(57)【要約】  本明細書のシステム及び方法の実施形態は、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、プロセスチャンバの複数の内部構成要素上にインシトゥで保護膜を形成することを対象とする。保護膜でコーティングされた内部構成要素には、チャンバ側壁、チャンバ底部、基板支持ペデスタル、シャワーヘッド、及びチャンバ上部が含まれる。保護膜は、アモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む様々な組成のものであり得、約８０ｎｍから約２５０ｎｍまでの様々な厚さであり得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する方法であって、
プロセスチャンバ内において、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、チャンバ側壁、チャンバ底部、基板支持ペデスタル、シャワーヘッド、及びチャンバ上部を含む複数の内部構成要素上に保護膜を形成することと、
前記保護膜を形成した後に、前記基板支持ペデスタル上に基板を配置することであって、前記基板は前記基板支持ペデスタルの前記保護膜を含まない部分と接触する、前記基板支持ペデスタル上に前記基板を配置することと
を含む方法。
【請求項２】
前記保護膜を形成する前に、前記プロセスチャンバを約３００℃から約６００℃の予熱温度に加熱することを更に含み、前記保護膜の形成は前記プロセスチャンバが前記予熱温度にある間に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記保護膜を形成する前に、前記プロセスチャンバを約１トルから約６００トルの圧力に加圧することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記基板支持ペデスタル上に前記基板を配置する前に、前記プロセスチャンバの処理温度を約２００℃から約６００℃に設定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記基板を配置した後に、前記プロセスチャンバ内において少なくとも１つの工程を実施することと、
続いて、前記プロセスチャンバから前記基板を取り出すことと、
前記プロセスチャンバを洗浄することであって、前記プロセスチャンバの洗浄により、前記プロセスチャンバの前記複数の内部構成要素から前記保護膜が除去される、前記プロセスチャンバを洗浄することと
を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
フッ素含有プラズマを使用して、前記プロセスチャンバの前記複数の内部構成要素から前記保護膜を除去することを更に含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記膜が、アモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
プロセスチャンバを保護する方法であって、
プロセスチャンバに少なくとも１つのガスを導入することと、
前記プロセスチャンバ内における前記少なくとも１つのガスの配置に応じて、前記プロセスチャンバの複数の内部構成要素から第１の保護膜を除去することと、
前記プロセスチャンバ内において、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、前記複数の内部構成要素上に第２の保護膜を形成することであって、前記第２の保護膜はアモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む、前記複数の内部構成要素上に第２の保護膜を形成することと、
前記第２の保護膜を形成した後に、基板支持ペデスタル上に基板を配置することと
を含む方法。
【請求項９】
