(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバを規定するハウジング、
該チャンバ内に基板支持体表面を有する基板支持体、
該基板支持体表面の周りに上記チャンバ内へ第一の吹き出し口を複数有する、酸素源を含む第一のプロセスガスを上記チャンバ内に導入するための第一のガス分配器、
上記基板支持体表面の周りに上記チャンバ内への第二の吹き出し口を複数有し、上記複数の第一の吹き出し口は上記複数の第二の吹き出し口から流体的に隔離されておりシランを含む第二のプロセスガスを上記チャンバ内に導入するための第二のガス分配器、
上記基板支持体表面から離れておりかつ上記基板支持体表面の中央領域の上に一般に配置される第三の吹き出し口を有し、上記チャンバ内でシランを含むガスを上記基板支持体に向けて案内するように配置された第三のガス分配器、及び、
上記基板支持体表面の上の一般に中央部の位置に、上記減圧チャンバ内への第四の吹き出し口を有し、上記第三のガス分配器から流体的に隔離され上記チャンバ内に酸素源を含むガスを導入する構成である第四のガス分配器、
を含み、
上記第一、第二、第三、又は第四のガス分配器のうちの少なくとも一つを介してフッ素源が上記チャンバ内に導入され、
酸素源、シラン、及びフッ素源の比は、堆積される膜において要求される性質に応じて選択される堆積チャンバ組立体。
【請求項２】
請求項１に記載のチャンバであって、
上記ハウジングが、そこを通っている進入路開口部を規定している頂部を含み、
本体が上記進入路開口部の上に配置されかつ上記頂部に据え付けられており、
上記第三のガス分配器が、上記の進入路開口部を通過しかつ上記の第三の吹き出し口にて上記の減圧チャンバ内で終わっている延長部を含み、
上記本体及び上記頂部の間にしっかりとつながれた流体シールが上記進入路開口部の境界を定め、
経路に沿ったガスの通過が上記チャンバ内からのガスが該流体シールへ接触するのを防止するのを補助するように、上記経路が該流体シールによって一部分が規定されかつ上記第四のガス分配器の吹き出し口に流体的に連結されている、チャンバ。
【請求項３】
上記酸素源は酸素分子及び亜酸化窒素のいずれか一つから選択され、上記フッ素源はＳｉＦ４及びＣＦ４のいずれか一つから選択される請求項１又は２に記載のチャンバ。
【請求項４】
上記ハウジングが、上記の頂部を含む誘電性囲壁部を含んでいる請求項２に記載のチャンバ。
【請求項５】
上記経路が、上記進入路開口部を通る上記延長部を取り囲む経路の部分を含む請求項２に記載のチャンバ。
【請求項６】
上記経路が、上記延長部と離れて配置され、そして上記第四のガス分配器の追加の吹き出し口を定めている複数の外側かつ下方に向いて延びている経路部分を含んでいる請求項２に記載のチャンバ。
【請求項７】
第一及び第二のガス分配器が、基板支持体表面の中心付近に等間隔を空けて配置された複数のノズルを含んでいる請求項１又は２に記載のチャンバ。
【請求項８】
堆積チャンバ内で基板上にフッ素がドープされた酸化ケイ素膜を堆積させる方法であって、該方法が、
チャンバ内で基板を取り囲む複数の第一のガス分配器を通して上記チャンバ内へ酸素供給ガスを導入する工程、
チャンバ内で基板を取り囲む複数の第二のガス分配器を通して上記チャンバ内へ、シランガスを導入する工程、
上記基板から離れておりかつ上記基板の中心の上に一般的に位置する第三のガス分配器から上記チャンバ内へシランガスを導入する工程、
上記基板から離れておりかつ上記基板の中心の上に一般的に位置する第四のガス分配器から上記チャンバ内へ酸素供給ガスを注入する工程、
上記第一、第二、第三、又は第四のガス分配器のうちの少なくとも一つを介してフッ素源を上記チャンバ内に導入する工程、を含み、
上記酸素供給ガス、シランガス、及びフッ素源の比は、堆積される膜において要求される性質に応じて選択される堆積方法。
【請求項９】
上記酸素供給ガス注入工程が、上記酸素供給ガスと上記シランガスがそれらが上記チャンバ内に入るまで混らないような方法にて行われる請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
