(57)【要約】【課題】処理室内に低ｋ誘電体フィルム層を有する基板から湿気及び汚染物質を取り除くための乾燥方法を提供する。【解決手段】集積回路の低ｋ誘電体フィルムから汚染物質を乾燥して取り除くための方法。この方法は、低ｋ誘電体層を光子に露出させ、光子の露光と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に対して基板を露出させることからなる。この処理は、加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする。
2006508535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内において、低ｋ誘電体層を有する基板から汚染物質を取り除くための乾燥方法であって、
前記低ｋ誘電体層を光子に露出させ、
光子の露光と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に対して基板を露出させ、
この処理は、加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする乾燥方法。
【請求項２】
前記光子は、紫外線放射またはｘ線放射によって発生することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記低ｋ誘電体層は、多孔性または非多孔性のドープした酸化物材料からなり、前記加熱処理は、基板を約２０℃〜約４００℃の温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
低ｋ誘電体層は、多孔性または非多孔性のドープした酸化物材料からなり、前記加熱処理は、基板を約１００℃〜約３００℃の温度で加熱することことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記低ｋ誘電体層は、有機材料からなり、前記加熱処理は、基板を約８０℃〜約１８０℃の温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記光子は、平方センチメートル当たり約１０ミリワット〜約１ワットのエネルギー密度を有する基板に入射することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記真空処理は、前記基板の回りの圧力を約１〜約１０ミリトルに減少させることからなる請求項１記載の方法。
【請求項８】
さらに、活性ガスを用いて前記処理室を清浄するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
低ｋ誘電体層内に、吸着、固着、又は捕捉された汚染物質を取り除くための方法であって、前記汚染物質は、残留水、湿気、シラノール、残留プラズマ、または湿気清浄化学の湿式エッチング化学残留物、酸、塩基、および溶剤を含んでおり、前記方法は、
処理室内において、約１５０ナノメータ〜約５００ナノメータの波長からなる放射線に前記低ｋ誘電体層を露出させ、そして、
脱酸素プラズマ、または加熱、又は真空、又はそれらの組み合わせたものに前記基板を露出させ、低ｋ誘電体フィルム層の劣化を生じさせないで汚染物質を除去する、各ステップを含んでいることを特徴とする汚染物質の除去方法。
【請求項１０】
前記低ｋ誘電体層は、多孔性材料またはドープした酸化物材料からなり、前記基板の加熱は、約２０℃〜約４００℃の温度である請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記前記低ｋ誘電体層は、多孔性材料またはドープした酸化物材料からなり、前記基板の加熱は、約１００℃〜約３００℃の温度であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記低ｋ誘電体層は、有機材料からなり、前記基板の加熱は、約８０℃〜約１８０℃の温度であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
圧力を減少させることは、処理室内の圧力を約１〜約１０ミリトルの間に低下させることからなる請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記低ｋ誘電体層を放射線に露出させる時間は、約１２０秒より短いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記低ｋ誘電体層を放射線に露出させる時間は、約６０秒より短いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記プラズマは、水素関連ガス及び活性ガスを含んでいることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１７】