前記第２の保護膜を８０ｎｍから２５０ｎｍの厚さに形成することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の保護膜が第１の材料を含み、前記第２の保護膜が第２の材料を含み、前記第１の材料は前記第２の材料とは異なる、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の保護膜を形成する前に、前記第２の保護膜が前記基板支持ペデスタルの一部上に形成されないように前記基板支持ペデスタルの少なくとも一部上にカバーを配置することを更に含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記保護膜を形成する前に、前記プロセスチャンバを約３００℃から約６００℃の予熱温度に加熱することを更に含み、前記第２の保護膜の形成は前記プロセスチャンバが前記予熱温度にある間に行われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
基板を処理する方法であって、
プロセスチャンバ内において、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、チャンバ側壁、チャンバ底部、基板支持ペデスタル、シャワーヘッド、及びチャンバ上部を含む複数の内部構成要素上に保護膜を形成することであって、前記保護膜はアモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む、複数の内部構成要素上に保護膜を形成することと、
前記保護膜を形成した後に、前記基板支持ペデスタル上に基板を配置することであって、前記保護膜は前記基板支持ペデスタルの一部上に形成されておらず、前記基板は前記基板支持ペデスタルの前記保護膜を含まない前記一部と接触する、前記基板支持ペデスタル上に前記基板を配置することと
を含む方法。
【請求項１４】
前記保護膜を形成する前に、前記プロセスチャンバを約３００℃から約６００℃の予熱温度に加熱することを更に含み、前記保護膜の形成は前記プロセスチャンバが前記予熱温度にある間に行われ、前記保護膜を形成する前に、前記プロセスチャンバが約１トルから約６００トルに加圧される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板支持ペデスタル上に前記基板を配置する前に、前記プロセスチャンバの処理温度を約２００℃から約６００℃に設定することを更に含み、前記基板支持ペデスタル上に前記基板を配置する前は、前記チャンバのプロセス圧力が１バールから約２５０バールであり得る、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、概して、１又は複数の基板を処理するための装置、システム、及び方法、より具体的には、プロセスチャンバを準備するための装置、システム、及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板プロセスチャンバは、２００℃を超える高温と１バールを超える高圧に暴露され得、プロセスチャンバの内部構成要素の劣化につながり得る過酷な腐食環境を作り出す。内部構成要素は、特に基板処理中にプロセスチャンバに導入されるプロセスガスと相まって、これらの高温高圧環境に暴露される。この腐食を低減するため、様々なコーティング及び膜が採用され得るが、それらのコーティング及び膜は、処理条件に耐えるほど十分に頑丈ではなく、プロセスチャンバの使用中に腐食又はさもなければ劣化し得る。この腐食は、例えば、腐食した表面のフレーキング又は剥離、あるいは他の方法で分離して基板上へ落下して基板を汚染することによって、処理された１又は複数の基板に悪影響を与え得る。
【０００３】
したがって、当技術分野では、プロセスチャンバの内部構成要素の保護を改善する必要がある。
【発明の概要】
【０００４】
プロセスチャンバの内面を含む表面上に保護膜を形成する様々な方法が本明細書に記載される。一例では、本方法は、プロセスチャンバ内において、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、チャンバ側壁、チャンバ底部、基板支持ペデスタル、シャワーヘッド、及びチャンバ上部を含む複数の内部構成要素上に保護膜を形成することと、保護膜を形成した後に、基板支持ペデスタル上に基板を配置することとを含む。基板は、基板支持ペデスタルの保護膜を含まない部分と接触する。
【０００５】
