(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ワークピース上の低κ誘電体内の少なくとも１つの開口内に露出している金属導体の領域を清浄化する方法であって、
上記金属導体の領域を露出させている少なくとも１つの開口を有し、３．０よりも小さいかまたはそれに等しい誘電定数を有する誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記ワークピースを、ヘリウム及び少なくとも１つの水素含有ガス種からなり水素含量が原子モル濃度で１０％から２０％の範囲内にあるように構成されたガス混合体をプラズマ分解して発生させた雰囲気に曝露させることにより、上記金属導体の上記領域を事前清浄化するステップと、
上記ワークピースを少なくとも４００℃の温度で、少なくとも３０分の時間に亘って焼なますステップ
という、順次行われるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記準備するステップは、
３．０よりも小さいかまたはそれに等しい誘電定数を有する、上記金属導体の上側に位置している上記誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記誘電体内に、上記金属導体の領域を露出させる開口部を形成するステップと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記準備するステップは、
３．０よりも小さいかまたはそれに等しい誘電定数を有する、上記金属導体の上側に位置している上記誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記金属導体の領域を露出させる開口を、上記誘電体内にエッチングにより設けるステップと
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
半導体ワークピース上の炭素含有誘電体内の少なくとも１つの開口内に露出している金属導体の領域を清浄化する方法であって、
金属導体の上側に位置していて上記金属導体の領域を露出させる少なくとも１つの開口を含む炭素含有誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記ワークピースを、ヘリウム及び水素からなり水素含量が原子モル濃度で１０％から２０％の範囲内にあるように構成されたガス混合体をプラズマ分解して発生させた雰囲気に曝露させることにより、上記金属導体の上記領域を事前清浄化するステップと、
上記ワークピースを少なくとも４００℃の温度で、少なくとも３０分の時間に亘って焼なますステップ
という、順次行われるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
上記準備するステップは、
上記金属導体の上側に位置している上記炭素含有誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記誘電体内に、上記金属導体の領域を露出させる開口部を形成するステップと
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記準備するステップは、
上記金属導体の上側に位置している上記炭素含有誘電体を含んでいる半導体ワークピースを準備するステップと、
上記金属導体の領域を露出させる開口を、上記誘電体内にエッチングにより設けるステップと
を含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、集積回路及び他の電子デバイスの製造プロセスに関する。詳述すれば、本発明は、上側に位置している誘電体に設けられた開口によって露出された金属層の領域から自生（ネイティブ）酸化物を除去し、爾後にその開口を金属プラグによって充填できるようにする事前清浄化プロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路及び他の電子デバイスを製造する一般的なプロセスシーケンスは、基板上に複数の金属導体を堆積させ、次いでこれらの金属を誘電体層によってカバーし、次いで誘電体層をエッチングして複数の開口を形成させて各開口内に１つの金属導体のコンタクト領域を露出させ、次いで各開口内に金属プラグを堆積させてコンタクト領域と電気接触させることである。開口が形成された後に、もし基板が周囲雰囲気または他の何等かの酸素の源に曝露されることがあれば、各開口内の曝露された半導体または金属層の表面が酸化され始める。金属プラグとコンタクト領域との間に良好な電気的な接触を得るためには、プラグを堆積させる前にこの自生酸化物を除去または“清浄化”しなければならない。金属プラグを堆積させる前に金属導体から自生酸化物を除去するプロセスを、“事前清浄化”と称している。
