(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法であって、
基板を処理チャンバ内に配置するステップと、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給するステップと、
ＣＨ４を含む炭化水素前駆体を前記処理チャンバに供給するステップと、
ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を１〜１０％の割合で前記処理チャンバに供給するステップであって、a、b、およびcが０より大きい整数であるステップと、
プラズマを前記処理チャンバに供給するステップ、またはプラズマを前記処理チャンバ内で発生させるステップのいずれか一方のステップであって、前記キャリアガス，前記炭化水素前駆体および前記フッ素前駆体は、前記フッ素前駆体のフッ素が前記炭化水素前駆体の水素と共に消費される気相反応を生じるように前記処理チャンバ内に存在して、前記基板上に堆積される非晶質炭素ハードマスク膜の前記フッ素の含有量が実質的に０となるように、前記炭化水素前駆体から前記水素を除去させるステップと
を含む、非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法。
【請求項２】
前記処理チャンバが、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フッ素前駆体中のフッ素が、気相反応で水素を減少させることにより、前記フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記キャリアガスが、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる基板処理システムであって、
基板を支持するよう構成される基板支持部を含む処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるガス供給システムと、
プラズマを前記処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御するよう構成され、さらに、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給し、
ＣＨ４を含む炭化水素前駆体を前記処理チャンバに供給し、
ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を１〜１０％の割合で前記処理チャンバに供給し、このとき、a、b、およびcが０より大きい整数であり、
プラズマを前記処理チャンバに供給すること、またはプラズマを前記処理チャンバ内で発生させることのいずれか一方を行い、このとき、前記キャリアガス，前記炭化水素前駆体およびフッ素前駆体は、前記フッ素前駆体のフッ素が前記炭化水素前駆体の水素と共に消費される気相反応を生じるように前記処理チャンバ内に存在して、前記基板上に堆積される非晶質炭素ハードマスク膜の前記フッ素の含有量が実質的に０となるように、前記炭化水素前駆体から前記水素を除去させるよう構成されるコントローラと
を含む基板処理システム。
【請求項６】
前記処理チャンバが、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項７】
前記フッ素前駆体中のフッ素が、気相反応で水素を減少させることにより、前記フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる、請求項５に記載の基板処理システム。
【請求項８】
前記キャリアガスが、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項５に記載の基板処理システム。
【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および方法に関し、より具体的には、炭素‐水素含有量が少ないハードマスク膜を基板上に堆積させる基板処理システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書に記載される背景技術の説明は、概して本開示の前後関係を提示するすことを目的とする。本背景技術の章に説明される範囲における、本明細書に記名される発明者の著作物、ならびに、出願時にその他の点で先行技術としてみなされ得ない説明の側面は、本開示に対する先行技術として、明示的にも暗示的にも認められるものではない。
【０００３】
堆積および／またはエッチングを実施する基板処理システムは、通常、ペデスタル付きの処理チャンバを含む。半導体ウェハなどの基板は、ペデスタル上に配置される。例えば化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスでは、１つまたは複数の前駆体を含む混合ガスを処理チャンバに導入し、基板上に膜を堆積させるか、または基板をエッチングする。一部の基板処理システムでは、プラズマを使用して化学反応を活性化させる。本明細書ではこれをプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）と呼ぶ。
