(57)【要約】      基板上の誘電体膜を処理する方法、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を続いて形成される金属配線と統合するための方法が記載される。前記方法は、基板上に約４以下の誘電率の値を持つ誘電体膜を調製することを含む。その後、前記方法はさらに、前記誘電体膜上を予備硬化処理し、リソグラフィー及びエッチング処理を用いて前記誘電体膜にパターンを形成し、前記基板から望ましくない残渣を除去し、及び前記誘電体膜を最終硬化させることを含み、前記最終硬化処理が前記基板を紫外線（ＵＶ）放射で照射することを含む。
2013528928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に誘電体膜を統合する方法であり、前記方法は：
基板上に誘電体膜を調製し、前記誘電体膜が約４以下の誘電率を持つｌｏｗ−ｋ誘電体膜であり；
前記誘電体膜上に予備硬化処理を実施し；
前記誘電体膜にリソグラフィー処理及びエッチング処理を用いてパターンを形成し；
前記基板から望ましくない残渣を除去し；及び
前記誘電体膜上に最終硬化処理を実施し、前記最終硬化処理が前記基板を紫外線（ＵＶ）放射で照射すること、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であり、前記予備硬化処理が、第１の基板温度で実施され、及び前記最終硬化処理が、前記第１の基板温度よりも高い第２の基板温度で実施される、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であり、前記予備硬化処理の実施が次の、
前記基板をＵＶ放射で照射する；
前記基板を赤外線（ＩＲ）放射で照射する；
前記基板を、前記基板に接触する基板ホルダーの温度を上げることで加熱する；及び
これらの２又はそれ以上の任意の組合せを実施する；
ことの１又はそれ以上を任意の順で実施することを含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であり、前記ＵＶ放射が、約２００ｎｍと約３５０ｎｍとの間の範囲での放射を含む、方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が、約８ミクロンと約１２ミクロンとの間の範囲での放射を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であり、前記最終硬化処理の実施が次の、
前記基板をＵＶ放射で照射すること；
前記基板をＩＲ放射で照射すること；
前記基板を、前記基板に接触する基板ホルダーの温度を上げることで加熱する；及び
これらの２又はそれ以上の任意の組合せを実施すること；
の１又はそれ以上を任意の順で実施することを含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であり、前記ＵＶ放射が、約２００ｎｍと約３５０ｎｍとの間の範囲のＵＶ放射を含む、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が、約８ミクロンと約１２ミクロンとの間の範囲のＩＲ放射を含む、方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法であり、さらに：
前記最終硬化処理の間に約３００℃と約４５０℃との間の基板温度を維持する、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であり、前記望ましくない残渣を除去することが、アッシング処理又は湿式クリーニング処理又はそれらの両方を実施することを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であり、前記望ましくない残渣を除去することが、前記誘電体膜に前記パターンを含む前記基板をＩＲ放射及び場合によりＵＶ放射で照射することを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であり、前記望ましくない残渣の除去がさらに、前記基板に向かう方向のジェット軸に沿ってノズルからガス又は蒸気ジェット放出へ前記基板を暴露することを含む、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が、前記ジェット軸と交差する前記基板上にビームスポットを生じるＩＲ放射のビームを含む、方法。
【請求項１４】
請求項１に記載の方法であり、前記望ましくない残渣の除去がさらに、基板温度を、約２０℃と約２５０℃との間の温度に維持することを含む、方法。
【請求項１５】
請求項１に記載の方法であり、前記望ましくない残渣が、表面吸着物、粒子状物、湿気、エッチング残渣、望ましくない炭素含有残渣、アモルファス炭素含有残渣、炭化水素含有残渣、フッ化炭素含有残渣、ハロゲン含有残渣又はポリマー含有残渣、又はこれらの２又はそれ以上の任意の組合せを含む、方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法であり、さらに：
前記望ましくない残渣の除去に続いて、かつ前記最終硬化処理の前にシリル化処理を実施する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であり、前記シリル化処理がさらに、前記基板をＵＶ放射で照射することを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であり、前記シリル化は、シラン化合物、シラザン化合物、ＨＭＤＳ又はＴＭＣＳ、又はこれらの２又はそれ以上の任意の組合せを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法であり、前記シリル化処理が、約２００℃と約４００℃との間に基板温度を維持することを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の方法であり、さらに：
前記望ましくない残渣の除去に続いて、かつ前記最終硬化処理の実施の前に、前記基板を脱水することを含む、方法。
【請求項２１】
基板をクリーニングする方法であり、前記方法は：
１又はそれ以上の層又は構造を含む基板の領域を赤外線（ＩＲ）放射及び場合により紫外線（ＵＶ）放射で照射して、前記１又はそれ以上の層又は構造から望ましくない材料又は残渣を除去することを含む、方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であり、さらに：
前記領域の少なくとも１部分を、前記基板に向く方向のジェット軸に沿ってガスノズルから放出されるガス又は蒸気ジェットに暴露することを含む、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であり、前記ガス又は蒸気ジェットが、前記領域の少なくとも一部と反応性であるように選択される、方法。
【請求項２４】
請求項２２に記載の方法であり、前記ガス又は蒸気ジェットが、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ２、Ｈ２、ＮＨ３、ＣＯ、ＣＯ２又はＯ２、又はこれらの２又はそれ以上の任意の組合せを含む、方法。
【請求項２５】
請求項２２に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が、前記基板上にビームスポットを持つＩＲビームを含み、前記ＩＲビームが前記ビームスポットで前記ジェット軸と交差する、方法。
【請求項２６】
請求項２２に記載の方法であり、前記暴露が、前記照射の後か又は同時かである、方法。
【請求項２７】
請求項２１に記載の方法であり、前記１又はそれ以上の層又は構造が、パターン化マスク層及びエッチング処理を用いて形成されるパターン化構造を含む、方法。
【請求項２８】
請求項２１に記載の方法であり、前記１又はそれ以上の層又は構造が、ｌｏｗ−ｋ層、超ｌｏｗ−ｋ層、フォトレジスト層、反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、有機平坦化層（ＯＰＬ）、ソフトマスク層又はハードマスク層、又はこれらの２又はそれ以上の任意の組合せを含む、方法。
【請求項２９】
請求項２１に記載の方法であり、前記照射が、前記場合によるＵＶ放射と同時に、前記場合によるＵＶ放射の前に又は前記場合によるＵＶ放射の後に、又はこれらの２又はそれ以上の任意の組合せでＩＲ照射することを含む、方法。
【請求項３０】
請求項２１に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が実質的に、ナローバンド波長を持つ単色電磁（ＥＭ）放射を含む、方法。
【請求項３１】
請求項２１に記載の方法であり、前記ＩＲ放射がＩＲレーザーを含む、方法。
【請求項３２】
請求項２１に記載の方法であり、さらに：
前記ＩＲ放射のためのスペクトル内容を選択することを含み、前記スペクトル内容が、
前記１又はそれ以上の層又は構造の残渣の少なくとも１部分又は前記材料又は望ましくない残渣の少なくとも１部分が吸収して除去されるように選択される、方法。
【請求項３３】
請求項２１に記載の方法であり、前記ＩＲ放射が、約８ミクロンから約１２ミクロンの間の範囲のＩＲ放射を含む、方法。
【請求項３４】
請求項２１に記載の方法であり、さらに：
基板を、約２０℃と約２５０℃との間の温度に維持することを含む、方法。
【請求項３５】
請求項２１に記載の方法であり、前記場合によるＵＶ放射が、約２００ｎｍと約３５０ｎｍとの間の範囲のＵＶ放射を含む、方法。
【請求項３６】
基板を処理するための処理モジュールであり、前記処理モジュールが：
処理チャンバ；
前記処理チャンバと組み合わされ、かつ基板を支持するように構成される基板ホルダー；
前記処理チャンバと組み合わされ、かつ前記基板を電磁（ＥＭ）放射に暴露するように構成される放射源を含み、前記放射源が、前記基板上にビームスポットを持つＩＲビームを生成するように構成される赤外線（ＩＲ）源を含み；及び
前記処理チャンバと組み合わされるガスノズルを含み、かつ前記基板に向かう方向のジェット軸に沿って前記ガスノズルから放出されるガス又は蒸気ジェットを生成し、かつ前記ビームスポットと交差するように構成されるガス注入システムを含む、処理モジュール。
【請求項３７】
請求項３６に記載の処理モジュールであり、前記放射源がさらに紫外線（ＵＶ）放射源を含む、処理モジュール。
【請求項３８】
請求項３６に記載の処理モジュールであり、前記放射源がＩＲレーザーを含む、処理モジュール。
【請求項３９】
請求項２６に記載の処理モジュールであり、さらに：
前記処理チャンバと組み合わされ、かつＩＲビームを前記基板を横切るように構成される放射スキャン装置を含む、処理モジュール。
【請求項４０】
請求項３６に記載の処理モジュールであり、さらに：
前記基板ホルダーと組み合わされ、かつ前記基板の温度を制御するように構成される温度制御システムを含む、処理モジュール。
【請求項４１】
基板上の誘電体膜を処理するための処理モジュールであり、前記処理モジュールが：
処理チャンバ；
前記処理チャンバと組み合わされ、基板を支持するように構成される基板ホルダー；及び
前記処理チャンバと組み合わされ、前記誘電体膜を電磁（ＥＭ）放射に暴露するように構成される放射源を含み、
前記放射源が紫外線（ＵＶ）源を含み、前記ＵＶ源が：
ＵＶランプ及び
前記基板へ前記ランプからの反射されたＵＶ放射を方向付ける反射装置を含み、前記反射装置がダイクロイック反射装置及び前記ＵＶランプと前記基板との間に設けられる非吸収反射装置を含み、かつ前記ＵＶランプから前記ダイクロイック反射装置へＵＶ放射を反射するように構成され、ここで前記非吸収反射装置が前記ＵＶランプから前記基板への直接ＵＶ放射を実質的に抑制する、処理モジュール。
【請求項４２】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記基板が、約２００ｎｍ（ナノメートル）から約２９０ｎｍの範囲の放射波長を含む前記反射されたＵＶ放射へ暴露される、処理モジュール。
【請求項４３】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置が前記ＵＶランプから分離されている、処理モジュール。
【請求項４４】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置が、前記ＵＶランプの下側に適用されるコーティングを含む、処理モジュール。
【請求項４５】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置が、前記ダイクロイック反射装置の少なくとも１つの凹形状反射表面に面するように方向付けられている凹形状反射表面を持つ、処理モジュール。
【請求項４６】
