JP4230561B2 - Teos/オゾン−シリコン酸化物の表面感度の除去のための方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は集積回路の製造に関する。特に、本発明は、集積回路の製造に用いられる、減圧化学気相堆積(SACVDと呼ぶ)によって堆積されたシリコン酸化物(これもSACVDアンドープト(undoped)シリコンガラス(USG)と呼ぶ)膜の表面感度(surface sensitivity)を低減するための方法及び装置を含む技術を提供する。
【0002】
【従来の技術】
現在の半導体デバイス製造における基本的なステップの1つに、気体の化学反応により半導体基板上に薄膜を形成するステップが挙げられる。このような堆積方法は、化学気相堆積法ないしCVDと呼ばれる。従来の熱CVDプロセスでは、反応性ガスを基板表面に供給して、所望の膜を生成するための熱誘導化学反応が発生される。熱CVDプロセスが行われる高い温度では、メタル層を有するデバイス構造に損傷を与えることがある。
【0003】
特定の熱CVDプロセスが、比較的損傷のない低温でメタル層上に絶縁膜を堆積するために開発されてきており、そのプロセスは、テトラエチルオルトシラン(tetraethylorthosilane)(TEOSと呼ぶ)及びオゾン前駆ガスからシリコン酸化物を堆積することを含んでいる。このようなTEOS/オゾン−シリコン酸化膜は、約100〜700トールの注意深く制御された圧力状態の下で堆積され得るので、一般的に減圧CVD(SACVD)膜と呼ばれる。オゾンとTEOSは反応性が高いので、化学反応が起こるために要求される外部のエネルギが低減され、従ってそのようなSACVDプロセスに要求される温度も低減される。
【0004】
比較的低温でメタル層上にシリコン酸化物層を堆積する他のCVD法の中には、プラズマ励起CVD(PECVD:plasma enhanced CVD)法がある。プラズマCVD法は、基板表面に近い反応領域に高周波(RF)エネルギーを印加して、反応ガスの分解及び/又は励起を促進し、高い反応性を有する種のプラズマを生成するものである。遊離された種の反応性が高いため、化学反応を引き起こすために要するエネルギーが低減でき、そのためこれらPECVDプロセスに必要な温度を下げることができる。
【0005】
半導体デバイスの幾何的関係は、半導体デバイスが初めて導入された数十年前に比べて劇的に小さくなってきた。それ以降、集積回路は、2年でサイズが半分の法則(しばしば「ムーアの法則」と呼ばれる)に概ね従ってきており、これは2年毎に1つのチップにフィットするデバイスの数が倍になることを意味している。今日のウエハ製造プラントでは、特徴のサイズが0.5ミクロン、更に0.35ミクロンの集積回路を製造しており、明日のプラントではこれよりも小さな表面形状サイズのデバイスを間もなく製造することになるだろう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
デバイスのサイズがより一層小さくなり集積密度が高くなるにつれて、ますます重要となってきた一つの問題は、堆積される絶縁シリコン酸化物層の、隣接メタルラインの間のギャップ等の近接したギャップを埋め込む能力である(膜の“ギャップ”埋込能力と呼ぶ)。
【0007】
SACVD層の特性は、そのSACVD層が堆積される下層の面に強く依存している。SACVD層がシリコン酸化物層(蒸気酸化物層(steam oxide layer)或いはPECVDライニング層等)上に、或いはメタル表面上に堆積されると、下層に対する表面感度のためにSACVD層は一般的に劣化する。CVDシリコン酸化物層の品質は、蒸気の存在下で基板を加熱することによってシリコン基板の表面上に成長された蒸気酸化物程良くはない。SACVD層の表面感度は、熱成長蒸気酸化物のウエットエッチ速度と比較したウエットエッチ速度の増加と、シリコン基板に直接堆積されたSACVD層の堆積速度及び表面形態(morphology)と比較した堆積速度及び表面形態の粗さの減少によって示される。
【0008】
ウエットエッチ速度比(WERRと呼ぶ)は、熱成長蒸気酸化物上に堆積されたSACVD層に対するPECVDライニング層上に堆積されたSACVD層のウエットエッチ速度の比である。CVD層は通常、蒸気層より多孔性であり、蒸気酸化物よりもより速くエッチング除去される傾向がある。堆積速度比(DRR)は、露出(bare)シリコン基板上に直接堆積されたSACVD層の堆積速度に対するPECVDライニング層上に堆積されたSACVD層の堆積速度比である。従って表面感度は、高WERR及び低DRRによって示される。表面感度は、“露出層効果”とも呼ばれる。なぜならばSACVD層の品質の劣化は堆積されるベースの層の特性に依存しているからである。
【0009】
2.0以上のアスペクト比までのギャップを埋め込むためと、SACVD層の表面感度を低減するためとにに首尾よく使用されるプロセスは、2層のシリコン酸化物誘電膜の堆積である。第一番目に、薄いPECVDシリコン酸化物層(“PECVDラインニング層”)が基板の段差のある表面形状(隣接メタルライン等)の上に堆積される。第二番目に、SACVD−TEOS/オゾン−シリコン酸化物層(“SACVD層”)が堆積される。PECVDライニング層は、上層のSACVD層のためのイニシャルライニング層及び拡散バリアとして機能する。ライニング層は、メタル層間のギャップを埋め込むSACVD層よりも通常品質が低い。全堆積シーケンスはインサイチュプロセスで行われる。
【0010】
種々の技術が2層のシリコン酸化物ギャップ埋込膜のSACVD層の感度を低減するために使用されてきた。アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドによって開発された一つの方法は、PECVDライニング層を、SACVD層の堆積に先だって比較的高圧力(≧1.5トール)において、混合RF周波数(13.56MHz及び350KHz)で励起されたN2プラズマによって処理することである。
【0011】
SACVDシリコン酸化層の表面感度を低減するために使用される他の技術は、プロセスガスとしてTEOS及びオゾンを、低圧及び高オゾン濃度で用いて形成されたライニングシリコン酸化物層上に層を堆積することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、SACVDシリコン酸化物層表面感度を低減するための方法及び装置を、下層の基板に提供することによって上記ニーズを処理する。
【0013】
本発明の一つの見地によると、TEOS及びO3を含む第一のプロセスガスがチャンバ内に導入され、圧力がベース圧力から約450トールまでランプ変化(ramped)されて、ランプ増加(ramp-up)ライニング層が形成される。ランプ増加層の形成に続いて、TEOS及びO3を含む堆積プロセスガスが、減圧状態のチャンバ内に導入され、熱エネルギが供給され、SACVDシリコン酸化層がランプ増加層上に堆積される。
【0014】
他の見地によると、オゾンの流れが圧力がランプ増加されている間停止され、ランプ増加層の堆積が所望の厚さで停止される。
【0015】
更なる見地によると、プロセスガスの流速が変化され、上に堆積されるSACVD層の表面感度へのランプ増加層の効果が変えられる。
【0016】
本発明の更なる見地によると、ランプ増加層の形成中の堆積圧力のランプ増加率が、変化され、上に堆積されるSACVD層表面感度へのランプ増加層の効果が変えられる。
【0017】
本発明の目的及び利点の更なる理解のために、添付図面と共に以下の詳細な説明を参考されたい。
【0018】
【発明の実施の形態】
I.代表的なCVD装置
本発明の好ましい実施形態においては、熱CVDプロセスが低減された表面感度を有する酸化層の堆積に用いられる。好ましい実施形態は、熱CVDチャンバ内で実施されるであろう。しかし、この酸化層はPECVD層上に堆積されることもできる。従ってチャンバは、熱CVDプロセス及びプラズマ強化CVDプロセスを行うと説明される。熱プロセス中、RFパワーは0に設定される。
【0019】
本発明の方法を実行することができる好適なCVD装置の一つを図1及び図2に示す。これらの図は化学気相堆積装置10の垂直断面図であって、そのシステム10には真空チャンバ又はプロセスチャンバ15が設けられ、そのチャンバ15には、チャンバ壁15a及びチャンバ蓋アセンブリ15bが設けられている。チャンバ壁15a及びチャンバ蓋アセンブリ15bを、図3及び図4に分解斜視図として示す。