【０００４】
非晶質炭素膜は、半導体加工時にハードマスクまたはエッチング停止層として用いることができる。非晶質炭素膜は、アッシングによって除去できるため、アッシャブルハードマスク（ＡＨＭ）膜として知られる。リソグラフィでアスペクト比が高くなると、ＡＨＭのエッチング選択比をより高くする必要がある。ＰＥＣＶＤプロセスを用いて高選択性ＡＨＭを形成する現在の方法によって、さまざまな応力とエッチング選択比を有するＡＨＭを製造する。
【０００５】
非晶質炭素膜は、通常、炭化水素またはポリマーを含有する。炭素‐水素の含有は、ハードマスクの開口を促進する一方で、誘電体エッチング化学に対する膜の選択性を低下させる。３Ｄメモリアプリケーションでは、ハードマスク膜は選択性が高くなければならない。そのため、膜の炭素‐炭素含有量を減少させずに、炭素‐水素含有量を減少させる必要がある。これは、ハードマスク開口プロセス中に除去できることと、誘電体エッチングプロセス中に十分に選択性を持つことのバランスを取って膜を堆積させるという課題を伴う。
【発明の概要】
【０００６】
非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法は、基板を処理チャンバ内に配置するステップと；キャリアガスを処理チャンバに供給するステップと；炭化水素前駆体を処理チャンバに供給するステップと；ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を処理チャンバに供給するステップであって、ａ、ｂ、およびｃが０より大きい整数であるステップと；プラズマを処理チャンバに供給するステップ、またはプラズマを処理チャンバ内で発生させるステップのいずれか一方のステップであって、フッ素前駆体のフッ素が、気相反応で炭化水素前駆体の水素と結合するステップと；非晶質炭素ハードマスク膜を基板上に堆積させるステップとを含む。
【０００７】
他の特徴において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。基板に堆積する非晶質炭素ハードマスク膜は１％未満のフッ素を有する。フッ素前駆体中のフッ素は、気相反応で水素を減少させることにより、フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、基板に堆積する非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる。キャリアガスは、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される。炭化水素前駆体はＣxＨyを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である。炭化水素前駆体は、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される。フッ素前駆体は１〜１０％の割合でチャンバに供給される。
【０００８】
他の特徴において、フッ素前駆体は１〜３０％の割合であり、炭化水素前駆体は１０〜９５％の割合であり、かつ、キャリアガスは１０〜８９％の割合である。
【０００９】
他の特徴において、フッ素前駆体は１〜１０％の割合であり、炭化水素前駆体は１０〜３０％の割合であり、かつ、キャリアガスは６０〜８９％の割合である。
【００１０】
非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる基板処理システムは、基板を支持するよう構成される基板支持部を含む処理チャンバと；プロセスガスを処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるガス供給システムと；プラズマを処理チャンバ内で選択的に生成するよう、またはプラズマを処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるプラズマ発生器と；ガス供給システムおよびプラズマ発生器を制御するよう構成され、さらに、キャリアガスを処理チャンバに供給し；炭化水素前駆体を処理チャンバに供給し；ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を処理チャンバに供給し、このとき、ａ、ｂ、およびｃが０より大きい整数であり；プラズマを処理チャンバに供給すること、またはプラズマを処理チャンバ内で発生させることのいずれか一方を行い、このとき、フッ素前駆体のフッ素が、気相反応で炭化水素前駆体の水素と結合し；かつ非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させるよう構成されるコントローラとを含む。
【００１１】
