(57)【要約】【解決手段】様々な実施形態は、金属酸化物膜をエッチングする方法および化学物質を含む。一実施形態では、酸化スズ（ＳｎＯ2）膜をエッチングする方法は、塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）化学物質を使用して、同様の流量およびプロセス条件において、Ｃｌ2化学物質と比較して最大１０倍高いＳｎＯ2膜のエッチング速度をもたらすことと、ＳＯＣｌ2を使用することによってＳｎＯ2膜から酸素種をゲッタリングし、それによって揮発性ＳＯ2および揮発性ＳｎＣｌ4を形成することとを含み、人間の安全性ならびに機械の安全性および操作性を提供する。他の方法、化学物質、および技術も開示されている。【選択図】  図１
2022501824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から酸化スズ（ＳｎＯ2）膜をエッチングする方法であって、
塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）化学物質を使用して、前記ＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングすることと、
前記ＳＯＣｌ2化学物質を使用することによって前記ＳｎＯ2膜から酸素種をゲッタリングし、それによって揮発性ＳＯ2および揮発性ＳｎＣｌ4を形成することと
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記表面は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記ＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングするために使用される前記ＳＯＣｌ2化学物質は、同等の流量およびプロセス条件において、塩素Ｃｌ2化学物質と比較して最大１０倍高い前記ＳｎＯ2膜のエッチング速度をもたらす、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩素（Ｃｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数の使用を回避することをさらに含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記表面は、プラズマベースの処理チャンバの内部部分を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記ＳＯＣｌ2化学物質は、陽極酸化アルミニウムをエッチングしない、方法。
【請求項７】
プラズマベースの処理チャンバの内部部分から酸化スズを洗浄する方法であって、
メタンを前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニルを前記処理チャンバに導入し、塩素を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記内部部分は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
【請求項１０】
プラズマベースの処理チャンバのアルミニウムおよびアルミニウムベースの表面から金属酸化物膜を除去するための方法であって、
メタン（ＣＨ4）を前記処理チャンバに導入することと、
水素（Ｈ2）を前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）を前記処理チャンバに導入し、塩素（Ｃｌ2）を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、
前記金属酸化物膜は、酸化スズ（ＳｎＯ2）である、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記酸化スズ（ＳｎＯ2）をエッチングする反応は、四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記表面から誘電体材料をエッチングすることをさらに含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記誘電体材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）をエッチングする反応は、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本特許出願は、２０１８年９月２１日に出願された「ＥＴＣＨＩＮＧ  ＭＥＴＡＬ−ＯＸＩＤＥ  ＦＩＬＭＳ  ＡＮＤ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＮＧ  ＣＨＡＭＢＥＲ  ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ  ＦＲＯＭ  ＨＡＬＯＧＥＮ  （ＣＨＬＯＲＩＮＥ）  ＣＨＥＭＩＳＴＲＩＥＳ」と題する米国仮出願番号第６２／７３４，６４８号の優先権を主張し、上記の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書に開示される主題は、半導体および関連産業で使用される様々な膜のエッチングに関する。より具体的には、開示される主題は、プラズマプロセスチャンバおよび他の表面からの酸化スズ膜の除去に関する。
【背景技術】
【０００３】
当業者に知られているように、酸化スズ（ＳｎＯ2）膜は、例えば、極端紫外線（ＥＵＶ）ハードマスク、ダブルおよびクワッドパターニング用のパターニングスペーサおよびマンドレル、ギャップフィル金属酸化物、ハードマスク、ならびにエッチング停止層を含む多様な用途に使用されている。その結果、酸化スズ膜は、例えば、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）技術を介して、プロセスチャンバ内の様々な基板タイプに堆積される。酸化スズを大量生産（ＨＶＭ）において作用することができるようにするには、堆積したままの酸化スズ膜をプロセスチャンバから定期的に洗浄し、プロセスチャンバ内の壁または他の表面上に酸化スズ残留物をほとんどまたはまったく残さないようにする必要がある。当業者に知られているように、酸化スズ残留物は、製作されたデバイスに汚染および欠陥を引き起こす可能性がある。例えば、酸化スズ膜がエッチングされていないか、あるいはプロセスチャンバから洗浄または除去されていない場合、除去されていない酸化スズは、（例えば、膜内応力の蓄積の結果としての不十分な接着のために）酸化スズ膜がチャンバ構成要素から剥がれる結果として、基板に欠陥をもたらし得る。
