"基板処理チャンバ内の無プラズマ基板処理領域内で基板上に酸化ケイ素層を形成する方法であって、H2Oを含む酸素含有前駆体をプラズマ領域内に流入させて、ラジカル酸素前駆体を生成することと、前記無プラズマ基板処理領域において、前記ラジカル酸素前駆体を窒素を含むシリコン含有前駆体と結合することと、前記基板上にシリコン、酸素、及び窒素を含む層を堆積することとを含む、方法。酸素含有雰囲気内でアニール温度において前記シリコン、酸素及び窒素を含む層をアニールし、酸素含有量を増加させ、かつ窒素含有量を減少させて、酸化ケイ素層を形成することを更に含む、請求項1に記載の方法。前記アニール温度は約500°Cから約1100°Cの間にあり、前記酸素含有雰囲気は、O2、O3、H2O、H2O2、NO、NO2、N2O、及びそれらから誘導されたラジカル化学種のうちの少なくとも1つを含む、請求項2に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層は、堆積後に、最初に流動性である、請求項1に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層は、基板温度が約200°C以下である間、堆積後、最初は流動性である、請求項1に記載の方法。前記プラズマ領域は、前記基板処理の外部に位置する遠隔プラズマシステムRPS内にある、請求項1に記載の方法。前記酸素含有前駆体はNH3を更に含む、請求項1に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層の堆積速度は約2000オングストローム/分以上である、請求項1に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層の堆積速度は約3000オングストローム/分以上である、請求項1に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層の堆積速度は約4000オングストローム/分以上である、請求項1に記載の方法。前記シリコン、酸素及び窒素を含む層は無炭素Si-O-N-H層を含む、請求項1に記載の方法。前記酸素含有前駆体は、O2、O3、H2O2、NO、NO2及びN2Oのうちの少なくとも1つを更に含む、請求項1に記載の方法。前記基板には約50nm以下の幅を有するトレンチがパターニングされ、前記シリコン、酸素及び窒素を含む層は堆積中に流動性であり、前記トレンチを充填する、請求項1に記載の方法。前記トレンチ内の前記酸化ケイ素層は実質的にボイドフリーである、請求項13に記載の方法。前記プラズマ領域は、シャワーヘッドによって前記無プラズマ基板処理領域から分離された前記基板処理チャンバの仕切られた部分である、請求項1に記載の方法。基板温度を約400°C未満に保持しながら、オゾン含有雰囲気内で前記膜を硬化処理させる動作を更に含む、請求項1に記載の方法。前記シリコン含有前駆体は無炭素である、請求項1に記載の方法。前記シリコン含有前駆体は、H2NSiH3、HNSiH32及びNSiH33のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。酸化ケイ素層を形成する方法が記述される。その方法は、プラズマ励起ラジカル蒸気と非励起シリコン前駆体とを同時に結合することを含む。プラズマ励起経路を通して例えば、蒸気にアンモニアを追加することによって及び/又は窒素含有非励起シリコン前駆体を選択することによって窒素を供給することができる。その方法により結果として、基板上にシリコン、酸素及び窒素を含む層が堆積される。その後、シリコン、酸素及び窒素を含む層の酸素含有量を増やして、窒素をほとんど、又は全く含まない場合がある酸化ケイ素層を形成する。酸素含有量の増加は、酸素含有雰囲気の存在下で層をアニールすることによってもたらすことができ、膜の密度は、不活性環境において温度を更に高くすることによって更に高めることができる。特許請求の範囲を真偽が定かでない仮説的な仕組みに結び付けることなく、幾つかの細部を検討することが有益であることがわかる場合がある。堆積基板を収容する無プラズマ領域内でラジカル窒素前駆体をシリコン及び窒素を含む前駆体と結合することによって、シリコン及び窒素を含む膜を形成することができる。この堆積方法の結果として相対的に開いた網状膜が生じ、それにより、シリコン、酸素及び窒素を含む膜を、オゾン内において低温で硬化処理し、その後、酸素含有雰囲気内で更に高い温度でアニールすることによって、この膜は酸化ケイ素に変換されることが可能になる。開いた網状構造によって、オゾンが膜内に、より深く侵入できるようになり、酸化物変換部を基板の方向に延びるようになる。ラジカル窒素成分は、水分H2Oのプラズマ廃水によって置き換えられてもよく、プラズマ廃水は、当初には流動性である膜を生成することもわかっている。H2O別名、蒸気プラズマ廃水を使用する利点として、開示される実施形態では、膜堆積速度が速く、プラズマ電力が低いことがわかっている。