特表 2022-529609 静電チャックプロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-23

(54)【発明の名称】静電チャックプロセス

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20220616BHJP

   C23C 16/458 20060101ALI20220616BHJP

   H02N 13/00 20060101ALI20220616BHJP

   H01L 21/31 20060101ALN20220616BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 R

C23C16/458

H02N13/00 D

H01L21/31 F

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021560249

(86)(22)【出願日】2020-04-14

(85)【翻訳文提出日】2021-12-10

(86)【国際出願番号】 US2020028146

(87)【国際公開番号】W WO2020214607

(87)【国際公開日】2020-10-22

(31)【優先権主張番号】62/834,162

(32)【優先日】2019-04-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ボベック， サラ ミシェル

(72)【発明者】

【氏名】パリミ， ベンカタ シャラット チャンドラ

(72)【発明者】

【氏名】クルシュレシャータ， パラシャント クマール

(72)【発明者】

【氏名】リー， クァンドゥック ダグラス

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K030AA04

4K030AA06

4K030AA07

4K030AA09

4K030AA14

4K030AA16

4K030AA18

4K030CA04

4K030FA01

4K030GA02

4K030JA03

4K030JA09

4K030JA16

4K030JA17

4K030KA17

4K030LA15

5F045AA08

5F045BB02

5F045BB20

5F045DP03

5F045DQ10

5F045EF05

5F045EH13

5F045EK07

5F045EM05

5F045EM06

5F045EM10

5F045EN04

5F131AA02

5F131BA04

5F131CA03

5F131CA04

5F131CA05

5F131CA06

5F131CA68

5F131EA03

5F131EB13

5F131EB16

5F131EB24

5F131EB27

5F131EB54

5F131EB72

5F131EB81

(57)【要約】

ここに記載される１つ又は複数の実施態様は、概して、半導体処理システムにおいて使用される静電チャックとの間で基板をチャッキング及びデチャッキングするための方法に関する。概して、ここに記載される実施態様では、方法は：（１）第１の電圧を直流電流（ＤＣ）電源からペデスタル内に配置された電極に適用すること；（２）プロセスガスをプロセスチャンバに導入すること；（３）電力を高周波（ＲＦ）電源からシャワーヘッドに適用すること；（４）基板に対してプロセスを実施すること；（５）ＲＦ電力の適用を停止すること；（６）プロセスガスをプロセスチャンバから除去すること；及び（７）ＤＣ電力の適用を停止することを含む。
【選択図】図３Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセスチャンバ内で基板を処理するための方法であって：
その上で前記基板がプロセスチャンバ内に配置されているペデスタル内に配置された電極に対して直流電流を適用すること；
前記電極に対して前記直流電流を適用することに続いて、１つ又は複数のプロセスガスを前記プロセスチャンバに流入させること；
１つ又は複数のプロセスガスを前記プロセスチャンバに流入させることに続いて、前記プロセスチャンバ内のシャワーヘッドに対して高周波（ＲＦ）電力を適用すること；
ＲＦ電力を適用することに続いて、前記基板を処理すること；
前記基板を処理することに続いて、前記ＲＦ電力の前記適用を停止すること；
ＲＦ電力の前記適用を停止することに続いて、前記プロセスチャンバから前記１つ又は複数のプロセスガスを除去すること；及び
前記１つ又は複数のプロセスガスを除去することに続いて、ＤＣ電力の前記適用を停止すること
を含む方法。

【請求項2】

前記電極に対して前記直流電流を適用することが、約３００ボルトから約５００ボルトのＤＣ電圧を適用することをさらに含み、前記シャワーヘッドに対して前記ＲＦ電力を適用することが、約１００ワットから約６０００ワットの電力を適用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記１つ又は複数のプロセスガスがヘリウムを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記基板を処理することの間、前記プロセスチャンバ内の圧力が約５Ｔｏｒｒから約１５Ｔｏｒｒであり、前記シャワーヘッドと前記ペデスタルとの間の間隔が約４５０ミルから約７５０ミルである、請求項２に記載の方法。

【請求項5】

基板を処理するための方法であって、連続する：
（ａ）プロセスチャンバ内のペデスタルの表面上に前記基板を位置決めする工程であって、前記ペデスタルがシャワーヘッドから第１の間隔にある、工程；
（ｂ）前記基板をチャッキングするために、前記ペデスタル内に配置された電極に対して第１のＤＣ電圧レベルでＤＣ電圧を適用する工程；
（ｃ）１つ又は複数のプロセスガスを、前記シャワーヘッドを通して前記プロセスチャンバに流入させる工程；
（ｄ）前記プロセスチャンバ内の前記シャワーヘッドに対して第１のＲＦ電力レベルでＲＦ電力を適用する工程；
（ｅ）前記基板の、処理前、処理中、又はそれらの両方において、前記ＤＣ電圧及び前記ＲＦ電力を、第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルへと上昇させる工程；
（ｆ）前記基板の処理後に、前記ＤＣ電圧及び前記ＲＦ電力を、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルへと低下させる工程；
（ｇ）前記プロセスチャンバ内で、前記ペデスタルを、前記シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させる工程；
（ｈ）前記シャワーヘッドに対するＲＦ電力の前記適用を停止すること；
（ｉ）前記プロセスチャンバから前記１つ又は複数のプロセスガスを除去する工程；並びに
（ｊ）前記電極に対する前記ＤＣ電圧の前記適用を停止する工程
を含む方法。

【請求項6】

前記第１の間隔が約４５０ミルから約７５０ミルであり、前記第２の間隔が約２００ミルから約４００ミルである、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のＤＣ電圧レベルが約３００ボルトから約５００ボルトである、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記１つ又は複数のプロセスガスがヘリウムを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項9】

前記第１のＲＦ電力レベルが約１００より大きい、請求項５に記載の方法。

【請求項10】

前記第２のＤＣ電圧レベルが約８００ボルトから約１１００ボルトであり、前記第２のＲＦ電力レベルが約１０００ワットより大きい、請求項５に記載の方法。

【請求項11】

前記基板の処理の間の前記プロセスチャンバ内の前記圧力が約５Ｔｏｒｒから約１５Ｔｏｒｒであり、前記第３のＤＣ電圧レベルが約３００ボルトから約５００ボルトである、請求項５に記載の方法。

