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    本発明は、６００℃より低い基板温度において高密度プラズマ化学気相堆積技術を使用して基板上に低ウェットエッチング速度の窒化シリコン膜を堆積する方法に関する。この方法は、更に、プラズマ中の窒素対シリコンの比を比較的高く、且つ処理圧力を低く維持することを含む。
    公开号:JP2011508434A
    申请号:JP2010539811
    申请日:2008-12-18
    公开日:2011-03-10
    发明作者:ジン ウー，；ヘマン，；ピー． ムンゲカー，；ヨン，；エス． リー，；アンチュアン ワン，
    申请人:アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ；
    IPC主号:H01L21-318
    专利说明:

    [0001] [0001]本発明は、薄膜及び被覆の堆積、パターン化及び処置に使用される装置、プロセス及び材料を伴うナノ製造技術解決策に関し、その代表例は、（これに限定されないが）半導体及び誘電体材料及びデバイス、シリコン系ウェハ、（ＴＦＴのような）フラットパネルディスプレイ、マスク及びフィルタ、（光電池、燃料電池、及びバッテリのような）エネルギー変換及び蓄積、（ＬＥＤ及びＯＬＥＤのような）ソリッドステート照明、磁気及び光学記憶装置、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）及びナノエレクトロメカニカルシステム（ＮＥＭＳ）、マイクロオプティック及びオプトエレクトロニックデバイス、建築及び自動車用ガラス、金属及びポリマーホイル並びにパッケージングのための金属化システム、並びにマイクロ及びナノモールディングを伴う用途を含む。より詳細には、本発明は、表面に薄膜を施すことに関する。より特定すると、本発明は、化学的気相堆積（ＣＶＤ）により高密度薄膜を形成する方法に関する。]
    [0002] [0002]従来の熱ＣＶＤプロセスは、基板表面に反応ガスを処理し、表面からの熱で化学反応を誘起して膜を生成する。プラズマソースを使用して化学的反応を助成することで、堆積速度及び膜特性の改良が達成されている。プラズマ増強ＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）技術は、基板表面付近の反応ゾーンへ高周波（ＲＦ）エネルギーを印加してプラズマを生成することにより、反応ガスの励起、分離及びイオン化を促進する。プラズマにおける種の高い反応性が、化学反応を生じさせるに要するエネルギーを減少させる。これは、ＰＥＣＶＤプロセスに必要な基板温度を、在来の熱ＣＶＤプロセスに比して効果的に低下させる。基板温度の低下は、製造プロセスの収率の低下を招くことのある拡散又は他の質量運搬作用の機会を少なくするので、魅力的である。]
    [0003] [0003]低い真空圧力で濃密なプラズマを形成してプラズマ種が更に反応性となるようにする高密度プラズマ（ＨＤＰ）ＣＶＤ技術によって更なる改良が可能となった。ＨＤＰ−ＣＶＤは、高いイオン濃度を維持しながら低い分圧の反応ガスを使用できるようにする。又、ＨＤＰ−ＣＶＤは、イオン化エネルギーとは無関係に加速エネルギーを制御できるようにする。パターン化されたウェハの処理に関連した差異に加えて、高密度プラズマで膜を堆積することから多数の材料変化が生じる。ＨＤＰ−ＣＶＤ法で膜を堆積するときには、それにより得られる膜が、他のＣＶＤ法より高い密度をもつことができる。密度の高い膜は、より高い均質性を示すと共に、エッチング又は研磨停止層としてより効果的に使用できるので、魅力的である。]
    [0004] [0004]集積装置の製造に通常使用される材料は、窒化シリコンである。集積回路の前端処理における窒化シリコン膜の２つの一般的な用途は、繊細な集積装置の周りにスペーサ構造体を形成すること、及びプリメタル誘電体層と半導体基板との間のバリア層のような接触部エッチング停止層を形成することを含む。エッチング停止層として使用するときには、酸化シリコンエッチングプロセス中に低いウェットエッチング速度“ＷＥＲ”を示す膜の能力が望まれる。]
    [0005] [0005]窒化シリコン膜内の不純物の存在は、高いエッチング速度と、エッチング停止体としての低い有用性とにしばしば相関している。成長する窒化シリコン膜に容易に合体する１つの不純物は、水素である。在来の熱ＣＶＤ法で成長する窒化シリコンは、水素含有量を１０％未満に減少する点で成功しているが、化学的気相堆積の基板温度は、７００℃から１０００℃の範囲である。高い温度は、初期の処理ステップ中に作られた装置及び材料特性を低下させ、又、破滅させることもある。]
    [0006] [0006]従って、低い堆積温度で基板上に低ＷＥＲ窒化シリコン膜を堆積する方法がこの技術で一般的に要望され続けている。]
    発明の簡単な概要

    [0007] [0007]本発明は、低い堆積温度でＨＤＰ−ＣＶＤプロセスを使用して基板上に高品質の窒化シリコン膜を堆積する方法に関する。平均基板温度は、ある実施形態では、約６００℃以下であり、他の実施形態では、５００℃又は４５０℃以下である。]
    [0008] [0008]本発明の一実施形態によれば、ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスを使用して処理チャンバーに配設された基板上に窒化シリコン膜を堆積する方法は、原子窒素流対原子シリコン流の平均比を約５０：１以上に維持し、処理チャンバーの平均圧力を約４０ミリトール以下に維持し、且つ平均基板温度を６００℃以下に維持しながら、窒素及びシリコンで構成されたプロセス混合ガスを処理チャンバーへ流し込むことを含む。基板上に窒化シリコン膜を堆積するためにプロセスガスから高密度プラズマを形成する。他の実施形態において、原子窒素流対原子シリコン流の平均比は、６０：１又は９０：１以上であり、又、処理チャンバー内の平均圧力は、２５ミリトール、１５ミリトール、１０ミリトール、又は５ミリトール以下である。プロセス混合ガスは、二原子窒素（Ｎ２）及びシラン（ＳｉＨ４）を含むが、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）及びＴＳＡ（Ｎ(ＳｉＨ３)３）又は他の適当な混合ガスを使用してもよい。本発明の方法で生成される窒化シリコン膜は、約５００Å／分より高い速度で堆積することができ、堆積された膜は、フッ化水素酸溶液（水に１％ＨＦ）に露出されたときに５Å／分より低いウェットエッチング速度をもつことができる。]