請求項４５に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置が、前記ダイクロイック反射装置と前記基板との間に設けられる、処理モジュール。
【請求項４７】
請求項４５に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置の前記凹形状反射表面の第１の頂点と焦点、及び前記ダイクロイック反射装置の前記凹形状反射表面の第２の頂点と焦点とが、同一直線上にある、処理モジュール。
【請求項４８】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記ダイクロイック反射装置が、円形、楕円形、放物線又は双曲線状の断面を持つ円筒又は球形の形状を含む、処理モジュール。
【請求項４９】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記非吸収反射装置が、円形、楕円形、放物線又は双曲線状の断面を持つ円筒又は球形の形状を含む、処理モジュール。
【請求項５０】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記ダイクロイック反射装置が複数のダイクロイック反射要素を含み、これらが前記基板と並行でかつ前記基板の上の第１の平面内に設けられ、及び前記非吸収反射装置が複数の非吸収反射要素を含み、これらが前記基板と並行でかつ前記基板の上及び前記第１の平面の下に設けられる、処理モジュール。
【請求項５１】
請求項５０に記載の処理モジュールであり、前記複数の非吸収反射要素及び前記複数のダイクロイック反射要素が対で設けられ、前記非吸収反射要素のそれぞれと、前記ダイクロイック反射要素のそれぞれとの間に１対１の関係がある、処理モジュール。
【請求項５２】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記放射源がさらに、前記反射装置と前記基板との間に設けられるＵＶ窓を含む、処理モジュール。
【請求項５３】
前記４１に記載の処理モジュールであり、前記放射源はさらに、前記反射装置と前記基板との間に設けられるＵＶ窓を含む、処理モジュール。
【請求項５４】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、前記放射源がさらに、赤外線（ＩＲ）源を含む、処理モジュール。
【請求項５５】
請求項５４に記載の処理モジュールであり、前記ＩＲ源が、実質的にナローバンド波長を持つ単色電磁（ＥＭ）放射を与える、処理モジュール。
【請求項５６】
請求項５４に記載の処理モジュールであり、前記ＩＲ源がＩＲレーザーを含む、処理モジュール。
【請求項５７】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、さらに：
前記基板ホルダーと組み合わされ、かつ前記基板の温度を制御するように構成される温度制御システムを含む、処理モジュール。
【請求項５８】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、さらに：
前記基板ホルダーに組み合わされ、かつ前記基板ホルダーを直線移動又は回転、又は直線移動及び回転させるように構成される駆動システムを含む、処理モジュール。
【請求項５９】
請求項４１に記載の処理モジュールであり、さらに：
前記処理チャンバと組み合わされ、かつ前記処理チャンバへ処理ガスを導入するように構成されるガス供給システムを含む、処理モジュール。
【請求項６０】
請求項５９に記載の処理モジュールであり、前記供給システムがノズルを含み、前記ノズルが、前記基板に向かう方向のジェット軸に沿って前記ノズルから放出されるガス又は蒸気ジェットを生成するように構成される、処理モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）誘電体膜の製造、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のパターン化及び前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を続いて形成される金属配線と統合する方法に関する。本出願は、２０１０年３月２９日出願の米国仮特許出願第６１／３１８７１９に基づき、３７ＣＦＲ１．７８（ａ）（４）に従い優先権を主張する。前記出願の全内容は参照されて本明細書に援用される。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術の当業者に知られているように、配線遅延は集積回路（ＩＣ）の速度及び性能を改善するための試みを制限する１つの大きな要因である。配線遅延を最小化する１つの方法は、前記ＩＣ装置の金属配線のための絶縁誘電体としての低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料を用いることで配線容量を低減させることである。従って、最近、ｌｏｗ−ｋ材料が、シリコン酸化物などの比較的高い誘電率絶縁材料と置き換えるために開発されてきた。具体的には、ｌｏｗ−ｋ膜が、半導体装置での層内レベル及び層間レベルの金属配線間で利用されている。さらに、絶縁材料の誘電率をさらに低減させるために、ポア（孔）を持たせた材料膜、即ち多孔性ｌｏｗ−ｋ誘電体膜が形成されている。かかるｌｏｗ−ｋ膜は、フォトレジストの応用と類似のスピンオン誘電体（ＳＯＤ）方法、又は化学蒸着堆積（ＣＶＤ）で堆積され得る。従って、前記ｌｏｗ−ｋ材料の使用は、既存の半導体製造プロセスへ容易に適合され得る。
【０００３】
ｌｏｗ−ｋ材料は、従来のシリコン酸化物よりも丈夫ではなく、その機械的強度は多孔性を導入することでさらに悪化する。前記多孔性ｌｏｗ−ｋ膜は、プラズマ処理の間に容易に損傷を受け得ることから、機械的強化処理することが望ましい。理解されるべきことは、多孔性ｌｏｗ−ｋ誘電体の材料強度は、それらの統合化の成功のためには本質的である、ということである。機械的強化を目的として、他の硬化技術が開発されており、これは多孔性ｌｏｗ−ｋ膜をより丈夫にして統合化に適したものとする。
【０００４】
ポリマーの硬化は、例えばスピンオン又は蒸着堆積（化学蒸着、ＣＤＶなど）技術を用いて堆積された薄膜を、前記膜内でクロスリンクを起こさせるための処理を含む。前記硬化プロセスの間、フリーラジカル重合がクロスリンクの主反応経路であると理解されている。ポリマーがクロスリンクされるに従い、ヤング弾性率、膜硬度、破壊靭性及び境界面接着性などの機械的性質が改善され、それにより前記ｌｏｗ−ｋ膜の製造上の丈夫さを改善する。
【０００５】
超低誘電率を持つ多孔性誘電体膜を形成する種々の方法があるが、堆積後処理（硬化）の目的は、膜により異なり、例えば水分除去、溶媒除去、多孔性誘電体膜内の孔を形成するためのポロゲン焼失、かかる膜の機械的性質の改善などである。
【０００６】
低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料は従来は、ＣＶＤ膜では３００℃から４００℃で熱硬化される。いくつかの場合には、加熱炉硬化が、約２．５より大きい誘電率を持つ、強靭な高密度のｌｏｗ−ｋ膜を製造するために十分であった。しかしながら、高レベル多孔度を持つ多孔性誘電体膜（例えば超ｌｏｗ−ｋ膜）を処理する際、熱処理により達成され得るクロスリンクの程度は、丈夫な配線構造のために適切な強度の膜を製造するために十分ではない。
【０００７】
熱硬化の間、適切な量のエネルギーが、前記誘電体膜を損傷することなく前記誘電体膜へ与えられる。対象となる温度範囲内では、しかしほんの少量のフリーラジカルのみ生成し得る。実際には熱と前記基板との結合での熱損失及び環境への熱損失により、熱エネルギーのほんの少量のみが熱硬化により硬化される前記ｌｏｗ−ｋ膜に吸収される。従って、通常のｌｏｗ−ｋの加熱炉硬化のためには、高温度かつ長時間の硬化が必要である。しかし高い熱消費を用いても、堆積されたままのｌｏｗ−ｋ膜中で熱硬化における開始剤生成がないこと及び多量のメチル末端が存在することは、望ましい程度のクロスリンクを達成することを非常に困難にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、基板上の誘電体膜を処理する方法及びシステムに関し、具体的には、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を続いて形成される金属配線へ統合化するための方法に関する。本発明はさらに、ｌｏｗ−ｋ膜をクリーニングする方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
１つの実施態様によれば、基板上に誘電体膜を統合化する方法が記載される。前記方法は、基板上に誘電体膜を形成することを含み、前記誘電体膜は４以下の誘電率の値を持つｌｏｗ−ｋ誘電体膜である。前記方法はさらに、前記誘電体膜に予備硬化処理を実施し、前記誘電体膜にリソグラフィー処理及びエッチング処理を用いてパターンを形成し、前記基板から望ましくない残渣を除去し、及び前記誘電体膜を最終硬化処理を実施することを含み、前記最終硬化処理が、前記基板を紫外線（ＵＶ）放射で照射することを含む。
【００１０】
他の実施態様によれば、基板上の誘電体膜をクリーニングする方法が記載される。前記方法は、１又はそれ以上の層又は構造を含む基板上の領域を、赤外線（ＩＲ）放射及び選択的に紫外線（ＵＶ）放射で照射して、前記１又はそれ以上の層又は構造から材料や望ましくない残渣を除去することを含む。前記方法は、選択的に、前記領域の少なくとも一部を、前記基板の方向でジェット軸に沿ってガスノズルから放出されるガス又は蒸気のジェットへ暴露することを含む。
【００１１】
他の実施態様によれば、基板処理のための処理モジュールが記載される。前記処理モジュールは、処理チャンバ及び前記処理チャンバに組み合わされて基板を保持するように構成された基板ホルダーを含む。さらに、前記処理モジュールは、前記処理チャンバと組み合わされ、前記基板を電磁場（ＥＭ）放射に暴露するように構成された放射源を含み、前記放射源は、前記基板上にビームスポットを生成するＩＲ放射のビームを生成するように構成される赤外線（ＩＲ）源を含む。さらに、前記処理モジュールは、前記処理チャンバと組み合わされ、前記基板の方向のジェット軸に沿って放射されかつ前記ビームスポットと交差するガス又は蒸気のジェットを生成するように構成されるガスノズルを持つ、ガス注入システムを含む。
【００１２】
他の実施態様によれば、基板を処理するための処理モジュールが記載される。前記処理モジュールは、処理チャンバ、前記処理チャンバに組み合わされ基板を保持するように構成される基板ホルダー及び前記処理チャンバと組み合わされて電磁（ＥＭ）放射に前記誘電体膜を暴露するように構成される放射源を含む。前記放射源は、ＵＶ源を含み、前記ＵＶ源はＵＶランプ及び前記ランプから前記基板へ反射されるＵＶ放射を方向付けるための反射装置を含む。前記反射装置は、ダイクロイック反射装置を持ち、非吸収反射装置が前記ＵＶランプと前記基板との間に設けられ、前記ＵＶランプからのＵＶ放射を前記ダイクロイック反射装置の方向へ反射するように構成され、前記非吸収反射装置が、前記ＵＶランプから前記基板へのＵＶ放射を実質的に防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、１つの実施態様による、基板上の誘電体膜を統合するための方法を示す。
【図２】図２は、他の実施態様による、基板上の誘電体膜を統合するための方法を示す。
【図３】１つの実施態様による、基板のクリーニングの方法を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法及びシステムを模式的に示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法及びシステムを模式的に示す。
【図５Ａ】図５Ａは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、さらなる実施態様による、基板のクリーニングのための方法を示す。
【図６】図６は、１つの実施態様による、処理システムのための例示的移送システムの模式的側面図である。
【図７】図７は、図６に示される前記移送システムの模式的平面図である。
【図８】図８は、他の実施態様による処理システムのための他の例示的移送システムの模式的側面図である。
【図９】図９は、他の実施態様による、処理システムのための他の例示的移送システムの模式的正面図である。
【図１０】図１０は、他の実施態様による処理モジュールの模式的断面図である。
【図１１】図１１は、他の実施態様による処理モジュールの模式的断面図である。
【図１２】図１２は、他の実施態様による処理モジュールの模式的断面図である。
【図１３】図１３は、他の実施態様による処理モジュールの模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