処理室内において、低ｋ誘電体層を有する基板から汚染物質を取り除くための乾燥方法であって、
前記低ｋ誘電体層を電磁気放射に露出させ、
前記電磁気放射の露出と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に、基板を露出させ、
この処理は、加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、低ｋ誘電体フィルムから汚染物質を乾燥しかつ除去するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、マイクロエレクトロニクスの次世代に用いるための低誘電率（低ｋ誘電体）フィルムが注目されている。集積回路素子が益々小さくなるにつれて、相互接続による信号伝播のＲＣによる遅延時間が、チップ速度全体を制限する主要因の１つとなっている。
【０００３】
銅技術の発達により、回路抵抗は、従来の電流状態に対して最も低い制限要素とみなされてきた。それゆえ、容量を減少させることに注目しなければならない。この課題を克服する１つの方法は、相互接続に関係する絶縁フィルムの平均誘電率（ｋ）を減少させることである。従来の二酸化珪素の誘電率は、約3.9である。それゆえ、誘電率を3.9以下に低下させることにより、容量を下げることが可能になる。
【０００４】
低誘電体材料は、一般的に高度の集積回路に用いられ、有機ポリマーまたは酸化物からなり、約3.5以下の誘電率を有する。この低誘電体材料は、化学蒸着処理によって基板上に溶剤または付着されて広がることができる。
ある低誘電体フィルムの特性としては、均一な厚さ、誘電率、屈折率、粘性、化学的耐性、温度安定性、孔寸法及びその分布、温度膨張係数、ガラス転移温度、フィルムストレス、及び銅拡散係数を含む。
【０００５】
ウエハ上に集積回路を形成する際に、ウエハは、完成した集積回路が生産される前に、多くの処理工程を受ける。低ｋ誘電体材料は、これらの処理工程のいくつかに敏感である。例えば、アッシング工程中に用いられるプラズマは、低ｋ誘電体フィルムの一部分を取り除くと共にフォトレジスト材料を取り除くことができる。アッシングは、プラズマに晒すことによって基板からフォトレジスト、ポストエッジ残留物を取り除くためのプラズマストリップ処理(plasmas tripping process)ということができる。このアッシング処理は、一般的に、フォトレジスト材料がマスクとして用いられて基板にパターンをエッチングするためのエッチング処理または基板の露出した領域にイオンを選択的に注入する注入処理の後に実行される。
【０００６】
残留フォトレジスト、及びエッチング処理または注入処理が完了した後の、ポストエッチングまたはポスト注入によるウエハ上の残留物は、一般的に当業者に知られている多くの理由により、更なる処理のために取り除かなければならない。このアッシング工程は、一般的に、湿式の化学処理によって行われ、根底にある基板の劣化または損失が生じる残留物の形跡を取り除く。低誘電体基板の場合において、材料の劣化や損失によって誘電率が上昇する結果を招く。
【０００７】
代わりに、フォトレジストは、湿式除去方法（wet stripper)を用いて取り除くことができる。この湿式除去方法は、当業者に知られているように、酸、基剤、及び溶剤を含む。特に、使用される湿式除去方法は、当業者に良く知られている。例えば、窒素を含む酸、硫黄を含む酸、アンモニアは、湿式除去方法として共通して用いられる。作用において、基板は、湿式ストリッパーによって、浸漬けされ、撹拌され、流れ、スプレーされて、次に、脱イオン水でリンスされる。
【０００８】
フォトレジストのアッシングまたは湿式除去方法の後、リンス工程が、一般的に用いられて、ストリッパー、汚染物質、および／またはフォトレジスト残留物を取り除く。一般的に、リンス工程は、脱イオン水を用いる。
【０００９】
アッシング処理は、エッチング処理とは非常に異なることに注目することが重要である。両方の処理は、プラズマを介在されるけれども、エッチング処理は、プラズマ化学とは異なり、フォトレジストマスクに設けた開口を介して基板表面の一部分を取り除くことによって、あるパターンのイメージを基板に永久的に移すように選択するものである。プラズマは、一般的に、基板の一部分を取り除くために、低い温度で高エネルギーのイオン衝撃を含んでいる。さらに、イオンに晒される基板の一部分は、ある速度で、フォトレジストマスクの除去に等しいまたはそれより大きい速度で取り除かれる。対照的に、アッシング工程は、一般的にエッチング中に形成されるフォトレジストマスク、ポリマー、または残留物を選択的に取り除くものである。アッシングプラズマ化学は、エッチング化学よりも反応が遅く、フォトレジストマスク層を下にある基板の除去速度よりももっと大きな一定の速度で取り除くことを選択する。さらに、最上のアッシング処理は、プラズマ反応率を増加させるために２００℃以上に基板を加熱する。こうして、エッチング及びアッシング処理は、異なる材料を取り除くことに向けられており、プラズマ化学及びその処理とは完全に異なることを必要とする。好ましいアッシング処理は、基板にあるイメージを永久的に移すために使用されない。むしろ、好ましいアッシング処理は、下にある層、例えば、低ｋ誘電体層に影響を与えることなくまたはそれらを取り除くことなく、フォトレジスト、ポリマー、及び残留物の除去速度によって定められる。
