(57)【要約】【課題】複数の反応チャンバで均一な処理を行うこと。【解決手段】複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法は、（ａ）ステップが行われる反応チャンバの順序に基づいて各反応チャンバでのステップにより構成されるサイクルを行うことと、（ｂ）ステップが行われる反応チャンバの直前の順序を変更した後に各反応チャンバでステップを行うことと、（ｃ）対象の処理が複数の反応チャンバで完了するまで処理（ｂ）を繰り返すことと、を備える。各反応チャンバの基板上で行われる対象の処理は、同一である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガスソース及び第２のガスソースを共有する複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法であって、各反応チャンバが、前記第１のガスソースからの第１のガス、前記第２のガスソースからの第２のガス及びパージガスが前記反応チャンバへ導入されるガス入口ラインを有し、各反応チャンバで行われる対象の処理が同一であり、前記方法は、
（ｉ）前記第１のガスが複数の前記反応チャンバの１つへ供給され、その後、複数の前記反応チャンバの別の１つへ供給される供給順序で、各ガス入口ラインを通じて前記第１のガスを複数の前記反応チャンバへ供給するステップと、
（ｉｉ）前記第２のガスが複数の前記反応チャンバの１つへ供給され、その後、複数の前記反応チャンバの別の１つへ供給される供給順序で、各ガス入口ラインを通じて前記第２のガスを複数の前記反応チャンバへ供給するステップと、
（ｉｉｉ）複数の前記反応チャンバ及び前記ガス入口ラインから前記第１のガス及び前記第２のガスをそれぞれパージするように、前記第１のガスの各供給後及び前記第２のガスの各供給後に各ガス入口ラインを通じて前記パージガスを複数の前記反応チャンバへ供給するステップと、
（ｉｖ）複数の前記反応チャンバにおける前記対象の処理を完了するためにステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を連続的に繰り返すステップと、を備え、
前記第１のガス又は前記第２のガスの少なくとも１つの前記供給順序は、前記第１のガス又は前記第２のガスの少なくとも１つの供給が繰り返されるときに変更される、方法。
【請求項２】
ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む１つのサイクルを備え、ステップ（ｉｖ）において前記サイクルは、繰り返され、前記第１のガス又は前記第２のガスの少なくとも１つの前記供給順序は、前記サイクルごとに変更される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２のガスの前記供給順序は、前記サイクルごとに変更されるが、前記第１のガスの前記供給順序は、変更されない、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のガス及び前記第２のガスそれぞれの前記供給順序は、前記サイクルごとに変更される請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む１つのサイクルを備え、前記ステップ（ｉｉ）は、前記サイクルで繰り返され、前記第２のガスの前記供給順序は、前記ステップ（ｉｉ）が前記サイクルで繰り返されるときに変更され、前記サイクルは、前記ステップ（ｉｖ）で繰り返される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
各ステップ（ｉｉｉ）の後に複数の前記反応チャンバにＲＦパワーを印加するステップ（ｉｉｉａ）をさらに備える請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ＲＦパワーは、連続的に又は同時に複数の前記反応チャンバに印加される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
複数の前記反応チャンバは、前記ＲＦパワーを生成するＲＦジェネレータを共有する請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記対象の処理は、プラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）による膜の堆積である請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のガスの供給速度は、前記第２のガスの供給速度の２倍以上である請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のガスソース及び前記第２のガスソースは、液体化合物を蓄積する容器を含み、前記液体化合物の気化されたガスのそれぞれは、前記第１のガス及び前記第２のガスである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のガスソースからの第１のガスラインは、複数の前記反応チャンバの前記ガス入口ラインのそれぞれに分岐及び接続され、前記第２のガスソースからの第２のガスラインは、複数の前記反応チャンバの前記ガス入口ラインのそれぞれに分岐及び接続され、前記第１のガス及び前記パージガスは、前記第１のガスライン、前記第１のガスラインから分岐されるライン及び複数の前記反応チャンバの前記ガス入口ラインを通じて複数の前記反応チャンバへ導入され、前記第２のガス及び前記パージガスは、前記第２のガスライン、前記第２のガスラインから分岐されるライン及び複数の前記反応チャンバの前記ガス入口ラインを通じて複数の前記反応チャンバへ導入され、分岐されるラインそれぞれには、バルブが設けられ、前記ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）で定義されるガス流は、各バルブを用いて制御される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記パージガスは、前記第１のガスラインを通じて前記パージガスのみで又は前記第１のガスと共に連続的に流れ、前記パージガスは、前記第２のガスラインを通じて前記パージガスのみで又は前記第２のガスと共に連続的に流れる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の前記反応チャンバは、２つの前記反応チャンバである請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
複数の前記反応チャンバは、排気システムを共有し、各反応チャンバの圧力は、前記排気システムを用いて制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
複数の前記反応チャンバは、それぞれ、添加ガス又は不活性ガスが複数の前記反応チャンバへ供給される別のガスラインを備える請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法であって、
