JP2011514010A - 誘電体膜の処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法およびシステムは、基板の表面に関連する複数のプロセスパラメータを決定することを含む。プロセスパラメータは、洗浄される基板表面、除去される汚染物質、基板上に形成されたフィーチャ、および、加工動作で用いられた化学剤の特徴など、基板の表面に関連する特徴を規定する。プロセスパラメータに基づいて、複数の供給化学剤が特定される。複数の供給化学剤は、第1の不混和液体および第2の不混和液体を混合し、第1の不混和液体内に固体粒子を分布させたエマルションとしての第1の供給化学剤を含む。第1の供給化学剤を含む複数の供給化学剤は、基板の表面に供給され、その結果、組み合わされた化学剤が、粒子汚染物質およびポリマ残留物汚染物質を基板の表面から実質的に除去しつつ、フィーチャ、および、フィーチャが形成される低誘電率材料の特性を保持することによって、洗浄処理を強化する。
【選択図】なし
Description
米国特許出願第11/644,779に記載のように、脱イオン水100に対して約1まで希釈した希フッ化水素酸、リン酸、または、硫酸、もしくは、フッ化アンモニウムなどのフッ化物含有塩
損傷した低誘電体膜層の除去に用いられる供給化学剤
米国特許出願第11/708,916に記載のように、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリメチルジシラザン(TMDS)、トリメチルクロロシラン(TMCS)、ジメチルジクロロシラン(DMDCS)、トリメチルクロロシラン((CH3)3Si−Cl)などのクロロシラン、n−ポリトリメチルシラン(n−PTMS)、これらの炭化水素の組み合わせ、または、これらの炭化水素と他の化学物質との組み合わせ
Claims (23)
- エッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、
前記基板の前記表面に関連する複数のプロセスパラメータを決定する工程であって、前記プロセスパラメータは、洗浄される基板表面の特徴、除去される汚染物質の特徴、前記基板上に形成されたフィーチャの特徴、および、前記基板の前記表面上にフィーチャを形成するための前記エッチング動作で用いられた化学剤の特徴を規定し、前記汚染物質は、粒子汚染物質と、エッチング後のポリマ残留物汚染物質とを含む、工程と、
前記基板に関連する前記複数のプロセスパラメータに基づいて、複数の供給化学剤を特定する工程であって、前記複数の供給化学剤は、
第1の不混和液体および第2の不混和液体を組み合わせたエマルションを有する第1の供給化学剤であって、前記第2の不混和液体は、前記第1の不混和液体内に分散された複数の液滴を形成し、前記エマルションは、さらに、前記第1の不混和液体内に分布された固体粒子を含む、第1の供給化学剤と、
前記基板の前記表面を実質的に洗浄するよう構成された湿式洗浄剤を含む第2の供給化学剤と、を含む、工程と、
前記複数の供給化学剤を前記基板の前記表面に供給する工程と、を備え、
前記複数の供給化学剤の供給は、前記粒子汚染物質およびポリマ残留物汚染物質を前記基板の前記表面から実質的に除去しつつ、形成されるフィーチャの特性と共に、前記フィーチャが形成される前記基板の低誘電率材料の特性を保持することによって、洗浄処理を強化する、方法。 - 請求項1に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記第1の供給化学剤は、微量金属汚染物質と、有機汚染物質と、フォトレジストの破片と、基板操作装置からの汚染物質と、基板背面からの粒子汚染物質と、を含む粒子汚染物質を、前記基板の前記表面から実質的に除去するよう構成されている、方法。
- 請求項2に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記第2の供給化学剤は、エッチング後のポリマ残留物汚染物質を前記基板の前記表面から実質的に除去するよう構成されており、前記エッチング後のポリマ残留物汚染物質は、フロントエンドオブライン(FEOL)のためのエッチング後のポリマ残留物、高密度イオン注入後のPRポリマ、ハードマスクを持たないバックエンドオブライン(BEOL)のためのエッチング後のポリマ、側壁ポリマ、銅表面上に金属ハードマスクを持たないBEOLのためのエッチング後のポリマ、および、金属ハードマスクを有するBEOLのためのエッチング後のポリマを含む、方法。
- 請求項3に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、
前記固体粒子が、前記汚染物質の相互作用範囲内に運ばれることで、実質的に、前記汚染物質と相互作用して前記基板の前記表面から前記汚染物質を除去するように、垂直の力を用いて前記第1の供給化学剤を供給する工程と、
前記第2の供給化学剤の前記湿式洗浄剤が、前記エッチング動作によって残された前記エッチング後のポリマ残留物を実質的に除去するために供給されるように、前記第2の供給化学剤を供給する工程と、を備える、方法。 - 請求項4に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤の供給は、制御機構を通して行われ、前記制御機構は、前記基板に関連する前記プロセスパラメータに基づいて、供給中に前記複数の供給化学剤の1または複数の特性を制御するよう構成されている、方法。
- 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、前記第1の供給化学剤および前記第2の供給化学剤を順次供給する工程を備える、方法。
- 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、前記第1の供給化学剤および前記第2の供給化学剤を同時に供給する工程を備え、
前記同時に供給する工程は、
前記第1の供給化学剤の前記固体粒子が、前記粒子汚染物質の相互作用範囲内に運ばれることで、前記エッチング動作によって残されたポリマ残留物汚染物質と共に前記粒子汚染物質を実質的に除去するように、垂直の力を用いて、前記第1の供給化学剤および前記第2の供給化学剤の混合物を前記基板の前記表面に供給する工程を備える、方法。 - 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記第1の供給化学剤の前記第1の不混和液体が極性溶媒であると共に前記第2の不混和液体が無極性溶媒である、または、前記第1の不混和液体が無極性溶媒であると共に前記第2の不混和液体が極性溶媒である、方法。