蒸気プラズマ廃水は、本明細書においてラジカル酸素と呼ばれる場合もある。堆積されたままの膜内に酸素が存在すると、後続の処理中に膜を酸化ケイ素に変換するために開いた網状構造を通って流れなければならない酸素の量が減少する。ラジカル酸素への暴露は、酸素含有物を均質にし、屈折率を下げ、堆積速度を速めるための役割を果たすことができ、硬化処理ステップを削減できるか、更にはなくすことができるようになる可能性がある。例示的な酸化ケイ素形成プロセス図1は、本発明の実施形態による酸化ケイ素膜を形成する方法100における選択されたステップを示す流れ図である。方法100は、無プラズマ基板処理領域102にシリルアミン前駆体を与えることを含む。概して言うと、その前駆体は、数ある種類のシリコン前駆体の中でも、シリコン及び窒素を含む前駆体、シリコン及び水素を含む前駆体、又はシリコン、窒素及び水素を含む前駆体とすることができる。シリコン前駆体は無酸素及び/又は無炭素とすることができる。シリルアミン前駆体の具体例は、数あるシリルアミンの中でも、H2NSiH3すなわち、MSA、HNSiH32すなわち、DSA及びNSiH33すなわち、TSAを含む。シリルアミン前駆体の流量は、種々の実施形態において、約200sccm以上、約300sccm以上、約500sccm以上、又は約700sccm以上とすることができる。本明細書において与えられる全ての流量は、デュアルチャンバ300mm基板処理システムに当てはまる。シングルウエハシステムであれば、必要な流量は半分になり、他のウエハサイズであれば、必要とされる流量も処理されるエリアによって増減することになる。これらのシリルアミンは、キャリアガス、反応性ガス、又はその両方としての役割を果たすことができる付加的なガスと混合することができる。付加的なガスの例は、数ある中でも、H2、N2、NH3、He及びArを含む。無炭素シリコン前駆体の更なる例は、単独の、又は他のシリコン含有ガス例えば、NSiH33、水素例えば、H2及び/又は窒素例えば、N2、NH3と混合されたシランSiH4を含む。無炭素シリコン前駆体は、単独の、又は互いに組み合わせた、若しくは上記の無炭素シリコン前駆体と組み合わせた、ジシラン、トリシラン、更に高次のシラン及び塩素化シランも含むことができる。プラズマ励起領域を通して蒸気を流すことによって生成されるラジカル酸素前駆体も無プラズマ基板処理領域106に与えられる。ラジカル酸素前駆体は、酸素ラジカル含有前駆体であり、より安定した酸素含有前駆体蒸気から、無プラズマ基板処理領域外で生成された。蒸気、H2O及び水分は本明細書において交換可能に用いられることになる。蒸気の流量は、種々の実施形態において、約50sccm以上、約100sccm以上、約150sccm以上、約200sccm以上又は約250sccm以上とすることができる。蒸気の流量は、種々の実施形態において、約600sccm以下、約500sccm以下、約400sccm以下又は約300sccm以下とすることができる。開示される更なる実施形態によれば、蒸気の流量のための更なる範囲を形成するために、これらの上限のいずれかを下限のいずれかと組み合わせることができる。ラジカル酸素前駆体は、無プラズマ基板処理領域内に移送される。ラジカル酸素前駆体を形成するために、処理チャンバ外のチャンバプラズマ領域又は遠隔プラズマシステムRPSにおいて、蒸気を相対的に安定した窒素添加剤と結合することができる。相対的に安定した窒素添加剤は、種々の実施形態において、NH3N2、NH3H2、NH3N2H2及びN2H2を含む混合物とすることもできる。N2及びH2との混合物においてNH3の代わりに、又はそれと組み合わせてヒドラジンを用いることもできる。蒸気は、O2、O3、H2O2、NO、NO2及びN2Oを含む他の安定した酸素含有前駆体化合物を伴う場合があり、それらの前駆体化合物も、ラジカル酸素前駆体を形成するために、処理チャンバ外のチャンバプラズマ領域又は遠隔プラズマシステムRPSにおいて活性化される。基板処理領域において、ラジカル酸素前駆体の流れがシリルアミン又は上記のような別のシリコン前駆体と混合し、それらが反応して、堆積基板108の上にシリコン、酸素及び窒素を含む膜を堆積する。シリルアミンは、プラズマによって、励起されたと認められるほどまで励起されていない。堆積されたシリコン、酸素及び窒素を含む膜は、低い堆積速度の場合に共形的に堆積することができる。他の実施形態では、堆積されたシリコン、酸素及び窒素を含む膜は、従来の窒化ケイ素Si3N4膜堆積技法とは異なる流動性を有する。形成物の流動性によって、膜は、基板の堆積表面上の狭い間隙、トレンチ及び他の構造の中に流れ込むことができるようになる。複数の実施形態において、シリコン、酸素及び窒素を含む膜は、堆積後に、最初に流動可能であり、これは相対的に低い基板温度においても当てはまる場合がある。シリコン、酸素及び窒素を含む膜は、本発明の実施形態では、約200°C、150°C、100°C以下において、更には50°C以下において流動可能である。