(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に成膜するための方法であって、
処理室の反応容量において基板支持部上に基板を配置することと、
選択的に処理ガスを前記処理室の反応容量に導入し、高周波プラズマを生成して、前記基板上に膜を成膜することと、
前記成膜中に前記基板を前記基板支持部にクランプすることと、
反応ガスを前記基板の裏面端部にパージガスとして供給して、前記成膜中、および、前記反応容量における前記高周波プラズマの生成中に、前記基板の裏面端部をパージすることと、
を備え、
前記パージガスを供給することは、
前記パージガスを１５０ｓｃｃｍ以上の速さで流して、前記高周波プラズマの生成中に前記裏面端部をパージすることと、
酸素分子を前記パージガスとして供給することと、
前記酸素分子を前記パージガスとして供給して、（ｉ）前記反応容量における前記高周波プラズマの生成中に、前記裏面端部付近でのプラズマ点火およびホロー陰極放電の特性のうちの少なくとも１つを抑制し、（ｉｉ）前記パージガスに関連する寄生電力損失を抑制することと、を含む、
方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記基板を前記基板支持部にクランプするために真空圧力を用いる、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記膜は二酸化ケイ素を含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記膜は原子層堆積を用いて成膜される、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記処理室を２から３トールの真空圧力に維持すること、
をさらに備える、方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法であって、前記クランプは、
前記基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、
真空源を前記弁と流体連通して配置することと、
前記基板を前記基板支持部に真空クランプするために、前記弁を制御することと、
を備える、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記反応ガスを供給することは、
前記基板の端部に隣接する前記基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、
反応ガス源を前記弁と流体連通して配置することと、
前記弁を制御して前記反応ガスを供給し、前記基板の裏面端部をパージすることと、
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は基板処理システムに関し、より具体的には、裏面成膜を低減し、成膜中の基板端部の厚さ変化を緩和するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に記載する背景技術に関する説明は、一般に、本開示の内容を提示することを目的とする。本背景技術に記載されている範囲において、本発明者らの研究、ならびに出願時に従来技術として別の方法で適格ではない説明の態様は、本開示に対する従来技術として、明示的にも暗示的にも認められるものではない。
【０００３】
基板処理システムを用いて、基板上に成膜を実施してもよい。基板処理システムは、一般に、反応容量を画定する処理室を含む。台座、チャック、板などの基板支持部は処理室に配置される。半導体ウェハなどの基板は基板支持部上に配置される。原子層堆積（ＡＬＤ）中に、基板上に成膜するために１または複数のＡＬＤサイクルが実行される。プラズマを用いるＡＬＤでは、各ＡＬＤサイクルは前駆体投与、パージ、高周波プラズマ投与、およびパージ段階を含む。
【０００４】
基板上に成膜する際に、所望する基板の上部以外の場所でも起こることがある。成膜は、基板裏面端部に沿って起こることもある（以下「裏面端部成膜」という）。裏面端部成膜によって、次の処理段階で問題が生じることもある。スペーサを適用する際に、裏面端部成膜が原因となって、後続するリソグラフィ段階中に焦点がずれる問題が生じることもある。
【０００５】
ＡＬＤ膜は（表面飽和機構により）元来等角であり、どちらの半反応も基板裏面で最小化されるべきである。つまり、前駆体の基板裏面への流れは、前駆体投与中に最小化または排除されるべきである。さらに、基板裏面を包むプラズマも最小化または排除されなければならない。
【０００６】
典型的には、アルゴンなどのパージガスは、基板裏面端部に向けられてもよい。ただし、パージガスを用いる場合であっても、裏面成膜は起こりえる。一部の実施例では、ウェハ端部から３ｍｍの位置で２５０Ａを超える裏面成膜が起こることもある。
