JP2023513796A - 流動性間隙充填膜のためのマルチステッププロセス - Google Patents

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Abstract

Figure 2023513796000001
概して、本明細書に記載の例は、基板上に堆積された流動性間隙充填膜上の同じ処理チャンバ内でいくつかのプロセスを実行するための方法及び処理システムに関する。１つの例では、半導体処理システムは、処理チャンバと、システムコントローラとを含む。システムコントローラは、プロセッサとメモリとを含む。メモリは、プロセッサによって実行されると、システムコントローラに、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第１のプロセスを制御することと、膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第２のプロセスを制御することとを実行させる命令を記憶する。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。
【選択図】図２

Description

本明細書に記載の実施例は、概して、半導体処理の分野に関し、より具体的には、基板上の流動性間隙充填膜上で、例えば、同じ処理チャンバ内で、マルチステッププロセスを実行することに関する。
ナノメータ及びそれ以下のフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）を確実に生産することは、半導体デバイスの次世代超大規模集積（ＶＬＳＩ）及び極超大規模集積（ＵＬＳＩ）のための技術課題の１つである。回路技術の限界が押し上げられるにつれて、ＶＬＳＩ及びＵＬＳＩ技術の寸法が縮小することにより、処理能力に対する要求が増しつつある。集積回路構成要素の寸法が縮小されるにつれて（例えば、ナノメートル寸法で）、構成要素を製造するために使用される材料及びプロセスは、概して、満足なレベルの電気性能を得るために慎重に選択される。
集積回路構成要素の寸法が縮小すると、構成要素間の間隙がますます小さくなる可能性がある。より大きな寸法で同様の間隙を充填するのに適していたいくつかのプロセスは、より小さな寸法で間隙を充填するのに適していないことがある。したがって、集積回路のデバイスの満足な性能を維持しつつ、より小さな寸法で複雑なデバイスを形成することができるプロセス及び処理システムが必要とされている。
例は、半導体処理システムを含む。半導体処理システムは、処理チャンバと、システムコントローラとを含む。システムコントローラは、プロセッサとメモリとを含む。メモリは、プロセッサによって実行されると、システムコントローラに、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第１のプロセスを制御することと、膜を有する基板上で実行される処理チャンバ内の第２のプロセスを制御することとを実行させる命令を記憶する。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。
例はまた、半導体処理のための方法も含む。流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板は、処理チャンバ内に移送される。第１のプロセスは、処理チャンバ内で、基板上の膜上において実行される。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、処理チャンバ内で、基板上の膜上において実行される。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。
例は、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに動作を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を更に含む。動作は、処理システムの処理チャンバ内で第１のプロセスを実行するために、処理システムを制御することと、処理チャンバ内で第２のプロセスを実行するために、処理システムを制御することとを含む。第１のプロセスは、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される。第１のプロセスは、安定化された膜を形成するために、膜中の結合を安定化させることを含む。第２のプロセスは、安定化された膜を有する基板上で実行される。第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。
本開示の上述の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約されているより詳細な説明が、実施例を参照することによって得られ、それらの実施例のいくつかが添付図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、いくつかの例を示し、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なされるべきではなく、本開示は、その他の等しく有効な例を許容しうることに留意されたい。
いくつかの実施例によるマルチチャンバ処理システムの概略上面図を示す。 いくつかの実施例による、処理のための高圧環境及び処理のための低圧環境を作り出すように構成されている多圧処理チャンバの概略図を示す。 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。 実施例による多圧処理チャンバの例を示す。 いくつかの実施例による半導体処理のための方法のフローチャートである。 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。 実施例による、図７の方法の一態様を示す中間半導体構造の断面図である。
理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すのに同一の参照番号を使用した。
概して、本明細書に記載の例は、基板上に堆積された流動性間隙充填膜上の同じ処理チャンバ内でいくつかのプロセスを実行するための方法及び処理システムに関する。いくつかのプロセスは、流動性プロセスによって堆積された膜中の結合を安定化させ、続いて膜を高密度化することを含みうる。
流動性膜上で本明細書に記載の例示的なプロセスを実施することにより、膜の品質を改善することができる。流動性フィルムは、一般的に、間隙、特に高アスペクト比の間隙（例えば、深さ対幅のアスペクト比が１０：１より大きい）に流入する能力に使用される。流動性膜の品質は、一般に、密度が低く、不十分である。熱水浸漬を実施するプロセスを含む、流動性膜の品質を高めるよう、これまで試みられてきた。これらのプロセスは、異なるプロセスを各々が実施するいくつかのツール又は処理チャンバを使用して実施された。これらのプロセスを用いても、膜の品質は不十分なままでありうることが分かった。例えば、膜の湿式エッチング速度は、例えば膜全体の密度などの不均一性のために、膜のエッチングの深さに基づいて変化しうる。加えて、湿式エッチング速度は、変化しても、比較的高くなり、エッチング速度のいかなる偏差も結果に著しい差をもたらす可能性がある。これにより、間隙に異なる量の膜が残る可能性がある。本明細書に記載の例は、膜の品質を改善することができ、例えば、膜の密度を改善することができる。改善された密度は、より容易に制御することができ、エッチング速度からの偏差による結果の著しい差の影響を受けにくい、より均一でより低いエッチング速度を達成することができる。更に、そのような利点を達成するために、膜に対して実行される処理をより少なくし、処理及び待機時間を更に短縮することができる。処理及び待機時間を短縮することにより、最終製品を製造するためのコストを低減することができる。加えて、より高品質の膜は、用途によっては、改善された電気特性をもたらす可能性がある。これら及び／又は他の利益は、様々な例に従って達成されうる。
様々な異なる例を以下に記載する。本明細書では、基板上のフィン間に分離構造（例えば、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ））を形成する文脈で、いくつかの例を説明する。このような処理によって形成される分離構造は、例えば、フィン電界効果トランジスタ（ＦｉｎＦＥＴ）で実施することができる。これらの例は、様々な態様の理解のために提供される。その他の例は、異なる文脈で実施されうる。例えば、いくつかの例は、流動性プロセス（例えば、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）又はスピンオン）によって任意の下位の構造上に堆積された任意の膜で実施することができる。異なる例の複数の特徴は、プロセスフロー又はシステムにおいてまとめて説明されうるが、複数の特徴は各々、別個に、又は個別に、及び／又は異なるプロセスフロー若しくは異なるシステムにおいて実施されうる。加えて、様々なプロセスフローは、順に実行されるものとして説明されている。他の例は、異なる順序で、及び／又はより多い又はより少ない工程で、プロセスフローを実装することができる。
図１は、いくつかの実施例によるマルチチャンバ処理システム１００の概略上面図を示す。一般に、マルチチャンバ基板処理システムは、高圧及び低圧などの異なる環境でプロセスを実行するように構成されている少なくとも１つの処理チャンバを含む。
処理システム１００は、２つの移送チャンバ１０２、１０４と、移送チャンバ１０２、１０４内にそれぞれ配置された移送ロボット１０６、１０８と、移送チャンバ１０２、１０４のそれぞれに連結されて配置された処理チャンバ１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０と、第１の移送チャンバ１０２に連結されて配置された２つのガス抜きチャンバ１２２と、２つの移送チャンバ１０２、１０４の各々に連結され、かつ２つの移送チャンバ１０２と１０４との間に配置された通過チャンバ１２４と、コントローラ１２６とを含む。処理システム１００は、ロードロックチャンバ１２８及びファクトリインターフェースモジュール１３０を更に含むことができる。
