(57)【要約】【課題】水蒸気を含む処理ガスを用いて、下地の金属やその近傍の部位にダメージを与えない温度で金属の表面に形成された酸化物を除去することができる処理方法および処理装置を提供すること。【解決手段】水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む処理ガスを表面に酸化膜が形成された金属部分を有する被処理体に接触させ、酸化膜を除去する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む処理ガスを表面に酸化膜が形成された金属部分を有する被処理体に接触させ、前記酸化膜を除去することを特徴とする処理方法。
【請求項２】
前記金属部分は銅からなり前記酸化膜は酸化銅であることを特徴とする請求項１に記載の処理方法。
【請求項３】
前記被処理体は半導体ウエハであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理方法。
【請求項４】
前記除去補助物質は炭素であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項５】
前記処理ガスは、前記除去補助物質である炭素を水蒸気に曝露して生成させたガスであることを特徴とする請求項４に記載の処理方法。
【請求項６】
前記炭素を曝露する水蒸気は８００℃以上であることを特徴とする請求項５に記載の処理方法。
【請求項７】
前記炭素へ水蒸気をバブリングすることで、前記炭素を水蒸気に曝露することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の処理方法。
【請求項８】
前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質は、アルケンを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項９】
前記処理ガスは、さらに、ジボラン、過酸化水素、およびアンモニアまたはアミンを含むことを特徴とする請求項８に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記処理ガスは、さらに、オゾンを含むことを特徴とする請求項９に記載の処理方法。
【請求項１１】
前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質は、アセタールを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項１２】
前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質は、エポキシドを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質は、アルコキシドを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項１４】
前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質は、アルキンを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理方法。
【請求項１５】
表面に酸化膜が形成された金属部分を有する被処理体を収容する処理容器と、
前記処理容器内に水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む処理ガスを供給する処理ガス供給機構と
を具備し、
前記処理容器内に前記処理ガスを供給して被処理体の金属部分の表面に形成された酸化膜に接触させることにより当該酸化膜を除去することを特徴とする処理装置。
【請求項１６】
前記処理容器内を排気する排気機構をさらに具備し、前記処理容器内を排気して減圧雰囲気としつつ前記酸化膜の除去を行うことを特徴とする請求項１５に記載の処理装置。
【請求項１７】
被処理体の金属部分の表面に形成された酸化膜が除去されるように、前記処理ガス供給部による処理ガスの供給を制御する制御部をさらに具備することを特徴とする請求項１５または請求項１６に記載の処理装置。
【請求項１８】
