JP2022533134A - チャンバ残留物を低減する方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は、ハードウェア残留物の形成を低減し、処理チャンバ内での基板処理中の二次プラズマの形成を最小限に抑えるためのシステム及び方法に関する。処理チャンバは、第1のガスを処理容積に流し、そこからプラズマを生成するように構成されたガス分配部材を含みうる。第2のガスが処理容積の下部領域に供給される。さらには、処理中又は処理後に処理容積から過剰なガス又は副生成物を除去するために、排気口が下部領域に配置される。【選択図】図1A
Description
本開示の実施形態は、概して、基板堆積プロセス中のチャンバ壁及びハードウェア構成要素上、例えば、半導体基板上への薄膜の堆積中の処理チャンバのハードウェア構成要素上での残留物の形成を最小限に抑えるための方法及び装置に関する。
プラズマ化学気相堆積(PECVD)を使用して、半導体デバイス製造用の基板上に1つ以上の薄膜を形成することができる。半導体デバイスは、それらの寸法の継続的な縮小と、マルチスタック構造の利用とに起因して、より高いメモリ密度が要求されることから、半導体デバイスの膜特性の制御に対する懸念が高まっている。膜形成プロセスにおける欠陥の主とした原因は、堆積チャンバ内の残留物、特にチャンバ底部領域及びスリットバルブ領域などの望ましくない領域に堆積された残留物の存在である。チャンバ内におけるこのような残留物の存在は、欠陥のある半導体デバイスをもたらすだけでなく、堆積サイクル間の洗浄時間が長くなり、したがって全体的な生産量スループットが低下し、製造コストが増加する。チャンバ残留物の蓄積に寄与する要因には、チャンバ全体にわたるプラズマの逸脱した分散及び望ましくない寄生プラズマの形成が含まれる。
したがって、チャンバ構成要素への残留物の堆積及び蓄積を最小限に抑えるための改善された方法及び装置が当技術分野で必要とされている。
一実施形態では、膜を形成する方法は、第1のガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、第1のガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び第2のガスを第2の流量で処理容積内に導入することを含む。第2のガスは、基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して処理容積の下部領域に導入される。第1の流量の第2の流量に対する比は約0.5から約3の間である。
一実施形態では、膜を形成する方法は、第1のガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、第1のガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び第2のガスを処理チャンバ内の総流量の40%を占める第2の流量で処理容積内に導入することを含む。第2のガスは、基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して処理容積の下部領域に導入される。
一実施形態では、膜を形成する方法は、第1のガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、第1のプロセスガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び酸素ガスを処理チャンバの総流量の少なくとも40%を占める第2の流量で処理容積に導入することを含む。第1の流量の第2の流量に対する比は約0.5から約3の間である。酸素ガスは、基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して処理容積の下部領域に導入され、自発燃焼反応を促進して基板支持アセンブリの下の未反応のプラズマ核種を消費する。
本開示の上記特徴部を詳細に理解することができるように、その一部が添付の図面に示されている実施形態を参照することにより、上に簡単に要約されている本開示のより詳細な説明を得ることができる。しかしながら、添付の図面は例示的な実施形態を示しているにすぎず、したがって、その範囲を限定するとみなすべきではなく、他の等しく有効な実施形態も許容されうることに留意されたい。
理解を容易にするため、可能な場合には、図面に共通する同一の要素を示すために同一の参照番号が用いられる。一実施形態の要素及び特徴は、さらなる記載がなくとも、他の実施形態に有益に組み込むことができることが想定されている。
