(57)【要約】【解決手段】  原子スケールの忠実性でシリコン酸化物又はゲルマニウム酸化物の層を制御方式で等方的にエッチングするための方法が提供される。方法は、ＮＯによる酸化物表面の活性化を活用する。活性化されたら、その活性化表面を、フッ素含有ガス又はフッ素含有蒸気がエッチングする。活性化表面が除去されるとフッ素種が非活性化酸化物表面と自発的に反応することはないゆえに、エッチングは自己制限性である。これらの方法は、相互接続の前洗浄用途、ゲート誘電体の処理、メモリデバイスの製造、又は１枚の若しくは複数枚の材料原子層の正確な除去が所望される他の用途に使用することができる。【選択図】図１
2016127285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の半導体酸化物層を制御方式でエッチングする方法であって、
（ａ）プロセスチャンバに収容された前記基板を、前記基板上のシリコン酸化物又はゲルマニウム酸化物の表面をＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させることと、
（ｂ）前記改質された酸化物表面がＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合で飽和された後に前記基板をフッ素エッチャントに接触させることと、
（ｃ）前記改質された酸化物表面から一酸化窒素を脱離させ、それとともに、エッチング目的で活性化された表面を残らせることと、
（ｄ）前記活性化された表面を前記フッ素エッチャントがエッチングすることを可能にすることと、
を備える方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記半導体は、シリコンであり、エッチング動作（ｄ）は、前記酸化物表面からのＳｉＦ4の脱離を含む、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ａ）〜（ｄ）の１サイクルは、約０．５〜１０枚のシリコン酸化物原子層を除去する、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ａ）〜（ｄ）の１サイクルは、約１枚のシリコン酸化物単原子層を除去する、方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法であって、
少なくとも２サイクルを実施することを備え、各サイクルは、動作（ａ）〜（ｄ）を含む、方法。
【請求項６】
請求項２に記載の方法であって、
前記ＮＯ種は、プラズマ励起ＮＯガスである、方法。
【請求項７】
請求項２に記載の方法であって、
前記ＮＯ種は、プラズマ内で発生したＮＯラジカルである、方法。
【請求項８】
請求項２に記載の方法であって、
前記フッ素エッチャントは、Ｆラジカル、ＮＦ3、Ｆ2、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＨＦ、及びＸｅＦ2からなる群より選択される、方法。
【請求項９】
請求項２に記載の方法であって、
前記フッ素エッチャントは、前記一酸化窒素脱離と同期して前記プロセスチャンバに導入される、方法。
【請求項１０】
請求項２に記載の方法であって、
前記フッ素エッチャントは、前記改質されたシリコン酸化物表面から一酸化窒素が脱離される前に前記プロセスチャンバに導入される、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
前記フッ素エッチャントは、一酸化窒素がＮ−Ｏ−Ｆとして脱離される前に、前記改質された酸化物がＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ−Ｆ結合で飽和されるように前記表面上に化学吸着し、前記活性化された酸化物表面は、前記化学吸着されたフッ素によってエッチングされる、方法。
【請求項１２】
請求項２に記載の方法であって、
前記フッ素エッチャントは、前記改質されたシリコン酸化物表面から一酸化窒素がＮ2Ｏとして脱離され、エッチング目的で活性化された表面がされた後に、前記プロセスチャンバに導入され、前記フッ素エッチャントは、前記活性化された表面をエッチングすることを可能にされる、方法。
【請求項１３】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ａ）〜（ｄ）は、約０〜３００℃の温度で実施される、方法。
【請求項１４】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ａ）及び動作（ｂ）は、改質されたシリコン酸化物表面からの一酸化窒素の脱離を防ぐために、前記プロセスチャンバ内へＮＯ種を継続的に供給することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ｃ）及び動作（ｄ）は、前記改質されたシリコン酸化物表面からの一酸化窒素の脱離を可能にするために、前記プロセスチャンバ内へのＮＯ種の供給を停止する又はＮＯ種の供給を減少させることを含む、方法。
【請求項１６】
請求項２に記載の方法であって、
動作（ｃ）及び動作（ｄ）は、前記プロセスチャンバ内への前記フッ素エッチャントの供給を停止することを含む、方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法であって、
工程（ｄ）に続いて、前記チャンバは、不活性ガスでパージされる、方法。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法であって、更に、
前記基板にフォトレジストを塗布することと、
前記フォトレジストを光に暴露することと、
前記フォトレジストをパターン形成し、前記パターンを前記基板に転写することと、
前記基板から前記フォトレジストを選択的に除去することと、
を備える方法。
【請求項１９】
基板上の半導体酸化物を制御方式でエッチングするためのエッチング装置であって、
（ａ）プロセスガスの導入のための入口を有するプロセスチャンバと、
（ｂ）前記基板上のシリコン酸化物又はゲルマニウム酸化物のエッチング時に前記基板を定位置に保持するように構成された、前記プロセスチャンバ内の基板サポートと、
（ｃ）コントローラであって、
（ｉ）前記プロセスチャンバに収容された基板を、前記基板上の前記酸化物の表面をＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させるための命令と、
（ii）前記改質された酸化物表面がＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合で飽和された後に前記基板をフッ素エッチャントに接触させるための命令と、