【0020】
リアクタ10にはガス分散マニホールド11が設けられており、そのガス分散マニホールドは、プロセスガスをプロセスチャンバ内の中心にある加熱されたペデスタル12に載置されている基板(図示せず)に分散する。処理中に、基板(例えば半導体ウエハ)はペデスタル12の平らな(又は僅かに凸曲線状の)面12aに配置される。ペデスタルは、下方のローディング/オフローディング位置(図1に示す)と、マニホールド11に近接している上方の処理位置(図1では点線で示し、図2では実線で表わしている)との間を制御可能な状態で移動する。センタボード(図示せず)はセンサを有し、ウエハの位置に関する情報を提供する。
【0021】
堆積ガス及びキャリアガスは、従来の平坦で円形なガス分散面板13aの穿孔13b(図4に示す)を通ってチャンバ15に導入される。更に詳細には、堆積プロセスガスは、吸込みマニホールド11(図2に矢印40で示す)を通り、従来の穿孔されたブロッカ板42を通り、そして分散面板13aの孔13bを通ってチャンバに流入される。
【0022】
堆積ガス及びキャリアガスは、マニホールドに達する前にガス供給ライン8を通して混合システム9に供給されて混合され、それからマニホールド11に送られる。通常、各プロセスガスの供給ラインには、(i)プロセスガスのチャンバ流入を自動的に又は手動で遮断するために用いることができる数個の安全遮断バルブ(図示せず)と、(ii)供給ラインを通るガスの流れを測定する質量流量コントローラ(これも図示せず)とが設けられている。有毒ガスがプロセスで使用される場合は、数個の安全遮断バルブが従来の配置で各供給ラインに置かれる。
【0023】
リアクタ10で行われる堆積プロセスは、熱処理プロセス又はプラズマ励起プロセスのどちらかであろう。プラズマ励起プロセスにおいて、RFパワー供給源44は、ガス分散面板13aとペデスタルとの間に電力を供給し、プロセスガス混合物を励起して、面板13aとペデスタルとの間の円柱形領域にプラズマを形成する(この領域を本明細書では「反応領域」と呼ぶ)。プラズマの成分は、反応し、所望の膜がペデスタル12に支持されている半導体ウエハの表面に堆積される。RFパワー供給源44は、混合周波数RFパワー供給源であり、通常、13.56MHzの高RF周波(RF1)、360KHzの低周波(RF2)を供給し、真空チャンバ15に導入された反応種の分解を促進する。
【0024】
堆積プロセス中、排出路23及び遮断バルブ24を取り囲んでいるチャンバ本体の壁部15aを含むプロセスチャンバ10の全体がプラズマによって加熱される。プラズマがオンされていないときは、高温の液体がプロセスチャンバの壁15aを通って循環し、チャンバは高温に維持される。チャンバ壁15aを加熱するために用いられる流体は、典型的な流体の種類、すなわち水ベースのエチレングリコール又はオイルベースの伝熱流体を含んでいる。この加熱によって、望ましくない反応生成物の凝縮が有益に低減又は排除される。またこの加熱によって、低温の真空通路の壁に凝縮して、ガスが流れていないときにプロセスチャンバに移動して戻った場合にプロセスを汚染する可能性のある、プロセスガスの揮発性生成物及び他の汚染物質が一層排除される。
【0025】
層に堆積されなかったガス混合物の残余物(反応生成物を含む)は、チャンバから真空ポンプ(図示せず)によって排気される。特にガスは、反応領域を包囲している環状のスロット形オリフィス16を通して、環状の排気プリナム17に排気される。環状のスロット16及びプリナム17はチャンバの円筒形側壁15a(壁にある上部絶縁ライニング19を含む)の頂部と、円形チャンバ蓋20の底部との間の隙間によって画されている。360゜の円対称で均一なスロットオリフィス16及びプリナム17は、ウエハ上にプロセスガスの均一な流れを達成し、ウエハ上に均一な膜を堆積するのに重要である。ガスは、排気プリナム17から排気プリナム17の横延長部21の下を流れ、のぞき窓22を過ぎ、下方に延びるガス路23を通り、真空遮断バルブ24(本体は下部チャンバ壁15aと一体になっている)を過ぎ、フォアライン(foreline)(図示せず)を通して外部真空ポンプ(図示せず)に連結されている排出口25に入る。
【0026】
好ましくはアルミニウムのペデスタル12のウエハ支持プラタ(platter)は、平行な同心円をなすように構成されているダブルフルターンシングルループ埋込みヒータ部材を用いて加熱される。このヒータ部材の外側部分は支持プラタの外周に隣接して通され、内側部分は小さな半径を有している方の同心円の軌跡上に通される。ヒータ用の電熱線はペデスタル12のステムを通過する。
【0027】
一般的に、チャンバライニング、ガス吹込みマニホールド面板及び他の多様なリアクタハードウエアのどれもが又は全てがアルミニウム又は陽極処理されたアルミニウム等の材料から作られている。このようなCVD装置の例が、「CVDプロセスチャンバ」という名称のZhao等に付与された米国特許第5,558,717号明細書に記載されている。第5,558,717号の特許は、譲受人である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、本明細書に全体として援用されている。
【0028】
ウエハがロボットブレード(図示せず)によって、チャンバ10の側部の挿入/取出し口26を通してチャンバの本体の中に及び中から移送されると、加熱ペデスタルアセンブリ12及びウエハリフトピン12bはリフト機構及びモータ32によって上下動される。ペデスタル12は、モータ32によって処理位置14と低いウエハローディング位置との間を上下動される。モータ、供給ライン8に連結されているバルブ又は流量コントローラ、ガス送出し装置、スロットルバルブ、RFパワー供給源44並びにチャンバ及び基板の加熱システムは、コントロールライン36(数本のみが図示されている)を介してそれら全てがシステムコントローラ34によって制御されている。コントローラ34は、光センサからのフィードバックによってスロットルバルブ及びサセプタ等の可動式機械アセンブリの位置を決定し、コントローラ34の制御の下、適切なモータによって移動される。
【0029】
好ましい実施形態において、システムコントローラは、ハードディスクドライブ(メモリ38)、フロッピディスクドライブ及びプロセッサ37を有している。プロセッサは、シングルボードコンピュータ(SBC)、アナログインプット/アウトプットボード及びデジタルインプット/アウトプットボード、インターフェースボード並びにステッパモータコントロラボードを有している。CVDシステム10の様々な部分が、ベルサモジューラヨーロピアンズ(Versa Modular Europeans(VME))規格に従っており、その規格によってボード、カードケージ及びコネクタの寸法及び型が定められている。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バス構造もVME規格によって定められている。
【0030】
システムコントローラ34によって、CVD装置の全ての動きが制御されている。システムコントローラはシステムコントロールソフトウエアを実行する。そのソフトウエアは、メモリ38等のコンピュータ読取り可能媒体に記憶されているコンピュータプログラムである。メモリ38は、好ましくはハードディスクドライブであるが、他の種類のものであってもよい。コンピュータプログラムは、命令集合を含んでおり、その命令集合は、特定のプロセスのタイミング、ガスの混合、チャンバ圧、チャンバ温度、RF電力レベル、サセプタ位置及び他のパラメータを指示するものである。例えばフロッピディスク又は他の適当なドライブといった他のメモリ素子に記憶されているコンピュータプログラムも、コントローラ34を操作するのに用いることができる。
【0031】
図5に示すように、使用者とコントローラ34とのインターフェースは、CRTモニタ50a及びライトペン50bによってなされる。この図5は1以上のチャンバを含むことのできるマルチチャンバシステムのCVDシステム10及びシステムモニタの略図である。好ましい実施形態で、2つのモニタ50aが使用されており、1つはオペレータ用にクリーンルーム壁に取り付けられており、他方はサービス技術者用に壁の裏側に取り付けられている。両モニタ50aは同時に同じ情報を表示するが、ライトペン50bは1つのみが可能である。ライトペン50bの先端にあるライトセンサは、CRTディスプレイによって発せられた光を検出する。特定の表示面又は機能を選択するために、オペレータはディスプレイ表示面の指定された領域に触れ、ペン50bのボタンを押す。接触領域は特に明るい色に変化するか、新しいメニュー又は表示面がディスプレイされ、ライトペンとディスプレイ表示面との間で通信できたことが確認される。勿論、使用者がコントローラ34と通信するために、キーボード、マウス又は他の指示若しくは通信装置等の他の装置を、ライトペン50bの代わりに又はライトペン50bに加えて使用することもできる。