流動性は、ラジカル前駆体とシリコン前駆体とを混合することから生じる種々の特性に起因する場合がある。これらの特性は、堆積された膜内の著しい水素成分、及び/又は短鎖ポリシラザンポリマーの存在を含むことができる。これらの短鎖は成長し、網状化して、膜の形成中及び形成後に、より高密度の誘電体材料を形成する。例えば、堆積された膜は、シラザンタイプのSi-NH-Siバックボーンすなわち、Si-N-H膜を有することができる。シリコン前駆体及びラジカル前駆体が無炭素である実施形態では、堆積されたシリコン、酸素及び窒素を含む膜も実質的に無炭素である。当然、無炭素は、極微量の炭素さえ存在しないことを必ずしも意味しない。前駆体材料内に炭素汚染物が存在する場合もあり、堆積されたシリコン、酸素及び窒素を含む膜内に入り込む。しかしながら、これらの炭素不純物の量は炭素成分を有するシリコン前駆体例えば、TEOS、TMDSO等において見られることになる量よりもはるかに少ない。シリコン、酸素及び窒素を含む膜の堆積後に、酸素含有雰囲気110内で堆積基板をアニールすることができる。堆積基板は、酸素含有雰囲気が導入されるときに、硬化処理のために用いられた同じ基板処理領域内にとどまることができるか、又は酸素含有雰囲気が導入される異なるチャンバに移送される場合がある。酸素含有雰囲気は、数ある酸素含有ガスの中でも、分子酸素O2、オゾンO3、蒸気H2O、過酸化水素H2O2及び窒素酸化物NO、NO2等のような1つ又は複数の酸素含有ガスを含むことができる。酸素含有雰囲気は、離れた場所で生成され、基板チャンバに輸送することができる、原子酸素O、水酸化物OH等のラジカル酸素及びヒドロキシル化学種も含むことができる。酸素含有化学種のイオンも存在する場合がある。基板の酸素アニール温度は、種々の実施形態において、約1100°C以下、約1000°C以下、約900°C以下又は約800°C以下とすることができる。基板の温度は、種々の実施形態において、約500°C以上、約600°C以上、約700°C以上又は約800°C以上とすることができる。再び、開示される更なる実施形態によれば、基板温度のための更なる範囲を形成するために、これらの上限のいずれかを下限のいずれかと組み合わせることができる。酸素アニール中に基板処理領域内にプラズマは存在する場合も、存在しない場合もある。CVDチャンバに入る酸素含有ガスは、基板処理領域に入る前に活性化例えば、ラジカル化、イオン化等された1つ又は複数の化合物を含むことができる。例えば、酸素含有ガスは、遠隔プラズマ源を通して、又はシャワーヘッドによって基板処理領域から分離されたチャンバプラズマ領域を通して、より安定した前駆体化合物を暴露することによって活性化された、ラジカル酸素化学種、ラジカルヒドロキシル化学種等を含むことができる。より安定した前駆体は、ヒドロキシルOHラジカル及びイオンを生成する蒸気及び過酸化水素H2O2、並びに原子酸素Oラジカル及びイオンを生成する分子酸素及び/又はオゾンを含むことができる。シリコン、酸素及び窒素を含む膜内に著しい酸素含有量が既に存在していれば、硬化処理動作は不要にすることができる。しかしながら、所望により、アニール動作前に、硬化処理動作が導入されることになる。硬化処理中、堆積基板は、硬化処理のための基板処理領域内にとどまることができるか、又はオゾン含有雰囲気が導入された異なるチャンバに移送される場合がある。基板の硬化処理温度は、種々の実施形態において、約400°C以下、約300°C以下、約250°C以下、約200°C以下又は約150°C以下とすることができる。基板の温度は、種々の実施形態において、室温以上、約50°C以上、約100°C以上、約150°C以上、又は約200°C以上とすることができる。開示される更なる実施形態によれば、基板温度のための更なる範囲を形成するために、これらの上限のいずれかを下限のいずれかと組み合わせることができる。複数の実施形態において、表面付近の網状構造を塞ぐ場合がある原子酸素を生成するのを防ぐために、かつ表面下酸化を阻止するために、基板処理領域内にプラズマは存在しない。硬化処理ステップ中の基板処理領域へのオゾンの流量は、約200sccm以上、約300sccm以上、又は約500sccm以上とすることができる。硬化処理ステップ中のオゾンの分圧は、約10Torr以上、約20Torr以上、又は約40Torr以上とすることができる。幾つかの条件下例えば、約100°Cから約200°Cの基板温度において、変換は実質的に完全であることがわかっているので、複数の実施形態において、酸素含有環境内の相対的に高い温度でのアニールは不要とすることができる。硬化処理及び酸素アニールの両方の酸素含有雰囲気は酸素を与え、シリコン、酸素及び窒素を含む膜を酸化ケイ素SiO2膜に変換する。先に言及されたように、幾つかの実施形態では、シリコン、酸素及び窒素を含む膜内に炭素がない結果として、最終的な酸化ケイ素膜内に形成される小孔が著しく少なくなる。