(57)【要約】  成膜された膜の特性を向上させるための方法及び装置を提供する。本発明に係る方法は、プラズマ化学気相成長プロセスを用いて、基材上に低ｋ誘電体を成膜し、該低ｋ誘電体膜の成膜後にソフトプラズマプロセスによりソフトデチャックシーケンスを実行する。本発明に係る装置は、第一のＲＦ源に接続された上部電極、第二のＲＦ源に接続された基材ホルダ、さらに複数の前駆体及びプロセスガスを供給するためのシャワーヘッドを具備する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上にプラズマ処理を行う方法であって、
プラズマプロセスチャンバ内の基材ホルダ上に基材を戴置するステップと、
該基材に対してプラズマ処理を行うステップと、
該基材を該基材ホルダから取外す間にソフトデチャックシーケンスを実行するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記プラズマ処理は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）プラズマ処理を含む、請求項１に記載のプラズマ処理。
【請求項３】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に不活性ガスを用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記不活性ガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍと約１００００ｓｃｃｍの間である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記不活性ガスは、Ａｒ、Ｈｅ若しくはＮ２、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に酸素含有ガスを用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記酸素含有ガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍと約１００００ｓｃｃｍの間である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記酸素含有ガスは、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ若しくはＣＯ２、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に水素含有ガスを用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記水素含有ガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍと約１００００ｓｃｃｍの間である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記水素含有ガスは、Ｈ２Ｏ若しくはＨ２、又はこれらの組み合わせを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に水素含有ガスを用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１３】
前記水素含有ガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍと約１００００ｓｃｃｍの間である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記水素含有ガスは、Ｈ２Ｏ若しくはＨ２、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記プラズマプロセスチャンバに結合されたＲＦ源を用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該ＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作し、約０．１Ｗから約２００Ｗの電力範囲で動作する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記プラズマプロセスチャンバに結合されたＲＦ源を用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該ＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作し、約０．６Ｗ／ｃｍ２以下の電力範囲で動作する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記プラズマプロセスチャンバに結合された圧力制御システムを用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該圧力制御システムは、チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒまでの範囲に制御する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記プラズマプロセスチャンバ内のシャワーヘッドと基材ホルダとの間の間隙においてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該間隙は、約２ｍｍから約２００ｍｍまでの範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記プラズマプロセスチャンバ及び前記基材ホルダに結合された移動装置を用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該移動装置は、シャワーヘッドと前記基材との間の可変間隙を制御するよう動作する、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の間に生成され、該ディスチャージ工程の間に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の前に生成され、該ディスチャージ工程の間に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の間に生成され、該ディスチャージ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の前に生成され、該ディスチャージ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ピンナップ工程の間に生成され、消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ピンナップ工程の前に生成され、該ピンナップ工程の間に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ピンナップ工程