ（図示せず）を取り入れている圧力制御システムを備えることができる。代わりの実施形態として、ドライポンプおよびバルブは、必要とはされない。
【００１２】
１つ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。代わりの実施形態では、リモートプラズマシステムおよびバルブは、必要とはされない。
【００１３】
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）およびターボモレキュラポンプ（ＴＭＰ）（図示せず）を備えることができ、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。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、チャンバ圧は、０．１Ｔｏｒｒから２０Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。
【００１４】
処理チャンバ１１０は、基板１３５に隣接する処理空間１０２の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ようなどのような直径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させることによって動作することができる。
【００１５】
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の反対側にマウントされる。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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、およびサブ領域１２６に第３のプロセスガスを提供する。ガス化学（ｇａｓ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｉｅｓ）および流量は、これらの領域に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のプロセスガスを提供することができる。実際のところ、いずれかの領域は、共に組み合わせられることができ、ガス供給システムは、必要に応じて、１つ以上のプロセスガスを提供することができる。
【００１８】
第１のプロセスガスは、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１つを含むことができる。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）、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つを含んでいることができる。アルゴン、ヘリウムおよび／または窒素のような不活性ガスは、また、含まれることができる。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。
【００１９】
また、第２のプロセスガスは、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１つを含んでいることができる。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）、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。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つを含んでいる。アルゴン、ヘリウム、および／または窒素のような不活性ガスは、また、含まれることができる。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。
【００２０】
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、窒素含有ガスは、Ｎ２およびＮＦ３の少なくとも１つを含むことができ、不活性ガスは、ＡｒおよびＨｅの少なくとも１つ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。
【００２１】
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。その代わりとして、ベーパライザは、必要なものではない。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。
【００２２】
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、および処理チャンバ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。その代わりとして、分離したマッチングネットワークは、必要なものではない。
【００２３】
第１のＲＦ電源１４６は、上部電極にトップＲＦ信号（ＴＲＦ）を提供し、第１のＲＦ電源１４６は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。例えば、堆積プロセスは、１００ＭＨｚ、６０ＭＨｚ、２７ＭＨｚ、および１３．５６ＭＨｚのほぼ各々で実行される。ＴＲＦ信号は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲内にあり得て、または、あるいは、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲内にあり得る。第１のＲＦ電源１４６は、ほぼ１０ワットからほぼ１００００ワットまでの電力範囲内で動くことができ、または、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内で動くことができる。
【００２４】
上部電極１４０およびＲＦ電源１４６は、容量結合型プラズマソースの一部である。容量結合型プラズマソースは、プラズマソースの他のタイプ、例えば誘導結合型プラズマ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＩＣＰ）、変成器結合型プラズマ（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ−ｃｏｕｐｌｅｄ  ｐｌａｓｍａ：ＴＣＰ）ソース、マイクロ波強化プラズマソース、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（Ｈｅｌｉｃｏｎ  ｗａｖｅ）プラズマソース、および表面波（ｓｕｒｆａｃｅ  ｗａｖｅ）プラズマソースに置き換えられ、またはそれらにより増強されることがあり得る。周知のように、上部電極１４０は、省かれることがあり得るか、またはさまざまな適切なプラズマソースにおいて再構成されることがあり得る。
【００２５】