また、結果として、酸化ケイ素への変換中の膜の体積減少すなわち、収縮も小さくなる。例えば、炭素含有シリコン前駆体から形成されたシリコン、窒素、炭素の層が、酸化ケイ素に変換されるときに40体積収縮する可能性がある場合、実質的に炭素のないシリコン、酸素及び窒素を含む膜は約15体積以下、収縮する場合がある。ここで図2を参照すると、本発明の実施形態による、基板間隙トレンチ内に酸化ケイ素膜を形成するための方法200の選択されたステップを示す別の流れ図が示される。方法200は、間隙を含む基板を基板処理領域の中に移送することを含む動作202。基板は、基板上に形成されるデバイス構成要素例えば、トランジスタの間隔及び構造のための複数の間隙を有する場合がある。その間隙は、高さ及び幅を有することができ、それらの高さ及び幅は高さと幅とのアスペクト比ARすなわち、H/Wを定義し、アスペクト比は1:1より著しく大きい例えば、5:1以上、6:1以上、7:1以上、8:1以上、9:1以上、10:1以上、11:1以上、12:1以上等。多くの場合に、高いARは、約90nmから約22nm以下例えば、約90nm、65nm、45nm、32nm、22nm、16nm等の範囲内にある小さな間隙幅に起因する。安定した窒素前駆体アンモニア及び安定した酸素前駆体H2Oをチャンバプラズマ領域の中に同時に流入させることによって、本明細書においてラジカル酸素前駆体と呼ばれるものを形成する動作204。プラズマによって著しく励起されていない無炭素シリコン前駆体が、無プラズマ基板処理領域においてラジカル酸素前駆体と混合される動作206。流動性シリコン、酸素及び窒素を含む層が基板上に堆積される動作208。その層は流動性であるので、高いアスペクト比であるにもかかわらず、空所を生み出すことなく、又は充填材料の中心の周囲に脆い継ぎ目を生み出すことなく、間隙別名、トレンチを充填することができる。例えば、堆積する流動性材料は、完全に充填される前に間隙の上部を早期に塞いで、間隙の中央に空所を残す可能性は小さい。その後、堆積されたままのシリコン、酸素及び窒素を含む層を酸素含有雰囲気内でアニールして例えば、750°C、シリコン、酸素及び窒素を含む層を酸化ケイ素に移行させることができる動作210。この動作のための温度及び他のプロセスパラメータ並びに図2の他のパラメータは、図1の説明中に記載されたのと同じ上限及び/又は下限を有する。酸化ケイ素層の密度を高めるために、不活性雰囲気内で更に高い基板温度において更なるアニール図示せずを実行することができる。再び、酸化ケイ素への変換を助長するために、硬化処理ステップが行われる場合があり、そのステップは、膜の形成動作206とアニール動作210との間に行われることになる。例示的な酸化ケイ素堆積システム本発明の実施形態を実施することができる堆積チャンバは、数ある他のタイプのチャンバの中でも、高密度プラズマ化学気相堆積HDP-CVDチャンバ、プラズマ化学気相堆積PECVDチャンバ、準常圧化学気相堆積SACVDチャンバ、熱化学気相堆積チャンバを含むことができる。本発明の実施形態を実施することができるCVDシステムの具体例は、カリフォルニア州サンタクララのAppliedMaterials,Inc.から市販されるCENTURAULTIMA登録商標HDP-CVDチャンバ/システム及びPRODUCER登録商標PECVDチャンバ/システムを含む。本発明の例示的な方法とともに用いることができる基板処理チャンバの例は、2006年5月30日に出願されたPROCESSCHAMBERFORDIELECTRICGAPFILLと題する、同じ譲受人に譲渡されたLubomirsky他による米国仮特許出願第60/803,499号において図示及び記述されるチャンバを含むことができ、その内容全体が全ての目的のために参照により本明細書に援用される。更なる例示的なシステムは、同じく全ての目的のために参照により本明細書に援用される米国特許第6,387,207号及び第6,830,624号において図示及び記述されるチャンバを含むことができる。堆積システムの実施形態は、集積回路チップを作製するための更に大型の製造システム内に組み込むことができる。図3は、開示される実施形態による、堆積チャンバ、加熱乾燥チャンバ及び硬化処理チャンバからなる1つのそのようなシステム300を示す。図において、一対のFOUP前方開口型統一ポッド302が基板例えば、300mm径ウエハを供給し、その基板はロボットアーム304によって受け取られ、低圧保持エリア306に入れられ、その後、ウエハ処理チャンバ308a~fに入れられる。第2のロボットアーム310を用いて、基板ウエハを保持エリア306から処理チャンバ308a~fに移送し、戻すことができる。処理チャンバ308a~fは、基板ウエハ上に流動性誘電体膜を堆積し、アニールし、硬化処理させ、及び/又はエッチングするための1つ又は複数の構成要素を含むことができる。