の間に生成され、該ピンナップ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ピンナップ工程の前に生成され、該ピンナップ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程及びピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の間に生成され、該ピンナップ工程の間に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程及びピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の前に生成され、該ピンナップ工程の間に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程及びピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の間に生成され、該ピンナップ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項３１】
前記ソフトデチャックシーケンスは、ディスチャージ工程及びピンナップ工程を含み、ソフトプラズマが該ディスチャージ工程の前に生成され、該ピンナップ工程の後に消失される、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
前記ソフトデチャックシーケンスの時間は、約２秒と約１８０秒の間である、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
成膜の間に前記ＰＥＣＶＤチャンバに結合されたＲＦ源を用いてプロセスプラズマを生成するステップをさらに含み、該ＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作し、約１０Ｗから約１００００Ｗの電力範囲で動作する、請求項２に記載の方法。
【請求項３４】
成膜の間に前記基材ホルダに結合された第二のＲＦ源を用いてプロセスプラズマを生成するステップをさらに含み、該第二のＲＦ源は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの周波数範囲で動作し、約０．０Ｗから約５００Ｗの電力範囲で動作する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記成膜の時間は、約５秒と約１８０秒の間である、請求項２に記載の方法。
【請求項３６】
成膜の間に前記ＰＥＣＶＤチャンバに結合されたシャワーヘッドアセンブリを用いてプロセスプラズマを生成するステップをさらに含み、該シャワーヘッドアセンブリは、該成膜の間にプロセスガスを供給し、該プロセスガスは、シリコーン含有前駆体、カーボン含有前駆体若しくは不活性ガス、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項３７】
前記プロセスガスを約０．０ｓｃｃｍと約５０００ｓｃｃｍの間の第一の流量で供給するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記シリコーン含有前駆体は、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルソシリケート（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）、ジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）若しくはテトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記カーボン含有前駆体は、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ６Ｈ６若しくはＣ６Ｈ５ＯＨ、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
前記不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム若しくは窒素、又はこれらのうちの二つ若しくはそれ以上の組み合わせを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記成膜の間に前記ＰＥＣＶＤチャンバに結合された圧力制御システムを用いてプロセスプラズマを生成するステップをさらに含み、該圧力制御システムは、チャンバ圧力を約０．１ｍＴｏｒｒと約１００Ｔｏｒｒの間に制御するよう動作する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４２】
前記ソフトデチャックシーケンスの間に前記基材ホルダに結合された静電チャック（ＥＳＣ）を用いてソフトプラズマを生成するステップをさらに含み、該ＥＳＣは、前記基材を該基材ホルダにクランプするための、約−２０００Ｖと約＋２０００Ｖの間のＤＣ電圧を供給する、請求項３６に記載の方法。
【請求項４３】
前記成膜の間に、低ｋ誘電体層が成膜される、請求項３６に記載の方法。
【請求項４４】
前記プラズマ処理は、プラズマエッチングプロセスを含む、請求項１に記載のプラズマ処理。
【請求項４５】
前記プラズマ処理は、プラズマスパッタリングプロセスを含む、請求項１に記載のプラズマ処理。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本国際出願は、２００４年９月１日に出願された米国特許出願第１０／９３１，２７２号の内容に基づくものであり、また該米国特許出願をその優先権主張の基礎とするものであるので、本明細書の記載においては、該米国特許出願の内容をここに参照により援用する。
【０００２】
本出願は、本願と同時係属中である、２００３年８月２１日に「調整可能な光学特性及びエッチング特性を有する物質を成膜するための方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｆｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｗｉｔｈ  Ｔｕｎａｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  Ａｎｄ  Ｅｔｃｈｉｎｇ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ）」という発明の名称の下に出願された米国特許出願第１０／６４４，９５８号、さらに２００３年１１月６日に「基材上に物質を成膜するための方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｏｎ  ａ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」という発明の名称の下に出願された米国特許出願第１０／７０２，０４８号、またさらに、２００３年１１月６日に「成膜された誘電体の膜上における形成後のフォトレジストプロファイルを向上する方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  Ｐｏｓｔ−Ｄｅｖｅｌｏｐ  Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  ｏｎ  ａ  Ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｆｉｌｍ）」という発明の名称の下に出願された米国特許出願第１０／７０２，０４３号の内容に関連するものであり、これらの出願の内容を、全て漏れなく、ここに参照により援用するものである。