（iii）前記改質された酸化物表面から一酸化窒素を脱離させ、それとともに、エッチング目的で活性化された表面を残らせるための命令と、
（iv）前記活性化された酸化物表面を前記フッ素エッチャントがエッチングすることを可能にするための命令と、
（ｖ）随意として前記チャンバを不活性ガスでパージするための命令と、
を含むコントローラと、
を備えるエッチング装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載のエッチング装置であって、
前記コントローラは、（ｄ）（ｉ）〜（ｖ）を２回又は３回以上にわたって行うための命令を含む、エッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上の材料層を除去する方法に関する。方法は、半導体基板上の二酸化シリコン及び二酸化ゲルマニウムを原子スケールの忠実性で正確に等方的に除去するのにとりわけ有用である。
【背景技術】
【０００２】
現在の小型化レベルにおける集積回路（ＩＣ）デバイスの製作は、原子スケールで作用することができる技術を必要とする。ＩＣデバイスの或る種のコンポーネントは、今や数十オングストロームの寸法を有し、これは、僅か数枚の材料原子層に相当する。例えば、現在のＩＣトランジスタにおけるゲート誘電体は、厚さが僅か１２Åであることがあり、これは、僅か４枚の二酸化シリコン原子層に相当する。これらのコンポーネントは、その寸法の変更によって電子特性を微調整することを所望されることが多く、これは、僅か数枚の材料原子層の堆積又は除去を伴うだろう。原子層堆積（ＡＬＤ）技術及び原子スケールエピタキシャル成長技術が開発されてきた一方で、１枚又は数枚の原子層を制御方式で除去するための方法には依然として限界がある。
【０００３】
シリコン酸化物及び二酸化シリコン、並びに炭素をドープされた、ホウ素をドープされた、及びリンをドープされたそれらの変形は、ＩＣデバイスに使用される重要な誘電体材料である。シリコン酸化物は、バルク誘電体層における絶縁体として、トランジスタにおけるゲート誘電体として、及びダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）などのメモリデバイスにおけるコンデンサ誘電体として機能する。シリコン酸化物は、また、部分的に製作されたウエハが空気に曝されたときに、シリコン層上に意図せず形成される。このタイプのシリコン酸化物は、自然酸化物として知られ、シリコン層上に薄い膜を形成する。自然酸化物膜は、エッチング及び／又はアッシングの最中に生成される残留酸化物と相まって、更なる処理工程においてしばしば問題を引き起こす。自然酸化物及びその他の酸化物は、シリコンが堆積したビア又はコンタクトホールの底に形成されたときに、導電性材料を充填された後のビアの全体的な電気抵抗を上昇させるゆえに、極めて望ましくない。
【０００４】
シリコン酸化物の気相エッチングを説明した文献は、豊富にある。これらのプロセスの大多数は、原則的にプラズマプロセスであり、これらのプロセスでは、反応剤ガスは、プロセスチャンバ内に位置付けられたプラズマ源に導入され、イオン種及び準安定種を生成し、これらの種は、シリコン酸化物表面と反応し、揮発性のエッチング副生成物を形成する。これらのプロセスの大半では、シリコン酸化物のエッチング速度は、反応剤ガスの流量及び組成、プラズマ電力、基板温度、又はチャンバ圧力によって制御される。シリコン酸化物のエッチング速度は、時間の経過に寄らず一定に近く、それゆえに、これらのタイプのプロセスは、基板上の露出表面全域にわたって均一に且つ精密にエッチングされる層の量を正確に制御するのにあまり適していない。これらのプロセスは、定められた量の材料を原子スケールで除去するには適用することができない。
【発明の概要】
【０００５】
１０ｎｍ未満のデバイスは、選択性が高く、ローディング性能に優れ、尚且つ欠陥性が低い等方性エッチングを多数回にわたって必要とする。定められた量の材料を原子スケールの均一性及び低い欠陥性で原子スケールで除去するための、信頼性の高い方法は、酸化物表面を活性化させるために一酸化窒素（ＮＯ）を使用する。活性化されたら、その活性化された表面を、フッ素含有ガス又はフッ素含有蒸気がエッチングする。エッチングは、自己制限性である。即ち、活性化表面が除去されたらフッ素種が非活性化酸化物表面と自発的に反応することはないゆえに、エッチングは停止する。本明細書で提供される方法は、相互接続配線及びコンタクトの前洗浄用途、ゲート誘電体の処理、メモリデバイス及びロジックデバイスの製造、又は１枚の若しくは複数枚の材料原子層の精確な除去が所望されるその他の用途などの、集積回路を製造するためのプロセスで使用することができる。制御された量のシリコン酸化物及びゲルマニウム酸化物を等方的に除去するためのプロセスが提供される。
【０００６】
本明細書では、基板上の半導体（例えばシリコン、ゲルマニウム、又はシリコンゲルマニウム）酸化物層を制御方式でエッチングする方法の概要が開示される。方法は、プロセスチャンバに収容された基板を、該基板上のシリコン酸化物又はゲルマニウム酸化物の表面をＳｉ／Ｇｅ（ベースとなる半導体材料に応じてシリコン及び／又はゲルマニウム）−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させることと、処理を経た酸化物表面がＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合で飽和された後に基板をフッ素エッチャントに接触させることとを伴う。処理を経た酸化物表面からの一酸化窒素の脱離によって、酸化物表面が制御方式で多様にエッチングされる。
【０００７】
一態様において、本発明は、基板上のシリコン酸化物層を制御方式でエッチングする方法に関する。方法は、プロセスチャンバに収容された基板を、該基板上のシリコン酸化物の表面をＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させることを伴う。適切なＮＯ種は、プラズマ励起ＮＯガス又はＮＯラジカルであってよい。次いで、処理を経た酸化物表面から一酸化窒素が脱離され、それとともに、エッチング目的で活性化された表面が残される。処理を経た酸化物がＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合で飽和された後、基板は、Ｆラジカル、ＮＦ3、Ｆ2、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＨＦ、及びＸｅＦ2などのフッ素エッチャントにも、該フッ素エッチャントが活性化表面をエッチングするように接触される。この実施形態では、フッ素エッチャントは、それが活性化酸化物表面の層をエッチングするように反応する条件下で、一酸化窒素の脱離と同期して、ＮＯ種とともにプロセスチャンバに導入されてよい。或いは、フッ素エッチャントは、改質されたシリコン酸化物表面から一酸化窒素が脱離された後に、活性化酸化物表面の層をエッチングするように反応するためにプロセスチャンバに導入されてよい。