【０００４】
典型的には、酸化スズなどの金属酸化物膜は、例えば、水素（Ｈ2）、メタン（ＣＨ4）、塩素（Ｃｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）などの当技術分野で知られている様々な化学物質でエッチングされ得る。多くの同時に存在するプロセスチャンバは、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム合金構成要素を備える。上記の化学物質のほとんど（水素およびメタンを除く）は、列挙された化学物質の各々がＡｌを攻撃し、したがって１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物（例えば、塩化物、臭化物、またはヨウ化物）を形成するため、アルミニウム構成要素を有するプロセスチャンバ（例えば、ＣＣＰチャンバ）では使用することができない。揮発性副生成物は、基板（例えば、シリコンウエハ）に深刻な金属汚染をもたらし、チャンバの劣化につながる可能性がある。したがって、適切に除去しない限り、酸化スズにより完全に製造不可能な溶液（ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ  ｎｏｎ−ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｌｅ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）が発生する場合がある。上記のハロゲン化物化学物質のうち、塩素化学物質は、結果として生じる四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）の蒸気圧が高いため、酸化スズのエッチングに最も適している。しかし、塩素エッチャントを使用するには、プロセスチャンバの製造に使用される材料をアルミニウムから、例えば、高価なセラミック部品に変更するか、またはプロセスチャンバ内にイットリウムコーティングを含める必要がある。
【０００５】
塩素化学物質は、特にＣＣＰチャンバ、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プラズマベースのチャンバ、または当技術分野で知られている他のタイプのプラズマベースのチャンバで動作するとき、塩化物イオンの形成をもたらす。塩化物イオンは、揮発性塩化アルミニウム塩の形成によってアルミニウム構成要素を侵食する。
【０００６】
このセクションで説明されている情報は、当業者に以下の開示された主題の背景を提示するために提供されており、認められた先行技術と見なされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、化学エッチング試験についての動機付け（ｍｏｔｉｖａｔｉｏｎ）を例示するグラフである。
【０００８】
【図２Ａ】図２Ａは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々な実験計画（ＤＯＥ）分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々なＤＯＥ分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々なＤＯＥ分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々なＤＯＥ分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々なＤＯＥ分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、開示された主題の様々な実施形態について、エッチング速度およびエッチング選択性を決定するために使用される様々なＤＯＥ分析からの表および関連するグラフを示す図である。
【０００９】
【図３】図３は、図２Ａ〜図２ＦのＤＯＥ分析のいくつかで使用される化学物質の可能な化学反応を示す図である。
【００１０】
【図４Ａ】図４Ａは、開示された主題の実施形態による、残りの膜厚の断面走査型電子顕微鏡画像を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、開示された主題の実施形態による、残りの膜厚の断面走査型電子顕微鏡画像を示す図である。
【００１１】
【図５Ａ】図５Ａは、アルミニウム（Ａｌ）材料適合性研究からのクーポンを示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、Ａｌ材料適合性研究からのクーポンを示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、Ａｌ材料適合性研究からのクーポンを示す図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、Ａｌ材料適合性研究からのクーポンを示す図である。
【００１２】
【図６】図６は、陽極酸化アルミニウムに対するエッチングの効果の断面走査型電子顕微鏡画像を示す図である。
【００１３】
【図７】図７は、アルミニウム上の陽極酸化亀裂の断面走査型電子顕微鏡画像を示す図である。
【００１４】
【図８Ａ】図８Ａは、本明細書に開示される様々な実施形態による、アルミニウムに重なる様々な材料を用いた、塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）の影響がないものに限定された断面走査型電子顕微鏡画像を示す図である。
【００１５】
【図８Ｂ】図８Ｂは、ＳｎＯ2のエッチングに使用されるＳＯＣｌ2化学物質の可能な化学反応を示す図である。
【００１６】
【図８Ｃ】図８Ｃは、開示された主題の様々な実施形態による、結論のグラフ要約を提供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、様々な添付の図面に示されるいくつかの一般的かつ具体的な実施形態を参照して、開示された主題を詳細に説明する。以下の説明では、開示された主題の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、当業者には、開示された主題がこれらの具体的な詳細の一部またはすべてがなくても実践され得ることは明らかであろう。他の例では、開示された主題を不明瞭にしないために、周知のプロセスステップまたは構造は詳細には説明されていない。
【００１８】