【請求項12】

基板を処理するための方法であって、
ペデスタルの表面上に前記基板を位置決めすることであって、前記ペデスタルがプロセスチャンバ内でシャワーヘッドから第１の間隔にある、前記基板を位置決めすること；
前記ペデスタル内に配置された電極に対して第１のＤＣ電圧でＤＣ電圧を適用すること；
第１のＤＣ電圧レベルで前記ＤＣ電圧を適用することの後で、第１のプロセスガスを前記シャワーヘッドを通して前記プロセスチャンバに流入させること；
前記プロセスチャンバ内の前記シャワーヘッドに対して第１のＲＦ電力レベルで高周波（ＲＦ）電力を適用すること；
前記ペデスタルを、前記シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させることであって、前記第２の間隔が前記第１の間隔より前記シャワーヘッドに近い、前記ペデスタルを、前記シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させること；
第２のプロセス混合ガスを、前記シャワーヘッドを通して前記プロセスチャンバに流入させること；
前記ＤＣ電圧及び前記ＲＦ電力を、前記基板に対するプロセスの実施前、実施中、又はそれらの両方において、第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルへと上昇させること；
前記ＤＣ電圧及び前記ＲＦ電力を、前記基板に対して前記プロセスを実施した後で、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルへと低下させること；
前記基板に対して前記プロセスを実施した後で、前記第１のプロセスガスを前記シャワーヘッドを通して前記プロセスチャンバに流入させながら、前記第２のプロセス混合ガスを前記プロセスチャンバから除去すること；
前記ペデスタルを、前記プロセスチャンバ内で、前記シャワーヘッドから第３の間隔へと移動させること；
前記ＲＦ電力の前記適用を停止すること；
前記ＲＦ電力の前記適用を停止した後で、前記第１のプロセスガスを前記プロセスチャンバから除去すること；並びに
前記第１のプロセスガスを前記プロセスチャンバから除去した後で、前記ＤＣ電力の前記適用を停止すること
を含む方法。

【請求項13】

前記ペデスタルが、前記第１の間隔で前記シャワーヘッドから約４５０ミルと約７５０ミルの間だけ間隔を空けて配置される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第１のＤＣ電圧レベルが約３００ボルトから約５００ボルトであり、前記第１のプロセスがヘリウムを有する、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記第２のＤＣ電圧レベルが約８００ボルトから約１１００ボルトであり、前記第２のプロセスガスがアルゴン、プロペン、又はアルゴンとプロペンの両方を含み、前記第１のプロセスガスを前記プロセスチャンバに流入させることに続く前記基板の処理の間の前記プロセスチャンバ内の圧力が約５Ｔｏｒｒから約１５Ｔｏｒｒである、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

分野
［０００１］ここに記載される１つ又は複数の実施態様は、概して半導体処理システムに関し、具体的には、半導体処理システムにおいて使用される静電チャックとの間で基板をチャッキング及びデチャッキングするための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］一般に静電チャックとして知られる静電チャック（ＥＳＣ）ペデスタルは、静電チャック力を使用して、プロセスチャンバの処理容積内部の処理位置に基板を確実に保持するために、半導体デバイスの製造において使用される。チャッキング力は、ペデスタルの誘電材料に埋め込まれたチャック電極に提供されるＤＣ電圧と誘電材料の表面に配置された基板との間の電位の関数である。

【0003】

［０００３］半導体デバイスの製造において、集積回路は、単一チップ上に数百万個ものトランジスタ、コンデンサ、及び抵抗器を含むことのできる複雑なデバイスへと進化を遂げた。チップ設計の進化は回路密度の上昇を絶えず要求し、これはマルチスタック構造の基板の湾曲を増大させるであろう。基板をペデスタルの表面に対して平坦化させることで、プラズマプロセスの間に基板を固定することが容易になり、グラウンドへの正確な高周波（ＲＦ）結合が保証されて、チャンバの寿命及び均一な膜堆積が実現する。チャック電極からの基板の距離が増加するにつれて、チャッキングの喪失はリスクとなる。したがって、基板をペデスタルの表面にクランプ留めするために、より高い静電チャック電圧が必要である。より高い静電チャック電圧は、基板近傍にＤＣプラズマの放電を生じさせうる。ＤＣプラズマの放電は、処理中に基板に損傷を与えうる。

【0004】

［０００４］さらに、チップ設計の進化により、基板がペデスタル表面に接触する、一般にポストと呼ばれる複数の地点を含む、改質されたペデスタル表面設計がもたらされた。しかしながら、ポストは基板裏側の粒子欠陥を最小限に抑えるために反復可能な接触を提供することが望ましいが、従来のプロセスでは、ペデスタル表面の改質された構造に起因して、基板がしばしば損傷又は破損する場合がある。ポストは、静電チャック電圧の上昇に対して、及び基板の位置が適正に制御されないとき、より高い割合で損傷を誘発しうる。ポストの位置での基板裏側の損傷は、リソグラフィの焦点ぼけを招き、生産収率に有意に影響する。

【0005】

［０００５］したがって、裏側の損傷を排除することによりリソグラフィの焦点ぼけ及び収量低下を低減する、静電チャックとの間で基板をチャッキング及びデチャッキングする方法に対する需要が存在する。

【発明の概要】

【0006】

［０００６］ここに記載される１つ又は複数の実施態様は、概して、半導体処理システムにおいて使用される静電チャックとの間で基板をチャッキング及びデチャッキングするための方法に関する。

【0007】

［０００７］一実施態様において、プロセスチャンバ内で基板を処理するための方法は、その上で基板がプロセスチャンバ内に配置されているペデスタル内に配置された電極に対して直流電流を適用すること；電極に対して直流電流を適用することに続いて、１つ又は複数のプロセスガスをプロセスチャンバに流入させること；１つ又は複数のプロセスガスをプロセスチャンバに流入させることに続いて、プロセスチャンバ内のシャワーヘッドに対して高周波（ＲＦ）電力を適用すること；ＲＦ電力を適用することに続いて、基板を処理すること；基板を処理することに続いて、ＲＦ電力の適用を停止すること；ＲＦ電力の適用を停止することに続いて、プロセスチャンバから１つ又は複数のプロセスガスを除去すること；及び１つ又は複数のプロセスガスを除去することに続いて、ＤＣ電力の適用を停止することを含む。