【０００３】
金属導体のための従来の事前清浄化プロセスの重大な欠点は、事前清浄化プロセスが誘電体を損傷させ得ることである。特に損傷を受け易いのは“低κ”誘電体材料であり、これは誘電定数“κ”を低下させるために炭素原子を組み入れてある。事前清浄化プロセスを遂行した後に測定した結果、これらの材料の誘電定数が増加していることを見出した。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、低κ・炭素含有誘電体内に金属プラグを製造するのに適する事前清浄化プロセスである。詳述すれば、本発明は、金属の上側に位置する炭素含有誘電体に対する損傷を最小にするように、半導体ワークピース上の金属導体のコンタクト領域を清浄化するプロセスである。下側に位置する金属導体上のコンタクト領域を露出させるように誘電体内にコンタクト開口を形成した後に、ワークピースを、水素含有及びヘリウムガスの混合体から形成されるプラズマに曝露させることによって、コンタクト領域が清浄化される。
【０００５】
驚くべきことには、本発明の水素・ヘリウムプラズマプロセスは、先行プロセスステップによって誘電体に生じた損傷を修復することができる。従って、本発明の別の面は、誘電体の表面からレジストを剥離させるための酸素プラズマプロセスによって半導体ワークピース上の炭素含有誘電体に生じた損傷を修復するために、このようなプラズマプロセスを使用することである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の事前清浄化プロセスは、半導体ワークピース上の低κ・炭素含有誘電体内に金属プラグまたはバイアを形成するためのプロセスステップのシーケンスの１つのセグメントである。低κ誘電体は３．８より小さい、好ましくは３．０より小さいかまたはそれに等しい誘電定数“κ”を有している。低κ・炭素含有酸化シリコン誘電体の例、及びそれをシリコンウェーハ上に形成するプロセスが、1999年２月10日付Cheungらの米国特許出願第SN 09/247,３．８1号に開示されている。この型の炭素含有酸化シリコンは、酸化シリコン材料内に炭素原子を取込んでいるために、普通の炭素を含まない二酸化シリコンの誘電定数よりも小さい誘電定数を有している。炭素原子は、典型的にはＣ−Ｈ結合、またはＣ−Ｆ結合の形状で酸化シリコン内に取込まれている。低誘電定数κを達成するために、誘電体は、好ましくは少なくとも１重量％、より好ましくは少なくとも５重量％の炭素含量を有している。
【０００７】
図１は、普通の半導体ワークピース、即ち基板１０を示しており、この基板１０に対して本発明のプロセスを遂行することができる。基板１０は、典型的には、集積回路が形成されるシリコンウェーハであるか、または電子ビデオディスプレイデバイス及び回路が形成されるガラス基板である。以下、基板は全てシリコンウェーハとして説明する。
【０００８】
ワークピース、即ち基板１０は、銅またはタングステンのような金属導体からなる１以上の領域１２を含んでいる。金属領域は、普通の金属堆積及びパターン化プロセス（図２、ステップ１０１）によって形成することができる。
【０００９】
低κ・炭素含有誘電体層１４は、それぞれの開口１６が金属領域１２の１つの領域１７を露出させるために、複数の開口１６を含むようにパターン化されている。この領域１７を、金属領域の“コンタクト領域”、“露出された領域”、または“露出された表面”と呼ぶ。（金属が、露出された表面を周囲雰囲気内の酸素のような酸素に曝露された結果として、たとえ自生酸化物の薄い層によって覆われていても、誘電体１４によって覆われずに露出している金属領域１２の全ての部分を“露出”されていると定義する。）
【００１０】
各開口１６は金属材料で実質的に充填され、下側に位置する金属領域１２と電気的に接触する“プラグ”または“バイア”を形成する。
【００１１】
誘電体内に開口１６を作る典型的なプロセスは、誘電体１６のブランケット層を堆積させ（ステップ１０２）、次いでフォトリソグラフィックプロセスを使用して、開口を設けることを望む領域以外の誘電体の全ての領域上にフォトレジスト１９のパターンを形成する（ステップ１０３）ことである。次いで、フォトレジストによって覆われていない誘電体の全ての部分に、プラズマエッチングプロセスによって開口１６をエッチングする（ステップ１０４）。