電磁（ＥＭ）放射を用いて基板上に、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を含む誘電体膜の、統合化、パターン化、処理、硬化及びクリーニングのための方法が、種々の実施態様で記載される。当業者には次のこと、即ち、種々の実施態様が、１又はそれ以上の具体的な詳細なしで、又は他の置換及び／又は追加の方法、材料又は部品を用いて実施され得る、ということを理解できる。他の例では、よく知られる構造、材料又は操作については、本発明の種々の実施態様の側面を曖昧にしないように示されないか、又は詳細に記載される。同様に、説明の目的のため、具体的な数、材料及び構成が、本発明の完全な理解を与えるため記載される。それにも拘わらず、本発明は具体的な詳細なしで実施され得る。さらに、理解されるべきことは、図に示される種々の実施態様は説明のためであり、寸法通りに描かれていない、ということである。
【００１５】
本明細書を通じて「１つの実施態様」とは、前記実施態様と関連する１つの具体的な構成、構造、材料又は特性が本発明の少なくとも１つの実施態様に含まれることを意味するが、それらが任意の実施態様に存在することを意味するものではない。従って、この明細書の種々の場所で用語「１つの実施態様において」が現れるが、本発明の同じ実施態様を意味するものではない。さらに、具体的な構成、構造、材料又は特性は、１又はそれ以上の実施態様で任意の適切な方法で組み合わせることが可能である。種々の追加の層及び／又は構造が含まれ、及び／又は記載された構成が他の実施態様では省略され得る。
【００１６】
ここで使用される「基板」とは、一般的に本発明により処理される対象物を意味する。前記基板は、装置、具体的には半導体又はその他の電子デバイスの任意の材料部分又は構造を含み、例えば半導体ウェハなどのベース基板構造又は薄膜などのベース基板構造の上又は下に存在する層などである。従って基板は、任意の具体的なベース構造、上層又は下層、パターン化又は非パターン化などに限定されない。むしろ任意のかかる層やベース構造及び層及び／又はベース構造の任意の組合せを含むことが意図される。以下の記載は基板の具体的なタイプを参照し得るが、これは説明のためだけであり、何らを限定するものではない。
【００１７】
本発明者は次の知見を得た。即ち、基板の処理、及び具体的にはｌｏｗ−ｋ膜を持つ基板の処理のための他の方法は、熱硬化などの従来技術の硬化方法の欠陥、またプラズマアッシングや湿式クリーニングなどの従来技術のクリーニング方法などの欠点に対処する、ということである。例えば、かかる膜の硬化及びクリーニングのための他の方法は、それらの従来の方法に比較してエネルギー伝達においてより効果的であり、かつ加速電子、イオン又は中性物などのエネルギー粒子の形、又はエネルギー光子の形で見出されるより高いエネルギーレベルは、ｌｏｗ−ｋ膜でより容易に電子を励起でき、従ってより効果的に化学結合を開裂させ、かつ側部基を開裂させることができる。これらの他の方法は、クロスリンク開始剤（フリーラジカル）の生成を容易にし、実際のクロスリンクで必要とされるエネルギー移動を改善することができる。その結果、エネルギー消費が低く、かつクロスリンクの程度が増加することとなる。
【００１８】
さらに、本発明者は次の知見を得た。即ち、膜強度が、ｌｏｗ−ｋ及び超ｌｏｗ−ｋ（ＵＬＫ）誘電体膜（誘電率が約２．５）の統合のためのより大きい問題となり、かかる膜の硬化およびクリーニングの他の方法はかかる膜の機械的性質を改善し得る、ということである。例えば、電子ビーム（ＥＢ）、紫外線（ＵＶ）放射、赤外線（ＩＲ）放射及びマイクロ波（ＭＷ）放射は、機械的強度を改善するためにｌｏｗ−ｋ膜及びＵＬＫ膜を硬化させ、同時に前記膜の誘電性及び膜疎水性を損なうことなく硬化させるために使用され得る。
【００１９】
しかし、ＥＢ、ＵＶ、ＩＲおよびＭＷ硬化は全てそれ自体の利点を持つけれども、これらの技術はまた限界もある。ＥＢ及びＵＶ硬化などの高エネリギー硬化源は、従来の基板加熱下でずっと改善される機械的性質を与える、クロスリンクのために必要なクロスリンク開始剤（フリーラジカル）よりもずっと多いレベルで与えることができる。その一方で、電子及びＵＶ光子は、化学結合の無差別な解離を生じ、これは前記膜の望ましい物理的及び電子的性質、例えば疎水性の損失、残留膜応力の増加、ポア構造の破壊、膜密度の増加及び誘電率の増加などを悪化させ得る。さらに、ＭＷ硬化などの低エネルギー硬化源は、熱伝達効率において大きな改善をもたらすが、一方で例えばアーキング発生やトランジスタ損傷などの副作用を有する恐れがある。
【００２０】
従って種々の実施態様により、基板上へＥＭ放射を用いて、ｌｏｗ−ｋ膜を含む誘電体膜の、統合化、パターン化、処理、硬化及びクリーニングの方法が開示される。以下図面を参照するが、図面を通じて類似の数字は対応する部品を示す。図１は本発明の１つの実施態様による基板上の誘電体膜を統合化するための方法を示すフローチャートを提示する。さらに、基板上の誘電体膜を統合するための方法２０が図２に示される。
【００２１】
フローチャート１で示される方法はステップ１１で開始（図中２１）され基板３０上に誘電体膜３２を形成し、前記誘電体膜３２は、誘電率４以下を持つｌｏｗ−ｋ誘電体膜である。基板３０は半導体、金属導電体又は前記誘電体膜３２がその上に形成される任意の基板であってよい。
【００２２】
誘電体膜３２は、ＳｉＯ２の誘電率よりも小さい誘電率（乾燥及び／又は硬化の前、又は乾燥及び／又は硬化の前はその両方）を持ち、約４である（例えば熱シリコン酸化物は約３．８から３．９の範囲であり得る）。本発明の種々の実施態様で、前記誘電体膜３２は誘電率（乾燥及び／又は硬化の前、又は乾燥及び／又は硬化の前はその両方）が、約３．０、約２．５未満、約２．２未満又は約１．７未満の誘電率を持ち得る。
【００２３】
前記誘電体膜３２は、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）膜又は超ｌｏｗ−ｋ膜と記載され得る。前記誘電体膜３２は、少なくとも１つの有機、無機及び無機−有機ハイブリッド材料を含む。さらに、前記誘電体膜３２は多孔性又は非多孔性であってよい。
【００２４】
前記誘電体膜３２は、例えば単相又は構造形成材料と孔形成材料との二相多孔性ｌｏｗ−ｋ膜を含み得る。前記構造形成材料は、原子、分子又は構造形成前駆体から誘導される分子の断片であり得る。前記孔形成材料は、原子、分子又は孔形成前駆体（例えばポロゲン）から誘導される分子の断片であり得る。前記単相又は二相多孔性ｌｏｗ−ｋ膜は、前記孔形成材料の除去の前は、前記孔形成材料の除去の後よりも大きい誘電率を持ち得る。
【００２５】
単相多孔性ｌｏｗ−ｋ膜の形成は、基板の表面に、前記構造形成分子に弱く結合された孔形成分子側部基を持つ構造形成分子を堆積することを含む。例えば、単相材料は、小さいボイド（又は孔）を形成するために硬化処理の際にクロスリンクを抑制する末端有機側部基を持つシリコン酸化物系マトリックスを含み得る。さらに、二相多孔性ｌｏｗ−ｋ膜の形成は、基板上の表面で構造形成分子と孔形成分子との共重合反応を含み得る。例えば、二相材料は、硬化処理の間に分解し揮発される有機材料（例えばポロゲン）を含むシリコン酸化物系マトリックスを含み得る。
【００２６】
さらに、前記誘電体膜３２は、乾燥及び／又は硬化の前の誘電率が乾燥及び／又は硬化の後の誘電率よりも高い誘電率にする、湿度、水分、溶媒及び／又はその他の汚染物を含み得る。
【００２７】
誘電体膜３２は、化学蒸着堆積（ＣＶＤ）又はスピンオン誘電体（ＳＯＤ）技術を用いて実施され得る。これらは、東京エレクトロン株式会社（ＴＥＬ）から市販されているＣｌｅａｎ  Ｔｒａｃｋ  ＡＣＴ８  ＳＯＤシステム及びＡＣＴ  １２  ＳＯＤコーティングシステムが使用され得る。Ｃｌｅａｎ  Ｔｒａｃｋ  ＡＣＴ  ８（２００ｍｍ）システム及びＡＣＴ１２（３００ｍｍ）コーティングシステムは、ＳＯＤ材料のコーティング処理、加熱処理及び硬化処理を提供する。前記トラックシステムは、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍおよびそれ以上の基板サイズの処理を行うように構成され得る。スピンオン誘電体技術及びＣＶＤ技術の技術分野の業者に知られた基板上へ膜を形成するためのその他のシステム及び方法も本発明において適切なものとなり得る。
【００２８】
ステップ１２（図中２２）で、予備硬化処理が誘電体膜３２に実施され、誘電体膜３２を少なくとも部分的に硬化させ、軟硬化誘電体膜３２Ａを形成する。前記予備硬化処理は、前記誘電体膜３２の任意のパターン化に先立って行われ得るものであり、熱硬化処理、赤外線（ＩＲ）硬化処理または紫外線（ＵＶ）硬化処理又はこれらの２以上の任意の組合せが含まれる。さらに、前記予備硬化処理は、第１の基板温度で実施され得る。例として、前記予備硬化処理は、予備的クロスリンクを生じて前記誘電体膜３２の続く硬化ステップの間の応力を緩和する助けとなる。さらに、例えば、前記予備硬化処理は、続くエッチング処理及び／又はクリーニング処理を介するパターン化の際に起こりうる損傷を低減させ得る。
【００２９】
１つの実施態様では、前記予備硬化処理は、ＵＶ放射（場合によりＩＲ放射及び熱加熱と共に）を用いて前記誘電体膜３２を軟硬化させることを含む。
【００３０】
前記予備硬化の間、前記ＵＶ暴露は、複数のＵＶ暴露を含み、それぞれのＵＶ暴露は異なる強度、パワー、パワー密度、暴露時間又は波長範囲、又はこれらの２以上の任意の組合せを含んでいてもよく、含まなくてもよい。さらに、前記ＩＲ暴露は、複数のＩＲ暴露を含み、それぞれのＩＲ暴露は異なる強度、パワー、パワー密度、暴露時間又は波長範囲、又はこれらの２以上の任意の組合せを含んでいてもよく、含まなくてもよい。さらに、前記ＵＶ及びＩＲ暴露は、連続的に又は並行的に行われ得る。
【００３１】
前記ＵＶ暴露又はＩＲ暴露の間又は両方の暴露の間、誘電体膜３２は、前記第１の基板温度へ基板３０の基板温度を加熱することで上げられる。前記第１の基板温度は約１００℃（摂氏）から約６００℃である。又は、前記第１の基板温度は、約１００℃から約５００℃の範囲である。又は、前記第１の基板温度は、約１００℃から約３００℃の範囲である。基板熱加熱は、熱伝導加熱、対流加熱又は放射加熱、又はそれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。例えば、前記基板温度は、基板３０に接触する基板ホルダーの温度を上昇させることで上げることができる。
【００３２】
さらに、基板の熱加熱は、ＵＶ暴露の前、暴露中又は暴露後、又はそれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。さらに、熱加熱はＩＲ暴露の前、暴露中又は暴露後、又はそれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。熱加熱は、熱伝導加熱、対流加熱又は放射加熱、又はそれらの２以上の任意の組合せにより実施され得る。
【００３３】
ＵＶ及び／又はＩＲ暴露に先立って、乾燥処理がされ、前記誘電体膜３２の１又はそれ以上の汚染物を除去又は部分的に除去する。汚染物には、例えば湿気、水分、溶媒、ポア生成材料、ポア生成材料残留物、ポア生成分子、ポア生成分子の断片、又は前記予備硬化処理に影響を与え得るその他の任意の汚染物が含まれる。
【００３４】
前記誘電体膜３２をＵＶ放射に暴露することは、１又はそれ以上のＵＶランプ、１又はそれ以上のＵＶＬＥＤ（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＵＶレーザー、又はこれらの２以上の任意の組合せを前記誘電体膜３２に暴露することを含む。前記ＵＶ放射は連続的又はパルス的であってよい。前記ＵＶ放射はブロードバンド又はナローバンドであってよい。前記ＵＶ放射は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約６００ｎｍの波長の範囲で放射するＵＶを含む。又は、前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約４００ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約３５０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約２５０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約１７０ｎｍから約２４０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約２５０ｎｍの波長の範囲であり得る。
【００３５】