    [0009] [0009]慣習的なＨＤＰ穴埋め堆積プロセスとは対照的に、本発明のある実施形態において、堆積プロセス中にＲＦバイアス電力がほとんど又は全く印加されず、又、膜成長中の堆積対スパッタ比は、異なる実施形態において５０：１、７５：１又は１００：１以上とされる。又、ある実施形態では、高密度プラズマの形成を助けるために堆積中に処理チャンバーへアルゴンガスの流れを導入する。原子窒素流と原子アルゴン流との比は、１５：１から１５：２でよく、又、高密度プラズマを生成するために印加されるＲＦ電力は、平方センチメートル当たり５から１５ワットでよい。]
    [0010] [0010]本発明のこれら及び他の実施形態は、明細書のこれ以降の部分及び添付図面に詳細に示す。]
    図面の簡単な説明

    [0011] 部分的に完成された集積装置の一部分の断面図であり、本発明の一実施形態により成長される低ウェットエッチング速度（ＷＥＲ）窒化シリコン膜の使用によって装置の製造に利益が得られるものを示す。
    本発明の一実施形態により高い密度と高い耐酸化物エッチング性とをもつ窒化シリコン膜を形成するのに含まれるステップを示すフローチャートである。
    水素含有量の決定に使用されるＲＢＳ−ＨＦＳ材料分析の図である。
    Ｎ２：ＳｉＨ４ガス流比を変化させて実施形態により成長された窒化シリコン膜のウェットエッチング速度をプロットしたグラフである。
    処理チャンバー圧力を変化させて実施形態により成長された窒化シリコン膜のウェットエッチング速度をプロットしたグラフである。
    本発明の方法を具現化できる高密度プラズマ化学的気相堆積システムの簡単な図である。
    図６Ａの例示的処理システムに関連して使用されるガスリングの簡単な断面図である。] 図６Ａ
    発明の詳細な説明

    [0012] [0018]本発明は、高密度プラズマＣＶＤ技術を使用して堆積される高品質窒化シリコン膜を形成する方法に関する。この高品質の膜は、酸化シリコンに比して、その両方を同じエッチング剤に露出させたときに、低いＷＥＲを示す。低いＷＥＲは、水素含有量の低下により達成される。窒化シリコン膜における水素含有量は、１０％未満でもよいし、異なる実施形態では、７％未満でもよい。本発明の技術によって堆積される窒化シリコン膜の低水素含有量は、基板を堆積中に比較的低い温度（＜６００℃）に維持する間に達成することができる。]
    [0013] [0019]密度が高く、ウェット（又はドライ）酸化物エッチング速度が低く、誘電率が高く、光学的屈折率が高く且つ他の関連する物理的特性をもつ窒化シリコン膜から利益を得る多くの用途は、本発明の実施形態の使用により利益が得られる。]
    [0014] [0020]従来のＣＶＤ窒化シリコン膜における顕著な不純物は、通常、プロセス混合ガスの水素から置き去りにされた水素である。窒化シリコン膜に残っている水素を減少することで、膜の密度が高まると共に、酸化物エッチングの酸化物／窒化物選択性が高まる。換言すれば、密度を高めることで、露出する窒化シリコンをもたない領域が浸食し続ける期間中に窒化シリコン膜がエッチングに耐える能力が高められる。]
    [0015] [0021]例えば、高密度のダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）の製造は、情報を記憶するのにキャパシタを利用している。各キャパシタは、リフレッシュサイクル間に電荷を蓄積するためにキャパシタンスのスレッシュホールドレベルを必要とする。各装置の収縮が、このスレッシュホールドレベルの維持を困難にする。１つのキャパシタ構造は、背の高い円筒を作ることを含み、これは、各装置の収縮において薄くされねばならないことを補償するために高背にすることができる。この形式のキャパシタンスの形状は、横方向の変位に弱く、収率に否定的な影響を及ぼす。]
    [0016] [0022]キャパシタ円筒の下に金属接続部を形成するときには、そのプロセスが、キャパシタオーバービットライン(capacitor over bit line)（ＣＯＢ）構造と称される。上からの支持は、実質的に無制限の高さのための機械的に増強された蓄積ノード（ＭＥＳＨ）と呼ばれる構造と同様に、窒化シリコンの層によって与えることができる。この窒化シリコンＭＥＳＨを使用して、横方向の変位を防止する。図１は、この製造方法の概略を示す。キャパシタ１０４は、酸化シリコン領域１０８が除去される間にウェット酸化物エッチングから保護される。窒化シリコン層１１４を酸化シリコン１０８より非常にゆっくりとエッチングして、ウェット酸化物エッチング剤がキャパシタの形成に使用される誘電体を攻撃するのを窒化物層で防止できるようにすることが望まれる。従って、本発明の方法は、図１に示す構造を利用するＤＲＡＭ装置の製造に有用である。] 図１
    [0017] [0023]本発明の方法及び技術は、ＤＲＡＭの製造に限定されない。他のエッチング停止層（ＥＳＬ）の用途でも、おそらく、エッチング停止層を含むケースをゲート材料（例えば、ポリシリコン）又はプリメタル誘電体（ＰＭＤ）の頂部に配置して使用する。更に広くは、低い基板堆積温度、及び酸化物エッチングステップに対して強い抵抗性をもつ膜から利益を得ることのできる用途は、本発明の実施形態から利益が得られる。加えて、光学的な導波管は、屈折率の高い濃密な膜を使用することにより閉じ込め性を高める。光学的な用途は、ここに述べる堆積技術で低い基板温度が可能となるので、オンチップの電気的装置との一体化が望まれるときに、特に適したものとなる。]
    [0018] [0024]これらの実施形態において、プラズマ励起は、誘導性結合を通して生成できる高密度プラズマである。他の形式のプラズマソースも、単独で使用してもよいし又は誘導性プラズマと組み合わせて使用してもよい。高密度プラズマを使用すると、プロセスガスを選択するときに高い融通性が可能となる。窒素のような非常に不活性なガスをＨＤＰプロセスにおける窒素(Ｎ)ソースとして使用できる一方、アンモニア（ＮＨ３）は、低密度ＰＥＣＶＤプロセスにおける窒素ソースとしてより一般的である。]