前記処理容器内で被処理体を加熱する加熱機構をさらに有することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体装置に用いられる金属の表面に形成された酸化物を除去する処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体デバイスの高速化、配線パターンの微細化、高集積化の要求に対応して、配線間の容量の低下ならびに配線の導電性向上およびエレクトロマイグレーション耐性の向上が求められており、それに対応した技術として、配線材料にアルミニウム（Ａｌ）やタングステン（Ｗ）よりも導電性が高くかつエレクトロマイグレーション耐性に優れている銅（Ｃｕ）を用い、層間絶縁膜として低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）を用いたＣｕ多層配線技術が注目されている。
【０００３】
Ｃｕ多層配線形成工程では、下層のＣｕ配線にビアコンタクトをとるためにビアホールに金属を埋め込むが、Ｃｕは酸化されやすいためその表面に容易に酸化物が形成される。表面に酸化物が存在したままでは良好なコンタクトをとることができないことからＣｕとのコンタクト形成前にはＣｕの表面酸化層を除去し、配線抵抗を低減する必要がある。
【０００４】
酸化銅を除去する技術として、特許文献１には水蒸気を用いる方法が開示されている。この技術では、酸化銅の標準生成ギプスエネルギーが水蒸気のそれよりも小さいことを利用して水蒸気により酸化銅を除去するとともに、表面に付着しているような炭素、フッ素などの除去を同時に行うことができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、処理対象である半導体ウエハを３００℃以上の高温に加熱する必要があるため、Ｃｕ配線やＬｏｗ−ｋ膜にダメージを与えるおそれがある。
【特許文献１】特開２００１−２７１１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、水蒸気を含む処理ガスを用いて、下地の金属やその近傍の部位にダメージを与えない温度で金属の表面に形成された酸化物を除去することができる処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む処理ガスを表面に酸化膜が形成された金属部分を有する被処理体に接触させ、前記酸化膜を除去することを特徴とする処理方法を提供する。
【０００８】
上記第１の観点において、典型例として前記金属部分は銅からなり前記酸化膜は酸化銅であるものを挙げることができ、より具体的には前記被処理体は半導体ウエハを挙げることができる。
【０００９】
前記除去補助物質としては、炭素を挙げることができる。この場合に、前記処理ガスとしては、前記除去補助物質である炭素を水蒸気に曝露して生成させたものを挙げることができる。このような炭素を曝露する水蒸気は８００℃以上であることが好ましい。また、前記炭素へ水蒸気をバブリングすることで、前記炭素を水蒸気に曝露することができる。前記処理ガスに含まれる除去補助物質は、アルケンを含むものを挙げることができ、この場合には、前記処理ガスとしては、さらに、ジボラン、過酸化水素、およびアンモニアまたはアミンを含むもの、または、さらに、オゾンを含むものを用いることができる。さらに、前記処理ガスに含まれる前記除去補助物質としては、アセタールを含むもの、エポキシドを含むもの、アルコキシドを含むもの、アルキンを含むものを用いることができる。
【００１０】
本発明の第２の観点では、表面に酸化膜が形成された金属部分を有する被処理体を収容する処理容器と、前記処理容器内に水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む処理ガスを供給する処理ガス供給機構とを具備し、前記処理容器内に前記処理ガスを供給して被処理体の金属部分の表面に形成された酸化膜に接触させることにより当該酸化膜を除去することを特徴とする処理装置を提供する。
【００１１】
上記第２の観点において、前記処理容器内を排気する排気機構をさらに具備し、前記処理容器内を排気して減圧雰囲気としつつ前記酸化膜の除去を行うようにすることができる。また、被処理体の金属部分の表面に形成された酸化膜が除去されるように、前記処理ガス供給部による処理ガスの供給を制御する制御部をさらに具備することができる。また、前記処理容器内で被処理体を加熱する加熱機構をさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質とを含む気体を金属表面に形成された酸化物に接触させるので、水蒸気による除去と除去補助物質による除去との相乗効果により、水蒸気単独の場合よりもより低温で金属酸化物を除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１の実施形態に係る処理方法を示す工程断面図である。