【発明の概要】
【０００７】
基板上に成膜するための基板処理システムは処理室を含む。処理室は、反応容量を画定し、基板を支持する基板支持部を含む。ガス送達システムは、処理ガスを処理室の反応容量に導入するように構成される。プラズマ発生器は、高周波プラズマを反応容量内で選択的に発生させるように構成される。クランプシステムは、成膜中に、基板を基板支持部にクランプするように構成される。裏面パージシステムは、反応ガスを基板裏面端部に供給して、成膜中に裏面端部をパージするように構成される。
【０００８】
他の特徴では、クランプシステムは、真空圧力を用いて基板を基板支持部にクランプする真空クランプシステムを含む。裏面端部をパージするための反応ガスは酸素分子を含み、膜は二酸化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスは亜酸化窒素を含み、膜は二酸化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスは酸素分子を含み、膜は二酸化チタンを含む。裏面端部をパージするための反応ガスは亜酸化窒素を含み、膜は二酸化チタンを含む。裏面端部をパージするための反応ガスは窒素分子を含み、膜は窒化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスはアンモニアを含み、膜は窒化ケイ素を含む。
【０００９】
他の特徴では、膜は原子層堆積を用いて成膜される。裏面パージシステムは、真空圧力がないときに、基板を移動するのに十分な速さで反応ガスを流す。真空クランプシステムは、弁と、基板支持部の基板に面する表面上に配置され、弁と流体連通する空洞と、弁と流体連通する真空源とを含む。
【００１０】
他の特徴では、裏面パージシステムは、弁と、基板端部に隣接する基板支持部の基板に面する表面上に配置され、弁と流体連通する空洞と、弁と流体連通する反応ガス源とを含む。
【００１１】
他の特徴では、コントローラは、１または複数の原子層堆積サイクル中に、ガス送達システム、プラズマ発生器、クランプシステム、および裏面パージシステムを制御するように構成される。
【００１２】
基板上に成膜するための方法は、基板を処理室の反応容量内の基板支持部上に配置し、選択的に処理ガスを処理室の反応容量内に導入し、高周波プラズマを発生させて基板上に成膜し、成膜中に基板を基板支持部にクランプし、反応ガスを基板裏面端部に供給して、成膜中に基板裏面端部をパージすることを含む。
【００１３】
他の特徴では、基板を基板支持部に真空圧力を用いてクランプする。裏面端部をパージするための反応ガスは酸素分子を含み、膜は二酸化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスは亜酸化窒素を含み、膜は二酸化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスは酸素分子を含み、膜は二酸化チタンを含む。裏面端部をパージするための反応ガスは亜酸化窒素を含み、膜は二酸化チタンを含む。裏面端部をパージするための反応ガスは窒素分子を含み、膜は窒化ケイ素を含む。裏面端部をパージするための反応ガスはアンモニアを含み、膜は窒化ケイ素を含む。
【００１４】
他の特徴では、膜は原子層堆積を用いて成膜される。本方法はさらに、処理室を２から３トールの真空圧力に維持することと、反応ガスを１５０から４５０ｓｃｃｍの速さで流すこととを含む。クランプは、基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、真空源を弁と流体連通して配置することと、弁を制御して、基板を基板支持部に真空クランプすることとを含む。
【００１５】
他の特徴では、反応ガスを供給することは、基板端部に隣接する基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、反応ガス源を弁と流体連通して配置することと、弁を制御して反応ガスを供給し、基板裏面端部をパージすることとを含む。
【００１６】
本開示を適用可能な他の分野は、発明を実施するための形態、請求項および図面から明らかとなろう。発明を実施するための形態および特定の実施例は、例示のみを目的とし、本開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
本開示は発明を実施するための形態および添付図から、より完全に理解できるであろう。
【００１８】
【図１】様々なガスの圧力に応じた降伏電圧を示すグラフである。
【００１９】
【図２】本開示による反応ガスを用いた真空クランプおよび裏面パージを備える、基板処理システムの一実施例の機能ブロック図である。
【００２０】