    [0019] [0025]ここに使用するように、高密度プラズマプロセスは、イオン密度が約１０１１イオン／ｃｍ３以上で且つイオン化分数（イオン／中性子比）が約１０−４以上のプラズマを使用するプラズマＣＶＤプロセスである。典型的に、ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスは、成分を同時に堆積及びスパッタリングすることを含む。本発明で実施されるＨＤＰ−ＣＶＤプロセスは、穴埋めに対して最適化できる慣習的なＨＤＰ−ＣＶＤプロセスとは若干異なる。ある実施形態では、高密度の窒化シリコン膜が、バイアス電力を実質的に減少して又はバイアス電力を有することなく得られるので、スパッタリングは、スパッタリングを促進するために著しいバイアス電力を使用するＨＤＰ−ＣＶＤプロセスよりも少ない。慣習的なＨＤＰプロセスパラメータからこのようにそれるにも関わらず、スパッタリング及び堆積速度を含む特性は、有用であり、それ故、以下に定義する。]
    [0020] [0026]高密度プラズマの複合堆積及びスパッタリング特性の相対的レベルは、混合ガスを供給するために使用されるガス流量、プラズマを維持するために適用される電源電力レベル、基板に印加されるバイアス電力、等のファクタに依存し得る。このようなファクタの組合せは、プロセスを特徴付けるための時々Ｄ／Ｓで表される「堆積／スパッタ比」で便利に定量化することができる。]
    [0021] ]
    [0022] 堆積／スパッタ比は、堆積の増加で増加し、スパッタの増加で減少する。Ｄ／Ｓの定義に使用される「正味堆積速度」とは、堆積及びスパッタリングが同時に行われているときに測定される堆積速度を指す。「ブランケットスパッタ速度」とは、堆積ガスを有することなくプロセスレシピが実行されるときに測定されるスパッタ速度であり、又、処理チャンバー内の圧力は、堆積中の圧力及びブランケット熱酸化物において測定されるスパッタ速度に対して調整される。]
    [0023] [0027]当業者に知られているように、他の同等の尺度を使用して、ＨＤＰプロセスの相対的堆積及びスパッタの貢献を定量化することができる。別の一般的な比は、「エッチング／体積比」である。]
    [0024] ]
    [0025] これは、スパッタの増加で増加し、堆積の増加で減少する。Ｅ／Ｄの定義において使用される「正味堆積速度」は、この場合も、堆積及びスパッタリングが同時に行われているときに測定される堆積速度を指す。しかしながら、「ソースのみの堆積速度」とは、スパッタリングを有することなくプロセスレシピが実行されるときに測定される堆積速度を指す。本発明の実施形態は、ここでは、Ｄ／Ｓ比に関して説明する。Ｄ／Ｓ及びＥ／Ｄは、正確な逆数ではないが、逆数の関係があり、それらの間の変換は、当業者に理解されよう。]
    [0026] [0028]典型的なＨＤＰ−ＣＶＤプロセスは、幾何学形状の穴埋めに向かって調整される。これらのプロセスでは、バイアス電力を使用して成長面に向かうイオンを加速し、狭い範囲の接近軌道を生じさせる。このように狭めることとスパッタリング作用とが組み合わされて、ビアの最上角が一緒になってボイドを形成する前に、幾つかのギャップを埋めることができる。このようなギャップ埋め用途におけるＤ／Ｓ比は、多くの場合、３から１０の範囲であるが、幾つかの風変わりな用途では、Ｄ／Ｓ比が２５にも達する。本発明の一実施形態は、バイアス電力がほとんど又は全くないＨＤＰ−ＣＶＤプロセスを使用して得られる高密度の窒化シリコン膜を形成することを含む。これらの条件のもとでのブランケットスパッタ速度は、低くて、測定が困難であるが、Ｄ／Ｓ比は、一般的に、ほぼ１００より高いことを期待できる。]
    [0027] [0029]本発明を良く認識し理解するために、本発明の一実施形態により高い密度と高い耐酸化物エッチング性とをもつ窒化シリコン膜を形成するのに含まれるステップを示すフローチャートである図２を参照する。これらのステップは、後で詳細に述べるが、ここでは、一般的に説明する。図２に示すように、基板を処理チャンバーへ移送し（ステップ２０４）、真空ポンプで排気する。ガスを流し始める（ステップ２１２、２１６）前、後、又はその間に、プラズマソースに電力を印加し（ステップ２０８）、更に、流れを終了する（ステップ２２６、２３０）前、後、又はその間まで、電力を保持する。ステップ２１２の間に、先駆物質ガスの流れ及びフルーエント(fluent)ガス（図２には示さず）を反応領域に配送して、プロセス混合ガスを生成する。プロセス混合ガスは、基板上に窒化シリコン膜を形成する窒素及びシリコンのソースをなす（ステップ２２０）。先駆物質ガスは、シリコン含有ガス、例えば、シラン（ＳｉＨ４）と、窒素(Ｎ)含有ガス、例えば、窒素分子（Ｎ２）とを含むことができる。他のガスも使用できる。シリコン及び窒素の両方を含む分子も入手でき、１つ以上の先駆物質ガスとして使用することができる。] 図２
    [0028] [0030]一般的に、シリコン及び窒素のソースは、反応領域又はその付近で混合を開始するように異なる配送チャンネルを通して導入される。又、プロセス混合ガスの他の成分からのイオン種の生成を容易にするために、フルーエントガスを導入することもできる。例えば、アルゴンは、Ｎ２より容易にイオン化され、一実施形態では、プラズマに電子を与えることができ、プラズマは、次いで、Ｎ２を分離及びイオン化する上で助けとなる。この作用は、化学的反応の確率及び堆積速度を高める。フルーエントガスは、シリコン及び窒素ソースのいずれか又は両方と同じ配送チャンネルを通して、或いは異なるチャンネルを一緒に通して導入することができる。]
    [0029] [0031]本発明の実施形態は、窒化シリコン膜における水素の濃度を減少するために窒素（Ｎ）とシリコン（Ｓｉ）の原子流比を高く維持する。本質的に、原子窒素は、成長する窒化シリコン網から水素を除去する上で助けとなる。一実施形態では、２５：１から４０：１（Ｎ２：ＳｉＨ４）のガス流量比、又はより一般的には、５０：１から８０：１（Ｎ：Ｓｉ）の原子流量比が、直接的ＨＦＳ測定及び間接的ＷＥＲ測定により決定される水素含有量を最小にすることが分かった。本発明は、水素の組込みを最小にするために異なる実施形態では２５：１、３０：１又は４５：１以上のＮ２：ＳｉＨ４比（又はそれと同等であるが、５０：１、６０：１又は９０：１以上のＮ：Ｓｉ比）を使用する。]
    [0030] [0032]より一般的な原子流量比Ｎ：Ｓｉが、各先駆物質ガスのガス流量比と、分子当たりの各原子の合計数から計算される。１つの先駆物質がＮ２で、別の先駆物質がＳｉＨ４である実施形態では、窒素の各分子が２つの窒素原子を含み、一方、各シランは、１つのシリコン原子しか含まない。マスフローコントローラを使用して、ガス流量比を、例えば、３０：１より高く維持すると、原子流量比が６０：１より高くなる。別の実施形態において、先駆物質ガスは、窒素及びシリコンの両方を含む少なくとも１つのガスを含む。原子流量比を計算するときには、全ての貢献の原子流量が含まれる。]