別の例では、プロセスチャンバを保護する方法は、プロセスチャンバに少なくとも１つのガスを導入することと、プロセスチャンバにおける少なくとも１つのガスの配置に応じて、プロセスチャンバの複数の内部構成要素から第１の保護膜を除去することとを含む。本方法は、プロセスチャンバ内において、ＡＬＤ又はＣＶＤを介して、複数の内部構成要素上に第２の保護膜を形成することを更に含み、第２の保護膜はアモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む。更に、この例では、本方法は、第２の保護膜を形成した後に、基板支持ペデスタル上に基板を配置することを含む。
【０００６】
別の例では、基板を処理する方法は、プロセスチャンバに少なくとも１つのガスを導入することと、プロセスチャンバにおける少なくとも１つのガスの配置に応じて、プロセスチャンバの複数の内部構成要素から第１の保護膜を除去することとを含む。本方法は、プロセスチャンバ内においてＡＬＤ又はＣＶＤを介して複数の内部構成要素上に第２の保護膜を形成することを更に含み、第２の保護膜はアモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌを含む。本方法は、第２の保護膜を形成した後に、基板支持ペデスタル上に基板を配置することを更に含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の特定の実施形態に係る例示的な基板プロセスチャンバの断面図である。
【図２】本開示の特定の実施形態に係るプロセスチャンバにおける保護膜のインシトゥ形成の方法である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書に記載のシステム及び方法は、プロセスチャンバがプロセスチャンバの内部構成要素の腐食又は他の劣化なしに４００℃を超える持続的な処理温度に耐えることができるような基板プロセスチャンバの準備に関する。プロセスチャンバの内部構成要素は、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルベースの超合金、又はプロセスチャンバの高温、高圧、及び／又はエッチャントガスによって劣化し得る他の材料から形成され得る。内部構成要素の劣化は、プロセスチャンバに配置された１又は複数の基板を汚染する１又は複数の内部構成要素からの金属粒子状物質につながり得る。この汚染は、プロセスチャンバでの即時処理と下流工程の両方に悪影響を及ぼす。更に、内部プロセスチャンバ構成要素の劣化により、内部構成要素の寿命が短くなり、整備及びダウンタイムのコストが増加する。
【０００９】
本明細書に記載の保護膜は、プロセスチャンバの内部構成要素を腐食及び侵食から保護し、プロセスチャンバ及びその中で製造される基板の汚染発生を低減する。保護膜は、１バール以上の圧力下で作動する高圧プロセスチャンバを含むプロセスチャンバを腐食から保護するために使用される。保護膜は、化学気相堆積（ＣＶＤ）又は原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して、プロセスチャンバの内側チャンバ本体の内部にインシトゥ形成される。保護膜は、内側チャンバ本体壁、シャワーヘッドを含む内側チャンバ本体の一部又はすべての露出面上、及び基板支持ペデスタルの少なくとも一部上に形成される。一例では、プロセスチャンバのシャワーヘッドを用いて、保護膜を形成する１又は複数の前駆体を分配する。幾つかの実施形態では、プロセスチャンバの基板支持ペデスタルの上面の幾つか又は全てに保護カバーが配置される。保護カバーは、基板の直径以上であるペデスタル上の領域が堆積中に保護膜によってコーティングされないように、基板支持ペデスタル上に配置され得る。保護カバーは、基板の裏側を、下流工程に悪影響を与え得る保護膜による汚染から保護するために使用され得る。一例では、保護膜が堆積された後に基板が基板支持ペデスタル上のプロセスチャンバに配置されるときは、基板は保護膜と接触しない。代替実施形態では、保護カバーは使用されない。この例では、１又は複数の基板が処理のために配置される場所を含む基板支持ペデスタルの表面全体が保護膜で覆われる。
【００１０】