【図３】本開示による真空クランプシステムおよび裏面パージシステムを含む基板支持部の一実施例を例示する斜視図である。
【００２１】
【図４Ａ】酸素を用いる様々な裏面パージ流量の裏面Ｘ線スキャン（径方向）を例示するグラフである。
【００２２】
【図４Ｂ】酸素を用いる様々な裏面パージ流量の裏面端部リングスキャン（方位）を例示するグラフである。
【００２３】
【図５】アルゴンおよび酸素を２５０ｓｃｃｍで裏面パージガスとして用いた際の正面側の成膜厚さを例示する。
【００２４】
【図６】本開示による真空クランプおよび裏面パージを用いる基板処理方法の一実施例を例示するフローチャートである。
【００２５】
【図７】本開示によるＡＬＤサイクル中の、処理ガス、真空クランプおよびパージガスのタイミングの一実施例を例示する図である。
【００２６】
図中、符号は類似する要素および／または同一の要素を特定するために再利用されることもある。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本開示によるシステムおよび方法によって、高周波プラズマを用いるＡＬＤ中の裏面成膜が低減または排除される。本明細書に記載するシステムおよび方法は、非反応または不活性ガスの代わりに反応ガスを用いて、裏面端部パージを行う。例示としてのみ、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）または二酸化チタン（ＴｉＯ2）膜を成膜する際に、酸素分子（Ｏ2）または亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）を裏面端部用パージガスとして用いてもよい。例示としてのみ、窒化ケイ素（ＳｉＮ）膜を成膜する際に、窒素分子（Ｎ2）またはアンモニア（ＮＨ3）を裏面端部パージガスとして用いてもよい。さらに、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2を本明細書で特に開示するが、本開示は、ケイ素（Ｓｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などを含む他のＡＬＤ酸化膜または窒化膜に関する。
【００２８】
一部の実施例では、流量を増量して裏面端部パージを行うことによって、裏面成膜を許容レベル以下に低減または排除してもよい。高流量の裏面端部パージガスによって基板が移動することを防ぐために、基板をクランプしてもよい。例示としてのみ、基板の真空クランプは、基板端部で裏面パージガスが行使する陽圧に対抗するために、十分な真空圧力を用いてもよい。一部の実施例では、裏面パージガスは、寄生電力損失を緩和し、基板端部での厚さ変動を防ぐ。
【００２９】
一部の実施例では、反応ガスは基板支持部に供給される。基板支持部は、基板端部に向かう端部のパージスリットまたは空洞を含む。反応ガスは相対的に高流量で基板裏面端部に供給され、裏面端部成膜を抑える。真空クランプを基板の中心部分で用いて、成膜中に基板を所定の位置に保持してもよい。一部の実施例では、１または複数のスリットまたは空洞を基板下部に提供することによって、および弁を用いて、１または複数のスリットまたは空洞を真空源に選択的に接続することによって、真空クランプを実施してもよい。一部の実施例では、真空圧力は基板の一部に下向きの圧力を行使する。下向きの圧力は、基板の径方向の外側端部に行使される上向きの圧力より高い。
【００３０】
一部の実施例では、酸素を裏面パージガスとして用いる。酸素を用いることによって、アルゴンを用いる場合と異なり、端部のパージスリットでの点火および／または関連するホロー陰極放電（ＨＣＤ）の特性を防ぐことができる。アルゴンは酸素よりも降伏電圧が低い。アルゴンの代わりに酸素を用いる場合は、正面側の端部の輪郭上（具体的には刻み目）の厚さ変動も排除される。
【００３１】
ここで図１を参照すると、パッシェン曲線が示される。アルゴンなどの不活性ガスの降伏電圧は相対的に低く、典型的な処理圧力で２〜１０トールである。図示されるように、水素分子および窒素分子の降伏電圧は高い。一部の実施例では、裏面パージガスは、アルゴンより高い降伏電圧を有するように選択される。
【００３２】
ここで図２を参照すると、本開示による、ＡＬＤ、反応ガスによる裏面パージ、および真空クランプを用いて成膜する基板処理システム１０の一実施例が示される。基板処理システム１０は処理室１２を含む。処理ガスは、シャワーヘッドまたは他の装置などのガス配布装置１４を用いて、処理室１２に供給されてもよい。半導体ウェハなどの基板１８は、処理中に基板支持部１６上に配置されてもよい。基板支持部１６は、台座、静電気チャック、機械式チャックまたは他の種類の基板支持部を含んでいてもよい。
【００３３】