【0032】
膜を堆積するプロセスは、コントローラ34で実行されるコンピュータプログラムプロダクトを用いて実施され得る。コンピュータプログラムコードは、例えば68000アセンブリ言語、C、C++、パスカル、フォートランといった従来のどのコンピュータ読取り可能プログラミング言語によっても書かれることができる。プログラムコードとしては、単一のファイル又は複数のファイルに入力されており、従来のテキストエディタを使用して、コンピュータのメモリシステム等のコンピュータ使用可能媒体で具現化又はストアされているものが好適である。入力されたコードテキストが高級言語の場合、コードはコンパイル或いは翻訳され、その結果生じたコンパイラコードは次に、コンパイルされたウインドライブラリルーチンのオブジェクトコードとリンクする。システム使用者は、リンクされ且つコンパイルされたオブジェクトコードを実行するために、オブジェクトコードを呼び出し、そのコードをコンピュターシステムによってメモリにロードさせる。CPUは次にそのコードを読取ってコードを実行し、プログラムで識別されたタスクを行わせる。
【0033】
図6は、特定の実施形態に従った、システムコントロールソフトウエア、コンピュータプログラム70の階層的コントロール構造を示したブロック図である。使用者は、CRTモニタに表示されたメニュー又は表示面に応じてプロセスセット番号及びプロセスチャンバ番号を、ライトペンを用いてプロセス選択サブルーチン73に入力する。プロセスセットは、特定のプロセスを実行するのに必要なパラメータの所定の組合わせであり、予め決められたセット番号で識別される。プロセス選択サブルーチン73は、(i)所望のプロセスチャンバ、(ii)所望のプロセスを実行するようにプロセスチャンバを操作するのに必要な所望のプロセスパラメータのセットとを識別する。特定のプロセスを行うためのパラメータは、例えば、プロセスガスの組成及び流量、温度、圧力、RFパワーレベル並びにRF周波の低周波数といったプラズマ条件、冷却ガス圧及びチャンバ壁温度等のプロセス条件と関係しており、そのプロセス条件は使用者にレシピの形で提供されている。プロセスレシピによって特定されたパラメータは、ライトペン/CRTモニタインターフェースを用いて入力される。プロセスをモニタする信号は、システムコントローラのアナログ入力ボード及びデジタル入力ボードによって提供され、プロセスを制御する信号は、CVD装置10のアナログ出力ボード及びデジタル出力ボードに出力される。
【0034】
プロセスシーケンササブルーチン75は、識別されたプロセスチャンバ及びプロセスパラメータのセットをプロセス選択サブルーチン73から読み込むためと、多様なプロセスチャンバの制御操作のためとのプログラムコードを含んでいる。多数の使用者がプロセス組合せ番号及びプロセスチャンバ番号を入力することができ、或いは一人の使用者が多数のプロセス組合せ番号及びプロセスチャンバ番号を入力することができ、シーケンササブルーチン75によって、選択されたプロセスが所望の順序にスケジュールされるように操作される。好ましくは、シーケンササブルーチン75は以下のステップを行うプログラムコードを含んでいる。(i)プロセスチャンバの作動状況をモニタしてチャンバが使用されているか否かを決定するステップ、(ii)何のプロセスが使用されているチャンバ内で行われているかを決定するステップ、(iii)実行されるプロセスの型及びプロセスチャンバのアベイラビリティ(availability)をベースにして所望のプロセスを実行するステップ。プロセスチャンバが使用可能かをモニタする従来の方法はポーリングであった。シークエンササブルーチン75は、どのプロセスが実行されるかをスケジュールするときに、どのプロセスを優先させるかといったスケジュールを決定するために、選択したプロセスに対する、所望のプロセス状況と対比した使用プロセスチャンバの現状況若しくは使用者が入力した各々の特定のリクエストの「年代(age)」、又はシステムプログラマが含めることを望む他の関連あるファクタを考慮する。
【0035】
シークエンササブルーチン75によって、どのプロセスチャンバ及びプロセスセットの組合わせが次に実行されるかが決定されると、シークエンササブルーチン75は、特定のプロセスセットパラメータをチャンバ管理サブルーチン77a〜cに渡してプロセスセットを開始する。チャンバ管理サブルーチン77a〜cは、複数の処理タスクを、シークエンササブルーチン75によって決定されたプロセスセットに従ってプロセスチャンバ15内で制御するものである。例えば、チャンバ管理サブルーチン77aはプロセスチャンバ15内のスパッタ及びCVDプロセスの操作を制御するプログラムコードを含んでいる。チャンバ管理サブルーチン77は、また多様なチャンバ構成要素サブルーチンを実行を制御し、それらのサブルーチンは、選択されたプロセスセットを実行するのに必要なチャンバ構成要素の操作を制御する。チャンバ構成要素サブルーチンの例としては、基板位置決めサブルーチン80、プロセスガス制御サブルーチン83、圧力制御サブルーチン85、ヒータ制御サブルーチン87及びプラズマ制御サブルーチン90がある。当業者は、チャンバ15内でどのようなプロセスの実行が望まれるかによって、他のチャンバ制御サブルーチンが含まれ得ることを容易に認識するであろう。操作中に、チャンバ管理サブルーチン77aは、実行される特定のプロセスセットに従って、プロセス構成要素サブルーチンを選択的にスケジュールするか又は呼び出す。チャンバ管理サブルーチン77aは、シークエンササブルーチン75がどのプロセスチャンバ15及びプロセスセットが次に実行されるかをスケジュールしたのと同様にプロセス構成要素サブルーチンをスケジュールする。通常、チャンバ管理サブルーチン77aは、個々の構成要素をモニタするステップと、実行されるプロセスセットのプロセスパラメータをベースにしてどの構成要素に操作が必要かを決定するステップと、モニタステップ及び決定ステップに応答してチャンバ構成要素サブルーチンを実行するステップとを含んでいる。
【0036】
特定のチャンバ構成要素サブルーチンを図6を参照して説明する。基板位置決めサブルーチン80はチャンバ構成要素を制御するプログラムコードを含んでおり、そのプログラムコードは基板をサセプタ12上にロードするためと、基板と基板をチャンバ15内で望ましい高さに持ち上げてガス分散マニホールド11との間の間隔を制御するため(これは任意事項である)に用いられるものである。基板がプロセスチャンバ15内にロードされると、サセプタ12は基板を受けるように下げられ、その後サセプタ12はチャンバ内で所望の高さに持ち上げられ、CVDプロセス中にガス分散マニホールドから第1の距離又は間隔で基板は維持される。操作中、チャンバ管理サブルーチン77aから転送されたサポート高さに関するプロセスセットパラメータに応じて、基板位置決めサブルーチン80はサセプタの移動を制御する。
【0037】
プロセスガス制御サブルーチン83は、プロセスガス組成及び流量を制御するプログラムコードを有する。プロセスガス制御サブルーチン83は、安全遮断バルブの開閉位置を制御し、また所望のガス流量を得るために質量流量コントローラの流量をランプ変化させる。プロセスガス制御サブルーチン83は、全てのチャンバ構成要素サブルーチンと同様にチャンバ管理サブルーチン77aによって呼び出され、チャンバ管理サブルーチンから所望のガス流量に関するプロセスパラメータを受け取る。基本的に、プロセスガス流量制御サブルーチン83は、ガス供給ラインを開けて、繰り返して(i)必要な質量流量コントローラを読取ること、(ii)読取り値を、チャンバ管理サブルーチン77aから受け取った所望のガス流量と比較すること、(iii)必要に応じてガス供給ラインの流量調整することの操作を行う。更に、プロセスガス制御サブルーチン83は、ガス流量を危険流量に対してモニタするステップと、危険な状態が検出されたら安全遮断バルブを動作させるステップとを含んでいる。
【0038】