【0008】

［０００８］別の実施態様では、基板を処理するための方法は、（ａ）ペデスタルの表面上に基板を位置決めすることであって、ペデスタルがシャワーヘッドから第１の間隔にある、基板を位置決めすること、（ｂ）ペデスタル内に配置された電極に対して第１のＤＣ電圧レベルでＤＣ電圧を適用すること、（ｃ）１つ又は複数のプロセスガスをシャワーヘッドを通してプロセスチャンバに流入させること、（ｄ）プロセスチャンバ内のシャワーヘッドに対し、第１のＲＦ電力レベルでＲＦ電力を適用すること、（ｅ）ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、基板の、処理前、処理中、又はそれらの両方において、第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルへと上昇させること、（ｆ）ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、基板の処理後に、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルへと低下させること、（ｇ）ペデスタルを、プロセスチャンバ内で、シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させること、（ｈ）シャワーヘッドに対するＲＦ電力の適用を停止すること、（ｉ）プロセスチャンバから１つ又は複数のプロセスガスを除去すること、並びに（ｊ）電極に対するＤＣ電圧の適用を停止することを含む。

【0009】

［０００９］また別の実施態様では、基板を処理するための方法は、ペデスタルの表面上に基板を位置決めすることであって、ペデスタルがプロセスチャンバ内でシャワーヘッドから第１の間隔にある、基板を位置決めすること；ペデスタル内に配置された電極に対し、第１のＤＣ電圧でＤＣ電圧を適用すること；第１のＤＣ電圧レベルでのＤＣ電圧の適用の後で、第１のプロセスガスをシャワーヘッドを通してプロセスチャンバに流入させること；プロセスチャンバ内のシャワーヘッドに対し、第１のＲＦ電力レベルで高周波（ＲＦ）電力を適用すること；ペデスタルを、シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させることであって、第２の間隔が第１の間隔よりシャワーヘッドに近い、ペデスタルを、シャワーヘッドから第２の間隔へと移動させること；第２の混合プロセスガスを、シャワーヘッドを通してプロセスチャンバに流入させること；ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、基板に対するプロセスの実施前、実施中、又はそれらの両方において、第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルへと上昇させること；ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、基板に対してプロセスを実施した後で、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルへと低下させること；基板に対してプロセスを実施した後で、第１のプロセスガスをシャワーヘッドを通してプロセスチャンバに流入させながら、第２の混合プロセスガスをプロセスチャンバから除去すること；ペデスタルを、プロセスチャンバ内で、シャワーヘッドから第３の間隔へと移動させること；ＲＦ電力の適用を停止すること；ＲＦ電力の適用を停止した後で、第１のプロセスガスをプロセスチャンバから除去すること；並びにプロセスチャンバから第１のプロセスガスを除去した後で、ＤＣ電力の適用を停止することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0010】

［００１０］上述した本開示の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が実施態様を参照することによって得られ、実施形態のいくつかは、添付図面に例示される。しかしながら、添付図面は本開示の典型的な実施態様を説明しているにすぎず、したがって、本開示の範囲を限定するものと見なすべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施態様も許容しうることに留意されたい。

【0011】

【図1】［００１１］ここに記載される少なくとも１つの実施態様によるプロセスチャンバの概略断面図である。

【図2A】［００１２］ここに記載される少なくとも１つの実施態様による図１のペデスタルのパターン化された表面の上面図である。

【図2B】［００１３］ここに記載される少なくとも１つの実施態様による図２Ａのペデスタルの断面図である。

【図3A】［００１４］ここに記載される実施態様による方法３００Ａを示している。

【図3B】ここに記載される実施態様による方法３００Ｂを示している。

【図4】［００１５］ここに開示される方法に含まれる工程におけるプロセスパラメータの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［００１６］以下の記載では、本開示の実施態様のより完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が提示される。しかしながら、当業者には、本開示の実施態様のうちの１つ又は複数が、それら具体的な詳細のうちの１つ又は複数を含まずに実施可能であることは明らかであろう。他の事例では、周知の特徴は、本開示の実施態様のうちの１つ又は複数を曖昧にしないために記載されない。

【0013】

［００１７］ここに記載される１つ又は複数の実施態様は、概して、半導体処理システムにおいて使用される静電チャックとの間で基板をチャッキング及びデチャッキングするための方法に関する。ここに記載される実施態様では、プロセスチャンバ内のペデスタルは、基板がペデスタル表面に接触する、一般にポストと呼ばれる複数の地点を含む、改質されたペデスタル表面を有している。改質されたペデスタル表面に基板をチャッキングするための従来の方法では、第１のプロセスガスがプロセスチャンバに導入される。次いで高周波（ＲＦ）電力がＲＦ電源から生成され、ＲＦプラズマがプロセスチャンバ内に生成される。その後、直流電流（ＤＣ）電圧が、ＤＣ電源からペデスタル内に配置された電極へと生成されてＤＣ静電チャックバイアスを適用し、静電チャック力により基板をペデスタル表面にチャッキングする。基板へのチャッキングに続いて、プロセスチャンバ内で基板に対してプロセスを実施する。前記プロセスに続いて、ＤＣ静電チャックをオフにし、次いでＲＦ電力をオフにする。ＤＣ静電チャック及びＲＦ電力をオフにすると、プロセスチャンバへのガスの流入が停止する。

【0014】

［００１８］しかしながら、上述の従来の方法では、チャッキング力が存在しない状態で、ガスの導入時に基板に高度の移動が生じ、これは基板の損傷を招きうる。加えて、従来の方法では、ペデスタル表面上でポストに対して基板を移動させる力を基板が受けるとき、裏側の損傷が生じうる。この力は、移動に起因しうるか又は熱膨張に起因しうる。熱膨張の場合、ポストにおける基板とペデスタル表面の温度の差により、基板がペデスタル表面に対して膨張又は収縮する際に局所的損傷が生じうる。