前記誘電体膜３２のＩＲ放射への暴露は、１又はそれ以上のＩＲランプ、１又はそれ以上のＩＲＬＥＤ（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＩＲレーザー、又はこれらの２以上の任意の組合せを、前記誘電体膜３２に暴露することを含む。前記ＩＲ放射は連続的又はパルス的であってよい。前記ＩＲ放射はブロードバンド又はナローバンドであってよい。例えば、前記ＩＲ放射は、ナローバンド波長を持つ実質的にモノクロマチック電磁（ＥＭ）放射を含み得る。前記ＩＲ放射は、約１ミクロンから約２５ミクロンの波長の範囲のＩＲ放射を含み得る。又は、前記ＩＲ放射は、約２ミクロンから約２０ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１４ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１２ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約９ミクロンから約１０ミクロンの波長の範囲であり得る。
【００３６】
本発明者は、伝達されるエネルギーレベル（ｈν）は前記予備硬化処理の異なる段階で変化し得る、ということを見出した。前記予備硬化処理は、水分及び／又は汚染物の除去、ポア生成材料の除去、ポア生成材料の分解、クロスリンク開始剤の生成、前記誘電体膜のクロスリンク及び前記クロスリンク開始剤の拡散のためのメカニズムを含む。それぞれのメカニズムは、異なるエネルギーレベル及びエネルギーが前記誘電体膜へ伝達される異なる速度を必要とする。
【００３７】
例えば、ポア生成材料の除去の間は、前記除去処理はＩＲ波長の光子吸収により容易に実行され得る。本発明者は、ＩＲ暴露は、熱加熱又はＵＶ暴露よりもより効率的にポア生成材料の除去を助ける、ということを見出した。
【００３８】
さらに、例えばポア生成材料の除去の間、前記除去処理は、前記ポア生成材料の分解により補助され得る。前記除去処理は、ＵＶ暴露による補助されるＩＲ暴露を含み得る。本発明者は、ＵＶ暴露は、ＩＲ暴露を含む除去処理を、ポア生成材料（例えば、ポア生成分子及び／又はポア生成分子断片）及び構造形成材料との間の結合を開裂させることで補助し得ることを見出した。例えば、前記除去及び／又は分解処理は、ＵＶ波長の光子吸収（例えば約３００ｎｍから約４５０ｎｍ）により補助され得る。
【００３９】
さらに、例えばクロスリンク開始剤の生成の間、前記開始剤生成は、前記構造形成材料内の結合の開裂を誘導する光子及びフォノンを用いることで容易に実施され得る。本発明者は、前記開始剤生成がＵＶ暴露で容易に実施され得ることを見出した。例えば、結合開裂は、約３００から４００ｎｍ未満の波長を持つエネルギーレベルを必要とし得る。
【００４０】
さらに、例えばクロスリンクの間、前記クロスリンクは、結合の生成及び再配列のために十分な熱エネルギーにより容易に実施され得る。本発明者は、クロスリンクがＩＲ放射又は熱加熱又はそれらの両方により容易に実施され得る、ということを見出した。例えば、結合形成及び再配列は、約９ミクロンの波長を持つエネルギーレベルを必要とし、これは例えばシロキサン系有機シリケートｌｏｗ−ｋ材料での主吸収ピークに対応する。
【００４１】
ステップ１３（図中の２３）で、軟硬化誘電体膜３２Ａにリソグラフィー処理及びエッチング処理を用いてパターンが形成される。前記リソグラフィー処理は、イメージ露光及び現像手順を用いて、フォトレジストなどの放射線感受性材料の層内に前記パターンを準備することを含む。例えば、前記パターンは、トレンチやラインパターン、又はビアやホールパターン、又はこれらの組合せを含み得る。前記パターンは、下のハードマスク層又はキャップ層３４へ転写され、その後１又はそれ以上のエッチング処理を用いて前記軟硬化誘電体膜３２Ａへ転写される。前記１又はそれ以上の処理は、ドライ及び／又は湿式エッチング処理を含み得る。例えば、前記１又はそれ以上のエッチング処理は、ドライプラズマエッチング処理及び／又はドライ非プラズマエッチング処理を含む。
【００４２】
ステップ１４（図中の２４）で、表面残渣３５などの望ましくない残渣が基板３０から除去され、軟硬化誘電体膜３２Ａの前記暴露表面上に低減された残渣３５Ａとなる。前記低減残渣３５Ａを持つ暴露表面はまた、損傷も低減されることを示し得る。例として、前記望ましくない残渣には、表面吸着物質、粒子状物質、湿気、エッチング残渣、望ましくない炭素含有残渣、アモルファス炭素含有残渣、炭化水素含有残渣、フッ化炭素含有残渣、ハロゲン含有残渣又はポリマー含有残渣又はこれらの２以上の任意の組合せが含まれる。
【００４３】
超ｌｏｗ−ｋ誘電体膜（即ち誘電率が２．５以下の値を持つ誘電体膜）を含む誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａのパターン化の間、誘電体膜３２のパターン化を実施するために利用される前記１又はそれ以上のエッチング処理は誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａを損傷する恐れがあり、前記損傷には、誘電率ｋ、表面粗度の劣化及び特に誘電体膜３２の疎水性劣化を含まれる。さらに、誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａのパターン化で利用される前記１又はそれ以上のマスク層を、プラズマアッシングなどのアッシング処理及び／又は湿式クリーニング処理を用いて除去する間、さらなる吸着物の蓄積を含むさらなる劣化及び／又は損傷が起こり得る。さらに、誘電体膜３０又は軟硬化誘電体膜３２Ａのために低誘電率ｋの調製の間、炭素含有量の増加が望ましい。しかし、炭素含有量がプラズマ強化化学蒸着堆積処理（ＰＥＣＶＤ）を用いることで増加される場合に、比較的高い誘電率ｋを持つアモルファス炭素残渣が意図せずに残留し、これを除去することが困難である。このアモルファス炭素含有残渣は、さらなる誘電率ｋの低下を妨げる。
【００４４】
従って前記望ましくない残渣の除去には：
（１）  誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａのパターン化の際に使用されたフォトレジスト又はフォトレジスト残渣などの１又はそれ以上のマスク層を取り除くこと；
（２）  誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａの１つ又はそれ以上の暴露表面をクリーニングして、前記の湿気、エッチング残渣、ハロゲン含有残渣、フッ化炭素含有残渣、炭化水素含有残渣などを含む望ましくない残渣又は表面吸着物を除去すること；
（３）  誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａの１又はそれ以上の暴露表面を脱水すること；
（４）  誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａの誘電率ｋを、意図しないアモルファス炭素含有残渣を除去して低減させること；又は
（５）  誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａをさらに劣化及び／又は損傷することなく１又はそれ以上の取り除き及び／又はクリーニング処理を実施すること、又は（６）これらの２以上の任意の組合せ、が含まれる。
【００４５】
１つの実施態様では、前記望ましくない残渣は、誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａのパターンを含む基板３０を、ＩＲ放射及び場合によりＵＶ放射で照射することでドライＥＭ放射クリーニング処理を用いて除去され得る。以下詳細に説明されるように、望ましくない残渣は、誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａのパターンを含む基板３０を、ＩＲ放射ビームで照射（場合によりＵＶ放射への暴露と組み合わせて）すること、及び／又は場合により基板３０への方向のジェット軸に沿ったノズルから放出されたガス又は蒸気のジェットへ暴露させることで（前記ガス又は蒸気のジェットは基板３０と反応性であるか又は非反応性である）、基板３０から除去され得る。さらに、前記望ましくない残渣の除去には、基板３０を約２０℃から約２５０℃の範囲の基板温度へ加熱することを含み得る。
【００４６】
本発明者は、遠ＩＲ発光などのＩＲ放射は前記パターン化誘電体膜、及び／又は炭化水素含有材料及びフッ化炭素含有材料などの通常の表面吸着物に強く吸収され得る、と考えている。さらに、ＥＭ放射に基づく温度勾配により熱泳動力が表面吸着物及び粒子状物の除去を助けると考えられている。さらに、ＵＶ放射は、フォトレジスト、炭化水素含有材料及びフッ化炭素含有材料などの表面吸着物に典型である化学結合を切断することを補助し、従ってそれらが脱着する処理を容易にする。
【００４７】
他の実施態様では、上で説明された望ましくない残渣はドライＥＭ放射クリーニング処理と、低減プラズマアッシング処理などの低減アッシング処理とを組み合わせを用いて除去され得る。前記低減アッシング処理は、望ましくない残渣を少なくとも部分的に除去するために利用され得る。例えば、前記低減アッシング処理には、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａへの損傷を低減させるプラズマ処理条件などの処理条件を含み得る。前記処理条件には、低減アッシング時間、低減プラズマパワー、低減化学種（例えば、より弱い化学種又は損傷の少ない化学種）又はそれらの任意の組合せが含まれる。
【００４８】
他の実施態様では、前記望ましくない残渣は、アッシング処理又は湿式クリーニング処理又はそれらの両方を用いて除去され得る。例えば、前記アッシング処理には、ドライプラズマアッシング処理が含まれる。さらに、例えば前記湿式クリーニング処理には、基板３０を、水溶性ＨＦ溶液などの湿式クリーニング溶液に浸漬することを含み得る。
【００４９】
図中の２５で、ステップ１４（図中２４）で望ましくない残渣の除去の後、最終の硬化処理に先立って、場合によりシリル化された表面層３５Ｂを形成するシラン化処理が実施される。前記シリル化処理は、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａへシリル基を導入して、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａの暴露表面の平坦化、ヒーリング及び／又はシーリングのための保護基として作用させる。
【００５０】
１つの実施態様では、前記シリル化処理には、シラン化合物、シラザン化合物、ＨＭＤＳ又はＴＭＣＳ又はそれらの２以上の任意の組合せを導入することを含む。前記シリル化にはさらに、基板３０を約２００℃と約４００℃の基板温度に維持することを含む。他の実施態様では、前記シリル化処理にはさらに、ＵＶ放射で基板を照射することを含む。
【００５１】
ステップ１５で（図中２６）、最終硬化処理が誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａ、に実施され、少なくともさらに誘電体３２を硬化させて硬硬化誘電体膜３２Ｂを形成させる。前記硬化処理には、熱硬化処理、ＩＲ硬化処理又はＵＶ硬化処理、又はこれらの２以上の任意の組合せが含まれ得る。さらに、前記最終硬化処理は、第２の基板温度で実施され得る。１つの実施態様では、前記第２の基板温度は、前記第１の基板温度を超える。一例として、前記最終硬化処理は、実質的に完全に誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａをクロスリンクさせて、例えば機械的特性を含む強化された膜特性を生成させる。
【００５２】
１つの実施態様では、前記最終硬化処理には、場合によりＩＲ放射と場合により熱加熱と共にＵＶ放射を用いることで誘電体膜３２を硬硬化させることを含む。
【００５３】
前期最終硬化処理の間、前記ＵＶ暴露には、複数のＵＶ暴露を含むことができ、それぞれの暴露は、異なる強度、パワー、パワー密度、暴露時間又は波長範囲又はこれらの２以上の任意の組合せを含んでもよく、又は含まなくてもよい。さらに、前記ＩＲ暴露には、複数のＩＲ暴露を含むことができ、それぞれの暴露は、異なる強度、パワー、パワー密度、暴露時間又は波長範囲又はこれらの２以上の任意の組合せを含んでもよく、又は含まなくてもよい。さらに、前記ＵＶ暴露及びＩＲ暴露は連続的に又は並行的に実施され得る。
【００５４】
前記ＵＶ暴露又はＩＲ暴露又はその両方の間、誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａは、前記第１の基板温度へ基板３０の基板温度を上げることで加熱されることができ、前記第１の基板温度は、約１００℃から約６００℃の範囲である。又は前記第１の基板温度は、約１００℃から約５００℃の範囲である。又は前記第１の基板温度は、約１００℃から約３００℃の範囲である。基板の熱加熱は、熱伝導加熱、対流加熱又は放射加熱又はこれらの２以上の任意の組合せにより実施され得る。例えば、基板温度は、基板３０に接触する基板ホルダーの温度を上げることで上昇させ得る。
