(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する方法であって、
３．５未満の公称誘電率を有する前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を前記基板上に形成することと、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上に硬化した表面層を形成するために前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の表面にイオン注入プロセスを実行することとを具備し、
前記実行することがｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率の実質的な増加を生じないプロセスパラメータで前記イオン注入プロセスを実行することであり、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、無機材料を含む膜を形成することを含んでおり、
前記無機材料を含む膜を形成することは、水素ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとメチルｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとのうちの少なくとも１つを含む膜を形成すること、シリケートベースの材料を含む膜を形成すること、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜を形成すること、または、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜に更に水素を含む膜を形成することを含んでいる、方法。
【請求項２】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、スピンオン誘電体技術と、化学気相成長技術とのうちの少なくとも１つを実行することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項３】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、ポーラス膜と、ノンポーラス膜とのうちの少なくとも１つを形成することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項４】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、３．０未満の誘電率を有する膜を形成することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項５】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、１．６から２．７までの範囲の誘電率を有する膜を形成することを含んでいる請求項４の方法。
【請求項６】
前記実行することは、５から５０ｋｅＶまでの範囲のイオンエネルギで前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項７】
前記実行することは、０．５ｘ１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２までの範囲のイオンドーズ量で前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項８】
前記実行することは、アルゴンイオン注入を有する前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項９】
前記イオン注入プロセスを実行することは、１から３ＧＰａまでの範囲の硬度を有する前記硬化した表面層を形成することを含んでいる請求項１の方法。
【請求項１０】
３．５未満の公称誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜と、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上に硬化した表面層とを具備し、
前記硬化した表面層がイオン注入プロセスに前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の表面をさらすことにより形成され、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜が前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率の実質的な増加を生じないイオンを含んでおり、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、有機材料と、無機材料とのうちの少なくとも１つを含んでおり、および、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、水素ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとメチルｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとのうちの少なくとも１つを含む膜、シリケートベースの材料を含む膜、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜、または、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜に更に水素を含む膜を含んでいる、硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１１】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、スピンオン誘電体膜と、化学気相成長膜とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１２】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、ポーラス膜と、ノンポーラス膜とのうちの少なくとも１つを含んでいる請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１３】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、３．０未満の誘電率を有する請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１４】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、１．６から２．７までの範囲の誘電率を有する請求項１３の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１５】
３．５未満の公称誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜と、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上に硬化した表面層とを具備し、
前記硬化した表面層がイオン注入プロセスに前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の表面をさらすことにより形成され、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜が前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率の実質的な増加を生じないイオンを含んでおり、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、無機材料を含んでおり、
前記無機材料は、水素ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとメチルｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとのうちの少なくとも１つを含む膜、シリケートベースの材料を含む膜、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜、または、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜に更に水素を含む膜を含んでいる、硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１６】
前記膜は、５から５０ｋｅＶまでの範囲のイオンエネルギで前記イオン注入プロセスによって形成された膜の物理的性質を含んでいる請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１７】