1つの構成では、2つの処理チャンバ対例えば、308c~d及び308e~fを用いて、基板上に流動性誘電体材料を堆積し、第3の処理チャンバ対例えば、308a~bを用いて、堆積された誘電体をアニールすることができる。別の構成では、同じ2つの処理チャンバ対例えば、308c~d及び308e~fを、基板上に流動性誘電体膜を堆積し、かつアニールするように構成することができ、一方、第3の処理チャンバ対例えば、308a~bは、堆積された膜のUV又はEビーム硬化処理のために用いることができる。更に別の構成では、3つ全てのチャンバ対例えば、308a~fを、基板上に流動性誘電体膜を堆積し、硬化処理させるように構成することができる。更に別の構成では、2つの処理チャンバ対例えば、308c~d及び308e~fを、流動性誘電体の堆積及びUV又はEビーム硬化処理の両方のために用いることができ、一方、第3の処理チャンバ対例えば、308a~bは、誘電体膜をアニールするために用いることができる。異なる実施形態では、図示される製造システムから分離されたチャンバ上で、上記の処理のうちのいずれか1つ又は複数を実行することができる。さらに、処理チャンバ308a~fの1つ又は複数を湿式処理チャンバとして構成することができる。これらの処理チャンバは、水分を含む雰囲気内で流動性誘電体膜を加熱することを含む。したがって、システム300の実施形態は湿式処理チャンバ308a~b及びアニール処理チャンバ308c~dを含み、堆積された誘電体膜において湿式及び乾式両方のアニールを実行することができる。図4Aは、開示される実施形態による基板処理チャンバ400である。遠隔プラズマシステムPRS410は、後にガス入り口アセンブリ411を通って進むガスを処理することができる。ガス入り口アセンブリ411内に2つの異なるガス供給チャネルが見える。第1のチャネル412は遠隔プラズマシステムRPS410を通り抜けるガスを搬送し、一方、第2のチャネル413はRPS400を迂回する。開示される実施形態では、第1のチャネル402はプロセスガスのために用いることができ、第2のチャネル413は処理ガスのために用いることができる。蓋又は導電性上部421及び有孔仕切り453が、その間にある絶縁性リングとともに示されており、絶縁性リングによって、有孔仕切り453に対して、蓋421にAC電位をかけることができるようになる。プロセスガスは、第1のチャネル412を通ってチャンバプラズマ領域420の中に進み、チャンバプラズマ領域420だけで、又はRPS410と組み合わせて、プラズマによって励起することができる。チャンバプラズマ領域420及びRPS410の組合せは本明細書において遠隔プラズマシステムと呼ばれる場合がある。有孔仕切りシャワーヘッドとも呼ばれる453は、チャンバプラズマ領域420を、シャワーヘッド453下方の基板処理領域470から分離する。シャワーヘッド453によって、励起された化学種がチャンバプラズマ領域420から基板処理領域470の中に依然として進むことができるようにしながら、チャンバプラズマ領域420内に存在するプラズマが基板処理領域470内のガスを直接励起するのを回避できるようにする。シャワーヘッド453は、チャンバプラズマ領域420と基板処理領域470との間に配置され、チャンバプラズマ領域420内で生成されたプラズマ廃水前駆体又は他のガスの励起された誘導体が、板の厚みを横断する複数の貫通孔456を通り抜けることができるようにする。シャワーヘッド453は1つ又は複数の中空容積部451も有し、中空容積部は蒸気又はガスシリコン含有前駆体の形の前駆体で充填することができ、小さな孔455を通り抜けて基板処理領域470に入ることができるが、チャンバプラズマ領域420には直接入ることができない。シャワーヘッド453は、この開示される実施形態では、貫通孔456の最も小さな直径450の長さよりも厚い。チャンバプラズマ領域420から基板処理領域470に浸透する励起された化学種の高い濃度を保持するために、シャワーヘッド453の途中で貫通孔456のより大きな直径部分を形成することによって、貫通孔の最も小さな直径450の長さ426を制限することができる。貫通孔456の最も小さな直径450の長さは、開示される実施形態では、貫通孔456の最も小さな直径と同じ桁に、又はそれ未満にすることができる。図示される実施形態では、シャワーヘッド453は、チャンバプラズマ領域420内のプラズマによる励起時に、酸素、水素及び/又は窒素を含むプロセスガス、及び/又はそのようなプロセスガスのプラズマ廃水を貫通孔456を介して分配することができる。複数の実施形態において、RPS410の中に、及び/又は第1のチャネル412を通ってチャンバプラズマ領域420の中に導入されるプロセスガスは、H2、N2、NH3及びN2H4のうちの1つ又は複数を含むことができる。プロセスガスはヘリウム、アルゴン、窒素N2等のキャリアガスを含むこともできる。水別名、水分、蒸気又はH2Oを、酸素O2又はオゾンO3のような他の酸素源と組み合わせて、第2のチャネル413を通して供給し、本明細書において示されるように、シリコン、酸素及び窒素を含む膜を成長させることができる。