【００１０】
湿式化学処理または湿式除去方法に含まれる、このような溶剤は、低ｋ誘電体フィルムの多孔内に固着でき、吸収および／または捕捉される。このエントレイメント(吸込み）は、低ｋ誘電体フィルムの誘電率を増加させるので、この低ｋ誘電体フィルムを使用する目的にそぐわないことになる。望ましくない誘電率の増加は、相互接続容量およびクロストークに影響を与える。さらに、捕捉されたクリーニング用化学薬品が、金属の腐食をもたらし、誘電体層の表面が導体金属層に接触するので装置の信頼性を低下させる。これらの問題は、多孔を含む低ｋ誘電体を悪化させることになる。
【００１１】
これらの従来技術の化学薬品の形式化は、強無機酸、強塩基、および／または化合物を含む反応性アミン等の強試薬を含む。しかし、このような強試薬は、ウエハ上に残留する金属層又は絶縁層をさらに除去させ、多くの場合望ましいものではない。さらに、アミン化合物及び水を含むストリッパーは、金属、特に、銅、アルミニウム、及びアルミニウム銅合金を腐食する。
【００１２】
低ｋ誘電体フィルム内に捕捉される溶剤の量を除去または減少させるために、種々の方法が、従来技術として開示されている。例えば、ユー(You)他の特許文献１には、アッシング処理（アッシング処理とは異なるプラズマ化学を用いる）の最後にプラズマ処理を行う方法が記載されている。このアッシング処理は、後に続く湿式化学処理において溶剤の吸着を防止するために、低ｋ誘電体フィルム層の表面をシールする。しかし、プラズマ処理によって与えられるいわゆる保護層は、溶剤の吸着を取り除くことができず、また、乾燥工程の必要性を無くすことができない。さらに、プラズマ処理を用いることにより、処理により、誘電体フィルム層の誘電率が増加する。ユー等は、加熱および／または真空を用いて捕捉された溶剤を取り除く又は減少させる方法を記載している。しかし、この開示された乾燥工程は、比較的緩やかであり、汚染物質の揮発性に頼ることになる。この汚染物質は、十分に揮発性があり、低ｋ誘電体フィルム層から気体放出される。上述したように、汚染物質のある部分は、残留フォトレジスト材料であり、このフォトレジスト材料は、ポリマーに基づくものであり、加熱および／または真空処理それ自体により十分に取り除かれるほど揮発性を有するものではない。
【特許文献１】米国特許第６，２３５，４５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、処理室内に低ｋ誘電体フィルム層を有する基板から湿気及び汚染物質を取り除くための乾燥方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この処理は、低ｋ誘電体フィルム層を光子に露出させ、光子の露光と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体フィルム層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に対して基板を露出させ、この処理が加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択される。
【００１５】
他の実施形態によれば、低ｋ誘電体フィルム層内に、吸収、固着、又は捕捉された汚染物質を取り除くための方法が開示され、この汚染物質は、残留水、湿気、シラノール、残留プラズマ、又は湿式クリーニング化学の湿式エッチング化学残留物、酸、塩基、及び溶剤からなることが記載されている。
【００１６】
この処理は、処理室内の低ｋ誘電体フィルム層を約１５０〜約５００ナノメータの波長からなる放射線に露出させ、そして、脱酸素プラズマ、または加熱、又は真空、又はそれらの組み合わせたものに前記基板を露出させ、低ｋ誘電体フィルム層の劣化を生じさせないで汚染物質を除去することを特徴する。
【００１７】
上述したおよび他の特徴は、添付する図面及び発明の詳細な説明によって明らかにされるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