プロセスの中には、反応プロセスガスがチャンバ内に導入される前にチャンバ内の圧力を安定させるために、ヘリウム又はアルゴン等の不活性ガスがチャンバ15に流入されるものもある。プロセスガス制御サブルーチン83は、これらのプロセスに対しては不活性ガスをチャンバ内の圧力を安定するために必要な時間チャンバ15に流入するステップを含むようにプログラムされ、そして上述のステップは実行される。更に、プロセスガスが、例えばテトラエチルオルソシラン(TEOS)といった液体前駆物質から気化される場合、プロセスガス制御サブルーチン83は、ヘリウム等の送出しガスをバブラ(bubbler)アセンブリ内の液体前駆物質に通して泡立てるステップ又はヘリウム等のキャリアガスを液体噴射装置に導入するステップを含むように書込まれる。このタイプのプロセスにバブラが使用されると、プロセスガス制御サブルーチン83は送出しガスの流れ、バブラ内の圧力及びバブラ温度を、所望のプロセスガス流量を得るように調整する。上述したように、所望のプロセスガス流量はプロセスパラメータとしてプロセスガス制御サブルーチン83に転送される。更に、プロセスガス制御サブルーチン83は、所望のプロセスガス流量を得るために必要な送出しガス流量、バブラ圧及びバブラ温度を、所定のガス流量に対する必要な値を含んでいる記憶された表にアクセスすることによって得るためのステップを含んでいる。一旦必要な値が得られると、それに応じて送出しガス流量、バブラ圧及びバブラ温度がモニタされ、必要な値と比較され、調整される。
【0039】
圧力制御サブルーチン85は、チャンバの排気装置のスロットルバルブの開口部の大きさを調整することによって、チャンバ15内の圧力を制御するためのプログラムコードを含んでいる。スロットルバルブの開口部の大きさは、全プロセスガス流、プロセスチャンバの大きさ及び排気装置のポンピングの設定圧力に対応して、チャンバ圧を所望のレベルに制御するように設定されている。圧力制御サブルーチン85が呼び出されると、所望の又は目標の圧力レベルが、チャンバ管理サブルーチン77aからパラメータとして受入れられる。圧力制御サブルーチン85は、チャンバに連結された1以上の従来圧力計を読むことによってチャンバ15内の圧力を測定し、測定値を目標圧力と比較し、PID(比例、積分及び微分)値を目標圧力に対応させて記憶圧力表から得て、スロットルバルブを圧力表から得られたPID値に従って調整するように作動する。また、圧力制御サブルーチン85は、開口部がチャンバ15を所望の圧力に調整する特定の大きさになるようにスロットルバルブを開閉するように書込まれることもできる。
【0040】
ヒータ制御サブルーチン87は、基板20を加熱するのに用いられる加熱ユニットへの電流を制御するプログラムコードを含んでいる。加熱制御サブルーチン87はまたチャンバ管理サブルーチン77aによって呼び出され、目標値又は設定値の温度パラメータを受信する。ヒータ制御サブルーチン87は、サセプタ12に配置されている熱電対の電圧出力を測定することによって温度を測定し、測定温度を設定温度と比較し、加熱ユニットに加えられる電流を増減し、設定温度を得る。温度は、記憶換算表の対応する温度を測定電圧から調べることにより、又は4次の多項式(a fourth order polynominal)を用いて温度を計算することによって得られる。埋込み型ループ状体がサセプタ12を加熱するのに用いられる場合、ヒータ制御サブルーチン87は、ループ状体に加えられる電流の増減を漸次制御する。漸次的な増減は、ランプの寿命と信頼性とを増加する。加えて、プロセス安全コンプライアンスを検出するように組込みフェールセーフモードを含めることができ、プロセスチャンバ15が適当に準備されていない場合、加熱ユニットの操作を停止することができる。
【0041】
プラズマ制御サブルーチン90は、チャンバ15内のプロセス電極に印加されるRFパワーレベルの低周波数及び高周波数をセットするためと、低周波数を使用される周波数にセットするためのプログラムコードを含んでいる。前に説明したチャンバ構成要素サブルーチンと同様に、プラズマ制御サブルーチン90はチャンバ管理サブルーチン77aによって呼び出される。
【0042】
上述のリアクタの記載は、主に説明するためのものであり、電子サイクロトロン共鳴(ECR)プラズマCVD装置、誘導結合式RF高密度プラズマ装置等の他のプラズマCVD装置が用いられ得る。加えて、上述の装置の変形、例えばサセプタの設計、ヒータの設計、RFパワー周波数、RFパワーの接続位置及び他の部分の変更等を行うことも可能である。例えば、ウエハは石英ランプによって支持されて加熱されることも可能である。本発明の層及びその層を形成するための方法は、特定の装置及び特定のプラズマ励起方法に限定されない。
【0043】
II.代表的な構造体
図7は、本発明に従った集積回路100の簡略化した断面図である。図7に示如く、集積回路100はNMOSトランジスタ103とPMOSトランジスタ106とを有しており、これらは、フィールド酸化物領域120によって分離し電気的に絶縁される。トランジスタ103と106はそれぞれ、ソース領域112と、ドレイン領域115と、ゲート領域118とを有している。
【0044】
プリメタル誘電層121が、トランジスタ103とトランジスタ106をメタル層M1から隔て、コンタクト124によりメタル層M1とこれらトランジスタの間を接続している。メタル層M1は、集積回路100に含まれる4つのメタル層M1〜M4の中の1つである。メタル層M1〜M4のそれぞれは、メタル間誘電層127(IMD1、IMD2、IMD3)によりそれぞれ、隣接メタル層から隔てられている。IMD層127はPECVDライニング層130、SACVDギャップ埋込層133及びキャップ層136を含むであろう。隣接メタル層は、バイア126によって選択された開口部に接続される。メタル層M4の上には、平坦化されたパッシベーション層139が堆積される。IMD層127と同様に、パッシベーション層139も、ライニング層142、ギャップ埋込層145及びキャップ層148を含むであろう。
【0045】
本発明の層は、集積回路100に示す誘電層の各々に有益性が見いだされるであろう。本発明の誘電層は、集積回路に含まれる場合のあるダマシーン層(damascene layers)に用いることもできる。ダマシーン層では、ブランケット層が基板上に形成され、選択的に基板までのエッチングがなされた後メタルで充填され、エッチバック又は研磨がなされて、M1のようなメタルコンタクトを形成する。メタル層を堆積した後、第2のブランケット層を堆積し、選択的にエッチングする。そして、エッチング領域をメタルで充填し、エッチバック又は研磨を行いバイア126を形成する。
【0046】
この簡略化した集積回路100は、例示の目的のみのためのものであることが理解されよう。いわゆる当業者は、本発明の方法を用いてマイクロプロセッサ、アプリケーションスペシフィック集積回路(ASICS)、メモリデバイス等のその他の集積回路を製造することができる。
【0047】
III.SACVDシリコン酸化層の表面感度の低減
本発明は、上記の代表的チャンバ等の基板処理チャンバ内において、インサイチュプロセスで基板上に形成されたSACVD層の表面感度の低減に用いられることができる。
【0048】
本発明に従って形成されたシリコン酸化物層を図8に示す。第一実施形態の、層を形成する方法を図9のフローチャートで明らかにして、図10のグラフによって説明する。図8,図9,図10について述べると、シリコン酸化物層200が基板210(例えば、0.5ミクロン以下の幅“w”及び高さ“h”のギャップ211を有するメタル、蒸気酸化物、又はライニングPECVD層)上に堆積される。ランプ増加層220が基板を被覆し、SACVD層230がランプ増加層上に堆積される。
【0049】
表1は、CVD装置内で、図1から図6に示したシリコン二酸化物層を形成するレシピを示したものである。
【0050】
【表1】
ランプ増加層220の堆積に先立って、チャンバはベース圧力に安定化される。安定化段階中に、排気システム真空ポンプのスロットルは全開にされて、可能な限り最低値(通常数ミリトールのオーダ)でベース圧力が確立される。安定化中、TEOS流れが安定化されて、基板はプロセス温度近くに加熱される。
【0051】
オゾンをチャンバに導入し、排気率を低減するように所望の設定でスロットルバルブを閉鎖することによって、ランプ増加層の堆積が開始される。図10に示すように、低減された排気率によって、チャンバ内の圧力はほぼ一定のランプ増加率での増加を開始する。圧力は所定の目標値(この場合450トール)に増加し、圧力制御サブルーチン85は圧力を目標値に維持する。オゾン及びTEOSの堆積プロセスガスは、圧力がベース圧力から目標堆積圧力までランプ変化している間反応して、ランプ増加層220を形成する。