（ａ）ステップが行われる前記反応チャンバの順序に基づいて各反応チャンバでの前記ステップにより構成されるサイクルを行うことと、
（ｂ）前記ステップが行われる反応チャンバの直前の順序を変更した後に各反応チャンバで前記ステップを行うことと、
（ｃ）対象の処理が複数の前記反応チャンバで完了するまで処理（ｂ）を繰り返すことと、を備え、各反応チャンバの基板上で行われる前記対象の処理は、同一である、方法。
【請求項１８】
前記ステップは、第１のガスを供給するステップと、第２のガスを供給するステップと、を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のガス及び前記第２のガスは、第１の共通ガス入口ラインを通じて前記反応チャンバの１つへ供給され、前記第１のガス及び前記第２のガスは、第２の共通ガス入口ラインを通じて前記反応チャンバの別の１つへ供給され、前記第１のガスは、前記第１及び第２の共通ガス入口ラインに分岐及び接続される第１のガスラインに供給され、前記第２のガスは、前記第１及び第２の共通ガス入口ラインに分岐及び接続される第２のガスラインに供給される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記対象の処理は、プラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）による膜の堆積である請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ガス供給システムを共有する複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
処理ウェーハのスループットを向上させるために、複数のウェーハは、反応チャンバに搬送され、バッチプログラムを実行することにより同時に処理される。しかし、バッチプログラムを用いて高い精度で処理を行うことは困難である。一方で、単一のウェーハが反応チャンバに搬送されて、処理される場合には、処理は高い精度で制御されることができるが、スループットが悪くなる。枚葉式の複数の反応チャンバが組み合わせられ、プロセスガス供給システムを共有する場合、複数の反応チャンバを同時に動作することにより、スループットを向上させることができる。しかし、複数の反応チャンバが、液体前駆体を含む共通容器（リザーバー）が設けられた共通のプロセスガス供給システムを共有し、かつ気化された前駆体が複数の反応チャンバに同時に供給されるとき、容器から各反応チャンバへの配管の長さの差や、各反応チャンバに対する供給ラインのコンダクタンスの差等のために、複数の反応チャンバ全てに対して、気化された前駆体を等しく供給することは困難であり、堆積速度、膜の均一性、膜の組成等について反応チャンバ間でばらつきを生じる。枚葉式の複数の反応チャンバの上記のばらつきの課題は、シーケンスで複数の反応チャンバにおけるプロセスを行うこと、すなわち、特定の遅延を有するシーケンスで複数の反応チャンバにおけるプロセスを開始する（タイミングをずらしたシーケンスで複数の反応チャンバに気化された前駆体を供給する）ことにより非常に緩和され、ここで、当該プロセスは、複数の反応チャンバで複数のウェーハを処理するためにシーケンスで繰り返される。前駆体が相対的に低い蒸気圧を有する場合、すなわち、前駆体の量が相対的に少なく、そのため、前駆体がガス供給システムから明らかにパージされることができる場合に、上記のシーケンス処理は、複数の反応チャンバ間の膜品質のばらつきを低減するために好適に機能する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前駆体が高い蒸気圧を有する場合（例えば、リン酸トリメチル（ＴＭＰＩ）は、２５℃で２．２７ｋＰａの蒸気圧を有するが、ビスジエチルアミノシラン（ＢＤＥＡＳ）は、２５℃で０．４３６ｋＰａの蒸気圧を有する）には、前駆体の量は、多くなる、すなわち、ガス供給システムからのガスを完全にパージすることが困難になる。本発明者らは、ガス供給システムを共有する複数の反応チャンバの並列サイクル処理システムにおいて高い蒸気圧を有する前駆体を用いるときに、複数の反応チャンバ間の膜の特性のばらつきは、反応チャンバが処理を開始する順序に応じて発生することを見出した。
【０００４】
関連分野に関係する問題及び解決策の上記のいずれかの説明は、本発明についての関連性を提供する目的のためだけに本開示に含まれ、それらの説明のいずれか又は全ては本発明がなされた時点で知られていたことを認めるものと解釈されるべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一部の実施形態は、複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法を提供し、前記方法は、（ａ）ステップが行われる前記反応チャンバの順序に基づいて各反応チャンバでの前記ステップにより構成されるサイクルを行うことと、（ｂ）前記ステップが行われる反応チャンバの直前の順序を変更した後に各反応チャンバで前記ステップを行うことと、（ｃ）対象の処理が複数の前記反応チャンバで完了するまで処理（ｂ）を繰り返すことと、を備え、各反応チャンバの基板上で行われる前記対象の処理は、同一である。上記の処理（ａ）から（ｃ）は、動作原理を変更せずに、２又は３又はそれ以上の反応チャンバを含むシステムに等しく適用することができる。また、上記の処理（ａ）から（ｃ）は、１サイクルに２以上のステップ、すなわち、１サイクルプロセスユニットを含むプロセスレシピに等しく適用することができる。
【０００６】
上記では、同一の対象の処理時に、反応チャンバが処理に使用される順序を変更することにより、例えば、膜の特性のばらつきを効果的に抑制することができる。処理の順序を変更することは、前駆体ガス及び／又は反応ガスが供給される反応チャンバの順序を変更すること、ＲＦパワーが印加される反応チャンバの順序を変更すること、及び／又はパージが行われる反応チャンバの順序を変更することを含む。これらの変更は、独立して行われることができ、ステップの一部は、同時に行われることができる。例えば、プロセスガスが供給される反応チャンバの順序は、変更されるのに対して、ＲＦパワーは、全ての反応チャンバに同時に印加される。一部の実施形態では、プロセスを繰り返すことは、ドープされた膜、金属膜又はＳｉＯ膜を形成するためのものである、又は膜をトリミング又はエッチングするためのものである。一部の実施形態では、反応チャンバ間の膜特性のばらつきを、１つのサイクルが行われるステップでの反応チャンバの順序を変更することによって制御することができるため、反応チャンバの下流で膜特性のばらつきを示すパラメータをチェックし、当該パラメータをコントロールユニットへフィードバックすることにより、適切な順序を決定することができ、決定した順序を用いて処理を行うことができ、それによって、全てのチャンバでの処理の均一性を向上させることができる。上記のフィードバック制御は、連続的に行われることができる。
【０００７】