低ｋ誘電体フィルムから汚染物質を乾燥して取り除くための方法が、ここに開示される。この乾燥方法は、一般的に、低ｋ誘電体フィルムの表面を光子に露出させ、そして、低ｋ誘電体フィルム層によって、固着、あるいは吸収および／または捕捉された汚染物質を取り除くために、プラズマ、加熱、真空、又はこれら処理の２つ以上の組み合わせを、同時、あるいはその前か後に加えることからなる。光子は、紫外線（ＵＶ）、Ｘ線、および／または他の電磁気放射の形式に含まれる。好ましい実施形態では、光子源は、ＵＶ露光から生じる。
【００１９】
好ましくは、乾燥工程は、低ｋ誘電体層に固着した、吸収された、または捕捉された残留物及び溶剤を取り除くために、アッシングおよび／または湿式ストリッピング処理の後に続くものである。理論に縛られることを望むものではないが、低ｋ誘電体層への光子露光、励起によって、汚染物質の分子結合の切断および／またはフラグメンテーションが生じ、これらの汚染物質の除去を容易にすると考えられる。励起、切断および／またはフラグメンテーションによって発生した種は、より揮発性が強くなることから、プラズマ、加熱、真空処理、または光子露光と同時またはその後に基板に加えられる処理の２以上の組み合わせを用いて取り除くことができる。
【００２０】
低ｋ誘電体は、後述するように、集積回路の製造に用いるのに適当な絶縁材料として定められる。またこの低ｋ誘電体は、約３．５より小さい誘電率を有している。低ｋ誘電体有機物及びドープ酸化物のいずれかの１つに分類することができる。有機物の低ｋ誘電体材料の例としては、ポリイミド類、ベンゾシクロブテン、パリレン類、ダイヤモンド状炭素、ポリ（アリーレンエーテル）類、シクロテン類、フッ化炭化水素類、及び登録商標ＳｉＬＫまたはＢＣＢの下で商業的に利用可能な誘電体等の同等物を含む。一方、ドープ酸化物の低ｋ誘電体材料の例としては、メチルシルセスキオキサン類、水素シルセスキオキサン類、ナノポーラス酸化物、炭素をドープした二酸化物、および例えば、登録商標ＣＯＲＡＬ、ＢＬＡＣＫ、ＤＩＡＭＯＮＤ及びＡＵＲＯＲＡの下で商業的に利用可能なこれらの誘電体等の同等物を含んでいる。両方の低ｋ誘電体材料は、密度の高い及び多孔性の形態がある。多孔性のものは、登録商標ＬＫＤ，ＯＲＩＯＮ、またはポーラスＳｉＬＫ等の下で商業的に良く知られている。他の低ｋ誘電体材料は、ここに開示するように当業者であれば明らかになるであろう。
【００２１】
前に開示したように、光子は、紫外線（ＵＶ）、ｘ線、および／または他の形式の電磁放射を含むことができる。例示の目的から、参考例が好ましい実施形態として詳細に説明される。ここで、光子源は、ＵＶ光源である。他の光子源を用いることも、ここで開示する内容に照らして当業者には良く知られている。
【００２２】
ＵＶ露光の波長は、狭い波長またはブロードバンドスペクトルとして放射することができる。好ましくは、ＵＶ露光は、ブロードバンドスペクトルとして放射される。ここで用いる「ブロードバンドスペクトル」という言葉は、少なくとも１つの波長帯域を有し、この波長帯域は、約１０ナノメータ（ｎｍ）よりも大きい半値全幅を有し、好ましくは、１００ｎｍ以上、さらに好ましく２００ｎｍ以上の半値全幅を有する。この半値全幅（ＦＷＨＭ）は、スペクトル幅の標準的な定義で、分光特性のスペクトルの幅を、ピークの強度の１／２に落ちたときの波長プロフィルを横切る幅で表わしたものである。
【００２３】
好ましくは、ＵＶ放射は、約150〜約500ナノメータ(nm)、より好ましくは、約２００ｎｍ〜約４００ｎｍの波長からなる。低ｋ誘電体表面に入射するエネルギーは、好ましくは平均で１平方センチメータ当たり約１０ミリワット(mＷ/cm2)〜約１ワット(Ｗ/cm2)である。露光時間は、他の要因の他に光源の強さに直接影響される。スループットに関して、露光時間は、約１８０秒以下、好ましくは約６０秒以下、さらに好ましくは約３０秒以下である。
【００２４】
ＵＶ露光と同時に、又はそれに続いて、好ましくは、基板は、プラズマ、または加熱、または真空の各工程、または先行する工程の２つまたはそれ以上からなる組み合わせに晒される。上記プラズマは、好ましくは、全体として、本明細書に参考文献と包含されるハン(Han)他に付与された米国特許第６，２８１，１３５号に記載されているような無酸素プラズマである。無酸素プラズマは、好ましくは、活性ガス、及び選択的に水素含有ガスを含むガス混合物から発生させる。
【００２５】
水素含有化合物は、水素を含む化合物、例えば、炭化水素、ヒドロフルオロカーボン、水素前駆ガス、水素ガス、及び水素ガスの混合物を含む。水素含有化合物は、好ましくは、窒素等の活性ガスを含む非可燃性の水素ガス混合物である。
【００２６】