    [0031] [0033]Ｎ：Ｓｉの流量比を越えて、水素を最小にすることは、反応先駆物質の他の特性にも依存する。窒素（Ｎ２）及びＴＳＡ（Ｎ(ＳｉＨ３)３）は、先駆物質の合理的な選択である。というのは、両分子における窒素（Ｎ）が水素原子との直接的な結合をもたないからである。先駆物質ガスにＮ−Ｈ結合をもたせると、窒素原子が、成長膜からの水素の除去に関与する能力を妨げる。それ故、アンモニア（ＮＨ３）は、窒素ソースとして悪い選択である。酸素を含む窒素ソース（例えば、Ｎ２Ｏ）は、酸素を網に組み込んでウェットエッチング速度も高めることにより窒化シリコン膜の特性を低下させる。]
    [0032] [0034]又、反応領域の圧力を低く維持しても、水素含有量を低く維持する上で助けとなる。圧力の増加は、平均自由路を減少するので、イオン化分数及び気相力学作用を変化させ、窒化シリコン網からの水素の除去を妨げる。反応領域の圧力は、異なる実施形態では、４０ミリトール、２５ミリトール、１５ミリトール、１０ミリトール、又は５ミリトール以下でよい。]
    [0033] [0035]高い流量比において低い圧力を維持するには、大きなポンプを使用してスロットルバルブを完全又はほぼ完全に開き、最低のＷＥＲで合理的な成長速度を得ることが必要となる。ポンプのポンピング容量は、チャンバーの容積及び構成と、他のファクタの中でもガス流量比とに依存する。アプライドマテリアルズ社によって製造され且つ３００ｍｍウェハ用に構成されたＵｌｔｉｍａ ＨＤＰチャンバーに本発明が使用されるときには、２８００リッター／秒以上のポンピング速度で、最適な膜のための成長速度が６００Å／分となる。本発明の実施形態は、参考としてここに援用する“Use of Enhanced Turbomolecular Pump for Gapfill Deposition UsingHigh Flows of Low-Mass Fluent Gas”と題する米国特許第７，１８３，２２７号に開示されたポンピング構成体を使用する。高い成長速度は、高いポンピング速度を使用するか、又は本発明の実施形態より完全に最適化されるものより高くＷＥＲが上昇するのを許すことにより、可能とされる。]
    [0034] [0036]基板の温度は、異なる実施形態において、６００℃、５００℃、又は４５０℃以下に維持される。処理チャンバーの頂部及び側部に供給されるＲＦ電力は、反応領域にプラズマを生成し、これは、以下で詳細に説明する。頂部のＲＦ電力は、一般的に、側部のＲＦ電力より低く、合計ＲＦ電力は、３００ｍｍウェハの場合に４０００ワットから１００００ワット（５ワット／ｃｍ２から１５ワット／ｃｍ２）の範囲である。合計ＲＦ電力は、異なる実施形態では、約５ワット／ｃｍ２から１５ワット／ｃｍ２であるか、又は約５．５ワット／ｃｍ２から１０ワット／ｃｍ２である。一実施形態において、ウェハに向かってイオンを加速するのに使用されるバイアスＲＦ電力は、ゼロ又はほぼゼロである。しかしながら、本発明の実施形態の多くの利益は、バイアス電力がターンオンされるが、他のＲＦ電力の和に比して低く又は最小に維持されて、異なる実施形態において約５０、７０又は１００を越える堆積対スパッタ比を許す場合でも、得ることができる。]
    [0035] [0037]本発明の一実施形態では、基板を堆積チャンバーへ移送する（ステップ２０４）。プラズマをスタートし（ステップ２０８）、ステップ２１２において窒素含有先駆物質を流す。ステップ２０８及び２１２の後に、シリコン含有先駆物質を流し（ステップ２１６）、膜成長が生じる（２２０）。次いで、シリコン含有先駆物質の流れを終了し（ステップ２２６）、その後、窒素含有先駆物質を流し（ステップ２３０）、プラズマを停止する（ステップ２３８）。ある実施形態では、膜成長（２２０）中に存在するのと少なくとも同程度に高いＮ：Ｓｉ原子流量比を維持するために、シリコン先駆物質の流れを終了した後に窒素先駆物質の流れを終了することが望まれる。このように高いＮ：Ｓｉ原子流量比を維持することで、成長プロセスの終わりに高い水素含有量及び低いＷＥＲをもつ窒化シリコンの薄い層が生成されるのを回避する。これは、外側の若干の単層しか探知しない特徴付けステップを遂行するときに望ましい。最後の若干の単層が異なる物理的特徴を有する場合には、バルク特性に関して誤った推論がなされる。又、例えば、エッチング停止体としての膜の有用性を最大にするために膜全体にわたり低いウェットエッチング速度を維持することも望ましい。一実施形態では、シリコン含有先駆物質が存在するときにプラズマに充分な窒素が存在することを保証することで実質的に均一な低ウェットエッチング速度が可能にされる。]
    [0036] [0038]別の実施形態では、プラズマを開始する前に窒素を流す。同様に、窒素含有先駆物質を流す前にプラズマを停止してもよい。窒素含有先駆物質の流れ及びプラズマが停止されると、ウェハを堆積チャンバーから取り出すことができる（ステップ２４４）。図２に現れていない他のステップであって、これに限定されないが、プラズマの密度を高めるためにフルーエントガスを流したりその流れを終了したりすることを含む他のステップが存在してもよい。別の実施形態では、ステップ２２６と２３０との間の時間中に、不活性種の流れを開始し且つ増加してもよく、又、窒素の流れを減少してもよい。] 図２
    [0037] [0039]当業者に知られたように、水素前方散乱分光法（ＨＦＳ）及びフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）を使用して、膜内の水素含有量を定量化した。ＨＦＳは、低濃度の水素に対して高い感度を有し、これに大きく依存している。テーブル１及び図３に実験条件を要約する。ＨＦＳでは、供試堆積膜からの鏡面散乱水素を量的に検出し、特徴付けられた白雲母サンプルを使用して得られた結果と比較する。その後、水素含有量はパーセントで報告可能である。複数のＨｅ＋＋ドーズを利用して、測定中に水素濃度が減少しないことを確かめる。より在来の技術であるフーリエ変換赤外線分光法（ＦＴＩＲ）も使用したが、感度が低いことが分かった。] 図３
    [0038] ]