本開示は、ハードウェア残留物の形成を低減し、処理チャンバ内での基板処理中の二次プラズマの形成を最小限に抑えるためのシステム及び方法に関する。処理チャンバは、第1のガスを処理容積に流し、そこからプラズマを生成するように構成されたガス分配部材を含みうる。プラズマの逸脱した分散を低減し、ウエハ面の下の活性ラジカル種の存在を低減し、かつ下部領域を積極的に洗浄するために、第2のガスが処理容積の下部領域に供給される。さらには、処理中又は処理後に処理容積から過剰なガス又は副生成物を除去するために、排気口が下部領域に配置される。
図1Aは、一実施形態による処理チャンバ100の概略的な断面図である。処理チャンバ100は、基板154などの基板上に化学気相堆積膜(CVD)膜を堆積するのに適したプラズマ化学気相堆積(PECVD)チャンバでありうる。本明細書に記載される利益を得るように適合させることができる処理チャンバの例には、米国カリフォルニア州サンタクララ所在のApplied Materials,Inc.から市販されているPRODUCER(登録商標)CVD処理装置及びPRECISION(商標)処理装置が含まれる。他の製造業者からのもの又は他の用途のためのものを含む、他の適切に構成された処理チャンバもまた、本明細書に記載される実施形態に従って使用することができる。例えば、本明細書に記載される実施形態は、とりわけ、エッチングチャンバ、イオン注入チャンバ、及びストリッピングチャンバに利益をもたらすように使用することができる。
処理チャンバ100は、堆積プロセス及び除去プロセスを含むさまざまなプラズマプロセスに使用することができる。一態様では、処理チャンバ100は、高周波(RF)電源の有無にかかわらず、1つ以上の前駆体ガスを使用してCVDを実行するために用いられる。別の実施形態では、処理チャンバ100は、PECVDプロセスに用いられる。
処理チャンバは、処理容積120を少なくとも部分的に画成する側壁106及びチャンバ底部108を有するチャンバ本体102を含む。処理チャンバ100は、リッドアセンブリ110及び基板支持アセンブリ104をさらに含む。基板支持アセンブリ104は、処理容積120内に配置され、処理中にその上の基板154を支持するように構成される。リッドアセンブリ110は、その上端でチャンバ本体102に結合され、処理容積120内の基板支持アセンブリ104を取り囲む。基板154は、側壁106に形成されたスリットバルブ開口部126を介して処理容積120に移送される。スリットバルブ開口部126は、選択的に開閉して、基板の移送のための基板移送ロボット(図示せず)による処理容積120へのアクセスを可能にする。幾つかの実施形態では、1つ以上のプロセスガス及び洗浄ガスが、スリットバルブ開口部126を介して処理容積内に導入されうる。
電極109が、チャンバ本体102に隣接して配置されて、チャンバ本体102をリッドアセンブリ110の他の構成要素から分離する。電極109は、リッドアセンブリ110の一部であってもよく、あるいは別個の側壁電極であってもよい。セラミック材料又は金属酸化物材料、例えば酸化アルミニウム及び/又は窒化アルミニウムなどの誘電体材料から形成されうるアイソレータ107が電極109に接触しており、該電極109を、リッドアセンブリ110の他の構成要素及びチャンバ本体102から電気的及び熱的に分離する。一実施形態では、電極109は、アイソレータ107が側壁106及びリッドアセンブリ110と接触するように、対向するアイソレータ107の間に挟まれている。
リッドアセンブリ110は、1つ以上のプロセスガス、前駆体、又は洗浄ガスを処理容積120内に流すための複数の開口部118を有するガス分配部材112を含む。ガスは、導管114を介して第1のガス源111から処理チャンバ100に供給され、該ガスは、開口部118を介して処理容積120へと流れる前に、混合プレナム116内に流される。一例では、アルゴン、窒素、酸素、ヘリウムなど、1つ以上の不活性ガスが、堆積又は洗浄プロセス中に処理容積120内に流される。堆積中に処理容積120内に流すことができる前駆体ガスの他の適切な例には、プロペン、アンモニア、オルトケイ酸テトラエチル、シランなどが含まれる。この1つ以上のガスは、約1000標準立方センチメートル/分(sccm)から約20000sccmの間、例えば約5000sccmから約15000sccmの間、例えば約10000sccmの総流量で、処理容積120内に導入される。