【０００３】
本発明は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）システムを用いて、薄膜を成膜する方法に関し、特に膜の特性を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
集積回路及びデバイスの製造では、電子的な物質を基材上に成膜することが必要になる。物質の成膜は、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）によって実現されることも多いが、このプラズマ化学気相成長では、基材（ウェーハ）が反応チャンバ内に戴置された上で周囲の反応ガスの雰囲気に晒される。このガスは、ウェーハ表面に対して化学反応し、膜を形成する。成膜された膜は、基材又は完成される回路の永久的な一部を構成するものとなることもある。完成回路の場合には、膜の特性は、回路動作に必要となる電気的、物理的及び／又は化学的特性が提供されるよう選択される。他の場合としては、この膜は、デバイス又は回路の製造を可能又は容易とするような一時的な層として用いられることもある。
【０００５】
成膜プロセスの後、成膜された膜の品質に影響を与え得る、一以上の処理後工程が実施される場合がある。悪影響を与える可能性のある、処理後工程の一つが、デチャック（ｄｅ−ｃｈｕｃｋｉｎｇ）工程である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の実施形態は、ＰＥＣＶＤシステムにおける成膜プロセスに関し、特に向上した特性を有する低ｋ誘電体成膜に関するものである。より具体的には、成膜プロセスの後にソフトデチャックシーケンス（ｓｏｆｔ  ｄｅ−ｃｈｕｃｋｉｎｇ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を実行して、膜特性の劣化を防ぐものである。
【０００７】
他の実施形態では、化学気相成長（ＣＶＤ）プロセス、エッチングプロセス、又はスパッタリングプロセスの後にソフトデチャックシーケンスを実行することができる。
【０００８】
本発明のその他の態様については、以下の明細書の記載及びこれに添付されている図面の記載から明らかとなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の一の実施形態に対応したＰＥＣＶＤシステムの簡易なブロック図である。図示されている実施形態においては、ＰＥＣＶＤシステム１００は、プロセスチャンバ１１０、容量結合プラズマ源の一部としての上部電極１４０、シャワーヘッドアセンブリ１２０、基材１３５を支持するための基材ホルダ１３０、圧力制御システム１８０及びコントローラ１９０を具備する。
【００１０】
一の実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、バルブ１１８を用いてプロセスチャンバ１１０に結合させることのできるリモートプラズマシステム１７５を具備してもよい。また、他の実施形態においては、リモートプラズマシステム１７５及びバルブ１１８は、必要とされない。想定される一のバリエーション例として、リモートプラズマシステム１７５は、チャンバの清掃に用いることができる。
【００１１】
一の実施形態において、ＰＥＣＶＤシステム１００は、プロセスチャンバ１１０に結合させることのできる圧力制御システム１８０を具備してもよい。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）及びターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）（図示せず）を具備して、プロセスチャンバ１１０内に制御された圧力を提供するものであってもよい。別の実施形態では、圧力制御システム１８０は、ドライポンプを具備してもよい。例えば、チャンバの圧力を、約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。あるいは、チャンバの圧力を、約０．１ｍＴｏｒｒから約２０Ｔｏｒｒまでの範囲とすることもできる。
【００１２】
プロセスチャンバ１１０により、プロセススペース１０２におけるプラズマの生成を容易とすることができる。ＰＥＣＶＤシステム１００は、２００ｍｍの基板、３００ｍｍの基板、又はそれよりも大きな基板など、何れのサイズの基板をも処理することができるように構成することができる。あるいは、ＰＥＣＶＤシステム１００は、一以上のプロセスチャンバにおいてプラズマを生成するべく、動作するものであってもよい。
【００１３】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、プロセスチャンバ１１０に結合されるシャワーヘッドアセンブリ１２０を具備する。シャワーヘッドアセンブリ１２０は、基材ホルダ１３０に対向して設けられる。シャワーヘッドアセンブリ１２０は、センター領域部１２２、エッジ領域部１２４及びサブ領域部１２６を有する。シャワーヘッドアセンブリ１２０をプロセスチャンバ１１０に結合させるためにシールドリング１２８を用いることができる。
【００１４】
センター領域部１２２は、第一のプロセスガス線１２３によって、ガス供給システム１３１に結合される。一方、エッジ領域部１２４は、第二のプロセスガス線１２５によって、このガス供給システム１３１に結合される。さらに、サブ領域部１２６は、第三のプロセスガス線１２７によって、このガス供給システム１３１に結合される。
【００１５】
ガス供給システム１３１は、第一のプロセスガスをセンター領域部１２２に、第二のプロセスガスをエッジ領域部１２４に、そして、第三のプロセスガスをサブ領域部１２６に供給する。ガスの化学的性質及び流量は、これらの各領域部に対して個別に制御することができる。あるいはこれに代えて、センター領域部１２２及びエッジ領域部１２４が単一のプライマリ領域部としてまとめて結合されてもよく、ガス供給システム１３１がこのプライマリ領域部に対して、第一のプロセスガス及び／又は第二のプロセスガスを供給してもよい。別の実施形態として、これらの領域部の何れをまとめて結合してもよく、ガス供給システム１３１が選択された何れかの領域部に対して、適宜、一以上のプロセスガスを供給してもよい。
【００１６】