    [0039] [0040]本発明のある実施形態の利益を確認するために、ここに述べる技術により堆積されたＨＤＰ−ＣＶＤ窒化シリコン膜のＷＥＲ及び水素含有量を、ＰＥＣＶＤ及びＬＰＣＶＤ法により堆積された窒化シリコン膜と比較する実験を行った。３００ｍｍ基板用に構成され、窒化シリコン膜の成長中に２８００リッター／秒のポンピング速度が適用されるＵｌｔｉｍａ ＨＤＰチャンバー内で基板を処理した。基板温度は、ＨＤＰ−ＣＶＤ堆積中に約４５０℃に維持し、印加プラズマＲＦ電力は、頂部及び側部に２０００ワット及び３０００ワットを印加した。成長中バイアス電力を印加しなかった。ガス流量は、シランが４０ｓｃｃｍで、窒素が１５００ｓｃｃｍで、アルゴンが３００ｓｃｃｍであった。]
    [0040] [0041]膜の化学的抵抗を測定するため、残留水素含有量の直接的ＨＦＳ決定に加えて、ＷＥＲを決定した。１％ＨＦ水溶液中でフッ化水素酸エッチングする前後に窒化シリコン膜の厚みを測定した。ウェットエッチングプロセスは、既知の時間中、２５℃で持続し、エッチング速度を計算した。膜を分析し、その結果を以下の表IIのＨＤＰとマークされた欄に示す。比較のために従来技術の結果を他の欄に示す。１％ＨＦ溶液は、３６Å／分の速度で熱成長酸化シリコンをエッチングする。]
    [0041] ]
    [0042] [0042]一定のＳｉＨ４流量４０ｓｃｃｍの条件のもとでＮ２のガス流量が変化するときのウェットエッチング速度が図４に示されている。ウェットエッチング速度は、最初、低いＮ２ガス流量に対して減少される。というのは、プロセスが窒素制限されるからである。この形態では、付加的な窒素がプラズマに添加されて、成長中に膜から水素がより有効に除去される。ウェットエッチング速度は、次いで、最小値を通過し、チャンバー圧力の増加のために上昇を開始する。これらの膜の準備中は一定のポンピング速度が使用された。圧力が上昇すると、プラズマにおけるガスの力（dynamics）が変化し、窒素が水素を除去する能力が低下する。プロセスは、Ｎ２：ＳｉＨ４の流量比が２５：１の付近においてＷＥＲの明確な改善を示し、ＷＥＲは、比２５：１と４０：１との間で最小値を通過した後、ポンピング制限のために上昇する。] 図４
    [0043] [0043]異なるポンピング速度は、ＷＥＲの急上昇４０８の位置を変化させ、最小ＷＥＲ４１８を変更させ得る。仮定として、有効ポンピング速度が２８００から４０００リッター／秒へ増加すると、図４においてＷＥＲの急上昇がほぼ５０：１から７０：１へ移動することになる。このような変化は、膜成長速度及び／又はＷＥＲを改善できるようにする。一定のガス流量比でガス流量を増加することにより高い膜成長速度を達成できる。同様に、一定のシランガス流量でＮ２：ＳｉＨ４ガス流量比を増加することによりＷＥＲの更なる減少を達成できる。] 図４
    [0044] [0044]一定のＮ２流量（１５００ｓｃｃｍ）及びＳｉＨ４流量（４０ｓｃｃｍ）の条件のもとでチャンバー圧力を変化させたときのウェットエッチング速度が図５に示されている。スロットルバルブの位置を変更して有効ポンピング速度を変化させることにより圧力が変更される。図４を参照して述べた同じ理由で、チャンバー圧力が増加するにつれて、膜品質の低下（ウェットエッチング速度の増加）が明らかである。ポンピング速度が増加するにつれて膜品質が改善される。] 図４ 図５
    [0045] 規範的基板処理システム
    [0045]本発明者は、カリフォルニア州サンタクララのアプライドマテリアルズ社により製造されたＵＬＴＩＭＡＴＭシステムで本発明の実施形態を具現化し、その一般的説明は、Fred C. Redeker、Farhad Moghadam、Hirogi Hanawa、Tetsuya Ishikawa、Dan Maydan、Shijian Li、Brian Lue、Robert Steger、Yaxin Wang、Manus Wong及びAshok Sinhaにより１９９６年７月１５日に出願され、共通に譲渡された米国特許第６，１７０，４２８号“SYMMETRIC TUNABLE INDUCTIVELY COUPLED HDP-CVD REACTOR”においてなされており、その開示全体を参考としてここに援用する。システムの概観は、図６Ａ及び図６Ｂを参照して以下に述べる。図６Ａは、一実施形態におけるＨＤＰ−ＣＶＤシステム６１０の構造を概略的に示す。このシステム６１０は、チャンバー６１３と、真空システム６７０と、ソースプラズマシステム６８０Ａと、バイアスプラズマシステム６８０Ｂと、ガス配送システム６３３と、リモートプラズマ洗浄システム６５０とを備えている。] 図６Ａ 図６Ｂ
    [0046] [0046]チャンバー６１３の上部は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムのようなセラミック誘電体材料で作られたドーム６１４を備えている。このドーム６１４は、プラズマ処理領域６１６の上部境界を画成する。プラズマ処理領域６１６は、その下部が、基板６１７の上面及び基板支持部材６１８と境を接している。]
    [0047] [0047]ヒータプレート６２３及びコールドプレート６２４がドーム６１４に載せられ、ドーム６１４に熱結合される。ヒータプレート６２３及びコールドプレート６２４は、ドームの温度を約１００℃から２００℃の範囲にわたり約±１０℃以内に制御できるようにする。これは、種々のプロセスに対してドーム温度を最適化できるようにする。例えば、ドームを、堆積プロセスよりも、洗浄又はエッチングプロセスに対して高い温度に維持するのが望ましいことがある。又、ドーム温度を正確に制御することで、チャンバー内の薄片又は粒子の数が減少されると共に、堆積した層と基板との間の接着性が改善される。]
    [0048] [0048]チャンバー６１３の下部は、チャンバーを真空システムに結合する本体部材６２２を含んでいる。基板支持部材６１８のベース部分６２１が、本体部材６２２に装着されて、それと連続的な内面を形成する。基板は、ロボットブレード（図示せず）によりチャンバー６１３の側部の挿入／除去開口部（図示せず）を通してチャンバー６１３内へ移送されたり、そこから取り出されたりする。リフトピン（図示せず）は、モータ（図示せず）の制御のもとで上下されて、基板を、上部ロード位置６５７におけるロボットブレードから、下部処理位置６５６へ移動させ、ここで、基板は、基板支持部材６１８の基板受け入れ部分６１９に載せられる。基板受け入れ部分６１９は、基板処理中に基板を基板支持部材６１８に固定する静電チャック６２０を備えている。好ましい実施形態において、基板支持部材６１８は、酸化アルミニウム又はアルミニウムセラミック材料から作られる。]