【０００８】
別の一態様において、方法は、プロセスチャンバに収容された基板を、該基板上のシリコン酸化物の表面をＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質及び不動態化するために過剰なＮＯ種に接触させることを伴う。適切なＮＯ種は、プラズマ励起ＮＯガス又はＮＯラジカルであってよい。基板は、Ｆラジカル、ＮＦ3、Ｆ2、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＨＦ、及びＸｅＦ2などのフッ素エッチャントにも接触され、フッ素は、ＮＯ終端表面に化学吸着してＮＯＦ結合を形成する。ＮＯＦは、表面から脱離されるときに、Ｎ2Ｏ＋ＳｉＦ4として脱離し、酸化物表面層をエッチングする。この実施形態では、エッチングは、化学吸着したＦが活性化酸化物表面と反応することによって達成され、フッ素エッチャントは、それがＮＯ終端表面に化学吸着してＮＯＦ結合を形成する条件下で、一酸化窒素の吸着と同期して、ＮＯ種とともにプロセスチャンバに導入されてよい。或いは、フッ素エッチャントは、処理を経た酸化物表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合が形成された後で且つ改質されたシリコン酸化物表面から一酸化窒素が脱離される前にプロセスチャンバに導入されてよい。
【０００９】
吸着は、約０〜３００℃の温度で適切に実施されてよく、脱離動作は、該温度と同じ又は更に高い温度で実施される。脱離は、吸着温度よりも約０〜８０℃高い温度で実施される。
【００１０】
エッチングは、ＮＯ化学吸着によって改質されたシリコン酸化物表面からの一酸化窒素の脱離を、プロセスチャンバ内へのＮＯ種の継続的供給によって防ぐことによって制御されてよい。プロセスチャンバ内へのＮＯ種の供給を停止する又は減少させることによって、改質された酸化物表面からのＮＯの脱離が可能にされ、これは、吸着又は適用されたフッ素エッチャントの存在下においてエッチングが進行することを可能にする。
【００１１】
エッチングサイクルが完了したら、チャンバは、ポンプで排気される、又は不活性ガスによってパージされる。
【００１２】
一部の実施形態では、１サイクルの動作（ａ）〜（ｄ）によって、約０．５〜１０枚の、例えばシリコン酸化物単原子層などのシリコン酸化物原子層が除去される。多くの場合、所望の量の材料を除去するために、少なくとも２つのサイクルの、多くは更に多数のサイクルの、動作（ａ）〜（ｄ）が実施される。
【００１３】
別の一態様において、基板上のシリコン酸化物を制御方式でエッチングするためのエッチング装置は、プロセスガスの導入のための入口を有するプロセスチャンバと、基板上のシリコン酸化物のエッチング時に基板を定位置に保持するように構成された、プロセスチャンバ内の基板サポートと、コントローラとを含む。コントローラは、（ｉ）プロセスチャンバに収容された基板を、該基板上の半導体酸化物の表面をＳｉ／Ｇｅ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させるための命令と、（ii）基板をフッ素エッチャントに接触させるための命令と、（iii）化学吸着された層を脱離させるための命令と、（iv）酸化物の表面をエッチングするための命令と、（ｖ）随意としてチャンバを不活性ガスでパージするための命令とを含む。コントローラは、更に、エッチング動作を２回又は３回以上にわたって行うための命令を含んでいてよい。
【００１４】
関係する図面を参照にして、以下で、本発明のこれらの及びその他の特徴及び利点が更に詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本明細書で説明されるエッチング方法を示した概略プロセスフロー図である。
【００１６】
【図２】本明細書で提供される実施形態にしたがった１つのエッチング方法を示したプロセスフロー図である。
【００１７】
【図３Ａ】図２の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図３Ｂ】図２の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図３Ｃ】図２の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図３Ｄ】図２の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【００１８】
【図４】本明細書で提供される別の実施形態にしたがったエッチング方法を示したプロセスフロー図である。
【００１９】
【図５Ａ】図４の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図５Ｂ】図４の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図５Ｃ】図４の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【図５Ｄ】図４の実施形態にしたがったエッチングを経ている基板を示した断面図である。
【００２０】
【図６】一実施形態にしたがった、本明細書で提供されるエッチング反応の実施に適した装置を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
次に、本発明の具体的な実施形態が詳細に言及される。これらの具体的な実施形態の例は、添付の図面に例示されている。本発明は、これらの具体的な実施形態に関連付けて説明されるが、これは、このような具体的な実施形態に本発明を限定することを意図していないことが理解される。反対に、これは、本発明の趣旨及び範囲に含まれえるものとして、代替形態、変更形態、及び均等物をも網羅することを意図される。以下の詳細な説明では、本発明の完全な理解を与えるために、数々の具体的詳細が述べられる。本発明は、これらの具体的詳細の一部又は全部を伴わずとも実施可能である。また、本発明を不必要に不明瞭にしないように、周知のプロセス動作の詳細な説明は省略される。
【００２２】
導入
定められた量のシリコン酸化物を原子スケールの均一性及び低い欠陥性で原子スケールで除去するための、信頼性の高い方法は、酸化物表面の活性化及び不動態化の両方のために、一酸化窒素（ＮＯ）を使用する。活性化されたら、フッ素含有ガス又はフッ素含有蒸気がその活性化表面をエッチングする、或いは、フッ素含有ガス又はフッ素含有蒸気が、ＮＯ不動態化表面に付着する。脱離プロセス中に、基板はエッチングされる。エッチングは自己制限性である。即ち、活性化表面が除去されたらフッ素種が非活性化酸化物表面と自発的に反応することはないゆえに、エッチングは停止する。