【００５５】
さらに、基板３０の熱加熱は、ＵＶ暴露の前、暴露の間又は暴露の後又はそれらの２つの任意の組合せで実施され得る。さらに、前記熱加熱は、ＩＲ暴露の前、暴露の間又は暴露の後又はそれらの２つの任意の組合せで実施され得る。熱加熱は、熱伝導加熱、対流加熱又は放射加熱又はこれらの２以上の任意の組合せにより実施され得る。
【００５６】
ＵＶ及び／又はＩＲ暴露に先立って、乾燥処理がされ、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａの１又はそれ以上の汚染物を除去又は部分的に除去する。汚染物には、例えば湿気、水分、溶媒、ポア生成材料、ポア生成材料残留物、ポア生成分子、ポア生成分子の断片、又は前記予備硬化処理に影響を与え得るその他の任意の汚染物が含まれる。
【００５７】
前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２ＡをＵＶ放射に暴露することは、１又はそれ以上のＵＶランプ、１又はそれ以上のＵＶＬＥＤ（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＵＶレーザー、又はこれらの２以上の任意の組合せを、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａに暴露することを含む。前記ＵＶ暴露照射は連続的又はパルス的であってよい。前記ＵＶ照射はブロードバンド又はナローバンドであってよい。前記ＵＶ放射は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約６００ｎｍの波長の範囲で放射するＵＶを含む。又は、前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約４００ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約３５０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約２５０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約１７０ｎｍから約２４０ｎｍの波長の範囲であり得る。又は、前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約２５０ｎｍの波長の範囲であり得る。
【００５８】
前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２ＡのＩＲ放射への暴露は、１又はそれ以上のＩＲランプ、１又はそれ以上のＩＲＬＥＤ（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＩＲレーザー、又はこれらの２以上の任意の組合せを、前記誘電体膜３２又は軟硬化誘電体膜３２Ａに暴露することを含む。前記ＩＲ放射は連続的又はパルス的であってよい。前記ＩＲ放射はブロードバンド又はナローバンドであってよい。例えば、前記ＩＲ放射は、波長のナローバンドを持つ実質的にモノクロマチック電磁（ＥＭ）放射を含み得る。前記ＩＲ放射は、約１ミクロンから約２５ミクロンの波長の範囲のＩＲ放射を含み得る。又は、前記ＩＲ放射は、約２ミクロンから約２０ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１４ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１２ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約９ミクロンから約１０ミクロンの波長の範囲であり得る。
【００５９】
本発明者は、伝達されるエネルギーレベル（ｈν）は前記最終硬化処理の異なる段階で変化し得る、ということを見出した。前記最終硬化処理は、水分及び／又は汚染物の除去、ポア生成材料の除去、ポア生成材料の分解、クロスリンク開始剤の生成、前記誘電体膜のクロスリンク及び前記クロスリンク開始剤の拡散のためのメカニズムを含む。それぞれのメカニズムは、異なるエネルギーレベル及びエネルギーが前記誘電体膜へ伝達される異なる速度を必要とする。
【００６０】
例えば、ポア生成材料の除去の間は、前記除去処理はＩＲ波長の光子吸収により容易に実施され得る。本発明者は、ＩＲ暴露は、熱加熱又はＵＶ暴露よりもより効率的にポア生成材料の除去を助ける、ということを見出した。
【００６１】
さらに、例えばポア生成材料の除去の間、前記除去処理は、前記ポア生成材料の分解により補助され得る。前記除去処理は、ＵＶ暴露による補助されるＩＲ暴露を含み得る。本発明者は、ＵＶを暴露は、ＩＲ暴露を含む除去処理を、ポア生成材料（例えば、ポア生成分子及び／又はポア生成分子断片）及び構造形成材料との間の結合を開裂させることで補助し得ることを見出した。例えば、前記除去及び／又は分解処理は、ＵＶ波長の光子吸収（例えば約３００ｎｍから約４５０ｎｍ）により補助され得る。
【００６２】
さらに、例えばクロスリンク開始剤の生成の間、前記開始剤生成は、前記構造形成材料内の結合の開裂を誘導する光子及びフォノンを用いることで容易に実施され得る。本発明者は、前記開始剤生成がＵＶ暴露で容易に実施され得ることを見出した。例えば、結合開裂は、約３００から４００ｎｍ未満の波長を持つエネルギーレベルを必要とし得る。
【００６３】
さらに、例えばクロスリンクの間、前記クロスリンクは、結合の生成及び再配列のために十分な熱エネルギーにより容易に実施され得る。本発明者は、クロスリンクがＩＲ放射又は熱加熱又はそれらの両方により容易に実施され得る、ということを見出した。例えば、結合形成及び再配列は、約９ミクロンの波長を持つエネルギーレベルを必要とし、これは例えばシロキサン系有機シリケートｌｏｗ−ｋ材料での主吸収ピークに対応する。
【００６４】
さらに前記パターン化された硬硬化誘電体膜３２Ｂは場合により、前記硬硬化誘電体膜３２Ｂを変性させるように構成された後処理システム内で後処理され得る。例えば、後処理は前記硬硬化誘電体膜３２Ｂを熱加熱することを含む。又は、例えば後処理が、前記硬硬化誘電体膜３２Ｂ上に他の膜をスピンコーティング又は蒸着堆積し、続く膜のための接着性を促進又は疎水性を改善する。又は、例えば接着性促進は、前記硬硬化誘電体膜３２Ｂをイオンで軽く衝撃する後処理で達成され得る。さらに、前記後処理は、前記硬硬化誘電体膜３２Ｂ上に他の膜を堆積すること、前記硬硬化誘電体膜３２Ｂをクリーニングすること、又は前記硬硬化誘電体膜３２Ｂをプラズマに暴露することの１又はそれ以上を実施することを含む。
【００６５】
図３を参照する。図３には、１つの実施態様により提供される基板クリーニングの方法のフローチャート４が示されている。さらに、基板クリーニングのシステム及び方法が、図４Ａ、４Ｂ及び５Ａから５Ｄに示される。
【００６６】
図３、４Ａ、４Ｂ及び５Ａから５Ｄに示されるように、フローチャート４はステップ４１で開始され、１又はそれ以上の層又は構造６０ＡからＤを含む基板５０上の領域６２を赤外線（ＩＲ）放射及び場合により紫外線（ＵＶ）放射で照射して、前記１又はそれ以上の層又は構造６０ＡからＤから材料又は望ましくない残渣６５ＡからＤを除去する。一例として、前記望ましくない残渣には、表面吸着物質、粒子状物質、湿気、エッチング残渣、望ましくない炭素含有残渣、アモルファス炭素含有残渣、炭化水素含有残渣、フッ化炭素含有残渣、ハロゲン含有残渣又はポリマー含有残渣又はこれらの２以上の任意の組合せが含まれる。
【００６７】
前記１又はそれ以上の層又は構造６０Ａから６０Ｄには、ｌｏｗ−ｋ層、超ｌｏｗ−ｋ層、フォトレジスト層、反射防止コーティング（ＡＲＣ）層、有機偏光層（ＯＰＬ）、ソフトマスク層又はハードマスク層又はこれらの２以上の任意の組合せが含まれる。さらに図５Ａから５Ｄに示されるように、前記１又はそれ以上の層又は構造６０Ａから６０Ｄには、非パターン化、ブランケット層又は構造が含まれ、又前記１又はそれ以上の層又は構造６０Ａから６０Ｄにはパターン化層又は構造が含まれ得る。例えば、前記パターン化層又は構造は、リソグラフィー及び／又はエッチング処理により形成され得る。さらに、例えば前記パターン化層又は構造は、パターン化マスク層及びエッチング処理を用いて形成され得る。
【００６８】
前記ＩＲ放射は、基板５０上にビームスポット５３を生成するＩＲ源５１から放射されるＩＲ放射５２のビームを含み得る。前記ＩＲ源５１は、１又はそれ以上のＩＲランプ、１又はそれ以上のＩＲＬＥＤ（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＩＲレーザー、又はそれらの２以上の任意の組み合せを含み得る。前記ＩＲ放射は連続的でもパルス的でもよい。前記ＩＲ放射はブロードバンドでもナローバンドでもよい。例えば、前記ＩＲ放射は、波長のナローバンドを持つ実質的に単色電磁（ＥＭ）放射を含み得る。前記ＩＲ放射は、約１ミクロンから約２５ミクロンの波長の範囲のＩＲ放射を含み得る。又は、前記ＩＲ放射は、約２ミクロンから約２０ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１４ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約８ミクロンから約１２ミクロンの波長の範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射は、約９ミクロンから約１０ミクロンの波長の範囲であり得る。前記ＩＲ放射のスペクトルの内容は、前記１つ又はそれ以上の層又は構造６０Ａから６０Ｄの少なくとも残りの一分部分、又は除かれるべき前記材料又は望ましくない残渣の少なくとも一部分で吸収を生じさせるように選択され得る。
【００６９】
前記ＵＶ源（図示されていない）には、１又はそれ以上のＵＶランプ、１又はそれ以上のＵＶＬＥＤ又は（発光ダイオード）又は１又はそれ以上のＵＶレーザー、又はそれらの２以上の任意の組み合せ含み得る。前記ＵＶ放射は連続的でもパルス的でもよい。前記ＵＶ放射はブロードバンドでもナローバンドでもよい。前記ＵＶ放射は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約６００ｎｍの波長の範囲で放射するＵＶを含む。又は前記ＵＶ放射は、約２５０ナノメートルを超える波長の範囲で放射するＵＶを含む。
【００７０】
前記ＩＲ暴露及びＵＶ暴露は、連続的でもよく、又は並行的でもよい。例えば、前記照射には、ＵＶ照射と同時のＩＲ照射、ＵＶ照射が先立つＩＲ照射、又はＩＲ照射に続くＵＶ照射、又はこれらの任意の組合せが含まれる。
【００７１】
前記ＩＲ暴露、ＵＶ暴露又は両方の暴露の間、前記１又はそれ以上の層又は構造６０ＡからＤは、約２０℃から約２５０℃の温度範囲へ基板５０の基板温度を上げることで加熱され得る。例えば、前記基板温度は、前記基板５０に接触する基板ホルダーの温度を上げることで上昇され得る。
【００７２】
さらに、基板５０の熱加熱は、ＩＲ暴露の前、ＩＲ暴露の間又はＩＲ暴露の後、又はこれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。さらに、前記熱加熱は、ＵＶ暴露の前、ＵＶ暴露の間、ＵＶ暴露の後、又はこれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。熱加熱は、熱伝導加熱、対流加熱又は放射加熱、又はこれらの２以上の任意の組合せで実施され得る。
【００７３】
ステップ４２で、領域６２の少なくとも１部分が、基板５０の方向にあるジェット軸（５７、５７’）に沿ってガスノズル５５から放出されるガス又は蒸気ジェット（５６、５６’）へ暴露される。例えば、前記ジェット軸（５７、５７’）は、基板５０上の前記ビームスポット５３と交差する。前記ガス又は蒸気ジェット（５６、５６’）は、領域６２の少なくとも１部分と反応性か又は非反応性であるように選択され得る。さらに、前記ガス又は蒸気ジェット（５６、５６’）は、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ２、Ｈ２、ＮＨ３、ＣＯ、ＣＯ２又はＯ２、又はこれらの２以上の任意の組み合せを含み得る。例えば、酸素含有ガスは、炭素と結合してＣＯやＣＯ２などの揮発性の副生成物を生成する。
【００７４】