    [0049] [0049]真空システム６７０は、スロットル本体６２５を含み、これは、二重ブレードスロットルバルブ６２６を収容し、ゲートバルブ６２７及びターボ分子ポンプ６２８に取り付けられる。スロットル本体６２５は、ガス流に対して最小限の障害しか与えず、対称的なポンピングを行えるようにすることに注意されたい。ゲートバルブ６２７は、ポンプ６２８をスロットル本体６２５から分離できると共に、スロットルバルブ６２６が完全に開いたときに排気流容量を制限することによってチャンバー圧力を制御することもできる。スロットルバルブ、ゲートバルブ及びターボ分子ポンプの配列は、チャンバー圧力を約１ミリトールないし約２トールまで正確に且つ安定に制御できるようにする。]
    [0050] [0050]ソースプラズマシステム６８０Ａは、ドーム６１４に装着された頂部コイル６２９及び側部コイル６３０を含んでいる。対称的な接地シールド（図示せず）がこれらコイル間の電気的結合を減少する。頂部コイル６２９は、頂部ソースＲＦ（ＳＲＦ）ジェネレータ６３１Ａによって給電され、一方、側部コイル６３０は、側部ＳＲＦジェネレータ６３１Ｂによって給電され、コイルごとに独立した電力レベル及び動作周波数を許容する。この二重コイルシステムは、チャンバー６１３において半径方向イオン密度を制御できるようにし、これにより、プラズマの均一性を改善する。側部コイル６３０及び頂部コイル６２９は、典型的に、誘導式に駆動され、相補的な電極を必要としない。特定の実施形態において、頂部ソースＲＦジェネレータ６３１Ａは、公称２ＭＨｚにおいて２５００ワットまでのＲＦ電力を発生し、又、側部ソースＲＦジェネレータ６３１Ｂは、公称２ＭＨｚにおいて５０００ワットまでのＲＦ電力を発生する。頂部及び側部ＲＦジェネレータの動作周波数は、プラズマ発生効率を改善するために公称動作周波数（例えば、各々、１．７−１．９ＭＨｚ及び１．９−２．１ＭＨｚ）からオフセットされてもよい。]
    [0051] [0051]バイアスプラズマシステム６８０Ｂは、バイアスＲＦ（ＢＲＦ）ジェネレータ６３１Ｃ及びバイアス整合ネットワーク６３２Ｃを備えている。バイアスプラズマシステム６８０Ｂは、基板部分６１７を、相補的電極として働く本体部材６２２に容量性結合する。バイアスプラズマシステム６８０Ｂは、ソースプラズマシステム６８０Ａにより生成されたプラズマ種（例えば、イオン）の、基板表面への輸送を増強するように働く。特定の実施形態において、バイアスＲＦジェネレータは、以下で更に述べるように、５ＭＨｚより低い周波数において１００００ワットまでのＲＦ電力を発生する。]
    [0052] [0052]ＲＦジェネレータ６３１Ａ及び６３１Ｂは、デジタル制御シンセサイザを含み、約１．８から約２．１ＭＨｚまでの周波数範囲にわたって動作する。各ジェネレータは、当業者が理解するように、チャンバー及びコイルからジェネレータへ戻る反射電力を測定し、最低の反射電力を得るように動作周波数を調整するＲＦ制御回路（図示せず）を含んでいる。ＲＦジェネレータは、典型的に、特性インピーダンスが５０オームの負荷に対して動作するように設計される。ジェネレータとは異なる特性インピーダンスを有する負荷からＲＦ電力が反射されることがある。これは、負荷へ伝達される電力を減少させる。更に、負荷から反射してジェネレータに戻る電力は、ジェネレータに過負荷を生じ、ダメージを及ぼすことがある。プラズマのインピーダンスは、他のファクタの中でも、プラズマイオン密度に依存して、５オーム未満から９００オーム以上の範囲となり、且つ反射電力は、周波数の関数である場合があるので、反射電力に基づいてジェネレータの周波数を調整することで、ＲＦジェネレータからプラズマへ伝達される電力を増加し、ジェネレータを保護する。反射電力を減少し、効率を改善する別の仕方は、整合ネットワークによるものである。]
    [0053] [0053]整合ネットワーク６３２Ａ及び６３２Ｂは、ジェネレータ６３１Ａ及び６３１Ｂの出力インピーダンスをそれらの各コイル６２９及び６３０と整合させる。ＲＦ制御回路は、負荷が変化するときに、整合ネットワーク内のキャパシタの値を変化させて、ジェネレータを負荷に整合させることにより、両整合ネットワークを同調させることができる。ＲＦ制御回路は、負荷から反射してジェネレータへ戻る電力がある限界を越えたときに整合ネットワークを同調させることができる。一定の整合を与え、且つＲＦ制御回路が整合ネットワークを同調するのを効果的に不能にする１つの方法は、反射電力限界を、反射電力の予想値より高くセットすることである。これは、整合ネットワークをその最も最近の状態で一定に保持することにより、幾つかの状態のもとでプラズマを安定化する上で助けとなり得る。]
    [0054] [0054]他の手段も、プラズマを安定化する上で助けとなる。例えば、ＲＦ制御回路は、負荷（プラズマ）へ配送される電力を決定するのに使用でき、層の堆積中に、配送される電力を実質的に一定に保持するようにジェネレータの出力電力を増加又は減少することができる。]
    [0055] [0055]ガス配送システム６３３は、幾つかのソース６３４Ａ−６３４Ｅから、ガス配送ライン６３８（一部のみを図示）を経て、基板を処理するためのチャンバーへガスを供給する。当業者に明らかなように、ソース６３４Ａ−６３４Ｅとして使用される実際のソース、及びチャンバー６１３への配送ライン６３８の実際の接続は、チャンバー６１３内で実行される堆積及び洗浄プロセスに依存して変化する。ガスは、ガスリング６３７及び／又は頂部ノズル６４５を通してチャンバー６１３へ導入される。図５Ｂは、チャンバー６１３の簡単な部分断面図で、ガスリング６３７の付加的な細部を示している。] 図５Ｂ
    [0056] [0056]一実施形態において、第１及び第２のガスソース６３４Ａ及び６３４Ｂと、第１及び第２のガス流量コントローラ６３５Ａ’及び６３５Ｂ’とは、ガス配送ライン６３８（一部のみを図示）を経て、ガスリング６３７のリングプレナム６３６へガスを供給する。ガスリング６３７は、基板上に均一なガスの流れを与える複数のソースガスノズル６３９を有している（説明上、一部のみを図示）。ノズルの長さ及びノズルの角度は、個々のチャンバー内の特定のプロセスに対する均一性プロフィール及びガス利用効率を調整できるように変えることができる。好ましい実施形態において、ガスリング６３７は、酸化アルミニウムセラミックで作られた１２個のソースガスノズルを有している。]