上記チャンバ内へ導入されるガスから上記フッ素がドープされた酸化ケイ素膜を析出するための高密度プラズマを形成する工程を更に有する請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
上記酸素供給ガスはＯ２又はＮ２Ｏを含む請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
上記フッ素源ガスはＳｉＦ４又はＣＦ４を含む請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
最新の半導体デバイスを製造する基本的工程の一つは、ガスの化学反応を用いて、半導体基板上に薄い膜を形成することである。このような堆積工程は、化学蒸着（ＣＶＤ）と呼ばれている。慣用の熱ＣＶＤ法は、反応性ガスを基板表面に供給し、そこで熱誘導化学反応が所望の膜を形成するために起こり得る。高密度プラズマＣＶＤ法は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを基板表面に近接した反応性ゾーンに供給し、それによって非常に反応性の種のプラズマを作り出すことによって、反応体であるガスの分離を促進する。高い反応性の遊離された種は、化学反応を起こすために要求されるエネルギーを減少させ、従って、このようなＣＶＤ法に要求される温度を下げる。
【０００２】
高密度のプラズマ化学蒸着（ＨＤＰ−ＣＶＤ）チャンバの一つの設計においては、減圧チャンバは、底部に沿った、陰極として働く平面の基板支持体、頂部に沿った平面の陽極、底から上へと伸びる比較的短い側壁、及び側壁に接している頂部を有する誘電性のドームによって一般的に規定されている。誘電性コイルは、ドームの周りに据え付けられ、そして無線周波数発生供給器に接続されている。陽極及び陰極は、典型的には、バイアス無線周波数発生器に連結されている。等間隔に配置されたガス分配器、例えばノズルの２つ以上のセットが、典型的には、側壁に据え付けられ、そして基板支持体表面の端の上の領域まで延びている。各セットのガスノズルは、そのセットのための共通のマニホールドに連結されており、マニホールドは、ガスノズルに、たとえば、アルゴン、酸素、シラン（ＳｉＨ4）、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、四フッ化ケイ素（ＳｉＦ4）等のガスを含むプロセスガスを提供する。ガスの組成は、主として、基板上に形成されるべき物質のタイプに依存する。ガスノズルのセットが一般に用いられる。なぜなら、いくつかのガス、たとえばシランは、他のガス、たとえば酸素とは別個にチャンバ内に送られなければならないからである。他のガス、例えば酸素及びＳｉＦ4は、共通のマニホールドを通じてノズルの共通のセットへと送られうる。ノズルの先は、吹き出し口、典型的にはオリフィスを有し、それは、基板支持体の円周部の表面上に少し空間を空けて離れている円周パターン内に配置され、それを通じてプロセスガスが流れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体デバイスは、大きさが小さくなればなるほど、隣接する伝導体間のキャパシタンスが増加する。このキャパシタンスの増加は、デバイスの速度に不利に影響する。この問題を部分的に解決するために、堆積された誘電性膜の誘電率（ドープされていないケイ素ガラス（ＵＳＧ）では、典型的には約４．１）を減少させなければならない。最近、ＳｉＦ4の化学的性質を用いたフッ素ドープ（これは、フッ素ドープされたケイ素ガラス（ＦＳＧ）を生じる）が、誘電率を減少させるために好まれるようになってきた。ＦＳＧを用いて、３．５の誘電率を有する、良好な熱安定性を持った誘電性膜を製造することが可能であると信じられている。しかしながら、誘電率についてのこの値（３．５）は、容易に達成されていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、３．５未満、好ましくは３．４未満、さらに好ましくは３．３未満の均一な低い誘電率を有する膜を堆積するための堆積チャンバ及び方法に関する。本発明は、（１）基板へのガス（好ましくは、シラン、フッ素供給ガス、例えばＳｉＦ4又はＣＦ4、及び酸素供給ガス、例えばＯ2又はＮ2Ｏ）の均一な適用、及び（２）ガスの最適の流速の選択（これは、好ましくは、特定のチャンバを用いた試験の結果として決定される）の組み合わせによって達成される。
