(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理チャンバ内に配置される基板上に誘電層を堆積するためのプロセスとプロセスの間に、前記基板処理チャンバの内面から堆積物をクリーニングする方法であって、前記基板処理チャンバ内に前記基板を保持し、
前記基板上に誘電層の第１の部分を堆積することにより、前記誘電層が、複数のステップ面と前記ステップ面の隣接し合う同士の間に形成されるギャップとを有する基板の上の、前記ステップ面の上に堆積され、前記誘電層の第１の部分が、部分的に前記ギャップを充填する、ステップと、
前記第１の部分の堆積を停止するステップと、
その後、前記基板処理チャンバに流体結合される遠隔プラズマチャンバに弗素を含むクリーニングガスを流入させ、前記遠隔プラズマチャンバにおいて第１の複数の遠隔で解離された、反応性弗素種を含むエッチャント種を形成し、該第１の複数の遠隔解離エッチャント種を前記基板処理チャンバ内に流入させて、同時に、前記誘電層の前記第１の部分の一部をエッチングし、前記誘電層の前記第１の部分に弗素の一部分を取り込み、前記基板処理チャンバの前記内面から前記堆積物をクリーニングする第１のクリーニング操作を実行するステップと、
その後、前記第１の複数の遠隔解離エッチャント種の前記基板処理チャンバへの流入を停止し、前記誘電層の前記第１の部分の上に前記誘電層の第２の部分を堆積するステップと、
その後、前記基板処理チャンバから基板を取り除き、前記遠隔プラズマチャンバに前記弗素を含むクリーニングガスを流入させ、前記遠隔プラズマチャンバにおいて第２の複数の遠隔で解離された、反応性弗素種を含むエッチャント種を形成し、前記基板処理チャンバに前記第２の複数の遠隔解離エッチャント種を流入させて前記基板処理チャンバの前記内面から前記堆積物をクリーニングする第２のクリーニング操作を実行するステップと
を有する方法。
【請求項２】
前記誘電層が、ＴＥＯＳ及びオゾンによる準大気圧ＣＶＤ堆積プロセスより形成される共形の酸化シリコン層である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記酸化シリコン層が、硼素及び燐でドープされる請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記誘電層の前記第２の部分が、前記ギャップの充填を完了する請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記誘電層の少なくとも１つの追加部分が、前記第１の部分と前記第２の部分の間で堆積され、前記少なくとも１つの追加部分は、前記第１のクリーニング操作の後に堆積され、前記少なくとも１つの追加部分が堆積された後で前記第２の部分が堆積される前に、追加クリーニングステップが実行される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記誘電層のｎ個の追加部分が、前記第１の部分と前記第２の部分の間で堆積され、ここでｎは正の整数であり前記ｎ個の部分は前記第１のクリーニング操作の後に堆積され、前記追加部分に対して対応するクリーニングステップが、前記追加部分の堆積の後に実行され、前記第２の部分が堆積される前に前記対応するクリーニングステップの全部が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記弗素が、ＮＦ３によって提供される請求項１に記載の方法。
【請求項８】
基板処理チャンバ内に配置された基板の上に誘電層を堆積するためのプロセスとプロセスの間、前記基板処理チャンバの内面から堆積物をクリーニングする方法であって、
前記基板を前記基板処理チャンバ内に置き、
前記基板処理チャンバにＴＥＯＳ及びオゾンを流入し、前記基板上に酸化シリコン膜の第１の部分を堆積することにより、前記酸化シリコン膜が、複数のステップ面と前記ステップ面の隣接し合う同士の間に形成されるギャップとを有する基板の上の、前記ステップ面の上に堆積され、前記酸化シリコン膜の第１の部分が、部分的に前記ギャップを充填する、ステップと、
その後、ＴＥＯＳ及びオゾンの流入を停止し、前記基板処理チャンバに遠隔解離弗素種を流入させることによって、同時に、前記酸化シリコン膜の前記第１の部分の一部をエッチングし、前記酸化シリコン膜の前記第１の部分に弗素を取り込み、前記基板処理チャンバの前記内面から前記堆積物をクリーニングする第１のチャンバクリーニング操作を始めるステップと、
その後、前記遠隔解離弗素種の流入を停止することにより、前記第１のチャンバクリーニングの操作を停止し、前記基板処理チャンバにオゾン及びＴＥＯＳを流入させて、前記第１の部分の上に、前記酸化シリコン膜の第２の部分を堆積するステップと、
その後、ＴＥＯＳ及びオゾンフローを停止して、前記基板処理チャンバから前記基板を取り出し、遠隔解離弗素種を前記基板処理チャンバ内に流入させることにより、前記第１のチャンバクリーニング操作を再開するステップと
を有する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上の集積回路の製造に関する。特に本発明は、多段階式のチャンバクリーニング処理に関し、このプロセスを用いて、損傷を与える可能性があるプラズマに基板を曝露せずに、基板上に配置されている膜のギャップ充填能を改良することができる。
【０００２】
【従来の技術】
現代の半導体デバイス製造における主なステップの１つに、気体の化学反応による半導体基板上への薄膜形成を挙げることができる。この種の堆積プロセスは、化学気相堆積又はＣＶＤと呼ばれている。従来の熱ＣＶＤプロセスでは、基板表面に反応性のガスを供給し、熱により化学反応が生じ、所望の膜が形成される。他方、プラズマ励起ＣＶＤ法では、基板表面の近くの反応域に高周波（ＲＦ）エネルギを印加して、反応物ガスの励起や解離が進み、これによりプラズマが形成される。プラズマ中の種反応性が高いため、化学反応を開始するために必要なエネルギを低減し、そのため、従来の熱ＣＶＤプロセスと比較して、こちらのＣＶＤプロセスに必要な温度を低くする。
【０００３】
ＣＶＤ法を用いて、集積回路の製造において導電膜や絶縁膜を堆積することができる。集積回路中のプリメタル層やインターメタル誘電層としての絶縁膜の堆積等の用途に対して、ＣＶＤ膜の重要な物性の１つに、ギャップ内に空げきを残すことなく隣接し合う構造体間のギャップを完全に満たす能力を挙げることができる。この物性を、膜のギャップ充填能と呼ぶ。充填を必要とするギャップには、トランジスターゲート等の隣接し合う突起状の構造体同士の間の隙間や、又は導電線やエッチングによるトレンチその他が含まれる。