一例では、クリーニング処理が図５Ａに模式的に示される。前記クリーニング処理には、パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電体材料６３を含む１又はそれ以上の層又は構造６０ＡをＵＶ放射６８で補助されたＩＲ放射６７で照射し、パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電体材料６３の側壁上のフォトレジスト層６４Ａ及びフォトレジスト残渣６５Ａを除去することを含む。その結果、前記クリーニング処理は、低減されたフォトレジスト６６Ａ及び／又は低減されたフォトレジストに関連した損傷を持つ１又はそれ以上のクリーン化層又は構造６１Ａを生成する。本発明者は、約３００ｎｍよりも大きい（この波長範囲に限定されない）ＵＶ放射を持つＵＶ放射は、低基板温度で選択的にポリマー吸着物をグラフトさせ得る一方で、ＩＲ放射の吸収が前記ｌｏｗ−ｋ誘電体材料の暴露表面上に揮発性ポリマー残渣を脱着させることを助ける、と考えている。上で説明したように、前記クリーニング処理は、低減（即ち弱い）アッシング処理と組み合わされ得る。
【００７５】
他の例で、クリーニング処理が図５Ｂに模式的に示される。前記クリーニング処理には、パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３及びパターン化ハードマスク／キャップ材料６４Ｂを含む１又はそれ以上の層又は構造６０Ｂを、ＵＶ放射６８で補助されるＩＲ放射６７で照射して、前記パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３の側壁上のフォトレジスト残渣６５Ｂを除去することを含む。その結果、前記クリーニング処理は、低減されたフォトレジスト６６Ｂ及び／又はフォトレジストに関連する低減された損傷を持つ１又はそれ以上のクリーン化層又は構造６１Ｂを生成する。本発明者は、約３００ｎｍよりも大きい（この波長範囲に限定されない）ＵＶ放射を持つＵＶ照射は、低基板温度で選択的にポリマー吸着物をグラフトさせ得る一方で、ＩＲ照射の吸収が前記ｌｏｗ−ｋ誘電体材料の暴露表面上に揮発性ポリマー残渣を脱着させることを助ける、と考えている。上で説明したように、前記クリーニング処理は、低減（即ち弱い）アッシング処理と組み合わされ得る。
【００７６】
他の例で、クリーニング処理が図５Ｃに模式的に示される。前記クリーニング処理には、パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３及びパターン化ハードマスク／キャップ材料６４Ｃを含む１又はそれ以上の層又は構造６０Ｃを、ＩＲ放射６７で照射して、前記パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３の側壁上の湿気６５Ｃを除去することを含む。その結果、前記クリーニング処理は、低減されたフォトレジスト６６Ｃ及び／又はフォトレジストに関連する低減された損傷を持つ１又はそれ以上のクリーン化層又は構造６１Ｃを生成する。本発明者は、ＩＲ放射は、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体材料を選択的に加熱して湿気を除去し得る、と考える。
【００７７】
他の例で、クリーニング処理が図５Ｄに模式的に示される。前記クリーニング処理には、パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３及びパターン化ソフトマスク／ハードマスク／キャップ材料６４Ｄを含む１又はそれ以上の層又は構造６０Ｄを、ＩＲ放射６７で照射して、前記パターン化ｌｏｗ−ｋ誘電材料６３の側壁上のアモルファス炭素６５Ｄを除去することを含む。その結果、前記クリーニング処理は、低減されたフォトレジスト６６Ｄ及び／又はフォトレジストに関連する低減された損傷を持つ１又はそれ以上のクリーン化層又は構造６１Ｄを生成する。更に又はこれに代えて、前記クリーニング処理はＵＶ放射を含み得る。本発明者は、ＩＲ放射及びＵＶ放射は、効果的にアモルファス炭素を除去し、誘電率ｋを低減する、と考える。さらに、本発明者は、続くＵＶ誘起シリル化は、前記クリーニング処理で前記ＩＲ及び／又はＵＶ暴露に続いてより効果的に適用される、と考える。
【００７８】
１つの実施態様によると、図６及び７は、基板上の誘電体膜処理のためのプロセスプラットフォーム１００の側面図及び正面図を示す。前記プロセスプラットフォーム１００は、第１の処理モジュール１１０と第２の処理モジュール１２０を含む。前記第１の処理モジュール１１０は、硬化システム、クリーニングシステム、表面変性システム又は乾燥システムを含み得る。前記第２の処理モジュール１２０は、硬化システム、クリーニングシステム、表面変性システム又は乾燥システムを含み得る。
【００７９】
前記乾燥システムは、１又はそれ以上の汚染物、ポア生成材料及び／又は誘電体膜中のクロスリンク防止剤などを十分なレベルまで除去又は低減するように構成されることができ、それらには、例えば湿気、水分、溶媒、汚染物、ポア生成材料、ポア生成材料残渣、構造形成材料へ弱く結合された側基、ポア生成分子、ポア生成分子の断片、クロスリンク防止剤、クロスリンク防止剤の断片又はその他の任意の前記硬化処置において実施される硬化処理に干渉し得る汚染物が含まれる。
【００８０】
例えば、前記乾燥処理の前から前記乾燥処理の後に前記誘電体膜内に存在する特定の汚染物を十分低減させることは、約１０％から約１００％の特定の汚染物を減少させることを含み得る。汚染物低減のレベルは、フーリエ変換赤外線スペクトル（ＦＴＩＲ）又は質量分析スペクトルを用いて測定され得る。又は、例えば誘電体膜内に存在する特定の汚染物を十分低減させることは、約５０％から約１００％の特定の汚染物を減少させることを含み得る。又は、例えば誘電体膜内に存在する特定の汚染物を十分低減させることは、約８０％から約１００％の特定の汚染物を減少させることを含み得る。
【００８１】
図６を参照して、前記硬化システムは、前記予備硬化処理又は前記最終硬化処理、又はそれらの両方を実施するように構成され得る。さらに、前記硬化システムは、例えば前記誘電体膜の機械的性質を改善するために、前記誘電体膜を前記誘電体膜内でクロスリンクを起こすか部分的に起こすことで硬化させるように構成され得る。さらに、前記硬化システムは、前記誘電体膜を、クロスリンクをポア生成材料の除去、ポア生成材料の分解など起こすか部分的に起こすことで硬化させるように構成され得る。前記硬化システムは、前記誘電体膜を持つ基板に、複数のＥＭ波長でのＥＭ放射へ暴露するように構成される１又はそれ以上の放射源を含む。例えば、前記１又はそれ以上の放射源には、ＩＲ放射源及びＵＶ放射放射源が含まれ得る。前記基板のＵＶ放射及びＩＲ放射への暴露は、同時に、逐次に、又は部分的にお互いに重ねて実施され得る。逐次暴露の際には、前記基板のＵＶ放射への暴露は、例えば前記基板のＩＲ放射への暴露に先立つか、前記基板のＩＲ放射への暴露の後か、又はそれらの両方で実施され得る。さらに、逐次暴露の際には、前記基板のＩＲ放射への暴露は、例えば前記基板のＵＶ放射への暴露に先立つか、前記基板のＵＶ放射への暴露の後か、又はそれらの両方で実施され得る。
【００８２】
例えば、前記ＩＲ放射は、約１ミクロンから約２５ミクロンの範囲のＩＲ放射を含み得る。さらに、例えば前記ＩＲ放射は、約２ミクロンから約２５ミクロンの範囲のＩＲ放射、約８ミクロンから約１４ミクロンの範囲のＩＲ放射、約８ミクロンから約１２ミクロンの範囲のＩＲ放射、約９ミクロンから約１０ミクロンの範囲のＩＲ放射を含み得る。前記ＩＲ放射は、約１ミクロンから約２５ミクロンの範囲のＩＲ放射を含み得る。さらに、例えば前記ＵＶ放射は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約６００ｎｍの範囲の放射を生成するＵＶ波バンド源を含み得る。さらに、例えば前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約４００ｎｍ又は約１５０ｎｍから約３００ｎｍ、約１７０ｎｍから約２４０ｎｍ、又は約２００ｎｍから約２４０ｎｍの範囲であり得る。
【００８３】
又は、前記第１の処理モジュール１１０は、前記基板をＵＶ放射へ暴露するように構成される第１の硬化システム、及び前記基板をＩＲ放射へ暴露するように構成される第２の硬化システム１２０を含み得る。
【００８４】
前記基板へのＩＲ暴露は、前記第１の処理モジュール１１０で、又は第２の処理モジュール１２０又は別の処理モジュール（図示されていない）で実施され得る。
【００８５】
図６を参照して、前記クリーニングシステムが、望ましくない残渣の除去を実施するように構成され得る。例えば、前記クリーニングシステムは、図４Ａ及び４Ｂで示されるシステムの任意の１つを含み得る。
【００８６】
また、図６及び７に示されるように、移送システム１３０が前記第２の処理モジュール１２０と組み合わされて、基板を前記第１の処理モジュール１１０及び前記第２の処理モジュール１２０の内外に移送し、かつ基板を多素子製造システム１４０へと交換する。移送システム１３０は基板を前記第１の処理モジュール１１０及び第２の処理モジュール１２０を、真空環境を維持しながら移送することができる。
【００８７】
前記第１及び第２の処理モジュール１１０、１２０及び移送システム１３０は、例えば前記多素子製造システム１４０内の処理要素１０２を含む。前記移送システム１３０は、１又はそれ以上の基板を前記第１の処理モジュール１１０、前記第２の処理モジュール１２０及び前記多素子製造システム１４０の間を移送するための専用の基板ハンドラを含み得る。例えば、前記専用基板ハンドラ１６０は、前記１又はそれ以上の基板を前記処理モジュール（第１の処理モジュール１１０及び第２の処理モジュール１２０）、及び前記多素子製造システム１４０との間の移送専用であり得るが、本実施態様はこれには限定されない。
【００８８】
例えば、前記多素子製造システム１４０は、エッチングシステム、堆積システム、コーティングシステム、パターン化システム、測定システムなどの装置を含む処理要素へ及びから基板を移送することを可能にする。一例として、前記堆積システムは、１又はそれ以上の蒸着堆積システムを含み得る。そのそれぞれは、基板上に誘電体膜を堆積するように構成され、前記誘電体膜には多孔性誘電体膜、非多孔性誘電体膜、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）膜又は超ｌｏｗ−ｋ膜が含まれる。前記第１及び第２のシステムで起こる処理を分離するために、分離アセンブリ１５０がそれぞれのシステムを接続するために使用され得る。例えば、前記分離アセンブリ１５０は、断熱分離を与えるための少なくとも１つの断熱アセンブリを含み、かつ真空分離を与えるためにゲートバルブアセンブリを含み得る。前記第１及び第２の処理モジュール１１０及び１２０、及び移送システム１３０は、任意の順で設けられる。
【００８９】
図７は、１又はそれ以上の基板を処理するための図６に示される前記プロセスプラットフォーム１００の上面図を示す。この実施態様では、基板１４２は前記第１及び第２の処理モジュール１１０、１２０で処理される。図７のそれぞれの処理システムでは１つの基板のみが示されているが、２又はそれ以上の基板もまたそれぞれの処理モジュールで並行して処理され得る。
【００９０】
図７を参照して、前記プロセスプラットフォーム１００は、前記多素子製造システム１４０から拡張された、お互いに並行して作用するように構成され第１の処理要素１０２及び第２の処理要素１０４を含み得る。図６及び７に示されるように、前記第１の処理要素１０２は、第１の処理モジュール１１０及び第２の処理モジュール１２０を含み、一方移送システム１３０が専用基板ハンドラ１６０を使用して基板１４２を前記第１の処理モジュール１０２内に及びから移動させる。
【００９１】
又は、図８は他の実施態様による１又はそれ以上の基板を処理するためのプロセスプラットフォーム２００の側面図を示す。プロセスプラットフォーム２００は、基板上の誘電体膜を処理するように構成され得る。
【００９２】
前記プロセスプラットフォーム２００は、第１の処理モジュール２１０及び第２の処理モジュール２２０を含み、前記第１の処理モジュール２１０は、示されるような垂直方向で、前記第２の処理モジュール２２０の上部にスタックされる。前記第１の処理モジュール２１０は、硬化システムを含み、前記第２の処理モジュール２２０は乾燥システムを含み得る。又は、前記第１の処理モジュール２１０は、前記基板をＵＶ放射へ暴露するように構成される第１の硬化システムを含み、及び前記第２の処理モジュール２２０は、基板をＩＲ放射に暴露するように構成される第２の硬化システムを含み得る。
【００９３】
また図８に示されるように、移送システム２３０は前記第１の処理モジュール２１０と組み合わされて、基板を前記第１の処理モジュール２１０内に及びから移送させることができ、さらに移送システム２３０は前記第２の処理モジュール２２０と組み合わされて、基板を前記第１の処理モジュール２２０内に及びから移送させることができる。前記移送システム２３０は、１又はそれ以上の基板を前記第１の処理モジュール２１０、前記第２の処理モジュール２２０及び前記多素子製造システム２４０の間を動かすための専用ハンドラを含む。前記ハンドラ２６０は、前記基板を前記処理モジュール（第１の処理モジュール２１０及び第２の処理モジュール）及び前記多素子製造システム２４０との間を動かすようにされているが、本実施態様はそれに限定されるものではない。