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（図示せず）を具備していてもよい。あるいは、気化器は、必要とされない。他の実施形態として、バブリングシステムを用いてもよい。
【００１７】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、シャワーヘッドアセンブリ１２０及びプロセスチャンバ１１０に結合させることのできる上部電極１４０を具備する。上部電極１４０は、温度制御エレメント１４２を具備してもよい。上部電極１４０は、第一のマッチネットワーク１４４を用いて、第一のＲＦ源１４６に接続することができる。当業者に理解されるように、第一のマッチネットワーク１４４は、第一のＲＦ源１４６とは別個の構成要素である必要は無い。本発明の本旨から何ら逸脱することなく、これらの二つの構成要素が組み合わされていてもよい。
【００１８】
第一のＲＦ源１４６は、ＴＲＦ信号を上部電極１４０に供給し、この第一のＲＦ源１４６は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。ＴＲＦ信号は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの周波数範囲でよく、あるいは、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚまでの周波数範囲でよい。第一のＲＦ源１４６は、約０Ｗから約１００００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、この第一のＲＦ源１４６は、約０Ｗから約５０００Ｗの電力範囲で動作するものであってもよい。
【００１９】
上部電極１４０及び第一のＲＦ源１４６は、容量結合型のプラズマ源の構成部分である。また、この容量結合型のプラズマ源は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）源、トランス結合プラズマ（ＴＣＰ）源、マイクロプラズマ源、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、表面波プラズマ源などの他種類のプラズマ源により置換されたり、追加補完されたりしてもよい。当技術分野においてよく知られているように、種々の適当なプラズマ源に対応させるべく、上部電極１４０は、完全に削除されてしまってもよいし、あるいは再構成されてもよい。
【００２０】
基材１３５は、例えば、ロボット基材搬送システム（図示せず）の手段により、スロットバルブ（図示せず）及びチャンバフィードスルー（ｃｈａｍｂｅｒ  ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ）（図示せず）を介して、プロセスチャンバ１１０の内外へと搬送することができる。基材１３５は、基材ホルダ１３０によって受けられ、これに結合される装置によって機械的に移動されてもよい。基材１３５が基材搬送システムから受け取られると、該基材１３５は、連結アセンブリ１５２を用いて基材ホルダ１３０に結合することのできる移動装置１５０を用いて、昇降されることができる。
【００２１】
基材１３５は、静電クランプシステムによって、基材ホルダ１３０に固定されることができる。例えば、静電クランプシステムは、クランプ電極１１６及び静電チャック（ＥＳＣ）サプライ１５６を具備して構成することができる。例えば、約−２０００Ｖから約＋２０００Ｖの範囲のクランプ電圧をクランプ電極１１６に供給することができる。あるいは、クランプ電圧を約−１０００Ｖから約＋１０００Ｖまでの範囲とすることもできる。他の実施形態では、ＥＳＣシステム及びＥＳＣサプライは、必要とされない。
【００２２】
基材ホルダ１３０は、該基材ホルダ１３０の表面から基材１３５を持ち上げたり、該基材ホルダ１３０の表面に該基材１３５を降ろしたりするためのリフトピン（図示せず）を備えることができる。他の実施形態として、異なるリフト装置を基材ホルダ１３０に備えることもできる。他の実施形態では、例えば、バックサイドガスシステムによって基材１３５の裏側にガスを供給し、これにより、基材１３５と基材ホルダ１３０との間のガス間隙熱コンダクタンスを向上させることもできる。
【００２３】
また、温度制御システムも設けることができる。基材１３５の高低温での温度制御が必要となる場合に、そのようなシステムを用いることができる。例えば、抵抗性加熱エレメント又は熱電ヒーター／クーラーなどの加熱エレメント１３２が具備されてもよく、基材ホルダ１３０は、さらに熱交換システム１３４を具備することもできる。加熱エレメント１３２は、ヒーターサプライ１５８に結合させることができる。熱交換システム１３４は、基材ホルダ１３０から受け取った熱を熱交換システムに送る再循環冷却流手段（図示せず）を具備してもよく、この再循環冷却流手段は加熱時には該熱交換システムから熱を送る。
【００２４】
また、電極１１６は、第二のマッチネットワーク１６２を用いて、第二のＲＦ源１６０に接続することができる。第二のマッチネットワーク１６２は、第二のＲＦ源１６０とは別個の構成要素である必要は無い。本発明の本旨から何ら逸脱することなく、これらの二つの構成要素が組み合わされていてもよい。
【００２５】
第二のＲＦ源１６０は、下側ＲＦ信号（ＢＲＦ）を下部電極１１６に供給し、この第二のＲＦ源１６０は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。ＢＲＦ信号は、約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚまでの周波数範囲でよく、あるいは、約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚまでの周波数範囲でよい。第二のＲＦ源１６０は、約０．０Ｗから約１０００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、この第二のＲＦ源１６０は、約０．０Ｗから約５００Ｗの電力範囲で動作するものであってもよい。様々な実施形態として、下部電極１１６は、用いられなくてもよく、又はチャンバ１１０内の単一のプラズマ源であっても、若しくは追加のいかなるプラズマ源であってもよい。
【００２６】
ＰＥＣＶＤシステム１００は、さらにベロー１５４によってプロセスチャンバ１１０に結合させることのできる移動装置１５０を具備することができる。また、連結アセンブリ１５２は、移動装置１５０を基材ホルダ１３０に結合させることができる。ベロー１５４は、垂直移動装置１５０をプロセスチャンバ１１０の外部の雰囲気から密閉するように構成される。
【００２７】
移動装置１５０により、シャワーヘッドアセンブリ１２０と基材１３５との間に可変間隙１０４を生ずることができる。間隙１０４は、約１ｍｍから約２００ｍｍまでの範囲とすることができ、あるいは、これを約２ｍｍから約８０ｍｍまでの範囲とすることができる。間隙１０４は、成膜プロセスの過程において固定のものとしてもよく、またこの間に変更できるようにしてもよい。
【００２８】
