【手続補正書】
【提出日】平成20年2月20日(2008.2.20)
【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】
基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去することを特徴とする基板処理方法。
【請求項２】
絶縁膜内に配線用凹部を形成した基板表面にバリア膜を形成し、該バリア膜の表面に配線材料を形成して該配線材料を前記配線用凹部の内部に埋込んだ基板を用意し、
基板表面に形成した余剰の配線材料及びバリア膜を除去して前記配線用凹部内に埋込んだ配線材料で配線を形成し、
基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去することを特徴とする基板処理方法。
【請求項３】
絶縁膜内に設けた配線用凹部内に配線材料を埋込んで配線を形成した基板を用意し、
前記配線の表面に金属保護膜を選択的に形成し、
基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去することを特徴とする基板処理方法。
【請求項４】
前記有機化合物汚染物質は、レジスト除去後に基板表面に残ったレジスト残渣であることを特徴とする請求項１記載の基板処理方法。
【請求項５】
前記配線材料及びバリア膜の除去を、ＣＭＰ法、電解研磨法またはこれらの組合せで行うことを特徴とする請求項２記載の基板処理方法。
【請求項６】
前記金属保護膜の形成を、無電解めっき法によって行うことを特徴とする請求項３記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記金属保護膜が、コバルト、ニッケル、タングステン、バナジウムまたはモリブデン、またはこれらの合金または化合物からなることを特徴とする請求項３記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記配線として、配線幅が０．２μｍ以下の配線を含むことを特徴とする請求項２または３記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記配線材料が、銅、銀、タングステン、タンタル、チタン、ルテニウム、金、スズまたは鉛、またはこれらを含む合金からなることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記基板上の有機化合物汚染物質の除去に先だって、基板表面を水洗することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記カルボン酸は、蟻酸、酢酸またはプロピオン酸、またはこれらの混合物からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記絶縁膜は、ＳｉＯ２、Ｌｏｗ−ｋ材またはポーラスＬｏｗ−ｋ材からなることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理方法。
【請求項１３】
基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去する汚染物質除去装置を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項１４】
前記有機化合物汚染物質は、レジスト除去後に基板の表面に残ったレジスト残渣であることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１５】
前記汚染物質除去装置は、
真空排気可能で、内部に基板を保持し加熱する基板保持部と該基板保持部で保持した基板に向けて気相のカルボン酸を供給するガス供給ヘッドを有する気密チャンバと、
前記ガス供給ヘッドに気相のカルボン酸を供給するカルボン酸供給系を有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１６】
基板表面を水洗し乾燥する水洗乾燥装置を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１７】
基板表面に形成した余剰の配線材料及びバリア膜を研磨除去する研磨装置を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【請求項１８】
基板表面の絶縁膜内に設けた配線用凹部内に配線材料を埋込んで形成した配線の表面に金属保護膜を選択的に形成する保護膜形成装置を更に有することを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
【手続補正２】
【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】
本発明の基板処理方法は、基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去する。
カルボン酸の供給方法としては加熱気化でもよいし、不活性ガスのバブリンクによるのでも良い。
【手続補正３】
【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】
本発明の他の基板処理方法は、絶縁膜内に配線用凹部を形成した基板表面にバリア膜を形成し、該バリア膜の表面に配線材料を形成して該配線材料を前記配線用凹部の内部に埋込んだ基板を用意し、基板表面に形成した余剰の配線材料及びバリア膜を除去して前記配線用凹部内に埋込んだ配線材料で配線を形成し、基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去する。
【手続補正４】
【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】
配線形成後の基板表面には、洗浄などによって、配線間の絶縁膜上に存在する配線材料による金属汚染や薬液の有機成分と配線材料との錯体による有機化合物汚染が生じやすい。特に微細化に伴って配線間隔が飛躍的に小さくなるに従って、金属汚染や有機物化合物汚染による電流リークの危険性がより高まる。更に、絶縁膜として、Ｌｏｗ−ｋ材料を導入すると、基板表面に親水と疎水の両方の部分が共存することとなり、リンス後のスピン乾燥において均一な乾燥が困難となる。
本発明によれば、配線形成後の基板表面における配線間の絶縁膜上に存在する有機化合物汚染物質を除去することで、このような状況下にあっても、リーク電流を低減させ、しかも配線へのダメージを低減させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の更に他の基板処理方法は、絶縁膜内に設けた配線用凹部内に配線材料を埋込んで配線を形成した基板を用意し、前記配線の表面に金属保護膜を選択的に形成し、基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去する。
このように、配線の表面を、ＣｏＷＰ合金等の金属保護膜で選択的に覆って該配線を保護した後に、配線間の絶縁膜上に存在する有機化合物汚染物質を、例えば揮発させて除去することで、リーク電流の増加と配線抵抗の上昇を防止し、しかも、汚染除去後の洗浄乾燥を不要となして、金属保護膜表面の酸化も防止することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
有機化合物汚染物質には、レジスト除去後に基板表面に残ったレジスト残渣が含まれる。
絶縁膜内に配線用凹部を形成した後、不要になったレジストを、例えば薬液洗浄によって完全に除去すると、Ｌｏｗ−ｋ材等からなる絶縁膜中に水分が入り電流リークの危険が高まる。アッシャーによってレジストを完全に除去すると、配線や絶縁膜に腐食等のダメージを与えてしまう。これに対して、不要になったレジストを、レジスト残渣を残して、例えば薬液洗浄やアッシャーによって除去し、残ったレジスト残渣を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去することで、このような弊害を防止することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
本発明の基板処理装置は、基板上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸を含む雰囲気下でカルボン酸と加熱反応させて除去する汚染物質除去装置を有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
本発明の好ましい一態様において、前記汚染物質除去装置は、真空排気可能で、内部に基板を保持し加熱する基板保持部と該基板保持部で保持した基板に向けて気相のカルボン酸を供給するガス供給ヘッドを有する気密チャンバと、前記ガス供給ヘッドに気相のカルボン酸を供給するカルボン酸供給系を有する。
これにより、有機化合物汚染物質の除去処理を、気密チャンバ内おいて、電気化学的な腐食が発生せず、しかも乾燥不足による酸化膜形成の問題が生じない、いわゆるドライ方式で行うことができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明によれば、例えばＣＭＰ等によって余分な配線材料及びバリア膜を除去した後、または配線の表面にＣｏＷＰ合金等からなる金属保護膜を無電解めっき等で形成した後における配線間の電流リークを、大幅に低減することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
例えば、絶縁膜の内部に、幅が０．２５μｍの配線を０．２５μｍ間隔で設けた基板を用意し、この基板の上の有機化合物汚染物質を、カルボン酸として蟻酸を用いた雰囲気で除去した時、従来の純水洗浄のみの場合と比較して、リーク電流を、約１０分の１に低減できることも確かめられている。この時、１V印加時のリーク電流値を２点測定法のプローバにより測定した。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
１４  絶縁膜（層間絶縁膜）
１６  配線溝（配線用凹部）
１８  バリア膜
２０  銅膜
２２  配線
２４  金属保護膜
４０  ロード・アンロード部
４２  装置フレーム
４４  汚染物質除去装置
５２  気密チャンバ
５４  真空ポンプ
５６  真空排気系
５８  調圧弁
６０  除害装置
６２  真空計
６４  基板保持部
７２  ガス供給ヘッド
７４  カルボン酸供給系
７６  カルボン酸
７８  容器
８６  研磨装置
８８  洗浄装置
９０  水洗乾燥装置
９４  前洗浄装置
９６  前処理装置
９８  無電解めっき装置