前記膜は、０．５ｘ１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲のイオンドーズ量で前記イオン注入プロセスによって形成された膜の物理的性質を含んでいる請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１８】
前記膜は、アルゴンイオン注入から成る請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項１９】
前記硬化した表面層は、１から３ＧＰａまでの範囲の硬度を有している請求項１０の硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項２０】
硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する処理システムであって、
基板上に前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成された膜形成システムと、
前記膜形成システムに組み合わせられ、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜に硬化した表面層を形成するために、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するように構成されたイオンインプラントシステムと、
前記膜形成システムと、前記イオンインプラントシステムとに組み合わせられ、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、イオン注入を使用して前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するためにプロセスを制御するように構成されたコントローラとを具備し、
前記膜形成システムは、有機材料と、無機材料とのうちの少なくとも１つを含むｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されており、および、
前記膜形成システムは、水素ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとメチルｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとのうちの少なくとも１つを含む膜、シリケートベースの材料を含む膜、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜、または、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜に更に水素を含む膜を含むｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されている、処理システム。
【請求項２１】
前記膜形成システムは、スピンオン誘電体システムと、化学気相成長システムとのうちの少なくとも１つを備えている請求項２０の処理システム。
【請求項２２】
前記膜形成システムは、ポーラス膜と、ノンポーラス膜とのうちの少なくとも１つを含むｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されている請求項２０の処理システム。
【請求項２３】
前記膜形成システムは、３．０未満の誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されている請求項２０の処理システム。
【請求項２４】
前記膜形成システムは、１．６から２．７までの範囲の誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されている請求項２３の処理システム。
【請求項２５】
前記イオンインプラントシステムは、５から５０ｋｅＶまでの範囲のイオンエネルギを提供するように構成されている請求項２０の処理システム。
【請求項２６】
前記イオンインプラントシステムは、０．５ｘ１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２までの範囲のイオンドーズ量を提供するように構成されている請求項２０に記載の処理システム。
【請求項２７】
前記イオンインプラントシステムは、アルゴンイオン注入を提供するように構成されている請求項２０の処理システム。
【請求項２８】
前記イオンインプラントシステムは、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率の実質的な増加が生じないプロセスパラメータで前記イオン注入プロセスを実行するように構成されている請求項２０の処理システム。
【請求項２９】
基板上にｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する方法であって、
ＳｉＯ２の誘電率を下回る公称誘電率を有する前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を前記基板上に形成することと、
前記公称誘電率を下回る誘電率を有する処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するために前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上にイオン注入プロセスを実行することとを具備し、
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、無機材料を含む膜を形成することを含んでおり、
前記無機材料を含んでいる膜を形成することは、水素ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとメチルｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅとのうちの少なくとも１つを含む膜を形成すること、シリケートベースの材料を含む膜を形成すること、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜を形成すること、または、シリコンとカーボンと酸素とを含む集合的な膜に更に水素を含む膜を形成することを含んでいる、方法。
【請求項３０】
前記実行することは、不活性イオンを使用して前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項２９の方法。
【請求項３１】
前記実行することは、イオン化希ガスを使用して前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項３０の方法。
【請求項３２】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上に硬化した表面層を形成することを、さらに具備する請求項２９の方法。
【請求項３３】
前記硬化した表面層を形成することは、１から３ＧＰａまでの範囲の硬度を有する硬化した表面層を形成することを含んでいる請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、スピンオン誘電体技術と、化学気相成長技術とのうちの少なくとも１つを実行することを含んでいる請求項２９の方法。
【請求項３５】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、ポーラス膜と、ノンポーラス膜とのうちの少なくとも１つを形成することを含んでいる請求項２９の方法。
【請求項３６】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、３．０未満の誘電率を有する膜を形成することを含んでいる請求項２９の方法。
【請求項３７】
前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することは、１．６から２．７までの範囲の誘電率を有する膜を形成することを含んでいる請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記実行することは、０．２から２００ｋｅＶまでの範囲のイオンエネルギと、５ｘ１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１Ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲のイオンドーズ量とで前記イオン注入プロセスを実行することを含んでいる請求項２９の方法。
【請求項３９】
前記実行することは、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上の硬化した表面層の形成を増強するために５から５０ｋｅＶまでの範囲のイオンエネルギおよび０．５ｘ１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲のイオンドーズ量で前記イオン注入プロセスを実行することを備えている請求項３８の方法。