また、基材ホルダ１３０は、さらにフォーカスリング１０６及びセラミックカバー１０８を具備することができる。またあるいは、フォーカスリング１０６及び／又はセラミックカバー１０８は、本発明の実施に必要とされない。
【００２９】
少なくとも一つのチャンバ壁１１２は、該壁１１２を保護するためのコーティング１１４を施されていてもよい。例えば、コーティング１１４は、セラミック素材を含むことができる。他の実施形態では、コーティング１１４は、必要とされないので、省略されてもよい。さらに、セラミックシールド（図示せず）をプロセスチャンバ１１０内において用いることができる。また、温度制御システムを用いて、チャンバ壁温度を制御することができる。例えば、温度制御の目的でチャンバ壁１１２内にポートを設けることができる。チャンバ壁温度は、チャンバ１１０内において処理が行われる間、相対的に一定に保つことができる。
【００３０】
また、温度制御システムを用いて、上部電極１１６の温度を制御することもできる。温度制御エレメント１４２を用いて、上部電極の温度を制御することができる。上部電極温度は、チャンバ１１０内において処理が行われる間、相対的に一定に保つことができる。
【００３１】
また、ＰＥＣＶＤシステム１００は、汚染管理に用いることのできる浄化システム１９５を具備することもできる。
【００３２】
他の実施形態では、プロセスチャンバ１１０は、例えば、さらにモニタ用ポート（図示せず）を具備することができる。モニタ用ポートがあることによって、例えば、プロセススペース１０２の光学的なモニタリングが可能となる。
【００３３】
また、ＰＥＣＶＤシステム１００は、コントローラ１９０も具備する。コントローラ１９０は、チャンバ１１０、シャワーヘッドアセンブリ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マッチネットワーク１４４、第一のＲＦ源１４６、移動装置１５０、ＥＳＣサプライ１５６、ヒーターサプライ１５８、第二のＲＦマッチネットワーク１６２、第二のＲＦ源１６０、浄化システム１９５、リモートプラズマ装置１７５及び圧力制御システム１８０に結合させることができる。コントローラ１９０は、上記の構成コンポーネントに制御データを供給し、これらの構成コンポーネントからプロセスデータなどのデータを受け取るよう、構成することができる。例えば、コントローラ１９０は、マイクロプロセッサ及びメモリを具備し、さらにＰＥＣＶＤシステム１００に対して入力を伝え、これをアクティブにし、該処理システム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のできるデジタルＩ／Ｏポートを具備することができる。さらに、コントローラ１９０は、システム構成コンポーネントと情報交換を行うことができる。また、メモリに保存されたプログラムを用いて、プロセスレシピに従って、ＰＥＣＶＤシステム１００の上述の構成コンポーネントを制御することができる。さらに、コントローラ１９０は、プロセスデータを解析し、該解析プロセスデータをターゲットプロセスデータと比較し、比較結果を用いて、プロセスを変更したり若しくは成膜ツールを制御したり、又はそれらの双方を行ったりするように構成することができる。また、コントローラ１９０は、プロセスデータを解析し、該解析プロセスデータを履歴プロセスデータと比較し、比較結果を用いて、フォールトを予測、回避及び／又は明示するように構成することができる。
【００３４】
図２は、層を成膜し、ソフトデチャックシーケンスを実行する手順について示す、本発明の一の実施形態に対応した、簡易なフローチャートである。一の実施形態では、低ｋ誘電体層を成膜することができるが、これが本発明に必要とされるものではない。他の実施形態では、他の材料が成膜されてもよい。手順２００は、２１０において開始する。
【００３５】
２２０では、基材１３５がプロセスチャンバ１１０内の基材ホルダ１３０上に戴置される。例えば、基材ホルダ１３０を用いて、上部電極１４０と該基材ホルダ１３０の表面との間に間隙１０４を生じることができる。間隙１０４は、約１ｍｍから約２００ｍｍまでの範囲とすることができ、あるいは、これを約２ｍｍから約８０ｍｍまでの範囲とすることができる。基材ホルダ１３０は、移動可能である。したがって、他の実施形態では、間隙の大きさをウェーハ処理の間に変更することができる。
【００３６】
２３０では、一以上の層を成膜することができる。一の実施形態では、低ｋ誘電体を基材１３５上に成膜することができる。他の実施形態では、低ｋ誘電体が一以上の層として成膜されてもよい。
【００３７】
低ｋ誘電体成膜プロセスの間に、第一のＲＦ源１４６を用いて、上部電極１４０にＴＲＦ信号を供給することができる。例えば、第一のＲＦ源１４６は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。あるいは、前記第一のＲＦ源１４６は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってよく、又は、該第一のＲＦ源１４６は、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってもよい。前記第一のＲＦ源１４６は、約１０Ｗから約１００００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、該第一のＲＦ源１４６は、約１０Ｗから約５０００Ｗの電力範囲で動作するものであってもよい。
【００３８】
また、低ｋ誘電体成膜プロセスの間に、第二のＲＦ源１６０を用いて、前記基材ホルダ内の下部電極１１６にＢＲＦ信号を供給することもできる。例えば、第二のＲＦ源１６０は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。あるいは、前記第二のＲＦ源１６０は、約０．２ＭＨｚから約３０ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってよく、又は、該第二のＲＦ源１６０は、約０．３ＭＨｚから約１５ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってもよい。第二のＲＦ源１６０は、約０．０Ｗから約１０００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、この第二のＲＦ源１６０は、約０．０Ｗから約５００Ｗの電力範囲で動作するものであってもよい。他の実施形態では、ＢＲＦ信号は、必要とされない。
【００３９】
さらに、プロセスチャンバ１１０内にシャワーヘッドアセンブリ１２０を設けて、これを上部電極１４０に結合させることができる。シャワーヘッドアセンブリ１２０は、センター領域部１２２、エッジ領域部１２４及びサブ領域部１２６を有し、ガス供給システム１３１に結合させることができる。成膜プロセスの間に、第一のプロセスガスをセンター領域部１２２に、第二のプロセスガスをエッジ領域部１２４に、そして、第三のプロセスガスをサブ領域部１２６に供給することができる。
