JP2019501489A5

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Publication number: JP2019501489A5
Application number: JP2018528053A
Authority: JP
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2019-12-26
Anticipated expiration: 2036-11-30

Description

さて、図１Ｂ及び図１Ｃに戻るに、本発明の実施形態による、空洞１０６を満たすために、イオンを用いる例が示される。いくつかの実施形態において、イオン１２０は、１つのイオンビーム又は複数のイオンビームとして供給することができ、１つのイオンビーム内の異なるイオンの軌跡は、互いに平行であり、又は、１０度以下に広がる角度の範囲内に、通常はある。本実施形態は、本文脈に限定されない。図１Ｂ及び図１Ｃにおいて実施される動作は、異なる実施形態において、同時に又は連続して実施することができる。図１Ｂに示すように、基板１０４の平面Ｐに対する垂線１２２に対して、角度θとして示す非ゼロの入射角を形成するために、イオンの軌跡が配置される、一方向のイオンビームとして、イオン１２０を供給することができる。図１Ｂにさらに例示するように、イオン１２０はプラズマ源１３０から供給することができ、プラズマ源１３０は、様々な実施形態において、プラズマチャンバを含むことができる。本明細書で用いられるように、総称「プラズマ源」は、パワージェネレータ、プラズマ励起装置、プラズマチャンバ、及び、プラズマ自体を含むことができる。プラズマ源１３０は、誘導結合プラズマ（ICP）源、トロイダル結合プラズマ（TCP）源、容量結合プラズマ（CCP）源、ヘリコン源、電子サイクロトロン共鳴（ECR）源、傍熱型陰極（IHC）源、グロー放電源、又は、当業者に既知の他のプラズマ源とすることができる。特定の実施形態において、プラズマ源１３０は、アパーチャ１４０及びアパーチャ１４２を共に画定する引出しプレート１３４及びビームブロッカー１３６を含む引出しアセンブリ１３２を含むことができる。これらのコンポーネントの動作は、図３Ａ及び図３Ｂに対して、もっと詳細に論じられる。

図１Ｄ及び図１Ｅは、図１Ｂ及び図１Ｃのシナリオの後の過程での充填材料１２４のプロフィルの発達を例示する。図１Ｄ又は図１Ｅに示す充填材料１２４の構造を生成するために、通常、図１Ｂ及び図１Ｃに示す動作は、繰り返し、又は、継続することができる。なお、イオン化されない材料は、一部分において、空洞１０６内で凝縮することができ、一方、イオン１２０は、非ゼロの入射角で、空洞１０６の中に向けられる。このプロセスにより、上部分１０８Ａの近くの領域におけるのに対して、下部面１１０の近く及び下部分１０８Ｂの近くではより早く、充填材料１２４の継続する堆積をもたらす。図１Ｅは、図１Ｄのシナリオの後の追加の過程を示し、最も低い表面を表わす充填材料１２４の下部面は、空洞１０６の上部面１１２とほとんど同一平面である。図１Ａから図１Ｅに例示する充填プロセスは、したがって、充填材料１２４の蒸着の異なる段階中、充填材料１２４の再入不可プロフィルを生成し、ピンチオフ又は空間形成のない空洞１０６を満たす機能もたらす。

図１Ｂを再び参照するに、一例において、プラズマ源１３０から引出しアパーチャ１４４を通るイオンビームとして、イオンを引出すことにより、イオン２０２及びイオン２０４は、供給することができ、引出しアパーチャ１４４は引出しアセンブリ１３２内に形成される。特に、イオン２０２として示すイオンの第１の部分は、引出しアパーチャ１４４の第１の部分を通る第１のイオンビームとして、引出すことができ、一方、イオン２０４として示すイオンの第２の部分は、引出しアパーチャ１４４の第２の部分を通って引出すことができる。一実施形態において、イオン２０２は、角度θとして示す垂線１２２に対して第１の非ゼロの入射角を形成することができ、一方、イオン２０４は、角度−θとして示す垂線１２２に対して第２の非ゼロの入射角を形成することができる。特に、垂線１２２は、第１の非ゼロの入射角θ及び第２の非ゼロの入射角−θを２等分することができる。空洞１０６の対称空洞構造のために、この形状により、イオン２０２及びイオン２０４が、同じ（絶対値の）入射角で、向かい合った側壁の同じそれぞれの部分を捕まえることを引き起すことができる。そのような状況下で、充填材料２１０の対称プロファイルが発達することができる。他の実施形態において、イオン２０２及びイオン２０４は、垂線１２２に対して異なる角度で供給することができる。

さて、図３Ｂに戻るに、引出しアセンブリ３１６の実施形態の平面図が示される。本例において、引出しアセンブリ３１６は、Ｘ軸に沿う長さに対して、Ｙ軸に沿う、より大きい幅を有する細長い引出しアパーチャ３４４を有する引出しプレート３４２を含む。引出しアセンブリ３１６は、また、細長い引出しアパーチャ３４４に隣接して配置されたビームブロッカー３４６も含むことができる。ビームブロッカー３４６及び細長い引出しアパーチャ３４４は、したがって、第１のリボンビームとして、ギャップ３４８を通ってイオンビーム３２０を引出し、かつ、ギャップ３５０を通って第２のリボンビームを引出すように、配置することができる。