図１は、化学エッチング試験についての動機付けを例示するグラフ１００である。例えば、同時洗浄方法では、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）チャンバは、メタンと水素の組み合わせで洗浄されることがある。グラフ１００によって示されるように、低い台座温度（例えば、１３５℃から垂直に延びる線１０１からの方向１０３によって示される約１３５℃未満）では、洗浄プロセスは、炭素堆積またはスズ（Ｓｎ）粉末によって支配される。炭素堆積は、メタン（ＣＨ4）が容易に分解するためである。スズの形成は、ＣＨ4プラズマガス濃度が低いためである。その結果、酸化スズ膜の全体的なエッチング速度は低くなる。
【００１９】
しかし、図１を引き続き参照すると、上昇したエッチング速度対上昇した台座温度（傾向線１０５）によって示されるように、より高い温度（例えば、約１３５℃を超える）では、持続的なＣＨ4濃度を維持することができる。（傾向線１０５からの１つの外れ値１０７は、ＣＨ4プロセス用に最適化されていない可能性のある点を示している。）上昇した、または最大の達成可能なエッチング速度は次に、プロセスツールの上限温度によって限定される。例えば、典型的なプロセスツールでは約６５℃の堆積温度および約１７０℃（またはそれ以上）のエッチング温度のため、ＣＨ4とＨ2の洗浄プロセスではかなりの熱サイクルが発生する。その結果、堆積温度と洗浄温度との間の広い温度範囲の間の熱サイクルにより、最終的に問題が発生する場合がある。
【００２０】
アルミニウムの侵食を防ぐために、典型的には、アルミニウム上の陽極酸化コーティングが使用される。しかし、陽極酸化コーティングはまた、以下の図７を参照してより詳細に論じられるように、実質的な陽極酸化亀裂を示す制限も有し、陽極酸化がＣｌ2ベースのＣＣＰエッチングに対する効果的な障壁ではない可能性があることを示唆している。陽極酸化亀裂は、製作に利用可能な陽極酸化コーティングの品質および性質が原因であり得る。例えば、すべてまたはほぼすべての陽極酸化コーティングは、いくつかのタイプの細孔および／または亀裂を起こしやすい。塩素種は、これらの細孔および亀裂を貫通し、下にあるアルミニウムのフィーチャ、部品、または構成要素に悪影響を及ぼし得る。したがって、エッチングガスとしての塩素の使用に関する問題は、例えば、ニッケル−クロム基合金（例として、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、例えば、Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ  Ａｌｌｏｗｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，３２００  Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ  Ｄｒｉｖｅ，Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ，Ｗｅｓｔ  Ｖｉｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡ２５７２０から入手可能）およびニッケル−モリブデン−クロム基合金（例として、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）、例えば、Ｈａｙｎｅｓ  Ｓｔｅｌｌｉｔｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ９０１３，１０２０  Ｗｅｓｔ  Ｐａｒｋ  Ａｖｅｎｕｅ，Ｋｏｋｏｍｏ，Ｉｎｄｉａｎａ，ＵＳＡ４６９０４から入手可能）などの耐塩素性合金を含む高価なセラミック構成要素、ならびに酸化イットリウムベース（Ｙ2Ｏ3、または単にイットリア）コーティングなどの高価なセラミックコーティングの使用を正当化しているが、これにはまだ物理的な制限がある可能性がある。さらに、イットリアベースのコーティングは、ツールの製造コストに対する大幅な価格上昇をもたらす。
【００２１】
上記のように、現代の技術は典型的には、塩素および塩素ベースの化学物質を用いて様々な金属酸化物をエッチングする。塩素が金属酸化物膜とうまく反応しない状況では、ＢＣｌ3をガス混合物に加えて金属酸化物膜をエッチングする。このような化学物質を使用すると、常にまたはほぼ常に、陽極酸化アルミニウムおよびアルミニウム構成要素の腐食に関連する課題が発生する。例えば、ＢＣｌ3は、Ｃｌ2よりも良好に金属酸化物膜をエッチングすることができる。しかし、ＢＣｌ3は、Ｃｌ2よりも激しくアルミニウムと反応する。その結果、Ｃｌ2またはＢＣｌ3をエッチングガスまたは洗浄ガスとして展開するプロセスチャンバは、常にまたはほぼ常に、上記のようにセラミック構成要素または高価なコーティング（例えば、イットリア）を使用する。
【００２２】
その結果、セラミック構成要素および他の高価なコーティングを使用する場合と比較して大幅に低コストで処理ツールを製造するために、陽極酸化アルミニウムおよびアルミニウムなどの材料を引き続き使用しながら、酸化スズおよび他の金属酸化物膜をエッチングすることができる化学物質が必要である。
【００２３】
開示された主題では、ＳＯＣｌ2は、アルミニウムおよびアルミニウム合金をエッチングせずに酸化スズを除去する化学物質と見なされていた。以下でより詳細に論じられるように、ＳＯＣｌ2は、塩素ベースの化学物質と比較して、陽極酸化アルミニウムおよびアルミニウムに対する腐食性の影響が少なくなる。
【００２４】
ここで図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、特定のタイプのＣＣＰプロセスチャンバにおける図２Ａの表２００および図２Ｂの添付のグラフ２１０に示すように、塩素エッチング速度が様々なプロセス条件について考慮された。図２Ｂのグラフ２１０は、Ｃｌ2体積流量［ｓｃｃｍ］、圧力［ｍトル］、および電力［Ｗ］の関数としてのエッチング速度を示している。エッチング速度［Ａ／分］（オングストローム／分、以降同じ）は、酸化スズのエッチング速度を指す。表２００に示すように、示されるプロセス条件において、ラン１６について約１８０Ａ／分のエッチング速度が達成された。
【００２５】
図２Ｃおよび図２Ｄでは、図２Ｂの表２２０および図２Ｄの添付のグラフ２３０に示すように、エッチング試験のために塩素が水素と結合された。ＣＣＰプロセスチャンバにおける表２２０および添付のグラフ２３０に示すように、エッチング速度が様々なプロセス条件について考慮された。表２２０に示すように、示されるプロセス条件において、ラン１６について約７３０Ａ／分のエッチング速度が達成された。また、塩素と水素の組み合わせもＡＬＤ酸化物に対してより高い選択性を示したが、ほとんどの条件では粉末が示されなかった（図１を参照して前述したように）。