第１の移送チャンバ１０２は、隣接する処理チャンバ１１０、１１２、及びガス抜きチャンバ１２２とインターフェースで連結する中央真空チャンバである。第１の移送チャンバ１０２は、処理チャンバ１１０、１１２、ガス抜きチャンバ１２２、通過チャンバ１２４、及び２つのロードロックチャンバ１２８と連結される。処理チャンバ１１０、１１２及びガス抜きチャンバ１２２の各々は、それぞれのチャンバと第１の移送チャンバ１０２との間に配置された分離バルブを有する。また、通過チャンバ１２４及びロードロックチャンバ１２８は、それぞれのチャンバ１２４、１２８と第１の移送チャンバ１０２との間に配置されたそれぞれの分離バルブを有する。各分離バルブは、それぞれのチャンバが、第１の移送チャンバ１０２から流体的に分離され、かつ第１の移送チャンバ１０２に流体接続できるようにする。チャンバの分離バルブは、それぞれのチャンバが、例えば、第１の移送チャンバ１０２とは異なるレベルの圧力で動作できるようにし、それぞれのチャンバ内で使用される又はそれぞれのチャンバ内に導入される任意のガスが第１の移送チャンバ１０２内に導入されることを防止する。各ロードロックチャンバ１２８は、外部環境に対して開かれた、例えば、ファクトリインターフェースモジュール１３０に対して開かれたドアを有する。
第２の移送チャンバ１０４は、隣接する処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０とインターフェースで連結する中央真空チャンバである。第２の移送チャンバ１０４は、処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０及び通過チャンバ１２４に連結される。処理チャンバ１１４、１１６、１１８、１２０の各々は、それぞれのチャンバと第２の移送チャンバ１０４との間に配置された分離バルブを有する。通過チャンバ１２４はまた、それぞれのチャンバ１２４と第２の移送チャンバ１０４との間に配置されたそれぞれの分離バルブを有する。各分離バルブは、それぞれのチャンバが第２の移送チャンバ１０４から流体的に分離できるようにする。チャンバの分離バルブは、それぞれのチャンバが、例えば、第２の移送チャンバ１０４とは異なるレベルの圧力で動作できるようにし、それぞれのチャンバ内で使用されるか又はそれぞれのチャンバ内に導入される任意のガスが第２の移送チャンバ１０４内に導入されることを防止する。
第１の移送チャンバ１０２及び第２の移送チャンバ１０４は、冷却チャンバ又は予熱チャンバを備えうる通過チャンバ１２４によって分離される。また、通過チャンバ１２４は、第１の移送チャンバ１０２と第２の移送チャンバ１０４とが異なる圧力で動作する場合に、基板の取り扱い中ポンプダウン（ｐｕｍｐｅｄ ｄｏｗｎ）又は換気されてもよい。
図示されていないが、ガス及び圧力制御システム（例えば、複数の真空ポンプを含む）が、各移送チャンバ１０２、１０４、各通過チャンバ１２４、及び処理チャンバ及びガス抜きチャンバ１１０－１２２の各々と流体連結して配置され、それぞれのチャンバ内の圧力を独立して調節する。ガス及び圧力制御システムは、１つ又は複数のガスポンプ（例えば、ターボポンプ、クライオポンプ、粗引きポンプなど）、ガス源、種々のバルブ、及び種々のチャンバに流体連結された導管を含みうる。ガス及び圧力制御システムは、任意のチャンバをターゲット圧力に維持することができる。
処理システム１００は、処理システム１００の動作、プロセス、又は機能を制御するようにプログラムされるコントローラ１２６によって自動化される。コントローラ１２６は、基板を処理するために、処理システム１００のチャンバのそれぞれに対して個々の動作を行うことができる。例えば、コントローラ１２６は、処理システム１００のチャンバ１０２－１２４の直接制御を使用して、又はチャンバ１０２－１２４に関連するコントローラを制御することによって、処理システム１００の動作を制御しうる。動作中、コントローラ１２６は、処理システム１００の性能を調整するために、それぞれのチャンバからのデータ収集及びフィードバックを可能にする。コントローラ１２６は、一般に、プロセッサ１３２（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）又は他のプロセッサ）、メモリ１３４、及びサポート回路１３６を含むことができる。プロセッサ１３２は、産業用設定において使用することができる汎用プロセッサの任意の形態のうちの１つでありうる。メモリ１３４（例えば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体）は、プロセッサによってアクセス可能であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスク、又は任意の他の形態のデジタルストレージ、ローカル又はリモートなどの１つ又は複数のメモリでありうる。サポート回路１３６は、プロセッサに連結することができ、キャッシュ、クロック回路、入力／出力サブシステム、電源などを備えうる。本明細書で開示される様々な方法は、一般に、例えばソフトウェアルーチンとして、メモリ１３６に記憶されたコンピュータ命令コードをプロセッサ１３２が実行することによって、プロセッサ１３２の制御下で実装されうる。コンピュータ命令コードがプロセッサ１３２によって実行されると、プロセッサ１３２は、様々な方法に従って、チャンバを制御して処理を実行し、及び／又はチャンバ内の処理を制御する。
基板（図示せず）は、ロードロックチャンバ１２８を通して処理システム１００にロードされる。例えば、ファクトリインターフェースモジュール１３０が存在する場合、人間オペレータ又は自動化された基板ハンドリングシステムのいずれかから、１つ又は複数の基板、例えばウエハ、ウエハのカセット、又はウエハの封入ポッドを受容する役割を担うことになるだろう。ファクトリインターフェースモジュール１３０は、適用可能であれば、基板のカセット又はポッドを開き、基板をロードロックチャンバ１２８との間で移動させることができる。第１の移送チャンバ１０２は、ロードロックチャンバ１２８から基板を受け取り、基板は、通過チャンバ１２４を介することを含め、移送チャンバ１０２、１０４全体にわたって移送することができる。様々なチャンバ１１０－１２２は、移送チャンバ１０２、１０４から基板を受け取り、基板を処理し、基板を移送チャンバ１０２、１０４に戻すことができるようにする。
通常の動作では、基板がロードされたカセットはファクトリインターフェースモジュール１３０からドアを通ってロードロックチャンバ１２８内に配置され、ドアが閉じられる。次いで、ロードロックチャンバ１２８は、第１の移送チャンバ１０２と同じ圧力まで排気され、ロードロックチャンバ１２８と第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開放される。第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、所定の位置に移動され、１つの基板がロードロックチャンバ１２８から取り外される。ロードロックチャンバ１２８は、好ましくは、１つの基板がカセットから取り外されるようにエレベータ機構を備えており、エレベータは、ウエハのスタックをカセット内で移動させ、別のウエハを移送面内に位置付けることにより、ロボットブレード上に位置付けることができるようにする。
次いで、第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板が処理チャンバ位置と位置合わせされるように、基板と共に回転する。処理チャンバは、任意の有毒ガスが流され、移送チャンバと同じ圧力レベルにされ、処理チャンバと第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開かれる。次いで、移送ロボット１０６は、ウエハを処理チャンバ内に移動させ、そこで移送ロボット１０６から持ち上げられる。移送ロボット１０６は次に、処理チャンバから後退し、分離バルブが閉じられる。次いで、処理チャンバは、一連の動作を経て、ウエハ上で特定のプロセスを実行する。完了すると、処理チャンバは、第１の移送チャンバ１０２と同じ環境に戻され、分離バルブが開かれる。移送ロボット１０６は、処理チャンバからウエハを取り外し、次いで、別の動作のために別の処理チャンバに移動させ、第２の移送チャンバ１０４に移送するために通過チャンバ１２４に移動させるか、又はウエハのカセット全体が処理されたときに処理システム１００から除去されるロードロックチャンバ１２８内に置き換えるかのいずれかである。
移送ロボット１０６が基板を通過チャンバ１２４に移動させる場合、第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板が通過チャンバ１２４の位置と位置合わせされるように、基板と共に回転する。通過チャンバ１２４は、移送チャンバと同じ圧力レベルにされ、通過チャンバ１２４と第１の移送チャンバ１０２との間の分離バルブが開かれる。次いで、移送ロボット１０６は、ウエハを通過チャンバ１２４内に移動させ、そこで移送ロボット１０６から持ち上げられる。次いで、移送ロボット１０６は、通過チャンバ１２４から後退し、分離バルブが閉じられる。次いで、通過チャンバ１２４は、第２の移送チャンバ１０４と同じ環境（例えば、圧力を含む）にされうる。通過チャンバ１２４が第２の移送チャンバ１０４と同じ環境に戻されると、通過チャンバ１２４と第２の移送チャンバ１０４との間の分離バルブが開かれる。移送ロボット１０８は、通過チャンバ１２４からウエハを取り外し、分離バルブを閉じる。次いで、移送ロボット１０８は、別の動作のために、第２の移送チャンバ１０４に連結された別の処理チャンバに基板を移動させる。移送ロボット１０８は、第１の移送チャンバ１０２に連結された処理チャンバに基板を移動させる移送ロボット１０８に対して、上述したような第２の移送チャンバ１０４に連結された別の処理チャンバに基板を移動させることができる。
移送ロボット１０８は、次いで、基板が通過チャンバ１２４を通って第２の移送チャンバ１０４内に受け取られた動作の逆のシーケンスなどによって、第１の移送チャンバ１０２への移送のために、基板を通過チャンバ１２４に移動させることができる。第１の移送チャンバ１０２内の移送ロボット１０６は、基板を別の動作のために別の処理チャンバに移動させることができ、又はウエハのカセット全体が処理されたときに処理システム１００から取り外されるロードロックチャンバ１２８内に置き換えることができる。移送ロボット１０６、１０８は、異なる処理チャンバ間で基板を支持し、移動させるロボットアーム１０７、１０９をそれぞれ含む。