【0015】

［００１９］本明細書の実施態様に記載される、改質されたペデスタル表面に基板をチャッキングするための方法では、まずＤＣ電圧が直流電流（ＤＣ）電源からペデスタル内に配置された電極に生成され、基板が静電チャック力によりペデスタル表面にチャッキングする。静電チャック力により基板がチャッキングされた後、第１のプロセスガスをプロセスチャンバに導入することができる。第１のプロセスガスが導入された後、ＲＦ電力がＲＦ電源から生成され、プロセスチャンバ内にＲＦプラズマが生成される。ＲＦプラズマ生成の前にチャッキング力を適用することで、基板の位置が有利に制御され、第１のプロセスガス導入の間にペデスタル表面上での基板の想定外の移動により基板が破損すること又は損傷を受けることを防止する。加えて、まずチャッキング力を適用することで、裏側の損傷を排除することによりリソグラフィの焦点ぼけを低減することにより収率が向上する。

【0016】

［００２０］ＲＦ電力が適用されてＲＦプラズマが生成された後、基板に対してプロセスが実施される。前記プロセスは、堆積プロセス、エッチングプロセス、プラズマ処理、又は別のプロセスとすることができる。基板に対するプロセスの実施に続いて、ＲＦ電力をオフにする。ＲＦ電力をオフにした後、第１のプロセスガスのプロセスチャンバへの流入が停止する。ガス流の停止に続いて、基板をプロセスチャンバから除去する前に静電チャック力をオフにしする。

【0017】

［００２１］全体として、ここに記載される実施態様では、方法は通常、以下のシーケンスを適用する：（１）第１の電圧を直流電流（ＤＣ）電源からペデスタル内に配置された電極に適用する；（２）プロセスガスをプロセスチャンバに導入する；（３）第２の電圧をＲＦ電源から適用する；（４）基板に対して堆積（又はその他の）プロセスを実施する；（５）第２の電圧をＲＦ電源から適用することを停止する；（６）プロセスガスをプロセスチャンバから除去する；及び（７）ＤＣ電力をＤＣ電源から適用することを停止する。

【0018】

［００２２］図１は、ここに記載される一実施態様によるプロセスチャンバ１００の概略断面図である。プロセスチャンバ１００はプラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）であるが、他のプロセスチャンバもここに記載される態様の恩恵を受けうると考慮される。ここに記載される実施態様の恩恵を受けうるプロセスチャンバの一例は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡから入手可能なＰＥＣＶＤ対応チャンバのＰＲＯＤＵＣＥＲ（登録商標）シリーズである。他の製造者によるものを含め、他の同様に装備されたプロセスチャンバも、ここに記載される実施態様の恩恵を受けうると考慮される。

【0019】

［００２３］プロセスチャンバ１００は、チャンバ本体１０２、チャンバ本体１０２内部に配置されるペデスタル１０４、及びチャンバ本体１０２に連結されて処理領域１２０内にペデスタル１０４を封入するリッドアセンブリ１０６を含む。リッドアセンブリ１０６は、ガス分配器１１２を含む。基板１０７は、チャンバ本体１０２に形成された、スリットバルブなどの開口部１２６を通して処理領域１２０に提供される。

【0020】

［００２４］アイソレータ１１０は、セラミック又は金属酸化物、例えば酸化アルミニウム及び／又は窒化アルミニウムといった誘電材料であり、ガス分配器１１２をチャンバ本体１０２から分離する。ガス分配器１１２は、プロセスガスが処理領域１２０中に入ることを許すための開口部１１８を含む。プロセスガスは、導管１１４を介してプロセスチャンバ１００に供給され、プロセスガスは開口部１１８を通って流れる前にガス混合領域１１６に入る。排気部１５２は、チャンバ本体１０２内のペデスタル１０４の下方に形成されている。排気部１５２は、プロセスチャンバ１００から未反応の核種及び副産物を除去するための真空ポンプ（図示しない）に接続されてもよい。

【0021】

［００２５］ガス分配器１１２は、ＲＦ生成器などの電源１４１に連結されている。電源１４１は、連続及び／又はパルスＲＦ電力をガス分配器１１２に供給する。電源１４１は作動中にオンにされて電力をガス分配器１１２に供給し、処理領域１２０におけるプラズマの形成を促す。

【0022】

［００２６］ペデスタル１０４は、セラミック材料、例えば金属の酸化物若しくは窒化物又は酸化物／窒化物混合物、例えばアルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、又は酸化アルミニウム／窒化アルミニウム混合物から形成される。ペデスタル１０４は、シャフト１４３によって支持される。ペデスタル１０４は電気的に接地される。電極１２８はペデスタル１０４に埋め込まれている。電極１２８は、プレート、穿孔プレート、メッシュ、ワイヤスクリーン、又はその他の任意の分散構成物でありうる。電極１２８は、接続部１３０を介して電源１３２に連結されている。電源１３２は、電極１２８に電力を供給する。いくつかの実施態様では、電極１２８は、ペデスタル１０４が静電チャックとして機能するように、基板１０７の静電チャックを容易にする。電極１２８が静電チャックとして機能するとき、電源１３２は、処理領域１２０内に形成されたプラズマの特性を制御するため、又は処理領域１２０内部でのプラズマの生成を容易にするために利用することができる。ペデスタル１０４は、基板１０７を支持するためのパターン化表面１４２を含む。ペデスタル１０４はポケット１４０も含む。ポケット１４０は、代替的にエッジリングでもよい。基板１０７及びポケット１４０は、ペデスタル１０４の表面１４２に同心円状に配置される。

【0023】

［００２７］電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２は、すべてコントローラ１５０に接続することができる。コントローラ１５０は、電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の各々に対する電力の適用を制御する。コントローラ１５０は、電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の各々に供給される電力を増加又は減少させることができる。コントローラ１５０は、電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の各々に対する電力の供給が調整されるように、電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の活用を統合することができる。いくつかの実施態様では、電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の各々は、個別のコントローラ１５０に接続されてもよい。電源１４１、ペデスタル１０４、及び電源１３２の各々が異なるコントローラに接続される実施態様では、コントローラ１５０の各々は、有線又は無線接続を介して互いに通信することができる。

【0024】

［００２８］図２Ａは、パターン化表面１４２の一実施態様を有する図１のペデスタル１０４の上面図である。図２Ａに示されるペデスタル１０４は、ポケット１４０によって囲まれた周辺棚２０２を含む。パターン化表面１４２は、周辺領域２０５によって囲まれた中心領域２００といった２つの別個の領域を含む。パターン化表面１４２は、基板受け面２２０を画定する上面２１５を有する複数のポスト２１０を含む。中心領域２００内のポスト２１０は、周辺領域２０５内のポスト２１０とは異なる高さを有しうる。複数のポスト２１０の各々の上面２１５は、実質的に同一平面上にある。中心領域２００及び周辺領域２０５内におけるポスト２１０の相対的な高さは、図２Ｂにさらに詳細に示される。