【００２６】
図２Ｅおよび図２Ｆでは、ＳＯＣｌ2がエッチング試験に使用された。図２Ｅの表２４０に示すように、エッチング速度が様々なプロセス条件について考慮され、ＣＣＰプロセスチャンバ内の前駆体およびアルゴン（Ａｒ）キャリアの流量が図２Ｆの添付のグラフ２５０に示されており、これは、Ａｒキャリアフロー［ｓｃｃｍ］の関数としての前駆体フロー［ｓｃｃｍ］を示す。表２４０に示すように、様々なプロセス条件でのいくつかのテストランについて約３０００Ａ／分を超えるエッチング速度が達成された。また、ＳＯＣｌ2とアルゴンの組み合わせもＡＬＤ酸化物に対してより高い選択性を示した。したがって、図２Ａ〜図２Ｆの要約は、以下のようにエッチング速度を示している：
Ｃｌ2（約１８０Ａ／分）
Ｃｌ2＋Ｈ2（約７３０Ａ／分）
ＳＯＣｌ2（３０００Ａ／分以上）。
【００２７】
酸化スズまたは二酸化ケイ素と組み合わせたＳＯＣｌ2を使用して可能な反応を、図３に示す。示されるように、２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して酸化スズ（ＳｎＯ2）をエッチングする反応は、四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する。２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）をエッチングする反応は、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する。その結果、結果は、金属酸化物膜、例えば、ＳｎＯ2膜が、このＳＯＣｌ2化学物質を用いて、塩素と比較して著しく高いエッチング速度でエッチングされ得ることを示している。より高いエッチング速度とは別に、当業者はまた、ＣＣＰチャンバを用いたこの化学物質が、陽極酸化アルミニウムにほとんどまたは全く損傷を示さず、アルミニウムにごくわずかな損傷を示すのに対して、塩素化学物質は、以下に示され詳細に説明されるように著しく高い損傷を示したことを認識するであろう。
【００２８】
例えば、図４Ａおよび図４Ｂは、残りの膜厚の断面走査型電子顕微鏡（Ｘ−ＳＥＭ）画像４００、４１０を示す。図４ＡのＸ−ＳＥＭ画像４００および図４ＢのＸ−ＳＥＭ画像４１０において、Ｘ−ＳＥＭによる残りの膜厚の測定値（例えば、それぞれ約４１．６ｎｍ〜約４２．８ｎｍ、および約１５５．０ｎｍ〜約１５５．６ｎｍで示される）は、エリプソメトリーを使用して実施された測定値と良好に一致している（例えば、図４Ａおよび図４Ｂについてそれぞれ約４５ｎｍおよび約１４８ｎｍの厚さを示す）。
【００２９】
図５Ａ〜図５Ｄは、化学物質適合性研究のためのアルミニウム（Ａｌ）材料で構成されたクーポンを示す。図５Ａは、エッチングが実施される前に、Ｃｌ2対ＳＯＣｌ2のエッチングを試験するために使用されるＡｌ材料のインカミング（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）クーポン５００を示す。アルミニウム６０６１合金と３００３合金の両方が考慮されるが、これは、これらのアルミニウム合金がプロセスチャンバの構築に加えて半導体業界の他のプロセスツールにも一般的に使用されるためである。
【００３０】
図５Ｂは、アルミニウムクーポンの各々がＣｌ2においてそれぞれ２２分、１１０分、および７２０分間エッチングされた０日後および７日後のアルミニウムクーポン上でＣｌ2を使用したポストエッチング試験の結果５１０を示す。Ｃｌ2でのエッチングは、Ｃｌ2でエッチングされたアルミニウムクーポンの極端な腐食を明確に示している。
【００３１】
図５Ｃは、アルミニウムクーポンの各々がＳＯＣｌ2においてそれぞれ２２分、１１０分、および７２０分間エッチングされた０日後および７日後のアルミニウムクーポン上でＳＯＣｌ2を使用したポストエッチング試験の結果５２０を示す。ＳＯＣｌ2でのエッチングは、ＳＯＣｌ2でエッチングされたアルミニウムクーポンの腐食がほとんどまたはまったくないことを示しており、ＳＯＣｌ2で７２０分間エッチングされたアルミニウムサンプルの変色は、わずかである。
【００３２】
図５Ｄは、各々７２０分間のＣｌ2およびＳＯＣｌ2でのエッチングと比較した、Ａｌ／ａ−ＡｌおよびＡｌ／ａ−Ａｌ／酸化物を含む陽極酸化アルミニウムサンプルのインカミング試験片５３０を示す。Ｃｌ2でエッチングされたサンプルは各々、ＳＯＣｌ2でエッチングされたサンプルよりも著しい色の変化を示す。
【００３３】
ここで図６を参照すると、陽極酸化アルミニウムに対するエッチングの効果の断面走査型電子顕微鏡画像が示されている。サンプルは各々、Ｃｌ2またはＳＯＣｌ2のいずれかで７２０分間の曝露でエッチングされた。（上の列の）Ｃｌ2への曝露は、陽極酸化下でのアルミニウムの極端な腐食を明確に示している。しかし、下の列のＳＯＣｌ2に曝露された陽極酸化アルミニウムサンプルでは、腐食はほとんどまたはまったく観察されなかった。
【００３４】
図７は、アルミニウム上の陽極酸化亀裂の断面走査型電子顕微鏡画像を示す。図７は、陽極酸化がＣｌ2に対する効果的な障壁ではないことを示している。図７はまた、亀裂７０１、７０３が腐食性ガスを陽極酸化層に浸透させ、下にあるアルミニウムコーナーを攻撃し、他の急激に変化するフィーチャ形態が特に大量の陽極酸化亀裂を起こす傾向があることを示している。したがって、陽極酸化技術は、例えば、Ｃｌ2のＣＣＰエッチングプロセスにおいてＣｌ2に対する効果的な障壁を提供しない。
【００３５】
図８Ａは、本明細書に開示される様々な実施形態による、アルミニウムに重なる様々な材料を用いた、塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）の影響がないものに限定されたことを示す断面走査型電子顕微鏡画像を示す。ＳＯＣｌ2は、ＳＯＣｌ2に７２０分間曝露された場合であっても、陽極酸化アルミニウムの下でアルミニウムの攻撃をほとんどまたはまったく示さなかった。ＡＬＤ酸化物は、上に提示されたＤＯＥ分析によれば、低いエッチング速度を示す。
【００３６】
図８Ｂは、ＳｎＯ2のエッチングに使用されるＳＯＣｌ2化学物質の可能な化学反応を示す。したがって、ＳＯＣｌ2は表面反応として反応しており、表面反応の前に解離していないように見えるが、これは、上記のように、ＳＯＣｌ2によるアルミニウムの攻撃が観察されていないためである。
【００３７】
図８Ｃは、結論のグラフ要約を提供する。上記のように、ＤＯＥ分析からのエッチング速度は、以下のようにＣＣＰチャンバのエッチング速度を示した：