保護膜はインシトゥ形成され、１又は複数の基板又は基板のバッチがプロセスチャンバ内で処理された後にインシトゥ除去され得る。対照的に、プロセスチャンバのエクスシトゥコーティングには、再コーティングによるダウンタイム等の課題がある。保護膜を含むプロセスチャンバ、又は保護膜の形成に続く他のチャンバでの基板処理は、１又は複数の層の堆積を含み得る。様々なアスペクト比の複数の特徴の形成、及び／又は幾つかの実施形態では、ハードマスクのパターニングを含むハードマスキングによる基板の処理が含まれ得る。一実施形態では、保護膜の除去は、フッ素（Ｆ）ガス又は三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスを含む１又は複数のガスを使用して実施され得る。Ｆ又はＮＦ３ガスは、リモートプラズマ源（ＲＰＳ）で、又はプロセスチャンバでインシトゥでイオン化されてプラズマになり得る。一例では、ＲＰＳを使用してＮＦ３プラズマが形成される。保護膜を除去した後に、以前に適用された保護膜と同じ又は異なる組成の新たな保護膜が、内側チャンバ本体に適用され得る。保護膜は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、カルボシラン、ポリシリコン、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、ニッケルアルミナイド（Ｎｉ３Ａｌ）、又はそれらの組み合わせを含む材料から形成される。したがって、本明細書に記載の保護膜の使用により、プロセスチャンバの内部構成要素の寿命が延び、それらの構成要素の腐食によって引き起こされる廃物が低減する。
【００１１】
図１は、本開示の特定の実施形態に係る例示的なプロセスチャンバ１００の断面図である。プロセスチャンバ１００は、本開示の特定の実施形態に従って形成された保護膜１２０を有する。プロセスチャンバ１００は、内側チャンバ本体１０４の周りに形成された外側チャンバ本体１０２を含む。一実施形態では、外側チャンバ本体１０２はアルミニウムを含み、内側チャンバ本体１０４はステンレス鋼を含む。代替実施形態では、外側チャンバ本体１０２はアルミニウムを含み、内側チャンバ本体１０４は、石英、アルミニウム、又はＨａｓｔｅａｌｌｏｙ（登録商標）等のニッケルベースの超合金を含む。内側チャンバ本体１０４は、チャンバ壁１２２、チャンバ底部１２４、及びチャンバリッド１０８の底面によって形成されるチャンバ上部１０８Ａによって画定され得る。一実施形態では、外側チャンバ本体１０２と内側チャンバ本体１０４との間の空間１３２に、真空が形成される。一実施形態では、チャンバ壁１２２、チャンバ底部１２４、チャンバ上部１０８Ａ、及び本明細書に記載の追加の構成要素は、ステンレス鋼、石英、ニッケルベースの超合金、又はアルミニウム等の１又は複数の材料から形成され得る。内側チャンバ本体１０４は、高温、圧力、及び幾つかの例では、内側チャンバ本体１０４の構成要素を腐食及び劣化させ得るエッチャントガスに暴露される。一例では、プロセスチャンバ１００は、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）１１２、ガスパネル１１８、凝縮器１１４、及び蒸気発生器１１６に連結されている。
【００１２】
プロセスチャンバ１００が作動中の一実施形態では、プロセスチャンバ１００は、加圧され得、様々な方法で温度制御され得る。一例では、処理空間１３４内の圧力は、内側チャンバ本体１０４と真空ポンプ１３８との間に位置するスロットルバルブ１３６を使用して制御される。チャンバ壁１２２の表面温度は、１又は複数の加熱要素１２８Ａを使用して制御される。１又は複数の加熱要素１２８Ａは、チャンバ壁１２２及び／又は内側チャンバ本体１０４のチャンバリッド１０８に位置する固体又は液体含有要素であり得る。幾つかの例では、１又は複数の加熱要素１２８Ａが基板支持ペデスタル１０６に配置されている。一例では、チャンバリッド１０８は、１００℃から３００℃に加熱され得る。複数の加熱要素１２８Ａは、内側チャンバ本体１０４のチャンバ壁１２２に配置され、電源１２８に電気的に結合され得る。