【０００５】
改善された堆積チャンバは、堆積チャンバを規定するハウジングを含む。基板支持体は、堆積チャンバ内に収容されている。第一のガス分配器は、基板支持体表面の円周の周縁部から空間を空けて離れておりかつ一般的にその上に位置する円周パターン内に、堆積チャンバ中へのオリフィス又は他の吹き出し口の開口部を有する。一つの実施態様において、第一のガス分配器は、第一及び第二のノズルセットを含む。酸素及びＳｉＦ4は、好ましくは、第一のノズルのセットを通じて一緒にチャンバ内に送られ、そしてシラン（又はシラン及びＳｉＦ4）は、第二のノズルのセットを通じて送られる。ＳｉＦ4を酸素と混合すること、及び第一のノズルのセットを通じてこの組み合わせを導入することは、装置の複雑さを軽減でき、従ってコストを下げることが可能である。第二のガス分配器（好ましくは中心のノズル）が用いられ、そしてそれは、基板支持体表面から空間を空けて離れておりかつその表面の上に配置される。ガス、好ましくはシラン（またはシランとＳｉＦ4）を減圧チャンバ内へと注入するための第二のガス分配器の使用は、第二のガス分配器を使用しないで達成されることを超えて、基板全体へガスを均一に適用することを改善するのに役立つ。
【０００６】
酸素供給ガス（好ましくは酸素）は、一般的に基板の中心の上の領域内にあるハウジングの頂部を通じて、チャンバへと送られる。このことは、好ましくは、シラン（及び他のガス）を運ぶ中心ノズルとハウジングの頂部の穴との間に作られた環状のオリフィスに酸素を通すことによって達成される。この方法においては、酸素は、好ましくはＳｉＦ4と混合されて、第一のガス分配器の第一のノズルのセットを通じて両側面から、そしてまた基板の上のシランと同じ領域内に提供される。また、環状のオリフィスに酸素を通すことは、ハウジングの頂部と、中心ノズルがそこから伸びているところの本体との間で用いられているシールをチャンバ内の反応性ガスの攻撃から防ぐ。この利点は、もしシランが環状のオリフィスを通りそして酸素が中心ノズルを通っても維持される。
【０００７】
フィルム厚及び誘電率の均一性はまた、基板の温度を基板を横切って均一に維持する手段を取ることにより、そして、スパッタリング均一性を達成するためのＲＦ源発生器を用いることにより高められる。
【０００８】
本発明の一つの基本的な観点の一つは、チャンバに入る酸素の均一な分布を確実にするのが非常に重要であるという認識である。このことは、酸素をチャンバの頂部及びチャンバの側面の両方からに流すことにより達成される。さらに、チャンバの頂部を通る酸素の流れの経路の適当な配置により、反応性ガス例えばフッ素と接触することからくる有害な影響からシール要素を保護する働きを酸素がすることができる。
【０００９】
ガスを基板に均一に供給することの必要に加えて、最少の誘電率を達成するために、ガス、典型的には酸素、シラン及びＳｉＦ4の正しい比を用いることが必要である。各ガスのための適当な流速は、用いる特定のチャンバに応じて変化する。従って、本発明のさらなる観点は、種々の流速比をテストして、最少の誘電率を有する高品質の誘電性膜を提供する流速のセットを見いだすことである。
【００１０】