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、ゲートバルブ（図示せず）およびチャンバフィードスルー（図示せず）を通って処理チャンバ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によって受けとられることができ、そして、それに組み合わせられたデバイス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とられると、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デバイス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。
【００２６】
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１１６およびＥＳＣ電源１５６を備えることができる。ほぼ−２０００Ｖからほぼ＋２０００Ｖまで変動することができるクランピング電圧は、例えば、クランピング電極に提供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＋１０００Ｖまで変動することができる。別の実施形態では、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向上させるように、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。他の代わりの実施形態において、リフトピンは、基板ホルダ１３０内に準備されることができる。
【００２７】
温度制御システムは、また、提供されることができる。基板の温度制御が高温化または低温化された温度を必要とするときに、このようなシステムは、利用されることができる。例えば、抵抗加熱部材または熱−電ヒータ／クーラのような加熱部材１３２は、含まれることができ、基板ホルダ１３０は、冷却システム１３４を更に含むことができる。加熱部材１３２は、ヒータ電源１５８に組み合わせられることができる。冷却システム１３４は、基板ホルダ１３０から熱を受け熱交換器システム（図示せず）へ熱を移し、または、加熱するときには熱交換器システムから熱を移す再循環クーラントフローを提供することができる。
【００２８】
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。その代わりとして、マッチングネットワークは、必要なものではない。
【００２９】
第２のＲＦ電源１６０は、下部電極１１６に下部ＲＦ信号（ｂｏｔｔｏｍ  ＲＦ  ｓｉｇｎａｌ：ＢＲＦ）を提供し、第２のＲＦ電源１６０は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。ＢＲＦ信号は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲内であり得て、またあるいは、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲内であり得る。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲内で動くことができ、またあるいは、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲内で動くことができる。下部電極１１６は、チャンバ内のプラズマの唯一のソースであり得るか、または何らかの追加のプラズマソースを増やすことがあり得る。
【００３０】
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デバイス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に移動デバイス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の外側で気圧から垂直移動デバイスを封止するように構成される。
【００３１】
移動デバイス１５０は、シャワープレートアセンブリ１２０と、基板１３５との間で形成される可変なギャップ１０４（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｇａｐ  １０４）を許すことができる。ギャップは、ほぼ１ｍｍからほぼ２００ｍｍまで変動することができ、またあるいは、ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまで変動することができる。ギャップは、固定してとどまることができ、また、ギャップは、堆積プロセスの間、変わることができる。
【００３２】
加えて、基板ホルダ１３０は、フォーカスリング１０６およびセラミックカバー１０８を更に備えることができる。その代わりとして、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、必要なものではない。
【００３３】
少なくともチャンバ壁１１２上は、壁を保護するように、コーティング１１４を備えることができる。コーティング１１４は、セラミック材料を含むことができる。その代わりとして、コーティング１１４は、必要なものではない。
【００３４】
加えて、温度制御システムは、チャンバ壁温度を制御するように使用されることができる。例えば、ポート１８０は、温度を制御する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内で実行されている間、チャンバ壁温度は、比較的一定に保持されることができる。
【００３５】
また、温度制御システムは、上部電極の温度を制御するよう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よう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ている間、上部電極温度は、比較的一定に保持されることができる。
【００３６】
加えて、ＰＥＣＶＤシステム１００は、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、また、含むことができる。
【００３７】