好ましい水素前駆ガスは、ガス状態で存在するもので、プラズマを形成する条件の下で、水素を解放して、遊離基又は水素イオン等の反応性の水素種を形成するものである。このガスは、臭素、塩素、またはフッ素等のハロゲンと、あるいは、酸素、窒素、ヒドロキシル、及びアミン群と、置換されないまたは一部分置換される炭化水素とすることができる。
炭化水素は、好ましくは、少なくとも１つの水素と、１〜12の炭素原子を有し、さらに好ましくは、３〜10の炭素原子を有する。好ましい水素含有ガスの例は、メタン、エタン、アンモニア、及びプロパンを含む。
【００２７】
水素ガス混合物は、好ましくは、水素ガスと活性ガスを含むガスである。活性ガスの例としては、アルゴン、窒素、ネオン、ヘリウム、または同等物を含む。特に好ましい水素ガス混合物は、いわゆる形成ガスで、主に、水素ガスと窒素ガス、または水素ガスとヘリウム、あるいは、水素ガスとアルゴンからなる。安全を見て全体の形成ガス混合物の量として、約３〜約５％の量で水素ガスを含む形成ガスが特に望ましい。
【００２８】
本発明に用いるのに特に適しているプラズマアッシャー装置は、ダウンストリーム型プラズマアッシャーであり、例えば、商品面でGEMINIES，ES、ES3、またはES3Iとして利用可能なマイクロ波プラズマアッシャーで、アクセリス  テクノロジーズから市販されている。マイクロ波プラズマアッシャーの一部分は、米国特許第５，４９８，３０８号、第４，３４１，５９２号およびPCT国際出願WO/97/37055に記載されており、これらの開示内容も全体として参考文献として含まれる。この開示は、本明細書、即ち、以下の実施形態において、特定のプラズマアッシャーに限定するものではない。例えば、誘導結合型プラズマ反応器を用いることもできる。
【００２９】
基板に加えられる熱量は、他の複数の層と同様に特定の低ｋ誘電体層の温度安定性に関わり、また、基板に既に形成されたコンポーネントに関係する。汚染物質を低ｋ誘電体層から拡散させ、かつ基板において他のコンポーネントまたは層の劣化を生じさせることなく発散させるために、基板は、十分な強さと持続時間の熱に晒されることが望ましい。好ましくは、多孔または非多孔にドープされた酸化物の低ｋ誘電体材料のウエハがｍ約２０℃〜約４００℃、より好ましくは、約１００℃〜約３００℃に加熱される。また、有機低ｋ誘電体材料のために、ウエハは、約８０℃〜最大１８０℃に加熱されることが好ましい。有機誘電体に対する最大温度は、使用される有機低ｋ誘電体材料の本来の特性に左右され、かつ当業者によって知られた温度分析技術によって決定することができる。この温度は、処理中、段階的に上昇させることができ、または、乾燥処理の間一定に保つこともできる。
【００３０】
使用される真空度は、約１ミリトル〜約100ミリトル（mTorr)、より好ましくは、約１ミリトル〜約50ミリトル、さらに望ましくは約１ミリトル〜約10ミリトルで作動させる。
【００３１】
図１は、乾燥処理を実行するために適当な露光ツール装置を例示する。この露光ツール装置１０は、一般的に処理室１２と放射源室１４を含んでいる。処理室１２は、基板１８が配置されるチャック１６を有する。選択的に、チャック１６または処理室１２は、処理中にウエハを加熱するための熱源(図示略)を与えることができる。選択的な加熱を与える一例は、加熱されたチャックである。露光ツール装置１０は、さらに、放射源２０と、この放射源とチャック１６との間に配置されるプレート２２を含んでいる。処理室１２を清浄し、処理室１２等の圧力を調整するために、この処理室と流体連通する導管２４が配置されている。露光ツール装置１０は、さらに、マチューズ(Matthews)他に付与された米国特許第４，８８５，０４７号に記載された構造上の特徴などの付加的特徴を含むことができ、これらの開示内容は、ウエハ表面に光を均一に露光するために、ここに全体として参考文献とされる。
【００３２】
乾燥処理は、基板１８を処理室１２内に載置し、そして、この基板１８を放射源２０によってＵＶ放射で露光するステップを含む。処理室１１２は、基板１８の手動操作が取り除けるような自動操作で行うようになっていることが望ましい。好ましい実施形態では、この処理は、処理室１２内の空気を取り除くために、１つ以上の不活性ガスで処理室１２を清浄し、さらに、基板１８をＵＶ放射で露光する。処理室１２からエアを清浄するのに適当な活性ガスは、限定されるものではないが、窒素、アルゴン、ヘリウム、形成ガス、先行のガスおよび同等物の少なくとも１つを含む組み合わせを含んでいる。ＵＶ露光と同時にまたはそれに続いて、基板は、低ｋ誘電体から揮発性のコンポーネントを取り除くために、加熱および／または真空に晒される。
【００３３】
実施例
この例では、約１ミクロンの厚さを有する多孔のドープされた酸化物である低ｋ誘電体層が、シリコン基板上でスピンコートされ、硬化され、そして周囲湿度にさらされる。湿度及び汚染物質の吸収に関連したピーク値は、約3000〜約3400オングストロームおよび約1400オングストロームの各波長における基板のFTIRスペクトルで容易に観測することができる。