本発明の態様及び関連分野に対して達成された利点を要約する目的のために、本発明の特定の目的及び利点が本開示に記載されている。もちろん、全てのこのような目的又は利点は本発明の任意の特定の実施形態に従って達成され得ることを必ずしも必要としないことは理解される。したがって、例えば、当業者は、本明細書に教示又は示唆され得るような他の目的又は利点を必ずしも達成しなくても、本明細書に教示されている１つの利点又は１群の利点を達成又は最適化するように本発明が具現化され得るか又は実施され得ることを認識するであろう。
【０００８】
本発明のさらなる態様、特徴及び利点は以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のこれら及び他の特徴を好ましい実施形態の図面を参照して記載するが、それらは本発明を例示するためであり、本発明を限定するものではない。図面は、説明の都合上、非常に簡略化されており、必ずしも縮尺通りではない。
【００１０】
【図１】図１は、本発明の実施形態が適用されるデュアルチャンバプラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）装置の模式図である。
【図２】図２は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図３】図３は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図４】図４は、本発明の別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図５】図５は、本発明のさらに別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図６】図６は、本発明のさらに別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図７】図７は、比較のための実施形態に係るトリプルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係るトリプルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。
【図９】図９は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される詳細なプロセスシーケンスを示す。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される詳細なプロセスシーケンスを示す。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態が適用されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置の模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ１を示す。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ２を示す。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ３及びステップ５を示す。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ４からステップ６を示す。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ７を示す。
【図１７】図１７は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置の各反応チャンバで堆積された深さ方向におけるリンシリコンガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ（ＰＳＧ））膜のリン濃度を示すグラフである。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置の各反応チャンバで堆積された深さ方向におけるリンシリコンガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ（ＰＳＧ））膜のリン濃度を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施例１で堆積された膜での条件を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示において、「ガス」は、蒸発した固体及び／又は液体を含んでもよく、単一のガス又はガスの混合物により構成されてもよい。同様に、「一つ」の物品は、一つの種類又は複数の種類を含む属性を指す。本開示では、シャワーヘッドを通じて反応チャンバへ導入されるプロセスガスは、前駆体、反応ガス及びパージガスを含むか、実質的に前駆体、反応ガス及びパージガスからなるか、又は前駆体、反応ガス及びパージガスからなってもよい。前駆体及び反応ガスは、励起状態で互いに反応することができ、別のガス又は希ガスなどのキャリアガスと共に導入されることができる。プロセス以外のガス、すなわちシャワーヘッドを介する通過によらないで導入されるガスは、例えば、反応空間をシールするために使用されてもよく、それらのガスは希ガスなどのシールガスを含む。一部の実施形態では、「膜」は、ターゲットとなる表面もしくは対象となる表面全体を覆うためにピンホールを有さずに実質的に厚さ方向に垂直な方向に連続して延びる層、又はターゲットとなる表面もしくは対象となる表面を単に覆う層を指す。
【００１２】
本開示において、「デュアルチャンバ」は、互いに閉じて配置され、かつ、例えば、位置的、構造的、機能的及び／又は動作的に互いにほぼ離れた又は分離されたものに見える処理ウェーハ用の２つの部分又は区分を指し、これは、互いに並んで又は垂直に接続された２つの離れたチャンバだけではなく、１つの共通のチャンバにおいて並んで又は垂直に配置された２つの分離された領域も含むものである。本開示において、「モジュール」は、ウェーハハンドリングメインチャンバに取り外し可能に取り付けられる標準化されたユニットを指す。
【００１３】
本開示において、任意の定義された意味は、一部の実施形態において、通常及び慣例の意味を必ずしも除外しているわけではない。
【００１４】
さらに、本開示において、任意の２つの数の変数は、その変数の実行可能な範囲を構成でき、実行可能な範囲は通常作業に基づいて決定でき、示された任意の範囲はエンドポイントを含んでいてもよく、又は除外していてもよい。さらに、示された変数の任意の値（それらが「約」と共に示されているか否かに関わらず）は、正確な値又はおおよその値を指し、同値を含んでもよく、一部の実施形態において、平均値、中央値、代表値、多数値などを指してもよい。
【００１５】
条件及び／又は構造が特定されていない本開示において、当業者は、通常の実験として、本開示を考慮してそのような条件及び／又は構造を容易に得ることができる。
【００１６】
開示された実施形態の全てにおいて、一実施形態において使用されている任意の要素は、意図される目的のために本明細書に明確、必然的又は本質的に開示されている要素を含む、要素と等価の任意の要素と置き換えられてもよい。さらに、本発明は装置及び方法に同様に適用されてもよい。
【００１７】
実施形態は、好ましい実施形態に対して説明される。しかし、本発明は、好ましい実施形態に限定されない。
【００１８】
