【手続補正書】
【提出日】平成20年8月29日(2008.8.29)
【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】
表面に銅含有金属膜が露出した状態の半導体基板を準備する工程と、
前記銅含有金属膜の表面をラジカルまたは熱化学的手法により清浄化処理する工程と、
前記銅含有金属膜の表面にＳｉを導入する工程と、
前記銅含有金属膜のＳｉが導入された部分をラジカルにより窒化する工程と
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記清浄化処理工程、前記Ｓｉ導入工程、および前記窒化工程を真空を破ることなく連続的に行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記窒化工程により形成された窒化膜の上に誘電体膜を形成する工程をさらに有し、
前記清浄化処理工程、前記Ｓｉ導入工程、前記窒化工程および前記誘電体膜形成工程を真空を破ることなく連続的に行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記清浄化工程は、Ｈ２ガス、Ｎ２ガス、Ａｒガス、ＮＨ３ガスの１種以上の処理ガスのラジカルにより行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記清浄化工程は、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により前記処理ガスをプラズマ化して形成されたラジカルにより行われることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記清浄化工程は、前記処理ガスを高温の触媒に接触させることにより生成されたラジカルにより行われることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記清浄化工程を実施する熱化学的手法は、半導体基板を加熱しつつ還元ガスを前記銅含有金属膜の表面に供給することにより行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記窒化工程は、Ｎ含有ガスのラジカルを用いて行われることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記窒化工程は、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により前記処理ガスをプラズマ化して形成されたラジカルにより行われることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記窒化工程は、前記処理ガスを高温の触媒に接触させることにより生成されたラジカルにより行われることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記一連の工程を、同一チャンバ内で実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程とを第１のチャンバで行い、他の工程を第２のチャンバで行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程とを第１のチャンバで行い、前記窒化工程と前記誘電体膜形成工程とを第２のチャンバで行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程と前記窒化工程とを第１のチャンバで行い、前記誘電体膜形成工程を第２のチャンバで行うことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１のチャンバは、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により清浄化工程のためのガスおよび窒化工程のためのガスをプラズマ化してラジカルを生成する機能を有することを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１のチャンバは、清浄化工程のためのガスおよび窒化工程のためのガスを高温の触媒に接触させることによりラジカルを生成する機能を有することを特徴とする請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記各工程をそれぞれ別個のチャンバで行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
表面に銅含有金属膜が露出した状態の半導体基板の前記銅含有金属膜の表面を真空中でラジカルまたは熱化学的手法により清浄化処理する機構と、
前記銅含有金属膜の表面に真空中でＳｉを導入する機構と、
前記銅含有金属膜のＳｉが導入された部分を真空中でラジカルにより窒化する機構と
を有する半導体装置の製造装置であって、
前記清浄化処理、前記Ｓｉ導入、および前記窒化を真空を破ることなく連続的に行うことを特徴とする半導体装置の製造装置。
【請求項１８】
前記窒化により形成された窒化膜の上に真空中で誘電体膜を形成する機構をさらに有し、
前記清浄化処理、前記Ｓｉ導入、前記窒化、および前記誘電体膜の形成を真空を破ることなく連続的に行うことを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１９】
前記ラジカルにより清浄化する機構および前記ラジカルにより窒化する機構は、マイクロ波発生機構と、複数のスロットを有する平面アンテナと、前記マイクロ波発生機構で発生したマイクロ波を前記平面アンテナに伝送するマイクロ波伝送機構とを有し、前記平面アンテナにより放射されたマイクロ波により処理ガスをプラズマ化してラジカルを生成することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２０】
前記ラジカルにより清浄化する機構および前記ラジカルにより窒化する機構は、高温に加熱されて処理ガスが接触する触媒を有し、処理ガスが前記触媒に接触した際にラジカルを生成することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２１】
前記熱化学的手法により清浄化する機構は、半導体基板を加熱する手段と、前記銅含有金属膜の表面に還元ガスを供給する手段とを有することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２２】
前記各機構による処理が実施される単一のチャンバを具備することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２３】
前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構と、前記窒化する機構を備える第１のチャンバと、
前記誘電体膜を形成する機構を備える第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構と
を具備することを特徴とする請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２４】
前記清浄化する機構および前記窒化する機構は、マイクロ波発生機構と、複数のスロットを有する平面アンテナと、前記マイクロ波発生機構で発生したマイクロ波を前記平面アンテナに伝送するマイクロ波伝送機構とを備え、前記平面アンテナにより放射されたマイクロ波を前記チャンバまたは前記第１のチャンバに導いて処理ガスをプラズマ化してラジカルを生成することを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２５】
前記清浄化する機構および前記窒化する機構は、前記チャンバまたは前記第１のチャンバ内に設けられた、高温に加熱されて処理ガスが接触する触媒を有し、処理ガスが前記触媒に接触した際に前記チャンバ内または前記第１のチャンバ内にラジカルを生成することを特徴とする請求項２２または請求項２３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２６】
前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構とを備える第１のチャンバと、
前記窒化する機構を備える第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構と
を具備することを特徴とする請求項１７に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２７】
前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構とを備える第１のチャンバと、
前記窒化する機構と、前記誘電体膜を形成する機構とを備える第２のチャンバと、
前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構と
を具備することを特徴とする請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２８】