図１の例では、加熱要素１２８Ａは、チャンバ壁１２２に配置又は連結された２対の加熱要素１２８Ａ、基板支持ペデスタル１０６に配置又は連結された１対の加熱要素１２８Ａ、及びチャンバリッド１０８に配置又は連結された１対の加熱要素１２８Ａとして示されている。代替実施形態では、図１に図示したものよりも多い又は少ない加熱要素１２８Ａが、チャンバ壁１２２、チャンバリッド１０８、及び幾つかの実施形態では、基板支持ペデスタル１０６の内部又は基板支持ペデスタル１０６に連結された様々な構成で使用され得る。プロセスチャンバ１００でのエッチングの一例では、ＲＰＳ１１２を介して導入され得る又は以下に説明する他の手段を介してプロセスチャンバ１００に形成され得るプラズマから、化学反応性イオンが放出される。化学反応性イオンは、プラズマから放出されると、基板支持ペデスタル１０６上に配置された基板１４６に衝突する。化学反応性イオンが基板に衝突すると、基板１４６の表面から露出した材料が除去される。
【００１３】
プロセスチャンバ１００の別の例では、プラズマは、ＲＦ源電力１４０及びＲＦバイアス電力１４２を使用して生成され得る。ＲＦ源電力１４０及びＲＦバイアス電力１４２のそれぞれは、プロセスチャンバ１００に結合され、電力、及び幾つかの例では電力のパルスを、チャンバ壁１２２及び／又は基板支持ペデスタル１０６に印加するように構成される。幾つかの例では、基板支持ペデスタル１０６に負のバイアスが印加され得る。一例では、ガスパネル１１８に連結されたガス源（図示せず）から処理空間１３４内に形成されたガス混合物は、ＲＦ源電力１４０からのＲＦ電力を複数のアンテナセグメント（図示せず）に印加することによってプラズマに点火される。
【００１４】
更に、プロセスチャンバ１００において、シャワーヘッド１１０は、チャンバ上部１０８Ａの近くでプロセスチャンバ１００に取り外し可能に連結される。シャワーヘッド１１０は、複数のガス、例えば、ガスパネル１１８を介して供給されるガスを内側チャンバ本体１０４に分配するために使用される。シャワーヘッド１１０は、基板処理工程中、及び本明細書に記載の保護膜の堆積及び除去中、又はプロセスチャンバ１００内で実施される他の洗浄工程中に、ガス及びガス混合物を分配するために使用され得る。シャワーヘッド１１０は、複数の島１２６と、隣接する島１２６の各対との間に形成された複数の空間１４４とを含み得る。島１２６は、ガスがシャワーヘッド１１０を通って処理空間１３４に流れるように接続され（本書では図示せず）、特に、ガスは、シャワーヘッド１１０を通って空間１４４の間と処理空間１３４の中へ流れる。したがって、本明細書に記載の保護膜１２０が形成される場合は、保護膜１２０を形成するのにシャワーヘッド１１０が使用されるため、保護膜は、保護膜１２０を形成するために使用されるガス成分に暴露されるシャワーヘッド１１０の表面上に形成される。保護膜１２０はまた、チャンバ壁１２２を含む、内側チャンバ本体１０４の露出面上に形成される。本明細書の他の例と組み合わされ得る幾つかの例では、リッド１０８Ａ、基板支持ペデスタル１０６、及びチャンバ底部１２４のうちの１又は複数、ならびに他の任意の露出面上にも、保護膜１２０が形成され得る。
【００１５】
一実施形態では、コントローラ１３０は、プロセスチャンバ１００に連結され、複数の命令を実行するように構成される。一例では、コントローラ１３０によって実行される複数の命令は、基板処理に関連している。基板処理には、層の堆積やパターニング、チャンバの洗浄等の工程が含まれ得る。別の例では、コントローラ１３０によって実行される複数の命令は、チャンバ壁１２２、底部１２４、上部１０８Ａ、基板支持ペデスタル１０６、又は内側チャンバ本体１０４の他の露出面のうちの１又は複数に保護膜１２０を形成することに関連している。一実施形態では、基板支持ペデスタル１０６上に、基板支持ペデスタル１０６の直径１０６Ａの一部又は全部を覆う保護カバー（図示せず）が配置され得る。したがって、オプションとして、この例ではコーティングされていない領域１０６Ｂとして示される基板支持ペデスタル１０６の一部は、保護膜１２０でコーティングされておらず、露出したままである。保護膜１２０は、シャワーヘッド１１０上にも形成され得、８０ｎｍから２５０ｎｍ又は９０ｎｍから１２０ｎｍの平均厚さに形成され得る。幾つかの例では、保護膜１２０の平均厚さは約１００ｎｍである。本明細書の他の例と組み合わされ得る代替例では、保護カバーは使用されず、直径１０６Ａによって示される領域は、保護膜１２０でコーティングされる。
