【手続補正書】
【提出日】平成21年3月27日(2009.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上にパターン化され、且つアンモニアプラズマで処理されたドープ層を有する基板を前処理する（pretreating）方法であって；該方法は以下のステップを含む：
基板を処理チャンバ内の基板ホルダー上に配置し（positioning）、
超臨界ＣＯ2、および実質的に非エッチング性のアミン抽出成分（chemistry）を含む第１の超臨界流体を用いてアミン抽出処理を行い、および
超臨界ＣＯ2およびリンス成分を含む第２の超臨界流体を用いてリンス処理を行う。
【請求項２】
基板が誘電体を含み、且つ該誘電体がｌｏｗ−ｋ材料、または超ｌｏｗ−ｋ材料、またはそれらの組合せを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
アミン抽出成分が極性溶媒および共溶媒（co-solvent）を含み、且つ該アミン抽出成分が実質的にＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルピペリドン、プロピレン・カーボネートである請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アミン抽出成分が極性溶媒、酸、および共溶媒を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
酸が酢酸、シュウ酸、およびそれらの組合せからなる群から選択される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
リンス成分がアルコールおよびキャリア溶媒を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アミン抽出処理を行うステップが、以下を含む請求項１に記載の方法：
処理チャンバを第１の圧力に加圧し、
第１の超臨界流体を処理チャンバ内に導入し、
処理チャンバ圧力を第２の圧力に変え、および
第１の超臨界流体を第１の期間の間、処理チャンバ内で再循環させること。
【請求項８】
第２の圧力が第１の圧力以上である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１の圧力が約１８．６ＭＰａ（２７００ｐｓｉ）未満であり、第２の圧力が約１８．６ＭＰａ（２７００ｐｓｉ）を超える請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第２の圧力が第１の圧力未満である請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
アミン抽出処理を行うステップが、更に、一連の減圧サイクルを行うことを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
アミン抽出処理を行うステップが、更に、処理チャンバを高圧に加圧し脱気して（vented）、アミン抽出成分を再循環後処理チャンバから外に押し出す押し通し（push-through）法を行うことを含む請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
リンス処理を行うステップが、以下のステップを含む請求項７に記載の方法：
処理チャンバを第３の圧力に加圧し、
第２の超臨界流体を処理チャンバ内に導入し、および
第２の超臨界流体を第２の期間の間、処理チャンバ内で再循環させる。
【請求項１４】
リンス処理を行うステップが、更に、一連の減圧サイクルを行うことを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
リンス処理を行うステップが、更に、処理チャンバを高圧に加圧して、リンス成分を処理チャンバ内で再循環後処理チャンバから外に押し出す押し通し法を行うことを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
更に、以下を含む請求項１に記載の方法：
処理チャンバを第１の洗浄圧力に加圧し、
洗浄成分を処理チャンバ内に導入し、および
処理チャンバ内で洗浄成分を再循環させること。
【請求項１７】
更に、洗浄成分を再循環後一連の減圧サイクルを行うことを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
更に、処理チャンバを高圧に加圧して、洗浄成分を再循環後処理チャンバから外に押し出す押し通し法を行うことを含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
更に、押し通し法を行った後に一連の減圧サイクルを行うことを含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
追加処理が乾燥ステップ、リンス処理ステップ、洗浄ステップ、押し通しステップ、減圧サイクル、またはエッチングステップ、またはそれらの２以上の組合せを含む請求項１９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
半導体製造上の問題点は、洗浄ステップが、一般に、ウエハー表面上のフォトレジスト残渣および他の残留物および汚染物質を完全に除去しないことである。洗浄ステップ後にフォトレジスト残渣および汚染物質をウエハー表面上の表面形体から除去できることは、有利であろう。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一つの態様は、アンモニアプラズマで処理されたウエハーの前処理のための方法を含む。前処理は、次のステップにおける適正なエッチングを妨げる可能性のあるアンモニアプラズマにより引き起こされる被毒（poisoning）効果を中和する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
種々の対象は、本発明の装置および方法を用いて処理することができる。本発明の目的のため、「対象」は、一般的に、半導体ウエハー、基板、および低汚染レベルを必要とする他の媒体を指す。本明細書において用いられる「基板」には、一般的に塗布されたフォトレジストまたは残留物を有する半導体素子構造物などの多様な構造物が挙げられる。基板は単層材料であることができ、またはあらゆる数の層を含むことができる。基板は、半導体、金属、セラミック、ガラス、またはそれらの組成物を包含する種々の材料を含むことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