他の特徴において、処理チャンバはプラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む。基板に堆積する非晶質炭素ハードマスク膜は１％未満のフッ素を有する。フッ素前駆体中のフッ素は、気相反応で水素を減少させることにより、フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、基板に堆積する非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる。キャリアガスは、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される。炭化水素前駆体はＣxＨyを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である。炭化水素前駆体は、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される。フッ素前駆体は１〜１０％の割合でチャンバに供給される。
【００１２】
他の特徴において、コントローラは、フッ素前駆体を１〜３０％の割合で供給し、炭化水素前駆体を１０〜９５％の割合で供給し、かつ、キャリアガスを１０〜８９％の割合で供給するよう構成される。
【００１３】
他の特徴において、コントローラは、前記フッ素前駆体を１〜１０％の割合で供給し、前記炭化水素前駆体を１０〜３０％の割合で供給し、かつ、前記キャリアガスを６０〜８９％の割合で供給するよう構成される。
【００１４】
詳細な説明、請求項の範囲、および図面から、本開示の適用性のさらなる領域が明らかとなろう。詳細な説明および特定の実施例は、例示のみを目的としており、本開示の範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
詳細な説明および添付の図面から、本開示がさらに十分に理解されよう。
【００１６】
【図１】本開示による非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる基板処理チャンバの一例を示す機能ブロック図である。
【００１７】
【図２】開示による非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法の一例を示す流れ図である。
【００１８】
【図３】先行技術および本発明により製造された膜における炭素‐水素抑制のさまざまな例を示すグラフである。
【００１９】
すべて図面において、同一の参照番号は、類似および／または同一の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
非晶質炭素膜は、高アスペクト比特性のエッチング用のハードマスクとして用いることができる。非晶質炭素膜は炭化水素を含有する。炭素‐水素の含有は、ハードマスクの開口を促進する一方で、誘電体エッチング化学に対する膜の選択性を低下させる。３Ｄメモリアプリケーションでは、ハードマスク膜はエッチング選択性が高くなければならない。本明細書で説明するシステムおよび方法は、膜の炭素‐炭素含有量を減少させずに、炭素‐水素含有量を減少させる（高密度化）。
【００２１】
本明細書で説明するシステムおよび方法は、非晶質炭素膜の炭素‐水素含有量を減少させて、膜を高密度化し、誘電体エッチング化学に対する膜の選択性を高める。いくつかの実施例では、ＰＥＣＶＤ堆積時に、ガス化学において、供給されるフッ素原子によって水素原子が除去される。そのため、非晶質炭素膜は炭素‐炭素含有量が増加し、炭素‐水素含有量が減少する。
【００２２】
キャリアガスと炭化水素系前駆体ガスは、処理チャンバに供給される。いくつかの実施例では、キャリアガスはアルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせを含んでよい。いくつかの実施例では、炭化水素前駆体はＣxＨyを含み、このときｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。他の実施例では、炭化水素前駆体はメタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される。
【００２３】
本明細書で説明するシステムおよび方法は、フッ化タングステン（ＷＦa）、フッ化窒素（ＮＦb）、フッ化硫黄（ＳＦc）、またはフッ化分子（Ｆ2）も処理チャンバに供給し、このときａ、ｂ、またはｃが０より大きい整数である。いくつかの実施例では、ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2は１〜３０％の割合で供給される。処理チャンバでプラズマに点火し（または処理チャンバにプラズマを供給し）、炭素‐水素含有量が少ない非晶質炭素膜を堆積させる。
【００２４】
フッ素化炭素を堆積させるのにＣxＦyが用いられているが、Ｃ‐Ｆの結合エネルギは比較的高いため、ＰＥＣＶＤまたはリモートプラズマＣＶＤ（ＲＰＣＶＤ）はＣ‐Ｆ結合を切断せず、Ｃ‐Ｆが膜に堆積する。それに対し、ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2を用いることで、気相反応でフッ素とともに炭化水素前駆体中の水素を消費できる。これは、十分なプラズマと、少ない割合のＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2を使用することで実現できる。その結果、堆積する非晶質炭素膜の炭素‐炭素含有量が増加し、炭素‐水素含有量が減少する。