【００１２】
開口１６を形成した後にワークピースを酸素に曝露させ、各コンタクト領域の露出表面を酸化させて“自生酸化物”１８の薄い層を形成させる。このような酸素曝露は、誘電体内に開口をエッチングした後のフォトレジスト１９を除去するための“アッシング”プロセス中に発生する（ステップ１０５）ことも、または、ワークピースが２つの処理チャンバ間を輸送される時に、もしワークピースが周囲雰囲気に曝露されるのであれば発生することがあり得る。この自生酸化物は、プラグとコンタクト領域との間に良好な電気的な接触を得るために、金属プラグを堆積させる前に除去または“清浄化”しなければならない。この自生酸化物を除去するプロセス（ステップ１０６）を、それが金属プラグの堆積に先行することから“事前清浄化”と称するのである。
【００１３】
本発明では、コンタクト領域１７の事前清浄化（ステップ１０６）は、ワークピース１０を、ヘリウム、及び水素含有ガスの少なくとも１つの種を含むガス混合体をプラズマ分解させることによって形成した雰囲気に曝露させることによって遂行される。本発明を特定の動作理論に限定するものではないが、プラズマが水素含有ガスを解離させて水素ラジカル及びイオンを発生させ、それらはプラズマから半導体ワークピースへ移動するものと考えられる。ワークピース上の自生酸化物１８と接触すると、水素ラジカル及びイオンは自生酸化物の酸素成分と反応して揮発性ヒドロキシル及び水蒸気を形成し、それらは排気ポンプによってチャンバから排気されるので、自生酸化物１８が金属コンタクト領域１７から除去されるのである。
【００１４】
低κ炭素含有誘電体に対する損傷を最小にするためには、ワークピース位置における電界を最小にする方法によってプラズマを形成させることが好ましい。
【００１５】
このプラズマを形成させる１つの適当な方法は、普通の遠隔プラズマ源内で形成させることであり、これは、ワークピースを保持している真空チャンバから分離しているチャンバ内でプラズマを形成させるか、またはプラズマボディがワークピースから実質的な距離にあるように共通チャンバの分離した領域内でプラズマを形成させることを意味している。何れの場合も排気ポンプは、プラズマ内のガスの分解によって発生したラジカル及びイオンを、プラズマボディからワークピースへ流させる。遠隔プラズマ源を有する普通の処理チャンバが、Cookらの米国特許第5,346,579号、及びMoritaの米国特許第5,543,688号に開示されている。
【００１６】
ワークピースのスパッタリング損傷を回避するようにプラズマを形成する好ましい代替方法は、図３に示す市販の事前清浄化チャンバ２０のような、誘導結合されたプラズマ源を有するプラズマチャンバ内においてである。
【００１７】
チャンバの上側部分は、典型的には石英である誘電体材料からなる上側壁２２によって境界を画されており、チャンバの下側部分は、誘電体、または典型的にはアルミニウムである導電性材料の何れかからなる下側壁２３によって境界を画されている。上述した水素・ヘリウムガス混合体は、典型的には質量流コントローラである流量コントローラ２６によって調整された流量で、ガス供給タンク２４から１つ以上のガス入口ポート２８を通してチャンバの上側部分内に注入される。排気ポンプ（図示してない）は、排気ポート３０を通してチャンバガスを排気し、チャンバ圧力を調整する。
【００１８】
主ＲＦ電源３２は、誘電体上側チャンバ壁２２を取り囲んでいる誘導コイル３４にＲＦ電力を供給する。この電力は、コイルからチャンバの上側部分内のガスへ誘導結合され、ガスをプラズマ状態に励起する。
【００１９】
ワークピース、即ち基板１０は、チャンバの下側部分内のペデスタル、またはサセプタ３６（典型的には、アルミニウムまたはチタンからなる）上に取付けられている。基板によって覆われていないペデスタルの全ての表面は、典型的には石英である誘電体３７によって覆われる。
【００２０】
バイアスＲＦ電源と呼ぶ第２のＲＦ電源３８は、ＲＦ電力をペデスタルに供給する。バイアスＲＦ電源は、プラズマを点弧させて維持するのを援助することができ、また殆どの場合プラズマボディに対して負である直流バイアス電圧をペデスタル上に発生させることができる。負のバイアス電圧は、プラズマからのイオンをペデスタルに向かって加速させる。
【００２１】