実施形態は、第１のガスソース及び第２のガスソースを共有する複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法を提供し、各反応チャンバは、第１のガスソースからの第１のガス、第２のガスソースからの第２のガス及びパージガスが反応チャンバへ導入されるガス入口ラインを有し、各反応チャンバで行われる対象の処理が同一であり、前記方法は、（ｉ）第１のガスが複数の反応チャンバの１つへ供給され、その後、複数の反応チャンバの別の１つへ供給される供給順序で、各ガス入口ラインを通じて第１のガスを複数の反応チャンバへ供給するステップと、（ｉｉ）第２のガスが複数の反応チャンバの１つへ供給され、その後、複数の反応チャンバの別の１つへ供給される供給順序で、各ガス入口ラインを通じて第２のガスを複数の反応チャンバへ供給するステップと、（ｉｉｉ）複数の反応チャンバ及びガス入口ラインから第１のガス及び第２のガスをそれぞれパージするように、第１のガスの各供給後及び第２のガスの各供給後に各ガス入口ラインを通じてパージガスを複数の反応チャンバへ供給するステップと、（ｉｖ）複数の反応チャンバにおける対象の処理を完了するためにステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を連続的に繰り返すステップと、を備え、第１のガス又は第２のガスの少なくとも１つの供給順序は、第１のガス又は第２のガスの少なくとも１つの供給が繰り返されるときに変更される。本開示では、「連続的」とは、真空を中断しない、タイムラインとして中断しない、又は一部の実施形態では直後を意味する。
【００１９】
複数の反応チャンバは、並べて又は垂直に配置される２又は３又はそれ以上の反応チャンバであってもよい。例えば、モジュールであるデュアルチャンバリアクタが使用されてもよい。複数の反応チャンバは、第１のガスソース及び第２のガスソースを共有し、各反応チャンバは、第１のガスソースからの第１のガス、第２のガスソースからの第２のガス及びキャリアガス（パージガスとしても機能する）が反応チャンバへ導入されるガス入口ラインを有する。ガス供給システムの少なくとも一部が複数の反応チャンバによって共有されるため、ガスソースから各反応チャンバへの配管長さの差異及び配管のコンダクタンスの差異により、複数の反応チャンバに同時にガスを供給するときに、ガス流を複数の反応チャンバに均等に分割する際に問題が生じる。よって、典型的には、ガス流を複数の経路に分割せずに、ガスは、シーケンスで複数の反応チャンバに提供される。しかし、ガスをシーケンスで供給するときであっても、複数の反応チャンバ間で流路が異なり、複数の反応チャンバ間で非均一なガス供給をもたらす。
【００２０】
一部の実施形態では、複数の反応チャンバは、排気システムを共有し、各反応チャンバの圧力は、排気システムを用いて制御される。
【００２１】
一部の実施形態では、複数の反応チャンバは、それぞれ、添加ガス又は不活性ガスが複数の反応チャンバへ供給される別のガスラインを備える。
【００２２】
典型的には、第１のガスソース及び第２のガスソースは、液体化合物を蓄積する容器を含み、液体化合物の気化されたガスのそれぞれは、第１のガス及び第２のガスであり、一部の前駆体及び反応物質が高い蒸気圧を有するため、複数の反応チャンバ間のガス流の差は、より大きな問題となり、よって、化合物の量が多い場合には、複数の反応チャンバからのこれらの化合物を等しくパージすることは容易ではない。一部の実施形態では、第１のガスソースからの第１のガスラインは、複数の反応チャンバのガス入口ラインのそれぞれに分岐及び接続され、第２のガスソースからの第２のガスラインは、複数の反応チャンバのガス入口ラインのそれぞれに分岐及び接続され、第１のガス及びパージガスは、第１のガスライン、第１のガスラインから分岐されるライン及び複数の反応チャンバのガス入口ラインを通じて複数の反応チャンバへ導入され、第２のガス及びパージガスは、第２のガスライン、第２のガスラインから分岐されるライン及び複数の反応チャンバのガス入口ラインを通じて複数の反応チャンバへ導入され、分岐されるラインそれぞれには、バルブが設けられる。上記では、ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）で定義されるガス流は、各バルブを用いて制御される。一部の実施形態では、パージガスは、第１のガスラインを通じてパージガスのみで又は第１のガスと共に連続的に流れ、パージガスは、第２のガスラインを通じてパージガスのみで又は第２のガスと共に連続的に流れる。第１のガス、第１のガスと関連付けられるパージガス、第２のガス、及び第２のガスと関連付けられるパージガスが、各反応チャンバのガス入口ラインをを通過するため、ガス流切り替えユニットが必要となる。ガス流切り替えユニットでは、各ガスがガス流切り替えユニットを通過する経路は、各反応チャンバごとに異なっている。よって、各ガスが供給される反応チャンバの処理順序が固定されるとき、反応チャンバ間のガス流の差も固定される。上述されたステップ（ｉ）から（ｉｖ）を行うことにより、反応チャンバ間のガス流の差は、最小限となりうる。
【００２３】
各反応チャンバで行われる対象の処理は、同一である。一部の実施形態では、対象の処理のためにプロセスを繰り返すことは、ドープされた膜、金属膜又はＳｉＯ膜を形成するためのものである、又は膜をトリミングする又はエッチングするためのものである。ガスの数、ガスのタイプ、流速、ガスの励起方法、温度、圧力等は、対象の処理に応じて決定されることができる。当業者は、通常の実験としてこのような条件を容易に提供することができる。
【００２４】
一部の実施形態では、ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む１つのサイクルを備え、ステップ（ｉｖ）においてサイクルは、繰り返され、第１のガス又は第２のガスの少なくとも１つの供給順序は、サイクルごとに変更される。一部の実施形態では、第２のガスの供給順序は、サイクルごとに変更されるが、第１のガスの供給順序は、変更されない。別の実施形態では、第１のガス及び第２のガスそれぞれの供給順序は、サイクルごとに変更される。一部の実施形態では、ステップ（ｉ）から（ｉｉｉ）を含む１つのサイクルを備え、ステップ（ｉｉ）は、サイクルで繰り返され、第２のガスの供給順序は、ステップ（ｉｉ）がサイクルで繰り返されるときに変更され、サイクルは、ステップ（ｉｖ）で繰り返される。一部の実施形態では、第１のガスの供給速度は、第２のガスの供給速度の２倍以上である。
【００２５】
一部の実施形態では、前記方法は、各ステップ（ｉｉｉ）の後に複数の反応チャンバにＲＦパワーを印加するステップ（ｉｉｉａ）をさらに備える。ＲＦパワーは、連続的に又は同時に複数の反応チャンバに印加されうる。一部の実施形態では、複数の反応チャンバは、ＲＦパワーを生成するＲＦジェネレータを共有する。一部の実施形態では、対象の処理は、プラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）による膜の堆積である。それに替えて、対象の処理は、熱ＡＬＤ、ラジカルエンハンストＡＬＤ、周期的ＣＶＤ又は他の周期的な処理によって行われてもよく、ここで、１つのサイクルは、例えば、対象の処理を完了するために、２０から３００回（典型的には、５０から２００回）繰り返される。