【0025】

［００２９］複数のポスト２１０の各々は、平面図では矩形に示されているが、ポスト２１０は、平面図において円形、楕円形、六角形、又は他の形状でもよい。他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの実施態様では、中心領域２００は、周辺領域２０５の表面積より小さい表面積を有する。例えば、パターン化表面１４２の直径が約１２インチである場合、周辺領域２０５の表面積は約１１３平方インチであり、中心領域２００の表面積は約１１平方インチである。他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの実施態様では、周辺領域２０５の表面積は中心領域２００の表面積より約９００％大きい。複数のポスト２１０の各々の上面２１５は、約２０マイクロインチから約６０マイクロインチ、例えば約３０マイクロインチから約５０マイクロインチ又は約３５マイクロインチから約４５マイクロインチの表面粗さ（平均表面粗さ又はＲａ）を含む。いくつかの実施態様では、複数のポスト２１０の各々の上面２１５は、約４０マイクロインチの表面粗さを含む。パターン化表面１４２は、リフトピン孔２１２も含む。リフトピン孔２１２は、パターン化表面１４２の周辺領域内に位置決めされ、ポスト２１０間に間隔をあけて配置される。リフトピン孔２１２は、それぞれのリフトピン（図示しない）と共に使用されて、プロセスチャンバ１００への往復の間に基板を上下させる。

【0026】

［００３０］図２Ｂは、図２Ａのペデスタル１０４の断面図である。図２Ｂに示されるように、複数のポスト２１０は、周辺領域２０５内の複数の第１のポスト２２５Ａと、中心領域２００内の複数の第２のポスト２２５Ｂとを含む。複数の第１のポスト２２５Ａの各々の高さ２３０は、複数の第２のポスト２２５Ｂの高さ２３５より大きい。高さ２３０及び高さ２３５は、ペデスタル１０４の上面又は底面２３２から測定される。いくつかの実施態様では、複数の第１のポスト２２５Ａの各々の高さ２３０は、約０．００２インチから約０．００２４インチ、例えば約０．００２２インチである。他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの実施態様では、複数の第２のポスト２２５Ｂの各々の高さ２３５は、約０．０００５インチから約０．０００７インチ、例えば約０．０００６インチである。ポスト２１０の２つの異なる高さ（即ち、高さ２３０と高さ２３５）のみが示されているが、パターン化表面１４２は、高さ２３０及び高さ２３５と異なる高さの別の複数のポストを含んでもよい。

【0027】

［００３１］高さ２３０と２３５の差、及び／又は中心領域２００と周辺領域２０５の表面積の差は、ペデスタル１０４とペデスタルの上に置かれたものとの間の熱伝達率を変化させる。改変された熱伝達率は、基板の温度プロファイルを改変する。いくつかの実施態様では、高さ２３０と２３５の差、及び／又は中心領域２００と周辺領域２０５の表面積の差は、基板内の温度均一性を改善し、それにより基板上での堆積均一性が改善する。いくつかの実施態様では、複数の第２のポスト２２５Ｂの各々の高さ２３５を複数の第１のポスト２２５Ａの各々の高さ２３０より小さくすることで、基板の中心の温度が上昇する。基板の中心の温度を上昇させることで、基板全体の温度均一性が改善し、それにより基板上での堆積均一性が改善する。

【0028】

［００３２］ポスト２１０の高さ２３０及び２３５により、ペデスタル１０４の底面２３２はマルチレベル構造となっている。例えば、中心領域２００の底面２３２は、周辺領域２０５の底面２３２と比較して上昇した表面２４０を画定し、周辺領域２０５の底面２３２は、上昇した表面２４０と比較して下降した表面２４５と呼ばれる。図２Ｂに示されるペデスタル１０４の上昇した表面２４０及び下降した表面２４５は、逆さまの又は逆転したＵ字型プロファイル２５０のようなプロファイルを画定する。

【0029】

［００３３］図３Ａは、ここに記載される実施態様による方法３００Ａを示している。工程３０２では、基板１０７を、プロセスチャンバ１００内のペデスタル１０４上に位置決めする。基板１０７をペデスタル１０４上に位置決めする間、ペデスタル１０４は基板受け位置にあり、基板１０７はプリプロセス位置にある。ペデスタル１０４が基板受け位置にあるとき、ペデスタルを、ガス分配器から約３５００ミルから約５０００ミル、例えば約３７５０ミルから約４７５０ミル、例えば約４０００ミルから約４５００ミルの距離に間隔を空けて配置する。基板１０７がペデスタル１０４上に位置決めされている間に、プロセスチャンバ１００を第１のプロセスガスを使用してパージする。プロセスチャンバ１００をパージすることで、プロセス量から不要なガス及び汚染物質が除去され、プロセスチャンバが、イオン化の高い閾値エネルギーを有する第１のプロセスガスで充填される。第１のプロセスガスは、約１０００ｓｃｃｍから約３０００ｓｃｃｍ、例えば約１５００ｓｃｃｍから約２５００ｓｃｃｍの流量で導入する。第１のプロセスガスの導入は、工程３０２の終わりに向かって次第に減少させ、基板１０７がペデスタル１０４上に配置された後で停止する。

【0030】

［００３４］工程３０４では、電源１３２を工程３０２の後でオフにする。工程３０４では、プロセスチャンバ１００を、第１のプロセスガス、例えば工程３０２のヘリウムガスで充填する。電源１３２は、ペデスタル１０４内の電極１２８にＤＣ電圧を適用するＤＣ電源であり、基板１０７をパターン化表面１４２にチャッキングする。ＤＣ電圧は、約３００ボルトから約１０００ボルト、例えば約３００ボルトから約６００ボルト、例えば約３００ボルトから約５００ボルト、例えば約３５０ボルトから約４５０ボルト、例えば約４００ボルトの第１のＤＣ電圧レベルとすることができる。この方法の後続の工程の前に基板１０７をチャッキングすることは、基板１０７の位置を制御するという利点を提供し、基板１０７の移動の防止に役立つ。基板１０７の安定は、基板１０７が移動して、移動がパターン化表面１４２上のポスト２１０と基板１０７との間に力を生じさせる際に生じうる損傷を防ぐ。ここに開示されるＤＣ電圧は、特に、ガスの組成、内部チャンバ圧力、及び基板間隔といった開示された他のプロセスパラメータとの組み合わせで、工程３０６でさらに導入される、プロセスチャンバ内における第１のプロセスガスの望ましくない静電気放電を軽減しする。