【００９４】
さらに、移送システム２３０は、基板を１又はそれ以上の基板カセット（図示されていない）と置き換えることができる。図８では２つの処理モジュールのみが示されているが、他の処理モジュールも移送システム２３０、又はエッチングシステム、堆積システム、コーティングシステム、パターン化システム、測定システムなどの装置を含む多素子製造システムにアクセス可能である。一例として、前記堆積システムには、１又はそれ以上の蒸着堆積システムが含まれ、そのそれぞれは基板上に誘電体膜を堆積するように構成されており、前記誘電体膜には、多孔性誘電体膜、非多孔性誘電体膜、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）膜又は超ｌｏｗ−ｋ膜が含まれる。分離アセンブリ２５０が、前記第１及び第２の処理モジュールで起こる処理を分離するために、それぞれの処理モジュールと組み合されて使用され得る。例えば、前記分離アセンブリ２５０は、断熱分離を与えるための少なくとも１つの断熱アセンブリを含み、かつ真空分離を与えるためにゲートバルブアセンブリを含み得る。さらに、例えば前記移送システム２３０は、前記分離アセンブリの一部として作用することができる。
【００９５】
他の実施態様によると、図９は、複数の基板３４２を処理するためのプロセスプラットフォーム３００の上面図を示す。プロセスプラットフォーム３００は、基板上の誘電体膜を処理するように構成され得る。
【００９６】
前記プロセスプラットフォーム３００は、第１の処理モジュール３１０、第２の処理モジュール３２０及び場合により第１の移送システム３３０及び場合による第２の移送システム３３０’と組み合わされた追加の処理モジュール３７０を含む。前記第１の処理モジュール３１０は硬化システムを含み、前記第２の処理モジュール３２０は乾燥システムを含み得る。又は、前記第１の処置モジュール３１０は、前記基板３４２をＵＶ放射に暴露するように構成される第１の硬化システム、及び前記第２の処理モジュール３２０は、前記基板３４２をＩＲ放射の暴露するように構成される第２の硬化システムを含み得る。
【００９７】
また図９に示されるように、前記第１の移送システム３３０及び場合による第２の移送システム３３０’は、前記第１の処理モジュール３１０及び第２の処理モジュール３２０と組み合わされ、１又はそれ以上の基板３４２を前記第１の処理モジュール３１０及び前記第２の処理モジュール３２０の中へ又はから移送するように構成され、及びまた１又はそれ以上の基板３４２を多素子製造システム３４０と交換するように構成される。前記多素子製造システム３４０は、基板３４２のカセットが常圧及び低圧間をサイクル可能とするロードロック要素を含み得る。
【００９８】
前記第１及び第２の処理システム３１０、３２０、及び前記第１及び場合による第２の移送システム３３０、３３０’は、例えば前記多素子製造システム３４０内に処理要素を含み得る。前記移送システム３３０は、第１の専用ハンドラ３６０及び場合により第２の移送システム３３０’は場合による第２の専用ハンドラ３６０’を含み、１又はそれ以上の基板３４２を、前記第１の処理モジュール３１０、前記第２の処理モジュール３２０、前記場合による追加の処理モジュール３７０及び前記多素子製造システム３４０の間を移送させる。
【００９９】
１つの実施態様では、前記多素子製造システム３４０は、エッチングシステム、堆積システム、コーティングシステム、パターン化システム、測定システムなどの装置を含む処理要素へ又はから基板３４２を動かすことを可能にする。さらに、前記多素子製造システム３４０は、前記追加の処理モジュール３７０へ又はから基板３４２の移送を可能とし、前記追加の処理モジュール３７０には、エッチングシステム、堆積システム、コーティングシステム、パターン化システム、測定システムなどが含まれる。一例として、前記堆積システムには、１又はそれ以上の蒸着堆積システムが含まれ、そのそれぞれは基板上に誘電体膜を堆積するように構成されており、前記誘電体膜には、多孔性誘電体膜、非多孔性誘電体膜、低誘電率（ｌｏｗ−ｋ）膜又は超ｌｏｗ−ｋ膜が含まれる。
【０１００】
分離アセンブリ３５０が、前記第１及び第２の処理モジュールで起こる処理を分離するために、それぞれの処理モジュールと組み合されて使用され得る。例えば、前記分離アセンブリ２５０は、断熱分離を与えるための少なくとも１つの断熱アセンブリを含み、かつ真空分離を与えるためにゲートバルブアセンブリを含み得る。当然、処理モジュール３１０及び３２０、及び移送システム３３０及び３３０’は任意の順序で設けられ得る。
【０１０１】
図１０を参照して、他の実施態様による、基板上の誘電体膜を処理するように構成される処理モジュール４００が示される。一例として、前記処理モジュール４００は誘電体膜を硬化させるように構成され得る。他の例としては、前記処理モジュール４００は誘電体膜をクリーニングするように構成され得る。他の例として、前記処理モジュール４００は誘電体膜上の表面を変性するように構成され得る。処理モジュール４００には、基板ホルダー４２０上に置かれた基板４２５の硬化、クリーニング及び／又は変性のための、クリーンで汚染のない環境を生成するように構成される処理チャンバ４１０を含む。処理モジュール４００はさらに、前記誘電体膜を持つ基板をＥＭ放射に暴露するように構成される放射源４４０を含む。
【０１０２】
前記ＥＭ放射は、特定の放射波バンドに専用化され、前記特定の放射波バンド内の単一、マルチ、ナローバンド、又はブロードバンドＥＭ波長を含む。例えば、前記放射源４４０は、ＩＲスペクトル内でＥＭ放射を生成するように構成されるＩＲ放射源を含み得る。又は、例えば前記放射源４４０は、ＵＶスペクトル内でＥＭ放射を生成するように構成されるＵＶ放射源を含み得る。この実施態様で、基板４２５のＩＲ処理及びＵＶ処理が、別々の処理モジュール内で実施され得る。
【０１０３】
前記ＩＲ放射源は、ブロードバンドＩＲ源（例えばポリクロマチック）、又はナローバンドＩＲ源（例えばモノクロマチック）を含み得る。前記ＩＲ放射源は、１又はそれ以上のＩＲランプ、１又はそれ以上のＩＲＬＥＤ、又は１又はそれ以上のＩＲレーザー（連続波長（ＣＷ）、チューナブル、又はパルス）、又はこれらの任意の組合せを含み得る。前記ＩＲパワー密度は、約２０Ｗ／ｃｍ２までの範囲であり得る。例えば、前記ＩＲパワー密度は、約１Ｗ／ｃｍ２から約２０Ｗ／ｃｍ２の範囲であり得る。
【０１０４】
応用に依存して、前記ＩＲ放射波長は、約１ミクロンから約２５ミクロンの範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射波長は、約８ミクロンから約１４ミクロンの範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射波長は、約８ミクロンから約１２ミクロンの範囲であり得る。又は、前記ＩＲ放射波長は、約９ミクロンから約１０ミクロンの範囲であり得る。例えば、前記ＩＲ放射源はＣＯ２レーザーシステムを含み得る。さらに、例えば前記ＩＲ放射源は、約１ミクロンから約２５ミクロンのスペクトル出力を持つ、セラミック素子又はシリコンカーバイド素子などのＩＲ素子を含み、又は前記ＩＲ放射源は、半導体レーザー（ダイオード）、又はイオン、Ｔｉ：サファイア、又は最適化強度を持つ色素レーザーを含み得る。
【０１０５】
前記ＵＶ放射は、ブロードバンドＵＶ源（例えばポリクロマチック）又はナローバンドＵＶ源（例えばモノクロマチック）が含まれる。前記ＵＶ放射源は、１又はそれ以上のＵＶランプ、１又はそれ以上のＵＶＬＥＤ、又は１又はそれ以上のＵＶレーザー（連続波（ＣＷ）、チューナブル、又はパルス）、又はこれらの任意の組合せを含み得る。ＵＶ源放射は、例えばマイクロ波源、アーク放電、誘電バリア放電、又は電子衝撃生成から生成され得る。前記ＵＶパワー密度は約０．１ｍＷ／ｃｍ２から約２０００ｍＷ／ｃｍ２の範囲であり得る。
【０１０６】
応用に依存して、前記ＵＶ波長は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約６００ｎｍの範囲であり得る。又は前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約４００ｎｍの範囲であり得る。又は前記ＵＶ放射は、約１５０ｎｍから約３００ｎｍの範囲であり得る。又は前記ＵＶ放射は、約１７０ｎｍから約２４０ｎｍの範囲であり得る。又は前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約３５０ｎｍの範囲であり得る。又は前記ＵＶ放射は、約２００ｎｍから約２４０ｎｍの範囲であり得る。例えば、前記ＵＶ放射源は、約１８０ｎｍから約５００ｎｍのスペクトル出力を持つ、重水素（Ｄ２）ランプなどの直流（ＤＣ）又はパルスランプであり、又は前記ＵＶ放射源は半導体レーザー（ダイオード）、（窒素）ガスレーザー、３倍波（又は４倍波）Ｎｄ：ＹＡＧレーザー、又は銅蒸気レーザーであり得る。
【０１０７】
前記ＩＲ放射源又はＵＶ放射源又はそれらの両方は、前記出力放射の１又はそれ以上の性質を調節するいくつかの光学装置を含み得る。例えば、それぞれの源はさらに、光ファイバ、光学レンズ、ビーム拡張装置、ビームコリメータなどを含み得る。かかる光学操作装置は光学分野の当業者に知られており、ＥＭ波伝播が本発明にとって適切である。
【０１０８】
基板ホルダー４２０はさらに、温度制御システムを含み、基板４２５の温度を上昇させ及び／又は制御するように構成される。前記温度制御システムは、熱処理装置４３０の一部であってよい。前記基板ホルダー４２０は、電力源及び温度制御装置と組み合わされる基板ホルダー４２０に埋め込まれた１又はそれ以上の熱伝導加熱素子を含み得る。例えば、それぞれの加熱素子は、電力を供給するように構成される電力源へ組み合わされた抵抗加熱素子を含み得る。前記基板ホルダー４２０は、場合により１又はそれ以上の放熱加熱素子を含み得る。応用に依存して、前記基板４２５の温度は、例えば約２０℃から約６００℃までの範囲であり、望ましくは前記温度は約１００℃から約６００℃の範囲であり得る。例えば、基板４２５の温度は、約３００℃から約５００℃、又は約３００℃から約４５０℃の範囲であり得る。又は、例えば基板４２５の温度は、約２０℃から約３００℃、又は約２０℃から約２５０℃の範囲であり得る。
【０１０９】
基板ホルダー４２０はさらに、基板４２５を放射源４４０に対して動かすために基板ホルダー４２０を直線移動又は回転、又は直線移動と回転の両方をさせるように構成される駆動システム４３５を含む。
【０１１０】
さらに、前記基板ホルダー４２０は、基板をクランプするように構成されてもよく、又はされていなくてもよい。
【０１１１】
図示されていないが、基板ホルダー４２０は複数の基板を支持するように構成され得る。
【０１１２】
図１０を参照して、処理モジュール４００はさらに、ガス注入システム４５０を含み、これは前記処理チャンバ４１０と組み合わされ、基板４２５と反応性又は非反応性のガス又は処理ガスを処理チャンバ４１０内に導入するように構成され得る。前記ガス注入システム４５０は、基板４２５に向かう方向のジェット軸に沿ってガス又は蒸気のジェット４５４を生成するように構成されるガスノズル４５２を含み得る。前記ガス又は蒸気ジェット４５４は、放射源４４０からのＥＭ放射４４２と同時でもよく、及び／又は交差してもよい。前記パージガス又は処理ガスは、例えば希ガスや窒素などの不活性ガスを含み得る。又は、前記パージガスは、例えばＯ２、Ｈ２、ＮＨ３、ＣｘＨｙ又はこれらの任意の組合せなどの上に挙げられた他のガスを含み得る。さらに、処理モジュール４００はさらに、処理チャンバ４１０と組み合わされ、処理チャンバ４１０を真空にするように構成される真空ポンプシステムを含み得る。硬化処理の間、基板４２５は、真空下又は真空ではない条件下でパージガス雰囲気の対象とされ得る。
【０１１３】
さらに図１０に示されるように、処理モジュール４００は、処理チャンバ４１０、基板ホルダー４２０、熱処理装置４３０、駆動システム４３５、放射源４４０、ガス注入システム４５０及び真空ポンプシステム４５５に組み合わされる制御装置４６０を含み得る。制御装置４６０は、マイクロプロセッサ、メモリ及び前記処理モジュール４００へ交信し入力を開始し、同様に処理モジュール４００からの出力をモニタするために十分な制御電圧を生成することが可能なデジタルＩ／Ｏポートを含む。前記メモリに記憶されたプログラムは、記憶された処理手順に従って前記処理モジュール４００と相互作用させるために使用される。前記制御装置４６０は、任意の数の処理要素（４１０、４２０、４３０、４３５、４４０、４５０又は４５５）を設定するために使用され、及び前記制御装置４６０は、処理要素からのデータを集め、与え、処理し、記憶しかつ表示することができる。前記制御装置４６０は、１又はそれ以上の処理要素を制御するためにいくつかのアプリケーションを含み得る。例えば、制御装置４６０は、グラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）コンポーネント（図示されていない）を含み、これによりユーザが１又はそれ以上の処理要素をモニタし及び制御することを可能にするインタフェースを簡単に使用することができるようになる。