処理チャンバ１１０－１２０は、任意の適切な処理チャンバとすることができ、又はそれを含むことができる。処理チャンバ１１０－１２０のうちの１つ又は複数は、チャンバ内の異なる圧力などの異なる環境を使用して、基板上で処理を実行するように構成されたチャンバである。様々な例を以下に記載する。処理チャンバ１１０－１２０のための他の例示的な処理チャンバは、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）チャンバ、急速熱アニール（ＲＴＡ）又は急速熱プロセス（ＲＴＰ）チャンバなどを含む。
他の処理システムは、他の構成にすることができる。例えば、より多くの又はより少ない処理チャンバが、移送装置に連結されてもよい。図示された例では、移送装置は、移送チャンバ１０２、１０４と、通過チャンバ１２４とを含む。他の例では、より少ない若しくはより多い移送チャンバ、通過チャンバ、及び／又は１つ若しくは複数の保持チャンバが、処理システム内の移送装置として実装されうる。
図２は、基板を処理するための高圧環境と、基板を処理するための低圧環境とを作り出すように構成されている、多圧処理チャンバ２００の概略図を示す。多圧処理チャンバ２００は、第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４を含む。第１のチャンバ２０２は、第２のチャンバ２０４内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ２０４は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ２０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。第１のチャンバ２０２内の圧力は、第２のチャンバ２０４内の圧力とは独立して制御することができる。
制御された多圧処理チャンバ２００は、ガス供給システム２０６、真空処理システム２０８、及びコントローラ２１０を更に含む。いくつかの例では、ガス供給システム２０６及び真空処理システム２０８は、図１の処理システム１００のガス及び圧力制御システムの少なくとも一部である。いくつかの例では、処理システム１００のコントローラ１２６は、コントローラ２１０でありうるか、又はこれを含みうる。
ガス供給システム２０６は、例えば、ガス流導管によって、第１のチャンバ２０２に流体的に連結され、第１のチャンバ２０２を加圧及び減圧するように動作可能である。第１のチャンバ２０２は、ガス供給システム２０６からプロセスガスを受け取り、高圧、例えば少なくとも１バールの圧力を確立する高圧処理チャンバである。プロセスガスは、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、蒸気（Ｈ２Ｏ）、アンモニアガス（ＮＨ３）など、又はこれらの組合せであるか、又はこれらを含むことができる。ガス供給システム２０６は、第１のチャンバにプロセスガスを供給するために、例えば、コントローラ２１０によって、制御可能である、ガスパネル、導管、及びバルブの組み合わせを含むことができ、第１のチャンバは、多圧処理チャンバ２００内で実行される異なるプロセスのための異なるプロセスガス組成物を有しうる。第１のチャンバ２０２を加圧するために、ガス供給システム２０６は、第１のチャンバ２０２にプロセスガスを導入する。ガス供給システム２０６は、第１のチャンバ２０２からプロセスガスを排気するための排気システム２１２を含むことができ、それによって第１のチャンバ２０２を減圧する。
いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ２００は、遠隔プラズマ源（ＲＰＳ）２１４を含む。そのような実施態様では、ＲＰＳ２１４は、例えば、ガス流導管によって、ガス供給システム２０６に流体連結される。ＲＰＳ２１４は、第１のチャンバ２０２に更に流体連結される。ガス供給システム２０６から流れるプロセスガスは、ＲＰＳ２１４内のプラズマ内で点火されうる。ＲＰＳ２１４内のプラズマからの廃水は、第１のチャンバ２０２に流入しうる。ＲＰＳ２１４は、例えば、容量結合プラズマ源又は誘導結合プラズマ源とすることができる。
真空処理システム２０８は、例えば、ガス流導管によって、第２のチャンバ２０４に流体連結され、第２のチャンバ２０４の圧力を、真空又はほぼ真空圧力などの低圧に制御するように動作可能である。低圧は、例えば、１０ミリトール程度の低圧でありうる。例えば、真空処理システム２０８は、第２のチャンバ２０４内の圧力を真空近くまで下げることによって、基板を処理するための適切な低圧環境を生成する。
第１のチャンバ２０２と第２のチャンバ２０４との間に、バルブアセンブリ２１６が配置され、第１のチャンバ２０２内の圧力を第２のチャンバ２０４内の圧力から分離するように構成される。したがって、第１のチャンバ２０２内の高圧環境は、第２のチャンバ２０４内の環境から分離され密閉されうる。バルブアセンブリ２１６は、第１のチャンバ２０２を第２のチャンバ２０４に流体接続するために、及び／又は基板が多圧処理チャンバ２００から移送できるようにするために、開放可能である。
いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ２００は、多圧処理チャンバ２００に接続され、外部環境に接続されたフォアライン２１８を含む。分離バルブ２２０は、フォアライン２１８に沿って配置され、第２のチャンバ２０４内の圧力を外部環境の圧力から分離する。分離バルブ２２０は、第２のチャンバ２０４内の圧力を調整し、第２のチャンバ２０４内のガスを放出するように動作させることができる。分離バルブ２２０は、第２のチャンバ２０４内の圧力を調整するために、真空処理システム２０８と連動して動作させることができる。
一般に、基板は、多圧処理チャンバ２００内の第１のチャンバ２０２内に配置されつつ、いくつかのプロセスによって処理されうる。例えば、基板は、第１のチャンバ２０２内のペデスタル（図示せず）に移すことができる。いくつかの例では、基板の第１のチャンバ２０２への移送は、バルブアセンブリ２１６を通して行うことができる。基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されると、バルブアセンブリ２１６は、第１のチャンバ２０２の内部空間と第２のチャンバ２０４の内部空間とを流体連結して開いた状態を維持することができる。したがって、真空処理システム２０８は、バルブアセンブリ２１６が開いている間に、第１のチャンバ２０２及び第２のチャンバ２０４内の圧力をポンプダウンすることができる。よって、基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されている間に、基板上で低圧処理を実行することができる。低圧処理は、ガス供給システム２０６から第１のチャンバ２０２内にプロセスガスを流すことを含むことができ、これは、真空処理システム２０８によって排気することができる。いくつかの例では、低圧処理は、ＲＰＳ２１４内で点火されるプラズマを使用することを含みうる。
加えて、基板を第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置した状態で、第１のチャンバ２０２の内部空間を第２のチャンバ２０４の内部空間から流体的に分離するために、バルブアセンブリ２１６を閉じることができる。ガス供給システム２０６は、バルブアセンブリ２１６を閉じた状態で、第１のチャンバ２０２内に高圧を作り出すことができる。したがって、基板が第１のチャンバ２０２内のペデスタル上に配置されている間に、基板上で高圧処理を行うことができる。高圧処理は、ガス供給システム２０６から第１のチャンバ２０２内にプロセスガスを流すことを含みうる。いくつかの例では、高圧処理は、ＲＰＳ２１４内で点火されたプラズマを使用することを含みうる。
図３～図６は、基板を処理するための多圧処理チャンバの様々な例を示す。これらの多圧処理チャンバのチャンバの圧力は、図２に関して説明したものと類似のシステムを使用して制御することができる。
図３を参照すると、多圧処理チャンバ３００は、第１のチャンバ３０２と、ペデスタル３０４と、第２のチャンバ３０６と、コントローラ（例えば、コントローラ１２６）とを含む。以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ３０２は、第２のチャンバ３０６内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ３０６は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、以下の説明から明らかなように、第１のチャンバ３０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。
多圧処理チャンバ３００は、真空処理システム２０８と類似の真空処理システム（図示せず）と、図２に関して説明したガス供給システム２０６と類似のガス供給システム３０７とを更に含む。例えば、ガス供給システム３０７は、注入ライン３０７ａ及び排気ライン３０７ｂを含む。プロセスガスは、注入ライン３０７ａを通って第１のチャンバ３０２に導入され、プロセスガスは、排気ライン３０７ｂを通って第１のチャンバ３０２から排気される。いくつかの例では、多圧処理チャンバ３００はＲＰＳを含むことができ、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に流れるプラズマ放出物のために注入ライン３０７ａに連結されうる。
ペデスタル３０４は、膜が処理される基板３１４を支持する。ペデスタル３０４は、第１のチャンバ３０２内に位置付けられる又は位置付け可能である。いくつかの実施態様では、基板３１４は、ペデスタルの平坦な上面に直接位置する。いくつかの実施態様では、基板３１４は、ペデスタルから突出するピン３３０上に位置する。
多圧処理チャンバ３００は、内壁３２０と、基部３２２と、外壁３２４とを含む。第１のチャンバ３０２は、内壁３２０及び基部３２２内の空間によって提供される。第２のチャンバ３０６は、内壁３２０内及び内壁３２０の外側、例えば内壁３２０と外壁３２４との間の空間によって提供される。