ＲＦバイアス電力は、イオン衝撃によって誘電体を損傷させる危険性を増大させるから、最低可能なＲＦバイアス電力を使用することが好ましい。どのようなＲＦバイアス電力もペデスタルに印加しなくても、自生酸化物を金属１２から除去できるものと考えられる。しかしながら、図示した誘導結合型プラズマチャンバにおいては、通常は、プラズマを開始させる、即ち“点弧”させるために若干のＲＦバイアス電力が必要である。更に、少量のＲＦバイアス電力を印加しておくと、処理条件が変化してもプラズマを消弧させないことを保証できる。従って好ましい実施例では、バイアスＲＦ電源３８が始めに１３.５６ＭＨｚの周波数のＲＦ電力を４０Ｗでペデスタル３６に供給してプラズマを開始、即ち点弧させ、その後の事前清浄化プロセス中にはバイアスＲＦ電力を１０Ｗに低下させるように、コントローラ４４をプログラムした。１０Ｗのような低電力レベルにおいては、ペデスタル上の直流バイアス電圧はほぼ０になり、図３の好ましいチャンバにおいては正になることさえできる。
【００２２】
遠隔プラズマ源を有するチャンバにおいては、ペデスタルにＲＦバイアス電力を印加する必要性はないものと考えられる。
【００２３】
好ましい水素含有ガスはＨ2である。代替選択は、ＮＨ3（アンモニア）及びＳiＨ4（シラン）を含む。
【００２４】
好ましいガス混合体は、分子モル濃度で５％のＨ2及び９５％のＨeであり、これは気体容量による濃度とほぼ同一である。Ｈ2及びＨeはそれぞれ二原子ガス及び単原子ガスであるから、これは原子モル濃度では１０％のＨ及び９０％のＨeと等価である。
【００２５】
本発明の事前清浄化プロセスは、銅からなる金属領域１２を清浄化するのに特に有用である。それは、酸化銅が１００℃より低い温度で水素によって容易に還元されるからである。他の殆どの金属は、還元反応を遂行するために基板をより高温に加熱する必要がある。基板を所要温度に曝すことを実行できるか否かは、基板上の誘電体１４及び他の構造が損傷するか否かに依存する。
【００２６】
ヘリウムキャリヤーガスは、プラズマ内の水素の解離を有利に強化する。ヘリウムイオンは極めて軽いので、それらは誘電体１４を殆ど、または全くスパッタリング損傷させない。これに対して、アルゴンのようなより大きい原子質量を有する原子種からなるキャリヤガスは、後述する比較試験結果から明らかなように、誘電体をより損傷させ易い。従って、誘電体のスパッタリングを最小にするために、ガス混合体が、ＢＣl3、アルゴン、またはアルゴンの原子質量より大きい原子質量を有する如何なる元素の如何なる化合物をも含まないようにすることを推奨する。
【００２７】
水素含有プラズマは、自生酸化物１８を除去する必要がある限り維持される。図示の誘導結合型プラズマチャンバ内で誘導コイルに３００ＷのＲＦ電力を印加して２００ｍｍ直径のシリコンウェーハを処理する試験の結果、試験で遭遇した最も厚い酸化銅フィルム１８を除去するのに３０秒もあれば十分であることを見出した。プラズマ清浄化時間を６０秒に増加させるか、またはＲＦ電力を４５０Ｗに増加させると、誘電体の誘電定数の増加から明らかなように、誘電体の損傷が僅かに増加することを見出した。試験結果については後述する。
【００２８】
好ましい実施の形態において２００ｍｍシリコンウェーハを事前清浄化するための他のパラメータは、Ｈ2−Ｈeガス混合体の流量が１００ｓｃｃｍであり、チャンバ圧力が８０ミリトルであることを含む。
【００２９】
ＲＦ電源３２、３８が供給する電力の量を制御し、また流量コントローラ２６によって供給される水素・ヘリウムガス混合体の流量を制御するマイクロコンピュータ４４のような、プログラム可能なコントローラによって全てのプロセスステップを制御することが好ましい。
【００３０】
比較試験
金属事前清浄化プロセスが、炭素含有・低κ誘電体フィルムの誘電定数に及ぼす効果を試験した。試験を簡易化するために、金属フィルムを実際に清浄化することはしなかった。その代わりに、低κ誘電体のブランケット層を、銅フィルムを清浄化するために使用するものと同じ水素・ヘリウムプラズマプロセスに曝露させた。この試験は、本発明の金属事前清浄化プロセスが低κ誘電体を損傷させるか否かを、事前清浄化プロセスを遂行した後の誘電定数κの増加を測定することによって明らかにするものである。本発明の事前清浄化プロセスを、アルゴンスパッタリング事前清浄化プロセスと比較した。また、本発明のプロセスの性能を、ＲＦ電力、水素濃度、及び持続時間の関数としても試験した。
【００３１】
この試験では、前記特許出願第SN 09/247,381号に記載されている誘電体堆積プロセスに従って、直径が２００ｍｍのシリコンウェーハ上に低κ誘電体フィルムを堆積させてある。このプロセスによって、約２.７０乃至２.７５の誘電定数κを有する誘電体が堆積された。表１及び２に示す試験データは、事前清浄化プロセスの試験量が誘電定数を、この値より増加させたことを示している。誘電定数の増加は誘電体フィルムの損傷の程度を表している。