【請求項４０】
前記実行することは、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率の減少を増強するために０．２から２００ｋｅＶまでのイオンエネルギおよび５ｘ１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲のイオンドーズ量で前記イオン注入プロセスを実行することを備えている請求項３８の方法。
【請求項４１】
前記実行することは、５０ｋｅＶより大きいイオンエネルギで前記イオン注入プロセスを実行することを備えている請求項４０の方法。
【請求項４２】
前記実行することは、１００ｋｅＶより大きいイオンエネルギで前記イオン注入プロセスを実行することを備えている請求項４１の方法。
【請求項４３】
前記実行することは、５ｘ１０１２ａｔｏｍｓ／ｃｍ２から１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２までの範囲のイオンドーズ量で前記イオン注入プロセスを実行することを備えている請求項４０の方法。
【請求項４４】
請求項２９〜４３のいずれか１項に係る方法によって形成された、処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜。
【請求項４５】
処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する処理システムであって、
基板上に前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成された膜形成システムと、
前記膜形成システムに組み合わせられ、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率を低下させるために前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するように構成されたイオンインプラントシステムと、
前記膜形成システムと、前記イオンインプラントシステムとに組み合わせられ、前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、イオン注入を使用して前記ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するプロセスを制御するように構成されたコントローラとを具備し、
前記処理システムが請求項２９−４３のいずれか１項により前記基板上のｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成されている、処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００３年６月２日に出願された米国仮出願番号６０／４７４，６７３号の「ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の機械的安定度を増やすためのイオン注入を使用する方法およびシステム（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｕｓｉｎｇ  ｉｏｎ  ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ  ｔｈｅ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ｏｆ  ａ  ｌｏｗ−ｋ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｌｍ）」、および２００３年７月２３日に出願された米国仮出願番号第６０／４８９，０９９号の「ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するためのイオン注入を使用する方法およびシステム（Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  ｕｓｉｎｇ  ｉｏｎ  ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｔｒｅａｔｉｎｇ  ａ  ｌｏｗ−ｋ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｌｍ）」に関するものであり、優先権を主張するものである。これらの出願の全体の内容は、参照によって、この本願明細書の中に引用したものとする。
【０００２】
本発明は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するための方法とシステムに関するものであり、より詳しくは、本発明は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するためにイオン注入を使用する方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
半導体技術の当業者に既に知られているように、相互接続（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）遅延は、集積回路（ＩＣ）の速度およびパーフォーマンスを向上させるドライブの主要制限因子である。相互接続遅延を最小化する一つの方法は、ＩＣの生産において、低い誘電率（ｌｏｗ−ｋ）材料を使用することにより相互接続キャパシタンスを低下させることである。したがって、近年、ｌｏｗ−ｋ材料は、二酸化珪素のような相対的に高い誘電率絶縁体を置き換えるために開発され、半導体デバイスの金属層間の層間（ｉｎｔｅｒ−ｌｅｖｅｌ）、および同層間（ｉｎｔｒａ−ｌｅｖｅｌ）誘電層に対して利用されている。このようなｌｏｗ−ｋ材料は、フォトレジストのアプリケーションと同様のスピンオン法誘電体（ＳＯＤ）方法によって、または化学気相成長（ＣＶＤ）によって堆積することができる。したがって、ｌｏｗ−ｋ材料の使用は、プロセスを製造している既存の半導体に、容易に適応できる。
【０００４】
しかしながら、半導体製造において、ｌｏｗ−ｋ膜を使用することに対する１つの欠点は、このような膜が低い機械的強度を示しているということである。化学的機械研摩（ｃｈｅｍｉｃａｌ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：ＣＭＰ）の間のような下流（ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ）のプロセスステップにおいて、これは、膜をダメージに影響されやすくさせることとなり、低い製品歩留まり、および／または低下したデバイス信頼性の結果となっている。ｌｏｗ−ｋ膜のこの低い機械的強度は、デバイス製造業者によって、それらを広範囲にわたる受容を受けることから回避させられた。したがって、ｌｏｗ−ｋ膜を使用することへのパーフォーマンス効果は、主に実現されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一態様は、上記の問題のいくつかまたは全てを、低下させ、または取り除くことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の別の目的は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の機械的安定度（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）を増やすことである。
【０００７】
さらに、本発明の別の目的は、膜の本来の誘電率に実質的に等しいか、またはより少ない誘電率を達成するのと共に、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の機械的安定度を増やすことである。
【０００８】
本発明の別の目的は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率を低下させることである。
【０００９】
ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するシステム及び方法と同様に、本発明のこれらまたは他の目的は、ｌｏｗ―ｋ誘電体膜によって提供される。基板上のｌｏｗ−ｋ誘電体膜を生成する発明の方法は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を基板上に形成することと、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜上の硬化した表面層を形成するためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜の表面上にイオン注入プロセスを実行することとを含む。ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、ＳｉＯ２の誘電率を下回る公称（ｎｏｍｉｎａｌ）誘電率を有する。加えて、イオン注入プロセスは、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率と実質的に同じ誘電率か、または低い誘電率を維持する。