【００４０】
あるいはこれに代えて、センター領域部１２２及びエッジ領域部１２４が単一のプライマリ領域部としてまとめて結合されてもよく、ガス供給システム１３１がこのプライマリ領域部に対して、第一のプロセスガス及び／又は第二のプロセスガスを供給してもよい。別の実施形態として、これらの領域部の何れをまとめて結合することもでき、前記ガス供給システムが一以上のプロセスガスを供給することもできる。
【００４１】
第一のプロセスガス及び第二のプロセスガスは、シリコーン含有前駆体及びカーボン含有前駆体の少なくとも一つを含むことができる。不活性ガスも含まれてもよい。例えば、シリコーン含有前駆体及びカーボン含有前駆体の流量は、約０．０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができ、不活性ガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。シリコーン含有前駆体は、モノシラン（ＳｉＨ４）、テトラエチルオルソシリケート（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）、ジメチルジメトキシシラン（ＤＭＤＭＯＳ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（ＯＭＣＴＳ）及びテトラメチルシクロテトラシラン（ＴＭＣＴＳ）のうちの少なくとも一つを含むことができる。カーボン含有前駆体は、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ６、Ｃ６Ｈ６及びＣ６Ｈ５ＯＨのうちの少なくとも一つを含むことができる。不活性ガスは、アルゴン、ヘリウム及び窒素のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００４２】
また、第三のプロセスガスは、酸素含有ガス、フッ素含有ガス及び不活性ガスの少なくとも一つを含むことができる。例えば、酸素含有ガスは、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ、ＮＯ、Ｎ２Ｏ及びＣＯ２のうちの少なくとも一つを含むことができ、フッ素含有前駆体は、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＣＯＦ２、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、ＳＦ６、Ｆ２及びＮＦ３のうちの少なくとも一つを含むことができ、不活性ガスは、Ｎ２、Ａｒ及びＨｅのうちの少なくとも一つを含むことができる。第三のプロセスガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。
【００４３】
第一のプロセスガス、第二のプロセスガス及び第三のプロセスガスの流量は、低ｋ誘電体の成膜の過程において、それぞれ独立して設定することができる。
【００４４】
圧力制御システム１８０は、チャンバ１１０に結合させることができ、該圧力制御システム１８０を用いて、チャンバ圧力を制御することができる。例えば、チャンバの圧力を、約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒまでの範囲とすることができる。
【００４５】
温度制御システムは、基材ホルダ１３０に結合させることができ、該温度制御システムを用いて、基材温度を制御することができる。例えば、基材温度は、約０℃から約５００℃までの範囲とすることができる。また、前記温度制御システムは、チャンバ壁１１２にも結合させることができ、該温度制御システムを用いて、該チャンバ壁１１２の温度を制御することができる。例えば、前記チャンバ壁１１２の温度は、約０℃から約５００℃までの範囲とすることができる。また、前記温度制御システムは、シャワーヘッドアセンブリ１２０に結合させることができ、該温度制御システムを用いて、該シャワーヘッドアセンブリ１２０の温度を制御することができる。例えば、前記シャワーヘッドアセンブリ１２０の温度は、約０℃から約５００℃までの範囲とすることができる。
【００４６】
２４０では、成膜プロセスの後に処理後プラズマプロセスを実行することができる。ソフトデチャックシーケンスを含めた、処理後プラズマプロセスを実行することによって、成膜の間のプラズマプロセス又はプラズマを用いる他の手段によって生じる、基材１３５と基材ホルダ１３０との間の電位を、除去するか又は少なくとも低減させることができる。
【００４７】
ソフトデチャックシーケンスは、処理後プラズマが用いられるディスチャージ（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）工程を含むことができる。一の実施形態では、成膜プロセスの間に用いられるよりも少ない量のＲＦ電力を用いて、ディスチャージ工程の間にソフトプラズマを生成することができる。あるいは、ソフトプラズマは、ディスチャージ工程の前後に生成することができる。他の実施形態では、ディスチャージ工程は、必要とされない。ディスチャージ工程は、約１秒から約２０秒にわたることができる。
【００４８】
ディスチャージ工程の間に、第一のＲＦ源１４６を用いて、上部電極１４０にＴＲＦ信号を供給することができる。例えば、第一のＲＦ源１４６は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。あるいは、前記第一のＲＦ源１４６は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってよく、又は、該第一のＲＦ源１４６は、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってもよい。第一のＲＦ源１４６は、約０．１Ｗから約２００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、この第一のＲＦ源１４６は、約０．６Ｗ／ｃｍ２以下の電力範囲で動作するものであってもよい。
【００４９】
また、プロセスガスをプロセスチャンバ１１０内に供給することができる。例えば、プロセスガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。プロセスガスは、一以上のガスを含むことができる。一の実施形態では、プロセスガスは、不活性ガスを含むことができ、該不活性ガスは、Ａｒ、Ｈｅ及びＮ２のうちの少なくとも一つを含むことができる。例えば、プロセスガスは、Ｈｅを含むことができ、その流量を約５０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍの範囲とすることができる。プロセスガスは、デュアルゾーンガスシャワーヘッドを用いて供給することができ、センター領域部１２２とエッジ領域部１２４とに対しては、その流量を別々に設定することができる。
【００５０】