【００３２】
本発明の事前清浄化プロセスを、図３に示した事前清浄化チャンバ内で遂行した。全ての場合、チャンバ圧力は８０ミリトルであり、水素・ヘリウムガス混合体の流量は１００ｓｃｃｍであり、誘導コイルに印加されたＲＦ電力は２ＭＨｚであって、その電力レベルは表１及び２に示す通りであった。また、全ての場合、事前清浄化プロセスの前に、ウェーハを４００℃に１分間維持して脱ガスステップを遂行し、それまでに雰囲気に曝露されている間に誘電体が吸収した水分及び酸素を追い出した。
【００３３】
熱焼なまし（アニール）が誘電体フィルム１４を修復するのか否かをも試験した。事前清浄化プロセスを遂行した後に、真空環境内で基板を４００℃で３０分間加熱して誘電体フィルムを焼なました（図２のステップ１０７）。表１及び２は、焼なましステップの前及び後に測定した誘電定数の増加を示している。
【００３４】
表１  プラズマアッシングを伴わない事前清浄化が誘電定数に及ぼす効果
0004932075.tif 000002
【００３５】
表１のラン１は、普通のアルゴンスパッタ清浄化プロセスが、誘電定数を０.１６だけ増加させていることを示している。これに対してラン２は本発明のＨ2−Ｈe反応性清浄化プロセスが、誘電定数を僅かに０.１０だけ増加させているに過ぎないことから明らかなように、誘電体へ与える損傷は少ないことを示している。
【００３６】
表１は、爾後の焼なましステップが本発明のＨ2−Ｈeプロセスと驚く程相互依存的であり、これに対して普通のアルゴンスパッタリングプロセス後の焼なましが有害効果をもたらすことをも示している。ラン１では、アルゴンスパッタリングによってもたらされた誘電定数の増加が、焼なましによって更に悪化していることが解る。これに対してラン２は、誘電定数が事前清浄化の前より僅か０.０５だけ大きい値まで低下していることから明白なように、焼なましステップが、本発明のＨ2−Ｈe事前清浄化プロセスによって生じた小さい損傷を修復したことを示している。ラン３−８は、焼なましステップが誘電定数を低下させていることも示しており、これは焼なましが、本発明のＨ2−Ｈeプラズマ事前清浄化プロセスによって誘電体フィルムに生じた若干の損傷を修復したことを示している。
【００３７】
従って、本発明のＨ2−Ｈeプラズマ事前清浄化プロセス（ステップ１０６）を遂行した後に、十分な温度及び持続時間で基板を焼なまして誘電体フィルムの誘電定数を低下させる（ステップ１０７）ことが高度に有益である。焼なまし温度は１００℃よりも高く、好ましくは少なくとも３００℃、そして最も好ましくは３００℃乃至４５０℃の範囲内にすべきである。もし焼なましを普通の熱焼なましチャンバ（即ち、ワークピースを、放射ではなく主として熱伝導及び対流で加熱するチャンバ）内で遂行するのであれば、典型的には、ワークピースを少なくとも５分間、より好ましくは３０分間にわたって焼なますべきである。代替として、一般には高速熱処理チャンバと呼ばれている放射加熱チャンバを用いて、ワークピースの表面を遙かに短い持続時間で遙かに高い温度まで放射加熱することができる。
【００３８】
ラン３−８は、水素濃度、誘導コイルへのＲＦ電力、または事前清浄化プロセスの持続時間を増加させると、誘電体の損傷も増加することを示している。従って、ラン２のプロセスパラメータが好ましい。
【００３９】
普通の酸素プラズマアッシングプロセスを用いた場合の事前清浄化プロセスの効果も試験した。前述したようにプラズマアッシングは、誘電体の表面からいろいろな有機材料を除去するために、通常は金属清浄化の前に遂行される。このような有機材料は、誘電体のトップ表面上のフォトレジスト、バイアのエッチング中にバイア開口の側壁に堆積した“不動態化”層、及びエッチングプロセスの他の有機副産物を含み得る。酸素プラズマアッシングでは、ワークピースを、酸素及びオプションとして他のガスをプラズマ分解して形成された雰囲気に曝露させることによって有機材料が“剥離”される。酸化シリコン誘電体をパターン化した後のフォトレジストを剥離させるための普通の酸素プラズマアッシングプロセスの好ましいパラメータは、酸素ガス流量は５００乃至１０００ｓｃｃｍ、キャリヤーガスは不使用、チャンバ圧力は１５ミリトル、図３に示すものと類似の誘導結合型プラズマチャンバの誘導コイルへの印加される、２ＭＨｚでのＲＦ電力は３０００Ｗである。誘電体のスパッタリング損傷を回避するために、アッシングプロセス中はバイアスＲＦ電力は使用しない。