【００１０】
発明の、硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、ＳｉＯ２の誘電率未満の公称誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜、およびｌｏｗ−ｋ誘電体膜上の硬化した表面層を含む。硬化した表面層は、イオン注入プロセスにｌｏｗ−ｋ誘電体膜の表面をさらさせることによって形成される。加えて、硬化した表面層を有するｌｏｗ−ｋ誘電層は、実質的に硬化した表面層のないｌｏｗ−ｋ誘電体膜の公称誘電率以下の誘電率を維持する。
【００１１】
硬化したｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する発明の処理システムは、基板上にｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成された膜形成システムと、この膜形成システムに組み合わせられ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜において硬化した表面層を形成するためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するように構成されたイオンインプラントシステムとを含む。コントローラは、膜形成システムと、イオンインプラントシステムとに組み合わせられ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、イオン注入を使用してｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するために、プロセスを制御するように構成される。
【００１２】
加えて、基板上にｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する発明の方法は、基板上に、ＳｉＯ２の誘電率未満の公称誘電率を有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成することと；公称誘電率未満の誘電率を有する処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜上にイオン注入プロセスを実行することとを含む。
【００１３】
発明の、処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、不活性イオンを有するｌｏｗ−ｋ誘電体膜を含み、そこにおいて、不活性イオンは、イオン注入プロセスにｌｏｗ−ｋ誘電体膜をさらさせることによって注入される。
【００１４】
処理されたｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する発明の処理システムは、基板上にｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するように構成された膜形成システムと、この膜形成システムに組み合わせられ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率を低下させるためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するように構成されたイオンインプラントシステムとを含む。コントローラは、膜形成システムと、イオンインプラントシステムとに組み合わせられ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、イオン注入を使用してｌｏｗ−ｋ誘電体膜を処理するためにプロセスを制御するように構成された。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
参照番号がいくつかの図の全体にわたって同一であるか対応する部分を示すように、図面をここで参照する。図１Ａから図１Ｄは、本発明の１つの実施形態に係る、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、膜の機械的強度を向上させるように膜を処理する方法の概略の表現を示す。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、追加の層を含むことがありえるかまたは含むことはありえない基板１０の上部表面の上に形成される。基板１０は、半導体、金属導体、またはｌｏｗ−ｋ膜が上部に形成され得る他のいかなる基板でもあり得る。ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、ほぼ４（例えば、熱二酸化珪素のための誘電率は、３．８から３．９まで変動することができる）のＳｉＯ２の誘電率を下回る公称誘電率値を有する。より詳しくは、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、３．０未満の誘電率か、または１．６から２．７の範囲の誘電率を有することがあり得る。
【００１６】
ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、有機、無機、および無機―有機のハイブリッド材料の少なくとも１つを含むことがあり得る。加えて、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、多孔性（ポーラス：ｐｏｒｏｕｓ）であり得るか、無孔（ノンポーラス：ｎｏｎ−ｐｏｒｏｕｓ）であり得る。例えば、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、無機の、ＣＶＤ技術を使用して堆積されたオルガノシランを酸化（または有機金属シロキサン（ｏｒｇａｎｏ  ｓｉｌｏｘａｎｅ））させたようなシリケートベースの材料を含むことがあり得る。このような膜の実施例は、アプライド・マテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  Ｉｎｃ．，）から市販されているＢｌａｃｋ  Ｄｉａｍｏｎｄ（登録商標）ＣＶＤ有機珪酸塩ガラス（ＯＳＧ）膜、またはノベラスシステム（Ｎｏｖｅｌｌｕｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）から市販されているＣｏｒａｌ（登録商標）ＣＶＤ膜を含む。別の形態として、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、無機の、ＳＯＤ技術を使用して堆積させたｈｙｄｒｏｇｅｎ  ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ（ＨＳＱ）またはｍｅｔｈｙｌ  ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ（ＭＳＱ）のようなシリケートベースの材料を含むことがあり得る。このような膜の実施例は、ダウコーニングから市販されているＦＯｘ  ＨＳＱと、ダウコーニングから市販されているＸＬＫポーラスＨＳＱと、ＪＳＲマイクロエレクトロニクスから市販されているＪＳＲ  ＬＫＤ−５１０９とを含む。まだあるいは、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０は、ＳＯＤ技術を使用して堆積された有機材料であり得る。このような膜の実施例は、ダウケミカルから市販されているＳｉＬＫ―Ｉ、ＳｉＬＫ−Ｊ、ＳｉＬＫ−Ｈ、ＳｉＬＫ−Ｄ、およびポーラスＳｉＬＫ半導体誘電体樹脂と、ハネウェルから市販されている、ＦＬＡＲＥ（登録商標）およびナノ−ガラスとを含む。
【００１７】