さらにまた、ＰＥＣＶＤシステム１００は、コンタミネーションを制御し、および／またはチャンバをクリーニングするために使用されることができるパージングシステム（図示せず）を、また、含むことができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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と、シャワープレートアセンブリ１２０と、基板ホルダ１３０と、ガス供給システム１３１と、上部電極１４０と、第１のＲＦマッチ１４４と、第１のＲＦ電源１４６と、移動デバイス１５０と、ＥＳＣ電源１５６と、ヒータ電源１５８と、第２のＲＦマッチ１６２と、第２のＲＦ電源１６０と、ドライポンプ１７０と、リモートプラズマ装置１７５と、圧力制御システム１１８とに組み合わせられることができる。コントローラは、コントロールデータをこれらのコンポーネントへ提供し、プロセスデータのようなデータをこれらのコンポーネントから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、メモリーと、処理システム１００に通信し、それへの入力を活性化し、同様に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、システムコンポーネントと情報を交換することができる。また、メモリーに格納されたプログラムは、プロセスレシピに係るＰＥＣＶＤシステム１００の前述のコンポーネントを制御するよう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プロセスデータと比較し、プロセスを変え、および／または堆積ツールを制御するために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、不良を予測、防止および／または示すために比較を使用するように構成されることができる。
【００４０】
図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の実施形態に係るＴＥＲＡ層を使用する簡略化された手順を示す。図２Ａは、ＴＥＲＡキャップ層２２０およびＴＥＲＡ下部層２３０を含むＴＥＲＡ層の上のフォトレジスト層２１０を示す。例えば、ＴＥＲＡキャップ層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下部層は、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下部層２３０は、酸化物層２４０に組み合わせられる。これは本発明に対して必要なものではなく、ＴＥＲＡ層は、酸化物以外の材料の上に堆積されることがあり得る。２枚の層が図２に示されるが、これは、本発明に対しては必要ではない。ＴＥＲＡスタックは、１つ以上の層を備えることができる。
【００４１】
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つの現像ステップとを使用して処理された。
【００４２】
図２Ｃにおいて、ＴＥＲＡ層は、少なくとも１つのエッチングに関連したプロセスを使用して開けられた。
【００４３】
図３は、本発明の実施形態に係る、基板にＴＥＲＡ層を堆積させる手順の簡略化された流れ図である。例えば、ＴＥＲＡ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下部層およびキャップ層を有することができる。手順３００は、３１０でスタートする。
【００４４】
３２０において、チャンバは、提供されることができ、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含むことができる。
【００４５】
３３０において、基板は、移動可能な基板ホルダに配置される。例えば、移動可能な基板ホルダは、上部電極の一面と、移動可能な基板ホルダの一面との間のギャップを形成す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まで変動することができ、またあるいは、ギャップは、ほぼ２ｍｍからほぼ８０ｍｍまで変動することができる。ギャップサイズは、堆積速度を変えるように変えられることができる。例えば、ギャップは、堆積速度を減らすように増加されることができ、ギャップは、堆積速度を増やすように減少されることができる。ギャップサイズは、また、プラズマプロセスの間、アーク発生を防ぐように変えられることができる。
【００４６】
３４０において、下部層は、基板に堆積されることができ、そこにおいて、堆積速度は、移動可能な基板ホルダの位置と、第１のＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力と、第２のＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力とに依存する。
【００４７】
下部層堆積プロセスの間、ＴＲＦ信号は、第１のＲＦ電源を使用して上部電極に提供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までの周波数範囲内で動くことができる。別の形態として、第１のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができ、または、第１のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。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内で動くことができ、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内で動くことができる。
【００４８】
また、下部層堆積プロセスの間、ＢＲＦ信号は、第２のＲＦ電源を使用して下部電極に提供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までの周波数範囲内で動くことができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができ、または、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲内で動くことができ、またあるいは、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲内で動くことができる。
【００４９】
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、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、エッジ領域とを有することができ、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。下部層堆積プロセスの間、第１のプロセスガスは、中心領域に提供されることができ、第２のプロセスガスは、エッジ領域に提供されることができる。
【００５０】
代わりとして、中心領域およびエッジ領域は、単一の主要な領域として共に組み合わせられることができ、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のプロセスガスを提供することができる。実際のところ、いずれかの領域は、共に組み合わせられることができ、ガス供給システムは、１つ以上のプロセスガスを提供することができる。
【００５１】
第１のプロセスガスは、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１つ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および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（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。