【０００４】
半導体デバイスのジオメトリーが、長年かけてそのサイズを低減するにつれて、この種のギャップのアスペクト比は劇的に増加した（アスペクト比はギャップの幅で除したギャップの高さと定義される）。高いアスペクト比と小さい幅の組み合わせを有しているギャップは、完全に充填するという半導体製造業者のための挑戦事項を提示する。要するにこの挑戦は、充填の前に、堆積膜がギャップを閉じるように成長することを防止する、ということである。
【０００５】
半導体工業では、ギャップ充填の問題等の挑戦に取り組むため、新しい技術や新しい膜堆積化学系を開発するために、継続的に努力を重ねている。例えば、数年前には、製造業者のいくつかでは、インターメタル誘電シリコン酸化物層用のシランベースの化学系から、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）ベースの化学系に転換している。この転換は、ＴＥＯＳベースの酸化物層の高いギャップ充填材能力に頼る部分が少なくともあった。ＴＥＯＳベースの化学系は本当に改良されたギャップ充填能を有するものの、十分にアスペクト比が高く幅の狭いギャップを充填する必要がある場合に、それも限界にぶつかる。
【０００６】
半導体工業でＴＥＯＳベースの酸化シリコン堆積化学系を含む様々な異なる堆積プロセスのギャップ充填能を改良するために開発されたプロセスの１つに、多段階式の堆積及びエッチングプロセスを用いるものが挙げられる。このようなプロセスはしばしば、堆積／エッチング／堆積と呼ばれ、あるいは略して「dep/etch/dep」とも呼ばれる。周知のdep/etch/depプロセスでは、ギャップ充填材層の堆積を、プラズマエッチングステップで区切られる２以上のステップに分割する。このプラズマエッチングステップは、側壁上に堆積された膜部分及びギャップの下側の部分よりも、最初に堆積した膜の上側のコーナの方をよくエッチングするので、次の堆積ステップで、ギャップを早まって閉じることなく充填することができる。このようなdep/etch/depプロセスは、多数のチャンバ（堆積ステップとエッチングステップで別個の専用チャンバ）又は、インシチュウプロセスで単一のチャンバを用いて、実行が可能である。一般に、任意の与えられた堆積化学系に対して、dep/etch/depプロセスを用いることにより、特定の化学系のための標準的な堆積ステップでなされるよりも良く、アスペクト比が高く幅の狭いギャップを充填する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
半導体工業が、開発したギャップ充填材問題に取り組むために開発した別のプロセスには、高密度プラズマ（HDP）処理ＣＶＤ技術の開発が挙げられる。ＨＤＰ-ＣＶＤ技術は、低い真空圧力の下で高密プラズマを形成し、アルゴン又は別のスパッタリング物質を堆積プロセスに導入する。堆積ガスとスパッタリング物質の組み合わせにより、基板上に膜を堆積し同時に成長する膜をエッチングするプロセスを形成する。この理由のため、ＨＤＰ-ＣＶＤ技術は時に、同時dep/etchプロセスと呼ばれることがある。ＨＤＰ-ＣＶＤプロセスは、同様の非ＨＤＰ-ＣＶＤプロセスと比較して一般に、改良されたギャップ充填能を有する。
【０００８】
集積回路表面形状サイズが小さくなるにつれ、基板上に製造されるデバイスの中には、上述のdep/etch/depとＨＤＰ-ＣＶＤ技術を含むプラズマ処理技術によって生じる損傷に対してますます敏感になってくる。表面形状のサイズが０．１８ミクロン以下の次元になれば、これは特に成り立つ。このため製造業者の中には、少しでも見込みがあれば半導体基板上にプラズマ処理技術を用いないようにする試みを行ってきた者もいる。
【０００９】
基板上に所望の膜を堆積することに加えて、熱ＣＶＤ及びプラズマ励起ＣＶＤ堆積技術では、チャンバ壁をはじめとする堆積チャンバの内面上に、典型的には不必要な堆積材料を残してしまう。この不必要な堆積材料は、チャンバドライクリーニング操作（インシチュウのクリーニング操作とも呼ばれる）で除去することができる。このドライクリーニング操作は典型的には、堆積操作が完了された後に実行され、基板はチャンバから取り出される。次いでエッチャントガスがチャンバに導入され、不必要な堆積物を除去する。このドライクリーニング操作は、熱エッチングプロセスであってもよく、あるいは、より通例的にはプラズマエッチングプロセスであってもよい。これは、遠隔で解離されたエッチャント原子をチャンバ内に流入して堆積物をエッチングすることによっても行うことができる。ウエハ一枚又はウエハｎ枚にＣＶＤ膜を堆積された後、このドライクリーニング操作を実行してもよい。ドライクリーニング操作を行う実際の頻度は、ＣＶＤプロセスの化学系、プロセスの長さ、基板の上に堆積される膜厚、その他の堆積条件を含む多数の因子に依存する。
【００１０】
先行技術のギャップ充填堆積技術における上記の問題を考慮し、ギャップを充填する新しく且つ改良された方法が望まれる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既知の堆積プロセスに関連する上述の問題を解決する。本方法は、基板処理チャンバ内に配置された基板上に誘電層を形成し、チャンバの内壁及び表面から堆積材料をクリーニングして取り去る改良された技術を提供する。本方法は、遠隔で解離されたエッチャントガス（例えば弗素）をチャンバに流すインシチュウのチャンバクリーニング操作を、２以上の別個のステップに分解する。典型的には、この遠隔で解離されたエッチャントを使用する既知のチャンバクリーニング操作は、チャンバ内に一つ以上の層の堆積が完了した後、チャンバ内に基板が存在しない状態で、解離原子をチャンバ内へ流入させる。しかし本発明は、所望の層の堆積を完了する前に、またチャンバ内に基板がある状態で、チャンバクリーニングプロセスの一部を実行する。
【００１２】
本発明の１の具体例によれば、チャンバクリーニング操作は、２つのステップに分割される。第１のステップは、誘電層の一部が基板上に堆積された後、基板がチャンバ内にある状態で、なされる。次いで第２のステップは、インシチュウのチャンバクリーニング操作を完了するものであり、これは誘電層の堆積が完了して基板がチャンバから除去された後に実行される。クリーニング操作の第１のステップ及び第２のステップは、遠隔で解離した原子（好ましくは弗素）をチャンバ内に流入させ、チャンバ壁上に堆積した材料をエッチングする。チャンバクリーニングプロセスの第１のステップは、堆積した誘電層に少量の少量の弗素を取り込ませて、この層を等方的にエッチングしてギャップ充填能を改善するという、付加された利益を有する。チャンバクリーニングプロセスは、基板処理チャンバ内にプラズマを形成せず、従って、基板上に、プラズマによって誘発された欠陥を生じない。