本発明の他の特徴及び利点は、好ましい実施態様を添付の図面を参照しながら詳細に記載した以下の記載から明らかになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、ハウジング４、２組のＲＦ誘導コイル８，９に取り囲まれている通常筒状の誘電性囲壁部６を有するハウジングを含む堆積チャンバ２を説明している。囲壁部６は、誘電性物質以外のＲＦ透過性の物質から作られうる。コイル８，９には、一対のＲＦ源発生器１０，１１から電流が供給されている。チャンバ２はまた、ハウジング４により規定されたその内部の減圧チャンバ１８内に基板支持表面１６を有する、水冷式の基板支持体１４を含む。表面１６は、チャンバ１８内に基板２０を支持するために用いられる。基板支持体１４は、陰極として働き、そしてマッチング回路２４を通じてバイアスＲＦ発生器２２に連結されている。ハウジング４の通常筒状の側壁３０は、ハウジング４の底３２を誘電性囲壁部６に連結している。側壁３０は、陽極として働く。
【００１２】
プロセスガスを、２セットの１２本の均等に空間を空けて配置されたノズル３４，３４ａを通じて、減圧チャンバ１８の基板２０を取り囲む領域に導入する。ノズル３４，３４ａは、環状の様式にて配置されており、そして、それぞれガスマニホールド３６，３６ａに流体的に連結されている。マニホールド３６，３６ａには、第一及び第二のガス制御器３７，３７ａ及び第一及び第二のガス供給ライン３９，３９ａを通じて、第一及び第二のガス供給源３５，３５ａからプロセスガスが供給される。各ノズル３４，３４ａは、その遠位端にオリフィス３８を有する。ノズル３４，３４ａのオリフィス３８は、基板支持体１４の円周部４０上に、従って基板２０の円周部４２上に配置されている。減圧チャンバ１８は、排気ポート４４を通じて排気される。
【００１３】
図２は、慣用の堆積チャンバを用いた代表的なＵＳＧ堆積厚の変化のプロット４６を示している。平均厚をベースライン４８で示した。プロット４６によって示されているように、基板２０の円周部４２に対応するプロット４６の終点５０及び５２において、比較的急な厚さの増加がある。プロット４６の中心５４もまた、同様にかなり落ち込んでいる。
【００１４】
米国特許出願シリアル番号08/571,618号明細書（１９９５年、１２月１３日出願）は、第三のガス制御器６０と第三のガス供給ライン６２を通っている第三のガス供給源５８に連結された中心ノズル５６を用いることにより、どのようにプロット４６が改善されたかを開示している（この開示は、引用することにより本明細書の一部である）。中心ノズル５６は、基板支持体表面１６の中心の上に配置されたオリフィス６４を有する。中心ノズル５６の使用は、図２のプロット４６から図３の例示的なプロット６８へと、ＵＳＧ堆積厚の変化プロット４６の改善を可能とする。例示的な堆積厚変化プロット６８は十分に平らであるので、堆積厚の標準偏差はシグマの約１〜２％になりうる。このことは主として、終点５０、５２におけるプロットの急な勾配を減少しそしてプロット４６の中心５４において低い点を上げることにより達成される。
【００１５】
チャンバ２の種々の構成部品は、プロセッサー（図示せず）によって制御されている。プロセッサーは、コンピューターが読取り可能な媒体（同様に図示せず）に保存されたコンピュータープログラムの制御下で作動する。コンピュータープログラムは、種々の作動パラメーター、例えば、時間、ガスの混合、チャンバー圧、基板支持体温度及びＲＦ電流レベルを指示する。
【００１６】
本発明は、３．５未満の、好ましくは３．４未満の、さらに好ましくは３．３未満の誘電率を有するフィルムを提供するように、上記の構造を改善する。これらの低い誘電率値は、基板２０上の一般に均一な様式にて達成される。装置のサイズを小さくすればするほど、近接する空間を空けて置かれた伝導体間のキャパシタンスが自然に増加するので、誘電率の均一な減少が重要である。キャパシタンスを減少させるために、及び従って装置の操作速度を上げるために、堆積された誘電性膜の誘電率を減少させなければならない。
【００１７】