まず、Ｓｉ基板１上に、層間絶縁膜として低誘電率膜（Ｌｏｗ−ｋ膜）３を形成し、このＬｏｗ−ｋ膜３の上にハードマスク膜６を形成した後、フォトリソグラフィによりパターン化したレジスト膜（図示せず）をマスクとしてハードマスク膜６をエッチングしてハードマスクを形成し、さらにレジスト膜およびハードマスクをエッチングマスクとしてＬｏｗ−ｋ膜３をエッチングして溝を形成し、その溝にバリアメタル膜４およびＣｕ膜５を形成し、バリアメタル膜４、Ｃｕ膜５、ハードマスク膜６の上にエッチストッパ膜７、Ｌｏｗ−ｋ膜８およびハードマスク膜９を順次形成して図１の（ａ）に示す構造の半導体ウエハ（以下、単にウエハと記す）を形成する。
【００１４】
次に、フォトリソグラフィによりパターン化したレジスト膜（図示せず）をマスクとしてハードマスク膜９をエッチングしてハードマスクを形成し、さらにレジスト膜およびハードマスクをエッチングマスクとしてＬｏｗ−ｋ膜８およびエッチストッパ膜７をエッチングして図１の（ｂ）に示すようなビアホール１０を形成する。
【００１５】
このようにビアホール１０が開孔され、酸化雰囲気に曝されると、Ｃｕは酸化されやすいことから、Ｃｕ膜５の上には直ちに図１の（ｃ）に示すような表面酸化膜１１が形成される。このように酸化膜が形成されると、良好なコンタクトをとることができないことからＣｕとのコンタクト形成前にはＣｕ膜５の表面酸化膜１１を除去し、配線抵抗を低減させる必要がある。
【００１６】
そこで、本実施形態では、図１の（ｄ）に示すように、この表面酸化膜１１を以下に詳細に説明するように水蒸気および除去補助物質からなる処理ガスにより除去し、図１の（ｅ）に示すように、酸化膜が存在しない状態とする。
【００１７】
その後、図１の（ｆ）に示すように、ビアホール１０にバリアメタル膜１２を形成し、さらに埋め込み金属としてＣｕ膜１３を埋め込んでビアコンタクトを形成する。
【００１８】
次に、上記表面酸化膜の除去処理について具体的に説明する。
本実施形態では、図１の（ｃ）のようにＣｕ膜５に表面酸化膜１１が形成された状態のウエハに対し、図１の（ｄ）に示すように水蒸気と水蒸気よりも酸化膜に対する除去能の高い除去補助物質を含む処理ガスをその表面に接触させることにより、Ｃｕ膜５の表面に形成された表面酸化膜１１を除去して表面酸化膜が存在しない状態とする。
【００１９】
ここで処理ガスに含まれる除去補助物質は、その物質自体が水蒸気よりも酸化銅に対する除去能が高いものであっても、水蒸気よりも酸化銅に対する除去能が高い物質を生成するものであってもよい。この場合には、反応によって生成された除去能が高い物質も除去補助物質として機能する。
【００２０】
このような除去補助物質としては炭素が例示される。この場合に、処理ガスとしては、例えば、除去補助物質である炭素を水蒸気に曝露して生成させたガスを用いることができる。炭素を曝露する水蒸気は８００℃以上であることが好ましい。また、この場合に、例えば、炭素へ水蒸気をバブリングすることで、炭素を水蒸気に曝露することが考えられる。これにより、水と炭素との反応により水蒸気よりも除去能の高い一酸化炭素ガスが生成され、これにより水蒸気による除去反応を補助して、水蒸気単独の場合よりも除去反応の反応性を高めることができ、３００℃よりも低い温度で表面酸化膜１１を除去することができる。この場合には、バブリングして生成されたガスが３００℃よりも低い温度でウエハに供給されるように冷却すればよい。
【００２１】
このように表面酸化物を除去する際の反応性を高めることができる除去補助物質としては、アルケンを挙げることができる。具体的には、常温で気体であるエチレン、プロピレン、１−ブテン、cis−２−ブテン、trans−２−ブテン、イソブチレン、液体である１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デケン、cis−２−ペンテン、trans−２−ペンテン、３−メチルー１−ブテン、２−メチル−２−ブテン、２，３−ジメチル−２−ブテン等が適用可能である。これらも上述した炭素と同様に、水蒸気と共存することにより水蒸気よりも除去能の高い処理ガスを生成し、これにより水蒸気による除去反応を補助することができる。エチレン、プロピレン等のアルケンを挙げることができる。これらも同様に、水蒸気と共存することにより水蒸気よりも除去能の高い物質を生成し、これにより水蒸気による除去反応を補助することができる。この場合に、処理ガスとしては、水蒸気とアルケンのみであってもよいが、アルケンにさらにジボランと過酸化水素とアンモニアまたはアミンとを含むものや、アルケンにさらにオゾンを含むものであってもよい。