Ｃｌ2（約１８０Ａ／分）
Ｃｌ2＋Ｈ2（約７３０Ａ／分）
ＳＯＣｌ2（３０００Ａ／分以上）。
【００３８】
Ｃｌ2は、エッチング速度の増加と共に選択性が増加した。材料適合性分析は、Ｃｌ2への曝露が７２０分である場合に陽極酸化および酸化物を介しても、Ｃｌ2がアルミニウムの強い攻撃を示すことを示した。対照的に、ＳＯＣｌ2は、７２０分の曝露であっても、陽極酸化によるアルミニウムの攻撃をほとんどまたはまったく示さなかった。
【００３９】
ＳＯＣｌ2で観察されたより高いエッチング速度についての１つの仮説は、金属酸化物膜から酸素をゲッタリングし、揮発性化学物質の四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）の形成と共にＳＯ2（揮発性副生成物）を形成する能力である。塩素化学物質を使用する場合、金属酸化物膜中の酸素は、ＳｎＣｌ4ほど揮発性ではないＳｎＯＣｌ2またはＳｎＯＣｌ4の形成をもたらし、したがって反応速度の低下をもたらす。
【００４０】
アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムへの攻撃が少ないことを示すＳＯＣｌ2化学物質についての仮説は、酸素種が自己不動態化種として作用し、酸素種と塩素種の両方が存在するとき、塩化アルミニウムの代わりに酸化アルミニウムの形成につながる可能性である。プラズマ状態でのＳＯＣｌ2の分解により、Ｓ＝Ｏ結合が多くのエネルギーを吸収し、陽極酸化構成要素にそれほど有害ではない、より低いエネルギーの塩化物イオンの形成をもたらす可能性もある。
【００４１】
結果はＣＣＰチャンバにおいて得られたが、当業者は、金属酸化物膜をエッチングする方法として、また陽極酸化アルミニウムおよびアルミニウム部品で塩素ベースの化学物質を使用する方法として、ＲＩＥプラズマ、高密度プラズマ（ＨＤＰ）ベースのデバイスおよびツール、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ベースのデバイスおよびツールなどにおいて同様の結果が期待されるべきであることを認識するであろう。
【００４２】
したがって、ＳＯＣｌ2の使用は、塩素自体と比較して大幅に高いエッチング速度で金属酸化物をエッチングするように、例えば、ＣＣＰまたはＲＩＥチャンバ内の金属酸化物を洗浄／エッチングするために塩化物イオン／種を供給する方法である。また、ＳＯＣｌ2が陽極酸化アルミニウムを攻撃せずにこれらの高いエッチング速度を提供し、アルミニウム構成要素への攻撃を最小限に抑える能力は独特であり、非常に高価なセラミック部品またはイットリアコーティング部品を使用せずに、この化学物質を使用して陽極酸化部品で金属酸化物膜をエッチングする機会を提供する。
【００４３】
化学物質ＳＯＣｌ2の使用は、そのような膜が形成されるチャンバの陽極酸化およびアルミニウム構成要素を攻撃することなく、塩素イオンで金属酸化物膜をエッチングするという点で独特の利点を提供する。アルミニウム構成要素を攻撃しないことは、半導体および関連する産業で典型的には使用される塩素またはＢＣｌ3化学物質とはまったく対照的である。
【００４４】
本明細書に記載されているように、塩素中のＳｎＯ2膜とＣＣＰチャンバ内のＳＯＣｌ2のエッチング速度を比較すると、ＳｎＯ2のエッチング速度は、同様の体積流量およびプロセス条件において、Ｃｌ2化学物質と比較してＳＯＣｌ2化学物質で最大１０倍高くなる。ＳＯＣｌ2中のＳｎＯ2で観察された高いエッチング速度は、ＳＯＣｌ2がＳｎＯ2膜から酸素種をゲッタリングし、それによって揮発性ＳＯ2および揮発性ＳｎＣｌ4を形成することができるという事実に起因している。
２ＳＯＣｌ2＋ＳｎＯ2→ＳｎＣｌ4＋２ＳＯ2
考慮すべき追加の要因は、所与の用途において、ＳｎＣｌ4の沸点が１１４℃であることである。
【００４５】
Ｃｌ2の場合、反応により揮発性の低いＳｎＯＣｌ4が発生する。
ＳｎＯ2＋Ｃｌ2→Ｃｌ2ＯＳｎ＋ＯＣｌ2
１／２Ｃｌ2による分解とともに。
ＳｎＯ2＋ＳｎＣｌ4
【００４６】
Ｃｌ2ＯＳｎ反応の分解は、追加の塩素により発生し、以下の形成につながる：
ＳｎＣｌ4およびＳｎＯ2→ＳｎＯ2＋ＳｎＣｌ4
Ｃｌ2の反応は、揮発性の低いＳｎＯＣｌ2の形成のために好ましくないが、ＳＯＣｌ2との反応はより良好であり、その結果、エッチング速度はＳＯＣｌ2の方が高くなる。
【００４７】
ＳｎＯ2膜を使用したＣｌ2化学物質と比較してＳＯＣｌ2化学物質で見られる高いエッチング速度に加えて、ＳＯＣｌ2化学物質は陽極酸化アルミニウムを攻撃せず、アルミニウムを最小限にしか攻撃しない。本明細書に開示されるように、この挙動は、アルミニウム構成要素がひどく腐食され、さらには完全に破壊されたＣｌ2化学物質で観察されたものとは非常に異なる。陽極酸化アルミニウムもまた、陽極酸化層の下のアルミニウム層に侵食の兆候を示した（陽極酸化も厚さが減少した）。
【００４８】
このＳＯＣｌ2化学物質を使用する能力は、陽極酸化構成要素を使用しながらプロセスチャンバからＳｎＯ2などの金属酸化物膜をエッチングおよび洗浄する経路を提供するが、典型的には非常に高価であり、かつツール全体のコストを非常に高くし得るセラミック構成要素またはイットリアベースのコーティングに頼ることはない。
【００４９】
開示された主題の例
第１の例では、開示された主題は、表面から酸化スズ（ＳｎＯ2）膜をエッチングする方法を含む。この方法は、塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）化学物質を使用してＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングすることと、ＳＯＣｌ2化学物質を使用することによってＳｎＯ2膜から酸素種をゲッタリングし、それによって揮発性ＳＯ2および揮発性ＳｎＣｌ4を形成することとを含む。
【００５０】
第２の例は、第１の例の方法を含み、表面は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む。
【００５１】
第３の例は、前述の例のいずれか１つを含み、ＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングするために使用されるＳＯＣｌ2化学物質は、同等の流量およびプロセス条件において、塩素Ｃｌ2化学物質と比較して最大１０倍高いＳｎＯ2膜のエッチング速度をもたらす。
【００５２】
第４の例は、前述の例のいずれか１つを含み、１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩素（Ｃｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数の使用を回避することをさらに含む。