【００５２】
第２のプロセスガスは、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１つ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および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（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。
【００５３】
第１のプロセスガスおよび第２のプロセスガスの流量は、下部層堆積プロセスの間、独立して決められることができる。
【００５４】
下部層は、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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と、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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）（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  （ｋ））と、を有する材料で形成されていることができる。下部層は、ほぼ３０．０ｎｍからほぼ５００．０ｎｍまでの範囲の厚さを有し、堆積速度は、ほぼ１００Ａ／ｍｉｎからほぼ１００００Ａ／ｍｉｎまでの範囲とすることができる。下部層堆積時間は、ほぼ５秒からほぼ１８０秒まで変化することができる。
【００５５】
高堆積速度は、下部層堆積プロセスの間、ＲＦ信号を下部電極に印加することによって達成されることができる。ＲＦ電源は、比較的低いＲＦ電力を提供することができる。
【００５６】
３５０において、キャップ層は、基板に堆積されることができ、そこにおいて、堆積速度は、移動可能な基板ホルダの位置と、第１のＲＦ電源によって提供されるＲＦ電力と、プロセスガスとに依存する。
【００５７】
キャップ層堆積プロセスの間、ＴＲＦ信号は、第１のＲＦ電源を使用して上部電極に提供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までの周波数範囲内で動くことができる。別の形態として、第１のＲＦ電源は、ほぼ１ＭＨｚからほぼ１００ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができ、または、第１のＲＦ電源は、ほぼ２ＭＨｚからほぼ６０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。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内で動くことができ、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内で動くことができる。
【００５８】
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、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、中心領域およびエッジ領域を有することができ、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、中心領域に提供されることができ、第２のプロセスガスは、エッジ領域に提供されることができ、および第３のプロセスガスは、キャップ層堆積プロセスの間、第３のガス領域を介してチャンバに提供されることができる。
【００５９】
代わりとして、中心領域およびエッジ領域は、単一の主要な領域として共に組み合わせられることができ、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のプロセスガスを提供することができる。事実、いずれかの領域は、共に組み合わせられることができ、ガス供給システムは、１つ以上のプロセスガスを提供することができる。
【００６０】
第１のプロセスガスは、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１つ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および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（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。
【００６１】
第２のプロセスガスは、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１つ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および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（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。
【００６２】
例えば、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１つ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１つを含むことができる。
【００６３】
手順３００は、３６０において終了する。キャップ層は、２４８ｎｍと、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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と、１９３ｎｍと、１５７ｎｍとのうちの少なくとも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、を有する材料で形成されていることができる。
【００６４】
キャップ層は、ほぼ５．０ｎｍからほぼ４０．０ｎｍまでの範囲にある厚さを有することができ、堆積速度は、ほぼ５０Ａ／ｍｉｎからほぼ５０００Ａ／ｍｉｎまでの範囲であることができる。キャップ層堆積時間は、５秒からほぼ１８０秒まで変化することができる。
【００６５】
代わりの実施形態では、ＢＲＦ信号は、キャップ層堆積プロセスの間、第２のＲＦ電源を使用して下部電極に提供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までの周波数範囲内で動くことができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．２ＭＨｚからほぼ３０ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができ、または、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．３ＭＨｚからほぼ１５ＭＨｚまでの周波数範囲内で動くことができる。第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの電力範囲内で動くことができる。別の形態として、第２のＲＦ電源は、ほぼ０．１ワットからほぼ５００ワットまでの電力範囲内で動く。