【0031】

［００３５］工程３０６では、１つ又は複数の第１のプロセスガスを、ガス分配器１１２を通してプロセスチャンバ１００に流入させる。工程３０６は工程３０４の後で実施される。第１のプロセスガスは、ヘリウム又は他の同様のプロセスガスを含みうる。ヘリウムガスの使用は、パターン化表面１４２における局所的な温度変動の平坦化を助けるより高い熱伝導率を有するという利点を提供し、これは均一な熱膨張により裏側の損傷防止を助けることができる。第１のプロセスガスとしてヘリウムの代わりに利用することのできる他のプロセスガスが存在すると考慮される。第１のプロセスガスは、基板チャッキング中のイオン化を排除する高い閾値エネルギーを有する。ヘリウムガスは、ＤＣ放電のための高いバイアス破壊媒体を提供し、これにより、ペデスタル１０４がガス分配器１１２からさらに間隔を空けて配置されるとき安定性が向上する。ヘリウムは、ここに記載されるものに類似のプロセス条件下で比較したとき、アルゴンのようなガスより大幅に高いバイアス絶縁破壊電圧を有することが示された。ヘリウムを使用する間の基板上の欠陥の量を比較したとき、基板の欠陥の数が、アルゴンを第１のプロセスガスとして使用する場合と比較したとき９０％から９５％減少しうることが分かった。

【0032】

［００３６］第１のガスは、約１ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、例えば約１ｓｃｃｍから約４０００ｓｃｃｍ、例えば約１０００ｓｃｃｍから約３０００ｓｃｃｍ、例えば約２０００ｓｃｃｍの流量で導入される。いくつかの実施態様では、工程３０６の間のプロセスチャンバ１００へのプロセスガスの流量を、約０ｓｃｃｍの初期流量から上記範囲のうちの１つに記載された最終流量へと増加させることができる。プロセスガスの増加は基板の移動をさらに最小化する。

【0033】

［００３７］工程３０６の間に、チャンバ内の圧力を、約５Ｔｏｒｒから約１５Ｔｏｒｒ、例えば約６Ｔｏｒｒから約１２Ｔｏｒｒ、例えば約７Ｔｏｒｒから約１０Ｔｏｒｒの圧力へと増加させる。チャンバ内の圧力は、基板処理の間の圧力に維持する。

【0034】

［００３８］工程３０８では、電源１４１をオンにする。工程３０８は工程３０６の後で実施される。電源１４１は、ＲＦ電力をガス分配器１１２に適用するＲＦ生成器とすることができる。ＲＦ電力は、第１のＲＦ電力レベルとすることができ、約１００ワットから約６０００ワット、例えば約１５０ワットから約３０００ワット、例えば約２００から約２０００ワット、例えば約２５０及び約５００ワットの範囲、例えば約３５０ワットである。第１のＲＦ電力レベルの範囲は、約６０００ワット、例えば約７０００ワット、例えば約８０００ワット、例えば約９０００ワット、例えば約１００００ワットを上回ってもよいと考慮される。いくつかの実施態様では、第１のＲＦ電力レベルは、約１００ワット、例えば約１５０ワット、例えば約２００ワット、例えば約２５０ワットを上回る。いくつかの実施態様では、第１のＲＦ電力レベルの範囲は、約１００ワットから８０００ワット、例えば約１５０ワットから約６０００ワット、例えば約２００ワットから約５０００ワット、例えば約２５０ワットから２０００ワットである。

【0035】

［００３９］工程３１４では、ＤＣ電圧及びＲＦ電力の両方を、基板処理が基板１０７に実施されるとき、第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルに増加させる。基板処理は、堆積プロセス又は処理プロセスを含みうる。いくつかの実施態様では、基板１０７は酸化プロセスを受ける。工程３１０（図３Ｂ）及び工程３１２（図３Ｂ）が利用される実施態様では、ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、工程３１０又は工程３１２の後で増加させることができる。工程３１０及び工程３１２が利用されない実施態様では、ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、工程３０８の後で増加させることができる。第２のＤＣ電圧レベルは、約８００ボルトから約１１００ボルト、例えば約９００ボルトから約１０５０ボルト、例えば９５０ボルトから約１０００ボルトである。いくつかの実施態様では、第２のＤＣ電圧レベルは約９８０ボルトでありうる。ＲＦ電力を第２のＲＦ電力レベルに増加させる。第２のＲＦ電力レベルは、約１０００ワットから約６０００ワット、例えば約１０００ワットから約４０００ワット、例えば約２０００ワットから約３０００ワット、例えば約２２５０ワットから約２７５０ワットである。いくつかの実施態様では、第２のＲＦ電力レベルは約２４５０ワットでありうる。いくつかの実施態様では、第２のＲＦ電力レベルは、約６０００ワット、例えば約７０００ワット、例えば約８０００ワット、例えば約９０００ワット、例えば約１００００ワットを上回る。いくつかの実施態様では、ＲＦ電力の範囲は、約１０００ワットから約５０００ワット、例えば約１５００ワットから約５０００ワット、例えば約２０００ワットから約４０００ワットである。基板処理は、ＤＣ電圧及びＲＦ電力を第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルに増加させる間に又は増加させた後で実施する。いくつかの実施態様では、基板処理は、ＤＣ電圧及びＲＦ電力を第２のＤＣ電圧レベル及び第２のＲＦ電力レベルに増加させる間と増加させた後の両方で実施する。