【００５３】
第５の例は、前述の例のいずれか１つを含み、表面は、プラズマベースの処理チャンバの内部部分を含む。
【００５４】
第６の例は、前述の例のいずれか１つを含み、ＳＯＣｌ2化学物質は、陽極酸化アルミニウムをエッチングしない。
【００５５】
第７の例では、開示された主題は、プラズマベースの処理チャンバの内部部分から酸化スズを洗浄する方法を含む。この方法は、メタンを処理チャンバに導入することと、処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、メタンの濃度レベルを維持することと、塩化チオニルを処理チャンバに導入し、塩素を処理チャンバに導入することを回避することとを含む。
【００５６】
第８の例は、第７の例の方法を含み、プラズマベースの処理チャンバの内部部分は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む。
【００５７】
第９の例は、第８の例の方法を含み、１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む。
【００５８】
第１０の例では、開示された主題は、プラズマベースの処理チャンバのアルミニウムおよびアルミニウムベースの表面から金属酸化物膜を除去するための方法を含む。この方法は、メタン（ＣＨ4）を処理チャンバに導入することと、水素（Ｈ2）を処理チャンバに導入することと、処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、メタンの濃度レベルを維持することと、塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）を処理チャンバに導入し、塩素（Ｃｌ2）を処理チャンバに導入することを回避することとを含む。
【００５９】
第１１の例は、第１０の例の方法を含み、１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む。
【００６０】
第１２の例は、前述の例のいずれか１つを含み、金属酸化物膜は、酸化スズ（ＳｎＯ2）である。
【００６１】
第１３の例は、第１２の例の方法を含み、２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して酸化スズ（ＳｎＯ2）をエッチングする反応は、四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する。
【００６２】
第１４の例は、前述の例のいずれか１つを含み、プラズマベースの処理チャンバの表面から誘電体材料をエッチングすることをさらに含む。
【００６３】
第１５の例は、第１４の例の方法を含み、誘電体材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である。
【００６４】
第１６の例は、第１５の例の方法を含み、２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）をエッチングする反応は、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する。
【００６５】
本明細書全体を通して、単一の事例として説明された構成要素、操作、化学物質、または構造を複数の事例が実装してもよい。１つまたは複数の方法の個々の操作は別個の操作として図示し説明されているが、個々の操作の１つまたは複数が同時に実施されてもよく、各操作を例示された順序で実施する必要はない。例示的な構成において別個の構成要素として提示された構造および機能は、組み合わされた構造または構成要素として実装されてもよい。同様に、単一の構成要素として提示された構造および機能は、別個の構成要素として実装されてもよい。これらおよび他の変形、修正、追加、および改良は、本明細書の主題の範囲内に含まれる。
【００６６】
いくつかの実施形態は、論理もしくは多数の構成要素、モジュール、機構、または特定の化学物質を含むものとして本明細書に記載され得る。様々な実施形態において、１つまたは複数のコンピュータシステム（例えば、スタンドアロンコンピュータシステム、クライアントコンピュータシステム、またはサーバコンピュータシステム）またはコンピュータシステムの１つまたは複数のハードウェアモジュール（例えば、プロセッサまたはプロセッサのグループ）が、本明細書において説明するようにいくつかの操作（例えば、様々なプロセスレシピ）を実施するように動作するハードウェアモジュールとして、ソフトウェア（例えば、アプリケーションまたはアプリケーション部分）によって構成されてもよい。
【００６７】
本明細書で使用される場合、「または」という用語は、包括的または排他的な意味で解釈され得る。さらに、他の実施形態は、提供される本開示を読んで理解することにより、当業者によって理解されるであろう。さらに、本明細書で提供される本開示を読んで理解すると、当業者は、本明細書で提供される化学物質、技術、および例の様々な組み合わせがすべて様々な組み合わせで適用され得ることを容易に理解するであろう。
【００６８】
様々な実施形態が別個に論じられているが、これらの別個の実施形態は、独立した技術または設計と見なされることを意図していない。上に示したように、様々な部分の各々は相互に関連していてもよく、各々は別個に、または本明細書で論じられる他の部分および実施形態と組み合わせて使用されてもよい。例えば、方法、操作、化学物質、およびプロセスの様々な実施形態が説明されてきたが、これらの方法、操作、化学物質、およびプロセスは、別個にまたは様々な組み合わせで使用することができる。
【００６９】
その結果、本明細書で提供される本開示を読んで理解すると当業者には明らかであるように、多くの修正および変形を行うことができる。本明細書に列挙されたものに加えて、本開示の範囲内の機能的に同等の方法および装置は、前述の説明から当業者には明らかであろう。いくつかの実施形態の部分および特徴は、他の実施形態のそれらに含まれても、または代用されてもよい。そのような修正および変形は、添付の特許請求の範囲内に含まれることが意図されている。したがって、本開示は、特許請求の範囲の権利が与えられる同等物の全範囲と共に、添付の特許請求の範囲の条件によってのみ限定される。本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、限定的であることを意図するものではないことも理解されたい。
【００７０】