【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、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、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、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変動することができる。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、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】
さらにまた、基板ホルダは、ＥＳＣを備えることができ、直流電圧は、基板を基板ホルダに固定する（ｃｌａｍｐ）ように、ＥＳＣに提供されることができる。例えば、直流電圧は、ほぼ−２０００Ｖからほぼ＋２０００Ｖまでの範囲とすることができる。
【００６９】
図４は、本発明の実施形態に係る基板上にＴＥＲＡ層を堆積させる手順の中で使用されるプロセスの典型的なセットを示す。第１のステップで、プロセスガスは、チャンバに導入され、操作圧力は、定められる。例えば、チャンバ圧力は、ほぼ８Ｔｏｒｒに定められることでき、第１のステップの期間は、６０秒であり得る。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、不活性ガスとを含むことができる。別の実施形態では、異なる圧力は、使用されることができ、異なる期間は、使用されることができる。
【００７０】
第２のステップにおいて、安定化（ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ）プロセスは、実行されることができる。例えば、前記プロセスガスの１つ以上の流量は、変えられることができ、クランプ電圧は、ＥＳＣに印加されることができる。
【００７１】
第３のステップにおいて、ＴＥＲＡ層の下部層部分（ｂｏｔｔｏｍ  ｌａｙｅｒ  ｐｏｒｔｉｏｎ）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）を提供することができ、第２のＲＦ電源は、基板ホルダの一部であり得る下部電極にＲＦ信号（ＢＲＦ）を提供することができる。例えば、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電力は、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。また、ＢＲＦ周波数は、ほぼ０．１ＭＨｚからほぼ２００ＭＨｚまでの範囲内であり得て、ＢＲＦ電力は、ほぼ０．１ワットからほぼ１０００ワットまでの範囲内であり得る。ＢＲＦ信号は、下部層堆積プロセスの間、堆積速度の制御を提供する。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ周波数は、ほぼ１３．５６ＭＨｚであった；ＴＲＦ電力は、ほぼ７００ワットであった；ＢＲＦ周波数は、ほぼ２ＭＨｚであった；ＢＲＦ電力は、ほぼ５０ワットであった；ＥＳＣ電圧は、ほぼ−２００Ｖであった。別の実施形態では、異なる周波数、電力レベル、およびクランプ電圧は、使用されることができる。
【００７２】
第４のステップにおいて、前処理（ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ）プロセスは、実行されることができる。ＴＲＦおよびＢＲＦ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、および流量は、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；ＢＲＦ信号は、オフにされた；およびＥＳＣ電圧は、ほぼ−２００Ｖであった。また、シリコン含有プリカーサの流量は、変えられ、酸素含有ガスは、処理チャンバに供給された。別の形態として、プラズマは、オフにされることができ、シリコン含有プリカーサ、カーボン含有プリカーサ、酸素含有ガス、および不活性ガスの少なくとも１つを含んでいるプロセスガスによって、チャンバの圧力は、約１ｍＴｏｒｒから約２０Ｔｏｒｒまで変動することができる。または、プラズマは、チャンバに提供されている不活性ガスによって維持されることができる。別の形態として、キャップ層を堆積させることが下部層を堆積させると直ちに起こるために、下部層を堆積させること、および、キャップ層を堆積させること間の四分の一ステップは省かれることができる。別の形態として、キャップ層の堆積が下部層の堆積後直ちに起こるならば、下部層の堆積と、キャップ層の堆積との間の第４のステップは、省かれることができる。
【００７３】
第５のステップにおいて、ＴＥＲＡ層のキャップ層部分は、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）を提供することができ、プロセスガスの異なる組合せは、処理チャンバに提供されることができる。例えば、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電力は、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。加えて、プロセスガスの組合せは、シリコン含有プリカーサと、カーボン含有プリカーサと、酸素含有ガスと、不活性ガスとを含むことができる。例示の実施例（図４）において、ＴＲＦ周波数は、ほぼ１３．５６ＭＨｚであった；ＴＲＦ電力は、ほぼ４００ワットであった；ＥＳＣ電圧は、ほぼ−２００Ｖであった；シリコン含有プリカーサは、３ＭＳを含んでいて、酸素含有ガスは、ＣＯ２を含んでいて、不活性ガスは、Ｈｅを含んでいた。別の実施形態では、異なる周波数、電力レベル、およびガスは、使用されることができる。
【００７４】
ステップ６および７において、パージングプロセスは、実行されることができる。例えば、前記プロセスガスの１つ以上の流量は、変えられることができる；ＴＲＦ信号は、変更されることができる；ＥＳＣ電圧は、変えられることができる；および圧力は、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；シリコン含有プリカーサの流量は、ゼロにセットされた；酸素含有ガスの流量は、ゼロにセットされた；不活性ガスの流量は、一定値に保持された；およびＥＳＣ電圧は、ゼロにセットされた。
【００７５】
第８のステップにおいて、チャンバは、排気され、圧力は、下げられる。例えば、プロセスガスは、このステップの間、チャンバに提供されない。
【００７６】