ガス送達システム２０は、１または複数のガス源２２−１、２２−２、…、および２２−Ｎ（総称してガス源２２という）を含んでいてもよい。Ｎは１より大きい整数である。弁２４−１、２４−２、…、および２４−Ｎ（総称して弁２４という）、質量流量コントローラ２６−１、２６−２、…、および２６−Ｎ（総称して質量流量コントローラ２６という）、または他の流量コントローラを用いて、制御可能に前駆体投与、プラズマガス混合物、不活性ガス、パージガス、およびこれらの混合物をマニホールド３０に供給してもよい。マニホールド３０はガス混合物を処理室１２に供給する。
【００３４】
コントローラ４０を用いて、温度、圧力などの処理パラメータを（センサ４１を用いて）を監視し、処理タイミングを制御してもよい。コントローラ４０を用いて、ガス送達システム２０、基板支持部ヒータ４２、および／または高周波プラズマ発生器４６などの処理装置を制御してもよい。コントローラ４０を用いて、処理室１２を弁５０およびポンプ５２を用いて空にしてもよい。
【００３５】
高周波プラズマ発生器４６は、高周波プラズマを処理室で生成する。高周波プラズマ発生器４６は、誘導性または容量性高周波プラズマ発生器であってもよい。一部の実施例では、高周波プラズマ発生器４６は、高周波源６０およびマッチングおよび分散ネットワーク６４を含んでいてもよい。高周波プラズマ発生器４６はガス配布装置１４に接地または浮遊している基板支持部１６で接続されるように示されるが、高周波プラズマ発生器４６を基板支持部１６に接続して、ガス配布装置１４を接地または浮遊させることができる。
【００３６】
真空クランプシステム６８を用いて、基板を基板支持部上に保持してもよい。例示としてのみ、真空クランプシステム６８は弁７０を含んでいてもよい。弁７０は、基板支持部１６の一部に位置する１または複数のスリットまたは空洞を、真空源７２に選択的に接続する。１または複数のスリットまたは空洞は、規則的または不規則的な間隔で離間していてもよい。代替的に、１または複数のスリットまたは空洞は、１または複数の環状のスリットまたは空洞、１または複数の弓状のスリットまたは空洞、および／または任意の他の適切な形状のスリットまたは空洞を含んでいてもよい。理解されるように、基板１８を静電気力、機械力などの他の適切な方法を用いて、基板支持部１６にクランプしてもよい。
【００３７】
裏面パージシステム７４を用いて反応ガスを供給し、径方向の基板の外側端部をパージしてもよい。一部の実施例では、裏面パージシステム７４は、弁７６を含んでいてもよい。弁７６は、パージガス源７８（たとえばＳｉＯ2膜用のＯ2またはＮ2Ｏ、またはＳｉＮ膜用のＮ2またはＮＨ3）を、基板裏面端部１８に隣接して位置する１または複数の端部のパージスリットまたは空洞に、選択的に接続する。１または複数の端部のパージスリットまたは空洞は、規則的または不規則的な間隔で離間されてもよい。代替的に、１または複数の端部のパージスリットまたは空洞は、１または複数の環状のスリットまたは空洞を含んでいてもよい（基板の全端部に隣接して位置してもよい）。１または複数の端部のパージスリットまたは空洞はまた、１または複数の弓状のスリットまたは空洞、および／または任意の他の適切な形状のスリットまたは空洞を含んでいてもよい。一部の実施例では、弁７６は、異なる流量を用いることができるように、２つ以上の位置を有する可変オリフィス弁、２つ以上の位置または段を有する多段弁であってもよい。
【００３８】
ここで図３を参照すると、端部リング１０４は基板支持部１６の径方向外側部分上にあり、基板１８の径方向外側端部を受容する内側の出っ張り１０６を画定する。基板支持部１６はまた、１または複数のスリットまたは空洞１１４を画定する。スリットまたは空洞１１４は、弁７０（図２）によって真空源７２に選択的に接続される。たとえば、１または複数の流体管１１６は、１または複数のスリットまたは空洞１１４を真空源７２に接続してもよい。真空源７２は１または複数のスリットまたは空洞１１４を１１８で示すように空にし、真空クランプ力を基板１８の一部上に提供する。
【００３９】
１または複数の端部パージスリットまたは空洞１３０は、弁７６（図２）および１または複数の流体管１３４によって、パージガス源７８に選択的に接続されてもよい。反応ガスは端部パージスリットまたは空洞１３０に、１３６で示すように提供される。一部の実施例では、端部パージスリットまたは空洞１３０は、裏面端部の反応ガスを誘導するように配置される。たとえば、端部パージスリットまたは空洞１３０は、基板１８に対して角度θで配置されてもよい。一部の実施例では、角度θは０°より大きく、９０°より小さい。一部の実施例では、角度θは約３０°から６０°または４０°から５０°の範囲である。
【００４０】