Claims

プラズマをプラズマチャンバの中で生成する、ステップと、
前記プラズマからの凝縮種及び不活性ガス種の内の少なくとも１つを含むイオンを、基板内の空洞へ、前記基板の平面の垂線に対して非ゼロの入射角で、向ける、ステップと、
前記凝縮種を用いて、充填材料を前記空洞内に蒸着するステップであって、該蒸着するステップは前記イオンを向けるステップと同時に行われる、ステップと、を有し、
前記充填材料は、前記空洞の下部面上に第１の速度で堆積し、前記空洞の側壁の上部部分上に前記第１の速度より遅い第２の速度で堆積する、傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記イオンを向けるステップは、細長いアパーチャを有する引出しプレートを通って前記イオンを引出すステップを有する、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記イオンを向けるステップは、さらに、
前記細長いアパーチャに隣接して、前記プラズマチャンバ内にビームブロッカーを設けるステップと、
第１のイオンビームとして、前記細長いアパーチャの第１の部分を通って前記イオンの第１の部分を引出すステップであって、前記イオンの第１の部分は、前記垂線に対して第１の非ゼロの入射角を形成する、ステップと、
第２のイオンビームとして、前記細長いアパーチャの第２の部分を通って前記イオンの第２の部分を引出すステップであって、前記イオンの第２の部分は、前記垂線に対して第２の非ゼロの入射角を形成する、ステップと、を有し、
前記垂線は、前記第１の非ゼロの入射角及び前記第２の非ゼロの入射角を２等分する、
請求項２に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
反応種を、前記プラズマチャンバを横切ることなく、前記基板に供給する、ステップと、をさらに有し、前記反応種は前記充填材料の一部を形成する、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記充填材料の最も低いレベルが前記空洞の頂部と少なくとも同一平面になるまで、前記充填材料の再入不可プロフィルを生成する、ステップと、をさらに有する、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記非ゼロの入射角は３０度以下である、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記イオンを向けるステップ中、前記非ゼロの入射角の大きさを低減するステップをさらに有する、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記大きさを低減するステップは、前記基板と、前記プラズマチャンバから前記イオンを引出すために用いる前記引出しプレートとの間のギャップを増大するステップを有する、請求項７に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記凝縮種は、前記プラズマチャンバの中に向けられる前駆ガスから形成され、前記方法は、さらに、
前記蒸着するステップ中の、第１の過程中、第１の速度で前記前駆ガスを前記プラズマチャンバの中に流すステップと、
前記蒸着するステップ中の、前記第１の過程の後の第２の過程において、第１の速度より遅い第２の速度で前記前駆ガスを前記プラズマチャンバの中に流すステップと、を有する、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記基板は前記充填材料と異なる第２の材料を備え、前記方法は、さらに、
前記充填材料を蒸着するステップの後に、前記充填材料の選択エッチングを実施するステップを有し、
前記充填材料の一部は、前記第２の材料に対して、選択的に除去される、請求項１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
プラズマチャンバと、
該プラズマチャンバへ、不活性ガス及び凝縮種を、それぞれ供給する、第１のガス源及び第２のガス源と、
前記不活性ガスから得られる第１のイオン及び前記凝縮種から得られる第２のイオンを含むプラズマを、前記プラズマチャンバの中で生成する、プラズマジェネレータと、
前記プラズマから前記第１のイオン及び前記第２のイオンのイオンビームを引出し、蒸着露出の前記イオンビームを、基板の平面の垂線に対して非ゼロの入射角で、前記基板内の空洞へ向ける、引出しアセンブリと、
蒸着パラメータの１組を制御する、コントローラと、
命令を含む少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体と、を備え、
前記命令は、実行されるとき、前記コントローラに、
前記蒸着露出中、前記非ゼロの入射角を調整するために、第１の制御信号を送信するステップ、及び、
前記プラズマチャンバの中への前記凝縮種のガスの流れを調整するために、第２の制御信号を送信するステップ、の内の少なくとも１つを実行させる、傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための装置。
反応ガス種を、前記プラズマチャンバを横切ることなく、前記基板に供給する、反応ガスアセンブリを、さらに、備える、請求項１１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための装置。
前記引出しアセンブリは、
細長い引出しアパーチャを有する引出しプレートと、
前記細長い引出しアパーチャに隣接して配置される、ビームブロッカーと、を備え、
該ビームブロッカー及び前記細長い引出しアパーチャは、前記イオンビームを第１のリボンビームとして引出し、第２のリボンビームを引出すように配置され、
前記第１のリボンビーム及び前記第２のリボンビームは、前記垂線に対して、それぞれ、
第１の非ゼロ角度及び第２の非ゼロ角度を画定する、請求項１１に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための装置。
プラズマをプラズマチャンバの中で生成する、ステップと、
前記プラズマからの凝縮種及び不活性ガス種の内の少なくとも１つを含むイオンを、基板内の下部面及び側壁を備える空洞へ、向ける、ステップと、
前記凝縮種を用いて、充填材料を前記空洞内に蒸着する、ステップと、
エッチャントイオンビームを、前記プラズマチャンバから前記空洞へ、前記基板の平面の垂線に対して選択した非ゼロの入射角で、向ける、ステップを有する、選択エッチングを実施する、ステップと、を有し、
前記側壁の上部分の上で蒸着された充填材料は、前記空洞の他の領域で蒸着された充填材料に対して、選択的に除去される、傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。
前記イオンは、前記基板の平面の前記垂線に対して第２の非ゼロの入射角を備える、請求項１４に記載の傾斜イオンビームを用いて空洞を満たすための方法。