【００２３】
本発明の態様は、部分的に製作された集積回路などの基板からシリコン酸化物及びゲルマニウム酸化物（ドープされた及びドープされていないシリコン酸化物及びゲルマニウム酸化物を含む）を制御方式でエッチングすることに関する。本発明の方法は、半導体基板の処理における使用にとりわけ有用であることがわかっているが、他の用途にも用いることができる。提供される方法は、例えば約１５０Å又はそれ未満のような小スケールでの正確で且つ等方的な材料除去を実現する。実際、これらの方法は、僅か数Å又は数十Åの層の除去が所望されるときに用いることができる。本明細書で提供される原子層エッチング方法は、エッチングサイクルを繰り返すことによってエッチングの深さを制御することを可能にし、各サイクルは、僅か１枚の単原子層又は準単分子層を除去することができる。これらの方法は、ＣＶＤタイプ又はプラズマタイプの装置（例えばレジスト剥離装置）で実施することができ、既存のウエハ製造プロセスに容易に統合することができる。
【００２４】
方法は、シリコン酸化物、ゲルマニウム酸化物、及びこれらの酸化物の混合をエッチングするために使用することができる。酸化物は、（例えば窒素、炭素、ホウ素、リンなどで）ドープされてよい、又はドープされなくてよい。本明細書で使用される「シリコン酸化物」という用語は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）、ボロシリケートガラス（ＢＳＧ）、ボロホスホシリケートガラス（ＢＰＳＧ）、高密度プラズマ（ＨＤＰ）ＣＶＤ酸化物、及び準大気圧（ＳＡ）ＣＶＤ酸化物などの、多様なシリコン酸化物、シリケート、及びシリケートをベースにしたガラスを含む。
【００２５】
原子層除去方法の用途は、前洗浄動作、ゲート誘電体製造、フィン状酸化物凹所の処理、並びにダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）及びフラッシュメモリデバイスなどのメモリデバイスにおけるコンデンサ誘電体の処理を含むが、これらに限定はされない。相互接続配線の原子層エッチング前洗浄は、シリコン、活性シリコン、ポリシリコン、及びシリサイドのコンタクトからのシリコン酸化物の除去を伴うだろう。シリサイドのコンタクトは、相互接続配線に一般的に使用される、ニッケルシリサイドやコバルトシリサイドなどの金属シリサイド、プラチナニッケルシリサイドなどの三元シリサイド、及びその他のシリサイド材料を含む。活性シリコンのコンタクトは、電気的に活性なドープされたシリコン材料で一般的に形成された、電気的に活性なコンタクトを言う。方法は、１０ｎｍ未満レベルでのデバイスの製作にとりわけ適しており、ＦｉｎＦＥＴ及びゲートオールアラウンド（ＧＡＡ）ＦＥＴなどの二重ゲートトランジスタの製作に使用することができる。
【００２６】
提供される方法は、シリコン酸化物、ゲルマニウム酸化物、又はそれらの混合物を、露出したシリコン、ゲルマニウム、又はシリコンゲルマニウムの存在下で選択的にエッチングすることを可能にする。選択的エッチングは、少なくとも５：１の選択性を言い、この比率は、エッチング速度比と呼ばれる。
【００２７】
図１は、本明細書で説明されるエッチング方法を示した概略プロセスフロー図である。本明細書で概略を開示されるのは、基板上の半導体（例えばシリコン、ゲルマニウム、又はシリコンゲルマニウム）酸化物層を制御方式でエッチングする方法である。この方法は、１０１において、プロセスチャンバに収容された基板を、該基板上のシリコン酸化物又はゲルマニウム酸化物の表面を表面−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合の形成によって改質するために過剰なＮＯ種に接触させることを伴う。その後、この一般的な方法は、１０３において、処理を経た酸化物表面が−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合で飽和された後に吸着ＮＯを脱離させること及び基板をフッ素エッチャントに接触させることによって進行する。もし、ＮＯ脱離後にフッ素エッチャントが加えられる場合は、フッ素は、活性化酸化物の層をエッチングする。もし、酸化物表面がＮＯ結合で飽和されている最中に、即ち酸化物表面がＮＯ結合で飽和されている間にフッ素エッチャントが加えられる場合は、フッ素は、ＮＯ終端表面に化学吸着してＦ−Ｏ結合を形成し、その後に続く、処理を経た酸化物の表面からの一酸化窒素の脱離は、改質された酸化物を、化学吸着されたフッ素によって制御方式でエッチングする結果になる。いずれにせよ、半導体基板がＳｉ、Ｇｅ、又はＳｉＧｅであるかに応じ、１０５において、シリコンフッ化物又はゲルマニウムフッ化物（Ｓｉ／ＧｅＦ4）の脱離によってエッチングが生じる。次に、１０７において、更なるエッチングが必要であるかどうかが判断され、もし、目標とされる厚さの酸化物をエッチングするために更なるエッチングが必要であると決定された場合は、一連の動作が繰り返される。
【００２８】
提供される方法は、シリコン酸化物及びゲルマニウム酸化物の両方のエッチングに使用することができるが、シリコン酸化物を一例として使用して更に説明される。説明される原理及び実施形態の例示は、全て、ゲルマニウム酸化物のエッチングにも当てはまることが理解される。
【００２９】
エッチングは、（ビア、溝、又はコンタクトホールなどの）陥凹した特徴を伴う又は伴わない基板に対して実施することができ、シリコン酸化物は、フィールド領域、陥凹特徴の側壁、及び陥凹特徴の底などの、基板上の任意の場所から取り除くことができる。エッチング反応の、吸着をベースにした自己制限性のメカニズムゆえに、シリコン酸化物は、等方的に除去されることが可能である、即ち、フィールド領域、陥凹特徴の側壁、及び陥凹特徴の底から、実質的に同じ量の酸化物が除去され、除去される酸化物の量は、陥凹特徴のアスペクト比に実質的に依存する。更に、酸化物は、高い均一性で除去されることが可能である、即ち、実質的に同じ量の酸化物が、半導体ウエハ基板の中心及び縁から除去されることが可能である。本明細書で提供される方法は、ＮＨ4Ｆエッチャントに依存する方法と異なり、固体の反応生成物を生じず、したがって、欠陥性が低く且つ再現可能性に優れた等方性エッチングが、高アスペクト比の陥凹特徴内で実現される。
【００３０】
ＮＯ活性化を伴うシリコン酸化物のエッチング
ＮＯは、シリコン酸化物表面に化学吸着してＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合を形成することができる。この化学吸着は、酸化物吸着剤表面とＮＯ吸着質との間に化学反応を伴う吸着形態である。新しい化学結合が、酸化物表面に形成される。