【0036】

［００４０］工程３１６では、ＤＣ電圧及びＲＦ電力の両方を、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルに減少させる。ＤＣ電圧及びＲＦ電力の減少は、工程３１４で基板１０７に実施される基板処理の停止により達成される。他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの実施態様では、ＤＣ電圧及びＲＦ電力を、第３のＤＣ電圧レベル及び第３のＲＦ電力レベルが工程３１４の第１のＤＣ電圧レベル及び第１のＲＦ電力レベルと同じＤＣ電圧レベル及びＲＦ電力レベルになるように、基板処理を実施した後で減少させる。第３のＤＣ電圧レベルは、約３００ボルトから約１０００ボルト、例えば約３００ボルトから約６００ボルト、例えば約３００ボルトから約５００ボルト、例えば約３５０ボルトから約４５０ボルト、例えば約４００ボルトである。第３のＲＦ電力レベルは、約１００ワットから約６０００ワット、例えば約１５０ワットから約３０００ワット、例えば約２００から約２０００ワット、例えば約２５０及び約５００ワット、例えば約３５０ワットである。第３のＲＦ電力レベルの範囲は、約６０００ワット、例えば約７０００ワット、例えば約８０００ワット、例えば約９０００ワット、例えば約１００００ワットを上回ってもよいと考慮される。これら実施態様では、方法３００のこの段階において、供給されているＲＦ電力の量が、従来の方法で供給されるＲＦ電力より高く、これにより、基板処理が実施されるときに使用されるより高いＲＦ電力からのより安定な移行が提供される。これにより、温度安定化が改善され、裏側の損傷が防止される。

【0037】

［００４１］工程３２２では、ＲＦ電力のガス分配器１１２への適用が停止するように、電源１４１をオフにする。ＲＦ電力をオフにすることにより、プロセスチャンバ１００内におけるプラズマの生成を止めることができる。

【0038】

［００４２］工程３２４では、第１のガスのプロセスチャンバへの流入を停止する。工程３２４において、第１のガスをプロセスチャンバ１００から除去することができる。第１のガスは、ＤＣ電力がペデスタル１０４内の電極１２８に依然供給されている間に、プロセスチャンバ１００から除去される。ＤＣ電力が電極１２８に供給されている間に第１のガスの流れを停止することにより、プロセスチャンバ１００の排気により生じる基板１０７の移動が最小化される。工程３２４の間のプロセスチャンバ１００内の圧力は、実質的に真空圧力近くまで減少する。工程３２４は工程３２２に続いて実施される。プロセスチャンバ１００から第１のガスを除去する間にも、プロセスチャンバ１００内の圧力は減少する。プロセスチャンバ１００内の圧力は、所定の圧力、例えば約５Ｔｏｒｒ未満、例えば約３Ｔｏｒｒ未満、例えば約２Ｔｏｒｒ未満、例えば約１Ｔｏｒｒ未満に減少する。

【0039】

［００４３］工程３２６では、工程３２４に続いて電源１３２をオフにする。電源１３２をオフにすると、ＤＣ電圧の適用が停止し、パターン化表面への基板１０７のチャッキングが停止する。基板１０７のチャッキングが停止した後、基板１０７をパターン化表面１４２から除去することができる。

【0040】

［００４４］図３Ｂは、ここに記載される実施態様による方法３００Ｂを示している。図３Ｂの方法３００Ｂは、図３Ａの方法３００Ａと類似しているが、複数の追加プロセス工程、例えばここに記載される工程３０３、工程３１０、工程３１２、工程３１８、及び工程３２０を含むことができる。

【0041】

［００４５］任意選択的工程３０３（図３Ｂ）では、ペデスタル１０４を、基板受け位置から、ガス分配器から第１の間隔へと移動させる。第１の間隔は、ガス分配器１１２から約２００ミルから約３０００ミル、例えば約２００ミルから約１０００ミル、例えば約４５０ミルから約７５０ミルである。いくつかの実施態様では、ペデスタル１０４は、ガス分配器１１２から約５５０ミル間隔を空けて位置しているが、他の位置も可能である。選択された間隔は、意図しないプラズマを生成せずに基板のチャッキングを容易にする。
［００４６］工程３１０（図３Ｂ）では、ペデスタル１０４を、プロセスチャンバ１００内で移動させ、ガス分配器１１２のより近くに位置決めする。工程３１０は、先述したように工程３０８と工程３１０との間で実施される。この実施態様では、ペデスタル１０４は第２の間隔へと移動させる。第２の間隔は、ガス分配器１１２から、約２００ミルから約４００ミル、例えば約２５０ミルから約３５０ミル、例えば約３００ミルである。

【0042】

［００４７］工程３１２は、工程３１０に続いて又は工程３１０と同時に実施される。工程３１２（図３Ｂ）では、第２のプロセス混合ガスを、ガス分配器１１２を通してプロセスチャンバ１００に流入させながら、第１のプロセスガスのプロセスチャンバ１００への流入を停止する。いくつかの実施態様では、この工程の間に第１のプロセスガスをプロセスチャンバ１００から除去することができる。第２のプロセス混合ガスは、キャリアガス及びプロセスガス／堆積ガスのうちの１つ又は複数、例えばアルゴンとプロペンの混合物を含む。他のキャリアガス及びプロセスガス／堆積ガス、例えば窒素、エチレン、酸素、六フッ化タングステン、ジボラン、タングステン、ペンタカルボニル １－メチルブチルイソニトリル、シラン、又は亜酸化窒素を使用してもよい。第２の混合ガスは、約１ｓｃｃｍから約１００００ｓｃｃｍ、例えば約１ｓｃｃｍから約４０００ｓｃｃｍ、例えば約１０００ｓｃｃｍから約４０００ｓｃｃｍ、例えば約２５００ｓｃｃｍの流量でプロセスチャンバ１００に流入させる。

【0043】

［００４８］他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの例示的な実施態様では、プロセスチャンバ１００中への第２の混合ガス流の増加は、約１０ｓｃｃｍ／ｓから１０００ｓｃｃｍ／ｓである。いくつかの実施態様では、プロセスチャンバ１００中への第１のガスの流量を、第２の混合ガス流の流量を増加させるのと同じ率で減少させる。これにより、第１のガスから第２の混合ガス流への移行の間にプロセスチャンバ１００内の圧力を一定に保つことができる。

【0044】

［００４９］第２の混合ガスがアルゴンとプロパンの混合物である実施態様では、プロセスチャンバ１００に流入させるアルゴンガスとプロパンガスの比率は、約３：１と約１０：１の間、例えば約４：１と約８：１の間、例えば約５：１と約７：１の間とすることができる。他の前駆体ガスが使用される実施態様では、不活性ガスと反応ガスが同様の比率で利用されうる。