ガス分配部材112は、該ガス分配部材112に電力を提供するように構成された高周波(RF)電源などの電源142にさらに結合される。一実施形態では、連続した又はパルス化されたRF電力を利用して、処理容積120内にプラズマを形成する。他の実施形態では、連続した又はパルス化されたDC電力を利用して、処理容積120内にプラズマを形成する。電源142は、約50kHzから約13.6MHzの間の周波数で約100ワットから約3000ワットの間の電力を提供する。
動作中、プロセスガス又は前駆体は、第1のガス源111から処理容積120に供給され、ガス分配部材112の複数の開口部118を通って流れる。電源142によってガス分配部材112に供給されるRF電力によるプロセスガス又は前駆体の活性化によって、処理容積120内にプラズマが形成される。プラズマは、基板支持アセンブリ104によって支持されている基板154上に膜を形成するか、又は基板154から膜をエッチングする。
基板支持アセンブリ104は、金属酸化物材料、金属窒化物材料、金属酸素窒化物材料、又はそれらの任意の組合せなど、金属材料又はセラミック材料から形成される。例えば、基板支持アセンブリ104は、アルミニウム含有材料、窒化アルミニウム含有材料、酸化アルミニウム含有材料、又は酸窒化アルミニウム含有材料で形成される。基板支持アセンブリ104は、該基板支持アセンブリ104の第2の表面に平行であり、かつリッドアセンブリ110に面している、その第1の表面上に配置された基板支持面180を含む。基板支持面180は、処理中に基板154を直接支持するように構成される。基板支持アセンブリ104は、チャンバ底部108の開口部146を通じて延びるシャフト144を通してリフト機構147に結合される。リフト機構147により、基板支持面180が、処理容積120を通って、下部移送位置と1つ以上の上昇処理位置との間で垂直に移動可能となる。
静電チャック(ESC)130が基板支持アセンブリ104に配置される。静電チャック130は、1つ以上の電極122を含む。電極は、プレート、有孔プレート、メッシュ、ワイヤスクリーン、又は他の任意の分散配置でありうる。1つ以上の電極122は、電極電源124に結合されて、電極122に電力を提供し、基板154の処理中に基板支持面180への基板154のチャッキングを促進する。一実施形態では、電極電源124は、チャッキングのために電極122にDC電圧を印加する。電極電源124は、連続した又はパルス化された電力のいずれか又は両方を生成することができる。
他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態では、基板支持アセンブリ104は、基板154の処理中にプラズマを生成するために、電極109と組み合わせて使用するための追加の電極(図示せず)を含む。プラズマを生成するために基板支持アセンブリ104に配置された又は基板支持アセンブリ104の近くに配置された電極109及び追加の電極の使用は、さまざまな実施形態を有しうる。例えば、処理容積120内の容量性プラズマの形成を促進するために、電極109及び追加の電極のうちの少なくとも1つを駆動信号で駆動することによって、RF場を生成することができる。一実施形態では、処理容積120内のプラズマにバイアスをかけるために、追加の電極が電極109と組み合わせて用いられる。電極電源124は、電極122又は追加の電極に、約13.56MHzの周波数で最大約1000WのRF電力を提供する。しかしながら、用途に応じて、他の周波数及び電力が提供されてもよいことが想定されている。例えば、電極電源124は、13.56MHz及び2MHzなどの複数の周波数を提供することができる。
基板支持アセンブリ104は、その中に配置され、ヒータ電源148に結合されたヒータ装置140をさらに含む。ヒータ装置140は、基板154を加熱するために用いられ、基板154の処理中に処理容積120を付随的に加熱することができる。一実施形態では、ヒータ装置140は抵抗性ヒータである。別の実施形態では、ヒータ装置140は、空気、窒素、ヘリウム、水、グリコールなどの加熱流体又は冷却流体の流れを受け取り、それを通して熱を基板154に伝導するように適合されたチャネルである。