【0052】
IVでより十分に説明するが、テスト結果は、ランプ増加圧力が減少するとSACVDの表面感度の低減率が増加することを示す。しかし、ランプ増加層220の厚さは圧力ランプ増加率が減少すると増加する。なぜならば、目標圧力に到達するために要求される時間が増加するからである。
【0053】
例えば、実験をベースにすると、圧力ランプ増加率は、約5トール/秒以下の低速に制御されなくてはならない。しかし、この低速では、目標圧力を達成するために要求される時間の量によって、ランプ変化膜厚は2000オングストロームよりも厚くなる。この厚さは、約0.50ミクロンの幾何学形状に対して許容可能な代替例としては大き過ぎる。理由はギャップが、高品質SACVD層230の代わりにランプ変化膜220によって埋め込まれてしまうためである。しかし、他の幾何学形状に対しては、このような大きなランプ変化膜厚も可能であろう。
【0054】
図10も代替プロセスを示したものであり、(図9及び図11のフローチャートによって、図9のステップA及びステップBを図11に示した状態で説明されたもの)表面感度を、低いランプ増加率を用いることとランプ増加層220の厚さも低減することによって低減したものである。安定化ステップも同様である。しかし、圧力がランプ増加中、ランプ増加の完了に先だってオゾンの流量は停止され(ステップA)、ランプ変化膜220の堆積が所望の厚さで停止される。圧力は、目標堆積圧力が達成されるまでランプ変化を続ける。オゾンの流れは、次にTEOSと反応するように推奨され(recommended)、薄いランプ変化層220の上に高品質SACVDシリコン酸化物層230を形成する。
【0055】
例えば、圧力ランプ増加中、ランプ変化率は約5トール/秒に維持され、TEOS/O3プロセスガスは、チャンバ内の圧力が約100トールになるまで反応させられる。O3の流れが停止されてランプ変化層220の形成が止まり、ランプ変化率が目標堆積圧力を達成するように増加される。目標堆積圧力が達成されると、O3の流れが再始動され、SACVD層230が堆積される。
【0056】
IV.例、テスト結果、及び測定値
実験1:ランプ増加率の変化をベースにした圧力ランプ増加の評価
表1に示したレシピは、ランプ増加率に対する変化以外は、この評価で堆積される全てのSACVD−USG膜に共通とされた。ベース圧力から堆積圧力までの圧力ランプ変化率が、30トール/秒(スロットル全閉)、15トール/秒、10トール/秒及び5トール/秒のものについて評価された。
【0057】
圧力ランプ増加膜の結果及び検討
圧力ランプ増加中に堆積された膜が、450トールに達するとすぐにレシピを停止することによって評価された。圧力を堆積圧力にランプ変化する時間は、評価された多様なランプ増加率に対する数々の試験において一貫させた。これらの膜は、露出シリコン基板及び1kオングストロームPE−TEOS基板の両方の上に堆積された。全てのウエハは、アプライド マテリアルズのサンタクララアプリケーション実験室のシステム4476のユニバーサルチャンバB内で処理された。チャンバには以下のハードウエアが装備されていた。すなわち、150nmポケットを有するTISABB薄板サセプタ、100SXブロッカ、陽極処理された面板、及び標準排気板である。オゾンがAstexオゾネータによって発生され、オゾン濃度はIN USAモニタで測定された。これらの二つの基板の堆積厚さは以下の表2で比較される。データを図12に図で示す
【表2】
PE−TEOS基板に対するSACVD−USG膜の表面感度の排除におけるこれらの中間膜の有効性は、膜のウエットエッチング率を室温で100:1のHF溶液で熱成長蒸気酸化物と比較することによって定量される。
【0058】
堆積ステップの持続時間は、全ての圧力ランプ増加率に対して267秒に固定された。これらの中間“ランプ増加”膜を有するSACVD−USG膜は、露出シリコン及びPE−TEOS基板の両方に堆積された。表3は、露出シリコン及びPE−TEOS基板上の異なったランプ増加率を有するSACVD−USG膜のウエットエッチング率を比較したものである。データを図13にグラフで示す。
【0059】
【表3】
5トール/秒ランプ増加率の膜以外の全てのSACVD−USG膜は、エッチング後に曇っているように見えた。酸でのエッチング後におけるSACVD−USG膜の曇りのいかなるサインも、表面感度が存在して排除されていなかった印である。表面感度が存在すると、SACVD−USG膜の品質は非常に多孔性となり、酸性溶液でエッチングされるた場合に高いウエットエッチング率をもたらすであろう。
【0060】
5T/秒の非常に低いランプ率も、SACVD−USGのPE−TEOS膜に対する表面感度を排除するように見えるが、この中間層の厚さも約2200オングストロームと比較的厚い。この膜が堆積されると、≦0.45μmの間隔の全ギャプはこの中間膜によって埋め込まれ、SACVD−USGによっては埋め込まれない。
【0061】
この比較において、圧力ランプ増加率は唯一の調べられたパラメータであった。実験#1の結論は、非常に低いランプ変化率が、表面感度を排除することができるということであったので、実験#2は他の処理パラメータを変化させることの効果を調べるために行われた。03流及び濃度が理想的に固定されたままであるので、評価されたパラメータはTEOS流である。現行のSACVD−USGレシピのTEOS流は、325mgmである。1.5gLFMの最低制御可能流は、ほぼ100mgmである。
【0062】
結論
バリア基板材料に対するSACVD−USG表面感度は、O3及びTEOSを反応させつつベース圧力から堆積圧力まで低速でランプ変化させることによって最小化され得る。ランプ率は、すくなことも5トール/秒の低速で制御されるべきである。
【0063】
実験#2:RS−1の実験計画法(DOE)を用いた圧力ランプ増加評価
実験計画法(DOE)の全要因が展開されて、バリア基板材料に対するSACVD−USG膜の表面感度を排除するためのランプ増加膜の最適化が更に調べられた。ランプ増加圧力範囲は、ベース圧力から450トールの堆積圧力までに維持された。
【0064】
全てのウエハは、サンタクララアプリケーション実験室においてシステム4322のユニバーサルチャンバAで処理された。全ての膜は200mmウエハ上に堆積された。チャンバには以下のハードウエアが装備されていた。すなわち、T1SABB薄板サセプタ、100EHブロッカ、陽極処理された面板、プリナム排気板である。オゾンは、アステックス(Astex)オゾン発生器で発生され、オゾン濃度はIN−USAモニタで測定された。
【0065】
DOEの全要因(24)が以下のパラメータに従って続けられた。すなわち、TEOS流、ヘリウム流、間隔及び圧力ランプ増加率である。オゾン流が5000sccmで、濃度が12.5wt%のSACVD−USG堆積状態で維持された。オゾン発生器の最適な性能を得るためには、オゾン状態のサイクリングは推奨されないので、これらの状態は変化されなかった。DOEの中央点のプロセスは、変化される各パラメータの高低値の平均である。4つの中央点の全状態は、最初及び最後の実験として実行された2つのセットとともに実行された。1つのウエハが各実験に対して実行された。従って、ウエハ品質は結果に寄与しないと仮定された。
【0066】
再生粒子ウエハが本実験に用いられた。
【0067】
SACVD−USGを有する複合ランプ変化膜及びランプ増加のみの膜が露出シリコン及び熱的成長蒸気酸化物膜の両方に堆積された。蒸気酸化物ウエハは、約2000オングストロームの厚さに成長され、ランプ増加SACVD−USG堆積を加圧する前に、予め測定された。蒸気酸化物上のSACVD−USGは、PE−TEOS上のものよりも激しい表面感度を示すので、蒸気酸化物基板が、PE−TEOSの代わりに用いられた。本実験の目的は、全ての基板に適応できる表面感度を排除する普遍的な方法を決定することである。膜厚及びウエットエッチング率が、基板上の、独立ランプ膜と複合ランプ及びSACVD−USG膜とに対して測定された。全ウエハが、100:1のHF溶液で、室温で、SACVD−USG膜に対しては12分、ランプ変化のみの膜に対しては30秒〜2分、熱成長蒸気酸化物でエッチングされた。DOEにおいて変化されたパラメータの概要及び応答パラメータを以下の表4に概略的に示す。
【0068】
【表4】