本発明は、好ましくは、ＳｉＦ4と酸素の組み合わせを第一のガス供給源３５から供給し、ノズル３４のオリフィス３８を通してチャンバ１８中へ導入する。そうすることにより、これらのガスの送り出しを簡略化しかつコストの削減に役立つ。シラン（ＳｉＨ4）は、好ましくは、第二のガス供給源３５ａから、第二のガス制御器３７ａを通じて、そしてノズル３４を通ってチャンバ１８中に送り出される。さらに、第三のガス供給源５８は、好ましくは、上記の基板２０の上から、シラン（又は、例えば、シランとＳｉＦ4の混合物）をチャンバ１８中へ導入するために用いられる。これと協同して、シランの流動経路とは別の流動経路に沿って、酸素もまた基板２０の上の位置からチャンバ１８内に向けられる。
【００１８】
酸素は、比較的安定なガス、例えば、ＳｉＦ4と混合されうるが、シランと酸素の反応性のため、これらの成分は、それらがチャンバ１８内に導入されるまで別々に保存されなければならない。このことを達成するために、別々のノズル３４、３４ａが、基板支持体３４の周りの領域で用いられ、また、酸素経路７０が囲壁部６の頂部７５に据え付けられた本体７２中に形成される。経路７０は、酸素制御器７３を通じて酸素供給源７１と連結している。第三のガスライン６２は、本体７２を通って中心ノズル５６で終わっている。中心ノズル５６は、頂部７５中に形成された開口部７４を通っている。ノズル５６及び開口部７４は、減圧チャンバ１８及び酸素経路７０と流体的に連絡されている環状のオリフィス７６を提供している。流体シール７８は、本体７２と頂部７５の間に備えられている。従って、酸素は、経路７０を通って、本体７２と頂部７５の間で規定されかつ流体シール７８によって境界が定められている領域中へそして最後には環状のオリフィス７６に沿って進む。この方法で酸素を注入することにより、ガス、例えばフッ素化合物（これはさもなければ流体シール７８に有害に影響しうる）が、流動している酸素の洗浄効果または除去効果によって、流動シールと反応することが防げられる。シール７８を劣化させない酸素以外のガスもまた使用可能である。
【００１９】
上記で述べた構造を用いてのガス分布の均一性と関連して、均一な誘電率はまた、基板２０を横切っての温度の均一性及びスパッタリングの均一性に依存する。より均一な基板に沿った温度分布を達成するために用いることができる構造の説明のためには、例えば、米国特許出願シリアル番号第08/641,147号明細書（１９９６年４月２５日出願、発明の名称：「減少した接触面積及び温度フィードバックを有する圧力ゾーンを備えた基板支持体（Substrate Support with Pressure Zones Having Reduced Contact Area and Temperature Feedback）」、発明者：B. Lue, T.Ishikawa, F. Redeker, M. WongとS. Li、この出願はアプライド  マテリアルズ  インコーポレイテッドに譲渡されている）参照。米国特許出願シリアル番号第08/389,888号明細書（１９９５年２月１５日出願、発明の名称：「誘導連結されたプラズマリアクターのＲＦ電源の自動周波数チューニング」）及び米国特許出願シリアル番号第08/507,726号明細書（１９９５年７月２６日出願、発明の名称：「電子的に可変の密度プロファイルを有するプラズマ源」）（これらの出願もまたアプライド  マテリアルズ  インコーポレイテッドに譲渡されている）は、高められたスパッタリング均一性のための構造を教示している。これら３つの出願全ての開示は、引用することにより本明細書の一部である。
【００２０】
ＳｉＦ4及びシランの全流れを変更することは、堆積率、従って処理量に影響する。高い処理量は、高いスパッタリング率及び高いエッチング率を与えるために、バイアス電力供給源２２からの高いバイアス電力を要求する。高いバイアス電力、及びそれ故高い処理量は、エッチング速度が基板の温度によって強く影響されるので、基板２０を横切る温度均一性が達成された場合のみ可能である。
【００２１】