1つ以上のガス導入ポート162は、基板支持アセンブリ104の下のチャンバ本体102を貫通して配置され、第2のガス源113に結合される。一実施形態では、1つ以上のガス導入ポート162は、処理容積120の下部領域150に隣接する側壁106を貫通して形成される。別の実施形態では、1つ以上のガス導入ポート162は、図1Aに示されるように、開口部146とは別のチャンバ底部108を貫通して形成される。さらに別の実施形態では、開口部146自体が、1つ以上のガス導入ポート162の代わりに、又はそれらと組み合わせて利用することができるガス導入ポートとして機能する。
第2のガス源113は、1つ以上のプロセスガス、前駆体、洗浄ガス、又はバリアガスを、ガス導入ポート162及び/又は開口部146を介して処理容積120の下部領域150に供給する。代替的に又は追加的に、1つ以上のガスは、スリットバルブ開口部126を介して下部領域150に供給されてもよい。第2のガス源113は、ガスのタイプ、並びに処理容積120への、より具体的には下部領域150へのガスの流量を制御する。一実施形態では、第2のガス源113は、パージガスを下部領域150に供給する。パージガスは不活性ガスでありうる。加えて、パージガスは、第1のガス源111によって供給されるガスと比較して、比較的低い反応性を有しており(例えば、非反応性核種)、かつ二原子アルゴンの解離エネルギーよりも大きい解離エネルギーを有する核種から形成されうる。例えば、パージガスは、約4.73kJmol-1を超える解離エネルギーを有する核種から形成されうる。例えば、パージガスは、ヘリウム、アルゴン、酸素、窒素、水素、アンモニア、又はそれらの任意の組合せのいずれか1つから形成されうる。このような例では、下部領域150における第2のガスのイオン化が軽減又は防止される。
排気口152は、処理容積120と流体連結しており、チャンバ本体102を貫通して延びる。一実施形態では、排気口152は、側壁106を貫通して配置される。排気口152は、処理容積120を取り囲む環状ポンプチャネル、又は処理容積120に隣接する非環状ポンプポートでありうることが想定されている。別の実施形態では、排気口152は、チャンバ底部108を貫通して配置される。排気口152は、減圧ポンプ156に結合されて、基板154の処理中又は処理後に、処理容積120から過剰なプロセスガス又は副生成物を除去する。
動作中、プロセスガス又はパージガスは、ガス導入ポート162、開口部146、及び/又はスリットバルブ開口部126を介して、第2のガス源113から基板支持アセンブリ104の下の下部領域150に供給される。プロセスガス又はパージガスが第2のガス源113によって下部領域150に供給されるとともに、プラズマが基板支持アセンブリ104の上に形成されて基板154上に1つ以上の膜を堆積する。したがって、第1のガス源111及び第2のガス源113は、処理チャンバ100の異なる領域からではあるが、処理容積120に同時にガスを供給する。
他の実施形態と組み合わせることができるある特定の実施形態では、第2のガス源113によって供給されるガス種は、活性化プラズマ種と反応して副生成物を形成し、該副生成物は排気口152を通って排出される。これは、例えば、活性化されたプラズマ種が下部領域150に拡散する場合、又は第2のガスがプロセス領域150の上部領域に拡散する場合に起こりうる。ある特定の実施形態では、第2のガス源113によって供給されるガス種は、活性化プラズマ種との反応性を有しない(又は最小限の反応性しか有しない)が、むしろ、排気口152を通じて排出される前に、処理容積120(又は下部領域150)において活性化プラズマ種を希釈する。このような例では、希釈は、下部領域150における望ましくない堆積を軽減する。
図1Bは、別の実施形態による処理チャンバ100の概略的な断面図である。図1Bに示される処理チャンバ100は、上記の実施形態に実質的に類似しているが、基板支持アセンブリ104の下に配置された放射線シールド182をさらに含む。放射線シールド182は、基板支持アセンブリ104の底面での放射熱損失を変調し、基板支持アセンブリ104、したがってその上に位置決めされた基板154の温度の不均一性を補償するために利用される。
放射線シールド182は、放射線シャフト184及び放射線プレート186を含む。放射線シャフト184は、シャフト144を取り囲む管状又は円筒形状の部材である。放射線シャフト184とシャフト144との間に空間176が形成され、そこを通じて、第2のガス源113から供給される1つ以上のガスを流すことができる。放射線シャフト184は、放射線プレート186をさらに支持し、石英材料などの基板処理に適した任意の材料で形成される。