一旦、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０が準備されると、膜２０は、イオン注入プロセス２５に照射されることによって処理され、そこにおいて、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の上部表面は、図１Ｃに示すようにイオン衝撃にさらされる。注入プロセスのために使用されるイオンは、前記注入プロセスがｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の公称誘電率の値の実質的な増加を生じさせないように、好ましくは選ばれる。例えば、イオン化希ガス（例えばアルゴン）のような不活性イオンは、膜２０にイオンの化学的ボンディングを最小化するように、注入プロセスで使用されることがあり得る。しかしながら、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の誘電率の実質的な増加が生じない何らかのイオンは、使用されることがあり得る。ここで使用しているように、言葉「実質的な増加」は、４．０または好ましくは３．５の誘電率より不変に高い膜の誘電率に結果としてなる増加を意味する。図１Ｄに示すように、イオン注入にｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０をさらさせることは、イオンの局所的なエネルギをｌｏｗ−ｋ誘電体膜に与えているために、膜２０の上部表面に、「硬い表面（ｃｒｕｓｔ）」または硬化した層３０を形成する。不活性イオンは、硬化した層の一部として、存在することがありえるか、または存在することはありえない。本発明の発明者は、この硬化した表面３０を形成することがｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の全体の機械的強度を増やすということが判った。したがって、硬化した表面３０は、ｌｏｗ−ｋ膜２０が基板および膜の更なるプロセスの間、ダメージを受けるという可能性を低下させる。さらに、注入プロセスが実質的にｌｏｗ−ｋ膜２０の誘電率を変化させないので、機械的に強化された膜は、膜が使用されるＩＣおよび他のデバイスに、性能の向上特性を今まで通り提供する。
【００１８】
硬化した表面層３０に加えて、本発明の発明者は、また、図１Ｃのイオン注入プロセスが低下した誘電率を有する、図１Ｄのｌｏｗ−ｋ膜２０に結果としてなることがあり得るということが判った。減少した誘電率ｌｏｗ−ｋ膜を形成するイオン注入プロセスは、後述するように、機械的強度を向上させることに役立つ硬化した表面層の形成を生じ得るか、または生じ得ない。注入プロセスのために使用されるイオンは、好ましくは、増加した機械的強度特徴に関して上で記載されたイオン化希ガス（例えばアルゴン）のような不活性イオンである。しかしながら、注入プロセスによってｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の公称誘電率の値の減少が生じるように、イオンが選ばれることは、充分である。
【００１９】
図２は、本発明の実施形態に係る、膜の機械的強度を増やすためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する方法を示しているフローチャート１００である。図２に示すように、フローチャート１００は、ステップ１１０で示すように、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を基板の上に形成することにより開始する。上記の如く、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、公称誘電率を有し、有機、無機、および無機−有機のハイブリッド材料を含むことがあり得る。ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、ＣＶＤ技術、また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  ＡＣＴ  ８  ＳＯＤおよびＡＣＴ  １２  ＳＯＤコーティングシステムで提供されるようなＳＯＤ技術を使用して形成されることができる。Ｃｌｅａｎ  Ｔｒａｃｋ  ＡＣＴ  ８（２００ｍｍ）、および、ＡＣＴ  １２（３００ｍｍ）コーティングシステムは、ＳＯＤ材料に対する、コーティング、ベーキング、およびキュアツールを提供する。ｌｏｗ−ｋ誘電体膜を基板上に形成する他のシステムおよび方法は、スピンオン誘電体技術およびＣＶＤ誘電体技術の当業者にとって周知である。
【００２０】
ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０を基板１０の上に形成した後に、ステップ１２０で示すように、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、硬化した表面層３０を形成することと、または誘電率の全体の値を減少させるように、実質的に全体のｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０を処理することとの少なくとも１つを実行するために、イオン注入にさらされる。例えば、イオン注入は、市販のイオン注入ツール、例えばＡｘｃｅｌｉｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，  Ｉｎｃ．、によって提供されるＡｘｃｅｌｉｓ  ＧＳＤ  ２００，  ＧＳＤ  ２００  ＨＥ，  ＧＳＤ  ２００  ＥＥ，  ＨＣ３，  ＧＳＤ  ＩＩＩ／ＬＥＤ，  ＭＣ３，  ａｎｄ  ＨＥ３、バリアン半導体製造装置アソシエイトによって提供されるＶａｒｉａｎＥＳ００、ＶａｒｉａｎＶｌｌＳｔａ  ８０、８１０ＨＰ  ＶｌｌＳｔａ、ＶＩＩＳｔａ  ３０００で、およびバリアンＶＩＩＳｉｏｎ；またはアプライドマテリアルズ社によって提供されるＡＭＡＴ  ｘＲ１２０で実行されることがあり得る。上記の如く、注入プロセスで使用されるイオンは、好ましくは、硬化した表面層を形成するときにｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電特性の変化を最小にするかまたは低下させか、または、膜を処理するときに、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率を低下させる、不活性イオンである。
【００２１】
堅くなっている表面層を達成するために、イオン注入プロセスは、膜２０の誘電率の変化を最小化するか、または膜２０の誘電率を低下させるために、比較的低いエネルギ、および、高いフラックスで好ましくは実行される。イオンビームエネルギーは、例えば、０．２〜２００ｋｅＶまたは５〜５０ｋｅＶの範囲であり得て、好ましくは、１０〜２０ｋｅＶの範囲であり得る。加えて、イオンビームのドーズ量は、５ｘ１０１２〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、または０．５ｘ１０１５〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲であり得て、好ましくは１ｘ１０１５〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲であり得る。しかしながら、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の誘電率の永続的な、および実質的な増加が生じない何らかのエネルギおよびドーズ量は、本発明によれば使用されることがあり得る。イオンタイプ、エネルギ、およびドーズ量以外の注入プロセスパラメータは、このような変動（ｖａｒｉａｎｃｅ）がｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の誘電率の永続的な、および実質的な増加を生じない限り、また、変化することがあり得る。
【００２２】
硬化した表面層のないｌｏｗ−ｋ膜２０の低下した誘電率を達成するために、イオン注入プロセスは、ｌｏｗ−ｋ膜２０内に深く不活性イオンを注入するように、比較的高いエネルギおよび低いフラックスで不活性イオンによって好ましくは実行される。例えば、イオンビームエネルギは、０．２〜２００ｋｅＶの範囲で、および５０ｋｅＶ、好ましくは５０ｋｅＶを超え、より好ましくは、１００  ５０ｋｅＶを超えるものである。加えて、イオンビームドーズ量は、５ｘ１０１２〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２、および、より好ましくは、５ｘ１０１２〜１ｘ１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲であり得る。しかしながら、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０の誘電率の減少が生じる何らかのエネルギおよびドーズ量は、本発明によれば使用されることがあり得る。このような変動がｌｏｗ−ｋ膜２０の誘電率を減少させる効果をこわさない限り、イオンタイプ、エネルギ、およびドーズ量以外の注入プロセスパラメータは、また、変化することがあり得る。
【００２３】
したがって、本発明の発明者は、０．２〜２００ｋｅＶのビームエネルギ範囲内で、５ｘ１０１２〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のイオンビームドーズ量範囲内で、イオン注入を提供することがｌｏｗ−ｋ膜の硬化した表面層を形成し、実はｌｏｗ−ｋ誘電体膜の誘電率を低下させることができると認識した。すなわち、表面層の硬化と、誘電率の低下とは、本発明のイオン注入プロセスに対し、両立しないものではない。上記の好適なビーム、およびエネルギ範囲によって示されるように、本発明の発明者は、０．２〜２００ｋｅＶのビームエネルギ範囲、および５ｘ１０１２〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のイオンビームドーズ量範囲内で、ビームエネルギーが減少し、および、ビームドーズ量が増加するとき、硬化した表面層の形成が増強され、ｌｏｗ−ｋ誘電率の低下は増強されないと理解された。逆にいえば、この同じ範囲内で、ビームエネルギーが増加し、ビームドーズ量は減少するとき、ｌｏｗ−ｋ誘電率の減少は増強され、硬化した表面層の形成は増強されない。