【００３１】
もし、酸化物表面がＮＯ結合で飽和されている最中に、即ち酸化物表面がＮＯ結合で飽和されている間にエッチャントが加えられる場合は、フッ素は、酸化物をエッチングすることはできず、その代わり、ＮＯ終端表面に化学吸着してＦ−Ｏ結合を形成する。
【００３２】
その後、脱離サイクルにおいて、ＮＯは、ＮＯ2の形態で表面から脱離し、シリコン未結合手を後に残らせる。このシリコン未結合手は、加えられたフッ素エッチャントと、又は、吸着されたフッ素と反応してＳｉＦ4を形成し、表面のエッチングを引き起こす。この未結合手が、加えられた又は化学吸着されたフッ素と反応することができるという意味で、ＮＯ脱離は、酸化物表面をエッチングのために活性化する。
【００３３】
このＮＯ吸着及び不動態化のプロセスによって、原子層エッチング（ＡＬＥ）が起きることができ、その後に、フッ素吸着及びエッチングが続き、次いで、サイクルが繰り返される。
【００３４】
開示されるプロセスは、２つの異なるやり方で適用することができる４つの個別で且つ自己制限性の工程に反応が分けられるという点で、シリコン酸化物を等方的にエッチングする既知の方法と異なっている。第１の実施形態では、工程は、（１）ＮＯ表面吸着（化学吸着）、（２）フッ素表面反応と組み合わせたＮＯ表面脱離、及び（３）ＳｉＦ4反応物の脱離を含む。第２の実施形態では、工程は、（１）ＮＯ表面吸着（化学吸着）、（２）Ｆ表面吸着、（３）ＮＯ表面脱離、（４）フッ素表面反応、及び（５）ＳｉＦ4反応物脱離を含む。シリコン窒化物などの他の材料も、ＮＯとの同様な反応を経るが、吸着及び脱離の熱応答は、大きく異なる。窒化物の場合は、酸化物の場合よりも低い温度で化学吸着が起き、所定の温度では、酸化物の場合よりも大幅に速く脱離が起きる。これは、窒化物をエッチングしない間に酸化物を選択的にエッチングすることができる温度及びＮＯ濃度の窓を提供する。ＮＯをベースにした前述の酸化物エッチング技術は、プロセスを複数の速度制限工程に分けていなかった。ＮＯは、フッ素の存在下で吸着及び脱離が同時に起きる濃度及び温度でＮＯ及びフッ素を併せて供給することでフッ素によるエッチング速度を向上させるために使用された。このように、エッチング反応は、継続的に起きており、したがって、原子層エッチングではなかった。
【００３５】
図２は、本明細書で提供される一実施形態にしたがった、シリコン酸化物のためのエッチング方法を示したプロセスフロー図であり、ここでは、フッ素エッチャントは、ＮＯ脱離後に、又はフッ素エッチャントが活性化酸化物表面の層と反応する条件下でＮＯ脱離の最中に加えられる。図３Ａ〜３Ｄは、制御方式のエッチングを経ている、シリコン酸化物を含む基板の断面の概略を示した図である。
【００３６】
図２を参照すると、プロセスは、２０１において、図３Ａに示されるように、誘導結合プラズマチャンバなどの処理チャンバ内で過剰な適切な一酸化窒素（ＮＯ）種に基板を接触させることによって開始する。この曝露動作１０１に適したＮＯ種は、プラズマ励起ＮＯガス、又は様々なやり方で生成されたＮＯラジカルであってよい。例えば、ＮＯガスは、プロセスチャンバ内のプラズマ源への直接注入によってプラズマ励起されたプラズマであってよい、又はプラズマ源の下流での注入によって間接的に励起され例えばＡｒ、Ｎ2、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅなどのプラズマによって励起されているプラズマであってよい。以下のような、Ｏ2ガス及びＮ2Ｏガスを使用したプラズマ反応によって、ＮＯラジカル（ＮＯ*）が形成されるだろう。
Ｏ2＋プラズマ−＞２Ｏ*、Ｏ*＋Ｎ2Ｏ（ｇ）−＞２ＮＯ*  又は
Ｎ2Ｏ＋プラズマ−＞Ｎ2＋Ｏ*、Ｏ*＋Ｎ2Ｏ−＞２ＮＯ*
或いは、以下のような、Ｏ2ガス及びＮ2ガスを使用したプラズマ反応によって、ＮＯ*が形成されるだろう。
Ｏ2＋プラズマ−＞２Ｏ*、Ｏ*＋Ｎ2−＞Ｎ2Ｏ、Ｎ2Ｏ＋Ｏ*−＞２ＮＯ*
【００３７】
ＮＯ曝露２０１は、図３Ｂに示されるように、シリコン酸化物表面への化学吸着が生じてＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合が形成されるように行われる。この化学吸着動作に適した条件は、例えば８０〜１５０℃のように約０〜３００℃の温度、及び例えば１〜２０トールのように約０．１〜７６０トールの圧力であってよい。総じて、酸化物表面には、後ほど更に説明されるように、酸化物表面がＮＯ結合で飽和されてエッチングの発生を阻止するように、過剰なＮＯ／ＮＯ*が提供される。
【００３８】
再び図２を参照すると、シリコン酸化物表面上にＮＯ種が吸着された後、動作２０３において、ＮＯがＮＯ2の形で表面から脱離し、図３Ｃに示されるように、シリコン未結合手を伴う活性化表面が後に残される。この化学吸着動作に適した条件は、例えば８０〜１５０℃のように約０〜３００℃の温度、及び例えば１〜２０トールのように約０．１〜７６０トールの圧力であってよい。
【００３９】
ＮＯ脱離が起きると、動作２０５において、シリコン酸化物のエッチングのためにＦ種を基板表面に接触させることによって、エッチングが起こさせることができる。表面がＮＯ結合で飽和されているときは、フッ素（Ｆ）は、吸着のために表面に到達することを阻まれるゆえに、表面と反応しない。フッ素との反応は、ＮＯ供給が低減又は排除されＮＯが表面から脱離し始めて初めて生じる。したがって、エッチングは、プロセスチャンバ内へＮＯ種を供給し続けて、ＮＯ化学吸着によって改質されたシリコン酸化物の表面からの一酸化窒素の脱離を阻止することによって、制御することができる。プロセスチャンバ内へのＮＯ種の供給を停止する又はＮＯ種の供給を低減させることによって、ＮＯは、改質された酸化物表面からの脱離を可能にされ、フッ素エッチャントの存在下でエッチングが進行することを可能にする。エッチングサイクルが完了したら、チャンバは、不活性ガスでパージされてよい。
【００４０】
図４を参照すると、代替の一実施形態では、プロセスは、４０１において、図５Ａに示されるように、誘導結合プラズマチャンバなどの処理チャンバ内で基板を過剰な適切な一酸化窒素（ＮＯ）種に接触させることによって開始する。この曝露動作４０１に適したＮＯ種は、プラズマ励起ＮＯガス、又は様々なやり方で生成されたＮＯラジカルであってよい。例えば、ＮＯガスは、プロセスチャンバ内のプラズマ源への直接注入によって励起されたプラズマであってよい、又はプラズマ源の下流での注入によって間接的に励起されて例えばＡｒ、Ｎ2、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅなどのプラズマによって励起されているプラズマであってよい。図２を参照にして上述されたように、ＮＯラジカル（ＮＯ*）が形成されるだろう。