放射線プレート186は、基板支持アセンブリ104と実質的に同様の横方向寸法を有する、平面状かつ円盤状のプレートである。例えば、放射線プレート186は、基板支持アセンブリ104の直径と実質的に同様の直径を有する。放射線プレートは、そこを通じてシャフト144が延びる中心の孔を含む。放射線プレート186は、リフトピン(図示せず)がそこを通して作動することができるようにするためにシャフト144の半径方向外側に配置された1つ以上の孔をさらに含むことができる。一実施形態では、放射線プレート186は、酸化アルミニウム材料又は窒化アルミニウム材料で形成される。
動作中、放射線シールド182は、第2のガス源113から供給される1つ以上のガスを、空間176を通り、基板支持アセンブリ104の底面に沿って、側壁106の方へと導くことができる。例えば、放射線シールド182は、ガスが、基板支持アセンブリ104の底面に沿って半径方向外向きに、基板支持アセンブリ104に実質的に平行な流路内を側壁106の方へと流れるように、1つ以上のガスの流れを制御することができる。したがって、半径方向外向きに流れるガスは、下部領域150と、基板支持アセンブリ104に実質的に平行な処理容積120の残りの部分との間にガスカーテンを形成することができる。放射線シールド182は、下部領域150などの処理容積120にガスを導入するために、ガス導入ポート162及び/又はスリットバルブ開口部126の代わりに、又はそれらと組み合わせて使用することができる。
本明細書で論じられるように、膜堆積動作は、基板支持アセンブリ104上に位置決めされた基板154上での1つ以上の膜の形成を含むことができる。図2は、1つ以上の実施形態による、基板を処理する方法200のフローチャートを示している。方法200を使用して、基板154上に1つ以上の膜を形成することができる。
動作210では、処理チャンバ100の処理容積120内にプラズマが生成される。例えば、第1のガスが、導管114を介して第1のガス源111から処理容積120に導入される。第1のガスは、約1000sccmから約20000sccmの間、例えば約8000sccmから約12000sccmの間の流量で、処理容積内に導入される。第1のガスは、少なくとも、プロセスガス、前駆体ガス、イオン化可能なガス、又はキャリアガスを含み、これらは、処理容積120内で活性化されてプラズマを形成する。例えば、電源142は、連続した又はパルス化されたRF電力などのRF電力をガス分配部材112に提供して、第1のガスをプラズマへと活性化する。さらには、第1のガスは、プラズマの存在下で基板154上に膜を形成するために利用される。
動作220では、プラズマが基板支持アセンブリ104の上で生成される際に、第2のガスが、基板支持アセンブリ104の下の下部領域150に導入される。例えば、第2のガスは、側壁106及び/又はチャンバ底部108に形成された1つ以上のガス導入ポート162を通じて第2のガス源113から下部領域150に導入される。別の例では、第2のガスは、シャフト144とチャンバ底部108との間の開口部146を通じて下部領域150に導入される。さらに別の例では、第2のガスは、放射線シャフト184とシャフト144との間の空間176を通じて下部領域150に導入される。第2のガスは、非反応性ガス又は比較的低い反応性を有するガスであり、二原子アルゴンの解離エネルギーよりも大きい解離エネルギーを有する核種で形成することができる。例えば、第2のガスは酸素である。代替的に又は追加的に、第2のガスは、とりわけ、水素、ヘリウム、アルゴン、又はアンモニアのうちのいずれか1つでありうる。
第2のガスは、第1のガスとともに処理容積120内に同時に導入され、バリアカーテンとして機能し、処理チャンバ100全体にわたる、特に下部領域150へのプラズマ及び未反応の核種の逸脱した分散の量を低減することができる。例えば、アルゴン又は窒素などの第2のガスは、分散トラップとして機能し、プラズマ及び未反応の核種を基板支持アセンブリ104の上に局在化し、他の場所での拡散(例えば、移動)を低減する。逸脱した分散の低減は、次に、下部領域150(例えば、基板支持アセンブリ104の下)の構成要素などのチャンバ構成要素上での残留物の形成を低減する。ある特定の実施形態では、第2のガスの低い反応性は、第2のガスがプラズマと相互作用又は混合することなく、トラップとして機能することができるようにする。さらには、第2のガスの低い反応性は、下部領域150に存在する活性プラズマ種の低減を促進し、したがって、基板支持アセンブリ104の下の寄生プラズマによって形成されるチャンバ残留物の堆積を低減する。