【００１３】
発明の他の具体例では、最終のチャンバクリーニングステップの前に行われる堆積のステップとチャンバクリーニングのステップを交互に行うチャンバクリーニング操作を、３以上のステップに分割する。
【００１４】
また、本発明は、前のパラグラフで説明した態様等の多数のステップのチャンバクリーニング操作を実行するための装置を提供する。本発明の装置は、真空チャンバを形成するハウジングと、真空チャンバに流動的に結合される遠隔プラズマシステムと、真空チャンバにガスを流し、また遠隔プラズマシステムへエッチャントガスを流すことに適するガス分配システムとを有している。また、この装置は、ガス分配システムを制御する制御装置と、この制御装置に結合されるメモリとを有している。メモリは、膜を堆積するための基板処理システムの操作を指示するために具体化されるコンピュータ読み出し可能プログラムを有するコンピュータ読み出し可能媒体を有している。このコンピュータ読み出し可能プログラムは、ガス分配システムを制御する真空チャンバへ堆積ガスを流して、真空チャンバ内に配置される基板上に誘電層の第１の部分を堆積する命令と、ガス分配システムを制御して、遠隔プラズマシステムにエッチャントガスを流し、また、層の第１の部分が堆積された後、基板がチャンバから取り出される前に、遠隔プラズマシステム内で発生した遠隔解離種を真空チャンバに流す命令と、ガス分配システムを制御して、遠隔解離種がチャンバに流入した後に堆積ガスを真空チャンバへ流し、誘電層の第１の部分の上に誘電層の第２の部分を堆積する命令と、ガス分配システムを制御して、遠隔プラズマシステムへエッチャントガスを流し、また、層の第２の部分が堆積された後で且つ基板がチャンバから取り出された後に、真空チャンバに遠隔プラズマシステム内で発生した遠隔解離種を流す命令とを有する。
【００１５】
本発明のこれら及び他の具体例は、その利点及び特徴も同様に、以下の説明及び添付の図面とともに更に詳細に説明される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
I.序論
本発明は、基板処理チャンバ内に配置される基板上に誘電層を形成し、且つ、チャンバの内部の壁及び表面から堆積材料をクリーニングする、改良された方法を提供する。本方法は、遠隔で解離されたエッチャントガス（例えば弗素）をチャンバに流入させるインシチュウのチャンバクリーニング操作を、２つ以上の別個のステップに分割する。このクリーニングステップの第１のステップは、チャンバ内で基板に対して実行され、所望の層の初期部分が堆積した後に行われる。層の堆積が完了された後で且つ基板がチャンバから取り出された後で、最終のクリーニングステップが実行される。
【００１７】
本発明は、様々な表面形状サイズを有する集積回路の製造を容易にするのを手伝うために用いられることができ、特に０．３５ミクロン以下の最小の表面形状サイズを有するデバイスの製造に有用である。本発明の方法は、従来のデザインのＣＶＤチャンバが遠隔で解離した種をチャンバに流入させる能力を有するならば、そのＣＶＤチャンバで行うことができる。
【００１８】
II. 典型的な基板処理チャンバ
図１Ａは、本発明の方法を実施することが可能な、典型的な化学気相堆積（「ＣＶＤ」）システム１０の簡略図である。このシステムは、準大気圧の熱ＣＶＤ（「SACVD」）プロセスを実行するために適切であるが、この他にリフロー、ドライブイン、クリーニング、エッチングするやゲッタリングプロセス等の他のプロセスにも適している。また、チャンバから基板を取り出すことなく、単一の基板又はウエハ上に、多数のステップのプロセスを実行することができる。システムの主な部品には、ガス送出システム２０よりプロセスガス及び他のガスを受け取る真空チャンバ１５と、真空装置２５と、遠隔プラズマシステム３０と、制御システム３５とが含まれる。これら及び他の部品は、更に詳細に下で説明される。
【００１９】
ＣＶＤ装置１０は、ガス反応区域１６を有する真空チャンバ１５を形成するエンクロージャ組立体３７を有する。ガス散布プレート２１は、穿孔ホールを通して、垂直に可動なヒータ２６（又はウエハ支持ペデスタルとも呼ばれる）の上に載置されるウエハ（図示されず）の方へ、パージガス等の反応性のガス及び他のガスを散布する。ガス反応区域１６は、ガス散布プレート２１及びウエハの間にある。ヒータ２６は、破線１３によって指示するように、ウエハを例えば出し入れするための下側の位置と、ガス散布プレート２１にぴったりと隣接する処理位置との間で、制御可能な状態で移動することが可能であり、あるいは、エッチングプロセス又はクリーニングプロセス等の他の目的のための他の位置に移動することが可能である。センタボード（図示されず）は、ウエハの位置の情報を提供するためのセンサを有する。
【００２０】
ヒータ２６は、セラミックに包囲された電気抵抗加熱要素（図示されず）を有する。セラミックは、腐食の可能性のあるチャンバ環境から加熱要素を保護し、ヒータが約800℃までの温度を達成できるようにする。典型的な具体例では、真空チャンバ１５に曝露されるヒータ２６の全ての表面は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３又はアルミナ）や窒化アルミニウム等のセラミック材料でできている。
【００２１】
反応性のガス及びキャリアガスは、ガス送出システム２０から供給ライン４３を通してガスミキシングボックス４４（ガスミキシングブロックともいう）に供給され、ここで一緒に混合されてガス散布プレート２１に供給される。ガス送出しシステム２０は、様々なガスソースと、チャンバ１５に各ソースの選ばれた量を供給する適切な供給ラインとを有し、これは当業者に理解されるところであろう。一般に各ガスの供給ラインは、関連ラインへのガスの流入を自動的に又はマニュアルで遮断するために用いることができる遮断弁と、及び供給ラインを通してガス又は液体のフローを測定する質量流量制御装置又は他のタイプの制御装置を有している。システム１０によるプロセスランにより、ソースの一部は実際にはガスではなく、テトラエチルオルソシラン（ＴＥＯＳ）、ホウ酸トリエチル（ＴＥＢ）および／又は燐酸トリエチル（ＴＥＰＯ）等の液体ソースであってもよい。液体ソースを用いる場合は、ガス送出システムは、液体を蒸発させるために液体インジェクションシステム又は他の適切な機構（例えばバブラ）を有する。当業者には理解されるように、液体からの蒸気は、次いで通常は、キャリアガスに混合される。オゾンがシステム１０のプロセスランに必要とされる場合は、ガス送出システムはまた、酸素分子の供給からオゾンを発生させるためのオゾン発生器を有してもよい。