【００２５】
図１は、ＰＥＣＶＤ堆積またはエッチングを実施する基板処理システム１００の一例を示す。前述の例はＰＥＣＶＤシステムに関するが、プラズマベースの他のプロセスを用いてもよい。単なる一例として、パルスプラズマ、原子層堆積（ＡＬＤ）、および／またはリモートプラズマ支援化学蒸着（ＣＶＤ）を用いてよい。基板処理システム１００は、基板処理システム１００の他のコンポーネントを包囲し、ＲＦプラズマを含む処理チャンバ１０２を含む。基板処理システム１００は、上部電極１０４と、下部電極１０７を含むペデスタル１０６とを含む。基板１０８は、上部電極１０４と下部電極１０７の間のペデスタル１０６上に配置される。
【００２６】
単なる一例として、上部電極１０４はガス分配装置１０５を含んでよい。いくつかの実施例では、ガス分配装置１０５は、プロセスガスを導入して分配するシャワーヘッド１０９を含む。別法として、上部電極１０４は導電板を含んでよく、かつ、プロセスガスは別の方法で導入してよい。下部電極１０７は非導電性ペデスタルに配置してよい。別法として、ペデスタル１０６は、下部電極１０７として働く導電板を含む静電チャックを含んでよい。
【００２７】
いくつかの実施例では、ダイレクトプラズマを用いる。この例では、ＲＦ発生システム１１０が、ＲＦ電圧を発生させ、上部電極または下部電極の一方にこれを出力する。上部電極または下部電極のもう一方は、ＤＣ接地、ＡＣ接地、または非接地であってよい。単なる一例として、ＲＦ発生システム１１０は、ＲＦ電圧を発生させるＲＦ電圧発生器１１１を含んでよく、ＲＦ電圧は、整合および分配ネットワーク１１２によって上部電極１０４または下部電極１０７に供給される。別法として、プラズマはリモートプラズマ源１１３から供給してよい。
【００２８】
ガス供給システム１３０の一例を図１に示す。ガス供給システム１３０は１つまたは複数のガス源１３２‐１、１３２‐２、・・・および１３２‐Ｎ（総称してガス源１３２という）を含み、このときＮは０より大きい整数である。ガス源は、１つもしくは複数の前駆体またはそれらの混合物を供給する。気化した前駆体を使用してもよい。ガス源１３２は、バルブ１３４‐１、１３４‐２、・・・および１３４‐Ｎ（総称してバルブ１３４という）と、マスフローコントローラ１３６‐１、１３６‐２、・・・および１３６‐Ｎ（総称してマスフローコントローラ１３６という）とを介してマニホールド１４０に接続される。マニホールド１４０の出力は処理チャンバ１０２に供給される。単なる一例として、マニホールド１４０の出力はシャワーヘッド１０９に供給される。
【００２９】
ヒータ１４２は、ペデスタル１０６に配置されるヒータコイル（図示せず）に接続し、ペデスタル１０６を加熱してよい。ヒータ１４２を用いて、ペデスタル１０６および基板１０８の温度を制御してよい。バルブ１５０とポンプ１５２とを用いて、反応物を処理チャンバ１０２から排出してよい。コントローラ１６０を用いて、基板処理システム１００のコンポーネントを制御してよい。単なる一例として、コントローラ１６０を用いて、プロセスガス、キャリアガス、および前駆体ガスの流れ、温度、圧力、出力などのプロセスパラメータの監視、プラズマの点火および消火、反応物の除去などを制御してよい。
【００３０】
図２は、本開示による炭素‐水素が少ない非晶質炭素膜を堆積させる方法２００を示す。２０４で、ＰＥＣＶＤ処理チャンバなどの処理チャンバ内に基板を置く。２０８で、キャリアガスを処理チャンバに供給する。いくつかの実施例では、キャリアガスはアルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせを含む。
【００３１】
２１６で、炭化水素前駆体を処理チャンバに供給する。いくつかの実施例では、炭化水素前駆体はＣxＨyを含み、このときｘは２〜１０の整数であり、ｙは２〜２４の整数である。他の実施例では、炭化水素前駆体はメタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される。
【００３２】
２２０で、ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2が所定の割合で処理チャンバに供給される。
【００３３】
２２２で、処理チャンバ内でプラズマに点火する。いくつかの実施例では、供給されるＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2のフッ化物が、気相反応で炭化水素前駆体中の水素とともに消費される。その結果、膜の炭素‐炭素含有量が増加し、炭素‐水素含有量が減少する。
【００３４】
２２４で、炭素‐水素含有量が少ない非晶質炭素膜を基板に堆積させる。
【００３５】
結果として生じる非晶質炭素膜は、フッ化物をほとんど、またはまったく含有しない（例えば、＜１％）。いくつかの実施例では、フッ化物含有量は実質的に０であり、測定できない。炭素‐水素含有量が少ない非晶質炭素膜を、基板加工時にハードマスクとして使用してよい。
【００３６】