別の能力では、第2のガスは、パージガス又は洗浄ガスとして機能し、排気ポート152を介して、処理中又は処理後に、処理容積120からの過剰なプロセスガス又は副生成物の除去を支援することができる。例えば、第2のガスは、基板支持アセンブリ104の下を移動する未反応のプロセスガスの自然燃焼を促進することができる。例えば、酸素が第2のガスとして利用される実施形態では、酸素ガスは、基板支持アセンブリ104の下に分散された未反応の炭化水素、例えばC3H6を消費する自発燃焼反応を促進することができ、その結果、その後に排気口152を介して除去することができるCO2ガス及びH2Oガスをもたらす。したがって、第2のガスは、膜が基板154上に同時に堆積される際に、処理容積120の下部領域を積極的に洗浄することができる。
他の実施形態と組み合わせることができるある特定の実施形態では、第2のガスは、該第2のガスと、下部処理領域150の第1のガス(例えば、活性化核種)のいずれかとの間の反応を積極的に誘発すると同時に、第1のガスが下部領域150に入ることに対するバリアを提供するために、下部処理領域150に提供される。第1のガス及び第2のガスは、反応してガス状の副生成物を形成し、これが処理チャンバ100から排出されて、処理容積120の下部領域150における材料の堆積を軽減又は回避することができる。このような例では、第2のガスは、反応性ガス(例えば、過剰の前駆体材料と反応するガス)でありうる。例えば、第1のガスプロセスは炭化水素であってよく、一方、第2のガスは酸素又はオゾンである。このような例では、第1のガスと第2のガスとの間の反応は燃焼反応である。燃焼反応は、下部処理領域150において起こりうる。一例では、燃焼反応は、基板154の上の処理容積120では起こらないか、又は最小限しか起こらない。
第2のガスの流量及びタイプは、第1のガスの流量、第1のガスの核種、生成されるプラズマの量、堆積される膜の特性、第2のガスと反応する第1のガスの量、及び/又は防止するプラズマ分散の量に基づくことができる。例えば、第2のガスは、第1のガスを希釈するために、第2のガスが処理容積120の総ガス流量の約25%超を占めるように、処理容積120内に流れる。例えば、第2のガスは、総流量の約40%など、処理容積120の総流量の約30%超を占める。ある特定の実施形態では、第2のガスの流量は、堆積される膜中の第2のガス種(例えば、窒素又は酸素)の濃度に基づいて決定される。幾つかの実施形態では、第2のガスの流量は、第1のガスの流量とは異なっている。例えば、第1のガスの流量の第2のガスの流量に対する比は約0.5から約3の間である。例えば、第1のガスの流量の第2のガスの流量に対する比は約1から約2の間である。一実施形態では、第2のガスは、約50標準立方センチメートル/分から約5000sccmの間、例えば約500sccmから約4000sccmの間の流量で、処理容積120内に流れる。例えば、第2のガスは、約1000sccmから約3000sccmの間、例えば約2000sccmの流量で、処理容積120内に流れる。
動作230では、プラズマ及び第2のガスは、排気口152を通じて処理チャンバ100から排出される。例えば、排気口152は、減圧ポンプ156に結合することができ、該減圧ポンプ156は、基板154の処理中又は処理後に、処理容積120から過剰なプロセスガス又は副生成物を除去することができる。
上に記載されるシステム及び方法を利用することにより、基板処理動作に多くの改善がもたらされる。特に、上記の方法は、基板支持体の下のプラズマ種及び活性プラズマ種の逸脱した分散を低減することによって、処理チャンバ構成要素上での残留物の望ましくない形成及び蓄積を低減又は排除するための予防的アプローチを提供する。このように、プラズマプロセスによって形成された膜における欠陥の発生及びプラズマ処理動作間の洗浄時間が減少し、その結果、全体的な生産量スループットが改善され、製造コストが低減される。本明細書に開示される方法は、炭素ハードマスク又は炭素をベースとしたハードマスクの堆積において特に有利である。本明細書の方法は、基板支持面のガス/活性化核種インターフェースに、処理チャンバの下部領域の活性化された前駆体種を軽減するためのガスバリアを提供することを含めた、望ましくない堆積を低減するための複数の利点を提供する。加えて、本明細書の方法は、燃焼反応を誘発することによって望ましくない堆積を促進する。さらには、本明細書の方法は、処理チャンバの下部領域で反応性核種を希釈することによって望ましくない堆積を促進する。