【００１６】
プロセスチャンバ１００の作動中、保護膜１２０を形成した後に、基板支持ペデスタル１０６のコーティングされていない領域１０６Ｂ上に基板１４６が配置される。ガス成分は、ガスの入口ポートとして機能するシャワーヘッド１１０の複数の島１２６を介して、ガスパネル１１８からプロセスチャンバ１００に供給される。１又は複数のガス成分は、ガスパネル１１８から同時に、又は交互及び／又は反復的に供給されて、処理空間１３４においてガス混合物を形成する。保護膜１２０は、保護膜１２０を除去するためにシャワーヘッド１１０を介してプロセスチャンバ１００にＦ又はＮＦ３プラズマを形成する（又はＲＰＳ１１２を介してプラズマを導入する）ことによって除去され得る。保護膜１２０の除去は、プロセスチャンバにおける１又は複数のサイクルの後に、例えば、１又は複数の膜（本書に図示せず）が基板１４６上に形成された後に、又は複数の膜の形成又は複数の膜のパターニング後に、あるいはそれらの組み合わせにおいて、行われ得る。
【００１７】
一実施形態では、基板１４６の処理中、基板支持ペデスタル１０６の温度を安定化することによって、プロセスチャンバ１００に配置された基板１４６の温度が制御される。ガスパネル１１８からのヘリウム又は別のガスは、基板１４６と基板支持ペデスタル１０６の支持表面１０６Ｃとの間に設けられたプレナム（図示せず）に流れ込む。基板１４６は、コーティングされていない領域１０６Ｂに着座している。ヘリウムガスは、基板１４６と基板支持ペデスタル１０６との間の熱伝達を容易にするために使用される。エッチングプロセスを含み得るプロセスチャンバ１００でのプロセス中に、基板１４６は、プラズマによって、２００℃から６００℃の間の定常状態温度に徐々に加熱される。チャンバ１０８Ａの上部と基板支持ペデスタル１０６の両方、及び場合によってはチャンバ壁１２２の熱制御を使用して、処理中の基板１４６が所定の温度に維持される。プロセスチャンバ１００が高温及び／又は高圧下で使用される場合、内側チャンバ本体１０４は、過酷な環境に暴露される。プロセスチャンバ１００でのエッチャントガスの存在により、内側チャンバ本体１０４が経験する環境が更に過酷さを増し得る。したがって、保護膜１２０は、内側チャンバ本体１０４を保護し、チャンバ上部１０８Ａ、チャンバ底部１２４、チャンバ壁１２２、シャワーヘッド１１０、又は基板支持ペデスタル１０６のうちの１又は複数の劣化を防止する。
【００１８】
図２は、図１のプロセスチャンバ１００と同様であり得るプロセスチャンバの保護膜１２０等の保護膜のインシトゥ形成の方法２００である。方法２００では、工程２０２において、インシトゥ保護膜形成のためにプロセスチャンバが準備される。工程２０２におけるプロセスチャンバの準備は、プロセスチャンバを約３００℃から約６００℃の温度に加熱することと、例えばＮ２を使用して外側チャンバ本体と内側チャンバ本体との間に真空を確立することとを含み得る。工程２０２における準備は、内側チャンバ本体の圧力を約１トルから約６００トルに確立することを更に含み得る。工程２０２における準備は、内側チャンバ本体と外側チャンバ本体との間に真空が維持されている間に実施され得る。
【００１９】
工程２０４において、工程２０２におけるプロセスチャンバの準備後に、保護膜が、露出面とも称され得るプロセスチャンバの複数の内部構成要素上に形成される。保護膜は、工程２０４において、以下に説明するような前駆体を使用して、８０ｎｍから２５０ｎｍであり得る目標厚さに形成される。内部構成要素は、図１に示すように、基板支持ペデスタル、内側チャンバ本体壁、上部、下部、及びシャワーヘッド特徴のうちの少なくとも１つを含む。一例では、工程２０４において形成される保護膜は、化学気相堆積（ＣＶＤ）を使用して形成される。別の例では、工程２０４において形成される保護膜は、原子層堆積（ＡＬＤ）を使用して形成される。一実施形態では、工程２０４においてＣＶＤ又はＡＬＤのどちらが使用されるかに関係なく、プロセスチャンバは２トルから３０トルの圧力下にある。