前述は、本開示による炭素‐水素含有量が少ない非晶質炭素ハードマスク膜のためのプロセスパラメータの一連の例を示す。処理チャンバの温度は４００〜６５０℃に設定してよく、圧力は０．２〜９トールに設定してよい。フッ素前駆体ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、またはＦ2は１〜３０％の割合で供給される。炭化水素前駆体は１０〜９５％の割合で供給される。炭化水素前駆体はＣＨ4を含んでよい。キャリアガスは１０〜８９％の割合で供給される。高周波電力は１００〜６０００Ｗに設定してよい。低周波電力は１００〜３０００Ｗに設定してよい。
【００３７】
他の実施例では、炭化水素前駆体は１０〜３０％の割合で供給される。炭化水素前駆体はＣＨ4を含んでよい。キャリアガスは６０〜８９％の割合で供給され、Ｈｅ／Ａｒ／Ｎ2を含んでよい。フッ素前駆体は１〜１０％の割合で供給される。フッ素前駆体はＷＦaを含んでよい。
【００３８】
図３には、さまざまな非晶質炭素膜の相対的な炭素‐水素含有量を示す。炭素‐水素含有量がもっとも多いのは、従来のＣＨ4系非晶質炭素膜である。ＣＨ4／Ｈ2系非晶質炭素膜は、炭素‐水素含有量がこれより少ない。フッ化物／ＣＨ4／Ｈ2系非晶質炭素膜は、炭素‐水素含有量がこれよりわずかに少ない。フッ化物／ＣＨ4系非晶質炭素膜は、この実施例群の中で炭素‐水素含有量がもっとも少ない。
【００３９】
前述の説明は、単に性質を例示しているにすぎず、決して、本開示、その適用、または使用を限定するものではない。さまざまな形態で、本開示の広範な教示を実行することができる。したがって、本開示は特定の実施例を含むが、図面、明細書、および以下の特許請求の範囲を検討することで他の変更が明らかとなることから、本開示の真の範囲はこれら特定の実施例に限定されるべきではない。本明細書で使用する、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」という表現は、非独占的で論理的な「または」を用いて論理的な「ＡまたはＢまたはＣ」を意味すると解釈されるべきであり、「Ａの少なくとも１つ」、「Ｂの少なくとも１つ」、および「Ｃの少なくとも１つ」を意味すると解釈されるべきではない。方法内の１つまたは複数のステップは、本開示の原理を変えることなく、異なる順番で（または同時に）実行できることが理解されるべきである。
【００４０】
いくつかの実施形態では、コントローラはシステムの一部であり、このシステムは上述の実施例の一部であってよい。そのようなシステムは、処理ツール（複数可）、チャンバ（複数可）、処理用プラットフォーム（複数可）、および／または特定の処理コンポーネント（ウェハペデスタル、ガス流システムなど）を含む半導体処理装置を備えることができる。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、または処理後に、その動作を制御する電子機器に統合されていてよい。電子機器は「コントローラ」と称してよく、このコントローラはシステムのさまざまなコンポーネントやサブパーツを制御してよい。コントローラは、システムの処理要件および／または種類に応じてプログラムし、処理ガスの供給、温度設定（例えば、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、ＲＦ整合回路設定、周波数設定、流量設定、流体供給設定、位置および動作設定、ツールおよびその他の搬送ツールへのウェハの出し入れ、ならびに／または特定のシステムと接続もしくは連結されたロードロックなど、本明細書に開示する任意のプロセスを制御してよい。
【００４１】
概して、コントローラは、指示を受け取る、指示を出す、動作を制御する、クリーニング動作を可能にする、エンドポイント測定を可能にするなどを行うさまざまな集積回路、ロジック、メモリおよび／またはソフトウェアを有する電子機器と定義してよい。集積回路は、プログラム命令を保存するファームウェアの形態のチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定義されるチップ、および／または１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、もしくはプログラム命令を実行するマイクロコントローラ（例えば、ソフトウェア）を含んでよい。プログラム命令は、半導体ウェハ上で、もしくは半導体ウェハのために特定プロセスを実行する動作パラメータを定義するさまざまな個別設定（もしくはプログラムファイル）の形態で、コントローラ、またはシステムに伝達される命令であってよい。動作パラメータは、いくつかの実施形態では、１つまたは複数のウェハの層、材料、金属、酸化物、シリコン、シリコン酸化物、表面、回路および／またはダイの製造中に、１つまたは複数の処理ステップを実現するためにプロセス技術者が定義する方法の一部であってよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、コントローラは、システムに統合されている、システムに接続されている、それ以外の方法でシステムとネットワークで結ばれている、またはそれらの組み合わせであるコンピュータの一部またはこれに接続されていてよい。