【０１１４】
図１１を参照して、基板上の誘電体膜を処理するように構成される処理モジュール５００が、他の実施態様に従い示される。一例として、前記処理モジュール５００は誘電体膜を硬化させるように構成され得る。他の例として、前記処理モジュール５００は誘電体膜をクリーニングするように構成され得る。他の例として、前記処理モジュール５００は、誘電体膜の表面を変性するように構成され得る。処理モジュール５００は図１０に示されるものと同じ要素を多く含み得る。処理モジュール５００は、処理チャンバ４１０を含み、これは基板ホルダー４２０上に置かれる基板４２５を硬化するためのクリーンな汚染のない環境を生成するように構成される。処理モジュール５００は、前記誘電体膜を持つ基板４２５を、ＥＭ放射を分けている第１の放射源へ暴露するように構成される第１の放射源５４０を含む。
【０１１５】
処理モジュール５００はさらに、前記誘電体膜を持つ基板４２５を、ＥＭ放射を分けている第２の放射源へ暴露するように構成される第２の放射源５４５を含む。それぞれの分けられているＥＭ放射は、特定の放射波バンドに専用化され、特定の放射波バンド内の、単一、多重、ナローバンド又はブロードバンドＥＭ波長を含む。例えば、前記第１の放射源５４０は、ＩＲスペクトル内にＥＭ放射を生成するように構成されるＩＲ放射源を含む。さらに、例えば前記第２の放射源５４５は、ＵＶスペクトル内にＥＭ放射を生成するように構成されるＵＶ放射源を含む。この実施態様では、基板４２５のＩＲ処理とＵＶ処理は単一の処理モジュール内で実施され得る。
【０１１６】
さらに、前記ガス又は蒸気ジェット４５４は、第１の放射源５４０からの第１のＥＭ照射５４２及び／又は第２の放射源５４５からの第２のＥＭ照射５４７と同時でもよく、又は交差してもよい。
【０１１７】
さらに図１１に示されるように、処理モジュール５００は、処理チャンバ４１０、基板ホルダー４２０、熱処理装置４３０、駆動システム４３５、第１の放射源５４０、第２の放射源５４５、ガス注入システム４５０及び真空ポンプシステム４５５に組み合わされる制御装置５６０を含み得る。制御装置５６０は、マイクロプロセッサ、メモリ及び前記処理モジュール５００へ交信し入力を開始し、同様に処理モジュール５００からの出力をモニタするために十分な制御電圧を生成することが可能なデジタルＩ／Ｏポートを含む。前記メモリに記憶されたプログラムは、記憶された処理手順に従って前記処理モジュール５００と相互作用させるために使用される。前記制御装置５６０は、任意の数の処理要素（４１０、４２０、４３０、５４０、５４５、４５０又は４５５）を設定するために使用され、及び前記制御装置５６０は、処理要素からのデータを集め、与え、処理し、記憶しかつ表示することができる。前記制御装置４６０は、１又はそれ以上の処理要素を制御するためにいくつかのアプリケーションを含み得る。例えば、制御装置５６０は、グラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）コンポーネント（図示されていない）を含み、これによりユーザが１又はそれ以上の処理要素をモニタし及び制御することを可能にするインタフェースを簡単に使用することができるようになる。
【０１１８】
種々のＥＭ放射源の構成及びその光学システムは、係属中の２００８年９月１６日出願の米国特許出願第１２／２１１５９８（名称「ＤＩＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＴＲＥＡＴＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ」）、及び米国特許出願公開第２０１０／００６５７５８号に開示されており、これらの全内容は参照されて本明細書に援用される。
【０１１９】
図１２を参照して、１つの実施態様による処理モジュール１２００が模式的に示される。前記処理モジュール１２００は、処理チャンバ１２１０を含み、これは基板ホルダー４２０上に置かれる基板１２２５を硬化するためのクリーンな汚染物のない環境を生成するように構成される。処理モジュール１２００はさらに、基板１２２５をＥＭ放射に暴露するように構成される放射源１２３０を含む。
【０１２０】
前記放射源１２３０は、ＵＶランプ１２４０及びＵＶ放射１２４２をＵＶランプ１２４０から基板１２２５へ方向付けるために反射装置１２５０を含む。又は前記放射源１２３０はＩＲランプを含み得る。前記反射装置１２５０はダイクロイック反射装置１２５４を持ち、かつ前記ＵＶランプ１２４０と基板１２２５の間に設けられた非吸収反射装置１２５２を持つ。前記非吸収反射装置１２５２は前記ＵＶランプ１２４０からのＵＶ放射１２４２を前記ダイクロイック反射装置１２４４の方へ反射させるように構成され、前記非吸収反射装置１２５２は、ＵＶ放射１２４４が前記ＵＶランプ１２４０から基板１２２５へ方向付けられることを実質的に妨げる。前記ダイクロイック反射装置１２５４は、前記ＵＶランプ１２４０により放射される前記ＵＶ放射スペクトルの少なくとも１部分を選択するために利用され得る。例えば、放射源１２３０は、ダイクロイックコーティングに依存して、約２５０ｎｍから約４５０ｎｍ、又は約２００ｎｍから約３００ｎｍ、又は約２００ｎｍから約２９０ｎｍの範囲の放射を含むＵＶ放射で基板１２２５を照射するように構成され得る。前記ダイクロイックコーティングは、１又はそれ以上の誘電体層を含み得る。
【０１２１】
ダイクロイックコーティング上の反射によりフィルターすることは、前記ＵＶランプから直接放射される最初の前方光線には通常影響は与えない。従って、ダイクロイック反射装置を用いる通常のＵＶランプはなお相当な量で、望ましい波長範囲の外側の放射を放射し、基板の過熱を生じ、ポロゲン除去には不十分である。本発明者は、前記望ましい放射スペクトルを得るために、ダイクロイックコーティングした反射装置上で第２の反射を用いることを提案する。
【０１２２】
１つの実施態様では、前記非吸収反射装置１２５２は、図１１で示されるように前記ＵＶランプ１２４０から分離されている。他の実施態様では、前記非吸収反射装置１２５２は、前記ＵＶランプ１２４０の下側に適用されたコーティングを含む。
【０１２３】
前記非吸収反射装置１２５２は、凹形状反射表面を含み、これが前記ダイクロイック反射装置１２５４の凹形状反射表面に面するように方向付けされ、及び前記非吸収反射装置１２５２は、前記ダイクロイック反射装置１２５４と前記基板１２２５との間に設けられる。さらに、前記非吸収反射装置１２５２の前記凹形状反射表面の頂点と焦点、及び前記ダイクロイック反射装置１２５４の前記凹形状反射表面の頂点と焦点は、同一直線上にあり得る。さらに、前記非吸収反射装置１２５２及び／又は前記ダイクロイック反射装置１２５４は、円形、楕円形、放物線形又は双曲線形の断面を持つ円筒状又は球状の形状を含み得る。前記非吸収反射装置１２５２及び／又は前記ダイクロイック反射装置１２５４の前記形状、方向及び／又は位置は、基板への照射を最適化するために調節され得る。
【０１２４】
前記処理モジュール１２００は、前記反射装置１２５０及び前記基板１２２５との間にＵＶの窓１２６０を含み得る。
【０１２５】
前記処理モジュール１２００はさらに、ナローバンド波長を持つ実質的に単色ＥＭ放射又はＩＲレーザーを与えるＩＲ源などのＩＲ源を含み得る。さらに、前記処理モジュール１２００はさらに、前記基板ホルダー１２２０と組み合わされ、前記基板１２２５の温度を制御するように構成される温度制御システムを含み得る。さらに、前記処理モジュール１２００は、さらに、前記基板ホルダー１２２０と組み合わされ、基板ホルダー１２２０を直線移動又は回転、又は直線移動と回転の両方をさせるように構成される駆動システム１２１２を含む。さらに、前記処理モジュール１２００はさらに、前記処理モジュール１２１０と組み合わされ、前記処理チャンバ１２１０へパージガス及び／又は処理ガスを導入するように構成されるガス供給システムを含む。例えば、前記ガス供給システムはノズルを含み、基板１２２５に向かう方向のジェット軸に沿って前記ノズルから放出されるガス又は蒸気ジェットを生成するように構成されるノズルを含む得る。
【０１２６】
図１３を参照して、１つの実施態様による処理モジュールが模式的に示される。前記処理モジュール１３００は、処理チャンバ１３１０を含み、これは、基板ホルダー１３２０上に置かれる基板１３２５を硬化し、クリーニングし及び／又は変性するために、クリーンな汚染物のない環境を生成するように構成される。処理モジュール１３００はさらに、基板１３２５をＥＭ放射に暴露するための放射源１３３０を含む。
【０１２７】
前記放射源１３３０は、ＵＶランプ１３４０を含み、かつ前記ＵＶランプから基板１３２５へＵＶ照射を方向付けるための反射装置１３５０を含む。又は、前記放射源１３３０はＩＲランプを含み得る。前記反射装置１３５０はダイクロイック反射装置１３５４と、前記ＵＶ１３４０と基板１３２５との間に非吸収反射装置１３５２を持つ。前記非吸収反射装置１３５２は、前記ＵＶランプ１３４０から前記ダイクロイック反射装置１３５４へＵＶ照射１３４２を反射するように構成され、前記非吸収反射装置１３５２は、前記ＵＶランプ１３４０から基板１３２５への直接照射を実質的に防止する。前記ダイクロイック反射装置１３５４は、前記ＵＶランプ１３４０により放射される前記ＵＶ放射スペクトルの少なくとも１部分を選択するために利用され得る。例えば、放射源１３３０は、ダイクロイックコーティングのタイプに依存して、約２５０ｎｍから約４５０ｎｍ、又は約２００ｎｍから約３００ｎｍ、又は約２００ｎｍから約２９０ｎｍの範囲の放射を含むＵＶ放射で基板１３２５を照射するように構成され得る。前記ダイクロイックコーティングは、１又はそれ以上の誘電体層を含み得る。
【０１２８】
図１３に示されるように、前記ダイクロイック反射装置１３５４は、基板１３２５と並行でかつ基板１３２５の上に位置する第１の平面１３６１内に設けられ、かつ前記非吸収反射装置１２５２は複数の非吸収反射装置要素を含み、これらは基板１３２５に並行で基板１３２５の上及び前記第１の平面１３６１の下に位置する第２の平面１３６２内に設けられる。さらに、前記複数の非吸収反射装置要素と前記複数のダイクロイック反射装置要素が、それぞれの複数の非吸収反射装置要素とそれぞれの複数のダイクロイック反射要素との間に１対１の関係があるようなペア（対）として設けられる。
【０１２９】
前記非吸収反射装置１３５２は、凹形状反射表面を含み、これが前記ダイクロイック反射装置１３５４の凹上反射表面に面するように方向付けされ、及び前記非吸収反射装置１３５２は、前記ダイクロイック反射装置１３５４と前記基板１３２５との間に設けられる。前記処理モジュール１３００は、前記反射装置１３５０及び前記ＵＶ放射ランプ１３４０との間に設けられたＵＶ窓１３６０を含み得る。
【０１３０】
前記非吸収反射層１３５２及び／又はダイクロイック反射装置１３５４の形状、方向及び／又は位置は、基板の最適照射を与えるために調節され得る。
【０１３１】
前記処理モジュール１３００はさらに、ナローバンド波長を持つ実質的に単色ＥＭ放射又はＩＲレーザーを与えるＩＲ源などのＩＲ源を含み得る。さらに、前記処理モジュール１３００はさらに、前記基板ホルダー１３２０と組み合わされ、前記基板１３２５の温度を制御するように構成される温度制御システムを含み得る。さらに、前記処理モジュール１３００は、さらに前記基板ホルダー１３２０と組み合わされ、基板ホルダー１３２０を直線移動又は回転、又は直線移動と回転の両方をさせるように構成される駆動システム１３１２を含む。さらに、前記処理モジュール１３００はさらに、前記処理モジュール１３１０と組み合わされ、前記処理チャンバ１３１０へパージガス及び／又は処理ガスを導入するように構成されるガス供給システムを含む。例えば、前記ガス供給システムはノズルを含み、基板１３２５に向かう方向のジェット軸に沿って前記ノズルから放出されるガス又は蒸気ジェットを生成するように構成されるノズルを含む得る。
【０１３２】
これまで本発明のいくつかの例示のみが詳細に説明されてきたが、当業者は、本発明の新規な教示及び利点から実質的に離れることなく前記例示的実施態様において多くの修正・変更が可能である、ということを容易に理解するであろう。従って、それらの任意の変更などが本発明の範囲に含まれることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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