【００４１】
ＮＯ曝露４０１は、図５Ｂに示されるように、シリコン酸化物表面への化学吸着が生じてＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合が形成されるように行われる。この化学吸着動作に適した条件は、例えば８０〜１５０℃のように約０〜３００℃の温度、及び例えば１〜２０トールのように約０．１〜７６０トールの圧力であってよい。酸化物表面には、後ほど更に説明されるように、酸化物表面がＮＯ結合で飽和されてエッチングの発生を阻止するように、過剰なＮＯ／ＮＯ*が提供される。
【００４２】
再び図４を参照すると、シリコン酸化物表面上にＮＯ種が吸着された後、動作４０３において、フッ素エッチャントが加えられ、吸着されたＮＯにＦが化学吸着される。動作４０５において、フッ素源はオフにされ、図５Ｃに示されるように、Ｏ−Ｎ−Ｏ−Ｆ結合で飽和された状態の酸化物表面が残される。動作４０７において、Ｏ−Ｎ−Ｏ−Ｆは脱離され、酸化物表面の一部が除去される。脱離は、ＮＯ源がオフにされると開始する。脱離速度は、動作温度の関数であり、基板を加熱することによって加速させることができる。１０℃では、ＮＯ脱離プロセスは、約１０秒程度に及ぶことができる。脱離速度は、温度の上昇とともに増加する。この脱離動作に適した温度は、例えば約８０〜１５０℃のように約０〜３００℃の範囲にわたってよい。
【００４３】
表面がＮＯ結合で飽和されているときに、フッ素（Ｆ）は、シリコンサイトへの到達を阻まれるゆえに表面のシリコンと反応しない。ＮＯの吸着及び脱離が同時に発生するので、フッ素とのシリコンの反応は、ＮＯ供給が低減又は排除されてＮＯが表面から脱離し始めて初めて生じる。したがって、プロセスチャンバ内へＮＯ種を供給し続けて、ＮＯ化学吸着によって改質されたシリコン酸化物の表面からの一酸化窒素の脱離を阻止することによって、制御することができる。プロセスチャンバ内へのＮＯ種の供給を停止する又はＮＯ種の供給を低減させることによって、ＮＯは、改質された酸化物表面からの脱離を可能にされ、フッ素エッチャントの存在下でエッチングが進行することを可能にする。エッチングサイクルが完了したら、チャンバは、不活性ガスでパージされてよい。
【００４４】
適切なエッチャントは、例えばＦラジカル（Ｆ*）、ＮＦ3、Ｆ2、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＨＦ、及びＸｅＦ2のように、フッ素をベースにしている。各種の実施形態にしたがうと、フッ素エッチャントは、一酸化窒素の脱離と同期して、ＮＯ種とともにプロセスチャンバに導入されてよい。或いは、フッ素エッチャントは、処理を経た酸化物表面上にＳｉ−Ｏ−Ｎ−Ｏ結合が形成された後で且つ改質されたシリコン酸化物表面から一酸化窒素が脱離される前又は脱離されている間に、プロセスチャンバに導入されてよい。ＮＯ不動態化酸化物表面へのフッ素エッチャント種の吸着に適した条件は、例えば８０〜１５０℃のように約０〜３００℃の温度、及び例えば１〜２トールのように約１００ミリトールから７６０トールの圧力であってよい。
【００４５】
エッチングは、上述されたサイクルごとに、１枚の単分子層の数分の１からから数枚までの単分子層を除去することに限定されるのが一般的である。エッチングは、条件の変更を通じて約０．５〜１０枚のシリコン酸化物原子層を除去するように調整されてよい。サイクルのエッチング部分は、図３Ｄ又は図５Ｄに示されるように、所望の量のエッチングが起きた後に、フッ素エッチング反応生成物であるＳｉＦ4が脱離されることによって完了する。図３Ｄ又は図５Ｄに示された処理済みの基板では、制御された量のシリコン酸化物が除去されたことがわかる。除去されたシリコン酸化物の量は、図２及び図３で説明された実施形態におけるＮＯの吸着量又は図４及び図５で説明されたようなＦの吸着量によって、また、プロセス温度及びプロセス圧力によって、決定される。
【００４６】
再び図２及び図４を参照すると、次に、動作２０９／４０９において、目標とされる厚さのシリコン酸化物をエッチングするために更なるエッチングが必要であるかどうかが判断される。もし、第１のエッチングサイクルで除去された量が十分である場合は、エッチングは完了する。もし、何らかの反応生成物又はフッ素エッチャントがチャンバ内に残っている場合は、プロセスチャンバはパージされる及び／又は排気される。
【００４７】
もし、動作２０９／４０９において、目標とされる厚さのシリコン酸化物をエッチングするために更なるエッチングが必要であると決定された場合は、一連の動作が繰り返される。プロセスチャンバは、次のサイクルが始まる前に、必要に応じ、反応副生成物を除去するためにパージされてよい又は排気されてよい。プロセスは、必要とされるサイクル数だけ実施することができる。一部の実施形態では、約２〜１０サイクルのように、少なくとも２サイクルが実施される。
【００４８】
図１に示されたプロセスは、基板の表面の状態を整えるために、多様な前処理及び後処理によって改質することができる。一部の実施形態では、動作１０１に先立って、基板は、シリコン酸化物表面上のシラノール結合を除去するためにドライＨＦで処理される。プロセスチャンバは、次いで、ＨＦを除去するためにパージされる又は排気される。その他の前処理として、炭化水素又はハイドロフルオロカーボンなどの表面汚染物質を除去するためのプラズマプロセス又はウェット洗浄プロセスが挙げられる。
【００４９】
エッチングサイクルの各動作のための温度及び圧力などのプロセス条件は、ＮＯ種及びフッ素エッチャントの性質、並びにプロセスの速度に依存し、本明細書で提供される指針の範囲内で可変である。大半の例では、温度は、約０℃から約３００℃の範囲にわたり、圧力は、約１００ミリトールから約７６０トールの範囲にわたる。以下で提供される例は、特定の一実施形態を例として示している。
【００５０】
実施例
具体的な一実施形態の特徴を更に十分に説明するために、以下に、図４及び図５にしたがったエッチングプロセスの非限定的な例が提供される。エッチングプロセスの一例は、（１）酸化物を含有する基板を真空ケースに入れること、（１）表面の酸化物又はシラノール結合を除去するために、随意として上記サンプルを前処理すること、（３）酸化物表面を不動態化するために、ＮＯガス（又は約５０体積％のＯ2＋約５０体積％のＮ2Ｏのガス混合）のプラズマを１．０〜３．０トールで点火すること、（４）ＣＦ4などのフッ素含有ガスをプラズマに（約５〜７重量％で）加えること、（５）プラズマ及びフッ素源をオフにし、ＮＯを脱離させてエッチングを開始させること、（６）随意として窒素又はアルゴンなどの不活性ガスで真空チャンバをパージすること、並びに（７）目標とされる厚さの膜をエッチングする必要に応じて工程（３）〜（６）を繰り返すことである。
【００５１】