この場合に用いられるアミンとしては、常温で気体であるメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミンを適用することができ、その他、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、α−フェニルエチルアミン、β−フェニルエチルアミン、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、アニリン、メチルアニリン、ジメチルアニリン、ジフェニルアニリン、トリフェニルアニリン、ｏ−トルイジン、ｍ−トルイジン、ｐ−トルイジン、ｏ−アニシジン、ｍ−アニシジン、ｐ−アニシジン、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン等を用いることもできる。
【００２２】
水蒸気に添加する除去補助物質としては、その他に、アセタールやアルキン、さらにはエポキシドや金属アルコキシドを用いることができる。これらも、水蒸気と共存することにより水蒸気よりも表面酸化物の除去能が高い処理ガスを生成し、これにより水蒸気による除去反応を補助することができる。アセタールとしては、アセトンジメチルアセタール、ジメチルアセタールが挙げられる。また、アルキンとしては、アセチレン、プロピン、１−ブチン、１−ペンチン、１−ヘキシン、１−へプチン、１−オクチン、１−ノニン、１−デシン、２−ブチン、２−ペンチン、３−メチル−１−ブチン、２−ヘキシン、３−ヘキシン、３，３−ジメチル−１−ブチン、４−オクチン、５−デシン等を挙げることができる。また、エポキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等を、金属アルコキシドとしては、ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）、チタニウムテトラエトキシド等を用いることができる。
【００２３】
このように、水蒸気と水蒸気よりも除去能の高い除去補助物質とを含有する処理ガスを用いることにより、従来の水蒸気単独で除去する場合と比較して低温で表面酸化膜１１を除去することができるので、Ｃｕ膜５やＬｏｗ−ｋ膜３へのダメージを低減することができる。
【００２４】
次に、本発明のより具体的な実施形態について説明する。図２は、本発明の処理方法を実施するための処理装置の一例を示す概略断面図である。この処理装置１００は、水蒸気と除去補助物質とからなる気体をウエハに供給してウエハＷ上のＣｕ膜の表面酸化膜を除去させるように構成されている。
【００２５】
処理装置１００は、気密に構成され、ウエハＷが搬入されるチャンバー２０を有している。このチャンバー２０の底部には、被処理基板であるウエハＷを載置するためのサセプタ２１が設けられている。このサセプタ２１にはウエハＷを加熱するヒーター２２が埋設されている。ヒーター２２にはヒーター電源２２ａが接続されている。
【００２６】
サセプタ２１の上方には、サセプタ２１に対向してシャワーヘッド２３が設けられている。シャワーヘッド２３はチャンバー２０の上部に支持されており、内部にガス拡散空間２４を有するとともに、サセプタ２１との対向面には処理ガスを吐出する複数の吐出孔２５が形成されている。シャワーヘッド２３の上面にはガス導入口２６が設けられており、このガス導入口２６には、後述する処理ガス供給部４０からのガス供給配管４１が接続されている。
【００２７】
チャンバー２０の底壁２０ａには、排気口２７が形成され、この排気口２７には排気管２８が接続されている。排気管２８は真空ポンプを備えた排気装置２９が接続されており、これによりチャンバー２０内を所定の減圧雰囲気まで真空引きできるように構成されている。また、チャンバー２０の側壁には、ウエハＷの搬入出を行うための搬入出口３０と、この搬入出口３０を開閉するゲートバルブ３１が設けられている。
【００２８】
上記処理ガス供給部４０は、水素ガスを供給する水素ガス供給源４２および酸素ガスを供給する酸素ガス供給源４３を有し、これらが水蒸気発生器４４に供給されて水蒸気が発生される。水素ガス供給源４２からは水素ガス配管４５が、また酸素ガス供給源４３からは酸素ガス配管４６が延びており、これらはそれぞれ水蒸気発生器４４に接続されている。水素ガス配管４５には、開閉バルブ４７と流量制御のためのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４８が接続されている。また、酸素ガス配管４６には、開閉バルブ４９とマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５０が接続されている。水蒸気発生器４４としては、従来公知の種々のものを用いることができる。なお、水蒸気ガスの供給方法としては、水蒸気発生器４４を使用する方法以外にもバブリング、ガス圧送、加熱気化等の方式が挙げられるが、以下は水蒸気発生器を使用する場合について説明する。