以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
Claims (15)
- 膜を形成する方法であって、
第1のガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、
前記第1のガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び
第2のガスを第2の流量で前記処理容積内に導入することであって、前記第2のガスが前記基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して前記処理容積の下部領域に導入され、前記第1の流量の前記第2の流量に対する比が約0.5から約3の間である、導入すること
を含む、方法。 - 前記第2のガスが、二原子アルゴンの解離エネルギー以上の解離エネルギーを有する核種で形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のガスが、アルゴン、アンモニウム、ヘリウム、水素、及び酸素からなる群より選択される、請求項2に記載の方法。
- 前記第2のガスが、前記基板支持アセンブリの下での前記プラズマの分散を防止するためのバリアを提供する、請求項1に記載の方法。
- 前記処理容積の下部領域内の前記第1のガスと反応して反応副生成物を形成し、前記反応副生成物が前記処理チャンバから排出される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のガスが、自発燃焼反応を促進して、前記基板支持アセンブリの下に分散された未反応のC3H6を消費する、請求項5に記載の方法。
- 前記第2のガスが、前記第1のガスと同時に前記処理容積内に導入され、かつ前記処理容積の総ガス流量の25%超を占める、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のガスが、約500sccmから約4000sccmの間の流量で前記処理容積内に流れる、請求項1に記載の方法。
- 膜を形成する方法であって、
第1のガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、
前記第1のガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び
第2のガスを第2の流量で前記処理容積内に導入することであって、前記第2のガスが前記基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して前記処理容積の下部領域に導入され、前記第2の流量が前記処理チャンバの総流量の約40%を占める、導入すること
を含む、方法。 - 前記第2のガスが、4.73kJmol-1以上の解離エネルギーを有する非反応性ガスである、請求項9に記載の方法。
- 前記第2のガスが、アルゴン、アンモニウム、ヘリウム、水素、及び酸素からなる群より選択される、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のガスが、前記第1のプロセスガスと同時に前記処理容積内に導入される、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のガスの流量の前記第2のガスの流量に対する比が、約1から約2の間である、請求項9に記載の方法。
- 前記第2のガスが、自発燃焼反応を促進して、前記基板支持アセンブリの下に分散された未反応のC3H6を消費する、請求項10に記載の方法。
- 膜を形成する方法であって、
第1のプロセスガスを第1の流量で処理チャンバの処理容積内に導入すること、
前記第1のガスからプラズマを生成して基板支持アセンブリ上に配置された基板上に膜を形成すること、及び
酸素を第2の流量で前記処理容積内に導入することであって、前記酸素が前記基板支持アセンブリの下に配置されたガス導入ポートを介して前記処理容積の下部領域に導入され、前記第1の流量の前記第2の流量に対する比が約0.5から約3の間であり、前記第2の流量が前記処理チャンバの総流量の少なくとも40%を占め、前記酸素が自発燃焼反応を促進して、前記基板支持アセンブリの下の前記プラズマの未反応の核種を消費する、導入すること
を含む、方法。
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