【００３４】
この基板は、図１に示したものと同様の特徴を有するＵＶ処理室内に置かれ、そして窒素ガスでパージされる。基板は、次に２２０〜４００ｎｍの範囲の広帯域波長スペクトルを有するＵＶ放射に晒される。この露光時間は、３０秒でウエハは露光中２４０℃に加熱された。
【００３５】
図１に関して、ＵＶ乾燥工程の前後に基板のＦＴＩＲが得られた。その結果、湿度は、約3000〜3400及び約1400ｃｍ-1（カイザー）での波長においてピーク値がないことが示唆されるように低ｋ誘電体表面から取り除かれることが明らかになる。
【００３６】
有利なことに、この処理は、低ｋ誘電体層から汚染物質を取り除くのに用いることができる。こうして、固着、吸収、および／または捕捉された汚染物質のために起こり得る劣化を避けることができる。乾燥工程によって媒介される光子は、ＵＶ放射に晒されるとき揮発性化合物を形成することにより大きな分子を砕くことができるので、より有効に汚染物質を取り除くことができる考えられる。
【００３７】
例示する実施形態に関連してこれまで開示してきたことから、当業者であれば、種々の変更が可能であり、かつ開示した特許請求の範囲から逸脱しないで、構成要素を他の等価物に置き換えることができる。さらに、多くの修正として、主たる開示範囲から逸脱しないで開示された教示に対して特定の状況または材料を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、低ｋ誘電体層を乾燥させるための例示的な実施形態の断面図である。
【図２】図２は、酸素をドープした低ｋ誘電体フィルムの乾燥処理の前後のＦＴＩＲスペクトルのグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１０  露光ツール装置
１２  処理室
１４  放射源室
１６  チャック
１８  基板
２０  放射源
２２  プレート
【図１】
2006508535.tif 000003
【図２】
2006508535.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月27日(2005.5.27)
【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】
処理室内において、低ｋ誘電体層を有する基板から汚染物質を取り除くための乾燥方法であって、
前記処理室から空気を取り除き、
前記低ｋ誘電体層を光子に露出させ、
光子の露光と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に対して基板を露出させ、
この処理は、加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、及びそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする乾燥方法。
【請求項２】
前記光子は、紫外線放射またはｘ線放射によって発生することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記低ｋ誘電体層は、多孔性または非多孔性のドープした酸化物材料からなり、前記加熱処理は、基板を約２０℃〜約４００℃の温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記低ｋ誘電体層は、多孔性または非多孔性のドープした酸化物材料からなり、前記加熱処理は、基板を約１００℃〜約３００℃の温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記低ｋ誘電体層は、有機材料からなり、前記加熱処理は、基板を約８０℃〜約１８０℃の温度で加熱することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記光子は、平方センチメートル当たり約１０ミリワット〜約１ワットのエネルギー密度を有する基板に入射することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記真空処理は、室内の圧力を約１〜約１００ミリトルに維持することからなる請求項１記載の方法。
【請求項８】
さらに、活性ガスを用いて前記処理室を清浄するステップを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
低ｋ誘電体層またはその内部に、吸着、固着、又は捕捉された汚染物質を取り除くための方法であって、前記汚染物質は、残留水、湿気、シラノール、残留プラズマ、または湿気清浄化学の湿式エッチング化学残留物、酸、塩基、および溶剤を含んでおり、前記方法は、