【００２４】
この認識に基づいて、単一のイオン注入プロセスステップのプロセスパラメータは、表面硬化処理の所望のレベル、および低下したｌｏｗ−ｋ膜の誘電率を提供するように選ばれることができる。しかしながら、範囲の極端な終点で実行されるプロセスは、実際に役立たない、硬化または低下した誘電特性に結果としてなることがあり得る。これ、および他の状況において、単一のイオン注入ステップは好ましくなく、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜は、各々、所望の特性を増強するために理想的なパラメータを有している２以上のステップを有するイオン注入プロセスで扱われることがあり得る。イオン注入プロセスの正確なパラメータは、ｌｏｗ−ｋ膜の所望の特性に依存し、どのようにプロセスパラメータが表面硬化処理および誘電率特徴に影響を及ぼすかの発明者の具現化の利益を有する当業者によって容易に決定可能であり、および、各々の特徴に対して好適なパラメータ範囲が上記にて記載された。
【００２５】
図３は、図２の成形工程１１０を実行するために使用されることがあり得るＳＯＤプロセス３００の実施例を示す。図３に示すように、必要に応じて、プロセスは、基板１０に接着プロモータの適用を有するステップ３１０にて始まる。例えば、ＳｉＬＫベースのｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するときに、接着プロモータは推奨される。ステップ３２０において、もし接着プロモータが適用されるならば、基板は１５０〜３００℃でベーキングされる。ステップ３３０で示すように、一旦接着プロモータが適用され、そしてベーキングされるならば、基板１０は、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０でスピンコートされる。ステップ３４０において、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜２０が１５０〜３００℃の温度でベーキングされ、そしてステップ３５０において、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜が炉またはホットプレートベーキングツールで４００〜４５０℃でキュアされる。１つの実施形態において、イオン注入プロセスは、キュアステップ３５０に続いて実行される。代わりの実施形態では、イオン注入プロセスは、キュアステップ３５０に先だって実行される。
【００２６】
図４は、膜を処理するためにｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するための処理システムのブロックダイヤグラムである。この図に示すように、処理システム１は、膜形成システム２１０と、この膜形成システム２１０に組み合わせられたイオンインプラントシステム２２０とを含む。コントローラ２３０は、プロセスレシピに係る各々のシステムのオペレーションを制御するのと同様に、データおよび情報をこれらのシステムと交換するように、膜形成システム２１０およびイオンインプラントシステム２２０に組み合わせられる。膜形成システム２１０と、イオンインプラントシステム２２０とが互いに直接組み合わせられることがあり得て、または、各システムがクラスターツールの基板移送構成から、またはシリアルツール基板移送構成から追加される処理モジュールを構成することができる。
【００２７】
上述の通り、膜形成システム２１０は、スピンオン誘電体システムまたは化学気相成長システムであり得る。ＣＶＤシステムは、プロセス中、プラズマを使用することがあるか、または使用しない場合がある。例えば、ＳＯＤシステムは、東京エレクトロン株式会社（ＴＥＬ）から市販されているＣｌｅａｎ  Ｔｒａｃｋ  ＡＣＴ  ８  ＳＯＤまたはＡＣＴ  １２  ＳＯＤコーティングシステムを含むことができる。さらにまた、イオン注入システム２２０は、イオン源と、磁気フィルタと、イオンビーム中和器と、真空系とのような従来の特徴を含むことがあり得て、イオンインプラントシステム設計の当業者に各々が理解される。例えば、イオンインプラントシステム２２０は、０．２〜２００ｋｅＶの範囲であるイオンビームエネルギ、および５ｘ１０１２〜１ｘ１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲であるイオンビームドーズ量が可能であり得る。
【００２８】
コントローラ２３０は、マイクロプロセッサ、メモリ、および膜形成システム２１０およびイオンインプラントシステム２２０へ通信し、入力を起動させるために足りる制御電圧を生成し、同様にこれらのシステムからの出力をモニタすることが可能なデジタルＩ／Ｏポート（潜在的に、Ｄ／Ａおよび／またはＡ／Ｄコンバータを含む）とを含む。メモリーに格納されたプログラムは、保存されたプロセスレシピに係るシステム２１０および２２０と対話するように利用される。コントローラ２３０の１つの実施例は、デルプレシジョンＷＯＲＫＳＴＡＴＩＯＮ５３０ＴＭである。そして、デル社、オースティン、テキサスから入手可能である。コントローラ２３０は、また、図９に記載したようなコンピュータのような汎用コンピュータとして実施されることがあり得る。
【００２９】
コントローラ２３０は、膜形成システム２１０およびイオンインプラントシステム２２０に対して局所的に位置づけられることがあり得て、または、それはインターネットまたはイントラネットを介して膜形成システム２１０およびイオンインプラントシステム２２０に対して遠く離れて位置づけられることがあり得る。したがって、コントローラ２３０は、直接接続、イントラネット、およびインターネットの少なくとも１つを使用して、データを膜形成システム２１０およびイオンインプラントシステム２２０と交換することができる。コントローラ２３０は、顧客サイト（すなわちデバイスメーカーなど）でイントラネットに組み合わせられることがあり得て、またはベンダーサイト（すなわち装置製造業者）で、イントラネットに組み合わせられ得る。さらにまた、他のコンピュータ（すなわちコントローラ、サーバなど）は、直接接続、イントラネット、およびインターネットの少なくとも１つを介してデータを交換するように、コントローラ２３０にアクセスすることができる。
【００３０】
図５Ａおよび図５Ｂは、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５のドーズ量によってイオン注入されたＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）図を示す。これらの図に示すように、それぞれ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の硬化した層は、図５Ａおよび５Ｂの約７９ｎｍおよび５４ｎｍの厚さが得られた。比較のために、図６は、注入のないＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のＳＥＭ図を示す。同様に、図７Ａおよび７Ｂは、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５のドーズ量によってイオン注入されたＳｉＬＫ  Ｄ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のＳＥＭ図を示す。これらの図に示すように、それぞれ、ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の硬化した層は、図７Ａおよび７Ｂの約８２ｎｍおよび８０ｎｍの厚さが得られた。比較のために、図８Ａおよび８Ｂは、注入のないＳｉＬＫ  Ｄ誘電体膜のＳＥＭ図を示す。したがって、本発明のイオン注入プロセスは、市販のｌｏｗ−ｋ誘電体膜上の別々の硬化した表面層を提供することを示す。
【００３１】
図９は、ＳｉＬＫ、および、ＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のための典型的な硬度データを示す。例えば、処理されたＳｉＬＫ（ソリッドの正方形）の硬度は、未処理のＳｉＬＫ膜（ソリッドのダイヤモンド型）に対して、ほぼ膜（表面から１０ｎｍで０．２〜１．６ＧＰａ、および５０ｎｍで０．１〜０．６ＧＰａ）の上部５０ｎｍの６〜８の係数を乗じて増加する。加えて、例えば、処理されたＪＳＲ（ｘ）の硬さは、未処理のＳｉＬＫ膜（ソリッドの三角形）に対して、ほぼ膜（表面から１０ｎｍで０．４〜２．３ＧＰａ、および５０ｎｍで０．３〜０．９ＧＰａ）の上部５０ｎｍの３〜６のファクタを乗じて増加する。
【００３２】