例えば、コントローラは、「クラウド」にあるか、または、ウェハ処理のリモートアクセスを可能にできるファブホストコンピュータシステムの全部もしくは一部であってよい。コンピュータは、システムへのリモートアクセスを可能にすることで、製造作業の現在の進行を監視し、過去の製造作業の履歴を検査し、複数の製造作業の傾向または性能を検査して、現在の処理のパラメータを変更したり、現在の処理に続く処理ステップを設定したり、新しいプロセスを開始させたりしてよい。いくつかの実施例では、リモートコンピュータ（例えば、サーバ）は、ネットワークを介してプロセスの方法をシステムに提供することができる。この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よい。リモートコンピュータは、パラメータおよび／もしくは設定の入力またはプログラミングを可能にし、次いで、これをリモートコンピュータからシステムに伝達するユーザインターフェイスを含んでよい。いくつかの実施例では、コントローラは、１つまたは複数の作業の間に実行される処理ステップのそれぞれに対するパラメータを指定するデータの形態で指示を受け取る。パラメータは、実行されるプロセスの種類、およびコントローラがインターフェイスで接続または操作されるツールの種類に特有であってよいことが理解されるべきである。したがって、上述のように、例えばネットワークで結ばれた１つまたは複数の個別のコントローラを備え、本明細書に記載するプロセスや制御など共通の目的に向けて動作するようにしてコントローラを分散してもよい。そのような目的のために分散されたコントローラの一例は、結び付いてチャンバでプロセスを制御する、遠隔設置された（例えば、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）１つまたは複数の集積回路と通信するチャンバの１つまたは複数の集積回路であろう。
【００４３】
制限なく、例示のシステムは、プラズマエッチングチャンバまたはモジュール、堆積チャンバまたはモジュール、スピンリンスチャンバまたはモジュール、金属めっきチャンバまたはモジュール、クリーンチャンバまたはモジュール、はす縁エッチングチャンバまたはモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバまたはモジュール、化学蒸着（ＣＶＤ）チャンバまたはモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバまたはモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバまたはモジュール、イオン打ち込みチャンバまたはモジュール、トラックチャンバまたはモジュール、ならびに半導体ウェハの製作および／もしくは製造に関連する、または使用されるその他の半導体加工システムを含んでよい。
【００４４】
上述のように、プロセスステップに応じて、またはツールによって実行されるステップに応じて、コントローラは、他のツールの回路もしくはモジュール、他のツールコンポーネント、クラスタツール、他のインターフェイス、隣接ツール、近隣ツール、工場全体に配置された他のツール、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内でウェハのコンテナをツールの場所および／もしくはロードポートとやり取りする資材搬送で使用するツールの１つまたは複数と通信してよい。また、本発明は、以下の適用例としても実施可能である。
［適用例１］非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法であって、
基板を処理チャンバ内に配置するステップと、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給するステップと、
炭化水素前駆体を前記処理チャンバに供給するステップと、
ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を前記処理チャンバに供給するステップであって、a、b、およびcが０より大きい整数であるステップと、
プラズマを前記処理チャンバに供給するステップ、またはプラズマを前記処理チャンバ内で発生させるステップのいずれか一方のステップであって、前記フッ素前駆体のフッ素が、気相反応で前記炭化水素前駆体の水素と結合するステップと、
非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させるステップと
を含む、非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる方法。
［適用例２］前記処理チャンバが、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、適用例１に記載の方法。
［適用例３］前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜が、１％未満のフッ素を有する、適用例１に記載の方法。