本明細書の他の例と組み合わされ得る別の例では、工程２０４におけるプロセスチャンバの温度は、２５０℃から７５０℃である。本明細書の他の例と組み合わされ得る更に別の例では、工程２０４において、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ４、Ｎ２、Ｎ２Ｏ、ＮＨ３、Ａｒ、又はＨ２等の１又は複数のガスがプロセスチャンバに存在する。工程２０４においてＡＬＤが使用される例では、ＡＬＤ前駆体テトラキス（エチルメチルアミド）ハフニウム（ＩＶ）（ＴＥＭＡＨ）及びアルミニウムトリメタニド（ＴＭＡ）が１又は複数の前駆体と共にＡＬＤチャンバで使用され、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＮ、ＨｆＯ２、又はＮｉ３Ａｌの組成を有する保護膜が形成される。別の実施形態では、工程２０４におけるＡＬＤにより、アモルファスＳｉ、カルボシラン、ポリシリコン、ＳｉＣ、ＳｉＮ、又はＳｉＯ２のうちの１又は複数を含む組成の保護膜が形成される。
【００２０】
工程２０４において形成される保護膜は、８０ｎｍから２５０ｎｍの平均厚さに形成され得る。工程２０２及び２０４は、プロセスチャンバに配置された基板なしで実行される。工程２０６において、基板又は基板のバッチ（２つ以上）がプロセスチャンバに配置され、続いて工程２０８において処理される。プロセスチャンバに配置された基板（複数可）は、基板支持ペデスタル上に配置され得る。一実施形態では、工程２０８において基板（複数可）を処理することは、基板（複数可）に複数の特徴を形成することを含む。工程２０８における処理中、プロセスチャンバの温度は、約２００℃から約６００℃以上であり得、プロセスチャンバの圧力は、１バールから約２５０バールであり得る。
【００２１】
工程２０８における処理の後に、工程２１０において基板がプロセスチャンバから取り出される。一実施形態では、工程２１０において基板を取り出した後に、工程２０４において形成された保護膜が工程２１２で除去される。工程２１２における膜の除去は、フッ素含有プラズマ又は他の適切な洗浄剤を使用して実施され得る。プロセスチャンバのシャワーヘッドを使用して、これらの要素が分配され得る。工程２１０における膜の除去中、洗浄剤（複数可）が使用された後に、不活性ガスを用いてプロセスチャンバがパージされ得る。保護膜は、プロセスチャンバの内部を、工程２０８等の処理工程中の性能の観点からプロセスチャンバの構成要素の完全性を低下させ得るだけではない腐食から保護する。しかしながら、保護膜は、例えば、膜の一部が剥がれるか、さもなければ基板上に落ちた場合に、基板処理中の汚染リスクももたらし得る。工程２０４において形成された膜は、工程２０８で各基板又は基板のバッチが処理された後に形成及び除去され得る。本明細書に記載のシステム及び方法を使用して、異なる組成及び厚さの保護膜を同じチャンバ構成要素上に形成することが可能である。一実施形態では、膜が工程２１２で除去される前に、複数の基板又は基板のバッチが工程２０８〜２１０において処理及び取り出され得る。
【００２２】
本明細書に記載のプロセスチャンバ等のデバイス又は装置がプロセスチャンバの内側からコーティングされるインシトゥコーティングは、均一な厚さの保護コーティングを提供するために本明細書で使用される。幾つかの例では、本明細書に記載の保護コーティングは、１バール以上の高圧用途に使用されるプロセスチャンバの内部構成要素上に形成され得る。これは、腐食性の高圧用途の場合に、コーティングされた構成要素から剥がれるか、さもなければ剥離する可能性があるエクスシトゥコーティングとは対照的である。保護コーティングのこの劣化は、頻繁な再コーティング工程につながり得る。
【００２３】
前述の内容は本開示の実施形態を対象としているが、以下の特許請求の範囲によって決定されるその基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他のさらなる実施形態を考案することが可能である。
【図１】
2021526585.tif 000003
【図２】
2021526585.tif 000004
【国際調査報告】
2021526585.tif 000005
2021526585.tif 000006