【００２２】
ガスミキシングボックス４４は、処理ガス供給ライン４３及びクリーニングガス／エッチングガス導管４７に結合される、デュアル入力ミキシングブロックである。バルブ４６は、ガス導管４７からガスミキシングブロック４４までガスやプラズマを入れ、あるいはこれをシールするように作動する。ガス導管４７は、入力ガスを受けるために入口５７を有する一体型の遠隔マイクロ波プラズマシステム３０から、ガスを受け取る。堆積処理の間、プレート２１に供給されるガスはウエハ表面（矢印２３によって示されるように）の方へ排出され、そこでは、層流でウエハ表面の半径方向全体に均一に散布されるだろう。
【００２３】
パージガスは、ガス散布プレート２１と吸気口ないしチューブ（図示されず）の一方又は両方から、エンクロージャ組立体３７の底部壁を通って、真空チャンバ１５内に供給されてもよい。チャンバ１５の底部から導入されたパージガスは、吸気口からヒータ２６を過ぎて上流に流れ、環状のポンピングチャンネル４０に至る。真空ポンプ（図示されず）を有する真空装置２５は、排気ライン６０を通してガス（矢印２４によって示されるように）を排気する。排気ガス及び同伴粒子が排気ライン６０を通して環状のポンピングチャンネル４０から引き出される速度は、絞り弁システム６３によって制御される。
【００２４】
遠隔マイクロ波プラズマシステム３０は、チャンバクリーニング又は自然酸化物や残留物のプロセスウエハからのエッチング等の選ばれた用途のためにプラズマを発生することができる。入力ライン５７を介して供給される前駆体から遠隔プラズマシステム５５の中に発生されるプラズマ種は、分散のため、導管４７を介して送られ、ガス散布プレート２０を通って真空チャンバ１５に至る。遠隔マイクロ波プラズマシステム３０は、チャンバ１５と一体的に配置され導管４７を有するチャンバ１５の下に装着され、この導管４７は、チャンバの横を通りゲート弁４６及びガスミキシングボックス４４に至り、そしてこのガスミキシングボックス４４は、チャンバの上方に配置される。クリーニング用途のための前駆体ガスは、弗素、塩素及び／又は他の反応性の元素を有してもよい。また、プラズマシステム３０は、膜堆積プロセスの間、遠隔マイクロ波プラズマシステム３０内に適切な堆積前駆体ガスを流入させてＣＶＤ膜を堆積するに適していてもよい。
【００２５】
堆積チャンバ１５の壁の温度及び排気通路等周囲の構造体の温度は、チャンバの壁の中にチャンネル（図示されず）を通して熱交換液体を循環させることによってさらに制御することができる。熱交換液体は、用いられることができる、求める効果により、チャンバ壁のを加熱や冷却に用いることができる。例えば、高温の液体は、熱の堆積プロセス中に均一な熱勾配の維持を助けることができ、一方、低温の液体は、インシチュウのプラズマプロセスの間のシステムから熱を除去するためか、チャンバの壁上の堆積物の形成を制限するために用いられてもよい。また、ガス散布マニホールド２１も、熱交換流路（図示されず）を有している。代表的な熱交換流体は、水ベースのエチレングリコール混合物、又は、オイルベースの熱移動流体又はこれと同様の流体である。
【００２６】
この加熱、即ち「熱交換器」による加熱と呼ばれる加熱は、望ましくない反応物の凝縮を低減又は排除するという利点を有し、また、ガスの流入がない間に低温の真空流路の壁の上に凝縮して処理チャンバに戻ってくる場合に、プロセスを汚染する可能性のある処理ガス及び他の汚染物質の揮発性物質の排除性を向上する。
【００２７】
システムコントローラ３５は、堆積システムの活動及び作動パラメータを制御する。システムコントローラ３５は、コンピュータプロセッサ５０と、プロセッサ５０に結合したコンピュータで読み取り可能なメモリ５５を有する。メモリ７０の中に保存されるコンピュータプログラム５８等のシステム制御ソフトウェアを、プロセッサ５０は実行する。メモリ７０は、ハードディスク装置が好ましいが、他の種類のメモリ、例えばリードオンリーメモリーやフラッシュメモリー等でもよい。また、システムコントローラ３５は、フロッピーディスクドライブ（図示されず）を有する。
【００２８】
プロセッサ５０は、システム制御ソフトウェア（プログラム５８）に従って運転され、これはタイミング、ガス混合物、チャンバ圧力、チャンバ温度、マイクロ波電力レベル、ペデスタル位置及び特定のプロセスの他のパラメータを命令する計算機命令を有する。これら及び他のパラメータの制御は、制御ライン６５で行われ、この制御ラインの一部は図１Ａに示され、ヒータ、絞り弁、遠隔プラズマシステム及びさまざまなバルブ及びガス送出システム２０と結びついた質量流量制御装置へ、システムコントローラ３５は結合される。
【００２９】
プロセッサ５０は、シングルボードコンピューターと、アナログ及びデジタル入出力ボードと、インターフェースボードと、ステッパーモーター制御装置ボードとを有するカードラック（図示されず）を有する。ＣＶＤシステム１０の種々の部品は、ボード、カードケージ及びコネクタ寸法サイズを定義するVersa Modular European（VME）規格に適合する。このVME規格においても、１６ビットデータバス及び２４ビットアドレスバスを有するバスストラクチャを定義する。
【００３０】
図１Ｂは、ＣＶＤシステム１０の操作をモニタし制御するために用いることができるユーザインタフェースの簡略図である。図１Ｂで示すように、ＣＶＤシステム１０は、マルチチャンバ基板処理システムの中のチャンバの１つである。このようなマルチチャンバシステムでは、別の付加処理のため、ウエハがコンピュータ制御ロボットを介して１のチャンバから他のチャンバへ移送されてもよい。ウエハが真空下又は選択したガスの下で移送される場合もある。ユーザーとシステムコントローラ３５の間のインタフェースは、ＣＲＴモニタ７３ａ及びライトペン７３ｂである。メインフレームユニット７５は、ＣＶＤ装置１０のための電気的な測定及び他の支援機能を提供する。ＣＶＤ装置の例示的な具体例に矛盾しない典型的なマルチチャンバシステムメインフレームユニットとしては、米国カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社の Precision 5000 system 及び Centura 5200 system を挙げることができる。
【００３１】