［適用例４］前記フッ素前駆体中のフッ素が、気相反応で水素を減少させることにより、前記フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる、適用例３に記載の方法。
［適用例５］前記キャリアガスが、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、適用例１に記載の方法。
［適用例６］前記炭化水素前駆体がＣxＨyを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、適用例１に記載の方法。
［適用例７］前記炭化水素前駆体が、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される、適用例１に記載の方法。
［適用例８］前記フッ素前駆体が１〜１０％の割合で前記チャンバに供給される、適用例１に記載の方法。
［適用例９］前記フッ素前駆体が１〜３０％の割合で供給され、前記炭化水素前駆体が１０〜９５％の割合で供給され、かつ、前記キャリアガスが１０〜８９％の割合で供給される、適用例１に記載の方法。
［適用例１０］前記フッ素前駆体が１〜１０％の割合で供給され、前記炭化水素前駆体が１０〜３０％の割合で供給され、かつ、前記キャリアガスが６０〜８９％の割合で供給される、適用例１に記載の方法。
［適用例１１］非晶質炭素ハードマスク膜を堆積させる基板処理システムであって、
基板を支持するよう構成される基板支持部を含む処理チャンバと、
プロセスガスを前記処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるガス供給システムと、
プラズマを前記処理チャンバに選択的に供給するよう構成されるプラズマ発生器と、
前記ガス供給システムおよび前記プラズマ発生器を制御するよう構成され、さらに、
キャリアガスを前記処理チャンバに供給し、
炭化水素前駆体を前記処理チャンバに供給し、
ＷＦa、ＮＦb、ＳＦc、およびＦ2から成る群からフッ素前駆体を前記処理チャンバに供給し、このとき、a、b、およびcが０より大きい整数であり、
プラズマを前記処理チャンバに供給すること、またはプラズマを前記処理チャンバ内で発生させることのいずれか一方を行い、このとき、前記フッ素前駆体のフッ素が、気相反応で前記炭化水素前駆体の水素と結合し、かつ
非晶質炭素ハードマスク膜を前記基板上に堆積させるよう構成されるコントローラと
を含む基板処理システム。
［適用例１２］前記処理チャンバが、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）処理チャンバを含む、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１３］前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜が、１％未満のフッ素を有する、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１４］前記フッ素前駆体中のフッ素が、気相反応で水素を減少させることにより、前記フッ素前駆体を用いない膜堆積と比較して、前記基板に堆積する前記非晶質炭素ハードマスク膜の炭素‐水素含有量を減少させる、適用例１３に記載の基板処理システム。
［適用例１５］前記キャリアガスが、アルゴン（Ａｒ）、窒素分子（Ｎ2）、ヘリウム（Ｈｅ）、および／またはそれらの組み合わせから成る群から選択される、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１６］前記炭化水素前駆体がＣxＨyを含み、ｘが２〜１０の整数であり、ｙが２〜２４の整数である、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１７］前記炭化水素前駆体が、メタン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタン、シクロヘキサン、ベンゼン、およびトルエンから成る群から選択される、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１８］前記コントローラが、前記フッ素前駆体を１〜１０％の割合で前記チャンバに供給するよう構成される、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例１９］前記コントローラが、前記フッ素前駆体を１〜３０％の割合で供給し、前記炭化水素前駆体を１０〜９５％の割合で供給し、かつ、前記キャリアガスを１０〜８９％の割合で供給するよう構成される、適用例１１に記載の基板処理システム。
［適用例２０］前記コントローラが、前記フッ素前駆体を１〜１０％の割合で供給し、前記炭化水素前駆体を１０〜３０％の割合で供給し、かつ、前記キャリアガスを６０〜８９％の割合で供給するよう構成される、適用例１１に記載の基板処理システム。
【図１】
0006749764.tif 000002
【図２】
0006749764.tif 000003
【図３】
0006749764.tif 000004