第９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る。例えば、１つ以上のプロセスガスは、処理チャンバに供給されることができ、チャンバ圧力は、所定のレベルで維持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、オフにされる；シリコン含有プリカーサの流量は、ゼロにセットされた；カーボン含有プリカーサの流量は、ゼロにセットされた；酸素含有ガスの流量は、ほぼ３６ｓｃｃｍ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；およびチャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒで維持された。
【００７７】
第１０のステップにおいて、放電プロセスは、実行されることができる。例えば、ＴＲＦ信号は、プラズマを定めるために使用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の流量は、ゼロにセットされた；カーボン含有プリカーサの流量は、ゼロにセットされた；酸素含有ガスの流量は、ほぼ３６ｓｃｃｍ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；およびチャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒで維持された。
【００７８】
第１１のステップにおいて、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伸ばされることができる。
【００７９】
第１２のステップにおいて、パージングプロセスは、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の流量は、ゼロにセットされた；カーボン含有プリカーサの流量は、ゼロにセットされた；酸素含有ガスの流量は、ほぼ３６ｓｃｃｍ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；およびチャンバ圧力は、ほぼ２Ｔｏｒｒから低下された。
【００８０】
第１３のステップにおいて、チャンバは排気され、圧力は、下げられる。例えば、プロセスガスは、このステップの間、チャンバに提供されない。
【００８１】
上記例は、ＴＥＲＡ層が下部層およびキャップ層を堆積させるようにＰＥＣＶＤ手順を使用することによって堆積されることができ、そこにおいて下部電極への第２のＲＦ電力の少量の印加が下部層堆積プロセスの間、堆積速度を増やすことができる、ことを示している。
【００８２】
本実施例において、ＴＥＲＡの下部層およびキャップ層は、１つのチャンバ内でシーケンシャルに堆積される。下部層およびキャップ層の堆積の間の時間、プラズマは、オフされる。代わりの実施形態では、ＴＥＲＡの下部層およびキャップ層は、プラズマをオフせずに、同一チャンバ内で、シーケンシャルに堆積されることができる。代わりの実施形態では、ＴＥＲＡの下部層およびキャップ層は、別々のチャンバ内で堆積されることができる。
【００８３】
この実施例において、チャンバは、下部層および最上層の堆積の間、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、層の堆積の間で排気されることがあり得る。
【００８４】
これらの実施形態は、少量のＲＦ電力を下部電極に印加することによって、堆積速度の劇的な増加を提供する。以前の処理システムは、プロセスにエッチング成分（ｅｔｃｈｉｎｇ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を提供するように、下部電極に、より高いＲＦ電力を使用していた。
【００８５】
表１に示されるデータは、本発明の典型的な実施形態のプロセス条件を示す。膜Ａおよび膜Ｂのプロセス条件は、膜Ｂが低電力な裏面へのＲＦを使用して堆積された以外は、同一であった。膜Ｂの堆積速度は、２倍以上であって、実際は、膜Ａの堆積速度よりほぼ３倍高速であった。加えて、ラザフォード後方散乱法（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ  Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：ＲＢＳ）で測定されるときの膜Ｂの密度は、膜Ａの密度より非常に高い。２つの膜の屈折率および減衰係数の違いは、また、観察された。この実施例から、堆積速度および膜特性への低電力な裏面ＲＦの効果は、明らかである。
【表１】
2007502917.tif 000003
【００８６】
フォトレジスト技術の発展は、先進の下部反射防止コーティング（ｂｏｔｔｏｍ  ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏａｔｉｎｇ：ＢＡＲＣ）層を必要とする。本発明は、先進のＢＡＲＣ層特性を有するＴＥＲＡスタックを堆積させる手段を提供する。例えば、ＴＥＲＡスタックは、定められた波長でＡＲＣ層として機能するように光学的性質を有する；フォトレジストに関して良好なエッチング選択性、フォトレジストとインタラクションを起こさない、およびその後のエッチングオペレーションに対してハードマスク層として役立つことができる。加えて、ＴＥＲＡスタックは、酸化することができて、そして湿式のエッチングプロセスを使用して取り除かれることができる。
【００８７】
本発明の特定の例示的な実施形態だけが上で詳述されたが、当業者は、多くの変更態様が具体的に本発明の新しい教示および効果から逸脱することなく、例示的実施形態において可能であると容易に認める。したがって、全てのこのような変更態様は、本発明の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【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層を使用する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層を使用する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層を使用する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に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にＴＥＲＡ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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【国際調査報告】
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2007502917.tif 000011
2007502917.tif 000012
2007502917.tif 000013
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