真空クランプを用いないと、約１５０ｓｃｃｍを超える裏面パージ流の流量は、典型的な処理圧力で基板を明らかに移動させるように見える。その結果として、高流量によって、破損または欠損が生じる危険性がある。真空クランプを裏面に（典型的な処理圧力の２．２トールで）用いると、流量を約４５０ｓｃｃｍまで増加することができる。一部の実施例では、裏面パージガスの流量は、１５０ｓｃｃｍから４５０ｓｃｃｍの間であるが、他の処理圧力用に他の値を用いてもよい。
【００４１】
ここで図４Ａおよび４Ｂを参照すると、最小で２５０ｓｃｃｍの流量（ＡｒまたはＯ2のガスの性質に関係なく）を用いて、裏面成膜を端部から３ｍｍで５０Ａ未満に抑えてもよい。ただし、目標とする膜厚が基板の正面側で３５０Ａである膜を除く。本実施例では、約３００ｓｃｃｍで、一定の性能の改良がさらに示される。
【００４２】
ここで図５を参照すると、裏面パージガスを不活性ガスであるＡｒから反応ガスであるＯ2に変更することによって、刻み目での厚さの不連続性を排除することも実現される。これは、Ｏ2を用いることで、寄生電力損失が低減するためであり、Ｏ2は典型的な処理圧力で高い降伏電圧を有する。Ａｒと比較すると、Ｏ2ではまた、ホロー陰極放電（ＨＣＤ）と点火が低い。図５に示すように、成膜率が低いことはまた、Ａｒと比較してＯ2では、高電力がウェハに伝達されていることを示す。高電力は、このプラズマ変換方法における高密化によって、低い成膜率につながる。
【００４３】
ここで図６を参照すると、ＡＬＤを用いて成膜する方法２００の一実施例が示される。２０２では、反応ガスを用いて真空クランプおよび裏面パージを開始する。２０４では、前駆体投与を処理室の反応容量に導入する。２０６では、所定の露出時間後、前駆体投与を反応容量からパージする。２１０では、プラズマ照射を導入する。２１４では、プラズマ照射をパージする。２１６では、１または複数の追加のサイクルを実施してもよい。２１６で決定されるように追加のサイクルが必要な場合は、制御は２０４に戻る。２１６の答えがいいえの場合は、制御は２２０に継続し、真空クランプおよび裏面パージの電源を切る。
【００４４】
ここで図７を参照すると、他の実施例のＡＬＤサイクルのタイミングが示される。ＬＣＤは線電荷遅延を指し、ＰｔＢはポンプから底面までの圧力を指し、およびＰＡはポンプ使用を指す。ＬＣＤ期間は、実際の成膜前に供給線を充電するために用いる期間であり、ＰｔＢおよびＰＡ期間は成膜後の行為であり、主に処理室を空にし、ガス相粒子を低減するために用いられる。本実施例では、裏面パージは２段信号である。浸潤期間中に低い値を用い、その後ＡＬＤサイクルの期間の残りでは高い値を用いる。２段階を用いて、裏面パージガスが安定状態のパージ圧力に到達する前に、真空クランプを作動させ、安定状態の真空圧力を実現してもよい。２段階の作動によって、裏面パージガスを作動するときに、基板が移動する可能性が低減する。
【００４５】
一部の実施例では、膜はＳｉＯ2である。ＳｉＯ2膜では、前駆体投与は、ジイソプロピルアミノシラン（ＤＩＰＡＳ）、シランジアミン，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチル（ＳＡＭ２４）、トリス［ジメチルアミノ］シラン（３ＤＭＡＳ）、または他の適切な前駆体を含んでいてもよい。プラズマガス混合物は、Ａｒ、Ｏ2、Ｎ2、Ｎ2Ｏ、これらの２つ以上の組み合わせ、または他の適切なプラズマガス混合物を含んでいてもよい。裏面パージガスはＯ2またはＮ2を含む。
【００４６】
一部の実施例では、膜はＴｉＯ2である。前駆体投与は、テトラキスジメチルアミノチタン（ＴＤＭＡＴ）、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、または他の適切な前駆体を含んでいてもよい。プラズマガス混合物は、Ａｒ、Ｏ2、Ｎ2、Ｎ2Ｏ、これらの２つ以上の組み合わせ、または他の適切なプラズマガス混合物を含んでいてもよい。裏面パージガスはＯ2またはＮ2を含む。
【００４７】
一部の実施例では、膜はＳｉＮである。プラズマガス混合物は、ＮＨ3、Ｎ2およびＡｒ、これらの２つ以上の組み合わせ、または他の適切なプラズマガス混合物を含んでいてもよい。裏面パージガスはＮ2またはＮＨ3を含む。
【００４８】
前述の説明は、単に事実上、例示するのみであり、いかなる意味においても本開示、その適用、または使用を限定することを意図するものではない。本開示の広範な教示は様々な形態で実施可能である。したがって、本開示は具体的な実施例を含むが、本開示の真の範囲は実施例によって限定されるべきではなく、他の変形も図、明細書、以下の請求項を参照して明らかであろう。本明細書で用いるように、Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つという語句は、非排他的論理を用いて、論理（ＡまたはＢまたはＣ）を意味するように解釈されるべきであり、「少なくとも１つのＡ、少なくとも１つのＢ、および少なくとも１つのＣ」を意味すると解釈されるべきではない。方法内の１または複数の段階は、本開示の原則を変えることなく、異なる順序で（または同時に）実行されてもよいことを理解されたい。