代替的には、酸素含有ガス、並びに窒素及び水素を含むガスを組み合わせることができ、両方が第1のチャネル412又は第2のチャネル413を通って流れることができる。第2のチャネル413は、キャリアガス、及び/又は成長しつつある膜又は堆積されたままの膜から望ましくない成分を除去するために用いられる膜硬化処理ガスも供給することができる。プラズマ廃水は、プロセスガスのイオン化誘導体又は中性誘導体を含むことができ、導入されるプロセスガスの原子成分を引き合いに出して、本明細書においてラジカル酸素前駆体及び/又はラジカル窒素前駆体と呼ばれる場合もある。複数の実施形態において、貫通孔456の数は約60個から約2000個の間とすることができる。貫通孔456は、種々の形状を有することができるが、円形として最も容易に形成される。貫通孔456の最も小さな直径450は、開示される実施形態では、約0.5mmから約20mmの間、又は約1mmから約6mmの間である。貫通孔の断面形状を選択する際に自由度もあり、円錐形、円柱形又は2つの形状の組合せにすることができる。異なる実施形態では、ガスを基板処理領域470に導入するために用いられる小孔455の数は、約100個から約5000個の間、又は約500個から約2000個の間とすることができる。小孔455の直径は約0.1mmから約2mmの間とすることができる。図4Bは、開示される実施形態による、処理チャンバとともに用いるためのシャワーヘッド453の底面図である。シャワーヘッド453は、図4Aに示されるシャワーヘッドに対応する。貫通孔456が示されており、シャワーヘッド453の底面において内径IDが大きく、上面ではIDは小さい。小孔455は、シャワーヘッドの表面にわたって実質的に均等に分散配置され、更には貫通孔456の間にも分散配置され、それにより、本明細書において示される他の実施形態よりも均一な混合を与えるのを助ける。シャワーヘッド453内の貫通孔456を通って到達するプラズマ廃水が、中空の容積部451から生じる小孔455を通って到達するシリコン含有前駆体と結合するとき、基板処理領域470内のペデスタル図示せずによって支持される基板上に例示的な膜が生成される。基板処理領域470は硬化処理などの他のプロセスのためのプラズマに対応する設備を有することができるが、例示的な膜の成長中にプラズマは存在しない。シャワーヘッド453上方のチャンバプラズマ領域420内で、又はシャワーヘッド453下方の基板処理領域470内でプラズマを点火することができる。チャンバプラズマ領域420内にプラズマが存在し、水分の流入からラジカル酸素前駆体を生成する。通常高周波RF範囲内のAC電圧が、処理チャンバの導電性上部421とシャワーヘッド453との間に印加され、堆積中のチャンバプラズマ領域420内のプラズマを点火する。RF電源は、13.56MHzの高いRF周波数を生成するが、単独で、又は13.56MHz周波数と組み合わせて他の周波数を生成することもできる。基板処理領域470内の底部プラズマがオンに切り替えられ、膜を硬化処理させるか、又は基板処理領域470に隣接する内面を洗浄するときに、上部プラズマは低電力又は無電力のままにすることができる。基板処理領域470内のプラズマは、シャワーヘッド453と、ペデスタル又はチャンバの底部との間にAC電圧を印加することによって点火される。プラズマが存在する間に、基板処理領域470内に洗浄ガスを導入することができる。ペデスタルは、基板の温度を制御するためにそこを通って熱交換流体が流れる熱交換チャネルを有することができる。この構成によれば、基板温度を冷却又は加熱して、相対的に低い温度を保持できるようになる室温から約120°C。熱交換流体は、エチレングリコール及び水を含むことができる。相対的に高い温度約120°Cから約1100°Cまでを達成するために、平行な同心円の形で完全に2巻きするように構成される埋込単一ループ埋込ヒータ素子を用いて、ペデスタルのウエハ支持円板アルミニウム、セラミック、又はその組合せであることが好ましいを抵抗加熱することもできる。ヒータ素子の外側部分は支持円板の周辺に隣接して延在することができ、一方、内側部分は、小さな径を有する同心円の経路上に延在する。ヒータ素子への配線は、ペデスタルの心棒を通り抜ける。基板処理システムはシステムコントローラによって制御される。例示的な実施形態では、システムコントローラはハードディスクドライブ、フロッピィディスクドライブ、及びプロセッサを含む。プロセッサはシングルボードコンピュータSBC、アナログ及びデジタル入力/出力ボード、インターフェースボード及びステッパモータコントローラボードを含む。CVDシステムの種々の部品は、ボード、カードケージ、並びにコネクタ寸法及びタイプを規定するバーサモジュラヨーロッパVME:VersaModularEuropean標準規格に適合する。また、VME標準規格は、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ようにバス構造を規定する。