装置
本明細書で説明される方法は、ガス状試薬の順次配送用に構成された配送ライン及び制御メカニズムを備えた多様な装置で実施することができる。適切なプロセスチャンバの例として、プラズマエッチングプロセスチャンバ、等方性エッチングプロセスチャンバ、及び化学気相成長プロセスチャンバはもちろん、レジスト剥離チャンバが挙げられる。腐食剤の使用による損傷を防ぐために、装置は、少なくとも、腐食性の試薬に直接接触するパーツに耐食性材料を含んでいてよい。例えば、一部の実施形態では、プロセスチャンバは、エチレンのコポリマ及びＨａｌａｒ（登録商標）として知られるクロロトリフルオロエチレンなどの、フッ素エッチャント耐性ポリマで被覆される。一部の実施形態では、チャンバは、陽極酸化される又はニッケルをめっきされる。試薬を配送する配送ラインは、一部の実施形態ではニッケルで作成される。
【００５２】
適切な装置は、エッチング時に基板を適所に保持するための基板サポートと、試薬の導入のための入口と、プロセスチャンバを排気するためのポンプに通常は接続されている出口と、提供される方法の任意の工程を実施するためのプログラム命令を有するコントローラとを有するプロセスチャンバを含む。一部の実施形態では、装置は、必要に応じて基板を加熱又は冷却するように構成された加熱器及び／又は冷却器を備えている。加熱器及び／又は冷却器は、基板サポートに一体化されてよい。一部の実施形態では、基板の加熱は、基板の上方に位置決めされたランプの使用によって実現されてよく、この場合、ランプは、基板上へ熱を放射する。ランプは、基板ホルダを加熱する主要な方法として又は付加的な方法として使用されてよい。一部の実施形態では、基板ホルダは、モータを含み、処理時に基板を回転させるように構成される。（ＮＯガス励起又はＮＯラジカルの生成のいずれかのために）プロセスチャンバ内で直接的なプラズマが使用される実施形態では、装置は、ＲＦ又はマイクロ波プラズマ発生器を備えている。（ＮＯガス励起又はＮＯラジカルの生成のいずれかのために）遠隔プラズマが使用される実施形態では、装置は、ＲＦ又はマイクロ波プラズマ発生器を使用して遠隔プラズマが生成される個別のチャンバを含む。遠隔プラズマチャンバは、基板を収容しているプロセスチャンバに、供給導管を通じて接続され、遠隔プラズマ内で発生した種を基板の表面へ配送するように構成される。
【００５３】
基板の表面を加熱するためにＵＶ照射及び／又はマイクロ波照射などの電磁放射が使用される実施形態では、装置は、ＵＶランプ又はマイクロ波発振器などの電磁放射源も含む。これらの照射源は、使用に際して特定のタイプの電磁放射を透過させることができる窓によって基板から隔てられているのが一般的である。例えば、プロセスチャンバの天井を、石英がサファイヤでコーティングされた窓又はバルクな石英の窓などの、フッ素エッチャントに対して耐性で且つＵＶ透過性の窓に置き換えて、窓の上方に位置決めされたＵＶランプからのＵＶ放射の透過を可能にすることができる。
【００５４】
本明細書で提供されるエッチング方法を実現するのに適したプロセスチャンバの一例の概略が、図６に示されている。プロセスチャンバ６００は、ガス状試薬の導入のための入口６０２を含み、該入口は、遮断弁又は流量制御弁につながれている。配送ライン６０４が、試薬源６０６を入口６０２に接続する。一部の実施形態では、配送ライン６０４は、例えばＮＯ配送ライン及びフッ素エッチャント配送ラインなどの複数の個別のラインを含んでいてよい。一部の実施形態では、配送ラインは、熱源に接続され、ライン内における試薬の凝縮を防ぐために試薬の配送時に加熱される。試薬源は、ＮＯ源及びフッ素エッチャント種源を含む。試薬源は、また、プロセスチャンバをパージするための不活性ガス源、及び水素含有プラズマを発生させるための水素含有ガス源も含んでいてよい。配送ラインを含む配送システムは、プロセスチャンバに入るのを許される試薬の投与量を正確に測定するために使用される１つ以上の流量計も含むのが一般的である。プロセスチャンバは、また、出口弁に接続された出口６０８、及びポンプ６１０も含む。過剰な試薬、反応生成物、及びパージガスは、出口弁が開いているときに出口を通ってチャンバから出ていく。プロセスチャンバ内の圧力は、試薬の流量を制御することによって及び過剰なガスをプロセスチャンバからポンプで排出することによって、正確に制御することができる。
【００５５】
基板６１２は、基板ホルダ台座６１６の上に固定され、該台座６１６は、更に、基板を加熱するように構成された熱電チャック６１４を含む。例示の実施形態では、プロセスチャンバの天井は、随意の透明な又は半透明な窓６１８であり、該窓は、基板の加熱のために基板にＵＶ光を照射するために使用されるＵＶランプ６２０からプロセスチャンバを隔てる。その他の実施形態では、放射熱を放出することができるＩＲランプが、プロセスチャンバの天井の上方に位置決めされ、基板の表面を加熱するために使用される。一部の実施形態では、装置は、基板の上方に、ＵＶランプ及びＩＲランプの両方、又はその他の熱源を含んでいてよい。コントローラ６２２が、装置に電気的に接続され、エッチングプロセスの全ての段階を制御するために使用される。コントローラ６２２は、本明細書で説明される任意の実施形態にしたがったエッチング方法を実施するためのプログラム命令又は内臓ロジックを含む。例えば、コントローラは、試薬の配送のタイミング、エッチングサイクルの各段階時の温度及び圧力、並びに基板照射に関係したパラメータを指定するコードを含んでいてよい。
【００５６】
一部の実装形態では、コントローラは、システムの一部であり、該システムは、本明細書で説明される例の一部であってよい。このようなシステムは、１つ若しくは複数の処理ツール、１つ若しくは複数のチャンバ、処理のための１つ若しくは複数のプラットフォーム、及び／又は特定の処理コンポーネント（ウエハ台座やガスフローシステムなど）などの、半導体処理機器を含むことができる。これらのシステムは、半導体ウエハ又は基板の処理の前、最中、及び後におけるそれらの動作を制御するための電子機器と一体化されてよい。電子機器は、「コントローラ」と呼ばれてよく、１つ又は複数のシステムの様々なコンポーネント又は副部品を制御することができる。コントローラは、処理要件及び／又はシステムのタイプに応じ、処理ガスの配送、温度の設定（加熱及び／若しくは冷却）、圧力の設定、真空の設定、電力の設定、高周波（ＲＦ）発生器の設定、ＲＦ整合回路の設定、周波数の設定、流量の設定、流体配送の設定、位置及び動作の設定、特定のシステムに接続された若しくはインターフェース接続されたツール及びその他の移送ツール及び／若しくはロードロックに対してウエハを出入りさせるウエハ移送など、本明細書で開示される任意のプロセスを制御するようにプログラムされてよい。
【００５７】