    [0057] [0057]又、ガスリング６３７は、複数の酸化ガスノズル６４０も有し（一部のみを図示）、これは、好ましい実施形態において、ソースガスノズル６３９と同一平面で且つそれより短く、又、一実施形態では、本体プレナム６４１からガスを受け取る。幾つかの実施形態では、チャンバー６１３へガスを噴射する前にソースガス及び酸化ガスを混合しないことが望まれる。他の実施形態において、酸化ガス及びソースガスは、本体プレナム６４１とガスリングプレナム６３６との間にアパーチャー（図示せず）を設けることにより、チャンバー６１３へガスを噴射する前に混合されてもよい。一実施形態において、第３、第４及び第５のガスソース６３４Ｃ、６３４Ｄ及び６３４Ｄ’と、第３及び第４のガス流量コントローラ６３５Ｃ及び６３５Ｄ’とは、ガス配送ライン６３８を経て、本体プレナムへガスを供給する。６４３Ｂのような付加的なバルブ（他のバルブは図示せず）は、流量コントローラからチャンバーへのガスを遮断することができる。本発明の幾つかの実施形態の具現化において、ソース６３４Ａは、シランＳｉＨ４ソースを備え、ソース６３４Ｂは、窒素分子Ｎ２ソースを備え、ソース６３４Ｃは、ＴＳＡソースを備え、ソース６３４Ｄは、アルゴンＡｒソースを備え、ソース６３４Ｄ’は、ジシランＳｉ２Ｈ６ソースを備える。]
    [0058] [0058]可燃性、有毒性又は腐食性ガスが使用される実施形態では、堆積後にガス配送ラインに残留するガスを排除することが望まれる。これは、バルブ６４３Ｂのような三方バルブを使用して、例えば、チャンバー６１３を配送ライン６３８Ａから分離すると共に、配送ライン６３８Ａを真空フォアライン(foreline)６４４へ通気するように行うことができる。図６Ａに示すように、６４３Ａ及び６４３Ｃのような他の同様のバルブを他のガス配送ラインに組み込むことができる。このような三方バルブは、（三方バルブとチャンバーとの間の）非通気ガス配送ラインの容積を最小にするために、実用上チャンバー６１３に接近して配置することができる。更に、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）とチャンバーとの間又はガスソースとＭＦＣとの間に二方（オン−オフ）バルブ（図示せず）を配置することもできる。] 図６Ａ
    [0059] [0059]再び図６Ａを参照すれば、チャンバー６１３は、頂部ノズル６４５及び頂部通気部６４６も有している。頂部ノズル６４５及び頂部通気部６４６は、頂部及び側部のガス流を独立して制御できるようにし、これは、膜の均一性を改善すると共に、膜の堆積及びドープパラメータを微調整できるようにする。頂部通気部６４６は、頂部ノズル６４５の周りの環状開口である。一実施形態において、第１のガスソース６３４Ａは、ソースガスノズル６３９及び頂部ノズル６４５に供給する。ソースノズルＭＦＣ６３５Ａ’は、ソースガスノズル６３９へ配送されるガスの量を制御し、又、頂部ノズルＭＦＣ６３５Ａは、頂部ガスノズル６４５へ配送されるガスの量を制御する。同様に、２つのＭＦＣ６３５Ｂ及び６３５Ｂ’は、ソース６３４Ｂのような単一の酸素ソースから頂部通気部６４６及び酸化ガスノズル６４０の両方への酸素の流れを制御するのに使用できる。幾つかの実施形態において、酸素は、側部ノズルからチャンバーへ供給されない。頂部ノズル６４５及び頂部通気部６４６へ供給されるガスは、これをチャンバー６１３へ流し込む前に別々に保持されてもよく、又はチャンバー６１３へ流れ込む前に頂部プレナム６４８において混合されてもよい。同じガスの別々のソースを使用して、チャンバーの種々の部分に供給してもよい。] 図６Ａ
    [0060] [0060]堆積残留物をチャンバーコンポーネントから周期的に洗浄するために、リモートマイクロ波発生プラズマ洗浄システム６５０が設けられる。この洗浄システムは、リアクタ空洞６５３において洗浄ガスソース６３４Ｅ（例えば、フッ素分子、三フッ化窒素、他のフルオロカーボン、又は同等のもの）からプラズマを生成するリモートマイクロ波ジェネレータ６５１を含んでいる。このプラズマから生じる反応種は、洗浄ガス供給ポート６５４を通り、アプリケータチューブ６５５を経て、チャンバー６１３へ運搬される。洗浄プラズマを収容するのに使用される材料（例えば、空洞６５３及びアプリケータチューブ６５５）は、プラズマによる攻撃に耐えるものでなければならない。リアクタ空洞６５３と供給ポート６５４との間の距離は、実際上短く保持されねばならない。というのは、望ましいプラズマ種の濃度がリアクタ空洞６５３からの距離と共に低下し得るからである。リモート空洞に洗浄プラズマを発生することで、効率的なマイクロ波ジェネレータを使用できると共に、チャンバーコンポーネントが、その場に形成されるプラズマに存在し得るグロー放電の温度、放射又は衝撃を受けることがないようにされる。その結果、比較的繊細なコンポーネント、例えば、静電チャック６２０は、その場でのプラズマ洗浄プロセスで要求され得るようにダミーウェハでカバーされたり他の方法で保護されたりする必要はない。図６Ａにおいて、プラズマ洗浄システム６５０は、チャンバー６１３の上方に配設されて示されているが、他の位置を使用してもよい。] 図６Ａ
    [0061] [0061]頂部ノズルを通して供給されるソースガスの流れをチャンバーへ指向すると共に遠隔発生されたプラズマの流れを指向するために、頂部ノズルの付近にバッフル６６１を設けることができる。頂部ノズル６４５を通して供給されるソースガスは、中央通路６６２を通してチャンバーへ指向され、一方、洗浄ガス供給ポート６５４を通して供給される遠隔発生されたプラズマ種は、バッフル６６１によりチャンバー６１３の側部へ指向される。]
    [0062] [0062]当業者であれば、処理パラメータが異なる処理チャンバー及び異なる処理条件で変化し、且つ本発明の精神から逸脱せずに、異なる先駆物質を使用できることが明らかであろう。又、当業者であれば、他の変形例も明らかであろう。これらの等効物及び代替物は、本発明の範囲内に包含されるものとする。それ故、本発明の範囲は、ここに述べる実施形態に限定されず、特許請求の範囲によって規定されるものとする。]