図１０は、本発明の実施形態が実施されることがあり得るコンピューターシステム１２０１を示す。コンピューターシステム１２０１は、上記コントローラの機能のいずれかまたは全てを実行するコントローラ２３０として使用することがあり得る。コンピューターシステム１２０１は、情報を通信するためのバス１２０２または他の通信機構と、情報を処理するためのバス１２０２に接続されたプロセッサ１２０３とを含む。コンピューターシステム１２０１も、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミック記憶機器（例えばダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、および同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））のような、プロセッサ１２０３によって実行される情報および命令を格納するためにバス１２０２に接続された主メモリ１２０４を含む。加えて、主メモリ１２０４は、プロセッサ１２０３による命令の実行中に、一時的な変数または他の中間情報を格納するために使用されることがあり得る。コンピューターシステム１２０１は、プロセッサ１２０３に対する静的情報および命令を格納するためにバス１２０２に接続された読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１２０５または他の静的記憶デバイス（例えばプログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、および、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ））を更に含む。
【００３３】
コンピューターシステム１２０１は、また、磁気ハードディスク１２０７およびリムーバブルメディアドライブ１２０８（例えばフロッピー（登録商標）ディスクドライブ、読取り専用コンパクトディスクドライブ、読込み／書込みコンパクトディスクドライブ、コンパクトディスクジュークボックス、テープドライブ、および取り外し可能な光磁気ドライブ）のような情報および命令を格納するための１つ以上の記憶機器を制御するようにバス１２０２に接続されたディスクコントローラ１２０６を含む。記憶機器は、適切なデバイスインタフェース（例えばスモールコンピューターシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）、インテグレーティドデバイスエレクトロニックス（ＩＤＥ）、エンハンストＩＤＥ（ＥＩＤＥ）、ダイレクトメモリーアクセス（ＤＭＡ）またはｕｌｔｒａ―ＤＭＡ）を使用してコンピューターシステム１２０１に加えられ得る。
【００３４】
コンピューターシステム１２０１は、また、専用（ｓｐｅｃｉａｌ  ｐｕｒｐｏｓｅ）ロジックデバイス（例えば特定用途向けＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＡＳＩＣ））または設定可能（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）ロジックデバイス（例えばシンプルプログラマブルロジックデバイス（ＳＰＬＤｓ）、コンプレックスプログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤｓ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡｓ））を含むことがあり得る。
【００３５】
コンピューターシステム１２０１は、また、情報をコンピュータユーザに表示するための陰極線管（ＣＲＴ）のようなディスプレイ１２１０を制御するように、バス１２０２に接続されたディスプレイコントローラ１２０９を含むことがあり得る。コンピューターシステムは、コンピュータ使用者と対話し、プロセッサ１２０３に情報を提供するための、キーボード１２１１およびポインティングデバイス１２１２のような入力装置を含む。ポインティングデバイス１２１２は、例えば、プロセッサ１２０３への指示情報およびコマンド選択を伝達をするための、およびディスプレイ１２１０上のカーソル移動を制御するためのマウス、トラックボール、またはポインティングスティックであり得る。加えて、プリンタは、コンピューターシステム１２０１によって格納および／または生成されたデータの印刷リストを提供し得る。
【００３６】
コンピューターシステム１２０１は、主メモリ１２０４のようなメモリーに含まれた１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサ１２０３に応答して、本発明の処理ステップの一部または全てを実行する。このような命令は、他のコンピュータが読み込み可能なメディア（例えばハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８）から、主メモリ１２０４に読み込まれることがあり得る。マルチプロセッシング装置の１つ以上のプロセッサは、また、主メモリ１２０４に含まれた命令のシーケンスを実行するように使用されることがあり得る。代わりの実施形態では、配線による回路は、ソフトウェアの命令の代わりに、またはそれとのコンビネーションとして使用されることがあり得る。このように、実施形態は、ハードウェア回路およびソフトウェアの何らかの特定の組合せに限定されるものではない。
【００３７】
上記したように、コンピューターシステム１２０１は、本発明の教示に係るプログラムされた命令を保持するために、およびデータ構造、テーブル、レコード、またはここに記載された他のデータを含むために、少なくとも１つのコンピュータ読み取り可能なメディアまたはメモリーを含む。コンピュータ読み取り可能なメディアの実施例は、コンパクトディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、テープ、光磁気ディスク、ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭまたは他のいかなる磁気メディア、コンパクトディスク（例えばＣＤ―ＲＯＭ）または他のいかなる光メディア、パンチカード、紙テープ、または孔パターンを有する他の物理的なメディア、キャリアウェーヴ（ｃａｒｒｉｅｒ  ｗａｖｅ）（以下に記載する）、またはコンピュータから読むことができる他のいかなるメディアである。
【００３８】
コンピュータ読み取り可能なメディアのどれか１つに、またはその組合せに格納されて、本発明は、コンピューターシステム１２０１を制御するため、デバイスまたは本発明を実施するためのデバイスを駆動するため、およびコンピューターシステム１２０１がヒューマンユーザ（例えば、生産担当者にプリントする）と対話することを可能にするためのソフトウェアを含む。このようなソフトウェアは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、開発ツール、およびアプリケーションソフトを含むが、これに限定されるものではない。このようなコンピュータ読み取り可能なメディアは、本発明を実施する際に実行されたプロセスの全部または一部（プロセスが分散された場合）を実行するための本発明のコンピュータプログラムプロダクトを更に含む。
【００３９】
本発明のコンピューターコードデバイスは、スクリプト、解釈可能なプログラム（ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｓ）、ダイナミックリンクライブラリ（ＤＬＬ）、Ｊａｖａ（登録商標）クラス、および完全な実行可能プログラムを含む、何らかの解釈可能なまたは実行可能なコードメカニズムであり得るが、これに限られない。さらに、本発明のプロセスの部分は、より十分なパーフォーマンス、信頼性、および／または費用のために分配されることがあり得る。
【００４０】
ここで使用された「コンピュータ読み取り可能なメディア」の用語は、プロセッサ１２０３に実行のための命令を提供するのに関係するどのようなメディアをも指すものである。コンピュータ読み取り可能なメディアは、不揮発性メディア、揮発性メディア、および伝送メディア（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｅｄｉａ）を含んでいる多くの形態をとることができるが、それに限定されるものではない。不揮発性メディアは、例えば、ハードディスク１２０７またはリムーバブルメディアドライブ１２０８のような光学、磁気ディスク、および光磁気ディスクを含む。揮発性メディアは、主メモリ１２０４のようなダイナミックメモリを含む。伝送メディアは、バス１２０２を占める配線を含んでいる、同軸ケーブル、銅線、およびファイバーオプティックスを含む。伝送メディアも、また、電波および赤外線通信を通じて生成されるような音響または光波という形をとり得る。
【００４１】