【００２９】
また、処理ガス供給部４０は、除去補助物質供給機構５１を有している。この除去補助物質供給機構５１は、上述した除去補助物質に対応して、それに適した機構を有したものを用いる。例えば、バブリング、ガス圧送、加熱気化等の方法のうち適宜の方法が採用される。以下、加熱気化を用いた場合について説明する。水蒸気発生器４４からの水蒸気と除去補助物質供給機構５１で加熱気化された除去補助物質が反応促進室５２に供給されてこれらの反応が促進される。反応促進室５２は、ウエハ温度よりも高い温度に加熱する機構を有するもの、プラズマや光等の励起エネルギーを印加する機構を有するもの、金属や金属化合物の触媒を内部に有するもの等を用いることができる。水蒸気発生器４４と反応促進室５２との間は配管５３で接続されており、除去補助物質供給機構５１と反応促進室５２の間は配管５４で接続されている。配管５４には開閉バルブ５５およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５６が設けられている。反応促進室５２とシャワーヘッド２３のガス導入口２６との間は上述した配管４１によって接続されている。水蒸気発生器４４と反応促進室５２とを接続している配管５３は必須ではなく、水蒸気発生器４４と反応促進室５２は直接接続させてもよい。
【００３０】
反応促進室５２では、このように加熱、励起エネルギー、または触媒により水蒸気と除去促進物質の反応を促進するので、これらが混合された処理ガスをチャンバー２０内に導入することによりＣｕ膜の表面酸化物（酸化銅）の除去速度をより大きくすることができる。水蒸気および除去補助物質を独立してチャンバー２０に供給しても反応性を確保することができる場合には、必ずしも反応促進室５２を用いる必要はない。反応促進室５２内で、除去補助物質が未反応の酸素ガスに曝されないように、水蒸気発生器４４へ供給される酸素ガスの流量よりも水素ガスの流量を十分多くすることが好ましい。
【００３１】
ガス供給部４０は、さらに、不活性ガス供給源５８を有している。不活性ガス供給源５８には、不活性ガス供給配管５９が接続されており、この不活性ガス供給配管５９は、配管４１に接続されていて、不活性ガスが圧力調整等のための希釈ガスとしてチャンバー２０に供給されるようになっている。不活性ガス供給配管５９には開閉バルブ６０とマスフローコントローラ（ＭＦＣ）６１が設けられている。不活性ガスとしては、Ｎ２ガス、Ａｒガス、Ｈｅガスを例示することができる。不活性ガスラインを配管４５，４６，５４に接続してパージガスとして用いることもできる。なお、不活性ガス供給源は必須ではない。
【００３２】
また、上述の例では、除去補助物質を除去補助物質供給機構５１から供給する構成を説明したが、反応促進室内に固体もしくは液体の除去補助物質を設置して、水蒸気を反応促進室に供給することで処理ガスを反応させてもよい。反応促進室内に除去補助物質を設置する具体的な方法の例としては、反応促進室内面に除去補助物質をコーティングする方法が挙げられる。あるいは、図３に示すように除去補助物質を水蒸気ガスでバブリングを行う構成の処理ガス供給部４０′を用いてもよい。すなわち、処理ガス供給部４０′は、粉末状もしくは液体状の除去補助物質の貯留容器８１と、この貯留容器８１内に貯留されている除去補助物質に水蒸気を供給してバブリングさせるバブリング機構として機能する水蒸気配管８２と、除去補助物質へ水蒸気をバブリングすることで除去補助物質を水蒸気に曝露して生成された処理ガスをチャンバー２０に供給する処理ガス供給配管８３とを有する。水蒸気の供給機構は、特に制限はなく、図２に示す水蒸気発生器４４を適用することができる。この場合においても、除去補助物質が未反応の酸素ガスに曝されないように、水蒸気発生器４４へ供給される酸素ガスの流量よりも水素ガスの流量を十分多くすることが好ましい。このような処理ガス供給部４０′において、除去補助物質が炭素である場合には、比較的容易に水蒸気と一酸化炭素ガスとを含む処理ガスを得ることができる。
【００３３】
処理装置１００におけるバルブ、マスフローコントローラ、ヒーター電源２２ａ、排気装置２９等の各構成部は、マイクロプロセッサを備えた制御部７０により制御されるようになっている。また、制御部７０はプロセスレシピを記憶した記憶部や、入力手段およびディスプレイ等を備えている。