【００２６】
別の態様では、実施形態は、複数の反応チャンバで均一な処理を行う方法を提供し、前記方法は、（ａ）ステップが行われる反応チャンバの順序に基づいて各反応チャンバでのステップにより構成されるサイクルを行うことと、（ｂ）ステップが行われる反応チャンバの直前の順序を変更した後に各反応チャンバでステップを行うことと、（ｃ）対象の処理が複数の反応チャンバで完了するまで処理（ｂ）を繰り返すことと、を備え、各反応チャンバの基板上で行われる対象の処理は、同一である。
【００２７】
一部の実施形態では、前記ステップは、第１のガスを供給するステップと、第２のガスを供給するステップと、を含む。一部の実施形態では、第１のガス及び第２のガスは、第１の共通ガス入口ラインを通じて反応チャンバの１つへ供給され、第１のガス及び第２のガスは、第２の共通ガス入口ラインを通じて反応チャンバの別の１つへ供給され、第１のガスは、第１及び第２の共通ガス入口ラインに分岐及び接続される第１のガスラインに供給され、第２のガスは、第１及び第２の共通ガス入口ラインに分岐及び接続される第２のガスラインに供給される。
【００２８】
別の実施形態は、第１の反応チャンバ及び第２の反応チャンバで均一な処理を行う方法を提供し、各反応チャンバ内の基板上で行われる対象の処理は同一であり、対象の処理は、このシーケンスでステップＡ及びステップＢを繰り返すことにより行われ、第１の反応チャンバで行われるステップＡ及びステップＢは、ステップＡ１及びステップＢ１と示され、第２の反応チャンバで行われるステップＡ及びステップＢは、ステップＡ２及びステップＢ２と示され、前記方法は、（ａ）ステップＡ１、Ａ２、Ｂ１及びＢ２の順序で行うこと、（ｂ）直前の順序を変更した後に前記ステップを行うこと、及び（ｃ）対象の処理が第１及び第２の反応チャンバで完了するまで処理（ｂ）を繰り返すことを含む。
【００２９】
実施形態は、図面を参照して説明される。しかし、本発明は、図面に限定されるものではない。
【００３０】
図１は、本発明の実施形態が適用されるデュアルチャンバプラズマエンハンスト原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）装置の模式図である。当該装置は、以下に説明されるシーケンスを行うようにプログラムされる制御装置と共に、プラズマリアクタ及びフローコントロールバルブを組み合わせ、これは、本発明の実施形態で使用されることができる。この図では、反応チャンバ１（ＲＣ１）及び反応チャンバ２（ＲＣ２）は、隣り合わせて設けられ、モジュールを構成する。反応チャンバ１，２は、容器７（第１のガスソース）と、容器８（第２のガスソース）と、排気ポンプ４と接続される自動圧力コントローラ３と、を共有する。さらに、反応チャンバ１，２は、ＲＦジェネレータ１４を共有する。第１のガスが反応チャンバ１又は反応チャンバ２に供給されるとき、キャリアガス（例えば、Ａｒ）は、マスフローコントローラ５を通じて容器７に提供され、容器７は、第１のガスのための液体を含み、かつヒータを備えており、バルブｖ２は開かれる一方で、バルブｖ１は閉じられる。キャリアガスは、容器７に入り、第１のガスのための気化された液体と共に、バルブｖ３を通じて第１のガスライン９へ流れる。第１のガスは、活性材料（第１のガスのための気化された液体）及びキャリアガスの混合物によって構成される。第１のガスライン９は、反応チャンバ１と接続されるガス入口ライン１７及び反応チャンバ２と接続されるガス入口ライン１９に分岐される。第１のガスは、ガスライン９とガス入口ライン１７との間に設けられたバルブｖ７を介してガスライン９及びガス入口ライン１７を通じて流れ、反応チャンバ１へ入る（ガスライン９とガス入口ライン１９との間に設けられたバルブｖ８は、閉じられる）。バルブｖ７が閉じられ、バルブｖ８が開かれたとき、第１のガスは、バルブｖ８を介してガスライン９及びガス入口ライン１９を通じて流れ、反応チャンバ２へ入る。バルブｖ１が開かれ、バルブｖ２が閉じられるとき、キャリアガスのみがガスライン９を通じて流れ、第１のガスと同一の経路を介して反応チャンバ１又は２へ入る。ここで、キャリアガスは、パージガスとして機能する。
【００３１】
第２のガスが反応チャンバ１又は反応チャンバ２に供給されるとき、キャリアガス（例えば、Ａｒ）は、マスフローコントローラ６を通じて容器８に提供され、容器８は、第２のガスのための液体を含み、かつヒータを備えており、バルブｖ５は開かれる一方で、バルブｖ４は閉じられる。キャリアガスは、容器８に入り、第２のガスのための気化された液体と共に、バルブｖ６を通じて第２のガスライン１０へ流出する。第２のガスは、活性材料（第２のガスのための気化された液体）及びキャリアガスの混合物によって構成される。第１のガスライン９と同様に、第２のガスライン１０は、反応チャンバ１と接続されるガス入口ライン１７及び反応チャンバ２と接続されるガス入口ライン１９に分岐され、第１及び第２のガスライン９，１０は、ガス入口ライン１７，１９を共有する。第２のガスは、ガスライン１０とガス入口ライン１７との間に設けられたバルブｖ９を介してガスライン１０及びガス入口ライン１７を通じて流れ、反応チャンバ１へ入る（ガスライン１０とガス入口ライン１９との間に設けられたバルブｖ１０は、閉じられる）。バルブｖ９が閉じられ、バルブｖ１０が開かれたとき、第２のガスは、バルブｖ１０を介してガスライン１０及びガス入口ライン１９を通じて流れ、反応チャンバ２へ入る。バルブｖ４が開かれ、バルブｖ５が閉じられるとき、キャリアガスのみがガスライン１０を通じて流れ、第２のガスと同一の経路を介して反応チャンバ１又は２へ入る。ここで、キャリアガスは、パージガスとして機能する。
【００３２】
また、第１及び第２のガスとは別に、酸素、アルゴン及びヘリウムは、例えば、酸素マスフローコントローラ１１、アルゴンマスフローコントローラ１２及びヘリウムマスフローコントローラ１３から、ガスライン１６を介し、必要に応じてガスライン１８及び２０をそれぞれ通じて、反応チャンバ１及び２へそれぞれ供給されることができる。さらに、ＲＦパワーは、各マッチングボックス（ＭＢ）を介したスイッチ１５を用いて、ＲＦジェネレータ１４から反応チャンバ１又は２へ印加されることができる。反応チャンバ１及び２の圧力は、自動圧力コントローラ３によって制御される。
【００３３】
図１は、２つの容器７及び８、１つのＲＦジェネレータ１４、１つの自動圧力コントローラ３、１つのポンプ４、及び４つのガスライン１７，１８，１９，２０を備える装置を示しているが、当該装置は、さらに、１つのリモートプラズマユニットを備えることができる。また、当該装置は、さらに、１以上の追加反応チャンバ、１以上の容器及び２以上のガスラインを備えることができる。ＲＦジェネレータは、別々に各反応チャンバと接続されることができる。熱サイクル処理のための装置に対しては、ＲＦジェネレータを搭載する必要はない。
【００３４】
当業者は、装置が、本明細書に記載される堆積及びリアクタ洗浄プロセスを行わせるようにプログラム又は構成される１以上のコントローラ（図示せず）を含むことを理解するであろう。コントローラは、当業者によって理解されるように、各種の電源、加熱システム、ポンプ、ロボット、及びガスフローコントローラ又はリアクタのバルブと通信する。