概して、コントローラは、命令を受信する、命令を発行する、動作を制御する、洗浄動作を可能にする、終点測定を可能にするなどの様々な集積回路、ロジック、メモリ、及び／又はソフトウェアを有する電子機器として定義されてよい。集積回路は、プログラム命令を記憶するファームウェアの形態をとるチップ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特殊用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）として定められたチップ、及び／又はプログラム命令（例えばソフトウェア）を実行する１つ以上のマイクロプロセッサ若しくはマイクロコントローラを含んでいてよい。プログラム命令は、様々な個別設定（又はプログラムファイル）の形態でコントローラに伝えられて半導体ウエハに対して又はシステムのために特定のプロセスを実行に移すための動作パラメータを定義する命令であってよい。動作パラメータは、一部の実施形態では、１枚以上の層、及び／又はウエハダイの製作における１つ以上の処理工程を実現するためにプロセスエンジニアによって定義されるレシピの一部であってよい。
【００５８】
コントローラは、一部の実現形態では、システムと一体化された、システムに接続された、それ以外の形でシステムにネットワーク接続された、若しくはそれらを組み合わせたコンピュータの一部であってよい、又はそのようなコンピュータに接続されてよい。例えば、コントローラは、「クラウド」内、又はファブホストコンピュータシステムの全体若しくは一部の中にあってよく、これは、ウエハ処理の遠隔アクセスを可能にすることができる。コンピュータは、製作動作の現進行状況を監視し、過去の製作動作の履歴を調査し、複数の製作動作から傾向若しくは性能基準を調査するために、又は現処理のパラメータを変更するために、又は現処理を追跡するための処理工程を設定するために、又は新しいプロセスを開始させるために、システムへの遠隔アクセスを可能にすることができる。一部の例では、遠隔コンピュータ（例えばサーバ）が、ローカルネットワーク又はインターネットなどのネットワークを通じてシステムにプロセスレシピを提供することができる。遠隔コンピュータは、パラメータ及び／又は設定の入力又はプログラミングを可能にするユーザインターフェースを含んでいてよく、これらのパラメータ及び／又は設定は、次いで、遠隔コンピュータからシステムに伝えられる。一部の例では、コントローラは、１つ以上の動作中に実施される各処理工程のためのパラメータを指定するデータの形式で命令を受信する。なお、パラメータは、実施されるプロセスのタイプに、及びコントローラがインターフェース接続されるように又は制御するように構成されたツールのタイプ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、コントローラは、ネットワークによって結ばれて本明細書で説明されるプロセス及び制御などの共通の目的に向かって作業する１つ以上の個別のコントローラを含むなどによって分散されてよい。このような目的のための分散コントローラの一例として、（プラットフォームレベルに又は遠隔コンピュータの一部として）遠隔設置されてチャンバにおけるプロセスを協同して制御する１つ以上の集積回路と通じているチャンバ上の１つ以上の集積回路が挙げられる。
【００５９】
代表的なシステムとしては、制限なく、プラズマエッチングチャンバ若しくはプラズマエッチングモジュール、堆積チャンバ若しくは堆積モジュール、スピンリンスチャンバ若しくはスピンリンスモジュール、金属めっきチャンバ若しくは金属めっきモジュール、洗浄チャンバ若しくは洗浄モジュール、ベベルエッジエッチングチャンバ若しくはベベルエッジエッチングモジュール、物理蒸着（ＰＶＤ）チャンバ若しくはＰＶＤモジュール、化学気相成長（ＣＶＤ）チャンバ若しくはＣＶＤモジュール、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ若しくはＡＬＤモジュール、原子層エッチング（ＡＬＥ）チャンバ若しくはＡＬＥモジュール、イオン注入チャンバ若しくはイオン注入モジュール、追跡チャンバ若しくは追跡モジュール、並びに半導体ウエハの製作及び／若しくは製造に関係付けられる若しくは使用されるその他の任意の半導体処理システムが挙げられる。これら各種のシステムは、上述されたＡＬＥチャンバ又はＡＬＥモジュールを伴う１つの製作設備において使用されてよい。
【００６０】
上記のように、ツールによって実施される１つ以上の処理工程に応じ、コントローラは、その他のツール回路若しくはツールモジュール、その他のツールコンポーネント、クラスタツール、その他のツールインターフェース、隣接するツール、近隣のツール、工場の随所にあるツール、メインコンピュータ、別のコントローラ、又は半導体製造工場におけるツールの場所及び／若しくはロードポートに対してウエハ入りの容器を出し入れする材料輸送に使用されるツールのうちの、１つ以上とやり取りするだろう。
【００６１】
以上で説明された装置／プロセスは、例えば、半導体デバイス、ディスプレイ、ＬＥＤ、光起電性パネルなどの製作又は製造のために、リソグラフィパターン形成のツール又はプロセスと併せて使用されてよい。このようなツール／プロセスは、必ずしもそうとは限らないが、通常は、共通の製作設備において併せて使用又は実施される。膜のリソグラフィパターン形成は、通常は、（１）スピンオンツール又は噴き付けツールを使用して例えば基板などの被加工物上にフォトレジストを塗布する工程、（２）加熱板又は加熱炉又はその他の適切な硬化ツールを使用してフォトレジストを硬化させる工程、（３）ウエハステッパなどのツールによって可視光又は紫外線又はＸ線にフォトレジストを暴露する工程、（４）レジストを選択的に除去してパターン形成するためにウェットベンチなどのツールを使用してレジストを現像する工程、（５）ドライ式又はプラズマ支援式のエッチングツールを使用してレジストパターンをその下の膜又は被加工物に転写する工程、並びに（６）ＲＦ又はマイクロ波プラズマレジスト剥ぎ取り器などのツールを使用してレジストを除去する工程の、一部又は全部を含み、各工程は、考えられる幾つかのツールによって可能にされる。
【００６２】
本明細書で説明された実施例及び実施形態が例示目的にすぎないこと、並びにこれらの実施例及び実施形態を踏まえた様々な変形又は変更が当業者に示唆されることが理解される。明瞭を期するために、各種の詳細は省略されているが、様々な代替の設計が実現可能である。したがって、これらの実施例は、例示的であって非限定的であると見なされ、本発明は、本明細書で与えられる詳細に限定されず、添付の特許請求の範囲内で変更可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【外国語明細書】
2016127285000001.pdf