【００４９】
一部の実装では、コントローラはシステムの一部であり、前述の実施例の一部であってもよい。このようなシステムは半導体処理装置を備えることができる。半導体処理装置は、処理ツール、室、処理用プラットフォーム、および／または特定の処理部品（ウェハ基板支持部、ガス流システムなど）を含む。これらのシステムは、半導体ウェハまたは基板の処理前、処理中、および処理後の操作を制御するための電子機器と一体化されてもよい。電子機器は「コントローラ」と称されてもよく、システムまたはシステムの様々な部品または下位部品を制御してもよい。コントローラは、処理要件および／またはシステムの種類によって、本明細書に開示する任意の処理を制御するようにプログラムされてもよい。任意の処理には以下が含まれる。処理ガスの送達、温度設定（たとえば、加熱および／または冷却）、圧力設定、真空設定、電力設定、高周波（ＲＦ）発生器設定、高周波マッチング回路設定、周波数設定、流量設定、流体送達設定、位置および操作設定、ツール内へのウェハ移動およびツールからのウェハ移動、および他の移動ツールおよび／または特定のシステムに接続される、または接合される負荷ロック。
【００５０】
大まかに言って、コントローラは、様々な集積回路、論理、メモリ、および／またはソフトウェアを有する電子機器として画定されてもよく、命令を受信し、命令を発行し、操作を制御し、清掃操作を可能にし、終点測定などを可能にする。集積回路は、ファームウェアの形でプログラム命令を記憶するチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と定義されるチップ、および／またはプログラム命令（たとえば、ソフトウェア）を実行する１または複数のマイクロプロセッサ、またはマイクロコントローラを含んでいてもよい。プログラム命令は、様々な別々の設定（またはプログラムファイル）の形でコントローラと通信する命令であってもよく、半導体ウェハ上で、または半導体ウェアのために、またはシステムに対して具体的な処理を実施するための操作パラメータを画定する。操作パラメータは、一部の実施形態では、１または複数の層、素材、金属、酸化物、ケイ素、二酸化ケイ素、表面、回路、および／またはウェハのダイを製造中に、１または複数の処理段階を実現するための、プロセス技術者が画定する製法の一部であってもよい。
【００５１】
一部の実装では、コントローラは、コンピュータの一部であってもよく、またはコンピュータと接続していてもよい。コンピュータは、システムに組み込まれ、システムと接続し、他の方法でシステムとネットワーク接続し、または以上の組み合わせである。たとえば、コントローラは「クラウド」またはファブホストコンピュータシステムのすべてまたは一部にあってもよく、それによってウェハ処理にリモートアクセスが可能となる。コンピュータによって、システムにリモートアクセスし、現在進行中の製造操作を監視し、過去の製造操作を検討し、傾向または性能基準を複数の製造操作から検討し、現在の処理のパラメータを変更し、現在の処理に続く処理段階を設定し、または新しい処理を開始してもよい。一部の実施例では、リモートコンピュータ（たとえばサーバ）は、ネットワークを通じてシステムに処理方法を提供することができる。ネットワークは、ローカルネットワークまたはインターネットを含んでいてもよい。リモートコンピュータは、ユーザインターフェースを含んでいてもよい。ユーザインターフェースによって、パラメータおよび／または設定を入力またはプログラミングすることができ、これらのパラメータおよび／または設定は次に、リモートコンピュータからシステムに通信される。一部の実施例では、コントローラは命令をデータの形で受信する。データは、１または複数の操作中に実施される各処理段階パラメータを指定する。パラメータは実施される処理の種類、およびコントローラがインターフェースし、または制御するツールの種類に特有であってもよいことを理解されたい。前述のように、１または複数の別々のコントローラを備えることなどによって、コントローラは分散されてもよい。別々のコントローラは互いにネットワーク接続し、本明細書に記載する処理および制御などの共通の目的に向けて協働する。このような目的を持つ分散型コントローラの一実施例として、１または複数の集積回路と通信する、室上の１または複数の集積回路が挙げられる。１または複数の集積回路は（プラットフォームレベルで、またはリモートコンピュータの一部として）遠隔して配置され、室上での処理を制御するために組み合わされる。
【００５２】