【００３５】
上記では、バルブｖ７，ｖ８，ｖ９及びｖ１０を含む領域は、ガスライン９，１０とガス入口ライン１７，１９との間に設けられたガス流切り替えユニットを構成する。バルブｖ１からｖ６と関連付けられるバルブｖ７からｖ１０を操作することにより、ガスが供給される反応チャンバが制御され、ガスが供給される反応チャンバ１及び２の順序も制御されることができる。
【００３６】
図１１から１６は、ガス流切り替えユニットが、本発明の実施形態に係る２つの反応チャンバ間で非均一な流れをどのように生じるかを示す。図１１は、本発明の実施形態が適用されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置の模式図である。図では、２点鎖線は、温度制御のための加熱素子を有する部分を示し、破線は、加熱素子のない断熱材料で覆われた部分を示す。この図では、装置は、液体材料（例えば、リンドーパント）を含む容器（ＢＬＴ１）４３を含む容器ユニット４５と、液体材料（例えば、Ｓｉ含有前駆体）を含む容器（ＢＬＴ２）４４を含む容器ユニット４６と、ガス流を切り替える容器集積ガスシステムユニット（Ｂｏｔｔｌｅ  ＩＧＳ  Ｕｎｉｔ）４７と、第１の反応チャンバ（ＲＣ１）４１と、第２の反応チャンバ（ＲＣ２）４２と、ＲＦジェネレータ５０と、リモートプラズマユニット４９と、を備える。ガスは、ガス入口ライン５１を通じて第１の反応チャンバ４１へ流れる一方で、ガスは、ガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へ流れ、ガスは、各反応チャンバ４１，４２の反応空間からバルブｖ４０を有する排気ライン６６を通じて排出され、かつバルブｖ３９を有する排気ライン６５を通じて各反応チャンバ４１，４２の底部から排出される。排気ライン６５は、排気ライン６６へ併合され、ガスは、自動圧力コントローラ４８を通じて排出される。プロセスガスは、ガスライン６２を通じてガス入口ライン５１へ供給され、プロセスガスは、ガスライン６１を通じてガス入口ライン５２へ供給される。ガスは、ライン６７を通じてリモートプラズマユニット４９へ供給され、かつ励起され、その後、バルブｖ３７及びｖ３８を通じてガス入口ライン５１，５２へそれぞれ供給される。添加ガス、不活性ガス等は、破線で描かれたラインを通じてガス入口ライン５１，５２へ供給される。ＲＦパワーは、ＲＦパワージェネレータ５０から各反応チャンバ４１，４２へ印加される。集積ガスシステム４７は、ガス流を切り替えるためのユニットであり、ここで、第１のキャリアガスは、ガスライン５９を通じて集積ガスシステム４７へ供給され、第２のキャリアガスは、ガスライン６０を通じて集積ガスシステム４７へ供給される。第１のキャリアガスは、圧力トランスデューサ５３を有するガスライン５５を通じて、集積ガスシステム４７から容器ユニット４５へ流れ、ガスは、ガスライン５６を通じて、容器ユニット４５から集積ガスシステム４７へ流れる。第２のキャリアガスは、圧力トランスデューサ５４を有するガスライン５８を通じて、集積ガスシステム４７から容器ユニット４６へ流れ、ガスは、ガスライン５７を通じて、容器ユニット４６から集積ガスシステム４７へ流れる。プロセスガスは、ガスライン６２を通じて、集積ガスシステム４７から第１の反応チャンバ４１へ向かって流れる一方で、プロセスガスは、ガスライン６１を通じて、集積ガスシステム４７から第２の反応チャンバ４２へ向かって流出する。液体材料は、ライン６４を通じて容器４３へ供給され、別の液体材料は、ライン６３を通じて容器４４へ供給される。当業者は、装置が、本明細書に記載される堆積及びリアクタ洗浄プロセスを行わせるようにプログラム又は構成される１以上のコントロ��ラ（図示せず）を含むことを理解するであろう。コントローラは、当業者によって理解されるように、各種の電源、加熱システム、ポンプ、ロボット、及びガス流コントローラ又はリアクタのバルブと通信する。
【００３７】
図１２は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ１を示す。ステップ１において、第１のキャリアガス（太い実線で示される）は、ガスライン５９を通じて集積ガスシステム４７へ流れ、そこからバルブｖ２６を有するライン６８及びバルブｖ２８を有するライン７１を介してガスライン６１を通じて流れ、ここで、バルブｖ２４、バルブｖ２５及びバルブｖ２７は閉じられる。第１のキャリアガスは、その後、ガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へパージガスとして供給される。第２のキャリアガス（太い破線で示される）は、ガスライン６０を通じて集積ガスシステム４７へ流れ、そこからバルブｖ３３を介してガスライン５８を通じて容器４６へ流れ、ここで、バルブｖ３１は閉じられる。第２のキャリアガスは、バルブｖ３５を介して容器４４へ入り、バルブｖ３４を介してガスライン５７を通じて、気化された前駆体と共にそこから排出され（丸いドットを有する太いドット線により示される前駆体）、ここで、バルブｖ３６は閉じられる。前駆体は、バルブｖ３２を介してガスライン５７を通じて集積ガスシステム４７へ流れ、そこからバルブｖ２９を有するライン６９及びライン７０を介してガスライン６２を通じて流れ、ここで、バルブｖ３０は閉じられる。前駆体は、その後、ガス入口ライン５１を通じて第１の反応チャンバ４１へ供給される。
【００３８】
図１３は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ２を示す。バルブｖ２７は開かれる一方で、バルブｖ２８は閉じられ、第１のキャリアガスは、第２の反応チャンバ４２に替えて、ガスライン７０、ガスライン６２及びガス入口ライン５１を通じて第１の反応チャンバ４１へ供給される。また、バルブｖ３０が開かれる一方で、バルブｖ２９が閉じられ、前駆体は、第１の反応チャンバ４１に替えて、ガスライン７１、ガスライン６１及びガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へ供給される。
【００３９】
図１４は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ３を示す。ステップ３において、バルブｖ２６は閉じられる一方で、バルブｖ２４は開かれ、第１のキャリアガスは、バルブｖ２４を介して集積ガスシステム４７からガスライン５５を通じて容器ユニット４５へ流れる。第１のキャリアガスは、バルブｖ２１を介して容器４３へ入り、バルブｖ２２を介するガスライン５６を通じて、気化されたドーパント（ドーパントは、正方形状ドットの太いドット線によって示される）と共にそこから排出される。ここで、バルブｖ２３は閉じられている。ドーパントは、バルブｖ２５を介するガスライン５６を通じて集積ガスシステム４７へ流れ込み、そこからライン６８を介するガスライン６２及びバルブｖ２７を有するライン７０を通じて流出する。ここで、バルブｖ２８は閉じられている。ドーパントは、その後、第２の反応チャンバ４２に替えて、ガス入口ライン５１を通じて第１の反応チャンバ４１に供給される。また、バルブｖ３１は開かれる一方で、バルブｖ３３は閉じられ、第２のキャリアガスは、ガスライン６９、バルブｖ３０を有するガスライン７１、ガスライン６１及びガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へ供給される。