他の実施形態では、プロセスガスは、酸素含有ガス及び／又は水素含有ガスを含んでもよい。例えば、酸素含有ガスは、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ及びＣＯ２のうちの少なくとも一つを含むことができ、水素含有ガスは、Ｈ２Ｏ及びＨ２のうちの少なくとも一つを含むことができる。プロセスガスに対する流量と、不活性ガスに対する流量とは、処理後プロセスシーケンスの間、お互いから独立して設定することができる。
【００５１】
ディスチャージ工程の間、ＥＳＣ電圧は、必要とされない。あるいは、ＥＳＣ電圧は、クランプ電位からより低い電位へと下げることができる。例えば、このより低い電位は、約０Ｖとすることができる。
【００５２】
また、ソフトデチャックシーケンスは、同じく処理後プラズマが用いられるピンナップ（ｐｉｎ  ｕｐ）工程を含むことができる。一の実施形態では、ディスチャージ工程の間にソフトプラズマを生成し、これをピンナップ工程の間、保持することができる。あるいは、ソフトプラズマは、ピンナップ工程の間に生成することができる。他の実施形態では、ピンナップ工程は、必要とされない。ピンナップ工程は、約１秒から約２０秒にわたることができる。ピンナップ工程の間、リフトピンを用いて、基材１３５を基材ホルダ１３０から持ち上げることができる。
【００５３】
また、ピンナップ工程の間にも、第一のＲＦ源１４６を用いて、上部電極１４０にＴＲＦ信号を供給することができる。例えば、第一のＲＦ源１４６は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作することができる。あるいは、前記第一のＲＦ源１４６は、約１ＭＨｚから約１００ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってよく、又は、該第一のＲＦ源１４６は、約２ＭＨｚから約６０ＭＨｚまでの周波数範囲で動作するものであってもよい。第一のＲＦ源１４６は、約０．１Ｗから約２００Ｗの電力範囲で動作するものであってよく、あるいは、この第一のＲＦ源１４６は、約０．６Ｗ／ｃｍ２以下の電力範囲で動作するものであってもよい。
【００５４】
また、プロセスガスをプロセスチャンバ１１０内に供給することができる。例えば、プロセスガスの流量は、約０．０ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍまでの範囲とすることができる。プロセスガスは、一以上のガスを含むことができる。一の実施形態では、プロセスガスは、不活性ガスを含むことができ、該不活性ガスは、Ａｒ、Ｈｅ及びＮ２のうちの少なくとも一つを含むことができる。例えば、プロセスガスは、Ｈｅを含むことができ、その流量を約５０ｓｃｃｍから約５０００ｓｃｃｍの範囲とすることができる。プロセスガスは、デュアルゾーンガスシャワーヘッドを用いて供給することができ、センター領域部１２２とエッジ領域部１２４とに対しては、その流量を別々に設定することができる。
【００５５】
他の実施形態では、プロセスガスは、酸素含有ガス及び／又は水素含有ガスを含んでもよい。例えば、酸素含有ガスは、ＮＯ、Ｎ２Ｏ、Ｏ２、Ｏ３、ＣＯ及びＣＯ２のうちの少なくとも一つを含むことができ、水素含有ガスは、Ｈ２Ｏ及びＨ２のうちの少なくとも一つを含むことができる。プロセスガスに対する流量と、不活性ガスに対する流量とは、処理後プロセスシーケンスの間、お互いから独立して設定することができる。
【００５６】
ピンナップ工程の間、ＥＳＣ電圧は、必要とされない。あるいは、ＥＳＣ電圧は、ピンナップ工程の間にクランプ電位からより低い電位へと下げることができる。例えば、このより低い電位は、約０Ｖとすることができる。
【００５７】
ソフトデチャックシーケンスの間、チャンバ圧力は、一定に保つことができる。また、ソフトデチャックシーケンスの前、若しくはその後、又はその前後において、チャンバ圧力を変更することもできる。例えば、チャンバの圧力を、約０．１ｍＴｏｒｒから約１００Ｔｏｒｒまでの範囲で変更し得る。
【００５８】
ソフトデチャックシーケンスの間、間隙１０４を一定に保つことも変更することもできる。また、ソフトデチャックシーケンスの前、若しくはその後、又はその前後において、間隙１０４を変更することもできる。例えば、間隙１０４を、約２ｍｍから約２００ｍｍまでの範囲で変更し得る。
【００５９】
手順２００は、２５０において終了する。
【００６０】
図３は、基材１３５上に層を成膜するための手順において用いられる複数のプロセスについて例示的に示した、本発明の一の実施形態に対応する図である。図示されている実施形態においては、低ｋ誘電体が成膜される。他の実施形態においては、異なるプロセスの組み合わせを用いることができ、また、異なるタイプの層を成膜することもできる。
【００６１】
第一の工程において、プロセスガスがチャンバ１１０内に送入されて、動作圧力が設定される。例えば、チャンバ圧力は、約５Ｔｏｒｒに変更することができ、この第一の工程の実行時間を約３５秒とすることができる。プロセスガスは、ＴＭＣＴＳガスなどのシリコーン、カーボン及び酸素などを含有する前駆体を含むことができ、さらに不活性ガスを含むこともできる。例えば、前駆体の流量を約１５０ｓｃｃｍとし、不活性ガスの流量を約１０００ｓｃｃｍとすることができる。他の実施形態では、これと異なる圧力、異なる流量、異なるガス、異なる前駆体、異なる実行時間を用いることもできる。
【００６２】
第二の工程では、不活性ガスの流量及びチャンバ圧力を変更することができる。例えば、不活性ガスの流量を約４２０ｓｃｃｍに変更することができ、チャンバ圧力を約２Ｔｏｒｒに変更することができる。
【００６３】
第三の工程では、安定化プロセスを実行することができる。例えば、前駆体の流量、不活性ガスの流量及びチャンバ圧力を実質的に一定に保持することができる。
【００６４】
第四の工程では、層又は層の一部を成膜することができる。例えば、低ｋ誘電体層を成膜することができる。第一のＲＦ源１４６は、ＲＦ信号（ＴＲＦ）を上部電極１４０に供給することができる。ＴＲＦ周波数は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの範囲とすることができ、ＴＲＦ電力は、約１０Ｗから約１００００Ｗの範囲とすることができる。例えば、ＴＲＦ電力を約２００Ｗとすることができる。
【００６５】
他の実施形態では、ＢＲＦ信号を供給することができ、この場合において、ＢＲＦ周波数は、約０．１ＭＨｚから約２００ＭＨｚの範囲とすることができ、ＢＲＦ電力は、約０Ｗから約１０００Ｗの範囲とすることができる。
【００６６】
第五の工程では、ＴＲＦ信号レベルを変更し、プロセスガスを変更し、流量を修正することができる。図示されている実施形態（図３）では、ＴＲＦ信号がオフにされ、前駆体の流量が約０．０ｓｃｃｍに変更され、不活性ガスの流量が変更なく一定のままにされている。
【００６７】
第六の工程では、ＴＲＦ信号をオフのままとしてチャンバ圧力を変更することができ、一方、不活性ガスの流量を実質的に一定のままとすることができる。図示されている実施形態（図３）では、チャンバ圧力が下げられている。
【００６８】