本開示の要約書は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるようにするために提供されている。要約書は、特許請求の範囲の解釈または限定に使用されないことを理解した上で提出されている。加えて、前述の発明を実施するための形態において、本開示を合理化する目的で、様々な特徴が単一の実施形態に一緒にグループ化されてもよいことが理解され得る。本開示の方法は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。したがって、以下の特許請求の範囲は、本明細書によって発明を実施するための形態に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として自立するものである。
【図１】
2022501824.tif 000003
【図２Ａ】
2022501824.tif 000004
【図２Ｂ】
2022501824.tif 000005
【図２Ｃ】
2022501824.tif 000006
【図２Ｄ】
2022501824.tif 000007
【図２Ｅ】
2022501824.tif 000008
【図２Ｆ】
2022501824.tif 000009
【図３】
2022501824.tif 000010
【図４Ａ】
2022501824.tif 000011
【図４Ｂ】
2022501824.tif 000012
【図５Ａ】
2022501824.tif 000013
【図５Ｂ】
2022501824.tif 000014
【図５Ｃ】
2022501824.tif 000015
【図５Ｄ】
2022501824.tif 000016
【図６】
2022501824.tif 000017
【図７】
2022501824.tif 000018
【図８Ａ】
2022501824.tif 000019
【図８Ｂ】
2022501824.tif 000020
【図８Ｃ】
2022501824.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月17日(2021.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマベースの処理チャンバの内部部分から酸化スズを洗浄する方法であって、
メタンを前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニルを前記処理チャンバに導入し、塩素を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記内部部分は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
【請求項４】
プラズマベースの処理チャンバのアルミニウムおよびアルミニウムベースの表面から金属酸化物膜を除去するための方法であって、
メタン（ＣＨ4）を前記処理チャンバに導入することと、
水素（Ｈ2）を前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）を前記処理チャンバに導入し、塩素（Ｃｌ2）を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法であって、
前記金属酸化物膜は、酸化スズ（ＳｎＯ2）である、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記酸化スズ（ＳｎＯ2）をエッチングする反応は、四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
【請求項８】
請求項４に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記表面から誘電体材料をエッチングすることをさらに含む、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記誘電体材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）をエッチングする反応は、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
アルミニウムの侵食を防ぐために、典型的には、アルミニウム上の陽極酸化コーティングが使用される。しかし、陽極酸化コーティングはまた、以下の図７を参照してより詳細に論じられるように、実質的な陽極酸化亀裂を示す制限も有し、陽極酸化がＣｌ2ベースのＣＣＰエッチングに対する効果的な障壁ではない可能性があることを示唆している。陽極酸化亀裂は、製作に利用可能な陽極酸化コーティングの品質および性質が原因であり得る。例えば、すべてまたはほぼすべての陽極酸化コーティングは、いくつかのタイプの細孔および／または亀裂を起こしやすい。塩素種は、これらの細孔および亀裂を貫通し、下にあるアルミニウムのフィーチャ、部品、または構成要素に悪影響を及ぼし得る。したがって、エッチングガスとしての塩素の使用に関する問題は、例えば、ニッケル−クロム基合金（例として、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）、例えば、Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ  Ａｌｌｏｙｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，３２００  Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ  Ｄｒｉｖｅ，Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ，Ｗｅｓｔ  Ｖｉｒｇｉｎｉａ，ＵＳＡ２５７２０から入手可能）およびニッケル−モリブデン−クロム基合金（例として、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）、例えば、Ｈａｙｎｅｓ  Ｓｔｅｌｌｉｔｅ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ９０１３，１０２０  Ｗｅｓｔ  Ｐａｒｋ  Ａｖｅｎｕｅ，Ｋｏｋｏｍｏ，Ｉｎｄｉａｎａ，ＵＳＡ４６９０４から入手可能）などの耐塩素性合金を含む高価なセラミック構成要素、ならびに酸化イットリウムベース（Ｙ2Ｏ3、または単にイットリア）コーティングなどの高価なセラミックコーティングの使用を正当化しているが、これにはまだ物理的な制限がある可能性がある。