【００４０】
図１５は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ４を示す。ステップ４において、バルブｖ２７は閉じられる一方で、バルブｖ２８は開かれ、ドーパントは、第１の反応チャンバ４１に替えて、ガスライン７１、ガスライン６１及びガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へ供給される。また、バルブｖ３０は閉じられる一方で、バルブｖ２９は開かれ、第２のキャリアガスは、第２の反応チャンバ４２に替えて、ガスライン７０、ガスライン６２及びガス入口ライン５１を通じて第１の反応チャンバ４１へパージガスとして供給される。
【００４１】
ステップ５は、図１４に示されるステップ３と実質的に同一であり、ドーパントは、第１の反応チャンバ４１へ供給される一方で、パージガスは、第２の反応チャンバ４２へ供給される。
【００４２】
ステップ６は、図１５に示されるステップ４と実質的に同一であり、ドーパントは、第２の反応チャンバ４２へ供給される一方で、パージガスは、第１の反応チャンバ４１へ供給される。
【００４３】
図１６は、本発明の実施形態に係る図１１に示されるデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置におけるプロセスシーケンスのステップ７を示す。ステップ７において、バルブｖ２６は開かれる一方で、バルブｖ２４は閉じられ、第１のキャリアガスは、ガスライン６８、ガスライン７１、ガスライン６１及びガス入口ライン５２を通じて第２の反応チャンバ４２へパージガスとして供給される。
【００４４】
上記では、ドーパントガスは、前駆体よりも高い蒸気圧を有するため、反応チャンバから前駆体をパージするよりも反応チャンバからドーパントをパージすることのほうが困難である。ステップ３（図１４）において、ドーパントは、第１の反応チャンバ４１へ供給され、ステップ４（図１５）において、パージガスは、第１の反応チャンバ４１へ供給される。つまり、第１の反応チャンバ４１へ供給されるガスは、ドーパントからパージガスへ変更される。第１のキャリアガスを用いることによりドーパントが第１の反応チャンバ４１に供給される一方で、パージガスが第２のキャリアガスであるため、上記の変更（第１の反応チャンバにおいてドーパントからパージガスへの変更）は、第１のキャリアガスから第２のキャリアガスへ使用するキャリアガスを切り替えることにより実現される、つまり、ドーパントが第１の反応チャンバ４１に供給されるとき、バルブｖ２７を有するガスライン７０の前半部分が使用される（図１４）一方で、パージガスが第１の反応チャンバ４１へ供給されるとき、バルブｖ２９を有するガスライン７０の後半部分が使用され（図５）、よって、ガスライン７０の異なる部分が使用される。
【００４５】
これに対して、ステップ６（図１５）において、ドーパントは、第２の反応チャンバ４２へ供給され、ステップ７（図１６）において、パージガスは、第２の反応チャンバ４２へ供給される。つまり、第２の反応チャンバ４２へ供給されるガスは、ドーパントからパージガスへ変更される。第１のキャリアガスを用いることによりドーパントが第２の反応チャンバ４２に供給される一方で、パージガスも第１のキャリアガスであるため、上記の変更（第２の反応チャンバにおいてドーパントからパージガスへの変更）は、同じ第１のキャリアガスを用いて、容器４３へ通じる１つの経路から容器４３への１つのバイパスへガス流経路を切り替えることにより実現される、つまり、ドーパントが第２の反応チャンバ４２へ供給されるとき、バルブｖ２８を有するガスライン７１の前半部分が使用され（図１５）、パージガスが第２の反応チャンバ４２へ供給されるとき、バルブｖ２８を有するガスライン７１の前半部分が使用され（図１６）、よって、ガスライン７１の同一部分が使用される。上記の理由のため、第２の反応チャンバ４２が、ドーパントの供給後にパージされるとき、パージガスは、ガスライン７１に残った残留ドーパントを第２の反応チャンバ４２へ運ぶ。これは、第２の反応チャンバのみで生じる（供給順序が変更されたとき、上記の問題は第１の反応チャンバのみで生じる）。その結果、膜の特性の偏りが第１及び第２の反応チャンバ間で生じる。
【００４６】
一部の実施形態では、ガスが供給される反応チャンバの順序を変更することにより、上記の問題を効果的に解決することができる。
【００４７】
図２は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。Ａ、Ｂ及びＣは、処理Ａ（例えば、ガス供給）、処理Ｂ（例えば、ガス供給）及び処理Ｃ（例えば、ＲＦ印加）をそれぞれ示す。このシーケンスでは、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ及びＣにより構成されるサイクルは、常に反応チャンバ１（ＲＣ１）から開始し、反応チャンバ２（ＲＣ２）へ続く。よって、上記の問題である反応チャンバ間の膜の特性に偏りが生じる。図３は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。このシーケンスでは、サイクルは、常に反応チャンバ２から開始し、反応チャンバ１へ続き、よって、同一の問題が生じる。
【００４８】
図４は、本発明の別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。Ａ、Ｂ又はＣ以外の空白のシーケンスは、特定の処理のないパージを示す。このシーケンスでは、初めに、サイクルを第１の反応チャンバから開始するが、次に、サイクルを第２の反応チャンバから開始する、つまり、初めにサイクルを開始する反応チャンバの順序は、サイクルごとに変更される。すなわち、サイクルは、第１の反応チャンバと第２の反応チャンバとで交互に開始される。サイクルを第１の反応チャンバと第２の反応チャンバとで交互に開始することにより、反応チャンバ間の偏りの問題を効果的に解決することができる。
【００４９】
図５は、本発明のさらに別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。このシーケンスでは、処理Ａは、常に第１の反応チャンバから開始されるが、処理Ｂ及びＣは、第２の反応チャンバと第１の反応チャンバとで交互に開始される。第１の反応チャンバと第２の反応チャンバとでサイクルの一部のみを交互に開始することにより、反応チャンバ間の偏りの問題を効果的に解決することができる。
【００５０】
図６は、本発明のさらに別の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。このシーケンスでは、処理Ｃは、第１及び第２の反応チャンバで同時に行われ、処理Ａは、第１及び第２の反応チャンバで交互に開始され、処理Ｂも第１及び第２の反応チャンバで交互に開始されるが、処理Ａとは独立している。第１及び第２の反応チャンバでサイクルの一部を交互かつ独立に開始すること（また、第１及び第２の反応チャンバでサイクルの一部を同時に開始すること）により、反応チャンバ間の偏りの問題を効果的に解決することができる。