【００４０】
表２  プラズマアッシング後の事前清浄化が誘電定数に及ぼす効果
0004932075.tif 000003
【００４１】
表２は、前述した脱ガス及び事前清浄化プロセスの前に、ウェーハに、上述した酸素プラズマアッシングプロセスを適用した時の試験結果を示している。アッシングプロセスを除いて、試験条件は表１に示した試験の条件と同一であった。
【００４２】
ラン０は、脱ガスプロセス及び事前清浄化プロセスの前に、酸素プラズマアッシングプロセスを適用した基板を表している。表２のラン０に示されている誘電定数の増加は、表１のラン１に示した増加よりも大きい。この結果は、酸素プラズマアッシングプロセスが、表１のラン１に示したアルゴンスパッタリングプロセスよりも誘電体を損傷させていることを示している。
【００４３】
表２において、ラン１−８の場合の誘電定数は、対応するラン０の欄内の誘電定数よりも低い。この結果は、アルゴンスパッタ事前清浄化（ラン１）、及び本発明の水素・ヘリウム反応性プラズマ清浄化（ラン２−８）が共に、アッシング（ラン０）によって誘電体に生じた損傷の若干を修復したことを示している。驚くべきことには、表１に示したようにそれら自体が誘電体を損傷させているこれらの事前清浄化プロセスが、プラズマアッシングの後に遂行した場合には反対の効果、即ち誘電体の損傷の修復を発生するのである。
【００４４】
最良の結果は、ラン２、即ち水素濃度、ＲＦ電力、及びプロセス持続時間が最低である試験値を有する水素・ヘリウム反応性清浄化プロセスの実施例において達成された。これは、表１に示したアッシングを伴わない試験において、誘電体に対する損傷を最小にするプロセス条件と同一のセットである。
【００４５】
表１に示したアッシングを伴わない試験とは対照的に、表２は、事前清浄化の前に酸素プラズマアッシングを遂行した場合は熱焼なましが誘電体の損傷の修復を援助しないことを示している。表２に示すどの試験においても、焼なましの後に測定された誘電定数が増加していることによって明らかなように、熱焼なましが誘電体の損傷を悪化させている。従って、酸素プラズマアッシングを適用したウェーハを事前清浄化した後は、熱焼なましは省略することが好ましい。
【００４６】
分子モル濃度で１０％（原子モル濃度で２０％）の水素を使用した結果（ラン６−８）は、水素が５％の場合よりもかなり悪化している。これは、水素濃度が高めであると、正に帯電した水素イオンがプラズマアッシュされたフィルム内に注入され、それによってフラットバンド電圧が移動するものと考えられる。フラットバンド電圧のこの移動は、５％Ｈ2／９５％Ｈe（ラン２−５）を用いて遂行した試験では発生が明らかではない。従って、酸素プラズマアッシングを適用した誘電体フィルムに対して事前清浄化プロセスを遂行する場合には、水素含量が分子モル濃度で５％またはそれ以下（原子モル濃度で１０％またはそれ以下）のＨ2−Ｈeガス混合体が好ましい。
【００４７】
要約すれば、プラズマアッシングを伴わないプロセスの試験結果は、本発明の好ましいＨ2−Ｈe反応性清浄化プロセス（表１のラン２）が本質的に低κ・炭素含有誘電体に損傷を発生させないことを示している。酸素プラズマアッシングを使用したプロセスの場合には、本発明の好ましいＨ2−Ｈe反応性清浄化プロセス（表２のラン２）が、驚くべきことには、アッシングプロセスによって誘電体に生じた損傷の多くを修復する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプログラミングを遂行することができる半導体ワークピースの断面図である。
【図２】本発明によるフォトレジストアッシングプロセス及び事前清浄化プロセスの流れ図である。
【図３】本発明の事前清浄化プロセスを遂行するのに適するプラズマチャンバの断面図であって、一部を回路図で示す。
【符号の説明】
１０  基板
１２  金属領域
１４  低κ・炭素含有誘電体
１６  開口
１７  コンタクト（露出）領域
１８  自生酸化物
１９  フォトレジスト
２０  事前清浄化チャンバ
２２  上側壁
２３  下側壁
２４  ガス供給タンク
２６  流量コントローラ
２８  ガス入口ポート
３０  排気ポート
３２  主ＲＦ電源
３４  誘導コイル
３６  ペデスタル（サセプタ）
３７  誘電体
３８  バイアスＲＦ電源
４４  コントローラ
【図１】
0004932075.tif 000004
【図２】
0004932075.tif 000005
【図３】
0004932075.tif 000006