システムコントローラは、CVD装置の動作の全てを制御する。システムコントローラは、システム制御ソフトウェアを実行し、そのソフトウェアはコンピュータ可読媒体に記憶されるコンピュータプログラムである。好ましくは、その媒体はハードディスクドライブであるが、媒体は他の種類のメモリとすることもできる。コンピュータプログラムは、タイミング、ガスの混合物、チャンバ圧、チャンバ温度、RF電力レベル、サセプタ位置、及び特定のプロセスの他のパラメータを指示する命令セットを含む。例えば、フロッピーディスク又は他の適切なドライブを含む、他のメモリデバイス上に記憶される他のコンピュータプログラムを用いて、システムコントローラに指示することもできる。システムコントローラによって実行されるコンピュータプログラム製品を用いて、チャンバを基板上に膜スタックを堆積するためのプロセス又はチャンバを洗浄するためのプロセスを実施することができる。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可読プログラミング言語:例えば、68000アセンブリ言語、C、C、パスカル、フォートラン等において書くことができる。従来のテキストエディタを用いて、単一のファイル又は複数のファイルに適切なプログラムコードが入力され、コンピュータのメモリシステムのような、コンピュータ使用可能媒体内に記憶されるか、又は実装される。入力されたコードテキストが高級言語である場合には、そのコードはコンパイルされ、結果として生成されたコンパイラコードが、その後、予めコンパイル済みのMicrosoftWindows登録商標ライブラリルーチンのオブジェクトコードとリンクされる。リンクされたコンパイル済みオブジェクトコードを実行するために、システムユーザはオブジェクトコードを呼び出し、それにより、コンピュータシステムが、そのコードをメモリにロードする。その後、CPUがそのコードを読み出し、実行して、プログラム内で特定されたタスクを実行する。ユーザとコントローラとの間のインターフェースは、フラットパネルタッチセンシティブモニタによる。好ましい実施形態では、2つのモニタが用いられ、一方は作業者のためにクリーンルーム壁に取り付けられ、他方はサービス技術者のために壁の背面に取り付けられる。2つのモニタが同じ情報を同時に表示することができ、その場合でも、或る時点において一方のみが入力を受け取る。特定の画面又は機能を選択するために、作業者はタッチセンシティブモニタの指定されたエリアに触れる。触れられたエリアはそのハイライトされた色を変更するか、又は新たなメニュー又は画面が表示され、作業者とタッチセンシティブモニタとの間の通信を確認する。ユーザがシステムコントローラと通信できるようにするために、タッチセンシティブモニタの代わりに、又はそれ加えて、キーボード、マウス又は他のポインティング若しくは通信デバイスのような他のデバイスを用いることもできる。チャンバプラズマ領域又はRPS内の領域は、遠隔プラズマ領域と呼ばれる場合もある。複数の実施形態において、遠隔プラズマ領域内でラジカル前駆体例えば、ラジカル窒素前駆体が生成され、基板処理領域の中に進み、そこで、無炭素シリコン含有前駆体がラジカル前駆体によって励起される。複数の実施形態において、無炭素シリコン含有前駆体は、ラジカル前駆体によってのみ励起される。複数の実施形態において、プラズマ電力は基本的には遠隔プラズマ領域にのみ加えられ、ラジカル前駆体が無炭素シリコン含有前駆体に主要な励起を与えるのを確実にすることができる。チャンバプラズマ領域を利用する複数の実施形態において、堆積領域から仕切られた基板処理領域の部分において励起されたプラズマ廃水が生成される。堆積領域は、本明細書において基板処理領域としても知られており、プラズマ廃水が無炭素シリコン含有前駆体と混合し、反応して、堆積基板例えば、半導体ウエハ上にシリコン、酸素及び窒素の層を堆積する場所である。励起されたプラズマ廃水は、不活性ガスこの例示的場合には、アルゴンを伴う場合もある。複数の実施形態において、無炭素シリコン含有前駆体は、基板プラズマ領域に入る前にプラズマの中を通り抜けない。基板処理領域は、本明細書において、シリコン、酸素及び窒素を含む層の成長中に無プラズマであると説明される場合がある。無プラズマは、その領域にプラズマがないことを必ずしも意味しない。プラズマ領域内で生成されるイオン化された化学種及び自由電子は仕切りシャワーヘッド内の孔開口部を通って進むが、プラズマ領域に加えられるプラズマ電力によって、無炭素シリコン含有前駆体はほとんど励起されない。チャンバプラズマ領域内のプラズマの境界は画定するのが難しく、シャワーヘッド内の開口部を通って基板処理領域上に侵入する場合がある。誘導結合プラズマの場合、基板処理領域内で直接、少量のイオン化がもたらされる場合がある。更に、形成しつつある膜の所望の特徴を失うことなく、基板処理領域内に低量のプラズマが生成される場合がある。