好ましい具体例では、２つのモニタ７３ａを用い、１つは、オペレーターのためにクリーンルーム壁７１に装備され、もう一方は、サービス技術者のために壁７２の背後に装備される。両方のモニタ７３ａは、同時に同じ情報を表示するが、一つのライトペン７３ｂのみが使用可能である。ライトペン７３ｂは、ペンのチップの中の光センサーにより、ＣＲＴディスプレイが発する光を検出する。特定のスクリーン又は機能を選択するために、オペレーターは表示画面の指定地域にペン７３ｂで接触しそのボタンを押しつける。接触された区域は、そのハイライトされた色を変え、あるいは、新しいメニュー又はスクリーンが表示されて、ライトペン及び表示画面の間でのコミュニケーションが確認できる。当業者には容易に理解されるだろうが、ユーザーがプロセッサと通信できるよう、他の入力装置、例えばキーボード、マウスやその他のポインティングデバイスやコミュニケーションデバイスを、ライトペン７３ｂに代えて又はこれに加えて用いてもよい。
【００３２】
図１Ｃは、図１Ａの典型的なＣＶＤ装置のためのシステム制御ソフトウェア、即ちコンピュータプログラム５８、の階層制御構造の一具体例のブロックダイヤグラムである。膜の堆積、ドライチャンバクリーニング、リフローやドライブイン等の操作の実行に対するプロセスは、プロセッサ５０で実行されるコンピュータプログラム５８の管理下で行うことができる。６８０００アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、Pascal、Fortranやその他の言語等のコンピュータプログラムコードは、任意の従来のコンピュータ読み出し可能なプログラミング言語で書き込むことができる。適切なプログラムコードは、従来のテキストエディターを用いて単一のファイル又は複数のファイルに入力され、そして、システムメモリー等のコンピュータ使用可能媒体に保存ないし具体化される。
【００３３】
入力されたコードテキストが高級言語で書かれている場合は、コードはコンパイルされ、得られたコンパイラーコードは次いで、プレコンパイルされた Windows ライブラリールーチンのオブジェクトコードにリンクされる。リンクされたコンパイルドオブジェクトコードを実行するため、システムユーザーはオブジェクトコードを呼び出し、コンピューターシステムがコードをメモリにロードし、ＣＰＵはそこからコードを読み取って実行することにより、プログラムに指定された作業を実行するよう装置を設定する。
【００３４】
ユーザーは、ＣＲＴモニタ上に表示されるメニュー又はスクリーンによって提供される選出を選択するため、ライトペンを用いて、プロセスセレクタサブルーチン８０にプロセスセット数及びプロセスチャンバ数を入力する。プロセスセットは、指定されたプロセスを実施するために必要なプロセスパラメータの予め定められたセットであり、これは、予め定義されたセット数によって識別される。プロセスセレクタサブルーチン８０は、(i)所望のプロセスチャンバと、(ii)所望のプロセスの実行のためのプロセスチャンバの操作に必要なプロセスパラメータの所望のセットとを識別する。特定のプロセスを実行するためのプロセスパラメータは、例えばプロセスガス組成や流れ速度、ペデスタル温度、チャンバ壁温圧力等のプロセス条件と、マグネトロン電力レベルやチャンバ壁温等のプラズマ条件に関係がある。プロセスセレクタサブルーチン８０は、どのタイプのプロセス（例えば堆積、ウエハクリーニング、チャンバクリーニング、チャンバ残留ガスの除去、リフロー等）がチャンバ内で一定の時間実行されるかについて制御する。具体例では、複数のプロセスセレクタサブルーチンを行う場合もある。プロセスパラメータは、レシピの形でユーザーに提供され、ライトペン/ＣＲＴモニタインタフェースを利用して入力してもよい。
【００３５】
プロセスシーケンサーサブルーチン８２は、プロセスセレクタサブルーチン８０から識別されたプロセスチャンバ及びプロセスパラメータを受け入れるためのプログラムコードと、様々なプロセスチャンバの操作を制御するためのプログラムコードを有する。多数のユーザーが、プロセスセット数及びプロセスチャンバ数を入力することができ、又は、１人のユーザーが多数のプロセスセット数及びプロセスチャンバ数を入力することができるため、プロセスシーケンサーサブルーチン８２は、所望のシーケンスで選択されたプロセスをスケジューリングする。好ましくは、プロセスシーケンサーサブルーチン８２は、(i)チャンバが用いられているかどうか決定するためにプロセスチャンバの操作をモニタするステップと、(ii)用いるチャンバ内でどのプロセスが実施されているかを決定するステップと、(iii)プロセスチャンバの利用可能性及び実施されるプロセスのタイプに基づいて、所望のプロセスを実行するステップとを実行するプログラムコードを有する。
【００３６】
ポーリング法等、プロセスチャンバをモニタする従来法を用いることができる。どのプロセスを実行すべきかをスケジューリングする場合、プロセスシーケンサーサブルーチン８２は、選択されたプロセスに対して所望のプロセス条件と比較するために用いられるプロセスチャンバの現在の状態又は各特定のユーザーが入力したリクエストの「年令」やその他、システムプログラマがスケジュール優先度を決定するために欲する関連因子を考察するようにデザインが可能である。
【００３７】
プロセスシーケンサーサブルーチン８２が、どのプロセスチャンバとプロセスセット組み合わせが次に実行するかを決定した後、プロセスセットによって決定されたプロセスシーケンサーサブルーチン８２に従って、特定のプロセスチャンバの中に多数の処理作業を制御するチャンバマネージャーサブルーチン８５に、特定のプロセスセットパラメータを通過させることにより、プロセスシーケンサーサブルーチン８２は、プロセスセットの実行を開始する。例えば、チャンバマネージャーサブルーチン８５は、チャンバ１５内のＣＶＤ及びクリーニングプロセス操作を制御するためのプログラムコードを有する。チャンバマネージャーサブルーチン８５も、選択されたプロセスセットを実施するために必要なチャンバ部品の操作を制御するため、様々なチャンバ部品サブルーチンの実行を制御する。チャンバ部品サブルーチンの例としては、基板位置決めサブルーチン９０、処理ガス制御サブルーチン９１、圧力制御サブルーチン９２、ヒータ制御サブルーチン９３及び遠隔プラズマ制御サブルーチン９４を挙げることができる。ＣＶＤチャンバの特定の構成によっては、上記のサブルーチンの全てを有する具体例もあるが、ここに説明されないサブルーチン又は他サブルーチンの一部だけを有している具体例もある。当業者は、プロセスチャンバ内でどのプロセスを実行しようとしているかにより、他のチャンバ制御サブルーチンを有していてもよいということを、容易に認識するだろう。マルチチャンバシステムでは、付加的なチャンバマネージャーサブルーチン８６、８７が、他のチャンバの動作状態を制御する。
【００３８】