第七の工程では、吸引プロセスを実行することができる。例えば、不活性ガスの流量を変更し、チャンバ圧力を低いままとすることができる。
【００６９】
第八の工程では、チャンバ圧力を上昇させ、不活性ガスをチャンバ１１０内に供給することができる。図示されている実施形態（図３）では、ＲＦ信号がオフであり、不活性ガスの流量が約６００ｓｃｃｍに設定され、チャンバ圧力が約２Ｔｏｒｒに上げられている。
【００７０】
第九の工程では、ディスチャージシーケンスを実行することができる。図示されている実施形態（図３）では、ＴＲＦ信号がオンにされ、シリコーン含有前駆体ガスの流量が０に設定され、不活性ガスの流量が約６００ｓｃｃｍに設定されており、チャンバ圧力が約２Ｔｏｒｒに保たれている。
【００７１】
第十の工程では、ピンナッププロセスを実行することができる。例えば、リフトピンを伸長させて、基材１３５が基材ホルダ１３０から離れるようにこれをリフトすることができる。あるいはこれに代えて、リフトピンを固定の位置のままとして、基材ホルダ１３０を下げることもできる。また、少なくとも一部のピンナッププロセスの間において、ＲＦ信号を供給することもできる。
【００７２】
第十一の工程では、浄化プロセスを実行することができる。例えば、ＴＲＦ信号を変更し、チャンバ圧力を変更することができる。図示されている実施形態（図３）では、ＴＲＦ信号がオフにされ、シリコーン含有前駆体ガスの流量が０に設定され、不活性ガスの流量が約６００ｓｃｃｍに設定されており、チャンバ圧力が約２Ｔｏｒｒの値から下げられている。
【００７３】
第十二の工程では、チャンバ１１０が排気され、圧力が低く保たれている。例えば、この工程の間には、チャンバにプロセスガスが供給されない。
【００７４】
上述の例は、層を成膜するＰＥＣＶＤ手順を用いて、層の成膜ができることを示したものである。成膜プロセスの間に、一以上の層を連続的に一つのチャンバ１１０内で成膜することができる。層の成膜ステップ間においては、プラズマをオフにすることができる。他の実施形態では、プラズマをオフにすることなく、一以上の層を連続的に同一のチャンバ１１０内で成膜することができる。さらに他の実施形態では、一以上の層を異なるチャンバ内で成膜することもできる。
【００７５】
本実施形態では、チャンバ１１０は、一以上の層の成膜間において、特定の圧力に保たれている。他の実施形態では、チャンバ１１０は、複数の層の成膜間において、排気されてもよい。
【００７６】
上述の例は、低ｋ誘電体層を成膜し、ソフトプラズマデチャックシーケンスを実行して、基材１３５と基材ホルダ１３０との間の電位を除去し、該デチャックシーケンスの間に損傷が発生するのを防止することができることを示したものである。
【００７７】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一の実施形態に対応した成膜プロセスの結果を例示的に示した図である。図示された実施形態では、ソフトプラズマデチャックシーケンスを含むＴＭＣＴＳ成膜プロセスのためのウェーハマップが示されている。結果は、ウェーハ全体にわたって、均一性が改善されたことが示されている。図４Ａに示されるように、ＴＲＦを５００Ｗ、圧力を０．４Ｔｏｒｒ、ディスチャージ時間を５秒、ピンナップ時間を２秒とする、別のデチャックシーケンスＡの間に適用される屈折率（ＲＩ）は、約１．５３５である。屈折率範囲は、約０．０５２４であり、屈折率の均一性（１シグマ）は、約１．０３％である。一方、図４Ｂに示されるように、本明細書に開示されているソフトデチャックシーケンスが適用される場合には、屈折率（ＲＩ）は、約１．４８８であり、屈折率範囲は、約０．００９３であり、屈折率の均一性（１シグマ）は、約０．１５％となる。
【００７８】
図５は、デチャックシーケンスＡとソフトデチャックシーケンスとの間での低ｋ誘電体膜の電気的特性についての比較表を示している。デチャックプラズマにより生じる薄膜への損傷を低減することにより、ソフトデチャックシーケンスは、デチャックシーケンスＡの静電定数３．３から、この値を２．９へと低減する改善をもたらすものである。加えて、漏洩電流についても、ソフトデチャックシーケンスによって、１ＭＶ／ｃｍにおいて１．６Ｅ−８Ａ／ｃｍ２から５．３Ｅ−９Ａ／ｃｍ２への低減、２ＭＶ／ｃｍにおいて９．８Ｅ−８Ａ／ｃｍ２から４．３Ｅ−８Ａ／ｃｍ２への低減という改善が得られている。
【００７９】
図６Ａ及び図６Ｂは、複数のＳｉＣ膜が３ＭＳ及びＨｅを用いて成膜されており、複数のデチャックシーケンスを伴う、ソフトデチャックシーケンスの別の例を示す。オージェ深さ方向分析プロファイル（Ａｕｇｅｒ  ｄｅｐｔｈ  ｐｒｏｆｉｌｅ）が図６Ａ及び図６Ｂに示されており、４回のデチャックシーケンスＡを含む、５０ｎｍ厚のＳｉＣ膜の４回にわたる成膜が図示されている。図６Ａは、シリコーン、カーボン、酸素について、膜の積層中における異常ピークを示しており、このことは、膜構造のモディフィケーションがデチャックシーケンスによることを示している。デチャックシーケンスＡによる図６Ａとは対照的に、ソフトデチャックシーケンスが用いられている図６Ｂにおいては、構造中に特に有意のピークは、見られない。
【００８０】
上述の記載は本発明の具体的な実施形態の幾つかの例について記したのみのものであるが、これらの例示的実施形態において、本発明の教示する内容及びその有利な効果といった発明の本旨から実質的に何ら外れることなく、これらに様々な変更を加え得るものであることが当業者に容易に理解されよう。よって、そのような変更も本発明の範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一の実施形態に対応したＰＥＣＶＤシステムの簡易なブロック図である。
【図２】層を成膜し、ソフトデチャックシーケンスを実行する手順について示す、本発明の一の実施形態に対応した、簡易なフローチャートである。
【図３】基材上に層を成膜するための手順において用いられる複数のプロセスについて例示的に示した、本発明の一の実施形態に対応する図である。
【図４Ａ】本発明の一の実施形態に対応した成膜プロセスの結果を例示的に示した図である。
【図４Ｂ】本発明の一の実施形態に対応した成膜プロセスの結果を例示的に示した図である。
【図５】デチャックシーケンスＡとソフトデチャックシーケンスとの間での低ｋ誘電体膜の電気的特性の比較を示す表である。
【図６Ａ】本発明の一の実施形態に対応した、複数のデチャックシーケンスにより成膜された複数のＳｉＣ膜を伴うソフトデチャックシーケンスの別の例を示す図である。
【図６Ｂ】本発明の一の実施形態に対応した、複数のデチャックシーケンスにより成膜された複数のＳｉＣ膜を伴うソフトデチャックシーケンスの別の例を示す図である。
【図１】
2008511987.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
2008511987.tif 000010
2008511987.tif 000011
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