多圧処理チャンバ３００は、図２のバルブアセンブリ２１６の機能を提供する、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間のバルブアセンブリ３１６を更に含み、例えば、第１のチャンバ３０２を第２のチャンバ３０６から分離し、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６とを流体的に連結するように操作されうる。例えば、バルブアセンブリ３１６は、内壁３２０、基部３２２、及び内壁３２０に対して基部３２２を移動させるためのアクチュエータ３２３を含む。アクチュエータ３２３は、基部３２２を駆動して、例えば、第１のチャンバ３０２を画定する内壁３２０から離れて又はこれに向かって垂直に移動するように制御されうる。第２のチャンバ３０６を外部雰囲気から密閉する一方で、基部３２２を垂直に移動可能にするために、ベローズ３２８を使用することができる。ベローズ３２８は、基部３２２の底部から、外壁３２４によって形成された第２のチャンバ３０６の床まで延びうる。
バルブアセンブリ３１６が閉位置にあるとき、基部３２２は、基部３２２と内壁３２０との間にシールが形成されるように、内壁３２０に接触し、したがって、第２のチャンバ３０６が第１のチャンバ３０２から分離される。アクチュエータ３２３は、シールを形成するのに十分な力で基部３２２を内壁３２０に向かって動かすように操作される。シールは、第１のチャンバ３０２からのガスが第２のチャンバ３０６内に排気されるのを阻止する。
バルブアセンブリ３１６が開位置にあるとき、基部３２２が、内壁３２０から離れて間隔をあけて配置されることによって、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間でガスを伝導することができ、また、基板３１４にアクセスして別のチャンバに移送できるようにする。
ペデスタル３０４は、基部３２２上で支持されるので、従って、内壁３２０に対しても移動可能である。ペデスタル３０４は、基板３１４が移送ロボットによってより容易にアクセス可能になるように移動させることができる。例えば、移送ロボット１０６又は１０８（図１を参照）のアームは、外壁３２４を通って開孔３２６（例えば、スリット）を通って延びうる。バルブアセンブリ３１６が開位置にあるとき、ロボットアームは、内壁３２０と基部３２２との間の間隙を通過して、ペデスタル３０４上の基板３１４にアクセスすることができる。
いくつかの実施態様では、多圧処理チャンバ３００は、基板３１４に熱を加えるように構成された１つ又は複数の加熱要素３１８を含む。加熱要素３１８からの熱は、例えば、基板３１４がペデスタル３０４上で支持され、プロセスガス（使用される場合）が第１のチャンバ３０２に導入されたときに基板３１４をアニールするのに十分でありうる。加熱要素３１８は、抵抗性の加熱要素でありうる。１つ又は複数の加熱要素３１８は、内壁３２０によって提供される第１のチャンバ３０２の天井内といった、第１のチャンバ３０２を画定する内壁３２０内に位置付けられ（例えば、埋め込まれ）うる。加熱要素３１８は、内壁３２０を加熱するように動作可能であり、放射熱を基板３１４に到達させる。基板３１４は、内壁３２０から基板３１４への熱の伝達を改善するために、天井に近接して（例えば２～１０ｍｍ）ペデスタル３０４によって保持されうる。
１つ又は複数の加熱要素３１８は、多圧処理チャンバ３００内の他の位置、例えば、天井ではなく側壁内に配置されてもよい。加熱要素３１８の一例は、個別の加熱コイルを含む。内壁に埋め込まれたヒータの代わりに又はこれに加えて、放射ヒータ、例えば赤外線ランプを第１のチャンバ３０２の外側に位置付け、内壁３２０の窓を通して赤外線を方向付けることができる。電気ワイヤは、電圧源などの電気源（図示せず）を加熱要素に接続し、１つ又は複数の加熱要素３１８をコントローラに接続することができる。
コントローラは、基板３１４を処理するための動作を制御するために、真空処理システム、ガス供給システム３０７、及びバルブアセンブリ３１６に動作可能に接続される。いくつかの実施態様では、コントローラはまた、他のシステムに動作可能に接続されうる。場合によっては、図１に示されるコントローラ１２６は、多圧処理チャンバ３００のコントローラであるか又はこのコントローラを含む。
基板３１４の処理において、コントローラは、真空処理システムを動作させて、第２のチャンバ３０６を低圧まで減圧し、第２のチャンバ３０６を通した基板３１４の移送に備えることができる。基板３１４が、移送ロボット、例えば、移送ロボット１０６、１０８のうちの１つによって、開孔３２６及び第２のチャンバ３０６を通って移動する一方で、第２のチャンバ３０６は、基板３１４の汚染を阻止できるように、低圧である。
基板３１４は、処理のためにペデスタル３０４上に移送される。基板３１４をペデスタル３０４上に移送するために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６を操作してバルブアセンブリ３１６を開き、基板３１４が第１のチャンバ３０２内及びペデスタル３０４上に移送されうる開口を提供することができる。コントローラは、基板３１４を第１のチャンバ３０２内に運び込み、基板３１４をペデスタル３０４上に配置するために、移送ロボットを動作させることができる。
基板３１４がペデスタル３０４上に移送された後に、コントローラは、バルブアセンブリを、低圧処理のために開くように又は高圧処理のために閉じるように動作させることができる。任意の順序の高圧処理及び低圧処理が実施されうる。いくつかの例では、基板は、低圧及び高圧処理を周期的に実行することによって処理することができる。
バルブアセンブリ３１６を閉じると、第１のチャンバ３０２の内部空間は、第２のチャンバ３０６の内部空間から分離される。バルブアセンブリ３１６を閉じると、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の圧力は、異なる値に設定することができる。コントローラは、第１のチャンバ３０２にプロセスガスを導入して第１のチャンバ３０２を加圧し、基板３１４を処理するために、ガス供給システム３０７を動作させることができる。プロセスガスの導入により、第１のチャンバ３０２内の圧力を例えば１バール以上に上昇させることができる。第１のチャンバ３０２内の処理は、高圧で行うことができる。実施される場合、高圧処理中に基板３１４を処理するために、プラズマ放出物は、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に導入されうる。
コントローラは、バルブアセンブリ３１６を動作させ、バルブアセンブリ３１６を開くことによって、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６を互いに流体連結させることができる。バルブアセンブリ３１６を開くと、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の圧力は等しくなりうる。コントローラは、真空処理システムを動作させて、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６を低圧にして、基板３１４を処理することができる。第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６内の低圧は、例えば、１０ミリトール程度の低圧とすることができる。したがって、第１のチャンバ３０２及び第２のチャンバ３０６における処理は、低圧でありうる。コントローラは、真空処理システムによって排気されうる第１のチャンバ３０２内にプロセスガスを導入して基板３１４を処理するように、ガス供給システム３０７を動作させることができる。実施される場合、低圧処理中に基板３１４を処理するために、プラズマ放出物は、ＲＰＳから第１のチャンバ３０２に導入されうる。
第１のチャンバ３０２内の高圧処理の後に、コントローラは、バルブアセンブリ３１６が開く前に、第１のチャンバ３０２を減圧するために、ガス供給システム３０７の排気システムを動作させることができる。圧力は、第１のチャンバ３０２と第２のチャンバ３０６との間の圧力差を最小限に抑えることができるように、低い圧力まで下げることができる。
加えて、基板を処理する間（例えば、バルブアセンブリ３１６を開閉し、及び／又は高圧又は低圧で）、コントローラは、異なる処理の間、同じ又は異なる温度で加熱要素３１８を動作させることができる。更に、コントローラは、任意の処理（例えば、高圧処理又は低圧処理）中に任意の適切なガスを流すようにガス供給システム３０７を動作させることができる。
多圧処理チャンバ３００内の基板３１４の処理が完了すると、基板３１４は、移送ロボットを使用して、第１のチャンバ３０２から取り外されうる。第１のチャンバ３０２からの基板３１４の移送の準備のために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６が開く前に、適宜、第１のチャンバ３０２を減圧するために、ガス供給システム３０７の排気システムを動作させることができる。特に、基板３１４が第１のチャンバ３０２から移送される前に、第１のチャンバ３０２からプロセスガスを排気して、第１のチャンバ３０２内の圧力を低下させることができる。
基板３１４が第１のチャンバ３０２から移送できるようにするために、コントローラは、バルブアセンブリ３１６を開くことができる。バルブアセンブリ３１６が開くと、基板３１４が移動して第２のチャンバ３０６内にかつ開孔３２６を通って移送される開口が提供される。特に、開いたバルブアセンブリ３１６は、基板３１４を第２のチャンバ３０６に、例えば第２のチャンバ３０６の低圧環境に、直接移送できるようにする。次に、コントローラは、移送ロボットを動作させ、基板３１４を処理システムの別のチャンバ、例えば処理システム１００に移送することができる。例えば、基板３１４は、更なる処理のために適切な処理チャンバに、又は処理システムから基板を取り外すためにロードロックチャンバに移送される。