【００５１】
図７は、比較のための実施形態に係るトリプルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、処理Ａ（例えば、ガス供給）、処理Ｂ（例えば、ガス供給）、処理Ｃ（例えば、ガス供給ＲＦ印加）及び処理Ｄ（例えば、ＲＦ印加）をそれぞれ示す。このシーケンスでは、Ａ、Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｃ、Ｂ、Ｄ及びＣにより構成されるサイクルは、常に反応チャンバ１（ＲＣ１）から開始し、反応チャンバ２（ＲＣ２）及び反応チャンバ３（ＲＣ３）へ続く。よって、上記で説明した問題である反応チャンバ間の膜特性の偏りが生じる。図８は、本発明の実施形態に係るトリプルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される概略的なプロセスシーケンスを示す。このシーケンスでは、初めに、サイクルを第１の反応チャンバから開始するが、次に、サイクルを第３の反応チャンバから開始する、つまり、サイクルが初めに開始する反応チャンバの順序は、サイクルごとに変更される。すなわち、サイクルは、第１の反応チャンバと第３の反応チャンバとで交互に開始される。サイクルを第１の反応チャンバと第３の反応チャンバとで交互に開始することにより、反応チャンバ間の偏りの問題を効果的に解決することができる。
【００５２】
図９は、比較のための実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される詳細なプロセスシーケンスを示す。この詳細なシーケンスは、図２に示される概略的なシーケンスに対応する。このシーケンスでは、（数字のない）空白は、バルブを切り替えずにパージすることを示し、「１」は、バルブの切り替えによるパージを示し（０．１秒）、「２」は、ＳｉＯ前駆体の供給を示し（０．３秒）、「３」は、ＳｉＯ前駆体のパージを示し（０．９秒）、「４」は、Ｐ（リン）ドーパントの供給を示し（０．３秒）、「５」は、Ｐドーパントのパージを示し（０．１秒）、「６」は、ＲＦパワーの印加を示す（０．２秒）。このシーケンスでは、第１の反応チャンバ（上側のシーケンス）では、処理４（Ｐドーパントの供給）の後、パージ（処理５）は、同一のキャリアガスを用いて開始し、よって、一部の残留ドーパントは、第１の反応チャンバへ導入される場合がある。しかし、同一のキャリアガスは、０．４秒のみ持続し、その後、キャリアガスは、残留ドーパントを含まない異なるキャリアガスへ切り替えられる。これに対して、第２の反応チャンバ（下側のシーケンス）では、処理４の後（２回目に発生）、パージ（処理５）は、同一のキャリアガスを用いて開始し、上記の処理５の間にキャリアガスの切り替えが行われないため、１．０秒持続する。これにより、より多くの残留ドーパントは、第１の反応チャンバよりも第２の反応チャンバへ導入され、反応チャンバ間の偏りを生じる。
【００５３】
図１０は、本発明の実施形態に係るデュアルチャンバＰＥＡＬＤ装置に適用される詳細なプロセスシーケンスを示す。この詳細なシーケンスは、図４に示される概略的なシーケンスに対応する。このシーケンスでは、サイクルを第１及び第２の反応チャンバで交互に開始し、これにより、上記の問題を効果的に解決することができる
【００５４】
一部の実施形態では、米国特許公開第２０１４／００３３９７８号に開示されるガス供給システムを使用することができ、その開示は、その全体が参照により本明細書に援用される。
【００５５】
一部の実施形態では、１つのサイクルが行われる少なくとも１つのステップにおける反応チャンバの順序を変更し、反応チャンバの下流の膜の特性のばらつきを示すパラメータをチェックし、コントロールユニットへパラメータをフィードバックすることにより、反応チャンバ間の膜の特性のばらつきを制御することができるため、適切な順序を決定し、決定した順序を用いて処理を行うことができ、それによって、全ての反応チャンバにおける処理の均一性を向上させることができる。上記のフィードバック制御は、同時に行われることができる。例えば、ＳＰＯＥＳ（Ｓｅｌｆ  Ｐｌａｓｍａ  ＯＥＳ，大韓民国のＭａｎｏｔｅｃｋ  Ｉｎｃ．によって販売される製品名）又は反応チャンバの下流に搭載されるセルフプラズマモニタリングセンサは、上記の目的のために使用されることができる。
【００５６】
実施例１
リンシリコンガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ  （ＰＳＧ））膜は、図１に示したＰＥＡＬＤ装置を用いて図１９に示される条件でＰＥＡＬＤによって基板（φ３００ｍｍ）に形成された。ＰＥＡＬＤのサイクルのシーケンスは、図９（比較例）及び図１０（実施例１）に示されるものであった。前駆体としてビスジエチルアミノシラン（ｂｉｓｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｉｌａｎｅ（ＢＤＥＡＳ））を用い、ドーパントとして亜リン酸トリメチル（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｉｔｅ（ＴＭＰＩ））を用いた。ここで、ドーパントの蒸気圧は、前駆体の蒸気圧の約３．５倍であった。
【００５７】
図１７は、比較例に係る各反応チャンバで堆積された深さ方向におけるリンシリコンガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ  （ＰＳＧ））膜のリン濃度を示すグラフである。ＳＴＤ  ＲＣ１及びＳＴＤ  ＲＣ２は、比較例における第１の反応チャンバ及び第２の反応チャンバを示す。図１８は、実施例１に係る各反応チャンバで堆積された深さ方向におけるリンシリコンガラス（ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｇｌａｓｓ（ＰＳＧ））膜のリン濃度を示すグラフである。ＡＬＴ  ＲＣ１及びＬＴ  ＲＣ２は、実施例１における第１の反応チャンバ及び第２の反応チャンバを示す。これらの図から理解できるように、実施例１においてサイクルが第１及び第２の反応チャンバで交互に開始されるときには、第１の反応チャンバと第２の反応チャンバと間の膜のドーパントの濃度には、偏りがほとんど検出されなかった（ｃ及びｄ参照）が、サイクルが常に第１の反応チャンバから開始されるときには、第１の反応チャンバと第２の反応チャンバと間の膜のドーパントの濃度には、大きな偏りが検出された（ａ及びｂ参照）。
【００５８】
多数かつ様々な変更が本発明の趣旨から逸脱しない範囲でなされることが当業者によって理解されるであろう。よって、本発明の形態は、例示的なものであり、本発明の範囲を制限することを意図するものではないことが明確に理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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