これらのパラメータはSACVD−USG堆積の前の“ランプ増加”ステップに組み込まれた。SACVD−USGオゾン流及び濃度堆積状態が、上記の値で維持された。堆積レシピの初めの5つのステップを以下の表5に概略的に示す。変化された値は変数“X”として示した。実際のDOEセットアップを表6に概略的に示す。
【0069】
【表5】
【表6】
圧力ランプ増加DOEに対する結果及び検討
各応答パラメータの低減効果順の各パラメータの効果を以下の表7に示す。
【0070】
【表7】
熱成長蒸気酸化物バリア上のSACVD−USG膜と複合ランプ変化膜とのウエットエッチング率の比は、圧力ランプ増加状態が、SACVD−USG表面感度を首尾よく排除或いは少なくとも最小化したか否かを決定するための、主要な選考応答として使用された。参考として、100:1のHFレシピのBKM−SACVD−USGのWERRは、≦6.5である。蒸気酸化物基板上のSACVD−USG膜及び複合ランプ変化膜の完全にエッチング除去されなかったただ2つの状態は、最小間隔(18ミル)、最高TEOS流(600ミル)、及び最低ランプ増加率(5トール/秒)のものであった。ウエットエッチングは、ヘリウム流に対して独立であるように見える熱成長蒸気酸化物をもたらした。しかし、最高ヘリウム流(4000sccm)を伴った状態及び上述した状態に対して露出シリコン上では、ウエットエッチング率の比がわずかに良好であった(6.7対7.9)。しかし、この状態も4000オングストロームの最厚ランプ変化膜をもたらした。これは、ギャップがSACVD−USGではなく酸化物で埋め込まれるであろうために0.5ミクロンの幾何学形状に対して厚過ぎる。しかし、この実験は、実験#1の、以前の結果を確認した。ランプ変化率が遅くなり、結果の膜堆積が厚くなると、バリア基板材料に対するSACVD−USGの表面感度が良好に低減される。
【0071】
RS−1統計ソフトウエアのモデル予測をベースにした結果としての応答値及び最適状態を以下の表8に示す。
【0072】
【表8】
RS−1実験計画法の結果は、実験#1の結果を確認した。SACVD−USGの表面感度は低速ランプ率を用いることによって最小化されることができる。
【0073】
本発明は、好ましい実施形態及び特定の実施例に従って説明された。実施例では450トールが目標圧力であったが、膜の所望の特性によって他の目標堆積圧力を利用することができる。同様に、全てのレシピパラメータを、当業者に既知のように、異なったチャンバ或いは異なった基板特性を補償するように変えることができる。特定のシステムコントローラ及びプロセス制御ソフトウエアが詳細に説明されたが、多くの明らかとなる変形例が存在するであろう。更に、好ましい実施形態で、システムコントローラで実行されるコンピュータコードは、ハードディスクドライブの磁気媒体内にストアされている。コードは、CD−ROM或いは他のタイプのROM或いはコンピュータコードをストアすることの可能ないかなる他のタイプのメディア等の、いかなるコンピュータ媒体にもストアされることができるであろう。更に、好ましい実施形態のストア記録媒体はコンピュータの近傍にあるが、記録媒体は、遠隔にあっても、或いは光ファイバケーブル、電話線又はインターネットを介して接続されていてもよい。他の変形例及び代替例が当業者に明らかであろう。従って、添付請求項以外、発明を制限することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従った化学気相堆積装置の一実施形態の垂直断面図である。
【図2】本発明に従った化学気相堆積装置の一実施形態の垂直断面図である。
【図3】図1に示すCVDチャンバの部分的な分解斜視図である。
【図4】図1に示すCVDチャンバの部分的な分解斜視図である。
【図5】1以上のチャンバを含むことの可能なマルチチャンバシステム内のシステムモニタ及びCVD装置10の簡略図である。
【図6】本発明に従った、システム制御ソフトウエア(コンピータプログラム70)の階層的制御構造のブロック図である。
【図7】本発明の方法に従って製造された集積回路600の簡略断面図である。
【図8】好ましい発明の実施形態を用いて形成された膜の断面図である。
【図9】本発明の方法の一実施形態に従った膜の形成に試みられたステップを説明したフローチャートである。
【図10】好ましい実施形態のプロセス中の時間の関数として圧力を示したグラフである。
【図11】図4のフローチャートで示したステップに加えられる、本発明の他の好ましい実施形態で用いられるステップを示した図である。
【図12】多様なランプ変化圧に対するランプ変化層の厚さを示したグラフであり、露出シリコンに堆積された層の厚さの、PE−TEOSに堆積された層の厚さの比を示した図である。
【図13】ウエットエッチ速度を示した図である。
【符号の説明】
10…化学気相堆積装置、12…ペデスタル、14…処理位置、15…チャンバ、24…遮断バルブ、34…コントローラ、37…プロセッサ、38…メモリ、44…RFパワー供給源、50a…CRTモニタ、50b…ライトペン、73…プロセス選択サブルーチン、75…シークエンササブルーチン、77…チャンバ管理サブルーチン、80…基板位置決めサブルーチン、83…プロセスガス制御サブルーチン、85…圧力制御サブルーチン、87…ヒータ制御サブルーチン、90…プラズマ制御サブルーチン、100…集積回路、103…NMOSトランジスタ、106…PMOSトランジスタ、112…ソース領域、115…ドレイン領域、118…ゲート領域、121…プリメタル層、124…コンタクト、126…バイア、130…パッシベーション層、200…シリコン酸化物層、210…基板、211…ギャップ、220…ランプ増加層、230…SACVD層。
Claims (4)
- 真空チャンバ内の基板の表面にわたり堆積されたシリコン酸化物層の表面感度を低減する方法であって、
前記基板を前記真空チャンバ内に導入するステップと、
TEOSを前記チャンバ内に流し、前記真空チャンバ内にベース圧力を確立するステップと、
i)前記TEOSの流れに沿って前記チャンバにオゾンの流れを加える工程、(ii)実質的に一定の率で、前記ベース圧力から目標減圧圧力まで前記チャンバ内で圧力を増加する工程、(iii)前記目標減圧圧力に達する前に前記チャンバ内にオゾンの流れを終了する工程により、熱減圧化学気相堆積(SACVD)を用いて前記基板の前記表面にわたり第1のシリコン酸化物層を堆積するステップと、
i)前記目標堆積圧が得られた後、オゾンの流れを再スタートする工程、ii)バルクシリコン酸化物層の堆積中、前記チャンバ内で前記目標減圧堆積圧力を維持する工程により、熱SACVD処理を用いて、前記第1のシリコン酸化物層にわたりバルクシリコン酸化物層を堆積するステップと、
を備える、前記方法。 - 前記基板の表面は、蒸気酸化物層を備え、前記第1のシリコン酸化物層は、前記蒸気酸化物層上に堆積される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板の表面は、プラズマ強化CVDシリコン酸化物層を備え、前記第1のシリコン酸化物層は、前記プラズマ強化CVDシリコン酸化物層上に堆積される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板の表面は、金属層を備え、前記第1のシリコン酸化物層は、前記金属層上に堆積される請求項1に記載の方法。
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Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6869487B1 (en) * | 1997-05-09 | 2005-03-22 | Semitool, Inc. | Process and apparatus for treating a workpiece such as a semiconductor wafer |
JP3911902B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2007-05-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置及び金属部品の表面処理方法 |
JP4505915B2 (ja) * | 2000-01-13 | 2010-07-21 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法 |