- 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤は、さらに、第3の供給化学剤を含み、前記第3の供給化学剤は、前記基板の前記表面上に形成された前記低誘電率材料から、損傷した低誘電体膜層を実質的に除去するよう構成されており、前記第3の供給化学剤の選択は、前記基板の前記表面上の前記損傷した低誘電体膜層に関連するプロセスパラメータに基づいてなされる、方法。
- 請求項9に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、前記第1および前記第2の供給化学剤と、前記第3の供給化学剤とを、順次供給する工程を備える、方法。
- 請求項9に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、前記第1および第2の供給化学剤と共に前記第3の供給化学剤を同時に供給する工程を備え、前記第3の供給化学剤の前記供給は、前記第1および第2の供給化学剤の一方と前記第3の供給化学剤を混合することによってなされる、方法。
- 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤は、さらに、第4の供給化学剤を含み、前記第4の供給化学剤は、前記フィーチャが形成される前記低誘電率材料の損傷した誘電体膜層を修復するよう構成され、前記損傷した誘電体膜層を実質的に修復するための炭化水素基を有する修復剤を含む、方法。
- 請求項12に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、さらに、前記低誘電率材料の前記損傷した誘電体膜層が、前記誘電体膜層を実質的に修復する前記修復剤に十分にさらされるように、前記修復剤を供給する工程を備え、前記修復された誘電体膜層は、実質的に、前記低誘電率材料と同等の低誘電率特性を示す、方法。
- 請求項13に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、さらに、前記第1および第2の供給化学剤と順次、または、前記第1の供給化学剤および前記第2の供給化学剤の一方と混合して同時に、前記第4の供給化学剤を前記基板の前記表面に供給する工程を備える、方法。
- 請求項5に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤は、さらに、第5の供給化学剤を含み、前記第5の供給化学剤は、前記基板上に形成された金属層の不動態化を強化して、前記金属層への損傷を実質的に低減するよう構成されている、方法。
- 請求項15に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数の供給化学剤を供給する工程は、さらに、前記第1および第2の供給化学剤の供給と順次、または、前記第1の供給化学剤および前記第2の供給化学剤の一方と前記第5の供給化学剤を混合して同時に、前記第5の供給化学剤を前記基板の前記表面に供給する工程を備える、方法。
- 請求項1に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するための方法であって、前記複数のプロセスパラメータは、前記基板の前記表面上に形成された低誘電率材料の種類、形成されたフィーチャの種類、前記フィーチャのアスペクト比、用いられたエッチング剤の種類、エッチング剤の濃度、エッチング剤の温度、エッチング剤の圧力、前記低誘電率材料への損傷の量、前記基板の前記表面上に形成された前記層の種類および性質、のうちの1または複数を含む、方法。
- エッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、
前記基板を受けて、支持、搬送するよう構成された基板支持装置と、
複数の供給化学剤を前記基板の前記表面に供給して除去するよう構成された複数の流入ポートおよび流出ポートを備える化学剤供給機構と、を備え、
適切な供給化学剤が、実質的に、洗浄動作中に粒子汚染物質およびポリマ残留物汚染物質と相互作用して、前記基板の前記表面から効果的に除去すると共に、フィーチャの機能と、前記基板の前記表面上の前記フィーチャの周りに形成された低誘電率材料の低誘電率特性とを維持する、システム。 - 請求項18に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、さらに、複数の容器と、複数の真空ポートと、を備え、前記複数の容器は、適切な供給化学剤を適切な流入ポートを通して前記基板の前記表面に供給するよう構成されており、前記複数の真空ポートは、前記供給化学剤、前記汚染物質、および、洗浄処理中に切り離された損傷した低誘電体膜層を、対応する流出ポートを通して除去するよう構成されている、システム。
- 請求項18に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、さらに、前記基板上に形成された前記フィーチャおよび材料を損傷することなく、前記基板表面の最適な洗浄が実行されるように、前記基板の前記表面に対する前記複数の化学剤の各々の供給を制御するための制御機構を備える、システム。
- 請求項20に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、さらに、前記供給化学剤の一部が、汚染物質の相互作用範囲内に運ばれて、前記基板の前記表面を損傷することなく、実質的に、前記汚染物質と相互作用して前記基板表面から除去するように、前記基板の前記表面に供給される前記供給化学剤に、垂直成分を持つ力を加えるよう構成された力供給機構を備える、システム。
- 請求項18に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、さらに、適切な量の前記複数の供給化学剤を前記基板の前記表面に供給して効果的な洗浄を行うために、前記化学剤供給機構に通信可能に接続されたコンピュータシステムを備える、システム。
- 請求項18に記載のエッチング動作後に基板の表面を洗浄するためのシステムであって、前記化学剤供給機構は、さらに、最適な洗浄を行うために十分な量の1または複数の液体および気体の化学剤をメニスカスとして前記基板の前記表面に供給するよう構成された1または複数の近接ヘッドを備える、システム。
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