コンピュータ読み取り可能なメディアのさまざまな形は、実行に対してプロセッサ１２０３への１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを実行することに含まれることがあり得る。例えば、命令は、まず最初にリモートコンピュータの磁気ディスク上に移されることがあり得る。リモートコンピュータは、本発明の全てまたは一部を実施するための命令を、ダイナミックメモリへ、モデムを使用し電話線路を通して、遠隔でロードすることができ、命令を送ることができる。コンピューターシステム１２０１へのモデムローカルは、電話線路上のデータを受けることができ、赤外線信号へデータをコンバートするために、赤外線送信機を使用することができる。バス１２０２に接続された赤赤外線検出器は、赤外線信号で運ばれるデータを受けることができ、データをバス１２０２に置くことができる。バス１２０２は、データを主メモリ１２０４へ送り、そして、そこから、プロセッサ１２０３は命令を取り出して、そして実行する。主メモリ１２０４によって受けられた命令は、プロセッサ１２０３によって実行の前または後に、記憶機器１２０７または１２０８に、オプションとして格納されることがあり得る。
【００４２】
コンピューターシステム１２０１も、バス１２０２に接続された通信インタフェース１２１３を含む。通信インタフェース１２１３は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１２１５に接続されたネットワークリンク１２１４に、またはインターネットのような他の通信ネットワーク１２１６に接続された双方向データ通信を提供する。例えば、通信インタフェース１２１３は、何らかのパケットスイッチされたＬＡＮに添付するネットワークインターフェイスカードであり得る。別の例として、通信インタフェース１２１３は、通信回線の対応するタイプへのデータ通信接続を提供する非対称ディジタル加入者回線（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ：ＡＤＳＬ）カード、総合サービスデジタルネットワーク（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ：ＩＳＤＮ）カードまたはモデムであり得る。無線リンクは、また、実施されることがあり得る。このようないかなる実行においても、通信インタフェース１２１３は、様々な形の情報を示すデジタルデータストリームを伝送する、電気的、電磁気的、または光学的信号を送受信する。
【００４３】
ネットワークリンク１２１４は、一般的に他のデータ装置に１つ以上のネットワークを介してデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク１２１４は、ローカルネットワーク１２１５（例えばＬＡＮ）を介して、または通信ネットワーク１２１６を介して通信サービスを提供するサービスプロバイダによって操作される器材を介して他のコンピュータへの接続を提供することがあり得る。ローカルネットワーク１２１４および通信ネットワーク１２１６は、例えば、デジタルデータストリームを移動させる、電気的、電磁気的、または光学的信号、および関連したフィジカルレイヤ（例えばＣＡＴ５ケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなど）を使用する。デジタルデータをコンピューターシステム１２０１へ／から移送する、さまざまなネットワークを介した信号、並びにネットワークリンク１２１４上のおよび通信インタフェース１２１３を介した信号は、おそらくベースバンド信号または搬送波ベース信号において実施される。ベースバンド信号は、デジタルデータビットの流れ（ｓｔｒｅａｍ）を記述している（ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｖｅ）調節されていない（ｕｎｍｏｄｕｌａｔｅｄ）電気パルスとして、デジタルデータを伝達し、そこにおいて、用語「ビット」は、平均シンボルに広く解釈されることであり、各々のシンボルは、少なくとも１つ以上の情報ビットを伝達する。デジタルデータは、また、例えば伝導メディアにわたって伝播させられる振幅、位相および／または周波数シフト鍵のついた信号によって、搬送波を調整するために使用されることがあり得るかまたは伝搬メディアを介して電磁波として伝送されることがあり得る。それで、デジタルデータは、「有線の」通信路を介して調節されていないベースバンドデータとして送られることがあり得て、および／または搬送波を調整することによって、ベースバンドとは異なる所定の周波数帯内で送られることがあり得る。コンピューターシステム１２０１は、ネットワーク１２１５および１２１６、ネットワークリンク１２１４、および通信インタフェース１２１３を介して、プログラムコードを含んだデータを伝送および受信することができる。さらに、ネットワークリンク１２１４は、パーソナル携帯情報機器（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）、ラップトップコンピュータ、または移動電話（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ）のようなモバイル機器１２１７への、ＬＡＮ１２１５を介した接続を提供することがあり得る。
【００４４】
本発明の特定の例示的実施形態だけが上で詳細に記載されたが、当業者は、本発明の新しい教示および効果から逸脱しない範囲において、具体的な例示的実施形態に基づき多くの変更態様が可能であることを容易に理解する。したがって、全てのこのような変更態様は、本発明の範囲内に含まれるものである。
【００４５】
添付の図面と共に考慮され、上記詳細な説明を参照することで、本発明のより完全な理解と、その多数の効果は、容易に得られ、より十分に理解されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、処理する方法の簡略化された概略表現を示す図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、処理する方法の簡略化された概略表現を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、処理する方法の簡略化された概略表現を示す図である。
【図１Ｄ】本発明の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成し、処理する方法の簡略化された概略表現を示す図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成する方法を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を基板上に形成する典型的な方法を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係るｌｏｗ−ｋ誘電体膜を形成するための処理システムを示す図である。
【図５Ａ】本発明の１つの実施形態に係る、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５の量（ｄｏｓｅ）でイオン注入されたＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）図を示す図である。
【図５Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５の量（ｄｏｓｅ）でイオン注入されたＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）図を示す図である。
【図６】図５Ａおよび図５Ｂと比較のために、注入のないＪＳＲ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のＳＥＭ図を示す図である。
【図７Ａ】本発明の１つの実施形態に係る、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５の量でイオン注入されたＳｉＬＫ  Ｄ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のＳＥＭ図を示す図である。
【図７Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る、２０ｋｅＶのアルゴンイオンで５１５の量でイオン注入されたＳｉＬＫ  Ｄ  ｌｏｗ−ｋ誘電体膜のＳＥＭ図を示す図である。
【図８Ａ】図７Ａおよび図７Ｂと比較のために、注入のないＳｉＬＫ  Ｄ誘電体膜のＳＥＭ図を示す図である。
【図８Ｂ】図７Ａおよび図７Ｂと比較のために、注入のないＳｉＬＫ  Ｄ誘電体膜のＳＥＭ図を示す図である。
【図９】処理有り、処理無しの場合の、ＳｉＬＫ誘電体膜と、ＪＳＲ誘電体膜とに対する硬度データを示す図である。
【図１０】本発明の実施形態が実現され得るコンピューターシステムを示す図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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