前記各機構をそれぞれ備えた複数のチャンバと、これらチャンバ間で真空を破ることなく半導体基板を搬送する搬送機構とを具備することを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項２９】
コンピュータ上で動作し、処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、請求項１から請求項１６のいずれかの半導体装置の製造方法が行われるように、コンピュータに前記処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記第１の観点において、前記窒化工程により形成された窒化膜の上に誘電体膜を形成する工程をさらに有し、前記清浄化処理工程、前記Ｓｉ導入工程、前記窒化工程および前記誘電体膜形成工程を真空を破ることなく連続的に行うようにすることができる。
【手続補正３】
【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】
上記第１の観点において、前記清浄化工程は、Ｈ２ガス、Ｎ２ガス、Ａｒガス、ＮＨ３ガスの１種以上の処理ガスのラジカルにより行うことができる。この場合に、前記清浄化工程は、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により前記処理ガスをプラズマ化して形成されたラジカル、または前記処理ガスを高温の触媒に接触させることにより生成されたラジカルにより行うことができる。さらに、前記清浄化工程を実施する熱化学的手法としては、半導体基板を加熱しつつ還元ガスを前記銅含有金属膜の表面に供給するものを用いることができる。
【手続補正４】
【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】
また、上記第１の観点において、前記窒化工程は、Ｎ含有ガスのラジカルを用いて行うことができる。この場合に、前記窒化工程は、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により前記処理ガスをプラズマ化して形成されたラジカル、または前記処理ガスを高温の触媒に接触させることにより生成されたラジカルにより行うことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
さらに、上記第１の観点において、前記一連の工程を、同一チャンバ内で実施するようにすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらにまた、上記第１の観点において、前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程とを第１のチャンバで行い、他の工程を第２のチャンバで行うようにすることができ、また、前記誘電体膜形成工程を有する場合には、前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程とを第１のチャンバで行い、前記窒化工程と前記誘電体膜形成工程とを第２のチャンバで行うようにすることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらにまた、上記第１の観点において、前記誘電体膜形成工程を有する場合には、前記清浄化工程と前記Ｓｉ導入工程と前記窒化工程とを第１のチャンバで行い、前記誘電体膜形成工程を第２のチャンバで行うようにすることができる。この場合に、前記第１のチャンバは、複数のスロットを有する平面アンテナから放射されたマイクロ波により清浄化工程のためのガスおよび窒化工程のためのガスをプラズマ化してラジカルを生成する機能を有するものであってもよいし、清浄化工程のためのガスおよび窒化工程のためのガスを高温の触媒に接触させることによりラジカルを生成する機能を有するものであってもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらにまた、上記第１の観点において、前記各工程をそれぞれ別個のチャンバで行うようにしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の第２の観点では、表面に銅含有金属膜が露出した状態の半導体基板の前記銅含有金属膜の表面を真空中でラジカルまたは熱化学的手法により清浄化処理する機構と、前記銅含有金属膜の表面に真空中でＳｉを導入する機構と、前記銅含有金属膜のＳｉが導入された部分を真空中でラジカルにより窒化する機構と
を有する半導体装置の製造装置であって、前記清浄化処理、前記Ｓｉ導入、および前記窒化を真空を破ることなく連続的に行うことを特徴とする半導体装置の製造装置を提供する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記第２の観点において、前記窒化により形成された窒化膜の上に真空中で誘電体膜を形成する機構をさらに有し、前記清浄化処理、前記Ｓｉ導入、前記窒化、および前記誘電体膜の形成を真空を破ることなく連続的に行うようにすることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記第２の観点において、前記ラジカルにより清浄化する機構および前記ラジカルにより窒化する機構として、マイクロ波発生機構と、複数のスロットを有する平面アンテナと、前記マイクロ波発生機構で発生したマイクロ波を前記平面アンテナに伝送するマイクロ波伝送機構とを有し、前記平面アンテナにより放射されたマイクロ波により処理ガスをプラズマ化してラジカルを生成するものを用いることができ、また、高温に加熱されて処理ガスが接触する触媒を有し、処理ガスが前記触媒に接触した際にラジカルを生成するものを用いることができる。また、前記熱化学的手法により清浄化する機構としては、半導体基板を加熱する手段と、前記銅含有金属膜の表面に還元ガスを供給する手段とを有するものを用いることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、上記第２の観点において、前記各機構による処理が実施される単一のチャンバを具備するものとすることができる。また、前記誘電体膜を形成する機構を有する場合に、前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構と、前記窒化する機構を備える第１のチャンバと、前記誘電体膜を形成する機構を備える第２のチャンバと、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構とを具備するものとすることができる。これらにおいて、前記清浄化する機構および前記窒化する機構として、マイクロ波発生機構と、複数のスロットを有する平面アンテナと、前記マイクロ波発生機構で発生したマイクロ波を前記平面アンテナに伝送するマイクロ波伝送機構とを備え、前記平面アンテナにより放射されたマイクロ波を前記チャンバまたは前記第１のチャンバに導いて処理ガスをプラズマ化してラジカルを生成するもの、あるいは、前記チャンバまたは前記第１のチャンバ内に設けられた、高温に加熱されて処理ガスが接触する触媒を有し、処理ガスが前記触媒に接触した際に前記チャンバ内または前記第１のチャンバ内にラジカルを生成するものとすることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
上記第２の観点において、前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構とを備える第１のチャンバと、前記窒化する機構を備える第２のチャンバと、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構とを具備する構成とすることができる。また、前記誘電体膜を形成する機構を有する場合に、前記清浄化する機構と、前記Ｓｉを導入する機構とを備える第１のチャンバと、前記窒化する機構と、前記誘電体膜を形成する機構とを備える第２のチャンバと、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間で真空を破らずに半導体基板を搬送する搬送機構とを具備する構成とすることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
さらにまた、上記第２の観点において、前記各機構をそれぞれ備えた複数のチャンバと、これらチャンバ間で真空を破ることなく半導体基板を搬送する搬送機構とを具備するものとすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第３の観点では、コンピュータ上で動作し、処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第１または第２の観点の半導体装置の製造方法が行われるように、コンピュータに前記処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。