JP2003534865A (ja) * | 2000-06-09 | 2003-11-25 | ザ、ボード、オブ、トラスティーズ、オブ、ザ、リーランド、スタンフォード、ジュニア、ユニバーシティ | 哺乳動物の体温調節持続状態を操作する方法および装置 |
US7148153B2 (en) * | 2000-06-20 | 2006-12-12 | Agere Systems Inc. | Process for oxide fabrication using oxidation steps below and above a threshold temperature |
US6582522B2 (en) * | 2000-07-21 | 2003-06-24 | Applied Materials, Inc. | Emissivity-change-free pumping plate kit in a single wafer chamber |
US6802906B2 (en) * | 2000-07-21 | 2004-10-12 | Applied Materials, Inc. | Emissivity-change-free pumping plate kit in a single wafer chamber |
US6503851B2 (en) * | 2000-08-31 | 2003-01-07 | Micron Technology, Inc. | Use of linear injectors to deposit uniform selective ozone TEOS oxide film by pulsing reactants on and off |
US6368986B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-09 | Micron Technology, Inc. | Use of selective ozone TEOS oxide to create variable thickness layers and spacers |
US6524867B2 (en) * | 2000-12-28 | 2003-02-25 | Micron Technology, Inc. | Method for forming platinum-rhodium stack as an oxygen barrier |
US6746591B2 (en) | 2001-10-16 | 2004-06-08 | Applied Materials Inc. | ECP gap fill by modulating the voltate on the seed layer to increase copper concentration inside feature |
JP3985899B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2007-10-03 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置 |
JP4154471B2 (ja) * | 2002-11-15 | 2008-09-24 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
US20050136684A1 (en) * | 2003-12-23 | 2005-06-23 | Applied Materials, Inc. | Gap-fill techniques |
US7115525B2 (en) | 2004-09-02 | 2006-10-03 | Micron Technology, Inc. | Method for integrated circuit fabrication using pitch multiplication |
US7390746B2 (en) * | 2005-03-15 | 2008-06-24 | Micron Technology, Inc. | Multiple deposition for integration of spacers in pitch multiplication process |
US8123968B2 (en) | 2005-08-25 | 2012-02-28 | Round Rock Research, Llc | Multiple deposition for integration of spacers in pitch multiplication process |
KR20070070867A (ko) * | 2005-12-29 | 2007-07-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 화학기상증착 방법 |
US7371695B2 (en) * | 2006-01-04 | 2008-05-13 | Promos Technologies Pte. Ltd. | Use of TEOS oxides in integrated circuit fabrication processes |
US7923373B2 (en) | 2007-06-04 | 2011-04-12 | Micron Technology, Inc. | Pitch multiplication using self-assembling materials |
KR20100039847A (ko) * | 2007-06-15 | 2010-04-16 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 기판 갭내에 희생 산화물 라이너를 형성시키기 위한 산소 sacvd |
US20090325391A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Asm International Nv | Ozone and teos process for silicon oxide deposition |
US8404583B2 (en) * | 2010-03-12 | 2013-03-26 | Applied Materials, Inc. | Conformality of oxide layers along sidewalls of deep vias |
JP5774532B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2015-09-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 連続処理システム、連続処理方法、及び、プログラム |
US8956704B2 (en) | 2012-05-21 | 2015-02-17 | Novellus Systems, Inc. | Methods for modulating step coverage during conformal film deposition |
JP6017396B2 (ja) * | 2012-12-18 | 2016-11-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
US9728450B2 (en) | 2015-06-25 | 2017-08-08 | International Business Machines Corporation | Insulating a via in a semiconductor substrate |
US10192775B2 (en) | 2016-03-17 | 2019-01-29 | Applied Materials, Inc. | Methods for gapfill in high aspect ratio structures |
US11133178B2 (en) | 2019-09-20 | 2021-09-28 | Applied Materials, Inc. | Seamless gapfill with dielectric ALD films |
US11101128B1 (en) * | 2020-03-12 | 2021-08-24 | Applied Materials, Inc. | Methods for gapfill in substrates |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4260647A (en) * | 1979-06-13 | 1981-04-07 | Rca Corporation | Method of depositing an abrasive layer |