【００３４】
このように構成された処理装置においては、まず、ゲートバルブ３１を開にして、図１の（ａ）に示す構造を有するウエハＷを搬入出口３０からチャンバー２０内に搬入し、サセプタ２１上に載置する。サセプタ２１はヒーター２２により３００℃より低い所定の温度に保持される。そして、排気装置２９により排気口２７および排気管２８を介してチャンバー２０内を排気することによりチャンバー２０内を所定の減圧状態にする。
【００３５】
この状態で、ガス供給部４０から水蒸気および上記いずれかの除去補助物質を反応促進室５２に供給し、そこからこれらが混合された処理ガスをシャワーヘッド２３を経てサセプタ２１上のウエハＷに供給する。この場合に、不活性ガス供給源５８から希釈ガスとしてＮ２ガス、Ａｒガス、Ｈｅガス等の不活性ガスを供給して圧力調整を行ってもよい。
【００３６】
このようにしてウエハＷに水蒸気および除去補助物質からなる処理ガスをウエハＷに接触させると、水蒸気による除去反応に加えて、それよりも酸化膜に対する除去能が大きく反応性が高い除去補助物質により酸化物の除去が促進されるので、これらの相乗効果により除去力が高まり、水蒸気単独の場合よりもより低温でＣｕ膜５の表面酸化膜１１を除去することができる。具体的には、水蒸気単独の場合には酸化物の除去反応を生じさせるためには３００℃以上の温度が必要であったのに対し、３００℃よりも低い温度で表面酸化膜１１を除去することができ、下層配線であるＣｕ膜５やＬｏｗ−ｋ膜３へのダメージを低減することができる。この場合に、制御部７０により、Ｃｕ膜５の表面酸化膜１１が適切に除去されるように、処理ガス供給部４０等による処理ガスの供給を制御することができる。また、これに加えて制御部７０により排気装置２９により排気してチャンバー２０内の雰囲気（圧力）を適切に制御することにより、Ｃｕ膜５の表面酸化膜１１をより適切に除去することができる。
【００３７】
また、チャンバー２０内の圧力は、０．１〜１００００Ｐａ程度が好ましく、水蒸気と除去補助物質とからなる処理ガスの流量は１〜１０００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）程度であることが好ましい。
【００３８】
また、Ｃｕ膜の再酸化を防止する観点から、このようにして酸化膜除去処理を行った後は、真空を破らずに次の工程に供することが好ましく、そのためには、真空搬送室に複数のユニット（チャンバー）が接続されたマルチチャンバータイプの処理装置を用い、その一つのユニットとして上記のような除去処理を行う処理装置を適用するようにすることが好ましい。
【００３９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態ではダマシン構造形成過程でビアホールの底に露出したＣｕ膜表面の酸化膜を除去する場合について説明したが、ＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程後に露出したＣｕ膜表面の酸化膜を除去する場合にも適用することができるし、Ｃｕに限らず、酸化物が水蒸気により除去可能な金属であれば適用可能である。また、上記実施形態では半導体装置に用いられる金属部分の表面酸化膜の除去に本発明を適用したが、これに限るものではない。さらに、上記処理装置は一例に過ぎず、本発明の方法を実施可能な種々の形態のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】Ｃｕ膜の表面酸化膜を除去する工程例を示す図。
【図２】本発明の処理方法を実施するための処理装置の一例を示す概略断面図。
【図３】図２の処理装置における処理ガス供給部の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１；Ｓｉ基板
３，８；Ｌｏｗ−ｋ膜
４，１２；バリアメタル膜
５；Ｃｕ膜（Ｃｕ配線）
６，９；ハードマスク膜
７；エッチストッパ膜
１０；ビアホール
１１；表面酸化膜
１３；Ｃｕ膜（埋め込み金属）
２０；チャンバー
２１；サセプタ
２３；シャワーヘッド
２４；ヒーター
２９；排気装置
４０；ガス供給部
４４；水蒸気発生器
５１；除去補助物質供給機構
７０；制御部
１００；処理装置
Ｗ…半導体ウエハ（被処理体）
【図１】
2007329245.tif 000003
【図２】
2007329245.tif 000004
【図３】
2007329245.tif 000005