図４を参照すると、別の例において、多圧処理チャンバ４００は、第１のチャンバ４０２と、ペデスタル４０４と、第２のチャンバ４０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。第１のチャンバ４０２は、第２のチャンバ４０６内に配置され、内側チャンバと見なされてもよく、第２のチャンバ４０６は、外側チャンバと見なされてもよい。更に、第１のチャンバ４０２は、高圧処理を可能にするように構成することができ、更に、高圧チャンバと見なされうる。第１のチャンバ４０２及び第２のチャンバ４０６は、場合によっては、まとめて流体連結され、低圧処理ができるように構成されうる。多圧処理チャンバ４００は、図３に関して説明した多圧処理チャンバ３００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様も図４の例に適用可能である。
例えば、多圧処理チャンバ４００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ４００を使用して処理される基板４１４に対する低圧及び高圧環境を維持するために、同様の方法で操作される。第２のチャンバ４０６は、内壁４２０と外壁４２４との間の空間によって画定することができる。加えて、基板４１４はまた、第１のチャンバ４０２内で処理するためにペデスタル４０４上で支持可能である。ここでも、基板４１４は、ペデスタル４０４上に直接位置することができ、又はペデスタルを通って延びるリフトピン４３０上に位置することができる。
この多圧処理チャンバ４００は、図３の多圧処理チャンバ３００と若干異なる点がある。まず、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０は、第１のチャンバ４０２を画定する基部４２２に対して移動可能ではない。したがって、ペデスタル４０４は、内壁４２０及び基部４２２に対して固定される。いくつかの例では、ペデスタル４０４は、第１のチャンバ４０２を画定する基部４２２に固定される。
図３の例の１つ又は複数の加熱要素３１８の場合のように、第１のチャンバ４０２の内壁４２０に配置されるのではなく、図４に示される例の１つ又は複数の加熱要素４１８は、ペデスタル４０４内に配置される。したがって、基板４１４は、ペデスタル４０４との接触を通して加熱されうる。
多圧処理チャンバ４００は、図３のバルブアセンブリ３１６と同様に、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離する、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間のバルブアセンブリ４１６を更に含む。しかし、バルブアセンブリ３１６とは対照的に、バルブアセンブリ４１６は、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０及び基部４２２によって形成されるのではなく、むしろ、第１のチャンバ４０２の内壁４２０に対して移動可能な１つ又は複数の構成要素を有するアームアセンブリ４２５を含む。
特に、バルブアセンブリ４１６は、アームアセンブリ４２５と、第１のチャンバ４０２及び第２のチャンバ４０６を分離して流体接続するように構成されたバルブドア４２３とを含む。開孔４２３ａは、内壁４２０を通り、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間にある。アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂが、内壁４２０を通して開孔４２３ａ内に位置付けられる一方で、バルブドア４２３は、第１のチャンバ４０２内に位置付けられる。バルドア４２３は、アームアセンブリ４２５の残りの部分から遠位の位置でアーム４２５ｂに接続される。図示されたように、アーム４２５ｂは、更に、外壁４２４を通って、開孔４２６を通って延び、アームアセンブリ４２５の残りの部分は、第２のチャンバ４０６の外側に位置付けられる。アームアセンブリ４２５は、また第２のチャンバ４０６の外側に位置付けられているアームアセンブリ４２５の駆動軸４２５ａに接続されているアクチュエータ４２８によって駆動される。アクチュエータ４２８によって駆動される駆動軸４２５ａの動きは、アームアセンブリ４２５によってアーム４２５ｂの動きに変換される。他の例では、アームアセンブリ４２５（例えば、駆動軸４２５ａを含む）及びアクチュエータ４２８は、第２のチャンバ４０６内に位置付けられうる。
アームアセンブリ４２５は、開孔４２３ａを通って延び、内壁４２０に対して移動可能であるため、バルブドア４２３は、内壁４２０とシールを形成する位置まで移動可能である。アクチュエータ４２８は、アームアセンブリ４２５の駆動軸４２５ａを駆動し、これにより、駆動軸４２５ａの駆動を、内壁４２０に対するアーム４２５ｂの動きに、かつ開孔４２３ａが内壁４２０を通って延びる一般的な方向に変換する。この方向へのアーム４２５ｂの動きは、（例えば、アーム４２５ｂが後退した場合に）バルブドア４２３を内壁４２０に係合させることによって、内壁４２０とシールを形成し、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離しうる。そして、（例えば、アーム４２５ｂが延長される場合に）バルブドア４２３を内壁４２０から変位させることによって、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６とを流体接続させうる。特に、バルブドア４２３は、内壁４２０の隣接する内面に実質的に平行に延びるアーム４２５ｂからのフランジでありうるか、又はそのフランジを含むみうる。
バルブアセンブリ３１６のように、バルブアセンブリ４１６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。バルブアセンブリ４１６が閉位置にあるとき、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３が開孔４２３ａを覆い、内壁４２０のうちの１つに接触するように、側方に後退し、それによって、第１のチャンバ４０２を第２のチャンバ４０６から分離するためのシールを形成する。特に、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３（例えば、フランジ）を、第１のチャンバ４０２を画定する内壁４２０の内面に接触させる。
バルブアセンブリ４１６が開位置にあるとき、アームアセンブリ４２５のアーム４２５ｂは、バルブドア４２３が内壁４２０、例えば内壁４２０の内面から側方に間隔を空けて配置されるように、側方に延ばされる。したがって、開孔４２３ａは、第１のチャンバ４０２と第２のチャンバ４０６との間の流体連結を可能にする開口を提供する。
コントローラは、基板４１４を第１のチャンバ４０２内外に移送し、基板４１４を処理するために、多圧処理チャンバ３００のコントローラに関して記載されたプロセスに類似した方法で、多圧処理チャンバ４００を動作させることができる。このプロセスでは、バルブアセンブリ４１６を開閉するために、コントローラは、アクチュエータ４２８を動作させてアームアセンブリ４２５を駆動することができる。
図５を参照すると、更なる例において、多圧処理チャンバ５００は、第１のチャンバ５０２と、ペデスタル５０４と、第２のチャンバ５０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。多圧処理チャンバ５００は、図４に関して説明した多圧処理チャンバ４００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様もまた、この例に適用可能である。
例えば、多圧処理チャンバ５００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ５００を使用して処理される基板（図示せず）に対する低圧及び高圧環境を維持するために、類似の方法で操作される。加えて、基板はまた、第１のチャンバ５０２内での処理のために、ペデスタル５０４又はリフトピン上でも支持可能である。
多圧処理チャンバ５００は、ペデスタル５０４が、第１のチャンバ５０２を画定する基部５２２ではなく、第１のチャンバ５０２を画定する天井５２１に取り付けられる点で、図４の多圧処理チャンバ４００と異なる。ペデスタル５０４と同様に、ペデスタル５０４は、壁５２０、天井５２１、及び基部５２２に対して固定される。加えて、多圧処理チャンバ５００の１つ又は複数の加熱要素５１８が、ペデスタル５０４内に配置される。基板がペデスタル５０４上で支持されるように、基板をペデスタル５０４上に位置付けるために、基板は、ペデスタル５０４のプレート間に挿入される。基板がペデスタル５０４のプレートによって画定されるスロットに挿入されるとき、１つ又は複数の加熱要素５１８が基板に均一に熱を加えることができるように、１つ又は複数の加熱要素５１８がプレートに対して配置される。
図６を参照すると、更なる例において、多圧処理チャンバ６００は、第１のチャンバ６０２と、ペデスタル６０４と、第２のチャンバ６０６と、コントローラ（図示せず）とを含む。多圧処理チャンバ６００は、図４に関して説明した多圧処理チャンバ４００に類似し、特に明記しない限り、様々なオプション及び実施態様もまた、この例に適用可能である。
例えば、多圧処理チャンバ６００のガス供給システム及び真空処理システムは、多圧処理チャンバ６００を使用して処理される基板６１４に対する低圧及び高圧環境を維持するために、同様の方法で操作される。加えて、基板６１４はまた、第１のチャンバ６０２内で処理するためにペデスタル６０４上で支持可能である。
多圧処理チャンバ６００のバルブアセンブリ６１６のバルブドア６２３が、内壁６２０の内面ではなく、第１のチャンバ６０２を画定する内壁６２０の外面に接触して、内壁６２０内の開孔６２３ａを覆う点で、多圧処理チャンバ６００は、図４の多圧処理チャンバ４００と異なる。バルブアセンブリ４１６と同様に、バルブアセンブリ６１６は、第１のチャンバ６０２を第２のチャンバ６０６から分離するように動作する。バルブアセンブリ６１６は、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間に配置されうる。
バルブアセンブリ６１６は、第２のチャンバ６０６内に配置された、アームアセンブリ６２５と、バルブドア６２３とを含む。開孔６２３ａは、内壁６２０を通り、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間にある。バルブドア６２３は、第１のチャンバ６０２の外側に位置付けられる。アームアセンブリ６２５は、第１のチャンバ６０２の外側かつ第２のチャンバ６０６内に位置付けられる。アームアセンブリ６２５は、スリット６２６を貫通しない。
アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が内壁６２０とシールを形成する位置に移動できるように、内壁６２０に対して移動可能である。例えば、多圧処理チャンバ６００は、アームアセンブリ６２５を駆動するように動作可能なアクチュエータ６２８を含む。アクチュエータ６２８は、アームアセンブリ６２５の駆動軸６２５ａに連結され、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂを内壁６２０に対して移動させるように駆動するように構成される。
バルブアセンブリ３１６のように、バルブアセンブリ６１６は、開位置と閉位置との間で移動可能である。例えば、バルブアセンブリ６１６が閉位置にあるとき、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が開孔６２３ａを覆う内壁６２０に接触するように側方に延びることによって、第１のチャンバ６０２を第２のチャンバ６０６から分離するためのシールが形成される。
バルブアセンブリ６１６が開位置にあるとき、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂは、バルブドア６２３が開孔６２３ａを覆っていない内壁６２０に接触しないように、側方に後退する。したがって、開孔６２３ａは、第１のチャンバ６０２と第２のチャンバ６０６との間の流体連結を可能にする開口を提供する。
コントローラは、多圧処理チャンバ３００のコントローラに関して記載されたプロセスと同様の方法で、多圧処理チャンバ６００を動作させることができる。このプロセスでは、バルブアセンブリ６１６を開閉するために、コントローラは、アームアセンブリ６２５のアーム６２５ｂを駆動するためにアクチュエータ６２８を動作させることができる。
図７は、いくつかの実施例による半導体処理のための方法７００のフローチャートである。図８から図１０は、いくつかの例による、図７の方法７００の態様を示す中間半導体構造の断面図である。本明細書に記載の例は、基板上のフィン間に分離構造（例えば、シャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ））を形成する状況におけるものである。当業者であれば、本明細書に記載の態様の他の状況への様々な適用を容易に理解するであろうし、そのような変形例は、他の例の範囲内で企図される。
図７のブロック７０２によれば、基板上のフィン上及びフィン間に流動性膜が堆積される。図８は、基板８０２上のフィン８０４上及びフィン８０４間に堆積された流動性膜８０８の断面図を示す。図８の構造を得るために、基板８０２が提供される。基板８０２は、バルク基板、半導体オンインシュレータ（ＳＯＩ）基板などの任意の適切な半導体基板でありうる。いくつかの例では、基板８０２は、バルクシリコンウエハである。基板サイズの例は、とりわけ、直径２００ｍｍ、直径３５０ｍｍ、直径４００ｍｍ、及び直径４５０ｍｍを含む。次いで、フィン８０４が基板８０２上に形成される。フィン８０４は、各フィン８０４が隣接する一対のフィーチャ（例えば、トレンチ８０６）間に画定されるように、基板８０２内に延びるトレンチ８０６などのフィーチャをエッチングすることによって形成することができる。フィーチャを形成するために、任意の適切なパターニングプロセスが実施されうる。パターニングプロセスは、フィン８０４間のターゲットピッチを達成するために、自己整合ダブルパターニング（ＳＡＤＰ）、リソグラフィ‐エッチング‐リソグラフィ‐エッチング（ＬＥＬＥ）ダブルパターニングなどの、マルチパターニングプロセスを含むことができる。トレンチ８０６をエッチングするための例示的なエッチングプロセスは、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスなどを含む。各トレンチ８０６は、高アスペクト比を有するか、又は形成することができる。アスペクト比は、トレンチ８０６の深さ８１０対トレンチ８０６の幅８１２の比でありうる。アスペクト比は、１０：１以上でありうる。いくつかの例では、拡散バリア層などの１つ又は複数の層がフィン８０４上に形成され、深さ８１０及び幅８１２は、最外層の外面から測定されうる。
次いで、流動性膜８０８が、トレンチ８０６内及びフィン８０４上に堆積される。流動性膜８０８は、いくつかの例では、ＦＣＶＤプロセス又はスピンオンによって堆積されうる。例えば、ＦＣＶＤプロセスでは、流動性膜８０８は、高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体でありうる。例えば、ＦＣＶＤプロセスでは、前駆体は、トリシリルアミン（Ｎ（ＳｉＨ３）３）、水素（Ｈ２）、窒素（Ｎ２）、及び／又はアンモニア（ＮＨ３）などの他のガスと混合されうる、Ｈ２Ｎ（ＳｉＨ３）、ＨＮ（ＳｉＨ３）２、及びＮ（ＳｉＨ３）３などのシリルアミン、シラン（ＳｉＨ４）、又は他の類似の前駆体であるか、又はこれらを含むことができる。流動性膜８０８の流動性は、流動性膜８０８が、高アスペクト比間隙（例えば、トレンチ８０６によって形成されうる）などにおいて、良好な間隙充填を提供可能にできる。
ブロック７０４によれば、堆積された流動性膜８０８をその上に有する基板８０２は、次いで、処理チャンバに移送される。処理チャンバは、図２～図７に関して上述したいずれかのような、多圧処理チャンバである。例えば、本明細書の文脈の例として、ブロック７０４の処理チャンバは、図３の多圧処理チャンバ３００である。処理チャンバは、図１の処理システム１００などの処理システムに含まれ得る。
例えば、基板８０２は、前方開口型統一ポッド（ＦＯＵＰ）によってファクトリインターフェースモジュール１３０に移送され、ファクトリインターフェースモジュール１３０において、基板８０２は、ＦＯＵＰからロードロックチャンバ１２８に移送される。後続の移送及び処理は、例えば、処理システム１００の外部の大気環境に基板８０２を曝露することなく、かつ処理システム１００の移送装置内に維持される低圧又は真空環境を破壊することなく、処理システム１００内で実行される。移送ロボット１０６は、基板８０２をロードロックチャンバ１２８から第１の移送チャンバ１０２に移送する。その後、基板８０２は、多圧処理チャンバ３００が第１の移送チャンバ１０２に連結される場合には、移送ロボット１０６によって処理チャンバ（例えば、多圧処理チャンバ３００）に移送され、又は多圧処理チャンバ３００が第２の移送チャンバ１０４に連結される場合には、移送ロボット１０６によって通過チャンバ１２４に移送され、その後、移送ロボット１０８によって通過チャンバ１２４から多圧処理チャンバ３００に移送されうる。いくつかの例では、流動性膜８０８の堆積は、処理システム内の処理チャンバにありうる。したがって、そのような例では、基板８０２は、流動性膜８０８の堆積前に処理システム１００内に移送され、その後、処理システム１００内で多圧処理チャンバ３００に移送されうる。多圧処理チャンバ３００のバルブアセンブリ３１６は開かれ、移送チャンバの移送ロボットは、上述したように、基板８０２をペデスタル３０４上に移送する。
ブロック７０６によれば、処理は、処理チャンバ内で実行され、ブロック７０８における第１のプロセスと、それに続くブロック７１０における第２のプロセスとが含まれる。ブロック７１０における第２のプロセスは、ブロック７０８における第１のプロセスとは異なる。他の例では、追加のプロセスが処理チャンバ内で実行されてもよい。
いくつかの例では、ブロック７０８での第１のプロセスは、より多くの結合及び／又は流動性膜中でより安定する結合を形成し、ブロック７１０での第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化し、安定化された膜内でより安定した結合を更に生成しうる。したがって、ブロック７０８における第１のプロセスは、流動性膜を安定化させることを含み、ブロック７１０における第２のプロセスは、安定化された膜を高密度化することを含む。
いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセス及びブロック７１０における第２のプロセスは、同じ圧力で行われても異なる圧力で行われてもよい。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも低い圧力において行われる。いくつかの例では、ブロック７１０における第２のプロセスは、ブロック７０８における第１のプロセスが実行される処理チャンバ内の圧力よりも３桁以上（例えば、４桁以上）大きい処理チャンバ内の圧力において実行される。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも大きい圧力で行われる。例として、第１のプロセスは、１０ミリトール～１００バールの範囲の圧力で実行することができ、第２のプロセスは、１バール以上、例えば５バール以上の圧力で実行することができる。
いくつかの例では、第１のプロセス及び第２のプロセスが実行される温度は等しいが、他の例では、温度は異なりうる。いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、ブロック７１０における第２のプロセスの温度よりも低い。例として、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。ブロック７１０におけるプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。この温度は、ブロック７０８における第１のプロセスの温度に等しくても、それよりも低くても、又はそれよりも高くてもよい。例として、ブロック７０８における第１のプロセスの温度は、１００℃から３００℃の範囲内でありうる。ブロック７１０におけるプロセスの温度は、３００℃から１０００℃の範囲内でありうる。
いくつかの例では、ブロック７０８において第１のプロセスのために流されるプロセスガス組成物（例えば、単一のガス又はガスの混合物でありうる）は、ブロック７１０において第２のプロセスのために流されるプロセスガス組成物とは異なる。第１のプロセス及び第２のプロセスの例を以下に記載する。
いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、安定化プロセスであることに加えて、変換プロセスである。変換及び安定化プロセスは、流動性膜８０８を別の誘電体組成物を有するように変換する。例えば、変換プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体を酸化ケイ素に変換することができる。変換プロセスは、酸化プロセスでありうる。
いくつかの例では、酸化プロセスは、熱酸化プロセス又はプラズマ酸化プロセスである。熱酸化プロセスでは、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせなどの酸素含有プロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。酸素含有プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流入させることができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流入させることができ、その後、酸化プロセス中に圧力が維持される。酸素含有プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。熱酸化プロセス中に、処理チャンバ内の圧力は、１０ミリトールと１００バールとの間の圧力に維持することができる。熱酸化プロセスは、３００℃を超える温度、例えば約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実施することができる。プラズマ酸化プロセスでは、ＲＰＳにおいて、酸素ガス（Ｏ２）、オゾンガス（Ｏ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせなどの酸素含有プロセスガスを用いてプラズマが点火される。酸素含有プラズマ放出物は、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマ酸化プロセスにおけるガスの流れ、温度、及び圧力は、熱酸化について前述したものに同様でありうる。
いくつかの例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、流動性膜の組成物に著しく影響を与えない安定化プロセスである。例えば、安定化プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体の組成物を実質的に維持することができる。
いくつかの例では、安定化プロセスは、熱プロセス又はプラズマプロセスである。熱プロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）などのアンモニア含有プロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。アンモニア含有プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、熱プロセス中に圧力が維持される。アンモニア含有プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。熱プロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、１０ミリトールと１００バールとの間の圧力に維持されうる。熱プロセスは、３００℃を超える温度、例えば、約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実行されうる。プラズマプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）などのアンモニア含有プロセスガスを使用して、ＲＰＳ内でプラズマが点火される。窒素含有プラズマ放出物及び／又は水素含有プラズマ放出物は、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマプロセスにおけるガスの流れ、温度、及び圧力は、プラズマなしでの安定化について前述したものに同様でありうる。
ブロック７０８における第１のプロセスは、バルブアセンブリ３１６が、例えば、第１のプロセスが実行される圧力に応じて、開位置又は閉位置に留まる間に、多圧処理チャンバ３００内で実行されうる。バルブアセンブリ３１６は、低圧処理のために開いたままにすることができ、又は高圧処理のために閉じることができる。酸素含有プロセスガス又はアンモニア含有プロセスガスは、ガス供給システム３０７を通して流され、真空処理システムによって第２のチャンバ３０６を通って排気することができる。加熱要素３１８は、第１のプロセス中に第１のチャンバ３０２内の温度を維持することができる。
いくつかの例では、ブロック７１０における第２のプロセスは、高密度化プロセスである。高密度化プロセスは、流動性膜８０８から安定化及び／又は変換された誘電材料の密度を増加させる。例えば、高密度化プロセスは、ＦＣＶＤプロセスによって堆積された高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体から変換されたシリコン酸化物の密度を増加させることができる。高密度化プロセスは、更に、安定化された膜を別の誘電体組成物（例えば、酸化ケイ素）に変換しうる。高密度化プロセスは、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合を形成する反応を触媒することができる。高密度化プロセスは、アニールプロセスでありうる。
いくつかの例では、アニールプロセスは、乾燥アニールプロセス又は蒸気アニールプロセスである。乾燥アニールプロセスは、３００℃を超える温度、例えば約３００℃～約１０００℃の範囲内などで、実行することができる。乾燥アニールプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）等のプロセスガスを処理チャンバ内に流すことができる。プロセスガスは、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、乾燥アニールプロセス中に圧力が維持される。プロセスガスの流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。乾燥アニールプロセスは、加えて、プロセスガスが亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）及び／又は一酸化窒素（ＮＯ）などの酸素含有ガスを含む場合に、膜を更に変換するための酸化プロセスでありうる。乾燥アニールプロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、約１バールなど（約１バール以上、又はより具体的には約５バール以上など）の高圧に維持することができる。
蒸気アニールプロセスは、３００℃を超える温度、例えば、約３５０℃～約１０００℃の範囲内で、実行することができる。蒸気アニールプロセスでは、アンモニアガス（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、又はこれらの組み合わせのような、別のプロセスガスの有無にかかわらず、蒸気（Ｈ２Ｏ）を処理チャンバ内に流すことができる。プロセスガスの有無にかかわらず、蒸気は、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、蒸気アニールプロセス中に圧力が維持される。プロセスガスの有無にかかわらず、蒸気の流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内にありうる。蒸気アニールプロセスは、加えて、膜を更に変換するための酸化プロセスでありうる。蒸気アニールプロセスの間に、処理チャンバ内の圧力は、約１バールなど（約１バール以上、又はより具体的には約５バール以上など）の高圧に維持することができる。
ブロック７１０における第２のプロセスは、バルブアセンブリ３１６が、例えば、第１のプロセスが実行される圧力に応じて、開位置又は閉位置にある間に、多圧処理チャンバ３００内で実行されうる。プロセスガス（例えば、蒸気を含む）は、ガス供給システム３０７を通って流れ、このガス供給システム３０７は、高圧を確立し維持することができる。加熱要素３１８は、第２のプロセス中に第１のチャンバ３０２内の温度を維持することができる。
更なる例では、ブロック７０８における第１のプロセスは、安定化プロセスに加えて変換プロセスである。変換及び安定化プロセスは、流動性膜８０８を、上記のような別の誘電体組成物を有するように変換する。変換プロセスは、酸化プロセスでありうる。いくつかの例では、酸化プロセスは、蒸気酸化プロセス又はプラズマ酸化プロセスである。蒸気酸化プロセスでは、蒸気（Ｈ２Ｏ）を処理チャンバ内に流すことができる。蒸気は、処理チャンバ内に連続的に流すことができ、又は所望の圧力が達成され停止されるまで処理チャンバ内に流すことができ、その後、蒸気酸化プロセス中に圧力が維持される。蒸気の流量は、例えば、約５ｓｃｃｍ～約２００ｓｌｍの範囲内でありうる。蒸気酸化プロセス中に、処理チャンバ内の圧力は、５バール未満の圧力に維持することができる。蒸気酸化中の圧力は、ブロック７１０における第２のプロセスの圧力よりも低い。蒸気プロセスは、１００℃を超える温度、例えば約１００℃～約３００℃の範囲内で、実行することができる。蒸気酸化中の温度は、ブロック７１０における第２のプロセスの温度未満である。プラズマ酸化プロセスでは、蒸気（Ｈ２Ｏ）を用いてＲＰＳ中でプラズマを点火する。酸素含有プラズマ放出物及び／又は水素含有プラズマ放出物が、処理チャンバ内に流される。ＲＰＳのＲＦ電源は、約２ＭＨｚ～約４０ＭＨｚの範囲内（１３．５６ＭＨｚなど）の周波数を有することができ、約５０Ｗ～約３０００Ｗの範囲内の電力を有することができる。プラズマ酸化プロセスにおける蒸気の流れ、温度、及び圧力は、蒸気酸化について前述したものに同様でありうる。
以下の表１は、いくつかの例によるプロセスの異なる組み合わせをまとめたものである。例は、表１のそれぞれの行内に含まれる。異なる組み合わせを実施することができる。第１及び第２のプロセスを繰り返すことなどによって、追加のプロセスを実行することができる。
Figure 2023513796000002