限定せずに、例示するシステムは以下を含んでいてもよい。プラズマエッチング室またはモジュール、成膜室またはモジュール、スピンリンス室またはモジュール、金属メッキ室またはモジュール、清浄室またはモジュール、斜縁エッチング室またはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）室またはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）室またはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）室またはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）室またはモジュール、イオン注入室またはモジュール、トラック室またはモジュール、および半導体ウェハの製造および／または製作に関連または用いられてもよい任意の他の半導体処理システム。
【００５３】
前述のように、ツールによって実施される処理段階によって、コントローラは以下と通信し得る。１または複数の他のツール回路またはモジュール、他のツール部品、クラスタツール、他のツールインターフェース、隣接するツール、近接するツール、工場中に配置されるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、または半導体製造工場において、ツールの位置および／または取り込み位置に容器を移動し、およびツールの位置および／または取り込み位置から容器を移動する、素材輸送中に用いられるツール。
［適用例１］
基板上に成膜するための方法であって、
処理室の反応容量において基板支持部上に基板を配置することと、
選択的に処理ガスを前記処理室の反応容量に導入し、高周波プラズマを生成して、前記基板上に膜を成膜することと、
前記成膜中に前記基板を前記基板支持部にクランプすることと、
反応ガスおよび非不活性ガスを基板の裏面端部に供給して、前記成膜中に前記基板の裏面端部をパージすることと、
を備える、方法。
［適用例２］
適用例１に記載の方法であって、前記基板を前記基板支持部にクランプするために真空圧力を用いる、方法。
［適用例３］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスは酸素分子を含み、前記膜は二酸化ケイ素を含む、方法。
［適用例４］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスは亜酸化窒素を含み、前記膜は二酸化ケイ素を含む、方法。
［適用例５］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスは酸素分子を含み、前記膜は二酸化チタンを含む、方法。
［適用例６］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスは亜酸化窒素を含み、前記膜は二酸化チタンを含む、方法。
［適用例７］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスは窒素分子を含み、前記膜は窒化ケイ素を含む、方法。
［適用例８］
適用例１に記載の方法であって、前記裏面端部をパージするための前記反応ガスはアンモニアを含み、前記膜は窒化ケイ素を含む、方法。
［適用例９］
適用例１に記載の方法であって、前記膜は原子層堆積を用いて成膜される、方法。
［適用例１０］
適用例１に記載の方法であって、
前記処理室を２から３トールの真空圧力に維持することと、
前記反応ガスを１５０から４５０ｓｃｃｍの速さで流すことと、
をさらに備える、方法。
［適用例１１］
適用例２に記載の方法であって、前記クランプは、
前記基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、
真空源を前記弁と流体連通して配置することと、
前記基板を前記基板支持部に真空クランプするために、前記弁を制御することと、
を備える、方法。
［適用例１２］
適用例１に記載の方法であって、前記反応ガスを供給することは、
前記基板の端部に隣接する前記基板支持部の基板に面する表面上に、弁と流体連通する空洞を配置することと、
反応ガス源を前記弁と流体連通して配置することと、
前記弁を制御して前記反応ガスを供給し、前記基板の裏面端部をパージすることと、
を含む、方法。
【図１】
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【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６】
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【図７】
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