US4835114A (en) * | 1986-02-19 | 1989-05-30 | Hitachi, Ltd. | Method for LPCVD of semiconductors using oil free vacuum pumps |
JP2588388B2 (ja) * | 1986-08-08 | 1997-03-05 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 被膜作製方法 |
US4892753A (en) * | 1986-12-19 | 1990-01-09 | Applied Materials, Inc. | Process for PECVD of silicon oxide using TEOS decomposition |
US4872947A (en) * | 1986-12-19 | 1989-10-10 | Applied Materials, Inc. | CVD of silicon oxide using TEOS decomposition and in-situ planarization process |
US5000113A (en) * | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
US5158644A (en) * | 1986-12-19 | 1992-10-27 | Applied Materials, Inc. | Reactor chamber self-cleaning process |
US5182231A (en) * | 1988-04-07 | 1993-01-26 | Hitachi, Ltd. | Method for modifying wiring of semiconductor device |
GB2219434A (en) * | 1988-06-06 | 1989-12-06 | Philips Nv | A method of forming a contact in a semiconductor device |
DE69024578T2 (de) | 1989-09-28 | 1996-09-19 | Applied Materials Inc | Integrierte Schaltungsstruktur mit einer zusammengesetzten Borphosphorsilikatglasschicht auf einer Halbleiterscheibe und verbesserte Herstellungsmethode dafür |
US5098865A (en) * | 1989-11-02 | 1992-03-24 | Machado Jose R | High step coverage silicon oxide thin films |
FR2660440B1 (fr) * | 1990-04-03 | 1992-10-16 | Commissariat Energie Atomique | Composant optique integre protege contre l'environnement et son procede de fabrication. |
US5120680A (en) * | 1990-07-19 | 1992-06-09 | At&T Bell Laboratories | Method for depositing dielectric layers |
JPH053258A (ja) * | 1990-09-25 | 1993-01-08 | Kawasaki Steel Corp | 層間絶縁膜の形成方法 |
US5040046A (en) * | 1990-10-09 | 1991-08-13 | Micron Technology, Inc. | Process for forming highly conformal dielectric coatings in the manufacture of integrated circuits and product produced thereby |
JP2640174B2 (ja) * | 1990-10-30 | 1997-08-13 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
JPH04341568A (ja) * | 1991-05-16 | 1992-11-27 | Toshiba Corp | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 |
US5426076A (en) * | 1991-07-16 | 1995-06-20 | Intel Corporation | Dielectric deposition and cleaning process for improved gap filling and device planarization |
US5300813A (en) * | 1992-02-26 | 1994-04-05 | International Business Machines Corporation | Refractory metal capped low resistivity metal conductor lines and vias |
JPH05235184A (ja) * | 1992-02-26 | 1993-09-10 | Nec Corp | 半導体装置の多層配線構造体の製造方法 |
US5286518A (en) * | 1992-04-30 | 1994-02-15 | Vlsi Technology, Inc. | Integrated-circuit processing with progressive intermetal-dielectric deposition |
US5356722A (en) * | 1992-06-10 | 1994-10-18 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing ozone/TEOS silicon oxide films of reduced surface sensitivity |
JP3688726B2 (ja) * | 1992-07-17 | 2005-08-31 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
EP0582724A1 (de) * | 1992-08-04 | 1994-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur lokal und global planarisierenden CVD-Abscheidung von SiO2-Schichten auf strukturierten Siliziumsubstraten |
US5271972A (en) * | 1992-08-17 | 1993-12-21 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing ozone/TEOS silicon oxide films of reduced surface sensitivity |
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US5502006A (en) * | 1993-11-02 | 1996-03-26 | Nippon Steel Corporation | Method for forming electrical contacts in a semiconductor device |
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JPH0964031A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-07 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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