【0045】

［００５０］他の実施態様と組み合わせることのできるいくつかの実施態様では、工程３１０と工程３１２は、ペデスタル１０４を新しい位置に移動させる間に第２の混合ガスが導入されるように、同時に実施することができる。

【0046】

［００５１］工程３１８は、工程３１６に続いて、且つ工程３２０の前に実施される。工程３１８では、第１の混合ガスを、ガス分配器１１２を通してプロセスチャンバ１００に流入させながら、第２の混合ガスをプロセスチャンバ１００から除去する。工程３１８の終わりまでに、第１の混合ガス及び第２の混合ガスの両方の流量は、工程３０６で利用される流量と同じである。いくつかの実施態様では、プロセスチャンバ１００内の第２の混合ガスの流量は、工程３１８の終わりまでに、約０ｓｃｃｍ又は約０ｓｃｃｍ近くとすることができる。第１のガスは、工程３１８の終わりまでに、約１ｓｃｃｍから約１０，０００ｓｃｃｍ、例えば約１ｓｃｃｍから約４０００ｓｃｃｍ、例えば約１０００ｓｃｃｍから約３０００ｓｃｃｍ、例えば約２０００ｓｃｃｍの流量で流すことができる。

【0047】

［００５２］任意選択的な工程３２０では、ペデスタル１０４を、プロセスチャンバ１００内で、ガス分配器１１２から第２の間隔より離れた第３の間隔へと移動させる。いくつかの実施態様では、ペデスタル１０４とガス分配器１１２との間の第３の間隔は、ガス分配器１１２から、約４５０ミルから約７５０ミル、例えば約５００ミルから約７００ミル、例えば約５５０ミルから約６５０ミル、例えば約６００ミルである。工程３２０は、工程３１８に続いて又は工程３１８と同時に実施することができる。ペデスタル１０４を第３の間隔へ動かすと、ＤＣプラズマを弧を描くように動かすために必要な破壊電圧が上昇する。工程３２０の前に、ペデスタル１０４を第２の間隔より大きな第３の間隔へと移動させることにより、工程３２２の前にプロセスチャンバ１００内のプラズマ生成が停止するか又は減少し、ＲＦ電力の適用が停止する。

【0048】

［００５３］工程３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、３２４、３２６は、方法３００Ａ及び方法３００Ｂでは、互いに連続して完了するように記載されている。代替的な実施態様では、方法３００Ａ及び方法３００Ｂの工程のうちの複数を、同時に実施することができる。いくつかの実施態様では、工程３１０と工程３１２は同時に実施される。いくつかの例示的な実施態様では、工程３２２と工程３２４は同時に実施される。

【0049】

［００５４］ＲＦ電力をオフにした後で電源１３２により供給されるＤＣチャッキング電圧をオフにすることにより、工程３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３１０、３２２、及び３２４を通してパターン化表面１４２上での基板１０７の位置の制御が可能になる。この位置制御は、基板１０７の温度をパターン化表面１４２に対して安定化させることを助け、処理中の基板１０７のずれにより生じる裏側の損傷の防止を助ける。加えて、ＲＦ電力がオフにされた後、ＤＣチャッキング電圧は、プラズマ放電せずに基板１０７を正しい位置に維持するために十分な、工程３１６で記載されたＤＣチャッキング電圧に上昇したまま保持される。ここに記載される方法の別の恩恵は、プロセスを完了するための経過時間である。熱平衡を得て維持する一態様は時間である。位置制御は、工程３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３２０、３２２、及び３２２を通して適用されるチャッキング電圧のおかげで改善される。位置制御の改善により、基板１０７はより長い期間にわたってヒータによりチャッキングされ、ヒータの作用を受けることができる。時間が延長することで、ポスト２１０の周りの基板１０７の弛緩が可能になり、裏側の損傷が防止される。

【0050】

［００５５］工程３０４－３２６のために、パターン化表面１４２上での基板１０７の位置を制御することが有利である。基板１０７を第２の間隔へと動かす前に基板１０７をチャッキングしようとする以前の試みは、第１のガスのＤＣベースの静電気放電をもたらす。第１のガスの静電気放電は、ハードウェアの損傷と基板の欠陥を招く。ここに提示される方法は、第１のガスの静電気放電を防止し、方法のより早い段階で基板１０７のチャッキングを可能にする。

【0051】

［００５６］図４は、ここに開示される方法に含まれる工程におけるプロセスパラメータの関係を示すグラフ４００である。グラフ４００は、ここに記載される方法の実行中の異なる時間の間の、ペデスタル１０４とガス分配器１１２との間の間隔４０２、プロセスチャンバ１００内の圧力４０４、第１のプロセスガス４０６の流量、キャリアガス４０８の流量、第２のプロセス／堆積ガス４１０の流量、適用されるＤＣチャッキング電圧４１２、及びＲＦ電力４１４に関するプロセス条件を表示している。グラフ４００は、工程３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３１０、３２２、３２４、及び３２６の一実施態様に関するプロセスパラメータを表示する。しかしながら、他のプロセス構成も考慮される。

【0052】

［００５７］グラフ４００は、プロセスパラメータ及び各プロセスパラメータの関係がどのように利用されうるかの例示的な一実施態様にすぎない。他の実施態様では、各パラメータは、経時的に異なる経路を辿りうる。いくつかの実施態様では、各パラメータの勾配は、ここに開示されるパラメータの勾配より大きい又は小さいことがありうる。いくつかの実施態様では、工程３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、３１８、３１０、３２２、３２４、及び３２６は、若干の再構成が可能であり、いくつかの工程を同時に実施してもよいが、これらはグラフ４００に開示されていない。

【0053】

［００５８］ここに記載される方法で利用される間隔、圧力、プロセスガス、及びチャッキング電圧の組み合わせは、基板の導入及び移動の間の基板のチャッキングを可能にする。これら要因の１つ又は複数の組み合わせは、基板に隣接する意図しないプラズマ形成及び静電気放電を軽減する。意図しないプラズマ形成及び静電気放電はハードウェアの損傷及び基板の欠陥を招くため、本明細書の方法は、従来の方法より改善された処理を提供する。ここに開示される態様では、間隔、圧力、ガスの組成、及び／又はチャッキング電圧は、プロセスガスがアークを発生させること及び意図せずプラズマを形成することを防止するために制御される。

【0054】

［００５９］上記は本発明の実装態様を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実装態様を考案することもでき、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【国際調査報告】