多様な材料は、本発明の方法および装置を用いて有効に前処理することができる。例えば、基板はｌｏｗ−ｋ材料、または超ｌｏｗ−ｋ材料、またはそれらの組合せを含むことができる。本発明の方法および装置は、約２．０μｍ（ミクロン）以下の厚さ、および約０．２５μｍ（ミクロン）未満の臨界次元を有する材料を前処理するために、特に有利である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１は、本発明の態様による処理システムの代表的なブロック図を示す。図で示す態様において、処理システム１００は、プロセスモジュール１１０、再循環システム１２０、プロセス成分供給システム１３０、高圧流体供給システム１４０、圧力制御システム１５０、排気システム１６０、および制御器１８０を含む。処理システム１００は、６．９ＭＰａ（１０００ｐｓｉ）〜６９．０ＭＰａ（１０，０００ｐｓｉ）の範囲にあることができる圧力で運転できる。加えて、処理システム１００は４０〜３００℃の範囲にあることができる温度で運転することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
開始時間Ｔ0の前に、処理しようとする基板は処理チャンバ１０８内に置くことができ、処理チャンバ１０８は密封することができる。前処理プロセスの間、誘電体内に捕捉されるアミンを有する基板は、チャンバ内に配置することができる。他の態様において、基板は散発性アミン被毒を引き起こすことができるＣＭＰ残渣などの残留物を含む可能性がある。再循環ループ１１５（図１）中の基板、処理チャンバ、および他の要素は、運転温度まで加熱することができる。例えば、運転温度は４０〜３００℃の範囲にあることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
第２の時間２０２の間、プロセス成分は導入することができる。一つの態様において、処理チャンバ１０８中の圧力が臨界圧力ＰC（７．４ＭＰａ（１，０７０ｐｓｉ））を超える場合に、プロセス成分はプロセス成分供給システム１３０を用いて処理チャンバ１０８中に注入することができる。例えば、プロセス成分の注入（複数を含む）は、約７．６ＭＰａ（１１００ｐｓｉ）〜８．３ＭＰａ（１２００ｐｓｉ）に達すると始めることができる。代替態様において、プロセス成分は、プロセス成分供給システム１３０を用いて、圧力が臨界圧力ＰC（７．４ＭＰａ（１，０７０ｐｓｉ））を超える前に処理チャンバ１０８中に注入することが可能である。一つの態様において、プロセス成分は線形法で注入されると共に、注入時間は再循環時間に基づくことができる。例えば、再循環時間は再循環経路の長さおよび流量に基づき決定することができる。他の態様において、プロセス成分は非線形法で注入することが可能である。例えば、プロセス成分は１以上のステップで注入することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
処理チャンバ１０８は、第２の時間２０２の間１５．２ＭＰａ（２，２００ｐｓｉ）を超える圧力で運転することができる。例えば、圧力は約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）〜約２４．１ＭＰａ（３，５００ｐｓｉ）の範囲にあることができるが、しかし、運転圧力が超臨界条件を保持するために十分である限り、あらゆる値であることができる。再循環ループ１１５（図１）中の処理チャンバ１０８および他の要素内の超臨界条件は、第２の時間２０２の間維持されると共に、超臨界処理溶液は、再循環ループ１１５（図１）中の基板上におよび処理チャンバ１０８および他の要素を通して循環され続ける。ポンプ（図示せず）は、再循環ループ１１５（図１）中の処理チャンバ１０８および他の要素を通しての超臨界処理溶液の流量を制御するために用いることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
一つの態様において、アミン抽出処理における１以上のステップの間に用いられるプロセス成分は、約１５．２ＭＰａ（２，２００ｐｓｉ）を超える圧力で注入し、約１８．６ＭＰａ（２，７００ｐｓｉ）を超える圧力で循環することができる。代替態様において、アミン抽出処理における１以上のステップの間に用いられるプロセス成分は、約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超える圧力で注入し、約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超える圧力で循環することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
第４時間２０４の間、減圧法は行うことができる。代替態様において、減圧法は必要とされない。第４時間２０４の間、処理チャンバ１０８は１以上の減圧サイクルおよび１以上の圧縮サイクルを通して繰り返すことができる。圧力は第１の圧力と第２の圧力間で１回以上繰り返すことができる。代替態様において、第１の圧力と第２の圧力は変わることができる。例えば、これは、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）未満に下げ、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えて上げることにより達成することができる。一つの態様において、圧力は、排気制御システム１６０を通して脱気することにより下げることができる。圧力は高圧二酸化炭素の添加により上げることができる。代替態様において、第４時間２０４の一部の間、１以上の追加圧力を達成することが可能である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
第５時間２０５の間、リンス処理法は行うことができる。図で示す態様において、単一ステップリンス処理法が示されるが、しかし、これは必要とされない。あるいは、リンス処理法は必要とされないことが可能であるか、または多ステップリンス処理法は行うことが可能である。別の態様において、変圧リンス処理法は行うことが可能である。例えば、これは、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）未満に下げ、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えて上げることにより達成することができる。圧力は高圧二酸化炭素を添加することにより上げることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