用いられるべきＳｉＦ4、シラン（ＳｉＨ4）及び酸素の量の決定は、全く新しい複雑な層を作り出す。（例えば、ＳｉＨ4及びＳｉＦ4からの）ケイ素の全流速が一定に保たれると仮定すると、いくつかの基本的な説明が、これらの種々の成分の使用に関して成されることができると信じられている。もし用いられる酸素があまりに少ないと、堆積率は劇的に落ち、従って結果として非常に不十分な処理となる。あまりに少ない酸素は、フィルムを、フィルム中に取り込まれた過剰な遊離のフッ素とともにケイ素が多い状態にしうる。もしあまりに多くの酸素が用いられると、得られるフィルムは、よりＵＳＧになりそして誘電率は高くなる。もしあまりに多くのＳｉＦ4が用いられると、老化(aging)の問題が結果として起こる。長時間に渡り、得られたフィルムの複合化合物(complex chemistry)中に強く結びつかないフッ素が遊離されて装置の劣化を引き起すので、老化の問題が起こる。シランがあまりに多いと、フィルムがよりＵＳＧ様に挙動することを引き起こし、従って、望まないレベルの誘電率を結果する。
【００２２】
基板表面における酸素、ＳｉＦ4及びシランの最適量は、化学量論的比率である。しかしながら、チャンバ２及びその他の堆積チャンバを含む堆積チャンバ中への化学量論的比率のガスの流れは、化学量論的比率でない基板表面でのガス比率を結果しうる。基板表面にて化学量論的比率を達成するために必要な実際の堆積チャンバ中へ流れ込むガス比率は、特定のチャンバの構造に少なくとも部分的に従って、化学量論的比率から変更される。チャンバをより効率よくすればするほど、ガスの無駄が少なくなり、従ってガス流速は用いられ得る化学量論的量に近くなる。
【００２３】
３．５未満、好ましくは３．４未満、さらに好ましくは３．３未満の所望の誘電率を達成するための特定のチャンバでのＳｉＦ4、シラン及び酸素の適当な相対的な流速を決定するために、３つの要素の比を、基板２０上に複数の誘電性膜を形成するための所望の方法において変化させることができ、次いで、各誘電性膜の種々の位置にて誘電率が測定されうる。しかしながら、相対的な量には限界がある。ＳｉＦ4及びシランがあまりに多い又はあまりに少ないことからくる問題を減少する又は排除するためには、ＳｉＦ4の百分率は全ケイ素−供給ガスの約４０％〜６０％であるべきである。酸素は、全ケイ素−供給ガスの約６０％〜１００％であるべきである。
【００２４】
図４は、シラン対酸素に対するＳｉＦ4の比を変化させた一連のテストの結果を示している。全反応性ガス流速、すなわち、ＳｉＦ4とシランを組み合わせる（これは、一定量のケイ素を結果する）ための流速を選択し、その全流速を、ＳｉＦ4とシランの種々の割合を達成するためにＳｉＦ4及びシラン間で分配し、次いで、それらの割合を用い、酸素流速を変化させることにより、酸素流速に対する誘電率の図４に示されているグラフが得られた。このタイプのグラフは、非常に有用なデータを提供する。
【００２５】
シラン、３６．４ｓｃｃｍ（ｃｍ3／分）に対してＳｉＦ4、４４ｓｃｃｍから得られるプロットＡは、約６２ｓｃｃｍの酸素流速における３．４から約１１０ｓｃｃｍの酸素流速における約３．８まで変化する誘電率を結果する。シランに対するＳｉＦ4のこの比においてどこで最少の誘電率となるかは、このグラフからは明らかでない。しかしながら、受け入れられない低い酸素流速にて誘電率が最少となるであろうことは明らかである。ＳｉＦ4対シランのｓｃｃｍ流速比が３６対４４．４であるプロットＢは、６０ｓｃｃｍの酸素流速にて、最も低い誘電率：約３．２を示している。プロットＣ及びＤは、それぞれ、約３．５及び３．６の最小の誘電率を有する。このグラフより明らかなように、ＳｉＦ4対シランのこれらの特定の比にとっては、プロットＢの比が、許容できるレベルの酸素流速において最も低い誘電率を提供する。プロットＡ及びプロットＢを再検討すると、これら２つのプロットのために用いた割合の間でのＳｉＦ4対シランの割合は、プロットＢのための割合を用いて達成可能な誘電率より低い誘電率を与えうる。
【００２６】