図９は、基板８０２上のフィン８０４上及びフィン８０４間の変換され高密度化された膜８１４（流動性膜８０８から変換された）の断面図を示す。いくつかの例では、流動性膜８０８は、高濃度の窒素及び／又は水素を含むシリコン系誘電体から、高密度化された二酸化ケイ素に変換される。このような例では、変換され高密度化された膜８１４は、高密度化された酸化ケイ素であり、元々堆積された流動性膜８０８とは異なる材料組成物である。
図７のブロック７１２によれば、ブロック７０６で処理された膜がエッチングされる。いくつかの例では、ブロック７０６の処理の後に、基板８０２は、処理チャンバが連結される移送チャンバの移送ロボットによって処理チャンバから取り外される。例えば、基板８０２は、上述のように、多圧処理チャンバ３００の第１のチャンバ３０２から取り外すことができる。基板８０２は、処理システム１００内の別の処理チャンバに、又は別の処理システムの処理チャンバに移送することができる。エッチングは、任意の適切なエッチングプロセスによって行うことができる。いくつかの例では、エッチングプロセスは湿式エッチングであるが、ドライエッチングが実施されてもよい。更に、湿式エッチングは、希フッ化水素酸（ｄＨＦ）を使用することができ、これは、酸化ケイ素に対して選択的でありうる。いくつかの例では、変換され高密度化された酸化ケイ素膜をエッチングするために、１００：１のｄＨＦ溶液が実施された。ブロック７０６のエッチングのエッチング速度は、より均一かつより低くすることができ、上記のように、より容易に制御することができる。
図１０は、例えば、変換及び高密度化された膜８１４をエッチングした後に、基板８０２上のフィン８０４間のトレンチ８０６において、変換及び高密度化された膜８１４で共に形成された分離構造（例えば、ＳＴＩ）の断面図を示す。エッチングプロセスの結果として、フィン８０４は、隣接する分離構造間から突出する。分離構造の上面（例えば、変換及び高密度化された膜８１４の上面）は、フィン８０４の上面から任意の深さまで窪みうる。図１０の図は、単なる例である。
フィン８０４は、その間に分離構造を有し、その後、任意の適切なデバイス構造を形成するために使用することができる。例えば、フィン８０４は、ＦｉｎＦＥＴを形成するために使用することができる。ゲート構造は、フィン８０４上及び長手方向に直角に形成することができる。ゲート構造は、フィンの表面に沿ったゲート誘電体（例えば、高誘電率ゲート誘電体）と、ゲート誘電体上の１つ又は複数の仕事関数調整層と、１つ又は複数の仕事関数調整層上の金属充填物（ｍｅｔａｌ ｆｉｌｌ）とを含むことができる。ゲート構造は、ゲート構造の下にあるそれぞれのフィン８０４内のチャネル領域を画定することができる。ソース／ドレイン領域（例えば、エピタキシャルソース／ドレイン領域）は、チャネル領域の対向する両側のフィンに形成することができる。ゲート構造、チャネル領域、及びソース／ドレイン領域は、まとまりＦｉｎＦＥＴを形成することができる。
上記は、本開示の様々な例を対象とするが、他の例及び更なる例が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく考案されてもよく、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

Claims (20)

  1. 半導体処理システムであって、
    処理チャンバと、
    プロセッサとメモリとを備えるシステムコントローラと
    を備え、前記メモリは、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、
    流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行される第１のプロセスを前記処理チャンバ内で制御することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを制御することと、
    前記膜を有する前記基板上で実行される第２のプロセスを前記処理チャンバ内で制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを制御することと
    を実行させる命令を記憶する、半導体処理システム。
  2. 前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  3. 前記第１のプロセスが、第１のプロセスガス組成物を流すことを含んで実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  4. 前記第１のプロセスが、第１の温度で実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  5. 前記第１のプロセスが、前記膜を異なる組成物に変換することを更に含む、請求項１に記載の半導体処理システム。
  6. 前記第１のプロセスが、酸素、オゾン、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  7. 前記第１のプロセスが、アンモニアを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  8. 前記第１のプロセスが、蒸気を含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ第１の圧力及び第１の温度で実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ前記第１の圧力よりも高い第２の圧力及び前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、請求項１に記載の半導体処理システム。
  9. 前記処理チャンバに流体連結された遠隔プラズマ源を更に備え、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、前記システムコントローラに、前記第１のプロセス、前記第２のプロセス、又は前記第１のプロセスと前記第２のプロセスとの両方の間に、前記遠隔プラズマ源内のプラズマを点火させる、請求項１に記載の半導体処理システム。
  10. 半導体処理のための方法であって、
    流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板を処理チャンバ内に移送することと、
    前記処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第１のプロセスを実行することであって、前記第１のプロセスが、安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含む、第１のプロセスを実行することと、
    前記処理チャンバ内で、前記基板上の前記膜上において、第２のプロセスを実行することであって、前記第２のプロセスが前記安定化された膜を高密度化することを含む、第２のプロセスを実行することと
    を含む、方法。
  11. 前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記第１のプロセスを実行することが、第１のプロセスガス組成物を流すことを含み、
    前記第２のプロセスを実行することが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことを含む、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記第１のプロセスを実行することが、前記膜を異なる組成物に変換すること含む、請求項１０に記載の方法。
  14. 前記第１のプロセスが、酸素、オゾン、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１０に記載の方法。
  15. 前記第１のプロセスが、アンモニアを含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行される、請求項１０に記載の方法。
  16. 前記第１のプロセスが、蒸気を含む第１のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ第１の圧力及び第１の温度で実行され、
    前記第２のプロセスが、蒸気、アンモニア、亜酸化窒素、一酸化窒素、又はこれらの組み合わせを含む第２のプロセスガスを流すことを含んで実行され、かつ前記第１の圧力よりも高い第２の圧力及び前記第１の温度よりも高い第２の温度で実行される、請求項１０に記載の方法。
  17. 非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、
    処理システムの処理チャンバ内で第１のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第１のプロセスが、流動性プロセスによって堆積された膜を有する基板上で実行され、かつ安定化された膜を形成するために、前記膜内の結合を安定化させることを含む、前記処理システムを制御することと、
    前記処理チャンバ内で第２のプロセスを実行するために、前記処理システムを制御することであって、前記第２のプロセスが、前記安定化された膜を有する前記基板上で実行され、かつ前記安定化された膜を高密度化することを含む、前記処理システムを制御することと
    を含む動作を実行させる命令を記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  18. 前記第１のプロセスが、第１のプロセスガス組成物を流すことで実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１のプロセスガス組成物とは異なる第２のプロセスガス組成物を流すことで実行される、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  19. 前記第１のプロセスが、第１の圧力で実行され、
    前記第２のプロセスが、前記第１の圧力よりも大きい第２の圧力で実行される、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  20. 前記第１のプロセスが、前記膜を異なる組成物に変換することを更に含む、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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