操作においては、チャンバマネージャーサブルーチン８５は、プロセスを実行している特定のプロセスセットに従って、プロセス部品サブルーチンを選択的にスケジューリングし又は呼び出す。プロセスシーケンサーサブルーチン８２がどのプロセスチャンバ及びプロセスセットが次に実行されることになっているかをスケジューリングすることと同様に、チャンバマネージャーサブルーチン８５は、プロセス部品サブルーチンをスケジューリングする。典型的には、チャンバマネージャーサブルーチン８５は、さまざまなチャンバ部品をモニタするステップと、実行されるプロセスセットに対するプロセスパラメータに基づいてどの部品を実行する必要があるかを決定するステップと、上記モニタのステップと上記決定のステップに対応してチャンバ部品サブルーチンの実行を開始するステップとを有する。
【００３９】
特定のチャンバ部品サブルーチンの操作を、図１Ａ及び１Ｃに関して説明する。基板位置決めサブルーチン９０はヒータ２６の上へ基板をロードするために用いられるチャンバ部品を制御するためにプログラムコードを備え、また随意に、チャンバの中に所望の高さへの基板を持ち上げ、基板及びガス散布マニホールド２１の間のスペーシングを制御するプログラムコードを備える。基板がプロセスチャンバ１５に搬入される際、ヒータ２６は基板を受けるために下げられ、それから、ヒータ２６は所望の高さまで上げられる。操作においては、基板位置決めサブルーチン９０は、チャンバマネージャーサブルーチン８５から伝送される支持体高さに関連したプロセスセットパラメータに応じて、ヒータ２６の運動を制御する。
【００４０】
処理ガス制御サブルーチンは、９１がプロセスガス組成及び流量を制御するためのプログラムコードを有する。処理ガス制御サブルーチン９１は、安全遮断弁の状態を制御し、また質量流量制御装置を増減して、所望のガス流量を得る。典型的には、処理ガス制御サブルーチン９１の動作は、ガス供給ラインを開け、以下を繰り返す：(i)必要な質量流量制御装置を読み取り、(ii)この読み取り値をチャンバマネージャーサブルーチン１５７ａから受け取った所望の流量と比較し、(iii)必要に応じて、ガス供給ラインの流量を調整する。更に、処理ガス制御サブルーチン９１は、非安全流量についてガス流量をモニタするステップと、安全でない状態が検出された時に安全遮断弁をオンにするステップとを有している。代替物具体例は、複数の処理ガス制御サブルーチンを有し、このサブルーチンのそれぞれは、特定のセットのプロセス又は特定のタイプのガスラインを制御する。
【００４１】
プロセスによっては、チャンバ内の圧力を安定させるため、反応性の処理ガスが導入される前に、窒素又はアルゴン等の不活性ガスをチャンバに流入させる。これらのプロセスに対して、処理ガス制御サブルーチン９１はチャンバ内の圧力を安定させるために必要な時間、チャンバに不活性ガスを流入させるステップを有するようプログラムされ、そして上述のステップが実施されることになる。ＴＥＯＳ、ＴＥＰＯ又はＴＥＢ等の処理ガスが液体前駆体から気化する場合は、バブラ組立体内の液体前駆体の中でリウム等の送出ガスをバブリングするステップ、又はヘリウム等のキャリアガスの流れの中に液体を噴出させる液体射出システムを制御するステップを有するように、処理ガス制御サブルーチン９１は書き込まれる。このタイプのプロセスにバブラが用いられる場合は、処理ガス制御サブルーチン９１は、所望のプロセスガス流量を得るため、送出ガスの流量、バブラ内の圧力及びバブラ温度を調整する。上で示したように、所望のプロセスガス流量は、プロセスパラメータとして処理ガス制御サブルーチン９１に伝送される。
【００４２】
さらに、処理ガス制御サブルーチン９１は、所与のプロセスガス流量に必要な値を有している保存されたテーブルにアクセスすることによって、所望のプロセスガス流量のために必要な送出ガス流量、バブラ圧力及びバブラ温度を得るステップを有している。この必要な値が得られた後、送出ガス流量、バブラ圧力及びバブラ温度をモニタし、これらを当該必要な値と比較しこれに応じて調整を行う。
【００４３】
圧力制御サブルーチン９２は、チャンバの排気システムの絞り弁のアパーチャサイズを調整することによりチャンバ内の圧力を制御するプログラムコードを有する。アパーチャの絞り弁のサイズを設定して、全プロセスガス流量、プロセスチャンバのサイズ及び排気システムのためのポンピング設定圧力に関する所望のレベルでチャンバ圧力を制御する。圧力制御サブルーチン９２が呼び出されるときは、所望の標的圧力レベルが、チャンバマネージャーサブルーチン８５からのパラメータとして受け取られる。圧力制御サブルーチン９２は、チャンバに接続した一つ以上の従来の圧力マノメータを読み取ることによってチャンバの中に圧力を測定し、測定値を標的圧力と比較し、保存された圧力テーブルから、標的圧力に対応する比例積分微分（ＰＩＤ）値を得て、このＰＩＤ値によって絞り弁を調整する。あるいは、圧力制御サブルーチン９２は、絞り弁を特定のアパーチャサイズ、すなわち固定した位置に開け閉めしてチャンバ内の圧力を調整するように書かれてもよい。このように排気キャパシティを制御することにより、圧力制御サブルーチン９２のフィードバック制御性能を呼び出さない。
【００４４】
制御サブルーチン９３は、基板を加熱するために用いられる発熱ユニットへの電流を制御するプログラムコードを有する。また、ヒータ制御サブルーチン９３は、チャンバマネージャーサブルーチン８５によって呼び出されターゲット（又は設定点）温度パラメータを受け取る。ヒータ制御サブルーチン９３は、ヒータ内に配置される熱電対の電圧出力を測定し、測定温度を設定点温度と比較し、そして設定点温度を得るために発熱体に印加する電流を増減することにより、温度を測定する。保管換算表で相当温度を調べることにより、又は４次多項式を用いて温度を計算することにより、測定電圧から温度が得られる。ヒータ制御サブルーチン９３は、ヒータ温度の上下を徐々に制御する能力を有する。この性能は、セラミックヒータの熱によるクラックを低減するに役立つ。さらに、プロセスチャンバが正しくセットアップされない場合には、内蔵フェイルセーフモードを有してプロセス安全コンプライアンスを検出し、発熱体の操作をシャットダウンすることができるようにしてもよい。
【００４５】
遠隔プラズマ制御サブルーチン９４は、遠隔プラズマシステム３０の操作を制御するためのプログラムコードを有する。プラズマ制御サブルーチン９４は、ここに説明した他のサブルーチンと同様の方法で、チャンバマネージャー８５によって呼び出される。
【００４６】