従って、本発明は、減少された誘電率を達成するために、ＳｉＦ4（又は他のフッ素供給ガス）及びシランの化合物を用いて、低誘電率を持った膜をどのように達成するかを決定する有用かつ効率的な方法を提供する。各々のテストのために一つの全反応性ガス流速を選択した上記の方法が、現時点では好ましい一方、誘電率に関する情報を整然と集めるための他の方法もまた遂行されうる。例えば、全体のパラメーター内において変化させるために、３つの全てを可変とすることも望まれうる。
【００２７】
実施においては、低誘電率を有する膜は、典型的には、種々のテスト結果をプロットする上記で議論した方法を用いて、ＳｉＦ4、シラン及び酸素の適当な流速をまず決定することにより、基板２０上に堆積されうる。いったん特定のチャンバのための望ましい速度が決定されれば、シランは第二のガス供給源３５ａからチャンバ１８内に導入され、シランとＳｉＦ4の混合物は第三のガス供給源５８からチャンバ１８内に導入され、酸素は酸素供給源７１からチャンバ内に導入され、そして酸素とＳｉＦ4の混合物は第一のガス供給源３５からチャンバ１８内に導入される。アルゴンもまた第一及び第三の供給源３５、３８から導入される。堆積均一性の達成はまた、基板２０の温度がその表面上にて均一に制御される手段を採用することにより、そして、均一なスパッタリングの達成を助けるために可変周波数源ＲＦ発生器１０，１１を用いることにより、補助される。
【００２８】
上記の実施態様は、８インチ（２０ｃｍ）の直径の基板２０のために設計された。より大きな直径の基板、例えば１２インチ（３０ｃｍ）の直径の基板は、ノズル組立品５６’によって図５中に示されている複数の中心ノズル５６ａの使用を要求してもよい。このような実施態様においては、堆積厚の変化のプロットは、おそらく（図３に示されるような）３つの出っ張り部、４つの出っ張り部または５つの出っ張り形状を有するであろう。堆積厚プロットの特定の形状は、中心ノズル５６Ａ及びオリフィス６４のタイプ、数、向き及びそれらの間隔によって影響されうる。
【００２９】
オリフィス７６に加えて、酸素もまた、図６に示されるような複数の下側に向いてかつ外側に向いて伸びている経路８０を通じてチャンバ１８内に送られ得る。各経路８０は、酸素がチャンバ１８内へと入り込むオリフィス８２を有している。所望により、他のガス、例えばアルゴンが、オリフィス６４を通るシラン又は環状のオリフィス７６又はオリフィス８２を通る酸素の一方又は両方と混合されうる。
【００３０】
特許請求の範囲の請求項に記載の発明の主題から離れることなく、改良又は変更を本明細書中に開示した実施態様に加えることが可能である。例えば、中心ノズル５６は、複数の吹き出し口を有するシャワーヘッドタイプのガス分配器又はガス吹き出し口の環状のアレイによって置換可能である。同様に、ノズル３４、３４ａ又は５６ａは、例えば、そこを通ってプロセスガスがチャンバ１８内に出されるところのガス吹き出し口又はオリフィスを有する環状又は環状様の構造によって置換されうる。ノズル３４と３４ａは別々のノズルであることが好ましいが、ノズル３４の単一のセットが、酸素以外のシラン及びＳｉＦ4を供給するために用いられ得る。酸素供給源７１及び第三のガス供給源５８は、供給源７１がノズル５６に連結されそして供給源５８が経路７０に連結されるように切り換えられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一つの実施態様に従って作られた堆積チャンバを示した概略断面図である。
【図２】図２は、従来の、特徴的なＭ−形状の、堆積厚変化プロットを誇張して示した図である。
【図３】図３は、図１の装置を用いての、図２の堆積厚変化プロットの改善を示した図である。
【図４】図４は、ＳｉＦ4対シランの種々の流速比における、誘電率対酸素流速のグラフである。
【図５】図５は、３つのオリフィスを有する図１の中心ノズルの代わりの実施態様を簡略化して示した図である。
【図６】図６は、追加の酸素経路を示した中心ノズル部分の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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