励起されたプラズマ廃水の生成中に、プラズマがチャンバプラズマ領域又は更に言うと、遠隔プラズマ領域よりもはるかに低い強度のイオン密度を有する全ての原因は、本明細書において用いられるような無プラズマの範囲から逸脱しない。本明細書において用いられるときに、基板は、その上に層が形成されるにしても、形成されないにしても、支持基板とすることができる。支持基板は、絶縁体、又は種々のドーピング濃度及びプロファイルからなる半導体とすることができ、例えば、集積回路の製造において用いられるタイプの半導体基板とすることができる。酸化ケイ素は、本明細書において、シリコン及び酸素を含む材料を省略した表現であり、シリコン及び酸素を含む材料と交換可能に用いられる。したがって、酸化ケイ素は、窒素、水素、炭素などの或る濃度の他の元素成分を含む場合がある。幾つかの実施形態では、本明細書において開示される方法を用いて作製される酸化ケイ素膜は、基本的にシリコン及び酸素からなる。用語前駆体は、或る表面から材料を除去するか、又は或る表面上に材料を堆積する反応に関与する任意のプロセスガスを指すために用いられる。励起された状態にあるガスは、ガス分子のうちの少なくとも幾つかが振動励起された状態、解離された状態及び/又はイオン化された状態にあるガスを示す。ガスは2つ以上のガスの組合せとすることができる。ラジカル前駆体は、或る表面から材料を除去するか、又は或る表面上に材料を堆積する反応に関与するプラズマ廃水プラズマを励起している励起状態にあるガスを示すために用いられる。ラジカル水素前駆体は水素を含むラジカル前駆体であり、ラジカル窒素前駆体は窒素を含む。ラジカル窒素前駆体内に水素が存在する場合があり、ラジカル水素前駆体内に窒素が存在する場合がある。不活性ガスという語句は、エッチングするとき、又は膜に組み込まれるときに、化学結合を形成しない任意のガスを指している。例示的な不活性ガスは希ガスを含むが、典型的には微量が膜内に閉じ込められるときに化学結合が形成されない限り、他のガスを含むことができる。用語トレンチは、本明細書全体を通して用いられるが、エッチングされた形状が大きな水平アスペクト比を有することは意味しない。表面の上方から見るとき、トレンチは、円形、楕円形、多角形、長方形又は様々な他の形状に見える場合がある。用語ビアは、垂直な電気的接続を形成するために金属を充填されるにしても、充填されないにしても、低いアスペクト比のトレンチを指すために用いられる。本明細書において用いられるときに、共形層は、或る表面と同じ形状を成す、その表面上の実質的に均一な材料層を指しており、すなわち、その層の表面と、覆われる表面は実質的に平行である。堆積された材料が100共形である可能性はなく、それゆえ、用語実質的には許容範囲を考慮に入れていることは当業者には認識されよう。幾つかの実施形態を説明してきたが、本発明の精神から逸脱することなく様々な変更形態、代替構成、又は均等形態を用いることができることは当業者には理解されよう。さらに、本発明を不必要に曖昧にしないように、幾つかの周知のプロセス及び要素は記述されていない。したがって、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではない。或る範囲の値が与えられる場合、文脈において明確に別段の指示がない限り、各々の介在する値がその範囲の上限と下限の間にある、下限の単位の10分の1まで具体的に開示されることは理解されたい。規定された範囲内の任意の規定された値又は介在する値と、その規定された範囲内の任意の他の規定された値又は介在する値との間の狭い方の範囲がそれぞれ包含される。これらの狭い方の範囲の上限と下限は、その範囲内に独立して含まれる場合も、除外される場合もあり、規定された範囲において任意の具体的に除外される限界値に応じて、限界値のいずれかが狭い方の範囲内に含まれる場合、限界値のいずれも狭い方の範囲内に含まれない場合、又は両方の限界値が狭い方の範囲内に含まれる場合の各範囲も本発明に包含される。規定された範囲が限界値の一方又は両方を含む場合、それらの含まれる限界値の一方又は両方を除外する範囲も含まれる。本明細書において及び添付の特許請求の範囲において用いられるとき、文脈において明確に別段の指示がない限り、単数形1つのa、an及びそのtheは、複数の指示物も含む。したがって、例えば1つのプロセスへの言及は、複数のそのようなプロセスを含み、その前駆体への言及は、1つ又は複数の前駆体、及び当業者に知られているその均等物への言及を含み、それ以外も同様である。また、用語備えるcomprise、備えているcomprising及び含むinclude、includes、含んでいるincludingは、本明細書において及び添付の特許請求の範囲において用いられるときに、規定される特徴、整数、構成要素、又はステップの存在を指定することを意図しているが、1つ又は複数の他の特徴、整数、構成要素、ステップ、動作又はグループの存在又は追加を除外するものではない。"