    [0063] １０４・・・キャパシタ、１０８・・・酸化シリコン領域、１１４・・・窒化シリコン層、６１０・・・ＨＤＰ−ＣＶＤシステム、６１３・・・チャンバー、６１４・・・ドーム、６１６・・・プラズマ処理領域、６１７・・・基板、６１８・・・基板支持部材、６１９・・・基板受け入れ部分、６２０・・・静電チャック、６２１・・・ベース部分、６２２・・・本体部材、６２３・・・ヒータプレート、６２４・・・コールドプレート、６２５・・・スロットル本体、６２６・・・二重ブレードスロットルバルブ、６２７・・・ゲートバルブ、６２８・・・ターボ分子ポンプ、６２９・・・頂部コイル、６３０・・・側部コイル、６３１Ａ・・・頂部ＳＲＦジェネレータ、６３１Ｂ・・・側部ＳＲＦジェネレータ、６３１Ｃ・・・ＢＲＦジェネレータ、６３２Ａ、６３２Ｂ・・・整合ネットワーク、６３２Ｃ・・・バイアス整合ネットワーク、６３３・・・ガス配送システム、６３４Ａ−６３４Ｅ・・・ガスソース、６３５Ａ’、６３５Ｂ’・・・ガス流量コントローラ、６３６・・・リングプレナム、６３７・・・ガスリング、６３８・・・配送ライン、６３９・・・ソースガスノズル、６４０・・・酸化ガスノズル、６４１・・・本体プレナム、６４５・・・頂部ノズル、６４６・・・頂部通気口、６４８・・・頂部プレナム、６５０・・・リモートプラズマ洗浄システム、６５１・・・リモートマイクロ波ジェネレータ、６５３・・・リアクタ空洞、６５４・・・洗浄ガス供給ポート、６５５・・・アプリケータチューブ、６５６・・・下部処理位置、６５７・・・上部ロード位置、６６１・・・バッフル、６７０・・・真空システム、６８０Ａ・・・ソースプラズマシステム、６８０Ｂ・・・バイアスプラズマシステム]
    权利要求:

    請求項1
    ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスを使用して処理チャンバーに配設された基板上に窒化シリコン膜を堆積する方法において、原子窒素流対原子シリコン流の平均比を約５０：１以上に維持し、上記処理チャンバー内の平均圧力を約４０ミリトール以下に維持し、且つ平均基板温度を６００℃以下に維持しながら、窒素及びシリコンで構成されるプロセス混合ガスを処理チャンバーへ流し込むステップと、上記基板上に上記窒化シリコン膜を堆積するために上記プロセスガスから高密度プラズマを形成するステップと、を備えた方法。
    請求項2
    上記原子窒素流対原子シリコン流の平均比は、約６０：１以上である、請求項１に記載の方法。
    請求項3
    上記原子窒素流対原子シリコン流の平均比は、約９０：１以上である、請求項１に記載の方法。
    請求項4
    上記平均基板温度は、５００℃以下に維持される、請求項１に記載の方法。
    請求項5
    上記処理チャンバー内の平均圧力は、約１５ミリトール以下である、請求項１に記載の方法。
    請求項6
    フッ化水素酸溶液（水に１％ＨＦ）を使用して堆積される窒化シリコン膜のウェットエッチング速度は、５Å／分未満である、請求項１に記載の方法。
    請求項7
    堆積される窒化シリコン膜の成長速度は、約５００Å／分より高い、請求項１に記載の方法。
    請求項8
    アルゴンガスを上記処理チャンバーへ流し込んで、原子窒素流対原子アルゴン流の比を１５：１から１５：２に維持するステップを更に備えた、請求項１に記載の方法。
    請求項9
    上記高密度プラズマのＲＦ電力は、基板表面の平方センチメートル当たり５から１５ワットである、請求項１に記載の方法。
    請求項10
    上記高密度プラズマのＲＦ電力は、基板表面の平方センチメートル当たり５．５から１０ワットである、請求項１に記載の方法。
    請求項11
    高密度プラズマを形成する上記ステップは、窒化シリコン膜の堆積中に上記プラズマを上記基板に向かってバイアスしない、請求項１に記載の方法。
    請求項12
    上記ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスは、堆積対スパッタ比が約５０：１より高い、請求項１に記載の方法。
    請求項13
    上記プロセス混合ガスは、二原子窒素（Ｎ２）と、シラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）及びＴＳＡ（Ｎ(ＳｉＨ３)３）より成るグループからの少なくとも１つのガスとで構成される、請求項１に記載の方法。
    請求項14
    ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスを使用して処理チャンバーに配設された基板上に窒化シリコン膜を堆積する方法において、第１ガス流量対第２ガス流量の平均比を約２５：１以上に維持し、処理チャンバー内の平均圧力を約４０ミリトール以下に維持し、且つ平均基板温度を６００℃以下に維持しながら、二原子窒素（Ｎ２）を第１ガス流量で、更にシラン（ＳｉＨ４）を第２ガス流量で処理チャンバーへ流し込むステップと、上記基板上に上記窒化シリコン膜を堆積するために上記プロセスガスから高密度プラズマを形成するステップと、を備えた方法。
    請求項15
    上記第１ガス流量対第２ガス流量の平均比は、約３０以上である、請求項１４に記載の方法。
    請求項16
    上記第１ガス流量対第２ガス流量の平均比は、約４０以上である、請求項１４に記載の方法。
    請求項17
    上記平均基板温度は、５００℃以下に維持される、請求項１４に記載の方法。
    請求項18
    上記処理チャンバー内の平均圧力は、約１５ミリトール以下である、請求項１７に記載の方法。
    請求項19
    フッ化水素酸溶液（水に１％ＨＦ）を使用して堆積される窒化シリコン膜のウェットエッチング速度は、５Å／分未満である、請求項１８に記載の方法。
    請求項20
    堆積される窒化シリコン膜の成長速度は、約５００Å／分より高い、請求項１８に記載の方法。
    請求項21
    第１ガス流量対第３ガス流量の比を１５：２から１５：４に維持しながら、アルゴンを第３ガス流量で上記処理チャンバーへ流し込むステップを更に備えた、請求項１８に記載の方法。
    請求項22
    上記高密度プラズマのＲＦ電力は、基板表面の平方センチメートル当たり５から１５ワットである、請求項１８に記載の方法。
    請求項23
    上記高密度プラズマのＲＦ電力は、基板表面の平方センチメートル当たり５．５から１０ワットである、請求項１８に記載の方法。
    請求項24
    高密度プラズマを形成する上記ステップは、窒化シリコン膜の堆積中にプラズマを基板に向かってバイアスしない、請求項１８に記載の方法。
    請求項25
    上記ＨＤＰ−ＣＶＤプロセスは、堆積対スパッタ比が約５０より高い、請求項１８に記載の方法。
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