一つの態様において、リンス処理圧力は超臨界二酸化炭素を用いて第５時間２０５の間確定される。例えば、処理チャンバは、約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えるまで加圧することができる。加えて、リンス成分は処理チャンバ１０８中に導入することができる。次に、リンス成分は、基板１０５の表面からアミン抽出成分の残留部分および／または残留物を除去するために第１の期間の間、処理チャンバ内で再循環することができる。一つの態様において、第１の期間は約３分未満である。あるいは、第１の期間は約１０秒〜約１０分に変動することが可能である。更に、追加のリンス成分および／または超臨界流体は提供することが可能である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
第６時間２０６の間、減圧法は行うことができる。代替態様において、減圧法は必要とされない。第６時間２０６の間、処理チャンバ１０８は１以上の減圧サイクルおよび１以上の圧縮サイクルを通して繰り返すことができる。圧力は第１の圧力と第２の圧力間で１回以上繰り返すことができる。代替態様において、第１の圧力と第２の圧力は変わることができる。例えば、これは、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）未満に下げ、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えて上げることにより達成することができる。一つの態様において、圧力は、排気制御システム１６０を通しての脱気により下げることができると共に、圧力は超臨界二酸化炭素の添加により上げることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
一つの態様において、ＢＰＳＧ材料と共に用いられるリンス処理法における１以上のステップの間に用いられるプロセス成分は、約１５．１ＭＰａ（２，２００ｐｓｉ）を超える圧力で注入し、約１８．６ＭＰａ（２，７００ｐｓｉ）を超える圧力で再循環することができる。代替態様において、ＢＰＳＧ材料と共に用いられるリンス処理法における１以上のステップの間に用いられるプロセス成分は、約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超える圧力で注入し、約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超える圧力で再循環することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
３２０において、減圧処理は超臨界状態において処理システムを維持しながら行うことができる。一つの態様において、二つの圧力が臨界圧力を超える２圧力処理を行うことができる。あるいは、多圧力処理を行うことができる。別の態様において、減圧処理は必要とされない。減圧処理の間、処理チャンバ１０８は、１以上の減圧サイクルおよび１以上の圧縮サイクルを通して繰り返すことができる。圧力は第１の圧力と第２の圧力間で１回以上繰り返すことができる。代替態様において、第１の圧力および／または第２の圧力は変わることができる。一つの態様において、圧力は排気制御システム１６０を通して脱気することにより下げることができる。例えば、これは、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）未満に下げ、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えて上げることにより達成することができる。圧力は高圧二酸化炭素の添加により上げることができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
３３０において、リンス処理を行うことができる。一つの態様において、単一圧力リンス処理は行うことができる。あるいは、多圧力リンス処理は行うことができる。別の態様において、変圧リンス処理は行うことができる。一つの態様において、リンス処理３３０を行う方法は、ガス状、液体、超臨界、または近超臨界二酸化炭素を有する処理チャンバ１０８を加圧するステップを含むことができる。例えば、処理チャンバは約１５．２ＭＰａ（２２００ｐｓｉ）を超えて加圧することができる。次に、リンス成分は処理チャンバ内に導入することができる。次のステップにおいて、処理チャンバ１０８の圧力は上げることができる。次に、リンス成分は、処理チャンバ１０８からおよび基板１０５の１以上の表面からアミン抽出処理の副生物を除去するために第１の期間の間、処理チャンバ内で再循環することができる。「副生物を除去する」は、また、エッチング後および／または灰化後残留物の除去を包含できることは理解されるべきである。一つの態様において、第１の期間は約３分未満である。あるいは、第１の期間は約１０秒〜約１０分に変動することが可能である。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
３４０において、減圧処理を行うことができる。一つの態様において、２圧力処理を行うことができる。あるいは、多圧力処理を行うことができる。別の態様において、減圧処理３４０は必要とされない。減圧処理の間、処理チャンバ１０８は、１以上の減圧サイクルおよび１以上の圧縮サイクルを通して繰り返すことができる。圧力は第１の圧力と第２の圧力間で１回以上繰り返すことができる。代替態様において、第１の圧力および／または第２の圧力は変わることができる。一つの態様において、圧力は排気制御システム１６０を通して脱気することにより下げることができる。例えば、これは、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）未満に下げ、圧力を約１７．２ＭＰａ（２，５００ｐｓｉ）を超えて上げることにより達成することができる。圧力は高圧二酸化炭素の添加により上げることができる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
減圧処理３４０が完了し、追加のアミン抽出ステップが必要とされる場合に、手順３００は３２８を３１０に分岐し直すことができると共に、手順３００は、追加のアミン抽出ステップを要求に応じて行うことにより継続することができる。一つの態様において、実質的に同じアミン抽出処理処方は１回以上行うことができる。例えば、アルコールおよび水を含むプロセス成分は、約０．１μｍ（ミクロン）〜約２．０μｍ（ミクロン）の範囲にある厚さを有する誘電体から１以上のアミンを抽出するために３回以上の間用いることができる。