前記低ｋ誘電体層を含む基板を、処理室内に配置して、この処理室から空気を取り除き、
処理室内において、約１５０ナノメータ〜約５００ナノメータの波長からなる放射線に前記低ｋ誘電体層を露出させ、そして、
脱酸素プラズマ、または加熱、又は真空、又はそれらの組み合わせたものに前記基板を露出させ、低ｋ誘電体フィルム層の劣化を生じさせないで汚染物質を除去する、各ステップを含んでいることを特徴とする汚染物質の除去方法。
【請求項１０】
前記低ｋ誘電体層は、多孔性材料またはドープした酸化物材料からなり、前記基板の加熱は、約２０℃〜約４００℃の温度である請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記前記低ｋ誘電体層は、多孔性材料またはドープした酸化物材料からなり、前記基板の加熱は、約１００℃〜約３００℃の温度であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記低ｋ誘電体層は、有機材料からなり、前記基板の加熱は、約８０℃〜約１８０℃の温度であることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記基板を真空に露出させることは、処理室内の圧力を約１〜約１００ミリトルの間に低下させることからなる請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記低ｋ誘電体層を放射線に露出させる時間は、約１２０秒より短いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１５】
前記低ｋ誘電体層を放射線に露出させる時間は、約６０秒より短いことを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記プラズマは、水素関連ガス及び活性ガスを含んでいることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１７】
処理室内において、低ｋ誘電体層を有する基板から汚染物質を取り除くための乾燥方法であって、
前記処理室から空気を取り除き、
前記低ｋ誘電体層を電磁気放射に露出させ、
前記電磁気放射の露出と同時に、あるいはその前か後に、低ｋ誘電体層の劣化を生じさせないで汚染物質を取り除くのに有効な処理に、基板を露出させ、
この処理は、加熱処理、真空処理、脱酸素プラズマ処理、および／またはそれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする乾燥方法。
【請求項１８】
前記処理室から空気を取り除くステップは、活性ガスを用いて前記処理室を清浄することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記処理室から空気を取り除くステップは、活性ガスを用いて前記処理室を清浄することを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項２０】
前記処理室から空気を取り除くステップは、活性ガスを用いて前記処理室を清浄することを特徴とする請求項１７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】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
乾燥処理は、基板１８を処理室１２内に載置し、そして、この基板１８を放射源２０によってＵＶ放射で露光するステップを含む。処理室１２は、基板１８の手動操作が取り除けるような自動操作で行うようになっていることが望ましい。好ましい実施形態では、この処理は、処理室１２内の空気を取り除くために、１つ以上の不活性ガスで処理室１２を清浄し、さらに、基板１８をＵＶ放射で露光する。処理室１２からエアを清浄するのに適当な活性ガスは、限定されるものではないが、窒素、アルゴン、ヘリウム、形成ガス、先行のガスおよび同等物の少なくとも１つを含む組み合わせを含んでいる。ＵＶ露光と同時にまたはそれに続いて、基板は、低ｋ誘電体から揮発性のコンポーネントを取り除くために、加熱および／または真空に晒される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図２に関して、ＵＶ乾燥工程の前後に基板のＦＴＩＲが得られた。その結果、湿度は、約3000〜3400及び約1400ｃｍ-1（カイザー）での波長においてピーク値がないことが示唆されるように低ｋ誘電体表面から取り除かれることが明らかになる。
【国際調査報告】
2006508535.tif 000005
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