ここでは本発明はソフトウェアで実行し汎用コンピュータで実行するように説明されているが、本発明が特定用途向けＩＣ（ASIC）やその他のハードウエア回路等のハードウエアを用いて実行可能であると、当業者は認識するだろう。このように、本発明は全部又は一部において、ソフトウェア又はハードウエア又はこれら両方で、実行することができると理解されよう。当業者はまた、ＣＶＤシステム１０の制御に適切なコンピューターシステムを選択することは、ルーチン技能の問題であることを認識するだろう。
【００４７】
III. 従来のチャンバクリーニングプロセス
前述のように、ＣＶＤ堆積プロセスの間に生じる問題の１つに、不必要な堆積が、内部壁等の堆積チャンバの内面に発生するということである。この不必要な堆積は除去されない限り、次の処理ステップを妨げウエハ収率に悪影響を与る粒子状汚染物の発生源（ソース）となる。
【００４８】
この問題を防止するために、チャンバの内側の表面は定期的にクリーニングされ、処理チャンバのチャンバ壁及び同様の区域から不必要な堆積材料を除去する。この手法は、エッチャントガスを用いてチャンバ壁及び他の区域から堆積物質を除去する（エッチングする）チャンバのクリーニング操作として実行される。基本的には、エッチャントガスは、不必要な生成物と反応して、揮発性の生成物を形成し、これはチャンバの排気流の中に混じってチャンバからポンプ輸送される。このようなクリーニング手法は一般に、ウエハ１枚の堆積ステップ毎又はウエハｎ枚の堆積ステップの毎に実行される。
【００４９】
インシチュウのクリーニングプロセスの中には、基板堆積チャンバへエッチャントガスを流入させ、チャンバ内のガスからプラズマを形成するものもある。この他、最近開発されたインシチュウのクリーニングプロセスでは、上で説明された遠隔プラズマソース３０等の遠隔プラズマソースから、遠隔解離エッチャントをチャンバに流入させる。いずれにせよ、チャンバクリーニングプロセスは、堆積ステップの完了の後で基板がチャンバから取り出された後に行われる。
【００５０】
IV. 多段階式のチャンバクリーニング
本発明に従ったプロセス
本発明は、チャンバに遠隔で解離されたエッチャント原子を流入させる従来のチャンバクリーニングプロセスを、多数のステップに分割する。図２は、本発明に従った多段階式のクリーニングプロセスの一具体例を例示するフローチャートである。前述のように、本発明は様々な異なる目的で様々な異なるタイプの層を堆積することに用いることができる。本発明の理解を容易にするのを手伝う
図２の記載は、図３Ａ〜３Ｃを参照し、そしてこれらは、その上に形成される隣接した金属配線３０５を有している基板３００の上の層間金属誘電層の堆積に用いられるプロセスにおける本発明の一つの特定の用途を例示する。隣接したライン３０５は、それらの間にギャップ３１０を形成する。図２及び図３Ａ〜３Ｃに関して説明されるプロセスは、上述の典型的なＣＶＤチャンバ１５内で行われるが、チャンバが遠隔でエッチャントを解離しチャンバへこの遠隔解離種を流入させる機構を有しているならば、従来の設計の他のＣＶＤチャンバで実行することも可能である。
【００５１】
図２に示すように、層を堆積しようとしている基板（図３Ａの基板３００）は、チャンバ１５に、最初に移送される（ステップ２００）。次に、成膜又は堆積プロセスが開始し、基板３００の上に誘電体膜層の第１の部分３１５（図３Ｂ）を形成する。誘電体膜の第１の部分３１５は、ライン３０５の間のギャップ３１０の中を部分的に埋めている。図３Ｂで示すようにたとえ膜部分３１５の堆積の共形度が非常に高いとしても、それは１００%共形ではないので、膜の外面３２０は、ギャップの上側部がギャップの底部よりも狭くなるギャップ３１０のネック領域を画している。膜堆積プロセスを継続し、またギャップのアスペクト比が十分に高いならば、ギャップをピンチオフして、ライン３０５の間に非充填区域を残すことになるだろう。このような非充填の区域は、典型的にはボイドと呼ばれる。
【００５２】
本発明では、第１の膜部分の堆積を停止し、チャンバにクリーニングガスを流入させチャンバクリーニング操作を開始することによって、このような空げきの形成を防止する（ステップ２１０）。クリーニングガス（一具体例ではＮＦ３）は、クリーニングガスの分子を解離し非常に反応性の高い種を形成するため、遠隔プラズマシステム３０に流入される。解離された種は、インシチュウのチャンバクリーニングプロセスの第１のステップを開始するために、次いでチャンバ１５内に導入される。
【００５３】
このように、膜部分３１５の堆積の間に、チャンバの内面の上で値失せ記された堆積物は、エッチングにより除去される。この段階でクリーニングプロセスを始めることにより、ギャップ３１０を広げる付加利益をもたらし、これにより、空げきを形成することなくその後の充填を行うことができる。遠隔弗素クリーニングは、等方性のエッチングであり、これは、ギャップ３１０の頂部から、ギャップの底部よりも多くの材料を除去する。図３Ｃは、クリーニングプロセスステージ２１０が、層３１５の外部表面を表面３２５へどのようにエッチバックするかについて示す。図３Ｃで明らかなように、この時点でギャップ３１０は頂部が底部より広くなっており堆積ガスがチャンバに再導入されれば、完全にギャップを充填することができ（ステップ２１５）、誘電層の堆積が完了しギャップ３１０が完全に充填される。図３Ｃはまた、誘電層のこの第２の部分（部分３３０）の形成を示す。
誘電層の堆積が完了された後で、基板はチャンバから取り出され（ステップ２２０）、クリーニングプロセスの第２のステップが実行される（ステップ２２５）。クリーニングプロセスの第２のステップは、ガスから反応性の非常に高い種を形成するために、遠隔プラズマシステム３０にクリーニングガスを再び流入させる。次いで解離種が、チャンバ壁の上で蓄積した堆積物を除去するために、チャンバ１５に導入される。本発明のこの好ましい具体例では、クリーニングステップ２１０と２２５を行っている間、チャンバに遠隔解離弗素原子を流入させる。
【００５４】
一具体例では、チャンバパラメータ（例えば温度、圧力、ガス流量）は、実質的にステップ２１０及び２２５におけるとほぼ同様に設定される。２つのクリーニングステップ２１０、２２５を備えることにより、単一のクリーニングステップが処理の終わりに用いられる場合に比べて、完了に時間を要する（一般に、約１０〜２０%長い）が、前述のように、堆積された層が１層で、弗素取込みにより利益を得ることができる場合は、層の堆積が完了される前にチャンバ内の基板に行う追加のクリーニングステップにより、膜のギャップ充填能を改良し、膜品質を改良する。更に、最終のクリーニングステップ２２５は、クリーニングステップ２１０が実行されない場合に比べて短くなる。
【００５５】