さらに、イットリアベースのコーティングは、ツールの製造コストに対する大幅な価格上昇をもたらす。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図７は、アルミニウム上の陽極酸化亀裂の断面走査型電子顕微鏡画像を示す。図７は、陽極酸化がＣｌ2に対する効果的な障壁ではないことを示している。図７はまた、亀裂７０１、７０３が腐食性ガスを陽極酸化層に浸透させ、下にあるアルミニウムコーナーを攻撃し、他の急激に変化するフィーチャ形態が特に大量の陽極酸化亀裂を起こす傾向があることを示している。したがって、陽極酸化技術は、例えば、Ｃｌ2ベースのＣＣＰエッチングプロセスにおいてＣｌ2に対する効果的な障壁を提供しない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本開示の要約書は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認できるようにするために提供されている。要約書は、特許請求の範囲の解釈または限定に使用されないことを理解した上で提出されている。加えて、前述の発明を実施するための形態において、本開示を合理化する目的で、様々な特徴が単一の実施形態に一緒にグループ化されてもよいことが理解され得る。本開示の方法は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。したがって、以下の特許請求の範囲は、本明細書によって発明を実施するための形態に組み込まれ、各請求項は、別個の実施形態として自立するものである。
本開示は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
表面から酸化スズ（ＳｎＯ2）膜をエッチングする方法であって、
塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）化学物質を使用して、前記ＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングすることと、
前記ＳＯＣｌ2化学物質を使用することによって前記ＳｎＯ2膜から酸素種をゲッタリングし、それによって揮発性ＳＯ2および揮発性ＳｎＣｌ4を形成することと
を含む、方法。
［形態２］
形態１に記載の方法であって、
前記表面は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む、方法。
［形態３］
形態１に記載の方法であって、
前記ＳｎＯ2膜の少なくとも一部をエッチングするために使用される前記ＳＯＣｌ2化学物質は、同等の流量およびプロセス条件において、塩素Ｃｌ2化学物質と比較して最大１０倍高い前記ＳｎＯ2膜のエッチング速度をもたらす、方法。
［形態４］
形態１に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩素（Ｃｌ2）、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数の使用を回避することをさらに含む、方法。
［形態５］
形態１に記載の方法であって、
前記表面は、プラズマベースの処理チャンバの内部部分を含む、方法。
［形態６］
形態１に記載の方法であって、
前記ＳＯＣｌ2化学物質は、陽極酸化アルミニウムをエッチングしない、方法。
［形態７］
プラズマベースの処理チャンバの内部部分から酸化スズを洗浄する方法であって、
メタンを前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニルを前記処理チャンバに導入し、塩素を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
［形態８］
形態７に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記内部部分は、アルミニウムおよび陽極酸化アルミニウムの材料を含む少なくとも１つの材料を含む、方法。
［形態９］
形態８に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
［形態１０］
プラズマベースの処理チャンバのアルミニウムおよびアルミニウムベースの表面から金属酸化物膜を除去するための方法であって、
メタン（ＣＨ4）を前記処理チャンバに導入することと、
水素（Ｈ2）を前記処理チャンバに導入することと、
前記処理チャンバ内で約１３５℃を超える温度を維持し、前記メタンの濃度レベルを維持することと、
塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）を前記処理チャンバに導入し、塩素（Ｃｌ2）を前記処理チャンバに導入することを回避することと
を含む、方法。
［形態１１］
形態１０に記載の方法であって、
１つまたは複数の揮発性ハロゲン化アルミニウム副生成物の形成を回避するために、塩酸（ＨＣｌ）、臭化物（Ｂｒ）、臭化水素酸（ＨＢｒ）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）、ヨウ化水素（ＨＩ）、およびヨウ素（Ｉ2）を含む化学物質の１つまたは複数を前記処理チャンバに導入することを回避することをさらに含む、方法。
［形態１２］
形態１０に記載の方法であって、
前記金属酸化物膜は、酸化スズ（ＳｎＯ2）である、方法。
［形態１３］
形態１２に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記酸化スズ（ＳｎＯ2）をエッチングする反応は、四塩化スズ（ＳｎＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
［形態１４］
形態１０に記載の方法であって、
前記プラズマベースの処理チャンバの前記表面から誘電体材料をエッチングすることをさらに含む、方法。
［形態１５］
形態１４に記載の方法であって、
前記誘電体材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）である、方法。
［形態１６］
形態１５に記載の方法であって、
２つの塩化チオニル（ＳＯＣｌ2）分子を使用して前記二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）をエッチングする反応は、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ4）と２つの二酸化硫黄（ＳＯ2）分子を発生する、方法。
【国際調査報告】
2022501824.tif 000022
2022501824.tif 000023