誘電層３１５、３３０は、ギャップ充填材用途のために半導体工業で用いられる多数の異なる誘電層であってもよい。例えば、層３１５、３３０はノンドープの珪酸塩ガラス（USG）層、隣ドープ珪酸塩ガラス（PSG）、弗素ドープシリコンガラス（FSG）層や、ＴＥＯＳ及びトリメチルシランの処理ガスから堆積される等の低誘電率シリコン-炭素フィルムであってもよい。他の具体例では、本発明を、ＰＭＤ用途のための硼素燐ケイ酸エステルガラス製の（BPSG）膜のギャップ充填能を改良するために使用してもよい。また、クリーニングプロセスのステップ２１０の間、チャンバに導入した遠隔解離弗素原子は、クリーニングステップによってもエッチングされる層３１５に弗素を取り入れるという付加利益を提供する。弗素は、一般にUSG及びPSG膜の誘電率を減らす傾向があり、また、BPSG膜のリフロー温度を下げることが見出されている。
【００５６】
各クリーニングステップ２１０、２２５のための時間の長さは、堆積プロセスの化学系、堆積された層の厚さ、クリーニングプロセス中のチャンバ状態、用いられるエッチャントの流量及びタイプを含む多数の因子に依存する。当業者は、これらの因子その他を考慮し、ステップ２１０、２２５のために適切な時間を選択することができる。具体例の１つでは、ＮＦ３は９５０sccmの流量に遠隔プラズマシステム３０に流入される。更に、ステップ２１０の長さは、次の充填のために十分にギャップ３１０を開けるように選択される。多くの堆積化学系に対して、ギャップ３１０に対して開口が広くなれば、層３３０はより高速で堆積できる。当業者に知られていているように、高速の堆積速度は典型的には、適切な堆積条件を修正することによって得られる。高速の堆積速度は少なくとも部分的にギャップ充填能を代償としてしまうことがたびたびある。
【００５７】
図３Ａ〜３Ｃでは、隣接し合う金属配線３０５によって形成される比較的垂直な側壁を有するギャップ３１０を充填するために本発明を用いることを示すものであるが、本発明はまた、図４の中に示される態様等の不規則なプロファイルを有するギャップ又はトレンチを充填するために用いることもできる。図４は、基板４００にエッチングされるトレンチ４０５を示す。高アスペクト比のエッチングプロセスでプロファイルを正確に制御することの困難さのため、トレンチ４０５は、テーパの付いたプロファイルを有する。このプロファイルのため、トレンチ４０５は、１００%共形の膜を堆積することができるはずの堆積プロセスによっても、満足に充填されることができなかった。本発明では、トレンチ４０５内に初期層を堆積することができ、次の充填のために、中間のクリーニングステップによりこの初期層のギャップを開け又は広げる。トレンチ４０５のプロファイルの峻度により、多数の中間のクリーニングステップを必要とする場合もあるだろう。
【００５８】
ここまで本発明の数個の具体例を完全に説明したが、本発明の他の多くの等価物又は代替物具体例は、当業者に明らかである。例えば、図２に例示される多段階式のクリーニングプロセスは、２つの別個のクリーニングステップを有しているが、３つ以上の別個のクリーニングステップを有する他の具体例でも可能である。このような具体例は、堆積ステップ２１０及びクリーニングステップ２２０の間で行われる付加的且つ整合成のある堆積及びクリーニングのシーケンスを有していてもよい。交互の堆積ステップとクリーニングステップの対を付加することにより、さらに堆積層のギャップ充填能を高めることができる。
【００５９】
しかし当業者によって理解されるように、付加したステップが付加プロセス時間を必要とすると同様に、改良されたギャップ充填能は、スループットの増加に対して均衡を保たれなければならない。また、遠隔プラズマシステム３０は、エッチャントガスを解離することができる任意のシステムであってもよい。適切な別のシステムの一例は、米国マサチューセッツ州ウォバーンの、Applied Science and Technology（ASTeX）によって製造されるAstron Fluorinator であってもよい。一具体例では、Astron Fluorinatorが遠隔プラズマソースとして用いられる場合、プラズマはアルゴンフローで開始され、次いで、エッチャントガス（例えばＮＦ３）フローをこのアルゴンフローに加える。
【００６０】
他の代替物具体例では、チャンバ１５内で使用される堆積プロセスは、プラズマ励起ＣＶＤ堆積プロセス又はＨＤＰＣＶＤ堆積プロセスである。これらの具体例では、別の具体例で用いることができる堆積速度よりも高い値を用いて、誘電層を堆積することができるが、何故なら、中間のクリーニングステップが、隣接し合う盛り上がり構造の間に堆積される膜の部分を広げるからである。更に、本発明は、基板１枚の処理後ではなく、基板ｎ枚の処理の後にクリーニングステップを必要とする堆積プロセスに使用することができる。そのようなシステムでは、クリーニングステップ２２５は、第n番目の基板の後に実行すればよい。しかし、基板ｎ枚のそれぞれに対して中間のクリーニングステップ２１０を実行してもよい。また、ＮＦ３以外に他のエッチャントガスを使用してもよい。このエッチャントガスの特定の例は、Ｏ２と共にＦ２とＣＦｘのガスフローを有する。ＣＦｘガスの例としては、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８などが挙げられる。これらの同等物及び代替物は、本発明の範囲内に含まれると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは、本発明の方法を行うために用いることができる典型的なＣＶＤ装置の簡略図であり、図１Ｂは、図１Ａの典型的なＣＶＤ装置のためのユーザインタフェースの１の具体例の簡略図であり、図１Ｃは、図１Ａの典型的なＣＶＤ装置のためのシステム制御ソフトウェアの階層制御構造の１つの具体例のブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本発明の方法の一具体例を例示するフローチャートである。
【図３】図３Ａ〜３Ｃは、図２に例示される本発明の具体例に従って形成される、一部が完了した集積回路構造の簡略横断面図である。
【図４】図４は、上に形成される不規則プロファイルを有するトレンチを有する基板の簡略横断面図であり、これは、本発明の方法を用いての充填が有利である。
【符号の説明】
１０…ＣＶＤシステム、１５…真空チャンバ、１６…ガス反応区域、２０…ガス送出システム、２１…ガス散布プレート、２５…真空装置、２６…ヒータ、３０…遠隔プラズマシステム、３５…制御システム、３７…エンクロージャ組立体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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